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DE10064231A1 - Reifenaufblasvorrichtung für eine Achsschenkel-Radendanordnung - Google Patents

Reifenaufblasvorrichtung für eine Achsschenkel-Radendanordnung

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DE10064231A1
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DE
Germany
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wheel
steering knuckle
hub
compressed air
air source
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Kevin Gao Oinghong
Steve Bird
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Dana Inc
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Abstract

Es wird eine zentrale Reifenaufblasvorrichtung für eine Achsschenkel-Radanordnung bereitgestellt, bei der ein Achsschenkel fest mit dem Fahrzeug verbunden ist, und eine radseitige Nabe drehbar um den Achsschenkel gelagert ist. Eine Lageranordnung ist zwischen dem Achsschenkel und der radseitigen Nabe vorgesehen, um eine Drehverbindung zwischen denselben herzustellen. Eine Antriebswelle ist drehbeweglich mittels des Achsschenkels gelagert und stellt eine Antriebsverbindung mit der radseitigen Nabe her. Ein Paar von benachbarten Drehdichtungen ist zwischen der radseitigen Nabe und dem Achsschenkel angeordnet und diese Dichtungen bilden dazwischen eine kleine Kammer. Ein Einlaßkanal ist direkt in dem Achsschenkel ausgebildet, welcher in kommunizierender Verbindung mit der abgedichteten Kammer ist. Der Einlaßkanal überträgt Druckluft von einer Druckluftquelle direkt zu der abgedichteten Kammer. Ein Auslaßkanal wird direkt durch die radseitige Nabe gebildet und ist auch in direkter kommunizierender Verbindung mit der abgedichteten Kammer, um eine kommunizierende Verbindung zwischen der radseitigen Nabe und dem Achsschenkel herzustellen. Bei dieser Auslegung erhält man einen verkürzten, betriebszuverlässigen Strömungsweg zwischen einem Achsschenkel und einer radseitigen Nabe bei einer vollständig schwimmend gelagerten Achsschenkel-Radendanordnung.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer zentralen Reifenaufblasvorrichtung für eine Achsschenkel-Radendanordnung, und insbesondere mit einer Aufblasvor­ richtung, welche einen Einlaßkanal hat, welcher direkt durch den Achsschenkel gebildet wird.
Zentrale Reifenaufblasvorrichtungen für Schwerlasttransportfahrzeuge und Militärfahrzeuge sind an sich bekannt. Diese Vorrichtungen nutzen eine Druck­ luftquelle, welche in kommunizierender Verbindung mit den Fahrzeugreifen ist. Drucksensoren überwachen den Druck in jedem Reifen, und die Fahrzeug­ bedienungsperson kann den Reifendruck überwachen und ein Aufblasen des Reifens mit Fernsteuerung vornehmen. Eine Problematik bei derartigen Vor­ richtungen ist in der Notwendigkeit zu sehen, einen zuverlässig abgedichteten Strömungsdurchgang zwischen dem Fahrzeug und der sich drehenden Radna­ be bereitzustellen.
Zentrale Reifenaufblasvorrichtungen sind im allgemeinen derart ausgelegt, daß Druckluft von einer entfernt liegenden Druckluftquelle einem Luftreifen eines Kraftfahrzeugs zugeführt wird. Da sich der Reifen dreht und die Druckluftquelle stationär ist, umfaßt die typische Reifenaufblasvorrichtung eine gewisse Art von Dichtungseinrichtung, welche zwischen einem stationären Teil der Ra­ dendanordnung und einem sich drehenden Reifen liegt. Die typische Reifen­ aufblasvorrichtung ist auch mit einer Leitung versehen, welche sich von der Dichtungseinrichtung durch die Radendanordnung zu dem Luftreifen erstreckt. Es hat sich insbesondere als schwierig erwiesen, eine Reifenaufblasvorrich­ tung für eine im Betrieb befindliche, vollständig schwimmend gelagerte Achs­ schenkelendanordnung bereitzustellen, bei der Druckluft von der Druckluftquel­ le den Reifen zugeführt wird, welche auf den lenkbaren Rädern einer Antriebs­ achse vorgesehen sind. Insbesondere konnte bisher nicht ein einfach ausge­ legter, kurzer Strömungsweg zwischen der Druckluftquelle direkt durch einen im Betrieb befindlichen Achsschenkel einer sich drehenden, getriebenen Radnabe bereitgestellt werden.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden.
