DE2623757A1

DE2623757A1 - Drive unit for e.g. mixer, winch or vehicle - has toothed gears between bearings and coupled to input shaft and driving collar

Info

Publication number: DE2623757A1
Application number: DE19762623757
Authority: DE
Inventors: Jim L Rau; Jun Hollis N White
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1977-12-01

Abstract

The drive unit has many applications including driving a mixer, winch, or vehicle. An output shaft or similar is rotated relative to a base. An axle journal or neck is coupled to the base. A driving collar is coupled to the output member. A first bearing is coupled to the inner section of the axle journal and the driving collar. A second bearing is coupled to the outer section of the axle journal and the driving collar. A motor drives the input shaft or similar member. Toothed gears are mounted between the bearings and are coupled to the input shaft and driving collar. The latter is thereby driven at different r.p.m. from the input shaft.

Description

Antriebseinheit Drive unit

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit zum Drehen eines Ausgangs gliedes.The invention relates to a drive unit for rotating an output limb.

Es gibt zahlreiche bekannte hydraulische Antriebseinheiten, die für viele verschiedene Zwecke einschließlich des Antriebes von Winden, Mischern und Fahrzeugrädern, verwendet werden. Eine dieser bekannten hydraulischen Antriebseinheiten ist in der US-PS 3 686 978 beschrieben. Diese bekannte hydraulische Antriebseinheit weist einen Hydraulikmotor auf, der mit einem Achsschenkel verschraubt ist. Das Rad eines Fahrzeuges ist drehbar an dem Achsschenkel mittels zweier Lager montiert. Eine Planetenradübersetzung ist außerhalb des Achsschenkels montiert und bewirkt, daß die Drehzahl vermindert wird, mit der das Rad bei einem Betrieb des Antriebsmotors angetrieben wird.There are numerous known hydraulic drive units available for many different purposes including powering winches, mixers and Vehicle wheels. One of these known hydraulic drive units is described in U.S. Patent 3,686,978. This well-known hydraulic drive unit has a hydraulic motor that is bolted to a steering knuckle. That The wheel of a vehicle is rotatably mounted on the steering knuckle by means of two bearings. A planetary gear ratio is mounted outside the steering knuckle and causes that the speed with which the wheel is reduced when the drive motor is in operation is driven.

Damit ein Fahrzeug unter bestimmten Betriebsbedingungen verwendet werden kann, ist es erwünscht, die axiale Erstreckung der Radantriebseinheit auf ein Minimum herabzusetzen Wenn eine Zahnraduntersetzung außerhalb der Achsspindel montiert ist, so erhält die Radantriebseinheit eine relativ große axiale Baulänge. Die axiale Ausdehnung der bekannten Radantriebseinheiten wird noch dadurch erhöht, daß ein Motorgehäuse vorgesehen ist, welches von dem Achsschenkel getrennt ist.To allow a vehicle to be used under certain operating conditions can be, it is desirable to the axial extent of the wheel drive unit reduce a minimum if a gear reduction outside the axis spindle is mounted, the wheel drive unit has a relatively large overall axial length. The axial expansion of the known wheel drive units is increased by that a motor housing is provided which is separate from the steering knuckle.

Die Erfindung betrifft eine verhältnismäßig kompakte und leicht zu montierende Antriebseinheit, die für zahlreiche verschiedene Zwecke verwendet kann einschließlich des Antriebes eines Mischers oder einer Winde. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, welches hier beschrieben wird, wird die Antriebseinheit verwendet, um die Räder eines Fahrzeuges zu drehen. Diese Antriebseinheit weist einen Hydrauliknotor auf, der ein Gehäuse hat, welches ganzteilig mit einem Achsschenkel ausgebildet ist. Eine Nabe, die mit dem Rad eines Fahrzeuges verbunden werden kann, ist drehbar am Achsschenkel montiert Um die axiale Abmessung der Antriebseinheit auf ein Minimum herabzusetzen, ist eine Zahnradanordnung zur Übertragung von Antriebskräften vom Motor auf die Nabe und das Rad innerhalb eines äußeren Endes des Achsschenkels angeordnet.The invention relates to a relatively compact and easy to use mounting drive unit that can be used for numerous different purposes including the drive of a mixer or a winch. With a preferred one Embodiment, which is described here, the drive unit is used, to turn the wheels of a vehicle. This drive unit has a hydraulic motor on, which has a housing which is integrally formed with a steering knuckle is. A hub that can be connected to the wheel of a vehicle is rotatable mounted on the steering knuckle To keep the axial dimensions of the drive unit to a minimum reduce, is a gear arrangement for the transmission of driving forces from Motor mounted on the hub and the wheel within an outer end of the steering knuckle.

Um das Schleppen zu erleichtern, kann der Motor von der Zahnradanordnung abgeschaltet werden. Es sei bemerkt, daß die verbesserte Antriebseinheit verwendet werden kann, um iin anderen Einrichtungen als Fahrzeugantrieben Kräfte zu übertragen.To make towing easier, the motor can be disengaged from the gear arrangement be switched off. It should be noted that the improved drive unit is used can be used to transfer forces in facilities other than vehicle propulsion systems.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung soll' eine Antriebseinheit zum Drehen eines Ausgangsgliedes geschaffen werden, die einen relativ kompakten Aufbau hat und eine kurze axiale Baulänge.According to one aspect of the invention, a drive unit for rotating an output member can be created which has a relatively compact structure and a short axial length.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung soll eine neue und verbesserte Antriebseinheit zum Drehen eines Ausgangsgliedes, beispielsweise das Rad eines Fahrzeuges, geschaffen werden, wobei die Antriebseinheit einen Motor hat, der ein Gehäuse aufweist, welches ganzteilig an einem Achsschenkel ausgebildet ist, der drehbar das Ausgangsglied trägt.Another aspect of the invention is to provide a new and improved Drive unit for rotating an output member, for example the wheel of a vehicle, be created, wherein the drive unit has a motor having a housing, which is formed in one piece on a steering knuckle, which rotates the output member wearing.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Antriebseinheit zu schaffen, die eine Zahnradanordnung aufweist, welche innerhalb eines äußeren Endes eines Achsschenkels angeordnet ist und wirksam ist, um ein Ausgangsglied bei einer Betätigung eines Antriebsmotors zu drehen.Another aspect of the invention is to provide a drive unit create having a gear assembly which, within an outer end a steering knuckle is arranged and is effective to an output link at a To rotate actuation of a drive motor.

Die Erfindung betrifft somit eine verbesserte Antriebseinheit, die eine als Gerotor bezeichnete innenachsige Kreiskolbenmaschine mit festpunktlos gelagertem Rotor aufweist, die ihrerseits ein Gehäuse hat, welches mit einem Rahmen verbunden ist. Ein Ausgangsglied ist drehbar an einem hohlen Achsschenkel gelagert, der ganzteilig mit dem Motorgehäuse ausgebildet ist. Der Betrieb des Motors dreht eine Eingangswelle, die innerhalb des Achsschenkels angeordnet ist und die mit dem Ausgangsglied über eine Zahnradanordnung verbunden ist. Damit die axiale Erstreckung der Antriebseinheit auf ein Minimum herabgesetzt werden kann, ist die Zahnradanordnung innerhalb eines äußeren Endes der Achse untergebracht. Die Zahnradanordnung weist ein Zentralrad auf, welches innerhalb des Achsschenkels angeordnet it. Mehrere Zwischenzahnräder erstrecken sich durch oeffnungen, die im Achsschenkel ausgebildet sind und kämmen mit dem Zentralrad. Diese Zwischenzahnräder kämmen mit einem Ringzahnrad, das fest mit dem Ausgangsglied verbunden ist. Der Gerotor weist eine Taumelwelle auf, die mit der Eingangswelle zum Zentralrad durch eine Kupplung verbunden ist. Ein Anschlagglied ist im Achsschenkel beweglich und dient dazu, die Eingangswelle vom Zentralrad abzukuppeln, damit die Antriebseinheit außer Betrieb gesetzt werden kann.The invention thus relates to an improved drive unit that an internal-axis rotary piston machine called a gerotor with a fixed-point bearing Has rotor, which in turn has a housing which is connected to a frame is. An output member is rotatably mounted on a hollow steering knuckle that is integral is formed with the motor housing. The operation of the engine rotates an input shaft, which is arranged inside the steering knuckle and which is connected to the output link via a gear arrangement is connected. So that the axial extension of the drive unit can be minimized, the gear assembly is within one housed the outer end of the axle. The gear arrangement has a central wheel on which it is arranged within the steering knuckle. Several idler gears extend through openings that are formed in the steering knuckle and comb with the central wheel. These idler gears mesh with a ring gear that is tight is connected to the output link. The gerotor has a Wobble wave which is connected to the input shaft to the central wheel by a clutch. A stop member is movable in the steering knuckle and serves to stop the input shaft uncouple from the central wheel so that the drive unit is put out of operation can.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung im folgenden erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 eine Schnitt ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebseinheit, Fig. 2 eine Ansicht, gesehen von der Linie 2-2 der Fig. 1 aus, die die Art und Weise zeigt, in der die Antriebseinheit mit dem Rahmen eines Fahrzeuges verbunden ist, Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Antriebseinheit, Fig. 4 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 4-4 der Fig. 1, welche die Beziehung zwischen einem Achsschenkel, der Zahnradanordnung und einer Radnabe darstellt, Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht, genommen längs der Linie 5-5 der Fig. 1, welche die Beziehung zwischen einem Rotor und Stator eines hydraulischen Antriebsmotors veranschaulicht, Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Antriebseinheit, wobei eine Eingangswelle zur Zahnradanordnung im abgekoppelten oder gelösten Zustand gezeigt ist und Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, beider Druckmittelkräfte verwendet werden, um eine Eingangswelle in die eingerückte Stellung zu bewegen.An embodiment of the invention should be made with reference to the Figures of the drawing are explained below. 1 shows a section view of a drive unit designed according to the invention, FIG. 2 a view, viewed from line 2-2 of FIG. 1 showing the manner in which the Drive unit is connected to the frame of a vehicle, Fig. 3 is an enlarged Sectional view of part of the drive unit shown in FIG. 1, FIG. 4 Figure 4 is a sectional view taken along line 4-4 of Figure 1 showing the relationship shows between a steering knuckle, the gear arrangement and a wheel hub, Fig. 5 is an enlarged sectional view taken along line 5-5 of FIG the relationship between a rotor and stator of a hydraulic drive motor FIG. 6 is an enlarged sectional view of part of the circuit shown in FIG. 1 shown drive unit, with an input shaft for the gear arrangement in disconnected or disengaged state is shown and Fig. 7 a enlarged partial view of a second embodiment of the invention, both pressure medium forces can be used to move an input shaft to the engaged position.

