DE69217339T2

DE69217339T2 - Wellenantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE69217339T2
Application number: DE69217339T
Authority: DE
Inventors: Toshiro Azuma; Koichiro Fujisaki; Kazuhiko Yano
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1992-11-19
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2012-11-20
Also published as: DE69217339D1; US5335496A; EP0547395A1; US5447028A; JPH06270705A; EP0547395B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine durch die Merkmale des oberbegriffs von Anspruch 1 definierte Achsantriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem in einem Gehäuse angeordneten Geschwindigkeitswechselgetriebemechanismus, welcher die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl von einer Eingangswelle stufenlos ändert. Durch die Rotation des Getriebes, nach der Drehzahländerung, werden die (Antriebs-) Achsen angetrieben.

Hintergrund der Erfindung

Im Stand der Technik ist eine in einem Gehäuse untergebrachte hydraulische stufenlose (non-stage) Getriebe- und Achsantriebsvorrichtung bekannt vgl. z.B. US-PSen 4 932 209 und 4 986 073.
Eine solche Achsantriebsvorrichtung ist hauptsächlich bei kleinen Fahrzeugen, wie einem Selbstfahr(rasen)mäher mit einer daran angeordneten Vertikaltyp-Antriebsmaschine verwendet worden. Bei einer solchen Konstruktion ist das Gehäuse der Achsantriebsvorrichtung durch Verbindung von zwei Hauptgehäusehälften (miteinander) gebildet, wobei die Trenn- oder Verbindungsfläche dazwischen mit einer die Längsachse der Achsen einschließenden Ebene übereinstimmt.
Infolgedessen ist das genannte Fahrzeug mit folgenden Mängeln behaftet:
Erstens ist eine Eingangsriemenscheibe zum Übertragen der Antriebs-Maschinenleistung auf die Achsantriebsvorrichtung gegenüber der Achse der Antriebsachse hoch montiert, wodurch die Höhe einer Plattform für das Fahrzeug begrenzt (d.h. bestimmt) ist. Die Plattform kann mithin nicht tief liegen, so daß das Fahrzeug (in seinen Maßen) nicht verkleinert werden kann. Wenn andererseits ein einziger oder Einzelriemen-Getriebemechanismus zum Koppeln der Antriebsmaschine mit der Achsantriebsvorrichtung verwendet wird, ist die Antriebsmaschine entsprechend der Lage der Eingangsriemenscheibe hoch positioniert; das Fahrzeug besitzt folglich einen hohen Schwerpunkt, der die Fahrstabilität des Fahrzeugs beeinträchtigt.
Zweitens: Wenn für Wartung des Getriebemechanismus, etwa eines im Gehäuse untergebrachten hydraulischen stufenlosen Getriebes, das Gehäuse zerlegt wird, werden zusammen damit auch die Achsen ausgebaut, wobei die Achsantriebsvorrichtung selbst von einem Rahmen abgebaut werden muß; dies wirft große Schwierigkeiten auf.
Zum dritten ist ein Lager zur Lagerung der Achse am Gehäuse zum Teil an den betreffenden Gehäusehälften gehalten bzw. gehaltert. Wenn jedoch die betreffenden Gehäusehälften im Aluminium-Druckguß o.dgl. geformt (worden) sind, ist es schwierig, eine hohe Maßgenauigkeit des das Lager haltenden Teils zu erreichen. Infolgedessen kann die Achse leicht (totes) Spiel aufweisen; zudem wird die Betriebslebensdauer des Lagers herabgesetzt, und Öl kann aus einem Dichtungsteil der Achse herausdringen.
Viertens nimmt jede Gehäusehälfte eine auf die Achse einwirkende Last oder Belastung auf, weshalb die Zahl der Montageschraubbolzen für das Gehäuse zur Erhöhung von dessen Steifheit vergrößert wird, so daß der Zusammenbau der Achsantriebsvorrichtung viel Zeit in Anspruch nimmt.

