DE3534964A1

DE3534964A1 - Zusatzachsantrieb zur umgestaltung eines einachsantriebes in einen mehrachsantrieb

Info

Publication number: DE3534964A1
Application number: DE19853534964
Authority: DE
Inventors: Rainer 7982 Baienfurt Bürker; Gerhard 7990 Friedrichshafen Sollbach
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1984-10-06
Filing date: 1985-10-01
Publication date: 1986-04-17
Also published as: EP0230414A1; WO1986002049A1

Description

Zusatzachsantrieb zur Umgestaltung
eines Einachsantriebes in einen Mehrachsantrieb Die Erfindung betrifft einen Zusatzachsantrieb entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.
Aus der DE-A 31 39 710 ist es bekannt, zwecks aufwandsparender Weiterentwicklung eines quer im Fahrzeug angeordneten Einachsantriebs zu einem Mehrachsantrieb einen Kegeltrieb als Zusatzachsantrieb in das vorhandene Schaltgetriebe einzüsetzen, um von dort unter höhenverschiedener Kreuzung des vorhandenen Einachsantriebes mit einer Kardanwelle zur Zusatzachse zu gelangen.
Diese Anordnung erfordert im Schaltgetriebe zusätzlich Raum in der Höhe und spezielle Vorkehrungen, z. B. in Form eines entsprechenden, den Hauptachs-Antrieb kreuzenden Vorgeleges, zur Erreichung der dem Zusatz-Achsantrieb zubemessenen Drehzahl sowie für Gehäusevergrößerugen.
Diese Bauweise ist auch ungeeignet für Serienfahrzeuge, deren Schaltgetriebe im wesentlichen unverändert für Ein- oder Mehrachsantrieb verwendbar sein soll und bei denen durch den Zusatzachsantrieb nur ganz unwesentliche und kaum Platz in Anspruch nehmende Anpassungen an die Bauelemente des serienmäßigen Einachsantriebes erforderlich werden dürfen.
Die Aufgabe der der Erfindung zugrunde liegenden Merkmale des Anspruches 1 ist es, diesen Stand der Technik mit einfachen, kompakten und sich ggf. auch für Nachrüstungen eignenden Bauelementen zu verbessern, ohne dabei zur Kreuzung des vorhandenen Einachsantriebes zusätzlich Bauhöhe zu benötigen.
Die Lösung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Zusatzachsantrieb ausgehend von der längeren der vorhandenen Achsantriebs wellen über deren Differentialkorb erfolgt. Eine ein Kegelrad tragende Welle steht dazu mit Verzahnungen am Differentialkorb in direktem oder indirektem Eingriff. Die Welle und die davon rechtwinklig über ein weiteres Kegelrad ab treibende Kardanwelle sind in einem sie eng umschließenden T-förmig Kegeltriebgehäuse gelagert, das im Bereich des Differentials, z. B. an einem Flanschbund, des vorhandenen Motor-Schaltgetriebe-Blockes und in seinen anderen beiden Öffnungen durch Lager der Welle und der Kardanwelle gehaltert ist.
Die für Einachsantriebe gebräuchliche Ausrüstung braucht dabei lediglich noch um die Verzahnung des Wellenanschlusses am Differentialkorb und um ein Lager auf seinen entsprechend gestalteten Gehäusehals abgewandelt zu werden. Die Umrüstung auf Allradantrieb erfordert also nur um drei kleine, zusätzliche Bearbeitungsstellen bei nur minimalem zusätzlichem Raum- oder Gewichtsbedarf. Die Serientypen für Einachsantriebe werden dadurch praktisch nicht verteuert oder kompliziert und hieten nun dennoch die Alternative einer leicht auf Zusatzantrieb umdisponierbaren Ausrüstung. Der zusätzliche Raumbedarf für die Umrüstung beschränkt sich