DE102021207003A1 - power train of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einer ersten Antriebsachse 3, einer zweiten Antriebsachse 18 und mindestens einer dritten Antriebsachse 28, wobei eine Getriebeeinheit 1 in Vorwärtsfahrtrichtung 2 des Fahrzeugs hinter der ersten Antriebsachse 3 angeordnet ist und durch die Getriebeeinheit 1 ein Stirnradgetriebe 5 der ersten Antriebsachse 3 sowie ein Stirnradgetriebe 14 der zweiten Antriebsachse 18 und ein Stirnradgetriebe 22 der dritten Antriebsachse 28 drehbar antreibbar ist. Dabei ist von dem Stirnradgetriebe 5 der ersten Antriebsachse 3 über ein erstes Differentialgetriebe 6 die erste Antriebsachse 3, von dem Stirnradgetriebe 14 der zweiten Antriebsachse 18 über ein zweites Differentialgetriebe 17 die zweite Antriebsachse 18 sowie von dem Stirnradgetriebe 22 der dritten Antriebsachse 28 über ein drittes Differentialgetriebe 27 die dritte Antriebsachse 28 drehbar antreibbar. Die Stirnradgetriebe 5, 14, 22 sind jeweils dreistufige Stirnradgetriebe, wobei die Eingangsstirnräder 8, 13, 24 als obenliegende Eingangsstirnräder 8, 13, 24 gleicher Zähnezahl ausgebildet sind, wobei die Ausgangsstirnräder 9, 16, 23 als untenliegende Ausgangsstirnräder 9, 16, 23 gleicher Zähnezahl ausgebildet sind, wobei die Zwischenräder 10, 25, 26 als dazwischenliegende Stirnräder 10, 25, 26 gleicher Zähnezahl ausgebildet und wobei alle Stirnradgetriebe 5, 14, 22 in Fahrtrichtung vor der jeweils zugeordneten Antriebsachse 3, 18, 28 angeordnet sind.The invention relates to a drive train of a vehicle with a first drive axle 3, a second drive axle 18 and at least one third drive axle 28, with a transmission unit 1 being arranged in the forward direction of travel 2 of the vehicle behind the first drive axle 3 and through the transmission unit 1 a spur gear 5 of the first drive axle 3 and a spur gear 14 of the second drive axle 18 and a spur gear 22 of the third drive axle 28 can be driven in rotation. The first drive axle 3 is connected from the spur gear 5 of the first drive axle 3 via a first differential gear 6, the second drive axle 18 from the spur gear 14 of the second drive axle 18 via a second differential gear 17, and the second drive axle 18 from the spur gear 22 of the third drive axle 28 via a third differential gear 27, the third drive axle 28 can be driven in rotation. The spur gears 5, 14, 22 are each three-stage spur gears, the input spur gears 8, 13, 24 being overhead input spur gears 8, 13, 24 with the same number of teeth, the output spur gears 9, 16, 23 being bottom output spur gears 9, 16, 23 with the same number of teeth number of teeth are formed, with the intermediate wheels 10, 25, 26 formed as intermediate spur gears 10, 25, 26 with the same number of teeth and with all spur gears 5, 14, 22 in the direction of travel in front of the respective associated drive axle 3, 18, 28 are arranged.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einer eine Frontachse des Fahrzeugs bildenden ersten Antriebsachse, einer zweiten Antriebsachse und mindestens einer dritten Antriebsachse, wobei eine von einem Antrieb antreibbare Getriebeeinheit in Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs hinter der ersten Antriebsachse angeordnet ist und durch die Getriebeeinheit ein Stirnradgetriebe der ersten Antriebsachse in eine erste Drehrichtung sowie ein Stirnradgetriebe der zweiten Antriebsachse und von diesem ein Stirnradgetriebe der dritten Antriebsachse in eine zur ersten Drehrichtung gleiche Drehrichtung drehbar antreibbar ist, wobei von dem Stirnradgetriebe der ersten Antriebsachse über ein erstes Differentialgetriebe die erste Antriebsachse, von dem Stirnradgetriebe der zweiten Antriebsachse über ein zweites Differentialgetriebe die zweite Antriebsachse sowie von dem Stirnradgetriebe der dritten Antriebsachse über ein drittes Differentialgetriebe die dritte Antriebsachse drehbar antreibbar ist.The invention relates to a drive train of a vehicle with a first drive axle forming a front axle of the vehicle, a second drive axle and at least one third drive axle, with a transmission unit that can be driven by a drive being arranged behind the first drive axle in the forward direction of travel of the vehicle and connected by the transmission unit Spur gear of the first drive axle in a first direction of rotation as well as a spur gear of the second drive axle and from this a spur gear of the third drive axle in a direction of rotation identical to the first direction of rotation can be driven, whereby from the spur gear of the first drive axle via a first differential gear the first drive axle, from which Spur gear of the second drive axle via a second differential gear the second drive axle and from the spur gear of the third drive axle via a third differential gear the third drive axle e can be driven in rotation.