DE2301550C3 - Antriebsvorrichtung für die Räder von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für die Räder von Kraftfahrzeugen mit einem zentral zwischen zwei V-förmig zueinander verlaufenden Antriebswellen eines Räderpaares angeordneten Antriebsmotors und von diesem ausgehender Hauptantriebswelle, die das Gehäuse eines ersten Achsausgleichgetriebes, dessen Abtriebswellen mit den V-förmig verlaufenden Antriebswellen verbunden sind, und über ein zweites Achsausgleichgetriebe ein weiteres Räderpaar antreibt und oberhalb der Ebene der V-förmig verlaufenden Antriebswellen liegt, wobei das erste Achsausgleichgetriebe und ein die V-förmig verlaufenden Antriebswellen verbindendes Kegelradgetriebe von einem gemeinsamen Traggehäuse aufgenommen werden.

Bei einer solchen Antriebsvorrichtung (US-PS 58 126) werden zwar die Bewegungen der Räder jedes Räderpaares durch ein dem Räderpaar zugeordnetes Ausgleichgetriebe gegeneinander ausgeglichen, jedoch ist ein Ausgleich zwischen den resultierenden Bewegungen der verschiedenen Räderpaare nicht vorgesehen. Der Antrieb der Vorderräder erfolgt über V-förmig vom Ausgleichgetriebe ausgehende Abtriebswellen. Das Ausgleichgetriebe für die Hinterräder ist auf der Hinterachse angeordnet. Die Gehäuse beider Ausgleichgetriebe sind zu einem Block hintereinander zusammengebaut.

Die Ausgleichgetriebe sind bei dieser Vorrichtung innerhalb von Schneckenrädern untergebracht, in die von der Antriebswelle getragene Schneckenspindeln eingreifen. Die Antriebswelle ist hierzu oberhalb der Schneckengehäuse angeordnet, so daß die ganze Vorrichtung in vert^;kaler Richtung sehr hoch baut Falls noch ein Zwischenachsausgleichgetriebe in der Antriebswelle angeordnet werden sollte, würde dies zu einer weiteren Vergrößerung der Bauhöhe führan.
Bei einer anderen Antriebsvorrichtung (US-PS 1409 749) werden nur die Hinterräder eines Fahrzeugs Ober V-förmig angeordnete Wellen angetrieben. Koaxial zu einer dieser Antriebswellen ist ein Ausgleichgetriebe vorgesehen, dessen eine Abtriebswelle über ein Kegelradgetriebe mit der anderen Antriebswelle verbunden ist. Ausgleichgetriebe und Kegelradgetriebe sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, in das die vorderen Enden der V-förmig verlaufenden Antriebswellen hineinragen.

Bei einem Tandemantrieb für mehrere hintereinander angeordnete Räderpaare sind Zwischenachsausgleichgetriebe in der Hauptantriebswelle vorgesehen (US-PS 26 93 244). Dabei ist jedem Räderpaar ein Ausgleichsgetriebe zugeordnet, dessen resultierende Bewegung über ein Kegelradgetriebe auf das Zwischenachsausgleichgetriebe übertragen wird. Dieses Zwischenachsausgleichgetriebe ist oberhalb des Ausgleichgetriebes für das jeweilige Räderpaar angeordnet, so daß diese Bauform in vertikaler Richtung ebenfalls sehr hoch baut.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine besonders kompakte Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die alle Räder unter vollem Ausgleich aller durch die unterschiedlichen Abrollwege der einzelnen Räder entstehenden Übertragungsungleichheiten, angetrieben werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst, wobei Schutz nur für die gekennzeichnete Gesamtkombination beansprucht wird.

Im folgenden wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fi g 1 einen schematischen Grundriß einer Antriebsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig.2 einen vergrößerten waagerechten Schnitt durch den mittleren Teil der Antriebsvorrichtung nach Fig. 1 unter Fortlassung des oberen Gehäuseteils;

Fig.3 in einer Stirnansicht den mittleren Teil des Gehäuses der Antriebsvorrichtung, bei dem die arbeitenden Teile fortgelassen sind, um die Lage der verschiedenen öffnungen zum Aufnehmen von Wellen erkennbar zu machen; und

F i g. 4 den senkrechten Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 2, aus dem die Lage des zusätzlichen Ausgleichgetriebes deutlicher ersichtlich ist.

