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Gebiet der Technik
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Diese Offenbarung betrifft das Gebiet von Hydraulikgetriebevorrichtungen, umfassend hydrostatische Kolbenvorrichtungen wie Motoren, speziell Axialkolben-Hydraulikmotoren mit variablem Hubraum und noch spezieller Hydraulikmotoren mit gebogener Achse.
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Stand der Technik
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Im Allgemeinen können Kolbenhydraulikvorrichtungen Axialkolbenmaschinen oder Radialkolbenmaschinen sein. Variable Axialkolben-Hydraulikvorrichtungen können Vorrichtungen vom Typ mit gebogener Achse sein. Bei Axialkolbenvorrichtungen vom Typ mit gebogener Achse befinden sich die Kolben in einem Winkel zur Antriebswelle und Druckscheibe. Hydraulikvorrichtungen vom Typ mit gebogener Achse können als Pumpen oder Motoren betrieben werden.
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Eine Hydraulikgetriebevorrichtung kann einen Hydraulikmotor mit gebogener Achse umfassen, der an eine Rädergetriebevorrichtung gekoppelt ist.
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Kolbenhydraulikvorrichtungen mit variabler Verdrängung umfassen einen Zylinderblock, der die Kolben trägt. Der Zylinderblock dreht sich um eine erste Achse. Die Vorrichtungen umfassen auch eine Welle oder einen Rotor, die/der dazu ausgelegt ist, sich an ein Getriebe oder eine Antriebswelle zu koppeln, die sich um eine zweite Drehachse, auch als die Getriebeachse bezeichnet, dreht. Durch diese Welle wird mechanische Arbeit, die für das Zusammendrücken von Fluid (im Fall der Pumpen) ausgeführt wird, oder mechanische Arbeit (im Fall der Motoren) durch den Druck des Betriebsfluides bestimmt.
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In Vorrichtungen vom Typ mit gebogener Achse sind die erste und die zweite Achse geneigt. Die relative Neigung dieser Achsen ist variiert, um den Hub der Kolben zwischen den Totpunkten und dementsprechend die Verdrängung der Maschine zu variieren. Für eine variierende Verdrängung in der Vorrichtung vom Typ mit gebogener Achse ist die Neigung des Zylinderblocks variiert.
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Vorrichtungen mit gebogener Achse können dazu ausgelegt sein, ein trockenes Gehäuse aufzuweisen, um Energieverlust durch Spritzen zu reduzieren. Insbesondere kann die Trockengehäusebauart den in das Getriebegehäuse integrierten Hydraulikmotor umfassen. Der Hydraulikmotor kann in einem separaten Motorgehäuse enthalten sein, das im Getriebegehäuse umschlossen ist. Alternativ kann der Hydraulikmotor ein Motorgehäuse aufweisen, das mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
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US2015354355 offenbart eine hydraulische Axialkolbenmaschine der Trockengehäusebauart, deren Gehäuse für eine Verbindung mit einem Getriebegehäuse bereitgestellt ist, um ein fluiddichtes Gesamtgehäuse auszubilden. Das Gehäuse nimmt eine Antriebsanordnung auf, die mittels einer Einstellvorrichtung eingestellt werden kann und die zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit dient, und weist eine Antriebswelle auf, die operativ mit der Antriebsanordnung verbunden ist und die in dem Gehäuse mittels Lagern montiert ist, sodass sie um ihre Längsachse drehbar ist, wobei weder die Antriebsanordnung noch die Antriebswelle oder die Lager davon in einem Sumpf der Hydraulikflüssigkeit laufen.
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Die vorliegende Offenbarung ist zumindest zum Teil auf die Verbesserung oder Überwindung eines oder mehrerer Aspekte der Vorrichtung nach dem Stand der Technik gerichtet. Insbesondere auf das Verbessern der gesamten Belastung und Zuverlässigkeit einer Trockengehäuse-Axialkolben-Hydraulikvorrichtung.
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Die vorliegende Offenbarung ist zumindest zum Teil auf die Verbesserung oder Überwindung eines oder mehrerer Aspekte des Systems nach dem Stand der Technik gerichtet.
