CH714182A2 - Transmission unit for a four-wheel drive of a motor vehicle, in particular for a small load vehicle. - Google Patents

Transmission unit for a four-wheel drive of a motor vehicle, in particular for a small load vehicle. Download PDF

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Abstract

Eine Getriebe-Einheit für einen Allradantrieb eines Motorfahrzeugs, insbesondere für ein Kleinlastfahrzeug, ist mit einem in einem Gehäuse (11) angeordneten, mit dem Motor koppelbaren, mehrere Übersetzungsstufen aufweisenden Übersetzungsgetriebe (15) und einem mit diesem drehverbundenen Differentialgetriebe (20) versehen. Bei letzterem sind Planetenräder (22) und von diesen antreibbare gleichachsig zueinander angeordnete Abtriebsräder (27) für den Vorder- und Hinterachsenantrieb des Motorfahrzeugs angeordnet. Für den Vorder- und Hinterachsenantrieb ist je eine separate Welle (25) vorgesehen. Diese Wellen (25) sind voneinander beabstandet im Gehäuse (11) gelagert und jeweils wenigstens über ein Zahnrad (28) mit einem der gleichachsigen Abtriebsräder (27) des Differentialgetriebes (20) drehverbunden. Damit wird in optimaler Weise die Kraftübertragung von der Getriebe-Einheit auf die Radachsen sowie die Positionierung der Antriebswellen zu den Achsen erzielt.A transmission unit for an all-wheel drive of a motor vehicle, in particular for a small load vehicle, is provided with a transmission gearbox (15), which can be coupled to the engine and can be coupled to the engine and has a gearbox (20) rotatably connected thereto. In the latter planetary gears (22) and driven by these coaxially arranged driven wheels (27) for the front and rear axle drive of the motor vehicle are arranged. For the front and rear axle drive each a separate shaft (25) is provided. These shafts (25) are mounted at a distance from one another in the housing (11) and are in each case connected in rotation via at least one toothed wheel (28) to one of the equiaxial driven wheels (27) of the differential gear (20). Thus, the transmission of power from the gear unit to the wheel axles as well as the positioning of the drive shafts to the axles is optimally achieved.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Einheit für einen Allradantrieb eines Motorfahrzeugs, insbesondere für ein Kleinlastfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Description: The invention relates to a gear unit for a four-wheel drive of a motor vehicle, in particular for a light truck according to the preamble of claim 1.

[0002] Bei einem bekannten Motorfahrzeugantrieb gemäss der Druckschrift CH-A-684 789 ist ein Verbrennungsmotor mit einem manuell ein- und ausschaltbaren Drehzahlbegrenzungsorgan vorgesehen. Dieser Verbrennungsmotor treibt eine Hydraulikpumpe an, welche ihrerseits mit einem Hydraulikmotor verbunden ist, mittels dem über eine Getriebe-Einheit die vier Fahrzeugräder des Motorfahrzeugs antreibbar sind. Diese Getriebe-Einheit besteht aus einem Stirnradgetriebe, welches in mehrere mit unterschiedlichen Übersetzungen ausgelegte Gänge umschaltbar ist, einem Differentialgetriebe und Kardanwellen, welche via Umlenkräder mit den Radachsen gekoppelt sind.In a known motor vehicle drive according to the document CH-A-684 789, an internal combustion engine is provided with a speed limiting element that can be switched on and off manually. This internal combustion engine drives a hydraulic pump, which in turn is connected to a hydraulic motor, by means of which the four vehicle wheels of the motor vehicle can be driven via a gear unit. This gear unit consists of a spur gear, which can be switched into several gears designed with different ratios, a differential gear and cardan shafts, which are coupled to the wheel axles via deflection wheels.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebe-Einheit für einen gattungsmässigen Motorfahrzeugantrieb derart zu verbessern, dass mit dieser ein stabiler und kompakter Aufbau und eine optimale Anordnung der Getriebe-Einheit für die Kraftübertragung auf die Fahrzeugräder erzielt wird.The invention has for its object to improve a transmission unit for a generic motor vehicle drive such that a stable and compact structure and an optimal arrangement of the transmission unit for the power transmission to the vehicle wheels is achieved with this.

[0004] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the features of claim 1.

[0005] Erfindungsgemäss sind voneinander beabstandete im Gehäuse gelagerte separate Wellen jeweils für den Vorder- und Hinterachsenantrieb vorgesehen, welche jeweils über wenigstens ein Zahnrad mit je einer der gleichachsigen Abtriebswellen des Differentialgetriebes drehverbunden sind.According to the invention spaced apart in the housing mounted separate shafts are provided for the front and rear axle drive, which are each rotatably connected via at least one gear with each of the coaxial output shafts of the differential gear.

[0006] Durch die Aufteilung zu diesen separaten Wellen für den Vorder- und Hinterachsenantrieb wird in optimaler Weise die Kraftübertragung von der Getriebe-Einheit auf die Radachsen sowie die Positionierung der Antriebswellen zu den Achsen erzielt. Demzufolge entstehen auch weniger Geräusche und Vibrationen. Insbesondere bei kleineren Fahrzeugen wird eine kompakte Bauweise ermöglicht.By dividing these separate shafts for the front and rear axle drive, the power transmission from the transmission unit to the wheel axles and the positioning of the drive shafts to the axles is optimally achieved. As a result, there is less noise and vibration. A compact design is made possible in particular for smaller vehicles.

[0007] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Getriebe-Einheit; und1 shows a longitudinal section through a transmission unit according to the invention. and

Fig. 2 ein Prinzipschema eines Motorfahrzeugantriebs mit einer erfindungsgemässen Getriebe-Einheit.Fig. 2 is a schematic diagram of a motor vehicle drive with a transmission unit according to the invention.

[0008] Fig. 1 zeigt eine Getriebe-Einheit 10 für einen sperrbaren, permanenten Allradantrieb eines Motorfahrzeugs, die insbesondere in Spezialfahrzeugen im kommunalen Bereich als Kleinlastfahrzeuge eingebaut wird. Solche Kleinlastfahrzeuge werden mehrheitlich nur innerorts und mit Geschwindigkeiten von maximal 45 bis 60 km/h gefahren und es werden mit ihnen keine grösseren Distanzen zurückgelegt. Sie dienen dabei für das Ausführen von Reinigungsarbeiten aller Art, für Schneeräumungsarbeiten, als Transportmittel für kleine Lasten auf kurzen Strecken, zur Ausführung von Spezialarbeiten und ähnlichem, bei denen sie mit wegnehmbaren Spezialgeräten ausrüstbar sind.Fig. 1 shows a gear unit 10 for a lockable, permanent all-wheel drive of a motor vehicle, which is installed in particular in special vehicles in the municipal area as light trucks. The majority of such light trucks are only driven in urban areas and at speeds of up to 45 to 60 km / h, and they do not cover long distances. They are used for cleaning work of all kinds, for snow removal, as a means of transport for small loads on short distances, for performing special work and the like, where they can be equipped with removable special equipment.

