AT404452B - Ausgleichgetriebe - Google Patents

Description

AT 404 452 B

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Gehäuse gelagerten, drehbar angetriebenen Ausgleichgehäuse, mit zwei im Ausgleichgehäuse gleichachsig angeordneten und drehbar gelagerten Antriebskegelrädern, mit mindestens zwei mit den Antriebskegelrä-dem kämmenden Ausgleichkegelrädem, welche am Ausgleichgehäuse um eine Drehachse drehbar gelagert sind, welche die Drehachse der Antriebskegelräder mit einem rechten Winkel kreuzt und mit Mitteln zur Anordnung einer Viskokupplung neben dem Ausgleichsgehäuse, welche ein Kupplungsgehäuse und eine Nabe umfaßt, die koaxial umeinander und relativ zueinander drehbar angeordnet sind und zwischen sich einen Arbeitsraum bilden, in dem sich radial überlappende Außenlamellen und Innenlamellen dem Kupplungsgehäuse und der Nabe drehtest zugeordnet sind, wobei entweder auf eine Außenlamelle jeweils eine Innenlameile oder auf eine Außenlamelle zwei Innenlamellen folgen und der verbleibende Teil des Arbeitsraumes zumindest teilweise mit einem hochviskosen Viskomedium, insbesondere Silikonöl, gefüllt ist, und welche zwischen dem Ausgleichgehäuse und einem Antriebskegelrad einbaubar ist, wobei das Kupplungsgehäuse der Viskokupplung mit dem Ausgleichgehäuse und deren Nabe mit einem Antriebskegelrad über Kupplungsmittei verbindbar ist.

Ein solches Ausgleichgetriebe ist in der DE 41 03 054 A1 beschrieben. Die Viskokupplung ist neben dem Getriebegehäuse des Ausgleichgetriebes angeordnet. Die Viskokupplung ist einerseits mit ihrem Gehäuse im Getriebegehäuse, das das Ausgleichgetriebe aufnimmt, und andererseits in einem Haltekörper, der am Fahrzeugaufbau befestigt ist, gelagert, um Schwingungen zu reduzieren.

In der US 5 167 293 A ist ein permanenter Allradantrieb für ein Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem das Vorderachsdifferential und eine Viskokupplung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Bei einer derartigen Ausbildung ist für einen Fahrzeugtyp, je nach Einsatz - mit oder ohne Viskokupplung -jeweils ein anderes Getriebegehäuse vorzusehen. Beim Austausch der Viskokupplung ist auch das Getriebegehäuse umzutauschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausgleichgetriebe zu schaffen, daß mit geringem Aufwand an die verschiedenen Einsatzvarianten, nämlich als offenes Ausgleichgetriebe oder als zumindest teilweise sperrbares Ausgleichgetriebe, unter Verwendung einer Viskokupplung angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß das Ausgleichsgehäuse eine zylindrische Lagerfläche aufweist, die auf der Drehachse des Antriebskegelrades zentriert ist und zur Lagerung des Ausgleichsgehäuses unmittelbar oder mittelbar unter Zwischenschaltung des Kupplungsgehäuses in einem Lagerträger durch ein Wälzlager dient, daß das Ausgleichgehäuse anschließend an die Lagerfläche eine radial zu der Drehasche verlaufende Anschlußfläche aufweist, in der mindestens eine parallel zur Drehachse verlaufende Anschlußbohrung angeordnet ist, in die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Ausgleichsgehäuse und dem Kupplungsgehäuse einer Viskokupplung ein Kupplungsbolzen einsteckbar ist, und daß ein Flanschgehäuse an dem Gehäuse befestigt ist, welches den Lagerträger lösbar aufnimmt.

