DE3009793A1

DE3009793A1 - Ueberlagerungs-lenkantrieb fuer ein fahrzeug

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Publication number: DE3009793A1
Application number: DE19803009793
Authority: DE
Inventors: Ivan Jaroslav Dipl In Cyphelly
Original assignee: Cyphelly ivan Jaroslav dipl-Ing
Current assignee: Cyphelly ivan Jaroslav dipl-Ing
Priority date: 1979-03-29
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1980-10-09
Also published as: GB2047643A; ES490085A0; FR2452410A1; ES8105653A1

Description

Ueberlagerungs-Lenkaiitrieb für ein.Fahrzeug

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ueberlagerungs-Lenkantrieb für ein Achswellenpaar eines Fahrzeugs, mit Ausgleichgetriebemitteln und Mitteln zur hydrostatischen Lenkleistungsübertragung, durch welche der Abtriebsdrehzahl der Achswelle eine Schlupfdrehzahl überlagert wird, um durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der mit den Ach.s\^ellen verbundenen Vortriebselementen einen Lenkeffekt zu erzielen.

Bs sind Ueberlagerungs-Lenkantriebe der genannten Art in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, die den Zweck verfolgen, einer durch einen Hauptantrieb gegebenen Abtriebsdrehzahl der Achswellen des Fahrzeugs eine Schlupfdrehzahl zu überlagern. Dadurch lässt sich aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten des rechten und linken drehbaren Vortriebselementes des Fahrzeugs ein Lenkeffekt erzielen. Von besonderer Bedeutung ist diese Lenkart, die als Vortriebselemente keine Räder, sondern Raupen oder dgl. aufweist.

Bei den bekannten Lenkantrieben der genannten Art ist pro Achswelle meist ein aufwendiges hydrostatisches Getriebe an-

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geordnet, wobei die Lenkleistung mittels mehrerer Ausgleich-Ueberlagerungsgetrieben auf ein Mindestmass reduziert wird und die Hauptantriebsleistung für schnelle Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrt stets mechanisch übertragen wird.

Aufgabe der Erfindung ist, einen Ueberlagerungs-Lenkantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der für den Lenkantrieb eines Achswellenpaares nur noch ein mechanisches und ein nicht ausschliesslich mechanisches Getriebe benötigt.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erzielt, dass zwischen den Achswellen ein einziges mechanisches Ausgleichgetriebe angeordnet ist, das mit einem kontinuierlich steuerbaren, im Ausgleichgetriebe integrierten Schlupfantriebsaggregat versehen ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäss en Ueberlagerungs-Lenkantriebs besteht darin, dass das Ausgleichgetriebe mit einem hydrostatischen, von einem Druckmedium beaufschlagten Schlupfantriebsaggregat versehen ist, das einen Hydraulikmotor und Drehdurchführungen für Druckmedium enthält und das zwischen einem der Achswellenräder und einem um eine Achse drehbaren Träger der Ausgleichsräder des Ausgleichgetriebes angeordnet ist. Durch eine sowohl bezüglich des Stromes als auch bezüglich des Umlaufsinnes des den

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Hydraulikmotor zugeführten. Druckmediums veränderliche Steuerung des genannten Schlupfantriebs kann somit eine entsprechende Differenzdrehzahl und damit der gewünschte Lenkeffekt erzwungen werden. Für eine geradlinige Fahrt kann der Strom des Hydraulikmediums an der Pumpe kurzgeschlossen werden, so dass der Lenkeffekt aufgehoben wird. Der Hauptantrieb des Fahrzeugs erfolgt hierbei in bekannter Weise über eine Hauptantriebswelle, welche die Antriebsleistung auf den drehbaren Träger der Ausgleichräder des Ausgleichgetriebes überträgt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Ueberlagerungs-Lenkantriebs besteht darin, dass das Ausgleichgetriebe mit einem elektrischen Schlupfantriebsaggregat versehen ist, das einen Elektromotor und Drehkontaktvorrichtungen, z.B. Bürsten und Schleifringe, zur Zuführung des Motorstroms enthält und das zwischen einem der Achswellenräder und einem um eine Achse drehbaren Träger der Ausgleichsräder des Ausgleichgetriebes angeordnet ist. Durch eine sowohl bezüglich der Grosse des zugeführten elektrischen Stromes als auch bezüglich der Stromrichtung veränderliche Steuerung des genannten Schlupfantriebs kann somit eine entsprechende Differenzdrehzahl und damit der gewünschte Lenkeffekt erzwungen werden. Für eine geradlinige Fahrt kann der elektrische Strom unterbrochen oder der Elektromotor kurzgeschlossen werden, so dass der Lenkeffekt aufgehoben wird. Der flauptantrieb des

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Fahrzeugs erfolgt auch hier in bekannter Weise über eine Hauptantriebswelle, welche die Antriebsleistung auf den drehbaren Träger der Ausgleichräder des Ausgleichgetriebes überträgt.

Eine besonders vorteilhafte Verwendung der vorliegenden Ueberlagerungs-Lenkantriebe besteht erfindungsgemäss in einem Fahrzeug mit mindestens zwei vorderen und zwei hinteren, individuell drehbaren Vortriebselementen, auf welchen schräg zu den Drehachsen der Vortriebselemente Bodenberührungselemente befestigt sind, wobei für den Lenkantrieb des vorderen und des hinteren Paars der Vortriebselemente je ein Ueberlagerungs-Lenkantrieb angeordnet ist. Solche Fahrzeuge können sich bekanntlich in jeder beliebigen Richtung einschliesslich Drehung um die senkrechte Fahrzeugachse bewegen, falls jedes Vortriebselement mit individueller Drehzahl und individuellem Drehsinn antreibbar ist. Erfindungsgemässe Ueberlagerungs-Lenkantriebe ermöglichen dies mit verhältnismässig kleinem Aufwand.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 schematisch einen Ueberlagerungs-Lenkantrieb mit hydrostatischem Schlupfantrieb an zwei Achswellen eines Raupenfahrzeuges,

Fig. 2 schematisch zwei Ueberlagerungs-Lenkantriebe der Fig. 1 mit Steuereinrichtung an einem in jeder Richtung bewegbaren Fahrzeug,

Fig. 3 schematisch eine Kupplung an einem Ueberlagerungs-Lenkantrieb zur Erzielung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs,

Fig. 4 schematisch einen Ueberlagerungs-Lenkantrieb mit elektrischem Schlupfantrieb an zwei Achswellen eines Raupenfahrzeuges .

Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel werden Raupenketten 1 und 2 eines Raupenfahrzeugs an dessen einem Ende von einer linken Achswelle 3 und einer rechten Achswelle 4 angetrieben. Als Hauptantrieb ist ein Motor 5 vorgesehen, der die Achswellen 3, 4 über eine Antriebswelle 6 und ein mechanisches Ausgleichgetriebe 7 antreibt. Das Ausgleichgetriebe 7 weist in an sich bekannter Weise ein auf der Antriebswelle 6 befestigtes Antriebsritzel 8 auf, das mit einem Tellerrad 9 kämmt. Letzteres ist mit einer drehbar ge-

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lagerten Lagerbüchse 10 versehen bzw. mit dieser einteilig ausgebildet, in welcher zwei Ausgleichräder 11 und 12 frei drehbar gelagert sind. Die Ausgleichräder 11, 12 kämmen mit einem auf der linken Achswelle 3 befestigten Achswellenrad 13 und einem auf der rechten Achswelle 4 befestigten Achswellenrad 14. Die Achswellen 3, 4 und die Antriebswelle 6 sind über abgedichtete Kugellager 15, 16 und 17 in einem Getriebegehäuse 18 gelagert, welches am nicht dargestellten Fahrzeuggestell befestigt ist.

Das Achswellenrad 14 ist fest mit einem Gehäuse 19 eines schematisch dargestellten Hydraulikmotors 20 verbunden, welches Gehäuse 19 seinerseits fest mit der Achswelle 4 verbunden ist. Das Achswellenrad 14, das Gehäuse 19 des Hydraulikmotors 20 und die Achswelle 4 können zum Teil oder ganz auch als ein einziges Bauteil ausgebildet sein. Die Welle 21 des Hydraulikmotors 20 liegt koaxial zur Drehachse der Lagerbüchse 10 bzw. des Tellerrads 9 und ist mit der Lagerbüchse 10 bzw. dem Tellerrad 9 fest verbunden oder bildet einen Teil derselben. Die Lagerbüchse 10 ist auf ihrer anderen Seite über ein Kugellager 22 im Achswellenrad 13 der linken Achswelle 3 frei drehbar gelagert.

