DE102022115910A1

DE102022115910A1 - Nabenintegrierte antriebsachse

Info

Publication number: DE102022115910A1
Application number: DE102022115910.8A
Authority: DE
Inventors: Sung Su Yoo; Seok Ho Bae; Hee Il KIM; Chang Hee JEONG; Bum Jae Lee; Hee Joon KIM
Original assignee: Hyundai Motor Co; Hyundai Wia Corp; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Hyundai Wia Corp; Kia Corp
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2022-12-29
Also published as: US20220410624A1; KR20230001296A; CN115593148A

Abstract

Eine nabenintegrierte Antriebsachse weist ein Nabengehäuse (30) auf, das gleichzeitig die Rolle eines äußeren Laufrings eines Gleichlaufgelenks und die Rolle einer Radnabe übernimmt, wobei das äußere Gleichlaufgelenkszentrum innerhalb der gesamten Länge des Nabengehäuses (30) positioniert ist und eine Struktur beibehalten wird, bei der sich ein Lagergehäuse (50) und ein Manschettenbaugruppenring (60), einschließlich einer Manschette (70), nicht drehen, wenn sich die Antriebswelle (1) 1 dreht, so dass die Leistung verbessert, die Haltbarkeit erhöht und der Lärm minimiert werden kann.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Offenbarung/Erfindung
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft eine Technik für eine nabenintegrierte Antriebsachse, bei der eine Radnabe und ein Gleichlaufgelenk einstückig ausgebildet sind.
Beschreibung der verwandten Technik
Die in Fahrzeugen verwendeten Gelenke dienen der Übertragung von Drehleistung (Drehmoment) zwischen Drehwellen mit unterschiedlichen Drehwinkeln. Ein Kreuzgelenk, ein flexibles Gelenk und dergleichen werden in einer Antriebswelle mit einem kleinen Leistungsübertragungswinkel verwendet, und ein Gleichlaufgelenk wird in einer Antriebswelle eines frontgetriebenen Fahrzeugs mit einem großen Leistungsübertragungswinkel verwendet.
Da das Gleichlaufgelenk eine reibungslose Leistungsübertragung mit konstanter Geschwindigkeit ermöglicht, selbst wenn der Kreuzwinkel der Antriebswelle und der angetriebenen Welle groß ist, wird das Gleichlaufgelenk hauptsächlich für die Achswelle eines frontgetriebenen Fahrzeugs mit Einzelradaufhängung verwendet.
Ein Rad eines herkömmlichen Antriebsrads hat eine Struktur, bei der ein Außenring des Gleichlaufgelenks, der getrennt von einer Radnabe hergestellt ist, durch eine Keilnut mit der Radnabe gekuppelt ist und eine Nabenmutter an einem Endabschnitt des Außenrings befestigt ist, der durch die Radnabe hindurchtritt, so dass der Außenring des Gleichlaufgelenks und die Radnabe gekuppelt sind.
Die verwandte Technik, bei der der Außenring des Gleichlaufgelenks und die Radnabe getrennt hergestellt und dann durch die Keil-Nut-Verbindung und die Nabenmutter, wie oben beschrieben, zusammengefügt werden, hat den Nachteil, dass die Steigerung der Anzahl der Teile das Gewicht und die Kosten erhöht, und insbesondere ein durch das Keil-Nut-Kuppeln verursachtes Spiel und ein Lösen der Nabenmutter Qualitätsprobleme aufwerfen.
Die in diesem Hintergrundabschnitt beschriebenen Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung/Erfindung und dürfen nicht als Anerkennung oder als Hinweis darauf verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
KURZERLÄUTERUNG
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Offenbarung/Erfindung sind darauf gerichtet, eine nabenintegrierte Antriebsachse bzw. in eine Nabe eingebaute Antriebsachse (d.h., ein in eine Nabe, bspw. Radnabe, eingebautes Gleichlaufgelenk) im Weiteren kurz: nabenintegrierte Antriebsachse) bereitzustellen, die eine Struktur hat, in der eine Radnabe und ein Gleichlaufgelenk integriert und eingerichtet sind, um eine Gewichts- und Kostenreduzierung durch Verringerung der Anzahl von Teilen zu erreichen und eine hohe Steifigkeit zu erzielen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung weist die nabenintegrierte Antriebsachse auf: ein Nabengehäuse, in das eine mit einem Endabschnitt einer Antriebswelle gekuppelte Gelenkbaugruppe nach innen bzw. darin eingesetzt ist (bspw. ist die Gelenkbaugruppe in das Innere des Nabengehäuses eingesetzt, bspw. von einer Seite aus, die Fahrzeug-einwärts gewandt ist), um (mit dem Nabengehäuse) gekuppelt zu sein, und von der ein Nabenlager mit einer Außenumfangsfläche davon gekuppelt ist, ein mit der Antriebswelle gekuppeltes Wellen- bzw. Achslager (im Weiteren kurz: Wellenlager), ein mit dem Wellenlager gekuppeltes Lagergehäuse, einen mit einem Außenring des Nabenlagers gekuppelten Manschetten- bzw. Faltenbalgbaugruppenring (im Weiteren kurz:

Manschettenbaugruppenring) und eine mit dem Lagergehäuse und dem Manschettenbaugruppenring an einem jeweiligen Endabschnitt gekuppelte Manschette bzw. Faltenbalg (im Weiteren kurz: Manschette) auf, wobei das Lagergehäuse, die Manschette und der Manschettenbaugruppenring in einer nicht-rotierenden Struktur gekuppelt sind, unabhängig davon, ob sich die Antriebswelle dreht oder nicht.

Beispielsweise ist ein Innenring des Wellenlagers mit der Antriebswelle gekuppelt, ist ein Außenring des Wellenlagers mit dem Lagergehäuse gekuppelt, sind der Innenring und der Außenring des Wellenlagers durch Lagerkugeln verbunden (bspw. bilden zusammen ein Kugellager aus), so dass das Lagergehäuse, die Manschette und der Manschettenbaugruppenring eine nicht-rotierende Struktur beibehalten, selbst wenn sich die Antriebswelle dreht.
Beispielsweise ist eine Wellendichtung, die an der Seite des Wellenlagers positioniert ist, um den Spalt zwischen der Antriebswelle und dem Lagergehäuse auszufüllen und die Luftdichtheit aufrechtzuerhalten, weiter vorgesehen.
Beispielsweise ist ein Raddrehzahlsensor mit dem Manschettenbaugruppenring gekuppelt und ist ein Dichtungselement mit dem Abschnitt (bspw. des Manschettenbaugruppenrings) gekuppelt, in dem der Manschettenbaugruppenring und der Raddrehzahlsensor gekuppelt sind, um eine Luftdichtheit zu erhalten.
