DE19633071C2 - Radnabengetriebe mit integrierter Bremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Radnabengetriebe mit integrier­ ter Naß-Lamellen-Bremse nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.

Es ist aus der DE-PS 40 10 742 bekannt, bei einer Antriebs­ einheit dieser Art die Lamellen der Bremse zwischen dem außen liegenden Stirnrad der ersten Stufe und dem als zwei­ ter Stufe vorgesehenen Planetentrieb anzuordnen. Hierbei ist mit dem Stirnrad ein erster Lamellenträger befestigt. Festsitzend mit dem Getriebegehäuse, ist ein zweiter Lamel­ lenträger vorgesehen, wobei die außen und innen gekuppel­ ten Bremslamellen in bekannter Weise zusammenwirken. Das Stirnrad wird zum Bremsvorgang über einen zentral liegen­ den Druckstift von außen gegen die Wirkung einer im Fahr­ betrieb die Lamellenbremse lüftenden Federkraft axial ver­ schoben, was eine Geradverzahnung der ersten Getriebestufe voraussetzt und wodurch ein höheres Laufgeräusch verur­ sacht wird sowie die Bruchfestigkeit der Verzahnung eine geringere ist. Zudem trifft der nicht rotierende Druck­ stift auf das schnell drehende Stirnrad, was eine hohe Reibungsleistung und damit eine gesteigerte Erwärmung des Getriebes mit sich bringt als auch, daß Abriebser­ scheinungen am Druckstift und dem Stirnrad auftreten. Dies wirkt sich bei der vorliegenden verhältnismäßig ge­ ringen Ölmenge und Wärmeabstrahlungsmöglichkeit des Ge­ triebes besonders ungünstig auf die zulässige Betriebs­ temperatur bei einer längeren nicht unterbrochenen Be­ triebszeit aus. Außerdem ist es nachteilig, daß höhere und ungleichmäßige Bremsbetätigungskräfte durch die be­ reits erwähnten Zahndrücke aufzubringen sind, insbesondere, da beim Bremsvorgang zusätzlich zu der Kraft der lüftenden Tellerfeder auch die Reibung der Zahndrücke während des Fahrbetriebes bei der axialen Verschiebung zu überwinden sind, wodurch auch eine Ungleichförmigkeit im Bremsmoment eingeleitet wird.

Ein Stirnradgetriebe dieser Art nach der DE-PS 48 21 699 ist ähnlich wie die Bauart nach der DE-PS 49 10 742 gestal­ tet. Um zu ermöglichen, eine Schrägverzahnung bei dem Stirnradpaar anzuwenden, wirkt hierbei der Druckstift auf eine Druckplatte, die auf mehreren am Umfang angeordneten und sie durchdringende Distanzstücke des zweiten Lamellen­ ringes axial verschiebbar gelagert ist. Auch hierbei sind erhöhte Bremsbetätigungskräfte erforderlich und der nicht rotierende Druckstift kommt an der drehenden Druckplatte mit starker wärmeentwickelter Gleitreibung zur Anlage. Außerdem ist diese Bauart aufwendig in der Herstellung.

Gemäß dem DE-GM 94 15 068 ist ebenfalls ein Radnabengetrie­ be für ein Flurförderfahrzeug bekannt geworden. Der nicht rotierende Druckstift wirkt auf eine Anlaufscheibe und diese auf die Druckscheibe der Lamellenbremse, wobei das Sonnenrad axial mit dem zweiten Lamellenträger festgesetzt ist, das Sonnenrad also durch die Verlagerung infolge der Bremshübe zu den axial fest fixierten Planenrädern eben­ falls unter den Zahndruckbelastungen zu verschieben ist, was, wie bereits beschrieben, ungünstig ist.

Aus der DE-AS 12 27 783 ist ferner eine Antriebsachse für Elektrofahrzeuge bekannt, dessen Gehäuse von einer am Ende einer Traverse befestigten Halterung umfaßt wird, wobei die Traverse die Speiseleitung des Motors enthält und wobei die Halterung als Steckbuchse ausgebildet ist. Das in die Steckbuchse eingesetzte Motorgehäuse ist hierbei durch einen arretierbaren Zapfen verriegelbar, welcher in eine das Motorgehäuse und die Steckbuchse tangential durchset­ zende sowie quer zur Achse der Steckbuchse verlaufende Bohrung einsetzbar ist. Die als Kontaktstücke ausgebildeten Motorklemmen bilden zusammen mit als Steckbuchse ausgebil­ deten Gegenkontakten eine abgefederte Steckverbindung. Im Weiteren sind die die Bremskräfte übertragenden Bremsge­ stänge innerhalb der Traverse angeordnet. Auf Grund der gewählten Konstruktion ist bei diesem bekannten Stand der Technik jedoch die Ausbildung von separaten Bremseinrich­ tungen nur schwerlich möglich.

Dadurch, dass die Bremsbetätigungselemente bei dem vorste­ hend in Betracht gezogenen Stand der Technik rotieren, ist die kinetische Energie dieser Teile stets mit abzubremsen und diese Massen sind wieder zu beschleunigen, was die erforderliche Bremsleistung erhöht und wodurch ein höherer Energiebedarf vorliegt.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, bei Radnabengetrieben dieser Art sowohl das axial zu verschiebende Druckelement, das das Lamellen­ paket zum Bremsen zusammendrückt, rotationsfrei zu lagern, als auch drehmomentenbelastete rotierende Teile wie die Wälzkörper axial festzulegen, um bei dem Bremsvorgang gleitende Reibungseinflüsse zwischen den Betätigungstei­ len sowie den Wälzkörpern zu vermeiden.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufge­ führten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß infolge der axialen Festlegung aller Zahnräder durch die axiale Bremsbetätigung keine zusätz­ lichen Reibungskräfte im Wälzkörperbereich auftreten, da­ her geringe und gleichförmige Bremsbetätigungskräfte auf­ zubringen sind, wodurch eine zusätzliche Erwärmung und Abriebserscheinungen vermieden sind. Infolge der nicht rotierenden Druckplatte sind die abzubremsenden und wie­ der zu beschleunigenden Massen geringer als bei den be­ kannten Lösungen mit rotierenden Druckplatten, was eine Energieeinsparung und geringeren Verschleiß der Brems­ elemente bedeutet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Pa­ tentanspruch 2 angegeben, wodurch zwischen der Druckplat­ te und dem Druckstift keine gleitende Reibung vorliegt, so daß auch hier Reibungsverluste und Abrieberscheinungen vermieden sind.

Durch das Merkmal des Patentanspruchs 3 ist ein beacht­ licher Aufwand eingespart.

Nach dem Merkmal des Anspruchs 4 sind durch die Über­ schneidung der Abstände der Lagerungen für das Außen­ stirnrad und für die Laufradwelle verhältnismäßig große Lagerabstände geschaffen, wodurch für sie günstige Be­ dingungen vorliegen.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 ermöglicht einfache Montagebedingungen für den Erfindungsgegenstand.

Die Ölraumvergrößerung gemäß dem Merkmal des Anspruchs 6 erzielt infolge des möglichen größeren Ölvolumens eine längere Lebensdauer durch verbesserte Schmierbedingungen bei nicht überhöhter Betriebstemperatur.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrecht liegenden Querschnitt durch das komplette Getriebe,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-B nach Fig. 1.

Bei einem Radnabengetriebe 1 gemäß Fig. 1 ist ein Getrie­ begehäuse 2 zweiteilig, mit einem Grundgehäuse 3 und einem Getriebedeckel 4, ausgeführt, mit dem die Verbindung zu einem Fahrzeugrahmen 45 erfolgt. An dem Getriebedeckel 4 ist ein E-Motor 5 angeflanscht, von dem Anschlußumrisse dargestellt sind. Auf einem Abtriebswellenstumpf 6 des E-Motors 5 sitzt ein Stirnritzel 8, das mit einer Stirn­ verzahnung 9 eines Außenstirnrades 10 im Eingriff steht, womit ein Stirntrieb 11 gebildet ist. Das Außenstirnrad 10 ist zur Motorenseite als ein nach außen offenes Topf­ teil 7 gestaltet und erfährt etwa auf der Höhe der Stirn­ verzahnung 9 eine motorenseitige Lagerung 12, wobei diese auf einen Sitz des Getriebedeckels 4 ortsfest angeordnet ist. Nach dem Topfbereich ist an einem Steg des Außen­ stirnrads 10 eine zum Laufrad liegende Nabe 14 vorgesehen, deren innere Zylinderfläche einen Paßsitz und einen Kerb­ verzahnungsbereich aufweist zur festen Aufnahme eines Schaftes 16 eines Sonnenrades 17, einer Planetengetriebe­ stufe 15 als zweite Untersetzungseinheit des Radnabenge­ triebes 1. Das Sonnenrad 17 stützt sich mittels seiner Verzahnung zur zweiten Lagerung des Außenstirnrades 10 an den Planetenrädern 13 ab, von denen mindestens drei am Umfang gleichmäßig verteilt vorgesehen sind. Diese lagern in der Laufradwelle 18 und stehen außen mit einem Innenzahnkranz 19 im Eingriff, der im Grundgehäuse 3 mit Festsitz gehaltert ist. Für eine innere Lagerung 20 der Laufradwelle 18 eines Laufrades 22 ist ein Stützring 33 in das Grundgehäuse 3, in Getriebelängsrichtung etwa zwischen dem Sonnenrad 17 und der Lagerung 12 des Außen­ stirnrades 10 liegend, eingesetzt, und eine äußere Lage­ rung 24 der Laufradwelle 18 stützt sich im Grundgehäuse 3 ab.

Durch diese Lageranordnungen des Außenstirnrades 10 und der Laufradwelle 18 überschneiden sich deren Lagerabstän­ de, wodurch sie ohne erforderliche Getriebeverlängerung verhältnismäßig groß ausgeführt sind, was die Verwendung preiswerter Lager bei großen Lebensdauerwerten ermöglicht.

Innenseitig im Topfteil 7 ist, vom Boden ausgehend, ein Außenlamellenträger 21 in Form einer Innenverzahnung vor­ gesehen, in die Außenlamellen 26 eingreifen.

Ein Innenlamellenring 28 ist zur Motorseite mittels Ver­ schraubungen am Getriebedeckel 4 angeordnet und weist an­ derseitig zwischen ihm und dem Innenlamellenring 28 einen durchgehenden Anlageringbereich 44 für die Anlage der Außenlamelle 26 auf; anschließend ist sein Außenzylinder­ bereich für die Mitnahme der Innenlamellen 29 mit einer Außenverzahnung 27 versehen. Durch drei am Umfang gleich­ mäßig verteilt vorgesehene Durchbrüche 30 des Innenlamel­ lenringes 28 ragen passend-verschiebbar drei Stege 31 einer Druckplatte 32 von ihrem Mittenbereich 42 zur Ver­ bindung mit seinem durchgehend ausgeführten Anlagering­ bereich 36.

Auf einer Außenzylinderfläche 34 eines zentrisch an dem Getriebedeckel 4 befestigten Einsatzes 35 findet der In­ nenlamellenring 28 in den Bereichen neben den Durchbrü­ chen 30 seine Zentrierung. In die Außenverzahnung 27 des Innenlamellenringes 28 greifen die Mitnahmenocken von In­ nenlamellen 29 ein.

Die Druckplatte 32 wird mittig durch eine Druckfeder 38 mit einer solchen Kraft beaufschlagt, daß sie im brems­ freien Betrieb vom Lamellenpaket abgehoben ist. Die Druck­ feder 38 ist anderseitig in eine Bohrung des Sonnenrades 17 eingesetzt und stützt sich über eine Stahlkugel 25 ab.

Im Einsatz 35 befindet sich eine Führungsbuchse 39, in der ein Druckstift 40 axial beweglich lagert und mit seiner inneren Stirnfläche am Innenbereich 42 der nicht rotie­ renden Druckplatte 32 zentral zur Anlage kommt. Ander­ endig wirkt ein von dem Fahrpersonal betätigter Bremshe­ bel 41 zur Abbremsung des Fahrzeugs auf den Druckstift 40, wodurch die Druckplatte 32 axial gegen die Wirkung der Druckfeder 33 so verschoben wird, daß sie mit dem Anlage­ ringbereich 3 G das Lamellenpaket zur Bremsung des Flur­ fahrzeuges zusammendrückt. Nach Beendigung des Bremsvor­ ganges verschiebt die Druckfeder 38 die Druckplatte 32 wieder in ihre Ruheposition, wodurch die Lamellenbremse gelüftet wird.

Der Getriebedeckel 4 weist in seinem unteren Bereich eine Ölraumausbuchtung 43 auf, wodurch zur Erreichung einer erhöhten Lebensdauer und verbesserten Kühlung die Getrie­ be-Ölmenge und die Wärmeabstrahlfläche vergrößert sind.

Claims (6)

1. Radnabengetriebe (1) vorzugsweise für Flurfahrzeuge mit integrierter Naß-Lamellen-Bremse, bei dem von einem angeflanschten E-Motor (5) über einen Stirn­ trieb (11) und eine Planetengetriebestufe (15) das Laufrad (22) angetrieben wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale

• 1. 1.0 das Außenstirnrad (10) ist zur Motorenseite als offenes Topfteil (7) ausgebildet zur An­ ordnung
• 2. 1.1 einer motorseitigen Lagerung (12),
• 3. 1.2 des in ihm eingearbeiteten Außenlamellenträ­ gers (21),
• 4. 1.3 des am Getriebedeckel (4) befestigten Innen­ lamellenringes (28),
• 5. 1.4 der Druckplatte (32), wobei
• 6. 1.5 die von ihrem Innenbereich (42) ausgehenden, am Umfang gleichmäßig verteilt vorgesehenen Stege (31) Durchbrüche (30) des Innenlamel­ lenringes (28) durchragen und anschließend in den Anlagebereich (44) übergehen.

2. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckplatte (32) innen in ihrer Mitte von der Kraft einer sich am Außenstirnrad (10) abstützenden Druckfeder (38) beaufschlagt ist und anderseitig an ihr ein von einem Bremshebel (41) betätigter Druckstift (40) zur Anlage kommt.

3. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere Lagerung des Außenstirnra­ des (10) durch Anlage des an ihm angeschlossenen Sonnenrades (17) an den Planetenrädern (13) gebil­ det ist.

4. Radnabengetriebe nach den Ansprüchen 1 und 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die innere Lagerung (20) der Laufradwelle (18) über einen im Grundgehäuse (3), in Getriebelängsrichtung zwichen der Planetenge­ triebestufe 15 und der Lagerung (12) des Außen­ stirnrades (10) eingesetzten Stützring (23) an­ geordnet ist.

5. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Getriebegehäuse (1) etwa in der Ebene des Stirntriebes (11) in ein Grundgehäuse (3) und in einen Getriebedeckel (4) geteilt ausgeführt ist.

6. Radnabengetriebe nach den Ansprüchen 1 und 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der untere Bereich des Getriebedeckels (4) eine nach außen liegende Ölraum- Ausbuchtung (43) aufweist.