WO2006053546A1

WO2006053546A1 - Hydraulische antriebseinheit

Info

Publication number: WO2006053546A1
Application number: PCT/DE2005/002066
Authority: WO
Inventors: Stefan Matuzic
Original assignee: Stefan Matuzic
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2006-05-26
Also published as: DE102005009821B3; DE112005003415A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeuges, cjas ein hydraulisches Pumpmittel zur Bereitstellung eines hydraulischen Druckmittelstroms und mindestens einen hydraulischen Motor aufweist, wobei das hydraulische Pumpmittel und der hydraulische Motor über wenigstens eine Druckmittelleitung miteinander verbunden sind und das hydraulische Pumpmittel mindestens einen Zylinder und mindestens einen hierin axial beweglichen Ringkolben aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das hydraulische Pumpmittel als Zweiringaxialkolbenpumpe ausgeführt ist, wobei die Hublänge des Ringkolbens über mindestens einen axial verstellbaren Konus einstellbar ist, um den hydraulischen Druckmittelstrom stufenlos zu verstellen.

Description

Titel: Hydraulische Antriebseinheit

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeuges, das ein hydraulisches Pumpmittel zur Bereitstellung eines hydraulischen Druckmittelstroms und mindestens einen hydraulischen Motor aufweist, wobei das hydraulische Pumpmittel und der hydraulische Motor über wenigstens eine Druckmittelleitung miteinander verbunden sind und das hydraulische Pumpmittel mindestens einen Zylinder und mindestens einen hierin axial beweglichen Ringkolben aufweist.

Es ist allgemein bekannt, dass Kettenantriebe für Fahrzeuge wie zum Beispiel für Fahrräder oder sonstigen entweder mit Muskelkraft oder mit einem Motor angetriebenen Fahrzeug zum Einsatz kommen können. Als wesentliche Nachteile, ein Drehmoment auf eine anzu¬ treibende Achse über einen Kettentrieb zu übertragen, sind vorder¬ gründig die notwendige Öl- bzw. Fettschmierung, die offene Bauweise, bei der ein direkter Kontakt zu öl- und fettbehafteten Bauteilen erfolgen kann und die Anordnung mehrerer Kettenblätter im Bereich des Tretlagers sowie die Notwendigkeit einer Mehrzahl von in einer Wechselkassette angeordneten Ritzeln am Hinterrad zu nennen. Zudem ist der Kettentrieb einer erheblichen Verschmutzung ausgesetzt, was eine intensive Wartung erfordert, den Verschleiß des Kettentriebes erhöht und somit die Lebensdauer deutlich verringert

Derartige Kettenantriebe mit einer Vielzahl von Kettenblättern und in einer Kassette angeordneten Ritzeln sind auf festen Schaltstufen verstellbar, so dass eine stufenlose Wandlung des Drehmoments nicht erfolgen kann, was zum Beispiel auch mit einem Planetengetriebe in der Hinterradnabe nicht umsetzbar ist. Auch kann nur das mit dem Tretlager fest beabstandet angeordnete Hinterrad über einen Kettentrieb angetrieben werden, da eine Übertragung einer Drehbewegung auf ein angelenktes Vorderrad nicht realisierbar ist. Zur Aufrechterhaltung der notwendigen Kettenspannung müssen Kettenspanneinrichtungen für die entsprechende Kettenspannung bei verschiedenen Zahnradpaarungen eingesetzt werden, die ebenfalls störanfällig und wartungsintensiv sind.

Zum Kettenantrieb alternative Antriebsarten sind beispielsweise Riementriebe oder Kardangetriebe, wobei auch Hydroantriebe in verschiedenen Ausführungsformen bereits zur Anwendung gebracht werden konnten. Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, dass hydraulische Antriebe auch stufenlos Drehmomente übertragen können. Jedoch steht diesem Vorteil der entscheidende Nachteil eines schlechten Wirkungsgrades entgegen. Entweder erreicht ein hydraulischer An¬ trieb -beruhend auf dem Funktionsprinzip einer allgemein bekannten Schrägkolbenpumpe- ein konstantes Fördervolumen des Druckmit¬ tels mit der Drehzahl des Kurbeltriebes analog eines fest vorgege¬ benen Übersetzungsverhältnisses bei entsprechend hohem Wir¬ kungsgrad, oder der Antrieb bietet eine variable Drehmomentwand¬ lung bei einem Wirkungsgrad, welcher deutlich niedriger ist als der Wirkungsgrad der Kettenschaltung.

Aus der DE 40 15 962 A1 Ist ein Fahrrad mit hydraulischer An¬ triebseinrichtung bekannt, die eine mittels eines Pedalantriebs rota¬ torisch antreibbare Hydraulikpumpe und einen das Hinterrad des Fahrrades antreibenden, seinerseites durch den von der Hydraulik¬ pumpe geförderten Druckmittelstrom rotatorisch antreibbaren Hyd¬ romotor umfasst. Die Pumpe ist als Axialkolbenpumpe ausgebildet, die mindestens acht Pumpenelemente umfasst, wobei jedes Pum¬ penelement innerhalb einer Umdrehung des Pumpenrotors mindes¬ tens dreimal im Förderbetrieb arbeitet. Es ist eine als Ventilsteuer¬ einrichtung realisierte Schaltstufen- Wähleinrichtung vorgesehen, mittels derer mit Ausnahme eines permanent im Förderbetrieb aus¬ genutzten Pumpenelements die anderen Pumpenelemente einzeln oder zu mehreren in zunehmender oder abnehmender Anzahl in den Umlaufbetrieb schaltbar sind. Mit dieser Anordnung von acht Pum¬ penelementen, welche einzeln zu- und abschaltbar sind, sind die Schaltstufen gegeneinander abgestuft und damit im Übertragungs¬ verhältnis von Drehzahl und Fördervolumen des Druckmittels fest vorgegeben. Nachteilhafterweise ist eine stufenlose Wahl der Dreh¬ zahl des Pedalantriebs bei gleichem Fördervolumen bzw. ein stufen¬ los wählbares Fördervolumen bei konstanter Drehzahl mit der hierin offenbarten Anordnung nicht gegeben. Vielmehr beschränkt sich die offenbarte Einrichtung auf vorgegebene Übertragungsstufen zwi¬ schen Drehzahl und Fördervolumen und damit des Drehmoments respektive der Fahrgeschwindigkeit.

Aus der DD 221 704 A1 ist ein Hydroantrieb für Fahrzeuge bekannt, wobei das Ziel dieser Erfindung ist, die für die Fortbewegung des Fahrzeugs erforderliche Pedalkraft unabhängig vom Fahrwiderstafid konstant zu halten. Dies wird hierin erreicht, indem die zwischen den Pedalen und den in den Radnaben angeordneten Hydraulikmo¬ toren außer der Hydraulikpumpe ein sich selbsttätig auf das jeweils erforderliche Drehmomentverhältnis einstellendes Übersetzungs¬ glied aufweisen. Im Fall des Einsatzes einer Axialkolbenpumpe ist deren Taumelscheibe mit einer ihren Neigungswinkel zur Pumpen¬ welle einstellbaren Feder verbunden. Durch diese Anordnung ist zwar eine stufenlose Variation des Fördervolumens bei gleicher Kurbeldrehzahl erzielbar, jedoch weist eine Axialkolbenpumpe mit einer Ansteuerung der Hubkolben über eine Taumelscheibe eine sehr aufwändige und störanfällige Konstruktion auf, die einen er¬ heblichen Bauraum benötigt und gewichtsintesiv ist. Zudem ist die Aufhängung der Taumelscheibe hinsichtlich eines geringen Ver¬ schleißes und eines wartungsarmen Betriebes problematisch.

Zum altgemeinen Verständnis wird noch auf die DE 196 30 447 A1 hingewiesen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydrauli¬ sche Antriebseinheit zu schaffen, die die genannten Nachteile ver¬ meidet, insbesondere eine stufenlose Verstellmöglichkeit von Kur¬ beldrehzahl und Fördervolumen bietet, einen hohen Gesamtwir¬ kungsgrad aufweist und verschleiß- und wartungsarm ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine hydraulische Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. In den ab¬ hängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.

Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, däss das hydraulische Pumpmittel als Zweiringaxialkolbenpumpe ausgeführt ist, wobei die Hublänge des Ringkolbens über mindestens einen axial verstellba¬ ren Konus einstellbar ist, um den hydraulischen Druckmittelstrom stufenlos zu verstellen. Das als Zweiringaxialkolbenpumpe ausge¬ führte Pumpmittel weist eine sehr kompakte Bauform auf, die einen hohen bauraum- und gewichtsspezifischen Leistungsdurchsatz bie¬ tet. Die Kolben- und Zylinderanordnung ist paarweise doppelt vor¬ handen, wobei beide Pumpseiten einen gemeinsamen Förderstrom erzeugen. Somit kann ein durch ein Gehäuse begrenzter Bauraum optimal ausgenutzt werden. Durch die doppelseitige Ausführung der Zweiringaxialkolbenpumpe ist der Verstellweg und damit der Kol¬ benhub konstruktiv festlegbar und der Verstellweg für beide Seiten der Zweiringaxialkolbenpumpe weist einen gleichen Betrag auf. Der Versteliweg und damit der Kolbenhub wirken sich unmittelbar auf das Fördervolumen und damit auf den erzielbaren Druckmittelstrom aus. Somit kann bei einer konstanten Drehzahl des Antriebs der Zweiringaxialkoibenpumpe der Fördervolumenstrom des Druckmit¬ teis stufenios verstellt werden, ohne dass ein Schaltvorgang fest vorgegebene Schaltstufen einnimmt. Der Verstellbereich, welcher in der Auslegung des Konus hinsichtlich des Durchmessers und des Konuswinkels konstruktiv festgelegt wird, kann im Anwendungsfalf des Fahrrades leicht auf die ergonomischen und damit physiologi¬ schen Erfordernisse des Anwenders abgestimmt werden. Der Un¬ terschied der extremalen Übersetzungsverhältnisse kann somit festgelegt werden oder sogar durch einen Austausch des Konus ab¬ geändert und angepasst werden. Zweckmäßigerweise erfolgt die axiale Verstellung des Konus des hydraulischen Pumpmittels über einen über die Konusfläche des Konus beweglichen Verstellring, indem der Versteliring in seiner ra¬ dialen Position relativ zum Konus veränderbar ist. Der Verstellring kann dabei vorteilhafter Weise so ausgeführt sein, dass dieser auf¬ grund seiner symmetrischen Form auf beiden Konussen zugleich und mit gleichem Betrag die axiale Verstellung vornimmt, indem dieser in seiner radialen Position versetzt wird und mit zunehmen¬ dem Versatz die Konusse auseinanderbewegt, um somit den Kol¬ benhub zu beeinflussen. Der Versatz kann dabei als Exzentrizität erfolgen, wobei die Achse des Verstellringes nur im Ruhezustand, also bei einem auf Null reduzierten Volumenstrom des Druckmittels durch die Hubbewegung der Ringkolben mit der Achse der Konusse ineinander liegt. Über den Versatz des Verstellringes werden die Konusse auseinanderbewegt, um eine Änderung des Druckmittel¬ stromes hervorzurufen. Der Verstellring weist zweckmäßigerweise Kontaktschrägen in den Seitenbereichen auf, welche mit den Ko¬ nussen in Berührung stehen und vorteilhafterweise den gleichen Schrägungswinkel aufweisen. Diese Berührung bildet sich an der Stelle aus, welche den geringsten Abstand des Verstellringes zur Längsachse der Pumpe aufweist. Bei einem maximalen Versatz ist der Fördervolumenstrom ebenfalls maximal, wobei die geometrische Gesamtauslegung bei der Anwendung der erfindungsgemäßen An¬ ordnung auf ein Fahrrad einen physiologisch sinnvollen maximalen Fördervolumenstrom hervorbringt, dej" mit Muskelkraft noch auf¬ bringbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Änderung der radia¬ len Position des Verstellrings über ein außerhalb des hydraulischen Pumpmittels betätigbaren Seilzug vomehmbar. Die Ausführungs¬ form beruhend auf einem Seilzug bietet eine komfortable Bedieπ- barkeit der Pumpe beispielsweise von einem Benutzer, da ein Seil- zug beliebig an einem Fahrrad anbringbar ist. Alternativ ist über ei¬ nen Verstellhebel eine Änderung der radialen Position des Verstell¬ rings möglich, wobei mit dieser direkten Mechanik gegebenenfalls höhere Kräfte auf den Verstellring aufgebracht werden können, bei¬ spielsweise, wenn eine Verstellung der Exzentrizität des Verstell¬ rings unter einer höheren Last erfolgen muss. Zur Rückstellung des Verstellrings in die Mittelposition zur Reduktion des Fördervolumen¬ stroms weist der Seilzug ein Federelement auf, welches mit seiner Federkraft entgegen der Seilzugbewegung auf den Verstellring wirkt, womit so eine Verstellung in beiden Richtungen möglich ist.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Verstellring in einer Wälzlagerung in einer Steuerscheibe drehbar gelagert ist, so dass der Verstellring mit der Rotationsbewegung des Konus mitro¬ tiert. Dabei gleicht die Anordnung aus Verstellring und Steuerschei¬ be in ihrer Gesamtanordnung einem Wälzlager, welches beispiels_: weise als Rillenkugellager ausgeführt sein kann. Erfindungsgemäß ist somit ein minimaler Verschleiß bzw. eine Verschleißfreiheit zwi¬ schen den Konussen und dem Verstellring gegeben, da sich der Verstellring durch die Reibung zwischen dem Verstellring und dem Konus mit diesem mitdreht. Die Steuerscheibe kann zum Beispiel zweistückig ausgeführt sein, wobei diese in sich mit Passstiften ver¬ stiftet und verschraubt sein kann. Damit kann gegebenenfalls über ein Schleifmaß der aneinander anliegenden Flächen die Kügella- geranordnung vorgespannt werden, um eine feste Führung des Ver¬ stellringes zu gewährleisten und der Verstellring sowohl radiale als auch axiale Kräfte aufnehmen kann. Die Steuerscheibe bildet dabei das Bindeglied in der Kraftflusskette zwischen dem Verstellring und dem Seilzug. Außenseitig kann der Verstellring radial beweglich im Gehäuse der Zweiringaxialkolbenpumpe geführt bzw. aufgenommen sein. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeder Konus rückseitig mindestens einen Nocken auf¬ weist, welcher durch die Rotationsbewegung des Konus über eine mit je einem Ringkolben verbundene konische Erhöhung abläuft, um hierdurch eine Hubbewegung des Ringkolbens hervorzurufen. Durch das Zusammenwirken der Nocken mit einer konischen Erhöhung, welche über die diese ablaufen bzw. abgleiten kann, erfolgt eine gut funktionierende Hubbewegung der Ringkolben. Dabei können die Konusse rückseitig je zwei Nocken aufweisen, welche durch ihre Rotation die Hubbewegung der Ringkolben aufrecht erhalten, wobei die konische Erhöhung fest mit dem Ringkolben verbunden ist. Die Anzahl der Nocken je Konus bzw. die Anzahl der konischen Erhö¬ hungen sind dabei bestimmend für die Anzahl an Kolbenhüben pro Volldrehung.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass sowohl der Ringkolben als auch der Zylinder ringförmig ausgeführt sind, wobei sich eine über Wälzlager in einem Gehäuse drehbar ge¬ lagerte Kurbelwelle zentrisch durch die Ringkolben und den Zylinder erstreckt. Mit der insgesamt radialen Ausführung des Zylinders und des Ringkolbens kann die Zweiringaxialkolbenpumpe radialsymmet¬ risch aufgebaut sein, was eine optimale Piatzausnutzung bewirkt und eine homogene Kraftausbildung auf den Ringkolben bewirkt, so dass dieser im Zylinder beispielsweise nicht verkanten kann. Die Kurbelwelle ist im Gehäuse der Pumpe wälzgelagert, wobei die Wälzlager als Kugellager ausgeführt sein können. Erst durch die erfindungsgemäße Anordnung, in der die Kurbelwelle durch die Kol¬ ben- Zylinderanordnung geführt ist, kann der Konus innenliegend im Ringkolben bzw. im ringförmigen Zylinder angeordnet und eine ma¬ ximale Raumausnutzung erreicht werden, um die Gesamtabmaße der Zweiringaxialkolbenpumpe zu minimieren. Zur axialen Sicherung kann die Kurbelwelle über Distanzringe gesichert sein, die innenlie- gend an der Wälzlagerung der Kurbelwelle anliegen und die Kur¬ belwelle axial fixieren.

Es ist aus konstruktiven Gründen von besonderem Vorteil, dass die Kurbelwelle mindestens einen Wellenkeil aufweist, über den der Konus in Längsrichtung verschiebbar und in Rotationsrichtung form¬ schlüssig auf der Kurbelwelle angeordnet ist. Vorteilhafterweise bie¬ ten die Weilenkeile neben der drehgesicherten Verbindung zwi¬ schen der Kurbelwelle und dem Konus eine gute Führungsmöglich¬ keit, denn der Konus muss für eine sichere Funktion und Ver¬ schleißfreiheit verkippungsfrei auf der Welle geführt sein. Vorzugs¬ weise ist das Maß zwischen der Kurbelwelle und der Mittelbohrung des Konus als Spiel- bzw. Übergangspassung ausgeführt. Der Wel¬ lenkeil kann als Dreinut- Nabe- Welleverbindung ausgeführt sein, wodurch eine sichere Verbindung zwischen der Kurbelwelle und dem Konus gewährleistet wird.

Nach einer möglichen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschla¬ gen, dass über wenigstens ein im Ringkolben angeordnetes Ein¬ lassventil und wenigstens ein Auslassventil mit je einer Hubbewe¬ gung des Ringkolbens ein Volumenstrom des Druckmittels erzielbar ist. Vorteilhafter Weise sind in der Ausführung der Zweiringaxialkol- benpumpe die Ventile in dem Ringkolben integriert angeordnet, um entsprechenden Bauraum einzusparen. Beim Öffnen der Einlass¬ ventile füllt sich der Zylinderraum mit dem Druckmittel, während der Ringkolben sich aus dem Zylinder zurückbewegt und dabei einen Unterdruck im Zylinderraum erzeugt. Über die Auslassventile wird das Druckmittel während des Eintauchhubes des Ringkolbens in den Ringzylinder mit dem entsprechenden Verdichterdruck in die Vorlaufseite gepumpt. Die Ventile können dabei als federbelastete Tassenventile ausgeführt sein, so dass der Öffnungsvorgang der Ventile allein über die Druckbeaufschlagung der Ventiltassen und die Schließbewegung über die Druckfeder erfolgt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorge¬ sehen sein, dass im Ringkolben angeordnete Rückstellfedern eine Rückführbewegung des Ringkolbens im Zylinder bewirken. Die Rückstellfedern können beispielsweise als Druckfeder wirkende Spi¬ ralfedern ausgeführt sein, um eine Rückstellbewegung des Ringkol¬ bens im Ringzylinder zu bewirken. Dabei füllt sich der Zylinder mit dem Druckmitte! über die EinlassventHe aufgrund eines Unterdru¬ ckes im Zylinderraum, wobei gleichzeitig ein kontinuierlicher Kontakt der Nocken auf der konischen Erhöhung sichergestellt ist. Daher sind die Rückstellfedern vorteilhafterweise in ihrer Steifigkeit derart ausgelegt, dass auch bei höheren Drehzahlen dieser kontinuierliche Kontakt sichergestellt ist, um ein Abheben der Nocken von der koni¬ schen Erhöhung zu vermeiden. Die Federn ragen dabei in den Zy¬ linderraum und werden zwischen der Aufnahme der Federn in dem Ringkolben und der Zylinderwandung vorgespannt Zweckmäßiger¬ weise sind für jeden Ringkolben mehrere Rückstellfedern gleichför¬ mig über den Umfang des Ringkolbens verteilt angeordnet.

Vorteiihafterweise sind der Zylinder, der Ringkolben, der Konus, die konische Erhöhung, das Einlassventil und das Auslassventil bilate¬ ralsymmetrisch in Richtung der Kurbelwelle um den Verstellring im Gehäuse angeordnet. Diese symmetrische Anordnung bietet bei nur einer erforderlichen Anordnung von Verstellring, Steuerscheibe und Seilzug zwei vollständig getrennt wirkende Axialpumpenanordnun- gen, womit eine platzminimale Ausführungsform bei hoher Leis¬ tungsausbeute realisierbar ist. Durch die doppelseitige Anordnung der Konusse, welche mittig den Versteliring aufnehmen, muss die¬ ser aufgrund des Kräftegleichgewichts in axialer Richtung nicht zu¬ sätzlich abgestützt werden. Zweckmäßigerweise weist das Gehäuse Ein- und Auslassieitungen für eine externe Verbindung des hydraulischein Druckmittelstromes über Druckmittelleitungen auf. Diese umfassen den Vor- und Rück¬ lauf, wobei die Druckleitungen und die Rücklaufleitungen beider A- xialpumpenanordnungen über einen Anschluss von Druckanschluss und Rücklaufanschluss verbunden werden, so dass das Gehäuse insgesamt nur zwei Anschlüsse aufweist. Hierfür ist gehäuseintem eine Leitungsverzweigung vorgesehen, und die externe Verbindung der Druckmittelanschlüsse erfolgt über Ein- und Auslassleitungen zum hydraulisch wirkenden Motor.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die hydraulische Antriebs¬ einheit als Antrieb eines Fahrrades dient und das hydraulische Pumpmittel im Tretlager des Fahrrades angeordnet ist, wobei die Kurbelwelle über Pedale mit Muskelkraft antreibbar ist. Bei dieser Anwendung können die Vorteile der Erfindung optimal genutzt wer¬ den, da im Fahrradbau Antriebseinheiten möglichst kleinbauend sein sollten, und gemäß der Anforderung der Physiologie des Be¬ nutzers eine stufenlose Schaltung als optimal anzusehen ist. Die Kurbelwelle kann dabei über Pedalarme die Pedale aufnehmen und als Tretlagerwelle verwendet werden. Die konstruktiven Ausführun¬ gen der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Bauraums, der zy¬ linderförmigen Gehäusegestaltung und der erforderlichen Drehmo¬ mente und vergleichsweise niedrigen Drehzahlen sind auf die An¬ wendung als hydraulische Antriebspumpe optimiert.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass der axial verstellbare Konus endseitig an den Ringkolben angeformt ist, wobei der Konus in Umfangsrichtung eine mehrfach steigende Kurvenform aufweist, wodurch ein gleichförmiger Hub beider Ringkolben erzeugbar ist. Der Vorteil dieser Ausführungs- form liegt in der einteiligen Ausführung des Konus und des Kolbens, da der Kolben endseitig in den Konus übergeht. Die Kolben können konusseitig eine sechsfach ansteigende Kurvenform aufweisen, wo¬ bei über die Kurvenform zugleich der Kolbenhub erzeugt wird.