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Abriss der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung beschreibt eine Hydraulikgetriebevorrichtung, umfassend ein Gehäuse; einen in dem Gehäuse positionierten hydrostatischen Motor mit gebogener Achse, wobei der hydrostatische Motor mit gebogener Achse eine Kolbenantriebsanordnung umfasst; eine Antriebswelle mit einem Wellenabschnitt und einem Flanschabschnitt, wobei die Antriebswelle an mindestens einer Lagerregion, positioniert an dem Wellenabschnitt, drehbar in dem Gehäuse gestützt ist, und am Flanschabschnitt operativ mit der Kolbenantriebsanordnung gekoppelt ist; und eine Verzahnungsanordnung, bereitgestellt an der Antriebswelle und positioniert im Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsanordnung zwischen der mindestens einen Lagerregion und der Kolbenantriebsanordnung positioniert ist.
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Figurenliste
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Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, besser verstanden, in denen:
- 1 eine Querschnittsansicht durch eine erste Ausführungsform der Hydraulikgetriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
- 2 eine Variante der Verzahnungsanordnung von 1 ist;
- 3 eine perspektivische Ansicht des Antriebsstrangs von 1 ist;
- 4 eine Querschnittsansicht durch eine zweite Ausführungsform der Hydraulikgetriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
- 5 eine Schnittansicht durch die Drehgruppe der Hydraulikgetriebevorrichtung von 4 ist, und
- 6 eine perspektivische Ansicht des Antriebsstrangs von 4 und 5 ist.
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Ausführliche Beschreibung
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Die Offenbarung betrifft allgemein eine Hydraulikgetriebevorrichtung für die Übertragung von Energie. Die 1, 2, 4 und 5 veranschaulichen die Hydraulikgetriebevorrichtung 10. Die Hydraulikgetriebevorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12, einen Hydraulikmotor 14, eine Kolbenantriebsanordnung 16, eine Antriebswelle 18 und mindestens eine Lagerregion 20 und eine Verzahnungsanordnung 22. Bezug nehmend auf die 1, 2 und 4 umfasst die Hydraulikgetriebevorrichtung 10 ferner eine getriebene Welle 32. Die getriebene Welle 32 ist mit einem getriebenen Zahnrad 33 versehen. Der Hydraulikmotor 14 ist ein Hydraulikmotor mit gebogener Achse.
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Bezug nehmend auf die 1, 2, 4 und 5, ist das Gehäuse 12 dazu ausgelegt, den hydrostatischen Motor 14 mit der Kolbenantriebsanordnung 16, der Antriebswelle 18, der mindestens einen Lagerregion 20 und der Verzahnungsanordnung 22 aufzunehmen. Bezug nehmend auf die 1, 2 und 4, erstreckt sich die getriebene Welle 32 durch das Gehäuse 12. Das getriebene Zahnrad 33 ist im Gehäuse 12 aufgenommen.
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Das Gehäuse 12 weist ein erstes Gehäuseteil 24 und ein zweites Gehäuseteil 26 auf. Das erste Gehäuseteil 24 ist mit dem zweiten Gehäuseteil 26 abdichtend verbunden. Das erste Gehäuseteil 24 kann durch mechanische Verbindungen mit dem zweiten Gehäuseteil 26 verbunden sein. Dichtungsmittel wie O-Ringe können für eine fluiddichte Verbindung genutzt werden.
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1 veranschaulicht in der ersten Ausführungsform, dass das erste Gehäuseteil 24 die Antriebswelle 18, die mindestens eine Lagerregion 20, die Verzahnungsanordnung 22 und die getriebene Welle 32 aufnimmt. Das zweite Gehäuseteil 26 nimmt den hydrostatischen Motor 14 mit der Kolbenantriebsanordnung 16 auf. Das getriebene Zahnrad 33 befindet sich im ersten Gehäuseteil 24.
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4 veranschaulicht in der zweiten Ausführungsform, dass das erste Gehäuseteil 24 einen Teil der Antriebswelle 18, die mindestens eine Lagerregion 20 und einen Teil der getriebenen Welle 32 aufnimmt. Das zweite Gehäuseteil 26 nimmt den hydrostatischen Motor 14 mit der Kolbenantriebsanordnung 16, einen Teil, der Antriebswelle 18, einen Teil der getriebenen Welle 32 und das getriebene Antriebsrad 33 auf.
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Bezug nehmend auf die 1, 4 und 5 weist das Gehäuse 12 einen oberen Teil 28 und einen unteren Teil 30 auf. Der hydrostatische Motor 14 mit der Kolbenantriebsanordnung 16, die Antriebswelle 18, die Lagerregion 20 und der Verzahnungsanordnung 22 sind im oberen Teil 28 des Gehäuses 12 positioniert. Das Gehäuse 12 weist eine Endkappe 34 auf, die den hydrostatischen Motor 14 einschließt. Die getriebene Welle 32 ist im unteren Teil 30 positioniert.
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Das Gehäuse 12 kann eine Trockengehäusekonfiguration aufweisen. Eine Trockentypkonfiguration ermöglicht, dass die Kolbenantriebsanordnung 16 in einer Umgebung frei von Schmierfluid dreht. Das Entfernen von Schmierfluid kann durch dessen Fluss von dem oberen Teil 28 zum unteren Teil 30 auftreten. Das Gehäuse 12 kann einen Ölsumpf 36 aufweisen, der an dessen Boden bereitgestellt ist. Der Ölsumpf 36 ist im unteren Teil 30 unter der getriebenen Welle 32 positioniert.
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Der Ölsumpf 36 ist bereitgestellt, um Schmierfluid zu enthalten. Das Schmierfluid kann seinen Ursprung im hydrostatischen Motor 14 oder in der Verzahnung im Hydraulikgetriebeantrieb 10 haben. Aus dem Ölsumpf 36 kann das hineingeflossene Schmierfluid durch solche Mittel wie Pumpen (nicht gezeigt) entfernt und in einen Behälter (nicht gezeigt) geleitet und/oder wieder Schmiermittelkanälen (nicht gezeigt) zugeführt werden. Die Hydraulikvorrichtung 10 könnte mit einem geeigneten Schmiersystem (nicht gezeigt) versehen sein, das den Schmierölstand im Ölsumpf 36 regeln kann.
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Der Hydraulikmotor 14 ist im Gehäuse 12 positioniert. Der Hydraulikmotor 14 umfasst die Kolbenantriebsanordnung 16. Die Kolbenantriebsanordnung 16 umfasst einen Zylinderblock 46 mit einer Vielzahl von Zylinderanordnungen 48. Der Zylinderblock 46 ist um eine Drehachse A drehbar. Der Zylinderblock 46 ist drehbar im Gehäuse 12 gestützt. Der Zylinderblock 46 ist drehbar im zweiten Gehäuseteil 26 gestützt. Die Zylinderanordnungen 48 sind relativ zur Drehachse A radial im Zylinderblock 46 positioniert. Die Zylinderanordnungen 48 sind um die Drehachse A in einem Winkel zueinander beabstandet.
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Jede Zylinderanordnung 48 umfasst einen Zylinder 50 und einen Kolben 52. Die Kolben 52 werden in den Zylindern 50 ausgefahren und zurückgezogen. Die Kolben 52 weisen einen Kolbenkopf 44 auf. Der Kolbenkopf 44 ist außerhalb des Zylinders 50 positioniert. Der Kolben 52 bewegt sich im Zylinder 50 während eines Hubs des Kolbens 52. Der Zylinderblock 46 kann Leitungen zum Durchgang von Fluid zu den Zylindern 50 zum Ausfahren oder Zurückziehen der Kolben 52 umfassen.
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Die Antriebswelle 18 weist eine Längsachse B auf. Die Antriebswelle 18 kann eine Eingangswelle eines Getriebesystems sein. Die Antriebswelle 18 kann einen Wellenabschnitt 38 und einen Flanschabschnitt 40 aufweisen. Der Flanschabschnitt 40 kann sich an einem Abschlussende der Antriebswelle 18 befinden. Der Flanschabschnitt 40 weist eine erste Seite39, eine zweite Seite 41 und eine Außenfläche 43 auf, die die erste und zweite Seite 39, 41 verbindet. Die Außenfläche 43 erstreckt sich um den Flanschabschnitt 40. Die erste und zweite Seite 39, 41 liegen einander gegenüber. Die zweite Seite 41 ist dazu ausgelegt, Aufnahmen 42 zur Aufnahme der Kolbenköpfe 44 aufzuweisen. Der Wellenabschnitt 38 erstreckt sich von der ersten Oberfläche 39 des Flanschabschnitts 40.
