DE102011113438A1

DE102011113438A1 - Drive unit for front propelled motor car, has shaft whose connection shaft is supported between two joints with storage device secured at drive unit and joint is rotationally fixed to input of axle differential

Info

Publication number: DE102011113438A1
Application number: DE201110113438
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Schroeder Rolf De
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2013-03-14

Abstract

The unit has a drive motor (10), a central gear (20) with a side driven gear (30), an axle differential (60) and a propeller shaft (50) with two joints (51, 52), where one joint of the shaft is rotationally fixed to an input of the axle differential. Another joint of the shaft is rotatably connected to the output of the side driven gear. A connection shaft (53) of the propeller shaft is supported between the two joints with a storage device (70) secured at the drive unit. The connecting shaft is divisible via a connecting device i.e. spline connecting device. An independent claim is also included for a method for assembling a drive shaft to a drive unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, einem Zentralgetriebe mit einem Seitenabtriebsgetriebe, einer Gelenkwelle und einem Achsdifferenzial, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive unit for a motor vehicle with a drive motor, a central transmission with a side output gear, a propeller shaft and an axle differential, according to the preamble of patent claim 1.

Der Begriff „Einheit” soll darauf hinweisen, dass die einzelnen Hauptkomponenten der Antriebseinheit fest miteinander verbunden sind. Dies gilt insbesondere auch für das Achsdifferenzial, das mit der Einheit, vorzugsweise mit der Ölwanne des Antriebsmotors, fest verbunden ist. Um Vibrationen und Schwingungen, die vor allem durch die Verbrennungskräfte des Motors erzeugt werden, von der Fahrzeugkarosserie abzukoppeln, ist die Antriebseinheit in der Karosserie mit elastischen Lagern gelagert beziehungsweise weich aufgehängt. Die gesamte Antriebseinheit ist dadurch relativ zur Karosserie in bestimmten Grenzen beweglich, zwischen den fest miteinander verbundenen Hauptkomponenten der Antriebseinheit treten jedoch im Betrieb des Fahrzeugs keine Relativbewegungen zueinander auf.The term "unit" is intended to indicate that the individual main components of the drive unit are firmly connected. This is especially true for the axle differential, which is fixedly connected to the unit, preferably with the oil pan of the drive motor. In order to decouple vibrations and oscillations, which are generated primarily by the combustion forces of the engine, from the vehicle body, the drive unit is mounted in the body with elastic bearings or suspended softly. The entire drive unit is thereby movable relative to the body within certain limits, between the fixedly interconnected main components of the drive unit, however, occur during operation of the vehicle no relative movements to each other.

Im Gegensatz zu der Antriebseinheit nach dem Oberbegriff sind Antriebsanordnungen bekannt, bei denen einzelne Hauptkomponenten, z. B. das Achsdifferenzial und/oder das Seitenabtriebs- beziehungsweise Verteilergetriebe mit der Karosserie oder der Antriebsachse fest verbunden sind, wodurch im Fahrzeugbetrieb Relativbewegungen zwischen diesen Komponenten und der zur Karosserie elastisch gelagerten Antriebseinheit möglich sind.In contrast to the drive unit according to the preamble drive arrangements are known in which individual main components, eg. B. the axle differential and / or the Seitenabtriebs- or transfer case with the body or the drive axle are firmly connected, whereby in vehicle operation relative movements between these components and the body elastically mounted to the drive unit are possible.

Antriebseinheiten nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt und kommen insbesondere bei längseingebauten Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge mit Front- oder Allradantrieb zum Einsatz.Drive units according to the preamble of claim 1 are widely known from the prior art and are particularly used in longitudinally mounted drive trains for motor vehicles with front or four-wheel drive used.

Bei längseingebauten Antriebssträngen für Fahrzeuge mit reinem Frontantrieb besitzt das Getriebe an seinem Ende ein Seitenabtriebsgetriebe, um das Drehmoment auf die seitlich verlaufende Gelenkwelle zu leiten, beziehungsweise umzulenken. Bei Antriebssträngen für Allradfahrzeuge besitzt das Zentralgetriebe an seinem Ende neben dem Seitenabtrieb zusätzlich ein Verteilergetriebe, das das Antriebsmoment zwischen Vorder- und Hinterachse verteilt.In longitudinally mounted powertrains for vehicles with pure front-wheel drive, the transmission has at its end a Seitenabtriebsgetriebe to direct the torque to the laterally extending propeller shaft, or to redirect. In powertrains for four-wheel drive vehicles, the central gearbox has at its end, in addition to the side drive, a transfer case, which distributes the drive torque between the front and rear axles.

So ist aus EP 0636506 A1 eine längs eingebaute Antriebseinheit mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff bekannt.That's how it is EP 0636506 A1 a longitudinally installed drive unit with the features of the preamble known.

Die Gelenkwellen in derartigen Antriebseinheiten können zu Schwingungen angeregt werden, wodurch Geräusche und/oder sogar Materialschäden entstehen können. Insbesondere wenn sich die Betriebsdrehzahl der Gelenkwelle der systemimmanenten Biegeschwingungseigenfrequenz der Gelenkwelle annähert, können sich die Schwingungsamplituden der Verbindungswelle zwischen den Gelenken so sehr vergrößern, dass die Gelenkwelle und die benachbarten Bauteile beschädigt werden.The propeller shafts in such drive units can be excited to vibrate, which can cause noise and / or even material damage. In particular, when the operating rotational speed of the PTO shaft approximates the inherent internal bending vibration frequency of the PTO shaft, the vibration amplitudes of the connecting shaft between the joints may increase so much that the PTO shaft and the adjacent components are damaged.

Die Biegeschwingungseigenfrequenz einer Gelenkwelle muss deshalb vom Konstrukteur so hoch ausgelegt werden, dass ein ausreichender Abstand von der im Fahrzeugbetrieb auftretenden höchsten Gelenkwelleridrehzahl sichergestellt wird.The bending natural frequency of a propeller shaft must therefore be designed so high by the designer that a sufficient distance from the highest Gelenkwelleridrehzahl occurring in vehicle operation is ensured.

Die Biegeschwingungseigenfrequenz einer Gelenkwelle wird insbesondere dann unerwünscht niedrig, wenn die Gelenkwelle besonders lang ist, oder wenn der Durchmesser der Welle gering ist. Die Gelenkwelle muss vor allem dann sehr lang ausgeführt werden, wenn das vordere Achsdifferenzial zum Beispiel aus Gründen des Fahrzeugdesigns relativ zur Antriebseinheit weitmöglich nach vorn verlagert wird, oder wenn zusätzliche Komponenten wie z. B. eine Hybridelektromaschine zwischen Antriebsmotor und Getriebe eingebaut werden und dadurch das Getriebe insgesamt verlängert wird.The bending vibration natural frequency of a propeller shaft is undesirably low, especially when the propeller shaft is particularly long, or when the diameter of the shaft is small. The propeller shaft must be made very long, especially if the front axle differential, for example, for reasons of vehicle design relative to the drive unit is displaced as far as possible forward, or if additional components such. As a hybrid electric machine between the drive motor and gearbox are installed and thereby the transmission is extended altogether.

