DE102015201661A1

DE102015201661A1 - Portalachse

Info

Publication number: DE102015201661A1
Application number: DE102015201661.7A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Neumüller; Paul Lenz; Wolfgang Sonnleitner; Peter Haselberger; Daniel Dudek; Klaus Alesch; Horst SIGL; Manuel Bauer; Alexander ENDERL; Stefan Brachmeier; Daniela Wagner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-04
Also published as: CN105835622A; KR20160094319A

Abstract

Portalachse für Fahrzeuge, mit einem Ausgleichsgetriebegehäuse 1, das auf der linken Fahrzeugseite einem Portalgetriebegehäuse 2 benachbart angeordnet ist, wobei in dem Ausgleichsgetriebegehäuse 1 ein Ausgleichsgetriebe 4 angeordnet ist, von dem eine rechte Achswelle 14 und eine linke Achswelle drehbar antreibbar ist und die rechte Achswelle 14 ein Antriebsrad 15 zum Antrieb von einem in dem Portalgetriebegehäuse 2 angeordneten Portalgetriebe 16 aufweist sowie die linke Achswelle durch ein mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse 1 verbindbares, rohrartiges Achsbrückengehäuse 3 geführt ist. Mit einem im Ausgleichsgetriebegehäuse 1 auf einer Antriebswelle 20 drehfest angeordneten Antriebsritzel 21, durch das ein im Ausgleichsgetriebegehäuse 1 angeordnetes Tellerrad 5 um eine zur Drehachse 17 der Achswellen 14 koaxiale Drehachse drehbar antreibbar ist. Dabei ist durch das Tellerrad 5 wiederum das Ausgleichsgetriebe 4 drehbar antreibbar. Die Antriebswelle 20 ist unter einem Winkel zur Drehachse 17 der linken Achswelle 14 durch eine Durchführung 18 aus dem Ausgleichsgetriebegehäuse 1 nach außen geführt und in der Durchführung 18 drehbar gelagert. Das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 weist axial zur linken Achswelle auf seiner dem Portalgehäuse 2 abgewandten Seite eine verschließbare Öffnung 11 aufweist, durch die das Ausgleichsgetriebe 4, das Antriebsritzel 21 und das Tellerrad 5 in das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 einführbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Portalachse für Fahrzeuge, mit einem Ausgleichsgetriebegehäuse, das auf der linken Fahrzeugseite einem Portalgetriebegehäuse benachbart angeordnet ist, wobei in dem Ausgleichsgetriebegehäuse ein Ausgleichsgetriebe angeordnet ist, von dem eine rechte Achswelle und eine linke Achswelle drehbar antreibbar ist und die rechte Achswelle ein Antriebsrad zum Antrieb von einem in dem Portalgetriebegehäuse angeordneten Portalgetriebe aufweist sowie die linke Achswelle durch ein mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse verbindbares, rohrartiges Achsbrückengehäuse geführt ist, mit einem im Ausgleichsgetriebegehäuse auf einer Antriebswelle drehfest angeordneten Antriebsritzel, durch das ein im Ausgleichsgetriebegehäuse angeordnetes Tellerrad um eine zur Drehachse der Antriebswelle koaxiale Drehachse drehbar antreibbar ist, wobei durch das Tellerrad wiederum das Ausgleichsgetriebe drehbar antreibbar ist und wobei die Antriebswelle unter einem Winkel zur Drehachse der linken Achswelle durch eine Durchführung aus dem Ausgleichsgetriebegehäuse nach außen geführt und in der Durchführung drehbar gelagert ist.
Bei einer derartigen Portalachse für im Linksverkehr betreibbare Fahrzeuge ist es bekannt, erst nach der Montage des Ausgleichsgetriebes mit Tellerrad im Ausgleichsgetriebegehäuse das Antriebsritzel einzubauen. Dazu ist die Antriebswelle über eine Lagerung in einer Lagerbuchse gelagert, welche lösbar in der Durchführöffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses einsetzbar ist. Die Durchführöffnung muss dabei einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser des Antriebsritzels ist.
