DE102013221253A1 - Drive device for the wheels of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für die Laufräder eines Fahrzeugs, mit einem feststehenden Gehäuse 3, in dessen Gehäuseinnenraum 2 eine drehbar antreibbare Antriebswelle 1 hineingeführt ist, die an ihrem in den Gehäuseinnenraum 2 ragenden Ende ein Antriebszahnrad 4 trägt. Mit einer Differentialeinheit 6, die ein im Gehäuse 3 drehbar gelagertes, vom Antriebszahnrad 4 drehbar antreibbares Tellerrad 5 mit einem daran angeordneten topfartigen Differentialgehäuse 9 aufweist, von dem eine Mehrzahl an Differentialzahnrädern 15 der Differentialeinheit 6 und von diesen wiederum Abtriebszahnräder 16, 19 drehbar antreibbar sind, die jeweils mit Abtriebswellen 17, 18 zum Antrieb der Laufräder des Fahrzeugs antriebsverbunden sind, die jeweils in axial aus dem Differentialgehäuse 9 herausgeführt sind und in ein Portalgehäuse 11 hineinragen. Dabei ist das Differentialgehäuse 9 an seinem topföffnungsseitigen axialen Ende über ein erstes Kegelwälzlager an dem Portalgehäuse 11 und an seinem bodenseitigen axialen Ende über ein zweites Kegelwälzlager an dem Gehäuse 3 drehbar gelagert. Das erste Kegelwälzlager ist mit seinem Außenring 22 in der Mündungsöffnung des Differentialgehäuseinnenraums und der Innenring 26 des ersten Kegelwälzlagers auf einem Ringteil 24 des Portalgehäuses 11 angeordnet.The invention relates to a drive device for the wheels of a vehicle, with a fixed housing 3, in the housing interior 2 a rotatably driven drive shaft 1 is guided, which carries a drive gear 4 at its projecting into the housing interior 2 end. With a differential unit 6, which has a rotatably mounted in the housing 3, rotatably driven by the drive gear 4 ring gear 5 with a cup-shaped differential housing 9 arranged thereon, of which a plurality of differential gears 15 of the differential unit 6 and turn driven gears 16, 19 are rotatably driven , which are each drivingly connected to output shafts 17, 18 for driving the wheels of the vehicle, which are respectively led out axially from the differential case 9 and project into a portal housing 11. In this case, the differential housing 9 is rotatably mounted at its pot opening-side axial end via a first tapered roller bearing on the portal housing 11 and at its bottom axial end via a second tapered roller bearing on the housing 3. The first tapered roller bearing is arranged with its outer ring 22 in the mouth opening of the Differentialgehäuseinnenraums and the inner ring 26 of the first tapered roller bearing on a ring member 24 of the portal housing 11.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für die Laufräder eines Fahrzeugs, mit einem feststehenden Gehäuse, in dessen Gehäuseinnenraum eine drehbar antreibbare Antriebswelle hineingeführt ist, die an ihrem in den Gehäuseinnenraum ragenden Ende ein Antriebszahnrad trägt, mit einer Differentialeinheit, die ein im Gehäuse drehbar gelagertes, vom Antriebszahnrad drehbar antreibbares Tellerrad mit einem daran angeordneten topfartigen Differentialgehäuse aufweist, von dem eine Mehrzahl an Differentialzahnrädern der Differentialeinheit und von diesen wiederum Abtriebszahnräder drehbar antreibbar sind, die jeweils mit Abtriebswellen zum Antrieb der Laufräder des Fahrzeugs antriebsverbunden sind, die jeweils in axial aus dem Differentialgehäuse herausgeführt sind und in ein Portalgehäuse hineinragen, wobei das Differentialgehäuse an seinem topföffnungsseitigen axialen Ende über ein erstes Kegelwälzlager an dem Portalgehäuse und an seinem bodenseitigen axialen Ende über ein zweites Kegelwälzlager an dem Gehäuse drehbar gelagert ist. The invention relates to a drive device for the wheels of a vehicle, with a fixed housing, in the housing interior a rotatably driven drive shaft is guided, which carries at its projecting into the housing interior end a drive gear, with a differential unit, which rotatably mounted in a housing , rotatably driven by the drive gear ring gear having a cup-shaped differential housing disposed thereon, of which a plurality of differential gears of the differential unit and these in turn driven gears are rotatably driven, which are respectively drivingly connected to output shafts for driving the wheels of the vehicle, each in axially from the Differential housing are led out and protrude into a portal housing, wherein the differential housing at its pot opening side axial end via a first tapered roller bearing on the portal housing and at its bottom axial End is rotatably mounted on the housing via a second tapered roller bearing.
