HU190734B - Local transit bus with hydrostatic drive - Google Patents

Description

A találmány városi autóbusz hidrosztatikus hajtással, amely legalább egy, a motor által hajtott primér egységgel és azzal hidraulikusan összekötött szekunder egységgel rendelkezik, az egyik vagy több kerék meghajtására.

Ilyen autóbusz ismeretes a 941.955 sz. német szabadalmi leírásból, amelynél szekunder egységként egy-egy hidromotor van a meghajtandó kerék kerékagyába beépítve. A mechanikus meghajtásnál szükséges kardántengely és differenciálmű elmaradása következtében a hidrosztatikus hajtás lehetőséget nyújt arra, hogy a hajtóművet, azaz a robbanómotort és az elosztó hajtóművet az autóbusz tetszőleges helyén lehessen elhelyezni.

Azonkívül ismeretes olyan autóbusz, amelynél kisebb átmérőjű járműkerekek alkalmazása révén megkísérelték az autóbusz középfolyosóját a szokásosnál mélyebbre süllyeszteni. Ennél azonban a kis kerekek, illetve azok kis köpenyei hátrányosak a teherhordó képesség és a kopás szempontjából, valamint, hogy a járdaszélek az ilyen kerekekben könnyen sérülést okoznak. Az ilyen sérülések növelik a kieső buszok számát. Ezért az ilyen kis kerekű autóbuszok a piacon nem tudtak elterjedni. Azonkívül ezeknél a járműveknél a középfolyosó nincs végig síkban kialakítva, hanem a hátsó tengely mögött egy lépcső van.

A találmány feladata a bevezetőben említett típusú városi autóbusz továbbfejlesztése a menetteljesítmények változatlanul hagyása mellett oly módon, hogy a középfolyosó végig síkban legyen kialakítható, és a lehető legnagyobb mértékben legyen lesüllyeszthető.

A találmány szerint a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a hajtótengely portáltengelyként van kialakítva, és a szekunder egységnek legalább két, mechanikusan egymással összekapcsolt és hidraulikusan párhuzamosan kapcsolt hidromotorja van, amelyek a portáltengelyen úgy vannak elrendezve, hogy annak mélyen fekvő részét magassági irányban lényegesen nem lépik túl.

A portál tengely megteremti a lehetőséget annak, hogy a középfolyosót az elméletileg elérhető legalacsonyabb szintre lehessen lesüllyeszteni, természetesen a szükséges fenéktér szabadon hagyása mellett. Szekunder egységként egyetlen hidromotor helyett két vagy több párhuzamosan kapcsolt hidromotor alkalmazása csökkenti azok átmérőjét, illetve magassági helyszükségletét az alkalmazott hidromotorok számától függő mértékben. Ezen magassági helyigénynek a portáltengely mélyebben lévő részének az átmérő méretére történő csökkentése lehetővé teszi, hogy a szekunder egység úgy van kialakítva a portáltengelyen, hogy magassági irányban azt lényegében nem lépi túl. Ily módon lehetővé válik a portáltengely előnyeinek teljes kihasználása. A középfolyosó teljes hosszában síkra alakítható ki, és a busz szükséges rugóútját szabadon hagyva megfelelően mélyre süllyeszthető. Egy hidromotor helyett több hidromotor alkalmazása nem, hogy befolyásolja a teljesítményt, hanem a lehetséges sebességet növeli,

A találmány előnyös kivitele lehetséges, ha a portáltengely alacsonyabban fekvő része üregesen van kialakítva és a szekunder egységek az egymás után elrendezett hidromotorokkal ezen részben helyezkednek el. így egy kompakt egységet kapunk, amely javítás céljából könynyen ki- és beszerelhető. A hidromotorokhoz külön házra nincs szükség, amivel jelentős súlycsökkentés érhető el. A portáltengely nagyobb felülete révén a hidromotorok által termelt hő jobb elvezetése érhető el, ami kisebb 2 olajhűtő alkalmazását teszi lehetővé. A nagy olajtérfogat hatására a hajtómű zajszintje is lényegesen csökken.

Ebben az összefüggésben előnyös, ha a portáltengely karjai üregesen vannak kialakítva és mindegyik karon belül a hozzá tartozó előtét van elrendezve, amely a szekunder egység és a mindenkori meghajtandó kerék közötti kapcsolatot biztosítja.

