DE2917430A1

DE2917430A1 - Lenkgetriebe fuer raupenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2917430A1
Application number: DE19792917430
Authority: DE
Inventors: Joachim Schreiner
Original assignee: Bombardier Rotax GmbH and Co Kg
Current assignee: BRP Rotax GmbH and Co KG
Priority date: 1978-05-08
Filing date: 1979-04-28
Publication date: 1979-11-15
Also published as: ATA331878A; IT7922427A0; AT355920B; FR2425365B1; FR2425365A1; IT1112517B

Description

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DIPL-ING. H. ROEVER PATENTANWALT

68 MANNHEIM 51 Am Bogen 23-Tel. 0621/791124

Bomb ardier-»_Rotax-Gesellsch aft m.b.H.

Donaufelderstrasse 7 3-7 9 A- Wien 21

Lenkgetriebe für Raupenfahrzeuge

Priorität: Österreich vom 8.Mai 1978 - A 33 18/78

Die bisher bekannt gewordenen Lenkgetriebe mechanischer Bauart lenken, indem mittels Bremsen und/oder Kupplungen dem Lenkgetriebe unterschiedliche Abtriebsdrehzahlen aufgezwungen werden. Bremsen und Kupplungen sind Verschleißteile und bedürfen der regelmäßigen Wartung.

Je größer der Drehzahlunterschied an den Abtriebswellen des Lenkgetriebes, um so wendiger wird das Fahrzeug, desto größer auch der Verschleiß von kupplung und Bremsen bei gleicher Auslegung.

Der hydrostatische Fahrantrieb, bei dem die Lenkung durch eine verstellbare ölpumpe und Ölmotor je Raupe bewerkstelligt wird, hat große Vorzüge, wie praktische Verschleißfreiheit. Nachteilig wirkt sich der schlechtere wirkungsgrad gegenüber mechanischen Einrichtungen aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lenkgetriebe zu zeigen, das möglichst verschleißfrei arbeitet, die Lenkung durch Verzweigen der Antriebsleistung bewerkstelligt, gute Wendigkeit für das Fahrzeug ergibt und trotzdem einen einfachen Aufbau hat.

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Die Erfindung "bezieht sich demnach auf ein Lenkgetriebe für Raupenfahrzeuge mit zwei gleichartig symmetrisch zusammengehauten Planetengetriehen, wobei je ein Ast heider Planetengetriehe miteinander und gemeinsam mit einem Verbrennungskraft— motor gekuppelt sind, ie ein weiterer Ast heider Planetengetriehe den Ahtrieh des Lenkgetriehes darstellen und die verbleibenden heiden Äste der Planetengetriehe üher einen Getriehestrang gegensinnig gekuppelt sind und ist dadurch gekennzeichnet, daß der die heiden Planetengetriehe gegenseitig
kuppelnde Getriehestrang mit einem gesonderten, stufenlos verstellbaren Antrieb, vorzugsweise mit einem hydrostatischen
Antrieb, gekuppelt ist.

Die Anordnung des Lenkgetriebes im Fahrzeug erfolgt auf herkömmliche Art. Ein Motor treibt z.B. über Kupplung und
Schaltgetriebe oder ein Automatikgetriebe den Hauptantrieb
des Lenkgetriebes an.

Der Antrieb der Lenkung wird ebenfalls vom Motor abgenommen und dem Lenkantrieb des Lenkgetriebes zugeführt. Nachdem nur während des Lenkvorganges ein Bruchteil der Motorleistung
zum Lenken abgezweigt wird,ist beispielsweise eine hydrostatische Kraftübertragung angebracht. Die verstellbare und rever— sierbare ölpumpe beaufschlagt einen Ölmotor, der den Lenkantrieb antreibt.

Bei Geradeausfahrt wird die ölpumpe mit O-Förderung betrieben und der Ölmotor steht still. Bei Auftreten unterschiedlicher Fahrwiderstände an den Raupen hat der Ölmotor zusätzlich eine statische Haltearbeit zu bewirken.

