DE3638862A1 - Antriebsachse fuer fahrzeuge - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsachse für Fahrzeuge, insbesondere
eine mehrscheibige Reibungsbremse und ein Reduzier-Planetengetriebe
für eine solche Achse und besonders ein Ölumwälzsystem für eine solche
Bremse und ein solches Getriebe.
In den Achsen von Lastwagen, insbesondere geländegängigen Lastwagen,
wie sie im Hoch- und Tiefbau sowie im Bergbau, aber auch in der
Landwirtschaft und in der Schwerindustrie verwendet werden, werden
als letztes Antriebselement Reduzier-Planetengetriebe verwendet.
Die Antriebsachsen sind an ihren äußeren Enden mit Bremsen versehen,
um die Drehung dieser Antriebselemente und die Drehung des Rades oder
Kettenrades, das hierdurch angetrieben wird, abzubremsen.
In solchen Antriebsachsen ist eine mehrscheibige Reibungsbremse ein
gebaut, um die Drehung einer Differential-Eingangswelle zu einem
Planeten-Reduziergetriebe abzubremsen, das in dem Differentialgehäuse
eingebaut ist. In manchen Anwendungsfällen steht die Mehrscheiben
bremse mit der Eingangswelle zu dem Planetengetriebe oberhalb des
Welleneinganges zu dem Getriebe in Eingriff. Diese Bremsen bewirken
damit keine Abbremsung der Drehung des Reduziergetriebes und damit
des von dem Getriebe angetriebenen Ausgangselementes, wenn die Achse
oder Eingangswelle zwischen den Rotor-Reibscheiben und dem Eingang zu
dem Planeten-Reduziergetriebe bricht.
Der Bruch einer Antriebswelle, gleichgültig ob es eine Achswelle ist,
die die Eingangswelle für den Antrieb bildet oder eine Stummelwelle,
die das Ausgangselement direkt antreibt, ist nicht ungewöhnlich bei
Antriebsachsen für schwere Wagen oder Geräte. Es ist deshalb zweckmäßig,
den Bremsmechanismus den Antriebsachsen zuzuordnen, die auf das letzte
Reduziergetriebe und Ausgangselement wirken, unabhängig von der Eingangs
welle und irgendeinem Wellenantrieb, welcher das Reduziergetriebe mit
dem Ausgangselement verbindet. Es sind Antriebssysteme für die äußeren
Enden von Achsen bekannt, bei denen eine Radnabe von einem Reduzier
Planetengetriebe angetrieben wird und die Mehrscheiben-Reibungsbremse zum
Anhalten der Drehung eines Sonnenrades benutzt wird. Es sind ferner Systeme
bekannt, bei denen die Mehrscheiben-Reibungsbremsen direkt zwischen dem
Zahnring und dem Sonnenrad des Planetengetriebes wirken und die Brems
scheiben eine Bremskraft direkt auf den Planetenträger des Planetenge
triebes ausüben.
Bei Antrieben der vorgenannten Art ist die Kühlung der mehrscheibigen
Reibungsbremse ein ständiges Problem. Es entsteht aus einer unzureichenden
Zirkulation zu und von den Reibscheiben. Da das Öl in solchen Systemen
den größten Teil der Wärmeenergie von den Reibscheiben der Packung
absorbiert, entstehen ernste Wärmeprobleme, wenn nur ein kleines Öl
volumen umgewälzt wird.
Obwohl diese Systeme in manchen Fällen zufriedenstellend arbeiten, sind
sie komplex, erfordern eine Vielzahl von Teilen, ermöglichen in vielen
Fällen keine ausreichende Kühlung und benötigen sehr viel Platz.
