DE102021209955A1 - Transmission for an industrial truck and industrial truck with the gearbox - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Getriebe 8 für ein Flurförderfahrzeug 1, mit einem schwenkbar an einem Fahrzeugrahmen 12 des Flurförderfahrzeugs 1 befestigbaren Getriebegehäuse 13, mit einer Eingangswelle 15 zur antriebstechnischen Anbindung einer Antriebsmaschine 7, mit einer Ausgangswelle 16 zur antriebstechnischen Anbindung eines Fahrzeugrades 6, mit einer zwischen Eingangswelle 15 und Ausgangswelle 16 angeordneten Zwischenwelle 19, wobei die Zwischenwelle 19 über eine erste Getriebestufe G1 mit der Eingangswelle 15 und über eine zweite Getriebestufe G2 mit der Ausgangswelle 15 getriebetechnisch verbunden ist, wobei die Zwischenwelle 19 einen eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt 22 der ersten Getriebestufe G1 und einen ausgangseitigen Antriebsradabschnitt 25 der zweiten Getriebestufe G2 aufweist, mit einem eingangsseitigen und einem ausgangsseitigen Zwischenwellenlager 35a, 35b zur drehbaren Lagerung der Zwischenwelle 19, vorgeschlagen, bei dem der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt 22 in axialer Richtung zwischen den beiden Zwischenwellenlagern 35a, 35b angeordnet ist, wobei das eingangsseitige Zwischenwellenlager 35a in einer radialen Richtung RR an dem eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt 22 und in einer radialen Gegenrichtung RG an dem Getriebegehäuse 13 abgestützt ist und das ausgangsseitige Zwischenwellenlager 35b in der radialen Richtung RR an dem Getriebegehäuse 13 und in der radialen Gegenrichtung RG an der Zwischenwelle 19 abgestützt ist. A transmission 8 for an industrial truck 1, with a transmission housing 13 that can be pivotably fastened to a vehicle frame 12 of the industrial truck 1, with an input shaft 15 for the drive connection of a drive motor 7, with an output shaft 16 for the drive connection of a vehicle wheel 6, with an intermediate input shaft 15 and output shaft 16, the intermediate shaft 19 being connected to the input shaft 15 via a first gear stage G1 and to the output shaft 15 via a second gear stage G2, the intermediate shaft 19 having an input-side output gear section 22 of the first gear stage G1 and an output-side Drive wheel section 25 of the second gear stage G2, proposed with an input-side and an output-side intermediate shaft bearing 35a, 35b for the rotatable mounting of the intermediate shaft 19, in which the input-side driven wheel section 22 in the axial Ri is arranged between the two intermediate shaft bearings 35a, 35b, the input-side intermediate shaft bearing 35a being supported in a radial direction RR on the input-side driven wheel section 22 and in a radial opposite direction RG on the transmission housing 13, and the output-side intermediate shaft bearing 35b being supported in the radial direction RR on the Transmission housing 13 and is supported on the intermediate shaft 19 in the opposite radial direction RG.
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Flurförderfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Flurförderfahrzeug mit dem Getriebe.The invention relates to a transmission for an industrial truck with the features of the preamble of
Flurförderfahrzeuge werden oft mit Hilfe von lenkbaren Antrieben angetrieben, welche über ein Drehkranzlager drehbar mit dem Flurförderfahrzeug verbunden sind und Lenkbewegungen von 360 Grad und mehr auf ein lenkbares Rad des Fahrzeugs ausführen können. Zur Übersetzung des Antriebsmoments auf das Rad werden meist zweistufige Zahnradgetriebe eingesetzt, wobei üblicherweise eine erste Stufe als Stirnradstufe und eine zweite Stufe als Kegelradstufe ausgeführt ist. Diese zeichnen sich durch eine sehr kompakte Bauweise und eine hohe Drehmomentdichte aus.Industrial trucks are often driven with the help of steerable drives, which are rotatably connected to the industrial truck via a slewing ring bearing and can perform steering movements of 360 degrees and more on a steerable wheel of the vehicle. Two-stage gear drives are usually used to transfer the drive torque to the wheel, with a first stage usually being designed as a spur gear stage and a second stage as a bevel gear stage. These are characterized by a very compact design and a high torque density.
Die Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches sich durch eine kompakte Bauform und einen robusten Aufbau auszeichnet.The invention is based on the object of proposing a transmission of the type mentioned at the outset, which is characterized by a compact design and a robust construction.
Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Flurförderfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und beigefügten Figuren hervor. This object is achieved by a transmission with the features of
Gegenstand der Erfindung ist ein Getriebe, welches für ein Flurförderfahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Das Getriebe hat insbesondere die Funktion, ein Antriebsmoment auf ein Fahrzeugrad des Flurförderfahrzeugs zu übersetzen. Hierzu ist eine elektrische Antriebsmaschine über das Getriebe getriebetechnisch mit dem Fahrzeugrad verbunden. Die Antriebsmaschine ist dabei auf einer Eingangsseite bzw. einer Antriebsseite und das Fahrzeugrad auf einer Ausgangsseite bzw. einer Abtriebsseite des Getriebes angeordnet. Im Speziellen weist das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis von i > 1 auf. Anders ausgedrückt, dient das Getriebe zur Übersetzung ins Langsame, wobei eine Drehzahl verkleinert und das übertragene Drehmoment vergrößert wird.The subject matter of the invention is a transmission which is designed and/or suitable for an industrial truck. In particular, the transmission has the function of converting a drive torque to a vehicle wheel of the industrial truck. For this purpose, an electric drive motor is connected to the vehicle wheel via the transmission. The drive machine is arranged on an input side or a drive side and the vehicle wheel on an output side or an output side of the transmission. Specifically, the transmission has a transmission ratio of i>1. In other words, the transmission serves to reduce speed, reducing a speed and increasing the transmitted torque.
Die elektrische Antriebsmaschine ist ausgebildet, in einem Antriebsbetrieb ein elektrisches Antriebsmoment und in einem Generatorbetrieb ein elektrisches Bremsmoment auf das Fahrzeugrad zu übertragen. In dem Antriebsbetrieb wird die Antriebsmaschine insbesondere als Elektromotor eingesetzt, wobei die Antriebsmaschine elektrische Energie aus einem Energiespeicher entnimmt und in mechanische Leistung umwandelt, um das Fahrzeugrad mit dem Antriebsmoment zu beaufschlagen. In dem Generatorbetrieb wird die Antriebsmaschine insbesondere als Generator eingesetzt, wobei die Antriebsmaschine mechanische Energie mittels Rekuperation in elektrische Energie umwandelt, um das Fahrzeugrad mit dem elektrischen Bremsmoment zu beaufschlagen. In dem Generatorbetrieb wird die gewonnene elektrische Energie wieder in den Energiespeicher eingespeist.The electric drive machine is designed to transmit an electrical drive torque to the vehicle wheel in a drive mode and an electrical braking torque in a generator mode. In the drive mode, the drive machine is used in particular as an electric motor, with the drive machine drawing electrical energy from an energy store and converting it into mechanical power in order to apply the drive torque to the vehicle wheel. In the generator mode, the drive machine is used in particular as a generator, with the drive machine converting mechanical energy into electrical energy by means of recuperation in order to apply the electrical braking torque to the vehicle wheel. In the generator mode, the electrical energy obtained is fed back into the energy store.
Das Getriebe weist ein um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar an einem Fahrzeugrahmen des Flurförderfahrzeugs befestigbares Getriebegehäuse auf. Insbesondere ist das Getriebegehäuse über ein Drehkranzlager um die Schwenkachse schwenkbar an dem Fahrzeugrahmen gelagert. Insbesondere ist das Fahrzeugrad als ein lenkbares Fahrzeugrad ausgebildet, welches durch die Antriebseinheit in Abhängigkeit der Fahrsituation angetrieben oder abgebremst werden kann und zur Umsetzung einer Lenkbewegung durch das Getriebegehäuse um die Schwenkachse verschwenkt werden kann. Vorzugsweise weist das Fahrzeugrad einen Lenkwinkel von mehr als 180 Grad, vorzugsweise mehr als 360 Grad auf. Insbesondere ist „vertikal“ in Bezug auf die Schwenkachse so zu verstehen, dass die Schwenkachse im eingebauten Zustand des Getriebes vertikal, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zu einer Flurebene ausgerichtet ist. Vorzugsweise definiert das Fahrzeugrad eine Raddrehachse, um welche das Fahrzeugrad im Fahrbetrieb rotiert. Besonders bevorzugt ist die Raddrehachse horizontal, vorzugsweise gleichgerichtet, zu der Flurebene ausgerichtet. Die Antriebsmaschine ist koaxial zu der Schwenkachse angeordnet. Insbesondere weist die Antriebsmaschine einen Stator und einen um eine Maschinendrehachse rotierenden Rotor auf, wobei die Schwenkachse durch die Maschinendrehachse definiert ist und/oder die Schwenkachse und die Maschinendrehachse achsgleich zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Stator drehfest und/oder stationär in Bezug auf einen Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs. Dadurch können die Versorgungs- und Signalleitungen für die elektrische Maschine fest verlegt werden.The transmission has a transmission housing that can be attached to a vehicle frame of the industrial truck so that it can pivot about a vertical pivot axis. In particular, the transmission housing is mounted on the vehicle frame such that it can be pivoted about the pivot axis via a slewing ring bearing. In particular, the vehicle wheel is designed as a steerable vehicle wheel that can be driven or braked by the drive unit depending on the driving situation and can be pivoted about the pivot axis by the transmission housing to implement a steering movement. The vehicle wheel preferably has a steering angle of more than 180 degrees, preferably more than 360 degrees. In particular, “vertical” in relation to the pivot axis is to be understood in such a way that the pivot axis is aligned vertically, preferably essentially perpendicularly, to a floor level when the transmission is installed. The vehicle wheel preferably defines a wheel axis of rotation about which the vehicle wheel rotates when driving. The axis of rotation of the wheel is particularly preferably horizontal, preferably in the same direction, aligned with the floor level. The prime mover is arranged coaxially to the pivot axis. In particular, the drive machine has a stator and a rotor rotating about a machine axis of rotation, the pivot axis being defined by the machine axis of rotation and/or the pivot axis and the machine axis of rotation being arranged on the same axis as one another. The stator is preferably non-rotatable and/or stationary in relation to a vehicle frame of the vehicle. This allows the supply and Signal lines for the electrical machine are laid permanently.
Das Getriebe weist eingangsseitig eine Eingangswelle auf, welche zur antriebstechnischen Anbindung der Antriebsmaschine ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Eingangswelle drehmomentübertragend, vorzugsweise drehfest, mit einer Antriebswelle, vorzugsweise eine durch den Rotor angetriebene Rotorwelle, der Antriebsmaschine verbunden. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Eingangswelle durch die Antriebswelle der Antriebsmaschine gebildet ist. Bevorzugt ist die Eingangswelle koaxial zur Schwenkachse bzw. der Maschinendrehachse angeordnet.On the input side, the transmission has an input shaft, which is designed and/or suitable for the drive-related connection of the drive machine. In particular, the input shaft is connected in a torque-transmitting, preferably non-rotatable manner to a drive shaft, preferably a rotor shaft driven by the rotor, of the prime mover. Alternatively, however, it can also be provided that the input shaft is formed by the drive shaft of the drive machine. The input shaft is preferably arranged coaxially to the pivot axis or the axis of rotation of the machine.
Das Getriebe weist ausgangsseitig eine Ausgangswelle auf, welche zur antriebstechnischen Anbindung des Fahrzeugrades ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Ausgangswelle drehmomentübertragend, vorzugsweise drehfest, mit einer Abtriebswelle, vorzugsweise eine das Fahrzeugrad antreibende Radnabe, verbunden. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Ausgangswelle durch die Abtriebswelle, insbesondere die Radnabe, gebildet ist. Bevorzugt ist die Ausgangswelle koaxial zur Raddrehachse angeordnet.The transmission has an output shaft on the output side, which is designed and/or suitable for the drive connection of the vehicle wheel. In particular, the output shaft is connected in a torque-transmitting, preferably non-rotatable manner to an output shaft, preferably a wheel hub driving the vehicle wheel. Alternatively, however, it can also be provided that the output shaft is formed by the driven shaft, in particular the wheel hub. The output shaft is preferably arranged coaxially with the axis of rotation of the wheel.
Das Getriebe weist eine zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle angeordnete Zwischenwelle auf. Insbesondere ist die Zwischenwelle gleichgerichtet zu der Eingangswelle und/oder winklig zu der Ausgangswelle angeordnet. Die Zwischenwelle ist dabei über eine erste, insbesondere eingangsseitige Getriebestufe getriebetechnisch mit der Eingangswelle verbunden und über eine zweite, insbesondere ausgangseitige Getriebestufe getriebetechnisch mit der Ausgangswelle verbunden. Die erste Getriebestufe dient insbesondere zur Bildung eines Achsabstandes zwischen der Eingangswelle und der Zwischenwelle. Dieser Achsabstand ist notwendig, um die Zwischenwelle neben dem Fahrzeugrad platzieren zu können. Die zweite Getriebestufe dient insbesondere zur Umlenkung des Antriebsmoments von der Zwischenwelle auf die Abtriebswelle. Das Getriebe kann genau die erste und die zweite Getriebestufe aufweisen. Alternativ kann das Getriebe jedoch auch mehr als zwei Getriebestufen aufweisen.The transmission has an intermediate shaft arranged between the input shaft and the output shaft. In particular, the intermediate shaft is arranged in the same direction as the input shaft and/or at an angle to the output shaft. The intermediate shaft is connected in terms of transmission technology to the input shaft via a first gear stage, in particular on the input side, and is connected in terms of gear technology to the output shaft via a second gear stage, in particular on the output side. The first gear stage serves in particular to form a center distance between the input shaft and the intermediate shaft. This center distance is necessary in order to be able to place the intermediate shaft next to the vehicle wheel. The second gear stage serves in particular to deflect the drive torque from the intermediate shaft to the output shaft. The transmission can have exactly the first and the second gear stage. Alternatively, however, the transmission can also have more than two transmission stages.
Die Zwischenwelle weist einen eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt der ersten Getriebestufe und einen ausgangseitigen Antriebsradabschnitt der zweiten Getriebestufe auf. Insbesondere steht der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt mit einem eingangsseitigen Antriebsradabschnitt der Eingangswelle drehmomentübertragend in Wirkverbindung. Insbesondere steht der ausgangsseitige Antriebsradabschnitt mit einem ausgangsseitigen Abtriebsradabschnitt der Ausgangswelle drehmomentübertragend in Wirkverbindung. Prinzipiell kann der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt und/oder der ausgangsseitige Antriebsradabschnitt der Zwischenwelle als separates Bauteil ausgebildet sein, welches drehfest mit der Zwischenwelle verbunden ist. Beispielsweise kann der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt und/oder der ausgangsseitige Antriebsradabschnitt über einen Formschluss, z.B. eine Steckverzahnung, und/oder einen Kraftschluss, z.B. eine Presspassung, mit der Zwischenwelle drehfest verbunden sein. Alternativ kann der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt und/oder der ausgangsseitige Antriebsradabschnitt und die Zwischenwelle einstückig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, gefertigt sein.The intermediate shaft has an input-side driven wheel section of the first gear stage and an output-side drive wheel section of the second gear stage. In particular, the output gear section on the input side is operatively connected to an input-side drive wheel section of the input shaft in a torque-transmitting manner. In particular, the output-side drive wheel section is operatively connected to an output-side driven wheel section of the output shaft in a torque-transmitting manner. In principle, the driven wheel section on the input side and/or the drive wheel section on the output side of the intermediate shaft can be designed as a separate component which is connected to the intermediate shaft in a torque-proof manner. For example, the input-side driven wheel section and/or the output-side drive wheel section can be connected in a torque-proof manner to the intermediate shaft via a form fit, e.g. splines, and/or a force fit, e.g. press fit. Alternatively, the input-side driven wheel section and/or the output-side drive wheel section and the intermediate shaft can be manufactured in one piece, in particular from a common material section.
Das Getriebe weist ein eingangsseitiges und ein ausgangsseitiges Zwischenwellenlager auf, welche zur drehbaren Lagerung der Zwischenwelle in dem Getriebegehäuse ausgebildet und/oder geeignet sind. Insbesondere ist das eingangsseitige Zwischenwellenlager auf der Eingangsseite des Getriebes, vorzugsweise nahe des eingangsseitigen Abtriebsradabschnitts angeordnet. Insbesondere ist das ausgangsseitige Zwischenwellenlager auf der Ausgangsseite des Getriebes, vorzugsweise nahe des ausgangsseitigen Antriebsradabschnitts angeordnet.The transmission has an input-side and an output-side intermediate shaft bearing, which are designed and/or suitable for the rotatable mounting of the intermediate shaft in the transmission housing. In particular, the input-side intermediate shaft bearing is arranged on the input side of the transmission, preferably close to the input-side output gear section. In particular, the output-side intermediate shaft bearing is arranged on the output side of the transmission, preferably close to the output-side drive wheel section.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt in axialer Richtung zwischen den beiden Zwischenwellenlagern angeordnet ist. Anders formuliert, ist der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt innerhalb der Zwischenwellenlagerung und der ausgangsseitige Antriebsradabschnitt außerhalb der Zwischenwellenlagerung angeordnet. Das eingangsseitige Zwischenwellenlager ist in einer radialen Richtung an dem eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt und in einer radialen Gegenrichtung an dem Getriebegehäuse abgestützt. Das ausgangsseitige Zwischenwellenlager ist in der radialen Richtung an dem Getriebegehäuse und in der radialen Gegenrichtung an der Zwischenwelle abgestützt. Insbesondere sind die radiale Richtung und die radiale Gegenrichtung in Bezug auf eine Zwischenwellendrehachse zu verstehen, um welche die Zwischenwelle in einem Betrieb rotiert.In the context of the invention, it is proposed that the output gear section on the input side is arranged in the axial direction between the two intermediate shaft bearings. In other words, the input-side driven wheel section is arranged inside the intermediate shaft bearing and the output-side drive wheel section is arranged outside of the intermediate shaft bearing. The input-side intermediate shaft bearing is supported on the input-side driven gear portion in a radial direction and on the transmission case in an opposite radial direction. The output-side intermediate shaft bearing is supported on the transmission case in the radial direction and on the intermediate shaft in the opposite radial direction. In particular, the radial direction and the radial counter-direction are to be understood in relation to an intermediate shaft axis of rotation about which the intermediate shaft rotates during operation.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Bauraum, der für die Lagerung der Zwischenwelle zur Verfügung steht, begrenzt ist und je nach Gestaltung des Getriebes durch den zulässigen Hüllkreisradius des Antriebs und/oder durch die geforderte Tragfähigkeit des Radsatzes der zweiten Getriebestufe vorgegeben ist. Außerdem sind die geforderten Lebensdauern sehr hoch. Insbesondere die Verzahnung und die ausgangsseitige Zwischenwellenlagerung der Zwischenwelle sind die lebensdauerbegrenzenden Bauteile. Auch die Verbindung zwischen Zwischenwelle und eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt ist hoch belastet. Weiterhin beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass das ausgangsseitige Zwischenwellenlager neben dem Fahrzeugrad angeordnet ist und bezüglich des Außendurchmessers nicht beliebig groß gestaltet werden kann. Auch der Innendurchmesser dieses Lagers ist begrenzt, da die Verzahnung der Zwischenwelle deren Durchmesser im Bereich des Lagers begrenzt.The invention is based on the finding that the installation space available for mounting the intermediate shaft is limited and, depending on the design of the transmission, is specified by the permissible radius of the enveloping circle of the drive and/or by the required load capacity of the wheelset of the second gear stage. In addition, the required lifetimes are very long. In particular, the toothing and the intermediate shaft bearing on the output side of the intermediate shaft are the most vital life-limiting components. The connection between the intermediate shaft and the output gear section on the input side is also heavily loaded. Furthermore, the invention is based on the finding that the intermediate shaft bearing on the output side is arranged next to the vehicle wheel and cannot be made arbitrarily large with regard to the outer diameter. The inside diameter of this bearing is also limited, since the gearing of the intermediate shaft limits its diameter in the area of the bearing.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Zwischenwellenlager wird eine Lageranordnung für die Zwischenwelle vorgeschlagen, die einerseits so ausgelegt werden kann, dass sie die Lebensdauerforderungen sicher erfüllt und außerdem ausreichend Bauraum für den ausgangsseitigen Antriebsradabschnitt zur Verfügung stellt, um die geforderte Lebensdauer der Verzahnung erzielen zu können. Insbesondere kann der Lagerabstand und somit die wirksame Lagerbasis zwischen den beiden Zwischenwellenlager vergrößert werden, was zu einer längeren Lebensdauer der Zwischenwellenlager beiträgt. Es wird somit ein Getriebe vorgeschlagen, welches sich durch eine kompakte Bauform und einen robusten Aufbau auszeichnet.The arrangement of the intermediate shaft bearings according to the invention proposes a bearing arrangement for the intermediate shaft that can be designed in such a way that it reliably meets the service life requirements and also provides sufficient installation space for the drive wheel section on the output side in order to be able to achieve the required service life of the gearing. In particular, the bearing distance and thus the effective bearing base between the two intermediate shaft bearings can be increased, which contributes to a longer service life of the intermediate shaft bearings. A transmission is thus proposed which is characterized by a compact design and a robust structure.
In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das eingangsseitige und das ausgangsseitige Zwischenwellenlager jeweils als ein Wälzlager ausgebildet sind. Insbesondere dienen die beiden Zwischenwellenlager zur Aufnahme von radialen und/oder axialen Kräften in Bezug auf die Zwischenwellendrehachse. Die Zwischenwellenlager weisen jeweils einen Innenring und einen Außenring sowie mehrere zwischen Innenring und Außenring abwälzend angeordnete Wälzkörper auf. Prinzipiell können die Innen- und/oder Außenringe als separate Lagerringe ausgebildet sein, welche vorzugsweise kraftschlüssig mit dem jeweiligen Lagerpartner verbunden sind. Alternativ kann der Innen- und/oder Außenring des eingangsseitigen und/oder ausgangsseitigen Zwischenwellenlagers jedoch auch einen integralen Bestandteil des zugehörigen Lagerpartners bilden. Der Innenring des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers ist drehfest mit dem Getriebegehäuse und der Außenring des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers ist drehfest mit dem eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt verbunden. Der Innenring des ausgangsseitigen Zwischenwellenlagers hingegen ist drehfest mit der Zwischenwelle und der Außenring des ausgangsseitigen Zwischenwellenlagers ist drehfest mit dem Getriebegehäuse verbunden. In einem Betrieb rotiert somit beim ausgangsseitigen Zwischenwellenlager der Innenring und der Außenring steht fest, während beim eingangsseitigen Zwischenwellenlager der Au-ßenring rotiert und der Innenring feststeht. Durch die Abstützung des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers an dem eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt, wird eine besonders kompakte Lageranordnung vorgeschlagen, welche auch bei kurzen Zwischenwellen eine vergrößerte Lagerbasis bietet.In a specific embodiment, it is provided that the intermediate shaft bearing on the input side and the intermediate shaft bearing on the output side are each designed as a roller bearing. In particular, the two intermediate shaft bearings serve to absorb radial and/or axial forces in relation to the intermediate shaft axis of rotation. The intermediate shaft bearings each have an inner ring and an outer ring as well as a plurality of rolling bodies arranged to roll between the inner ring and the outer ring. In principle, the inner and/or outer rings can be designed as separate bearing rings, which are preferably non-positively connected to the respective bearing partner. Alternatively, however, the inner and/or outer ring of the input-side and/or output-side intermediate shaft bearing can also form an integral part of the associated bearing partner. The inner ring of the input-side intermediate shaft bearing is non-rotatably connected to the transmission housing and the outer ring of the input-side intermediate shaft bearing is non-rotatably connected to the input-side output gear section. The inner ring of the output-side intermediate shaft bearing, however, is non-rotatably connected to the intermediate shaft and the outer ring of the output-side intermediate shaft bearing is non-rotatably connected to the transmission housing. In one operation, the inner ring of the output-side intermediate shaft bearing rotates and the outer ring is fixed, while the outer ring of the input-side intermediate shaft bearing rotates and the inner ring is fixed. By supporting the input-side intermediate shaft bearing on the input-side output gear section, a particularly compact bearing arrangement is proposed, which offers an enlarged bearing base even with short intermediate shafts.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das eingangsseitige und das ausgangsseitige Zwischenwellenlager jeweils als ein Schräglager ausgebildet sind. Insbesondere ist unter einem Schräglager ein Wälzlager zu verstehen, welches zur Aufnahme von axialen und radialen Kräften in Bezug auf die Zwischenwellendrehachse dient. Vorzugsweise sind die beiden Zwischenwellenlager jeweils als Kegelrollenlager ausgebildet. Alternativ können die beiden Zwischenwellenlager jedoch auch als Schrägkugellager oder Rillenkugellager ausgebildet sein.In a further specification, it is provided that the intermediate shaft bearing on the input side and the intermediate shaft bearing on the output side are each designed as an angular bearing. In particular, an angular contact bearing is to be understood as meaning a roller bearing which is used to absorb axial and radial forces in relation to the intermediate shaft axis of rotation. The two intermediate shaft bearings are preferably each designed as tapered roller bearings. Alternatively, however, the two intermediate shaft bearings can also be designed as angular contact ball bearings or deep groove ball bearings.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die von den Drucklinien gebildeten Druckkegel der beiden Schräglager mit ihren Druckkegelspitzen in axialer Richtung in Bezug auf die Zwischenwellendrehachse gleichgerichtet sind. Die Drucklinien sind dabei als Kraftflusslinien zu verstehen, entlang welcher eine Belastung von dem einem Lagerring auf den anderen Lagerring über die Wälzkörper übertragen wird. Insbesondere definieren die Drucklinien eines Schräglagers jeweils einen Druckkegel, welcher die Anordnung der Lagersätze bestimmt, wobei sich die Drucklinien in den Druckkegelspitzen schneiden. Im Speziellen sind die Drucklinien der beiden Schräglager gleichgerichtet. Es wird somit eine Lageranordnung vorgeschlagen, welche zum einen zur Aufnahme von axialen Kräften dient und zudem eine einfache Montage der Zwischenwelle ermöglicht.In a further development it is provided that the pressure cones formed by the pressure lines of the two angular bearings are aligned with their pressure cone tips in the axial direction in relation to the intermediate shaft axis of rotation. The pressure lines are to be understood as lines of force flow along which a load is transferred from one bearing ring to the other bearing ring via the rolling elements. In particular, the pressure lines of an angular contact bearing each define a pressure cone which determines the arrangement of the bearing sets, the pressure lines intersecting at the pressure cone tips. In particular, the pressure lines of the two angular bearings are aligned. A bearing arrangement is thus proposed which, on the one hand, serves to absorb axial forces and, on the other hand, enables simple assembly of the intermediate shaft.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine auf die Zwischenwelle einwirkende Axialkraft in einer axialen Richtung durch das eine, insbesondere das eingangsseitige Zwischenwellenlager in das Getriebegehäuse abstützbar ist und eine auf die Zwischenwelle einwirkende Axialkraft in einer axialen Gegenrichtung durch das andere, insbesondere das ausgangsseitige Zwischenwellenlager in das Getriebegehäuse abstützbar ist. Insbesondere wird die auf das eingangsseitige Zwischenwellenlager wirkende Axialkraft von dessen Außenring auf dessen Innenring übertragen. Insbesondere wird die auf das ausgangsseitige Zwischenwellenlager wirkende Axialkraft von dessen Innenring auf dessen Außenring übertragen. Somit wird eine Lageranordnung vorgeschlagen, welche neben Radialkräften auch Axialkräfte in positiver und negativer Richtung in Bezug auf die Zwischenwellendrehachse aufnehmen kann.In a further specific embodiment, it is provided that an axial force acting on the intermediate shaft in an axial direction can be supported in the transmission housing by one, in particular the input-side intermediate shaft bearing, and an axial force acting on the intermediate shaft in an opposite axial direction by the other, in particular the output-side Intermediate shaft bearing can be supported in the transmission housing. In particular, the axial force acting on the input-side intermediate shaft bearing is transmitted from its outer ring to its inner ring. In particular, the axial force acting on the output-side intermediate shaft bearing is transmitted from its inner ring to its outer ring. A bearing arrangement is thus proposed which, in addition to radial forces, can also absorb axial forces in the positive and negative direction in relation to the intermediate shaft axis of rotation.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt an seiner axialen Stirnseite eine Lageraufnahme aufweist, in welcher das eingangsseitige Zwischenwellenlager aufgenommen ist. Insbesondere ist die Lageraufnahme als eine zylindrische Aufnahme, vorzugsweise Vertiefung oder Öffnung ausgebildet. Das eingangsseitige Zwischenwellenlager kann zumindest in radialer Richtung form- und/oder kraftschlüssig in der Lageraufnahme aufgenommen sein. Im Speziellen ist das eingangsseitige Zwischenwellenlager in axialer Richtung in der Lageraufnahme teilweise oder vollständig versenkt aufgenommen. Es wird somit ein Getriebe vorgeschlagen, welches sich durch eine besonders kompakte Bauform und auszeichnet.In a further specific embodiment, it is provided that the input-side output gear section has a bearing on its axial end face has acceptance, in which the input-side intermediate shaft bearing is included. In particular, the bearing mount is designed as a cylindrical mount, preferably a depression or opening. The intermediate shaft bearing on the input side can be accommodated in the bearing mount in a form-fitting and/or force-fitting manner, at least in the radial direction. In particular, the intermediate shaft bearing on the input side is accommodated partially or completely countersunk in the bearing mount in the axial direction. A transmission is thus proposed which is characterized by a particularly compact design.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Außenring des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers in der Lageraufnahme drehfest montiert ist. Insbesondere ist der Außenring des eingangsseigen Zwischenwellenlagers kraftschlüssig, insbesondere durch eine Presspassung, in der Lageraufnahme montiert. Insbesondere kann der Außenring des eingangsseigen Zwischenwellenlagers in der Lageraufnahme vormontiert sein. Alternativ kann der Außenring des eingangsseigen Zwischenwellenlagers jedoch auch durch eine in der Lageraufnahme angeordnete Lauffläche in den eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt integriert sein. Es wird somit ein Getriebe vorgeschlagen, welche sich durch eine besonders einfache Montage auszeichnet.In a further specification, it is provided that the outer ring of the intermediate shaft bearing on the input side is mounted in a rotationally fixed manner in the bearing mount. In particular, the outer ring of the intermediate shaft bearing on the input side is non-positively mounted, in particular by means of a press fit, in the bearing mount. In particular, the outer ring of the intermediate shaft bearing on the input side can be preassembled in the bearing mount. Alternatively, however, the outer ring of the intermediate shaft bearing on the input side can also be integrated into the input-side output gear section by means of a running surface arranged in the bearing mount. A transmission is thus proposed which is characterized by particularly simple assembly.
In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt und der ausgangsseitige Antriebsradabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Zwischenwellendrehachse über das ausgangsseitige Zwischenwellenlager, insbesondere dessen Innenring, aneinander abgestützt sind. Insbesondere ist zumindest der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt als ein separates Abtriebsrad ausgebildet, welches form- und/oder kraftschlüssig mit der Zwischenwelle verbunden ist. Insbesondere ist das Abtriebsrad in Umlaufrichtung über eine Formschlusskontur, vorzugsweise eine Passverzahnung, drehfest mit der Zwischenwelle verbunden. Optional ist das Abtriebsrad in axialer Richtung durch ein Sicherungsmittel, vorzugsweise mindestens eine Sicherungsmutter oder Sicherungsschraube, gesichert. Alternativ kann das Abtriebsrad über eine Presspassung mit der Zwischenwelle verbunden sein. Das eingangsseitige Abtriebsrad ist vorzugsweise axial über ein Abstandselement, vorzugsweise eine Zylinderbuchse an dem ausgangsseitigen Zwischenwellenlager, insbesondere dessen Innenring, mittelbar abgestützt. Alternativ kann das eingangsseitige Abtriebsrad jedoch auch einen zylindrischen Nabenabschnitt aufweisen, über welchen das Abtriebsrad an dem ausgangsseitigen Zwischenwellenlager, insbesondere dessen Innenring, unmittelbar abgestützt.In a further specific implementation, it is provided that the input-side driven wheel section and the output-side drive wheel section are supported on one another in the axial direction in relation to the intermediate shaft axis of rotation via the output-side intermediate shaft bearing, in particular its inner ring. In particular, at least the input-side driven wheel section is designed as a separate driven wheel, which is connected to the intermediate shaft in a positive and/or non-positive manner. In particular, the output gear is connected in the direction of rotation to the intermediate shaft in a rotationally fixed manner via a form-fitting contour, preferably a spline. The output wheel is optionally secured in the axial direction by a securing means, preferably at least one locking nut or locking screw. Alternatively, the output gear can be connected to the intermediate shaft via a press fit. The output driven wheel on the input side is preferably supported indirectly axially via a spacer element, preferably a cylinder liner, on the output-side intermediate shaft bearing, in particular its inner ring. Alternatively, however, the input-side driven wheel can also have a cylindrical hub section, via which the driven wheel is supported directly on the output-side intermediate shaft bearing, in particular its inner ring.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Getriebegehäuse einen Gehäusegrundkörper und einen Gehäusedeckel aufweist. Insbesondere ist das Getriebegehäuse zweiteilig ausgebildet. Vorzugsweise ist der Gehäusedeckel über das Drehkranzlager um die Schwenkachse schwenkbar an dem Fahrzeugrahmen gelagert, wobei der Gehäusegrundkörper fest mit dem Gehäusedeckel verbunden, vorzugsweise verschraubt ist. Der Gehäusegrundkörper weist einen ersten Gehäuseabschnitt zur Aufnahme der ersten Getriebestufe und einen zweiten Gehäuseabschnitt zur Aufnahme der zweiten Getriebestufe auf. Insbesondere ist der erste Gehäuseabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Motordrehachse, insbesondere in Richtung der Antriebsmaschine, hin geöffnet und der zweite Gehäuseabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Motordrehachse, insbesondere in Richtung des Fahrzeugrades, hin geöffnet. Dabei ist der erste Gehäuseabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Zwischenwellendrehachse durch den Gehäusedeckel abdeckt, wobei das eingangsseitige Zwischenwellenlager in der axialen Gegenrichtung an dem Gehäusedeckel abgestützt ist. Insbesondere ist der Gehäusedeckel derart ausgestaltet, dass der eingangsseitige Abtriebsradabschnitt in radialer und in axialer Richtung über das eingangsseitige Zwischenwellenlager in bzw. an dem Gehäusedeckel drehbar gelagert ist.In a further embodiment it is provided that the transmission housing has a housing base body and a housing cover. In particular, the transmission housing is designed in two parts. The housing cover is preferably mounted on the vehicle frame via the slewing ring bearing so that it can pivot about the pivot axis, with the housing base body being firmly connected to the housing cover, preferably screwed. The basic housing body has a first housing section for accommodating the first gear stage and a second housing section for accommodating the second gear stage. In particular, the first housing section is open in the axial direction with respect to the engine axis of rotation, in particular in the direction of the drive engine, and the second housing section is open in the axial direction with respect to the engine axis of rotation, in particular in the direction of the vehicle wheel. The first housing section is covered by the housing cover in the axial direction in relation to the intermediate shaft axis of rotation, the input-side intermediate shaft bearing being supported on the housing cover in the opposite axial direction. In particular, the housing cover is designed in such a way that the input-side output gear section is rotatably mounted in or on the housing cover in the radial and in the axial direction via the input-side intermediate shaft bearing.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Gehäusedeckel einen Stützabschnitt aufweist, welcher zur radialen Abstützung des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist das eingangsseitige Zwischenwellenlager zumindest in der radialen Gegenrichtung form- und/oder kraftschlüssig an dem Stützabschnitt abgestützt. Insbesondere ist der Stützabschnitt als ein koaxial und/oder konzentrisch zur Zwischenwelle angeordneter Zylinderabschnitt ausgebildet. Die Zwischenwelle ist abschnittsweise radial innerhalb des Zylinderabschnitts aufgenommen, wobei die Zwischenwelle in einem Betrieb relativ zu dem Zylinderabschnitt rotiert. Insbesondere ist die Zwischenwelle in radialer Richtung über einen Ringspalt zu dem Zylinderabschnitt beabstandet. Das eingangsseitige Zwischenwellenlager ist vorzugsweise an einem Außenumfang des Zylinderabschnitts radial abgestützt. Es wird somit ein Getriebegehäuse vorgeschlagen, welches sich durch eine kompakte Bauform auszeichnet.In a further specification, it is provided that the housing cover has a support section which is designed and/or suitable for radially supporting the intermediate shaft bearing on the input side. In particular, the input-side intermediate shaft bearing is supported on the support section in a positive and/or non-positive manner at least in the opposite radial direction. In particular, the support section is designed as a cylinder section arranged coaxially and/or concentrically to the intermediate shaft. The intermediate shaft is partially accommodated radially inside the cylinder section, the intermediate shaft rotating relative to the cylinder section during operation. In particular, the intermediate shaft is spaced apart from the cylinder section in the radial direction by an annular gap. The input-side intermediate shaft bearing is preferably radially supported on an outer circumference of the cylinder section. A transmission housing is therefore proposed which is characterized by a compact design.
Alternativ kann der Stützabschnitt als eine koaxial und/oder konzentrisch zur Zwischenwelle angeordneter Zylinderbohrung ausgebildet sein. Die Zylinderbohrung dient vorzugsweise zur Aufnahme eines Lagerdeckels, wobei der Innenring des eingangsseigen Zwischenwellenlagers in dem Lagerdeckel aufgenommen ist. In diesem Fall dient der Lagerdeckel dazu, eine Einstellung der Lagervorspannung für die beiden Zwischenwellenlager zu ermöglichen, ohne dass der Gehäusedeckel vom Gehäusegrundkörper demontiert werden muss.Alternatively, the support section can be designed as a cylinder bore arranged coaxially and/or concentrically to the intermediate shaft. The cylinder bore preferably serves to accommodate a bearing cap, with the inner ring of the intermediate shaft bearing on the input side being accommodated in the bearing cap. In this case, the Bearing cover to allow adjustment of the bearing preload for the two intermediate shaft bearings without having to dismantle the housing cover from the housing body.
In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass der Innenring des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers an dem Stützabschnitt drehfest montiert ist. Insbesondere ist der Innenring des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers an dem Stützabschnitt kraftschlüssig, insbesondere über eine Presspassung, an dem Stützabschnitt montiert. Vorzugsweise kann der Innenring des eingangsseigen Zwischenwellenlagers an dem Stützabschnitt vormontiert sein. Alternativ kann der Innenring jedoch auch durch eine an dem Stützabschnitt angeordnete Lauffläche in den Gehäusedeckel integriert sein. Es wird somit ein Getriebe vorgeschlagen, welches sich durch eine besonders einfache Montage auszeichnet.In a further specific implementation, it is provided that the inner ring of the input-side intermediate shaft bearing is mounted in a rotationally fixed manner on the support section. In particular, the inner ring of the input-side intermediate shaft bearing is non-positively mounted on the support section, in particular via a press fit. The inner ring of the intermediate shaft bearing on the input side can preferably be preassembled on the support section. Alternatively, however, the inner ring can also be integrated into the housing cover by a running surface arranged on the support section. A transmission is thus proposed which is characterized by particularly simple assembly.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Getriebestufe durch ein Stirnradgetriebe gebildet ist. Insbesondere kann das Stirnradgetriebe wahlweise als ein kraftschlüssiges oder formschlüssiges Stirnradgetriebe ausgebildet sein. Als kraftschlüssiges Stirnradgetriebe ausgebildet, ist die erste Getriebestufe vorzugsweise als Reibradgetriebe, auch als Wälzkörpergetriebe bekannt, ausgebildet. Insbesondere sind der eingangsseitige Antriebs- und Abtriebsradabschnitt hierzu jeweils als ein Reibrad ausgebildet, welche reibschlüssig miteinander in Kontakt stehen. Als formschlüssiges Stirnradgetriebe ausgebildet, ist die erste Getriebestufe vorzugsweise als ein Zahnradgetriebe ausgebildet. Insbesondere sind der eingangsseitige Antriebs- und Abtriebsradabschnitt hierzu jeweils als ein Zahnrad ausgebildet, welche kämmend miteinander in Eingriff stehen. Alternativ ist die erste Getriebestufe durch ein Zugmittelgetriebe gebildet. Das Zugmittelgetriebe kann wahlweise als ein kraftschlüssiger oder formschlüssiger Zugmitteltrieb ausgebildet sein. Als kraftschlüssiger Zugmitteltrieb ausgebildet, ist die erste Getriebestufe vorzugsweise als ein Riementrieb ausgebildet. Insbesondere sind der eingangsseitige Antriebs- und Abtriebsradabschnitt hierzu jeweils als eine Riemenscheibe ausgebildet, welche reibschlüssig über ein Zugmittel miteinander drehmomentübertragend verbunden sind. Als formschlüssiger Zugmitteltrieb ausgebildet, ist die erste Getriebestufe vorzugsweise als Kettentrieb ausgebildet. Insbesondere sind der eingangsseitige Antriebs- und Abtriebsradabschnitt hierzu jeweils als eine Zahnscheibe ausgebildet, welche formschlüssig über ein Zugmittel miteinander drehmomentübertragend verbunden sind.In a further development it is provided that the first gear stage is formed by a spur gear. In particular, the spur gear can optionally be designed as a non-positive or positive spur gear. Designed as a non-positive spur gear, the first gear stage is preferably designed as a friction gear, also known as a rolling element gear. In particular, the input-side drive and driven gear sections are each designed as a friction wheel for this purpose, which are in frictional contact with one another. Designed as a form-fitting spur gear, the first gear stage is preferably designed as a toothed gear. In particular, the input-side drive and driven gear sections are each designed as a gear wheel for this purpose, which are in meshing engagement with one another. Alternatively, the first gear stage is formed by a traction mechanism. The traction mechanism can optionally be designed as a non-positive or positive traction mechanism. Designed as a non-positive traction drive, the first gear stage is preferably designed as a belt drive. In particular, the input-side drive and driven wheel section are each designed as a belt pulley for this purpose, which are frictionally connected to one another in a torque-transmitting manner via a traction mechanism. Designed as a form-fitting traction drive, the first gear stage is preferably designed as a chain drive. In particular, the input-side drive and driven gear sections are each designed as a toothed disk for this purpose, which are connected to one another in a form-fitting manner via a traction mechanism in a torque-transmitting manner.
In einer weiteren Weiterbildung ist vorgesehen, die zweite Getriebestufe ist durch ein Winkelgetriebe gebildet ist. Vorzugsweise ist das Winkelgetriebe als ein einstufiges Winkelgetriebe ausgebildet. Insbesondere ist zwischen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle ein Wellenwinkel von ungefähr oder genau 90 Grad gebildet. Das Winkelgetriebe dient bevorzugt dazu den Wellenwinkel zwischen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle zu überwinden. Prinzipiell ist das Winkelgetriebe ein Kegelradgetriebe. Insbesondere zeichnet sich ein Kegelradgetriebe dadurch aus, dass die Drehachsen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle einen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen. Es wird somit ein besonders kostengünstiges Winkelgetriebe vorgeschlagen. Alternativ ist das Winkelgetriebe ein Hypoidgetriebe. Insbesondere zeichnet sich ein Hypoidgetriebe dadurch aus, dass die Drehachsen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle zueinander versetzt sind bzw. keinen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen. Beispielsweise kann durch einen positiven Achsversatz die Laufruhe und die Belastbarkeit des Winkelgetriebes verbessert werden. Es wird somit ein besonders robustes Winkelgetriebe vorgeschlagen.In a further development it is provided that the second gear stage is formed by an angular gear. The bevel gear is preferably designed as a single-stage bevel gear. In particular, a shaft angle of approximately or exactly 90 degrees is formed between the intermediate shaft and the output shaft. The bevel gear preferably serves to overcome the shaft angle between the intermediate shaft and the output shaft. In principle, the bevel gear is a bevel gear. In particular, a bevel gear is characterized in that the axes of rotation of the intermediate shaft and the output shaft have a common point of intersection. A particularly cost-effective bevel gear is thus proposed. Alternatively, the bevel gear is a hypoid gear. In particular, a hypoid gear is characterized in that the axes of rotation of the intermediate shaft and the output shaft are offset from one another or do not have a common point of intersection. For example, the running smoothness and the resilience of the bevel gear can be improved by a positive axis offset. A particularly robust bevel gear is thus proposed.
In einer konkreten konstruktiven Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der ausgangsseitige Antriebsradabschnitt als ein Kegelritzel ausgebildet ist, welches mit einem mit der Ausgangswelle drehfest verbundenen Tellerrad kämmend in Eingriff steht. Insbesondere ist die Zwischenwelle als eine Kegelradwelle ausgeführt. Prinzipiell kann das Kegelritzel als separates Bauteil ausgebildet sein, welches drehfest mit der Zwischenwelle, z.B. über eine Steckverzahnung, verbunden ist. Bevorzugt sind das Kegelritzel und die Zwischenwelle einstückig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, gefertigt. Bei einer Ausgestaltung als Kegelradgetriebe, weisen das Kegelritzel und das Tellerrad jeweils eine Gerad-, Schräg- oder Bogenverzahnung auf. Bei einer Ausgestaltung als Hypoidgetriebe, weisen das Kegelritzel und das Tellerrad jeweils eine Bogenverzahnung auf.In a specific structural embodiment, it is provided that the drive wheel section on the output side is designed as a bevel pinion, which meshes with a ring gear that is non-rotatably connected to the output shaft. In particular, the intermediate shaft is designed as a bevel gear shaft. In principle, the bevel pinion can be designed as a separate component which is non-rotatably connected to the intermediate shaft, e.g. via a spline. The bevel pinion and the intermediate shaft are preferably made in one piece, in particular from a common material section. In an embodiment as a bevel gear, the bevel pinion and the ring gear each have straight, helical or curved teeth. In the case of an embodiment as a hypoid gear, the bevel pinion and the ring gear each have curved teeth.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Flurförderfahrzeug mit dem Getriebe wie diese bereits zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der Ansprüche 1 bis 14. Vorzugsweise hat das Flurförderfahrzeug mindestens oder genau zwei Radachsen und mindestens oder genau drei Fahrzeugräder. Insbesondere weist das Flurförderfahrzeug eine Antriebseinheit mit der Antriebsmaschine, dem Getriebe und mit genau einem angetriebenen, lenkbaren Fahrzeugrad auf. Insbesondere weist das Fahrzeug eine Vorderachse mit zwei Vorderrädern und ein Hinterrad auf, wobei das Hinterrad das angetriebene, lenkbare Fahrzeugrad bildet. Alternativ kann das Fahrzeug eine Hinterachse mit zwei Fahrzeugrädern und ein Vorderrad aufweisen, wobei das Vorderrad das angetriebene, lenkbare Fahrzeugrad bildet.Another subject of the invention relates to an industrial truck with the transmission as already described above or according to one of
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Antriebseinheit als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine Schnittdarstellung der Antriebseinheit für das Fahrzeug gemäß1 ; -
3 eine Detailansicht der Schnittdarstellung der2 .
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1 a schematic representation of a vehicle with a drive unit as an embodiment of the invention; -
2 a sectional view of the drive unit for the vehicle according to FIG1 ; -
3 a detailed view of the sectional view of the2 .
Die Antriebseinheit 2 weist eine elektrische Antriebsmaschine 7 auf, welche über ein zweistufiges Getriebe 8 mit dem angetriebenen, lenkbaren Fahrzeugrad 6 antriebstechnisch verbunden ist. Beispielsweise ist die elektrische Antriebsmaschine 7 ein Drehstrom-Asynchronmotor, alternativ können jedoch auch andere elektrische Maschinen, wie beispielsweise Synchronmotoren, eingesetzt werden.The
Das Fahrzeug 1 weist einen elektrischen Energiespeicher 9 auf, welcher zur Bereitstellung und Speicherung von elektrischer Energie für die Antriebsmaschine 7 dient. Der elektrische Energiespeicher 9 ist beispielsweise eine Batterie bzw. ein Akkumulator. Zur Ansteuerung der Antriebmaschine 7 wird ein Inverter, nicht dargestellt, verwendet, welcher den Betriebszustand der Antriebsmaschine 7 für die jeweilige Fahrsituation regelt.The
Um das Fahrzeug 1 in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung V, R zu bewegen bzw. zu beschleunigen, arbeitet die Antriebsmaschine 7 in einem Antriebsbetrieb, wobei die Antriebsmaschine 7 die durch den Energiespeicher 9 bereitgestellte elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Um das Fahrzeug 1 in der Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung V, R zu verzögern, arbeitet die Antriebsmaschine 7 in einem Generatorbetrieb, wobei die Antriebsmaschine 7 mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt und dem Energiespeicher 9 bereitstellt.In order to move or accelerate the
Das Getriebe 8 ist als ein zweistufiges Getriebe ausgebildet und weist eine erste Getriebestufe G1 und eine zweite Getriebestufe G2 auf. Die beiden Getriebestufen G1, G2 sind in einem Getriebegehäuse 13 eingebaut, welches über ein Drehkranzlager 14 drehbar an dem Fahrzeugrahmen 12 angebunden ist. Das Getriebegehäuse 13 ist um die Maschinendrehachse A1 der Antriebsmaschine 7 schwenkbar, wobei die Maschinendrehachse A1 somit eine Schwenkachse S definiert. Dadurch kann die Antriebseinheit 2 gelenkt werden. Beispielsweise ist das Getriebegehäuse 13 mit einem Lenkantrieb, nicht dargestellt, verbunden, welcher eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse S auf das Getriebegehäuse 13 überträgt. Der Lenkwinkel kann in diesem Fall beliebig, also auch 360° oder größer sein.The
Das Getriebe 8 weist eine Eingangswelle 15 zur Bildung eines Getriebeeingangs und eine Ausgangswelle 16 zur Bildung eines Getriebeausgangs auf. Die Eingangswelle 15 ist dabei antriebstechnisch mit einer Antriebswelle 17 der Antriebsmaschine 7 verbunden, welche in einem Betrieb durch den Rotor 11 um die Maschinendrehachse A1 angetrieben wird. Beispielsweise sind die Eingangswelle 15 und die Antriebswelle 17 einstückig, z.B. aus einem Guss gefertigt. Die Ausgangswelle 16 ist antriebstechnisch mit einer als Radnabe ausgebildeten Abtriebswelle 18 verbunden, welche in einem Betrieb das Fahrzeugrad 6 um die Raddrehachse A2 antreibt. Beispielsweise sind die Ausgangswelle 16 und die Abtriebswelle 18 bzw. die Radnabe einstückig, z.B. aus einem Guss gefertigt.The
Das Getriebe 8 weist eine Zwischenwelle 19 auf, welche zwischen der Eingangswelle 15 und der Ausgangwelle 16 angeordnet ist. Die Zwischenwelle 19 ist um eine Zwischenwellendrehachse A3 drehbar in dem Getriebegehäuse 13 gelagert, wobei die eine Zwischenwellendrehachse A3 achsparallel zur Maschinendrehachse A1 und winklig, insbesondere rechtwinklig, zu der Raddrehachse A2 ausgerichtet ist. Die Zwischenwelle 19 ist dabei über die erste Getriebestufe G1 getriebetechnisch mit der Eingangswelle 15 und über die zweite Getriebestufe G2 getriebetechnisch mit der Ausgangswelle 16 verbunden. Somit bildet die erste Getriebestufe G1 eine eingangsseitige Getriebestufe und die zweite Getriebestufe G2 eine ausgangsseitige Getriebestufe. Ein Momentenpfad verläuft von der Antriebsmaschine 7 über die erste Getriebestufe G1 auf die Zwischenwelle 19 und über die zweite Getriebestufe G2 zu dem Fahrzeugrad 6.The
Die erste Getriebestufe G1 ist durch ein Stirnradgetriebe 20 gebildet, wobei das Stirnradgetriebe 20 hierzu einen mit der Eingangswelle 15 drehfest verbundenen eingangsseitigen Antriebsradabschnitt 21 und ein mit der Zwischenwelle 19 drehfest verbundenen eingangsseitigen Abtriebsradabschnitt 22 aufweist, welche kämmend miteinander in Eingriff stehen. Insbesondere sind der eingangsseitige Antriebsrad- und Abtriebsradabschnitt 22, 23 jeweils als ein Stirnzahnrad 23 ausgebildet.The first gear stage G1 is formed by a spur gear 20, with the spur gear 20 having an input-side drive gear section 21 connected non-rotatably to the
Die zweite Getriebestufe G2 ist durch ein Winkelgetriebe 24 gebildet, wobei das Winkelgetriebe 24 hierzu einen mit der Zwischenwelle 19 drehfest verbundenen ausgangsseitigen Antriebsradabschnitt 25 sowie einen mit der Ausgangswelle 16 drehfest verbundenen ausgangsseitigen Abtriebsradabschnitt 26 aufweist, welche kämmend miteinander in Eingriff stehen. Dabei ist der ausgangsseitige Antriebsradabschnitt 25 als ein Kegelritzel 27 und der ausgangsseitige Abtriebsradabschnitt 26 als ein Tellerrad 28 ausgebildet. Das Winkelgetriebe 24 dient dazu den Momentpfad von der Zwischenwelle 19 auf die Ausgangswelle 16 umzulenken. Das Winkelgetriebe 24 kann hierzu wahlweise als Kegelradgetriebe oder als Hypoidgetriebe ausgebildet sein.The second gear stage G2 is formed by a bevel gear 24, with the bevel gear 24 having an output-side drive wheel section 25 connected non-rotatably to the
Das Getriebegehäuse 13 weist einen Gehäusegrundkörper 29 und einen Gehäusedeckel 30 auf, wobei der Gehäusedeckel 30 einerseits über das Drehkranzlager 14 drehbar an dem Fahrzeugrahmen 12 gelagert ist und andererseits mit dem Gehäusegrundkörper 29 fest verschraubt ist. Der Gehäusegrundkörper 29 weist einen ersten Gehäuseabschnitt 31 zur Aufnahme der ersten Getriebestufe G1 und einen zweite Gehäuseabschnitt 32 zur Aufnahme der zweiten Getriebestufe G2 auf. Die Eingangswelle 15 und die Antriebswelle 17 der Antriebsmaschine 7 sind einstückig gestaltet und mit Hilfe eines ersten Lagers 33a und eines zweiten Lagers 33b gelagert. Die Ausgangswelle 16 ist über ein erstes und ein zweites Ausgangswellenlager 34a, 34b drehbar in dem zweiten Gehäuseabschnitt 32 gelagert.The
Die Zwischenwelle 19 ist von dem ersten Gehäuseabschnitt 31 in den zweiten Gehäuseabschnitt 32 geführt, wobei die Zwischenwelle 19 über ein eingangsseitiges Zwischenwellenlager 35a in dem ersten Gehäuseabschnitt 31 und über ein ausgangsseitiges Zwischenwellenlager 35b ebenfalls im ersten Gehäuseabschnitt 31 drehbar gelagert ist. Beispielsweise können die Eingangswellenlager 33a, 33b, die Ausgangswellenlager 34a, 34b und die Zwischenwellenlager 35a, 35b als Wälzlager ausgebildet sein.The
Üblicherweise wird zur Lagerung der Zwischenwelle 19 eine Kegelrollenlagerung in O-Anordnung eingesetzt, wobei sowohl die Stirnradverzahnung (eingangsseitiger Abtriebsradabschnitt 22) als auch die Kegelradverzahnung (ausgangsseitiger Antriebsradabschnitt 25) in axialer Richtung außerhalb der beiden Lagerstellen (Zwischenwellenlager 35a, 35b) angeordnet sind. Der Abstand der beiden Lagerstellen ist durch den Abstand der Kegelradverzahnung und der Stirnradverzahnung definiert und kann kaum vergrößert werden, ohne den Abstand der Verzahnungen zu vergrö-ßern. Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Lösung liegt in der Notwendigkeit einer axialen Sicherung der Verbindung zwischen Zwischenwelle und Stirnrad. Diese axiale Sicherung muss auch die axiale Lagervorspannung sicherstellen und ist in der Regel durch eine Mutter (Sicherungsmittel 36) realisiert. Das Zahnwellenprofil wird üblicherweise mit einem geringen Spiel ausgestattet, was zu kleinen Bewegungen des Stirnrades auf der Zwischenwelle führen kann. Das geringe Spiel ist für den Montageprozess notwendig, wobei diese Bewegungen jedoch auch ein Lösemoment für die Mutter (Sicherungsmittel 36) bewirken können. Um ein Lösen der Mutter zu vermeiden, sind zusätzliche Maßnahmen zur Sicherung der Mutter erforderlich. Da auch die Bauhöhe des Antriebes nicht erhöht werden kann, sind die möglichen Sicherungsmaßnahmen auf Maßnahmen begrenzt, die eine niedrige Bauhöhe benötigen. Beispielsweise ist die Mutter durch einen Gewindeklebstoff gesichert. Sollte sich die Mutter lösen, so kann das zum Totalausfall des Getriebes durch Zahnbruch der Kegelradverzahnung führen.A tapered roller bearing in an O arrangement is usually used to support the
In einer alternativen Umsetzung ist es bekannt, die Lager (Zwischenwellenlager 35a, 35b) innerhalb der Kegelradverzahnung (ausgangsseitiger Antriebsradabschnitt 25) und der Stirnradverzahnung (eingangsseitiger Abtriebsradabschnitt 22) in einer X-Anordnung anzuordnen. Der Innendurchmesser sowie die Breite des Lagers, welches an der Kegelradverzahnung der Kegelradwelle angeordnet ist, sind jedoch relativ klein, da sie durch die Geometrie der Verzahnung der Kegelradstufe (zweite Getriebestufe G2) begrenzt sind und das Lager auf der kleinen Seite des Kegelstumpfes (Kegelritzel 27) der Kegelradwelle (Zwischenwelle 19) liegt. Der Außendurchmesser desselben Lagers ist durch die Geometrie des großen Kegelrades (Tellerrad 28) begrenzt. Ein Kompromiss zwischen der Breite der Kegelradverzahnung und dem Außendurchmesser des Lagers kann zu einer vergleichsweise geringen Lebensdauer des Getriebes führen.In an alternative implementation, it is known to arrange the bearings (
Es wird daher gemäß
Die beiden Zwischenwellenlager 35a, 35b sind jeweils als Kegelrollenlager ausgebildet, wobei die beiden Zwischenwellenlager 35a, 35b jeweils einen Innenring 37, einen Außenring 38 sowie mehrere zwischen Innenring 37 und Außenring 38 angeordnete Wälzkörper 39 (Kegelrollen) aufweisen. Dabei trägt die Zwischenwelle 19 den Innenring 37 des ausgangseitigen Zwischenwellenlagers 35b. Rotiert die Zwischenwelle 19 um die Zwischenwellendrehachse A3, so rotiert auch der Innenring 37 des ausgangseitigen Zwischenwellenlagers 35b mit ihr gemeinsam. Der Außenring 38 des ausgangseitigen Zwischenwellenlagers 35b ist im Gehäusegrundkörper 29 aufgenommen und rotiert nicht.The two
Das Stirnrad 23 weist an der axialen Stirnseite eine Lageraufnahme 40 zur Aufnahme des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers 35a auf. Zudem weist der Gehäusedeckel 30 einen koaxial zur Lageraufnahme 40 angeordneten Stützabschnitt 41 zur Abstützung des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers 35a auf. Die Lageraufnahme 40 ist als eine zylindrische Vertiefung und der Stützabschnitt 41 als ein zylindrischer Ansatz ausgebildet, wobei sich der zylindrische Ansatz abschnittsweise in die Vertiefung erstreckt. Dabei ist der Außenring 38 des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers 35a in der Lageraufnahme 40 aufgenommen. Rotiert die Zwischenwelle 19 um die Zwischenwellendrehachse A3, so rotiert auch der Außenring 38 des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers 35a gemeinsam mit dem Stirnrad 23 und der Zwischenwelle 19. Der Innenring 37 des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers 35a ist an einem Außenumfang des Stützabschnitts 41 aufgenommen und rotiert nicht. Die Zwischenwelle 19 ist abschnittsweise mit den beiden Sicherungsmitteln 36 radial innerhalb des Stützabschnitts 41 angeordnet.The spur gear 23 has a
Weiterhin ist zwischen dem Stirnrad 23 und dem ausgangsseitigen Zwischenwellenlager 35b ein Abstandselement 42, z.B. eine Zylinderbuchse, angeordnet, wobei das Stirnrad 23 in einer axialen Gegenrichtung AG in Bezug auf die Zwischenwellendrehachse A3 über das Abstandselement 42 an dem Innenring 37 des ausgangsseitigen Zwischenwellenlagers 35b abgestützt ist. Das Abstandselement 42 definiert dabei einen axialen Abstand zwischen Stirnrad 23 und ausgangsseitigen Zwischenwellenlager 35b.Furthermore, a
Da die erste Getriebestufe G1 schrägverzahnt und die zweite Getriebestufe G2 spiralverzahnt ist, können auf die Zwischenwellenlager 35a, 35b neben Radialkräften in radialer Richtung RR auch Axialkräfte in axialer Richtung AR sowie in axialer Gegenrichtung AG in Bezug auf die Zwischenwellendrehachse A3 wirken. Die Druckkegel 43a, 43b der beiden Zwischenwellenlager 35a, 35b weisen mit ihrer Spitze in die axiale Richtung AR. Somit liegt weder eine klassische X-Anordnung noch eine O-Anordnung vor. Wirkt auf die Zwischenwelle 19 eine resultierende axiale Kraft in der axialen Richtung AR, so wird sie von dem eingangsseitigen Zwischenwellenlager 35a im Gehäusedeckel 30 abgestützt. Wirkt auf die Zwischenwelle 19 eine resultierende axiale Kraft in der axialen Gegenrichtung AG, so wird sie durch das ausgangsseitige Zwischenwellenlager 35b im Gehäusegrundkörper 29 abgestützt.Since the first gear stage G1 has helical gears and the second gear stage G2 has spiral gears, axial forces in the axial direction AR and in the opposite axial direction AG with respect to the intermediate shaft axis of rotation A3 can act on the
Die Einstellung des Tragbildes der zweiten Getriebestufe 21 kann durch Einlegen von ein oder mehreren nicht dargestellten Passscheiben stirnseitig zwischen Gehäusegrundkörper 29 und dem Außenring 38 des ausgangsseitigen Zwischenwellenlagers 35b erfolgen. Damit ist die Position der Zwischenwelle 19 in Bezug auf das Tellerrad 28 einstellbar. Die Einstellung der Vorspannung der beiden Zwischenwellenlager 35a, 35b kann durch Einlegen von ein oder mehreren nicht dargestellten Passscheiben stirnseitig zwischen Gehäusedeckel 30 und dem Innenring 37 des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers 35a erfolgen.The contact pattern of the second gear stage 21 can be adjusted by inserting one or more shims (not shown) on the face side between the
Durch die vorgeschlagene Lageranordnung kann die wirksame Lagerbasis (Abstand zwischen den Druckkegelspitzen der Kegelrollenlager) im Vergleich zu den bekannten Anordnungen vergrößert werden, da sich das eingangsseitige Zwischenwellenlager 35a oberhalb des Stirnrades 23 befindet. Es wird somit eine Lagerung für die Zwischenwelle 19 vorgeschlagen, die einerseits die Lebensdauerforderungen sicher erfüllt und außerdem ausreichend Bauraum für die Kegelradverzahnung zur Verfügung stellt. Zudem befindet sich das ausgangsseitige Zwischenwellenlager 35b oberhalb der Kegelradverzahnung des Kegelritzels 27. Dadurch werden die Größe dieses Kegelrollenlagers und die Zahnbreite des Tellerrades 28 (und damit die Lebensdauer beider Komponenten) nicht eingeschränkt. Außerdem können die Zwischenwelle 19, der Innenring 37 des ausgangsseitigen Zwischenwellenlagers 35b, das Abstandselement 42, das Stirnrad 23, die Sicherungsmittel 36 und der Außenring 38 des eingangsseitigen Zwischenwellenlagers 35a außerhalb des Getriebes 8 vormontiert werden, was die Montage des Getriebes 8 erheblich vereinfacht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die beschriebene Lageranordnung auch bei einer kurzen Zwischenwelle 19 umsetzbar ist, bei der nicht genug Bauraum vorhanden ist, um beide Zwischenwellenlager 35a, 35b zwischen dem Kegelrad 27 und dem Stirnrad 23 anzuordnen.With the proposed bearing arrangement, the effective bearing base (distance between the pressure cone tips of the tapered roller bearings) can be increased compared to the known arrangements, since the input-side intermediate shaft bearing 35a is located above the spur gear 23. A bearing for the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Antriebseinheitdrive unit
- 33
- Vorderachsefront axle
- 44
- erstes Vorderradfirst front wheel
- 55
- zweites Vorderradsecond front wheel
- 66
- Fahrzeugradvehicle wheel
- 77
- Antriebsmaschineprime mover
- 88th
- Getriebetransmission
- 99
- Energiespeicherenergy storage
- 1010
- Statorstator
- 1111
- Rotorrotor
- 1212
- Fahrzeugrahmenvehicle frame
- 1313
- Getriebegehäusegear case
- 1414
- Drehkranzlagerslewing ring bearing
- 1515
- Eingangswelleinput shaft
- 1616
- Ausgangswelleoutput shaft
- 1717
- Antriebswelledrive shaft
- 1818
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1919
- Zwischenwelleintermediate shaft
- 2020
- Stirnradgetriebespur gear
- 2121
- eingangsseitiger Antriebsradabschnittinput side impeller section
- 2222
- eingangsseitiger Abtriebsradabschnittinput driven gear section
- 2323
- Stirnradspur gear
- 2424
- Winkelgetriebebevel gear
- 2525
- ausgangsseitiger Antriebsradabschnittoutput side impeller section
- 2626
- ausgangsseitiger Abtriebsradabschnittoutput side driven gear section
- 2727
- Kegelritzelbevel pinion
- 2828
- Tellerradring gear
- 2929
- Gehäusegrundköperhousing body
- 3030
- Gehäusedeckelhousing cover
- 3131
- erster Gehäuseabschnittfirst housing section
- 3232
- zweiter Gehäuseabschnittsecond housing section
- 33a33a
- erstes Eingangswellenlagerfirst input shaft bearing
- 33b33b
- zweites Eingangswellenlagersecond input shaft bearing
- 34a34a
- erstes Ausgangswellenlagerfirst output shaft bearing
- 34b34b
- zweites Ausgangswellenlagersecond output shaft bearing
- 35a35a
- eingangsseitiges Zwischenwellenlagerintermediate shaft bearing on the input side
- 35b35b
- ausgangsseitiges Zwischenwellenlagerintermediate shaft bearing on the output side
- 3636
- Sicherungsmittelcollateral
- 3737
- Innenringinner ring
- 3838
- Außenringouter ring
- 3939
- Wälzkörperrolling elements
- 4040
- Lageraufnahmestock pick-up
- 4141
- Stützabschnittsupport section
- 4242
- Abstandselementspacer element
- 43a43a
- eingangsseitiger Druckkegelinlet-side pressure cone
- 43b43b
- ausgangsseitiger Druckkegel outlet-side pressure cone
- AA
- Achsabstandcenter distance
- A1A1
- Maschinendrehachsemachine axis of rotation
- A2A2
- Raddrehachsewheel axis
- A3A3
- ZwischenwellendrehachseIntermediate shaft axis of rotation
- AGInc
- axiale Gegenrichtungaxial opposite direction
- ARAR
- axiale Richtungaxial direction
- EE
- Flurebenefloor level
- G1G1
- erste Getriebestufefirst gear stage
- G2G2
- zweite Getriebestufesecond gear stage
- RGRG
- radiale Gegenrichtungradial opposite direction
- RRRR
- radiale Richtungradial direction
- SS
- Schwenkachsepivot axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 1285803 A1 [0003]EP 1285803 A1 [0003]
Claims (15)
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102021209955.6A DE102021209955A1 (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Transmission for an industrial truck and industrial truck with the gearbox |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=85226590
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Citations (2)
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EP1285803A1 (en) | 2001-07-06 | 2003-02-26 | Kordel Antriebstechnik GmbH | Single-wheel drive train |
DE102014225139A1 (en) | 2014-12-08 | 2016-06-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Drive unit for an industrial truck and industrial truck |
-
2021
- 2021-09-09 DE DE102021209955.6A patent/DE102021209955A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1285803A1 (en) | 2001-07-06 | 2003-02-26 | Kordel Antriebstechnik GmbH | Single-wheel drive train |
DE102014225139A1 (en) | 2014-12-08 | 2016-06-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Drive unit for an industrial truck and industrial truck |
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Date | Code | Title | Description |
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R016 | Response to examination communication |