DE2930298A1 - Angetriebene lenkachse - Google Patents

Angetriebene lenkachse

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DE2930298A1 DE19792930298 DE2930298A DE2930298A1 DE 2930298 A1 DE2930298 A1 DE 2930298A1 DE 19792930298 DE19792930298 DE 19792930298 DE 2930298 A DE2930298 A DE 2930298A DE 2930298 A1 DE2930298 A1 DE 2930298A1
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Description

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Die Erfindung betrifft eine angetriebene Lenkachse, insbesondere für Last- und Nutzfahrzeuge, Traktoren etc., nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei derartigen angetriebenen Lenkachsen erfolgt der Antrieb von der Antriebsmaschine über ein Getriebe und z. B. zwei Abtriebswellen zu einem Vorderachs- und Hinterachsdifferential. Dabei wird versucht, die abgetriebene Leistung bei hohen Drehzahlen und niedrigeren Drehmomenten bis zum Rad erfolgen zu lassen und erst im Radabtrieb über ein Reduktionsgetriebe eine Übersetzung zu niedrigeren Drehzahlen und höheren Drehmomenten hin vorzunehmen. Dies bringt einmal den Vorteil, daß die Beanspruchung der Zahnräder und Wellen bei niedrigerer Drehmomentübertragung geringer ist. Zum anderen ist es vorteilhaft, eine Scheibenbremse zwischen dem Achsdifferential und dem Radabtrieb anzuordnen, deren Belastung bei der Übertragung von hohen Drehzahlen und niedrigeren Drehmomenten erheblich herabgesetzt werden kann.
Eine angetriebene Lenkachse für Nutzfahrzeuge ist z. B. aus dem Prospekt "ZF-Achsen" (F 9/1 SL 775503) bekannt.
Nach diesem Stand der Technik sind angetriebene Lenkachsen mit einer Übersetzung vor dem direkten Abtrieb auf die Räder bekannt. Diese Anordnungen bauen jedoch äußerst breit, d. h. sie weisen ein großes Maß zwischen dem DurchAkte 5614
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f.
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Stoßpunkt der Schwenkachse durch die gedachte Mittelebene der Gelenkwelle und dem Mittelpunkt des Rades auf. Dies folgt u. a. durch das vorgesehene Radnabenreduktionsgetrxebe und durch den großen Lagerabstand, der notwendig ist, um einen hinreichend großen Stützabstand auf der Gelenkwelle realisieren zu können.
Durch diese breit bauende Anordnung ergibt sich auch der Nachteil, daß die Gelenkanordnung aus dem Radkörper herausragt, wodurch eine erhöhte Gefährdung des Gelenkes gerade bei Bodenbearbeitungsfahrzeugen gegeben ist. Zudem ist durch den relativ großen Abstand zwischen dem Durchstoßpunkt der Schwenkachse durch die gedachte Mittelebene der Gelenkebene und dem Mittelpunkt des Rades ein möglicher Lenkeinschlag begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine angetriebene Lenkachse für Nutz- und Lastfahrzeuge, Baumaschinen, Traktoren etc., zu schaffen,
die einen minimalen Bauraum beansprucht, eine maximale Bodenfreiheit des Fahrzeuges ermöglicht und
- bei gegebener Spurweite und gegebenem Bauraum einen möglichst großen Lenkeinschlag erlaubt, ohne den Raddurchmesset zu verkleinern.
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Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lenkachse wird ein erheblich kleinerer Wendekreis erzielt bzw. bei z. B. zunehmend schwereren Traktoren mit größeren Vorderrädern kann bei gleichem zur Verfügung stehenden Lenkraum ein zunächst gleich großer Lenkeinschlag erreicht werden.
Durch den vergrößerten Gelenkmittenabstand bei gleichbleibender Spurbreite wird sichergestellt, daß der Radkopf mit dem Gleichlaufgelenk völlig innerhalb der Felge liegt und damit ein erheblich besserer Schutz gegeben ist.
Durch den geringen Abstand des Gelenkdrehpunktes zum Radmittelpunkt ist noch der weitere Vorteil bedingt, daß gemeinsam mit der zur Radebene geneigt angeordneten Radkopfachse ein negativer Lenkrollradius erzielt wird, wodurch ein besseres Stabilitätsverhalten des Fahrzeuges erreicht wird.
Als vorteilhaft erweist sich weiterhin ein Topfplanetenträger. Der Bauraum für das Reduktionsgetriebe - der durch die genormte Felgenzentrierung begrenzt ist - wird dadurch optimal ausgenutzt, denn damit wird eine möglichst große Planetenübersetzung mittels eines großen Planetenrades und ein fliegend gelagerter Planetentrieb mit entsprechend
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großem Durchmesser des Planetenbolzens erzielt. Eine nach dem Stand der Technik vorgesehene, beidseitige Lagerung des Planetentriebes fällt dadurch weg. Dies alles führt zu einem kleineren Achstrieb und damit zur Verbesserung der Bodenfreiheit.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispxel wird eine angetriebene Lenkachse in Portalbauweise vorgeschlagen, die sich besonders für Baumaschinen und Traktoren eignet. Die Portalachse liegt erheblich höher, so daß die Bodenfreiheit durch diese Maßnahme deutlich vergrößert wird. Damit die Gelenkeinrichtung möglichst schmal baut, erfolgt der Abtrieb von einem mit der Gelenkwelle verbundenen Ritzel über zwei Zwischenräder auf die Radnabe. Durch diesen geteilten Leistungsfluß können zwei schmalbauende Zwischenräder verwendet werden. Durch die schwimmende Lagerung des Ritzels, also allein durch die Zentrierung des Ritzels aufgrund der Zahnkräfte, wird eine deutliche Verkürzung der gesaraten Baulänge erzielt.
Nachstehend wird der erfindungsgemäße Vorschlag einer angetriebenen Lenkachse anhand zweier in Zeichnungen dargesteller Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:
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Fig. 1 eine angetriebene Lenkachse in Planetenbauweise.
Fig. 2 eine angetriebene Lenkachse in Portalbauweise.
Fig . 3 einen Schnitt durch Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine Schaftwelle mit 1, ein Gleichlaufgelenk mit 2, eine Gelenkwelle mit 3r ein Planetenträger mit 4, eine Radnabe mit 5 und ein Gelenkkopf mit 6 bezeichnet. Dabei wird die Schaftwelle 1 über ein nicht näher gezeigtes Achsdifferential angetrieben. Die Schaftwelle 1 ist über eine Mitnahmeverzahnung 8 und eine Innenmitnahmeverzahnung eines inneren Gelenkteiles 11 formschlüssig verbunden. Ein äußeres Gelenkteil 13 mit Glockenform des Gleichlaufgelenkes 2 umschließt kapselartig das innere Gelenkteil 11 und ist über eine Mitnahmeverzahnung 15 und eine Innenmitnahmeverzahnung 16 mit der Gelenkwelle 3 formschlüssig verbunden. Zum Schutz des Gleichlaufgelenkes 2 ist zwischen dem äußeren Gelenkteil 11 und der Schaftwelle 1 ein Faltbalg 18 vorgesehen.
In einem radseitig gabelförmig ausgebildeten Achskörper 20 dreht über ein Lager 22 ein Gelenkgehäuse 24 des Gelenkkopfes 6.
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g.
Dabei ist die Drehachse 26, um die das Gelenkgehäuse dreht, so angeordnet, daß sich eine Spreizung von z. B. 8Q bis 10° der Schwenkachse zu der Radebene ergibt. Dadurch erhält man einen negativen Lenksollradius L, weil der Durchstoßpunkt der Lenkachse durch die Fahrbahn - vom Fahrzeug * aus betrachtet - außerhalb der Radmittelebene liegt.
Der weitere Abtrieb von der Gelenkwelle 3 auf den Planetenträger 4 und von dort auf eine nicht näher gezeigte Felge mit Reifen erfolgt über ein Planetengetriebe 30, wobei der für das Planetengetriebe maximal zur Verfügung stehende Raum durch den Innendurchmesser einer Felgenzentrierung begrenzt ist. Um eine maximale Obersetzung hin zu niedrigen Drehzahlen und hohen Drehmomenten zu erreichen, ist die Gelenkwelle 3 einteilig mit einem Sonnenrad 31 ausgeführt. Ein Hohlrad 32 ist über Schrauben 33 starr mit dem einteiligen Gelenkgehäuse 24 verbunden. Mit dem Sonnenrad 31 und dem Hohlrad 32 kämmt ein Planetenrad 35, das auf einem Planetenbolzen 36 mit größtmöglichem Durchmesser dreht. Der Planetenbolzen 36 ist mit dem Planetenträger 4 mit Topfform verbunden.
Die Abstützung der am Rad und damit am Plaiietenträger 4 ansetzenden Kräfte erfolgt über einen mit dem Planetenträger 4 über Schrauben 38 fest verbundenen Abstützring 39 und über zwei Kegelrollenlager 40 und 41 mit großem DurchAkte 5614
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messer D und geringstmoglichem axialen Abstand A. Durch diese Anordnung wird dennoch sichergestellt, daß trotz des geringen axialen Abstandes sich ein ausreichend großer Stützabstand S ergibt.
Eine kompakte Bauweise der angetriebenen Lenkachse in Planetenbauweise nach Fig. 1 wird auch dadurch unterstrichen, daß als Planetenrad z. B. drei Planetenräder 35 in sternförmiger Anordnung vorgesehen sind. Dadurch können die Planetenräder schmal gebaut werden, da sich durch die Aufteilung des Abtriebsdrehmomentes eine geringere Belastung am betreffenden Zahneingriff einstellt.
Fig. 2 zeigt eine entsprechende angetriebene Lenkachse in Portalbauweise. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszahlen kenntlich gemacht.
Der Abtrieb von der Gelenkwelle 3 mit einem Sonnenrad/ Antriebsritzel 31, erfolgt hier über zwei parallel angeordnete Zahnräder 70 und 71 (Fig. 3) auf das zu der Achse der Gelenkwelle 3 versetzt angeordnete Abtriebszahnrad 73, das mit Schrauben 74 mit einer Radnabe 75 drehfest verbunden ist. Durch die Drehmomentaufteilung können die beiden Zahnräder 70 und 71 ebenfalls entsprechend schmal ausgebildet sein. Durch die schwimmende Lagerung des Sonnenrades 31, also allein durch die Zentrierung des Sonnenrades 31 aufgrund der Zahnkräfte, entfällt eine zusätzliche Lagerung.
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Akte 5614
/10.
Zur Abstützung der am Rad ansetzenden Kräfte sind ebenfalls zwei Kegelrollenlager mit großem Durchmesser und geringstmöglichem axialen Abstand zwischen der Radnabe und einem mit dem Gelenkgehäuse 24 über Schrauben 77 fest verbundenen Abstützring 78 vorgesehen.
Akte 5614
06.07.1979 T-PA fl-hg
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Leerseite

