DE2025555A1 - Antriebsanordnung für elektrisches Triebfahrzeug mit einem Reduziergetriebe mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis - Google Patents

Description

• Antriebsanordnung für elektrisches Triebfahrzeug mit einen Reduziergetriebe mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis Es sind bereits Anordnungen filr elelwtrische Triebfahrzeuge.
• -bekannt, bei denen Getriebe mit veränderbaren Übersetzungsver= hältnis vorgesehen sind. Die Umstellung bzw. Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses ist bei den bekannten Anordnungen jedoch nur bei Stillstand des Fahrzeuges durch Austausch von Getrieberädern oder durch einen Zahneingriffumschalt= vorhang möglich. Ein solches elektrisches Trieb fahrzeug mit umschaltbarem Übersetzungsverhältnis des Getriebes ist bekanntlich universell verwendbar und erlaubt in Schnellzug-und Personenzugbetrieb eine große Höchstgeschwindigkeit mit verkleinerter Zugkraft und im Güterzugbetrieb eine beschränkte Höchstgeschwindigkeit mit entsprechend erhöhter Zugkraft.
• Vorteilhaft wäre selbstverständlich ein elektrisches Triebfahr= zeug, das einen Schnellzug im unteren Drehzahlbereich met hoher Zugkraft beschleunigen könnte und das nach Umschaltung den Getriebes mit verminderter Zugkraft eine große Höchstge= schwindigkeit erreicht. Dies ist bei den bekannten Antri@bs= anordnungen jedoch nicht möglich, da dann eine Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses während der wahrt erfolgen müsste.
• Es ist die Aufßabe der Erfindung, eine Antriebsanordnung zu schafen, bei der die Xnderung des tlbersetzungsverllStltnisse3 des Getriebes eines elektrischen Triebfahrzeuges während der Fahrt erfolgen kann.
• Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Rotor des Antriebsmotors auf einer Hohlwelle gelagert ist, konzentrisch innerhalb deren eine zweite Welle gelagert ist, und daß die Sonnenräder eines auf der zweiten Welle an beiden Stirnseiten des lIotors Planetengetriebe vorgesehen sind, dessen Planetenräder auf an Flanschen der Hohlwelle angeordneten Wellen drehbar gelagert sind, und da.R die an der Motorseite angeordneten Sonnenräder und Planeten: ruder einen von den an der anderen .lotorseitc angeordneten Zahnrädern abweichenden Durchmesser aufweisen und daß die innenverzahnten Außenräder mittels Bremsen abbremsbar sind, wobei betriebsmäßig jeweils nur eines der Außenräder festgebremst ist.
• Während des Umschaltens erfolgt in Anlehnung an die Schaltge= triebe von Kraftfahrzeugen keine Drchmomentbelastung. Bei einer Weiterbildung der Erfindung dienen als Antriebseinrichtung en rar die Bremsen des Außenrades hydraulische Stellglieder In Zweckmäßigerweise sind Mittel zur Beeinflussung der elek= trischen Steuerung in Abhängigkeit von der Stellung der Bremsen der Außenräder vorgesehen.
• Diese Mittel zur Beeinflussung der elektrischen Steuerung des Antriebsmotors können erfindungsgemäß im Verhältnis der Drehzahlverhältnisse der beiden Planetengetriebe beeinflußbar sein.
• Zur Vermeidung der Gefahr des Durchgehens des Antriebsmotors beim !Jmschaltungsvorgang ist bei Verwendung eines Gleichstrom: hauptschlußmotors als Antriebsmotor die Steuerung der Bremsen so gestaltet, daß während des Umschaltvorganges von dem einen auf das andere Übersetzungsverhältnis beide Bremsen wenigstens mit einem Teil ihrer Bremskraft fest bremsbar sind.
• Weitere Einzelheiten und vorteilbafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschrichenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungs= beispiel.
• Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen Einzelachskardanantrieb für ein elektrisches Triebfahrzeug mit der erfindungs= gemäßen Umschalteinrichtung.
• Fig. 2 einen Schnitt längs der Linien a, u durch das eine Planetengetriebe.
• In der Zeichnung ist mit 1 der Antriebsmotor und mit 2 die Treibachse mit den beiden Treibrädern bezeichnet. Der Rotor aos Motors ist auf einer liohlwolle 3 angeordnet, die im Motor= gehäuse gelagert ist. Innerhalb der Hohlwelle ist die Getriehe= zelle 4 mittels Wälzlagern drehbar gelagert. Auf der Getriebe: welle sind an den beiden Stirnseiten des Motors Zahnräder 33 bzw. 63 als Sonnenrädor der Planetengetriebe 5 bzw. 6 befestigt. Die Sonnenräder haben verschieden große Durchmesser.
