DE2551421C3

DE2551421C3 - Hydrostatischer Radialkolbenmotor

Info

Publication number: DE2551421C3
Application number: DE2551421A
Authority: DE
Inventors: Roger John Cedar Valls Ia. Nelson
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1982-10-07
Also published as: IT1052273B; JPS5159133A; FR2291375B1; AR209786A1; DE2551421B2; GB1482840A; ES442691A1; AU8148975A; DE2551421A1; CA1035999A; FR2291375A1; US3913454A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydrostatischen Radialkolbenmotor mit mit der Abtriebswelle umlaufendem Zylinderblock und axialer Zuführung und Abführung des Druckmittels über einen axial beweglich gelagerten, nicht umlaufenden Steuerspiegelkörper.

Dieser bekannte Radialkolbenmotor (US-PS 11 131) dient zum Antrieb eines Treibrades eines Fahrzeuges und kann im Bedarfsfall nicht plötzlich abgebremst werden, weshalb zum Bremsen eines m.i einem derartigen Radialkolbenmotor ausgestatteten Fahrzeuges getrennte Bremsmittel erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrostatischen Radialkolbenmotor nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 mit einer im Gehäuse des Motors ausgebildeten Reibungsbremse auszustatten. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sowohl eine Gehäuseendplatte als auch der Zylinderblock mit je einer Bremsfläche versehen sind und der Zylinderblock auf der Abtriebsweile wahlweise zwischen einer Bremsstellung, in der die Bremsflächen gegeneinander liegen, und einer Arbeitsstellung, in der die Bremsflächen zueinander Abstand aufweisen, verschiebbar ist.

Auf diese Weise kann im Bedarfsfall der Antrieb und der Radialkolbenmotor leicht abgebremst werden, wobei die Verschiebung des Zylinderblockes in die Bremsstellung beispielsweise einfach durch Niedertreten eines Pedals erfolgen kann.

Das Verschieben kann mechanisch oder auch hydraulisch erfolgen. Vorzugsweise ist der Zylinder-

block über einen hydraulisch beaufschlagbaren, ringförmig ausgebildeten und koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Andrückkolben verschiebbar.

Hierzu ist zwischen Zylinderblock und Andrückkolben eine ringförmige Druckplatte vorgesehen.

Die Wirkung des hydraulisch beaufschlagbaren Zylinders kann noch dadurch verstärkt werden, daß Kolben, Gehäuse und Zylinderblock in der Bremsstellung einen Dnickraum bilden, in dem Lecköl gesammelt wird und auf den Zylinderblock wirkt Um zu verhindern, daß sich der Zylinderblock von selbst in seine Bremsstellung verschiebt, ist er entgegen der Wirkung einer Feder in die Bremsstellung verschiebbar, wobei in der Bremsstellung der Druck der Feder abbaubar ist.

Zweckmäßig ist die Feder aus einem hydraulisch beaufschlagbaren, auf den Zylinderblock wirkenden Gegenkolben gebildet

Statt der Verschiebung des Zylinderblockes über einen Andrückkolben kann auch in der Druckleitung für den Gegenkolben ein Entlüftungsventil vorgesehen sein. In der Zeichnung sind zwei nachfolgend näher erläuterte Ausführur.gsbeispiele des Radialkolbenmotors nach der Erfindung dargestellt Es zeigt
F i g. 1 einen Radialkolbenmotor im Querschnitt,

Fig.2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch eine andere Ausführung für die Betätigung der Bremsmittel.

In der Zeichnung ist mit 10 ein Radialkolbenmotor bezeichnet, der im einzelnen eine Gehäuseendplatte 12, einen Mittelteil 14 und eine Endplatte 16 aufweist. Die Gehäuseendplatte 12 und die Endplatte 16 sind mit dem Mittelteil des Gehäuses über Schrauben 18 verbunden und bilden somit eine Antriebskammer 20. Eine Abtriebswelle 22 ist in dem Gehäuse über Lager 24 und 26 gelagert, und ihr eines Ende ragt aus dem Gehäuse hinaus und endet in einem Flanschteil 28, das mit einer Radnabe oder dergleichen verbunden werden kann.

