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Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für Mehrachsenfahrzeuge mit zumindest einem Mehrachsensystem mit zumindest einer angetriebenen oder antreibbaren Achse sowie ein Mehrachsenfahrzeug mit zumindest einem solchen Antriebssystem.
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Antriebssysteme für Mehrachsenfahrzeuge sind im Stand der Technik bekannt. Diese dienen dem Antreiben von Rädern des Fahrzeugs, wobei die Räder Teil von Achsen des Fahrzeugs sind. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine Vorderachse und eine Hinterachse aufweisen. Dies ist zumeist bei Personenkraftwagen der Fall. Bei Nutzfahrzeugen können auch mehr als diese beiden Achsen vorgesehen werden, insbesondere eine höhere Tragfähigkeit aufweisende Zwillingsachsen, die üblicherweise ungelenkt sind. Bei Fahrzeugen mit einem Allradantrieb wird mehr als eine der Achsen angetrieben. Um eine gute Bodenhaftung der Räder auch bei Kurvenfahrten sicherzustellen, werden die Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben oder abgebremst. Systeme zur Leistungsverzweigung sind in unterschiedlichster Ausgestaltung bekannt.
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Beispielsweise offenbart die
DE 10 2003 038 068 A1 ein Leistungsverzweigungsgetriebe sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebs. Zum Ermöglichen eines Wechsels zwischen Fahrbereichen ohne Zugkraftunterbrechung sind ein erster Leistungszweig mit einem fest vorgegebenen Übersetzungsverhältnis sowie eine zweiter Leistungszweig mit variabler Übersetzung vorgesehen. Das Leistungsverzweigungsgetriebe weist einen ersten Summiergetriebeabschnitt auf, der einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang sowie einen Ausgang aufweist. Der erste Eingang des Summiergetriebeabschnitts ist mit einem Ausgang des ersten Leistungszweigs verbunden. Der zweite Eingang des ersten Summiergetriebeabschnitts ist mit einem Ausgang des zweiten Leistungszweigs verbunden. Das Leistungsverzweigungsgetriebe weist zusätzlich zu dem ersten Summiergetriebeabschnitt einen zweiten Summiergetriebeabschnitt auf, wobei die beiden Summiergetriebeabschnitte miteinander verbunden sind. Hierdurch kann zwischen zwei Fahrbereichen umgeschaltet werden. Ein Wechsel der Fahrbereiche wird durch das wechselweise Blockieren der zweiten Eingänge des ersten Summiergetriebeabschnitts und des zweiten Summiergetriebeabschnitts erreicht.
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Aus der
DE 33 09 143 A1 ist eine Antriebseinrichtung mit variabler Gesamtübersetzung bekannt, welche ein Überlagerungsgetriebe mit einem Leistungspfad mit konstanter Übersetzung und einem Leistungspfad mit variabler Übersetzung aufweist. Ferner ist ein die Leistungen der Leistungspfade zusammenführendes oder aufteilendes Umlaufgetriebe vorgesehen. Die An- oder Abtriebsstellen des Überlagerungsgetriebes stehen mit einem ebenfalls als Umlaufgetriebe ausgebildeten Zusatzgetriebe in Verbindung. Ein rotierendes Getriebeelement des Zusatzgetriebes ist als An- oder Abtriebsstelle der Antriebseinrichtung vorgesehen. Das Überlagerungsgetriebe weist als Leistungspfad mit variabler Übersetzung ein Hydraulikgetriebe auf, dessen verstellbare Pump/Motor-Einheit mit einer Hauptwelle verbunden ist und dessen fixe Pump/Motor-Einheit mit einem Hohlrad des dem Überlagerungstriebe zugeordneten Umlaufgetriebes verbunden ist. Die verstellbare Pump/MotorEinheit ist in Abhängigkeit von einem dem Steg des Zusatzgetriebes zugeordneten Drehzahlfühler gesteuert.
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Die
DE 197 47 459 A1 offenbart einen hydrostatisch-mechanischen Fahrantrieb als Kombination eines hydraulischen Antriebs und eines mechanischen Antriebs.
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Aus der
WO 2012/004173 A2 ist ein stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe für Nutzfahrzeuge bekannt. Bei diesem wird die von einem Verbrennungsmotor an eine Antriebswelle abgegebene Leistung über einen Planetentrieb auf einen mechanischen Zweig und einen hydrostatischen Zweig aufgeteilt und mit Hilfe von Summierungsmitteln ausgangsseitig aufsummiert. Der hydrostatische Zweig weist einen ersten, als Pumpe arbeitenden, im Schluckvolumen verstellbaren Hydrostaten und einen zweiten, als Motor arbeitenden, im Schluckvolumen verstellbaren Hydrostaten auf, die hydraulisch miteinander verbunden sind, wobei ein Vorwärtsfahrbereich und ein Rückwärtsfahrbereich vorgesehen sind. Der Vorwärtsfahrbereich und der Rückwärtsfahrbereich werden ausschließlich dadurch erreicht, dass die Schluckvolumina der Hydrostaten stufenlos durchfahrbar sind, wobei zwei zweite Hydrostaten vorgesehen sind, die als Motoren arbeiten, und zum Wechsel zwischen dem Vorwärtsfahrbereich und dem Rückwärtsfahrbereich ein Reversiergetriebe vorgesehen ist.
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Die vorstehenden Antriebssysteme sind teilweise recht komplex aufgebaut und lassen keine Variationsmöglichkeiten zu. Für jede der Achsen eines Mehrachsenfahrzeugs muss dabei ein deutlich unterschiedlicher Aufbau vorgesehen werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem für Mehrachsenfahrzeuge mit zumindest einem Mehrachsensystem mit zumindest einer angetriebenen oder antreibbaren Achse sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Antriebssystem vorzusehen, das variabler einsetzbar ist und dennoch eine Varianz der Leistungseinkopplung an den einzelnen Rädern der Achsen des Mehrachsenfahrzeugs ermöglicht.
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Die Aufgabe wird für ein Antriebssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Antriebssystem als Baukastensystem mit austauschbaren Komponenten ausgebildet ist zum wahlweisen Ausbilden einer Lenkachse oder einer Starrachse mit differentialfreiem Antrieb der endseitig an der Lenkachse oder der Starrachse angeordneten Räder, wobei zum Ausbilden einer Lenkachse zumindest zwei gelenkig ausgebildete Radantriebseinheiten mit zumindest einer Lenkaktivierungseinrichtung, zum Ausbilden einer Starrachse zumindest zwei starr ausgebildete Radantriebseinheiten vorgesehen sind, und wobei zumindest ein Planetengetriebe und zumindest eine mit dem Planetengetriebe zusammenwirkende hydrostatische Antriebseinrichtung je Radantriebseinheit vorgesehen sind. Für ein Mehrachsenfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Mehrachsenfahrzeug zumindest ein solches Antriebssystem umfasst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Dadurch wird ein Antriebssystem für Mehrachsenfahrzeuge geschaffen, das durch den Aufbau als Baukastensystem Komponenten umfasst, die gegeneinander austauschbar sind. Hierdurch kann sowohl eine Starrachse als auch eine lenkbare bzw. Lenkachse aufgebaut werden. Dies wird durch miteinander kompatible Anschlüsse geschaffen, insbesondere Anschlussflansche, über die die Komponenten miteinander verbunden werden können. Die Radantriebseinheiten weisen somit jeweils an ihrem einen Ende eine Radnabe zur Aufnahme eines Rades und an ihrem anderen Ende einen Anschluss, insbesondere einen Anschlussflansch, zum Verbinden mit einem weiteren Achsteil auf. Letzteres kann zumindest ein Zwischengehäuse sein. Zwei Radantriebseinheiten können dabei an einander gegenüberliegenden Seiten des Zwischengehäuses mit diesem verbunden werden. Hierbei ist es unerheblich, ob eine Starrachse oder eine Lenkachse ausgebildet werden soll, da die Anschlüsse an den gelenkig ausgebildeten Radantriebseinheiten vorteilhaft den Anschlüssen an den starr ausgebildeten Radantriebseinheiten entsprechen.
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Weiter vorteilhaft können zwei Achsen des Mehrachsensystems miteinander im Bereich des Zwischengehäuses oder in dem Zwischengehäuse gekoppelt sein oder werden. Das Zwischengehäuse kann somit nicht nur zum Verbinden zweier Radantriebseinheiten, sondern auch von zwei oder drei Achsen, die z.B. als Zwillings- oder Drillingsachsen hintereinander geschaltet werden, dienen.
