DE2145608B2 - Einachsige Fahrzeug-Antriebseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einachsige Fahrzeug-Antriebseinheit mit an beiden Seiten befindlichen, antreibbaren Fahrzeugrädern und mit einer zwischen diesen angeordneten Stützwalze, die aus einem am Fahrzeugrahmen drehbar gelagerten, hohlen Tragkörper und einem auf dem Tragkörper drehbar gelagerten Mantel besteht und innerhalb deren ein Motor zum Antrieb des Mantels über ein Planetengetriebe untergebracht ist, dessen Außenrad aus einem am Mantel sitzenden, innenverzahnten Kranz besteht und dessen Planetenrad an einer Stirnwand

ίο des Tragkörpers gelagert ist, wobei die Achsen der Fahrzeugräder gegenüber der Achse des Tragkörpers versetzt angeordnet sind, so daß durch Drehen des Tragkörpers gegenüber dem Fahrzeugrahmen wahlweise die Fahrzeugräder auf dem Boden abgesetzt und die Stützwalze vom Boden abgehoben oder die Fahrzeugräder vom Boden abgehoben und die Stützwalze auf dem Boden abgesetzt werden können bzw. kann.
Bei einer aus der deutschen Auslegeschrift 1172 964 bekannten Fahrzeug-Antriebseinheit dieser Art besteht der Tragkörper aus einer Trommel, die mit an ihren Stirnwänden sitzenden Kragen in ringförmigen Teilen des Fahrzeugrahmens drehbar gelagert ist. Außermittig zu ihrer Drehachse sitzen an den Stirnwänden hohle Achsstummel mit die Fahrzeugräder tragenden Kurbelarmen. Im Inneren der Trommel ist an einer Zwischenwand der Motor befestigt, der auch zum Antreiben der Fahrzeugräder dient. Das geschieht über ein an zwei Zwischenwänden der Trommel angeordnetes Differentialgetriebe und zwei von diesem ,ausgehenden Wellen, die durch die hohlen Achsstummel hindurchgeführt sind. Zum Drehen der Trommel gegenüber dem Fahrzeugrahmen ist ein Schneckengetriebe vorgesehen.

Der Tragkörper dieser bekannten Antriebseinheit weist somit einen verhältnismäßig aufwendigen Aufbau auf, der zugleich mit ungünstigen Bedingungen für die Instandhaltung der Antriebsmittel verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einachsige Fahrzeug-Antriebseinheit der genannten Art so zu gestalten, daß eine erhebliche Vereinfachung des Tragkörpers und günstigere Bedingungen für die Instandhaltung der Antriebsmittel gegeben sind.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Tragkörper auf einer fest am Fahrzeugrahmen sitzenden Hohlachse außermittig drehbar gelagert ist, daß der Motor zum Antrieb des Mantels und ein Motor zum Drehen des Tragkörpers auf der Hohlachse befestigt sind, wobei das Sonnenrad des zum Antrieb des Mantels dienenden Planetengetriebes die Hohlachse umgibt und auf dieser drehbar gelagert ist, und daß die Fahrzeugräder, wie an sich bekannt, Einzelantrieb mit in der Nähe ihrer Achsschenkel angeordneten Motoren haben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Für die in den Unteransprüchen angegebenen Gestaltungen einer Fahrzeug-Antriebseinheit nach der Erfindung wird Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch begehrt.

Die Erfindung bringt den Vorteil, daß die fest am Fahrzeugrahmen sitzende Hohlachse ein statisch günstiges Bauelement darstellt, das in seinen Abmessungen leicht berechnet werden kann. Ferner werden die Stöße, denen die Fahrzeugräder beim Fahren im Gelände ausgesetzt sind, durch die Hohlachse unmit-

telbar in den Fahrzeugrahmen geleitet, ohne daß die Lager des Tragkörpers durch die Stöße beansprucht werden. Ferner sind die beiden auf der Hohlachse sitzenden Motoren und die zugehörigen Zahnräder erheblich leichter zugänglich als bei der erwähnten bekannten Bauart die zwischen den Zwischenwänden der Trommel angeordneten Antriebsmittel. Es wird daher die Überwachung und Auswechslung der Motoren und Zahnräder erleichtert.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 und 2 eine einachsige Fahrzeug-Antriebseinheit in einem lotrechten Axialschnitt bei zwei verschiedenen Einstellungen, F i g. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in

Fig.1,

F i g. 4 die Draufsicht auf die Antriebseinheit mit einem waagerechten Axialschnitt durch eines der Fahrzeugräder und

F i g. 5 ein Schaltbild für die hydraulischen Antriebe.

Mit 1 und 1' sind die Seitenwände des Fahrzeugrahmens bezeichnet. Diese sind durch eine fest in ihnen sitzende Hohlachse 2 miteinander verbunden, Auf dieser sind in Lagern 3 und 3', die sich auf den Innenseiten der Seitenwände 1 und 1' dicht neben diesen befinden, zwei Stirnscheiben 4 und 5 der Stützwalze derart drehbar gelagert, daß die Mittellinie 6 der Stützwalze um das Maße gegenüber der Mittellinie7 der Hohlachse! versetzt ist. Die Stirnscheiben 4 und 5 haben Montage-Öffnungen, die durch abnehmbare Deckel 8 und 8' abgeschlossen sind.

Auf Reifen 9 und 9' am Umfang der Stirnscheiben 4 und 5 ist mit Hilfe von Kugellagern 10 und 10', deren Mittellinien mit der Mittellinie 6 der Stützwalze zusammenfallen, der Mantel 11 der Stützwalze gelagert. Er trägt Greif-Rippen 12 a.

An den beiderseits aus den Seitenwänden 1 bzw. 1' des Fahrzeugrahmens herausragenden Enden der Hohlachse 2 sind zwei Achsschenkel 12 und 12' drehbar gelagert, die mit Zapfen 13 bzw. 13' (F i g. 3,4 und 5) unter Vermittlung von Wälzlagern 14 die Fahrzeugräder 15 und 15' tragen. Auf die Achsschenkel 12 bzw. 12' stützen sich der Fahrzeugrahmen über die Seitenwände 1 bzw. 1' ferner mit Hilfe von Federpuffern 16 mit Stoßdämpfern.

Gemäß F i g. 1 sind die Stirnscheiben 4 und 5, die durch torsionssteife Rohre 17 und 17' (F i g. 4) starr miteinander verbunden sind, auf der Hohlachse 2 so gedreht, daß die Mittellinie 6 der Stützwalze oberhalb der Mittellinie 7 der Hohlachse 2 liegt. Demgemäß sind die Fahrzeugräder 15 und 15' auf den Boden abgesenkt, während die Stützwalze vom Boden abgehoben ist. Diese Lage der Stützwalze ist in F i g. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellt, während die Fahrzeugräder 15 und 15' durch einen strichpunktierten Kreis angedeutet sind. Gemäß F i g. 2 sind die Stirnscheiben 4 und 5 auf der Hohlachse 2 gegenüber der Lage nach Fig. 1 um 180° gedreht, so daß die Mittellinie 6 der Stützwalze unterhalb der Mittellinie 7 der Hohlachse 2 liegt. Demgemäß ist die Stützwalze auf den Boden abgesetzt, während die Fahrzeugräder 15 und 15' vom Boden abgehoben sind.

Das Drehen der Stirnscheiben 4 und 5 auf der fest im Fahrzeugrahmen sitzenden Hohlachse 2 erfolgt mittels eines Hydraulik-Motors 18, der auf der Hohlachse 2 befestigt ist. Er steht in Antriebsverbindung mit der Stirnscheibe 4 über eine Zahnräder-Getriebe-Stufe 19, die ebenfalls auf der Hohlachse 2 gelagert ist. Ein Ritzel 20 dieser Stufe steht in Eingriff mit einer zur Hohlachse 2 gleichachsigen Innenverzahnung eines Kragens 21, der an der Stirnscheibe 4 sitzt.

Der Antrieb zum Drehen des Mantels 11 auf den Stirnscheiben 4 und 5 geht von einem Hydraulik-Motor 22 aus, der ein auf der Hohlachse 2 drehbar gelagertes Getriebe-Zwischenglied 23 über eine in diesem befindliche Innenverzahnung 24 antreibt. Das Zwischenglied 23 bildet auf der von dem Hydraulik-Motor 22 abgewandten Seite ein Stirnzahnrad 25. Dieses steht in Eingriff mit einem Zwischenzahnrad 26, das an der Stirnscheibe 5 drehbar gelagert ist und außerdem in Eingriff steht mit der Innenverzahnung eines an dem Mantel 11 sitzenden Ringes 27. Das Zwischenzahnrad 26 befindet sich an der Stelle der Stirnscheibe 5, wo der mit Bezug auf die Mittellinie 7 radiale Abstand des Teilkreises der Innenverzahnung des Ringes 27 von dem Teilkreis der Verzahnung des Stirnzahnrades 25 am kleinsten ist. Sonach wird mittels des Hydraulik-Motors 22 über die erwähnten Verzahnungen der Mantel 11 auf den Stirnscheiben 4 und 5 unabhängig davon gedreht, welche Drehlage jeweils die Stirnscheiben 4 und 5 auf der Hohlachse 2 einnehmen.

Die Zu- und Ableitungen von Druckflüssigkeit zu bzw. von den Hydraulik-Motoren 18 und 22 erfolgt durch Leitungen 28 und 29 bzw. 30 und 31, die von zwei auf dem Fahrzeugrahmen untergebrachten Pumpen 32 und 33 (F i g. 5) ausgehen und von da an den Stirnenden der Hohlachse 2 in diese eingeführt und im Innern der Stützwalze durch Öffnungen aus der Hohlachse 2 heraus zu den Hydraulik-Motoren 18 bzw. 22 geführt sind.

Wenn die Stützwalze mit den Stirnscheiben 4 und 5 und dem Mantel 11 mittels des Hydraulik-Motors 18 in eine bestimmte Lage gedreht worden ist, wird sie in dieser Lage dadurch festgehalten, daß der Durchfluß durch die Leitungen 28 und 29 blockiert wird, was z.B. mittels eines in einer der Leitungen befindlichen Ventils 34 (F i g. 5) geschehen kann.

Die Fahrzeugräder 15 und 15' haben Einzelantriebe. Diese werden von Hydraulik-Motoren 35 bzw. 35' gebildet, die auf den Achsschenkeln 12 sitzen und mit den Fahrzeugrädern 15 und 15' über Ritzel und eine Innenverzahnung 36 in Antriebsverbindung stehen. Die Druckflüssigkeit für diese Hydraulik-Motoren wird von derselben Pumpe 33 geliefert wie die Druckflüssigkeit für den Hydraulik-Motor 22. Die Leitungen zum Zu- bzw. Abführen der Flüssigkeit zu bzw. von den Hydraulik-Motoren 35 bzw. 35' sind mit 37, 38 und 39, 40 bezeichnet. Die beiden Pumpen 32 und 33 werden über Getriebe 51 von dem Fahrzeug-Dieselmotor 50 angetrieben.

Normalerweise sind die Hydraulik-Motoren 35 und 35' für die Einzelantriebe der Fahrzeugräder 15 und 15' parallel zueinander geschaltet und ist der Hydraulik-Motor 22 zum Drehen des Mantels 11 der Stützwalze auf den Stirnscheiben 4 und 5 in Reihe mit den Hydraulik-Motoren 35 und 35' angeordnet. Demgemäß ist eine Ausgleichwirkung für die Fahrzeug-Einzelantriebe über die Räder 15 und 15' verwirklicht. Es bleibt also die mittlere Drehzahl der beiderseitigen Fahrzeugräder 15 und 15' gleich, auch

wenn — durch das Gelände oder durch Kurvenfahrt bedingt — die beiden Fahrzeugräder 15 und 15' sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Dabei läuft der Mantel 11 der Stützwalze beim Antrieb der Fahrzeugräder 15 und 15' mit, unabhängig davon, ob sie Bodenhaftung hat oder nicht. Die Hydraulik-Motoren 22 und 35 und 35' sowie die zugehörigen Zahnrädergetriebe sind so bemessen, daß der Mantel 11 der Stützwalze die gleiche Umfangsgeschwindigkeit hat wie die Fahrzeugräder 15 und 15'. Es ist aber auch möglich, daß beim Antreiben der Fahrzeugräder 15 und 15' die Stützwalze mit dem Mantel 11, wenn sie vom Boden abgehoben ist, nicht umläuft. Das wird erreicht, indem der Hydraulik-Motor 22 dadurch kurzgeschlossen wird, daß ein Ventil 41 in einer Umgehungsleitung 42 zwischen den Leitungen 30 und 31 geöffnet wird.

Ferner hat man es in der Hand, die Ausgleichswirkung zwischen den Einzelantrieben der beiden Fahrzeugräder 15 und 15' auszuschalten. Das kann mittels eines an sich bekannten Mengenreglers geschehen, der dafür sorgt, daß den beiden Hydraulik-Motoren 35 und 35' immer eine gleich große Flüssigkeitsmenge zugeführt wird und folglich diese Motoren mit gleicher Drehzahl laufen. Dann würde auch die Stützwalze mit dieser Drehzahl angetrieben werden, wenn das Ventil 41 geschlossen wäre. Man könnte die Differentialwirkung zwischen den Rädern 15 auch dadurch ausschalten, daß die Motoren 35 statt parallel zueinander in Reihe geschaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einachsige Fahrzeug-Antriebseinheit mit an beiden Seiten befindlichen, antreibbaren Fahrzeugrädern und mit einer zwischen diesen angeordneten Stützwalze, die aus einem am Fahrzeugrahmen drehbar gelagerten, hohlen Tragkörper und einem auf dem Tragkörper drehbar gelagerten Mantel besteht und innerhalb deren ein Motor zum Antrieb des Mantels über ein Planetengetriebe untergebracht ist, dessen Außenrad aus einem am Mantel sitzenden, innenverzahnten Kranz besteht und dessen Planetenrad an einer Stirnwand des Tragkörpers gelagert ist, wobei die Achsen der Fahrzeugräder gegenüber der Achse des Tragkörpers versetzt angeordnet sind, so daß durch Drehen des Tragkörpers gegenüber dem Fahrzeugrahmen wahlweise die Fahrzeugräder auf dem Boden abgesetzt und die Stützwalze vom Boden abgehoben oder die Fahrzeugräder vom Boden abgehoben und die Stützwalze auf dem Boden abgesetzt werden können bzw. kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (Stirnscheibe 4 und 5, Rohr 17 und 17') auf einer fest am Fahrzeugrahmen sitzenden Hohlachse (2) außermittig drehbar gelagert ist, daß der Motor (Hydraulik-Motor 22) zum Antrieb des Mantels (11) und ein Motor (Hydraulik-Motor 18) zum Drehen des Tragkörpers (Stirnscheibe 4 und 5, Rohr 17 und 17') auf der Hohlachse (2) befestigt sind, wobei das Sonnenrad (Stirnzahnrad 25) des zum Antrieb des Mantels (11) dienenden Planetengetriebes die Hohlachse (2) umgibt und auf dieser drehbar gelagert ist, und daß die Fahrzeugräder (15 und 15'), wie an sich bekannt, Einzelantrieb mit in der Nähe ihrer Achsschenkel (12 bzw. 12') angeordneten Motoren (Hydraulik-Motor 35 und 35') haben.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1 mit hydraulischem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulik-Motoren (35 und 35') für die Einzelantriebe der Fahrzeugräder (15 und 15') parallel zueinander an eine Druckflüssigkeits-Quelle (33) angeschlossen sind und der Hydraulik-Motor (22) zum Drehen des Mantels (11) in Reihe zu ihnen geschaltet ist.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits-Anschlußleitungen (30 und 31) zum Drehen des Mantels (11) kurzgeschlossen werden können.

4. Antriebseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die bewirken, daß die Hydraulik-Motoren (35 und 35') für die Einzelantriebe der Fahrzeugräder (15 und 15') mit gleichen Flüssigkeitsmengen betrieben werden.

5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulik-Motor (18) zum Drehen des Tragkörpers (Stirnscheibe 4 und 5, Rohr 17 und 17') auf der Hohlachse (2) von einer besonderen Druckflüssigkeits-Quelle (Pumpe 32) gespeist wird.