DE3507232A1

DE3507232A1 - Radnabenantrieb mit planetengetriebe

Info

Publication number: DE3507232A1
Application number: DE19853507232
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 5804 Herdecke Polakovs
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: O&K Antriebstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1986-09-04
Also published as: FR2578302A1; JPS61202924A; IT8647590A0; DE3507232C2; JPS6345971B2; FR2578302B1; IT1190458B

Description

O&K Orenstein & Koppel Aktiengesellschaft, Berlin Radnabenantrieb mit Planetengetriebe

Die Erfindung bezieht sich auf einen Radnabenan- ^H

trieb mit Planetengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Radnabenantriebe werden insbesondere für Antriebsachsen von Arbeitsmaschinen wie z.B. Mobilbaggern, Ladern oder Gradern verwendet.

Bei den vorgenannten Radnabenantrieben ist das die Planetenräder enthaltende Planetenträgergehäuse mit der auf dem Achsgehäusekörper drehbar gelagerten Radnabe verbunden und wird das Reaktionsdrehmoment des feststehenden,innen verzahnten Hohlrades des Planetengetriebes auf das Kopplungsrad und von

diesem auf den Achsgehäusekörper übertragen. Um das Kopplungsrad lösbar und drehmomentübertragend mit dem Achsgehäusekörper zu verbinden, ist bisher eine Zahnwellenverbindung angewendet worden, bei der das Koppplungsrad eine Nabe mit einer axialen Innenverzahnung hat und auf eine axiale Außenverzahnung am Ende des Achsgehäusekörpers aufgesteckt ist und durch Kontermuttern auf dem Achsgehäusekörper axial ge- ς

sichert wird. Diese Zahnwellenverbindung zwischen dem Kopplungsrad und dem Achsgehäusekörper hat den Nachteil,daß sie einen verhältnismäßig großen axialen Bauraum für den Radnabenantrieb erfordert. Der erhöhte Bauraum verteuert die Herstellungskosten des Radnabenantriebes und läßt bei einer Fahrzeugachse mit Einzelbereifung den Radnabenantrieb nach außen aus der Radfelge vorstehen, so daß die für den Straßenverkehr zulässige Fahrzeugbreite mit den

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beiden vorstehenden Radnabenantrieben der Fahrzeugachse eingehalten werden muß und nicht mit dem Abstand zwischen den Radfelgen ausgenutzt werden kann. Bei einer ungelenkten Fahrzeugachse ist der zwischen den beiden Radnabenantrieben noch das Differentialgetriebe enthaltende Achsgehäusekörper im Bereich jedes Radnabenantriebes als getrenntes Achsrohr auszubilden , um an diesem vom übrigen Achsgehäusekörper abnehmbaren Achsrohr die axiale Verzahnung der Zahnwellenverbindung wirtschaftlich fertigen zu können. Um bei einer gelenkten Achse, deren schwenkbare Achsschenkel ein vom übrigen Achsgehäusekörper gesondertes Achsrohr enthalten, zur Herstellung der axialen Verzahnung durch Fräsen das Achsrohr auf einer Bearbeitungsmaschine um seine Längsachse verdrehen zu können, ist eine Einschränkung der Größe des Achsschenkelschwenkgelenkes in Durchmesserrichtung des Achsrohres erforderlich oder werden große und teure, eine solche Verdrehung des Achsrohres ermöglichende Bearbeitungsmaschinen benötigt, insbesondere wenn der Achsschenkel sogleich einen festangegossenen Lenkhebel enthält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radnabenantrieb der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile der bisherigen Radnabenantriebe der Bauraum für die lösbare, das Reaktionsdrehmoment übertragende Verbindung des Kopplungsrades mit dem Achsgehäusekörper und dadurch der Bauraum für den Radnabenantrieb insgesamt kleiner wird, daß die Fertigung der Verbindungselemente für diese Verbindung kostengünstiger wird und daß die Fertigung der Verbindungselemente

in einfacher Weise mit normalen Bearbeitungsmaschinen auch an Achsgehäusekörpern ohne gesondertes, abnehmbares Achsrohr wie auch an Achsschenkel mit sogleich festangegossenem Lenkhebel möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Radnabenantriebes und deren Vorzüge sowie die in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbexspeil der erfindungsgemäßen Ausbildung des Radnabenantriebes dargestellt, und zwar zeigen

Figur 1 einen axialen Längsschnitt durch den Radnabenantrieb

Figur 2 und Figur 3 zwei Einzelheiten des Radnabenantriebes in perspektivischer Ansicht.

Auf dem Ende eines Achsgehäusekörpers 1 ist mittels Wälzlagern eine anzutreibende Radnabe 2 drehbar gelagert. An dem Ende des Achsgehäusekörpers 1 ist das Planetengetriebe für den Antrieb der Radnabe 2 angeordnet. Das Planetengetriebe besteht aus einer durch den Achsgehäusekörper 1 geführten Ritzelwelle 3, die an ihrem Ende das sogenannte Sonnenrad von Planetengetrieben aufweist, aus einem Planetenträgergehäuse 4, an dem die mit dem Sonnenrad kämmenden Planetenräder 5 gelagert sind und das zur eigenen drehbaren Lagerung und zur Antriebskraftübertragung mit der Radnabe 2 verbunden ist, und aus einem innen verzahnten Hohlrad 6, das mit den Planetenrädern

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kämmt und zur übertragung des Reaktionsdrehmomentes feststehend mit dem Achsgehäusekörper 1 in Verbindung steht. Hierzu dient ein Kopplungsrad 7, das mit einer Außenverzahnung am äußeren Umfangsrand in die Innenverzahnung des Hohlrades eingreift und undrehbar mit dem Achsgehäusekörper 1 lösbar verbunden ist.

Die lösbare, das Reaktionsdrehmoment übertragende Verbindung von Kopplungsrad 7 und Achsgehäusekörper 1 besteht erfindungsgemäß darin, daß Kopplungsrad und Achsgehäusekörper an ihren einander zugekehrten Stirnseiten mit einer passend ineinandergreifenden Verzahnung ausgebildet sind und das Kopplungsrad an der Stirnseite des Achsgehäusekörpers fest angeflanscht ist. Diese Stirnflächenverzahnung besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier am Kopplungsrad 7 von dessen Stirnseite axial vorspringenden Zähnen 8 (Figur 2) und dazu paßgenau am Achsgehäusekörper 1 auf dessen Stirnfläche axial zurückspringenden Zahnlücken 9. An den Zähnen 8 und in den Zahnlücken 9 sind das Kopplungsrad 7 und der Achsgehäusekörper 1 mit Bohrungen 10 bzw. 11 für Verbindungsschrauben 12 versehen, mit denen das Kopplungsrad 7 lösbar gegen die Stirnseite des Achsgehäusekörpers 1 angeflanscht ist und die die Stirnflächenverzahnung an den aufeinanderliegenden Stirnseiten von Kopplungsrad und Achsgehäusekörper in Eingriff zusammenhalten. Die vier symmetrisch auf den Stirnflächen von Kopplungsrad und Achsgehäusekörper angeordneten Zähne 8 und Zahnlücken 9 ergeben eine stirnseitige Verzahnung, die in zwei senkrecht zur Radnabenantriebsmittellinie stehenden Achsen form- und kraftschlüssig ineinandergreift. Dadurch kann die

Stirnflächenverzahnung die Anflanschung des Kopplungsrades 7 an den Achsgehäusekörper 1 zentrieren und die Verbindungsschrauben 12 von Querkräften in beliebigen, senkrecht zur Radnabenantriebsmittellinie verlaufenden Radialrichtungen entlasten. Zweckmäßigerweise bilden die in Umfangsrichtung weisenden Flanken der Zähne 8 und der Zahnlücken 9 mit dem in axialer Richtung weisenden Zahn- bzw. Zahnlückengrund einen Winkel ungleich 90°. Dadurch wird beim axialen Anflanschen des Kopplungsrades 7 an den Achsgehäusekörper 8 ein etwaigesEingriffsspiel der stirnseitigen Verzahnung in Umfangsrichtung selbsttätig aufgehoben. Vorteilhafterweise ist hierbei aber der Eingriffswinkel, mit dem die Zähne 8 und die Zahnlücken 9 an ihren in Umfangsrichtung weisenden Flanken ineinandergreifen, kleiner als der Reibungswinkel, damit bei der Übertragung des Reaktionsdrehmomentes von dem Kopplungsrad 7 auf den Achsgehäusekörper 1 keine zusätzlich die Verbindungsschrauben belastenden Axialkraftkomponenten entstehen.

Die beschriebene drehmomentübertragungsfähige und dabei lösbare Verbindung des Kopplungsrades 7 mit dem Achsgehäusekörper 1 durch die stirnseitige form- und kraftschlüssige Verzahnung 8, 9 auf den zusammenflanschbaren Stirnflächen von Kopplungsrad und Achsgehäusekörper hat den Vorteil, daß sie nur einen außerordentlich kleinen axialen Bauraum erfordert und daß sich die stirnseitige Verzahnung kostengünstig und mit einfachen Bearbeitungsmaschinen an dem Achsgehäusekörper auch dann herstellen läßt, wenn .er kein getrenntes, vom übrigen Teil der ungelenkten Fahrzeugachse abnehmbares Achsrohr ist oder wenn er ein sogleich mit einem angegossenen Lenk-

hebel ausgebildeter Achsschenkel einer gelenkten Fahrzeugachse ist.

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Claims

O&K Orenstein & Koppel Aktiengesellschaft, Berlin Radnabenantrieb mit Planetengetriebe Patentansprüche ν

1. Radnabenantrieb mit Planetengetriebe geringer

Baulänge mit beweglicher Lagerung von Ritzelwelle (3), Planetenrädern (5) , Planetenträgergehäuse
(4) und Radnabe (2) sowie fester Verbindung des Hohlrades (6) über das Kopplungsrad (7) mit dem Achsgehäusekörper (1), dadurch gekennzeichnet,

daß das Kopplungsrad (7) über eine stirnseitige form- und kraftschlüssige Verzahnung (8, 9) fest

·> an dem Achsgehäusekörper (1) angeflanscht ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnfläche des Kopplungsrades

(7^ oder des Achsgehäusekörpers (1) mindestens
drei Zähne (8) bzw. Zahnlücken (9) auf mehr als einer Achse senkrecht zur Radnabenantriebsmittellinie vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich-

net, daß vier symmetrisch über den Umfang der '1

Stirnfläche verteilt angeordnete Zähne (8) bzw. Zahnlücken (9) vorgesehen sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stirnfläche des Kopplungsrades

(7) Zähne (8) und auf der Stirnfläche des Achsgehäusekörpers (1) Zahnlücken (9) vorgesehen sind.

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5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne bzw. Zahnlücken mit dem Zahnbzw. Zahnlückengrund einen Winkel ungleich 90° bilden.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffswinkel der Zähne kleiner als der Reibungswinkel vorgesehen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Zahnkörper . (8) bzw. im Zahnlückengrund des Achsgehäusekörpers (1) Bohrungen (10) bzw. Gewinde (11) für eine Schraubenverbindung (12) vorgesehen sind.