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Patent Searching and Data


Title:
HUB CARRIER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/173784
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hub carrier (7) for an axle of a vehicle, in particular of a utility vehicle, having a continuous coaxial opening (8) which is arranged in a rotationally fixed manner on the axle, in a determined rotational position oriented in the direction of the longitudinal axis of the coaxial opening (8). An output shaft (4), which can be rotatably driven at one end thereof about an axis of rotation (5) by a driven gear (3), is guided through the coaxial opening (8) and securely connected to a wheel hub (10) at the other end. Also provided is an oil collection chamber (15) which is arranged in the driven gear-side upper region of the hub carrier (7), and from which a first and/or a second oil channel (22, 23) leads to the coaxial opening (8) and opens into the coaxial opening (8) via a first and/or second inlet opening (24, 25), wherein a partition wall (12) that is oriented from the lower region of the coaxial opening (8) towards the output shaft (4) extends in a transverse direction to the output shaft (4) and separates the lower region of the coaxial opening (8) from the driven gear-side end of the coaxial opening (8). The upper edge (27) of the partition wall (12), which is oriented towards the output shaft (4), is formed in a V-shape, wherein the arms (28, 28') of the V extend tangentially to the peripheral contour of the output shaft (4), and the point of the V diametrically opposes the oil collection chamber (15).

Inventors:
BAUER MANUEL (DE)
LENZ PAUL (DE)
NEUMÜLLER RUDOLF (DE)
SIGL HORST (DE)
DUDEK DANIEL (DE)
BRACHMEIER STEFAN (DE)
HASELBERGER PETER (DE)
WAGNER DANIELA (DE)
ENDERL ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/056511
Publication Date:
November 03, 2016
Filing Date:
March 24, 2016
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
B60B35/12; B60B35/14; B60B35/16; F16H57/04
Domestic Patent References:
WO2014187637A12014-11-27
Foreign References:
EP2177387A12010-04-21
EP1466758A22004-10-13
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Nabenträger (7) für eine Achse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, der eine durchgehende Koaxialöffnung (8) aufweist, die in einer bestimmten, zur Längsachse der Koaxialöffnung (8) ausgerichteten Drehposition verdrehfest an der Achse angeordnet ist, wobei durch die Koaxialöffnung (8) eine an ihrem einen Ende von einem Abtriebsrad (3) um eine Drehachse (5) drehbar antreibbare Abtriebswelle (4) hindurchgeführt und an ihrem anderen Ende mit einer Radnabe (10) fest verbunden ist, mit einer im abtriebsradseitigen, oberen Bereich des Nabenträgers (7) angeordneten Ölfangkammer (15), von der ein erster und/oder ein zweiter Ölkanal (22, 23) zur Koaxialöffnung (8) führt und mit einer ersten und/oder zweiten Mündungsöffnung (24, 25) in die Koaxialöffnung (8) mündet, wobei eine vom unteren Bereich der Koaxialöffnung (8) zur Abtriebswelle (4) gerichtete Schottwand (12) sich quer zur Abtriebswelle (4) erstreckt und den unteren Bereich der Koaxialöffnung (8) gegenüber dem abtriebsradseitigen Ende der Koaxialöffnung (8) abtrennt, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Abtriebswelle (4) gerichtete Oberkante (27) der Schottwand (12) V-artig ausgebildet ist, wobei die Schenkel (28, 28') des„V" sich tangential zur Umfangskontur der Abtriebswelle (4) erstrecken und die Spitze des„V" der Ölfangkammer (15) diametral gegenüberliegt.

2. Nabenträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V" asymmetrisch zu einer fiktiven Verbindungslinie gerichtet sind, die sich von der Mitte der Ölfangkammer über die Drehachse der Abtriebswelle erstreckt.

3. Nabenträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V" sich unter einem Winkel zwischen 135° und 165° erstrecken.

4. Nabenträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V" sich unter einem Winkel zwischen 145° und 155° erstrecken.

5. Nabenträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (28, 28') des„V" symmetrisch zu einer fiktiven Verbindungslinie (26) gerichtet sind, die sich von der Mitte der Ölfangkammer (15) über die Drehachse (5) der Abtriebswelle (4) erstreckt.

6. Nabenträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V" sich unter einem Winkel zwischen 105° und 135° erstrecken.

7. Nabenträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des „V" sich unter einem Winkel zwischen 1 15° und 125° erstrecken.

8. Nabenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Bereich der Spitze (29) des„V" gerundet ausgebildet ist und die Umlaufkontur der Abtriebswelle (4) umschmiegt.

9. Nabenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Mündungsöffnung (24, 25) an einer Stelle in die Koaxialbohrung (8) mündet, die sich auf einer Linie (30, 30') befindet, welche um einen Winkel <90° im und/oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse (5) der Antriebswelle (4) gegenüber der fiktiven Verbindungslinie (26) geschwenkt ist, die sich von der Mitte der Ölfangkammer (15) über die Drehachse (5) der Abtriebswelle (4) erstreckt.

10. Nabenträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen 75° und 45° beträgt.

1 1 . Nabenträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen 70° und 50° beträgt.

Description:
Nabenträger

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nabenträger für eine Achse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, der eine durchgehende Koaxialöffnung aufweist, die in einer bestimmten, zur Längsachse der Koaxialöffnung ausgerichteten Drehposition verdrehfest an der Achse angeordnet ist, wobei durch die Koaxialöffnung eine an ihrem einen Ende von einem Abtriebsrad um eine Drehachse drehbar antreibbare Abtriebswelle hindurchgeführt und an ihrem anderen Ende mit einer Radnabe fest verbunden ist, mit einer im abtriebsradseitigen, oberen Bereich des Nabenträgers angeordneten Ölfangkammer, von der ein erster und/oder ein zweiter Ölkanal zur Koaxialöffnung führt und mit einer ersten und/oder zweiten Mündungsöffnung in die Koaxialöffnung mündet, wobei eine vom unteren Bereich der Koaxialöffnung zur Abtriebswelle gerichtete Schottwand sich quer zur Abtriebswelle erstreckt und den unteren Bereich der Koaxialöffnung gegenüber dem abtriebsradseitigen Ende der Koaxialöffnung abtrennt.

Bei einem derartigen Nabenträger ist es bekannt die zur Abtriebswelle gerichtete Oberkante der Schottwand horizontal gestreckt auszubilden. Durch diese Ausbildung gelangt das Öl von der Ölfangkammer in den unteren Bereich der Koaxialöffnung der Nabenträgers, in dem es gesammelt wird und von wo aus sich gut in die weiteren Bereiche innerhalb des Nabenträgers verteilen und diese benetzen kann wodurch auch eine Schmierung der Radlagerung erfolgt. Wird der Nabenträger nicht mit horizontal sich erstreckender Oberkante der Schottwand sondern um einen Winkel um die Drehachse der Abtriebswelle geschwenkt in die Achse des Fahrzeugs eingebaut, ist auch die Oberkante der Schottwand um diesen Winkel geneigt, so daß Öl an der tieferliegenden Stelle der Schottwand über die Schottwand abfließt und nicht mehr zur Schmierung des Inneren der Koaxialbohrung und der Radlagerung zur Verfügung steht. Ein solcher um einen Winkel geschwenkter Einbau ist z.B. dann der Fall, wenn derselbe Nabenträger sowohl am rechten Radkopf als auch am linken Radkopf der Achse des Fahrzeugs eingebaut wird. Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Nabenträger der eingangs genannten Art zu schaffen, der diesen Nachteil vermeidet und bei dem alle Bereiche innerhalb des Nabenträgers im Betrieb der Achse gut mit Öl benetzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zur Abtriebswelle gerichtete Oberkante der Schottwand V-artig ausgebildet ist wobei die Schenkel des„V" sich tangential zur Umfangskontur der Abtriebswelle erstrecken und die Spitze des „V" der Ölfangkammer diametral gegenüberliegt.

Durch diese Ausbildung bleibt auch bei einem um einen Winkel geschwenkten Einbau des Nabenträgers die Oberkante der Schottwand horizontal oder nach oben, nicht aber nach unten geneigt, so daß immer ausreichend Öl zur Benetzung aller Bereiche innerhalb des Nabenträgers im Betrieb der Achse zur Verfügung steht.

Wenn ein verschwenkter Einbau des Nabenträgers nur in eine Schwenkrichtung erfolgt, können die Schenkel des„V" asymmetrisch zu einer fiktiven Verbindungslinie gerichtet sein, die sich von der Mitte der Ölfangkammer über die Drehachse der Abtriebswelle erstrecken um eine ausreichende Benetzung aller Bereiche innerhalb des Nabenträgers im Betrieb der Achse zu gewährleisten.

Bei einem um etwa 30° verschwenkten Einbau des Nabenträgers können die Schenkel des„V" sich unter einem Winkel zwischen 135° und 165°, vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 145° und 155° erstrecken.

