DE102015207888A1

DE102015207888A1 - Nabenträger

Info

Publication number: DE102015207888A1
Application number: DE102015207888.4A
Authority: DE
Inventors: Manuel Bauer; Paul Lenz; Rudolf Neumüller; Horst SIGL; Klaus Alesch; Daniel Dudek; Stefan Brachmeier; Peter Haselberger; Daniela Wagner; Alexander ENDERL
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2035-04-30
Also published as: KR102477394B1; KR20170140345A; WO2016173784A1; DE102015207888B4; CN107531092A; CN107531092B

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nabenträger 7 für eine Achse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, der eine durchgehende Koaxialöffnung 8 aufweist, die in einer bestimmten, zur Längsachse der Koaxialöffnung 8 ausgerichteten Drehposition verdrehfest an der Achse angeordnet ist. Dabei ist durch die Koaxialöffnung 8 eine an ihrem einen Ende von einem Abtriebsrad 3 um eine Drehachse 5 drehbar antreibbare Abtriebswelle 4 hindurchgeführt und an ihrem anderen Ende mit einer Radnabe 10 fest verbunden. Mit einer im abtriebsradseitigen, oberen Bereich des Nabenträgers 7 angeordneten Ölfangkammer 15, von der ein erster und/oder ein zweiter Ölkanal 22, 23 zur Koaxialöffnung 8 führt und mit einer ersten und/oder zweiten Mündungsöffnung 24, 25 in die Koaxialöffnung 8 mündet, wobei eine vom unteren Bereich der Koaxialöffnung 8 zur Abtriebswelle 4 gerichtete Schottwand 12 sich quer zur Abtriebswelle 4 erstreckt und den unteren Bereich der Koaxialöffnung 8 gegenüber dem abtriebsradseitigen Ende der Koaxialöffnung 8 abtrennt. Die zur Abtriebswelle 4 gerichtete Oberkante 27 der Schottwand 12 ist V-artig ausgebildet, wobei die Schenkel 28, 28‘ des „V“ sich tangential zur Umfangskontur der Abtriebswelle 4 erstrecken und die Spitze des „V“ der Ölfangkammer 15 diametral gegenüberliegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nabenträger für eine Achse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, der eine durchgehende Koaxialöffnung aufweist, die in einer bestimmten, zur Längsachse der Koaxialöffnung ausgerichteten Drehposition verdrehfest an der Achse angeordnet ist, wobei durch die Koaxialöffnung eine an ihrem einen Ende von einem Abtriebsrad um eine Drehachse drehbar antreibbare Abtriebswelle hindurchgeführt und an ihrem anderen Ende mit einer Radnabe fest verbunden ist, mit einer im abtriebsradseitigen, oberen Bereich des Nabenträgers angeordneten Ölfangkammer, von der ein erster und/oder ein zweiter Ölkanal zur Koaxialöffnung führt und mit einer ersten und/oder zweiten Mündungsöffnung in die Koaxialöffnung mündet, wobei eine vom unteren Bereich der Koaxialöffnung zur Abtriebswelle gerichtete Schottwand sich quer zur Abtriebswelle erstreckt und den unteren Bereich der Koaxialöffnung gegenüber dem abtriebsradseitigen Ende der Koaxialöffnung abtrennt.
Bei einem derartigen Nabenträger ist es bekannt die zur Abtriebswelle gerichtete Oberkante der Schottwand horizontal gestreckt auszubilden. Durch diese Ausbildung gelangt das Öl von der Ölfangkammer in den unteren Bereich der Koaxialöffnung der Nabenträgers, in dem es gesammelt wird und von wo aus sich gut in die weiteren Bereiche innerhalb des Nabenträgers verteilen und diese benetzen kann wodurch auch eine Schmierung der Radlagerung erfolgt. Wird der Nabenträger nicht mit horizontal sich erstreckender Oberkante der Schottwand sondern um einen Winkel um die Drehachse der Abtriebswelle geschwenkt in die Achse des Fahrzeugs eingebaut, ist auch die Oberkante der Schottwand um diesen Winkel geneigt, so daß Öl an der tieferliegenden Stelle der Schottwand über die Schottwand abfließt und nicht mehr zur Schmierung des Inneren der Koaxialbohrung und der Radlagerung zur Verfügung steht. Ein solcher um einen Winkel geschwenkter Einbau ist z.B. dann der Fall, wenn derselbe Nabenträger sowohl am rechten Radkopf als auch am linken Radkopf der Achse des Fahrzeugs eingebaut wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Nabenträger der eingangs genannten Art zu schaffen, der diesen Nachteil vermeidet und bei dem alle Bereiche innerhalb des Nabenträgers im Betrieb der Achse gut mit Öl benetzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zur Abtriebswelle gerichtete Oberkante der Schottwand V-artig ausgebildet ist wobei die Schenkel des „V“ sich tangential zur Umfangskontur der Abtriebswelle erstrecken und die Spitze des „V“ der Ölfangkammer diametral gegenüberliegt.