Die Speisung des Hydraulikmotors 20 mit einem Druckmedium erfolgt über zwei in das Getriebegehäuse 18 eingelassene Dreh-

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durchführungen 23 und 24, die mit Vorteil gemäss der CH-PS 511,385 ausgebildet sind. An die Drehdurchführungen 23 und ist eine variable Pumpe 25 angeschlossen, welcher ein Ventil 26 parallelgeschaltet ist, welches in seiner dargestellten Schliessstellung den Umlauf des von der Pumpe 25 geförderten Druckmediums durch den Hydraulikmotor 20 ermöglicht und in seiner zweiten Stellung, in welcher es offen ist, einen Kurzschlussumlauf des Druckmediums bewirkt.

Es ist ersichtlich, dass der Hydraulikmotor 20 einen kontinuierlich steuerbaren Schlupfantrieb zum Ausgleichgetrieb 7 zwischen dem einen Achswellenrad 14 der Achswelle 4 und der umlaufenden Lagerbüchse 10 der Ausgleichräder 11, 12 bzw. dem Tellerrad 9 darstellt. Der Hydraulikmotor 20 wirkt als Schlupfantrieb, indem er nach Massgabe des durch die variable Pumpe 25 über die Drehdurchführungen 23, 24 eingespeisten Druckmediumstromes der durch den Hauptantriebsmotor 5 über das Tellerrad 9, die Ausgleichsräder 11, 12 und das Achswellenrad 13 an die linke Achswelle 3 abgegebenen Drehzahl eine Differenzdrehzahl überlagert, die zusammen mit der vom Hauptantriebsmotor 5 übermittelten Drehzahl im einen Drehsinn an die rechte Achswelle 4 und im andern Drehsinn an die linke Achswelle 3 abgegeben wird. Somit dreht sich die rechte Achswelle 4 um diese Differenz schneller und die linke Achswelle um diese Differenz langsamer (oder umgekehrt), wodurch das Fahrzeug aus der Geradeausfahrt abgelenkt wird.

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Bei offenem Ventil 26, d.h. kurzgeschlossenem Umlauf des Druckmediums, ist der beschriebene, kontinuierlich steuerbare Schlupfantrieb aufgehoben, da der Hydraulikmotor frei drehen kann. Somit ist bei dieser Ventilstellung der Lenkeffekt aufgehoben.

Der beschriebene Lenkantrieb, der bloss ein mechanisches Ausgleichgetriebe und einen nur für die Erzeugung der Differenzdrehzahl vorgesehenen, also verhältnismässig klein dimensionierten Hydraulikmotor benötigt, kann für Fahrzeuge mit Raupenketten, Paddelrädern und dgl. zur Lenkung der jeweiligen Vortriebselemente angewendet werden und ermöglicht ohne grossen Aufwand eine in einfacher Weise durchführbare Steuerung der Fahrrichtung. Eine vorteilhafte Anwendung ergibt sich auch bei Fahrzeugen mit Eigenantrieb, die beispielsweise aus der CH-PS 540*811 bekannt sind. Diese Fahrzeuge, die in jeder gewünschten Richtung über Land oder eine andere Oberfläche bewegbar sind, sind mit wenigstens zwei vorderen und zwei hinteren rotierenden Vortriebselementen ausgerüstet, die paarweise auf jeder Seite des Fahrzeugs angeordnet sind. Die Vortriebselemente, z.B. Räder, sind mit Bodenberührungselementen versehen, die auf den Vortriebselementen derart schräg befestigt sind, dass die Bodenberührungslinien für die vorderen Sätze der Vortriebselemente sich in Rückwärtsrichtung und die Bodenberührungslinien für die hinteren Sätze der Vortriebs-

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elemente sich, in Vorwärtsrichtung schneiden. Durch einen bezüglich Drehzahl und Drehsinn individuellen Antrieb jedes Vortriebselementes lässt sich eine beliebige Bewegung des Fahrzeugs einschliesslich Drehung um die senkrechte Fahrzeugachse erzielen. Für den genannten individuellen Antrieb der Vortriebselemente eines solchen Fahrzeugs sind, wie nachfolgend anhand der Fig. 2 beschrieben, erfindungsgemässe Ueberlagerungs-Lenkantriebe sehr gut geeignet, wobei je ein Lenkantrieb für den vorderen Satz, den hinteren Satz und gegebenenfalls weitere Sätze der Vortriebselemente vorgesehen werden.

