DE2005577A1

DE2005577A1 - Getriebe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2005577A1
Application number: DE19702005577
Authority: DE
Inventors: Anthony Peter Roylance Stratford-on-Avon; Gardner Derek Lillington Leamington Spa; Warwickshire RoIt (Großbritannien)
Original assignee: Harry Ferguson Research Ltd
Current assignee: Harry Ferguson Research Ltd
Priority date: 1969-02-08
Filing date: 1970-02-06
Publication date: 1970-08-27
Also published as: FR2030381A1; GB1295837A

Description

SLcepU 8 München 5, 6· Februar 1970

/" /rt /> ErhardtstraBe 11

. Gati O. SLoeftk* Telefon 240675 i/W Patentanwalt·

Harry Ferguson Research Limited

Toll Bar End, Coventry, Great- Britain

Getriebe für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sioh auf ein Getriebe für Kraftfahrzeuge und ist vorzugsweise, wenn auch nicht ausschließlich, in Hochleistungsfahrzeugen, beispielsweise in Rennwagen, anwendbar.

Die Besonderheit des Getriebes gemäß der Erfindung besteht darin, daß das Getriebe zwei auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnete, unabhängig aufgehängte und je von einem gesonderten Hinterradgetriebe abgestützte Fahrräder, einen zwischen diesen Fahrrädern angeordneten Antriebsmotor und eine Getriebeeinheit umfaßt, welche eine mit der Ausgangswelle des Antriebsmotors verbindbare Eingangswelle und zwei zur Eingangswelle seitlich versetzte., mit den Hinterradgetrieben in Antriebsverbindung stehende Ausgangswellen, sowie ein Zwischenraddifferential enthält, dessen Eingang sich mit der Eingangswelle in Antriebsverbindung befindet und dessen zwei Ausgangselemente antriebsmäßig mit den Ausgangswellen verbunden sindο

Weiterhin betrifft die Erfindung einen Hinterradantrieb zur Verwendung bei einem Getriebe, wobei die Besonderheit dieses Hinterradantriebes darin besteht, daß es zum Tragen eines

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Fahrrades eingerichtet ist und ein Gehäuse umfaßt, welches ' zur aufrechten Aufhängung für das Fahrrad dienen kann. Auch kann das erfindungsgemäß ausgebildete Getriebe zusammen mit dem so ausgebildeten Hinterradantrieb zur* Verwendung kommen.

Die Erfindung wird anhand der einige Ausführungabeispiele wiedergebenden Zeichnung nachfolgend näher erläutert; in der Zeichnung ist

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein die beiden Hinterräder eines Fahrzeuges gesondert antreibendes Getriebe bei nur schematischer Andeutung der beiden Vorderräder;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht auf ein ähnlich ausgebildetes Getriebe für Vierradantrieb;

Fig. 3 eine Seitenansicht zu Fig. 2 mit dem nur schematisch angedeuteten Chassis eines Rennwagens;

Fig. 4 ein Längsschnitt durch das Getriebe gemäß Pig. 2 und 3, dargestellt in größerem Maßstab;

Fig. 5 ein vertikaler Querschnitt durch einen Radantrieb;

Fig. 6 zeigen jeweils im Querschnitt die Anordnung fast durchweg identischer Bauteile zur Verwendung fei einem Hinterradantrieb auf der rechten und der > linken Fahrzeugseite. '

Fig. 1 zeigt den hinteren Teil eines Kraftfahrzeuges mit den.zwei antreibbaren Hinterrädern 10 und 11. Die vorderen Steuerräder sind in dieser Darstellung nur angedeutet. An dem nicht veranschaulichten Chassis sind die Hinter-

