DE2755148A1

DE2755148A1 - Selbstangetriebenes fahrzeug mit nicht-lenkbaren, die antriebskraft auf den boden uebertragenden reaktionselementen

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Publication number: DE2755148A1
Application number: DE19772755148
Authority: DE
Inventors: Johannes Leonardus Gaasenbeek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-14
Filing date: 1977-12-10
Publication date: 1978-06-15
Also published as: US4226140A; CA1076961A; JPS5375638A; GB1592180A

Description

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9. Dezember 1977 L/K

Johannes Leonardus Gaasenbeek Belleville, Ontario, Kanada

¹¹ Selbstangetriebenes Fahrzeug mit nicht-lenkbaren, die Antriebskraft auf den Boden übertragenden Reaktionselementen"

Die Erfindung betrifft ein selbstangetriebenes Fahrzeug mit nicht-lenkbaren, die Antriebskraft auf den Boden übertragenden Reaktionselementen, beispielsweise ein Kettenfahrzeug oder ein mit Rädern versehenes Fahrzeug, dessen Räder nicht-lenkbar sind; insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug,

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das zwischen den rechten und linken Reaktionselementen ein Differentialgetriebe aufweist und mit einer Einrichtung versehen ist, mit welcher die rechten und linken Reaktionselemente zu Lenkungszwecken unterschiedlich beschleunigt und verzögert werden können.

Bei bekannten Fahrzeugen der genannten Art weist die Lenkungseinrichtung Bremsen auf, die wahlweise an der linken Seite oder der rechten Seite wirksam werden können; jedoch hat eine solche Einrichtung den Nachteil, daß das Fahrzeug bei jedem Lenkvorgang abgebremst wird und ein Kraftverlust auftritt. In höher entwickelten Steuerungssystemen für Gleiskettenfahrzeuge sind zwei gekuppelte Differentialgetriebe vorgesehen, die die Kettensteuerung bewirken (US-PSen 2 408 507 und 1 128 818). Diese Systeme erfordern jedoch einen zur Bewirkung der Steuerung erforderlichen Zusatzantrieb, der unabhängig ist von dem Hauptantrieb. Der Zusatzantrieb muß während einer Drehbewegung des Fahrzeuges kontinuierlich eingespeist werden, was unbequem und schwer steuerbar ist. Darüber hinaus sind zwei gesonderte Differentialgetriebe erforderlich.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist dagegen dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkungseinrichtung ein an sich bekanntes mechanisches Geschwindigkeitsänderungsgetriebe aufweist, das direkt über Differential-Geschwindigkeits-Elemente des Differen-

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tialgetriebes und eine Vorrichtung zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des Geschwindigkeitsänderungsgetriebes verbunden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein einzelnes Differentialgetriebe vorgesehen, das ein drehbares Trägerelement aufweist, welches von dem Fahrzeugmotor angetrieben wird, ein oder zv/ei Planetenräder, die an dem Träger gelagert sind, zwei Reaktionsräder, die mit den Planetenrädern kämmen und die linken und rechten Fahrzeugräder bzw. sonstigen Reaktionselemente antreiben, ein Geschwindigkeitsänderungsgetriebe, das zwischen die beiden Reaktionsräder geschaltet ist, sowie eine Einrichtung zur Einstellung des Drehzahlverhältnisses des Geschwindigkeits-Änderungs-Antriebs.

Mit dieser Anordnung kann das Fahrzeug geinkt werden, indem das Geschwindigkeits-Anderungs-Getriebe entsprechend eingestellt wird, um die Drehzahlen der Reaktionsräder und damit der mit diesen verbundenen Fahrzeugrädern zu ändern. Das Planetenrad bzw. die Planetenräder beschleunigen dabei gleichzeitig ihre Drehzahl um ihre eigenen Achsen wie in herkömmlichen Differentialgetrieben, so daß eine Beschleunigung der Drehzahl des einen Reaktionsrades zu einer Verzögerung der Drehzahl des anderen Reaktionsrades führt.