In Fig. 2 ist ein Fahrzeug der genannten Art mit vier radförmigen Vortriebselementen 31, 32, 33 und 34 mit zugehörigen Achswellen 35, 36, 37 und 38 dargestellt, wobei auf jedem Vortriebselement Bodenberührungselemente 39 schräg zur Richtung der genannten Achswellen befestigt sind. Zwischen den Achswellen 35, 36 bzw. 37, 38 ist je ein Ueberlagerungs-Lenkantrieb 40 bzw. 41 angeordnet, welcher beispielsweise gemäss dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Als Hauptantrieb ist wiederum der Motor 5 vorgesehen, der mit den Lenkantrieben 40, 41 über je eine Antriebswelle 6 bzw. 6' verbunden ist.

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Zur Bewirkung des bereits beschriebenen Lenkeffekts kann natürlich jedem der Lenkantriebe 40, 41 eine variable Pumpe entsprechend der Pumpe 25 der Fig. 1 zugeordnet werden. Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, lässt sich aber im vorliegenden Fall eine einfachere Steuerung mittels einer Festpumpe und mehrerer Ventile 43, 44, 45, 46 erzielen.

Im einzelnen fördert die Festpumpe 42 das Druckmedium von einem drucklosen Vorratsbehälter 47 zu einem ersten Ventil 43, das als Vier/Drei-Wege-Ventil ausgebildet und eingangsseitig ebenfalls mit dem Vorratsbehälter 47 in Verbindung steht. An die Ausgangsseite des Ventils 43 sind die nicht dargestellten Hydraulikmotoren der Lenkantriebe 40, 41 (vgl. Fig. 1) über Leitungen 48, 49, 50 in Reihe angeschlossen. In den zum Lenkantrieb 40 führenden Leitungen 48, 49 ist das weitere Ventil 44 angeordnet, das als Vier/Zwei-Wege-Ventil ausgebildet ist. Zudem sind an den Lenkantrieben 40, 41 die jeweiligen Speiseleitungen 48, 49 bzw. 49, 50 über ein Stromventil 45 bzw. 46 miteinander verbunden.

In der dargestellten Schaltstellung des Vier/Zwei-Wege-Ventils 44 ist der Umlaufsinn des zugeführten Druckmediums im Lenkantrieb 40 gleich demjenigen im Lenkantrieb 41. Folglich weisen die auf der gleichen Fahrzeugseite befindlichen Vortriebs-

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elemente 32, 33 eine gleichsinnige Differenzdrehzahl auf und ebenso die auf der anderen Seite befindlichen Vortriebselemente 31 und 34, dort jedoch im entgegengesetzten Drehsinn zur erstgenannten Seite. Das Fahrzeug wird demnach eine Drehbewegung nach rechts oder links ausführen. In der zweiten Schaltstellung des Ventils 44 ist der Umlaufsinn des Druckmediums im Lenkantrieb 40 gegenläufig zu demjenigen im Lenkantrieb 41. Demnach dreht, bei stillstehendem Hauptantriebsmotor 5, das Vortriebselement 31 beispielsweise nach vorwärts und entsprechend das Vortriebselement 3 2 nach rückwärts, während bei den hinteren Vortriebselementen bezüglich der Fahrzeugseiten die Drehrichtungen umgekehrt sind, indem das Vortriebselement 34 nach rückwärts und das Vortriebselement 33 nach vorwärts dreht, wodurch gemäss CII-PS 540*811 eine seitliche Versetzung des Fahrzeugs zustande kommt.

Ueber die Bewegungsrichtung - rechts oder links - in den beiden Stellungen des Ventils 44 entscheidet die Schaltstellung des Vier/Drei-Wege-Ventils 43. In seiner einen oder anderen Endstellung bewirkt das Ventil 43 einen bestimmten bzw. den entgegengesetzten Umlaufsinn des Druckmediums in den Hydraulikmotoren beider Lenkantriebe 40, 41. Dadurch folgt ein Lenkeffekt derart, dass die Drehung oder Verschiebung des Fahrzeugs entweder im Gegenuhrzeigersinn bzw. nach links oder im Uhrzeigersinn bzw. nach rechts erfolgt. In der Zwischenstellung

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des Ventils 43 ist die Festpumpe 42 kurzgeschlossen, so dass eine Leerlaufstellung erzielt wird.

