DE4433100C2

DE4433100C2 - Getriebe mit integrierter Bremse, insbesondere für eine Antriebseinheit eines Flurbeförderzeugs

Info

Publication number: DE4433100C2
Application number: DE19944433100
Authority: DE
Inventors: Richard Strehler; Ulrich Dr Ing Blumenthal
Original assignee: ZF Hurth Gotha GmbH
Current assignee: ZF Gotha GmbH
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2014-09-17
Also published as: DE4433100A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe nach dem Oberbe griff des Hauptanspruchs.

Damit geht die Erfindung aus von einem zweistufigen Getriebe mit integrierter Bremse, wie es aus der DE 40 10 742 C1 bekannt ist. An dem fest im Getriebegehäuse aufgenommenen Hohlrad einer als Planetengetriebe ausgeführ ten zweiten Getriebestufe ist dort ein erster Lamellenträ ger angeordnet, in den erste Bremslamellen eingesetzt sind. An einem der Stirnräder der ersten Getriebestufe ist ein zweiter Lamellenträger angebracht, auf den zweite Bremsla mellen aufgesetzt sind, wobei die ersten und die zweiten Bremslamellen abwechselnd angeordnet sind und zusammenwir ken. Das den zweiten Lamellenträger aufnehmende Stirnrad ist über einen das Getriebegehäuse durchdringenden und von außen zu betätigenden Druckstift gegen die Kraft einer Fe der axial verschiebbar, wobei die Bremslamellen zwischen dem Stirnrad und einer Anlage im Getriebegehäuse gegenein ander gedrückt werden. Die axiale Verschiebbarkeit des be sagten Stirnrades setzt voraus, daß die Stirnräder ge radverzahnt sind, denn bei Schrägverzahnung würden die Zahnkräfte, je nach Schrägungsrichtung und Drehrichtung, immer im Sinne des Betätigens oder des Lösens der Bremse wirken, was nicht tragbar wäre. Geradverzahnungen neigen bekanntlich zur Geräuschbildung.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 93 09 732 U1 zeigt ein zweistufiges Getriebe mit integrierter Bremse, bei wel chem eine starre Verbindung zwischen Sonnenrad und axial fixiertem Stirnrad vorgesehen ist. Eine axial verschiebli che Druckscheibe wird an mehreren Stellen von Distanzstüc ken durchdrungen, mittels derer das Stirnrad und der in das Sonnenrad übergehende Lamellenträger verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine An triebseinheit der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß - unter Beibehaltung der bestehenden Getriebe Abmessun gen, insbesondere in axialer Richtung - schrägverzahnte Stirnräder zur Anwendung kommen können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen gelöst, wobei die Trennung des Druckelements vom jetzt axial festgelegten Stirnrad besonders hervorzuheben ist. Mit den kennzeichnen den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 7 werden zweckmäßige Wei terbildungen und Varianten der Erfindung angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in drei Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Längs-Schnitt durch ein Getriebe nach der Erfindung;

Fig. 2 ein in Fig. 1 mit II bezeichnetes Detail im Bereich des Druckrings in größerer Darstel lung und

Fig. 3 ein in Fig. 1 mit III bezeichnetes Detail im Bereich des Druckrings in größerer Darstel lung.

Das in Fig. 1 gezeigte Getriebe 17 einer im wesentli chen aus einem E-Motor 6, dem zweistufigen Getriebe 17 mit integrierter Bremse 20 und einem Treibrad 9 bestehenden Antriebseinheit ist in einem Getriebegehäuse 21 unterge bracht, das an einer offenen Seite mit einem Deckel 22 ver schlossen und mit nur angedeuteten Schrauben 23 am nicht dargestellten Rahmen eines Flurförderzeugs befestigt ist. Am Deckel 22 ist der nur angedeutete E-Motor 6 ange schraubt, an dessen in das Getriebegehäuse 21 hineinragende Motorwelle 16 ein Ritzel 24 einer ersten Getriebestufe 11 drehfest aufgebracht ist. Auf einem Lagerzapfen 26 des Dec kels 22 ist ein Stirnrad 25, das mit dem Ritzel 24 in Zah neingriff steht, mittels eines Wälzlagers 27, z. B. eines doppelreihigen Schrägkugellagers, drehbar gelagert und mit einem angeschraubten Haltering 71 axial festgelegt. Über eine Kuppelverzahnung 88, 29 auf die weiter unten noch nä her eingegangen wird, ist das vom Ritzel 24 angetriebene Stirnrad 25 drehfest mit einem tellerförmigen Bauteil 72 und einem Sonnenrad 34 verbunden. Das Sonnenrad 34 kann einstückig mit dem Bauteil 72 ausgeführt sein, es kann aber aus fertigungstechnischen Gründen auch als eigenes Teil hergestellt und an einem zylindrischen Bauteil 35 durch Elektronenstrahlschweißen oder in anderer geeigneter Weise mit dem tellerförmigen Bauteil 72 verbunden sein. Das Son nenrad 34, das zu einem die zweite Getriebestufe 12 bilden den Planetengetriebe gehört, kämmt mit Planetenrädern 36, die auch mit der Innenverzahnung eines Hohlrades 37 in Zahneingriff stehen. Das Hohlrad 37 kann, wenn das Sonnen rad 34 nur über seine Verzahnung und über die Kupplung 88, 29 mit dem Stirnrad 25 zentriert ist, unmittelbar im Gehäu se 21 aufgenommen sein, wie das aus der DE 40 10 742 C1 bekannt ist. Insbesondere dann aber, wenn das Sonnenrad 34 auf der dem Bauteil 72 gegenüberliegenden Seite über einen Lagerzapfen 73 in einer benachbarten Radwelle 8 gelagert ist, ist ein innerhalb gewisser Grenzen radial verlagerba res Hohlrad vorzuziehen. Zu diesem Zweck weist das Hohl rad 37 an einer rohrförmigen Verlängerung 77 eine Kuppel verzahnung 74 auf, die in eine entsprechende Verzahnung in eine am Getriebegehäuse 21 befestigte Tragscheibe 75 ein greift und dort mit einem Sprengring oder anderen geeigne ten Mitteln in axialer Richtung festgelegt ist. Zur Begren zung der von der Kuppelverzahnung 74 ermöglichten radialen Verlagerung ist ein Stützring 76 vorgesehen.

