DE2839922A1

DE2839922A1 - Ausgleichsgetriebe

Info

Publication number: DE2839922A1
Application number: DE19782839922
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Ing Gra Welschof
Original assignee: Loehr and Bromkamp GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1978-09-14
Filing date: 1978-09-14
Publication date: 1980-03-20
Also published as: FR2436293A1; JPS5540376A; GB2031077B; IT7907045V0; IT7905211A0; GB2031077A

Description

Löhr & Bromkamp GmbH 11. 2

Postfach 166 St/He

6050 Offenbach/Main 1 L 35

Ausgleichsgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge,·wobei zur Drehmomentübertragung ein Hauptzahnrad und miteinander kämmende, mit Außenverzahnung versehene und mit Abtriebswellen in Verbindung stehende AusgleichsZahnräder vorgesehen sind.

Bei derartigen Ausgleichsgetrieben (z.B. DE-OS 2 346 077) ist zwar eine Verwendung von Kegelrädern vermieden worden, jedoch besitzt dieses Ausgleichsgetriebe eine Vielzahl von Zahnrädern, um das zu übertragende Drehmoment auf eine bestimmte Abtriebsachse überzuleiten. Zur Herstellung dieser einzelnen Zahnräder bedarf es einen erheblichen Aufwand, der das Getriebe verteuert.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Ausgleichsgetriebe vorzuschlagen, bei dem auch bei einer geringen Anzahl von Bauteilen, eine Drehmomentüber-

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tragung gewährleistet ist_s so daß aufgrund der geringen Anzahl von Bauteilen eine kostengünstige Konstruktion erreicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß das Hauptzahnrad einen inneren Hohlraum aufweist, in dem die jeweils ein Ausgleichszahnrad zentrisch tragenden Abtriebswellen drehbar gelagert sind, wobei die Mittelachsen der Abtriebswellen im Abstand zueinander und mindestens eine der Mittelachsen der Abtriebswellen mit einem Abstand zur Drehachse der Hauptzahnrades angeordnet sind.

Bei dieser Lösung ist von Vorteil, daß gegenüber Ausgleichsgetrieben mit Kegelrädern mindestens ein Zahnrad eingespart werden kann, wobei zusätzlich noch eine in der Herstellung einfachere, kostengünstigere Verzahnung verwendet werden kann.

Gegenüber Ausgleichsgetrieben, deren Drehmomentübertragung über Zahnräder mit einer Stirnverzahnung erfolgt, lassen sich mindestens zwei Zahnräder einsparen, so daß allein aus diesem Grunde bereits eine günstige Herstellung gewährleistet ist.

Um zusätzlich noch eine weitere Verbilligung des Ausgleichsgetriebes zu erreichen, ist nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß die AusgleichsZahnräder mit einer Stirnverzahnung versehen sind und direkt mit den Abtriebswellen verbunden sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform, die sich durch einen guten Wirkungsgrad auszeichnet, ist vorgesehen, daß die Mittelachsen der Abtriebswellen im parallelen und gleichen Abstand zur Drehachse des Hauptzahnrades angeordnet sind.

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Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Mittelachsen der Abtriebswellen und die Drehachse in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Vorteilhaft ist, daß ohne weiteres möglich ist, daß beide Mittelachsen der Abtriebswellen von der Drehachse im Abstand angeordnet sind, wobei als bevorzugte Ausführung diejenigen angesehen wird, bei der die Mittelachsen auf verschiedenen Seiten der Drehachse angeordnet sind und mit dieser zusammen in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Eine weitere Vereinfachung des Ausgleichsgetriebes wird nach einem weiteren wesentlichen Merkmal dadurch erreicht, daß die Mittelachsen der Abtriebswellen zueinander parallel jedoch zur Drehachse des Hauptzahnrades in einem Winkel <="£ verlaufen, wobei die Mittelachsen der Abtriebswellen die Drehachse des Η^μρΐZahnrades schneiden.

