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Dokumentenidentifikation DE10022490A1 12.04.2001
Titel Hydrostatischer Nabenantrieb
Anmelder Linde AG, 65189 Wiesbaden, DE
Erfinder Forster, Franz, Dipl.-Ing., 97753 Karlstadt, DE
DE-Anmeldedatum 09.05.2000
DE-Aktenzeichen 10022490
Offenlegungstag 12.04.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2001
IPC-Hauptklasse B60K 17/14
IPC-Nebenklasse B60K 7/00   F04B 1/20   
Zusammenfassung Ein hydrostatischer Nabenantrieb mit integrierter Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, insbesondere Radnabenantrieb, weist einen feststehenden, als Maschinengehäuse (1) der Axialkolbenmaschine ausgebildeten Nabenträger auf, eine darin drehbar gelagerte, von einer Maschinenwelle (5) gebildete Nabe und eine als Wellenlagerung ausgebildete Nabenlagerung. Erfindungsgemäß ist zur Erzielung eines geringen Herstellungs- und Montageaufwands die Axialkolbenmaschine als Einzeltriebwerk ausgebildet und weist einen einzelnen Zylinderblock (4) auf, der durch eine Austrittsöffnung (1c) aus dem Maschinengehäuse (1) herausgeführten Maschinenwelle (5) auf. Dabei ist eine Schrägscheibe (1b) in einem der Austrittsöffnung (1c) nahen Bereich angeordnet. Der Axialkolbenmotor ist als Konstantmotor ausgeführt und verfügt über eine im Maschinengehäuse (1) angeformte Schrägscheibe (1b), die derart angeordnet ist, dass die Radialkomponenten der Triebwerkskräfte im Betriebszustand vden von außen auf die Nabenlagerung einwirkenden Kräften entgegengerichtet wirksam sind. Eine als naßlaufende Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildete Bremse (9) kann radial zwischen dem Zylinderblock (4) und dem Maschinengehäuse (1) angeordnet sein. Es ist auch möglich, die Bremse (9) in einer Ausnehmung (6a) des Abschlussdeckels (6) anzuordnen. An der Maschinenwelle (5) ist ein zur Aufnahme mindestens einer Radfelge ausgebildeter Radflansch (5a) angeformt, der eine Felgenzentrierung (5b) und konzentrische ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischer Nabenantrieb mit integrierter Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, insbesondere einen Radnabenantrieb, mit einem feststehenden, als Maschinengehäuse der Axialkolbenmaschine ausgebildeten Nabenträger, einer darin drehbar gelagerten, von einer Maschinenwelle gebildeten Nabe und einer als Wellenlagerung ausgebildeten Nabenlagerung.

Ein derartiger Nabenantrieb ist aus der DE 196 42 021 A1 bekannt. Dabei sind zwei drehsynchron rotierende, jeweils eine Gruppe von konzentrischen Zylinderbohrungen enthaltende und axial voneinander beabstandete Zylinderblöcke vorgesehen, zwischen denen schräg zur Drehachse der als Radmotor ausgebildeten Axialkolbenmaschine eine kreisringförmige Schrägscheibe verdrehsicher angeordnet ist. Gegen die schwenkbar gelagerte Schrägscheibe sind in den Zylinderbohrungen längsbeweglich geführte und zur Verdrängung von Druckmittel an beiden Kolbenenden ausgebildete Kolben abgestützt. Diese bestehen aus jeweils zwei koaxial zueinander angeordneten, voneinander beabstandeten Kolbenabschnitten gleichen Durchmessers, die in einander gegenüberliegenden Zylinderbohrungen eintauchen und durch einen Brückenabschnitt miteinander verbunden sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen hydrostatischen Nabenantrieb der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, dessen Herstellungs- und Montageaufwand verringert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Axialkolbenmaschine als Einzeltriebwerk ausgebildet ist und einen einzelnen Zylinderblock auf der durch eine Austrittsöffnung aus dem Maschinengehäuse herausgeführten Maschinenwelle aufweist, wobei eine Schrägscheibe in einem der Austrittsöffnung nahen Bereich und eine Steuerbodenaufnahme in einem der Austrittsöffnung fernen Bereich angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Nabenantrieb weist somit nur wenige leicht herstell- und montierbare Einzelteile auf.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Axialkolbenmotor als Konstantmotor ausgeführt und die Schrägscheibe im Maschinengehäuse angeformt. Dabei wird der Herstellungsaufwand für die genannten Teile dadurch minimiert, daß sie einstückig miteinander ausgebildet sind.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schrägscheibe derart angeordnet ist, daß die Radialkomponenten der Triebwerkskräfte im Betriebszustand den von außen auf die Nabenlagerung einwirkenden Kräften entgegengerichtet wirksam sind. Die Nabenlagerung wird daher entlastet, was zu einer erhöhten Lebensdauer beiträgt.

Montagetechnisch günstig ist es, wenn an dem Maschinengehäuse ein als Steuerbodenaufnahme ausgebildeter Abschlussdeckel lösbar befestigt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nabenantriebs ist radial zwischen dem Zylinderblock und dem Maschinengehäuse eine Bremse angeordnet.

