DE3935114A1 - Radkopf fuer in oel laufende scheibenbremsen - Google Patents
Radkopf fuer in oel laufende scheibenbremsenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Radkopf für in Öl
laufende Scheibenbremsen nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Unter Radköpfen dieser Gattung versteht man den
gesamten Außenteil einer Fahrzeugachse im Radbereich, und
zwar bei starren, ungelenkten Achsen vom inneren Nabenrand
und bei gelenkten Achsen von der Lenkzapfenhalterung der
radseitig angelenkten Gabel jeweils bis zur äußeren
Frontplatte der Nabe einschließlich des
Felgenbefestigungsflansches und aller Einbauten innerhalb
der Nabe. Als Radkopf wird der das Radlager bzw. die Nabe
tragende Achsgehäusebereich einschließlich des bei
angetriebenen Achsen darin gelegenen Achswellenendes auch
dann bezeichnet, wenn ein starres Achsgehäuse ohne
Flanschverbindung ungeteilt bis in die Nabe hineinreicht.
Bezüglich der Gestaltung von Radköpfen mit Bremsen gilt
es, neben den Maßnahmen aufgrund gewichts- und
antriebsleistungs-bedingter Festigkeitsanforderungen
insbesondere noch Vorkehrungen zu treffen, um eine genügend
kurze axiale Baulänge zu erreichen. Aus Unfall- und
Beschädigungsschutzgründen soll eine möglichst vollständige
axiale Überdeckung des Radkopfes durch die Reifen- bzw.
Felgenbreite möglich sein. Hinzu kommen Maßnahmen zur
Sicherung hoher Standzeiten der Brems-Reibflächen, wie z. B.
die Anordnung der Reibflächen innerhalb ölgefüllter
Gehäusebereiche.
Bei gelenkten Radköpfen wird meistens noch ein enger
Wendekreisdurchmesser gefordert, wozu ein kurzer Abstand von
Radmitte bis zum Schnittpunkt der Schwenkachse mit der
Hauptdrehachse angestrebt wird.
Einen diesen Grundbedingungen entsprechenden lenkbaren
angetriebenen Radkopf zeigt die US 19 22 962.
Danach ist ein über den frontseitigen Endflansch der
Achswelle direkt angetriebenes, teilweise mit Öl gefülltes
Nabengehäuse auf einem Radlager dichtend abgestützt. Das
Radlager umfaßt das Achsgehäusegelenk von außen mit kürzest
möglichem Schwenkradius, welcher hier gleich Null wird. Ein
vom Außenumfang des Nabengehäuses her radial zwischen zwei
mit der radseitigen Gelenkgabel drehfeste aber zueinander
axial bewegliche Bremsdruckscheiben hineinragender
Radialsteg trägt die Reibflächen, gegen die die
Bremsdruckscheibe z. B. durch einen in der feststehenden
Gabel angeordneten Bremskolben entgegen einem
Feder-Öffnungsdruck betätigbar sind.
Nachteilig ist dabei, daß die Reibwärme in einem
Innenraum des Nabengehäuses entsteht, dessen Stirnwände
nicht unmittelbar von der Außenluft gekühlt werden können.
Diese Bauweise sieht zudem keine Möglichkeit vor, mit der
der Antrieb durch ein Reduziergetriebe innerhalb des
Radkopfes untersetzt werden könnte, wie es die höheren
Antriebsdrehmomente für Traktoren und Baufahrzeuge etc.
erfordern. Eine solche Variante ist indessen nach der
US 13 16 057 gegeben. Dort ist der Achswelle ein
Planetengetriebe nachgeordnet, dessen das Rad antreibendes
Hohlrad als Innenlamellenträger einer Scheibenbremse
ausgestaltet ist. Dabei sind die nicht drehbaren
Bremsscheiben mittels eines aus dem Achsgehäuse
herausschiebbaren Rohres bzw. eines an dessen
bremsenseitigem Ende angeformten Druckflansches gegen einen
drehfesten Innenkragen des Achsgehäusesteges anpreßbar. Die
Bremswirkung ist dabei relativ schwach, weil nur die
untersetzte Drehzahldifferenz zwischen Hohlrad und
Achsgehäuse wirkt.
Das Getriebe liegt dabei ungünstig langbauend axial
zwischen den Hälften des Radlagers, und die Bremse ist nur
inspizierbar nach Demontage eines sie außen umfassenden
mehrteiligen Radnabengehäuses, von dem das Hohlrad getragen
wird. Diese Anordnung behindert ebenfalls eine direkte
großflächige Wärmeabfuhr aus der Bremse und erlaubt trotz
axialer Überdeckung von Bremse und Getriebe keine echte
Kurzbauweise. Weiter ist nachteilig, daß sich dabei
Bremsabrieb ins Getriebe und zumindestens das vordere Lager
verteilen kann und dort Schäden verursachen dürfte, weil die
Bremse im gleichen Raum wie das Getriebe und die Lager
liegen. Eine wegen Ausnutzung der höchstmöglichen
Drehzahldifferenz sowohl leistungsfähigere als auch
getrennte Ölräume für Bremse und Getriebe bietende und noch
relativ gut zugängliche Bremse, welche frontseitig dem
Radlager vorgeordnet ist und daher von diesem gegebenenfalls
samt Getriebe relativ einfach abbaubar ist, zeigt die
DE 30 13 431.