Soll der Nabenträger an beiden Radköpfen der Achse einbaubar sein, sind vorzugsweise die Schenkel des„V" symmetrisch zu einer fiktiven Verbindungslinie gerichtet, die sich von der Mitte der Ölfangkammer über die Drehachse der Abtriebswelle erstreckt.

Bei einem um etwa 30° verschwenkten Einbau der Nabenträger können die Schenkel des„V" sich unter einem Winkel zwischen 105° und 135°, vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 1 15° und 125° erstrecken. Ist der der innere Bereich der Spitze des„V" gerundet ausgebildet und umschmiegt die Umlaufkontur der Abtriebswelle, so kann auch in diesem Bereich Öl nicht aus der Koaxialbohrung ablaufen.

Mündet die erste und/oder die zweite Mündungsöffnung an einer Stelle in die Koaxialbohrung, die sich auf einer Linie befindet, welche um einen Winkel <90° im und/oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse der Antriebswelle gegenüber der fiktiven Verbindungslinie geschwenkt ist, die sich von der Mitte der Olfangkammer über die Drehachse der Abtriebswelle erstreckt, so befindet sich die Mündungsöffnung auch bei geschwenktem Einbau des Nabenträgers immer oberhalb der Schottwand und taucht nicht in das an der Schottwand gesammelte Öl ein. Damit wird ein Ölfluß von der Olfangkammer über die Ölkanäle in die Koaxialbohrung nicht behindert.

Bei einem um etwa 30° verschwenkten Einbau des Nabenträgers kann der Winkel zwischen 75° und 45°, vorzugsweise zwischen 70° und 50° betragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht eines Endbereichs einer Achse eines Fahrzeugs im

Längsschnitt

Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Nabenträgers der Achse nach Figur

1

Figur 3 eine Stirnansicht des un verschwenkten Nabenträgers nach Figur 2 Figur 4 eine Stirnansicht des linksverschwenkten Nabenträgers nach Figur 2

Figur 5 eine Stirnansicht des rechtsverschwenkten Nabenträgers nach Figur 2 Die dargestellte Achse eines Nutzfahrzeugs weist in einem Gehäuse 1 einen Antrieb auf, der aus einem Antriebsrad 2 und einem mit dem Antriebsrad 2 kämmenden Abtriebsrad 3 besteht.

Im unteren Bereich des Gehäuses 1 , in dem das Antriebsrad 2 angeordnet ist, ist ein nicht dargestellter erster Ölsumpf vorhanden.

Das Abtriebsrad 3 ist fest auf einer Abtriebswelle 4 angeordnet, die sich koaxial zur Drehachse 5 des Abtriebrades 3 erstreckt.

Das Abtriebsrad 3 ist über eine Abtriebsradlagerung 6 an einem mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen, drehfesten Nabenträger 7 runden Querschnitts drehbar gelagert, wobei der Außenring der Abtriebsradlagerung 6 in eine durchgehende Koaxialöffnung 8 des Nabenträgers 7 eingesetzt ist und die Abtriebswelle 4 die Koaxialöffnung 8 mit radialem Spiel durchragt.

Auf dem dem Abtriebsrad 3 entfernten Ende des Nabenträgers 7 ist über eine Radlagerung 9 eine Radnabe 10 drehbar gelagert.

Das dem Abtriebsrad 3 entfernte Ende der Abtriebswelle 4 ragt aus der Koaxialöffnung 8 heraus und ist mit einem einen Deckel bildenden Flansch 1 1 versehen, der axial an der dem Abtriebsrad 3 entfernten Stirnseite der Radnabe 10 in Anlage ist. Über eine Schraubverbindung ist der Flansch 1 1 fest mit der Radnabe 10 verbunden, so daß eine Drehbewegung des Abtriebsrades 3 über die Abtriebswelle 4 und den Flansch 1 1 auf die Radnabe 10 übertragen wird, auf der wiederum die nicht dargestellte Felge eines Rades angeordnet ist.

Die Koaxialöffnung 8 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und geht von seinem dem Abtriebsrad 3 entfernteren Bereich 20 geringeren Durchmessers konusartig sich erweiternd in ihren dem Abtriebsrad 3 zugewandten Endbereich über. Dieser konusartig sich erweiternd Endbereich der Koaxialöffnung 8 weist nahe der Abtriebsradlagerung 6 in ihrem unteren Bereich eine Schottwand 12 auf, so daß in diesem Endbereich der Koaxialöffnung ein zweiter Ölsumpf 13 gebildet ist.