Claims (4)

  1. ZAHNRADFA3RIK FRISDRICHSHAjJ1EN Aktiengesellschaft Friedrichshafen
    Angetriebene Lenkachse
    Patentansprüche
    1 l) Angetriebene Lenkachse, insbesondere für Last- und Nutzfahrzeuge, Traktoren etc., mit einer über ein Achsdifferential angetriebenen Schaftwelle, einem homokinetischen Wellengelenk, einem Reduktionsgetriebe, über das der weitere Abtrieb auf die Räder erfolgt, wobei die Radachse zur Radkopfachse eine Spreizung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Abstützung der Radkräfte über zwei Kegelrollenlager (40, 41) mit kleinem axialen Abstand (A) und großem Lagerdurchmesser (D) erfolgt derart,
    daß der axiale Abstand (A) der Kegelrollenlager (40, 41) gleich oder kleiner dem halben Stützabstand (S) ist.
    Akte 5614
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    ORIGINAL INSPECTED
    2930295
  2. 2. Angetriebene Lenkachse in Planetenbauweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Kegelrollenlager (40, 41) sich an einem einteiligen Gelenkgehäuse (24) abstützt,
    ein schmalbauendes Planetengetriebe (30) fliegend gelagert ist und
    - als Planetenträger ein einteiliger Topfplanetenträger (4) vorgesehen ist.
  3. 3. Angetriebene Lenkachse in Portalbauweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Abtrieb von einem mit der Gelenkwelle (3) verbundenen Sönnenrad (Antriebsritzel 31) auf eine Radnabe (75) parallel über zwei Zwischenräder (70, 71) erfolgt und
    das Sonnenrad (31) schwimmend gelagert ist.
  4. 4. Angetriebene Lenkachse nach einem der Ansprüche 1
    bis 3, gekennzeichnet durch einen negativen Lenkrollradius (L),
    Akte 5614
    030066/0396
    ORIGINAL INSPECTED
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