Nach der Erfindung wird eine zentrale Reifenaufblasvorrichtung für eine Achs­ schenkel-Radendanordnung bereitgestellt, welche speziell für eine lenkbare, treibende Achsanordnung bestimmt ist, bei der möglichst geringe Änderungen hinsichtlich den Radendauslegungen vorzunehmen sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung weist eine im Betriebseinsatz befindliche Radendanordnung einen Achsschenkel auf, wel­ cher am Fahrzeug festgelegt ist, und eine radseitige Nabe, welche drehbar um den Achsschenkel gelagert ist. Eine Lageranordnung ist zwischen dem Achs­ schenkel und der radseitigen Nabe zur Bildung einer drehbaren Verbindungs­ anordnung angeordnet. Eine Antriebswelle ist durch den Achsschenkel drehbar angeordnet und steht in Antriebsverbindung mit der radseitigen Nabe. Ein Paar von benachbarten Drehdichtungen ist zwischen der radseitigen Nabe und dem Achsschenkel angeordnet und bildet dazwischen eine Kammer. Ein Einlaßka­ nal wird direkt durch den Achsschenkel gebildet, welcher in kommunizierender Verbindung mit der abgedichteten Kammer steht. Der Einlaßkanal fördert Druckluft von einer Druckluftquelle direkt zu der abgedichteten Kammer. Ein Auslaßkanal wird direkt durch die radseitige Nabe gebildet und ist in direkter kommunizierender Verbindung mit der abgedichteten Kammer, wodurch eine kommunizierende Verbindung zwischen der radseitigen Nabe und dem Achs­ schenkel hergestellt wird. Bei dieser Auslegung erhält man einen verkürzten, betriebszuverlässigen Strömungsweg zwischen einem Achsschenkel und einer radseitigen Nabe bei einer im Betriebseinsatz befindlichen, vollständig schwim­ mend gelagerten Achsanordnung, wobei die Druckluft von dem Achsschmier­ fluid getrennt ist und die Wahrscheinlichkeit herabgesetzt wird, daß das Schmierfluid in die Reifen gelangt.
Auch sind bei der vorliegenden Auslegungsform weniger Dichtstellen als beim Stand der Technik vorhanden, und man erhält eine vereinfachte, eingebaute Auslegungsform, mit der sich die Herstellungskosten verringern lassen und die Montagezeiten verkürzen lassen, um eine insgesamt verbesserte Dichtgrenz­ flächenauslegung zu bekommen, bei der ein mögliches Lecken reduziert ist und eine gesteigerte Betriebszuverlässigkeit vorhanden ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer Achsschenkelradendanordnung und einer zentralen Reifenaufblasvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine vollständig schwimmend gelagerte Radendanordnung, welche einen Achsschenkel 1 aufweist, welcher fest mit einem Fahrzeug­ federungssystem über eine übliche Achsschenkelbolzenanordnung oder dergleichen oder andere übliche an sich bekannte Einrichtungen (nicht gezeigt) verbunden ist, und eine radseitige Nabe 2, welche um den Achsschenkel drehbar gelagert ist. Eine Antriebsachse 3 ist in dem Achsschenkel 3 drehbar gelagert, welche die radseitige Nabe 2 antreibt, und die mit einem Univer­ salgelenk 6 versehen ist, um zu ermöglichen, daß der Achsschenkel 1 und die Radendanordnung sich um eine Lenkachse drehen können. Eine Planetenge­ triebeanordnung 5 ist zwischen der Antriebsachse 3 der radseitigen Nabe 2 vorgesehen, um auf übliche Art und Weise eine Drehmomentherabsetzung zu erreichen. Ein Paar von konischen Wälzlagern 7a und 7b, welche Teile einer Lageranordnung bilden, ist zwischen der radseitigen Nabe 2 und dem Achs­ schenkel 1 vorgesehen, um zwischen diesen beiden Teilen eine Drehver­ bindung zu bilden. Die Radnabe 2 ist fest mit einer Rad- und. Reifenanordnung (nicht gezeigt) verbunden, welche eine Lufteinlaßeinrichtung gemäß an sich üblichen und bekannten Auslegungsformen hat.
