DE69112562T2

DE69112562T2 - Eine Hinterradachse zur Übertragung des Antriebsmomentes zu den Hinterrädern eines Kraftfahrzeuges mit abschaltbarem Vierradantrieb.

Info

Publication number: DE69112562T2
Application number: DE69112562T
Authority: DE
Inventors: Gian Luigi Falzoni
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1991-10-08
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: EP0480887A1; IT9067777A1; DE69112562D1; RU2035321C1; IT1241642B; ES2076509T3; EP0480887B1; IT9067777A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeuge mit Vierradantrieb, die einen permanenten Vorderradantrieb und einen abschaltbaren Hinterradantrieb aufweisen.
Genauer betrifft die Erfindung eine Hinterachse zum Übertragen des Antriebsdrehmomentes zu den Hinterrädern eines Fahrzeuges des Typs, welcher mit einem Differential zum Aufteilen des Antriebes auf die Hinterräder, einer Eingangswelle für den Drehantrieb des Differentials mittels zweier Kegelzahnräder, Mitteln zum Zuschalten und Abschalten des Antriebsdrehmomentes, welches durch die Eingangswelle zum Differential übertragen wird, und mit einem Gehäuse, welches das Differential und die beiden Kegelzahnräder aufnimmt und welches einen rohrförmigen vorderen Fortsatz zur drehbaren Lagerung der Eingangswelle sowie zwei ringförmige seitliche Ansätze für die Verbindung des Differentials mit den Antriebswellen der Hinterräder aufweist, ausgestattet ist.
Gemäß dem Stand der Technik können Hinterachsen dieses Typs mit der lastaufnehmenden Struktur des Fahrzeuges mittels ihrer Aufhängungselemente in zwei unterschiedlichen Konfigurationen verbunden sein, bei denen die Achse entweder starr ist oder bei denen die Räder jeweils unabhängig mit beweglich angelenkten Antriebswellen ausgebildet sind. Im ersten Fall sind die beiden Hinterrad-Antriebswellen direkt drehbar mit dem Differential verbunden und bilden bezüglich der Schwingungen der Aufhängung damit eine starre Einheit, während im zweiten Fall die beiden Antriebswellen mit dem Differential über jeweilige Universalverbindungen drehverbunden sind und demnach unabhängig schwingen können.
Die beiden unterschiedlichen Systeme zum Verbinden der Antriebswellen führen zu der Notwendigkeit, daß die seitlichen Ansätze des Achsengehäuses unterschiedliche Formen haben, so daß sie im ersten Fall für die Befestigung der jeweiligen rohrförmigen Lager für die Antriebswellen geeignet sind und im zweiten Fall die Möglichkeit bieten, daß drehbare Ausgangselemente, welche die Kupplungen der beweglich angelenkten Antriebswellen mit dem Differential verbinden, sich abgedichtet durch diese hindurch erstrecken.
Auf diesem Grund werden Gehäuse, die für eine der Konfigurationen der Achse geeignet sind, herkömmlicherweise nicht für die andere Konfiguration verwendet, was bedeutet, daß es erforderlich ist, Gehäuse unterschiedlicher Formen mit den sich daraus ergebenden Komplikationen und baulichen Schwierigkeiten vorzusehen.
Um dieses Problem zu vermeiden, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Achse des zu Beginn definierten Typs, dadurch gekennzeichnet, daß austauschbare ringförmige Ansatzstücke von jeweils einem ersten Typ sowie einem zweiten Typ vorgesehen sind, die wahlweise an den Seitlichen Ansätzen des Gehäuses befestigbar sind und es ermöglichen, daß das Gehäuse gleich gut für die starre Konfiguration der Achse und für die Konfiguration mit unabhängiger Radaufhängung verwendet werden kann.
Das gleiche Gehäuse ist für eine Verwendung mit unterschiedlichen Systemen zum Zuschalten und Abschalten des Hinterradantriebes geeignet: Wenn das Differential vom epizykloiden Typ mit Kegelzahnrädern ist, dann kann das System, welches herkömmlicherweise der Eingangswell der Achse zugeordnet ist, von dem Typ sein, welcher eine Zahnkupplung, eine elektromagnetische Kupplung, eine elektronisch gesteuerte hydraulische Reibkupplung oder sogar eine Viskosekupplung umfaßt. Alternativ dazu kann das Zuschalt- und Abschaltsystem durch ein Differential mit einer Viskosekupplung des "Drehmomententeiler"-Typs sein.
Die Erfindung wird jetzt im einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die lediglich ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel darstellen; es zeigen:
Figur 1 eine schematische, horizontale Teilschnittdarstellung einer Hinterachse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Figuren 2 bis 5 Ansichten ähnlich der Figur 1 von jeweils alternativen Ausführungen der Erfindung.
Es wird zunächst Bezug auf die Figur 1 genommen; eine Hinterachse zum Übertragen des Antriebsdrehmomentes von einer Längsantriebswelle (nicht dargestellt) auf die Hinterräder (nicht dargestellt; eines Kraftfahrzeuges mit abschaltbarem Vierrad antrieb und permanenten Vorderradantrieb ist allgemein mit 1 bezeichnet.
Die Achse 1 umfaßt im wesentlichen ein Gehäuse 2 mit einem vorderen, rohrförmigen Fortsatz 3 zum Einleiten des von der Antriebswelle aufgebrachten Antriebes und zwei ringförmige seitliche Ansätze 4 zum Ausleiten des Antriebes zu den Hinterrädern des Fahrzeuges.
Innerhalb des Gehäuses 2 zwischen den ringförmigen Ansätzen 4 ist ein Epizykloiden-Differential 5 mit Kegelrädern angeordnet, dessen Gehäuse 6 ein Tellerrad 7 hält, welches mit einem Kegelritzel 8 kämmt, das am inneren Ende einer Eingangswelle 9 angeordnet ist, die drehbar durch den vorderen rohrförmigen Fortsatz 3 gelagert ist.
Das Gehäuse 2 kann gleich gut entweder bei einer starren Konfiguration der Achse 1 verwendet werden, die in dem Bereich der Figur 1 oberhalb der zentralen horizontalen Achse A des Differentials 5 gezeigt ist, oder in einer Konfiguration mit unabhängigen Rädern, die in dem Bereich der Figur 1 unterhalb der zentralen Achse A gezeigt ist. Im ersten Fall sind die mit 10 bezeichneten Hinterrad-Antriebswellen direkt mit dem Differential 5 drehgekuppelt und erstrecken sich axial innerhalb jeweiliger rohrföriniger Lager 11, die mit dem Gehäuse 2 mittels jeweiliger ringförmiger Ansatzstücke 12 eines ersten Typs verbunden sind, die ihrerseits koaxial mit den seitlichen Ansätzen 4 mittels Schrauben 18 verbunden sind. Die inneren Enden der Ansatzstücke 12 dienen auch dazu, das Gehäuse 6 des Differentials 5 drehbar zu lagern.
Im zweiten Falle sind die mit 14 bezeichneten Hinterrad-Antriebswellen mittels jeweiliger Gleichlaufgelenke 15 mit zwei Ausgangswellen 16 drehverbunden, die ihrerseits direkt mit dem Differential 5 drehverbunden sind. In diesem Falle sind die Ansatzstücke 12 des ersten Typs durch ringförmige Ansatzstücke 17 eines zweiten Typs ersetzt, welche mit den beiden seitlichen Ansätzen 4 über die gleichen Schrauben 18 verbunden sind und durch die sich die Ausgangswellen 16 unter Zwischenschaltung von Dichtungen 19 erstrecken. Die Ansatzstücke 17 des zweiten Typs lagern ebenso das Gehäuse 6 des Differentials 5 drehbar.
Zum Zuschalten und Abschalten des Antriebsdrehmomentes, welches auf die Hinterrad-Antriebswellen 10 oder 14 übertragen werden soll, hat die Ausführung der Figur 1 eine Zahnkupplung 20 bekannter Art mit einer Hülse 21; diese ist verschiebbar auf einer Zwischenwelle 22 angeordnet, die zu dem äußeren Ende der Eingangswelle 9 ausgerichtet und drehbar von einem Hohlkörper 23 gehalten wird, welcher am vorderen Fortsatz 3 des Gehäuses 1 befestigt ist. Die Welle 22 hat einen Flansch 24 außerhalb des Hohlkörpers 23 für ihre Drehverbindung mit der Antriebswelle.
Es ist klar, daß das Antriebsdrehmoment nur dann auf die Antriebswellen 10 oder 14 übertragen wird, wenn die Zahnkupplung 20 eingerückt ist.
Die in den Figuren 2 bis 5 dargestellten Varianten sind im allgemeinen ähnlich dem oben mit Bezug auf die Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel; deshalb werden nur die Unterschiede im einzelnen beschrieben, wobei die gleichen Bezugszeichen für identische oder ähnliche Teile verwendet werden
In der Ausführung gemäß Figur 2 unterscheidet sich die mit 1a bezeichnete Achse von der oben beschriebenen nur darin, daß die Zahnkupplung 20 durch eine elektromagnetische Kupplung 25 bekannter Art ersetzt ist, die so betrieben werden kann, daß die Drehverbindung der Zwischenwelle 23 mit der Eingangswelle 9 hergestellt oder unterbrochen wird.
In der Ausführung gemäß der Figur 3 verwendet die mit 1b bezeichnete Achse jedoch eine elektronisch gesteuerte Reibkupplung 26 bekannter Art zum Übertragen des Antriebsdrehmomentes von der Zwischenwelle 22 zur Eingangswelle 9, während in der Ausführung gemäß der Figur 4 die mit 1c bezeichnete Achse eine Viskosekupplung 27, ebenfalls von bekannter Art, für diese Funktion einsetzt. Schließlich verwendet die in Figur 5 dargestellte Achse 1d eine "Drehmomententeiler"-Vikosekupplung 28 bekannter Art, welche das Epizykloiden-Differential 5 ersetzt, um das auf die Antriebswellen 10 oder 14 zu übertragene Antriebsdrehmoment zuzuschalten oder abzuschalten. In diesem Fall ist der Flansch 24 für die Verbindung mit der Antriebswelle direkt an der Eingangswelle 9 befestigt.
Natürlich können die Einzelheiten des Aufbaus und die Ausführungsformen in weitem Bereich gegenüber den beschriebenen und dargestellten variiert werden, ohne daß dadurch der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Hinterachse (1) zum Übertragen des Antriebsdrehmomentes zu den Hinterrädern eines Kraftfahrzeuges mit abschaltbarem Vierradantrieb, umfassend ein Differential (5, 28) zum Aufteilen des Antriebes auf die Hinterräder, eine Eingangswelle (9) für den Drehantrieb des Differentials mittels zweier Kegelzahnräder (7, 8), Mittel (9, 25, 26, 27, 28) zum Zuschalten und Abschalten des von der Antriebswelle (9) auf das Differential zu übertragenden Antriebsdrehmomentes, und ein Gehäuse (2), welches das Differential (5, 28) und die beiden Kegelzahnräder (7, 8) aufnimmt und welches einen rohrförmigen vorderen Fortsatz (3) für die Drehlagerung der Eingangswelle (9) sowie zwei ringförmige seitliche Ansätze (4) für die Verbindung des Differentials mit den Hinterrad-Antriebswellen (10, 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß austauschbare ringförmige Ansatzstücke (12, 17) jeweils von einem ersten Typ und einem zweiten Typ vorgesehen sind, die wahlweise an den seitlichen Ansätzen (4) befestigbar sind und es ermöglichen, daß das Gehäuse (2) gleich gut für die starre Konfiguration der Achse (1) und für die Konfiguration mit unabhängigen Radaufhängungen verwendbar ist.

