DE10259166A1

DE10259166A1 - Ritzellagerung für Achsgetriebe von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10259166A1
Application number: DE10259166A
Authority: DE
Inventors: Torsten Dipl.-Ing. Rowold; Thomas Dipl.-Ing. Reiter
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Achsgetriebe (1) eines Kraftfahrzeuges, mit einem mit einem Tellerrad (3) kämmenden Ritzel (2), welches mit seiner Ritzelwelle (6) über Wälzlager (12, 13) gegenüber einem Achsgehäuse (4) gelagert ist, wobei ein inneres Wälzlager (13) mit seinem inneren Lagerinnenring (15) an einer Ritzelrückenfläche (20) des Ritzels (2) und ein äußeres Wälzlager (12) mit seinem äußeren Lagerinnenring (14) an einer Flanschstirnseite (21) eines an der Ritzelwelle (6) angeordneten Mitnehmerflansches (7) jeweils stirnseitig abgestützt und somit gegenüber dem Achsgehäuse (4) in axialer Richtung fixiert ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerung eines Ritzels in einem Achsgetriebe eines Kraftfahrzeuges technisch und wirtschaftlich zu optimieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das innere Wälzlager (13) und das äußere Wälzlager (12) in einer gemeinsamen, vormontierbaren Ritzellagereinheit (5) untergebracht ist, wobei die jeweiligen inneren und äußeren Lagerinnenringe (14, 15) beider Wälzlager (12, 13) stirnseitig aneinander stehend auf einer Ritzelwelle (6) des Ritzels (2) angeordnet und zwischen Ritzelrückenfläche (20) und Mitnehmerflansch (7) axial fixiert sind, und dass als jeweilige Lageraußenringe beider Wälzlager (12, 13) ein gemeinsamer, aus einem einzelnen Bauteil bestehender Lageraußenring (11) vorgesehen ist, welcher zugleich als Ergänzungsbauteil des Achsgehäuses (4) ausgebildet ist und an letzterem befestigt ist. ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Achsgetriebe eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der EP 0 729 852 B1 ist eine Achsbrücke für Straßenfahrzeuge bekannt, welche mit einem einstückig hergestellten Zentralgehäuse versehen ist, in dem in Wälzlagern ein drehmomentübertragendes Eingangsritzel gelagert ist, sowie einem Differential, das vom Eingangsritzel angetrieben wird. Dabei sind seitliche Achsrohre vorgesehen, in denen Achswellen für die Räder des Fahrzeuges eingesetzt sind, sowie Wälzlager für diese. Des weiteren sind innere Stützbereiche für die Wälzlager des Eingangsritzels und des Differentials vorgesehen. Das Eingangsritzel kann über wenigstens zwei Wälzlager gelagert sein.

Herkömmliche Achsgetriebe von Nutzfahrzeugen enthalten üblicherweise unter anderem ein mit einem Tellerrad kämmendes Ritzel. Das Ritze) wird mittels Wälzlager in einem Ritzelgehäuse abgestützt. Diese Lagerung des Ritzels wird über einen Ölkanal mit Öl versorgt. Das Öl wird über einen weiteren Ölkanal aus dem Bereich der Wälzlager herausgeleitet und in das Achsgetriebe zurückgeführt. Zur Abdichtung der Wälzlager zur Umgebung des Achsgetriebes hin dient eine ausgangsseitig des Achsgetriebes angeordnete Axialdichtung. Die Einstellung der Wälzlager erfolgt über eine zwischen einem äußeren Wälzlager und einem Wellenabsatz der Ritzelwelle angeordneten Einstellscheibe. Das Ritzelgehäuse kann mit vormontiertem Ritzel an dem Achsgehäuse verschraubt werden. Die Einstellung der Verzahnung von Ritzel und Tellerrad erfolgt über eine zwischen Ritzelgehäuse und Achsgehäuse angeordneten zweite Einstellscheibe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerung eines Ritzels in einem Achsgetriebe eines Kraftfahrzeuges technisch und wirtschaftlich zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch das erfindungsgemäße Achsgetriebe eines Kraftfahrzeuges ist eine komplett vormontierbare Ritzellagereinheit zur Lagerung eines Ritzels im Achsgetriebe eines Kraftfahrzeuges gegeben. Hierbei kann in vorteilhafter Weise die genaue Einstellung der Lagerung des Ritzels durch ein Verspannen der komplett vormontierten Ritzellagereinheit zwischen dem Ritzel und ein auf dessen Ritzelwelle aufschraubbaren Mitnehmerflansch erfolgen. Es sind hierbei keine zusätzlichen Einstellmaßnahmen oder zusätzlichen Einstellbauteile notwendig.

Bei der erforderlichen Achsmontage ist lediglich die Einstellung der Verzahnung von Ritzel und dem mit diesem kämmenden Tellerrad mittels einer Einstellscheibe erforderlich, welche zwischen Ritzellagereinheit und Achsgehäuse angeordnet ist. Die Schmierung der Ritzellagereinheit erfolgt durch eine separate, wartungsfreie Schmierung, welche von der Ölschmierung im übrigen Achsgetriebe getrennt ist. Die Ritzellagereinheit ist in sich mittels Ringdichtungen sowohl zum Achsgetriebe hin als auch zur Umgebung des Achsgetriebes nach außen hin abgedichtet. Infolge der separaten Schmierung der Ritzellagereinheit können etwaige, aus dem Achsgetriebe stammende Verschmutzungen von der Lagerung innerhalb der Ritzellagereinheit ferngehalten werden. Für die separate Schmierung kann beispielsweise eine Fettschmierung oder eine andere Schmierung als Schmiermittel vorgesehen sein. Die separate Schmierung bietet in vorteilhafter Weise für die Ritzellagereinheit eine wartungsfreie Lebensdauerschmierung.

Des weiteren können in vorteilhafter Weise gegenüber herkömmlichen Ritzellagern die ansonsten für die Ver- und Endsorgung der Ritzellagerung erforderlichen Ölkanäle ersatzlos entfallen.

Die Ritzellagereinheit kann zur Außenseite des Achsgetriebes hin gegenüber kriechendem Öl am Lagersitz des Ritzels mittels eines zwischen diesem und der Ritzellagereinheit angeordneten O-Ring erfolgen. Ein der Ritzellagereinheit zugehöriger Lageraußenring kann gleichzeitig als Ergänzungsbauteil des Achsgehäuses des Achsgetriebes dienen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind den nachfolgenden Unteransprüchen entnehmbar.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
Es zeigen:
1 in ausschnittsweiser Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Achsgetriebe für Kraftfahrzeuge und
2 in ausschnittsweiser Schnittdarstellung ein herkömmliches Achsgetriebe eines Kraftfahrzeuges.
In 1 ist ausschnittsweise und in Schnittdarstellung ein Teil eines erfindungsgemäßen Achsgetriebes eines Kraftfahrzeuges gezeigt.
Das Achsgetriebe 1 weist ein mit einem Tellerrad 3 kämmendes Ritzel 2 auf, dessen Ritzelwelle 6 von einer vormontierbaren Ritzellagereinheit 5 gegenüber einem Achsgehäuse 4 gelagert ist. Die vormontierbare Ritzellagereinheit 5 besteht aus Wälzlagern 12, 13, welche innenseitig mittels Lagerinnenringen 14, 15 die Ritzelwelle 6 lagern und einem außenseitig vorgesehenen, gemeinsamen Lageraußenring 11, welcher sowohl als Gehäuse der Ritzellagereinheit 5 als auch als Ergänzungsbauteil des Achsgehäuses 4 fungiert und an letzterem mittels Schraubverbindungen 10 befestigt ist.
Dabei ist ein inneres Wälzlager 13 mit seinem inneren Lagerinnenring 15 an einer Ritzelrückenfläche 20 des Ritzels 2 und ein äußeres Wälzlager 12 mit seinem äußeren Lagerinnenring 14 an einer Flanschstirnseite 21 des an der Ritzelwelle 6 angeordneten Mitnehmerflansches 7 jeweils stirnseitig abgestützt. Somit ist das Ritzel 2 gegenüber dem Achsgehäuse 4 in axialer Richtung fixiert.
Die jeweiligen inneren und äußeren Lagerinnenringe 14, 15 beider Wälzlager 12, 13 sind stirnseitig aneinander stehend auf einer hier durchmessergleich ausgeführten Ritzelwelle 6 des Ritzels 2 angeordnet und zwischen Ritzelrückenfläche 20 und Mitnehmerflansch 7 axial fixiert.
Als jeweilige Lageraußenringe beider Wälzlager 12, 13 ist der gemeinsame, aus einem einzelnen Bauteil bestehende Lageraußenring 11 vorgesehen, welcher zugleich als Ergänzungbauteil des Achsgehäuses 4 ausgebildet ist und an letzterem in diesem Ausführungsbeispiel mittels der Schraubverbindungen 10 lösbar befestigt ist.
Für die vormontierbare Ritzellagereinheit 5 ist eine separate, vom übrigen Achsgetriebe 1 unabhängige Schmierung mit einer zur Umgebung des Achsgetriebes 1 insgesamt abdichtenden äußeren Ringdichtung 16 und einer zur Ölschmierung des Achsgetriebes 1 abdichtenden inneren Ringdichtung 17 vorgesehen. Als geeignete, separate Schmierung ist hier beispielsweise eine Fettschmierung vorgesehen.
Die äußere Ringdichtung 16 ist zwischen dem äußeren Lagerinnenring 14 und dem gemeinsamen Lageraußenring 11 angeordnet. Die innere Ringdichtung 17 ist zwischen dem inneren Lagerinnenring 15 und dem gemeinsamen Lageraußenring 11 abdichtend angeordnet.
Der innere Lagerinnenring 15 weist stirnseitig eine zur Ritzelrückenfläche 20 des Ritzels 2 hin abdichtende Dichtung auf, welche hier beispielsweise als ein O-Ring 18 ausgeführt ist. Dadurch ist am Lagersitz des Ritzels 2 die Ritzellagereinheit 5 zur Außenseite des Achsgetriebes 1 hin gegenüber kriechendem Öl abgedichtet.
In einem Anschlussbereich 24 von Achsgehäuse 4 und Lageraußenring 11 der Ritzellagereinheit 5 sind die Schraubverbindungen 10 zwecks lösbarer Befestigung von Lageraußenring 11 und Achsgehäuse 4 angeordnet. Im Anschlussbereich 24 zwischen Achsgehäuse 4 und Lageraußenring 11 ist zwecks Positionseinstellung des Ritzels 2 bezüglich des Tellerrades 3 im Achsgetriebe 1 eine Einstellscheibe 9 angeordnet. Die Wälzlager sind als Kegelrollenlager 12, 13 ausgeführt. Die Ritzelwelle 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel einstückig ausgeführt.
Die Lagerinnenringe 14, 15 sind jeweils umfangsseitig zur Ritzelwelle 6 hin mit Ringspalten 22, 23 versehen, welche zur Aufnahme eines die Lagerinnenringe 14, 15 miteinander fixierenden Halteringes 25 vorgesehen sind. Der Mitnehmerflansch 7 ist mittels einer Verzahnung 19 auf der Ritzelwelle 6 verdrehsicher fixierbar und auf dieser mittels einer Mutter 8 verspannbar.
In 2 ist in ausschnittsweiser Schnittdarstellung ein Achsgetriebe 41 gemäß des Standes der Technik dargestellt. Das mit einem hier nicht gezeigten Tellerrad kämmende Ritzel 2 weist beispielsweise eine gestuft ausgeführte Ritzelwelle 36, 37 auf. Dabei ist ein als Kegelrollenlager ausgeführtes inneres Wälzlager 13 auf einem durchmessergrößeren Ritzelwellenabschnitt 37 und ein als Kegelrollenlager ausgeführtes äußeres Wälzlager 12 auf einem durchmesserkleineren Ritzelwellenabschnitt 36 angeordnet. Beide Kegelrollenlager 12, 13 sind mit ihren hier nicht näher bezeichneten Lageraußenringen in einem Ritzelgehäuse 30 untergebracht, welches einen Ölkanalzufluss 32 und einen Ölkanalabfluss 33 aufweist, welche zur Ölversorgung beider Kegelrollenlager 12, 13 mit dem Ölstrom aus dem übrigen Achsgetriebe 41 vorgesehen sind.
Das Ritzelgehäuse 30 weist eine zur Umgebung des Achsgetriebes 41 hin abdichtende Ritzeldichtung 31 auf. Das äußere Kegelrollenlager 12 stützt sich über eine erste ringförmige Einstellscheibe 34 an einem zwischen dem durchmesserkleineren Ritzelwellenabschnitt 36 und dem durchmessergrößeren Ritzelwellenabschnitt 37 gebildeten Stufenabsatz 38 ab. Gleichzeitig ist mittels der ersten Einstellscheibe 34 die Position der Ritzelwelle 36, 37 im Ritzelgehäuse 30 und somit die Position des Ritzels 2 im Achsgetriebe 41 festlegbar. Das äußere Kegelrollenlager 12 ist somit zwischen dem ringförmigen Stufenabsatz 38 und dem auf dem Ritzelwellenabschnitt 36 befestigbaren Mitnehmerflansch 7 axial fixiert. Der Mitnehmerflansch 7 ist mittels einer auf dem Ritzelwellenabschnitt 36 aufschraubbaren Mutter 8 festspannbar. Das gesamte Ritzelgehäuse 30 ist zusätzlich mittels einer zweiten Einstell scheibe 35, welche zwischen Achsgehäuse 4 und Ritzelgehäuse 30 anordbar ist, axial positionierbar. Dadurch kann die Position des Ritzels 2 gegenüber dem hier nicht gezeigten Tellerrad eingestellt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Achsgetriebe 1 kann der gemeinsame Lageraußenring 11 der Ritzellagereinheit 5 alternativ mittels eines Fügeverfahrens oder eines anderen hierfür geeigneten Verfahrens oder einer anderen geeigneten Methode am Achsgehäuse 4 befestigt sein.

Claims

Achsgetriebe (1) eines Kraftfahrzeuges, mit einem mit einem Tellerrad (3) kämmenden Ritzel (2), welches mit seiner Ritzelwelle (6) über Wälzlager (12, 13) gegenüber einem Achsgehäuse (4) gelagert ist, wobei ein inneres Wälzlager (13) mit seinem inneren Lagerinnenring (15) an einer Ritzelrückenfläche (20) des Ritzels (2) und ein äußeres Wälzlager (12) mit seinem äußeren Lagerinnenring (14) an einer Flanschstirnseite (21) eines an der Ritzelwelle (6) angeordneten Mitnehmerflansches (7) jeweils stirnseitig abgestützt und somit gegenüber dem Achsgehäuse (4) in axialer Richtung fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Wälzlager (13) und das äußere Wälzlager (12) in einer gemeinsamen, vormontierbaren Ritzellagereinheit (5) untergebracht ist, wobei die jeweiligen inneren und äußeren Lagerinnenringe (14, 15) beider Wälzlager (12, 13) stirnseitig aneinander stehend auf einer Ritzelwelle (6) des Ritzels (2) angeordnet und zwischen einer Ritzelrückenfläche (20) und dem Mitnehmerflansch (7) axial fixiert sind, und dass als jeweilige Lageraußenringe beider Wälzlager (12, 13) ein gemeinsamer, aus einem einzelnen Bauteil bestehender Lageraußenring (11) vorgesehen ist, welcher zugleich als Ergänzungsbauteil des Achsgehäuses (2) ausgebildet und an letzterem befestigt ist.
Achsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die vormontierbare Ritzellagereinheit (5) eine separate, vom übrigen Achsgetriebe (1) unabhängige Schmierung mit einer zur Umgebung des Achsgetriebes (1) insgesamt abdichtenden äußeren Ringdichtung (16) und einer zur Ölschmierung des Achsgetriebes (1) abdichtenden inneren Ringdichtung (17) vorgesehen ist.
Achsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Ringdichtung (16) zwischen dem äußeren Lagerinnenring (14) und dem gemeinsamen Lageraußenring (11) und die innere Ringdichtung (17) zwischen dem inneren Lagerinnenring (15) und dem gemeinsamen Lageraußenring (11) abdichtend angeordnet ist.
Achsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Lagerinnenring (15) stirnseitig eine zur Ritzelrückenfläche (20) hin abdichtende Dichtung, beispielsweise einen O-Ring (18) aufweist.
Achsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Lageraußenring (11) am Achgehäuse (4) mittels geeigneter Verbindungselelemente, wie beispielsweise Schraubverbindungen (10) oder mittels eines Fügeverfahrens befestigt ist.
Achsgetriebe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Anschlussbereich (24) von Achsgehäuse (4) und Lageraußenring (11) der Ritzellagereinheit (5) die diversen Schraubverbindungen (10) zwecks lösbarer Befestigung derselben vorgesehen sind, und dass im Anschlussbereich (24) zwischen Achsgehäuse (4) und Lageraußenring (11) – zwecks Positionseinstellung des Ritzels (2) im Achsgetriebe (1) – eine Einstellscheibe (9) angeordnet ist.
Achsgetriebe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager als Kegelrollenlager (12, 13) ausgeführt sind.
Achsgetriebe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ritzelwelle (6) einstückig ausgeführt ist, und dass die Ritzelwelle (6) durchmessergleich ausgeführt ist.
Achsgetriebe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerinnenringe (14, 15) jeweils umfangsseitig und zur Ritzelwelle (6) hin angeordnete Ringspalte (22, 23) zur Aufnahme eines die Lagerinnenringe (14, 15) miteinander fixierenden Halteringes (25) aufweisen.
Achsgetriebe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerflansch (7) mittels einer Verzahnung (19) auf der Ritzelwelle (6) verdrehsicher fixierend und auf dieser mittels einer Mutter (8) festspannbar ist.