DE19642022B4

DE19642022B4 - Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, insbesondere Radmotor

Info

Publication number: DE19642022B4
Application number: DE19642022A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. Forster (Fh)
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2016-10-12
Also published as: DE19642022A1

Abstract

Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, insbesondere Radmotor, mit einem feststehenden Trägerteil und einem rotierenden Abtriebsteil, wobei das Trägerteil einen Grundkörper und einen axial daran anschließenden Achszapfen aufweist, auf dem eine Zylindertrommel angeordnet ist, die zur Übertragung eines Drehmoments mit dem Abtriebsteil drehsynchron verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindertrommel (7) in das Abtriebsteil (2) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, insbesondere Radmotor, mit einem feststehenden Trägerteil und einem rotierenden Abtriebsteil, wobei das Trägerteil einen Grundkörper und einen axial daran anschließenden Achszapfen aufweist, auf dem eine Zylindertrommel angeordnet ist, die zur Übertragung eines Drehmoments mit dem Abtriebsteil drehsynchron verbunden ist.
Eine derartige Axialkolbenmaschine ist aus der DE 35 45 428 C2 bekannt. Sie wird dort als zusätzlicher hydraulischer Antriebsmotor für die lenkbaren Vorderräder eines mit Heckantrieb ausgestatteten Fahrzeugs verwendet. Im Gegensatz zu anderen Radantriebs-Konstruktionen ist der Axialkolbenmotor hinsichtlich seiner Anordnung räumlich nicht von der Radaufhängung getrennt. Vielmehr sind die einzelnen Bauteile platzsparend ineinander geschachtelt.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Axialkolbenmaschine im Aufbau zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zylindertrommel in das Abtriebsteil integriert ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sieht in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine weist nur wenige Einzelteile auf und ist daher auf einfache Weise herstell- und montierbar. Darüber hinaus besitzt sie kompakte Abmessungen.
Die Axialkolbenmaschine besteht gemäß der Erfindung und ihren Ausgestaltungen im wesentlichen aus nur zwei Hauptkörpern: Das feststehende Trägerteil beinhaltet die Schrägscheibe, die Druckmittelversorgung und -steuerung, die Radwelle (bei Ausführung als Radmotor), eine Vorrichtung zur Kompensation der von den Kolben erzeugten axialen Kräfte (d. h. die auf die Zylindertrommel einwirkenden Axialkräfte bleiben innerhalb des Trägerteils), eine Bremse mit Betätigung und die Aufhängung am Rahmen eines Fahrzeugs. Das rotierende Abtriebsteil beinhaltet die Zylindertrommel und die Kolben der Axialkolbenmaschine, die Zentrierung und die Gewindebohrungen für den Felgenanbau (bei Ausführung als Radmotor), die Lageraufnahme für die zwischen dem Achszapfen und dem Abtriebsteil angeordneten Schrägwälzlager, eine Fläche für die axiale Kraftkompensation und eine Aufnahme für eine Dichtung.
Herstellungstechnisch und montagetechnisch ist es von Vorteil, wenn die Zylindertrommel einstückig mit dem Abtriebsteil gebildet ist.
Zweckmäßigerweise weist die Zylindertrommel eine mit dem Abtriebsteil gemeinsame Lagerung auf dem Trägerteil auf. Gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Axialkolbenmaschine entfällt daher eine eigenständige Lagerung der Zylindertrommel auf dem Trägerteil.
Um eine möglichst breite Lagerbasis zu erhalten, sind gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zur Lagerung des Abtriebsteils auf dem Trägerteil zwei Schrägwälzlager in O-Anordnung auf dem Achszapfen angeordnet.
