DE3639493A1 - Antriebsuebertragung fuer rad- oder kettenfahrzeuge, mit einer bremsvorrichtung und einer lenkeinheit - Google Patents
Antriebsuebertragung fuer rad- oder kettenfahrzeuge, mit einer bremsvorrichtung und einer lenkeinheitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsübertragung für Fahr
zeuge, die auf jeder Längsseite mit Vortriebsmitteln wie
Räder oder Ketten versehen sind. Diese Antriebsübertragung
umfaßt eine rechte und eine linke Ausgangswelle, welche an
die Vortriebsmittel angeschlossen sind, ein Getriebe mit
Eingangswelle und Ausgangswelle, von denen erstere an
einen Antriebsmotor und letztere an die rechte und linke
Ausgangswelle angekoppelt ist, eine Bremsvorrichtung zum
Vermindern der Drehgeschwindigkeit der rechten und linken
Ausgangswelle und eine Lenkeinheit mit einer Welle, auf
der ein erstes sowie ein zweites Ritzel festgeschlossen
sind, mit einem dritten Ritzel, welches mit dem ersten
Ritzel in Kämmeingriff ist, und mit zwei Planetengetrieben,
die koaxial mit der rechten bzw. linken Ausgangswelle an
geordnet sind und jeweils ein Zentralrad, einen Kranz,
Satellitenräder und einen Satellitenträger aufweisen so
wie durch das zweite und dritte Ritzel gesteuert werden,
um die Drehgeschwindigkeiten der rechten und linken Aus
gangswelle relativ zueinander zu variieren und so die
Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu verändern.
Die Planetengetriebe und Bremsvorrichtungen einer solchen
Antriebsübertragung befinden sich beiderseits des Getrie
bes in der Nähe der Längswände der Fahrzeuge. Aufgrund
ihrer besonderen Anordnung im Inneren dieser Antriebsüber
tragungen erschweren sie die Verbindung zwischen Antriebs
motor und Antriebsübertragung und verhindern somit, daß
der Antriebsmotor parallel zur rechten und linken Aus
gangswelle angeordnet werden kann, wodurch die Arbeit
der Konstrukteure erschwert wird, die im allgemeinen über
einen sehr begrenzten Raum zur Unterbringung der Antriebs
übertragung und des Antriebsmotors an solchen Fahrzeugen
verfügen.
Zur Behebung dieser Mängel schlägt die Erfindung eine
Antriebsübertragung der oben angegebenen Art vor, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eingangswelle des
Getriebes an den Antriebsmotor über einen Verbindungs
mechanismus angekoppelt ist, der sich entlang einer der
Längsseiten des Fahrzeugs erstreckt, daß die Bremsvor
richtung sich in der Nähe der anderen Längsseite des
Fahrzeugs befindet und einen drehbaren Teil aufweist,
welcher koaxial mit der rechten und linken Ausgangswelle
liegt, und daß die Planetengetriebe Rücken an Rücken zwi
schen dem Getriebe und der Bremsvorrichtung angeordnet
sind, wobei ihre Satellitenträger fest miteinander ver
bunden sind und der eine von ihnen an die Ausgangswelle
des Getriebes und der andere an den drehbaren Teil der
Bremsvorrichtung angeschlossen ist, während der Kranz des
einen Planetengetriebes über den drehbaren Teil der
Bremsvorrichtung an die rechte Ausgangswelle und der
Kranz des anderen Planetengetriebes über das Getriebe
an die linke Ausgangswelle angekoppelt ist, wobei ferner
ihre Zentralräder drehfest mit Zahnrädern verbunden sind,
von denen das eine mit dem dritten und das andere mit
dem zweiten Ritzel in Kämmeingriff ist.
Die erfindungsgemäße Antriebsübertragung ist von solcher
Struktur, daß der Antriebsmotor parallel zu der rechten
und linken Ausgangswelle eingebaut werden kann, und zwar
in unmittelbarer Nähe einer der Längswände des Fahrzeugs.
Der Konstrukteur verfügt somit über eine weitere Mög
lichkeit zur Lösung der Probleme, die dadurch entstehen,
daß in bestimmten Fahrzeugen wenig Raum zur Unterbrin
gung der Antriebsübertragung und des Antriebsmotors zur
Verfügung steht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind das Getrie
be, die rechte und linke Ausgangswelle, die Lenkeinheit
und der Verbindungsmechanismus in einem Hauptgehäuse
untergebracht, während die Bremsvorrichtung entweder
außerhalb angeordnet ist oder in einem Hilfsgehäuse auf
genommen ist, welches das Hauptgehäuse trägt.
Da sich die Bremsvorrichtung außerhalb des Hauptgehäuses
befindet, ist sie zu Wartungszwecken leicht zugänglich.
Der die Verbindung zum Antriebsmotor herstellende Ver
bindungsmechanismus ist vorzugsweise durch eine Gruppe
von Ritzeln oder Zahnrädern gebildet, deren Drehachsen
parallel zur rechten und linken Ausgangswelle stehen,
so daß auch dieser Verbindungsmechanismus dazu beiträgt,
die Abmessungen des zur Unterbringung des Antriebsmotors
bestimmten Raumes zu vergrößern.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist die erfindungs
gemäße Kraftübertragung vorzugsweise multiplikativ wir
kende Planetengetriebe auf, die also nur einen einzigen
Satz Satellitenräder aufweisen, welche sowohl mit dem
Zentralrad als auch mit dem Kranz in Kämmeingriff sind.
Bei anderen Ausführungsformen übersetzen die Planeten
getriebe ins Langsame und umfassen zwei Sätze von Satel
litenrädern, von denen die einen mit dem Zentralrad und
die anderen mit dem Kranz in Kämmeingriff sind, wobei
die Satellitenräder des einen Satzes ferner mit denen
des anderen Satzes in Kämmeingriff sind.
Im Interesse einer kostengünstigen Ausführung ist die
Kraftübertragung bei einer weiteren Ausführungsform mit
einer Lenkeinheit ausgestattet, die eine Bremse für
große Lenkradien und eine Bremse für kleine Lenkradien
aufweist, wobei beide Bremsen vorteilhafterweise entwe
der auf der Außenseite angeordnet sind oder in einem
dritten, vom Hauptgehäuse getragenen Gehäuse aufgenom
men sind und sich in der Nähe der Bremsvorrichtung be
finden.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten
Ausführungsform der Antriebsübertragung;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten
Ausführungsform der Antriebsübertragung;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Ausfüh
rungsvariante der zwei Planetengetriebe,
die bei den in den Fig. 1 und 2 gezeig
ten Ausführungsformen verwendbar sind; und
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines der
in Fig. 3 gezeigten Planetengetriebe.
Die in Fig. 1 gezeigte Antriebsübertragung ist insbeson
dere für Fahrzeuge mit Vortriebsmitteln 1 a, 1 b wie Räder
oder Ketten mit zugeordneten Untersetzungsgetrieben an
jeder Längsseite 2 a, 2 b ausgelegt.
In an sich bekannter Weise umfaßt die Antriebsübertra
gung eine rechte Ausgangswelle 3 a und eine linke Aus
gangswelle 3 b, von denen erstere an die Vortriebsmittel
1 a und letztere an die Vortriebsmittel 1 b angeschlossen
ist. Die Eingangswelle 5 eines Getriebes 4 ist an einen
Antriebsmotor 7 und die Ausgangswelle 6 an die Ausgangs
wellen 3 a, 3 b angekoppelt. Eine Bremsvorrichtung 8 ist
zur Verminderung der Drehgeschwindigkeit der Ausgangs
wellen 3 a und 3 b vorgesehen. Eine Lenkgruppe 9 weist
eine Welle 10 auf, auf welcher zwei Ritzel 11, 12 fest
geschlossen sind. Ein drittes Ritzel 13 ist in Kämmein
griff mit dem Ritzel 11. Ferner sind zwei Planetenge
triebe 14, 15 koaxial mit den Ausgangswellen 3 a, 3 b vor
gesehen und weisen jeweils ein Zentralrad 16 a bzw. 16 b,
einen Zahnkranz 17 a bzw. 17 b, Satellitenräder 18 a bzw.
18 b und einen Satellitenträger 19 a bzw. 19 b auf. Diese
Planetengetriebe 14, 15 werden durch die Ritzel 13 bzw.
12 so gesteuert, daß die Drehgeschwindigkeiten der Aus
gangswellen 3 a, 3 b relativ zueinander verändert werden,
um so die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu verändern.
Als Antriebsmotor 7 wird beispielsweise eine Gasturbine
oder ein Kolbenmotor verwendet. Damit dieser Antriebs
motor 7 parallel zu den Ausgangswellen 3 a, 3 b angeord
net werden kann, ist die Eingangswelle 5 des Getriebes 4
an den Antriebsmotor 7 über einen Verbindungsmechanismus
20 angekoppelt, der sich entlang der Längsseite 2 b des
Fahrzeugs erstreckt. Die Bremsvorrichtung 8 ist ferner
in der Nähe der Längsseite 2 a des Fahrzeugs angeordnet
und weist einen drehbaren Teil 8 a koaxial mit den Aus
gangswellen 3 a, 3 b auf, während die Planetengetriebe
14, 15 Rücken an Rücken zwischen dem Getriebe 4 und der
Bremsvorrichtung 8 angeordnet sind. Insbesondere sind
die Satellitenträger 19 a, 19 b fest miteinander verbun
den. Der Satellitenträger 19 a ist an den drehbaren Teil
8 a der Bremsvorrichtung angeschlossen, während der Sa
tellitenträger 19 b an die Ausgangswelle 6 des Getriebes 4
angeschlossen ist. Der Zahnkranz 17 a ist an die Ausgangs
welle 3 a über den drehbaren Teil 8 a der Bremsvorrichtung
angeschlossen, während der Zahnkranz 17 b an die Ausgangs
welle 3 b über das Getriebe 4 angekoppelt ist. Die Zen
tralräder 16 a, 16 b sind jeweils drehfest an ein Zahn
rad 21 bzw. 22 angekoppelt, von denen ersteres mit dem
Ritzel 13 und letzteres mit dem Ritzel 12 in Kämmein
griff ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist der Ver
bindungsmechanismus 20 durch eine Gruppe von vier Rit
zeln 20 a, 20 b, 20 c, 20 d gebildet, die miteinander in
Kämmeingriff stehen und deren Drehachsen parallel zu
den Ausgangswellen 3 a, 3 b sind.
Das Ritzel 20 d dieser Baugruppe ist auf der Eingangswel
le 5 des Getriebes 4 festgeschlossen. Bei anderen Aus
führungsformen ist dieses Ritzel über eine elastische
Kopplung, einen Drehmomentwandler oder eine Kupplung an
die Welle 5 angeschlossen.
Die Anzahl von Ritzeln des Verbindungsmechanismus 20
kann von vier verschieden sein, wenn dies aus techni
schen Gründen zweckmäßig ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die Wel
le 10 der Lenkeinheit 9 die Ausgangswelle einer hydro
statischen Gruppe 23, deren Eingangswelle 24 ein Ritzel
25 trägt, welches mit einem Ritzel 26 in Kämmeingriff
ist, das seinerseits mit dem Ritzel 20 d kämmt. Die Ver
bindung zwischen dem Ritzel 25 und dem Antriebsmotor
kann aber auch anders ausgebildet sein, insbesondere
dergestalt, daß das Ritzel 26 durch wenigstens zwei Rit
zel ersetzt ist welche die Ritzel 25 und 20 d oder auch
25 und 20 a, 20 b oder 20 c koppeln.
Zu beachten ist, daß das Getriebe 4, die Ausgangswellen
3 a, 3 b, die Lenkeinheit 9 und der Verbindungsmechanis
mus 20 in einem Hauptgehäuse 27 aufgenommen sind, und
die Bremsvorrichtung 8 in einem Hilfsgehäuse 28 aufge
nommen ist, welches von dem Hauptgehäuse 27 getragen
wird.
Da die Bremsvorrichtung sich auf der Außenseite des
Hauptgehäuses befindet, ist es für Wartungszwecke leicht
erreichbar.
Da sich die Bremsvorrichtung 8 außerhalb des Hauptgehäu
ses 27 befindet, kann es sich ferner um eine trocken
arbeitende Bremsvorrichtung handeln, wobei dann das Ge
häuse 28 gegebenenfalls entfallen kann, oder aber die
Bremsvorrichtung arbeitet mit einem fluiden Medium, das
mit dem im Hauptgehäuse übereinstimmen, aber auch von
diesem verschieden sein kann.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform der Antriebsüber
tragung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen
dadurch, daß sie eine Lenkeinheit 29 aufweist, die an
stelle der in Fig. 1 mit 23 bezeichneten hydrostatischen
Gruppe eine mechanische Gruppe aufweist, die ein Hilfs
getriebe 30, eine Bremse 31 für große Lenkradien und
eine Bremse 32 für kleine Lenkradien sowie zwei Kupplun
gen 33 und 34 umfaßt.
Das Hilfsgetriebe 30 umfaßt eine Eingangswelle 35, auf
welcher ein Ritzel 36 festgeschlossen ist, das drehfest
mit den Ritzeln des Verbindungsmechanismus 20 ist, zwei
Steuerorgane 37, 38, von denen ersteres an die Bremse 31
und letzteres an die Bremse 32 angeschlossen ist, sowie
einen durch ein Zahnrad 45 gebildeten Ausgang.
Von den Kupplungen 33, 34 weist die erstere einen dreh
baren Teil 39 mit einem Ritzel 40 auf, welches mit dem
Zahnrad 21 des Zentralrades 16 a des Planetengetriebes 14
kämmt, während die zweite Kupplung 34 einen drehbaren
Teil 41 aufweist, der mit einem Ritzel 42 versehen ist,
das mit dem Zahnrad 22 des Zentralrades 16 d des Plane
tengetriebes 15 kämmt. Sie weisen ferner eine gemeinsame
Welle 43 auf, die ein Ritzel 44 trägt, das mit dem Zahn
rad 45 in Kämmeingriff steht, welches den Ausgang des
Hilfsgetriebes bildet.
Wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der An
triebsübertragung sind das Getriebe 4, die Ausgangswel
len 3 a, 3 b, die Lenkeinheit 29 und der Verbindungsmecha
nismus 20 in einem Hauptgehäuse 46 aufgenommen, während
die Bremsvorrichtung 8 in einem Hilfsgehäuse 47 angeord
net sein kann, welches vom Hauptgehäuse getragen wird.
Die Bremsen 31, 32 können in einem dritten, vom Hauptge
häuse 46 getragenen Gehäuse 48 in der Nähe der Bremsvor
richtung 8 untergebracht sein. Sie können daher trocken
oder mit einer Flüssigkeit arbeiten, die mit der norma
lerweise im Hauptgehäuse enthaltenen Flüssigkeit über
einstimmen, aber auch von dieser verschieden sein kann.
Die Planetengetriebe 14, 15 der Antriebsübertragungen
nach den Fig. 1 und 2 arbeiten multiplikativ bzw.
übersetzen ins Schnelle, da sie jeweils einen einzigen
Satz von Satellitenrädern aufweisen, die sowohl mit dem
zugehörigen Zentralrad als auch mit dem zugehörigen Zahn
kranz in Eingriff stehen.
Bei anderen Ausführungsformen sind die ins Schnelle
übersetzenden Planetengetriebe durch Untersetzungsge
triebe 49 ersetzt, wie sie in den Fig. 3 und 4 gezeigt
sind. Diese enthalten einen ersten Satz von Satelliten
rädern 50, die mit ihrem Zahnkranz 51 in Eingriff ste
hen, und einen zweiten Satz von Satellitenrädern 52, wel
che mit ihrem Zentralrad 53 in Eingriff stehen. Die Sa
tellitenräder 50 und 52 sind miteinander in Eingriff und
werden von einem Satellitenträger 54 getragen (der nur
in Fig. 3 gezeigt ist).
Wenn Schwierigkeiten hinsichtlich des Raumbedarfs auf
treten, kann der Antriebsmotor 7 parallel zu den Längs
seiten 2 a, 2 b des Fahrzeugs angeordnet werden, wobei ein
Umlenkgetriebe vom Kegeltyp zwischen dem Antriebsmotor
und dem Verbindungsmechanismus 20 eingefügt wird.
Claims (7)
1. Antriebsübertragung für Fahrzeuge mit Vortriebsmit
teln (1 a, 1 b) wie Räder oder Ketten an beiden Längsseiten
(2 a, 2 b), mit einer rechten Ausgangswelle (3 a) und einer
linken Ausgangswelle (3 b), welche an die Vortriebsmittel
angeschlossen sind, einem Getriebe (4), welches eine Ein
gangswelle (5) und eine Ausgangswelle (6) umfaßt, von de
nen erstere an einen Antriebsmotor (7) und letztere an die
rechte Ausgangswelle (3 a) und linke Ausgangswelle (3 b) an
geschlossen ist, mit einer Bremsvorrichtung (8) zur Ver
minderung der Drehgeschwindigkeit der rechten und der
linken Ausgangswelle (3 a, 3 b) und mit einer Lenkeinheit
(9, 29), die eine Welle (10) mit zwei darauf festgeschlos
senen Ritzeln (11, 12), ein drittes Ritzel (13), welches
mit dem ersten Ritzel (11) in Eingriff ist, und zwei Pla
netengetriebe (14, 15; 49) koaxial mit der rechten und
der linken Ausgangswelle (3 a, 3 b) aufweist, wobei jedes
Planetengetriebe ein Zentralrad (16 a, 16 b; 53), einen
Kranz (17 a, 17 b; 51), Satellitenräder (18 a, 18 b; 50, 52)
und einen Satellitenträger (19 a, 19 b; 54) aufweist und
durch das zweite bzw. dritte Ritzel (12, 13) gesteuert
wird, um die Drehgeschwindigkeiten der rechten und der
linken Ausgangswelle (3 a, 3 b) relativ zueinander zu ver
ändern und so die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu verän
dern, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (5)
des Getriebes (4) an den Antriebsmotor (7) über einen
Verbindungsmechanismus (20) angeschlossen ist, welcher
sich entlang einer (2 b) der Längsseiten des Fahrzeugs
erstreckt, daß die Bremsvorrichtung (8) in der Nähe der
anderen Längsseite (2 a) des Fahrzeugs angeordnet ist und
einen drehbaren, mit der rechten und der linken Ausgangs
welle (3 a, 3 b) koaxialen Teil (8 a) umfaßt, und daß die
Planetengetriebe (14, 15; 49) Rücken an Rücken zwischen
dem Getriebe (4) und der Bremsvorrichtung (8) angeordnet
sind, wobei ihre Satellitenträger (19 a, 19 b; 54) fest
miteinander verbunden sind und der eine von ihnen an die
Ausgangswelle (6) des Getriebes (4) und der andere an
dem drehbaren Teil (8 a) der Bremsvorrichtung (8) ange
schlossen ist, während ihre Kränze (17 a, 17 b; 51) an die
rechte bzw. an die linke Ausgangswelle (3 a, 3 b) über den
drehbaren Teil (8 a) der Bremsvorrichtung bzw. über das
Getriebe (4) angeschlossen sind, und daß die Zentralrä
der (16 a, 16 b; 53) drehfest mit Zahnrädern (21, 22) ver
bunden sind, von denen das eine mit dem dritten und das
andere mit dem zweiten Ritzel (13, 12) in Eingriff ist.
2. Antriebsübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Getriebe (4) die rechte und die linke
Ausgangswelle (3 a, 3 b), die Lenkeinheit (9, 29) und der
Verbindungsmechanismus (20) in einem Hauptgehäuse (27; 46)
aufgenommen sind, während die Bremsvorrichtung (8) in
einem vom Hauptgehäuse getragenen Hilfsgehäuse (28; 47)
aufgenommen ist.
3. Antriebsübertragung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verbindungsmechanismus (20) durch
eine Gruppe von Ritzeln (20 a bis 20 d) gebildet ist, deren
Drehachsen parallel zu der rechten und der linken Aus
gangswelle (3 a, 3 b) sind.
4. Antriebsübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Planetengetriebe (14, 15)
jeweils einen einzigen Satz von Satellitenrädern (18 a,
18 b) aufweisen, die sowohl mit dem zugehörigen Zentral
rad (16 a, 16 b) als auch mit ihrem Kranz (17 a, 17 b) in
Eingriff sind.
5. Antriebsübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Planetengetriebe (49)
zwei Sätze von Satellitenrädern (50, 52) aufweisen, von
denen die einen mit dem zugehörigen Zentralrad (53) und
die anderen mit dem zugehörigen Kranz (51) in Eingriff
sind, wobei die Satellitenräder des einen Satzes ferner
mit denen des anderen Satzes in Eingriff sind.
6. Antriebsübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeinheit (29) eine
Bremse (31) für große Lenkradien und eine Bremse (32) für
kleine Lenkradien aufweist.
7. Antriebsübertragung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bremsen (31, 32) für große und kleine
Lenkradien in einem dritten, von dem Hauptgehäuse (46)
getragenen Gehäuse (48) in der Nähe der Bremsvorrichtung
(8) aufgenommen sind.
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