DE102012207137B4 - component storage - Google Patents
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Abstract
Bauteillagerung umfassend eine erste Welle (100), welche mit einem ersten rotierenden Bauteil (101) drehfest verbunden ist, wobei beidseitig von dem ersten rotierenden Bauteil (101) ein erstes Lager (102) und ein zweites Lager (103) angeordnet sind, wodurch das erste rotierende Bauteil (101) drehbar in einem Gehäuse (104) gelagert ist, wobei die erste Welle (100) zwei Enden aufweist, von denen sich ein erstes Ende (105) außerhalb des Gehäuses (104) befindet, während ein zweites Ende (106) innerhalb des Gehäuses (104) angeordnet ist und eine Verzahnung aufweist, welche mit einem Tellerrad in Eingriff steht, ein zweites rotierendes Bauteil (108), welches auf einer zu der ersten Welle (100) beabstandeten zweiten Welle (109) angeordnet ist, wobei eine Rotationsbewegung zwischen dem ersten rotierenden Bauteil (101) mit der ersten Welle (100) und dem zweiten rotierenden Bauteil (108) mit der zweiten Welle (109) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite rotierende Bauteil (108) unmittelbar mit einem dritten Lager (114) und einem vierten Lager (115) in Verbindung steht, wodurch das zweite rotierende Bauteil (108) drehbar in dem Gehäuse (104) gelagert ist und das Gehäuse (104) auf der Seite des ersten Endes (105) der ersten Welle (100) einen einteiligen Gehäusedeckel (116) aufweist, welcher Auflagen für das erste Lager (102) und das dritte Lager (114) bereitstellt und das zweite rotierende Bauteil (108) spiegelbildlich zu einer senkrecht zu einer weiteren Rotationsachse (111) der zweiten Welle (109) verlaufenden Symmetrielinie (110) aufgebaut ist.Component storage comprising a first shaft (100) which is non-rotatably connected to a first rotating component (101), a first bearing (102) and a second bearing (103) being arranged on both sides of the first rotating component (101), whereby the The first rotating component (101) is rotatably mounted in a housing (104), the first shaft (100) having two ends, of which a first end (105) is located outside the housing (104), while a second end (106 ) is arranged within the housing (104) and has a toothing which is in engagement with a ring gear, a second rotating component (108) which is arranged on a second shaft (109) spaced apart from the first shaft (100), wherein a rotational movement can be transmitted between the first rotating component (101) with the first shaft (100) and the second rotating component (108) with the second shaft (109), characterized in that the second rotating component (108) is directly connected to a third bearing (114) and a fourth bearing (115), whereby the second rotating component (108) is rotatably mounted in the housing (104) and the housing (104) on the side of the first end (105 ) the first shaft (100) has a one-piece housing cover (116) which provides supports for the first bearing (102) and the third bearing (114) and the second rotating component (108) is a mirror image of a perpendicular to another axis of rotation (111 ) the second shaft (109) running symmetry line (110) is constructed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauteillagerung, wie sie beispielsweise Stirntrieben von Achsdifferentialen von Landfahrzeugen, insbesondere von Fahrzeugen mit mehreren angetriebenen Achsen, verwendet wird.The present invention relates to a component storage, as for example, end drives of axle differentials of land vehicles, in particular of vehicles with multiple driven axles, is used.
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauteillagerung von rotierenden Bauteilen in Stirntrieben von Achsdifferentialen zu schaffen, welche sich durch eine möglichst geringe Anzahl an Bauteilen, eine kostengünstige Herstellung der Bauteile und einen einfachen Montageprozess auszeichnet. Darüber hinaus soll durch die Ausgestaltung der einzelnen Bauteile die Möglichkeit der Falschmontage, z. B. durch Vertauschen einzelner ähnlicher Bauteile, reduziert bzw. gänzlich eliminiert werden.The present invention has for its object to provide a component storage of rotating components in end drives of axle differentials, which is characterized by the lowest possible number of components, cost-effective production of the components and a simple assembly process. In addition to the design of the individual components, the possibility of incorrect installation, z. B. by exchanging individual similar components, reduced or eliminated altogether.
Bei einem Stirntrieb handelt es sich um ein ein- oder mehrstufiges Stirnradgetriebe mit mindestens zwei Stirnrädern, welche miteinander in Eingriff stehen. Dabei sind die jeweiligen Wellen der Stirnräder parallel zueinander angeordnet.A spur gear is a single or multi-stage spur gear with at least two spur gears, which are engaged with each other. The respective shafts of the spur gears are arranged parallel to each other.
Die Aufgabe wird mit einer Bauteillagerung gemäß Patentanspruch 1 gelöst, wobei eine erste Welle mit einem ersten rotierenden Bauteil drehfest verbunden ist.The object is achieved with a component mounting according to claim 1, wherein a first shaft is rotatably connected to a first rotating component.
Die drehfeste Anordnung zwischen der ersten Welle und dem ersten rotierenden Bauteil kann bevorzugt durch eine kraftschlüssige Verbindung der beiden Bauteile, beispielsweise eine Pressverbindung bzw. einen Presssitz, hergestellt werden. Alternativ dazu ist jedoch auch eine formschlüssige Verbindung, z. B. in Form einer Mitnahmeverzahnung, denkbar. Beidseitig von dem ersten rotierenden Bauteil sind ein erstes Lager und ein zweites Lager angeordnet, wodurch das erste rotierende Bauteil mittelbar drehbar in einem Gehäuse gelagert ist.The rotationally fixed arrangement between the first shaft and the first rotating component can preferably be produced by a frictional connection of the two components, for example a press connection or an interference fit. Alternatively, however, is also a positive connection, for. B. in the form of a driving toothing, conceivable. On both sides of the first rotating component, a first bearing and a second bearing are arranged, whereby the first rotating member is mounted indirectly rotatably in a housing.
Unter mittelbar ist in dem hier vorliegenden Fall zu verstehen, dass das erste rotierende Bauteil mit der ersten Welle drehfest verbunden ist, die erste Welle durch das erste Lager und das zweite Lager unmittelbar drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und so eine Rotationsbewegung des ersten rotierenden Bauteils ermöglicht wird.Indirectly in the present case is to be understood that the first rotating member is rotatably connected to the first shaft, the first shaft is rotatably supported by the first bearing and the second bearing directly in the housing and so a rotational movement of the first rotating member is possible.
Weiter bevorzugt kann das erste rotierende Bauteil auch unmittelbar drehbar in dem Gehäuse gelagert sein. Dies würde erreicht, indem das erste Lager und das zweite Lager direkt mit dem ersten rotierenden Bauteil verbunden wären.More preferably, the first rotating component can also be mounted directly rotatable in the housing. This would be accomplished by connecting the first bearing and the second bearing directly to the first rotating component.
Die erste Welle weist zwei Enden auf, von denen sich ein erstes Ende außerhalb des Gehäuses befindet, während ein zweites Ende innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und eine Verzahnung aufweist, welche mit einem Tellerrad in Eingriff steht.The first shaft has two ends, of which a first end is located outside the housing, while a second end is disposed within the housing and has a toothing, which is in engagement with a ring gear.
Die erste Welle ist dabei besonders bevorzugt einteilig ausgeführt, wobei auch eine zwei- oder mehrteilige Ausgestaltung, z. B. durch Anbringen eines separaten Ritzels im Bereich des zweiten Endes der ersten Welle, durchaus denkbar ist.The first wave is particularly preferably carried out in one piece, with a two- or multi-part design, for. B. by attaching a separate pinion in the region of the second end of the first wave, is quite conceivable.
Weiter umfasst die Bauteillagerung ein zweites rotierendes Bauteil, welches auf einer zu der ersten Welle beabstandeten zweiten Welle angeordnet ist, wobei eine Rotationsbewegung zwischen dem ersten rotierenden Bauteil mit der ersten Welle und dem zweiten rotierenden Bauteil mit der zweiten Welle übertragbar ist. Je nach Applikation erfolgt der Antrieb über die erste Welle mit dem ersten rotierenden Bauteil oder über die zweite Welle und das damit verbundene zweite rotierende Bauteil. Darüber hinaus hat der Fahrzustand einen Einfluss auf die Übertragung einer Rotationsbewegung oder eines Drehmoments. Im Schubbetrieb findet beispielsweise im Vergleich zum regulären Fahrbetrieb eine Umkehrung der Funktion zwischen angetriebenem rotierenden Bauteil und treibendem rotierenden Bauteil statt. Eine Übertragung der Rotationsbewegung kann also sowohl von dem ersten rotierenden Bauteil auf das zweite rotierende Bauteil, aber auch umgekehrt erfolgen.The component mounting further comprises a second rotating component, which is arranged on a second shaft spaced from the second shaft, wherein a rotational movement between the first rotating member with the first shaft and the second rotating member with the second shaft is transferable. Depending on the application, the drive takes place via the first shaft with the first rotating component or via the second shaft and the second rotating component connected thereto. In addition, the driving state has an influence on the transmission of a rotational movement or a torque. In overrun operation, for example, in comparison to the regular driving operation, a reversal of the function between the driven rotating component and the driving rotating component takes place. A transmission of the rotational movement can thus take place both from the first rotating component to the second rotating component, but also vice versa.
Das zweite rotierende Bauteil steht unmittelbar mit einem dritten Lager und einem vierten Lager in Verbindung, wodurch das zweite rotierende Bauteil drehbar in dem Gehäuse gelagert ist.The second rotating member is directly in communication with a third bearing and a fourth bearing, whereby the second rotating member is rotatably supported in the housing.
Das erste Lager, das zweite Lager, das dritte Lager und das vierte Lager sind besonders bevorzugt als Kegelrollenlager ausgeführt. Die Verwendung von anderen Lagerarten, beispielsweise von Kugellagern, Nadellagern oder beliebigen weiteren Lagerarten, ist denkbar. Dabei müssen das erste Lager, das zweite Lager, das dritte Lager und das vierte Lager nicht zwingend die gleiche Lagerart aufweisen. Vielmehr sind beliebige Variationen durch Verwendung von unterschiedlichen Lagerarten durchaus möglich. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem ersten rotierenden Bauteil und dem zweiten rotierenden Bauteil um Zahnräder bzw. Stirnräder. Darüber hinaus sind jedoch auch weitere Anordnungen denkbar, beispielsweise Reibräder, eine Übertragung der Rotationsbewegung mittels Ketten oder Riemen, oder jede weitere Anordnung, die dazu geeignet ist, eine Rotationsbewegung von dem ersten rotierenden Bauteil auf das zweite rotierende Bauteil zu übertragen.The first bearing, the second bearing, the third bearing and the fourth bearing are particularly preferably designed as tapered roller bearings. The use of other types of bearings, such as ball bearings, Needle bearings or any other types of bearings is conceivable. The first bearing, the second bearing, the third bearing and the fourth bearing need not necessarily have the same bearing type. Rather, any variations by using different types of bearings are quite possible. Particularly preferably, the first rotating component and the second rotating component are gears or spur gears. In addition, however, other arrangements are conceivable, for example friction wheels, a transmission of the rotational movement by means of chains or belts, or any further arrangement which is adapted to transmit a rotational movement from the first rotating member to the second rotating member.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das zweite rotierende Bauteil neben einem Bauteilabschnitt, über welchen die Übertragung der Rotationsbewegung zwischen dem ersten rotierenden Bauteil mit der ersten Welle auf das zweite rotierende Bauteil mit der zweiten Welle übertragbar ist, beidseitig jeweils eine Aufnahme auf. Diese Aufnahme dient besonders bevorzugt dazu, eine Verbindung zwischen dem zweiten rotierenden Bauteil und dem jeweiligen Lagerinnenring, z. B. des dritten Lagers bzw. des vierten Lagers, bereitzustellen. Bei der besonders bevorzugten Verwendung von Zahnrädern für das erste rotierende Bauteil und das zweite rotierende Bauteil wird der Bauteilabschnitt, über welchen die Rotationsbewegung übertragbar ist, durch Zahnflanken der Zahnräder dargestellt.In a further preferred embodiment, the second rotating component next to a component portion, via which the transmission of the rotational movement between the first rotating member with the first shaft to the second rotating member with the second shaft is transferable, on both sides in each case a receptacle. This recording is particularly preferred to a connection between the second rotating member and the respective bearing inner ring, for. B. the third camp or the fourth camp to provide. In the particularly preferred use of gears for the first rotating member and the second rotating member of the component portion, via which the rotational movement is transferable, represented by tooth flanks of the gears.
