DE3028022A1

DE3028022A1 - Als radantrieb bestimmte rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE3028022A1
Application number: DE19803028022
Authority: DE
Inventors: James H Pahl
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1979-07-25
Filing date: 1980-07-24
Publication date: 1981-02-19
Also published as: US4253807A

Description

79-CLP-209

EATON CORPORATION

100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A.

Als Radantrieb bestimmte Rotationskolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine und insbesondere eine Maschine, die eine Hohlradgruppe, zwei gegeneinander drehbare Gehäuseanordnungen sowie eine Welle zum Übertragen von Drehmoment zwischen den beiden Gehäuseanordnungen aufweist.

Die vorliegende Erfindung eignet sich für zahlreiche Typen von Rotationskolbenmaschinen; sie ist jedoch von besonderem Vorteil bei Anwendung in einem Radmotor und ist im folgenden in Verbindung mit einem solchen Motor erläutert.

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Die Erfindung läßt sich bei Geräten mit verschiedenen Arten von Hohlradgruppen einsetzen, beispielsweise kreiskolbenartigen Anordnungen. Besonders günstig ist die Anwendung bei einer Maschine mit einer Gerotor-Radgruppe.

Während ferner im Rahmen der Erfindung unterschiedliche Ausbildungen von Kommutierungsventilen vorgesehen werden können, beispielsweise scheibenförmige Drehschieberanordnungen, wird vorzugsweise mit zylindrischen Hülsenventilen gearbeitet.

Druckmittelbetätigte Radmotoren, bei denen eine Gerotor-Verdrängervorrichtung vorgesehen ist, um den Fluiddruck in ein Abtriebsdrehmoment umzusetzen, sind bekannt; sie eignen sich insbesondere für Anwendungen, wo es auf hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl ankommt. Bei den meisten bekannten Radmotoren dieser Art ist einer der wesentlichen Faktoren, der das vom Motor abgebbare Drehmoment begrenzt, die Festigkeit der Drehmoment übertragenden Verbindung zwischen dem stationären Teil und dem rotierenden Teil. Typischerweise umfaßt diese Antriebsverbindung eine Gruppe von Innenkeilzähnen, die von dem Ritzel der Gerotoranordnung gebildet werden, eine Gruppe von Innenkeilzähnen, die von dem stationären Gehäuseteil gebildet sind, und eine Hauptantriebswelle (Gelenkwelle), die an beiden Enden eine Gruppe

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von Außenkeilzähnen trägt, die mit den betreffenden Gruppen der Innenkeilzähne in Eingriff stehen. Für gewöhnlich sind die Innenkeilzähne gerade Keilzähne, während die Aussenkeilzähne in Anpassung an den Winkel, mit dem die Antriebswelle zur Drehachse des Motors ausgerichtet ist, ballig ausgebildet sind. Während daher die Erfindung bei Einrichtungen angewendet werden kann, bei denen das außenverzahnte Ritzel nur um seine Achse rotiert und die Gelenkwelle nur um ihre Achse gedreht wird, eignet sich die Erfindung insbesondere für eine Maschine, bei welcher das Ritzel gegenüber dem innenverzahnten Hohlrad kreist, so daß es zu einer Nutationsbewegung der Gelenkwelle kommt.

Einer der Hauptgründe dafür, daß bei bekannten Radmotoren das Drehmoment Übertragungsvermögen begrenzt ist, ist die Wärme, die sich aufgrund des Eingriffes zwischen den Innen- und Außenkeilzähnen aufbaut. Das Problem eines solchen Wärmeaufbaus tritt besonders stark bei Radmotoren in Erscheinung, bei denen der Gerotorring rotiert und die Gelenkwelle eine Drehung des Gerotorritzels gegenüber dem stationären Gehäuseteil verhindern muß, so daß das Gerotorritzel nur eine kreisende Bewegung ausführen kann. Dies hat eine ständige reibende Bewegung der Außenkeilzähne gegenüber den Innenkeilzähnen zur Folge und führt zu erheblicher Reibungswärme.

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Bei bekannten Radmotoren hatten die Innen-Außenkeilzahnverbindungen keine ausreichende Schmierung. Ein Grund dafür ist, daß diese Keilzahnverbindungen häufig im Ende einer Sackbohrung sitzen, so daß Schmierfluid, das in die Bohrung leckt, zu Stagnation im Bereich der Keilzahnverbindung neigt, statt daß Wärme und Schmutz- oder Abriebteilchen von der Keilzahnverbindung wegtransportiert werden.