Beim Lenken beginnt die Ölpumpe links oder rechts zu
fördern und treibt den Ölmotor entsprechend an, der seinerseits den Lenkantrieb links oder rechts betreibt. Je rascher der Ölmotor läuft, desto größer wird die Drehzahldifferenz an den
Abtrieben des Lenkgetriebes und umso kleiner der gefahrene
Radius des Fahrzeuges.

Beim Wenden mit gegenläufigen Raupen wird der Hauptantrieb des Lenkgetriebes stillgesetzt, beispielsweise durch eine

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Feststellbremse oder durch Parkstellung des Automatikgetriebes. Die Ölpumpe fördert und betreibt den Ölmotor und der Lenkantrieb läuft links oder rechts herum. Durch die große Untersetzung zwischen Ölmotoren und Abtrieb des Lenkgetriebes ist es möglich, mit kleiner Leistung das Fahrzeug mit gegenläufigen Raupen zu wenden.

Das Lenkgetriebe besteht aus zwei Planetengetrieben, die symmetrisch zusammengebaut sind. Die drei Äste jedes Planetengetriebes werden wie folgt verwendet.

Der erste Ast beider Planetengetriebe wird gekuppelt und gemeinsam angetrieben (Hauptantrieb des Lenkgetriebes).

Der zweite Ast beider Planetengetriebe bleibt frei und stellt den linken und rechten Abtrieb des Lenkgetriebes dar.

Der dritte Ast beider Planetengetriebe wird über den Lenkwellenstrang gekuppelt. Der Lenkwellenstrang beinhaltet eine Drehrichtungsumkehr zwischen beiden Planetengetrieben. Dadurch stützen sich die Reaktionskräfte der beiden Planetengetriebe gegenseitig ab. Bei Geradeausfahrt steht der Lenkwellenstrang still. Wird der Lenkwellenstrang angetrieben (Lenkantrieb) - je nach gewünschter Fahrtrichtungsänderung im oder gegen den Uhrzeigersinn - so wird den beiden Abtrieben eine gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete Drehzahl überlagert; die Abtriebsdrehzahlen des Lenkgetriebes sind ungleich.

Fig. 1 zeigt ein Getriebeschema im Schnitt.

Fig. 2 zeigt im Grundriß den Verlauf des Lenkwellenstranges.

Der Hauptantrieb erfolgt bei Welle 1 vom nicht dargestellten Schaltgetriebe her; über Ritzel 2 und Zahnrad 3 wird Welle 4 angetrieben. Fest verbunden mit Welle 4- sind die Sonnenräder 5 und 5¹ι welche den Antrieb der Planetengetriebe darstellen.

Die Abtriebswelle 6 und 6¹ ist mit dem Planetensteg 7 und 7¹ fest verbunden. Die Planetenräder 8 und 8' kämmen einerseits mit den Sonnenrädern 5 und 5'ι andererseits mit den Hohlrädern 9 und 9' und treiben hiedurch den Planetensteg 7 und 7' an.

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Bei Geradesausfahrt stehen die Hohlräder 9 und 9¹ still und stützen sich gegenseitig mit ihrer Außenverzahnung über den Lenkwellenstrang mit den Zahnrädern 10 und 10' den Wellen 11 und 11' über die Zahnräder 12 und 12' ab. Die Zahnräder 12 und 12' bewirken die Drehrichtungsumkehr und erlauben die Abstützung der Reaktionskräfte der Planetengetriebe.

Der Lenkantrieb 13, fest verbunden beispielsweise mit der Welle 11', gestattet die Einleitung einer Lenkdrehzahl. Dadurch stehen die Hohlräder 9 und 9¹ nicht mehr still, sondern beginnen gegengleich zu drehen. Damit wird der eine Planetensatz beschleunigt und der andere Planetensatz um das gleiche Maß verlangsamt. Die Abtriebswellen 6 und 6' laufen ungleich schnell.

Beim Drehen mit gegenläufigen Raupen wird der Hauptantrieb still gesetzt. Es stehen Welle 1, Ritzel 2, Zahnrad 3, Welle 4 und die Sonnenräder 5 und 5¹ still.

Der Lenkantrieb 13 beginnt zu drehen. Über Welle 11 und 11', Zahnrad 12 und 12' und den Zahnrädern 10 und 10' werden die Hohlräder 9 und 9' gegensinnig angetrieben. Die Planetenräder 8 und 8¹ wälzen auf den stillstehenden Sonnenrädern 5 und 5¹ ab, nehmen die Planetenstege 7 und 7¹ mit. Die Abtriebswellen 6 und 6' laufen daher gegengleich.

Das Gehäuse 14 ist mit dem nicht dargestellten Fahrzeugchassis verbunden. Die Anzahl und Art der schematisch dargestellten Lagerstellen ist nicht von prinzipieller Bedeutung.

Eine andere Ausführung des Lenkgetriebes ist in Fig. dargestellt. Fig. 4 zeigt wiederum den Grundriß des Verlaufes des Lenkwellenstranges.

Der Hauptantrieb erfolgt bei Welle 21 über Ritzel 22, Zahnrad 23 und Welle 24 zu den Sonnenrädern 25 und 25'·

Die Abtriebe erfolgen über Hohlrad 26 und 26' an den Wellen 27 und 27'. Die Planetenräder 28 und 28' sind auf den Stegen 29 und 29', welche bei Geradeausfahrt wiederum still stehen, gelagert.

Die Stege 29 und 29' tragen außen eine Verzahnung 30

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und 30', welche mit dem Lenkwellenstrang kämmen. Dieser besteht wieder aus den Zahnrädern 31 und 31'» den Wellen 32 und 32' und den Zahnrädern 33 und 33'· Der Lenkantrieb ist beispielsweise mit der Welle 32' fest verbunden. Das Getriebegehäuse 35 ist mit dem Fahrzeugchassis verbunden.

Geradeausfahrt, Lenken und Wenden mit gegenläufigen Raupen ist wie beim vorher beschriebenen Lenkgetriebe möglich.

Eine ..'eitere Ausführung zeigt Fig. 5 schematisch, wobei Fig 6 wieder im Grundriß den Verlauf des Lenkwellenstranges darstellt.

Der Hauptantrieb erfolgt bei Welle 41 über Ritzel 42, Zahnrad 43 zu den Holrädern 44 und 44'.

Die Abtriebswellen 4^ und 45' sind mit den Planetenstegen 46 und 46' fest verbunden. Die Planetenräder 47 und 47' kämmen einerseits mit den Holrädern 44 und 44", anderseits mit den bei Geradeausfahrt stillstehenden Sonnenrädern 48 und 48'.

Die Sonnenräder 48 und 48' sind mit den Zahnrädern 49 und 49' gekuppelt, welche ihrerseits mit dem Lenkwellenstrang kämmen. Der Lenkwellenstrang besteht aus den Zahnrädern 50 und 50', den Wellen 51 und 51' und den Zahnrädern 52 und 52'. Der Lenkantrieb 53 ist beispielsweise mit der Welle 51' fest verbunden. Das Getriebegehäuse 54 ist mit dem Fahrzeugchassis verbunden.

Der Vollständigkeit halber sei festgestellt, daß in den drei oben beschriebenen Getriebeausführungen auch jeweils noch Antrieb und Abtrieb vertauscht werden können und dadurch 3 weitere Möglichkeiten zu schaffen sind, die jedoch auch Übersetzungen ins Schnelle abgeben.

Der Lenkwellenstrang beinhaltet eine Drehrichtungsumkehr einerseits, um die Reaktionskräfte abzustützen, andererseits um Gegenläufigkeit der Planetensätze bei Drehung des Lenkantriebes zu erreichen.

Fig. 7 zeigt eine sehr einfache Lösung. Das Lenkgetriebe ist beispielsweise nach Fig. 1 aufgebaut.

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Die Hohlräder 9 und 9' sind außen verschieden ausgeführt. Das linke Hohlrad 9 ist außen ein Zahnrad 61, welches mit Bitzel 62 kämmt.

