DE102015205986A1

DE102015205986A1 - Transfer case assembly

Info

Publication number: DE102015205986A1
Application number: DE102015205986.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Leonhard Heim; Niklas Schmitt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2016-10-06

Abstract

Es wird eine Verteilergetriebeanordnung mit einem Antriebsrad (1) zum Antrieb von zumindest einer Achswelle eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei das Antriebsrad (1) von einer koaxial angeordneten Abtriebswelle (2) eines Hauptgetriebes antreibbar ist, und wobei mit dem Antriebsrad (1) eine Pumpenwelle (3) einer Ölversorgungspumpe antreibbar ist. Erfindungsgemäß ist ein koaxial angeordnetes und drehfest mit dem Antriebsrad (1) verbundenes Mitnahmeelement (4) zum Verspannen der Abtriebswelle (2) und zum formschlüssigen Verbinden der Pumpenwelle (3) vorgesehen.It is proposed a transfer arrangement with a drive wheel (1) for driving at least one axle of a vehicle, wherein the drive wheel (1) from a coaxially arranged output shaft (2) of a main gear is driven, and wherein the drive wheel (1) a pump shaft ( 3) of an oil supply pump is drivable. According to the invention a coaxially arranged and non-rotatably connected to the drive wheel (1) driving element (4) for clamping the output shaft (2) and for positive connection of the pump shaft (3) is provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verteilergetriebeanordnung mit einem Antriebsrad zum Antrieb von zumindest einer Achse eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The present invention relates to a transfer case assembly having a drive wheel for driving at least one axle of a vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2006 026 631 A1 ist eine Vorrichtung zum Antrieb einer Ölpumpe für ein Verteilergetriebe bekannt. Das Verteilergetriebe umfasst ein Antriebsrad zum Antrieb der Vorderachs- und Hinterachswelle eines Fahrzeuges, wobei das Antriebsrad von einer koaxial angeordneten Abtriebswelle eines Hauptgetriebes antreibbar ist. Hierzu ist eine drehfeste Verbindungsanordnung erforderlich, um eine Drehmomentübertragung zwischen Abtriebswelle und Antriebsrad zu ermöglichen. Des Weiteren ist bei der bekannten Vorrichtung eine drehfeste Verbindung zwischen der Pumpenwelle und dem Antriebsrad erforderlich. Hierzu ist ein speziell geformter Ring vorgesehen, der mit dem Antriebsrad kraftschlüssig verbunden ist. Der Ring wiederum ist mit der Pumpenwelle formschlüssig verbunden. For example, from the document DE 10 2006 026 631 A1 a device for driving an oil pump for a transfer case is known. The transfer case comprises a drive wheel for driving the front axle and rear axle of a vehicle, wherein the drive wheel is drivable by a coaxially arranged output shaft of a main transmission. For this purpose, a rotationally fixed connection arrangement is required to allow torque transmission between the output shaft and the drive wheel. Furthermore, in the known device, a rotationally fixed connection between the pump shaft and the drive wheel is required. For this purpose, a specially shaped ring is provided, which is non-positively connected to the drive wheel. The ring in turn is positively connected to the pump shaft.

Es hat sich gezeigt, dass aufgrund der Vielzahl von erforderlichen Bauteilen zum Verbinden von Abtriebswelle und Antriebsrad einerseits und von Antriebsrad und Pumpenwelle andererseits ein erheblicher Bauraumbedarf besteht. Des Weiteren ergeben sich aufgrund der Vielzahl der Bauteile Montagenachteile. It has been found that, on the other hand, there is considerable space requirement due to the large number of components required for connecting the output shaft and the drive wheel on the one hand and the drive wheel and pump shaft on the other hand. Furthermore arise due to the large number of components mounting disadvantages.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verteilergetriebeanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, die einen möglichst geringen Bauraumbedarf und konstruktiv einfach sowie montagefreundlich aufgebaut ist. The present invention is based on the object to propose a transfer case assembly of the type described above, which is constructed as small as possible space and structurally simple and easy to install.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben. This object is achieved by the features of claim 1, wherein advantageous embodiments of the dependent claims and the description and the drawings.

Somit wird eine Verteilergetriebeanordnung mit einem Antriebsrad zum Antrieb einer Vorderachswelle und/oder einer Hinterachswelle eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei das Antriebsrad von einer koaxial angeordneten Abtriebswelle eines Hauptgetriebes angetrieben wird. Ferner ist mit dem Antriebsrad eine Pumpenwelle einer Ölversorgungspumpe, insbesondere einer Sekundärölpumpe antreibbar. Erfindungsgemäß ist ein koaxial angeordnetes und drehfest mit dem Antriebsrad verbundenes Mitnahmeelement oder dergleichen zum Verspannen der Abtriebswelle und zum formschlüssigen Verbinden der Pumpenwelle vorgesehen. Thus, a transfer case assembly having a drive wheel for driving a front axle and / or a rear axle of a vehicle is proposed, wherein the drive wheel is driven by a coaxially arranged output shaft of a main transmission. Further, a pump shaft of an oil supply pump, in particular a secondary oil pump can be driven with the drive wheel. According to the invention a coaxially arranged and rotatably connected to the drive wheel driving element or the like for bracing the output shaft and the positive connection of the pump shaft is provided.

Auf diese Weise werden mehrere Funktionen in ein Bauteil integriert, so dass der Bauraumbedarf der vorgeschlagenen Verteilergetriebeanordnung deutlich verringert wird und zudem die Montage vereinfacht wird. In this way, several functions are integrated into one component, so that the space requirement of the proposed transfer case assembly is significantly reduced and also the assembly is simplified.

Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist das z. B. wellenförmige Mitnahmeelement in einer axialen Durchgangsbohrung des Antriebsrades eingepresst und somit drehfest mit dem Antriebsrad verbunden. Als Mitnahmeelement kann ein im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildetes Bauteil verwendet werden, welches an seinem Außendurchmesser eine entsprechende Presspassung zum Einpressen in die Durchgangsbohrung aufweist. Somit ergibt sich ein fester Verbund mit dem Antriebsrad. Das Mitnahmeelement wirkt zugleich auch als Abdichtung zwischen den beiden Dichträumen von Hauptgetriebe und Verteilergetriebe bzw. Vorder- oder Hinterachsdifferential. In an advantageous embodiment, the z. B. wave-shaped driving element pressed in an axial through hole of the drive wheel and thus rotatably connected to the drive wheel. As a driving element, a substantially hollow cylindrical component can be used, which has at its outer diameter a corresponding interference fit for pressing into the through hole. This results in a solid bond with the drive wheel. The driving element also acts as a seal between the two sealing chambers of the main transmission and transfer case or front or rear differential.

Das Mitnahmeelement kann entsprechende Aufnahmebereiche für die Abtriebswelle und für die Pumpenwelle aufweisen, so dass die Abtriebswelle und die Pumpenwelle zentriert über das Mitnahmeelement an dem Antriebsrad angeordnet sind. Ferner ermöglicht das Mitnahmeelement eine kraftschlüssige Verspannung der Abtriebswelle zum axialen Spielausgleich an dem Antriebsrad. Auf der anderen Seite kann mit dem Mitnahmeelement eine formschlüssige Pumpenwellenmitnahme konstruktiv einfach realisiert werden. The driving element may have corresponding receiving areas for the output shaft and for the pump shaft, so that the output shaft and the pump shaft are centered on the driving element arranged on the drive wheel. Furthermore, the driving element allows a frictional clamping of the output shaft for axial play compensation on the drive wheel. On the other hand, with the driving element a positive pump shaft driving can be realized structurally simple.

Die vorgeschlagene Verteilergetriebeanordnung kann bevorzugt bei einem Achtgang-Allrad-Automatikgetriebe eingesetzt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass es bei nicht Allrad angetriebenen Fahrzeugen eingesetzt wird. The proposed transfer case assembly may preferably be used in an eight-speed four-wheel automatic transmission. However, it is also conceivable that it is used in not all-wheel drive vehicles.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Verteilergetriebeanordnung; und 1 a schematic partial view of a transfer case assembly according to the invention; and

2 eine vergrößerte schematische Ansicht gemäß 1. 2 an enlarged schematic view according to 1 ,

In den Figuren ist eine mögliche Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Verteilergetriebeanordnung beispielhaft dargestellt. In the figures, a possible embodiment of a transfer case assembly according to the invention is exemplified.