Eine kompakte Antriebseinheit 10 (Fig. 1) wird vorteilhaft verwendet, um ein Rad oder Ausgangsglied 12 relativ zu einer Basis oder einem Rahmen 14 eines Fahrzeuges zu drehen. Jedoch kann die Antriebseinheit 10, falls gewünscht, für andere Zwecke verwendet werden. Die Antriebseinheit 10 weist einen Gerotor 16 auf, der ein Gehäuse 18 hat, welches fest mit dem Rahmen 14 durch Befestigungsmittel 20 CFig. 2) verbunden ist. Das Gerotorgehäuse 18 (Fig. 1) ist einteilig mit einem Achsschenkel 24 ausgebildet, an dem eine Nabe 26 der Lager 28 und 30 drehbar gelagert ist. Eine Zahnradanordnung 32 überträgt Antriebskräfte von einer Eingangswelle 34 auf die Nabe 26. Die Eingangswelle 34 ist mit einer Taumelwelle 38 des Gerotors durch eine als Innenverzahnung ausgebildete Kupplung verbunden.A compact drive unit 10 (Fig. 1) is advantageously used, around a wheel or output member 12 relative to a base or frame 14 of a To turn the vehicle. However, the drive unit 10 can be used for others if desired Purposes. The drive unit 10 has a gerotor 16 which a housing 18 which is fixed to the frame 14 by fasteners 20 CFig. 2) is connected. The gerotor housing 18 (Fig. 1) is integral with a steering knuckle 24 formed on which a hub 26 of the bearings 28 and 30 is rotatably mounted. One Gear assembly 32 transmits driving forces from an input shaft 34 to the Hub 26. The input shaft 34 is connected to a wobble shaft 38 of the gerotor through a connected as an internal toothing coupling.

Um die axiale Abmessung der Antriebseinheit 10 herabzusetzen, ist die Zahnradanordnung an einem Mittelabschnitt 44 des Achsschenkels zwischen den Lagern 28 und 30 montiert. Die Zahnradanordnung weistein Zentralrad 48 (s.In order to reduce the axial dimension of the drive unit 10, is the gear assembly at a central portion 44 of the steering knuckle between the Bearings 28 and 30 mounted. The gear arrangement has a central gear 48 (see Fig.

Fig. 3 und 4) auf, welches innerhalb einer axial sich erstreckenden Kammer 50 sich befindet, die innerhalb des Achsschenkels 24 ausgebildet ist. Die Kammer hat einen kreisförmigen Querschnitt und umgibt vollständig das Zentralrad 48. Zwischenräder 54, 56 und 58 (Fig. 4) erstrecken sich durch Öffnungen 62, 64 und 66, die in einer zylindrischen Wandung 68 des Achsschenkels 24 ausgebildet sind.Fig. 3 and 4), which within an axially extending Chamber 50 is located, which is formed within the steering knuckle 24. the Chamber has a circular cross-section and completely surrounds the central wheel 48. Idler gears 54, 56 and 58 (FIG. 4) extend through openings 62, 64 and 66, which are formed in a cylindrical wall 68 of the steering knuckle 24.

Die Zwischenräder 54, 56 und 58 kämmen sowohl mit dem Zentralrad 48 als auch mit einem Zahnring 72, der fest mit der Nadel 26 verbunden ist.The intermediate gears 54, 56 and 58 mesh with the central gear 48 as well as with a toothed ring 72 which is firmly connected to the needle 26.

Die Zwischenräder 54, 56 und 58 werden am Mittelabschnitt 44 des Achsschenkels 24 durch zwei Hülsen 76 und 78 (s.The intermediate gears 54, 56 and 58 are on the central portion 44 of the steering knuckle 24 by two sleeves 76 and 78 (see p.

Fig. 1) und Zapfen 90 (s. Fig. 1 und 4) getragen. Die Hülse76 steht mit dem Achsschenkel 24 dadurch in Verbindung, daß innere Zähne 94 in äußere Zähne 96 eingreifen, die am Achsschenkel 24 ausgebildet sind. Die Verzahnung 94 und 96 hält die Hülse 76 gegen eine Drehung um die Mittelachse 100 des Achsschenkels fest. Die Hülse 76 wird gegen eine axiale Bewegung nach innen durch ein Distanzstück 104 gehalten. Die beiden Hülsen 76 und 78 werden gegen eine axiale Auswärtsbewegung durch einen Sprengring 106 gehalten, der in einer Ringnut im Achsschenkel 24 liegt.Fig. 1) and pin 90 (see. Figs. 1 and 4) carried. The sleeve76 is standing with the steering knuckle 24 in connection that inner teeth 94 in outer teeth 96 engage, which are formed on the steering knuckle 24. The teeth 94 and 96 holds the sleeve 76 against rotation about the central axis 100 of the steering knuckle. The sleeve 76 is prevented from axially moving inward by a spacer 104 held. The two sleeves 76 and 78 are prevented from moving axially outward held by a snap ring 106 which lies in an annular groove in the steering knuckle 24.

Bei einer Drehung des Eingangs gliedes 34 und des Zentralrades 48 um die Mittelachse 100 des Achsschenkels 24 werden die Zwischenzahnräder 54, 56 und 58 um die Zapfen 90 gedreht, um den Zahnring 72 anzutreiben. Da der Zahnring 72 fest mit der Nabe 26 und dem Rad 12 verbunden ist, werden Rad und Nabe bei einer Drehung des Zentralrades 48 gedreht. Es sei bemerkt, daß die Nabe 26 drehbar um die Achse 100 durch die inneren und äußeren Lager 28 und 30 gelagert ist. Eine innere Endwand 110 ist fest mit einer im allgemeinen zylindrischen Wand 112 der Nabe 26 verbunden und stützt sich auf dem inneren Lager 28 ab. Eine ringförmige äußere Wand 114, die einteilig an der Wand 112angeformt ist, stützt sich auf dem Lager 30 ab.Das Rad ist fest mit der äußeren Waiid 114 der Nabe 26 durch geeignete Verbindungsmittel 116 verbunden.When the input member 34 and the central wheel 48 rotate The intermediate gears 54, 56 are arranged around the central axis 100 of the steering knuckle 24 and 58 rotated about pins 90 to drive ring gear 72. Because the toothed ring 72 is firmly connected to the hub 26 and the wheel 12, the wheel and hub are in one Rotation of the central wheel 48 rotated. It should be noted that the hub 26 is rotatable about the axle 100 is supported by the inner and outer bearings 28 and 30. An inner one End wall 110 is integral with a generally cylindrical wall 112 of hub 26 connected and is supported on the inner bearing 28. An annular outer wall 114, which is integrally formed on the wall 112, is supported on the bearing 30. Das The wheel is fixed to the outer wall 114 of the hub 26 by suitable connecting means 116 connected.

Um die Drehung des Rades 12 abzustoppen, wird eine Scheibenbremse 120 (Fig. 1) der Radnabe 26 zugeordnet. Die Scheibenbremse 120 weist eine Spannvorrichtung 124 auf, die schematisch in Fig. 1 dargestellt ist und die eine Ringscheibe 126 in bekannter Weise abbremsen kann. Die Scheibe 126 ist fest mit der Nabe 26 verbunden. Die Einspannbremse 124 ist fest mit dem Rahmen 14 des Fahrzeugs verbunden, so daß bei einer Betätigung der Bremse die Scheibe 126 und die Nabe 26 gegen eine Drehung relativ zum Rahmen des Fahrzeugs festgehalten werden, um dadurch das Rad 12 abzustoppen.In order to stop the rotation of the wheel 12, a disc brake is used 120 (FIG. 1) assigned to the wheel hub 26. The disc brake 120 has a tensioning device 124, which is shown schematically in FIG. 1 and which has an annular disk 126 can brake in a known manner. the Disk 126 is fixed with the hub 26 connected. The clamping brake 124 is fixed to the frame 14 of the vehicle connected so that when the brake is actuated, the disc 126 and the hub 26 be held against rotation relative to the frame of the vehicle, thereby stop the wheel 12.

Der Hydraulikmotor 16 ist ein Gerotor und weist einen innenverzahnten Stator 130 (Fig. 5) auf, der fest mit dem Gehäuse 18 verbunden ist. Ein außenverzahnter Rotor 132 dreht sich relativ zum Stator 139 und läuft relativ zum Stator um und zwar unter dem Eindruck eines Druckmittels, das in einige Arbeitstaschen eingeführt wird, die zwischen dem Rotor 132 und dem Stator 130 ausgebildet sind. Aus anderen Arbeitstaschen, die zwischen dem Rotor 132 und dem Stator 130 ausgebildet sind, wird Druckmittel abgelassen, so daß dieses wirksam ist, um den Rotor zu drehen und umlaufen zu lassen. Eine Schieberanordnung arbeitet mit dem Rotor 132 zusammen, um der Reihe nach die Taschen, die zwischen dem Rotor und dem Stator ausgebildet sind, mit einer Hochdruckwelle und einem Abzug in einer Art und Weise zu verbinden, wie es in der US-PS 3 606 601 beschrieben wird. Obwohl eine spezielle Stator-und Rotorkonstruktion in Fig. 5 gezeigt wurde, sei bemerkt, daß andere bekannte Stator- und Rotorkonstruktionen, falls gewünscht, verwendet werden können. Beispielsweise kann ein Hydraulikmotor verwendet werden, der einen mit Flügeln versehenen Stator aufweist.The hydraulic motor 16 is a gerotor and has an internally toothed one Stator 130 (FIG. 5) which is firmly connected to the housing 18. An externally toothed one Rotor 132 rotates relative to stator 139 and revolves relative to stator and although under the impression of a pressure medium introduced into some work bags formed between the rotor 132 and the stator 130. From other Work pockets formed between the rotor 132 and the stator 130, pressure medium is released so that it is effective to rotate the rotor and to run around. A slide assembly cooperates with the rotor 132, around in turn the pockets formed between the rotor and the stator are to connect with a high pressure shaft and a trigger in a manner as described in U.S. Patent 3,606,601. Although a special stator and Rotor construction was shown in Fig. 5, it should be noted that other known stator and rotor constructions can be used if desired. For example For example, a hydraulic motor can be used which has a winged stator having.

Ein innerer Endabschnitt 140 der Taumelwelle 38 ist mit dem Rotor 132 verbunden. Wenn sich der Rotor 132 relativ zum Stator 130 dreht und umläuft, so läuft das innere Ende der Taumelwelle um und dreht sich. Da der Rotor 132 sechs Zähne hat, wobei es sich um eine Anzahl handelt, die um eins kleiner ist als die Anzahl der Zähne des Stators 130, läuft das innere Ende der Taumelwelle, wenn es eine vollständige Umdrehung durchführt, sechsmal um. Ein mit Kupplungszähnen versehener äußerer Endabschnitt 14LI der Taumelwelle 38 (s. Fig. 1 und 3), kämmt mit inneren Zähnen 146 der Kupplung 40. Die Kupplung 40 ist drehbar um die Mittelachse 100 des Achsschenkels 124 mittels eines Schublagers 148 und eines Radiallagers 149 gelagert. Da die Kupplung 40 einmal durch eine Umdrehung um die Mittelachse 100 jedesmal dann gedreht wird, wenn die Taumelwelle 38 eine Umdrehung ausführt, besteht eine sechs zu eins Untersetzung zwischen der Drehzahl des Rotors 132 und der Drehzahl der Kupplung 40. Da die Betriebsweise des Gerotors 16 und die Art und Weise, in der die Taumelwelle 38 mit dem Rotor 32, dem Stator 130 und der Kupplung 40 an sich bekannt ist, soll diese zur Vereinfachung der Beschreibung hier nicht weiter erörtert werden.An inner end portion 140 of the wobble shaft 38 is connected to the rotor 132 connected. When the rotor 132 rotates and revolves relative to the stator 130, so the inner end of the wobble shaft revolves and rotates. Since the rotor 132 six Has teeth, which is a number the one smaller is than the number of teeth of the stator 130, the inner end of the wobble shaft runs, if it makes one complete revolution, six times around. One with clutch teeth provided outer end portion 14LI of the wobble shaft 38 (see Figs. 1 and 3), meshes with internal teeth 146 of the coupling 40. The coupling 40 is rotatable about the central axis 100 of the steering knuckle 124 by means of a thrust bearing 148 and a radial bearing 149 stored. Since the coupling 40 is rotated once around the central axis 100 is rotated every time the wobble shaft 38 makes one revolution, there is a six to one reduction ratio between the speed of the rotor 132 and the speed of the clutch 40. Since the operation of the gerotor 16 and the manner in that of the wobble shaft 38 with the rotor 32, the stator 130 and the clutch 40 per se is known, it will not be discussed further here to simplify the description will.

Die Drehbewegung der Kupplung 40 wird auf die Eingangswelle 34 über innere Zähne 152übertragen, die an der Kupplung ausgebildet sind. Diese inneren Zähne kämmen mit äußeren Zähnen 154 am Eingangsglied 34 (s. Fig. 3).The rotational movement of the coupling 40 is transferred to the input shaft 34 internal teeth 152 formed on the coupling. These inner ones Teeth mesh with outer teeth 154 on input member 34 (see Fig. 3).

Das Eingangsglied 34 wird deshalb jedesmal eine vollständige Umdrehung durchführen, wenn die Kupplung 40 sich durch eine vollständige Umdrehung dreht.The input member 34 is therefore each time a complete revolution perform when the clutch 40 rotates one complete revolution.

Die Zahnradanordnung 32 bewirkt eine vier zu eins Untersetzung. Jedesmal, wenn sich die Eingangswelle viermal umgedreht hat, dreht sich die Nabe 36 durch eine vollständige Umdrehung. Es ist also eine vierundzwanzig zu eins Untersetzung zwischen dem Rotor 132 (s. Fig. 5) und der Nabe 26 vorgesehen. Diese relativ große Untersetzung besteht durch die Tatsache, daß eine sechs zu eins Untersetzung zwischen dem Rotor 132 und der Eingangswelle 34 vorhanden ist und eine vier zu eins Untersetzung zwischen der Welle 34 und der Nabe 26. Selbstverständlich können Rotor 132, Stator 130 und Zahnradanordnung 32 so bemessen sein, daß eine andere Untersetzung erzielt wird. Die speziellen Werte der Untersetzung werden hier nur als erläuterndes Beispiel angegeben.The gear arrangement 32 effects a four to one reduction. Every time when the input shaft has rotated four times, the hub 36 will spin one complete turn. So it's a twenty-four to one reduction between the rotor 132 (see FIG. 5) and the hub 26 is provided. This relatively large one Gear reduction consists of the fact that there is a six to one gear reduction between rotor 132 and input shaft 34 and a four to one reduction ratio between the shaft 34 and the hub 26. Of course, the rotor 132, stator 130 and gear assembly 32 be dimensioned so that a different reduction is achieved will. The special values of the reduction are only given here as an illustrative example specified.

Es sei bemerkt, daß es unter gewissen Bedingungen wünschenswert sein kann, den Gerotor 16 vom Rad 12 abzukuppeln, so daß das Rad sich frei drehen kann, beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug gezogen oder geschleppt werden soll. Um den Gerotor 16 vom Rad 12 abzukuppeln, wird die Eingangswelle 34 axial von der eingerückten Stellung, die in Fig. 3 dargestellt ist, in die ausgekuppelte Stellung gebracht, die in Fig. 6 gezeigt ist.It should be noted that under certain conditions it may be desirable can disconnect the gerotor 16 from the wheel 12 so that the wheel can rotate freely, for example, when the vehicle is to be pulled or towed. To the To uncouple the gerotor 16 from the wheel 12, the input shaft 34 is axially engaged by the Position shown in Fig. 3 brought into the disengaged position, which is shown in FIG. 6.

Durch die Bewegung der Welle 34 nach außen lösen sich die Zähne 132 an der Kupplung 40 von den Zähnen 152 an der Welle 34.As the shaft 34 moves outward, the teeth 132 loosen on clutch 40 from teeth 152 on shaft 34.

Um die Welle 34 für eine axiale Auswärtsbewegung frei zu geben, wird ein Anscjlag 160 relativ zum Achsschenkel 24 axial nach außen bewegt. Dies geschieht in der Weise, daß ein Sprengring 164 aus einer Ringnut 166 gelöst wird, die im Achsschenkel 24 ausgebildet ist (Fig. 3).In order to give the shaft 34 for an axially outward movement free, is a stop 160 is moved axially outward relative to the steering knuckle 24. this happens in such a way that a snap ring 164 is released from an annular groove 166 in the steering knuckle 24 is formed (Fig. 3).

Der Springring 164 wird dann in eine zweite Nut 168 eingesetzt, um den Anschlag 160 in der in Fig. 6 dargestellt ten Stellung zu halten. Wenn sich der Anschlag 160 in dieser Stellung befindet, bewegt eine Vorspannungsfeder 172 die Eingangswelle nach außen gegen den Anschlag 160.The spring ring 164 is then inserted into a second groove 168 to to hold the stop 160 in the position shown in Fig. 6 th. If the stop 160 is in this position moves a preload spring 172 the input shaft outwards against the stop 160.

Wenn dies stattfindet, werden die inneren Zähne der Kupplung 40 von den äußeren Zähnen 154 an der Eingangswelle gelöst. Eine Drehung der Kupplung 40 durch die Taumelwelle 38 kann nunmehr die Eingangswelle 34 nicht mehr drehen. Wenn das Fahrzeug gezogen wird, können zusätzlich das Rad 12 und die Nabe 26 die Kupplung 40 und die Taumelwelle 38 nicht antreiben, so daß sich das Rad 12 frei relativ zum Achsschenkel 24 drehen kann.When this occurs, the internal teeth of the clutch 40 of loosened the outer teeth 154 on the input shaft. One rotation of the coupling 40 through the wobble shaft 38, the input shaft 34 cannot now more turn. When the vehicle is pulled, the wheel 12 and the hub 26 do not drive the clutch 40 and the wobble shaft 38, so that the wheel 12 can rotate freely relative to the steering knuckle 24.

Bei dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Motor 16 vom Rad 12 dadurch abgekuppelt, daß der Anschlag 160 axial nach außen bewegt wird.In the embodiment shown in FIGS the motor 16 is decoupled from the wheel 12 in that the stop 160 is axially outward is moved.

Es sei bemerkt, daß wenn die Antriebseinheit 10 für bestimmte Zwecke verwendet wird, beispielsweise bei Winden, Vierradantrieben oder einem Einzelradantrieb, es vorteilhaft sein kann, die Einheit so zu gestalten, daß der Motor 16 schnell von der Zahnradanordnung 32 abgekuppelt werden kann, ohne daß der Sprengring 134 herausgenommen wird, um den Anschlag 160 frei zu geben. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform wird ein Eingangsglied axial unter der Einwirkung eines Druckmitteldruckes verschoben, um die Antriebseinheit aus der Entkupplungsstellung in die Kupplungsstellung zu bringen, in der das Eingangsglied wirksam ist, um Antriebskräfte von einem Hydraulikmotor auf eine Zahnradanordnung zu übertragen. Da das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel im allgemeinen dem in den Fig. 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht, werden gleiche Bezugsziffern unter Zusatz des Buchstabens "a" verwendet.It should be noted that when the drive unit 10 for certain purposes is used, for example with winches, four-wheel drives or a single-wheel drive, it may be advantageous to design the unit so that the motor 16 is fast can be decoupled from the gear assembly 32 without the snap ring 134 is removed to give the stop 160 free. In the case of the one shown in FIG Embodiment is an input member axially under the action of a pressure medium pressure moved to the drive unit from the uncoupling position in the coupling position to bring, in which the input member is effective, to drive forces from a hydraulic motor to be transferred to a gear arrangement. Since the embodiment shown in FIG generally corresponds to the embodiment described in FIGS. 1 to 6, the same reference numbers are used with the addition of the letter "a".

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist eine Druckkammer 180 im äußeren Endabschnitt des Achsschenkels 24 ausgebildet. Die Druckkammer 180 ist über eine Leitung 182 mit einem nicht dargestellten Steuerschieber verbunden. Wenn die nicht dargestellte Radnabe anzutreiben ist, wird Druckmittel vom Steuerschieber durch die Leitung 182 der Kammer 180 zugeführt. Dieses Druckmittel wird gegen einen Kolben 186 geführt, wodurch die Eingangswelle 34a bei der Betrachtung der Fig. 7 axial nach links verschoben wird. Diese Linksbewegung der Eingangswelle 34a bewegt die axial sich erstreckenden äußeren Zähne 154a an der Eingangswelle 34a in einen Kämmeingriff mit den inneren Zähnen 152a, die an der Kupplung 40a ausgebildet sind. Die Kupplung 40a steht dann in Antriebsverbindung mit der Zahnradanordnung 32a in der gleichen Weise, wie es in Fig. 3 für das in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel gezeigt wird.In the embodiment shown in Fig. 7, there is a pressure chamber 180 formed in the outer end portion of the steering knuckle 24. The pressure chamber 180 is connected via a line 182 to a control slide (not shown). When the wheel hub (not shown) is to be driven, pressure medium is supplied by the control slide fed through line 182 to chamber 180. This pressure medium is against one Piston 186 guided, causing the input shaft 34a when looking at it 7 is shifted axially to the left. This left movement of the input shaft 34a moves axially extending outer teeth 154a on the input shaft 34a in mesh with internal teeth 152a formed on clutch 40a are. The clutch 40a is then in driving connection with the gear arrangement 32a in the same manner as is shown in Fig. 3 for that shown in Figs Embodiment is shown.

Wenn der Antrieb zwischen dem Hydraulikmotor und der Kupplung 40a gelöst werden soll, so wird die Kammer 180 entlüftet, um Druckmittel über die Leitung 182 abzuziehen. Dadurch kann die Eingangswelle 34a unter dem Einfluß der Vorspannungsfeder 172a axial nach außen in die in Fig. 7 dargestellte entkuppelte Lage verschoben werden. Wenn die Eingangswelle 34a sich in der in Fig. 7 gezeigten entkuppelten Stellung befindet, kann der hydraulische Antriebsmotor die Zahnradanordnung 32a nicht mehr antreiben.When the drive is between the hydraulic motor and the clutch 40a is to be released, the chamber 180 is vented to pressurize fluid through the line 182 to be deducted. This allows the input shaft 34a under the influence of the bias spring 172a displaced axially outward into the uncoupled position shown in FIG will. When the input shaft 34a disengaged in that shown in FIG Position is, the hydraulic drive motor, the gear assembly 32a no longer propel.

Es ist zu erkennen, daß die Antriebseinheit 10 relativ kompakt ist und zu verschiedenen Zwecken verwendet werden kann, um eine relativ große Untersetzung zu ermöglichen.It can be seen that the drive unit 10 is relatively compact and can be used for various purposes to achieve a relatively large reduction ratio to enable.

Der kompakte Aufbau der Antriebseinheit 10 ergibt sich aus dem einteiligen Aufbau des Gehäuses 18 und des Achsschenkels 24 und daraus, daß die Zahnradanordnung 32 zwischen den inneren und äußeren Endabschnitten des Achsschenkels angeordnet ist und ferner daraus, daß ein Kupplungsglied 40 mit dem äußeren Ende der Taumelwelle 38 verbunden ist. Bei einem Betrieb des Hydraulikmotors 16 unter der Einwirkung von Druckmittel dreht sich der Rotor 132 relativ zum Stator 130, um die Taumelwelle 38 zu drehen. Diese Drehung der Taumelwelle 38 dreht die Eingangswelle 34, die mit dem Zentralrad 48 verbunden ist.The compact structure of the drive unit 10 results from the one-piece Structure of the housing 18 and the steering knuckle 24 and from the fact that the gear arrangement 32 disposed between the inner and outer end portions of the steering knuckle and further from the fact that a coupling member 40 with the outer end of the wobble shaft 38 is connected. When the hydraulic motor 16 is operated under the influence by pressure medium, the rotor 132 rotates relative to the stator 130 around the wobble shaft 38 to rotate. This rotation of the wobble shaft 38 rotates the input shaft 34, which is connected to the central wheel 48.

Das Zentralrad 48 ist innerhalb des Achsschenkels 24 zwischen den beiden Lagern 28 und 30 angeordnet. Bei einer Drehung des Zentralrades 48 werden Zwischenzahnräder 54, 56, 58, die sich durch oeffnungen in der Wandung des Achsschenkels 24 erstrecken und mit dem Zentralrad 48 kämmen, gedreht, um den Zahnring 72 zu drehen, der fest mit der Nabe 26 verbunden ist.The central wheel 48 is within the steering knuckle 24 between the two bearings 28 and 30 arranged. When the central wheel 48 rotates Intermediate gears 54, 56, 58, which extend through openings in the wall of the steering knuckle 24 extend and mesh with the central gear 48, rotated to rotate the ring gear 72, which is firmly connected to the hub 26.

Obwohl die Antriebseinheit 10 in Verbindung mit dem Rad eines Fahrzeuges beschrieben wurde, sei bemerkt, daß die Antriebseinheit auch für viele andere Zwecke verwendet werden kann. Die Antriebseinheit könnte,anstatt ein Fahrzeugrad anzutreiben, verwendet werden, um die Trommel einer Winde zu drehen. Bei dieser Verwendung kann der Hydraulikmotor 16 mit dem Rahmen der Winde verbunden werden, wobei der Achsschenkel 24 koaxial zur Trommel der Winde angeordnet ist. Die Zahnradanordnung 32 würde dann Antriebskräfte von der Antriebswelle 34 auf die Nabe 26 übertragen, die mit der Windentrommel verbunden ist. Obwohl beschrieben wurde, daß der Achsschenkel 24 koaxial zur Windentrommel steht, sei bemerkt, daß die Nabe 26 eine Außenverzahnung aufweisen kann, die ein Zahnrad eines Zahnradsatzes bildet, welches mit einem Antriebsglied, beispielsweise mit einer Windentrommel oder einem Fahrzeugrad, verbunden ist.Although the drive unit 10 in connection with the wheel of a vehicle has been described, it should be noted that the drive unit can also be used for many other purposes can be used. Instead of driving a vehicle wheel, the drive unit could used to turn the drum of a winch. With this use can the hydraulic motor 16 can be connected to the frame of the winch, with the steering knuckle 24 is arranged coaxially to the drum of the winch. The gear assembly 32 would then Drive forces transmitted from the drive shaft 34 to the hub 26, which with the Winch drum is connected. Although the steering knuckle 24 has been described as being coaxial is to the winch drum, it should be noted that the hub 26 have an external toothing can, which forms a gear of a gear set, which is connected to a drive member, for example with a winch drum or a vehicle wheel.

Claims

F a t e n t a n t a n t r ü ch e 1. Device for rotating an output limb relative to a base, characterized by a stub axle that is connected to connected to the base, a hub connected to the output member first bearing connected to the inner portion of the steering knuckle and the hub is, a second bearing, which is connected to the outer portion of the steering knuckle and connected to the hub, an input member, a motor that rotates the input member and gears disposed between the first and second bearings and having the input member and the hub are connected to the hub at a speed rotate, which is different from the speed of the input member.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the steering knuckle has a surface in which a plurality of openings between the inner and outer Section of the steering knuckle are provided that the gear assembly is a central gear which is connected to the input member and within the steering knuckle is arranged that a toothed ring is connected to the hub that several intermediate gears are provided, each of which meshes with the toothed ring and passes through one of the Openings in the steering knuckle extends through and meshes with the central wheel.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the motor has a rotor which is connected to the input member and a housing which at least partially encloses the rotor and formed in one piece with the steering knuckle is.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the motor has an internally toothed stator, an externally toothed rotor and devices, which carry the rotor for a rotary and orbital movement relative to the stator that a Drive connection is provided which has a first end portion with the Rotor is connected and rotates with this relative to the stator and revolves that a coupling is connected to a second end portion of the drive connection, by just a rotary movement from the drive connection to the input member transferred to.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the motor also has a housing which encloses the rotor and the stator that the Housing has a reference or adjustment surface that bears against the base can be brought that the first and second end portions of the drive connection are arranged on both sides of a plane, which this reference or positioning surface contains.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the input member is arranged within the steering knuckle and axially relative to the steering knuckle between a clutch position in which the input member can rotate the gear assembly, and is movable to an uncoupled position in which the input member is the gear assembly can not drive and devices are provided which the input member hold in the clutch position.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the device, which the input member in the coupling position holds a snap ring comprises moving from a first position to a second position within the steering knuckle can be brought to cause the input member to move out of the clutch position moved to the release position.

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that the device comprises a pressure chamber for holding the input member in the coupling position, which is connected to a pressure medium source.

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the gear arrangement has a first gear connected to the hub, a second gear, which is arranged within the steering knuckle and connected to the input link is and means with which driving forces from the first gear to the second gear are transmitted to rotate the hub upon rotation of the input member.

10. Apparatus for rotating an output member relative to a Base characterized by a motor that has a housing that is fixed to the base can be connected, a steering knuckle, which is formed in one piece with the engine housing and extending axially outwardly from the motor housing, a hub rotatable is mounted on the steering knuckle and can be connected to the output member, a rotatable input member which is connected to the motor and at least partially is arranged within the steering knuckle, the engine having means, with which the input member is rotated and wherein a gear arrangement is provided is to transfer drive forces from the input member to this hub.

11. The device according to claim 10, characterized in that the The steering knuckle has an inner surface that is at least partially elongated Chamber limits that the input member at least partially within this chamber is arranged that the gear assembly comprises a first gear, which with is connected to the input member and is at least partially disposed within the chamber is that the input member and the first gear are rotatable about an axis which coincides with the axis of the steering knuckle that a second gear firmly with the hub is connected and that a third gear is provided which with the first and second gear meshes.

12. The device according to claim 10, characterized by an inner one Bearing, which is arranged on the steering knuckle at a point axially outward from the motor housing is and the hub rotatably carries and an outer bearing which is axially on the steering knuckle is arranged outside the first bearing and the hub relative to the steering knuckle rotatable carries.

13. Device for rotating an output member relative to a Base, characterized by a steering knuckle connected to the base and has at least one central chamber extending partially in the longitudinal direction, a hub which is rotatably mounted on the steering knuckle and which is connected to the output member can be connected, a rotatable input member which is at least partially in the central chamber is arranged, a rotor that rotates the input member, a Gear device which transmits driving forces from the input link to the hub.

to rotate the hub with a rotation of the input member, wherein the gear means a first gear has which at least partially arranged inside the central chamber and connected to the input member is, a second gear, which is firmly connected to the hub and a third Gear that meshes with the first and second gear.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the Hub has a wall extending in the longitudinal direction, in which an opening is provided through which the second gear is in engagement with the first gear extends through.

15. The device according to claim 14, characterized by brackets, which hold the third gear rotatably about an axis that is parallel to a Longitudinal axis of the steering knuckle extends, these brackets and the third gear are arranged at a point between parallel planes that are perpendicular to the Extending the longitudinal axis of the steering knuckle and opposite ends of the steering knuckle cut.

16. The device according to claim 13, characterized by devices, which hold the input member axially displaceable in the central chamber, the input member between a first position in which the input member, the first gear at a Operation of the motor can rotate, and a second position is slidable in which the input member does not actuate the first gear when the motor is actuated.

17. The device according to claim 16, characterized by devices, with which the input member is moved between the first and second positions.