Dabei ist es günstig, wenn die Innenmantelfläche der Zylindertrommel Aufnahmebohrungen für die Schrägwälzlager aufweist. Darüber hinaus ist es möglich, daß die Außenringe der Schrägwälzlager an der Innenmantelfläche der Zylindertrommel angeformt sind.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine weist – wie an sich bekannt – Bohrungen mit darin längsbeweglichen Kolben in der Zylindertrommel auf. Die Kolben stehen jeweils mittels eines Gleitkörpers mit einer Hubscheibe in Eingriff. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Hubscheibe im Bereich des Grundkörpers des Trägerteils angeordnet ist und die Steuerung der Druckmittelversorgung innerhalb der Axialerstreckung von Hubscheibe und Zylindertrommel. Dadurch ergibt sich ein verringerter Platzbedarf in axialer Richtung.
Als besonders günstig erweist sich eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Trägerteil eine Kompensationseinrichtung zur Einleitung der auf die Zylindertrommel einwirkenden Axialkraft in das Trägerteil unter Umgehung der Wälzkörper der Schrägwälzlager aufweist. Dabei werden die Axialkräfte nicht über die Wälzkörper der Schrägwälzlager in das Trägerteil eingeleitet sondern über die Kompensationseinrichtung.
Die Schrägwälzlager zwischen der Zylindertrommel und dem Achszapfen brauchen daher lediglich so groß zu dimensioniert werden, daß die auf das Abtriebsteil von außen einwirkenden Kräfte, beispielsweise Radlasten, und die radialen Triebwerkskräfte aufgenommen werden können.
Aus Platzgründen ist es zweckmäßig, die die Kompensationseinrichtung axial zwischen den Schrägwälzlagern anzuordnen.
Die Kompensationseinrichtung enthält mit Vorteil einen mit Druckmittel aus der Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine beaufschlagbaren Druckraum, der eine dem Trägerteil zugeordnete, in einer der Hubscheibe entgegengesetzten Richtung wirksame erste Druckfläche und eine der Zylindertrommel zugeordnete, in Richtung zur Hubscheibe wirksame zweite Druckfläche aufweist. Die Kompensationseinrichtung entspricht daher in ihrer Wirkung im Prinzip einem hydrostatischen Axiallager.
Zweckmäßigerweise ist die erste Druckfläche an einem auf dem Achszapfen angeordneten Ringkolben gebildet, der in einer der Hubscheibe entgegengesetzten Richtung gegen axiale Verschiebung auf dem Achszapfen gesichert ist.
Es ist günstig, wenn die zweite Druckfläche an einem zweiten Ringkolben angeformt ist, der mit einer Kompensationsfläche mittelbar oder unmittelbar gegen die rotierende Zylindertrommel hydrostatisch entlastet anliegt. Dies erleichtert die Abdichtung des Druckraumes, die aufwendiger wäre, wenn die zweite Druckfläche rotieren würde.
Der Druckraum ist mit Vorteil an den Ausgang eines Wechselventils angeschlossen, dessen erster Eingang mit der Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine und dessen zweiter Eingang mit der Niederdruckseite in Verbindung steht. Dadurch ist sichergestellt, daß der Druckraum stets mit dem zur Verfügung stehenden Hochdruck aus der Hochdruckseite der erfindungsgemäß ausgestalteten Axialkolbenmaschine beaufschlagt ist, unabhängig davon, welche Maschinenseite Hochdruck führt.
Sofern die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine als Konstantmaschine ausgebildet ist, ergibt sich eine weitere Vereinfachung hinsichtlich Herstellung und Montage dadurch, daß die Hubscheibe an dem Grundkörper des Trägerteils angeformt ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht in diesem Fall vor, daß die Steuerung der Druckmittelversorgung der Bohrungen in die Hubscheibe integriert ist.
Hierbei ist eine Steuernieren enthaltende Steuerfläche an der Hubscheibe angeordnet und befindet sich zwischen der Steuerfläche und den Gleitkörpern eine mit der Zylindertrommel drehsynchron rotierende Gleitscheibe, wobei zur Versorgung der Bohrungen in der Zylindertrommel mit Druckmittel Kanäle in den Kolben, den Gleitkörpern, der Gleitscheibe und der Hubscheibe vorgesehen sind.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerung der Druckmittelversorgung der Bohrungen in die Kompensationseinrichtung integriert.
Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß der Druckraum radial zweigeteilt ist, wobei der erste Druckraum an die Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine angeschlossen ist und der zweite Druckraum an die Niederdruckseite, wobei in der Kompensationsfläche radial außenliegende Steuernieren und radial innenliegende Kompensationsnieren angeordnet sind, die mit den Druckräumen über Kreuz verbunden sind, und wobei den Steuernieren gegenüberliegend in einer rotierenden der Zylindertrommel Verbindungskanäle zu den Bohrungen münden.
Sofern der zweite Ringkolben in Richtung zur Gegenfläche der Zylindertrommel federkraftbeaufschlagt ist, liegt die Kompensationsfläche mit den Steuernieren auch bei niedrigem Druck an der rotierenden Gegenfläche der Zylindertrommel an.
Mit der vorbeschriebenen, in die Kompensationseinrichtung integrierten Steuerung ist es auf ein einfache Weise möglich, die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine mit verstellbarem Volumen auszubilden.
Hierbei ist es günstig, wenn in dem Grundkörper des Trägerteils eine Stelleinrichtung und eine Lagerung für eine verstellbare Hubscheibe angeordnet sind.
Um eine weitere Verringerung der Abmessungen der Axialkolbenmaschine zu erzielen, sind die Gleitkörper als kugelsegmentförmige Linsen ausgebildet.
Sofern die Kolben jeweils durch in den Bohrungen angeordnete Federn in Richtung zur Hubscheibe beaufschlagt sind, wird keine besondere Kolbenniederhaltevorrichtung benötigt und wird der Bauraum klein gehalten.
Bei der Ausbildung der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine als Radmotor ist es zweckmäßig, das Abtriebsteil zur Aufnahme zumindest einer Radfelge mit einer Felgenzentrierung und Gewindebohrungen für den Anbau der Radfelge zu versehen.
Sofern die Gewindebohrungen zumindest teilweise zwischen den Bohrungen der Zylindertrommel angeordnet sind wird der Platzbedarf in radialer Richtung reduziert. Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine kann daher als Radmotor für eine kleine Felge verwendet werden, deren Lochkreisdurchmesser dann dem Teilkreisdurchmesser der Gewindebohrungen des Abtriebsteils entspricht.
Von Vorteil ist es ferner, wenn zwischen dem Trägerteil und dem Abtriebsteil eine Bremse, insbesondere eine Federspeicher-Lamellenbremse angeordnet ist.
Hierbei erweist es sich als günstig, eine Bremsbetätigungseinrichtung in dem Trägerteil anzuordnen. Da das Trägerteil feststeht, gestaltet sich die Beaufschlagung der Bremsbetätigung mit Druckmittel ohne besondere Schwiereigkeiten, da keine Drehdurchführungen erforderlich sind.
Ein einfacher Aufbau der Lamellenbremse ergibt sich gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß ein Bremslamellenträger mit dem Abtriebsteil verbunden oder an diesem gebildet ist und auf der der Hubscheibe zugewandten Seite der Zylindertrommel an deren Außenmantelfläche in einem Bereich angeordnet ist, der axial an die Mündungen der Bohrungen in Richtung zur Hubscheibe anschließt.
Sofern die Bremsanordnung derart gestaltet ist, daß ein Bremslamellenträger mit dem Trägerteil verbunden oder an diesem gebildet ist und am hubscheibenfernen Ende des Achszapfens zusammen mit einer Bremsbetätigungseinrichtung in einem an die Zylindertrommel axial anschließenden Bereich angeordnet ist, ergibt sich eine verbesserte Zugänglichkeit der Bremse zu Wartungs- und Kontrollzwecken.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine kann leicht dadurch nach außen abgedichtet werden, daß die Zylindertrommel einen der Hubscheibe benachbarten Radialflansch aufweist, der sich axial innerhalb eines büchsenförmigen Axialfortsatzes des Trägerteiles befindet, wobei radial zwischen dem Radialflansch und dem Axialfortsatz Mittel zum Abdichten vorgesehen sind, insbesondere ein Wellendichtring. Der Axialfortsatz dient dabei als Aufnahme für die Dichtung.