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Die oben beschriebene Anordnung kann mit einem Stirnrad-Differentialgetriebe oder mit einem Kegelraddifferentialgetriebe ausgestattet sein. Wenn jedoch ein Kegelradgetriebe verwendet wird, ist es möglich, daß koaxiale Ausgangs-Treibwellen direkt von den Reaktionsrädern kommen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Getriebes wird erzielt, wenn das Geschwindigkeits-Änderungs-^etriebe zwei im Abstand angeordnete Radelemente aufweist, die fest auf den von den Reaktionsrädern des Kegelraddifferentialgetriebes kommenden Ausgangswellen sitzen, und ein einzelnes gekrümmtes Teil, das mit Reibschluß an den Radelementen anliegt. Das gekrümmte Teil ist um eine schwenkbare Achse drehbar, so daß der effektive Durchmesser des gekrümmten Teiles in jedem Kontaktbereich mit den Radelementen unterschiedlich ist. Die Achse des gekrümmten Körpers liegt völlig außerhalb des Bereiches zwischen den Radelementen, so daß beide Radelemente in derselben Richtung drehen, so daß es möglich ist, daß die Radelemente direkt mit den Ausgangswellen gekuppelt werden können. Dadurch entsteht eine kompakte Anordnung ohne zwischengeschaltete Getriebe zur Drehzahlumkehrung.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 Teilweise in Draufsicht und teilweise horizontal geschnitten ein Ausführungsbeispiel einer Lenk- und Antriebsvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Drehteils und seiner Lager- und Einstelleinrichtungen in Richtung des Pfeiles A aus Fig. 1,

Fig. 3 das Drehteil in geneigter Stellung während der Lenkung,

Fig. 4 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, einer

modifizierten Ausführungsform des Getriebes und

Fig. 5 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren modifizierten Ausführungsform des Getriebes.

In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt die Antriebseinrichtung eines Fahrzeuges mit einem konventionellen Motor 10 und einer konventionellen Kraftübertragung 11, die über eine Eingangswelle 12 mit einem Kegelraddifferentialgetriebe 13 verbunden ist. Das Getriebe weist zwei koaxiale Ausgangswellen 14 und 16 auf, die mit den rechten und linken Fahrzeugrädern 17 und 18 verbunden sind.

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Bei dem Differentialgetriebe handelt es sich um einen Typ, wie er normalerweise in Kraftfahrzeughinterachsen verwendet wird, und zwar weist das Getriebe einen zylindrischen Planetenradträger 19 auf, der über Lager 21 frei drehbar auf den Ausgangswellen 14 und 16 gelagert ist. Der Planetenradträger 19 ist mit einem äußeren Kegel-Kronenrad 22 versehen, welches angetrieben wird von dem auf der Eingangswelle 12 sitzenden Eingagskegelrad 33.

Der Planetenradträger 19 trägt zwei gegenüberliegende Kegel-Planetenräder 24 und 26, und zwar auf einer herkömmlichen Trägerwelle 27, die an beiden Enden mit Hilfe von Stiften 28 an dem Träger 19 befestigt ist. Die Planetenräder 24 und 26 sind frei um ihre eigenen Achsen auf der Welle °.7 drehbar.

Die Planetenräder 24 und 26 stehen im Eingriff mit zwei gegenüberliegenden Kegel-Reaktionsrädern 29 und 31» die an den inneren Enden der Ausgangswellen 14 bzw. 16 mit Hilfe von Stiften 32 befestigt sind.

In der normalen Funktion eines solchen Differentialgetriebes sind die Planetenräder relativ zum Planetenradträger 19 stationär, wenn das Kraftfahrzeug in Geradeausrichtung gelenkt wird, und drehen sich en bloc mit den Reaktionsrädern 29 und 31, so daß jedes der Reaktionsrädern 29 und 31 mit derselben Drehzahl umlaufen. Wenn beim konventionellen Kraftfahrzeug durch Be-

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wegung der Vorderräder das Fahrzeug um eine Kurve gesteuert wird, versucht eines der Hinterräder langsamer zu laufen und das andere schneller. Diese Geschwindigkeitsdifferenz wird in dem Differentialgetriebe durch die Planetenräder 24 und ausgeglichen,indem sie auf eine bestimmte Drehzahl um die Trägerwelle 27 beechteunigt werden, so dai3 eines der Reaktionsräder 29 und 31 schneller laufen kann, während das andere Reaktionsrad um einen entsprechenden Betrag verlangsamt wird.

Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung dient dagegen zur Lenkung, indem zwischen die Ausgangswellen 14 und 16 des Differentialgetriebes ein Drehzahl-Änderungs-Getriebe geschaltet ist. Wenn das Übersetzungsverhältnis des Drehzahl-Änderungsgetriebes derart geschaltet ist, daß Drehzahl-Reduzierungs-Bedingungen herrschen, wird dadurch ein kleiner Betrag des auf eines der Ausgangswellen 14 und 16 ausgeübten Momentes über das Drehzahl-Änderungs-Getriebe auf die andere Ausgangswelle übertragen, so dai3 die eine Ausgangswelle verzögert und die andere beschleunigt wird, was eine Lenkung des Fahrzeugs in eine Kurve bewirkt. Während der Lenkung wird Jedoch der größte Teil des durch die Eingangswelle zugeführten Drehmomentes durch das Differentialgetriebe 13 übertragen. Wenn das Getriebe auf das Übersetzungsverhältnis 1:1 für Geradeausfahrt eingestellt ist, wird über das Drehzahl-Änderungs-Oetriebe kein Drehmoment übertragen.

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Es können verschiedene mechanisch stufenlos steuerbare Getriebe angewendet werden. Beispiele für bevorzugte mechanisch stufenlos steuerbare Getriebe sind die Graham-Getriebe, Kegel- und-Ring-Getriebe, Planeten-Kegel-Getriebe, Kugel- und-Scheibe-Getriebe (sphere-and-disk drives} Doppelkugel-Getriebe (double-sphere drives), Kipp-Kugel-Getriebe (tilting-ball drives), Kugel- und-Rollengetriebe (sphere-and-roller drives) und Kugel-Kegel-Getriebe (ball-and-cone drives).

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des Drehaahl-Änderungs-Getriebes hat besondere Vorteile im Hinblick auf die Einfachheit und erlaubt eine kompakte Konstruktion.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Abrollräder 34 und 36 koaxial auf den Ausgangswellen 14 und 16 befestigt. Dabei sind die Naben der Räder 34 und 36 mit Hilfe von Stiften 37 unmittelbar mit den Wellen 14 und 16 verbunden. Die Räder 34 und 36 weisen flanschartige Ränder 38 und 39 auf, die in demselben Kurvenradius wie die Oberfläche des Teils 41 mit einem entsprechend geformten Profil versehen sind, welches reibschlüssig an der Oberfläche des kugelförmigen Steuerteils 41 anliegt, und zwar über eine kurze bogenförmige Kontaktlinie.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Steuerteil 41 von einem ringförmigen Joch 42 umgeben, welches an gegenüber-

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liegenden Seiten vergrößerte Augen 43 aufweist, in welchen stutzenförmige Steuerwellen 44 mit Hilfe von Stiften 46 befestigt sind. Die äußeren Enden der stutzenförmigen Wellen sind leicht drehbar gelagert, um eine senkrecht zu den Ausgangswellen 14 und 16 liegende Achse, und zwar in der oberen und unteren Seite eines Gehäuses 47, welches das Getriebe völlig umgibt.

Eine oder beide der Wellen 44 sind mit einem Lenkrad bzw. einer anderen Lenkeinrichtung des Fahrzeugs verbunden, mit welchem die Wellen 44 und das Joch 42 gedreht werden können.

Das Steuerteil 41 ist innerhalb des Jochs 42 drehbar gelagert, und zwar über Lager 48 auf einer Achse 49, die sich rechtwinklig zu den Wellen 44 erstreckt und deren gegenüberliegende Enden mit Hilfe von Stiften 52 in vergrößerten Augen 51 befestigt sind.

Es ist zu erkennen, daß im Hinblick auf die Tatsache, daß die Achse des Steuerteils 41 völlig außerhalb des Bereichs zwischen den Rädern 34 und 36 verläuft, die Räder 34 und 36 in derselben Richtung drehbar sind und dadurch direkt mit den Ausgangswellen 14 und 16 gekuppelt werden können.

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Bei normaler Geradeauslenkung des Fahrzeugs wird der Steuerkörper 41 so gehalten, daß seine Achse 49 parallel zu den Wellen 14 und 16 liegt, wie in Fig. 1 dargestellt. In diesem Zustand verlaufen die Kontaktlinien der Radränder 38 und 39 auf der Oberfläche des Steuerteils 41 auf gleichen Radien des Steuerteils 41, so daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den Rädern 34 und 36 1:1 ist und normalerweise kein Drehmoment über das Steuerteil 41 zwischen den Abrollrädern 34 und 36 übertragen wird.

