DE3115606C2

DE3115606C2 - Lenk- und Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE3115606C2
Application number: DE3115606A
Authority: DE
Inventors: Denzaburo Sakai Osaka Harada; Masami Hirooka
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1985-03-07
Also published as: US4355693A; FR2491011A1; NL182550B; JPS6211211Y2; DE3115606A1; GB2084302B; JPS5760836U; GB2084302A; CA1155731A; NL182550C; FR2491011B1; NL8006174A

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Nutzfahrzeug, welches rechte und linke Fahrelemente aufweist, die zum Wenden des Fahrzeugs sowohl einzeln als auch zusammen angetrieben und angehalten werden können, einen Geschwindigkeitswechselmechanismus, der ein Betätigungselement aufweist und für eine hohe und niedrige Antriebsgeschwindigkeit sorgt, und einen Schaltmechanismus, der den Geschwindigkeitswechselmechanismus automatisch von einer Position für hohe Antriebsgeschwindigkeit in eine Position für niedrige Antriebsgeschwindigkeit wechseln läßt, wenn das sich geradeaus fortbewegende Fahrzeug gewendet werden soll, und den Geschwindigkeitswechselmechanismus wieder in die vorherige Position zurückbringt, wenn der Wendevorgang beendet ist.

Description

a) das Pedal (10) und ein zweiarmiges Schwenkelement (15; 115) sind auf einer Schwenkachse (V^drehbar angeordnet,

b) der eine Arm des Schwenkelements (15; 115) steht mit einem Betätigungselement (8a) der Geschwindigkeitswechseleinrichtung (8) und r, über ein fcdcelastisches Steuergestänge (14) mit dem Pedal (10) in Verbindung,

c) die beiden Betätigungshebel (9a, 9b)sind paral-IeI zueinander und auf einer im wesentlichen parallel zur Schwenkachse (Y) da, Schwcnkelcments (15; 115) liegenden Schwenkachse (X) drehbar angeordnet und an ihnen ist jeweils eine Nockenscheibe (B\ bzw. ß₂) festgelegt, die zwei durch eine Ausnehmung (G b/.w. Ci) getrennte Nocken (b bzw. b') aufweist, wobei die 4·; Ausnehmungen (Ci bzw. C2) bei gleicher Verschwenkung der beiden Betätigungshebel (9/), 9b) fluchten,

d) mit dem anderen Arm (16; 116) des Schwenkelements (15; 115) stehen zwei Paare von miteinander verbundenen Nockenstößeln (a, »') derart in gelenkiger Verbindung, daß sie sich in bezug auf ihre Anlenkstelle und die Schwenkachse (X) der Betätigungshebel (9a, 9b) gegenüberliegen und um eine Achse (Zi, Zi) schwing- « bar sind, die im wesentlichen parallel zur Schwenkachse (Y) des Schwcnkelemenls (15; 115) liegt,

e) die Paare von Nockenstößeln (a. a') werden durch die Nocken (b, b') und die Ausnehmungen wi (G, Ci) der beiden Nockenscheiben (Bi, Bi) geführt, wobei ein Nockenstößel (a bzw. ;i) eines Paares jeweils einer der beiden Nockenscheiben (B] b/.w. B>) zugeordnet ist,

f) bei betätigtem Pedal (10) ist ein Schalten der h^r> Gesehwindigkcitswechseleinrichtung (8) in die Position hoher Antriebsgcschwincligkeii durch das Verschwenken des Schwenkclemcnls (15;