Bei Ausbildung der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine als Radmotor ist zweckmäßigerweise das Trägerfeil mit einer Vorrichtung zur Befestigung an einem fahrzeugfesten Bauteil versehen.
Eine hinsichtlich Fertigungsaufwand und Befestigungssicherheit günstige Lösung besteht darin, daß die Vorrichtung als Ringflansch mit konzentrischen Bohrungen ausgebildet ist.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Hubscheibe als Mehrhubscheibe ausgebildet ist. Dadurch wird ein großes Schluckvolumen der Axialkolbenmaschine erzielt.
Ein solcher Radmotor kann daher bei entsprechender Dimensionierung als Langsamläufer ausgebildet sein. Das bisher bei Verwendung einer Axialkolbenmaschine als Radmotor regelmäßig erforderliche, dem Hydromotor zur Reduzierung der Ausgangsdrehzahl nachgeschaltete, ein- oder mehrstufige Getriebe entfällt daher.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren in mehreren Varianten beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine mit konstantem Volumen und Steuerung in der Hubscheibe,
2 eine Draufsicht auf den Grundkörper des Trägerteils der Axialkolbenmaschine nach 1,
3 einen Schnitt durch eine erste Variante der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine mit konstantem Volumen und Steuerung in der Kompensationseinrichtung,
4 einen Schnitt durch die in 3 dargestellte Axialkolbenmaschine entsprechend der Linie IV-IV in 3,
5 einen Schnitt durch eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine mit konstantem Volumen, Steuerung in der Kompensationseinrichtung und Lamellenbremse am hubscheibenfernen Ende des Achszapfens und
6 einen Schnitt durch eine dritte Variante der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine mit verstellbarem Volumen, Steuerung in der Kompensationseinrichtung und Lamellenbremse am hubscheibenfernen Ende des Achszapfens.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Radmotor ausgebildet. Sie besteht im wesentlichen aus einem feststehenden Trägerteil 1 und einem rotierenden Abtriebsteil 2. Das Trägerteil weist einen Grundkörper 3 mit einer angeformten Hubscheibe 4 und einem Achszapfen 5 auf. Der Achszapfen 5 und der Grundkörper 3 sind bevorzugt einstückig miteinander ausgebildet. Die Hubscheibe 4 kann als Mehrhubscheibe ausgebildet sein.
Auf dem Achszapfen 5 ist mittels zweier als Kegelrollenlager ausgebildeter Schrägwälzlager 6a, 6b in O-Anordnung eine Zylindertrommel 7 gelagert. Zu diesem Zweck weist die Innenmantelfläche der Zylindertrommel 7 Aufnahmebohrungen für die Schrägwälzlager 6a, 6b auf. Die Zylindertrommel 7 ist in das Abtriebsbauteil 2 integriert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zylindertrommel 7 mit dem Abtriebsbauteil 2 identisch und weist infolgedessen eine mit diesem gemeinsame Lagerung auf. Die Lagerung stellt daher sowohl eine Radlagerung als auch die Lagerung der Zylindertrommel 7 dar.
Die Zylindertrommel 7 weist Bohrungen 8 mit darin längsbeweglichen Kolben 9 auf. Jeder Kolben 9 ist in Richtung zur Hubscheibe 4 federkraftbeaufschlagt und stützt sich durch einen als kugelsegmentförmige Linse ausgebildeten Gleitkörper 10 auf der Hubscheibe 4 ab. Die Hubscheibe 4 weist eine Steuernieren 11a und 11b enthaltende Steuerfläche 12 auf. Zwischen der Hubscheibe 4 und den Gleitkörpern 10 ist eine mit der Zylindertrommel 7 drehsynchron rotierende Gleitscheibe 13 angeordnet.