Zur Lenkung des Fahrzeugs werden die Wellenstümpfe 44 durch Betätigung des Lenkrades in der einen oder anderen Richtung um einen kleinen Winkel gedreht, so daß das Joch 42 um die Achse der Wellen 44 gekippt wird, während die Achse 49 in einer Ebene, die mit den Ausgangswellen 14 und 16 zusammenfällt, geschwenkt wird, beispielsweise in Richtung der in Fig. 3 dargestellten Position. In dieser Position weisen die kreisförmigen Spuren 53 und 54, auf denen die Ränder der Räder 34 und 36 abrollen, unterschiedeliche Durchmesser auf, so daß bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel zwischen dem Abrollrad 34 und dem Abrollrad 36 ein drehzahlreduzierendes Verhältnis eingestellt ist. Die Ausgangswelle 16 wird dadurch verlangsamt, während die Ausgangswelle 14 beschleunigt wird, wobei die sich ergebende Differenz zwischen den Drehzahlen der beiden Wellen durch Drehung der in dem Differentialgetriebe 13 vorgesehenen

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Planetenräder 24 und 26 ausgeglichen wird. Während des
Lenkprozesses, d.h. während der Steuerkörper 41 tatsächlich gekippt ist, wird ein kleiner Betrag der an der Ausgangswelle 14 liegenden Kraft über das Drehzahl-Reduzierungsgetriebe von dem Abrollrad 36 auf das Abrollrad 34 übertragen. Sobald der Steuervorgang beendet ist und das Steuerteil 41 wieder seine Ausgangslage einnimmt, wird über das Drehzahl-Reduzierungsgetriebe nur eine sehr geringe oder gar keine Kraft übertragen.

Um den Schlupf zwischen den Abrollrädern 34 und 36 und dem
Steuerkörper 41 bei Änderung des durch das Getriebe übertragenen Drehmomentes zu reduzieren, kann eine Andrückvorrichtung vorgesehen sein, wie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt.
Diese spricht auf das Drehmoment an, welches zwischen den
Reaktionsrädern 29 und 31 und ihren entsprechenden Abrollrädern 34 und 36 aufgebracht wird, wobei der Reibdruck zwischen den Abrollrädern und dem Steuerkörper 41 erhöht wird.

In Fig. 4 ist die Anordnung für eine Seite des Differentialgetriebes im einzelnen dargestellt, wobei darauf hingewiesen sei, daß die andere Seite in gleicher Weise ausgebildet sein kann.

In dieser Anordnung ist das Abrollrad 34 auf der Welle 14 frei drehbar und axial verschieblich gelagert. Ferner ist das Abrollrad 34 mit einer Nabe 56 versehen, welche an ihrer äußeren

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Stirnfläche ein gezahntes Profil aufweist. Außerhalb von der Nabe 56 sitzt auf der Welle 14 über eine Kerbverzahnung ein Kragen 57, der an der der Nabe 56 zugewandten Seite ebenfalls mit einer Zahnung versehen ist. Zwischen den beiden gezahnten Flächen ist eine Reihe von Kugeln 58 eingeschlossen, wobei der Kragen 57 gegen die Nabe 56 gedrückt wird, und zwar mit einer Druckfeder 59, die sich zwischen dem Kragen 57 und der Grundseite eines Aufnahmetopfes 61 abstützt, welcher mit Hilfe eines Stiftes 62 an der Welle 14 befestigt ist. Die Kraft der Feder 59 ist so eingestellt, daß ein kleiner Abstand zwischen dem Kragen 57 und dem Topf 61 besteht. Selbst wenn zwischen dem Reaktionsrad 29 und dem Abrollrad 34 kein Drehmoment vorhanden ist, wiikt die Feder 59 dadurch in der Weise, daß ein minimaler konstanter Druck zwischen dem Rad 34 und dem Steuerteil 41 vorhanden ist. Wenn das Drehmoment, das zwischen dem Reaktionsrad 8 und dem Abrollrad 34 vorhanden ist, größer wird und der Kragen 57 dadurch um einen kleinen Winkel relativ zu der Nabe 56 verdreht wird, neigen die Zähne der gezahnten Flächen der Nabe 56 und des Kragens 57 dazu, über die Kugeln 58 hinwegzurutschen, die in diesem Falle wie Nocken wirken. Der kleine Abstand zwischen dem Kragen 57 und dem Topf 61 schließt sich dann, und die Reaktion der Kugeln 58 zwischen dem Kragen 57 und der Nabe 56 drückt das Abrollrad 34 gegen den zentralen größten Durchmesserteil des Steuerkörpers 41, und zwar mit einer Kraft, die proportional dem zwischen der Welle 14 und dem Abrollrad