E gyidejűleg fennáll a lehetőség, hogy magával ezzel az előtéttel vagy egy mechanikus hajtómű részekénti előtéttel a hajtókerék fordulatszámát a legkisebb veszteséggel növeljük. A kerékagyon belüli áttétel például egy bolygó hajtóművel valósítható meg. Tömör portálytengely mélyebben fekvő része a szilárdságnak megfelelően kisebb átmérővel készíthető, ami a középfolyosó további sülylyesztését teszi lehetővé.

Lehetséges azonban a hidromotorokat a portáltengely egy oldalán elhelyezni. Ez például kettős tengelyű hajtásnál előnyös, ahol a motorok a tengely másik oldalán lehetnek elrendezve. A portáltengelyen kívüli hidromotoros elrendezés lehetővé teszi, hogy a szekunder egységek hidremotorjai lényegébn a portáltengellyel párhuzamosan legyenek elrendezve. Egy homlokkerék előtét, amely legalább részben az üregesen kiképzett portáltengely karján belül van elrendezve átveszi a motorok és a hajtott kerekek közötti kapcsolat szerepét. A hidromotoroknak a jármű hossz irányában történő elrendezése a portáltengely egy vagy mindkét oldalán akkor előnyös, ha több mint két hidromotort alkalmazunk, amelyek hossza a portál tengely két karja között már nem fér el. A hidromotorok ilyen elrendezése nagyobb szabadságot biztosít, a hátsó tengely kialakításánál is lehetővé teszi, hogy a középfolyosó az eddigieknél szélesebb legyen.

A találmányt részletesen kiviteli példák kapcsán, a rajzok alapján ismertetjük.

Az 1. ábra a találmány szerinti városi autóbusz kiviteli példájának sematikus rajza.

A 2. ábra az 1. ábra szerinti alulnézet sematikus metszetber, amely a hidromotorok elrendezését szemlélteti.

A 3. ábra a 2. ábra szerinti ΙΠ—III vonal mentén vett metszet nagyobb léptékben.

A 4. ábra a 3. ábrán látható hátsó tengely mű felülnézete metszetben, a hidromotorok elhelyezésének egy másik kiviteli példája esetén.

Az 5. ábrán a 4. ábra szerinti hátsó tengelymű a hidromotorok elrendezésének egy további kiviteli példája esetén.

Az 1. és 2. ábrák a találmány szerinti 1 városi autóbusz kiviteli példáját szemléltetik sematikusan, amely hidrosztatikus hajtóművel, 2 felépítménnyel, 3, 4 mellső kerekekkel, 5 hátsó tengelyművel és 6 hajtóművel rendelkezik. A 6 hajtómű az 5 hátsó tengely mű mögött van álló helyzetben elrendezve és lényegében 7 robbanómotorból áll, valamint áll még elosztóhajtóműből és két, általa meghajtott 8, 9 hidraulikus szivattyúból, amelyek a hidrosztatikus hajtómű primér egységét alkotják. Az 5 hátsó tengely mű ikerköpenyes 10, 11 kerekekkel rendelkezik, amelyek szabvány méretűek, valamint üregesen kiképzett 12 tengellyel, amelyen belül a hidrosztatikus hajtómű két 13, 14 szekunder egysége van minden egyes 10 és 11 kerékhez hozzárendelve. A 13, 14 szekunder egységek keikét 15, lé illetve 17, 18 hidromotorral rendelkeznek, és egy-egy 19 illetve 20 hidraulikakörön keresztül egy-egy 8, 9 hidraulikus szivattyúhoz vannak csatlakoztatva. Á hidraulikakörök mindegyike egy nagynyomású és egy

-2190 734 alacsony nyomású vezetékből áll. A 15, 16 illetve 17, 18 hidromotorok a 8, 9 hidraulikus szivattyúkkal párhuzamosan vannak kapcsolva.

Az 1. ábrán az alsó szaggatott vonal az autóbusz 21 középfolyosójának padlóvonalát, míg a felső szaggatott vonal a középfolyosó két oldalán elrendezett 22 üléssor padlóvonalát jelöli.

