DE3506727C1 - Allradantrieb fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

re, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den nachfolgenden Ansprüchen enthalten.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch die Anbindung des Winkelgetriebes an die Brennkraftmaschine, die relativ kurze Baulänge des Lagerhalses und der Antriebswelle sowie die Resonanzabkopplung des Antriebswellenstrangs vom Winkelgetriebe das Fahrzeug beim Betrieb nur geringe Innengeräusche verursacht. Die konsolenartige Stütze läßt sich nicht nur leicht herstellen sondern auch problemlos am Winkelgetriebe und an der Brennkraftmaschine, beispielsweise mittels Schrauben, befestigen. Erstreckt sich die wirksame Basis der Stütze über einen wesentlichen Teil der Höhe des Brennkraftmaschinengehäuses, so werden Relativbewegungen zwisehen Winkelgetriebe und Brennkraftmaschine weitgehend vermieden. Der Anschluß der Stütze an eine Querwand der Brennkraftmaschine sichert eine funktionsgerechte Kraftüberleitung.

Das günstige Innengeräuschverhalten des Fahrzeuges wird auch noch dadurch unterstützt, wenn das Kupplungsgehäuse und das Ausgleichsgetriebegehäuse zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind und wenn der Lagerhals des Ausgleichsgetriebes gegenüber dessen Außenwand durch sternförmige Rippen abgestützt ist. Dazu tragen auch die ohne wesentliche Einschnürungen verlaufenden Außenwandungen wie auch der zwischen Außenwandung und Lagerhals des Ausgleichsgetriebes verlaufende Stützsteg bei.

Schließlich arbeitet der dreiteilige Kardanwellenstrang resonanzfrei und zwar im Zusammenhang mit einer aufrecht und quer eingebauten Vierzylinder-Reihenbrennkraftmaschine bis zu einer Drehzahl von 7000 U/min. Dabei gewährleisten die Gleichlaufgelenke eine getriebe 8 werden Vorderräder 9 bzw. Hinterräder 10 angetrieben, wobei die Vorderräder 9 mit Achswellen 11 und die Hinterräder 10 mit Achswellen 12 zusammenwirken.

Das Winkelgetriebe 8 ist bei 13 mit dem Ausgleichsgetriebe 6 verschraubt und verläuft mit etwa parallelem Abstand Czur Brennkraftmaschine 2; und es ist an letzterem gehalten. Hierzu dient eine konsolenartige Stütze 14, die auf der'dem Ausgleichsgetriebe 6 abgekehrten Seite des Winkelgetriebes 8 angeordnet ist. Die Stütze 14, die durch ein Tiefziehteil, Gußteil oder dergleichen gebildet wird, ist mittels Schrauben 15 und 16 mit dem Winkelgetriebe 8 und der Brennkraftmaschine 2 verbunden (F i g. 3). Außerdem erstreckt sich die wirksame Basis D der Stütze 14 auf der Seite der Brennkraftmaschine über einen wesentlichen Teil der Höhe E eines Gehäuses 17, hier des Zylinderkurbelgehäuses dieser Maschine.

Zur Vermeidung von membranartigen Relativbewegungen am Gehäuse 17 ist die im wesentlichen senkrecht verlaufende Stütze 14 im Bereich einer Querwand 18, die auch ein Hauptlager 19 für eine nicht gezeigte Kurbelwelle bildet, an die Brennkraftmaschine 2 angeschlossen (F i g. 4).

Gemäß Fig.5 ist anstelle der Stütze 14 an einem Gehäuse 20 des Winkelgetriebes 8 zumindest örtlich ein Abstützflansch 21 vorgesehen, der an das Gehäuse 17 geschraubt ist.

Das Gehäuse 20 des Winkelgetriebes 8 ist mit einem sich in Fahrzeuglängsrichtung C-C erstreckenden Lagerhals 22 für eine Abtriebswelle 23 versehen, dessen Kegelrad 24 mit einem vom Ausgleichsgetriebe 6 weggeführten Kegelrad 25 (Fig. 1) zusammenwirkt. Der Lagerhals 22 ist relativ kurz (Abstand G), weist aber

gleichförmige Drehbewegung des mittleren Wellenab- 35 dennoch eine tragfähige Lagerbasis für zwei Kegelrolschnittes auch dann, wenn die Wellenabschnitte aus lenlager 26, 27 auf, die koaxial und mit geringem Ab-

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baulichen Gründen nicht in einer Ebene liegen.