Beispielsweise weist das Lagergehäuse einen Abschnitt mit großem Durchmesser, einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser und einen Stufenabschnitt auf, der als eine Grenze zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser und dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist und die in unterschiedlichen Größen (bspw. Durchmesser) ausgebildet sind, wobei das Wellenlager und die Wellendichtung mit der Innenseite des Abschnitts mit großem Durchmesser gekuppelt sind und ein (bspw. Fahrzeug-einwärts) Endabschnitt der Manschette fest mit der Außenseite des Abschnitts mit kleinem Durchmesser durch ein Manschetten(spann)band bzw. Manschetten(spann)ring (im Weiteren kurz: Manschettenband) verbunden ist.
Beispielsweise sind das Wellenlager und ein Endabschnitt der Manschette durch Kontakt mit dem Stufenabschnitt des Lagergehäuses abgestützt.
Beispielsweise ist eine Manschette- bzw. Faltenbalgmontagenut (im Weiteren kurz: Manschettennut), in die die Manschette eingesetzt ist, wenn ein (z.B. anderer) Endabschnitt der Manschette durch ein Manschetten(spann)band bzw. Manschetten(spann)ring (im Weiteren kurz: Manschettenband) gekuppelt ist, ist in einer konkaven Form in dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser des Lagergehäuses ausgebildet.
Beispielsweise ist ein Flanschabschnitt zur Verhinderung einer Beschädigung der Manschette so ausgebildet, dass er sich am (bspw. Fahrzeug-einwärts) Endabschnitt des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des Lagergehäuses nach innen biegt bzw. krümmt.
Beispielsweise ist eine Manschettenbefestigungsnut in einer konkaven Form an einem (bspw. Fahrzeug-einwärts) Endabschnitt des Manschettenbaugruppenrings ausgebildet und ist die Manschette in die Manschettenbefestigungsnut eingesetzt, um gekuppelt zu sein, wenn der andere (korrespondierende) Endabschnitt der Manschette fest mit einem Endabschnitt des Manschettenbaugruppenrings durch das Manschettenband gekuppelt ist.
Beispielsweise weist der Manschettenbaugruppenring einen Manschettenkupplungsabschnitt, mit dem der andere Endabschnitt der Manschette gekuppelt ist, einen Außenringkupplungsabschnitt, der mit dem Außenring des Nabenlagers gekuppelt ist, und einen Verbindungsabschnitt auf, der den Manschettenkupplungsabschnitt und den Außenringkupplungsabschnitt verbindet und mit dem der Raddrehzahlsensor gekuppelt ist, wobei der Außenringkupplungsabschnitt in den Außenring des Nabenlagers eingesetzt und so gekuppelt ist, dass er mit einer Innenfläche des Außenrings in Kontakt steht.
Beispielsweise sind ein Kodierer (bspw. Sensorelement) und ein Kodierring (bspw. Kodierer-Haltering) so vorgesehen, dass sie dem Raddrehzahlsensor an der Außenseite eines Endabschnitts des Nabengehäuses zugewandt sind, ist ein Erweiterungs- bzw. Verlängerungsabschnitt (im Weiteren kurz: Erweiterungsabschnitt), der sich in Richtung des Außenringkupplungsabschnitts des Manschettenbaugruppenrings erstreckt, an einem Endabschnitt des Kodierrings ausgebildet, ist ein Vorsprungsabschnitt, der in (bspw. in Längsrichtung der Antriebsachse) Richtung des Nabengehäuses vorsteht, am Verbindungsabschnitt des Manschettenbaugruppenrings ausgebildet, und ist eine Labyrinthstruktur zwischen dem Verlängerungsabschnitt des Kodierrings und dem Vorsprungsabschnitt des Manschettenbaugruppenrings durch den Verlängerungsabschnitt und den Vorsprungsabschnitt ausgebildet, so dass das Vermischen von Gleichlaufgelenkfett und Nabenlagerfett verhindert wird.
Beispielsweise weist der Manschettenbaugruppenring einen Biegungs- bzw. Krümmungsabschnitt auf, der sich von dem Außenringkupplungsabschnitt in einer U-Form erstreckt, ist ein Vorsprungsabschnitt, der in Richtung (bspw. der Längsrichtung der Antriebswelle) des Nabengehäuses vorsteht, an dem Verbindungsabschnitt des Manschettenbaugruppenrings ausgebildet, und ist eine Labyrinthstruktur zwischen dem Krümmungsabschnitt und dem Vorsprungsabschnitt durch den Krümmungsabschnitt, der sich von dem Außenringkupplungsabschnitt erstreckt, und dem Vorsprungsabschnitt des Manschettenbaugruppenrings ausgebildet, so dass ein Vermischen von Gleichlaufgelenkfett und Nabenlagerfett verhindert wird.
Beispielsweise weist Manschettenbaugruppenring einen Manschettenkupplungsabschnitt, mit dem der andere Endabschnitt der Manschette verbunden ist, einen Außenringkupplungsabschnitt, der mit dem Außenring des Nabenlagers verbunden ist, und einen Verbindungsabschnitt auf, der den Manschettenkupplungsabschnitt und den Außenringkupplungsabschnitt verbindet und mit dem der Raddrehzahlsensor verbunden ist, ist der Außenring des Nabenlagers in den Außenringkupplungsabschnitt eingesetzt, so dass eine Außenseite des Außenrings und eine Innenseite des Außenringkupplungsabschnitts einander kontaktieren, und ist ein O-Ring zur Aufrechterhaltung der Luftdichtheit zwischen der Außenseite des Außenrings des Nabenlagers und der Innenseite des Außenringkupplungsabschnitts gekuppelt.
Beispielsweise sind das Wellenlager und eine Wellendichtung mit der Innenseite des Abschnitts mit großem Durchmesser des Lagergehäuses verbunden und ist die Manschette mit der Außenseite des Abschnitts mit großem Durchmesser des Lagergehäuses durch ein Manschettenband fest gekuppelt.
Beispielsweise ist der (z.B. äußerste) Endabschnitt eines Endabschnitts des Lagergehäuses in Form einer sich in Längsrichtung der Antriebswelle erstreckenden Vorsprungsschwelle (bspw. als Ringabschnitt, welcher die Antriebswelle umgibt) ausgebildet, um das Eintreten von Fremdkörpern zu verhindern.
Beispielsweise sind an der Außenseite des Lagergehäuses mit großem Durchmesser eine Nut und eine Verriegelungsschwelle (bspw. Verriegelungsvorsprung) zur Verhinderung des Separierens der Manschette ausgebildet und ist an der Manschette (bspw. einwärts) ein Anschlag- bzw. Stoppervorsprung ausgebildet, der eine Position der Manschette in Kontakt mit dem anderen Endabschnitt des Abschnitts mit großem Durchmesser fixiert.
Beispielsweise sind beide Endabschnitte der Manschette durch das Manschettenband mit dem Lagergehäuse bzw. dem Manschettenbaugruppenring fest gekuppelt und sind die Manschette und das Manschettenband einwärts (bspw. Fahrzeug-einwärts) der Gelenkanordnung montiert und befestigt.