Das Problem einer unzureichenden Schmierung der Keilzahnverbindungen ist besonders ausgeprägt, wenn der Motor mit relativ niedrigen Drehzahlen (beispielsweise im Bereich von 5 bis 10 U/min) und mit hohem Ausgangsdrehmoment (beispielsweise 225 Nm) arbeitet. Unter diesen Bedingungen steigt die Temperatur der Keilzahnverbindungen an. Die Viskosität des Schmierfluids fällt ab. Es kann zu einem Durchbruch des Ölfilms kommen, was zu einem Metall-Metall-Kontakt der Keilzähne führt. Dies verursacht seinerseits einen noch stärkeren Wärmeaufbau; die Drehmomentbelastungsfähigkeit sinkt weiter ab. Es kann schließlich zu einem Ausfall der Keilzahnverbindung kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine der oben erläuterten Art zu schaffen, bei welcher die Probleme einer unzureichenden Schmierung der das Hauptdrehmoment übertragenden Verbindungen ausgeräumt sind. Es soll ein druckmittelbetätigter Radmotor erhalten

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werden, bei welchem die das Hauptdrehmoment übertragenden Verbindungen mittels des Hauptsystem-Fluidstroms geschmiert werden.

Die Rotationskolbenmaschine nach der Erfindung weist eine stationäre Gehäuseanordnung und eine drehbare Gehäuseanordnung auf. Die stationäre Gehäuseanordnung ist an einem Fahrzeug anbringbar und mit einem axial gerichteten, langgestreckten Abschnitt versehen, der eine in Axialrichtung verlaufende Öffnung bildet. Die drehbare Gehäuseanordnung ist mit einem Fahrzeugrad verbindbar und so angeordnet, daß sie den langgestreckten Abschnitt im wesentlichen umgreift. Der drehbaren Gehäuseanordnung ist eine Hohlradgruppe zugeordnet, die ein innenverzahntes Hohlrad und ein darin exzentrisch angeordnetes, außenverzahntes Ritzel aufweist. Eine Welle sitzt teilweise innerhalb der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung. Sie ist mit einem ersten Endabschnitt, der zusammen mit dem langgestreckten Abschnitt eine erste Verbindungsanordnung bildet, und einem zweiten Endabschnitt versehen, der zusammen mit dem außenverzahnten Ritzel eine zweite Verbindungsanordnung bildet. Die Welle verhindert eine Relativdrehung zwischen der stationären Gehäuseanordnung und dem außenverzahnten Ritzel. Die Welle ist mit einer Axialbohrung versehen, die von dem ersten zu dem zweiten Endabschnitt reicht und für eine Fluidverbindung zwi-

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sehen diesen Abschnitten sorgt. Die stationäre Gehäuseanordnung bildet erste und zweite Fluidkanäle, von denen der eine mit der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung an einer ersten Stelle in Verbindung steht, die benachbart dem ersten Endabschnitt der Welle liegt. Der langgestreckte Abschnitt der stationären Gehäuseanordnung bildet ferner eine Fluidöffnung, die mit der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung an einer zweiten Stelle zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsanordnung in Verbindung steht. Die stationäre und die drehbare Gehäuseanordnung bilden gemeinsam erste Fluiddurchlässe, die eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidkanal und den sich vergrößernden oder den sich verkleinernden Volumenkammern herstellen, sowie zweite Fluiddurchlässe, die für eine Fluidverbindung zwischen den sich verkleinernden bzw. den sich vergrößernden Volumenkammern und dem zweiten Fluidkanal sorgen. Systemfluid strömt zwischen einer der ersten und zweiten Stellen und der anderen dieser beiden Stellen. Ein erster Teil des Systemfluids fließt durch die erste Verbindungsanordnung hindurch, während ein zweiter Teil des Systemfluids durch die Axialbohrung und die zweite Verbindungsanordnung hindurchströmt und sich mit dem ersten Teil wieder vereinigt, sowie durch die andere der beiden Stellen hindurchfließt. Der erste und der zweite Teil machen dabei im wesentlichen das gesamte Systemfluid aus.

