DE19624002A1

DE19624002A1 - Mehrpunktlagerung eines Achsgetriebes

Info

Publication number: DE19624002A1
Application number: DE19624002A
Authority: DE
Inventors: Claus-Christian Dipl Ing Alt
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1996-06-15
Filing date: 1996-06-15
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2016-06-16
Also published as: FR2749802B1; DE19624002C2; GB2314055B; FR2749802A1; IT1293036B1; GB2314055A; GB9710968D0; ITRM970324A1; ITRM970324A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrpunktlagerung eines Achs getriebes, das zwischen den mit Gelenken versehenen Antriebswellen von Treibrädern einer Antriebsachse am Fahrzeugaufbau oder einem Achsträger zumindest teilweise elastisch angeordnet ist, wobei mindestens eine Ein- oder Mehrfachlagerstelle an einer Seite des Achsgetriebegehäuses sitzt, die gegenüber der Getriebeeingangswellenseite liegt oder sich an diese anschließt. Zu diesen Seiten gehören auch die Bereiche des Achsgetriebegehäuses, die zum Boden des Fahrzeugaufbaus oder zur Fahrzeugaufstandsfläche orientiert sind.

Achsgetriebe in Antriebsachsen mit Einzelradaufhängung, die nicht unmittelbar an einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einem Wechselgetriebe angeflanscht sind, sind in der Regel se parat direkt am Fahrzeugaufbau oder einem speziellen Träger, z. B. einem Fahrschemel, befestigt. Dazu hat das Achsgetriebe meist mehrere Befestigungs- bzw. Lagerstellen.

In der Reparaturanleitung 319/320 Ford Granada des Bucheli-Verlags in Zug/Schweiz aus dem Jahre 1978 ist auf Seite 86 ein Hinterachsgetriebe mit fünf Lagerstellen dargestellt. Vier Lagerstellen befinden sich an einem Verlängerungsgehäuse, das in Fahrtrichtung vor dem eigentlichen Achsgetriebegehäuse liegt. Die vier Lagerstellen, pro Achsgetriebeseite je zwei hintereinander, liegen in einer Horizontalebene, die sich an nähernd auf der Höhe der Getriebeeingangswelle befindet. Eine fünfte Lagerstelle ist hinter dem Differential am sog. Diffe rentialdeckel angeordnet. Alle Lagerstellen liegen nur wenige Zentimeter von der Mittellinie der Getriebeeingangswelle ent fernt.

Aus der DE 43 25 598 A1 ist eine Getriebeabstützung für ein an einer Verbrennungskraftmaschine angeflanschtes Wechsel getriebe bekannt. Auf dem Wechselgetriebe ist ein Querträger angebracht, der beidseits über das Getriebegehäuse übersteht. An den beiden Enden des Querträgers sind Befestigungspunkte angeordnet, an denen das Wechselgetriebe über elastische Ele mente am Fahrgestell ohne nennenswerte Drehmomentabstützung der Getriebeausgangswelle seitlich und vertikal geführt wird.

Bei Achsgetrieben werden an den Lagerstellen u. a. die bei der Rotation der Gelenkwelle und der Antriebswellen vorhandenen Reibungs- und Verzahnungskräfte über das Achsgetriebegehäuse an dem Fahrzeugaufbau abgestützt. Gleichzeitig werden über die Lagerstellen alle Vibrationen, die zum Beispiel durch die Gelenke der Gelenkwellen und der Treibradwellen und die Getriebeverzahnungsabweichungen vorhanden sind, an den Fahrzeugaufbau weitergeleitet. Um die Vibrationsquellen des Achsantriebs gegenüber dem Fahrzeugaufbau zu isolieren, sind in den Lagerstellen teilweise elastische Elemente mit Ma terialdämpfungseigenschaften integriert. Derartige elastische Elemente, wie zum Beispiel einige Gummi- oder Elastomerfedern in der Bauart von Schubscheibenfedern, Schubhülsenfedern, Druckfedern, Drehschubfedern und Drehschub-Scheibenfedern er möglichen oft unerwünschte Eigenbewegungen des Achsgetriebes, die zusätzlich zu Störgeräuschen führen.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Mehr punktlagerung für ein separates Achsgetriebe zu schaffen, die bei einer mehrfachen elastischen Lagerung nur minimale Eigen bewegungen zuläßt und die Übertragung von Vibrationen an den Fahrzeugaufbau weitgehend verhindert. Ferner soll die Anord nung der einzelnen Lagerstellen eine einfache, automatische Montage ermöglichen und die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs nicht einschränken.

