DE19536800A1

DE19536800A1 - Drive unit for vehicle axle

Info

Publication number: DE19536800A1
Application number: DE1995136800
Authority: DE
Inventors: Wei-Jiung Tsung
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1996-04-25
Also published as: JPH08207603A

Abstract

The drive unit (10) has a casing (12) containing rotating input (22) and output (34,36) shafts, which are mounted at an angle to one another. A drive pinion (28) is connected to the input shaft so as to rotate with it, and torque is transmitted to the output shaft via a differential (48). A ring gear (56) is connected to the housing (50) of the differential, and these components are mounted such that they can rotate within the casing. The drive pinion is of cylindrical shape, and engages with the ring gear. The axes of the ring gear and the drive pinion may be set at an angle to one another, and this angle may also be approx. 90 deg.

Description

Die Erfindung betrifft einen Achsantrieb für Kraftfahran triebe und insbesondere einen Achsantrieb mit einem zy lindrischen Ritzel und einem kämmenden Stirnrad, das ent weder ein zylindrisches oder ein konisches Zahnrad ist, abhängig vom Wellenwinkel zwischen dem Ritzel und dem Stirn rad.The invention relates to an axle drive for motor vehicles drives and especially an axle drive with a zy Lindr pinion and a meshing spur gear that ent is neither a cylindrical nor a conical gear, depending on the shaft angle between the pinion and the forehead wheel.

Bekannte Achsantriebe in Kraftfahrantrieben verwenden ko nische Hypoid-Räder zur Übertragung des Drehmomentes zwi schen treibendem und angetriebenem Teil, welche 90° relativ zueinander angeordnet sind. Beispielsweise in bekannten Vor der- und Hinterantrieben wird das Drehmoment von einer An triebswelle auf ein vorderes oder hinteres Differential über einen Hypoid-Zahnradsatz übertragen, der ein Hypoid-Ritzel hat, das an der Antriebswelle befestigt ist sowie einen kämmenden Zahnring, der mit dem Differentialgehäuse verbunden ist. Trotz der weiten Verbreitung von Hypoid-Rädern in der Automobilindustrie treten bei ihnen folgende Probleme auf. Hypoid-Zahnradsätze sind sehr empfindlich bezüglich der re lativen Position zwischen den kämmenden Zahnrädern. Bereits sehr kleine Bewegungen von einem der Räder unter Belastung, beispielsweise eine Axialbewegung des Ritzels in einer Rich tung längs der Ritzelwelle relativ zum Zahnring oder eine ungenaue axiale Anordnung der Ritzelwelle während des Zusammen baues, führen zu Übertragungsfehlern. Wegen des relativ großen Spiralwinkels des Ritzels, der 50° erreichen oder übersteigen kann, sind Hypoid-Räder sehr schwierig zu schmieden, weshalb bisher diese kostengünstige Methode bei der Herstellung von Hypoid-Rädern nicht angewendet wurde im Vergleich zu anderen üblicherweise verwendeten Methoden.Known axle drives in motor drives use ko African hypoid wheels for transmitting the torque between driving and driven part, which is 90 ° relative are arranged to each other. For example, in known pre the and rear drives the torque from one drive shaft to a front or rear differential a hypoid gear set that transmits a hypoid pinion has, which is attached to the drive shaft and one meshing toothed ring which is connected to the differential case is. Despite the widespread use of hypoid wheels in the The automotive industry has the following problems. Hypoid gear sets are very sensitive to the right latent position between the meshing gears. Already very small movements of one of the wheels under load, for example, an axial movement of the pinion in one direction tion along the pinion shaft relative to the ring gear or a imprecise axial arrangement of the pinion shaft during assembly construction, lead to transmission errors. Because of the relatively large Spiral angle of the pinion that reach or exceed 50 ° hypoid wheels are very difficult to forge, which is why so far this inexpensive method in the manufacture of Hypoid wheels have not been applied compared to others commonly used methods.

Ein weiteres Problem ist, daß die Gesamtmasse der konischen Hypoid-Räder größer ist als diejenige von zylindrischen Rä dern, was zu einem höheren Gewicht gegenüber den zylindri schen Rädern führt. Bei der Herstellung von Hypoid-Zahn rädern wird gewöhnlich ein Läpp-Verfahren angewendet, wobei ein fein gemahlenes Material auf die zusammenwirkenden Rä der gesprüht wird, während sie in Eingriff sind, um die Ober flächengüte der in Eingriff stehenden Räder zu verbessern, um Übertragungsfehler zu reduzieren. Sobald dieses Läpp- Verfahren beendet ist, werden die Zahnräder als zusammenge höriger angepaßter Satz betrachtet, das heißt, sie sind nicht mit anderen Rädern austauschbar. Ein Ritzel dieses Satzes kann daher nicht durch ein anderes Ritzel ersetzt werden. Schließlich ist die Geometrie des Schneidwerkzeuges zur Her stellung der Hypoid-Räder beträchtlich komplizierter als diejenige von Schneidwerkzeugen zur Herstellung von zylindri schen Rädern.Another problem is that the total mass of the conical Hypoid wheels are larger than that of cylindrical gears change, which leads to a higher weight compared to the cylindri leads. In the manufacture of hypoid tooth A lapping process is usually used, where a finely ground material on the interacting rä which is sprayed while engaged to the waiter improve the surface quality of the meshing wheels, to reduce transmission errors. As soon as this lapping Procedure is complete, the gears are considered as merged considered appropriate adapted sentence, that is, they are not interchangeable with other bikes. A sprocket of this set cannot be replaced by another sprocket. After all, the geometry of the cutting tool is here position of the hypoid wheels considerably more complicated than that of cutting tools for the production of cylindri wheels.

