AT408332B - Antriebsvorrichtung für ein antriebsrad - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für zumindest ein Antriebsrad eines Fahrzeuges, Anhängers oder dgl., mit einem Motor und einem Planetengetriebe, dessen Sonnenrad mit der Ausgangswelle des Motors antriebsverbunden ist, mit innerhalb eines Aufbaues angeordneten, das Sonnenrad mit einem äusseren Zahnkranz antriebsverbindenden Planetenrädern, wobei die Wellen der Planetenräder innerhalb einer Radnabe des Antriebsrades in dieser gelagert sind, und der umlaufende, das Hohlrad bildende äussere Zahnkranz eine Innenverzahnung trägt und mit den Pla- netenrädern im Eingriff steht. Diese Antriebsvorrichtung ist insbesondere für Fahrzeuge und ihre Anhanger als Hilfsantriebssystem für ein Antriebsrad bzw. Antriebsräder geeignet. 



   Aus der EP 562 122 A1 ist ein Antriebssystem für ein Fahrzeugrad bekannt, in dem ein Motor    angebracht ist, um Planetenräder durch seine Abtriebswelle zu drehen ; System weist einen   ortsfesten Zahnkranz auf. Ein Bremselement ist zwischen einem ortsfesten Rahmen und dem Rah- men der Fahrzeugnabe angebracht, die drehbar angebracht ist. Der Aufbau dieser Lösung ist recht kompliziert, weil die Anordnung des Bremselements Raum erfordert. Es ist auch ein Nachteil des Antriebssystems, dass die Welle des hydraulischen Motors in der Freilaufposition noch immer gedreht wird, und die genannte Drehung ausschliesslich dann ausser Eingriff gebracht werden kann, wenn eine getrennte Kupplung zwischen der Abtriebswelle des Motors und der Welle vorgesehen ist, die das mittige Sonnenrad betreibt. 



   In der vorliegenden Erfindung wird   em   einfaches Antriebssystem für einen Randantrieb vorge- schlagen, in dem die beiden, oben erwähnten Nachteile vermieden sind. Erfindungsgemäss ist die eingangs beschriebene   Antnebsvorrichtung   dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung des äusseren Zahnkranzes zusätzlich in die Verzahnung einer die Ausgangswelle umschliessenden drehbar gelagerten Hohlwelle in Art einer Zahnkupplung eingreift und dass ein Kupplungs-/Brems- element zwischen der Hohlwelle und dem Aussenrahmen angeordnet ist, wobei das Antriebsrad a) bei eingerücktem Kupplungs-/Bremselement vom eingeschalteten Motor angetrieben wird b) bei eingerücktem   Kupplungs-/Bremselement   und ausgeschalteten Motor mittels des Kupplungs-   IBremselementes   gebremst wird c)

   bei ausgerücktem Kupplungs-/Bremselement und ausgeschalteten Motor sich frei dreht. 



   In der vorliegenden Erfindung wurde es ermöglicht, ein Planetengetriebesystem zu benutzen, in dem der Zahnkranz betrieblich mit einer Kupplung verbunden ist Im Aufbau in Übereinstimmung mit der Erfindung ist die Kupplung zwischen einer Hohlwelle, die auf den Zahnkranz einwirkt, und dem Motorrahmen angebracht. In dem System ist der Motor auf eine an sich bekannte Weise angebracht, um die Planetenräder zu betreiben, und die Planetenräder sind mit der Radnabe gekoppelt. Erfindungsgemäss wird, wenn das Rad angetrieben wird, und wenn der Antrieb zum Rad durchgeleitet wird, sowohl die Kupplung in Eingriff gebracht, als auch die Welle des Motors ange- schaltet, um sich zu drehen Wenn somit die Kupplung in Eingriff steht, ist der äussere Zahnkranz gesperrt gehalten und der Antrieb wird durch den Planetenradrahmen auf die Radnabe übertragen. 



   Wenn eine Bremsung betrieben wird, wird der Motor abgeschaltet und gesperrt, und die Kupplung/Bremse wird in Eingriff gehalten. Dann wirkt die Kupplung als Bremse und führt die Bremsung des Rades durch Somit erzeugt die Bremsung kein Drehmoment im hydraulischen Motor. 



   Im Freilaufbetrieb wird sowohl die Kupplung in der freien Lage gehalten als auch der hydrau- lische Motor in   betnebslosem   Zustand gehalten. 



   Vorzugsweise ist die Antnebsvorrichtung weiters dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Motor abgewendeter Rahmenteil der Radnabe, der den äusseren Zahnkranz umgibt und die Lagerungen der Radnabe zwischen dem Rahmenteil und der rohrförmigen Verlängerung eines Rahmenteils eines Kastenrahmens angeordnet sind und dass ein Lager der Hohlwelle innerhalb der rohrförmigen Verlängerung das andere Lager im sich vom Rahmen einwärts erstreckenden Flansch eingesetzt ist 
Gemäss einer besonderen Ausführungsform ist das die Verzahnung tragende Ende der Hohl- welle als Flansch ausgebildet und die Verzahnung ist am Umfang dieses Flansches angeordnet. 



   Vorteilhafterweise ist die Antriebsvorrichtung weiters dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch zwischen den Rahmenteilen angeordnet ist, in den Kastenrahmen nach innen hineinsteht und an diesem hineinstehenden Bereich eine Ringnut aufweist, in welche eine einen vorstehenden Ring aufweisende Andruckscheibe eingesetzt ist, die durch eine im Flansch vorhandene Öffnung mittels eines Druckmediums, welches auf die Fläche einwirkt, in Richtung Kupplungs-/Bremselement 

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 verschiebbar ist und deren Kupplungsscheiben gegeneinander drückt, wobei das Kupplungs- /Bremselement in an sich bekannter Weise als Lamellenkupplung/-bremse ausgebildet ist. 



   Weiters ist vorteilhafterweise ein Bremszylinder vorgesehen, an den mittels einer Leitung ein Druckmedium herangeführt wird, welches über eine Spindel der Federkraft einer Feder entgegenwirkt. 



   Nach einer besonderen Ausführung weist der Bremszylinder einen Kolben mit angeschlos- sener Spindel auf, welche durch eine Öffnung des vorstehenden Ringes der Andruckscheibe auf einen Kolbenteil einwirkt, welcher am Ende der Feder angeordnet ist, wobei dieser Kolbenteil entweder durch die Kraft der Feder auf die Andruckscheibe (34) einwirkt oder durch die Spindel abgehoben ist. 



   Vorzugsweise ist der Kastenrahmen mit einem Pendelträger eines Laufgestelles verbunden, wobei der Pendelträger relativ zum Fahrzeugrahmen verschwenkbar angeordnet ist und der Kastenrahmen weist in seinem Inneren einen Raum zur Aufnahme des Motors auf. 



   Alle genannten Merkmale der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung tragen dazu bei, eine einfache, kompakte Antriebsvornchtung für einen Radantneb zu schaffen, bei dem die Motorwelle in Freilaufposition nicht mitgedreht wird. 



   Die Erfindung wird nun im folgenden unter Bezugnahme auf einige bevorzugte Ausführungs- beispiele der Erfindung beschrieben, die in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die genannten Ausführungsformen allein begrenzt sein soll. 



   Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Aufbaus eines Anhänger-Laufgestells. Fig. 2 zeigt den Aufbau der Fig. 1, von oben gesehen. Fig. 3 zeigt den Laufgestellaufbau, in Richtung des Pfeiles ki in Fig. 1 gesehen. Fig 4 zeigt ein hydraulisches Antriebssystem in Übereinstimmung mit der Erfin- dung und ist eine Anordnung aus einem hydraulischen Motor und einem Planetengetriebe. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die in allen Gesichtspunkten gleichartig zu der in den früheren Figuren gezeigten Ausführungsform ist, bei der jedoch der Bremsbetneb unterschiedlich ist. 



   Fig. 1 zeigt ein Laufgestellt 10 an der einen Seite eines Fahrzeuganhängers, mit Rädern 11a, und 11a2 im Laufgestellaufbau. Für jedes Rad 11a1 und 11a2 kann ein getrennter, eigener 
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 einem gesonderten Radantrieb versehen ist. Die genannten Radantriebe 12a1 und 12a2 sind bevorzugt Hilfsantriebssysteme, die notwendigenfalls ausgeschaltet werden können, in welchem Fall die Radantriebe sich in der Freilaufposition befinden. Mittels der genannten Radantriebe 12a1 und 12a2 ist es auch möglich, die Bremsung des Fahrzeugs durchzuführen. 



   Fig. 2 zeigt das Radantriebssystem, das in Fig. 1 gezeigt ist, in der Ansicht von oben. Das Laufgestell 10 weist eine Pendelachse 13 auf, die mit einer Aufhängung R2 des Laufgestells verbunden ist, das am Fahrgestellträger R1 angebracht ist. Die Pendelachse 13 ist mit einem 
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 getrennten Motor-Antriebseinrichtungen 12ai und 12a2 für die genannten Räder. Der Pendelträger 14 ist so angebracht, dass er aufgrund der Aufhängung um die Pendelachse 13 schwenkt. 
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 den ist, und in dessen Innenraum, dem geschützten Raum E, sich ein hydraulischer Motor 21 befindet. 



   Fig. 3 zeigt die Lösung der Einrichtung, gesehen in Richtung des Pfeiles k1 in Fig. 

Claims (7)

1. Fig. 4 ist ein Schnitt in vergrössertem Massstab des Radantriebs 12a1 in Übereinstimmung mit der Erfindung. Das genannte, hydraulische Hilfsantriebssystem für ein Antriebsrad eines Fahr- zeugs, Anhängers oder dgl. weist einen kastenartigen Rahmen 15 auf, der mit dem Pendeltrager 14 des Laufgestells 10 verbunden ist, wobei dieser Rahmen einen ersten Rahmenteil 15a, und einen zweiten Rahmenteil 15a2 aufweist, der mit dem ersten Rahmenteil mittels Schrauben 16 verbunden ist Die Radnabe 19 ist so angebracht, dass sie sich in Lagerungen G, und G2 am Rahmenteil 15a2 des Rahmens 15 dreht Die Radnabe 19 weist einen ersten Rahmenteil 19a, und einen zweiten, äusseren Rahmenteil 19a2 auf, der mit dem ersten Rahmenteil mittels Schrauben 20 verbunden ist, und der äussere Rahmenteil 19a2 ist mit der Felge des Rades 11a1 verbunden. Der Motor 21 ist im Inneren des ersten Rahmenteils 15a1 des Rahmens 15 im Raum E <Desc/Clms Page number 3> eingesetzt und ist am Rahmen 15a1 befestigt. Der hydraulische Motor 21 ist so eingebaut, dass er die Ausgangswelle 22 dreht. Die Ausgangswelle 22 weist einen ersten Wellenteil 22a1 und einen zweiten Wellenteil 22a2 auf, die an ihren Enden, die hintereinandergelegt sind, Nuten oder dgl. aufweisen, von denen aus die Wellen mit der Hülse D verbunden sind, die sie umgibt, wobei diese Hülse D entsprechende Innennuten aufweist. Die Hülse D ist ferner mittels Lagermitteln 23 umlaufend angebracht. Wenn somit die Welle 22 gedreht wird, wird auch die Hülse D gedreht. Am äusseren Ende f des Wellenteils 22az der Ausgangswelle 22 des Motors 21 befindet sich ein Sonnenrad 22b, das aus dem genannten Ende f ausgehend gebildet ist und eine Umfangs- verzahnung 22b' aufweist. Die Einrichtung ist ferner so angeordnet, dass sie weiter Planetenräder EMI3.1 Verzahnung 22b' am Sonnenrad 22b der Welle 22 als auch mit der Innenverzahnung 29' am äusseren Zahnkranz 29 in Eingriff steht. Jedes Planetenrad 26ai...26an weist eine Welle 27a1, EMI3.2 Nabe 19 verbunden. Das Planetenrad 26ai...26an ist so angebracht, dass es um seine Welle 27a1, 27a2... mittels Lagermitteln T1, T2 umläuft Im erfindungsgemässen Antnebssystem ist die Radnabe 19 des Fahrzeugs ausdrücklich mit den Planetenrädern 26ai...26an verbunden. Der umlaufende Zahnkranz 29, der mit den Planeten- rädern 26ai...26an in Eingriff steht, ist mit der aussenseitigen Hohlwelle 30, die die Welle 22 umgibt, über den Flansch 30b mit der Umgangsverzahnung 31 verbunden. Die Hohlwelle 30 ist mittels Lager 25 und 24 so angebracht, dass sie sich in Zuordnung zum Kastenrahmenteil 15a2 des Kastenrahmens 15 dreht. Das Lager 25 ist zwischen der rohrförmigen Verlängerung 15a2' am Rahmenteil 15a2 und der Hohlwelle 30 angeordnet. Das Lager 24 ist zwischen der Hohlwelle 30 und dem Flansch 36 angeordnet. Die Hohlwelle 30 weist ferner Aussennuten 32 oder dgl. auf, mit EMI3.3 Kupplungsscheiben angeordnet sind, sind mit den Innennuten 33 oder dgl. im Rahmen 15a2 verbunden. Die Andruckscheibe 34, die die Kupplungsscheiben des Systems zusammendrückt, ist mit dem Flansch 36 verbunden, der sich in das Innere des Kastenrahmens 15 erstreckt, so dass die Andruckscheibe 34 einen vorstehenden Ring 35b aufweist, der vom Flanschteil 35a aus vorsteht, und dieser Ring 35b in einer Ringnut 37 im Flansch 36 angeordnet ist. Mit der äusseren Fiäche F des vorstehenden Rings 35b der Andruckscheibe 34 besteht eine Druckmediumverbindung durch die Öffnung 38 im Flansch 36. Somit erfolgt der Betrieb der Kupplung 100 dann, wenn auf Traktionswirkung geschaltet ist oder wenn auf Bremswirkung geschaltet ist, dadurch dass man den Druck eines Mediums, beispielsweise eine hydraulischen Strömungsmittels, auf die Fläche F des vorstehenden Rings 35b aufbringt. In einem solchen Fall wird die Lage von Scheiben 17ai...17an: 18ai...18an in Richtung des Pfeiles L1 verschoeben, und die Scheiben sperren gegeneinander und die Hohlwelle 30 wird somit in Zuordnung zum Rahmen 15 festgelegt. In einem solchen Fall ist der Zahnkranz 29 gesperrt. Mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung wird ein glatter Freilauf der Hilfskraftübertragung unabhängig von der Drehgeschwindigkeit erzielt. Während des Freilaufs dreht sich der hydrau- lische Motor nicht. Während des Bremsens wird eine dynamische Bremsung in Abhängigkeit vom Bremsdruck erzielt. Wenn die Hilfskraftübertragung angeschaltet wird, wird der Strömungsmittelstrom zum hydrauli- schen Motor geleitet. Gleichzeitig wird der Eingriffsdruck zum Kupplungs-/Bremselement geleitet. Wenn Versuche unternommen werden, den Motor 21 mit übermässig hohem Druck zu betreiben, wirkt das Kupplungs-/Bremselement als Drehmomentbegrenzer Während der Bremsung ist der hydraulische Motor gesperrt und der Bremsdruck wird zum Kupplungs-/Bremselement 100 geleitet, um eine dynamische Bremsung in Abhängigkeit vom Bremsdruck zu erzeugen. Freie Drehung wird so bewirkt, dass der hydraulische Motor druckfrei gehalten wird und mechanisch oder hydraulisch gesperrt wird, und die Verbindung zum Kupplungs-/Bremselement 100 wird gelöst gehalten. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der Aufbau in jeder anderen Hinsicht gleichartig dem der oben beschriebenen Ausführungsformen, aber die Bremseinheit weist einen gesonderten Bremszylinder <Desc/Clms Page number 4> S auf. Wenn der Bremszylinder S druckfrei ist, dann sperrt die Feder J des Bremszylinders die EMI4.1 gedreht wird und ihre Drehung gesperrt wurde. Wenn kein Druck in die Betriebsleitung 380 des Bremszylinders S der Bremsscheiben eingeleitet wird, wird die Gruppe von Zahnrädern gesperrt, vorausgesetzt, dass zusätzlich die Welle 22 sich nicht dreht und beispielsweise ihr Antriebszahnrad, d. h. der Motor 21, sich in gesperrtem Zustand befindet. Somit wird in diesem System die Sperrung EMI4.2 wie etwa hydraulisches Strömungsmittel, in die Leitung 380 des Bremszylinders S eingeleitet wird und wenn somit kein Steuerdruck zum Bremszylinder S weitergeleitet wird. Die Scheiben werden in Zuordnung zueinander durch die Feder J am Ende des Bremszylinders S gesperrt. Somit ist das System sicher. Wenn Druck in die Leitung 380 eingeleitet wird, wirkt sie auf den Kolbenteil Sie des Bremszylinders S ein, wobei dieser Kolbenteil mit einer Spindel S20 verbunden ist, die von einer Druckfeder S30 umgeben ist. Die Spindel S20 wird durch eine Öffnung g im Flanschteil 35b der Andruckscheibe 34 hindurchgeführt und ist dazu eingerichtet, auf den Kolbenteil S40 einzuwirken. Auf dem Kolbenteil S40 wird femer von der Feder J zwischen dem Kolbenteil S40 und dem Endteil S50 des Rahmens eingewirkt. Wenn somit Druck auf dem Kolbenteil Sie durch die Leitung 380 für Medium einwirkt, wird die Spindel S20, die mit dem Kolbenteil Sie verbunden ist, so versetzt, dass sie auf den Kolbenteil S40 einwirkt und die Andruckscheibe 34 von der Kraft der Feder J freisetzt, EMI4.3 eingeleitet wird, drückt die Feder S30, die rund um den Spindel S2o angeordnet ist, den Kolbenteil Sie in seine Ausgangslage, und die Feder J wirkt auf den Kolbenteil S40 ein, der die Kraft weiter auf den Flanschteil 35 der Andruckscheibe 34 aufbringt, wodurch die Scheiben 17ai. 17an; EMI4.4 PATENTANSPRÜCHE : 1. Antriebsvorrichtung für zumindest ein Antriebsrad eines Fahrzeuges, Anhängers oder dgl., mit einem Motor und einem Planetengetriebe, dessen Sonnenrad mit der Ausgangswelle des Motors antriebsverbunden ist, mit innerhalb eines Aufbaues angeordneten, das Sonnenrad mit einem äusseren Zahnkranz antriebsverbindenden Planetenrädern, wobei die Wellen der Planetenräder innerhalb einer Radnabe des Antriebsrades in dieser gela- gert sind, und der umlaufende, das Hohlrad bildende aussere Zahnkranz eine Innenver- zahnung trägt und mit den Planetenrädern im Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung des äusseren Zahnkranzes (29) zusätzlich in die Verzahnung einer die Ausgangswelle (22) umschliessenden drehbar gelagerten Hohlwelle (30) in Art einer Zahn- kupplung eingreift und dass ein Kupplungs-/Bremselement (100) zwischen der Hohlwelle (30) und dem Aussenrahmen (15) angeordnet ist, wobei das Antriebsrad a) bei eingerücktem Kupplungs-/Bremselement (100) vom eingeschalteten Motor ange- trieben wird b) bei eingerücktem Kupplungs-/Bremselement (100) und ausgeschaltetem Motor mittels des Kupplungs-/Bremselementes (100) gebremst wird c) bei ausgerücktem Kupplungs-/Bremselement (100) und ausgeschalteten Motor sich frei dreht.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Motor abge- wendeter Rahmenteil (19a2) der Radnabe (19) den äusseren Zahnkranz (29) umgibt und die Lagerungen (G1, G2) der Radnabe (19) zwischen dem Rahmenteil (19a2) und der rohrförmigen Verlängerung (15a2') eines Rahmenteils (15a2) eines Kastenrahmens (15) angeordnet sind und dass ein Lager (25) der Hohlwelle (30) innerhalb der rohrförmigen Verlängerung (15a2') das andere Lager (24) im sich vom Rahmen (15) einwärts erstrek- kenden Flansch (36) eingesetzt ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verzahnung tragende Ende der Hohlwelle (30) als Flansch (30b) ausgebildet ist und die Verzahnung am Umfang dieses Flansches (30b) angeordnet ist.

4 Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 rahmen (15) nach innen hineinsteht und an diesem hineinstehenden Bereich eine Ringnut (37) aufweist, in welche eine einen vorstehenden Ring (35b) aufweisende Andruckscheibe (34) eingesetzt ist, die durch eine im Flansch (36) vorhandene Öffnung (38) mittels eines Druckmediums, welches auf die Fläche (F) einwirkt, in Richtung Kupplungs-/Bremselement EMI5.2 einander drückt, wobei das Kupplungs-/Bremselement (100) in an sich bekannter Weise als Lamellenkupplung/-bremse ausgebildet ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremszylinder (S) vorgesehen ist, an den mittels einer Leitung (380) ein Druckmedium herangeführt wird, welches über eine Spindel (S20) der Federkraft einer Feder (J) entgegenwirkt.

6. Antnebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremszylinder (S) einen Kolben (S10) mit angeschlossener Spindel (S20) aufweist, welche durch eine Öffnung (g) des vorstehenden Ringes (35b) der Andruckscheibe (34) auf einen Kolbenteil (S40) einwirkt, welcher am Ende der Feder (J) angeordnet ist, wobei dieser Kolbenteil (S40) entweder durch die Kraft der Feder (J) auf die Andruckscheibe (34) einwirkt oder durch die Spindel (S20) abgehoben ist.

7 Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kastenrahmen (15) mit einem Pendelträger (14) eines Laufgestelles (10) verbunden ist, wobei der Pendelträger (14) relativ zum Fahrzeugrahmen verschwenkbar angeordnet ist, und dass der Kastenrahmen (15) in seinem Inneren einen Raum (E) zur Aufnahme des Motors aufweist HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN