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Title:
HYDROSTATIC AXIAL PISTON MOTOR FOR FITTING IN THE HUB OF A DRIVEN WHEEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/004281
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an axial piston motor with an adjustable absorption volume for fitting in a wheel hub, with a motor casing open on one side and closed off by a connection block, a drive shaft fitted so as to rotate in the casing and connection block, an adjusting device for altering the absorption volume, a reduction gear driven by the drive shaft with a drive pinion to drive the wheel hub and a brake for the drive shaft on the connexion block. To facilitate the construction with more compact dimensions and to provide easier access from outside to the adjusting device, the reduction gear (13) is fitted inside the motor casing (1, 3) with support for the drive pinion (47) on both sides, the connection block (5) is set back radially in relation to the motor casing (1), and the adjusting device (28, 29, 30) is positioned in the uncovered region (23) of the motor casing (1, 2) so as to be freely accessible from outside.

Inventors:
BECK JOSEF (DE)
BEUTLER GERHARD (DE)
JAKUBOWSKI KARL-HEINZ (DE)
PFORDT HARTWIG (DE)
Application Number:
PCT/EP1992/001611
Publication Date:
March 04, 1993
Filing Date:
July 16, 1992
Export Citation:
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Assignee:
BRUENINGHAUS HYDRAULIK GMBH (DE)
LOHMANN & STOLTERFOHT GMBH (DE)
International Classes:
B60K17/14; F03C1/06; F03C1/253; B60K7/00; F03C1/26; F03C1/40; F16D55/40; F16D59/02; F16D55/00; (IPC1-7): B60K17/14; F03C1/06
Foreign References:
JPS59147154A1984-08-23
DE3235378A11984-03-29
EP0128104A11984-12-12
FR2431385A11980-02-15
FR2628039A11989-09-08
GB1374752A1974-11-20
Attorney, Agent or Firm:
Mitscherlich, Körber Schmidt-evers Melzer Schulz Graf (München 22, DE)
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Claims:
1. j ANS.g.B.Ü.
2. CHE Hydrostatischer Axialkoibenmotor verstellbaren Schluckvolumens für den Einbau in die Nabe eines Rades zwecks Antrieb desselben, mit einem an 5 einem Ende offenen Motorgehäuse, das als Nabenträger zur direkten Lagerung des anzutreibenden Rades ausgebildet Ist, mit einem einen Saug und einen Druckanschluß εufweisenden Anschlußblock zum Verschließen des offenen Endes des Motorgehäuses, mit einer im Gehäuse und im Anschlu߬ block drehbar gelagerten Abtriebswelle, mit' einer Stelleinrichtung zur Q Verstellung des Schluckvolumens, mit einem von der Abtriebswelle angetriebenen Untersetzungsgetriebe, das ein Antriebszahnrad für den Antrieb der Radrabe aufweist und in dem dem Anschlußblock gegenüberlie¬ genden Bereich des Axialkolbenmotors angeordnet ist, und mit einer am Anschlußblock angeordneten Bremse zum Abbremsen der Abtriebswelle, 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (13) innerhalb des Motorgehäuses (1, 3) mit beidseitiger Lagerung des Antriebszahnrades (47) angeordnet Ist, und daß der Anschiuβbiock (5) radial gegenüber dem Motorgehäuse (1) zurückgesetzt und in dem auf diese Weise geschaffenen Uberdeckungsfreien Bereich (23) 0 des Motorgehäuses (1, 2) die Stelleinrichtung (28,29,30) von außen frei zugänglich angeordnet Ist.
3. Axialkoibenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 5 daß die Bremse als Lamellenbremse (12) ausgebildet ist.
4. Axialkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (28,29,30) vom Überdeckungsfreien Bereich (23) 0 aus schräg in den Innenraum des Motorgehäuses (1) verläuft.
5. Axialkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (28,29,30) eine von außen verstellbare Stellkol _ benanordnung (29) umfaßt.
6. Axialkolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (28,29,30) ein Steuerventil (28) zur hydraull sehen Betätigung der Stellkolbenanordnung (29) umfaßt.
7. Axialkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daβ die Stelleinrichtung (28,29,30) einen Anschlag (30) zur Bestimmung der minimalen Schluckvolumeneinstellung umfaβt.
8. Axialkolbenmotor*nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daβ wenigstens ein Leckölanschluβ (33,34) Im Überdeckungsfreien Bereich (23) des Motorgehäuses (1) von auβen frei zugänglich angeordnet Ist.
Description:
Hydrostatischec-.Axialkolbe p tnotor-für-den-Eiobau-in-die-Nabe.eioes-anzutce1- benden-Rades

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Axial oibenmotor verstellbaren Schluckvolumens nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, der für den Einbau in die Nabe eines Rades zwecks Antrieb desselben vorgesehen Ist.

Aus der DE-OS 2744936 (F1g. 1 und 2) Ist ein derartiger Axialkoibenmotor bekannt, dessen Antriebszahnrad einseitig auf einem am geschlossenen Ende, d.h. am Bodenteil des Motorgehäuses nach außen ragenden Zapfen gelagert und damit ebenso we die verbleibenden Elemente des Untersetzungsgetriebes außerhalb des Motorgehäuses angeordnet Ist. Um die einseitige Lagerung des Antriebszahnrades ausreichend stabil zu gestalten, Ist eine entsprechend kräftige Ausbildung des Bodenteils und des Zapfens erforderlich. D es führt ebenso wie die Anordnung des Untersetzungsgetriebes außerhalb des Motorge¬ häuses und seine Abdeckung durch einen die Radnabe stirnseitig verschließen¬ den Deckel zu höherem konstruktiven Aufwand und größeren Abmessungen. Die zur Verstellung des Schluckvolumens erforderliche Stelleinrichtung ist bei diesem bekannten Axialkoibenmotor nicht dargestellt, jedoch zeigt die DE-PS 3235378 eine derartige Stelleinrichtung eines für den Einbau in die

Nabe eines Rades vorgesehenen Axialkolbenmotors, deren freie Zugänglichkeit von außen durch den Anschlußblock versperrt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Axialkoibenmotor der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der konstruktive Aufwand bei kompakteren Abmessungen verringert und die Stelleinrichtung von außen leicht zugänglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Das Untersetzungsgetriebe ist erfindungsgemäß innerhalb des Motorge- häuses angeordnet, wodurch sich geringere axiale Abmessungen des letzteren und ebenso wie durch die beidseitige Lagerung des Antriebszahnrades 1m Motorgehäuse eine Reduzierung des konstruktiven Aufwandes sowie des Zapfendurchmessers oder andernfalls eine robustere Lagerung ergeben. Die Reduzierung des Zapfendurchmessers ermöglicht gegebenenfalls eine Änderung des Untersetzungsverhältnisses des Untersetzungsgetriebes. Aufgrund seiner Anordnung 1n dem dem Untersetzungsgetriebe gegenüberliegenden Bereich des Axialkolbenmotors kann der Anschlußblock radial gegenüber dem Motorgehäuse zurückgesetzt und in dem auf diese Welse geschaffenen Überdeckungsfreien Bereich des Motorgehäuses die Stelleinrichtung angeordnet werden. Letztere ist somit beispielsweise zwecks Einstellung eines minimalen und/oder zur Verstellung des Schluckvolumens von außen frei zugänglich. Anschlüsse, wie etwa Leckölanschlüsse oder Anschlüsse und Steuerventile für die Stellein¬ richtung bei hydraulischer Ausbildung derselben können ebenfalls 1m Überdeckungsfreien Bereich des Motorgehäuses angeordnet werden, so daß die axiale Länge des Axialkolbenmotors im Vergleich zur andernfalls erforderli¬ chen Anordnung der Anschlüsse am freien Stirnende des Anschlußblocks verringert ist.

Eine weitere Maßnahme zur Sicherstenung des freien Zugangs zur Stellein- richtung besteht in der Ausbildung der Bremse als Lamellenbremse, die im Vergleich zu der Einscheibenbremse am Anschlußblock des aus der DE-OS 2744936 (Fig. 1} bekannten Axial olbenmotors bei größerer Bremswir¬ kung geringere radiale Abmessungen aufweist.