Die Erfindung betrifft einen Achsantrieb.The invention relates to an axle drive.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Achsantrieb ein Gehäuse, eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle, die jeweils drehbar im Gehäuse gelagert sind. Ein erstes Ende der Eingangswelle endigt in einem Antriebsritzel, das ein zylindrisches Ritzel ist. Der Achsantrieb umfaßt ferner eine Differentialeinrichtung zum Übertragen von Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle. Das Differential hat ein Differentialgehäuse, das drehbar im Achsgehäuse gelagert ist sowie ein Stirnrad, das mit dem Differentialgehäuse ver bunden ist. Das zylindrische Ritzel und das Stirnrad stehen miteinander in Eingriff.According to a preferred embodiment, the final drive comprises a housing, an input shaft and an output shaft, the are each rotatably supported in the housing. A first end the input shaft ends in a pinion gear that a is cylindrical pinion. The final drive also includes one Differential device for transmitting torque from the input shaft to the output shaft. The differential has a differential housing that rotatably mounted in the axle housing is as well as a spur gear that ver with the differential housing is bound. The cylindrical pinion and the spur gear are standing engaged with each other.

Ein Hauptvorteil der Erfindung ist die Reduzierung der Empfind lichkeit hinsichtlich der Flucht zwischen dem Ritzel und dem Stirnrad und die verbesserte Herstellbarkeit im Vergleich zu entsprechenden konischen Zahnradsätzen bisheriger Achsantriebe.A major advantage of the invention is the reduction in sensitivity the alignment between the pinion and the Spur gear and the improved manufacturability compared to corresponding conical gear sets of previous axle drives.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nach folgend anhand der Zeichnung erläutert, in derFor example, embodiments of the invention are described in explained below with reference to the drawing in which

Fig. 1 im Schnitt einen Achsantrieb nach der Erfindung zeigt. Fig. 1 shows in section an axle drive according to the invention.

Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt das Antriebs ritzel und das hiermit kämmende Teller rad nach der Erfindung. Fig. 2 shows a partial section of the drive pinion and the meshing plate wheel according to the invention.

Fig. 3A zeigt teilweise im Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2 das Antriebs ritzel und das zugehörige Stirnrad nach Fig. 2 in horizontaler Ausrichtung. Fig. 3A shows partially in section along the line 3-3 of Fig. 2, the drive pinion and the associated spur gear of Fig. 2 in a horizontal orientation.

Fig. 3B zeigt teilweise im Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2 das Antriebsritzel und das zugehörige Tellerrad nach Fig. 2 in einer alternativen vertikal versetzten Anordnung. Fig. 3B shows, partly in section along the line 3-3 of Fig. 2, the drive pinion and the associated face gear according to Fig. 2 in an alternative vertically staggered arrangement.

Fig. 4 zeigt die Evolventen-Verzahnung des An triebsritzels nach Fig. 1. Fig. 4 shows the involute toothing of the drive pinion according to Fig. 1st

Fig. 5 zeigt perspektivisch die Zähne des Teller rades nach Fig. 1. Fig. 5 shows in perspective the teeth of the plate wheel of FIG. 1st

Fig. 6 zeigt das Antriebsritzel und das hiermit kämmende Tellerrad nach der Erfindung gemäß einer weiteren Ausführungsform. Fig. 6 shows the drive pinion and the meshing ring gear according to the invention according to a further embodiment.

Fig. 7 zeigt im Schnitt eine andere alternative Ausführungsform des Tellerrades mit ersten und zweiten Stirnwinkeln. Fig. 7 shows in section another alternative embodiment of the ring gear with first and second end angles.

