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Antrieb der Hinterachse und der Vorderachse von Nutzfahrzeugen Die
Erfindung bezieht sich auf den Antrieb der Hinterachse und der Vorderachse von Straßenfahrzeugen,
insbesondere Nutzfahrzeugen, über ein Verteilergetriebe.
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Der Antrieb der gelenkten Vorderachse in der bei Nutzfahrzeugen üblichen
Form als Starrachse wird im allgemeinen durch einen von hinten nach vorn verlaufenden
Gelenkwellenstrang übertragen.
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Dabei ist es allgemein üblich, zwischen den Achsen etwa auf halbem
Radstand ein Verteilergetriebe anzuordnen, von dem aus Gelenkwellen nach hinten
und vorn laufen.
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Das Verteilergetriebe ist vielfach mit einem Verteilerdifferential
als Leistungsteiler kombiniert, über das beide Achsen etwa im Verhältnis ihrer Achslasten
angetrieben werden.
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Die verhältnismäßig großen Federungsausschläge der Achsen ergeben
entsprechend große Winkeländerungen der Wellengelenke, die meist als Kardangelenke
ausgebildet sind. Da gewisse Winkelablenkungen in den Wellengelenken praktisch nicht
überschritten werden dürfen, ist bei der genannten Anordnung des Verteilergetriebes
ein Mindestabstand der Achsen notwendig. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen kleineren
Achsabstand zu ermöglichen. Außerdemsoll bei Fahrzeugen mit zwei angetriebenen Hinterachsen
der Getriebeaufwand verkleinert werden.
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Die Aufgabe ist erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß das Verteilergetriebe
unmittelbar vor der Hinterachse angeordnet und an den Achskopf angebaut ist. Damit
ergibt sich eine wesentlich größere Länge der nach der Hinterachse führenden Gelenkwelle.
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Für den üblichen Fall einer Zu- und Abschaltbarkeit des Vorderachsantriebes
ist eine Kupplung (Schaltung) in dem nach der Vorderachse führenden Wellenstrang
vorgesehen. Da dieser etwa in Höhe der Achsen, also tiefer als die treibende Welle
im Fahrzeug liegt, sind die größten, aus der Federung der Achsen herrührenden Winkelablenkungen
nach oben und unten ungefähr gleich groß und liegen demgemäß auch bei kleinen Achsabständen
in brauchbaren Grenzen.
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Für den Fall der Anwendung eines an sich bekannten Verteilerdifferentials
zwischen der Vorder- und Hinterachse wird dieses Differential bei der erfindungsgemäßen
Anordnung des Verteilergetriebes vorzugsweise auf der Abtriebsseite vor dem Verteilergetriebe
angeordnet. Die Länge der treibenden Gelenkwelle bleibt dabei unverändert.
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Bei Fahrzeugen mit einer zweiten angetriebenen Hinterachse ist in
Weiterbildung der Erfindung ein zwischen den Hinterachsen wirksames Verteilerdifferential
auf der Antriebsseite hinter dem Verteilergetriebe angeordnet und mit diesem zusammengebaut.
Außer dem Vorteil, daß kurze Radstände möglich sind, wird hiermit der
Getriebeaufwand
im Vergleich mit dem üblichen terteilergetrlebe zwischen Vorderachse und erster
Hinterachse insofern kleiner, als der Antrieb der zweiten Hinterachse über der ersten
Hinterachse vorbeigeführt werden muß und dabei ein die erste Hinterachse antreibendes
Zahnradpaar, das hier das Verteilergetriebe bildet, sowieso gebraucht wird.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch dargestellt. Es zeigen: Abb. 1 in Längsansicht die Antreibseinheiten
eines allradangetriebenen Zweiachs-Nutzfahrzeuges mit einem an der Hinterachse befestigten
Verteilergetriebe, Abb. 2 die Anordnung der Antriebseinheiten gemäß Abb. 1, Jedoch
mit am Verteilergetriebe angeordnetem Verteilerdifferential für den Antrieb der
Vorderachse, Abb. 3 in Längsansicht die Antriebseinheiten eines allradangetriebenen
Dreiachs-Nutzfahrzeuges mit einem an der inneren Hinterachse befestigten Verteilergetriebe
und einem nachgeschalteten Verteilerdifferential, Abb. 4 die Anordnung der Antriebseinheiten
gemäß Abb. 3, Jedoch mit einem Verteilerdifferential am Verteilergetriebe für den
Antrieb der gelenkten Vorderachse, Abb. 5 schematisch im Schnitt ein Verteilergetriebe
in der Ausführung gemäß Abb. 3, In den Abb. 1 bis 4 sind nur die Teile eines Nutzfahrzeuges
dargestellt, die zur besseren Erläuterung er Erfindung notwendig sind.
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Die in den Abb. dargestellten Antriebsteile sind vornehmlich für Frontlenkerfahrzeuge
bestimmt, da bei diesen Fahrzeugen infolge der kürzeren Radstände das Problem der
Gelenkwellenführung besonders auftritt.
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Die Abb. 1 bis 4 zeigen allradgetriebene Frontlenkerfahrzeuge, deren
Antriebsmotor 1 oberhalb der angetriebenen gelenkten Vorderachse 2 innerhalb eines
nicht dargestellten Fahrerhauses angeordnet ist. Der Antriebsmotor 1 ist abtriebsseitig
mit einer schaltbaren Kupplung 3 und einem mehrstufigen Schaltgetriebe 4 verbunden.
Von dem Schaltgetriebe 4 führt eine Gelenkwelle 5 zu einem Verteilergetriebe 6,
das fest mit einem Achskopf 7 einer Hinterachse 8 verbunden ist. Im Achskopf 7 ist
das Differentialgetriebe der Hinterachse 8 untergebracht. Das Differentialgetriebe
der Hinterachse 8 ist über ein Zwischenrad mit dem Verteilergetriebe 6 verbunden.
Der Antrieb der gelenkten Vorderachse 2 erfolgt in einfacher Weise vom Verteilergetriebe
6 aus über einen nach vorn zur Vorderachse 2 führenden Gelenkwellenstrang 9. Für
das Zu- und Abschalten des Vorderachsantriebes ist in dem nach der Vorderachse führenden
Wellenstrang 9 eine Kupplung 10 vorgesehen.
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Wie die Abb. 3 und 4 zeigen, ist das Verteilergetriebe 6 bei einem
allradangetriebenen Dreiachs- Nutzfahrzeug mit einem hinteren Doppelachsaggregat
am Achskopf 7 der inneren Hinterachse 8 befestigt.
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Die Abb. 1 und 3 zeigen die einfachste Form des Antriebes der gelenkten
Vorderachse 2. Hierbei wird direkt vom Verteilergetriebe 6 der Antrieb für die Vorderachse
2 ohne Zwischenschaltung einer Leistungsverzweigung abgeführt. In besonderen Einsatzfällen
des Nutzfahrzeuges, z.B. im rauhen Baubetrieb, ist es jedoch erforderlich, daß die
zu den Achsen, insbesondere zu der angetriebenen Vorderachse 2, weitergeleiteten
Drehmomente dem Verhältnis der Achslasten entsprechen. Zu diesem Zweck wird dann,
wie die Abb. 2 und 4 zeigen, die gelenkte Vorderachse 2 über ein auf der Abtriebsseite
vor dem Verteilergetriebe angeordnetes Verteilerdifferential 11 angetrieben.
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Bei allradangetriebenen Dreiachs-Nutzfahrzeugen wird die äußere Hinterachse
12 gleichzeitig vom Verteilergetriebe 6 aus über eine Gelenkwelle 13 angetrieben.
Dabei ist zur Aufteilung des vom Verteilergetriebes 6 zur äußeren Hinterachse 12
weitergeleiteten Drehmomentes auf dessen Antriebsseite ein weiteres Verteilerdifferential
14 angeordnet.
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In Abb. 5 ist schematisch der Aufbau eines Verteilergetriebes, wie
es bei Dreiachs-Nutzfahrzeugen gemäß der Abb. 3 Verwendung findet, dargestellt.
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Das in Abb. 5 wiedergegebene Verteilergetriebe 14 ist mit seiner Antriebswelle
15 über einen Antriebsflansch 16 mit der vom Schaltgetriebe 4 abführenden Gelenkwelle
5 gekoppelt. Die Antriebswelle 15
ist drehfest mit einer Kegelradachse
18 verbunden, auf der mehrere Ausgleichskegelräder 19 drehbar gelagert sind. Die
Ausgleichskegelräder 19 stehen mit zwei koaxial zueinander und auf verschiedenen
Wellen drehfest angeordneten Kegelräder 20 bzw. 21 im Eingriff, die zusammen mit
den Ausgleichskegelrädern 19 und der Kegelradachse 18 ein Verteilerdifferential
bilden. Das Kegelrad 20 ist fest mit einer Abtriebswelle 22 verbunden, von der aus
Uber die Gelenkwelle 13 die äußere Hinterachse 12 angetrieben wird.
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Das Kegelrad 21 ist fest mit der Nabe eines Zahnrades 23 verbunden.
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Durch die hohle Nabe des Zahnrades 23 ist die Antriebswelle 15 geführt.
Das Zahnrad 23 steht mit einem Zahnrad 24 im Eingriff, das fest mit einer weiteren
Abtriebswelle 25 verbunden ist. Das Zahnrad 24 wird vom Zahnrad 23 im Verhältnis
1 : 1 angetrieben.
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Die Abtriebswelle 25 weist an einem Ende einen Abtriebsflansch 26
auf, an den der Gelenkwellenstrang 9 zum Antrieb der gelenkten Vorderachse 2 angeschlossen
wird. An dem anderen Ende der Abtriebswelle 25 ist ein Antriebskegelrad 27 vorgesehen,
das mit dem Tellerrad des Differentialgetriebes 28 der inneren Hinterachse 8 im
Eingriff steht.
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Der Antrieb der inneren Hinterachse 8 erfolgt also vom Kegelrad 21
aus Uber den Stirntrieb mit seinen Zahnrädern 23 bzw. 24 auf das Antriebskegelrad
27 weiter zum Differentialgetriebe 28. Sowohl am Verteilerdifferential als auch
am Differentialgetriebe sind Kupplungen zum Sperren der Diffenntiale vorgesehen.