DE10349905A1

DE10349905A1 - Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse

Info

Publication number: DE10349905A1
Application number: DE10349905A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. Sonnleitner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-10-25
Filing date: 2003-10-25
Publication date: 2005-05-25
Also published as: US20060243544A1; EP1676045A1; WO2005050052A1

Abstract

Ein Fahrzeuggetriebe weist eine integrierte Bremse auf, wobei die inneren drehenden Lamellen (4) drehfest mit einem Planetenträger (2) verbunden sind, welcher in seinem Umfang Ausnehmungen (9) aufweist, in welchen becherförmige Elemente (10) angeordnet sind, welche Schmiermittel schöpfen und zu den inneren drehenden Lamellen (4) transportieren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse werden als Endgetriebe in Fahrzeugachsen, vorzugsweise für Arbeitsmaschinen jeglicher Art, z. B. Radlader oder Flurförderfahrzeuge, Rad- oder Kettenfahrzeuge, verwendet. Insbesondere bei Anwendungen, bei welchen der Abtrieb im gebremsten Zustand keinerlei Drehbewegungen, beispielsweise durch Verzahnungsspiele, zulassen soll, wie beispielsweise bei einem Mobilbagger, wird der Lamellenträger der Bremse, welcher beim Betätigen der Bremse drehfest gehalten wird, direkt mit dem Abtrieb des Fahrzeuggetriebes verbunden. Durch die daraus resultierende geringe Differenzgeschwindigkeit der Bremslamellen ist eine ausreichende Kühlung der Bremslamellen während, vor und nach dem Bremsvorgang von besonderer Bedeutung.

Die DE 197 18 744 C1 offenbart ein Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse, bei welchem die drehenden inneren Lamellen im äußeren Bereich des Planetenträgers und die stehenden äußeren Lamellen im drehfesten Getriebegehäuse angeordnet sind, wo durch Drehbewegung des Planetenträgers das Schmiermittel eine Zentrifugalbeschleunigung erfährt und somit die Lamellen durchströmt und diese kühlt.

Die EP 1 234 993 A1 offenbart ein Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse, bei welchem die inneren drehenden Lamellen auf dem äußeren Umfang des Planetenträgers angeord net und die stehenden Lamellen mit dem drehfest gehaltenen Getriebegehäuse verbunden sind, und durch Drehbewegung des Planetenträgers Schmiermittel zu den Lamellen gelangt und durch die Zentrifugalbeschleunigung in der Lamellenbremse zum radial äußeren Ende der Lamellenbremse gefördert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse, welche drehfest mit dem Abtrieb verbunden ist, die Bremse ausreichend mit Schmiermittel zu versorgen, um somit ein Überhitzen der Bremse zu verhindern.

Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Getriebe eine Lamellenbremse auf, bei welcher Lamellen mit einem Lamellenträger drehfest verbunden sind, welcher drehfest mit dem Abtrieb verbunden ist. Der Lamellenträger steht mit mindestens einem becherförmigen Element drehfest in Verbindung, welches bei Drehung des Lamellenträgers Schmierflüssigkeit aufnimmt und an die Lamellen weiterleitet. Das becherförmige Element ist hierbei dergestalt mit dem Lamellenträger oder einem mit dem Lamellenträger verbundenen Element verbunden, dass durch Drehung des Lamellenträgers das becherförmige Element in ein Schmiermittelreservoir eintaucht, sich dadurch füllt und bei weiterer Drehung des Lamellenträgers so lange gefüllt bleibt, bis das becherförmige Element die horizontale Mitte des Lamellenträgers überschreitet und dadurch das Schmiermittel aus dem becherförmigen Element ausgeschüttet wird und zu den Lamellen der Bremse fließt. Bei höherer Drehzahl unterstützt die Zentrifugalkraft das Abfließen des Schmiermittels aus dem Becher. Das Schmiermittel fließt dabei aus dem becherförmigen Element zum Innendurchmesser der Bremselamellen und wird über Nuten, welche in den Bremslamellen eingearbeitet sind, über die Fläche der Lamellen verteilt. Durch die Verwendung von becherförmigen Elementen wird, außer dem Eintauchen der Lamellen in den Schmiermittelsumpf, zusätzlich Schmiermittel der Lamellenbremse zugeführt. Vorzugsweise werden mehrere becherförmige Elemente verwendet, welche gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung weist das Fahrzeuggetriebe ein Planetengetriebe auf, bei welchem der Planetenträger des Planetengetriebes drehfest mit dem Lamellenträger verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet ist. Es besteht die Möglichkeit, die becherförmigen Elemente in oder an dem Planetenträger oder dem Lamellenträger anzuordnen oder einstückig mit diesen Bauteilen auszuführen. Vorzugsweise weist der Planetenträger Ausnehmungen auf, in welchen die becherförmigen Elemente angeordnet sind. Die becherförmigen Elemente können aus tiefziehbarem Material, wie beispielsweise Kunststoff oder Stahlblech, hergestellt sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die becherförmigen Elemente einstückig mit den drehbaren Bauteilen auszubilden, wobei diese beispielsweise durch Gießen oder Schmieden herstellbar sind. In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung sind an drehbaren Teilen des Fahrzeuggetriebes Leitelemente angeordnet, welche eine gezielte Strömung des Schmiermittels innerhalb des Fahrzeuggetriebes bewirken, wodurch ein Austausch des Schmiermittels in der unmittelbaren Nähe der Bremse stattfindet. Somit ist gewährleistet, dass die becherförmigen Elemente nahezu gekühltes Schmiermittel aufnehmen können.

Ist das Fahrzeuggetriebe in einer Antriebsachse angeordnet, so wird eine gezielte Strömung des Schmiermittels aus der Achsbrücke zu den Räumen in unmittelbarer Nähe der Bremse durch Verwendung der Leitelemente erreicht. Insbesondere im Bereich der Achsbrücke besteht für das Schmiermittel die Möglichkeit, Temperatur abzugeben, um somit gekühlt wieder zurück zur Lamellenbremse fließen zu können. Mit Ausnahme der becherförmigen Elemente können die Fahrzeuggetriebe wie die Fahrzeuggetriebe der DE 197 18 744 C1 und der EP 1 234 993 A1 ausgebildet sein, welche hiermit vollständig mitumfaßt sein sollen.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen.
Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse, wie in der DE 197 18 744 C1 dargestellt. Ein Abtriebsflansch 1 ist drehfest mit dem Planetenträger 2 verbunden, welcher einstückig mit einem Lamellenträger 3 verbunden ist. Der Lamellenträger 3 haltert an seinem radial äußeren Umfang die inneren drehenden Lamellen 4 der Lamellenbremse 5. Die äußeren stehenden Lamellen 5 sind drehfest im Getriebegehäuse 6 gehaltert. Durch Betätigung des Kolbens 7 kann die Lamellenbremse im Öffnungs- und Schließsinne betätigt werden. Der Abtriebsflansch 1 ist über eine Lagerung 8 im Getriebegehäuse 6 gelagert. Im radial äußeren Bereich des Planetenträgers 2 weist dieser Ausnehmungen 9 auf, in welchen becherförmige Elemente 10 angeordnet sind. Diese können entweder mit Befestigungselementen 11 drehfest verbunden oder einstückig mit dem Planetenträger 2 ausgebildet sein. Durch Drehung des Planetenträgers 2 gelangen die becherförmigen Elemente 10, welche vorzugsweise gleichmäßig am Umfang des Planetenträgers 2 angeordnet sind, in einen nicht dargestellten Schmiermittelsumpf, wodurch die becherförmigen Elemente mit Schmiermittel gefüllt werden. Durch weitere Drehung des Planetenträgers 2 gelangt das Schmiermittel über den Schmiermittelsumpf und wird oberhalb des Schmiermittelsumpfes durch die Schwerkraft und durch die Zentrifugalkraft aus den becherförmigen Elementen 10 geschleudert. Das Schmiermittel gelangt dadurch an die inneren drehenden Lamellen 4 und wird durch Nuten in den inneren drehenden Lamellen 4 oder den äußeren stehenden Lamellen 5 gleichmäßig zwischen den Lamellen 4 und 5 verteilt. Durch die Zentrifugalbeschleunigung gelangt das Schmiermittel schließlich in einen Raum 12, welcher am radialen Ende der stehenden äußeren Lamellen 5 angeordnet ist, wodurch das Schmiermittel über einen Kanal 13 erneut zurück zum Planetenträger 2 fließen kann. In einer weiteren Ausgestaltungsform ist auf dem Planetenträger 2 mindestens ein Leitelement 14 angeordnet, welches einstückig mit dem Planetenträger 2 oder als gesondertes Bauteil ausgeführt sein kann, und welches bei Drehung des Planetenträgers 2 eine Strömung im Schmiermittelsumpf bewirkt. Durch die Strömung im Schmiermittelsumpf wird das Schmiermittel in unmittelbarer Nähe der Entnahmestelle der becherförmigen Elemente 10 ausgetauscht, wodurch gekühltes Schmiermittel zu den becherförmigen Elementen 10 gelangt. In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, die becherförmigen Elemente an der axialen Seite 15 oder der axialen Seite 16 anzuordnen, wodurch ebenfalls Schmiermittel dem Schmiermittelsumpf entnommen wird und zur inneren Seite der inneren drehenden Lamellen 4 gelangt. Somit ist gewährleistet, dass die Lamellenbremse ausreichend und gleichmäßig mit Schmiermittel bzw. Kühlmittel versorgt wird.

1: Abtriebsflansch
2: Planetenträger
3: Lamellenträger
4: innere drehende Lamellen
5: äußere stehende Lamellen
6: Getriebegehäuse
7: Kolben
8: Lagerung
9: Ausnehmungen
10: becherförmige Elemente
11: Befestigungselemente
12: Raum
13: Leitung
14: Leitelement
15: axiale Seite
16: axiale Seite

Claims

Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse, bei welcher ein Lamellenträger (3) mit dem Abtrieb (1) des Getriebes und mit Lamellen (4) der Bremse drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenträger (3) mit mindestens einem becherförmigen Element (10) drehfest in Verbindung steht, welches bei Drehung des Lamellenträgers (3) Schmierflüssigkeit aufnimmt und an die Lamellen (4) weiterleitet.
Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenträger (3) mit einem Planetenträger (2) eines Planetengetriebes drehfest verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (2) auf seinem äußeren Umfang Ausnehmungen (9) aufweist, in welchem sich die becherförmigen Elemente (10) befinden.
Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (2) auf seinem äußeren Umfang Ausnehmungen (9) aufweist, welche als becherförmige Elemente (10) ausgebildet sind.
Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die becherförmigen Elemente (10) aus einem tiefziehbaren Material hergestellt sind.
Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußeres Zentralrad des Planetengetriebes drehfest mit einem Getriebegehäuse verbunden ist.
Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (4, 5) Nuten aufweisen, durch welche die Schmierflüssigkeit strömt.
Fahrzeuggetriebe mit integrierter Bremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Lamellenträger (3) oder dem Planetenträger (2) Leitelemente (14) angeordnet sind, welche bei Drehung des Lamellenträgers (2) eine Umwälzung des Schmiermittels bewirken.
Fahrzeuggetriebe mit integrierer Bremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeuggetriebe in einer Antriebsachse mit Antriebsräder integriert ist und durch die Leitelemente (14) eine Umwälzung und ein Austausch des Schmiermittels von einer unmittelbaren Umgebung der Bremse mit Schmiermittel in einer Achsbrücke stattfindet.