DE2705062C2

DE2705062C2 - Zapfwellenantrieb mit Lastausgleichseinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe

Info

Publication number: DE2705062C2
Application number: DE19772705062
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Moser
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1977-02-08
Filing date: 1977-02-08
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FR2379735B1; DE2705062A1; GB1579606A; FR2379735A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zapfwellenantrieb mit Lastausgleichseinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge, mit einem direkt oder indirekt durch eine Nebenantriebswelle antreibbaren Antriebsglied, das drehfest mit einem aus einem Gehäuse o. dgl. herausragenden Zapfwellenstummel verbindbar ist, der beidseitig axial über eine Feder gegenüber dem Antriebsglied und/oder einem dessen axialer Lagerung dienenden Lager axial begrenzt verschiebbar geführt ist.

Es ist aus dem DE-GM 17 79 674 bei einem Schneckengetriebe bekannt, ein Lager der Antriebswelle beidseitig über je ein vorgespanntes Tellerfederpaket so abzustützen, daß ab einem vorbestimmten Maximalmoment eine Verlagerung des Lagers gegenüber dem Gehäuse erfolgt. Die Antriebswelle durchsetzt außerdem nahe dem genannten Lager noch zwei gehäusefeste Kegelrollenlager und trägt beiderseits dazu je einen Konus, von denen ein Konus gegenüber dem anderen axial ein- und feststellbar ist. Hierbei ist eine axiale Verlagerung der Antriebswelle nur in ganz engen Grenzen möglich, so daß diese bekannte Anordnung für eine Zapfwellenlagerung zur wirksamen Enti-.Mung derselben von beispielsweise beim Betrieb über eine Gelenkwelle eingeleiteten Axialkräften ungeeignet ist Außerdem ist diese bekannte Anordnung für die Verwendung bei einer Zapfwellenlagerung hinsichtlich ϊ der Anzahl der erforderlichen Lager zu aufwendig.

Aus der DE-PS 10 51 651 ist ferner ein Zahnräderwechselgetriebe mit einem Zapfwellenantrieb bekannt, bei dem auf einer angetriebenen Hohlwelle mittel.·¹ einer Verzahnung drehfest und axial verschiebbar ein als

in innenverzahnter Hohlkegel ausgebildetes Antriebsglied für den Anschluß eines kegeligen Zapfwellenstummels angeordnet ist Dabei ist das auf der Hohlwelle sitzende und von einer Feder gegen einen Anschlag gedrückte Antriebsglied gegen die Kraft der Feder begrenzt verschiebbar gelagert Die Feder dient bei diesem Antrieb somit dazu, die Mitnehmerverzahnung zwischen dem konischen Antriebsglied und dem Zapfwellenstummel stets im Eingriff zu halten. Eine Dämpfung der Axialbewegungen zum Schutz der Axiallager des Antriebsgliedes gegen unzulässig hohe Belastungen ist bei dieser bekannten Lösung nicht vorgesehen.

Die DE-PS 5 92 501 befaßt sich mit einem Zahnradvorgelege für einen elektrischen Bahnantrieb. Dabei wird die Verbindung eines Zahnrades mit einer ortsfesten Nabe über eine Membran als Ausgleich eines Achsversatzes benutzt, damit sich die Verzahnung der beiden gegenseitig abwälzenden Zahnräder selbsttätig in die erforderlichen Schräglagen gegenüber ihren geometrischen Achsen einstellen, oder unter der

ι» Wirkung des nachgiebigen Mittels in die Ursprungslage zurückkehren kann.

Schließlich ist aus der DE-PS 8 78 140 ein Stirnradgetriebe bekannt, bei dem ein angetriebenes Ritzel mit zwei schrägverzahnten Stirnrädern im Eingriff steht.

i"> Diese Stirnräder sind mit gerade verzahnten Ritzeln starr verbunden, die mit einem Abtriebsrad im Eingriff stehen. Über die Stirnenden der gerade verzahnten Ritzel wirkt auf diese die Kraft je eines an diesen anliegenden Faltenbalges ein, die mi,einander verbun den und mit Flüssigkeit gefüllt sind. Hierdurch wird der axiale Druck der schrägverzahnten Zahnräder stets ausgeglichen.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, einen Zapfwellenantrieb der vorausge setzten Gattung dahingehend zu verbessern, daß sich mit baulich einfachen Mitteln eine besonders wirksame verschleißarme Sicherung der Axiallagerung des Zapfwellenstummels und dessen Antriebsglieder sowohl bei axialen stoßartigen Belastungen als auch bei Drehmo-

5" mentstößen ergibt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da? die Feder als Membranfeder ausgebildet ist und den Zapfwellenstummel mit dem Antriebsglied verbindet und daß das antriebsseitige Ende des Zapfwellenstum-

5^r> mels in einen durch das Antriebsglied und/oder einem mit diesem verbundenen Bauteil gebildeten axialen Dämpfungsraum hineinreicht.

