DE102016117233A1 - Achsanordnung - Google Patents
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Abstract
Ein Achsgehäuse für eine Achsanordnung eines Fahrzeugs beinhaltet einen Ritzelabschnitt und einen Differenzialabschnitt. Im Differenzialabschnitt ist eine Differentialgetriebe-Anordnung drehbar gelagert. Ein Ritzeleinsatz hat eine erste und eine zweite Lagertasche und ist im Ritzelabschnitt des Achsgehäuses angeordnet, wobei er zumindest teilweise eine Bohrung bildet, durch welche sich eine Ritzelwelle dreht. Ein erstes Lager ist in der ersten Lagertasche des Ritzeleinsatzes und ein zweites Lager ist in der zweiten Lagertasche des Ritzeleinsatzes angeordnet. Der Ritzeleinsatz wird aus einem Material hergestellt, das eine größere Steifigkeit als die Gussmetalllegierung des Achsgehäuses aufweist.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Offenbarung betrifft Antriebsstränge und insbesondere eine Achsanordnung.
- HINTERGRUND
- Die Erklärungen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche die vorliegende Offenbarung betreffen, und können den Stand der Technik darstellen oder auch nicht.
- Eine typische Achsanordnung beinhaltet ein Achsgehäuse, das in einem Metallgussverfahren unter Einbeziehung eines Gusseisenlegierungsmaterials hergestellt wird. Gusseisen weist gute Materialeigenschaften für den Einsatz in einem Achsgehäuse auf. Getrieben von dem stetigen Wunsch, eine verbesserte Kraftstoffeinsparung zu erzielen, suchen Designer und Ingenieure jedoch nach leichtgewichtigeren alternativen Materialien unter Beibehaltung der idealen mechanischen Eigenschaften und der Leistungsfähigkeit von Gusseisen.
- Während derzeitige Achsanordnungen und -gehäuse ihrem beabsichtigten Zweck gerecht werden, besteht ein konstanter Bedarf nach neuen und verbesserten Achsanordnungen und -gehäusen, die eine verbesserte Leistungsfähigkeit aufweisen, insbesondere was die Effizienz, reduzierte Maße und Gewicht sowie Verbesserungen beim NVH anbetrifft. Dementsprechend besteht in der Technik ein Bedarf an einer Achsanordnung und -gehäuse mit verbesserter Steifigkeit und geringerem Gewicht.
- KURZDARSTELLUNG
- Die vorliegende Erfindung stellt eine Achsanordnung für ein Fahrzeug bereit. Die Achsanordnung beinhaltet ein Achsgehäuse, eine Differentialgetriebe-Anordnung, eine Ritzelwelle, sowie einen Ritzeleinsatz. Das Achsgehäuse beinhaltet einen Ritzelanteil und einen Differenzialanteil. Der Differentialgetriebe-Bausatz ist drehbar im Differenzialabschnitt des Achsgehäuses gelagert. Die Ritzelwelle ist mit einer Antriebswelle verbunden, um Drehmoment von einem Getriebe eines Fahrzeugs zu übertragen. Die Ritzelwelle beinhaltet ein Ritzel, das mit dem Zahnkranz ineinander greift. Die Ritzelwelle ist durch ein erstes und ein zweites Lager drehbar im Ritzelabschnitt des Achsgehäuses gelagert. Der Ritzeleinsatz hat eine erste und eine zweite Lagertasche. Der Ritzeleinsatz liegt im Ritzelanteil des Achsgehäuses, wobei er zumindest teilweise eine Bohrung bildet, durch die sich die Ritzelwelle dreht. Das erste Lager liegt in der ersten Lagertasche des Ritzeleinsatzes. Das zweite Lager liegt in der zweiten Lagertasche des Ritzeleinsatzes.
- In einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Differenzialanordnung einen Zahnkranz, ein Differenzialgehäuse, das drehfest mit dem Zahnkranz verbunden ist, ein erstes und ein zweites Ritzel, die drehbar im Differenzialgehäuse gelagert sind, und ein erstes und ein zweites Kegelrad, die mit den Ritzeln ineinander greifen.
- In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Ritzeleinsatz des Weiteren eine Außenumfangsfläche mit einer Verdrehsicherung.
- In noch einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Verdrehsicherung des Ritzeleinsatzes eine Vielzahl von Vertiefungen.
- In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Verdrehsicherung des Ritzeleinsatzes eine gerändelt texturierte Oberfläche.
- In noch einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung wird das Achsgehäuse aus einer Aluminiumgusslegierung hergestellt.
- In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird der Ritzeleinsatz aus einer Gusseisenlegierung hergestellt.
- In noch einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung wird der Ritzeleinsatz aus einem hochfesten und hochsteifen Material hergestellt.
- In noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wird das Achsgehäuse hergestellt, indem der Ritzeleinsatz in einer Gießform platziert wird, ehe eine flüssige Gussmetalllegierung hineingegossen wird, um das Achsgehäuse zu bilden.
- Die oben genannten Funktionen und Vorteile sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bestmöglichen praktischen Umsetzung der dargestellten Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
-
1 ist eine perspektivische aufgeschnittene Ansicht einer Achsanordnung gemäß vorliegender Erfindung; -
2 ist ein Querschnitt eines Teils einer Achsanordnung gemäß vorliegender Erfindung; -
3 ist eine Aufsicht auf ein Achsgehäuse mit einem teilweise transparenten Abschnitt gemäß vorliegender Erfindung; -
4 ist eine Stirnansicht eines Achsgehäuses gemäß vorliegender Erfindung; -
5 ist ein Querschnitt eines Teils eines Achsgehäuses gemäß vorliegender Erfindung; -
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Gehäuseeinsatzes für ein Achsgehäuse gemäß vorliegender Erfindung; und -
7 ist eine Stirnansicht eines Gehäuseeinsatzes für ein Achsgehäuse gemäß vorliegender Erfindung. - BESCHREIBUNG
- Unter Bezugnahme auf
1 wird eine Achsanordnung eines Antriebsstrangs, im Allgemeinen durch die Referenznummern10 angezeigt, dargestellt und nachstehend beschrieben. Die Achsanordnung10 beinhaltet eine Antriebs- oder Ritzelwelle12 , einen Differentialgetriebe-Zahnkranz14 , ein Differenzialgehäuse16 , ein Paar Differenzialritzel18 , ein erstes und ein zweites Kegelrad20 ,22 , eine erste und eine zweite Achswelle24 ,26 , einen Antriebswellenflansch28 und ein Achsgehäuse30 . Die Ritzelwelle12 ist beispielsweise drehbar im Achsgehäuse30 gelagert und beinhaltet ein Ritzel32 , das mit dem Differentialgetriebe-Zahnkranz14 ineinander greift. Die Ritzelwelle12 ist drehfest mit einer Antriebswelle (nicht dargestellt) aus einem Getriebe verbunden. Der Differentialgetriebe-Zahnkranz14 ist zur gemeinsamen Drehung mit dem Differenzialgehäuse16 verbunden, welches die Ritzel18 trägt, die mit dem ersten und dem zweiten Kegelrad20 ,22 ineinander greifen. Das erste und das zweite Kegelrad20 ,22 sind zur gemeinsamen Drehung mit der ersten bzw. der zweiten Achswelle24 ,26 verbunden. Andere Getriebeanordnungen der Achsanordnung10 oder zusätzliche Mechanismen, wie Kupplungen usw., können mit einbezogen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. - Wenn wir uns jetzt unter fortgesetzter Bezugnahme auf
1 der2 zuwenden, so ist hier ein Teil der Achsanordnung10 dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Die Achsanordnung10 beinhaltet des Weiteren ein erstes und ein zweites Kegelrollenlager34 ,36 . Konkret ist die Ritzelwelle12 im Achsgehäuse30 über das erste und das zweite Lager34 ,36 drehbar gelagert. Der Antriebswellenflansch28 ist an einem ersten Ende38 der Ritzelwelle12 mit einer Anordnung40 aus Gewinde-Befestigungselement und Mutter befestigt. - Wenn wir uns jetzt unter fortgesetzter Bezugnahme auf
2 den3 ,4 und5 zuwenden, so ist hier das Achsgehäuse30 der Achsanordnung10 dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Ein Achsgehäuse30 wird durch ein Metallgussverfahren hergestellt. Das Achsgehäuse30 kann beispielsweise in einem Aluminiumgussverfahren hergestellt werden, es können aber auch andere Metallen und Prozesse genutzt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Das Achsgehäuse30 beinhaltet einen Antriebs- oder Ritzelabschnitt42 , einen Differenzialabschnitt44 sowie eine erste und zweite Achswellenbohrung46 ,48 . Der Ritzelabschnitt42 ragt aus dem Differenzialabschnitt44 , während die Achswellenbohrungen46 ,48 an gegenüberliegenden Seiten des Differenzialabschnitts44 angeordnet sind. Der Ritzelabschnitt42 beinhaltet eine Bohrung50 mit einer Innenfläche52 . In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Ritzelabschnitt42 des Weiteren einen zylinderförmigen Ritzelbohrungseinsatz54 . Der Einsatz54 bildet einen Teil der Bohrung50 und der Innenfläche52 . Der Einsatz54 beinhaltet ein erstes Ende56 , ein zweites Ende58 , eine erste Lagertasche60 , eine zweite Lagertasche62 und eine Zentralbohrung64 . Konkret ist die erste Lagertasche60 am ersten Ende56 des Einsatzes54 und die zweite Lagertasche62 am zweiten Ende58 des Einsatzes54 angeordnet, welcher dem ersten Ende56 gegenüber und dem Differenzialabschnitt44 des Achsgehäuses30 zunächst liegt. Das erste Lager34 ist in der ersten Lagertasche60 und das zweite Lager36 in der zweiten Lagertasche62 angeordnet. Die Ritzelwelle12 ist im ersten und im zweiten Lager34 ,36 drehbar gelagert. - Unter Bezugnahme auf
6 und7 mit fortgesetzter Bezugnahme auf2 –5 wird der Einsatz54 dargestellt und nachstehend beschrieben. Der Einsatz54 beinhaltet des Weiteren einer Außenfläche65 mit einem ersten Abschnitt66 und einem zweiten Abschnitt68 . Konkret ist der erste Abschnitt66 der Außenfläche65 die äußere diametrische Oberfläche nahe dem ersten Ende56 des Einsatzes54 und axial der ersten Lagertasche60 benachbart. Der zweite Abschnitt68 der Außenfläche65 ist die äußere diametrische Oberfläche nahe dem zweiten Ende58 des Einsatzes54 und axial der zweiten Lagertasche62 benachbart. Die Außenfläche65 beinhaltet des Weiteren eine Verdrehsicherung70 , welche verhindert, dass sich der Einsatz54 während des Betriebs dreht. Die in5 dargestellte Verdrehsicherung70 des Einsatzes54 ist beispielsweise eine Vielzahl von Vertiefungen oder Aussparungen72 . Die Vertiefungen72 sind an einem Flächenübergang74 am zweiten Abschnitt68 der Außenfläche65 angeordnet. Während des Gussprozesses des Gehäuses30 füllt flüssiges Metall die Vertiefungen72 , um eine mechanische Sperrstruktur zu schaffen, die in die Drehung des Einsatzes54 eingreift und den Einsatz54 somit in seiner Position arretiert. In einem anderen Beispiel, das in3 gezeigt wird, beinhaltet der Einsatz54 eine Verdrehsicherung70 als gerändelte oder texturierte Oberfläche74 . Der Einsatz54 kann aus einer Anzahl von Materialien hergestellt werden und verarbeitet werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Einsatz54 kann beispielsweise aus Stahl gefräst, aus Eisen oder einer anderen Legierung gefräst oder gegossen oder aus einer Metall-Verbindung gebildet werden. Ungeachtet des Materials, aus dem der Einsatz54 hergestellt wird, ist der Einsatz54 im Idealfall steifer als der Grundwerkstoff des Achsgehäuses. - Während die besten Arten zur Ausführung der Erfindung detailliert beschrieben wurden, werden die mit der Technik, auf die sich diese Erfindung bezieht, vertrauten Fachleute verschiedene alternative Ausgestaltungen und Beispiele erkennen, mit denen die Erfindung im Umfang der nachfolgend aufgeführten Ansprüche ausgeführt werden kann.
