DE102007060684A1

DE102007060684A1 - Als Starrachse ausgebildete Antriebsachse

Info

Publication number: DE102007060684A1
Application number: DE200710060684
Authority: DE
Inventors: Günter Bittlingmaier
Original assignee: Kessler and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Kessler and Co GmbH and Co KG
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2009-06-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine als Starrachse ausgebildete Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Schwerstlastfahrzeuges, mit einer in einem Mittelteil eines Achsgehäuses angeordneten Differenzial- bzw. Achsgetriebeanordnung, die eingangsseitig mit einer im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung außerhalb des Achsgehäuses angeordneten Antriebs- oder Kardanwelle und ausgangsseitig mit den am Achsgehäuse angeordneten Antriebsrädern antriebsverbunden ist, wobei das Achsgehäuse portalartig mit in Fahrzeugquererichtung erstrecktem Mittelteil und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckten, die Antriebsräder tragenden Portalschenkeln ausgebildet ist und die Portalschenkel auf der der Antriebs- oder Kardanwelle zugewandten Seite des Mittelteils angeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine als Starrachse ausgebildete Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Schwerstlastfahrzeuges, mit einer in einem Mittelteil eines Achsgehäuses angeordneten Differenzial- bzw. Achsgetriebeanordnung, die eingangsseitig mit einer im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung außerhalb des Achsgehäuses angeordneten Antriebswelle, z. B. Kardanwelle, und ausgangsseitig mit den am Achsgehäuse angeordneten Antriebsrädern antriebsverbunden ist.
Derartig ausgebildete Starrachsen haben sich aufgrund ihrer Robustheit an Schwerstlastfahrzeugen bewährt. Da eine als Starrachse ausgebildete Antriebsachse bei Federhüben der Antriebsräder Bewegungen relativ zum Chassis des Kraftfahrzeuges ausführt, muss die Antriebswelle entsprechend beweglich angeordnet bzw. ausgebildet sein, wobei in der Regel auch eine gewisse Mindestlänge gewährleistet sein muss, wenn die Starrachse relativ zum Chassis größere Relativbewegungen ausführen kann.
Grundsätzlich sind für Schwerstlastfahrzeuge auch Einzelradaufhängungen bekannt. Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, dass das Gehäuse der Achs- bzw. Differenzialgetriebeanordnung fest am Chassis angeordnet sein kann, so dass die Antriebswelle eine im wesentliche stationäre Lage einnimmt. Dementsprechend müssen keinerlei besondere Bedingungen für die Beweglichkeit oder Abmessung der Antriebswelle erfüllt werden. Die Antriebsräder können mit den Ausgangsseiten der Differenzial- bzw. Achsgetriebeanordnung über Gelenkwellen antriebsverbunden und mittels direkt am Chassis abgestützter Radführungsanordnungen hubbeweglich gehaltert sein. Statt dessen sind auch Anordnungen bekannt, bei denen die Antriebsräder an Längsschwingen gelagert sind, die ihrerseits um eine Fahrzeugquerachse schwenkbar an dem am Chassis fest angeordneten Gehäuse der Differenzial- bzw. Achsgetriebeanordnung angeordnet sind. Die Einzelradaufhängungen bieten zwar den prinzipiellen Vorteil einer geringen ungefederten Masse, jedoch lässt sich eine für schwierige Einsatzbedingungen notwendige Robustheit nur mit sehr hohem Aufwand gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine als Starrachse ausgebildete Antriebsachse zu schaffen, die bei praktisch beliebiger Positionierung der zugeordneten Antriebsräder am Fahrzeug für den Antrieb durch übliche Eingangswellen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Starrachse der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, dass das Achsgehäu se portalartig mit in Fahrzeugquerrichtung erstrecktem Mittelteil und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckten, die Antriebsräder tragenden Portalschenkeln ausgebildet ist und die Portalschenkel auf der der Antriebswelle zugewandten Seite des Mittelteils angeordnet sind.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Portalachse mit horizontaler Portalebene vorzusehen und die Antriebswelle zwischen den Portalschenkeln anzuordnen. Auf diese Weise ist der achsseitige Anschluss der Antriebswelle relativ zu den Radachsen in Fahrzeuglängsrichtung versetzt angeordnet, so dass die Antriebswelle auch dann eine größere Länge aufweisen kann, wenn das fahrzeugmotorseitige Ende der Antriebswelle in der Nähe der Radachsen liegt.
Außerdem wird durch die Erfindung der Vorteil geboten, dass die Antriebswelle zwischen den Portalschenkeln der Starrachse gut geschützt angeordnet ist.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die achsseitigen Widerlager für Feder- bzw. Abstützaggregate der Antriebsachse auf den radabgewandten Seiten der Portalschenkel anzuordnen. Dabei ist vorteilhaft, dass die achsseitigen Widerlager in Achsansicht der Räder prinzipiell sowohl oberhalb als auch unterhalb der Radachse angeordnet sein können. Damit wird eine große konstruktive Freiheit für die Ausbildung der Abstütz- bzw. Federaggregate geboten.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben wird.
Schutz wird nicht nur für ausdrücklich angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen sondern auch für prinzipiell beliebige Kombinationen der dargestellten oder angegebenen Einzelmerkmale beansprucht.
In der Zeichnung zeigt
1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Achse und
2 einen Horizontalschnitt des Mittelteils sowie eines Portalschenkels dieser Achse.
Die in 1 in Draufsicht dargestellte, als Starrachse ausgebildete Antriebsachse ist nach Art einer Portalachse ausgebildet, wobei an ein Mittelteil 1 des Achsgehäuses seitliche Portalschenkel 2 anschließen, die sich erfindungsgemäß in Längsrichtung des zugehörigen Fahrzeuges erstrecken. Das Mittelteil 1 nimmt in grundsätzlich bekannter Weise ein Achs- bzw. Differenzialgetriebe auf, dessen radseitige Ausgangswellen innerhalb der Portalschenkel 2 über darin angeordnete Zahnräder oder dergleichen mit in seitlichen Fortsätzen 3 der Portalschenkel 2 untergebrachten Radantriebswellen mit Radnaben 4 antriebsverbunden sind. In den Radnaben 4 können in bekannter Weise als Planetengetriebe ausgebildete Radnabengetriebe angeordnet sein, um die Dreh zahl der von den Radnaben 4 getragenen Räder gegenüber der Drehzahl der Radeingangswellen herabzusetzen. An den nabenseitigen Enden der Fortsätze 3 können Gehäuse 5 für Lamellenbremsen vorgesehen sein.
Auf den von den Fortsätzen 3 abgewandten Seiten der Portalschenkel 2 sind achsseitige Widerlager für Federaggregate oder dergleichen vorgesehen, mit denen die Achse am Chassis des Fahrzeugs hubbeweglich abstützbar ist.
Die 2 zeigt das Mittelteil 1 sowie einen der Portalschenkel 2 der erfindungsgemäßen Starrachse in einer Schnittdarstellung, mit horizontaler Schnittebene.
Das Mitteilteil 1 besitzt ein eingangsseitiges Gehäuseteil 6, welches eine Eingangswelle 7 sowie das Differenzial 8 aufnimmt. Die Eingangswelle 7 ist innerhalb des Gehäuseteils 6 mit Kegelrollenlagern 9 radial und axial gelagert. Mittels eines Flansches 10 wird die Eingangswelle 7 in grundsätzlich bekannter Weise mit einer Kardanwelle oder dergleichen verbunden, die zur antriebsmäßigen Verbindung der Eingangswelle 7 mit dem Antriebsmotor (nicht dargestellt) des Fahrzeuges dient. Im übrigen ist die Eingangswelle 7 einstückig mit einem Kegelzahnrad 7' drehfest verbunden, welches mit einem am Differenzialkäfig 11 fest angeordneten Kegelzahnradkranz 12 kämmt. Der Differenzialkäfig 11 ist im Gehäuseteil 6 mit Kegelrollenlagern 13 drehgelagert und nimmt in grundsätzlich bekannter Weise auf einem Achskreuz 14 drehgelagerte Ausgleichszahnräder 15 sowie damit kämmende Ausgangszahnräder 16 auf, die jeweils drehfest mit einer das benachbarte Kegelrollenlager 13 axial durchsetzenden Welle 17 verbunden sind. Diese Welle 17 ist ihrerseits drehfest mit einer Welle 18 verbunden, die dazu mit einer Außenumfangsverzahnung in eine Innenumfangsverzahnung einer in der Welle 17 angeordneten Bohrung eingesteckt ist. Die Welle 18 ist an ihrem vom Differenzial 8 entfernten Ende drehfest mit einem im Portalschenkel 2 drehgelagerten Zahnrad 19 antriebsverbunden, welches seinerseits mit einem im Portalschenkel 2 drehgelagerten Zahnrad 20 kämmt und über dieses Zahnrad 20 mit einem weiteren im Portalschenkel 2 drehgelagerten Zahnrad 21 antriebsverbunden ist, das über eine mit ihm drehfest verbundene Welle 22 das am Fortsatz 3 des Portalschenkels 2 angeordnete Antriebsrad 23 antreibt.
Wie aus 2 ersichtlich ist, wird das Antriebsrad 23 mit im Vergleich zur Welle 22 verminderter Drehzahl mittels eines in der Nabe 4 des Antriebsrades 23 untergebrachten Planetengetriebes angetrieben. Dieses Planetengetriebe besitzt ein einteilig mit der Welle 22 verbundenes Sonnenrad 25 sowie ein stationär am Fortsatz 3 angeordnetes Hohlrad 26, sowie mit dem Hohlrad 26 und dem Sonnenrad 25 kämmende Planetenräder 27, die an einem drehfest mit der Radnabe 4 verbundenen Planetenträger 28 drehgelagert sind. Die Radnabe 4 ist im dargestellten Beispiel mit Kegelrollenlagern 29 am Fortsatz 3 des Portalschenkels 2 drehgelagert und ragt axial in das drehfest am Fortsatz 3 angeordnete Gehäuse 5 einer Lamellenbremse 31 hinein. Diese besitzt in grundsätzlich bekannter Weise einerseits drehfest zum Gehäuse 5 und anderer seits drehfest zur Nabe 4 gehalterte Lamellen, die mittels eines im Gehäuse 5 untergebrachten Ringkolbens 32 gegeneinander gepresst werden können, um die Nabe 4 bzw. das Antriebsrad 23 abzubremsen. In der Darstellung der 2 sind das Antriebsrad 23, die Nabe 4 sowie die Lamellenbremse 31 jeweils nur schematisiert dargestellt, um die Darstellung übersichtlich zu halten.

Claims

Als Starrachse ausgebildete Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Schwerstlastfahrzeuges, mit einer in einem Mittelteil (1) eines Achsgehäuses angeordneten Differenzial- bzw. Achsgetriebeanordnung, die eingangsseitig mit einer im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung außerhalb des Achsgehäuses angeordneten Antriebs- oder Kardanwelle und ausgangsseitig mit den am Achsgehäuse angeordneten Antriebsrädern (23) antriebsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgehäuse portalartig mit in Fahrzeugquerrichtung erstrecktem Mittelteil (1) und in Fahrzeugslängsrichtung erstrecktem, die Antriebsräder (23) tragenden Portalschenkeln (2) ausgebildet ist und die Portalschenkel (2) auf der der Antriebs- oder Kardanwelle zugewandten Seite des Mittelsteils (1) angeordnet sind.
Antriebsachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den radabgewandten Seiten der Portalschenkel (2) achsseitige Widerlager für Feder- bzw. Abstützaggregate der Antriebsachse angeordnet sind.
Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelteil (1) ein eingangsseitiges Gehäuseteil (6) aufweist, welches eine mit der Antriebs- oder Kardanwelle verbindbare Eingangswelle (7) sowie ein Differenzial (8) aufnimmt.