DE102014223082A1

DE102014223082A1 - Getriebegehäuse mit abnehmbarem Nebengehäuseteil zur erleichterten Gummilagermontage

Info

Publication number: DE102014223082A1
Application number: DE102014223082.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Zimmerer; Simon Rapp; Alfred Kienzle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Getriebegehäuse (7) für ein, insbesondere achsreitendes, Getriebe (2) eines Schienenfahrzeugs mit einem Getriebehohlraum, der eine antriebsseitige Wellenöffnung (11) aufweist, über die eine Antriebswelle eines Motors (5) drehmomentübertragend mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes (2) verbindbar ist, und mit mehreren antriebsseitigen Durchgangsöffnungen (9), die um die Wellenöffnung (11) herum und von dieser radial beabstandet angeordnet sind, in denen jeweils ein Gummilager (8) aufnehmbar ist und durch die jeweils ein Befestigungsmittel (10) durchführbar ist, so dass das Getriebegehäuses (7) mit einem Motorgehäuse (6) des Motors mittels der Befestigungsmittel (10) lösbar und mittels der Gummilager (8) zueinander relativverschiebbar verbindbar ist. Erfindungsgemäß umfasst das Getriebegehäuse (7) ein den Getriebehohlraum ausbildendes Hauptgehäuseteil (13) und zumindest ein an der Außenseite des Hauptgehäuseteils (13) lösbar mit diesem verbundenes Nebengehäuseteil (14, 15, 18, 19), in dem zumindest eine der Durchgangsöffnungen (9) zumindest teilweise ausgebildet ist, so dass das dafür vorgesehene Gummilager (8) durch das Lösen und/oder Entfernen des Nebengehäuseteiles (14, 15, 18, 19) vom Hauptgehäuseteil (13) demontierbar ist. Des Weiteren Betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit mit einem derartigen Getriebegehäuse (7).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebegehäuse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebseinheit mit einem derartigen Getriebegehäuse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 15 näher definierten Art.
Aus der WO 2009/056415 A1 ist ein Schienenfahrzeugantrieb mit einem achsreitenden Getriebe für hohe Geschwindigkeiten bekannt. Hierbei ist eine Motoreinheit querelastisch aufgehängt. Des Weiteren ist das Getriebe um eine Radsatzwelle verdrehbar, aber unverschiebbar entlang dieser angebracht. Die Antriebseinheit weist eine Kupplung auf, durch die die Motoreinheit über das Getriebe mit dem Radsatz antriebsverbunden ist.
Des Weiteren ist aus der EP 2 085 284 A2 eine Antriebsvorrichtung zum Einleiten einer Antriebsbewegung in eine Radsatzwelle eines Schienenfahrzeugs bekannt, die einen elektrischen Fahrmotor, ein Getriebe, eine zwischen dem Fahrmotor und dem Getriebe angeordnete Kupplung, die Kupplungsbauteile aufweist, und Haltemittel, die den Fahrmotor vollabgefedert, die Antriebsvorrichtung insgesamt jedoch teilabgefedert am Schienenfahrzeug hält, aufweist. Das Getriebe ist am Fahrmotor abgestützt. Die Abstützung ist derart, dass Relativbewegungen der Kupplungsbauteile in Kupplungsebenen der Kupplung reduziert sind.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 15 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Es wird ein Getriebegehäuse für ein, insbesondere achsreitendes, Getriebe eines Schienenfahrzeugs vorgeschlagen. Das Getriebegehäuse ist vorzugsweise um eine Radsatzwelle verdrehbar und/oder entlang dieser unverschiebbar. Des Weiteren weist das Getriebegehäuse vorzugsweise eine Drehmomentstütze auf, mittels derer das Getriebe an einem Drehgestell abgestützt ist.
Das Getriebegehäuse umfasst einen Getriebehohlraum, der eine antriebsseitige Wellenöffnung aufweist. Über diese Wellenöffnung ist eine Antriebswelle eines mit dem Getriebe zu verbindenden Motors drehmomentübertragend mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes verbindbar. Vorzugsweise ist der Getriebeeingangswelle und der Antriebswelle eine wellenversatzausgleichende Kupplung zwischengeschalten. Des Weiteren umfasst das Getriebegehäuse mehrere Durchgangsöffnungen. Die Durchgangsöffnungen sind antriebsseitig – d. h. auf einer dem dafür vorgesehenen Motor zugewandten Seite – am Getriebegehäuse angeordnet. Vorzugsweise sind die Durchgangsöffnungen zylindrisch ausgebildet. Die Durchgangsöffnungen sind um die Wellenöffnung herum, d. h. in deren Umfangsrichtung, und von dieser radial beabstandet angeordnet. Hierbei können die Durchgangsöffnungen den gleichen oder aber auch unterschiedliche radiale Abstände zur Wellenöffnung aufweisen. In jeder dieser Durchgangsöffnungen ist ein Gummilager aufnehmbar. Außerdem sind durch die Durchgangsöffnungen, insbesondere durch die in diesen aufnehmbaren Gummilager, Befestigungsmittel durchführbar. Mittels der Befestigungsmittel ist das Getriebegehäuse mit einem Motorgehäuse des Motors lösbar und mittels der Gummilager zueinander relativverschiebbar verbindbar. Der dafür vorgesehene Motor ist vorzugsweise quer elastisch an dem dafür vorgesehenen Drehgestell aufgehängt. Infolgedessen kann der Motor gegenüber dem Getriebe eine Relativverschiebung durchführen, insbesondere in Axialrichtung.