Die Erfindung betrifft eine Antriebsachse für Fahrzeuge mit einer
Bremse für eine Achswelle mit einem Achsengehäuse, einem äußeren Element,
das drehbar im Gehäuse montiert ist und einer Vielzahl von drehbaren
Elementen, die einen Antriebszug bilden, der die Achsenwelle mit dem
Ausgangselement innerhalb des letzteren verbindet. Die Bremse ist eine
Mehscheiben-Reibungsbremse, bestehend aus einer Mehrzahl von axial be
weglichen Bremsscheiben, die innerhalb von dem Ausgangselement unterge
bracht sind. Abwechselnd sind die Scheiben drehfest relativ zum Achsen
gehäuse angeordnet. Dazwischen sind Scheiben drehfest auf einem der
rotierenden Elemente stromabwärts der Achswelle in dem Antriebszug be
festigt, der die Achswelle mit dem Ausgangselement verbindet. Es sind
ferner Betätigungseinrichtungen Vorgesehen, um die Bremsscheiben axial
gegen eine Fläche an dem Planetengetriebe und in Reibungskontakt mitein
ander zu verschieben, um dadurch die Drehung dieses einen drehbaren
Elementes und des Ausgangselementes abzubremsen.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse ermöglicht es, eine axiale Belastung
direkt auf den Planetenträger auszuüben, sowie eine radiale Belastung
direkt vom Zahnring auf das Sonnenrad, d.h. radiale Belastungen werden
von den Bremsscheiben auf das Planetengetriebe ohne Zwischenkomponenten
übertragen.
Vorzugsweise ist ein Bremsscheiben-Betätigungskolben in einer zweiteiligen
Druckkammer angeordnet, die von dem Planeten-Ringzahnrad und einem Adapter
gebildet wird, der am Achsschenkel angebracht ist. Geeignete Durchgänge
in dem Adapter und dem Achsschenkel wirken zusammen, um Druck aus der
zweiteiligen Druckkammer zuzuführen und abzuführen, um den Kolben in
und außer Kontakt mit den Bremsscheiben zu bewegen. In der Druckkammer
sind Kolben-Dichtringe vorgesehen, die als Rückführmittel funktionieren
und beitragen, den Kolben teilweise in seine ausgerückte Position zu
verschieben, wenn der Druck weggenommen wird.
Keines der bekannten Systeme legt die Verwendung eines solchen Adapters
nahe, der am Achsschenkel befestigt ist, wobei ein Teil eines einstückigen
Zahnringes und der Adapter zusammenwirken, um eine Kammer zur Aufnahme
des Kolbens zu bilden.
Die Erfindung schafft somit eine Mehrscheiben-Reibungsbremse, die auf den
Antriebszug wirkt, welcher die Achswelle und das Ausgangselement ver
bindet und zwar stromabwärts des Achswelleneinganges zu dem Antriebszug
und sie wirkt unabhängig von der Achswelle selbst.
Vorzugsweise schafft die Erfindung einen in sich geschlossenen Antrieb
und eine Bremse für das Außenende einer Achse, in der eine Radnabe von
einem Planetenradträger angetrieben wird und die Mehrscheiben-Reibkupplung
direkt auf das Zahnrad wirkt, welches die Planetenräder antreibt. Die
Mehrscheibenbremse bremst bei dieser Ausführungsform die Drehung des
Planetengetriebes und damit des Ausgangsgliedes ab, unabhängig von
irgendwelchen ein Drehmoment übertragenden Antriebswellen.
In der nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sind der Antrieb und die Bremse kompakt ausgebildet und innerhalb einer
Radnabe in einer Kammer untergebracht, in welcher die Antriebselemente
die Achswelle und die Radnabe verbinden, wobei die Radnabenlager und die
Scheibenbremse durch ein gemeinsames Schmiermittel gekühlt und geschmiert
werden.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an
hand der Zeichnung erläutert, in der
Fig. 1 im Schnitt eine Antriebsachse mit einer Bremse nach der Erfindung
zeigt.
Fig. 2 zeigt vergrößert im Schnitt einen Teil des äußeren Endes der
Antriebsachse nach Fig. 1 mit den hydraulischen Einlaß- und Aus
laßkanälen.
Fig. 3 zeigt vergrößert im Schnitt die Kanäle für die Abfuhr von Luft
aus dem System.
Fig. 4 zeigt vergrößert im Schnitt einen unteren Teil der Antriebsachse
nach Fig. 1, wobei die Kühlwege dargestellt sind.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 4.
Fig. 1 zeigt einen Teil einer Antriebsachse 10. Jedes Ende der Antriebs
achse 10 ist mit einer Einrichtung 12 versehen, die einen Planetenantrieb
14 und eine Mehrscheiben-Reibungskupplung 16 umfaßt. Die Antriebsachse 10
hat ein stationäres Achsengehäuse 18, in welchem eine z.B. mit einem
Differentialgetriebe verbundene drehbare Achswelle 20 angeordnet ist.