Bei dieser auch für lenkbare Radköpfe geeigneten
Ausgestaltung ist allerdings immer noch die axiale
Zusatzbaulänge durch die Bremse als auch die Behinderung der
Wärmeabfuhr von der Bremse an die Umgebungsluft ungünstig,
weil die Endscheiben der Bremse nicht mit dem Außengehäuse
direkt verbunden sind, so daß sich die Bremswärme in der
Bremsennachbarschaft, also auch an Getriebeteilen stauen und
nicht rasch genug an die Umgebungsluft abgegeben werden
kann. Überdies wird keine Möglichkeit zur Verwendung von bis
zum Felgen-Innendurchmesser vergrößerten Bremsen geschaffen.
Bei allen in Betracht gezogenen Radköpfen ist es auch
nicht möglich, ohne Änderung des Lenkrollradius ein
Reduziergetriebe wahlweise einzusetzen.
Bei an sich ungebremster Fahrt wirken sich
Schleppverluste durch Schmierölfilm etc. zwischen den
Bremsscheiben besonders ungünstig aus. Infolge der hohen
Drehzahlen der Achswelle im Gehäuseinneren verwirbeltes
Schmieröl wird hier zwar rasch durch die
Reibscheibenzwischenräume nach außen gegen den Gehäusemantel
befördert. Jedoch kann dadurch der in Gehäusemitte
verfügbare Ölanteil schneller aufgebraucht sein als für eine
intensive Kühlung günstig wäre, wenn keine
Zwangsumlaufschmierung ähnlich dem zitierten Stand der
Technik erfolgt, so daß stets neues Frischöl in den
Gehäusekern gelangt. Bei lediglich tauchgeschmiertem Radkopf
dieser Bauart wäre rasch keine ausreichende Kühlung der
Bremsflächen mehr gegeben, wenn eine intensive Bremsung
notwendig ist. Bei ungenügend gekühlten Bremsflächen werden
die Lager und Zahnräder in solchen Radköpfen auch aufgrund
von erwärmungsbedingten Maßveränderungen gefährdet.
Insbesondere bei längeren Dauerbremsungen und schweren
Fahrzeugen erweisen sich die Oberflächen solch kleiner
Radköpfe als nicht mehr groß genug für eine ausreichende
Wärmeabfuhr durch die Gehäusewand hindurch, weil sich dann
noch die Abwärme aus Reduziergetrieben im Radkopf mit
auswirkt. In diesem Zusammenhang ist es auch ungünstig, daß
bei der radialen Begrenzung der Bremsscheibendurchmesser auf
den lichten Durchmesser des Hohlrades relativ hohe
spezifische Flächendrücke gegen die Bremsflächen nötig sind.
Wärmedehnungen und daraus folgende Verklemmungen und höhere
Reibungverluste bzw. evtl. sogar Blockierungen auch nach dem
Lüften der Bremse lassen sich dann nicht völlig
ausschließen, weil dort weder die Bremse noch der Kolben
axial unmittelbar mit einem größeren Bereich der Gehäusewand
in Berührung steht und deshalb die Wärme in Rädern, Wellen,
Lagern etc. gestaut werden kann. Zu Deformationen,
beispielsweise des Hohlrades oder Hohlradträgers, kann es
auch infolge des Bremskolbendruckes kommen. Und zwar können
das Hohlrad unrund bzw. der Lauf der Planetenräder gebremst
und Zahnschäden ausgelöst werden, weil aus dem
Bremsdruckkolben Reaktionskräfte auf die Geometrie des
Planetengetriebes gelangen, die bei starker Erwärmung noch
zusätzlich erhöht werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird, ausgehend von der
US 19 22 962, darin gesehen, einen Radkopf für
in Öl laufende Scheibenbremsen zu schaffen, bei welchem die
Bremse besonders leistungsfähig und auch ohne
Umwälzschmierung aus einem Kühlsystem gut kühlbar ist und im
Vergleich zum bremsenlosen Antrieb keine zusätzliche axiale
Abstandsvergrößerung zwischen Schwenkachsenschnittpunkt zur
Drehachse und Achsmitte erfordert, sondern bei einem
bremsenlosen Radkopf eine Bremse auf einfache Weise ohne
Änderung der Radkopfbreite fakultativ nachrüstbar bzw.
weglaßbar ist.
Die Lösung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 dadurch erreicht, daß die Bremse im bisher
ohnehin nicht genutzten Freiraum zwischen Radlager und
Felgenkranz radial außerhalb des bei Notwendigkeit eines
Radgetriebes erforderlichen Raumes zwischen entsprechend
großen Stirnflächen so angeordnet wird, daß sich die
Bremsenkräfte an diesen Stirnflächen bei direkter
Wärmeübertragung so abstützen, daß sich die Kolbenkräfte
über den Gehäusemantel gegenseitig aufheben. Mittels der
Stirnflächen wird gegenüber üblichen Radköpfen eine
erhebliche Oberflächenerweiterung bei günstiger
Fahrtwindkühlung und niedrigen spezifischen
Bremsflächenbelastungen ohne axiale Baulängenvergrößerung
des Gehäuses gegenüber bremsenloser Ausführung erreicht. Die
Baulänge bleibt nun, unabhängig ob mit oder ohne Getriebe
ausgeführt, der einer bremsenlosen Kurzbauweise gleich und
die Möglichkeit, ohne Zwangsumlaufkühlung auskommen zu
können, ist erheblich verbessert. Durch die Identität der
Baulängen für Radköpfe mit unterschiedlicher Ausrüstung kann
auch die Achsaufhängung und evtl. Lenkungsausstattung stets
gleichartig ausgeführt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen beschrieben.