A 3. ábra az 5 hátsó tengelymű nagyobb léptékű függőleges metszetét szemlélteti, amelynek 12 tengelye egy mélyebben fekvő 23 részből áll, amelynek mindkét végén illetve 25 karok vannak. A 23 rész és a 24, 25 karok üregesen vannak kialakítva. A 24, 25 karok a mélyebben fekvő 23 résszel ellentétes oldalra nyúló vízszintes 26 illetve 27 tengelyvégekben folytatódnak, amelyeken egyegy 28 illetve 29 kerékagy van forgathatóan ágyazva. Az ágyazást a rajzokon az egyszerűség kedvéért nem tüntettük fel. Mindegyik 28, 29 kerékagyhoz egy készlet 30 illetve 31 keréktárcsa van kapcsolva 32, 33 ikerköpenyek felvételére. Az egymással szembenálló 30, 31 keréktárcsákon belül egy-egy 34, 35 fékdob és 36, 37 fékberendezés van elrendezve.

A 13, 14 szekunder egységek 15, 16 illetve 17, 18 hidromotorjai a 12 tengely mélyebben fekvő 23 részén belül vannak egymás mögött elrendezve és egymással közös 38 illetve 39 tengellyel vannak összekötve. Mindegyik 24, karon belül 40, 41 homlokkerék előtét van elrendezve, amelynek alsó fogaskereke a 38 illetve a 39 tengellyel és felső fogaskereke a 26 és 27 tengelyvégeken belül elrendezett 42, 43 hajtótengellyel van összekötve. A 42, 43 hajtótengelyek, az ábrán csak jelölt, 44, 45 hajtóművekkel állnak kapcsolatban, amelyek a 28, 29 kerékagyban vannak elhelyezve. A 44, 45 hajtóművek mindegyike egy a 28, 29 kerékagy belső fogazásával kapcsolatban álló felső fogaskerékből áll, amely viszont két kisebb, azonos átmérőjű és egymástól bizonyos távolságban elrendezett alsó fogaskerékkel áll kapcsolatban. Egy, a mindenkori 42 illetve 43 hajtótengellyel kapcsolatban álló központi fogaskerék van a két alsó fogaskerék között, azokkal kapcsolódóan elrendezve. Ez a hajtómű kialakítása, a bolygóműves hajtóművekkel szemben, zajképződés szempontjából előnyös.

Amint a 3. ábrából látható az 1 autóbusz 21 középfolyosója le van süllyesztve úgy, hogy a 12 tengely 23 része és a középfolyosó padlója között a rugóúthoz szükséges ,,a” távolság álljon rendelkezésre. A mélyebben fekvő 23 rész viszont a szükséges teret szabadon hagyva ,,b” távolságra van a , ,c” útburkolattól.

A találmány további kiviteli példáit a 4. és 5. ábrák szemléltetik, amelyek a hátsó tengelymű egy-egy felét ábrázolják metszetben. A továbbiakban csak azokat a részeket ismertetjük, amelyek eltérnek az első kiviteli példa szerinti megoldástól.

A 4. ábra szerint a 10 kerékhez tartozó 13a szekunder egység összesen négy hidromotorból áll, amelyek közül mindig két-két, azaz 46, 47 illetve 48, 49 hidromotor a 12a tengely két oldalán van elrendezve. A 12a tengely mélyebben fekvő 23a része erősebbre van kialakítva. A 46, 47, 48, 49 hidromotorok a 23a rész vízszintes síkjában vannak elrendezve. Ezeknek azonos az átmérője a 23a résszel, így sem lefelé sem felfelé nem nyúlnak a 23a részen túl.

A 46, 47 hidromotorok 50 tengely, míg a 48, 49 hidromotorok 51 tengely révén vannak egymással mechanikusan összekapcsolva. Mindegyik tengely szabad vége 52, 53 kúpkerékkel van összekötve. Ezek a kúpkerekek viszont a 42 hajtótengelyre ékelt 54 kúpkerékkel állnak kapcsolatban. Az 54 kúpkerék a 12a tengely üreges 24a karjában van elhelyezve. A 46, 47, 48, 49 hidromotorok egymással szembeni elhelyezése és a 12 tengely 26 tengelyvégéből következik, hogy az 52, 53 kúpkerekek az 54 kúpkerék tengelye alatt kapcsolódnak egymáshoz. Az 52, 53 kúpkereket egy-egy 55, 56 ház veszi körül.

Tömör, 12a tengely alkalmazása és a 46, 47, 48,49 hidromotcroknak a tengelyen kívüli elrendezése esetén lehetővé vélik a középfolyosó további lesüllyesztése az 1—3. ábrákon feltüntetett kiviteli példákhoz képest. A 23a tengely mélyebben fekvő 23a része a lehető legkisebb átmérővel alakítható ki. Megfelelő számú hidromotor alkalmazása esetén lehetővé válik azok átmérőjét is a tengely átmérőjére csökkenteni. A középfolyosó padlójának távolságát tulajdonképpen a szükséges rugóút a tengely mélyen fekvő részének átmérője és a tengely és az útfelület közötti szabad hely határozza meg.