Fig. 1 zeigt im Schnitt den Achsantrieb 10 nach der Erfindung. Der Antrieb 10 kann einen hinteren Achsantrieb eines Fahrzeuges (nicht gezeigt) in einer bevorzugten Ausführungsform umfassen. Der Antrieb 10 hat ein Achsgehäuse 12 mit einem vorderen Ab schnitt oder Träger 14 und einem hinteren Abschnitt 16. Die vorderen und hinteren Gehäuseabschnitte 14 und 16 sind mit einander verbunden, z. B. durch Schrauben 17. Der vordere Gehäuseteil 14 hat einen Ansatz 18, durch den sich eine Bohrung 20 erstreckt. Eine Eingangswelle 22 ist zentral in der Bohrung 20 angeordnet und drehbar im vorderen Gehäuse teil 12 gelagert mittels einer äußeren Ritzellageranordnung 24 und einer inneren Ritzellageranordnung 26. Ein Antriebs ritzel 28 ist fest mit einem ersten Ende 30 der Eingangs welle 22 verbunden und rotiert demgemäß mit der Welle 22 um eine Längsachse 32. Ein Joch 29 ist fest mit einem ent gegengesetzten Ende 31 der Welle 22 verbunden mittels einem Sperr-Ring und einer Mutter 33. Das Joch 29 kann in konventio neller Weise mit einer nicht gezeigten Antriebswelle eines Fahrzeuges gekoppelt sein, wodurch Drehmoment von der An triebswelle auf die Eingangswelle 22 der Anordnung 10 über tragen wird. Fig. 1 shows in section the final drive 10 according to the invention. The drive 10 may include a rear axle drive of a vehicle (not shown) in a preferred embodiment. The drive 10 has an axle housing 12 with a front section or carrier 14 and a rear section 16 . The front and rear housing sections 14 and 16 are connected to each other, e.g. B. by screws 17th The front housing part 14 has an extension 18 through which a bore 20 extends. An input shaft 22 is arranged centrally in the bore 20 and rotatably supported in the front housing part 12 by means of an outer pinion bearing arrangement 24 and an inner pinion bearing arrangement 26 . A drive pinion 28 is fixed shaft having a first end 30 of the input 22, and accordingly rotates with the shaft 22 about a longitudinal axis 32nd A yoke 29 is fixedly connected to an opposite end 31 of the shaft 22 by means of a locking ring and a nut 33 . The yoke 29 can be coupled in a conventional manner with a drive shaft, not shown, of a vehicle, whereby torque from the drive shaft to the input shaft 22 of the arrangement 10 is transmitted.

Die Anordnung 10 hat ferner erste und zweite Ausgangswellen 34 und 36, die mit den nicht gezeigten Rädern eines Fahr zeuges verbunden werden können, z. B. dem linken und dem rechten Hinterrad eines Straßenfahrzeuges oder Geländefahr zeuges. Die Ausgangswellen 34 und 36 sind in Wellengehäusen 38 und 40 entsprechend drehbar. Die Gehäuse 38 und 40 er strecken sich von einer inneren Position innerhalb konzen trischer seitlichen Ausgangsbohrungen 42 und 44 entsprechend, die in den Ansätzen 45 und 47 des Gehäuses 12 ausgebildet sind. Die Gehäuse 38 und 40 sind vorzugsweise auf die An sätze 45 und 47 entsprechend aufgepreßt und können zusätzlich mit den Ansätzen 45 und 47 punktverschweißt sind an einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen (nicht gezeigt). Die Achsantrieb-Anordnung 10 umfaßt ferner ein Differential 48 zur Übertragung des Drehmomentes von der Ein gangswelle 22 auf die Ausgangswellen 34 und 36. Das Diffe rential 48 hat ein Differentialgehäuse 50, das drehbar im Gehäuse 12 mittels Lagern 52 und 54 gelagert ist, die in ra dial abgestuften Teilen der Bohrungen 42 und 44 angeordnet sind. Das Differential 48 hat ferner ein Tellerrad 56, das am Differentialgehäuse 50 mittels konventioneller Mittel, wie z. B. Schrauben 58, befestigt ist. Das Tellerrad 56 kämmt mit dem Antriebsritzel 28, so daß das Tellerrad 56 und das Differentialgehäuse 50 um eine Achse 60 rotieren, wenn das Ritzel 28 um die Längsachse 32 rotiert. Das Differential 48 hat ferner seitliche Kegelräder oder Differential 62 und 64, die fest mittels konventioneller Mittel mit den inneren En den der Ausgangswellen 34 und 36 entsprechend verbunden sind und innerhalb des Gehäuses 50 angeordnet sind. Ein Zapfen 66 erstreckt sich in gegenüberliegenden Bohrungen im Diffe rentialgehäuse 50 und ist mit dem letzteren durch konventio nelle Mittel, z. B. einem Arretierstift 67 verbunden. Demzu folge dreht sich der Zapfen 66 mit dem Gehäuse 50 um die Achse 60. Jedes Seitenrad 62 und 64 steht in treibendem Ein griff mit einem Paar Differentialritzeln 68, die drehbar an gegenüberliegenden Enden des Zapfens 66 gelagert sind. Die Drehung des Zapfens 66 und der Ritzel 68 um die Achse 60 be wirkt somit eine entsprechende Drehung der seitlichen Kegel räder 62 und 64 und der Ausgangswellen 34 und 36 um die Achse 60. In dieser Weise, wenn die Eingangswelle 22 rotiert, wird Drehmoment von der Welle 22 auf die Ausgangswellen 34 und 36 übertragen, um die Fahrzeugräder anzutreiben, und zwar über das Antriebsritzel 26 und das Differential 48 einschließlich des Tellerrades 56.The arrangement 10 also has first and second output shafts 34 and 36 , which can be connected to the wheels, not shown, of a vehicle, e.g. B. the left and right rear wheels of a road vehicle or off-road testimony. The output shafts 34 and 36 are correspondingly rotatable in shaft housings 38 and 40 . The housing 38 and 40 he extend from an inner position within concentric lateral output bores 42 and 44 accordingly, which are formed in the lugs 45 and 47 of the housing 12 . The housings 38 and 40 are preferably pressed onto the attachments 45 and 47 accordingly and can additionally be spot welded to the attachments 45 and 47 at a plurality of circumferentially spaced locations (not shown). The final drive assembly 10 further includes a differential 48 for transmitting the torque from the input shaft 22 to the output shafts 34 and 36th The differential 48 has a differential housing 50 which is rotatably mounted in the housing 12 by means of bearings 52 and 54 which are arranged in ra dial graduated parts of the bores 42 and 44 . The differential 48 also has a ring gear 56 , which on the differential housing 50 by means of conventional means such. B. screws 58 is attached. The ring gear 56 meshes with the drive pinion 28 so that the ring gear 56 and the differential housing 50 rotate about an axis 60 when the pinion 28 rotates about the longitudinal axis 32 . The differential 48 also has side bevel gears or differentials 62 and 64 which are fixedly connected by conventional means to the inner ends of the output shafts 34 and 36 respectively and are disposed within the housing 50 . A pin 66 extends in opposite holes in the differential housing 50 and is with the latter by conventional means, for. B. connected a locking pin 67 . Accordingly, the pin 66 rotates with the housing 50 about the axis 60 . Each side gear 62 and 64 is in driving A handle with a pair of differential pinions 68 which are rotatably mounted on opposite ends of the pin 66 . The rotation of the pin 66 and the pinion 68 about the axis 60 thus causes a corresponding rotation of the side bevel gears 62 and 64 and the output shafts 34 and 36 about the axis 60 . In this manner, when the input shaft 22 rotates, torque is transmitted from the shaft 22 to the output shafts 34 and 36 to drive the vehicle wheels via the pinion 26 and the differential 48 including the ring gear 56 .

