DE1505625A1 - Hydrostatische Radnabenantriebsvorrichtung,insbesondere fuer nicht schienengebundene Fahrzeuge - Google Patents

Description

• Hydrostatische Radnabenantriebevorrichtung, insbesondere für nicht schienengebundene Fahrzeuge Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Radnabenantriebsvorrichtungg insbesondere für nicht schienengebundene Fahrzeuge# wie Lastkraftwagen, aber auch schwere Erdbewegungsmaschinen. Bei den bekannten Antriebseinrichtungen wird das von der Antriebsmaschine, einem Otto- oder Dieselmotor, gelieferte Drehmoment zunächst über ein Schaltgetriebe auf ein oder mehrere Differentialgetriebe auf die Räder übertragen. Diese Kette von das DreInmoment weiterleitenden und umwandelnden Einrichtungen ist nicht nur aufwendig hinsichtlich der Gesamtkonzeption, sondern auch schwer und raumverzehrend.
• Diese Nachteile werden noch lästiger, wenn es sich um Fahrzeuge handelt mit mehreren angetriebenen Radpaaren, insbesondere bei schweren Erdbewegungsmaschinen, wo große Antriebsleistungen auf einen weiten Geschwindigkeitsbereich übertragen werden sollen.
• Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer hydros-IV-atischen intriebsvorrichtung, bei der praktisch.alle bekannten mechanischen Kraftübertrngungseinrichtungen wie Schaltgetriebe, Differentialgetriebe, Kardanwellen und dgl., wegfallen und das Antriebsdrehmoment direkt auf das oder die Räder übertragen wird.
• Erreicht wird das dadurch, daß in der Radnabe hydrosta- diG durch eine gemeinsame Kolbenstange verbunden sind. In den Kolbenstangen ist eine Bohmung gebildet, in die ein Zapfen einer Weile eingreift, auf der ein Zahnrad sitzt, dessen Teilkreis halb so groß ist wie der Teilkreis eines Innenzahnkranzes, der mit einem Gehäuse verbunden ist, in welchem wiederum ein Kep,#:#l-rad gelagert ist, in dem auch die Welle exzentrisch ge,#,iigej-.#- ist, an der ein Zapfen befestigt ist. Das Kegelrad seinerseite steht im Eingriff mit einem Tellerred, das die Drehbewegung auf die Radnabe überträgt.
• Die Druckölzu- bzw. -abführung zur Radnabenentriebsvorrichuung erfolgt über Bohrungen im Acheschenkel, die zu Ringnuten an einer Steuerbuchse führen, die die Druckölzu- bzw. -abführung je nach Stellung der Radnabe zu bzw. von den Zylin.# dern freigeben.
• Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ein Ausführungebeispiel zeigen, näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die hydroste1.Ische liednabenentriebevorrichtung, Fig. 2 zeigt einen Schnitt auf der Linie II-II der Fig. lt Fig. 3 zeigt einen Schnitt auf der Linie III-III der Fig.
• Fig. 4 zeigt einen 'Schnitt auf der Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 zeigt einen Schnitt auf der Linie V-V der Fig. 1, Fig. 6 zeigt einen Schnitt auf der Linie VI-VI der Fig. 1 und Eig. 7 bis 11 zeigen in schematischer Darstellung den Bewegungsablauf, in dem die die Hin- und Herbewegung der Kolben in eine Drebbewegung umwandelnden Getriebe für eine Hubbewegung eines Kolbenpaares dnrgestellt sind. je zwei Kolben durch eine Kolbenstange 4 miteinander verbunden sind. In Jeder Kolbenstange 4 ist ein exzentrisch zur Welle 5 und mit ihr verbundener Zapfen 6 drehbar gelagert. Die Welle 5 wiederum ist im Kegelrad 7 exzentrisch gelagert und trägt ein Zahnrad 8. Das Kegelrad 7 ist durch die Lager 9 und 10 im Gehäuse 11 gelagert. Mit dem Gehäuse 11 ist der Innenzehnkranz 12 verbundeng der mit dem Zahnrad 8 der Welle 5 im Eingriff steht. Das Kegelrad'"7 ist mit einem Tellerrad 13 im Eingriff.