Beispielsweise ist eine Mehrzahl von Anti-Rutsch-Vorsprüngen an einer Innenfläche der Manschette ausgebildet, die das Lagergehäuse kontaktiert, ist eine Schwelle (bspw. Vorsprung) zum Blockieren des Eintretens von Fremdkörpern in das Lagergehäuse so ausgebildet, dass sie an einem (bspw. Fahrzeug-einwärts) Endabschnitt der Manschette in Richtung der Antriebswelle vorsteht, und ist eine Schwelle zum Blockieren des Fettaustritts so ausgebildet, dass sie am anderen (bspw. Fahrzeug-auswärts) Endabschnitt der Manschette nach innen vorsteht.
Beispielsweise ist ein Innenring des Nabenlagers mit einer Außenumfangsfläche des Nabengehäuses gekuppelt, sind zwei Reihen von Lagerkugeln zwischen dem Innenring und dem Außenring des Nabenlagers montiert, ist ein außenliegender (bspw. Lagerauswärts) Innenring der Innenringe des Nabenlagers von einer Stufenschwelle des Nabengehäuses gestützt und ist ein innenliegender (bspw. Lager-einwärts) Innenring von einem Formabschnitt (bspw. nach radial außen gerichteter Vorsprung) gestützt, der sich von dem innenliegenden Endabschnitt des Nabengehäuses nach außen biegt bzw. krümmt.
Das äußere Gleichlaufgelenkzentrum ist innerhalb des Nabengehäuses positioniert.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung hat die nabenintegrierte Antriebsachse eine Struktur, bei der ein Nabengehäuse gleichzeitig die Rolle des Außenrings des Gleichlaufgelenks und die Rolle der Radnabe übernimmt, so dass eine Gewichtsreduzierung und Kostensenkung durch die Verringerung der Anzahl der Teile erreicht werden kann, die Probleme der Geräusche an den Gelenken und des bei der Kraftübertragung erzeugten Spiels gelöst werden können und die Steifigkeit insbesondere durch die Integration des Außenrings und der Radnabe verstärkt werden kann.
Ferner ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung das äußere Gleichlaufgelenkzentrum innerhalb der vollen Länge des Nabengehäuses positioniert, so dass die Fahrzeuggröße in der Innen-Außen-Richtung (bspw. Fahrzeugbreitenrichtung) erheblich reduziert werden kann, so dass ein Vorteil in Bezug auf Kompaktheit besteht und der reduzierte Abstand zwischen dem äußeren Gleichlaufgelenkzentrum und einem Radmittelteil die Steifigkeit und den Gelenk- bzw. Knickwinkel maximieren kann.
Darüber hinaus weist die vorliegende Offenbarung/Erfindung eine Struktur auf, bei der sich das Lagergehäuse und der Manschettenbaugruppenring, einschließlich der Manschette, nicht drehen, selbst wenn sich die Antriebswelle dreht, so dass die Haltbarkeit verbessert und der Lärm minimiert wird.
Die Vorrichtungen der vorliegenden Offenbarung/Erfindungen haben weitere Vorteile, die aus den beigefügten Zeichnungen, die hierin enthalten sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu erläutern, ersichtlich sind bzw. darin näher erläutert werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht zur Darstellung einer nabenintegrierten Antriebsachse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, an den in 1 eine Manschette gekuppelt ist.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Lagergehäuses.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Manschettenbaugruppenrings, an den ein Raddrehzahlsensor gekuppelt ist.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts, an den ein Raddrehzahlsensor in 4 gekuppelt ist.
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, an den ein Raddrehzahlsensor in 1 gekuppelt ist.
7 und 8 sind Ansichten, die eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Manschettenbaugruppenrings beschreiben.
9 ist eine Ansicht zur Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Lagergehäuses.
10 ist eine Ansicht, die beispielhaft einen Nicht-Gekuppelt-Zustand einer Manschette mit Anti-Rutsch-Vorsprüngen und eines Lagergehäuses zeigt.
11 ist eine Ansicht, die beispielhaft einen Kupplungszustand einer Manschette mit Anti-Rutsch-Vorsprüngen und eines Lagergehäuses in 10 zeigt.

Die beigefügten Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und stellen eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale dar, die die Grundprinzipien der vorliegenden Offenbarung/Erfindung veranschaulichen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, einschließlich z. B. spezifischer Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die jeweilige beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung festgelegt.
In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder gleichwertige Teile der vorliegenden Offenbarung/Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben sind. Obwohl die vorliegende Offenbarung/Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung beschrieben wird, soll die vorliegende Beschreibung nicht dazu dienen, die vorliegende Offenbarung/Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu beschränken. Andererseits soll die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Rahmen des Umfangs der vorliegenden Offenbarung/Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen vorhanden sein können.
Die spezifischen strukturellen oder funktionellen Beschreibungen der beispielhaften Ausführungsformen, die in der beispielhaften Ausführungsform oder Anwendung enthalten sind, sind lediglich beispielhaft, um die beispielhaften Ausführungsformen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu beschreiben. Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung können in verschiedenen Arten umgesetzt werden, und die vorliegende Offenbarung/Erfindung ist nicht so auszulegen, dass sie auf die in der beispielhaften Ausführungsform oder Anwendung beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist.
Die beispielhafte Ausführungsform gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann verschiedenen Modifikationen unterliegen und verschiedene Formen haben, so dass spezifische Ausführungsformen in den Zeichnungen dargestellt und in der beispielhaften Ausführungsform oder Anwendung im Detail beschrieben werden. Es ist klar, dass damit nicht beabsichtigt ist, die beispielhaften Ausführungsformen gemäß dem Konzept der vorliegenden Offenbarung/Erfindung auf die spezifischen ausgewiesenen Formen zu beschränken, und dass alle Modifikationen, Abwandlungen und Substitute im Rahmen des Geistes und des technischen Anwendungsbereichs der vorliegenden Offenbarung/Erfindung enthalten sind.
Begriffe wie „erst...“, „zweit...“ usw. können verwendet werden, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, aber die Komponenten sind durch diese Begriffe nicht beschränkt. Die Begriffe können lediglich dazu verwendet werden, eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. Ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abzuweichen, kann zum Beispiel eine erste bzw. eine Komponente als eine zweite bzw. andere Komponente bezeichnet werden, und in ähnlicher Weise kann eine zweite bzw. andere Komponente auch als erste bzw. eine Komponente bezeichnet werden.
Wenn ein Bauteil als „verbunden“ oder „gekuppelt“ mit einem anderen Bauteil bezeichnet wird, kann das Bauteil direkt mit dem anderen Bauteil verbunden oder gekuppelt sein, aber es ist zu verstehen, dass andere Bauteile dazwischen liegen können. Wird hingegen ein Bauteil als „direkt verbunden“ oder „direkt gekuppelt“ mit einem anderen Bauteil bezeichnet, so ist davon auszugehen, dass keine dazwischen liegenden Bauteile vorhanden sind. Andere Ausdrücke, die eine Beziehung zwischen Bauteilen beschreiben, wie z. B. „zwischen“, „genau zwischen“, „benachbart“ und „direkt benachbart“, sind auf die gleiche Weise zu interpretieren.
