DE19624002C2

DE19624002C2 - Mehrpunktlagerung eines Achsgetriebes

Info

Publication number: DE19624002C2
Application number: DE19624002A
Authority: DE
Inventors: Claus-Christian Dipl Ing Alt
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1996-06-15
Filing date: 1996-06-15
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2016-06-16
Also published as: FR2749802B1; ITRM970324A1; GB9710968D0; IT1293036B1; GB2314055A; GB2314055B; ITRM970324A0; FR2749802A1; DE19624002A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrpunktlagerung eines Achsgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Achsgetriebe in Antriebsachsen mit Einzelradaufhängung, die nicht unmittelbar an einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einem Wechselgetriebe angeflanscht sind, sind in der Regel separat 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 annähernd auf der Höhe der Getriebeeingangswelle befindet. Eine fünfte Lagerstelle ist hinter dem Differential am sog. Differentialdeckel angeordnet. Alle Lagerstellen liegen nur wenige Zentimeter von der Mittellinie der Getriebeeingangswelle entfernt.

Aus der DE 43 25 598 A1 ist eine Getriebeabstützung für ein an einer Verbrennungskraftmaschine angeflanschtes Wechselgetriebe 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 Elemente 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 von 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 Mehrpunktlagerung 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. Die Anordnung der einzelnen Lagerstellen soll 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 Getriebeeingangswellenseite, also beispielsweise bei einem Achsgetriebe einer Hinterachse vor dem Planetenträger, mindestens drei Lagerstellen angeordnet, deren Anschlußstellen oder Flanschflächen annähernd, d. h. unter Berücksichtigung konstruktionsbedingter Abweichungen und/oder produktionsbedingter Toleranzen 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 Normalen der lagerstellenseitigen Flanschflächen die oben genannte Ebene durchdringen.

Die Ebene, in der die Anschlußstellen oder Flanschflächen angeordnet sind, liegt beispielsweise auf Höhe des äußeren Lagers der Getriebeeingangswelle. Das äußere Lager ist das im Eintrittsbereich der Getriebeeingangswelle in das Achsgehäuse liegende Lager der Welle. Dort ist die Amplitude der durch die Gelenkwelle in das Achsgetriebegehäuse eingeleiteten Querschwingungen am größten.

Die Mittellinie der Getriebeeingangswelle schneidet senkrecht die Fläche des gedachten Vielecks. Der Schnittpunkt kann beispielsweise im Bereich des Flächenschwerpunkts liegen. Die Lagerstellen sind bezüglich der vertikalen/horizontalen Längsschnittebene durch die Mittellinie der Getriebeeingangswelle weitgehend spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Hierbei kann der Abstand zwischen direkt benachbarten Lagerstellen und/oder der Abstand zwischen den Lagerstellen und der Getriebeeingangswelle 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 Getriebeeingangswelle liegen. Die unteren Lagerstellen stehen nach unten 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 vertikalen Längsschnittebene durch die Mittellinie der Getriebeeingangswelle 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 Biegebelastung einen sich vom Achsgetriebegehäuse zur Lager- bzw. Befestigungsstelle hin verjüngenden, ggf. hohlen oder ausgesparten Querschnitt. Zusätzlich können die Kragarme über Rippen oder Stege versteift sein.

Es ist auch denkbar die Lagerstellen in einer Platte zu integrieren, die im Bereich des äußeren Wälzlagers der Getriebeeingangswelle angeflanscht wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausführungsform:

Fig. 1: Achsgetriebe mit vier Lagerstellen in drei Ansichten.

In Fig. 1 ist für ein Achsgetriebe beispielhaft ein Hinterachsdifferential eines Kraftfahrzeuges in drei Ansichten dargestellt. 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 Kegelritzel 5 und das Tellerrad 6 sind strichpunktiert gezeichnet. Der am Tellerrad 6 üblicherweise angeordnete Planetenträger, die Planeten und die mit den Treibradwellen 7, 8 direkt 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 Flanschflächen 1, an denen beispielsweise elastische Elemente 45-47, wie z. B. Schubscheibenfedern, angeordnet sind, über die das Achsgetriebe am Fahrzeugaufbau abgestützt wird. Die Verschraubung erfolgt über die Anschlußstellen 35-37 für die Montage am Fahrzeugaufbau parallel zur Getriebeeingangswelle 4.

Die vorderen Kragarme 15-17 stehen sternförmig, zur Gelenkwelle 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 Kragarme 15, 16 sind schräg unterhalb der Getriebeeingangswelle 4 am Achsgetriebegehäuse 10 angeordnet. Die Lagerstellen 25-27 spannen in der Frontansicht des Achsgetriebes ein gestrichelt angedeutetes Dreieck 50 auf. Das Dreieck 50 ist hier beispielsweise gleichschenklig und annähernd rechtwinklig ausgebildet. Die Winkelhalblerende der Dreieckskatheten liegt in der vertikalen Längsschnittebene durch die Mittellinie der Getriebeeingangswelle 4. Die Mittellinie der Getriebeeingangswelle 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 Befestigungsstelle 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 Aufbau der anderen Kragarme 15-17 und Lagerstellen 25-27 vergleichbar, wenn er auch steifer ausgebildet ist und die Flanschfläche in die entgegengesetzte Richtung orientiert ist.

Claims

1. Mehrpunktlagerung eines Achsgetriebes, 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, dadurch gekennzeichnet, daß am Achsgetriebegehäuse (10) im Bereich der Getriebeeingangswellenseite (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 gedachten Vielecks (50) bilden.

2. Mehrpunktlagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, in der die Anschlußstellen oder Flanschflächen (35-37) angeordnet sind, auf 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 vertikalen/horizontalen Längsschnittebene durch die Mittellinie der Getriebeeingangswelle (4) spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet 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 beiden 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 vertikalen Längsschnittebene durch die Mittellinie der Getriebeeingangswelle (4) 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.