DE112008002504T5

DE112008002504T5 - Differential und Lageranordnung

Info

Publication number: DE112008002504T5
Application number: DE112008002504T
Authority: DE
Inventors: Frederick E. Capac Zink
Original assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Current assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2028-09-19
Also published as: US20090082162A1; US7998012B2; DE112008002504B4; WO2009042068A3; WO2009042068A2; BRPI0816896A2; US20110136612A1; US20100281692A1; US7931557B2; US7775928B2

Abstract

Achsbaugruppe, umfassend:
ein Achsgehäuse, das ein Paar Lagerzapfen und eine Ritzelbohrung begrenzt, wobei die Differentiallagerzapfen eine durch sie hindurch ausgebildete Gewindebohrung aufweisen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Ritzelbohrung ist, wobei jeder der Differentiallagerzapfen eine außen liegende Seite hat, die dem anderen der Differentiallagerzapfen abgewandt ist, wobei eine mit der Gewindebohrung konzentrische Senkbohrung in jeder der außen liegenden Seiten ausgebildet ist;
ein Ritzel, das drehbar in der Ritzelbohrung montiert ist;
eine Differentialbaugruppe mit einem Ausgleichsgehäuse, einem in dem Ausgleichsgehäuse aufgenommenen Zahnradsatz und einem mit dem Ritzel in Eingriff stehenden Tellerrad, wobei das Ausgleichsgehäuse ein Paar Lageraufnahmen umfasst;
ein Paar erste Lagerteile, von denen jedes an eine zugehörige Lageraufnahme gekoppelt ist und eine erste Lagerlaufbahn und einen Satz Lagerelemente umfasst, die auf einer jeweiligen der ersten Lagerlaufbahnen montiert sind;
ein Paar hohle Einstellelemente mit einem Körperabschnitt mit Gewinde und einem Einstellabschnitt, wobei jedes der hohlen Einstellelemente...

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Achsbaugruppen. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung eine Achsbaugruppe, die in einen relativ engen Raum kompakt eingebaut werden kann, sowie ein zugehöriges Verfahren zum Fertigen einer Achsbaugruppe.
Kraftfahrzeugantriebsachsen können ein Achsgehäuse, ein Paar Achswellen, ein Eingangsritzel und eine Differentialbaugruppe enthalten, die ein Ausgleichsgehäuse, ein an dem Ausgleichsgehäuse befestigtes Tellerrad und einen in dem Ausgleichsgehäuse angeordneten Zahnradsatz umfassen kann. Das Ausgleichsgehäuse kann in dem Achsgehäuse um eine erste Achse drehbar montiert sein. Das Eingangsritzel kann von dem Achsgehäuse so aufgenommen sein, dass es um eine zweite Achse drehbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse ist. Das Ritzel kann mit dem Tellerrad in Eingriff stehen.
In einigen Situation kann es aufgrund der Größe des Achsgehäuses schwierig sein, eine Achsbaugruppe in ein Kraftfahrzeug einzupassen oder kompakt einzubauen. Folglich besteht auf dem Gebiet der Technik weiter hin Bedarf an einer verbesserten Achsbaugruppe, die in ein Kraftfahrzeug leichter kompakt eingebaut werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Ausführungsform stellen die vorliegenden Lehren eine Achsbaugruppe mit einem Achsgehäuse, einem Ritzel, einer Differentialbaugruppe, einem Paar von ersten Lagerteilen, einem Paar von Einstellelementen, einem Paar von zweiten Lagerteilen und einem Paar von Sicherungselementen bereit. Das Achsgehäuse definiert ein Paar Lagerzapfen und eine Ritzelbohrung. Die Differentiallagerzapfen haben eine durch sie hindurch ausgebildete Gewindebohrung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Ritzelbohrung ist. Jeder Differentiallagerzapfen hat eine außen liegende Seite, die dem anderen Differentiallagerzapfen abgewandt ist, und in jeder außen liegenden Seite ist eine Senkbohrung ausgebildet, die mit der Gewindebohrung konzentrisch ist. Das Ritzel ist in der Ritzelbohrung drehbar montiert. Die Differentialbaugruppe umfasst ein Ausgleichsgehäuse, einen in dem Ausgleichsgehäuse aufgenommenen Zahnradsatz und ein mit dem Ritzel in Eingriff stehendes Tellerrad. Das Ausgleichsgehäuse weist ein Paar Lageraufnahmen auf. Die Differentiallager haben ein erstes Lagerteil und ein zweites Lagerteil. Jedes erste Lagerteil ist an eine zughörige Lageraufnahme gekoppelt und hat eine erste Lagerlaufbahn und einen Satz Lagerelemente, die auf einer jeweiligen ersten Lagerlaufbahn montiert sind. Die hohlen Einstellelemente haben einen mit einem Gewinde versehenen Körperabschnitt und einen Einstellabschnitt. Jedes der hohlen Einstellelemente ist so an das Achsgehäuse gekoppelt, dass sein mit dem Gewinde versehener Körperabschnitt mit der Gewindebohrung eines zugehörigen der Differentiallagerzapfen in Gewindeeingriff steht. Die Einstellabschnitte haben eine unrunde Struktur, die so konfiguriert ist, dass sie von einem Werkzeug zum Drehen der hohlen Einstell elemente erfasst wird. Jedes zweite Lagerteil hat eine zweite Lagerlaufbahn, die zwischen einem der hohlen Einstellelemente und einem zugehörigen Satz Lagerelemente angeordnet ist. Jedes Sicherungselement ist auf einem zugehörigen der hohlen Einstellelemente aufgenommen und steht mit dem unrunden Struktur in Kontakt, um eine Relativdrehung dazwischen zu verhindern. Jedes Sicherungselement ist in eine zugehörige Senkbohrung eingepresst, um die Relativdrehung zwischen den Sicherungselementen und dem Achsgehäuse zu verhindern.