Die hier verwendeten Begriffe dienen nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und sollen die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht einschränken. Ausdrücke in der Einzahl umfassen die Mehrzahl, sofern der Kontext nicht ausdrücklich etwas anderes angibt. In der beispielhaften Ausführungsform sollen Begriffe wie „aufweisen“ oder „enthalten“ das Vorhandensein von umgesetzten Merkmalen, Zahlen, Schritten, Vorgänge, Komponenten, Teilen oder Kombinationen davon bezeichnen, die in der Beschreibung beschrieben sind, und sind nicht so zu verstehen, dass sie das Vorhandensein oder zusätzliche Möglichkeiten von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Vorgänge, Komponenten, Teilen oder Kombinationen davon von vornherein ausschließen.
Sofern nicht anders definiert, können alle hierin verwendeten Begriffe, einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung haben, wie sie vom Fachmann auf dem Gebiet allgemein verstanden wird. Die Begriffe, wie sie in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, sind so auszulegen, dass sie mit ihren Bedeutungen im Kontext der betreffenden Technologie übereinstimmen, und sind nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne auszulegen, es sei denn, sie sind hier ausdrücklich so definiert.
Es ist anzumerken, dass gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung eine Steuereinheit (Steuerungsvorrichtung) durch einen Prozessor implementiert sein kann, der so eingerichtet ist, dass er die nachstehend zu beschreibenden Vorgänge unter Verwendung eines nichtflüchtigen Speichers durchführt, der so eingerichtet ist, dass er einen Algorithmus speichert, der so eingerichtet ist, dass er Vorgänge verschiedener Komponenten eines Fahrzeugs steuert, oder Daten, die sich auf die Softwarebefehle zum Abspielen des Algorithmus oder der in dem entsprechenden Speicher gespeicherten Daten beziehen. Dabei können der Speicher oder der Prozessor als separate Chips implementiert sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor auch als ein einziger integrierter Chip ausgeführt sein. Der Prozessor kann die Form eines oder mehrerer Prozessoren annehmen.
Eine nabenintegrierte Antriebsachse gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 bis 11 dargestellt, weist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung eine nabenintegrierte Antriebsachse auf: ein Nabengehäuse 30, in das eine mit einem Endabschnitt einer Antriebswelle gekuppelte Gelenkbaugruppe 10 zum Kuppeln darin eingesetzt ist und von dem ein Nabenlager 20 mit einer Außenumfangsfläche gekuppelt ist, ein mit der Antriebswelle 1 gekuppeltes Wellenlager 40, ein mit dem Wellenlager 40 gekuppeltes Lagergehäuse 50, einen mit einem Außenring 21 des Nabenlagers 20 gekuppelten Manschettenbaugruppenring 60 und eine an beiden Endabschnitten (jeweilig) mit dem Lagergehäuse 50 und dem Manschettenbaugruppenring 60 gekuppelte Manschette 70, wobei das Lagergehäuse 50, die Manschette 70 und der Manschettenbaugruppenring 60 in einer nicht-rotierenden Struktur gekuppelt sind, unabhängig davon, ob sich die Antriebswelle 1 dreht oder nicht.
Die Antriebswelle 1 ist eingerichtet, um die Antriebskraft des Verbrennungsmotors, die durch das Getriebe übertragen wird, auf ein Rad zu übertragen.
Eine Gelenkbaugruppe 10, die mit einem Endabschnitt der Antriebswelle 1 verbunden ist, weist einen Innenring 11 und eine Mehrzahl von Gelenkkugeln 12 auf, die mit dem Innenring 11 verbunden sind.
Ein Gleichlaufgelenk weist z.B. eines von einem Kugelgelenk und ein Tripode-Gelenk auf, und der Innenring 11 und die Gelenkkugel 12 sind Bestandteile des Kugelgelenks.
Das Nabengehäuse 30 übernimmt die Rolle eines Außenrings, der das Gleichlaufgelenk ausbildet, und die Rolle der Radnabe zum gleichzeitigen Kuppeln eines Rads und eines Achsschenkels (oder Trägers), was eine Verringerung der Anzahl der Teile und den Vorteil der Gewichtsreduzierung und Kostensenkung im Vergleich zu der herkömmlichen Struktur hat, bei der der Außenring des Gleichlaufgelenks und die Radnabe separat hergestellt und dann durch eine Nabenmutter miteinander gekuppelt werden.
Darüber hinaus ist bei der herkömmlichen Struktur, bei der der Außenring des Gleichlaufgelenks und die Radnabe separat hergestellt und dann miteinander gekuppelt werden, das Kuppeln abgeschlossen, wenn der Außenring des Gleichlaufgelenks und die Radnabe durch eine Keilnut gekuppelt und dann durch eine Nabenmutter befestigt sind. Die Keil-Nut-Kupplungsstruktur und die Nabenmutterkupplungsstruktur erzeugen Geräusche an den Gelenken und ein Spielproblem von Spiel, und insbesondere kann das Lösen der Nabenmutter auftreten.
Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung übernimmt dagegen ein Nabengehäuse 30 gleichzeitig die Funktion des Außenrings des Gleichlaufgelenks und die Funktion der Radnabe, so dass durch die Verringerung der Anzahl der Teile eine Gewichtsreduzierung und Kostensenkung erreicht werden kann, die Probleme der Geräusche an den Gelenken und des bei der Kraftübertragung erzeugten Spiels gelöst werden können und die Steifigkeit insbesondere durch die Integration des Außenrings und der Radnabe verstärkt werden kann.
Der Außenring 21 des Nabenlagers 20 ist mit einem Achsschenkel 2 verbunden, und das Nabengehäuse 30 ist mit einer Radscheibe 3 (bspw. Bremsscheibe) verbunden.
Der Außenring 21 des Nabenlagers 20 ist im Falle eines Vorderrades mit einem Achsschenkel 2 und im Falle eines Hinterrades mit einem Planetenträger gekuppelt. Sowohl der Achsschenkel als auch der Planetenträger werden in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung einfach als Achsschenkel 2 bezeichnet.
Das Nabengehäuse 30 wird auch als Achsgehäuse bezeichnet, wird aber in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung einfach als Nabengehäuse 30 bezeichnet.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ist ein Innenring 22 des Nabenlagers 20 mit einer Außenumfangsfläche des Nabengehäuses 30 gekuppelt und sind zwei Reihen von Lagerkugeln 23 zwischen dem Innenring 22 und dem Außenring 21 des Nabenlagers 20 in dem Gleichlaufgelenk des Nabeneinbautyps montiert.
Der Innenring 22 des Nabenlagers 20 weist einen äußeren (bspw. entlang der Längsrichtung der Achse weiter zur Fahrzeugaußenseite angeordneten) Innenring 22a und einen inneren (bspw. entlang der Längsrichtung der Achse weiter zur Fahrzeuginnenseite angeordneten) Innenring 22b auf, und der äußere Innenring 22a ist außerhalb des inneren Innenrings 22b angeordnet.
Der äußere Innenring 22a des Innenrings 22 des Nabenlagers 20 ist von einer Stufenschwelle 31 des Nabengehäuses 30 gestützt, und der innere Innenring 22b ist von einem Kreisformabschnitt 32 (im Weiteren auch: Formabschnitt) gestützt, der sich von einem inneren (bspw. Fahrzeug-einwärts) Endabschnitt des Nabengehäuses 30 nach außen krümmt.