Das zweite rotierende Bauteil ist dabei spiegelbildlich zu einer senkrecht zu einer Rotationsachse der zweiten Welle verlaufenden Symmetrielinie aufgebaut.The second rotating component is constructed in mirror image to a symmetry line extending perpendicular to a rotation axis of the second shaft.
Die symmetrische Ausgestaltung des zweiten rotierenden Bauteils bietet beispielsweise den Vorteil, dass die Positionierung des Bauteils während der Montage deutlich vereinfacht wird. Ein verkehrtes Einsetzen des zweiten rotierenden Bauteils ist somit ausgeschlossen. Darüber hinaus führt die symmetrische Geometrie dazu, dass Kräfte und Momente gleichmäßig verteilt in das zweite rotierende Bauteil eingeleitet, bzw. gleichmäßig auf die zweite Welle übertragen werden. Darüber hinaus ist jedoch auch eine asymmetrische Ausgestaltung des zweiten rotierenden Bauteils denkbar, dies ist beispielsweise dann erforderlich, wenn für das dritte Lager und das vierte Lager die Verwendung von unterschiedlichen Lagergrößen erforderlich ist. Soweit das dritte Lager und das vierte Lager die gleiche Geometrie aufweisen, ist die symmetrische Ausgestaltung des zweiten rotierenden Bauteils zu bevorzugen.The symmetrical configuration of the second rotating component offers, for example, the advantage that the positioning of the component during assembly is significantly simplified. An incorrect insertion of the second rotating component is thus excluded. In addition, the symmetrical geometry causes forces and moments to be introduced evenly distributed in the second rotating component, or evenly transmitted to the second shaft. In addition, however, an asymmetric configuration of the second rotating component is also conceivable, this is necessary, for example, if the use of different bearing sizes is required for the third bearing and the fourth bearing. As far as the third bearing and the fourth bearing have the same geometry, the symmetrical design of the second rotating component is to be preferred.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das dritte Lager und das vierte Lager in einer X-Lageranordnung zueinander positioniert. Diese Anordnung kann dazu führen, dass das Gehäuse eine einfachere Ausgestaltung aufweist. Diese einfachere Ausgestaltung des Gehäuses kann sich beispielsweise in einer weniger verzweigten Geometrie des Gehäuses oder auch durch den Wegfall von Gehäuseteilungen äußern.In a further preferred embodiment, the third bearing and the fourth bearing are positioned in an X-bearing arrangement with respect to each other. This arrangement may result in the housing having a simpler design. This simpler design of the housing can be expressed, for example, in a less branched geometry of the housing or by the elimination of housing divisions.