2. Achse nach Anspruch 1, bei der bei der starren Konfiguration der Achse (1) die beiden Antriebswellen (10) direkt mit dem Differential (5, 28) drehverbunden sind und sich in jeweiligen rohrförmigen Lagern (11) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzstücke (12) des ersten Typs die Ansätze (4) des Gehäuses (2) mit den rohrförmigen Lagern (11) verbinden.

3. Achse nach Anspruch 1, bei welcher bei der Konfiguration der Achse (1) mit unabhängigen Rädern die beiden Antriebswellen (14) mit jeweiligen Ausgangselementen (16) des Differentials (5, 28) gelenkig über jeweilige Universalgelenke (15) drehverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzstücke (17) des zweiten Typs Dichtungen (19) tragen, die den Ausgangselementen (16) zugeordnet sind.

4. Achse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential (5) vom epizykloiden Typ mit Kegelzahnrädern ist.

5. Achse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zuschalten und Abschalten eine Zahnkupplung (20) umfassen, die der Eingangswelle (9) zugeordnet ist.

6. Achse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zuschalten und Abschalten eine elektromagnetische Kupplung (25) umfassen, die der Eingangswelle (9) zugeordnet ist.

7. Achse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zuschalten und Abschalten eine elektronisch gesteuerte Reibkupplung (26) umfassen, die der Eingangswelle (9) zugeordnet ist.

8. Achse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zuschalten und Abschalten eine Viskosekupplung (27) umfassen, die der Eingangswelle (9) zugeordnet ist.

9. Achse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential durch eine Viskosekupplung (27) vom "Drehmomententeiler"-Typ ist.