Abriß der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Achsantriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher Zusammenbau und Zerlegen des im Gehäuse der Achsantriebsvorrichtung angeordneten Geschwindigkeitswechselgetriebemechanismus vereinfacht sind.
Gegenstand dieser Erfindung ist eine Achsantriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: erste und zweite Gehäusesektionen, die zur Bildung eines Gehäuses längs einer Verbindungsfläche miteinander verbunden oder vereinigt sind, wobei die Verbindungsfläche der ersten und zweiten Gehäusesektionen eine erste Ebene festlegt, einen im Gehäuse angeordneten Geschwindigkeitswechselgetriebemechanismus mit einer Eingangswelle, auf welche Maschinenleistung oder -kraft von einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs übertragen wird, und einer Ausgangswelle, über welche die Maschinenleistung aus dem Getriebemechanismus heraus übertragen wird, und eine Antriebs-Achse für Antrieb der Räder des Fahrzeugs, welche Achse antriebsmäßig mit der Ausgangswelle des Getriebemechanismus verbunden ist, wobei das Gehäuse eine Aufnahme (housing) für sowohl den Getriebemechanismus als auch die Achse bereitstellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Achse durch eine der ersten und zweiten Gehäusesektionen derart drehbar gelagert ist, daß die Längsachse der Achse in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die an einer Seite der ersten und zweiten Gehäusesektionen parallel zur ersten Ebene liegt.
Für Wartung an dem im Gehäuse für den Antrieb der (Antriebs-)Achsen angeordneten hydraulischen stufenlosen (non-stage) Getriebe o.dgl. braucht die Achsantriebsvorrichtung, wenn sie für Wartungszwecke untersucht werden soll, nicht (jedesmal) vom Rahmen oder Aufbau des Fahrzeugs abgebaut zu werden. Außerdem sind die Lager zur Lagerung der Achsen mit hoher (exact) Maßgenauigkeit im Gehäuse gehaltert, so daß die Achsen kein (totes) Spiel aufweisen, die Betriebslebensdauer der Lager verbessert ist und die Abdichtung der Achsen gewährleistet ist. Außerdem braucht die Zahl der Montage(schraub)bolzen nicht zur Erhöhung der Steifheit vergrößert zu sein, und das Gehäuse besitzt große (strong) Steifheit, so daß Zusammenbau- oder Montagezeit eingespart werden kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer daran montierten ersten Ausführungsform einer Achsantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Achsantriebsvorrichtung gemäß dieser Erfindung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf dieselbe,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses M, das in eine Gehäusehälfte 3 und eine Gehäusehälfte 2 unterteilt ist,
Fig. 5 eine Draufsicht zur Darstellung des Inneren der Gehäusehälfte 2, von welcher die Gehäusehälfte 3 längs der Trenn- oder Verbindungsebene D-D in Fig. 2 getrennt worden ist,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 3,
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 3,
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 5 zur Darstellung eines Halteteils für die Achse 1,
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie E-E in Fig. 5,
Fig. 10 eine Schnitt-Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Konstruktion des Lagers für die Achse 1,
Fig. 11 eine außenseitige Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Achsantriebsvorrichtung, teilweise an der Gehäusehälfte 2 in der die Mittelachse der (Antriebs-)Achse 1 einschließenden Ebene weggeschnitten,
Fig. 12 eine Ansicht der Achsantriebsvorrichtung im Schnitt längs der Linie H-H in Fig. 11,
Fig. 13 eine Ansicht derselben im Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 11,
Fig. 14 eine Ansicht derselben im Schnitt längs der Linie J-J in Fig. 11,
Fig. 15 eine Ansicht derselben im Schnitt längs der Linie K-K in Fig. 11,
Fig. 16 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Ausgleichgetriebes und
Fig. 17 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Bremsvorrichtung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist innerhalb einer Motorhaube 44 eines Fahrzeugs eine stehende oder Vertikaltyp-Antriebsmaschine 11 angeordnet, deren Abtriebs- oder Ausgangswelle 45 lotrecht angeordnet ist. An der Maschinenausgangswelle 45 ist eine Riemenscheibe 46 befestigt. Eine Antriebs- oder Eingangsriemenscheibe 14 ist an einer aus einem Gehäuse M der Achsantriebsvorrichtung herausragenden Eingangswelle 5 befestigt. Zwischen den beiden Riemenscheiben 46 und 14 ist ein Riemenübertragungsmechanismus 13 angeordnet, durch den die Maschinenleistung auf die Achsantriebsvorrichtung übertragen wird. Im Gehäuse M sind ein hydraulisches stufenloses Getriebe (mit Eingangswelle 5 und Ausgangswelle 6), eine (Antriebs-)Achse 1 und ein Zahnrad zum Verbinden von Übertragung und Achse 1 miteinander untergebracht. Das Gehäuse M ist mit Arbeitsöl für das hydraulische stufenlose Getriebe gefüllt.
