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DE19637532A1 - Mechanical overlaying steering gear - Google Patents

Mechanical overlaying steering gear

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Publication number
DE19637532A1
DE19637532A1 DE1996137532 DE19637532A DE19637532A1 DE 19637532 A1 DE19637532 A1 DE 19637532A1 DE 1996137532 DE1996137532 DE 1996137532 DE 19637532 A DE19637532 A DE 19637532A DE 19637532 A1 DE19637532 A1 DE 19637532A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering gear
drive plate
sensor
drive
mechanical
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE1996137532
Other languages
German (de)
Inventor
Karlheinz Pfitzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE1996137532 priority Critical patent/DE19637532A1/en
Publication of DE19637532A1 publication Critical patent/DE19637532A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/06—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source
    • B62D11/10—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/202—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F16D43/204—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D43/208—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving radially between engagement and disengagement

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

The mechanical overlaying steering gear is for a tracked vehicle, especially a three radius steering gear that consists of more gear parts. There is a sensor (8) situated between the drive plate (1) on the drive side and the drive plate (3) on the output side. With the actuation of an axial displacement of the output end drive plate, a signal is given off. The sensor may be a mechanical press-switch. The axial displacement of the drive plate at the output end may be limited by an end stop (7) and the sensor may be situated in a gap behind the drive plate and the signal goes off before the drive plate hits the end stop.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mechanisches Überlagerungs-Lenkgetriebe für Kettenfahrzeuge und insbe­ sondere ein Drei-Radien-Lenkgetriebe, das aus mehreren Teilgetrieben besteht, die auf eine gemeinsame Antriebswel­ le einwirken, welche die Lenkkräfte den Antriebskettenrä­ dern über mindestens eine Kupplung überträgt, die zwei fe­ derbelastete mit sich gegenüberliegenden Aussparungen ver­ sehene Mitnehmerscheiben aufweist, wobei in den Aussparun­ gen das Drehmoment der axial feststehenden antriebsseitigen Mitnehmerscheibe auf die axial verschiebbare abtriebsseiti­ ge Mitnehmerscheibe übertragende Formkörper, insbesondere Kugeln, angeordnet sind.The present invention relates to a mechanical Superimposed steering gear for tracked vehicles and esp special a three-radius steering gear consisting of several Partial gearboxes exist that are based on a common drive system le act, which the steering forces the drive chain sprocket transmits via at least one clutch, the two fe the loaded with opposite recesses has drive plates, being in the recess against the torque of the axially fixed drive side Drive plate on the axially displaceable output side GE drive plate transmitting molded body, in particular Balls, are arranged.

Bei einem derartigen mechanischen Überlagerungs-Lenkgetriebe kann systembedingt das Lenkgetriebe und der nachfolgende Abtriebsstrang überlastet werden.With such a mechanical superimposed steering gear can the steering gear and the system subsequent drive train are overloaded.

Im Normalfall wird zwar das maximal auftretende Drehmoment durch die Wendewiderstandskräfte zwischen Kette und Boden begrenzt und liegt damit weit unterhalb des kri­ tischen Wertes. In ungünstigen Fällen jedoch, wie z. B. bei Wenden im Hohlweg, bei Blockieren einer Kette oder bei Fehlbedienung, wie z. B. Wenden bei eingelegter Feststell­ bremse können so hohe Drehmomente auftreten, daß es zu Schäden im Lenkgetriebe kommt.Normally, the maximum that occurs Torque through the turning resistance forces between chain bounded and ground and is therefore far below the kri table value. In unfavorable cases, however, such. B. at Turning in the hollow path, when a chain is blocked or when Operating errors, such as B. Turn when the lock is engaged Brake torques can occur so high that it is too Damage to the steering gear comes.

Bei einem hydrostatischen Lenkgetriebe wird das maxi­ mal zulässige Drehmoment durch ein Überdruckventil be­ grenzt, d. h. daß ein solches Lenkgetriebe eine systembe­ dingte Drehmomentbegrenzung aufweist. Bei einem rein mecha­ nischen Lenkgetriebe müßte analog hierzu im Antriebsstrang eine Rutschkupplung vorgesehen werden, um eine Drehmoment­ begrenzung zu erreichen. Dies läßt sich jedoch in der Pra­ xis nicht realisieren, da die Rutscharbeit sehr hoch und damit thermisch kaum beherrschbar ist.With a hydrostatic steering gear, the maxi times permissible torque through a pressure relief valve borders, d. H. that such a steering gear systembe has limited torque limitation. With a purely mecha  African steering gear would have to be analogous to this in the drive train a slip clutch can be provided to torque to reach limitation. However, this can be seen in Pra Do not realize xis because the slippery work is very high and so that it is hardly thermally manageable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen ein­ fachen, günstig herstellbaren und sicheren Überlastschutz für ein mechanisches Überlagerungs-Lenkgetriebe und insbe­ sondere ein Drei-Radien-Lenkgetriebe zu schaffen.The object of the present invention is a fold, inexpensive to manufacture and safe overload protection for a mechanical superimposed steering gear and esp special to create a three-radius steering gear.

Ausgehend von einem Lenkgetriebe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den in kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Starting from a steering gear closer to the beginning mentioned type the solution to this problem is carried out with the characterizing part of claim 1 specified features; advantageous embodiments are in the subclaims described.

Der erfindungsgemäß vorgesehene auf der der an­ triebsseitigen Mitnehmerscheibe abgewandten Seite der ab­ triebsseitigen Mitnehmerscheibe angeordnete Sensor ist ein mechanischer Drehmomentsensor, der bei Erreichen eines fest und vorab eingestellten Schwellwertes ein Überlastsignal abgibt, mit dem z. B. eine Warnung ausgelöst werden kann oder mit dem aktiv in das Lenkgetriebe dahingehend einge­ griffen werden kann, daß entweder das Antriebsdrehmoment zurückgenommen wird oder sogar der Leistungsfluß unterbro­ chen wird.The provided according to the invention on the drive-side drive plate facing away from the side drive-side drive plate arranged sensor is a mechanical torque sensor, which is fixed when reaching a and a preset threshold value an overload signal issues with the z. B. a warning can be triggered or with the active in the steering gear can be gripped that either the drive torque withdrawn or even the power flow interrupted will.

Dieser Überlastschutz erfordert keine Auswerteelektro­ nik, sondern nur eine einfache elektrische Schaltung. Die Überlast wird sicher erkannt, lange bevor Schäden an den Kupplungen auftreten; der Überlastschutz ist vollständig in das Lenkgetriebe integrierbar und auch für bestehende Lenk­ getriebe einfach nachrüstbar. Er erfordert keine Schnitt­ stelle zum Kettenfahrzeug, so daß eine volle Austauschbar­ keit der Lenkgetriebe weiterhin möglich ist.This overload protection does not require any evaluation electronics nik, just a simple electrical circuit. The Overload is reliably detected long before damage to the Clutches occur; the overload protection is completely in the steering gear can be integrated and also for existing steering  gearbox can be easily retrofitted. It does not require a cut place to the tracked vehicle, so that a full interchangeable speed of the steering gear is still possible.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbei­ spiel dargestellt ist.In the following the invention with reference to the drawing explained in more detail in the an advantageous embodiment game is shown.

In der einzigen Figur ist schematisch ein Teil eines an und für sich bekannten mechanischen Überlagerungs-Lenkgetriebes für Kettenfahrzeuge und insbesondere eines Drei-Radien-Lenkgetriebes dargestellt, wobei nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile mit Be­ zugszeichen versehen sind.In the single figure is part of a schematic known mechanical superposition steering gear for tracked vehicles and especially one Three-radius steering gear shown, with only those for the understanding of the invention essential parts with Be signs are provided.

Man erkennt bei diesem Lenkgetriebe, daß zur Übertra­ gung der von den (nicht dargestellten) einzelnen Teilge­ trieben aufgebrachten Lenkkräfte auf die Abtriebswelle eine Kupplung vorgesehen ist, die eine antriebsseitige axial feststehende Mitnehmerscheibe I und eine axial verschiebba­ re abtriebsseitige Mitnehmerscheibe 3 aufweist. Die beiden Mitnehmerscheiben 1, 3 sind jeweils mit Aussparungen 4, 5 versehen zur Aufnahme von Formkörpern, die beim dargestell­ ten Ausführungsbeispiel Kugeln 2 sind und die dazu dienen, das Drehmoment von der antriebsseitigen Mitnehmerscheibe 1 auf die abtriebsseitige Mitnehmerscheibe 3 zu übertragen, wenn die Kupplung geschlossen ist, d. h. wenn die beiden Mitnehmerscheiben durch eine schematisch mit 6 bezeichnete Federanordnung aufeinander gepreßt werden, so daß sie kraftschlüssig miteinander verbunden sind. It can be seen in this steering gear that a transmission is provided for transmission of the steering forces exerted by the (not shown) individual Teilge drives on the output shaft, which has a drive-side axially fixed drive plate I and an axially displaceable re drive-side drive plate 3 . The two drive plates 1 , 3 are each provided with recesses 4 , 5 for receiving shaped bodies which are balls 2 in the exemplary embodiment shown and which serve to transmit the torque from the drive-side drive plate 1 to the output-side drive plate 3 when the clutch is closed, that is, when the two drive plates are pressed together by a spring arrangement, schematically designated 6, so that they are connected to one another in a force-locking manner.

Durch die Anordnung der Kugeln 2 entsteht über das zu übertragende Drehmoment eine Axialkraft, die gegen die von der Federanordnung 6 aufgebrachte Vorspannkraft wirkt. So­ bald die Vorspannkraft nun überschritten wird, verdrehen sich die beiden Mitnehmerscheiben 1, 3 geringfügig relativ zueinander, so daß die Kugeln 2 ihre Ruhelage in den Aus­ sparungen 4, 5 verlassen und damit für eine geringfügige, jedoch meßbare axiale Verschiebung der abtriebsseitigen Mitnehmerscheibe 3 sorgen.The arrangement of the balls 2 creates an axial force via the torque to be transmitted, which acts against the biasing force applied by the spring arrangement 6 . As soon as the preload is now exceeded, the two drive disks 1 , 3 rotate slightly relative to each other, so that the balls 2 leave their rest position in the savings 4 , 5 and thus ensure a slight but measurable axial displacement of the drive-side drive disk 3 .

Die Axialbewegung wird dabei durch einen Anschlag 7 begrenzt, so daß der Kraftschluß zwischen den beiden Mit­ nehmerscheiben erhalten bleibt. Wird nun das Überlast-Drehmoment wieder unterschritten, so nehmen die Kugeln 2 und die abtriebsseitige Mitnehmerscheibe 3 wieder ihre Aus­ gangslage in der geschlossenen Kupplung ein.The axial movement is limited by a stop 7 , so that the frictional connection between the two drive discs is maintained. If the overload torque is now fallen below again, the balls 2 and the drive-side drive plate 3 again assume their starting position in the closed clutch.

Erfindungsgemäß wird nun diese Axialbewegung der ab­ triebsseitigen Mitnehmerscheibe 3 über einen Sensor 8 fest­ gestellt, der auf der der antriebsseitigen Mitnehmerschei­ be 1 abgewandten Seite der abtriebsseitigen Mitnehmerschei­ be 3 angeordnet ist und der bei Betätigung durch die Mit­ nehmerscheibe 3 aufgrund einer Axialverschiebung ein Signal abgibt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 8 ein Stößelschalter, der rein mechanisch wirkt und ein elektrisches Signal abgibt, sofern er durch die Mitneh­ merscheibe 3 in Axialrichtung verschoben wird, wobei der Sensor 8 derart angeordnet ist, daß er einen geringeren Abstand zur ihm zugewandten Seite der Mitnehmerscheibe 3 aufweist als der Anschlag 7. According to the invention, this axial movement of the drive-side drive plate 3 is now determined by a sensor 8 , which is arranged on the drive-side drive plate be 1 facing away from the drive-side drive plate be 3 and which emits a signal when actuated by the drive plate 3 due to an axial displacement. In a preferred embodiment, the sensor 8 is a tappet switch which acts purely mechanically and emits an electrical signal if it is displaced in the axial direction by the drive disk 3 , the sensor 8 being arranged such that it is at a shorter distance from the side facing it the drive plate 3 has as the stop 7th

Der Sensor 8 kann nun mit einer Alarmanordnung verbun­ den sein, welche dem Piloten, d. h. dem Fahrer des Ketten­ fahrzeuges anzeigt, daß das Lenkgetriebe mit einem Über­ last-Drehmoment beaufschlagt ist. Der Sensor kann auch mit einer Anordnung verbunden sein, welche automatisch dafür sorgt, daß das die Überlast bewirkende Drehmoment vollauto­ matisch verringert wird oder aber daß der Leistungsfluß im Lenkgetriebe unterbrochen wird.The sensor 8 can now be connected to an alarm arrangement which indicates to the pilot, ie the driver of the chain vehicle, that the steering gear is subjected to an overload torque. The sensor can also be connected to an arrangement which automatically ensures that the torque causing the overload is automatically reduced or that the power flow in the steering gear is interrupted.

Dabei kann diese automatische Betätigung einer geeig­ neten Anordnung zur Verringerung oder Unterbrechung der Drehmomentübertragung bestimmten Gängen zugeordnet sein, so daß sie z. B. nur dann aktivierbar ist, wenn das Ketten­ fahrzeug in den beiden Anfahrgängen 1 und 2 bewegt wird sowie in der Wendestellung und bei einer Neutralstellung des Fahrwählhebels; die Abschaltung durch diese automatisch betätigbare Anordnung kann z. B. dann wieder ebenfalls au­ tomatisch aufgehoben werden, wenn sich die Lenkstellung in Geradeausfahrt befindet.This automatic actuation of a suitable arrangement for reducing or interrupting the torque transmission can be assigned to certain gears, so that they can be used e.g. B. can only be activated when the chain vehicle is moved in the two starting gears 1 and 2 and in the turning position and with a neutral position of the drive lever; the shutdown by this automatically operated arrangement can, for. B. then also be canceled again automatically when the steering position is in a straight line.

Dieser erfindungsgemäß in einem Lenkgetriebe vorgese­ hene Überlastschutz kann nachträglich in bestehende mecha­ nische Überlagerungs-Lenkgetriebe eingebaut werden, da kei­ ne Schnittstelle zum Fahrzeug erforderlich ist und er voll­ ständig in das Getriebe integrierbar ist.According to the invention, this is provided in a steering gear hene overload protection can be retrofitted into existing mecha niche superimposed steering gear can be installed because no ne interface to the vehicle is required and it is full can always be integrated into the transmission.

BezugszeichenlisteReference list

1 Mitnehmerscheibe
2 Kugel
3 Mitnehmerscheibe
4 Aussparung
5 Aussparung
6 Federanordnung
7 Handschlag
8 Sensor 1 drive plate
2 bullet
3 drive plate
4 recess
5 recess
6 spring arrangement
7 handshake
8 sensor

Claims (5)

1. Mechanisches Überlagerungs-Lenkgetriebe für Ketten­ fahrzeuge, insbesondere Drei-Radien-Lenkgetriebe, das aus mehreren Teilgetrieben besteht, die auf eine gemeinsame Abtriebswelle einwirken, welche die Lenkkräfte der An­ triebskettenräder über mindestens eine Kupplung überträgt, die zwei federbelastete mit sich gegenüberliegenden Ausspa­ rungen (4, 5) versehene Mitnehmerscheiben (1, 3) aufweist, wobei in den Aussparungen das Drehmoment der axial festste­ henden antriebsseitigen Mitnehmerscheibe auf die axial ver­ schiebbare abtriebsseitige Mitnehmerscheibe übertragende Formkörper, insbesondere Kugeln (2) angeordnet sind, da­ durch gekennzeichnet, daß auf der der antriebsseitigen Mitnehmerscheibe (1) abgewandten Seite der abtriebsseitigen Mitnehmerscheibe (3) ein Sensor (8) ange­ ordnet ist, der bei Betätigung durch eine Axialverschiebung der abtriebsseitigen Mitnehmerscheibe (3) ein Signal ab­ gibt.1. Mechanical superimposed steering gear for chain vehicles, in particular three-radius steering gear, which consists of several partial transmissions that act on a common output shaft, which transmits the steering forces of the drive sprockets to at least one clutch, the two spring-loaded with opposite recesses ( 4 , 5 ) provided drive plates ( 1 , 3 ), wherein in the recesses the torque of the axially fixed drive-side drive plate on the axially displaceable drive-side drive plate-transmitting molded body, in particular balls ( 2 ) are arranged, as characterized in that of the drive-side drive plate (1) opposite side of the output-side drive plate (3), a sensor (8) is is arranged which generates a signal when actuated by an axial displacement of the output-side drive plate (3) made. 2. Mechanisches Überlagerungs-Lenkgetriebe für Ketten­ fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (8) ein mechanischer Stößelschalter ist.2. Mechanical superimposed steering gear for chains vehicles according to claim 1, characterized in that the sensor ( 8 ) is a mechanical plunger switch. 3. Mechanisches Überlagerungs-Lenkgetriebe für Ketten­ fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialverschiebung der abtriebsseitigen Mitnehmerscheibe (3) durch einen An­ schlag (7) begrenzt ist und daß der Sensor (8) in einem der­ artigen Abstand hinter der Mitnehmerscheibe (3) angeordnet ist, daß er sein Signal abgibt, bevor die Mitnehmerschei­ be (3) den Anschlag (7) erreicht.3. Mechanical superimposed steering gear for chains vehicles according to one of the preceding claims, characterized in that the axial displacement of the driven-side drive plate ( 3 ) by an impact ( 7 ) is limited and that the sensor ( 8 ) at one of the like distance behind the Driving plate ( 3 ) is arranged so that it emits its signal before the driving plate ( 3 ) reaches the stop ( 7 ). 4. Mechanisches Überlagerungs-Lenkgetriebe für Ketten­ fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (8) mit einer Alarmanordnung verbunden ist.4. Mechanical superimposed steering gear for chains vehicles according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 8 ) is connected to an alarm arrangement. 5. Mechanisches Überlagerungs-Lenkgetriebe für Ketten­ fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (8) mit ei­ ner Anordnung verbunden ist, die das Überlast-Drehmoment vollautomatisch verringert oder seine Übertragung unter­ bricht.5. Mechanical superimposed steering gear for chains vehicles according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 8 ) is connected to egg ner arrangement which automatically reduces the overload torque or breaks its transmission under.
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