DE10248203A1

DE10248203A1 - Achsenschmiermittelisolierung

Info

Publication number: DE10248203A1
Application number: DE10248203A
Authority: DE
Inventors: Dale K Bell
Original assignee: ArvinMeritor Technology LLC
Current assignee: ArvinMeritor Technology LLC
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2003-05-28
Also published as: JP2003184999A; US20030070501A1

Abstract

Ein Antriebsachsaggregat ist vorgesehen, welches ein Achsgehäuse aufweist, in dem Achswellen gelagert sind. Das Achsgehäuse umfaßt ferner üblicherweise einen Lagerkäfig, der zur Lagerung einer quer zu den Achswellen angeordneten Antriebswelle an dem Achsgehäuse-Hauptteil befestigt ist. In dem Achsgehäuse ist ein Differential angeordnet, das die Abtriebswellen an die Achswellen koppelt. Eine Lagerbaugruppe lagert die Abtriebswelle in dem Lagerkäfig. Zwischen der Abtriebswelle und dem Lagerkäfig, vorzugsweise zwischen dem Kegel und dem Lagerkäfig, ist eine Dichtung angeordnet. Die Dichtung grenzt an die Lagerbaugruppe an und trennt das Achsgehäuse in einen ersten und einen zweiten Hohlraum, wobei die Lagerbaugruppe im ersten Hohlraum und das Differential im zweiten Hohlraum angeordnet ist. Im zweiten Hohlraum kann ein einen GL5-Zusatz oder einen ähnlichen Zusatz enthaltendes Schmiermittel eingebracht sein, um das Differential zu schmieren. Zum Schmieren der Lagerbaugruppe kann im ersten Hohlraum ein anderes Schmiermittel ohne den GL5-Zusatz, das für Lager besser geeignet ist, eingebracht sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsachsaggregat, und insbesondere betrifft die Erfindung eine Lagerkäfigdichtung.
Antriebsachsen enthalten üblicherweise ein Differentialgetriebe, damit sich die Achswellen während Kurvenfahrten des Fahrzeugs relativ zueinander drehen können. Das Differential erhält einen Drehantrieb von einer Welle mit einem Ritzel, das an ein mit dem Differential verbundenes Tellerrad gekoppelt ist. Die Welle kann dem Ritzel gegenüberliegend einen Bügel umfassen, der mit einer mit dem Fahrzeuggetriebe verbundenen Antriebs- oder Gelenkwelle verbunden ist. Die Welle ist bei Schwerlastfahrzeuganwendungen normalerweise von einem Lagerkäfig gelagert, der am Hauptteil des Achsgehäuses befestigt ist. Durchgangswellen bei Doppelachsanordnungen sind üblicherweise ebenfalls von einem Lagerkäfig gelagert.
Schwerlastantriebsachsen haben normalerweise ein Schmiermittel mit einem GL5-Zusatz, um einen angemessenen Schmierfilm bereitzustellen, damit das Ritzel, das Tellerrad und das Differential ausreichend geschmiert werden. Dieses gleiche Schmiermittel mit GL5-Zusatz wird auch zum Schmieren der Lager verwendet, die die Welle im Lagerkäfig lagern. Der GL5-Zusatz ist zwar zum Schmieren von Ritzel, Tellerrad und Differential erwünscht, er wirkt jedoch korrodierend auf Lager und verringert die Lebensdauer des Lagers. Ferner ist eine große Menge an Schmiermittel mit dem GL5-Zusatz zur Schmierung der Lagerkäfiglager nötig, die von dem Differential entfernt angeordnet sind. Folglich müssen das Tellerrad und das Differential ein größeres Schmiermittelvolumen durchlaufen, was den Wirkungsgrad aufgrund von Getriebeverlusten durch Schmiermittelbewegung herabsetzt. Zudem ist der GL5-Zusatz von einigen Stellen als eine Umweltgefährdung darstellend erachtet worden. Deshalb besteht ein Bedarf an einem Antriebsachsaggregat, bei dem die Menge an Schmiermittel mit GL5-Zusatz reduziert ist, während die Lebensdauer des Lagerkäfiglagers verlängert ist und der Wirkungsgrad der Antriebsachse erhöht ist.

Kurzfassung der Erfindung und Vorteile

Die vorliegende Erfindung sieht ein Antriebsachsaggregat mit einem Achsgehäuse vor, in dem Achswellen gelagert sind. Das Achsgehäuse weist ferner üblicherweise einen Lagerkäfig auf, der an dem Achsgehäuse-Hauptteil befestigt ist und eine Antriebswelle lagert, die quer zu den Achswellen angeordnet ist. Im Achsgehäuse ist ein Differential angeordnet, das die Abtriebswellen an die Achswellen koppelt. Eine Lagerbaugruppe lagert die Abtriebswelle in dem Lagerkäfig. Zwischen der Abtriebswelle und dem Lagerkäfig, vorzugsweise zwischen dem Kegel und dem Lagerkäfig, ist eine Dichtung angeordnet. Die Dichtung grenzt an die Lagerbaugruppe an und trennt das Achsgehäuse in einen ersten und einen zweiten Hohlraum, wobei die Lagerbaugruppe im ersten Hohlraum und das Differential im zweiten Hohlraum angeordnet ist. Im zweiten Hohlraum kann ein einen GL5-Zusatz oder einen ähnlichen Zusatz enthaltendes Schmiermittel eingebracht sein, um das Differential zu schmieren. Zur Schmierung der Lagerbaugruppe kann im ersten Hohlraum ein anderes Schmiermittel ohne den GL5-Zusatz eingebracht sein, das für Lager besser geeignet ist. Auf diese Weise kann der GL5-Zusatz nicht in den ersten Hohlraum eintreten und die Lagerbaugruppe korrodieren. Darüber hinaus kann das Schmiermittelvolumen mit einem GL5-Zusatz verringert werden, da es die entfernt gelegene Lagerbaugruppe nicht zu schmieren braucht.
Die obige Erfindung stellt somit ein Antriebsachsaggregat bereit, bei dem die Menge an Schmiermittel mit GL5-Zusatz verringert ist, während die Lebensdauer des Lagerkäfiglagers verlängert ist und der Wirkungsgrad der Antriebsachse erhöht ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung verständlich, wenn diese zusammen mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird; darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Doppelachssystems;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer in Fig. 1 gezeigten hinteren Antriebsachse; und
Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Lagerkäfigs und der Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 ist schematisch ein Doppelachssystem 10 gezeigt. Das Doppelachssystem 10 umfaßt eine vordere Antriebsachse 11 mit einer Eingangswelle 13, die von einer mit einem Getriebe gekoppelten Antriebswelle 12 einen Rotationsantrieb erhält. Die vordere Antriebsachse 11 weist eine Durchgangswelle 14 zur Übertragung eines Rotationsantriebs von der vorderen Antriebsachse 11 auf eine hintere Antriebsachse 15 auf. Auf diese Weise erhalten sowohl die vordere Antriebsachse 11 als auch die hintere Antriebsachse 15 einen Rotationsantrieb vom Fahrzeuggetriebe. Die hintere Antriebsachse 15 umfaßt eine Ritzelwelle 17, die einen Rotationsantrieb von einer mit der Durchgangswelle 14 und der Ritzelwelle 17 gekoppelten Antriebswelle 16 erhält. Die Eingangswelle 13, die Durchgangswelle 14 und die Ritzelwelle 17 sind üblicherweise im Achsgehäuse von einem Lagerkäfig mit einer Lagerbaugruppe gelagert, von der die Welle gelagert ist, die zur leichteren Montage der Antriebsachse am Hauptteil des Achsgehäuses befestigt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist ein Antriebsachsaggregat 18 gezeigt, das der hinteren Antriebsachse 15 in dem in Fig. 1 gezeigten Doppelachssystem 10 entspricht. Es versteht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung zwar im Zusammenhang mit einer hinteren Antriebsachse 15 mit einer Ritzelwelle 17 erörtert wird, die vorliegende Erfindung kann jedoch auch für vordere Antriebsachsanordnungen in einem Doppelachssystem entweder für die Eingangswelle oder die Durchgangswelle verwendet werden. Das Antriebsachsaggregat 18 umfaßt ein Achsgehäuse 20, das einen Gehäusehauptteil 22 und einen daran befestigten Lagerkäfig 30 aufweisen kann, wobei der Lagerkäfig bei einigen Anordnungen auch einteilig mit dem Gehäuse 22 ausgeführt sein kann. Diese Erfindung kann auch dort angewendet werden. Vom Gehäusehauptteil 22 sind koaxiale Achswellen 24 gelagert und zur Relativdrehung durch ein Differential 26 in einem mittleren Teil des Gehäuses 20 gekoppelt. Eine Abtriebswelle 28 ist in dem Lagerkäfig 30 von einer Lagerbaugruppe 36 gelagert. Die Abtriebswelle 28 kann sich auf eine Eingangswelle 13, eine Durchgangswelle 14 oder eine Ritzelwelle 17 beziehen. Die Abtriebswelle 28, die, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Ritzelwelle ist, weist an einem Ende einen Bügel 32 auf, der mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Dem Bügel 32 gegenüberliegend ist ein Ritzel 34 auf der Abtriebswelle 28 angeordnet, das mit dem Differential 26 verbunden ist. Bei einer Durchgangswelle in einer vorderen Antriebsachse kann die Abtriebswelle 28 ein anderes Merkmal als das Ritzel 34 aufweisen.
Mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 kann die Lagerbaugruppe 36 ein erstes und ein zweites Kegelrollenlager 38 bzw. 40 aufweisen. Die Lager weisen jeweils einen an der Abtriebswelle 28 befestigten Kegel 42 und eine an dem Lagerkäfig 30 befestigte Pfanne 44 auf. Zwischen dem Kegel 42 und der Pfanne 44 sind Wälzelemente 46 angeordnet. Gezeigt sind zwei Kegelrollenlager, es können aber auch andere Lageranordnungen verwendet werden. Beispielsweise kann eine modularisierte Lagerbaugruppe zur Lagerung der Abtriebswelle 28 im Lagerkäfig 30 verwendet werden. Modularisierte Lager weisen üblicherweise eine einzelne bzw. gemeinsame Pfanne und zwei Kegel auf, die in einem Mittelbereich des modularisierten Lagers aneinander befestigt sind. Ferner weisen modularisierte Lager üblicherweise eine Dichtung zwischen jedem Kegel und der Pfanne an der Außenseite des modularisierten Lagers auf, um ein Eintreten oder Austreten von Schmiermittel in das bzw. aus dem modularisierten Lager zu verhindern.
Eine Dichtung 48 ist typischerweise zwischen der Abtriebswelle 28 und dem Lager 30 angrenzend an den Bügel 32 angeordnet, damit keine Verunreinigungen in die Antriebsachse eintreten können. Bei der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Dichtung 50 zwischen der Abtriebswelle 28 und dem Lagerkäfig 30 angrenzend an die Lagerbaugruppe 36 gegenüber der Dichtung 48 eingebaut. Die Dichtung 50 teilt das Achsgehäuse 20 in einen ersten und einen zweiten Hohlraum 52 bzw. 54. Der erste Hohlraum 52 enthält die Lagerbaugruppe 36, und der zweite Hohlraum 54 enthält das Differential 26, das Tellerrad und das Ritzel 34. Auf diese Weise kann im zweiten Hohlraum 54 ein einen GL5-Zusatz enthaltendes Schmiermittel verwendet werden, und es wird verhindert, daß es in den ersten Hohlraum 52 eintritt, wo es möglicherweise die Lagerbaugruppe 36 korrodiert. Außerdem kann die Menge an Schmiermittel mit GL5-Zusatz reduziert werden, wodurch die potentielle Umweltgefährdung und auch Getriebeverluste durch Schmiermittelbewegung innerhalb der Antriebsachse verringert werden, was eventuell das Leistungsvermögen der Antriebsachse erhöht. Im ersten Hohlraum 52 kann zur Schmierung der Lagerbaugruppe 36 ein für den Gebrauch bei Lagern besser geeignetes Schmiermittel ohne einen GL5- oder ähnlichen Zusatz zur Anwendung gelangen.
Der Kegel 40 kann zur Lagerung der Dichtung 50 zwischen dem Kegel 40 und dem Lagerkäfig 30 verlängert sein. Je nach der bestimmten Anwendung kann jede geeignete Dichtung 50 verwendet werden, so z. B. je nachdem, ob der Lagerkäfig mit einer Eingangswelle, einer Durchgangswelle oder einer Ritzelwelle verwendet wird.
Die Erfindung ist in veranschaulichender Weise beschrieben worden, und es versteht sich, daß die Terminologie, die verwendet worden ist, von der Art der Wörter her beschreibend und nicht einschränkend sein soll. Angesichts der obigen Lehren sind offensichtlich viele Abänderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich daher, daß die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche anders als wie konkret beschrieben ausgeführt werden kann.

Claims

1. Antriebsachsaggregat mit:
einem Achsgehäuse;
einer wenigstens teilweise in dem Achsgehäuse gelagerten Achswelle;
einer quer zu den Achswellen wenigstens teilweise in dem Gehäuse gelagerten Abtriebswelle;
einer in dem Gehäuse angeordneten Getriebebaugruppe, die die Achswelle und die Abtriebswelle miteinander verbindet;
einer Lagerbaugruppe, die die Abtriebswelle in dem Gehäuse lagert; einer zwischen der Abtriebswelle und dem Gehäuse angrenzend an die Lagerbaugruppe eingesetzten Dichtung, die das Gehäuse in einen ersten und einen zweiten Hohlraum trennt, in denen die Lagerbaugruppe bzw. die Getriebebaugruppe angeordnet sind;
einem ersten Schmiermittel in dem ersten Hohlraum, das die Lagerbaugruppe schmiert; und
einem von dem ersten Schmiermittel verschiedenen zweiten Schmiermittel in dem zweiten Hohlraum, das die Getriebebaugruppe schmiert.

2. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 1, bei welchem das Achsgehäuse einen Gehäusehauptteil, der die Achswelle lagert, sowie einen an dem Gehäusehauptteil befestigten oder daran angeformten Lagerkäfig umfaßt, der die Abtriebswelle lagert.

3. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 2, bei welchem der Lagerkäfig ein Ritzellagerkäfig ist.

4. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 2, bei welchem der Lagerkäfig ein Durchgangswellenlagerkäfig ist.

5. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 2, bei welchem der Lagerkäfig ein Eingangslagerkäfig ist.

6. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 2, bei welchem die Dichtung zwischen dem Käfig und der Abtriebswelle eingesetzt ist.

7. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 6, bei welchem die Lagerbaugruppe eine an dem Käfig angebrachte Pfanne und einen an der Welle angebrachten Kegel mit zwischen der Pfanne und dem Kegel angeordneten Wälzelementen aufweist, wobei die Dichtung zwischen dem Käfig und dem Kegel eingesetzt ist.

8. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 1, bei welchem das zweite Schmiermittel einen GL5-Zusatz enthält.

9. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 1, das ferner koaxiale Achswellen umfaßt, bei welchem die Getriebebaugruppe ein die Achswellen und die Abtriebswelle miteinander verbindendes Differential aufweist, damit sich die Achswellen relativ zueinander drehen können.

10. Antriebsachsaggregat nach Anspruch 1, welches ferner eine zweite Dichtung umfaßt, die zwischen der Abtriebswelle und dem Gehäuse angrenzend an die Lagerbaugruppe gegenüber der Dichtung eingesetzt ist.

11. Antriebsachslagerkäfigbaugruppe mit:
einem Lagerkäfig;
einer von dem Lagerkäfig gelagerten Abtriebswelle mit einem Bügel an einem Ende;
einer Lagerbaugruppe, die die Abtriebswelle in dem Lagerkäfig zwischen dem Bügel und dem Ritzel lagert;
einer ersten Dichtung, die zwischen der Abtriebswelle und dem Lagerkäfig angrenzend an den Bügel eingesetzt ist;
einer zweiten Dichtung, die zwischen der Abtriebswelle und dem Lagerkäfig angrenzend an das Ritzel eingesetzt ist.

12. Antriebsachslagerkäfigbaugruppe nach Anspruch 11, bei welcher die Dichtung zwischen dem Käfig und der Abtriebswelle eingesetzt ist.

13. Antriebsachslagerkäfigbaugruppe nach Anspruch 12, bei welcher die Lagerbaugruppe eine an dem Käfig angebrachte Pfanne und einen an der Welle angebrachten Kegel mit zwischen der Pfanne und dem Kegel angeordneten Wälzelementen aufweist, wobei die Dichtung zwischen dem Käfig und dem Kegel eingesetzt ist.