DE3642875A1 - Lagerung eines differentialgehaeuses eines differentialgetriebes in einem achsgetriebegehaeuse eines kraftfahrzeuges - Google Patents
Lagerung eines differentialgehaeuses eines differentialgetriebes in einem achsgetriebegehaeuse eines kraftfahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung nach dem Ober
begriff von Patentanspruch 1.
Bei einer bekannten Lagerung dieser Art für ein Nutzfahrzeug
(US-PS 25 63 680) ist eine Antriebsachse mit einem starren
Achsgehäuse nach dem Banjo-Typ versehen, bei dem von einem
zentralen flachen Ringgehäusekörper zwei seitliche Achsrohre
starr abgehen. Zur Lagerung des in üblicher Weise auch das
Tellerrad für den Eingriff des Antriebsritzels der Kardanwelle
aufweisenden Differentialgehäuses mit den beiden Abtriebs
wellen ist ein in den Ringgehäusekörper eingesetzter Gehäuse
einsatz mit zwei geteilten Lageraugen für die Lagerhälse des
Differentialgehäuses verwendet. Trotz der überwiegenden Ver
wendung von Blechpreßteilen baut diese bekannte Starrachse
überaus schwer. Diese Starrachse läßt sich auch nicht ohne
weiteres als Schwingachse in der bei Personenkraftwagen üb
lichen Weise umgestalten, unter anderem deswegen nicht, weil
jedes der Achsrohre an seinem inneren Ende mit den beiden
Blechwänden des doppelwandigen Ringgehäusekörpers zu einem
starren Verbund verschweißt ist.
Bei einer bekannten gattungsfremden Lagerung (US-PS 32 02 466)
eines Differentialgehäuses aus Stahl eines Differentialge
triebes in einem Achsgetriebegehäuse aus Aluminium eines
Kraftfahrzeuges sind die Lagerhälse des Differentialgehäuses
unmittelbar in den einteiligen Lageraugen über Kegelrollen
lager abgestützt. In einer etwa mittig zum Kegelrollenlager
liegenden radialen Bezugsebene ist die Abtriebswelle un
mittelbar im Lagerhals gleitend gelagert, weshalb eine Ver
größerung des Kegelrollenlagers zur Aufnahme größerer Lager
kräfte nicht ohne weiteres möglich ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im
wesentlichen darin, eine leicht und gedrungen bauende
Lagerung eines Differentialgehäuses eines Differentialge
triebes in einem Achsgetriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges
zur Aufnahme hoher Lagerkräfte zu schaffen.
Ausgehend von einer Lagerung nach dem Oberbegriff von Patent
anspruch 1 ist die erläuterte Aufgabe in vorteilhafter Weise
mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 ge
löst.
Bei der Lagerung nach der Erfindung ist es vorteilhaft, daß
die Abmessungen des Kegelrollenlagers weitgehend unabhängig
von den Abmessungen des Wellenlagers der Lagerzwischenhülse
sind, und durch die Verwendung eines Wälzlagers für die aus
Stahl bestehende Abtriebswelle die Lagerzwischenhülse wie
auch das Achsgetriebegehäuse aus Aluminium hergestellt sein
können, ohne daß störende Wärmeausdehnungen in der Lagerung
auftreten.
Durch die Anordnung nach Patentanspruch 2 und/oder 3 ist bei
der Lagerung nach der Erfindung der Lagerabstand für die beiden
Abstützstellen der Abtriebswelle ohne Verbreiterung der La
gerung insgesamt vorteilhaft vergrößert.
Durch die Ausgestaltung der Lagerung nach der Erfindung
gemäß Patentanspruch 4 kann das baugleiche Achsgetriebe
gehäuse für Kraftfahrzeuge mit oder ohne Drehzahlsensoren
an den Abtriebsrädern Verwendung finden.
Durch die Ausgestaltung der Lagerung nach der Erfindung
gemäß Patentanspruch 5 ist der axiale Abstand zwischen
Achsgetriebegehäuse und Differentialgehäuse jeweils in den
Richtungen der Lagerachse so klein wie möglich gehalten.
Durch die Ausgestaltung der Lagerung nach der Erfindung
nach Patentanspruch 6 und/oder 7 ist das Wellenlager der
Abtriebswelle im Differentialgehäuse in vorteilhafter Weise
von der Verbindung Abtriebswelle-Abtriebswellenkegelrad
getrennt. Dadurch ist diese Lagerung verbessert und das Ab
triebskegelrad in seinem konstruktiven Aufbau gegenüber
einer Anordnung vereinfacht, bei welcher die Abtriebswelle
indirekt über eine verlängerte Nabe des Abtriebskegelrades
im Wellendurchgang des Differentialgehäuses gelagert ist.
Durch die Ausgestaltung der Lagerung nach der Erfindung
nach Patentanspruch 8 ist eine einfache Montage der Kegel
rollenlager bei kleinstmöglichem Lagerabstand der Lager
augen ermöglicht.
Durch die Anordnung des Kegelrollenlagers bei der Lagerung
nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 9 ergibt sich in
vorteilhafter Weise eine O-Lagerung.
Durch die Ausgestaltung der Lagerung nach der Erfindung
gemäß Patentanspruch 10 ist die Meßgenauigkeit des Dreh
zahlsensors vorteilhaft erhöht.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Schnitt in einer die Lagerachse
13-13 der Lagerung 1 nach der Erfindung enthaltenden und
parallel zu einer Lagerachse 31-31 einer Ritzelwelle 32
liegenden Ebene durch einen Achsantrieb eines Kraftfahrzeuges.
Ein Achsgetriebegehäuse 4 weist zwei zur Lagerachse 13-13
fluchtende Lageraugen 6 auf, in denen je ein Lagerhals 7
eines Differentialgehäuses 2 eines Differentialgetriebes 3
durch jeweils eine von zwei erfindungsgemäßen Lagerungen 1
abgestützt ist.
Die beiden Lagerungen 1 sind spiegelbildlich und somit gleich
ausgebildet, weshalb im folgenden nur auf die in der Zeichnung
linke Lagerung 1 Bezug genommen ist.
Das Differentialgehäuse 2 ist mit einem üblichen Tellerrad 33
versehen, das mit einem mit der Ritzelwelle 32 einteiligen
Ritzel 34 kämmt.
Im Innenraum des Differentialgehäuses 2 ist ein Zapfenkreuz
35 gehaltert, an welchem Ausgleichskegelwähler 36 drehbar
gelagert sind, die mit zwei Abtriebskegelrädern 37 kämmen,
von denen jedes über korrespondierende Keilnutenverzahnungen
23 mit dem gehäuseinneren Wellenende 22 einer Abtriebswelle 10
drehfest verbunden ist. Ein sich an die betreffende Keilnuten
verzahnung 23 anschließender Gleitlagerabschnitt 21 der Ab
triebswelle 10 ist unmittelbar in einem Wellendurchgang 20
des Differentialgehäuses 2 drehbar gelagert. In den sich kon
zentrisch außen zum Wellendurchgang 20 anschließenden Lager
hals 7 ist der Außenring 27 eines Kegelrollenlagers 8 so
eingesetzt, daß der Scheitel 28 des Kegelwinkels 29 in der
zum Differentialgehäuse 2 hin weisenden Richtung der Lager
achse 13-13 gegenüber dem Kegelrollenlager 8 versetzt liegt
- wodurch sich eine O-Lagerung für das Differentialgehäuse 2
ergibt.
Der Innenlaufring 38 des Kegelrollenlagers 8 sitzt auf
einem stirnseitigen Lageransatz 39 einer Lagerzwischen
hülse 5, die mit einem Lagerschild 40 einteilig ausgebil
det ist, der mit einem in die Lageröffnung 41 des be
nachbarten Lagerauges 6 eingesetzten Lageransatz 44 ver
sehen ist.
Der Lagerschild 40 geht in einen radialen Befestigungs
flansch 14 über, welcher mittels Befestigungsschrauben 42
an der äußeren Stirnfläche 43 des Lagerauges 6 befestigt
ist.
In einer im Bereich des Lagerschildes 40 liegenden radialen
Bezugsebene 15-15 der Lagerzwischenhülse 5 ist ein zweites
Wellenlager 11 in Form eines einreihigen Kugellagers 12 für
die Abtriebswelle 10 vorgesehen, dessen Außenlaufring 45 in
einen zylindrischen Lageransatz 46 der Lagerzwischenhülse 5
eingesetzt ist, während der zugehörige Innenlaufring 47 auf
einem zylindrischen Lagerabschnitt 16 des äußeren Wellen
endes 9 der Abtriebswelle 10 sitzt.
Die Lagerzwischenhülse 5 weist zwischen ihrem äußeren Hülsen
ende 17 und dem Befestigungsflansch 14 eine Aufnahmebohrung 18
für das Gehäuse 48 eines Drehzahlsensors 19 auf, die mit
ihrer Bohrungsachse 49-49 radial zur Lagerachse 13-13 sowie
mittig zu einem Zahnkranz 30 liegt, welcher als Wellenmar
kierung für den Drehzahlsensor 19 an einem sich unmittelbar
an den Lagerabschnitt 16 anschließenden Wellenabschnitt der
Abtriebswelle 10 zentrisch angeordnet bzw. ausgebildet ist.
Das Achsgetriebegehäuse 4 weist an seinem entgegengesetzt
zur Ritzelwelle 32 liegenden Gehäuseende eine sich parallel
zur Lagerachse 13-13 erstreckende Gehäuseabschlußwand 52
mit einer Montageöffnung 50 auf, über welche das Differential
gehäuse nebst vormontiertem Tellerrad 33 und vormontierten
Außenlaufringen 27 in Pfeilrichtung 51 in das Achsgetriebege
häuse 4 eingeführt werden.
Der Durchmesser 24 der Lageröffnung 41 - also die lichte
Weite des Lagerauges 6 - ist größer als der größte Durch
messer 25 der Lauffläche 26 des Außenlaufringes 27. Auf
diese Weise können der Innenlaufring 38 zusammen mit dem
die Wälzrollen halternden Käfig auf dem Lageransatz 39
vormontiert werden, so daß diese vormontierte Einheit von
außen über die Lageröffnung 41 in das Achsgetriebegehäuse 4
eingeführt und mit den Wälzrollen in Anlage an dem Außen
laufring 27 gebracht werden kann.
Durch die Verwendung des Kugellagers 12 als Wellenlager sind
unterschiedliche Wärmeausdehnungen der aus Stahl bestehenden
Abtriebswelle 10 einerseits und der aus Aluminium bestehenden
Lagerzwischenhülse 5 andererseits in vertretbaren Grenzen ge
halten bzw. durch Lagerspiel etc. ausgeglichen. Im Kegel
rollenlager 8 werden größere radiale Wärmeausdehnungen des aus
Aluminium bestehenden Lageransatzes 39 gegenüber dem Lagerhals
7 durch axiale Wärmeausdehnungen des ebenfalls aus Aluminium
bestehenden Achsgetriebegehäuses 4 in den Richtungen der Lager
achse 13-13 ausgeglichen.
Claims (10)
1. Lagerung eines Differentialgehäuses eines Differential
getriebes in einem Achsgetriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges,
bei der eine Lagerzwischenhülse in ein Lagerauge des Achs
getriebegehäuses bewegungsfest eingesetzt sowie ein Lager
hals des Differentialgehäuses durch ein Kegelrollenlager auf
der Lagerzwischenhülse sowie ein Wellenende einer Abtriebs
welle des Differentialgetriebes durch ein Wellenlager in der
Lagerzwischenhülse gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Achsgetriebegehäuse (4) sowohl aus Aluminium besteht
als auch mit dem Lagerauge (6) einteilig ausgebildet und die
Lagerzwischenhülse (5) ebenfalls aus Aluminium besteht und
für das zugehörige Wellenlager (11) ein Wälzlager (Wälzkugeln
12) verwendet ist.
2. Lagerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wellenlager (11) der Lagerzwischenhülse (5) gegen
über dem Kegelrollenlager (8) in der vom Differentialge
häuse (2) weg weisenden Richtung der Lagerachse (13-13) ver
setzt ist.
3. Lagerung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wellenlager (11) der Lagerzwischenhülse (5) und
ein radialer Befestigungsflansch (14) der Lagerzwischen
hülse (5) wenigstens annähernd in einer radialen Bezugs
ebene (15-15) der Lagerzwischenhülse (5) liegen.
4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerzwischenhülse (5) an ihrem zum Kegelrollen
lager (8) entgegengesetzten Hülsenende (17) eine radiale
Aufnahmebohrung (18) für Teile einer Drehzahlmeßvorrichtung
(19) aufweist.
5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß Aufnahmebohrung (18) und Kegelrollenlager (8) auf ver
schiedenen Seiten der Bezugsebene (15-15) liegen.
6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtriebswelle (10) einen im Bereich eines korres
pondierenden Wellendurchganges (20) des Differentialge
häuses (2) liegenden zylindrischen Lagerabschnitt (21) so
wie an ihrem axial sich anschließenden, innerhalb des
Differentialgehäuses (2) liegenden anderen Wellenende (22)
eine Keilnutenverzahnung (23) aufweist.
7. Lagerung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerabschnitt (21) unmittelbar im Wellendurchgang
(20) gleitet.
8. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die lichte Weite (24) des Lagerauges (6) mindestens
gleich dem größten Durchmesser (25) der Lauffläche (26)
des Außenringes (27) des Kegelrollenlagers (8) ist.
9. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Scheitel (28) des Kegelwinkels (29) in Richtung
Differentialgehäuse (2) gegenüber dem Kegelrollenlager (8)
versetzt liegt.
10. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtriebswelle (10) einen Zahnkranz (30) aufweist,
der sich axial an den Lagerabschnitt (16) der Abtriebs
welle (10) für das der Lagerzwischenhülse (5) zugehörige
Wellenlager (11) anschließt.
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