DE2229102A1 - Kraftübertragung fur gelenkig ver bundene Fahrzeuge oder Fahrzeugelemente - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-INQ. JOACHIM STRASSE 2229102

HANAU · ROMhRSTR. 1» · POSTFACH 793 · TEL.2O8O3- TbLEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 41847M |>«t

AUTOMOd I LLS M. ÜERLIET ' 14. Juni 1972

F-69 Lyon 7, Frankreich Str/Jg - 10 775

Kraftübertragung für gelenkig verbundene Fahrzeuge oder FahrzougeIemente

DIo vorliegende Erfindung betrifft olne neuartige vorzugsweise hydraulische Kraftübertragung, die sIchersteI 11, daß der vom Motor des Zugfahrzeugs ausgehenden Antrieb alle angetriebenen köder, auch üle eines Anhängers oder Sattelschlepper-Anhängers, e rre Ich t.

In schwierigem Gelände, wo (Je tioden haf tro ? Dung eines Zugfahrzeugs nicht in.nier ausreicht, wird In besonderen Fällen die bewegung eines Anhängerzuges durch üen Einsatz einer Hllfskra f tüber tragung auf tJ ! e Räder des Anhängers oder Schleppanhdhgers erleichtert. In dor Regel wercen (J I ο besten Ergebnisse erzielt, wenn die Zugkräfte an den beiden Fahrzeugelementen untereinander und In bezug zu der jeweiligen Bodenhaftung proportional blelDen.

hierfür sine vollständig hydraulisch ausgebildete Übertragungen bokannt. UIe WürmokraftmaschIne cer Zugmaschine treibt

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eine hydraulische Pumpe an, welche r't hydraulischen Motoren verbunden Ist, rr. I t denen sämtliche Antriebsräder dor ganzen Zugeinheit versehen slnü.' DI (3 Erfahrung zeigt, daß eine solche vollkommene hydraulisch ausgebildete Übertragung zahlreiche Nachtelle mit sich bringt. Urn einerseits α Ie notwendige starke Momentan üb ort ragung bei nlocrlgen Geschwlniilgkelten und andererseits eine ausreichend hohe Geschwindigkeit zu erhalten, Ist es nötig, ein hydraulisches System mit starkor Leistung mit veränderlicher Charakteristik zu verwenden, das von einer aufwonüigon Regelvorrichtung gesteuert werden muß.

Es sind andere Lösungen bekannt, uio ganz und gar elektrisch betrieben werden. Es wird ein zentraler elektrischer Generator benutzt, der von der Wa' rmekraf tmasch ! no des Zugfahrzougs angetrieben wird. Dieser elektrische Generator speist elektrische Motoren, cle r.i 11 den Rädern des Zugfahrzougs und des Anhängers oder Sattelschlepper-Anhängers gekoppeIt sInd. Der Nachteil Ist der gleiche wie zuvor, das heißt, daß eine oxtrem teure und komplizierte Regelvorrichtung vorgesehen werden nuß.

Es sind ebenfalls hydraulische oder elektrische Vorrichtungen bekannt, üle dafür bestimmt sind, den Anhänger oder Sattelschlepper-Anhänger nur bei geringer Geschw I nc. I yko It anzutreiben. Die übertragung bei hohon Geschwindigkeiten erfolgt nur über das Zugfahrzeug auf klassische mechanische Art. Auch hler können die Mornon tenübi>rt ragung und öle Geschw ! nc 1 gke f t der hydraulischen übertragung in bezug auf das Moment\ und cle Geschwindigkeit üer mechanischηη übertragung des Zugfahrzeugs nur mit Hilfe einer außeroraent I I cn teuren und kcrrp I ! ζ 1 orten hydraulischen Regelvorrichtung gesteuert worden.

Es Ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu veriiolden. Indem eine besonders einfache hydraulische Kraftübertragung verwirklicht wird, bei der keine bosondoro Regelung erforderlich Ist. Ferner solion sich die Fahrzeug«! odor TeMo gut zum An- und Abkuppeln oljnon.

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Eine Kraftübertragung, die für zwei durch ein Gelenk getrennte Elemente eines Fahrzeugs bestimmt ist und die von einem Motor, der auf nur einem der Elemente angeordnet Ist, ausgeht, -zeichnet sich erfI π dungsgemäß dadurch aus, daß die Übertragung aus einer kinematischen Verzweigung mit zv/ei Krsftausgängen besteht, wobei der eine mechanisch mit den Rädern des Zugfahrzeugs gekuppelt Ist und der andere über eI non'DIfferentI a ImechanΊsmus abgeleitet wird, um eine oder mehrere hydraulische Pumpen anzutreiben, die einen oder mehrere hydraulische Motoren speisen, die mit den Rädern eines Anhängers odor Satte I sch tepper-Anhängers verbunden sind.

Eine weitere Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß der Hauptmotor des Zugfahrzeugs aus einer Wärmekraftmaschine besteht, die entweder mit einem mechanischen Wandler oder einem 5trömungswandI or verbunden !st, wobei die Pumpe und der größere TeIf des von der Pumpe ausgehenden hydraulischen Systems auf dem Zugfahrzeug angeordnet sind, während dor Anhänger oder Sattelschlepper-Anhänger lediglich die hydraulischen Motoren und Ihre Speise- und Rück I auf IeItungen aufweist, die mit lösbaren Verbindungsstücken vorsehen sind, die es ermöglichen, daß der Anhänger oder Satte I sch Iöpper-Anhängor an- oder abgehängt werden kann.

Vorteilhafterwelse wird die Möglichkeit geboten, daß zwischen der hydraulischen Purrpe und dom mechanischen Antriebssystem eine ausrückbare Kupplung zwischengeschaltet Ist.

f. I η weiterer Vorteil dor Erfindung bestoht darin, daß neben den vorstehenden Merkmalen eine direkte Verbindung zwischen der Antriebswelle der hydraulischen Pumpe und der Hauptmotorwelle des Zugfahrzeugs unter Zwischenschaltung einor Unter-Sfjt7ung mit freiem Rad oder olnor automat 1 sehen Kupplung besieht, welche einkuppelt, wenn die Pumpe odor dlo hydraulischen Motoren beginnen durchzudrnhon, während dagegen diese Kupplung offen bleibt, wenn der Hauptmotor des Zugfahrzougs die Pumpe normal antrolbt. Damit wird vermieden, daß ein Rad

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bei ve I I ige πι Haf t r·.* i j ungs ver I ust durchdreht und die anderen Räder kein Antr!ebsmoment mehr erhalten.

Das normale Schaltgetriebe des ZugfahrzeugeIoments kann sowohl vor wie hinter dem'L·IfferentI a Imecnan Ismus angeordnet werden. Schi leßl Ich kann der UI f f erent I a I'rechan ί smus 'n jednr bokannten Art ausgeführt sein, beispielsweise kann er aus einer; Planetengetriebe bestehen.

Weitere L I η ze I he I fen, Merkmale una Verteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es ze I gen:

FIg. 1 eine vollständige Sattel schleppereinheit mit einer kombinierten Kraftübertragung gemäß der ET r f I η dung ,·

FIg. 2 eine abgewandelte Ausführungsform bei einem Gelenkfahrzeug, wobei das Zugelement die Wa" rmekraf tmasch i ne trägt und tiles auch das hintere U lenient sein kann,

Fig. 3, 4 und 5 drei Vtr lantcn vor. rr<"jg I ! che η Ausführungen der Kraftübertragung ger.äO i.'cr t-rflndunc.

In Fig. I ist ο I η Sa t te I ich I eppz uij LCfjestcl It, clor ous o!nerr Zugfahrzeug I besteht, das übff eine lösbare AnhäncerocIenkkupplung 2 einen Satte I sch Iepp-Anhängcr 3 zieht.

Das Zugfahrzeug ist n:! t einer' W<i rnokrnf ti nsch I nr 4 versehen, deren Krüf tübcrtragungsabgabo goninß c.cr [Trf indene, den Antrlob von

- Rä d ο r η ii, O und 7 <1 e b Z u g f ü h r ζ e u g s ü b e r ο In t ■ b e r t r .3 'j u ri g s g e t r I f b ο 8 ,

- und von Riideiri 9 dos ScIi I <!f>|'~Anl)<'jn ,crs ^x urnuglicht.

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ORiGINAt

Die erf ! ndungsgemäße Übertragung weist als Besonderheit nur zwei fltxlole Leitungen 10 und 11 aif, die mit lösbaren Kupplungsstücken versehen sind, um das Zi.y f ah rzeug 1 .mit den Sattelsch I eppe r-Anhiinge r 3 zu verbinden. Darüber hinaus weist der Satte I sch Ieppor-Arhanoer 3 nur hydraulische Leitungen 12 und 13 auf sew Ie hydraulische Motoren 14, cte die Räder 9 antreiben

Die E i η ze I he i fen der Kraftübertragung können rjenäß einer üer drei in den FIg. 3 bis 5 dargestellten Aus f üh rt-ngsf ormen verwirklicht werden.

Im Beispiel entsprechend FI3. 3 ist cle Abgabewelle 16 üer Wärmekraftmaschine 4 oder eines wahlweise vorhandenen Dreh- momentenwanc Ujrs 15 mit einem Planetensteg 17 eines Planetengetriebes fest verbunden. Eine Welle 18 des Planetengetriebes treibt vom Sonnenrad aus ein Ubertragungs- und Ausgleichsgetriebe 19 an, welches mit don Rädern 6 und 7 des Zugfahrzeugs über eine bewährte herkömfr I 1 ehe mechanische Übertragungswelle 20 verbunden Ist.

Ein Außenrad 21 des Planetengetriebes Ist mit einem Ritzel 22 fest verbunden, welches wiederum mit einem weiteren Ritzel 23 kämmt. Ritzel oder Zahnrad 23 sitzt auf einer Welle 24, die eine Hydraulik-Pumpe 25 antreibt. Diese Pumpe befindet sich Innerhalb eines geschlossenen hydraulischen Systems, das Insbesondere die Leitungen 10, 11 und 12, 13 umfaßt, welche an den hydraulischen Motoren 14 anschließen, die die Ra'der 9 des Satte I sch Ieppei—Anhangers 3 antreiben.

Es Ist aber auch möglich, die Hydraulik-Pumpe 25 über die Welle 18 des PIanotyngetrIebes und das Getriebe des Zugfahrzeugs am Ausgang des Außenrades 21 anzutreiben oder auch diese beiden Organe durch die be I dan Planetengetriebe eines symmetrischen oder η IchtsymmotrI sehen sphärischen Differentials anzutreiben.

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BAD

Entsprechend voreingestellte Uberdruckorgane 26 und 27 sorgen für eine Entleerung von überschuss I gern Öl In eine Rücklöltung zum Vorratsbehälter 29 für den Fall, daß Überdruck auftritt. UIe Speisung djeses Um I au f sy stems erfolgt aus dem Vorrat 29 über eine Pumpe 30, um Verluste oder ähnliches auszugleichen und auch zum Zwecke der Kühlung unter niedrigem Druck und über Rückschlagventile 31 und 32.

Das Drehmoment der Welle 24, die ale Pumpe 25 antreibt, kann durch ausrückbare Kupplung 33 unterbrochen werden.

Die Kraftübertragung arbeitet folgendermaßen:

Dur DIfferent1 almechan1smus 17, 18, 21 spIe11 dIe Rolle eines Kupplungs- oder Lastvertellers, der automatisch arbeitet und zwischen den Rädern 6 und 7 des Zugfahrzeugs und den Rädern des Anhängers wirkt. Die Vorrichtung stellt die Differentialvertellung zwischen dem Zugfahrzeug und seinem Anhänger als Ausgleich her, um Geschwindigkeitsabweichungen, die sich durch Straßenkrümmungen und uodenunebenhelten ergeben, auszugleichen. Von ihr geht keine besondere Regulierwirkung aus.

I η dem In FIg. 3 dargestellten Beispiel befindet sich das DIfferentlal vor dem Schaltgetriebe 19 (das beliebiger Bauart, also auch ein stufenloses Getriebe sein kann)'. . Die Kupplung und damit auch die hyarauI1 sehen Motoren werden nur bei niedrigen Geschwindigkeiten betätigt, wenn es notwendig I s\t, die Haftung oder Anhänger räder für den Vortrieb nutzbar zu machen. Dagegen bleibt für die oberen GeschwindIgke1tsberoiehe ι: I ο Kupplung 33 offen, und der oder aie hydraulischen Motoren 14 laufen leer mit. Das Differential ist blockiert, und nur nie Räder des Zugfahrzeugs werden In üblicher Welse angetrieben.

In der In Flg. 5 dargestellten abgewandelten Ausführungsform Ist der DIffereniI a Imechan1smus 17, 18, 21 am Ausgang dos Getriebes 19 angebracht. Folglich befindet sich In diesem

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BAP

Fall die Drehzahl der Übertragungswelle 20, die auf die Räder unti 7 des Zugf 5brz>-.ugs wirkt, stund Ig in Übereinstimmung mit UGr Lrehgeschw1 mg Iyke11 der Hydraulik-Pumpe 25 unter Berücksichtigung des [. I f f ereni! a I sen I upf s. In diesem Fall Ist es nicht nötig, In der Welle 24 eine Kupplung zwIschenzuschaI ten. Die Kraftübertragung arbeitet bei allen Geschwindigkeiten. Dagegen Ist es erforderlich, d ! e Teile genügend groß zu bemessen, da die In das DI f f r-ren1 I a I 17, 18, 21 übertragenen Momente größer als Im ersten Beispiel werden können.

In den beiden beschriebenen' Fällen (Fig, 3 und 5) kann es wie be I πι. k lass 1 sehen Differential vorkommen, daß Irgendeins der Räder des Zugfah"rzeugs 1 euer des Sattelschlepper-Anhängers 3 durchdreht, so daß die Momontübertragung auf alle andere Räder ziisafiinrenbr 1 cht. Um diesen !fachte!.I zu vermelden, kann sine Anordnung vorgesehen werten, wIe sie In Fig. 4 dargestellt ist. In diesem Falle wird ein Mechanismus mit freiem Rad zwischengeschaltet, der zwischen der Antriebswelle 24 der Pumpe 25 und der Ausgangswelle 36 der Wärmekraftmaschine 4 zwei Zahnräder und 35 aufweist. Die Untersetzung cer Zahnräder 34 und 35 und ale Wirkung des freien Rades sind derart, daß sich das Zahnrad 35 weniger schnell drehen kann als de Kotcrwelle 36, auf welcher es sitzt, während es dagegen nicht möglich 1st, sich schnei I or sis diese Wells zu drehen. Anders ausgedrückt; das freie Rad verbindet die Welle 36 und das Zahnrad 35 fest miteinander, wenn das Zahnrad 35 beginnt, sich schneller zu drehen als die Welle 36, Im entgegengesetzten Sinne dreht das Zahnrad 35 frei auf der Wolle 36, .

Dank dieser Anordnung wird eine Uberdrehung der Pumpe 25 und der hydraulischen Motoren 14 verhindert. FoJgJ Ich wird auch verhindert, daß die Drehzahl des Motors 14 unkontrolliert hochgeh-t, wenn ein Rad 9 dos Anhängers durchdreht. Außerdem bewirkt die Blockierung des freien Rades 35, daß das Antriebs*" drehmoment an den Rädern -5, ".45 und 7 des Zygfiatirzeugs nicht vOHlg ζusaffttnoni)r 1 ch t, wenn ein■ Äri-hijngerra-d durchdreht»' οί;

.ο „

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bleibt eine Restkupplung, die möglicherweise den Anhängerzug frei bewegen kann.

Es kann auch eine automatische Blockierung des Differentials verwendet werden, die wirksam wird, wenn die Spanne des Bereichs zwischen den beiden Rädern einen Im voraus bestimmten Wert überschreitet.

In FIg. 2 ist eine weitere denkbare Ltnbaumöglichkeif einer kombinierten Kraftübertragung .gemäß der Erfindung dargestellt. In diesem Falle handelt es sich um ein Gelenkfahrzeug, dessen Zugtell 37 dem Zugfahrzeug 1 des vorangegangenen Beispiels entspricht, während ein hinterer angelenkter Teil 38 dem Sattelschlepper-Anhänger 3 entspricht. Auch hier wird die Verbindung zwischen den beiden Fahrzeugen 37 und 38 in Höhe Ihres Anhängergelenks 39 einfach durch zwei flexible hydraulische Leitungen IO und 11 bewirkt. ν

Ansp rüche ;

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Claims (1)

1. ■ Ansprüche:

   Kraftübertragung für zwcj; Fahrzeuge oder zwo ! "Fan rzeugolüMiünte, ü ie durch .ein Go lenk voneinander getrennt sind, ausgehend von tsinem. Motor, tier auf nur einem der Fahrzeuge, üen; Zug fahr zeug, ünyeordnet ist, α a d u r c h cj e kennzeichnet,· daß die Übertragung aus eirur kίneuatisehen Verzweigung mit zwei Kraftausgängen (18, 24) besteht, wobei der aine mechanisch mit den Fxädern (6, 7) des Zug fahrzeugs (1) gukjppelt ist und der andere über einen D I f f eront i ά I niechan i smus (16, 17, 21) abgeleitet wird, um eine oder mehrere hydraulische Pumpen (25) anzutreiben, di.e einen oder mehrere hyarau I ' sehe Motoren (14) speisen, aie mit den Rädern (9) eines Anhängers oder SattoI sch Iepper-Anhängers (3) verbunden sind.

   Kraftübertragung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der D I f ferent I a I rnechan 1 sinus aus θ I nom'P I tinetongetr i ebe mit arei Wellen besteht, auf welchen ein Steg (17) mit PIanetenrädarn, P I apeten r :3d.er und ein Außonrad (21) odar ein zweites Planetengetriebe aufgesetzt sind, wobei eine aloser drei WeI lon mit der Wärmekraftmaschine (4) dos Zugfahrzeugs (1), eine andere mit dem kinematischen Ausgang (18), der die Räder (6, 7) des Zugfahrzaugs (1) antreibt, und üle dritte Weite (24), schlIö8!Ich mit dar hydraulischen Pumpe &25) verbunden 1st, die die hydraulischen. Motoren (14) der Räder (9) des Anhängers oder Satto I sch Iepper-Anhängors speist.

   Kraftübertragung gernäß Anspruch 1 oder 2, dadurch g 3 k ο η η ζ θ 1 c h η ο t , eiaβ der Hauptmotor des Zugf ahrzougs aus einer Wä rrnekraf tmasch 1 na (4) bfjsteht, die entweder mit einem mechanischen- Wandler oder einem Strörnungswand I er (15) verbunden ist, wobei üle Pumpe (2ΓΟ und der größere Toll des von der Pumpe (25) ausgehenden hydraulischen Systems auf dem Zugfahrzeug (1) angeordnet* sind,

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   während der Anhänger (3) oder Sattelschlepper-Anhänger (3) lediglich die hydraulischen Motoren (14) und Ihre Spelse- und Rück I auf leitungen (12, 13) aufweist, die mit lösbaren Verbindungsstücken 10, 11) versehen sin'd, die es emöglichen, daß der Anhänger oder Sat1eI sch Iepper-Anhänger (3) ön- oaer abgehängt werden kann.

   4. Kraftübertragung gemäß einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche, dadurch. gekennzeichnet, daß zwischen der hydraulischen Pumpe (25) und dem mechanischen Antriebssystem (24) eino ausrückbare Kupplung (33) zwischengeschuI tet ist.

   5. Kraftübertragung gemäß einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (10) des Zugfahrzeugs (1) an-

   - trlebsseltlg (18) mit dem mechanischen Differential (17, 21) ge koppe 11 I st.

   6. Kraftübertragung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aas Getriebe (19) des Zugfahrzeugs (1) abgangsseItIg mit dem mechanischen Differential (17, 21) gekoppelt Ist.

   7. Kraftübertragung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine direkte Verbindung zwischen der AntrIebsweI Ie (24) der hydrauI I sehen Pumpe (25) und der HauptmotorweI I ο (36) des Zugfahrzeugs (1) unter Zwischenschaltung elnor Untersetzung (35/34) mit freiem Rad oder einer automatischen Kupplung besteht, welche einkuppelt, wenn die Pumpe (25) oder die hyorauI I schon Motoren (14) beginnen durchzudrehen, während dagegen oles'e Kupplung offen bleibt, wenn der Hauptmotor (4) des Zugfahrzeugs (I) die Pumpe (25) normal antreibt.

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   Kraftübertragung gemäß einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ei ί e Verb'nduno zwischen den beiden Kraftabnahmeste I I on oder den kinematischen Ausgängen, von denen der eine r,vl 1 den Rädern (6, 7) des Zugfahrzeugs (1), der andere mit den Rädern (9) des Anhängers (3) in Verbindung steht, durch das Gel Sn de slchergestel It wird, auf welchem sich der Anhöngerzug bov/egt, und daß keine Regulierung benötigt wird.

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