In diesen zweiten Ölsumpf 13 mündet ein Ölkanal 14, der in dem Nabenträger 7 ausgebildet ist und dessen anderes Ende in eine Ölfangkammer 15 mündet. Die Ölfang- kammer 15 ist an der äußeren zylindrischen Mantelfläche 16 an dem dem Abtriebsrad 3 zugewandten oberen Endbereich des Nabenträgers 7 radial umlaufend als nutartige Vertiefung zwischen einer im oberen Bereich radial umlaufenden Ölfangwand 17 und einem Nabenträgerflansch 18 ausgebildet. Durch Antriebsrad 2 und Abtriebsrad 3 aus dem ersten Ölsumpf mitgerissenes Öl wird durch die Drehbewegung des Abtriebsrades 3 in die Ölfangkammer 15 geleitet und gelangt dort an einem der Enden der Ölfangkammer 15 zu einer der Mündungen der Ölkanäle 14, durch den es in den zweiten Ölsumpf 13 fließt.

Zur Unterstützung der Zuleitung zu den Mündungen der Ölkanäle 14 sind am Boden der Ölfangkammer 15 zu diesen Mündungen führende vertiefte offene Leitkanäle 19 ausgebildet.

Da der zweite Ölsumpf 13 bis nahe an die Mantelfläche der Abtriebswelle 4 reicht wird von dieser Öl mitgerissen und benetzt die Mantelfläche der Abtriebswelle 4. Ein Teil des in dem Endbereich 20 geringeren Durchmessers der Koaxialöffnung von der Abtriebswelle 4 wieder heruntergeschleuderten Öls gelangt in eine Ölführungsnut 21 , die im oberen Bereich der Wandung der Koaxialöffnung 8 ausgebildet ist und sich von dem zweiten Ölsumpf 13 zum dem Abtriebsrad 3 entfernten Ende des Nabenträgers 7 erstreckt.

Dabei ist die Ölführungsnut 21 über ihre Erstreckung von dem zweiten Ölsumpf 13 zum dem Abtriebsrad 3 entfernten Ende des Nabenträgers 7 vom oberen Bereich der Koaxialöffnung 8 nach unten geneigt, so daß das von der Ölführungsnut 21 aufgenommene Öl bis in den dem Abtriebsrad 3 entfernten Bereich der Koaxialöffnung 8 fließen und diesen sowie die Radlagerung 9 mit Öl benetzen kann. In den Figuren 2 bis 5 ist der Nabenträger 7 alleine dargestellt.

In Figur 2 ist dabei die Ölfangkammer 15 zu sehen, von der ein erster Ölkanal 22 und ein zweiter Ölkanal 23 ausgehen, die an einer ersten Mündungsöffnung 24 und an einer zweiten Mündungsöffnung 25 in die Koaxialöffnung 8 des Nabenträgers 7 münden (Figuren 3 bis 5).

Wie in Figur 4 dargestellt, münden die erste Mündungsöffnung 24 und die zweite Mündungsöffnung 25 jeweils an einer Stelle in die Koaxialbohrung 8, die auf einer Linie 30, 30' liegt, welche jeweils um einem Winkel von 60° gegen den Uhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn um die Drehachse 5 der Abtriebswelle 4 gegenüber einer fiktiven Verbindungslinie 26 verschwenkt sich erstreckt, wobei sich die fiktive Verbindungslinie 26 von der Mitte der Ölfangkammer 15 über die Drehachse 5 der Abtriebswelle 4 erstreckt.

Die Oberkante 27 der Schottwand 12 ist symmetrisch zur fiktiven Verbindungslinie 26 V-artig ausgebildet, wobei sich die Schenkel 28 und 28' des„V" unter einem Winkel von 120° zueinander erstecken.

Der Bereich der Spitze 29 des„V" ist gerundet ausgebildet und umschmiegt die Umlaufkontur der Abtriebswelle 4.

Bezuqszeichen

Portalgehäuse

Antriebsrad

Abtriebsrad

Abtriebswelle

Drehachse

Abtriebsradlagerung

Nabenträger

Koaxialöffnung

Radlagerung

Radnabe

Flansch

Schottwand

zweiter Ölsumpf

Ölkanal

Ölfangkammer

Mantelfläche

Ölfangwand

Nabenträgerflansch

Leitkanal

Endbereich

Ölführungsnut

erster Ölkanal

zweiter Ölkanal

erste Mündungsöffnung

zweite Mündungsöffnung

fiktive Verbindungslinie

Oberkante

Schenkel

' Schenkel

Linie

' Linie