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Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen axialen Querschnitt eines

erfindungsgemäß aufgebauten Radmotors, wobei Teile der Fig. 1 entlang der Linie 1-1 der Fig. 2 und andere Teile der Fig. 1 entlang der Linie 1-1 der Fig. 3 dargestellt sind,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt entlang der

Linie 2-2 der Fig. 1 im gleichen Maßstab wie die Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt entlang der

Linie 3-3 der Fig. 1 im gleichen Maßstab wie die Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie

4-4 der Fig. 1 im gleichen Maßstab wie die Fig. 1, und

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Fig. 5 eine teilweise aufgebrochene

Draufsicht auf die Schieberhülse der Fign. 1 bis 3 im
gleichen Maßstab wie diese
Fign.

Fig. 1 stellt ein Beispiel eines druckmittelbetätigten Radantriebs (oder Radmotors) dar, für den sich die vorliegende Erfindung eignet. Der Radmotor weist eine stationäre Gehäuseanordnung 11 und eine drehbare Gehäuseanordnung 13 auf.

Die stationäre Gehäuseanordnung 11 ist mit einem Montageflansch 15 versehen, der über mehrere Schrauben B an einem
Fahrzeugrahmen F starr angebracht werden kann. Mit dem Montageflansch 15 steht ein langgestreckter, zylindrischer Abschnitt 17 in einteiliger Verbindung. Dieser bildet eine in Axialrichtung verlaufende Öffnung oder Kammer 19. Der zylindrische Abschnitt 17 wird von einer zylindrischen Schieberhülse 21 umfaßt. Der zylindrische Abschnitt 17 und die Schieberhülse 21 sind über einen Keil 23 miteinander verbunden, um
eine relative Drehbewegung zwischen diesen beiden Bauteilen zu verhindern und für eine zwangsweise Schiebertaktausrichtung zu sorgen.

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Die drehbare Gehäuseanordnung 13 umfaßt mehrere getrennte Abschnitte. Zu der Gehäuseanordnung 13 gehören ein Schiebergehäuseteil 25, eine Zwischenplatte 27, eine Verdrängervorrichtung oder ein Rädersatz 29 sowie ein Deckel 31. Die Zwischenplatte 27 wird mittels mehrerer Kopfschrauben 33 in fluiddichtem Eingriff mit dem Schiebergehäuseteil 25 gehalten, während die Verdrängervorrichtung 29 und der Deckel 31 über mehrere Kopfschrauben 35 in fluiddichtem Eingriff mit der Zwischenplatte 27 gehalten sind.

Mit dem Schiebergehäuseteil 25 steht ein Montageflansch 37 in einteiliger Verbindung. An "dem Montageflansch 37 kann ein Rad W über mehrere Schrauben B befestigt werden. Das Schiebergehäuseteil 25 ist gegenüber dem zylindrischen Abschnitt 17 über zwei zweckentsprechende Lager drehbar abgestützt, die vorliegend als Kegelrollenlager 39 und 41 dargestellt sind. Eine Lagerhaltemutter 42 ist auf das Ende des zylindrischen Abschnitts 17 aufgeschraubt, um auf die Lager 39 und 41 eine zweckentsprechende Axialkraft auszuüben. Eine Staubdichtung 43 umgibt das Schiebergehäuseteil 25; sie wird mittels eines Bandes 45 an dem Gehäuseteil 25 angeklemmt. Die Staubdichtung 43 steht in Gleiteingriff mit der benachbarten Fläche des Montageflanschs 15. Sie verhindert dadurch den Eintritt von Schmutz- und Staubteilchen in den Motor.

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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Verdrängervorrichtung 29 einen Gerotor-Radsatz und vorzugsweise einen Rollen-Gerotor-Radsatz bekannter Ausführung, auf. Zu dem Radsatz gehören ein innen verzahntes, ringförmiges Hohlrad 47 und ein außenverzahntes Ritzel 49, das exzentrisch innerhalb des Hohlrades 47 sitzt. Die Innenzähne des Hohlrads 47 werden von mehreren Rollen 51 gebildet. Während einer Relativbewegung zwischen dem Hohlrad 47 und dem Ritzel 49 wird durch den Eingriff zwischen den Rollen 51 und den Zähnen des Ritzels 49 eine Mehrzahl von sich vergrößernden Volumenkammern 53 und eine Mehrzahl von sich verkleinernden Volumenkammern 55 gebildet, wie dies an sich bekannt ist und keiner näheren Erläuterung bedarf.

