DE102004003638A1 - Portal axis for buses with low floors has bevel gear drive connected via axle to portal drive driving vehicle and adjusts distance between axes of rotation of axle and of vehicle wheels, gear drive being bevel gear screw drive - Google Patents

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    • F16H1/145—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only with offset axes, e.g. hypoïd gearings

Abstract

The portal axis for buses with low floors has a bevel gear drive (2) which is connected via an axle to a portal drive which drives the vehicle. The bevel gear drive adjusts the distance between the axis of rotation (5) of the axle and the axis of rotation of the vehicle wheels. The novelty is that the bevel gear drive is a bevel gear screw drive.

Description

Die Erfindung betrifft eine Portalachse nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The The invention relates to a gantry axis according to the preamble of Claim 1 closer defined type.

Portalachsen für niederflurige Fahrzeuge, insbesondere für Nahverkehrsomnibusse, werden im Omnibus eingesetzt, um einen ausreichend breiten und tiefen Gang im Omnibus zu schaffen und hierbei für das Fahrzeug ausreichende Bodenfreiheit zu gewährleisten.portal axles for low-floor Vehicles, especially for Local buses, are used in buses to get a sufficient wide and deep gear in the bus to create and this for the vehicle to ensure sufficient ground clearance.

Die EP 0 877 672 B1 offenbart eine Portalachse für niederflurige Fahrzeuge, bei welcher ein Antriebsritzel ein Tellerrad eines Ausgleichsgetriebes antreibt, welches über Antriebswellen ein Antriebsrad eines Portalgetriebes antreibt, welches mit den Fahrzeugrädern in Verbindung steht. Um einen ausreichend breiten und tiefen Gang im Omnibus zu erreichen, ist das Portalgetriebe leistungsverzweigt ausgeführt und die Achsbrücke weist eine Ausnehmung auf, in welcher eine Antriebswelle angeordnet ist.The EP 0 877 672 B1 discloses a gantry axle for low-floor vehicles, in which a drive pinion drives a ring gear of a differential gear, which drives via drive shafts a drive wheel of a gantry gear, which is in communication with the vehicle wheels. In order to achieve a sufficiently wide and deep gear in the bus, the gantry gearbox is power split and the axle bridge has a recess in which a drive shaft is arranged.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einstiegsniveau des Omnibusses noch zu verringern und somit den Gang noch weiter abzusenken, ohne die Bodenfreiheit des Fahrzeugs negativ zu beeinflussen.Of the present invention is based on the object, the entry level of the bus to reduce and thus lower the gear even further, without adversely affecting the ground clearance of the vehicle.

Die Aufgabe wird mit einer, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Portalachse gelöst.The Task is with a, even the characterizing features of the main claim having, generic portal axis solved.

Erfindungsgemäß weist die Portalachse ein Ausgleichsgetriebe auf, dessen Ausgleichsgehäuse mit einem Kegelrad-Schraubengetriebe, einem sogenannten Hypoidgetriebe, verbunden ist. Hierbei besteht die Möglichkeit, das Tellerrad des Hypoidgetriebes lösbar mit dem Gehäuse des Ausgleichsge triebes zu verbinden oder es mit diesem zu verschweißen oder einstückig mit diesem auszubilden. Die Drehachse des Antriebsritzels des Kegelrad-Schraubengetriebes weist einen Winkel zur Drehachse des Tellerrades des Kegelrad-Schraubengetriebes auf, welcher zwischen nahezu 80° und 90° angeordnet ist. Dies ermöglicht, die Antriebsmaschine des Fahrzeugs und dessen Untersetzungsgetriebe variabel im Fahrzeug anzuordnen.According to the invention the portal axle on a differential gear, whose balance housing with a bevel gear screw, a so-called hypoid gear, connected is. There is the possibility of the crown of the Hypoid gear detachable with the housing the Ausgleichsge gear to connect or to weld it with this or one piece to train with this. The axis of rotation of the drive pinion of the bevel gear screw drive has an angle to the axis of rotation of the ring gear of the bevel gear screw drive on which between almost 80 ° and 90 ° is arranged. This makes possible, the engine of the vehicle and its reduction gear to arrange variably in the vehicle.

In einer weiteren Ausgestaltungsform ist die Drehachse des Antriebsritzels des Kegelrad-Schraubengetriebes weiter entfernt zur Fahrbahnoberfläche angeordnet, als die Drehachse des Tellerrades des Kegelrad-Schraubengetriebes zur Fahrbahnoberfläche angeordnet ist. Dadurch wird der Beugewinkel der Gelenkwelle, welche das Untersetzungsgetriebe mit dem Antriebsritzel verbindet, verkleinert, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Gelenkwelle führt. Das Kegelrad-Schraubengetriebe ist in einer weiteren Ausgestaltungsform geradverzahnt, schrägverzahnt, bogenverzahnt oder spiralverzahnt ausgeführt.In Another embodiment is the axis of rotation of the drive pinion the bevel gear drive further away from the road surface, as the axis of rotation of the ring gear of the bevel gear screw drive to the road surface is arranged. As a result, the flexion angle of the propeller shaft, which the reduction gear connects to the drive sprocket, downsized, what an increase the life of the PTO shaft leads. The bevel gear screw drive is in a further embodiment straight teeth, helical teeth, arcuate or spiral toothed executed.

Durch die Verwendung eines Kegelrad-Schraubengetriebes, eines sogenannten Hypoidgetriebes, schneiden sich die Drehachsen der Kegelräder nicht im Drehpunkt des Ausgleichsgetriebes, sondern kreuzen sich außerhalb dieses Punktes. Dadurch entstehen neben den Wälzbewegungen auch Gleitbewegungen, wodurch das Verzahnungsgeräusch erheblich minimiert wird und bei gleicher Baugröße des Kegelradgetriebes die Lebensdauer erhöht ist. Somit besteht bei gleicher benötigter Lebensdauer der Portalachse die Möglichkeit, das Tellerrad in seinem Durchmesser zu minimieren, welches durch seine radiale Erstreckung die Bodenfreiheit des Fahrzeugs beeinflußt, wodurch durch die Minimierung des Durchmessers des Tellerrades bei gleichbleibender Bodenfreiheit der Achsversatz im Portalgetriebe von der Antriebswelle, welche mit dem Ausgleichsgetriebe verbunden ist, zur Drehachse des Fahrzeugrades vergrößert wird. Durch diese Vergrößerung des Portalabstands kann die Achs brücke tiefer angeordnet werden, was sich auf die Anordnung des Gangs im Fahrzeug auswirkt, wodurch dieser tiefer angeordnet sein kann. Durch die Verwendung eines Hypoidgetriebes beim Ausgleichsgetriebe einer Portalachse besteht somit die Möglichkeit, die Einstiegshöhe des Fahrzeugs weiter zu verringern. Das Fahrzeug weist somit eine niedrigere Flurhöhe auf.By the use of a bevel gear drive, a so-called Hypoid gear, do not intersect the axes of rotation of the bevel gears in the fulcrum of the differential gear, but intersect outside of this point. As a result, in addition to the rolling movements and sliding movements, causing the gear noise is considerably minimized and the same size of the bevel gear Lifespan increased is. Thus, there is the same required lifetime of the portal axis the possibility, to minimize the ring gear in its diameter, which through its radial extent affects the ground clearance of the vehicle, thereby by minimizing the diameter of the ring gear at the same Ground clearance of the axial offset in the gantry gearbox from the drive shaft, which is connected to the differential, to the axis of rotation of the Vehicle wheel is increased. Due to this enlargement of the Gantry distance, the axle bridge deeper be arranged, reflecting the arrangement of the gear in the vehicle effect, which can be arranged deeper. By the Use of a hypoid gear in the differential gear of a portal axle Thus there is the possibility, the entry height of the vehicle continues to decrease. The vehicle thus has a lower floor height on.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen. Es zeigen:Further Features are shown in the figure description. Show it:

1 eine Portalachse nach der Erfindung; 1 a gantry axle according to the invention;

2 einen Schnitt durch die Portalachse nach 1 entlang dem Schnittverlauf A-A und 2 a section through the portal axis to 1 along the intersection AA and

3 eine schematische Darstellung des Kegelrad-Schraubengetriebes. 3 a schematic representation of the bevel gear screw drive.

1: 1 :

Ein nicht gezeigter Antriebsmotor des Fahrzeugs treibt ein nicht gezeigtes Untersetzungsgetriebe an, welches über eine Gelenkwelle mit einem Antriebsritzel 1 des Kegelrad-Schraubengetriebes 2 verbunden ist. Die Drehachse 3 des Antriebsritzels 1 ist zu einer Fahrbahnoberfläche 4 weiter entfernt angeordnet als die Drehachse 5 des sich im Achsbrückengehäuse befindlichen Tellerrads 6 des Kegelrad-Schraubengetriebes 2. Je größer das Tellerrad 6 in seinem Durchmesser ausgeführt sein muß, um so größer muß das Achsbrückengehäuse um das Tellerrad 6 ausgeführt sein, wodurch sich der Abstand zwischen dem Achsbrückengehäuse im Bereich des Tellerrads 6 und der Fahrbahnoberfläche 4 verringert. Durch Verwendung eines Kegelrad-Schraubengetriebes bei gleichbleibender Lebensdauer kann der Durchmesser des Tellerrads 6 verringert werden, wodurch sich das Gehäuse im Bereich des Teller rads 6 ebenfalls verringern kann und dadurch bei gleichbleibendem Abstand zwischen dem Gehäuse und der Fahrbahnoberfläche 4 die Flurhöhe des Fahrzeugs verringert werden kann.A not shown drive motor of the vehicle drives a reduction gear, not shown, which via a propeller shaft with a drive pinion 1 the bevel gear drive 2 connected is. The rotation axis 3 of the drive pinion 1 is to a road surface 4 further away than the axis of rotation 5 of the located in Achsbrückengehäuse ring gear 6 of the cone rad-screw mechanism 2 , The bigger the ring gear 6 must be designed in its diameter, the larger the axle bridge housing must around the ring gear 6 be carried out, whereby the distance between the Achsbrückengehäuse in the region of the crown wheel 6 and the road surface 4 reduced. By using a bevel gear drive with a constant life, the diameter of the ring gear 6 be reduced, causing the housing rads in the area of the plate 6 can also reduce and thereby at a constant distance between the housing and the road surface 4 the floor height of the vehicle can be reduced.

2: 2 :

Die Drehachse 7 des Antriebsritzels 1 weist zur Drehachse 8 des Tellerrads 6 einen Hypoidversatz 9 auf, woduch sich der Gelenkwellenbeugewinkel verkleinert, was sich positiv auf die Lebensdauer der Gelenkwelle auswirkt.The rotation axis 7 of the drive pinion 1 points to the axis of rotation 8th of the ring gear 6 a hypoid offset 9 on, which reduces the Gelenkwellenbeugewinkel, which has a positive effect on the life of the PTO shaft.

3: 3 :

Das Antriebsritzel 1 steht in Wirkverbindung mit dem Tellerrad 6 und ist dergestalt im Kegelrad-Schraubengetriebe angeordnet, dass ein Hypoidversatz 9 entsteht. Durch diesen Hypoidversatz 9 schneidet sich die Drehachse 7 des Antriebsritzels 1 nicht im Drehpunkt 11 des Tellerrads 6, wodurch neben den Wälzbewegungen auch Gleitbewegungen entstehen, welche sich günstig auf das akustische Verhalten der Verzahnung und somit die Geräuschentwicklung auswirken und die Lebensdauer erhöhen.The drive pinion 1 is in operative connection with the ring gear 6 and is arranged in the bevel gear screw drive such that a Hypoidversatz 9 arises. By this Hypoidversatz 9 cuts the axis of rotation 7 of the drive pinion 1 not in the pivot 11 of the ring gear 6 , which in addition to the rolling movements also sliding, which have a favorable effect on the acoustic behavior of the teeth and thus the noise and increase the life.

Die weitere Ausgestaltung der Portalachse kann wie in der EP 0 877 672 B1 ausgeführt sein, welche hiermit vollständig mitumfaßt sein soll.The further embodiment of the portal axle can as in the EP 0 877 672 B1 be executed, which should be fully encompassed hereby.

11
Antriebsritzelpinion
22
Kegelrad-SchraubengetriebeBevel helical gear
33
Drehachseaxis of rotation
44
Fahrbahnoberflächeroad surface
55
Drehachseaxis of rotation
66
Teilerradsplitter wheel
77
Drehachseaxis of rotation
88th
Drehachseaxis of rotation
99
Hypoidversatzhypoid
1010
GelenkwellenbeugewinkelPropeller shaft articulation angle
1111
Drehpunktpivot point

Claims (4)

Portalachse für niederflurige Fahrzeuge, insbesondere Omnibusse, mit einem Ausgleichsgetriebe, mit einem Kegelradgetriebe (2), wobei das Ausgleichsgetriebe über Achswellen mit einem Portalgetriebe verbunden ist, welches ein Fahrzeugrad antreibt, und einen Achsabstand zwischen einer Drehachse (5) der Achswellen und einer Drehachse des Fahrzeugrads herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelradgetriebe als Kegelrad-Schraubengetriebe ausgeführt ist.Portal axle for low-floor vehicles, in particular buses, with a differential, with a bevel gear ( 2 ), wherein the differential gear is connected via axle shafts with a gantry gear, which drives a vehicle wheel, and an axial distance between a rotation axis ( 5 ) produces the axle shafts and a rotational axis of the vehicle wheel, characterized in that the bevel gear is designed as a bevel gear screw drive. Portalachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse (3) des Antriebsritzels des Kegelrad-Schraubengetriebes (2) zu einer Drehachse des Tellerrads (6) des Kegelrad-Schraubengetriebes in einem Winkel zwischen nahezu 80° und 90° angeordnet ist.Portal axle according to claim 1, characterized in that a rotation axis ( 3 ) of the drive pinion of the bevel gear screw drive ( 2 ) to an axis of rotation of the ring gear ( 6 ) of the bevel gear drive is arranged at an angle between almost 80 ° and 90 °. Portalachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (3) eines Antriebsritzels (1) des Kegelrad-Schraubengetriebes (2) weiter entfernt zu einer Fahrbahnoberfläche (4) als eine Drehachse (5) des Tellerrads (6) des Kegelrad-Schraubengetriebes (2) zu einer Fahrbahnoberfläche (4) angeordnet ist.Portal axle according to claim 1, characterized in that the axis of rotation ( 3 ) of a drive pinion ( 1 ) of the bevel gear screw drive ( 2 ) further away to a road surface ( 4 ) as a rotation axis ( 5 ) of the ring gear ( 6 ) of the bevel gear screw drive ( 2 ) to a roadway surface ( 4 ) is arranged. Portalachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelrad-Schraubengetriebe (2) geradverzahnt oder bogenverzahnt oder schrägverzahnt oder spiralverzahnt ausgeführt ist.Portal axle according to claim 1, characterized in that the bevel gear screw ( 2 ) straight-toothed or arc-toothed or helical or spiral-toothed.
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