Antriebsachse für Motorfahrzeuge Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsachse für Motorfahrzeuge und be zweckt den Einbau eines Getriebes in die bei den Radnaben zwecks Herbeiführens einer grossen Untersetzung in Lbereinstimmung mit einer zweckdienlichen Konstruktion des Na benuntersetzungsgetriebes.
Die erfindungsgemässe Antriebsachse für Motorfahrzeuge ist gekennzeichnet durch zwei in je einer der beiden Radnaben angeordnete konzentrische Umlaufgetriebe, nämlich ein er stes Getriebe mit einem von der Achse ange triebenen Sonnenrad, einem Umlaufradträger und einem auf der Radnabe angebrachten Zahnkranz und ein zweites Getriebe mit einem am genannten Träger des ersten Getriebes befestigten Sonnenrad, einem stationären Um laufradträger und einem ebenfall auf der Radnabe angebrachten Zahnkranz. Die beiden Zahnkränze können mit. der Nabe starr ver bunden oder durch auf dieser vorgesehene Zähne gebildet .sein. Ebenso kann das Son nenrad des ersten Getriebes starr an der Achse befestigt oder durch an dieser vorgesehene Zähne gebildet sein.
Das erste Getriebe ist vorzugsweise in einer andern Ebene als das zweite angeord net, das als direktes Untersetzungsgetriebe ar beitet, da seine Umlaufräder sich auf statio nären Zapfen drehen. Das erste Getriebe hin gegen arbeitet als ein richtiges Umlauf getriebe, aber doch verschieden von einem solchen normaler Bauart, da sein Reaktions teil, das heisst der Zahnkranz, nicht stationär ist. Letzterer wirkt nämlich auf die rotie rende Radnabe ein und erteilt dieser ein Drehmoment in der korrekten Richtung, zu sätzlich zu dem vom Zahnkranz des zweiten Getriebes erteilten Drehmoment. Da die Aus gangsleistung auf die beiden Zahnkränze ver teilt ist, wird die Zahnbelastung reduziert.
Diese Art von Nabenuntersetzungsgetriebe bietet ein hohes Untersetzungsverhältnis und ein hohes Zugvermögen, trotzdem es verhält nismässig wenig Platz beansprucht und von einfacher Konstruktion ist.
Infolge der grossen, in den Radnaben er zielten Untersetzung muss das am Achsenzen- trum angeordnete Getriebe nur ein verhältnis mässig kleines Drehmoment übertragen, und kann von bescheidenen Ausmassen sein. Es kann ein Kegel-, Schnecken-, bogenverzahntes Kegelrad- oder Stirnradgetriebe sein, durch das der Antrieb von der Transmissionsw eile auf das Differentialgetriebe im Achsgehäuse und von dort auf die Achsstummeln übertra gen wird.
Die Erfindung umfasst Hinter- und Vor derachsen und auch angetriebene Lenkachsen; wobei im letzteren Falle Universalgelenke in die Achsstummel eingebaut sein können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig.l einen schematischen Schnitt durch die Achse und Fig. 2 einen Schnitt durch eine der beiden Radnaben.
Die Achse weist die gewöhnlichen Gehäuse 10 auf, die von einem das Differentialgetriebe 11 enthaltenden Gehäuse nach aussen vor springen. Von der Motortransmissionswelle 12 aus erfolgt der Antrieb des Differential getriebes 11 über Kegelräder 13, 14, wo eine erste Untersetzung stattfindet, und weiter der Antrieb der Fahrzeugräder 15 über die in den Gehäusen 10 angeordneten Achsstummeln 16.
Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, wird jedes Fahrzeugrad 15 von einer Radnabe 17 getra gen, die mittels Lager 18, 19 auf dem zugehö rigen Gehäuse 10 montiert ist. An jeder Rad nabe 17 ist mittels Bolzen 20 eine Naben scheibe 21 befestigt, die auf der Innenseite zwei Reihen von Zähnen aufweist, die die Zahnkränze A, Al der beiden Räderblöcke des weiter unten beschriebenen Nabenunter;set- zungsgetriebes bilden.
Wie aus Fig. ? hervorgeht, ist das Sonnen rad S des ersten Räderblockes mittels Längs nuten mit. dem Achsstummel 16 verbunden. Es steht. im Eingriff mit einer Anzahl von Umlaufritzeln P, die auf Bolzen 22 in einem Träger 23 drehbar gelagert sind und im Ein griff mit dem Zahnkranz A stehen.
Das Son nenrad S1 des zweiten Räderblockes ist gebil det durch am Träger 23 des ersten Räder blockes vorgesehene Zähne und steht im Ein griff mit einer Anzahl von Umlaufritzeln P1, die drehbar auf Bolzen 24 in einem Träger 25 montiert sind, der starr am Gehäuse 10 be festigt ist, Lind diese Ritzel P1 stehen im Ein griff mit dem Zahnkranz Al.
Bei dem in Fig.1 schematisch dargestell ten Beispiel weist das Sonnenrad des äussern oder primären Umlaufgetriebes in jeder Nabe 30 Zähne auf, jedes Umlaufritzel P ebenfalls 30 Zähne und der Zahnkranz A 90 Zähne. Sonnenrad S1 des innern oder sekundären Umlaufgetriebes weist 60 Zähne auf, jedes Umlaufritzel P1 45 Zähne und der Zahnkranz A.1 150 Zähne.
Angenommen, der Achsstummel 16 erhalte ein Eingangsdrehmoment von der Gxössenord- nung eins im Gxegenuhrzeigersinn, gesehen in der Längsrichtung des Aehsstummels vom Differentialgetriebe aus und wie durch den Pfeil. in Fig. 1 angedeutet, so beträgt das auf den Umlaufräderträger 23 des äussern Blockes und auf das Sonnenrad S1 des innern Blockes ausgeübte Drehmoment.
vier Einheiten im Ge- genuhrzeigersinn. Auf den Zahnkranz A des äussern Blockes wirkt dann ein Drehmoment von drei Einheiten im U hrzeigersinn und auf den Zahnkranz Al des Innenblockes ein sol ches von zehn Einheiten im Uhrzeigersinn. Das totale, auf die Radnabe wirkende Dreh moment beträgt somit 7.3 Einheiten, das heisst. das Getriebe in jeder Radnabe erzeugt eine totale Untersetzung von 13 :1.
Drive axle for motor vehicles The present invention relates to a drive axle for motor vehicles and is intended to incorporate a transmission in the wheel hubs for the purpose of bringing about a large reduction in accordance with an appropriate construction of the hub reduction gear.
The drive axle according to the invention for motor vehicles is characterized by two concentric epicyclic gears each arranged in one of the two wheel hubs, namely a first gear with a sun gear driven by the axle, a planetary gear carrier and a ring gear attached to the wheel hub and a second gear with one of the mentioned Carrier of the first gear attached sun gear, a stationary order impeller carrier and a ring gear also attached to the wheel hub. The two sprockets can with. the hub rigidly connected or formed by teeth provided on it. Likewise, the Son nenrad of the first gear can be rigidly attached to the axle or formed by teeth provided on this.
The first gear is preferably in a different plane than the second angeord net, which works as a direct reduction gear ar, since its planetary gears rotate on statio nary pins. The first gear, on the other hand, works as a real epicyclic gear, but it is different from such a normal design because its reaction part, i.e. the ring gear, is not stationary. The latter acts namely on the rotating wheel hub and gives it a torque in the correct direction, in addition to the torque given by the ring gear of the second gear. Since the output power is distributed between the two sprockets, the load on the teeth is reduced.
This type of hub reduction gear offers a high reduction ratio and a high tractive power, despite the fact that it takes up little space and is of simple construction.
As a result of the large gear reduction achieved in the wheel hubs, the gearbox located at the axle center only has to transmit a relatively small amount of torque and can be of modest dimensions. It can be a bevel, worm, spiral-toothed bevel or spur gear through which the drive is transmitted from the transmission shaft to the differential gear in the axle housing and from there to the stub axles.
The invention includes rear and front axles and also powered steering axles; in the latter case, universal joints can be built into the stub axles.
An embodiment of the invention is shown in the drawing. The figures show: FIG. 1 a schematic section through the axle and FIG. 2 a section through one of the two wheel hubs.
The axis has the usual housing 10, which jump from a housing containing the differential gear 11 to the outside. The differential gear 11 is driven from the motor transmission shaft 12 via bevel gears 13, 14, where a first reduction takes place, and the vehicle wheels 15 are also driven via the stub axles 16 arranged in the housings 10.
As can be seen from FIG. 2, each vehicle wheel 15 is supported by a wheel hub 17 which is mounted on the housing 10 belonging to it by means of bearings 18, 19. A hub disk 21 is fastened to each wheel hub 17 by means of bolts 20 and has two rows of teeth on the inside which form the gear rims A, A1 of the two wheel blocks of the hub reduction gear described below.
As from Fig.? it can be seen, the sun wheel S of the first wheel block by means of longitudinal grooves. connected to the stub axle 16. It stands. in engagement with a number of planetary pinions P, which are rotatably mounted on bolts 22 in a carrier 23 and in a handle with the ring gear A are.
The Son nenrad S1 of the second wheel block is gebil det by teeth provided on the carrier 23 of the first wheel block and is in a handle with a number of planetary pinions P1 which are rotatably mounted on bolts 24 in a carrier 25 which is rigidly attached to the housing 10 is fixed, Lind this pinion P1 are in a grip with the ring gear Al.
In the example shown schematically in Fig.1, the sun gear of the outer or primary epicyclic gear has 30 teeth in each hub, each planetary pinion P also 30 teeth and the ring gear A 90 teeth. Sun gear S1 of the internal or secondary epicyclic gearbox has 60 teeth, each planetary pinion P1 45 teeth and the ring gear A.1 150 teeth.
Assume that the stub axle 16 receives an input torque of order one in the counterclockwise direction, viewed in the longitudinal direction of the stub axle from the differential gear and as indicated by the arrow. indicated in FIG. 1, the torque exerted on the planet gear carrier 23 of the outer block and on the sun gear S1 of the inner block is.
four units in a counterclockwise direction. A torque of three units in the clockwise direction then acts on the gear rim A of the outer block and a torque of ten units in the clockwise direction acts on the gear rim Al of the inner block. The total torque acting on the wheel hub is 7.3 units, that is. the gear in each wheel hub generates a total reduction of 13: 1.