DE3401628A1

DE3401628A1 - Antrieb fuer die vorder- und hinterraeder von kraftwagen

Info

Publication number: DE3401628A1
Application number: DE19843401628
Authority: DE
Inventors: Noboru Sayama Saitama Ashikawa; Shunji Wako Saitama Sakuma
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1984-07-19
Also published as: FR2539358A1; GB2133360B; GB2133360A; AU2300383A; GB8400063D0; US4618021A; JPS59130737A; CA1218539A; FR2539358B1; AU545079B2; JPS6327217B2; DE3401628C2

Description

Antrieb für die Vorder- und Hinterräder von Kraftwagen

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für die Vorder- und Hinterräder von Kraftwagen» mit einem Motor, dessen Kurbelwelle in der Breitenrichtung des Wagenkörpers angeordnet ist, einer Getriebeeinrichtung, die an dem Motorgehäuse auf einer Seite in Axialrichtung der Kurbelwelle gelagert ist, einer Kupplung, die zwischen dem Motor und dem Getriebe vorgesehen ist, einem ersten Differentialgetriebe, das mit dem Getriebe gekoppelt ist, einem zweiten Differentialgetriebe, das die eine Kraft von dem ersten Differentialgetriebe auf ein linkes und ein rechtes Rad vorne oder hinten überträgt, sowie einem dritten Differentialgetriebe, das die andere Kraft von dem ersten Differentialgetriebe, auf ein linkes oder ein rechtes Rad hinten oder vorne überträgt.

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Antriebs für die Vorder- und Hinterräder von Kraftwagen, welcher dadurch angemessen miniaturisiert ist, daß Aufbau und Anordnung des ersten Differentialgetriebes und des zweiten Differentialgetriebes entsprechend eingerichtet sind.

Bei dem Antrieb für die Vorder- und Hinterräder von Kraftwagen gemäß der Erfindung ist das erste Differentialgetriebe ein Planetengetriebe, das zweite Differentialgetriebe ist ein Kegelgetriebe, und das erste und das zweite Differentialgetriebe sind auf beiden Seiten einer Stellung, die einer Kupplung entspricht,auf der gleichen Achse parallel zu einer Kurbelwelle angeordnet.

Erfindungsgemäß ist das erste Differentialgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet, welches einen vergleichsweise

großen Raum in Durchmesserfichtung beansprucht, aber nur" einen kleinen Raum in Axialrichturig, ^:so~d"aß die Breite entlang der Achse der Kurbelwelle vermindert werden kann. Außerdem ist das zweite' Differentialgetriebe als'Kegelge- ° triebe ausgebildet, welches einen vergleichsweisegroßen Raum in Axialrichtung benötigt, -aber einen kleinen·-Durchmesser aufweist; daher kann" die· Größe des Ausladens hin.ter dem Motor minimiert werden. Öa fefnerdas erste: und das zweite Differentialgetriebe' auf beiden Seiten einer Stellung, die der Kupplung entspricht/"auf äer gleichen Achse parallel der Achse der Kurbelwelle vorgesehen sind, können das erste und das zweite Differehtialgetriebe in einer der Kupplungsseite nahen Stellung angeordnet werden» wodurch eine Miniaturisierung des Antriebs erhalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig.1 das gesamte Antriebssystem in Form einer Strichzeichnung;

Fig.2 in einer Querschnittsansicht das Getriebe im einzelnen; und

Fig.3 einen vereinfachten Schnitt entlang der Linie III-

III in Fig.2 .
10

Wie zunächst aus Fig.1 ersichtlich, ist der Motor E quer zum Vorderteil des Wagenkörpers angebracht, das heißt, eine Kurbelwelle 1 (siehe Fig.2) ist in der Breitenrichtung des Wagenkörpers angeordnet. Eine mit einer Kupplung 2 ausgerüstefe Getriebeeinrichtung 7, ein Getriebe 3, ein erstes Differentialgetriebe A, ein zweites Differentialgetriebe 6 und dgl. sind an einer Seite des Motors E, die dem Endabschnitt der Kurbelwelle 1 entspricht, derart gelagert, daß sie in Axialrichtung der Kurbelwelle 1 vorragen. Die Antriebskraft des Motors E wird über die Kupplung 2 und das Getriebe 3 auf das erste Differentialgetriebe A übertragen, und von dem ersten Differentialgetriebe 4 auf das zweite Differentialgetriebe 6. Die Antriebskraft von diesem zweiten Differentialgetriebe 6 wird auf ein Vorderrad 12 auf der rechten S_yeite übertragen über eine Antriebswelle 8, ein Universalgelenk 9,

/em

eine Antriebswelle 10 und'zweites Universalgelenk 11 sowie auch auf ein Vorderrad 17 auf der linken Seite über eine Antriebswelle 13, ein Universalgelenk 14» eine Antriebswelle 15 und ein weiteres Universalgelenk 16. Die Antriebskraft des Motors E wird von dem ersten Differentialgetriebe 4 über ein Universalgelenk 18 auch auf eine Kardanwelle 19 übertragen, und die Rotationsantriebskraft dieser Kardanwelle 19 wird über ein Universalgelenk 20 auf ein drittes Universalgetriebe 21 ausgeübt, und von dort über eine der Antriebs-

35wellen 22, die mit dem dritten Differentialgetriebe 21 verbunden sind, ein Universalgelenk 23, eine Antriebswelle 21 und ein Universalgelenk 25 auf ein Hinterrad 26 auf der

rechten Seite sowie auch über die andere Antriebswelle 27, ein Universalgelenk 28, eine Antriebswelle 29 und ein Universalgelenk 30 auf ein Hinterrad 31 auf der linken Seite. Auf diese Weise treibt der Motor E die Vorderräder 12, 17 und die ° Hinterräder 26, 31 auf der rechten Seite und der linken Seite an.

Fig. 2, welche die Getriebeeinrichtung 7 im einzelnen darstellt, zeigt die Kupplung 2 in einem Kupplungsgehäuse 33» das mit dem Motorgehäuse 32 einteilig ist. Die Kurbelwelle ist mit der Eingangswelle 35 des Getriebes 3 verbunden, wenn die Kupplung 2 aufgrund der Außerbetriebsetzung eines Auslösearmes 34 tätig wird.

Wie auch aus Fig.3 ersichtlich, ist das Getriebe 3 in einem Getriebegehäuse 36 angeordnet, welches mit dem Kupplungsgehäuse 33 einteilig ist, und ist mit einem Hauptgetriebemechanismus 37 und einem Nebengetriebemechanismus 38 ausgerüstet. Der Hauptgetrieberaechanismus 37 umfaßt die oben erwähnte Eingangswelle 35, deren Achse mit der Achse der Kurbelwelle 1 übereinstimmt, eine Ausgangswelle 39 parallel zu der Eingangswelle 35 und Zahnradsätze 40 bis 45 für den ersten bis zum fünften Gang bzw. für den Rückwärtsgang, welche zwischen die Eingangs- und Ausgangswellen 35» 39 zwischengeschaltet sind. Die Antriebskraft, die von der Eingangswelle 35 über den gewählten Zahnradsatz dieser Zahnradsätze 4-0 bis 45 auf die Ausgangswelle 39 übetragen wird, wird von einem Abtriebsrad 46 abgegeben, das am Ende der Ausgangswelle 39 auf der Motorseite angeordnet ist.

Der Nebengetriebemechanismus 38 umfaßt ein erstes Leerlaufrad 47 parallel zu der Eingangswelle 35» ein zweites Leerlaufrad 48, das zu dem ersten Leerlaufrad 47 axial ist, ein angetriebenes Rad 49, das auf der Ausgangswelle 39 an einer Stelle nahe dem Abtriebsrad 46 angeordnet ist, sowie ein Eingriff- und Eingrifflöserad 50, das dem zweiten Leerlaufrad 48 und dem angetriebenen Rad 40 gemeinsam ist.

Dieser Mechanismus wird für den Betrieb in niedrigem Gang unterhalb des ersten Ganges verwendet.