Aus DE102009034793 ist ein Verteilergetriebe bekannt, bei dem ein Gelenk der Gelenkwelle in den Seitenabtrieb des Verteilergetriebes integriert ist. Durch diese Anordnung wird ebenfalls die Gelenkwelle sehr lang und dadurch die Biegeeigenfrequenz gesenkt.Out DE102009034793 is known a transfer case, in which a joint of the propeller shaft is integrated in the side output of the transfer case. By this arrangement, the propeller shaft is also very long and thereby lowered the bending natural frequency.

Damit die Biegeschwingungseigenfrequenz einer langen Gelenkwelle ausreichend weit von der im Fahrzeugbetrieb auftretenden maximalen Drehzahl entfernt ist, muß der Konstrukteur die Verbindungswelle zwischen den Gelenken mit einem sehr großen Durchmesser auslegen. Der große Durchmesser der Verbindungswelle führt jedoch zu einem hohen Gewicht und erfordert einen unerwünscht großen Bauraum, der oftmals im Bereich des Getriebes und/oder des Fahrzeugtunnels nicht zur Verfügung steht.Thus, the bending natural vibration frequency of a long drive shaft is sufficiently far away from the maximum speed occurring in vehicle operation, the designer must interpret the connecting shaft between the joints with a very large diameter. However, the large diameter of the connecting shaft leads to a high weight and requires an undesirably large space, which is often not available in the area of the transmission and / or the vehicle tunnel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht eine Antriebseinheit mit einer langen Gelenkwelse auszustatten, die auch bei hohen Drehzahlen betriebsfest ist und einen geringen Bauraumbedarf aufweist. The invention has for its object to provide a solution that makes it possible to equip a drive unit with a long articulated catfish, which is operationally stable even at high speeds and has a low space requirement.

Bei einer Antriebseinheit der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verbindungswelle der Gelenkwelle zwischen den beiden Gelenken mit einer an der Antriebseinheit befestigten Lagerungsvorrichtung gelagert wird. Diese erfindungsgemäße Lagerungsanordnung ermöglicht einerseits einen geringen Durchmesser der Verbindungswelle, eine mehr oder minder unbeschränkte Länge der Welle und einen sehr engen Verlauf, beziehungsweise eine sehr enge Positionierung der Welle nahe dem Getriebe beziehungsweise nahe der Antriebseinheit.In a drive unit of the type described above, the object is achieved in that the connecting shaft of the propeller shaft is mounted between the two joints with a bearing device attached to the drive unit. This storage arrangement according to the invention allows on the one hand a small diameter of the connecting shaft, a more or less unlimited length of the shaft and a very narrow course, or a very close positioning of the shaft near the transmission or near the drive unit.

Dadurch sind das Gewicht und der Bauraumbedarf für die Antriebseinheit gering und es sind keine aufwändigen Änderungen in der Fahrzeugkarosserie und im Fahrzeugtunnel notwendig. Weiterhin werden Schwingungen der Gelenkwelle in der Lagerung aufgefangen und abgedämpft, so dass keine den Fahrkomfort störenden Geräusche oder sogar Schäden an den Bauteilen entstehen können.As a result, the weight and the space required for the drive unit are low and there are no costly changes in the vehicle body and in the vehicle tunnel necessary. Furthermore, vibrations of the propeller shaft are collected and damped in the storage, so that no disturbing the ride comfort noises or even damage to the components may arise.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die maximal zulässige Betriebsdrehzahl der Gelenkwelle im Fahrzeugbetrieb erhöht werden kann. Hierdurch kann wiederum die Übersetzungsspanne in den Achsdifferenzialen vergrößert und entsprechend spezielle Eigenschaften des Fahrzeugs, wie z. B. die Sportlichkeit, betont werden.Another advantage is the fact that the maximum permissible operating speed of the propeller shaft can be increased in vehicle operation. As a result, in turn, the translation span in the Achsedifferenzialen increased and corresponding to special properties of the vehicle, such. As the sportiness, be emphasized.

Da die beiden Gelenke der Gelenkwelle einerseits mit dem Seitenabtriebsgetriebe und andererseits mit dem Eingang des Achsdifferenzials drehfest verbunden sind, entsteht durch die erfindungsgemäße zusätzliche Lagerstelle zwischen den beiden Gelenken, eine aus der klassischen Konstruktionslehre bekannte „überbestimmte Lagerung” mit drei Lagerstellen. Um einen verspannungsarmen Betrieb der Gelenkwelle zu gewährleisten, kommt der Montage und der Befestigung der Lagerungsvorrichtung an der Antriebseinheit wegen der unvermeidbaren Bauteiltoleranzen eine besondere Bedeutung zu.Since the two joints of the propeller shaft are rotatably connected on the one hand to the Seitenabtriebsgetriebe and the other with the input of the axle differential, created by the inventive additional bearing between the two joints, a known from classical design "overdetermined storage" with three bearings. To ensure a low-voltage operation of the propeller shaft, the mounting and attachment of the storage device to the drive unit due to the unavoidable component tolerances is of particular importance.

Die nachfolgenden Ausführungsformen sollen eine einfache Montage und einen geräusch- und spannungsarmen Lauf der Gelenkwelle ermöglichen.The following embodiments are intended to allow easy installation and a low-noise and low-voltage running of the propeller shaft.

In einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Verbindungswelle zwischen den Gelenken teilbar zu gestalten und einen Teilabschnitt der Verbindungswelle mit der Lagerungsvorrichtung am Getriebegehäuse zu lagern. Die drehmomentübertragende Verbindungsstelle kann vorzugsweise als Steckverzahnungsverbindung mit einem Außen- und Innenverzahnungsteil ausgeführt werden. Vorteilhaft ist es, denjenigen Teilabschnitt der Verbindungswelle zu lagern, der die Außenverzahnung trägt, weil dieser Teil der Verbindungswelle den geringeren Durchmesser aufweist und dadurch das Lager und damit die gesamte Lagerungsvorrichtung kleiner gestaltet werden können.In one embodiment, it is proposed to make the connecting shaft between the joints divisible and to store a portion of the connecting shaft with the bearing device on the transmission housing. The torque-transmitting connection point can preferably be designed as a splined connection with an outer and inner toothing part. It is advantageous to store that portion of the connecting shaft, which carries the external toothing, because this part of the connecting shaft has the smaller diameter and thus the bearing and thus the entire storage device can be made smaller.

Das Lager der Lagerungsvorrichtung sollte an seinem Innenring mit einer Übergangs- oder sogar einer leichtes Spielpassung auf dem Wellensitz verschiebbar sein. Das Verfahren zur Montage der Gelenkwelle mitsamt der Lagerungsvorrichtung sieht vor, daß zunächst die beiden Gelenke der Gelenkwelle mit dem Differenzial, beziehungsweise dem Seitenabtriebsgetriebe befestigt werden und dann in einem zweiten Schritt die Lagerungsvorrichtung auf dem Wellensitz an die Betriebsposition verschoben und final befestigt wird.The bearing of the bearing device should be slidable on its inner ring with a transitional or even a slight clearance fit on the shaft seat. The method for assembling the propeller shaft together with the storage device provides that first the two joints of the propeller shaft are attached to the differential, or the Seitenabtriebsgetriebe and then moved in a second step, the storage device on the shaft seat to the operating position and finally fixed.

