DE2923157C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vollbelagscheibenbremsen- Montagegruppe zur Verwendung in einem Schwerlastfahrzeug, bestehend aus einem Achsgehäuse mit einer Durchgangsbohrung zur drehbaren Lagerung einer Achswelle, einer Mehrzahl von Laufscheibenplatten, die mit der Achse über eine Kerbver­ zahnung axial bewegbar in Eingriff stehen, einer Mehrzahl von zwischen den einzelnen Laufscheibenplatten angeordneten stationären Scheibenplatten, die in der Durchgangsbohrung des Achsgehäuses axial bewegbar angeordnet sind, und einer Kolbeneinrichtung zum Gegeneinanderdrücken der Scheiben­ platten, die das andere Ende der Durchgangsbohrung ver­ schließt.

Eine Ausführung der einleitend genannten Art ist beispiels­ weise aus der DE-OS 23 63 104 bekannt. Der Zusammenbau einer ähnlichen bekannten Vollbelagscheibenbremsen-Montage­ gruppe wird nachstehend anhand der Fig. 2 beschrieben, die ein typisches Beispiel des herkömmlichen Bremssystems für Schwerfahrzeuge wie etwa den in Fig. 1 gezeigten Gabel­ stapler zeigt.

In Fig. 2 weist ein Kolbenhalter 2 einen ringförmigen anzubringenden Kolben 9 auf, und ein Achsgehäuse 1, in dem axial bewegbare stationäre Scheiben 4 nach gesonderter Vor­ bereitung angebracht und danach mit einem Differential­ gehäuse 17 mittels Schrauben 18 zusammengebaut werden. In diesem Fall dehnt sich eine Achswelle 3 mit kerbverzahnter Struktur, auf der Rotations- bzw. Laufscheiben 5 zur axialen Bewegung befestigt sind, vom Differentialgehäuse aus aus und wird von im Achsgehäuse 1 befestigten Lagern 2 gestützt. Das heißt, in der herkömmlichen Bremsvorrichtung werden die stationären Scheiben 4 und die Laufscheiben 5, die beide alternierend im Achsgehäuse 1 angeordnet sind, und der Druckkolben 9, der die stationären Scheiben 4 gegen die Laufscheiben 5 drückt, gleichzeitig mit dem Zusammenbauvorgang des Achsgehäuses 1 und der Kolbenein­ richtung 2, 9 mit dem Differentialgehäuse 17 zusammengebaut.

Wie bekannt, wird der Zusammenbau der Kolbeneinrichtung und des Achsgehäuses mit dem Differentialgehäuse im wesent­ lichen in einer der Stufen des Fließband-Zusammenbauvor­ ganges eines Fahrzeuges ausgeführt. Es bedarf beträchtlich geschulter Arbeit, um den Zusammenbau des Bremssystems gleichzeitig mit dem Zusammenbau des Achsgehäuses und der Achswelle innerhalb einer vorgegebenen Zeit während der Fließbandarbeit auszuführen. Selbst wenn ein ausreichender Grad an Übung vorhanden ist, ist es dennoch schwierig, die Aufgabe auszuführen, die Probleme wie verminderte Präzision des Zusammenbaus, Verzögerungen auf dem Fließband und ähnliches verursacht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vollbelagscheibenbremsen- Montagegruppe der einleitend genannten Art derart auszu­ führen, daß der Zusammenbau von Achsgehäuse, Kolbeneinrich­ tung und Differentialgehäuse vereinfacht ist. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch eine Einrichtung nur zur Verbindung von Achsgehäuse und Kolbeneinrichtung zu einer Montagegruppe.

