DE2500666C2

DE2500666C2 - Kraftfahrzeug-Antriebsachse

Info

Publication number: DE2500666C2
Application number: DE2500666A
Authority: DE
Inventors: Ronald Earl Hillsdale Mich. Bollet; Carl David Fort Wayne Ind. Osenbaugh
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1974-02-22
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1987-01-15
Also published as: NL7502184A; FR2272853A1; IN141237B; CA1003243A; IT1031955B; US3905089A; MY7800366A; GB1481395A; DE2500666A1; BR7501041A; FR2272853B1; ZA75142B; SE7501558L; JPS5843623B2; JPS50118418A; PH12942A; ES434989A1; AU7718875A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Antriebsachse mit einem Ausgleichgetriebegehäuse und zwei von diesem seitlich abgehenden Achsrohren, wobei das Ausgleichgetriebegehäuse als einstückiger Gußteil aus Leichtmetall ausgebildet ist und einen Antriebswellen-Lagerteil sowie zwei Lagerflansche aufweist und wobei in jedem der Lagerflansche eines der Achsrohre befestigt ist.
Antriebsachsen dieser Art weisen Achsrohre auf, die von einem Ausgleichgetriebegehäuse abgehen. Letzteres besteht im allgemeinen aus einem Schmiedeeisenstück und weist eine zweiteilige, verschraubte Sitzkonstruktion für die das Ausgleichgetriebegehäuse tragenden Lager auf. Bei der Montage einer einheitlichen, trägerartigen Achse mit einem Ausgleichgetriebe werden die Ausgleichgetriebe-Lagersitze durch die benachbarten Bohrungen für die Rohrachsen hindurch spanabhebend bearbeitet. Im Anschluß an diese Bearbeitung werden die Zahnräder, Lager und das Ausgleichgehäuse mit dem Getriebegehäuse zusammengesetzt, wobei die Rohrachsen eingepreßt und angeschweißt werden. Sodann werden die Achswellen ( Halbachsen) und die zugeordneten Teile in den Rohrachsen eingebaut.
Obgleich dieses Montageverfahren für eine Antriebsachse im Fall von Ausgleichgetriebegehäusen aus Schmiedeeisen ziemlich zufriedenstellend ist, ist es für Getriebegehäuse aus anderen Metallen, wie Aluminium, wegen der Schwierigkeit der Erzielung eines festen, sicheren Preßsitzes nicht geeignet. Zudem ist auch das Schweißen von Aluminium schwierig, insbesondere das Verschweißen mit Werkstoffen, wie Stahl, wie sie üblicherweise für die Rohrachsen verwendet werden.
Die zur Verminderung des Antriebsachsengewichts in zunehmendem Maß verwendeten Ausgleichgetriebegehäuse aus Aluminium werden daher normalerweise in Form von zwei getrennten Teilen gegossen, von denen jeder einen Lageranguß oder -flansch zur Aufnahme einer Rohrachse aufweist. Die maschinelle Bearbeitung der Lagersitze ist durch die Rohre hindurch nicht zufriedenstellend durchführbar, so daß das Gehäuse als zweiteiliges Gußstück ausgeführt werden muß, um zur Durchführung der erforderlichen Bearbeitungsgänge einen Zugang zu den Lagersitzen zu ermöglichen. Nach der Bearbeitung der Lagersitze werden die beiden Gehäusehälften zusammengeschraubt. Eine derartige Konstruktion ist jedoch keineswegs zufriedenstellend, da sie eine Antriebsachse ergibt, die nicht so fest ist wie eine solche mit einem vergleichbaren, einstückigen Ausgleichgetriebegehäuse. Außerdem ergeben sich bei der zweiteiligen Ausführung Montage- und Abdichtungsprobleme, und es ist dabei schwierig, eine genaue axiale Ausfluchtung der Lagersitze zu erzielen.
Eine Antriebsachse der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 27 01 972 bekannt. Allerdings sind dort die Achsrohre jeweils unmittelbar in das Ausgleichgetriebegehäuse eingegossen. Das hat zur Folge, daß zu der nach dem Gießen erforderlichen spanabhebenden Bearbeitung der Lagersitze das Werkzeug durch die Achsrohre hindurch eingeführt werden muß. Diese Bearbeitung der Lagersitze ist daher nur sehr umständlich durchführbar. Wegen der langen Werkzeugführung über die gesamte Rohrlänge kann auch nicht mit zufriedenstellender Genauigkeit gearbeitet werden.
Aus der US-PS 19 55 824 ist weiterhin ein Achsgehäuse bekannt, bei dem das Gehäuse selbst nur Teile der seitlichen Lagerflansche für die Achsrohre besitzt. Die Lagerflansche bestehen aus getrennten Bauteilen, die mit dem Gehäuse verschraubt sind und die Achsrohre aufnehmen. Damit besitzt das dort beschriebene Getriebegehäuse jedoch nicht die Genauigkeit und Stabilität eines aus einem Stück gegossenen Gehäuses.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeug- Antriebsachse der eingangs genannten Art mit einem stabilen, einstückigen Ausgleichgetriebegehäuse aus Leichtmetall zu schaffen, welches einfach herzustellen ist und bei dem die Bearbeitung der Lagersitze einfacher und genauer durchführbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in jedem Lagerflansch eine Hülse mit aus dem Lagerflansch vorstehendem freiem Ende eingegossen ist, in die das den betreffenden Lagerflansch zugeordnete Achsrohr eingesetzt ist. Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebsachse sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen der besseren Übersichtlichkeit halber teilweise weggebrochenen waagerechten Schnitt durch eine Antriebsachsenkonstruktion mit Merkmalen nach der Erfindung und
Fig. 2 einen lotrechten Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, in welchem die Zahnräder und die Antriebswellen aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen sind.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausgleichgetriebegehäuse 10 besteht aus einem einstückigen Gußteil mit einem Antriebswellen-Aufnahme- bzw. -Lagerteil 11, ringförmigen Lagerflanschen 12 und 13 zur Aufnahme der noch näher zu erläuternden Abtriebswellen und Achshülsen, einem zentralen Ausgleichgetriebe-Aufnahmeteil 14 und gegebenenfalls vorgesehenen Versteifungsrippen 15 und 16.
Die Antriebsteile und das Ausgleichgetriebe sind im wesentlichen von herkömmlicher Bauart, und sie umfassen eine Eingangs- oder Antriebswelle 20 mit einer Keilverzahnung 21 o. dgl. zur Verbindung mit einer Antriebswelle o. dgl. des Fahrzeugs. Die Welle 20 läuft in Lagern 22, welche von im Gehäuse 10 ausgebildeten Lagersitzen 23 getragen werden. Auf ein Gewinde 25 ist eine Mutter 24 zur Festlegung der Antriebswelle 20 gegenüber den Lagern 22 aufgeschraubt. An der Antriebswelle 20 ist ein einstückig mit ihr ausgebildetes Antriebskegelrad 26 vorgesehen, das antriebsmäßig mit einem Tellerrad 27 kämmt, welches seinerseits mit einem Ausgleichgehäuse 28 einstückig ausgebildet oder z. B. mittels Schrauben 29 daran befestigt ist.
Das Ausgleichgehäuse 28 trägt mittels einer Welle 31, die durch einen in eine Bohrung 33 im Ausgleichgehäuse 28 eingepreßten Rollstift 32 in ihrer Lage gehalten wird, von ihm mitgenommene, drehbare Ausgleichkegelräder 30. In die Welle 31 ist eine wendelförmige Nut 34 zur besseren Verteilung des Schmiermittels auf die Kegelräder 30 eingestochen. Ausgleichstirn- oder -seitenräder 35 sind in im Gehäuse 28 vorgesehenen Bohrungen 36 gelagert und den Kegelrädern 30 antriebsmäßig zugeordnet. An den Innenflächen der Seitenräder 35 sind nicht dargestellte Keilverzahnungen oder andere Mittel vorgesehen, welche formschlüssig mit komplementären Flächen, wie Keilverzahnungen 37 auf den Abtriebswellen 38 zusammengreifen.
Das Ausgleichgehäuse 28 ist in Lagern gelagert, die jeweils in einem im Getriebegehäuse 10 vorgesehenen Lagersitz 39 und an den Lagern 41 angreifenden Lagerhaltern 40 (am besten aus Fig. 2 ersichtlich) montiert sind. Zur Gewährleistung einer zufriedenstellenden Ausgleichwirkung, von Laufruhe und zufriedenstellender Betriebslebensdauer müssen die Lagersitze 39 genau koaxial zueinander ausgebildet werden. Wie erwähnt, besteht das herkömmliche Verfahren darin, bei einem einstückigen Ausgleichgetriebegehäuse die Lagerspitze 39 im Getriebegehäuse 10 sowie die Lagerhalter 40 durch die Rohrachsen-Lagerflansche hindurch maschinell zu bearbeiten, bevor die Rohrachsen in das Getriebegehäuse eingesetzt und darin befestigt werden.
Zur Herstellung einer Antriebsachse mit einem einstückigen Ausgleichgetriebegehäuse aus Aluminium, Magnesium oder anderen Metallen oder Legierungen, die sich nicht für das herkömmliche Verfahren eignen, wird eine zweiteilige Rohrachsenkonstruktion angewandt. Der erste Teil, nämlich eine Hülse 42, wird vorgeformt, und das Getriebegehäuse 10 wird nach bekannten Gießverfahren um diese Hülse 42 herum gegossen. Für die Erfindungszwecke ist der Spritzguß besonders gut geeignet und daher bevorzugt. Die Hülsen 42 bestehen aus dem normalerweise für Rohrachsen verwendeten Stahl, und sie weisen an ihrer Außenseite eine unregelmäßige bzw. angerauhte, z. B. Rändelfläche 43 auf, um eine möglichst feste Verbindung zwischen dem Getriebegehäuse 10 und der Hülse 42 zu gewährleisten. Rohre 44 sind konzentrisch zu den Hülsen 42 angeordnet und auf diese abgestimmt, wobei sie die Hülsen 42 axial überlappen und an ihnen befestigt sind. Die mit Paßsitz in die Hülsen 42 eingesetzten Rohre 44 sind mittels Schweißnähten 45 an den Hülsen 42 befestigt. Die Rohre 44 besitzen im wesentlichen herkömmliche Konstruktion mit Flanschen 46 zur Befestigung der Räder und der diesen zugeordneten Teile auf an sich bekannte Weise.
Herstellung und Zusammenbau der Antriebsachse erfolgen auf die nachstehend beschriebene Weise: Das Ausgleichgetriebegehäuse 10 wird im Spritzguß um die Hülsen 42 herum ausgebildet. Als nächstes erfolgt die erforderliche maschinelle, d. h. spanabhebende Bearbeitung, nämlich zumindest die Bearbeitung der Lagersitze 39. Die Lagersitze 39 werden dabei durch die angrenzenden Hülsen 42 hindurch genau gleichachsig zueinander ausgebildet. Die Lagerhalter 40 sind dabei selbstverständlich eingebaut, und sie werden zusammen mit dem Gehäuse 10 bearbeitet. Die Hülsen 42 ragen nur etwa 25,4 mm über die Lagerflansche 12 und 13 hinaus, so daß die Anwendung eines Werkzeugs mit vergleichsweise kurzem Schaft möglich ist, das bekanntlich steifer ist und eine genaue Bearbeitung zuläßt. Obgleich sich die Erfindungsvorteile mit nur einer Hülse 42 erzielen lassen, durch welche hindurch beide Lagersitze 39 bearbeitet werden, können auch zwei Hülsen 42 vorgesehen werden. Im Fall der Verwendung nur einer Hülse 42 wird die entsprechende Rohrachse 44 auf die gleiche Weise wie die einzige Hülse 42 im Getriebegehäuse 10 befestigt, nämlich durch Gießen des Getriebegehäuses um die Hülse 42 und um das eine Ende der Rohrachse 44 herum, deren Ende dabei auf ähnliche Weise mit einer angerauhten Fläche zur Verbesserung der Verbindung zwischen Rohrachse und Getriebegehäuse versehen ist.
Nach der maschinellen Bearbeitung wird in zweckmäßiger Reihenfolge die Antriebswelle 20 mit dem zugeordneten Antriebskegelrad 26 und den Lagern eingebaut, wobei die Lagerhalter 40 zur Ermöglichung des Einbaus des Ausgleichgehäuses 28 und seiner zugeordneten Zahnräder entfernt werden. Nach dem Einsetzen des Ausgleichgehäuses 28 mit zugeordneten Zahnrädern und Lagern 41 werden die Lagerhalter 40 wieder eingebaut, wobei sorgfältig darauf zu achten ist, daß die Lagerhalter die Stellung einnehmen, in welcher sie vorher bearbeitet, d. h. ausgedreht worden sind. Zu einem passenden Zeitpunkt während dieser Arbeitsgänge, vorzugsweise nach Abschluß derselben, werden die Rohrachsen 44 eingesetzt.
Sodann werden die Halbachsen 38 in das Ausgleichgetriebe eingesetzt. Dies geschieht vorzugsweise, bevor ein Deckel 47 mit seiner Dichtung 48 angebracht und mittels Schrauben 49 am Getriebegehäuse 10 befestigt wird.

Claims

1. Kraftfahrzeug-Antriebsachse mit einem Ausgleichgetriebegehäuse (10) und zwei von diesem seitlich abgehenden Achsrohren (44), wobei das Ausgleichgetriebegehäuse (10) als einstückiges Gußteil aus Leichtmetall ausgebildet ist und einen Antriebswellen- Lagerteil (11) sowie zwei Lagerflansche (12, 13) aufweist und wobei in jedem der Lagerflansche (12, 13) eines der Achsrohre (44) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Lagerflansch (12, 13) eine Hülse (42) mit aus dem Lagerflansch vorstehendem freiem Ende eingegossen ist, in die das dem betreffenden Lagerflansch (12, 13) zugeordnete Achsrohr (44) eingesetzt ist.

2. Antriebsachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (42) und das Achsrohr (44) jeweils mittels einer Schweißnaht (45) miteinander verbunden sind.

3. Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Lagerflansch (12, 13) befindliche Teil der Hülse (42) eine angerauhte Oberfläche aufweist.