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Planetengetriebe für die Vorderachsen von
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Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe für den
Vorderradantrieb von Kraftfahrzeugen, dessen gehäuseförmiger Planetenradträger im
Drehzapfen der Vorderachse befestigt und dessen Antriebswelle an einem Anschlag
eines Radnabendeckels und in Gegenrichtung über einen Sicherungsring und das innere
Zentralrad am Planetenradträger axial abgestützt ist.
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Bekannte Planetengetriebe mit einem antreibenden Sonnenrad bzw. inneren
Zentralrad und einem angetriebenen äußeren Zentralrad (d. i. mit umkehrbarer Drehrichtung)
an den Vorderachsen werden gegenwärtig in zwei Grundausführungen gebaut. Bei der
ersten Ausführung ist das Planetengetriebe zwischen den Lagern der Radnabe angeordnet.
Diese Bauweise hat den Vorteil einer großen axialen Teilung der Radnabenlager, was
die Aufnahme der Seitenkräfte
begünstigt und bei zweckmäßiger Raumausnutzung
zwischen den Lagern nur einen kleinen Bauraum verlangt.
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Diese Ausführung weist jedoch gewisse Nachteile auf.
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Die Anordnung des Außenlagers am gehäuseförmigen Planetenradträger
bewirkt eine größere Beanspruchung und ggf.
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Verformungen, die den Zahneingriff ungünstig beeinflussen.
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Ferner ergibt sich eine schwierige Dimensionierung der Lagerung des
Planetenradträgers im Tragteil der Vorderachse durch eine aufwendige Verbindungl
welche die Biegebeanspruchung, das Moment der radialen Radbewegungen, die Schubkräfte
des Rades, die Axialkraft und das bei dieser Planetenanordnung bedeutende Reaktionsmoment
des Planetenradträgers übertragen muß. Es ist eine Teilung der Radnabe und des Planetenradträgers
notwendig, da die Verbindung nicht nur die Reaktionen der Planetenräder, sondern
auch beträchtliche Radbeanspruchungen durch äußere Kräfte übertragen muß. Die kleinen
Einbauabmessungen des Untersetzungsgetriebes und sein geringer Innenraum erfordern
eine intensive Entlüftung, die Anforderungen an die Abdichtung werden größer und
der kleine Raum verursacht höhere Betriebstemperaturen innerhalb des Untersetzungsgetriebes.
Auch die Montage und der Ausbau des Untersetzungsgetriebes sind schwierig.
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Bei der anderen Bauweise ist das Planetengetriebe außerhalb der Radnabenlager
angeordnet Diese Lösung beseitigt zwar manche der angeführten Nachteile, bringt
jedoch andere Nachteile durch die verringerten Abstände der Lagermitten. Höhere
Beanspruchungen der Bauteile sind darauf zurückzuführen, daß sich in dem durch die
zulässige Fahrzeugbreite und den Drehzapfen gegebenen beschränkten Raum des Radteiles
die Abmessungen der Radlager, des Mitnehmers zur Aufnahme des Reaktionsmoments,
der Mutter zum
Verspannen der Radlaler, der Sicherung der Spannmutter,
die Verbindung des Mitnehmers mit dem Planetenradträ6er, des Planetenradträgers
selbst und des Deckels der Raduntersetzung summieren.
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Bei anderen Planetengetrieben können diese Nachteile dadurch verringert
werden, daß der Mitnehmer des Planetenradträgers unter das Außenlager geschoben
und das Reaktionsmoment auf den Drehzapfen durch Nuten übertragen wird. Die Übertragung
der Radialkraft vom Außenlager der Radnabe zum Drehzapfen des Rades kann direkt
durch fluten oder mittels eines Zentrierringes erfolgen. Diese Lösungen erfordern
jedoch erhöhte Genauigkeit der Nutenverbindung und bei kleinen Entfernungen der
Radlager ermöglichen sie keine genügende Dimensionierung der Länge der utenverbindung.
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Ferner ist ein Radunterset zungsgetriebe entwickelt worden, bei dem
der Planetenradträger auf einer Nutung innerhalb des DrehzaDfens gelagert ist. Der
Deckel des Untersetzungsgetriebes bildet mit einem Anschlag eine einseitige Abstützung
der Welle, die in entgegengesetzter Richtung durch einen Sicherungsring über das
innere Zentralrad elastisch im Planetenradträger abgestützt ist. Bel dieser Ausführung
ist das gleichzeitige Zusammenziehen der Lager der Radnabe und des Satellitenkastens
und damit seine zuverlässige Axialsicherung nicht gewährleistet.
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Die Axialsicherung des Trägers erfolgt durch eine komplizierte Anordnung
von Verbindungsschrauben und einen Ring, der von der Spannmutter der Radnabenlager
abgestützt wird so daß der Planetenradträger nicht fest verspannt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Planetengetriebe der eingangs genannten
Art unter Vermeidung der genannten Nachteile
derart weiterzubilden,
daß eine ausreichend stabile Lagensicherung der verschiedenen Getriebeteile mit
technisch einfachen Mitteln ohne größeren Bauraum erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Planetenradträger
durch eine Mutter axial gesichert ist, die neben dem Gelenk der Antriebswelle angeordnet
ist, daß die Radnabe in Wälzlagern direkt auf dem hohlen Drehzapfen gelagert ist
und eine Außenverzahnung aufweist, die mit dem zwischen der Radnabe und dem Radnabendeckel
angeordneten äußeren Zentralrad kämmt und daß das innere Zentralrad axial über eine
Beilage am Planetenradträger abgestützt ist.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung im einzelnen beschrieben.
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Eine Radnabe 1 ist in zwei Kegelrollenlagern 2 gelagert, deren Innenlaufringe
3 direkt auf dem Drehzapfen 4 der Vorderachse sitzen. Durch Zusammenziehen der beiden
gesonderten Innenlaufringe 3 über ein Distanzstück 5 und Ausgleichsscheiben 6 ist
ein als Gehäuse ausgebildeter Planetenradträger 7 festgelegt, der in dem hohlen
Drehzapfen lt gelagert ist und an ihn durch eine Mutter 8 angedrückt wird. Die Mutter
8 ist an der Innenseite des Drehzapfens 4 angeordnet und wird durch Verstemmen ihres
Umfangringes in den Drehzapfen lt gesichert. Das Reaktionsmoment des Planetenradträgers
7 (Satellitenkasten) wird durch eine Nutung 9 in der Bohrung des Drehzapfens 4 und
am Außenumfang eines hohlzylindrischen Ansatzes des Planetenradträgers 7 aufgefangen.
Die Außenlaufringe 10 der Kegelrollenlager 2 sind in der Radnabe 1 untergebracht.
An der
Flanschseite der Radnabe befindet sich eine Verzahnung 11,
die mit dem äußeren Zentralrad 12 in Eingriff steht und das Moment des äußeren Zentraltades
12 auf die Radnabe 1 überträgt.
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cine Antriebswelle 13 ist in einem liadellager 14 im hohl zylindrischen
Ansatz des Planetenradträgers 7 gelagert und durch eine nutzung 15 mit dem inneren
Zentralrad 16 des Planetengetriebes drehfest verbunden. Die Lage der Antriebswelle
13 wird in einer Richtung durch einen Zentralanschlag 19 im Deckel 20 und in der
anderen Richtung durch einen Sicherungsring 18 über das innere Zentralrad 16, eine
Beilage 17 und den Satellitenkasten 7 (Planetenradträger) gesichert. Auf diese Weise
wird gleichzeitig die Lage des inneren Zentralrades 16 bestimmt. Die Beseitigung
des axialen Spieles des inneren Zentralrades 16 und der Antriebswelle 13 erfolgt
durch Distanzunterlagscheiben 21. Der Deckel 20 der Raduntersetzung erfüllt gleichzeitig
die Funktion der axialen Sicherung des äußeren Zentralrades 12. Die Achsen 22 der
Planetenräder sind axial einerseits durch den Innenlaufring 3 des Kegelrollenlagers
2 und an der anderen Seite durch eine am Planetenradträger 7 durch Schrauben 24
befestigte Ringscheibe 23 gesichert. Die Ringscheibe 23 greift in Ausnehmungen der
Planetenradachse(n) 22 ein und verhindert so ihr Verdrehen.
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Bei dem beschriebenen Planetenuntersetzungsgetriebe sind die beiden
Innenlaufringe 3 der Radnabenlager direkt auf dem Drehzapfen 4 gelagert, wodurch
eine außerordentlich genaue und stabile Lagerung der Radnabenlager erreicht wird.
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Bei dieser Ausführung können Radnabenlager einfach und zuverlässig
zusammengezogen und damit das innere Zentralrad
16 sowie die Antriebswelle
13 gesichert werden. Perner verringern sich das Gewicht und die Anzahl der Einzelteile.
Durch eine einzige Mutter wird das Zusammenziehen der Radnabenlager und die axiale
Sicherung des Planetenradträgers 7 erzielt.
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