DE10347581B4

DE10347581B4 - Portalachse

Info

Publication number: DE10347581B4
Application number: DE10347581.8A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Neumüller; Dipl.-Ing. Häußler Stefan
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: DE10347581A1

Abstract

Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge, wobei an jedem radseitigen Ende der Portalachse ein Portalgehäuse (1) mit einem Nabenträger vorgesehen ist, und wobei dem Portalgehäuse (1) eine Bremse zugeordnet ist, die einen Bremszylinder (2), eine Bremsscheibe (4), einen Bremssattel (3) und eine Verbindungsanordnung aufweist, wobei die Verbindungsanordnung den Bremssattel (3) mit dem Portalgehäuse (1) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Abstützelement (5, 5') aufweist, das von Schrauben (7, 8, 9, 10) durchsetzt wird, deren Achsen in Einbaulage in Ebenen (X-Z) angeordnet sind, die senkrecht zur Radachse (6) und parallel zur Radebene sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge, insbesondere Niederfluromnibusse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Portalachsen für Omnibusse sind lange bekannt. Durch diese soll eine möglichst tiefliegende Ladefläche bzw. Flurhöhe unmittelbar zwischen den angetriebenen Rädern geschaffen werden. So beschreibt die DE 22 56 121 A eine Achsanordnung für Omnibusse, bei welcher mittels Gelenkwellen das Differenzial einer Omnibusachse tiefer als die eigentlichen Radantriebswellen gelegt wird. Dadurch können den Rädern separate Untersetzungsgetriebe vorgeordnet werden.
Da es für Omnibusse im Stadtverkehr als optimal angesehen wird, wenn die Möglichkeit geschaffen wird, den Laufgang von normalspurigen Fahrgestellen auch zwischen den Rädern in gleicher Breite wie auf der gesamten Länge des Omnibusses in derjenigen Höhe über der Fahrbahn anzuordnen, welche mit maximal einer Trittstufe vom Gehweg aus erreichbar ist, wurde in der DE 30 27 806 A1 der Anmelderin eine Triebachse mit um einen Portalabstand tiefer als die Radantriebswellen angeordneter Vorgelegewelle zwischen den beiderseitigen Stirnrad-Vorgelegegetrieben vorgeschlagen, die im wesentlichen aus einer in einem Portalachsgehäuse gelagerten Vorgelegewelle besteht, welche die beiden in unmittelbarer Nähe der Räder angeordneten Stirnrad-Vorgelegegetriebe miteinander verbindet und aus einem Kegelradgetriebe mit Differenzial besteht, dessen Abtriebskegelrad mit der Vorgelegewelle drehfest verbunden ist und dessen Antriebskegelrad über eine Kardanwelle mit dem Schaltgetriebe bzw. dem Antriebsmotor des Omnibusses verbunden ist; die beiden Stirnradvorgelegegetriebe sind dabei als Doppel-Vorgelegegetriebe mit Leistungsverzweigung über zwei ständig mit dem Abtriebsrad in Eingriff stehende Zwischenräder ausgebildet.
Dadurch werden günstige Übersetzungsstufen, verbesserte Laufruhe und schmalere Zahnräder ermöglicht, wobei die Höhe des Portalabstandes auf die in der Praxis erforderliche Größenordnung für eine optimale Einstiegshöhe bei voller Laufgangbreite gebracht werden kann.
Aus der EP 0 877 672 A1 ist eine Portalachse für Nahverkehrsomnibusse bekannt mit einem Ausgleichsgetriebe, dessen Achswellen jeweils in ein Antriebsritzel eines Portaltriebes mit Untersetzungswirkung eingesteckt sind, das frei schwimmend und selbst zentrierend zwischen zwei Zwischenritzeln angebracht ist, die jeweils die halbe Antriebsleistung auf ein Stirnrad zum Radantrieb übertragen, wobei die Achswellen bedingt durch die beiden Portaltriebe um die Portaltiefe niedriger liegen als die Radachsen.
Um diese Portalachse sind Scheibenbremsen derart integriert, dass die Durchgangsbreite des Flurs im Fahrzeug im Bereich der Achse nicht verringert wird; dies wird dadurch erreicht, dass die zugehörigen Bremszylinder jeweils in den Raum zwischen Portaltrieb, Radfelge, Reifen und Chassis senkrecht stehend eingebaut sind, und dass der für die Betätigung der Bremsscheiben erforderliche radial wirkende Zylinderhub über Hebel auf die Bremsscheiben umgelenkt wird. Ferner sind die Achswellen außermittig liegend einer Aussparung am oberen Innenrand des Achsbrückengehäuses eingesetzt.
Die in dieser EP 0 877 672 A1 beschriebene Portalachse ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung und damit eine bessere Raumausnutzung für den Mittelgang des Omnibusses.
Bei Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge ist der Sattel bzw. der Träger einer Scheibenbremse üblicherweise über Schrauben mit einem Abstützelement fest verbunden, wobei das Abstützelement direkt mit dem Achsrohr verschraubt ist. In der Regel sind dabei die Achsen der Schrauben parallel zur Radachse ausgerichtet. Da die Bremskraft aber in Umfangsrichtung wirkt, wird diese nur über Reibschluss auf die Abstützelemente übertragen.
Die DE 693 13 250 T3 offenbart ein Portalgetriebe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Portalachse dahingehend auszugestalten, dass eine optimale Übertragung des Bremsmomentes zwischen Bremssattel und Portalgehäuse ermöglicht wird.