- - Wird zur Betätigung der beiden Bremskolben ein gemeinsamer Bremsdruckringzylinder vorgesehen, der radial innerhalb eines nur von dem Kolben radial gehalterten Zylinderringes angeordnet ist, wird eine besonders kompakte und symmetrisch wirkende Bremse geschaffen.
- - Bei Anflanschung des Radialsteges, der die Bremskolben führt und am Außenumfang mit Innenlamellenträgern der Bremse versehen ist, gegen die Stirnseite des Achsgehäuses kann die Bremsdruckleitung ohne relativbewegte Dichtflächen zuverlässig und ohne axialen Platzbedarf mit abgedichtet werden.
- - Durch Anbringung von Innenlamellenträgern beidseits des Radialsteges, z. B. etwa radial über den Lagerhälften, wird der Außenumfang des Radialsteges frei zur Nutzung als Innenwandfläche des Bremsdruck-Ringkolbens.
- - Wählt man die Durchmesser der Stirnflansche so groß, daß sie über den Außendurchmesser der Innenlamellenträger um mehr als die radiale Höhe der Ringflächen hinausgehen, ergeben sich günstige Einbau und Kühlflächen-Verhältnisse.
- - Versieht man die Achswelle an ihrem aus dem Achsgehäuse in das Radnabengehäuse eintauchenden freien Ende mit einer lösbaren Mitnahmeverbindung zur an ihrem Außenrand als frontseitiger Stirnflansch gestalteten Frontplatte, so ist die Verwendung des Radnabengehäuses mit in Öl laufenden Bremsscheiben auch ohne Zwischenschaltung eines Reduziergetriebes möglich.
- - Gestaltet man jedoch einen die innere Lauffläche der Bremskolben tragenden Radialbund auf dem Achsrohr als radial vergrößerten Radialsteg aus, den man dann als Hohlradträger für ein Hohlrad eines von der Achswelle als Sonnenwelle getriebenen Planetenradsatzes nutzt, so kann bei unverändert kurzer Baulänge des Radkopfes darin ein leistungsfähiges und dennoch leicht zugängliches Planetengetriebe eingebaut sein, bei dem das Hohlrad außen zumindestens von den frontseitigen Bremsscheiben umfaßt ist.
- - Durch eine Abstützung der Innenbremsscheiben der beiden Bremshälften auf Außenverzahnungen des Hohlrades beidseits einer stegartigen radialen Hohlradträgererweiterung, die die Bremskolben führt, und die Abstützung der Außenbremsscheiben der Bremshälften in Innenverzahnungen am Mantel des Radgetriebegehäuses jeweils im Bereich der Stirnseiten wird ebenfalls die Gefahr einer unzulässigen Erwärmung oder Verspannung reduziert.
- - Werden die ringflächenförmigen radialen Stirnflansche mit Hilfe oberflächenvergrößernder Rippen etc. für besonders guten Wärmeaustausch gestaltet, lassen sich ungünstige Wärmestau-Einflüsse im Getriebebereich noch leichter vermeiden.
- - Wenn der frontseitige ringflächenförmige Stirnflansch zur Befestigung des Felgenflansches mit Stehbolzen und einer entsprechenden Anlagefläche doppelt genutzt ist, wird sogar ein gewisser Wärmeabfluß in den Felgenflansch gelingen und steht auch bei relativ kleinen Raddurchmessern noch genügend Raum für die radiale Gehäuseerweiterung zur Verfügung.
- - Bei Anbringung von Bremskolben-Rückzugfedern am Außenumfang von im Hohlrad geführten Bremsdruckscheiben lassen sich die Federn günstiger montieren und erlauben die Verwendung relativ kleiner Ringkolbenhöhen bzw. tragen zur Verringerung des Bremszylindervolumens und damit zur rascheren und energiewirtschaftlicheren Bremsbereitschaft bei.
- - Indem eine Flanschverbindung zwischen dem Mantel des Radgetriebegehäuses und dem sich auf das Achsgehäuse über das Axiallager abstützenden achsgehäuseseitigen Stirnflansch vorgesehen ist, wird eine schnelle Kontrollierbarkeit der Bremsen und leichte Austauschbarkeit des Planetenrädersatzes erreicht.
- - Mit Hilfe von auf dem Umfang der Außenverzahnungen des Hohlrades verteilt angeordneten Öldurchtrittsöffnungen in radialer Richtung wird sichergestellt, daß die durch die feststehenden Innenlamellen aus dem im Mantel des Radgetriebegehäuses beim Fahren sich bildenden Ölring abgeschöpften Teilmengen an Schmieröl in den mittleren Bereich des Radgetriebegehäuses zu den Plantenrädern und zum Axiallager gelangen können.
- - Indem zwischen dem Hohlrad und den Innenflächen der Stirnflansche Dichtungen vorgesehen sind, wird es auch möglich, die Schmierung des Getriebes, z. B. mittels eines dickflüssigeren Schmiermittels vorzunehmen und im Bereich der Bremskühlflüssigkeit eine dünnflüssigere Sorte mit weniger Schleppverlustwirkung einzusetzen. Bremsabrieb wird hierdurch auch vom Getriebe ferngehalten.
- - Durch etwa radial fluchtende Anordnung der achsgehäuseseitigen Gehäuseerweiterung über dem das Radgetriebegehäuse auf dem Achsgehäuse führenden Axiallager werden ungünstige Biegespannungen im Radgetriebegehäuse bzw. dessen Stirnseiten vermieden.
- - Dadurch, daß die axiale Baulänge und die Verbindungsabmessungen des Achsgehäuses und der Achswelle sowie der hohen Befestigung des Hohlradträgers auf dem Achsgehäuse und der Abmessungen des Planetenradsatzes baugleich mit den entsprechenden Abmessungen an bremsenlosen Radgetriebegehäusen ausführbar sind, können sehr viele baugleiche Teile für unterschiedliche Radantriebe und einfache Nachrüstungsmöglichkeiten geschaffen werden.
- - Dank der axial extrem kurz bauenden Radgetriebegehäuse sowohl für Ausführung mit als auch ohne Bremse ergeben sich auch kurze Abstände zwischen der Schwenkachse des Gelenkgabelkopfes und der Radmittenebene und damit kleine Lenkrollradien, welche enge Wendekreise ermöglichen. Die kurze Sonnenradwelle eignet sich zudem vorteilhaft auch für einstückige Ausführungen.
- - Bei lenkbaren Radköpfen kann es zwecks Kurzbauweise und Montierbarkeit vorteilhaft sein, von der Gelenkseite der Achsgehäuseseite her eine Nabenhülse auf die Achswelle formschlüssig aufzuschieben, an deren radabgewandtem Ende ein Wellengelenk-Gabelkopf angeformt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der
Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere
sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und
einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch den um eine
lediglich tauchgeschmierte Scheibenbremse
radial erweiterten Radkopf mit einem
Reduziergetriebe zwischen Achswelle und
Nabenflansch.
Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen axial gleich
langen und mit Getriebe versehenen Radkopf,
jedoch ohne Bremse, bei welchem indessen
die Lagerungs- und Getriebe-Abmessungen mit
Ausnahme des Mantels und Hohlradträgers
baugleich mit denjenigen ausgeführt wurden,
wie man sie braucht, nur wahlweise gemäß
Fig. 1 eine Bremse am Außenumfang des
Gehäuses nachträglich anzubauen.
Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Radkopf ohne
Getriebe mit gleichfalls gegen Stirnflansche
beidseitig abgestemmter nasser Bremse.
In Fig. 1 ist ein Radnabengehäuse 1 eines Rades, über
dessen Felgenflansch 2 antreibbar über ein auf der
Innenseite der Frontfläche 3 des Radnabengehäuses 1
vorgesehenes Planetengetriebe, dessen Planetenbolzen 4, auf
der Innenseite der Frontfläche 3 liegen und auf welchen ein
Planetenrädersatz 5 umläuft. Zu diesem gehört eine
Formschlußverbindung 6 mit der Achswelle als Sonnenrad,
welche am frontseitigen Ende einer vom außerhalb des
Radnabengehäuses 1 angeordneten Achsgelenk 7 ausgehenden
Achswelle 8 liegt und ein Hohlrad 9, mit welchem die
Planetenräder 5 innen kämmen. Es ist durch einen
scheibenförmigen Hohlradträger 10 knapp vor den frei in das
Getriebeinnere vorkragenden Enden der Planetenbolzen 4 auf
einem im Getriebeinneren endenden Achsgehäuse 11
festgehalten. Das Radnabengehäuse 1 ist durch über den
Außendurchmesser des Hohlrades 9 radial erheblich
hinausgehende Stirnflansche frontseitig 12 und
achsgehäuseseitig 13 axial begrenzt, gegen deren Innenseiten
sich je eine Bremsenhälfte 14, 15 unmittelbar anlehnt, wenn
ein zwischen diesen angeordnetes ringförmiges
Bremskolbenpaar 16, 17 unter dem Druckmitteldruck aus einer
Bremsleitung 18 im Hohlradträger 10 bzw. dessen bis etwa
Bremsmitte hochgezogener radialer Erweiterung 101 sich in
entgegengesetzten Richtungen auseinanderspreizt. Ein dieses
Bremskolbenpaar 16, 17 außen dichtend umschließender
Zylinderring 19 hat dabei gleiche axiale Dicke wie ein über
den Umfang des Hohlrades 9 hinausragender Radialsteg 101,
der hier als Hohlradträgererweiterung ausgeführt ist. Er
bildet die innere Führung der beiden Bremskolben 16, 17,
ohne daß dabei Reaktionskräfte auf den Hohlradträger 10
übertragen werden. Den Spreizkräften der Bremskolben 16, 17
entgegenwirkend sind mehrere Rückstellfedern 20 am Außenrand
von den Bremskolben 16, 17 bremsenseitig vorgeordneten
Druckscheiben 21, 22 eingehängt, wobei sie axial über den
Bremszylinderring 19 hinweggreifen. Die Druckscheiben 21, 22
sind dabei in Drehrichtung festgehalten, jedoch axial
verschieblich geführt durch je eine beidseits des
Radialsteges 101 bzw. der Hohlradträgererweiterung
angeordnete Außenverzahnung 23, 24 des Hohlrades 9. Je eine
Endscheibe 25, 26 der jeweiligen Bremshälfte 14, 15 ist auf
der Innenseite der jeweiligen Erweiterung 12, 13 des
Radnabengehäuses 1 vorgesehen. Axial zwischen den Druck- und
Endscheiben 21, 23 bzw. 22, 24 können je nach Bedarf ein
oder mehrere Innen- und Außen-Bremsscheiben 26, 27 bzw. 29,
30 angeordnet sein. Sowohl die Endscheiben 25, 26 als auch
die Außen-Bremsscheiben 29, 30 sind dabei in
Innenverzahnungen 31, 32 des Mantels des Radnabengehäuses 1
drehfest gehalten und begrenzt axial beweglich geführt.
Diese Innenverzahnungen 31, 32 können aus relativ wenigen
Rippen 33 am Umfang bestehen, welche axial in einen radial
über den Bremshälften 14, 15 vorgesehenen Ölfangringraum 34
hineinragen und dort im Zusammenwirken mit den nicht
drehenden Innenlamellen 26, 27 beim Bremsen eine günstige
Ölabschöpfung in die Zwischenräume der Bremsscheiben hinein
ermöglichen. Am Innenrand der Bremsscheiben 25 ... 30 bei
Langsamfahrt oder Stillstand austretendes Öl kann über
einige am Umfang des Hohlrades 9 in deren
Außenverzahnungen 23, 24 vorgesehene
Ölverteilungbohrungen 33, 34 in Richtung der Planetenräder 5
bzw. eines das Radnabengehäuse 1 radial unter dem
achsseitigen Stirnflansch 13 abstützenden Axiallagers 35
weitergeführt werden. Die Wärmeabfuhr aus dem
Radnabengehäuse 1 wird begünstigt bei Anbringung von
Rippen 131, welche gleichzeitig zu deren Versteifung
beitragen, auf der Außenseite der Stirnflansche 12 bzw. 13.
Durch zwischen Hohlrad 9 und den jeweiligen Innenflächen der
Stirnflansche 12, 13 vorgesehene Abdichtungen 91, 92 vor
Getriebe 4, 5, 6 bzw. Axiallager 35 kann warmes Öl und
Bremsenschmutz von den Zahnrädern bzw. Lagern ferngehalten
und dort evtl. Fettschmierung vorgesehen werden. Im
Bremsenbereich kann dann besonders dünnflüssiges Öl
verwendet werden, um die Schleppmomente durch die
Schmierfilme zwischen den gelösten Bremsscheiben zu
vermeiden bzw. zu reduzieren.
Im Beispiel ist der Hohlradträger 10 auf eine
Außenverzahnung 36 am getriebeseitigen Ende des
Achsgehäuses 11 aufgeschoben und dort mittels einer
Nutmutter 37 gegen das Axiallager 35 gepreßt. Hierbei ist
ein vorzugsweise durch O-Ringe um die Achsgehäuseerweiterung
abzudichtender radialer Übertritt 38 der
Bremsdruckleitung 18 aus dem Achsgehäuse 11 vorgesehen.
Eine weitere, bei der erfindungsgemäßen Gehäusebauart
anwendbare Möglichkeit der Befestigung des Hohlradträgers 10
besteht noch darin, gemäß einer Ausführung beim Stand der
Technik für seinen Nabenbund 10 eine Innen-/Außenverzahnung
vorzusehen und diese in eine Innenverzahnung des
Achsgehäuses 11 einzuschieben, wobei der Hohlradträger 10 im
Achsgehäuse 11 exakt zentriert und in Drehrichtung
festgehalten ist. Seine Axialfixierung kann je nach
Ausführung entweder, wie gezeichnet, mit einem mit der
Achswelle 8 in Eingriff stehenden Sicherungsring 39 oder,
wie hier nicht gezeichnet, mittels Kopfschrauben durch die
getriebeseitige Stirnfläche des Hohlradträgers 10 bis in das
Achsgehäuse 11 hinein und bei einfachem dichtbarem axialen
Übertritt der Leitung 18 erfolgen.
Die Bremshälften 14, 15 sind dabei von außen ohne Demontage
des Axiallagers 35 und ohne Aufbocken des Fahrzeuges gemäß
der zweiten Alternative vollständiger und einfacher
zugänglich als mit einer rückwärtigen
Gehäuseflanschverschraubung 40 gemäß der Zeichnung, weil im
gezeigten Beispiel der radabgewandte Ringbund des
Hohlradträgers 10 bis unter das Axiallager 35 geschoben
werden muß, was beim Demontieren auch die Rad-Demontage
erforderlich macht.
Das Achsgehäuse 11 ist bei beiden Befestigungsarten des
Hohlradträgers 10 auf der bremsenabgewandten Seite des
Axiallagers 35 als eine oben und unten in
Lenkbolzenhalterungen 41, 42 auslaufende Abschlußplatte mit
Lager- und Wellendichtungen 43, 44 so gestaltet, daß die
Lenkachse O 1 mit einem kürzest möglichen Abstand L bei der
etwa durch die Mitte des Axiallagers 35 verlaufenden
Radmittenebene M zu liegen kommt. Damit wird ein für enge
Wendekreise usw. wichtiger, kleiner Lenkrollradius erzielt,
welcher erfindungsgemäß auch mit einer nassen Bremse in der
Radnabe gleich groß sein kann wie bei einer entsprechenden
bremsenlosen Radnabengehäuse-Ausführung 1 A gemäß Fig. 2.
Für eine solche bremsenlose Ausführung können mit
Ausnahme des Hohlradträgers 10 bzw. 10 A alle Teile identisch
und die entsprechenden Gehäuse mit gleichen axialen
Baulängen eingesetzt werden, so daß sich wegen gleicher
Lenkgeometrien auch gleiche Lenkeinrichtungen bei gebremsten
und ungebremsten Fahrzeugachsen einsetzen lassen. Auch die
Anbringung einer Anlagefläche für den Felgenflansch 2 ist an
sich beliebig entweder mittels Stehbolzen 45 außen vor dem
frontseitigen Stirnflansch 12 oder außen auf dem Umfang des
Radnabengehäuses 1. Im letzteren Falle können gleiche
Abmessungen für den Felgenflansch 2 sowohl für gebremste als
auch ungebremste Radgetriebe vorgesehen werden.