Die Antriebsmaschine 11 ist an der Vorderseite eines Aufbaurahmens 12 angeordnet. Das Gehäuse M ist mittels Anbauhalterungen 2d im hinteren Bereich des Aufbaurahmens 12 nach unten hängend aufgehängt. An den seitlich (in Querrichtung) aus dem Gehäuse M herausragenden Achsen 1 sind Antriebsräder 42 angebracht. Weiterhin sind auch vordere lenkbare Räder 41 und ein Sitz 43 dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Antriebsmaschine 11 von einem stehenden bzw. Vertikal-Typ mit lotrecht angeordneter Maschinenausgangswelle 45, wobei der Riemenübertragungsmechanismus 13 für Kraft- bzw. Leistungsübertragung auf das quer angeordnete Gehäuse M dient. Wenn die Maschinenausgangswelle 45 alternativ waagerecht angeordnet ist, kann eine Kraftübertragungswelle mit einem Universal- bzw. Kardangelenk vorgesehen sein, um die Antriebskraft bzw. Leistung auf die Eingangswelle 5 zu übertragen, die waagerecht aus dem lotrecht angeordneten Gehäuse M herausragt.
Das Gehäuse M ist durch Verbindung mindestens einer Gehäusehälfte 2 mit einer anderen Gehäusehälfte 3 geformt. Die Mittelachse (axis) der Ausgangswelle 6 des hydraulischen stufenlosen Getriebes und diejenige der Antriebs-Achse (axle) 1 sind innerhalb des Gehäuses M angeordnet. Die die Mittelachse der Ausgangswelle 6 einschließende Ebene stimmt mit der Verbindungsfläche D-D der Gehäusehälften 2 und 3 des Gehäuses M überein. Die Ausgangswelle 6 ist am Verbindungsteil gelagert. Die Mittelachse der Achse 1 ist nicht an der Verbindungsfläche D-D, sondern an einer Seite der Gehäusehälfte 2 angeordnet. An der Außenseite der Gehäusehälfte 2 ist ein Achsgehäuse 2e einstückig (angeformt) vorgesehen. Die Achse 1 ist an ihrem zum Gehäuse 2e äußeren oder distalen Ende mittels eines Lagers 40 drehbar gelagert. An den Ober- und Unterseiten des Achsgehäuses 2e sind Anbauhalterungen 2d vorgesehen, um das Gehäuse 2e am Aufbaurahmen 12 des Fahrzeugs von dessen Ober- oder Unterseite her anzubauen. Zudem ist ein Deckel 20 für eine am äußersten Ende der Ausgangswelle 6 angeordnete Bremsvorrichtung vorgesehen. Weiterhin ist ein Geschwindigkeitswechsel- bzw. Schaltbetätigungsarm 26 an einer von der Oberseite der Gehäusehälfte 2 nach oben ragenden Geschwindigkeitswechsel- bzw. Schaltbetätigungswelle 27 befestigt. Ein Überbrückungsventil-Betätigungsarm 24 ist an einer Überbrückungsventil-Betätigungswelle 48 befestigt.
In Fig. 4 ist das Gehäuse 4 in die Gehäusehälften 2 und 3 getrennt bzw. zerlegt dargestellt. Gemäß Fig. 1, in welcher das Gehäuse M am Aufbaurahmen 12 montiert gezeigt ist, sind die Gehäusehälfte 2 in oberer Lage und die Gehäusehälfte 3 in unterer Lage montiert. Zwei Angüsse 3a zur Halterung oder Lagerung der Achse 1 von unten her an einem inneren Abschnitt derselben mittels Lagern 39 ragen über die Verbindungsfläche D-D aufwärts. In der Gehäusehälfte 2 sind zwei Halter 2a zur Lagerung der Achse 1 an ihrem inneren oder proximalen Abschnitt mittels der Lager 39 unterhalb (downwardly before) der Verbindungsfläche D-D angeformt. Verdickte oder erweiterte Abschnitte 3c und 2f zum Haltern von Lagern für eine Gegenwelle 15 ragen bis dicht an die Verbindungsfläche D-D des Gehäuses M heran. Zapfen 2h für (durch sie erfolgende) Montage eines hydraulischen stufenlosen Getriebes ragen aus der Gehäusehälfte 2 zur Position der Verbindungsfläche D-D aufwärts. Träger 3e und 2g zur Halterung eines Lagers für die Ausgangswelle 6 springen bis zur Verbindungsfläche D-D vor. Anbauhalterungen 2d an den Achsgehäusen sind jeweils in einer mit der Verbindungsfläche D-D des Gehäuse M gleichen Ebene geformt.
