DE3318148C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorderradantriebsvorrich­ tung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 29 40 289 ist eine Vorderradantriebsvor­ richtung für Fahrzeuge bekannt, die jedoch keine oder nur eine unwesentliche Drehzahländerung zwischen An­ triebswelle und der Drehzahl des letztlich angetriebenen Vorderrades bewirkt. Dieses Ergebnis mag bei Personen- und Lastkraftwagen zufriedenstellend sein, bringt jedoch in anderen Anwendungsfällen, beispielsweise bei land­ wirtschaftlichen Schleppern zu hohe Drehzahlen auf die Antriebsräder.

Aus der FR-PS 10 68 378 ist eine Vorderradantriebsvor­ richtung bekannt, bei der zwischen dem angetriebenen Reifen und dem letztlich die Lenksymmetrie berücksich­ tigenden Getriebe ein Außenplanetenradgetriebe vorgese­ hen ist. Der lichte Raum der Felge eines Laufrades stellt jedoch eine räumliche Begrenzung des Außenrades ebenso wie der verwendete Modul der Zahnräder und deren Dimensionierung dar. Eine Anordnung des Außenplanetenrad­ getriebes außerhalb der Radfelge würde zu unerwünschten Hebelarmen führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ derradantriebsvorrichtung für Fahrzeuge gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen Gattung zu schaf­ fen, die ein nachgeschaltetes Planetenradgetriebe und eine kompakte und zugleich relativ leichte Bauweise auf­ weist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorderradan­ triebsvorrichtung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann die Länge der Vor­ derradantriebsvorrichtung um einen Betrag vermindert wer­ den, der der Länge der Lager entspricht, die bisher zur Lagerung des Sonnenrades und der Kegelräder vorgesehen wurden. Dies bedeutet, daß die Steifheit der Lagerung der Vorderradwelle nicht abnimmt und die Getrieberäder einfach montiert werden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schleppers,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Vertikalschnittes durch eine erfindungsgemäße Vorderradantriebsvorrich­ tung,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2, und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Vertikalschnittes einer Sonnenradwelle gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Im folgenden wird der konkrete Aufbau von Ausführungsfor­ men der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Ein inneres Getriebegehäuse 3 mit einem zylindrischen La­ gervorsprung 3 a am unteren Ende ist an dem äußeren Ende eines Vorderachsengehäuses 2 angeordnet, welches eine Vor­ derradantriebswelle 1 enthält, und ein äußeres Getriebe­ gehäuse 4 ist mit einer Zahnradkammer 4 a versehen, welche auf die Außenseite hin offen ausgebildet ist und ist mit einer unteren Lagerausnehmung 4 b versehen. Eine obere La­ gerausnehmung 6 a, die in einem Gelenkarm 6 angeordnet ist, der am oberen Ende des äußeren Getriebegehäuses 4 befes­ tigt ist, ist drehbar um einen Lagervorsprung 5 a eines oberen Deckels 5 angeordnet, welcher über eine Ausnehmung am oberen Ende des inneren Getriebegehäuses 3 angeordnet ist. Eine untere Lagerausnehmung 4 b ist auch drehbar um den Lagervorsprung 3 a angeordnet. Eine Mittelachse 9 mit Kegelrädern 7 und 8 am oberen und unteren Ende ist mittels des inneren Getriebegehäuses 3 über ein Kegelrad 7 und ein Lager 10 gelagert und außerdem mittels des unteren Teils des äußeren Getriebegehäuses 4 über ein Lager 11 gelagert, und zwar konzentrisch zu den Achsen der oberen und unteren Lagervorsprünge 5 a und 3 a. Ein Kegelrad 13, das am äußeren Ende der Vorderradantriebswelle 1 befestigt und mittels eines Lagers 12 gelagert ist, steht mit einem oberen Ke­ gelrad 7 zur Bildung einer oberen Kegelradgetriebeein­ richtung in Eigriff.

Ein Träger 16 ist an einer Vorderradachswelle 15 angeord­ net, an welcher ein Vorderrad 14 befestigt ist. Die Vor­ derradachswelle 15 wird mittels eines Deckels 19 über ein Lager 17 und ein Lager 18 gelagert, welches an dem Träger 16 angeordnet ist. Ein zylindrisches Wellenteil einer Sonnenradwelle 22, die ein Kegelrad 20 und ein Sonnenrad 21 zu einer einheitlichen Anordnung verbindet, kann um ein inneres Teil 15 a der Vorderradachswelle 15 mittels Lagern 23 frei drehen und die Sonnenradwelle 22 wird an einer Verschiebung mittels eines Sicherungsringes 24 gehindert. Ein innenverzahntes Zahnrad 25 ist mittels eines Bolzens 26 an der inneren Stirnfläche eines Einsatzbereiches 19 a des Deckels 19 befestigt, welcher derart ausgebildet ist, daß er unmittelbar an der Öffnung der Zahnradkammer 4 a anliegt. Planetenräder 27 sind über Lager 29 mittels feststehender Wellen 28 drehbar gelagert, die am Träger 16 um die Peripherie desselben befestigt sind, wobei der Träger 16 eine Ausnehmung 16 a in seiner Mitte aufweist. Der Einsatzbereich 19 a ist in die Ausnehmung der Getrie­ bekammer 4 a eingepaßt und mittels Bolzen 30 befestigt, so daß der Deckel 19 am äußeren Getriebegehäuse 4 befestigt ist. Auf diese Weise ist eine Planetengetriebeeinrichtung 31 in die Getriebekammer 4 a eingesetzt, wobei die Plane­ tenräder 27 sowohl mit dem innenverzahnten Zahnrad 25 und dem Sonnenrad 21 in Eingriff stehen. Eine Kegelgetrie­ beeinrichtung 32 wird von dem Kegelrad 20 gebildet, das mit dem unteren Kegelrad 8 in Eingriff steht. Der Innen­ ring eines Lagers 17 auf der äußeren Seite ist mittels einer Mutter 33 festgelegt, die auf einem Außengewinde 15 b der Vorderradachswelle 15 angeordnet ist, und der Träger 16 wird in seiner Lage von der Mutter 33 und einem Anschlag­ ring 34 gehalten, der auf der Vorderradachswelle 15 befe­ stigt ist.

Eine Radscheibe 35 und eine Felge 36 sind an der Vorder­ radachswelle 15 befestigt und eine Anschlagplatte 37, die an eingekerbten Bereichen der festgelegten Wellen 28 an­ liegt, ist am Träger 16 mittels Bolzen 38 befestigt. Die Belastung in vertikaler Richtung wird vom unteren Ende des Lagervorsprunges 3 a und einem Drucklager 39 aufgenommen, welches im unteren Teil der unteren Lagerausnehmung 6 angeordnet ist.

Wenn deshalb ein Arm 6 b des Gelenkarmes 6 mittels einer nicht näher dargestellten Lenkeinrichtung gedreht wird, drehen das äußere Getriebegehäuse 4, die Vorderradachs­ welle 15 und das Vorderrad 14 um den oberen Lagervorsprung 5 a, den unteren Lagervorsprung 3 a und die Mittelachse 9 als Mittelpunkt. Wenn weiterhin die Vorderradantriebswelle 1 mittels einer nicht näher dargestellten Vorderrad-Dif­ ferentialgetriebeeinrichtung angetrieben wird, wird die Sonnenradwelle 22 mit verminderter Drehzahl über die Ke­ gelradgetriebeeinrichtung 32 angetrieben und der Träger 16 wird mit einer noch weiter verminderten Drehzahl aufgrund des Eingriffes der Planetenräder 27 mit dem innenverzahn­ ten Zahnrad 25 angetrieben.

Deshalb wird die Vorderradachswelle 15 mit einer genügend verminderten Drehzahl angetrieben.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 weist die Sonnenrad­ welle 22 ein Sonnenrad 21 und ein Kegelrad 20 auf, welche aus demselben Material hergestellt sind. Diese zwei Zahn­ räder jedoch können separat hergestellt und zusammen ver­ bunden werden. Gemäß Fig. 4 zum Beispiel kann nur ein Sonnenrad 41 auf einer Sonnenradwelle 40 angeordnet werden und ein separat hergestelltes Kegelrad 42 kann auf der Sonnenradwelle 40 angeordnet werden und an dieser mittels Bolzen 43 befestigt werden. Bei der dargestellten Ausfüh­ rungsform wird weiterhin ein Nadellager 23 verwendet, um die Sonnenradwelle 22 drehbar um das innere Teil 15 a der Vorderradachswelle 15 zu lagern. Es kann jedoch ein lagerbuchsenähnliches Lager verwendet werden.

Gemäß der Erfindung wird deshalb eine Vorderradantriebs­ vorrichtung für Fahrzeuge vorgesehen, bei welcher ein in­ neres Getriebegehäuse 3 am äußeren Ende eines Vorderachs­ gehäuses 2 angeordnet ist, welches eine Vorderradantriebs­ welle 1 enthält, und wobei weiterhin ein äußeres Getriebe­ gehäuse 4 vorgesehen ist, das mit einer Zahnradkammer 4 a versehen ist, welche sich zur Außenseite hin öffnet und wobei das Getriebegehäuse 4 am inneren Getriebegehäuse 3 angeordnet ist, während die Freiheitsgrade des Lenkens und Drehens aufrechterhalten werden. Weiterhin ist eine Pla­ netenradgetriebeeinrichtung vorgesehen, die in dem Getrie­ begehäuse 4 a angeordnet ist, deren Öffnung durch Befesti­ gung eines Deckels 19 geschlossen wird, der eine Vorderrad­ achswelle 15 oberhalb des äußeren Getriebegehäuses 4 la­ gert und wobei die Vorderadachswelle 15 mit verminderter Drehzahl mittels der Planetenradgetriebeeinrichtung 22 über eine Kegelradgetriebeeinrichtung 32 angetrieben wird, welche von der Vorderradantriebsachse 1 angetrieben wird. Hierbei erstreckt sich erfindungsgemäß ein inneres Teil 15 a der Vorderradachswelle 15 in die Getriebekammer 4 a und ein Sonnenrad 21 der Planetenradgetriebeeinrichtung und ein Kegelrad auf der Ausgangsseite der Kegelradgetriebe­ einrichtung 32 können als einheitliche Anordnung um das innere Teil 15 a frei drehen. Daher kann das Lager, das das Sonnenrad 21 und das Kegelrad 20 lagert, welche als eine einheitliche Anordnung ausgebildet sind, innerhalb des Bereiches zwischen dem Sonnenrad 21 und dem Kegelrad 20 angeordnet werden. Mit anderen Worten, kann die Länge des Bereiches zur Lagerung dieser Zahnräder vermindert werden. Folglicherweise kann der Abstand von den Lagervorsprüngen 5 a, 3 a, was gleich der Lage der Mittelachse 9 ist, zum Vorderrad 14 vermindert werden im Vergleich zu der übli­ chen Vorrichtung gemäß DE-OS 32 32 861, so daß die Steifheit der Lagerung der Vorderradachswelle 15 steigt und eine ver­ minderte Kraft zum Lenken erforderlich ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorderradantriebsvorrichtung ist der Vorgang zur fluchtenden Anordnung und zur Herstellung des inneren Teiles 15 a leicht ausführbar, da das innere Teil 15 a, um das das Sonnenrad 21 und das Kegelrad 20 auf der Ausgangsseite frei drehen, mit der Vorderradachswelle 15 als eine einheitliche Anordnung ausgebildet ist. Da weiterhin diese beiden Getrieberäder mittels des inneren Teils 15 a gelagert werden, kann die Vorderradachswelle 15 leicht im äußeren Getriebegehäuse 4 angeordnet werden.

Claims (1)

1. Vorderradantriebsvorrichtung für Fahrzeuge, bestehend aus einem Vorderachsengehäuse, einer Vorderradantriebswelle, die im Vorderachsgehäuse drehbar gelagert ist, einem in­ neren Getriebegehäuse, das sich an das Vorderradachsenge­ häuse anschließt, wobei in dem inneren Getriebegehäuse ein Kegelrad gelagert ist, das am äußeren Ende der Vorderrad­ antriebswelle befestigt ist und mit einem auf einer Mit­ telachse zur Bildung einer oberen Kegelradantriebsein­ richtung befestigten oberen Kegelrad im Eingriff steht, einem unteren Kegelrad am unteren Ende der Mittelachse, das mit einem weiteren Kegelrad eine untere Kegelradan­ triebseinheit bildet, wobei das weitere Kegelrad koaxial zur Vorderradachswelle angeordnet ist, die in einem un­ mittelbar am Rand einer Öffnung eines äußeren Getriebege­ häuses mittels Bolzen befestigten Deckel gelagert ist, wobei das äußere Getriebegehäuse die untere Kegelradan­ triebseinrichtung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Kegelrad (20) und ein Sonnenrad (21) eine Baueinheit bilden, die auf dem inneren Teil (15 a) der Vorderradachswelle (15) mittels Lagern (23) frei drehbar ist, daß das Sonnenrad (21) mit Planetenrädern (27) im Eingriff steht, die auf an der Peripherie eines Planeten­ trägers (16) befestigten Achsen (28) drehbar gelagert sind, und daß die Planetenräder (27) in ein innenverzahn­ tes Zahnrad (5) eingreifen, das mittels Bolzen (26) an der inneren Stirnfläche eines in die Öffnung des äußeren Getriebegehäuses (4) eingepaßten Einsatzbereiches (19 a) des Deckels (19) befestigt ist, wobei das äußere Getrie­ begehäuse (4) auch das Außenplanetenradgetriebe (21, 27, 25) aufnimmt.