Bei einer Vollbelagscheibenbremsen-Montagegruppe gemäß der Erfindung werden demgemäß das Achsgehäuse und die Kolben­ einrichtung zuvor zu einer Einheit zusammengefügt, wodurch dann diese Einheit mit dem Differential­ gehäuse auf dem Fließband vergleichsweise einfach zusammen­ gebaut werden kann.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an­ hand der Figuren. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gabelstaplers als ein Beispiel eines Schwerlastfahrzeuges;

Fig. 2 ein typisches Beispiel des herkömmlichen Achs- und Bremsmechanismus, teilweise im Querschnitt;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungs­ form der Erfindung, und

Fig. 4 einen Teilquerschnitt der Ausführungsform in Fig. 1.

In Fig. 3 ist ein Differentialgehäuse teilweise im Schnitt im rechten Teil gezeigt und durch das Bezugs­ zeichen 17 gekennzeichnet, das eine herkömmliche Getrie­ bebaugruppe enthält, in der nur der Zahnkranz 21 im Querschnitt gezeigt ist. Eine Montageuntergruppe gemäß der Erfindung ist im rechten Teil der Fig. 3 gezeigt. Das Differentialgehäuse 17 ist fest an ein Fahrzeugchassis 19 mittels seiner Flansche 17 a befestigt. Die Montageuntergruppe, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt eine Achswelle 3 mit einem inneren kerbverzahnten Ende 3 f, einem Achsgehäuse 1 und einem Kolbenhalter 2, wobei die letzteren beiden auf der Achswelle 3 durch ein Paar stumpfkegeliger Wälzlager 12 und 13 getragen werden, die an beiden Endteilen der Montageunter­ gruppe vorgesehen sind, und eine Mutter 14.

Wie in Fig. 3 gesehen werden kann, ist es offensichtlich, daß die vorliegende Montageuntergruppe am Differentialgehäuse 17 durch bloßes Einführen und Verschrauben der Achswelle 3 in das Differentialgehäuse 17 angebracht werden kann, so daß das kerbverzahnte Ende 3 f in eine Kerbverzahnung eingreift, die in einem im Differentialgehäuse 17 be­ findlichen Zahnkranz 21 vorgesehen ist.

Nun wird auf Fig. 4 Bezug genommen, die im Teilquerschnitt die vor­ liegende Montageuntergruppe im Detail zeigt, wenn sie an das Differen­ tialgehäuse 17 eingeschraubt ist, wobei der Kolbenhalter 2 die Form einer Scheibe mit einer zentralen Durchgangsbohrung 2 a und Schultern bzw. Absätzen 2 b und 2 c an ihren entgegengesetzten Seiten aufweist. Die zentrale Durchgangsbohrung 2 a ist mit einer Schulter bzw. einem Absatz 2 d an der Seite des Differentialgehäuses 17 ausgebildet, und ein stumpfkegeliges Wälzlager 13 ist fest daran befestigt.

Der Kolbenhalter 2 ist auch mit einer ringförmigen Aushöhlung 8 in der dem Differentialgehäuse 17 entgegengesetzten Seite ausgebildet, in der ein ringförmiger Kolben 9 fluid-dicht unter Verwendung eines Paares ringförmiger O-Ringe 8′, 8′′ aufgenommen wird. Der ringförmi­ ge Kolben 9 ist dazu eingerichtet, daß er durch Fluiddruck betätigt wird, der durch eine radiale Öffnung 10 des Kolbenhalters 2, die mit dem Boden der Aushöhlung 8 in Verbindung steht, angelegt wird.

