DE102015205986A1

DE102015205986A1 - Verteilergetriebeanordnung

Info

Publication number: DE102015205986A1
Application number: DE102015205986.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Leonhard Heim; Niklas Schmitt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2016-10-06

Abstract

Es wird eine Verteilergetriebeanordnung mit einem Antriebsrad (1) zum Antrieb von zumindest einer Achswelle eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei das Antriebsrad (1) von einer koaxial angeordneten Abtriebswelle (2) eines Hauptgetriebes antreibbar ist, und wobei mit dem Antriebsrad (1) eine Pumpenwelle (3) einer Ölversorgungspumpe antreibbar ist. Erfindungsgemäß ist ein koaxial angeordnetes und drehfest mit dem Antriebsrad (1) verbundenes Mitnahmeelement (4) zum Verspannen der Abtriebswelle (2) und zum formschlüssigen Verbinden der Pumpenwelle (3) vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verteilergetriebeanordnung mit einem Antriebsrad zum Antrieb von zumindest einer Achse eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2006 026 631 A1 ist eine Vorrichtung zum Antrieb einer Ölpumpe für ein Verteilergetriebe bekannt. Das Verteilergetriebe umfasst ein Antriebsrad zum Antrieb der Vorderachs- und Hinterachswelle eines Fahrzeuges, wobei das Antriebsrad von einer koaxial angeordneten Abtriebswelle eines Hauptgetriebes antreibbar ist. Hierzu ist eine drehfeste Verbindungsanordnung erforderlich, um eine Drehmomentübertragung zwischen Abtriebswelle und Antriebsrad zu ermöglichen. Des Weiteren ist bei der bekannten Vorrichtung eine drehfeste Verbindung zwischen der Pumpenwelle und dem Antriebsrad erforderlich. Hierzu ist ein speziell geformter Ring vorgesehen, der mit dem Antriebsrad kraftschlüssig verbunden ist. Der Ring wiederum ist mit der Pumpenwelle formschlüssig verbunden.
Es hat sich gezeigt, dass aufgrund der Vielzahl von erforderlichen Bauteilen zum Verbinden von Abtriebswelle und Antriebsrad einerseits und von Antriebsrad und Pumpenwelle andererseits ein erheblicher Bauraumbedarf besteht. Des Weiteren ergeben sich aufgrund der Vielzahl der Bauteile Montagenachteile.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verteilergetriebeanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, die einen möglichst geringen Bauraumbedarf und konstruktiv einfach sowie montagefreundlich aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
Somit wird eine Verteilergetriebeanordnung mit einem Antriebsrad zum Antrieb einer Vorderachswelle und/oder einer Hinterachswelle eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei das Antriebsrad von einer koaxial angeordneten Abtriebswelle eines Hauptgetriebes angetrieben wird. Ferner ist mit dem Antriebsrad eine Pumpenwelle einer Ölversorgungspumpe, insbesondere einer Sekundärölpumpe antreibbar. Erfindungsgemäß ist ein koaxial angeordnetes und drehfest mit dem Antriebsrad verbundenes Mitnahmeelement oder dergleichen zum Verspannen der Abtriebswelle und zum formschlüssigen Verbinden der Pumpenwelle vorgesehen.
Auf diese Weise werden mehrere Funktionen in ein Bauteil integriert, so dass der Bauraumbedarf der vorgeschlagenen Verteilergetriebeanordnung deutlich verringert wird und zudem die Montage vereinfacht wird.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist das z. B. wellenförmige Mitnahmeelement in einer axialen Durchgangsbohrung des Antriebsrades eingepresst und somit drehfest mit dem Antriebsrad verbunden. Als Mitnahmeelement kann ein im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildetes Bauteil verwendet werden, welches an seinem Außendurchmesser eine entsprechende Presspassung zum Einpressen in die Durchgangsbohrung aufweist. Somit ergibt sich ein fester Verbund mit dem Antriebsrad. Das Mitnahmeelement wirkt zugleich auch als Abdichtung zwischen den beiden Dichträumen von Hauptgetriebe und Verteilergetriebe bzw. Vorder- oder Hinterachsdifferential.
Das Mitnahmeelement kann entsprechende Aufnahmebereiche für die Abtriebswelle und für die Pumpenwelle aufweisen, so dass die Abtriebswelle und die Pumpenwelle zentriert über das Mitnahmeelement an dem Antriebsrad angeordnet sind. Ferner ermöglicht das Mitnahmeelement eine kraftschlüssige Verspannung der Abtriebswelle zum axialen Spielausgleich an dem Antriebsrad. Auf der anderen Seite kann mit dem Mitnahmeelement eine formschlüssige Pumpenwellenmitnahme konstruktiv einfach realisiert werden.
Die vorgeschlagene Verteilergetriebeanordnung kann bevorzugt bei einem Achtgang-Allrad-Automatikgetriebe eingesetzt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass es bei nicht Allrad angetriebenen Fahrzeugen eingesetzt wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Verteilergetriebeanordnung; und
2 eine vergrößerte schematische Ansicht gemäß 1.
In den Figuren ist eine mögliche Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verteilergetriebeanordnung beispielhaft dargestellt.
Die vorgeschlagene Verteilergetriebeanordnung umfasst ein Antriebsrad 1, mit dem zumindest eine der nicht weiter dargestellten Achswellen eines Fahrzeuges angetrieben wird. Das Antriebsrad 1 ist koaxial zur Abtriebswelle 2 eines nicht weiter dargestellten Hauptgetriebes angeordnet. Die Abtriebswelle 2 treibt das Antriebsrad 1 des Verteilergetriebes an. Mit dem Antriebsrad 1 wird neben den Achswellen auch eine Pumpenwelle 3 einer Ölversorgungspumpe, vorzugsweise einer Sekundärölpumpe des Fahrzeuges, angetrieben.
Erfindungsgemäß ist ein Mitnahmeelement 4 vorgesehen, welches mit dem Antriebsrad 1 kraftschlüssig verbunden ist. Mit dem Mitnahmeelement 4, welches koaxial zum Antriebsrad 1 und auch koaxial zur Abtriebswelle 2 sowie zur Pumpenwelle 3 angeordnet ist, wird ein Verspannen der Abtriebswelle 2 und eine formschlüssige Verbindung mit der Pumpenwelle 3 ermöglicht. Dadurch können in vorteilhafter Weise mehrere Funktionen durch nur ein Bauteil realisiert werden. Dies ermöglicht eine Bauraum optimierte Verteilergetriebeanordnung.
Das Mitnahmeelement 4 ist mit seiner Außenkontur an eine axial verlaufende Durchgangsbohrung 5 des Antriebsrades 1 angepasst und in dieser eingepresst, um eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebsrad 1 und Mitnahmeelement 4 zu realisieren. Um die Abtriebswelle 2 drehfest mit dem Antriebsrad 1 zu befestigen, ist eine mit Mitnahmeverzahnung 6 zwischen Antriebsrad 1 und Abtriebswelle 2 vorgesehen.
Die Innenkontur des Mitnahmeelements 4 weist einen ersten der Abtriebswelle 2 zugewandten Aufnahmebereich 7 und einen zweiten der Pumpenwelle 3 zugewandten Aufnahmebereich 8 auf. Der erste Aufnahmebereich 7 ist von dem zweiten Aufnahmebereich 8 durch einen radial verlaufenden Mittelsteg 9 getrennt. Auf diese Weise wird durch das Mitnahmeelement 4 eine Abdichtung der unterschiedlichen Dicht- bzw. Ölräume von Hauptgetriebe und Verteilergetriebe ermöglicht. Hierzu kann ein entsprechendes Dichtelement, zum Beispiel ein O-Ring 10, in einer Nut der Außenkontur des Mitnahmeelements 4 angeordnet werden. Alternativ kann als Abdichtung auch ein Profilring, ein Dichtlack oder ein aufvulkanisierter Elastomer oder dergleichen vorgesehen werden.
Der erste Aufnahmebereich 7 und die Abtriebswelle 2 umfasst Zentriermittel, zum Beispiel korrespondierende Zentrierflächen 11 zum Aufnehmen eines Endes der Abtriebswelle 2. Der Mittelsteg 9 ist über eine Befestigungsschraube 12 mit der Abtriebswelle 2 verbunden. Auf diese Weise ist über die Befestigungsschraube 12 zum Spielausgleich die Abtriebswelle 2 an dem Mittelsteg 9 verspannbar. Hierbei stützt sich das Mitnahmeelement 4 an einer Durchmesserstufe bzw. einer Anlageschulter 13 der Durchgangsbohrung 5 des Antriebsrades 1 ab.
Um eine höhere Federwirkung des Mittelsteges zur Sicherung der Befestigungsschraube 12 zu erreichen, ist an der dem Mittelsteg 9 zugewandten Seite des ersten Aufnahmebereiches 7 ein den Innendurchmesser verringernder Einstich 14 vorgesehen. Dies ist insbesondere in 2 aufgrund der vergrößerten Darstellung sichtbar.
Um eine Abdichtung zwischen dem Dichtraum bzw. Ölraum des Hauptgetriebes sicherzustellen, ist die Befestigungsschraube 12 über eine Dichtscheibe 15 an dem Mittelsteg 9 verschraubt.
Der zweite Aufnahmebereich 8 des Mitnahmeelements 4 weist eine Mehrkantaufnahme 16 auf, mit der das mit einem Außenmehrkant bzw. Außensechsgang 17 versehene Ende der Pumpenwelle 3 formschlüssig über das Mitnahmeelement 4 mit dem Antriebsrad 1 verbunden werden kann. Es ist auch denkbar, dass der zweite Aufnahmebereich 8 entfällt, wenn bei der Verteilergetriebeanordnung kein Pumpenantrieb bzw. Pumpenwellenmitnahme notwendig ist.
Das Montageverfahren vereinfacht sich bei der vorgeschlagenen Verteilergetriebeanordnung wesentlich, da das wellenartige Mitnahmeelement 4 in das Antriebsrad 1 nur eingepresst wird. Danach kann die zentrierte Abtriebswelle 2 durch die Befestigungsschraube 12 an dem Mitnehmerelement 4 bzw. an dem Antriebsrad 1 zum axialen Spielausgleich verspannt werden. Schließlich wird der Außenmehrkant 17 an dem zugewandten Ende der Pumpenwelle 3 in die Mehrkantaufnahme bzw. Sechskantaufnahme 16 formschlüssig eingeführt und damit drehfest mit dem Mitnahmeelement 4 bzw. dem Antriebsrad 1 verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsrad
2: Abtriebswelle
3: Pumpenwelle
4: Mitnahmeelement
5: Durchgangsbohrung
6: Mitnahmeverzahnung
7: erster Aufnahmebereich
8: zweiter Aufnahmebereich
9: Mittelsteg
10: O-Ring
11: Zentrierflächen
12: Befestigungsschraube
13: Durchmesserstufe bzw. Anlageschulter
14: Einstich
15: Dichtscheibe
16: Mehrkantaufnahme
17: Außenmehrkant

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006026631 A1 [0002]

Claims

Verteilergetriebeanordnung mit einem Antriebsrad (1) zum Antrieb von zumindest einer Achswelle eines Fahrzeuges, wobei das Antriebsrad (1) von einer koaxial angeordneten Abtriebswelle (2) eines Hauptgetriebes antreibbar ist, und wobei mit dem Antriebsrad (1) eine Pumpenwelle (3) einer Ölversorgungspumpe antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein koaxial angeordnetes und drehfest mit dem Antriebsrad (1) verbundenes Mitnahmeelement (4) zum Verspannen der Abtriebswelle (2) und zum formschlüssigen Verbinden der Pumpenwelle (3) vorgesehen ist.
Verteilergetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (4) in einer axialen Durchgangsbohrung (5) des Antriebsrades (1) eingepresst ist.
Verteilergetriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das koaxial zur Abtriebswelle (2) und koaxial zur Pumpenwelle (3) angeordnete Mitnahmeelement (4) einen ersten der Abtriebswelle (2) zugewandten Aufnahmebereich (7) und einen zweiten der Pumpenwelle (3) zugewandten Aufnahmebereich (8) aufweist, wobei der erste Aufnahmebereich (7) von dem zweiten Aufnahmebereich (8) durch einen radial verlaufenden Mittelsteg (9) getrennt sind.
Verteilergetriebeanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aufnahmebereich (7) Zentriermittel (11) zum zentrierten Aufnehmen eines Endes der Abtriebswelle (2) aufweist, wobei die Abtriebswelle (2) lösbar mit dem Mittelsteg (9) des Mitnahmeelementes (4) verbindbar ist.
Verteilergetriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (2) über eine Befestigungsschraube (12) zum Spielausgleich an dem Antriebsrad (1) verspannbar ist.
Verteilergetriebeanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (4) an einer Durchmesserstufe (13) der Durchgangsbohrung (5) des Antriebsrades (1) zum Verspannen der Abtriebswelle (2) abstützbar ist.
Verteilergetriebeanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Mittelsteg (9) zugewandten Seite des ersten Aufnahmebereiches (7) ein den Innendurchmesser verringernder Einstich (14) zum Erhöhen der Federwirkung des Mittelsteges (9) vorgesehen ist.
Verteilergetriebeanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aufnahmebereich (8) des Mitnahmeelements (9) eine Mehrkantaufnahme (16) zum formschlüssigen Verbinden mit einem Außenmehrkant (17) an einem Ende der Pumpenwelle (3) aufweist.