DE10015692A1

DE10015692A1 - Achsanordnung

Info

Publication number: DE10015692A1
Application number: DE10015692A
Authority: DE
Inventors: Earl J Irwin
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2000-11-16
Also published as: US6068571A; JP2000304122A

Abstract

Es wird ein Einstellbund für eine Positionierung eines Hohlrads an einem Differentialgehäuse angegeben. Das Hohlrad ist mittels einer Keilverbindung mit dem Differentialgehäuse derart verbunden, daß eine axiale Verschiebung zugelassen ist. Der Einstellbund ist mittels einer Gewindeverbindung mit dem Differentialgehäuse in der Nähe des Hohlrads verbunden. Der Einstellbund dreht sich zur axialen Positionierung des Einstellbundes, und folglich dreht sich das Hohlrad relativ zu dem Differentialgehäuse und der Achsanordnung. Der Einstellbund und das Hohlrad sind mittels Schrauben miteinander verbunden, um eine Drehbewegung zwischen denselben zu verhindern. Da das Hohlrad mittels einer Keilverbindung mit dem Differentialgehäuse verbunden ist, wird eine relative Verdrehung zwischen dem Hohlrad und dem Differentialgehäuse und folglich zwischen dem Einstellbund und dem Differentialgehäuse verhindert. Da das Hohlrad und der Einstellbund fest miteinander verbunden sind, werden diese beiden Komponenten sowohl an einer Bewegung in axialer Richtung als auch in Drehrichtung gehindert. Die Anordnung ermöglicht, daß man die Position des Hohlrads axial selektiv einstellen kann, nachdem die Differentialanordnung in das Gehäuse eingebaut ist. Daher benötigt man keine Ausgleichsscheibenanordnungen oder andere aufwendige und teure Einstelleinrichtungen. Die gesamte Achsanordnung läßt sich mit engeren Toleranzen montieren.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Achsanordnung und insbesondere einer Antriebsachsanordnung, bei der ein verstellbares Hohlrad vorgesehen ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Einstellbund, mittels wel chem man selektiv ein Hohlrad relativ zu einem Differentialgehäuse positionie ren kann.

Achsanordnungen der üblichen Bauart umfassen ein Differentialgehäuse, welches am Träger der Achsanordnung vorgesehen ist. Ein Hohlrad ist häufig an einer äußeren Umfangsfläche ausgebildet und bildet eine Schnittstelle mit einem treibenden Zahnrad, welches das Hohlrad antreibt und Energie auf die Achsen überträgt. Viele Hohlräder sind als ein gesondertes Bauteil ausgebildet und sind mittels Schrauben mit dem Differentialgehäuse verbunden. Zum Ausgleich von Montagetoleranzen können in einem solchen Fall Ausgleichs scheibenpackungen zwischen dem Hohlrad und dem Differentialgehäuse angeordnet werden, um das Hohlrad zu dem treibenden Zahnrad in geeigneter Weise auszurichten, wenn die Differentialanordnung einmal in den Träger eingebaut ist. Solche üblichen Auslegungsformen sind kostenintensiv, um ständlich zu montieren und machen es erforderlich, daß das Differentialgehäu se von dem Träger abgenommen und das Hohlrad von dem Differentialgehäu se gelöst werden muß, um das entsprechende Hohlrad einzujustieren. Häufig haben die üblichen Auslegungsformen von Differentialanordnungen keine Einrichtungen zur Einstellung der Position des Hohlrads, so daß man ungün stigere Leistungsverhältnisse und einen frühzeitigen Verschleiß einer solchen Achsanordnung erhält. Weitere Verfahrensweisen zum Einstellen der axialen Position des Hohlrads umfassen das Anordnen von Ausgleichsscheiben außerhalb der seitlichen Lager. Bei dieser Methode wird die gesamte Differen tialanordnung verschoben, um das Hohlrad in geeigneter Weise auszurichten. Das Differential muß abgenommen werden, und Ausgleichsscheiben müssen außerhalb den Differentiallagerschalen vor dem Einbau der Lagerschalen angeordnet werden. Diese Vorgehensweise ist zeitraubend, da das Differential in den Träger eingebaut werden muß, Messungen vorgenommen werden müssen, das Differential abgenommen werden muß, Ausgleichsscheiben angeordnet werden müssen und das Differential wiederum eingebaut werden muß. Häufig muß das Differentialgehäuse mehrere Male ein- und ausgebaut werden, um eine empirische Ermittlung für die Einstellung vorzunehmen, bevor das Hohlrad in geeigneter Weise zu dem treibenden Zahnrad ausgerichtet ist.

Eine Achsanordnung hat eine einfache, einstellbare Verbindung zwischen dem Hohlrad und dem Differentialgehäuse. Ein Einstellbund erleichtert die Positio nierung des Hohlrads zum Differentialgehäuse. Das Hohlrad ist mittels einer Keilverbindung mit dem Differentialgehäuse derart verbunden, daß eine axiale Verschiebung gestattet ist. Der Einstellbund ist auf das Differentialgehäuse in der Nähe des Hohlrads geschraubt. Der Einstellbund läßt sich verdrehen, um den Einstellbund bezüglich seiner axialen Position einzustellen, und folglich auch das Hohlrad relativ zu dem Differentialgehäuse an der Achsanordnung einzustellen. Der Einstellbund und das Hohlrad sind miteinander mittels Schrauben verbunden, um eine relative Drehung zwischen denselben zu verhindern. Da das Hohlrad mittels einer Keilverbindung mit dem Differential gehäuse verbunden ist, wird eine relative Verdrehung zwischen dem Hohlrad und dem Differentialgehäuse und folglich zwischen dem Einstellbund und dem Differentialgehäuse verhindert. Da das Hohlrad und der Einstellbund fest miteinander verbunden sind, sind diese beiden Komponenten daran gehindert, daß sie sich in axialer Richtung und in Drehrichtung bewegen. Die Anordnung verleiht der Auslegungsform das Vermögen, das Hohlrad axial nach dem Einbau der Differentialanordnung in das Gehäuse selektiv zu positionieren, so daß man keine Ausgleichsscheiben oder andere umständliche und teure Einstelleinrichtungen benötigt. Die Gesamtachsanordnung läßt sich mit enge ren Toleranzen montieren.

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 Achsanordnung mit einer verstellbaren Hohlradanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Einstellbundes der einstellbaren Anordnung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Einstellbundes längs der Linie 3-3 in Fig. 2 gemäß einer Auslegung nach der Erfindung,

Fig. 4 eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung unter Einsatz einer Ringunterlagscheibe,

Fig. 5 eine Vorderansicht der Ringunterlagscheibe bei der alternativen bevor zugten Auslegungsform nach Fig. 4, und

Fig. 6 eine Seitenansicht der Ringunterlagscheibe nach Fig. 5.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine übliche Achsanordnung mit einer neuartigen Verbindung zwischen dem Hohlrad 1 und dem Differentialgehäuse 2 dargestellt. Das Hohlrad 1 ist mittels einer Keilverbindung mit dem Differenti algehäuse 2 über eine Keilschnittstelle 3 verbunden. Diese Verbindung verhin dert eine relative Drehbewegung zwischen dem Hohlrad 1 und dem Differenti algehäuse 2, während zugleich eine axiale Verschiebung zugelassen wird. Ein Einstellbund 4 ist in Gewindeeingriff mit dem Differentialgehäuse 2 über eine Schraubschnittstelle 5 verbunden. Diese Verbindung ermöglicht eine axiale Verschiebung des Einstellbundes 4, wenn dieser relativ zu dem Differentialge häuse 2 verdreht wird, und verhindert eine axiale Verschiebung, wenn der Einstellbund 4 an einer relativen Verdrehung gehindert wird. Um das Hohlrad 1 und den Einstellbund 4 mit dem Differentialgehäuse 2 fest zu verbinden, ist der Einstellbund 4 mittels Schrauben 6 mit dem Hohlrad 1 verbunden. Eine Mehrzahl von Schrauben 6 kann in Umfangsrichtung um das Hohlrad 1 an geordnet sein. Vorzugsweise sind die Schrauben in regelmäßigen Winkel abständen aus Gleichgewichtsgründen angeordnet. Die Schraube 6 geht durch Ausnehmungen 7, welche in dem Einstellbund 4 ausgebildet sind, und sie ist in Gewindeeingriff mit einer zugeordneten Ausnehmung 8, welche in dem Hohlrad ausgebildet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Auslegung ist das Vermögen gegeben, die axiale Position des Hohlrads 1 einzustellen, nachdem das Differentialgehäuse in den Träger 9 eingebaut ist. Wenn die Achsanordnung nach der Erfindung zusam mengesetzt wird, wird das Hohlrad 1 mittels der Keilverbindung vorgesehen, und der Einstellbund 4 wird mittels der Schraubverbindung am Differentialge häuse 2 vorgesehen. Wenn das Hohlrad 1 und der Einstellbund 4 an dem Differentialgehäuse 2 einmal angebracht sind, wird das Differentialgehäuse in den Träger 9 auf übliche Weise eingebaut. Das Hohlrad 1 kann dann selektiv axial ohne Ausgleichsscheiben oder ohne einen Ausbau zum Anordnen von anderen Ausgleichsscheiben oder ohne umständliche Ausführungsvarianten axial positioniert werden. Das Hohlrad 1 läßt sich an Ort und Stelle zum Ausgleich von Montagetoleranzen justieren.

Wenn das Differentialgehäuse einmal in den Träger 9 eingebaut ist, kann das Hohlrad 1 axial positioniert werden. Der Einstellbund 4 wird verdreht, um das Hohlrad 1 in die gewünschte Position zu bringen. Wenn das Hohlrad 1 gegen über dem Einstellbund 4 festgehalten wird, verschiebt die axiale Einstellung des Bundes 4 das Hohlrad 1 in die gewünschte Position. Wenn das Hohlrad 1 einmal in die gewünschte Position gebracht worden ist, wird der Bund 4 mit den Schrauben 6 fest mit dem Hohlraum 1 im Zusammenwirken mit den Ausnehmungen 7 verbunden, so daß der Einstellbund 4 fest mit dem Hohlrad 1 verbunden ist. Das Hohlrad 1 wird an einer relativen Drehbewegung durch die Keilschnittstelle 3 gehindert. Der Einstellbund 4 seinerseits ist an einer relativen Verdrehung durch die Schrauben 6 gehindert, und das Hohlrad 1 und der Einstellbund 4 sind an einer axialen Verschiebung durch die Gewinde schnittstelle 5 gehindert. Die erhaltene Anordnung stellt eine verstellbare Verbindung zwischen dem Hohlrad 1 und dem Differentialgehäuse bereit. Insbesondere gestattet diese Anordnung die Einstellung des Hohlrads 1, während das Differentialgehäuse in den Träger 9 eingebaut ist. Hierdurch lassen sich die Montagezeiten beträchtlich reduzieren, man erhält einen besseren Toleranzabgleich, es lassen sich komplizierte und zeitraubende Nachjustierarbeiten vermeiden, und man benötigt keine teuren Ausgleichs scheibenanordnungen.

Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist eine Ringunterlag scheibe 10 zwischen dem Einstellbund 4 und dem Hohlrad 1 nach Fig. 4 angeordnet. Die Ringunterlagscheibe 10 hat eine Mehrzahl von Bohrungen 11, welche hinsichtlich ihrer Anzahl der Anzahl der Schrauben entsprechen, welche eingesetzt werden, um den Einstellbund 4 fest mit dem Hohlrad 1 zu verbinden. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Bohrungen 11 der Anzahl der Ausnehmungen 7, welche in dem Einstellbund 4 ausgebildet sind. In den Fig. 5 und 6 hat die dort gezeigte Ringunterlagscheibe 10 sechs Bohrun gen. Wenn man die Länge der Ausnehmungen 7 vergrößert, werden die Einstellmöglichkeiten mit der Bohrung 8 erweitert, welche in dem Hohlrad 1 ausgebildet ist. Die Vergrößerung der Länge der Nuten 7 in dem Einstellbund führt aber unvermeidbar zu einer Schwächung des Einstellbundes 4 und der hierdurch erhaltenen Verbindung mit dem Hohlrad 1. Die zusätzliche Ring unterlagscheibe 10 verstärkt die Verbindung zwischen dem Einstellbund 4 und dem Hohlrad 1, so daß man eine Optimierung hinsichtlich der Einstellmöglich keiten erhält, während man zugleich eine widerstandsfähige Verbindung aufrechterhalten kann.

Obgleich die Erfindung voranstehend an Hand von bevorzugten Ausführungs formen erläutert worden sind, ist die Erfindung natürlich hierauf nicht be schränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen mög lich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedan ken zu verlassen.

Claims

1. Antriebsachsanordnung, welche folgendes aufweist:
ein Differentialgehäuse (2);
ein Hohlrad (1), welches nicht drehbar, aber in Längsrichtung gleitbe weglich an dem Differentialgehäuse (2) vorgesehen ist,
einen Einstellbund (4), welcher in Gewindeeingriff mit dem Differenti algehäuse (2) in der Nähe des Hohlrads (1) ist, um die Position des Hohlrads (1) selektiv und den Einstellbund (4) in Relation zu dem Differentialgehäuse (2) einzustellen, und
eine Befestigungseinrichtung (6) zum festen Verbinden des mit Ge winde versehenen Einstellbundes (4) mit dem Hohlrad (1).

2. Antriebsachsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindungseinrichtung folgendes aufweist: wenigstens eine Schraube (6), welche durch eine Bohrung (7) des Einstellbundes (4) geht und in Gewindeeingriff mit dem Hohlrad (1) ist, um den Einstellbund (4) fest und unbeweglich mit dem Hohlrad (2) zu verbin den.

3. Antriebsachsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das Hohlrad (1) mittels einer Keilverbindung mit dem Differentialge häuse (2) verbunden ist.

4. Verfahren zum Positionieren eines Hohlrads (1) relativ zu einem Differential gehäuse (2) in einer Achsanordnung, welches die folgenden Schritte auf weist:
Anbringen des Hohlrads (1) an dem Differentialgehäuse derart, daß eine axiale translatorische Bewegung des Hohlrads (1) relativ zu dem Diffe rentialgehäuse (2) zugelassen ist, aber eine relative Drehbewegung zwi schen denselben verhindert wird;
Anbringen eines Einstellbundes (4) mittels einer Gewindeverbindung an dem Differentialgehäuse (2) in der Nähe des Hohlrads (1),
Verdrehen des Einstellbundes (4) in eine entsprechende Position, um hierdurch das Hohlrad (1) in der gewünschten Position bezüglich des Diffe rentialgehäuses (2) anzuordnen; und
festes Verbinden des Einstellbundes (4) mit dem Hohlrad (1), um eine relative Drehbewegung zwischen denselben zu verhindern.

5. Verfahren zum Positionieren eines Hohlrads nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Anbringen des Hohlrads (1) an dem Differentialgehäuse (2) das Vorsehen einer Keilverbindung zum Zusammen wirken an dem Hohlrad (1) und dem Differentialgehäuse (2) umfaßt.

6. Achsanordnung, welche folgendes aufweist:
ein Differentialgehäuse (2), welches eine Drehachse hat;
ein Hohlrad (1), welches nicht drehbar an dem Differentialgehäuse (2) konzentrisch zu der Drehachse desselben angebracht ist; und
eine Einstelleinrichtung (4) zum selektiven Positionieren des Hohlrads (1) in einer Richtung parallel zur Drehachse.

7. Achsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung folgendes aufweist:
einen Einstellbund (4), welcher in Gewindeeingriff mit dem Differenti algehäuse (2) ist;
das Hohlrad (1) mittels einer Keilverbindung mit dem Differentialge häuse (2) verbunden ist, um eine axiale Verschiebebewegung zuzulassen, und eine relative Drehbewegung zwischen denselben zu verhindern, wobei durch die Drehung des Einstellbundes (4) die selektive axiale Positionierung des Einstellbundes (4) und des Hohlrads (1) bezüglich des Differentialgehäu ses (2) unterstützt wird; und
der Einstellbund (4) und das Hohlrad (1) mittels einer Schraubver bindung miteinander verbunden sind, um eine relative Drehung zwischen denselben zu verhindern, wodurch das Hohlrad (1) sowohl hinsichtlich seiner Drehposition als auch seiner axialen Position relativ zu dem Differenti algehäuse (2) festgelegt ist.

8. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, welche ferner folgendes aufweist: eine Ringunterlagscheibe (10), welche zwischen dem Einstellbund (4) und dem Hohlrad (1) angeordnet ist.