Zwischen den Bremskolben 16, 17 lassen sich auf an sich
bekannte Weise auch problemlos Nachstellvorrichtungen zur
Sicherstellung stets konstanter Bremslüftspiele einbauen.
Die Erfindung ist auch realisiert, wenn statt der im
Beispiel gezeigten frei vorkragenden Planetenradbolzen 4
solche angewendet werden, die eine zweite Abstützung über
einen gehäusefesten inneren Lagerkranz axial zwischen
Getriebe 4, 5, 6 und dem Ende des Achsgehäuses 11 unter
Inkaufnahme einer gewissen Baulängenvergrößerung des
gesamten Radnabengehäuses 1 vorgesehen wird.
In Fig. 3 ist noch ein getriebeloses Radnabengehäuse 1
dargestellt, bei dem nach gleichem Grundprinzip gestaltete
und angeordnete, in Öl laufende Scheibenbremsen 14, 15
vorgesehen sind. Der einzige wesentliche Unterschied
gegenüber Fig. 1 und 2 liegt darin, daß die Achswelle direkt
mit der Frontscheibe 3 formschlüssig verbunden ist. Der
Einsatz solcher getriebeloser Radköpfe ist insbesondere bei
leichten bzw. häufig zu bremsenden Fahrzeugen vorteilhaft,
bei denen offene Bremsen durch Nässe oder Verschmutzung
stärker gefährdet werden bzw. Bremsenabrieb nicht ins Freie
gelangen soll. Der axiale Bauraumbedarf für einen
getriebelosen Radkopf kann allerdings, wie in Fig. 3
gezeigt, dadurch noch weiter verringert werden, daß die
Formschlußverbindung 6 zum Antrieb der Naben-Frontfläche 3
hier etwa radial unter dem Radlager 35 angeordnet wird. Der
radseitig vorkragende Ringbund des Achsgehäuses 11 kann hier
selbst die Funktion der inneren Wand des Bremszylinders 181
und den Druckkanal 18, 33 übernehmen, welche in den
Versionen nach Fig. 1 der Radialsteg 101 hat, der dort als
lösbarer Hohlradträger 10 des Getriebes dient und größere
Bremsscheibendurchmesser bedingt.
Sollte Wert gelegt werden, auch bei getriebelosem
Radkopf entsprechend große Bremsflächen einzusetzen, so kann
auch dabei mittels eines größeren Radialsteges 101
entsprechend Fig. 1 eine Vergrößerung der
Lamellenträger erreicht werden.
Bezugszeichen:
1 Radnabengehäuse mit Bremse
1 A Radnabengehäuse ohne Bremse
2 Felgenflansch frontseitig
2 A Felgenflansch umfangseitig
3 Frontplatte
4 Planetenbolzen
5 Planetenräder
6 Formschlußverbindung für Sonnenrad bzw. Frontplatte
7 Achsgelenk
8 Achswelle
81 Nabenhülse
82 Gelenkgabelkopf
9 Hohlrad
91 Getriebeabdichtung
92 Lagerabdichtung
10 Hohlradträger mit Bremse
10 A Hohlradträger ohne Bremse
101 Radialsteg
11 Achsgehäuse
12 Stirnflansch frontseitig
13 Stirnflansch achsgehäuseseitig
131 Rippen
14 Bremshälfte frontseitig
15 Bremshälfte achsgehäuseseitig
16 Bremskolben frontseitig
17 Bremskolben achsgehäuseseitig
18 Bremsleitung
181 Bremszylinder
19 Zylinderring
20 Rückstellfedern
21 Druckscheibe frontseitig
22 Druckscheibe achsgehäuseseitig
23 Außenverzahnung frontseitig
24 Außenverzahnung achsgehäuseseitig
25 Endscheibe frontseitig
26 Endscheibe achsgehäuseseitig
27 Innenbremsscheibe frontseitig
28 Innenbremsscheibe achsgehäuseseitig
29 Außenbremsscheibe frontseitig
30 Außenbremsscheibe achsgehäuseseitig
31 Innenverzahnung frontseitig
32 Innenverzahnung achsgehäuseseitig
33 Ölverteilungsbohrungen frontseitig
34 Ölverteilungsbohrungen achsgehäuseseitig
35 Radlager
36 Außenverzahnung von 11
37 Nutmutter
38 Überdruck der Bremsdruckleitung 18 aus 11 in 10
39 Sicherungsring für 8
40 Gehäuseflanschverschraubung
41 Lenkbolzenhalterung oben
42 Lenkbolzenhalterung unten
43 Achslagerdichtung
44 Achswellendichtung
45 Flanschbolzen frontseitig
45 A Flanschbolzen umfangseitig
1 A Radnabengehäuse ohne Bremse
2 Felgenflansch frontseitig
2 A Felgenflansch umfangseitig
3 Frontplatte
4 Planetenbolzen
5 Planetenräder
6 Formschlußverbindung für Sonnenrad bzw. Frontplatte
7 Achsgelenk
8 Achswelle
81 Nabenhülse
82 Gelenkgabelkopf
9 Hohlrad
91 Getriebeabdichtung
92 Lagerabdichtung
10 Hohlradträger mit Bremse
10 A Hohlradträger ohne Bremse
101 Radialsteg
11 Achsgehäuse
12 Stirnflansch frontseitig
13 Stirnflansch achsgehäuseseitig
131 Rippen
14 Bremshälfte frontseitig
15 Bremshälfte achsgehäuseseitig
16 Bremskolben frontseitig
17 Bremskolben achsgehäuseseitig
18 Bremsleitung
181 Bremszylinder
19 Zylinderring
20 Rückstellfedern
21 Druckscheibe frontseitig
22 Druckscheibe achsgehäuseseitig
23 Außenverzahnung frontseitig
24 Außenverzahnung achsgehäuseseitig
25 Endscheibe frontseitig
26 Endscheibe achsgehäuseseitig
27 Innenbremsscheibe frontseitig
28 Innenbremsscheibe achsgehäuseseitig
29 Außenbremsscheibe frontseitig
30 Außenbremsscheibe achsgehäuseseitig
31 Innenverzahnung frontseitig
32 Innenverzahnung achsgehäuseseitig
33 Ölverteilungsbohrungen frontseitig
34 Ölverteilungsbohrungen achsgehäuseseitig
35 Radlager
36 Außenverzahnung von 11
37 Nutmutter
38 Überdruck der Bremsdruckleitung 18 aus 11 in 10
39 Sicherungsring für 8
40 Gehäuseflanschverschraubung
41 Lenkbolzenhalterung oben
42 Lenkbolzenhalterung unten
43 Achslagerdichtung
44 Achswellendichtung
45 Flanschbolzen frontseitig
45 A Flanschbolzen umfangseitig
Claims (18)
1. Radkopf für in Öl laufende Scheibenbremsen (25 ...
30),
- - mit einem am radseitigen Ende eines Achsgehäuses (11) angeordneten Radlager (35),
- - auf dem ein mit einem Felgenflansch (2) bzw. (2 A) verschraubbares, etwa zylindrisches Radnabengehäuse (1 bzw. 1 A) abgestützt und drehbar geführt ist,
- - wobei innerhalb des Radnabengehäuses (1) axial zwischen dessen Stirnflanschen (12, 13) zueinander relativ verschiebliche und mit Drehzahldifferenzen umlaufende bzw. festgehaltene und mittels eines zum Achsgehäuse (11) verschieblichen Bremskolbens (16 bzw. 17) in Reibschluß bringbare Bremsscheiben (25 ... 30) einbaubar sind, dadurch gekennzeichnet,
- - daß zwei Bremskolben (16, 17) vorgesehen sind, welche durch eine über einen Radialsteg (101) des Achsgehäuses (11) herbeigeführte Bremsdruckleitung (18) in entgegengesetzte Richtungen auseinanderspreizbar sind,
- - wobei mindestens je eine axial zwischen dem Radialsteg (101) und den Stirnflanschen (12, 13) des Radnabengehäuses (1) drehfest gehalterte Bremsscheibe (27 ... 28) an die Innenflächen der Stirnflansche (12, 13) bzw. diesen vorgeordnete mitdrehende Endscheiben (25, 26) angepreßt werden.
2. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß axial zwischen den beiden Bremskolben (16, 17) ein gemeinsamer Bremsdruck-Ringzylinder (181) vorgesehen ist,
- - welcher radial innerhalb eines nur von den Kolben (16, 17) radial geführten Zylinderringes (19) gebildet ist.
3. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Radialsteg (101)
unter Mitabdichtung einer von dort in ihn übertretenden
Bremsdruckleitung (18) am Achsgehäuse (11) angeflanscht ist.
4. Radkopf nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Radialsteg (101) an
seinen den Stirnflanschen (12, 13) zugewandten Seitenflächen
Lamellenträger (23, 24) für Innenbremsscheiben bzw. Druck
und Endscheiben (21, 22, 31, 32) hat.
5. Radkopf nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stirnflansche (12,
13) des Radnabengehäuses (1) radial außerhalb der auf dem
Radlager (35) laufenden Nabe des achsgehäuseseitigen
Stirnflansches (13) um mehr als die radiale Höhe der
Ringflächen der Bremsscheiben (25 ... 30) über den
Außendurchmesser der Innenlamellenträger (23, 24)
hinausgehen.
6. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß eine das Radlager (35) durchdringende Achswelle (8) vorgesehen ist,
- - die an ihrem aus dem Achsgehäuse (11) in das Radnabengehäuse (1 bzw. 1 A) eintauchenden freien Ende eine lösbare Formschlußverbindung (6) mit der außen in den frontseitigen Stirnflansch (12) übergehenden Frontplatte des Radnabengehäuses (1 bzw. 1 A) aufweist,
- - wobei die Formschlußverbindung (6) vom frontseitigen Bremsscheibenpaket (25, 27, 29) etwa radial überdeckt ist.
7. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der Radialsteg (101) Hohlradträger (10) eines von der Achswelle (8) als Sonnenwelle angetriebenen Planetenrädersatzes (5) ist,
- - dessen Planetenbolzen (4) auf der Innenseite des frontseitigen Stirnflansches (12) bzw. der Frontplatte (3) angebracht sind,
- - und dessen Hohlrad (9) von den frontseitigen Bremsscheiben (25, 27, 29) außen umfaßt ist.
8. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Innenbremsscheiben (27, 28) auf Außenverzahnungen (23, 24)
des Hohlrades (9) und die Außenbremsscheiben (25, 29 bzw.
26, 30) der Bremshälften in Innenverzahnungen (30, 31) am
Mantel des Radnabengehäuses (1) beidseits einer zum
Radialsteg (101) gehörenden radialen
Hohlradträgererweiterung geführt sind.
9. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens der
achsgehäuseseitige Stirnflansch (13) auf seiner Außenseite
mit Oberflächenvergrößerungen (Rippen (131)) zur
Kühlungsverbesserung versehen ist.
10. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der frontseitige
Stirnflansch (12) auf seiner Außenseite zur Befestigung
eines Felgenflansches (2) mit Flanschbolzen (45) im Bereich
der Bremsscheiben (25, 27, 29) ausgestattet ist.
11. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß zwischen dem Kolben (16, 17) und den kolbenseitigen nächstgelegenen Außenbremsscheiben (29, 30) je eine im Hohlrad (9) geführte Druckscheibe (21, 22) liegt,
- - die mittels an ihrem Außenumfang eingehakter Rückzugfedern (20) entgegen der Arbeitsrichtung der Kolben (16, 17) zueinander herangezogen werden.
12. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der frontseitige
Stirnflansch (12) zusammen mit dem Mantel des
Radnabengehäuses (1) durch eine Flanschverbindung (40) am
Außenrand des seinerseits auf dem Achsgehäuse (11)
angeordneten Axiallagers (35) gehalten ist.
13. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich radial
innerhalb der Lamellenträger (23, 24) radiale
Ölverteilungsbohrungen (32, 34) vorgesehen sind.
14. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß durch Abdichtungen (91,
92) zwischen dem Mantel des Hohlrades (9) und den
Innenflächen der Stirnflansche (12, 13) beidseitig der
Außenverzahnungen (23, 24) getrennte Ölräume für den
Bremsenbereich einerseits (25 ... 30) sowie das Lager (35)
andererseits vorgesehen sind.
15. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der achsgehäuseseitige
Stirnflansch (13) das Axiallager (35) auf dem
Achsgehäuse (11) etwa axial überdeckt.
16. Radkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die axiale Baulänge und
die Verbindungsabmessung des Achsgehäuses (11) mit der
Achswelle (8) sowie der Befestigung des Hohlradträgers (10)
auf dem Achsgehäuse (11) und auch die Abmessungen der
Planetenräder (5) einen Austausch mit einem bremsenlos
ausgeführten Radgetriebegehäuse (1) gleichen Lenkradius (L)
ermöglichen.
17. Radkopf nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Achswelle (8) einer
sie innerhalb des Achsgehäuses (11) umfassenden
Nabenhülse (81) eines Gelenkgabelkopfes (82) axial
einstückig und ihr das Sonnenrad frontseitig unmittelbar
selbst angeformt ist.
18. Radkopf nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Achswelle (8) im
Bereich des Achsgehäuses (11) von einer mit ihr lösbar aber
drehfest verbundenen Nabenhülse (81) eines die
Lenkzapfenlager (41, 42) durchdringenden
Wellengelenk-Gabelkopfes (82) umschlossen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893935114 DE3935114A1 (de) | 1988-11-12 | 1989-10-21 | Radkopf fuer in oel laufende scheibenbremsen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3838443 | 1988-11-12 | ||
DE19893935114 DE3935114A1 (de) | 1988-11-12 | 1989-10-21 | Radkopf fuer in oel laufende scheibenbremsen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3935114A1 true DE3935114A1 (de) | 1990-05-17 |
Family
ID=25874176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893935114 Withdrawn DE3935114A1 (de) | 1988-11-12 | 1989-10-21 | Radkopf fuer in oel laufende scheibenbremsen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3935114A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008138203A1 (fr) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Wuxi Kipor Power Co., Ltd | Frein hydraulique |
WO2010121755A1 (de) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Mehrscheibenbremse |
WO2014166662A1 (de) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Kessler & Co. Gmbh & Co. Kg | Lenkbare radseite einer antriebsachse |
DE102014210597A1 (de) | 2014-06-04 | 2015-12-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Lenkbarer Radkopf |
CN105668451A (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-15 | 卓伦有限两合公司 | 卷扬机 |
-
1989
- 1989-10-21 DE DE19893935114 patent/DE3935114A1/de not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2008138203A1 (fr) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Wuxi Kipor Power Co., Ltd | Frein hydraulique |
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US8733511B2 (en) | 2009-04-21 | 2014-05-27 | KNORR-BREMSE Systeme fuer Nutzfaurzeuge GmbH | Multi-disc brake |
WO2014166662A1 (de) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Kessler & Co. Gmbh & Co. Kg | Lenkbare radseite einer antriebsachse |
US9579974B2 (en) | 2013-04-12 | 2017-02-28 | Kessler & Co. Gmbh & Co. Kg | Steerable wheel side of a drive axle |
DE102013206545B4 (de) | 2013-04-12 | 2021-09-02 | Kessler & Co. Gmbh & Co. Kg | Lenkbare Radseite einer Antriebsachse |
DE102014210597A1 (de) | 2014-06-04 | 2015-12-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Lenkbarer Radkopf |
CN105668451A (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-15 | 卓伦有限两合公司 | 卷扬机 |
US10087056B2 (en) * | 2014-12-05 | 2018-10-02 | Zollern Gmbh & Co. Kg | Free-fall winch with a service and holding brake |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 7990 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |