DE1065733B - Hydrostatischer Antrieb für die Räder von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb für die Räder von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, bei dem dem Antriebsmotor mindestens eine Axialkolbenpumpe und jedem Rad eines angetriebenen Räderpaares je ein Axialkolbenmotor zugeordnet ist.

Bei hydrostatischen Antrieben solcher Art werden die Axialkolbenmotoren auf die Axialhalbwellen direkt oder auf Vorgelegewellen gesetzt und ihre Axialkräfte durch je ein Lager gegen das Gehäuse abgestützt. Diese Anordnung ist nachteilig wegen der erforderlichen doppelten Lagerung. Außerdem sind die Lager dauernd im Betrieb und deshalb stark beansprucht. Schließlich ist es auch schwierig, bei solchen Anordnungen eine Differentialsperre vorzusehen.

Die Erfindung hat sich die Beseitigung vorstehender Nachteile zur Aufgabe gemacht.

Diese Aufgabe ist bei den eingangs erwähnten Antrieben dadurch gelöst, daß die Taumelscheiben der beiden Axialkolbenmotoren eines Räderpaares durch so ein Axiallager gegeneinander abgestützt sind. Wenn dabei die Motoren mit ihren Taumelscheiben einander zugekehrt sind und über Vorgelege auf die Achshalbwellen arbeiten, wird es zweckmäßig sein, die Vorgelegewellen zwischen den Taumelscheiben anzuordnen und beide Taumelscheiben bzw. die Vorgelegezahnräder durch das zwischen ihnen liegende Axiallager gegeneinander abzustützen.

Durch die Erfindung wird zunächst der erforderliche Bauaufwand dadurch herabgesetzt, daß nur ein Stützlager erforderlich ist. Dieses ist im normalen Betrieb in Ruhe, so daß keine Lagerreibung auftritt. Erst bei Differenzdrehzahlen der beiden Abtriebhälften, d. h. also meist nur für kurze Zeit, tritt eine Bewegung im Lager auf.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, leicht eine Differentialsperre anzubringen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Axiallager durch eine an sich bekannte ausrückbare, als Differentialsperre wirkende Kupplung, die zwisehen den beiden Taumelscheiben bzw. zwischen den mit diesen umlaufenden Vorgelegezahnrädern angeordnet ist, überbrückbar ist. Zweckmäßig wird hierfür eine Lamellenreibungskupplung vorgesehen.

Die Ausführung erfolgt vorteilhaft derart, daß die eine Vorgelegewelle mit einem Wellenstumpf und die andere mit einem Gehäuseteil versehen ist, wobei der Gehäuseteil und der Stumpf zugleich den äußeren bzw. den inneren Lämellenträger der als Differentialsperre vorgesehenen Kupplung bilden. Das Axiallager ist zwischen dem Vorgelegezahnrad der einen Antriebshälfte und dem gehäuseartigen äußeren Lamellenträger der anderen Antriebshälfte angeordnet. Diese ganze Antriebsanordnung mit den beiden Hydrostatischer Antrieb

für die Räder von Fahrzeugen,

insbesondere Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dipl.-Ing. Fritz Grabow, Stuttgart-Untertürkheim,
ist als Erfinder genannt worden

Axialkolbenmotoren eines Räderpaares, dem dazwischenliegenden Axiallager und der dieses überbrückenden Kupplung sowie mit den Vorgelegen kann als einheitlicher Bauteil zusammengefaßt werden.

Fernerhin ist es auch möglich, jeden Axialkolbenmotor entweder mit konstantem oder mit verstellbarem Schwenkwinkel vorzusehen, ebenso wie auch die dem Antriebsmotor zugeordneten Axialkolbenpumpen entweder einen konstanten oder einen verstellbaren Schwenkwinkel aufweisen können. Die Wahl der Ausführungsform im einzelnen wird sich nach dem zu erreichenden Übersetzungsbereich richten.

Für die Gegenstände der Ansprüche 7 bis 10 wird ein Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch bzw. mit dem Anspruch, auf den sie zurückbezogen sind, beansprucht.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel der Zeichnung an Hand eines im Schema dargestellten Kraftfahrzeugantriebes.

Nach der Zeichnung sind mit dem Antriebsmotor 10 über ein Vorgelege 11 zwei Axialkolbenpumpen 12 und 13 verbunden. Beide Axialkolbenpumpen oder auch nur eine davon sind in ihrem Schwenkwinkel verstellbar, wie in gestrichelten Linien angedeutet ist, so daß eine regelbare Fördermenge erzielt werden kann. Bei Verstellbarkeit beider Axialkolbenpumpen 12 und 13 kann das Verstellen gemeinsam oder unabhängig voneinander erfolgen, wobei in letzterem Fall noch besondere Lagermittel zur Aufnahme des gegebenenfalls einseitigen Axialschubes vorgesehen sein müssen.

Den beiden Halbwellen 14 und 14' der einen Achse, z. B. der Hinterachse, ist je ein Axialkolbenmotor 15

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und 15' spiegelbildlich zueinander zugeordnet. Diese haben einen konstanten Schwenkwinkel. Es kann aber auch einer oder es können beide einen verstellbaren Schwenkwinkel aufweisen. Der Antrieb erfolgt von jedem Motor 15 bzw. 15' durch seine Taumelscheibe 16 bzw. 16', die auf Nebenwellen der Achshalbwellen 14 bzw. 14' befestigt sind. Ein Zahnradvorgelege 17 bzw. 17' dient zur Kraftübertragung auf die Halbwellen 14 bzw. 14'.

Die AOrgelegewellen mit den Taumelscheiben 16 und 16' sind in radialen Wälzlagern 18 bzw. 18' gelagert. Sie sind durch ein Axialwälzlager oder entsprechend wirkendes Gleitlager 19 gegeneinander abgestützt, so daß sich die Axialkräfte der Motoren gegeneinander abstützen. Weiterhin ist zwischen die Taumelscheiben beider Motoren 15 bzw. 15' eine Lamellenkupplung 20 als Differentialsperre eingebaut.

Der innere Lamellenträger 21 der Kupplung 20 wird von der Vorgelegewelle der Taumelscheibe 16 gebildet bzw. steht mit dieser in Verbindung. Auf der Welle bzw. am inneren Lamellenträger 21 ist ein Zahnrad 22 des Vorgeleges 17 befestigt. Dieses Zahnrad bildet zugleich den einen Lagerring für das Axiallager 19.

An der anderen Taumelscheibe 16' sind der gehäuseartige äußere Lamellenträger 23 der Kupplung 20 und wiederum ein Zahnrad 22' des Vorgeleges 17' befestigt. Der äußere Lamellenträger 23 ist an seinen der erstgenannten Taumelscheibe 16 zugewandten Enden mit einem Ring 23 versehen, der als Lagerring für das Axiallager 19 dient. Der Träger 23 und das Zahnrad 22' können auch aus einem Stück sein. Auch auf dieser Seite ist ein Radiallager 18' vorgesehen.

Die Wirkungsweise dieses Antriebes ist folgende: Im normalen Betrieb laufen beide Achshälften 14 und 14' mit gleicher Drehzahl um. Beide Lagerringe 22 und 23 haben die gleiche Geschwindigkeit; es tritt also keine Bewegung und damit auch keine Abnutzung auf. Erst wenn z. B. bei Kurvenfahrt eine Achshälfte, z. B. die Achshälfte 14', langsamer läuft als die Achshälfte 14, tritt im Lager 19 eine Relativdrehung beider Lagerringe 22 und 23 gegeneinander auf. In jedem Fall stützen sich aber die axialen Kräfte der Motoren am Lager 19 gegenseitig ab.

Soll bei diesem Antrieb die Differentialwirkung aufgehoben werden, so wird die Kupplung 20 eingerückt, was in an sich bekannter Weise, z. B. durch Öldruck, geschehen kann. Dadurch werden beide Taumelscheiben 16 und 16' starr miteinander verbunden, so daß keine Differenzdrehzahl zwischen beiden Achshälften 14 und 14' auftreten kann. In diesem Fall ist es möglich, das Drehmoment beider Motoren 15 und 15' auch auf ein Rad aufzubringen.

Bei der vorstehend geschilderten Anordnung sind beide Axialkolbenmotoren 15 und 15' für den Radantrieb mit einem konstanten Schwenkwinkel ausgebildet. In diesem Fall wird an den dem Antriebsmotor zugeordneten Axialkolbenpumpen 12 und 13 gemeinsam oder unabhängig voneinander eine Verstellung vorgesehen. Von den Pumpen 12 und 13 erfolgt das Zuleiten der Druckflüssigkeit über die Leitungen 25, 26 und 27 zu den Axialkolbenmotoren 15 und 15', während der Abfluß von diesen durch die Leitungen 28, 29, 30 und 31 auf die Pumpensaugseite zurück erfolgt.

Es wäre denkbar, auch einen oder beide Axialkolbenmotoren 15 und 15' mit einem veränderlichen Schwenkwinkel auszurüsten. In diesem Fall würde sich, sofern die Pumpen ebenfalls im Schwenkwinkel veränderlich sind, eine Vergrößerung des Übersetzungsbereiches bzw. Drehmomentwandlungsbereiches ergeben. Es ist weiterhin denkbar, die Axialkolbenpumpen mit konstantern und die Motoren mit veränderlichem Schwenkwinkel auszuführen.
Es kann -zweckmäßig sein, die Axialkolbenmotoren mit dem gesamten Achsantrieb zu einem einheitlichen Bauteil zusammenzufassen. Diese Baueinheit kann an der Vorderachse in grundsätzlich gleicher Art und Weise angebracht sein. Es wäre aber auch denkbar, ίο an einer Achse Motoren mit konstantem und an der anderen Achse Motoren mit verstellbarem Schwenkwinkel vorzusehen, so wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Ferner können alle Motoren und gegebenenfalls auch die Pumpen einen verstellbaren Schwenkwinkel aufweisen, der gemeinsam oder jeder für sich verstellt werden kann. Die Wahl der Ausführungsform ist im einzelnen eine Frage des gewünschten Übersetzungsbereiches.

In vielen Fällen kann ein Allradantrieb mit der Möglichkeit erwünscht sein, das Drehmoment aller Motoren auf eine Achse oder sogar ein Rad vereinigen zu können. Die's kann, dadurch geschehen, daß eine Antriebsverbindung zwischen den Kupplungen 20 an den beiden Achsen hergestellt wird und in diese Anas triebsverbindung eine wiederum lösbare Kupplung eingeschaltet wird. Diese wirkt dann ähnlich wie die Kupplung 20 ihrerseits als Differentialsperre zwischen beiden Achsen. Beim Einrücken dieser Kupplung und der Kupplungen 20 kann dann das Drehmoment aller vier Motoren an jedem beliebigen Rad in voller Höhe abgenommen werden.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Hydrostatischer Antrieb für die Räder von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, bei dem dem Antriebsmotor mindestens eine Axialkolbenpumpe und jedem Rad eines angetriebenen Räderpaares je ein Axialkolbenmotor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheiben (16 und 16') der beiden Axialkolbenmotoren (15 und 15') eines Räderpaares durch ein Axiallager (19) gegeneinander abgestützt sind.

2. Hydrostatischer Antrieb, bei dem die beiden Axialkolbenmotoren eines Räderpaares mit ihren Taumelscheiben einander zugekehrt angeordnet sind und über je ein" Vorgelege auf die Achshalbwellen arbeiten, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegewellen zwischen den Taumelscheiben (16 und 16') liegen und beide Taumelscheiben (16 und 16') bzw. die Vorgelegezahnräder (22 und 22') durch das zwischen ihnen angeordnete Axiallager (19) gegeneinander abgestützt sind.

3. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (19) durch eine an sich bekannte ausrückbare, als Differentialsperre wirkende Kupplung (20), die zwischen den beiden Taumelscheiben bzw. zwischen den mit diesen umlaufenden Vorgelegezahnrädern (22 und 22') angeordnet ist, überbrückbar ist.

4. Hydrostatischer Antrieb, bei dem die Taumelscheiben der Axialkolbenmotoren auf einer mit je einem Zahnrad versehenen Vorgelegewelle angeordnet sind, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Vorgelegewelle mit einem Wellenstumpf (21) und die andere mit einem Gehäuseteil (23) versehen ist, wobei der Gehäuseteil (23) und der Wellenstumpf (21) den äußeren

bzw. den inneren Lamellenträger der als Differentialsperre vorgesehenen Kupplung. (20) bilden.

5. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (19) zwischen dem Vorgelegezahnrad (22) der einen Antriebshälfte und dem äußeren Lamellenträger (23) der anderen Antriebshälfte angeordnet ist.

6. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Axialkolbenmotoren (16 und 16') eines Räderpaares einschließlich des dazwischenliegenden Axiallagers (19) und der dieses überbrückenden Kupplung (20) sowie der Vorgelege zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

7. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Axialkolbenmotoren (15, 15') einen konstanten oder einen unabhängig voneinander bzw. gemeinsam verstellbaren Schwenkwinkel aufweisen.

8. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkolbenmotoren einer Gruppe einen konstanten und die Axialkolbenmotoren einer anderen

Gruppe unabhängig voneinander bzw. gemeinsam verstellbare Schwenkwinkel haben.

9. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Antriebsmotor (10) zugeordnete Axialkolbenpumpe einen konstanten oder verstellbaren Schwenkwinkel hat bzw. mehrere ihm zugeordnete Axialkolbenpumpen (12 und 13) konstante oder unabhängig voneinander bzw. gemeinsam verstellbare Schwenkwinkel haben.

10. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Antriebsmotor (10) zugeordneten Axialkolbenpumpen (12 und 13) einer Gruppe einen konstanten und die Axialkolbenpumpe einer anderen Gruppe unabhängig voneinander bzw. gemeinsam verstellbare Schwenkwinkel haben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 583 359, 856 849;
französische Patentschriften Nr. 389 971, 419 864, 717;

britische Patentschrift Nr. 176 823;
USA-Patentschrift Nr. 2 556 758.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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