Ein axial auswärts sich erstreckender Achsschenkel 22 mit einer zentralen
Öffnung ist nicht-drehbar am Ende des Achsengehäuses 18 befestigt mittels
einer Mehrzahl von am Umfang verteilten Schrauben 24 und er umgibt die
Achswelle 20.
Die Achswelle 20 ist in der zentralen Öffnung des Achsschenkel positioniert
und sie dient als Eingangsglied für das Planentengetriebe 14. Die Ein
richtung 12 umfaßt ferner eine Radnabe 26, die ein Ausgangsglied darstellt.
Die Radnabe 26 ist mit ihrem inneren Ende drehbar auf der Spindel 22
montiert mittels eines Radlagers 28, z.B. eines Kegelrollenlagers,
und ein offenes äußeres Ende der Nabe bildet einen ringförmigen Hohl
raum. Ein ringförmiger, radial auswärts verlaufender Flansch 30 ist
integral am Mittelabschnitt der Radnabe 26 angeformt zur Befestigung
an einer Radfelge (nicht gezeigt) in üblicher Weise mittels Schrauben 32.
Das Ausgangselement, d.h. die Radnabe 26 umgibt das Eingangselement,
d. h.die Achswelle 20.
In der bevorzugten Ausführungsform verbindet das Planetengetriebe 14
operativ das Eingangs- und das Ausgangselement und es hat einen
stationären einstückigen Zahnkranz 34, ein axial verlängertes Sonnen
rad 36, eine Mehrzahl von Planetenrädern 38 und einen Planetenträger 40.
Der Zahnkranz 34 hat eine innenverzahnte Nabe 42, die mit der Spindel,
bzw. dem Achsschenkel 22 verbunden ist und er stützt drehbar die Rad
nabe 26 ab mit Hilfe eines Lagers 44, z.B. eines Kegel-Rollenlagers.
Das Sonnenrad 36 ist nicht-drehbar montiert und es wird axial auf
dem äußeren freien Ende der Achswelle 20 gehalten. Der Zahnkranz 34
ist mit einer längsverlaufenden Innenverzahnung 46 in einer Länge ver
sehen, die im wesentlichen gleich und radial ausgerichtet ist mit einer
längsverlaufenden Außenverzahnung 48 am Sonnenrad 36. Die Planetenräder 38
sind drehbar auf Zapfen 50 gelagert, die sich zwischen gegenüberliegenden
Wänden des Planetenträgers 40 erstrecken und an diesen befestigt sind.
Die Planetenräder 38 haben eine Außenverzahnung, die in Eingriff mit
der Innenverzahnung 46 des Zahnkranzes und in Eingriff mit der Außen
verzahnung 48 des Sonnenrades steht. Der Planetenträger 40 hat einen
ringförmigen radialen Flansch 52, der am offenen Ende der Radnabe 32
mittels Schrauben 34 angeschraubt ist.
Die Mehrscheiben-Reibungskupplung 16 ist im Innern der Radnabe 26 ange
ordnet und sie kann direkt den Zahnkranz 34 und das axial verlängerte
Sonnenrad 36 verbinden. Die Bremse 16 umfaßt einen Scheibenstapel aus
einer ersten Mehrzahl von axial beweglichen, nicht-drehbaren oder stationären
Scheiben 56 mit äußeren Zähnen 58, die in den inneren Abschnitt der Innen
verzahnung 46 des Zahnkranzes eingreifen, sowie eine zweite Mehrzahl von
axial beweglichen drehbaren Scheiben 60, die abwechselnd zwischen den
Scheiben 56 angeordnet sind und eine Innenverzahnung 62 haben, die in
Eingriff mit dem inneren Abschnitt der Außenverzahnung 48 des Sonnen
rades steht. Die Zähne 58 und 62 der Scheiben sind etwas kleiner als die
Abstände zwischen den entsprechenden Zähnen 46 und 48 des Zahnkranzes
und des Sonnenrades, damit die Bremsscheiben 56, 58 sich axial relativ
zur ihren Stützelementen bewegen können.
Die Bremse 16 wird hydraulisch mittels eines ringförmigen Kolbens 64
betätigt, der axial ausgerichtet ist mit in Umfangsrichtung beab
standeten Flächen, die einen einwärts verlaufenden Ansatz 66 bilden
und Schultern 68, die die Zapfen abstützen und die ein integraler Teil
des Trägers 40 sind. Eine ringförmige Reaktionsplatte 71 ist an den
Innenflächen der Ansätze 66 und/oder der Schultern 68 befestigt, um
eine Reibungsfläche für die Scheiben 56 und 60 zu bilden, wenn der
Kolben 64 in seine Eingriffsposition bewegt wird.
Der Kolben 64 ist in einer ringförmigen Kammer 70 angeordnet, die durch
eine radiale Wand 72 am Zahnkranz 34 und einen Adapterring 34 gebildet
wird, der mit dem äußeren Ende der Spindel 22 mittels Schrauben 76 ver
bunden ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist eine abgestufte innere
Ausnehmung in der radialen Wand 72 des Zahnkranzes ausgebildet, die
eine ringförmige axial verlaufende äußere Wand 78 und eine radial ver
laufende innere Wand 80 bildet. Der Adapterring 74 umgibt die Achswelle 20
und hat eine abgestufte Ausnehmung 82, die eine Nabe 84 mit reduziertem
Durchmesser, die in der Bohrung der Nabe 42 des Zahnkranzes geführt ist,
sowie einen Rand 86 mit größerem Durchmesser bildet. Der Rand 86 des
Adapters liegt in der Ausnehmung des Zahnkranzes und bildet eine axial
verlaufende äußere Umfangswand 90, die einen radialen Abstand von der
Wand 78 hat und parallel zu dieser liegt. Die Wände 78 und 80 des Zahn
kranzes und die Wand 90 des Adapters bilden somit eine ringförmige Kammer 70,
um den Kolben 64 verschiebbar aufzunehmen. Es sind Mittel vorgesehen, um den
Weg des Kolbens 74 in der Kammer 70 in Entlastungsrichtung zu begrenzen.
Hierzu ist der Flansch oder Rand 86 des Adapterringes 74 mit einem integralen
radial auswärts gerichteten ringförmigen Bund 91 versehen. Wie Fig. 4 zeigt,
erstreckt sich der Bund 91 in die Kammer 70 und bildet eine ringförmige
radiale innere Fläche 91 a. Wenn der Kolben 64 in der Eingriffsposition
ist, wie dargestellt, hat die Fläche 91 a normalerweise einen vorgegebenen
Abstand von der Rückseite des Kolbens 64. In der Entlastungsposition
verschiebt sich der Kolben 64 nach rechts und sein Weg wird begrenzt,
da die Kolbeninnenfläche in Kontakt mit der Fläche 91 a gelangt.
Ein hydraulisches Fluid unter Druck wird der Kammer 70 aus einer ge
eigneten Quelle zugeführt und von ihr abgeführt über erste Fluidkanäle 92
sowie Kanäle 94 im Adapterring 74. In der bevorzugten Ausführungsform
liegen die gegenüberliegenden Innenflächen der Spindel 22 und des
Adapterringes 74 stumpf aneinander. Eine ringförmige Nut 95 ist in
der Innenfläche des Adapters ausgebildet, die das Auslaßende des
Kanals 94 umgibt zur Aufnahme einer Dichtung in Form eines O-Ringes 96,
um eine Leckage zwischen den verbundenen Kanälen 92 und 94 zu verhindern.
Alternativ können die Nut 95 und die Dichtung 96 an der Innenfläche der
Spindel bzw. des Achsschenkels 22 angeordnet sein. Ferner ist eine
Dichtung 98 zwischen dem Führungsanschluß der Nabe 84 und der ent
sprechenden Bohrung in der Nabe 52 angeordnet, um eine hydraulische
Fluid-Leckage längs der Führungsflächen zu verhindern.