[0009] Diese Getriebe-Einheit 10 mit einem mehrteiligen Gehäuse 11 weist ein Übersetzungsgetriebe 15 und ein mit diesem drehverbundenes Differentialgetriebe 20 auf. Bei dem Übersetzungsgetriebe 15 ist eine motorseitig gekoppelte Antriebswelle 12 im Gehäuse 1 gelagert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Übersetzungsstufen mit Zahnradpaaren 13, 13' und 14, 14' vorgesehen, wobei dieses auf der Antriebswelle 12 verschiebbare Zahnrad 13 in bzw. äusser Eingriff mit dem Zahnrad 13' gebracht werden kann, indes das andere Zahnrad 14 durch eine Kupplung 16 mit der Antriebswelle 12 verbindbar ist. Die beiden abtriebsseitigen Zahnräder 13', 14' sind auf einer im Gehäuse 11 gelagerten Welle 17 drehverbunden gehalten. Zudem ist auf dieser Welle 17 ein weiteres Zahnrad 18 angeordnet, mittels welchem der Umlaufradträger 21 mit den Umlaufrädern 22 des Differentialgetriebes 20 drehbar ist. Diese Umlaufräder 22 sind beidseitig mit je einem auf einer Achse 24 drehbar gelagertes Kegelrad 23 und je einem mit letzterem gekoppelten Zahnrad 26 als Abtriebsrad 27 drehverbunden.This gear unit 10 with a multi-part housing 11 has a transmission gear 15 and a differential gear 20 rotatably connected to it. In the transmission 15, a drive shaft 12 coupled to the motor is mounted in the housing 1. In the present exemplary embodiment, two transmission stages with gearwheel pairs 13, 13 'and 14, 14' are provided, whereby this gearwheel 13, which is displaceable on the drive shaft 12, can be brought into or out of engagement with the gearwheel 13 ', but the other gearwheel 14 by means of a clutch 16 can be connected to the drive shaft 12. The two output-side gears 13 ', 14' are held in a rotationally connected manner on a shaft 17 mounted in the housing 11. In addition, a further gear wheel 18 is arranged on this shaft 17, by means of which the planet gear carrier 21 can be rotated with the planet gears 22 of the differential gear 20. These planet gears 22 are rotatably connected on both sides with a bevel gear 23 rotatably mounted on an axis 24 and a gear 26 coupled to the latter as an output gear 27.

[0010] Erfindungsgemäss sind zwei voneinander beabstandete im Gehäuse 11 gelagerte separate Wellen 25 jeweils für den Vorder- und Hinterachsenantrieb vorgesehen, welche jeweils über ein Zahnrad 28 mit je einem der gleichachsigen Abtriebsräder 27 des Differentialgetriebes 20 drehverbunden sind.According to the invention, two spaced-apart, separate shafts 25 mounted in the housing 11 are provided for the front and rear axle drives, which are each rotatably connected via a gear 28 to one of the coaxial driven wheels 27 of the differential gear 20.

[0011] Diese separaten Wellen 25 erstrecken sich dabei bis ausserhalb des Gehäuses 11 und sind jeweils mit einer Kardanwelle oder dergleichen koppelbar, durch welche via Umlenkräder jeweils eine Radachse des Motorfahrzeugs antreibbar ist.These separate shafts 25 extend to outside the housing 11 and can each be coupled to a propeller shaft or the like, through which a wheel axle of the motor vehicle can be driven via deflection wheels.

[0012] Gemäss Fig. 1 erstreckt sich der annähernd gerade Längsschnitt durch das Übersetzungsgetriebe 15, das Differentialgetriebe 20 und durch eine der beiden separaten Wellen 25 für den Vorderachsenantrieb, während dem die andere Welle 25 und das mit ihr bzw. mit dem ersichtlichen Zahnrad 26 drehverbundene Zahnrad 29 für den Hinterachsenantrieb nicht sichtbar sind.1 extends the approximately straight longitudinal section through the transmission gear 15, the differential gear 20 and through one of the two separate shafts 25 for the front axle drive, during which the other shaft 25 and with it or with the apparent gear 26th rotatably connected gear 29 for the rear axle drive are not visible.

[0013] Diese separaten Wellen 25 sind vorteilhaft parallel zueinander und parallel sowie in einem gleichen Abstand zu den Achsen 24 der Abtriebsräder 27 angeordnet und somit sind auch die Zahnräder 26, 27 und die Zahnräder 28, 29 gleich dimensioniert.These separate shafts 25 are advantageously arranged parallel to each other and parallel and at an equal distance from the axes 24 of the driven wheels 27 and thus the gears 26, 27 and the gears 28, 29 are dimensioned the same.

[0014] Diese separaten Wellen 25 sind in bestimmter Anordnung im Gehäuse 11 gelagert. Vorteilhaft sind sie unterhalb des Differentialgetriebes 20 je in einem bestimmten Winkel auf die eine bzw. andere Seite von der Vertikalen bei der Achse 24 ausgehend angeordnet. Das Gehäuse 11 ist so im Fahrzeug montiert, dass das Übersetzungsgetriebe oben und das Differentialgetriebe unterhalb diesem und etwas schräg versetzt angeordnet ist, indes die beiden Wellen 25 dann unterhalb von letzterem positioniert sind.These separate shafts 25 are mounted in a specific arrangement in the housing 11. They are advantageously arranged below the differential gear 20 at a certain angle on one or the other side starting from the vertical at the axis 24. The housing 11 is mounted in the vehicle in such a way that the transmission gear is arranged at the top and the differential gear below it and somewhat obliquely offset, while the two shafts 25 are then positioned below the latter.

[0015] Je nach Konstruktion des Motorfahrzeugs könnten diese separaten Wellen 25 im Rahmen der Erfindung jeweils unterschiedlich zu der Achse 24 beabstandet bzw. positioniert sein. Entsprechend müssten auch die Zahnräder 26, 27 bzw. 28, 29 mit verschiedenen Durchmessern bemessen sein.Depending on the construction of the motor vehicle, these separate shafts 25 could be spaced or positioned differently from the axis 24 within the scope of the invention. Correspondingly, the gears 26, 27 and 28, 29 would also have to be dimensioned with different diameters.

[0016] Fig. 2 zeigt schematisch einen an sich herkömmlichen Motorfahrzeugantrieb 30 eines Kleinlastfahrzeugs, bei dem alle vier Räder 31,33 als Allradantrieb von dem Motor 35 angetrieben werden. Bei diesem Motor 35 kann es sich um einen Verbrennungsmotor handeln, welcher via ein erstes Übersetzungsgetriebe 35' eine Hydraulikpumpe 36 antreibt, welche ihrerseits via Leitungen 38 mit einem Hydraulikmotor 37 verbunden ist und diesen antreibt. Eine solche Anordnung eines Fahrzeugantriebs ist an sich bekannt und daher nicht näher erläutert.Fig. 2 shows schematically a conventional motor vehicle drive 30 of a light truck in which all four wheels 31, 33 are driven as an all-wheel drive by the motor 35. This motor 35 can be an internal combustion engine which drives a hydraulic pump 36 via a first transmission gear 35 ', which in turn is connected via lines 38 to a hydraulic motor 37 and drives it. Such an arrangement of a vehicle drive is known per se and is therefore not explained in detail.

[0017] Der Hydraulikmotor 37 seinerseits ist mit der Antriebswelle 12 des Übersetzungsgetriebes 15 drehverbunden, mittels welcher via diese umschaltbare Gangübersetzung dieser Umlaufradträger 21 des Differentialgetriebes 20 antreibbar ist. Mit diesen Abtriebsrädern 27 und den Zahnrädern 28 sind die erfindungsgemässen voneinander beabstandeten separaten Wellen 25 jeweils für den Vorder- und Hinterachsenantrieb drehverbunden. Diese aus dem Gehäuse 11 der Getriebe-Einheit 10 vorstehenden Wellen 25 sind jeweils durch eine Kardangelenkwelle 39 oder ähnlichem und Umlenkrädern 41 mit Radachsen 32, 34 der Räder 31,33 drehverbunden.The hydraulic motor 37 in turn is rotatably connected to the drive shaft 12 of the transmission gear 15, by means of which this planetary gear carrier 21 of the differential gear 20 can be driven via this switchable gear ratio. With these driven wheels 27 and the gear wheels 28, the separate shafts 25 spaced apart from one another according to the invention are rotatably connected for the front and rear axle drive. These shafts 25 projecting from the housing 11 of the gear unit 10 are each rotatably connected by a universal joint shaft 39 or the like and deflection wheels 41 with wheel axles 32, 34 of the wheels 31, 33.

[0018] Die Erfindung ist mit dem obigen Ausführungsbeispiel ausreichend dargetan. Sie könnte aber noch durch weitere Varianten ausgestaltet sein. So könnten diese separaten Wellen auch von jeweils mehr als einem Zahnrad (28) mit dem Abtriebsrad (27) drehverbunden sein.The invention is sufficiently demonstrated with the above embodiment. However, it could also be designed by further variants. These separate shafts could also be rotationally connected to the driven wheel (27) by more than one gear wheel (28).

