DE102013209324A1 - Portalachse - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Portalachse für ein Fahrzeug, mit einem Portalgehäuse 1, in dem ein Portalantrieb mit einem Antriebsrad 2 und einem damit kämmenden Abtriebsrad 3 angeordnet ist und das in seinem unteren Bereich einen Ölsumpf aufweist, wobei das Abtriebsrad 3 drehfest mit einer sich koaxial zur Drehachse 5 des Abtriebsrades 3 erstreckenden Abtriebswelle 4 verbunden ist, die sich durch eine Koaxialöffnung 8 eines drehfesten Nabenträgers 7 erstreckt und das Abtriebsrad 3 über eine Abtriebsradlagerung 6 an dem Nabenträger 7 oder dem Portalgehäuse drehbar gelagert ist. Mit einer ein Fahrzeugrad tragenden Radnabe 10, die eine konzentrische Lageröffnung aufweist, in der eine Radlagerung 9 angeordnet ist, mittels der die Radnabe 10 auf dem Nabenträger 7 drehbar gelagert ist, wobei das dem Abtriebsrad 3 entgegengesetzte Ende der Koaxialöffnung 8 des Nabenträgers 7 und der Lageröffnung der Radnabe 10 von einem Deckel verschlossen sind. Mit einem im Nabenträger 7 und/oder dem Portalgehäuse ausgebildeten Ölkanal 14, der von dem oberen Bereich des Abtriebrades 3 zur Koaxialöffnung 8 des Nabenträgers 7 führt. Der den oberen Bereich des Abtriebrades 3 umschließende Bereich des Portalgehäuses 1 und/oder Nabenträgers 7 ist mit einer Ölfangkammer 15 im oberen Bereich des Nabenträgers 7 verbunden, von der der Ölkanal 14 in den unteren Bereich der Koaxialöffnung 8 des Nabenträgers 7 führt, der axial durch eine radial zur Abtriebswelle 4 gerichtete Schottwand 12 gegenüber dem unteren Bereich des Abtriebsrades 3 abgetrennt ist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Portalachse für ein Fahrzeug, mit einem Portalgehäuse, in dem ein Portalantrieb mit einem Antriebsrad und einem damit kämmenden Abtriebsrad angeordnet ist und das in seinem unteren Bereich einen Ölsumpf aufweist, wobei das Abtriebsrad drehfest mit einer sich koaxial zur Drehachse des Abtriebsrades erstreckenden Abtriebswelle verbunden ist, die sich durch eine Koaxialöffnung eines drehfesten Nabenträgers erstreckt und das Abtriebsrad über eine Abtriebsradlagerung an dem Nabenträger oder dem Portalgehäuse drehbar gelagert ist, mit einer ein Fahrzeugrad tragenden Radnabe, die eine konzentrische Lageröffnung aufweist, in der eine Radlagerung angeordnet ist, mittels der die Radnabe auf dem Nabenträger drehbar gelagert ist, wobei das dem Abtriebsrad entgegengesetzte Ende der Koaxialöffnung des Nabenträgers und der Lageröffnung der Radnabe von einem Deckel verschlossen sind, mit einem im Nabenträger und/oder dem Portalgehäuse ausgebildeten Ölkanal, der von dem oberen Bereich des Abtriebrades zur Koaxialöffnung des Nabenträgers führt.
- Bei derartigen Portalachsen wird durch das Antriebsrad und das Abtriebsrad des Portalantriebs Öl aus dem Ölsumpf zu dem Ölkanal transportiert und durch dem Ölkanal zur Antriebswelle geleitet und diese benetzt, von wo aus eine Schmierung der Abtriebsradlagerung und der Radlagerung erfolgen soll. Aufgrund der größeren Entfernung zur Radlagerung kann es zu einer unzureichenden Ölschmierung der Lager kommen. Weiterhin kann eine Wasserkontaminierung des Öls zu Korrosion in von dem Ölkanal weiter entfernten und dadurch nicht ausreichend von Öl benetzten Bereichen kommen. Dies kann zu einem Ausfall von Wellendichtringen sowie der Radlagerung und damit im schlimmsten Fall zu einem Radverlust führen.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Portalachse der eingangs genannten Art zu schaffen, die die o.g. Nachteile vermeidet und bei der alle Bereiche innerhalb des Nabenträgers im Betrieb der Portalachse gut mit Öl benetzt werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der den oberen Bereich des Abtriebrades umschließende Bereich des Portalgehäuses und/oder Nabenträgers mit einer Ölfangkammer im oberen Bereich des Nabenträgers verbunden ist, von der der Ölkanal in den unteren Bereich der Koaxialöffnung des Nabenträgers führt, der axial durch eine radial zur Abtriebswelle gerichtete Schottwand gegenüber dem unteren Bereich des Abtriebsrades abgetrennt ist.