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Vorteilhaft kann ferner zumindest eine Ankoppeleinrichtung vorgesehen sein zum Ankoppeln der zumindest einen antreibbaren Achse des Mehrachsensystems an eine Antriebsachse oder Antriebseinrichtung des Fahrzeugs, insbesondere eine Kardanwelle oder zumindest eine zwei Achsen miteinander verbindende Koppelwelle. Die Ankoppeleinrichtung ist vorteilhaft im Bereich des Zwischengehäuses angeordnet. Durch die Möglichkeit eines Anschlusses der Antriebsachse an die antreibbare Achse im Bereich von deren Zwischengehäuse erfolgt ein zentraler Anschluss an diese. Lediglich das zumindest eine Zwischengehäuse wird entsprechend ausgebildet, um das Ankoppeln der Antriebsachse an die zumindest eine antreibbare Achse des Fahrzeugs zu ermöglichen. Eine besondere Ausgestaltung oder Anpassung der Radantriebseinheiten ist hierzu nicht erforderlich.
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Die Ankoppeleinrichtung kann zumindest einen Kegelradsatz umfassen, wobei dieser in dem Zwischengehäuse aufgenommen werden kann. Über den Kegelradsatz ist ein einfaches Ankoppeln der Antriebswelle an die Radantriebseinheiten möglich. Ein Kegelrad des Kegelradsatzes sitzt dabei vorteilhaft auf einer Welle der zumindest einen Radantriebseinheit oder ist mit dieser direkt oder indirekt verbunden. Über die zumindest eine Welle kann die eine Radantriebseinheit oder können die Radantriebseinheiten angetrieben werden.
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Das als Baukastensystem ausgebildete Antriebssystem umfasst ferner zumindest ein Planetengetriebe und zumindest eine mit dem Planetengetriebe zusammenwirkende hydrostatische Antriebseinrichtung je Radantriebseinheit. Diese dienen dem Beeinflussen der Radumfangsdrehzahl der Räder einer jeden Achse. Hierdurch können die Räder insbesondere bei Kurvenfahrten des Fahrzeugs, aber auch in unebenem Gelände und bei schlechten Wegstrecken so beeinflusst werden, dass ein schlupffreier Lauf der Räder des Fahrzeugs sichergestellt wird. Auch bei mehr als zweiachsigen Fahrzeugen können die jeweiligen Geschwindigkeiten eines jeden Rades des Fahrzeugs entsprechend angepasst werden, um einen optimalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs sicherstellen zu können. Hierdurch können Allradfahrzeuge ohne Differentiale an den Achsen des Fahrzeugs ausgebildet werden. Dies führt zu einer deutlichen Vereinfachung des Aufbaus der jeweiligen Achsen des Fahrzeugs, so dass die Achse robuster und vergleichsweise kostengünstiger als die komplex aufgebauten Achsen des Standes der Technik ausgebildet werden kann. Ein sonst übliches Mittendifferential eines Fahrzeugs kann entfallen.
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Das Planetengetriebe kann in der Radantriebseinrichtung angeordnet oder endseitig an dieser befestigt sein oder werden. Über das Hohlrad des Planetengetriebes kann die Radumfangsdrehzahl der an der Achse angeordneten Räder gesteuert werden, wobei die eine hydrostatische Antriebseinrichtung an dem Hohlrad des Planetengetriebes angreift und dieses in seiner Umfangsdrehzahl beeinflusst. Die hydraulische Antriebseinrichtung greift außenseitig über zumindest ein Ritzel oder Antriebsrad an dem Hohlrad des Planetengetriebes an. Dementsprechend erweist es sich als vorteilhaft, an dem Gehäuse einer jeweiligen Radantriebseinheit eine Aufnahme zum Befestigen der hydrostatischen Antriebseinrichtung vorzusehen. Wird eine hydrostatische Antriebseinrichtung bei einer Achse nicht benötigt, da keine Beeinflussung der Radumfangsdrehzahl erfolgen soll, kann diese bei dieser Achse weggelassen werden, ohne dass die Radantriebseinheit hierfür verändert werden müsste. Durch Ausbilden der einzelnen Komponenten der Achse als Baukastensystem ist ein Einfügen einer hydrostatischen Antriebseinrichtung in die Aufnahme an der Radantriebseinheit ebenso möglich wie ein Weglassen von dieser. Wird die hydrostatische Antriebseinrichtung weggelassen, dreht sich das an der Radantriebseinheit angeordnete Rad mit der Umfangsgeschwindigkeit, die sich durch die Übersetzung des Planetengetriebes aus der über den Kegelradsatz übertragenen Antriebsdrehzahl der Antriebswelle ergibt.
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Weiter vorteilhaft umfasst das als Baukastensystem ausgebildete Antriebssystem zumindest eine Bremseinrichtung und/oder zumindest eine Reversierkupplungseinrichtung zum Umschalten zwischen zumindest einem Vorwärtsbetrieb und zumindest einem Rückwärtsbetrieb des Mehrachsenfahrzeugs. Die Bremseinrichtung kann zum Abbremsen des zumindest einen über den Kegelradsatz antreibbaren oder angetriebenen Achsteil vorgesehen, wobei die Bremseinrichtung vorteilhaft eine Lamellenkupplung umfasst. Die Bremseinrichtung bzw. Lamellenkupplung ist vorteilhaft im Bereich eines die beiden Sonnenräder der beiden Planetengetriebe einer Achse miteinander verbindenden Achsteils angeordnet, um ein Abbremsen des über die Kardanwelle des Fahrzeugs angetriebenen Achsteils zu ermöglichen. Über die Kupplungseinrichtung ist bei Ausbilden als Reversierkupplungseinrichtung ein Umschalten zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs möglich. Die Bremseinrichtung und/oder die Reversierkupplungseinrichtung sind vorteilhaft in dem Zwischengehäuse angeordnet bzw. aufgenommen, somit zentral in der Achse angeordnet, unabhängig davon, ob eine Starrachse oder eine Lenkachse ausgebildet wird. Weiter vorteilhaft ist die Bremseinrichtung und/oder die Reversierkupplungseinrichtung an eines der beiden Planetengetriebe ankoppelbar oder angekoppelt, um die Achse mit so wenig Teilen wie möglich aufbauen zu können.
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Die Lenkaktivierungseinrichtung kann zumindest einen Hydraulikzylinder umfassen. Dieser ist vorteilhaft außen an den beiden Radantriebseinheiten der Lenkachse angelenkt, wobei auch die beiden Radantriebseinheiten gelenkig ausgebildet sind, insbesondere im Bereich der jeweiligen Radnabe zur Aufnahme eines Rades ein Gelenk vorgesehen ist, um ein Einschlagen des jeweiligen Rades zu ermöglichen.
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Es kann somit aus wenigen Komponenten wahlweise eine Lenkachse oder eine Starrachse mit, bei Bedarf, bezüglich der Radumfangsdrehzahl beeinflussbaren Radantriebseinheiten aufgebaut werden, wobei die Komponenten miteinander frei kombinierbar und koppelbar sind, umfassend zumindest zwei Radantriebseinheiten mit Gehäuse und zumindest ein Zwischengehäuse, das mit den beiden Gehäusen der beiden Radantriebseinheiten verbunden werden kann zum Komplettieren der Achse. In dem Zwischengehäuse und endseitig an den Radantriebseinheiten können Planetengetriebe und Kegelradsatz zum Übertragen eines Antriebsmoments auf die Radantriebswellen der Radantriebseinheiten vorgesehen sein. Hydraulische Antriebseinrichtungen können zum weiteren Beeinflussen der Radumfangsdrehzahl eines jeweiligen Rades, das endseitig an den Radantriebseinheiten angeordnet ist, an den Radantriebseinheiten bzw. deren Gehäuse angeordnet und in Eingriff mit insbesondere dem jeweiligen Hohlrad der Planetengetriebe gebracht werden, um über dieses Einfluss auf die Radumfangsgeschwindigkeit zu nehmen.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
- 1 eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Antriebssystems als Baukastensystem, umfassend Komponenten zum Aufbau einer Starrachse und Komponenten zum Aufbau einer Lenkachse,
- 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lenkachse, aufgebaut aus den Komponenten des Antriebssystems gemäß 1,
- 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Starrachse mit zwei Anschlüssen zum Koppeln mit einer weiteren Achse, aufgebaut aus den Komponenten des Antriebssystems gemäß 1,
- 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Starrachse, aufgebaut aus den Komponenten des Antriebssystems gemäß 1,
- 5 eine Längsschnittansicht zweier miteinander zu einer Zwillingsachse koppelbarer Starrachsen gemäß 3, wobei die eine der Starrachsen ohne hydraulische Antriebseinrichtung und die andere mit hydraulischen Antriebseinrichtungen versehen ist,
- 6 eine Längsschnittansicht zweier miteinander zu einer Zwillingsachse koppelbarer Starrachsen gemäß 3 und 4, wobei die Starrachse gemäß 4 ohne hydraulische Antriebseinrichtung und die Starrachse gemäß 3 mit hydraulischen Antriebseinrichtungen versehen ist, und
- 7 eine Längsschnittansicht eines Antriebssystems für ein zweiachsiges Fahrzeug mit einer Lenkachse vorne und einer Starrachse hinten, wobei die hintere Starrachse einmal mit zwei hydrostatischen Antriebseinrichtungen und einmal ohne hydrostatische Antriebseinrichtungen gezeigt ist.
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1 zeigt eine Explosionsansicht eines als Baukastensystem ausgebildeten Antriebssystems 1. Dieses umfasst zwei Radantriebseinheiten 2, 3, die zum Aufbau einer Starrachse 100 (siehe auch 3 und 4 sowie 5 bis 7) geeignet sind. Ebenfalls sind zwei weitere Radantriebseinheiten 4, 5 gezeigt, die zum Ausbilden einer Lenkachse 101 (siehe auch 2 und 7) jeweils ein zweiteiliges, gelenkig ausgebildetes Gehäuse aufweisen und mit einer Lenkaktivierungseinrichtung in Form eines Hydraulikzylinders 6 mit zwei in diesen eintauchenden Kolbenstangen 61, 62 mit endseitigen Anlenkungsenden 63, 64. Mit den Anlenkungsenden 63, 64 greift die Lenkaktivierungseinrichtung an den beiden mit einem entsprechenden Lenkausleger 41, 51 versehenen ersten Gehäuseteilen 40, 50 der Radantriebseinheiten 4, 5 an. Endseitig ist an den ersten Gehäuseteil 40, 50 jeweils ein Radnabenteil 42, 52 mit einer jeweiligen Radnabe 43, 53 angefügt zum Befestigen eines Rades auf der Radnabe 43, 53. Räder sind in 1 jedoch nicht gezeigt.
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Ein jeweiliger zweiter Gehäuseteil 44, 54 ist mit dem ersten Gehäuseteil 40, 50 gelenkig verbunden. Der jeweilige zweite Gehäuseteil 44, 54 ist an seinem dem gelenkigen Ende gegenüberliegenden Ende mit einem Anschlussflansch 45, 55 versehen zum Verbinden der beiden Radantriebseinheiten 4, 5 mit einem Zwischengehäuse 7. Im Bereich des jeweiligen Anschlussflansches 45, 55 ist ebenfalls eine Aufnahme 46, 56 für eine hydraulische Antriebseinrichtung 8, 9 vorgesehen. Die beiden hydraulischen Antriebseinrichtungen sind in 1 ebenfalls gezeigt. Die Aufnahmen 46, 56 an den beiden zweiten Gehäuseteilen 44, 54 sind jeweils außenseitig an diesen angebracht, etwa benachbart zu dem jeweiligen Anschlussflansch 45, 55.
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Die beiden Radantriebseinheiten 2, 3 weisen den Anschlussflanschen 45, 55 entsprechende Anschlussflansche 25, 35 an ihren Gehäuseteilen 24, 34 auf. Außenseitig an den Gehäuseteilen 24, 34 ist benachbart zu dem jeweiligen Anschlussflansch 25, 35 eine Aufnahme 26, 36 angeordnet zur Aufnahme der hydraulischen Antriebseinrichtungen 8, 9. An dem den Anschlussflanschen 25, 35 der Gehäuseteile 24, 34 der beiden Radantriebseinrichtungen 2, 3 gegenüberliegenden Ende weisen auch diese jeweils einen Radnabenteil 22, 32 mit Radnabe 23 bzw. 33 auf, auf der jeweils ein Rad (nicht gezeigt) aufgefügt werden kann.
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Wie 1 weiter entnommen werden kann, sind in den jeweiligen Radnabenteilen bzw. Radnaben 23, 33, 43, 53 jeweils Planetengetriebe angeordnet, wobei in 1 lediglich die Planetengetriebe 37 und 57 zu sehen sind, in 5 und 6 das Planetengetriebe 27 und in 7 das Planetengetriebe 47. Die Radnabenteile weisen jeweils einen Gehäusedeckel 28, 38, 48, 58 zum Einschließen und Halten der Planetengetriebe 27, 37, 47, 57 in dem Radnabenteil 22, 32, 42, 52 auf.
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Im Innern einer jeden Radantriebseinheit 2, 3 bzw. von deren Gehäuseteil 24 bzw. 34 ist jeweils eine Radantriebswelle 29 bzw. 39 vorgesehen, die sich durch den Gehäuseteil hindurch zwischen der Radnabe 23 bzw. 33 bzw. dem jeweiligen Sonnenrad der Planetengetriebe 27, 37 dort und in den jeweiligen Anschlussflansch 25, 35 hinein erstreckt. Dort ist oder wird sie mit einem Planentengetriebe 10 bzw. 11 verbunden. Dieses wird in dem jeweiligen Anschlussflansch 25, 35 aufgenommen, wie in 5, 6 und 7 zu sehen. Die Anschlussflansche 25, 35 sind wiederum mit dem Zwischengehäuse 7 verbindbar oder verbunden, wie in den 2 bis 7 gezeigt.
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Das Zwischengehäuse 7 dient dem Verbinden der Radantriebseinheiten 2 und 3 bzw. 4 und 5 miteinander. Es weist hierzu bzw. zur Aufnahme der Radantriebswellen 29, 39 bzw. 49, 59, wobei letztere jeweils Gelenkwellen sind (siehe 1 und 7), zwei einander gegenüberliegende Durchgangsöffnungen 70, 71 auf. Ferner dient das Zwischengehäuse 7 zur Aufnahme einer Ankoppeleinrichtung 15 in einer zu den Durchgangsöffnungen 70, 71 senkrecht stehenden Durchgangsöffnung 72. Die Ankoppeleinrichtung 15 umfasst einen Kegelradsatz mit zumindest zwei Kegelrädern 16, 17, wie 6 und 7 zu entnehmen ist. Sie kann auch drei Kegelräder 16, 17, 18 umfassen, wenn eine Verbindung der Starrachse 100 zu einer weiteren Starrachse 100 zum Ausbilden zumindest einer Zwillingsachse vorgesehen ist, wie in den 5 und 6 angedeutet. Eine Ankopplung erfolgt dabei im Bereich des Zwischengehäuses 7 der beiden Starrachsen 100 über eine zweite Ankopplungseinrichtung 19, die das dritte Kegelrad 18 trägt. Zur Aufnahme der zweiten Ankopplungseinrichtung 19 weist das Zwischengehäuse 7 eine der Durchgangsöffnung 72 etwa gegenüberliegende Durchgangsöffnung 73 auf. Die Ankopplungseinrichtung 15 dient dem Verbinden der Achse, nach 7 der Vorderachse, die eine Lenkachse 101 ist, mit einer Antriebswelle 105 eines Fahrzeugs, wie einer Kardanwelle, wie in 7 angedeutet. Dort ist die Antriebswelle 105 bzw. Kardanwelle mit einem Zahnradantriebssatz 106 mit zwei aufeinanderliegenden und miteinander kämmenden Zahnrädern verbunden, wobei das in Anordnungsrichtung in einem Fahrzeug untere Zahnrad mit der Antriebswelle 105 verbunden ist und auf seiner gegenüberliegenden Seite mit einer zweiten Antriebwelle 107, die den Zahnradantriebssatz 106 mit der Hinterachse verbindet. Die Hinterachse ist aus den in 1 gezeigten Komponenten als Starrachse 100 ausgebildet. Diese kann mit einer Drehzahlregelung für die Räder der Hinterachse versehen sein oder ohne, wie in der zweiten Darstellung der Starrachse 100 dort in 7 angedeutet, angekoppelt durch eine gestrichelt dargestellte Antriebswelle 107. Von dem Fahrzeug F sind in 7 lediglich die Vorderachse 101 und die Hinterachse 100 gezeigt sowie die beiden Kardanwellen 105, 107 und der mit diesen verbundene Zahnradantriebssatz 106.
