DE102004043285A1

DE102004043285A1 - Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102004043285A1
Application number: DE200410043285
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. Lenz; Stefan Dipl.-Ing. Häußler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2006-03-09

Abstract

Es wird eine Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge, insbesondere Niederfluromnibusse, vorgeschlagen, umfassend für jedes Rad einen Portaltrieb mit einem Portalgehäuse (1) und einem Portaldeckel (11), dessen Abtriebsrad (4) mit der Abtriebswelle (5) drehfest verbunden ist, wobei die Abtriebswelle (5) mit der Radnabe (3) drehfest verbunden ist, die mittels eines Nabenträgers (2) gelagert ist, bei der der Nabenträger (2) und das Portalgehäuse (1) als eine Einheit (7) ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge, insbesondere Niederfluromnibusse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Portalachsen werden üblicherweise bei Nahverkehrs- und Stadtbusachsen eingesetzt, um den Freiraum des Ganges im Bus möglichst groß zu gestalten. Insbesondere bei Nahverkehrsbussen sowie Stadtbussen ist zudem eine möglichst niedrige Flurhöhe wünschenswert, um den Fahrgästen ein bequemes und zügiges Ein- und Aussteigen zu ermöglichen. Hierfür werden Portalantriebe bzw. Portalachsen eingesetzt, bei welchen die Achswellen gegenüber den Radachsen um einen bestimmten Abstand, der sogenannten Portaltiefe, versetzt sind. Dieser Achsversatz wird durch jeweils ein Zwischengetriebe unmittelbar am Radantrieb, dem sogenannten Portaltrieb, ermöglicht. Auf diese Weise können z.B. Fahrgäste, insbesondere Rollstuhlfahrer oder Kinderwagen, möglichst einfach in das Fahrzeug einsteigen bzw. eingeladen werden.

Beispielsweise beschreibt die DE 22 56 121 A1 eine Achsanordnung für Omnibusse, bei welcher mittels Gelenkwellen das Differenzial einer Omnibusachse tiefer als die eigentlichen Radantriebswellen gelegt wird. Dadurch können den Rädern separate Untersetzungsgetriebe vorgeordnet werden.

Bei Portalachsen ist die Abtriebswelle mit der Radnabe verbunden, welche mittels des Nabenträgers gelagert wird, wobei der Nabenträger den Lagersitz für die Nabenlagerung und die Befestigung für den Bremssattel bzw. den Bremsträger einer Scheibenbremse umfasst. Nach dem Stand der Technik werden im Portalgehäuse die Zwischenräder, das Antriebsrad und das Abtriebsrad des Portaltriebs über Lagerstellen fixiert; des weiteren ist üblicherwei se eine Lagerstelle des Ausgleichsgetriebes auch im Portalgehäuse angeordnet.

Nach dem Stand der Technik werden das Portalgehäuse und der Nabenträger üblicherweise miteinander verschraubt, was sich in nachteiliger Weise als aufwändig erweist, da zu diesem Zweck viele sicherheitskritische Schrauben notwendig sind.

Aus der US 6,676,228 B1 ist eine Portalachse bekannt, bei der der Nabenträger durch eine Hülse ersetzt ist, welche über einen Presssitz und einen Kragen zur axialen Sicherung mit dem Portalgehäuse verbunden ist. Hierbei sind die Lager für die Radnabe direkt auf der Hülse angeordnet. Bei dieser Konstruktion kann sich die Kompensation der radialen Kräfte durch den Entfall des Nabenträgers als problematisch erweisen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Portalachse anzugeben, bei der die Verbindung zwischen dem Nabenträger und dem Portalgehäuse hinsichtlich der Montage und der Herstellungskosten optimiert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1, 7 und 10 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen hervor.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, den Nabenträger und das Portalgehäuse als eine Einheit auszubilden, wodurch die aus dem Stand der Technik bekannte Verschraubung entfällt und die Herstellungskosten sowie der Montageaufwand in vorteilhafter Weise reduziert werden.

Hierbei können Nabenträger und Portalgehäuse einteilig ausgebildet sein, vorzugsweise durch ein Gussverfahren. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, dass der Nabenträger und das Portalgehäuse zunächst separat hergestellt werden und anschließend miteinander verschweißt werden. Durch diese Konzeption können unterschiedliche Werkstoffe für das Portalgehäuse und den Nabenträger gewählt werden, wodurch eine optimale Funktionalität des Lagersitzes der Radlagerung erzielbar ist, wenn der Nabenträger nicht aus Gussmaterial hergestellt ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können der Nabenträger und das Portalgehäuse zweiteilig ausgeführt werden, wobei die Verbindung von Portalgehäuse und Nabenträger über einen Presssitz erfolgt. Die axiale Sicherung des Nabenträgers wird durch eine Verschraubung über eine Hutmutter am radseitigen Ende des Nabenträgers und den Anschlag des Nabenträgers zusätzlich verstärkt. Vorzugsweise ist die radseitige Lagerung des Abtriebsrades im Portalgehäuse untergebracht; sie kann aber im Rahmen einer weiteren Ausführungsform im Nabenträger angeordnet sein, was auch in dem Vorteil resultiert, dass die Lagerung als zusätzliche Sicherung gegen ein axiales Wandern des Nabenträgers dient.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Verbindung von Nabenträger und Portalgehäuse über eine Profilverbindung. Diese Konstruktion weist den Vorteil auf, dass die Verbindung von Nabenträger und Portalgehäuse lösbar ist.

In vorteilhafter Weise kann der Bremsträger der Bremseinrichtung am Portalgehäuse befestigt sein. Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Lagerung des Abtriebsrades des Portaltriebs in Tandem-Anordnung zu realisieren, was in einer besonders kompakten Bauweise resultiert. Zur Schmierung der Lagerung des Abtriebsra des ist ein mit dem Ölsumpf verbundener Ölkanal vorgesehen, mittels dessen das Spritzöl, welches durch die Zahneingriffe entsteht, an die Lager gebracht wird. Dies ist insbesondere wichtig, da der Ölsumpf niedriger liegt, als die zu schmierenden Lager. Im Rahmen weiterer Ausführungsformen kann die Lagerung des Abtriebsrades auch über eine X- oder O-Anordnung erfolgen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es stellen dar:
1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
4 eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren ist das Portalgehäuse mit 1, der Nabenträger mit 2 und die Radnabe mit 3 bezeichnet. Des weiteren ist mit 4 das Abtriebsrad des Portaltriebs bezeichnet, welches mit der mit der Radnabe 3 drehfest verbundenen Abtriebswelle 5 drehfest verbunden ist. Der Nabenträger 2 weist den Lagersitz für die Nabenlagerung 6, welche als Radlagerung ausgeführt ist, auf.
Bei der Ausführungsform gemäß 1 sind der Nabenträger 2 und das Portalgehäuse 1 als eine Einheit 7 ausgebildet. Dies kann dadurch erfolgen, dass Nabenträger 2 und Portalgehäuse 1 vorzugsweise durch ein Gussverfah ren einteilig bzw. einstückig ausgebildet sind oder dadurch, dass der Nabenträger 2 und das Portalgehäuse 1 miteinander verschweißt werden. 1 sowie den 2, 3 und 4 ist zu entnehmen, dass die Lagerung 8 des Abtriebsrades 4 des Portaltriebs in Tandem-Anordnung ausgeführt ist, wobei zur Schmierung ein Ölkanal 9 vorgesehen ist, mittels dessen das Spritzöl, welches durch die Zahneingriffe entsteht, an die Lager 8 gebracht wird. Dies ist insbesondere wichtig, da der Ölsumpf 17 niedriger liegt, als die zu schmierenden Lager. Des weiteren ist die der Fahrzeugmitte zugewandte Lagerung bzw. Lagerstelle 10 im Portaldeckel 11 und die radseitige Lagerung bzw. Lagerstelle 12 im Portalgehäuse 2, 7 vorgesehen.
Die Verbindung des Nabenträgers 2 mit dem Portalgehäuse 1 über einen Presssitz ist Gegenstand der 2, wobei die Passung Nabenträger-Portalgehäuse mit 14 bezeichnet ist. Hierbei wird die axiale Sicherung des Nabenträgers 2 durch eine Verschraubung über eine Nutmutter 13 am radseitigen Ende des Nabenträgers 2 und den Anschlag des Nabenträgers 2 zusätzlich verstärkt. Gemäß 2 ist die radseitige Lagerung 12 des Abtriebsrades 4 im Portalgehäuse 1 untergebracht. Die radseitige Lagerung 12 des Abtriebsrades 4 kann alternativ im Nabenträger 2 angeordnet sein, wie in 3 gezeigt. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass die Lagerung 12 als zusätzliche Sicherung gegen ein axiales Wandern des Nabenträgers 2 dient.
Gemäß 4 kann die Verbindung des Nabenträgers 2 mit dem Portalgehäuse 2 über eine Profilverbindung 15 erfolgen. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die radseitige Lagerung 12 des Abtriebsrades 4 im Portalgehäuse 1 und die der Fahrzeugmitte zugewandte Lagerung bzw. Lagerstelle 10 im Portaldeckel 11 untergebracht. Des weiteren ist der Bremsträger 16 am Portalgehäuse 1 befestigt.
Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der einzelnen Bauteile an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion der Portalachse, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in der Figur oder in der Beschreibung dargestellt sind.

1: Portalgehäuse
2: Nabenträger
3: Nabe
4: Abtriebsrad
5: Abtriebswelle
6: Nabenlagerung
7: Einheit Portalgehäuse – Nabenträger
8: Lagerung des Abtriebsrades
9: Ölkanal
10: der Fahrzeugmitte zugewandte Lagerstelle
11: Portaldeckel
12: radseitige Lagerung des Abtriebsrades
13: Nutmutter
14: Passung Portalgehäuse – Nabenträger
15: Profilverbindung Portalgehäuse – Nabenträger
16: Bremsträger

Claims

Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge, insbesondere Niederfluromnibusse, umfassend für jedes Rad einen Portaltrieb mit einem Portalgehäuse und einem Portaldeckel, dessen Abtriebsrad mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist, wobei die Abtriebswelle mit der Radnabe drehfest verbunden ist, die mittels eines Nabenträgers gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenträger (2) und das Portalgehäuse (1) als eine Einheit (7) ausgebildet sind.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenträger (2) und das Portalgehäuse (1) einteilig bzw. einstückig ausgebildet sind.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenträger (2) und das Portalgehäuse (1) durch ein Gussverfahren einstückig hergestellt sind.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenträger (2) und das Portalgehäuse (1) miteinander verschweißt sind.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenträger (2) und das Portalgehäuse (1) aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Fahrzeugmitte zugewandte Lagerstelle (10) der Lagerung (8) des Abtriebsrades (4) des Portaltriebs im Portaldeckel (11) und die radseitige Lagerstelle (12) im Portalgehäuse (2, 7) vorgesehen ist.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge, insbesondere Niederfluromnibusse, umfassend für jedes Rad einen Portaltrieb mit einem Portalgehäuse und einem Portaldeckel, dessen Abtriebsrad mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist, wobei die Abtriebswelle mit der Radnabe drehfest verbunden ist, die mittels eines Nabenträgers gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenträger (2) und das Portalgehäuse (1) über einen Presssitz miteinander verbunden sind.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radseitige Lagerung (12) des Abtriebsrades (4) des Portaltriebs im Portalgehäuse (1) untergebracht ist.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radseitige Lagerung (12) des Abtriebsrades (4) des Portaltriebs im Nabenträger (2) angeordnet ist.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge, insbesondere Niederfluromnibusse, umfassend für jedes Rad einen Portaltrieb mit einem Portalgehäuse und einem Portaldeckel, dessen Abtriebsrad mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist, wobei die Abtriebswelle mit der Radnabe drehfest verbunden ist, die mittels eines Nabenträgers gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenträger (2) und das Portalgehäuse (1) über eine Profilverbindung (15) miteinander verbunden sind.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die der Fahrzeugmitte zugewandte Lagerstelle (10) der Lagerung (8) des Abtriebsrades (4) des Portaltriebs im Portaldeckel (11) und die radseitige Lagerstelle (12) im Portalgehäuse (2) vorgesehen ist.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsträger (16) der Bremseinrichtung am Portalgehäuse (1) befestigt ist.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (8) des Abtriebsrades (4) des Portaltriebs in Tandem-Anordnung ausgeführt ist.
Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schmierung der Lagerung (8) des Abtriebsrades (4) des Portaltriebs ein Ölkanal (9) vorgesehen ist.