Diese Ausbildung weist einen Aufbau mit vielen Bauteilen auf, ist aufwendig in der Montage und erfordert enge Toleranzen an der Durchführöffnung, der Antriebswelle und der Lagerbuchse auf um die auf die Antriebswelle einwirkenden Antriebskräfte zumindest weitgehend spielfrei aufnehmen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Portalachse der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen wenige Bauteile benötigenden und einfach herstellbaren Aufbau besitzt, einen geringen Montageaufwand benötigt und die die auf die Antriebswelle einwirkenden Antriebskräfte zumindest weitgehend spielfrei aufnehmen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Ausgleichsgetriebegehäuse axial zur linken Achswelle auf seiner dem Portalgehäuse abgewandten Seite eine verschließbare Öffnung aufweist, durch die das Ausgleichsgetriebe, Antriebsritzel und das Tellerrad einführbar sind.
Durch diese nur wenige Bauteile benötigende Ausbildung kann nach der Montage der Lagerung für die Antriebswelle in der Durchführöffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses zunächst das Antriebsritzel mit der Antriebswelle durch die Öffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses in das Ausgleichsgetriebegehäuse eingeführt und die Antriebswelle in ihre Lagerung eingesetzt werden. Danach wird das Ausgleichsgetriebe durch die Öffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses in das Portalgehäuse eingeführt und montiert. Dabei hat die Öffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses einen Durchmesser, der mindestens dem Durchmesser des Tellerrads entspricht. Als letztes erfolgt dann der Verschluss der Öffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses.
Die Anordnung des Ausgleichsgetriebes auf der rechten Seite der Portalachse führt auf der linken Seite des Fahrzeugs zu ausreichend Raum für eine Tür des Fahrzeugs, insbesondere, wenn das Fahrzeug ein niederfluriges Fahrzeug wie ein Autobus ist.
Eine besonders einfache Montierbarkeit wird dadurch erreicht, dass das Ausgleichsgetriebe mit dem Tellerrad und einem Differentialkorb eine vormontierbare Ausgleichsgetriebeeinheit bildet, die durch die verschließbare Öffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses in das Ausgleichsgetriebegehäuse einführbar ist.
Die Antriebswelle kann unter einem stumpfen Winkel, vorzugsweise unter einem stumpfen Winkel zwischen 91° und 115° zur Drehachse der linken Achswelle geneigt sich erstrecken. Dadurch sind die Zähne der Zahnräder des Ausgleichsgetriebes mit größeren und damit stabileren Querschnitten herstellbar.
Sowohl zum Schutz des Ausgleichsgetriebes als auch zur Verbindung von Achsbrückengehäuse und Ausgleichsgetriebegehäuse kann das rohrartige Achsbrückengehäuse die Öffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses verschließend lösbar mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse verbindbar sein.
Dazu kann in einfacher Weise das rohrartige Achsbrückengehäuse die Öffnung des Ausgleichsgetriebegehäuses verschließend lösbar mittels einer Flanschverbindung mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse verbindbar sein, wobei die Flansche von Achsbrückengehäuse und Ausgleichsgetriebegehäuse einfach montierbar mittels einer Schraubenverbindung miteinander verbindbar sind.
Bauteile und Montageaufwand sparend können das Ausgleichsgetriebegehäuse einteilig mit dem Portalgetriebegehäuse ausgebildet sein.
Zur Lagerung der Antriebswelle kann diese Antriebswelle auf einer Wälzlageranordnung drehbar gelagert ist, die in die aus dem Ausgleichsgetriebegehäuse führende Durchführung eingesetzt ist.
Der Differentialkorb ist achsbrückenseitig und portalgehäuseseitig drehbar gelagert.
Dabei kann der Differentialkorb mit seinem portalgehäuseseitigen Endbereich an dem Ausgleichsgetriebegehäuse drehbar gelagert sein.
Um einen größeren Lagerabstand zu dem achsbrückenseitigen Lager des Differentialkorbs zu erreichen, kann der Differentialkorb mit seinem portalgehäuseseitigen Endbereich an dem Portalgehäuse drehbar gelagert sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden beschrieben. Es zeigen
1 ein erstes Ausführungsbeispiel des rechten Endes einer Portalachse in einem waagrechten Längsschnitt
2 das rechte Ende der Portalachse nach 1 in einem senkrechten Längsschnitt
3 ein zweites Ausführungsbeispiel des rechten Endes einer Portalachse in einem waagrechten Längsschnitt
4 das rechte Ende der Portalachse nach 3 in einem senkrechten Längsschnitt.
Die dargestellten Portalachsen sind für niederflurige Autobusse mit Rechtssteuerung vorgesehen. Sie weisen ein Ausgleichsgetriebegehäuse 1 auf, das auf seiner in Fahrtrichtung rechten Seite mit einem Portalgetriebegehäuse 2 und auf seiner in Fahrtrichtung linken Seite mit einem rohrartigen Achsbrückengehäuse 3 verbunden ist.
In dem Ausgleichsgetriebegehäuse 1 ist ein als Kegelradgetriebe ausgebildetes Ausgleichsgetriebe 4 angeordnet, das koaxial zur Längsachse des Achsbrückengehäuses 3 ein Tellerrad 5 aufweist, dessen Drehachse der Längsachse des Achsbrückengehäuses 3 entspricht und an dem nach rechts ragend ein Differentialkorb 6 befestigt ist. In dem Differentialkorb 6 sind koaxial zur Drehachse des Tellerrads 5 sich mit ihrer Verzahnung einander gegenüberliegend zwei Achswellenräder 7, 7‘ angeordnet sind, in die sich ebenfalls gegenüberliegend zwei Ausgleichsräder 8, 8‘ eingreifen. Die Ausgleichsräder 8, 8‘ sindquer zur Drehachse der Achswellenräder 7, 7‘ mittels zueinander koaxialen Achsen jeweils an dem Differentialkorb 6 drehbar gelagert.
Zum Achsbrückengehäuse 3 hin weist das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 eine Öffnung 11 kreisförmigen Querschnitts auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Tellerrads 5.
Mittels Schrauben 12 ist das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 lösbar mit dem Achsbrückengehäuse 3 verbunden.
Der Differentialkorb 6 ist an seinem dem Achsbrückengehäuse 3 zugewandten Ende über ein erstes Wälzlager 9 auf einem koaxialen Kragen 10 des Achsbrückengehäuses 3 drehbar gelagert.
An dem linken Achswellenrad 7 ist koaxial mittels einer Keilwellenverbindung 13 das eine Ende einer nicht dargestellten linken Achswelle anordenbar, die durch eine Öffnung des Tellerrads und die Öffnung 11 des Ausgleichgetriebegehäuses 1 sowie durch das Achsbrückengehäuse 3 zur nicht dargestellten linken Seite der Portalachse ragt.
Das rechte Achswellenrad 7‘ ist fest auf dem einen Ende einer rechten Achswelle 14 angeordnet, die nach rechts durch Öffnungen im Ausgleichsgetriebegehäuse 1 und Portalgetriebegehäuse 2 in das Portalgetriebegehäuse 2 ragt. Auf dem rechten Ende der rechten Achswelle 14 ist ein Antriebsrad 15 drehfest angeordnet, durch das ein in dem Portalgetriebegehäuse 2 angeordnetes Portalgetriebe 16 drehbar antreibbar ist.
Die Drehachsen 17 der rechten Achswelle 14 und der linken Achswelle erstrecken sich koaxial zur Drehachse des Tellerrades 5.
Annähernd radial zu den Drehachsen 17 ist in dem Ausgleichsgetriebegehäuse 1 eine nach außen führende Durchführung 18 ausgebildet, in der eine aus zwei axial zueinander angeordneten zweiten Wälzlagern gebildete Lagerung 19 angeordnet ist, in der ein nach außen ragender und von einem Motor des Fahrzeugs drehbar antreibbarer Antriebszapfen 20 drehbar gelagert ist. Auf dem in das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 ragenden Ende des Antriebszapfens 20 ist ein Antriebsritzel 21 drehfest angeordnet, das in das Tellerrad 5 eingreift.
Der eine Antriebswelle bildende Antriebszapfen 20 erstreckt sich zur Drehachse 17 der linken Achswelle unter einem Winkel von 110°.
Der maximale Durchmesser der Durchführung ist wesentlich geringer als der Durchmesser des Antriebsritzels 21.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 weist das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 in seinem dem Portalgetriebegehäuse 2 zugewandten Endbereich einen radial nach innen ragenden Kragen 22 auf, an dem der dem Portalgetriebegehäuse 2 zugewandte Endbereich des Differentialkorbs 6 mittels eines zweiten Wälzlagers 23 drehbar gelagert ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 weist das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 einen koaxial zum Ausgleichsgetriebe 4 gerichteten Kragen 24 auf, an dem der dem Portalgetriebegehäuse 2 zugewandte Endbereich des Differentialkorbs 6 mittels eines zweiten Wälzlagers 23‘ drehbar gelagert ist.
Bezugszeichenliste

1: Ausgleichsgetriebegehäuse
2: Portalgetriebegehäuse
3: Achsbrückengehäuse
4: Ausgleichsgetriebe
5: Tellerrad
6: Differentialkorb
7: Achswellenrad
7‘: Achswellenrad
8: Ausgleichsrad
8‘: Ausgleichsrad
9: erstes Wälzlager
10: Kragen
11: Öffnung
12: Schrauben
13: Keilwellenverbindung
14: rechte Achswelle
15: Antriebsrad
16: Portalgetriebe
17: Drehachse
18: Durchführung
19: Lagerung
20: Antriebszapfen
21: Antriebsritzel
22: Kragen
23: zweites Wälzlager
23‘: zweites Wälzlager
24: Kragen

Claims

Portalachse für Fahrzeuge, mit einem Ausgleichsgetriebegehäuse (1), das auf der linken Fahrzeugseite einem Portalgetriebegehäuse (2) benachbart angeordnet ist, wobei in dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) ein Ausgleichsgetriebe (4) angeordnet ist, von dem eine rechte Achswelle (14) und eine linke Achswelle drehbar antreibbar ist und die rechte Achswelle (14) ein Antriebsrad (15) zum Antrieb von einem in dem Portalgetriebegehäuse (2) angeordneten Portalgetriebe (16) aufweist sowie die linke Achswelle durch ein mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) verbindbares, rohrartiges Achsbrückengehäuse (3) geführt ist, mit einem im Ausgleichsgetriebegehäuse (1) auf einer Antriebswelle (20) drehfest angeordneten Antriebsritzel (21), durch das ein im Ausgleichsgetriebegehäuse (1) angeordnetes Tellerrad (5) um eine zur Drehachse (17) der Achswellen (14) koaxiale Drehachse drehbar antreibbar ist, wobei durch das Tellerrad (5) wiederum das Ausgleichsgetriebe (4) drehbar antreibbar ist und wobei die Antriebswelle (20) unter einem Winkel zur Drehachse (17) der linken Achswelle (14) durch eine Durchführung (18) aus dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) nach außen geführt und in der Durchführung (18) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebegehäuse (1) axial zur linken Achswelle auf seiner dem Portalgehäuse (2) abgewandten Seite eine verschließbare Öffnung (11) aufweist, durch die das Ausgleichsgetriebe (4), das Antriebsritzel (21) und das Tellerrad (5) in das Ausgleichsgetriebegehäuse (1) einführbar sind.
Portalachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebe (4) mit dem Tellerrad (5) und einem Differentialkorb (6) eine vormontierbare Ausgleichsgetriebeeinheit bildet, die durch die verschließbare Öffnung (11) des Ausgleichsgetriebegehäuses (1) in das Ausgleichsgetriebegehäuse (1) einführbar ist.
Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (20) unter einem stumpfen Winkel zur Drehachse (17) der linken Achswelle geneigt sich erstreckt.
Portalachse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (20) unter einem stumpfen Winkel zwischen 91° und 115° zur Drehachse (17) der linken Achswelle geneigt sich erstreckt.
Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrartige Achsbrückengehäuse (3) die Öffnung (11) des Ausgleichsgetriebegehäuses (1) verschließend lösbar mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) verbindbar ist.
Portalachse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrartige Achsbrückengehäuse (3) die Öffnung (11) des Ausgleichsgetriebegehäuses (1) verschließend lösbar mittels einer Flanschverbindung mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) verbindbar ist.
Portalachse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebegehäuse einteilig mit dem Portalgetriebegehäuse ausgebildet ist.
Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (20) auf einer Wälzlageranordnung (19) drehbar gelagert ist, die in die aus dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) führende Durchführung (18) eingesetzt ist.
Portalachse nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Differentialkorb (6) mit seinem portalgehäuseseitigen Endbereich an dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) drehbar gelagert ist.
Portalachse nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Differentialkorb (6) mit seinem portalgehäuseseitigen Endbereich an dem Portalgehäuse (2) drehbar gelagert ist.