Vorteilhafterweise ist wenigstens eine wälzgelagerte Drückrolle auf mindestens einer senkrecht zur Kurbelwelle angeordnöteπ Welle axial beweglich angeordnet, womit die radiale Position der Drückrol¬ le auf der Kontaktfläche des Konus veränderbar ist und die wälzge¬ lagerte Drückrolle auf einer Welle axial verschiebbar angeordnet ist, wobei sich die Welle senkrecht zur Kurbelwelle erstreckt und mit dieser mitrotiert. Die Drückrolle ist dabei über Nadelrollen auf der Welle drehbar gelagert und rollt wechselseitig an den Kurvenformen der gegenüberliegend angeordneten Kolben ab, wodurch die Hub¬ bewegung in die Kolben eingeleitet wird. Insgesamt können drei Drückrollen um die Kurbelwelle angeordnet sein, wobei die Drück¬ rollen jeweils einen Winkel von 120° einschließen. Die Drückrollen sind an federbelasteten Trägerelementen befestigt, sodass die Drückrollen im inaktiven Zustand des hydraulischen Pumpmitteis in eine kurbelwellennahe Position gedrückt werden. Die Federn sind dabei beidseitig an jeder Drückroile angeordnet. Je weiter die Drückroilen entfernt von der Kurbelwelle nach außen bewegt wer¬ den, desto größer wird der Kolbenhub, womit eine stufenlose Ver¬ stellung des Druckmittelstromes hervorgerufen werden kann.

Zweckmäßigerweise ist die Bewegung zur radialen Verstellung der Drückrolle über einen auf der Kurbelwelle angeordneten Verstellring erzeugbar, wobei der Verstellring auf der Kurbelwelle axial ver¬ schiebbar ist und wenigstens einen mit der Drückrolle in Kontakt gebrachten angeformten Keil aufweist, um die Verstellbewegung der Drückrolle zu erzeugen. Der Keil kann dabei dreifach am Verstell¬ ring vorhanden sein und drückt jeweils durch seine axiale Verstel- iung die Drückrollen über einen Kontakt mit den Trägerelementen radial nach außen. Der Verstellring dreht sich dabei mit der Kurbel¬ welle mit, da der Verstellring über Wellenkeile mit der Kurbelwelle verdrehsicher verbunden ist.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass die axiale Bewegung des Verstellrings über einen weiteren auf der Kurbelwelle angeordneten Verstellring erzeugbar ist, wobei der Ver- stellring zur axialen Verstellung des Verstellringes eine Rotations¬ bewegung ausführt und dass die Rotationsbewegung des Verstell¬ ringes über einen Seilzug erzeugbar ist, wobei der Seilzug außer¬ halb des hydraulischen Pumpmittels bedienbar ist. Das Zusammen¬ wirken beider Verstellringe erzeugt aus einer Rotationsbewegung des ersten Verstellringes eine axiale Hubbewegung des zweiten Verstellringes. Hierzu ist zwischen den Verstellringen ein Zwischen- verstellring angeordnet, weicher eingearbeitete Schrägflächen auf¬ weist, in die Nocken eingreifen, welche aus dem ruhenden Verstell¬ ring gegenüberliegend hervorstehen. Der sich mitdrehende Versteli- ring ist gegen den Zwischenverstellring wälzgelagert angeordnet, da dieser sich nicht mit der Kurbelwelle mitdreht. Der ruhende Verstell¬ ring kann eine an der Außenseite am Teilkreis eingearbeitete Frei¬ machung aufweisen, in die eine Zug- oder Druckfeder einsetzbar ist, wodurch dieser in die Ausgangslage zurückgedreht wird und der Seilzug in die Ausgangsposition zurückgezogen werden kann.

Aus konstruktiven Gründen ist es von besonderem Vorteil, dass die Steuerscheibe endseitig eine 45°-Verzahnung aufweist, um ein Frei- laufventil zu betätigen, wobei die Steuerung des Freilaufventils über einen Ventilschnapper erfolgt, welcher mit der 45°-Verzahnung im Eingriff steht. In der Auslassleitung kann ein Freilaufventil zwi¬ schengesetzt sein, um einen Bypass für das Druckmittel zum Frei¬ lauf des hydraulischen Pumpmittels zu ermöglichen. Die Ventilsteu- erung erfolgt über eine seitlich an der Steuerscheibe angeordnete 45°-Verzahnung, in die ein Ventilschnapper eingreift. Bei einer Rückdrehung der Kurbelwelle um ca. 45° wie etwa der Rücktritt bei einem Fahrrad, kann das Freilaufventil geöffnet werden. Beim Vor¬ tritt schließt das Freilaufventii wieder und der Volumenstrom des Druckmittels kann wiederhergestellt werden.

Zweckmäßigerweise sind die Ringkolben über wenigstens ein Dis¬ tanzstück und wenigstens eine Druckleitungsverbindung zueinander fest verbunden, wobei zur Führung der Distanzstücke wenigstens ein Führungsteil angeordnet ist und wobei die Druckleitungsverbin¬ dung als Druckmittelleitung dient. Über die mechanische Verbin¬ dung beider Ringkolben führen diese eine im Gleichtakt verlaufende Hubbewegung aus. Die Verbindungseiemente können insgesamt mehrfach vorhanden sein, wobei ein Distanzstück als Drucklei¬ tungsverbindung ausgeführt ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der hydraulische Motor als Radialkolbenmotor ausgeführt ist, wobei ein rotierender Formring eine innenliegende Kurvenkontur aufweist, über die eine Mehrzahl von Arbeitskolben eine Hubbewe¬ gung in jeweiligen Zylinderräumen ausführen. Der Vorteil der Aus¬ führung des hydraulischen Motors als Radiaikolbenmotor liegt vor¬ dergründig in der kleinen Baugröße bei entsprechend hohem Leis¬ tungsdurchsatz. Ein weiter Vorteil ist hierbei, dass der Radialkol¬ benmotor aufgrund der planen Bauform optimal in einer Radnabe integrierbar ist. Auch das Verhältnis von Fördervolumen des Druck¬ mittels zum Antrieb des Radialkolbenmotors und dem erzeugbaren Drehmoment ist sehr gut auf die Erfordernisse eines Fahrradantrie- bes anpassbar. Vorteilhafterweise ist die innenliegende Kurvenkon¬ tur als Wellenform ausgebildet, wobei der Formring, der am Gehäu¬ se des Radialkolbenmotors verschraubt ist, mit dem anzutreibenden Rad mitrotiert. Das Gehäuse ist wiederum als Radnabe ausführbar, die beispielsweise Aufnahmen für die Radspeichen aufweisen kann.

