DE2557069A1

DE2557069A1 - Schmiersystem bzw. -anordnung fuer achszapfenanordnungen

Info

Publication number: DE2557069A1
Application number: DE19752557069
Authority: DE
Inventors: Noah Alvin Shealy
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1975-05-23
Filing date: 1975-12-18
Publication date: 1976-12-02
Also published as: BR7508444A; US3949826A; CA1032879A; JPS51141134A; FR2311674A1; GB1491653A

Description

Schmiersystem bzw.-Anordnung für Achszapfenanordnunggi

Die Erfindung bezieht sich auf Schwingungen unterworfenen Antriebsachsen von Fahrzeugen, wie technische Zugmaschinen bzw. Traktoren u.dgl., und insbesondere auf das Schmiersystem bzw. die Schmiereinrichtung oder -vorrichtung für die schwenkbaren Achszapfenlager bei dieser Art von Fahrzeugen.

Eine oder mehr Achsen der Fahrzeuge können schwenkbar an dem Fahrzeugrumpf angebracht sein, um so die Bewegung des Fahrzeuges über rauhes Gelände bzw. schwieriges Gelände auszugleichen. Diese Achsen sind gemeinsam an dem Fahrzeugrahmen mit Hilfe einer Lagerzapfenanordnung angebracht.

Es ist bekannt, Schwingungen unterwerfbare bzw. unterworfene~'_r Antriebsachsenausbildungen für schwere beräderte Geländefahrzeuge vorzusehen, so daß alle vier Räder ohne Rücksicht auf die Unebenheit des Geländes in Berührung mit dem Boden stehen.

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ORIGINAL INSPECTED

Ebenso ist es bekannt, die gesamte Achsanordnung einschließlich des Diefferentialgehauses an einem Paar von in Längsrichtung Abstand aufweisenden Lagern anzubringen, welche sich an Stützteilen befinden, die an den Rahmen angeschraubt und der Länge nach ausgerichtet an dent- Vorder- und Hinterseiten des Differentialgehäuses angeordnet sind, wobei die Achsanordnung demzufolge um die Längsachsen der Lager schwingen kann.

Die Schmierung solcher Lager ist wichtig. Sie bildet, da die Lager unterhalb des Fahrzeuges sind, sowohl hinsichtlich des Zuganges als auch hinsichtlich der Sicherheit für den Wartungsmann, welcher zur 3ed^ienung der Lager unter das Fahrzeug krschen muß, ein Problem. Die vorbekannte Technik, welche die Schmierung über die üblichen Schmierfittings lehrt, ist in der USA-Patentschrift 3,?o2,196 vom 21.Mai 1974 erläutert.

Ein anderes Verfahren zum Schmieren der Zapfenlager ist in der USA-Patentschrift 3,481,421 vom 9- Dezember I969 offenbart, in welcher die schwingenden Achslager selbsttätig durch die Verwendung des Öls in dem Differntialgehäuse geschmiert werden. Während die bekanntai Bauarten bestrebt sind, durchaus zufriedendstellend zu funktionieren, ist die Konstruktion bzw. die Ausbildung verwickelter und daher kostspieliger in der Herstellung.

Das Achsenzapfenschmiersystem nach der Erfindung löst das vostehend erwähnte Bedienproblem unter Vermeidung jedes Kriechens unter das Fahrzeug zur periodischen Wartung hinsichtlich der Schmierung dieser Zapfenlager. Außerdem erfordert das Schmiersystem nach der Erfindung weder eine Flussigkeitsverbindung mit dem Innern des

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D.ifferentialgehäuses, noch verwendet die Erfindung das in dem Diffeisitialgehäuse enthaltene Schmiermittel.