Zur Versorgung der Bohrungen 8 in der Zylindertrommel 7 mit Druckmittel aus den Steuernieren 11a und 11b sind Kanäle in den Kolben 9, den Gleitkörpern 10 und der Gleitscheibe 13 vorgesehen. Die Steuernieren 11a und 11b stehen mit Kanälen im Grundkörper 3 in Verbindung, die in Versorgungsanschlüssen 14 münden, welche an der äußeren Stirnseite des Grundkörpers 3 angeordnet sind (siehe 2).
Die auf die rotierende Zylindertrommel 7 einwirkende Axialkraft, die aus der Beaufschlagung eines Teils der Bohrungen 8 mit unter Hochdruck stehendem Druckmittel herrührt, könnte bspw. über das in der Figur linke Schrägwälzlager 6a auf das feststehende Trägerteil 1 übertragen werden. Dies würde jedoch ein dementsprechend dimensioniertes Lager erfordern. Um einen solchen Kraftfluß zu vermeiden, ist zwischen den Schrägwälzlagern 6a und 6b eine Kompensationseinrichtung 15 zur Einleitung der auf die Zylindertrommel 7 einwirkenden Axialkraft in das Trägerfeil 1 angeordnet.
Die Kompensationseinrichtung 15 enthält einen mit Druckmittel aus der Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine beaufschlagbaren Druckraum 16, der sich zwischen einem ersten Ringkolben 17 und einem zweiten Ringkolben 18 befindet, die beide auf dem Achszapfen 5 angeordnet sind. Der erste Ringkolben 17 weist eine dem Trägerteil 1 zugeordnete, in einer der Hubscheibe 4 entgegengesetzten Richtung wirksame erste Druckfläche 17a auf und ist gegen axiale Verschiebung in dieser Richtung dadurch gesichert, daß er am Innenring des in der Figur linken, also hubscheibenfernen Schrägwälzlagers 6a anliegt. Der zweite Ringkolben 18 weist eine der Zylindertrommel 7 zugeordnete, in Richtung zur Hubscheibe 4 wirksame zweite Druckfläche 18a auf sowie eine Kompensationsfläche 18b, mit der er gegen eine rotierende Ringfläche 7a hydrostatisch entlastet anliegt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem drehfest mit der Zylindertrommel 7 verbundenen Zwischenteil 7b gebildet ist.
Damit der Druckraum 16 stets mit der Hochdruck führenden Seite der Axialkolbenmaschine verbunden ist, ist er an den Ausgang eines Wechselventils 19 (siehe 2) angeschlossen, dessen erster Eingang 19a mit der Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine und dessen zweiter Eingang 19b mit der Niederdruckseite in Verbindung steht.
Das Abtriebsteil 2 (Zylindertrommel 7) ist zur Aufnahme einer Radfelge mit einer Felgenzentrierung 20 und mit Gewindebohrungen 21 für den Anbau der Radfelge versehen. Die Gewindebohrungen 21 sind zumindest teilweise zwischen den Bohrungen 8 der Zylindertrommel 7 angeordnet, um einen möglichst kleinen Teilkreisdurchmesser zu erzielen.
Zwischen dem Trägerteil 1 und dem Abtriebsteil 2 ist eine als Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildete Bremse 22 angeordnet. Die zugehörige kolbenförmige Bremsbetätigungseinrichtung 23, die zum Lösen der Bremse vorgesehen ist, befindet sich im Grundkörper 3 des Trägerteils 1.
Die Federspeicher-Lamellenbremse weist einen Bremslamellenträger 24 auf, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel an dem Abtriebsteil 2 (Zylindertrommel 7) angeformt und auf der der Hubscheibe 4 zugewandten Seite der Zylindertrommel 7 an deren Außenmantelfläche in einem Bereich angeordnet ist, der axial an die Mündungen der Bohrungen 8 in Richtung zur Hubscheibe 4 anschließt.