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Die Antriebswelle 18 ist operativ an die Kolbenantriebsanordnung 16 gekoppelt. Die Antriebswelle 18 ist am Flanschabschnitt 40 an die Kolbenantriebsanordnung 16 gekoppelt. Die Kolbenantriebsanordnung 16 ist an der zweiten Seite 41 an den Flanschabschnitt 40 gekoppelt. Die Antriebswelle 18 ist ohne intervenierende/n Welle oder Rotor an die Kolbenantriebsanordnung 16 gekoppelt. Das Ausfahren oder Einziehen der Kolben 52 bewirkt eine Drehung der Antriebswelle 18.
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Die Antriebswelle 18 ist im Gehäuse 12 drehbar gestützt. Die Antriebswelle 18 ist in mindestens einer Lagerregion 20 drehbar gestützt. Die mindestens eine Lagerregion 20 ist am Wellenabschnitt 38 positioniert. Das Gehäuse 12 weist eine Lageraufnahmeregion 60 auf, die mit der mindestens einen Lagerregion 20 korrespondiert. Die Antriebswelle 18 ist drehbar gestützt, sodass sie um die Längsachse B drehbar ist. Mit Bezugnahme auf die 1 und 2, in der zweiten Ausführungsform, ist die mindestens eine Lagerregion 20 vom Flanschabschnitt 40 beabstandet. Bezug nehmend auf 4, in der zweiten Ausführungsform, ist die mindestens Lagerregion 20 dem Flanschabschnitt 40 benachbart.
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In einer Ausführungsform umfasst die Hydraulikgetriebevorrichtung 10 ferner eine Lagerregion 54. Die zweite Lagerregion 54 ist der ersten Lagerregion 20 benachbart. Die erste Lagerregion 20 ist zwischen der zweiten Lagerregion 54 und dem Flanschabschnitt 40 positioniert. Das Gehäuse 12 weist eine erste und eine zweite Lageraufnahmeregion 60, 62 auf, die mit der ersten und zweiten Lagerregion 20, 54 korrespondieren.
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Die Antriebswelle 18 ist durch ein erstes Lager 56 und ein zweites Lager 58, positioniert in der ersten bzw. zweiten Lagerregion 20, 54, drehbar an dem Gehäuse 12 montiert. Das erste und zweite Lager 56, 58 sind Schrägrollenlager. Das erste und zweite Lager 56, 58 sind in einer O-Konfiguration positioniert.
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Die Verzahnungsanordnung 22 ist an der Antriebswelle 18 bereitgestellt. Die Verzahnungsanordnung 22 ist im Gehäuse 12 untergebracht. Die Verzahnungsanordnung 22 ist zwischen der mindestens einen Lagerregion 20 und der Kolbenantriebsanordnung 16 positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 steht im Eingriff mit dem getriebenen Zahnrad 33. Die Verzahnungsanordnung 22 ist über das getriebene Zahnrad 33 mit der Antriebswelle 32 verbunden. Drehung der Antriebswelle 18 wird über die mit dem getriebenen Zahnrad 33 im Eingriff stehende Verzahnungsanordnung 22 auf die getriebene Welle 32 übertragen. Die Verzahnungsanordnung 22 kann durch bekannte mechanische Verbindungssysteme wie eine Keilprofilverbindung, Mitnehmerverbindung oder Interferenzverbindung mit der Antriebswelle 18 verbunden sein.
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Die Verzahnungsanordnung 22 umfasst einen Satz von Einkerbungen. Die Einkerbungen sind dazu ausgebildet, mit dem getriebenen Zahnrad 33 im Eingriff zu stehen. Der Satz von Einkerbungen kann als ein Satz von Zähnen ausgebildet sein. Der Satz von Einkerbungen ist um die Antriebswelle 18 bereitgestellt. Der Satz von Einkerbungen ist auf der Oberfläche der Antriebswelle 18 ausgebildet. Der Satz von Einkerbungen kann konzentrisch auf der Antriebswelle 18 angeordnet sein. Der Satz von Einkerbungen kann relativ zur Längsachse B radial auf der Antriebswelle 18 positioniert sein. Der Satz von Einkerbungen kann um die Längsachse B wechselseitig abgewinkelt beabstandet sein. In einer Ausführungsform ist die Verzahnungsanordnung 22 ein Zahnrad. Der Satz von Einkerbungen kann als Zähne des Zahnrades ausgebildet sein.
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In der ersten Ausführungsform, Bezug nehmend auf die 1 bis 3, ist die Verzahnungsanordnung 22 auf dem Wellenabschnitt 38 positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 ist dem Flanschabschnitt 40 benachbart positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 ist um den Wellenabschnitt 38 positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 ist auf der Oberfläche des Wellenabschnitts 38 positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 ist in der Oberfläche des Wellenabschnitts 40 ausgebildet.
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Bezug nehmend auf die 1 und 2, ist die mindestens eine Lagerregion 20 der Verzahnungsanordnung 22 benachbart positioniert. Insbesondere ist die erste Lagerregion 20 der Verzahnungsanordnung 22 benachbart positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 ist zwischen dem Flanschabschnitt 40 und der ersten Lagerregion 20 positioniert. Die erste Lagerregion 20 ist zwischen der Verzahnungsanordnung 22 und der zweiten Lagerregion 54 positioniert. Das erste Lager 56 ist der Verzahnungsanordnung 22 benachbart positioniert.
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In einer Variante der ersten Ausführungsform, Bezug nehmend auf 2, ist die Verzahnungsanordnung 22 einstückig mit der Antriebswelle 18 ausgebildet. In der zweiten Ausführungsform, Bezug nehmend auf die 4, 5 und 6, ist die Verzahnungsanordnung 22 auf dem Flanschabschnitt 40 positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 konzentrisch auf ist dem Flanschabschnitt 40 positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 ist auf der Außenfläche 43 des Flanschabschnitts 40 positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 ist um die Außenfläche 43 positioniert. Die Verzahnungsanordnung 22 ist in der Außenfläche 43 ausgebildet.
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Bezug nehmend auf die 4 und 5, ist die mindestens eine Lagerregion 20 dem Flanschabschnitt 40 benachbart positioniert. Insbesondere ist die erste Lagerregion 20 dem Flanschabschnitt 40 benachbart positioniert. Die erste Lagerregion 20 ist zwischen dem Flanschabschnitt 40 und der zweiten Lagerregion 54 positioniert. Das erste Lager 56 befindet sich dem Flanschabschnitt 40 benachbart. Das erste Lager 56 ist zwischen dem Flanschabschnitt 40 und dem zweiten Lager 58 positioniert.
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Der Fachmann würde erkennen, dass die vorstehenden Ausführungsformen modifiziert oder kombiniert werden können, um die Hydraulikgetriebevorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung zu erhalten.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Diese Offenbarung beschreibt eine Hydraulikgetriebevorrichtung 10 für ein Getriebesystem zum Bewegen eines Fahrzeugs. Die Hydraulikgetriebevorrichtung 10 weist eine reduzierte allgemeine Belastung auf. Die Hydraulikgetriebevorrichtung 10 reduziert die Grundfläche der Fahrzeuginstallation und reduziert die Gesamtlänge der Motorgetriebeanordnung.
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Dementsprechend umfasst diese Offenbarung alle Änderungen und Äquivalente des in den beigefügten Ansprüchen genannten Gegenstands, soweit dies nach geltendem Recht zulässig ist. Darüber hinaus ist jede Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen möglichen Varianten von der Offenbarung abgedeckt, solange hierin nicht anders angegeben.
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Wenn auf technische Merkmale, die in einem der Ansprüche genannt werden, ein Bezugszeichen folgt, sind die Bezugszeichen nur zum Zwecke der Erhöhung der Verständlichkeit der Ansprüche aufgenommen, und daher haben weder die Bezugszeichen noch ihr Fehlen irgendeine begrenzende Wirkung auf die technischen Merkmale, wie oben beschrieben, oder den Schutzumfang irgendeines beanspruchten Elements.
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Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass die Offenbarung in anderen konkreten Formen ausgeführt werden kann, ohne von der Offenbarung oder ihren wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Die oben genannten Ausführungsformen sollen daher in jeder Hinsicht als veranschaulichend, aber nicht als beschränkend für die hierin beschriebene Offenbarung betrachtet werden.
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Der Schutzumfang der Erfindung wird somit durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung angegeben, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und im Äquivalenzbereich der Ansprüche liegen, sollen daher dort eingeschlossen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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