DE3131952A1

DE3131952A1 - "antriebsachse fuer ein fahrzeug"

Info

Publication number: DE3131952A1
Application number: DE19813131952
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Ryugasaki Ibaragi Koike; Masami Ibaragi Someya; Junya Watanabe
Original assignee: Toyo Umpanki Co Ltd
Current assignee: TCM Corp
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1981-08-12
Publication date: 1982-07-01
Also published as: US4424874A; JPS646963B2; BE890161A; FR2496568B1; CA1166580A; JPS57104410A; AU7436781A; AU531911B2; GB2089741A; FR2496568A1

Description

Antriebsachse für ein Fahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsachse für ein Fahrzeug.

Bekannte Fahrzeug-Antriebsachsen lassen sich in solche mit halbschwimmender und solche mit schwimmender Lagerung einteilen. Bei einer Antriebsachse mit halbschwimmender Lagerung sind ein Differentialgetriebe und ein Paar Scheibenbremsen in bzw. an einem Mittelgehäuse der Achse angeordnet,· und jeweils ein Untersetzungs-Planetengetriebe ist im inneren Endstück eines eine Rad-Antriebswelle umgebenden Achsrohr untergebracht. Die angetriebenen Räder sind unmittelbar an den im jeweiligen Achsrohr gelagerten Rad-Antriebswellen befestigt.

Diese bekannte Anordnung weist verschiedene Nachteile auf. Für die Überholung oder Reparatur des Differentialgetriebes, der Scheibenbremsen und/oder der Planetengetriebe muß jeweils das zugeordnete Achsrohr zusam men mit der darin gelagerten Rad-Antriebswelle abgebaut werden. Ferner macht die relativ große Länge der Rad-Antriebswellen zwischen dem jeweiligen Planetengetriebe und dem zugeordneten Rad eine besonders verstärkte Ausführung der Antriebswellen notwendig.

OQ Bei einer bekannten Antriebsachse mit schwimmender Lagerung ist jeweils ein Untersetzungs-Planetengetriebe am äußeren Ende der jeweiligen Rad-Antriebswelle angeordnet, ein Radnabenflansch ist auf der Außenseite des Endstücks des jeweiligen Achsrohrs gelagert und am Radnabenflansch ist eine Scheibenbremse angebracht.

Bei einer solchen Antriebsachse mit schwimmender Lagerung sind die vorstehend erläuterten Mängel einer An-

triebsachse mit halbschwimmender Lagerung zwar weitgehend beseitigt, sie weist dafür jedoch andere Nachteile auf. Da nämlich das Untersetzungs-Planetengetriebe innerhalb des Rades angeordnet ist, ergeben sich gewisse Beschränkungen hinsichtlich der Abmessungen des Rades sowie der Art seiner Befestigung.

Im Hinblick auf vorstehende Erläuterungen ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung einer Antriebsachse, welche die Vorteile einer Antriebsachse mit schwimmender Lagerung nutzt und dabei die Mängel einer Antriebsachse mit halbschwimmender Lagerung vermeidet.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ^5 anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Pig. Λ eine schematisierte Schnittansicht einer bekannten Antriebsachse mit halbschwimmender Lagerung,

Pig. 2 eine schematisierte Schnittansieht einer bekannten Antriebsachse mit schwimmender Lagerung,

Pig. 3 eine schematisierte Schnittansicht einer Antriebsachse in einer Ausführungsform der Erfindung und

Pig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der wesentlichen Teile einer Antriebsachse gemäß der Erfindung.

Bei der in Pig. 1 dargestellten bekannten Antriebsachse

mit halbschwimmender Lagerung sind ein Differentialgetriebe 2 und ein Paar Scheibenbremsen 3 in einem Mittelgehäuse 1 untergebracht. Daran anschließend ist jeweils ein Untersetzungs-Planetengetriebe 6 im inneren Ende eines eine Rad-Antriebswelle 4 umgebenden Achsrohrs 5 angeordnet. Jeweils ein Rad 7 ist am äußeren Ende der jeweiligen mittels Lagern 8, 9 iro Achsrohr 5 gelagerten Antriebswelle 4 befestigt. Diese Anordnung weist die eingangs erläuterten Nachteile auf.

Bei der in Fig. 2 dargestellten bekannten Antriebsachse mit schwimmender Lagerung ist ein Untersetzungs-Planetengetriebe 16 am äußeren Ende einer Antriebswelle 14 angeordnet, ein Radnabenflansch 17a ist mittels zweier lager 18, 19 auf dem äußeren Endstück eines die Antriebswelle 14 umgebenden Achsrohrs 15 gelagert, und eine Scheibenbremse 13 ist am Radnabenflansch 17a befestigt. Bei dieser Ausführungsform sind die Mangel einer Antriebsachse mit halbschwimmender Lagerung zwar weitgehend beseitigt, sie weist dafür jedoch die vorstehend genannten anderen Nachteile auf.

In einer in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform • gemäß der Erfindung setzt sich eine Antriebsachse für ein Fahrzeug zusammen aus einem in einem Mittelgehäuse 21 angeordneten und über eine Antriebsiirelle 32 angetriebenen Differentialgetriebe 22, zwei mit ihren inneren Enden an den Ausgangszahnrädern des Differentialgetriebes angeschlossenen Abtriebswellen 24, zwei die Abtriebswellen 24 aufnehmenden, mit ihren inneren Enden an den seitlichen Enden des Mittelgehäuses 21 befestigten Achsrohren 25, innerhalb der Achsrohre 25 angeordneten und auf den äußeren Enden der Abtriebswellen 24 befestigten Scheibenbremsen 23, an den äußwren Enden der Abtriebswellen 24 angeordneten Untersetzungs-Planetengetrieben 26, mit den Abtriebswellen 24 fluchtenden, jeweils mit einem die Planetenräder 26a des jeweiligen Planetengetriebes 26 drehbar lagernden Tragsteg 26c verbundenen Radwellen 30, an den äußeren Enden der Achsrohre 25

befestigten, das Außenrad 26d des jeweiligen Planetengetriebes 26 haltenden Getriebegehäusen 31, jeweils einem die jeweilige Radwelle 30 an der Innenwand 31a des jeweiligen Getriebegehäuses 31 abstützenden ersten Lager 28 und jeweils einem den Tragsteg 26c des Planeten-

getriebes 26 an der Innenseite des jeweiligen Getriebegehäuses 31 abstützenden zweiten Lager 29·

Die im einzelnen in Fig. 4 dargestellte Scheibenbremse

] setzt sich zusammen aus einer mit einer Innenverzahnung 25a auf die Abtriebswelle 2A- auf gepaßt ei Bremsnabe 23b, einer mit einer Innenverzahnung 23c auf eine Außenverzahnung der Bremsnabe 23b aufgepaßten Bremsscheibe 23d, einem inneren und einem äußeren Bremsring 23e bzw. 23f, welche zu beiden Seiten der Bremsscheibe horizontal beweglich angeordnet sind, einem die Bremsringe 23e und 23f gegen Verdrehung um die Welle 24 herum sichernden Haltestift 23g» einer im äußeren Endflansch 25a des Achsenrohrs 25 geformten Hochdruck-Einlaßbohrung 23h, einem mit der Einlaßbohrung strömungsverbundenen Zylinder 23i und einem zum Anpressen des Bremsrings 23e an die Bremsscheibe 23d verschieblich im Zylinder geführten Kolben 230 ·

Wie man in Fig. 4 ferner erkennt, setzt sich das Untersetzungs-Planetengetriebe 26 zusammen aus einem mit einer Keilnut verzahnung auf der Abtriebswelle 24 befestigten Sonnenrad 26h, mit welchem sich das oder jedes Planetenrad 26a in Eingriff befindet, dem Tragsteg 26c mit wenigstens einem durch eine Kugel 26e gegen Verdrehung und durch einen Sprengring 26f gegen Axialverschiebung gesicherten Wellenzapfen 26b, auf welchem das wenigstens eine Planetenrad 26a mittels eines Nadellagers 26i gelagert ist, und dem in Eingriff mit dem wenigstens einen Planetenrad 26a befindlichen und mittels eines Stifts 26g im Getriebegehäuse 31 festgesetzten Außenrad 26d.

Der Planeten-Tragsteg 26c ist über eine Keilnutverzahnung auf der Radwelle 30 befestigt und durch eine auf das innere Ende derselben geschraubte Mutter 32 gesichert, welche gleichzeitig dazu dient, das Spiel bzw. die Vorbelastung der Lager 28 und 29 einzustellen. Die

Lager 28 und 29 sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie nicht nur die Radialbelastung, sondern auch den Axialschub der Radwelle 30 aufnehmen. Das Rad 27 ist mittels Bolzen 33 am äußeren Endflansch 30a der Rad-

welle 30 befestigt. Die innere Stirnfläche 30b der Radwelle 30 nimmt den nach, außen gerichteten Axialschub der Abtriebswelle 24 auf. Ein am Achsrohr 25 befestigter Anschlag 34 nimmt den einwärts gerichteten Axialschub der Abtriebswelle 24 auf. Das Getriebegehäuse 31 ist mit seinem inneren Endstück mittels Schrauben 35 abnehmbar am Endflansch 25a des Achsrohrs 25 befestigt. Zwischen dem äußeren Endstück des Getriebegehäuses 31 und der Radwelle 30 ist eine öldichtung 36 angeordnet. Für die Sichtprüfung der Abnutzung der Bremse weist der Endflansch 25a des Achsrohrs 25 ein Sichtfenster 37 auf.

Die vorstehend beschriebene Antriebsachse arbeitet folgendermaßen: Im Betrieb des Fahrzeugs wird die über die Antriebswelle 32 zugeführte Antriebskraft über das Differentialgetriebe 22 und die Abtriebswellen 24 zum j eweiligen Sonnenrad 26h und über die jeweilige Bremsnabe 23a zur jeweiligen Bremsscheibe 23<1 übertragen. ' Vom Sonnenrad 26h wird der Antrieb auf das wenigstens eine Planetenrad 26a übertragen. Da das Außenrad 26d unverdrehbar im Getriebegehäuse 31 festgesetzt ist, findet eine Drehzahluntersetzung statt, d.h. es wird eine verringerte Drehzahl bei erhöhtem Drehmoment erzielt. Der sich daraus ergebende Antrieb wird vom Planetentragsteg 26c auf die Radwelle 30 übertragen, um das Rad 27 in Drehung zu versetzen.

Bei Betätigung des Bremspedals des Fahrzeugs wird der Kolben 23j über den Einlaß 23n mit einem hohen hydrau-3" lischen Druck beaufschlagt, so daß die Bremsscheibe 23d zwischen dem inneren und dem äußeren Bremsring 23e bzw. 23f eingespannt und dadurch abgebremst wird. Die Brems-• kraft wird von. der Bremsscheibe 23d über die Bremsnabe 23b auf die Abtriebswelle 24 übertragen, um damit das

Rad 27 abzubremsen*

Bei Freigabe des Bremspedals wird der am Einlax^ 230

stehende hydraulische Druck aufgehoben, so daß der Kolben 23o in seine Ruhelage zurückkehrt und die inneren und äußeren Bremsringe 23e bzw. 25f sich von der Bremsscheibe 23d lösen. Damit wird der Antrieb dann wieder ungebremst von der Antriebswelle zur Radwelle 30 übertragen«

Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, ist die Antriebsübertragung vom Differentialgetriebe zu den Untersetzungs-Planetengetrieben nach Art der schwimmenden Lagerung ausgeführt, während die Antriebsübertragung von den Planetengetrieben zu den Rädern nach Art der halbschwimmenden Lagerung ausgeführt ist. Die Abmessungen der Räder und die Art ihrer Befestigung sind daher nicht durch die Ausbildung der Untersetzungs-Planetengetriebe vorgegeben, und die Abtriebswellen können einen kleineren Durchmesser haben. Da ferner die Scheibenbremsen sowie auch die Planetengetriebe an den äußeren Enden der Abtriebswellen angeordnet sind, können sie ohne Ausbau der Abtriebswellen überholt oder repariert werden, wobei nur entsprechende Teile an den äußeren Enden der Abtriebs wellen abgebaut zu werden brauchen» Ein besonderer Vorteil besteht dabei darin, daß gegebenenfalls auch das Differentialgetriebe für sich allein ausgebaut werden kann. Dabei kann das Gehäuse des Differentialgetriebes einstückig mit den Achsrohren beispielsweise als Preßteil aus Blech geformt sein, um das Gewicht der Antriebsachse insgesamt zu verringern.

Claims

TOYO UMPAUKI CO., LTD. 15-10, Kyomachibori, 1-chome Nishi-ku, Osaka, Japan 12. August 1981 Antriebsachse für ein Fahrzeug Pate η t a 25 30

1./ Antriebsachse, gekennzeichnet Sitirch ein in einem Mittelgehäuse (21) angeordnetes und von einer Antriebswelle (32) angetriebenes Differentialgetriebe (22), durch zwei mit ihren inneren Enden an den Ausgangszahnrädern (22a) des Differentialgetriebes angeschlossene Abtriebswellen (2²J-), durch die Abtriebswellen aufnehmende, mit ihren inneren Enden an den seitlichen Enden des Mittelgehäuses befestigte Achsrohre (25)? durch in den Achsrohren an den äußeren Enden der Abtriebswellen angeordnete Scheibenbremsen (23)? durch mit den äußeren Enden der Abtriebswellen verbundene Planeten-Untersetzungsgetriebe (26) jeweils • mit einem fest auf der jev/eiligen Abtriebswelle ange-

1 ordneten Sonnenrad (26h), wenigstens einem mit dem Sonnenrad in Eingriff stehenden Planetenrad (26a), einem das wenigstens eine Planetenrad drehbar lagernden Tragsteg (26b, 26c) und einem mit dem wenigstens einen Planetenrad in Eingriff stehenden Außenrad (26d), durch mit den Abtriebswellen fluchtende, fest mit den Planeten-Tragstegen verbundene Achsewellen (30), durch an den äußeren Enden der jeweiligen Abtriebswelle angeordnete Getriebegehäuse (31)» welche den Außenring des jeweiligen Planetengetriebes festhalten und mit ihrem inneren Ende am äußeren Ende des jeweiligen Achsrohrs befestigt sind, durch jeweils ein die jeweilige Radwelle an der Innenwand des jeweiligen Getriebegehäuses abstützendes erstes Lager (28) und durch jeweils ein den jeweiligen Planeten-Trägsteg an der Innenwand des jeweiligen Getriebegehäuses abstützendes zweites Lager (29)·

2. Antriebsachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eadwellen (30) aus den äußeren Enden der Getriebegehäuse (31) hervorstehen und Einrichtungen (30a) für die Befestigung jeweils eines Rades (27) aufweisen.

3. Antriebsachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter set zungs-Planetengetriebe (26) Näher den äußeren Enden der Abtriebswellen (24) angeordnet sind als die Scheibenbremsen (23).

4·. Antriebsachse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Radwellen (30) in Schubkontakt mit der jeweiligen Abtriebswelle (24) angeordnet sind.

5· Antriebsachse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsrohre (25) an ihren äußeren Enden jeweils eine

flanscliförmige Erweiterung (25a) aufvreisen, innerhalb welcher die jeweilige Scheibenbremse (23) untergebracht ist.

6. Antriebsachse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, "daß jede Scheibenbremse (23) eine fest mit der jeweiligen Abtriebswelle (24) verbundene Bremsscheibe (23d) und hydraulische betätigbare Brerasringe (23e, 23f) zum Ausüben einer Bremskraft auf die Bremsscheibe aufweist.