Um den Durchmesser des erfindungsgemäßen Axial olbenmotors möglichst gering zu halten, verläuft die Stelleinrichtung vom Überdeckungsfreien Bereich aus vorzugsweise

schräg 1n Richtung der Schrägscheibe.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den verbleibenden Unteransprüchen.

Nachstehend Ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfüh¬ rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be¬ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des Axialkolbenmotors gemäß dem be¬ vorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht des in Figur 1 dargestellten Axialkol¬ benmotors, und

Fig. 3 eine Unteransicht des Axialkolbenmotors nach Figur 1

Der 1n der Zeichnung dargestellte Axialkolbenmotor umfaθt ein an einen Ende offenes Motorgehäuse 1 bestehend aus einer zy- Undrlschen Gehäusewand 2 und einen Bodenteil 3 » einen das of« fene Ende des Motorgehäuses 1 verschließenden Anschiuβbiock 5 m t. einen Saug- und einen Druckanschluß (beide nicht ge¬ zeigt), eine zwischen Anschiuβbiock 5 und Motorgehäuse 1 ange ordnete Steuerscheibe 6, eine mittels Kegellagern 7, 8 1m Mo- torgehäuse 1 und 1m Anschiuβbiock 5 drehgelagerte Abtriebswel le 9, eine drehfest auf dieser angeordnete, auf der Steuer¬ scheibe 6 drehbar abgestützte Zylindertrommel 10, eine gegen¬ über dieser am Motorgehäuse 1 schwenkbar angeordnete Schräg¬ scheibe 11, eine VerStelleinrichtung zum Verstellen des Schwenkwinkels der Schrägscheibe 11, eine am Anschlußblock 5 angeordnete Bremse 12 sowie ein Untersetzungsgetriebe 13 1m gegenüberliegenden Endbereich des Motorgehäuses 1.

In der Zylindertrommel 10 sind 1n bekannter Welse axial ver- laufende und gleichmäßig über den Umfang verteilte Zylinder-

bohrungen 14 ausgebildet, die über Zylinderkanäle 15 an der unteren Stirnfläche der Zylindertrommel 10 ausmünden. In der Steuerscheibe 6 sind in bekannter Weise zwei diametral gegenüberliegende Steuernieren 16 ausgebil¬ det, die bei Drehung der Zylindertrommel 10 die Verbindung zwischen den Zylinderkanälen 15 und dem Saug- bzw. dem Druckanschluß herstellen. In den Zylinderräumen 14 verschiebbar geführte Kolben 17 stützen sich mit ihren den Zylinderkanälen 15 gegenüberliegenden Kolbenenden über Gleitschuhe 1β an der Schrägscheibe 11 ab. Eine die Abtriebswelle 9 innerhalb einer Sackbohrung in der Zylindertrommel 10 umgebende Druckfeder 19 stützt sich über axiale Stifte 20 an einem eine sphärische Außenfläche aufweisenden Ring 50 einer Rückzugseinrichtung für die Gleitschuhe 18 ab und beaufschlagt über einen in einer Ringnut in der Wandung der Sackbohrung befestigten Ring 21 die Zylindertrommel 10 in Richtung Steuerscheibe 6, um erstere in Anlage an letztere zu halten, wenn keine Öldruckkräfte auftreten.

Der Anschlußblock 5 ist von rechteckigem Querschnitt und radial gegenüber der äußeren Umfangsflache 22 der Gehäusewand 2 im Bereich des offenen Endes des Motorgehäuses 1 zurückgesetzt. Auf diese Weise ist die die Gehäusewand 2 am offenen Ende des Motorgehäuses 1 abschließende Stirnfläche nahezu vollständig frei von der Überdeckung durch den Anschlußblock 5. Dieser Überdeckungsfreie und somit von außen frei zugängliche Bereich der Stirnfläche ist mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnet und verläuft derart radial schräg nach außen bis zur äußeren Umfangsfläche 22, daß sich sein Abstand von einer gedachten, durch den Anschlußblock 5 gelegten Ebene E quer zur Abtriebswelle 9 mit zunehmendem radialen Abstand von der Abtriebswelle 9 vergrößert.

Die Gehäusewand 2 weist in ihrem mit dem Bezugszeichen 24 bezeichneten Bereich ihres offenen Endes einschließlich des die äußere Um angsfläche 22 aufweisenden Bereichs eine größere Wandstärke als in ihrem verbleibenden, mit dem Bezugszeichen 49 bezeichneten Bereich auf. Dieser Gehäusewandbereich 24 größerer Wandstärke umfaßt einen sich radial nach außen erstreckenden Ringflansch 25 mit Gewindebohrungen 26 , der in axialer Richtung gegenüber dem äußeren Stirnfl chen-Rand 22 zurückgesetzt ist und zur Schraubbefesti¬ gung des Axialkolbenmotors an einem das anzutreibende Rad (nicht gezeigt) lagernden Teil (ebenfalls nicht gezeigt) dient. Die Innenseite der Gehäuse-

wand 2 weist eine zum Überdeckungsfreien, abgeschrägten Be¬ reich 23 der Stirnfläche parallele Innenfläche 27 auf, die den Gehäusewandbereich 24 größerer Wandstärke mit demjenigen ge - ringerer Wandstärke verbindet.

Im Gehäusewandbereich 24 größerer Wandstärke sind an zwei ein¬ ander diametral gegenüberliegenden Stellen je eine Durchgangs¬ bohrung ausgebildet, die vom Überdeckungsfreien, abgeschrägten Bereich 23 der Stirnfläche aus schräg in Richtung Schrägschei¬ be 11 verlaufen und an der Innenfläche 27 ausmünden.

Die Stelleinrichtung ist von herkömmlicher Konstruktion und deshalb nicht näher beschrieben. Sie umfaßt eine hydraulisch mittels eines Steuerventils 28 betätigbare Stellkolbenanord- nung 29 und einen Anschlagbolzen 30. Die Stellkolbenanordnung 29 durchsetzt die in Figur 1 rechte Durchgangsbohrung im Ge¬ häusewandbereich 24 größerer Wandstärke und befindet sich mit dem freien Ende ihres Stellkolbens 31 in formschlüssigem Ein¬ griff mit dem Randbereich der Schrägscheibe 11. Das Steuerven¬ til 28 in Form eines 3/2-Wegeventils ist auf dem gleichen Teilkreis um 90° gegenüber der Stellkolbenanordnung 29 ver¬ setzt in eine entsprechende, im Überdeckungsfreien Bereich 23 der Stirnfläche ausmündende Sackbohrung im Gehäusewandbereich 24 größerer Wandstärke eingeschraubt und an eine nicht gezeig¬ te hydraulische Leitung anschließbar. Ein nicht gezeigter hy¬ draulischer Kanal im Gehäusewandbereich 24 größerer Wandstärke stellt die Verbindung zwischen der Sackbohrung bzw. dem darin aufgenommenen Steuerventil 28 und der Durchgangsbohrung bzw. der diese durchsetzende Stellkolbenanordnung 29 her.

Der Anschlagbolzen 30 mit einem Gewindeabschnitt ist dreh- und verschiebbar in der in Figur 1 linken Durchgangsbohrung ange¬ ordnet und weist eine größere Länge als diese auf. Mit Hilfe einer Anordnung 32 bestehend aus zwei Muttern kann der An¬ schlagbolzen 30 in jeder gewünschten Stellung innerhalb der

Durchgangsbohrung und damit jedem gewünschten Überstand über die Innenfläche 27 festgelegt werden. Der Anschlagbolzen 30 ist auf den Randbereich der Schrägscheibe 11 gerichtet und begrenzt somit deren Schwenkbewegung. Die Schwenkstellung der Schrägscheibe 11, wenn sie am Anschlagbolzen 30 anliegt, bestimmt das jeweils eingestellte minimale Schluckvolumen des Axialkolbenmotors.

Der Gehäusewandbereich 24 größerer Wandstärke ist femer mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Leckδlanschlüssen 33, 34 ausgebildet, deren einer neben dem Steuerventil 28 angeordnet ist.

Zur Befestigung der4_remse 12 am Anschlußblock 5 sind ein im Querschnitt L-fδrmiger Ring 36, ein im Querschnitt U-fδrmiger Bremsring 37 und eine im Querschnitt U- förmige Verschlußplatte 38 vorgesehen. Die Abtriebswelle 9 durchsetzt eine im Anschlußblock 5 ausgebildete Durchgangsbohrung und ragt aus dieser mit einem Endabschnitt 39 heraus. Der Ring 36 sitzt mit radial nach außen gerichtetem Schenkel auf der dem Motorgehäuse 1 abgewandten Seite des Anschlußblocks 5 auf und ist mit letzterem bei 40 verschraubt. Die Bremse 12 ist eine Lamellen-Trockenbremse, deren Scheiben 41 abwechselnd drehfest auf dem Endabschnitt 39 der Abtriebswelle 9 und dem axial verlaufenden Schenkel des Ringes 36 angeordnet sind. Der Bremsring 37 ist innerhalb der Verschlußplatte 38 angeordnet. Beide Elemente 37, 38 sitzen auf dem Ring 36, wobei der axial verlaufende Schenkel des Bremsringes 37 zwischen den axial verlaufenden Schenkeln des Ringes 36 und der Verschlußplatte 38 angeordnet und gegenüber diesen mittels zweier Ringdichtungen 42 luftdicht abgeschlossen ist. Die Verschlußplatte 38 liegt mit ihrem axial verlaufenden Schenkel auf dem radial verlaufenden Schenkel des Ringes 36 auf und ist gemeinsam mit letzterem durch Schrauben 43 am Anschlußblock 5 befestigt. Der vom Anschlußblock 5 und den Elementen 36, 37, 38 definierte, die Bremse 12 aufnehmende Raum 35 steht über Entlüftungsanschlüsse 44 mit der Umgebung in Verbindung. Zwischen dem radial verlaufenden Schenkel des Rings 36 und dem axial verlaufenden Schenkel des Bremsrings 37 befindet sich ein Ringraum 51, der in nicht gezeigter Weise an den internen Ölkreislauf des Axialkolbenmotors angeschlossen ist. Mehrere gespannte Bremsfedern 52 sind in entsprechenden Sackbohrungen in der Verschlußplatte 38 angeordnet und verschieben bei auf Null-Schluckvolumen eingestelltem Axialkolbenmotor den Bremsring 37 in Richtung Bremse 12, wodurch diese betätigt wird. Durch den bei In-Betriebnahme des Axialkolbenmotors aufgebauten, auch im Ringraum 51 anstehenden Öldruck wird der Bremsring 37 gegen die Kraft der Bremsfedern 52 verschoben und die Bremse 12 dadurch gelöst.

Im Bodenteil 3 des Motorgehäuses 1 ist eine Ausnehmung 45 für ein nicht gezeigtes, drehfest mit der Abtriebswelle 9 zu verbindendes Abtriebszahnrad ausgebildet. Die drehfeste Verbindung erfolgt mittels eines nicht gezeigten Zapfens, der drehfest mit dem Abtriebszahnrad verbunden und zur drehfesten Aufnahme, beispielsweise mittels Kerbverzahnungen, in einer Sackbohrung 46 im entsprechenden Endabschnitt der Abtriebswelle 9 vorgesehen ist. In die Ausnehmung 45 ragen vier mit gleichmäßigem Abstand auf einem Teilkreis angeordnete Antriebszahnräder 47 mit beidseitiger Drehlagerung auf je einem im Bodenteil 3 beidseits abgestützten Lagerzapfen 48 hinein. Diese Antriebszahnräder 47 sind sowohl für ' den kämmenden Eingriff mit dem Abtriebszahnrad als auch mit einer nicht gezeigten Verzahnung an der Innenseite der ebenfalls nicht gezeigten Radnabe vorgesehen.

Die Drehlagerung der Radnabe auf dem Motorgehäuse 1 erfolgt mittels eines nicht gezeigten Wälzlagers im Gehäusewandbereich 49.