Durch dieses Montageverfahren wird zunächst die Drehachse der Gelenkwelle relativ zur Antriebseinheit für den Betrieb festgelegt und anschließend die Lage und Position der Lagerungsvorrichtung relativ zur Drehachse der Gelenkwelle und zur Antriebseinheit fixiert. Durch dieses Verfahren sind eine einfache Montage und ein verspannungsarmer Betrieb der Gelenkwelle sichergestellt. Außerdem werden durch dieses Montageverfahren unvermeidbare geometrische Toleranzen unter den einzelnen Komponenten der Antriebseinheit ausgeglichen.By this assembly method, the axis of rotation of the propeller shaft is first set relative to the drive unit for operation and then fixes the position and position of the bearing device relative to the axis of rotation of the propeller shaft and the drive unit. By this method, a simple assembly and a low-tension operation of the PTO shaft are ensured. In addition, this assembly process compensates for unavoidable geometrical tolerances among the individual components of the drive unit.

Ein besonders guter Ausgleich der Bauteiltoleranzen kann dann erreicht werden, wenn bei der Montage während der finalen Befestigung der Lagerungsvorrichtung ein Drehmoment auf die Gelenkwelle aufgebracht wird. Hierdurch kann über die Flankenzentrierung der Steckverzahnung ein besonders guter Zentrierzustand und damit guter Rundlauf der Gelenkwelle erreicht werden. Das Montagedrehmoment sollte vorzugsweise im Bereich 5–100 Nm liegen.A particularly good compensation of the component tolerances can be achieved if a torque is applied to the propeller shaft during assembly during the final attachment of the bearing device. In this way, a particularly good centering and thus good concentricity of the propeller shaft can be achieved via the edge centering of the spline. The mounting torque should preferably be in the range 5-100 Nm.

Durch die zweiteilige Ausführungsform der Verbindungswelle mit einer Steckverzahnung, sowie durch den Schiebesitz zwischen Lager und Welle, können neben der einfachen Montage auch Längenunterschiede und -dehnungen, die sich z. B. durch Temperaturdifferenzen und/oder Materialunterschiede im Betrieb ergeben, ausgeglichen werden.Due to the two-part embodiment of the connecting shaft with a spline, as well as the sliding seat between the bearing and shaft, in addition to the ease of installation and length differences and stretches, z. B. by temperature differences and / or differences in material during operation can be compensated.

In einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Lagerungsvorrichtung in einer im Wesentlichen axial zur Drehachse der Gelenkwelle ausgerichteten Montagerichtung an der Antriebseinheit beziehungsweise am Getriebe zu befestigen. Die axiale Montage der Lagerungsvorrichtung erleichtert die verspannungsarme Positionierung, Fixierung und Montage des Lagers relativ zur Antriebseinheit. Durch z. B. Langlöcher oder gegenüber den Befestigungsschrauben vergrößerte Befestigungsbohrungen in der Lagerungsvorrichtung, lassen sich auf einfache Weise Positionstoleranzen zwischen Lagerungsvorrichtung und Antriebseinheit ausgleichen, ohne aufwändige Meßwerkzeuge, Einstell- oder Ausgleichsscheiben usw. verwenden zu müssen.In a further embodiment, it is proposed to fasten the mounting device to the drive unit or to the transmission in a mounting direction aligned essentially axially with respect to the axis of rotation of the drive shaft. The axial mounting of the storage device facilitates the low-tension positioning, fixing and mounting of the bearing relative to the drive unit. By z. B. slots or compared to the mounting screws enlarged mounting holes in the storage device, can be easily compensate for positional tolerances between storage device and drive unit, without having to use laborious measuring tools, adjusting or shims etc.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, das getriebeseitige Gelenk der Gelenkwelle, den getriebeseitigen Teil der zweiteiligen Verbindungswelle und die Lagerungsvorrichtung zumindest teilweise mit einem Gehäuse zu umschließen, beziehungsweise direkt in das Getriebe zu integrieren. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Dichtung der Getriebeausgangswelle und weitere wesentliche Teile der Antriebseinheit vor Schmutz und Staub geschützt sind. Weiterhin wird durch diese Anordnung eine sehr kompakte Bauform erreicht und die Stabilität und Stützwirkung durch die Lagerungsvorrichtung wesentlich verbessert.In a further embodiment, it is proposed that the transmission-side joint of the propeller shaft, the transmission-side part of the two-part connecting shaft and the bearing device at least partially enclose with a housing, or to integrate directly into the transmission. This embodiment has the advantage that the seal of the transmission output shaft and other essential parts of the drive unit are protected from dirt and dust. Furthermore, this arrangement achieves a very compact design and substantially improves the stability and supporting action of the bearing device.

Es wird außerdem vorgeschlagen, die Auflage- und Befestigungsflächen einerseits an der Lagerungsvorrichtung und andererseits am Getriebe zumindest teilweise kugelig auszuführen. Der Ursprung beziehungsweise Mittelpunkt des Kugelradius sollte konstruktiv in dem Drehpunkt des getriebeseitigen Gelenkes der Gelenkwelle liegen. Durch diese Ausführungsform wird eine verspannungsarme Befestigung der Lagerungsvorrichtung in den verschiedenen Raumrichtungen erreicht und die Lebensdauer des Lagers erhöht.It is also proposed to perform at least partially spherical the support and mounting surfaces on the one hand on the storage device and on the other hand on the transmission. The origin or center point of the spherical radius should be constructively located in the pivot point of the transmission-side joint of the propeller shaft. By this embodiment, a low-voltage attachment of the storage device is achieved in the different spatial directions and increases the life of the bearing.

In der gehäuseumschlossenen Bauform kann es vorteilhaft sein, das Lager der Lagerungsvorrichtung und/oder das getriebeseitige Gelenk der Gelenkwelle mit dem Schmieröl des Zentralgetriebes zu schmieren. Durch diese Ausführung können die teilweise komplexen Dichtelemente des Stützlagers und des getriebeseitigen Gelenkes entfallen. Die Schmierung und Kühlung der Komponenten wird verbessert und die Reibung durch Entfall der Dichtelemente verringert.In the housing enclosed design, it may be advantageous to lubricate the bearing of the bearing device and / or the transmission-side joint of the propeller shaft with the lubricating oil of the central transmission. By this embodiment, the partially complex sealing elements of the support bearing and the transmission-side joint can be omitted. The lubrication and cooling of the components is improved and reduces the friction by omission of the sealing elements.

In einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, dämpfungselastische Materialien oder Elemente in den Zwischenraum zwischen Lageraußenring und Halter beziehungsweise zwischen Lagerinnenring und Welle einzubringen. Diese Elemente können zum Beispiel durch Einvulkanisieren eines Elastomers oder durch einfaches Einlegen von z. B. O-Ringen in Nuten eingebracht werden. Durch die elastischen Elemente können Schwingungen und Geräusche im Betrieb abgedämpft und toleranzseitig unvermeidbare Mikrobewegungen zwischen den Lagerungskomponenten spannungsfrei ermöglicht werden. Weiterhin können durch einen zumindest teilweise kugelig ausgeführten Lageraußenring Form- und Lagetoleranzen zwischen den Bauteilen, sowie Taumelbewegungen der Drehachse im Betrieb ausgeglichen werden, wodurch ein geräusch- und verspannungsarmer Lauf der Gelenkwelle und eine hohe Lebensdauer der Bauteile erreicht werden.In a further embodiment, it is proposed to introduce damping elastic materials or elements into the intermediate space between the bearing outer ring and the holder or between the bearing inner ring and the shaft. These elements can, for example, by vulcanizing an elastomer or by simply inserting z. B. O-rings are introduced into grooves. By means of the elastic elements, vibrations and noises during operation can be damped and, on the tolerance side, unavoidable micromovements between the bearing components can be made stress-free. Furthermore, can be compensated by an at least partially spherical bearing outer ring form and position tolerances between the components, as well as wobbling movements of the axis of rotation during operation, whereby a low-noise and low-voltage running of the propeller shaft and a long life of the components can be achieved.

