DE1949344A1

DE1949344A1 - Axle construction for motor vehicles

Info

Publication number: DE1949344A1
Application number: DE19691949344
Authority: DE
Inventors: Galaniuk Alexander H
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1968-11-29
Filing date: 1969-09-30
Publication date: 1970-06-11
Also published as: GB1236323A

Description

5 Köln-Deutz 1 Ottoplatz 25 Cologne-Deutz 1 Ottoplatz 2

"Achskonstruktion für Kraftfahrzeuge""Axle construction for motor vehicles"

Für diese Anmeldung wird die Priorität der Anmeldung Se.No. 780 074 vom 29. November 1968 in den Vereinigten Staaten von Nordamerika in Anspruch genommen.For this registration, the priority of registration Se.No. 780 074 dated November 29, 1968 in the United States claimed by North America.

KurzbeschreibungBrief description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hinterachse und eine Differentialkonstruktion für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einem üblichen Tragkörper, der zwei AntriebsZahnräder und ein Differentialgetriebe aufweist, welches die Antriebszahnräder mit den beiden Achswellen verbindet, wobei die Achswellen mit ihren Achsen in einem Winkel von weniger als 180° zueinander angeordnet sind. The invention relates to a rear axle and a differential construction for a motor vehicle consisting of a conventional support body which has two drive gears and a differential gear which connects the drive gears to the two axle shafts, the axle shafts with their axles at an angle of less than 180 ° are arranged to each other.

HauptbeschreibungMain description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Achskonstruktion für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit niedrigem Profil. Ein niedriges Profil für ein Kraftfahrzeug ergibt eine verringerte Bodenfreiheit zwischen dem Fußboden der Karosserie und der Straße. DadurchThe present invention relates to an axle structure for a motor vehicle, in particular for a Low profile motor vehicle. A low profile for a motor vehicle results in reduced ground clearance between the floor of the body and the road. Through this

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wird außerdem der Abstand zwischen der Bodenwanne der Karosserie und dem Differentialgehäuse verringert.is also the distance between the floor pan of the body and the differential case.

Bei den bekannten Achskonstruktionen stehen die Achswellenansätze des Gehäuses seitlich aus dem Differential gehäuse hervor und diese gesamte Konstruktion ist federnd aufgehängt und kann sich in senkrechter Richtung bewegen. Dies macht es notwendig, ausreichend Freiraum zwischen der Bodenwanne der Karosserie und dem Differentialgehäuse vorzusehen, so daß die Bewegung störungsfrei erfolgen ' kann.In the known axle constructions, the axle shaft extensions of the housing protrude laterally from the differential housing and these The entire construction is resiliently suspended and can move in a vertical direction. This makes it necessary sufficient Provide free space between the floor pan of the body and the differential housing so that the movement takes place without interference ' can.

Nach der Erfindung wird eine Achsprofilkonstruktion vorgeschlagen, wie sie B.B. als "möwenflügelartig" bezeichnet werden kann, wenn man das Differential und die Achs vorrichtung in Richtung der Längsachse des Fahrzeuges betrachtet. In diesem Falle verlaufen die Mittellinien der Fahrzeugachsen von den Fahrzeugraum aus abwärts bis zu einem tiefsten Punkt, der in der Mittellinie des Fahrzeuges liegt.According to the invention, an axle profile construction is proposed, how they B.B. can be described as "gull wing-like" if one the differential and the axle device in the direction of the longitudinal axis of the vehicle. In this case, the center lines of the vehicle axles run downwards from the vehicle compartment to the lowest point in the center line of the vehicle.

Um die Übertragung eines Drehmomentes von der Antriebswelle auf die beiden Achswellen zu ermöglichen, werden zwei Antriebszahnräder in dem Differentialgetriebe benutzt, die beide mit der Antriebswelle verbunden sind. In jedes Antriebszahnrad greift ein besonderes Tellerrad ein. Die beiden Tellerräder ihrerseits wirken als Drehmomenteingangsteile für das Differentialgetriebe, welches zwischen den beiden Zahnkränzen der Tellerräder liegt.To the transmission of a torque from the drive shaft To enable the two axle shafts, two drive gears are used in the differential, both with the drive shaft are connected. Each drive gear engages special crown wheel. The two ring gears in turn work as torque input parts for the differential gear, which is located between the two ring gears of the ring gears.

Die Hinterachswellenräder in dem Differentialgetriebe sind mit den beiden Antriebsrädern in Verbindung und beide greifen in je ein besonderes Ausgleichrad ein, um eine Drehmomentaufteilung zu erreichen, ohne Rücksicht auf die relativen Drehzahlen der Achswellen. . - The rear axle gears in the differential gear are in connection with the two drive gears and both mesh with a special differential gear each in order to achieve a torque distribution, regardless of the relative speeds of the axle shafts. . -

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert, auf denen zeigen:An embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawings explained in more detail, on which show:

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Fig. 1 eine schematische Ansicht einer mit einem Differential versehenen Achskonstruktion eines Kraftfahrzeuges von hinten gesehen. 1 shows a schematic view of an axle construction of a motor vehicle provided with a differential, seen from the rear.

Fig. 2 eine Konstruktion eines Differentialgetriebes, welches bei dem Antrieb nach Fig. 1 benutzbar ist.FIG. 2 shows a construction of a differential gear which can be used in the drive according to FIG.

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, geschnitten nach Linie 3-3 der Fig. 2. Es sind einzelne Teile hierbei weggelassen. 3 shows a partially sectioned side view, sectioned along line 3-3 of FIG. 2. Individual parts are omitted here.

schematisch die Ausführungsform der Verbindung einer Rad-schematically the embodiment of the connection of a wheel

mit dem Antriebsrad des Fahrzeuges.with the drive wheel of the vehicle.

In der Fig. 1 bezeichnet 10 das eine Antriebsrad eines Kraftfahrzeuges und 12 das dazugehörige andere Antriebsrad. Die Räder sitzen zu beiden Seiten eines Fahrgestelles des Kraftfahrzeuges, bezeichnet mit 14 und 16. Die Teile 14 und l6 des Fahrgestelles tragen die Bodenwanne 18 des Fahrzeuges. Die Bodenwanne 18 nach Fig. 1 sitzt in einer Ebene, die dicht an der Drehmitte der Antriebsräder 10 und 12 heranreicht.In Fig. 1, 10 designates one drive wheel of a motor vehicle and 12 the associated other drive wheel. The wheels sit on both sides of a chassis of the motor vehicle, labeled with 14 and 16. The parts 14 and 16 of the chassis carry the floor pan 18 of the vehicle. The floor pan 18 according to Fig. 1 sits in a plane that comes close to the center of rotation of the drive wheels 10 and 12.

In der Mittellinie 22 des Fahrzeuges sitzt ein Differentialgehäuse 20. Ein erstes Achsgehäuse 24 1st mit dem Gehäuse 20 als Einheit verbunden und verläuft bis zu der einen Seite des Fahrzeuges. Ein weiteres Achsgehäuse 26 ist an der gegenüberliegenden Seite des Differentialgehäuses 20 befestigt und reicht bis zur anderen Seite des Fahrzeuges. In den Gehäuseteilen 24 und 26 sind die Achswellen nicht sichtbar in der Fig. 1 untergebracht. Die Mittellinien der Achswellen sind schematisch mit 28 und 30 bezeichnet.A differential housing sits in the center line 22 of the vehicle 20. A first axle housing 24 is connected to the housing 20 as a unit and extends to one side of the vehicle. A Another axle housing 26 is attached to the opposite side of the differential housing 20 and extends to the other side of the vehicle. In the housing parts 24 and 26, the axle shafts are not visible in FIG. 1. The center lines of the Axle shafts are indicated schematically by 28 and 30.

Die Mittellinien 28 und 30 schneiden sich in der Mittellinie 22 des Fahrzeuges im Bereich des Gehäuses 20.The center lines 28 and 30 intersect in the center line 22 of the vehicle in the area of the housing 20.

Das rechte Ende des Gehäuseansatzes 24 wird von einer BlattfederThe right end of the housing extension 24 is held by a leaf spring

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31, bestehend aus mehreren Federblättern, gehalten. Ein Stoßdämpfer bekannter Konstruktion kann vorgesehen werden, wie bei 32 angedeutet, dessen eines Ende-mit der Feder 31 verbunden ist und dessen anderes Ende an einem festen Punkt des Fahrgestelles des Fahrzeuges angeschlossen ist.31, consisting of several spring leaves, held. A shock absorber known construction can be provided, as indicated at 32, one end of which is connected to the spring 31 and the other end of which is connected to a fixed point on the chassis of the vehicle.

Die Radscheibe 34 des Fahrzeuges ist mit dem äußeren Ende der Achswelle verbunden, die durch den Gehäuseansatz 24 hindurch geht. Das äußere Ende der Achswelle innerhalb des Gehäuseansatzes 26 ist mit der Radscheibe 36 für das Fahrzeugrad 12 verbunden. Der Gehäuseansatz 26 mit dem Fahrzeugrad 12 ist an einer Blattfeder 38 aufgehängt, die ebenfalls mit einem Stoßdämpfer 40 versehen sein kann.The wheel disk 34 of the vehicle is connected to the outer end of the axle shaft which passes through the housing extension 24. The outer end of the axle shaft within the housing extension 26 is connected to the wheel disk 36 for the vehicle wheel 12. Of the Housing extension 26 with vehicle wheel 12 is suspended from a leaf spring 38, which is also provided with a shock absorber 40 can be.

Die Fig. 4 zeigt die Verbindung zwischen der Achswelle in dem Gehäuseansatz 26 und der Radscheibe 36. Die Achswelle ist hler mit 42 bezeichnet. Der Gehäuseansatz 26, der die Welle 42 umgibt, ist an einem Tragteil 44 für ein Lager befestigt. Die Nabe 46 der Radscheibe 36 ist auf dem Tragteil 44 mittels eines Radlagers 48 gelagert. Ein mit gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit laufendes Universalgelenk 50 bildet eine Treibverbindung zwischen dem Endflansch 52 der Welle 42 und der Nabe 46 der Radscheibe 36. 4 shows the connection between the axle shaft in the housing extension 26 and the wheel disk 36. The axle shaft is smaller designated by 42. The housing extension 26, which surrounds the shaft 42, is attached to a support part 44 for a bearing. The hub 46 of the wheel disk 36 is on the support part 44 by means of a wheel bearing 48 stored. A universal joint 50 running at a uniform angular velocity forms a drive connection between the end flange 52 of the shaft 42 and the hub 46 of the wheel disk 36.

Die Treibverbindung zwischen der anderen Radscheibe 34 und ihrer Achswelle ist in der gleichen Welse ausgebildet, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.The drive connection between the other wheel disc 34 and theirs The axle shaft is designed in the same manner as shown in FIG.

Das Gehäuse 20 besitzt einen Flanschteil 54 rund um seine Zugangsöffnung 56. An dem Flanschteil 54 ist eine Abdeckplatte 58 angeschraubt. The housing 20 has a flange portion 54 around its access opening 56. A cover plate 58 is screwed to the flange portion 54.

Das Gehäuse 20 enthält außerdem einen Lagerhülsenansatz 60. In dem Ansatz 60 sitzt die Antriebswelle 62 und diese ist bei 64 mit dem Antriebswellenflansch 66 vernutet. Sie bildet einen Teil der universalgelenkigen Verbindung mit der Antriebswelle.The housing 20 also contains a bearing sleeve extension 60. The drive shaft 62 is seated in the extension 60 and is grooved at 64 with the drive shaft flange 66. It forms part of the universal joint connection with the drive shaft.

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Das innere Ende des Antriebsflansches 66 greift in eine Hohlwelle 68 ein, die mit dem Antriebskegelzahnrad 70 verbunden ist. Das Zahnrad 70 ist durch Schrägrollenlager 72 und 74 gelagert, die sowohl Druck, als auch radiale Belastungen aufnehmen.The inner end of the drive flange 66 engages a hollow shaft 68 which is connected to the drive bevel gear 70. The gear 70 is supported by angular roller bearings 72 and 74, which take both pressure and radial loads.

Das Gehäuse 20 besitzt weiterhin eine öffnung 76, in der eine Lagerhülse 78 sitzt. Die Hülse 78 ist mittels Schrauben 80 an einem Plansch der öffnung 76 angeschraubt.The housing 20 also has an opening 76 in which a bearing sleeve 78 is seated. The sleeve 78 is screwed to a surface of the opening 76 by means of screws 80.

In der Lagerhülse 78 ist ein zweites Antriebszahnrad 8l mit einer Hohlwelle 82 durch Schrägrollenlager 84 und 86 gelagert. Das Ende des Lagerträgers 78 ist durch eine Abdeckplatte 88 verscflossen.In the bearing sleeve 78 a second drive gear is mounted 8l with a hollow shaft 82 by tapered roller bearings 84 and 86th The end of the bearing bracket 78 is closed by a cover plate 88.

Ein sogenanntes Tellerrad 94 greift unmittelbar in das Zahnrad 70 ein. Es ist an den Plansch 96 angeschraubt, der an dem Hohlwellenansatz 98 sitzt. Dieser Wellenansatz ist in dem Hülsenteil 100 des Gehäuses 20 drehbar gelagert. Dem Zweck dieser Lagerung dienen Schrägrollenlager 102 und 104.A so-called ring gear 94 engages directly with the gear 70 a. It is screwed to the flange 96 that is attached to the hollow shaft attachment 98 sits. This shaft extension is rotatably mounted in the sleeve part 100 of the housing 20. The purpose of this storage tapered roller bearings 102 and 104 are used.

Das Zahnrad 81 steht unmittelbar mit einem zweiten Tellerrad in Eingriff, des an dem Plansch 108 eines Hohlwellenansatzes angeschraubt ist. Dieser Hohlwellenansatz ist in dem Hülsenteil 112 des Gehäuses 20 drehbar gelagert. Zu diesem Zweck sind Schrägrollenlager 114 und 116 vorgesehen.The gear 81 is in direct engagement with a second ring gear, the one on the face 108 of a hollow shaft attachment is screwed on. This hollow shaft approach is in the sleeve part 112 of the housing 20 is rotatably mounted. Tapered roller bearings 114 and 116 are provided for this purpose.

Der Achswellenansatz 24 des Gehäuses 1st teleskopisch an dem Hülsenteil 112 des Gehäuses 20 befestigt. Der Achswellenansatz des Gehäuses 26 sitzt teleskopisch im offenen Ende des Hülsenteiles 100 des Gehäuses 20. Die Welle 42 ist mit dem Hohlwellenansatz vernutet und zwar mittels der Nuten 118. Die dazugehörige Achswelle in dem Gehäuseansatz 24 1st mit dem Wellenansatz 110 durch eine Nutverbindung 120 verbunden.The axle shaft extension 24 of the housing is telescopic on the sleeve part 112 of the housing 20 attached. The axle shaft extension of the housing 26 is telescopically seated in the open end of the sleeve part 100 of the housing 20. The shaft 42 is grooved with the hollow shaft extension by means of the grooves 118. The associated axle shaft in the housing extension 24 is connected to the shaft extension 110 by a groove connection 120.

Das Differentialgetriebe sitzt zwischen den Tellerrädern 94 und 106. Es besteht aus zwei Achswellenrädern 122 und 124, die sich The differential gear sits between the ring gears 94 and 106. It consists of two side gears 122 and 124, which are located

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gegenüberliegen. Das Zahnrad 124 ist mit einer Hülse 126 versehen, die bei 92 mit dem Zahnrad 70 vernutet ist.opposite. The gear 124 is provided with a sleeve 126, which is grooved at 92 with the gear 70.

Da3 Zahnrad 122 ist mit einer Hülse 128 versehen, dfe, vafe bei 90 dargestellt, mit dem Zahnrad 81 vernutet ist. Die Zahnräder 124 und 122 können sich mit Bezug auf die Antriebswelle 62 drehen. Die Planetenräder 130 und 132 greifen in die Achswellenräder 124 und 122 ein. Das Zahnrad 130 ist auf einem Wellen-Zapfen 134 gelagert, der seinerseits durch Paßsitz in einer öffnung der Welle 62 befestigt ist.Da3 gear 122 is provided with a sleeve 128, dfe, vafe at 90 shown, with the gear 81 is grooved. The gears 124 and 122 can rotate with respect to the drive shaft 62. The planet gears 130 and 132 mesh with the side gears 124 and 122 a. The gear 130 is mounted on a shaft journal 134, which in turn by a snug fit in an opening in the shaft 62 is attached.

Das Zahnr-ad 70 greift nicht in das Tellerrad 106 ein und das Zahnrad 8i greift nicht in das Tellerrad 9k ein. Beide Tellerräder werden indessen in der gleichen Richtung angetrieben, wenn das Drehmoment über die beiden getrennten Drehmomentwege übertragen wird, von denen die Zahnräder 81 und 70 je einen Teil bilden.The gear wheel 70 does not mesh with the ring gear 106 and the gear 8i does not mesh with the ring gear 9k. Both ring gears are, however, driven in the same direction when the torque is transmitted via the two separate torque paths, of which the gears 81 and 70 each form a part.

Das Zahnrad 132 ist drehbar auf der Welle 136 gelagert, dte vorzugsweise durch Paßsitz an der Welle 62 befestigt ist. Der die Zahnradwelle tragende Ring 138 umgibt die Achse der Welle 62. Er enthält Bohrungen, welche die Zahnradwellen 13^ und I36 aufnehmen.The gear 132 is rotatably mounted on the shaft 136, dte preferably attached to shaft 62 by a snug fit. The ring 138 carrying the gear shaft surrounds the axis of the shaft 62. It contains Bores that accommodate the gear shafts 13 ^ and I36.

Wird ein Antriebsmoment auf die Welle 62 übertragen, so wird das Antriebsmoment auf die beiden Tellerräder übertragen. Fährt das Fahrzeug geradeaus, so werden die beiden Hinterachswellenräder 122 und 124 mit der gleichen Drehzahl angetrieben. Es tritt eine ausgeglichene Drehmomentübertragung auf, da das Drehmoment verteilt ist und von dem einen Achswellenrad 124 auf das Zahnrad 70 und von hier auf das Tellerrad 94 übertragen wird und in gleicher Weise von dem Achswellenrad 122 auf das Zahnrad 80 und von hier auf das Tellerrad I06. Sofern das Fahrzeugrad 12 sich mit einer größeren Drehzahl dreht, als das Antriebsrad 10, läuft das Achswellenzahnrad 124 schneller als das Rad 122 und zwar wegen der Ausgleichwirkung, die durch die Zahnräder 132 und 130 hervorgerufen wird. Die Bewegung in öes» mt ge %®Wß η et st en· Richtung tritt auf_s sofern dieIf a drive torque is transmitted to the shaft 62, the drive torque is transmitted to the two ring gears. If the vehicle is traveling straight ahead, the two rear axle gears 122 and 124 are driven at the same speed. A balanced torque transmission occurs because the torque is distributed and is transmitted from one side gear 124 to gear 70 and from here to ring gear 94 and in the same way from side gear 122 to gear 80 and from here to ring gear I06 . If the vehicle wheel 12 rotates at a higher speed than the drive wheel 10, the axle shaft gear 124 runs faster than the wheel 122 because of the compensating effect caused by the gears 132 and 130. The movement in öes "mt ge% ®Wß η et st en · direction occurs if the _s

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Drehzahl des Antriebsrades 10 für das Fahrzeug größer ist als die Drehzahl des Antriebsrades 12 des Fahrzeuges. Es ist also eine Ausgleichbewegung vorhanden, wenn das Fahrzeug Wendemanöver ausführt und ebenso wird das Drehmoment gleichmäßig auf die beiden Achswellen übertragen.The speed of the drive wheel 10 for the vehicle is greater than the speed of the drive wheel 12 of the vehicle. So it's a Compensatory movement exists when the vehicle executes turning maneuvers and the torque is equally distributed between the two Transfer axle shafts.

Da das Tellerrad Sk und das Tellerrad 106 mit dem Antriebszahnrad jeweils nur einen Berührungspunkt haben, ist es möglich, das Differentialgetriebe so auszulegen, daß die Drehachse des Tellerrades Sk zur Drehachse des Tellerrades 106 versetzt 1st. Es ist dieses in der Fig. 1 dargestellt. Es ist daher möglich, das Profil der Fahrzeugkarosserie wesentlich niedriger zu gestalten, da das Differentialgetriebe in einer geringeren Höhe angeordnet werden kann. Es kann auch ein beliebiger anderer Winkel gewählt werden, der notwendig ist, um die "möwenflügelartige" Eigenschaft nach Fig. 1 zu erreichen, ohne die Leistungseigenschaften des Differentials zu ändern.Since the ring gear Sk and the ring gear 106 each have only one point of contact with the drive gear, it is possible to design the differential gear so that the axis of rotation of the ring gear Sk is offset from the axis of rotation of the ring gear 106. This is shown in FIG. 1. It is therefore possible to make the profile of the vehicle body much lower, since the differential gear can be arranged at a lower height. Any other angle necessary to achieve the "seagull wing-like" characteristic of Figure 1 without altering the performance characteristics of the differential can be selected.

Die Mittellinie der Antriebswelle 62 ist gegenüber der Mittellinie der beiden Achswellen versetzt, um zu ermöglichen, daß je ein Zahnrad nur in ein Tellerrad eingreift. Die Kegelradzähne des Zahnrades 70 und des Tellerrades Sk sowie die Kegelradzähne des Zahnrades 81 und des Tellerrades 106 sind keine reinen rechtwinkligen Antriebe.The center line of the drive shaft 62 is offset from the center line of the two axle shafts in order to enable each gearwheel to only engage with one ring gear. The bevel gear teeth of the gear 70 and the ring gear Sk and the bevel gear teeth of the gear 81 and the ring gear 106 are not pure right-angled drives.

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Claims

- 8 claims

Axle construction for motor vehicles, with a differential gear, where the. Semi-axes of the vehicle wheels from a shaft running perpendicular to them in the vehicle longitudinal direction be driven via a drive pinion, which is converted into a ring gear that drives the half-shafts via a planetary compensating gear engages, characterized in that two drive pinions (70, 81) are provided which are rotatable about the drive shaft (62) are, wherein the side gears (122, 124) of the differential gear with the drive pinions (70, 81) are connected, and that on the two half-shafts (42) of the vehicle wheels (10, 12) each have a ring gear (94, 106) and a drive pinion (70, 81) in each Ring gear (94, 106) engages while it has no contact with the other ring gear (106, 9 * 0, whereby the axes of rotation of the Ring gears (94, 106) not in a line, sort out of alignment can be arranged to each other.

2. axle construction for motor vehicles according to claim 1, characterized in that the side gears (122, 124) rotatable on the Drive shaft (62) sit and that one of the drive pinions (70) on one side of the differential gear and the other drive pinion (81) on the other side of the differential gear angeord " net is.

3. axle construction for motor vehicles according to claim 1 and 2, characterized in that the axis of the drive shaft (62) against is shifted a right angle to the ring gear axis (28, 30).

4. axle construction for motor vehicles according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the drive shaft (62) and the ring gears (94, 106) each have axes of rotation extending independently of one another each axis of rotation lies in a different plane than the other axes of rotation.

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