[0019] Der Dieselmotor und die Hydraulikpumpe könnten auch weggelassen und anstelle des Hydraulikmotors 37 ein Elektromotor als Antrieb verwendet werden.The diesel engine and the hydraulic pump could also be omitted and an electric motor can be used as a drive instead of the hydraulic motor 37.

Claims (6)

Patentansprücheclaims 1. Getriebe-Einheit für einen Allradantrieb eines Motorfahrzeugs, insbesondere für ein Kleinlastfahrzeug, mit einem in einem Gehäuse (11) angeordneten, mit dem Motor (35) koppelbaren, mehrere Übersetzungsstufen aufweisenden Übersetzungsgetriebe (15) und einem mit diesem drehverbundenen Differentialgetriebe (20), bei welchem Planetenräder (22) und von diesen antreibbare gleichachsig zueinander angeordnete Abtriebsräder (27) für den Vorder- und Hinterachsenantrieb des Motorfahrzeugs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass für den Vorder- und Hinterachsenantrieb je eine separate Welle (25) vorgesehen ist, die voneinander beabstandet im Gehäuse (11) gelagert und jeweils wenigstens über ein Zahnrad (28, 29) mit einem der gleichachsigen Abtriebsräder (27) des Differentialgetriebes (20) drehverbunden sind.1. Gear unit for an all-wheel drive of a motor vehicle, in particular for a light commercial vehicle, with a transmission gear (15) arranged in a housing (11), which can be coupled to the engine (35) and has a plurality of gear ratios, and a differential gear (20) which is rotatably connected to it , in which planet gears (22) and driven driven coaxially arranged driven wheels (27) for the front and rear axle drive of the motor vehicle are arranged, characterized in that a separate shaft (25) is provided for the front and rear axle drive spaced apart from one another in the housing (11) and in each case are rotationally connected to at least one gear wheel (28, 29) with one of the coaxial drive wheels (27) of the differential gear (20). 2. Getriebe-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese separaten Wellen (25) parallel zueinander und zu parallel zu den Abtriebsrädern (27) angeordnet sind.2. Gear unit according to claim 1, characterized in that these separate shafts (25) are arranged parallel to one another and too parallel to the driven wheels (27). 3. Getriebe-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Gehäuse (11) gelagerten separaten Wellen (25) jeweils in einem gleichen Abstand zu den Abtriebsrädern (27) angeordnet und durch je ein Zahnrad (2) mit gleichem Durchmesser mit je einem dieser koaxial verlaufenden Abtriebsrädern (27) drehverbunden sind.3. Gear unit according to claim 1 or 2, characterized in that the separate shafts (25) mounted in the housing (11) are each arranged at the same distance from the driven wheels (27) and each by a gear (2) with the same diameter are each rotationally connected to one of these coaxial output gears (27). 4. Getriebe-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander gleichachsig angeordneten Abtriebsräder (27) auf einer im Gehäuse (11) gelagerten Achse (24) drehbar gelagert bzw. zueinander sperrbar sind.4. Gear unit according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the mutually coaxial driven wheels (27) are rotatably mounted on an axis (24) mounted in the housing (11) or are mutually lockable. 5. Getriebe-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich diese separaten Wellen (25) bis ausserhalb des Gehäuses (11) erstrecken und jeweils mit einer Kardangelenkwelle (39) oder dergleichen drehverbindbar sind, durch welche via Umlenkräder (41) jeweils eine Radachse (32, 34) des Motorfahrzeugs antreibbar ist.5. Gear unit according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that these separate shafts (25) extend to outside the housing (11) and each can be rotatably connected to a universal joint shaft (39) or the like, through which via deflection wheels (41) one wheel axle (32, 34) of the motor vehicle can be driven. 6. Getriebe-Einheit einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese separaten Wellen (25) unterhalb des Differentialgetriebes (20) in einem bestimmten Winkel auf die eine bzw. andere Seite von der Vertikalen bei der Achse (24) ausgehend angeordnet sind.6. Gear unit according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that these separate shafts (25) starting from the vertical at the axis (24) below the differential gear (20) at a certain angle on one or the other side are arranged.
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