DE19542925A1

DE19542925A1 - Drehmoment-Übertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19542925A1
Application number: DE19542925A
Authority: DE
Inventors: Dan J Showalter
Original assignee: Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1996-10-10
Also published as: JPH08276759A; US5669460A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmoment-Übertra gungsvorrichtung für die Drehmomentübertragung auf mehrere Antriebsachsen eines Kraftfahrzeuges.

Die US-A-4,103,753 beschreibt eine Leistungsübertragungs vorrichtung, die als Drehmoment-Übertragungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann. Solch eine Drehmoment-Übertragungsvorrichtung dient dazu, Drehmoment von einer Brennkraftmaschine oder einem anderen Primäran trieb des Fahrzeugs auf mehrere Antriebsachsen zu übertra gen, um dadurch die vorderen und hinteren Fahrzeugräderpaare anzutreiben.

Die US-A-4,289,213 beschreibt eine Drehmoment-Übertragungs vorrichtung, bei der ein kardanartiges Universalgelenk in nerhalb des Gehäuses der Drehmomentvorrichtung in Verbindung mit einem externen kardanartigen Universalgelenk dazu ver wendet, das Drehmoment auf einen Abtrieb bzw. eine Antriebs welle zu übertragen, die sich von der Drehmoment-Übertra gungsvorrichtung in Vorwärtsrichtung erstreckt, um die vor dere Achse des Fahrzeugs anzutreiben. Die Vorrichtung nach der US-A-4,289,213 macht es möglich, den eingeschlossenen Winkel zwischen den parallelen Drehachsen der anderen um laufenden Wellen der Drehmoment-Übertragungsvorrichtung und der Drehachse der Abtriebswelle für den Antrieb der vorderen Achse im Vergleich zu dem eingeschlossenen Winkel zu verrin gern, der bei einer Anordnung vorhanden ist, die nur zwei externe kardanartige Universalgelenke verwendet. Eine der artige Verringerung des eingeschlossenen Winkels der Ab triebswelle einer Fahrzeug-Drehmomentübertragungsvorrichtung hat den Vorteil, daß Schwingungen bei dem Aufhängungssystem des Fahrzeugs reduziert und die Lebensdauer der Universal gelenkteile erhöht werden. Außerdem kann sie zu einer vor teilhaften Vereinfachung der Konstruktion und dadurch zu einer Verringerung der Herstellungskosten des Universalge lenks führen.

Allgemein gesprochen, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drehmoment-Übertragungsvorrichtung zur Drehmomentübertragung von einem Primärantrieb auf zwei zueinander beabstandete angetriebene Teile zu schaffen. Ins besondere liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Drehmoment-Übertragungsvorrichtung zu schaffen, bei der der eingeschlossene Winkel zwischen der in Vorwärts richtung verlaufenden Abtriebswelle (die z. B. das Drehmoment auf die vordere Achse eines Fahrzeugs überträgt) und den Achsen der anderen umlaufenden Wellen der Drehmoment-Über tragungsvorrichtung des Fahrzeugs bei einer gegebenen Konfi guration von Fahrzeug/Drehmoment-Übertragungsvorrichtung möglichst klein wird.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den Patentansprüchen definiert.

Durch die Erfindung wird eine im Vergleich zu der US-A- 4,289,213 verbesserte Drehmoment-Übertragungsvorrichtung ge schaffen, bei der es zu einer weiteren Verringerung des ein geschlossenen Winkels zwischen der vorderen Abtriebswelle und anderen umlaufenden Wellen kommt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Verringerung des eingeschlossenen Win kels dadurch erreicht, daß die Position des Zahnrades bzw. anderen treibenden Teiles, das das Drehmoment auf die vorde re Abtriebswelle überträgt, bezüglich einer internen kardan artigen Gelenkverbindung umgekehrt wird. Dadurch, daß das Kardangelenk für die vordere Abtriebswelle nicht vor, son dern hinter dem treibenden Teil angeordnet wird, erhöht sich die Länge der Antriebsachse von dem Kardangelenk zu der vor deren Fahrzeugachse, wodurch sich der eingeschlossene Winkel der Antriebsachse verringert.

Die Umkehrung der Positionen von treibendem Teil und Kardan gelenk für die vordere Abtriebswelle einer Drehmoment-Über tragungsvorrichtung wird dadurch erreicht, daß die vordere Abtriebswelle durch einen "Ring" in dem treibenden Teil hin durchgeführt wird. Diese Repositionierung erlaubt ferner den Einsatz größerer Kardangelenke in der Drehmoment-Übertra gungsvorrichtung, da dann diese Kardangelenke an einer Stel le angeordnet sind, welche nicht von den Gestängeverbindun gen überstrichen wird, welche normalerweise in dem vorderen Bereich einer Kraftfahrzeug-Drehmoment-Übertragungsvorrich tung anzutreffen sind.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbei spiel der Erfindung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Drehmoment-Übertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei der dargestellte Teil die Abtriebswelle zum Übertragen des Drehmomentes auf die Vorderachse des Fahrzeugs umfaßt.

Eine Drehmoment-Übertragungsvorrichtung für ein Kraftfahr zeug, von der ein Teil mit dem Bezugszeichen 10 in der Zeichnung bezeichnet ist, hat verschiedene Funktionen ein schließlich der Funktion, das Drehmoment auf eine Abtriebs welle 12 zu übertragen. Die Abtriebswelle 12 dient zum An trieb der Vorderachse (nicht gezeigt) des Fahrzeugs (nicht gezeigt), das die Drehmoment-Übertragungsvorrichtung (10) enthält.

Das Drehmoment wird auf die Abtriebswelle (12) von anderen (nicht gezeigten) Teilen der Drehmoment-Übertragungsvor richtung 10 über eine ringförmige Antriebseinrichtung in Form eines Kettenrades 14 übertragen, das von einer (sche matisch angedeuteten) endlosen Kette 16 oder einem anderen treibenden Teil gedreht wird. Die Abtriebswelle 12 ist be züglich des Gehäuses der Drehmoment-Übertragungsvorrichtung 10 durch ein Lager 18 drehbar gelagert. Das Kettenrad 14 ist durch eine Keilverbindung oder andere Verbindungsmittel drehfest mit einer Hülse 20 verbunden, welche im Gehäuse der Drehmoment-Übertragungsvorrichtung 10 durch zwei beabstan dete Lager 22, 24 drehbar gelagert ist, welche auf gegen überliegenden Seiten des Kettenrades 14 angeordnet sind. Die Hülse 20 besitzt einen vergrößerten Endabschnitt 20a, der auf der gegenüberliegenden Seite des Kettenrades 14 mit Ab stand zu einem freien Endabschnitt 12a der Abtriebswelle 12 angeordnet ist. Der freie Endabschnitt 12a, der die Form eines getrennten Joches hat, welches mit der Abtriebswelle 12 durch eine Feder-Nut-Verbindung verbunden ist, dient zum Antrieb der (nicht gezeigten) Vorderachse des Kraftfahr zeuges.

Die zentrale Drehachse der Hülse 20 verläuft parallel zu den anderen (nicht gezeigten) umlaufenden Wellen der Drehmoment- Übertragungsvorrichtung 10; die Abtriebswelle 12 soll jedoch in der Lage sein, um eine Achse gedreht zu werden, die nicht parallel zu den Drehachsen der anderen umlaufenden Wellen verläuft. Um eine derartige Abweichung des Drehwinkels der Abtriebswelle 12 zu ermöglichen, ist ein Universalgelenk 26, vorzugsweise ein Universalgelenk konstanter Geschwindigkeit wie z. B. ein Kardangelenk, in dem vergrößerten Endabschnitt 20a der Hülse 20 angeordnet. Der Eingangsteil des Universal gelenks 26 ist ein treibendes Glied, welches von der Hülse 20 angetrieben wird und der Ausgangsabschnitt des Universal gelenks 26 ist ein getriebenes Glied, das die Abtriebswelle 12 treibt. Die Abtriebswelle 12 verläuft somit durch den "Ring" des Kettenrades 14.

Die Positionierung des Universalgelenks 26 auf der von dem freien Ende 12a der Abtriebswelle 12 abgewandten Seite des Kettenrades 14 macht den Abstand zwischen dem Universalge lenk 26 und dem freien Endabschnitt 12a der Abtriebswelle 12 zu einem Maximum. Hierdurch wird der erforderliche einge schlossene Winkel zwischen der Drehachse der Abtriebswelle 12 und den Drehachsen der anderen umlaufenden Wellen der Drehmoment-Übertragungsvorrichtung bedeutend kleiner als der entsprechende eingeschlossene Winkel bei der Drehmoment- Übertragungsvorrichtung nach der eingangs erwähnten US-A- 4,289,213, bei der sich das Kardangelenk und die Abtriebs welle 26 auf derselben Seite der treibenden Riemenscheibe befindet. Die hierdurch erzielte Reduzierung des erforder lichen eingeschlossenen Winkels macht es in vielen Fällen möglich, ein einzelnes Kardangelenk dort einzusetzen, wo andernfalls ein Doppelkardangelenk erforderlich wäre.

Claims

1. Drehmoment-Übertragungsvorrichtung (10) mit:
einer Abtriebswelle (12) mit einem freien Endab schnitt (12a), der zum Antrieb einer Achse eines Fahrzeugs dient;
einer ersten Lagereinrichtung (18) zur drehbaren Lagerung der Abtriebswelle;
einer Hülse (20), die zumindest einen Abschnitt der Abtriebswelle umgibt, wobei dieser Abschnitt den freien Endabschnitt der Abtriebswelle nicht umgibt;
einer zweiten Lagereinrichtung (22, 24) zur drehba ren Lagerung der Hülse;
einer ringförmigen Antriebseinrichtung (14), die an der Hülse befestigt ist, um die Hülse zu drehen; und
einer Universalgelenkeinrichtung (26), die die Hülse mit der Abtriebswelle drehfest verbindet, wobei die ringförmige Antriebseinrichtung zwischen der Universalge lenkeinrichtung und dem freien Endabschnitt der Abtriebs welle angeordnet ist.

2. Drehmoment-Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lagereinrichtung zwei beabstandete Lager (22, 24) aufweist, zwischen denen die ringförmige Antriebseinrichtung (14, 16) angeordnet ist.

3. Drehmoment-Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Universalgelenkein richtung aus einem einzelnen Universalgelenk konstanter Ge schwindigkeit besteht.

4. Drehmoment-Übertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse einen freien Endabschnitt (20a) aufweist, in dem sich die Universalgelenkeinrichtung (26) befindet.

5. Drehmoment-Übertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Antriebseinrichtung ein Kettenrad (14) sowie eine damit in Eingriff stehende endlose Kette (16) aufweist.