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen einfachen Aufbau mit einer geringen Anzahl unterschiedlicher Bauteile und eine geringe Gesamtlänge aufweist.The object of the invention is to create a drive train of a vehicle of the type mentioned at the outset, which has a simple structure with a small number of different components and a small overall length.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stirnradgetriebe der ersten Antriebsachse, der zweiten Antriebsachse und der dritten Antriebsachse jeweils dreistufige Stirnradgetriebe sind, wobei die Eingangsstirnräder aller drei oder mehr Stirnradgetriebe als obenliegende Eingangsstirnräder gleicher Zähnezahl ausgebildet sind und wobei die Ausgangsstirnräder aller drei oder mehr Antriebsachsen als untenliegende Ausgangsstirnräder gleicher Zähnezahl ausgebildet und wobei die Zwischenräder aller drei oder mehr Antriebsachsen als dazwischenliegende Stirnräder gleicher Zähnezahl ausgebildet und wobei alle drei oder mehr Stirnradgetriebe in Fahrtrichtung vor der jeweils zugeordneten Antriebsachse angeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the spur gears of the first drive axle, the second drive axle and the third drive axle are each three-stage spur gears, the input spur gears of all three or more spur gears being designed as overhead input spur gears with the same number of teeth and the output spur gears of all three or more drive axles designed as underlying output spur gears with the same number of teeth and with the intermediate gears of all three or more drive axles designed as intermediate spur gears with the same number of teeth and with all three or more spur gears being arranged in the direction of travel in front of the respectively assigned drive axle.
Abgesehen von an Stirnrädern angeordneten Antriebsflanschen sind die Eingangsstirnräder der wenigstens drei Antriebsachsen gleich und die Ausgangsstirnräder der wenigstens drei Antriebsachsen ebenfalls gleich. Es können sogar alle Eingangsstirnräder, Zwischenräder und Ausgangsstirnräder aller wenigstens drei Antriebsachse gleich sein. Durch die gleichen Eingangsstirnräder, Zwischenräder und Ausgangsstirnräder können auch die Lager, Dichtungen und Getriebegehäuse gleich sein. Damit ergibt sich eine geringe Teilevielfalt des Antriebsstrangs, wodurch sich die Stückzahlerhöhung eine Kostenreduzierung bei der Beschaffung ergibt. Ebenfalls eine Ersatzteilbeschaffung wird günstiger.Apart from drive flanges arranged on spur gears, the input spur gears of the at least three drive axles are identical and the output spur gears of the at least three drive axles are also identical. All of the input spur gears, intermediate gears and output spur gears of all at least three drive axles can even be the same. Because the input spur gears, intermediate gears and output spur gears are the same, the bearings, seals and gear housing can also be the same. This results in a low variety of parts of the drive train, whereby the increase in the number of pieces results in a cost reduction in procurement. The procurement of spare parts is also cheaper.
Durch die immer gleiche Drehrichtung der Verzahnungsteile von untenliegendem Ausgangsstirnrad, Zwischenrad und Eingangsrad des Differentialgetriebes bestehen gleiche Kräfteverhältnisse an den Verzahnungen und Lagern und es sind identische Verhältnisse hinsichtlich der Ölversorgung der Getriebe vorhanden, was den Entwicklungsaufwand des Antriebsstrangs wesentlich reduziert.Due to the always same direction of rotation of the toothed parts of the underlying output spur gear, intermediate gear and input gear of the differential gear, there are the same power relationships on the gear teeth and bearings and there are identical conditions with regard to the oil supply of the gears, which significantly reduces the development effort for the drive train.
