DE102005004290B4

DE102005004290B4 - Getriebemodul zur variablen Drehmomentverteilung

Info

Publication number: DE102005004290B4
Application number: DE102005004290A
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl.-Ing. Gaßmann; Mark Dipl.-Ing. Schmidt; Kurt Dipl.-Ing. Müller
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-01-29
Also published as: JP4960627B2; JP2006207804A; AT503359A2; AT503359B1; US20060172845A1; AT503359A3; US7442143B2; DE102005004290A1

Abstract

Getriebemodul (5, 6) zur variablen Drehmomentverteilung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend
eine erste Welle (19), die gegenüber einem stehenden Gehäuse (18) um eine Drehachse (B) drehbar gelagert ist;
eine koaxial hierzu angeordnete zweite Welle (22), die mit der ersten Welle (19) antriebsverbunden ist;
eine im Drehmomentfluß zwischen der ersten Welle (19) und der zweiten Welle (22) angeordnete Getriebestufe (25) mit mindestens einem Planetenrad (27) und einem das zumindest eine Planetenrad (27) tragenden Trägerelement (32), das um die Drehachse (B) umlaufen kann;
eine Kupplung (37), die an dem Gehäuse (18) abgestützt ist und zum Ankoppeln des Trägerelements (32) gegenüber dem Gehäuse (18) dient, wobei durch Ankoppeln des Trägerelements (32) gegenüber dem Gehäuse (18) eine Drehmomentübertragung von der einen der beiden ersten und zweiten Wellen (19, 22) auf die andere der beiden ersten und zweiten Wellen (19, 22) erfolgt;
wobei das Gehäuse (18), die erste Welle...

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung zur variablen Drehmomentverteilung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Solche Getriebeanordnungen umfassen üblicherweise ein Differential mit einer Eingangswelle und zwei Ausgangswellen, die untereinander eine ausgleichende Wirkung haben. Die Funktionsweise der Getriebeanordnung zur variablen Drehmomentverteilung ist dergestalt, daß ein Teil des über die Eingangswelle eingeleiteten Drehmoments vor einer Aufteilung auf die beiden Ausgangswellen vom Differentialkorb abgezweigt wird; der abgezweigte Drehmomentanteil wird einer der beiden Ausgangswellen hinter der Aufteilung des übrigen Drehmoments zusätzlich aufgeprägt. Hierfür sind je Ausgangswelle eine Getriebestufe sowie eine Kupplung vorgesehen. Die Getriebestufe umfaßt ein vom Differentialkorb angetriebenes Eingangsrad, das ein Ausgangrad beschleunigt oder verzögert. Durch Ankoppeln des Ausgangsrads an die zugehörige Ausgangswelle des Differentials wird letztere beschleunigt oder verzögert. So kann auf eine der beiden Ausgangswellen bedarfsweise ein größeres Drehmoment übertragen werden als auf die andere der Ausgangswellen, um die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs zu erhöhen. Solche Getriebeanordnungen können zum Verteilen des Drehmoments zwischen den beiden Seitenwellen eines Achsdifferentials oder zum gesteuerten Verteilen des Drehmoments zwischen den beiden Achswellen eines Mittendifferentials eines mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen.

Aus der EP 844 416 A2 ist eine Getriebeanordnung für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, die eine aktive, d. h. gesteuert variable Drehmomentverteilung zwischen zwei Ausgangswellen ermöglicht. Die Getriebeanordnung umfaßt ein Differentialgetriebe mit einem Differentialkorb und zwei in diesem drehbar gelagerten Seitenwellenrädern, die über mit dem Differentialkorb umlaufende Differentialräder angetrieben werden. Auf den beiden Seitenwellen ist jeweils ein Trägerelement gelagert, das eine Getriebestufe trägt. Die Getriebestufe umfaßt mehrere Planetenräder, die mit einem ersten Verzahnungsabschnitt mit dem Differentialkorb drehfest verbunden sind und mit einem zweiten Verzahnungsabschnitt mit einem mit der Seitenwelle fest verbundenen Sonnenrad kämmen. Je Seitenwelle ist eine Lamellenkupplung vorgesehen, die zum Abbremsen einer Drehbewegung des jeweiligen Trägerelements gegenüber dem Getriebegehäuse abzubremsen. Auf diese Weise wird auf die entsprechende Seitenwelle ein zusätzliches Drehmoment aufgebracht.

Aus der DE 195 24 547 A1 ist eine weitere Differentialanordnung bekannt, die eine aktive Momentensteuerung zwischen einer ersten und einer zweiten Ausgangswelle ermöglicht. Die Differentialanordnung umfaßt ein Planetendifferential, eine Getriebestufe mit einem Trägerelement sowie zwei Kupplungen. Die Kupplungen sind benachbart zueinander angeordnet und gegenüber dem stehenden Getriebegehäuse abgestützt. Die eine der Kupplungen dient zum Abbremsen des Trägerelements, so daß ein zusätzliches Drehmoment auf die erste Ausgangswelle übertragen wird. Die andere Kupplung dient zum Abbremsen der ersten Ausgangswelle, so daß ein zusätzliches Drehmoment auf die zweite Ausgangswelle übertragen wird. Insgesamt ist der Aufbau der Differentialanordnung verhältnismäßig komplex.

Aus der DE 10342164 A1 der Anmelderin ist eine weitere Getriebeanordnung zur aktiven Momentensteuerung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt. Diese umfaßt ein Differential mit einem Differentialkorb, der über eine Getriebestufe zwei Kupplungskörbe von Lamellenkupplungen antreibt. Die Getriebestufen sind derart gestaltet, daß eine Übersetzung ins Schnelle erfolgt, so daß durch Schließen einer der beiden Kupplungen auf die zugehörige Ausgangswelle ein zusätzliches Drehmoment übertragen werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige, einfach aufgebaute und einfach montierbare Anordnung für Getriebeanordnung mit variabler Drehmomentverteilung vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Getriebemodul zur variablen Drehmomentverteilung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gelöst, umfassend eine erste Welle, die gegenüber einem stehenden Gehäuse um eine Drehachse drehbar gelagert ist; eine koaxial hierzu angeordnete zweite Welle, die mit der ersten Welle antriebsverbunden ist; eine im Drehmomentfluß zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle angeordnete Getriebestufe mit mindestens einem Planetenrad und einem das zumindest eine Planetenrad tragenden Trägerelement, das um die Drehachse umlaufen kann; eine Kupplung, die an dem Gehäuse abgestützt ist und zum Ankoppeln des Trägerelements gegenüber dem Gehäuse dient, wobei durch Ankoppeln des Trägerelements gegenüber dem Gehäuse eine Drehmomentübertragung von der einen der beiden ersten und zweiten Wellen auf die andere der beiden ersten und zweiten Wellen erfolgt; wobei das Gehäuse, die erste Welle, die zweite Welle, die Getriebestufe und die Kupplung Teile einer Baueinheit bilden, wobei an dem Gehäuse Anschlußmittel vorgesehen sind, um die Baueinheit an ein Getriebe anzuschließen.