Gemäß einer günstigen Variante hierzu ist es auch möglich, in einer Ausnehmung des Abschlussdeckels eine in Wirkverbindung mit der Maschinenwelle stehende Bremse anzuordnen. Dabei ist die Bremse leichter zugänglich (beispielsweise zu Wartungszwecken). Im eingebauten Zustand des Nabenantriebs kann durch bloße Entfernung des Abschlussdeckels die Bremse demontiert werden.

In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn die Bremse einen federkraftbeaufschlagten Bremskolben aufweist, der entgegen der Wirkung der Federkraft an einem Federwiderlager mechanisch festlegbar ist. Eine solche Federspeicherbremse kann bei arretiertem Bremskolben auf einfache Weise und ohne Unfallgefahren demontiert werden. Darüber hinaus bietet diese Ausgestaltung die Möglichkeit, ein mit den erfindungsgemäßen Nabenantrieben ausgestattetes Fahrzeug, dessen Bremsen geschlossen sind und nicht mit Hilfe von Betriebsdruck geöffnet werden können, abzuschleppen, indem die Bremsen mechanisch geöffnet werden.

Sofern die Bremse als nasslaufende Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildet ist, werden Vorteile im Hinblick auf eine gute Raumausnutzung und eine hohe Leistungsfähigkeit erzielt.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Maschinengehäuse Mittel zur Befestigung des Nabenantriebs aufweist, wobei der Abschlussdeckel im befestigten Zustand des Nabenantriebs lösbar ist. Dadurch ist es z. B. möglich, Wartungsarbeiten an der Bremse auszuführen, ohne den Nabenträger zu lösen.

Zur Verringerung der Anzahl der Bauteile ist es günstig, wenn ein zur Aufnahme mindestens einer Radfelge ausgebildeter Radflansch an der Maschinenwelle angeformt ist. Dies senkt den Montageaufwand. In diesem Zusammenhang sind Ausgestaltungen zweckmäßig, bei der der Radflansch eine Felgenzentrierung und konzentrische Gewindebohrungen aufweist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischenen Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Nabenantrieb mit Bremse und

Fig. 2 Nabenantrieb gemäß Fig. 1 mit veränderter Anordnung der Bremse.

Der erfindungsgemäße hydrostatische Nabenantrieb mit integrierter Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise mit konstantem Schluckvolumen weist einen Nabenträger auf, der als Maschinengehäuse 1 der Axialkolbenmaschine ausgebildet und mittels eines Befestigungsflansches 1a an einer dafür geeigneten Stelle befestigbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Nabenantrieb um einen Radmotor.

Im Inneren des Maschinengehäuses 1 ist eine Schrägscheibe 1b angeformt, gegen die mehrere Kolben 2 mittels Gleitschuhen 3 anliegen. Die Kolben 2 sind in konzentrischen Bohrungen eines Zylinderblocks 4 längsbeweglich, die mit einer Maschinenwelle 5 drehsynchron verbunden ist. Die Maschinenwelle 5 bildet die drehbare Nabe des erfindungsgemäßen Nabenantriebs und ist an dem in der Figur linken Ende durch eine Austrittsöffnung 1c aus dem Maschinengehäuse 1 herausgeführt. Ein als Steuerbodenaufnahme ausgebildeter, lösbarer Abschlussdeckel 6 verschließt das Maschinengehäuse 1 auf der der Austrittsöffnung 1c entgegengesetzten Seite. Der Abschlussdeckel 6 ist auch im befestigten Zustand des Nabenantriebs lösbar.

Mittels zweier Kegelrollenlager 7 und 8 (es sind auch andere Lager geeignet) ist die Maschinenwelle 5 gelagert, wobei sich das in der der Figur linke Lager 7 im Maschinengehäuse 1 und das in der Figur rechte Lager im Abschlussdeckel 6 befindet. Die Kegelrollenlager 7 und 8 nehmen sowohl die äußeren Kräfte (Radlasten) als auch die Triebwerkskräfte auf.

Die Schrägscheibe 1b ist derart angeordnet, dass die Radialkomponenten der Triebwerkskräfte im Betriebszustand den Radlasten entgegengerichtet wirksam sind (d. h., wie aus der Figur ersichtlich, ist die Schrägscheibe 1b so geneigt, dass im unteren, fahrbahnnahen Bereich des Axialkolbenmotors ein größerer axialer Abstand zum Zylinderblock 4 besteht als im oberen Bereich). Dadurch wird eine hohe Lebensdauer der Kegelrollenlager 7 und 8 erzielt.

An der Maschinenwelle 5 ist ein zur Aufnahme mindestens einer Radfelge ausgebildeter Radflansch 5a angeformt, der eine Felgenzentrierung 5b und konzentrische Gewindebohrungen 5c aufweist. Der erfindungsgemäße Nabenantrieb kann auch für andere Zwecke eingesetzt werden als zum Antreiben von Fahrzeugrädern. So ist beispielsweise ein Einsatz als Drehwerksantrieb möglich. Dabei ist dann anstelle des Radflansches 5a ein Zahnrad mit der Maschinenwelle verbunden.

Radial zwischen dem Zylinderblock 4 und dem Maschinengehäuse 1 ist eine als Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildete Bremse 9 vorgesehen, die mittels eines ringförmigen Bremskolbens 10 hydraulisch lösbar ist.

Die Maschinenwelle 5 ist ohne Ausbau des erfindungsgemäßen Nabenantrieb oder Zerlegung der Bremse demontierbar. Zur Demontage der Maschinenwelle 5 wird ein Verschlussblech 11 im Abschlußdeckel 6 entfernt und eine Wellenmutter 12 gelöst und abgenommen. Die Maschinenwelle 5 kann dann aus dem Nabenantrieb nach links herausgezogen werden, was beispielsweise den Austausch des Wellendichtrings 13 ermöglicht.

In Fig. 2 ist eine Variante des erfindungsgemäßen Nabenantriebs dargestellt. Dabei ist die Bremse 9 in einer Ausnehmung 6a des Abschlussdeckels 6 angeordnet. Durch eine solche Anordnung ist die Bremse 9 leichter zugänglich. Die Bremse 9 kann im eingebauten Zustand des erfindungsgemäßen Nabenantriebs nach Entfernen eines Federwiderlagers 14 zu Wartungszwecken demontiert werden.

Die Bremslamellen stehen wechselweise mit der Maschinenwelle 5 und dem Abschlußdeckel 6 in Eingriff. Der Bremskolben 10 ist entgegen der Wirkung der Federkraft einer Tellerfeder 15 an dem Federwiderlager 14 festlegbar. (Durch Einschrauben einer Montageschraube in eine Gewindebohrung 15a des Federwiderlagers 14 nach Entfernen einer Deckelschraube 16.) Dadurch kann die Federkraft aufgehoben und die Bremse 9 auf einfache Weise und ohne Unfallgefahren demontiert werden. Ein mit den erfindungsgemäßen Nabenantrieben ausgestattetes Fahrzeug, dessen Bremsen geschlossen sind und nicht mit Hilfe von Betriebsdruck geöffnet werden können, ist durch mechanisches Öffnen der Bremsen abschleppbar.


Anspruch[de]
  1. 1. Hydrostatischer Nabenantrieb mit integrierter Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, insbesondere Radnabenantrieb, mit einem feststehenden, als Maschinengehäuse (1) der Axialkolbenmaschine ausgebildeten Nabenträger, einer darin drehbar gelagerten, von einer Maschinenwelle (5) gebildeten Nabe und einer als Wellenlagerung ausgebildeten Nabenlagerung, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkolbenmaschine als Einzeltriebwerk ausgebildet ist und einen einzelnen Zylinderblock (4) auf der durch eine Austrittsöffnung (1c) aus dem Maschinengehäuse (1) herausgeführten Maschinenwelle (5) aufweist, wobei eine Schrägscheibe (1b) in einem der Austrittsöffnung (1c) nahen Bereich und eine Steuerbodenaufnahme in einem der Austrittsöffnung (1c) fernen Bereich angeordnet ist.
  2. 2. Hydrostatischer Nabenantrieb nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialkolbenmotor als Konstantmotor ausgeführt und die Schrägscheibe (1b) im Maschinengehäuse (1) angeformt ist.
  3. 3. Hydrostatischer Nabenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibe (1b) derart angeordnet ist, daß die Radialkomponenten der Triebwerkskräfte im Betriebszustand den von außen auf die Nabenlagerung einwirkenden Kräften entgegengerichtet wirksam sind.
  4. 4. Hydrostatischer Nabenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Maschinengehäuse (1) ein als Steuerbodenaufnahme ausgebildeter Abschlussdeckel (6) lösbar befestigt ist.
  5. 5. Hydrostatischer Nabenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass radial zwischen dem Zylinderblock (4) und dem Maschinengehäuse (1) eine Bremse (9) angeordnet ist.
  6. 6. Hydrostatischer Nabenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ausnehmung (6a) des Abschlussdeckels (6) eine in Wirkverbindung mit der Maschinenwelle (5) stehende Bremse (9) angeordnet ist.
  7. 7. Hydrostatischer Nabenantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (9) einen federkraftbeaufschlagten Bremskolben (10) aufweist, der entgegen der Wirkung der Federkraft an einem Federwiderlager (14) mechanisch festlegbar ist.
  8. 8. Hydrostatischer Nabenantrieb nach einem der Ansprüch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (9) als naßlaufende Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildet ist.
  9. 9. Hydrostatischer Nabenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (1) Mittel zur Befestigung (Befestigungsflansch 1a) des Nabenantriebs aufweist, wobei der Abschlussdeckel (6) im befestigten Zustand des Nabenantriebs lösbar ist.
  10. 10. Hydrostatischer Nabenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Aufnahme mindestens einer Radfelge ausgebildeter Radflansch (5a) an der Maschinenwelle (5) angeformt ist.
  11. 11. Hydrostatischer Nabenantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Radflansch (5a) eine Felgenzentrierung (5b) aufweist.
  12. 12. Hydrostatischer Nabenantrieb nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Radflansch (5a) konzentrische Gewindebohrungen (5c) aufweist.






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