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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE WHEEL AND CHAIN LINKS FOR A CRAWLER DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/042605
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive wheel and chain links for a crawler drive, with a crawler track revolving around the drive wheel, in which the upper strand - depending on the direction of revolution of the crawler track and the direction of rotation of the drive wheel - runs into or runs out of the drive wheel at a different angle and runs out or runs in as the lower strand, and wherein at least one cam is provided on the drive wheel together with at least one cam of the chain link of the crawler track, said cams being in engagement with one another, transmitting the torque and being radially raised or recessed in relation to at least one running track. The drive cams on the drive wheel and on the chain links are provided here with different drive contours or drive bodies with respect to the planes of symmetry for forwards travel and reverse travel and are thereby formed asymmetrically per se.

Inventors:
SCHWARZ HENRY (DE)
JUNGHANS JENS (DE)
RÖSCH MATTHIAS (DE)
SPELDRICH SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/064349
Publication Date:
March 07, 2019
Filing Date:
May 31, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KOMATSU GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
B62D55/125; B62D55/20
Foreign References:
SU1114577A11984-09-23
SU1736814A11992-05-30
EP3133000A12017-02-22
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
MEISSNER, Peter E. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk, mit einer um das Antriebsrad

umlaufenden Fahrwerkkette, bei der das obere Trum - je nach Umlaufrichtung der Fahrwerkskette und der Drehrichtung des Antriebsrades - unter einem unterschiedlichen Winkel in das Antriebsrad einläuft oder ausläuft und als das untere Trum ausläuft oder einläuft und wobei am Antriebsrad mindestens ein Nocken mit mindestens einem Nocken des Kettenglieds der Fahrwerkskette vorgesehen sind, die miteinander im Eingriff stehen, das Drehmoment übertragen, und in Relation zu mindestens einer Laufspur radial erhaben oder vertieft ausgeführt sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebsnocken an dem Antriebsrad und den Kettengliedern für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt bezogen auf die Symmetrieebenen mit unterschiedlichen Antriebskonturen bzw. Antriebskörpern versehen sind und dadurch in sich asymmetrisch ausgebildet sind.

2. Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Asymmetrie der Antriebskonturen bzw. Antriebskörper durch die Topologie/ Gestaltung mit geraden, beliebig gekrümmten oder anderweitig mathematisch

beschreibbaren Konturen, Flächen, Freiformflächen oder einer beliebigen Kombination dessen, in allen drei Raumrichtungen beschrieben wird.

3. Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass zum Zeitpunkt der Kraftaufnahme bzw. Kraftabgabe der Kraftvektor des Kontaktes zwischen den Antriebsnocken in Ein- bzw. Auslaufrichtung der Fahrwerkskette zeigt.

Description:
Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk

Die Erfindung betrifft ein Antriebsrad und Kettenglieder für ein Kettenfahrwerk, mit einer um das Antriebsrad umlaufenden Fahrwerkkette, bei der das obere Trum - je nach Drehrichtung des Antriebsrades - unter einem unterschiedlichen Winkel in das Antriebsrad einläuft und als das untere Trum ausläuft oder umgekehrt und wobei am Antriebsrad und an der Fahrwerkskette miteinander in Eingriff bringbare, das Drehmoment übertragende, und in Relation zu mindestens einer Laufspur radial erhabene oder vertiefte Antriebsnocken vorgesehen sind.

Bisherige Antriebsräder und Kettenglieder besitzen symmetrische Antriebskonturen, d.h. für Antriebsräder und Kettenglieder sind die Antriebskonturen jeweils links und rechts zur

Symmetrieebene der jeweiligen Komponente identisch.

Hierbei wird unter dem Begriff„Antriebskontur" mindestens eine mögliche von Nockenkopf bis Nockenfuß räumliche Kontaktfläche der Nocken am Antriebsrad und den Kettengliedern verstanden.

Diese Antriebskonturen am einzelnen Nocken können mit Bezug auf die Drehrichtung des Antriebsrades definiert werden, wobei im Folgenden die bei der Drehung des Antriebsrades im Gegenuhrzeigersinn (Vorwärtstrieb des Kettenfahrwerks) die Antriebskontur des Nockens am Antriebsrad und die dazu im Kontakt befindliche Antriebskontur am Nocken des Kettengliedes als Vorwärtsflanke„VF" des jeweiligen Bauteils und bei der Drehung im Uhrzeigersinn (Rückwärtstrieb des Kettenfahrwerks) die Antriebskontur des Nockens am Antriebsrad und die dazu im Kontakt befindliche Antriebskontur am Nocken des Kettengliedes als Rückwärtsflanke„RF" bezeichnet wird.

In bisherigen Ausführungsformen von Kettenfahrwerken sind die Antriebskonturen„VF" und„RF" der Nocken des Antriebsrades sowie der Nocken der Kettenglieder in sich symmetrisch. Im Vergleich der Ausführungen der Antriebskonturen von Antriebsrad und Kettengliedern zueinander können diese aber durchaus unterschiedlich ausgeformt sein.

Symmetrische Antriebskonturen können mitunter nicht optimal an Belastung, Geschwindigkeit, Drehrichtung und Ein- und Auslaufsituationen angepasst sein. Dies führt zu ungleichmäßigem und höherem Verschleißverhalten. In den Kettenfahrwerken unterscheiden sich die Ein- und Auslaufsituation der Fahrwerkskette in das Antriebsrad u.a. durch deren Ein- bzw. Auslaufwinkel. Die Richtung Kraftaufnahme oder Kraftabgabe an den Antriebsnocken während des Ein- oder Auslaufs der Fahrwerkskette ins Antriebsrad erfolgt idealerweise in Ein- bzw. Auslaufrichtung, um Zwänge oder Relativbewegungen während der Kraftübertragung der Antriebsnocken zu vermeiden. Unterscheiden sich Ein- und Auslaufwinkel, kann eine symmetrische Ausführung von„VF" und„RF" diesem Umstand nicht gerecht werden.

Symmetrische Antriebskonturen können daher nur auf gleiche Ein- und Auslaufsituationen optimal ausgelegt sein.

Daher kann bei Verwendung von symmetrischen Antriebskonturen kein optimales

Verschleißverhalten, u.a. bedingt durch die sich ergebenen Zwänge und Relativbewegungen an den entsprechenden Vorwärts- und Rückwärtsflanken von Antriebsrad und Kettengliedern, erzielt werden.

Ziel der Erfindung ist die Optimierung des Bewegungsverhaltens zwischen Antriebsrad und Fahrwerkskette zur Verbesserung des Verschleißverhaltens und eine damit verbundene

Kostenreduktion.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß für Antriebsrad und Kettenglieder für ein

Kettenfahrwerk, mit einer um das Antriebsrad umlaufenden Fahrwerkkette, bei der das obere Trum - je nach Umlaufrichtung der Fahrwerkskette und der Drehrichtung des Antriebsrades - unter einem unterschiedlichen Winkel in das Antriebsrad einläuft oder ausläuft und als das untere Trum ausläuft oder einläuft und wobei am Antriebsrad mindestens ein Nocken mit mindestens einem Nocken des Kettenglieds der Fahrwerkskette vorgesehen sind, die miteinander im Eingriff stehen, das Drehmoment übertragen, und in Relation zu mindestens einer Laufspur radial erhaben oder vertieft ausgeführt sind.

Diese Nocken sind dadurch gekennzeichnet, dass diese an dem Antriebsrad und den

Kettengliedern asymmetrisch ausgebildet sind. Zum Zeitpunkt der Kraftaufnahme bzw.

Kraftabgabe zeigt der Kraftvektor des Kontaktes zwischen den Antriebsnocken in Ein- bzw.

Auslaufrichtung der Fahrwerkskette, um Relativbewegungen oder Zwänge zwischen den sich in Kontakt befindenden Antriebskörpern zu vermeiden. Somit wird das Bewegungs- und

Verschleißverhalten der Antriebskörper optimiert. In der erfindungsgemäßen Ausführungsform von Kettenfahrwerken sind somit die Antriebskonturen „VF" und„RF" der Nocken des Antriebsrades sowie der Nocken der Kettenglieder in sich asymmetrisch, damit der Kraftvektor zum Kontaktzeitpunkt bei unterschiedlichem Ein- und

Auslaufwinkel in Ein- bzw. Auslaufrichtung der Fahrwerkskette ins Antriebsrad zeigen kann. Im Vergleich der Ausführungen der Antriebskonturen von Antriebsrad und Kettengliedern zueinander können diese aber durchaus unterschiedlich ausgeformt sein.

Die Gestalt der asymmetrischen Antriebskonturen wird durch die Ausgestaltung der Topologie mit geraden, beliebig gekrümmten oder anderweitig mathematisch beschreibbaren Konturen, Flächen, Freiformflächen oder einer beliebigen Kombination dessen, beschrieben, entsprechend der gewünschten Kontaktsituation. Die Anpassungen der Antriebskonturen und die damit verbundene Asymmetrie der Antriebskonturen gelten in alle drei Raumrichtungen.

Die Erfindung soll nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.

Dabei zeigt:

Fig. 1 einen skizzierten Antriebsbereich eines Kettenfahrwerks mit Antriebsrad und einem

Kettenglied;

Fig. 2 eine mögliche erfindungsgemäße Ausführungsform der Antriebsnocken von Antriebsrad und Kettenglied;

Fig. 3 eine mögliche bisherige Ausführungsform der Antriebsnocken von Antriebsrad und

Kettenglied.

In dem in Fig.1 skizzierten Antriebsbereich des Kettenfahrwerks unterschieden sich Ein- und Auslaufrichtung der Kettenglieder 1 in das bzw. aus dem Antriebsrad 2 durch unterschiedliche Winkel„a" und„ß".

Während diese Winkel unabhängig von der Umlaufrichtung der Fahrwerkskette unverändert bleiben, ändert sich die Bezeichnung„Einlauf bzw.„Auslauf je nachdem, ob das obere bzw. untere Trum der Fahrwerkskette in das Antriebsrad einläuft oder ausläuft.

Erfindungsgemäß sind nun zur Schaffung eines optimalen Bewegungsverhaltens unterschiedliche Antriebskonturen„VF" und„RF" jeweils an den Nocken des Antriebsrads und an den Nocken der Kettenglieder vorgesehen.

Fig. 1 a zeigt die zuvor bei Drehung des Antriebsrades im Gegenuhrzeigersinn (Vorwärtstrieb des Kettenfahrwerks) definierten Antriebskonturen„VF", der im Kontakt stehenden Nocken des Antriebsrades und des Kettengliedes; Figur 1 b analog dazu die zuvor definierten Antriebskonturen „RF" der im Kontakt stehenden Nocken des Antriebsrades und des Kettengliedes bei Drehung des Antriebsrades im Uhrzeigersinn (Rückwärtstrieb des Kettenfahrwerks).

Eine mögliche erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebskonturen am Antriebsrad und an den

Kettengliedern zeigt Fig. 2a für die Vorwärtsfahrt und Fig. 2b für die Rückwärtsfahrt.

In Fig. 2a ist beispielhaft dargestellt wie der Kraftvektor 7 auf„VF" in Richtung des Kettenauslaufs

8 zeigt. In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Antriebskörper gilt dies auch für„RF".

Fig. 2b zeigt jedoch nur eine übertriebene Darstellung von RF, um die Asymmetrie besser zu verdeutlichen.

Erkennbar ist die Asymmetrie, wenn man entlang der Symmetrieebene in Richtung 3 von

Nockenkopf zu Nockenfuß des Antriebsrades bzw. des Kettengliedes blickt.

Die Symmetrieebene am Antriebsrad 4 ist durch den Teilungswinkel resultierend aus der

Nockenanzahl am Antriebsrad definiert.

Die Symmetrieebene der Kettenglieder 5 ergibt sich aus dem halben Abstand der Gelenkaugen 6. Bei Zugrundelegung dieser Methode ergeben sich rechts und links der Symmetrieebenen unterschiedliche Ausgestaltungen der asymmetrischen Antriebskonturen bzw. Antriebskörper des Antriebsrades und des Kettengliedes.

„VF" in Fig. 2a sowie„RF" in Fig. 2b ist hier beispielhaft als gerade Antriebskontur ausgeführt, wobei„VF" am Antriebsrad durch eine andere Kontur bzw. Form beschrieben werden kann wie „VF" am Kettenglied. Analog hierzu gilt dies ebenfalls für„RF".

Die Fig. 3a beschreibt eine mögliche symmetrische Ausgestaltung der Antriebskonturen für die Vorwärtsfahrt, sowie Figur 3b für die Rückwärtsfahrt. Hierbei ist deutlich zu erkennen, dass entlang der Symmetrieebenen 4 und 5 in Richtung 3 von Nockenkopf bis Nockenfuß die Ausgestaltung der Antriebskonturen rechts und links der Symmetrieebene des jeweiligen Nockens am Antriebsrad und am Kettenglied gleich ist. Bei unterschiedlichem Ein- und Auslaufwinkel stimmen hier die Kraftvektoren 9 bzw. 11 der symmetrischen Konturen„VF" und„RF" nicht mit der jeweiligen Kettenbewegungsrichtung 10 bzw. 12 überein.