DE102021206028A1

DE102021206028A1 - Lenkbarer Fahrantrieb eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021206028A1
Application number: DE102021206028.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Stammberger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2021-06-14
Publication date: 2022-12-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen lenkbaren Fahrantrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Flurförderfahrzeugs, mit einer an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs angeordneten Antriebsmaschine 6 und einem ein- oder mehrteiligen Getriebegehäuse 4, das um eine vertikale Lenkachse 5 schwenkbar an dem Fahrzeugrahmen gelagert ist und an dem ein auf einer horizontalen Laufradachse 17 drehfest angeordnetes Laufrad 18 drehbar gelagert ist. Mit einer vertikalen Abtriebswelle 8 der Antriebsmaschine 6, durch die über ein Stirnradgetriebe 11 eine im Getriebegehäuse 4 angeordnete vertikale Kegelradwelle 13 drehbar antreibbar ist, die drehfest ein erstes Kegelrad 15 aufweist, das in ein auf der Laufradachse 17 drehfest angeordnetes zweites Kegelrad 16 eingreift, wobei die Kegelradwelle 13 mittels eines unteren ersten Kegelrollenlagers 20 und eines dazu im Abstand angeordneten oberen zweiten Kegelrollenlagers 21 in X-Anordnung in dem Getriebegehäuse 4 drehbar gelagert ist. Das erste Kegelrollenlager ist zwischen dem Stirnradgetriebe 11 und dem ersten Kegelrad 15 sowie das zweite Kegelrollenlager 21 oberhalb des Stirnradgetriebes 11 angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen lenkbaren Fahrantrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Flurförderfahrzeugs, mit einer an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs angeordneten Antriebsmaschine und einem ein- oder mehrteiligen Getriebegehäuse, das um eine vertikale Lenkachse schwenkbar an dem Fahrzeugrahmen gelagert ist und an dem ein auf einer horizontalen Laufradachse drehfest angeordnetes Laufrad drehbar gelagert ist, mit einer vertikalen Abtriebswelle der Antriebsmaschine, durch die über ein Stirnradgetriebe eine im Getriebegehäuse angeordnete vertikale Kegelradwelle drehbar antreibbar ist, die drehfest ein erstes Kegelrad aufweist, das in ein auf der Laufradachse drehfest angeordnetes zweites Kegelrad eingreift, wobei die Kegelradwelle mittels eines unteren ersten Kegelrollenlagers und eines dazu im Abstand angeordneten oberen zweiten Kegelrollenlagers in X-Anordnung in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist.
Bei einem derartigen lenkbaren Fahrantrieb für ein Fahrzeug, insbesondere ein Flurförderfahrzeug, ist eine Lagerung der Kegelradwelle in X-Anordnung bekannt. Dabei sind die Kegelrollenlager außerhalb des Bereichs der Kegelradwelle zwischen dem ersten Kegelrad und dem an der Kegelradwelle angeordneten Stirnrad des Stirnradgetriebes angeordnet. Durch die Anordnung des unteren Kegelrollenlagers unterhalb des ersten Kegelrades kann der Innendurchmesser sowie die Breite des unteren Kegelrollenlagers nur relativ klein ausgebildet werden, da durch die Geometrie der Verzahnung von erstem und zweitem Kegelrad nur begrenzt Raum zur Verfügung steht und das untere Kegelrollenlager auf der nur geringen Durchmesser aufweisenden Seite des Kegelstumpfes des ersten Kegelrades liegt. Der Außendurchmesser des unteren Kegelrollenlagers ist durch die Geometrie des zweiten Kegelrades begrenzt. Dadurch kann das erste Kegelrollenlager und das erste Kegelrad sowie das zweite Kegelrad nicht für höhere Lasten des Fahrzeugs und für eine größere Lebensdauer ausgelegt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen lenkbaren Fahrantrieb eines Fahrzeugs der eingangs genannten Art zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet und bei geringer Baugröße höhere Lasten des Fahrzeugs und eine größere Lebensdauer des Fahrantriebs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Kegelrollenlager zwischen dem Stirnradgetriebe und dem ersten Kegelrad sowie das zweite Kegelrollenlager oberhalb des Stirnradgetriebes angeordnet ist.
Dabei kann das obere Kegelrollenlager Radialkräfte und nach oben gerichtete Axialkräfte aufnahmen, während das untere Kegelrollenlager neben Radialkräften auch nach unten gerichtete Axialkräfte abstützen kann.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann der wirksame Abstand der Kegelrollenlager größer ausgebildet werden, was zu einer höheren Belastbarkeit der Kegelrollenlager führt.
Weiterhin führt zu einer höheren Belastbarkeit und Lebensdauer der Kegelrollenlager, dass durch deren erfindungsgemäße Anordnung deren Durchmesser und deren Breite größer ausgebildet werden können, da jeweils ein größerer radialer Bauraum zur Verfügung steht und somit Kegelrollenlager größerer Belastbarkeit möglich sind.
Die Kegelradwelle kann direkt oder indirekt an dem Innenring des ersten Kegelrollenlagers axial nach unten und der Außenring des ersten Kegelrollenlagers am Getriebegehäuse axial nach unten abgestützt sein.
Damit werden durch das größer ausbildbare erste Kegelrollenlager gut die nach unten gerichteten Hauptkräfte abgestützt.
Zur einfachen und sicheren radialen Führung und axialen Abstützung kann der Au-ßenring des zweiten Kegelrollenlagers radial im Getriebegehäuse oder einem mit dem Getriebegehäuse verbundenen Bauteil gelagert und im Getriebegehäuse oder einem mit dem Getriebegehäuse verbundenen Bauteil axial nach oben abgestützt sein.
Zur Abstützung des Innenrings des zweiten Kegelrollenlagers kann im oberen Endbereich der Kegelradwelle ein Sicherungsring angeordnet sein, der an dem Innenring des zweiten Kegelrollenlagers nach unten abgestützt ist.
Zur Abstützung der auf die Kegelradwelle einwirkenden, nach unten gerichteten Kräfte kann das auf der Kegelradwelle fest angeordnete Stirnrad des Stirnradgetriebes an dem Innenring des ersten Kegelrollenlagers axial nach unten abgestützt sein.
Zur Abstützung der Kegelradwelle mit größerem Abstand zwischen den beiden Kegelrollenlagern kann das fest auf der Kegelradwelle angeordnete Stirnrad des Stirnradgetriebes über eine auf der Kegelradwelle angeordnete Abstandshülse an dem Innenring des ersten Kegelrollenlagers axial nach unten abgestützt ist.
Zur einfachen Montage kann das topfartig ausgebildete Getriebegehäuse eine Gehäuseöffnung an seinem nach oben gerichteten Ende aufweisen, die durch einen Gehäusedeckel verschlossen ist.
Dies ermöglicht bei einem auf der Kegelradwelle z.B. durch einen Preßsitz fest angeordnete Stirnrad des Stirnradgetriebes sogar eine Baugruppe aus Kegelradwelle, Innenring des ersten Kegelrollenlagers, Distanzhülse, dem auf der Kegelradwelle angeordneten Stirnrad des Stirnradgetriebes sind dem Innenring des zweiten Kegelrollenlager als vormontierbare Baugruppe auszubilden, so dass eine Montage des Fahrantriebs wesentlich vereinfacht wird.
Der Außenring des zweiten Kegelrollenlagers kann axial nach oben an dem Gehäusedeckel abstützbar sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

1 einen Längsschnitt eines lenkbaren Fahrantriebs
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1.

Der in der Figur dargestellte lenkbare Fahrantrieb weist einen nicht dargestellten Fahrzeugrahmen eines Flurförderfahrzeugs auf, an dem eine Anschlussplatte 2 fest angeordnet ist.
Mittels einer Lageranordnung 3 ist ein Getriebegehäuse 4 um eine vertikale Lenkachse 5 schwenkbar an der Anschlussplatte 2 gelagert. Dazu weist das Getriebegehäuse 4 an seinem oberen Ende einen seine nach oben gerichtete Gehäuseöffnung verschließenden Gehäusedeckel 9 auf, der einen radial umlaufenden Lenkzahnkranz 1 besitzt, in den ein nicht dargestelltes Antriebsritzel eines ebenfalls nicht dargestellten, an der Anschlussplatte 2 angeordneten Lenkantriebs eingreift. Getriebegehäuse 4 und Gehäusedeckel 9 sind z.B. mittels Schrauben fest miteinander verbunden.
Die radial am weitesten ragende Kontur des Getriebegehäuses 4 bestimmt einen Hüllkreisradius „R“ und beschreibt so den radialen Platzbedarf des Fahrantriebs.
Auf der Oberseite der Anschlussplatte 2 ist weiterhin eine Antriebsmaschine 6 fest angeordnet, deren zur Lenkachse 5 koaxiale Abtriebswelle 8 vertikal nach unten durch eine Ausnehmung 7 in der Anschlussplatte 2 ragt und an ihrem unteren Ende ein erstes Stirnrad 10 eines Stirnradgetriebes 11 trägt.
An dem oberen Ende der Abtriebswelle 8 ist eine elektrisch lüftbare Federdruckbremse 14 angeordnet, die ein auf die Abtriebswelle 8 wirkendes Feststellmoment erzeugen kann und als Feststellbremse dient.
Das erste Stirnrad 10 greift in ein zweites Stirnrad 12 des Stirnradgetriebes 11 ein, das im oberen Endbereich auf einer im Getriebegehäuse 4 zur Abtriebswelle 8 achsparallel angeordneten vertikalen Kegelradwelle 13 drehfest angeordnet ist.
Das untere Ende der Kegelradwelle 13 weist ein erstes Kegelrad 15 auf, das in ein zweites Kegelrad 16 eingreift, das auf einer horizontalen Laufradachse 17 drehfest angeordnet ist. Die Laufradachse 17 trägt drehfest ein Laufrad 18 des Flurförderfahrzeugs.
Mittels einer Lageranordnung 19 ist die Laufradachse 17 drehbar an dem Getriebegehäuse 4 gelagert.
Die Kegelradwelle 13 wird durch ein erstes Kegelrollenlager 20 im Getriebegehäuse 4 und ein zweites Kegelrollenlager 21 im Gehäusedeckel 9 drehbar gelagert, wobei die beiden Kegelrollenlager 20, 21 in X-Anordnung zueinander angeordnet sind.
Das erste Kegelrollenlager 20 ist oberhalb des ersten Kegelrades 15 und das zweite Kegelrollenlager 21 ist oberhalb des Stirnradgetriebes 11 angeordnet.
Der Außenring 25 des ersten Kegelrollenlagers 20 ist von der Innenwand des Getriebegehäuses 4 aufgenommen. Der Innenring des ersten Kegelrollenlagers 20 sitzt auf der Kegelradwelle 13 und liegt axial nach unten an der Stirnfläche 26 des ersten Kegelrades 15 an.
Axialkräfte, die von dem ersten Kegelrad 15 nach oben wirken, werden von dem Innenring 27 des ersten Kegelrollenlagers 20 über eine die Kegelradwelle 13 umschließende Abstandshülse 28 und das zweite Stirnrad 12 auf den Innenring 24 des zweiten Kegelrollenlagers 21 sowie den Außenring 22 des zweiten Kegelrollenlagers 21 am Gehäusedeckel 9 abgestützt.
Da das erste Kegelrad 15 spiralverzahnt ist, können an der Kegelradwelle 13 auch nach unten gerichtete Axialkräfte auftreten. Diese werden von der Kegelradwelle 13 auf einen Sicherungsring 29 übertragen, der auf der oberen Stirnfläche der Kegelradwelle 13 fest angeordnet ist und radial über die Kegelradwelle 13 hinausragt. Über diesen Sicherungsring 29 wird die nach unten gerichtete Axialkraft über den Innenring 24 des zweiten Kegelrollenlagers 21, das zweite Stirnrad 12, die Abstandshülse 28 und den Innenring 27 des ersten Kegelrollenlagers 20 am Getriebegehäuse 4 abgestützt.
Da der Außenring 22 des zweiten Kegelrollenlagers 21 sowohl axial in einer entsprechenden Aufnahme 23 des Gehäusedeckels 9 axial geführt als auch am Gehäusedeckel 9 axial abgestützt ist und der Innenring 24 des zweiten Kegelrollenlagers 21 axial nach unten an dem zweiten Stirnrad 12 abgestützt ist, kann das zweite Kegelrollenlager 21 sowohl Radialkräfte als auch nach oben gerichtete Axialkräfte der Kegelradwelle 13 aufnehmen.
Bezugszeichenliste

1: Lenkzahnkranz
2: Anschlussplatte
3: Lageranordnung
4: Getriebegehäuse
5: Lenkachse
6: Antriebsmaschine
7: Ausnehmung
8: Abtriebswelle
9: Gehäusedeckel
10: erstes Stirnrad
11: Stirnradgetriebe
12: zweites Stirnrad
13: Kegelradwelle
14: Federdruckbremse
15: erstes Kegelrad
16: zweites Kegelrad
17: Laufradachse
18: Laufrad
19: Lageranordnung
20: erstes Kegelrollenlager
21: zweites Kegelrollenlager
22: Außenring zweites Kegelrollenlager
23: Aufnahme
24: Innenring zweites Kegelrollenlager
25: Außenring erstes Kegelrollenlager
26: Stirnfläche
27: Innenring erstes Kegelrollenlager
28: Abstandshülse
29: Sicherungsring

Claims

Lenkbarer Fahrantrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Flurförderfahrzeugs, mit einer an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs angeordneten Antriebsmaschine (6) und einem ein- oder mehrteiligen Getriebegehäuse (4), das um eine vertikale Lenkachse (5) schwenkbar an dem Fahrzeugrahmen gelagert ist und an dem ein auf einer horizontalen Laufradachse (17) drehfest angeordnetes Laufrad (18) drehbar gelagert ist, mit einer vertikalen Abtriebswelle (8) der Antriebsmaschine (6), durch die über ein Stirnradgetriebe (11) eine im Getriebegehäuse (4) angeordnete vertikale Kegelradwelle (13) drehbar antreibbar ist, die drehfest ein erstes Kegelrad (15) aufweist, das in ein auf der Laufradachse (17) drehfest angeordnetes zweites Kegelrad (16) eingreift, wobei die Kegelradwelle (13) mittels eines unteren ersten Kegelrollenlagers (20) und eines dazu im Abstand angeordneten oberen zweiten Kegelrollenlagers (21) in X-Anordnung in dem Getriebegehäuse (4) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kegelrollenlager (20) zwischen dem Stirnradgetriebe (11) und dem ersten Kegelrad (15) sowie das zweite Kegelrollenlager (21) oberhalb des Stirnradgetriebes (11) angeordnet ist.
Lenkbarer Fahrantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelradwelle (13) direkt oder indirekt an dem Innenring (27) des ersten Kegelrollenlagers (20) axial nach unten und der Außenring (25) des ersten Kegelrollenlagers (20) am Getriebegehäuse (4) axial nach unten abgestützt ist.
Lenkbarer Fahrantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (22) des zweiten Kegelrollenlagers (21) radial im Getriebegehäuse (4) oder einem mit dem Getriebegehäuse verbundenen Bauteil gelagert und im Getriebegehäuse (4) oder einem mit dem Getriebegehäuse (4) verbundenen Bauteil axial nach oben abgestützt ist.
Lenkbarer Fahrantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Endbereich der Kegelradwelle (13) ein Sicherungsring (29) angeordnet ist, der an dem Innenring (24) des zweiten Kegelrollenlagers (21) nach unten abgestützt ist.
Lenkbarer Fahrantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Kegelradwelle (13) fest angeordnete Stirnrad (12) des Stirnradgetriebes (11) an dem Innenring (27) des ersten Kegelrollenlagers (20) axial nach unten abgestützt ist.
Lenkbarer Fahrantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das fest auf der Kegelradwelle (13) angeordnete Stirnrad (12) des Stirnradgetriebes (11) über eine auf der Kegelradwelle angeordnete Abstandshülse an dem Innenring (27) des ersten Kegelrollenlagers (20) axial nach unten abgestützt ist.
Lenkbarer Fahrantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das topfartig ausgebildete Getriebegehäuse (4) eine Gehäuseöffnung an seinem nach oben gerichteten Ende aufweist, die durch einen Gehäusedeckel (9) verschlossen ist.
Lenkbarer Fahrantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Au-ßenring (22) des zweiten Kegelrollenlagers (21) axial nach oben an dem Gehäusedeckel (9) abstützbar ist.