Die Planetenräder 36 sind drehbar auf Lagerzapfen 38 gelagert, die zu einem Planetenträger 39 gehören. Dieser ist drehfest auf die die Abtriebswelle des Getriebes 17 bildende Radwelle 8 aufgesetzt, die aus dem Getriebegehäu se 21, in dem sie drehbar gelagert ist, herausragt und in einen Flansch 18 übergeht, an dem das nur angedeutete Treibrad 9 angeschraubt ist.

Auf der seiner rohrförmigen Verlängerung 77 gegenüber liegenden Seite weist das Hohlrad 37 eine über die für den Zahneingriff der Planetenräder 36 hinausgehende Verlänge rung auf, die einen ersten Lamellenträger 30 bildet, so daß die Innenverzahnung 33 des Lamellenträgers 30 weitgehend identisch ist mit der Laufverzahnung des Hohlrades 37. Da mit wird nicht nur der sonst für die Befestigung eines als eigenes Teil gefertigten Lamellenträgers erforderliche Bau raum eingespart, sondern die beiden Verzahnungen lassen sich auch in einem Arbeitsgang mit demselben Werkzeug her stellen. In der Innenverzahnung 33 des ersten Lamellenträ gers 30 sind erste Bremslamellen 32 als sogenannte Außenla mellen axial verschiebbar aufgenommen.

Das mit dem Sonnenrad 34 verbundene tellerförmige Bau teil 72 ist in seinem Außenbereich als zweiter Lamellenträ ger 28 gestaltet zur Aufnahme von zweiten Bremslamellen 31, die als sogenannte Innenlamellen zusammen mit einem Druck ring 78 in einer Außenverzahnung 29 des zweiten Lamellen trägers 28 aufgenommen sind. Auch die Kuppelverzahnung 88 des Stirnrads 25 greift in die dafür entsprechend verlän gerte Außenverzahnung 29 ein (Fig. 2).

Zur Betätigung der im wesentlichen von den abwechselnd angeordneten ersten und zweiten Bremslamellen 32, 31 gebil deten, in das Getriebe integrierten Bremse 20 ist außen am Deckel 22 ein zweiarmiger Hebel 40 angelenkt, dessen einer Hebelarm 41, wie aus der DE 40 11 304 C1 bekannt, mit einer vom Fahrer des Flurförderzeugs zu betätigenden, hier nicht dargestellten Einrichtung hydraulisch und/oder mechanisch verbunden ist. Der andere Hebelarm 42 des Hebels 40 liegt an einem Ende eines Druckstifts 44 an, der den Deckel 22 bzw. dessen Lagerzapfen 26 durchdringt und mit seinem ande ren Ende über eine Anlaufscheibe 85 am Sonnenrad 34 an liegt. Wird nun der Hebelarm 41 im Sinne der Fig. 1 nach rechts gezogen, dann drückt der Hebelarm 42 den Druck stift 44 nach links, der seinerseits über die Anlaufschei be 85 das Sonnenrad 34 samt dem zweiten Lamellenträger 28 und dem mit einem Sprengring 79 gehaltenen Druckring 78 in derselben Richtung schiebt. Dabei drückt der Druckring 78 die ersten und zweiten Bremslamellen 32, 31 zusammen und preßt sie gegen eine ringförmige Anlage 45, die drehfest mit dem ersten Lamellenträger 30 und damit mit dem Getrie begehäuse 21 verbunden ist. Mit der beim Zusammenpressen der Bremslamellen 32, 31 infolge der Reibung zwischen den Bremslamellen entstehenden Bremswirkung kann das Flurför derzeug abgebremst und nach Abschalten des E-Motors 6 stillgesetzt werden. Zum Lüften der Bremslamellen, wenn die Bremswirkung aufgehoben werden soll, und zum Zurückbringen des Druckrings 78 samt dem Sonnenrad 34 und dem Hebel 40 in ihre Ausgangslage ist eine negativ vorgespannte Tellerfe der 80 vorgesehen, d. h. sie ist über einen plan gedrückten Zustand hinaus verformt. In ihrer Bohrung ist die Tellerfe der 80 zwischen dem Druckring 78 und einem Sprengring 81 auf den zweiten Lamellenträger 28 aufgesetzt, in ihrem pe ripheren Bereich wird sie von einer entsprechenden Ausneh mung im Stirnrad 25 aufgenommen und mit einem Sprengring 82 gehalten. Infolge ihrer negativen Vorspannung liegt sie an den beiden Sprengringen 81, 82 an und übt, da das Stirn rad 25 axial festgelegt ist, über den Sprengring 81 ständig eine im Sinne der Fig. 1 nach rechts gerichtete Kraft auf den zweiten Lamellenträger aus. In der Ausgangslage, d. h. bei gelüfteter Bremse 20, stützt sich der zweite Lamellen träger 28 deshalb am Stirnrad 25 ab, das somit den Federweg begrenzt und ein definiertes Mindest-Lüftungsspiel der Bremslamellen 32, 31 sicherstellt. Beim Bremsen weicht dann der zweite Lamellenträger 28 zusammen mit dem Sonnenrad 34 gegen die Kraft der Tellerfeder 80 nach links aus, kehrt aber beim Lösen der Bremse sofort wieder in seine Ausgangs lage zurück.

Das Getriebe hat eine kombinierte Tauch- und Spritz schmierung. Das aus den Zahneingriffen zwischen dem Sonnen rad 34 und den Planetenrädern 36 herausgequetschte Schmier öl wird z. T. an der konischen Kontur des tellerförmigen Bauteils 72 entlang und durch Schlitze 50 im zweiten Lamel lenträger 28 an die Bremslamellen 32, 31 zur Reibungsminde rung und zur Wärmeabfuhr geleitet. Ein Teil des innen am Deckel 22 herunterlaufenden Öles wird mittels Rippen an das Lager 27 geführt, von wo es über eine Bohrung 84 im Lager zapfen 26 auch an die Anlagestelle der Anlaufscheibe 85 am Sonnenrad 34 gelangt. In Fig. 3 ist eine andere Verbindung des Stirnrades 25 mit dem zweiten Lamellenträger 28 bzw. mit dem tellerförmigen Bauteil 72 des Sonnenrades 34 ge zeigt. Die Außenverzahnung 29 des zweiten Lamellenträ gers 28 ist hier nicht über den Druckring 78 hinaus verlän gert. Dafür ist der Haltering 71 mit einer gleichartigen Außenverzahnung 86 versehen und die Innenverzahnung des hier mit einem Ansatz 87 versehenen Druckrings 78 über greift beide Außenverzahnungen 29, 86. Als Folge davon ist die Tellerfeder 80 hier in ihrer Bohrung vom Ansatz 87 des Druckrings 78 aufgenommen und dort mit dem Sprengring 81 gehalten, so daß sie über den Sprengring 81, den Druck ring 78 und den Sprengring 79 auf den zweiten Lamellenträ ger 28 einwirkt, d. h. ihn und damit das Sonnenrad 34 in der Ausgangslage nach rechts gegen den Haltering 71 drückt.

Es ist auch möglich, den Druckring 78 einstückig mit dem tellerförmigen Bauteil 72 und dem zweiten Lamellenträ ger 28 sowie ggf. dem Sonnenrad 34 auszuführen. Daneben sind weitere unter den Wortlaut der Ansprüche fallende Va rianten möglich, die auch unter das Schutzrecht fallen sol len.

Bezugszeichenliste

6

E-Motor

8

Radwelle

9

Treibrad

11

erste Getriebestufe

12

zweite Getriebestufe

16

Motorwelle

17

Getriebe

18

Flansch

20

Bremse

21

Getriebegehäuse

22

Deckel

23

Schraube

24

Ritzel

25

Stirnrad

26

Lagerzapfen

27

Lager

28

zweiter Lamellenträger

29

Außenverzahnung von

28

30

erster Lamellenträger

31

zweite Bremslamelle

32

erste Bremslamelle

33

Innenverzahnung von

30

34

Sonnenrad

35

Ansatz von

34

36

Planetenrad

37

Hohlrad

38

Lagerzapfen

39

Planetenradträger

40

Hebel

41

Hebelarm

42

Hebelarm

44

Druckstift

45

Anlage

50

Schlitz

71

Haltering

72

tellerförmiges Bauteil

73

Lagerzapfen

74

Kuppelverzahnung von

37

75

Tragscheibe

76

Stützring

77

rohrförmige Verlängerung von

37

78

Druckring

79

Sprengring

80

Tellerfeder

81

Sprengring

82

Sprengring

83

Rippe

84

Bohrung

85

Anlaufscheibe

86

Außenverzahnung von

71

87

Ansatz von

78

88

Kuppelverzahnung von

25

Claims

1. Getriebe mit integrierter Bremse, insbesondere für eine Antriebseinheit eines Flurförderzeugs, mit einem Ge triebegehäuse (21),

1. einer aus einem Ritzel (24) und einem Stirnrad (25) bestehenden ersten Getriebestufe (11),
2. einer aus einem Sonnenrad (34), mindestens einem Pla netenrad (36) und einem im Getriebegehäuse (21) aufge nommenen Hohlrad (37) bestehenden zweiten Getriebestu fe (12) und
3. einer zwischen den beiden Getriebestufen (11, 12) an geordneten Lamellenbremse (20),

wobei die Lamellenbremse (20) einen am Hohlrad (37) ange brachten ersten Lamellenträger (30) zur Aufnahme von minde stens einer axial verschiebbaren ersten Bremslamelle (32) und einen drehfest mit dem Stirnrad (25) verbundenen zwei ten Lamellenträger (28) zur Aufnahme von mindestens einer axial verschiebbaren zweitem Bremslamelle (31) aufweist sowie ein Druckelement, das über einen das Getriebegehäu se (21) durchdringenden und von außen betätigbaren Druck stift (44) gegen die Kraft einer Feder (80) axial ver schiebbar ist, aufweist, wobei die Bremslamellen (31, 32) zwischen dem Druckelement und einer Anlage (45) am Hohl rad (37) gegeneinander gedrückt werden, gekenn zeichnet durch folgende Merkmale:

a) das Stirnrad (25) ist axial festgelegt und drehbar im Getriebegehäuse (21) gelagert;
b) ein tellerförmiges Bauteil (72), welches in seinem Au ßenbereich als zweiter Lamellenträger (28) gestaltet ist, ist einerseits mit dem Stirnrad (25) drehfest und axial verschiebbar und andererseits mit dem Sonnen rad (34) verbunden;
c) das Sonnenrad (34) ist drehbar und gemeinsam mit dem tellerförmigen Bauteil (72) axial verschiebbar gela gert;
d) das Druckelement ist als Druckring (78) ausgebildet und drehfest sowie axial unverschieblich auf dem zwei ten Lamellenträger (28) angeordnet und
e) der Druckstift (44) wirkt auf die aus Stirnrad (34) und tellerförmigem Bauteil (72) bestehende Gruppe.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Lamellenträger (28) ein stückig mit dem tellerförmigen Bauteil (72) und dem Sonnen rad (34) ausgeführt ist.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß eine am zweiten Lamellenträger (28) zur Aufnahme der zweiten Bremslamellen (31) dienende Außen verzahnung (29) zum Stirnrad (25) hin verlängert ist und in dieser Verlängerung

a) drehfest und axial unbeweglich der eine entsprechende Innenverzahnung aufweisende Druckring (78) aufgenommen ist und
b) drehfest, aber axial beweglich eine entsprechende Kup pelverzahnung (88) des Stirnrades (25) eingreift.

4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Druckring (78) mit einer Innen verzahnung drehfest und axial unbeweglich in einer zur Auf nahme der zweiten Bremslamellen (31) dienenden Außenverzah nung (29) des zweiten Lamellenträgers (28) aufgenommen ist und eine dem Stirnrad zugehörige Kuppelverzahnung (88) axial beweglich in einen überstehenden Bereich dieser In nenverzahnung eingreift.

5. Getriebe nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine zwischen dem Stirnrad (25) und dem Druck ring (78) angeordnete, negativ vorgespannte Tellerfe der (88) ist.

6. Getriebe nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (37) auf seiner der Bremse (20) abgewendeten Seite mittels einer am Ende einer rohrförmigen Verlänge rung (77) angebrachten Kuppelverzahnung (74) drehfest, aber radial beweglich mit dem Gehäuse verbunden ist.

7. Getriebe nach Anspruch 6, gekenn zeichnet durch einen Stützring (76) an der der Bremse (20) zugewendeten Seite des Hohlrades (37) zur Be grenzung der radialen Verstellmöglichkeit relativ zum Ge triebegehäuse (21).