Ausgehend von einer Portalachse der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung sieht also vor, dass die in der Portalachse vorgesehene Verbindungsanordnung den Bremssattel mit dem Portalgehäuse verbindet, wobei sie mindestens ein Abstützelement aufweist, das von Schrauben durchsetzt wird, deren Achsen in Einbaulage in einer Ebene angeordnet sind, die senkrecht zur Radachse und parallel zur Radebene sind.
Durch die Ausrichtung der Achsen der Schrauben tangential in Umfangsrichtung des Rades wird der Vorteil erzielt, dass die Bremskraft, die in Umfangsrichtung wirkt, nicht mehr nur über Reibschluss auf die Abstützelemente übertragen wird, sondern direkt über die Montagevorspannkraft der Schrauben. Das Bremsmoment wird also in bestmöglicher Weise vom Bremssattel über das Abstützelement oder die Abstützelemente auf das Portalgehäuse übertragen, so dass der Schraubverband kleiner gewählt werden kann. Dadurch kann die gesamte Bremseinrichtung noch kompakter ausgestaltet werden, was zu einer erheblichen Platz- und Gewichtseinsparung führt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiele dargestellt sind; es zeigen:
1 eine Teilansicht der Portalachse gemäß der Erfindung mit den wesentlichen Bauteilen in der Z-Y-Ebene;
2 eine vergrösserte Darstellung der Erfindung gemäß der 1 in der Schnittebene A-A bzw. in der Z-X-Ebene und
3 eine vergrößerte Darstellung der Erfindung gemäß 1 in der Schnittebene B-B bzw. in der Z-X-Ebene.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In 1 ist mit 1 das Portalgehäuse, mit 2 der Bremszylinder, mit 3 der Bremssattel und mit 4 die Bremsscheibe bezeichnet. Mit 11 ist die Abtriebswelle bezeichnet und mit 6 deren Achse. Mit 12 ist die Antriebswelle bezeichnet und mit dem Pfeil F der sogenannte Portalversatz.
Die Verbindungsanordnung zwischen dem Bremssattel und dem Portalgehäuse besteht aus mindestens einem Abstützelement 5 sowie Schrauben, wobei in 1 drei Schrauben 7, 8, 9 angedeutet sind.
2 zeigt in vergrößerter Darstellung die Verbindungsanordnung zwischen dem Bremssattel 3 und einem Nabenträger 13, der Teil des Portalgehäuses ist. Die Verbindungsanordnung weist hierbei zwei Abstützelemente 5, 5' auf, die jeweils durch ein Paar Schrauben 7, 8 bzw. 9, 10 den Bremssattel 3 mit dem Nabenträger 13 verbinden. Die Schrauben 7, 8 bzw. 9, 10 sind derart ausgerichtet, dass ihre Achsen in der dargestellten Einbaulage in der Ebene X-Z angeordnet sind, die senkrecht zur Radachse 6 und parallel zur Radebene sind, d. h., dass die Schrauben tangential in Umfangsrichtung des (nicht dargestellten) Rades angeordnet sind, so dass hauptsächlich die in 3 mit 14, 15 bezeichneten Flanschflächen der Abstützelemente 5, 5' das Bremsmoment zwischen dem Bremssattel 3 und dem Portalgehäuse über den Nabenträger 13 übertragen.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schrauben 7, 8 bzw. 9, 10 derart angeordnet, dass sie wiederum den Bremssattel 3 mit dem Nabenträger des Portalgehäuses verbinden. In dieser Lage sind die Schrauben 7, 8 bzw. 9, 10 derart ausgerichtet, dass ihre Achsen in Ebenen X-Z angeordnet sind, die senkrecht zur Radachse und parallel zur Radebene sind.
Zur exakten Positionierung des Bremssattels bezüglich des Abstützelementes und des Abstützelementes bezüglich des Portalgehäuses können Stifte oder ein formschlüssiges Profil verwendet werden in Form einer Stufe, wie es in den 2 und 3 dargestellt ist. Dieses formschlüssige Profil dient auch der Kraftübertragung.
Das Abstützelement kann auch einteilig ausgestaltet sein oder zweiteilig ausgestaltet sein, wobei die beiden Teile miteinander verbunden sein können.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist jedes Abstützelement 5, 5' mit einer Stufe versehen, wobei die Schraubenauflageflächen auf mehreren Ebenen liegen. Es ist möglich, das Abstützelement mit mehreren Stufen zu versehen.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegen die Achsen der Schrauben 7, 8 bzw. 9, 10 parallel zur Z-Achse; es ist auch möglich, dass sie beliebig in den X-Z-Ebenen angeordnet sind, so dass ihre Achsen einen Winkel mit der Z-Achse einschließt. Auch müssen die Achsen der Schrauben 7, 8 bzw. 9, 10 nicht parallel zueinander sein.
Wesentlich ist, dass die Achsen der Schrauben 7, 8, 9, 10 in Ebenen angeordnet sind, die senkrecht zur Radachse 6 und parallel zur Radebene sind, d. h., dass die Schrauben tangential in Umfangsrichtung des Rades angeordnet sind, so dass das Bremsmoment in bestmöglicher Weise vom Bremssattel über das Abstützelement auf das Portalgehäuse übertragen wird. Dies führt dazu, dass der Schraubverband kleiner gewählt werden kann und die gesamte Bremseinrichtung kompakter ausgestaltet werden kann, so dass, wie bereits erwähnt, eine erhebliche Platz- und Gewichtseinsparung erzielt wird.
Es sei betont, dass auch eine Kombination aus axial angeordneten Schrauben mit den erfindungsgemäss in Umfangsrichtung angeordneten Schrauben möglich ist.
Bezugszeichenliste

1: Portalgehäuse
2: Bremszylinder
3: Bremssattel
4: Bremsscheibe
5, 5': Abstützelement
6: Radachse
7: Schraube
8: Schraube
9: Schraube
10: Schraube
11: Abtriebswelle
12: Antriebswelle
14: Flanschfläche
15: Flanschfläche
F: Portalversatz

Claims

Portalachse für niederflurige Kraftfahrzeuge, wobei an jedem radseitigen Ende der Portalachse ein Portalgehäuse (1) mit einem Nabenträger vorgesehen ist, und wobei dem Portalgehäuse (1) eine Bremse zugeordnet ist, die einen Bremszylinder (2), eine Bremsscheibe (4), einen Bremssattel (3) und eine Verbindungsanordnung aufweist, wobei die Verbindungsanordnung den Bremssattel (3) mit dem Portalgehäuse (1) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Abstützelement (5, 5') aufweist, das von Schrauben (7, 8, 9, 10) durchsetzt wird, deren Achsen in Einbaulage in Ebenen (X-Z) angeordnet sind, die senkrecht zur Radachse (6) und parallel zur Radebene sind.
Portalachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (5, 5') zweiteilig ausgestaltet ist, wobei die beiden Teile unabhängig voneinander sind.
Portalachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (5, 5') zweiteilig ausgestaltet ist, wobei die beiden Teile miteinander verbunden sind.
Portalachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abstützelement (5, 5') einteilig ausgestaltet ist.
Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (5, 5') mit mindestens einer Stufe versehen ist.
Portalachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Schrauben (7, 8, 9, 10) parallel zur Z-Achse ausgereicht sind.
Portalachse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Schrauben (7, 8, 9, 10) einen Winkel mit der Z-Achse einschließen.