Eine Antriebs- oder Gelenkwelle 57 sitzt teilweise innerhalb der Kammer 19 und teilweise in den mittigen Öffnungen von Zwischenplatte 27 und Ritzel 49. Benachbart dem in Fig. 1 linken Ende der Kammer 19 ist der zylindrische Abschnitt 17 mit einer Folge von geraden Innenkeilzähnen 59 versehen, während das Ritzel 49 eine Gruppe von geraden Innenkeilzähnen 61 aufweist. Die Gelenkwelle 57 trägt eine Gruppe von balligen Außenkeilzähnen 63, die mit den Innenkeilzähnen 59 in Eingriff stehen, und eine Gruppe von balligen Außenkeilzähnen 65, die mit den Innenkeilzähnen 61 kämmen. Die Gelenkwelle 57 weist ferner eine Axialbohrung 67 auf,

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deren Funktion weiter unten erläutert ist.

Die stationäre Gehäuseanordnung 11 bildet zwei Hauptfluidkanäle 71 und 73 sowie einen Gehäuseablaufkanal 75. Jeder der Kanäle 71, 73 und 75 endet an der Stirnfläche des Montageflanschs 15 und ist mit einem zweckentsprechenden O-Ring versehen, um die Anbringung des Montageflanschs 15 an einem (nicht dargestellten) Verteiler zu gestatten. Der Fluidkanal 71 geht in einen Schrägabschnitt 77 (siehe auch Fig. 2) über, der sich zu dem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts erstreckt. Der Fluidkanal 73 steht mit der in Axialrichtung verlaufenden Kammer 19 in offener Fluidverbindung, so daß die Kammer 19 einen Teil des Hauptfluid-Strömungsweges bildet. Der Gehäuseablaufkanal 75 ist mit der ringförmigen Kammer verbunden, die von dem zylindrischen Abschnitt 17 und dem Schiebergehäuseteil 15 gebildet wird und in welcher das Lager 39 sitzt. Unmittelbar rechts (in Fig. 1) von den Innenkeilzähnen 59 ist der zylindrische Abschnitt 17 mit einer Radialöffnung 79 versehen, die mit der Kammer 19 in Fluidverbindung steht.

Die SchieberhUlse 21 weist eine äußere Ringnut "81 (Fign. 2 und 5) und eine innere Ringnut 83 (Fign. 3 und 5) auf. Die Schieberhülse 21 bildet ferner eine Radialöffnung 85, die für eine Fluidverbindung zwischen dem Schrägabschnitt 77

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und der äußeren Ringnut 81 sorgt. Mit der Ringnut 81 stehen mehrere Axialschlitze 87 (Fign. 2, 3 und 5) in Verbindung, wobei im Falle der vorliegenden Ausführungsform sechs solche Schlitze vorgesehen sind. Die Schieberhülse 21 weist ferner mehrere Radialschlitze 89 auf, die für eine Fluidverbindung zwischen der inneren Ringnut 83 und dem Außenumfang der Schieberhülse 21 sorgen. Weil vorliegend sechs Axialschlitze 87 vorhanden sind, sind auch sechs Radialschlitze 89 vorgesehen.

Mit den Radialschlitzen 89 sind mehrere Radialkanäle 91 ausgerichtet, die von dem Schiebergehäuseteil 25 gebildet werden. Jeder der Radialkanäle 91 erstreckt sich radial nach außen zu einem Axialkanal 93. Jeder der Axialkanäle 93 steht mit einem Schrägkanal 95 in Verbindung, der von der Zwischenplatte 27 gebildet wird. Jeder der Schrägkanäle 95 mündet an seinem in Fig. 1 rechten Ende in einem Durchlaß 97, der für eine Fluidverbindung mit der benachbarten Volumenkammer 53 und 55 sorgt. Weil bei der vorliegenden Ausführungsform die Verdrängervorrichtung 29 sieben Volumenkammern 53 oder 55 bildet, sind jeweils sieben Radialkanäle 91, Axialkanäle 93, Schrägkanäle 95 und Durchlässe 97 vorgesehen. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, sorgt die vorstehend erläuterte Anordnung für eine Kommutatorventilwirkung zwischen den Radialkanälen 91 und den Axialschlitzen 87 sowie den Radialschlitzen 89 in Abhängigkeit von der

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Relativdrehung zwischen der Schieberhülse 21 und dem Schiebergehäuseteil 25, wie dies in der einschlägigen Technik
bekannt ist.