In Fig. 5 ist das Gehäuse M mit entfernter Gehäusehälfte 3 dargestellt; die Gehäusehälfte 2 ist dabei in Draufsicht von unten her gezeigt. Innerhalb der Gehäusehälfte 2 ist ein Verteiler 4 für das hydraulische stufenlose Getriebe mit Hilfe von Schraubbolzen an den Zapfen 2h befestigt. Der Verteiler 4 verbindet eine Hydraulikpumpe mit einem Hydraulikmotor über einen geschlossenen Kreis, wodurch ein(e) hydraulische(s) stufenlose(s) Getriebe oder Kraftübertragung gebildet wird. Gemäß Fig. 6 ist der Verteiler 4 nahezu L- förmig. Die an der Oberseite des Verteilers 4 montierte Hydraulikpumpe ist in Fig. 5 nicht dargestellt. Andererseits ist ein Zylinderblock 8 des Hydraulikmotors an der Seitenfläche des Verteilers 4 montiert. Die mit dem Zylinderblock 8 einstückige Ausgangswelle 6 wird durch den Träger 29 über ein Lager getragen. An einem mittleren Abschnitt der Ausgangswelle 6 ist ein Zahnrad 35 angeformt. An dem aus dem Gehäuse M herausragenden äußersten Ende der Ausgangswelle 6 ist ein trommelförmiges Bremsendrehelement (d.h. eine Bremsscheibe) 19 befestigt, um das (die) herum ein gegen diese(s) anpreß bares bandförmiges Bremselement 21 vorgesehen ist.
Eine Gegenwelle 15 mit einem größeren, mit dem Zahnrad in Eingriff bringbaren Zahnrad 16 und einem kleineren Zahnrad 18 ist am verdickten Abschnitt 2f angeordnet.
Ein Ausgleichgetriebe mit einem mit dem kleineren Zahnrad 18 in Eingriff bringbaren bzw. kämmenden Tellerrad 17 ist in der Gehäusehälfte 2 untergebracht und umfaßt zwei mit dem Tellerrad 17 einstückig montierte bzw. materialeinheitliche Ritzel 37 und zwei mit letzteren kämmende Seiten(zahn)räder 36.
Durch die Achsgehäuse 2e hindurch sind zwei Antriebs- Achsen 1 in die Gehäusehälfte 2 eingeführt und an ihrem Innenabschnitt gehalten, wobei sie an ihren innersten (utmost) Enden gegeneinander stoßen und gleichzeitig mit den jeweiligen Seitenrändern 3G verbunden sind.
Weiterhin ragen aus dem Verteiler 4 zwei Überbrückungsbetätigungsventile 22 heraus, vor denen ein Hufeisen-Betätigungselement 23 angeordnet ist, das seinerseits an einer an der Überbrückungsventil-Betätigungswelle 48 montierten exzentrischen Betätigungswelle 25 so gehaltert ist, daß ein Überbrückungsventil-Betätigungsarm 24 zum Bewegen des Betätigungselements 23 beliebig drehbar ist. Wenn die beiden Überbrückungsbetätigungsventile 22 (ein)gedrückt werden, ermöglichen sie den Austritt von Arbeitsöl aus dem geschlossenen Kreis im Verteiler 4 zum Gehäuse M.
Gemäß Fig. 6 ist der Verteiler 4 an der Verbindungsfläche D-D der Gehäusehälften 2 und 3 von unten her am Zapfen 2h befestigt. An der Oberseite des Verteilers 4 ist ein Zylinderblock 7 zusammen mit der Eingangswelle 5 gehaltert. In mehrere im Zylinderblock 7 geformte Zylinderbohrungen sind mehrere Pumpenkolben 32 eingesetzt, an deren Oberseiten eine bewegbare Taumeischeibe 28 anliegt. Gemäß Fig. 9 kann die bewegbare Taumelscheibe 28 mittels eines Hebelarms 30 und eines Hebels 31 über den Schaltbetätigungsarm 26 und die Schaltbetätigungswelle 27 geneigt bzw. schräggestellt werden. Der Zylinderblock 7 wird über die Eingangsriemenscheibe 14 und die Eingangswelle 5 mit Kraft beaufschlagt und in Drehung versetzt, um im Gehäuse M enthaltenes Arbeitsöl abzusaugen und auszutragen.
Andererseits ist der Zylinderblock 8 des Hydraulikmotors an der Seitenfläche des Verteilers 4 gehaltert. Drucköl von der Hydraulikpumpe wird über eine(n) Öldurchgang oder -leitung im Verteiler 4 mehreren im Zylinderblock 8 geformten Zylinderbohrungen zugespeist. Das Drucköl liefert eine Kraft zum Verschieben von in die Zylinderbohrungen eingesetzten Motorkolben 33, wobei die Druckkraft durch eine feststehende Taumel- bzw. Steuerscheibe 34 in ein Drehmoment zum Drehen von Zylinderblock 8 und Ausgangswelle 6 umgewandelt wird. Zwischen der Unterseite des Verteilers 4 und der inneren Bodenfläche der Gehäusehälfte 3 ist ein Ölfilter 29 angeordnet. Das durch das Ölfilter 29 gefilterte Arbeitsöl wird zur Lieferung des Drucköls im (in den) geschlossenen Kreis des Verteilers 4 benutzt. Das Gehäuse M ist über die Anbauhalterung 2d am Aufbaurahmen 12 des Fahrzeugs befestigt. Der verdickte Abschnitt 2c der Gehäusehälfte 2 und die an der Eingangswelle 5 befestigte Eingangsriemenscheibe 14 liegen etwa in der Ebene des Aufbaurahmens 12 und sind in diesem untergebracht.
Gemäß Fig. 7 ist bei der erfindungsgemäßen Achsantriebsvorrichtung der äußere bzw. distale Abschnitt der Antriebs- Achse 1 über das Lager 40 am (im) Achsgehäuse 2e der Gehäusehälfte 2 gelagert. Der innere bzw. proximale Abschnitt der Achse 1 ist durch Lager 39 gelagert, die zwischen in den Haltern 2a der Gehäusehälfte 2 geformte halbkreisförmige Ausnehmungen 2b und in den von der Gehäusehälfte 3 in Richtung auf die Gehäusehälfte 2 vorstehenden Angüssen 3a geformte halbkreisförmige Ausnehmungen 3b eingefügt sind. Die Mittelachse der Achse 1 liegt daher nicht in der Ebene D-D an der Verbindungsfläche zwischen den Gehäusehälften 2 und 3, vielmehr sind gemäß Fig. 8 die Mittelachsen der Ausgangswelle 6 und der Gegenwelle 15 in der Ebene D-D angeordnet.
