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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstelle zur Ausrichtung einer Motoranordnung und einer Antriebsanordnung in einem Fahrzeug, die Folgendes umfasst: eine Motoranordnung mit einem Motorgehäuse und einer Ausgangswelle; eine Antriebsanordnung mit einem Antriebsgehäuse und einer Eingangswelle, wobei die Eingangswelle mit der Ausgangswelle gekoppelt ist; ein Achsrohrgehäuse und einen Achsrohrflansch, der integral mit einem Ende des Achsrohrgehäuses gekoppelt ist, wobei der Flansch eine Rückseite aufweist, die zu einer dem Achsrohrgehäuse entgegengesetzten Richtung weist; ein Motorgehäuse und ein Antriebsgehäuse, wobei das Motorgehäuse dazu konfiguriert ist, die Motoranordnung zu enthalten, und das Antriebsgehäuse dazu konfiguriert ist, die Antriebsanordnung zu enthalten. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit der Schnittstelle und ein Verfahren zur Montage solch einer Schnittstelle.
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Bei einem herkömmlichen angetriebenen Fahrzeug kann eine krafterzeugende Vorrichtung Kraft an ein oder mehrere Räder an dem Fahrzeug liefern. Die Kraft erzeugende Vorrichtung kann eine Brennkraftmaschine, ein Fahrzeug, eine Batterie usw. sein. Die Kraft wird von der Kraft erzeugenden Vorrichtung durch eine Kraftübertragungsvorrichtung, wie zum Beispiel ein Getriebe oder eine Antriebsanordnung, auf die Räder übertragen. Die Kraftübertragungsvorrichtung ist zwischen der Kraft erzeugenden Vorrichtung und dem einen oder den mehreren Rädern verbunden oder angebracht. Es können mehrere Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten, wie zum Beispiel Wellen, Zahnradsätzen usw., vorhanden sein.
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Bei vielen herkömmlichen Konfigurationen weist die Schnittstelle zwischen der Kraft erzeugenden Vorrichtung und der Kraftübertragungsvorrichtung Einschränkungen auf. Die Schnittstelle kann ein Schwungrad oder eine Adapterplatte sein, die an der Kraft erzeugenden Vorrichtung angebracht ist.
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Bei einigen Konfigurationen kann die Schnittstelle das Gehäuse der Kraft erzeugenden Vorrichtung nicht zu dem Gehäuse der Kraftübertragungsvorrichtung führen. Dies kann eine Fehlausrichtung einer Ausgangswelle der Kraft erzeugenden Vorrichtung auf eine Eingangswelle der Kraftübertragungsvorrichtung verursachen. Darüber hinaus kann es sogar noch schwieriger sein, wenn drei oder mehr Gehäuse eine Schnittstelle bilden, da jedes zusätzliche Gehäuse die Toleranz zwischen der Kraft erzeugenden Vorrichtung und der Kraftübertragungsvorrichtung vergrößern kann. Diese vergrößerten Toleranzen können zu zusätzlicher Fehlausrichtung führen.
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Des Weiteren sind oftmals externe Leitungen erforderlich, um ein Fluid zwischen den Vorrichtungen bereitzustellen und zu leiten. In den externen Leitungen können Lecks vorhanden sein, wodurch die Menge und die Durchflussrate des Fluids reduziert werden. Dies kann sich auf die Fahrzeugleistung auswirken und eine zusätzliche Ausfallzeit für die Wartung des Fahrzeugs (zum Beispiel Hinzufügen von mehr Fluid(en) auf eine Sollhöhe) erfordern.
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Ein anderes Problem bei vielen herkömmlichen Schnittstellen zwischen Kraft erzeugenden Vorrichtungen und Kraftübertragungsvorrichtungen ist die erforderliche komplexe maschinelle Bearbeitung zwischen Gehäusen. Wenn zum Beispiel zwei Gehäuse aneinander angebracht werden, könnte eine Dichtung erforderlich sein, um zu verhindern, dass Fluid durch die Schnittstelle der beiden Gehäuse leckt. Eine Flachdichtung, ein O-Ring oder eine andere Dichtung können zur Verhinderung von Leckage verwendet werden. In einigen Fällen muss jedoch einhergehend mit der Dichtung eine Aussparung oder eine andere ähnliche Konstruktion maschinell aus einer Fläche herausgearbeitet werden. Diese zusätzliche maschinelle Bearbeitung kann den Kosten- und Zeitaufwand für die Herstellung des Gehäuses erhöhen. Wenn die Tiefe der Aussparung nicht ordnungsgemäß herausgearbeitet ist, können des Weiteren die beiden Gehäuse nicht ordnungsgemäß abgedichtet werden. Als Alternative dazu können die Dichtung oder der O-Ring nach dem Aneinandermontieren der Gehäuse geschnitten oder beschädigt werden.
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Deshalb besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer Schnittstelle, die zwei oder mehr Gehäuse zueinander führt, die maschinelle Bearbeitung der Pass-Flächen vereinfacht und den Fluidstrom zwischen den Gehäusen ohne die Verwendung von externen Leitungen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch die Lehre der Ansprüche 1, 9 und 10 gelöst. Vorteilhafte Lösungen und Alternativen sind in den beigefügten Ansprüchen definiert.
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Demgemäß umfasst eine Schnittstelle der oben genannten Art eine Platte, die mit einem Ende des Motorgehäuses gekoppelt ist, wobei die Platte mit dem Achsrohrgehäuse gekoppelt ist und einen Außendurchmesser aufweist; eine Spindel, die mit dem Antriebsgehäuse gekoppelt ist, wobei die Spindel eine Vorderseite und einen Innendurchmesser aufweist; wobei der Außendurchmesser der Platte den Innendurchmesser der Spindel berührt, wenn die Spindel mit dem Flansch gekoppelt ist.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird eine Schnittstelle zur Ausrichtung einer Kraft erzeugenden Vorrichtung und einer Kraftübertragungsvorrichtung in einem Fahrzeug bereitgestellt. Die Schnittstelle enthält ein Achsrohrgehäuse und einen Flansch, der integral mit einem Ende des Achsrohrgehäuses gekoppelt ist. Der Flansch weist eine Rückseite auf. Des Weiteren enthält die Schnittstelle ein Motorgehäuse und ein Antriebsgehäuse. Das Motorgehäuse ist dazu konfiguriert, die Kraft erzeugende Vorrichtung aufzunehmen, und das Antriebsgehäuse ist dazu konfiguriert, die Kraftübertragungsvorrichtung aufzunehmen. Eine Platte ist lösbar mit einem Ende des Motorgehäuses gekoppelt. Die Platte ist mit dem Achsrohrgehäuse gekoppelt und weist einen Außendurchmesser auf. Des Weiteren enthält die Schnittstelle eine Spindel, die mit dem Antriebsgehäuse gekoppelt ist. Die Spindel weist eine Vorderseite und einen Innendurchmesser auf.
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Der Außendurchmesser der Platte berührt den Innendurchmesser der Spindel, wenn die Spindel mit dem Flansch gekoppelt ist.
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Gemäß einem Aspekt enthält die Schnittstelle eine Nut, die in der Vorderseite der Spindel definiert ist, und eine Dichtung, die entlang dem Außendurchmesser der Platte angeordnet ist. Wenn der Flansch mit der Spindel gekoppelt ist, ist die Dichtung in der Nut der Spindel positioniert und ist von der Vorderseite der Spindel, der Rückseite des Flansches und der Platte im Wesentlichen umgeben. Gemäß einem anderen Aspekt ist die Rückseite des Flansches im Wesentlichen flach und berührt die Vorderseite der Spindeln.
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Bei einer anderen Ausführungsform enthält ein Elektrofahrzeug mit Einzelradantrieb einen Motor mit einem Motorgehäuse und einer Ausgangswelle. Des Weiteren enthält das Fahrzeug ein Achsrohrgehäuse, das ein Innenreservoir definiert, einen Achsrohrflansch, der integral mit dem Achsrohrgehäuse gekoppelt ist, und eine Antriebsanordnung mit einem Antriebsgehäuse und einer Eingangswelle. Der Achsrohrflansch weist eine Rückseite auf, die in eine dem Achsrohrgehäuse entgegengesetzten Richtung weist. Des Weiteren ist die Eingangswelle mit der Ausgangswelle gekoppelt. Weiterhin enthält das Fahrzeug eine Spindel, die mit der Antriebsanordnung gekoppelt ist, und eine Schnittstellenplatte, die mit dem Motorgehäuse gekoppelt ist. Die Spindel enthält eine Vorderseite und einen Innendurchmesser, und die Platte weist eine erste und eine zweite Fläche und einen Außendurchmesser auf. Der Außendurchmesser der Platte nimmt den Innendurchmesser der Spindel in Eingriff.
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Gemäß einem Aspekt der Ausführungsform enthält die Platte einen Innendurchmesser nahe der Mitte davon, so dass der Innendurchmesser eine Öffnung definiert, durch die die Ausgangswelle ragt. Gemäß einem anderen Aspekt definiert die Platte einen ersten Fluidkanal, der über der Öffnung angeordnet ist, und einen zweiten Fluidkanal, der unter der Öffnung angeordnet ist. Der erste Fluidkanal kann in der Nähe des Innendurchmessers der Platte angeordnet sein, und der zweite Fluidkanal kann in der Nähe des Außendurchmessers der Platte angeordnet sein. Darüber hinaus stellt der erste Fluidkanal eine Strömungsverbindung zwischen dem Motorgehäuse und der Antriebsanordnung her, und der zweite Fluidkanal stellt eine Strömungsverbindung zwischen der Antriebsanordnung und dem Innenreservoir her. Der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal können einen oder mehrere Durchlässe oder Schlitze enthalten.
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Gemäß einem anderen Aspekt ist ein Lager zur Abstützung der Ausgangswelle vorgesehen. Das Lager ist zumindest teilweise in der Öffnung der Platte angeordnet. Es kann eine Nut in dem Innendurchmesser der Spindel definiert sein. Des Weiteren kann eine Dichtung entlang dem Außendurchmesser der Platte angeordnet sein. Die Dichtung wird zwischen der Rückseite des Flansches und der Nut komprimiert. Die Rückseite des Flansches kann im Wesentlichen flach sein und berührt die Vorderseite der Spindel.
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Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Montage eines Motors und einer Antriebsanordnung an einem Fahrzeug mit Radantrieb offenbart. Der Motor enthält ein Motorgehäuse und eine Ausgangswelle, und die Antriebsanordnung weist ein Antriebsgehäuse und eine Eingangswelle auf. Das Fahrzeug enthält ein Achsrohrgehäuse, das ein Innenreservoir definiert, einen Achsrohrflansch, der eine im Wesentlichen flache Rückseite aufweist, eine Spindel mit einer in ihrem Innendurchmesser definierten Nut, eine Dichtung und eine Platte mit einem Innendurchmesser, einem Außendurchmesser, einem Luftkanal und einem Ölkanal. Der Innendurchmesser der Platte definiert eine mittlere Öffnung. Das Verfahren umfasst: Schieben der Ausgangswelle durch die mittlere Öffnung der Platte und Koppeln der Platte mit dem Motorgehäuse. Das Motorgehäuse wird mit dem Achsrohrgehäuse gekoppelt, und die Dichtung wird um den Außendurchmesser der Platte herum angeordnet. Des Weiteren umfasst das Verfahren Ausrichten des Antriebsgehäuses auf das Motorgehäuse, Koppeln des Antriebsgehäuses mit dem Motorgehäuse und Komprimieren der Dichtung zwischen der Rückseite des Flansches und der Nut.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Verfahren Ausrichten des Außendurchmessers der Platte auf den Innendurchmesser der Spindel. Gemäß einem anderen Aspekt davon kann das Verfahren Ausgleichen des Luftdrucks in dem Motorgehäuse und dem Antriebsgehäuse umfassen. Gemäß diesem Aspekt wird der Luftkanal auf entsprechende Öffnungen ausgerichtet, die in dem Motorgehäuse und in dem Antriebsgehäuse definiert sind, und es wird eine Strömungsverbindung zwischen dem Antriebsgehäuse und dem Motorgehäuse hergestellt.
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Des Weiteren ist der Ölkanal zwischen dem Achsrohrgehäuse und dem Antriebsgehäuse angeordnet.
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Die Schnittstellenplatte stellt vorteilhafterweise eine Strömungsverbindung zwischen dem Motorgehäuse, dem Antriebsgehäuse und dem Achsrohrgehäuse her, und es kann auf externe Leitungen zur Zuführung von Luft und Öl zu verschiedenen Gehäusen verzichtet werden. Ein Luftkanal, der in der Platte enthalten ist, gestattet Luftströmung zwischen dem Motorgehäuse und dem Antriebsgehäuse, so dass der Druck in beiden Gehäusen ausgeglichen werden kann. Darüber hinaus kann Öl oder irgendein anderes Fluid zwischen dem Antriebsgehäuse und dem Achsrohrgehäuse durch einen anderen Fluidkanal in der Platte strömen. Das Achsrohrgehäuse kann zum Beispiel ein Reservoir oder einen Sumpf für das Öl enthalten, und deshalb reduziert der Innenkanal durch die Platte die Bildung von Lecks in externen Leitungen und Anschlussstücken.
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Ein weiterer Vorteil der Schnittstellenplatte ist ihre Funktion des Führens der verschiedenen Gehäuse und Aufeinanderausrichtens der Eingangs- und Ausgangswelle. Der Außendurchmesser der Platten berührt den Innendurchmesser der Spindel, und die entsprechende Anordnung gestattet eine ordnungsgemäße Führung des Motorgehäuses zu dem Antriebsgehäuse. Die Führungsfunktion der Platte kann eine Fehlausrichtung zwischen der Ausgangswelle des Motors und der Eingangswelle der Antriebsanordnung reduzieren. Darüber hinaus wird die Platte mit dem Motorgehäuse gekoppelt und führt die Spindel und den Motor zueinander. Nach der Kopplung kann die Spindel dann mit dem Achsrohrgehäuse gekoppelt werden, um die Antriebsanordnung mit dem Achsrohr und dem Motor zusammenzufügen.
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Des Weiteren vereinfacht die Schnittstellenplatte die maschinelle Bearbeitung der verschiedenen Komponenten. Zum Beispiel weist der Achsrohrflansch eine im Wesentlichen flache, maschinell bearbeitete Fläche auf, die die Spindel berührt. Eine maschinell herausgearbeitete Nut oder Kerbe in der Spindel gestattet, dass zum Beispiel ein O-Ring die verschiedenen Gehäuse abdichtet. Die Kopplung des Antriebsgehäuses mit dem Achsrohrgehäuse bildet eine Gleitringdichtung mit dem O-Ring und verstärkt das Dichtungsvermögen an der Schnittstelle der verschiedenen Gehäuse.
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Durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen werden die oben genannten Aspekte der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, wie sie erhalten werden, ersichtlicher und wird die Erfindung selbst verständlicher.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Teilseitenansicht eines Teils einer Achse für ein Fahrzeug mit einem unabhängig angetriebenen Rad;
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2 eine Rückansicht einer Motorschnittstellenplatte;
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3 eine schematische Darstellung einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle, die miteinander gekoppelt sind;
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4 ein Ablaufdiagramm des Luft- und Ölflusses durch die Achse von 1; und
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5 eine schematische Darstellung einer zwischen einer Motorschnittstellenplatte, einem Achsrohrflansch und einer Antriebsspindel angeordneten Dichtung.
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Es werden in allen Ansichten zur Anzeige einander entsprechender Teile einander entsprechende Bezugszahlen verwendet.
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Die unten beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht abschließend gemeint und sollen die Erfindung nicht auf die in der folgenden ausführlichen Beschreibung offenbarten genauen Formen einschränken, stattdessen sind die Ausführungsformen so gewählt und beschrieben, dass andere Fachleute die Grundzüge und Ausübungen der vorliegenden Erfindung anerkennen und verstehen.
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Im allgemeinsten Sinne betrifft die vorliegende Offenbarung eine verbesserte Schnittstelle zwischen der Montage mehrerer Gehäuse. Die Gehäuse können ein Gehäuse für eine Brennkraftmaschine, einen Motor, ein Getriebe, ein Achsrohr, einen Batteriesatz, einen Verteiler oder irgendeine andere bekannte Struktur mit einem äußeren Gehäuse sein. Die verbesserte Schnittstelle kann eine Platte enthalten, die zwischen zwei oder mehr Gehäusen angebracht ist, und enthält ein Mittel zur Abdichtung von Fluiden, die in den Gehäusen enthalten sind oder diese durchströmen. Des Weiteren verbessert die Schnittstelle die Ausrichtung zwischen einer Kraft erzeugenden Vorrichtung und einer Kraftübertragungsvorrichtung und erleichtert weiterhin die maschinelle Bearbeitung verschiedener Seiten und Flächen der verschiedenen Gehäuse.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird in 1 ein Teil einer Achse 100 eines Fahrzeugs mit Einzelradantrieb gezeigt. Bei solch einem Fahrzeug können zwei oder mehr Achsen und vier oder mehr einzeln angetriebene Räder vorgesehen sein. Die Räder sind statt mit einer Getriebe-/Triebstrang-Anordnung mit einem Motor oder einer Brennkraftmaschine gekoppelt. Die Achse 100 kann eine Motoranordnung 102 und eine Antriebsanordnung 106 enthalten. Die Motoranordnung 102 enthält ein äußeres Motorgehäuse 104, das innere Komponenten zur Erzeugung von Drehmoment umschließt. Das durch die Motoranordnung 102 erzeugte Drehmoment kann über eine Eingangswelle 120 und eine Ausgangswelle (204) (siehe 2) auf die Antriebsanordnung 106 übertragen werden.
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Die Eingangswelle 120 ist ein Teil der Antriebsanordnung 106 und wird von einem Antriebsgehäuse 108 umschlossen. Die Ausgangswelle 204 ist mit der Motoranordnung 102 gekoppelt und wird durch diese angetrieben. Die Ausgangswelle 204 kann durch eine Kupplungseinheit 122 und eine Eingangshohlwelle 124 mit der Eingangswelle 120 gekoppelt sein. Deshalb kann Drehmoment von der Motoranordnung 102 durch die Ausgangswelle 204, die Kupplungseinheit 122 und die Eingangswelle 120 auf die Antriebsanordnung 106 übertragen werden.
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Des Weiteren ist eine Achsrohranordnung 110 mit der Motoranordnung 102 und der Antriebsanordnung 106 gekoppelt. Die Achsrohranordnung 110 enthält ein äußeres Gehäuse 112 und einen Flansch 114. Bei einer Ausführungsform ist das Achsrohrgehäuse 114 integral mit dem Achsrohrgehäuse 112 gekoppelt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Achsrohrflansch 114 von dem Achsrohrgehäuse 112 getrennt sein und damit gekoppelt sein. Das Achsrohrgehäuse 112 enthält weiterhin eine Innenkammer oder ein Innenreservoir, die bzw. das anderen Komponenten ein Fluid, wie zum Beispiel Öl, zuführt.
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Wie in 1 gezeigt, kann eine Antriebsspindel 116 über mehrere (nicht gezeigte) Bolzen mit dem Achsrohrflansch 114 gekoppelt sein. Bei dieser Ausführungsform dreht sich das Antriebsgehäuse 108 um die Spindel 116. Das Antriebsgehäuse 108 wird durch Einstellung eines (nicht gezeigten) Radlagers durch eine mit der Spindel 116 gekoppelte Reaktionsplatte mit der Spindel gekoppelt.
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Die Schnittstelle zwischen dem Antriebsgehäuse 108 und dem Motorgehäuse 104 umfasst eine Platte 118. Die Platte 118 kann aus Kohlenstoffstahl, Weicheisen oder aus einem anderen bekannten Material bestehen. Auf 2 Bezug nehmend, enthält die Platte 118 mehrere Löcher 210, die darin zur Kopplung der Platte 118 mit dem Motorgehäuse 104 definiert sind. Bolzen, Schrauben oder andere Befestigungselemente können zur Kopplung der Platte 118 mit dem Motorgehäuse 104 verwendet werden. Als Alternative dazu kann die Platte 118 integral mit dem Motorgehäuse 104 ausgebildet sein. Bei dieser alternativen Ausführungsform kann die Platte 118 verschweißt oder integral ausgebildet sein, so dass die Platte 118 keine von dem Motorgehäuse 104 getrennte Komponente ist.
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Die Platte 118 enthält einen Innendurchmesser 202 und einen Außendurchmesser 200. Der Innendurchmesser 202 definiert eine mittlere Öffnung 218, durch die die Ausgangswelle 204 bei der Montage ragt. Mit anderen Worten, die Ausgangswelle 204 ist auf den Innendurchmesser 202 der Platte ausgerichtet. Die Ausgangswelle 204 enthält Keilzähne, die sich durch die Öffnung 218 erstrecken und einen (nicht gezeigten) ersten Satz von Keilzähnen an der Kupplungseinheit 122 in Eingriff nehmen. Ebenso enthält die Eingangswelle 120 Keilzähne, die einen (nicht gezeigten) zweiten Satz von Keilzähnen an der Kupplungseinheit 122 in Eingriff nehmen, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswelle ungefähr mit der gleichen Geschwindigkeit drehen.
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In 2 enthält die Platte 118 weiterhin einen ersten Fluidkanal 206 in Form eines Durchlasses oder Schlitzes, durch den Luft strömen kann. Weiterhin ist/sind ein oder mehrere Fluidkanal/Fluidkanäle 208 in Form eines Durchlasses oder Schlitzes in der Platte 118 vorgesehen. Der erste Fluidkanal 206 und der zweite Fluidkanal 208 können zum Beispiel einen Durchmesser zwischen 5 und 25 mm aufweisen oder ein beliebig geformter Schlitz sein. Als Alternative dazu können der erste Fluidkanal 206 und der zweite Fluidkanal 208 eine beliebige gewünschte Form oder Größe aufweisen. Luft oder eine andere Art von Fluid kann durch den ersten Fluidkanal 206 strömen, während Öl oder eine andere Art von Fluid durch den einen oder die mehreren zweiten Fluidkanal/Fluidkanäle 208 strömen kann. Bei der Ausführungsform von 2 sind zum Beispiel fünf Fluidkanäle 208 vorgesehen. Der erste Fluidkanal 206 ist nahe dem Innendurchmesser 202 der Platte 118 ausgebildet, während der zweite Fluidkanal 208 nahe dem Außendurchmesser 200 davon ausgebildet ist.
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Auf die Ausführungsform von 2 Bezug nehmend, ist durch die Mitte der Platte 118 eine vertikale Achse 216 definiert. Wie gezeigt, ist der erste Fluidkanal 206 entlang der Achse 216 und über der Ausgangswelle 204 in der Platte 118 definiert. Bei anderen Ausführungsformen kann der erste Fluidkanal 206 links oder rechts der Achse 216 positioniert sein. Die zweiten Fluidkanäle 208 sind unterhalb der Ausgangswelle 204 ausgebildet, wobei einer der fünf Kanäle 208 entlang der Achse 216 ausgebildet ist. Bei anderen Ausführungsformen können die zweiten Fluidkanäle 208 links, rechts oder entlang der Achse 216 ausgebildet sein, und es ist nicht erforderlich, dass mindestens ein Kanal 208 entlang der Achse 216 definiert ist.
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Des Weiteren kann die Platte 118 mehrere Durchgangslöcher 212 enthalten, die darin zur Montage der Motoranordnung 102 an der Achsrohranordnung 110 definiert sind. Insbesondere können Zentrierzapfen oder dergleichen durch diese Löcher 212 gesteckt werden, um die Motoranordnung 102 und die Achsrohranordnung 110 aufeinander auszurichten und um weiterhin die Antriebsanordnung 106 und das Motorgehäuse 104 aufeinander auszurichten.
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Weiterhin kann die Platte 118 als eine Winde zur Montage der Motoranordnung 102 an der Achsrohranordnung 110 fungieren. In 2 enthält die Platte 118 mehrere Gewindelöcher 214, mit denen eine Abdrückschraube oder ein anderes Befestigungselement gekoppelt werden kann. Eine (nicht gezeigte) Montagevorrichtung kann an der Platte 118 angebracht werden, um ein Anheben der Motoranordnung 102 und ihr Koppeln mit dem Achsrohrgehäuse 112 zu gestatten. Des Weiteren kann bei der Montage ein (nicht gezeigtes) Gewicht zum Auswuchten des Gewichts des Motors auf einer Seite der Platte verwendet werden.
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Nach dem Koppeln der Platte 118 mit dem Motorgehäuse 104 können die Motoranordnung 102 und die Platte 118 mit dem Achsrohrgehäuse 112 gekoppelt werden. Wie oben beschrieben, können Bolzen oder andere Befestigungselemente durch die in der Platte 118 definierten Öffnungen 210 gesteckt werden, um eine feste Kopplung zu erreichen. Nach der Montage kann die Antriebsspindel 116 unter Verwendung mehrerer Befestigungselemente mit dem Achsrohrflansch 114 gekoppelt werden. Die Antriebsanordnung 106 kann dann mit der Spindel 116 gekoppelt werden, wie oben beschrieben.
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Wie in 3 gezeigt, kann die Antriebsanordnung 106 ein Kugellager 300 enthalten, das die Eingangswelle 120 umgibt und abstützt. Ebenso ist ein Motorkugellager 302 in der Platte 118 enthalten und stützt die Ausgangswelle 204. Somit kann die Platte 118 die Antriebsspindel 116 führen und korrigiert jegliche Fehlausrichtung zwischen der Eingangswelle 120 und der Ausgangswelle 204. Die Führungsfunktion der Platte 118 wird in 5 weiter dargestellt.
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Wie in 5 gezeigt, enthält die Antriebsspindel 116 einen Innendurchmesser oder eine Führungsfläche 506, die eine Außenfläche 510 der Platte 118 berührt. Die Außenfläche 510 der Platte definiert den Außendurchmesser 200, wie in 2 gezeigt. Diese beiden Flächen (das heißt 506 und 510) gewährleisten, dass das Antriebsgehäuse 108, das mit der Spindel 116 gekoppelt ist, ordnungsgemäß auf das über das Motorgehäuse 104 mit der Platte 118 gekoppelte Achsrohrgehäuse 112 ausgerichtet und daran angebracht wird.
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Wie oben beschrieben, ist die Schnittstelle zwischen den Gehäusen abgedichtet, um eine Fluidleckage zu verhindern. Um diese Funktionalität zu erreichen, ist eine Dichtung 500 entlang dem Außendurchmesser der Platte 118 montiert. Die Dichtung 500 kann ein O-Ring, eine Gummidichtung, eine Teflon®-Dichtung oder irgendeine andere Art von Dichtung sein. Die Dichtung 500 ist frei entlang der Außenfläche 510 der Platte 118 positioniert. Mit anderen Worten, die Platte 118 enthält keine Nut oder Aussparung, in der die Dichtung 500 liegen kann. Stattdessen enthält die Spindel 116 eine maschinell herausgearbeitete Kerbe oder Nut 504 in ihrer Vorderseite, um die Dichtung 500 aufzunehmen. Wenn der Achsrohrflansch 114 und die Spindel 116 miteinander gekoppelt sind, dann wird die Dichtung 500 somit axial zwischen einer Rückseite 502 des Achsrohrflansches 114, der in der Spindel 116 definierten Kerbe 504 und der Außenfläche 510 der Platte 118 komprimiert, um eine Flachdichtung 510 zu bilden.
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Ein Vorteil der Platte 118 besteht in der reduzierten Komplexität der maschinellen Bearbeitung des Achsrohrflansches 114. Wie in 5 gezeigt, enthält der Achsrohrflansch 114 eine im Wesentlichen flache Rückseite 502, die sich leichter maschinell bearbeiten lässt als herkömmliche Achsrohrflansche. Viele herkömmliche Achsrohrflansche erfordern eine komplexe Kerbe oder Nut, die darin herausgearbeitet werden muss, um eine Dichtung ähnlich der in 5 gezeigten aufzunehmen. Bei der vorliegenden Offenbarung lässt sich der Flansch 114 jedoch leichter maschinell bearbeiten, und die Platte 118 stellt eine Fläche (das heißt einen Außendurchmesser 200) bereit, an der (dem) die Dichtung 500 anliegt. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, eine einzige maschinell bearbeitete Fläche an dem Achsrohrflansch 114 vorzusehen, um die Montage des Motorgehäuses 104 an dem Achsrohrgehäuse 112 zu vereinfachen.
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Ein weiterer Vorteil der Platte 118 besteht in den inneren Fluidkanälen, die darin definiert sind und dank derer auf die Verwendung externer Leitungen zur Kopplung verschiedener Fluidkanäle im Achsrohrgehäuse 112, Antriebsgehäuse 108 und Motorgehäuse 104 verzichtet werden kann. Bei vielen herkömmlichen Achsen wurden Öl und Luft durch externe Leitungen und Anschlussstücke gedrückt. Bei diesen Leitungen kam es oft zu Fluidleckagen und sie mussten repariert und gewartet werden. Weiterhin war es aufgrund von Verlusten in den externen Leitungen schwierig, Druck zwischen Gehäusen aufrechtzuerhalten. Die Platte 118 überwindet viele dieser Nachteile.
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Auf die Ausführungsform in 4 Bezug nehmend, wird der Fluidstrom durch die Achse 100 gezeigt. Pfeile sind vorgesehen, um die verschiedenen Ströme zu zeigen, und entsprechende Zahlen neben jedem Pfeil zeigen weiterhin den Strömungsweg. Obgleich dies nicht gezeigt wird, liefert eine Quelle Druckluft in Richtung von Pfeil 1 in das Motorgehäuse 104. Wenn sich die Druckluft in dem Motorgehäuse 104 befindet, drückt sie Öl von innerhalb des Motorgehäuses 104 dahingehend, dass es durch eine Öffnung im Boden des Gehäuses 104 und in eine Innenkammer oder ein Innenreservoir im Achsrohrgehäuse 112 fließt. Auf diese Weise wird der Ölpegel in dem Motorgehäuse 104 pneumatisch gesteuert und auf ungefähr der durch die Linie 400 definierten Höhe gehalten. In 4 wird das Volumen innerhalb des Motorgehäuses 104 füllende Druckluft durch den Pfeil 2 gezeigt.
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Die Druckluft kann durch den in der Platte 118 definierten ersten Fluidkanal 206 (siehe 2) aus dem Motorgehäuse 104 entweichen und in das Antriebsgehäuse 108 eintreten. Auf diese Weise werden das Motorgehäuse 104 und das Antriebsgehäuse 108 durch den ersten Fluidkanal 206 strömungsverbunden. Der Luftstrom durch den ersten Fluidkanal 206 wird durch Pfeil 3 gezeigt.
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Wenn die Luft in das Antriebsgehäuse 108 eingetreten ist, füllt sie das Volumen darin. Infolgedessen wird zwischen dem Motorgehäuse 104 und dem Antriebsgehäuse 108 ein äquivalenter Luftdruck erreicht. Darüber hinaus drückt die Druckluft Öl, das das Antriebsgehäuse 108 teilweise füllt, dahingehend, dass es in das Achsrohrgehäuse 112 fließt. Analog zu dem Ölpegel in dem Motorgehäuse 104 steuert der Luftdruck in dem Antriebsgehäuse 108 pneumatisch den Ölpegel im Antriebsgehäuse und hält ihn auf ungefähr der durch Linie 402 definierten Höhe. Der Druckluftstrom in dem Antriebsgehäuse 108 wird durch Pfeil 4 dargestellt. Öl kann von dem Antriebsgehäuse 108 durch den in der Platte 118 definierten zweiten Fluidkanal 208 zum Achsrohrgehäuse 112 fließen. Der zweite Fluidkanal 208 kann ein Kanal oder können mehrere Kanäle sein, die jeweils ein Durchlass oder ein Schlitz sein können. Das Öl folgt dem durch Pfeil 5 identifizierten Weg bei seinem Strom in einen (nicht gezeigten) Ring, der das Motorgehäuse 104 umgibt, sich aber innerhalb des Achsrohrgehäuses 112 befindet. Der Motor- und das Achsrohrgehäuse fungieren als ein Ölreservoir, um einen durch Linie 404 gezeigten Ölpegel aufrechtzuerhalten.
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Dann kann Öl durch eine (nicht gezeigte) Quelle aus dem Achsrohrgehäuse 112 entfernt werden, indem es einem durch Pfeil 6 gezeigten Weg folgt. Luft kann aus dem Achsrohrgehäuse 112 an seiner Oberseite durch eine Entlüftungsvorrichtung oder ein Ventil abgelassen werden. Dies wird durch Pfeil 7 dargestellt.
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Wie in 4 gezeigt, gestattet die Platte 118, dass Luft und ÖL dort hindurch strömen, um Ölpegel in den verschiedenen Gehäusen zu steuern. Es sind keine externen Rohr- und andere Leitungen erforderlich. Darüber hinaus kann Luftdruck in dem Motorgehäuse 104 und Antriebsgehäuse 108 im Wesentlichen ausgeglichen werden, um die Ölpegel zu steuern. Die Position des ersten Fluidkanals 206 gestattet eine Strömungsverbindung zwischen dem Motorgehäuse und dem Antriebsgehäuse. Obgleich andere Ausführungsformen verschieden sein können, indem bei ihnen die Position des ersten Fluidkanals 206 über der Ausgangswelle 204 definiert ist, stört der Ölpegel in dem Motorgehäuse 104 nicht die Luftströmung durch diesen ersten Fluidkanal 206. Darüber hinaus muss in das Antriebsgehäuse 108 eintretende Druckluft das Öl nicht hindurchdrücken, wenn der erste Fluidkanal 206 über der Ölpegellinie 402 positioniert ist. Somit kann der erste Fluidkanal 206 an anderen Stellen in der Platte 118 definiert sein, solange er über der Ausgangswelle 204 positioniert ist. Ebenso ist der zweite Fluidkanal 208 vorteilhafterweise in der Nähe des Außendurchmessers 200 der Platte 118 positioniert, so dass nur Öl zwischen dem Antriebsgehäuse 108 und dem Achsrohrgehäuse 112 dort hindurch strömt. Bei anderen Ausführungsformen können der eine oder die mehreren zweiten Fluidkanal/Fluidkanäle 208 an anderen Stellen in der Platte definiert sein. Strömungsverbindung zwischen dem Antriebsgehäuse 108 und dem Achsrohrgehäuse 112 kann möglich sein, wenn jeder zweite Fluidkanal 208 unterhalb der Ausgangswelle 204 und in der Nähe des Außendurchmessers 200 positioniert ist. Dies gestattet auch, dass das Öl in das Reservoir in dem Achsrohrgehäuse 112 zurück strömt.
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Obgleich beispielhafte Ausführungsformen, die die Grundzüge der vorliegenden Erfindung enthalten, oben offenbart worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt, stattdessen soll diese Anmeldung jegliche Variationen, Verwendungen oder Anpassungen der Erfindung unter Verwendung ihrer allgemeinen Grundzüge mit umfassen. Des Weiteren soll diese Anmeldung solche Abweichungen der vorliegenden Offenbarung mit umfassen, die innerhalb bekannter oder üblicher Ausübung in der Technik liegen, auf die sich diese Erfindung bezieht, und die innerhalb der Grenzen der angehängten Ansprüche fallen.