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2 zeigt die Lenkachse 101 im zusammengebauten Zustand, 3 die zwei in dem Zwischengehäuse 7 angeordnete Ankopplungseinrichtungen 15 und 19 aufweisende Starrachse 100 im zusammengebauten Zustand, die mit einer oder zwei zweiten Starrachse(n) 100 verbunden werden kann, und die 4 die mit nur einer Ankopplungseinrichtung 7 versehene Starrachse 100 im zusammengebauten Zustand, jeweils in perspektivischer Ansicht.
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In 5 ist das Koppeln zweier Starrachsen 100 im Bereich von deren Ankopplungseinrichtungen 15 und 19 angedeutet, wobei die eine Starrachse 100 mit den hydrostatischen Antriebseinrichtungen 8, 9 versehen ist und die andere nicht. Die beiden Starrachsen 100 können über Koppelwellen 108 (in 5 lediglich gestrichelt angedeutet) miteinander verbunden bzw. gekoppelt werden. Wie 5 weiter zu entnehmen ist, können auch mehrere solcher Starrachsen 100 miteinander verbunden werden, also auch mehr als zwei Starrachsen 100, wenn dies anwendungsspezifisch beispielsweise bei einem Nutzfahrzeug sich als vorteilhaft erweist.
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Über die hydrostatischen Antriebseinrichtungen 8, 9, insbesondere in Form von Hydromotoren, können die an den Radaufnahmeeinheiten 2, 3 bzw. 4, 5 angeordneten Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht werden, beispielsweise bei Kurvenfahrt eines Fahrzeugs das eine Rad schneller als das andere. Durch Zusammenwirken der hydrostatischen Antriebseinrichtungen 8, 9 und der Planetengetriebe 10, 11 ist eine unabhängige Beeinflussung der Radumfangsdrehzahl eines jeden Rades möglich. Die hydrostatischen Antriebseinrichtungen 8, 9 greifen mit Ritzeln 80, 90 an der Außenverzahnung eines jeweiligen mit Innen- und Außenverzahnung versehenen Hohlrades 12 bzw. 13 der Planetengetriebe 10, 11 an. Die Hohlräder 12, 13 können hierüber angetrieben oder festgehalten werden, so dass ein Abbremsen des jeweiligen Rades der Radaufnahmeeinheiten 2, 3 bzw. 4, 5, unabhängig von dem Drehantreiben des jeweiligen anderen Rades möglich ist. In dem Hohlrad 12 bzw. 13 sind Planetenräder angeordnet, die mit ihren Drehachsen in einem Planetenträger gelagert sind. Mit den Planetenrädern kämmend ist ein Sonnenrad vorgesehen. Auf diesem ist diesem gegenüber drehbar die jeweilige Radantriebswelle 29 bzw. 39 bzw. 49 bzw. 59 gelagert. An seinem anderen Ende weist das Sonnenrad einen Wellenabschnitt mit Außenverzahnung auf. Zwischen den beiden Wellenabschnitten der Sonnenräder der beiden Planetengetriebe 10, 11 ist ein Achsabschnitt angeordnet. Die beiden Wellenabschnitte sind mit dem Achsabschnitt über zwei Hülsen verbunden. Die beiden Hülsen sind gegenüber dem Gehäuse bzw. Gehäuseteilen der Achse 100/101 drehbar gelagert, so dass bei Drehantreiben der Sonnenräder bzw. des Achsabschnitts zwischen diesen über den Kegelradsatz ein problemloses Drehantreiben ermöglicht wird.
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Ferner umfasst das Baukastensystem des Antriebssystems 1 gemäß den 5 bis 7 eine Lamellenkupplungseinrichtung 14. Über diese kann ein Umschalten von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt erfolgen. Die Lamellenkupplung ist, wie den 5 bis 7 zu entnehmen ist, benachbart zu dem einen Planetengetriebe 10, 11 angeordnet, so dass unter Zusammenwirken mit diesem die Drehrichtung der Räder bzw. der Radantriebswellen geändert werden kann. Je nach Ausgestaltung der Lamellenkupplungseinrichtung 14 kann diese auch oder anstelle des Ermöglichens eines Umschaltens zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt als Bremseinrichtung verwendet werden, um der Drehbewegung des Achsabschnitts zwischen den Wellenabschnitten der Sonnenräder der beiden Planetengetriebe 10, 11 und dementsprechend der beiden Sonnenräder der beiden Planetengetriebe abzubremsen.
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Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten eines Antriebssystems, können noch zahlreiche weitere gebildet werden, auch beliebige Kombinationen der vorstehend genannten Merkmale des Antriebssystems, wobei das Antriebssystem jeweils als Baukastensystem ausgebildet ist und Radantriebseinrichtungen zum Ausbilden einer Starrachse sowie Radantriebseinrichtungen zum Ausbilden einer Lenkachse vorgesehen sind und wahlweise verwendet und mit einem Zwischengehäuse verbunden werden können, um die Radantriebseinrichtungen zur Achse zu verbinden und mit einer Antriebswelle und/oder einer Koppelwelle verbinden zu können. Zumindest ein Planetengetriebe und zumindest eine mit dem Planetengetriebe zusammenwirkende hydrostatische Antriebseinrichtung sind ferner ebenfalls Komponenten des Baukastensystems und können je Radantriebseinheit vorgesehen werden oder sein, um die Radumfangsdrehzahl einer jeden Radantriebseinheit individuell verändern zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebssystem
- 2
- Radantriebseinheit
- 3
- Radantriebseinheit
- 4
- Radantriebseinheit
- 5
- Radantriebseinheit
- 6
- Hydraulikzylinder
- 7
- Zwischengehäuse
- 8
- hydraulische Antriebseinrichtung
- 9
- hydraulische Antriebseinrichtung
- 10
- Planentengetriebe
- 11
- Planentengetriebe
- 12
- Hohlrad
- 13
- Hohlrad
- 14
- Lamellenkupplungseinrichtung
- 15
- Ankoppeleinrichtung
- 16
- Kegelrad
- 17
- Kegelrad
- 18
- Kegelrad
- 19
- Ankoppeleinrichtung
- 22
- Radnabenteil
- 23
- Radnabe
- 24
- Gehäuseteil
- 25
- Anschlussflansch
- 26
- Aufnahme
- 27
- Planetengetriebe
- 28
- Gehäusedeckel
- 29
- Radantriebswelle
- 32
- Radnabenteil
- 33
- Radnabe
- 34
- Gehäuseteil
- 35
- Anschlussflansch
- 36
- Aufnahme
- 37
- Planetengetriebe
- 38
- Gehäusedeckel
- 39
- Radantriebswelle
- 40
- erster Gehäuseteil
- 41
- Lenkausleger
- 42
- Radnabenteil
- 43
- Radnabe
- 44
- zweiter Gehäuseteil
- 45
- Anschlussflansch
- 46
- Aufnahme
- 47
- Planetengetriebe
- 48
- Gehäusedeckel
- 49
- Radantriebswelle/Gelenkwelle
- 50
- erster Gehäuseteil
- 51
- Lenkausleger
- 52
- Radnabenteil
- 53
- Radnabe
- 54
- zweiter Gehäuseteil
- 55
- Anschlussflansch
- 56
- Aufnahme
- 57
- Planetengetriebe
- 58
- Gehäusedeckel
- 59
- Radantriebswelle/Gelenkwelle
- 61
- Kolbenstange
- 62
- Kolbenstange
- 63
- Anlenkungsende
- 64
- Anlenkungsende
- 70
- Durchgangsöffnung
- 71
- Durchgangsöffnung
- 72
- Durchgangsöffnung
- 80
- Ritzel
- 90
- Ritzel
- 100
- Starrachse
- 101
- Lenkachse
- 105
- Antriebswelle
- 106
- Zahnradantriebssatz
- 107
- Antriebwelle
- 108
- Koppelwelle
- F
- Fahrzeug
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102003038068 A1 [0003]
- DE 3309143 A1 [0004]
- DE 19747459 A1 [0005]
- WO 2012/004173 A2 [0006]