Des weiteren ist vorgesehen, daß jede Abtriebswelle auf ihrer aus dem Getriebe heraustretenden Ende mit einem winkelbeweglichen Antriebsgelenk verbunden ist.

Hierbei ist von Vorteil, daß bei Anwendung eines derartigen Ausgleichsgetriebes für Kraftfahrzeuge, beispielsweise bei einem solchen, mit EinzeIrafaufhängung, die Gelenkwellen zwischen den Antriebsrädern und dem Getriebe mit in die Funktion des Ausgleichsgetriebes einbezogen werden. Dadurch kann die Zahnradübersetzung im Ausgleichsgetriebe vereinfacht werden, so daß nur zwei Ausgleichsräder mit Stirnverzahnung erforderlich sind.

Bei den Ausführungsbeispielen, bei denen die Achsen der Ausgleichszahnräder zur Achse des Ausgleichsgetriebegehäuses geneigt sind, wird erreicht, daß außerhalb des Getriebege-

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häuses sich die Achsen der AusgleichsZahnräder mit der Achse des Ausgleichsgetriebegehäuses schneiden. In diesen Schnittpunkten werden die Mittelpunkte der getriebeseitigen Gelenke der Verbindungswellen vom Getriebe zu den Rädern angeordnet. Es ist dadurch ein zentrischer Lauf des Gelenkes gewährleistet.

Diese Konstruktion läßt sich dahingehend abwandeln, daß der Neigungswinkel der beiden Ausgleichszahnräder ungleich oder der Abstand der Ausgleichszahnräder von der Achse des Hauptzahnrades ungleich gewählt wird, ohne daß die Funktion des Ausgleichsgetriebes beeinträchtigt wird.

Um ständig einen zentrischen Lauf der Gelenke zu erreichen ist des weiteren vorgesehen, daß die Abtriebsgelenke als Gleichlaufdrehgelenke ausgebildet sind, die eine Längenänderung der Antriebswelle in der Weise ausführen, daß auch bei relativer Verschiebung der Gelenkwelle zueinander, der Gelenkmittelpunkt stets auf der Drehachse des Hauptzahnrades liegt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 ein im Fahrzeug angeordnetes Ausgleichsgetriebe mit Gelenkwellen zum Abtriebs von Rädern

Fig. 2 ein Ausgleichsgetriebe in vergrößertem Maßstab dargestellt, mit zwei Antriebsgelenken der Gelenkwelle

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Fig. 3 einen Schnitt durch das Ausgleichsgetriebe nach Fig. 2" entlang der Linie I-I

Fig. 4 ein Ausgleichsgetriebe im Prinzip wie in Fig. 2 dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß die Achsen der Abtriebswellen im Winkel zur Mittelachse des Hauptzahnrades verlaufen.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigt im wesentlichen ein Ausgleichsgetriebe 1 mit getriebeseitigen Antriebsgelenken 2, die über eine Antriebswelle 3 und über radseitige Gelenke 4, die Fahrzeugräder 5 antreiben. Die Radaufhängung 6 ist in dieser Figur lediglich schematisch dargestellt.

Das Ausgleichsgetriebe 1 besitzt ein mit einer Stirnverzahnung versehenes Antriebszahnrad 7, welches über ein Schaltoder Automatikgetriebe mit dem Abtriebsaggregat des Kraftfahrzeuges verbunden ist (hier.nicht dargestellt). Vom Antriebszahnrad 7 wird ein Antriebsmoment auf das Hauptzahnrad 8 übertragen, wobei dieses Hauptzahnrad 8 in einer Lagerung 9 des Getriebegehäuses 10 gehalten ist. Im Hohlraum des HauptZahnrades 8 sind die Ausgleichszahnräder 11 und 12, welche miteinander kämmen, auf den Abtriebswellen 13 und gelagert, die des weiteren die Antriebsgelenke 2 aufnehmen.

In der Fig. 2 ist ein Ausgleichsgetriebe 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt, wobei in der Lagerung 9 das Hauptzahnrad 8 vom Getriebegehäuse 10 gehalten wird. Das Hauptzahnrad 8 ist mit einer Stirnverzahnung 15 zum Eingriff in eine entsprechende Verzahnung des AntriebsZahnrades 7 ver-

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sehen. Im Hohlraum 16 des Hauptzahnrades 8 sind die beiden Ausgleichsζahnrader 11 und· 12 aufgenommen, wobei auf jeweils einer Abtriebswelle 13 und IU, welche in Bohrungen 17 des Hauptzahnrades 8 gelagert sind, die Ausgleichsζahnräder 11, 12 zentrisch befestigt sind. Die Abtriebswellen 13 und 14- nehmen jeweils den äußeren Gelenkkörper 18 des getriebeseitigen Antriebsgelenkes 2 auf. Die Kraftübertragung erfolgt vom äußeren Gelenkkörper 18 über in Rillen 19 aufgenommene Kugeln 20, die in weiteren Rillen 21 des inneren Gelenkkörpers· 22 gehalten sind, auf die Antriebswelle 3. Zur Abdichtung des Gelenkinnenraums ist ein Faltenbalg 23 vorgesehen, der einerseits auf der Antriebswelle 3 und andererseits auf dem äußeren Gelenkkörper 18 fixiert ist.

Die Drehbewegungsübertragung vom Hauptzahnrad 8 auf die Antriebsgelenke 2 ist dadurch gewährleistet, daß die Abtriebswellen 13 und 14 mit ihren Mittelachsen 24 und 25 mindestens jedoch eine derselben einen Abstand zur Drehachse 2 6 des Hauptζahnrades 8 aufweisen. Bei Drehung des Hauptzahnrades 8 wird über die entsprechenden Hebelarme ein Moment auf die Abtriebswellen 13 und 14 gebracht, so daß diese sich ebenfalls drehen, und die Antriebsgelenke 2 mit den Abtriebswellen 13 und 14 zusammen auf einen Kreisbogen um die Mittelachse 26 des Hauptzahnrades 8 bewegt werden. Die dadurch entstehenden Winkelveränderungen und Längenveränderungen der Antriebswelle 3 werden' durch die mit Verschiebemöglichkeit versehenen Antriebsgelenke 2 ausgeglichen. Zum Ausgleich von Unwuchten sind die Ausgleichsgewichte 2 7 auf einem Ansatz 2 8 des Hauptzahnrades 8 befestigt. Die eigentliche Ausgleichsbewegung zwischen den beiden Antriebswellen 3 und 4 gegenüber dem Hauptzahnrad 8 wird durch das Abrollen der beiden Ausgleichszahnräder 11 und 12 gegeneinander erreicht.

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In Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie I-I des in Fig. 2 dargestellten Ausgleichsgetriebes dargestellt, wobei das Hauptzahnrad 8, das mit einer Stirnverzahnung 15 auf dessen Außenfläche versehen ist, in einem dafür vorgesehenen Hohlraum 2 9 die beiden AusgleichsZahnräder 11 und

12 aufnimmt. Die Mittelachsen 24 und 25 verlaufen zueinander in einem Abstand, so daß auf der einander zugewandten Seite der AusgleichsZahnräder 11 und 12 diese miteinander im Eingriff sind. Das eigentliche Hauptzahnrad 8 ist aus fertigungstechnischen Gründen zweiteilig ausgebildet und zwar besteht es aus dem Innenteil 30, das über Keile 31 mit dem die Stirnverzahnung 15 aufweisenden den weiteren Teil bildenden Hauptzahnrad 8 drehfest verbunden ist.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausgleichsgetriebe 1 entspricht im Prinzip dem in Fig. 2 dargestellten, jedoch aufgrund der Anordnung der Abtriebswellen 13 und IM- eignet es sich besonders für hohe Abtriebsdrehzahlen, z.B. für Personenkraftwagen. Das in Fig. 2 dargestellte dagegen, für Traktoren oder Baumaschinen, bei denen nur langsame Abtriebsdrehzahlen erreicht werden können.

In Fig. 4 ist wiederum das Hauptzahnrad 8 über eine Lagerung 9 in dem Getriebegehäuse 10 gelagert und wird vom Abtriebsaggregat her über ein Antriebszahnrad 7 mittels einer Stirnverzahnung 15 angetrieben. Die Ausgleichszahnräder 11 und sowie deren Abtriebswellen 13 und 14 sind derart angeordnet, daß ihre Mittelachsen 24 und 2 5 in einem Winkel zur Drehachse 2 6 des Hauptzahnrades 8 verlaufen. Die Aufnahme der getriebeseitigen Antriebsgelenke 2 durch die Abtriebswellen

13 und 14 erfolgt in der Weise, daß der Gelenkmittelpunkt mit dem Schnittpunkt der Abtriebswellen 18 und 14 und der Drehachse 2 6 identisch sind. Das Antriebsgelenk 2 führt dadurch lediglich eine Umfangsbewegung aus, die dem eines Ke-

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gels entspricht, so daß von der Antriebswelle 3 keine zusätzlichen Winkelveränderungen aufgrund der Kinematik auszuführen sind. Als Antriebsgelenke 3 eignen sich besonders solche, bei denen bei Verschiebung die Gelenkmittelpunkte ortsfest zur getriebeseitigen Antriebswelle bleiben. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt zur Abdichtung des Gelenkinnenraumes einen Faltenbalg 23, der auf dem Getriebegehäuse 10 befestigt ist und daher nicht mit umläuft und gegenüber der Drehbewegung der Antriebswelle 3 auf einer separaten Lagerung 3 3 geführt ist.

Ferner können als Antriebswellen ohne weiteres auch Kreuzgelenkwellen benutzt werden, die zwischen den Kreuzgelenken einen teleskopisch, verschiebbaren Längenausgleich aufweisen.

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Claims

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Patentansprüche

Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei zur Drehmomentübertragung ein Hauptzahnrad und miteinander kämmende mit Außenverzahnung versehene und mit AbtriebsweIlen in Verbindung stehende Ausgleichszahnräder vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Hauptzahnrad (8) einen inneren Hohlraum (29) aufweist, in dem die jeweils ein Ausgleichszahnrad (11, 12) zentrisch tragenden Abtriebswellen (13, 14) drehbar gelagert sind, wobei die Mittelachsen (21, 25) der Abtriebswellen (13, I¹I) im Abstand zueinander und mindestens eine der Mittelachsen der Abtriebswellen mit einem Abstand zur Drehachse des Hauptzahnrades angeordnet sind.
2. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausgleichszahnräder (11, 12) mit einer Stirnver-■ zahnung versehen sind und direkt mit den Abtriebswellen verbunden sind.
3. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittelachsen (24, 25) der Abtriebswellen im parallelen und gleichen Abstand zur Drehachse (26) des HauptZahnrades angeordnet sind.

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4. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittelachsen (24-, 25) der Abtriebswellen (13, 14) und die Drehachse (26) in einer gemeinsamen Ebene liegen.
5. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittelachsen (24, 25) der Abtriebswellen (13, 14) zueinander parallel jedoch zur Dreachse (26) des Hauptzahnrades (8) in einem Winkel GctO verlaufen, wobei die Mittelachsen (24, 25) der Abtriebswellen (13_s 14) die Drehachse (26) des Hauptzahnrades (8) schneiden.
6. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß jede Abtriebswelle (13, 14) auf ihrer aus dem Getriebe heraustretenden Ende mit einem winkelbeweglichen Antriebsgelenk (2) verbunden ist.
7. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Abtriebsgelenke (3) als Gleichlaufdrehgelenke ausgebildet sind, die eine Längenänderung der Abtriebswelle (2) in der Weise ausführen, daß auch bei relativer Verschiebung der Gelenkteile zueinander, der Gelenkmittelpunkt (32) stets auf der Drehachse (26) des Hauptzahnrades (8) liegt.

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