DE102008000448B4

DE102008000448B4 - Achsgehäuse für ein Ausgleichsgetriebe

Info

Publication number: DE102008000448B4
Application number: DE102008000448.0A
Authority: DE
Inventors: Ditmar Salg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2018-08-30
Anticipated expiration: 2028-03-01
Also published as: DE102008000448A1

Abstract

Achsgehäuse (2) für ein Ausgleichsgetriebe (1), welches im Achsgehäuse (2) aufgenommen und gelagert ist, wobei das Ausgleichsgetriebe (1) alternativ als Sperrdifferenzial unterschiedlicher Bauart ausgebildet sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass in das Achsgehäuse (2) mindestens ein als Zwischengehäuse ausgebildetes Bauteil (12, 13) einsetzbar ist, über welches das Ausgleichsgetriebe (1) - mittelbar - gegenüber dem Achsgehäuse (2) abstützbar ist, wobei das Zwischengehäuse zwei unterschiedliche Bauteile (12, 13) aufweist, die separat in das Achsgehäuse (2) einsetzbar sind und jeweils ein Lager (14, 15) aufnehmen, über welches das Ausgleichsgetriebe (1) abstützbar ist und wobei die Bauteile (12, 13) über einen axialen Anschlag (12c, 13c) gegenüber dem Achsgehäuse (2) abstützbar im Achsgehäuse (2) über einen Gehäusesitz (12b, 13b) zentriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (12, 13) mit einem Schiebesitz (12b, 13b) im Achsgehäuse (2) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Achsgehäuse für ein Ausgleichsgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Durch die DE 199 29 070 A1 der Anmelderin wurde ein Ausgleichsgetriebe bekannt, welches über Wälzlager in einem Achsgehäuse aufgenommen und gelagert ist. Das Ausgleichsgetriebe weist ein Ausgleichsgehäuse, umfassend einen Differenzialkorb und einen Deckel, auf, auf welchem die Wälzlager angeordnet sind. Das Ausgleichsgetriebe ist einerseits als Selbstsperrdifferenzial ausgebildet und umfasst andererseits ein zuschaltbares Sperrdifferenzial, welches eine hydraulisch betätigbare Lamellenkupplung aufweist. Mit dem Selbstsperrdifferenzial sind Sperrwerte von unter 100 %, beispielsweise 50 % erreichbar, während mit dem zuschaltbaren Sperrdifferenzial Sperrwerte von 100 % erreichbar sind. Bekannt ist auch, eine Kombination von Selbstsperrdifferenzial und zuschaltbarem Differenzial zu verwenden. Aus der zeichnerischen Darstellung der beiden bekannten Ausgleichsgetriebe geht hervor, dass beide Ausführungsformen unterschiedliche Größe, insbesondere unterschiedliche Lagerabstände aufweisen, welche eine unterschiedliche Ausbildung des Achsgehäuses zur Folge haben. Das bekannte Achsgehäuse ist zweiteilig ausgebildet, wobei zumindest ein Gehäuseteil an die unterschiedliche Ausführungsform des Ausgleichsgehtriebes und dessen Lagerung angepasst werden muss. Da die Gehäuse in der Regel als Gussteile ausgebildet sind, ist für jedes geänderte Gussteil eine neue Gussform erforderlich, was die Fertigungskosten erhöht.
Neben den reibschlüssig zuschaltbaren Sperrdifferenzialen sind auch formschlüssig zuschaltbare Sperrdifferenziale bekannt, z. B. durch die DE 10 2005 037 559 A1 der Anmelderin. Die Sperrung des Differenzials erfolgt hier durch eine Klauenkupplung, welche hydraulisch oder auch pneumatisch über einen Kolben betätigbar ist. Auch die Aufnahme eines formschlüssigen Sperrdifferenzials erfordert eine Anpassung des Achsgehäuses.
Aus der US 4893 525 A ist ein Achsgehäuse der eingangsgenannten Art bekannt, bei dem das Zwischengehäuse durch zwei Trägerscheiben gebildet ist, die radial geführt fest mit dem Achsgehäuse verschraubt sind und an denen der Ausgleichskorb des Ausgleichsgetriebes über Wälzlager drehbar gelagert ist.
Aus der DE 810 693 B ist eine Treibachse für einen Schlepper bekannt, die mit Ausnahme einer Zentrierung der das Zwischengehäuse bildenden Lagerschilder die Merkmale des Achsgehäuses der eingangs genannten Art aufweist. Die Lagerschilder sind dabei zwischen dem Achsgehäuse und Zahnkränzen eingeklemmt.
Aus der DE 198 51 270 A1 ist eine Antriebseinheit bekannt, bei der ein Ausgleichsgetriebe in einem Achsgehäuse angeordnet ist. Das Achsgehäuse weist ein Lagerschild auf, das am Achsgehäuse zentriert und durch eine Schraubverbindung befestigt ist. An dem Lagerschild ist das Ausgleichsgetriebe über ein Wälzlager drehbar gelagert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Achsgehäuse an die unterschiedlichen Ausführungsformen eines Ausgleichsgetriebes, mit oder ohne Sperrdifferenzial, derart anzupassen, dass eine wirtschaftliche Herstellung möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bauteile des Zwischengehäuses mit einem Schiebesitz im Achsgehäuse angeordnet sind. Über das mindestens eine Bauteil ist das Ausgleichsgetriebe - mittelbar - gegenüber dem Achsgehäuse abgestützt, d. h. die Lager des Ausgleichsgetriebes sind in dem Zwischengehäuse angeordnet, welches sich seinerseits am Achsgehäuse abstützt. Mit dieser Lösung wird der Vorteil erreicht, dass ein einheitliches Achsgehäuse für unterschiedliche Ausführungen von Ausgleichsgetrieben verwendet werden kann, was infolge erhöhter Stückzahl zu geringeren Fertigungskosten führt. Die Anpassung an die unterschiedlichen Ausführungsformen des Differenzialgetriebes, insbesondere die unterschiedlichen Lagerabstände erfolgt über das Zwischengehäuse, welches vorzugsweise aus zwei separaten, unterschiedlich ausgebildeten Bauteilen besteht. Mit diesen beiden Bauteilen können bei gleichem Achsgehäuse mindestens drei Varianten von Ausgleichsgetrieben aufgenommen und gelagert werden, nämlich eine erste Variante, welche als einfaches Differenzial oder Sperrdifferenzial ausgebildet ist, eine zweite Variante, welche eine reibschlüssig zuschaltbare Differenzialsperre aufweist, und eine dritte Variante, welche eine formschlüssig zuschaltbare Differenzialsperre aufweist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Bauteil scheibenförmig als Lagerschild ausgebildet, welches gleitend in das Achsgehäuse einsetzbar ist und sich über einen axialen Anschlag am Achsgehäuse abstützt. Der Lagerschild kann an unterschiedliche Lagerabstände und Lagerdurchmesser angepasst werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Bauteil als Gehäuseteil ausgebildet, welches einerseits der Lagerung des Ausgleichsgetriebes und andererseits der Aufnahme der zuschaltbaren Differenzialsperre dient. Das zweite Bauteil bzw. Gehäuseteil kann somit an die spezielle Ausführungsform der Differenzialsperre, z. B. eine Lamellensperre oder eine Klauensperre angepasst werden. Darüber hinaus ist das Gehäuseteil derart zylinderförmig ausgebildet, dass es einen Kolben zur Betätigung der Differenzialsperre aufnehmen kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Bauteile spanlos herstellbar, d. h. als durch Umformung hergestellte Blechteile. Damit entfallen aufwändige spangebende Bearbeitungen, d. h. die beiden Bauteile sind sehr kostengünstig herstellbar.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Achsgehäuse zwei- oder dreiteilig ausgebildet, d. h. es weist vorzugsweise zwei Deckelteile auf, welche an ein Mittelteil angesetzt sind. Damit ergibt sich eine vereinfachte Montage der einsetzbaren Bauteile, wobei auch eine vollständige Vormontage des Ausgleichsgetriebes mit Zwischengehäuse erfolgen kann. Diese vormontierte Baueinheit kann dann in das Achsgehäuse eingesetzt werden. Das reduziert die Montagezeit und die Fertigungskosten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine Hälfte eines Axialschnittes eines Ausgleichsgetriebes 1, welches in einem Achsgehäuse 2 aufgenommen ist. Das Achsgehäuse 2 ist dreiteilig ausgebildet und weist ein Mittelteil 2a sowie zwei Seitenteile 2b, 2c auf, welche mittels Schrauben 3 lösbar mit dem Mittelteil 2a verbunden sind. Das Ausgleichsgetriebe 1 ist im Wesentlichen nach dem Stand der Technik, insbesondere der eingangs erwähnten DE 199 29 070 A1 , ausgebildet, die hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Auf die Beschreibung von Einzelheiten des Ausgleichsgetriebes 1, im Folgenden auch Differenzialgetriebe oder kurz Differenzial genannt, wird daher hier verzichtet. Das Ausgleichsgetriebe 1 weist ein Ausgleichsgehäuse 4 auf, welches aus einem Differenzialkorb 4a und einem Deckelteil 4b zusammengesetzt ist. Zwischen Differenzialkorb 4a und Deckelteil 4b ist ein Tellerrad 5 eingespannt, welches von einem nicht dargestellten Kegelradritzel angetrieben wird. Das Differenzial 1 ist einerseits als Selbstsperrdifferenzial mit zwei Lamellenpaketen 6 ausgebildet und weist andererseits eine zuschaltbare Differenzialsperre 7 auf, welche als Lamellensperre ausgebildet ist und ein Lamellenpaket 8 aufweist. Die Differenzialsperre 7, im Folgenden auch Lamellensperre 7 genannt, wird durch einen Hydraulikkolben 9 betätigt, wodurch das Lamellenpaket 8 zusammengepresst wird und damit eine Sperre des Differenzials 1 bewirkt. Aus dem Differenzialgetriebe 1 sind zwei Achswellen 10, 11 nach außen geführt, welche nicht dargestellte Räder eines Fahrzeuges oder Kraftfahrzeuges antreiben. Wegen weiterer Einzelheiten des Differenzialgetriebes 1 einschließlich Lamellensperre 7 wird auf die oben erwähnte Druckschrift der Anmelderin verwiesen.
Erfindungsgemäß sind in das Achsgehäuse 2 ein erstes Bauteil 12 und ein zweites Bauteil 13 eingesetzt, welche ein so genannten Zwischengehäuse bilden und das Ausgleichsgetriebe 1 gegenüber dem Achsgehäuse 2 abstützen. Das erste Bauteil 12 ist scheibenförmig als Lagerschild ausgebildet und nimmt über einen Lagersitz 12a ein Wälzlager 14 auf, welches auf dem Differenzialkorb 4a des Ausgleichsgehäuses 4 angeordnet ist. Andererseits weist das zweite Bauteil 13 einen Lagersitz 13a auf, welcher ein Wälzlager 15 aufnimmt, welches auf dem Deckelteil 4b des Ausgleichsgehäuses 4 angeordnet ist. Das erste Bauteil 12 ist über einen Gehäusesitz 12b im Mittelteil 2a des Achsgehäuses 2 abgestützt und durch einen axialen Anschlag 12c am Seitenteil 2b in axialer Richtung fixiert. In analoger Weise ist das zweite Bauteil 13 über ein Gehäusesitz 13b im Mittelteil 2a des Achsgehäuses 2 abgestützt und durch einen axialen Anschlag 13c gegenüber dem Seitenteil 2c axial fixiert. Das Gehäuseteil 13 weist ferner einen zylinderförmigen Bereich 13d auf, in welchem der Hydraulikkolben 9 gleitend angeordnet ist. Der zylinderförmige Bereich 13d ist über eine Bohrung 16 mit einer nicht dargestellten Druckquelle verbunden. Beiderseits der Bohrung 16 ist das zweite Bauteil 13 über (nicht mit Bezugszahlen versehene) Dichtringe gegenüber dem Seitenteil 2c abgedichtet. Das zweite Bauteil 13 nimmt also zwei Funktionen wahr, nämlich einerseits die Lagerung des Differenzialgetriebes 1 gegenüber dem Achsgehäuse 2 und andererseits die Aufnahme der hydraulisch betätigten Lamellensperre 7.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Differenzialgetriebe 1 sowohl eine Selbstsperre als auch eine zuschaltbare Differenzialsperre auf, was aus Gründen der unterschiedlichen Sperrwerte vorteilhaft ist. Eine Alternative besteht darin, die dargestellte reibschlüssig wirkende Lamellensperre 7 durch eine formschlüssig zuschaltbare Differenzialsperre, z. B. eine Klauensperre, wie sie im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben ist, zu ersetzen. Da sich hieraus andere Abmessungen und möglicherweise auch ein veränderter Lagerabstand ergeben, wird das zweite Bauteil 13 des Zwischengehäuses entsprechend an die Klauensperre angepasst. Das erste Bauteil 12 dagegen braucht nicht angepasst zu werden, sondern kann auch für diese Alternative verwendet werden.
Eine weitere Alternative besteht darin, das Differenzialgetriebe ohne zuschaltbare Differenzialsperre, sondern lediglich mit einer Selbstsperre oder auch ohne Selbstsperre auszubilden. Bei dieser Alternative weist das Differenzialgetriebe die kürzeste axiale Baulänge, d. h. den geringsten Lagerabstand auf. Daher können zur Abstützung des Differenzialgetriebes zwei erste Bauteile, d. h. zwei gleiche Lagerschilde 12 verwendet werden.
Die beiden Bauteil 12, 13 können vorzugsweise als durch Umformung hergestellte Blechteile ausgebildet sein, d. h eine spangebende Bearbeitung ist grundsätzlich nicht erforderlich. Somit können beide Bauteile kostengünstig hergestellt werden, d. h. wesentlich kostengünstiger als ein auf den jeweiligen Differenzialgetriebetyp angepasstes Achsgehäuse 2.
Die beiden Bauteile 12, 13 können im Übrigen zusammen mit dem Differenzialgetriebe 1 als Baueinheit vormontiert werden, die anschließend in das Achsgehäuse 2 eingesetzt wird. Daraus ergeben sich Montagevorteile, d. h. geringere Montagezeiten und damit geringere Fertigungskosten.
Bezugszeichenliste

1: Ausgleichsgetriebe
2: Achsgehäuse
2a: Mittelteil
2b: Seitenteil
2c: Seitenteil
3: Schraube
4: Ausgleichsgehäuse
4a: Differenzialkorb
4b: Deckelteil
5: Tellerrad
6: Lamellenpaket
7: zuschaltbare Differenzialsperre
8: Lamellenpaket
9: Hydraulikkolben
10: Achswelle
11: Achswelle
12: erstes Bauteil
12a: Lagersitz
12b: Gehäusesitz
12c: axialer Anschlag
13: zweites Bauteil
13a: Lagersitz
13b: Gehäusesitz
13c: axialer Anschlag
13d: zylinderförmiger Bereich
14: Wälzlager
15: Wälzlager
16: Bohrung

Claims

Achsgehäuse (2) für ein Ausgleichsgetriebe (1), welches im Achsgehäuse (2) aufgenommen und gelagert ist, wobei das Ausgleichsgetriebe (1) alternativ als Sperrdifferenzial unterschiedlicher Bauart ausgebildet sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass in das Achsgehäuse (2) mindestens ein als Zwischengehäuse ausgebildetes Bauteil (12, 13) einsetzbar ist, über welches das Ausgleichsgetriebe (1) - mittelbar - gegenüber dem Achsgehäuse (2) abstützbar ist, wobei das Zwischengehäuse zwei unterschiedliche Bauteile (12, 13) aufweist, die separat in das Achsgehäuse (2) einsetzbar sind und jeweils ein Lager (14, 15) aufnehmen, über welches das Ausgleichsgetriebe (1) abstützbar ist und wobei die Bauteile (12, 13) über einen axialen Anschlag (12c, 13c) gegenüber dem Achsgehäuse (2) abstützbar im Achsgehäuse (2) über einen Gehäusesitz (12b, 13b) zentriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (12, 13) mit einem Schiebesitz (12b, 13b) im Achsgehäuse (2) angeordnet sind.
Achsgehäuse Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil als Lagerschild (12), vorzugsweise als scheibenförmiges Lagerschild ausgebildet ist.
Achsgehäuse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil als Gehäuseteil (13) zur Aufnahme eines Lagers (15) und einer Differenzialsperre (7) ausgebildet ist.
Achsgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (13) einen zylindrischen Bereich (13d) aufweist, in dem ein Kolben (9) axial verschiebbar aufgenommen ist.
Achsgehäuse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet dass die Differenzialsperre als zuschaltbare, reibschlüssige Sperre, insbesondere als Lamellensperre (7) ausgebildet ist.
Achsgehäuse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet dass die Differenzialsperre als zuschaltbare, formschlüssige Sperre, insbesondere als Klauensperre ausgebildet ist.
Achsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgehäuse (2) mindestens zweiteilig ausgebildet ist.
Achsgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgehäuse (2) dreiteilig ausgebildet ist und einen Mittelteil (2a) sowie zwei lösbar mit dem Mittelteil (2a) verbundene Seitenteile (2b, 2c) aufweist.
Achsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebe (1) als Selbstsperrdifferenzial ausgebildet und über zwei Lagerschilde (12) abgestützt ist.
Achsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzialgetriebe (1) eine zuschaltbare Differenzialsperre (7) umfasst und über das erste Bauteil (12) sowie das an die Differenzialsperre (7) angepasste zweite Bauteil (13) abgestützt ist.
Achsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (12, 13) spanlos durch einen Umformprozess herstellbar sind.