Die Getriebeeinrichtung 7 hat ein relativ großes Gewicht und ist außerdem freitragend an dem Kupplungsgehäuse 33 angebracht, welches mit dem Motorgehäuse 32 einteilig ist. Bei solch einem freitragenden Halterungsaufbau sollte der Großteil des Gewichts so nah wie möglich bei der Motorseite angeordnet sein, um die Steifigkeit des Getriebegehäuses 36

^" und die des Motorgehäuses 32 zu vermindern, an welches das erstere angesetzt ist, und um damit das Gesamtgewicht zu vermindern. Wenn das Abtriebsrad 46 und das angetriebene Rad 49, welche relativ große Gewichte aufweisen, in der Stellung nahe dem Ende der Ausgangswelle 39 nahe dem Motor E angeordnet sind, kann dementsprechend der Nebengetriebemechanismus 38 nahe dem Motor E angeordnet werden. Folglich kann die Gewichtsverteilung von der Getriebeeinrichtung 7 zu dem Motor E hin verschoben werden. Auf diese Weise ist es möglich, das Getriebegehäuse 36 und das Motorgehäuse 32 mit vergleichs-

20weise geringer Dicke auszubilden, um die von diesen Gehäusen geforderte Steifigkeit zu vermindern, und schließlich das Gesamtgewicht des Motors einschließlich der Getriebeeinrichtung 7 zu vermindern.

25Das Abtriebsrad Λ6 kämmt mit einem Reduktionsrad 53, welches um die Antriebswelle 8 parallel zur Ausgangswelle 39 hinten am Getriebe 3 drehbar ist. Das Abtriebs- und das Reduktionsrad 4.6,' 53 sind schräg-verzahnte Räder. Planetenräder 54 sind schwenkbar an vier Stellungen in der Umfangsrichtung

30des Reduktionsrades 53 gelagert und diese Planetenräder 54 kämmen mit dem Innenrad 56 eines Ringrades 55 bzw. mit einem Sonnenrad 57, wodurch das erste Differentialgetriebe 4 gebildet wird. Das Sonnenrad 57 ist einteilig mit einem inneren Zylinder 58 angeordnet, der den äußeren Umfang der Antriebs-

35welle 8 umschließt-, während das Ringrad 55 einteilig mit einem äußeren Zylinder angeordnet ist, der den äußeren Umfang des inneren Zylinders 58 umschließt.

Das Außenrad 60 des Ringrades 55 besitzt eine schräg verzahnte Gestalt und kämmt mit einem Rad 61, welches ebenfalls ein schräg-verzahntes Rad ist. Das Rad 61 ist einteilig mit einer Rotationswelle 62 angeordnet, welche parallel zur An- ° triebswelle 8 verläuft. Ein Kegelrad 63 ist ferner einteilig mit dieser Rotationswelle 62 angeordnet. Dieses Kegelrad kämmt mit einem anderen Kegelrad 52, welches einteilig mit einer Rotationswelle 64. angeordnet ist, die unter rechtem Winkel zu der Rotationswelle 62 erstreckt. Diese Rotations- ■ welle 64- ist mit der Kardanwelle 19 über das Universalgelenk 18 verbunden. Dementsprechpnd wird die Richtung der Antriebskraft von dem ersten Differentialgetriebe 4· unter rechtem Winkel zu der Kurbelwelle 1 umgewandelt über das Rad 61 und die Kegelräder 63, 52, und die Antriebskraft wird dann auf die Kardanwelle 19 übertragen.

Der Kämmzustand zwischen dem Abtriebsrad 4-6» dem Reduktionsrad 53, dem äußeren Rad 60 des Ringrades 55 und dem Rad 61, welche die schräg-verzahnten Räder sind, wird anhand von Fig.3 erläutert. Der Kämmabschnitt zwischen dem äußeren Rad 60 des Ringrades 55 und dem Rad 61 liegt dem Motor E näher als die Achse der Antriebswelle 8„so daß der Mittenwinkel, der zwischen dem Kämmabschnitt 66 des Abtriebrades 4-6 mit dem Reduktionsrad 53 und dem oben beschriebenen Kämmabschnitt 65 gebildet wird, minimiert werden kann, vorzugsweise unterhalb 90 . Da - anders ausgedrückt - eine Schubkraft auf den Kämmabschnitt der schräg- verzahnten Räder wirkt, wirken einander entgegengesetzte Kräfte auf beide Kämmabschnitte 65» 66 entlang der Achse der Antriebswelle 8, wenn das Abtriebsrad 46 und das Rad 61 auf bezüglich der Antriebswelle 8 einander entgegengesetzten Seiten angeordnet sind, wodurch ein Biegemoment auf die Antriebswelle 8 wirkt. In diesem Fall muß die Festigkeit der Antriebswelle 8 sowie die Festigkeit von Lagern 67, 68, welche die Antriebswelle

3g lagern, erhöht werden. Da aber beide Kämmabschnitt 65, 66 nahe einander angeordnet sind, wie oben beschrieben,' heben sich die Schubkräfte, die an den Kämmabschnitten 65, 66

auftreten, einander auf, und das auf die Antriebswelle 8 wirkende Biegemoment kann vermindert werden. Folglieh braucht die Festigkeit der Antriebswelle 8 und der Lager 67, 68 nicht erhöht zu werden. Dies ist vorteilhaft für die Konstruktionsfestigkeit.

Da der Kämmabschnitt 65 zu dem Motor E hin verschoben ist, kann hinter der Getriebeeinrichtung 7 genügend Raum erlangt werden, das heißt, zwischen der Getriebeeinrichtung 7 und einem Armaturenbrett, das durch die doppelpunktstrichlierte Linie wiedergegeben ist, wie deutlich in Fig.3 zu erkennen. Dieser Raum kann zum Anordnen eines Lenkmechanismus 70, eines Führungsträgers (lead beam) 71 und dgl. verwendet werden. Auf diese Weise kann die Kabine des Fahrzeugs auch erweitert werden.

Das zweite Differentialgetriebe 6 besitzt die gleiche Achse wie das erste Differentialgetriebe U und ist derart angeordnet, daß das Kupplungsgehäuse 33 zwischen den beiden Differentialgetrieben U, 6 liegt. In dem zweiten Differentialgetriebe 6 sind die Antriebswellen 8, 13 innerhalb des Getriebekastens 72 so angeordnet, daß sie zueinanderhinweisen, wobei sie die gleiche Achse besitzen. Eine Lagerwelle 73, die die Antriebswellen 8, 13 unter rechtem Winkel kreuzt, ist an dem Getriebekasten 72 zwischen beiden Antriebswellen 8, 13 befestigt. Der Getriebekasten 72 ist einteilig an dem inneren Zylinder 58 des ersten Differentialgetriebes U befestigt, und Kegelräder 7-4,75 sind an der Lagerwelle 73 befestigt. Die Antriebswellen 8, 13 durchdringen den Getriebe-

3Q kasten drehbar, und Kegelräder 76, 77, die mit den oben beschriebenen Kegelrädern 74, 75 kämmen, sind jeweils an den Endabschnitten dieser Antriebswellen befestigt.

Wie oben beschrieben, sind das erste Differentialgetriebe 4 ge zum Antreiben des Vorder- und Hinterradantriebssystem und das zweite Differentialgetriebe 6 zum Antreiben der Vorderräder über die Antriebswelle 8 auf der gleichen Achse ange-

ordnet. Das erste Differentialgetriebe 4· ist ein Planetengetriebe, wobei das zweite Differentialgetriebe 6 ein Kegelgetriebe ist. Dies macht den Gesamtaufbau kompakt. Anders ausgedrückt kann der Durchmesser des ersten Differentialgetriebes 4 relativ groß gemacht werden, da es außerhalb der Kurbelwelle 1 des Motors E angeordnet ist. Da es ein Planetengetriebe ist, welches einen relativ großen Raum in Radialrichtung besetzt, aber nur einen begrenzten Raum in Axialrichtung benötigt, trägt es zur Verminderung der Breite der Getriebeeinrichtung 7· in Axialrichtung der Kurbelwelle 1 bei. Aufgrund seiner Anordnung ist das zweite Differentialgetriebe 6 hinter dem Motor E angeordnet, und folglich kann sein Durchmesser nicht leicht erhöht werden. Es kann jedoch seine Breite vergrößert werden, und folglich ist eine relativ große Breite in Axialrichtung erforderlich; da aber das Differentialgetriebe;^ ein Kegelgetriebe mit relativ kleinem Durchmesser ist,; kann die Größe des ÜberStandes der Getriebeeinrichtung 7 zu der Rückseite des Motors E-vermindert werden. Folglich-kann die Getriebeeinrichtung 7 als-Ganzes kompakt gemacht werden. Außerdem ist jedes Planetenrad 54· des ersten Differentialgetriebes 4 direkt und schwenkbar durch das Reduktionsrad 5.3 gelagert. Der-Abstarid zwischen dem zweiten Differentialgetriebe^ 6 und'dem Reduktionsrad 50 kann vermindert werden. Dies trägt auch zur Verminderung der Größe der 25Getriebeeinrichtung 7 bei. ■ .

Das dritte Differentialgetriebe 21 (siehe Fig.1) ist ein Kegelgetriebe von gleicher Konstruktion wie das zweite Differentialgetriebe 6 und daher wird die Erläuterung übergangen.

: , ■ Als nächstes wird die Arbeitsweisedieser Ausführungsform kurz erläutert» Die Antriebskraft des. Motors E Wird von der Kurbelwelle 1 über die Kupplung 2·-"auf die Eingangswelle 35 des Getriebes 3 übertragen und dann entweder über den Zahnradsatz einer der Getriebestufen des Hauptgetriebemechanismus 37 oder über den Nebengetriebemechanismus 38 auf die Ausgangswelle 39. Die Antriebskraft von der Ausgangswelle 39 wird

* von dem Abtriebsrad 46 auf das Reduktionsrad 53 übertragen, und dann wird die Antriebskraft durch das erste Differentialgetriebe U aufgeteilt auf das Sonnenrad 57 und das Ringrad 55· Die auf das Sonnenrad 57 übertragene Ubertragungskraft ° wird über das zweite Differentialgetriebe 6 auf das rechte und das linke Vorderrad 12, 17 übertragen. Die auf das Ringrad 55 übertragene Antriebskraft wird über das Rad 61, die Kegelräder 63, 52, das Universalgelenk 18, die Kardanwelle 19 und das dritte Differentialgetriebe 21 das rechte und das linke Hinterrad 20, 31 übertragen.

übrigens kann der Nebengetriebemechanismus 38 durch Vorsehen geeigneter Zahnräder statt für die Niedriggeschwindigkeitsverwendung für den ersten Gang und darunter, wie oben beschrieben, für die Hochgeschwindigkeitsandwenung der fünften oder höherer Gangstufen ausgelegt sein.

Es ist offensichtlich, daß die beschriebene Ausführungsform alle oben erwähnten Ziele erfüllt und auch den Vorteil weiter wirtschaftlicher Nützlichkeit aufweist.

Patentanwalt "3.1.4.BNr. 136/84 (§46 PatAnwO)"

/ζ.

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Claims

• β PATENTANWÄLTE MITSCHERLICH · GUNSCHMANN ■ KÖRBER ■ SCHMIDT-EVERS ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT PROF REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS Dipl.-lng. H. Mitscherlich Dipl.-lng. K. Gunschmann Dipl.-lng. Dr. rer. nat. W. Körber Dipl.-lng. J. Schmidt-Evers HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA D-800O0München 22 8-go, 27-ban, Jingumae 5-chome, Telefon(089)296684-86 Shibuya-ku Telex 523155mitshd . . Psch-Kto. Mchn 195 75-803 Tokxo/Japan EPA-Kto. 28 ooo 206 18.1.19 84/Me/ke Ansprüche:

1. Antrieb für die Vorder- und Hinterräder von Kraftfahrzeugen, mit einem Motor, dessen Kurbelwelle in der Breitenrichtung des Wagenkörpers angeordnet ist, einer Getriebeeinrichtung, die an dem Motorgehäuse auf einer Seite in Axialrichtung der Kurbelwelle gelagert ist, einer Kupplung, die zwischen dem Motor und dem Getriebe vorgesehen ist, einem ersten Differentialgetriebe, das mit dem Getriebe gekoppelt ist, einem zweiten Differentialgetriebe, das die eine Kraft von dem ersten Differentialgetriebe auf ein linkes und ein rechtes Rad vorne oder hinten überträgt, sowie einem dritten Differentialgetriebe, das die andere Kraft von dem ersten Differentialgetriebe auf ein linkes oder ein rechtes Rad hinten oder vorne überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Differentialgetriebe (4·) ein Planetengetriebe ist, daß das zweite Differentialgetriebe (6) ein Kegelgetriebe ist, und daß das erste und das zweite Differentialgetriebe (4·» 6) auf beiden Seiten einer der Kupplung (2) entsprechenden Stellung auf der gleichen Achse parallel zu der Kurbelwelle (1) angeordnet sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Differentialgetriebe (4) ein Sonnenrad (57), ein Ringrad (55) und eine Mehrzahl von Planetenrädern (54·) umfaßt, die mit dem Sonnenrad und dem Ringrad in Eingriff stehen, ° daß die Planetenräder (54·) direkt an einem Reduktionsrad (53) schwenkbar gelagert sind, und daß das Sonnenrad (57) und das Ringrad (55) einzeln mit einem der Antriebswege gekoppelt sind.