Das Problem wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dabei sind am Achsgetriebegehäuse u. a. im Bereich der Getrie beeingangswellenseite, also beispielsweise bei einem Achsge triebe einer Hinterachse vor dem Planetenträger, mindestens drei Lagerstellen angeordnet, deren Anschlußstellen oder Flanschflächen annähernd in einer Ebene quer zur Längsrichtung der Getriebeeingangswelle liegen. Die Getriebeeingangswelle ist hierbei in der Regel in Fahrzeuglängsrichtung orientiert. Die Anschlußstellen bilden die Ecken eines gedachten Vielecks. Die Ecken des Vielecks sind die Punkte, die entstehen, wenn die Mittellinien der Anschlußstellen oder die zentralen Norma len der lagerstellenseitigen Flanschflächen die oben genannte Ebene durchdringen.

Die Ebene, in der die Anschlußstellen oder Flanschflächen an geordnet sind, liegt beispielsweise auf der Höhe des äußeren Lagers der Getriebeeingangswelle. Das äußere Lager ist das Wälzlager, das im Achsgetriebegehäuse an der Stelle sitzt, an der die Getriebeeingangswelle aus dem Achsgetriebegehäuse her ausgeführt ist. Dort ist die Amplitude der durch die Gelenk welle ins Achsgetriebegehäuse eingeleiteten Querschwingungen am größten.

Die Mittellinie der Getriebeeingangswelle schneidet senkrecht die Fläche des gedachten Vielecks. Der Schnittpunkt kann bei spielsweise im Bereich des Flächenschwerpunkts liegen. Die La gerstellen sind bezüglich der mittigen, vertikalen und/oder horizontalen Längsschnittebene der Getriebeeingangswelle weit gehend spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Hierbei kann der Abstand zwischen direkt benachbarten Lagerstellen und/oder der Abstand zwischen den Lagerstellen und der Getriebe eingangswelle jeweils gleich groß sein.

Bei der Verwendung von drei Lagerstellen kann eine direkt oberhalb der Getriebeeingangswelle angeordnet sein, während die beiden anderen jeweils schräg unterhalb der Getriebe eingangswelle liegen. Die unteren Lagerstellen stehen nach un ten hin nicht über die Unterkante des Achsgetriebegehäuses über, so daß durch diese Anordnung der Lagerstellen nicht die Bodenfreiheit verändert wird. Die beiden schräg unterhalb der Getriebeeingangswelle liegenden Lagerstellen können bezüglich der mittigen, vertikalen Längsschnittebene der Getriebe eingangswelle spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sein.

Die Lagerstellen sitzen auf Kragarmen, die beispielsweise sternförmig vom Achsgetriebegehäuse abstehen. Die Kragarme können direkt am Achsgetriebegehäuse angeformt oder separat montiert sein. Die Kragarme haben entsprechend ihrer Biege belastung einen sich vom Achsgetriebegehäuse zur Lager- bzw. Befestigungsstelle hin verjüngenden, ggf. hohlen oder ausge sparten Querschnitt. Zusätzlich können die Kragarme über Rip pen oder Stege versteift sein.

Es ist auch denkbar die Lagerstellen in einer Platte zu inte grieren, die im Bereich des äußeren Wälzlagers der Getriebe eingangswelle angeflanscht wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausfüh rungsform:

Fig. 1 Achsgetriebe mit vier Lagerstellen in drei Ansichten.

In Fig. 1 ist für ein Achsgetriebe beispielhaft ein Hinter achsdifferential eines Kraftfahrzeuges in drei Ansichten dar gestellt. Das Achsgetriebe ist in einem Achsgetriebe gehäuse (10) untergebracht, das durch einen Gehäusedeckel (11) verschlossen ist. Auf der Getriebeeingangsseite (12) ist eine Getriebeeingangswelle (4) mit einem Kegelritzel (5) gelagert. Das Kegelritzel (5) kämmt mit einem Tellerrad (6). Das Kegel ritzel (5) und das Tellerrad (6) sind strichpunktiert gezeich net. Der am Tellerrad (6) üblicherweise angeordnete Planeten träger, die Planeten und die mit den Treibradwellen (7, 8) di rekt in Wirkverbindung stehenden Sonnenräder des Differentials sind nicht dargestellt.

Am Achsgetriebegehäuse (10) sind im Bereich der Lagerung der Getriebeeingangswelle (4) drei Kragarme (15-17) angeformt, die an ihren freien Enden als Lagerstellen (25-27) ausgebildet sind. Die einzelnen Lagerstellen (25-27) haben plane Flansch flächen an denen beispielsweise elastische Elemente (45-47), wie z. B. Schubscheibenfedern, angeordnet sind, über die das Achsgetriebe am Fahrzeugaufbau abgestützt wird. Die Verschrau bung erfolgt über die Anschlußstellen (35-37) für die Montage am Fahrzeugaufbau parallel zur Getriebeeingangswelle (4).

Die vorderen Kragarme (15-17) stehen sternförmig, zur Gelenk welle (1) hin geneigt, vom Achsgetriebegehäuse (10) ab, wobei ein Kragarm (17) direkt oberhalb der Getriebeeingangswelle (4) plaziert ist, während die beiden anderen Kragarme (15, 16) seitlich vom Achsgetriebegehäuse (10) abstehen. Die Krag arme (15, 16) sind schräg unterhalb der Getriebeeingangs welle (4) am Achsgetriebegehäuse (10) angeordnet. Die Lager stellen (25-27) spannen in der Frontansicht des Achsgetriebes ein gestrichelt angedeutetes Dreieck (50) auf. Das Drei eck (50) ist hier beispielsweise gleichschenklig und annähernd rechtwinklig ausgebildet. Die Winkelhalbierende der Dreiecks katheten liegt in der vertikalen Längsschnittebene der Getrie beeingangswelle (4). Die Mittellinie der Getriebeeingangs welle (4) schneidet im Ausführungsbeispiel das Dreieck (50) ungefähr im Bereich seines Flächenschwerpunktes. Der jeweilige Abstand zwischen der Getriebeeingangswelle (4) und den unteren Lagerstellen (25, 26) ist ca. um den Faktor √2 größer als der Abstand zwischen der Getriebeeingangswelle (4) und der oberen Lagerstelle (27).

Der Querschnitt der Kragarme (15-18) vergrößert sich jeweils von der Lagerstelle (25-28) zur Anform- oder Befestigungs stelle am Achsgetriebegehäuse (10) bzw. (11).

Die vierte Lagerstelle (28) ist über einen Deckelkragarm (18) am Gehäusedeckel (11) außermittig ungefähr auf der Höhe der Getriebeeingangswelle (4) angeordnet. Der Aufbau des Deckel kragarms (18) und der Deckellagerstelle (28) ist mit dem Auf bau der anderen Kragarme (15-17) und Lagerstellen (25-27) ver gleichbar, wenn er auch steifer ausgebildet ist und die Flanschfläche in die entgegengesetzte Richtung orientiert ist.

Bezugszeichenliste

1 Gelenkwelle
2 Gelenk
4 Getriebeeingangswelle
5 Kegelritzel
6 Tellerrad
7, 8 Treibradwellen
10 Achsgetriebegehäuse
11 Gehäusedeckel
12 Getriebeeingangswellenseite
13 Seite gegenüber (12)
15, 16 untere Kragarme
17 oberer Kragarm
18 Deckelkragarm
25, 26 untere Lagerstellen
27 oberere Lagerstelle
28 Deckellagerstelle
35, 36 untere Anschlußstellen oder Flanschflächen
37 oberere Anschlußstelle oder Flanschfläche
38 Anschlußstelle oder Flanschfläche der Deckellagerstelle
45-48 elastische Elemente
50 Dreieck

Claims

1. Mehrpunktlagerung eines Achsgetriebes, das zwischen den mit Gelenken versehenen Antriebswellen von Treibrädern einer An triebsachse am Fahrzeugaufbau oder einem Achsträger zumindest teilweise elastisch angeordnet ist, wobei mindestens eine Ein- oder Mehrfachlagerstelle an einer Seite des Achsgetriebegehäu ses sitzt, die gegenüber der Getriebeeingangswellenseite liegt oder sich an diese anschließt, dadurch gekennzeichnet,

- daß am Achsgetriebegehäuse (10) im Bereich der Getriebeein gangswellenseite (12) mindestens drei Lagerstellen (25-27) angeordnet sind, deren Anschlußstellen oder Flanschflä chen (35-37) annähernd in einer Ebene quer zur Längsrichtung der Getriebeeingangswelle (4) liegen und die Ecken eines ge dachten Vielecks (50) bilden.

2. Mehrpunktlagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, in der die Anschlußstellen oder Flanschflä chen (35-37) angeordnet sind, etwa auf der Höhe des äußeren Lagers der Getriebeeingangswelle (4) liegt.

3. Mehrpunktlagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie der Getriebeeingangswelle (4) die Fläche des gedachten Vielecks (50) schneidet.

4. Mehrpunktlagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen (25-27) bezüglich der mittigen, vertika len und/oder horizontalen Längsschnittebene der Getriebeein gangswelle (4) weitgehend spiegelsymmetrisch zueinander ange ordnet sind.

5. Mehrpunktlagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei drei Lagerstellen (25-27) eine (27) direkt oberhalb der Getriebeeingangswelle (4) angeordnet ist, während die bei den anderen (25, 26) jeweils schräg unterhalb der Getriebe eingangswelle (4) liegen.

6. Mehrpunktlagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schräg unterhalb der Getriebeeingangswelle (4) liegenden Lagerstellen (25, 26) bezüglich der mittigen, verti kalen Längsschnittebene der Getriebeeingangswelle (4) an nähernd spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind.

7. Mehrpunktlagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen (25-28) auf Kragarmen (15-18) sitzen, die sternförmig vom Achsgetriebegehäuse (10) abstehen.