auf das eigentliche Kegeltriebgehäuse, das durch sinnvolle Lagerplazierungen nur etwa einen ähnlichen Durchmesser wie das Differential aufweist und auf der längeren Achswelle daneben leicht noch Platz findet. Eine zusätzliche Bauhöhe erfordernde Kreuzung des serienmäßigen Einachsantriebes wird durch die Abtriebsverzweigung über den Differentialkorb vermieden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 2 wurde eine montagegünstige Möglichkeit gefunden, ein platzraubendes Zwischenglied (z. B. Schraubverbindung) für die Ankuppelung der Hohlwelle an den Differentialkorb zu umgehen und die Baulänge des Kegeltriebgehäuses in Querrichtung besonders kurz zu halten.
Gemäß Ansprüchen 3 und 4 wurden Möglichkeiten geschaffen, um den gleichen Zusatzachsantrieb unkompliziert auch mit verschieden modifizierten Ubersetzungsverhältnissen einsetzen zu können.
Gemäß Anspruch 5 wurde eine einfache, platzsparende Kegelradfixierung mit guter Zugänglichkeit von außerhalb des Kegeltriebgehäuses geschaffen.
Gemäß Anspruch 6 wurde eine Zusammenfassung des Kegeltriebgehäuses mit einem Zusatzvorgelegegehäuse erreicht.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen Draufsicht-Schnitt des Kegeltriebgehäuses und seines direkten Anschlusses an das Differential mittels einer die Achswelle umschließenden Kegelrad-Hohlwelle sowie eine Befestigungsmöglichkeit am Schaltgetriebe.
Die Figur 2 zeigt eine Alternative mit auf das Differential aufgebautem Stirnrad-Zwischengehäuse über eine zur Achswelle seitlich versetzte Vollquerschnitts-Kegelradwelle.
In Figur 1 ist das Kegeltriebgehäuse 1 Mittel eines Flanschbundes 2 am vorhandenen Schaltgetriebe 3 bzw. Motorblock des Fahrzeuges außen befestigt. Ein vom nicht gezeigten Abtrieb des Schaltgetriebes 3 angetriebenes Differential 4 steht über sein Achskegelrad 5 mit der längeren Achswelle 6 des üblichen Einachsantriebes in Triebverbindung. Diese durch das Kegeltriebgehäuse 1 wieder austretende Achswelle 6 treibt ein außerhalb des Bildrandes zu denkendes Rad und ist radseitig mittels eines in einem Flanschdeckel 7 des Kegeltriebgehäuses 1 eingebauten Wälzlagers 8 im Schaltgetriebe 3 abgesetzt. Das differentialseitige Ende der Achswelle 6 ist eng umschlossen von einer ohlwelle 9, die mit dem Korb 10 des Differentials 4 über eine in dessen Austrittsöffnung eingearbeitete Innenverzahnung 11 in unmittelbarem Eingriff steht. Die Hohlwelle 9 endet in einem erweiterten Teil des Kegeltriebgehäuses 1 in einem von der Achswelle 6 koaxial durchdrungenen Antriebskegelrad 12, das mit dem Abtriebskegelrad 33 auf der rechtwinklig zur Achswelle 6 stehenden Kardanwelle 14 kämmt. Dank des Abtriebes vom Differentialkorb 10 kommen die Wellen 6, 14 auch auf gleiche Höhe zu liegen, ohne sich kreuzen zu müssen.