Mittels der den Hydraulikmotoren der Lenkantriebe 40 und parallelgeschalteten Stromventile 45 bzw. 46 kann ein Differenzdrehzahlunterschied von Vortriebselementen der gleichen Fahrzeugseite eingeleitet oder aufgehoben werden. Durch vollständiges Oeffnen eines der Stromventile 45, 46 kann der betreffende Lenkantrieb 40 bzw. 41 hydraulisch total kurzgeschlossen werden, so dass ein Lenkeffekt an dieser Stelle nicht mehr erfolgt.

Das Vier/Drei-Wege-Ventil 43 und die Stromventile 45, 46 haben die Aufgabe, den Strom des Druckmediums zu dosieren, wobei die Dosierung durch das Ventil 43 die Grosse der Differenzdrehzahlen festlegt und diejenige durch die Ventile 45, 46 den Differenzdrehzahlunterschied. Demnach müssen diese Ventile eine Proportionalwirkung aufweisen. Falls ein lastunabhängiges Steuern erwünscht ist, so müssen die Ventile 43, 45, 46 in an sich bekannter Weise stromgesteuert sein.

Es kann bei bestimmten Anwendungen des erfindungsgemässen Ueberlagerungs-Lenkantriebs erwünscht sein, die beschriebene hydraulische Lenkleistung auch für feinfühlige, d.h. exakt dosierte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegungen eines Fahrzeugs

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nutzbar zu machen. Hierzu ist es erforderlich, die Drehbewegung der in Fig. 1 rechten Achswelle 4 auf die linke Seite zur Achswelle 3 zu bringen. In Fig. 3 ist schematisch dargestellt, wie beispielsweise der Lenkantrieb der Fig. 1 modifiziert werden kann, um der genannten Forderung nachzukommen.

Ausschnittweise und vereinfacht ist der Lenkantrieb der Fig. mit einem mechanischen Ausgleichgetriebe 51 dargestellt, das im wesentlichen demjenigen der Fig. 1 entspricht und das zwischen der linken Achswelle 3 sowie über das Gehäuse 19 des Hydraulikmotors 20 mit der rechten Achswelle 4 in Verbindung steht. Unterschiedlich ist nun, dass die Welle 21 des Hydraulikmotors 20 als Hohlwelle ausgebildet ist, in welcher eine Kuppelwelle 52 gelagert ist, die in nicht dargestellter Weise an ihrem rechten Ende mit der Achswelle 4 fest verbunden ist, sich durch das Achswellenrad 13 erstreckt und an ihrem linken Ende ein Zahnrad 53 trägt. Ein gleiches Zahnrad 54 ist am Achswellenrad 13 befestigt. Eine auf der Achswelle 3 mittels eines Schalthebels 55 in Führungsnuten 56 verschiebbare Kupplungshülse 57 weist eine entsprechende Innenverzahnung 58 auf. Die Achswelle 3 kann demnach mittels des Schalthebels 55 entweder mit dem gegenlaufenden Achswellenrad 13 entsprechend der Fig. 1 oder mit der mitlaufenden Achswelle 4 gekuppelt werden. Für den Sonderfall von Fahrzeugen, die sich bloss ganz langsam fortbewegen müssen, kann auf den Hauptantrieb über die An-

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triebswelle 6, das Ritzel 8 und das Tellerrad 9 verzichtet werden, so dass diese Teile samt dem Hauptantriebsmotor der Fig. 1 in Wegfall kommen. Allerdings ist dann eine Vor- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs nur zeitlich getrennt von den anderen, in abgelenkter Richtung erfolgenden Fahrzeugbewegungen realisierbar.

Statt der dargestellten Zahnkupplung 53, 54, 57 kann auch eine Reibkupplung vorgesehen werden.