- Durch diese Ausbildung gelangt das Öl über den Ölkanal in den unteren Bereich der Koaxialöffnung des Nabenträgers, in dem es gesammelt wird und von wo es sich gut in die weiteren Bereiche innerhalb des Nabenträgers verteilen und diese benetzen kann.
- Es versteht sich, dass auch mehrere Ölkanäle von der Ölfangkammer zur Koaxialöffnung des Nabenträgers führen können.
- Vorzugsweise weist die Koaxialöffnung des Nabenträgers einen kreisförmigen Querschnitt auf.
- Weist die Koaxialöffnung des Nabenträgers in seinem dem Abtriebsrad zugewandten Endbereich einen einen zweiten Ölsumpf bildenden vergrößerten Durchmesser gegenüber dem dem Abtriebsrad abgewandten Endbereich auf, so steht ein vergrößertes Ölvolumen zum noch besseren Benetzen der Bereiche innerhalb des Nabenträgers zur Verfügung.
- Dazu kann in einfacher Weise der dem Abtriebsrad zugewandte Endbereich der Koaxialöffnung im Wesentlichen konisch in den dem Abtriebsrad abgewandten Endbereich der Koaxialöffnung übergehen.
- Keine zusätzlichen Bauteile werden benötigt, wenn der Ölkanal in dem dem Abtriebsrad zugewandten Endbereich des Nabenträgers ausgebildet ist.
- Führt dabei der Ölkanal von einer an der äußeren Oberseite des Nabenträgers ausgebildeten Ölfangkammer zu dem unteren Bereich der Koaxialöffnung des Nabenträgers, so erfolgt zunächst ein Sammeln von Öl. Damit wird dem unteren Bereich der Koaxialöffnung konzentriert ein größeres Volumen an Öl zugeführt. Dabei kann die Ölfangkammer im oberen Bereich des Nabenträgers eine sich ganz oder teilweise über den oberen Bereich der zylindrischen Mantelfläche des Nabenträgers radial umlaufend erstreckende, nutartige Vertiefung sein und der Ölkanal von einem oder beiden Endbereichen der nutartigen Vertiefung zu dem unteren Bereich der Koaxialöffnung des Nabenträgers führen.
- Wenn dabei im Boden der nutartigen Vertiefung ein offener Leitkanal zur Mündung des Ölkanals in die nutartige Vertiefung führt, erfolgt ein besonders gutes Zuleiten des Öls zum Ölkanal.
- Ist in der Wandung der Koaxialöffnung des Nabenträgers eine sich annähernd axial erstreckende Ölführungsnut ausgebildet, so kann über diese Ölführungsnut Öl gut in von dem Ölkanal entferntere Bereiche gelangen und dort für eine gute Ölbenetzung sorgen.
- Die Ölführungsnut führt vorzugsweise vom Bereich des zweiten Ölsumpfes zu dem dem Abtriebsrad abgewandten Endbereich der Koaxialöffnung.
- Ist die Ölführungsnut in dem oberen Bereich der Koaxialöffnung ausgebildet, so wird von ihr das von der rotierenden Abtriebswelle hochgeschleuderte Öl aufgenommen und weitergeleitet.
- Ist dabei die Ölführungsnut über ihre Erstreckung von dem zweiten Ölsumpf zum dem Abtriebsrad entfernten Ende des Nabenträgers vom oberen Bereich der Koaxialöffnung nach unten geneigt, so erfolgt eine gute Weiterleitung bis zu dem dem Abtriebsrad entfernten Ende der Abtriebswelle, wodurch auch eine gute Ölbenetzung der Radlagerung erfolgt.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt
-
1 eine Seitenansicht eines linken Endbereichs einer Portalachse im Längsschnitt -
2 die Seitenansicht des linken Endbereichs einer Portalachse im Längsschnitt nach1 ohne Antriebswelle -
3 eine Seitenansicht des Nabenträgers der Portalachse nach1 -
4 eine Draufsicht des Nabenträgers der Portalachse nach1 . - Die dargestellte Portalachse weist in einem Portalgehäuse
1 einen Portalantrieb auf, der aus einem Antriebsrad2 und einem mit dem Antriebsrad2 kämmenden Abtriebsrad3 besteht. - Im unteren Bereich des Portalgehäuses
1 , in dem das Antriebsrad2 angeordnet ist, ist ein nicht dargestellter erster Ölsumpf vorhanden. - Das Abtriebsrad
3 ist fest auf einer Abtriebswelle4 angeordnet, die sich koaxial zur Drehachse5 des Abtriebrades3 erstreckt. - Das Abtriebsrad
3 ist über eine Abtriebsradlagerung6 an einem mit dem Portalgehäuse1 fest verbundenen, drehfesten Nabenträger7 runden Querschnitts drehbar gelagert, wobei der Außenring der Abtriebsradlagerung6 in eine durchgehende Koaxialöffnung8 des Nabenträgers7 eingesetzt ist und die Abtriebswelle4 die Koaxialöffnung8 mit radialem Spiel durchragt. - Auf dem dem Abtriebsrad
3 entfernten Ende des Nabenträgers7 ist über eine Radlagerung9 eine Radnabe10 drehbar gelagert. - Das dem Abtriebsrad
3 entfernte Ende der Abtriebswelle4 ragt aus der Koaxialöffnung8 heraus und ist mit einem einen Deckel bildenden Flansch11 versehen, der axial an der dem Abtriebsrad3 entfernten Stirnseite der Radnabe10 in Anlage ist. Über eine Schraubverbindung ist der Flansch11 fest mit der Radnabe10 verbunden, so dass eine Drehbewegung des Abtriebsrades3 über die Abtriebswelle4 und den Flansch11 auf die Radnabe10 übertragen wird, auf der wiederum die nicht dargestellte Felge eines Rades angeordnet ist - Die Koaxialöffnung
8 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und geht von seinem dem Abtriebsrad3 entfernteren Bereich20 geringeren Durchmessers im Wesentlichen konisch sich erweiternd in ihren dem Abtriebsrad3 zugewandten Endbereich über. - Dieser im Wesentlichen konisch sich erweiternde Endbereich der Koaxialöffnung
8 weist nahe der Abtriebsradlagerung6 in ihrem unteren Bereich eine Schottwand12 auf, die sich radial bis nahe an die Abtriebswelle4 erstreckt, so dass in diesem Endbereich der Koaxialöffnung ein zweiter Ölsumpf13 gebildet ist. - In diesen zweiten Ölsumpf
13 mündet ein Ölkanal14 , der in dem Nabenträger7 ausgebildet ist und dessen anderes Ende in eine Ölfangkammer15 mündet. Die Ölfangkammer15 ist an der äußeren zylindrischen Mantelfläche16 an dem dem Abtriebsrad3 zugewandten oberen Endbereich des Nabenträgers7 radial umlaufend als nutartige Vertiefung zwischen einer im oberen Bereich radial umlaufenden Ölfangwand17 und einem Nabenträgerflansch18 ausgebildet. Durch den Portaltrieb aus dem ersten Ölsumpf mitgerissenes Öl wird durch die Drehbewegung des Abtriebsrades3 in die Ölfangkammer15 geleitet und gelangt dort an einem der Enden der Ölfangkammer15 zu einer der Mündungen der Ölkanäle14 , durch den es in den zweiten Ölsumpf13 fließt. - Zur Unterstützung der Zuleitung zu den Mündungen der Ölkanäle
14 sind am Boden der Ölfangkammer15 zu diesen Mündungen führende vertiefte offene Leitkanäle19 ausgebildet. - Da der zweite Ölsumpf
13 bis nahe an die Mantelfläche der Abtriebswelle4 reicht wird von dieser Öl mitgerissen und benetzt die Mantelfläche der Abtriebswelle4 . Ein Teil des in dem Endbereich20 geringeren Durchmessers der Koaxialöffnung von der Abtriebswelle4 wieder heruntergeschleuderten Öls gelangt in eine Ölführungsnut21 , die im oberen Bereich der Wandung der Koaxialöffnung8 ausgebildet ist und sich von dem zweiten Ölsumpf13 zum dem Abtriebsrad3 entfernten Ende des Nabenträgers7 erstreckt. - Dabei ist die Ölführungsnut
21 über ihre Erstreckung von dem zweiten Ölsumpf13 zum dem Abtriebsrad3 entfernten Ende des Nabenträgers7 vom oberen Bereich der Koaxialöffnung8 nach unten geneigt, so dass das von der Ölführungsnut21 aufgenommene Öl bis in den dem Abtriebsrad3 entfernten Bereich der Koaxialöffnung8 fließen und diesen sowie die Radlagerung9 mit Öl benetzen kann. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Portalgehäuse
- 2
- Antriebsrad
- 3
- Abtriebsrad
- 4
- Abtriebswelle
- 5
- Drehachse
- 6
- Abtriebsradlagerung
- 7
- Nabenträger
- 8
- Koaxialöffnung
- 9
- Radlagerung
- 10
- Radnabe
- 11
- Flansch
- 12
- Schottwand
- 13
- zweiter Ölsumpf
- 14
- Ölkanal
- 15
- Ölfangkammer
- 16
- Mantelfläche
- 17
- Ölfangwand
- 18
- Nabenträgerflansch
- 19
- Leitkanal
- 20
- Endbereich
- 21
- Ölführungsnut
Claims (12)
- Portalachse für ein Fahrzeug, mit einem Portalgehäuse (
1 ), in dem ein Portalantrieb mit einem Antriebsrad (2 ) und einem damit kämmenden Abtriebsrad (3 ) angeordnet ist und das in seinem unteren Bereich einen Ölsumpf aufweist, wobei das Abtriebsrad (3 ) drehfest mit einer sich koaxial zur Drehachse (5 ) des Abtriebsrades (3 ) erstreckenden Abtriebswelle (4 ) verbunden ist, die sich durch eine Koaxialöffnung (8 ) eines drehfesten Nabenträgers (7 ) erstreckt und das Abtriebsrad (3 ) über eine Abtriebsradlagerung (6 ) an dem Nabenträger (7 ) oder dem Portalgehäuse drehbar gelagert ist, mit einer ein Fahrzeugrad tragenden Radnabe (10 ), die eine konzentrische Lageröffnung aufweist, in der eine Radlagerung (9 ) angeordnet ist, mittels der die Radnabe (10 ) auf dem Nabenträger (7 ) drehbar gelagert ist, wobei das dem Abtriebsrad (3 ) entgegengesetzte Ende der Koaxialöffnung (8 ) des Nabenträgers (7 ) und der Lageröffnung der Radnabe (10 ) von einem Deckel verschlossen sind, mit einem im Nabenträger (7 ) und/oder dem Portalgehäuse ausgebildeten Ölkanal (14 ), der von dem oberen Bereich des Abtriebrades (3 ) zur Koaxialöffnung (8 ) des Nabenträgers (7 ) führt, dadurch gekennzeichnet, dass der den oberen Bereich des Abtriebrades (3 ) umschließende Bereich des Portalgehäuses (1 ) und/oder Nabenträgers (7 ) mit einer Ölfangkammer (15 ) im oberen Bereich des Nabenträgers (7 ) verbunden ist, von der der Ölkanal (14 ) in den unteren Bereich der Koaxialöffnung (8 ) des Nabenträgers (7 ) führt, der axial durch eine radial zur Abtriebswelle (4 ) gerichtete Schottwand (12 ) gegenüber dem unteren Bereich des Abtriebsrades (3 ) abgetrennt ist. - Portalachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koaxialöffnung (
8 ) des Nabenträgers (7 ) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. - Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koaxialöffnung (
8 ) des Nabenträgers (7 ) in ihrem dem Abtriebsrad (3 ) zugewandten Endbereich einen einen zweiten Ölsumpf (13 ) bildenden vergrößerten Durchmesser gegenüber dem dem Abtriebsrad (3 ) abgewandten Endbereich (20 ) aufweist. - Portalachse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Abtriebsrad (
3 ) zugewandte Endbereich der Koaxialöffnung (8 ) im Wesentlichen konisch in den dem Abtriebsrad (3 ) abgewandten Endbereich (20 ) der Koaxialöffnung (8 ) übergeht. - Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkanal (
14 ) in dem dem Abtriebsrad (3 ) zugewandten Endbereich des Nabenträgers (7 ) ausgebildet ist. - Portalachse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkanal (
14 ) von einer an der äußeren Oberseite des Nabenträgers (7 ) ausgebildeten Ölfangkammer (15 ) zu dem unteren Bereich der Koaxialöffnung (8 ) des Nabenträgers (7 ) führt. - Portalachse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölfangkammer (
15 ) im oberen Bereich des Nabenträgers (7 ) eine sich ganz oder teilweise über den oberen Bereich der zylindrischen Mantelfläche (16 ) des Nabenträgers (7 ) radial umlaufend erstreckende, nutartige Vertiefung ist und der Ölkanal (14 ) von einem oder beiden Endbereichen der nutartigen Vertiefung zu dem unteren Bereich der Koaxialöffnung (8 ) des Nabenträgers (7 ) führt. - Portalachse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden der nutartigen Vertiefung ein offener Leitkanal (
19 ) zur Mündung des Ölkanals (14 ) in die nutartige Vertiefung führt. - Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung der Koaxialöffnung (
8 ) des Nabenträgers (7 ) eine sich annähernd axial erstreckende Ölführungsnut (21 ) ausgebildet ist. - Portalachse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsnut (
21 ) vom Bereich des zweiten Ölsumpfes (13 ) zu dem dem Abtriebsrad (3 ) abgewandten Endbereich (20 ) der Koaxialöffnung (8 ) führt. - Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsnut in dem oberen Bereich der Koaxialöffnung ausgebildet ist.
- Portalachse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsnut (
21 ) über ihre Erstreckung von dem zweiten Ölsumpf (13 ) zum dem Abtriebsrad (3 ) entfernten Ende des Nabenträgers (7 ) vom oberen Bereich der Koaxialöffnung (8 ) nach unten geneigt ist.
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