Während das Differential 4 über ein auf seiner als Lagerhals 15 gestalteten Abtriebsseite auf den Korb 10 aufgeschobenes Kegellager 16 gegenüber dem Kegeltriebgehäuse 1 geführt ist, hat die Hohlwelle 9 gegenüber dem KegeltriebgehAuse 1 noch zwei eigene Kegellager 17, 18. Von diesen ist das abtriebsseitige, zweite, zwischen dem Rücken des Abtriebskegelrades 12 und einem nach innen in das Kegeltriebgehäuse 1 herausragenden Ringbund 19 angeordnet und das antriebsseitige, erste, zwischen diesem Ringbund 19 und einem hier in die Hohlwelle 9 eingerasteten Anschlagring 20 unter Vorspannung gegen ein Tellerfederpaket 21 abgestützt. Dadurch wird die Hohlwelle 9, ohne daß es eines Zwischenstückes oder einer ausladenden Außenbefestigung am Kegeltriebgehäuse 1 bedürfte, mit sehr kurzer Baulänge axial arretiert. Diese Lagerung kann indessen, wie auch die Lagerung der Kardanwelle 14, auf unterschiedlichste Weise erfolgen, ohne die Vorteile des vorgeschilderten unmittelbaren zweiten Abganges des Zusatzachsantriebes vom Differential 4 über den Differentialkorb 10 aufgeben zu müssen.
- Der Anschluß der Kardanwelle 14 an das über ebenfalls zwei Kegellager 22, 23 geführte Abtriebskegelrad 13 ist mit Flansch oder Muffenverschraubung etc. unterschiedlich ausführbar, ohne das erfindungsgeniäße Prinzip zu verlassen. -Die Axialvisierung dieser Kegellager 22, 23 übernimmt eine über Flanschschrauben 24 axial nachstellbare Lagerbuchse 25 und ein an das vom Abtriebskegelrad 13 abgehende Kardanwellenteil 14 angeformter Gewindestummel 26 bzw. der darauf festgehaltene Kardanwellenanschlußflansch 27, von wo aus die Verbindung zur nicht gezeigten Zusatzachse bzw. zu einer dieser vorgeschalteten Schaltkupplung erfolgt.
In Figur 2 erfolgt der Abtrieb vom Schaltgetriebe (3) bzw. derart vorhandenen Vorgelegewelle (3.1) über ein Zahnritzel (3.2) auf einer Zahnradscheibe (3.3), die auf dem Korb (10) des Differentials (4) koaxial zur Achswelle (6) und der hier mit Abstand von der Achswelle (6) ausgeführten Welle (9) des Antriebkegelrades (12) befestigt ist.
Entweder direkt mit dieser Zahnradscheibe (3.3) oder mit einem ihr vorgeordneten kleineren oder größeren Zahnring (3.4) kann nun die Verzahnung (11) am antriebsseitigen Ende der Welle (9) kämmen. Je nach Größenverhältnis dieser Zahnritzel, Zahnscheiben bzw. Zahnringe und Zahnräder (3.2, 3.3, 3.4 und 11) lassen sich leicht sowohl unterschiedliche Abstände als auch Ubersetzungsverhältnisse zum vorhandenen Schaltgetriebe (3) einstellen, ohne desssen Bauhöhe wesentlich zu verändern bzw. komplizierte Wellenkreuzungen erforderlich zu machen.
Das Kegeltriebgehäuse (1) ist auch leicht über den Differentialkorb (10) hinwegführbar, ohne besonderen Zusatzplatz zu benötigen.
Die Welle 9 und damit der Antrieb der Zusatzachse können in beiden Gestaltungsversionen dank ihres vom Differentialkorb 10 ausgehenden Antriebes unterschiedliche Drehzahlen gegenüber der an das Differential über das Achskegelrad 5 angeschlossenen Achswelle 6 aufweisen und sind ohne Eingriffe in das eigentliche Schaltgetriebe 3 leicht montierbar.
Bezugs zeichen 1 Kegeltriebgehäuse 2 Flanschbund 3 Schaltgetriebe 3. 1Vorgelegewelle 3.2 Ritzel 3.3 Zahnring 3.4 Zahnscheibe 4 Differential 5 Achskegelrad 6 Achswelle 7 Flanschdeckel vo 1 8 Wälzlager auf 6 9 Welle von 12 10 Korb von 4 11 Verzahnung von 9 12 Antriebskegelrad 13 Abtriebskegelrad 14 Kardanwelle 15 Lagerhals von 10 16 Kegellager für 4 17 erstes Kegellager von 9 und 1 18 zweites Kegellager von 9 und 1 19 Ringbund in 1 20 Anschlagring für 21 21 Federpaket gegen 17 und 19 22 erstes Kegel lager von 14 23 zweites Kegellager von 14 24 Flanschschraube 25 Lagerbuchse 26 Gewindestummel 27 Anschlußflansch an 14 28 Zusatzgehäuse an - Leerseite -

Claims

Ansprüche 7 t 1. Zusatzachsantrieb zur Umgestaltung eines Einachsantriebes in einen Mehrachsantrieb mit einem quer im Fahrzeug angeordneten Schaltgetriebe (3), das mit einem unabhängig von der Achswelle (6) des vorhandenen Einachsantriebes angetriebenen Kegeltrieb (12, 13) für eine zu einer weiteren Achse führende Kardanwelle (14) in Triebverbindung steht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t - daß das Antriebskegelrad (12) ausgehend von der längeren der vorhandenen Achswellen (6) höhengleich zu derselben angetrieben und mittels Kegellagern (17, 18) in einem Kegeltriebgehëuse (1) gelagert ist, - wobei eine Welle (9) des Antriebskegelrades (12) mit dem Differentialkorb (10) des vorhandenen Differentiales (4) in Mitnahmeverbindung steht und der Differentialkorb (10) auf einem am Schaltgetriebe (3) abgestützten Lagerhals (15) geführt ist, - und daß das Abtriebskegelrad (13) am antriebsseitigen Ende der Kardanwelle (14) im gleichen Kegeltriebgehäuse (1) wie die Welle in Welle (9) rechtwinklig dazu gelagert ist, - sowie daß das Kegeltriebgehäuse (1) mit seinem antriebsseitigen Hals mit dem Schaltgetriebe (3) drehfest verbunden ist und abtriebsseitig Lager (22, 23) für die im rechten Winkel zur Welle (9) abgehende Kardanwelle (14) sowie das Abtriebskegelrad (13) aufweist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß - der Antrieb des Antriebskegelrades (12) über eine als Hohlwelle ausgebildete Welle (9), welche die aus dem Differentialkorb (10) austretende Achswelle (6) als Nabe umschließt, über eine Verzahnung (11) ihres antriebsseitigen Endes in der Drehachse des Differentialkorbes (10) unmittelbar erfolgt.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß - der Antrieb des Antriebskegelrades (12) über einen mit der Verzahnung (11) der gegenüber der Achswelle (6) beabstandeten Welle (9) kämmenden und auf dem Differentialkorb (10) befestigten Zahnring (3.4) mittelbar erfolgt.
4. Antrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Differentialkorb (10) über eine gegenüber dem Zahnring (3.4) unterschiedlich große, aber zu ihm konzentrische und ebenfalls auf dem Differentialkorb (10) befestigte Zahnradscheibe (3.3) von einer Vorgelegewelle (3.1) des Schaltgetriebes (3) aus mit unter- bzw. übersetzter Drehzahl angetrieben wird.
5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -zeichnet, - daß im antriebsseitigen Hals des Kegeltriebgehäuses (1) die Welle (9) sowohl von einem ersten Kegellager (17) vor dem Antriebskegelrad (12) als auch von einem zweiten Kegellager (18) abtriebsseitig vom Lagerhals (15) des Differentialkorbes (10) gegenüber dem Kegeltriebgehäuse (1) geführt ist, - wobei die Welle (9) durch ein zwischen dem ersten Kegellager (17) und einem inneren Ringbund (19) des Kegeltriebgehäuses (1) abgestütztes Federpaket (21) und einem in die Welle (9) einsetzbaren Sprengring (20) antriebsseitig vom zweiten Kegellager (18) in einer Innenverzahnung (11) des Lagerhalses (15) des Differentialkorbes (10) unter Vorspannung axial festgehalten ist.
6. Antrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß - das Kegelgetriebegehäuse (1) auch den Abtrieb vom Differentialkorb (10) mitumschließt.