Das Getriebegehäuse ist mehrteilig ausgebildet. Es umfasst ein den Getriebehohlraum ausbildenden Hauptgehäuseteil. Außerdem umfasst das Getriebegehäuse zumindest ein an der Außenseite des Hauptgehäuseteils lösbar mit diesem verbundenes Nebengehäuseteil. In dem Nebengehäuseteil ist zumindest eine der Durchgangsöffnungen zumindest teilweise ausgebildet. Durch das Lösen oder vollständige Demontieren des Nebengehäuseteils kann somit vorteilhafterweise eine sehr leichte Montage sowie Demontage der Gummilager am Hauptgehäuseteil sichergestellt werden.
So können die Durchgangsöffnungen derart angeordnet und ausgebildet sein, dass beim Lösen des Nebengehäuseteils der Durchmesser der Durchgangsöffnung erweiterbar ist. Hierdurch kann das Gummilager sehr leicht in die Durchgangsöffnung eingeschoben und aus dieser wieder entfernt werden. Des Weiteren kann hierdurch in den Durchgangsöffnungen sehr leicht ein entsprechender Korrosionsschutz aufgebracht werden.
Zusätzlich oder alternativ kann die Montage und/oder Demontage der Gummilager am Hauptgehäuseteil auch dadurch stark vereinfacht werden, wenn das Nebengehäuseteil vollständig vom Hauptgehäuseteil entfernbar ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Durchgangsöffnung vollständig im Nebengehäuseteil ausgebildet ist. Hierdurch ist das dafür vorgesehene Gummilager zusammen mit dem Nebengehäuseteil als Einheit am Hauptgehäuseteil montierbar und/oder demontierbar. Demnach kann beispielsweise die aus dem Nebengehäuseteil und dem zumindest einen Gummilager bestehende Einheit demontiert werden und mit einer neuen oder aufbereiteten Einheit ersetzt werden.
Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Durchgangsöffnung teilweise im Hauptgehäuseteil und teilweise im Nebengehäuseteil ausgebildet ist. Hierdurch kann beispielsweise das Gummilager zur Montage in den am Hauptgehäuseteil ausgebildeten, insbesondere schalenförmigen, Durchgangsöffnungsteil eingelegt werden und durch das Aufsetzen des Nebengehäuseteils im Bereich des anderen Durchgangsöffnungsteils mit diesem form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Hauptgehäuseteil eine erste Teilumfangsfläche und das Nebengehäuseteil eine zweite Teilumfangsfläche der, insbesondere zylindrischen, Durchgangsöffnung auf. Das dafür vorgesehene Gummilager kann somit zwischen diesen beiden Teilumfangsflächen form- und/oder kraftschlüssig befestigt werden. Des Weiteren wird hierdurch die Montage und/oder Demontage des Gummilagers aufgrund der Lösbar- und/oder Entfernbarkeit der im Nebengehäuse ausgebildeten ersten Teilumfangsfläche erleichtert.
Diesbezüglich ist es ferner vorteilhaft, wenn die Teilumfangsflächen als Zylindersegmente ausgebildet sind. Hierbei können die Zylindersegmente der ersten und zweiten Teilumfangsfläche zueinander unterschiedliche Umfangslängen aufweisen bzw. sich über unterschiedlich große Winkelbereiche erstrecken. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Teilumfangsflächen bzw. Zylindersegmente gleich ausgebildet. In diesem Fall sind die beiden Teilumfangsflächen folglich als Halbzylinder, insbesondere Halbzylinderschalen, ausgebildet. Damit das dafür vorgesehene Gummilager leicht in die im Hauptgehäuseteil ausgebildete erste Teilumfangsfläche eingebracht und/oder wieder entnommen werden kann, ist es vorteilhaft, wenn dieses nicht umgriffen wird. Infolgedessen ist es vorteilhaft, wenn sich der Umfang der im Hauptgehäuseteil ausgebildeten ersten Teilumfangsfläche lediglich über einen Winkelbereich von kleiner oder gleich 180° erstreckt.
Um ein kraftschlüssiges Verpressen des Gummilagers zwischen dem Hauptgehäuseteil und dem Nebengehäuseteil sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn sich eine zwischen dem Hauptgehäuseteil und dem Nebengehäuseteil ausgebildete Trennlinie quer durch die Durchgangsöffnung erstreckt. Diesbezüglich ist es ferner vorteilhaft, wenn sich die Trennlinie vorzugsweise derart quer durch die Durchgangsöffnung erstreckt, dass diese die Längsachse der Durchgangsöffnung schneidet.
Insbesondere wenn zumindest eine der Durchgangsöffnungen vollständig im Nebengehäuseteil ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, wenn das Nebengehäuseteil, insbesondere entlang der Trennlinie, unmittelbar an dem Hauptgehäuseteil anliegt. Hierdurch kann das Getriebegehäuse sehr bauraumsparend ausgebildet werden. Des Weiteren ist eine genaue Positionierung des Nebengehäuseteils am Hauptgehäuseteil möglich.
Zusätzlich oder alternativ ist es ferner vorteilhaft, wenn das Nebengehäuseteil, insbesondere entlang der Trennlinie vom Hauptgehäuseteil durch eine Trennfuge beabstandet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein erster Teil der Durchgangsöffnung im Nebengehäuseteil und der damit korrespondierende andere Teil der Durchgangsöffnung im Hauptgehäuseteil ausgebildet sind. Hierdurch kann aufgrund der Trennfuge das zwischen den beiden Durchgangsöffnungsteilen angeordnete Gummilager mit einer definierten Kraft verpresst werden.
Um das Gummilager sicher zwischen den beiden Hälften der Durchgangsöffnung verspannen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Umfang der Durchgangsöffnung durch die beiden Umfangsflächen des Hauptgehäuseteils und des Nebengehäuseteils sowie durch die Breite der Trennfuge in einem ersten und einem zweiten Schnittbereich ausgebildet ist. Die beiden Schnittbereiche trennen infolgedessen die beiden Umfangsflächen voneinander.
Vorteilhaft ist es, wenn das Nebengehäuseteil form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere mittels zumindest eines Befestigungsmittels mit dem Hauptgehäuseteil verbunden ist. Das Befestigungsmittel ist vorzugsweise eine Schraube, die durch eine Durchgangsbohrung im Nebengehäuseteil durchführbar und in ein am Hauptgehäuseteil ausgebildetes Innengewinde einschraubbar ist.
Um die Montage und/oder Demontage von mehreren Gummilagern zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die im Nebengehäuseteil ausgebildeten Teilumfangsflächen zweier benachbarter Durchgangsöffnungen über ein Stegelement miteinander verbunden sind. Das Nebengehäuseteil weist somit zumindest zwei Teile, insbesondere die zweiten Teilumfangsflächen, zweier Durchgangsöffnungen auf. Beim Demontieren des Nebengehäuseteils können somit zwei Gummilager gleichzeitig in den jeweils zueinander benachbarten Durchgangsöffnungsteilen angeordnet werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Hauptgehäuseteil und das Nebengehäuseteil aus dem gleichen Material hergestellt sind. Diesbezüglich ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das gesamte Getriebegehäuse zunächst gegossen wird und anschließend in einem, insbesondere spanenden, Nachbearbeitungsprozess das Nebengehäuseteil vom Hauptgehäuseteil abgetrennt wird. Bei diesem Prozess wird zugleich die Trennfuge zwischen dem Nebengehäuseteil und dem Hauptgehäuseteil ausgebildet.
Vorteilhaft ist es, wenn das Getriebegehäuse form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere mittels der sich durch die Durchgangsöffnungen bzw. dafür vorgesehenen Gummilager erstreckenden Befestigungsmittel, mit dem Motorgehäuse lösbar verbindbar ist. Die Befestigungsmittel sind vorzugsweise Schrauben, die in ein am Motorgehäuse ausgebildetes Innengewinde einschraubbar sind.
Wie bereits vorstehend erläutert, ist es vorteilhaft, wenn das Getriebegehäuse in Axialrichtung unverschiebbar auf der dafür vorgesehenen Radsatzwelle angeordnet ist. Hierdurch kann der dafür vorgesehene Motor elastisch aufgehängt werden, so dass sich dieser gegenüber dem Getriebe verlagern kann. Damit die Getriebeeingangswelle und die Antriebswelle des Motors sich nicht zu weit bei einer entsprechenden Verlagerung des Motors zueinander hin verschieben – wodurch insbesondere eine zwischen diesen beiden angeordnete Kupplung zum Wellenversatzausgleich beschädigt werden könnte – weist das Getriebegehäuse, insbesondere der Hauptgehäuseteil, an einer dem dafür vorgesehenen Motor zugewandten Getriebeseite zumindest einen Axialanschlag auf. Mittels dieses Axialanschlags ist die axiale Relativverschiebbarkeit zwischen dem Getriebe und dem dafür vorgesehenen Motor, insbesondere die Axialverschiebbarkeit des Motors in Richtung des Getriebes, auf einen Minimalabstand beschränkt. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine Beschädigung der Antriebswelle, der Getriebeeingangswelle und/oder einer optional zwischen diesen beiden angeordneten Kupplung vermieden werden.
Konstruktiv einfach kann dieser Axialanschlag derart realisiert werden, wenn dieser vorzugsweise als Fortsatz ausgebildet ist, der sich von der Getriebeseite ausgehend in Richtung des dafür vorgesehenen Motors erstreckt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Axialanschlag von der Wellenöffnung in Radialrichtung beabstandet und/oder in Umfangsrichtung zwischen zwei zueinander benachbarten Durchgangsöffnungen angeordnet ist.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Axialanschlag, insbesondere der Fortsatz, an seinem Ende eine Anschlagsfläche aufweist, an die das Motorgehäuse bei einer axialen Verlagerung des Motors anzustoßen vermag.
Im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung des Getriebegehäuses ist es vorteilhaft, wenn der Axialanschlag starr und/oder einteilig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet, insbesondere gegossen, ist.
Alternativ dazu ist es auch vorteilhaft, wenn die Axiallänge des Axialanschlags zum Festlegen des Minimalabstandes einstellbar ist. Diesbezüglich kann eine axiale Verstellbarkeit des Axialanschlags sehr kostengünstig realisiert werden, wenn der Axialanschlag, insbesondere der Fortsatz, an seinem der Getriebeseite zugewandten Ende in das Getriebegehäuse einschraubbar ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Axialanschlag, insbesondere die Anschlagsfläche in Axialrichtung, insbesondere stufenlos oder in diskreten Schritten, verschiebbar und/oder in der jeweiligen Position arretierbar ist. Hierdurch kann der Minimalabstand angepasst werden, wodurch Fertigungstoleranzen der Gehäuse kompensiert werden können.