Was die Arbeitsweise der beschriebenen Maschine anbelangt, sei angenommen, daß der Fluidkanal 71 an eine Druckmittelquelle und der Fluidkanal 73 an eine Fluidrücklaufleitung angeschlossen sind. Unter Druck stehendes Fluid strömt über den Kanal 71, den Schrägabschnitt 77 und die Radialöffnung 85; es füllt die äußere Ringnut 81. Druckmittel gelangt
dann von der Ringnut 81 in jeden der Axialschlitze 87. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, stehen drei der Axialschlitze 87 momentan in Fluidverbindung mit den benachbarten Radialkanälen 91, so daß die drei betreffenden Axialkanäle 93 unter Druck stehendes Fluid enthalten, das zu den drei betreffenden, sich vergrößernden Volumenkammern 53
strömt.

Weil die Gelenkwelle 57 eine Drehung des Ritzels 49 gegenüber der stationären Gehäuseanordnung 11 verhindert, kann das Ritzel 49 lediglich eine kreisende Bewegung ausführen. Während der aufeinanderfolgenden Vergrößerung und Verkleinerung der Volumenkammern 53 und 55 führt infolgedessen das
Hohlrad 47 eine Drehbewegung aus; die gesamte drehbare Gehäuseanordnung 13 macht diese Drehbewegung des Hohlrads 47 mit.

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Fluid, das aus den sich verkleinernden Volumenkammern 55 austritt, strömt durch die benachbarten Durchlässe 97, die Schrägkanäle 95, die Axialkanäle 93 und die Radialkanäle 91. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, stehen momentan drei der Radialschlitze 89 mit den drei betreffenden Radialkanälen 91 in Verbindung. Infolgedessen strömt Rücklauffluid durch die drei Radialschlitze 89 hindurch in die innere Ringnut 83; es gelangt von dort über die Radialöffnung 79 in die axial verlaufende Kammer 19.

Beim Eintritt des Rücklauffluids in die Kammer 19 teilt sich das Fluid in zwei gesonderte, vorzugsweise gleiche Teile auf. Der eine Teil strömt in Fig. 1 nach links durch die linke Keilzahnverbindung (Innenkeilzähne 59 und Außenkeilzähne 63) hindurch. Der andere Teil fließt in Fig. 1 nach rechts und dann durch die rechte Keilzahnverbindung (Innenkeilzähne 61 und Außenkeilzähne 65) hindurch. Nach Durchqueren der rechten Keilzahnverbindung strömt das Fluid über das rechte Ende der Welle 57; es durchquert dann die Axialbohrung 67, wie dies in Fig.l durch die Pfeile angedeutet ist. Der Fluidteil, der die linke Keilzahnverbindung durchströmt, fließt über das linke Ende der Welle 57. Er vereinigt sich wieder mit dem Fluid, das aus der Axialbohrung 67 austritt. Der

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kombinierte Fluidstrom gelangt in den Fluidkanal 73 und kehrt zum Fluidbehälter zurück. Für die zuvor erläuterte Arbeitsrichtung ist der Druck des über die Keilzahnverbindungen strömenden Fluids relativ niedrig; er hängt teilweise von der Drosselung des Fluidstroms durch jede der Keilzahnverbindungen ab. Vorzugsweise sind die Innenkeilzähne 5? und 61 sowie die Außenkeilzähne 63 und 65 jeweils im wesentlichen identisch, so daß die Drosselung des Fluidstroms durch die linke und die rechte Keilzahnverbindung im wesentlichen gleich.sind, wodurch auch die Durchflußmengen der beiden Ströme untereinander weitgehend gleich sind.

In der umgekehrten Arbeitsrichtung tritt Druckmittel in den Fluidkanal 73 ein; es gelangt von dort in die Kammer 19. Ein Teil des Fluids strömt durch die linke Keilzahnverbindung hindurch und dann zu der Radialöffnung 79, während der andere Teil des Fluids die Axialbohrung 67 in Fig. 1 nach rechts durchläuft und dann radial nach außen über das rechte Ende der Welle 57, durch die rechte Keilzahnverbindung hindurch und nach links in Richtung auf die Radialöffnung 79 strömt, wo die Wiedervereinigung mit dem anderen Teil des Druckmittels erfolgt. Das unter Druck stehende Fluid strömt durch die Radialöffnung 79 hindurch in die innere Ring-

