DE1430534B1 - Bremsanordnung fuer Trieb- und Lenktriebachsen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsanordnung für Trieb- und Lenktriebachsen von Kraftfahrzeugen, wobei das Achsgetriebe einen Kegelradtrieb, ein Differentialgetriebe und Bremsen aufweist, wobei der Kegelradtrieb im Verlauf der Antriebskraft dem Differentialgetriebe nachgeschaltet ist.

Es sind bereits Getriebe bekannt, bei denen das Differentialgetriebe im Verlauf der Antriebskraft dem Kegelradtrieb vorgeschaltet ist. Bei einer besonders günstigen Ausführungsform eines derartigen Getriebes ist für jede Hälfte der Triebachse ein gesonderter Kegelradtrieb vorgesehen.

Es ist bisher üblich, bei Trieb- und Lenktriebachsen die Fahrzeugbremsen in den Radnaben anzuordnen. Diese Bremsanordnung hat aber verschiedene Nachteile.

Einmal ergeben sich unabhängig von der Ausgestaltung der Triebachsen und der Naben grundsätzlich räumliche Schwierigkeiten bei der Unterbringung der Bremselemente in der Radnabe. Zum anderen bedingt diese bekannte Bremsanordnung ein verhältnismäßig hohes Bremsmoment, was darauf zurückzuführen ist, daß die Umdrehungszahl im Bereich der Radnaben untersetzt und das wirksame Drehmoment dementsprechend vergrößert ist. Die Drehzahlminderung ergibt sich einmal durch das notwendigerweise bei Triebachsen vorhandene Untersetzungsgetriebe.

Zusätzlich wird aber bewußt bei verschiedenen Typen derartiger Achsen eine Untersetzung durch ein im Bereich der Nabe angeordnetes Planetengetriebe verursacht. Durch dieses zusätzliche Untersetzungsgetriebe im Bereich der Radnabe wird der ohnehin verhältnismäßig knappe Konstraktionsraum weiter eingeschränkt, so daß sich tatsächlich erhebliche Schwierigkeiten bei der Unterbringung der Bremse ergeben.

Es ist auch bekannt, die Bremse auf der Differentialwelle der Hinterachsbrücke, die zur Ermöglichung des Radsturzes mit Kegelradantrieb versehen ist, anzuordnen. Die Bremse wirkt also auf das Differentialgetriebe.

Eine derartige Bremse ist aber unbrauchbar, weil die Wirkung des Differentialgetriebes während des Bremsvorganges nicht überbrückt wird, d. h. ein sicheres Abbremsen des Fahrzeuges ist nicht möglich. Die Bremse kann nur als Feststellbremse verwandt werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Bremsanordnung, die die obigen Nachteile nicht besitzt, d. h. an einer Stelle des Fahrzeuges angeordnet ist, wo ausreichend Bauraum zur Verfügung steht und das aufzuwendende Bremsmoment möglichst klein ist.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß auf dem vom Differentialgetriebe zum Kegelradtrieb führenden Getriebeteil eine Bremse angeordnet ist.

In Verfolg des Erfindungsgedankens ist auf jeder Triebachsenhälfte in an sich bekannter Weise ein gesonderter Kegelradtrieb angeordnet, der mit je einer gesonderten Bremse ausgerüstet ist.

Dadurch werden einmal die räumlichen Schwierigkeiten bei der Bremsunterbringung in der Radnabe beseitigt. Weiterhin kann die Bremse im Bereich des Achsengetriebes räumlich so angeordnet sein, daß die durch das Getriebe verursachte Drehzahluntersetzung für die Bremse nicht wirksam wird. Die Konstruktionsteile der Bremse können also entsprechend kleiner dimensioniert sein.

Bei dem vorstehend definierten prinzipiellen Lösungsvorschlag tritt jedoch eine Schwierigkeit auf, die durch die Erfindung ebenfalls beseitigt wird, nämlich der Einfluß des Ausgleichsgetriebes. Um eine absolut sichere Bremsanordnung zu erzielen, muß nämlich auch die Wirkung des Differentialgetriebes während des Bremsvorganges ausgeschaltet

ίο werden. Die erfindungsgemäße Anordnung der Bremsen bewirkt, daß ein unmittelbar mit den Triebachsen in Verbindung stehendes, dem Differentialgetriebe nachgeschaltetes Antriebselement, nämlich das Kegelradgetriebe, abgebremst wird.

Zweckmäßigerweise werden bei den erfindungsgemäßen Triebachsen Scheibenbremsen verwendet, deren rotierende Scheiben mit aus dem Getriebegehäuse herausgeführten rotierenden Getriebeelementen und deren Bremszylindern starr mit dem Getriebegehäuse verbunden sind.

An Stelle derartiger Scheibenbremsen sind absr auch andere Bremsentypen, z. B. Trommelbremsen, verwendbar.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Triebachse im Schnitt mit an gegenüberliegenden Seiten des Getriebegehäuses liegenden Bremsen und

F i g. 2 einen Schnitt eines ähnlichen Ausführungsbeispiels der Erfindung mit zwei an einer Seite des Getriebegehäuses angeordneten Bremsen.

Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele behändem Triebachsen, die in der heute üblichen Weise an den Radnaben mit einem Planetengetriebe 1 ausgerüstet sind. Die Triebwelle 2 der Achse ist als Steckwelle ausgeführt, an deren äußerem Ende ein Sonnenrad 3 angebracht ist. Das Sonnenrad steht mit drei an seinem Umfang verteilten Planetenrädern 4 im Eingriff, die wiederum mit dem Innenzahnkranz eines zur Nabe 5 gehörenden Flansches kämmen. Der Achsschenkel 7 ist in üblicher Weise in der Nabe 5 gelagert. Die Triebwellen 2 verlaufen innerhalb der zwischen dem Flansch 6 und einem Getriebegehäuse 8 geführten Achsbrücke 9.

In Abweichung von dem an sich üblichen Aufbau der Triebachsen sind jedoch im Bereich der Radnaben keine Bremsen vorgesehen. Diese Bremsen sind in den Bereich des Achsgetriebes verlegt, und zwar derart, daß beim Bremsvorgang die Wirkung des Differentialgetriebes 10 ausgeschaltet wird.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung des Achsgetriebes. Im Prinzip sind nach der Bedeutung und Wirkung bei einem derartigen Achsgetriebe zwei Getriebebereiche voneinander zu unterscheiden, nämlich das Differentialgetriebe 10, das einem Bewegungsausgleich zwischen den beiden Rädern, beispielsweise bei Kurvenfahrt, dient und ein Kegelradtrieb, der zur Übertragung der Antriebskraft von der Getriebeantriebswelle 14 auf die Achse bestimmt ist.

Für das Ziel der Erfindung, nämlich einer Bremsung unabhängig von der Wirkung des Differentialgetriebes, ist dem prinzipiellen Aufbau nach ein Getriebe erforderlich, bei dem das Differentialgetriebe im Verlauf der Antriebskraft dem Kegelradtrieb vorgeschaltet ist. Die Bremsen werden dabei

gemäß der Erfindung an dem Kegelradtrieb wirksam und somit unmittelbar und unter Ausschaltung des Differentialgetriebes an den Triebwellen 2 der Achse.

Das in den Zeichnungen dargestellte Beispiel eines Achsgetriebes zeigt einen Aufbau, der im Zusammenhang mit der Erfindung besonders vorteilhaft ist: Jeder Triebwelle 2 ist ein gesonderter Kegelradtrieb zugeordnet, bestehend aus den Tellerrädern 11 bzw. 11' und den damit im Eingriff stehenden Übertragungskegelrädern 12 bzw. 12'. Der Vorteil dieser im Prinzip bereits bekannten Maßnahme liegt darin, daß jeweils nur die Hälfte der Antriebskraft übertragen werden muß und dadurch die zusammenwirkenden Konstruktionselemente entsprechend kleiner dimensioniert sein können. Dieser Ausgestaltung entsprechend ist gemäß der Erfindung jedem Kegelradtrieb, d. h. jeder Achshälfte, eine gesonderte Bremse zugeordnet.

Bevor nun im einzelnen die für die Bremsanordnung möglichen Maßnahmen an Hand der Ausführungsbeispiele erläutert werden, sei kurz Aufbau und

• Wirkungsweise des Achsgetriebes erläutert. An dem im Innern des Getriebegehäuses 8 liegenden Kopf Iß der Getriebeantriebswelle 14 sind mehrere Ausgleichsräder 15 des Differentialgetriebes 10 drehbar in einem käfigartigen Ring 31 gelagert. Die Ausgleichsräder 15 stehen mit weiteren Kegelrädern

16 und 16' in kraftschlüssiger Verbindung. Diese Kegelräder sind jeweils mit hülsenartigen Fortsätzen

17 und 17' ausgerüstet, von denen im Beispiel der Fig. 1 der Fortsatz 17' frei drehbar auf der Getriebeantriebswelle 14 gelagert ist. Beide Fortsätze 17 und 17' sind mit Lagern 18 und 18' in der Wandung des Gehäuses 8 und durch Lager 19 und 19' geführt.

Auf den hülsenförmigen Fortsätzen 17 und 17' sind innerhalb des Gehäuses 8 unverdrehbar Übertragungskegelräder 12 und 12' gelagert, die mit den an den Enden der Triebwellen 2 befestigten Tellerrädern 11 und 11' im Eingriff stehen. Die Getriebeantriebswelle 14 verläuft, wie aus der Zeichnung ersichtlich, unter einem spitzen Winkel zur Fahrzeuglängsachse, so daß die rechtwinklig zur Getriebe- ^ antriebswelle gerichteten Übertragungskegelräder 12 ■ und 12' jeweils nur mit einem der Tellerräder 11 und 11' kämmen. Dadurch wird ein gesonderter Antrieb der beiden Räder erzielt. Die Wirkungsweise des Differentialgetriebes 10 entspricht der bei einem üblichen Ausgleichsgetriebe.

Im Rahmen dieser für die Erfindung besonders zweckmäßigen Ausgestaltung eines Achsgetriebes sind verschiedene Möglichkeiten für die Anordnung der Bremsen gegeben. Zwei dieser Möglichkeiten sind in den Zeichnungen dargestellt. Bei dem Beispiel der F i g. 1 sind die hülsenförmigen Fortsätze 17 und 17' aus dem Gehäuse 8 herausgeführt und an den außenliegenden Enden jeweils mit einer Bremseinrichtung ausgerüstet. Die verwendeten Bremsen können praktisch jede beliebige Ausgestaltung aufweisen, zweckmäßig ist jedoch die in den Zeichnungen dargestellte Form einer Scheibenbremse. Die rotierende Scheibe 20 bzw. 20' ist jeweils unverdrehbar auf dem herausragenden Ende des hülsenförmigen Fortsatzes gelagert (Axialverschiebungen sind, falls erforderlich, natürlich zulässig). Der oder die hydraulischen oder pneumatischen Bremszylinder 21 und 21', 22 und 22' sind über einen im vorliegenden Fall hakenförmigen Träger 23, 23' starr mit dem Gehäuse 8 verbunden. Im Bereich der Wellen- bzw. Fortsatzdurchführung durch die Gehäusewandung kann der Träger 23 als Abschluß dienen. Die beiden Zylinder sind durch eine Druckmittelleitung 24 bzw. 24' miteinander verbunden.

Bei dieser Ausgestaltung gemäß F i g. 1 ergibt sich beim Bremsvorgang ein Bremskraftverlauf über die hülsenförmigen Fortsätze 17,17', die Übertragungskegelräder 12,12' auf die Tellerräder 11,11'. Die Einleitung der Bremskraft ist also vom Differentialgetriebe unabhängig.

Die gleiche Wirkung kann dabei natürlich auch dadurch erzielt werden, daß die Übertragungskegelräder 12 bzw. 12' jeweüs mit einem hülsenförmigen Fortsatz versehen sind, der aus dem Gehäuse herausgeführt und in der beschriebenen Weise mit den Bremsscheiben versehen ist.

Das Getriebe gemäß Fig. 2 ist im Prinzip dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ähnlich. Gleiche bzw. gleichwertige Konstruktionsteile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Abweichung von dem vorhergehenden Beispiel sind jedoch hier die beiden Bremsen für die unabhängige Bremsung der beiden Räder an einer Seite des Getriebegehäuses 8 angeordnet. Aus diesem grundsätzlichen Vorschlag ergeben sich gewisse konstruktive Änderungen im Aufbau des Getriebes.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Getriebeantriebswelle 14 mit einer Verlängerung 25 über den Kopf 13 hinaus geführt. Diese Verlängerung 25 ist auf der gegenüberliegenden Seite aus dem Gehäuse herausgeführt, derart, daß das freie Ende noch über den ebenfalls aus dem Gehäuse herausgeführten hülsenförmigen Fortsatz 17 ragt. Die eine Bremsscheibe 26 ist ähnlich dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wiederum auf dem hülsenförmigen Fortsatz 17 unverdrehbar gelagert. Die zweite Bremsscheibe 27 sitzt starr auf dem freien Ende der Getriebeantriebswellenverlängerung 25 und ist gegen Axialverschiebung durch eine Schraube 28 gesichert. Im übrigen sind die Bremsen wie im vorhergehenden Beispiel ausgebildet, wobei der am Gehäuse angeordnete Träger 23 die Bremszylinder 29 und 30 für beide Bremsscheiben trägt.

Bei Einleitung eines Bremsprozesses wird die Bremskraft für die eine Achsseite von der Bremsscheibe 27 über die Verlängerung 25, über das Differentialgetriebe (Ring 31, Ausgleichsräder 15) auf das Kegelrad 16' und damit über den Fortsatz 17' auf das Übertragungskegelrad 12' und schließlich auf das Tellerrad 11 übertragen. Der Kraftverlauf für die andere Achsseite führt von der Bremsscheibe 26 über den Fortsatz 17 zum Übertragungskegelrad 12 und damit auf das Tellerrad 11'.

Wiederum sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel beide Achsseiten, d. h. beide Fahrzeugräder, gesondert und unabhängig vom Ausgleichsgetriebe gebremst. Die gleiche Wirkung kann auch bei einem Ausführungsbeispiel erzielt werden, bei dem die eine Bremsscheibe 27 auf der zur Darstellung der F i g. 2 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses auf der Getriebeantriebswelle gelagert ist.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Bremsanordnung für Trieb- und Lenktriebachsen von Kraftfahrzeugen, wobei das Achsgetriebe einen Kegelradtrieb, ein Differentialgetriebe sowie Bremsen aufweist, wobei der Kegelradtrieb im Verlauf der Antriebskraft dem

Differentialgetriebe nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem vom Differentialgetriebe zum Kegelradtrieb führenden Getriebeteil eine Bremse (20) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Triebachsenhälfte (2) in an sich bekannter Weise ein gesonderter Kegelradtrieb (11, 12; 11', 12') zugeordnet ist, der je mit einer gesonderten Bremse ausgerüstet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb in an sich bekannter Weise jeweils durch gesonderte Übertragungskegelräder (12, 12') vom Differentialgetriebe auf die Triebachstellerräder (11,11') übergeleitet wird, daß die Übertragungskegelräder relativ zur Getriebeantriebswelle (14) frei drehbar und je mit einem hülsenförmigen Fortsatz (17) versehen sind, der aus dem Getriebegehäuse herausgeführt ist und an den Enden jeweils den rotierenden Teil (20, 20') der Bremse trägt.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskegelräder (12, 12') in an sich bekannter Weise unverdrehbar mit den Kegelrädern (16, 16') verbunden sind, die mit den Ausgleichsrädern des Differentialgetriebes im Eingriff stehen und mit hülsenförmigen Fortsätzen (17) frei drehbar auf der Getriebeantriebswelle (14) gelagert sind, wobei die hülsenförmigen Fortsätze aus dem Gehäuse herausgeführt sind und den rotierenden Teil (20, 20') der Bremsen tragen.

5. Bremsanordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremse (26) an einem hülsenförmigen Fortsatz (17) eines Übertialgetriebe im Eingriff stehenden Kegelrades und tialgetriebe in Eingriff stehenden Kegelrades und die zweite Bremse (27) an der Getriebeantriebswelle (25) angeordnet ist (F i g. 2).

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsen als Scheibenbremsen ausgebildet sind, deren rotierende Scheiben jeweils an den hülsenförmigen Fortsätzen bzw. an der Getriebeantriebswelle und deren Bremszylinder (21, 22, 29, 30) an einem mit dem Gehäuse starr verbundenen Träger (23) angebracht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen