WO2024104669A1 - Stirnradgehäuse zur aufnahme einer stirnradstufe - Google Patents

Stirnradgehäuse zur aufnahme einer stirnradstufe Download PDF

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WO2024104669A1
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spur gear
gear housing
housing
stop
stiffening
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PCT/EP2023/078607
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Simon HETMANIOK
Christian Lohmann
Jens BETKE
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16H57/0495—Gearings with spur or bevel gears with fixed gear ratio

Definitions

  • Spur gear housing for accommodating a spur gear stage
  • the present invention relates to a spur gear housing with a plurality of structures which are arranged in the circumferential direction of the spur gear housing.
  • the spur gear housing is designed to selectively accommodate and operate with various types of spur gear stages.
  • Industrial gearboxes are known for driving industrial plants. These industrial gearboxes are made up of several housings in which different gearbox sections are accommodated. The housings are manufactured individually according to customer requirements.
  • the invention relates to a spur gear housing which is designed to accommodate a spur gear stage of a transmission.
  • the transmission can be an industrial transmission for transmitting torque from a motor to an industrial plant.
  • An industrial plant can be understood to mean, for example, a rock mill for crushing rocks, a plant for processing cement or comparable plants which are subject to high levels of shock.
  • a spur gear stage can form the first gear stage in the torque transmission chain.
  • the spur gear stage can be connected to the motor via a drive shaft.
  • the spur gear stage can be connected to an industrial plant via an output shaft of the transmission.
  • a first transmission ratio can be realized within the transmission by means of the spur gear stage.
  • the spur gear stage can comprise at least two gears which can be brought into mechanical operative connection for torque transmission.
  • the spur gear housing can be made of a metal material.
  • the spur gear housing can have a cavity in which the spur gear stage can be accommodated.
  • the spur gear housing can be constructed in two or more parts.
  • the spur gear housing can be connected to other gear
  • the spur gear housing comprises a stiffening structure which is designed to absorb a force acting on the spur gear housing.
  • a force acting on the spur gear housing can be understood to mean a force which is caused by operation of the gearbox.
  • the rotating drive shaft or the rotating output shaft of the gearbox can be mounted in the spur gear housing.
  • the spur gear housing can be exposed to a shear force or a moment, for example.
  • the spur gear housing can be exposed to vibrations during transport and during operation of the gearbox or the spur gear housing. These vibrations can also result in a force acting on the spur gear housing.
  • the spur gear housing can be exposed to a tensile force or a compressive force, for example by connecting the spur gear housing to other gearbox housings.
  • a structure may refer to a portion of the spur gear housing that is shaped for the respective purpose.
  • a structure may be divided into several substructures that may be designed analogously to the structure. Alternatively, the substructures may be combined to form the structure.
  • a stiffening structure can be understood as a partial area of the spur gear housing which does not deform or only deforms slightly under the influence of the force acting on the spur gear housing.
  • the stiffening structure can be designed to direct the force acting on the spur gear housing in a predetermined direction, for example along a longitudinal direction of the stiffening structure.
  • the stiffening structure can be designed to absorb the force acting on the spur gear housing so that this force is not transmitted to other partial areas of the spur gear housing.
  • the stiffening structure can, for example, have an increased area moment of inertia compared to neighboring partial areas of the spur gear housing.
  • the stiffening structure can have a geometric structure, for example a A plurality of ribs or a layer structure which is suitable for dissipating the force acting on the spur gear housing.
  • the spur gear housing further comprises a plurality of stop structures, each of which is designed to attach at least one stop means for the spur gear housing.
  • a stop means can be understood as a fastening means that can be attached to the spur gear housing and by means of which the spur gear housing can be fastened or held, for example during transport or during operation of the transmission.
  • a stop means can be an eyelet that can be screwed into the spur gear housing and to which a wire rope or a chain can be attached. Round slings and chains are preferably used.
  • a stop means can be understood as a connecting element, for example a rod element, by means of which the spur gear housing can be fastened to a fastening structure, for example a frame or a base.
  • the stop means can be detachably attached to the stop structure. For example, it can be provided that the stop means is attached to the stop structure for transporting the spur gear housing. The stop means can be removed again before the transmission is put into operation.
  • the stop structures can have at least one surface to which the lifting device can be attached.
  • the surface can be provided with a hole into which the lifting device can be screwed.
  • Other forms of attaching a lifting device are also conceivable, as long as the function is fulfilled.
  • the stop structures can be shaped in order to be able to counteract a force acting on the lifting device, for example a tensile force acting on the lifting device.
  • the spur gear housing further comprises a plurality of connection structures, each of which is designed to provide at least one supply element of the spur gear stage.
  • a supply element of the spur gear stage can be, for example, an oil level sensor which can detect an oil level within the spur gear housing. Alternatively or additionally, a The supply element can be a temperature sensor that can detect a temperature inside the spur gear housing.
  • Other examples of a supply element for the spur gear stage can be a supply line for supplying the spur gear stage with electrical current or a supply line for supplying the spur gear stage with a lubricant.
  • connection structures can be provided with holes, polished, ground, coated or otherwise pre-machined in order to be able to attach the supply element to the spur gear housing.
  • connection structures can be provided with a connecting element, for example a flange, to which the supply element can be attached. It can be provided that one connection structure is provided for several supply elements of the spur gear stage. Alternatively or additionally, it can be provided that one supply element is provided on several of the connection structures.
  • the stiffening structure can comprise radially outer receiving areas and radially inner stiffening areas.
  • the receiving areas and the stiffening areas can be distributed in the circumferential direction of the spur gear housing.
  • the radial direction of the spur gear housing can be defined starting from a longitudinal axis of the spur gear housing.
  • the receiving areas can have at least one surface or area which is designed to absorb the force acting on the spur gear housing.
  • the stiffening areas can be designed to dissipate the absorbed force.
  • the stiffening areas can have a greater material thickness compared to neighboring areas of the spur gear housing.
  • the stiffening areas can have a geometric structure designed to dissipate the force, for example several stiffening ribs or several stiffening layers.
  • the circumferential direction of the spur gear housing can correspond to a direction along an outer circumference thereof.
  • the receiving areas and the stiffening areas can, for example, have a plurality of structural elements of the same type which are arranged in the circumferential direction at predetermined intervals or at are arranged at predetermined angles to one another.
  • the receiving areas and the stiffening areas can each have a large number of different structural elements which are arranged at predetermined distances or at predetermined angles to one another.
  • the stiffening structure is thus arranged along the entire circumference of the spur gear housing.
  • the stop structures and the connection structures are each distributed in the circumferential direction of the spur gear housing and are provided in a number that is greater than the number required for use of the spur gear stage.
  • Use of the spur gear stage can be understood to mean the installation or assembly of the spur gear stage in the spur gear housing.
  • Use of the spur gear stage can also be understood to mean the operation or use of the spur gear stage as part of a gearbox.
  • For use of the spur gear stage for example, only one or two or three of the stop structures may be required.
  • Alternatively or additionally, for use of the spur gear stage for example, only one or two or three of the connection structures may be required. As a rule, therefore, not all of the existing stop structures or connection structures are used. Rather, from the majority of stop structures or from the majority of connection structures, those that are necessary or advantageous for the selected use of the spur gear stage can be selected.
  • the proposed spur gear housing enables variable adaptation of the spur gear housing to different installation positions.
  • the increased number of stop structures or connection structures ensures that the respective structures are present several times in the circumferential direction of the spur gear housing.
  • the spur gear housing can therefore be rotated into a preferred installation position or mounted in this position in which, for example, the supply elements or the stop means can be attached to the spur gear housing in a particularly favorable manner. Due to the increased number of stop structures and connection structures, their exact position does not have to be taken into account when installing the spur gear housing.
  • the proposed spur gear housing enables variable adaptation of the spur gear housing to different arrangements of the spur gear stage accommodated in the spur gear housing.
  • the proposed spur gear housing can be used in a variety of different installation positions or with a variety of different spur gear stages.
  • the stiffening structure is distributed along the entire circumference of the spur gear housing. This means that its arrangement does not have to be taken into account when choosing the use of the spur gear stage. Rather, the stiffening structure ensures increased rigidity of the spur gear housing for any use of the spur gear stage.
  • the proposed spur gear housing is therefore suitable for a variety of different uses of the spur gear stage while at the same time increasing rigidity.
  • the receiving areas and stiffening areas are arranged alternately in the circumferential direction of the spur gear housing.
  • the receiving areas and stiffening areas can be arranged alternately in the circumferential direction of the spur gear housing in such a way that each stiffening area is followed by a receiving area in the circumferential direction or each receiving area is followed by a stiffening area in the circumferential direction.
  • the alternating arrangement of the stiffening areas and the receiving areas allows the absorbed force to be absorbed and dissipated along the entire circumference of the spur gear housing. This increases the stiffness of the spur gear housing.
  • the stiffening structure runs in a wave-like manner in the circumferential direction of the spur gear housing.
  • a wave-like course of the stiffening structure can be understood to mean a stiffening structure which has an essentially continuous outer contour which is designed in the form of repeating radially outer elevations and radially inner depressions. It can be provided that the peaks of the elevations or the low points of the depressions are not tapered but flattened.
  • the wall thickness of the housing can be reduced or the rigidity with regard to bending loads can be increased.
  • the wave-shaped stiffening structure has a substantially constant wall thickness.
  • a wall thickness can be understood as a distance between a radially outer side and a radially inner side of the wave-shaped structure running in the circumferential direction. This distance can be substantially constant along the entire circumference of the spur gear housing. This allows material to be saved without reducing the rigidity of the spur gear housing.
  • the stop structures can each have at least one radially outer stop region for attaching the at least one stop means and at least one radially inner stiffening region for dissipating a force acting on the stop structures.
  • the radial direction of the spur gear housing can be defined starting from a longitudinal axis of the spur gear housing.
  • the stop region can have at least one surface which is designed for attaching the stop means.
  • the stiffening region can, for example, have a greater material thickness compared to adjacent regions of the spur gear housing.
  • the stiffening region can have a geometric structure designed to dissipate the force, for example several stiffening ribs or several stiffening layers.
  • the stop area is designed as a stop cam and the stiffening area is designed as a stiffening rib.
  • a stop cam can be understood as a cylinder- or cone-shaped element which has a substantially flat upper side. The upper side of the stop cam can be designed for the attachment of the stop means.
  • a stiffening rib can be understood as a stiffening area whose extension in the longitudinal direction can be considerably larger than in the transverse direction. Alternatively or additionally, it can be provided that the stiffening rib tapers radially inwards.
  • a stop cam or a stiffening rib are Due to their respective design, they are particularly suitable for attaching the lifting gear or diverting the acting force.
  • a plurality of stop cams are arranged at a predetermined distance from one another in the circumferential direction of the spur gear housing.
  • the predetermined distance can be predetermined based on an angle.
  • the plurality of stop cams can each be arranged at an angle of 30° or 45° or 60° or 90° or 120° relative to one another in the circumferential direction.
  • the plurality of stop cams can be arranged at a combination of several angles relative to one another in the circumferential direction.
  • two of the stop cams can be arranged at an angle of 60° and two of the stop cams can be arranged at an angle of 120° relative to one another in the circumferential direction.
  • Other combinations of angular arrangements of the stop cams are also conceivable.
  • the predetermined distance allows the arrangement of the stop cams to be adapted to a variety of uses of the spur gear housing.
  • connection structures can be arranged at least partially offset radially inwards with respect to the radially outer receiving areas of the stiffening structure.
  • the stiffening structure can be designed as a wave-shaped structure and have wave crests or wave troughs.
  • One of the connection structures can be arranged between two wave crests.
  • Further configurations of the stiffening structure and the relative arrangement of the connection structures are also conceivable within the framework of the proposed spur gear housing. By designing the connection structures radially offset inwards with respect to the receiving areas, the installation space available in the spur gear housing can be used optimally.
  • connection structures can be arranged in the circumferential direction of the spur gear housing at a substantially equal distance from one another.
  • the distance can be predetermined based on a predetermined angle.
  • the connection structures can each be arranged at an angle of 30° or 45° or 60° or 90° or 120° relative to one another in the circumferential direction.
  • the connection structures can be arranged at a combination several angles relative to each other in the circumferential direction.
  • two of the connection structures can be arranged at an angle of 45° and two of the connection structures can be arranged at an angle of 90° relative to each other in the circumferential direction.
  • Other combinations of angle arrangements are also conceivable. Due to the essentially equal distance, the arrangement of the connection structures can be adapted to the selected use of the spur gear housing.
  • connection structures can have a substantially planar connection region for providing the at least one supply element.
  • a substantially planar connection region can be understood to mean a region of the connection structures whose curvature is below a predetermined threshold value.
  • a substantially planar connection region can be processed particularly favorably for providing the supply element. The provision of the supply element by means of mechanical processing is thus made easier by the substantially planar connection region.
  • a further embodiment of the spur gear housing can have at least one holding means connected to the spur gear housing for holding a lubricant line for the spur gear stage.
  • the holding means can be designed, for example, in the form of a cylindrical opening into which the lubricant line can be inserted.
  • the holding means can be designed, for example, as a groove in the casting of the spur gear housing in which the lubricant line can be guided.
  • a lubricant line can be understood, for example, as a pipe by means of which a lubricant, for example lubricating oil, can be supplied to the spur gear stage.
  • the spur gear housing comprises a housing pot and a housing cover that can be mounted on the housing pot.
  • the housing pot can be the area of the spur gear housing that can be connected to another gear housing.
  • the housing cover can be the area of the spur gear housing, which faces a motor connected to the spur gear stage.
  • the housing pot and the housing cover mounted on it can form a cavity between them in which the spur gear stage can be accommodated.
  • the two-part design of the spur gear housing makes it easier to install the spur gear stage in it.
  • a further stiffening structure can be provided on the housing cover, which runs in a wave-like manner in the circumferential direction of the housing cover.
  • the further stiffening structure can run in a wave-like manner in the circumferential direction of the housing cover, analogous to the stiffening structure explained above.
  • a plurality of further connection structures can be provided on the housing cover.
  • the further connection structures can each be distributed in the circumferential direction of the spur gear housing.
  • the distribution in the circumferential direction or the number of further connection structures can be carried out analogously to the distribution in the circumferential direction or the number of connection structures according to the embodiments explained above.
  • the spur gear housing can be designed to optionally accommodate and operate with different types of spur gear stages.
  • the spur gear stages can be different, for example, in terms of a torque class.
  • the spur gear stages can be different, for example, in terms of their geometric dimensions, their installation position or their intended use.
  • One of the different types of spur gear stages can be used in the spur gear housing.
  • the inventive equipment of the spur gear stage makes it possible to use the spur gear housing with all of the different types of spur gear stages.
  • the spur gear housing can comprise a connecting section on the output side for connecting the spur gear housing to another gear housing and a receiving section for receiving the spur gear stage.
  • a diameter of the connecting section can be smaller than a diameter of the receiving section.
  • the connecting section and the receiving section can be designed as one piece.
  • the connecting section can be mounted on the receiving section.
  • a diameter of the receiving section can be defined, for example, by a diameter of the spur gear stage received in it.
  • a diameter of the connecting section can be defined, for example, by a diameter of the other gear housing. Due to the smaller diameter of the connecting section, the spur gear housing can also be used with other gear housings that have a smaller diameter than the spur gear housing. The possible uses of the spur gear housing are thereby improved.
  • Figure 1 shows schematically a spur gear housing with a housing pot and a housing cover according to an embodiment of the invention.
  • Figures 2a-2c show schematically different views of a housing pot of the spur gear housing according to an embodiment of the invention.
  • Figures 3a-3b schematically show different views of a housing cover of the spur gear housing according to an embodiment of the invention.
  • Figures 4a-4c show schematically different views of a
  • Stiffening structure and a stop structure of the spur gear housing according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a spur gear housing 10 according to an embodiment of the invention.
  • the spur gear housing 10 comprises a housing pot 10a and a housing cover 10b.
  • a cavity is formed between the housing pot 10a and the housing cover 10b, in which a spur gear stage (not shown) can be accommodated.
  • the spur gear housing 10 is equipped with various structures to improve the rigidity and adaptability to different installation positions of the spur gear stage, which will be discussed in more detail with reference to Figures 2-4.
  • FIGs 2a to 2c schematically show different views of a housing pot 10a of the spur gear housing 10 from the embodiment of Figure 1.
  • the housing pot 10a of the spur gear housing 10 comprises a stiffening structure 12 for absorbing a force acting on the spur gear housing 10.
  • the stiffening structure 12 runs in a wave-like manner in the circumferential direction of the spur gear housing 10. The further design of the stiffening structure 12 is explained in more detail with reference to Figures 4a and 4b.
  • Figures 4a and 4b show detailed views of the stiffening structure 12 of the spur gear housing 10.
  • the stiffening structure 12 comprises a radially outer receiving area 12a for absorbing a force acting on the spur gear housing.
  • the receiving area 12a is formed by a radially outer wave crest of the wave-shaped stiffening structure 12.
  • the stiffening structure 12 also has a radially inner stiffening area 12b.
  • the stiffening area 12b is formed by a radially inner wave trough of the wave-shaped stiffening structure 12.
  • the housing pot 10a of the spur gear housing 10 further comprises a plurality of stop structures 14, each of which is designed to attach at least one stop means for the spur gear housing 10.
  • the stop structures 14 are shown in the representation of Figures 2a and 2b in the form of stop cams. As can be seen, for example, from the representation of Figure 2c, several stop cams 14 are provided with a predetermined distance from each other in the circumferential direction of the housing pot 10a of the spur gear housing 10. In the embodiment of Figure 2c, two of the stop cams 14 are arranged at an angle of 60° relative to each other. Furthermore, two of the stop cams 14 are arranged at an angle of 120° relative to each other.
  • the spur gear housing 10 can thus be rotated by 60° or 120° in order to select a corresponding stop structure 14 for attaching at least one stop means for the spur gear housing 10.
  • the further design of the stop structures 14 is explained in more detail with reference to Figure 4c.
  • Figure 4c shows a detailed view of the stop structures 14 of the spur gear housing 10.
  • the stop structures 14 comprise a radially outer stop region 14a for attaching at least one stop means and at least one radially inner stiffening region 14b for dissipating a force acting on the stop structures 14.
  • the stop region 14a is designed as a stop cam and the stiffening region 14b as a stiffening rib.
  • the housing pot 10a of the spur gear housing 10 comprises a plurality of connection structures 16, each of which is designed to provide at least one supply element of the spur gear stage.
  • the connection structures 16 have a substantially flat surface, as can be seen in the illustration in Figures 2a and 2c.
  • the substantially flat surface can be mechanically processed with little effort to provide the supply element.
  • the connection structures 16 are each arranged at an angle of 90° relative to one another in the circumferential direction of the spur gear housing 10.
  • the spur gear housing 10 can thus be rotated by 90° in each case in order to select a corresponding connection structure 16 for providing the supply element.
  • a plurality of holding means 18 are also connected to the spur gear housing 10.
  • the holding means 18 are designed to hold a lubricant line for the spur gear stage.
  • the holding means 18 in the form of holes in a rib of the spur gear housing 10.
  • Figures 3a and 3b show schematically different views of a housing cover 10b of the spur gear housing 10 according to the embodiment of Figure 1.
  • a further stiffening structure 112 is provided on the housing cover 10b, which runs in a wave-like manner in the circumferential direction of the housing cover 10b.
  • the further stiffening structure 112 is designed analogously to the stiffening structure 12 according to the embodiment of Figures 2a to 2c.
  • the housing cover 10b comprises a plurality of further connection structures 116.
  • the further connection structures 116 are each distributed in the circumferential direction of the housing cover 10b.
  • the further connection structures 116 are designed analogously to the connection structures 16 according to the embodiment of Figures 2a to 2c.
  • Reference symbol Spur gear housing a Housing pot b Housing cover ; 112 Reinforcing structure a Support area, wave crest b Reinforcing area, wave trough
  • Stop structures a Stop area, stop cam b Reinforcing area, reinforcing rib; 116 Connection structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

Offenbart wird ein Stirnradgehäuse (10), welches zur Aufnahme einer Stirnradstufe eines Getriebes ausgebildet ist. Das Stirnradgehäuse (10) umfasst eine Versteifungsstruktur (12; 112), welche zur Kraftaufnahme einer auf das Stirnradgehäuse (10) einwirkenden Kraft ausgebildet ist; eine Mehrzahl von Anschlagstrukturen (14), von der jede zur Anbringung zumindest eines Anschlagmittels für das Stirnradgehäuse (10) ausgebildet ist; und eine Mehrzahl von Anschlussstrukturen (16; 116), von der jede zum Vorsehen zumindest eines Versorgungselements der Stirnradstufe ausgebildet ist. Die Versteifungsstruktur (12; 112) umfasst radial außenliegende Aufnahmebereiche (12a) und radial innenliegende Versteifungsbereiche (12b), die in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses (10) verteilt angeordnet sind. Die Anschlagstrukturen (14) und die Anschlussstrukturen (16; 116) sind jeweils in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses (10) verteilt und mit einer Anzahl vorgesehen, die größer als die für den Einsatz der Stirnradstufe erforderliche Anzahl ist.

Description

Stirnradgehäuse zur Aufnahme einer Stirnradstufe
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stirnradgehäuse mit mehreren Strukturen, welche in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses angeordnet sind. Das Stirnradgehäuse ist zur wahlweisen Aufnahme von und zum Betrieb mit verschiedenartigen Bauarten von Stirnradstufen ausgebildet.
Stand der Technik
Bekannt sind Industriegetriebe zum Antreiben von Industrieanlagen. Diese Industriegetriebe sind aus mehreren Gehäusen zusammengesetzt, in welchen verschiedene Getriebeabschnitte aufgenommen sind. Die Gehäuse werden individuell nach Kundenwunsch gefertigt.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich in einem Aspekt auf ein Stirnradgehäuse, welches zur Aufnahme einer Stirnradstufe eines Getriebes ausgebildet ist. Das Getriebe kann ein Industriegetriebe zur Drehmomentübertragung von einem Motor an eine Industrieanlage sein. Unter einer Industrieanlage kann beispielsweise eine Gesteinsmühle zum Brechen von Gesteinsbrocken, eine Anlage zur Zementverarbeitung oder vergleichbare Anlagen verstanden werden, welche stark stoßbehaftet sind. Eine Stirnradstufe kann die erste Getriebestufe in der Drehmomentübertragungskette bilden. Die Stirnradstufe kann mit dem Motor über eine Antriebswelle verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Stirnradstufe über eine Abtriebswelle des Getriebes mit einer Industrieanlage verbunden sein. Mittels der Stirnradstufe kann ein erstes Übersetzungsverhältnis innerhalb des Getriebes realisiert werden. Zur Realisierung der ersten Getriebestufen kann die Stirnradstufe zumindest zwei Zahnräder umfassen, welche zur Drehmomentübertragung in mechanische Wirkverbindung gebracht werden können. Das Stirnradgehäuse kann aus einem Metallwerkstoff gefertigt sein. Das Stirnradgehäuse kann einen Hohlraum aufweisen, in welchem die Stirnradstufe aufgenommen werden kann. Das Stirnradgehäuse kann zweiteilig oder mehrteilig aufgebaut sein. Das Stirnradgehäuse kann mit weiteren Getriebegehäusen verbunden werden.
Das Stirnradgehäuse umfasst eine Versteifungsstruktur, welche zur Kraftaufnahme einer auf das Stirnradgehäuse einwirkenden Kraft ausgebildet ist. Unter einer auf das Stirnradgehäuse einwirkenden Kraft kann eine Kraft verstanden werden, welche durch einen Betrieb des Getriebes hervorgerufen wird. Beispielsweise können die rotierende Antriebswelle beziehungsweise die rotierende Abtriebswelle des Getriebes in dem Stirnradgehäuse gelagert sein. Hierdurch kann das Stirnradgehäuse beispielsweise einer Scherkraft oder einem Moment ausgesetzt sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Stirnradgehäuse während eines Transports und im Betrieb des Getriebes beziehungsweise des Stirnradgehäuses Schwingungen ausgesetzt sein. Diese Schwingungen können ebenfalls in einer auf das Stirnradgehäuse einwirkenden Kraft resultieren. Alternativ oder zusätzlich kann das Stirnradgehäuse einer Zugkraft beziehungsweise einer Druckkraft, beispielsweise durch Verbindung des Stirnradgehäuses mit weiteren Getriebegehäusen, ausgesetzt sein.
Eine Struktur kann einen Teilbereich des Stirnradgehäuses bezeichnen, welcher für den jeweiligen Zweck ausgeformt ist. Eine Struktur kann in mehrere Teilstrukturen aufgeteilt sein, welche analog zu der Struktur ausgebildet sein können. Alternativ können die Teilstrukturen kombiniert werden, um die Struktur zu bilden.
Unter einer Versteifungsstruktur kann ein Teilbereich des Stirnradgehäuses verstanden werden, welcher sich unter Einwirkung der auf das Stirnradgehäuse einwirkenden Kraft nicht beziehungsweise nur geringfügig verformt. Die Versteifungsstruktur kann dazu ausgebildet sein, die auf das Stirnradgehäuse einwirkende Kraft in eine vorgegebene Richtung, beispielsweise entlang einer Längsrichtung der Versteifungsstruktur, zu leiten. Alternativ oder zusätzlich kann die Versteifungsstruktur dazu ausgebildet sein die auf das Stirnradgehäuse einwirkende Kraft aufzunehmen, sodass diese Kraft nicht an weitere Teilbereiche des Stirnradgehäuses übertragen wird. Die Versteifungsstruktur kann beispielsweise eine im Vergleich zu benachbarten Teilbereichen des Stirnradge- häuses ein erhöhtes Flächenträgheitsmoment aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Versteifungsstruktur einen geometrischen Aufbau, beispielsweise eine Mehrzahl von Rippen oder einen Schichtaufbau, aufweisen, welcher zum Ableiten der auf das Stirnradgehäuse einwirkenden Kraft geeignet ist.
Das Stirnradgehäuse umfasst ferner eine Mehrzahl von Anschlagstrukturen, von der jede zur Anbringung zumindest eines Anschlagmittels für das Stirnradgehäuse ausgebildet ist. Unter einem Anschlagmittel kann ein an das Stirnradgehäuse anbringbares Befestigungsmittel verstanden werden, mittels welchem das Stirnradgehäuse, beispielsweise während eines Transports beziehungsweise während eines Betriebs des Getriebes, befestigt oder gehalten werden kann. Beispielsweise kann es sich bei einem Anschlagmittel um eine in das Stirnradgehäuse schraubbare Öse handeln, an welcher ein Drahtseil oder eine Kette befestigt werden kann. Vorzugsweise werden Rundschlingen und Ketten verwendet. Alternativ kann unter einem Anschlagmittel ein Verbindungselement, beispielsweise ein Stangenelement, verstanden werden, mittels welchem das Stirnradgehäuse an einer Befestigungsstruktur, beispielsweise einem Gestell oder einem Sockel, befestigt werden kann. Das Anschlagmittel kann lösbar an der Anschlagstruktur angebracht werden. Beispielweise kann vorgesehen sein, dass das Anschlagmittel für einen Transport des Stirnradgehäuses an der Anschlagstruktur angebracht wird. Vor einer Inbetriebnahme des Getriebes kann das Anschlagmittel wieder entfernt werden.
Die Anschlagstrukturen können zumindest eine Oberfläche aufweisen, an welcher das Anschlagmittel angebracht werden kann. Beispielsweise kann die Oberfläche mit einer Bohrung versehen werden, in welcher das Anschlagmittel verschraubt werden kann. Weitere Formen der Anbringung eines Anschlagmittels sind ebenfalls denkbar, solange die Funktion erfüllt wird. Alternativ oder zusätzlich können die Anschlagstrukturen ausgeformt sein, um einer auf das Anschlagmittel wirkenden Kraft, beispielsweise einer auf das Anschlagmittel einwirkenden Zugkraft, entgegenwirken zu können.
Das Stirnradgehäuse umfasst ferner eine Mehrzahl von Anschlussstrukturen, von der jede zum Vorsehen zumindest eines Versorgungselements der Stirnradstufe ausgebildet ist. Bei einem Versorgungselement der Stirnradstufe kann es sich beispielsweise um einen Ölstandssensor handeln, weicher einen Ölstand innerhalb des Stirnradgehäu- ses erfassen kann. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei einem Versorgungselement um einen Temperatursensor handeln, welcher eine Temperatur innerhalb des Stirnradgehäuses erfassen kann. Weitere Beispiele für ein Versorgungselement der Stirnradstufe können eine Versorgungsleitung zur Versorgung der Stirnradstufe mit elektrischem Strom beziehungsweise eine Versorgungsleistung zur Versorgung der Stirnradstufe mit einem Schmiermittel sein.
Das Vorsehen des zumindest einen Versorgungselements kann durch Vorbearbeiten der Anschlussstrukturen erfolgen. Beispielsweise können die Anschlussstrukturen mit Bohrungen versehen, poliert, geschliffen, beschichtet oder anderweitig vorbearbeitet werden, um das Versorgungselement an dem Stirnradgehäuse anbringen zu können. Alternativ oder zusätzlich können die Anschlussstrukturen mit einem Verbindungselement, beispielsweise einem Flansch, versehen werden, an welchem das Versorgungselement angebracht werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass eine Anschlussstruktur für mehrere Versorgungselemente der Stirnradstufe vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Versorgungselement an mehreren der Anschlussstrukturen vorgesehen wird.
Die Versteifungsstruktur kann radial außenliegende Aufnahmebereiche und radial innenliegende Versteifungsbereiche umfassen. Die Aufnahmebereiche und die Versteifungsbereiche können in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses verteilt angeordnet sein. Die radiale Richtung des Stirnradgehäuses kann hierbei ausgehend von einer Längsachse des Stirnradgehäuses definiert sein. Die Aufnahmebereiche können zumindest eine Oberfläche bzw. Fläche aufweisen, welche zur Aufnahme der auf das Stirnradgehäuse einwirkenden Kraft ausgebildet ist. Die Versteifungsbereiche können zum Ableiten der aufgenommenen Kraft ausgebildet sein. Beispielweise können die Versteifungsbereiche eine im Vergleich zu benachbarten Bereichen des Stirnradgehäuses erhöhte Materialstärke aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Versteifungsbereiche einen zum Ableiten der Kraft ausgebildeten geometrischen Aufbau, beispielsweise mehrere Versteifungsrippen oder mehrere Versteifungsschichten aufweisen. Die Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses kann einer Richtung entlang eines Außenumfangs desselben entsprechen. Die Aufnahmebereiche und die Versteifungsbereiche können beispielsweise eine Vielzahl jeweils gleichartiger Strukturelemente aufweisen, welche in Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen beziehungsweise unter vorgegebenen Winkeln zueinander angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können die Aufnahmebereiche und die Versteifungsbereiche jeweils eine Vielzahl unterschiedlicher Strukturelemente aufweisen, welche in vorgegebenen Abständen beziehungsweise unter vorgegebenen Winkeln zueinander angeordnet sind. Somit ist die Versteifungsstruktur entlang des gesamten Umfangs des Stirnradgehäuses angeordnet.
Die Anschlagstrukturen und die Anschlussstrukturen sind jeweils in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses verteilt und mit einer Anzahl vorgesehen, die größer ist als die für den Einsatz der Stirnradstufe erforderliche Anzahl. Unter einem Einsatz der Stirnradstufe kann der Einbau beziehungsweise die Montage der Stirnradstufe in dem Stirnradgehäuse verstanden werden. Zusätzlich kann unter einem Einsatz der Stirnradstufe der Betrieb beziehungsweise die Verwendung der Stirnradstufe als Teil eines Getriebes verstanden werden. Für den Einsatz der Stirnradstufe kann beispielsweise nur eine oder zwei oder drei der Anschlagstrukturen erforderlich sein. Alternativ oder zusätzlich kann für den Einsatz der Stirnradstufe beispielsweise nur eine oder zwei oder drei der Anschlussstrukturen erforderlich sein. Es werden somit im Regelfall nicht alle der vorhandenen Anschlagstrukturen beziehungsweise der Anschlussstrukturen verwendet. Vielmehr können aus der Mehrzahl der Anschlagstrukturen beziehungsweise aus der Mehrzahl der Anschlussstrukturen diejenigen ausgewählt werden, welche für den gewählten Einsatz der Stirnradstufe notwendig beziehungsweise vorteilhaft sind.
Das vorgeschlagene Stirnradgehäuse ermöglicht eine variable Anpassung des Stirnradgehäuses an verschiedene Einbaulagen. Durch die vergrößerte Anzahl der Anschlagstrukturen beziehungsweise Anschlussstrukturen ist sichergestellt, dass die jeweiligen Strukturen in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses mehrmals vorhanden sind. Das Stirnradgehäuse kann demnach in eine bevorzugte Einbaulage gedreht bzw. in dieser montiert werden, in welcher beispielsweise die Versorgungselemente beziehungsweise die Anschlagmittel besonders günstig an dem Stirnradgehäuse angebracht werden können. Aufgrund der vergrößerten Anzahl der Anschlagstrukturen und der Anschlussstrukturen muss deren genaue Lage beim Einbau des Stirnradgehäuses nicht berücksichtigt werden. Ferner ermöglicht das vorgeschlagene Stirnradgehäuse eine variable Anpassung des Stirnradgehäuses an verschiedene Anordnungen der in dem Stirnradgehäuse aufgenommenen Stirnradstufe. Aufgrund der vergrößerten Anzahl der Anschlagstrukturen und der Anschlussstrukturen können verschiedene Stirnradstufen in dem Stirnradgehäuse zum Einsatz kommen, ohne dass die genaue Lage der jeweiligen Strukturen berücksichtigt werden muss. Demnach kann das vorgeschlagene Stirnradge- häuse in eine Vielzahl verschiedener Einbaulagen beziehungsweise mit einer Vielzahl verschiedener Stirnradstufen verwendet werden. Schließlich ist die Versteifungsstruktur entlang des gesamten Umfangs des Stirnradgehäuses verteilt. Somit muss auch deren Anordnung beim gewählten Einsatz der Stirnradstufe nicht berücksichtigt werden. Vielmehr sorgt die Versteifungsstruktur bei jedem beliebigen Einsatz der Stirnradstufe für eine erhöhte Steifigkeit des Stirnradgehäuses. Das vorgeschlagene Stirnradgehäuse eignet sich somit für eine Vielzahl unterschiedlicher Einsätze der Stirnradstufe bei gleichzeitig erhöhter Steifigkeit.
Nach einer Ausführungsform sind die Aufnahmebereiche und Versteifungsbereiche abwechselnd in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses angeordnet. Die Aufnahmebereiche und die Versteifungsbereiche können derart abwechselnd in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses angeordnet sein, dass in Umfangsrichtung auf jeden Versteifungsbereich ein Aufnahmebereich folgt beziehungsweise in Umfangsrichtung auf jeden Aufnahmebereich ein Versteifungsbereich folgt. Durch die abwechselnde Anordnung der Versteifungsbereiche und der Aufnahmebereiche kann die aufgenommene Kraft entlang des gesamten Umfangs des Stirnradgehäuses aufgenommen und abgeleitet werden. Dadurch erhöht sich die Steifigkeit des Stirnradgehäuses.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft die Versteifungsstruktur wellenförmig in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses. Unter einem wellenförmigen Verlauf der Versteifungsstruktur kann eine Versteifungsstruktur verstanden werden, welche eine im Wesentlichen kontinuierliche Außenkontur aufweist, die in Form von sich wiederholenden radial außen liegenden Erhebungen und radial innenliegenden Senken ausgebildet ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Spitzen der Erhebungen beziehungsweise die Tiefpunkte der Senken nicht spitzzulaufend, sondern abgeflacht ausgebildet sind. Mittels des wellenförmigen Verlaufs der kann die Wandstärke des Gehäuses reduziert, beziehungsweise die Steifigkeit hinsichtlich Biegebelastungen erhöht werden. Nach einer weiteren Ausführungsform weist die wellenförmig verlaufende Versteifungsstruktur eine im Wesentlichen gleichbleibende Wandstärke auf. Unter einer Wandstärke kann ein Abstand zwischen einer radial außenliegenden Außenseite und einer radial innenliegenden Innenseite der in Umfangsrichtung umlaufenden wellenförmigen Struktur verstanden werden. Dieser Abstand kann entlang des gesamten Umfangs des Stirnradgehäuses im Wesentlichen gleichbleibend sein. Hierdurch kann Material eingespart werden, ohne dass dadurch die Steifigkeit des Stirnradgehäuses verringert wird.
Gemäß einer Ausführungsform können die Anschlagstrukturen jeweils zumindest einen radial außenliegenden Anschlagbereich zur Anbringung des zumindest einen Anschlagmittels und zumindest einen radial innenliegenden Versteifungsbereich zum Ableiten einer auf die Anschlagstrukturen einwirkenden Kraft aufweisen. Die radiale Richtung des Stirnradgehäuses kann hierbei ausgehend von einer Längsachse des Stirnradgehäuses definiert sein. Der Anschlagbereich kann zumindest eine Oberfläche aufweisen, welche zur Anbringung des Anschlagmittels ausgebildet ist. Der Versteifungsbereich kann beispielweise eine im Vergleich zu benachbarten Bereichen des Stirnradgehäuses erhöhte Materialstärke aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Versteifungsbereich einen zum Ableiten der Kraft ausgebildeten geometrischen Aufbau, beispielsweise mehrere Versteifungsrippen oder mehrere Versteifungsschichten aufweisen. Durch die Anordnung des Anschlagbereichs radial außerhalb des Versteifungsbereich kann eine durch das Anschlagmittel von außen auf das Stirnradgehäuse einwirkende Kraft einfach aufgenommen und in den Versteifungsbereich abgeleitet werden. Eine ausreichende Tragfähigkeit zum Transport wird dadurch gewährleistet.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Anschlagbereich als Anschlagnocken ausgebildet und der Versteifungsbereich als Versteifungsrippe ausgebildet. Unter einem Anschlagnocken kann ein Zylinder- beziehungsweise kegelförmiges Element verstanden werden, welches eine im Wesentlichen plane Oberseite aufweist. Die Oberseite des Anschlagnockens kann für die Anbringung des Anschlagmittels ausgebildet sein. Unter einer Versteifungsrippe kann ein Versteifungsbereich verstanden werden, dessen Ausdehnung in Längsrichtung erheblich größer als in Querrichtung sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass sich die Versteifungsrippe radial nach innen verjüngt. Ein Anschlagnocken beziehungsweise eine Versteifungsrippe sind aufgrund deren jeweiligen Ausgestaltung besonders geeignet zum Anbringen des Anschlagmittels beziehungsweise Ableiten der einwirkenden Kraft.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Anschlagnocken mit einem vorgegebenen Abstand zueinander in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses angeordnet. Der vorgegebene Abstand kann basierend auf einem Winkel vorgegeben sein. Beispielsweise können die mehreren Anschlagnocken jeweils unter einem Winkel von 30° oder 45° oder 60° oder 90° oder 120° relativ zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sein. Ferner können die mehreren Anschlagnocken unter einer Kombination mehrerer Winkel relativ zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sein. Beispielsweise können jeweils zwei der Anschlagnocken unter einem Winkel von 60° und jeweils zwei der Anschlagnocken unter einem Winkel von 120° relativ zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sein. Weitere Kombinationen von Winkelanordnungen der Anschlagnocken sind ebenfalls denkbar. Durch den vorgegebenen Abstand kann die Anordnung der Anschlagnocken an eine Vielzahl von Einsätzen des Stirnradgehäuses angepasst werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform können die Anschlussstrukturen zumindest teilweise bezüglich der radial außenliegenden Aufnahmebereiche der Versteifungsstruktur radial nach innen versetzt angeordnet sein. Beispielsweise kann die Versteifungsstruktur als wellenförmige Struktur ausgebildet sein und Wellenberge beziehungsweise Wellentäler aufweisen. Jeweils eine der Anschlussstrukturen kann zwischen zwei Wellenbergen angeordnet sein. Weitere Ausgestaltungen der Versteifungsstruktur und der relativen Anordnung der Anschlussstrukturen dazu sind im Rahmen des vorgeschlagenen Stirnradgehäuses ebenfalls denkbar. Durch die Ausbildung der Anschlussstrukturen radial bezüglich der Aufnahmebereiche nach innen versetzt kann der in dem Stirnradge- häuse vorhandene Bauraum optimal genutzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Anschlussstrukturen in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses mit einem im Wesentlichen gleichen Abstand zueinander angeordnet sein. Der Abstand kann basierend auf einem vorbestimmten Winkel vorgegeben sein. Beispielsweise können die Anschlussstrukturen jeweils unter einem Winkel von 30° oder 45° oder 60° oder 90° oder 120° relativ zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sein. Ferner können die Anschlussstrukturen unter einer Kombination mehrerer Winkel relativ zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sein. Beispielsweise können jeweils zwei der Anschlussstrukturen unter einem Winkel von 45° und jeweils zwei der Anschlussstrukturen unter einem Winkel von 90° relativ zueinander in Umfangsrichtung angeordnet sein. Weitere Kombinationen von Winkelanordnungen sind ebenfalls denkbar. Durch den im Wesentlichen gleichen Abstand kann die Anordnung der Anschlussstrukturen an den gewählten Einsatz des Stirnradgehäuses angepasst werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform können die Anschlussstrukturen einen im Wesentlichen planen Anschlussbereich zum Vorsehen des zumindest einen Versorgungselements aufweisen. Unter einem im Wesentlichen planen Anschlussbereich kann ein Bereich der Anschlussstrukturen verstanden werden, dessen Wölbung unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt. Ein im Wesentlichen planer Anschlussbereich kann besonders günstig zum Vorsehen des Versorgungselements bearbeitet werden. Das Vorsehen des Versorgungselements mittels der mechanischen Bearbeitung wird durch den im Wesentlichen planen Anschlussbereich somit erleichtert.
Eine weitere Ausführungsform des Stirnradgehäuses kann zumindest ein mit dem Stirnradgehäuse verbundenes Haltemittel zum Halten einer Schmiermittelleitung für die Stirnradstufe aufweisen. Das Haltemittel kann beispielsweise in Form einer zylinderförmigen Öffnung ausgebildet sein, in welche die Schmiermittelleitung eingefügt werden kann. Alternativ kann das Haltemittel beispielsweise als Nut in dem Guss des Stirnradgehäuses ausgebildet sein, in welcher die Schmiermittelleitung geführt werden kann. Unter einer Schmiermittelleitung kann beispielsweise eine Rohrleitung verstanden werden, mittels welcher ein Schmiermittel, beispielsweise Schmieröl, der Stirnradstufe zugeführt werden kann. Durch die Verbindung des Haltemittels mit dem Stirnradgehäuse ist eine mechanische Nachbearbeitung des Stirnradgehäuses während des Einbaus der Schmiermittelleitung nicht mehr oder nur mit geringem Aufwand notwendig.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Stirnradgehäuse einen Gehäusetopf und einen am Gehäusetopf montierbaren Gehäusedeckel. Der Gehäusetopf kann derjenige Bereich des Stirnradgehäuses sein, welcher mit einem weiteren Getriebegehäuse verbunden werden kann. Der Gehäusedeckel kann derjenige Bereich des Stirnradgehäuses sein, welcher einem mit der Stirnradstufe verbundenen Motor zugewandt ist. Der Gehäusetopf und der an diesem montierte Gehäusedeckel können zwischen sich einen Hohlraum bilden, in welchem die Stirnradstufe aufgenommen werden kann. Durch die zweiteilige Ausgestaltung des Stirnradgehäuses wird der Einbau der Stirnradstufe in dieses erleichtert.
Nach einer Ausführungsform kann an dem Gehäusedeckel eine weitere Versteifungsstruktur vorgesehen sein, die wellenförmig in Umfangsrichtung des Gehäusedeckels verläuft. Die weitere Versteifungsstruktur kann analog zu der oben erläuterten Versteifungsstruktur wellenförmig in Umfangsrichtung des Gehäusedeckels verlaufen. Durch Ausbilden einer wellenförmigen Versteifungsstruktur sowohl am Gehäusetopf wie auch am Gehäusedeckel kann die Steifigkeit des zweiteiligen Stirnradgehäuses weiter erhöht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann an dem Gehäusedeckel eine Mehrzahl weiterer Anschlussstrukturen vorgesehen sein. Die weiteren Anschlussstrukturen können jeweils in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses verteilt sein. Die Verteilung in Umfangsrichtung beziehungsweise die Anzahl der weiteren Anschlussstrukturen kann analog zu der Verteilung in Umfangsrichtung beziehungsweise der Anzahl der Anschlussstrukturen nach den oben erläuterten Ausführungsformen erfolgen. Durch Ausbilden weiterer Anschlussstrukturen am Gehäusedeckel kann die Anpassbarkeit des Stirnradgehäuses an verschiedene Einsätze der Stirnradstufe weiter erhöht werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Stirnradgehäuse zur wahlweisen Aufnahme von und zum Betrieb mit verschiedenartigen Bauarten von Stirnradstufen ausgebildet sein. Die Stirnradstufen können beispielweise hinsichtlich einer Drehmomentklasse verschiedenartig sein. Alternativ oder zusätzlich können die Stirnradstufen beispielsweise hinsichtlich ihrer geometrischen Abmessungen, ihrer Einbaulage beziehungsweise ihres Verwendungszwecks verschiedenartig sein. Jeweils eine der verschiedenartigen Bauarten von Stirnradstufen kann in dem Stirnradgehäuse zum Einsatz kommen. Durch die erfindungsgemäße Ausstattung der Stirnradstufe ist es jedoch möglich, das Stirnradgehäuse mit allen der verschiedenartigen Bauarten von Stirnradstufen zu verwenden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Stirnradgehäuse abtriebsseitig einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Stirnradgehäuses mit einem weiteren Getriebegehäuse und einen Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen der Stirnradstufe umfassen. Ein Durchmesser des Verbindungsabschnitts kann dabei kleiner als ein Durchmesser des Aufnahmeabschnitts sein. Der Verbindungsabschnitt und der Aufnahmeabschnitt können einteilig ausgestaltet sein. Alternativ kann der Verbindungsabschnitt an dem Aufnahmeabschnitt montierbar sein. Ein Durchmesser des Aufnahmeabschnitts kann beispielsweise durch einen Durchmesser der in diesem aufgenommenen Stirnradstufe definiert sein. Ein Durchmesser des Verbindungsabschnitts kann beispielsweise durch einen Durchmesser des weiteren Getriebegehäuses definiert sein. Aufgrund des kleineren Durchmessers des Verbindungsabschnitts kann das Stirnradgehäuse auch mit weiteren Getriebegehäusen verwendet werden, welche einen kleineren Durchmesser als das Stirnradgehäuse aufweisen. Die Einsatzmöglichkeiten des Stirnradgehäuses werden dadurch verbessert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt schematisch ein Stirnradgehäuse mit einem Gehäusetopf und einem Gehäusedeckel nach einer Ausführungsform der Erfindung.
Figuren 2a-2c zeigen schematisch verschiedene Ansichten eines Gehäusetopfs des Stirnradgehäuses gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figuren 3a-3b zeigen schematisch verschiedene Ansichten eines Gehäusedeckels des Stirnradgehäuses gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figuren 4a-4c zeigen schematisch verschiedene Ansichten einer
Versteifungsstruktur und einer Anschlagstruktur des Stirnradgehäuses gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen Figur 1 zeigt schematisch ein Stirnradgehäuse 10 nach einer Ausführungsform der Erfindung. Das Stirnradgehäuse 10 umfasst einen Gehäusetopf 10a und einen Gehäusedeckel 10b. Zwischen dem Gehäusetopf 10a und dem Gehäusedeckel 10b ist ein Hohlraum ausgebildet, in welchem eine nicht dargestellte Stirnradstufe aufgenommen werden kann. Das Stirnradgehäuse 10 ist mit verschiedenen Strukturen zur Verbesserung der Steifigkeit und der Anpassbarkeit an verschiedene Einbaulagen der Stirnradstufe ausgestattet, auf welche mit Bezugnahme auf die Figuren 2-4 genauer eingegangen wird.
Die Figuren 2a bis 2c zeigen schematisch verschiedene Ansichten eines Gehäusetopfes 10a des Stirnradgehäuses 10 aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 1. Der Gehäusetopf 10a des Stirnradgehäuses 10 umfasst eine Versteifungsstruktur 12 zur Aufnahme einer auf das Stirnradgehäuse 10 einwirkenden Kraft. Die Versteifungsstruktur 12 verläuft wellenförmig in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses 10. Die weitere Ausgestaltung der Versteifungsstruktur 12 wird unter Bezugnahme auf die Figuren 4a und 4b näher erläutert.
Die Figuren 4a und 4b zeigen Detailansichten der Versteifungsstruktur 12 des Stirnradgehäuses 10. Wie aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 4a ersichtlich, umfasst die Versteifungsstruktur 12 einen radial außen liegenden Aufnahmebereich 12a zur Aufnahme einer auf das Stirnradgehäuse einwirkenden Kraft. Der Aufnahmebereich 12a wird im Ausführungsbeispiel der Figur 4a von einem radial außen liegenden Wellenberg der wellenförmig verlaufenden Versteifungsstruktur 12 gebildet. Wie aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 4b ersichtlich, weist die Versteifungsstruktur 12 ferner einen radial innenliegenden Versteifungsbereich 12b auf. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 4b wird der Versteifungsbereich 12b von einem radial innenliegenden Wellental der wellenförmig verlaufenden Versteifungsstruktur 12 gebildet.
Der Gehäusetopf 10a des Stirnradgehäuses 10 umfasst ferner eine Mehrzahl von Anschlagstrukturen 14 von der jede zur Anbringung zumindest eines Anschlagmittels für das Stirnradgehäuse 10 ausgebildet ist. Die Anschlagstrukturen 14 sind in der Darstellung der Figuren 2a und 2b in Form von Anschlagnocken dargestellt. Wie beispielweise aus der Darstellung der Figur 2c ersichtlich, sind mehrere Anschlagnocken 14 mit einem vorgegebenen Abstand zueinander in Umfangsrichtung des Gehäusetopfs 10a des Stirnradgehäuses 10 angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2c sind jeweils zwei der Anschlagnocken 14 unter einem Winkel von 60° relativ zueinander angeordnet. Ferner sind jeweils zwei der Anschlagnocken 14 unter einem Winkel von 120° relativ zueinander angeordnet. Das Stirnradgehäuse 10 kann somit entsprechend um 60° beziehungsweise 120° gedreht werden, um eine entsprechende Anschlagstruktur 14 zur Anbringung zumindest eines Anschlagmittels für das Stirnradgehäuse 10 auszuwählen. Die weitere Ausgestaltung der Anschlagstrukturen 14 wird unter Bezugnahme auf die Figur 4c näher erläutert.
Die Figur 4c zeigt eine Detailansicht der Anschlagstrukturen 14 des Stirnradgehäu- ses 10. Wie aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 4c ersichtlich, umfassen die Anschlagstrukturen 14 einen radial außen liegenden Anschlagbereich 14a zur Anbringung zumindest eines Anschlagmittels und zumindest einen radial innenliegenden Versteifungsbereich 14b zum Ableiten einer auf die Anschlagstrukturen 14 einwirkenden Kraft. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 4c ist der Anschlagbereich 14a als Anschlagnocken und der Versteifungsbereich 14b als Versteifungsrippe ausgebildet.
Weiterhin umfasst der Gehäusetopf 10a des Stirnradgehäuses 10 eine Mehrzahl von Anschlussstrukturen 16, von der jede zum Vorsehen zumindest eines Versorgungselements der Stirnradstufe ausgebildet ist. Die Anschlussstrukturen 16 weisen eine im Wesentlichem plane Oberfläche auf, wie in der Darstellung der Figuren 2a und 2c erkennbar. Die im Wesentlichem plane Oberfläche kann zum Vorsehen des Versorgungselements mit geringem Aufwand mechanisch bearbeitet werden. Wie aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 2c ersichtlich ist, sind die Anschlussstrukturen 16 jeweils in einem Winkel von 90° relativ zueinander in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses 10 angeordnet. Das Stirnradgehäuse 10 kann somit jeweils um 90° gedreht werden, um eine entsprechende Anschlussstruktur 16 zum Vorsehen des Versorgungselements auszuwählen.
Unter Verweis auf die Ausführungsform der Figur 2c sind mit dem Stirnradgehäuse 10 ferner eine Mehrzahl von Haltemitteln 18 verbunden. Die Haltemittel 18 sind zum Halten einer Schmiermittelleitung für die Stirnradstufe ausgebildet. In der Ausführungsform der Figur 2c sind die Haltemittel 18 in Form von Bohrungen in einer Rippe des Stirnradgehäuses 10 dargestellt.
Die Figuren 3a und 3b zeigen schematisch verschiedene Ansichten eines Gehäusedeckels 10b des Stirnradgehäuses 10 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1. An dem Gehäusedeckel 10b ist eine weitere Versteifungsstruktur 112 vorgesehen, die wellenförmig in Umfangsrichtung des Gehäusedeckels 10b verläuft. Die weitere Versteifungsstruktur 112 ist dabei analog zu der Versteifungsstruktur 12 nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2a bis 2c ausgebildet.
Ferner umfasst der Gehäusedeckel 10b eine Mehrzahl weiterer Anschlussstrukturen 116. Die weiteren Anschlussstrukturen 116 sind jeweils in Umfangsrichtung des Gehäusedeckels 10b verteilt. Die weiteren Anschlussstrukturen 116 sind analog zu den Anschlussstrukturen 16 nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2a bis 2c ausgebildet.
Bezugszeichen Stirnradgehäuse a Gehäusetopf b Gehäusedeckel ; 112 Versteifungsstruktur a Aufnahmebereich, Wellenbergb Versteifungsbereich, Wellental
Anschlagstrukturen a Anschlagbereich, Anschlagnockenb Versteifungsbereich, Versteifungsrippe; 116 Anschlussstrukturen
Haltemittel

Claims

Patentansprüche
1 . Stirnradgehäuse (10), welches zur Aufnahme einer Stirnradstufe eines Getriebes ausgebildet ist, das Stirnradgehäuse (10) umfassend:
- eine Versteifungsstruktur (12; 112), welche zur Kraftaufnahme einer auf das Stirnradgehäuse (10) einwirkenden Kraft ausgebildet ist;
- eine Mehrzahl von Anschlagstrukturen (14), von der jede zur Anbringung zumindest eines Anschlagmittels für das Stirnradgehäuse (10) ausgebildet ist; und
- eine Mehrzahl von Anschlussstrukturen (16; 116), von der jede zum Vorsehen zumindest eines Versorgungselements der Stirnradstufe ausgebildet ist, wobei die Versteifungsstruktur (12; 112) radial außenliegende Aufnahmebereiche (12a) und radial innenliegende Versteifungsbereiche (12b) umfasst, die in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses (10) verteilt angeordnet sind, wobei die Anschlagstrukturen (14) und die Anschlussstrukturen (16; 116) jeweils in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses (10) verteilt und mit einer Anzahl vorgesehen sind, die größer als die für den Einsatz der Stirnradstufe erforderliche Anzahl ist.
2. Stirnradgehäuse (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebereiche (12a) und die Versteifungsbereiche (12b) abwechselnd in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses (10) angeordnet sind.
3. Stirnradgehäuse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur (12; 112) wellenförmig in Umfangsrichtung des Stirnradgehäu- ses (10) verläuft.
4. Stirnradgehäuse (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmig verlaufende Versteifungsstruktur (12; 112) eine im Wesentlichen gleichbleibende Wandstärke aufweist.
5. Stirnradgehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagstrukturen (14) jeweils zumindest einen radial außenliegenden Anschlagbereich (14a) zur Anbringung zumindest eines Anschlagmittels und zumindest einen radial innenliegenden Versteifungsbereich (14b) zum Ableiten einer auf die Anschlagstrukturen (14) einwirkenden Kraft umfassen.
6. Stirnradgehäuse (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagbereich (14a) als Anschlagnocken ausgebildet ist und der Versteifungsbereich (14b) als Versteifungsrippe ausgebildet ist.
7. Stirnradgehäuse (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Anschlagnocken mit einem vorgegebenen Abstand zueinander in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses (10) angeordnet sind.
8. Stirnradgehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstrukturen (16; 116) zumindest teilweise bezüglich der außenliegenden Aufnahmebereiche (12a) radial nach innen versetzt angeordnet sind.
9. Stirnradgehäuse (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstrukturen (16; 116) in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses (10) mit einem im Wesentlichen gleichen Abstand zueinander angeordnet sind.
10. Stirnradgehäuse (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstrukturen (16; 116) einen im Wesentlichen planen Anschlussbereich zum Vorsehen des zumindest einen Versorgungselements aufweisen.
11 . Stirnradgehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch zumindest ein mit dem Stirnradgehäuse (10) verbundenes Haltemittel (18) zum Halten einer Schmiermittelleitung für die Stirnradstufe.
12. Stirnradgehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnradgehäuse (10) einen Gehäusetopf (10a) und einen am Gehäusetopf (10a) montierbaren Gehäusedeckel (10b) umfasst.
13. Stirnradgehäuse (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäusedeckel (10b) eine weitere Versteifungsstruktur (112) vorgesehen ist, die wellenförmig in Umfangsrichtung des Gehäusedeckels (10b) verläuft.
14. Stirnradgehäuse (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäusedeckel (10b) eine Mehrzahl weiterer Anschlussstrukturen (116) vorgesehen ist, wobei die weiteren Anschlussstrukturen (116) jeweils in Umfangsrichtung des Stirnradgehäuses (10) verteilt sind.
15. Stirnradgehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnradgehäuse (10) zur wahlweisen Aufnahme von und zum Betrieb mit verschiedenartigen Bauarten von Stirnradstufen ausgebildet ist.
16. Stirnradgehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnradgehäuse (10) abtriebsseitig einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Stirnradgehäuses (10) mit einem weiteren Getriebegehäuse und einen Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen der Stirnradstufe umfasst, wobei ein Durchmesser des Verbindungsabschnitts kleiner als ein Durchmesser des Aufnahmeabschnitts ist.
PCT/EP2023/078607 2022-11-15 2023-10-16 Stirnradgehäuse zur aufnahme einer stirnradstufe WO2024104669A1 (de)

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