Wenn beim Zusammenfügen der Gehäusehälften 2 und 3 die Halter 2a und die Angüsse 3a zusammentreffen, bevor dies beim Rest des Gehäuses der Fall ist, können die Gehäusehälften 2 und 3 nicht vollständig miteinander verbunden bzw. vereinigt werden. Wenn dann die beiden Gehäusehälften zwangsweise verspannt werden, wird infolgedessen das Gehäuse M locker (bzw. undicht). Aus diesem Grund ist gemäß den Fig. 8 und 9 bei vereinigten Gehäusehälften 2 und 3 ein Spalt zwischen den äußersten Enden der Halter 2a und der Angüsse 3a geformt. Mit anderen Worten: ein Innendurchmesser jedes die Achse 1 haltenden bzw. tragenden Lagerabschnitts ist größer als die Summe aus den Tiefen der Ausnehmungen 2b und 3b.
In Fig. 10 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines Achsenhalteabschnitts dargestellt, bei der sich jeder Halter 2a in der Gehäusehälfte 2 und jeder von der Gehäusehälfte 3 hochragende Anguß 3a bis zur Verbindungsfläche des Gehäuses erstreckt. Die Ausnehmung 2b in jedem Halter 2a ist mit einer größeren Tiefe geformt, und in die Gehäusehälfte 2 ist ein Lagerträger 50 eingesetzt.
Mit dieser Konstruktion kann ebenfalls das Lager 39 zwischen dem oberen Ende des Lagerträgers 50 und der Ausnehmung 2b gehaltert werden, um die Achse 1 mittels des Lagers 39 zu lagern.
Eine zweite Ausführungsform ist der zuerst beschriebenen Ausführungsform bezüglich des in zwei Teile unterteilten Gehäuses M, der Anordnung eines hydraulischen stufenlosen Getriebes und einer Lagenbeziehung zwischen Ausgangswelle 6 und Achse 1 ähnlich. Dabei sind einander gleiche Bauteile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet und nicht mehr im einzelnen beschrieben.
Fig. 11 ist eine außenseitige Draufsicht auf die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Achsantriebsvorrichtung, worin die Gehäusehälfte 2 an (auf) der die Mittelachse der Achsen 1 einschließenden Ebene teilweise weggeschnitten ist. Bei dieser Ausführungsform besitzt ein Hydraulikmotor des hydraulischen stufenlosen Übertragungs- oder Getriebetyps eine größere Kapazität als die Hydraulikpumpe, so daß damit eine hydraulische Geschwindigkeits- oder Drehzahluntersetzung erreicht wird. Daher ist die bei der ersten Ausführungsform gezeigte Gegenwelle weggelassen, und das Zahnrad 35 an der Ausgangwelle 6 steht unmittelbar mit dem Tellerrad 17 des Ausgleichgetriebes in Eingriff.
Das Gehäuse M ist in eine Kammer 60 zur Aufnahme des hydraulischen stufenlosen Getriebes und eine Kammer 61 zur Aufnahme von Ausgleichgetriebe und Achsen 1 unterteilt. Für die Lagerung der Ausgangswelle 6 wird ein abdichtendes Lager 51 benutzt, so daß eine Hin- und Herbewegung bzw. -strömung von Öl zwischen Hydraulikmotor und Zahnrad 35, d.h. zwischen den Kammern 60 und 61 vermieden wird. Mithin füllt das Arbeitsöl für das hydraulische stufenlose Getriebe die Kammer 60, während das Schmieröl für Ausgleichgetriebe und Achsen 1 die Kammer 61 füllt.
Die Halterung oder Lagerung des inneren oder proximalen Abschnitts der Achse bei dieser Ausführungsform ist am besten in Fig. 13 dargestellt. In einem Halter 2a und in einem Anguß 3a ist je eine halbkreisförmige Ausnehmung 2b bzw. 3b geformt, so daß der Halteabschnitt ohne Verwendung eines Lagers, wie bei der ersten Ausführungsform, unmittelbar durch die Ausnehmungen 2b und 3b gehalten wird. Wie bei der ersten Ausführungsform ist zwischen den äußersten Enden von Halter 2a und Anguß 3a ein Spalt t vorgesehen. Über den Spalt t erreicht Schmieröl in ausreichendem Maße den reibungsbehafteten Teil (frictional portion) des Getriebes.
Ein Lager 40 für Lagerung des äußeren oder distalen Abschnitts der Achse 1 verwendet ein(e) Büchsenlager bzw. Lagerbüchse und ist am Außenende eines Hohlraums (bzw. einer Bohrung) des Achsgehäuses 2 angeordnet. Der Hohlraum, der nicht durch mechanische maschinelle Bearbeitung geformt, sondern vielmehr beim Gießen der Gehäusehälfte 2 eingegossen bzw. mitgeformt worden ist, verjüngt sich in Einwärtsrichtung der Gehäusehälfte 2.