Vorgeschlagen wird ferner eine Antriebseinheit für ein Schienenfahrzeug mit einem Motor, insbesondere einem Elektromotor, der ein Motorgehäuse aufweist. Des Weiteren umfasst die Antriebseinheit ein Getriebe, dass ein Getriebegehäuse aufweist. Das Getriebegehäuse umfasst einen Getriebehohlraum, der eine antriebsseitige Wellenöffnung aufweist, über die eine Antriebswelle des Motors drehmomentübertragend mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes verbunden ist. Vorzugsweise ist zwischen der Antriebswelle und der Getriebeeingangswelle eine versatzausgleichende Kupplung angeordnet. Des Weiteren weist das Getriebegehäuse mehrere antriebsseitige, insbesondere zylindrische, Durchgangsöffnungen auf. Die Durchgangsöffnungen sind um die Wellenöffnung herum und von dieser radial beabstandet angeordnet. Der radiale Abstand der Durchgangsöffnungen von der Wellenöffnung kann konstant ausgebildet sein. Alternativ ist es aber auch ebenso denkbar, dass die Durchgangsöffnungen zur Wellenöffnung unterschiedliche radiale Abstände aufweisen. In den Durchgangsöffnungen ist jeweils ein Gummilager angeordnet. Die Gummilager umfassen vorzugsweise einen, insbesondere metallischen, Innenring, einen koaxial zu diesem angeordneten Außenring sowie ein zwischen diesen beiden angeordnetes Gummielement. Des Weiteren erstreckt sich durch die Durchgangsöffnungen, insbesondere durch die Gummilager, ein Befestigungsmittel. Das Getriebegehäuse und das Motorgehäuse sind somit mittels der Befestigungsmittel lösbar und mittels der Gummilager zueinander relativverschiebbar verbunden. Vorzugsweise ist das Getriebe mit einer Radsatzwelle in Axialrichtung unverschiebbar verbunden. Im Gegensatz dazu ist der Motor vorzugsweise quer elastisch aufgehängt, so dass dieser gegenüber dem Gehäuse, insbesondere in Axialrichtung, relativverschiebbar ist. Das Getriebegehäuse ist gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.
Vorteilhaft ist es, wenn das Motorgehäuse an einer dem Getriebe zugewandten Motorseite zumindest einen Gegenanschlag aufweist. Der Gegenanschlag korrespondiert hierbei vorzugsweise derart mit dem Axialanschlag des Getriebegehäuses, dass mittels diesen die axiale Relativverschiebbarkeit zwischen dem Getriebe und dem Motor, insbesondere die Axialverschiebbarkeit des Motors in Richtung des Getriebes, auf einen definierten Mindestabstand beschränkt ist. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine Beschädigung der Antriebswelle, der Getriebeeingangswelle und/oder einer zwischen diesen beiden angeordneten Kupplung vermieden werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Gegenanschlag als Fortsatz ausgebildet ist, der sich von der Motorseite ausgehend in Richtung des Getriebes erstreckt und/oder an seinem Ende eine Gegenanschlagsfläche aufweist. Hierdurch kann der Gegenanschlag konstruktiv einfach und kostengünstig am Motorgehäuse ausgebildet werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Gegenanschlag starr und/oder einteilig mit dem Motorgehäuse ausgebildet, insbesondere gegossen, ist. Hierdurch können die Herstellungskosten des Motorgehäuses reduziert werden.
Alternativ dazu ist es aber auch ferner vorteilhaft, wenn die Axiallänge des Gegenanschlags zum Festlegen des Minimalabstandes, insbesondere mittels eines Gewindes, alternativ oder zusätzlich zum einstellbaren Axialanschlag des Getriebes einstellbar ist. Hierfür weist der Fortsatz vorzugsweise an seinem der Motorseite zugewandten Ende ein Gewinde auf, mittels dem der Gegenanschlag in ein Innengewinde des Motorgehäuses einschraubbar ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Gegenanschlag, insbesondere die Gegenanschlagsfläche, in Axialrichtung, insbesondere stufenlos oder in diskreten Schritten verschiebbar und/oder in der jeweiligen Position arretierbar. Hierdurch können der Anschlag und/oder der Gegenanschlag derart eingestellt werden, dass Fertigungstoleranzen der Gehäuse kompensiert werden können.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinheit mit einem achsreitenden Getriebe und einem mit diesem verbundenen, querelastisch aufgehängten Motor,
2 eine antriebsseitige Seitenansicht des Getriebes mit einem ein Hauptgehäuseteil und zwei Nebengehäuseteile aufweisenden Getriebegehäuses gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem Durchgangsöffnungen mit darin angeordneten Gummilagern vollständig im demontierbaren Nebengehäuseteil ausgebildet sind,
3 und 4 eine antriebsseitige Seitenansicht des Getriebegehäuses gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem jeweils eine Durchgangsöffnung teilweise im Hauptgehäuseteil und teilweise im Nebengehäuseteil ausgebildet ist,
5 und 6 eine antriebsseitige Seitenansicht des Getriebegehäuses gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, bei dem die im Nebengehäuseteil ausgebildeten Teilumfangsflächen zweier benachbarter Durchgangsöffnungen über ein Stegelement miteinander verbunden sind, so dass ein Nebengehäuseteil mit mehreren Durchgangsöffnungsteilen ausgebildet ist,
7 eine Rückansicht der Antriebseinheit mit einem Begrenzungsmechanismus zur Beschränkung der axialen Relativverschiebbarkeit zwischen Motor und Getriebe,
8 eine Detailansicht des Begrenzungsmechanismus gemäß 7 mit einem am Getriebegehäuse ausgebildeten Axialanschlag, der mit einem am Motorgehäuse ausgebildeten Gegenanschlag korrespondiert, und
9 eine Schnittansicht des Getriebegehäuses im Bereich einer Durchgangsöffnung mit hinterschneidungsfreiem Öffnungsabschnitt.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinheit 1 für ein Schienenfahrzeug. Die Antriebseinheit 1 umfasst ein Getriebe 2, dass achsreitend auf einer Radsatzwelle 3 angeordnet ist. Das Getriebe 2 ist als Stirnradgetriebe ausgebildet und zur Radsatzwelle 3 verdrehbar. Es ist jedoch zur Radsatzwelle 3 in Axialrichtung unverschiebbar. Das Getriebe 2 weist eine Drehmomentstütze 4 auf, mit der das Getriebe 2 an einem hier nicht dargestellten Drehgestell des Schienenfahrzeugs abgestützt ist. Des Weiteren umfasst die Antriebseinheit 1 einen Motor 5. Der Motor 5 ist querelastisch am hier nicht dargestellten Drehgestell aufgehängt. Infolgedessen kann sich dieser zumindest in Axialrichtung geringfügig gegenüber dem Drehgestell bewegen.