Die vorgenannten sowie beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Form, Gestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeptionen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.The abovementioned and claimed components to be used according to the invention described in the exemplary embodiments are not subject to special exceptions in their size, shape, design, material selection and technical conceptions, so that the selection criteria known in the field of application can be used without restriction.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorgehenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the preceding invention.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Further features and combinations of features emerge from the description. Concrete embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Gesamtansicht einer Antriebseinheit für ein frontgetriebenes Fahrzeug mit einem Antriebsmotor, einem Zentralgetriebe mit Seitenabtrieb, einer Gelenkwelle mit Lagerungsvorrichtung, einem Achsdifferenzial und einem Teil der Antriebshalbwellen; 1 a schematic overall view of a drive unit for a front-wheel drive vehicle with a drive motor, a central transmission with side output, a propeller shaft with bearing device, an axle differential and a part of the drive half-waves;

2 eine schematische Ansicht einer Antriebseinheit für Allradfahrzeuge mit einer teilbaren Gelenkwelle und seitlich befestigter Lagerungsvorrichtung; 2 a schematic view of a drive unit for four-wheel drive vehicles with a divisible propeller shaft and laterally mounted storage device;

3 eine weitere schematische Ansicht einer Antriebseinheit mit einer axial befestigten Lagerungsvorrichtung; 3 a further schematic view of a drive unit with an axially mounted storage device;

4 eine weitere schematische Teilansicht einer Antriebseinheit mit einer getriebeintegrierten Lagerungsvorrichtung und eines Gelenkes; 4 a further schematic partial view of a drive unit with a gear-integrated storage device and a joint;

5 eine schematische Schnittansicht einer Lagerungsvorrichtung mit einem dämpfungselastisch abgekoppelten Wälzlager; 5 a schematic sectional view of a storage device with a damping elastic decoupled roller bearing;

In 1 ist eine längseingebaute Antriebseinheit für ein frontangetriebenes Fahrzeug schematisch dargestellt. Die Antriebseinheit umfasst einen Antriebsmotor 10, ein Zentralgetriebe 20, ein Seitenabtriebsgetriebe 30, ein Achsdifferenzial 60 und eine Gelenkwelle 50 mit einer Lagerungsvorrichtung 70.In 1 a longitudinally installed drive unit for a front-wheel drive vehicle is shown schematically. The drive unit comprises a drive motor 10 , a central transmission 20 , a side drive gearbox 30 , an axle differential 60 and a propeller shaft 50 with a storage device 70 ,

Das Zentralgetriebe ist in einem Getriebegehäuse 21 aufgenommen, das zwischen einer Kupplungsglocke 12 und einem Seitenabtriebsgetriebe 30 angeordnet ist.The central gearbox is in a gearbox housing 21 recorded between a clutch bell 12 and a side drive gearbox 30 is arranged.

Das Zentralgetriebe 20 kann beispielsweise als Automat-, CVT-, Doppelkupplungs- oder Handschaltgetriebe ausgeführt sein. Innerhalb der Kupplungsglocke 12 wird das Antriebsmoment des Motors beispielsweise mit einen Drehmomentwandler oder einer nass- oder trockenlaufenden Einfach- oder Doppelkupplung an das Zentralgetriebe überfragen. Auch kann innerhalb der Kupplungsglocke eine Hybridelektromaschine zusätzlich in den Antrieb seriell oder parallel eingebunden sein.The central transmission 20 can be designed for example as automatic, CVT, dual clutch or manual transmission. Inside the clutch bell 12 For example, the drive torque of the engine will be transmitted to the central transmission with a torque converter or a wet or dry single or dual clutch. Also, within the clutch bell, a hybrid electric machine may additionally be integrated into the drive in series or in parallel.

Am hinteren Teil des Getriebegehäuses ist das Seitenabtriebsgetriebe 30 positioniert. Innerhalb des Seitenabtriebsgetriebes wird das vom Antriebsmotor erzeugte und durch das Zentralgetriebe geleitete beziehungsweise gewandelte Antriebsdrehmoment mittels einer oder mehrerer Zahnradstufen 32 umgelenkt und an die seitliche Ausgangswelle 31 des Seitenabtriebsgetriebes geführt. Die Zahnräder des Seitenabtriebsgetriebes können zylindrisch oder auch kegelförmig sein. Anstelle der Zahnradstufen werden häufig auch Kettentriebe verwendet.At the rear of the gearbox is the Seitenabtriebsgetriebe 30 positioned. Within the side driven gear, the drive torque generated by the drive motor and passed through the central gear or converted drive torque by means of one or more gear stages 32 deflected and to the lateral output shaft 31 led the Seitenabtriebsgetriebes. The gears of the Seitenabtriebsgetriebes may be cylindrical or conical. Chain gears are often used instead of the gear stages.

Das im Seitenabtrieb umgelenkte Antriebsmoment wird über das mit der Ausgangswelle 31 verbundene Gelenk 52 in die gegenüber der Motor- und Getriebehauptachse winkelig angeordnete Verbindungswelle 53 eingeleitet und von dort weiter über das Gelenk 51 an den Eingang des Achsdifferenzials 60 geleitet. Im Achsdifferenzial wird das Antriebsmoment gewandelt und in die Querrichtung umgelenkt, sowie mittels eines nicht dargestellten Ausgleichsdifferenzials geteilt und auf die beiden Antriebshalbwellen 62a, 62b geleitet. Über die Antriebshalbwellen werden die nicht dargestellten Vorderräder des Fahrzeugs angetrieben. Das Achsdifferenzial ist am Antriebsmotor, vorzugsweise an der Ölwanne des Motors befestigt.The deflected in the side output drive torque is about that with the output shaft 31 connected joint 52 in the relation to the engine and transmission main axis angularly arranged connecting shaft 53 initiated and from there on the joint 51 to the input of the axle differential 60 directed. In the axle differential, the drive torque is converted and deflected in the transverse direction, and divided by means of a balancing differential, not shown, and on the two drive half-waves 62a . 62b directed. About the half-shafts, not shown, the front wheels of the vehicle are driven. The axle differential is attached to the drive motor, preferably to the oil sump of the engine.

Die Verbindungswelle 53 der Gelenkwelle 50 ist zwischen den beiden Gelenken 51, 52 mit einer am Getriebegehäuse befestigten Lagerungsvorrichtung 70 am Getriebe gelagert und abgestützt.The connecting shaft 53 the propeller shaft 50 is between the two joints 51 . 52 with a bearing device attached to the transmission housing 70 stored and supported on the gearbox.