Gemäß den Fig. 11 ist bei Ausgleichgetriebe und Achsen 1 eine ein Ritzel 37 drehbar tragende Ritzeiwelle 38 in ein Tellerrad 17 eingesetzt oder eingepaßt Die Anordnung des mit Ausgleich-Seitenrädem 36 kämmenden Ritzels 37 ist in der Kammer 61 gehalten. Die Achsen 1 sind durch (die) Achsgehäuse 2e darin eingeführt und durch Keilverzahnung jeweils mit den Ausgleich-Seitenrädem 36 gekoppelt. Gemäß Fig. 16 geformte Sprengringe 62 sind zwischen die Achsen 1 und die Ritzeiwelle 38 eingesetzt und in jeweiligen Nuten in den Achsen 1 festgelegt, so daß dadurch die Achsen 1 vollkommen (einwandfrei) positioniert sind. Die Sprengringe 62 weisen jeweils eine zum Teil nach außen gebogene und mit einer Nut in jedem Seitenrad 36 in Eingriff stehende Zunge 62a auf, wodurch ein Austritt des Sprengrings 62 aus der jeweiligen Achse 1 verhindert wird.
Im folgenden ist eine Bremsvorrichtung der Achsantriebsvorrichtung erläutert. Am Ende der Ausgangswelle 6 ist ein(e) drehbare(s) Scheibenbremselement bzw. Bremsscheibe 19 befestigt. An der Vorderseite der Bremsscheibe 19 ist ein Vorbelastungs- oder Druckbeaufschlagungselement 63 angeordnet, während an ihrer Rückseite eine feste Bremsfläche 2i von der Gehäusehälfte 2 absteht. Gemäß Fig. 17 umfaßt das Druckbeaufschlagungselement 63 eine Schwenkachse 63a, zwei Nockenvorsprünge 63b und einen mit einem (nicht dargestellten) Bremsenbetatigungselement verbundenen Arm (oder Hebel) 63c. Eine Halterung 64 zum Haltern des Druckbeaufschlagungselements 63 ist mit Hilfe von zwei Schraubbolzen 65 an einer Ansetzfläche 3f zum Ansetzen (disposing) der Gehäusehälfte 3 verspannt. Die Halterung 64 weist eine Bohrung 64a, in welche die Schwenkachse 63a eingepaßt ist, und eine Nocken- oder Kurvennut 64b auf, mit welcher der Nockenvorsprung 63b in Gleitberührung gelangt bzw. steht. Wenn der Arm 63 mit einer externen (von außen einwirkenden) Kraft beaufschlagt wird und sich das Druckbeaufschlagungselement 63 um die Schwenkachse 63a dreht, laufen die Nockenvorsprünge 63b auf einem flachen Abschnitt der Kurvennut 64b von einem tiefen Abschnitt derselben her hoch, und das Druckbeaufschlagungselement 63 bewegt sich in der Richtung auf das Druckelement (bzw. die Bremsscheibe) 19, so daß aufletztere(s) eine Bremswirkung zwischen der festen Bremsfläche 2i und der Bremsscheibe 19 ausgeübt wird. Ein elastischer Drahtstab 66 ist an seiner Basis an der Halterung 64 befestigt und an einem freien (idle) Ende abgebogen, um sich gegen beide axialen Enden des Arms 63 anzulegen. Wenn keine externe Kraft auf sie einwirkt, sind daher die Nockenvorsprünge 63b zur Positionierung im tiefen Abschnitt der Kurvennut 64b vorbelastet.
Jede Gehäusehälfte 2 oder 3 ist vorzugsweise nach einem Gießverfahren, wie Aluminium-Druckguß, geformt, so daß die Kosten für mechanische maschinelle (spanabhebende) Bearbeitung verringert sind.
Die vorliegende Erfindung bietet die folgenden Vorteile:
Da die Achsen 1 an bzw. in der einen Gehäusehälfte 2 gelagert sind, sind sie nicht an der Verbindungsfläche D-D angeordnet. Auch wenn die Gehäusehälfte 3 abgebaut wird, verbleiben daher die Achsen 1 in der einen Gehäusehälfte 2, so daß Zusammenbau und Zerlegen des hydraulischen stufenlosen Getriebes erleichtert werden.
Da die Mittelachse jeder Antriebs-Achse 1 sich nicht an der Verbindungsfläche D-D des Gehäuses M, sondern in der einen Gehäusehälfte befindet, und die Mittelachse der mit der Achse 1 verbundenen Ausgangswelle 6 an der Verbindungsfläche D-D angeordnet ist, kann der Abstand zwischen Achse 1 und Ausgangswelle 6, in Draufsicht gesehen, verkleinert sein. Infolgedessen kann eine kompakt gebaute Achsantriebsvorrichtung realisiert werden. Da das Lager für die Achse 1 in einer einzigen Gehäusehälfte vorgesehen ist, ist die Steifheit des Lagers verbessert. Für Wartung und Inspektion des hydraulischen stufenlosen Getriebes braucht, während die Achsen 1 in der einen Gehäusehälfte verbleiben, nur die andere Gehäusehälfte abgebaut zu werden, wodurch das Zerlegen oder der Zusammenbau des hydraulischen stufenlosen Getriebes einfach wird.
Da die Ausgestaltung des hydraulischen stufenlosen Getriebes so getroffen ist, daß die Mittelachsen von Eingangswelle 5 und Ausgangswelle 6 einander etwa senkrecht zueinander schneiden und die Achsen 1 in der Gehäusehälfte 2 zur Lagerung des Eingangsendes der Ausgangswelle 5 (bzw. 6) drehbar gelagert (pivoted) sind, bietet die erfindungsgemäße Achsantriebsvorrichtung die folgende Wirkung: Die Längs- oder Mittelachse der Antriebs-Achse 1 liegt näher am axialen Ende der Eingangswelle des hydraulischen stufenlosen Getriebes, so daß das Volumen der Gehäusehälfte 3, welches die Eingangswelle 5 nicht trägt bzw. lagert, entsprechend verkleinert sein kann.
Außerdem ist die Eingangsriemenscheibe 15 an der Eingangswelle 5 befestigt und über den Riemenübertragungsmechanismus 13 mit der Antriebsmaschine 11 verbunden. Der verdickte Abschnitt 2c zur Aufnahme des linke und rechte Achse 1 verbindenden Ausgleichgetriebes ist in der einen Gehäusehälfte 2 in einer - von der Seite her gesehen - die Riemenscheibe 14 überlagernden Weise geformt. Mit anderen Worten: da die Eingangsriemenscheibe 14 an der Eingangswelle 5 relativ zur Achse 1 tiefergelegt sein kann, kann sich der Schwerpunkt der in das Fahrzeug eingebauten (loaded) Antriebsmaschine 11 in tieferer Lage befinden, so daß ein stabiles Fahrzeug mit tiefem Schwerpunkt realisiert ist. Zudem kann das hydraulische stufenlose Getriebe, das gegenüber der Achse 1 in einer vergleichsweise tieferen Lage im Gehäuse M angeordnet ist, in das im Gehäuse M enthaltene Öl eingetaucht sein, und beim geschlossenen Kreis (lauf) des hydraulischen stufenlosen Getriebes kann ein Ansaugen von Luft verhindert sein, so daß damit eine Kavitationserscheinung vermieden werden und die Leistung der Achsantriebsvorrichtung verbessert sein kann.
An der Außenseite der Gehäusehälfte 2 sind Achsgehäuse 2e etwa koaxial zu den Achsen 1 zum Tragen oder Lagern derselben einstückig angeformt (integrally provided). Die andere Gehäusehälfte 3 ist zur Gehäusehälfte 2 asymmetrisch geformt und besitzt ein verringertes Volumen, so daß die Gehäusehälfte 2 für die Lagerung der Achsen 1 ausreichend fest ist und die Gehäusehälfte 3 ein einfacher Deckel mit kleinerem Volumen als bei der Gehäusehälfte 2 und mit einer Ölwannenform sein kann. Die Anbauhalterungen 2d können zur Verbesserung der Festigkeit des Achsgehäuses 2e vorgesehen sein.
Der Außenabschnitt jeder Achse 1 ist mittels des im Achsgehäuse 2e festgelegten (held) Lagers 40 gelagert, während ihr Innenabschnitt mittels des durch die (bei der) Verbindung der beiden Gehäusehälften gebildeten Halteabschnitts getragen ist, so daß das im Achsgehäuse 2e vorgesehene Lager 40 jede Achse 1 an einer Seite der Gehäusehälfte 2 vorläufig festhält. Die Gehäusehälfte 3 wird mit der Gehäusehälfte 2 so verbunden oder vereinigt, daß die Achsen 1 vollständig innerhalb des Gehäuses M gehalten oder gelagert werden; hierdurch wird der Zusammen- oder Einbau der Achsen 1 erleichtert.
Der oben erwähnte Halteabschnitt ist so geformt, daß die Ausnehmung 2b des in der Gehäusehälfte 2 vorgesehenen Halters 2a und die Ausnehmung 3b des in der Gehäusehälfte 3 vorgesehenen Angusses 3a einander gegenüberstehen, so daß beim Formen bzw. Gießen der jeweiligen Gehäusehälften die Ausnehmungen 2b und 3b gleichzeitig angeformt (eingegossen) werden können und der Halteabschnitt eine einfache Ausgestaltung aufweist.
Darüber hinaus kann der Halteabschnitt die Achsen, wie bei der ersten Ausführungsform gezeigt, über Lager 39 oder, wie bei der zweiten Ausführungsform gezeigt, unmittelbar und nicht unter Zwischenfügung von Lagern tragen bzw. lagern.
Ein Innendurchmesser des Halteabschnitts ist größer gewählt als die Summe aus den Tiefen der Ausnehmungen 2b und 3b, so daß beim Verbinden der Gehäusehälften 2 und 3 ein Spalt t zwischen den äußersten Enden von Halter 2a und Anguß 3a entsteht. Damit wird auch ohne genaue maschinelle (spanabhebende) Ausarbeitung der Tiefen der Ausnehmungen 2b und 3b das eine Verbindung der Gehäusehälften 2 und 3 unmöglich machende Zusammenstoßen der Halter 2a und Angüsse 3a gegeneinander vermieden, so daß vollkommene Dichtheit des Gehäuses M sichergestellt ist.
Die Übertragungseinrichtung zum Verbinden der Ausgangswelle 6 des hydraulischen stufenlosen Getriebes mit den Achsen 1 verwendet ein Stirn(zahn)rad. An dessen Stelle kann jedoch auch ein Kegelrad oder ein endloses Band, wie ein Riemen oder eine Kette, verwendet werden.
Ferner stellt das im Gehäuse M aufgenommen dargestellte hydraulische stufenlose Getriebe nur ein Beispiel eines Mechanismus für Antrieb der Achsen 1 mit stufenloser Geschwindigkeitsänderung dar. Die Achsantriebsvorrichtung kann wahlweise ein mechanisches stufenloses Getriebe, ein mechanisches Getriebe für Antrieb der Achsen mit stufenweiser Geschwindigkeitsänderung oder einen nur für Antrieb derselben dienenden Geschwindigkeits- oder Drehzahluntersetzungsmechanismus aufnehmen, ohne daß damit vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.

Claims

1. Achsantriebsvorrichtung fur ein Fahrzeug, umfassend:

erste und zweite Gehäusesektionen (2, 3), die zur Bildung eines Gehäuses (M) längs einer Verbindungsfläche (D-D) miteinander verbunden oder vereinigt sind, wobei die Verbindungsfläche (D-D) der ersten und zweiten Gehäusesektionen (2, 3) eine erste Ebene festlegt,

einen im Gehäuse (M) angeordneten Geschwindigkeitswechselgetriebemechanismus mit einer Eingangswelle (5), auf welche Maschinenleistung oder -kraft von einer Antriebsmaschine (11) des Fahrzeugs übertragen wird, und einer Ausgangswelle (6), über welche die Maschinenleistung aus dem Getriebemechanismus heraus übertragen wird, und

eine Antriebs-Achse (1) für Antrieb der Räder des Fahrzeugs, welche Achse (1) antriebsmäßig mit der Ausgangswelle (6) des Getriebemechanismus verbunden ist, wobei das Gehäuse (M) eine Aufnahme (housing) für sowohl den Getriebemechanismus als auch die Achse (1) bereitstellt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Achse (1) durch eine der ersten und zweiten Gehäusesektionen (2, 3) derart drehbar gelagert ist, daß die Längsachse der Achse (1) in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die an einer Seite der ersten und zweiten Gehäusesektionen (2, 3) parallel zur ersten Ebene liegt.

2. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei im Gehäuse (M) ein Übertragungsmittel für antriebsmäßige Verbindung der Ausgangswelle (6) mit der Achse (1) vorgesehen ist und die Längsachse der Ausgangswelle (6) in einer von der zweiten Ebene verschiedenen Ebene angeordnet ist.

3. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (M) ferner einen erweiterten Bereich (2c) aufweist,

das Übertragungsmittel ein im erweiterten Bereich (2c) angeordnetes Zahnrad (17) für antriebsmäßige Verbindung der Achsen (1) mit der Ausgangswelle (6) umfaßt und

neben dem erweiterten Bereich (2c) außerhalb des Gehäuses (M) eine Eingangsriemenscheibe (14) zum Eingeben bzw. Ubertragen der Maschinenleistung über einen Riemenübertragungsmechanismus (13) zur bzw. auf die Eingangswelle (5) des Geschwindigkeitswechselgetriebemechanismus vorgesehen ist.

4. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Übertragungsmittel eine zwischen der Ausgangswelle (6) und der Achse (1) angeordnete Gegenwelle (15) umfaßt und wobei die Längsachse der Gegenwelle (15) innerhalb der ersten Ebene angeordnet ist.

5. Achsantriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Längsachse der Ausgangswelle (6) in der ersten Ebene angeordnet ist bzw. liegt.

6. Achsantriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Eingangswelle (5) durch das Gehäuse (M) drehbar gelagert ist und die Längsachse der Eingangswelle (5) senkrecht zur Längsachse der Antriebs-Achse (1) liegt.

7. Achsantriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend:

ein im Gehäuse (M) angeordnetes Mittel (2e, 40) zum Halten eines distalen Abschnitts der Achse (1) und

ein im Gehäuse (M) angeordnetes Mittel (2a, 3a) zum Halten eines proximalen Abschnitts der Achse (1).

8. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Mittel (2e, 40) zum Halten des distalen Abschnitts der Achse (1) ein Achsgehäuse (2e) mit einem Hohlraum und ein in den Hohlraum eingesetztes Lager (40) umfaßt.

9. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Achsgehäuse (2e) von einer Seitenwand einer der ersten und zweiten Gehäusesektionen (2, 3), welche die Achse (1) tragen bzw. lagern, nach außen ragt und damit einstückig ist.

10. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei das Mittel (2a, 3a) zum Halten des proximalen Abschnitts der Achse (1) umfaßt:

einen in einer der ersten und zweiten Gehäusesektionen (2, 3) geformten Halter (2a) und

einen in der anderen der ersten und zweiten Gehäusesektionen (2, 3) geformten Vorsprung oder Anguß (3a), wobei der Halter (2a) und der Anguß (3a) einander gegenüberstehend angeordnet sind.

11. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend:

eine im Halter (2a) geformte erste, im wesentlichen halbkreisförmige Ausnehmung (2b) und

eine am äußersten Ende des Angusses (3a) geformte zweite, im wesentlichen halbkreisförmige Ausnehmung (3b), wobei der Anguß (3a) über die durch die Verbindungsfläche (D-D) der Gehäusesektionen (2, 3) definierte erste Ebene hinausragt.

12. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend ein zwischen die ersten und zweiten, im wesentlichen halbkreisförmigen Ausnehmungen (2b, 3b) eingefügtes Lager (39), durch welches die Achse (1) gelagert ist, wobei der Außendurchmesser des Lagers (39) größer ist als die Gesamttiefe der ersten und zweiten, im wesentlichen halbkreisförmigen Ausnehmungen (2b, 3b).

13. Achsantriebsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Achse (1) unmittelbar durch die ersten und zweiten, halbkreisförmigen Ausnehmungen (2b, 3b) getragen bzw. gelagert ist und wobei der Außendurchmesser der Achse (1) größer ist als die Gesamttiefe der ersten und zweiten, im wesentlichen halbkreisförmigen Ausnehmungen (2b, 3b).

14. Achsantriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der im Gehäuse (M) angeordnete Geschwindigkeitswechselgetriebemechanismus ein hydraulisches stufenloses (non-stage) Getriebe umfaßt.