In den Fig. 2-5 ist die spezifische Konstruktion des An triebsritzels 28 und des Tellerrades 56 und ebenso der räum liche Zusammenhang zwischen den Rädern 28 und 56 dargestellt. Das Antriebsritzel 28 und das Tellerrad 56 sind zylindrische Zahnräder. Das zylindrische Ritzel 28 kann ein Stirnrad sein oder ein Schraubenrad. Das Ritzel 28 rotiert um die Längs achse 32, und das Tellerrad 56 um die Achse 60, welche durch das Differential 48 verläuft und auch die Drehachse für die Ausgangswellen 34 und 36 bildet. Die Achsen 32 und 60 bilden einen Wellenwinkel 70 zwischen sich. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Wellenwinkel 70 im wesentlichen 90°. Jedoch, wie oben erwähnt, kann der Wellenwinkel 70 auch von 90° verschieden sein. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Eingangs welle 22 abgewinkelt, relativ zu beiden Ausgangswellen 34 und 36. Ferner, wenn der Wellenwinkel 70 im wesentlichen 90° be trägt, verläuft die Eingangswelle 22 praktisch senkrecht zu den Ausgangswellen 34 und 36. Wenn der Wellenwinkel 70 von 90° verschieden ist, verläuft die Welle 22 schräg relativ zu einer der Wellen 34 und 36 und bildet einen spitzen Winkel mit der anderen.In FIGS. 2-5, the specific construction shown the on drive pinion 28 and the ring gear 56 and also the cavities Liche connection between the wheels 28 and 56. The drive pinion 28 and the ring gear 56 are cylindrical gears. The cylindrical pinion 28 can be a spur gear or a helical gear. The pinion 28 rotates about the longitudinal axis 32 , and the ring gear 56 about the axis 60 , which runs through the differential 48 and also forms the axis of rotation for the output shafts 34 and 36 . The axes 32 and 60 form a shaft angle 70 between them. In a preferred embodiment, the shaft angle 70 is essentially 90 °. However, as mentioned above, the shaft angle 70 can also be different from 90 °. As Fig. 1 shows, the input shaft 22 is angled relative to the two output shafts 34 and 36. Further, when the shaft angle 70 is substantially 90 °, the input shaft 22 is practically perpendicular to the output shafts 34 and 36 . If the shaft angle 70 is different from 90 °, the shaft 22 extends obliquely relative to one of the shafts 34 and 36 and forms an acute angle with the other.

Wie Fig. 3A zeigt, können das Ritzel 28 und das Tellerrad 56 vertikal relativ zueinander angeordnet sein, so daß die Achse 32 und die Achse 60 im wesentlichen horizontal zueinan der ausgerichtet sind und sich an einem Punkt 72 schneiden, wie Fig. 3A zeigt. Alternativ, wie Fig. 3B zeigt, können das Ritzel 28 und das Tellerrad 56 vertikal so relativ zu einander positioniert sein, daß die Achse 32 vertikal ver setzt zur Achse 60 ist um ein Maß 74. Die Achse 32 kann ober halb der Achse 60 versetzt sein, wie Fig. 3B zeigt, aber auch alternativ unterhalb der Achse 60. Die relativen Po sitionen des Ritzels 28 und des Tellerrades 56 können daher eine Mehrzahl von Antriebszug-Anordnungen des Fahrzeuges bilden. Unabhängig, ob das Ritzel 28 ein Stirnrad oder ein Schraubenrad ist, hat es eine Mehrzahl von Evolventen-Zähnen 76, wie Fig. 4 zeigt. Jeder Zahn 76 hat Evolventen-Flanken 78, die zwischen einer oberen Stirnfläche 80 jedes Zahnes 76 und einer unteren Fläche 82 des Zahnrades 28 verlaufen, die zwischen benachbarten Zähnen 76 vorhanden ist. Das zylindri sche Tellerrad 56 hat eine Mehrzahl von Zähnen 84, die so ge formt sind, daß sie kompaktibel mit der Evolventen-Verzahnung 78 des zylindrischen Ritzels 28 sind. Jeder Zahn 84 hat eine obere Stirnfläche 86, deren Breite sich von der Ferse zur Spitze verändert. Wie Fig. 5 zeigt, hat der Zahn 84 oben eine Fersenbreite 88, die kleiner ist als die obere Spitzenbreite 90 der Stirnfläche 86.As shown in FIG 3A., The pinion 28 and the ring gear 56 may be arranged vertically relative to one another so that the axis 32 and the axis 60 are substantially horizontally aligned zueinan of and intersect at a point 72, as shown in FIG. 3A. Alternatively, as shown in FIG. 3B, the pinion 28 and the ring gear 56 can be positioned vertically relative to one another such that the axis 32 is vertically offset from the axis 60 by a dimension 74 . The axis 32 can be offset above the axis 60 , as shown in FIG. 3B, but also alternatively below the axis 60 . The relative positions of the pinion 28 and the ring gear 56 can therefore form a plurality of drive train assemblies of the vehicle. Regardless of whether the pinion 28 is a spur gear or a helical gear, it has a plurality of involute teeth 76 , as shown in FIG. 4. Each tooth 76 has involute flanks 78 that extend between an upper end face 80 of each tooth 76 and a lower surface 82 of the gear 28 that is present between adjacent teeth 76 . The cylindri cal ring gear 56 has a plurality of teeth 84 which are shaped so that they are compact with the involute teeth 78 of the cylindrical pinion 28 . Each tooth 84 has an upper end face 86 , the width of which changes from the heel to the tip. As Fig. 5 shows, the tooth 84 above a heel width 88 that is less than the upper tip width 90 of the end face 86 has.

Fig. 6 zeigt einen Teil einer alternativen Achsantrieb-Anord nung 10′ mit dem zylindrischen Ritzel 28, das an der Eingangs welle 22 befestigt ist sowie einem alternativen Tellerrad 56′, das in Eingriff mit dem Ritzel 28 steht. Das Ritzel 28 und das Tellerrad 56′ rotieren entsprechend den Achsen 32 und 60′. Wie Fig. 6 zeigt, bilden die Achsen 32 und 60′ einen Wel lenwinkel 70′ zwischen sich, wobei der Winkel 70′ als spitzer Winkel in Fig. 6 dargestellt ist. Alternativ kann der Wellen winkel 70′ auch ein stumpfer Winkel sein. Der Wellenwinkel 70′ kann zweckmäßigerweise im Bereich zwischen 85 und 95° in der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform liegen. Wie Fig. 6 zeigt, ist das Ritzel 28 ein zylindrisches Ritzel, das Teller rad 56′ ist jedoch ein kegeliges Tellerrad mit einem Kegel winkel 57, durch den ein richtiger Eingriff mit dem Ritzel 28 aufrechterhalten wird, weil der Wellenwinkel 70′ von 90° ab weicht. Im übrigen sind die Merkmale und Funktionen des Achs antriebes 10′ praktisch dieselben, wie diejenigen des Achs antriebes 10 einschließlich der Möglichkeit, daß die Achsen 32 und 60′ entweder im wesentlichen horizontal miteinander ausgerichtet sind oder vertikal bezüglich miteinander ver setzt sind, wie in den Fig. 3A und 3B in Verbindung mit der Achsanordnung 10 gezeigt ist. Wie bei der Anordnung 10, kann das zylindrische Ritzel 28 ein Stirnrad oder ein Schrauben rad sein,und in jedem Fall hat es eine Evolventen-Verzahnung. Das Tellerrad 60′ hat Zähne, die kompatibel hinsichtlich ihrer Form mit denjenigen des Ritzels 28 sind, und sie sind im wesent lichen dieselben,wie die Zähne 84 des Tellerrades 56 nach Fig. 5. Fig. 6 shows part of an alternative final drive arrangement Anord 10 'with the cylindrical pinion 28 which is fixed to the input shaft 22 and an alternative ring gear 56 ', which is in engagement with the pinion 28 . The pinion 28 and the ring gear 56 'rotate according to the axes 32 and 60 '. As shown in Fig. 6, the axes 32 and 60 'form a wel lenwinkel 70 ' between them, the angle 70 'being shown as an acute angle in Fig. 6. Alternatively, the shaft angle 70 'can also be an obtuse angle. The shaft angle 70 'can advantageously be in the range between 85 and 95 ° in the embodiment shown in Fig. 6. As shown in Fig. 6, the pinion 28 is a cylindrical pinion, the plate wheel 56 ', however, is a conical ring gear with a cone angle 57 , through which a correct engagement with the pinion 28 is maintained because the shaft angle 70 ' of 90 ° deviates. Otherwise, the features and functions of the axle drive 10 'are practically the same as those of the axle drive 10 including the possibility that the axes 32 and 60 ' are either aligned substantially horizontally with each other or are vertically related to each other, as in the FIGS. 3A and 3B is shown in connection with the axle assembly of the tenth As with assembly 10 , cylindrical pinion 28 may be a spur gear or a helical gear, and in any case it has involute teeth. The ring gear 60 'has teeth which are compatible in terms of their shape with those of the pinion 28 , and they are essentially the same as the teeth 84 of the ring gear 56 shown in FIG. 5.

In manchen Fällen, die von dem Übersetzungsverhältnis zwischen dem Ritzel 28 und dem Tellerrad 56 abhängen, können die Stirn breiten der Räder 28 und 56 sowie andere Parameter, z. B. die Fersenbreite 88 nach Fig. 5 unerwünscht schmal werden, wenn nicht entsprechende Vorkehrungen getroffen werden. Fig. 5 zeigt nun einen Schnitt ähnlich Fig. 2, wobei ein anderes alternatives Tellerrad 56′′ dargestellt ist, um diese Be dingungen für solche Anwendungen zu vermeiden, bei denen solche unerwünschten Verringerungen der Breite der oberen Fersenbreite auftreten können. Das Ritzel, das mit dem Teller rad 56′′ kämmt, ist in Fig. 7 wegen der Übersichtlichkeit weggelassen worden. Das Tellerrad 56′′ hat eine geneigte Ober fläche 92 an jedem Zahn 84′′, die sich zwischen einer hinteren äußeren Fläche 94 und einer oberen Stirnfläche 86′′ erstreckt. Die Stirnfläche 86′′ jedes Zahnes 84′′ ist im wesentlichen ko-planar mit jeder Fläche 86′′, die in einem ersten Winkel 96 relativ zu einer Achse 60′′ verläuft, um welche das Tel lerrad 56′′ rotiert. Die geneigte Fläche 92 jedes Zahnes 84′′ ist in einem zweiten Winkel 98 relativ zur Achse 60′′ ausge richtet. In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist der Winkel 96 im wesentlichen 90° und der zweite Winkel 98 ist ein spitzer Winkel. Die Ausbildung der geneigten Fläche 92 an jedem Zahn 84′′ verhindert eine unerwünschte Verschmä lerung der oberen Stirnfläche 86′′, angrenzend an das hinte re Ende der Zähne für solche Anwendungen, bei denen diese Bedingung auftritt. Obwohl eine geneigte Fläche 92 als Merk mal des zylindrischen Tellerrades 56′′ dargestellt ist, kön nen auch aquivalent geneigte Flächen in Verbindung mit einem kegeligen Tellerrad verwendet werden, wie es in Fig. 6 ge zeigt ist, um eine unerwünschte Verschmälerung der entspre chenden oberen hinteren Breite zu vermeiden.In some cases, which depend on the gear ratio between the pinion 28 and the ring gear 56 , the front widths of the wheels 28 and 56 as well as other parameters, e.g. B. the heel width 88 of FIG. 5 become undesirably narrow unless appropriate precautions are taken. Fig. 5 now shows a section similar to Fig. 2, with another alternative ring gear 56 '' is shown to avoid these loading conditions for those applications in which such undesirable reductions in the width of the upper heel width can occur. The pinion, which meshes with the plate wheel 56 '' has been omitted in Fig. 7 for clarity. The ring gear 56 '' has an inclined upper surface 92 on each tooth 84 '' which extends between a rear outer surface 94 and an upper end face 86 ''. The end face 86 '' of each tooth 84 '' is substantially co-planar with each surface 86 '', which extends at a first angle 96 relative to an axis 60 '' about which the Tel lerrad 56 '' rotates. The inclined surface 92 of each tooth 84 '' is oriented at a second angle 98 relative to the axis 60 ''. In the embodiment shown in FIG. 7, the angle 96 is essentially 90 ° and the second angle 98 is an acute angle. The formation of the inclined surface 92 on each tooth 84 '' prevents undesirable narrowing of the upper end face 86 '', adjacent to the rear end of the teeth for such applications in which this condition occurs. Although an inclined surface 92 is shown as a feature of the cylindrical ring gear 56 '', equivalent inclined surfaces can also be used in conjunction with a conical ring gear, as shown in Fig. 6 ge, to an undesirable narrowing of the corresponding upper to avoid rear width.

Im Betrieb nimmt das Joch 29 des Achsantriebes 10 das Dreh moment von einer Fahrzeugantriebswelle auf, was zu einer Drehung der Eingangswelle 22 führt. Das Drehmoment wird von der Eingangswelle 22 auf die Ausgangswellen 34 und 36 über das Ritzel 28 übertragen, das an einem Ende der Welle 22 be festigt ist sowie über das Differential 48, welches das Teller rad 56 enthält, das in Eingriff mit dem Ritzel 28 steht. Die Verwendung eines zylindrischen Antriebsritzels 28 mit Evol venten-Zähnen 76 verbessert die Herstellbarkeit und Austausch barkeit des Zahnrades 28 gegenüber den gewöhnlich verwendeten Hypoid-Rädern bisheriger Antriebsachsanordnungen. Ferner sind das zylindrische Rad 28 und das zylindrische Tellerrad 56 oder das konische Tellerrad 56′ weniger empfindlich gegen eine Fehl ausrichtung beim Zusammenbau als entsprechende Hypoid-Räder (von denen jedes kegelig ist) bisheriger Achsantriebe. Schließ lich ist die umhüllende oder Umgrenzungskurve des Antriebs ritzels und des kämmenden Tellerrades der Erfindung, insbeson dere bezüglich der Ausführungsform nach den Fig. 1-5, kleiner gegenüber den kämmenden konischen Zahnrädern bis heriger Achsantriebe, was kompaktere und leichtere Antriebe ermöglicht.In operation, the yoke 29 of the axle drive 10 receives the torque from a vehicle drive shaft, which leads to a rotation of the input shaft 22 . The torque is transmitted from the input shaft 22 to the output shafts 34 and 36 via the pinion 28 , which is fastened to one end of the shaft 22 and via the differential 48 , which contains the plate wheel 56 , which is in engagement with the pinion 28 . The use of a cylindrical drive pinion 28 with Evol venten teeth 76 improves the manufacturability and interchangeability of the gear 28 compared to the commonly used hypoid wheels of previous drive axle assemblies. Furthermore, the cylindrical wheel 28 and the cylindrical ring gear 56 or the conical ring gear 56 'are less sensitive to misalignment during assembly than corresponding hypoid wheels (each of which is tapered) of previous final drives. Finally, the enveloping or boundary curve of the drive pinion and the meshing ring gear of the invention, in particular with respect to the embodiment according to FIGS . 1-5, is smaller compared to the meshing conical gears up to the final drives, which enables more compact and lighter drives.

Modifikationen der Erfindung sind möglich. Beispielsweise kann der Achsantrieb, obwohl als Hinterachsantrieb dargestellt, auch ein Vorderachsantrieb sein. Auch können das zylindrische Antriebsritzel und das hiermit kämmende Tellerrad, entweder zylindrisch oder kegelig, auch in anderen Antrieben als Achs antrieben, verwendet werden.Modifications of the invention are possible. For example the axle drive, although shown as a rear axle drive, also be a front axle drive. Even the cylindrical Drive pinion and the meshing ring gear, either cylindrical or conical, also in drives other than axis driven, used.

Claims

1. Achsantrieb mit einem Gehäuse, einer Eingangswelle, die drehbar im Gehäuse gelagert ist, einem Antriebs ritzel, das mit der Eingangswelle zur Drehung mit dieser verbunden ist, einer Ausgangswelle, die dreh bar im Gehäuse gelagert ist, wobei die Eingangswelle und die Ausgangswelle einen Winkel relativ zueinander bilden sowie einem Differential zum Übertragen eines Drehmomentes von der Eingangswelle auf die Ausgangs welle, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential ein Differentialgehäuse aufweist, das drehbar im Ge häuse gelagert ist, und daß ein Tellerrad mit dem Differentialgehäuse zur Drehung mit diesem verbunden ist, und daß das Antriebsritzel ein zylindrisches Ritzel ist, das in Eingriff mit dem Tellerrad steht.1. A final drive with a housing, an input shaft which is rotatably supported in the housing, a drive pinion which is connected to the input shaft for rotation therewith, an output shaft which is rotatably supported in the housing, the input shaft and the output shaft being one Form angle relative to each other and a differential for transmitting a torque from the input shaft to the output shaft, characterized in that the differential has a differential housing which is rotatably mounted in the Ge housing, and that a ring gear is connected to the differential housing for rotation therewith , and that the drive pinion is a cylindrical pinion which is in engagement with the ring gear.

2. Achsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Ritzel um eine erste Achse dreh bar ist, daß das Tellerrad um eine zweite Achse dreh bar ist, und daß die erste und die zweite Achse einen Winkel zwischen sich bilden.2. Axle drive according to claim 1, characterized in that the cylindrical pinion rotates about a first axis bar is that the ring gear rotates around a second axis bar, and that the first and second axes are one Form an angle between them.

3. Achsantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Wellenwinkel in wesentlichem 90° beträgt. 3. Axle drive according to claim 2, characterized in that this wave angle is essentially 90 °.

4. Achsantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Ritzel ein Stirnrad mit einer Evolventen-Verzahnung ist.4. Axle drive according to claim 3, characterized in that the cylindrical pinion is a spur gear with a Involute toothing is.

5. Achsantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellerrad ein zylindrisches Rad ist mit Zähnen, die mit den Evolventen-Zähnen des Stirnrades kompatibel sind.5. Axle drive according to claim 4, characterized in that the ring gear is a cylindrical gear with teeth, compatible with the involute teeth of the spur gear are.

6. Achsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse im wesentlichen horizontal mit der zweiten Achse ausgerichtet ist.6. Axle drive according to claim 5, characterized in that the first axis is essentially horizontal with the second axis is aligned.

7. Achsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse vertikal zur zweiten Achse ver setzt ist.7. Axle drive according to claim 5, characterized in that the first axis ver vertical to the second axis sets is.

8. Achsantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn des Tellerrades eine hintere obere Breite und eine vordere obere Breite hat, und daß die hintere obere Breite kleiner ist als die vordere obere Breite.8. Axle drive according to claim 6, characterized in that each tooth of the ring gear has a rear upper Width and has a front upper width, and that the rear upper width is smaller than the front upper width.

9. Achsantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Ritzel ein Schraubenrad ist mit einer Evolventen-Verzahnung. 9. Axle drive according to claim 3, characterized in that the cylindrical pinion is a helical gear with an involute tooth system.

10. Achsantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellerrad ein zylindrisches Rad ist mit Zähnen, die mit den Evolventen-Zähnen des Schrauben rades kompatibel sind.10. Axle drive according to claim 9, characterized in that the ring gear is a cylindrical wheel with Teeth with the involute teeth of the screw wheels are compatible.

11. Achsantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse im wesentlichen horizontal mit der zweiten Achse ausgerichtet ist.11. Axle drive according to claim 10, characterized in that the first axis is essentially horizontal with the second axis is aligned.

12. Achsantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse vertikal zur zweiten Achse ver setzt ist.12. Axle drive according to claim 10, characterized in that the first axis ver vertical to the second axis sets is.

13. Achsantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn des Tellerrades eine hintere obere Breite und eine vordere obere Breite hat, und daß die hintere obere Breite kleiner ist als die vordere obere Breite.13. Axle drive according to claim 11, characterized in that each tooth of the ring gear has a rear upper Width and a front upper width, and that the rear upper width is smaller than the front upper Width.

14. Achsantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenwinkel von 90° abweicht.14. Axle drive according to claim 2, characterized in that the wave angle deviates from 90 °.

15. Achsantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Ritzel ein Stirnrad mit einer Evolventen-Verzahnung ist.15. Axle drive according to claim 14, characterized in that the cylindrical pinion is a spur gear with a Involute toothing is.

16. Achsantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellerrad ein kegeliges Rad ist mit Zähnen, welche mit der Evolventen-Verzahnung des Stirnrades kompatibel sind.16. Axle drive according to claim 15, characterized in that the ring gear is a conical gear with teeth, which with the involute toothing of the spur gear are compatible.

17. Achsantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse im wesentlichen horizontal zur zweiten Achse ausgerichtet ist.17. Axle drive according to claim 16, characterized in that the first axis is substantially horizontal to second axis is aligned.

18. Achsantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse vertikal versetzt gegen die zweite Achse ist.18. Axle drive according to claim 16, characterized in that the first axis is vertically offset against the second Axis is.

19. Achsantrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn des Tellerrades eine hintere obere Brei te und eine vordere obere Breite hat, und daß die hintere obere Breite kleiner ist als die vordere obere Breite.19. Axle drive according to claim 17, characterized in that each tooth of the ring gear has a rear upper pulp te and has a front upper width, and that the rear upper width is smaller than the front upper width.

20. Achsantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Ritzel ein Schraubenrad ist mit einer Evolventen-Verzahnung.20. Axle drive according to claim 14, characterized in that the cylindrical pinion is a helical gear with an involute tooth system.

21. Achsantrieb nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnrad ein kegeliges Rad ist, welche mit der Evolventen-Verzahnung des Schraubenrades kompatibel sind. 21. Axle drive according to claim 20, characterized in that the spur gear is a conical gear, which with the involute toothing of the helical gear are.

22. Achsantrieb nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse im wesentlichen horizontal mit der zweiten Achse ausgerichtet ist.22. Axle drive according to claim 21, characterized in that the first axis is essentially horizontal with the second axis is aligned.

23. Achsantrieb nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse vertikal zur zweiten Achse ver setzt ist.23. Axle drive according to claim 21, characterized in that the first axis ver vertical to the second axis sets is.

24. Achsantrieb nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn des Stirnrades eine hintere obere Breite und eine vordere obere Breite hat, und daß die hintere Breite kleiner ist als die vordere obere Breite.24. Axle drive according to claim 22, characterized in that each tooth of the spur gear has a rear upper width and has a front upper width, and that the rear Width is smaller than the front upper width.

25. Achsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle eine erste Ausgangswelle ist, und daß der Achsantrieb eine zweite Ausgangswelle aufweist.25. Axle drive according to claim 1, characterized in that the output shaft is a first output shaft, and that the final drive has a second output shaft.

26. Achsantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Ritzel eine Mehrzahl von Evolventen- Zähnen hat,
ferner daß das Tellerrad eine Mehrzahl von Zähnen hat, die kompatibel mit den Evolventen-Zähnen des zylindri schen Ritzels ist,
daß jeder Zahn des Tellerrades eine obere Stirnfläche hat, und daß jede obere Stirnfläche in einem ersten Winkel relativ zur zweiten Achse verläuft. 26. Axle drive according to claim 2, characterized in that the cylindrical pinion has a plurality of involute teeth,
that the ring gear has a plurality of teeth which is compatible with the involute teeth of the cylindrical pinion,
that each tooth of the ring gear has an upper face and that each upper face is at a first angle relative to the second axis.

27. Achsantrieb nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn des Tellerrades eine geneigte Ober fläche hat, die sich zwischen einer hinteren äußeren Endfläche und der oberen Stirnfläche erstreckt, und daß die geneigte Oberfläche jedes Zahnes des Teller rades in einem zweiten Winkel relativ zur zweiten Achse verläuft.27. Axle drive according to claim 26, characterized in that every tooth of the crown wheel has an inclined upper has area that is between a rear outer End surface and the upper end face extends, and that the inclined surface of each tooth of the plate rades at a second angle relative to the second Axis runs.