DE10303775A1 - Fahrzeugachse - Google Patents
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Abstract
Bei bekannten Fahrzeugachsen, bei denen zwischen eine Antriebswelle (11) und eine Abtriebswelle (13) eine lediglich einem Fahrzeugrad zugeordnete Getriebestufe (12) zwischengeschaltet ist, muss für eine Demontage einer Radnabe (17) und/oder einer Bremsscheibe (18) zu Wartungszwecken die Fixierung einer Lagerung der Abtriebswelle (13) gelöst und anschließend neu eingestellt werden. Im Bereich der Fahrzeugachse angeordnetes Öl muss unter Umständen abgelassen und neu aufgefüllt werden. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Lagerung mit einem ersten axialen Sicherungselement (44) und die Radnabe (17) mit einem weiteren axialen Sicherungselement (45) fixiert, so dass die Radnabe (17) ohne Lösen des axialen Sicherungselementes (44) demontiert werden kann. DOLLAR A Fahrzeugachse für Kraftfahrzeuge, Nutzfahrzeuge oder Busfahrzeuge, insbesondere lenkergeführte oder schubrohrgeführte Portalachse.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugachse gemäß ausgewählten Merkmalen des Anspruchs 1.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich der Fertigung, der Montage und der Wartung verbesserte Fahrzeugachse vorzuschlagen.
- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Demgemäß verfügt die Fahrzeugachse über eine Antriebswelle und eine drehfest mit einer Radnabe und einer Bremsscheibe verbundene Abtriebswelle. Zwischen die Antriebswelle und die Abtriebswelle ist eine lediglich einem Fahrzeugrad zugeordnete Getriebestufe zwischengeschaltet. Hierdurch ist es, insbesondere in unmittelbarer Umgebung des Fahrzeugrades, möglich, zusätzlich zu einem etwaigen Getriebe sowie einem Verteilergetriebe das von einem Antriebsaggregat gelieferte Antriebsmoment weiter zu über- oder untersetzen. Hierbei ist die (radnahe) Getriebestufe lediglich einem Fahrzeugrad zugeordnet, d.h. die Getriebestufe ist u.U. nicht auf das gesamte Antriebsmoment auszulegen. Die Getriebestufe erhöht darüber hinaus nicht den erforderlichen Bauraum des Getriebes oder des Verteilergetriebes, sondern kann ohnehin vorhandene Bauräume im Bereich der Achse, insbesondere in unmittelbarer Umgebung der Radnabe bzw. des Fahrzeugrades, nutzen. Die Abtriebswelle ist gegenüber einem Gehäuse unter Abdichtung mit einer Lagerung gelagert, wobei die Lagerung der Abtriebswelle gegenüber dem Gehäuse mit einem axialen Sicherungselement gesichert ist. Das Gehäuse bildet somit mit der Antriebswelle eine kompakte Baueinheit, welche insbesondere vormontiert werden kann. Auch im Bereich der Wartung kann gewährleistet sein, dass ohne Lösung des axialen Sicherungselementes eine Verstellung oder Nachstellung der Lagerung nicht notwendig ist sowie ein Ablassen von etwaig im Bereich der Fahrzeugachse angeordnetem Öl nicht notwendig ist. Hierdurch wird die Montage und/oder Wartung vereinfacht. Ein aus dem Gehäuse auskragender Teil der Abtriebswelle trägt die Radnabe. Die Radnabe kann daher ohne Demontage der Lagerung und/oder der Dichtung von der Antriebswelle gelöst werden.
- Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist die Getriebestufe als Stirnradpaar ausgebildet mit einem Antriebszahnrad, welches drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, und einem Abtriebszahnrad, welches drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist. Eine derartige Getriebestufe stellt eine besonders einfache Getriebestufe dar, mittels welcher auf kompaktem Bauraum je nach Auslegung unterschiedliche Übersetzungen realisierbar sind und welche keine zusätzliche Lagerung rotierender Bauteile erfordert.
- Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse ist die Lagerung der Abtriebswelle mit Kegelrollenlagern in O-Anordnung ausgebildet. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme ist sowohl eine effektive Abstützung von Querkräften und Momenten als auch von Axialkräften der Abtriebswelle bei geringen erforderlichen Einbauräumen gewährleistet.
- Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse die Antriebswelle zweistückig ausgebildet mit einem ungefähr hohlzylinderförmigen Wellenkörper und dem Abtriebszahnrad, welches mittels einer Welle-Nabe-Verbindung mit dem Wellenkörper drehfest verbunden ist. Durch die zweistückige Ausbildung können die vorgenannten Bauteile separat gefertigt wer den, wodurch sich eine Vereinfachung der Fertigung, insbesondere unter Verringerung des Materialaufwandes, ergibt.
- Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Fahrzeugachse ist das axiale Sicherungselement als Wellenmutter ausgebildet. Mittels der Wellenmutter sind die Innenringe der Lagerung sowie das Abtriebszahnrad gegen einen der Abtriebswelle zugeordneten Absatz gemeinsam verspannbar, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Distanzstückes. Hierdurch ergibt sich eine weiter verbesserte Montage bzw. Demontage. Die Innenringe der Lagerung sowie das beispielsweise zwischen diesen angeordnete Abtriebszahnrad können nacheinander auf die Abtriebswelle „aufgefädelt" werden und abschließend mit der Wellenmutter gemeinsam fixiert werden.
- Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Radnabe mit einer weiteren Wellenmutter gegen die Wellenmutter verspannt. Während hierbei die (erste) Wellenmutter der Sicherung der Lagerung dient, wird mittels der weiteren Wellenmutter die Radnabe gesichert, so dass diese im Wartungs- oder Montagefall unabhängig von der Lagerung von der Fahrzeugachse lösbar ist.
- Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse ist dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wirkfläche eines Dichtelementes die Mantelfläche des axialen Sicherungselementes ist. Im Fall der Ausbildung des axialen Sicherungselementes als Wellenmutter bedeutet dies, dass die äußere, zylinderförmige Mantelfläche der Wellenmutter auf einfache Weise entsprechend den Anforderungen an eine Dichtfläche gefertigt werden kann und eine entsprechende aufwendige Fertigung einer Funktionsfläche auf der Abtriebswelle vermieden ist. Die Wellenmutter ist demgemäss multifunktional, nämlich einerseits zur axialen Sicherung der mit dieser verspannten Bauteile und andererseits zur Bildung einer Gegenfläche des Dichtelementes, ausgebildet.
- Ein besonders einfacher Aufbau der Fahrzeugachse ergibt sich, wenn die Radnabe die Bremsscheibe trägt. Dies hat den Vorteil, dass ohne eine Betätigung des axialen Sicherungselementes für die Lagerung mittels des weiteren axialen Sicherungselementes auf einfache Weise die Radnabe einschließlich der Bremsscheibe von der Fahrzeugachse bzw. dem Fahrzeug gelöst werden kann. Hierdurch ist eine vereinfachte Begutachtung oder ein vereinfachter Austausch der Bremsscheibe ermöglicht, bei welchem eine Neumontage oder Neujustierung der Lagerung und/oder ein Ablassen des in der Fahrzeugachse angeordneten Öles nicht notwendig ist.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrzeugachse wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Fahrzeugachse.
- Die erfindungsgemäße Fahrzeugachse findet Einsatz als (Teil einer) Vorderachse und/oder Hinterachse, insbesondere als lenkergeführte oder schubrohrgeführte Portalachse, von Kraftfahrzeugen, Nutzfahrzeugen oder Busfahrzeugen.