Dichtungen sind ferner vorgesehen in der Kolbenkammer 70, um das
hydraulische Fluid in der Kammer abzudichten. Die Dichtungseinrichtung
dient ferner als Mittel, um den Kolben 64 teilweise in seine normale
entlastete Position zurückzuführen, wenn der hydraulische Druck in
der Kammer 70 weggenommen ist. Die Dichteinrichtung hat einen äußeren
ringförmigen Dichtring 100, der in einer in Umfangsrichtung verlaufenden
Nut 102 sitzt, die in der axialen Wand 78 ausgebildet ist, sowie einen
inneren ringförmigen Dichtring 104 in einer in Umfangsrichtung ver
laufenden Nut 105, die in der Außenwand 90 des Adapters ausgebildet ist.
Die Dichtringe 100, 104 stehen in Eingriff mit der Innen- und Außen
wand des Kolbens, um eine Leckage des hydraulischen Fluids nach außen
längs der Seitenwände des Kolbens und einen Eintritt des Schmiermittels
in das hydraulische Fluidsystem zu verhindern. Die Dichtringe 100 und 104
dienen einem weiteren Zweck, insofern, als sie auch als Rückführmittel
funktionieren, um das Zurückdrängen des Kolbens 64 in die Kammer 70
zu unterstützen, wenn der Eingriffsdruck abgefallen ist. In diesem Fall,
wenn Druck an die Kammer 70 gelegt wird über die Kanäle 92, 94, wird
der Kolben 64 auswärts gedrückt, wobei seine Innenfläche und seine
Außenfläche bewirken, daß die Dichtringe 100, 104 gerollt werden
und sich deformieren, wodurch sie eine elastisch geladene oder ge
spannte Lage einnehmen. Wenn der Druck von der Kammer 70 weggenommen
wird, suchen die Dichtringe 100 und 104 in ihre ursprüngliche Form
zurückzufedern und üben damit eine Kraft aus, die die Einwärtsbewegung
des Kolbens 64 in seine entlastete Position zu unterstützen sucht.
Wie Fig. 3 zeigt, sind Mittel vorgesehen, um anfangs Luft aus der
Kolbenkammer während der Installation abzuführen. Diese Mittel haben
die Form von Kanälen einschließlich eines Kanals 106 im Achsschenkel 22
und eines entsprechenden Kanals 108 im Adapterring 74. Um eine Leckage
zwischen den verbundenen Kanälen 106 und 108 zu verhindern, ist eine
ringförmige Nut 107 in der Stirnfläche des Adapterringes 74 ausgebildet.
welche das Auslaßende des Kanales 108 umgibt und einen O-Ring 109 auf
nimmt. Ein Entlüftungsrohr 110 ist im Kanal 108 angebracht und ragt radial
auswärts zum oberen Ende der Kolbenkammer 70. Das freie Ende des Rohres 110
hat einen vorgegebenen Abstand von der axialen Wand 78 des Zahnkranzes,
so daß es als Einlaß zum Abführen von Luft aus dem System durch die
Kanäle 106, 108 funktioniert.
Das Ölumwälzsystem nach der Erfindung ist im Detail in den Fig. 4 und 5
dargestellt. Der Zweck des Ölumwälzsystems besteht darin, eine geeignete
Ölmenge in dem Plattenstapel aufrecht zu erhalten, d.h. in den stationären
und drehbaren Scheiben 56, 60. In diesem System soll das Öl Wärmeenergie
aufnehmen, die in den Scheiben 56, 60 während einer Bremsperiode ab
sorbiert wird. Dieses Öl wird dann gekühlt, indem es den Scheibenstapel
verläßt und mit dem Rest des Öls in einem Sumpf 26 a gemischt wird. Da die
Temperatur des gesamten Volumens als Öl ansteigt, wird die Wärme auf das
Gehäuse und dann auf die Umgebung übertragen. In der Achsenbaugruppe 12
sind Mittel vorgesehen zwischen dem Sonnenrad 36 und den drehbaren
Scheiben 60, um einen ausreichenden Umwälzweg für den Ölfluß zu schaffen
zwischen den in Eingriff stehenden Zähnen des Sonnenrades 36 und den damit
kämmenden Planetenrädern 38 bis zum Sumpf 26 a. In der bevorzugten Aus
führungsform ist der Umwälzweg ein axialer Ölflußweg zur Aufnahme von Öl
aus dem Bereich zwischen den kämmenden Verzahnungen des Sonnenrades
der Planetenräder. Dies wird erreicht, indem Material am oberen Steg
teil jedes Zahnes 62 an den drehbaren Scheiben 60 entfernt wird. Ferner
sind hierzu eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Öffnungen
60 a in jeder Scheibe 60 vorgesehen, radial auswärts der Scheiben-Zähne 62.
