CH714182B1

CH714182B1 - Gear unit for an all-wheel drive of a motor vehicle, in particular for a small truck.

Info

Publication number: CH714182B1
Application number: CH01161/17A
Authority: CH
Inventors: Meili Manuel
Original assignee: Viktor Meili Ag
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2021-08-31
Also published as: CH714182A2

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 gear unit for an all-wheel drive of a motor vehicle, in particular for a small truck, is provided with a transmission gear (15) which is arranged in a housing (11) and can be coupled to the motor and has several gear ratios and a differential gear (20) rotatably connected to this. In the latter, planet gears (22) and driven gears (27), which can be driven by them, are arranged coaxially to one another for the front and rear axle drive of the motor vehicle. A separate shaft (25) is provided for the front and rear axle drives. These shafts (25) are supported in the housing (11) at a distance from one another and are each rotatably connected to one of the coaxial output gears (27) of the differential gear (20) via at least one gearwheel (28). In this way, the power transmission from the gear unit to the wheel axles and the positioning of the drive shafts in relation to the axles are achieved in an optimal manner.

Description

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

[0002] Bei einem bekannten Motorfahrzeugantrieb gemäss der Druckschrift CH-A-684789ist 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-684789, an internal combustion engine with a manually switched on and off speed limiting member is provided. 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 is based on the object of improving 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 1gelöst. This object is achieved according to the invention 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 shafts mounted in the housing are provided for the front and rear axle drives, each of which is rotatably connected via at least one gear to one 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 gear unit to the wheel axles and the positioning of the drive shafts to the axles is achieved in an optimal manner. As a result, there is also less noise and vibration. A compact design is made possible, particularly in the case of smaller vehicles.

[0007] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Getriebe-Einheit; und Fig. 2 ein Prinzipschema eines Motorfahrzeugantriebs mit einer erfindungsgemässen Getriebe-Einheit.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. 1 shows a longitudinal section through a gear unit according to the invention; and FIG. 2 shows a basic diagram of a motor vehicle drive with a gear unit according to the invention.

[0008] Fig. 1zeigt eine Getriebe-Einheit 10für 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 45bis 60km/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 transmission 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 small trucks. Such small trucks are mostly only driven in urban areas and at a maximum speed of 45 to 60 km / h and they do not cover long distances. They are used to carry out cleaning work of all kinds, for snow removal work, as a means of transport for small loads over short distances, for carrying out special work and the like, in which they can be equipped with removable special devices.

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

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

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

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

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

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

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

[0016] Fig. 2zeigt schematisch einen an sich herkömmlichen Motorfahrzeugantrieb 30eines Kleinlastfahrzeugs, bei dem alle vier Räder 31, 33als Allradantrieb von dem Motor 35angetrieben werden. Bei diesem Motor 35kann es sich um einen Verbrennungsmotor handeln, welcher via ein erstes Übersetzungsgetriebe 35' eine Hydraulikpumpe 36antreibt, welche ihrerseits via Leitungen 38mit einem Hydraulikmotor 37verbunden 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 for a small truck, in which all four wheels 31, 33 are driven by the engine 35 as all-wheel drive. This motor 35 can be an internal combustion engine which, via a first transmission gear 35 ', drives a hydraulic pump 36, 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 more detail.

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

[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 through further variants. In this way, these separate shafts could also be rotatably connected to the output gear (27) by more than one gearwheel (28) in each case.

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

Claims

1. Gear unit for an all-wheel drive of a motor vehicle, in particular for a small truck, with a transmission gear (15) which is arranged in a housing (11) and can be coupled to the motor (35), has several gear ratios and a differential gear (20) rotatably connected to it. , in which planet gears (22) and driven by them coaxially arranged output gears (27) are arranged for the front and rear axle drive of the motor vehicle, characterized in that a separate shaft (25) is provided for each front and rear axle drive, which spaced apart from one another in the housing (11) and are each rotatably connected to one of the coaxial output gears (27) of the differential gear (20) via at least one gearwheel (28, 29).

2. Transmission unit according to claim 1, characterized in that these separate shafts (25) are arranged parallel to one another and parallel to the axes of the driven gears (27).

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 respective rotatably connected output gears (27) and are rotatably connected to one of these coaxially extending output gears (27) by a gear wheel (28) each with the same diameter .

4. Gear unit according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the output gears (27) arranged coaxially to one another are rotatably mounted on an axle (24) mounted in the housing (11) and can be locked to one another.

5. Gear unit according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that These separate shafts (25) extend outside the housing (11) and are intended to be rotatably connected to a cardan shaft (39) through which a wheel axle (32, 34) of the motor vehicle can be driven via deflection wheels (41) .