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räder 10 und 11 unabhängig aufgehängt, und jedes dieser Bäder wird von einem oder zwei voneinander getrennten Hinterradgetrieben getragen, die in Fig. 1 allgemein ait 14 und 15 bezeichnet Bind. Der Fahrzeugrahmen trägt ferner «wischen den Rädern 10 und 11 den Antriebsmotor 16 in eo tiefliegender Anordnung, daß sich sein Schwerpunkt in möglichst kleinem Abstand von der Straßenoberfläche befindet· Die vom Motor nach vorn auslaufende Antriebswelle fUhrt in ein Gehäuse 17» in dem eine Kupplung und •in Wechselgetriebe untergebracht sind und an dessen vorderem Inde über eine Welle 19 eine allgemein mit 18 be- I zeichnete Getriebeeinheit anschließt, über welches der Antrieb auf die beiden Hinterradgetriebe 14 und 15 verteilt wird.

SM Getriebe 18 enthält, wie anhand der Fig· 4 noch näher erläutert wird» ein Zwischenraddifferential, dessen Eingang eich mit den Ausgängen 22, 23 dieses Getriebes in Antrieb·verbindung befindet· Ketten 24 und 25 verbinden lur Erzielung dieser AntriebeUbertragung die Ausgangselement· 20 und 21 des Zwischenraddifferentials mit den Aubgttngen 22 und 23, die ihrerseits mit den Hinterradgetrieben 14 und 15 über Gelenkwellen 26 und 27 verbunden sind. ; Nicht dargestellte Keilverzahnungen an den Ausgängen 22, 23 ermöglichen eine Längsbewegung der Hinterradgetriebe ' in bezug auf das Getriebe 18*

I In den fig. 2 und 3 ist veranschaulicht, wie über die hier mit 18A bezeichnete Getriebeeinheit der Antrieb zugleich auch auf die antreibbar ausgebildeten Yorderräder 12, 13 zur Schaffung eines Vierradantriebes übertragen werden kannι gleiche Seile sind mit den gleichen Bezugezeichen wie in Fig. 1 vermerkt·

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Die Getriebeeinheit 18A ist ähnlich ausgebildet wie die Getriebeeinheit 18 der Pig. 1, doch enthält sie noch ein mittig angeordnetes Differentialgetrieberad, das den aus dem Wechselgetriebe im Gehäuse 17 abgenommenen Antrieb über das Zwischenraddifferential auf die Hinterräder 10 und 11 und über ein weiteres Zwischenraddifferential über Gelenkwellen 29 und 30 auf das Ausgarigsgetriebe 28 für die steuerbaren Vorderräder 12 und 13 verteilt. Für den Vorderradantrieb ist die Getriebeeinheit 1öA mit einer nach vorn weisenden Welle 31 versehen.

P Fig. 4 zeigt die Ausbildung der Getriebeeinheit 48A. Das zum Antrieb der Hinterräder 10 und 11 dienende Zwischenraddifferential ist mit 32 und das für den Antrieb der Welle 31 dienende Differentialgetriebe ist mit 33 bezeichnet. Das diese Getriebeeinheit 1ΘΑ üblicherweise umschliessende Gehäuse ist der Klarheit wegen in Fig. 4 weggelassen, doch sei hier vermerkt, daß die zur Lagerung der Wellen vorgesehenen Kugellager im Gehäuse abgestützt sind. Die vom Wechselgetriebe im Gehäuse 17 ausgehende Welle 19 treibt über in Eingriff stehende Stirnräder 35, 36 eine versetzt angeordnete Welle 34 an. Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 35» 36 kann 1x1 oder etwas mehr oder weniger als ^ 1*1 sein. Die Welle 34 treibt das Eingangselement des mittig - angeordneten Differentialgetriebes 33 an, das nach Art eines Spurrades ausgebildet ist, zu dem aas Eingangselement den Planetenradträger 37 darstellt. Die "vorderen¹¹ und "rückwärtigen" Ausgänge werden durch ein Sonnenrad 38 und einen Kreisring 39 gebildet.

Da8 Zwischenraddifferential 32 erhält seinen Antrieb übersetzt über die miteinander in Eiligriff stehenden Zahnräder 40 und 41, von denen das letztere auf einer Hohlwelle 42 angebracht ist, die an ihrem einen Ende in einen Flansch ausläuft, der an seinem Umfang verzahnt ist und über diese

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Verzahnung mit der Innenseite des Kreisringes 39 in Eingriff steht. Das Zahnrad treibt eine Zwischenwelle 44, von der aus über eine Keilverzahnung 45 das als Planetenradträger 46 ausgebildete Eingangselement des Zwischenraddifferentials 32 angetrieben wird, dessen Ausgänge 20 und 21 als Kettenräder zum Antrieb der Ketten 24» 25 ausgebildet sind, deren mittlerer Seil Sonnenräder 47 und 48 in Kegelradausbildung darstellen. Jedes dieser Räder steht mit Planetenrädern 49 in Eingriff» die auf dem Planetenradträger 46 angebracht sind. Das das Differential 32 üblicherweise umschließende Gehäuse ist der Klarheit f wegen weggelassen. Das für die Vorderräder vorgesehene Getriebe 28 erhält seinen Antrieb vom Sonnenrad 38 des Differentialgetriebes 33 über die Ausgaiigswelle 31 und die Gelenkwellen 29 und 30.

Die Getriebeeinheit 18A ist vorzugsweise auch mit einer Steuerkupplung 50 versehen» wie gestrichelt in Fig. 4 vermerkt, über welche die Differentialwirkung des Dif- " ferentialgetriebes 33 begrenzt werden kann. Zur Betätigung ist die Kupplung 50 mit den Ausgangselementen des Differentialgetriebes 33 vereinigt» nämlich das Soimenrad 38 über die Welle 31 und der Kreisring 39 über einen Plansch 511 der an seinem Umfang mit einem Zahnkranz versehen und über diesen mit der Innenseite des Kreisringe·s 39 in Eingriff steht. Die Kupplung 50 kann als von Hand betätigbare Klauenkupplung ausgebildet sein, um das Getriebe 33 zu verriegeln, oder sie kann als Reibungskupplung ausgebildet sein, um mittels einer sogenannten Schlupfbegrenzung das Getriebe 33 zu regeln· Vorzugsweise ist die Kupplung 50 als selbsttätig wirkende freilaufkupplung ausgebildet in der Bauart, wie beschrieben im deutschen. Patent (.Patentanmeldung P 15 75 866.4), in welchem Pail das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 40 wnd 41 und die Verhältnisse der vorderen und hinteren. Radantriebe so ge*

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wählt sind, daß während eines üblichen Antriebes in Vorwärtsrichtung, angenommen daß die Vorder- und Hinterräder schlupflos umlaufen, das Differentialgetriebe 33 "kriecht", was bedeutet, daß die Differentialwirkung verhältnismäßig langsam stattfindet und ein Freilauf besteht zwischen jenen Teilen des Differentialgetriebes, die mit der Steuerkupplung 50 vereinigt sind.

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausbildung der Hinterradantriebe 14 und 15, die mit Ausnahme der in Fig. 6 und 7 veranscnaulicnten Besonderheiten identisch sein können. Der in der Zeichnung wiedergegebene Antrieb 14 für das Hinterrad 10 besteht aus einem Gehäuse 52, das längs der Linie 53 geteilt ist. In diesem Gehäuse ist über Kegellager 54 und 55 und ein Nadellager 56 eine allgemein mit 57 bezeichnete Wellenanordnung gelagert. Diese besteht aus einem Badträger 58, der in einen Wellenschaft 59 ausläuft, v/elcher in einer Hohlwelle 60 aufgenommen und in dieser befestigt ist. Hit der Hohlwelle koaxial zum zugehörigen Fahrrad ist ein Kronenrad 61 verbunden, das in einer ringförmigen Kammer angeordnet ist, die ein Teil des Gehäuses 52 bildet, das außerdem aoch eine Kammer 63 enthält, in der ein über ein Lager 65 im Gehäuse abgestütztes hohles Antriebszahnrad angeordnet ist, welches in einer der in den Fig· 6 und 7 wiedergegebenen Anordnungen mit dem Kronenrad 61 in Eingriff gebracht werden kann, "weiter ist das Gehäuse 52 mit einem außenseitig mit Hippen versehenen Ölbehälter 66 versehen.

über dieses Gehäuse 52 erfolgt die aufrechte Aufhängung der Hinterräder, und zu diesem Zweck ist jedes Gehäuse mit einest oberen und einem unteren Anaatz 67 und 68 versehen* Sie äußersten Enden dieser Ansatzstücke sind verstärkt ausgebildet und enthalten eine Bohrung zur Aufnahme eines nicht dargestellten. Bolzens, über den eine Verbindung £tt

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nicht veranschaulichten, aufzuhängenden Teilen möglich ist.

Die fig. 6 und 7 zeigen, auf welche Weise für das rechte und das linke Hinterrad identisch ausgebildete Getriebeeinheiten verwendet werden können, wobei zu beachten ist, daß nach dem Einbau jedes der Antriebszahnräder 64 im gleichen Richtungssinn umläuft. Fig. 6 zeigt den Einbau für dae rechte Hinterrad, Fig. 7 den Einbau für das linke Hinterrptd. In jedem Fall ist das Zahnrad 64 über eine innere Keilverzahnung mit einer im Gehäuse 52 über ein Lager 70 Ä abgeetüteten Welle 69 verbunden, die mit der Gelenkwelle verbunden werden kann. In Fig.*6 hat die Welle 69 nur eine kurze Länge j in Fig· 7 ist sie verhältnismäßig lang- ausgebildet und erstreckt sich Über die Kammer 63 hinweg und ist zusätzlich in einem im Gehäuse 52 angeordneten Lager 72 abgeetütst· DIt in Fig· 1 und 2 schematisch veranschau- ; Höhten Hinterradgetriebe stellen eine alternative Ausführung dar, bei welcher diese Getriebe nicht miteinander identisch sind·

Öle Verwendung des beschriebenen Getriebes ist nicht auf ' Kennwagen beschränkt! es kann mit gleichen Vorteilen auch

in herkömmlichen Personenkraftwagen, in gewerbsmäßig ver-

wendeten Kraftfahrzeugen und auch bei Militärkraftfahrzeugen Verwendung finden, gleich ob dieee mit einem Zweiradoder mit einem Vierradantrieb versehen sind· In Abwandlung der in Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Anordnung können die Gelenkwellen 29 und 30 sowie das Getriebe 28 auch nach der i einen Längsseite des Fahrzeuges hin seitlich versetzt sein, wobei dann ein quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufender zusätzlicher Kettenantrieb vorgesehen ist, um den Antrieb von der Ausgangswelle 31 zu dieser Fahrzeugseite hin zu übertragen·

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Bezüglich der in Pig. 1 und 4 wiedergegebenen Anordnung ist zu bemerken, daß die Getriebeeinheit 18 nur die Wellen 19 und 44 und das beschriebene Zwiechenraddifferential 32 benötigt. Die Wellen 19 und 44-können dann zu einer einheitlichen Welle zusammengefaßt oder können unmittelbar gekuppelt sein, um die Umlaufbewegung auf das Differential 32 zu übertragen.

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Claims

Patentansprüche

Getriebe für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe zwei auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnete, unabhängig aufgehängte und je von einem gesonderten Hinterradgetriebe (14, 15) abgestützte Fahrräder (10, 11), einen zwischen diesen Fahrrädern angeordneten Antriebsmotor (16) und eine Getriebeeinheit (18) umfaßt, welche eine mit der Ausgangswelle des Antriebsmotors verbindbare Eingangswelle (19) und zwei " zur Eingangswelle seitlich versetzte, mit den Hinterradgetrieben (14, 15) in Antriebsverbindung stehende Ausgangswellen (22, 23), sowie ein Zwischenraddifferential enthält, dessen Eingang sich mit der Eingangswelle (19) in Antriebsverbindung befindet und dessen zwei Ausgangseleinente (20, 21) antriebsmäßig mit den Ausgangswellen (22, 23) verbunden sind.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangselemente (20, 21) über Kettengetriebe (24, 25) mit den Ausgangswellen (22, 23) verbunden sind.
3· Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwiscnenraddifferantial (32) in Kegelradausbildung mit gegenüberliegenden, ähnlich gestalteten, die Ausgangselemente (20, 21) darstellenden Sonnenrädern (47, 48) in Eingriff steht.
4» Getriebe nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ferner zwei auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnete steuerbare Fahrräder (12, 13)t die mit einem gemeinsamen Zwischenraddifferential und einer zwischen den Fahrrädern (12, 13) angeordneten

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Ausgangsgetriebeeinheit (28) in Antriebsverbindung stehen, und ein mittig angeordnetes Differentialgetriebe (33) umfaßt, dessen Eingangselement (37) antriebsmäßig mit der Eingangswelle (19) verbunden ist und dessen eines Ausgangselement (39) mit dem Eingangselement (46) des Zwischenraddifferentials (32) und dessen anderes Ausgangselement (38) mit diesem Zwischenraddifferential und der Ausgangsgetriebeeinheit (28) in Antriebsverbindung 3tent.
5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ausgangselement (39) des mittig angeordneten Differentialgetriebes (33) mit dem Eingang des Zwischenraddifferentials (32) über miteinander kämmende Stirnräder (40, 41) eines vorbestimmten Übersetzungsverhältnisses in Antriebsverbindung steht.
6. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinheit (18) eine Steuerkupplung (50) umfaßt, die betrieblich mit dem mittig angeordneten Differentialgetriebe (33) vereinigt ist, um die Differentialwirkung dieses Differentialgetriebes (33) zu begrenzen.
7. Getriebe nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Hinterradgetriebe (14» 15) ein Gehäuse (52) umfaßt, welches zur aufrechten Aufhängung des zugehörigen Fahrrades dient.
8. Getriebe nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufhängung der jeweils zugehörigen Laufräder vorgesehenen Gehäuse (52) identisch ausgebildet sind, und daß jedes Gehäuse koaxial sum zugehörigen Fahrrad ein Ausgangsgetrieberad (61) und ein hier- eit in Eingriff stehendes hohles Ringangszaanrad (64)

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enthält und abstützt, welches gegenüber dem Getrieberad (b1) wahlweise in zwei diametral gegenüberliegenden Stellungen einsetzbar ist, wobei die Höhlung der Zahnräder (64) entweder mit einer verhältnismäßig kurzen Welle (69) oder einer verhältnismäßig langen Welle (71) verbindbar ist, um die Getrieberäder (61) zusammen in der gleichen Drehrichtung umlaufen zu lassen, wenn die Wellen (69_f 71) in der· gleichen Richtung angetrieben werden.
9. Hinterradantrieb unter Verwendung eines Getriebes nach | den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Tragen eines Fahrrades ausgebildete Hinterradantrieb (H) ein Gehäuse (52) umfaßt, welches zur aufrechten Aufhängung des Fahrrades dienen kann.
10. Hinterradantrieb nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (52) koaxial zur vorzusehenden Fahrradachse ein Auegangsgetrieberad (61) und ein hiermit in Eingriff stehendes hohles Eingangszahnrad (64) enthält und abstützt, welches gegenüber dem Getrieberad (61) wahlweise in zwei diametral gegenüberliegenden Stellungen einsetzbar ist·

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