Der Vorteil dieser Lösung ist, daß das Getriebemodul als Baueinheit einfach aufgebaut ist und einfach an ein hierzu getrennt ausgeführtes Differentialgetriebe angeschlossen werden kann. Dabei ist der Anpassungsaufwand an dem Differentialgetriebe nur gering. Unter Baueinheit wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine vormontierte, funktionsfähige Einheit mit unverlierbaren Teilen verstanden. Zum Anschließen an ein Differentialgetriebe wird die erste Welle mit einem Seitenwellenrad des Differentialgetriebes drehfest verbunden, während die zweite Welle mit dem Differentialkorb drehfest verbunden wird. Dies kann beispielsweise mittels Steckverbindungen erfolgen. Die Getriebestufe bewirkt von der zweiten Welle auf die erste Welle eine Übersetzung ins Schnelle, so daß der ersten Welle durch Schließen der Kupplung ein zusätzliches Drehmoment aufgeprägt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, daß das erfindungsgemäße Getriebemodul als Baueinheit variabel für verschiedene Anwendungsfälle einsetzbar ist. So kann das Getriebemodul als Baueinheit an einem Achsdifferential zum variablen Verteilen des Drehmoments auf die beiden Seitenwellen der Achse eingesetzt werden. Alternativ hierzu kann das Getriebemodul auch als Baueinheit an einem Mittendifferential in einem Kraftfahrzeug mit zwei angetriebenen Achsen eingesetzt werden. Hier dient es zum variablen Verteilen des Drehmoments auf eine erste Längswelle zum Antrieb der ersten Achse und auf eine zweite Längswelle zum Antrieb der zweiten Achse. Es ist ebenso denkbar, erfindungsgemäße Getriebemodule sowohl an einem Achsdifferential als auch an einem Mittendifferential im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit mehreren angetriebenen Achsen vorzusehen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung umfaßt das Getriebemodul eine Axialverstellvorrichtung zum Betätigen der Kupplung, die in dem Gehäuse aufgenommen ist. Durch Integration der Axialverstellvorrichtung in die Baueinheit ergibt sich eine weiter vereinfachte Fertigung und Montage. Vorzugsweise ist die Axialverstellvorrichtung in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet, die von einem Elektromotor gesteuert wird. In Konkretisierung umfaßt die Kugelrampenanordnung zwei Scheiben, die relativ zueinander drehbar sind und die in Umfangsrichtung tiefenveränderliche Paare von Kugelrillen zur Aufnahme von Kugeln aufweisen, wobei eine der beiden Scheiben relativ zum Gehäuse axial abgestützt ist und die andere der beiden Scheiben axial verschiebbar ist, um die Kupplung zu beaufschlagen. Die Verwendung einer mechanischen Axialverstellvorrichtung bietet den Vorteil, daß ein präzises Steuern der Kupplung ermöglicht wird. Die Kugelrampenanordnung hat nur einen geringen Platzbedarf, so daß das Getriebemodul flexibel einsetzbar ist. Der Elektromotor zum Antrieb der Kugelrampenanordnung kann so angeordnet werden, daß die gesamte Baueinheit optimal an die jeweilige Einbausituation angepaßt ist. Die Verwendung einer mechanischen Axialverstellvorrichtung schließt jedoch andere Möglichkeiten nicht aus. Selbstverständlich kann die Kupplung beispielsweise auch mittels einer elektrohydraulisch gesteuerten Axialverstellvorrichtung betätigt werden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung umfaßt die Getriebestufe ein mit der ersten Welle drehfest verbundenes erstes Sonnenrad, das mit einem ersten Verzahnungsabschnitt des zumindest einen Planetenrads kämmt, und ein mit der zweiten Welle drehfest verbundenes zweites Sonnenrad, das mit einem zweiten Verzahnungsabschnitt des zumindest einen Planetenrads kämmt. Dabei sind der erste und der zweite Verzahnungsabschnitt des zumindest einen Planetenrads vorzugsweise gleich gestaltet, wobei das erste und das zweite Sonnenrad eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine besonders kom pakte Getriebestufe. Die gleiche Gestaltung der beiden Verzahnungsabschnitte des Planetenrads wirkt sich günstig auf die Fertigung und die Montage aus. Hier sind jedoch auch andere Lösungen denkbar; so könnten die beiden Verzahnungsabschnitte des zumindest einen Planetenrads auch unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen, um eine Übersetzung zwischen der ersten und der zweiten Welle zu erreichen.

Vorzugsweise ist die Kupplung in Form einer Lamellenkupplung gestaltet, die mit dem Gehäuse drehfest verbundene Außenlamellen und mit dem Trägerelement drehfest verbundene Innenlamellen umfaßt, wobei die Außenlamellen und die Innenlamellen abwechselnd angeordnet sind. Die Lamellenkupplung ist 'naßlaufend', d. h. sie läuft zur Kühlung in Schmieröl.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung umfaßt das Trägerelement zwei Korbteile mit jeweils einem Boden und einem Mantel. Die beiden Korbteile sind nach dem Einsetzen des zumindest einen Planetenrads miteinander fest verbunden. Die beiden Korbteile sind vorzugsweise als Umformteile aus Blech hergestellt. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung bilden das Trägerelement, das zumindest eine Planetenrad, das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad Teile einer vormontierbaren Baugruppe. Zur Montage werden das zumindest eine Planetenrad, das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad in eines der beiden Korbteile eingesetzt. Dann wird das zweite Korbteil stirnseitig auf das erste aufgesetzt und die beiden Korbteile werden über ihren Umfang miteinander verschweißt. Dies ist besonders günstig, da die Fertigung und Montage vereinfacht wird und nur wenige Bauteile erforderlich sind. Dies wird weiterhin dadurch unterstützt, daß das erste Sonnenrad und die zweite Welle einstückig gestaltet sind. Sie sind als Hohlwelle insbesondere mittels Gleitlagerung auf der ersten Welle drehbar gelagert.