Claims (10)
- Achsanordnung für ein Fahrzeug, wobei die Achsanordnung Folgendes umfasst: ein Achsgehäuse mit einem Ritzel und einen Differenzialabschnitt; eine Differentialgetriebe-Anordnung, die drehbar im Differenzialabschnitt des Achsgehäuses gelagert ist; eine Ritzelwelle, die mit einer Antriebswelle zur Drehmomentübertragung von einem Getriebe eines Fahrzeugs verbunden ist, und worin die Ritzelwelle ein Ritzel beinhaltet, das mit der Differentialgetriebe-Anordnung antriebsverbunden ist, und die Ritzelwelle drehbar im Ritzelabschnitt des Achsgehäuses durch ein erstes und ein zweites Lager gelagert ist, und einen Ritzeleinsatz mit einer ersten und einer zweite Lagertasche, und worin der Ritzeleinsatz im Ritzelabschnitt des Achsgehäuses angeordnet ist, wobei er zumindest teilweise eine Bohrung bildet, durch die sich die Ritzelwelle dreht, wobei das erste Lager in der ersten Lagertasche des Ritzeleinsatzes und das zweite Lager in der zweiten Lagertasche des Ritzeleinsatzes angeordnet ist.
- Achsgehäuse nach Anspruch 1 worin die Differenzialanordnung einen Zahnkranz, ein Differenzialgehäuse, das drehfest mit dem Zahnkranz verbunden ist, ein erstes und ein zweites Ritzel, die drehbar im Differenzialgehäuse gelagert sind, und ein erstes und ein zweites Kegelrad, die mit dem Ritzel ineinander greifen, beinhaltet.
- Achsgehäuse nach Anspruch 1 worin der Ritzeleinsatz des Weiteren eine Außenumfangsfläche mit einer Verdrehsicherung beinhaltet.
- Achsgehäuse nach Anspruch 3 worin die Verdrehsicherung des Ritzeleinsatzes eine Vielzahl von Vertiefungen beinhaltet.
- Achsgehäuse nach Anspruch 3 worin die Verdrehsicherung des Ritzeleinsatzes eine gerändelte texturierte Oberfläche beinhaltet.
- Achsgehäuse nach Anspruch 1 worin das Achsgehäuse aus einer Aluminiumgusslegierung hergestellt wird.
- Achsgehäuse nach Anspruch 1 worin der Ritzeleinsatz aus einer Gusseisenlegierung hergestellt wird.
- Achsgehäuse nach Anspruch 1 worin der Ritzeleinsatz aus einem hochfesten und hochsteifen Material hergestellt wird.
- Achsgehäuse nach Anspruch 1 worin das Achsgehäuse hergestellt wird, indem der Ritzeleinsatz in einer Gießform platziert wird, ehe eine flüssige Gussmetalllegierung hineingegossen wird, um das Achsgehäuse zu bilden.
- Achsanordnung für ein Fahrzeug, welche Achsanordnung Folgendes umfasst: ein Achsgehäuse, welches einen Ritzelabschnitt und einen Differenzialabschnitt beinhaltet; eine Differentialgetriebe-Anordnung, die drehbar im Differenzialabschnitt des Achsgehäuses gelagert ist, und worin die Differentialgetriebe-Anordnung einen Zahnkranz, ein Differenzialgehäuse, das drehfest mit dem Zahnkranz verbunden ist, ein erstes und ein zweites Ritzel, die drehbar im Differenzialgehäuse gelagert sind, sowie ein erstes und ein zweites Kegelrad, die mit den Ritzeln ineinander greifen, beinhaltet; eine Ritzelwelle, die mit einer Antriebswelle zur Drehmomentübertragung von einem Getriebe eines Fahrzeugs verbunden ist, und worin die Ritzelwelle ein Ritzel beinhaltet, das mit dem Zahnkranz des Differentialgetriebes antriebsverbunden ist, und die Ritzelwelle drehbar im Ritzelabschnitt des Achsgehäuses durch ein erstes und ein zweites Lager gelagert ist, und ein Ritzeleinsatz eine erste und eine zweite Lagertasche hat, und worin der Ritzeleinsatz im Ritzelabschnitt des Achsgehäuses angeordnet ist, wobei er zumindest teilweise eine Bohrung bildet, durch die sich die Ritzelwelle dreht, wobei das erste Lager in der ersten Lagertasche des Ritzeleinsatzes und das zweite Lager in der zweiten Lagertasche des Ritzeleinsatzes angeordnet ist.
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