In Fig. 1 ist eine insgesamt mit 10' bezeichnete Vierradantriebsanordnung dargestellt, zu der ein Motor 12 gehört, der durch eine Kupplung 14 mit einem Schaltgetriebe 16 verbindbar ist. Am hinteren Ende des Getriebegehäuses ist ein Traggehäuse 18 befestigt, welches das Getriebegehäuse mit dem insgesamt mit 20' bezeichneten mittleren Teil der Antriebsvorrichtung mit V-förmig angeordneten Antriebswellen 38 und 40 verbindet. Zu dem mittleren Teil 20' gehört eine sich vom Schaltgetriebe 16 aus nach vorn erstreckende Hauptantriebswelle 24, die teilweise in das Traggehäuse 18 hineinragt. Ferner sind eine insgesamt mit 26 bezeichnete erste Abtriebswelle und eine insgesamt mit

28 bezeichnete zweite Abtriebswelle vorhanden, die eine V-förmige Anordnung bilden und im mittleren Teil 20' der Vorrichtung unter einem Winkel zueinander so angeordnet sind, daß sie auf entgegengesetzten Seiten der Hauptantriebswelle 24 liegen und .rieh von dieser aus nach vorn und außen zu den beiden anzutreibenden Vorderrädern 30 des Fahrzeuges erstrecken.

Die Antriebskraft wird vom mittleren Teil 20' der Vorrichtung aus auf die Vorderräder 30 durch die sich nach vorn erstreckende, einen Winkel einschließende Antriebswellen 38 und 40 übertragen. Die hinteren Enden der beiden Antriebswellen 38 und 40 sind durch Universalgelenke 32 und 34 mit dem mittleren Teil der Vorrichtung verbunden, während ihre vorderen Enden durch Universalgeienke 42 und 44 mit je einem zugehörigen Getriebe 45 gekuppelt sind, das die Antriebskraft auf das zugehörige Vorderrad 30 überträgt. Gemäß F i g. 1 sind die Antriebswellen 38 und 40 auf entgegengesetzten Seiten des Motors 12 und des Schaltgetriebes 16 im wesentlichen ir der gleichen waagerechten Ebene angeordnet wie der Motor und das Schaltgetriebe, so daß sich eine sehr geringe Bauhöhe ergibt.

Gemäß Fig. 3 gehört zum mittleren Teil 20' der Vorrichtung ein insgesamt mit 46 bezeichnetes Gehäuse, das sich aus einem Oberteil und einem Unterteil zusammensetzt, die an ihren Rändern durch Schrauben miteinander verbunden sind. Gemäß Fig.2 hat das Gehäuse 46 eine allgemein V-förmige Grundrißform mit einem mittleren Hauptteil 56, sowie mit zwei aus einem Stück bestehenden, unter einem spitzen Winkel zueinander angeordneten Schenkelabschnitten 5o und 60, in denen die Abtriebswellen 26 und 28 gelagert sind, die ebenfalls einen spitzen Winkel einschließen. Das hintere Ende des Gehäuses 46 weist eine Öffnung 62 auf, die gleichachsig mit einer Öffnung 50 am vorderen Ende des Gehäuses angeordnet ist Die vordere Öffnung 50 ist in der Mitte zwischen den Enden der Schenkelabschnitte 58 und 60 des Gehäuses so angeordnet, daß eine Hälfte dieser Öffnung durch das obere Gehäuseteil und die andere Hälfte durch das untere Gehäuseteil abgegrenzt wird. Ferner ist am vorderen Ende jedes Schenkelabschnitts 58 und 60 des unteren Gehäuseteils je eine zum Aufnehmen einer Abtriebswelle dienende Öffnung 52 bzw. 54 vorhanden, die gegenüber der waagerechten Achse der zentralen Öffnung 50 nach unten versetzt und auf entgegengesetzten Seiten der senkrechten Mittelebene der zentralen Öffnung gleich weit von dieser Mittelebene angeordnet sind.

Das Traggehäuse 18, das eine Verbindung zwischen dem Schaltgetriebe 16 und dem mittleren Teil 20' der Vorrichtung herstellt, weist einen langgestreckten rohrförmigen Abschnitt 66 auf, der sich auf bekannte Weise mittels Schrauben mit dem hinteren Ende des Schaltgetriebes verbinden läßt, und der an seinem hinteren Ende mit einem Führungsabschnitt versehen ist, der in die zentrale Öffnung 50 in der Vorderwand des Gehäuses 46 eingreift. Ferner weist der rohrförmige Gehäuseabschnitt eine Öffnung 67 auf, durch die hindurch sich die Hauptantnebswelle 24 des Schaltgetriebes erstreckt. Das hintere Ende der Hauptantriebswelle 24 liegt annähernd i·· der Mitte des Gehäuseabschnitts 66 des Traggehäuse* 18, wo in die Öffnung 67 ein mit dem Abschnitt 66 zusammenhängender ringförmiger Steg 68 hineinragt, in den ein Lager 70 und eine Wellendichtung 72 eingebaut sind. In dem Lager 70 ist das hintere Ende der Hauptantriebswelle 24 drehbar gelagert, wobei die Wellendichtung 72 mit der ihr benachbarten Umfangsfläche der Welle 24 zusammenarbeitet Gemäß Fig 2 ist ein weiteres Lager 74 vorhanden, das längs der Achse des Lagers 70 nach hinten versetzt und in einen ringförmigen Steg 76 eingebaut ist, welcher im Inneren des Hauptteils 56 des Gehäuses eingebaut ist, und in dem das hintere Ende einer später erläuterten Hohlwelle bzw. Abtriebswelle 156 drehbar gelagert isL

Damit die Antriebskraft auf die Antriebswellen 38

ίο und 40 übertragen werden kann, um durch die Getriebe 45 zu den Vorderrädern 30 weitergeleitet zu werden, ist im mittleren Teil 20' der Vorrichtung ein Getriebe vorhanden, das über Ritzel 86 antreibbar ist Zu diesem Zweck ist eine Antriebsverbindung zwischen dem Ritzel 86 und einer der einen spitzen Winkel bildenden Abtriebswellen 26 und 28 vorhanden. Gemäß F i g. 2 ist das Ritzel 86 gegenüber der Vorderwand des mittleren Teils 20' der Vorrichtung etwas nach innen versetzt und gleichachsig mit der Öffnung 50 angeordnet, während die einen spitzen Winkel einschließenden Abtriebswellen 26 und 28 von der Rückwand des mittleren Teils 20' der Vorrichtung aus in Richtung auf die Vorderwand so nach unten geneigt sind, daß sie unter der Mittellinie des Zwischenstückes 22 liegen, wie es durch F i g. 3 verdeutlicht ist, und die beiden Abtriebswellen sind vom Umfang des Ritzels 86 gleich weit entfernt Das Ritzel 86 treibt im vorliegenden Fall nur eine der Abtriebswellen an, und zwar die Abtriebswelle 26, die dazu dient, einen Teil der Antriebskraft auf die andere Abtriebswelle, im vorliegenden Fall auf die Abtriebswelle 28 zu übertragen.

Zu diesem Zweck ist die Abtriebswelle 26 unterteilt und mit einem Achsausgleichgetriebe 88 versehen, das zwei gleichachsig angeordnete Abtriebswellen 90 und 92 miteinander verbindet, die das Achsausgleichgetriebe 88 unterstützen; die Abtriebswelle 90 ist in der Öffnung 52 des Hauptgehäuses mittels Lagers 91 und eines Lagerschildes 93 gelagert, während das äußere Ende der Abtriebswe'.le 92 in einem in die Rückwand des

ίο Gehäuses 46 eingebauten Lager 95 läuft. An dem Gehäuse 96 des Achsausgleichgetriebes 88 ist ein Zahnkranz 94 so befestigt, daß er in Eingriff mit dem Ritzel 86 steht. Es ist somit ersichtlich, daß dem Achsausgleichsgetriebe 88 die Antriebskraft von dem Ritzel 86 aus zugeführt wird, und daß diese Antriebskraft durch die Kegelzahnräder des Achsausgleichgetriebes 88 auf unterschiedliche Weise und in entgegengesetzten Richtungen auf die Abtriebswelten 90 und 92, die Teile der Abtriebswelle 26 darstellen, übertragen werden kann.

Die andere Abtriebswelle 28 ist als einstückige, schräg nach vorn ragende Welle 98 ausgebildet, die in dem Gehäuse 46 am vorderen Ende mittels eines Lagers 100 und am hinteren Ende mittels eines Lagers 102 gelagert ist. Das vordere Lager 100 ist in einem Lagerschild 104 eingebaut, der in der Öffnung 54 des abgewinkelten Schenkelabschnitts 60 des Gehäuses 46 befestigt ist, während das hintere Lager 102 in einen Ansatz auf der Innenseite der Rückwand des Gehäuses 46 eingebaut ist.

Damit eine Antriebskraft von der Abtriebswelle 26 auf die Abtriebswelle 28 übertragen werden kann, ist eine Kegelzahnradanordnung vorhanden, zu der ein Kegelzahnrad 106 gehört, das nahe dem hinteren Ende der Welle 98 in der Nähe des Lagers 102 ausgebildet ist und ir> ständigem Eingriff mit einem ähnlichen Kegelzahnrad 108 steht, das an der hinteren Abtriebswelle 92 des Achsausgleichgetriebes 88 ausgebildet ist.
Gemäß F i g. 2 ist das Achsausgleichgetriebe 88 auf

bekannte Weise ausgebildet, und es enthält einen Satz von Ausgleichkegelrädern, die es ermöglichen, Antriebskräfte auf die beiden Vorderräder 30 zu übertragen, und die erforderlichenfalls voneinander unabhängige Drehbewegungen der Vorderräder zulassen. Zu dem Achsausgleichgetriebe 88 gehört eine Querachse 110, die in das Gehäuse 96 eingebaut ist, sich zusammen mit dem Gehäuse dreht und nahe ihren Enden je ein drehbares Ritzel 112 trägt. Die beiden Ritzel 112 stehen ständig in Eingriff mit einander gegenüber angeordneten Kegelrädern 114 und 116; das Kegelrad 114 ist durch Keilbahnen mit dem inneren Ende der vorderen Abtriebswelle 90 verbunden, während das andere Kegelrad 116 durch Keilbahnen drehfest mit dem inneren Ende der nach hinten ragenden Abtriebswelle 92 verbunden ist.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung bildet der mittlere Teil 20' der Vorrichtung mit dem Achsausgleichgetriebe 88, dem zugehörigen Zahnkranz 94, den beiden Abtriebswellen 90 und 92, den Kegelzahnrädern 106 und 108 sowie der einstückigen Welle 98 eine Anordnung zum Antreiben der beiden Vorderräder 30 des Fahrzeugs.

Ferner ist der mittelere Teil 20' der Vorrichtung so ausgebildet, daß das Ausgleichgetriebe 88 zwei Abtriebswellen aufweist, von denen sich die eine aus den beiden Wellen 92 und 98 zusammensetzt, die einen spitzen Winkel einschließen, und die durch die Kegelzahnräder 108 und 106 miteinander gekuppelt sind, so daß es möglich ist, die Antriebskraft einem der Vorderräder 30 zuzuführen, ohne daß sich Schwierigkeiten bezüglich der Unterbringung dieser Teile ergeben, während die Welle 90 die andere Abtriebswelle bildet.

Das Antriebsmoment wird von dem Schaltgetriebe 16 aus durch die Hauptantriebsweiie 24 auf das Ritzel 86 übertragen, von dem aus die Antriebskraft durch den Zahnkranz 94 des Achsausgleichtriebes 88 zu der schräg angeordneten Abtriebswelle 26 übertragen wird. An dieser Stelle kommt das Achsausgleichgetriebe 88 auf bekannte Weise unter Vermittlung durch die Ritzel 112 und die Kegelräder 114 und 116 zur Wirkung, um die Antriebskraft auf die Abtriebswellen 90 und 92 zu übertragen, woraufhin das Drehmoment auf die Antriebswellen 38 und 40 aufgeteilt wird, um zu den Getrieben 45 und über diese auf die beiden Vorderräder 30 des Fahrzeugs übertragen zu werden.

Zum Weiterleiten der Antriebskraft nach hinten ist gemäß F i g. 1 am hinteren Ende des mittleren Teils 20' der Vorrichtung ein Universalgelenk 130 vorhanden, das durch eine Kardanwelle 132 und ein weiteres Universalgelenk 134 bekannter Art mit einem auf bekannte Weise ausgebildeten Ausgleichgetriebe 136 gekuppelt ist, zu dem die üblicher, Ritze! und Zahnräder gehören, das einer Hinterachse 138 des Fahrzeugs zugeordnet ist, und das die beiden Hinterräder 128 über Hinterachswellen antreibt Die Antriebsverbindung zu den Hinterrädern 128 wird über ein insgesamt mit 140 bezeichnetes Zwischenachsausgleichgetriebe mit Schneckenrädern bzw. Schraubenrädern hergestellt

Das Zwischenachsausgleichgetriebe 140 hat ein zweiteiliges Gehäuse, das sich aus dem Kappentefl 142 und einem Hauptteil 144 zusammensetzt und bei dem diese Gehäuseteil durch mehrere Schrauben 146 verbunden sind. Das eigentliche Zwischenachsausgleichgetriebe ist in dem Hauptteil 144 des Gehäuses untergebracht und setzt sich aus zwei die Aufgabe von Ritzeln erfüllenden Schrauben bzw. Schnecken 148 und zwei in ständigem Eingriff mit den Schnecken stehenden, die Aufgabe von Tellerrädern erfüllenden Schrauben- bzw. Schneckenrädern 150 und 152 zusammen. Das vordere Schneckenrad 150 ist durch Keilbahnen mit einer sich nach hinten erstreckenden langen Abtriebswelle 154 verbunden, die in einem Lager 155 gelagert ist, welches in die öffnung 62 in der Rückwand des Gehäuses 46 eingebaut ist. Die

ίο Abtriebswelle 154 läßt sich mit einer sich nach hinten erstreckenden Kardanwelle 132 durch ein Universalgelenk 130 verbinden. Das hintere Schneckenrad 152 ist durch Keilbahnen mit einer zweiten, als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebswelle 156 verbunden, die konzentrisch um die erste Abtriebswelle 154 angeordnet ist, jedoch dort endet, wo im Inneren des mittleren Abschnitts bzw. Hauptteiis 56 des Gehäuses 46 der Steg 76 vorhanden ist, der einen festen Bestandteil des Gehäuses bildet. Ein Teil der Abtriebswelle 156 ist auf seiner Außenseite mit Keilbahnen 158 versehen, die in Eingriff mit einer Keilbahnen aufweisenden Öffnung 84 des Ritzels 86 stehen.

Gemäß F i g. 2 weist das Kappenteil 142 des Zwischenachsaasgleichgetriebes 140 einen sich in axialer Richtung erstreckenden Nabenabschnitt 160 auf, der in der öffnung 67 des Traggehäuses 18 in dem zugehörigen Steg 68 mit Hilfe des Lagers 70 gelagert ist Die Antriebskraft wird zu dem Zwischenachsausgleichgetriebe 140 von der Hauptantriebswelle 24 des Schaltgetriebes 16 aus durch eine mit Keilbahnen versehene öffnung 162 des Nabenabschnittes 160 übertragen, die mit den Keilbahnen 78 am Umfang des benachbarten Endes der Hauptantriebswelle 24 zusammenarbeitet Das Hauptgehäuseteil 144 ist mit seinem hinteren Ende auf der äußeren hohlen Abiriebswelle 156 mittels eines Lagers 168 gelagert, und das Ritzel 86 ist zwischen dem Lager 168 und dem Lager 74 angeordnet das in den Steg 76 des Gehäuses 46 eingebaut ist Das Ritzel 86 ist so angeordnet, daß es in ständigem Eingriff mit dem Zahnkranz 94 des Achsausgleichgetriebes 88 steht das in die schräg angeordnete Abtriebswelle 26 eingeschaltet ist

Von dem Schaltgetriebe 16 aus wird die Antriebskraft durch die Hauptantriebswelle 24 auf das Gehäuse des Zwischenachsausgleichgetriebes 140 durch die Keilbahnen 78 übertragen. Von dort aus wird die Antriebskraft auf die beiden Schnecken 148 übertragen, wo die Antriebskraft gleichmäßig durch die Schneckenräder 150 und 152 auf die zugehörigen Abtriebswellen 154 und 156 übertragen wird, von denen aus sie auf die Vorderräder 30 dadurch verteilt wird, daß das Ritzel 86 mit dem Zahnkranz 94 des Achsausgleichgetriebes 88 zusammenarbeitet, und ein weiterer Teil der Antriebskraft wird auf die Hinterräder 128 durch das Universalgelenk 130 übertragen, das die Abtriebswelle 154 mit der hinteren Kardanwelle 132 verbindet Mit Hilfe dieser Verbindungen werden Antriebskräfte auf alle vier Räder des Fahrzeugs übertragen.

Durch die Erfindung ist somit ein Fahrzeug mit Vierradantrieb geschaffen worden, bei dem eine Kraftübertragungsvorrichtung vorhanden ist zu der ein mittlerer Teil zum Antreiben von eine V-förmige Anordnung bildenden Kardanwellen gehört und hierbei ist die Anordnung derart, daß sich nur eine geringe

f>5 Bauhöhe ergibt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Antriebsvorrichtung für die Räder von Kraftfahrzeugen mit einem zentral zwischen zwei V-förmig zueinander verlaufenden Antriebswellen eines Räderpaares angeordneten Antriebsmotors und von diesem ausgehender Hauptantriebswelle, die das Gehäuse eines ersten Achsausgleichgetriebes, dessen Abtriebswellen mit den V-förmig verlaufenden Antriebswellen verbunden sind, und über ein zweites Achsausgleichgetriebe ein weiteres Räderpaar antreibt und oberhalb der Ebene der V-förmig verlaufenden Antriebswellen liegt, wobei das erste Achsausgleichgetriebe und ein die V-förmig verlaufenden Antriebswellen verbindendes Kegelradgetriebe von einem gemeinsamen Traggehäuse aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Achsausgleichgetriebe (88) koaxial zu einer der V-förmig verlaufenden Antriebswellen (38 bzw. 40) angeordnet ist und sein Gehäuse (96) durch ein Kegelradgetriebe (Ritzel 86. Zahnkranz 94) mit der ersten Abtriebswelle (156) eines Zwischenachsausgleichgetriebes (140) verbunden ist, das gleichachsig mit der Hauptantriebswelle (24) angeordnet ist, von dieser angetrieben wird und koaxial zur ersten Abtriebswelle (156) eine weitere, mit dem zweiten Achsausgleichgetriebe (Ausgleichsgetriebe 136) verbundene Abtriebswelle (154) aufweist und daß das Zwischenachsausgleichgetriebe (140) als Schraubenrad-Ausgleichgetriebe ausgebildet und gegenüber dem ersten Achsausgleichgetriebe (88) in Richtung Antriebsmotor (Motor 12) versetzt angeordnet ist und seine beiden Antriebswellen (154 und 156) in das das erste Achsausgleichgetriebe (88) aufnehmende Traggehäuse (Gehäuse 46) hineinragen.