Der Motor 5 und das Getriebe 2, insbesondere deren Gehäuse, sind ferner derart miteinander verbunden, dass sich diese relativ zueinander zumindest in Axialrichtung bewegen können. Hierfür ist das Motorgehäuse 6 und das Getriebegehäuse 7 über mehrere Gummilager 8 zueinander relativverschiebbar verbunden. Die Gummilager 8 sind im Getriebegehäuse 7 angeordnet. Hierfür weist das Getriebegehäuse 7 mehrere Durchgangsöffnungen 9 auf, von denen in 1 zur Wahrung der Übersichtlichkeit lediglich eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Durchgangsöffnungen 9 erstrecken sich parallel zu einer in 1 verdeckten Antriebswelle des Motors 5 sowie Getriebeeingangswelle des Getriebes 2. Die Durchgangsöffnungen 9 sind zylindrisch ausgebildet und nehmen die Gummilager 8 kraft- und/oder stoffschlüssig auf. Durch die Durchgangsöffnungen 9 und die Gummilager 8 erstrecken sich jeweils Befestigungsmittel 10 – von denen zur Wahrung der Übersichtlichkeit ebenso nur eines mit einem Bezugszeichen versehen ist –, über die das Getriebegehäuse 7 lösbar mit dem Motorgehäuse 6 verbunden ist. Dadurch, dass sich die Befestigungsmittel jeweils mittig durch die Gummilager 8 erstrecken, können sich diese, zusammen mit dem damit verbundenen Motorgehäuse 6, in Radial- und/oder Axialrichtung relativ zur Durchgangsöffnung 9 bzw. zum Getriebegehäuse 7 gummielastisch verlagern.
2 zeigt das Getriebegehäuse 7 in einer antriebsseitigen Seitenansicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Getriebegehäuse 7 weist antriebsseitig, d.h. an seiner dem hier nicht dargestellten Motor 5 zugewandten Getriebeseite 12 eine Wellenöffnung 11 auf. Über diese Wellenöffnung 11 ist die in 2 nicht gezeigte Antriebswelle des Motors 5 drehmomentübertragend mit der Getriebeeingangswelle 32 des Getriebes 2 verbunden.
Die Durchgangsöffnungen 9 sind um die Wellenöffnung 11 herum von dieser radial beabstandet angeordnet. Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe 2 insgesamt vier Durchgangsöffnungen 9 auf, wobei zwei in einer oberen Verbindungsebene und zwei in einer dazu unteren Verbindungsebene angeordnet sind.
Um die Montage sowie Demontage der Gummilager 8 zu erleichtern, weist das Getriebegehäuse 7 einen Hauptgehäuseteil 13 und zwei Nebengehäuseteile 14, 15 auf. Der hier nicht erkennbare Getriebehohlraum des Getriebes 2 – in dem die ineinandergreifenden Zahnräder angeordnet sind – ist vollständig im Hauptgehäuseteil 13 ausgebildet. Der erste Nebengehäuseteil 14 ist im Bereich der oberen Verbindungsebene und der zweite Nebengehäuseteil 15 im Bereich der unteren Verbindungsebene angeordnet. Die beiden Nebengehäuseteil 14, 15 sind an der Außenseite des Hauptgehäuseteils 13 lösbar mit diesem verbunden. Zwischen den Nebengehäuseteilen 14, 15 und dem Hauptgehäuseteil 13 verläuft jeweils eine Trennlinie 16.
Jeder der beiden Nebengehäuseteile 14, 15 umfasst gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei der Durchgangsöffnungen 9. Jede dieser Durchgangsöffnungen ist vollständig im jeweils zugeordneten Nebengehäuseteil 14, 15 ausgebildet. Zwei der jeweiligen Gummilager 8 können demnach jeweils zusammen mit dem zugeordneten Nebengehäuseteil 14, 15 vom Hauptgehäuseteil 13 entfernt werden. Die Nebengehäuseteile 14, 15 bilden demnach mit den darin vollständig ausgebildeten Durchgangsöffnungen 9 und den darin angeordneten Gummilagern 8 jeweils eine Einheit 17, die am Hauptgehäuseteil 13 unmittelbar anliegend und/oder lösbar befestigt ist.
Eine zu dem in 2 dargestellte alternative Ausführungsform ist in den 3 und 4 gezeigt. Im Unterschied zu dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind bei dem in den 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel die Durchgangsöffnungen 9 jeweils teilweise im Hauptgehäuseteil 13 und teilweise in einem jeweils separaten Nebengehäuseteil 14, 15, 18, 19 ausgebildet. Das Getriebegehäuse 7 weist demnach für jede Durchgangsöffnung 9 ein eigenes Nebengehäuseteil 14, 15, 18, 19 auf. Die darin angeordneten Gummilager 8 können somit bei gelösten und/oder vollständig entfernten Nebengehäuseteilen 14, 15, 18, 19 sehr schnell und einfach aus der jeweiligen Durchgangsöffnung 9 entfernt werden.
Wie insbesondere in 4 zu erkennen ist, ist bei jeder der Durchgangsöffnungen 9 eine erste Teilumfangsfläche 20 im Hauptgehäuseteil 13 und eine zweite Teilumfangsfläche 21 im jeweils zugeordneten Nebengehäuseteil 14, 15, 18, 19 ausgebildet, wobei diese aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich bei einer Durchgangsöffnung 9 mit Bezugszeichen versehen sind. Die Teilumfangsflächen 20, 21 bilden Zylindersegmente, insbesondere Halbschalen, aus, zwischen denen gemäß 3 das jeweilige Gummilager 8 angeordnet ist. Die jeweilige im Hauptgehäuseteil 13 ausgebildete erste Teilumfangsfläche 20 erstreckt sich über einen Winkelbereich, der kleiner oder gleich 180° ist, so dass das jeweils zugeordnete Gummilager 8 leicht aus dem im Hauptgehäuseteil 13 ausgebildeten Teil der Durchgangsöffnung 9 entfernt werden kann. Wie in 3 ersichtlich ist, erstreckt sich die jeweilige Trennlinie 16 quer durch die jeweils zugeordneten Durchgangsöffnungen 9. Hierbei schneiden die Trennlinien 16 die jeweils zugeordnete Durchgangsöffnung 9 mittig im Bereich ihrer jeweiligen Längsachse.
Gemäß 3 liegen die Nebengehäuseteile 14, 15, 18, 19 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht unmittelbar am Hauptgehäuseteil 13 an, sondern sind jeweils über eine Trennfuge 22 vom Hauptgehäuseteil 13 beabstandet. Die Trennfugen 22 erstrecken sich entlang der jeweils zugeordneten Trennlinie 16. Der Umfang einer jeden Durchgangsöffnung 9 ist somit gemäß 3 durch die beiden Teilumfangsflächen 20, 21 und die Breite der Trennfuge 22 in einem ersten und zweiten mit der Durchgangsöffnung 9 ausgebildeten Schnittbereich 23, 24 ausgebildet.
5 und 6 zeigen ein drittes alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem analog zu dem in 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel die Durchgangsöffnungen 9 jeweils teilweise im Hauptgehäuseteil 13 und im zugeordneten Nebengehäuseteil 14, 15 ausgebildet sind. Im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel sind jedoch die im Nebengehäuseteil 14, 15 ausgebildeten Teilumfangsflächen 21 zweier benachbarter Durchgangsöffnungen 9 über ein Stegelement 25 fest miteinander verbunden. Die jeweiligen Nebengehäuseteile 14, 15 umfassen demnach jeweils die Teilumfangsflächen 21 zweier zueinander benachbarter Durchgangsöffnungen 9. Die Teilumfangsflächen 21 von zwei der vier Durchgangsöffnungen 9 sind demnach jeweils in einem der zwei Nebengehäuseteile 14, 15 ausgebildet.
7 zeigt eine Rückansicht der Antriebseinheit 1 mit einem Teilschnitt im Verbindungsbereich zwischen Getriebe 2 und Motor 5 zur Visualisierung eines zwischen diesen beiden ausgebildeten Begrenzungsmechanismus 26, mittels dem die axiale Relativverschiebbarkeit des Motors 5 und Getriebes 2 auf einen definierten axialen Minimalabstand zwischen diesen beiden beschränkt ist. Der Begrenzungsmechanismus 26 umfasst einen Axialanschlag 27, der am Getriebegehäuse 7 an der dem Motor 5 zugewandten Getriebeseite 12 angeordnet ist. Der Axialanschlag 27 ist als Fortsatz ausgebildet und erstreckt sich gemäß 8 von der Getriebeseite 12 ausgehend in Richtung des Motors 5. Am Ende des Fortsatzes weist der Axialanschlag 27 eine dem Motorgehäuse 6 zugewandte Anschlagsfläche 28 auf.
Des Weiteren umfasst der Begrenzungsmechanismus 26 einen Gegenanschlag 29, der an einer dem Getriebe 2 zugewandten Motorseite 30 des Motorgehäuses 6 ausgebildet ist. Der Gegenanschlag 29 ist ebenfalls als Fortsatz ausgebildet und steht demnach über die Motorseite 30 in Richtung des Getriebes 2 vor. Am freien Ende des Gegenanschlags 29 weist dieser eine Gegenanschlagsfläche 31 auf, die in Richtung der Anschlagsfläche 28 des Axialanschlags 27 zeigt. Die Axialanschlagsfläche 28 und die Gegenanschlagsfläche 31 sind voneinander in Axialrichtung beabstandet. Dieser Abstand definiert den maximal zulässigen Verschiebeweg, über den der Motor 5 relativ zum Getriebe 2 in Axialrichtung verschiebbar ist. Der Gegenanschlag 29 korrespondiert demnach derart mit dem Axialanschlag 27, dass mittels diesen die axiale Relativverschiebbarkeit zwischen dem Getriebe 2 und dem Motor 5, insbesondere die Axialverschiebbarkeit des Motors 5 in Richtung des Getriebes 2, auf einen Mindestabstand beschränkt ist. Hierdurch kann eine Beschädigung der Antriebswelle des Motors 5, der Getriebeeingangswelle des Getriebes 2 und/oder einer zwischen diesen beiden angeordneten wellenversatzausgleichenden Kupplung verhindert werden.
Da das Motorgehäuse 6 und das Getriebegehäuse 7, insbesondere die Getriebeseite 12 und die Motorseite 30, Fertigungstoleranzen unterliegen, ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der beiden Anschläge 27, 29 einstellbar ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Axialanschlag 27 starr ausgebildet (vgl. 8). Er ist einteilig mit dem Getriebegehäuse 7 gegossen.
Der Gegenanschlag 29 ist im Gegensatz zu diesem verstellbar ausgebildet, so dass der Abstand zwischen der Anschlagsfläche 28 und der Gegenanschlagsfläche 31 einstellbar ist. Hierfür weist der Gegenanschlag 29 an seinem der Gegenanschlagsfläche 31 abgewandten Ende ein Außengewinde 33 auf, dass in ein Innengewinde 34 des Motorgehäuses 6 eingeschraubt ist. Hierdurch kann die Axiallänge des Gegenanschlags 29 eingestellt werden.
In einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Begrenzungsmechanismus 26 des Weiteren ein Arretierelement aufweisen, mittels dem die eingestellte Axiallänge des Gegenanschlags 29 arretierbar ist. Alternativ dazu kann natürlich auch der Gegenanschlag 29 starr und der damit korrespondierende Axialanschlag 27 axialverschiebbar ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass beide Anschläge, d.h. sowohl der Axialanschlag 27 als auch der Gegenanschlag 29, starr oder axialverschiebbar ausgebildet sind. Des Weiteren können auch mehrere derartige Begrenzungsmechanismen 26 um die Wellenöffnung 11 herum radial beabstandet angeordnet sein.
Vorteilhafterweise kann aufgrund des in 7 und 8 dargestellten Begrenzungsmechanismus 26 ein aus dem Stand der Technik bekannter Axialanschlag innerhalb der Durchgangsöffnungen 9 eingespart werden (vgl. 9). Der dem Kopf des Befestigungsmittels 10 zugeordnete Kopfabschnitt 35 der Durchgangsöffnung 9 kann somit vorteilhafterweise zylindrisch ausgebildet werden, so dass in die Durchgangsöffnung 9 eintretendes Wasser problemlos aus diesem Abschnitt wieder abfließen kann. Hierdurch kann die Korrosionsbeständigkeit der Durchgangsöffnung 9 verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezugszeichenliste

1: Antriebseinheit
2: Getriebe
3: Radsatzwelle
4: Drehmomentstütze
5: Motor
6: Motorgehäuse
7: Getriebegehäuse
8: Gummilager
9: Durchgangsöffnungen
10: Befestigungsmittel
11: Wellenöffnung
12: Getriebeseite
13: Hauptgehäuseteil
14: erster Nebengehäuseteil
15: zweiter Nebengehäuseteil
16: Trennlinie
17: Einheit
18: drittes Nebengehäuseteil
19: viertes Nebengehäuseteil
20: erste Teilumfangsfläche
21: zweite Teilumfangsfläche
22: Trennfuge
23: erster Schnittbereich
24: zweiter Schnittbereich
25: Stegelement
26: Begrenzungsmechanismus
27: Axialanschlag
28: Anschlagsfläche
29: Gegenanschlag
30: Motorseite
31: Gegenanschlagsfläche
32: Getriebeeingangswelle
33: Außengewinde
34: Innengewinde
35: Kopfabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/056415 A1 [0002]
EP 2085284 A2 [0003]

Claims

Getriebegehäuse (7) für ein, insbesondere achsreitendes, Getriebe (2) eines Schienenfahrzeugs mit einem Getriebehohlraum, der eine antriebsseitige Wellenöffnung (11) aufweist, über die eine Antriebswelle eines Motors (5) drehmomentübertragend mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes (2) verbindbar ist, und mit mehreren antriebsseitigen Durchgangsöffnungen (9), die um die Wellenöffnung (11) herum und von dieser radial beabstandet angeordnet sind, in denen jeweils ein Gummilager (8) aufnehmbar ist und durch die jeweils ein Befestigungsmittel (10) durchführbar ist, so dass das Getriebegehäuse (7) mit einem Motorgehäuse (6) des Motors mittels der Befestigungsmittel (10) lösbar und mittels der Gummilager (8) zueinander relativverschiebbar verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (7) ein den Getriebehohlraum ausbildendes Hauptgehäuseteil (13) und zumindest ein an der Außenseite des Hauptgehäuseteils (13) lösbar mit diesem verbundenes Nebengehäuseteil (14, 15, 18, 19) umfasst, in dem zumindest eine der Durchgangsöffnungen (9) zumindest teilweise ausgebildet ist, so dass das dafür vorgesehene Gummilager (8) durch das Lösen und/oder Entfernen des Nebengehäuseteiles (14, 15, 18, 19) vom Hauptgehäuseteil (13) demontierbar ist.