Die Anordnung des Getriebes hinter der ersten Antriebsachse führt zu einer Reduzierung der Länge des Antriebsstrangs.The arrangement of the transmission behind the first drive axle leads to a reduction in the length of the drive train.
Die Stirnradgetriebe können eine Geradverzahnung aufweisen.The spur gears can have straight teeth.
Weisen die Stirnradgetriebe eine Schrägverzahnung auf, wobei die Schrägungsrichtung des Eingangsstirnrades der ersten Antriebsachse gleich der Schrägungsrichtung der Eingangsstirnräder der zweiten und der dritten Antriebsachse gerichtet ist, so führt dies zu einer geringeren Geräuschemission.If the spur gears have helical gearing, with the helix direction of the input spur gear of the first drive axle being the same as the helix direction of the input spur gears of the second and third drive axle, this leads to lower noise emissions.
Vorzugsweise sind das erste Differentialgetriebe und/oder das zweite Differentialgetriebe und/oder das dritte Differentialgetriebe Kegelraddifferentialgetriebe.The first differential gear and/or the second differential gear and/or the third differential gear are preferably bevel gear differential gears.
Da alle Antriebsachsen Stirnradgetriebe aufweisen, können hier kostenneutral Übersetzungen ungleich 1:1 eingebracht werden. Hierdurch sind deutlich geringe Geräuschemission zu erreichen. Sobald nur eine Antriebsachse im Antriebsstrang kein Stirnradgetriebe aufweist, sind kostenintensive unterschiedliche Übersetzungen am Kegelraddifferentialgetriebe erforderlich, um auf eine einheitliche Rad- bzw. Reifendrehzahl zu kommen.Since all drive axles have spur gears, ratios other than 1:1 can be introduced here at no extra cost. As a result, significantly lower noise emissions can be achieved. As soon as only one drive axle in the drive train does not have a spur gear, cost-intensive different translations are required on the bevel gear differential gear in order to achieve a uniform wheel or tire speed.
Vorzugsweise kann die Getriebeeinheit einen ersten Abtriebsflansch aufweisen, der über eine erste Kardanwelle mit einem Antriebsflansch des Eingangsstirnrads der ersten Antriebsachse verbunden ist.The transmission unit can preferably have a first output flange, which is connected to a drive flange of the input spur gear of the first drive axle via a first cardan shaft.
Desgleichen kann die Getriebeeinheit einen zweiten Abtriebsflansch aufweisen, der über eine oder mehrere zweite Kardanwellen mit einem zweiten Antriebsflansch des Eingangsstirnrads der zweiten Antriebsachse verbunden ist.Likewise, the transmission unit can have a second output flange, which is connected to a second drive flange of the input spur gear of the second drive axle via one or more second cardan shafts.
Weist das Eingangsstirnrad der zweiten Antriebsachse einen dritten Abtriebsflansch auf, der über eine dritte Kardanwelle mit einem dritten Antriebsflansch des Eingangsstirnrades der dritten Antriebsachse verbunden ist, wobei die dritte Kardanwelle sich bei einer Neutralstellung einer Federung der Fahrzeugachsen horizontal erstreckt, so ist in der Neutralstellung kein Beugewinkel der Kardanwelle vorhanden, so dass damit eine optimale Lage der Kardanwelle hinsichtlich Laufruhe und Lebensdauer eingenommen werden kann.If the input spur gear of the second drive axle has a third output flange, which is connected via a third cardan shaft to a third drive flange of the input spur gear of the third drive axle, the third cardan shaft extending horizontally when the suspension of the vehicle axles is in a neutral position in the neutral position there is no deflection angle of the cardan shaft, so that the cardan shaft can be positioned optimally in terms of smooth running and service life.
Durch die höhere Lage der Antriebsflanschen und Abtriebsflanschen an den Eingangsstirnrädern sowie der Kardanwellen ist deren Abdichtung besser vor Verschmutzung geschützt, so dass auch eine Erhöhung der Wartungsintervalle ermöglicht wird. Darüber hinaus sind diese Bauteile durch ihre erhöhte Lage vor Beschädigungen aus dem Fahrbahnbereich geschützter, was insbesondere bei der Anwendung des Antriebsstrangs in Baufahrzeugen von Wichtigkeit ist.Due to the higher position of the input flanges and output flanges on the input spur gears and the cardan shafts, their seal is better protected against dirt, so that the maintenance intervals can also be increased. In addition, due to their elevated position, these components are better protected against damage from the road area, which is particularly important when using the drive train in construction vehicles.
Durch die jeweils gleichen Stirnradgetriebe fluchten die Kardanwellen zueinander und benötigen deshalb einen besonders geringen Einbauraum. Weiterhin können dadurch die Anbindungen der Antriebsachsen an den Fahrzeugaufbau einfach und gewichtsreduziert ausgebildet werden. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Fahrzeugzuladung bei gleichbleibendem Fahrzeuggesamtgewicht.Thanks to the identical spur gears, the cardan shafts are aligned with one another and therefore require very little installation space. Furthermore, as a result, the connections of the drive axles to the vehicle body can be designed in a simple and weight-reduced manner. This enables the vehicle payload to be increased while the overall vehicle weight remains the same.
Das zweite Stirnradgetriebe und das zweite Differentialgetriebe sowie die zweite Antriebsachse kann in einem ersten Mittengehäuse angeordnet sein, das über einen ersten A-Lenker mit einem Aufbau des Fahrzeugs verbunden ist und das dritte Stirnradgetriebe und das dritte Differentialgetriebe sowie die dritte Antriebsachse in einem zweiten Mittengehäuse angeordnet sind, das über einen zweiten A-Lenker mit einem Aufbau des Fahrzeugs verbunden ist.The second spur gear and the second differential gear and the second drive axle can be arranged in a first center housing, which is connected to a body of the vehicle via a first A-link and the third spur gear and the third differential gear and the third drive axle are arranged in a second center housing are connected to a body of the vehicle via a second A-link.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
-
1 eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Antriebsstrangs in der Seitenansicht -
2 eine perspektivische Prinzipdarstellung des Antriebsstrangs nach1 .
-
1 a schematic representation of a first embodiment of a drive train in the side view -
2 a perspective schematic representation of the drive train1 .
Der dargestellten Antriebsstrang eines Fahrzeugs besitzt eine Getriebeeinheit 1, die von einem nicht dargestellten Antrieb antreibbar ist.The drive train of a vehicle shown has a transmission unit 1, which can be driven by a drive, not shown.
In Vorwärtsfahrrichtung 2 vor der Getriebeeinheit 1 ist in einem ersten Getriebegehäuse 4 eine erste Antriebsachse 3 angeordnet, die über ein Stirnradgetriebe 5 mit Schrägverzahnung und ein erstes Differentialgetriebe 6 der ersten Antriebsachse 3 von der Getriebeeinheit 1 in einer ersten Drehrichtung drehbar antreibbar ist.In the forward driving direction 2 in front of the transmission unit 1, a
In
Von einem ersten Abtriebsflansch 30 der Getriebeeinheit 1 ist über eine erste Kardanwelle 7 ein erster Antriebsflansch 31 eines ersten Eingangsstirnrads 8 des Stirnradgetriebes 5 drehbar antreibbar, von dem über ein Zwischenrad 10 ein Ausgangsstirnrad 9 drehbar antreibbar ist.From a
Von dem Ausgangsstirnrad 9 wird wiederum über das Differentialgetriebe 6, das ein Kegelraddifferentialgetriebe ist, die erste Antriebsachse 3 drehbar angetrieben.From the
Mit den beiden Endbereichen der ersten Antriebsachse 3 sind jeweils ein Vorderrad 11 verbunden und drehbar antreibbar.A
Von einem dem ersten Ausgang entgegengesetzten zweiten Ausgang der Getriebeeinheit 1 ist von einem zweiten Abtriebsflansch 32 über mehrere zweite Kardanwellen 12 ein zweiter Antriebsflansch 33 des Eingangsstirnrads 13 eines in einem zweiten Getriebegehäuse 15 angeordneten zweiten Stirnradgetriebes 14 in die gleiche Drehrichtung wie die erste Kardanwelle 7 drehbar antreibbar, von dem ein zweites Ausgangsstirnrad 16 drehbar antreibbar ist. Das zweite Stirnradgetriebe 14 ist ein dreistufiges Stirnradgetriebe 14 und der Drehantrieb des Ausgangsstirnrades 16 erfolgt von dem Eingangsstirnrad 13 über ein zweites Zwischenrad 25. Von dem zweiten Ausgangsstirnrad 16 wird wiederum über ein zweites Differentialgetriebe 17, das ein Kegelraddifferentialgetriebe ist, eine zweite Antriebsachse 18 drehbar angetrieben, die entgegen der Vorwärtsfahrrichtung 2 hinter der Getriebeeinheit 1 angeordnet ist.From a second output of the transmission unit 1 opposite the first output, a
Mit den beiden Endbereichen der zweiten Antriebsachse 18 sind jeweils ein Rad 19 verbunden und drehbar antreibbar.A
Über eine dritte Kardanwelle 20 ist von einem dritten Abtriebsflansch 34 ein dritter Antriebsflansch 35 eines Eingangsstirnrades 24 eines in einem dritten Getriebegehäuse 21 angeordneten dritten Stirnradgetriebes 22 drehbar antreibbar, von dem ein drittes Ausgangsstirnrad 23 drehbar antreibbar ist. Das dritte Stirnradgetriebe 22 ist ein dreistufiges Stirnradgetriebe 22 und der Drehantrieb des Ausgangsstirnrades 23 erfolgt von dem Eingangsstirnrad 24 über ein Zwischenrad 26.A
Von dem dritten Ausgangsstirnrad 23 wird wiederum über ein drittes Differentialgetriebe 27, das ein Kegelraddifferentialgetriebe ist, eine dritte Antriebsachse 28 drehbar angetrieben, die entgegen der Vorwärtsfahrrichtung 2 hinter der zweiten Antriebsachse 18 angeordnet ist.A
Mit den beiden Endbereichen der dritten Antriebsachse 28 sind jeweils ein Rad 29 verbunden und drehbar antreibbar.A
Die Getriebegehäuse 15 und 21 sind über A-Lenker 36, 36' an einem nicht dargestellten Rahmen des Fahrzeugs angeordnet.The
Bei einer Neutralstellung einer Federung der Antriebsachsen 18 und 28 erstreckt sich die dritte Kardanwelle 20 horizontal.When the suspension of the drive axles 18 and 28 is in a neutral position, the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Getriebeeinheitgear unit
- 22
- Vorwärtsfahrrichtungforward driving direction
- 33
- erste Antriebsachsefirst drive axle
- 44
- erstes Getriebegehäusefirst gearbox
- 55
- erstes Stirnradgetriebefirst spur gear
- 66
- erstes Differentialgetriebefirst differential gear
- 77
- erste Kardanwellefirst cardan shaft
- 88th
- erstes Eingangsstirnradfirst input spur gear
- 99
- erstes Ausgangsstirnradfirst output spur gear
- 1010
- erstes Zwischenradfirst intermediate wheel
- 1111
- Vorderradfront wheel
- 1212
- zweite Kardanwellensecond cardan shafts
- 1313
- zweites Eingangsstirnradsecond input spur gear
- 1414
- zweites Stirnradgetriebesecond spur gear
- 1515
- zweites Getriebegehäusesecond gearbox
- 1616
- zweites Ausgangsstirnradsecond output spur gear
- 1717
- zweites Differentialgetriebesecond differential gear
- 1818
- zweite Antriebsachsesecond drive axle
- 1919
- mittleres Radmiddle wheel
- 2020
- dritte Kardanwellethird cardan shaft
- 2121
- drittes Getriebegehäusethird gearbox
- 2222
- drittes Stirnradgetriebethird spur gear
- 2323
- drittes Ausgangsstirnradthird output spur gear
- 2424
- drittes Eingangsstirnradthird input spur gear
- 2525
- zweites Zwischenradsecond intermediate wheel
- 2626
- drittes Zwischenradthird intermediate wheel
- 2727
- drittes Differentialgetriebethird differential gear
- 2828
- dritte Antriebsachsethird drive axle
- 2929
- hinteres Radrear wheel
- 3030
- erster Abtriebsflanschfirst output flange
- 3131
- erster Antriebsflanschfirst drive flange
- 3232
- zweiter Abtriebsflanschsecond output flange
- 3333
- zweiter Antriebsflanschsecond drive flange
- 3434
- dritter Abtriebsflanschthird output flange
- 3535
- dritter Antriebsflanschthird drive flange
- 3636
- A-LenkerA handlebar
- 36'36'
- A-LenkerA handlebar
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R163 | Identified publications notified | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |