DE2263074A1

DE2263074A1 - DRIVE FOR WHEEL AND TRACKED VEHICLES

Info

Publication number: DE2263074A1
Application number: DE19722263074
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-22
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1974-07-11
Also published as: JPS5642487B2; JPS49100724A

Description

Antrieb für Rad- und Kettenfahrzeuge Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Rad- und Kettenfahrzeuge mit Stirnrad- und/oder Planetenradstufengetriebe hoher Dauerleistung. Drive for wheeled and tracked vehicles The present invention relates on a drive for wheeled and tracked vehicles with spur gear and / or planetary gear high continuous output.

Die Motorleistungen von schweren Rad- und Kettenfahrzeugen sind in den letzten Jahren wesentlich erhöht worden. Von Firmen des Lastkraftwagenbaues wird ausserdem eine neue Generation von Fahrzeugen vorbereitet, bei denen statt der bisher verwendeten Dieselkolbenmotoren auch Turbinen Anwendung finden.The engine performance of heavy wheeled and tracked vehicles is in has increased significantly in recent years. From truck construction companies a new generation of vehicles is also being prepared for which of the diesel piston engines used so far, turbines are also used.

Hierbei wird mit Motorleistungen von 500 bis 600 PS für 50 t Lastzüge gerechnet. Auch bei Kettenfahrzeugen, die in der Bauindustrie eingesetzt werden und bei geländegängigen Kettenfahrzeugen werden die Motorleistungen wesentlich erhöht.This is done with engine outputs from 500 to 600 HP for 50 t trucks expected. Even with tracked vehicles that are used in the construction industry and with all-terrain tracked vehicles, the engine performance is increased significantly.

Bei schnellen Lastkraftwagen und Omnibussen werden bisher vorwiegend mechanische Antriebe verwendet, also trockenlaufende Scheibenkupplungen zum Anfahren und Schaltgetriebe, welche von Hand, bei schweren Einheiten servohydraulisch bzw.With fast trucks and buses are so far predominantly mechanical drives are used, i.e. dry-running disc clutches for starting and manual gearboxes, which are operated by hand, servo-hydraulic or servo-hydraulic for heavy units.

-pneumatisch, durch Schiebeklauen oder ähnliche Mittel geschaltet werden. Man ist bestrebt, derartige Antriebe in den nächsten Jahren weitgehend auszuscheiden, um die Fahrer wegen der erhöhte Fahrzeuggeschwindigkeit zu entlasten.-pneumatic, switched by sliding claws or similar means will. The aim is to largely eliminate such drives in the next few years, to relieve the driver because of the increased vehicle speed.

Um diese Forderung nach Bedienungserleichterung zu erfüllen, sind Antriebe entwickelt worden, bei denen wie bei Personenkraftwagen Föttinger-Hydrodynamikwandler kombiniert mit durch Scheibenkupplungen und -bremsen betätigten Planetengetrieben Anwendung finden. Für schwere Gleiskettenfahrzeuge werden auch Bremsen verwendet, die im Getriebe untergebracht, in Lamellenbauweise ausgeführt sind und ihre Bremswärme durch das Getriebeöl abführen.To meet this requirement for ease of use, are Drives have been developed in which, as in passenger cars, Föttinger hydrodynamic converters combined with planetary gears operated by disc clutches and brakes Find application. Brakes are also used for heavy caterpillars, which are housed in the gearbox, made of lamellar design and their braking heat drain through the gear oil.

Durch diese Massnahmen kann die erforderliche Bedienungserleichterung für den Fahrer erzielt werden. Jedoch haben derartige Antriebe grundlegende Nachteile. Bei Anwendung eines Hydrodynamikwandlers muss bei einem Fahrzeug, auch wenn es überwiegend für Autobahnbetrieb eingesetzt ist, mit 8 bis 10% Leistungsverlust, der sich in Wärme umsetzt, gerechnet werden.These measures can make the operation easier can be achieved for the driver. However, such drives have fundamental disadvantages. When using a hydrodynamic converter, a vehicle must, even if it is predominantly is used for motorway operation, with 8 to 10% loss of power, which is reflected in Converts heat, can be expected.

Diese durch den Wandler hervorgerufene Verlustleistung vermindert die Transportleistung des Fahrzeugs und erhöht den Brennstoffverbrauch gegenüber einem Antrieb ohne Wandler.This power loss caused by the converter is reduced the transport performance of the vehicle and increases the Fuel consumption compared to a drive without a converter.

Wenn zusätzliche, weitere Energieverluste bedingende Lüfter für die Kühlung des Wandlers vermieden werden sollen, was bei grossen Antriebseinheiten häufig der Fall ist, dann wandert die gesamte Verlustwärme in das Getriebeöl. Es müssen Wärmeaustauscher Anwendung finden, durch die die'Wärme an die Luft abgeführt wird; um die Schmierfähigkeit des Oels zu erhalten.If additional fans for the Cooling of the converter should be avoided, which is the case with large drive units is often the case, then all of the heat loss migrates into the gear oil. It Heat exchangers must be used through which the heat is dissipated into the air will; to maintain the lubricity of the oil.

Die Unterbringung der Bremsen im Getriebeölraum erhöht den Wärmeanfall'zusätzlich und macht ausserdem noch die Anordnung grossvolumiger Filter erforderlich, um den beim Bremsen auftretenden Abrieb aus dem Oel herauszufiltern.The placement of the brakes in the transmission oil chamber also increases the heat build-up and also makes the arrangement of large-volume filters necessary to the to filter out any abrasion from the oil when braking.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu befestigen und einen Antrieb für schwere Rad- und Kettenfahrzeuge zu schaffen, der einfacher herzustellen und den Wirkungsgrad sowie die Betriebssicherheit verbessern soll. Der erfindungsgemässe Antrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den oelbetätigten Kupplungen und Bremsen des Getriebes mindestens eine, mit wassergekühlten Anlaufflächen versehene und mit trockenem Reibschluss arbeitende Scheibenkupplung oder -bremse vorhanden ist.The invention has set itself the task of addressing these disadvantages and to create a drive for heavy wheeled and tracked vehicles that is easier to produce and improve the efficiency and operational safety. The drive according to the invention is characterized in that in addition to the Oil-actuated clutches and brakes of the transmission at least one, with water-cooled Disc clutch with contact surfaces and working with dry frictional engagement or brake is available.

Die Erfindung ist nachstehend in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen Fig.l bis 5 näher erläutert. Diese zeigen Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht bzw. Grundriss eines Ausführungsbeispiels der aus Antriebseinheit und Antriebsrädern bestehenden Baugruppe eines schweren Lastkraftwagens, die in dessen Rahmen eingebaut ist, wobei in Fig.l der in Fig.2 durch die Linie A-B gekennzeichnete Schnitt durch die Radantriebe der linken Fahrzeugseite wiedergegeben ist; Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Mitte der Antriebseinheit gemäss Fig.l; Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie C-D in Fig.3; Fig. 5 einen Teilschnitt durch den Achsantrieb mit der Radaufhängung und dem Radantrieb entlang der Linie E-F in Fig.3.The invention is illustrated below in exemplary embodiments on the basis of Drawings Fig.l to 5 explained in more detail. 1 and 2 show a side view or floor plan of an embodiment the one from the drive unit and drive wheels existing assembly of a heavy truck that is in whose frame is installed, in Fig.l the one marked in Fig.2 by the line A-B Section through the wheel drives on the left side of the vehicle is shown; Fig. 3 a longitudinal section through the center of the drive unit according to Fig.l; Fig. 4 a Cross section along the line C-D in Figure 3; 5 shows a partial section through the axle drive with the wheel suspension and the wheel drive along the line E-F in Fig. 3.

Das Ausführungsbeispiel des Antriebs hoher Dauerleistung für Rad- und Kettenfahrzeuge sieht ein Stirnrad- oder Planetenstufengetriebe vor, dessen Kupplungen und Bremsen wie bisher durch das Getriebeöl betätigt werden, verbunden mit einer, vor allem zum Anfahren dienenden, mit trockenem Reibschluss betriebenen Scheibenkupplung oder -bremse, deren Anlaufflächen wassergekühlt sind. Die auf die Räder wirkenden Bremsen sind hier ebenfalls am Antriebsgehäuse angeordnet und wie die Anfahrkupplung trockenlaufend mit wassergekühlten Anlaufflächen ausgebildet. Dementsprechend wird das zum Kühlen infolge seiner um rund 75% gegenüber Wasser schlechteren Wärmeleitfähigkeit und um 60% geringeren spezifischen Wärme schlecht geeignete Getriebeöl ausschliesslich für die Lager- und Zahnradschmierung im Getriebe verwendet.The embodiment of the drive with high continuous power for bicycle and tracked vehicles provides a spur gear or planetary gear transmission, its Clutches and brakes are operated by the transmission oil as before with one operated with dry frictional engagement, which is mainly used for starting up Disc clutch or brake, the contact surfaces of which are water-cooled. The ones on the Brakes acting on the wheels are also arranged here on the drive housing and how the starting clutch is designed to run dry with water-cooled contact surfaces. Accordingly, this is used for cooling as a result of its around 75% compared to water poor thermal conductivity and 60% lower specific heat bad Suitable gear oil only for bearing and gear lubrication in the gear unit used.

Zum Kühlen wird Wasser verwendet, wodurch das zur Kühlung erforderliche Flüssigkeitsvolumen reduziert und der gesamte Antrieb mit dem Wärmeaustauscher kleiner wird. Ausserdem fällt durch die Anwendung der infolge der strömenden Wasserkühlung thermisch beständigen Anfahrkupplung bzw. -bremse die Verlustleistung im Fahrbetrieb fort, so dass der Wirkungsgrad des gesamten Antriebs verbessert wird. Bei Anwendung eines Dieselmotors kann zur Abfuhr die bei der Anfahrkupplung und den Bremsen auftretende Wärme vom Kühler des Motors aufgenommen werden.Water is used for cooling, which provides what is required for cooling Liquid volume reduced and the entire drive with the heat exchanger smaller will. In addition, the application of the falls due to the flowing water cooling thermally resistant starting clutch or brake reduces the power loss during driving continues, so that the efficiency of the entire drive is improved. When applied of a diesel engine can be used to dissipate those that occur with the starting clutch and the brakes Heat can be absorbed by the radiator of the engine.

Bei einem Turbinenantrieb ist es zweckmässig, wenn ein zusätzlicher, mit durch thermostatisch ein-bzw. ausgeschaltetem Elektromotor angetriebener Lüfter für einen Wärmeaustauscher verwendet wird. Ausserdem wird durch den vorliegenden Antrieb erreicht, dass die gesamte Motorleistung zu den Antriebsrädern des Fahrzeugs gelangt. Lediglich der durch die Stufenzahnräder entstehende, normale und unwesentliche Verlust verwandelt sich in Wärme und muss vom Oel des Getriebes aufgenommen werden.In the case of a turbine drive, it is useful if an additional, with by thermostatically on or. switched off electric motor driven fan is used for a heat exchanger. In addition, the present Propulsion achieves that all of the engine power to the drive wheels of the vehicle got. Only the normal and insignificant one created by the step gears Loss turns into heat and must be absorbed by the oil in the gearbox.

Hierzu ist nur erforderlich, das Getriebegehäuse in üblicher Weise derart auszubilden, dass die entstehende Wärme an die Luft abgeführt wird.For this it is only necessary to open the gearbox in the usual way to be designed in such a way that the resulting heat is dissipated into the air.

Vorteilhafterweise wird das Stufengetriebe mit einem-Dreikomponenten-Planetengetriebe als Endstufe ausgerustet, dessen zur Erzeugung der Uebersetzung mit der einen Komponente in Verbindung stehende Bremse als wassergekühltes Anfahrelement dient.The multi-step transmission is advantageously made with a three-component planetary transmission equipped as a final stage, its to generate the translation with the one component related brake serves as a water-cooled starting element.

In Fig. 1 bis 5 sind jeweils mit 1 der Rahmen des Lastkraftwagens mit 2, 3, 4 und 5 die vier Antriebsräder bezeichnet.In Fig. 1 to 5 are each with 1 of the frame of the truck with 2, 3, 4 and 5 denotes the four drive wheels.

Der Antrieb von der (nicht dargestellten) Turbine bzw. dem Kolbenmotor aus erfolgt durch die Gelenkwelle 6, welche das im Gehäuse der Antriebseinheit 7 gelagerte Antriebsrad der, drei Wellen 72' 73 und 74 aufweisenden Kupplungs-Schaltgetriebe-Gruppe antreibt. Auf der Hauptgetriebewelle 72 sind drei Doppel-Schaltkupplungen 75 7 und 77 mit korrespondierenden Zahnrädern 78' 79' 710 711 und 712' die ständig mit den fest auf den Nebenwellen 73 und 74 sitzenden Zwischenrädern kämmen angeordnet. Durch Schalten des in Fahrtrichtung betrachtet hinteren Teiles der Kupplung 77 wird die Rückwärtsstufe über das Rad 7 durch Schalten des vorderen Teiles der Kupplung die erste Vorwärts-Gangstufe über das Rad 711 und durch Schalten der entsprechenden Kupplungen über die Räder 710 79' 78 die zweite, dritte und vierte Vorwärts-Gangstufe, sowie durch Schliessen des vorderen Teiles der Schaltkupplung 75 die fünfte, direkte Vorwärts-Gangstufe auf das Innensonnenrad 7 der Dreikomponenten-Planeten-Endgetriebegruppe übertragen.The drive from the turbine (not shown) or the piston engine from takes place through the cardan shaft 6, which is in the housing of the drive unit 7 Bearing drive wheel of the clutch-manual transmission group having three shafts 72 '73 and 74 drives. On the main transmission shaft 72 are three double clutches 75 7 and 77 with corresponding gears 78 '79' 710 711 and 712 'which are constantly with the Intermediate gears that are firmly seated on the auxiliary shafts 73 and 74 are arranged. By Switching of the rear part of the clutch 77 viewed in the direction of travel is the Reverse via the wheel 7 by switching the front part of the clutch first forward gear via the wheel 711 and by shifting the corresponding Clutches on the wheels 710 79 '78 the second, third and fourth forward gear, and by closing the front part of the clutch 75, the fifth, direct Forward gear on the inner sun gear 7 of the three-component planetary final gear group transfer.

Bei angezogener Schalt- und Anfahrbremse 8 wird die Aussensonne 714 festgehalten und das durch das Innensonnenrad 713 ankommende Drehmoment übersetzt über die Planetenräder 7 über den Steg 716 auf das Schaltgetriebe-Abtriebsrad 7 übertragen. Die Bremse 8 besteht aus der mit dem Wellenstumpf 7 umlaufenden Druckscheibe 81, welche den Reibbelag 82 trägt.When the shift and start-up brake 8 is applied, the outside sun 714 held and translated the arriving torque through the inner sun gear 713 Via the planet gears 7 via the web 716 onto the gearbox output gear 7 transfer. The brake 8 consists of the pressure disk rotating with the stub shaft 7 81, which carries the friction lining 82.

Die Druckscheibe 81 wird beim Bremsen durch das Drucklager 83 durch den mittels der Nutringmanschette 84 abgedichteten Druckring 8 axial derart verschoben, dass sich der Reibbelag 5 82 am Anlaufring 86 anlegt. Der Anlaufring ist beispielsweise aus Grauguss oder Bronze hergestellt und weist auf seiner Rückseite einen, vorzugsweise- spiralförmig ausgebildeten Wasserringkanal 87 auf, durch den über die Zuführungsleitung 88 Wasser geleitet wird. Der Ablauf des Wassers ist der Uebersichtlichkeit halber nicht mit dargestellt. Die Betätigung der Bremse erfolgt hydraulisch über die Hydraulikdruckleitung 89.The thrust washer 81 is pushed by the thrust bearing 83 during braking the pressure ring 8 sealed by means of the U-ring collar 84 is axially displaced in such a way that that the friction lining 5 82 rests on the thrust ring 86. The thrust ring is for example made of gray cast iron or bronze and has a, preferably- Spirally formed water ring channel 87, through the over the supply line 88 water is directed. The drainage of the water is for the sake of clarity not shown. The brake is actuated hydraulically via the hydraulic pressure line 89

Das Schaltgetriebe-Abtriebsrad 717 kämmt mit dem Achsantriebsrad 7 welches über das Differential 719 und die Antriebswellen 720 und 721 die beiden Radpaarantriebe antreibt. Da diese beiden Antriebe gleich ausgebildet sind, wird nachfolgend nur der Antrieb des Radpaares 4, 5 und schliesslich des Rades 4 weiter beschrieben. Ein Bestandteil der Antriebswelle 7 ist das Kegelritzel 722' welches seine Zahnkräfte auf das Tellerrad 7 überträgt, von wo über das Differential 724 die Wellen 13 und I4 zur Bewegung der Räder 4 und 5 angetrieben werden. Auf der Welle 13 sitzt die Druckscheibe 111 der Radbremse des Rades 4; die den Rädern 2, 3 und 5 zugeordneten Bremsen sind mit 91 10, 11 und 12 gekennzeichnet. Die Bremsen sind wassergekühlt ausgeführt und besitzen den gleichen Aufbau wie die Schalt- und Anfahrbremse 8. Da bei dem Beispiel sogar die gleichen Teile übernommen wurden, erübrigt sich die Beschreibung. Auf dem1 am Gehäuse der Antriebseinheit 7 mittels der Schrauben 15 befestigten zylindrischen Tragrohr 16, ist die zweiteilige, die Lagerung des Rades 4 aufnehmende, hohle Kurbelschwinge 17 gelagert. Von der Welle 13 aus wird das Rad 4 durch das Ritzel 131 und das Zahnrad 171 angetrieben.The manual transmission output gear 717 meshes with the final drive gear 7 which via the differential 719 and the drive shafts 720 and 721 the two Drives wheel pair drives. Since these two drives are designed the same, will subsequently only the drive of the pair of wheels 4, 5 and finally of the wheel 4 further described. A component part of the drive shaft 7 is the bevel pinion 722 'which transmits its tooth forces to the ring gear 7, from where via the differential 724 the shafts 13 and I4 are driven to move the wheels 4 and 5. On the Shaft 13 sits the thrust washer 111 of the wheel brake of wheel 4; the wheels 2, Brakes assigned to 3 and 5 are marked 91 10, 11 and 12. The brake are water-cooled and have the same structure as the switching and Starting brake 8. Since the same parts have even been adopted in the example, the description is superfluous. On dem1 on the housing of the drive unit 7 by means of of the screws 15 attached cylindrical support tube 16, is the two-part, the Storage of the wheel 4 receiving, hollow crank rocker 17 mounted. From the wave 13 of FIG. 13, the wheel 4 is driven by the pinion 131 and the gear 171.

Die Kurbelschwinge 17 stützt sich über einen Fortsatz 172 über ein Druckluft-Federelement 18 an einem Ausleger 161 des zylindrischen Tragrohres 16 ab. An den Auslegern 161 und 19, sowie den am Gehäuse der Antriebseinheit 7 angeordneten Fortsätzen 20 und 21 ist die gesamte Baugruppe mittels der Gummidrucklager 22, 23, 24 und 25 elastisch am Rahmen 1 aufgehängt. The crank arm 17 is supported by an extension 172 on Compressed air spring element 18 on an arm 161 of the cylindrical support tube 16 away. On the arms 161 and 19, as well as those arranged on the housing of the drive unit 7 Extensions 20 and 21 is the entire assembly by means of the rubber thrust bearings 22, 23, 24 and 25 suspended elastically from the frame 1.

Claims

Drive for wheeled and tracked vehicles with spur gear and / or planetary gear transmission high continuous output, characterized in that in addition to oil bath clutches of the gearbox at least one, provided with water-cooled contact surfaces and with disc clutch or brake operating dry frictional engagement is present.

2.) Drive according to claim ?, characterized in that the The starting clutch (8) for the starting process is the disc clutch.

3.) Drive according to claim characterized in that the on the wheels acting brakes (9, 10, 11, 12) arranged on the drive housing (7) and are designed to run dry with water-cooled contact surfaces.