Der Formabschnitt 32 des Nabengehäuses 30 stützt den inneren Innenring 22b und hält die optimale Vorspannung aufrecht, sodass die Leistung und Haltbarkeit erfüllt sind.
Der Kreisformabschnitt 32 des Nabengehäuses 30 hat eine Struktur zum Verhindern des Lösens, bspw. einer herkömmlichen Nabenmutter, und erleichtert die Handhabung des Vorspannungsbetrags des Nabenlagers 20, so dass die Gewährleistung der Haltbarkeit erleichtert und die Produktivität verbessert wird.
Darüber hinaus übernimmt gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ein Nabengehäuse 30 gleichzeitig die Rolle des Außenrings des Gleichlaufgelenks und die Rolle der Radnabe in dem Gleichlaufgelenk des Nabeneinbautyps, so dass das äußere Gleichlaufgelenkzentrum C1 innerhalb des Nabengehäuses 30 positioniert sein kann.
Das heißt, die Vergrößerung der Länge der Antriebswelle 1, die durch die Auswärtsbewegung des Gleichlaufgelenkzentrums C1 verursacht wird, kann einen Gelenk- bzw. Kreuzwinkel der Antriebswelle 1 verbessern und einen Spalt L1 zwischen dem äußerem Gleichlaufgelenkzentrum C1 und einem zentralen Radabschnitt C2 verringern, so dass die Steifigkeit und der Gelenkwinkel maximiert werden können und die Probleme der Drehmomentlenkung, die durch den Gelenkwinkel verursacht werden, und eine Schüttelvibration, wenn ein Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird, gelöst werden können.
Darüber hinaus kann eine Vergrößerung des Einsatzbereichs des Gelenk- bzw. Kreuzwinkels des Außengelenks die Marktfähigkeit des Fahrzeugs verbessern, indem ein minimaler Wenderadius verringert wird.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, wie in 2 dargestellt, weist das Wellenlager 40 einen Innenring 41, einen Außenring 42 und eine zwischen dem Innenring 41 und dem Außenring 42 vorgesehene Lagerkugel 43 auf, wobei der Innenring 41 des Wellenlagers 40 mit der Antriebswelle 1 gekuppelt ist und der Außenring 42 des Wellenlagers 40 mit dem Lagergehäuse 50 gekuppelt ist.
Dementsprechend behalten gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung das Lagergehäuse 50, die Manschette 70 und der Manschettenbaugruppenring 60 die nicht-rotierende Struktur durch das Wellenlager 40 bei, selbst wenn sich die Antriebswelle 1 dreht.
Bei der herkömmlichen Struktur ist ein Endabschnitt der Manschette direkt mit der Antriebswelle gekuppelt, so dass sich die Manschette dreht, wenn sich die Antriebswelle dreht, wodurch die Haltbarkeit der Manschette beeinträchtigt wird und Geräusche erzeugt werden.
Im Gegensatz dazu weisen gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung das Lagergehäuse 50 und der Manschettenbaugruppenring 60, einschließlich der Manschette 70, eine nicht-rotierende Struktur aufgrund des Wellenlagers 40 auf, so dass die Haltbarkeit verbessert und die Geräuschentwicklung minimiert sind.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung weist die nabenintegrierte Antriebsachse ferner eine Wellendichtung 80 auf, die an der Seite (bspw. Fahrzeug-einwärts) des Wellenlagers 40 angeordnet ist, um den Spalt zwischen der Antriebswelle 1 und dem Lagergehäuse 50 zu füllen und die Luftdichtigkeit zu erhalten.
Die Wellendichtung 80 verhindert das Austreten von Schmierfett in der nabenintegrierten Antriebsachse und das Eindringen von Fremdkörpern.
Ein Raddrehzahlsensor (ABS-Sensor) 90 ist mit dem Manschettenbaugruppenring 60 gekuppelt, und ein Dichtungselement 100 ist mit dem Abschnitt gekuppelt, in dem der Manschettenbaugruppenring 60 und der Raddrehzahlsensor 90 miteinander gekuppelt sind (Kontaktabschnitt), um die Luftdichtheit aufrechtzuerhalten, wie in 5 dargestellt.
Der Manschettenbaugruppenring 60 und der Raddrehzahlsensor 90 können separat hergestellt und dann durch ein Kupplungselement 91 wie einen Bolzen, eine Schraube oder ein Niet miteinander verbunden werden, wie in 4 dargestellt.
Alternativ können der Manschettenbaugruppenring 60 und der Raddrehzahlsensor 90 zum Zeitpunkt der Herstellung durch ein Einfüge- bzw. Einsetzverfahren integral hergestellt werden.
Das Dichtungselement 100 weist eine Dichtung aus einem Gummimaterial auf, das als Dichtung dient.
Das Lagergehäuse 50 ist zylinderförmig ausgebildet und weist einen Abschnitt mit großem Durchmesser 51 (bspw. Fahrzeug-einwärts angeordnet), einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 52 (bspw. Fahrzeug-auswärts angeordnet) und einen Stufenabschnitt 53 auf, der als Grenze zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 51 und dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 52 vorgesehen ist und die in verschiedenen Größen ausgebildet sind, wie in 3 dargestellt.
Das Wellenlager 40 und die Wellendichtung 80 sind fest mit der Innenseite des Abschnitts mit großem Durchmesser 51 des Lagergehäuses 50 verbunden, und ein Endabschnitt der Manschette 70 ist fest mit der Außenseite des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 52 des Lagergehäuses 50 durch ein Manschettenband 110 verbunden, wie in 2 dargestellt.
Ein Endabschnitt, der durch die vorliegende Offenbarung/Erfindung beschrieben wird, ist als eine Innenrichtung (bspw. Fahrzeug-einwärts) definiert, und der andere Endabschnitt davon ist als eine Außenrichtung (bspw. Fahrzeug-auswärts) definiert.
Das Wellenlager 40 und ein Endabschnitt der Manschette 70 werden durch Kontakt mit dem Stufenabschnitt 53 des Lagergehäuses 50 gestützt, und folglich ist der Stufenabschnitt 53 des Lagergehäuses 50 eingerichtet, um die Position des Wellenlagers 40 und der Manschette 70 zu fixieren.
Eine Manschettenmontagenut 54, in die die Manschette 70 eingesetzt ist, wenn ein Endabschnitt der Manschette 70 durch das Manschettenband 110 gekuppelt ist, ist in einer konkaven Form in dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 52 des Lagergehäuses 50 ausgebildet, wie in 2 und 3 dargestellt.
Die Montage der Manschette 70 in einer Form des Einsetzens in die Manschettenmontagenut 54 ermöglicht es, die Kupplungskraft der Manschette 70 zu verstärken und die Haltbarkeit zu verbessern.
Ein Flanschabschnitt 55 zum Verhindern von Schäden an der Manschette 70 ist so geformt, dass er sich am Endabschnitt (bspw. Fahrzeug-auswärts) des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 52 des Lagergehäuses 50 nach innen krümmt bzw. biegt.
Das Herbeiführen eines Oberflächenkontakts der Manschette 70 durch den Flanschabschnitt 55 ermöglicht das Verhindern von Beschädigungen, wie z.B. das Reißen (bspw. bei der Montage) der Manschette 70.
Eine Manschettenbefestigungsnut 61 ist in einer konkaven Form an einem Endabschnitt des Manschettenbaugruppenrings 60 ausgebildet, und die Manschette 70 ist in die Manschettenbefestigungsnut 61 eingesetzt, wenn der andere Endabschnitt der Manschette 70 fest mit einem Endabschnitt des Manschettenbaugruppenrings 60 durch ein Manschettenband 120 verbunden ist.
Die Montage der Manschette 70 in einer Form des Einsetzens in die Manschettenbefestigungsnut 61 ermöglicht es, die Kupplungskraft der Manschette 70 zu verstärken und die Haltbarkeit zu verbessern.
Der Manschettenbaugruppenring 60 weist einen Manschettenkupplungsabschnitt 62, mit dem der andere Endabschnitt der Manschette 70 gekuppelt ist, einen Außenringkupplungsabschnitt 63, der mit dem Außenring 21 des Nabenlagers 20 gekuppelt ist, und einen Verbindungsabschnitt 64 auf, der den Manschettenkupplungsabschnitt 62 und den Außenringkupplungsabschnitt 63 verbindet und mit dem der Raddrehzahlsensor 90 gekuppelt ist.
Die Manschettenbefestigungsnut 61 ist in dem Manschettenkupplungsabschnitt 62 in dem Manschettenbaugruppenring 60 ausgebildet, und ein Dichtungselement 100 ist zwischen dem Verbindungsabschnitt 64 und dem Raddrehzahlsensor 90 vorgesehen.
Der Außenringkupplungsabschnitt 63 des Manschettenbaugruppenrings 60 kann in den Außenring 21 des Nabenlagers 20 gepresst sein, wie in 6 dargestellt, und mit der Innenfläche des Außenrings 21 in Kontakt sind.
Ein Kodierer 130 und ein Kodierring 140 sind vorgesehen, um dem Raddrehzahlsensor 90 an der Außenseite eines Endabschnitts des Nabengehäuses 30 zugewandt zu sein, ein Verlängerungsabschnitt 141, der sich in Richtung des Außenringkupplungsabschnitts 63 des Manschettenbaugruppenrings 60 erstreckt, ist an einem Endabschnitt des Kodierrings 140 geformt, ein Vorsprungsabschnitt 65, der in Richtung des Nabengehäuses 30 vorsteht, ist an dem Verbindungsabschnitt 64 des Manschettenbaugruppenrings 60 ausgebildet, und eine Labyrinthstruktur ist zwischen dem Verlängerungsabschnitt 141 des Kodierrings 140 und dem Vorsprungsabschnitt 65 des Manschettenbaugruppenrings 60 durch den Verlängerungsabschnitt 141 und den Vorsprungsabschnitt 65 ausgebildet, so dass das Vermischen des Gleichlaufgelenkfetts und des Nabenlagerfetts verhindert werden kann.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, die in 7 dargestellt ist, weist der Manschettenbaugruppenring 60 einen Krümmungsabschnitt 66 auf, der sich von dem Außenringkupplungsabschnitt 63 in einer U-Form erstreckt, ist ein Vorsprungsabschnitt 65, der in Richtung des Nabengehäuses 30 vorsteht, an dem Verbindungsabschnitt 64 des Manschettenbaugruppenrings 60 ausgebildet, und ist eine Labyrinthstruktur zwischen dem Krümmungsabschnitt 66 und dem Vorsprungsabschnitt 65 durch den Krümmungsabschnitt 66, der sich von dem Außenringkupplungsabschnitt 63 erstreckt, und den Vorsprungsabschnitt 65 des Manschettenbaugruppenrings 60 ausgebildet, so dass das Vermischen des Gleichlaufgelenkfetts und des Nabenlagerfetts so weit wie möglich verhindert werden kann.
Gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, wie sie in 8 dargestellt ist, weist der Manschettenbaugruppenring 60 den Manschettenkupplungsabschnitt 62, mit dem der andere Endabschnitt der Manschette 70 gekuppelt ist, den Außenringkupplungsabschnitt 63, der mit dem Außenring 21 des Nabenlagers 20 gekuppelt ist, und den Verbindungsabschnitt 64 auf, der den Manschettenkupplungsabschnitt 62 und den Außenringkupplungsabschnitt 63 verbindet und mit dem der Raddrehzahlsensor 90 gekuppelt ist, wobei der Außenring 21 des Nabenlagers 20 in den Außenringkupplungsabschnitt 63 des Manschettenbaugruppenrings 60 gepresst ist, so dass die Außenseite des Außenrings 21 und die Innenseite des Außenringkupplungsabschnitts 63 einander kontaktieren, und ein O-Ring 150 auf, der zur Aufrechterhaltung der Luftdichtigkeit zwischen der Außenseite des Außenrings 21 des Nabenlagers 20 und der Innenseite des Außenringkupplungsabschnitts 63 gekuppelt ist.
Wie in 9 dargestellt, können das Wellenlager 40 und die Wellendichtung 80 fest mit der Innenseite des Abschnitts mit großem Durchmesser 51 des Lagergehäuses 50 verbunden sein und kann ein Endabschnitt der Manschette 70 fest mit der Außenseite des Abschnitts mit großem Durchmesser 51 des Lagergehäuses 50 durch das Manschettenband 110 verbunden sein.
Hier ist das Ende eines Endabschnitts des Lagergehäuses 50 in Form einer Vorsprungsschwelle 56 ausgebildet, die sich in Längsrichtung der Antriebswelle 1 erstreckt, so dass das Eintreten von Fremdstoffen durch die Vorsprungsschwelle 56 blockiert werden kann.
Eine Nut 57 und eine Verriegelungsschwelle 58 zur Verhinderung der Separation der Manschette 70 sind an der Außenseite des Abschnitts mit großem Durchmesser 51 des Lagergehäuses 50 ausgebildet, so dass ein Abschnitt der Manschette 70 in die Nut 57 zur Verhinderung der Separation der Manschette eingesetzt ist und ein Abschnitt der Manschette 70 verriegelt ist, wenn ein Endabschnitt der Manschette 70 durch das Manschettenband 110 befestigt ist, so dass die Kupplungskraft der Manschette 70 verstärkt und ihre Haltbarkeit verbessert wird.
Darüber hinaus kann in der Manschette 70 ein Anschlagvorsprung 71 ausgebildet sein, der die Position der Manschette 70 in Kontakt mit dem anderen Endabschnitt des Abschnitts mit großem Durchmesser 51 des Lagergehäuses 50 fixiert.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung sind ein Endabschnitt der Manschette 70 und der andere Endabschnitt der Manschette 70 durch das Manschettenband 110, 120 fest mit dem Lagergehäuse 50 bzw. dem Manschettenbaugruppenring 60 verbunden, und die Manschette 70 und das Manschettenband 110, 120 werden zusammengebaut und an der Innenseite der Gelenkbaugruppe 10 befestigt, um die Montage zu erleichtern.
Wie in 10 und 11 dargestellt, ist eine Mehrzahl von Vorsprüngen (bspw. Anti-Rutsch-Vorsprung) 72 an der Innenfläche der Manschette 70 ausgebildet, die das Lagergehäuse 50 kontaktieren, ist eine Schwelle 73 zum Blockieren des Eintretens von Fremdstoffen in das Lagergehäuse 50 ausgebildet, um an einem Endabschnitt der Manschette 70 in Richtung der Antriebswelle 1 vorzustehen, und ist eine Schwelle zum Verhindern des Fettaustritts ausgebildet, um an dem anderen Endabschnitt der Manschette 70 nach innen vorzustehen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung hat die nabenintegrierte Antriebsachse eine Struktur, bei der ein Nabengehäuse 30 gleichzeitig die Rolle des Außenrings des Gleichlaufgelenks und die Rolle der Radnabe übernimmt, so dass eine Gewichtsreduzierung und Kostenreduzierung durch die Verringerung der Anzahl der Teile erreicht werden kann, die Probleme der Geräusche an den Gelenken und des während der Kraftübertragung erzeugten Spiels gelöst werden können und die Steifigkeit insbesondere durch die Integration des Außenrings und der Radnabe verstärkt werden kann.
Ferner ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung das äußere Gleichlaufgelenkzentrum C1 innerhalb der Gesamtlänge des Nabengehäuses 30 positioniert, so dass die Fahrzeuggröße in der Innen-Außen-Richtung erheblich reduziert werden kann, so dass ein Vorteil hinsichtlich des Bauraums besteht und der reduzierte Abstand L1 zwischen dem äußeren Gleichlaufgelenkzentrum C1 und dem zentralen Radabschnitt C2 die Steifigkeit und den Gelenk- bzw. Knickwinkel maximieren kann.
Ferner wird gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung die Struktur beibehalten, bei der sich das Lagergehäuse 50 und der Manschettenbaugruppenring 60, inklusiver der Manschette 70, nicht drehen, selbst wenn sich die Antriebswelle 1 dreht, so dass die Haltbarkeit verbessert und der Lärm minimiert werden kann.
Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“, „innen“, „außen“, „innerhalb“, „außerhalb“, „einwärts / nach innen“, „auswärts / nach außen“, „vorwärts / nach vorne“ und „rückwärts / nach hinten“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben. Es ist weiter klar, dass sich der Begriff „verbunden“ oder seine Abwandlungen sowohl auf die direkte als auch auf die indirekte Verbindung beziehen.
Die vorstehenden Beschreibungen vorbestimmter exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit und beschränken die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht auf die angegebenen genauen Formen, und natürlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, damit der Fachmann verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herstellen und verwenden kann. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung soll durch die beigefügten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert werden.

Claims

Eine nabenintegrierte Antriebsachse, aufweisend: ein Nabengehäuse (30), in das eine mit einem Endabschnitt einer Antriebswelle (1) gekuppelte Gelenkbaugruppe (10) eingesetzt ist, um gekuppelt zu sein, und von der ein Nabenlager (20) mit einer Außenumfangsfläche davon gekuppelt ist ein Wellenlager (40), das mit der Antriebswelle (1) gekuppelt ist, ein Lagergehäuse (50), das mit dem Wellenlager (40) gekuppelt ist, einen mit einem Außenring (21) des Nabenlagers (20) gekuppelten Manschettenbaugruppenring (60) und eine Manschette (70), die mit dem Lagergehäuse (50) und dem Manschettenbaugruppenring (60) an einem jeweiligen Endabschnitt der Manschette (70) gekuppelt ist, wobei das Lagergehäuse (50), die Manschette (70) und der Manschettenbaugruppenring (60) in einer nicht-rotierenden Struktur gekuppelt sind, unabhängig davon, ob sich die Antriebswelle (1) dreht oder nicht.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß Anspruch 1, wobei ein Innenring (41) des Wellenlagers (40) mit der Antriebswelle (1) gekuppelt ist, wobei ein Außenring (42) des Wellenlagers (40) mit dem Lagergehäuse (50) gekuppelt ist, und wobei der Innenring (41) und der Außenring (42) des Wellenlagers (40) durch Lagerkugeln (43) verbunden sind, so dass das Lagergehäuse (50), die Manschette (70) und der Manschettenbaugruppenring (60) die nicht-rotierende Struktur beibehalten, selbst wenn sich die Antriebswelle (1) dreht.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner eine Wellendichtung (80) aufweisend, die an einer Seite des Wellenlagers (40) angeordnet ist, um einen Spalt zwischen der Antriebswelle (1) und dem Lagergehäuse (50) auszufüllen und die Luftdichtheit dazwischen aufrechtzuerhalten.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Raddrehzahlsensor (90) mit dem Manschettenbaugruppenring (60) gekuppelt ist und wobei ein Dichtungselement (100) mit einem Abschnitt gekuppelt ist, in dem der Manschettenbaugruppenring (60) und der Raddrehzahlsensor (90) gekuppelt sind, um die Luftdichtheit aufrechtzuerhalten.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lagergehäuse (50) einen Abschnitt (51) mit großem Durchmesser, einen Abschnitt (52) mit kleinem Durchmesser und einen Stufenabschnitt (53) aufweist, der als eine Grenze zwischen dem Abschnitt (51) mit großem Durchmesser und dem Abschnitt (52) mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist und die in unterschiedlichen Größen ausgebildet sind, wobei das Wellenlager (40) und eine Wellendichtung (80) mit einer Innenseite des Abschnitts (51) mit großem Durchmesser gekuppelt sind und wobei ein erster Endabschnitt der Manschette (70) mit einer Außenseite des Abschnitts (52) mit kleinem Durchmesser des Lagergehäuses (50) durch ein Manschettenband (110) fest gekuppelt ist.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß Anspruch 5, wobei das Wellenlager (40) und der erste Endabschnitt der Manschette (70) durch Kontakt mit dem Stufenabschnitt (53) des Lagergehäuses (50) abgestützt sind.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei eine Manschettenmontagenut (54), in die die Manschette (70) eingesetzt ist, wenn der erste Endabschnitt der Manschette (70) durch das Manschettenband (110) gekuppelt ist, in einer konkaven Form in dem Abschnitt (52) mit kleinem Durchmesser des Lagergehäuses (50) ausgebildet ist.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, wobei ein Flanschabschnitt (55) zum Verhindern einer Beschädigung der Manschette (70) ausgebildet ist, um sich an einem Endabschnitt des Abschnitts (52) mit kleinem Durchmesser des Lagergehäuses (50) nach innen zu krümmen.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Manschettenbefestigungsnut (61) in einer konkaven Form an einem Endabschnitt des Manschettenbaugruppenrings (60) ausgebildet ist und wobei die Manschette (70) in die Manschettenbefestigungsnut (61) eingesetzt ist, wenn ein zweiter Endabschnitt der Manschette (70) durch das Manschettenband (120) mit dem Endabschnitt des Manschettenbaugruppenrings (60) fest gekuppelt ist.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der Ansprüche 4 bis 9, wobei der Manschettenbaugruppenring (60) aufweist einen Manschettenkupplungsabschnitt (62), mit dem ein zweiter Endabschnitt der Manschette (70) gekuppelt ist, einen Außenringkupplungsabschnitt (63), der mit dem Außenring (21) des Nabenlagers (20) gekuppelt ist, und einen Verbindungsabschnitt (64), der den Manschettenkupplungsabschnitt (62) und den Außenringkupplungsabschnitt (63) miteinander verbindet und an den der Raddrehzahlsensor (21) gekuppelt ist, wobei der Außenringkupplungsabschnitt (63) in den Außenring (21) des Nabenlagers (20) eingesetzt ist und mit einer Innenfläche des Außenrings (21) in Kontakt ist.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß Anspruch 10, wobei ein Kodierer (130) und ein Kodierring (140) vorgesehen sind, um dem Raddrehzahlsensor (21) an der Außenseite eines Endabschnitts des Nabengehäuses (30) zugewandt zu sein, wobei an einem Endabschnitt des Kodierrings (140) ein Verlängerungsabschnitt (141) ausgebildet ist, der sich in Richtung des Außenringkupplungsabschnitts (63) des Manschettenbaugruppenrings (60) erstreckt, wobei ein Vorsprungsabschnitt (65), der in Richtung des Nabengehäuses (30) vorsteht, an dem Verbindungsabschnitt (64) des Manschettenbaugruppenrings (60) ausgebildet ist, und wobei eine Labyrinthstruktur zwischen dem Verlängerungsabschnitt (141) des Kodierrings (140) und dem Vorsprungsabschnitt (65) des Manschettenbaugruppenrings (60) durch den Verlängerungsabschnitt (141) und den Vorsprungsabschnitt (65) ausgebildet ist, so dass eine Vermischung von Gleichlaufgelenkfett und Nabenlagerfett verhindert wird.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei der Manschettenbaugruppenring (60) einen Krümmungsabschnitt (66) aufweist, der sich von dem Außenringkupplungsabschnitt (63) in einer U-Form erstreckt, wobei ein in Richtung des Nabengehäuses (30) vorstehender Vorsprungsabschnitt (65) an dem Verbindungsabschnitt des Manschettenbaugruppenrings (60) ausgebildet ist und wobei eine Labyrinthstruktur zwischen dem Krümmungsabschnitt (66) und dem Vorsprungsabschnitt (65) durch den Krümmungsabschnitt (66), der sich von dem Außenringkupplungsabschnitt (63) erstreckt, und dem Vorsprungsabschnitt (65) des Manschettenbaugruppenrings (60) ausgebildet ist, so dass ein Vermischen von Gleichlaufgelenkfett und Nabenlagerfett verhindert wird.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der Ansprüche 4 bis 9, wobei der Manschettenbaugruppenring (60) aufweist einen Manschettenkupplungsabschnitt (62), mit dem ein zweiter Endabschnitt der Manschette (70) gekuppelt ist, einen Außenringkupplungsabschnitt (63), der mit dem Außenring (21) des Nabenlagers (20) gekuppelt ist, und einen Verbindungsabschnitt (64), der den Manschettenkupplungsabschnitt (62) und den Außenringkupplungsabschnitt (63) miteinander verbindet und an den der Raddrehzahlsensor (21) gekuppelt ist, wobei der Außenring (21) des Nabenlagers (20) in den Außenringkupplungsabschnitt (63) eingesetzt ist, so dass eine Außenseite des Außenring (21) und eine Innenseite des Außenringkupplungsabschnitts (63) einander kontaktieren, und wobei ein O-Ring (150) zur Aufrechterhaltung der Luftdichtheit zwischen der Außenseite des Außenrings (21) des Nabenlagers (20) und der Innenseite des Außenringkupplungsabschnitts (63) gekuppelt ist.
Nabenintegrierte Antriebsachse irgendeinem der Ansprüche 3 bis 13, wobei das Wellenlager (40) und die Wellendichtung (80) mit der Innenseite des Abschnitts (51) mit großem Durchmesser des Lagergehäuses (50) gekuppelt sind und wobei ein Endabschnitt der Manschette (70) mit einer Außenseite des Abschnitts (51) mit großem Durchmesser des Lagergehäuses (50) fest gekuppelt ist.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß Anspruch 14, wobei ein Endabschnitt des Lagergehäuses (50) in Form einer sich in Längsrichtung der Antriebswelle (1) erstreckenden Vorsprungsschwelle (56) ausgebildet ist, um das Eintreten von Fremdkörpern zu verhindern.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei an der Außenseite des Abschnitts (51) mit großem Durchmesser des Lagergehäuses (50) eine Nut (57) und eine Verriegelungsschwelle (58) zum Verhindern der Separation der Manschette (70) ausgebildet sind und wobei an der Manschette (70) ein Stoppervorsprung (71) ausgebildet ist, der eine Position der Manschette (70) in Kontakt mit einem Endabschnitt des Abschnitts (51) mit großem Durchmesser fixiert.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Endabschnitt der Manschette (70) jeweilig mit dem Lagergehäuse (50) und dem Manschettenbaugruppenring (60) durch ein Manschettenband (110, 120) fest gekuppelt ist und wobei die Manschette (70) und das Manschettenband (110, 120) einwärts der Gelenkbaugruppe (10) montiert und befestigt sind.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Anti-Rutsch-Vorsprüngen (72) an einer Innenfläche der Manschette (70) ausgebildet ist, die mit dem Lagergehäuse (50) in Kontakt steht, wobei eine Schwelle (73) zum Blockieren des Eintretens von Fremdstoffen in das Lagergehäuse (50) so ausgebildet ist, um an einem ersten Endabschnitt der Manschette (70) in Richtung der Antriebswelle (1) vorzustehen, und wobei eine Schwelle (74) zum Blockieren einer Fettleckage ausgebildet ist, um an einem zweiten Endabschnitt der Manschette (70) nach innen vorzustehen.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Innenring (22) des Nabenlagers (20) mit einer Außenumfangsfläche des Nabengehäuses (30) gekuppelt ist, wobei zwei Reihen von Lagerkugeln zwischen dem Innenring (22) und dem Außenring (21) des Nabenlagers (20) montiert sind, und wobei der Innenring (22) des Nabenlagers (20) einen inneren Innenring (22a) und einen äußeren Innenring (22b) aufweist, der äußere Innenring (22b) von einer Stufenschwelle (31) des Nabengehäuses (30) gestützt ist und der innere Innenring (22a) von einem Formabschnitt (32) gestützt ist, der von einem inneren Endabschnitt des Nabengehäuses (30) nach außen gekrümmt ist.
Nabenintegrierte Antriebsachse gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein äußeres Gleichlaufgelenkzentrum (C2) innenliegend im Nabengehäuse (30) angeordnet ist.