• Auf an den Enden der Mortorhohlwelle angebrachten Flanschen-31 sind Bolzen 52 bzw. 62 befestigt, auf denen Planetenräder 51 bzw. 61 drehbar gelagert sind und die mit den Sonnenrädern 53 bzw. 63 kämmen, Auch die Planetenräder 51 bzw. 61 besitzen - wie die beiden Sonnenräder - verschieden große Durchmesser. Die Planeten: räder 61 bzw. 51 kämmen außenseitig mit je einem innenverzahnten Zahnkranz 54 bzw. 64. Diese Zahnkränze sind außen zylindrisch ausgebildet. Auf ihren äußeren Flächen greifen jeweils Brems= vorrichtungen 35 bzw. 65 an.
• Von diesen ist jeweils nur eine betriebsmäßig abgebremst.
• Es ist dann jeweils das Übersetzungsverhältnis wirksam, das dem Planetengetriebe mit dem abgebremsten Zahnkranz 54 bzw.
• 64 entspricht.
• Auf der Getriebewelle 4 ist weiterhin ein Ritzel 7 befestigt, das mit einem Großrad 8 kämmt, das ebenfalls fest im Hahmen bzw. Drehgestell gelagert ist. Bei dem Ausführungsbeispiel erfolgt die Kraftübertragung vom im Rahmen bzw. Drehgestell arehbar gelagerten Großrad über eine Kardanhohlwelle auf die rnreibachse und Treibrader 2.
• Bei einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses wird fol= gendermaßen verfahren: Es sei angenommen, daß das linke Planeten= getriebe 3 abgebremse ist, so daß das Übersetzungsverhältnis dieses Getriebes wirksam ist. Zur Ümschaltung wird die brems= vorrichtung 55 golöst und gleichzeitig die Drehzahl des Motors im Vorhältnis der Übersetzungsverhältnisse von Getriebe 55 zu Getriebe 56 herabgesetzt. Anschliessend wird die Bremse 65 des Getriebes 6 angezogen, womit dieses Getriebe mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis die Kraftübertragung übernimmt.
• Der Motor, der bei Antrieb er das Getriebe 5 seine höchste Drehzahl erreicht haben mochte, kann nunmehr wieder auf seine höchste Drehzahl beschleunigt werden, wodurch sich die Geschwin= digkeit des Triebfahrzeuges auf eine im Verhältnis der Über= setzungsverhältnisse höhere Geschwindigkeit erhöht.
• Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich selbstverständlich auch bei einer Antriebsanordnung mit im Drehgestell fest gelagertem Motor, sowie Getriebe und Hohlwelle, bei denen die Kraftübertragung von der Hohlwelle auf die Treibachse durch elastische Glieder erfolgt, anwenden. @benso ist es nicht erforderlich, daß der Antriebsmotor parallel zu den Treibachsen angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich ebenso gut bei einen. Antriebsmotor verwenden, dessen Welle in Längsrichtung des Triebfahrzeuges angeordnet ist.
• In diesem Falle tritt an Stelle des Stirnradgetriebes ein Achswinkelgetriebe.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Antriebsanordnung für elektrisches Triebfahrzeug mit einem Reduziergetriebe mit veränderlicher Übersetzung, d a= d u r c ;1 g e e 1; e n n z e 1 c h n e t, daß der Rotor des Antriebsmotors (1) auf einer Nohlwelle (3) gelagert ist, konzentrisch innerhalb deren eine zweite Welle (4) gelagert ist, und daß an beiden Stirnseiten des Motors auf der zweiten Welle (4) die Sonnenräder (53, 63) je eines Planetengetriebes (5,6) vorgesehen Silld, dessen Planetenräder (51 bzw. 61) auf an Flanschen (31) der Hohlwelle angeordneten Wellen ()2 bzw. o2) drehäar gelagert sind, und daß die an der einen Motorseite angeordneten Sonnenräder (53) und Planetenräder (51) einen von den an der anderen Motorseite angeordneten Zahnrädern (61 bzw. o3) abweichenden Durchmesser aufweisen unu daß die.

innenverzahnten Außenräder (54 bzw. 64) mittels @remsen (55 Dzir. 65) abbremsbar sind, wobei betriebsmäßig jeweils nur eines der Außenräder (54 bzw. 64) festgebremst ist.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinrichtung für die Bremsen (55 bzw.

65) hydraulische Stellglieder dienen.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß Mittel zur Beeinflussung der elektrischen Steuerung -des Antriebsmotors (1) in Abhängigkeit von der Stellung der bremsen (55 bzw. 65) vorgesehen sind.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Beeinflussung der elektrischen Steuerung der Drehzahl des Antriebs-motors (1) in umgekehrten Ver= hältnis der Übersetzungsverhältnisse der: beiden Planeten getriebe (5 bzI,I.'6) vorgesehen sind.

5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Gleich= stromhauptschlußmotors als Antriebsmotor die Steuerung der Bremsen (55 bzw. 65) so gestaltet ist, daß während des Umschaltvorganges von dem einen auf das andere Ueber: setzungsverhältnis beide Bremsen wenigstens mit einem Teil ihrer Bremskraft fest bremsbar sind.