115) nur möglich, wenn ein Paar von Nockenstößcln (a. a') bei fluchtenden Ausnehmungen (Ci und C2) in diese eintreten kann, während andernfalls die Nockenstößel (a, a') auf den Nocken (b, b')gciühn sind und das Schwenkclcment (15; 115) in der der Position niedriger Antricbsgeschwindigkcit entsprechenden Stellung gegen die Kraft des federelastischen Slcucrgestänges (14) gehalten ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paare von Nockenstößeln (a, a') dreieckförmige Elemente (17a, YIb) aufweisen, die an den Achsen (Z\, Zi) schwenkbar und mit einem Verbindungselement (18) miteinander verbunden sind, durch welche? die dreieckförmigen Elemente (17a, \7b) mit c'ner in zwei Richtungen bewegbaren Stange (19) schwenkbar verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (b bzw. b') jeder Nockenscheibe (Bi bzw. B₂) mit der Ausnehmung (Ci bzw. Cj) in Seitenansicht ein Nockenprofil aufweisen, welches in etwa einem umgekehrten »W«entspricht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pumpen (Pa, Pb) zum Antrieb der rechten und linken Fahrelemente (la, Xb) vorgesshcn sind, weiterhin zwei Hydraulikmoloren (h,a, Mb), welche durch von den Pumpen erzeugten Flüssigkeitsdruck betrieben werden und mit den rechten und linken Fahrelcmenlen betriebsmäßig verbunden sind, und daß ein Hydraulikkreis vorgesehen ist, in welchem die Hydraulikmoloren (Ma, Mb) mit Hilfe der Schalteinrichtung (13) durch die Geschwindigkcilswcchselcinrichlung (8) in bezug auf die Pumpen zur Erzeugung einer niedrigen An-Iriebsgcschwindigkcit parallclgcschallct werden können und in welchen die Hydraulikmoloren in bezug auf die Pumpen in Keine zur Erzielung einer hohen Antricbsgcschwindigkcit geschaltet werden können.

Die Erfindung betrifft eine Lenk- und Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine solche Vorrichtung ist bekannt (GB-PS 32 395). Diese bekannte Vorrichtung arbeitet ausschließlich hydraulisch und ist deshalb aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäßc Lenk- und Antriebseinrichtung mil baulich einfachen Maßnahmen so auszubilden, daß sie kostengünstig herstellbar und wenig störanfällig ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in der Untcransprüchcn gekennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt

I·' i g. I eine Seitenansicht eines Nul/fahr/eiigs;

F i g. 2 eine schcmalischc Darstellung des Antriebssystemsdes Fahrzeugs;

F i g. i eine perspektivische Ansicht des Schaltmechanismus des Fahrzeugs;

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Haupt-

teils des Schaltmechanismus, wobei eine Schaltposition gezeigt ist;

Fig.5 eine vergrößerte Seitenansicht eines Hauptteils des Schaltmechanismus, wobei eine andere Schaltposition gezeigt ist und

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Einrichtung zur Befestigung der Nockenstößel.

In Fig. 1 weist ein Nutzfahrzeug, d.h. ein Bagger, rechte und linke Fahrelemente la und \b auf, die am Fahrgeste·¹2 befestigt sind, auf welchem wiederum eine Drehbühne bzw. drehbare Plattform 3 montiert ist. Die Plattform 3 trägt einen Arbeitsarin 5, der in vertikaler Richtung schwenkbar und bewegbar ist und an seinem äußeren Ende eine Schaufel 4 aufweist. Auf der Plattform 3 befinden sich ferner eine Bedicnungskanzcl 6 sowie der Motorbereich 7.

In Fig.2 ist eine Lenk- und Antriebseinrichtung für die rechten und linken Fahrelemente la und \b gezeigt, welche Antriebsräder aufweisen, die jeweils an über zwei Pumpen Pa und Pb betriebene Hydraulikmotoren Ma und Mb angeschlossen sind. Steuerventile Va und Vb, die auf der Plattform 3 vorgesehen sind, bringen die Motoren Ma und Mb jeweils in Vorwärts-, Rückwäris- und Stoppstcllung. Eine Geschwindigkeitswechscleinrichtung 8 für die durchströmende Flüssigkeit ist am Fahrgestell 2 befestigt. Die Geschwindigkeitswechseicinrichtung 8, hier ein Schallventil, ist so ausgelegt, daß sie zwei Positionen einnehmen kann, wovon eine für niedrige Antriebsgeschwindigkcil sorgl, indem Druckflüssigkeit jeweils durch die Pumpen Pa und Pb zu den Motoren Ma und Mb geleitet wird, und die andere für hohe Antriebsgeschwindigkeil, indem Druckflüssigkeit in zwei gleich großen Strömen durch die Pumpen Pa und Pb zu den Motoren Ma und Mb transportiert wird. Rechte und linke, an fluchtenden Schwenkachsen (Achsen) X schwenkbare Betätigungshebel 9a und 9b sind jeweils über Stangen 2ia und 21 £> mit den Steuerventilen Va und Vb verbunden. Ein Pedal 10 ist über einen Verbindungs- bzw. Anlenkmcchanisrnus 12, der sich durch ein Drehgelenk 11 erstreckt, funktionell mit einem Betätigungselement 8a der Geschwindigkcitswechseleinrichtung 8 verbunden. Diese Anordnung schließt eine Schalteinrichtung 13 mit ein, die dafür sorgt, daß die Geschwindigkeitswechseleinrichtung 8 automatisch vom hohen in den niedrigen Gcschwindigkeitsbcrcich wechselt, wenn das Fahrzeug, das sich zu diesem Zeitpunkt bei hoher Geschwindigkeit fortbewegt, gewendet werden soll.

Wie in Fig.3 gezeigt, umfaßt die Schalteinrichtung 13 ein federelasiischcs Steuergestänge 14, das mit dem Verbindungsmechanismus 12 verbunden ist und dafür sorgt, daß die Gcschwindigkeitswechselcinrichlung 8 infolge einer Betätigung des Pedals 10 in die Position für niedrige Geschwindigkeit überwechseln kann (Fig. 2). F.in Schwenkclcmcni 15, welches mit dem Betätigungselement 8.-) der Gcschwindigkeitswechselcinrichtung 8 funktionell verbunden ist (Fig. 2), ist an einer Achse befestigt, die mit einer Schwenkachse (Achse) Y fluchtet, an welcher das Pedal 10 schwenkbar ist. wobei diese Achsen im wesentlichen parallel zu den Schwenkachsen X der Betätigungshebel 9a und 9b angeordnet sind. Ein schwingbarer Arm 16 ist integral mit dem Sehwcnkelemcni 15 ausgebildet.

Das federelasiische Steuergestänge 14 weist einen mit dein Pedal 10 verbundenen Ann 14a, eine Stange 14f. clic mit einem Stopper 14/j versehen und lose in einer ;in dem freien linde des Arms 14.-/ ausgebildeten (')lfnung angeordnet ist, ein Verbindungsstück 14(/, das an einem seiner Enden von der Stange 14c durchgriffen wird und dessen anderes Ende seitlich an das Schwenkelement 15 geschraubt ist, und eine Druckfeder 14/auf, die zwischen dem Verbindungsstück 14c/und einer Mutter t4e angeordnet ist, die an dem Ende der Stange 14c befestigt ist, welches dem mit dem Stopper t4b versehenen Ende der Stange gegenüberliegt. Der Stopper 146 und das Verbindungsstück XAd weisen einen Abstand zueinander auf, um so während des Betriebs ein freies

ίο Spiel zu ermöglichen.

Dreieckförmige Elemente 17a und YIb sind bezogen auf die Schwenkachsen X der Betätigungshebel 9a und 9b einander gegenüberliegend angeordnet. Die dreieck förmigen Elemente 17a und Mb sind an Achsen Z\ und Zi im wesentlichen parallel zu den Schwenkachsen .Y der Betätigungshebel 9a und 9b schwingbar und sind an ein Verbindungselement 18 angelenkt, welches mittels einer in zwei Richtungen bewegbaren Stange 19 mit dem schwingbaren Arm 16 verbunden ist. Nockenstößel a und a'sind zur Spitze der dreieckförmigen Elemente 17a und \7b hin an deren beiden Seiten so angeordnet, daß sie sich bezogen auf die Schwenkachsen λ'der Betätigungshebel 9a und 9b gegenüberliegen.
Die rechten und linken Betätigungshebel 9a und 9b sind jeweils mit Nockenscheiben B 1 und B 2 ausgestattet, wobei jede Nockenscheibe B 1 und B 2 eine Ausnehmung Cl bzw. C2 und zwei Nocken b bzw. b'aufweisen, die zusammen eine Nockenfläche etwa in Form eines umgekehrte» W bilden. Wenn die Betätigungshe-

jo bei 9a und 9b in Neutralstellung sind, berühren die Nokkenscheiben B1 und B 2 jeweils die Nockenstößel a und a' und überwachen die Bewegung der Geschwindigkeitswechseleinrichtung 8 in die Position für hohe Geschwindigkeit, ungeachtet des Pedals 10, das zum Errei-

J5 chen der hohen Geschwindigkeit getreten wurde. Wenn die Betätigungshebel 9a und 9b. die sich in Neutralstellung befinden, in gleicher Richtung geschwungen w erden, erlauben die Nockenscheiben B 1 und B 2, daß die Geschwindigkeitswechseleinrichtung 8 die Position für hohe Geschwindigkeit einnimmt. Wenn die Betätigungshebel 9a und 9b während der Fortbewegung des Fahrzeugs bei hoher Geschwindigkeit zum Wenden des Fahrzeugs relativ zueinander geschwungen werden, bewirken die Nockenscheiben B\ und B 2, daß die Geschwindigkeitswechseleinrichtung 8 die Position für niedrige Geschwindigkeit einnimmt. Wenn die Hebel 9a und 96 nach dem Wenden des Fahrzeugs, das wieder geradeaus bewegt werden soll, in gleicher Richtung geschwungen werden, nimmt die Geschwindigkeitswechseleinrichtung 8 erneut die Position für hohe Geschwindigkeit ein.

Nachfolgend wird die Schalteinrichtung 13 in Zusammenhang mit den F i g. 3 bis 5 beschrieben. Befindet sich die Schalteinrichtung 13 in einer in Fig.4 anhand der

^r)5 durchgezogenen Linie gezeigten Position, so befinden sich der rechte und linke Betätigungshebel 9a und 9b, mittels welcher die Hydraulikmotoren Ma und Mb in Vorwärts-, Rückwärts- und Stoppstellung gebracht werden, in Neutralstellung und damit die Hydraulikmo-

W) toren Ma und Mb in Stoppstellung. Wenn sich die Schalteinrichtung 13 in einer in Fig. 4 anhand der gestrichelten Linien gezeigten Position befindet, so befinden sich beide Hebel 9a und 9b in Vorwärtsposition. Während sich die Hebel 9a und 9b in Neutralstellung

μ befinden, wird das Pedal 10 gedruckt, wodurch über das Steuergestänge 14 eine Kraft hervorgerufen wird, die bewirkt, daß der mit der Geschwindigkeitswechseleinrichtung 8 für die durchströmende Flüssigkeit vcrbun-

dene Verbindungsmechanismus 12 um die Achse Y gcschwungen bzw. geschwenkt wird. An den Nockenslößeln a. die mit dem Verbindungsmechanismus 12 funktionell verbunden sind, greifen die Nocken b wie in Fig.4 gezeigt an und machen das mit dem Verbindungsmechanismus 12 verbundene Schwenkelement 15 unbewegbar. Das Drücken des Pedals JO hat also lediglich zur Folge, daß die Druckfeder 14/" des federelastischen Steuergestänges !4 zusammengedrückt wird.

Wenn die Betätigungshebel 9a und 9b jedoch gleichzeitig in die anhand der gestrichelten Linien in Fig.4 gezeigte Position (z. B. für Vorwärtsfahirt) geschwungen werden, wobei das Pedal 10 wie vorstehend beschrieben gedrückt ist, verlagern sich die Nockenstößel a, die durch die Druckfeder 14/gegen die Nocken b gedruckt i; werden, in die Aussparungen Cl und C2, wobei die in zwei Richtungen bewegbare Stange 19 über das Verbindungsglied 18 nach unten gezogen wird und die in F i g. 5 gezeigte Position einnimmt. Durch die Abwärtsbewegung der Stange 19 wird der Verbindungsmechanismus 12 über den Arm 16 und das damit einstückig ausgebildete Schwenkelement 15 in Bewegung gesct/t (Fig. 3). Dabei nimmt das Schaltventil bzw. die Gcschwindigkeitswechseleinrichtung 8, die mit dem Verbindungsmechanismus 12 funktionell verbunden ist, automatisch eine Schaltstellung ein, in der die Hydraulikmotoren Ma und Mb in Reihe geschaltet werden, woraufhin sich das Fahrzeug bei hoher Geschwindigkeit fortbewegt.

Zum Wenden des Fahrzeugs mit nach unten gedrückt bleibendem Pedal 10 wird einer der Betätigungshebel 9a und 9b, zum Beispiel der Betätigungshebel 9a, in die Neutralstellung geschwungen und der Motor Ma damit gestoppt. Die mit dem Betätigungshebel 9a fest verbundene Nockenscheibe B1 schwingt aus der in F i g. 5 gezeigten Position, um so den Nockenstößel a aufgrund einer Bewegung der Aussparung Cl nach oben zu stoßen und die in zwei Richtungen bewegbare Stange 19, die mit dem Nockenstößel a funktionell verbunden ist, hoch- bzw. anzuheben. Dadurch wird das Schaltventil fur die durchströmende Flüssigkeit bzw. die Geschwindigkeitswechseleinrichtung 8 durch den Verbindungsmechanismus 12 betätigt, um die Parallelschaltung der Hydraulikmotoren Mn und Mb automatisch wieder herzustellen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Druckfeder 14/ erneut zusammengedrückt. Da der andere Betätigungshebel 9b in Vorwärtsposition belassen bzw. festgehalten wird, strömt die Druckflüssigkeit, nur zu dem Hydraulikmotor Mb, der dem Betätigungshebel 9b zugehörig ist, wobei sich das Fahrzeug um das mit dem stillstehenden w Hydraulikmotor Ma verbundene Fahreierneni la dreht. Wenn der Betätigungshebel 9a nach Wenden des Fahrzeugs aus der Neutralstellung wieder in die Vorwärtsposition gebracht wird, kehrt die Geschwindigkeitswechseleinrichtung 8 aufgrund der Rückholkraft der Feder 14/; die in zusammengedrücktem Zustand gehalten wurde, wieder zur Position für hohe Geschwindigkeit zurück. Solange das Pedal 10 also nach unten gedruckt wird, verlangsamt das sich bei hoher Geschwindigkeit fortbewegende Fahrzeug seine Fahrt, so daß der Wendevorgang lediglich durch Betätigung der Betätigungshebel 9a und 9b. die zur Steuerung der rechten und linken Fahrelemcnte la und \b dienen, eingeleitet und durchgeführt werden kann. In gleicher Weise läßt sich die hohe Fahrtgeschwindigkeit wieder erreichen, b5 indem die Betrtigungshebel 9a und 9b nach Wenden des Fahrzeugs lediglich in die vorherige Position zurückgebracht werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die rechten und linken Fahrelementc la und Io durch Betätigen der Betätigungshebel 9a und 9b bei geringfügig unterschiedlicher Relalivgcschwindigkeil angetrieben werden können. Eine Umkehr der Geschwindigkeit läßt sich erreichen, indem die Betätigungshebel 9.7 und 9b in entgegengesetzter Richtung betätigt werden, nämlich ein Hebel in Vorwärts- und der andere Hebel in Riickwärlsrichlung. Das Wenden des Fahrzeugs kann auch bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs erfolgen, wobei die Funktion der automatischen Geschwindigkeiisubnahmc und Wieder/.unahme ebenfalls bestehen bleibt.

In Fig.b ist eine modifizierte Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung für die Nockenstößel gezeigt, bei welcher Arme 116 in axialer Richtung eines dem Schwenkelement 15 entsprechenden Schwenkelcments 115 parallel mit einem Abstand zueinander angeordnet sind. An den Enden der Arme 116 sind Schwenkelcmente 20 befestigt, und Nockenstößelpaare a, a'sind zwischen den sich gegenüberliegenden Enden der Schwenkelemente 20 vorgesehen. Die Nockenstößel a. a'sind in bezug auf die Schwenkachsen der Betätigungshebel 9a und 9b einander gegenüberliegend angeordnet.

Nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dient ein Schaltventil für die durchströmende Flüssigkeit als Gcschwindigkcitswechseleinrichtung 8. Jedoch können auch andere Einrichtungen Anwendung finden, sofern eine Betätigung durch das Pedal 10 möglich bzw. gegeben ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lenk- und Antriebseinrichtung für ein durch unterschiedliche Drehzahlen der rechten und linken ölhydraulisch angetriebenen Fahrclementc (la, \b) gelenktes Nutzfahrzeug, wie z. B. für das Bau-, Transportwesen und für die Landwirtschaft mit rechten und linken Betätigungshebeln (9a, 9b), die zur unabhängigen Ansteuerung der Antriebe der to rechten und linken Fahrelemente (la, Xb) und zur Umkehr von deren Antriebsrichtung vorgesehen sind, mit einem mit einer Geschwindigkeitswechseleinrichtung (8) funktionell verbundenen Pedal (10) zum gleichzeitigen Wechseln der Drehzahlen der is rechten und linken Fahrelemente (la, Ib) und mit einer Schalteinrichtung (13), aie selbsttätig die Geschwindigkeitswechseleinrichtung (8) von einer gewählten Position hoher Antriebsgeschwindigkeit in eine Position niedriger Antriebsgeschwindigkeit schaltet, wenn die Betätigungshebel (9a, 9b) zum Zwecke der Kurvenfahrt unterschiedlich betätigt werden, und sie nach Beendigung der Kurvenfahrt wieder in die Position hoher Antriebsgeschwindigkeit zurückschaltet, wobei die Schalteinrichtung (13) mit dem Pedal (10) und den Betätigungshebeln (9a, 9b) wirkungsverbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: