DE102010007641A1

DE102010007641A1 - Device for fastening portal axle with motor vehicle, particularly passenger car, has housing with gear arranged in electrical machine, where housing is connected rigidly with cross beam of chassis of motor vehicle by fastening element

Info

Publication number: DE102010007641A1
Application number: DE102010007641A
Authority: DE
Inventors: Jochen 74372 Schmid; Thomas 76287 Meier
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2011-08-11
Anticipated expiration: 2030-02-06
Also published as: DE102010007641B4

Abstract

The device has a housing (4) with a gear (5) arranged in an electrical machine. The housing is connected rigidly with a cross beam (2) of a chassis of the motor vehicle by a fastening element (13). The gear is mounted in a longitudinal beam (1) by a tolerance balancing unit (15). The longitudinal beam of the chassis of the vehicle is adjacent to the gear.

Description

Die Erfindung betrifft eine Portalachse bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen.The invention relates to a portal axle in a motor vehicle, in particular a passenger car.

In der DE 295 18 401 U1 ist ein Stadtbus zur Personenbeförderung beschrieben, der mit einer Portalachse versehen ist. So wird bei Stadtbussen ein auf niedrigem Niveau angeordneter Wagenboden, der durch den ganzen Bus geführt ist, gefordert, insbesondere auch im Bereich der Hinterachse, die als Starrachse ausgebildet ist. Um dies zu bewerkstelligen, ist eine Portalachse vorgesehen. Die Portalachse ist hohl ausgebildet und nimmt zwei elektrische Maschinen auf. Im Bereich der beiden Enden der Portalachse ist jeweils ein Rad drehbar gelagert. Jedes Rad ist mittels der dieser zugeordneten elektrischen Maschine antreibbar. Zwischen der jeweiligen elektrischen Maschine und dem dieser zugeordneten Rad ist ein Untersetzungsgetriebe angeordnet.In the DE 295 18 401 U1 is described a city bus for passenger transport, which is provided with a portal axle. Thus, in city buses arranged at a low level car floor, which is guided by the whole bus, required, especially in the area of the rear axle, which is designed as a rigid axle. To accomplish this, a portal axle is provided. The gantry axis is hollow and accommodates two electrical machines. In the region of the two ends of the gantry axle one wheel is rotatably mounted. Each wheel can be driven by means of this associated electrical machine. Between the respective electric machine and the associated wheel, a reduction gear is arranged.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Befestigung einer Portalachse bei einem Kraftfahrzeug, bei dem es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen handelt.The present invention relates to a fastening of a portal axle in a motor vehicle, which is in particular a passenger car.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach gestaltete Befestigung der Portalachse bei einem Kraftfahrzeug anzugeben, die eine starre Lagerung der Portalachse gestattet und Karosserietoleranzen aufnehmen kann.The object of the invention is to provide a simply designed attachment of the portal axle in a motor vehicle, which allows a rigid mounting of the portal axle and can accommodate body tolerances.

Die Erfindung schlägt eine Befestigung einer Portalachse bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen vor, wobei die Portalachse ein Gehäuse mit mindestens einer in diesem angeordneten elektrischen Maschine und an beiden Enden des Gehäuses angeordnete und mit diesem verbundene Getriebe aufweist, wobei das Gehäuse mittels Befestigungselementen starr mit einem Querträger eines Fahrwerks des Kraftfahrzeuges verbunden ist und das jeweilige Getriebe über eine Einrichtung zum Toleranzausgleich in einem diesem Getriebe benachbarten Längsträger der Karosserie des Kraftfahrzeuges gelagert ist.The invention proposes attachment of a gantry axle in a motor vehicle, in particular a passenger car, wherein the gantry axle has a housing with at least one electric machine arranged therein and at both ends of the housing and connected with this gear, wherein the housing by means of fastening elements rigid with a Cross member of a chassis of the motor vehicle is connected and the respective transmission is mounted on a device for tolerance compensation in a transmission adjacent to this longitudinal member of the body of the motor vehicle.

Die Portalachse ist somit im Bereich des Querträgers starr mit diesem verbunden, wobei diese Verbindung vorzugsweise durch eine Schraubverbindung bewerkstelligt wird. Im Bereich des jeweiligen Getriebes erfolgt die Verbindung zwischen Getriebe und diesem benachbarten Längsträger der Karosserie mittels der vorgesehenen Einrichtung zum Toleranzausgleich. Hierdurch kann die Portalachse vorspannungsfrei montiert werden, ungeachtet von zwangsläufig bei der Herstellung von Teilen der Karosserie und der Anordnung des Querträgers entstehenden Abweichungen von Idealmaßen.The portal axle is thus rigidly connected to it in the region of the cross member, wherein this connection is preferably accomplished by a screw connection. In the region of the respective transmission, the connection between the transmission and this adjacent longitudinal member of the body by means of the device provided for tolerance compensation. As a result, the portal axle can be mounted without bias, regardless of inevitable in the production of parts of the body and the arrangement of the cross member resulting deviations from ideal dimensions.

Eine besonders einfache, stabile Befestigung der Portalachse am Querträger lässt sich bewerkstelligen, wenn das Gehäuse mittels Befestigungsschrauben, insbesondere in Längsrichtung des Querträgers beabstandet angeordneter Befestigungsschrauben, mit dem Querträger verbunden ist. Diese Befestigung erfolgt vorzugsweise mittels mindestens zweier Befestigungsschrauben, konkret zweier Befestigungsschrauben, die mit dem Querträger verbunden sind. Insbesondere ist der Befestigungsbereich der Portalachse zum Querträger so gestaltet, dass der Querträger im Bereich der jeweiligen Befestigungsschraube eine Tasche mit Loch für die Befestigungsschraube und das Gehäuse einen Lagerflansch mit Loch für die Befestigungsschraube aufweist. Der Lagerflansch ist hierbei mit einer Vertiefung versehen, die bei mit dem Querträger verschraubtem Gehäuse in die Tasche eingreift und den Lagerflansch bezüglich des Querträgers in Längs- und Querrichtung des Fahrzeugs positioniert. Demzufolge ist der jeweilige Lagerflansch bezüglich der zugeordneten Tasche in Längs- und Querrichtung des Fahrzeuges festgelegt, ggf. mit minimalem Spiel festgelegt. Die Befestigungsschraube dient dem Zweck, den Lagerflansch bezüglich des Querträgers in Höhenrichtung des Fahrzeuges zu positionieren und festzulegen.A particularly simple, stable attachment of the gantry axis on the cross member can be accomplished if the housing is connected by means of fastening screws, in particular in the longitudinal direction of the cross member spaced mounting screws, with the cross member. This attachment is preferably carried out by means of at least two fastening screws, specifically two fastening screws, which are connected to the cross member. In particular, the attachment region of the gantry axis to the cross member is designed so that the cross member has a pocket with hole for the fastening screw and the housing has a bearing flange with hole for the fastening screw in the region of the respective fastening screw. The bearing flange is in this case provided with a recess which engages with screwed to the cross member housing in the pocket and positioned the bearing flange with respect to the cross member in the longitudinal and transverse directions of the vehicle. Consequently, the respective bearing flange is fixed with respect to the associated pocket in the longitudinal and transverse direction of the vehicle, possibly set with minimal play. The fastening screw serves the purpose of positioning and fixing the bearing flange with respect to the cross member in the vertical direction of the vehicle.

Durch diese starre Befestigung der Portalachse am Querträger bietet es sich an, die Portalachse zunächst am Querträger zu befestigen und dann erst die Befestigung an den beiden Längsträgern der Karosserie vorzunehmen.By this rigid attachment of the gantry axis on the cross member, it is advisable to first attach the gantry axis to the cross member and then make the attachment to the two longitudinal members of the body first.

Zur Befestigung der Portalachse in diesem Bereich weist die Einrichtung zum Toleranzausgleich vorzugsweise eine Befestigungsschraube und eine mit dieser zusammenwirkende Käfigmutter auf. Die Käfigmutter gestattet aufgrund des Zusammenwirkens von Käfig und Mutter, bei noch nicht angezogener Befestigungsschraube, fertigungsbedingte Toleranzen der miteinander zu verbindenden Teile des Fahrzeugs auszugleichen. Hierbei sollte der Käfig die Mutter mit Spiel in mindestens einer Raumrichtung, insbesondere in zwei Raumrichtungen, senkrecht zur Gewindeachse der Mutter aufnehmen. Mittels der Käfigmutter können somit die Toleranzen ausgeglichen werden, bis auf diejenigen in Längserstreckung der Schraube.For fixing the gantry axis in this area, the device for tolerance compensation preferably has a fastening screw and a cage nut interacting therewith. The cage nut allows due to the interaction of cage and nut, with not yet tightened mounting screw to compensate for manufacturing tolerances of the parts to be joined together the vehicle. In this case, the cage should receive the nut with play in at least one spatial direction, in particular in two spatial directions, perpendicular to the threaded axis of the nut. By means of the cage nut thus the tolerances can be compensated, except for those in the longitudinal extension of the screw.

Tritt im Anwendungsfall die Befestigungsschraube der Einrichtung hindurch und ragt mit ihrem Einschraubende aus der Mutter heraus, ist es erforderlich, dass der Käfig mit einem Loch zum Durchtritt des Gewindebolzens der Befestigungsschraube der Einrichtung versehen ist. Dieses Loch ist so groß zu bemessen, dass der Gewindebolzen bei einem Toleranzausgleich ausreichend Platz innerhalb des Loches hat und nicht gegen den Käfig stößt.If, in the application case, the fastening screw of the device passes through and protrudes with its screw-in end out of the nut, it is necessary that the cage is provided with a hole for the passage of the threaded bolt of the fastening screw of the device. This hole is to be sized so that the threaded bolt has sufficient space in the hole with a tolerance compensation and does not hit against the cage.

Eine besonders einfache und besonders funktionelle Gestaltung des Käfigs ist zu verzeichnen, wenn der Käfig zwischen Käfigschenkeln einen im Wesentlichen quaderförmigen Raum bildet und die Mutter quaderförmig ausgebildet ist, mit jeweils geringerer Raumkoordinaten-Abmessung als diejenige des quaderförmigen Raums. Die Form der Mutter ist somit der Form des quaderförmigen Raumes im Käfig angepasst, sodass die Mutter im Käfig nicht dreht, aber sich ausreichend zum Käfig in der mindestens einen Raumrichtung verschieben lässt. A particularly simple and particularly functional design of the cage is to be noted when the cage between cage legs forms a substantially cuboid space and the mother is cuboid, each with a smaller space coordinate dimension than that of the cuboid space. The shape of the nut is thus adapted to the shape of the cuboid space in the cage, so that the nut does not rotate in the cage, but can be sufficiently moved to the cage in the at least one spatial direction.

Eine baulich besonders einfache Gestaltung der Lagerung der Portalachse im benachbarten Längsträger der Karosserie und überdies eine einfache Lagerung der Einrichtung zum Toleranzausgleich ergibt sich, wenn die jeweilige Einrichtung zum Toleranzausgleich in einem Lagerelement gelagert ist, das mit dem zugewandten Getriebe verbunden ist. Dieses Lagerelement kann sehr einfach gestaltet sein, beispielsweise als Platte, insbesondere Blechplatte.A structurally particularly simple design of the storage of the gantry axis in the adjacent longitudinal member of the body and also easy storage of the device for tolerance compensation results when the respective device is mounted for tolerance compensation in a bearing element which is connected to the facing gear. This bearing element can be designed very simple, for example as a plate, in particular sheet metal plate.

Unter dem Aspekt einer besonders einfachen Gestaltung der Befestigung zum Herbeiführen eines Toleranzausgleichs in Längsrichtung der Befestigungsschraube der Einrichtung ist vorgesehen, dass das Lagerelement als biegeweicher Halter, insbesondere biegeweiche Platte ausgebildet ist. Beim Befestigen der Portalachse im Bereich des jeweiligen Längsträgers wird dieser biegeweiche Halter insbesondere in Fahrzeugquerrichtung nach außen gebogen, wobei hierunter eine geringfügige Biegung verstanden wird. Erwärmt sich im Betrieb des Fahrzeugs das Getriebe, wird durch die daraus resultierende Längenausdehnung der Portalachse die Biegung im Halter neutralisiert, sodass der Halter dann keinen Biegekräften in dieser Richtung ausgesetzt ist.From the aspect of a particularly simple design of the attachment for bringing about a tolerance compensation in the longitudinal direction of the fastening screw of the device is provided that the bearing element is designed as a flexurally soft holder, in particular flexurally soft plate. When attaching the gantry axis in the region of the respective longitudinal member of this flexible holder is bent in particular in the vehicle transverse direction to the outside, by which a slight bend is understood. If the transmission warms up during operation of the vehicle, the resulting linear expansion of the gantry axis neutralizes the bending in the holder so that the holder is then not exposed to any bending forces in this direction.

Unter dem Aspekt der Lagerung der Einrichtung zum Toleranzausgleich im Lagerelement ist vorgesehen, dass mit dem Lagerelement der Käfig verbunden, insbesondere verschweißt ist, und das Lagerelement ein Loch zum Durchtritt der Befestigungsschraube der Einrichtung aufweist. Das Loch ist so groß im Durchtrittsquerschnitt bemessen, dass bei jeglicher Position der Befestigungsschraube zwecks Toleranzausgleich diese das Lagerelement nicht kontaktiert.From the aspect of storage of the device for tolerance compensation in the bearing element is provided that connected to the bearing element of the cage, in particular welded, and the bearing element has a hole for the passage of the fastening screw of the device. The hole is sized so large in the passage cross-section that at any position of the fastening screw for the purpose of tolerance compensation this does not contact the bearing element.

Eine baulich besonders einfache und montagefreundliche Gestaltung der Befestigung im Bereich des jeweiligen Längsträgers ergibt sich, wenn mit dem jeweiligen Längsträger eine Befestigungshülse verbunden, insbesondere verschweißt, ist und die Befestigungsschraube der Einrichtung ein Loch in der Hülse durchsetzt und bei in die Mutter der Käfigmutter eingesetzter Stellung das Lagerelement gegen die Hülse spannt. Bei entsprechend festem Anziehen der Befestigungsschraube der Einrichtung wird das als biegeweiche Platte ausgebildete Lagerelement von der Mutter in Richtung des zugewandten Längsträgers gebogen.A structurally particularly simple and easy to install design of the attachment in the region of the respective longitudinal support is obtained when connected to the respective side member a fastening sleeve, in particular welded, and the fastening screw of the device passes through a hole in the sleeve and inserted into the mother of the cage nut position the bearing element clamped against the sleeve. With a correspondingly tightening the fastening screw of the device designed as flexurally soft plate bearing element is bent by the mother in the direction of the facing longitudinal member.

Die Erfindung schlägt somit eine besonders gestaltete Befestigung einer Portalachse bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen vor. Dabei sind die Befestigungsschrauben zum starren Verbinden des Gehäuses der Portalachse mit dem Querträger in Höhenerstreckung des Fahrzeuges angeordnet, wobei das Gehäuse bzw. die Lagerflansche des Gehäuses auf dem Querträger aufliegend positioniert sind. Im Bereich des jeweiligen Längsträgers der Karosserie erfolgt die Lagerung über eine mit dem Getriebe, konkret einem Getriebegehäuse verbundenen Platte, insbesondere biegeweichen Platte. Mit dieser Platte ist, auf der dem Portalachsengehäuse zugewandten Seite, der Käfig verbunden, insbesondere verschweißt, und es nimmt auf dieser Seite der Käfig die Mutter auf, in die die Befestigungsschraube der Einrichtung zum Toleranzausgleich eingeschraubt ist. Bei ausreichender Vorspannung dieser Befestigungsschraube wird die biegeweiche Platte vorgebogen, sodass sie bei Erwärmung der Portalachse im Betrieb des Fahrzeugs in deren nicht gebogene Neutralstellung überführt wird.The invention thus proposes a particularly designed attachment of a portal axle in a motor vehicle, in particular a passenger car. The fastening screws for rigid connection of the housing of the gantry axis are arranged with the cross member in the vertical extent of the vehicle, wherein the housing or the bearing flanges of the housing are positioned resting on the cross member. In the region of the respective longitudinal member of the body, the storage takes place via a connected to the transmission, concretely a gear housing plate, in particular flexible plate. With this plate, on the side facing the portal axle housing, the cage is connected, in particular welded, and it takes on this side of the cage on the mother, in which the fastening screw of the device for tolerance compensation is screwed. With sufficient bias of this fastening screw bendable plate is pre-bent so that it is transferred during heating of the gantry axis during operation of the vehicle in its unbent neutral position.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiels, ohne auf dieses beschränkt zu sein.Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the accompanying drawings and the description of the reproduced in the drawing, preferred embodiment, without being limited thereto.

Es zeigt in schematischer Darstellung:It shows in a schematic representation:

1 in einer räumlichen Ansicht die Lagerung einer Portalachse eines Personenkraftwagens in einem Querträger eines Fahrwerks und zwei Längsträgern der Karosserie, 1 in a three-dimensional view, the mounting of a portal axle of a passenger car in a cross member of a chassis and two longitudinal members of the body,

2 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs 1 in 1, 2 an enlarged view of the area 1 in 1 .

3 eine Draufsicht der Anordnung gemäß 1, vor dem Verschrauben von Portalachse und Längsträgern, 3 a plan view of the arrangement according to 1 , before screwing the portal axle and side members,

4 in einer räumlichen Darstellung die Befestigung der Portalachse am Längsträger, 4 in a spatial representation the attachment of the portal axle on the longitudinal member,

5 einen senkrechten Schnitt durch den Längsträger und die Befestigung des Getriebes der Portalachse an diesem, 5 a vertical section through the longitudinal member and the attachment of the transmission of the portal axle at this,

6 eine Ansicht der Befestigung der portalachsenseitigen Platte am Längsträger. 6 a view of the attachment of the portal axle side plate on the side rail.

Veranschaulicht ist ein Personenkraftwagen im Bereich zweier Längsträger 1 der Karosserie sowie eines Querträgers 2 im Bereich der Vorderachse des Fahrwerks des Personenkraftwagens. In Fahrtrichtung hinter dem Querträger 2 ist eine Portalachse 3 angeordnet, die sich, bezogen auf deren Längsachse parallel zum Querträger 2 in geringem Abstand zu diesem erstreckt. Die Portalachse weist ein Gehäuse 4 und zwei innerhalb des Gehäuses angeordnete elektrische Maschinen, insbesondere Elektromotoren und an den beiden Enden des Gehäuses 4 angeordnete und mit diesem verbundene Getriebe 5 auf. Das jeweilige Getriebe 5, bei dem es sich beispielsweise um ein Stirnrad-Untersetzungsgetriebe handelt, ist mittels des zugeordneten Elektromotors antreibbar. Die Antriebswelle des Getriebes 5 ist mit einem Kupplungsflansch 6 verbunden, der seinerseits mit der eigentlichen Antriebswelle zum Antreiben des zugeordneten Vorderrades des Personenkraftwagens verbunden ist.Illustrated is a passenger car in the region of two side members 1 the body and a cross member 2 in the area of the front axle of the chassis of the passenger car. In the direction of travel behind the cross member 2 is a portal axis 3 arranged, which, based on their longitudinal axis parallel to the cross member 2 at a short distance to this extends. The portal axle has a housing 4 and two electric machines arranged inside the housing, in particular electric motors and at both ends of the housing 4 arranged and associated with this transmission 5 on. The respective transmission 5 , which is, for example, a spur gear reducer, is drivable by means of the associated electric motor. The drive shaft of the transmission 5 is with a coupling flange 6 connected, which in turn is connected to the actual drive shaft for driving the associated front wheel of the passenger car.

Das Gehäuse des jeweiligen Getriebes 5 ist mit der Bezugsziffer 7 bezeichnet. Mit der Portalachse 3 ist im Bereich dessen Gehäuses 4 eine Zulaufleitung 8 und eine Rücklaufleitung 9 für Kühlwasser verbunden.The housing of the respective gearbox 5 is with the reference number 7 designated. With the portal axis 3 is in the area of the housing 4 a supply line 8th and a return line 9 connected for cooling water.

Das weitgehend hohlzylindrische Gehäuse 4 der Portalachse 3 ist auf seiner dem Querträger 2 zugewandten Seite mit zwei in Abstand zueinander angeordneten Lagerflanschen 10 versehen, wobei jeder Lagerflansch 10 mit einer sich in Höhenerstreckung des Fahrzeugs, somit in Richtung der in 2 veranschaulichten Z-Achse verlaufenden Bohrung versehen ist. Auf seiner Unterseite ist der jeweilige Lagerflansch 10 mit einer Erhöhung 11 versehen, die sich somit als Vorsprung darstellt. Den Abmessungen der Erhöhung 11 angepasst ist in den Querträger 2 eine Tasche 12 eingefräst, so dass bei in die Tasche 12 eingesetzter Erhöhung 11 des Lagerflansches 10 dieser in den in der 2 dargestellten Koordinatenrichtungen X und Y zueinander festgelegt ist. Die Koordinatenrichtung X entspricht dabei derjenigen in Fahrzeuglängsrichtung, die Koordinatenrichtung Y derjenigen in Fahrzeugquerrichtung. Die Orientierung des Pfeils X in 2 verdeutlicht im Übrigen die Fahrtrichtung des Fahrzeuges bei Vorwärtsfahrt. Diese ist auch in 3 verdeutlicht.The largely hollow cylindrical housing 4 the portal axis 3 is on his crossbeam 2 facing side with two mutually spaced bearing flanges 10 provided, each bearing flange 10 with a height extension of the vehicle, thus in the direction of the in 2 Illustrated Z-axis extending bore is provided. On its underside is the respective bearing flange 10 with an increase 11 provided, which thus represents a projection. The dimensions of increase 11 is adjusted in the cross member 2 a pocket 12 milled, so in the bag 12 used increase 11 of the bearing flange 10 this in the in the 2 Coordinate directions X and Y are set to each other. The coordinate direction X corresponds to that in the vehicle longitudinal direction, the coordinate direction Y of those in the vehicle transverse direction. The orientation of the arrow X in 2 Incidentally, illustrates the direction of travel of the vehicle when driving forward. This one is also in 3 clarified.

Der Querträger 2 ist im Bereich der jeweiligen Tasche 12 mit einer Gewindebohrung versehen, die der Aufnahme einer Befestigungsschraube 13 dient. Mittels der beiden Befestigungsschrauben 13 ist das Gehäuse 7 starr mit dem Querträger 2 verschraubt und positioniert, und zwar in X- und Y-Richtung mittels der eingefrästen Positioniertasche 12 im Querträger 2 und mittels der Befestigungsschraube 13 in Z-Richtung.The crossbeam 2 is in the range of the respective bag 12 provided with a threaded hole, which is the inclusion of a fixing screw 13 serves. By means of the two fixing screws 13 is the case 7 rigid with the cross member 2 screwed and positioned, in the X and Y direction by means of the milled positioning pocket 12 in the cross member 2 and by means of the fastening screw 13 in the Z direction.

Die Befestigung der Portalachse 3 erfolgt zunächst am Querträger 2 durch die beschriebene starre Verschraubung. Anschließend wird die Portalachse 3 an den beiden Längsträgern 1 befestigt. Die Befestigung am jeweiligen Längsträger ist nachfolgend konkret anhand der Darstellung der 3 bis 6 beschrieben:
Das jeweilige Getriebe 5 ist über eine Einrichtung 15 zum Toleranzausgleich im Längsträger 1 mittelbar gelagert. Konkret ist außen am Getriebe 7 ein Lagerelement befestigt, das als biegeweiche Blechplatte 16 ausgebildet ist. Diese weist im Bereich ihrer oberen Enden zwei Löcher auf, wobei im Bereich des jeweiligen Lochs die Einrichtung 15 zum Toleranzausgleich angeordnet ist. Diese weist jeweils eine Befestigungsschraube 14 und eine mit dieser zusammenwirkende Käfigmutter 17 auf. Mit der Blechplatte 16 ist der Käfig 18 der Käfigmutter 17 verschweißt und bildet zwischen den veranschaulichten vier Käfigschenkeln 19 einen im Wesentlichen quaderförmigen Raum. In diesem ist die quaderförmig ausgebildete Mutter 20 der Käfigmutter 17 angeordnet. Die Raumkoordinaten-Abmessungen der Mutter 20 sind geringer bemessen als diejenigen des quaderförmigen Raumes des Käfigs 18, sodass die Mutter mit Spiel in den in 4 durch die Doppelpfeile verdeutlichten Raumachsen bezüglich des Käfigs 18 beweglich ist. Die Höhe des vom Käfig gebildeten Raumes ist geringfügig größer als die Höhe der Mutter 20.The attachment of the portal axle 3 takes place first on the cross member 2 through the described rigid screwing. Then the portal axis becomes 3 on the two side rails 1 attached. The attachment to the respective longitudinal member is hereinafter concretely with reference to the illustration of 3 to 6 described:
The respective transmission 5 is about a facility 15 for tolerance compensation in the side member 1 stored indirectly. Specifically, outside is on the gearbox 7 a bearing element attached, as a flexible sheet metal plate 16 is trained. This has two holes in the region of their upper ends, wherein in the region of the respective hole the device 15 is arranged to compensate for tolerances. This each has a fastening screw 14 and a co-operating with this cage nut 17 on. With the metal plate 16 is the cage 18 the cage nut 17 welded and forms between the illustrated four cage legs 19 a substantially cuboidal space. In this is the cuboid-shaped mother 20 the cage nut 17 arranged. The space coordinate dimensions of the nut 20 are dimensioned smaller than those of the cuboidal space of the cage 18 so that the mother with game in the in 4 through the double arrows clarified spatial axes with respect to the cage 18 is mobile. The height of the space formed by the cage is slightly larger than the height of the mother 20 ,

Wie insbesondere der Darstellung der 5 zu entnehmen ist, ist mit dem Längsträger 1 der Karosserie eine Befestigungshülse 21 positionsgenau in Y-Koordinatenrichtung verschweißt. Von außen wird die jeweilige Befestigungsschraube 14 in die zugeordnete Befestigungshülse 21 eingesteckt, durch eine ausreichend groß dimensionierte Bohrung 22 in der Blechplatte 16 hindurchgesteckt und in die Mutter 20 der Käfigmutter 17 eingeschraubt. Nach dem Anziehen der Befestigungsschraube 14 zieht sich, wie in der 6 mit der schwarzen Linie stark übertrieben veranschaulicht ist, die Blechplatte 16 an die Befestigungshülse 21, die eine Biegung in Y-Richtung zulässt, nach außen. Durch Erwärmung der Portalachse 3 im Betrieb der elektrischen Maschinen und die Erwärmung der Getriebe sowie die daraus resultierende Längenausdehnung der Portalachse 3 stellt sich die Blechplatte 16 wieder in die Neutralposition, wie sie in 6 veranschaulicht ist, zurück, in der die Blechplatte 16 eben ist.As in particular the representation of the 5 it can be seen is with the side member 1 the body a mounting sleeve 21 accurately welded in Y coordinate direction. From the outside, the respective fixing screw 14 in the associated mounting sleeve 21 inserted, by a sufficiently large bore 22 in the metal plate 16 put through and into the mother 20 the cage nut 17 screwed. After tightening the fixing screw 14 retreats, as in the 6 With the black line is greatly exaggerated illustrates the metal plate 16 to the mounting sleeve 21 , which allows a bend in the Y direction, to the outside. By heating the portal axle 3 during operation of the electrical machines and the heating of the transmission and the resulting linear expansion of the gantry axis 3 turns the sheet metal plate 16 back to neutral, as in 6 is illustrated, back in which the sheet metal plate 16 is just.

Die Mutter 20 der jeweiligen Käfigmutter 17 kann vor dem Anziehen der jeweiligen Befestigungsschraube 14 im Käfig 18 nach X- und Z-Richtung frei ±2 mm schwimmen. In der Blechplatte 16 und im Käfig 18 befindet sich ein entsprechend großes Loch, damit der Gewindebolzen der Befestigungsschraube 14 der schwimmenden Bewegung der Mutter 20 bei der Montage folgen kann. Beim Festziehen der jeweiligen Befestigungsschraube 14 wird die Mutter in X- und Z-Richtung an der Blechplatte 16 festgelegt. Da die Portalachse 3 am Querträger 2 in X-, Y- und Z-Richtung festgelegt ist, erfolgt der Toleranzausgleich im Bereich der beiden Längsträger 1 mittels der Einrichtung 15 durch Verwendung der Käfigmutter 17 in X- und Z-Richtung und überdies die Längenveränderung der Portalachse 3 in Y-Richtung aufgrund der Erwärmung der Portalachse 3 durch die biegeweiche Blechplatte 16, die eine Verschiebung in Y-Richtung um etwa ±0,5 mm zulässt.The mother 20 the respective cage nut 17 can before tightening the respective fixing screw 14 in the cage 18 Float freely ± 2 mm in the X and Z directions. In the metal plate 16 and in the cage 18 there is a correspondingly large hole, so that the threaded bolt of the mounting screw 14 the floating movement of the mother 20 can follow during assembly. When tightening the respective fixing screw 14 The nut is in the X and Z direction on the metal plate 16 established. Because the portal axis 3 on the cross member 2 is set in X, Y and Z direction, the tolerance compensation takes place in the area of the two side members 1 by means of Facility 15 by using the cage nut 17 in the X and Z directions and, moreover, the change in length of the gantry axis 3 in the Y direction due to the heating of the gantry axis 3 through the bendable metal plate 16 , which allows a displacement in the Y direction by about ± 0.5 mm.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 29518401 U1 [0002]

Claims

Fixing a portal axle ( 3 ) in a motor vehicle, in particular passenger cars, wherein the portal axle ( 3 ) a housing ( 4 ) with at least one electrical machine arranged therein and at both ends of the housing ( 4 ) and associated with this transmission ( 5 ), wherein the housing ( 4 ) by means of fastening elements ( 13 ) rigidly with a cross member ( 2 ) of a chassis of the motor vehicle is connected and the respective transmission ( 5 ) on a facility ( 15 ) for tolerance compensation in a transmission ( 5 ) adjacent side members ( 1 ) is mounted the body of the motor vehicle.

Attachment according to claim 1, wherein the housing ( 4 ) by means of fastening screws ( 13 ), in particular in the longitudinal direction of the cross member ( 2 ) spaced mounting screws ( 14 ), with the cross member ( 2 ) connected is.

Attachment according to claim 2, wherein the housing ( 4 ) by means of two fastening screws ( 13 ) with the cross member ( 2 ) connected is.

Attachment according to claim 2 or 3, wherein the cross member ( 2 ) in the region of the respective fastening screw ( 13 ) a pocket ( 12 ) with hole and thread for the fixing screw ( 13 ) and the housing ( 4 ) a bearing flange ( 10 ) with hole for the fixing screw ( 13 ), as well as the bearing flange ( 10 ) with an increase ( 11 ) provided with the cross member ( 2 ) screwed housing ( 4 ) in the pocket ( 12 ) and the bearing flange ( 10 ) with respect to the cross member ( 2 ) in the longitudinal (X) and transverse (Y) directions of the vehicle.

Fastening according to one of claims 1 to 4, wherein the device ( 15 ) for tolerance compensation a fixing screw ( 14 ) and a cooperating with this cage nut ( 17 ) having.

Attachment according to claim 5, wherein the cage ( 18 ) the mother ( 20 ) with play in at least one spatial direction, in particular two spatial directions (X, Z), perpendicular to the threaded axis of the nut ( 20 ).

Attachment according to claim 6, wherein the cage ( 18 ) with a hole for the passage of the threaded bolt of the fastening screw ( 14 ) of the institution ( 15 ) is provided.

Attachment according to claim 6 or 7, wherein the cage ( 18 ) between cage legs ( 19 ) forms a substantially cuboidal space and the mother ( 20 ) is cuboid, with respective smaller space coordinate dimensions than those of the cuboid space.

Fastening according to one of claims 1 to 8, wherein the respective device ( 15 ) for tolerance compensation in a bearing element ( 16 ) is mounted, which with the facing gear ( 5 ) connected is.

Attachment according to claim 9, wherein the bearing element ( 16 ) than in the longitudinal extent of the gantry axis ( 3 ) bendable holder ( 16 ) is trained.

Attachment according to claim 10, wherein with the bearing element ( 16 ) the cage ( 18 ), in particular welded, and the bearing element ( 16 ) a hole ( 22 ) for the passage of the fastening screw ( 14 ) of the institution ( 15 ) having.

Attachment according to one of claims 9 to 11, wherein with the respective side member ( 1 ) a fastening sleeve ( 21 ) and the fastening screw ( 14 ) of the institution ( 15 ) a hole in the sleeve ( 21 ) and in the mother ( 20 ) of the cage nut ( 17 ) screwed position the bearing element ( 16 ) against the sleeve ( 21 ) tense.

Attachment according to claim 12, wherein in the nut ( 20 ) of the cage nut ( 17 ) screwed position the bearing element ( 16 ), in particular as a flexurally soft plate ( 16 ) formed bearing element, from the mother ( 20 ) in the direction of the facing longitudinal member ( 1 ) is bent.