DE2818289A1

DE2818289A1 - Compact hub drive for radio vehicle front wheel - incorporates epicyclic gear mounted on outside of hub and secured on inside face (CS 31.8.78)

Info

Publication number: DE2818289A1
Application number: DE19782818289
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Teichmann; Josef Dipl Ing Tretina
Original assignee: Tatra np
Current assignee: Tatra np
Priority date: 1978-04-26
Filing date: 1978-04-26
Publication date: 1979-10-31

Abstract

The epicyclic hub drive is designed for use on a front wheel drive vehicle. A simple compact layout of the drive and bearing parts is achieved by having the planet carrier (7) linked to a hollow shaft which is secured by a nut (8) on the inside of the hub and is thereby braced on the wheel inner shell of the wheel bearing. The drive shaft (13) is taken through the hollow shaft and terminates in a gear wheel (16) on the outer end. The effective width of the hub drive is considerably reduced without affecting the operation of the drive.

Description

Planetengetriebe für die Vorderachsen von Planetary gear for the front axles of

Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe für den Vorderradantrieb von Kraftfahrzeugen, dessen gehäuseförmiger Planetenradträger im Drehzapfen der Vorderachse befestigt und dessen Antriebswelle an einem Anschlag eines Radnabendeckels und in Gegenrichtung über einen Sicherungsring und das innere Zentralrad am Planetenradträger axial abgestützt ist. Motor vehicles The invention relates to a planetary gear for the Front-wheel drive of motor vehicles, the housing-shaped planetary gear carrier in the The pivot pin of the front axle is attached and its drive shaft is attached to a stop a wheel hub cover and in the opposite direction via a circlip and the inner one Central gear is axially supported on the planet carrier.

Bekannte Planetengetriebe mit einem antreibenden Sonnenrad bzw. inneren Zentralrad und einem angetriebenen äußeren Zentralrad (d. i. mit umkehrbarer Drehrichtung) an den Vorderachsen werden gegenwärtig in zwei Grundausführungen gebaut. Bei der ersten Ausführung ist das Planetengetriebe zwischen den Lagern der Radnabe angeordnet. Diese Bauweise hat den Vorteil einer großen axialen Teilung der Radnabenlager, was die Aufnahme der Seitenkräfte begünstigt und bei zweckmäßiger Raumausnutzung zwischen den Lagern nur einen kleinen Bauraum verlangt. Known planetary gear with a driving sun gear or inner Central wheel and a driven outer central wheel (i.e. with reversible direction of rotation) Two basic designs are currently being built on the front axles. In the In the first embodiment, the planetary gear is arranged between the bearings of the wheel hub. This design has the advantage of a large axial division of the wheel hub bearings, what the absorption of the lateral forces favored and with appropriate use of space requires only a small amount of space between the bearings.

Diese Ausführung weist jedoch gewisse Nachteile auf. However, this design has certain disadvantages.

Die Anordnung des Außenlagers am gehäuseförmigen Planetenradträger bewirkt eine größere Beanspruchung und ggf.The arrangement of the outer bearing on the housing-shaped planetary gear carrier causes greater stress and possibly

Verformungen, die den Zahneingriff ungünstig beeinflussen.Deformations that have an adverse effect on the meshing of the teeth.

Ferner ergibt sich eine schwierige Dimensionierung der Lagerung des Planetenradträgers im Tragteil der Vorderachse durch eine aufwendige Verbindungl welche die Biegebeanspruchung, das Moment der radialen Radbewegungen, die Schubkräfte des Rades, die Axialkraft und das bei dieser Planetenanordnung bedeutende Reaktionsmoment des Planetenradträgers übertragen muß. Es ist eine Teilung der Radnabe und des Planetenradträgers notwendig, da die Verbindung nicht nur die Reaktionen der Planetenräder, sondern auch beträchtliche Radbeanspruchungen durch äußere Kräfte übertragen muß. Die kleinen Einbauabmessungen des Untersetzungsgetriebes und sein geringer Innenraum erfordern eine intensive Entlüftung, die Anforderungen an die Abdichtung werden größer und der kleine Raum verursacht höhere Betriebstemperaturen innerhalb des Untersetzungsgetriebes. Auch die Montage und der Ausbau des Untersetzungsgetriebes sind schwierig.Furthermore, there is a difficult dimensioning of the storage Planetary gear carrier in the supporting part of the front axle through a complex connection which is the bending stress, the moment of radial wheel movements, the shear forces of the wheel, the axial force and the significant reaction torque in this planetary arrangement of the planet carrier must be transmitted. It is a division of the wheel hub and the planet carrier necessary because the connection is not only the reactions of the planet gears, but must also transmit considerable wheel loads through external forces. The small Require installation dimensions of the reduction gear and its small interior space intensive ventilation, the demands on the sealing are increasing and the small space causes higher operating temperatures inside the reduction gear. The assembly and disassembly of the reduction gear are also difficult.

Bei der anderen Bauweise ist das Planetengetriebe außerhalb der Radnabenlager angeordnet Diese Lösung beseitigt zwar manche der angeführten Nachteile, bringt jedoch andere Nachteile durch die verringerten Abstände der Lagermitten. Höhere Beanspruchungen der Bauteile sind darauf zurückzuführen, daß sich in dem durch die zulässige Fahrzeugbreite und den Drehzapfen gegebenen beschränkten Raum des Radteiles die Abmessungen der Radlager, des Mitnehmers zur Aufnahme des Reaktionsmoments, der Mutter zum Verspannen der Radlaler, der Sicherung der Spannmutter, die Verbindung des Mitnehmers mit dem Planetenradträ6er, des Planetenradträgers selbst und des Deckels der Raduntersetzung summieren. In the other design, the planetary gear is outside the wheel hub bearing arranged This solution eliminates some of the disadvantages mentioned, brings however, other disadvantages due to the reduced spacing of the bearing centers. Higher Stresses on the components are due to the fact that in the permissible vehicle width and the pivot pin given limited space of the wheel part the dimensions of the wheel bearings, of the driver for absorbing the reaction torque, the mother to Tensioning the wheel slide, securing the clamping nut, the connection of the driver with the planet carrier, the planet carrier sum itself and the cover of the gear reduction.

Bei anderen Planetengetrieben können diese Nachteile dadurch verringert werden, daß der Mitnehmer des Planetenradträgers unter das Außenlager geschoben und das Reaktionsmoment auf den Drehzapfen durch Nuten übertragen wird. Die Übertragung der Radialkraft vom Außenlager der Radnabe zum Drehzapfen des Rades kann direkt durch fluten oder mittels eines Zentrierringes erfolgen. Diese Lösungen erfordern jedoch erhöhte Genauigkeit der Nutenverbindung und bei kleinen Entfernungen der Radlager ermöglichen sie keine genügende Dimensionierung der Länge der utenverbindung. In the case of other planetary gears, these disadvantages can thereby be reduced be that the driver of the planet carrier is pushed under the outer bearing and the reaction torque is transmitted to the pivot pin through grooves. The transfer the radial force from the outer bearing of the wheel hub to the pivot of the wheel can be direct by flooding or by means of a centering ring. These solutions require however, increased accuracy of the groove connection and for small distances of the Wheel bearings do not allow sufficient dimensioning of the length of the groove connection.

Ferner ist ein Radunterset zungsgetriebe entwickelt worden, bei dem der Planetenradträger auf einer Nutung innerhalb des DrehzaDfens gelagert ist. Der Deckel des Untersetzungsgetriebes bildet mit einem Anschlag eine einseitige Abstützung der Welle, die in entgegengesetzter Richtung durch einen Sicherungsring über das innere Zentralrad elastisch im Planetenradträger abgestützt ist. Bel dieser Ausführung ist das gleichzeitige Zusammenziehen der Lager der Radnabe und des Satellitenkastens und damit seine zuverlässige Axialsicherung nicht gewährleistet. Furthermore, a Radunterset tion transmission has been developed in which the planetary gear carrier is mounted on a groove within the rotary tooth. Of the The cover of the reduction gear forms a one-sided support with a stop of the shaft, which is driven in the opposite direction by a locking ring over the inner central gear is elastically supported in the planetary gear carrier. Bel this version is the simultaneous contraction of the bearings of the wheel hub and the satellite box and thus its reliable axial locking is not guaranteed.

Die Axialsicherung des Trägers erfolgt durch eine komplizierte Anordnung von Verbindungsschrauben und einen Ring, der von der Spannmutter der Radnabenlager abgestützt wird so daß der Planetenradträger nicht fest verspannt ist.The beam is axially secured by a complicated arrangement of connecting bolts and a ring from the clamping nut of the wheel hub bearing is supported so that the planet carrier is not firmly clamped.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Planetengetriebe der eingangs genannten Art unter Vermeidung der genannten Nachteile derart weiterzubilden, daß eine ausreichend stabile Lagensicherung der verschiedenen Getriebeteile mit technisch einfachen Mitteln ohne größeren Bauraum erreicht wird. The object of the invention is to provide a planetary gear of the type mentioned at the beginning Art while avoiding the disadvantages mentioned to train in such a way that a sufficiently stable position securing of the various gear parts with technically simple means is achieved without large installation space.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Planetenradträger durch eine Mutter axial gesichert ist, die neben dem Gelenk der Antriebswelle angeordnet ist, daß die Radnabe in Wälzlagern direkt auf dem hohlen Drehzapfen gelagert ist und eine Außenverzahnung aufweist, die mit dem zwischen der Radnabe und dem Radnabendeckel angeordneten äußeren Zentralrad kämmt und daß das innere Zentralrad axial über eine Beilage am Planetenradträger abgestützt ist. According to the invention, this object is achieved in that the planetary gear carrier is axially secured by a nut which is arranged next to the joint of the drive shaft is that the wheel hub is mounted in roller bearings directly on the hollow pivot pin and has external teeth that coincide with that between the wheel hub and the wheel hub cap arranged outer central gear meshes and that the inner central gear axially via a Enclosure is supported on the planetary gear carrier.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. In the following an embodiment of the invention is based on the Drawing described in detail.

Eine Radnabe 1 ist in zwei Kegelrollenlagern 2 gelagert, deren Innenlaufringe 3 direkt auf dem Drehzapfen 4 der Vorderachse sitzen. Durch Zusammenziehen der beiden gesonderten Innenlaufringe 3 über ein Distanzstück 5 und Ausgleichsscheiben 6 ist ein als Gehäuse ausgebildeter Planetenradträger 7 festgelegt, der in dem hohlen Drehzapfen lt gelagert ist und an ihn durch eine Mutter 8 angedrückt wird. Die Mutter 8 ist an der Innenseite des Drehzapfens 4 angeordnet und wird durch Verstemmen ihres Umfangringes in den Drehzapfen lt gesichert. Das Reaktionsmoment des Planetenradträgers 7 (Satellitenkasten) wird durch eine Nutung 9 in der Bohrung des Drehzapfens 4 und am Außenumfang eines hohlzylindrischen Ansatzes des Planetenradträgers 7 aufgefangen. Die Außenlaufringe 10 der Kegelrollenlager 2 sind in der Radnabe 1 untergebracht. An der Flanschseite der Radnabe befindet sich eine Verzahnung 11, die mit dem äußeren Zentralrad 12 in Eingriff steht und das Moment des äußeren Zentraltades 12 auf die Radnabe 1 überträgt. A wheel hub 1 is mounted in two tapered roller bearings 2, the inner races of which 3 sit directly on the pivot 4 of the front axle. By pulling the two together separate inner races 3 via a spacer 5 and shims 6 is a designed as a housing planetary gear carrier 7 set in the hollow The pivot pin is mounted and is pressed against it by a nut 8. The mother 8 is arranged on the inside of the pivot 4 and is by caulking their The circumferential ring is secured in the pivot pin. The reaction torque of the planet carrier 7 (satellite box) is through a groove 9 in the bore of the pivot 4 and caught on the outer circumference of a hollow cylindrical extension of the planet carrier 7. The outer races 10 of the tapered roller bearings 2 are accommodated in the wheel hub 1. At the On the flange side of the wheel hub there is a toothing 11, which is in engagement with the outer central wheel 12 and the moment of the outer central wheel 12 transfers to the wheel hub 1.

cine Antriebswelle 13 ist in einem liadellager 14 im hohl zylindrischen Ansatz des Planetenradträgers 7 gelagert und durch eine nutzung 15 mit dem inneren Zentralrad 16 des Planetengetriebes drehfest verbunden. Die Lage der Antriebswelle 13 wird in einer Richtung durch einen Zentralanschlag 19 im Deckel 20 und in der anderen Richtung durch einen Sicherungsring 18 über das innere Zentralrad 16, eine Beilage 17 und den Satellitenkasten 7 (Planetenradträger) gesichert. Auf diese Weise wird gleichzeitig die Lage des inneren Zentralrades 16 bestimmt. Die Beseitigung des axialen Spieles des inneren Zentralrades 16 und der Antriebswelle 13 erfolgt durch Distanzunterlagscheiben 21. Der Deckel 20 der Raduntersetzung erfüllt gleichzeitig die Funktion der axialen Sicherung des äußeren Zentralrades 12. Die Achsen 22 der Planetenräder sind axial einerseits durch den Innenlaufring 3 des Kegelrollenlagers 2 und an der anderen Seite durch eine am Planetenradträger 7 durch Schrauben 24 befestigte Ringscheibe 23 gesichert. Die Ringscheibe 23 greift in Ausnehmungen der Planetenradachse(n) 22 ein und verhindert so ihr Verdrehen. A drive shaft 13 is in a load bearing 14 in the hollow cylindrical Approach of the planet carrier 7 and supported by a use 15 with the inner Central wheel 16 of the planetary gear rotatably connected. The location of the drive shaft 13 is in one direction by a central stop 19 in the cover 20 and in the other direction by a locking ring 18 on the inner central wheel 16, a Enclosure 17 and the satellite box 7 (planetary gear carrier) secured. In this way the position of the inner central wheel 16 is determined at the same time. The elimination the axial play of the inner central wheel 16 and the drive shaft 13 takes place by spacer washers 21. The cover 20 of the gear reduction fulfills at the same time the function of the axial securing of the outer central wheel 12. The axes 22 of the Planet gears are axially on the one hand by the inner race 3 of the tapered roller bearing 2 and on the other side by one on the planet gear carrier 7 by screws 24 attached washer 23 secured. The annular disk 23 engages in the recesses Planetary gear axle (s) 22 and thus prevents their rotation.

Bei dem beschriebenen Planetenuntersetzungsgetriebe sind die beiden Innenlaufringe 3 der Radnabenlager direkt auf dem Drehzapfen 4 gelagert, wodurch eine außerordentlich genaue und stabile Lagerung der Radnabenlager erreicht wird. In the planetary reduction gear described, the two are Inner races 3 of the wheel hub bearings are mounted directly on the pivot 4, whereby an extremely precise and stable storage of the wheel hub bearings is achieved.

Bei dieser Ausführung können Radnabenlager einfach und zuverlässig zusammengezogen und damit das innere Zentralrad 16 sowie die Antriebswelle 13 gesichert werden. Perner verringern sich das Gewicht und die Anzahl der Einzelteile. Durch eine einzige Mutter wird das Zusammenziehen der Radnabenlager und die axiale Sicherung des Planetenradträgers 7 erzielt.With this design, wheel hub bearings can be easily and reliably pulled together and with it the inner central wheel 16 as well as the drive shaft 13 are secured. In addition, the weight and the number of individual parts are reduced. A single nut allows the hub bearings to contract and the axial Securing the planet carrier 7 achieved.

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Claims

Claims 1. Planetary gears for the front-wheel drive of motor vehicles, whose housing-shaped planetary gear carrier is fixed in the pivot of the front axle and its drive shaft against a stop of a wheel hub cover and in the opposite direction Axially supported on the planet carrier via a circlip and the inner central gear is, characterized in that the planet carrier (7) by a nut (8) is axially secured, which is arranged next to the joint of the drive shaft (13), that the wheel hub (1) is mounted in roller bearings (2) directly on the hollow pivot pin (4) and has an external toothing (11) which is connected to that between the wheel hub (1) and the hub cover (20) arranged outer central wheel (12) meshes and that the inner central wheel (16) axially supported by a shim (17) on the planetary gear carrier (7) is.

2. Planetary gear according to claim 1, characterized in that the Inner races (3) of the wheel hub bearings (2) directly on the hollow pivot pin (4) and their outer races (10) are attached to the wheel hub (1).

3. Planetary gear according to claim 2, characterized in that the Inner races (3) sit in an outer recess of the pivot pin (4) and through Tighten the nut (8) over a radial shoulder of the planet carrier (7) and a middle spacer sleeve (6) can be braced axially.