Wie aus der Zeichnung ferner hervorgeht, so ist auf der Abtriebswelle 22 ein Zylinderblock 30 über einen Keil 32 axial verschiebbar, jedoch undrehbar gelagert. Der Zylinderblock 30 ist mit einer Vielzahl von radial sich erstreckenden und nach außen offenen Zylinderbohrungen 34 und einer Vielzahl von Kolben 36 versehen, die in der Zylinderbohrung hin und her gehen

so und aus dieser überstehen. In der Zeichnung ist lediglich eine Zylinderbohrung mit einem Kolben dargestellt. Die aus den Zylinderbohrungen überstehenden Enden eines jeden Kolbens 36 sind mit einer Welle 38 versehen, die ihrerseits beiderseits des Kolbens je eine Rolle 40 lagern. Die Rollen 40 wiederum liegen gegen einen Exzenterring 42 an, der die innere Oberfläche des Mittelteils des Gehäuses bildet. Die Oberfläche des Exzenterringes ist sinusförmig ausgebildet und beispielsweise in der US-PS 35 11 131 beschrieben.

Die Endplatte 16 des Gehäuses des Radialkolbenmotors iö ist mit einem RingfäUffl 44 versehen, in dem ein Steuerspiegelkörper 46 verschiebbar angeordnet ist. Letzterer ist mit einer Vielzahl von Kanälen 48 und 50 ausgerüstet, die bei der Relativbewegung zwischen dem

μ Gehäuse des Radialkolbenmotors 10 und dem Zylinderblock wechselseitig mit Axialkanälen 52 in Deckung kommen, die sich von den inneren Enden der Zylinderbohrung 34 aus zu dem axialen Ende des

Zylinderblockes erstrecken. Die Kanäle 48 kommen gleichfalls mit einer öffnung 54 in dem Gehäuse des Radialkolbenmotors 10 über einen Kanal 56 in Verbindung, während die Kanäle 50 mit einer öffnung 58 in dem Gehäuse des Radialkolbenmotors Ober einen Kanal 60 in Verbindung kommen. Wie schematisch in F i g. 1 dargestellt ist, so stehen die öffnungen 54 und 58 über ein Ventil 62 mit einer Pumpe 64 und einem Sammelbehälter 66 in Verbindung. Bei einer Drehrichtung des Radialkolbenmotors, beispielsweise in der ι ο Vorwärtsrichtung, dient die Öffnung 58 als Saugöffnung, wobei die öffnung 54 die Ausiaßöffnung ist, während in der anderen Drehrichtung des Radialkolbenmotors die öffnung 58 die Ausiaßöffnung und die öffnung 54 die Saugöffnung sein wird.

Der Steuerspiegelkörper 46 ist verschiebbar in dem Ringraum 44 angeordnet und wird in Richtung auf den Zylinderblock über Federn 68 gedruckt. Das innere Ende des Steuerspiegelkörpers 46 und das innere Ende des Ringraumes 44, und zwar in einem Bereich, in dem der Kanal 60 in den Ringraum 44 einmündet, bilden eirs sich ausdehnende Druckkammer, die, wenn die öffnung 58 als Saugöffnung dient, die Federn 6G darin unterstützt, den Steuerspiegelkörper 46 gegen die Oberfläche des Zylinderblockes 30 zu drücken. Gleichermaßen bildet der Steuerspiegelkörper 46 und der Ringraum 44 in dem Bereich, in dem der Kanal 56 in den Ringraum 44 einmündet, eine sich ausdehnende Druckkammer, die, wenn die öffnung 54 als Saugöffnung dient, die Feder 68 darin unterstützt, den Steuerspiegelkörper 46 gegen die Oberfläche des Zylinderblockes 30 zu halten. Ein ringförmig ausgebildeter Gegenkolben 70 bildet ein hydrostatisches Lager und ist verschiebbar in einem Ringraum 72 angeordnet, der wiederum in die Gehäuseendplatte 12 eingearbeitet ist. Der ringförmige Gegenkolben 70 wirkt normalerweise auf die radiale Oberfläche oder das axiale Ende des Zylinderblockes 30, und zwar an der dem Steuerspiegelkörper 46 gegenüberliegenden Seite, und soll verhindern, daß die von dem Steuerspiegelkörper 46 ίο auf den Zylinderblock 30 ausgeübte Kraft den Zylinderblock mit Bezug auf F i g. 1 nach links verschiebt Das innere Ende des Ringraumes 72 steht mit dem Kanal 56 über Kanäle 74, 76 und 78 in der Endplatte 16, einem Kanal 80 in dem Mittelteil 14 und einem Kanal 82 in der Gehäuseendplatte 12 in Verbindung. Üas innere Ende des Ringsraumes 72 steht ebenfalls mit dem Kanal 60 über einen Kanal 84 in Verbindung, der ebenfalls mit dem Kanal 76 verbunden ist. Rückschlagventile 86 und 88 in den Kanälen 74 und 84 verhindern eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Kanälen 56 und 60.

Der bisher beschriebene Radialkolbenmotor arbeitet wie ein herkömmlicher Radialkolbenmotor mit Exzenterring-Steuerung. Im einzelnen wird, wenn Druckflüssigkeit durch die öffnung 58 gelangt, diese durch die Kanäle 50 in dem Steuerspiegelkörper 46 zu den Kolben gelangen, wobei der Anfangskolben eingefahren ist. Die Kraft zwischen dem Kolben und dem Exzenterring wird dann dazu führen, daß der Zylinderblock 30 umläuft und eo die Abtriebswelle 22 mit Bezug auf das Gehäuse des Radialkolbenmotors 10 antreibt. Flüssigkeit in den Zylinderbohrungeri, deren Kolben ausgefahren sind, wird dann durch die Kanäle 48 in dem Steuerspiegelkörper 46 zu der Öffnung 54 gelangen. Der an der öffnung bi 58 herrschende Flüssigkeitsdruck wird auch bis in das innere Ende des Ringraumes 72 gelangen und dort auf den ringförmigen Gegenkoiben 70 wirken, wodurch der Zylinderblock 30 nach rechts in Richtung auf den Steuerspiegelkörper zu gedrückt wird. Die Feder 68 und der Flüssigkeitsdruck, der auf das innere Ende des Steuerspiegelkörpers 46 wirkt, bewirken ihrerseits, daß der Steuerspiegelkörper 46 gegen den Zylinderblock 30 gedrückt wird, wodurch ein minimaler Leckölbetrag zwischen dem Steuerspiegelkörper und dem Zylinderblock auftritt. Diese Kräfte sind jedoch nicht groß genug, um den Zylinderblock nach links zu verschieben.

Der in Fig. 1 dargestellte Radialkolbenmotor ist gleichfalls mit einer integrierten Bremse versehen. Hierzu sind im Gehäuse nebeneinander zwei als Scheiben ausgebildete Bremsflächen 90 und 92 vorgesehen, von denen eine an dem Zylinderblock 30 und die andere an der Gehäuseendplalte 12 angeordnet sind, so daß, wenn der Zylinderblock 30 nach links verschoben wird, die Bremsflächen 90 und 92 gegeneinander zur Anlage kommen bzw. zwischen dem Zylinderblock und dem Gehäuse eingeklemmt werden, wodurch ein Reibschluß entsteht, der die Relativbewegung zwischen dem Zylinderblock und dem Gehäuse verringert. Eine ringförmig ausgebildete Druckplatte Ή ist zwischen dem Zylinderblock 30 und der Endplatte 16 des Gehäuses des Radialkolbenmotors 10 vorgesehen, während ein ringförmig ausgebildeter Andrückkoiben 96 hin- und herbewegbar in einem Ringraum 98 derart angeordnet ist, daß er gegen die Druckplatte 94 zur Anlage kommen kann Das innere Ende des Ringraumes 98 kann von einem Hauptzylinder 100 aus druckbeaufschlagt werden, der seinerseits über ein Bremspedal 102 betätigbar ist. Wenn nun der Ringraum 98 druckbeaufschlagt ist, so wird der ringförmige Andrückkoiben % nach außen gegen die Druckplatte 94 verschoben, wodurch wiederum der Zylinderblock 30 nach links in Richtung auf die Bremsflächen zu verschoben wird. Wenn nun der Zylinderblock 30 nach links verschoben wird, so kann der Steuerspiegelkörper 46 dieser Bewegung folgen und mit dem Zylinderblock in Verbindung bleiben.