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34 vorhandenen Drehmoment ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer drehmoraent-empfindlichen Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt, bei der die Abrollräder 34 und 36 mit separaten ringförmigen Randteilen 34a und 36a versehen sind, die an der Oberfläche der Kugel 41 anliegen. Die Kugel 58 sind in kleinen konischen Taschen 71 und 72 angeordnet, die in den Randteilen 34a, 36a sowie in den entsprechenden Abrollrädern 34 bzw. 36 ausgebildet sind. Die Kugeln 58 sind in kurzen gleichen Abständen um den Umfang der Räder und 36 angeordnet. Bei dieser Anordnung brauchen die Abrollräder 34 und 36 axial nicht verschoben zu werden. Wenn sich das aufgebrachte Drehmoment ändert, bewirkt der Schlupf zwischen dem Randteil 34a oder 36a und seinem dazugehörigen Rad 34 oder eine Verschiebung zwischen den Taschen 71 und 72 und den Kugeln 58, so daß ein erhöhter Druck zwischen dem Randteil 34a oder 36a und der Kugel 41 entsteht. Während bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung ein Kippen rund um die Kugeln 58 nahe den Wellen 14 und 16 auftreten konnte, wird bei dem in Fig. 5 dargestellten AusfUhrungsbeispiel dieses Problem reduziert.

Jedes Abrollrad 34 und 36 ist ferner stabilisiert durch zwei Kegelrollen, die gegen die äußere Fläche drücken, wobei diese Rollen in Abständen symmetrisch oberhalb und unterhalb des

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Kontaktbereiches zwischen den Rädern 34 und 36 mit dem Steuerteil 41 und derjenigen Ebene angeordnet sind, die durch die Achsen der Wellen 14 und 16 und der Achse der Kugelwelle verläuft. Zur Vereinfachung der Darstellung ist eine der kegelförmigen Druckrollen 73 in Fig. 5 in einer verschobenen Position gezeigt, jedoch ist es klar, daß jede der beiden zu jedem Rad 34 und 36 gehörenden Druckrollen 73 an seinem Rad angeordnet ist und an diesem an einer Stelle anliegt, die über oder unter der in Fig. 5 dargestellten Schnittebene liegt, o'ede Rolle läuft auf einer an den entsprechenden Rädern 34 und 36 vorgesehenen Kegelfläche 76 und ist in einer mit dem Getriebegehäuse 47 verbundenen Konstruktion 77 gelagert. In Fig. 5 sind die Augen 51 ferner über eine bogenförmige Verstärkungsschiene miteinander verbunden und der Druck zwischen der Kugel 41 und jedem Rad 34 oder 36 wird durch Druckrollen 79 erhöht, die jeweils auf einen Teil der Schiene 78 wirken, der diametral gegenüber dem Kontaktbereich zwischen den Rädern 34 oder 36 und der Kugel 41 liegt. Jede Rolle 79 ist an einem Arm 81 gelagert, der schwenkbar an dem Gehäuse 47 sitzt, wobei der Arm 81 über eine Einstellschraube 82 gegen die Kugel 41 gedrückt werden kann.

Es ist vorgesehen, das maximale Drehmoment zu begrenzen, welches über das Drehzahl-Änderungsgetriebe übertragen werden kann,

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um das Risiko einer Beschädigung der Vorrichtung zu reduzieren, beispielsweise durch übermäßigen Reibungsverschleiß zwischen der Kugel 41 und den Abrollrädern 34 und 36. In der in Fig. dargestellten Ausführungsform ist ein Überlast-Schutz vorgesehen, indem eine Kugel 41 verwendet wird, die aus zwei verschiedenen Hälften 41a und 41b besteht, von denen jede an einem separaten Abrollrad 34 bzw. 36 anliegt. Die beiden Kugelhälften sind über eine Rutschkupplung miteinander verbunden, die zwei Sätze von Metall-Kupplungsplatten aufweist, wobei der eine Plattensatz 83 an der Kugelhälfte 41 sitzt und zwischen den anderen Plattensatz 84 greift, der an der Kugelhälfte 41b befestigt ist. Jede der Platten ist ringförmig ausgebildet und nicht-drehbar an seiner jeweiligen Kugelhälfte befestigt. Die Platten 83 weisen an ihrem äußeren Umfang eine Zahnung auf und greifen damit in sich axial erstreckende Rippen ein, die an der inneren Fläche eines Zylinders 86 ausgebildet sind, welcher mit Hilfe einer Schraube 87 an der Kugelhälfte 41a befestigt ist. Die Platten 84 weisen an ihrem inneren Umfang eine Zahnung auf und greifen damit in Rippen ein, die an einem inneren Zylinder 88 ausgebildet sind, welcher über eine Schraube 89 an der Kugelhälfte 41b befestigt ist. Platten 91 und 92 wirken auf die Kupplungsplattenanordnung ein, und diese werden ihrerseits zwischen den Kugelhälften 41a und 41b festgeklemmt.

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An jedem Ende der Achse 49 ist ein Kragen 93 auf einen Gewindeteil der Achse aufgeschraubt und drückt gegen eine Belleville-Federscheibe 94, die über eine Lagerplatte 96, ein reibungsvermindertes Lager 97 und eine Lagerplatte 98 wirkt, die an einem axial außen liegenden Teil der benachbarten Kugelhälfte 41a oder 41b anliegt. Der Druck der durch diese Anordnung aufgebracht wird, gibt der Kupplungsplattenanordnung eine Vorspannung. Wenn ein Drehmoment über die Kugel 41 übertragen wird, wirken die druckübertragenden Kugeln 58 auf die Randteile 34a und 34b und drücken die Platten 83 und 84 zusammen. Wenn sich die Lenkwelle 44 in der Geradeausfahrt-Stellung befindet und die Kugelachse 49 in ihrer parallelen Stellung steht, kann zwischen den Platten 83 und 84 bei einem vorgegebenen Moment ein Schlupf auftreten, wodurch das maximale Moment auf ein sicheres Niveau begrenzt wird. Wenn die Lenkwelle zur Auslösung eines Lenkvorgangs gedreht wird, ist es jedoch erwünscht, daß die Kugel 41 ein hohes Drehmoment überträgt. Dies wird mit der vorliegenden Anordnung erreicht. Wenn die Achse 49 geneigt ist, wird eine starke Anpreßkraft zwischen dem Randteil 34a bzw. 36a und der gegenüberliegenden Druckrolle 79 erzielt, die axial auf die Anordnung der Platten 83 und 84 wirkt.

Bei der oben im einzelnen beschriebenen Konstruktion muß das Steuerteil 41 nicht unbedingt rund sein, es kann auch bei-

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spielsweise die Form eines Rugby-Fußballs aufweisen. Andere Rotationsformen mit einer leicht gekrümmten teilkreisförmigen Mantellinie können ebenfalls angewendet werden. Um den Linienkontakt zwischen den Rändern 3β, 39 und dem Steuerteil 41 aufrechtzuerhalten, müßte die Schwenkachse A4 im Zentrum der Kurve der l-lantellinie liegen. Wenn das Steuerteil 41 also die Form eines Rugby-Fußballes aufweist, muß die Schwenkachse 44 außerhalb der Rotationsachse der Mantellinie liegen.

Obgleich Drehzahlveränderungsgetriebe bekannt sind, bei denen eine Mehrzahl von kugelförmigen bzw. teilweise kugelförmigen Körpern vorgesehen ist, die in Kontakt mit angetriebenen Abrollrädern stehen, wird die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform bevorzugt, die nur ein einziges Steuerteil 41 aufweist. Mit bekannten Ausführungsformen ist es erforderlich, dß Kippbewegung jedes Teils so zu steuern, daß alle Rotationsachsen genau fluchtend gehalten werden, andernfalls würde jede Kugel ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis bewirken und de unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse wurden sich gegenseitig stören mit dem Ergebnis, daß die Wirksamkeit der Vorrichtung reduziert wird und selbst bei geringen Kräften höhermäßiger Verschleiß auftritt.

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Die oben beschriebene Lenk- und Antriebseinrichtung, insbesondere wenn zwischen Motor und Differentialgetriebe ein automatisches Getriebe 11 vorgesehen ist, kann vorteilhaft bei Geländefahrzeugen angewendet werden, und zwar vorzugsweise bei einem Geländefahrzeug gemäß der DE-OS 27 05 328. Beispielsweise bei dem System mit Keilriemen, wie es in der genannten DE-OS beschrieben ist, kann die vorliegende Vorrichtung eine stabilisierte Steuerung für ein Fahrzeugfechaffen, selbst wenn die Fahrzeugräder auf einer Seite des Fahrzeugs auf ein Hindernis treffen, welches von den Rädern der andern Seite nicht berührt wird, da das Verhältnis der Radgeschwindigkeiten auf den gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs und damit auch die Fahrtrichtung des Fahrzeugs v/erden konstant gehalten durch die positive Kupplung der Ausgangswellen 14 uxid 16 über das Geschwindigkeits-Änderungsgetriebe. Wenn die Fahrzeugräder auf der einen Seite des Fahrzeugs auf ein Hindernis treffen, versucht die entsprechende Ausgangswelle des Differentialgetriebes sich zu verlangsamen; da jedoch die Drehzahlen der Wellen 14 und 16 normalerweise auf einem festen Verhältnis gehalten werden, bis dieses durch Verstellung des Geschwindigkeits-Anderungsgetriebes variiert wird, wird die andere Ausgangswelle ebenfalls verlangsamt, wodurch der tatsächliche Effekt dann darin besteht, daß sich das Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes 11 ändert, ohne daß die Fahrtrichtung des Fahrzeugs beeinträchtigt

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wird. In einem solchen Fall wird ein Moment über das Steuerteil 41 des Geschwindigkeits-Anderungsgetriebes übertragen, welches der halben Differenz zwischen den Output-Momenten an den Ausgangswellen 14 und 16 entspricht. Da jedoch die Reibkräfte, die zwischen dem Steuerkörper 41 und den Abrollrädarn 34, 36 aufgebracht werden, nicht in sich selbst irgendein Moment um die Schwenkachse 44 ausüben, wird keine Kraft zurück auf das Lenkrad oder andere Lenksysteme übertragen.

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Claims

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Patentansprüche

1./ Selbstangetriebenes Fahrzeug mrt nicht-lenkharen,die Antriebskraft auf den Boden übertragenden Reaktionselementen, einem Differentialgetriebe, das zwischen die rechten und linken Reaktionselemente gekuppelt ist,sowie eine Einrichtung, mit der die rechten und linken Reaktionselemente zu Lenkungszwecken unterschiedlich beschleunigt und verzögert werden können, dadurch gekennz e i c h ne t, daß die Einrichtung ein mechanisches Drehzahl-Änderungs-Getriebe (34, 36, 41) aufweist, welches direkt über Differential-Geschwindigkeits-Elemente (29, 31) des Differentialgetriebes (19) und eine Vorrichtung (42, 44) zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des Drehzahl-Änderungs-Getriebes verbunden ist, wodurch das Fahrzeug steuerbar ist.

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2. Fahrzeug nach Anspruch 1 mit einem Differentialgetriebe, welches einen Planetenradträger, mindestens ein Planetenrad und zwei Reakt.ionsräder aufweist, d adurch gekennzeichnet, daß ein Drehzahl-Anderungs-Getriebe (34, 36, 41) zwischen die beiden Reaktionsräder (29, 31) geschaltet ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennze i chne t, dai3 das Drehzahl-Änderungs-Getriebe ein Abrollglied (3^, 26) aufweist, das mit jedem Reaktionsrad (29, 31) gekuppelt ist, einen Rotationskörper (41), wobei entweder der Körper (41) oder das Abrollglied (34, 36) einen veränderlichen Durchmesser entlang seiner Rotationsachse aufweist, und eine Einrichtung (42, 44), die den Körper (41) in Reibschluß zwischen den Abrollgliedern (34, 36) hält und die Position des Körpers (41) verschiebt, wodurch das Übersetzungsverhältnis der Abrollglieder verändert wird.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Abstand angeordnete Abrollelemente (34, 36) in Berührung mit einem Rotationskörper (41) stehen, der eine leicht gekrümmte Mantellinie und eine Rotationsachse aufweist, daß die Achse (49) des Körpers völlig außerhalb des Bereichs zwischen den Abrollelementen (34, 36) liegt, wodurch jedes Abrollelement in derselben Richtung rotiert, und daß die Achse des Körpers (41) in

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einer Ebene schwenkbar ist, die durch die Achsen (14, 16) der Abrollelemente verläuft.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Mantellinie des Körpers (41) mindestens teilweise kreisförmig ist und daß jedes Abrollelement einen Randflansch (38, 39) aufweist, der in der Berührungslinie mit der Oberfläche des Körpers (41) ein kreisbogenförmiges Profil hat.

6. Fahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichne t, daß der Körper (41) kugelförmig ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e kennze lehnet, daß jedes Abrollelement (34, 36) koaxial zu seinem dazugehörigen Reaktionsrad (29, 31) liegt.

8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der die Antriebskraft auf den Boden übertragenden Reaktionselemente (17, 18) direkt und ohne zwischengeschaltetes Getriebe von seinem entsprechenden Reaktionsrad (29# 31) angetrieben ist.

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9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe ein Kegelrad-Differentialgetriebe ist, das koaxiale Reaktionsräder (29, 31) aufweist, daß der Körper (41) eine Kugel ist, die um eine Achse (49) rotiert, welche in einem ringförmigen Joch gehaltert ist und normalerweise parallel zur Achse der Reaktionsräder (29, 31) liegt, und daß eine drehbare Lenkwelle (44) zur Schwenkung des Jochs vorgesehen ist, die in der Ebene des Jochs und senkrecht zu der Achse der Kugel (41) liegt.

10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (41) zwei getrennte symmetrische Teile (41a, 41b) aufweist, von denen jedes einem entsprechenden Abrollelement (34, 36) zugeordnet ist, wobei die beiden Körperteile (41^ 41b) über eine Reibkupplung (83, 84) miteinander verbunden sind und normalerweise gemeinsam rotieren, außer wenn das von der Kupplung übertragende Moment eine bestimmte Grenze überschreitet und einen Schlupf in der Kupplung erzeugt.

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11. Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung kreisrunde Kupplungsplatten (83, 84) aufweist, die koaxial zu der Rotationsachse des Körpers (41) liegen.

12. Fahrzeug nach Anspruch 10 ader 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Kupplungsplatten (83) vorgesehen ist, die an einem Körperteil (41a) befestigt sind und zwischen Kupplungsplatten (84) eingreifen, die an dem anderen Körperteil (41b) befestigt sind.

13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Rand jedes Abrollelementes eine Kegelrolle vorgesehen ist, die gegen einen entsprechend kegelförmigen Teil (76) des Abrollelementes (36) drückt und das Abrollelement in Reibschluß mit dem Körper (41) hält.

14. Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kegelrollen (73) vorgesehen sind, die nahe und auf gegenüberliegenden Seiten des Kontaktbereiches zwischen dem Rand (34a, 36a) und dem Rotationskörper (41) liegen.

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15. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine drehmoment-empfindliche druckaufbringende Einrichtung (5ü) vorgesehen ist, die mit jedem Abrollelement (34, 36) zusammenwirkt und auf das Drehmoment anspricht, welches auf jedes Abrollelement übertragen wird und dadurch den Reibdruck zwischen dem Abrollelement und dem Rotationskörper (41) erhöht.

16. Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Abrollelement (34, 36) ein Hauptteil aufweist sowie einen Randteil (34a, 3ba) der an dem Rotationskörper (41) anliegt und relativ zu dem Hauptteil einen begrenzten Schlupf in Umfangsrichtung ausfuhren kann, und daß eine Nockeneinrichtung (58, 72) zwischen dem Hpuptteil und dem Randteil vorgesehen ist mit welchen beim Auftreten eines Schlupfes der Randteil gegen den Rotationskörper gedrückt wird.

17. Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtung Rollkörper (58) aufweist, die in zwischen den Nockenflächen gebildeten Taschen (72) gehalten werden.

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18. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeic h η e t, daß eine Andruckeinrichtung (79) vorgesehen ist, die den Rotationskörper gegeijfüie Abrollelemente (34, 36) drückt.

19. Fahrzeug nach Anspruch 9 oder einem der Ansprüche 10 bis 17, sofern sich diese auf Anspruch 9 beziehen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rolle (79.1 gegen das Joch (42) drückt, und zwar diametral gegenüber eines jedes Kontaktbereichs zwischen dem Rotationskörper und den Abrollelementen.

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