A ^£ 6, 47, 48, 49 hidromotoroknak a gépjármű hossztenge’ye irányában történő elhelyezése lehetővé teszi a középfolyosó eddig lehetséges méretét oly mértékben bóvíten , hogy a folyosó d szélei a hozzájuk tartozó 24a kar közelébe esnek. Ez a kialakítás különösen repülőtéri autóbuszoknál kedvező, ahol ugyanis a kapacitás növelése érdekében igen kevés ülőhelyet alkalmaznak.

A? 5. ábra 14b szekunder egységként két 57, 58 hidromotort szemléltet, amelyek a 12a tengely 23a része két olda'án vannak, azzal párhuzamos síkban elrendezve. A tömör 12a tengely üreges 25b kar jában 41b homlokkerék előtét van elrendezve, amely 43 hajtótengelyen ékelt központ 59 homlokkerékből áll. Ez az 59 homlokkerék két oldílt elrendezett 60, 61 homlokkerekekkel áll kapcsolatban A 60, 61 homlokkerekek egy-egy, 62, 63 tengely révén az 57, 58 hidromotorokkal vannak összekötve. Ennél a kviteli példánál is az 57, 58 hidromotorok a 12a tengely mélyebben fekvő 23a részével azonos magasságban helyezkednek el, és így a 60, 61 homlokkerekek központi 59 homlokkerék tengelye alatt vannak.

A fenti leírásból és rajzokból világosan felismerhető, hogy a hidromotoroknak a portáltengely mélyebb részén belüli elrendezése a 21 középfolyosó eddiginél mélyebb elhelyezését teszi lehetővé. A középfolyosó ilyen kialakítása viszont az utasok gyorsabb ki- és beszállását teszi lehetővé a nagyobb kényelem és biztonság egyidejű biztosítása mellett, így az autóbusz várakozási ideje az egyes állomásokon vagy megállókban lerövidül.

Az alacsonyabb középfolyosó terhelt autóbusz mélyebbe n fekvő súlypontot eredményez, amelynek következtébe n a busszal nagyobb kanyarsebesség engedhető meg. Emeletes autóbuszoknál ez a mélyen fekvő súlypont kü1c nősen előnyös, mert itt a követelmény a nagyobb biztonság és a jó menettulajdonságok iránt különösen fontos. Növelhető a határbillenésí szög. Lehetséges a busz eidigi építési magasságának megtartásával az alsó és/vagy felső szinten a belső magasságot növelni.

Több, kisebb hidromotor alkalmazása, annak követleztében, hogy nagyobb a maximálisan megengedett foröulatszám, mint az egy nagyobb motor esetén nagyobb teljesítményű hajtómű alkalmazását teszi lehetővé. így nagyobb sebesség érhető el.

A találmány szerinti, hidrosztatikus hajtóművel ellátott autóbusz működését az alábbiakban ismertetjük.

A 8 és 9 hidrosztatikus szivattyúk a 7 robbanómotorral való mechanikus kapcsolatuk révén a motor üzeme közben mechanikus mozgásenergiát vesznek fel, és azt hid3

-3190 734 raulikus energiává alakítják át. A robbanómotor forgatónyomatékától függően következik be a hidraulikaolaj statikus nyomásának növelése. Egyidejűleg a hidraulikus szivattyúk térfogatának illetve a robbanómotor fordulatszámának megfelelően a hidraulikaolajat a teljesítményé- 5 tadás céljából a hidraulikusan párhuzamosan kapcsolt hidromotorokhoz vezetjük, a hidraulikakor nagynyomású vezetékein keresztül. A hidraulikus szivattyúk működésekor a hidraulikus energia mechanikus energiává alakul át. Az előnyösen axiáldugattyús kivitelű hidromotorok 10 forgásba jönnek. A hidraulikaolaj az alacsony nyomású vezetéken keresztül a hidraulikus szivattyúkba áramlik vissza. A 13, 14 illetve 13a, 14b szekunder egységek hidromotorjainak forgómozgása a 40, 41 homlokkerék előtétben, illetve 52, 53, 54 illetve 41b kúpkerekeken a 42, 15 43 hajtótengelyeken és 44, 45 hajtóművön keresztül a 10, kerekekre adódik át az 1 autóbusz meghajtása céljából. A hajtóművek és az előtétek sebességáttételezésre szolgálnak. A hidraulikus szivattyú és/vagy hidromotorok térfogatának változtatása révén a sebesség fokozat- 20 mentesen szabályozható és ezáltal a forgatónyomaték is. Természetesen a robbanómotor fordulatszáma is változtatható. Hidraulikusan párhuzamosan kapcsolt több hidromotor alkalmazása esetén egyetlen nagyobb hidromotorral azonos sebesség és azonos fordulatszám is 25 elérhető. A hidraulikus szivattyúk változatlan szállítási teljesítményekor, azaz azonos nyomás és időegységre eső azonos szállítási teljesítmény esetén és két hidromotor alkalmazásakor fele akkora lökettérfogat lehetséges, mint egyetlen hidromotor esetén. Ebből következik, hogy a 30 két hidromotor fordulatszáma változatlan maradhat. Ugyancsak változatlan marad a két hidromotor által együttesen leadott forgatónyomaték, mert mindkét hidromotor fele annyi térfogatú, de azonos nagyásgú nyomású olajjal van ellátva, és ezért a fele forgatónyomatékot adja 35 le. A két motor mechanikus kapcsolata révén a két forgatónyomaték összeadódik. Természetesen lehetséges különböző térfogatú hidromotorokat alkalmazni, akkor azonban megfelelő szabályzóberendezés révén kell gondoskodni arról, hogy mindkét motor a szükséges külön- 40 böző mennyiségű olajjal legyen ellátva, annak érdekében, hogy azonos fordulatszámmal fussanak.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Városi autóbusz hidrosztatikus hajtással, amely legalább egy, a motor által hajtott pritnér egységgel és azzal hidraulikusan összekötött szekunder egységgel rendelkezik, az egyik vagy több kerék meghajtására, azzal jellemezve, hogy a hajtótengely portáltengelyként (12, 12a) van kialakítva és a szekunder egységnek (13, 14, 13a, 14b) legalább két mechanikusan egymással összekapcsolt és hidraulikusan párhuzamosan kapcsolt hidromotorja (15, 16 illetve 17, 18, 57, 58) van, amelyek a portáltengelyen (12, 12a) úgy vannak elrendezve, hogy annak mélyen fekvő részét (23, 23a) magassági irányban lényegesen nem lépik túl.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti városi autóbusz azzal jellemezve, hogy a portáltengely (12) alacsonyabban fekvő része (23) üregesen van kialakítva, és a szekunder egységek (13, 14) az egymás után elrendezett hidromotorokkal (15, 16 illetve 17, 18) ezen részben (23) helyezkednek el.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypontok bármelyike szerinti városi autóbusz, azzal jellemezve, hogy mindegyik meghajtandó kerék (10, 11) és a mindenkori szekunder egység (13, 14 illetve 13a, 14b) között legalább egy előtéttel (540, 41, 52, 54, 54) ellátott hajtómű elrendezés van.
4. 4. A 3. igénypont szerinti városi autóbusz azzal jellemezve, hogy a portáltengely (12, 12a) karjai (24, 25, 24a, 25b) üregesen vannak kialakítva és mindegyik karon belül a hozzátartozó előtét (40 illetve 41, 52, 53, 54) van elrendezve.
5. 5. Az 1., 3. vagy 4. igénypontok bármelyike szerinti város; autóbusz azzal jellemezve, hogy a szekunder egységek (3a, 14b) hidromotorjai (46, 47, 48, 49, 57, 58) a portál tengelyen (12a) kívül, annak két oldalán vannak elrendezve.
6. 6. Az 1., 3. vagy 4. igénypontok bármelyike szerinti városi autóbusz azzal jellemezve, hogy a szekunder egységek hidromotorjai a portáltengelyen kívül, de annak egy oldalán vannak elrendezve.
7. 7. Az 1., 3—6. igénypontok bármelyike szerinti városi autóbusz azzal jellemezve, hogy a szekunder egységek (14b) hidromotorjai (57, 58) lényegében a portáltengelylyel (12a) párhuzamosan vannak elrendezve.
8. 8. Az 1. vagy 3—6. igénypontok bármelyike szerinti városi autóbusz, azzal jellemezve, hogy a szekunder egységek (13a) hidromotorjai (46, 47,48, 49) lényegében jármű hosszirányban vannak elrendezve.