DE4115130A1

DE4115130A1 - Uebertragungseinrichtung fuer fahrzeuge mit vierradanttrieb

Info

Publication number: DE4115130A1
Application number: DE4115130A
Authority: DE
Inventors: Hideki Sado
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 1991-11-14
Also published as: US5197565A; JPH0419232A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Übertragungsachse für Fahrzeuge mit Vierradantrieb und insbesondere eine Übertragungseinrichtung zur Verwendung in einer Übertra gungsachse für Fahrzeuge mit Vierradantrieb.

Ein Fahrzeug mit Vierradantrieb ist mit einer Übertragungs achse ausgerüstet, die eine Übertragungseinrichtung zur Verteilung der Antriebskraft auf die Vorder- und Hinter räder aufweist, wie dies in der japanischen Offenlegungs schrift Nr. 63-3 05 032 offenbart ist. Die darin beschrie bene Übertragungseinrichtung erfordert ein Stirnzahnrad, eine Zwischenwelle und ein Ritzel, die ein Richtungsän derungsgetriebe bilden, um Antriebskraft zwischen zwei Achsen zu übertragen, die sich im rechten Winkel schnei den, wobei eine große Anzahl von Bauteilen erforderlich sind, die hinter einer Vorderachse angeordnet werden, wozu ein großer Raum benötigt wird.

Ein Fahrzeug kann dadurch eine verbesserte Fahrstabilitat erhalten, daß eine Lenkzahnstange an einer tieferen Posi tion angeordnet wird, wodurch ein Lenkgestänge und eine Lenkkopplung näher aneinander liegen, so daß die Vorder räder stets beim Aufprall und Rückprall des Fahrzeugs eine Neigung gegeneinander haben können.

Bei dem oben beschriebenen Fahrzeug mit Vierradantrieb kann die Lenkzahnstange jedoch nicht an einer tieferen Position angeordnet werden, weil dies von dem Richtungs änderungsgetriebe verhindert wird. Bei dem bekannten Fahrzeug mit Vierradantrieb muß daher die Lenkzahnstange notwendigerweise oberhalb des Richtungsumkehrgetriebes angeordnet werden, wodurch sich die Lenkeigenschaften und damit die Fahrstabilität verschlechtern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Übertragungs einrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Radachsen bereit gestellt. Die Übertragungseinrichtung enthält ein zen trales Differential, das konzentrisch zu einer Radachse angeordnet ist, eine erste Übertragungswelle, die kon zentrisch zu der einen Radachse angeordnet ist, um Motor kraft von dem zentralen Differential auf die eine Radachse zu übertragen, eine zweite Übertragungswelle, die konzen trisch zu der einen Radachse und der ersten Übertragungs welle angeordnet ist, um Motorkraft von dem zentralen Differential auf die andere Radachse zu übertragen, ein Ringzahnrad, das in Antriebsverbindung mit der zweiten Übertragungswelle zur Drehung mit dieser steht, und ein Ritzelzahnrad, das mit dem Ringzahnrad so kämmt, daß seine Mittelachse die Mittelachse des Ringzahnrads im rechten Winkel kreuzt, wobei das Ringzahnrad und das Ritzelzahn rad an einer Stelle kämmen, die höher liegt als die Mittel achse des Ringzahnrads.

Diese Anordnung löst die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu grunde, eine verbesserte Übertragungseinrichtung für eine Übertragungsachse in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb anzugeben, das verbesserte Lenkeigenschaften und damit eine verbesserte Fahrstabilität gewährleistet. Außerdem soll bei der verbesserten Übertragungseinrichtung die Anzahl der Bauteile verringert sein, so daß die Übertra gungseinrichtung einen einfachen Aufbau erhält und mit geringeren Kosten herstellbar ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Übertragungs achse mit einer Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Übertragungseinrichtung und

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 besteht eine Übertra gungsachse aus einer Transmission bzw. einem Getriebe 10 und einer Übertragungseinrichtung 12. Obwohl dies nicht dargestellt ist, befindet sich ein Motor an der rechten Seite des Getriebes 10, so daß Motorkraft über eine Kupp lung 14 auf eine Eingangswelle 16 des Getriebes bzw. Vor geleges 10 übertragen wird.

Die auf die Eingangswelle 16 übertragene Motorkraft wird durch ein die Geschwindigkeit änderndes Getriebe 18 auf eine Abgabewelle 20 übertragen. Von der Abgabewelle 20 wird die Motorkraft der Übertragungseinrichtung 12 zu geführt.

Die Übertragungseinrichtung 12 ist konzentrisch zu einer Vorderachse 24 eines Fahrzeugs angeordnet und verteilt die Motorkraft auf die (nicht dargestellten) Vorderräder und Hinterräder über ein zentrales Differential 26.

Das zentrale Differential 26 besteht aus einem Differential gehäuse 26a, auf das ein Ringzahnrad 28 montiert ist, das mit dem Abgabezahnrad 22 kämmt, ein Eingriffszahnritzel 26c, das auf einer Ritzeleingriffswelle 26b einstückig mit dem Differentialgehäuse 26a montiert ist, und zwei Seiten zahnräder 26d und 26e, die mit dem Eingriffszahnritzel 26c kämmen und eine Mittelachse haben, die eine Mittel achse des Eingriffszahnritzels 26c in rechten Winkeln schneidet bzw. kreuzt.

Das Seitenzahnrad 26d wird zum Antrieb der Vorderräder verwendet und ist mit einer hohlen, zylindrischen Über tragungswelle 30 für den Vorderradantrieb innen kerbver zahnt. Das Seitenzahnrad 26e dient dem Antrieb der Hinter räder und ist auf der Übertragungswelle 30 für den Vorder radantrieb relativ drehbar montiert und hat eine Hülse 26f, die mit einer Übertragungswelle 32 für den Hinterrad antrieb außen kerbverzahnt ist.

Zwischen dem Differentialgehäuse 26a und der Übertragungs welle 30 für den Vorderradantrieb befindet sich eine Flüs sigkeitskupplung 34, die die relative Bewegung zwischen diesen begrenzt.

An einer axialen Zwischenposition der Vorderachse 24 befindet sich ein vorderes Differential 36 für die Vorderräder. Das vordere Differential 36 besteht aus einem Differentialgehäuse 36a, einer Ritzeleingriffs welle 36a, zwei Ritzeleingriffszahnrädern 36c und zwei Seitenzahnrädern 36d und 36e, welch letztere mit axial getrennten linken und rechten Abschnitten der Vorderachse 24 verbunden sind.

Das Differentialgehäuse 36a des vorderen Differentials 36 ist mit dem anderen Endabschnitt der Übertragungswelle 30 für den Vorderradantrieb innen kerbverzahnt und von der Motorkraft angetrieben, die von dem zentralen Differential 26 dorthin verteilt ist.

Der andere Endabschnitt der Übertragungswelle 32 für den Hinterradantrieb ist auf einem vorstehenden Abschnitt 36f des Differentialgehäuses 36a des vorderen Differentials 36 relativ drehbar montiert und mit einem äußeren Flansch 32a versehen, an dem ein Ringzahnrad 38a in der Form eines Kegelrades befestigt ist.

Das Ringzahnrad 38 kämmt mit einem Ritzelzahnrad 40, das einen Wellenabschnitt 40a hat, dessen Mittelachse sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, d. h. eine Dreh achse des Ritzelzahnrads 40 erstreckt sich so, daß sie eine Drehachse der Vorderachse 24 oder des Ringzahnrads 38 in rechten Winkeln schneidet bzw. kreuzt.

Der Wellenabschnitt 40a des Ritzelzahnrads 40 ist an einem Endabschnitt mit einer Kupplung 44 versehen, die ihrerseits mit einer Antriebswelle 50 verbunden ist.

Die mittels des zentralen Differentials 26 auf die Hinterradseite verteilte Motorkraft wird über die Über tragungswelle 32 für den Hinterradantrieb, das Ringzahn rad 38, Ritzelzahnrad 40 und die Antriebswelle 50 zu einem rückwärtigen Differential 52 für die Hinterräder übertragen, von wo sie auf eine Hinterachse 54 zum Antrieb der Hinterräder verteilt wird.

Der Wellenabschnitt 40a des Ritzelzahnrads 40 ist an einem Ritzelgehäuse 46, das mittels Schrauben 42 an dem Gehäuse 12a befestigt ist, über Lager 48 und 49 drehbar gelagert.

Das Ritzelzahnrad 40 kämmt mit dem Ringzahnrad 48, wie Fig. 2 zeigt, d. h. die Mittelachse C₁ des Ritzelzahnrads 40 ist gegenüber der Mittelachse C₂ des Ringzahnrads 38 um eine Strecke δ nach oben versetzt.

Diese versetzte Anordnung des Ritzelzahnrads 40 ermög licht es, daß das Ritzelgehäues 46 in seiner Gesamtheit an einer höheren Position angeordnet ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wird darauf hingewiesen, daß das für die Übertragungswelle 32 für die Hinterräder vorgesehene Ringzahnrad 38 direkt mit dem Ritzelzahnrad kämmt, um die von dem zentralen Differen tial 26 den Hinterrädern zugeteilte Motorkraft zu über tragen. Daraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Über tragungseinrichtung einen einfachen, kompakten Aufbau haben kann, da ihr Richtungsänderungs-Getriebeabschnitt durch das Ringzahnrad 38 und das Ritzelzahnrad 40 gebildet ist, wobei keine Leerlaufwelle wie beim Stand der Technik erforderlich ist.

Des weiteren wird darauf hingewiesen, daß die Mittel achse C₁ des Ritzelzahnrads 40 gegenüber der Mittel achse C₂ des Ringzahnrads 38 nach oben versetzt ist. Dies ermöglicht es, die Lenkzahnstange 50 unter dem Ritzelgehäuse 44 anzuordnen, weshalb die Lenkverbindung in einer tieferen Position angeordnet werden kann, d. h. das Lenkgestänge und die Lenkkopplung können an Höhen angeordnet sein, die etwa horizontal zueinander liegen. Durch Anordnung der Lenkzahnstange 50 an einer tiefer ge legenen Stelle haben die Vorderräder stets beim Aufprall und Rückprall eine Neigung gegen einander, wodurch die Fahrstabilität eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb erheb lich verbessert ist.

Während die erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung im Zusammenhang mit einem Fahrzeug mit vorne liegendem Motor beschrieben ist, ist die Erfindung hierauf nicht be schränkt. Sie kann auch auf ein Fahrzeug angewandt werden, dessen Motor hinten oder in der Mitte liegt.

Claims

1. Übertragungseinrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Radachsen, gekennzeichnet durch
ein zentrales Differential (26), das konzentrisch zu einer der Radachsen angeordnet ist,
eine erste Übertragungswelle (30), die konzentrisch zu der einen Radachse angeordnet ist, um von dem zentralen Differential Motorkraft auf die eine Radachse zu über tragen,
eine zweite Übertragungswelle (32), die konzentrisch zu der einen Radachse und der ersten Übertragungswelle ange ordnet ist, um Motorkraft von dem zentralen Differential auf die andere Radachse zu übertragen,
ein Ringzahnrad (38), das in Antriebsverbindung mit der zweiten Übertragungswelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser steht; und
ein Ritzelzahnrad (40), das mit dem Ringzahnrad in der Weise kämmt, daß seine Mittelachse eine Mittelachse des Ringzahnrads im rechten Winkel schneidet, wobei das Ring zahnrad und das Ritzelzahnrad an einer Stelle känmen, die höher liegt als die Mittelachse des Ringzahnrads.

2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übertragungswelle (30) hohl ist und in sich die eine Radachse aufninmt, und daß das zentrale Differential (26) zwei Seitenzahn räder (26d, 26e) aufweist, von denen eines (26d) mit dem einen Endabschnitt der ersten Übertragungswelle (30) kerbverzahnt ist.

3. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch ein Differential (36) für die eine Radachse mit einem Differentialgehäuse (36a) mit einem vorstehenden Abschnitt (36f) zur Aufnahme des anderen Endabschnitts der ersten Übertragungswelle (30), mit dem er innen kerbverzahnt ist.

4. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Übertragungswelle (32) hohl ist und an einem Endabschnitt einen Hülsenab schnitt des anderen Seitenzahnrads des zentralen Differentials (26) aufnimmt und an dem anderen Endabschnitt den vorstehenden Abschnitt des Differentialgehäuses des Differentials für die andere Radachse, wobei die zweite Übertragungswelle an dem einen Endabschnitt mit dem Hülsenabschnitt des anderen Seitenzahnrads des zentralen Differentials innen kerbverzahnt ist.

5. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Übertragungswelle (32) an dem anderen Endabschnitt einen äußeren Flansch (32a) aufweist, auf den das Ringzahnrad (38) montiert ist.

6. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Radachse eine Vorderachse (24) und die andere Radachse eine Hinter achse (54) ist.

7. Übertragungseinrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Radachsen, gekennzeichnet durch ein zentrales Differential (26), das konzentrisch zu einer der Radachsen angeordnet ist;
eine erste Übertragungswelle (30), die konzentrisch zu der einen Radachse angeordnet ist und Motorkraft von dem zentralen Differential auf die eine Radachse über trägt;
eine zweite Übertragungswelle (32), die konzentrisch zu der einen Radachse und der ersten Übertragungswelle ange ordnet ist und Motorkraft von dem zentralen Differential auf die andere Radachse überträgt,
ein Ringzahnrad (38) in Form eines Kegelrades, das in Antriebsverbindung mit der zweiten Übertragungswelle (32) zur gemeinsamen Drehung mit dieser steht, und
ein Ritzelzahnrad (40), das mit dem Ringzahnrad auf solche Weise kämmt, daß seine Drehachse die Drehachse des Ringzahnrades im rechten Winkel schneidet, wobei das Ringzahnrad und das Ritzelzahnrad so angeordnet sind, daß die Drehachse des Ritzelzahnrads höher angeordnet ist als die Drehachse des Ringzahnrads.