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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für ein Fahrzeug mit einer Gewindespindel zum Betätigen von Spurstangen einer Achsschenkellenkung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Lenkgetriebe.
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Aus der Fahrzeugtechnik sind Lenkgetriebe für Fahrzeuge bekannt. Das bekannte Lenkgetriebe umfasst eine Gewindespindel zum Betätigen von Spurstangen einer Achsschenkellenkung, wobei die Gewindespindel zum axialen Bewegen mit einer angetriebenen Spindelumlaufmutter in Wirkverbindung steht und in einem Getriebegehäuse gelagert ist. Bei dem bekannten Lenkgetriebe sind aufwändig zu fertigende und kostenintensive mehrteilige Getriebegehäuse vorgesehen, welche zudem den Montageaufwand erhöhen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Lenkgetriebe und ein Fahrzeug mit einem Lenkgetriebe vorzuschlagen, welche konstruktiv einfach und kostengünstig aufgebaut sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 14 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
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Somit wird ein Lenkgetriebe für ein Fahrzeug mit einer Gewindespindel zum Betätigen von Spurstangen einer Achsschenkellenkung vorgeschlagen, wobei die Gewindespindel zum axialen Bewegen mit einer angetriebenen Spindelumlaufmutter in Wirkverbindung steht und in einem Getriebegehäuse gelagert ist. Um einen konstruktiv einfachen und kostengünstigen Aufbau zu realisieren, ist vorgesehen, dass das Getriebegehäuse einteilig mit einer verschließbaren Montageöffnung ausgeführt ist.
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Auf diese Weise wird ein Lenkgetriebe vorgeschlagen, bei der die Gewindespindel bzw. Gewindestange in der Lage ist, axiale Bewegungen zum Ausführen der Lenkbewegungen zuverlässig auszuführen und gleichzeitig das Getriebegehäuse möglichst kostengünstig und konstruktiv einfach gestaltet wird, um eine besonders einfache Montage und Wartung des Lenkgetriebes zu gewährleisten. Durch die Einteiligkeit werden nicht nur die Herstellungskosten reduziert, sondern auch die Herstellung mehrerer Gehäuseteile verhindert, wodurch Fertigungstoleranzen minimiert werden, sodass im Betrieb Beschädigungen bzw. Störungen während der axialen Bewegung der Gewindespindel verhindert werden. Durch das Vorsehen einer Montageöffnung wird die Montage und Demontage von Bauteilen des Lenkgetriebes sowie die Wartungsarbeiten der Getriebebauteile vereinfacht, da das Lenkgetriebe z. B. nicht von dem Fahrzeug bei der Wartung entfernt werden muss. Damit kann ein Servicebedarf an beweglichen Teilen des Lenkgetriebes durch die Montageöffnung ohne weiteres durchgeführt werden, ohne das gesamte Lenkgetriebe zu demontieren.
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Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Montageöffnung an einem Zentralbereich des Getriebegehäuses vorgesehen ist, wobei sich an den Zentralbereich beidseitig, d. h., an jeder Seite, ein erster Lagerbereich und ein zweiter Lagerbereich für die Gewindespindel anschließt. Beispielsweise kann der Innenraum des Zentralbereiches derart bemessen sein, dass zumindest korrespondierende Axiallagerstellen oder dergleichen zum Lagern der Spindelumlaufmutter und mit der Spindelumlaufmutter in Wirkverbindung stehende Antriebsübertragungsmittel in dem Zentralbereich angeordnet werden können. Auf diese Weise ist es möglich, die beweglichen Getriebebauteile in vorteilhafter Weise durch die an dem Zentralbereich vorgesehene Montageöffnung zuzuführen. Ferner ist bei dem einteiligen Getriebegehäuse des vorgeschlagenen Lenkgetriebes vorgesehen, dass der erste Lagerbereich eine erste axiale Gleitlagerführung für einen ersten Endbereich der Gewindespindel und der zweite Lagerbereich eine zweite axiale Gleitlagerführung für einen zweiten Endbereich der Gewindespindel bilden. Auf diese Weise wird der Bauraumbedarf minimiert, da lediglich der Zentralbereich entsprechend notwendige Abmessung zur Aufnahme der Spindelumlaufmutter und der Antriebsübertragungsmittel aufweist, während die seitlichen Lagerbereiche aufgrund der Gleitlagerführungen im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Gewindespindel hinsichtlich des Bauraumbedarfes entsprechen.
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Der vorgeschlagene Aufbau des Getriebegehäuses des Lenkgetriebes bietet den weiteren Vorteil, dass das einteilige Getriebegehäuse z. B. als gegossenes Rohteil kostengünstig durch die seitlichen Lagerbereiche mit rotierenden Werkzeugen in nur einer Aufspannung fertig bearbeitet werden kann, wobei die Rotationsachsen der rotierenden Werkzeuge ausschließlich auf parallelen Ebenen liegen.
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Dadurch, dass im Rahmen der Erfindung die Montageöffnung als Flanschfläche zum Anbinden eines Antriebes zum Antreiben der Spindelumlaufmutter ausgeführt ist, ist kein zusätzlicher Deckel bei dem Getriebegehäuse erforderlich, da die Montageöffnung quasi durch den Antrieb verschlossen wird. Beispielsweise kann die Anbindung des Antriebes an der Montageöffnung dadurch realisiert werden, dass an der Flanschfläche des Getriebegehäuses zum Befestigen eines Antriebsgehäuses Langlöcher oder dergleichen zur Aufnahme von Verschraubungen zum Klemmen und zum Einstellen eines Abstandes zwischen dem Getriebegehäuse und dem Antriebsgehäuse sowie zur Aufnahme von Stiften oder dergleichen zur Verdrehsicherung vorgesehen sind. Demzufolge wird das Antriebsgehäuse verschiebbar und verdrehfest an der Montageöffnung bezogen auf die Flanschfläche befestigt.
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Vorzugsweise wird das Lenkgetriebe und damit die Spindelumlaufmutter elektrisch angetrieben. Hierzu kann im Rahmen der Erfindung als Antrieb z.B. ein Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen oder auch eine Stirnradstufe eingesetzt werden. Derartige Antriebe haben den Vorteil, dass die Antriebsachse bzw. die Motorwelle achsparallel zur Gewindespindel ausgerichtet ist und somit im Bereich des Getriebegehäuses den Bauraumbedarf minimiert.
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Um beispielsweise einen Riemenantrieb bei dem vorgeschlagenen Lenkgetriebe zu realisieren, kann ein Elektromotor in dem Antriebsgehäuse angeordnet sein, dessen Motorwelle durch die Flanschfläche in den Zentralbereich des Getriebegehäuse geführt ist und ein Riemenrad aufweist, wobei das Riemenrad einen mit der Spindelumlaufmutter in Wirkverbindung stehenden Riemen antreibt.
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Um die Riemen- oder Kettenspannung auf einfachste Weise einstellen zu können, wird über eine Spannvorrichtung der Abstand zwischen dem Getriebegehäuse und dem Antriebsgehäuse eingestellt. Eine besonders kostengünstige Spannvorrichtung kann durch eine Einstellschraube oder dergleichen realisiert werden. Die Stellschraube wird in das Getriebegehäuse geschraubt und durch entsprechendes Einstellen wird der Abstand zwischen dem Getriebegehäuse und dem Antriebsgehäuse vergrößert oder verkleinert je nach Drehrichtung der Einstellschraube, sodass eine entsprechende Spannung in dem Riemen dadurch eingestellt werden kann.
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Zum Prüfen der eingestellten Spannung kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass an dem Zentralbereich des Getriebegehäuses eine Inspektionsöffnung zum Prüfen der Riemenspannung vorgesehen ist.
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Eine nächste vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an dem Zentralbereich des Getriebegehäuses im Bereich der Axiallagerstellen Schmiermittelzuführungen als Bohrungen, Nippel oder dergleichen vorgesehen sind. Auf diese Weise ist es möglich Schmiermittel, zum Beispiel Schmierfett oder dergleichen zuerst den Axiallagerstellen, beispielsweise den Rollenlager der Spindelumlaufmutter zuzuführen, wobei das zugeführte Schmiermittel durch den Kontakt zwischen der Spindelumlaufmutter und der Gewindespindel auch zu den Gleitlagerstellen transportiert wird, sodass die Anzahl an erforderlichen Schmiermittelzuführungen deutlich reduziert werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit zumindest einem Lenkgetriebe. Somit wird auch ein Fahrzeug mit dem vorbeschriebenen Lenkgetriebe beansprucht. Hieraus ergeben sich die bereits beschriebenen und weitere Vorteile. Als Fahrzeug wird vorzugsweise ein Nutzfahrzeug vorgesehen. Als Nutzfahrzeug können beispielsweise Baufahrzeuge, landwirtschaftliche Fahrzeuge, aber auch Flurfahrzeuge wie z.B. Gabelstapler oder dergleichen vorgesehen werden.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine geschnittene Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes;
- 2 eine Einzelteilansicht eines Getriebegehäuses des Lenkgetriebes;
- 3 eine weitere Einzelteilansicht des Getriebegehäuses
- 4 eine dreidimensionale Teilansicht des Lenkgetriebes; und
- 5 eine Einzelteilansicht eines Antriebsgehäuses.
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In den 1 bis 4 sind verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes beispielhaft angedeutet, während 5 ein Antriebsgehäuse des Lenkgetriebes beispielhaft darstellt.
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Das Lenkgetriebe ist vorzugsweise für den Einsatz bei Nutzfahrzeugen, wie z.B. Baufahrzeugen, Flurförderfahrzeuge, landwirtschaftliche Fahrzeuge oder dergleichen vorgesehen. Das dargestellte Lenkgetriebe kann bevorzugt an einer hinteren Lenkachse eines Gabelstaplers eingesetzt werden.
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Das Lenkgetriebe weist insbesondere gemäß 1 eine Gewindespindel 1 zum Betätigen von Spurstangen 2, 3 einer nicht weiter dargestellten Achsschenkellenkung auf. Die Gewindespindel 1 steht zum axialen Bewegen mit einer angetriebenen Spindelumlaufmutter 4 in Wirkverbindung und ist in einem Getriebegehäuse 5 gelagert. Um ein besonders konstruktiv einfach und kostengünstig sowie wartungsgünstiges Lenkgetriebe zu schaffen, ist vorgesehen, dass das Getriebegehäuse 5 einteilig mit einer verschließbaren Montageöffnung 6 ausgeführt ist.
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Zur besseren Montage ist die Montageöffnung 6 an einem Zentralbereich 7 des Getriebegehäuses 5 vorgesehen, wobei sich an den Zentralbereich 7 beidseitig ein erster Lagerbereich 8 und ein zweiter Lagerbereich 10 für die Gewindespindel 1 anschließen, welches insbesondere aus 1 bis 3 ersichtlich ist. Der Zentralbereich 7 des Getriebegehäuses 5 weist zwei korrespondierende Axiallagerstellen 12, 13 zum Lagern der Spindelumlaufmutter 4 und mit der Spindelumlaufmutter 4 in Wirkverbindung stehende Antriebsübertragungsmittel auf, wobei als Antriebsmittel ein Riemenrad 22 und ein Riemen 18 vorgesehen sind. Der erste Lagerbereich 8 weist eine erste axiale Gleitlagerführung 9 für einen ersten Endbereich der Gewindespindel 1 auf, während der zweite Lagerbereich 10 eine zweite axiale Gleitlagerführung 11 für einen zweiten Endbereich der Gewindespindel 1 aufweist. Die beiden aus den Lagerbereichen 7, 10 herausstehenden Endbereiche der Gewindespindel 1, die mit der zugeordneten Spurstange 2, 3 in Wirkverbindung stehen, sind mit einem Dichtungs- bzw. Faltenbalg 28, 29 vor äußeren Einflüssen geschützt. Ferner ist jeder Axiallagerstelle 12, 13 eine Schmiermittelzuführung 26, 30 zugeordnet, welche beispielhaft jeweils als Schmiernippel ausgeführt sind, um z. B. Schmierfett zuzuführen. Das zugeführte Schmierfett wird durch die Drehung der Spindelumlaufmutter 4 und der Gewindespindel 1 auch zu den Gleitlagerführungen 9, 11 transportiert.
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Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist die Montageöffnung 6 als Flanschfläche 14 zum Anbinden eines Antriebes zum Antreiben der Spindelumlaufmutter 4 ausgeführt. Als Antrieb ist bei der dargestellten Ausführungsvariante ein elektrischer Riementrieb vorgesehen.
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Ein beispielhaft in 5 als Einzelteilansicht gezeigtes Antriebsgehäuse 15 ist lösbar an der Flanschfläche 14 an dem Getriebegehäuse 5 befestigt. Wie insbesondere aus 2 und 5 ersichtlich ist, werden hierzu an der Flanschfläche 14 des Getriebegehäuses 5 zum Befestigen des Antriebsgehäuses 15 Langlöcher 17 zur Aufnahme von Verschraubungen 16 zum Klemmen und zum Einstellen eines Abstandes zwischen dem Getriebegehäuse 5 und dem Antriebsgehäuse 15 sowie zur Aufnahme von Stiften 25 zur Verdrehsicherung vorgesehen. Dies ist erforderlich, um eine vorbestimmte Spannung bei einem Riemen 18 des Riementriebes einstellen zu können. Hierzu dient als Spannvorrichtung eine Stellschraube 19, die in das Getriebegehäuse 5 einschraubbar ist und mit ihrem Kopf an dem Antriebsgehäuse 15 anliegt, sodass je nach Position der Stellschraube 19 der Abstand und damit die Spannung des Riemens 18 eingestellt wird.
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Der Riementrieb umfasst einen Elektromotor 20, der eine Motorwelle 21 antreibt, die durch die Flanschfläche 14 in den Zentralbereich 7 des Getriebegehäuses 5 geführt ist, wobei die Motorwelle 21 mit einem Riemenrad 22 des Riementriebes in Wirkverbindung steht und wobei das Riemenrad 22 mit dem mit der Spindelumlaufmutter 4 in Wirkverbindung stehenden Riemen 18 antreibt. Hierzu ist eine drehfest mit der Spindelumlaufmutter 4 verbundene Riemenscheibe 31 vorgesehen, welche den Riemen 18 trägt, um die Spindelumlaufmutter 4 anzutreiben.
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Durch eine Inspektionsöffnung 27 am Zentralbereich 7 des Getriebegehäuses 5 kann die Riemenspannung des Riemens 18 auf einfachste Weise ohne Demontage geprüft und anschließend ggfs. durch die Stellschraube 19 korrigiert werden.
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Um das Getriebe an einem nicht weiter dargestellten Fahrzeug, wie z.B. einem Flurfahrzeug, als lenkbare Hinterachse zu montieren, sind zumindest an dem Getriebegehäuse 5 und ggfs. auch an dem Antriebsgehäuse 15 Halterungen 23, 24 vorgesehen, um das Lenkgetriebe beispielsweise an einer Achsbrücke eines Gabelstaplers befestigen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gewindespindel
- 2
- Spurstange
- 3
- Spurstange
- 4
- Spindelumlaufmutter
- 5
- Getriebegehäuse
- 6
- Montageöffnung
- 7
- Zentralbereich
- 8
- erster Lagerbereich
- 9
- erste axiale Gleitlagerführung
- 10
- zweiter Lagerbereich
- 11
- zweite axiale Gleitlagerführung
- 12
- Axiallagerstelle
- 13
- Axiallagerstelle
- 14
- Flanschfläche
- 15
- Antriebsgehäuse
- 16
- Verschraubung
- 17
- Langloch
- 18
- Riemen
- 19
- Stellschraube
- 20
- Elektromotor
- 21
- Motorwelle
- 22
- Riemenrad
- 23
- Halterung
- 24
- Halterung
- 25
- Stift
- 26
- Schmiermittelzuführung bzw. Schmiernippel
- 27
- Inspektionsöffnung
- 28
- Dichtungs- bzw. Faltenbalg
- 29
- Dichtungs- bzw. Faltenbalg
- 30
- Schmiermittelzuführung bzw. Schmiernippel
- 31
- Riemenscheibe