Besonders bevorzugt wird die Montage des dritten Lagers bzw. des vierten Lagers ohne Vorspannung realisiert. Vielmehr ist ein Lagerspiel vorzusehen. Dies hat zur Folge, dass durch den Wegfall von Bauteilen, beispielsweise von Distanzscheiben für die Einstellung der Vorspannung, weniger Bauteile für die Montage benötigt werden. Dies bedeutet gleichzeitig, dass weniger Toleranzen berücksichtigt werden müssen. Dadurch kann z. B. ein aufwändiger Mess- und Einstellprozess während der Montage entfallen.Particularly preferably, the assembly of the third bearing or the fourth bearing is realized without bias. Rather, a bearing clearance is provided. As a result, the elimination of components, such as spacers for adjusting the bias voltage, fewer components are required for assembly. This means at the same time that fewer tolerances must be taken into account. As a result, z. As a complex measurement and adjustment process during assembly accounts.
In der gerade beschriebenen Anordnung erfolgt die Führung bzw. Ausrichtung des ersten rotierenden Bauteils durch das zweite rotierende Bauteil. Dies hat ebenfalls zur Folge, dass Führungen bzw. Zentrierbuchsen für das erste rotierende Bauteil entfallen können.In the arrangement just described, the guidance or alignment of the first rotating component is performed by the second rotating component. This also has the consequence that guides or centering for the first rotating component can be omitted.
Die einfachere Ausgestaltung des Gehäuses führt beispielsweise dazu, dass die Zugänglichkeit während der Montage verbessert wird. Gleiches gilt auch für die Arbeitsschritte während einer möglichen Demontage im Falle einer Reparatur oder im Rahmen von Wartungsarbeiten.The simpler design of the housing leads, for example, that the accessibility is improved during assembly. The same applies to the work steps during a possible disassembly in case of repair or during maintenance.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das zweite rotierende Bauteil und die zweite Welle kraftschlüssig miteinander verbunden. Hierdurch wird beispielsweise die Übertragung der Rotationsbewegung von dem zweiten rotierenden Bauteil auf die zweite Welle ermöglicht. Die kraftschlüssige Verbindung der beiden genannten Bauteile kann beispielsweise durch eine Pressverbindung erreicht werden. Alternativ dazu ist durchaus auch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Löten, Schweißen oder Kleben denkbar.In a further preferred embodiment, the second rotating component and the second shaft are non-positively connected with each other. As a result, for example, the transmission of the rotational movement is made possible by the second rotating member to the second shaft. The frictional connection of the two components mentioned can be achieved for example by a press connection. Alternatively, a cohesive connection, for example, by soldering, welding or gluing is quite conceivable.
Besonders bevorzugt weisen das zweite rotierende Bauteil und die zweite Welle eine formschlüssige Verbindung auf, wobei der Formschluss besonders bevorzugt durch eine Mitnahmeverzahnung dargestellt wird. Alternativen in Form einer geeigneten Geometrie der beiden Bauteile oder sonstige Varianten eines Formschlusses sind darüber hinaus weiter denkbar.Particularly preferably, the second rotating member and the second shaft on a positive connection, wherein the positive connection is particularly preferably represented by a driving toothing. Alternatives in the form of a suitable geometry of the two components or other variants of a positive connection are furthermore conceivable.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Mitnahmeverzahnung der zweiten Welle ballig ausgeführt. Die Balligkeit der Mitnahmeverzahnung der zweiten Welle ermöglicht beispielsweise Ausweichbewegungen zwischen dem zweiten rotierenden Bauteil und der zweiten Welle. Dies hat besonders bevorzugt zur Folge, dass mögliche Einflüsse durch Kippbewegungen des zweiten rotierenden Bauteils gar nicht oder zumindest in ihrem Ausmaß reduziert auf die zweite Welle übertragen werden.In a further preferred embodiment, the driving toothing of the second shaft is crowned. The crowning of the driving teeth of the second shaft allows, for example, evasive movements between the second rotating member and the second shaft. this has particularly preferably means that possible influences by tilting movements of the second rotating component are not transmitted to the second shaft or at least reduced in their extent.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist das Gehäuse auf der Seite des ersten Endes der ersten Welle einen Gehäusedeckel auf. Weiter bevorzugt werden durch diesen Gehäusedeckel Aufnahmen für das erste Lager und das dritte Lager bereitgestellt. Weiter bevorzugt ist der Gehäusedeckel einteilig ausgeführt. Mehrteilige Gehäusedeckel sind ebenfalls denkbar, allerdings erhöht eine solche Ausgestaltung des Bauteils einerseits dessen Komplexität, andererseits steigt der Montageaufwand.In a further preferred embodiment, the housing has a housing cover on the side of the first end of the first shaft. Further preferably, receptacles for the first bearing and the third bearing are provided by this housing cover. More preferably, the housing cover is made in one piece. Multi-part housing cover are also conceivable, however, such an embodiment of the component on the one hand increases its complexity, on the other hand increases the assembly costs.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die axiale Abstützung des ersten Lagers in dem Gehäusedeckel auf der dem ersten rotierenden Bauteil zugewandten Seite des ersten Lagers. Das zweite Lager steht auf seiner dem ersten rotierenden Bauteil zugewandten Seite zur axialen Abstützung mit einem dafür vorgesehenen Vorsprung in dem Gehäuse in Verbindung.In a particularly preferred embodiment, the axial support of the first bearing in the housing cover takes place on the side of the first bearing facing the first rotating component. The second bearing is on its side facing the first rotating component side for axial support with a designated projection in the housing in connection.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht das dritte Lager auf seiner dem zweiten rotierenden Bauteil abgewandten Seite zur axialen Abstützung mit dem Gehäusedeckel in Verbindung. Weiter bevorzugt ist das vierte Lager so angeordnet, dass es ebenfalls auf seiner dem zweiten rotierenden Bauteil abgewandten Seite eine axiale Abstützung erfährt, wobei besonders bevorzugt diese axiale Abstützung in dem Gehäuse stattfindet.In a further preferred embodiment, the third bearing is on its side facing away from the second rotating component side for axial support with the housing cover in connection. More preferably, the fourth bearing is arranged so that it also experiences axial support on its side facing away from the second rotating component, wherein this axial support particularly preferably takes place in the housing.
Weiter besonders bevorzugt ist die zweite Welle im Einbauzustand oberhalb der ersten Welle angeordnet. Besonders bevorzugt sind die erste Welle und die zweite Welle bezüglich ihrer Rotationsachsen parallel zueinander angeordnet.Further particularly preferably, the second shaft is arranged in the installed state above the first shaft. Particularly preferably, the first shaft and the second shaft are arranged with respect to their axes of rotation parallel to each other.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Das erste Lager
Das erste rotierende Bauteil
Die Verzahnung, welche sich an dem zweiten Ende
Weiter zeigt die
Mit dem ersten rotierenden Bauteil
Das zweite rotierende Bauteil
Das dritte Lager
Auf der Seite des ersten Endes
Der Gehäusedeckel
Das vierte Lager
Die Abstützung des ersten Lagers
Das zweite Lager
In der beschriebenen Anordnung erfolgt die axiale Führung des ersten rotierenden Bauteils
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- erste Wellefirst wave
- 101101
- erstes rotierendes Bauteilfirst rotating component
- 102102
- erstes Lagerfirst camp
- 103103
- zweites Lagersecond camp
- 104104
- Gehäusecasing
- 105105
- erstes Endefirst end
- 106106
- zweites Endesecond end
- 107107
- erste Rotationsachsefirst axis of rotation
- 108108
- zweites rotierendes Bauteilsecond rotating component
- 109109
- zweite Wellesecond wave
- 110110
- Symmetrielinieline of symmetry
- 111111
- weitere Rotationsachsefurther rotation axis
- 112112
- Bauteilabschnittcomponent section
- 113113
- Aufnahmeadmission
- 114114
- drittes Lagerthird camp
- 115115
- viertes Lagerfourth camp
- 116116
- Gehäusedeckelhousing cover
Claims (9)
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2012
- 2012-04-27 DE DE102012207137.7A patent/DE102012207137B4/en active Active
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