Die über Muskelkraft auszuübende Bremskraft kann auch noch hydraulisch unterstützt werden. Dies erfolgt dadurch, daß, wenn die Druckplatte 94 gegen den Zylinderblock 30 über den Andrückkolben % gedrückt wird, der Ablauf des Lecköls, der zwischen dem Steuerspiegelkörper und dem Zylinderblock auftritt, unterbunden wird, so daß sich zwischen uem Zylinderblock und der Endplatte 16 ein Druck aufbauen kann. Dieser Druckaufbau erfolgt zwischen dem Andrückkoiben. dem Zylinderblock, dem Steuerspiegelkörper und der Druckplatte und bewirkt, daß der Zylinderblock nach links gegen die Bremsflächen gedrückt wird. Das Lecköl zwischen dem Steuerspiegelkörper und dem Zylinderblock gelangt in den Bereich zwischen dem Zylinderblock und der Druckplatte 94 über eine Nut 104, die in der Oberfläche des Steuerspiegelkörpers vorgesehen ist, und Kanäle 106 und 103 in dem Steuerspiegelkörper. Selbstverständlich wird der beim Betätigen des Bremspedals 102 noch im Ringraum 72 herrschende Druck entweder über ein Überdruckventil oder natürliche Leckolverluste abgebaut.

Ein zweite;, Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt, das sich von dem in ^cig. 1 wiedergegebenen lediglich dadurch unterscheidet, daß die Betätigung der Bremsmittel anders ausgebildet ist. Deshalb werden auch nur diese Teile im einzelnen beschrieben.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung weist keine Druckplatte und keinen als Bremse ausgebildeten

ringförmigen Andriickkolben auf, aber macht sich den Druck in dem Ringraum 72 zunutze, um den Druck, der über den Gegenkolben 70 auf den Zylinderblock 30 wirkt, abzubauen. Hierzu ist ein Entnahmekanal 110 vorgesehen, der eine Verbindung zwischen dem Kanal 78 und der Antriebskammer 20 des Radialkoibenmotors darstellt. Der Entnahmekarial 110 ist normalerweise durch ein Entlüftungsventil 112 verschlossen, das über eine Feder 114 in seine Schließstellung gedruckt wird. Das Entlüftungsventil 112 ist in seine Offen-Stellung über den aus einem Hauptzylinder 100 gelangenden Flüssigkeitsdruck verstellbar, wobei der Hauptzylinder 100 durch ein Bremspedal 102 betätigbar ist. Die Kanäle 74 und 84 sind klein genug ausgebildet, um für den Flüssigkeitsfluß eine Verengung derart zu schaffen, daß, wenn das Entlüftungsventil 112 offen ist, der Ringraum 72 druckentlaslet wird. Wenn das Entlüftungsventil 112 offen ist und der Druck in dem Ringraum 72 reduziert wird, dann wird die Kraft auf der Rückseite des Steuerspiegelkörpers größer als die an dem ringförmigen Gegenkolben, so daß der Zylinderblock 30 nach links verschoben wird, wonach er dann mit seiner Bremsfläche 92 gegen die Bremsfläche 90 zur Anlage kommt.

Weitere Ausführungsbeispielde des Erfindungsgegenstandes sind denkbar. So können beispielsweise beim ersten Ausführungsbeispiel der Andrückkolben 96 und die Druckplatte 94 einteilig ausgebildet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Hydrostatischer Radialkolbenmotor mit mit der Abtriebswelle umlaufendem Zylinderblock und axialer Zuführung und Abführung des Druckmittels über einen axial beweglich gelagerten, nicht umlaufenden Steuerspiegelkörper, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl eine Gehäuseendplatte (12) als auch der Zylinderblock (30) mit je einer Bremsfläche (90,92) versehen sind und der Zylinderblock auf der Abtriebswelle (22) wahlweise zwischen einer Bremsstellung, in der die Bremsflächen gegeneinander liegen, und einer Arbeitsstellung, in der die Bremsflächen zueinander Abstand aufweisen, verschiebbar ist

2. Hydrostatischer Radialkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock (30) über einen hydraulisch beaufschlagbaren, ringförmig ausgebildeten und koaxial zur Abtriebswelle (22) angeordneten Andrückkolben (96) verschiebbar isi.

3. Hydrostatischer Radialkolbenmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinderblock (30) und Andrückkolben (96) eine ringförmige Druckplatte (94) vorgesehen ist

4. Hydrostatischer Radialkolbenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock (30) entgegen der Wirkung einer Feder in seine Bremsstellung verschiebbar ist.

5. Hydrostatischer Radialkolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus einem hydraulisch beaufschlagbaren, auf den Zylinderblock (30) wirkender. Gegenkolben (70) gebildet ist

6. Hydrostatischer Radialkolbenmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung für den Gegenkolben (70) ein Entlüftungsventil (112) vorgesehen ist