Zur Montage der Gelenkwelle werden zunächst die beiden Gelenke 51, 52 der mit der Lagerungsvorrichtung vormontierten Gelenkwelle an ihren jeweiligen Aufnahmen befestigt. In einem letzten Montagearbeitsschritt wird die Lagerungsvorrichtung am Getriebegehäuse final befestigt. Die Fixierung kann beispielsweise mit Schrauben oder andern Befestigungselementen erfolgen.To assemble the propeller shaft, first the two joints 51 . 52 the pre-assembled with the bearing device propeller shaft attached to their respective recordings. In a final assembly step, the bearing device is finally attached to the transmission housing. The fixation can be done for example with screws or other fasteners.

Durch die Lagerungsvorrichtung 70 werden Biegeschwingungen der Verbindungswelle, die zum Beispiel bei hohen Drehzahlen auftreten können, aufgefangen, abgedämpft und am Getriebegehäuse abgestützt.By the storage device 70 are bending vibrations of the connecting shaft, which can occur, for example, at high speeds, collected, damped and supported on the gear housing.

Die Lagerungsvorrichtung ist im Wesentlichen aus dem Lager 71 und dem Lagerträger 72 aufgebaut. Das Lager 71 ist vorzugsweise als Wälzlager mit beidseitigen Dichtscheiben ausgeführt und befüllt mit Lebensdauerschmierfett. Zur einfachen axialen Verschiebung der Lagerungsvorrichtung auf der Verbindungswelle und zur richtigen Positionierung bei der Montage ist die Passung zwischen Lagerinnenring und Verbindungswelle vorzugsweise als Übergangspassung oder als leichter Spielsitz ausgeführt. Zur Vermeidung von Korrosion und Passungsrost im Betrieb sollte der Lagersitz auf der Welle bei der Montage möglichst mit einem Kontakt- oder Korrosionsschutzfett geschützt werden.The storage device is essentially from the warehouse 71 and the bearing carrier 72 built up. The warehouse 71 is preferably designed as a rolling bearing with double-sided sealing washers and filled with grease. For easy axial displacement of the bearing device on the connecting shaft and for correct positioning during assembly, the fit between bearing inner ring and connecting shaft is preferably designed as a transition fit or as a slight play seat. To avoid corrosion and fretting corrosion during operation, the bearing seat on the shaft should be protected with a contact or anticorrosive grease during assembly.

In 2 ist ein Teilausschnitt einer längseingebauten Antriebseinheit für ein Allradfahrzeug dargestellt. Das Seitenabtriebsgetriebe 30 ist mit einem Verteilergetriebe 40 gekoppelt. In dem Verteilergetriebe wird das Antriebsmoment aus dem Zentralgetriebe über den Seitenabtrieb zur Vorderachse, beziehungsweise über die Abtriebswelle 41 zur Hinterachse verzweigt. Innerhalb des Verteilergetriebes kann die Verteilung des Antriebsmomentes auf die beiden Achsen zum Beispiel mit einem nicht dargestellten Zentraldifferenzial in einem festen Verteilungsverhältnis erfolgen, oder auch wie bei sogenannten „On-Demand”-Systemen mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Kupplungsvorrichtung geregelt erfolgen. In 2 a partial section of a longitudinally installed drive unit for a four-wheel drive vehicle is shown. The side drive gearbox 30 is with a transfer case 40 coupled. In the transfer case, the drive torque from the central transmission via the side output to the front axle, or via the output shaft 41 branches to the rear axle. Within the transfer case, the distribution of the drive torque to the two axes, for example, with a central differential, not shown in a fixed distribution ratio, or as in so-called "on-demand" systems by means of a coupling device, also not shown done.

Die Besonderheit in 2 gegenüber der Anordnung in 1 ist, dass die Verbindungswelle 53 mittels einer drehmomentübertragenden Verbindungsvorrichtung 54 teilbar ist. Die Verbindungsvorrichtung ist als Steckverzahnungsverbindung mit einer Außen- und einer Innenverzahnung ausgeführt. Durch die Verbindungsvorrichtung wird die Verbindungswelle 53 zwischen den beiden Gelenken 51, 52 in zwei Wellenteile 53a, 53b geteilt. Der dem Seitenabtrieb zugewandte Teil der Welle 53a ist als Vollwelle mit einer Außensteckverzahnung ausgeführt und der dem Achsdifferenzial zugewandte Teil 53b als Rohrwelle mit einer Innensteckverzahnung. Die Steckverzahnungsverbindung läßt axiale Verschiebungen der beiden Wellenteile 53a, 53b relativ zueinander zu, wodurch zum Beispiel Längenunterschiede durch Wärmedehnungen ausgeglichen werden können.The peculiarity in 2 opposite the arrangement in 1 is that the connecting shaft 53 by means of a torque transmitting connecting device 54 is divisible. The connecting device is designed as a splined connection with an external and an internal toothing. By the connecting device, the connecting shaft 53 between the two joints 51 . 52 in two shaft parts 53a . 53b divided. The side drive facing part of the shaft 53a is designed as a solid shaft with external splines and the axle differential facing part 53b as a tubular shaft with an internal spline. The splined connection allows axial displacements of the two shaft parts 53a . 53b relative to each other, whereby, for example, differences in length can be compensated by thermal expansion.

Der dem Seitenabtrieb zugewandte Teil der Welle 53a ist mittels einer Lagerungsvorrichtung 70 am Getriebegehäuse 21 gelagert. Der Innendurchmesser des Lagers der Lagerungsvorrichtung kann wegen des geringen Durchmessers der Welle ebenfalls besonders klein ausgeführt werden, wodurch die gesamte Lagerungsvorrichtung klein gestaltet werden kann. Es ist sinnvoll, den Verbindungssitz zwischen dem Lagerinnenring und der Welle mit einer Übergangs- oder sogar einer leichten Spielpassung auszulegen, damit die Montage und Positionierung der Lagerungsvorrichtung einfach ist. Bei der Montage der Gelenkwelle werden zunächst die beiden Gelenke 51, 52 an ihren jeweiligen Aufnahme befestigt. Wenn die Gelenkaufnahmen wie in 2 dargestellt als Flanschverbindung ausgeführt sind, kann die teilbare Gelenkwelle entweder in zusammengesteckter vormontierter Form mit den Gelenkaufnahmen befestigt werden, oder es kann auch wahlweise zunächst nur ein Wellenteil 53a oder 53b mit der jeweiligen Gelenkaufnahme verbunden werden und nach dem anschließenden Zusammenstecken der beiden Wellenteile die gesamte Gelenkwelle in ihre Endposition geschwenkt und das verbleibende Gelenk mit seiner Aufnahme verbunden werden. Die Befestigung und Fixierung der Lagerungsvorrichtung am Getriebegehäuse wird auch bei der teilbaren Verbindungswelle immer als letzter Montage-Arbeitsschritt durchgeführt. Während der Fixierung der Lagerungsvorrichtung 70 ist es vorteilhaft, wenn gleichzeitig ein Drehmoment auf die Gelenkwelle aufgebracht wird, weil sich dadurch die Verbindungswelle über die Flanken der Steckverzahnung wie im Fahrbetrieb unter Drehmoment zentrieren kann. Hierdurch wird ein besonders verspannungsarmer Montagezustand und Ausgleich der Bauteiltoleranzen erreicht.The side drive facing part of the shaft 53a is by means of a storage device 70 on the gearbox 21 stored. The inner diameter of the bearing of the storage device can also be made very small because of the small diameter of the shaft, whereby the entire storage device can be made small. It is useful to design the connection seat between the bearing inner ring and the shaft with a transition or even a slight clearance fit, so that the mounting and positioning of the storage device is easy. When assembling the PTO shaft, first the two joints 51 . 52 attached to their respective recording. If the joint shots like in 2 are designed as a flange, the divisible PTO shaft can be mounted either in mated preassembled form with the joint recordings, or it may also be initially only one shaft part 53a or 53b be connected to the respective joint receptacle and pivoted after the subsequent mating of the two shaft parts, the entire propeller shaft in its end position and the remaining joint are connected to its recording. The attachment and fixation of the storage device on the gear housing is always carried out as the last assembly step even with the divisible connecting shaft. During the fixation of the storage device 70 It is advantageous if at the same time a torque is applied to the propeller shaft, because thereby the connecting shaft can center on the flanks of the spline as when driving under torque. As a result, a particularly low-tension mounting state and compensation of component tolerances is achieved.

In 3 ist gegenüber der 2 eine sehr ähnliche Antriebsanordnung dargestellt. Der Unterschied liegt darin, dass die Montage- und Auflagefläche 73 des Lagerhalters 72 näherungsweise in einem rechten Winkel von 90° zur Drehachse 55 der Verbindungswelle 53 ausgeführt ist. Damit erfolgt die Montage- und Befestigungsrichtung der Lagerungsvorrichtung näherungsweise axial zur Drehachse 55. Durch die unvermeidbaren Bauteiltoleranzen in einer Serienproduktion schwankt beispielsweise der Abstand A zwischen Drehachse 55 und der Befestigung der Lagerungsvorrichtung am Getriebegehäuse. Deshalb sollten diese Schwankungen bei der Montage ausgeglichen werden können, um Verspannungen der Bauteile im Betrieb zu vermeiden. Auch sollte der Ausgleich ohne aufwändige Mess- oder Einstellprozesse erreicht werden, um Kosten zu sparen.In 3 is opposite the 2 a very similar drive arrangement shown. The difference is that the mounting and support surface 73 of the storekeeper 72 approximately at a right angle of 90 ° to the axis of rotation 55 the connecting shaft 53 is executed. Thus, the mounting and mounting direction of the storage device is approximately axially to the axis of rotation 55 , Due to the unavoidable component tolerances in a series production, for example, the distance A varies between the axis of rotation 55 and the attachment of the storage device to the transmission housing. Therefore, these variations in the assembly should be able to be compensated in order to avoid distortion of the components during operation. The compensation should also be achieved without costly measuring or adjustment processes in order to save costs.

Die Abstandsschwankungen können in der Anordnung nach 3 in einfacher Weise durch, gegenüber den Befestigungsschrauben größere Bohrungen 74 in dem Lagerhalter 72 ausgeglichen werden. Die Befestigungsöffnungen in dem Lagerhalter können alternativ zum Beispiel auch als Langlöcher etc. ausgeführt sein.The distance variations can in the arrangement according to 3 in a simple manner, compared to the mounting screws larger holes 74 in the storekeeper 72 be compensated. The mounting holes in the bearing holder may alternatively be designed, for example, as elongated holes, etc.

Durch diese Anordnung kann die Lagerungsvorrichtung 70 bei der Montage leicht auf dem Wellensitz axial in seine Endposition verschoben, am Getriebegehäuse befestigt und ein verspannungsarmer Montagezustand der Gelenkwelle erreicht werden. Die allgemeinen Montageschritte zur Befestigung der Gelenkwelle werden ähnlich durchgeführt, wie bei der in 2 dargestellten und beschriebenen Anordnung.By this arrangement, the storage device 70 moved easily on the shaft seat axially in its final position during assembly, attached to the gear housing and a low-tension mounting state of the propeller shaft can be achieved. The general assembly steps for fixing the propeller shaft are carried out similarly as in the 2 illustrated and described arrangement.

In 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei der das getriebeseitige Gelenk 52 als homokinetisches Gleichlaufgelenk ausgestaltet ist. Außerdem sind Teile der Verbindungswelle 53a und der Lagerungsvorrichtung 70, sowie das Gelenk 52 mit einem Gehäuse 21a umschlossen. Das Gehäuse 21a ist vorzugsweise ein Teil des Getriebegehäuses. Die Lagerungsvorrichtung 70 ist in einer näherungsweise axialen Richtung zur Drehachse 55 der Verbindungswelle an dem Gehäuse 21a befestigt. Die Auflageflächen 73 des Gehäuses und der Lagerungsvorrichtung sind in dem gemeinsamen Verbindungsbereich zumindest teilweise kugelförmig ausgebildet. Der Radius R der Kugelfläche hat seinen Ursprung näherungsweise im Drehpunkt D1 des Gelenkes 52. Die nicht dargestellten Befestigungsbohrungen des Lagerhalters 72 sind wiederum größer ausgelegt als der Durchmesser der Befestigungselemente. Auch sollte der Innendurchmesser des Gehäuses 21a zur Aufnahme der Lagerungsvorrichtung 70 größer sein als der Außendurchmesser des inneren Teils des Lagerhalters 72, damit sich ein ausreichend großer Spalt ΔD ausbildet. Durch die gegenüber den Befestigungselementen größeren Bohrungen, sowie durch den Spalt ΔD können über die kugelige Auflagefläche bei der finalen Befestigung der Lagerungsvorrichtung am Gehäuse Toleranzen ausgeglichen und ein sehr verspannungsarmer Montagezustand erreicht werden.In 4 an arrangement is shown in which the transmission-side joint 52 is designed as a homokinetic constant velocity joint. In addition, parts of the connecting shaft 53a and the storage device 70 , as well as the joint 52 with a housing 21a enclosed. The housing 21a is preferably a part of the transmission housing. The storage device 70 is in an approximately axial direction to axis of rotation 55 the connecting shaft to the housing 21a attached. The bearing surfaces 73 the housing and the storage device are at least partially spherical in the common connection region. The radius R of the spherical surface has its origin approximately in the pivot point D1 of the joint 52 , The mounting holes, not shown, of the bearing holder 72 are again designed to be larger than the diameter of the fasteners. Also, the inner diameter of the housing should be 21a for receiving the storage device 70 larger than the outer diameter of the inner part of the bearing holder 72 , so that a sufficiently large gap .DELTA.D forms. By compared to the fasteners larger holes, as well as through the gap .DELTA.D tolerances can be compensated over the spherical bearing surface in the final attachment of the bearing device on the housing and a very low-tension mounting state can be achieved.

Das Lager 71 der Lagerungsvorrichtung 70 in 4 ist als reibungsarmes zweireihiges Wälzlager ohne ein- oder beidseitige Dichtscheiben ausgeführt. Die Lagerungsvorrichtung 70 beinhaltet einen Wellendichtring und ein weiteres Abdichtelement 75, mit denen die mit dem Gehäuse umschlossenen Teile gegenüber der Umwelt abgedichtet sind. Das Lager 71 und auch das Gelenk 52 werden in der Ausführung nach 4 durch das Getriebeöl geschmiert. Durch vereinfacht dargestellte Ölbohrungen 22 im Getriebegehäuse, wird das Öl beispielhaft auf die zu schmierenden Teile geleitet. Durch Öltropfen 23 ist diese getriebeseitige Schmierung schematisch dargestellt. Durch die Ölversorgung und Schmierung über das Getriebe, können die Dichtelemente des Lagers 71 (z. B. Dichtscheiben) und des Gelenkes 52 (z. B. Dichtmanschette), sowie die üblicherweise sonst verwendeten Einmalfüllungen dieser Komponenten mit Schmierfett entfallen.The warehouse 71 the storage device 70 in 4 is designed as a low-friction double-row roller bearing without one- or two-sided sealing washers. The storage device 70 includes a shaft seal and another sealing element 75 , with which the parts enclosed with the housing are sealed against the environment. The warehouse 71 and also the joint 52 will be in the execution 4 lubricated by the gear oil. Through simplified oil holes 22 in the gearbox, the oil is passed on the parts to be lubricated as an example. By oil drops 23 this transmission-side lubrication is shown schematically. Due to the oil supply and lubrication through the gearbox, the sealing elements of the bearing 71 (eg sealing washers) and the joint 52 (For example, sealing sleeve), as well as the usually used one-time filling of these components with grease accounts.

Bei einer Anordnung wie in 4 dargestellt, werden das getriebeseitige Gelenk 52 und der dem Seitenabtrieb zugewandte Teil 53a der Verbindungswelle vorzugsweise schon im Getriebeproduktionswerk während der Montage des Haupt- beziehungsweise des Seitenabtriebsgetriebes in das Getriebegehäuse eingebaut. Die Lagerungsvorrichtung 70 kann auch schon im Getriebeproduktionswerk vormontiert werden, darf aber noch nicht final befestigt werden. Eine Montage des Gelenkes 52 während des Zusammenbaus des Getriebes erfolgt auch bei nicht dargestellten Anordnungen, bei denen das Gelenk 52 konstruktiv direkt in der Abtriebswelle 31 beziehungsweise innerhalb des Seitenabtriebsgetriebes 30 angeordnet ist.In an arrangement such as in 4 shown, the transmission-side joint 52 and the side drive facing part 53a the connecting shaft preferably already installed in the gearbox production plant during assembly of the main or the Seitenabtriebsgetriebes in the gear housing. The storage device 70 can also be pre-assembled in the gear production plant, but may not yet be finalized. An assembly of the joint 52 during assembly of the transmission also takes place in arrangements not shown in which the joint 52 structurally directly in the output shaft 31 or within the Seitenabtriebsgetriebes 30 is arranged.

Bei diesen Anordnungen wird zur Montage der Gelenkwelle an die Antriebseinheit nur noch der achsdifferenzialseitige Teil 53b der Gelenkwelle mit dem im Getriebe vormontierten Teil 53a und mit dem Achsgetriebe 60 drehfest verbunden. Wiederum erst bei einem letzten Montageschritt wird die Lagerungsvorrichtung 70 mit dem Gehäuse 21a fest verbunden. Auch bei diesen Anordnungen ist es vorteilhaft, wenn zumindest während der Befestigung der Lagerungsvorrichtung 70 am Gehäuse 21a ein Drehmoment in die Gelenkwelle eingebracht wird, weil dadurch die Drehachse 55 räumlich fixiert und ein verspannungsarmer Montagezustand erreicht wird.In these arrangements, only the axle differential-side part for mounting the propeller shaft to the drive unit 53b the PTO shaft with the part pre-assembled in the gearbox 53a and with the axle drive 60 rotatably connected. Only at a final assembly step, the storage device 70 with the housing 21a firmly connected. Even with these arrangements, it is advantageous if at least during the attachment of the storage device 70 on the housing 21a a torque is introduced into the propeller shaft, because thereby the axis of rotation 55 spatially fixed and a low-tension mounting state is achieved.

In 5 ist eine Lagerungsvorrichtung dargestellt, die aus einem Wälzlager 71 und einem zweiteiligen Lagerhalter 72 aufgebaut ist. Der Außenring 78 des beidseitig abgedichteten Lagers 71 und auch der Lagersitz in dem Lagerhalter 72 sind zumindest teilweise kugelig ausgeführt, wodurch Taumelbewegungen und Toleranzabweichungen der Verbindungswelle 53a im Betrieb ausgeglichen werden können. In die beiden Teile des Lagerhalters 72 sind am Innendurchmesser jeweils eine Nut eingebracht, in die elastische Abkoppelelemente, beispielsweise O-Ringe 79, eingelegt sind. Durch die über die elastischen Elemente auf den Lageraußenring wirkende Vorspannung wird das Lager zum Lagerhalter zentriert und Schwingungen abgedämpft. Die Passung zwischen Lager und Lagerhalter kann als Spielpassung ausgelegt sein, damit kleine Ausgleichsbewegungen möglichst ohne größere Kraftwirkungen ermöglicht werden. Zwischen die elastischen und bewegbaren Elemente kann auch ein Gleit- oder Schmiermittel eingebracht werden, um die Reibung zu verringern.In 5 a storage device is shown, which consists of a rolling bearing 71 and a two-piece bearing holder 72 is constructed. The outer ring 78 the sealed on both sides bearing 71 and also the bearing seat in the storekeeper 72 are at least partially spherical, causing wobbling and tolerance deviations of the connecting shaft 53a can be compensated during operation. In the two parts of the bearing holder 72 are each a groove introduced at the inner diameter, in the elastic Abkoppelelemente, such as O-rings 79 , are inserted. By acting on the bearing outer ring via the elastic elements bias the bearing is centered to the bearing holder and damped vibrations. The fit between the bearing and the bearing holder can be designed as a clearance fit, so that small compensating movements possible without major force effects are possible. Also, a lubricant may be introduced between the elastic and movable members to reduce friction.

Anstelle partiell mit O-Ringen, kann ein elastisches Material auch in einer nicht dargestellten Anordnung, in einer Schicht über die gesamte Breite des Lageraußenrings eingebracht werden. Das elastische Material kann beispielsweise als Elastomer, aus Silikon oder aus einem anderen gummiähnlichen dämpfungsaktiven Werkstoff ausgebildet sein und in den Raum zwischen Lageraußenring und Lagerhalter beispielsweise durch Vulkanisieren, Gießen, Einpressen oder Einlegen eingebracht werden.Instead of partially with O-rings, an elastic material can also be introduced in an arrangement, not shown, in a layer over the entire width of the bearing outer ring. The elastic material may be formed, for example, as an elastomer, silicone or other rubber-like damping active material and introduced into the space between the bearing outer ring and bearing holder, for example by vulcanization, casting, press-fitting or inserting.

Bei einer ebenfalls nicht dargestellten Anordnung mit einer einvulkanisierten Elastomerschicht kann das Schwingungs- und Dämpfungsverhalten durch Ausnehmungen in der Elastomerschicht am Umfang in einer bestimmten Raumrichtung gezielt verändert, beziehungsweise konstruktiv eingestellt werden.In an arrangement also not shown with a vulcanized elastomer layer, the vibration and damping behavior can be selectively changed by recesses in the elastomer layer on the circumference in a particular spatial direction, or be set constructively.

Durch diese elastische Schicht zwischen Lager und Lagerhalter werden kleine Ausgleichsbewegungen zwischen Lager und Lagerhalter elastisch ermöglicht, Vibrationen abgedämpft, Toleranzabweichungen ausgeglichen und das Geräuschverhalten verbessert. In 5 sind auch zwei Staubschutzscheiben 75 dargestellt, durch die das Lager 71 im Fahrbetrieb vor Schmutz geschützt wird. Die Staubschutzscheiben können beispielsweise durch Aufpressen auf die Verbindungswelle 53a befestigt werden und aus Kunststoff oder Blech hergestellt sein. Die Bohrung 74 in dem zweiteiligen Lagerträger 72 ist wiederum größer als der Durchmesser der Befestigungsschraube ausgestaltet, damit die Bauteiltoleranzen während der Montage ausgeglichen und ein verspannungsarmer Montagezustand erreicht werden können.Due to this elastic layer between the bearing and the bearing, small compensatory movements between the bearing and the bearing holder are made possible elastically, dampened vibrations, tolerance deviations balanced and the noise behavior improved. In 5 are also two dust shields 75 represented by the bearing 71 protected against dirt during driving. The dust shields can, for example, by pressing on the connecting shaft 53a be attached and made of plastic or sheet metal. The hole 74 in the two-part bearing carrier 72 is again designed to be larger than the diameter of the fastening screw, so that the component tolerances can be compensated during assembly and a low-tension mounting state can be achieved.

Die dämpfungselastischen Materialien können in einer nicht dargestellten Anordnung wahlweise auch zwischen Welle 53a und Lagerinnenring eingebracht werden. Die Passung zwischen Lagerinnenring und Verbindungswelle 53b sollte zur einfachen Positionierung während der Montage als Übergangs- oder leichte Spielpassung ausgeführt sein. Bezugszeichenliste: 10 Antriebsmotor 12 Kupplungsglocke 20 Zentralgetriebe 21 Getriebegehäuse 21a Gehäuse 22 Ölbohrung 23 Öltropfen 30 Seitenabtriebsgetriebe 31 Ausgangswelle des Seitenabtriebs 32 Zahnradstufe des Seitenabtriebs 40 Verteilergetriebe 41 Abtriebswelle zur Hinterachse 50 Gelenkwelle 51 Gelenk (am Achsdifferenzial) 52 Gelenk (am/im Seitenabtriebsgetriebe) 53 Verbindungswelle 53a Teil der Verbindungswelle (zum Seitenabtriebsgetriebe) 53b Teil der Verbindungswelle (zum Achsdifferenzial) 54 Verbindungsvorrichtung 55 Drehachse der Verbindungswelle 60 Achsdifferenzial 62a Antriebshalbwelle 62b Antriebshalbwelle 70 Lagerungsvorrichtung 71 Lager 72 Lagerhalter 73 Auflagefläche Gehäuse/Lagerhalter 74 Bohrung im Lagerhalter 75 Staubschutzscheibe 78 Lageraußenring 79 O-Ring A Abstandsmaß D1 Drehpunkt des Gelenkes 52 R Radius der Auflagefläche 73 ΔD Spalt The damping elastic materials can optionally also be between shaft in an arrangement, not shown 53a and bearing inner ring are introduced. The fit between bearing inner ring and connecting shaft 53b should be designed for easy positioning during installation as a transition or slight clearance. LIST OF REFERENCE NUMBERS 10 drive motor 12 Kupplungsglocke 20 central gear 21 gearbox 21a casing 22 oil well 23 oil drops 30 Side output gear 31 Output shaft of the side drive 32 Gear stage of the side drive 40 Transfer Case 41 Output shaft to the rear axle 50 propeller shaft 51 Joint (at the axle differential) 52 Joint (on / in side drive gearbox) 53 connecting shaft 53a Part of the connecting shaft (to the side drive gearbox) 53b Part of the connecting shaft (to the axle differential) 54 connecting device 55 Rotary axis of the connecting shaft 60 axle differential 62a Drive half wave 62b Drive half wave 70 storage device 71 camp 72 storekeeper 73 Support surface housing / storage holder 74 Bore in the storage holder 75 Dust cover 78 Bearing outer ring 79 O-ring A Pitch D1 Fulcrum of the joint 52 R Radius of the bearing surface 73 .DELTA.D gap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0636506 A1 [0006]
DE 102009034793 [0010]

Claims

Drive unit for a motor vehicle with a drive motor ( 10 ), a central transmission ( 20 ) with a Seitenabtriebsgetriebe ( 30 ), an axle differential ( 60 ), a propeller shaft ( 50 ) with two joints ( 51 () 52 ), wherein a first joint ( 51 ) of the propeller shaft ( 50 ) with the input of the axle differential ( 60 ) is rotatably connected and a second joint ( 52 ) of the propeller shaft ( 50 ) with the output of the Seitenabtriebsgetriebes ( 30 ) is rotatably connected, characterized in that the connecting shaft ( 53 ) of the propeller shaft ( 50 ) between the two joints ( 51 () 52 ) with at least one bearing device attached to the drive unit ( 70 ) is stored.

Drive unit according to claim 1, characterized in that the connecting shaft ( 53 ) of the propeller shaft ( 50 ) via a connection device ( 54 ), preferably a spline connection, is divisible.

Drive unit according to Claim 2, characterized in that the externally toothed part facing the side drive gearbox (Fig. 53a ) of the splittable connecting shaft ( 53 ) by means of the bearing device attached to the drive unit ( 70 ) is stored.

Drive unit according to claim 1 to 3, characterized in that the storage device ( 70 ) approximately axially in the direction of the axis of rotation ( 55 ) of the connecting shaft ( 53 ) is connected to the drive unit.

Drive unit according to claim 1 to 4, characterized in that the Seitenabtriebsgetriebe facing part ( 53a ) of the splittable connecting shaft ( 53 ), the storage device ( 70 ) and the joint ( 52 ) of the propeller shaft ( 50 ) at least partially in a housing connected to the drive unit ( 21a ) are housed.

Drive unit according to claim 1 to 5, characterized in that the bearing ( 71 ) of the storage device ( 70 ) and / or the joint ( 52 ) of the propeller shaft ( 50 ) with the oil of the central transmission ( 20 ) are lubricated.

Drive unit according to claim 1 to 6, characterized in that the connection bearing surfaces ( 73 ) of the storage device ( 70 ) and the housing ( 21a ) are at least partially spherical, wherein the origin of the radius (R) approximately in the pivot point (D1) of the joint ( 52 ) lies.

Drive unit according to claim 1 to 7, characterized in that the bearing ( 71 ) with one or more damping elastic elements on the outer diameter of the storage device ( 70 ) and / or decoupled from the shaft at the inner diameter.

Method for assembling a propeller shaft ( 50 ) to a drive unit according to claim 1 to 8, characterized in that the attachment of the storage device ( 70 ) on the drive unit takes place only after the two joints ( 51 . 52 ) are fixed and secured at their respective attachment points.

Method for assembling a propeller shaft ( 50 ) to a drive unit according to claim 9, characterized in that a torque in the propeller shaft ( 50 ) while the storage device ( 70 ) and / or the two joints ( 51 . 52 ) are positioned and fastened at their attachment points.