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nut 83 sowie dann über drei der Radialschlitze 89, die mit den betreffenden Radialkanälen 91 in Verbindung stehen. Unter Druck stehendes Fluid gelangt von den Radialkanälen 91 aus über die betreffenden Axialkanäle 93 in der zuvor beschriebenen Weise zu den sich vergrößernden Volumenkammern. Von den sich verkleinernden Volumenkammern zurückkommendes Fluid strömt über die betreffenden Axialkanäle 93, die Radialkanäle 91 und in die drei Axialschlitze 87. Rücklauffluid gelangt von den Schlitzen 87 in die äußere Ringnut 81; es strömt dann über die Radialöffnung 85, den Schrägabschnitt 77 und den Fluidkanal 71 in Fig.l nach links, um zu dem Vorratsbehälter zurückzukehren.

Aus der vorstehenden Beschreibung folgt, daß im wesentlichen der gesamte durch den Motor hindurchtretende Systemstrom über die linke und die rechte Keilzahnverbindung fließt, bei denen es sich um die das Hauptdrehmoment übertragenden Verbindungen des Motors handelt. Jede der Keilzahnverbindungen wird daher mittels eines Teils des durch die Keilzähne hindurchtretenden Hauptsystemstroms ständig geschmiert. Wärme sowie Metallteilchen und andere Schmutzstoffe werden wegtranspcrtiert. Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß bei steigender Motordrehzahl und dementsprechend er-

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höhter Reibungswärme, die von den Keilzähnen erzeugt wird, auch der Fluidstrom durch den Motor und damit der Schmiermittelfluß über die Keilzähne proportional ansteigt. Mit anderen Worten, die normalerweise schädlichen Effekte einer erhöhten Motordrehzahl sind selbstkompensierend.

Es versteht sich, daß die Außenkeilzähne und/oder die Innenkeilzähne so modifiziert werden können,, daß für jede der Keilzahnverbindungen eine ausreichend große Strömungsquerschnittsfläche erhalten wird. Wesentlich ist, daß keine der Keilzahnverbindungen eine so starke Drosselung des durchtretenden Fluidstroms bewirkt, daß in dem Motor (d.h. innerhalb der sich verkleinernden Volumenkammern 55) ein Rückdruck erzeugt wird, der das Drehmoment des Motors herabsetzt. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, für eine höhere Durchflußmenge durch eine der Verbindungen als durch die andere zu sorgen. Dies kann durch entsprechende Einstellung der relativen Strömungsquerschnitte ohne weiteres geschehen.

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Claims

PATENTANWALT DIPL.-LNC. GERHARD SCHWAN

ELFENSTRASSE 32 · D-8000 MÜNCHEN 83 3028022

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Ansprüche

(l ·) Rotationskolbenmaschine, gekennzeichnet durch

(a) eine mit einem Fahrzeug starr verbindbare stationäre Gehäuseanordnung (11) mit einem axial gerichteten, langgestreckten Abschnitt (17), der eine in Axialrichtung verlaufende Öffnung (19) bildet;

(b) eine mit einem Fahrzeugrad verbindbare drehbare Gehäuseanordnung (13), welche den langgestreckten Abschnitt (17) im wesentlichen umgreift;

(c) wobei der drehbaren Gehäuseanordnung (13) eine Hohlradgruppe (29) zugeordnet ist, die ein innenverzahntes Hohlrad (47) und ein darin exzentrisch angeordnetes, außenverzahntes Ritzel (49) aufweist, die eine Relativbewegung mit Bezug aufeinander ausführen können und deren Zähne (51) während dieser Relativbewegung unter Bildung von sich vergrößernden und verkleinernden Volumenkammern (53, 55) miteinander kämmen;

(d) eine teilweise innerhalb der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung (19) angeordnete Welle (57) mit einem ersten Endabschnitt, der zusammen mit dem

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FERNSPRECHER: 089/6012039 · TELEX= 522589 eip* i ■ KABEL: ELECTR1CPATENT MÜNCHEN

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langgestreckten Abschnitt (17) eine erste Verbindungsanordnung (59, 63) bildet, und einem zweiten Endabschnitt, der zusammen mit dem außenverzahnten Ritzel (49) eine zweite Verbindungsanordnung (61, 65) bildet, die eine Relativdrehung zwischen der stationären Gehäuseanordnung (11) und dem außenverzahnten Ritzel (49) im wesentlichen ausschliessen, wobei die Welle (57) eine im wesentlichen axial verlaufende Bohrung (67) aufweist, die von dem ersten zu dem zweiten Endabschnitt reicht und für eine Fluidverbindung zwischen diesen Abschnitten sorgt;

(e) wobei die stationäre Gehäuseanordnung (11) erste und zweite Fluidkanäle (71, 73) bildet, von denen der eine mit der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung (19) an einer ersten Stelle in Verbindung steht, die in Axialrichtung benachbart dem ersten Endabschnitt der Welle (57) liegt, und wobei der langgestreckte Abschnitt (17) der stationären Gehäuseanordnung (11) eine Fluidöffnung (79) bildet, die mit der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung (19) an einer zweiten Stelle zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsanordnung (59, 63; 61, 65) in Verbindung steht;

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(f) wobei die stationäre Gehäuseanordnung (Π) und die drehbare Gehäuseanordnung (13) gemeinsam erste Fluiddurchlässe (71, 77, 85, 81, 87, 91, 93), die eine erste Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidkanal (71) und den sich vergrößernden oder verkleinernden Volumenkammern (53) herstellen, und zweite Fluiddurchlässe (93, 91, 89, 83, 79, 61 bis 65, 59 bis 63, 67, 73) bilden, die für eine Fluidverbindung zwischen den sich verkleinernden bzw. sich vergrößernden Volumenkammern (55) und dem zweiten Fluidkanal (73) sorgen;

(g) wobei Systemfluid zwischen einer der ersten und zweiten Stellen und der anderen dieser beiden Stellen strömt, ein erster Teil des Systemfluids durch die erste Verbindungsanordnung (59, 63) hindurchfließt, während ein zweiter Teil des Systemfluids durch die Axialbohrung (67) und die zweite Verbindungsanordnung (61, 65) hindurchströmt und sich mit dem ersten Teil wieder vereinigt sowie durch die andere der beiden Stellen hindurchfließt, wobei der erste und der zweite Teil im wesentlichen das gesamte Systemfluid ausmachen.

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2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch \_r dadurch gekennzeichnet, daß die Hohradgruppe (29) einen Gerotorradsatz aufweist.
3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Relativbewegung von Hohlrad und Ritzel das innenverzahnte Hohlrad eine Drehbewegung sowie das außenverzahnte Ritzel eine kreisende Bewegung ausführen.
4. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Verbindungsanordnung (59, 63; 61, 65) jeweils ein Universalgelenk bilden.
5. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Verbindungsanordnung jeweils eine Folge von Innenkeilzähnen (59, 61) und eine Folge von balligen Außenkeilzähnen (63, 65) aufweisen.
6. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte Abschnitt (17) eine erste Folge von Innenkeilzähnen (59) bildet und der erste Endabschnitt der Welle (57)

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mit einer ersten Gruppe von balligen Außenkeilzähnen (63) versehen ist, die zusammen mit der ersten Gruppe von Innenkeilzähnen (59) die erste Verbindungsanordnung bilden.
7. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das außenverzahnte Ritzel (4?) eine zweite Gruppe von Innenkeilzähnen (61) aufweist und der zweite Endabschnitt der Welle (57) mit einer zweiten Gruppe von balligen Äußenkeilzähnen (65) versehen ist, die zusammen mit den zweiten Innenkeilzähnen die zweite Verbindungsanordnung bilden.
8. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Verbindungsanordnung (59, 63; 61, 65) eine erste bzw. eine zweite Strömungsdrosselstelle bilden, deren Drosselwirkung im wesentlichen gleich ist, so daß der erste und der zweite Teil des Systemfluids näherungsweise gleich sind.
9. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Gehäuseanordnung (11) und die drehbare Gehäuseanord-

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nung (13) eine Kommutatorventilanordnung (87, 89, 91) bilden.
10. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Gehäuseanordnung (13) einen mit jeder der Volumenkammern (53, 55) in Verbindung stehenden Fluiddurchlaß (91, 93, 95) bildet und die stationäre Gehäuseanordnung (11) mit einer der Zähnezahl des außenverzahnten Ritzels (49) entsprechenden Anzahl von Fluiddurchlässen (87, 89) versehen ist, und daß die Kommutatorventilanordnung (87, 89, 91) durch die Wechselwirkung zwischen den von der drehbaren Gehäuseanordnung gebildeten Fluiddurchlässen und den von der stationären Gehäuseanordnung gebildeten Fluiddurchlässen entsteht.
11. Rotationskolbenmaschine, gekennzeichnet durch

(a) eine mit einem Fahrzeug starr verbindbare stationäre Gehäuseanordnung (11) mit einem axial gerichteten, langgestreckten Abschnitt (17), der eine in Axialrichtung verlaufende Öffnung (19) bildet;

(b) eine mit einem Fahrzeugrad verbindbare drehbare Gehäuseanordnung (13), welche den langgestreckten Abschnitt (17) im wesentlichen umgreift;

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(c) wobei der drehbaren Gehäuseanordnung (13) eine Hohlradgruppe (2?) zugeordnet ist, die ein innenverzahntes Hohlrad (47) und ein darin exzentrisch angeordnetes, außenverzahntes Ritzel (49) aufweist, die eine Relativbewegung mit Bezug aufeinander ausführen können und deren Zähne (51) während dieser Relativbewegung unter Bildung von sich vergrößernden und verkleinernden Volumenkammern (53, 55) miteinander kämmen;

(d) eine teilweise innerhalb der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung (19) angeordnete Welle (57) mit einem ersten Endabschnitt, der zusammen mit dem langgestreckten Abschnitt (17) eine erste Verbindungsanordnung (59, 63) bildet, und einem zweiten Endabschnitt, der zusammen mit dem außenverzahnten Ritzel (49) eine zweite Verbindungsanordnung (61, 65) bildet, die eine Relativdrehung zwischen der stationären Gehäuseanordnung (11) und dem außenverzahnten Ritzel (49) im wesentlichen ausschließen, wobei die Welle (57) eine im wesentlichen axial verlaufende Bohrung (67) aufweist, die von dem ersten zu dem zweiten Endabschnitt reicht und für eine Fluidverbindung zwischen diesen Abschnitten sorgt;

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(e) wobei die stationäre Gehäuseanordnung (Π) erste und zweite Fluidkanäle (71, 73) bildet, von denen der eine mit der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung (1?) an einer ersten Stelle in Verbindung steht, die in Axialrichtung benachbart dem ersten Endabschnitt der Welle (57) liegt, und wobei der langgestreckte Abschnitt (17) der stationären Gehäuseanordnung (11) eine Fluidöffnung (7?) bildet, die mit der in Axialrichtung verlaufenden Öffnung (.19) an einer zweiten Stelle zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsanordnung (59, 63; 01, 65) in Verbindung steht;

(f) wobei die stationäre Gehäuseanordnung (11) und die drehbare Gehäuseanordnung (13) gemeinsam erste Fluiddurchlässe (71, 77, 85, 81, 87, 91, 93), die eine erste Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidkanal (71) und den sich vergrößernden oder verkleinernden Volumenkammern (53) herstellen, und zweite Fluiddurchlässe (93, 91, 89, 83, 79, 61 bis 65, 59 bis 63, 67, 73) bilden, die für eine Fluidverbindung zwischen den sich verkleinernden bzw. sich vergrößernden Volumenkammern (55) und dem zweiten Fluidkanal (73) sorgen;

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(g) wobei in der einen Arbeitsrichtung der Maschine Systemfluid von der ersten Stelle aus strömt und ein erster Teil des Systemfluids durch die erste Verbindungsanordnung (59, 63) hindurchtritt, während ein zweiter Teil des Systemfluids durch die Axialbohrung (67) und die zweite Verbindungsanordnung (6), 65) hindurchtritt und sich mit dem ersten Teil wieder vereinigt sowie dann durch die zweite Stelle hindurchströmt, wobei der erste und der zweite Teil im wesentlichen das gesamte Systemfluid darstellen, oder

(h) in der anderen Arbeitsrichtung der Maschine Systemfluid von der zweiten Stelle aus zuströmt und ein erster Teil des Systemfluids durch die erste Verbindungsanordnung (59, 63) hindurchtritt, während ein zweiter Teil des Systemfluids durch die zweite Verbindungsanordnung (61, 65) und die Axialbohrung (67) hindurchströmt und sich mit dem ersten Teil wieder vereinigt sowie dann durch die erste Stelle hindurchtritt, wobei der erste und der zweite Teil im wesentlichen das gesamte Systemfluid darstellen .

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