An der Zylindertrommel 7 ist benachbart der Hubscheibe 4 ein Radialflansch 25 angeformt, der sich axial innerhalb eines büchsenförmigen Axialfortsatzes 26 des Trägerteiles 1 (Grundkörper 3) befindet. Der Axialfortsatz 26 dient der Aufnahme eines Wellendichtrings 27.
Zwecks Befestigung der als Radmotor ausgebildeten Axialkolbenmaschine an einem fahrzeugfesten Bauteil ist darüber hinaus der Grundkörper 3 des Trägerteils 1 mit einem Ringflansch 28 mit konzentrischen Bohrungen 29 versehen.
Die Anordnung des Ringflansches 28 ist auch in 2 dargestellt. Am oberen Ende des Grundkörpers sind eine Bremsanschlußbohrung 30 für die Bremsbetätigungseinrichtung 23 sowie eine Tankanschlußbohrung 31 vorgesehen.
Die in 3 dargestellte Variante des Ausführungsbeispieles unterscheidet sich vom Gegenstand der 1 und 2 dadurch, daß die Steuerung nicht in die Hubscheibe 4 sondern in die Kompensationseinrichtung 15 integriert ist.
Hierbei ist der Druckraum 16 radial zweigeteilt. Es entsteht dabei ein erster Druckraum 16a, der durch eine Bohrung 160a an die Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine angeschlossen ist, und ein zweiter Druckraum 16b, der durch eine Bohrung 160b an die Niederdruckseite angeschlossen ist. In der Kompensationsfläche 18b, die der Steuerfläche 12 entspricht, sind außenliegende Steuernieren 11a, 11b und radial innenliegende Kompensationsnieren 32a und 32b angeordnet, die mit den Druckräumen 16a und 16b über Kreuz verbunden sind (siehe hierzu auch 4).
Die Steuerniere 11a und die Kompensationsniere 32b sind somit an die Bohrung 160a angeschlossen, während die Steuerniere 11b und die Kompensationsniere 32a mit der Bohrung 160b in Verbindung stehen.
Da die Steuernieren 11a, 11b zur Druckmittelversorgung der Bohrungen 8 in der Zylindertrommel 7 vorgesehen sind, also größere Mengen an Druckmittel fließen müssen, während die Kompensationsnieren 32a, 32b lediglich der Erzeugung einer definierten Axialkraft dienen und geringe Mengen an Druckmittel zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Kompensationsdruckes ausreichend sind, ist die Verbindung dergestalt, daß die Steuernieren 11a, 11b über Kanäle 33a, 33b an die Druckräume 16a, 16b angeschlossen sind, welche Kanäle 34a, 34b einen größeren Querschnitt aufweisen als die Kanäle 32, 32b, die dem Anschluss der Kompensationsnieren 32a, 32b an die Druckräume 16a, 16b dienen.
Den Steuernieren 11a, 11b gegenüberliegend münden in einer rotierenden Gegenfläche 70 der Zylindertrommel Verbindungskanäle 35 zu den Bohrungen 8. Die Gegenfläche 70 dient in Zusammenwirkung mit den Steuernieren der Steuerung der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine. Sie übernimmt darüber hinaus die von der Kompensationseinrichtung 15 erzeugte definierte Axialkraft und entspricht somit der rotierenden Ringfläche 7a des Ausführungsbeispiels nach 1.
Damit die Kompensationsfläche 18b mit den Steuernieren 11a und 11b auch bei niedrigem Druck an der Gegenfläche 70 der Zylindertrommel 7 anliegt, ist der zweite Ringkolben 18 in Richtung zur Zylindertrommel 7 federkraftbeaufschlagt.
Die in 5 dargestellte Variante des Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine nach 3 dadurch, dass bei unveränderter Anordnung des Wellendichtrings 27 im Bereich des Grundkörpers 3 des Trägerteils 1 die Bremse 22 am schrägscheibenfernen Ende des Achszapfens 5 in einem an die Zylindertrommel axial anschließenden Bereich angeordnet ist.
Hierbei ist ein Bremslamellenträger 24a mit dem Achszapfen 5 des Trägerteils 1 drehfest verbunden. Die kolbenförmige Bremsbetätigungseinrichtung 23 ist bevorzugt durch eine Tellerfeder 36 beaufschlagt. Die zum Lösen der Lamellen-Federspeicher bremse erforderliche Druckmittelzufuhr erfolgt duch einen in den Achszapfen 5 eingebrachten Kanal 37. Die beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß die Bremse 22 zu Wartungs- und Kontrollzwecken leichter zugänglich ist. Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine muß dazu nicht zerlegt werden.
Die in 6 dargestellte Variante des Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine nach 5 dadurch, daß das Hubvolumen verstellbar ist. Zu diesem Zweck sind in dem Grundkörper 3 des Trägerteils 1 eine Stelleinrichtung 38 und eine Lagerung 39 für eine verstellbare Hubscheibe 4a angeordnet.

Claims

Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, insbesondere Radmotor, mit einem feststehenden Trägerteil und einem rotierenden Abtriebsteil, wobei das Trägerteil einen Grundkörper und einen axial daran anschließenden Achszapfen aufweist, auf dem eine Zylindertrommel angeordnet ist, die zur Übertragung eines Drehmoments mit dem Abtriebsteil drehsynchron verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindertrommel (7) in das Abtriebsteil (2) integriert ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindertrommel (7) einstückig mit dem Abtriebsteil (2) gebildet ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindertrommel (7) eine mit dem Abtriebsteil (2) gemeinsame Lagerung auf dem Trägerteil aufweist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung des Abtriebsteils (2) auf dem Trägerteil (1) zwei Schrägwälzlager (6a, 6b) in O-Anordnung auf dem Achszapfen (5) angeordnet sind.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmantelfläche der Zylindertrommel (7) Aufnahmebohrungen für die Schrägwälzlager (6a, 6b) aufweist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zylindertrommel Bohrungen mit darin längsbeweglichen Kolben enthält, die jeweils mittels eines Gleitkörpers mit einer Hubscheibe in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (4) im Bereich des Grundkörpers (3) des Trägerteils (1) angeordnet ist und die Steuerung der Druckmittelversorgung der Bohrungen (8) innerhalb der Axialerstreckung von Hubscheibe (4) und Zylindertrommel (7).
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (1) eine Kompensationseinrichtung (15) zur Einleitung der auf die Zylindertrommel (7) einwirkenden Axialkraft in das Trägerteil (1) aufweist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (15) axial zwischen den Schrägwälzlagern (6a, 6b) angeordnet sind.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (15) einen mit Druckmittel aus der Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine beaufschlagbaren Druckraum (16) enthält, der eine dem Trägerteil (1) zugeordnete, in einer der Hubscheibe (4) entgegengesetzten Richtung wirksame erste Druckfläche (17a) und eine der Zylindertrommel (7) zugeordnete, in Richtung zur Hubscheibe (4) wirksame zweite Druckfläche (18a) aufweist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckfläche (17a) an einem auf dem Achszapfen (5) angeordneten Ringkolben (17) gebildet ist, der in einer der Hubscheibe (4) entgegengesetzten Richtung gegen axiale Verschiebung auf dem Achszapfen (5) gesichert ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckfläche (18a) an einem zweiten Ringkolben (18) angeformt ist, der mit einer Kompensationsfläche (18b) mittelbar oder unmittelbar gegen die rotierende Zylindertrommel (7) hydrostatisch entlastet anliegt.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (16) an den Ausgang eines Wechselventils (19) angeschlossen ist, dessen erster Eingang (19a) mit der Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine und dessen zweiter Eingang (19b) mit der Niederdruckseite in Verbindung steht.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (4) an dem Grundkörper (3) des Trägerteils (1) angeformt ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Druckmittelversorgung der Bohrungen (8) in die Hubscheibe (4) integriert ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuernieren (11a, 11b) enthaltende Steuerfläche (12) an der Hubscheibe (4) angeordnet ist und sich zwischen der Steuerfläche (12) und den Gleitkörpern (10) eine mit der Zylindertrommel (7) drehsynchron rotierende Gleitscheibe (13) befindet, wobei zur Versorgung der Bohrungen (8) in der Zylindertrommel (7) mit Druckmittel Kanäle in den Kolben (9), den Gleitkörpern (10), der Gleitscheibe (13) und der Hubscheibe (4) vorgesehen sind.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Druckmittelversorgung der Bohrungen (8) in die Kompensationseinrichtung (15) integriert ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (16) radial zweigeteilt ist, wobei der erste Druckraum (16a) an die Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine angeschlossen ist und der zweite Druckraum (16b) an die Niederdruckseite, wobei in der Kompensationsfläche radial (18b) außenliegende Steuernieren (11a, 11b) und radial innenliegende Kompensationsnieren (32a, 32b) angeordnet sind, die mit den Druckräumen (16a, 16b) über Kreuz verbunden sind, und wobei den Steuernieren (11a, 11b) gegenüberliegend in einer rotierenden Gegenfläche (70) der Zylindertrommel (7) Verbindungskanäle (35) zu den Bohrungen (8) münden.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ringkolben (18) in Richtung zur Gegenfläche (70) der Zylindertrommel (7) federkraftbeaufschlagt ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundkörper (3) des Trägerteils (1) eine Stelleinrichtung (38) und eine Lagerung (39) für eine verstellbare Hubscheibe (4a) angeordnet sind.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkörper (10) als kugelsegmentförmige Linsen ausgebildet sind.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (9) jeweils durch in den Bohrungen (8) angeordnete Federn in Richtung zur Hubscheibe (4) beaufschlagt sind.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (2) zur Aufnahme zumindest einer Radfelge mit einer Felgenzentrierung (20) und Gewindebohrungen (21) für den Anbau der Radfelge versehen ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen (21) zumindest teilweise zwischen den Bohrungen (8) der Zylindertrommel (7) angeordnet sind.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Trägerteil (1) und dem Abtriebsteil (2) eine Bremse (22), insbesondere eine Federspeicher-Lamellenbremse angeordnet ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremsbetätigungseinrichtung (23) in dem Trägerteil angeordnet ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bremslamellenträger (24) mit dem Abtriebsteil (2) verbunden oder an diesem gebildet ist und auf der der Hubscheibe (4) zugewandten Seite der Zylindertrommel (7) an deren Außenmantelfläche in einem Bereich angeordnet ist, der axial an die Mündungen der Bohrungen (8) in Richtung zur Hubscheibe (4) anschließt.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremslamellenträger (24a) mit dem Trägerteil (1) verbunden oder an diesem gebildet ist und am hubscheibenfernen Ende des Achszapfens (5) zusammen mit einer Bremsbetätigungseinrichtung (23) in einem an die Zylindertrommel (7) axial anschließenden Bereich angeordnet ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindertrommel (7) einen der Hubscheibe (4) benachbarten Radialflansch (25) aufweist, der sich axial innerhalb eines büchsenförmigen Axialfortsatzes (26) des Trägerteiles (1) befindet, wobei radial zwischen dem Radialflansch (25) und dem Axialfortsatz (26) Mittel zum Abdichten vorgesehen sind, insbesondere ein Wellendichtring (27).
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (1) mit einer Vorrichtung zur Befestigung an einem fahrzeugfesten Bauteil versehen ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Ringflansch (28) mit konzentrischen Bohrungen (29) ausgebildet ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe als Mehrhubscheibe ausgebildet ist.