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DE2922660A1 - Getriebene lenkachse - Google Patents

Getriebene lenkachse

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DE2922660A1
DE2922660A1 DE19792922660 DE2922660A DE2922660A1 DE 2922660 A1 DE2922660 A1 DE 2922660A1 DE 19792922660 DE19792922660 DE 19792922660 DE 2922660 A DE2922660 A DE 2922660A DE 2922660 A1 DE2922660 A1 DE 2922660A1
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DE
Germany
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shaft
steering
wheel hub
universal joint
steering shaft
Prior art date
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DE19792922660
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Manfred Ing Grad Goeft
Dieter Ing Grad Maurer
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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Priority to IT48850/80A priority patent/IT1143175B/it
Priority to ES492008A priority patent/ES492008A0/es
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine getriebene Lenkachse nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Getriebene Lenkachsen, auch mit einem Planetenuntersetzungsgetriebe in der Radnabe und einer teilweisen Abdeckung des Wellengelenkes mit einem Faltenbalg, sind allgemein bekannt. In derartigen Ausführungen erfolgt der Antrieb meist von einem Differentialgetriebe aus über beidseitig davon angeordnete Antriebs- oder Schaftwellen, die wiederum mit ihrem äußeren Wellenstumpf in eine Bohrung des nach innen gerichteten oder innen angeordneten Gelenkteiles eines Wellengelenkes drehfest eingeschoben sind. Das äußere oder nach außen gerichtete Gelenkteil ist dabei mit der die Lenkbewegung mit ausführenden, also lenkbaren Welle (Lenkwelle), fest verbunden. Diese Lenkwelle treibt das innere Zentralrad eines Planetengetriebes in der Radnabe oder diese Radnabe selbst an. Das Wellengelenk, das sowohl als Kreuzgelenk wie aber vorrangig auch als Gleichlaufgelenk ausgebildet sein kann, ist dabei etwa, vom größten Durchmesser aus, in Richtung der Radnabe gesehen, fest gekapselt und mit Fett gefüllt, während die Abdichtung zur Schaftwelle,- also zum Differential hin, mit einem Faltenbalg erfolgt, der an dem größten Durchmesser der Kapsel und damit auch des Faltenbalges und an seinem kleinsten Durchmesser auf der Schaftwelle lösbar befestigt ist.
Akte 5605
030049/0612
Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß die durch das Lenkgehäuse, auf dem die Radnabe gelagert ist, an sich schon relativ gut geschützte Seite des Wellengelenkes noch fest gekapselt ist und der in Richtung Fahrzeugmitte zu angeordnete Faltenbalg im rauhen Betrieb relativ ungeschützt ist . und damit leicht beschädigt werden kann.
Das Auswechseln eines durch äußere Einflüsse beschädigten oder durch Alterung nicht mehr brauchbaren Faltenbalges, der meist aus Gummi gegossen ist, verursacht erheblichen Aufwand. Das gleiche trifft zu, wenn ein Kreuz- oder Gleichlaufgelenk ausgewechselt werden muß. In beiden Fällen sind mindestens das Rad, die Radnabe und das ganze Lenkgehäuse zu demontieren, bevor die lenkbare Welle mit dem Wellengelenk oder gar nur der Faltenbalg ausgewechselt werden kann. Wenn der Faltenbalg mit seinem kleinen Durchmesser wieder auf der Schaftwelle befestigt werden soll, muß sogar die gesamte Lenkachse demontiert werden. Im Falle einer getriebenen Planetenlenkachse ist darüber hinaus noch das öl abzulassen und auch noch der gesamte Planetensatz zu demontieren.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine getriebene Lenkachse, insbesondere Planetenlenkachse, nach dem Oberbegriff nach Anspruch 1 so zu gestalten, daß der Faltenbalg durch äußere Einflüsse weniger gefährdet ist und beim Auswechseln des Faltenbalges und/oder des Wellengelenkes geringstmöglicher Aufwand entsteht.
Akte 5605
030049/0812
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst.