Die radseitige Nabe 2 hat einen Flanschabschnitt 8, welcher unmittelbar angrenzend an einen stufenförmig abgesetzten Abschnitt 9 des Achsschenkels 1 angeordnet ist. Eine erste Drehdichtung 11 bildet eine erste, ringförmige luftdicht schließende Dichtung zwischen der radseitigen Nabe 2 und dem Achsschenkel 1. Eine zweite, ringförmige Drehdichtung 13 bildet einen luftdich­ ten und öldichten Abschluß zwischen einer inneren Ringfläche der radseitigen Nabe 2 und einer externen Ringfläche des Achsschenkels 1. Die zweite Drehdichtung 13 dient nicht nur zur Bildung einer gasdichten Abdichtung, sondern auch dazu, Öl in einem Hohlraum zu halten, in welchem die Lager­ anordnung und die Planetengetriebeanordnung 5 aufgenommen sind.
Der Flanschabschnitt der radseitigen Nabe 2, der stufenförmig abgesetzte Abschnitt 9 des Achsschenkels 1, die erste Drehdichtung 11 und die zweite Drehdichtung 13 bilden eine ringförmige, dicht abgeschlossene Kammer 12. Die erste Drehdichtung 11 und die zweite Drehdichtung 13 sind nahe beiein­ ander angeordnet, um eine relativ kleine, dicht abgeschlossene Kammer 12 ohne zusätzliche Teile dazwischen zu bilden. Die abgeschlossene Kammer 12 dient als eine Schnittstelle zwischen der radseitigen Nabe 2 und dem Achs­ schenkel 1, um zwischen denselben eine gasdichte Verbindung herzustellen.
Ein Einlaßkanal 15 in Form einer Bohrung verläuft direkt durch den Achs­ schenkel 1 und erstreckt sich von einer radial äußeren Fläche durchgehend zu der dicht abgeschlossenen Kammer 12. Auf ähnliche Art und Weise erstreckt sich ein Auslaßkanal 17 in Form einer Bohrung von einer radial externen Fläche des Flanschabschnitts 8 der radseitigen Nabe 2 aus weg und verläuft direkt und durchgehend zu der dicht abgeschlossenen Kammer 12. Die ersten und die zweiten Drehdichtungen 11, 13 und die Einlaß- und Auslaßkanäle 15, 17 sind alle in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet, um einen verkürz­ ten und dicht abgeschlossenen Strömungsweg für die Druckluft zu bilden, welche die Grenzfläche zwischen dem Achsschenkel 1 und der radseitigen Nabe 2 überschreitet.
Ein Einlaßkanal 21 ist vorgesehen, um eine pulsierende Luftverbindung zwi­ schen der Druckluftquelle 23 und dem Einlaßkanal 15 des Achsschenkels 1 herzustellen. In ähnlicher Weise ist eine Auslaßleitung 25 vorgesehen, um eine kommunizierende Verbindung zwischen dem Auslaßkanal 17 der radseitigen Nabe 2 und der Reifen/Rad-Anordnung (nicht gezeigt) auf an sich bekannte Weise herzustellen. Jeder der Einlaß- und Auslaßkanäle 15, 17 und die ersten und zweiten Drehdichtungen 11, 13 sind innerhalb der Lageranordnung und des Planetengetriebesatzes 5 angeordnet, um einen vollständig im Innern liegenden Luftdurchgang zwischen dem Achsschenkel 1 und der radseitigen Nabe 2 zu bilden. Die Druckluft kann durch den Einlaßkanal 15 in die ringför­ mige, abgedichtete Kammer 12 strömen. Wenn sich die radseitige Nabe 2 zusammen mit dem Auslaßdurchgang 17 dreht, wird eine kommunizierende Luftverbindung zwischen der abgedichteten Kammer 12 und dem Auslaßkanal 17 aufrecht erhalten. Somit kann Luft kontinuierlich zwischen der Druckluft­ quelle über den Einlaßkanal 15, die dicht abgeschlossene, ringförmige Kam­ mer 12 und den Auslaßkanal 17 zu der Rad/Reifen-Anordnung trotz einer relativen Drehbewegung zwischen der radseitigen Nabe 2 und dem Achs­ schenkel 1 strömen.
Die Druckluftquelle wird vorzugsweise über eine PLC-Steuereinrichtung ge­ steuert, um selektiv Druckluft an die Rad/Reifen-Anordnung in Abhängigkeit von einem automatischen Reifendrucküberwachungssystem oder einem manuellen Drucksystem üblicher Art zuzuführen. Bei der Erfindung ist ein kurzer, im Innern liegender Luftdurchgang direkt mittels eines Achsschenkels 1 und eines unmittelbar daran angrenzenden Teils der radseitigen Nabe 2 vorgesehen, um einen verkürzten, dicht schließenden Grenzbereich zu bilden. Die vorliegende Erfindung gestattet ein zuverlässiges Arbeiten der Dichtungen und es wird ein Lecken bei der Reifenaufblasvorrichtung für eine vollständig schwimmend gelagerte Achsschenkelanordnung vermieden, was auf das Vorsehen des direkten Durchgangs durch den Achsschenkel zurückzuführen ist.
Die Einlaß- und Auslaßleitungen 21, 25 werden vorzugsweise von Metallrohren gebildet. Sie können aber auch aus irgendeinem flexiblen luftdicht schließen­ den Material üblicher Art in Form von Schlauchleitungen oder dergleichen ausgelegt sein. Anschlüsse zwischen den Leitungen 21, 25 können einfach in die Bohrungen eingeschraubt werden, welche in den Einlaß- und Auslaßkanä­ len 15, 17 auf gasdicht schließende Weise vorgesehen sind. Ein Dichtmittel kann in den Einlaß- und Auslaßkanälen 21, 25 angeordnet werden, bevor die Anschlüsse zur Bildung des gasdichten Abschlusses befestigt werden.
Obgleich die Erfindung voranstehend an Hand einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert worden sind, ist die Erfindung natürlich nicht auf die dort beschriebenen und gezeig­ ten Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (9)

1. Fahrzeugachsschenkel-Radendanordnung mit einer Reifenaufblasvor­ richtung zur Bereitstellung von Druckluft direkt durch die Radend­ anordnung, welche folgendes aufweist:
einen Achsschenkel (1), welcher einen Einlaßkanal (15) hat, welcher direkt in dem Achsschenkel ausgebildet ist, wobei der Ein­ laßkanal (15) mit einer Druckluftquelle (23) verbunden ist;
eine Radnabe (2), welche drehbar über den Achsschenkel (1) gelagert ist und einen Auslaßkanal (17) hat, welcher direkt durch dieselbe gebildet wird;
eine erste und eine zweite Drehdichtung (11, 13), welche jeweils zwischen dem Achsschenkel (1) und der Radnabe (2) angeordnet sind, wobei die ersten und die zweiten Drehdichtungen (11, 13) einander benachbart liegen und eine kleine, dicht abgeschlossene Kammer (12) dazwischen bilden;
wobei die Einlaß- und Auslaßkanäle (15, 17) in direkter kommunizierender Verbindung mit der abgedichteten Kammer (12) sind, um eine kommunizierende Verbindung zwischen der Druck­ luftquelle (23) und der Radnabe (2) herzustellen.
2. Achsschenkel-Radendanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anordnung ferner folgendes aufweist:
eine Antriebsachse (3), welche drehbeweglich in dem Achs­ schenkel (1) gelagert ist und in Antriebsverbindung mit der Radnabe (2) steht.
3. Achsschenkel-Radendanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Planetengetriebeanordnung (5) zwischen der Antriebsachse (3) und der radseitigen Nabe (2) angeordnet ist.
