DE747763C

DE747763C - Drive and steering device for motor vehicles, especially caterpillar vehicles

Info

Publication number: DE747763C
Application number: DEP77753D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Theophil Pfeffer
Original assignee: THEOPHIL PFEFFER DIPL ING
Current assignee: THEOPHIL PFEFFER DIPL ING
Priority date: 1938-08-12
Filing date: 1938-08-12
Publication date: 1944-10-13

Description

Antriebs- und Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Gleiskettenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere Gleiskettenfahrzeuge, mit verschieden schnell beweglichen Laufräderwellen für beide Fahrzeugseiten.Drive and steering device for motor vehicles, in particular caterpillar vehicles The invention relates to a steering gear for motor vehicles, in particular Crawler vehicles, with running wheel shafts that move at different speeds for both Vehicle sides.

Bekannte Arten der Lenkung von Gleiskettenfahrzeugen, die darin bestehen, daß eine Gleiskette gebremst wird, wobei die Unabhängigkeit der anderen Gleiskette durch Anwendung von Kupplungen oder Ausgleichgetrieben gewahrt bleibt, haben den Nachteil, daß jeweils nur ein bestimmter Krümmungshalbmesser genau festgelegt ist, die Bewegungen des Fährzeuges infolgedessen stets heftig und ruckartig erfolgen. Die Lenkung ist hierbei sehr unbequem, die auftretenden Stöße sind für Fahrzeug, Gerät und Insassen äußerst nachteilig. Schließlich werden durch diese Art der Lenkung die Straßen sehr beansprucht und schnell, insbesondere in Straßenkrümmungen, zerstört.Known ways of steering caterpillars, which consist in that one caterpillar is braked, with the independence of the other caterpillar is maintained through the use of clutches or differential gears, have the Disadvantage that only a certain radius of curvature is precisely defined in each case, as a result, the movements of the vehicle are always violent and jerky. The steering is very uncomfortable here, the shocks that occur are for the vehicle, Device and occupants extremely disadvantageous. Eventually, through this type of steering the roads are very busy and quickly destroyed, especially in the bends of the road.

Es sind nun auch Fahrzeuge bekannt, bei welchen den auf jeder Fahrzeugseite befindliehen Antriebsmitteln ein Geschwindigkeitswechselgetriebe vorgeschaltet und noch j e eine unmittelbar wirkende Bremse zugeordnet ist. Bei den bekannten Einrichtungen kann die Lenkung mittels der Bremsen dadurch bewerkstelligt werden, daß der Antrieb der betreffenden Fahrzeugseite vollkommen ausgeschaltet wird, oder daß ein Ausgleichgetriebe zwischen beiden Fahrzeugseiten vorgesehen ist, dass bei Inanspruchnahme der Wechselgetriebe gesperrt werden kann. Bei dieser Art der Lenkung sind nur einige wenige Krümmungshalbmesser eindeutig festgelegt, so daß auch diese Art die schon oben erwähnten Nachteile nicht vollständig vermeidet.Vehicles are now also known in which the on each side of the vehicle located drive means upstream and a speed change gear a directly acting brake is still assigned to each. With the known institutions the steering can be achieved by means of the brakes that the drive the side of the vehicle in question is completely switched off, or that a differential gear It is provided between the two sides of the vehicle that the gearbox is used can be blocked. With this type of steering there are only a few radius of curvature clearly defined, so that this type does not have the disadvantages already mentioned above completely avoids.

Eine bekannte Art der stufenlosen Lenkung durch Verwendung eines zusätzlichen Lenkmotors in Verbindung mit einem rückkehrenden Räderwerk hat nur für langsam bewegliche Fahrwerke praktische Bedeutung. Für schnelle Fahrzeuge müßten beide Motoren annähernd gleiche Leistung aufweisen; die Anlage wäre zu umfangreich und zu teuer. Es ist noch eine Art der stufenlosen Lenkung bekannt, bei welcher ein mechanisches Ausgleichgetriebe zwischen den beiderseitigen Antriebswellen angeordnet ist, diese hingegen starr mit je einer Flüssigkeitskraftübertragungseinrichtung verbunden sind. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Flüssigkeitspumpen bzw. -motoren auch bei Geradeausfahrt in Bewegung sind, was unnötige Strömungsverluste bedingt, und daß sie wechselnd als Motor bzw. Pumpe laufen, so daß beim Bau derselben die günstigen Wirkungsgradbereiche nicht berücksichtigt werden können. Außerdem kann bei dieser Anordnung der Drehzahlbereich einer Pumpe bzw. eines Motors nicht bis auf o durchfahren' werden, da sonst der andere die Drehzahl-Unendlich erhalten müßte.A known type of stepless steering by using an additional Steering motor in conjunction with a returning gear train has only for slow moving Undercarriage practical significance. For fast vehicles, both engines should approximate have the same performance; the system would be too extensive and too expensive. It Another type of continuously variable steering is known in which a mechanical Differential gear is arranged between the drive shafts on both sides, this however, are rigidly connected to a fluid power transmission device. This arrangement has the disadvantage that the liquid pumps or motors also are in motion when driving straight ahead, which causes unnecessary flow losses, and that they run alternately as a motor or pump, so that when they are built the cheap ones Efficiency ranges cannot be taken into account. In addition, this Arrangement of the speed range of a pump or a motor do not go through to o ' otherwise the other would have to get the speed infinite.

Die Erfindung besteht nun darin, daß an einem Fahrzeug, bei welchem ci;e Hauptantrrebsbewegung mechanisch übertragen wird und eine zusätzliche hydraulische Getriebeanordnung eine zwangsläufige und stufenlos regelbare Drelizahldiferenz zwischen den beiden Laufräderwellen hervorruft, für jede Laufräderwelle ein Getriebe mit regelbarem Nebenantrieb in der Weise vorgesehen ist, daß die Flüssigkeitskraftübertragungseinrichtung im Nebenantrieb liegt und (las von den Getrieben durch die mechanische Leistungsübertragung bedingte Rücktriebsnioment als statischer Druck von der Flüssigkeitskraftiibertragungseinrichtung aufgenommen wird. Hierbei wird die Drehzahldifferenz zwischen den beiden Laufräderwellen durch Veränderung von Fördermenge und Förderrichtung der von der Kardanwelle angetrfebe- 1 nen Flüssigkeitspumpe erzielt. Bisher wurden Getriebe mit regelbarem Nebenantrieb in Verbindung mit Flüssigkeitskraftübertragungseinrichtung nur dazu benutzt, durch Veränderung des Strömungswiderstandes innerhalb der Flüssigkeitskraftübertragungseinrichtung ein weiches Ein- und Auskuppeln zu erreichen.The invention consists in that on a vehicle in which ci; e main drive movement is transmitted mechanically and an additional hydraulic one Gear arrangement an inevitable and continuously adjustable Drelizahldifferenz between causes the two impeller shafts, with a gear for each impeller shaft adjustable power take-off is provided in such a way that the fluid power transmission device is in the power take-off and (read about the gearboxes through the mechanical power transmission conditional drag torque as static pressure from the fluid power transmission device is recorded. This is the speed difference between the two impeller shafts by changing the delivery rate and delivery direction of the 1 nen liquid pump achieved. So far, transmissions with adjustable power take-offs have been used only used in conjunction with fluid power transmission by Change in the flow resistance within the fluid power transmission device to achieve smooth engagement and disengagement.