Das rechte Hohlrad 9' ist außen ein Kettenrad 63, welches über die Kette 64- mit cem Ritzel 65 verbunden ist. Die Welle 66 verbindet Ritzel 62 mit Ritzel 65 und nimmt an ihrer Verlängerung den Lenkantrieb 67 auf.

Pig. 8 zeigt eine andere Ausführung des Lenkwellenstranges, wobei Fig. 9 den Grundriß durch den Lenkwellenstrang darstellt. Diese Ausführung bietet große Untersetzungsmöglichkeiten. Außerdem macht sie sich den schlechten Wirkungsgrad, wenn das Schneckenrad angetrieben wird, zunutze; die statische Haltearbeit bei unterschiedlichen Fahrwiderständen an den _tJ. Raupen kann hiedurch großteils aufgenommen werden.

Das Lenkgetriebe ist beispielsweise nach Fig. 1 aufgebaut. Die Hohlräder 9 und 9' tragen außen eine Schneckenradverzahnung 71 und 71' ^mi"t unterschiedlicher Steigung. Diese stehen mit den Schneckenwellen 72 und 72' im Eingriff. Diese wiederum werden mit den Wellen 73 und 73' mit den Kettenrädern 74· und 74-' verbunden. Die Kette 75 vervollständigt den Kettenantrieb. Der Lenkantrieb erfolgt auf Welle 76? welche beispielsweise die Wellen 73' verlängert.

Ähnlich oben beschriebener Anordnung durch Schneckenrad und Schneckenwelle kann der Lenkwellenstrang auch durch Kegelräder oder Schraubenräder realisiert werden.

Eine erweiterte Möglichkeit bezüglich des Aufbaues zeigen folgende Abbildungen:

Fig. 10 zeigt eine Anordnung nach Abb. 3· Hier werden die einfachen Planetenräder 28 und 28' zu Doppelritzeln 81 und 81' sowie 82 und 82' ausgebildet.

Fig. 11 zeigt eine andere Ausführung, bei der der Antrieb über die Hohlräder 85 und 85', über die Planetendoppelritzel 86 und 86' sowie 87 und 87' erfolgt, welche an den Planetenstegen 88 und 88' gelagert sind und als Abtrieb mit den Hohlrädern 89 und 89' kämmen. Die Planetenstege 88 und 88'

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sind außen mit dem Lenkwellenstrang gekuppelt.

Fig. 12 zeigt schlußendlich eine Ausführung, die ohne Hohlräder auskommt.

Der Antrieb erfolgt über die beiden Sonnenräder 91 und 91'. Die Planetendoppelritzel 92 und 92' sowie 93 und 93' sind an den Planetenstegen 9^- und 9^' gelagert.

Der Abtrieb erfolgt über die beiden Sonnenräder 95 und. 95'· Die Planetenstege 9^ und 9^' sind außen mit dem Lenkwellenstreng gekuppelt.

Jede der Ausführungen nach Fig. 10, 11 und 12 läßt sich außerdem noch genau so mutieren, wie die Ausführungen nach Fig. 1-5 mit dem Hinweis, daß auch hier durch Vertauschen von An- und Abtrieb weitere Möglichkeiten gegeben sind.

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Claims

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Pat ent anspruch:

Lenkgetriebe für Raupenfahrzeuge, mit zwei gleichartig symmetrisch zusammengebauten Planetengetrieben, wobei je ein Ast beider Planetengetriebe miteinander und gemeinsam mit einem Verbrennungskraftmotor gekuppelt sind, je ein weiterer Ast beider Planetengetriebe den Abtrieb des Lenkgetriebes darstellen und die verbleibenden beiden Äste der Planetengetriebe über einen Getriebestrang gegensinnig gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden Planetengetriebe gegenseitig kuppelnde Getriebestrang (10¹, 11', 12', 12, 11, 10) mit einem gesonderten, stufenlos verstellbaren Antrieb, vorzugsweise mit einem hydrostatischen Antrieb, gekuppelt ist.

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