Eine derartige bekannte Antriebseinrichtung weist eine große Baugröße und einen aufwendigen Aufbau auf. Such a known drive device has a large size and a complex structure.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine geringe Baugröße aufweist. The object of the invention is therefore to provide a drive device of the type mentioned, which has a small size with a simple structure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Kegelwälzlager mit seinem Außenring in der Mündungsöffnung des Differentialgehäuseinnenraums und der Innenring des ersten Kegelwälzlagers auf einem Ringteil des Portalgehäuses angeordnet sind. This object is achieved in that the first tapered roller bearing are arranged with its outer ring in the mouth opening of the Differentialgehäuseinnenraums and the inner ring of the first Kegelwälzlagers on a ring portion of the portal housing.
Da nunmehr der Innenring des ersten Kegelwälzlagers nicht mehr an einem Differentialdeckel, der auch das portalseitige Achskegelrad samt Anlaufscheibe abstützt, sondern an dem Portalgehäuse angeordnet ist, kann die Baulänge des Differentialgehäuses zwischen den beiden Kegelwälzlagern wesentlich geringer ausgebildet werden. Dadurch reduzieren sich auch das Gewicht und damit auch die Kosten. Gleichzeitig werden der Wirkungsgrad und die Leistungsfähigkeit gesteigert. Since now the inner ring of the first tapered roller bearing is no longer supported on a differential cover, which also the portal side Achskegelrad including thrust washer, but is disposed on the portal housing, the overall length of the differential housing between the two tapered roller bearings can be made substantially smaller. This also reduces the weight and thus the costs. At the same time the efficiency and the efficiency are increased.
Das mit größerem Durchmesser ausbildbare erste Kegelwälzlager ist für größere Belastungen auslegbar. The larger tapered first tapered roller bearing can be designed for larger loads.
Ein Differentialdeckel ist nun überhaupt nicht mehr erforderlich. A differential cover is now no longer necessary.
Dabei ist in einfacher Weise zur axialen Abstützung der Innenring des ersten Kegelwälzlagers auf seiner der Differentialeinheit abgewandten Seite an einer Portalgehäuseschulter und der Außenring des ersten Kegelwälzlagers auf seiner der Differentialeinheit zugewandten Seite an einer ersten Differentialgehäuseschulter axial abgestützt. In this case, in a simple manner for axial support of the inner ring of the first tapered roller bearing on its side remote from the differential unit on a portal housing shoulder and the outer ring of the first tapered roller bearing on its side facing the differential unit on a first differential housing shoulder axially supported.
Der Innenring des zweiten Kegelwälzlagers kann auf einem Ringansatz des Differentialgehäuses und der Außenring in einer Ausnehmung des Gehäuses angeordnet sein. The inner ring of the second tapered roller bearing can be arranged on a ring shoulder of the differential housing and the outer ring in a recess of the housing.
Zur Abstützung der auf das Differentialgehäuse einwirkenden axialen Kräfte kann dabei der Außenring des zweiten Kegelwälzlagers auf seiner der Differentialeinheit abgewandten Seite an einer Gehäuseschulter und der Innenring des zweiten Wälzlagers auf seiner der Differentialeinheit zugewandten Seite an einer zweiten Differentialgehäuseschulter axial abgestützt sein. To support the forces acting on the differential housing axial forces while the outer ring of the second tapered roller bearing on its side facing away from the differential unit on a housing shoulder and the inner ring of the second bearing on its side facing the differential unit to be axially supported on a second differential housing shoulder.
Vorzugsweise ist das erste Kegelwälzlager ein erstes Kegelrollenlager und/oder das zweite Kegelwälzlager ein zweites Kegelrollenlager, so dass hohe Lagerkräfte aufgenommen werden können, wobei das erste Kegelwälzlager und das zweite Kegelwälzlager in Tandemanordnung zueinander angeordnet sein können. Preferably, the first tapered roller bearing is a first tapered roller bearing and / or the second tapered roller bearing a second tapered roller bearing, so that high bearing forces can be accommodated, wherein the first tapered roller bearing and the second tapered roller bearing can be arranged in tandem to each other.
In einfacher bauraumsparender Weise kann das topföffnungsseitige erste Abtriebszahnrad drehfest und axialverschiebbar auf der ersten Abtriebswelle angeordnet und auf seiner der Differentialeinheit abgewandten Seite an einem an dem Differentialgehäuse fest angeordneten ringförmigen Stützelement abgestützt sein. In a simple space-saving manner, the potöffnungsseitige first output gear rotatably and axially displaceable disposed on the first output shaft and be supported on its side facing away from the differential unit on a fixedly mounted on the differential housing annular support member.
Ist dabei das ringförmige Stützelement in die Topföffnung des Differentialgehäuses eingesetzt und mit Presssitz an der Innenwand der Topföffnung des Differentialgehäuses in Anlage, so ergibt sich eine besonders kurze Baulänge. If the annular support element is inserted into the pot opening of the differential housing and press-fitted to the inner wall of the pot opening of the differential housing, this results in a particularly short overall length.
In einfacher Ausbildung kann dabei das ringförmige Stützelement auf seiner der Differentialeinheit abgewandten Seite an einem Sicherungsring axial abgestützt sein, der in eine radial umlaufende Ringnut an der Innenwand der Topföffnung des Differentialgehäuses eingesetzt ist. In a simple embodiment, the annular support member may be axially supported on its side facing away from the differential unit on a securing ring, which is inserted in a radially circumferential annular groove on the inner wall of the pot opening of the differential housing.
Das erste Abtriebszahnrad kann über eine koaxiale Anlaufscheibe an dem ringförmigen Stützelement abgestützt sein. The first output gear may be supported via a coaxial thrust washer on the annular support member.
Das der Topföffnung abgewandte zweite Abtriebszahnrad kann drehfest und axialverschiebbar auf der zweiten Abtriebswelle angeordnet und auf seiner der Differentialeinheit abgewandten Seite an einer dritten Differentialgehäuseschulter axial abgestützt sein, wobei auch hier das zweite Abtriebszahnrad über eine koaxiale Anlaufscheibe an der dritten Differentialgehäuseschulter axial abgestützt sein kann. The remote from the pot opening second output gear can rotatably and axially displaceable disposed on the second output shaft and axially on its side facing away from the differential unit to a third differential housing shoulder be supported, wherein here the second output gear can be supported axially via a coaxial thrust washer on the third differential housing shoulder.
Zu einer leichten Montage führt es, wenn die Differentialräder jeweils auf zu deren Drehachsen koaxialen Bolzen angeordnet sind, die in entsprechende sich quer zur Längsachse der Abtriebswellen erstreckende durchgehende Bohrungen in der Wandung des Differentialgehäuses eingesetzt sind. It leads to a simple assembly when the differential gears are each arranged on coaxial with their axes of rotation bolts, which are inserted into corresponding transverse to the longitudinal axis of the output shafts extending through holes in the wall of the differential case.
Das Tellerrad kann eine Koaxialbohrung aufweisen, mit der es auf einen zylindrischen Bereich der Außenwand des Differentialgehäuses aufgesetzt und mit diesem fest verbunden ist. The ring gear may have a coaxial bore with which it is mounted on a cylindrical portion of the outer wall of the differential case and fixedly connected thereto.
Sind die Bohrungen in der Wandung des Differentialgehäuses durchgehend und weist das Tellerrad die Koaxialbohrung auf, so können die äußeren Mündungen der durchgehenden Bohrungen in der Wandung des Differentialgehäuses ganz oder teilweise von dem Bereich der Koaxialbohrung des Tellerrads überdeckt sein und dadurch die Bolzen der Differentialräder in ihren Bohrungen gesichert sein. If the bores in the wall of the differential housing are continuous and the ring gear has the coaxial bore, then the outer openings of the through bores in the wall of the differential housing can be completely or partially covered by the area of the coaxial bore of the ring gear and thereby the bolts of the differential wheels in their Be secured holes.
Zur Übertragung des Drehantriebs der ersten Abtriebswelle auf den Radantrieb kann das in das Portalgehäuse hineinragende Ende der ersten Abtriebswelle ein Abtriebsrad tragen, das mit einem oder mehreren Abtriebszahnrädern in Eingriff steht. To transmit the rotary drive of the first output shaft to the wheel drive, the end of the first output shaft protruding into the portal housing can carry a driven wheel which engages with one or more output gears.
Ist dabei der Durchmesser des Abtriebsrades geringer als eine Durchführöffnung des Portalgehäuses zum Hindurchführen der ersten Abtriebswelle zur Differentialeinheit, so können die erste Abtriebswelle und das Abtriebsrad einteilig ausgebildet und damit einfacher montierbar ausgebildet sein. In this case, if the diameter of the output gear is smaller than a passage opening of the portal housing for passing the first output shaft to the differential unit, the first output shaft and the output gear can be integrally formed and thus made easier mountable.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it
In den Figuren annähernd senkrecht dargestellt ist eine von einem Motor eines Fahrzeugs drehbar antreibbare Antriebswelle
An ihrem in das Gehäuse
Das Tellerrad
Das Differentialgehäuse
Das Gehäuse
In dem Differentialgehäuse
Die koaxial zueinander angeordneten Bolzen
Das erste Kegelrollenlager
Das zweite Kegelrollenlager
Die Distanzscheiben
Das erste Abtriebszahnrad
Das ringförmige Stützelement
Zwischen dem ersten Abtriebszahnrad
Das zweite Abtriebszahnrad
Das Ringteil
Das Abtriebsrad
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebswelle drive shaft
- 22
- Gehäuseinnenraum Housing interior
- 33
- Gehäuse casing
- 44
- Antriebszahnrad drive gear
- 55
- Tellerrad crown
- 66
- Differentialeinheit differential unit
- 77
- Koaxialbohrung coaxial bore
- 88th
- zylindrische Außenwand cylindrical outer wall
- 99
- Differentialgehäuse differential case
- 1010
- erstes Kegelrollenlager first tapered roller bearing
- 1111
- Portalgehäuse portal housing
- 1212
- zweites Kegelrollenlager second tapered roller bearing
- 1313
- Drehachse axis of rotation
- 1414
- Achsbrücke axlebridge
- 1515
- Differentialzahnräder Differential gears
- 1616
- erstes Abtriebszahnrad first output gear
- 1717
- erste Abtriebswelle first output shaft
- 1818
- zweite Abtriebswelle second output shaft
- 1919
- zweites Abtriebszahnrad second output gear
- 2020
- Bolzen bolt
- 2121
- Bohrungen drilling
- 2222
- erster Außenring first outer ring
- 2323
- Differentialgehäuseschulter Differential housing shoulder
- 2424
- Ringteil ring part
- 2525
- Portalgehäuseschulter Portal housing shoulder
- 2626
- erster Innenring first inner ring
- 2727
- zweiter Außenring second outer ring
- 2828
- Ringansatz annular shoulder
- 2929
- Gehäuseschulter housing shoulder
- 3030
- zweiter Innenring second inner ring
- 3131
- Ausnehmung recess
- 3232
- Stützelement support element
- 3333
- Topföffnung cup opening
- 3434
- Sicherungsring circlip
- 3535
- Ringnut ring groove
- 3636
- Anlaufscheibe thrust washer
- 3737
- dritte Differentialgehäuseschulter third differential housing shoulder
- 3838
- zweite Anlaufscheibe second thrust washer
- 3939
- Durchgangsöffnung Through opening
- 4040
- Abtriebsrad output gear
- 4141
- Abtriebszahnräder Output gears
- 4242
- zweite Differentialschulter second differential shoulder
- 4343
- äußere Enden outer ends
- 4444
- axiale Nuten axial grooves
- 4545
- Distanzscheibe spacer
- 4646
- zweite Distanzscheibe second spacer
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