Bei dem in Fig. 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel werden wie in Fig. 1 die Raupenketten 1 und 2 eines Raupenfahrzeugs an dessen einem Ende von der linken Achswelle 3 und der rechten Achswelle 4 angetrieben, wobei als Hauptantrieb ebenfalls der Motor 5 vorgesehen ist, der die Achswellen 3, 4 über die Antriebswelle 6 und das mechanische Ausgleichgetriebe 7 antreibt. Der Aufbau des Ausgleichgetriebes 7 ist gleich wie in Fig. 1 und braucht deshalb nicht nochmals beschrieben zu werden.

Das Achswellenrad 14 ist fest mit einem Gehäuse 19' eines schematisch dargestellten Elektromotors 20' verbunden, welches Gehäuse 19' seinerseits fest mit der Achswelle 4 verbunden ist. Das Achswellenrad 14, das Gehäuse 19' des Elektromotors 20' und die Achswelle 4 können zum Teil oder ganz auch als

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ein einziges Bauteil ausgebildet sein. Die Welle 21' des Elektromotors 20' liegt koaxial zur Drehachse der Lagerbüchse 10 bzw. des Tellerrads 9 und ist mit der Lagerbüchse 10 bzw. dem Tellerrad 9 fest verbunden oder bildet einen TeiT. derselben. Die Lagerbüchse 10 ist auf ihrer anderen Seite über das Kugellager 22 im Achswellenrad 13 der linken Achswelle 3 frei drehbar gelagert. Der Elektromotor 20' kann auch ein Getriebemotor sein.

Die Speisung des Elektromotors 20' mit elektrischem Strom erfolgt über zwei in das feste Getriebegehäuse 18 eingelassene Bürsten 61, die auf Schleifringen 62 des drehbaren Gehäuses 19' bzw. der Achswelle 4 schleifen. An die Bürsten 61 ist eine Steuereinrichtung 63 angeschlossen, welche in an sich' bekannter Weise, z.B. mittels Halbleiterelementen, einen veränderlichen Motorstrom liefert, um die Drehzahl und den Drehsinn des Elektromotors zu steuern.

Es ist ersichtlich, dass der Elektromotor 20' wiederum einen kontinuierlich steuerbaren Schlupfantrieb zum Ausgleichgetriebe 7 zwischen dem einen Achswellenrad 14 der Achswelle 4 und der umlaufenden Lagerbüchse 10 der Ausgleichräder 11, 12 bzw. dem Tellerrad 9 darstellt. Der Elektromotor 20' wirkt wie der Hydraulikmotor 20 der Fig. 1 als Schlupfantrieb, indem er nach Massgabe des durch die Steuereinrichtung 63 über die Bürsten

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und die Schleifringe 62 eingespeisten elektrischen Stromes der durch den Hauptantriebsmotor 5 über das Tellerrad 9, die Ausgleichsräder 11, 12 und das Achswellenrad 13 an die linke Achswelle 3 abgegebenen Drehzahl eine Differenzdrehzahl überlagert, die zusammen mit der vom Hauptantriebsmotor 5 übermittelten Drehzahl im einen Drehsinn an die rechte Achswelle 4 und im andern Drehsinn an die linke Achswelle 3 abgegeben wird. Somit dreht sich die rechte Achswelle 4 um diese Differenz schneller und die linke Achswelle 3 um diese Differenz langsamer (oder umgekehrt), wodurch das Fahrzeug aus der Geradeausfahrt abgelenkt wird.

Bei abgeschaltetem bzw. kurzgeschlossenem Elektromotor 20' ist der beschriebene, kontinuierlich steuerbare Schlupfantrieb aufgehoben, da der Elektromotor frei drehen kann. Somit ist bei diesem Steuerungszustand der Lenkeffekt aufgehoben.

Der beschriebene Lenkantrieb, der bloss ein mechanisches Ausgleichgetriebe und einen nur für die Erzeugung der Differenzdrehzahl vorgesehenen, also verhältnismässig klein dimensionierten Elektromotor benötigt, kann mit Vorteil die gleichen Anwendungen wie der vorgängig beschriebene Lenkantrieb mit Hydraulikmotor finden. Insbesondere können die Lenkantriebe 40, 41 Elektromotore gemäss Fig. 4 enthalten, wobei dann die

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in Fig. 2 dargestellten Hydraulik-Steuerelemente durch entsprechende elektrische Elemente zu ersetzen sind.

In gleicher Weise ist für eine feinfühlige Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung eine mechanische Kupplung vorzusehen, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Wie in Fig. 3 durch entsprechende Bezugszeichen angedeutet, ist dann in Uebereinstimmung mit Fig. 4 das Ausgleichgetriebe mit dem das Gehäuse 19' aufweisenden Elektromotor 20' versehen, dessen Welle 21' als Hohlwelle zur Lagerung der Kuppelwelle 52 ausgebildet ist.

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Claims

PATENTANWÄLTE I / R 1 ^ M DR.-ING. WOLFF. H. BARTELS ~/~ I fc» HJf 8 &» U DIPL.-CHE;.-. r-.R. R£R. -AT. BRANDES DR.-ING. HELD, DIPL.-PHYS. WOLFF 13. MR11980 I STUTTGART 1, LANGE STRASSE 51 Ivan Jaroslav Cyphelly Neuhaus, Hinteregg/Schweiz Patentansprüche

1.) Ueberlagerungs-Lenkantrieb für ein Achswellenpaar eines Fahrzeugs, mit Ausgleichgetriebemitteln und Mitteln zur hydrostatischen Lenkleistungsübertragung, durch welche der Abtriebsdrehzahl der Achswellen eine Schlupfdrehzahl überlagert wird, um durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der mit den Achswellen verbundenen Vortriebselementen einen Lenkeffekt zu erzielen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Achswellen (3,4) ein einziges mechanisches Ausgleichgetriebe (7) angeordnet ist, das mit einem kontinuierlich steuerbaren, im Ausgleichgetriebe integrierten Schlupfantriebsaggregat (20,23,24;20',51,52) versehen ist.

2. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichgetriebe (7) mit einem hydrostatischen, von einem Druckmedium beaufschlagten Schlupfantriebsaggregat versehen ist, das einen Hydraulikmotor (20') und Drehdurchführungen (23,24) für das Druckmedium enthält und das zwischen einem (14) der Achswellenräder (13,14) und einen um eine Achse drehbaren Träger (10) der Ausgleichräder (11,12) des Ausgleichgetriebes (7) angeordnet ist.

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3. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (19) des Hydraulikmotors (20) mit dem einen Achswellenrad (14) des Ausgleichgetriebes f7) und der zugeordneten Achswelle (4) fest verbunden oder mit diesen einteilig ausgebildet ist, und dass die Welle (21) des Hydraulikmotors (20) mit dem Träger (10) der Ausgleichräder (11,12) des Ausgleichgetriebes (7) fest verbunden ist und koaxial zu dessen Drehachse liegt.

4. Ueberlagerungs-Lenkantrieb na.ch Anspruch 2 oder

3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) der Ausgleichräder (11,12) des Ausgleichgetriebes (7) mit einem Treibrad (9) zur mechanischen Uebertragung einer Hauptantriebsleistung für eine Vor- bzw. Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs versehen ist.

5. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achswellen (3,4) und gegebenenfalls eine Hauptantriebswelle (6) in einem Lenkantriebgehäuse (18) gelagert sind, in welchem auch die Drehdurchführungen (23,24) für das Druckmedium eingelassen sind.

6. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Speisung des hydrostatischen Schlupfantriebaggregats (20,23,24) eine variable Pumpe (25)

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für das Druckmedium angeordnet ist, welcher ein Steuerventil (26) parallelgeschaltet ist, um in seiner einen Stellung einen direkten Umlauf des von der Pumpe (25) geförderten Druckmediums und damit eine Ausschaltung der Steuerung des Schlupfantriebsaggregats zu bewirken.

7. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Achswellen (3,4) eine reib- oder kraftschlüssige Kupplung (53,54,57) angeordnet ist, welche in ihrer einen Stellung die beiden Achswellen (3,4) starr miteinander verbindet, um mittels des hydrostatischen Schlupfantriebsaggregats (20,23,24) eine feinfühlige geradlinige Bewegung des Fahrzeugs zu erzielen.

8. Verwendung des Ueberlagerungs-Lenkantriebs nach Anspruch 2 in einem Fahrzeug.mit mindestens zwei vorderen (31,32) und zwei hinteren (33,34), individuell drehbaren Vortriebselementen, auf welchen schräg zu den Drehachsen (35,36, 37,38) der Vortriebselemente (31,32,33,34) Bodenberührungselemente (39) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass für den Lenkantrieb des vorderen (31,32) und des hinteren (33,34) Paars der Vortriebselemente je ein Ueberlagerungs-Lenkantrieb (40,41) angeordnet ist.

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9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrostatischen Schlupfantriebsaggregate der beiden Ueberlagerungs-Lenkantriebe (40,41) hydraulisch in Reihe geschaltet und von einer einzigen Pumpe (42) , zum Beispiel einer Festpumpe, über zwei Wege-Ventile (43,44) und je ein zum betreffenden hydrostatischen Schlupfantriebsaggregat parallelgeschalteten Stromventil (45,46) mit dem Druckmedium gespeist sind.

10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eine, an eine Ausgangsleitung der Pumpe und eine Rückleitung für das Druckmedium angeschlossene Wege-Ventil (43) ein Vier/Drei-Wege-Ventil ist, das in einer ersten und in einer zweiten Stellung als Umkehrventil für den Druckmediumumlauf in den hydrostatischen Schlupfantriebsaggregaten der beiden Lenkantriebe (40,41) ausgebildet ist und in einer dritten Stellung die Ausgangsleitung der Pumpe direkt mit der Rückleitung verbindet, und dass das zweite, in den Speiseleitungen (48,49) des hydrostatischen Schlupfantriebsaggregats des einen Lenkantriebs (40) angeordnete Wege-Ventil (44) ein Vier-Zwei-Wege-Ventil ist, das als Umkehrventil für den Druckmediumumlauf im betreffenden hydrostatischen Schlupfantriebsaggregat ausgebildet ist.

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11. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichgetriebe (7) mit einem elektrischen Schlupfantriebsaggregat versehen ist, das einen Elektromotor (20) und Drehkontaktvorrichtungen (61,62), z.B. Bürsten und Schleifringe, zur Zuführung des Motorstroms enthält und der zwischen einem (14) der Achswellenräder (13,14) und einem um eine Achse drehbaren Träger (10) der Ausgleichsräder (11,12) des Ausgleichgetriebes (7) angeordnet ist.

12. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (19') des Elektromotors (20') mit dem einen Achswellenrad (14) des Ausgleichgetriebes (7) und der zugeordneten Achswelle (4) fest verbunden oder mit diesen einteilig ausgebildet ist, und dass die Welle (21') des Elektromotors (20') mit dem Träger (10) der Ausgleichräder (11,12) des Ausgleichgetriebes (7) fest verbunden ist und koaxial zu dessen Drehachse liegt.

13. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) der Ausgleichräder (11,12) des Ausgleichgetriebes (7) mit einem Treibrad (9) zur mechanischen Uebertragung einer Hauptantriebsleistung für eine Vor- bzw. Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs versehen ist.

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14. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Achswellen (3,4) und gegebenenfalls eine Hauptantriebswelle C6) in einem Lenkantriebgehäuse (18) gelagert sind, in welchem auch die Drehkontaktvorrichtungen (61,62) für den Motorstrom eingelassen sind.

15. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Speisung des elektrischen Schlupfantriebsaggregats (2O',61,62) eine Steuereinrichtung (63) für den Motorstrom angeordnet ist, welche es erlaubt, den Elektromotor (20') in beiden Drehrichtungen mit veränderlichen Drehzahlen anzutreiben bzw. abzuschalten oder kurzzuschliessen.

16. Ueberlagerungs-Lenkantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Achswellen (3,4) eine reib- oder kraftschlüssige Kupplung (53,54,57) angeordnet ist, welche in ihrer einen Stellung die beiden Achswellen (3,4) starr miteinander verbindet, um mittels des elektrischen Schlupfantriebsaggregars (20',61,62) eine feinfühlige geradlinige Bewegung des Fahrzeugs zu erzielen.

17. Verwendung des Ueberlagerungs-Lenkantriebs nach Anspruch 11 in einem Fahrzeug mit mindestens zwei vorderen und zwei hinteren, individuell drehbaren Vortriebselementen,

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auf welchen schräg zu den Drehachsen der Vortriebselemente Bodenberührungselemente befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass für den Lenkantrieb des vorderen und des hinteren Paars der Vortriebselemente je ein Ueberlagerungs-Lenkantrieb angeordnet ist.

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