Getriebegehäuse nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Durchgangsöffnung (9) vollständig im Nebengehäuseteil (14, 15) ausgebildet ist, so dass das dafür vorgesehene Gummilager (8) zusammen mit dem Nebengehäuseteil als Einheit (17) am Hauptgehäuseteil (13) montierbar und/oder demontierbar ist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Durchgangsöffnung (9) teilweise im Hauptgehäuseteil (13) und teilweise im Nebengehäuseteil (14, 15, 18, 19) ausgebildet ist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgehäuseteil (13) eine erste Teilumfangsfläche (20) und das Nebengehäuseteil (14, 15, 16, 19) eine zweite Teilumfangsfläche (21) der, insbesondere zylindrischen, Durchgangsöffnung (9) aufweist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilumfangsflächen (20, 21) als Zylindersegmente, insbesondere Halbzylinder, ausgebildet sind.
Getriebegehäuse nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Umfang der im Hauptgehäuseteil (13) ausgebildeten ersten Teilumfangsfläche (20) über einen Winkelbereich von kleiner oder gleich 180 ° erstreckt.
Getriebegehäuse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine zwischen dem Hauptgehäuseteil (13) und dem Nebengehäuseteil (14, 15, 18, 19) ausgebildete Trennlinie (16) quer durch die Durchgangsöffnung (9) erstreckt, wobei diese vorzugsweise die Längsachse der Durchgangsöffnung (9) schneidet.
Getriebegehäuse nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebengehäuseteil (14, 15, 18, 19), insbesondere entlang der Trennlinie (16), unmittelbar an dem Hauptgehäuseteil (13) anliegt oder von diesem durch eine Trennfuge (22) beabstandet ist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Durchgangsöffnung (9) durch die beiden Teilumfangsflächen (20, 21) des Haupt- und Nebengehäuseteils und durch die Breite der Trennfuge (22) in einem ersten und einem zweiten Schnittbereich (23, 24) gebildet ist.
Getriebegehäuse nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die im Nebengehäuseteil (14, 15) ausgebildeten Teilumfangsflächen (21) zweier benachbarter Durchgangsöffnungen (9) über ein Stegelement (25) miteinander verbunden sind.
Getriebegehäuse nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (7), insbesondere der Hauptgehäuseteil (13), an einer dem dafür vorgesehenen Motor (5) zugewandten Getriebeseite (12) zumindest einen Axialanschlag (27) aufweist, mittels dem die axiale Relativverschiebbarkeit zwischen dem Getriebe (2) und dem dafür vorgesehene Motor (5), insbesondere die Axialverschiebbarkeit des Motors (5) in Richtung des Getriebes (2), auf einen Minimalabstand beschränkt ist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (27) als Fortsatz ausgebildet ist, der sich von der Getriebeseite (12) ausgehend in Richtung des dafür vorgesehenen Motors (5) erstreckt und/oder an seinem Ende eine Anschlagsfläche (28) aufweist.
Getriebegehäuse nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (27) starr und/oder einteilig mit dem Getriebegehäuse (7) ausgebildet, insbesondere gegossen, ist oder dass die Axiallänge des Axialanschlags (27) zum Festlegen des Minimalabstandes, insbesondere mittels eines Gewindes, einstellbar ist.
Getriebegehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (27), insbesondere die Anschlagsfläche (28) in Axialrichtung, insbesondere stufenlos oder in diskreten Schritten, verschiebbar und/oder in der jeweiligen Position arretierbar ist.
Antriebseinheit (1) für ein Schienenfahrzeug mit einem ein Motorgehäuse (6) aufweisenden Motor (5) und einem ein Getriebegehäuse (7) aufweisenden Getriebe (2), wobei das Getriebegehäuse (7) einen Getriebehohlraum, der eine antriebsseitige Wellenöffnung (11) aufweist, über die eine Antriebswelle des Motors (5) drehmomentübertragend mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes (2) verbunden ist, und mehrere antriebsseitige Durchgangsöffnungen (9) aufweist, die um die Wellenöffnung (11) herum und von dieser radial beabstandet angeordnet sind, in denen jeweils ein Gummilager (8) angeordnet ist und durch die sich jeweils ein Befestigungsmittel (10) erstreckt, so dass das Getriebegehäuses (7) und das Motorgehäuse (6) mittels der Befestigungsmittel (10) lösbar und mittels der Gummilager (8) zueinander relativverschiebbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (7) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (6) an einer dem Getriebe (2) zugewandten Motorseite (30) zumindest einen Gegenanschlag (29) aufweist, der mit dem Axialanschlag (27) des Getriebegehäuses (7) derart korrespondiert, dass mittels diesem die axiale Relativverschiebbarkeit zwischen dem Getriebe (2) und dem Motor (5), insbesondere die Axialverschiebbarkeit des Motors (5) in Richtung des Getriebes (2), auf einen Minimalabstand beschränkt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenanschlag (29) als Fortsatz ausgebildet ist, der sich von der Motorseite (30) ausgehend in Richtung des Getriebes (2) erstreckt und/oder an seinem Ende eine Gegenanschlagsfläche (31) aufweist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenanschlag (29) starr und/oder einteilig mit dem Motorgehäuse (6) ausgebildet, insbesondere gegossen, ist oder dass die Axiallänge des Gegenanschlags (29) zum Festlegen des Minimalabstandes, insbesondere mittels eines Gewindes (33, 34), einstellbar ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenanschlag (29), insbesondere die Gegenanschlagsfläche (31) in Axialrichtung, insbesondere stufenlos oder in diskreten Schritten, verschiebbar und/oder in der jeweiligen Position arretierbar ist.