Durch Verwendung einer Membranfeder erübrigt sich eine kostenaufwendige Mitnehmerverzahnung

^M zwischen dem Antriebsglied und dem Zapfwellenstummel. Dabei ist die Membranfeder zusätzlich noch doppelt ausgenutzt, da sie die Funktion eines Schwingungsfilters für das vom Zapfwellenstummel aufgenommene Drehmoment übernimmt und somit Drehmo-

^S5 mentstöße von den Antriebszahnrädern der Nebenantnebswelle abhält. Außerdem erbringt diese Lösung aufgrund der Wahl einer Membranfeder eine besonders kompakte Bauweise, die sich auch für eine Nachrüstung

eignet, ohne daß hierbei Gehäuseteile des Schleppers geändert werden müssen.

In Weiterbildung der Erfindung ist für die Aufnahme besonders großer axialer Stöße von einer mit dem Zapfwellenstummel verbundenen Gelenkwelle nach der , Erfindung ferner vorgesehen, daß die mit dem Zapfwellenstummel verbundene Membranfeder über ein Zwischenglied mit einer im Außendurchmesser größeren Membranfeder verbunden ist, die mit dem Antriebsglied verspannt ist ι ii

Falls das Antriebsglied als über ein Wälzlager gelagertes Zahnrad ausgebildet ist, ergibt sich eine baulich einfache und lagerungstechnisch besonders günstige Lösung dadurch, daß der Zapfwellenstummel axial gleitend auf seinem dem Außenprofil zugewandten ι > Teil in einem Rollenlager und mit seinem anderen Ende, vorzugsweise über ein Gleitlager, im Zahnrad gelagert ist

Schließlich wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß die Membranfeder über einen Klemmring mit >» einem Flansch des Zapfwcilcnsturnrnels verspannt ist.

Die nachfolgende Zeichnung stellt zwei Ausffi.'-rungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt

F i g. 1 einen Zapfwellenstummel eines Zapfwellenantriebes mit einem mit diesem über eine Membranfeder r> verbundenen Antriebsglied und dessen Lagerung,

F i g. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel.

Der in F i g. 1 dargestellte Zapfwellenantrieb weist eine durch eine nicht dargestellte Antriebsmaschine über eine ebenfalls nicht gezeigte ein- und ausrückbare κι Reibungskupplung antreibbare Nebenantriebswelle 1 auf, die mit einem einstückig mit dieser verbundenen Antriebszahnrad 2 versehen ist. Die Nebenantriebswelle 1 ist mit einem Ende über ein Wälzlager 3 in einem Lagerdeckel 4 gelagert, der mit einer Außenwand 5 r> eines gleichfalls nicht näher dargestellten Getriebegehäuses eines Zahnräderwechselgetriebes verspannt ist.

Das Zahnrad 2 der Nebenantriebswelle 1 kämmt mit einem als Antriebsglied des Zapfwellenantriebes dienenden Zahnrad 6, das über ein nabenförmiges Teil 7 in tu einem sowohl Radial- als auch Axialkräfte aufnehmenden Wälzlager 8 in einem Steg 9 des Getriebegehäuses gelagert ist Das Wälzlager 8 ist radial im Steg 9 mittels beidseitiger Sicherungsringe 10 axial fixiert. Gegenüber dem Wälzlager 8 bzw. dem Steg 9 ist das Zahnrad 6 über 4^r> einen Bund 11 seines riabenförmigen Ί eils 7 bzw. eines in einer Nut eingesetzten Sicherungsringes 13 axial gesichert

Im nabenförmigen Teil 7 des Zahnrades 6 ist ein Zapfwellenstummel 14 mit jinem aus dem Getriebegehäuse hinausragenden Kupplungsprofil 15 radial gelagert. Die Lagerung des Zapfwellenstummeis 14 ist über einen Lagerzapfen 16 in einer Lagerbohrung 17 des nabenförmigen Teils 7 vorgenommen, die über eine mit Preßsitz auf diesem aufgebrachte Kappe 18 verschlossen ist. Die Kappe 18 bildet mit der Lagerbohrung 17 in Verbindung mit dem Lagerzapfen 16 einen Dämpfungsraum 19 für den Zapfwellenstummel 14. Im Bereich der Außenwand 5 des Getriebegehäuses ist der Zapfwellenstummel 14 ferner axial gleitend in einem als Rollenlager ausgeführten Wälzlager 20 gelagert Der Außenring 21 des Wälzlagers 20 ist mittels eines Sicherungsringes 22 in einem Lagerschild 23 gelagert, das mittels nicht dargestellter Schrauben mit der Außenwand 5 verspannt ist. Zwischen dem Lagerzapfen 16 und dem Wälzlager 20 ist der Zapfwellenstummel 14 mit dem Flansch 24 versehen, der über Schrauben 25 über einen Ring 26 mit einer axial federnden Membranfeder 27 verspannt ist, die außen über Schrauben 28 mit einem Bund 29 dc:s Zahnrades 6 verschraubt ist. Vom Zapfwellenstummel 54 werden über eine mit diesem verspannte und nicht dargestellte Gelenkwelle aufgenommene Axialk^r?Jte von der Membranfeder 27 aufgenommen, die gleichzeitig als Drehschwingurigsfüter wirkt

In der dargestellten, betriebsmäßig nicht genutzten Stellung des Zapfwellenstummels 14 ist dieser miaels einer ihn umhüllenden Kappe 30 abgedeckt, die mit dem Lagerschild 23 mittels Schrauben 31 verspannt ist.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bund 24 des Zapfwellenstummels 14 mit einer Membranfeder 32 verspannt die ebenfalls ringförmig ausgeführt ist Die ringförmige Membranfeder 32 ist dabei wiederum mittels Schrauben 36 über Buchsen 34 oder einem Zwischenring mit einer zweiten Membranfeder 35 verspannt, die im Außendurchmesser größer ist Dabei ist das Verspannelement für die beiden Membranfedern 32, 35 als ein mittels Schrauben 36 verspannbarer Ring 37 ausgeführt Die Membranfedern 32, 35 nehmen gleichfalls sowohl Radial- als auch Axialkräfte auf, die auf das als Antriebsglied dienende Zahnrad 6 über eine Klemmverbindung übertragen werden, welche mittels Schrauben 28 und dem Bund 29 des Zahnrades 6 gebildet ist

Es sei erwähnt daß diese Lösung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So ist in gleicher Weise eine axiale Sicherung eines Zapfwellenstummels 14 auch bei einem mit einem zweistufigen Gruppengetriebe versehenen Zapfwellenantriebszweig durchführbar, bei dem der Abgriff der verschiedenen Drehzahlen direkt vom Zapfwellenstummel von einem diesen umhüllenden Zahnrad bzw. einer Welle erfolgt. In diesem Falle braucht lediglich entweder die Welle bzw. das Zahnrad über eine Membranfeder oder dgl. begrenzt geführt zu werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

Ι. Zapfwellenantrieb mit Lastausgleichseinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge, mit einem direkt oder indirekt durch eine Nebenantriebswelle antreibbaren Antriebsglied, das drehfest mit einem aus einem Gehäuse oder dgl. herausragenden Zapfwellenstummel verbindbar ist, der beidseitig axial über eine Feder gegenüber dem Antriebsglied und/oder einem dessen axialer Lagerung dienenden Lager axial begrenzt verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Membranfeder (27 bzw. 32, 35) ausgebildet ist und den Zapfwellenstummel (14) mit dem Antriebsglied (6) verbindet und daß das antriebsseitige Ende (16) des Zapfwellenstummels (14) in einen durch das Antriebsglied (6) und/oder einen mit mit diesem verbundenen Bauteil (18) gebildeten axialen Dämpfungsraum (19) hineinreicht.
2. Zapfwellenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Zapfwellenstummel (14) verbundene Membranfeder (32) über ein Zwischenglied (34) mit einer im Außendurchmesser größeren Membranfeder (35) verbunden ist, die mit dem Antriebsglied (6) verspannt ist
3. Zapfwellenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der das Antriebsglied als über ein Wälzlager gelagertes Zahnrad ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfwellenstummel (14) axial gleitend auf seinem dem Außenprofil (15) zugewandten Teil in einem Rollenlager (20) und mit seinem anderen Ende (16), vorzugsweise über ein Gleitlager (17), im Zahnrad (6) gelagert ist
4. Zapfwellenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfeder (27) über einen Klemmring (26) mit einem Flansch (24) des Zapfwellenstummels (14) verspannt ist.