Durch diese Ausbildung bleibt auch bei einem um einen Winkel geschwenkten Einbau des Nabenträgers die Oberkante der Schottwand horizontal oder nach oben, nicht aber nach unten geneigt, so daß immer ausreichend Öl zur Benetzung aller Bereiche innerhalb des Nabenträgers im Betrieb der Achse zur Verfügung steht.
Wenn ein verschwenkter Einbau des Nabenträgers nur in eine Schwenkrichtung erfolgt, können die Schenkel des „V“ asymmetrisch zu einer fiktiven Verbindungslinie gerichtet sein, die sich von der Mitte der Ölfangkammer über die Drehachse der Abtriebswelle erstrecken um eine ausreichende Benetzung aller Bereiche innerhalb des Nabenträgers im Betrieb der Achse zu gewährleisten.
Bei einem um etwa 30° verschwenkten Einbau des Nabenträgers können die Schenkel des „V“ sich unter einem Winkel zwischen 135° und 165°, vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 145° und 155° erstrecken.
Soll der Nabenträger an beiden Radköpfen der Achse einbaubar sein, sind vorzugsweise die Schenkel des „V“ symmetrisch zu einer fiktiven Verbindungslinie gerichtet, die sich von der Mitte der Ölfangkammer über die Drehachse der Abtriebswelle erstreckt.
Bei einem um etwa 30° verschwenkten Einbau der Nabenträger können die Schenkel des „V“ sich unter einem Winkel zwischen 105° und 135°, vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 115° und 125° erstrecken.
Ist der der innere Bereich der Spitze des „V“ gerundet ausgebildet und umschmiegt die Umlaufkontur der Abtriebswelle, so kann auch in diesem Bereich Öl nicht aus der Koaxialbohrung ablaufen.
Mündet die erste und/oder die zweite Mündungsöffnung an einer Stelle in die Koaxialbohrung, die sich auf einer Linie befindet, welche um einen Winkel < 90° im und/oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse der Antriebswelle gegenüber der fiktiven Verbindungslinie geschwenkt ist, die sich von der Mitte der Ölfangkammer über die Drehachse der Abtriebswelle erstreckt, so befindet sich die Mündungsöffnung auch bei geschwenktem Einbau des Nabenträgers immer oberhalb der Schottwand und taucht nicht in das an der Schottwand gesammelte Öl ein. Damit wird ein Ölfluß von der Ölfangkammer über die Ölkanäle in die Koaxialbohrung nicht behindert.
Bei einem um etwa 30° verschwenkten Einbau des Nabenträgers kann der Winkel zwischen 75° und 45°, vorzugsweise zwischen 70° und 50° betragen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine Seitenansicht eines Endbereichs einer Achse eines Fahrzeugs im Längsschnitt
2 eine perspektivische Ansicht eines Nabenträgers der Achse nach 1
3 eine Stirnansicht des unverschwenkten Nabenträgers nach 2
4 eine Stirnansicht des linksverschwenkten Nabenträgers nach 2
5 eine Stirnansicht des rechtsverschwenkten Nabenträgers nach 2
Die dargestellte Achse eines Nutzfahrzeugs weist in einem Gehäuse 1 einen Antrieb auf, der aus einem Antriebsrad 2 und einem mit dem Antriebsrad 2 kämmenden Abtriebsrad 3 besteht.
Im unteren Bereich des Gehäuses 1, in dem das Antriebsrad 2 angeordnet ist, ist ein nicht dargestellter erster Ölsumpf vorhanden.
Das Abtriebsrad 3 ist fest auf einer Abtriebswelle 4 angeordnet, die sich koaxial zur Drehachse 5 des Abtriebrades 3 erstreckt.
