DE2825264A1

DE2825264A1 - Betaetigungsvorrichtung fuer ein hydrostatisches getriebe

Info

Publication number: DE2825264A1
Application number: DE19782825264
Authority: DE
Inventors: Lucien Bennett Shuler
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1978-06-08
Publication date: 1979-01-04
Also published as: US4125032A; BE867800A; CA1085701A; JPS5410878A; GB1582105A

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. 8000 MÜNCHEN 22

KARL H. WAGNER . GEWORZMÜHLSRASSE 5

"2 POSTFACH 246

8. Juni 1978 78-S-3O58

CATERPILLARTRACTORCO., Peoria, 111. 61629, V.St.A.

Betätigungsvorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe

Hydrostatische Getriebe und dergleichen werden normalerweise wahlweise in eine Vorwärts- oder Rückwärts-Betriebsart durch Betätigung einer Drehsteuerwelle gebracht, übliche Betätigungsvorrichtungen dafür sind häufig außerordentlich kompliziert und machen genaue Herstellungstoleranzen erforderlich, um die Steuerung der Getriebebetätigung präzise durchzuführen. Darüber hinaus haben viele solcher Vorrichtungen Gelenksysteme, die übermäßig große Eingangsdrehmomentcharakteristika besitzen.

Eine Möglichkeit zur Beseitigung des letztgenannten Problems besteht darin, die Vorbelastung an einem übersteuerfedergelenk zu reduzieren, und durch die weitere Reduzierung damit in Beziehung stehender Reibung im Gelenksystem. Diese Vorbelastung kann jedoch nicht raduziert werden, ohne auch die Vorbelastung der Zentrierfeder zu reduzieren, die in dem Servoventil verwendet wird, welches die Arbeitsweise des Getriebes steuert und eine relativ niedrige Größenordnung besitzt. Versuche, die Hebewirkung der Pedale solcher Gelenksysteme zu erhöhen, sind nicht praktikabel, da die Pedalbewegung notwendigerweise eine beträchtliche Erhöhung erforderlich machen würde. Auch die Konstruktion der heutigen Motorreglersysteme macht es unmöglich, die daran angelegten Eingangskräfte zu reduzieren.

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TELEFON: (089) 298527 TELEGRAMM: PATLAW MÖNCHEN TELEX: 5-22039 patw d

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eines oder mehrere insbesondere der genannten Probleme des Standes der Technik zu überwinden. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung weist Dreheingabe- oder Eingangsmittel auf, Drehausgangs- oder Ausgabemittel sowie Antriebseingangsmittel verbunden mit den Dreheingangsmitteln. Federmittel sind mit den Antriebseingangsmitteln und den Drehausgangsmitteln verbunden, um selektiv die Drehausgangsmittel in entgegengesetzten Richtungen zu verdrehen, und zwar infolge der Verdrehung der Dreheingangsmittel in entgegengesetzten Richtungen. Diese relativ unkomplizierte Anordnung ist wirtschaftlich herstellbar und zeigt ein hohes Maß an struktureller Integrität und genauer Steuerung des hydrostatischen Getriebes. Darüber hinaus sind die Eingangsdrehmomenteigenschaften wesentlich geringer als bei konventionellen Gelenksystemen verwendet zur Betätigung des Steuerventils eines hydrostatischen Getriebes.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Betätigungsvorrichtung und zugehörigem Steuergelenk in den neutralen Betriebsstellungen zur selektiven Betätigung einer Drehausgangswelle, die betriebsmäßig mit einem Steuerventil eines hydrostatischen Getriebes verbunden ist;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht durch die Betätigungsvorrichtung, gesehen aus Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, wobei aber hier die Betätigungsvorrichtung im Betriebszustand voller Vorwärtsgeschwindigkeit dargestellt ist.

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Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Betätigungsvorrichtung 10, die in geeigneter Weise in einem schematisch dargestellten Gehäuse untergebracht ist, welches unter einer stationären Platte 12 befestigt ist. Das Gehäuse 11 kann von üblicher Konstruktion sein und umschließt abdichtend die Vorrichtung zum Zwecke des Schutzes und der Schmierung. Drehausgangsmittel oder eine Welle 13 der Betätigungsvorrichtung sind drehbar am Gehäuse gelagert und dienen zur Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Steuerventil eines hydrostatischen Getriebes in üblicher Weise.

Kippbewegungen werden selektiv der Ausgangswelle 13 durch Dreheingangsmittel oder eine Welle 14 übertragen, die in geeigneter Weise mit einer pedalbetätigten Steuergelenkanordnung 15 für diesen Zweck verbunden ist. Die Gelenkanordnung 15 weist ein (Fuß-) Pedal 16 auf, welches schwenkbar an einer Tragplatte 12 durch einen Stift 17 für Kippbewegungen in entgegengesetzte Richtungen gelagert ist. Ein Gelenk 18 ist schwenkbar mit dem Pedal 16 und einem Kurbelhebel 19 durch Stifte 20 bzw. 21 verbunden.

Der Kurbelhebel 19 ist an der Tragplatte 12 durch einen Stift 22 schwenkbar gelagert, und er ist ferner schwenkbar mit einem Gelenk 23 durch einen Stift 24 verbunden. Das Gelenk oder Glied 23 ist ferner schwenkbar mit einem ersten Betätigungsarm 25 durch einen Stift 26 verbunden. Der Betätigungsarm 25 ist in geeigneter Weise an der Eingangswelle 14 befestigt, und zwar zusammen mit einem zweiten Betätigungsarm 25a/ um auf diese Weise diesen in entgegengesetzten Richtungen infolge des Niederdrückens der Pedale 16 in entgegengesetzten Richtungen zu verkippen.

Die Betätigungsvorrichtung 10 weist ferner Antriebsmittel auf, und zwar einschließlich eines Paars von Verbindungselementen 27 und 28, verbunden mit dem zweiten Betätigungsarm 25a durch eine Leergangverbindung 29. (Vgl. die Zeichung). Die Leergangverbindung weist einen am Arm 25a befestigten Stift 30 und ein Paar von offene Enden aufweisenden Schlitzen 31 und 32 auf, die an ersten Enden der Verbindungselemente 27 bzw. 28 ausgebildet sind und auf dem Stift diesen umfassend sitzen.

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Eine Kurbelanordnung 33 ist drehbar auf der Ausgangswelle 13 befestigt und weist einen ersten Arm 34 auf, der schwenkbar mit einem zweiten Ende von Verbindungselement 27 durch einen Stift 35 verbunden ist. Ein zweiter Arm 36 der Kurbelwelle ist schwenkbar mit einem zweiten Ende des Verbindungselements 28 durch einen Leerlauf- oder Führungs-Stift 37 verbunden. Ein zweiter Kurbelarm 38 ist auf einer Ausgangswelle 13 durch eine Einstellschraube 39 befestigt und besitzt einen Eingangsstift 40, der sich parallel und dicht benachbart zum Führungsstift 37 erstreckt.

Federmittel, vorzugsweise eine Torsionsschraubenfeder 41, sind an einer Nabe 42 des Kurbelhebels 33 befestigt. Entgegengesetzt liegende Enden43 und 44 der Feder umfassen entgegengesetztliegende Seiten der Stifte 37 und 40. Wie im folgenden beschrieben werden wird, bewirkt die Verdrehung der Eingangswelle 14 in entgegengesetzten Richtungen die Verdrehung der Ausgangswelle 13 in entgegengesetzten Richtungen über Feder 41.

Das Niederdrücken und Verschwenken des Pedals 16 in einer Richtung A entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse des Stifts 17 in Fig. 1 verkippt seinerseits die Eingangswelle 14 im Uhrzeigersinn und in einer Schwenkrichtung A¹. Der Arm 25a folgt in gleicher Richtung und verschwenkt Verbindungselement 28 in seine Fig.3-Position, wodurch der Leerlaufstift 37 bestrebt ist, das darüberliegende Ende 43 der Feder 41 nach oben zu drücken. Die Feder ihrerseits wird dadurch einerTorsionsbeanspruchung unterworfen, wodurch das Ende 44 der Feder mit der Unterseite des Eingangsstifts 40 in Berührung kommt und den Kurbelarm 38 und somit die Ausgangswelle 13 entgegen Uhrzeigersinnrichtung A¹¹ verdreht. Es sei bemerkt, daß die Anordnung des Verbindungselements 27 infolge des am Schlitz 31 vorgesehenen Leergangs ungestört verbleibt.

Fig. 1 zeigt die Betätigungsvorrichtung 10 in ihrem neutralen oder zentrierten Betriebszustand, wohingegen der Zustand gemäß Fig. 3 als ein Zustand betrachtet werden kann, in dem das Getriebe in seinen vollen Vorwärtsgeschwindigkeitsbetriebszustand gebracht ist, wie dies durch die 20 -Gegenuhrzeigersinnbewegung des Eingangsstiftes 40 um die Drehachse der Ausgangs-

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welle 13 dargestellt ist. Man kann annehmen, daß die Pedale gleichzeitig einen Motordrosselsteuerhebel betätigt hat, um beispielsweise 50% der Motordrehzahl aufrechtzuerhalten. Die weitere Bewegung der Fußpedale 16 in ihre Maximalposition bewirkt die Verschwenkung des Eingangsstifts 37 nur um zusätzliche 2 1/2 Grad um die Drehachse der Ausgangswelle 13. In diesem Zustand der Betätigungsvorrichtung wird der Stift 30 in eine übermittige Position bezüglich des Führungsstiftes 37 bewegt.

Wenn die Pedale 16 zur Verschwenkung im Uhrzeigersinn um die Achse des Stifts 17 in Fig. 1 herum niedergedrückt wird, so kehrt sich der oben beschriebene Vorgang im wesentlichen um. Insbesondere verdreht sich Eingangswelle 14 und Arm 25a entgegen dem Uhrzeigersinn und verschwenken Verbindungselement 27 nach aussen und oben. Infolgedessen verdreht sich der Kurbelarm 33 im Uhrzeigersinn auf der Ausgangswelle 13, um Leerlaufstift 37 in Eingriff mit der Oberseite von Federende 44 zu verdrehen. Die Feder wird unter Torsionsspannung gebracht und kommt mit dem Ende 43 mit der oberen Seite des Eingangsstiftes 40 in Eingriff, um Schwenkkurbelarm 38 und Ausgangswelle 13 im Uhrzeigersinn (Fig. 1 und 3) zu verschwenken.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit eine Betätigungsvorrichtung zur selektiven Betätigung des Steuerventils eines Getriebes oder dergleichen vor und weist eine Dreheingangswelle auf, die mit einem Paar von Verbindungselementen einer Leergangverbindung verbunden ist. Entgegengesetztliegende Enden der Verbindungselemente sind schwenkbar mit einer Kurbelanordnung verbunden, die schwenkbar auf einer mit dem Steuerventil verbundenen Dreheingangswelle gelagert ist. Eine Torsionsfeder verbindet die Drehausgangswelle, die Kurbelanordnung und eines der Verbindungselemente, um wahlweise die Drehausgangswelle in entgegengesetzten Richtungen zu verdrehen, und zwar infolge der Verdrehung der Dreheingangswelle in entgegengesetzten Richtungen .

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Claims

Patentansprüche

1.) Betätigungsvorrichtung mit Dreheingangsmitteln, Drehausgangsmitteln und mit den Dreheingangsmitteln verbundenen Antriebseingangsmitteln, gekennzeichnet durch Vorspannmittel (41) verbindend angeordnet zwischen den Antriebseingangsmitteln und den Drehausgangsmitteln zur selektiven Verdrehung der Drehausgangsmittel (13) in entgegengesetzten Richtungen infolge der Drehung der Dreheingangsmittel in entgegengesetzten Richtungen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheingangsmittel eine Eingangswelle (14) und einen daran befestigten Betätigungsarm (25) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseingangsmittel ein Paar von Verbindungselementen (27, 28) aufweisen, die mit dem Betätigungsarm durch Leergangsverbindungsmittel verbunden sind, um zu gestatten, daß der Betätigungsarm nur eines der Verbindungselemente bei Verdrehung der Eingangswelle in einer Richtung bewegt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leergangverbindungsmittel einen am Betätigungsarm befestigten Stift (30) und einen in einem ersten Ende jedes der Verbindungselemente ausgebildeten Schlitz aufweisen, der auf dem Stift reiterartig sitzt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseingangsmittel ferner einen ersten Kurbelarm aufweisen, der drehbar an den Drehausgangsmitteln angeordnet ist, und wobei der erste Kurbelarm schwenkbar mit einem zweiten Ende jedes der Verbindungselemente verbunden ist.

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6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehausgangsmittel einen zweiten Kurbelarm (38) befestigt an der Ausgangswelle aufweisen.

7- Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Ende von einem der Verbindungselemente schwenkbar mit dem ersten Kurbelarm durch einen Leerlaufstift (37) verbunden ist, und wobei ein Eingangsstift am zweiten Kurbelarm befestigt ist, und wobei schließlich die Vorspannmittel die Verbindung zwischen den Leerlauf- und Eingangsstiften herstellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel eine Torsionsfeder (41) aufweisen, deren entgegengesetztliegende Enden reiterartig bezüglich der Leerlauf- und Eingangsstifte sitzen.

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