• Das Tellerred 13 ist mit dem Achsschenkel 14 verbunden, während das Gehäuse 11 auf der Radnabe 1 befestigt ist. In der Radnebe 1 sind Radbolzen 15 angebracht, mit denen die Räder, die in der Zeichnung der Übersicht wegen nicht dargestellt sind, an der Radnebe 1 befestigt werden. Das Gehäuse 16, der Deckel 17 und die Dichtung 18 schließen die Antriebevorrichtung nach Außen ab. Der Deckel 55 ist mit der Rednabe 1 verbunden und dichtet die Zylinder nach außen hin ab. Der Lagerhalter 36 ist eben-falls mit der Radnabe verbunden und dichtet die anderen Zylinder 2a nach außen hin ab und nimmt das Lager 37 in sich auf.
• Ein Deckel 38 verschließt die Antriebsvorrichtung nach außen hin. Mit Hilfe der Lager 19 und 37 ist die Radnabe 1 auf dem Acheschenkel 14 gelagert. Mit Nutmuttern 20 wird das Lager 37 auf dem* Achssehenkel 14 verschraubt. Zur gerezelten Zuführunc des Druck- eten, die mit dem Achsechenkel 14 verbunden ist. In der Radnebe 1 sind ferner axial verlaufende Verbundbohrungen 22 angeordnet, die abwechße'Ind mit den Zylinderbohrungen um den Achsschenkel herun. angeordnet sind. Die Verbundbohrungen dienen zur Zufüh-2-911#, -von Drucköl zu den Zylindern 2 mit den Kolben 3 über die Schlitze 23 (Fig. 5 und 6), während die Schlitze 24 (Fig. 1 uri-'-. Ci zur Zuführung von Drucköl zu dem Kolben 3a dienen. Die Bohr-u-agen 26 und 25 verbinden die Verbundbohrungen 22 mit den Bohruz.,6vi-ii 27 und 28 der Steuerbuchse 21, über die unter Vermi,ttlung der Ringnuten 29 und 30 das Drucköl durch die Bohrungen 31, 32 bzw. 33, 34 des Achsschenkels 14 zu- bzw. abgeführt wird. Die Hadnabenantriebsvorrichtung ist in geeigneter Weise am Achsrohr 35 befestigt.
• Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Antriebevorrichtung gestaltet sich folgendermaßen. Die Druckölzuführung zur Antriebsvorrichtung erfolgt beispielsweise über die Bohrung 31 und über die weitere Querbohrung 32 im Acheschenkel 14 zur Ringnut 29 der Steuerbuchse 21. Je nach Stellung der Radnabe 1 zu den Zylindern 2, 2a, erfolgt die Zuleitung des Drucköls zu dem Zylinder 2 durch die Bohrungen 25, die Verbundbohrung 22 zu den Schlitzen 23 oder durch die Bohrung 27, die Verbundbohrungen 22 und die Schlitze 24 zu den 2blindern 2a und damit auf die Kolben 3 bzw. 3a, wodurch der Zapfen 6 in der Kolbenstange 4 axial in Richtung des Kolbens bewegt wird. Die Kolben der Antriebsvorrichtung sind also nur einfache wirkend ausgebildet. Diese-Axialverschiebung wird dadurch ermöglicht, daß die Mitte des Zapfens 6 in ihrer äußersten Stellung im Teilkreis des Innenzahnkranzes 12 .liegt, aber der Teilkreis des Zahnrades 8 auf der Welle 5 halb so groß ist wie der vom Innenzahnkranz 12. Die Welle 5 wiederum ist in dem Kegelrad 7 so gelagert, daß das Zahnrad 8 mit dem Innenzahnkranz 12 im Eingriff ist.
• In den Fig. 7 bis 11 ist eine halbe Drehung des Kegelrades 7 und damit eine Hubbewegung der Kolben 3 dargestellt. In Fig. 7 befindet sich der Kolben 3a in seiner oberen Totpunktlageg während der Kolben 3 sich in der unteren Totpunktlage befindet. Diese Stellung soll als Ausgangsstellung bezeichnet werden. Fjg 8 zeigt jetzt eine Drehung des Kegelrades 7 um 45 0 , wobei sich die Welle 5 mit dem Zahnrad 8 mitgedreht hat, so daß sich der Zapfen 6 geradlinig auf der Kolbenstange nach innen bewegt. Zwangsläufig ergibt sich dadurch für den Kolben 3a eine Abwärtsbewegung, für den Kolben 3 eine Aufwärtsbewegung. Fig. 9 zeigt eine Stellung, in der sich das Kegelrad 7 um 90 0 gedreht hat. Die Y-elle 5 mit dem Zahnrad hat an der Drehung teilgenommen, so daß der Zapfen 6 in den Mittelpunkt des Kegelrades 7 gewandert ist. Hat sich das Kegelrad 7 um 135 0 gedreht, was in Fig. 10'dargestellt ist und Welle 5 mit Zahnrad 8 hat sich mitgedreht, so wandert der Zapfen 6 aus der Mittelpunktstellung des Kegelredes 7 nach rechts hinaus und bei einer weiteren Drehung des Kegelrades 7 um 180 0 , was in Fig. 11 dargestellt ist, ist der Zapfen 6, da sich Welle 7 und Zahnrad 8 ebenfalls mitgedreht habeng in die rechte obere Totpunktlage gelangt. Der Kolben 3a befindet sich nun in seiner unteren Totpunktlage und der Kolben 3 in seiner oberen Totpunktlage. Dreht sich das Kegelrad 7 weitert so ist bei einer Umdrehung des Kegelrades 7 die Ausgangsstellung, die in Fig. 7 dargestellt ist, wieder erreicht. Die Kolben haben ein Arbeitespiel ausgeführt-. Betrachtet man nun das Arbeitespiel eines Kolbenpaares bei einer-Umdrehung der Rp-dnabe, so ergeben sich folgende Arbeitetakte.
• Beispielsweise sei das Übersetzungsverhältnis zwischen Kegelrad 7 und Tellerrad 13 so ausgebildet, daß bei einer Radnabenumdrehung das Kegelrad 7 sechs Umdrehungen ausführt. Es ergeben sich dann für die Kolben folgende-Arbeitsspiele:

Claims (2)

1. A n o p r ü c h e 1. Hydrostatische Radnabenantriebevorrichtungg insbesondere für nicht schienengebundene Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnetg daß in der Radnabe (1) hydrostatisch angetriebene Kolbenpaare (3, 38) mit gemeinsamer Kolbenstange (4) angeordnet sind, die konzentrisch zur Achse der Radnabe liegeng wobei ein Getriebe (59 6, 79 8, 13) die Hin- und Herbewegung der Kolbenpaare'(39 3a) in - eine Drehbewegung des Rades umwandelt.
2. 2. Vorrichtung nnch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetg daß der Antrieb der Kolbenpapre (3, 3a), von denen wenig-stens drei koaxial zur Achse der Rednebe (1) angeordnet sind, durch Drucköl erfolgt, das von einer Druckölpumpe geliefert wird. .#. Vorrichtung nech Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 7 die gemeinsame KolbenEtange (4) eines Kolbenpaares (3, 3a) eine Bohrung enthält, in die ein Zapfen (6) einer Welle (5) eingreift, auf der ein Zahnrad (8) sitzt, dessen Teilkreis halb so groß ist, wie der Teilkreis eines Innenzahnkranzes (12), der mit einem Gehäuse verbunden ist, in welchem ein Kegelzahnred (7) gelagert ist, das mit einem Tellerrad (13) des Achsschenkels (14) kämmt, wobei die Welle (5) mit einem Zapfen exzentrisch im Kegelzahnrad (7) gelagert ist. 4. Vori-i.nhtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die i)i.-c,--kö',-zufübrung zu den Kolben (3, 3a) über eine Steuerbuchse (21) --,rfolgt, die Ringnuten (29, 30) aufweist, in denen Durchlaßb,7,hrungeii (27, 28) angeordnet sind, die mit Bohrungen (25, 26) Ir, Verbindung stehen, welche in Verbundbohrungen (22) einmünden, üe die das Drucköl über Schlitze (23, 24) den jeweiligen Kolben (3)' bzw. (3a) zuströmt. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbuchse (21) auf dem Achsschenkel (14) angeordnet ist und mit ihren Ringnuten (29, 30) mit zur Zuführung und Abführung des Drucköls dienenden Längsbohrungen (31, 33) in Verbindung steht.