Zweckmäßigerweise erfolgt der hydraulische Druckmittelstrom über eine Nabenachse, wobei die Bohrung der Nabenachse eine innen¬ liegende Teilung aufweist, sodass endseitig von der Nabenachse das Druckmittel über die lösbar verbundenen Druckmittelleitungen zu- und abführbar ist. Die Teilung auf der Hälfte der Nabenachse bildet eine innere Wandung, sodass das hydraulische Druckmittel nicht von der Druckseite direkt zur Rücklaufseite überströmen kann. Hierin ist eine Besonderheit der Druckmittelversorgung zu sehen, da die ohnehin notwendige Achse als druckmittelversorgende Naben¬ achse ausgeführt ist und vorteilhafterweise zwei Funktionen gleich¬ zeitig übernimmt. Dies sind zum einen die Achsenfunktion des Ra¬ des bzw. der Radialkolbenpumpe, zum anderen die Zu- und Abfuhr des Druckmittels. Die mittige Teilung der Nabenachse verhindert ejn Durchströmen des Druckmitteis von der Druckseite zur Rücklaufsei¬ te. An jedem Ende der Nabenachse ist die Druckmittelieitung ange¬ schlossen und versorgt den Radialkolbenmotor mit dem Druckmittel, somit sind externe Anschlüsse für die Zu- und Abfuhr des Druckmit¬ tels -zum Beispiel im Bereich des Gehäuses- überflüssig und kön¬ nen eingespart werden.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem Zylinder¬ kranz mindestens ein Einlassventil angeordnet ist, welche die in dem Zylinderkranz angeordneten Zylinderräume derart wechselseπ tig druckbeaufschlagt, dass über den Arbeitshub der jeweiligen Ar- beitskoiben ein Drehmoment zwischen der Nabenachse und dem Formring erzeugbar ist. Mit dem Merkmal der Druckmittelzu- und abfuhr über die Nabenachse kann das Druckmittel unmittelbar in den Bereich des innenliegenden Einlassventils geführt werden, wo¬ bei die Steuerung der Ventile über ein Zusammenspiel mit der Na- benachse derart erfolgt, dass die Nabenachse innenliegend radial angeordnete Bohrungen aufweist, über die die Ventile wechselseitig mit Druckmittel beaufschlagt werden und das entspannte Druckmit¬ tel ebenfalls entsprechend des Drehwinkels der Ventilanordnung über der Nabenachse wieder abführen kann. Die Arbeitskolben wer¬ den über das Einlassventil derart mit Druckmittel beaufschlagt, dass diese eine Hubbewegung über der Wellenkontur des Formrings aus¬ führen, wobei der Arbeitshub durch die Beaufschlagung der Arbeits¬ kolben in dem Winkelsegment erfolgt, in dem eine „Abwärtsbewe¬ gung" des stirnseitig auf dem Arbeitskolben angeordneten Kolben¬ rades erfolgt und die Drehbewegung unterstützt. Das damit erzeug¬ te Drehmoment dient somit dem Antrieb des Rades, welches über das Gehäuse mit dem Formring verbunden ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerung der Einlassventile über einen Steuerring erfolgt, wobei der mit der Nabenachse verbundene Steuerring einseitig Ven¬ tilnocken aufweist, über die der jeweilige Ventilhub erzeugbar ist. Somit kann der Steuerring in seiner rotatorischen Ausrichtung so positioniert werden, dass der jeweilige Ventilhub exakt mit der vom Winkelsegment abhängigen Beaufschlagung des entsprechenden Arbeitskolbens übereinstimmt und ein optimaler Wirkungsgrad er¬ zielt wird. Die Ventilnocken weisen vorteilhafterweise eine hohe Oberflächenqualität auf, sodass die Ventilstößel hierüber eine Gleit¬ bewegung ausführen können.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass die hydraulische Antriebseinheit aus Leichtmetallen und / oder aus Konstruktionskunststoffen besteht. Die Verwendung von Leichtme¬ talllegierungen oder aber entsprechend hochfesten Konstruktions¬ kunststoffen kann hierbei sowohl auf das hydraulische Pumpmittel als auch auf den hydraulischen Motor angewendet werden. Dabei kann häufig eine Reibpaarung mit den entsprechenden Kunststoffen und metallischen Werkstoffen besonders vorteilhaft sein. Der Leichtbau ist insbesondere bei der Anwendung der hydraulischen Antriebseinheit bei Fahrrädern bedeutend, da die Anordnung somit mit einer auf einer Kettenschaltung beruhenden konventionellen Bauart hinsichtlich des erforderlichen Gesamtgewichtes konkurrie¬ ren kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der hydraulische Motor an mindestens einer Radnabe eines Fahrrades angeordnet ist, um das mit einem Gehäuse lösbar verbundene Rad des Fahrzeugs anzutreiben. Dabei kann sowohl nur ein Rad eines Fahrrades angetrieben werden, wobei hier aus Gründen der einfa¬ cheren Konstruktion das Hinterrad bevorzugt antreibbar ist, aber es können auch beide Räder mit dem erfindungsgemäßen hydrauli¬ schen Motor angetrieben werden, was lediglich den entsprechenden Einsatz von Druckmittelleitungen erfordert. Um weitere Bauteile ein¬ zusparen, weist das Gehäuse dabei Merkmale einer Radnabe wie Radspeichenaufnahmen auf.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zwei Ausführungsbeispieie der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmaie jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungs¬ beispiels des hydraulischen Pumpmittels,

Fig. 2 eine perspektivische Innenansicht des hydraulischen

Pumpmittels gemäß Fig. 1 , Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausfüh¬ rungsbeispiels des hydraulischen Pumpmittels,

Fig. 4 eine perspektivische Innenansicht des hydraulischen

Pumpmittels gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des hydraulischen Pump¬ mittels gemäß Fig. 3 und Fig. 4 in einer weiteren Schnittebene,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Verstellringes zur Ver¬ stellung des Kolbenhubes und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des hydraulischen Motors.

Das in Fig. 1 gezeigte hydraulische Pumpmittel 100 weist ein Ge¬ häuse 1 auf, weiches einen hohlzylinderförmigen Abschnitt zur Auf¬ nahme der innenliegenden Komponenten aufweist, und weiterhin zwei endseitige Gehäusedeckel 2 umfasst. Im Gehäuse 1 ist in ei¬ nem Zylinder 4 ein Ringkolben 18 axial beweglich aufgenommen. Der Zylinder 4 und der Ringkolben 18 sind insgesamt ringförmig ausgeführt, wobei der Ringkolben 18 im Zylinder 4 eine Hubbewe¬ gung ausführt, um ein Druckmittel über Einlassventile 12, 12' über einen in der Zylinderkammer entstehenden Unterdruck anzusaugen und über Auslassventile 5, 5' in die Druckseite des Druckmittelsys¬ tems zu pumpen. Die Auslassventile 5, 5' und die Einlassventile 12, 12' und sind dabei im Ringkolben 18 selbst aufgenommen. Die Ven¬ tile 5, 5', 12, 12' sind ferner mit am Gehäuse 1 angeordneten Ein- und Auslassleitungen 19, 20 verbunden, wobei über die Einlasslei¬ tung 19 der Rücklauf des Druckmittels erfolgt und die Auslasslei¬ tung 20 den Vorlauf des Druckmittels umfasst. Das Gehäuse 1 des hydraulischen Pumpmittels 100 ist zylinderför¬ mig ausgeführt, wobei sich entlang der Längsachse des Gehäuses 1 eine Kurbelwelle 3 erstreckt, die extern durch nicht dargestellte Mit¬ tel wie an Pedalarmen befestigte Pedale angetrieben werden kann. Die externe Versteilung des hydraulischen Pumpmittels 100 erfolgt über einen sich aus dem hydraulischen Pumpmittel 100 erstrecken¬ den Seilzug 29. Der Seilzug 29 ist durch ein Federelement zur Rückstellung der Verstellung hindurchgeführt, um die Verstellbewe¬ gung in die Ausgangsposition zurückzuführen.

