DE102004043287A1 - Portal drive in particular for bus, comprising two sets of transmission units for creating offset axle arrangement - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portalachse eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The present invention relates to a gantry axle of a vehicle according to the preamble of Patent claim 1.
Portalachsen werden üblicherweise bei Nahverkehrs- und Stadtbusachsen (Niederflurachsen) 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 Portalachsen eingesetzt, bei welchen die Achswellen gegenüber den Radachsen um einen bestimmten Abstand, der sogenannten Portaltiefe, versetzt sind; hierbei werden die Achsbrücke und das Differential im Mittelteil der Achse abgesenkt. Dieser Achsversatz (Portalversatz) wird durch jeweils ein Zwischengetriebe bzw. eine Übersetzungsstufe unmittelbar am Radantrieb, dem sogenannten Portaltrieb, ermöglicht. Nach dem Stand der Technik wird im Portaltrieb eine Untersetzung, beispielsweise mit zwei Stufen, realisiert, damit das maximale Drehmoment der Achswellen und somit auch das des Ausgleichsgetriebes und des abtriebsseitig mit dem Ausgleichgetriebe verbundenen Kegeltriebes klein gehalten werden kann. Dadurch kann die Baugröße dieser Teile (Achswellen, Ausgleichsgetriebe und Kegelgetriebe) klein gehalten werden.portal axles become common used in local and city bus axes (low-floor axes), to make the clearance of the aisle in the bus as large as possible. Especially with local buses and city buses is also one possible low floor height desirable, around the passengers a comfortable and fast To allow entry and exit. Therefor portal axles are used, in which the axle shafts against the Wheel axles by a certain distance, the so-called portal depth, are offset; Here are the axle bridge and the differential in Lowered middle part of the axle. This misalignment (portal offset) is by an intermediate gear or a gear ratio directly on the wheel drive, the so-called portal drive enabled. According to the prior art, a reduction in the portal drive, For example, with two stages, realized so that the maximum torque the axle shafts and thus also that of the differential gear and the Output side connected to the differential gear bevel gear can be kept small. This allows the size of this Parts (axle shafts, differential gear and bevel gear) are kept small.
Nach dem Stand der Technik wird der Portaltrieb mit einer Achswelle von einem Ausgleichsgetriebe bzw. Differential angetrieben. Üblicherweise ist das Abtriebsrad des Portaltriebes über zwei Zwischenräder mit dem Antriebsrad in Wirkverbindung, wobei die Drehachsen der Zwischenräder und des Antriebsrades in einer Ebene liegen, die parallel zur Fahrbahnebene ist. Durch die Verwendung von zwei Zwischenrädern wird eine Leistungsverzweigung am Antriebsrad realisiert.To In the prior art, the portal drive with an axle shaft of a differential or differential driven. Usually is the output gear of the portal drive via two intermediate wheels with the drive wheel in operative connection, wherein the axes of rotation of the intermediate wheels and of the drive wheel lie in a plane parallel to the road surface is. By using two intermediate wheels becomes a power split realized on the drive wheel.
Eine
Portalachse wird im Rahmen der
Bei
der in der
Aus der US 3003/0216210 A1 ist eine Portalachse bekannt, bei der der Portaltrieb ein Planetengetriebe umfasst, dessen Sonnenrad von einem Zahnrad angetrieben wird, welches mit einer Achswelle des Ausgleichsgetriebes verbunden ist. Der Abtrieb des Planetengetriebes erfolgt über das Hohlrad, welches ein Teil der mit der Radnabe verbundenen Abtriebswelle ist (Hohlrad und Abtriebswelle sind einteilig bzw. einstückig ausgeführt). Bei dieser Konstruktion ist eine Selbstzentrierung des angetriebenen Sonnenrades nicht immer gewährleistet, was sich auf dessen Lebensdauer negativ auswirken kann. Ferner ist bei einem großen Hohlrad die Anordnung einer Scheibenbremse nicht möglich, da der dafür benötigte Bauraum fehlt. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass ein zweiteiliges Portalgehäuse benötigt wird, um die Montage, insbesondere die der Radlagerung, zu ermöglichen.Out US 3003/0216210 A1 discloses a gantry axis in which the Portal drive includes a planetary gear whose sun gear from a gear is driven, which with an axle shaft of the differential gear connected is. The output of the planetary gear is done via the Ring gear, which is part of the output shaft connected to the hub is (ring gear and output shaft are made in one piece or in one piece). at This construction is a self-centering of the driven Sun gear not always guaranteed which can negatively affect its lifetime. Further is at a big one Ring gear, the arrangement of a disc brake not possible because the one for it needed Space is missing. Another disadvantage of this construction is in that a two-piece portal housing is needed to assemble, especially the wheel bearing, to allow.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Portalachse anzugeben, welche einen möglichst großen Achsversatz bei einer möglichst großen Untersetzung, ausreichender Bodenfreiheit und geringem Bauraum ermöglicht. Ferner soll die erfindungsgemäße Portalachse den Einbau einer Scheibenbremse ermöglichen.Of the present invention is based on the object, a portal axis indicate which one as possible huge Axis offset in one possible huge Reduction, sufficient ground clearance and low space allows. Furthermore, the portal axle according to the invention allow the installation of a disc brake.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.These The object is solved by the features of claim 1. Further Embodiments and advantages will become apparent from the dependent claims.
Demnach wird vorgeschlagen, den Portaltrieb (Achsgetriebe) in zwei Stufen bzw. Getrieben zu unterteilen, wobei die erste Stufe den Portalversatz und einen Teil der Übersetzung und die zweite Stufe die weitere Übersetzung erzeugt.Therefore It is proposed that the portal drive (axle drive) in two stages or gears divided, the first stage the portal offset and a part of the translation and the second stage generates the further translation.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Stufe als Vorgelegegetriebe und die zweite Stufe als Planetengetriebe ausgebildet. Die erste Stufe umfasst ein Antriebsrad und ein Abtriebsrad. Hierbei entspricht der Achsabstand zwischen dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad dem erzielbaren Portalversatz. Antriebs- und Abtriebsrad können untereinander angeordnet sein oder das Antriebsrad kann hinten in Bezug auf das Ab triebsrad entlang der Längsachse des Fahrzeugs nach vorne oder hinten versetzt sein.According to a preferred embodiment of the invention, the first stage is designed as a countershaft transmission and the second stage as a planetary gear forms. The first stage includes a drive wheel and a driven wheel. Here, the center distance between the drive wheel and the output gear corresponds to the achievable portal offset. Drive and driven gears can be arranged one below the other or the drive wheel can be offset rearward with respect to the Ab drive wheel along the longitudinal axis of the vehicle forward or backward.
Gemäß der Erfindung weist das Abtriebsrad dieselbe Drehachse wie das Sonnenrad der zweiten Stufe und der Radreifen auf. Des weiteren weist das Antriebsrad dieselbe Drehachse wie die Achskegelräder des Ausgleichsgetriebes auf. Um unterschiedliche Untersetzungen in der Achse darstellen zu können, können bei gleichem Achsabstand unterschiedliche Stirnräder eingebaut werden. Auf diese Weise können zur Realisierung unterschiedlicher Untersetzungen bis auf die beiden Stirnräder gleiche Bauteile verwendet werden.According to the invention the output gear has the same axis of rotation as the second stage sun gear and the wheel tire. Furthermore, the drive wheel has the same Rotary axis like the axle bevel gears of the differential gear on. To different ratios to be able to represent in the axis, can different spur gears are installed at the same center distance. To this Way you can to realize different ratios except for the two spur gears same components are used.
Für die Lagerung des Abtriebsrades ist vorzugsweise zumindest ein mit dem Ölsumpf verbundener Schmierkanal vorgesehen, mittels dessen das durch den Zahneingriff entstehende Spritzöl an die Lager geführt wird. Dies ist für die Lebensdauer der Lagerung von besonderer Bedeutung, da sich das Abtriebsrad (bei Fahrzeugbetrieb) oberhalb des Ölsumpfes befindet.For storage the driven wheel is preferably at least one connected to the oil sump Lubrication channel provided by means of which by the tooth engagement resulting spray oil led to the camp becomes. This is for the life of the bearing of particular importance, since the output gear (when driving) is located above the oil sump.
Die zweite Stufe des Portaltriebs ist, wie bereits erläutert, als Planetengetriebe ausgebildet, wobei vorzugsweise der Planetenträger steht bzw. mit einem nicht rotierenden Teil drehfest verbunden ist, der Abtrieb über das Hohlrad und der Abtrieb über das mit der Abtriebswelle der ersten Stufe drehfest verbundene Sonnenrad erfolgt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Planetenträger drehfest am Nabenträger befestigt. Eine Möglichkeit der Befestigung ist eine Profilverbindung, die axial über eine Nutmutter gehalten wird, wobei auch weitere aus dem Stand der Technik bekannte Befestigungsmöglichkeiten möglich sind.The second stage of the portal drive is, as already explained, as Planetary gear formed, wherein preferably the planet carrier is or non-rotatably connected to a non-rotating part, the Downforce over the ring gear and the output via the with the output shaft of the first stage rotatably connected sun gear he follows. According to one advantageous embodiment The invention is the planet carrier rotatably on the hub carrier attached. A possibility the attachment is a profile connection, the axial over a Nut nut is held, with other more from the prior art known attachment options possible are.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Stufe, die zweite Stufe und die Radlagerung getrennte Ölhaushalte aufweisen. Ein beispielhafter Wert für die Standübersetzung i der zweiten Stufe ist 4.in the Frame of a preferred embodiment The invention provides that the first stage, the second stage and the wheel bearing separate oil households exhibit. An exemplary value for the stationary translation i of the second stage is 4.
In vorteilhafter Weise kann das Sonnenrad der zweiten Stufe nur über die lange Abtriebswelle gelagert sein, so dass der Lastausgleich gewährleistet ist.In Advantageously, the sun gear of the second stage only on the be stored long output shaft, so that ensures the load balance is.
Die erfindungsgemäße Konstruktion weist den Vorteil auf, dass durch die Anordnung der beiden Getriebe weit auseinander eine Selbstzentrierung des Sonnenrades des Planetengetriebes gewährleistet ist; ferner ist das Planetengetriebe bei drei Planeten statisch bestimmt. Des weiteren wird durch die Anordnung der Radlagerung zwischen der ersten und der zweiten Stufe die Möglichkeit geschaffen, den Durchmesser des Hohlrades größer als den Durchmesser des Abtriebsrades zu wählen, wodurch eine größere Übersetzung erzielbar ist. Des weiteren kann durch den vorgesehenen axialen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stufe eine Scheibenbremse problemlos zwischen den beiden Stufen integriert werden.The inventive construction has the advantage that by the arrangement of the two gears far apart a self-centering of the sun gear of the planetary gear guaranteed is; Furthermore, the planetary gear is static at three planets certainly. Furthermore, the arrangement of the wheel bearing between the first and the second stage the possibility created the diameter the ring gear is greater than to choose the diameter of the output gear, creating a larger translation is achievable. Furthermore, by the provided axial Distance between the first and second stage a disc brake be easily integrated between the two stages.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es stellen dar:The The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the attached figures. Put it represents:
Gemäß
Gemäß der Erfindung
ist das Abtriebsrad
Die
Radlagerung
Aus
In
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.Of course, too any constructive training, especially any spatial Arrangement of the individual components themselves and each other and so far technically useful, within the scope of the present claims, without the function of the portal axle, as indicated in the claims is to influence, even if these training is not explicit are shown in the figure or in the description.
- 11
- Antriebsraddrive wheel
- 22
- Abtriebsradoutput gear
- 33
- Portalgehäuseportal housing
- 44
- Scheibenbremsedisc brake
- 55
- Nabenträgerhub carrier
- 66
- Bremsscheibebrake disc
- 77
- Schmierkanallubrication channel
- 88th
- Abtriebswelleoutput shaft
- 99
- RadlagerungWheel bearing
- 1010
- Nabehub
- 1111
- Hohlradring gear
- 1212
- Planetenträgerplanet carrier
- 1313
- Planetenradplanet
- 1414
- Nutmutterlocknut
- 1515
- Sonnenradsun
- 1616
- Profilverbindung Planetenträger – Nabenträgerprofile connection Planet carrier - hub carrier
- 1717
- VorgelegegetriebeCountershaft transmission
- 1818
- Planetengetriebeplanetary gear
- 1919
- Ausgleichsgetriebedifferential
- 2020
- Radwheel
- 2121
- Lagerung des Abtriebsradesstorage the driven wheel
- 2222
- Portaltriebgantry drive
- aa
- Portalversatzportal offset
Claims (15)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200410043287 DE102004043287A1 (en) | 2004-09-08 | 2004-09-08 | Portal drive in particular for bus, comprising two sets of transmission units for creating offset axle arrangement |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=36011258
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