Weitere Mittel sind vorgesehen am Zahnkranz 34 zur Aufnahme von Öl aus
dem Bereich zwischen den stationären und drehbaren Scheiben 50, 60 und
zum Führen des Öls zum Sumpf 26 a. Diese Mittel umfassen eine Auslaß
öffnung 34 a an der Basis des Zahnkranzes 34.
In Fig. 5 erkennt man, daß durch Entfernen der oberen Stegteile der
Zähne 62 vergrößerte Passagen oder Räume A entstehen zwischen den
oberen Stegen der Zähne 62 und den unteren Stegen bzw. dem Grund der
Zähne 48 des Sonnenrades. Alternativ können die Passagen A herge
stellt werden, indem Teile des Zahngrundes der Zähne 48 des Sonnen
rades entfernt werden ohne Änderung der Zähne 62 der Bremsscheiben
oder indem Teile an beiden Zähnen entfernt werden. Eine weitere
Alternative wäre es, einen oder mehrere der Sonnenradzähne 48 oder
der Scheibenzähne 62 zu entfernen.
Wie Fig. 4 zeigt, sind die Öffnungen 60 a in den Scheiben axial ausgerichtet,
um einen geradlinigen axialen Durchflußweg durch die Scheiben 60 zu bilden
und die Auslaßöffnung 34 ist am Boden oder Grund des stationären Zahn
kranzes 34 vorgesehen und sie liegt zentral bezüglich des Scheiben
stapels. Im Betrieb wirken das Sonnenrad 36 und die mit ihm in Eingriff
stehenden Planetenräder 38 als Zahnradpumpe, durch welche Öl verdrängt
wird und durch die kämmenden Zahnräder nach rechts und links der Zahn
räder transportiert wird. Das nach rechts transportierte Öl strömt
durch die vergrößerten Passagen A, dann radial auswärts in die Öffnungen 60 a
und durch die Scheiben 56 und 60, und es fließt dann zum Sumpf 26 a über
die radiale Auslaßöffnung 34 a am Boden des Zahnkranzes 34. Pfeile in den
Fig. 4 und 5 zeigen den Ölweg, wie vorstehend beschrieben.
Die Reibungsbremse 16 wird betätigt durch Erhöhen des hydraulischen Druckes
in der Kammer 70 durch konventionelle Mittel, wodurch der Kolben 64 nach
links verschoben wird, wie Fig. 1 zeigt. Der Kolben 64 seinerseits tritt
in Eingriff mit den Bremsscheiben 56, 60, wodurch diese nach links ver
schoben werden, bis sie in Eingriff mit der Reaktionsplatte 71 am Planeten
träger 40 treten. Die mit Reibbelägen versehenen Außenflächen der
drehbaren Bremsscheiben 60, die sich mit dem Sonnenrad 36 drehen,
werden dann zwischen abwechselnden Bremsscheiben 56 zusammengepreßt,
die gegen Drehung gesichert und mit dem Zahnkranz 34 und dem Achsen
gehäuse 18 verbunden sind. Die Reibung zwischen den gegenüberliegen
den Flächen der nicht-drehbaren Bremsscheiben 56 bremst die Drehung
der drehbaren Bremsscheibe 60 und damit die Drehung des Sonnenrades 36
ab. Hierdurch wird die Drehung der Achswelle 20 gebremst, auf die
das Sonnenrad 36 aufgekeilt ist und ebenso die des Planetengetriebes 14
und die der Radnabe 26. Die Bremswirkung, die auf das Getriebe 14 und
die Radnabe 26 ausgeübt wird, ist unabhängig von der Achswelle 20.
Wenn der hydraulische Druck in der Kammer 70 abgefallen ist, kehrt
der Kolben 56 in seine innere Position mittels der Dichtungen 100, 104
zurück, wodurch die Bremsscheiben 56, 60 sich nach rechts relativ zum
Träger 40 bewegen können, wodurch die Bremse 16 ausgerückt wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der Planetenträger 40
mit der Radnabe 26 zusammenwirkt und ein Gehäuse für das Planetengetriebe
14, die Reibscheibenbremse 16 und die inneren und äußeren Radlager 28 und
44 bildet, wodurch diese Komponenten und ebenso das äußere Ende der Achs
welle 20 mittels eines gemeinsamen Schmiermittels erfaßt werden kann.
Eine Öldichtung 112 ist in der Radnabe 26 auswärts des Lagers 28 ange
ordnet und sie steht in ringförmigem Kontakt mit der Außenfläche des
Achsschenkels 22. Die Dichtung 112 verhindert wirksam einen Verlust an
Öl zwischen der Radnabe 26 und dem Achsschenkel 22. Eine weitere
Dichtung 114 ist am inneren Ende der Spindel oder des Achsschenkels 22
angeordnet und sie steht in ringförmigem Kontakt mit der Außenfläche der
Achswelle 20. Die Dichtung 114 verhindert wirksam einen Ölverlust
zwischen dem Achsschenkel 22 und der Achswelle 20. Die Erfahrung hat ge
zeigt, daß kein merklicher Ölfluß zu dem hohlen Achsengehäuse 18 auf
tritt. Wenn somit die Bremse und der Antrieb fertig sind, wird eine
geeignete Menge an Schmiermittel durch eine nicht-gezeigte Füll- und
Ablaßöffnung eingefüllt, die in der Radnabe 26 vorgesehen sein kann,
um den Ölsumpf 26 a zu füllen.
Obwohl die Erfindung anhand eines Antriebs in einer Achswelle für ein
mit Rändern versehenes Fahrzeug beschrieben wurde, kann das Ausgangs
glied auch ein Kettentrieb für ein Schienenfahrzeug oder dergleichen
sein.
Claims (11)
1. Antriebsachse für Fahrzeuge mit einem stationären Achsengehäuse,
einem Planetengetriebe mit einem Zahnkranz, einem Sonnenrad,
einer Mehrzahl von Planetenrädern und einem Planetenrad-Träger,
ferner mit einer Scheibenbremse mit stationären Bremsscheiben
und drehbaren Bremsscheiben, gekennzeichnet durch eine Ölumwälz
einrichtung zum Zuführen von Öl zu den stationären und drehbaren
Bremsscheiben, mit Einrichtungen zwischen dem Sonnenrad und den
drehbaren Bremsscheiben zur Bildung eines axialen Ölflußweges
zur Aufnahme von Öl aus dem Bereich zwischen dem Sonnenrad und
den Planetenrädern, sowie mit Einrichtungen an dem Zahnkranz
zur Aufnahme von Öl aus dem Bereich der stationären und der
drehbaren Bremsscheiben und zum Weiterführen dieses Öls in einen
Ölsumpf.
2. Antriebsachse für Fahrzeuge nach Anspruch 1, mit einem stationären
Achsengehäuse, einem nicht-drehbaren Achsschenkel, der mit dem
Achsengehäuse verbunden ist und eine zentrale Öffnung hat, einem
Eingangsglied, das von der zentralen Öffnung des Achsschenkels
vorragt, einem Ausgangsglied, welches das Eingangsglied umgibt
und dessen inneres Ende drehbar auf dem Achsschenkel montiert
ist und das ein äußeres Ende und einen Ölsumpf hat, der einen
Vorrat an Öl enthält, ein Planetengetriebe, das operativ das
Eingangsglied und das Ausgangsglied verbindet, und das einen
Zahnkranz aufweist, der an dem Achsschenkel befestigt ist und
eine längsverlaufende Innenverzahnung hat, ferner ein Sonnenrad,
das nicht-drehbar am Eingangsglied montiert ist und eine längs
verlaufende Außenverzahnung hat, ferner eine Mehrzahl von Planeten
rädern, die äußere Zähne haben, die in Eingriff mit einem ersten
Teil der Innenverzahnung und der Außenverzahnung an einem Ende
des Zahnkranzes und des Sonnenrades stehen, sowie einem Planeten
rad-Träger, der am offenen Ende des Ausgangsgliedes befestigt ist
und drehbar die Planetenräder abstützt, ferner mit einer Scheiben
bremse, die operativ den Zahnkranz und das Sonnenrad verbindet und
eine erste Mehrzahl von axial beweglichen stationären Scheiben hat,
die eine Außenverzahnung haben, die in Eingriff stehen mit einem
zweiten Abschnitt der Innenverzahnung am anderen Ende des Zahn
kranzes, ferner eine zweite Mehrzahl von axial beweglichen dreh
baren Scheiben, die zwischen den ersten Scheiben angeordnet sind
und eine Innenverzahnung haben, die in Eingriff mit der Außen
verzahnung am anderen Ende des Sonnenrades stehen, ferner mit
einem Kolben, der in einer erster Position die Scheiben in
Reibungseingriff miteinander und in Eingriff mit dem Träger
verschiebt, wodurch das Sonnenrad und das Ausgangsglied gegen
Drehung abgebremst werden und der in einer zweiten Position diese
Scheiben außer Reibungseingriff miteinander bringt, wodurch das
Sonnenrad und das Ausgangsglied relativ zueinander drehbar sind,
gekennzeichnet durch ein Ölumwälzsystem für die Zufuhr von Öl zu
den stationären und drehbaren Bremsscheiben, ferner durch Ein
richtungen zwischen dem Sonnenrad und den drehbaren Scheiben,
die einen axialen Ölflußweg bilden zur Aufnahme von Öl aus dem
Bereich zwischen dem Sonnenrad und den Planetenrädern, sowie Ein
richtungen an dem Zahnkranz zur Aufnahme von Öl von den stationären
und den drehbaren Bremsscheiben und Einrichtungen, um das Öl zu
einem Ölsumpf zu führen.
3. Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtungen, die den axialen Ölflußweg bilden, einen erweiterten
Durchgang zwischen der Verzahnung des Sonnenrades und der Verzahnung
der mit ihm in Eingriff stehenden drehbaren Bremsscheiben haben.
4. Antriebsachse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Bildung des axialen Ölströmungsweges eine Öffnung
in jeder der drehbaren Scheiben aufweist.
5. Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtungen zur Bildung des axialen Strömungsweges eine Mehrzahl von
vergrößerten Durchgängen zwischen der Verzahnung des Sonnenrades und
der Verzahnung der mit ihm in Eingriff stehenden drehbaren Brems
scheiben aufweisen, sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung be
abstandeten Öffnungen in jeder der drehbaren Scheiben.
6. Antriebsachse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mehrzahl von vergrößerten Durchgängen einen radialen Abstand von
der Mehrzahl der in Umfangsrichtung beabstandeten Öffnungen haben.
7. Antriebsachse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehr
zahl der vergrößerten Durchgänge zwischen den Verzahnungen des
Sonnenrades und den drehbaren Bremsscheiben axial ausgerichtet
sind und daß die Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten
Öffnungen in jeder drehbaren Bremsscheibe axial ausgerichtet ist.
8. Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Aufnahme von Öl an dem Zahnkranz eine
Auslaßöffnung umfaßt, die in Verbindung mit den stationären und
drehbaren Bremsscheiben und dem Ölsumpf steht.
9. Antriebsachse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslaßöffnung des Zahnkranzes zentral zwischen den stationären
und drehbaren Scheiben positioniert ist.
10. Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zähne des Sonnenrades und die Zähne der mit ihm in Eingriff
stehenden drehbaren Scheiben obere und untere Stege haben, und
daß die oberen Stege von wenigstens einem von jedem der Zähne
der drehbaren Scheiben entfernt sind, um den axialen Strömungs
weg zwischen den Zähnen des Sonnenrades und den Zähnen der mit
ihm in Eingriff stehenden drehbaren Bremsscheiben zu bilden.
11. Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zähne des Sonnenrades und die Zähne der mit ihm in
Eingriff stehenden drehbaren Bremsscheiben untere und obere
Stege haben, und daß die unteren Stege von wenigstens einem
von jedem der Zähne des Sonnenrades entfernt sind, um diesen
axialen Strömungsweg zwischen den Zähnen des Sonnenrades und den
Zähnen der mit ihm in Eingriff stehenden rotierbaren Bremsscheiben
zu bilden.
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