Der Zylinder 4 mit je einem Ringkolben 18 ist im Gehäuse 1 zwei¬ fach vorhanden, wobei sich die Anordnungen gegenüberstehen. In Fig. 1 ist sowohl das Einlassventil 12' als auch das Auslassventil 5' in einer geschnittenen Form dargestellt, wobei jeweils eine Rück¬ stellfeder 53 erkennbar ist, und das Auslassventil 5' befindet sich im gezeigten Ausführungsbeispiel in der geöffneten Stellung.

In Fig. 2 ist das hydraulische Pumpmittel 100 aus Fig. 1 geschnitten dargestellt, worin zwei Konusse 31 gezeigt sind, welche in ihrer axi¬ alen Position über einen Verstellring 56 auf der Kurbelwelle 3 ver¬ ändert werden können. Die Bewegung des Versteliringes 56 sowie der Konusse 31 ist durch die in Fig. 2 dargestellten Doppelpfeile angedeutet. Die Verstellung erfolgt dabei über eine radiale Ver¬ schiebung bzw. einen radialen Versatz des Verstellrings 56, welcher auf der Konusfläche des Konus 31 abgleitet. Der Verstellring 56 ist in einer Steuerscheibe 32 über eine als Rillenkugellager ausgeführ¬ te Wälzlagerung 51 drehbar gelagert, wobei der radiale Versatz des Verstellrings 56 über die Steuerscheibe 32 und die Wälzlagerung 51 extern eingeleitet wird. Die radiale Verstellung des Verstellringes 56 bewirkt eine Axialbe¬ wegung der Konusse 31 , womit der Hub der Ringkolben 18 verän¬ dert werden kann. Je größer der radiale Versatz des Verstellringes 56 ist, desto weiter bewegen sich die Konusse 31 auseinander. Der Kolbenhub wird durch eine Anordnung aus auf der Rückseite des Konus 31 angeordneten Nocken 52 hervorgerufen, welche auf einer konischen Erhöhung 54 abgleiten. Je nach axialer Position der Ko¬ nusse 31 kann der Hub der Ringkolben 18 vergrößert oder verklei¬ nert werden, wodurch das Fördervolumen des Druckmittels entspre¬ chend einstellbar ist.

Die Konusse 31 sind über auf der Kurbelwelle 3 angeordnete mehr¬ fach vorhandene Wellenkeile 21 geführt, so dass diese mitrotieren können und axial verschiebbar sind. Die Wellenkeile 21 sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Dreinut- Nabe- Wellever¬ bindung ausgebildet.

Die konische Erhöhung 54 ist einstückig mit dem Ringkolben 18 ausgeführt, so dass die über die Nocken 52 eingeleitete Hubbewe¬ gung direkt auf den Ringkolben 18 übertragen wird. Die Rückstel¬ lung der Hubbewegung erfolgt über Rückstellfedern 53, welche e- benfalls im Ringkolben 18 angeordnet sind und den Ringkoiben 18 beim Schluckhub aus dem Zylinder 4 heraus drücken, sodass sich die Zylinderkammer wieder mit Druckmittel füllen kann. Die Rück¬ stellfedern 53 sind dabei über dem Umfang des Ringkolbens 18 gieichverteüt angeordnet, damit dieser im Zylinder nicht verkanten kann.

Die Kurbelwelle 3 ist über Wälzlager 17 im Gehäuse 1 drehbar ge¬ lagert und erstreckt sich längs der Mittelachsen der doppelseitig an¬ geordneten Zylinder 4 bzw. der Ringkolben 18, wobei die Wälzlager 17 ebenfalls als Rillenkugellager ausgeführt sind. Zur Anbringung von Antriebsmitteln wie Pedalarme oder dergleichen ist die Kurbel¬ welle 3 beidseitig aus den endseitigen Gehäusedeckeln 2 herausge¬ führt und kann gegen diese abgedichtet sein, um das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des hydraulischen Pumpmittels perspektivisch dargestellt, wobei zur Darstellung der erfindungswesentlichen Innenbauteile das Gehäuse 1 und die Ge- häusedeckel 2 geschnitten sind. Die Ringkolben 18 führen in die¬ sem Ausführungsbeispiel eine Hubbewegung im Gleichtakt aus, da sie über Distanzstücke 15, 15' zueinander ortsfest miteinander ver¬ bunden sind. Eines der Distanzstpcke 15, 15' ist zugleich als eine Druckieitungsverbindung 14, 14' ausgeführt, um eine Druckmittel¬ verbindung zwischen den sich gegenüberliegenden Druckmittelsys¬ temen, insbesondere zwischen der Druckleitung 7 und 13, zu schaf¬ fen. Die Druckleitungen 7 und 13 sind dabei jeweils über eine Ver- bindungsleitung 6 mit dem Auslassventii 5 bzw. 5' verbunden, wobei durch die Verbindung über die Druckleitungsverbindung 14, 14' ein zusammenwirkendes Ausgangsdrucksystem geschaffen wird. Zur Führung der Hubbewegung beider Ringkolben 18 sind die Distanz¬ stücke 15, 15' in Führungsteilen 16, 16' geführt, wobei die Distanz¬ stücke 15, 15' durch die Führungsteiie 16, 16' hindurchiaufen, wobei die Führungsteile 16, 16' mit dem Gehäuse 1 des hydraulischen Pumpmittels 100 feste verbunden sind.

Die Fig. 4 und 5 geben weitere Ansichten des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3 wider. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Konusse 31 endseitig an den Ringkoiben 18 aufgebildet, wobei die Konusse 31 zugleich in Umfangsrichtung eine sechsfach stei¬ gende Kurvenform ausweisen, um die Hubbewegung der Ringkoiben 18 in den Zylindern 4 zu erzeugen, welche über Sicherungsringe 33 über die Gehäusedecke! 2 im Gehäuse 1 verspannt werden. Die Drückrollen 26, 26' rollen dabei auf den Konusflächen wechselseitig an den gegenüberliegenden Konussen der Ringkolben 18 ab, wobei ein minimales Spiel von ca. 50μm zwischen der Konusoberfläche und der nicht anliegenden Drückrolle 26, 26' eingestellt ist. Gleich¬ zeitig mit dem Drückvorgang des einen Ringkolbens 18 wird der ge¬ genüberliegende Ringkolben 18 über die Distanzstücke 15, 15' aus dem Zylinder 4 herausgezogen, wodurch sich der Arbeitsraum im Zylinder 4 öffnet und das Druckmittel angesaugt wird, um den Zylin¬ der 4 mit Druckmittel zu füllen.