Von Vorteil bei dieser Lösung ist, daß das Gehäuse, in dem das Ausgleichgehäuse mit dem zugehörigen Antriebsrad, den Antriebskegelrädern und den Ausgleichkegelrädern nicht geändert zu werden braucht. Je nach Einsatzfall wird ein Flanschgehäuse angesetzt, daß die Viskokupplung und die geänderte Lagerung für das Ausgleichgehäuse unter Zwischenschaltung der Viskokupplung umfaßt oder aber die direkte Lagerung für das Ausgleichgehäuse und die Steckwelle zur Verbindung mit der anzuschließenden Gelenkwelle umfaßt. Die besondere Ausbildung des Ausgleichträgers und des Flanschgehäuses erlaubt eine axiale Montage, so daß auch eine Nachrüstung oder ein einfacher Austausch für eine Reparatur möglich ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für den Anschluß der Viskokupplung, deren Kupplungsgehäuse eine Lagerbohrung zur Aufnahme der Lagerfläche aufweist und selbst in dem Lagerträger über einen zur Lagerbohrung konzentrischen Lagersitz und unter Zwischenschaltung des Wälzlagers gelagert ist, deren Nabe mit ihrem dem Lagerträger abgewandten Ende im Flanschgehäuse über ein Radial-Lager gehalten und deren Kupplungsgehäuse auf dem dem Lagerträger abgewandten Ende über ein Axiailager am Flanschgehäuse abgestützt ist und auf der dem Lagerträger zugehörigen Seite über mindestens einer seiner Stirnfläche zugehörigen Kupplungsbolzen mit der Bohrung des Ausgleichgehauses kuppelbar ist.

Bei dieser Lösung übernimmt das Kupplungsgehäuse der Viskokupplung die Lagerung des Ausgleichgehäuses. Die Lagerung der beiden erfolgt im Lagerträger, der lösbar in das Flanschgehäuse eingesetzt ist, um die Viskokupplung montieren zu können. Die gesamte Baueinheit aus Viskokupplung und Steckwelle kann axial in Bezug auf die Drehachse an das Gehäuse, in weichem sich das Ausgleichgehäuse befindet, montiert werden. Die drehfeste Verbindung zum Ausgleichgehäuse wird über die Kupplungsbolzen erzielt.

Hierbei wird zum Anschluß einer Gelenkwelle vorzugsweise eine Steckwelle genutzt, die koaxial zur Nabe durch eine Bohrung der Nabe hindurchgesteckt ist und mit ihrem Ende drehfest in einer Bohrung des 2

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Antriebskegelrades einsitzt. Sie ist ferner über eine Verzahnung drehtest mit einer Verzahnung in der Bohrung der Nabe verbunden.

Ferner ist vorgeschlagen, daß die Viskokupplung mit dem Flanschgehäuse, dem Lagerträger, den Wälzlagern und der Steckwelle eine vormontierte und an das Gehäuse anflanschbare Baueinheit bildet. Für die Ausgestaltung als offenes Ausgleichgetriebe ist vorgesehen, daß für den Einsatz als nicht sperrbares Ausgleichgetriebe das Ausgleichgehäuse mit seiner Lagerfläche unter Zwischenschaltung eines Wälzlagers im Lagerträger gelagert ist und daß eine Steckwelle zum Anschluß einer Gelenkwelle mit dem Antriebskegelrad drehfest verbunden ist.

Die beiden möglichen Einsatzvarianten sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und anhand derselben erläutert.

Es zeigt Figur 1 ein Antriebsschema eines mit dem erfindungsgemäßen Ausgleichgetriebe ausrüstbaren Personenwagens mit Frontantrieb, Figur 2 einen Längsschnitt durch das Ausgleichgetriebe mit angeflanschter Viskokupplung und Figur 3 einen Längsschnitt durch das Ausgleichgetriebe bei Ausgestaltung als Ausgleichsgetriebe ohne Sperre mit an das Getriebegehäuse angeflanschtem Lagerträger für das Ausgleichgehäuse.

Aus Figur 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 sichtbar, das einen Personenkraftwagen mit Frontantrieb darstellt.

Das Kraftfahrzeug 1 ist über die Vorderachse 2 angetrieben. Der Antrieb erfolgt vom Motor 3 aus über das Getriebe 4, das als Schalt- ober Automatikgetriebe gestaltet sein kann, auf das Ausgleichgetriebe 5 und von diesem über die beiden Gelenkwellen 6,7 zu den beiden Vorderrädern 8,9. Die beiden Hinterräder 10,11 werden mitgeschleppt. Die Ausbildungsvarianten des Ausgleichgetriebes 5 sind anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert.

In Figur 2 ist das Ausgleichgetriebe 5 als Einzelteil im Längsschnitt dargestellt. Das Ausgleichgetriebe 5 umfaßt das Gehäuse 12, in welchem das Ausgleichgehäuse 13 um die Drehachse 15 drehbar gelagert ist. Das Ausgieichgehäuse 13 kann über das Antriebszahnrad 14 vom Getriebe des Fahrzeuges angetrieben werden. In dem Ausgleichgehäuse 13 sind die beiden Antriebskegelräder 16,17 ebenfalls um die Drehachse 15 zum Ausgleichgehäuse 13 relativ drehbar angeordnet. Hierzu sind die Antriebskegelräder 16,17 mit einem Ansatz 20 bzw. 21 versehen und mit diesen Ansätzen 20,21 jeweils in Bohrungen 18,19 des Ausgleichgehäuses 13 drehbar aufgenommen. Die Antriebskegelräder 16,17 stützen sich axial gegen die Innenfläche des Ausgleichgehäuses 13 unter Zwischenschaltung von Stützscheiben ab. Die beiden Antriebskegelräder 16,17 sind mit zwei Ausgleichkegelrädem 22,23 in Engriff. Die beiden Ausgleichkegelräder sind auf einem Lagerbolzen 24 drehbar angeordnet. Dessen Achse 25 bildet die Drehachse für die beiden Ausgleichkegelräder 22,23. Die Drehachse 25 kreuzt die Drehachse 15 für die beiden Antriebskegelräder 16,17 bzw. das Ausgleichgehäuses 13. Seitlich neben dem Ausgleichgehäuse 13 ist die Viskokupplung 26 angeordnet. Die Viskokupplung 26 besteht aus dem Kupplungsgehäuse 27, das einen im wesentlichen zylindrischen Gehäusemantel 28 umfaßt, an dessen Enden radial nach innen verlaufende Deckel 29,30 angeordnet sind. In den Bohrungen der beiden Deckel 29,30 ist eine Nabe 32 drehbar aufgenommen. Zwischen dem Kupplungsgehäuse 27 und der Nabe 32 ist ein Arbeitsraum 38 gebildet. In dem Arbeitsraum 38 sind Außenlamellen 33 und Innenlamellen 36 in einer bestimmten Folge abwechselnd angeordnet. Die Außenlamellen 33 und Innenlamellen 36 überlappen sich in radialer Richtung zumindest teilweise. Die Außenlamellen 33 sind mit ihrem Außenumfang drehtest in einer Verzahnung 34 des Gehäusemantels 28 aufgenommen. Sie sind zueinander durch Distanzringe 35 distanziert. Jeweils zwischen zwei entlang der Drehachse 15 angeordneten Außenlamellen 33 ist eine Innenlamelle 36 angeordnet. Die Innenlamellen 36 weisen eine zentrale Bohrung auf, die mit einer Verzahnung versehen ist und mit der sie in einer Verzahnung 37 der Nabe 32 drehtest und axial verschiebbar aufgenommen sind. Anstelle der vorbeschriebenen alternierenden Folge von Außenlamellen 33 und Innenlamellen 36 kann auch eine andere Folge vorgesehen sein. So können z. B. anstelle einer Innenlamelle 36 zwei Innenlamellen 36 zwischen zwei Außenlamellen 33 aufgenommen sein. Der verbleibende Teil, d. h. nicht von Außenlamellen 33 und Innenlamellen 36 besetzte Teil des Arbeitsraumes 38 ist mit einem Viskomedium hoher Viskosität, beispielsweise Silikonöl, zumindest teilweise gefüllt. Bei einer Relativbewegung zwischen dem Kupplungsgehäuse 27 und der Nabe 32 entsteht durch Scherung des Viskomediums ein Reaktionsmoment.

Das Ausgleichgehäuse 13 ist mit einer Lagerfläche 39 versehen, die zylindrisch ausgebildet ist und Bestandteil des Lageransatzes 41 ist. Die Lagerfläche 39 ist auf der Drehachse 15 zentriert. Anschließend an die Lagerfläche 39 ist am Ausgleichgehäuse 13 eine radial bezüglich der Drehachse 15 verlaufende Anschlußfläche 40 vorhanden, ln dieser sind umfangsverteilt mehrere Anschlußbohrungen 42 vorhanden, die parallel zur Drehachse 15 verlaufen. Dieser Anschlußfläche 40 liegt die ebenfalls radial verlaufende Stirnfläche 43 des Deckels 29 des Kupplungsgehäuses 27 gegenüber. In der Stirnfläche 43 sind korrespondierend zu den Anschlußbohrungen 42 Bohrungen 44 vorgesehen. Beide Bohrungen, nämlich jeweils eine Anschiußbohrung 42 und eine Bohrung 44, dienen zur Aufnahme eines Kupplungsbolzens 45, über den eine 3

Claims (5)

1. AT 404 452 B drehfeste Verbindung zwischen Ausgleichgehäuse 13 und Kupplungsgehäuse 27 der Viskokupplung 26 hergestellt wird. In dem Ansatz 31 des Deckels 29 ist ferner eine Lagerbohrung 46 angebracht, die zu der Lagerfläche 39 des Ausgleichgehäuses 13 paßt und den Lageransatz 41 mit der Lagerfläche 39 zentriert aufnimmt. Der Deckel 29 des Kupplungsgehäuses 27 ist mit einem zur Lagerbohrung 46 konzentrischen und zylindrischen Lagersitz 50 versehen, auf dem ein Wälzlager 51 aufsitzt. Der Außenring des Wälzlagers 51 ist in der Bohrung 49 eines Lagerträgers 48 aufgenommen. Der Lagerträger 48 ist in Form einer Scheibe gestaltet, deren zylindrische Außenfläche in einer entsprechend zylindrisch gestalteten Lagerbohrung 63 eines Flanschgehäuses 47 lösbar aufgenommen ist. Das Flanschgehäuse 47 ist mit einer entsprechenden Anschlußfläche des Gehäuses 12 in Anlage und kann an diesem beispielsweise durch Schrauben festgelegt werden. Das Flanschgehäuse 47 überdeckt die Viskokupplung 26 und endet in einer radial verlaufenden Wand 53, welche in etwa parallel zum Deckel 30 der Viskokupplung 26 verläuft. In der Wand 53 ist eine Bohrung 56 ausgebildet, welche zur Lagerung der Nabe 32 über ein Radiallager 55, beispielsweise in Form eines Nadellagers dient. Zur Abstützung axialer Kräfte ist ein Axiallager 57 vorgesehen, das zwischen einer radial verlaufenden Stirnfläche 54 des Deckels 30 des Kupplungsgehäuses 27 und einer Stützfläche 52, die ebenfalls bezüglich der Drehachse 15 radial verläuft und an der Wand 53 des Flanschgehäuses 47 angebracht ist, angeordnet. Die Nabe 32 ist durchbohrt. Die Bohrung ist mit 59 bezeichnet. Ebenfalls ist der Lageransatz 41 des Ausgleichgehäuses 13 mit einer axial verlaufenden Durchgangsbohrung versehen. Auch das Antriebskegel· rad 17 besitzt eine Bohrung 60, die jedoch mit einer Verzahnung versehen ist. Ebenfalls weist die Nabe 32 eine Verzahnung 61 auf. Durch diese Bohrungen ist eine Steckwelle 58 hindurchgesteckt, die an ihrem aus dem Flanschgehäuse 47 herausragenden Ende beispielsweise mit einem Anschlußflansch 62 zur Befestigung der aus Figur 1 ersichtlichen Gelenkwelle 6 versehen ist. Die Steckweile 58 weist in Zuordnung zur Verzahnung 61 der Nabe 32 ebenfalls eine Verzahnung auf. Ferner weist sie an ihrem dem Anschlußflansch 62 abgewandten Ende eine zur Verzahnung der Bohrung 60 des Antriebskegelrades 17 passende Verzahnung auf. Durch Einstecken der Steckwelle 58 wird eine drehfeste Verbindung zwischen dem Antriebskegelrad 17 und der Nabe 32 der Viskokupplung 26 erzielt. Über die Kupplungsbolzen 45 wird eine drehfeste Verbindung zwischen dem Ausgleichgehäuse 13 und dem Kupplungsgehäuse 27 erzielt. Die Außenlamellen 33 und die Inneniamellen 36 verdrehen sich gegeneinander bei entsprechender Relativbewegung zwischen Ausgleichgehäuse 13 und Antriebskegelrad 17. Das Antriebskegelrad 16 ist ebenfalls mit einer Bohrung mit Verzahnung versehen, in die eine Steckwelle eingreift, die aus dem Gehäuse 12 herausgeführt ist und zur Verbindung beispielsweise mit der aus Figur 1 ersichtlichen linken Gelenkwelle 7, die zur Antriebsverbindung mit dem Vorderrad 8 dient, führt. Aus Figur 3 ist ein geänderter Aufbau ersichtlich, wobei ein Flanschgehäuse 47a benutzt wird, das nicht der Aufnahme einer Viskokupplung 26 dient. Dieses Flanschgehäuse 47a weist einen Lagerträger 48a auf, der mit einer Lagerbohrung 49a versehen ist, die einen geringeren Durchmesser aufweist als die bei der Ausführung gemäß Figur 2. Ebenfalls ist der Durchmesser des Wälzlagers 51a gegenüber dem gemäß Figur 2 im Durchmesser verringert und dient zur unmittelbaren Lagerung des Ausgleichgehäuses 13, in dem es unmittelbar den Lageransatz 41 mit seiner Lagerfläche 39 aufnimmt. Das Wälzlager 51a kann beispielsweise gleichzeitig zur Aufnahme der Axialkräfte dienen. In das Flanschgehäuse 47a ist eine Steckwelle 58a eingesteckt, deren dem Flansch 62 abgewandtes Ende mit einer zur verzahnten Bohrung 60 des Antriebskegelrades 17 passenden Verzahnung versehen ist. Die Steckweile 58a ist zusätzlich in der Wand 53 des Flanschgehäuses 47a über ein Radiallager 55a gelagert. Das Flanschgehäuse 47a ist an das Gehäuse 12 angeflanscht. In dieser Ausgestaltung ist die Funktion als offenes Ausgleichgetriebe gegeben. Die axialen Abmessungen des Flanschgehäuses 47a entsprechen dem Flanschgehäuse 47 gemäß Figur 2, damit der Abstand des Flansches 62 zum Anschluß der Gelenkwelle gegenüber der Drehachse 25 des Lagerbolzens 24 sich nicht ändert. Auf diese Weise ist auch gewährleistet, daß bei den unterschiedlichen Ausgestaltungsvarianten sich nicht die Längen der zu wählenden Gelenkwelle 6 zum drehmäßigen Anschluß des Vorderrades 9 ändern. Patentansprü che 1. Ausgleichgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem in einem Gehäuse gelagerten, drehbar angetriebenen Ausgleichgehäuse, mit zwei im Ausgleichgehäuse gleichachsig angeordneten und drehbar gelagerten Antriebskegelrädem, mit mindestens zwei mit den Antriebskegelrädern kämmenden Ausgleichkegelrädern, welche am Ausgleichgehäuse um eine Drehachse drehbar gelagert sind, welche die Drehachse der Antriebskegelräder mit einem rechten Winkel kreuzt und mit Mitteln zur Anordnung einer Viskokupplung neben dem Ausgleichgehäuse, welche ein Kupplungsgehäuse und eine Nabe umfaßt, die koaxial umeinander und relativ zueinander drehbar angeordnet sind und 4 AT 404 452 B zwischen sich einen Arbeitsraum bilden, in dem sich radial überlappende Außenlamellen und Innenlamellen dem Kupplungsgehäuse und der Nabe drehtest zugeordnet sind, wobei entweder auf eine Außenlamelle jeweils eine Innenlamelle oder auf eine Außenlamelle zwei Innenlamellen folgen, und der verbleibende Teil des Arbeitsraumes zumindest teilweise mit einem hochviskosen Viskomedium, insbesondere Silikonöl, gefüllt ist, und welche zwischen dem Ausgleichgehäuse und einem Antriebskegelrad einbaubar ist, wobei das Kupplungsgehäuse der Viskokupplung mit dem Ausgleichgehäuse und deren Nabe mit einem Antriebskegelrad über Kupplungsmittel verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichgehäuse (13) eine zylindrische Lagerfläche (39) aufweist, die auf der Drehachse (15) des Antriebskegelrades (17) zentriert ist und zur Lagerung des Ausgleichgehäuses unmittelbar oder mittelbar unter Zwischenschaltung des Kupplungsgehäuses (27) in einem Lagerträger (48) durch ein Wälzlager (51) dient, daß das Ausgleichgehäuse (13) anschließend an die Lagerfläche (39) eine radial zu der Drehachse (15) verlaufende Anschlußfläche (40) aufweist, in der mindestens eine parallel zur Drehachse (15) verlaufende Anschlußbohrung (42) angeordnet ist, in die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Ausgleichgehäuse (13) und dem Kupplungsgehäuse (27) einer Viskokupplung (26) ein Kupplungsbolzen (45) einsteckbar ist, und daß ein Flanschgehäuse (47) an dem Gehäuse (12) befestigt ist, welches den Lagerträger (48) lösbar aufnimmt.
2. 2. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Anschluß der Viskokupplung (26) deren Kupplungsgehäuse (27) eine Lagerbohrung (46) zur Aufnahme der Lagerfläche (39) aufweist und selbst in dem Lagerträger (48) über einen zur Lagerbohrung (46) konzentrischen Lagersitz (50) und unter Zwischenschaltung des Wälzlagers (51) gelagert ist, deren Nabe mit ihrem dem Lagerträger (48) abgewandten Ende im Flanschgehäuse (47) über ein Radiallager (55) gehalten und deren Kupplungsgehäuse (27) auf dem dem Lagerträger (48) abgewandten Ende über ein Axiallager (57) am Flanschgehäuse (47) abgestützt ist und auf der dem Lagerträger (48) zugehörigen Seite über mindestens einen seiner Stirnfläche (43) zugehörigen Kupplungsbolzen (45) mit der Bohrung (42) des Ausgleichgehäuses (13) kuppelbar ist.
3. 3. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steckwelle (58) zum Anschluß einer Gelenkwelle (6) koaxial zur Nabe (32) durch eine Bohrung (59) der Nabe (32) hindurchgesteckt ist und mit ihrem Ende drehfest in einer Bohrung (60) des Antriebskegelrades (17) einsitzt und über eine Verzahnung (61) drehfest mit einer Verzahnung in der Bohrung (59) der Nabe (32) verbunden ist.
4. 4. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskokupplung (26) mit dem Flanschgehäuse (47), dem Lagerträger (48), den Wälzlagern (51,55,57) und der Steckwelle (58) eine vormontierte und an das Gehäuse (12) anflanschbare Baueinheit bildet.
5. 5. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Gnsatz als nicht sperrbares Ausgleichgetriebe das Ausgleichgehäuse (13) mit seiner Lagerfläche (39) unter Zwischenschaltung eines Wälzlagers (51a) im Lagerträger (48a) gelagert ist und daß eine Steckwelle (58a) zum Anschluß einer Gelenkwelle mit dem Antriebskegelrad (17) drehtest verbunden ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 5