Die vorgeschlagene Verteilergetriebeanordnung umfasst ein Antriebsrad 1, mit dem zumindest eine der nicht weiter dargestellten Achswellen eines Fahrzeuges angetrieben wird. Das Antriebsrad 1 ist koaxial zur Abtriebswelle 2 eines nicht weiter dargestellten Hauptgetriebes angeordnet. Die Abtriebswelle 2 treibt das Antriebsrad 1 des Verteilergetriebes an. Mit dem Antriebsrad 1 wird neben den Achswellen auch eine Pumpenwelle 3 einer Ölversorgungspumpe, vorzugsweise einer Sekundärölpumpe des Fahrzeuges, angetrieben. The proposed transfer case assembly includes a drive wheel 1 with which at least one of the axle shafts, not shown, of a vehicle is driven. The drive wheel 1 is coaxial with the output shaft 2 arranged a main transmission not shown. The output shaft 2 drives the drive wheel 1 of the transfer case. With the drive wheel 1 will be next to the axle shafts also a pump shaft 3 an oil supply pump, preferably a secondary oil pump of the vehicle driven.

Erfindungsgemäß ist ein Mitnahmeelement 4 vorgesehen, welches mit dem Antriebsrad 1 kraftschlüssig verbunden ist. Mit dem Mitnahmeelement 4, welches koaxial zum Antriebsrad 1 und auch koaxial zur Abtriebswelle 2 sowie zur Pumpenwelle 3 angeordnet ist, wird ein Verspannen der Abtriebswelle 2 und eine formschlüssige Verbindung mit der Pumpenwelle 3 ermöglicht. Dadurch können in vorteilhafter Weise mehrere Funktionen durch nur ein Bauteil realisiert werden. Dies ermöglicht eine Bauraum optimierte Verteilergetriebeanordnung. According to the invention is a driving element 4 provided, which with the drive wheel 1 positively connected. With the entrainment element 4 , which is coaxial with the drive wheel 1 and also coaxial with the output shaft 2 as well as to the pump shaft 3 is arranged, a distortion of the output shaft 2 and a positive connection with the pump shaft 3 allows. As a result, several functions can be realized by only one component in an advantageous manner. This allows a space-optimized transfer case assembly.

Das Mitnahmeelement 4 ist mit seiner Außenkontur an eine axial verlaufende Durchgangsbohrung 5 des Antriebsrades 1 angepasst und in dieser eingepresst, um eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebsrad 1 und Mitnahmeelement 4 zu realisieren. Um die Abtriebswelle 2 drehfest mit dem Antriebsrad 1 zu befestigen, ist eine mit Mitnahmeverzahnung 6 zwischen Antriebsrad 1 und Abtriebswelle 2 vorgesehen. The entrainment element 4 is with its outer contour to an axially extending through hole 5 of the drive wheel 1 adapted and pressed in this, to a non-rotatable connection between the drive wheel 1 and entrainment element 4 to realize. To the output shaft 2 rotatably with the drive wheel 1 to attach, is one with driving teeth 6 between drive wheel 1 and output shaft 2 intended.

Die Innenkontur des Mitnahmeelements 4 weist einen ersten der Abtriebswelle 2 zugewandten Aufnahmebereich 7 und einen zweiten der Pumpenwelle 3 zugewandten Aufnahmebereich 8 auf. Der erste Aufnahmebereich 7 ist von dem zweiten Aufnahmebereich 8 durch einen radial verlaufenden Mittelsteg 9 getrennt. Auf diese Weise wird durch das Mitnahmeelement 4 eine Abdichtung der unterschiedlichen Dicht- bzw. Ölräume von Hauptgetriebe und Verteilergetriebe ermöglicht. Hierzu kann ein entsprechendes Dichtelement, zum Beispiel ein O-Ring 10, in einer Nut der Außenkontur des Mitnahmeelements 4 angeordnet werden. Alternativ kann als Abdichtung auch ein Profilring, ein Dichtlack oder ein aufvulkanisierter Elastomer oder dergleichen vorgesehen werden. The inner contour of the driving element 4 has a first of the output shaft 2 facing receiving area 7 and a second of the pump shaft 3 facing receiving area 8th on. The first recording area 7 is from the second recording area 8th by a radially extending central web 9 separated. In this way, by the entrainment element 4 a seal of the different sealing or oil chambers of the main transmission and transfer case allows. For this purpose, a corresponding sealing element, for example an O-ring 10 in a groove of the outer contour of the driving element 4 to be ordered. Alternatively, as a seal and a profile ring, a sealing varnish or a vulcanized elastomer or the like may be provided.

Der erste Aufnahmebereich 7 und die Abtriebswelle 2 umfasst Zentriermittel, zum Beispiel korrespondierende Zentrierflächen 11 zum Aufnehmen eines Endes der Abtriebswelle 2. Der Mittelsteg 9 ist über eine Befestigungsschraube 12 mit der Abtriebswelle 2 verbunden. Auf diese Weise ist über die Befestigungsschraube 12 zum Spielausgleich die Abtriebswelle 2 an dem Mittelsteg 9 verspannbar. Hierbei stützt sich das Mitnahmeelement 4 an einer Durchmesserstufe bzw. einer Anlageschulter 13 der Durchgangsbohrung 5 des Antriebsrades 1 ab. The first recording area 7 and the output shaft 2 includes centering means, for example corresponding centering surfaces 11 for receiving one end of the output shaft 2 , The central pier 9 is about a fixing screw 12 with the output shaft 2 connected. This way is about the fixing screw 12 for clearance compensation, the output shaft 2 at the central pier 9 braced. Here, the entrainment element is supported 4 at a diameter stage or an abutment shoulder 13 the through hole 5 of the drive wheel 1 from.

Um eine höhere Federwirkung des Mittelsteges zur Sicherung der Befestigungsschraube 12 zu erreichen, ist an der dem Mittelsteg 9 zugewandten Seite des ersten Aufnahmebereiches 7 ein den Innendurchmesser verringernder Einstich 14 vorgesehen. Dies ist insbesondere in 2 aufgrund der vergrößerten Darstellung sichtbar. For a higher spring action of the center bar to secure the mounting screw 12 To reach is at the middle bridge 9 facing side of the first receiving area 7 a puncture reducing the inner diameter 14 intended. This is especially in 2 visible due to the enlarged view.

Um eine Abdichtung zwischen dem Dichtraum bzw. Ölraum des Hauptgetriebes sicherzustellen, ist die Befestigungsschraube 12 über eine Dichtscheibe 15 an dem Mittelsteg 9 verschraubt. To ensure a seal between the seal chamber and oil chamber of the main gearbox, the mounting screw 12 over a sealing washer 15 at the central pier 9 screwed.

Der zweite Aufnahmebereich 8 des Mitnahmeelements 4 weist eine Mehrkantaufnahme 16 auf, mit der das mit einem Außenmehrkant bzw. Außensechsgang 17 versehene Ende der Pumpenwelle 3 formschlüssig über das Mitnahmeelement 4 mit dem Antriebsrad 1 verbunden werden kann. Es ist auch denkbar, dass der zweite Aufnahmebereich 8 entfällt, wenn bei der Verteilergetriebeanordnung kein Pumpenantrieb bzw. Pumpenwellenmitnahme notwendig ist. The second recording area 8th of the driving element 4 has a polygonal recording 16 on, with the with an external polygon or Außensechsgang 17 provided end of the pump shaft 3 positively via the entrainment element 4 with the drive wheel 1 can be connected. It is also conceivable that the second recording area 8th omitted if no pump drive or Pumpenwellenmitnahme is necessary in the transfer case assembly.

Das Montageverfahren vereinfacht sich bei der vorgeschlagenen Verteilergetriebeanordnung wesentlich, da das wellenartige Mitnahmeelement 4 in das Antriebsrad 1 nur eingepresst wird. Danach kann die zentrierte Abtriebswelle 2 durch die Befestigungsschraube 12 an dem Mitnehmerelement 4 bzw. an dem Antriebsrad 1 zum axialen Spielausgleich verspannt werden. Schließlich wird der Außenmehrkant 17 an dem zugewandten Ende der Pumpenwelle 3 in die Mehrkantaufnahme bzw. Sechskantaufnahme 16 formschlüssig eingeführt und damit drehfest mit dem Mitnahmeelement 4 bzw. dem Antriebsrad 1 verbunden. The assembly process is significantly simplified in the proposed transfer case assembly, since the wave-like driving element 4 in the drive wheel 1 only pressed in. After that, the centered output shaft 2 through the fixing screw 12 on the driver element 4 or on the drive wheel 1 be braced for axial clearance compensation. Finally, the outer polygon becomes 17 at the facing end of the pump shaft 3 in the polygonal recording or hexagonal recording 16 introduced form-fitting and thus rotatably with the driving element 4 or the drive wheel 1 connected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Antriebsrad drive wheel
2 2: Abtriebswelle output shaft
3 3: Pumpenwelle pump shaft
4 4: Mitnahmeelement driving element
5 5: Durchgangsbohrung Through Hole
6 6: Mitnahmeverzahnung engaging gears
7 7: erster Aufnahmebereich first recording area
8 8th: zweiter Aufnahmebereich second recording area
9 9: Mittelsteg center web
10 10: O-Ring O-ring
11 11: Zentrierflächen centering
12 12: Befestigungsschraube fixing screw
13 13: Durchmesserstufe bzw. Anlageschulter Diameter step or contact shoulder
14 14: Einstich puncture
15 15: Dichtscheibe sealing washer
16 16: Mehrkantaufnahme More oriented pictures
17 17: Außenmehrkant External polygon

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006026631 A1 [0002]

Claims

Transfer case assembly with a drive wheel ( 1 ) for driving at least one axle of a vehicle, wherein the drive wheel ( 1 ) from a coaxially arranged output shaft ( 2 ) of a main gear is drivable, and wherein with the drive wheel ( 1 ) a pump shaft ( 3 ) of an oil supply pump, characterized in that a coaxially arranged and non-rotatably connected to the drive wheel ( 1 ) connected entrainment element ( 4 ) for clamping the output shaft ( 2 ) and for the positive connection of the pump shaft ( 3 ) is provided.

Transfer case assembly according to claim 1, characterized in that the entrainment element ( 4 ) in an axial through-bore ( 5 ) of the drive wheel ( 1 ) is pressed.

Transfer case assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the coaxial with the output shaft ( 2 ) and coaxial with the pump shaft ( 3 ) arranged entrainment element ( 4 ) a first of the output shaft ( 2 ) receiving area ( 7 ) and a second of the pump shaft ( 3 ) receiving area ( 8th ), wherein the first receiving area ( 7 ) from the second receiving area ( 8th ) by a radially extending central web ( 9 ) are separated.

Transfer case assembly according to claim 3, characterized in that the first receiving area ( 7 ) Centering means ( 11 ) for centering one end of the output shaft ( 2 ), wherein the output shaft ( 2 ) detachable with the center bar ( 9 ) of the entrainment element ( 4 ) is connectable.

Transfer case assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft ( 2 ) via a fastening screw ( 12 ) for clearance compensation on the drive wheel ( 1 ) is clamped.

Transfer case assembly according to claim 5, characterized in that the entrainment element ( 4 ) at a diameter step ( 13 ) of the through hole ( 5 ) of the drive wheel ( 1 ) for clamping the output shaft ( 2 ) is supportable.

Transfer case assembly according to one of claims 3 to 6, characterized in that at the middle of the bridge ( 9 ) facing side of the first receiving area ( 7 ) a puncture reducing the inner diameter ( 14 ) for increasing the spring action of the central web ( 9 ) is provided.

Transfer case assembly according to one of claims 3 to 7, characterized in that the second receiving area ( 8th ) of the entrainment element ( 9 ) a polygonal recording ( 16 ) for positive connection with an external polygon ( 17 ) at one end of the pump shaft ( 3 ) having.