- Gemäß der einzigen Figur verfügt eine Fahrzeugachse
10 über eine Antriebswelle11 , von der ein Antriebsmoment über eine Getriebestufe12 auf eine parallel zur Antriebswelle11 orientierte Antriebswelle13 übertragbar ist. Die Antriebswelle13 ist über eine mit zwei Kegelrollenlagern14 in O- Anordnung gebildete Lagerung gegenüber einem Gehäuse15 gelagert und in einem Bereich eines Austrittes der Abtriebswelle13 über ein Dichtelement16 gegenüber der Umgebung abgedichtet. Der aus dem Gehäuse15 auskragende Teilbereich der Abtriebswelle13 trägt eine Radnabe17 , an welcher eine Bremsscheibe18 befestigt ist. Die Fahrzeugachse10 ist im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse angeordnet und geeignet gegenüber der Fahrzeugkarosserie abgestützt. Die Antriebswelle11 wird mit einem Antriebsmoment eines Antriebsaggregates, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Getriebes und/oder eines Verteilergetriebes beaufschlagt. - Das Gehäuse
15 ist im dargestellten Bereich mit einem Grundkörper20 und einem Lagerdeckel21 gebildet. Der Grundkörper20 verfügt über einen im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildeten Teilbereich22 , welcher in dem dem Fahrzeugrad zugewandten Endbereich über eine Schweißnaht23 mit einem Lagerkörper24 verschweißt ist. Lagerkörper24 und Lagerdeckel21 sind unter Abdichtung miteinander verschraubbar und bilden einen Aufnahmeraum für die Getriebestufe12 , die Kegelrollenlager14 und weitere Lagerelemente für die Antriebswelle11 . Den Lagerkörper24 durchdringt ein Drehzahlsensor25 , welcher mit einer geeignet ausgebildeten Gegenfläche der Antriebswelle11 zusammenwirkt. - Der Lagerkörper
24 einerseits und der Lagerdeckel21 andererseits verfügen über fluchtende, einander abgewandte zylinderförmige Ausnehmungen26 ,27 , in welchen als Lagerflächen die Kegelrollenlager28 ,29 in X-Anordnung Aufnahme finden, wobei das in dem Lagerdeckel21 angeordnete Kegelrollenlager28 kleiner ist als das Kegelrollenlager29 . - Die Kegelrollenlager
28 ,29 lagern eine Hohlwelle30 . In die Hohlwelle30 tritt die Antriebswelle11 ein. Zur Übergabe des Antriebsmomentes verfügen die Antriebswelle11 über eine Außenverzahnung sowie die Hohlwelle30 über eine korrespondierende Innenverzahnung, insbesondere eine Keilverzahnung. Die Hohlwelle30 weist ein Antriebszahnrad31 auf, welches gemäß dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Hohlwelle30 gefertigt ist. - Das Kegelrollenlager
28 stützt sich nach innen an einem dem Antriebszahnrad31 vorgelagerten Wellenabsatz der Hohlwelle30 ab. Das Kegelrollenlager29 stützt sich axial nach innen gegenüber einem mit dem Antriebszahnrad31 gebildeten Wellen absatz ab. Axial nach außen stützen sich die Außenringe der Kegelrollenlager28 ,29 an Absätzen des Lagerdeckels21 bzw. des Lagerkörpers24 ab. In axialer Richtung vom Fahrzeugrad weggerichtet stützt sich der innere Lagerring des Kegelrollenlagers29 an einer Wellenmutter32 ab, welche auf die Hohlwelle30 aufgeschraubt ist. Zwischen der Mantelfläche der Wellenmutter32 und einer Innenfläche des Lagerkörpers24 wirkt ein Dichtelement33 , insbesondere ein Radialwellendichtring. - Die Abtriebswelle
13 ist im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet. Der Querschnitt der Abtriebswelle13 nimmt in Richtung des Fahrzeugrades in mehreren Abschnitten ab. In dem dem Fahrzeugrad abgewandten Endbereich verfügt die Abtriebswelle13 über einen Absatz40 sowie eine dem Absatz40 in Richtung des Fahrzeugrades vorgelagerte Lagerfläche41 , welche axial und radial den Innenring eines Kegelrollenlagers14 abstützen. Der Lagerfläche41 in Richtung des Fahrzeugrades vorgelagert ist eine Außenverzahnung, insbesondere Keilverzahnung, welche mit einer entsprechenden Innenverzahnung eines Abtriebszahnrades80 zur Übergabe des Abtriebsmomentes zusammenwirkt. An die Verzahnung42 schließen in Richtung des Fahrzeugrades eine zylindrische Mantelfläche43 , ein Außengewinde zur Aufnahme eines als Wellenmutter44 oder Gewindestellring ausgebildeten axialen Sicherungselementes, eine Außenverzahnung, insbesondere Keilverzahnung, zur Aufnahme der Radnabe17 sowie ein weiteres Gewinde zur Aufnahme des als weitere Wellenmutter ausgebildeten weiteren axialen Sicherungselementes45 in der vorgenannten Reihenfolge an. Im Bereich der Mantelfläche43 sind ein hohlzylinderförmiges Distanzstück46 sowie ein Innenring des dem Fahrzeugrad zugewandten Kegelrollenlagers14 unter axialer Beweglichkeit, insbesondere mit einer Übergangspassung, angeordnet. - Von der Seite des Fahrzeugrades werden nacheinander ein Kegelrollenlager
14 , das Abtriebszahnrad80 , das Distanzstück46 und das zweite Kegelrollenlager14 aufgeschoben. Die vor genannten Bauteile werden mittels des axialen Sicherungselementes44 gesichert bzw. gegen das axiale Sicherungselement44 oder einen Wellenabsatz der Abtriebswelle13 verspannt. Die Radnabe17 wird von außen auf die in das Gehäuse15 eingesetzte Abtriebswelle13 aufgeschoben und mittels des weiteren axialen Sicherungselementes45 gesichert. Die Außenringe der Kegelrollenlager14 finden Aufnahme einerseits in einer hohlzylinderförmigen Ausnehmung aus dem Lagerkörper24 und andererseits einer hohlzylinderförmigen Ausnehmung aus dem Lagerdeckel21 . Axial nach innen stützen sich die Kegelrollenlager14 einerseits an einem Absatz des Lagerdeckels21 und andererseits an in der Ausnehmung des Lagerkörpers24 angebrachten Sicherungsringen ab. Das Abtriebszahnrad80 kämmt mit dem Antriebszahnrad31 . - Die Radnabe
17 verfügt über einen quer zur Abtriebswelle13 orientierten Flansch50 , welcher im radial innenliegenden Bereich in einen hohlzylinderförmigen Nabenkörper51 übergeht. Der Nabenkörper51 verfügt im Innenbereich über die mit der Abtriebswelle13 zusammenwirkende Innenverzahnung. Im Außenbereich bildet die Radnabe auf der dem Fahrzeugrad abgewandten Seite eine L-förmige umlaufende Anlagefläche52 für die Bremsscheibe18 , wobei der Grundschenkel des L eine radiale Abstützung und der Vertikalschenkel des L eine axiale Anlagefläche für die Bremsscheibe18 bilden. Die Radnabe17 und die Bremsscheibe18 verfügen über korrespondierende in Umfangsrichtung verteilte Bohrungen mit Gewinden, in welche Schrauben einschraubbar sind, die der Befestigung der Bremsscheibe18 an der Radnabe17 dienen.
Claims (8)
- Fahrzeugachse mit mindestens – einer Antriebswelle (
11 ) und – einer drehfest mit einer Radnabe (17 ) und einer Bremsscheibe (18 ) verbundenen Abtriebswelle (13 ), wobei – zwischen die Antriebswelle (11 ) und die Abtriebswelle (13 ) eine lediglich einem Fahrzeugrad zugeordnete Getriebestufe (12 ) zwischengeschaltet ist, – die Antriebswelle (13 ) gegenüber einem Gehäuse (15 ) unter Abdichtung mittels eines Dichtelementes (16 ) mit einer Lagerung gelagert ist, – die Lagerung der Antriebswelle (13 ) gegenüber dem Gehäuse (15 ) mit einem axialen Sicherungselement (44 ) gesichert ist – ein aus dem Gehäuse (15 ) auskragender Teil der Abtriebswelle (13 ) die Radnabe (17 ) trägt. - Fahrzeugachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebestufe (
12 ) als Stirnradpaar ausgebildet ist mit einem Antriebszahnrad (31 ), welches drehfest mit der Antriebswelle (11 ) verbunden ist, und einem Abtriebszahnrad (80 ), welches drehfest mit der Antriebswelle (13 ) verbunden ist. - Fahrzeugachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung mit Kegelrollenlagern (
14 ) in O-Anordnung ausgebildet ist. - Fahrzeugachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (
13 ) und das Abtriebszahnrad (80 ) als separate Bauteile ausgebildet sind und mittels einer Welle-Nabe-Verbindung drehfest miteinander verbunden sind. - Fahrzeugachse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Sicherungselement (
44 ) als Wellenmutter ausgebildet ist, mittels welcher Innenringe der Lagerung und das Abtriebszahnrad (80 ) gegen einen der Abtriebswelle (13 ) zugeordneten Absatz (40 ) gemeinsam verspannbar sind. - Fahrzeugachse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (
17 ) mit einem weiteren axialen Sicherungselement (45 ), insbesondere einer weiteren Wellenmutter, gegen das axiale Sicherungselement (44 ) verspannt ist. - Fahrzeugachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wirkfläche des Dichtelementes (
16 ) die Mantelfläche des axialen Sicherungselementes (44 ) ist. - Fahrzeugachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Radnabe (
17 ) die Bremsscheibe (18 ) trägt.
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- 2003-01-31 DE DE2003103775 patent/DE10303775B4/de not_active Expired - Fee Related
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