4. Achsschenkel-Radendanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (15) eine Bohrung umfaßt, welche sich von einer externen Fläche des Achsschenkels (1) direkt durch den Achsschenkel (1) erstreckt und kontinuierlich zu der dicht abgeschlossenen Kammer (12) geht, und daß der Auslaßkanal (17) von einer radialen Bohrung gebildet wird, welche sich von einer radial externen Fläche der radseitigen Nabe (2) direkt und durch­ gehend zu der dicht abgeschlossenen Kammer (12) erstreckt.
5. Achsschenkel-Radendanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anordnung ferner eine erste Leitung (21) aufweist, welche von dem Einlaßkanal (15) zu der Druckluftquelle (23) geht, und eine zweite Leitung (25) aufweist, welche mit dem Auslaßkanal (17) zur Verbindung mit einem Luftreifen verbunden ist.
6. Achsschenkel-Radendanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Lageranordnung (7a, 7b) zwischen der radseitigen Nabe (2) und dem Achsschenkel (1) angeordnet ist, um dazwischen eine Drehverbindung zu bilden.
7. Achsschenkel-Radendanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lageranordnung (7a, 7b) ein Paar von beabstandet angeordneten, konischen Wälzlagern aufweist.
8. Achsschenkel-Radendanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Drehdichtungen (11, 13) zwischen einer externen Umfangsfläche des Achsschenkels (1) und einer Umfangsfläche der radseitigen Nabe (2) angeordnet sind.
9. Vollständig schwimmend gelagerte Achsschenkel-Radendanordnung bei einem Fahrzeug mit einer Reifenaufblasvorrichtung, welche Druckluft direkt über die Radendanordnung bereitstellt, wobei die Anordnung folgendes aufweist:
einen Achsschenkel (1), welcher einen Einlaßkanal (15) hat, welcher direkt durch den Achsschenkel (1) gebildet wird, wobei der Einlaßkanal (15) mit einer Druckluftquelle (23) verbunden ist;
eine Radnabe (2), welche um den Achsschenkel (1) drehbar gelagert ist und einen Auslaßkanal (17) hat, welcher direkt hierdurch gebildet wird;
eine Lageranordnung (7a, 7b), welche ein Paar von beabstandet angeordneten, konischen Wälzlagern umfaßt, die zwischen der radseitigen Nabe (2) und dem Achsschenkel (1) zur Bildung einer Drehverbindung zwischen denselben angeordnet sind; und
eine erste und eine zweite, ringförmige Drehdichtung (11, 13), die jeweils zwischen einer ringförmigen Innenfläche der radseitigen Nabe (2) und einer ringförmigen Außenfläche des Achsschenkels (1) angeordnet sind, wobei die ersten und die zweiten Drehdichtungen (11, 13) einander benachbart liegen und dazwischen eine kleine dicht abgeschlossene Kammer (12) gebildet wird;
eine Antriebsachse (3), welche drehbar mit dem Achsschenkel (1) vorgesehen ist und in Antriebsverbindung mit der Radnabe (2) steht, wobei die Antriebsachse (3) ein Universalgelenk (6) hat, welches eine Lenkbewegung der Antriebsachse und des Achsschenkels zusammen mit der radseitigen Nabe (2) gestattet;
ein Planetengetriebesatz (5), welcher zwischen der Antriebs­ achse (3) und der radseitigen Nabe (2) vorgesehen ist, um eine drehmomentübertragende Verbindung dazwischen herzustellen;
wobei die Einlaß- und Auslaßkanäle (15, 17) in direkter kommunizierender Verbindung mit der dicht abgeschlossenen Kammer (12) stehen, um eine kommunizierende Verbindung zwischen der Druckluftquelle (23) und der Radnabe (2) herzustellen, der Einlaßkanal (15) eine Bohrung umfaßt, welche von einer externen Fläche des Achsschenkels (1) direkt durch den Achsschenkel (1) geht und kon­ tinuierlich zu der dicht abgeschlossenen Kammer (12) führt, und wobei der Auslaßkanal (17) von einer radialen Bohrung gebildet wird, welche von einer radialen externen Fläche der radseitigen Nabe (2) ausgeht und direkt und kontinuierlich zu der abgedichteten Kammer (12) geht.
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