DE2922660C2

DE2922660C2 - Getriebene Lenkachse

Info

Publication number: DE2922660C2
Application number: DE2922660A
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(Grad.) Goeft; Dieter Ing.(grad.) 7990 Friedrichshafen Maurer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1979-06-02
Filing date: 1979-06-02
Publication date: 1985-04-04
Also published as: IT1143175B; GB2052411A; ES492008A0; GB2052411B; BR8003420A; SU1220564A3; US4371049A; IT8048850A0; ES8102513A1; DE2922660A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine getriebene Lenkachse nach dem Oberbegriff von Arapruch 1.

Getriebene Lenkachsen, auch mit einem Planetenuntersetzungsgetriebe in der Radnabe und einer teilweisen Abdeckung des Wellengelenkes mit einem Faltenbalg, sind allgemein bekannt. In derartigen Ausführungen erfolgt der Antrieb meist von einem Differentialgetriebe aus über beidseitig davon angeordnete Antriebsoder Schaftwellen, die wiederum mit ihrem äußeren Wellenstumpf in eine Bohrung des nach innen gerichteten oder innen angeordneten Gelenkteiles eines Wellengelenkes drehfest eingeschoben sind. Das äußere oder nach außen gerichtete Gelenkteil ist dabei mit der die Lenkbewegung mit ausführenden, also lenkbaren Welle (Lenkwelle), fest verbunden. Diese Lenkwelle treibt das innere Zentralrad eines Planetengetriebes in der Radnabe oder diese Radnabe selbst an. Das Wellengelenk, das sowohl als Kreuzgelenk wie aber vorrangig auch als Gleichlaufgelenk ausgebildet sein kann, ist dabei etwa, vom größten Durchmesser aus, in Richtung der Radnabe gesehen, fest gekapselt und mit Fett gefüllt, während die Abdichtung zur Schaftwelle, also zum Differential hin, mit einem Faltenbalg erfolgt, der an dem größten Durchmesser der Kapsel und damit auch des Faltenbalges und an seinem kleinsten Durchmesser auf der Schaftwelle lösbar befestigt ist.

Diese Konstruktion'hat den Nachteil, daß die durch das Lenkgehäuse, auf dem die Radnabe gelagert ist, an sich schon relativ gut geschützte Seite des Wellengelenkes noch fest gekapselt ist und der in Richtung Fahrzeugmitte zu angeordnete Faltenbalg im rauen Betrieb relativ ungeschützt ist und damit leicht beschädigt werden kann.

Es ist auch schon bekannt bei einer Lenkwelle mit einem offenen Gelenkraum nach der US-PS 32 27 237 z. B. das Gleichlaufgelenk mit dem glockenförmigen äußeren Gelenkteil in Richtung auf die Schaftwelle zu anzuordnen (Fig. 4), so daß der Faltenbalg in Richtung auf die Lenkwelle zu zeigt. Durch diese Anordnung ist der Faltenbalg wesentlich besser geschützt. In dieser Schrift ist das glockenförmige äußere Teil mit der Schaftwelle einteilig und mit dem eigentliche äußeren Gelenkteil über Gewindebolzen verbunden. Auch die Lerikwelle ist mit dem inneren Gelenkteil so verbunden, daß eine Demontage dieser Antriebsteile nur bei einer demontierten und zerlegten Lenkachse möglich ist, so d,..ß das Fahrzeug nicht auf den Antriebsrädern stehen bleiben

ίο kann. Die Räder müssen also über den Drehzapfen demontiert werden. Spalte 3, ab Zeilen 21—73.

Das Auswechseln eines durch äußere Einflüsse beschädigten oder durch Alterung nicht mehr brauchbaren Faltenbalges, der meist aus Gummi gegossen ist.

verursacht deshalb erheblichen Aufwand Das gleiche trifft zu, wenn ein Kreuz- oder Gleichlaufgelenk ausgewechselt werden muß. In beiden Fällen sind mindestens das Rad, die Radnabe und das ganze Lenkgehäuse zu demontieren, bevor die lenkbare Welle mit dem Wellengelenk oder gar nur der Faltenbalg ausgewechselt werden kann. Im Falle einer getriebenen Planetenlenkachse wie nach dieser Druckschrift ist darüber hinaus noch das Öl abzulassen und auch noch der gesamte Planetensatz zu demontieren.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine getriebene Lenkachse, insbesondere Planetenlenkachse. nach dem Oberbegriff vom Anspruch 1 so zu gestalten, daß beim Auswechseln des Faltenbalges und/oder des Wellengelenkes ein geringst möglicher Aufwand entsteht Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst.

Durch Entfernen des an der äußeren Stirnseite der Radnabe angebrachten öleinfüllstopfens kann nach dem Lösen der Faltenbalgbefestigung an der Lenkwelle diese Welle in einfacher Weise durch die Stopfenöffnung gezogen werden. Bei vollem Lenkausschlag ist nunmehr der Faltenbalg und das Wellengelenk zugänglich und beide Bauteile können einzeln oder gemeinsam demontiert und auch wieder montiert werden. Beim FaI-tenbalg geschieht dies durch das Lösen des Klemmbandes an der Verkapselung des Wellengelenkes. Das Wellengelenk wird einfach von der Schaftwelle abgezogen und seitlich herausgehoben. Beim gemeinsamen Demontieren muß nur der Faltenbalg zusammengedrückt und das Wellengelenk von der Schaftwelle abgezogen werden. Die Montage dieser Bauteile ist in gleicher, einfacher Weise möglich und auch eine Fettfüllung kann bei so leichter De- und Montage des Wellengelenkes außerhalb, aber auch im eingebauten Zustand des WeI-lengelenkes leicht erfolgen.

Die Anordnung der getriebenen Lenkachse nach der Erfindung ermöglicht darüber hinaus auch noch bei der gleichen Baugröße immer die gleichen Wellengelenke und Faltenbälge einzusetzen.

Spurweitenänderungen können allein in der Schaftwelle angepaßt werden. Die Anpassung an den Antrieb der Radnabe — Direktantrieb oder Planetenuntersetzung — kann an der Lenkwelle erfolgen. Nach der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, die Lenkwelle zu demontieren, ohne vorher das Getriebeöl des Radnabenplanetengetriebes abzulassen.

Der Stopfen in der Radnabe der die axiale Sicherung der Lenkwelle und damit auch des Wellengelenkes garantiert, wird gleichzeitig als öleinfüllstutzen verwendet.

Die Anbringung von z. B. einer Bohrung mit Innengewinde an der Stirnseite der Lenkwelle kann noch zu einer einfacheren Demontage der Lenkwelle führen und

3

trägt damit zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- noch eine Bohrung mit einem Innengewinde 46 als Hilfe

dung beL zum besseren Demontieren (Ziehen) dieser Welle.

Aus der GB-PS 5 03 835 ist schon eine Lenkachse mit In der Radnabe 6, die gleichzeitig Planetenträge; ist

ft voneinander lösbaren Bauteilen — Schaftwelle, Wellen- befindet sich ein öleinfüllstopfen 7 — vorrangig ein

I gelenk, Lenkwelle — der Gelenkwelle bekannt Diese 5 Gewindestopfen —,derin Mehrfachfunktion

§Ü Teilung ist aber allein aus Gründen der Herstellung vor-

p genommen worden. Nach der Funktion im eingebauten 1. die Lenkwelle 4 und damit das Gleichlaufgelenk

I Zustand ist dagegen die Lenkwelle mit dem Wellenge- axial nach außen, also zur zweiten, axialen Richtung

^Ll lenk fest verbunden und die beiden Teile sind ohne völfi- hin, sichert

% ge Demontage der Gelenkwelle nicht voneinander zu io 2. durch dessen Öffnung die Lenkwelle 4 gezogen (defl lösen. Darüber hinaus hat in dieser Druckschrift die montiert) werden kann und der diese Öffnung ver- ^f4 Lenkachse ein völlig gekapseltes Wellengelenk. schließt und

"fi Nach der US-PS 28 01 702, einer Lenkachse mit völlig 3. der gleichzeitig als Öleinfüllstopfen wirkt

!§ abgedichteten — gekapselten — Wellengelenk ist es

ä zwar möglich den gesamten Antriebsstreng — Schaft- 15 An der nach innen gerichteten Planseite 71 des Ölein-

I? welle. Wellengelenk und Lenkwelle — gemeinsam aus- füllstopfens 7 kann noch eine Lagerscheibe 72 befestigt

'β, zubauen. Der Aufwand um dies möglich zu machen ist oder gelagert sein, weil sich die Lenkwelle 4 zur Radna-

% aber sehr groß, weil zunächst das Planetengetriebe in be 6 und damit zum ÖleinfüIlstopFen 7 mit einer unter-

^ der Radnabe ausgebaut werden muß, nachdem auch die schiedlichen Drehzahl dreht.

•;i Getriebeölfüllung abgelassen wurde. Auch die kon- 20 Aus Fig.2 ist erkennbar, daß das Gleichlaufgelenk

- struktiven Voraussetzungen sind sehr aufwendig, weil mit daran befestigtem Faltenbalg 3 nach dem Ziehen

I Einrichtungen — Büchsen, Deckel und Lag a — vorhan- der Lenkwelle 4 und dem Abziehen von der Schaftwelle

% den und so angeordnet sein müssen, daß der äußere 1 aus der Öffnung 8, die sich zwischen den festen Gehäu-

Durchmesser des Wellengelenkes durch die Nabe des seteilen 9 und den beweglichen Gehäuseteil 9' der

;; Rades hindurchgeführt werden kann. Deshalb ist auch 25 Lenkachse ergibt, herausschwenken läßt Der Falten-

''$■ notwendig, die gesamte Distanz- und Lagereinrichtung balg 3 ist dabei zusammengedrückt — nicht gezeichnet

\i der Lenkwelle mit auszubauen. — und deckt die äußere Stirnseite des Gleichlaufgelen-

■ Im folgenden werden weitere Einzelheiten der Erfin- kes2ab.

;: dung nach einem Ausführungsbeispiel und anhand von _

y Zeichnungen erläutert Es zeigt 30 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

; ΐ F i g. 1 einen Ausschnitt einer getriebenen Lenkachse " "

ΐ mit Planetengetriebe in der Radnabe von der Seite gesehen und im Schnitt nach der Erfindung,

':■■ F i g. 2 einen Ausschnitt einer getriebenen Lenkachse

y im Bereich des Wellengelenkes bei vollem Lenkaus-

; schlag in Draufsicht und im Schnitt

F i g. 1 zeigt die vom nicht dargestellten Differential

:: oder Verteilergetriebe angetriebene Schaftwelle 1 mit

einer am äußeren Wellenstumpf 11 vorgesehenen Mhnahmeeiririchtung (Verzahnung) 12. Ein Gleichlaufge-

;. lenk 2 ist mit einer Innenverzahnung 28 am Hals 22 der

Halbschale 21 dieses Gleichlaufgelenkes 2 auf die Au-

■■" ßenverzahnung 12 der Schaftwelle 1 aufgesteckt und

mit einem Ring 23 in der Bohrung 24 zur Schaftwelle 1 hin einseitig gegen axiales Verschieben gesichert Die Halbschale 21 des Gleichlaufgele>ikes 2 umschließt das innere Gelenkteil 26 kapselartig und hat noch am größten Durchmesser eine flache Nut 25 zur Befestigung des Faltenbalges 3 mit einem Spannband 31. Das innere Gelenkteil 26 des Gltichlaufgelenkes 2 hat eine Bohrung 27 mit einer Innenmitnahmeverzahnung 29, in die eine Mitnahmeverzahnung 41 der Lenkwelle 4 eingeschoben ist und ein Ring oder Bund 42 garantiert die einseitige axiale Festlegung. Die Lenkwelle 4 hat etwa in der Mitte ihrer Länge zwei zylinderförmige Dichtflächen 43,44, einmal für das mit öl gefüllte Gehäuse des Radnabengetriebes und zum anderen zur Befestigung des Faltenbalges 3 mit einem weiteren Spannband 32, die im Durchmesser gleich wie oder größer als der äußere Durchmesser der Mimahmeverzahnung 41 der Lenkwelle 4, die in das Wellengelenk 2 eingeschoben ist, sein müssen. In diesem Beispiel ist die Lenkwelle 4 einteilig mit dem inneren Zentralrad 5 verbunden. Es ist

■ natürlich auch möglich, daß diese Verbindung z. B. mit einer Kuppelvertahnung erfolgt. In beiden Fällen muß der Zahngrund im Durchmesser aber gleich oder größer als die Dichtzylinder <3,44 dieser Welle 4 sein.

Diese Lenkwclle 4 hat an der äußeren Planfläche 45

Claims

Patentansprüche:

1. Getriebene Lenkachse, bestehend aus einer aus drei voneinander lösbaren Bauteilen, nämlich einer vom Differential kommenden Antriebswelle, einem Wellengelenk und einer axial demontierbaren Lenkwelle bestehende Gelenkwelle für den Antrieb eines Radgetriebes, wobei das als Kreuz- oder Gleichlaufgelenk ausgeführte Wellengelenk eine mit der Antriebswelle drehfest verbundene Halbschale aufweist,· deren offene Seite zur Lenkwelle hin mittels eines Faltenbalges abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle als Schaftwelle (1) ausgebildet ist und die Halbschale (21) den Außenring des Wellengelenkes (2) bildet, der auf die Schaftwelle (1) aufgesteckt und einseitig gegen axiales Verschieben gesichert ist, und daß das Wellengelenk (2) nach dem Ausschwenken der Gelenkwelle zur demontage zugänglich ist.

2. Getriebene Lenkachse nach Anspruch 1 mit einem die Radnabe planseitig verschließenden Montagedeckel, nach dessen Lösen die Lenkwelle ausgebaut werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel als Öleinfüllstopfen (7) so ausgebildet ist, daß bei seiner Demontage kein öl ausläuft.