Das Achsgehäuse 1 ist koaxial mit dem Kolbenhalter 2 angeordnet. Das Achsgehäuse 1 hat eine abgestufte Durchgangsbohrung von der Teile einen kleineren Durchmesser und einen größeren Durchmesser aufweisen, die durch die Bezugszeichen 1 a bzw. 1 b bezeichnet sind. Ein stumpf­ kegeliges Wälzlager 12 ist in einer Schulter 1 c am äußeren Ende der Kammer kleineren Durchmessers 1 a des Achsgehäuses 1 vorgesehen. Die Achswelle 3 führt durch die Durchgangsbohrung hindurch. Die Achswelle 3 hat vier Abschnitte, einen Endabschnitt 3 a, einen Bremsabschnitt 3 b, einen Abschnitt verringerten Durchmessers 3 c, und einen Aufsteckab­ schnitt 3 e. Die Länge des Abschnitts 3 b ist im wesentlichen gleich der axialen Länge des Achsgehäuses 1. Die Länge des Abschnitts 3 c ist im wesentlichen gleich der Dicke des Kolbenhalters 2. Der End­ abschnitt 3 a der Achswelle 3 wird drehbar von einem Lager 12 gestützt, das an der Schulter 1 c am äußeren Ende der Kammer kleineren Durch­ messers 1 a des Achsgehäuses 1 befestigt ist. Der Endabschnitt 3 a hat eine Stufe, die mit einem inneren Ring des Lagers 12 in Eingriff steht und so das Hereinbewegen der Welle 3 verhindert. Der Endabschnitt 3 a ist mit einer integrierten Nabenscheibenplatte 3 g versehen, an der der Radrei­ fen 15 mittels Schrauben- und Muttern 16 befestigt ist. Der Abschnitt 3 b der Achswelle 3, der in der vergrößerten Kammer 1 b des Achsgehäuses 1 angeordnet ist, ist mit einer Mehrzahl sich axial erstreckender Ril­ len 7 ausgebildet, die gezähnte innere Randteile der Laufscheibenplat­ ten 5 so aufnehmen, daß die Laufscheiben sich axial in der vergrößer­ ten Kammer 1 b des Achsgehäuses 1 bewegen können, während ihre Drehung relativ bezüglich der Achswelle 3 verhindert ist. So drehen sich die Laufscheiben 5 mit der Welle 3 und sind während des Bremsens axial bewegbar.

Eine innere Randoberfläche der vergrößerten Kammer 1 b des Achsgehäu­ ses ist mit einer Mehrzahl von sich axial erstreckender Rillen 6 ver­ sehen, die gezähnte äußere Randteile der Bremsscheibenplatten 4 auf­ nehmen, die jede einen zentralen Durchbruch aufweist, dessen Durch­ messer groß genug ist, um eine freie Drehung des Achswellenabschnitts 3 b zu ermöglichen. So wird eine Drehung der Bremsscheibenplatten 4 bezüglich des Achsgehäuses 1 verhindert, während ihre axiale Bewe­ gung möglich ist.

Die Bremsscheibenplatten 4 sind alternierend bezüglich der Laufschei­ benplatten 5 in der vergrößerten Kammer 1 b des Achsgehäuses 1 ange­ ordnet.

Der Kolbenhalter 2 ist mit Schulterteilen 2 b und 2 c an seinen ent­ gegengesetzten Seiten versehen und ist gegen das Achsgehäuse 1 so angeordnet, daß die vergrößerte Kammer 1 b auf die Schulter 2 b paßt, wenn nötig durch einen Abstandshalter 11. Das Mittenloch des Kol­ benhalters 2 nimmt fest das Wälzlager 13 auf, durch welches der Ab­ schnitt 3 d der Achswelle 3 durch führt. Der innere Endteil des Ab­ schnitts 3 d ist mittels der Mutter 14, die wie gezeigt in den mit einem Gewinde versehenen Teil eingreift, drehbar gestützt, während verhindert wird, daß er sich axial nach außen bewegt. Die Schulter 2 c des Kolbenhalters 2 wird zur Erleichterung des Zentriervorgangs bezüglich des Differentialgehäuses 17 bei der Zusammenbaustufe am Fließband verwendet.

Der ringförmige Kolben 9 im Kolbenhalter 2 ist normalerweise in die gezeigte Stellung durch eine geeignete, nicht gezeigte Federeinrich­ tung vorgespannt, und wird durch einen geeigneten hydraulischen Druck, der durch die Öffnung 10 angelegt wird, betätigt und bewegt sich ge­ gen die Bremsscheibenplatten 4 gegen die Federkraft. Die Bewegung des Kolbens 9 wird durch die Bremsscheiben 4 auf die Laufscheibenplatten 5 übertragen, und erzeugt dadurch eine Bremskraft für die Achswelle 3 aufgrund der Reibung zwischen den Laufscheibenplatten 5 und der Brems­ scheibenplatte 4.

Ein inneres Ende des Abschnitts 3 c der Achswelle 3 ist mit einem Ge­ winde 3 d ausgebildet, auf dem eine Mutter 14 befestigt ist. Die äußere Größe der Mutter 14 ist so ausgewählt, daß sie die Drehung der Achswelle 3 mit einem inneren Ring des Lagers 13 nicht verhin­ dert, während sie die Achswelle gegen den inneren Ring zieht, wenn sie angezogen ist. Dadurch, durch das Anziehen der Mutter 14 auf dem Gewinde 3 d, das Verwenden des geeigneten Abstandhalters 11 zwi­ schen dem Kolbenhalter 2 und dem Achsgehäuse 1 werden die beiden durch die Achswelle 3 als Montageuntergruppe vereinigt.

Der Aufsteckabschnitt 3 e der Achswelle 3 ist mit Keilnuten 3 f aus­ gebildet, die in dem Zahnkranz 21 im Differentialgehäuse 17 einge­ führt werden und einen kerbverzahnten Eingriff mit ihm bilden.

Daher ist die Zusammenbaustufe des Achsgehäuses 1 und der ange­ gliederten Komponenten mit dem Differentialgehäuse 17 ein bloßes Einführen des Aufsteckabschnitts 3 e der Montageuntergruppe in das Differentialgehäuse 17 mit einer Ausrichtung, die durch die Schul­ ter 2 c des Kolbenhalters 2 und einer entsprechenden in der äußeren Oberfläche des Differentialgehäuses 17 gebildeten Schulter sicher­ gestellt ist. Die abschließende Stufe ist das Anziehen der Elemente mit Schrauben 18.

Ein Beispiel des Zusammenbauvorganges der Montageuntergruppe ge­ mäß der Erfindung wird nun beschrieben. Zuerst werden die Wälzlager 12 und 13 in die Schulter 1 c des Achsgehäuses 1 bzw. die Schulter 2 d des Kolbenhalters 2 eingepreßt. Der Kolben 9 wird in die ringförmige Aushöhlung 8 des Kolbenhalters 2 unter Verwendung der ringförmigen O-Ringe 8′, 8′′, eingeführt. Dann wird die Achswelle 3 in das Wälz­ lager 12 eingeführt, bis daß der Stufenteil ihres Endabschnitts 3 a in Berührung mit dem inneren Ring des Wälzlagers 12 kommt.

Als nächstes werden die Achsscheibenplatten 4 und die Laufscheiben­ platten 5 alternierend in die Kammer 1 b des Achsgehäuses 1 einge­ führt. Die Einführung findet so statt, daß die äußeren Randteile der Bremsscheibenplatten 4 in den axialen Rillen 6 aufgenommen werden, die in der inneren Wand der Kammer 1 b gebildet sind, und die inneren Randteile der Laufscheibenplatten 5 in den axialen Rillen 7 der Achswelle 3 aufgenommen werden.

Danach wird der vorbereitend mit dem Wälzlager 13 und dem Kolben 9 zusammengebaute Kolbenhalter 2 auf die Achswelle 3 durch den Abstands­ halter 11 gesteckt, bis daß das Ende des Abschnitts mit vermindertem Durchmesser 3 c der Welle in das Lager 13 und die Schulter 2 b in die Kammer 1 b des Achsgehäuses 1 paßt.

Abschließend wird die Montagegruppe unter Verwendung der Mutter 14 zu einer Einheit verschraubt.

In der obigen Beschreibung wurde die Erfindung in der Anwendung auf einen halb schwimmenden Tragaufbau beschrieben. Es sollte jedoch festgestellt werden, daß die Erfindung auf einen voll schwimmenden Aufbau angewendet werden kann, der im allgemeinen bei Schwerlastfahr­ zeugen verwendet wird, und bei dem die volle Last durch die Achsge­ häuse getragen wird. Wie beschrieben, schafft die Erfindung eine Montageuntergruppe des Achssystems, die das Achsgehäuse und den darin befindlichen Bremsmechanismus umfaßt. Sie kann getrennt vom Haupt­ fließband des Fahrzeugzusammenbaus ohne die Zeitbeschränkungen, die dem Fließbandvorgang auferlegt sind, zusammengebaut werden. Daher wird die Präzision der Elemente der Montageuntergruppe verbessert. Mit der vorliegenden Montageuntergruppe wird die Anzahl der Montage­ stufen des Achsgehäuses und der angegliederten Komponenten auf dem Differentialgehäuse während des Fließbandzusammenbauvorgangs des Fahrzeugs zu einer einzigen Stufe. Es ist offensichtlich, daß, wenn eine der Komponenten beschädigt ist, ein einfacher Austausch der Montageuntergruppen alles ist, was benötigt wird. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung dadurch vorteilhaft, daß die Stufe des Einstel­ lens der Bremskraft vor der Befestigung auf dem Differentialgehäuse ausgeführt werden kann.

Claims (7)

1. Vollbelagscheibenbremsen-Montagegruppe zur Verwendung in einem Schwerlastfahrzeug, bestehend aus einem Achs­ gehäuse mit einer Durchgangsbohrung zur drehbaren Lagerung einer Achswelle, einer Mehrzahl von Lauf­ scheibenplatten, die mit der Achse über eine Kerb­ verzahnung axial bewegbar in Eingriff stehen, einer Mehrzahl von zwischen den einzelnen Laufscheibenplatten angeordneten stationären Scheibenplatten, die in der Durchgangsbohrung des Achsgehäuses axial bewegbar ange­ ordnet sind, und einer Kolbeneinrichtung zum Gegen­ einanderdrücken der Scheibenplatten, die das andere Ende der Durchgangsbohrung verschließt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14) nur zur Verbindung von Achs­ gehäuse (1) und Kolbeneinrichtung (2, 9) zu einer Montagegruppe.

2. Montagegruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagereinrichtung (13) in der Kolbeneinrichtung (2, 9) zur drehbaren Stützung der Achswelle (3) am anderen Ende der Durchgangsbohrung befestigt ist.

3. Montagegruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (12, 13) Wälzlager umfaßt.

4. Montagegruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nabenscheibenplatte (3 g) am anderen Ende der Achswelle (3) befestigt ist, wobei die Nabenscheiben­ platte (3 g) die Achswelle (3) an ein Reifenrad koppelt.

5. Montagegruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verbindung des Achsgehäuses (1) und der Kolbeneinrichtung (2, 9) einen mit einem Gewinde versehenen Teil (3 d) auf der Achswelle (3), eine Lager­ einrichtung (13), die in der Kolbeneinrichtung (9) zum Stützen der axialen Welle (3) angeordnet ist und eine mit dem mit einem Gewinde versehenen Teil (3 d) in Ein­ griff stehende Mutter (14) umfaßt, und daß die Lager­ einrichtung (13) die Drehung der Achswelle (3) in der Lagereinrichtung (13) erlaubt, während die Welle (3) daran befestigt ist.

6. Montagegruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (13) ein Wälzlager mit um eine Lageroberfläche drehbaren inneren und äußeren Ringen umfaßt, und daß die Mutter (14) mit dem inneren Ring in Eingriff steht, die Achswelle (3) daran koppelt und eine Bewegung der Achse (3) und des inneren Ringes relativ zu der Kolbeneinrichtung (9) erlaubt.

7. Montagegruppe nach einem der Ansprüche 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstandshaltereinrichtung (11) zwischen dem Achs­ gehäuse (1) und der Kolbeneinrichtung (9) angeordnet ist.