Durch Entfernen eines an der äußeren Stirnseite der Radnabe angebrachten Stopfens (Anspruch 1 und 2) kann nach dem Lösen der Faltenbalgbefestigung an der Lenkwelle diese · Welle in einfacher Weise durch die Stopfenöffnung gezogen werden. Bei vollem Lenkausschlag ist nunmehr der Faltenbalg und das Wellengelenk zugänglich und beide Bauteile können einzeln oder gemeinsam demontiert und auch wieder montiert werden. Beim Faltenbalg geschieht dies durch das Lösen des Klemmbandes an der Verkapselung des Wellengelenkes. Das Wellengelenk wird einfach von der Schaftwelle abgezogen und seitlich herausgehoben. Beim gemeinsamen Demontieren muß nur der Faltenbalg zusammengedrückt und das Wellengelenk von der Schaftwelle abgezogen werden. Die Montage dieser Bauteile ist in gleicher, einfacher Weise möglich und auch eine neue Fettfüllung kann bei so leichter De- und Montage des Wellengelenkes außerhalb, aber auch im eingebauten Zustand des Wellengelenkes leicht erfolgen.
Der Faltenbalg ist an der zur Radseite zu gerichteten Hälfte des Wellengelenkes durch das Lenkgehäuse auch besser geschützt, so daß Beschädigungen von außen erheblich seltener vorkommen werden.
Akte 5605
030049/0612
Die Anordnung der getriebenen Lenkachse nach der Erfindung, Anspruch 1 und 2, ermöglicht darüber hinaus auch noch, bei einer Baugröße immer die gleichen Wellengelenke und Faltenbälge einzusetzen. Spurweitenänderungen können allein an der Schaftwelle angepaßt werden. Die Anpassung an den Antrieb der Radnabe - Direktantrieb oder Planetenuntersetzung - kann an der Lenkwelle erfolgen.
Nach Anspruch 3 ist es möglich, die Lenkwelle zu demontieren, ohne vorher das Getriebeöl des Radnabenplanetengetriebes abzulassen.
Wird die Erfindung bei einer getriebenen Lenkachse ohne Planetengetriebe in der Radnabe eingesetzt, wie es nach Anspruch 5 möglich ist, kann es auch vorteilhaft sein, die Lenkachse mit einem Bund zu versehen, der direkt mit der Radnabe lösbar verbunden werden kann. Dieser Bund kann sich auch über die gesamte äußere Stirnseite der Radnaben erstrecken.
Der Stopfen in der Radnabe, der die axiale Sicherung der Lenkwelle und damit auch des Wellengelenkes garantiert, wird gleichzeitig als öleinfüllstutzen verwendet.
Akte 5605
030OA9/0612
Die Anbringung von ζ. B. einer Bohrung mit Innengewinde an der Stirnseite der Lenkwelle, wie es im Anspruch 6 vorgesehen ist, kann noch zu einer einfacheren Demontage der Lenkwelle führen und trägt damit zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bei.
Im folgenden werden weitere Einzelheiten der Erfindung nach einem Ausführungsbeispiel und anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer getriebenen Lenkachse mit Planetengetriebe in der Radnabe von -".'<■■ , der Seite gesehen und im Schnitt nach der Erfindung.
Fig. 2 einen Ausschnitt einer getriebenen Lenkachse im Bereich des Wellengelenkes bei vollem Lenkausschlag in Draufsicht und im Schnitt.
Fig. 1 zeigt die vom nicht dargestellten Differential oder Verteilergetriebe angetriebene Schaftwelle 1 wird mit einer am äußeren Wellenstumpf 11 vorgesehenen Mitnahmeeinrichtung (Verzahnung) 12. Ein Gleichlaufgelenk 2 ist mit einer Innenverzahnung 29 am Hals 22 des glockenförmigen äußeren Gelenkteiles 21 dieses Gleichlaufgelenkes 2 auf die
Akte 5605
030049/0612
Außenverzahnung 12 der Schaftwelle 1 aufgesteckt und mit einem Ring 23 in der Bohrung 24 zur Schaftwelle 1 hin einseitig gegen axiales Verschieben gesichert. Das glockenförmige äußere Gelenkteil 29 des Gleichlaufgelenkes 2 umschließt das innere Gelenkteil 26 kapselartig und hat noch am größten Durchmesser eine flache Nut 25 zur Befestigung des Faltenbalges 3 mit einem Spannband 31. Das innere Gelenkteil 26 des Gleichlaufgelenkes 2 hat eine Bohrung 27 mit einer Innenmitnahmeverzahnung 28, in die eine Mitnahmeverzahnung der Lenkwelle 4 eingeschoben ist und ein Ring oder Bund 42 garantiert die einseitige axiale Festlegung. Die Lenkwelle 4 hat etwa in der Mitte ihrer Länge zwei zylinderförmige Dichtflächen 43, 44, einmal für das mit öl gefüllte Gehäuse des Radnabengetriebes und zum anderen zur Befestigung des Faltenbalges 3 mit einem weiteren Spannband 32, die im Durchmesser gleich wie oder größer als der äußere Durchmesser der Mitnahmeverzahnung 41 der Lenkwelle 4, die in das Wellengelenk 2 eingeschoben ist, sein müssen. In diesem Beispiel ist die Lenkwelle 4 einteilig mit dem inneren Zentralrad 5 verbunden. Es ist natürlich auch möglich, daß diese Verbindung z. B. mit einer Kuppelverzahnung erfolgt. In beiden Fällen muß der Zahngrund im Durchmesser aber gleich oder größer als die Dichtzylinder 43, 44 dieser Welle 4 sein.
Akte 5605
030049/0612
Diese Lenkwelle 4 hat an der äußeren Planfläche 45 noch eine Bohrung mit einem Innengewinde 46 als Hilfe zum besseren Demontieren (Ziehen) dieser Welle.
In der Radnabe 6, die gleichzeitig Planetenträger ist, befindet sich ein Stopfen 7 - vorrangig ein Gewindestopfen -, der in Mehrfachfunktion
1. die Lenkwelle 4 und damit das Gleichlaufgelenk 2 axial nach außen, also zur zweiten, axialen Richtung hin, sichert,
2. durch dessen öffnung die Lenkwelle 4 gezogen (demontiert) werden kann und der diese öffnung verschließt und
3. der gleichzeitig als ö!einfüllstutzen wirkt.
An der nach innen gerichteten Planseite 71 des Stopfens 7 kann noch eine Lagerscheibe 72 befestigt oder gelagert sein, weil sich die Lenkwelle 4 zur Radnabe 6 und damit zum Stopfen 7 mit einer unterschiedlichen Drehzahl dreht.
Akte 5605
030049/0612
Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß das Gleichlaufgelenk mit daran befestigtem Faltenbalg 3 nach dem Ziehen der Lenkwelle 4 und dem Abziehen von der Schaftwelle 1 aus der öffnung 8, die sich zwischen den festen Gehäuseteilen 9 und den beweglichen Gehäuseteilen 91 der Lenkachse ergibt, herausschwenken läßt. Der Faltenbalg 3 ist dabei zusammengedrückt - nicht gezeichnet - und deckt die äußere Stirnseite des Gleichlaufgelenkes 2 ab.
Akte 5605
23.05.1979 T-PA pz-hg
30049/0612
e e r s e i t e

Claims (6)

  1. ZAHNRADFABRIK FRIEURICHSHAiEN
    Aktiengesel1schaft
    Friedrichshafen
    Getriebene Lenkachse
    Patentansprüche
    f 1. Getriebene Lenkachse, insbesondere Planetenlenkachse, mit einer Gelenkwelle, bestehend aus einer, vom Differential kommenden Schaftwelle, einem Wellengelenk, einer Lenkwelle für den Antrieb der Radnabe bzw. des inneren Zentralrades des Planetensatzes, wobei das Kreuz- oder Gleichlaufgelenk nach einer Welle hin durch eine starre Halbschale gekapselt und nach der anderen Welle hin mit Hilfe eines Faltenbalges abgeschlossen wird, gekennzeichnet durch die Merkmale
    die Gelenkwelle besteht aus drei voneinander lösbaren Bauteilen, der Schaftwelle (1), dem Wellengelenk (2) und . der Lenkwelle (4),
    das Wellengelenk (2) ist an dem Hals (22) eines glockenförmigen äußeren Gelenkteiles (21) mit der Schaftwelle (1) lösbar verbunden^
    - die Lenkwelle (4) ist mit dem inneren Gelenkteil (26) des Wellengelenkes (2) lösbar verbunden,
    Akte S605
    030043/0812
    die Lenkwelle (4) hat gleiche Durchmesser an den Lagerund Dichtstellen oder diese Durchmesser sind so abgestuft, daß der größte sich an der Außenseite dieser Welle befindet und zum Wellengelenk (2) hin diese Durchmesser sich verringern,
    das Wellengelenk (2) ist zur Schaftwelle (4) hin durch das glockenförmige äußere Gelenkteil (21) fest gekapselt und hat zur Lenkwelle (4) hin für die Abdichtung einen Faltenbalg (3),
    - der Faltenbalg (3) liegt lösbar und dichtend an dem glockenförmigen äußeren Gelenkteil (21) des Wellengelenkes (2) wie an der Lenkwelle (4) an,
    - die Lenkwelle ist gegen axiale Verschiebung an der Radnabe (6) gesichert,
    der Faltenbalg (3) wie auch das Wellengelenk (2) sind seitlich ausbaubar.
  2. 2. Getriebene Lenkachse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale
    das Wellengelenk (2) ist durch eine Zahnkupplung (12/29) am Hals (22) des äußeren Gelenkteiles (21) mit der Schaftwelle (1) drehfest verbunden und einem Bund an der Schaftwelle (1) oder einem Anschlagring (23) am äußeren Gelenkteil (21) in einer Richtung axial festgelegt.
    Akte 5605
    030049/0612
    die Lenkwelle (4) ist mit dem inneren Gelenkteil (26) des Wellengelenkes (2) durch eine Zahnkupplung (28/41) drehfest und mit einem Bund (42) oder einem Anschlagring an dieser Welle (4) in einer Richtung axial festgelegt,
    die beiden Befestigungen des Faltenbalges (3) erfolgen durch Spannbänder (31, 32).
  3. 3. Getriebene Lenkachse nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Planetengetriebe in der Radnabe, gekennzeichnet durch die Merkmale
    - die Lenkwelle (4) ist einteilig mit dem inneren Zentralrad (51) des Planetengetriebes (5) verbunden,
    - die Lenkwelle (4) ist durch einen Stopfen (7), der an der Radnabe (6) befestigt ist, axial gesichert,
    - der Stopfen (7) ist so bemessen und angeordnet, daß er in einer weiteren Funktion als öleinfüllstutzen mitverwendet werden kann und daß durch seine öffnung die Lenkwelle (4) demontiert werden kann, ohne die öüEüllung in der Radnabe (6) ablassen zu müssen.
  4. 4. Getriebene Lenkachse nach Anspruch 1 oder 2 ohne Untersetzung in der Radnabe, gekennzeichnet durch die Merkmale
    Akte 5605
    030ΠΑ9/0612
    die Lenkwelle (4) ist durch einen Stopfen (7) in der Radnabe axial gesichert, der Stopfen (7) ist so bemessen und angeordnet, daß durch seine öffnung die Lenkwelle (4) demontiert werden kann, die Lenkwelle (4) ist drehfest mit der Radnabe (6) verbunden.
  5. 5. Getriebene Lenkachse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Merkmal
    - die Lenkwelle (4) ist mit einer axialen Sicherung an der Radnabe (6) oder der gesamten Stirnseite der Radnabe (6) selbst einteilig verbunden-
  6. 6. Getriebene Lenkachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Merkmal
    die Lenkwelle (4) hat an der äußeren Planseite (45) eine Einrichtung (4 6) zum besseren Demontieren dieser Welle.
    Akte 5605
    030049/0612
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