Die erfindungsgemäße Anwendung dieses mechanisch-hydraulischen Lenkgetriebes ermöglicht es, bei Benutzung eines Antriebsmotors stufenlos veränderlich jede gewünschte Drehzahldifferenz zwischen den beiden Laufradseiten zu erzwingen und so eine für jeden Fall befriedigende Lenkung zu erzielen. Das Getriebe kann leicht so, eingerichtet werden, daß eine Laufradseite rückwärts gedreht wird, während sich die andere vorwärts bewegt. Der Krümmungsmittelpunkt der Kurve--liegt in diesem Fall nahezu in der Mittelachse des Fahrzeuges. Der besondere Vorteil gegenüber bekannten mechanisch-hydraulischen Lenkgetrieben besteht aber noch darin, daß bei Geradeausfahrt die Leistung rein mechanisch übertragen wird, während nur für kurven fahrt das hydraulische Aggregat der gewünschten Fahrbahnkrümmung entsprechend mehr oder weniger stark beansprucht wird. Diese Leistungsteilung bedingt den bestmöglichen Wirkungsgrad ini Verhältnis zu dein erzielten 1ffekt. Der Übergang geschieht ohne Sperren, Kupplungen und sonstige zur Störung neigende Elemente; die Fahrbahnhaltung des .Fahrzeuges ist selbsttätig stabil.The application according to the invention of this mechanical-hydraulic steering gear makes it possible to infinitely change any desired when using a drive motor To force speed difference between the two impeller sides and so one for to achieve satisfactory steering in any case. The transmission can easily be set up like this be that one side of the impeller is rotated backwards while the other is rotated forwards emotional. The center of curvature of the curve - in this case lies almost in the central axis of the vehicle. The particular advantage over known mechanical-hydraulic Steering gears still consists in the fact that the power is pure when driving straight ahead is transmitted mechanically, while the hydraulic unit is only used for cornering according to the desired curvature of the road more or less stressed will. This division of power requires the best possible efficiency ratio to your achieved 1 effect. The transition happens without locks, clutches and other things elements prone to disruption; the road position of the vehicle is automatic stable.

In der Zeichnung ist eine Ausführung gemäß der Erfindung beispielsweise schematisch veranschaulicht.In the drawing, an embodiment according to the invention is for example illustrated schematically.

Die Antriebswelle i ist finit einer Flüssigkeitspumpe 2 mit stufenlos veränderlicher Fördermenge und -richteng verbunden und trägt außerdem ein Kegelritzel 3, welches finit einem Tellerrad 4. in Eingriff steht. Durch dieses wird die Welle 5 angetrieben, welche an beiden Enden die Zahnräder 6 trägt. Diese dienen als Sonnenräder von Planetengetrieben, die in diesem Fall als Getriebe mit regelbarem Nebenantrieb ausgebildet sind. Die -zweiten treibenden Teile der Planetengetriebe sind jeweils die äußeren Zahnkränze7,welche fest finit den Flüssigkeitsmotoren 9 verbunden sind. Die inneren Zahnräder 6 und die äußeren Zahnkränze 7 addieren ihre Drehzahlen über die Planetenräder S, auf die Abtriebswellen i o.The drive shaft i is finite with a liquid pump 2 with stepless variable flow rate and direction and also carries a bevel pinion 3, which finitely meshes with a ring gear 4. It is through this that the wave becomes 5 driven, which carries the gears 6 at both ends. These serve as sun gears of planetary gears, in this case as a gearbox with adjustable power take-off are trained. The -second driving parts of the planetary gears are respectively the outer ring gears 7, which are firmly connected to the liquid motors 9. The inner gears 6 and the outer ring gears 7 add up their speeds the planet gears S, on the output shafts i o.

Bei Geradeausfahrt ist die Pumpe 2 auf eine Fördermenge = o eingestellt und nimmt von der Welle i keine Leistung ab. Die Flüssigkeitsmotoren 9 befinden sich mitsamt den Zahnkränzen ;7in Ruhe. Die gesamte Leistung wird in diesem Fall über Kegelritzel 3. Tellerrad .t, Welle j und Zahnräder 6 auf die Planetenräder 8 und damit auf die Abtriebswellen io übertragen. Das Rücktriebsmoment, welches an den Zahnkränzen 7 auftritt, wirkt auf die Motoreng, wobei diese i und die Verbindungsleitungen i i bzw. 12 und die Pumpe 2 den hierdurch bedingten hydrostatischen Druck aufnehmen. Dabei ist die Leistungsübertragung rein mechanisch, der Wirkungsgrad entsprechend groß.When driving straight ahead, pump 2 is set to a delivery rate = o and does not take any power from wave i. The liquid motors 9 are located himself together with the gears; 7in rest. The entire performance is in this case Via bevel pinion 3rd ring gear .t, shaft j and gears 6 on the planet gears 8 and thus transferred to the output shafts io. The backdrive torque, which occurs at the ring gears 7, acts on the engine tight, this i and the connecting lines i i or 12 and the pump 2 absorb the resulting hydrostatic pressure. The power transmission is purely mechanical, and the degree of efficiency is accordingly great.

Soll nun eine Kurve gefahren werden, so wird die Pumpe 2 auf Förderung in der gewünschten Menge und Richtung eingestellt. Die Flüssigkeit durchfließt nunmehr nacheinander die beiden Motoren 9 und bewirkt eine gegenläufige Drehbewegung derselben. Mit ihnen drehen sich die Zahnkränze 7, so daß auf einer Antriebsseite die Drehzahl vergrößert, auf der anderen um denselben Betrag verkleitiert wird. Die stufenlose Regelung der Fördermenge der Pumpe :2 ermöglicht auf diese Weise eine stufenlose Regelung der Drehzahldifferenz zwischen beiden Laufradseiten und damit eine weiche Lenkung des Fahrzeuges für jede gewünschte Kurvenkrümmung. Durch Einstellen der Pumpe 2 auf die umgekehrte Förderrichtung wird jeweils eine Richtungsänderung des Fahrzeuges nach der entgegengesetzten Seite bewirkt.If a curve is now to be driven, the pump 2 is on delivery set in the desired amount and direction. The liquid now flows through one after the other the two motors 9 and causes them to rotate in opposite directions. With them, the ring gears 7 rotate, so that the speed on a drive side enlarged, on which the other is clipped by the same amount. The stepless one Regulation of the delivery rate of the pump: 2 enables infinitely variable in this way Regulation of the speed difference between the two sides of the impeller and thus a soft one Steering of the vehicle for every desired curve curvature. By setting the Pump 2 on the opposite direction of delivery will each change direction of Causes vehicle to the opposite side.

Die Flüssigkeitsmotoren 9 können mit konstanter Durchflußmenge je Umdrehung ausgeführt werden, so daß Einfachheit und bestmöglicher Wirkungsgrad auch für den hydraulisch übertragenen Teil der Leistung gewährleistet sind. Die Anwendung hoher Drücke ermöglicht eine sehr befriedigende Gestaltung der Größenabmessungen der Anlage und eine Herabsetzung der Beschleunigungskräfte auf ein Mindestmaß, soweit diese unerwünscht sein sollten. Selbstverständlich kommt der Wahl der Planetenrädergetriebe als Getriebe mit regelbarem Nebenantrieb. keine zwingende Bedeutung zu, obwohl diese im allgemeinen die günstigste Lösung darstellen; vielmehr können alle möglichen Arten ähnlich wirkender Getriebe Anwendung finden. Auch zur Einstellung der Pumpenförderung stehen alle Möglichkeiten hydraulischer, Spindel-, Schnekken- oder ähnlich wirkender Betätigung offen, wobei die Zahl der- Hebel- oder Lenkradbedienung sich nach den jev@eiligen praktischen Erfordernissen richtet.The liquid motors 9 can each with a constant flow rate Rotation, so that simplicity and the best possible efficiency also are guaranteed for the hydraulically transmitted part of the power. The application high pressures enables a very satisfactory design of the size dimensions of the system and a reduction of the acceleration forces to a minimum, as far as these should be undesirable. Of course comes the choice of planetary gears as a gearbox with adjustable power take-off. no imperative to this though generally represent the cheapest solution; rather, all possible Find types of similar acting gear application. Also for setting the pump delivery there are all possibilities of hydraulic, spindle, screw or similar acting Operation open, the number of lever or steering wheel operations depending on the jev @ addresses urgent practical requirements.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Drive and steering device for motor vehicles, especially caterpillar vehicles, with two differently fast moving wheels-, velleu, in which the main drive movement is transmitted mechanically and an additional one hydraulic gear arrangement an inevitable and infinitely variable speed difference between the Laufräd'erwellen, characterized in that for each impeller shaft (io) a transmission with adjustable power take-off (6, 7, 8) is provided in the manner is that the fluidic force transmission device (2, 9, i 1, 12) in the power take-off and that of the gears (6, 7, 8) through the mechanical power transmission conditional withdrawal torque as static pressure from the fluid power transmission device (2, 9, 11, 12) is recorded.

2. Device according to claim i, characterized in that that the speed difference between the two impeller shafts (i o) by changing of the delivery rate and delivery direction of the liquid pump driven by the cardan shaft (i) (2) is achieved: To distinguish the subject of the application from the state of the art the following publications have been considered in the granting procedure: French patents. , No. 741 074, 354 s23; U.S. Patent. _. . . . . . . - 1 356 7i8.