DK142537B - Differentialmekanisme. - Google Patents

Description

i 142537 o

Den foreliggende opfindelse angår en differential-mekanisme med to tandhjul i stadigt indgreb med et mellemtandhjul i et hus, i hvilket mellemtandhjulet kan drejes til sideværts bevægelse mellem de to i indgreb dermed væ-5 rende tandhjul og bevirke en differensdrejning af de to tandhjul, hvilken mekanisme har et første stift led, der er svingeligt lejret på det første af de to tandhjuls aksel, og som bærer mellemtandhjulet og er indrettet til at meddele dettes centrumspunkt en tvangsbevægelse i en 10 bueformet bane omkring det første tandhjuls akse, og et andet stift led, der er svingeligt monteret på mellemtandhjulets aksel, og som bærer det andet af de to tandhjul, idet det holder dette i stadigt indgreb med mellemtandhju let. En differentialstyremekanisme benyttes i almindelighed 15 til opnåelse af de ønskede geometriske stillinger af et køretøjs styrbare hjul over hele styreområdet ved at bevirke variabel forskel mellem de enkelte hjuls vinkelstillinger gennem påvirkning af et fælles styreorgan, og differential-mekanismen ifølge opfindelsen er især beregnet til anvendel-20 se i styretøjet til en gaffeltruck.

Fra USA-patentskrift nr. 3 189 366 kendes en diffe-rentialmekanisme med to tandhjul, som er i indgreb med et mellemliggende tandhjul, men dette arrangement har den ulempe, at tandhjulene føres ud af indgreb, idet det mellem-25 liggende tandhjul bevæges excentrisk, medmindre der anvendes særlige tandformer.

Formålet for den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en differentialmekanisme af den indledningsvis nævnte art, ved hvilken den omtalte ulempe undgås, idet 30 der i mekanismen anvendes almindelige cylindriske tandhjul med gængse tandformer.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at den sideværts bevægelse af det drejelige mellemtandhjul bevirkes af en rulle eller et lignende element, som rager op fra mellem-35 tandhjulet og er forskydeligt i en not, der er tilvejebragt i huset, og at notens akse er forsat for mellemtandhjulets centrumspunkt.

O

142537 2

Fortrinsvis bæres det andet tandhjul yderligere af et tredje stift led, som er svingeligt monteret om en aksel, der er faststående i forhold til huset, idet akselen for det første tandhjul fortrinsvis er ført gennem et le-5 je, der er befæstet til huset.

Aksen for noten ligger fortrinsvis på en linie, som forener centrumspunkterne for tandhjulene, der er i indgreb med mellemtandhjulet.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere, 10 idet der henvises til tegningen, som viser en udførelsesform for en differentialmekanisme ifølge opfindelsen, og på hvilken fig. 1 viser en løftetruck til industribrug, hvis styresystem omfatter en differentialmekanisme 15 ifølge opfindelsen, fig. 2 skematisk og set fra siden styresystemet i den i fig. 1 viste truck, fig. 3 fra siden i større målestok et snit gennem gearkassen i det i fig. 1 viste system, 20 fig. 4 et snit efter linien 4-4 i fig. 3, og fig. 5 gearkassen nedefra og uden hus.

Fig. 1 viser en løftetruck til industribrug og med en forlængelig opstander 10, der er anbragt på en forskydelig ramme 11, som kan bevæges vandret langs forreste fø-25 ringsskinner dannet af i indbyrdes afstand beliggende sidevanger 12, hvoraf kun den ene er vist, og med en tredje, bageste, midtstillet føringsskinne 7 under gulvet i køretøjets karrosseridel. Et lastbærende gaffellad 9 er monteret på opstanderen på en sådan måde, at det kan bevæges 30 op og ned. Trucken er tillige forsynet med en styreplatform 14 mellem to elektriske batteriskabe 15 bag en hydraulisk kraftcentral 16 til betjening af opstanderens og køretøjets forskellige bevægelser. Under gulvet af truckens karrosseridel findes to styrbare kørehjul 17 og 35 18, der hver især kan være drevet af en elektrisk motor i det pågældende hjuls nav 30, idet sådanne motorer forsynes med strøm fra batterier i batteriskabene 15. Kørehju- 142537 3

O

lene er anbragt med indbyrdes afstand i køretøjets tværretning, et på hver side af den bagudrettede skinne 7 for den gaffelbærende ramme 11. Den foreliggende opfindelse angår et styretøj, der forbinder et håndhjul 19, hvormed en ope-5 ratør kan betjene de styrbare kørehjul 17 og 18, og en speciel udførelsesform af dette styretøj skal beskrives nedenfor. Selv om styremekanismen ifølge opfindelsen som eksempel beskrives i forbindelse med en industriel gaffeltruck er opfindelsen ikke begrænset hertil, idet styremekanismen 10 udmærket kan anvendes til andre køretøjer.

Idet der henvises til tegningerne omfatter det ovennævnte styretøj styrehjulet 19, der ved hjælp af en gearkasse 20, der skal beskrives detaljeret nedenfor, og kardan-led 21 er forbundet med de øverste ender af to aksler 22 15 og 23. Drejning af håndhjulet vil således medføre drejning af begge aksler. Ved hjælp af et kardanled 24 på den neder-ste ende af hver af akslerne 22 og 23 er fastgjort en aksel 25, der bærer et tanddrev 26, og denne aksel 25 kan drejes af den tilsvarende aksel omkring en fast lodret akse.

20 Kardanleddene 21 og 24 gør det muligt for akslerne 22 og 23 at strække sig opad og indad mellem akslerne 25 og gearkassen 20. Hvert af tanddrevene 26 står i indgreb med et indvendigt fortandet ringformet tandhjul 27, der danner en del af fastgørelsen af et af kørehjulene 17 og 18, idet det 25 pågældende kørehjul derved vil drejes eller styres af det ringformede tandhjul i samme omdrejningsretning, som det tilsvarende tanddrev og den tilsvarende aksel har. Begge akslerne 22 og 23 drejes af gearkassen i samme retning, og begge kørehjul vil således styres i samme retning.

30 Gearkassen 20 er anbragt over de øverste ender af akslerne, og i dette eksempel bæres den dels af den hydrauliske kraftcentral 16 og dels af et beslag 28, der stikker bagud fra den hydrauliske kraftcentrals bagflade.

Konstruktionen af gearkassen 20 (se fig. 2 til 5) 35 skal nu beskrives nærmere. Håndhjulet 19 drejer direkte en aksel 31, der bærer et tandhjul 32. Dette tandhjul 32 er i indgreb med et andet tandhjul 33, der bæres af en parallel 4

O

142537 aksel 34, der tillige bærer endnu et tandhjul 35, og som ved hjælp af kardanleddet 21 er forbundet med akselen 22. Tandhjulet 35 benyttes samtidig til at drive den anden aksel 23, idet tandhjulet 35 er i indgreb med et 5 komplementært tandhjul 36, der sidder på en aksel 37, som ved hjælp af det andet kardanled 21 er forbundet med akselen 23, således at bevægelsen overføres fra tandhjulet 35 til tandhjulet 36 af et større mellemliggende tandhjul 38.

Akselen 34 har en fast lodret akse, mens lejerne 47 for 10 akselen 37, der bærer tandhjulet 36, er forsynet med arme 40 på et gaffelled 41, der bæres af en parallelspindel 42, som kan drejes om en fast akse og er monteret i lejer i gearkassens hus. Akselen 37 og dermed tandhjulet 36 kan således svinge omkring spindelens 42 akse. Der findes til-15 lige forbindelsesarme 43 og 44 (se fig. 3 til 5), der holder disse tre tandhjul 35, 38 og 36 i indgreb med hinanden, idet forbindelsesarmen 43 har fat omkring et fast leje 45 for akselen 34 og bærer et leje 46, der bærer det mellemliggende tandhjuls 38 nav 146, og forbindelsesarmen 44 hol-20 der omkring lejet 46 for det mellemliggende tandhjuls 38 nav 146 og det nederste leje 47 på akselen 37. Lejet 46 sidder med prespasning i forbindelsesarmen 43. Som det ses i fig. 4 og 5 holder forbindelsesarmene 43 og 44 det mellemliggende tandhjul 38 i en stilling, hvori dets midtpunkt 25 er forsat i forhold til en linie, der forbinder centrene af tandhjulene 35 og 36. I dette eksempel er den lille vinkel mellem forbindelsesarmenes 43 og 44 længdeakser 150°, således at den store vinkel imellem dem bliver 210°.

Når det mellemliggende tandhjul 38 er i den stilling, der 30 er vist med fuldt optrukne linier i fig. 4 og 5, er køre-hjulene 17 og 18 på køretøjet indstillet til kørsel lige ud. Det mellemliggende tandhjul kan bevæges til en anden stilling, der kaldes dets kædeliniestilling, og som ses i fig. 4, og denne bevægelse og dens virkning skal beskri-35 ves nærmere nedenfor.

Over det mellemliggende tandhjul 38 er et element 48 med en kanal anbragt på en sådan måde, at det vender

O

142537 5 opad, og det styres i forhold til gearkassens 20 overside 49 af en tap 50, idet det er fastgjort med bolte 61. Elementet 48 er anbragt på en sådan måde, at den rille eller kanal 53, der dannes af det, ligger langs den linie, der 5 forbinder centrene af tandhjulene 35 og 36. En rulle eller et lignende element 51 er i indgreb med denne rille 53, og rullen 51 bæres af en tap 52, der rager op fra det mellemliggende tandhjuls 38 nav 146, idet rullen og rillen tilsammen danner en glideforbindelse mellem det mellemliggende 10 tandhjul og gearkassens faste hus. Rullen 51 er desuden forsat for midten af det mellemliggende tandhjul 38, og når det mellemliggende tandhjul er i sin førstnævnte stilling, der kaldes dets fuldliniestilling, altså når køretøjets kø-rehjul er indstillet til kørsel lige ud eller når det mel-15 lemliggende tandhjul er i sin ksdeliniestilling, altså når køretøjets kørehjul befinder sig i deres fuldt blokerende stillinger i en af de to mulige retninger, befinder rullen 51 sig centralt i rillen 53 og lige langt fra tandhjulene 35 og 36.

20 Under brugen vil drejning af det mellemliggende tand hjul 38, der fremkaldes ved drejning af tandhjulet 35, få rullen 51 til at glide i rillen 53, og midtpunktet af det mellemliggende tandhjul 38 vil bevæge sig langs en bueformet bane omkring aksen for akselen 34, fra sin fuldlinie-25 stilling imod sin kædeliniestilling (fig. 4). Retningen af rullens 51 bevægelse i rillen 53 vil afhænge af rotationsretningen for tandhjulene 35, 38 og 36. Antages det først, at tandhjulet 35 drejes med uret (set 1 fig. 4), vil det mellemliggende tandhjul 38 drejes i retning mod uret. Tand-30 hjulet 36 drejes af det mellemliggende tandhjul i retning med uret, altså i samme rotationsretning, som det drivende tandhjul 35, hvilket i dette eksempel er nødvendigt for at sikre, at begge kørehjul 17 og 18 styres i samme retning. Samtidig vil rullen 51, set i fig. 4,bevæge sig mod 35 venstre langs rillen 53, og det mellemliggende tandhjul vil, som det er anført ovenfor, bevæges imod sin kædeliniestil-ling. Det mellemliggende tandhjul 38 vil nå sin kædelinie-

O

142537 6 stilling, når det er drejet 180 , og under denne bevægelse vil rullen 51 have bevæget sig til den venstre ende af rillen 53 og være vendt tilbage til sin oprindelige midter-stilling. En sådan bevægelse af det mellemliggende tandhjul 5 over 180° svarer til en bevægelse af kørehjulene 17 og 18 på køretøjet til deres fuldt blokerende stillinger i den ene retning, dvs. den retning, der svarer til drejning af tandhjulene 35 og 36 med uret og dermed til drejning med uret af akslerne 22 og 23. Tillige vil, på grund af dif-10 ferentialvirkningen af det mellemliggende tandhjul 38, tandhjulet 35 og dermed kørehjulet 17 have drejet sig en mindre vinkel end tandhjulet 36 og det tilsvarende køre-hjul 18, idet forholdet mellem drejebevægelserne af tandhjulene 35 og 36 er det samme som forholdet mellem de 15 ovennævnte mindre og større vinkler mellem forbindelsesarmenes 43 og 44 akser. Ved drejning med uret af tandhjulene 35 og 36 er forholdet mellem drejebevægelserne således 75:105.

Gås der på den anden side ud fra, at det mellemlig-20 gende tandhjul 38 atter er i sin fuldliniestilling, vil drejning af tandhjulet 35 i retning mod uret set i fig. 4 medføre drejning af det mellemliggende tandhjul 38 i retning med uret og drejning af tandhjulet 36 i retning mod uret. Denne gang vil rullen 51 således bevæge sig langs 25 rillen 53 mod højre set i fig. 4. Når det mellemliggende tandhjul 38 har nået sin kædeliniestilling, dvs. når det er drejet 180°, og rullen 51 har bevæget sig til den højre ende af rillen og er vendt tilbage til sin oprindelige midterstilling, vil kørehjulene 17 og 18 være drejet til deres 30 fuldt blokerende stillinger svarende til drejning mod uret af tandhjulene 35 og 36, og forholdet mellem drejebevægelserne for tandhjulene 35 og 36 og dermed for de tilsvarende kørehjul 17 og 18 vil være 105:75. Den ønskede styrebevægelse af kørehjulene 17 og 18 kan således opnås i begge 35 retninger ved drejebevægelse af tandhjulene 35 og 36.

Under den ovenfor beskrevne bevægelse af det mellemliggende tandhjul, altså bevægelsen på tværs i forhold til 142537 7

O

tandhjulene 35 og 36, vil forbindelsesarmene 43 og 44 dreje i forhold til hinanden omkring det mellemliggende tandhjuls leje 46, og forbindelsesarmen 44 vil få tandhjulet 36 til at svinge omkring spindelens 42 akse imod tandhjulet 35.

5 Denne bevægelse af tandhjulet 36, der fremkaldes af forbindelsesarmen 44, sikrer, at tandhjulene 36 og 38 forbliver i indgreb under hele det mellemliggende tandhjuls buebevægelse omkring midten af tandhjulet 35.

I det ovenfor beskrevne tandhjulsarrangement svarende 10 til det på tegningen viste, vil tandhjulene 35 og 36, og derfor også de styrbare kørehjul 17 og 18, dreje modsat sty-rehåndhjulet 19's omdrejningsretning. Ønsker man, at køre-hjulene skal dreje i samme retning som styrehåndhjulet, må der mellem tandhjulene 32 og 33 indskydes et frit drejende 15 tandhjul for at vende tandhjulene 35 og 36*s omdrejningsretning og dermed også kørehjulenes.

Som vist i fig. 3 bærer akselen 34's øverste ende et drev 54, som griber ind i et ringformet, med indvendige tænder forsynet tandhjul 55, som er drejeligt lejret på gear-20 kassen 20's overside. På oversiden af dette ringformede tandhjul 35 er en indikator anbragt på en sådan måde, at den kan dreje med det og vise kørehjulene 17 og 18's stilling indbyrdes og i forhold til den retning, de indtager ved kørsel lige fremad. Denne indikator fungerer altså som et 25 for truckføreren synligt organ, der angiver kørehjulenes retning i ethvert givet øjeblik.

Det fremgår af fig. 1, at styremekanismen har to hovedafsnit, idet hvert af disse står i forbindelse med et af kørehjulene 17 og 18 og er placeret ud mod den ene side 30 af trucken. Mellemtandhjulet 38, som forbinder de to afsnit med hinanden, er også anbragt mellem akslerne 22 og 23's øverste ender og håndhjulet 19 og er således beliggende i betydelig højde over kørehjulene. Mekanismen er således indrettet på en sådan måde, at der tilvejebringes et rela-35 tivt stort og i hovedsagen trekantet mellemrum til optagelse af andre dele af trucken. Eksempelvis kan mellemrummet i det beskrevne tilfælde rumme den bageste føringsskinne 7 for den forskydelige ramme 11.