Das Schmiersystem nach der Erfindung bedient sich eines ausgehöhlten oder hohlen Zapfensstützgußstückes, welches mit flüssigem Schmiermittel gefüllt ist und so zusätzlich zu der Wirkung als Zapfenstütze auch als Schmierflüssigkeitsbehälter dient. Diese Schmierflüssigkeitsbehälter, welche sich sowohl über als auch unter die Zapfenlagerbohrungen erstrecken, sind über einen Flüssigkeitsdurchgang mit dem Zapfenlager verbunden, um so den Fluß von flüssigem Schmiermittel aus den Behältern zu den Zapfenlagern zuzulassen.

Außerdem sind weitere Flüssigkeitsdurchlässe verwandt, um eine Flüssigkeitsverbindung der Zapfenlager mit Drucklagern zu erhalten und den Fluß von Schmierflüssigkeit von den Zapfenlagern zu den Drucklagern zuzulassen. Des weiteren bestimmt bzw. bildet die Druckplatte zusammen mit einem Druekplattendeckel und das Drucklager selbst einen Raum bzw. Höhlung, die befähigt ist, Schmierflüssigkeit zurückzuhalten.

Auf diese Weise ist nach der Erfindung eine neue Anordnung von Teilen geschaffen, um eine Schmierung der Zapfen und Drucklager durch die Verwendung der hohlen Zapfenstützen als auch der Schmierflüssigkeitsbehälter zuzulassen. Die Konstruktion ist sowohl einfach, narrensiGher und wohlfeil als auch frei von beweglichen bzw. sich bewegenden Teilen. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die mit Schmiermittel gefüllten Zapfenstützen ohne Bedienung oder periodische Wartung unter normalen Arbeitsbedinungen ein Schmier- ' mittelreservoi?von unbegrenzter Lebensdauer bilden.

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Andere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden vom Fachmann aus der folgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen..

Fig. 1 gibt eine teilweise abgebrochene Draufsicht einer Drehachs lagerung wieda?, welche das Schmiersystem nach der Erfindung aufweist.

Fig. 2 ist eine vereinfachte Endansicht des hinteren Drehzapfenlagers, welches ein ringförmiges Gleitlager und eine diesem zugeordnete Verschleißhülse aufweist.

Insbesondere in Fig. 1 ist eine schwenkbare bzw. drehbare Achsanordnung in allgemeinen bei Io gezeigt, welche beispielsweise an dem hinteren Teil oder dem Zugteil eines Fahrzeuges angebracht sein kann, welches ebenfalls eine vordere Geräteinheit, so einen Lader, einschließt, wobei die Zugeinheitund die Geräteinheit mit Hilfe einer vertikalen Lenkkupplung verbünden sind, um ein Gelenkfahrzeug zu bilden. Ein Beispiel eines solchen Gelenkfahrzeuges ist in der USA-Patentschrift 3j563>329 gezeigt. Wie es auf diesem Fachgebiet bekannt _t ist, umfaßt die Schleppeinheit eine nicht gezeigte Maschir und ein ebenfalls nicht gezeigtes Getriebe, welches betriebsmäßig zum Antrieb eines Paares, von Kirterrädem angeschlossen ist. E3n Antriebsstrang und ein Universalgelenk übertragen die Kraft vcndr Getriebe zu der Pendel-, Schwenk- oder Schwingachsenanordnung Io durch einen Eingangswelle oder eine Ritzelwelle 12.

Die Achsanordnung lo, welche mehr oder weniger herkömmlicher Ausbildung ist, umfaßt ein Paar von entgegengesetzt sich erstreckenden bzw. ausladenden Achsgehäuseteilen l6, zwischen deren inneren Enden ein Differentialgehäuse oder "Banjo" -bauteil l8 befestigt ist.

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Das "Banjo" -Gehäuse schließt eine». Gehäuseteil und einen nicht gezeigten Deckel ein, welche im wesentlichen einen zentralen unteren Teil der Anordung umschließen und einen Schmiermittelsumpf im Boden davon bilden. Der Bauteil 18 ist mit seitlichen Abstand voneinander aufweisenden, umschließenden Teitei'^o neben bzw. an den inneren Enden eines jeden Achsgehäuses mit reibungsmindernden Lagern 22 ausgerüstet, welche sich an Stützteilen 2o befinden.

Ein Differentialgehäuse 24 von vorzugsweise zweiteiliger Ausführung befindet sich über entgegengesetzte Hülsenteile 26 und 28 an dem Gehäuse 24 drehbar angebracht. Das Gehäuse 24 ist auch mit einem ringförmigen Plansch versehen, an welchem auf Drehung damit ein Zahnkranz 3o befestigt ist. Der Zahnkranz ~*>o und das Gehäuse werden mit Hilfe eines kegelförmigen Ritzels 52 angetrieben, welches mit der Eingangs- oder Ritzelwelle 12 an dem .weitst nach innen reichenden Ende davon verkeilt ist. Die Ritzelwelle 12 ist in einer Reihe bzw. Mehrheit von reibungsmindernden Lagern in auf dem Fachgebiet bekannter Weise gelagert.

Die nicht wiedergegebene Anordnung der im Differentialgehäuse 24 untergebrachten Zahnräder kann jede geeignete Konstruktionsform haben, welche für das Getriebe zur Kraftübertragung von dem Zahnritzel 32 zu den Achswellen geeignet ist, die gleichachsig zum Gehäuseteil 16 ausladen bzw. sich erstrecken.

Der* Differantialgehäuseteil l8 der Achsanordnung 1o- ist in Querrichtung an einer vorderen und hinteren Zapfenanordnung hin- und herbewegbar, welche im allgemeinen bei 36 und 38 gezeigt ist. Wie es am besten aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die frontseitigen und rückwärtigen Zapfen 36 und 38 herkömmlich als ein Stück.

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ufid axial ausgerichtete, frontseitige und rückseitige Teile 4o und 42 des Differentialgehäuses 18 ausgebildet. Eine vordere Zapfenstütze 44 und eine hintere Zapfenstütze 46 sind auf beiden Seiten des Differentialgehäuses 18 angeordnet und an einem Paar von nicht wiedergegebenen Fahrzeugteilen durch eine Mehrheit von nicht gezeigten Bolzen befestigt, welche durch öffnungen 5o hindurchgehen.

Der hintere Zapfen j58 befindet sich in dem hinteren Zapfenlager 46 über eine mit Hilfe einer Lagerhülse 52 von vorzugsweise zylindrischer Form, welche an dem Zylinder durch die Bohrung 5^ des Zapfenlagers befestigt ist. Die Innenfläche der Lagerhülse 52, welche vorzugsweise mit einer durchlaufenden, umlaufenden, zentrischen Nut 56 versehen ist, stützt sich gegen die Außenfläche einer zylindrischen Verschleißbüchse ab, welche den hinteren Zapfen 38 umgibt und körperlich mit diesem verbunden Ü.Dte äußere Fläche der Verschleißhülse 58 nimmt die Form einer im allgemeinen zylindrischen Lagerfläche an. Das innere Ende der Zapfenbämingen 54 ist mit Hilfe einer Rückhalteplatte abgeschlossen, welche auch dazu dient, eine Dichtung 62 zurückzuhalten.

Der axiale Enddruck der Achsanordnung Io gegenüber dem Fahrzeug wird durch ein Paar von entgegengesetzten ringförmigen Druckscheiben 64 und 66 aufgenommen, deren entgegengesetzte bzw. gege nüberliegende, innere Fläche mit den gegenüberliegenden Seiten einer Druckplatte 68 Berührung haben können, welche an der kreisförmigen Endfläche Io des hinteren Zapfens 38 festgeschraubt ist. Die Zapfenstütze 46 weist eine periphere Vertiefung oder Stufe 67 in ihrer Bohrung 54 auf, um das Einfügen des äußeren Teils der Platte 65 zuzulassen.

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Eine innere Druckplatte 64 ist an dem hinteren Zapfen 38 mit Hilfe einer Mehrheit von Stiften 72 angebracht, während die äußere Druckscheibe 66 mit Hilfe einer Mehrheit von Stiften 7^ gegen die innere Fläche einer Druckplatte 76 gehalten wird, welche an der hinteren Zapfenstutze 46 angeschraubt ist. Eire O-Ringdichtung 78 verhütet das Entweichen von Schmiermittel zwischen der Debkelplatte 76 und der hinteren Zapfenstütze 46.

In der gleichen Weise vfeteidem hinteren Zapfen 38 ist auch bei dem vorderen Zapfen 36 eine Verschließhülse 58 und eine Lagerhülse 52 in der zylindrische Bohrung 5^ der vorderen Zapfenstütze 44 vorgesehen. Ein Paar von Rückhalteplatten 60 ist abnehmbar auf beiden Seiten der vorderen Tragstütze 44 angebracht und kann auch ein Paar von Dichtungen darin zurückhalten. An dieser Stelle sei bemerkt, daß die vorderen und hinteren Zapfen 36 und 38 in Querrichtung hin- und herbewegbar sind, oder über ihre Verschließhülsen 58 gegen die Hülsenlager in den vorderen und hinteren Zapfenstützen 44 und 46 geschwenkt werden können. Diese Zapfen und Lageranordnungen sind herkömmlicher Ausbildung, wobei vor der Stoßwirkung durch die Druckscheibe und die entgegengesetzte Druckscheiben 64 und 66 ges chüt ζ t . sind.

Sowohl die Hülsenlager 52 als auch die Druckseheiben 64 und 66 bestehen vorzusgweise aus einer Metallegierung und erfordern daher eine Schmierung. Hierzu haben die vordere und hintere Zapfenstütze 44 und 46 die Form von ausgehöhlten Gußstücken, welche zusätzlich zu ihrer Stützfunktion bzw. tragenden Funktion auch als Schmiermittelreservoirbzw. -behälter 80 dienen.

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Wie es am besten in ^ig. 2 zu sehen ist, hat die hintere Zapfenstütze 46,welche im wesentlichen der vorderen Zapfenstütze gleich ist, so daß letztere nicht besondere besehrieben zu werden braucht, Endteile, die öffnungen bzw. Lochungen ausweisen und sind mittels auftreibbarer bzw. ausweitbarer Absperrglieder 82 geschlossen. Der obere Wandteil 84 der Zapfenstütze ist mit einem Füllstopfen 86 und einem Ablaßstoßfen 88 ausgerüstet, während der gewölbte Bodenteil 9° mit einem Ablaßstopfen bzw.
einer Ablaßschraube 92 versehen ist. Die Kopf- und Bodenwandteile sind durch Seitenwandteile 89 und
91 verbunden. Der im allgemeinen bzw. hauptsächlich zylinderische Wandteil 94 ist mit vorzugsweise
vertikal gerichteten, oberen und unteren öffnungen 95* 96 (Fig. 2)₍ die axial mit oberen und unteren
öffnungen 97 und 98 in einer zentralen Umfangsnut der Lagerhülse ausgerichtet sind, versehen.

Jede der vorderen und hinteren Zapfenstützbehälter 80 ist Anfangs mit Schmiermittel gefüllt und läßt mit einer herkömmlichen Verschlußschraube oder einem solchen - Stopfen 88 das Entweichen von überschüssigem Schmiermittel im Falle einer Schmiermittelausdehnung zu. Das Schmiermittel tritt in die zentrale Nut 56 der Lagerhülse über die oberen und untßren zentralen öffnungej 95, 96 in der Wand und die Nutöffnungen 97, 98, um die Schmiermittelwirkung auszuüben. Das Entweichen von Schmiermittel von der vorderen Zapfenanordnung 58 wird durch Dichtungen 98 verhütet, während ein geringer Betrag ein Schmiermittel infolge des Spieles zwischen dem hinteren Zapfenstützlager 52 und dem Verschlußring 58 in rückwärtiger Richtung oder nach auswärts entweichen kann, um Schmiermittel für die Druckscheiben und 66 zu ergeben.

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Mit der Zeit füllt sich der Raum 69 zwischen der Druckplatte 6ß, der Deckelplatte 76 und den Druckscheiben 64 und 66 vollständig mit Schmiermittel an, wobei das Entweichen hiervon durch die O-Ringdiehtung verhütet ist.

Unter normalen Arbeitsbedingungen enthalten die mit Schmiermitteln gefüllten Zapfenstützen 44 und 46 genug Schmiermittel, um eine Schmierung auf Lebenszeit für die vorderen und hinteren Zapfen 36 und 58 zu ergeben, ohne eine Bedienung oder eine periodische Wartung zu erfordern. Die Anordnung ist einfach, narrensicher, unaufwendig und weist keine sich bewegenden Teile auf. Im Gegensatz zu den bekannten Ausbildungen ist keine periodische Ergänzung von Sehmiermittel notwendig und ist keine Flüssigkeit sverbindung mit dem Inneren des Differentialgehäuses erforderlich.

Es ist verständlieh, daß Anordnungseinzelheiten und wirkungsmäßige Beziehungen der Hülsenlager gegenüber den Verschleißhülsen natürlich ab^wanäelt werden können. Beispielsweise kann anstelle des Vorsehens einer Nut in der Lagerhülse die Nut leicht in den Verschlußring gelegt werden. Darüberhinaus müssen die öffnungen von dem Reservoir 80 in die Lagerverschließhühe nicht vertikal gerichtet sein.

Es wird angenommen, daß aus den vorangehenden Ausführungen der Fachmann leicht und schnell die neue Konzeption (Schöpfung) und Merkmale der Erfindung erkennt. Wenn--gleieh die Erfindung nur für eine beschränkte Zahl von Ausführungsbeispielen beschrieben ist, bieten sich zahlreiche Änderungen, Abweichungen und der Ersatz durch Äquivalente für den Fachmann an und können vorgenommen werden, ohne notwendigerweise vom Erfindungsgedanken und dessen Grundlagen abzugehen.

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- Io Zusammengefaßt kann das beschriebene Ausführungs-

beispiel den Gegenstand verschiedener Abwandlungen, Abänderungen und dergleichen bilden, ohne vom Erfindungsgedanken abzugehen.

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Claims

Patentansprüche.

* 1J Fahrzeug mit einem Rahmen und einer Achstraganordnung, welche in Kombination eine Scwingaehse, eine Zapfenlageranordnung zum Tragen der Achse und ein Schmiersystem bzw. eine Schmieranordnung für die Lageranordnung umfaßt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a. ein Paar (36 und 3>8) von achsgleichen zylindrischen Zapfenteilen, welche an und betriebsmäßig zum Tragen der Achse (lo) befestigt sind, wobei jäderdr Zapfenteile eine äußere Lagerfläche (58) aufweist;

b. ein Paar von Stützhülsen (44 und 46).. welche an dem Fahrzeugrahmen angebracht sind, wobei Jeder Stütz- bzw. Tragteil eine durchgehende Bohrung (54) darin aufweist und die Lagerfläche (58) des einen der Zapfenteile (36 oder 58) aufweist;

c. ein erstes Lager (52), welches zwischen den Lagerflächen (58) zum wenigsten an einem der Zapfenteile (56 oder 38) und der durchgehenden Bohrung (54) an wenigstens einem der Stütz- bzw. Tragteile (44 oder 46) angeordnet ist;

d. wenigstens einer der Stütz- bzw. Tragteile (44 und 46) kann Schmierflüssigkeit halten und

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e. erste Durchlässe (95, 97 oder 96, 98) stehen in Fluss iglceitsverbindung mit den ersten Lagern (52) und wenigstens' einem Stütz- bzw. Tragteil, um den Fluß von Schmierflüssigkeit von wenigstens dem einen der Stütz- bzw. Tragteile zu den ersten Lagern zu ermöglichen.
2. Fahrzeug mit der Kombinatio nach Anspruch 1, gekennzeichnet :

a. durch eine Deckelplatte (76^ welche an dem Aifenende der durchgehenden Bohrung (5^) eines der Stütz- oder Tragteile angebracht ist und diese dicht schließt;

b. durch eine durchgehende Bohrung (5²O des einen der Stütz- bzw. Tragteile mit einem abgesetzten Teil (67) neben der Deckelplatte, welcher damit zusammewirkt, um eine periphere Nut zu bilden;'

c. eine Druckplatte (68) an einer Endfläche (7o) eines der Zapfen, wobei die Druckplatte ringförmige Flächenteile aufweist, welche sich in die periphere Nut erstrecken;

d. zweite Lager (0+und 66) zwischen der peripheren Nut und der Druckplatte entgegengesetzen Flächenteile^ -

e. zweite Durchlässe in Flüssigkeitsverbindung mit den ersten Lagern (52) und der peripheren Nut, um den Fluß von Schmierflüssigkeit von den ersten Lagern zu den zweiten Lagern zu ermöglichen.
3. Fahrzeug bzw. Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelplatte (76) zusammen mit der Druckplatte (68) und den zweiten Lagern (64 und 66) einen Raum bzw. eine Höhlung (69) bilden bzw. bestimmen , welche Schmierflüssigkeit halten kann.
4. Fahrzeug bzw. Kombination nach Amspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Durchlässe in Form von Spielraum zwischen den ersten Lagern (52)

und der Lageroberfläche (58) wenigstens der einen der Zapfenteile vorgesehen sind.

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5. Fahrzeug bzw. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum wenigsten ein Stützbzw. Tragteil '(44 oder 46)die Form eines ausgehöhlten oder hohlen Gußstückes aufweist, welches mit Schmierflüssigkeit gefüllt ist und auf diese Weise zugleich zu der die Zapfen tragenden Funktion auch als Reservoir (80) für Schmierflüssigkeit dient.
6. Fahrzeug bzw. Kombinaticnnach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir für Schmierflüssigkeit sich sowohl oberhalb als auch unterhalb

der durchgehenden Bohrung (54) erstreckt. ti.
7. F hrzeug bzw. Kombination nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir für Schraierflüssigkeit mit einem Verschlußstopfen oder einer solchen Sehraube (86) versehen ist und ein Ablaßstopfen (88) oberhalb der durchgehenden Bohrung und ein Ablaßstopfen (92) unterhalb der durchgehenden Bohrung vorgesehen ist, wobei der Ablaßstopfen (88) das Entweichen überschüssiger Schmierflüssigkeit im Fall einer Schmiermittelausdehnung zuläßt.
8. Fahrzeug bzw. Kombination nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß zum wenigsten einer der Stütz- bzw. Tragteile (44 oder 46) einen zentralen Wandteil (94) aufweist, der die durchgehende Bohrung (54) von dem Reservoir (80) für Schmierflüssigkeit trennt, und daß die ersten Durchlässe eine erste öffnung (95 oder 96) durch den zentralen Wandteil·. (94) zur Flussigkeitsverbindung des Reservoirs für Schmierflüssigkeit mit der durchgehenden Bohrung umfaßt.

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9· Fahrzeug bzw. Kombination nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß erste Durchlässe eine zweite öffnung (97 oder 98) durch die ersten Lager (52) in axialer Ausrichtung mit der ersten öffnung (95 096) zur Flussigkeitsverbindung der ersten Lager mit der durchgehenden Bohrung umfaßt.

lo. Fahrzeug bzw. Kombination nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (95 oder 96) und die zweiten (97 oder 98) Öffnungen sich radial und vertikal durch die zentrale Wand (9²O und die ersten Lager (52) erstrecken.

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