In einer anderen Ausführungsform stellen die vorliegenden Lehren eine Achsbaugruppe mit einem Achsgehäuse, einem Ritzel, einer Differentialbaugruppe, einem Paar von ersten Lagerteilen, einem Paar von hohlen Einstellelementen, einem Paar von zweiten Lagerteilen und einem Paar von Sicherungselementen bereit. Das Achsgehäuse hat ein Differentialgehäuse, ein erstes Achsrohr und ein zweites Achsrohr. Das Differentialgehäuse definiert ein Paar Lagerzapfen und eine Ritzelbohrung. Die Differentiallagerzapfen sind einstückig mit dem Differentialgehäuse ausgebildet und sind von dem Rest des Differentialgehäuses nicht trennbar. Die Differentiallagerzapfen haben eine durch sie hindurch ausgebildete Gewindebohrung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Ritzelbohrung ist. Das erste Achsrohr ist separat ausgebildet und lösbar an das Differentialgehäuse gekoppelt. Das zweite Achsrohr ist einstückig mit dem Differentialgehäuse ausgebildet und ist kürzer als das erste Achsrohr. Das Ritzel ist drehbar in der Ritzelbohrung montiert. Die Differentialbaugruppe umfasst ein Ausgleichsgehäuse, einen in dem Ausgleichsgehäuse aufgenommenen Zahnradsatz und ein mit dem Ritzel in Eingriff stehendes Tellerrad. Das Ausgleichsgehäuse weist ein Paar Lageraufnahmen auf. Jedes erste Lagerteil ist an eine zughörige Lageraufnahme gekoppelt und hat eine erste Lagerlaufbahn und einen Satz Lagerelemente, die auf einer je weiligen ersten Lagerlaufbahn montiert sind. Die hohlen Einstellelemente haben einen mit einem Gewinde versehenen Körperabschnitt und einen Einstellabschnitt. Jedes der hohlen Einstellelemente ist so an das Achsgehäuse gekoppelt, dass sein mit dem Gewinde versehener Körperabschnitt mit der Gewindebohrung eines zugehörigen der Differentiallagerzapfen in Gewindeeingriff steht. Jedes zweite Lagerteil hat eine zweite Lagerlaufbahn, die sich in Presssitz auf einem der hohlen Einstellelemente befindet, und die zweiten Lagerteile sind zwischen den hohlen Einstellelementen und den Sätzen von Lagerelementen angeordnet. Die Sicherungselemente sind auf den hohlen Einstellelementen aufgenommen und stehen mit der unrunden Struktur in Eingriff, um eine Relativdrehung zwischen dem Achsgehäuse und den hohlen Einstellelementen zu verhindern.
In einer weiteren Ausführungsform stellen die vorliegenden Lehren ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Achsbaugruppe bereit. Das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Differentialgehäuses mit einem Paar Differentiallagerzapfen; Einbauen eines Ritzels in das Differentialgehäuse; Positionieren einer Differentialbaugruppe zwischen den Differentiallagerzapfen; Schrauben eines hohlen Einstellelements in jeden der Differentiallagerzapfen; Installieren eines Sicherungselements über jedes der hohlen Einstellelemente, wobei jedes Sicherungselement mit einer unrunden Struktur an einem jeweiligen hohlen Einstellelement in Eingriff steht; und Pressen jedes der Sicherungselemente in eine in einem zugehörigen Differentiallagerzapfen ausgebildete Senkbohrung, wobei die Sicherungselemente mit dem Differentialgehäuse in Eingriff stehen, um eine Relativdrehung dazwischen zu verhindern.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Es sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung und die speziellen Beispiele lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken
1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Achsbaugruppe (d. h. einer Vorderachsenbaugruppe), die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
2 ist eine auseinandergezogene Hinteransicht eines Teils des Kraftfahrzeugs der 1, die die Vorderachsenbaugruppe detaillierter zeigt;
3 ist eine Schnittansicht der Vorderachse in Längsrichtung entlang der Drehachse des Differentials; und
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Vorderachsenbaugruppe.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Unter Bezugnahme auf 1 der Zeichnungen ist ein Kraftfahrzeug mit einer Achsbaugruppe (d. h. die Vorderachsbaugruppe 32), die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 10 kann einen Antriebsstrang 12 umfassen, der von einem Motor/Antriebsstrang 14 angetrieben wird. Der Motor/Antriebsstrang 14 kann einen Motor 16 und ein Getriebe 18 umfassen. Der Antriebsstrang 12 kann ein Verteilergetriebe 22 oder eine andere Kraftverteilungsvorrichtung, eine hintere Antriebswelle 24, eine hintere Achsbaugruppe 26, mehrere Hinterräder 28, eine vordere Antriebswelle 30, eine vordere Achsbaugruppe 32 und ein Paar Vorderräder 34 haben. Der Motor 16 kann in Reihen- oder Längsausrichtung entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs 10 montiert sein, und sein Ausgang kann auf herkömmliche Weise mit dem Eingang des Getriebes 18 gekoppelt sein, um Drehkraft (d. h. Antriebsdrehmoment) dazwischen zu übertragen. Das Getriebe 18 kann einen Ausgang und eine Untersetzungseinheit umfassen, die eingesetzt werden kann, um den Getriebeeingang bei einem gewählten Übersetzungsverhältnis mit dem Getriebeausgang zu koppeln.
Das Verteilergetriebe 22 kann ein herkömmliches Verteilergetriebe sein und kann in einer solchen Konfiguration mit dem Getriebe 18 gekoppelt sein, dass Drehkraft an die hintere Achsbaugruppe 26 und die vordere Achsbaugruppe 32 auf gewünschte Weise abgegeben wird. Beispielsweise kann das Verteilergetriebe 22 in einer ersten Betriebsart, in der Drehkraft nur an die hintere Achsbaugruppe 26 übertragen wird, und in einer zweiten Betriebsart betätigbar sein, in der Antriebsdrehmoment auf vorbestimmte Weise zwischen der hinteren Achsbaugruppe und der vorderen Achsbaugruppe 26 bzw. 32 aufgeteilt wird.
Die hintere Antriebwelle 24 ist herkömmlicher Art und koppelt den hinteren Ausgang des Verteilergetriebes 22 mit einem Eingang der hinteren Achsbaugruppe 26, die ebenfalls herkömmlicher Art ist. Die Hinterräder 28 sind mit der hinteren Achsbaugruppe 26 auf herkömmliche Weise verbunden und werden von dieser auf herkömmliche Weise angetrieben. Die vordere Antriebswelle 30 ist herkömmlicher Art und koppelt einen vorderen Ausgang des Verteilergetriebes 22 mit der vorderen Achsbaugruppe 32. Die Vorderräder 34 sind an die vordere Achsbaugruppe 32 gekoppelt und werden von dieser angetrieben.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 kann die Vorderachsbaugruppe 32 ein Achsgehäuse 50, ein Ritzel 52, eine Differentialbaugruppe 54, ein Paar Einstellelemente 58, ein Paar Sicherungselemente 58 und ein Paar Differentiallager 60 umfassen, von denen jedes ein erstes Lagerteil 62 und ein zweites Lagerteil 64 hat. Das Achsgehäuse 50 kann ein Differentialgehäuse 70 und ein erstes Achsrohr 72 umfassen. Das Differentialgehäuse 70 kann einen Körperabschnitt 74 und ein zweites Achsrohr oder Achsrohrteil 76 umfassen.
Unter spezieller Bezugnahme auf die 3 und 4 kann der Körperabschnitt 74 ein Wandelement 80, einen ersten Lagerzapfen 82 und einen zweiten Lagerzapfen 84 haben. Das Wandelement 80 kann einen Hohlraum 86 sowie eine Ritzelbohrung 88 und eine Achswellenöffnung 90 definieren. Das Achsrohrteil 76 kann einstückig mit dem Wandelement 80 ausgebildet sein und kann eine Achsrohrbohrung 92 definieren, die um die Achse der Achswellenöffnung 90 herum angeordnet sein kann. Der erste und der zweite Lagerzapfen 82 und 84 können einwärts des Wandelements 80 in dem Hohlraum 86 angeordnet sein und können einstückig mit dem Wandelement 80 ausgebildet und mit diesem nicht lösbar gekoppelt sein. Eine Gewindebohrung 94 kann um eine erste Achse 96 durch den ersten und den zweiten Lagerzapfen 82 und 84 hindurch ausgebildet sein. Die erste Achse 96 kann mit den Achsen der Achswellenöffnung 90 und der Achsrohrbohrung 92 zusammenfallen. Der erste und der zweite Lagerzapfen 82 und 84 können jeweils eine außen liegende Seitenwand 98 umfassen, die auf einer dem jeweils anderen der Lagerzapfen 82 und 84 abgewandten Seite positioniert sein kann. In jeder der außen liegenden Seitenwände 98 kann eine mit der Gewindebohrung 94 konzentrische Senkbohrung 100 ausgebildet sein. Bei dem dargestellten speziellen Beispiel ist die Senkbohrung 100 kreisförmig. Die Ritzelbohrung 88 kann um eine zweite Achse 102 angeordnet sein, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse 96 sein kann. Das Ritzel 52 kann in der Ritzelbohrung 88 aufgenommen und auf Lager 104 um die zweite Achse 102 drehbar gehalten sein. Das Achsrohrteil 76 kann eine Hohlstruktur sein, die einstückig mit dem Körperabschnitt 74 ausgebildet sein kann. Ein dem Körperabschnitt 74 abgewandtes Ende des Achsrohrteils 76 kann eine Dichtungsbohrung 108 definieren.
Das erste Achsrohr 72 kann einen hohlen Rohrabschnitt 120 und ein Flanschelement 122 umfassen, das um den Rohrabschnitt 120 verlaufen kann. Eine Dichtungsbohrung 124 kann in einem dem Flanschelement 122 abgewandten Ende des Rohrabschnitts 120 ausgebildet sein. Das Flanschelement 122 kann auf eine Weise, die das hohle Innere des ersten Achsrohrs 72 (einschließlich der Dichtungsbohrung 124) mit der ersten Achse 96 fluchtend ausrichtet, lösbar an den Körperabschnitt 74 gekoppelt sein. Bei dem dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel ist eine in dem Wandelement 80 ausgebildete Senkbohrung 130 so bemessen, dass sie eine Lippe 313 an dem Flanschelement 122 aufnimmt; die Lippe 131 an dem Flanschelement 122 und die Senkbohrung 130 sind so bemessen, dass sie das erste Achsrohr 72 mit der ersten Achse 96 fluchtend ausrichten. Befestigungselemente mit Gewinde 132 können verwendet werden, um das Flanschelement 122 fest aber lösbar an das Wandelement 80 zu koppeln.
Die Differentialbaugruppe 54 kann ein Ausgleichsgehäuse 150, ein Tellerrad 152 und einen Zahnradsatz 154 umfassen. Das Ausgleichsgehäuse 150 kann einen Gehäusekörper 160 und einen Gehäuseflansch 162 definieren, der von dem Gehäusekörper 160 radial auswärts verlaufen kann. Der Gehäusekörper 160 kann einen Gehäusehohlraum 164, in dem der Zahnradsatz 154 aufgenommen ist, und ein Paar erste Lageraufnahmen 168 definieren. Das Tellerrad 152 kann durch jedes geeignete Mittel, z. B. durch Laserschweißen oder durch mehrere Befestigungselemente mit Gewinde 170, an den Gehäuseflansch 162 gekoppelt sein. Der Zahnradsatz 154, der ein Paar Antriebskegelräder 172 und ein Paar Ausgleichskegelräder 174 umfassen kann, kann in dem Gehäusehohlraum 164 aufgenommen sein. Die ersten Lageraufnahmen 168 können Senkbohrungen 180 sein, die in den einander abgewandten Seiten des Differentialgehäuses 150 ausgebildet sein können. Die Senkbohrungen 180 können so bemessen sein, dass sie das erste Lagerteil 62 aufnehmen, das eine erste Lagerlaufbahn 182, wie z. B. eine äußere Lagerlaufbahn, und einen Lagersatz 184, wie z. B. einen Satz Rollen, umfassen kann. Die ersten Lagerlaufbahnen 182 können in die Senkbohrungen 180 gepresst werden, bevor die Differentialbaugruppe 54 zwischen dem ersten und der zweiten Lagerzapfen 82 und 84 in dem Differentialgehäuse 70 installiert wird.
Jedes Einstellelement 56 kann einen Körperabschnitt 190, einen Einstellabschnitt 192 und eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung 194 umfassen, die durch das Einstellelement 56 hindurch ausgebildet sein kann. Der Körperabschnitt 190 kann einen mit einem Außengewinde versehenen Abschnitt 196 und eine zweite Lageraufnahme 198 umfassen. Der Gewindeabschnitt 192 ist so bemessen, dass er in der Gewindebohrung 94 aufgenommen wird und mit dem jeweils zugehörigen ersten oder zweiten Lagerzapfen 82 bzw. 84 in Gewindeeingriff steht. Jede zweite Lageraufnahme 198 kann so konfiguriert sein, dass sie ein entsprechendes zweites Lagerteil 64 aufnimmt. Bei dem dargestellten Beispiel ist die zweite Lageraufnahme 194 ein hohler Schaft, und das zweite Lagerteil 64 umfasst eine zweite Lagerlaufbahn 210, wie z. B. eine innere Lagerlaufbahn, die auf die zweite Lageraufnahme 198 gepresst werden kann. Der Einstellabschnitt 192 kann eine unrunde Struktur 212 enthalten, die so konfiguriert ist, dass sie von einem (nicht dargestellten) Werkzeug erfasst wird, um die Einstellelemente 56 zu drehen, um sowohl die Differentiallager 60 vorzuspannen als auch das Spiel zwischen dem Ritzel 52 und dem Tellerrad 152 und/oder ein gewünschtes Zahnflankentragbild einzustellen. Beispielsweise kann das unrunde Struktur 212 eine vorspringende Struktur sein, die so bemessen ist, dass sie von einem Zwölfkantsteckschlüssel (d. h. einem Steckschlüssel mit einem zwölfseitigen oder Doppelsechskant-Innenhohlraum) ergreifbar ist. Wie der Fachmann erkennen wird, kann ein Zwölfkantsteckschlüssel zum Ergreifen verschiedener Arten von unrunden vorspringenden Strukturen verwendet werden, darunter solche mit vier, sechs oder zwölf gleichen Seiten. Bei dem dargestellten speziellen Beispiel ist die unrunde Struktur 212 eine vorspringende Zwölfkantstruktur (d. h. eine vorspringende Struktur mit 12 gleichen Seiten).
Die Sicherungselemente 58 können so konfiguriert sein, dass sie eine Relativdrehung zwischen den Einstellelementen 56 und dem Differentialgehäuse 70 verhindern. Die Sicherungselemente 58 können aus jedem geeigneten Material ausgebildet sein, z. B. aus einem Pulvermaterial oder einem Blatt- oder Plattenmaterial, und können eine kreisförmige Form mit einem Zwölfkant-(d. h. zwölfseitigen oder Doppelsechskant-) Loch 220 in der Mitte hat. Das Zwölfkantloch 220 ist so konfiguriert, dass es mit der unrunden Struktur 212 an dem Einstellabschnitt 192 des Einstellelemente 56 in Eingriff steht, während die Außendurchmesser der Sicherungselemente 58 so bemessen sind, dass sie (über Interferenzpassung, z. B. Presspassung) mit den Senkbohrungen 100 in dem ersten und dem zweiten Lagerzapfen 82 und 84 in Eingriff stehen. Man wird erkennen, dass die Sicherungselemente 58, aufgrund der Tatsache, dass die Sicherungselemente 58 nicht mit Differentialgehäuse 70 „verkeilt” sind, jeder Ausrichtung der unrunden Struktur 212 relativ zu dem Differentialgehäuse 70 nachgeben können. Um dem Zerlegen der Vorderachsbaugruppe 32 entgegenzukommen, können die Sicherungselemente 58 eine oder mehr Entfernungsöffnungen 228 umfassen, die so bemessen sind, dass sie ein (nicht dargestelltes) Werkzeug aufnehmen, das zum Entfernen der Sicherungselemente 58 von den Senkbohrungen 100 eingesetzt werden kann. Die Entfernungsöffnung 228 kann so bemessen sein, dass sie ein Entfernungswerkzeug oder ein Teil davon (z. B. eine Klaue) aufnehmen kann, oder es könnte sich um Öffnungen mit einem Gewinde handeln, an die das Entfernungswerkzeug gekoppelt werden kann.
Die vordere Achsbaugruppe 32 kann zum Teil wie folgt zusammengebaut werden: Installieren des Ritzels 52 in der Ritzelbohrung 88 in dem Differentialgehäuse 70; Positionieren der Differentialbaugruppe 54 (an die die ersten Lagerteile 62 gekoppelt sind) zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerzapfen 82 und 84 derart, dass die ersten Lagerteile 62 mit den Gewindebohrungen 94 fluchten und das Tellerrad 152 mit dem Ritzel 52 in Eingriff steht; Einführen eines der Einstellelemente 56 (an das das zweite Lagerteil 64 gekoppelt ist) durch die Achswellenöffnung 90 in dem Wandelement 80 des Differentialgehäuses 70 und Verschrauben seines Gewindeabschnitts 192 mit der Gewindebohrung 94 in dem ersten Lagerzapfen 82; Einführen des anderen Einstellelements 56 (an das das zweite Lagerteil 64 gekoppelt ist) durch die Achsrohrbohrung 92 in dem Achsrohrteil 76 und Verschrauben seines Gewindeabschnitts 192 mit der Gewindebohrung 94 in dem zweiten Lagerzapfen 84; Drehen eines Einstellelements oder beider Einstellelemente 56 zum Vorspannen der Differentiallager 60; Drehen einer Position eines Einstellelements oder beider Einstellelemente 56, wie es erforderlich ist, um das Spiel zwischen dem Ritzel 52 und dem Tellerrad 152 und/oder ein gewünschtes Zahnflankentragbild einzustellen; Anbringen der Sicherungselemente 58 an der unrunden Struktur 212 an jedem der Einstellelemente 56; derartiges Pressen jedes Sicherungselements 58 in eine zugehörige Senkbohrung 100, dass das Sicherungselement 58 mit dem Differentialgehäuse 70 drehfest in Eingriff steht; Installieren eines ersten Achswellensegments 250 durch die Achswellenöffnung 90 und die in Längsrichtung verlaufende Bohrung 194 in dem Einstellelement 56, das in dem ersten Lagerzapfen 82 angeordnet ist; Koppeln des ersten Achsrohrs 72 an das Differentialgehäuse 70; und Installieren von Achswellendichtungen 300 in dem ersten Achsrohr 72 und dem Achsrohrteil 76. Optional können Lager 310 in der in Längsrichtung verlaufenden Bohrung 194 in jedem der Einstellelemente 56 installiert werden, bevor Dichtungen 300 installiert werden, z. B. vor Installieren der Einstellelemente 56 an dem Achsgehäuse 50. Ein zweites Achswellensegment 312 kann durch das Achsrohrteil 76 und die in Längsrichtung verlaufende Bohrung 194 in dem Einstellelement 56 aufgenommen werden, das in dem zweiten Lagerzapfen 84 angeordnet ist. Das erste und das zweite Achswellensegment 250 und 312 können mit einem jeweiligen Antriebskegelrad 172 (über eine Keilverzahnung) so gekoppelt werden, dass sie sich mit diesem drehen, und ein Sicherungsring 314 kann verwendet werden, um die Bewegung des zweiten Achswellensegments 312 in eine Richtung von dem Antriebskegelrad 172 weg zu verhindern.
Bei dem dargestellten speziellen Beispiel umfasst die vordere Achsbaugruppe 32 ein drittes Achswellensegment 320 und Arretiervorrichtung 322. Das dritte Achswellensegment 320 ist in dem ersten Achsrohr 72 aufgenommen und kann durch Lager 324 und 326 gehalten sein, die in dem ersten Achswellensegment 250 bzw. in dem ersten Achsrohr 72 aufgenommen sind. Die Arretiervorrichtung 322 kann verwendet werden, um das erste und das dritte Achswellensegment 250 und 320 wahlweise drehfest miteinander zu koppeln. Die Arretiervorrichtung 322 kann einen Koppelring 330 und einen Betätiger 332 umfassen und kann in dem ersten Achsrohr 72 untergebracht sein. Der Koppelring 330 kann eine Vielzahl von inneren Zähnen 334, einen Satz Keilzähne 336 und einen ringförmigen Kanal 338 umfassen, der um seinen Umfang verlaufen kann. Die inneren Zähne 334 können so bemessen sein, dass sie mit entsprechenden Zähnen 340 passend in Eingriff stehen, die auf einem Ende des ersten Achswellensegments 250 ausgebildet sein können. Der Satz Keilzähne 336 kann mit einem Satz passender Keilzähne 342 in Eingriff stehen, die auf dem dritten Achswellensegment 320 ausgebildet sind, sodass der Koppelring 330 drehsicher jedoch axial verschiebbar an das dritte Achswellensegment 320 gekoppelt sein kann. Bei dem Betätiger 332 kann es sich um jede Art von Betätiger handeln, der den Koppelring 330 zwischen einer ersten Stellung, in der die inneren Zähne 334 von den Zähnen 340 auf dem ersten Achswellensegment 250 axial beabstandet sind, und einer zweiten Stellung, in der die inneren Zähne 334 mit den Zähnen 340 auf dem ersten Achswellensegment 250 verzahnt in Eingriff stehen, bewegen kann. Bei dem dargestellten Beispiel umfasst der Betätiger 332 einen Elektromagneten 350, eine Schaltgabel 352 und eine Rückstellfeder 354. Der Elektromagnet 350 kann in einem Hohlraum 356 in dem ersten Achsrohrgehäuse 72 aufgenommen sein und kann einen Kolben 358 aufweisen, der an die Schaltgabel 352 gekoppelt sein kann. Die Schaltgabel 352 kann ein Paar Zinken 360 aufweisen, die in dem ringförmigen Kanal 338 in dem Koppelring 330 aufgenommen sein können. Die Rückstellfeder 354 kann so positioniert sein, dass sie die Schaltgabel 352 in eine vorgegebene Richtung vorspannt. Die Arretiervorrichtung 322 kann in einem ersten Zustand betrieben werden, um den Koppelring 330 in der ersten Position zu halten, um dadurch das dritte Achswellensegment 320 von der Differentialbaugruppe 54 abzukoppeln. Die Arretiervorrichtung 322 kann auch in einem zweiten Zustand betrieben werden (z. B. durch Betätigen des Elektromagneten 350), um die Schaltgabel 352 (über den Kolben 358) zu bewegen, um die inneren Zähne 334 des Koppelrings 330 mit den Zähnen 340 des ersten Achswellensegments 250 in Eingriff zu bringen.
Während in der Beschreibung und den Zeichnungen spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben bzw. dargestellt wurden, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente gegen Elemente derselben ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Ferner wird das Mischen und Anpassen von Merkmalen, Elementen und/oder Funktionen zwischen verschiedenen Ausführungsbeispielen hier explizit in Erwägung gezogen, sodass ein normal qualifizierter Fachmann auf diesem Gebiet aus dieser Offenbarung entnimmt, dass Merkmale, Elemente und/oder Funktionen eines Beispiels in geeigneter Weise in ein anderes Beispiel inkorporiert werden können, sofern oben nicht anders beschrieben. Außerdem können zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der vorliegenden Offenbarung anzupassen, ohne vom wesentlichen Umfang derselben abzuweichen. Daher soll die vorliegende Offenbarung nicht als auf die speziel len Ausführungsbeispiele beschränkt gelten, die gemäß der Spezifikation und den Zeichnungen derzeit als beste Art zum Ausführen der Lehren der vorliegenden Offenbarung erachtet werden, sondern der Umfang der vorliegenden Offenbarung soll alle Ausführungsbeispiele einschließen, die innerhalb der vorangegangenen Beschreibung und der anhängenden Ansprüche liegen.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Achsbaugruppe mit einem Achsgehäuse mit einem Paar Lagerzapfen, einer zwischen den Lagerzapfen angeordneten Differentialbaugruppe, einem Paar Differentiallagern und einem Paar hohlen Einstellelementen, die in die Lagerzapfen geschraubt werden können, um die Differentiallager vorzuspannen und das Flankenspiel zwischen einem Ritzel und einem Tellerrad zu steuern. Sicherungselemente können drehsicher mit den hohlen Einstellelementen in Eingriff stehen und können in Senkbohrungen in den außen liegenden Seiten der Lagerzapfen eingepresst sein. Das Achsgehäuse kann ein einstückig ausgebildetes Differentialgehäuse mit einem Körper und einer Achsrohrstruktur umfassen, und ein erstes Achsrohr kann einzeln ausgebildet und an den Körper gekoppelt sein.

Claims

Achsbaugruppe, umfassend: ein Achsgehäuse, das ein Paar Lagerzapfen und eine Ritzelbohrung begrenzt, wobei die Differentiallagerzapfen eine durch sie hindurch ausgebildete Gewindebohrung aufweisen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Ritzelbohrung ist, wobei jeder der Differentiallagerzapfen eine außen liegende Seite hat, die dem anderen der Differentiallagerzapfen abgewandt ist, wobei eine mit der Gewindebohrung konzentrische Senkbohrung in jeder der außen liegenden Seiten ausgebildet ist; ein Ritzel, das drehbar in der Ritzelbohrung montiert ist; eine Differentialbaugruppe mit einem Ausgleichsgehäuse, einem in dem Ausgleichsgehäuse aufgenommenen Zahnradsatz und einem mit dem Ritzel in Eingriff stehenden Tellerrad, wobei das Ausgleichsgehäuse ein Paar Lageraufnahmen umfasst; ein Paar erste Lagerteile, von denen jedes an eine zugehörige Lageraufnahme gekoppelt ist und eine erste Lagerlaufbahn und einen Satz Lagerelemente umfasst, die auf einer jeweiligen der ersten Lagerlaufbahnen montiert sind; ein Paar hohle Einstellelemente mit einem Körperabschnitt mit Gewinde und einem Einstellabschnitt, wobei jedes der hohlen Einstellelemente so an das Achsgehäuse gekoppelt ist, dass sein Körperabschnitt mit Gewinde mit der Gewindebohrung eines zugehörigen Differentiallagerzapfens in Gewindeeingriff steht, wobei die Einstellabschnitte eine unrunde Struktur aufweisen, die dazu geeignet ist, von einem Werkzeug zum Drehen der hohlen Einstellelemente erfasst zu werden; ein Paar zweite Lagerteile, von denen jedes eine zweite Lagerlaufbahn hat, die zwischen einem der hohlen Einstellelemente und einem zugehörigen Satz Lagerelemente angeordnet ist; und ein Paar Sicherungselemente, wobei jedes Sicherungselement auf einem zugehörigen der hohlen Einstellelemente angeordnet ist und mit der unrunden Struktur in Eingriff steht, um eine Relativdrehung dazwischen zu verhindern, wobei jedes Sicherungselement in eine zugehörige Senkbohrung eingepresst ist, um eine Relativdrehung zwischen den Sicherungselementen und dem Achsgehäuse zu verhindern.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der sich die zweiten Lagerlaufbahnen in Presssitz auf den hohlen Einstellelementen befinden.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die unrunde Struktur eine vorspringende Struktur ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 3, bei der die vorspringende Struktur dazu geeignet ist, antreibend von einem Zwölfkantsteckschlüssel erfasst zu werden.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Sicherungselemente aus einem Material ausgebildet sind, das aus einer Gruppe bestehend aus Blattmaterialien, Plattenmaterialien, Pulvermetallmaterialien und Kombinationen daraus ausgewählt ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Sicherungselemente eine Entfernungsöffnung haben, die dazu geeignet ist, ein Entfer nungswerkzeug aufzunehmen, das so konfiguriert ist, dass es die Sicherungselemente von dem Achsgehäuse entfernt.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der das Achsgehäuse ein Differentialgehäuse und ein erstes Achsrohr umfasst, wobei die Differentiallagerzapfen einstückig mit dem Differentialgehäuse ausgebildet sind und das erste Achsrohr separat ausgebildet und an das Differentialgehäuse gekoppelt ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 7, bei der das erste Achsrohr lösbar an das Differentialgehäuse gekoppelt ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 7, bei der das Achsgehäuse ein zweites Achsrohr umfasst.
Achsbaugruppe nach Anspruch 9, bei der das zweite Achsrohr einstückig mit dem Differentialgehäuse ausgebildet ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 10, bei der das zweite Achsrohr kürzer als das erste Achsrohr ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Dichtungsbaugruppe, die in dem zweiten Achsrohr aufgenommen ist, wobei die Dichtungsbaugruppe einen größeren Durchmesser hat als ein jeweiliges der hohlen Einstellelemente, das durch das zweite Achsrohr aufgenommen ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der jeder der Differentiallagerzapfen einen Basisabschnitt und einen einstückig ausgebildeten, nicht trennbaren Deckelabschnitt hat.
Verfahren zum Zusammenbauen einer Achsbaugruppe, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Differentialgehäuses mit einem Paar Differentiallagerzapfen; Installieren eines Ritzels in dem Differentialgehäuse; Positionieren einer Differentialbaugruppe zwischen den Differentiallagerzapfen; Einschrauben eines hohlen Einstellelements in jeden der Differentiallagerzapfen; Installieren eines Sicherungselements über jedes der hohlen Einstellelemente, wobei jedes Sicherungselement mit einer unrunden Struktur auf einem jeweiligen der hohlen Einstellelemente in Kontakt steht, und Pressen jedes der Sicherungselemente in eine an einem zugehörigen der Differentiallagerzapfen ausgebildete Senkbohrung, wobei die Sicherungselemente mit dem Differentialgehäuse in Kontakt stehen, um eine Relativdrehung dazwischen zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend das Pressen einer Lagerlaufbahn auf jedes der hohlen Einstellelemente.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Differentialbaugruppe ein Ausgleichsgehäuse und ein Paar Lageraufnahmen aufweist und bei dem das Verfahren ferner das Pressen einer zweiten Lagerlaufbahn auf jede der Lageraufnahmen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Differentialgehäuse mit den Differentiallagerzapfen einstückig ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend das Koppeln eines Achsrohrs an das Differentialgehäuse.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das Achsrohr lösbar an das Differentialgehäuse gekoppelt ist.
Achsbaugruppe, umfassend: ein Achsgehäuse mit einem Differentialgehäuse, ein erstes Achsrohr und ein zweites Achsrohr, wobei das Differentialgehäuse ein Paar Lagerzapfen und eine Ritzelbohrung definiert, wobei die Differentiallagerzapfen mit dem Differentialgehäuse einstückig ausgebildet sind und von dem Rest des Differentialgehäuses nicht trennbar sind, wobei die Differentiallagerzapfen eine durch sie hindurch ausgebildete Gewindebohrung haben, die im Wesentlichen senkrecht zu der Ritzelbohrung ist, wobei das erste Achsrohr separat ausgebildet und lösbar an das Differentialgehäuse gekoppelt ist, wobei das zweite Achsrohr einstückig mit dem Differentiallager ausgebildet und kürzer als das erste Achsohr ist; ein drehbar in der Ritzelbohrung montiertes Ritzel; eine Differentialbaugruppe mit einem Ausgleichsgehäuse, einer in dem Ausgleichsgehäuse aufgenommenen Zahnradsatz und einem mit dem Ritzel in Eingriff stehendes Tellerrad, wobei das Ausgleichsgehäuse ein Paar Lageraufnahmen aufweist; ein Paar erste Lagerteile, von denen jedes an eine zugehörige der Lageraufnahmen gekoppelt ist und eine erste Lagerlaufbahn und einen Satz Lagerelemente aufweist, die auf einer jeweiligen der ersten Lagerlaufbahnen montiert sind; ein Paar hohle Einstellelemente mit einem Körperabschnitt mit Gewinde und einem Einstellabschnitt, wobei jedes der hohlen Einstellelemente so an das Achsgehäuse gekoppelt ist, dass sein Körperabschnitt mit Gewinde mit der Gewindebohrung eines zugehörigen der Differentiallagerzapfen in Gewindeeingriff steht; ein Paar zweite Lagerteile, wobei jedes zweite Lagerteil eine zweite Lagerlaufbahn hat, die sich in Presssitz auf einem der hohlen Einstellelemente befindet, wobei die zweiten Lagerteile zwischen den hohlen Einstellelementen und den Sätzen von Lagerelementen angeordnet sind; und ein Paar Sicherungselemente sind auf den hohlen Einstellelementen aufgenommen und stehen mit der unrunden Struktur in Kontakt, um die Relativdrehung zwischen dem Achsgehäuse und den hohlen Einstellelementen zu verhindern.
Achsbaugruppe nach Anspruch 20, bei der jeder der Differentiallagerzapfen eine außen liegende Seite hat, die dem anderen der Differentiallagerzapfen abgewandt ist, und bei der eine mit der Gewindebohrung konzentrische Senkbohrung in jeder der außen liegenden Seiten ausgebildet ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 21, bei der die Sicherungselemente in die Senkbohrungen in den Differentiallagerzapfen eingepresst sind, um die Relativdrehung zwischen den Sicherungselementen und dem Achsgehäuse zu verhindern.
Achsbaugruppe nach Anspruch 20, ferner umfassend ein erstes Ausgangselement, ein zweites Ausgangselement und eine Arretiervorrichtung, wobei das erste Ausgangselement an einen ersten Ausgang der Differentialbaugruppe gekoppelt ist, wobei die Arretiervorrichtung das zweite Ausgangselement wahlweise mit einem zweiten Ausgang der Differentialbaugruppe koppelt.