Das Abtriebsrad 3 ist über eine Abtriebsradlagerung 6 an einem mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen, drehfesten Nabenträger 7 runden Querschnitts drehbar gelagert, wobei der Außenring der Abtriebsradlagerung 6 in eine durchgehende Koaxialöffnung 8 des Nabenträgers 7 eingesetzt ist und die Abtriebswelle 4 die Koaxialöffnung 8 mit radialem Spiel durchragt.
Auf dem dem Abtriebsrad 3 entfernten Ende des Nabenträgers 7 ist über eine Radlagerung 9 eine Radnabe 10 drehbar gelagert.
Das dem Abtriebsrad 3 entfernte Ende der Abtriebswelle 4 ragt aus der Koaxialöffnung 8 heraus und ist mit einem einen Deckel bildenden Flansch 11 versehen, der axial an der dem Abtriebsrad 3 entfernten Stirnseite der Radnabe 10 in Anlage ist. Über eine Schraubverbindung ist der Flansch 11 fest mit der Radnabe 10 verbunden, so daß eine Drehbewegung des Abtriebsrades 3 über die Abtriebswelle 4 und den Flansch 11 auf die Radnabe 10 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 Abtriebsrad 3 entfernteren Bereich 20 geringeren Durchmessers konusartig sich erweiternd in ihren dem Abtriebsrad 3 zugewandten Endbereich über.
Dieser konusartig sich erweiternd Endbereich der Koaxialöffnung 8 weist nahe der Abtriebsradlagerung 6 in ihrem unteren Bereich eine Schottwand 12 auf, so daß in diesem Endbereich der Koaxialöffnung ein zweiter Ölsumpf 13 gebildet ist.
In diesen zweiten Ölsumpf 13 mündet ein Ölkanal 14, der in dem Nabenträger 7 ausgebildet ist und dessen anderes Ende in eine Ölfangkammer 15 mündet. Die Ölfangkammer 15 ist an der äußeren zylindrischen Mantelfläche 16 an dem dem Abtriebsrad 3 zugewandten oberen Endbereich des Nabenträgers 7 radial umlaufend als nutartige Vertiefung zwischen einer im oberen Bereich radial umlaufenden Ölfangwand 17 und einem Nabenträgerflansch 18 ausgebildet. Durch Antriebsrad 2 und Abtriebsrad 3 aus dem ersten Ölsumpf mitgerissenes Öl wird durch die Drehbewegung des Abtriebsrades 3 in die Ölfangkammer 15 geleitet und gelangt dort an einem der Enden der Ölfangkammer 15 zu einer der Mündungen der Ölkanäle 14, durch den es in den zweiten Ölsumpf 13 fließt.
Zur Unterstützung der Zuleitung zu den Mündungen der Ölkanäle 14 sind am Boden der Ölfangkammer 15 zu diesen Mündungen führende vertiefte offene Leitkanäle 19 ausgebildet.
Da der zweite Ölsumpf 13 bis nahe an die Mantelfläche der Abtriebswelle 4 reicht wird von dieser Öl mitgerissen und benetzt die Mantelfläche der Abtriebswelle 4. Ein Teil des in dem Endbereich 20 geringeren Durchmessers der Koaxialöffnung von der Abtriebswelle 4 wieder heruntergeschleuderten Öls gelangt in eine Ölführungsnut 21, die im oberen Bereich der Wandung der Koaxialöffnung 8 ausgebildet ist und sich von dem zweiten Ölsumpf 13 zum dem Abtriebsrad 3 entfernten Ende des Nabenträgers 7 erstreckt.
Dabei ist 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, so daß das von der Ölführungsnut 21 aufgenommene Öl bis in den dem Abtriebsrad 3 entfernten Bereich der Koaxialöffnung 8 fließen und diesen sowie die Radlagerung 9 mit Öl benetzen kann.
In den 2 bis 5 ist der Nabenträger 7 alleine dargestellt.
In 2 ist dabei die Ölfangkammer 15 zu sehen, von der ein erster Ölkanal 22 und ein zweiter Ölkanal 23 ausgehen, die an einer ersten Mündungsöffnung 24 und an einer zweiten Mündungsöffnung 25 in die Koaxialöffnung 8 des Nabenträgers 7 münden (3 bis 5).
Wie in 4 dargestellt, münden die erste Mündungsöffnung 24 und die zweite Mündungsöffnung 25 jeweils an einer Stelle in die Koaxialbohrung 8, die auf einer Linie 30, 30‘ liegt, welche jeweils um einem Winkel von 60° gegen den Uhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn um die Drehachse 5 der Abtriebswelle 4 gegenüber einer fiktiven Verbindungslinie 26 verschwenkt sich erstreckt, wobei sich die fiktive Verbindungslinie 26 von der Mitte der Ölfangkammer 15 über die Drehachse 5 der Abtriebswelle 4 erstreckt.
Die Oberkante 27 der Schottwand 12 ist symmetrisch zur fiktiven Verbindungslinie 26 V-artig ausgebildet, wobei sich die Schenkel 28 und 28‘ des „V“ unter einem Winkel von 120° zueinander erstecken.
Der Bereich der Spitze 29 des „V“ ist gerundet ausgebildet und umschmiegt die Umlaufkontur der Abtriebswelle 4.
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
22: erster Ölkanal
23: zweiter Ölkanal
24: erste Mündungsöffnung
25: zweite Mündungsöffnung
26: fiktive Verbindungslinie
27: Oberkante
28: Schenkel
28‘: Schenkel
30: Linie
30‘: Linie

Claims

Nabenträger (7) für eine Achse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, der eine durchgehende Koaxialöffnung (8) aufweist, die in einer bestimmten, zur Längsachse der Koaxialöffnung (8) ausgerichteten Drehposition verdrehfest an der Achse angeordnet ist, wobei durch die Koaxialöffnung (8) eine an ihrem einen Ende von einem Abtriebsrad (3) um eine Drehachse (5) drehbar antreibbare Abtriebswelle (4) hindurchgeführt und an ihrem anderen Ende mit einer Radnabe (10) fest verbunden ist, mit einer im abtriebsradseitigen, oberen Bereich des Nabenträgers (7) angeordneten Ölfangkammer (15), von der ein erster und/oder ein zweiter Ölkanal (22, 23) zur Koaxialöffnung (8) führt und mit einer ersten und/oder zweiten Mündungsöffnung (24, 25) in die Koaxialöffnung (8) mündet, wobei eine vom unteren Bereich der Koaxialöffnung (8) zur Abtriebswelle (4) gerichtete Schottwand (12) sich quer zur Abtriebswelle (4) erstreckt und den unteren Bereich der Koaxialöffnung (8) gegenüber dem abtriebsradseitigen Ende der Koaxialöffnung (8) abtrennt, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Abtriebswelle (4) gerichtete Oberkante (27) der Schottwand (12) V-artig ausgebildet ist, wobei die Schenkel (28, 28‘) des „V“ sich tangential zur Umfangskontur der Abtriebswelle (4) erstrecken und die Spitze des „V“ der Ölfangkammer (15) diametral gegenüberliegt.
Nabenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V“ asymmetrisch zu einer fiktiven Verbindungslinie gerichtet sind, die sich von der Mitte der Ölfangkammer über die Drehachse der Abtriebswelle erstreckt.
Nabenträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V“ sich unter einem Winkel zwischen 135° und 165° erstrecken.
Nabenträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V“ sich unter einem Winkel zwischen 145° und 155° erstrecken.
Nabenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (28, 28‘) des „V“ symmetrisch zu einer fiktiven Verbindungslinie (26) gerichtet sind, die sich von der Mitte der Ölfangkammer (15) über die Drehachse (5) der Abtriebswelle (4) erstreckt.
Nabenträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V“ sich unter einem Winkel zwischen 105° und 135° erstrecken.
Nabenträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V“ sich unter einem Winkel zwischen 115° und 125° erstrecken.
Nabenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Bereich der Spitze (29) des „V“ gerundet ausgebildet ist und die Umlaufkontur der Abtriebswelle (4) umschmiegt.
Nabenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Mündungsöffnung (24, 25) an einer Stelle in die Koaxialbohrung (8) mündet, die sich auf einer Linie (30, 30‘) befindet, welche um einen Winkel < 90° im und/oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse (5) der Antriebswelle (4) gegenüber der fiktiven Verbindungslinie (26) geschwenkt ist, die sich von der Mitte der Ölfangkammer (15) über die Drehachse (5) der Abtriebswelle (4) erstreckt.
Nabenträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen 75° und 45° beträgt.
Nabenträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen 70° und 50° beträgt.