In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben sind.

Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht von oben auf ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb,

F i g. 2 eine Einzelheit X der F i g. 1 im Schnitt und größerem Maßstab,

Fig.3 eine Ansicht in Pfeilrichtung A der Fig. 1, in größerem Maßstab, jedoch um 180° gedreht,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3, in größerem Maßstab,

F i g. 5 eine Ansicht entsprechend F i g. 4 einer anderen Ausführungsform,

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht, etwa in Pfeilrichtung B auf eine von einer Brennkraftmaschine des Antriebsaggregats entlang der Linie Y-Y gelösten Baueinheit, in größerem Maßstab,

F i g. 7 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Erfindungsergebnisses.

Das Allradantriebsaggregat 1 eines nicht näher dargestellten Personenwagens umfaßt eine im Bug quer zur Fahrzeuglängsrichtung C-C verlaufende Brennkraftmaschine 2. Sie, eine vierzylindrige Brennkraftmaschine mit im wesentlichen aufrecht stehenden Zylindern, ist vor einer durch die Linie 3 symbolisierten Vorderachse angeordnet und mit einem eine Kupplung 4 aufweisenden Schaltgetriebe 5 verbunden. Dem Schaltgetriebe 5 nachgeschaltet ist ein Ausgleichsgetriebe 6 und ein mit einem Kardanwellenstrang 7 verbundenes Winkelgetriebe 8. Über das Ausgleichsgetriebe 6 und das Winkelstand zueinander angeordnet sind und in denen die Abtriebswelle 23 gelagert ist. Die Abtriebswelle 23 ist an ihrem freien Ende mit einem auf ihr befestigten Anschlußelement 28 versehen, das nur geringfügig den Lagerhals 22 überragt — Abstand H —. Das Anschlußelement 28 der Abtriebswelle 23 wirkt mit dem Kardanwellenstrang 7, der drei hintereinander liegende Wellenabschnitte 29,30,31 besitzt, über eine Resonanzabkoppelungseinrichtung 32 zusammen. Die Resonanzabkoppelungseinrichtung 32 wird beispielsweise durch eine Art elastischer Gelenkscheibe gebildet; es ist eine Gummischeibe, in die Befestigungshülsen einvulkanisiert sind.

Der mittlere Wellenabschnitt 30 ist unter Vermittlung von Gleichlaufgelenken 33,34 mit den Wellenabschnitten 29 und 31 verbunden. Darüber hinaus ist er in Kugellagern 35, 36 gelagert, die über spezielle Halter 37, 38 am Aufbau, vorzugsweise Bodenblech, des Kraftfahrzeugs befestigt sind; Einzelheiten des Aufbaus und des Bodenblechs sind nicht dargestellt.

Der hintere Wellenabschnitt 31 ist über eine weitere Resonanzabkoppelungseinrichtung 39 — sie entspricht baulich der Abkoppelungseinrichtung 32 — mit einem ein Mittendifferential 40 aufweisenden Hinterachsausgleichsgetriebe 41 verbunden. Zwischen dem Hinterachsausgleichsgetriebe 41 und der Abkopplungseinrichtung 39 kann auch eine Visko-Kupplung vorgesehen sein.

Zusätzlich zu den vorbeschriebenen Maßnahmen können die zu einer Baueinheit zusammengefaßten Kupplungsgehäuse 42 und Ausgleichsgetriebegehäuse verstärkt sein, was in F i g. 6 dargestellt ist. Danach ist

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ein Lagerhals 44 des Ausgleichsgetriebegehäuses 43 gegenüber einer zumindest teilweise kreisförmig verlaufenden Außenwand 45 durch mehrere sternförmig verlaufende Rippen 46,47,48,49,50,51 abgestützt. Ein Teil dieser Rippen ist an außerhalb der Außenwände liegenden Augen 52,53,54,55,56 herangeführt, die zur Befestigung dieses Ausgleichsgetriebegehäuses 43 mit dem Winkelgetriebe 8 dienen. Außerdem verlaufen die Außenwandungen 45 und 57 der Baueinheit insbesondere im Übergangsbereich zwischen den beiden Gehäusen, und zwar bei 58 und 59, ohne die Steifigkeit der Baueinheit beeinträchtigende Einschnürungen. Schließlich ist zwischen der Außenwand 45 des Ausgleichsgetriebes 6 und dem Lagerhals 44 ein Stützsteg 60 vorgesehen.

Bei dem Diagramm nach F i g. 7 ist auf der Ordinate die Beschleunigung g und auf der Abszisse die Motordrehzahl U/min aufgetragen. Die durchgezogene Linie 61 veranschaulicht ein Antriebsaggregat mit einem Lagerhals üblicher Länge und einem Winkelgetriebe, das keine Abstützung gegenüber dem Motor aufweist. Daraus ist ersichtlich, daß über einen relativ großen Drehzahlbereich ein nicht vertretbarer Beschleunigungswert auftritt. Dieser kann durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erheblich reduziert werden, was durch die unterbrochene Linie 62 gezeigt wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (9)

führt sind. 10. Allradantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandungen (45 und 57) der Baueinheit, namentlich im Übergangsbereich (58 und 59) zwischen Kupplungsgehäuse (42) und Ausgleichsgetriebe (43) ohne wesentliche Einschnürungen verlaufen. 11. Allradantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lagerhals (44) und kreisförmiger Außenwand (45) des Ausgleichsgetriebegehäuses (43) ein Stützsteg(60) verläuft. 12. Allradantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kardanwellenstrang (7) drei Wellenabschnitte (29, 30, 31) umfaßt, wovon der mittlere Wellenabschnitt (30) mit den äußeren Wellenabschnitten (29 und 31) über Gleichlaufgelenke (33 und 34) verbunden ist und daß die äußeren Wellenabschnitte (29 und 31) mit dem Winkelgetriebe (8) bzw. einem Hinterachsausgleichsgetriebe (41) unter Vermittlung elastischer Gelenkscheiben (Resonanzabkopplungseinrichtungen 32 und 39) zusammenwirken. 13. Allradantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Wellenabschnitt (30) in Lagern (Kugellager 35,36) angeordnet ist, die mittels Haltern (37,38) an einer benachbarten Aufbauwand, z. B. einem Boden, gehalten sind. Patentansprüche:

1. Allradantrieb für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, die eine im Bug, vorzugsweise vor der Vorderachse, quer zur Fahrzeuglängsrichtung angebrachte Reihenbrennkraftmaschine aufweisen, wobei die Brennkraftmaschine über ein Getriebe, beispielsweise ein eine Kupplung umfassendes Schaltgetriebe, ein Ausgleichsgetriebe und ein Winkelgetriebe Vorderräder und Hinterräder des Kraftfahrzeugs antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelgetriebe (8) neben seiner Befestigung am Ausgleichsgetriebe (6) auch noch an der Brennkraftmaschine (2) gehalten ist, daß das Winkelgetriebe (8) zur Lagerung seiner, an einen Kardanwellenstrang (7) angeschlossenen Abtriebswelle (23) mit einem sich in Fahrzeuglängsrichtung (C-C) erstreckenden, relativ kurzen, jedoch eine tragfähige Lagerbasis (Abstand G) sicherstellenden Lagerhals (22) versehen ist, dessen freies Ende nur geringfügig von einem Anschlußelement (27) der Abtriebswelle (23) überragt wird (Abstand H) und daß zwischen der Abtriebswelle (23) und dem Kardanwellenstrang (7) eine Resonanzabkoppelungseinrichtung (32) vorgesehen ist.

2. Allradantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung des Winkelgetriebes (8) an der Brennkraftmaschine (2) eine konsolen-

artige Stütze (14) dient.

3. Allradantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (14) an der dem Aus- Die Erfindung betrifft einen Allradantrieb für Kraftgleichsgetriebe (6) abgewandten Seite des Winkel- fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, die eine getriebes (8) angebracht ist. im Bug, vorzugsweise vor der Vorderachse quer zur

4. Allradantrieb nach den Ansprüchen 2 und 3, 35 Fahrzeuglängsrichtung angebrachte Reihenbrennkraftdadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (14) mittels maschine aufweisen, wobei die Brennkraftmaschine Schrauben (15 und 16) am Winkelgetriebe (8) und an über ein Getriebe, beispielsweise ein eine Kupplung der Brennkraftmaschine (2) befestigt ist. umfassendes Schaltgetriebe ein Ausgleichsgetriebe und

5. Allradantrieb nach den Ansprüchen 2 bis 4, da- ein Winkelgetriebe Vorderräder und Hinterräder des durch gekennzeichnet, daß sich die wirksame Basis 40 Kraftfahrzeuges antreibt.

(D) der Stütze (14) an der Brennkraftmaschine (2) Bei einem bekannten Fahrzeug mit Allradantrieb

über einen wesentlichen Teil der Höhe (E) eines Ge- (DE-OS 33 17 247) weist ein Winkelgetriebe einen rela-

häuses (17), beispielsweise des Zylinderkurbelgehäu- tiv langen, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden

ses der Brennkraftmaschine (2) erstreckt. Lagerhals für eine mit einem zweiteiligen Kardanwel-

6. Allradantrieb nach den Ansprüchen 2 bis 5, da- 45 lenstrang verbundene Abtriebswelle auf, die demzufoldurch gekennzeichnet, daß die Stütze (14) durch ein ge mit einer entsprechenden Länge versehen ist. Darim Tiefziehverfahren, Gießverfahren oder derglei- über hinaus verläuft das Winkelgetriebe mit Abstand chen hergestelltes Bauteil gebildet wird. zur querliegenden Brennkraftmaschine, d. h. es ist ledig-

7. Allradantrieb nach den Ansprüchen 2 bis 5, da- lieh am Ausgleichsgetriebe befestigt. Dieser Ausfühdurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen 50 rung haftet der Nachteil an, daß das nachgeschaltete senkrecht verlaufende Stütze (14) im Bereich einer Winkelgetriebe und die Baulänge seines Lagerhalses Querwand (18) des Gehäuses (17) der Brennkraftma- bzw. seiner Abtriebswelle, letztere verursacht beim Beschine (2) angeschlossen ist. trieb des Kraftfahrzeugs einen peitschenartigen Be-

8. Allradantrieb nach Anspruch 1, dadurch ge- schleunigungsverlauf, zu Überhöhungen des Fahrzeugkennzeichnet, daß ein Gehäuse (20) des Winkelge- 55 innengeräusches führt. Dieses Geräusch wird auch noch triebes (8) zumindest örtlich über Abstützflansche durch die Biegeschwingungen der zweiteiligen Kardan-

(21) mit der Brennkraftmaschine (2) zusammenwirkt.

9. Allradantrieb nach Anspruch 1, bei dem ein
Kupplungsgehäuse und ein Ausgleichsgetriebegehäuse eine Baueinheit bilden, das einen gegenüber einer Außenwand abgestützten Lagerhals aufweist,
wobei an dieser Außenwand Augen zur Befestigung
des Ausgleichsgetriebes mit dem Winkelgetriebe angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwi-

welle geprägt, die über das Winkelgetriebe von der zweiten Ordnung der Drehzahl der Vierzylinder-Brennkraftmaschine angeregt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, an dem Winkelgetriebe bzw. benachbarten Aggregaten und dem Kardanwellenstrang eines mit Allradantrieb ausgestatteten Fahrzeuges solche Vorkehrungen zu treffen, daß — zur Sicherstellung eines guten Fahrkomforts — das Innenge-

schen dem Lagerhals (44) und der Außenwand (45) 65 rausch über die Drehzahlbandbreite der Brennkraftmades Ausgleichsgetriebegehäuses (43) sternförmige schine ein vertretbares Niveau nicht übersteigt.
Rippen (46,47,48,49,50,51) verlaufen, die zumindest Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kenn-

teilweise an die Augen (52, 53, 54, 55, 56) herange- zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weite-