Die Drückrollen 26, 26' sind auf je einer Welle 27 axial beweglich gelagert, wobei die Wellen 27 senkrecht auf der Kurbelwelle 3 ste¬ hen. Die Drückrolien 26, 26' sind mit federbelasteten Trägerelemen¬ ten verbunden, wobei die Federn beidseitig jeweils neben der Drückrolle 26, 26' angeordnet sind und die Drückrollen 26,26' in ei¬ ne der Kurbelwelle zugewandten Ruheposition 3 drücken. Bei einem kleinen Umlaufradius der Drückrollen 26, 26' in Bezug auf die Kur¬ belwelle 3 ist das Fördervolumen des Druckmittels gering, und mit größer werdendem Umlaufradius der Drückrollen 26, 26' vergrößert sich der Kolbenhub und das Fördervolumen des Druckmittels nimmt zu. Zur Verstellung der Drückrollen 26, 26' respektive des Träger¬ elements drückt je ein axial bewegter Schrägkeil gegen das Träger¬ element. Die Schrägkeile sind endseitig an einem Verstellring 22, 22' angeformt, wobei sich der Verstellring 22, 22' mit der Kurbelwel¬ le 3 mitdreht. Der Verstellring 22, 22' ist gegen einen ruhenden Zwi- schenverstellring 25, 25' über eine Wälzlagerung axial verbunden. Der Zwischenverstellring 25, 25' wiederum wirkt mit einem weiteren Verstellring 23, 23' zusammen, welcher drei eingearbeitete Schräg¬ flächen aufweist und in die drei aus dem Verstellring 25, 25' hervor¬ stehende Nocken eingreifen. Durch eine rotatorische Bewegung des Verstellringes 23, 23' wird somit eine Axialbewegung des Zwischen- verstellringes 25, 25' bzw. des daran wälzgelagert anliegenden Ver- stellringes 22, 22' erzeugt. Durch diese axiale Bewegung laufen die Schrägkeile des Verstellringes 22, 22' an den Trägerelementen ab und verstellen die Drückrollen 26, 26'.

Die rotatorische Bewegung des Verstellringes 23, 23' wird über ei¬ nen Seilzug 29 erzeugt, welcher außenseitig am Verstellring 23, 23' befestigt ist und außerhalb des hydraulischen Pumpmittels durch einen Bediener betätigt werden kann. In der Auslassleitung 20 ist ein Freilaufventil 50 zwischengesetzt, um einen Bypass für das Druckmittel zum Freilauf des hydraulischen Pumpmittels 100 zu er¬ möglichen. Die Ventilsteuerung erfolgt über eine seitlich an der Steuerscheibe32, 32' angeordnete 45°-Verzahnung, in die ein Ven¬ tilschnapper eingreift. Bei einer Rückdrehung der Kurbelwelle 3 um ca. 45° wie etwa der Rücktritt bei einem Fahrrad, kann das Freilauf¬ ventil 50 geöffnet werden. Beim Vortritt schließt das Freilaufventil 50 wieder und der Volumenstrom des Druckmittels kann wiederher¬ gestellt werden.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Verstellringes 23, 23', in der insbesondere drei eingearbeitete Schrägflächen sichtbar sind, in denen die aus dem Verstellring 25, 25' hervorstehenden Nocken eingreifen. Außen am Versteilring ist eine Freimachung angebracht, in welche das Ende des Seilzuges 29 eingehakt werden kann, um die Rotationsbewegung des Verstell ringes zu erzeugen.

In Fig. 7 ist der hydraulische Motor 200 mit einem Gehäuse 39 dar¬ gestellt, welches einseitig geschnitten dargestellt ist, um eine In¬ nenansicht zu ermöglichen. Im Gehäuse 39, das mehrteilig ausge¬ führt ist, ist ein umlaufender Formring 35 angeordnet, welcher auf der Innenseite eine wellenartige Kurvenkontur 37 aufweist. Auf die¬ ser Kurvenkontur 37 laufen endseitig mit den Arbeitskolben 38 ver¬ bundene Rollen 47 ab und erzeugen eine Hubbewegung der Ar- beitskolben 38, wobei die Arbeitskolben 38 ihrerseits durch ihre rückseitige Druckmittelbeaufschlagung eine Kraft auf die Kurven¬ kontur 37 ausüben, sodass ein Drehmoment auf den Formring 35 bewirkt wird, und diesen in Rotation versetzt. Der Formring 35 ist mit dem Gehäuse 39 verbunden, welches wiederum mit einem Rad eines Fahrrades verbunden sein kann, um dieses über das erzeugte Drehmoment anzutreiben.

Die Druckmittelversorgung des hydraulischen Motors 200 erfolgt über eine Nabenachse 43, an der beiderseits endseitig die Einlass¬ leitung und Auslassleitung angeschlossen ist, die nicht explizit dar¬ gestellt sind. Damit erfolgt eine Druckmittelversorgung über die Na¬ benachse 43, welche mit den Einlassventilen 36 derart in Wechsel¬ wirkung steht, dass die im Zylinderräumen 40 beweglich angeordne¬ ten Arbeitskolben 38 abwechselnd mit Druckmittel beaufschlagt wer¬ den. Die Nabenachse 43 weist ein sechskantigen Steuerring 41 auf, in dem die die Einlassventile 36 umfassende Ventilsteuerung einge¬ baut ist und über Befestigungsbohrungen 44 an einem ruhenden Nabenteil befestigt wird.

Die Einlassventiie 36 werden über Ventilnocken 42 angesteuert, wobei die Ventilnocken 42 am Steuerring 41 endseitig angeordnet sind. Die Zylinderräume 40 sind in einem Zylinderkranz 46 einge¬ bracht, wobei das Ausführungsbeispiel fünf Zylinderräume 40 auf¬ weist, in denen jeweils ein Arbeitskolben 38 in Radialrichtung des hydraulischen Motors 200 linearbewegiich geführt ist. Der Zylinder¬ kranz 46 weist weiterhin Aussparungen auf, um eine möglichst ge¬ wichtsarme Ausführungsform zu realisieren. BEZUGSZEICHENLISTE

100 hydraulisches Pumpmittel

200 hydraulischer Motor

1 Gehäuse

2 Gehäusedeckel

3 Kurbelwelle

4 Zylinder

5, 5' Auslassventil

6 Verbindungsleitung

7 Druckleitung

8 Druckleitung

9, 9' Druckleitungsteil

10, 10^* Feder

1 1 , 1 1 ' Ansaugleitung

12, 12' Einlassventil

13 Druckleitung

14, 14' Druckieitungsverbindung

15, 15' Distanzstück

16, 16' Führungsteil

17 Wälzlager

18 Ringkolben

19 Einlassleitung

20 Auslassleitung

21 Wellenkeil

22, 22' Verstellring

23, 23' Verstell ring

24 Wälzlagerung

25, 25' Zwischenverstellring

26, 26' Drückrolle

27 Welle , 28' 45° Verzahnung

Seilzug

Langloch

Konus , 32' Steuerscheibe

Sicherungsring freier Zylinderraum

Formring

Einlassventil

Kurvenkontur

Arbeitskolben

Gehäuse

Zyünderraum

Steuerring

Ventilnocken

Nabenachse

Befestigungsbohrung

Steuerelement

Zylinderkranz

Rolle

Freilaufventil

Wälzlagerung

Nocken

Rückstellfeder konische Erhöhung

Distanzring

Verstellring

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Hydraulische Antriebseinheit, insbesondere zum Antrieb eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeuges, das ein hydraulisches Pump¬ mittel (100) zur Bereitstellung eines hydraulischen Druckmittel¬ stroms und mindestens einen hydraulischen Motor (200) aufweist, wobei das hydraulische Pumpmittel (100) und der hydraulische Mo¬ tor (200) über wenigstens eine Druckmittelleitung miteinander ver¬ bunden sind und das hydraulische Pumpmittel (100) mindestens ei¬ nen Zylinder (4) und mindestens einen hierin axial beweglichen Ringkolben (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Pumpmittel (100) als Zweiringaxialkolben- pumpe ausgeführt ist, wobei die Hublänge des Ringkolbens (18) ü- ber mindestens einen axial verstellbaren Konus (31) einstellbar ist, um den hydraulischen Druckmittelstrom stufenlos zu verstellen.

2. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verstellung des Konus (31) des hydraulischen Pumpmittels (100) über einen über die Konusfläche des Konus (31) beweglichen Verstellring (56) erfolgt, indem der Verstellring (56) in seiner radialen Position relativ zum Konus (31) veränderbar ist.

3. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der radialen Position des Verstellrings (56) über einen außerhalb des hydraulischen Pumpmittels (100) betätigbaren Seilzug (29) vornehmbar ist.

4. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellring (56) in einer Wälzlagerung (51) in einer Steu¬ erscheibe (32) drehbar gelagert ist, so dass der Verstellring (56) mit der Rotationsbewegung des Konus (31) mitrotiert.

5. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Konus (31) rückseitig mindestens einen Nocken (52) aufweist, welcher durch die Rotationsbewegung des Konus (31) ü- ber eine mit je einem Kolben (18) verbundene konische Erhöhung

(54) abläuft, um hierdurch eine Hubbewegung des Kolbens (18) hervorzurufen.

6. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Ringkolben (18) als auch der Zylinder (4) ringför¬ mig ausgeführt sind, wobei sich eine über Wälzlager (17) in einem Gehäuse (1) drehbar gelagerte Kurbelwelle (3) zentrisch durch die Kolben (18) und den Zylinder (4) erstreckt.

7. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (3) mindestens einen Wellenkeil (21) aufweist, über den der Konus (31) in Längsrichtung verschiebbar und in Rota¬ tionsrichtung formschlüssig auf der Kurbelwelle (3) angeordnet ist.

8. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über wenigstens ein im Ringkoiben (18) angeordnetes Einlass¬ ventil (12, 12') und wenigstens ein Auslassventil (5, 5') mit je einer Hubbewegung des Ringkolbens (18) ein Volumenstrom des Druck¬ mittels erzielbar ist.

9. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringkolben (18) angeordnete Rückstellfedern (53) eine

Rückführbewegung des Ringkolbens (18) im Zylinder (4) bewirken.

10. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (4), der Ringkolben (18), der Konus (31), die koni¬ sche Erhöhung (54), das Einlassventil (12, 12') und das Auslass¬ ventil (5, 5') bilateralsymmetrisch in Richtung der Kurbelwelle (3) um den Verstellring (56) im Gehäuse (1) angeordnet sind.

11. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) Ein- und Auslassleitungen (19, 20) für eine externe Verbindung des hydraulischen Druckmittelstroms über Druckmittelleitungen aufweist.

12. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Antriebseinheit als Antrieb eines Fahrrades dient und das hydraulische Pumpmittel (100) im Tretiager des Fahr¬ rades angeordnet ist, wobei die Kurbelwelle (3) über Pedale mit Muskelkraft antreibbar ist.

13. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der axial verstellbare Konus (31) endseitig an den Ringkolben (18) angeformt ist, wobei der Konus (31) in Umfangsrichtung eine mehrfach steigende Kurvenform aufweist, wodurch ein gleichförmi¬ ger Hub beider Ringkolben (18) erzeugbar ist.

14. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine wälzgelagerte Drückrolle (26, 26') auf min¬ destens einer senkrecht zur Kurbelwelle (3) angeordneten Welle (27) axial beweglich ist und damit die radiale Position der Drückrolle (26, 26') auf der Kontaktfläche des Konus (31) veränderbar ist.

15. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wälzgelagerte Drückrolle (26, 26') auf einer Welle (27) axi¬ al verschiebbar angeordnet ist, wobei sich die Welle (27) senkrecht zur Kurbelwelle (3) erstreckt und mit dieser mitrotiert.

16. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung zur radialen Verstellung der Drückrolle (26, 26') über einen auf der Kurbelwelle (3) angeordneten - Verstellring (22, 22') erzeugbar ist, wobei der Verstellring (22, 22') auf der Kurbel¬ welle (3) axial verschiebbar ist und wenigstens einen mit der Drück¬ rolle (26, 26') in Kontakt gebrachten angeformten Keil aufweist, um die Verstellbewegung der Drückrolle (26, 26') zu erzeugen.

17. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Bewegung des Verstellrings (22, 22') über einen weiteren auf der Kurbelwelle (3) angeordneten Verstellring (23, 23') erzeugbar ist, wobei der Verstellring (23, 23') zur axialen Verstel¬ lung des Verstellringes (22, 22') eine Rotationsbewegung ausführt.

18. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsbewegung des Versteiiringes (23, 23') über einen Seiizug (29) erzeugbar ist, wobei der Seilzug außerhalb des hydrau¬ lischen Pumpmittels (100) bedienbar ist.

19. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (32, 32') endseitig eine 45°-Verzahnung (28, 28') aufweist, um ein Freilaufventil (50) zu betätigen, wobei die Steuerung des Freilaufventils (50) über einen Ventilschnapper er¬ folgt, weicher mit der 45°-Verzahnung (28, 28') im Eingriff steht.

20. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkolben (18) über wenigstens ein Distanzstück (15, 15') und wenigstens eine Druckleitungsverbindung (14, 14') zueinander fest verbunden sind, wobei zur Führung der Distanzstücke (15, 15') wenigstens ein Führungsteil (16) angeordnet ist und wobei die Druckleitungsverbindung (14, 14') als Druckmittelleitung dient.

21. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Motor (200) als Radialkolbenmotor ausge¬ führt ist, wobei ein rotierender Formring (35) eine innenliegende Kurvenkontur (37) aufweist, über die eine Mehrzahl von Arbeitskol¬ ben (38) eine Hubbewegung in jeweiligen Zylinderräumen (40) aus¬ führen.

22. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Druckmittelstrom über eine Nabenachse (43) erfolgt, wobei die Bohrung der Nabenachse (43) eine innenliegende Teilung aufweist, sodass endseitig von der Nabenachse (43) das Druckmittel über die lösbar verbundenen Druckmittelleitungen zu- und abführbar ist.

23. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zylinderkranz (46) mindestens ein Einlassventil (36) angeordnet ist, welches die in dem Zylinderkranz (46) angeordneten Zylinderräume (40) derart wechselseitig druckbeaufschlagt, dass über den Arbeitshub der jeweiligen Arbeitskoiben (38) ein Drehmo¬ ment zwischen der Nabenachse (43) und dem Formring (35) er¬ zeugbar ist.

24. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Einlassventil (36) über einen Steuerring (41) erfolgt, wobei der mit der Nabenachse (43) verbundene Steuer¬ ring (41) einseitig Ventilnocken (42) aufweist, über die der jeweilige Ventiihub erzeugbar ist.

25. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Antriebseinheit aus Leichtmetalien und / oder aus Konstruktionskunststoffen besteht.

26. Hydraulische Antriebseinheit nach einem der vorgenannten An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Motor (200) an mindestens einer Radnabe eines Fahrrades angeordnet ist, um das mit einem Gehäuse (39) lösbar verbundene Rad des Fahrzeugs anzutreiben.

27. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug, insbesondere ein Fahrrad, mit einer hydraulischen Antriebseinheit nach einem der vorgenannten Ansprüche.