DD221704A1 - Hydro-antrieb - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hydro-Antrieb fuer Fahrzeuge, die mit Muskelkraft angetrieben werden, wie z. B. Fahrraeder, ist aber gleichermassen anwendbar bei hydraulischen Kraftfahrzeugantrieben. Das Ziel der Erfindung ist darauf gerichtet, die fuer die Fortbewegung des Fahrzeuges erforderliche Pedalkraft unabhaengig vom Fahrwiderstand konstant zu halten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwischen den Pedalen und den in den Radnaben angeordneten Hydraulik-Motoren ausser der Hydraulikpumpe ein sich selbsttaetig auf das jeweils erforderliche Drehmomentenverhaeltnis einstellendes Uebersetzungsglied anzuordnen. Gemaess der Erfindung sind je nach Verwendung der Foerderpumpen deren Taumelscheibe (Axialkolbenpumpe) oder aber deren Rotationskoerper (Radial- und Fluegelzellenpumpe) mittels einer auf sie einwirkenden Feder in ihrer Neigung zur Pumpenachse bzw. in ihrer Exzentrizitaet einstellbar. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Hydro-Antrieb für Fahrzeuge, die mit Muskelkraft angetrieben werden, wie z. B. Fahrräder, ist aber gleichermaßen anwendbar bei hydraulischen Kraftfahrzeugantrieben.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist ein Hydro-Antrieb für Fahrräder nach der USA-Patentschrift B 62 m 1/10 Nr.4078816, bei dem mittels einer von den Pedalen angetriebenen Pumpe eine Arbeitsflüssigkeit zu in den Radnaben angeordneten Hydraulik-Motoren gepumpt wird, womit sich zwangsläufig die Räder bewegen. Die erforderliche Kraft zum Treten der Pedalen verändert sich in Abhängigkeit vom Fahrwiderstand (Bodenprofil, Steigungen), Dies ist ein entscheidender Nachteil.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung 1st darauf gerichtet, die für die Fortbewegung des Fahrzeuges erforderliche Pedalkraft unabhängig vom Fahrwiderstand konstant zu halten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in die von den Pedalen angetriebene Hydraulikpumpe ein sich selbsttätig auf das jeweils erforderliche Drehmomentenverhältnis einstellendes Übersetzungsglied anzuordnen.

Gemäß der Erfindung ist im Tretlager eine druckabhängig verstellbare Pumpe, z. B. eine Axialkolbenpumpe mit einer durch eine Feder iaeiner der gewünschten Pedalkraft entsprechenden Neigung zur Pumpenwelle gehaltenen Taumelscheibe angeordnet. Pumpe und Motore sind in an sich bekannter Weise durch druckfeste Schläuche oder Rohrleitungen miteinander verbunden. Auch können Teile des Rahmens als flüssigkeitsführende Bauteile Verwendung finden.

Als Vorrats- und Ausgleichsbehälter findet ein entsprechender Flüssigkeitsbehälter Verwendung, der z. B. unter dem Sattel angebracht sein kann.

An Stelle von Axialkolbenpumpen können auch Radial- und Flügelzellenpumpen zur Anwendung kommen, deren Rotationskörper exzentrisch verstellbar sind und gleichermaßen mittels einer Feder in einer der gewünschten Pedalkraft entsprechenden Exzentrizität gehalten werden. Tritt eine Steigung in der Fahrbahn auf, baut sich in Folge der Hangabtriebskraft und des damit verbundenen erhöhten Drehmomentesein höherer Druck im Hydro-Kreislauf auf, der bewirkt, daß z.B. die Neigung der Taumelscheibe zur Pumpenwelle größer wird, was wiederum zur Folge hat, daß sich im System der Axialkolbenpumpe ein neues Kräftegleichgewicht zwischen Druckkraft und Federkraft einstellt. Das benötigte Drehmoment zum Treten der Pedalen bleibt somit konstant über das gesamte Fahrbahnprofil.

,Bei der Verwendung von Radial- oder Flügeizellenpumpen verändert sich mit steigendem Druck im Hydro-Kreislauf die Exzentrizität der Rotationskörper, und auch hier stellt sich ein neues Kräftegleichgewicht unter Beibehaltung des zum Treten

der Pedalen erforderlichen Drehmomentes ein. ,

Der Freilauf der Räder ist durch im Hydro-Kreislauf angeordnete Rückschlagventile gewährleistet.

Die Erfindung läßt zu, daß sowohl im Vorder- als auch im Hinterrad eines Fahrrades jeweils ein Hydraulik-Motor angeordnet sind, oder aber nur ein Hydraulik-Motor zur Zeit in einem der beiden Räder, bzw. dann, wenn beide Räder mi^ Hydraulik-Motoren versehen sind, wahlweise beide Motore oder aber jeweils einer der beiden Motore angetrieben werden kann.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Antriebes in einern Kraftfahrzeug tritt an Stelle der Pedalen der Motor und die Hydraulikmotore sind in den Achsen oder an den Rädern angeordnet.

Ausführungsbeispiel .....'

Fig. 1: zeigt Schematisch ein Fahrrad mit dem erfindungsgemäßen Hydräulik-Motoren-Antrieb Fig.2: zeigt Schematisch einen Hydraulik-Antrieb unter Verwendung einer Axialkolbenpumpe Fig.3: zeigt Die Anordnung eines Hydraulik-Motoren-Antriebs in einem Kraftfahrzeug Wenngleich als verwendbare Pumpen auch Radial- und Flügeizellenpumpen angeführt wurden, so erscheint die Verwendung von Axialkolbenpumpen für am zweckmäßigsten und so soll auch das Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer Axialkolbenpumpe beschrieben werden. Sie ist integriert in das Tretlager, so daß die Welle 7 der Pedalarme 8 zugleich die

Welle 7 der Axialkolbenpumpe 9 ist. _L

Beim Drehen der Pedalarme 8 durch den Benutzer des Fahrrades dreht sich die Welle 7. Das bewirkt, daß die Axialkolbenpumpe 9 die Arbeitsflüssigkeit in die Hydro-Motore 12 und 13 pumpt. Druck und Durchflußmenge wird durch den Winkel α der Taumelscheibe 10 bestimmt, Figur 2.

Die Wellen 5 und 6 sind gleichzeitig die Wellen der Räder 3 und 4. Durch die zugeführte Arbeitsflüssigkeit in die Hydromotor 12 und 13 drehen sich zwangsläufig die Räder 3 und 4 und der Benutzer kann sich mit dem Fahrrad fortbewegen.

Das zu entwickelnde Drehmoment (abhängig vom Fahrbahnprofil) auf die Räder 3 und 4 ist abhängig vom Druck in den Hydromotoren 12 und 13, welcher abhängig ist vom Winkel α der Taumelscheibe 10 der Axialkolbenpumpe 9.

Bei größerer Drucknotwendigkeit ist der Winkel α größer, z.B. bei auftretenden Steigungen, und bei Fahrt auf ebener Fahrbahn

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stellt sich durch die Feder 11 ein kleinerer Winkel ader Taurnelscheibe'i O ein. Bei letzterem führt das zu einer Durchflußmengenerhöhung und somit zu einer Geschwindigkeitserhöhung des Fahrrades. Änderungen des Verhältnisses Druck-Durchflußmenge bleiben für den Benutzer unbemerkbar, bzw. der notwendige Fußdruck auf die Pedalarme 8 bleibt immer gleich. Der günstige Fußdruck kann durch Einstellen der Federspannung der Feder 11 erfolgen.

Je nachdem, ob beide Räder 3 und 4 oder wahlweise nur ein Rad angetrieben werden soll, werden entsprechend die Ventile 17 und 1.8 betätigt.

Der Freilauf der Räder 3 und 4 wird durch die Rückschlagventile 26 erreicht.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel dieses Antriebs ist das Antreiben von Kraftfahrzeugen, Figur 3.

Der Verbrennungsmotor 19 treibt die Pumpe 20 (Axial-, Radial- oder Flügelzellenpumpe) an. Diese fördert die'Arbeitsflüssigkeit zu den Hydromotoren 21, was zur Folge hat, daß sich das Fahrzeug fortbewegt. Dabei können alle Räder oder wahlweise einzelne Räder durch Betätigung der Ventile 22,23,24 und 25 angetrieben werden. Je nach Fahrbahnprofil erfolgt oben genannter Vorgang.

Dieses Ausführungsbeispiel macht ein mechanisches Differential überflussig.

Claims (4)

1. -2- 260 267 8

   Erfindungsatisprüche:

   1. Aus einer Hydraulikpumpe und Hydraulikmotoren bestehender Hydraulik-Antrieb für Fahrzeuge, die mit Muskelkraft oder auch mit Motorkraft angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Hydraulikpumpe mit einem sich selbsttätig auf das jeweilig erforderliche Drehmomentenverhältnis einstellenden Übersetzungsglied versehen ist.
2. 2. Hydraulik-Antrieb gemäß Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle des Einsatzes einer Axialkolbenpumpe (9) deren Taumelscheibe (10) mit einer ihren Neigungswinkel (α) zur Pumpenwelle (7) einstellenden Feder (11 !verbunden ist.
3. 3. Hydraulik-Antrieb gemäß Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle des Einsatzes einer Radial- oder Flügelzellenpumpe deren Rotationskörper mit einer deren Exzentrizität verstellenden Feder verbunden sind.
4. 4. Hydraulik-Antrieb gemäß Pkt. 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß er dem Motor eines Kraftfahrzeugantriebs nachschaltbar ist. ,