DE10332792A1

DE10332792A1 - Zentrale Reifenaufblasanlage für lenkbare Antriebsachse

Info

Publication number: DE10332792A1
Application number: DE10332792A
Authority: DE
Inventors: Peter A. Fort Wayne Beesley; Darren Larwill Fugett
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2004-01-29
Also published as: US6668888B1; BR0302385A

Abstract

Es wird eine zentrale Reifenaufblasanlage für angetriebene Radachsenden bereitgestellt, welche einen Achsschenkel aufweisen, welcher fest mit dem Fahrzeug verbunden ist, und eine Wellenanordnung aufweisen, welche um den Achsschenkel drehbar angeordnet ist. Eine Antriebswelle ist mittels des Achsschenkels drehbar angeordnet und ist in Antriebsverbindung mit der Wellenanordnung. Eine schleifende Gleitringdichtung ist in einem Flansch des Achsschenkels angebracht und bildet eine Dichtkammer zwischen dem Achsschenkelflansch auf einer Seite und der Antriebswelle und der Wellenanordnung auf der anderen Seite. Ein Einlassdurchgang wird direkt durch den Achsschenkel gebildet und ist in kommunizierender Verbindung mit der Dichtkammer. Der Einlassdurchgang befördert Druckluft von einer Druckluftquelle direkt zu der Dichtkammer. Ein Auslassdurchgang wird direkt durch die Wellenanordnung gebildet und ist ebenfalls in direkter kommunizierender Verbindung mit der Dichtkammer, um eine kommunizierende Verbindung zwischen der Dichtkammer und einem Luftreifen herzustellen.

Description

Die Erfindung befasst sich mit angetriebenen Radnabenendanordnungen für Fahrzeuge im allgemeinen und insbesondere mit einer zentralen Reifenaufblasanlage für angetriebene Reifennabenendanordnungen bei gelenkten Rädern eines Fahrzeugs.
Zentrale Reifenaufblasanlagen (CTIS) werden bei Lastfahrzeugen immer üblicher und insbesondere bei Geländefahrzeugen. Verschiedene Bauarten von Reifenaufblasanlagen wurden sowohl für Anhängerachsen als auch für Zugfahrzeugantriebsachsen entwickelt.
Eine zentrale Reifenaufblasanlage ermöglicht, dass eine Bedienungsperson den Luftdruck in dem Reifen zur Verbesserung des Leistungsvermögens der Reifen und des Fahrzeugs steuern kann. Heutzutage übliche, zentrale Reifenaufblasanlagen haben jedoch zwei Hauptnachteile. Die Achse und die Nabe und möglicherweise weitere Teile müssen in großem Umfang modifiziert werden, um eine übliche, zentrale Reifenaufblasanlage unterzubringen.
Die Geländefahrzeuge fahren häufig auf weichem, schlammigem Untergrund und bewegen sich dann wiederum auf hartem Untergrund, wie befestigten Straßen. Um eine geeignete Traktion auf weichem, schlammigem Untergrund zu erreichen, sollte der Reifen mit einem relativ niedrigen Druck betrieben wer den. Um eine geeignete Traktion und einen optimierten Kraftstoffverbrauch auf befestigtem Untergrund zu erreichen, sollten die Reifen mit relativ hohen Drücken betrieben werden. Die Unterschiede zwischen bevorzugten, hohen Reifendrücken (für befestigten Untergrund) und bevorzugten, niedrigen Reifendrücken (für weichen Untergrund) können sehr groß sein. Beispielsweise empfehlen einige Lastkraftwagenhersteller einen maximalen Reifendruck von 8,16 bar (120 psi) unter Fernstraßenbedingungen und 0,54 bis etwa 1,0 bar (8 bis 15 psi) für extrem weiche Untergrundverhältnisse, wie Sand, Schlamm und Sumpf. Ein Reifendruck für durchschnittliche Straßenverhältnisse kann bei etwa 2,72 bar (40 psi) liegen. Bei Anhängern hängt natürlich der bevorzugte Reifendruck auch von dem Gewicht der Zuladung der Waren ab, die mit dem Anhänger transportiert werden.
Die zentralen Reifenaufblasanlage ist derart beschaffen und ausgelegt, dass von einer entfernt liegenden Druckluftquelle komprimierte Luft für einen Luftreifen eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Da sich der Reifen dreht und die Druckluftquelle stationär ist, umfasst eine übliche Reifenaufblasanlage einige Arten von Dichtungseinrichtungen, welche zwischen einem stationären Nabenteil der Radendanordnung und einem sich drehenden, den Reifen tragenden Nabenteil angeordnet sind. Die typische Reifenaufblasanlage hat auch eine Leitung, welche sich von der Dichtungseinrichtung durch die Radanordnung zu dem Luftreifen erstreckt. Es hat sich als äußerst schwierig erwiesen, Auslegungen einer Reifenaufblasanlage für angetriebene Radnabenenden, insbesondere für angetriebene Radnabenenden von der vorderen, angetriebenen/lenkbaren Achse vorzusehen, wenn die Druckluft von der festen Aufblasluftquelle zu den Luftreifen befördert wird, welche auf den lenkbaren Rädern der Antriebsachse angeordnet sind.
Heutzutage vorhandene Anlagen sind sehr kompliziert, aufwändig und teuer, und es ist eine große Anzahl von Änderungen an den üblichen, vorhandenen Auslegungen von Radendanordnungen erforderlich.
Die Erfindung überwindet die Nachteile beim Stand der Technik. Die Erfindung stellt eine zentrale Reifenaufblasanlage für eine lenkbare, angetriebene Radnabenendanordnung bereit, welche eine vorteilhafte Auslegung für eine lenkbare Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs hat, um Änderungen an den vorhandenen Radendanordnungen möglichst gering zu halten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist eine getriebene Radendanordnung einen fest mit dem Fahrzeug verbundenen Achsschenkel und eine Wellenanordnung auf, die drehbar um den Achsschenkel angeordnet ist. Ein Einlasskanal geht direkt durch den Achsschenkel. Eine Lageranordnung nimmt die koaxiale Wellenanordnung auf, an der ein Luftreifen angebracht ist. Eine Antriebswelle ist mittels des Achsschenkels drehbar gelagert und steht in Antriebsverbindung mit der Wellenanordnung.
Die Wellenanordnung hat eine zentrale, axiale Bohrung, welche mit einem Keilabschnitt versehen ist. Die Antriebswelle hat einen Keilabschnitt und einen Flanschabschnitt. Die Antriebswelle ist durch die zentrale Wellenbohrung derart durchgeführt, dass die zugeordneten Keilabschnitte eine Keilverbindung bilden.
Eine schleifende Gleitringdichtungsanordnung ist in dem Flansch des Achsschenkels angeordnet. Die Gleitringdichtung umfasst ein Paar von axial beabstandeten, drehbaren Dichtungselementen und bilden dazwischen eine Dichtkammer. Das erste Dichtungselement ist in Gleitdichtkontakt mit einer äußeren Umfangsfläche eines Dichtlippenabschnitts der Wellenanordnung, während das zweite Dichtungselement im Gleitdichtkontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des Flanschabschnitts der Antriebswelle ist.
Der Einlassdurchgang fördert Druckluft von einer Druckluftquelle direkt zu der abgedichteten Kammer. Ein Auslassdurchgang geht direkt durch die Wellenanordnung und steht auch in direkter, kommunizierender Verbindung mit der abgedichteten Kammer, um eine kommunizierende Verbindung zwischen der abgedichteten Kammer und einem Luftreifen herzustellen.
Gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Wellenanordnung ein Radnabenteil und ein Verbindungsringteil, welches derart beschaffen und ausgelegt ist, dass die Antriebswelle mit dem Radnabenteil antriebsverbunden wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Auslassdurchgang direkt durch das Verbindungsringteil gebildet, und das erste Dichtungselement ist in Gleitdichtungskontakt mit einer äußeren Umfangsfläche eines Dichtlippenabschnitts hiervon.
Bei einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung umfasst die Wellenanordnung ein Radnabenteil, welches direkt mit der Antriebswelle antriebsverbunden ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Auslassdurchgang direkt durch das Radnabenteil gebildet, und das erste Dichtungselement ist in Gleitdichtungskontakt mit einer äußeren Umfangsfläche eines Dichtlippenabschnitts hiervon.
Die Auslegung einer zentralen Reifenaufblasanlage für lenkbare, angetriebene Radnabenendanordnungen nach der Erfindung stellt einen verkürzten, zuverlässigen Strömungsweg zwischen dem Achsschenkel und den Wellenanordnungen in der angetriebenen Radachsenendanordnung bereit. Diese vorhandene Auslegung hat auch weniger Dichtungen als bisher üblich erforderlich, und man erhält eine vereinfachte Auslegung mit reduzierten Herstellungskosten und verminderten Montagezeiten, so dass man insgesamt eine verbesserte Dichtschnittstellenanordnung erhält, bei welcher mögliche Leckagen reduziert werden und die eine verbesserte Betriebszuverlässigkeit hat.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Dabei gilt:
1 ist eine Schnittansicht einer angetriebenen Radachsenendanordnung mit einer zentralen Aufblasanlage gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsringteils gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
3 ist eine Schnittansicht eines Verbindungsringteils gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform nach der Endung;
4 ist eine Vorderansicht eines Verbindungsringteils gemäß der ersten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
5 ist eine Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung nach der Erfindung;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Dichtungsträgers bei der Erfindung;
7 ist eine Schnittansicht einer angetriebenen Radachsenendanordnung mit einer zentralen Reifenaufblasanlage gemäß einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und
8 ist eine Schnittansicht eines Radnabenteils gemäß einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Eine zentrale Reifenaufblasanlage (CTIS) wird angegeben, bei der die Druckluft für sich drehende Reifen über eine abgedichtete Luftverbindung zwischen einer Druckluftversorgung und den jeweiligen Reifen auf einer angetriebenen Radachsenendanordnung einer getriebenen/lenkbaren Achse gesteuert wird.
1 zeigt eine angetriebene Radachsenendanordnung für eine vordere, angetriebene/lenkbare Achse eines Kraftfahrzeugs, welche für Räder (nicht gezeigt) sowohl zum Antreiben als auch zum Lenken angepasst ist. Es ist auch zu erwähnen, dass die Erfindung in gleicher oder ähnlicher Weise auch auf eine hintere, angetriebene/lenkbare Achse angewandt werden kann.
Die angetriebene Radachsenendanordnung nach der Erfindung, welche insgesamt mit 1 bezeichnet ist, weist eine Lageranordnung 2 und eine Wellenanordnung 4 auf, welche koaxial mit der Lageranordnung 2 mit Hilfe eines Paars von Wälzlagern 2a und 2b zur Ausführung einer Drehbewegung um eine Drehachse 3 gelagert ist. Die Radendanordnung 1 nach der Erfindung, bei der es sich um eine angetriebene Radendanordnung handelt, umfasst ferner eine Antriebswelle 12, welche in Antriebsverbindung mit der Wellenanordnung 4 ist, um ein Drehmoment von einem Hauptantrieb (nicht gezeigt), wie einer Brennkraftmaschine, auf ein angetriebenes Rad zu übertragen. Die Radendanordnung 1 nach der Erfindung ist lenkbar und umfasst auch einen Achsschenkel 10, welcher durch einen Lenkhebel (nicht gezeigt) steuerbar ist. Die Lageranordnung 2 ist auf übliche Art und Weise fest mit dem Achsschenkel 10 mit Hilfe von an sich bekannten, geeigneten Einrichtungen verbunden. Der Achsschenkel 10 seinerseits ist mit einem Fahrzeugaufhängungssystem über eine übliche Achsschenkelbolzenanordnung oder andere übliche, an sich bekannte Einrichtungen (nicht gezeigt) fest verbunden. Ein Druckluftdurchgang in dem Luftreifen beginnt bei einem Lufteinlassdurchgang 11, welcher durch den Achsschenkel 10 gebildet wird. Eine Druckluftversorgungsleitung (nicht gezeigt) ist auf übliche Art und Weise an dem Einlassdurchgang 11 über einen Einlassanschluss 11a angebracht.
Die Wellenanordnung 4 ihrerseits umfasst ein Radnabenteil 5 und ein Verbindungsringteil 16, welches derart beschaffen und ausgelegt ist, dass es die Antriebswelle 12 mit dem Radnabenteil 5 in Antriebsverbindung setzt. Das Radnabenteil 5 hat eine zentrale Bohrung 6, welche einen im Wesentlichen zylind rischen Keilabschnitt 8 hat. Das Rad mit einem Luftreifen (nicht gezeigt) ist auf einem Flansch 5' des Radnabenteils 5 montiert.
Die Antriebsachse 12 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Flanschabschnitt 12a und Keilende 12b auf, welches derart beschaffen und ausgelegt ist, dass es zwangsweise nicht drehbar mit der Wellenanordnung 4 zusammenarbeitet. Der Flanschabschnitt 12a der Antriebswelle 12 hat eine im Wesentlichen zylindrische, äußere Umfangsfläche 14.
Der Achsschenkel 10 ist mit einem Achsschenkelflansch 10a versehen, welcher eine im Wesentlichen zylindrische, innere Umfangsfläche 10b bildet, welche im Wesentlichen koaxial zu der äußeren Umfangsfläche 14 des Flanschabschnitts 12a der Antriebswelle 12 ist, welche aber hierzu radial einen Abstand hat, wie dies in 1 gezeigt ist.
Das Verbindungsringteil 16 ist in der zentralen Bohrung 6 des Radnabenteils 5 zwischen dem Keilabschnitt 8 an dem Keilende 12b der Antriebswelle 12 angeordnet und derart ausgelegt, dass die Antriebswelle 12 mit dem Radnabenteil 5 antriebsverbunden ist. Wie detailliert in den 2 bis 4 dargestellt ist, hat das Verbindungsringteil 16 einen Körper 17, welcher einen im Wesentlichen zylindrischen Keilabschnitt 18, einen Befestigungsabschnitt 20 und einen im Wesentlichen ringförmigen Dichtlippenabschnitt 22 umfasst. Vorzugsweise ist der Körper 17 des Verbindungsringteils 16 einteilig als eine einstöckige Komponente ausgelegt.
Der Keilabschnitt 18 des Verbindungsringteils 16 umfasst eine Mehrzahl von inneren Keilteilen 18a, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, dass sie mit Keilteilen des Keilendes 12b der Antriebswelle 1 zusammenarbeiten, um eine nicht drehbare Verbindung zwischen denselben herzustellen. Ferner ist eine Mehrzahl von äußeren Keilteilen 18b vorgesehen, welche derart beschaffen und ausgelegt sind, dass sie mit dem Keilabschnitt 8 des Radnabenteils 5 zusammenarbeiten, um eine nicht drehbare Verbindung zwischen denselben her zustellen. Es ist noch zu erwähnen, dass es für den Fachmann viele andere, geeignete Auslegungsformen für eine nicht drehbare Verbindung einer Antriebswelle 12 mit dem Radnabenteil 5 gibt, welche vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung miterfasst werden.
Der Befestigungsabschnitt 20, welcher in der Nähe des Keilabschnitts 18 angeordnet ist, hat eine im Wesentlichen äußere Umfangsfläche 21, welche mit einer Ringausnehmung 21a versehen ist, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, dass sie O-Ringelemente an sich bekannter Bauart aufnimmt. Somit ist das Verbindungsringteil 16 in Dichtungseingriff mit der zentralen Bohrung 6 des Radnabenelements 5 außerhalb des Keilabschnitts 8.
Der Dichtlippenabschnitt 22 verläuft von dem Befestigungsabschnitt 20 axial und im Wesentlichen koaxial zu der Antriebswelle 12. Insbesondere ist der Dichtlippenabschnitt 22 radial von der Antriebswelle 12 beabstandet, wie dies aus 1 zu ersehen ist. Eine äußere Umfangsfläche 23 des Dichtlippenabschnitts 22 ist vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet.
Wiederum bezugnehmend auf 1 ist eine Nabenabdeckung 46 lösbar an einem äußeren Ende des Radnabenteils 5 mittels dieser von einer geeigneten, an sich bekannten Einrichtung zum dichten Verschließen eines äußeren Endes der zentralen Bohrung 6 angebracht. Somit wird eine Druckluftkammer 50 in der zentralen Bohrung 6 des Radnabenteils 5 zwischen der Antriebswelle 12 und dem Verbindungsringteil 16 auf der einen Seite und der Nabenabdeckung 46 auf der anderen Seite gebildet. Die Nabenabdeckung 46 ist mit einer zentralen Öffnung 48 versehen, um eine kommunizierende Fluidverbindung zwischen der Druckluftkammer 50 und einem Innenraum des Luftreifens über einen entsprechenden Anschluss (nicht gezeigt) herzustellen, welcher über eine Auslassluftleitung (nicht gezeigt) mit dem Luftreifen verbunden ist.
Die Erfindung umfasst ferner eine schleifende Gleitringdichtungsanordnung 30, welche vorzugsweise an dem Achsschenkel angebracht ist, um Druckluft von einer Druckluftquelle am Fahrzeug zu dem Luftreifen zu verteilen, welcher auf dem Radnabenteil 4 angebracht ist. Insbesondere verbindet die Gleitringdichtungsanordnung 30 fluidisch den stationären Einlassdurchgang 11 mit dem Achsschenkel 10 und der Druckluftkammer 50 und folglich mit dem sich drehenden Luftreifen.
Wie insbesondere in 5 gezeigt ist, weist die Gleitringdichtungsanordnung 30 einen im Wesentlichen ringförmigen Dichtungsträger 32 (siehe 6) auf, welcher nicht drehbar auf der inneren, zylindrischen Umfangsfläche 10b des Achsschenkels 10a mittels geeigneten, an sich bekannten Einrichtungen angebracht ist.
Die Gleitringdichtungsanordnung 30 umfasst ferner ein Paar von axial beabstandeten, ringförmigen Dichtungselementen, die am Dichtungsträger 32 angebracht sind: ein erstes Dichtungselement 40 und ein zweites Dichtungselement 42. Das erste Dichtungselement 40 ist an einer ersten Befestigungsfläche 32a des Dichtungsträgers 32 angebracht und erstreckt sich im Wesentlichen radial nach innen hiervon, während das zweite Dichtungselement 42 an einer zweiten Befestigungsfläche 32b des Dichtungsträgers 32 angebracht ist und sich im Wesentlichen radial nach innen hiervon erstreckt. Die ersten und die zweiten Dichtungselemente 40 und 42 sind an den zugeordneten Befestigungsflächen 32a und 32b des Dichtungsträgers 32 mittels Presssitz oder auf eine andere, an sich bekannte Art und Weise angebracht.
Darüber hinaus sind die am weitesten innenliegenden Enden der ersten und zweiten Dichtungselemente 40 und 42 jeweils mit Dichtflächen 40' und 42' versehen. Die Dichtflächen 40' und 42' sind mit einem geeigneten, federbelasteten Kautschukdichtungsteil versehen, vorzugsweise aus Teflon oder einer anderen, verschleißfesten Oberfläche an der Dichtungsschnittstelle. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtungselement derart ausgelegt, dass es einem Druckwert von 8,5 bis 8,8 bar (etwa 125 bis 130 psi) Stand halten kann. Natür lich können sich die genauen Dichtungsverhältnisse entsprechend ändern, um die vorhandenen Dichtungsanforderungen zu erfüllen.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die Dichtfläche 40' des ersten Dichtungselements 40 in gleitendem (oder reibendem) Dichtungskontakt mit der äußeren Umfangsfläche 23 des Dichtlippenabschnitts 22 des Verbindungsringteils 16, während die Dichtfläche 42' des zweiten Dichtungselements 42 in gleitendem (oder reibendem) Dichtungskontakt mit der äußeren Umfangsfläche 14 des Flanschabschnitts 12a der Antriebswelle 12 ist. Wie in 1 dargestellt ist, bilden die ersten und die zweiten Dichtungselemente 40 und 42 eine im Wesentlichen ringförmige Rolldichtungskammer 44, welche von einem Raum gebildet wird, der von den ersten und den zweiten Dichtungselementen 40 und 42, dem Dichtungsträger 32, der Antriebswelle 12 und dem Verbindungsringteil 16 der Wellenanordnung 4 gebildet wird.
Ferner umfasst der ringförmige Dichtungsträger 32 der Gleitringdichtungsanordnung 30 eine Verbindungsöffnung 34, welche fluchtgerecht zu dem Einlassdurchgang 11 in dem Achsschenkel 10 angeordnet ist, so dass man eine kommunizierende Fluidverbindung zwischen dem Einlassdurchgang 11 und der Rolldichtungskammer 44 erhält. Ferner hat der Dichtungsträger 32 auch einen Ablaufdurchgang 36, welcher vorgesehen ist, um irgendwelche Kontaminierungen aus der Dichtungskammer 44 abzuleiten. Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Ende des Ablaufdurchgangs 36 zu der Dichtungskammer 44 offen, während das andere Ende der Außenumgebung der Dichtungskammer 44 offen ist und mittels eines abnehmbaren Verschlussteiles geschlossen ist, bei dem es sich um einen Gewindestopfen 38 oder dergleichen handeln kann.
Um eine kommunizierende Fluidverbindung zwischen der Rolldichtungskammer 44 und dem Luftreifen herzustellen, umfasst die Wellenanordnung 4 wenigstens einen durch dieselbe gehenden Auslassdurchgang. Bei der ersten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist eine Mehrzahl von Auslassdurchgängen, welche allgemein mit 24 bezeichnet sind, durch den Körper 17 des Verbindungsringteils 16 derart gebildet, dass ein innenliegendes, offenes Ende des Auslassdurchgangs 24 in kommunizierender Fluidverbindung mit der Dichtungskammer 44 ist, während ein äußeres, offenes Ende des Auslassdurchgangs 24 sich zu einer Druckluftkammer 50 öffnet. Vorzugsweise ist der Körper 17 des Verbindungsringteils 16 mit sechs Auslassdurchgängen 24 versehen, wie dies in 4 verdeutlicht ist.
Wenn sich daher die Räder drehen, erhält man einen kontinuierlichen Luftdurchgang durch die lenkbare, angetriebene Radachsenendanordnung. Wiederum bezugnehmend auf 1 kann die zentrale Reifenaufblasanlage mit dem Anschluss 11a über die Radendanordnung 1 eine kommunizierende Verbindung herstellen, um den Reifen aufzublasen oder abzulassen. Der Gesamtweg umfasst den Lufteinlassdurchgang 11 durch den Achsschenkel 10; die ringförmige Dichtkammer 44 geht an den ersten und den zweiten Dichtungselementen 40 und 42 vorbei, während die Dichtflächen mit den sich drehenden Komponenten 12 und 16 zum Verhindern eines Luftaustritts zusammenarbeiten, die Auslassdurchgänge 24, die durch das Verbindungsringteil 16 der Wellenanordnung 4 gehen, und die Druckluftkammer 50, welche in kommunizierender Fluidverbindung mit dem Innenraum des Luftreifens über die zentrale Öffnung 48 in der Nabenabdeckung 46 steht.
Nachstehend wird die Fahrzeugluftversorgung beschrieben. Die fahrzeugeigene Reifendruckaufblasanlage kann eine Steuerung aufweisen, die vorzugsweise in der Fahrzeugfahrerkabine liegt. Die Steuerung kann einen Hebel haben, der selektiv zwischen zwei oder mehr Positionen zum Wählen eines gewünschten Reifendrucks bewegbar ist. Insbesondere bei einem Schwerlastfahrzeug auf Überlandstrecken (d.h. auf üblichen Straßenverhältnissen) ist es erwünscht, dass die Antriebsreifen auf einem Druck von 5,1 bar (75 psi) aufgeblasen sind und bei Geländebedingungen ist es erwünscht, dass die Antriebsreifen auf einen Druck von etwa 2,72 bar (40 psi) aufgeblasen sind, und beim Fahren des Fahrzeugs unter Wüstenbedingungen ist es erwünscht, dass die Reifen auf einen Druck von etwa 0,54 – etwa 0,95 bar (8 bis 14 psi) – aufgeblasen sind. Na türlich können auch andere Drücke und/oder andere Einstellungen in der Steuereinrichtung gewählt werden, welche alle innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen. Die Steuerung kann auch ein stufenlos regelbares Steuerteil umfassen, wodurch die Bedienungsperson jeden beliebigen Druck innerhalb des vorgegebenen Druckbereichs einstellen kann. Die Steuereinrichtung ist mit einem Druckregler über eine Leitung angeschlossen, welcher hydraulisch und/oder elektrisch oder dergleichen betrieben werden kann. Der Druckregler ist mit einer Druckfluidquelle über eine Fluidverbindungsleitung und mit einem Auslass oder einem Ablass verbunden. Der Druckregler führt selektiv Druckfluid dem Einlassanschluss 11a zu, welcher in kommunizierender Verbindung mit der Reifenaufblasanlage nach 1 steht. Der Druckregler ermöglicht eine Versorgung mit unter Druck stehendem Fluid zu den Fluidleitungen oder ermöglicht eine Entlüftung der Fluidverbindungsleitungen nach Maßgabe der durch die Durchflusssteuerung vorgegebenen Einstellwerten. Auch kann eine Druckmesseinrichtung, vorzugsweise in der Fahrerkabine, vorgesehen sein, welche den Druckwert des Druckfluids in der Anlage anzeigt. Typischerweise ist das unter Druck stehende Fluid Druckluft, und die Quelle für unter Druck stehendes Fluid ist das fahrzeugeigene Luftversorgungssystem und/oder ein Druckluftsammler.
Zum Ausblasen des Reifens oder der Reifen wird ein Überdruck an die innenliegende Seite der stationären Komponente angelegt. Luft wird dann hierdurch zu der drehbaren Komponente über die Schnittstelle befördert, welche durch die zwei Hochdruckdichtungen erzeugt wird. Eine Leitung liefert dann die Luft zu den Reifen zum Aufblasen derselben. Zum Ablassen des Reifens oder der Reifen wird ein Unterdruck an die innenliegende Seite der stationären Komponente angelegt: Hierdurch wird der Luftdruck in dem Reifen oder den Reifen abgesenkt.
Die 7 und 8 der Zeichnung verdeutlichen eine zweite, bevorzugte Ausführungsform einer angetriebenen Radachsenendanordnung einer vorderen, angetriebenen/lenkbaren Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Er findung. Diese ist dort insgesamt mit 101 bezeichnet. Bauteile, welche unverändert beibehalten werden, oder welche dieselbe Funktion wie bei der bevorzugten Ausführungsform nach 1 bis 6 haben, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie dort versehen, ohne dass sie näher beschrieben werden zu brauchen, da Ähnlichkeiten zwischen den zugeordneten Teilen bei den beiden bevorzugten Ausführungsformen für den Leser erkenntlich sind. Die lenkbare Antriebsradwellenendanordnung nach 7 entspricht im Wesentlichen der Antriebsradwellenendanordnung nach 1, und nur die Wellenanordnungseinzelheiten, welche sich unterscheiden, werden nachstehend näher erläutert.
Wie in 8 dargestellt ist, umfasst die Wellenanordnung 104 ein Radnabenteil 105, welches direkt antriebsverbunden mit der Antriebswelle 12 ist. Das Radnabenteil 105 hat eine zentrale Bohrung 106, welche einen im Wesentlichen zylindrischen Teilabschnitt 108 hat. Ein Rad mit einem Luftreifen (nicht gezeigt) ist an einem Flansch 105' des Radnabenteils 105 angebracht.
Keilteile des Keilabschnitts 108 des Radnabenteils 105 sind derart beschaffen und ausgelegt, dass sie mit Keilteilen des Keilendes 12b der Antriebswelle 12 zusammenarbeiten, um eine nicht drehbare Verbindung zwischen denselben herzustellen. Es ist noch zu erwähnen, dass es für den Fachmann offensichtlich ist, dass auch andere, geeignete Einrichtungen über eine nicht drehbare Verbindung von der Antriebswelle 12 mit dem Radnabenteil 105 in Betracht kommen, welche im Schutzumfang der Erfindung liegen.
Wie in 8 gezeigt ist, umfasst das Radnabenteil 105 ferner einen im Wesentlichen ringförmigen Dichtlippenabschnitt 122, welcher axial verläuft und integral mit diesem ausgebildet ist. Vorzugsweise sind das Nabenteil 105 und der ringförmige Dichtlippenabschnitt 122 einteilig als einzige Komponente ausgelegt, wie dies in 8 gezeigt ist.
Wie in 7 gezeigt ist, ist die Dichtfläche 40' des ersten Dichtungselements 40 der Gleitringdichtungsanordnung 40 im gleitenden (oder reibenden) Dicht kontakt angeordnet mit einer äußeren Umfangsfläche 123 des Dichtlippenabschnitts 122 des Radnabenteils 105.
Um eine kommunizierende Fluidverbindung zwischen der Rolldichtungskammer 44 und dem Luftreifen herzustellen, umfasst die Wellenanordnung 104 bei der zweiten, bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wenigstens einen Auslassdurchgang 124, welcher durch das Radnabenteil 105 geht, so dass ein innenliegendes, offenes Ende des Auslassdurchganges 124 in kommunizierender Fluidverbindung mit der Dichtungskammer 44 ist, während sich ein außenliegendes, offenes Ende des Auslassdurchgangs 124 zu der Druckluftkammer 50 öffnet. Vorzugsweise ist das Radnabenteil 105 mit sechs Auslassdurchgängen 124 versehen.
Somit erhält man einen durchgehenden Luftdurchgang durch die lenkbare, angetriebene Achswellenendanordnung. Wiederum bezugnehmend auf 7 kann die zentrale Reifenaufblasanlage in kommunizierender Verbindung mit dem Anschluss 11a über die Radendanordnung 101 stehen, um ein Aufblasen oder Ablassen des Reifens zu ermöglichen. Der Gesamtverbindungsweg umfasst den Lufteinlassdurchgang 11, geht durch den Achsschenkel 10, durch die ringförmige Dichtkammer 44, die Auslassdurchgänge 124 durch das Radnabenteil 105 der Wellenanordnung 104 und zu der Druckluftkammer 50, welche in kommunizierender Fluidverbindung mit dem Innenraum des Luftreifens über die zentrale Öffnung 48 in der Radnabenabdeckung 46 ist.
Die angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung für eine angetriebne/lenkbare Achse eines Kraftfahrzeugs ist daher derart beschaffen und ausgelegt, dass man die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung erreicht.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorangehenden, beschriebenen Einzelheiten der bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims

Angetriebene, lenkbare Radachsenendanordnung (1) eines Fahrzeugs, welche eine Reifenaufblasanlage umfasst, welche Druckluft einem Luftreifen direkt über die Radendanordnung (1) zuführt , wobei die Radendanordnung (1) folgendes aufweist: einen Achsschenkel (10), welcher einen Einlassdurchgang (11) hat, welcher direkt von diesem gebildet wird, wobei der Einlassdurchgang (11) mit einer Quelle für Druckluft verbunden ist; eine Wellenanordnung (4), welche an dem Achsschenkel (10) drehbar gelagert ist und wenigstens einen Auslassdurchgang (24) hat, welcher von dieser gebildet wird, wobei der Auslassdurchgang (24) in kommunizierender Fluidverbindung mit einem Luftreifen an einem außenliegende Ende ist; eine Antriebswelle (12), welche in dem Achsschenkel (10) drehbar gelagert ist und in Antriebsverbindung mit der Wellenanordnung (4) ist; eine Gleitringdichtungsanordnung (30), welche ein erstes Dichtungselement (40) umfasst, welches zwischen dem Achsschenkel (10) und der Wellenanordnung (4) angeordnet ist, und ein zweites Dichtungselement (42) umfasst, welches zwischen dem Achsschenkel (10) und der Antriebswelle (12) angeordnet ist, wobei die ersten und die zweiten Dichtungselemente (40 und 42) voneinander axial derart beabstandet sind, dass sie dazwischen eine Rolldichtkammer (44) bilden, wobei sowohl der Einlassdurchgang (11) als auch der Auslassdurchgang (24) mit der Rolldichtkammer (44) in kommunizierender Fluid verbindung sind, um eine kommunizierende Fluidverbindung zwischen der Druckluftquelle und dem Luftreifen herzustellen.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitringdichtungsanordnung (30) ferner einen Dichtungsträger (32) umfasst, welcher nicht drehbar an dem Achsschenkel (10) angebracht ist und zur Abstützung der ersten und der zweiten Dichtungselemente (40 und 42) in axial beabstandeter Anordnung dient.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (32) eine Verbindungsöffnung (34) umfasst, welche fluchtgerecht zu einem Einlassdurchgang (11) in dem Achsschenkel (10) ausgerichtet ist, um eine kommunizierende Fluidverbindung zwischen dem Einlassdurchgang (11) und der Rolldichtkammer (44) herzustellen.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (32) den Ablassdurchgang (36) umfasst, welcher vorgesehen ist, um Kontaminierungen aus der Dichtkammer (44) abzuleiten, wobei ein Ende des Ablaufdurchgangs (36) der Dichtungskammer (44) offen ist und das andere Ende sich zu einem Bereich außerhalb der Dichtungskammer (44) öffnet und mittels eines abnehmbaren Verschlussteils (38) verschließbar ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das abnehmbare Verschlussteil (38) ein Gewindestopfen (38) ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement (40) in Gleitdichtkontakt mit der Wellenanordnung (4) und das zweite Dichtungselement (42) in Gleitdichtkontakt mit der Antriebswelle (12) ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenanordnung (4) ein Radnabenteil (5) und ein Verbindungsringteil (16) umfasst, welche zum Antriebsverbinden von Radnabenteil (5) und Antriebswelle (12) bestimmt sind.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Auslassdurchgang (24) durch das Verbindungsringteil (16) gebildet ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement in Gleitkontakt mit dem Verbindungsringteil (16) der Wellenanordnung (4) ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenanordnung (104) ein Radnabenteil (105) umfasst, welches mit der Antriebswelle (12) antriebsverbunden ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (101) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassdurchgang (24) durch das Radnabenteil (105) gebildet wird.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (101) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement in Gleitkontakt mit dem Radnabenteil (105) der Wellenanordnung und das zweite Dichtungselement in Gleitkontakt mit der Antriebswelle (12) ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (12) einen im Wesentlichen zylindrischen Flanschabschnitt (12a) und ein Keilende (12b) umfasst, welches nicht drehbar mit der Wellenanordnung (4) verbunden ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtungselement (42) nicht drehbar mit dem Achsschenkel (10) verbunden ist und in Gleitdichtkontakt mit dem zylindrischen Flanschabschnitt (12a) der Antriebswelle (12) ist.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (1 ), welche eine Reifenaufblasanlage umfasst, die Druckluft direkt über die Radendanordnung (1) einem Luftreifen bereitstellt, wobei die Radendanordnung (1) folgendes aufweist: einen Achsschenkel (10), welcher einen Einlassdurchgang (11) hat, der direkt durch denselben gebildet wird, wobei der Einlassdurchgang (11) mit einer Druckluftquelle verbunden ist; eine Wellenanordnung (4), welche drehbar an dem Achsschenkel (10) angeordnet ist und ein Radnabenteil (5) und ein Verbindungsringteil 16) umfasst, welches nicht drehbar mit dem Radnabenteil verbunden ist, wobei das Verbindungsringteil (16) eine Mehrzahl von Auslassdurchgängen (24) hat, die durch dasselbe gebildet werden, und wobei die Auslassdurchgänge (24) in kommunizierender Fluidverbindung mit einem Luftreifen an einem außenliegende Ende sind; eine Antriebswelle (12), welche drehbar mit dem Achsschenkel (10) angeordnet und mit der Wellenanordnung (4) antriebsverbunden ist, wobei die Antriebswelle (12) einen im Wesentlichen zylindrischen Flanschabschnitt (12a) und ein Keilende (12b) umfasst, welches nicht drehbar mit dem Verbindungsringteil (16) der Wellenanordnung (4) verbunden ist; eine Gleitringdichtanordnung (30), welche einen Dichtungsträger (32) umfasst, welcher nicht drehbar an dem Achsschenkel (10) angebracht ist, sowie ein erstes Dichtelement (40) und ein zweites Dichtelement (42) umfasst, welche beide von dem Dichtungsträger (32) axial beabstandet verlaufen, um eine Rolldichtkammer (44) dazwischen zu bilden; das erste Dichtungselement (40) in Gleitdichtkontakt mit dem Verbindungsringteil (16) der Wellenanordnung (4) und das zweite Dichtungselement (42) in Gleitdichtkontakt mit dem zylindrischen Flanschabschnitt (12a) der Antriebswelle (12) ist; der Dichtungsträger (32) eine Verbindungsöffnung (34) umfasst, die zu dem Einlassdurchgang (11) in dem Achsschenkel (10) ausgerichtet ist, um eine kommunizierende Fluidverbindung zwischen dem Einlassdurchgang (11) und der Rolldichtkammer (44) herzustellen, und einen Ablaufdurchgang (36) umfasst, um irgendwelche Kontaminierungen aus der Dichtkammer (44) abzuleiten, wobei ein Ende des Auslassdurchgangs (36) zu der Dichtkammer (44) offen ist und das andere Ende zu einem Bereich außerhalb der Dichtkammer (44) offen ist und mittels eines abnehmbaren, mit Gewinde versehenen Stopfens (38) verschließbar ist, und die Auslassdurchgänge (24) in kommunizierender Fluidverbindung mit der Rolldichtkammer (44) sind, um einen Fluidverbindungsweg zwischen der Druckluftquelle und dem Luftreifen herzustellen.
Angetriebene, lenkbare Radwellenendanordnung (101), welche eine Reifenaufblasanlage umfasst, die Druckluft zu einem Luftreifen direkt über die Radendanordnung (101) zuführt, wobei die Radendanordnung (101) folgendes aufweist: einen Achsschenkel (10), welcher einen Einlassdurchgang (11) hat, welcher direkt durch denselben gebildet wird, wobei der Einlassdurchgang (11) mit einer Druckluftquelle verbunden ist; ein Radnabenteil (105), welches mit dem Achsschenkel (10) drehbar gelagert ist, wobei das Radnabenteil (105) eine Mehrzahl von Auslassdurchgängen (124) hat, welche durch dasselbe gebildet werden, wobei die Auslassdurchgänge (24) in kommunizierender Fluidverbindung mit einem Luftreifen an einem äußeren Ende hiervon sind; eine Antriebswelle (12), welche drehbar in dem Achsschenkel (10) gelagert und mit dem Radnabenteil (105) antriebsverbunden ist, wobei die Antriebswelle (12) einen im Wesentlichen zylindrischen Flanschabschnitt (12a) und ein Keilende (12b) umfasst, welches nicht drehbar mit dem Radnabenteil (105) verbunden ist; eine Gleitringdichtungsanordnung (30), welche einen Dichtungsträger (32) umfasst, welcher nicht drehbar an dem Achsschenkel (10) angebracht ist, sowie ein erstes Dichtungselement (40) und ein zweites Dichtungselement (42) umfasst, welche beide von dem Dichtungsträger (32) axial beabstandet weg verlaufen, um dazwischen eine Rolldichtkammer (44) zu bilden; das erste Dichtungselement (40) in Gleitdichtkontakt mit dem Radnabenteil (105) und das zweite Dichtungselement (42) in Gleitdichtkontakt mit dem zylindrischen Flanschabschnitt (12a) der Antriebswelle (12) ist; der Dichtungsträger (32) eine Verbindungsöffnung (34) umfasst, die zu dem Einlassdurchgang (11) in dem Achsschenkel (10) ausgerichtet ist, um eine kommunizierende Fluidverbindung zwischen dem Einlassdurchgang (11) und der Rolldichtkammer (44) herzustellen, und einen Ablaufdurchgang (36) umfasst, welcher vorgesehen ist, um irgendwelche Kontaminierungen aus der Dichtkammer (44) abzuleiten, wobei ein Ende des Auslassdurchgangs (36) zu der Dichtkammer (44) offen ist und das andere Ende sich zu einem Bereich außerhalb der Dichtkammer (44) öffnet und mittels eines Gewindestopfens (38) verschließbar ist, und die Auslassdurchgänge (124) mit der Rolldichtkammer (44) in kommunizierender Fluidverbindung sind, um einen kommunizierenden Fluidverbindungsweg zwischen der Druckluftquelle und dem Luftreifen herzustellen.