DE7106358U - Axle drive for wheeled vehicles with two or more driven axles - Google Patents

Description

RHEINSTAHL Kessel, den 19. Aug. I97'i γRHEINSTAHL boiler, 19 Aug. I97'i γ

Aktiengesellschaft PSRP/Fr/PJoint stock company PSRP / Fr / P

G 71 06 358.6
(PK 2510)G 71 06 358.6
(PK 2510)

Achsgetriebe für Räderfahrzeuge mit ^--ei_ oder mehreren angetriebenen Achsen Axle drive for wheeled vehicles with ^ - -ei_ o the multiple driven axles

Die Neuerang betrifft ein Achsgetriebe für Räderfahrzeuge mit zwei oder mehreren angetriebenen Achsen mit Weiterleitung eines Teils des Antriebsdrehtoments zu einer benachbarten Achse (Durchtrieb) durch ein im Achsgehäuse untergebrachtes Kegelraddifferential, dessen Gehäuse mit der Antriebswelle verbunden ist und bei dem ein Abtriebskegelrad über eine Steckwelle mit dem Abtriebsflansch des Durchtriebes und dar andere Abtriebskegelrad über eine konzentrisch zur Steckiolie abgeordnete Hohlwelle mit dem Kegelritzel des Vorgeleges zv.m Achsantrieb verbunden ist.The novelty concerns an axle drive for wheeled vehicles with two or more driven axles with transmission of part of the drive torque to an adjacent axle (Through drive) through a bevel gear differential housed in the axle housing, whose housing is connected to the drive shaft and in which a driven bevel gear via a stub shaft with the The output flange of the through drive and the other output bevel gear via a hollow shaft arranged concentrically with the plug-in unit is connected to the bevel pinion of the countershaft transmission to the final drive.

Derartige Achsgetriebe werden beispielsweise bei Tandemachsen für Lastkraftwagen verwendet, wobei eine Achse mit und eine Achse ohne Antriebs-Ausgleichsgetriebo über eine Gelenkwelle miteinander gekoppelt werden. Hierbei ist das Ziel, bei gleich großen Radlasten an allen Rädern auch gleic große Antriebsmomente zu erreichen, um gleichmäßigen Schlupf und damit auch gleichmäßigen Verschleiß der Reifen an allen Rädern zu erhalten.Such axle drives are used, for example, in tandem axles for trucks, one axle with and one with Axles without a drive differential gear can be coupled to one another via a cardan shaft. Here the goal is to be the same large wheel loads on all wheels also the same large drive torques to achieve uniform slip and thus also uniform wear of the tires on all wheels.

Bekannt ist ein Achsgetriebe fiür eine Tandemachse, bei dem in der mit Durchtrieb versehenen Achse ein Kegelraddifferential vorhanden ist, mit dem das Antriebsmoment gleichmäßig auf beide Achsen verteilt wird, (GM 1787 853).An axle drive for a tandem axle is known, in which in the A bevel gear differential is provided with a through-drive axle, with which the drive torque is evenly distributed to both Axes is distributed, (GM 1787 853).

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch, daß nur eine Drehmomentenverteilung von 2 x 50 % möglich ist, und daß die wirksamen Radhalbmesser der Räder beider Achsen und die Radlasten gleich groß sein müssen, um gleichmäßigen Reifenverschleiß zu erhalten.The disadvantage of this known arrangement, however, is that only a torque distribution of 2 x 50 % is possible, and that the effective wheel radius of the wheels of both axles and the wheel loads must be the same in order to obtain uniform tire wear.

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Will man nun zwei Achsen mit stark unterschiedlichen oder drei oder mehr Achsen mit g.1 eichmäßigen oder unterschiedlichen Drehsossr.tenbedarf der einzelnen Achse antreiben, so ist das oben beschriebene Achsgetriebe nicht mehr ohne zusätzliche Verteilergetriebe verwendbar. Hierbei ist jedoch der zusätzliche Bauaufwand für die Verteilergetriebe und der erhebliche Platzbedarf für Verteilergetriebe und die erforderlichen Gelenkwellen nachteilig. If you want two axes with very different or three or more axes with g.1 calibrated or different rotary ouput requirements drive the single axis, so that's above The axle drive described can no longer be used without an additional transfer case. Here, however, is the additional construction effort disadvantageous for the transfer case and the considerable space required for transfer case and the necessary cardan shafts.

Bei außerhalb der Achsen angeordneten Kegelrad-Verteilergetrieben ist es bekannt, die Ausgangskegelräder verschiedengroß auszuführen und die kegeligen Ausgleichsräder auf zu den Abtriebswellen geneigten Achsen anzuordnen (FR-PS 1 156 75't und FR-PS 1 310 9^6). Dabei sind die Bolzen der kegeligen Ausgleichsräder entweder fliegend oder noch an einem inneren Verbindungsstück abgestützt gelagert. Eine Anwendung von unterschiedlichgroßen Ausgangskegelrädern innerhalb von Achsgetrieben ist mit der bekannten Art der Bolzonlagerung aus Festigkeits- und Raumgründen nicht möglich.In the case of bevel gear transfer cases arranged outside the axles It is known to make the output bevel gears different sizes and to arrange the conical differential gears on axes inclined to the output shafts (FR-PS 1 156 75't and FR-PS 1 310 9 ^ 6). Here are the bolts of the conical differential gears either cantilevered or still supported on an inner connecting piece. An application of different sizes Output bevel gears within axle drives is with the known type of bolt mounting for reasons of strength and space not possible.

Von einem Winkelgetriebe her ist es bekannt, als Zwischenräder verwendete Kegelräder auf zweiseitig gelagerten Achsen anzuordnen (US-PS 1 351 470). Hierbei handelt es sich jedoch um ein reines Standgetriebe, das hinsichtlich seines Aufbaues von Kegelrad-Ausgleichsgetrieben wesentlich abweicht.From an angular gear it is known to arrange bevel gears used as intermediate gears on axles supported on two sides (U.S. Patent 1,351,470). However, this is a pure one Stationary gearbox, which in terms of its structure of bevel gear differential gears differs significantly.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Achsgetrieben der eingangs genannten Art die Lagerung der Bolzen für die Ausgleichs* kegelräder zu verbessern.The innovation is based on the task of the Type mentioned at the beginning the storage of the bolts for the compensation * improve bevel gears.

Diese Aufgabe wird neueruiigsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgleichskegelräder auf Bolzen beweglich gelagert sind, die an dem äußeren Ende im Differentialgehäuse und an dem inneren Ende in einem zusätzlichen Steg gelagert sind, der seinerseits fest mit dem Differentialgehäuse verbunden ist,This object is now achieved in that the differential bevel gears are movably mounted on bolts, those at the outer end in the differential case and at the inner End are mounted in an additional web, which in turn is firmly connected to the differential housing,

716635821.11.74716635821.11.74

Der mit der Neuerung erzielte Vorteil besteht darin, daß es durch das Einfügen des zusätzlichen, mit dem Differentialgehäuse fest verbundenen Steges ermöglicht wird, die Bolzen für die AusgielühsRegelrüder jeweils auf einer kurzen Basis beidseitig fest zu lagern. Hierdurch läßt sich ohne Vergrößerung des Bauraumes von Achsgetrieben bekannter Bauart mit gleichmäßiger Drehmomentverteilung auch eine ungleiche Drehmomentverteilung nach Art der bekannten Verteilergetriebe verwirklichen, da auch die durch zunehmende Neigung der Bolzenachsen gegenüber der Abtriebswelle kräftemäßig ungünstiger beanspruchten Bolzen für die Ausgleichskegelräder sicher gelagert werden können.The advantage achieved with the innovation is that it is through the insertion of the additional, with the differential housing permanently connected web is made possible, the bolts for the Ausgielühs control rudder each on a short basis to be stored firmly on both sides. As a result, axle drives of known design can be used without increasing the installation space with even torque distribution, there is also an uneven torque distribution in the manner of the known transfer case Realize, since the increasing inclination of the pin axes with respect to the output shaft also stressed less favorably in terms of force Bolts for the differential bevel gears can be safely stored.

Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the innovation are shown in the drawing and are described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Achsgetriebe für eine angetriebene Achse mit Durchtrieb (Durchtriebsmoment größer als das verbleibende Moment);1 shows a section of an axle drive for a driven axle with a through drive (through drive torque greater than the remaining moment);

Fig. 2 die schematische Darstellung von zwei angetriebenen Achsen unterschiedlicher Radlasten in Seitenansicht;2 shows the schematic representation of two driven axles with different wheel loads in a side view;

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2;Fig. 3 is a plan view of Fig. 2;

Fig. k die schematische Darstellung von drei angetriebenen Achsen gleicher Radlast; FIG. K shows the schematic representation of three driven axles with the same wheel load;

Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. k. Fig. 5 is a plan view of Fig. K.

Gemäß Fig. 1 ist im Achsgehäuse 1 die Antriebswelle 2 gelagert, an deren stirnseitigem Ende 2a unter Zwischenschaltung eines zusätzlichen Steges 3 das Differentialgehäuae k mit Schrauben 5 befestigt ist.According to FIG. 1, the drive shaft 2 is mounted in the axle housing 1, and the differential housing k is fastened with screws 5 to its front end 2a with the interposition of an additional web 3.

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Im Differentialgchäuse k und dem Steg 3 sind mehrere am Umfang verteilte Bolzen 6 fest gelagert, auf denen jeweils ein Ausgleichskegelrad 7 drehbar gelagert ist. Die Ausgleichskegelräder 7 stehen mit den Abtriebskegelrädern 8 und 9 im Eingriff und versetzen diese in bekannter Weise in Drehung. Da die kräfte an beiden Zahneingriffen des Ausgleichskegelrades 7 gleich groß sind, verhalten sich die an den Abtriebskegelrädern 8 und abgegebenen Drehmomente Md wie df.e Teilkreisdurchmesser d der Abtriebskegelräder 8 und 9·In the differential housing k and the web 3, several bolts 6 distributed around the circumference are fixedly mounted, on each of which a differential bevel gear 7 is rotatably mounted. The differential bevel gears 7 are in engagement with the output bevel gears 8 and 9 and set them in rotation in a known manner. Since the forces on both tooth meshes of the differential bevel gear 7 are equal, the torques Md output at the output bevel gears 8 and behave like df.e pitch circle diameter d of the output bevel gears 8 and 9

Die zugehörige Formel lautet: Md8 do8The associated formula is: Md8 do8

Md9 do9Md9 do9

Das Drehmoment an der Antriebswelle 2 wird a - dieser Anordnung, bei der die Abtriebskegelräder 8 und ? verschiedene Durchmesser haben, in bekannter Weise in zwei entsprechend große Drehmomente aufgeteilt, wobei es die zweiseitige Lagerung der Bolzen 6 im Differentialgehäuse k und im zusätzlichen Steg 3 erlaubt, -auch größere Neigungen der Bolzenachse gegenüber der Abtriebswelle mit entsprechend größeren Umfangskräften auszuführen, ohne den Bauraum von bekannten Achsgetr.·* eben mit gleichmäßiger Drehmomentenverteilung zu überschreiten.The torque on the drive shaft 2 is a - this arrangement in which the output bevel gears 8 and? have different diameters, divided into two correspondingly large torques in a known manner, whereby the two-sided mounting of the bolts 6 in the differential housing k and in the additional web 3 also allows greater inclinations of the bolt axis relative to the output shaft with correspondingly greater circumferential forces, without the installation space of known axle drives · * to be exceeded with even torque distribution.

Das Anpassen der Abtriebskegelräder an die vorgegebenen bzw. gewünschten Abtriebsdrehmomente (an der Hohlwelle 10 mit Abtriebskegelrad 9 und an der Steckwelle 15 mit Abtriebskegelrad 8) ist in weiten Grenzen möglich. Für praktische Verwendung genügen Momentenverhältnisse von 1 . 1 der beiden abgegebenen Dreh-The adaptation of the output bevel gears to the specified or desired output torques (on the hollow shaft 10 with output bevel gear 9 and on the stub shaft 15 with output bevel gear 8) is possible within wide limits. Torque ratios of 1 are sufficient for practical use. 1 of the two handed over

yr DZW. *ϊγ
momente, wobei durch Variation von Zähnezahl, Modul und Anzahl der Planeten der im Eingriff befindlichen Kegelräder die gewünschte Verteilung mit. ausreichender Genauigkeit erreicht «-erden kann. Ein Anwendungsbeispiel für ein Achsgetriebe nach Fig. 1 ist in Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt. yr DZW. * ϊγ
moments, with the desired distribution by varying the number of teeth, module and number of planets of the bevel gears in mesh. sufficient accuracy can be achieved. An application example for an axle drive according to FIG. 1 is shown schematically in FIGS. 2 and 3.

71W 353 21117471W 353 211174

- 5- 5th

Eine lenkbare Achse 21 und eine mit ihr gekoppelte starre Achse 31 sollen bei gleicher Antriebsdrehzahl mit Drehmomenten derart angetrieben werden, daß sich bei gleich großen wirksamen Reidien R der Räder 22 und 32 und bei gleichem Reibungsbeiwert u zwischen Bereifung und Fahrbahn die Abtriebsmoraente der beiden Achsen verhalten wie die Raddrücke A und B beider Achsen, wobei die Radlast A kleiner sein soll als die Radlast B. Entsprechend den Radlastverhäitnissen A ist auch das Durchmesserverhältnis der Abtriebskegelräder 9 und 8 gewählt. In dem gemäß Fig. 2 und 3 schematisch dargestellten Achsgetriebe der Achse 21 treibt das kleine Abtriebskegelrad 9 über die Hohlwelle 10 ein Kegelritzel 11, ein Tellerrad 12 und ein Ritzel 13 das Großrad lk an, welches seinerseits ein (nichtgezeichnetes) Ausgleichsgetriebe für die beiden Achshälften der lenkbaren Antriebsachse 21 antreibt, wie dies bei Kraftfahrzeugen allgemein üblich ist. Verwendet man das hier beschriebene Achsgetriebe bei Schienenfahrzeugen, so kann der Momentenausgleich zwischen den beiden Achshälften entfallen.A steerable axle 21 and a rigid axle 31 coupled to it are to be driven at the same drive speed with torques in such a way that the output torques of the two axles behave with the same effective friction R of the wheels 22 and 32 and with the same coefficient of friction u between the tires and the road surface like the wheel pressures A and B of both axles, whereby the wheel load A should be smaller than the wheel load B. The diameter ratio of the output bevel gears 9 and 8 is also selected according to the wheel load ratios A. In the axle drive of axle 21 shown schematically according to FIGS. 2 and 3, the small output bevel gear 9 drives a bevel pinion 11, a ring gear 12 and a pinion 13 via the hollow shaft 10, the large gear lk , which in turn has a differential gear (not shown) for the two halves of the axle drives the steerable drive axle 21, as is common practice in motor vehicles. If the axle drive described here is used in rail vehicles, the torque compensation between the two axle halves can be omitted.

Das größere Abtriebskegelrad 8 treibt über Steckwelle 15 und Gelenkwelle l6 das Achsgetriebe der Achse 31 an, wobei das eingeleitete Drehmoment ebenfalls wieder über Kegelritzel lla, Tellerrad 12a und das Ritzel 13a auf das Stirnrad lka übertragen wird.The larger output bevel gear 8 drives the axle drive of axle 31 via stub shaft 15 and cardan shaft l6, the introduced torque also being transmitted again to spur gear lka via bevel pinion 11a, crown wheel 12a and pinion 13a.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel eines Achsgetriebes nach Fig. 1 ist in Fig. k und 5 schematisch dargestellt. Das am Antrieb kO eingeleitete Drehmoment soll auf die Achsen kl_% 51 und 6l so aufgeteilt werden, daß sich die Abtriebsmomente der Achsen 4l, 51 und 6l verhalten wie die zugehörigen Radlasten C, D und E.Another example of a transaxle of FIG. 1 is shown in Fig. K and 5 schematically. The torque introduced at the drive kO should be divided between axles kl _% 51 and 6l in such a way that the output torques of axles 4l, 51 and 6l behave like the associated wheel loads C, D and E.

Im Achsgetriebe der Ach.se kl mit Durchtrieb zu den parallel angeordneten Achsen 51 und 6l erfolgt eine Drehmomentenaufteilung in der Weise, daß sich der Teilkreisdurchmesser des Abtriebskegelrades 9a zum Teilkreisdurchmesser des Abtriebskegelrades 8a verhält wie die Radlast C zu der Summe der Radlasten D + E, r In the axle drive of the Ach.se kl with through drive to the axles 51 and 6l arranged in parallel, the torque is split in such a way that the pitch circle diameter of the output bevel gear 9a is related to the pitch diameter of the output bevel gear 8a as the wheel load C is related to the sum of the wheel loads D + E, r

711635821. it?*711635821. it? *

Das von der Steckwelle 15a über die Gelenkwelle k& zum Achsgetriebe der Achse 51 übertragene Drehmoment wird über die Abtriebskegelräder 9b und 8b entsprechend der Größe der Radlasten D und E aufgeteilt.The torque transmitted from the stub shaft 15a via the cardan shaft k & to the axle drive of the axle 51 is divided via the output bevel gears 9b and 8b according to the size of the wheel loads D and E.

Die Weiterleitung der Drehmomente innerhalb der einzelnen Achsen erfolgt in gleicher Weise wie vorstehend zu Fig. 2 und 3 bereits beschrieben^The transmission of the torques within each Axes takes place in the same way as already described above for FIGS. 2 and 3 ^

711635821.11.74711635821.11.74

Claims (1)

RHEINSTAHL Kassel, den 19. Aug. 197*1RHEINSTAHL Kassel, Aug. 19, 197 * 1 Aktiengesellschaft PSRP/Fr/PJoint stock company PSRP / Fr / P G 71 06 358.6
(PK 2510)G 71 06 358.6
(PK 2510) SchutzanspruchClaim to protection Achsgetriebe für Räderfahrzeuge mit zwei oder mehreren angetriebenen Achsen mit Weiterleitung eines Teils des Antriebsdrehmoments zu einer benachbarten Achse (Durchtrieb) durch ein im Achsgehäuse untergebrachtes Kegelraddifferential, dessen Gehäuse mit der Antriebswelle verbunden ist und bei dem ein Abtriebskegelrad über eine Steckwelle mit dem Abtriebsflansch des Durchtriebes und das andere Abtriebskegelrad über eine konzentrisch zur Steckwelle angeordnete Hohlwelle mit dem Kegelritzel des Vorgeleges zum Achsantrieb verbunden ist dadurch gekennzeichnet,Axle drive for wheeled vehicles with two or more driven axles with forwarding part of the Drive torque to an adjacent axis (through drive) through a bevel gear differential housed in the axle housing, the housing of which is connected to the drive shaft and in which one output bevel gear is connected to the output flange of the through drive via a plug-in shaft and the other output bevel gear via a hollow shaft arranged concentrically to the stub shaft is connected to the bevel pinion of the back gear to the final drive marked, daß die Ausgleichskegelräder (7) auf Bolzen (6) beweglich gelagert sind, die an dem äußeren Ende im Differentialgehäuse (4) und an dem inneren Ende in einem zusätzlichen Steg (3) gelagert sind, der seinerseits fest mit dem Differentialgehäuse (k) verbunden ist.that the differential bevel gears (7) are movably mounted on bolts (6) which are mounted at the outer end in the differential housing (4) and at the inner end in an additional web (3) which in turn is firmly connected to the differential housing (k) is. 71l63Si2l.11.7471l63Si2l.11.74