An einer Außenumfangsfläche des Trägerelements sind nach einer besonders günstigen Ausgestaltung Eingriffmittel zum drehfesten Eingreifen von Innenlamellen der Kupplung vorgesehen. So ergibt sich eine besonders kompakte Bauform des Getriebemoduls, das nur eine geringe axiale Länge aufweist. Es ist weiterhin vorgesehen, daß die beiden Scheiben der Kugelrampenanordnung auf dem Trägerelement drehbar gelagert sind. Auch diese Maßnahme unterstützt eine axial kurze Bauform.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Gehäuse an seiner den Anschlußmitteln zugeordneten Seite eine Öffnung auf. Dies ist in bestimmten Anwendungen vorteilhaft, bei denen das Differential und das Getriebemodul ein gemeinsames Schmiermittel verwenden können. Außerdem ergibt sich bei dieser Ausgestaltung eine besonders leichte Baueinheit. Alternativ hierzu kann das Gehäuse an seiner den Anschlußmitteln zugeordneten Seite auch einen Deckel aufweisen, wobei Dichtungsmittel vorgesehen sind, die einen Innenraum des Gehäuses nach außen hin abdichten. Auf diese Weise ist die komplette Baueinheit in sich geschlossen, so daß außer der Anpassung der Anschlußmaße keine weiteren Anpassungen an die Einbausituation vorgenommen werden müssen. Ein geschlossenes Getriebemodul ist in bestimmten Anwendungen vorteilhaft, in denen eine Trennung der Innenräume von Getriebemodul und einem Anschlußgetriebe, d. h. Differentialgetriebe, erforderlich ist. Üblicherweise ist zum Kühlen von Lamellenkupplungen ein Schmiermittel mit niedriger Viskosität erforderlich, während ein Differentialgetriebe ein Schmiermittel mit höherer Viskosität benötigt. Zum Verbinden der Baueinheit mit einem Differentialgetriebe weisen die Anschlußmittel vorzugsweise einen Flansch auf. Dieser ermöglicht eine einfache Montage an das Differentialgetriebe.

Eine weitergehende Lösung der obengenannten Aufgabe besteht in einem Kraftfahrzeug mit nur einer angetriebenen Achse mit einem Achsdifferential zum Antreiben zweier Seitenwellen, wobei das Achsdifferential einen in einem stehenden Differentialgehäuse drehbar gelagerten Differentialkorb, zwei in dem Differentialkorb drehbar gelagerte Seitenwellenräder sowie mehrere mit den Seitenwellenrädern kämmende Differentialräder umfaßt; wobei ein erstes Getriebemodul nach obiger Ausführung vorgesehen ist, dessen Gehäuse mit dem stehenden Differentialgehäuse über die Verbindungsmittel fest verbunden ist, wobei die erste Welle des Getriebemoduls mit dem einen der beiden Seitenwellenräder drehfest verbunden ist und wobei die zweite Welle des Getriebemoduls mit dem Differentialkorb drehfest verbunden ist; und wobei ein zweites Getriebemodul nach obiger Ausführung vorgesehen ist, dessen Gehäuse mit dem stehenden Differentialgehäuse über die Verbindungsmittel fest verbunden ist, wobei die erste Welle des zweiten Getriebemoduls mit dem anderen der beiden Seitenwellenräder drehfest verbunden ist und wobei die zweite Welle des zweiten Getriebemoduls mit dem Differentialkorb drehfest verbunden ist. Hier dient das Getriebemodul zur variablen Drehmomentverteilung zwischen den beiden Seitenwellen der angetriebenen Achse. Durch eine asymmetrische Aufteilung des Drehmoments auf die beiden Seitenwellen kann ein aktives Giermoment an dem Kraftfahrzeug erzeugt werden. So wird eine höhere Kurvengeschwindigkeit ermöglicht und das Kurveneinlenkverhalten verbessert. Außerdem können Regeleingriffe in die Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgen, ohne daß dabei Antriebskraft verloren geht.

Eine hierzu ergänzende oder alternative Lösung besteht in einem Kraftfahrzeug mit zwei angetriebenen Achsen und mit einem Mittendifferential zum Verteilen des Drehmoments auf die beiden Achsen, wobei das Mittendifferential einen in einem stehenden Differentialgehäuse drehbar gelagerten Differentialkorb, zwei in dem Differentialkorb drehbar gelagerte Achswellenräder sowie mehrere mit den Achswellenrädern kämmende Differentialräder umfaßt; wobei ein Getriebemodul nach obiger Ausführung vorgesehen ist, dessen Gehäuse mit dem stehenden Differentialgehäuse über die Verbindungsmittel fest verbunden ist, wobei die erste Welle des Getriebemoduls mit einem beiden Achswellenräder drehfest verbunden ist und wobei die zweite Welle des Getriebemoduls mit dem Differentialkorb drehfest verbunden ist. Hier dient das Getriebemodul zur variablen Drehmomentverteilung zwischen der ersten angetriebenen Achse, z. B. Vorderachse, und der zweiten angetriebenen Achse, z. B. Hinterachse. Durch eine asymmetrische Aufteilung des Drehmoments auf die beiden Antriebsachsen kann ein aktives Giermoment an dem Kraftfahrzeug erzeugt werden, was die obengenannten Vorteile bietet.

Zusätzlich zum Mittendifferential kann auch jedes der beiden Achsdifferentiale mit zwei erfindungsgemäßen Getriebemodulen ausgestattet sein. Auf diese Weise wird zum einen eine asymmetrische Aufteilung des Drehmoments zwischen den beiden Antriebsachsen ermöglicht. Zum anderen wird weiterhin eine asymmetrische Aufteilung des Drehmoments zwischen den beiden Seitenwellen innerhalb einer Antriebsachse ermöglicht. Durch diese Ausgestaltung kann die Verteilung des Drehmoments individuell und variabel auf alle Räder verteilt werden, so daß ein Höchstmaß an Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs erreicht wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt. Hierin zeigt
1 schematisch eine Getriebeanordnung nach dem Stand der Technik mit beispielhaftem Drehmomentverlauf;
2 eine Getriebeanordnung mit einem erfindungsgemäßen Getriebemodul im Längsschnitt;
3 das Getriebemodul aus 2

a) im Längsschnitt;
b) im Querschnitt;
c) in perspektivischer Ansicht in Explosionsdarstellung;

4 die vormontierte Baugruppe aus 2 als Einzelheit in perspektivischer Ansicht;
5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebemoduls im Längsschnitt mit Dichtung;
6 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebemoduls im Längsschnitt ohne Dichtung;
7 ein erstes Anwendungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Getriebemodul an einem vorderen Achsdifferential mit längs eingebautem Motor;
8 ein zweites Anwendungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Getriebemodul an einem vorderen Achsdifferential mit quer eingebautem Motor;
9 ein drittes Anwendungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Getriebemodul an einem hinteren Achsdifferential;
10 ein viertes Anwendungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Getriebemodul an einem Mittendifferential;
11 ein fünftes Anwendungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Getriebemodul an einem Mittendifferential.
1 zeigt schematisch eine Getriebeanordnung 101 mit variabler Drehmomentverteilung für den Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug, wie sie im allgemeinen aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Getriebeanordnung 101 wird von einem hier nicht dargestellten Stufengetriebe über eine Antriebswelle 102 angetrieben und das eingehende Drehmoment wird auf zwei Seitenwellen verteilt. Die Getriebeanordnung umfaßt ein Differentialgetriebe 103 mit einem Differentialkorb 107, der in einem stehenden Differentialgehäuse 104 um die Drehachse B drehbar gelagert ist. An dem Differentialkorb 107 ist ein Tellerrad 117 befestigt, das mit einem mit der Antriebswelle 102 verbundenen Kegelrad 111 kämmt und von diesem angetrieben wird. Im Differentialkorb 107 sind mehrere Ausgleichsräder 110 auf zur Drehachse B senkrecht stehenden Zapfen 112 drehbar gelagert, die mit dem Differentialkorb 107 umlaufen. Mit den Ausgleichsrädern 110 sind zwei Seitenwellenräder 113, 114 in Verzahnungseingriff, die zur Drehmomentübertragung auf die Seitenwellen dienen.
Seitlich benachbart zum Differentialgetriebe 103 sind zwei Getriebestufen 125, 125' zum variablen Verteilen des Drehmoments auf die Seitenwellen vorgesehen. Da diese gleich aufgebaut sind, wird im folgenden nur eine exemplarisch beschrieben. Die Getriebestufe 125 umfaßt ein erstes Sonnenrad 126, das mit dem Differentialkorb 107 drehfest verbunden ist, mehrere mit dem ersten Sonnenrad 126 in Verzahnungseingriff stehende Planetenräder 127 sowie ein mit den Planetenrädern 127 kämmendes zweites Sonnenrad 128, das mit der jeweiligen Seitenwelle drehfest verbunden ist. Die Planetenräder 127 umfassen jeweils zwei Verzahnungsabschnitte 129, 130, von denen einer mit dem ersten Sonnenrad 126 und der andere mit dem zweiten Sonnenrad 128 kämmend im Eingriff ist. Um eine Drehzahlübersetzung zu erreichen, haben die beiden Sonnenräder 126, 128 untereinander eine unterschiedliche Zähnezahl und die beiden Verzahnungsabschnitte 129, 130 der Planetenräder 127 haben untereinander eine unterschiedliche Zähnezahl. Die Planetenräder 127 sind auf einem Trägerelement 132 drehbar aufgenommen, das gemeinsam mit den Planetenrädern 127 um die Drehachse B umlaufen kann. Das Trägerelement 132 ist mittels einer Kupplung 137 an das Gehäuse 104 ankoppelbar, um ein zusätzliches Drehmoment auf die zugehörige Seitenwelle zu übertragen.
Im folgenden wird beispielhaft der Verlauf des Drehmomentflusses durch die Getriebeanordnung 101 beschrieben. Es ist ersichtlich, daß zunächst ein Drehmoment von 100 Nm von der Antriebswelle 102 über das Tellerrad 117 in den Differentialkorb 107 eingeleitet wird. Bei normalen Fahrbedingungen, d. h. bei frei umlaufenden Trägerelementen 132, wird das eingehende Drehmoment gleichmäßig auf beide Seitenwellenräder 126, 128 im Verhältnis 50:50 verteilt. Erfordert der aktuelle Fahrdynamikzustand jedoch, daß auf eines der beiden Räder des Kraftfahrzeugs ein größeres Drehmoment aufgebracht werden muß, so wird die entsprechende Getriebestufe 125, 125' aktiviert. Vorliegend ist der Fall dargestellt, daß auf die linke Seitenwelle bzw. das hier nicht dargestellte linke Rad ein größeres Drehmoment übertragen werden soll. Hierfür wird die linke Kupplung 137 betätigt, d. h. das vorher frei um die Drehachse rotierende Trägerelement 132 wird gegenüber dem Differentialgehäuse 104 abgebremst. So wird von dem Differentialkorb 107 ein Drehmomentanteil abgezweigt, das über das erste Sonnenrad 126' und über die Planetenräder 127 auf die linke Seitenwelle übertragen wird. Im vorliegenden Fall beträgt der vom Differentialkorb 107 abgezweigte Drehmomentanteil 10 Nm, so daß auf die Ausgleichsräder nur ein Drehmoment von 90 Nm entfällt. Das über die Ausgleichsräder 110 eingeleitete Drehmoment wird gleichmäßig auf die beiden Seitenwellenräder 113, 114 verteilt, d. h. auf jede der Seitenwellen 45 Nm. Das vom Differentialkorb 107 zusätzlich abgezweigte Drehmoment von 10 Nm wird der linken Seitenwelle zuaddiert. Dabei geht durch Wärmeverluste in der Kupplung 137 ein Drehmoment von etwa 1 Nm verloren, so daß auf die linke Seitenwelle zusätzlich 9 Nm übertragen werden und insgesamt ein Drehmoment von 54 Nm auf die linke Seitenwelle eingeleitet wird. Es ergibt sich also insgesamt ein Verhältnis von 54 Nm zu 45 Nm zwischen dem kurvenäußeren linken und dem kurveninneren rechten Rad.
2 zeigt eine Getriebeanordnung 1 mit einem Differentialgetriebe 3 in einem nur teilweise dargestellten Differentialgehäuse 4 und zwei erfindungsgemäßen Getrie bemodulen 5, 6. Der Aufbau und die Funktionsweise der Getriebeanordnung 1 entspricht – abgesehen von den erfindungsgemäßen Getriebemodulen 5, 6 – weitestgehend derjenigen aus 1, auf deren Beschreibung insofern bezug genommen wird. Gleiche Bauteile sind mit um 100 reduzierten Bezugsziffern versehen. Die erfindungsgemäßen Getriebemodule 5, 6 sind als separate Baueinheiten gestaltet und dienen zum variablen Verteilen des Drehmoments auf die beiden Seitenwellen.
Das Differentialgetriebe 3 weist einen Differentialkorb 7 mit einem hiermit drehfest verbundenen Tellerrad 17 auf, das mit einem mit der Antriebswelle 2 verbundenen Kegelrad 11 kämmt und von diesem angetrieben wird. Die Antriebswelle 2 ist mittels eines hier nicht dargestellten Wälzlagers im Differentialgehäuse 4 um die Längsachse A drehbar gelagert. Der Differentialkorb 7 hat zwei hülsenförmige Ansätze, mit denen er im Differentialgehäuse 4 mittels Wälzlagern 8, 9 um die Drehachse B drehbar gelagert ist. Im Differentialkorb 7 sind mehrere Ausgleichsräder 10 auf zur Drehachse B senkrecht stehenden Zapfen 12 drehbar gelagert, die mit dem Differentialkorb 7 umlaufen. Mit den Ausgleichsrädern 10 sind zwei Seitenwellenräder 13, 14 in Verzahnungseingriff, die zur Drehmomentübertragung auf die Getriebemodule 5, 6 bzw. auf zugehörige Seitenwellen dienen. Die Seitenwellenräder 13, 14 sind im Differentialkorb 7 auf der Drehachse B drehbar gelagert, wobei Anlaufscheiben 15, 16 vorgesehen sind, um die durch die Drehmomentübertragung von den Ausgleichsrädern 10 auf die Seitenwellenräder 13, 14 entstehenden axialen Spreizkräfte gegenüber dem Differentialgehäuse 4 abzustützen.
Die beiden Getriebemodule 5, 6 sind im Bezug auf die durch die Zapfenachsen aufgespannte Mittelebene des Differentialgetriebes 3 spiegelsymmetrisch angeordnet. Da die beiden Getriebemodule 5, 6 hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktionsweise gleich gestaltet sind, wird im folgenden nur eines der beiden exemplarisch beschrieben. Dieses ist als Einzelheit in 3 dargestellt.
Jedes der Module 5, 6 umfaßt ein Gehäuse 18, in dem eine erste Welle 19 mittels eines Lagers 20 drehbar gelagert ist. Die erste Welle 19 ist über eine Längsverzahnung mit dem zugehörigen Seitenwellenrad 13, 14 des Differentialgetriebes 3 drehfest verbunden. Koaxial auf der ersten Welle 19 ist eine zweite Welle 22 mittels einer Gleitlagerung drehbar gelagert. Die zweite Welle 22 ist über eine Längsverzahnung mit dem Differentialkorb 7 drehfest verbunden. Die erste Welle 19 hat an ihrem dem Differentialgetriebe 3 abgewandten Ende einen Flansch 21 zum Verbinden mit einer zugehörigen hier nicht dargestellten Seitenwelle des Kraftfahrzeugs. Die erste Welle 19 ist gegenüber dem Gehäuse 18 mittels eines Wälzlagers 20 drehbar gelagert und mittels einer berührungslosen Dichtkappe 23 und einem berührenden Dichtring 24 abgedichtet.
Die erste und die zweite Welle 19, 22 sind über eine Getriebestufe 25 zur Drehmomentübertragung miteinander verbunden. Die Getriebestufe 25 umfaßt ein erstes Sonnenrad 26, das einstückig mit der zweiten Welle 22 verbunden ist, mehrere mit dem ersten Sonnenrad 26 in Verzahnungseingriff stehende Planetenräder 27 sowie ein mit den Planetenrädern 27 kämmendes zweites Sonnenrad 28, das mit der ersten Welle 19 über eine Längsverzahnung drehfest verbunden ist. Die Planetenräder 27 sind jeweils einstückig gestaltet und umfassen zwei Verzahnungsabschnitte 29, 30, von denen einer mit dem ersten Sonnenrad 26 und der andere mit dem zweiten Sonnenrad 28 kämmend in Eingriff ist. Die Verzahnung ist als Schrägverzahnung gestaltet, um ein günstiges sogenanntes NVH-Verhalten ('noise-vibration-harshness') zu erzielen. Dabei ist die Schrägverzahnung so gestaltet, daß die bei der Drehmomentübertragung auf die Sonnenräder 26, 28 wirkenden Axialkräfte aufeinander zu gerichtet sind. Zwischen den beiden Sonnenrädern 26, 28 ist ein Axiallager 31 vorgesehen, das eine axiale Abstützung der beiden Sonnenräder 26, 28 gegeneinander gewährleistet. Damit zwischen dem Axiallager 31 und den Planetenrädern 27 ausreichend Raum ist, haben die Planetenräder 27 im axialen Überdeckungsbereich mit dem Axiallager 31 umlaufende Nuten 33. Bei Verwendung eines kleineren Axiallagers 31 könnte jedoch auch auf die Nuten in den Planetenrädern verzichtet werden. Um eine Drehzahlübersetzung zwischen der ersten Welle 19 und der zweiten Welle 22 zu erreichen, haben die beiden Sonnenräder 26, 28 eine unterschiedliche Zähnezahl. Dabei ist sind die Zähnezahlen der Planetenräder 27 und der Sonnenräder 26, 28 so gewählt, daß zwischen erster Welle 19 und zweiter Welle 22 ein Drehzahlunterschied von bis zu 20% erreicht wird.
Die Planetenräder 27 sind auf Zapfen 39 in einem gemeinsamen Trägerelement 32 mittels Nadellagern 40 drehbar aufgenommen, das korbförmig gestaltet und nach außen hin weitestgehend geschlossen ist. Das Trägerelement 32 ist aus zwei napfförmigen Umformteilen 57, 58 aus Blech hergestellt, die nach dem Einsetzen der Planetenräder 27 und der Sonnenräder 26, 28 miteinander fest verbunden, insbesondere verschweißt sind. Dabei bildet das Trägerelement 32 gemeinsam mit den Planetenrädern 27, den Sonnenrädern 26, 28 und der zweiten Welle 22 eine vormontierbare Baugruppe 56, die einfach auf die erste Welle 19 aufgeschoben wird. Die vormontierte Baugruppe 56 ist als Einzelheit in 4 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß das Trägerelement 32 an seiner Außenumfangsfläche 34 Eingriffsmittel 35 aufweist, in die Innenlamellen 36 einer Kupplung 37 zur Drehmomentübertragung eingreifen können. Die beiden napfförmigen Trägerteile 57, 58 aus Blech haben jeweils axiale Bohrungen 59, in die Hohlzapfen 39 eingesteckt sind, auf denen die Planetenräder 27 mittels Nadellagern gelagert sind. Weiterhin ist die umlaufende Schweißnaht 60 ersichtlich, welche die beiden Trägerteile 57, 58 miteinander verbindet. Zum Einlaß von Schmiermittel in das Trägerelement 32 sind in der Außenumfangsfläche 34 radiale Durchbrüche 62 vorgesehen, durch die Schmiermittel aus dem Innenraum des Gehäuses 18 in den Innenraum des Trägerelements 32 gelangen kann.
Die Kupplung 37 dient zum Ankoppeln des Trägerelements 32 samt Planetenrädern 27 an das Gehäuse 18, um ein zusätzliches Drehmoment direkt am Differentialkorb 7 abzugreifen und über die zweite Welle 22 und die Getriebestufe 25 auf die erste Welle 19 zu übertragen. Die Kupplung 37 ist als Lamellenkupplung gestaltet und umfaßt neben den Innenlamellen 36 hierzu abwechselnd angeordnete Außenlamellen 38, die gegenüber dem Gehäuse 18 drehfest gehalten sind. Das aus Außenlamellen 38 und Innenlamellen 36 bestehende Lamellenpaket ist gegen das Gehäuse 18 axial abgestützt an einer Stützfläche 41 und wird von einer Axialverstellvorrichtung 42 betätigt.
Die Axialverstellvorrichtung 42 ist als Kugelrampenanordnung gestaltet und umfaßt zwei Scheiben 43, 44, die relativ zueinander drehbar sind und die in Umfangsrichtung tiefenveränderliche Paare von Kugelrillen 45, 46 zur Aufnahme von Kugeln 47 aufweisen. Die eine der beiden Scheiben ist als Stützscheibe 43 gestaltet, die ge genüber dem Gehäuse 18 axial abgestützt ist. Die andere der beiden Scheiben ist als Stellscheibe 44 gestaltet, die gegenüber der Stützscheibe 43 verdreht werden kann und axial verschiebbar ist, um das Lamellenpaket über ein Axiallager 48 und eine Druckplatte 49 mit einer Axialkraft zu beaufschlagen. So wird die Kupplung 37 geschlossen, so daß das Trägerelement 32 gegenüber dem Gehäuse 18 abgebremst wird.
Die Kugelrampenanordnung 42 wird mittels eines Elektromotors 52 über eine Ritzelwelle 53 angesteuert, die im Gehäuse 18 drehbar gelagert ist. Die Ritzelwelle 53 hat eine Verzahnung 54, die in eine Gegenverzahnung 55 an der Stellscheibe 44 kämmend eingreift. Der Elektromotor 52 wird von einer nicht dargestellten elektronischen Regeleinrichtung angesteuert, die zum Regeln der Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs dient.
Aus 3 ist ersichtlich, daß das Gehäuse 18 in Richtung zum Differentialgetriebe 3 Anschlußmittel 62 in Form eines Flansches aufweist, der eine Öffnung 61 einschließt. Zur Montage wird die gezeigte Baueinheit mit dem Flansch 62 an das Differentialgehäuse 4 angeschraubt. Dabei wird die erste Welle 19 über eine Steckverbindung mit dem zugehörigen Seitenwellenrad 13 des Differentialgetriebes 3 drehfest verbunden. Gleichzeitig wird die zweite Welle 22 ebenfalls über eine Steckverbindung mit dem Differentialkorb 7 drehfest verbunden. Differentialgetriebe 3 und Getriebemodul 5 schließen nach der Montage einen gemeinsamen Innenraum ein und verwenden ein gemeinsames Schmiermittel.
5 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebemoduls 5'. Dieses entspricht weitestgehend dem Getriebemodul nach den 2 und 3, auf deren Beschreibung insofern bezug genommen wird. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern, abgewandelte Bauteile mit um eins gestrichenen Bezugsziffern versehen. Das vorliegende Getriebemodul 5' ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse 18' einen Deckel 63 aufweist, der die Baueinheit nach außen hin abschließt. Der Deckel 63 hat radial innen eine Bohrung 64 zur Aufnahme eines Dichtrings 65, der auf der zweiten Welle 22 dichtend gelagert ist. So ist die Baueinheit 5' völlig unabhängig von dem Differentialgetriebe 3, an das sie anzuschließen ist.
Dies bietet den Vorteil, daß zur Kühlung und Schmierung des Getriebemoduls 5' ein anderes Schmiermittel verwendet werden kann als für das Differentialgetriebe 3.
6 zeit eine weitere ähnliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebemoduls 5''. Dieses entspricht weitestgehend den Getriebemodulen gemäß den 2 und 3 bzw. gemäß 5, auf deren Beschreibung insofern Bezug genommen wird. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern, abgewandelte Bauteile mit um zwei gestrichenen Bezugsziffern versehen. Die Besonderheit des vorliegenden Getriebemoduls 5'' ist, daß auf Dichtmittel zwischen dem Deckel 63 und der zweiten Welle 22 verzichtet wird. So kann ein gleiches Schmiermittel für das Getriebemodul 5'' und das Differentialgetriebe 3 verwendet werden, das durch den Ringspalt 64 hindurchtreten kann. Gleichzeitig wird durch den Deckel 63 verhindert, daß einzelne Bauteile bei der Handhabung aus dem Gehäuse 18'' herausfallen.
Im folgenden werden verschiedene Anwendungsfälle für ein erfindungsgemäßes Getriebemodul beschrieben.
In 7 ist der Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs mit angetriebener Vorderachse 66 und mitlaufender Hinterachse 67 gezeigt. Dabei sind an der Hinterachse 67 nur die Laufräder 68, 69 ohne Aufhängungsteile gezeigt. Zum Antrieb der Vorderachse 66 ist ein längs eingebauter Motor 70 mit einer Getriebeanordnung 71 vorgesehen. Die Getriebeanordnung 71 umfaßt ein Schaltgetriebe 72 und ein Achsdifferential 73 zum Verteilen des Drehmoments auf die beiden Seitenwellen 74, 75. An das Achsdifferential 73 sind – analog zu der Ausführung nach 2, auf deren Beschreibung insofern bezug genommen wird – je Seitenwelle 74, 75 ein erfindungsgemäßes Getriebemodul 5, 6 zur variablen Drehmomentverteilung auf die vorderen Antriebsräder 76, 77 angeschlossen. So läßt sich das in das Achsdifferential 73 eingeleitete Drehmoment nach Bedarf variabel auf die beiden Seitenwellen 74, 75 bzw. die beiden Laufräder 76, 77 aufteilen, um eine optimale Fahrstabilität zu erreichen. Insbesondere kann bei Kurvenfahrt auf das kurvenäußere Antriebsrad ein zusätzliches Drehmoment aufgebracht werden.
8 zeigt eine ähnliche Ausführungsform, wie in 6, auf deren Beschreibung insofern verwiesen wird. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Motor 70' vorliegend quer anstelle längs eingebaut ist.
In 9, in der die von den Bauteilen aus 7 abgewandelten Bauteile mit um eins gestrichenen Bezugsziffern versehen sind, ist der Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs mit angetriebener Hinterachse 67' und mitlaufender Vorderachse 66' gezeigt. Dabei sind von der Vorderachse 66' nur die Laufräder 76, 77 ohne Aufhängungsteile gezeigt. Von einer Motor-Getriebe-Einheit 70', 71' wird über eine Längswelle 78 das Achsdifferential 83 der Hinterachse 67' angetrieben. An das Achsdifferential 83 sind – analog zu der Ausführung nach 2, auf deren Beschreibung insofern bezug genommen wird – je Seitenwelle 79, 80 ein erfindungsgemäßes Getriebemodul 5, 6 zur variablen Drehmomentverteilung auf die hinteren Antriebsräder 68, 69 angeschlossen. So läßt sich das in das Achsdifferential 83 eingeleitete Drehmoment nach Bedarf variabel auf die beiden Seitenwellen 79, 80 bzw. die beiden Antriebsräder 68, 69 aufteilen, um eine optimale Fahrstabilität zu erreichen. Insbesondere kann bei Kurvenfahrt auf das kurvenäußere Antriebsrad ein zusätzliches Drehmoment aufgebracht werden.
In 10 ist der Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einer angetriebenen Vorderachse 66'' und einer angetriebenen Hinterachse 67'' gezeigt. Abgewandelte Bauteile sind mit um zwei gestrichenen Bezugsziffern versehen. An der Vorderachse 66'' sind ein Achsdifferential 73, zwei Seitenwellen 74, 75 sowie die angetriebenen Antriebsräder 76, 77 zu erkennen. An der Hinterachse 67'' sind ein Achsdifferential 83, zwei Seitenwellen 79, 80 sowie die angetriebenen Antriebsräder 68, 69 zu erkennen. Die Motor-Getriebe-Einheit 70'', 71'' umfaßt ein Verteilergetriebe 71'' mit fester Drehmomentverteilung, dessen Ausgangswellen zum einen über eine vordere Längswelle 81 das Achsdifferential 73 der Vorderachse 66'' und zum anderen über eine hintere Längswelle 78 das Achsdifferential 83 der Hinterachse 67'' antreiben. In das Verteilergetriebe 71'' ist ein Mittendifferential 93 integriert, das eine Anpassung der Antriebsmomente zwischen Vorderachse 66'' und Hinterachse 67'' entsprechend dem jeweiligen Schlupf vornimmt. An das Mittendifferential 93 ist – ähnlich der Ausführung nach 2, auf deren Beschreibung insofern bezug genommen wird – ein erfindungsgemäßes Getriebemodul 5 zur variablen Drehmomentverteilung zwischen Vorderachse 66'' und Hinterachse 67'' angeschlossen. So läßt sich in bestimmten Fahrsituationen auf die Hinterachse 67'' ein höheres Drehmoment aufbringen, um eine optimale Fahrstabilität zu erreichen.
In 11 ist der Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einer angetriebenen Vorderachse 66'' und einer angetriebenen Hinterachse 67'' gezeigt. Der gezeigte Antriebsstrang entspricht weitestgehend demjenigen aus 10, auf deren Beschreibung insofern bezug genommen wird. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 9 sind vorliegend zusätzlich zum Mittendifferential 93 auch erfindungsgemäße Getriebemodule 5, 6 an den Achsdifferentialen 73, 83 angeschlossen. So wird eine variable Drehmomentverteilung auf die beiden Seitenwellen 74, 75 der Vorderachse 66'' und auf die beiden Seitenwellen 79, 80 der Hinterachse 67'' gewährleistet. Im Hinblick auf die an das hintere Achsdifferential 83 angeschlossenen erfindungsgemäßen Getriebemodule 5, 6 wird auf die Beschreibung des angetriebenen Antriebsstranges aus 9 verwiesen. In bezug auf die an das vordere Achsdifferential 73 angeschlossenen erfindungsgemäßen Getriebemodule 5, 6 wird auf die Beschreibung des angetriebenen Antriebsstrangs aus 7 verwiesen. Die vorliegende Ausführungsform gewährleistet ein Höchstmaß an Fahrstabilität, da sowohl die Verteilung des Drehmoments zwischen Vorder- und Hinterachse 66'', 67'', als auch innerhalb der Vorderachse 66'' und innerhalb der Hinterachse 67'' auf die jeweiligen Seitenwellen 74, 75; 79, 80 variabel verteilbar ist.

1: Getriebeanordnung
2: Antriebswelle
3: Differentialgetriebe
4: Differentialgehäuse
5: erstes Getriebemodul
6: zweites Getriebemodul
7: Differentialkorb
8: Wälzlager
9: Wälzlager
10: Ausgleichsrad
11: Kegelrad
12: Zapfen
13: Seitenwellenrad
14: Seitenwellenrad
15: Anlaufscheibe
16: Anlaufscheibe
17: Tellerrad
18: Gehäuse
19: erste Welle
20: Wälzlager
21: Flansch
22: zweite Welle
23: Dichtkappe
24: Dichtring
25: Getriebestufe
26: erstes Sonnenrad
27: Planetenrad
28: zweites Sonnenrad
29: Verzahnungsabschnitt
30: Verzahnungsabschnitt
31: Axiallager
32: Trägerelement
33: Nut
34: Außenumfangsfläche
35: Eingriffmittel
36: Innenlamellen
37: Kupplung
38: Außenlamellen
39: Zapfen
40: Nadellager
41: Stützfläche
42: Axialverstellvorrichtung
43: erste Scheibe/Stützscheibe
44: zweite Scheibe/Stellscheibe
45: Kugelrille
46: Kugelrille
47: Kugel
48: Axiallager
49: Druckplatte
52: Elektromotor
53: Ritzelwelle
54: Übersetzungsstufe
55: Verzahnung
56: Baugruppe
57: Trägerteil
58: Trägerteil
59: Bohrung
60: Schweißnaht
62: Durchbruch
63: Deckel
64: Bohrung/Ringspalt
65: Dichtring
66: Vorderachse
67: Hinterachse
68: Laufrad
69: Laufrad
70: Motor
71: Getriebeanordnung
72: Schaltgetriebe
73: Achsdifferential
74: Seitenwelle
75: Seitenwelle
76: Laufrad
77: Laufrad
78: Längswelle
79: Seitenwelle
80: Seitenwelle
81: Längswelle
83: Achsdifferential
93: Mittendifferential

Claims

Getriebemodul (5, 6) zur variablen Drehmomentverteilung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erste Welle (19), die gegenüber einem stehenden Gehäuse (18) um eine Drehachse (B) drehbar gelagert ist; eine koaxial hierzu angeordnete zweite Welle (22), die mit der ersten Welle (19) antriebsverbunden ist; eine im Drehmomentfluß zwischen der ersten Welle (19) und der zweiten Welle (22) angeordnete Getriebestufe (25) mit mindestens einem Planetenrad (27) und einem das zumindest eine Planetenrad (27) tragenden Trägerelement (32), das um die Drehachse (B) umlaufen kann; eine Kupplung (37), die an dem Gehäuse (18) abgestützt ist und zum Ankoppeln des Trägerelements (32) gegenüber dem Gehäuse (18) dient, wobei durch Ankoppeln des Trägerelements (32) gegenüber dem Gehäuse (18) eine Drehmomentübertragung von der einen der beiden ersten und zweiten Wellen (19, 22) auf die andere der beiden ersten und zweiten Wellen (19, 22) erfolgt; wobei das Gehäuse (18), die erste Welle (19), die zweite Welle (22), die Getriebestufe (25) und die Kupplung (37) Teile einer Baueinheit sind, wobei an dem Gehäuse (18) Anschlußmittel (62) vorgesehen sind, um die Baueinheit an ein Getriebe (3) anzuschließen.
Getriebemodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (5, 6) eine Axialverstellvorrichtung (42) zum Betätigen der Kupplung (37) umfaßt, die in dem Gehäuse (18) aufgenommen ist.
Getriebemodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialverstellvorrichtung (42) in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet ist, die von einem Elektromotor (52) gesteuert wird.
Getriebemodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrampenanordnung (42) zwei Scheiben (43, 44) umfaßt, die relativ zueinander drehbar sind und die in Umfangsrichtung entgegengesetzt tiefenveränderliche Paare von Kugelrillen (45, 46) zur Aufnahme von Kugeln (47) aufweisen, wobei eine der beiden Scheiben (45) relativ zum Gehäuse (18) axial abgestützt ist und die andere der beiden Scheiben (16) axial verschiebbar ist, um die Kupplung (37) zu beaufschlagen.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebestufe (25) ein mit der ersten Welle (19) drehfest verbundenes erstes Sonnenrad (26), das mit einem ersten Verzahnungsabschnitt (29) des zumindest einen Planetenrads (27) kämmt; und ein mit der zweiten Welle (22) drehfest verbundenes zweites Sonnenrad (28) umfaßt, das mit einem zweiten Verzahnungsabschnitt (30) des zumindest einen Planetenrads (27) kämmt.
Getriebemodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Verzahnungsabschnitt (29, 30) des zumindest einen Planetenrads (27) gleich gestaltet sind, wobei das erste und das zweite Sonnenrad (26, 28) untereinander eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (37) in Form einer Lamellenkupplung gestaltet ist, die mit dem Gehäuse (18) drehfest verbundene Außenlamellen (38) und mit dem Trägerelement (32) drehfest verbundene Innenlamellen (36) umfaßt, wobei die Außenlamellen (38) und die Innenlamellen (36) abwechselnd angeordnet sind.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (32) in Form eines Korbes gestaltet ist, in dem das zumindest eine Planetenrad (27) aufgenommen ist.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (32) als Umformteil aus Blech hergestellt ist.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (32) an einer Außenumfangsfläche (34) Eingriffmittel (35) zum drehfesten Eingreifen der Innenlamellen (36) der Kupplung (37) aufweist.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Scheiben (43, 44) der Kugelrampenanordnung (42) auf dem Trägerelement (32) drehbar gelagert sind.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (32) zwei napfförmige Trägerteile (57, 58) umfaßt, die fest miteinander verbunden sind.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (32), das zumindest eine Planetenrad (27), das erste Sonnenrad (26) und das zweite Sonnenrad (28) Teile einer vormontierten Baugruppe (56) sind, die in das Gehäuse (18) einsetzbar ist.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Sonnenrad (26) und die zweite Welle (22) einstückig gestaltet sind und als Hohlwelle insbesondere mittels Gleitlagerung auf der ersten Welle (19) drehbar gelagert sind.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) an seiner den Anschlußmitteln (62) zugeordneten Seite eine Öffnung (61) aufweist.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) an seiner den Anschlußmitteln (62) zugeordneten Seite einen Deckel (63) aufweist, wobei Dichtungsmittel (65) vorgesehen sind, die einen Innenraum des Gehäuses (18) nach außen hin abdichten.
Getriebemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmittel (62) des Gehäuses (18) einen Flansch aufweisen.
Kraftfahrzeug mit einer angetriebenen Achse (66, 67) mit zwei Seitenwellen (76, 77; 79, 80) und mit einem Achsdifferential (73, 83) zum variablen Verteilen des Drehmoments auf die beiden Seitenwellen (76, 77; 79, 80), wobei das Achsdifferential (73, 83) einen in einem stehenden Differentialgehäuse (4) drehbar gelagerten Differentialkorb (7), zwei in dem Differentialkorb (7) drehbar gelagerte Seitenwellenräder (13, 14) sowie mehrere mit den beiden Seitenwellenrädern (13, 14) kämmende Differentialräder (10) umfaßt; wobei ein erstes Getriebemodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 vorgesehen ist, dessen Gehäuse (18) mit dem stehenden Differentialgehäuse (4) über die Verbindungsmittel (62) fest verbunden ist, wobei die erste Welle (19) des Getriebemoduls (5) mit dem einen der beiden Seitenwellenräder (13, 14) drehfest verbunden ist und wobei die zweite Welle (22) des Getriebemoduls (5) mit dem Differentialkorb (7) drehfest verbunden ist; wobei ein zweites Getriebemodul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 vorgesehen ist, dessen Gehäuse (18') mit dem stehenden Differentialgehäuse (4) über die Verbindungsmittel (62') fest verbunden ist, wobei die erste Welle (19') des zweiten Getriebemoduls (6) mit dem anderen der beiden Seitenwellenräder (13, 14) drehfest verbunden ist und wobei die zweite Welle (22') des zweiten Getriebemoduls (6) mit dem Differentialkorb (7) drehfest verbunden ist.
Kraftfahrzeug mit zwei angetriebenen Achsen (66, 67) und mit einem Mittendifferential (93) zum variablen Verteilen des Drehmoments auf die beiden angetriebenen Achsen (66, 67), wobei das Mittendifferential (93) einen in einem stehenden Differentialgehäuse drehbar gelagerten Differentialkorb, zwei in dem Differentialkorb drehbar gelagerte Achswellenräder sowie mehrere mit den Achswellenrädern kämmende Differentialräder umfaßt; wobei an dem Mittendifferential (93) ein Getriebemodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 vorgesehen ist, dessen Gehäuse (18) mit dem stehenden Differentialgehäuse über die Verbindungsmittel (62) fest verbunden ist, wobei die erste Welle (19) des Getriebemoduls (5) mit einem beiden Achswellenräder drehfest verbunden ist und wobei die zweite Welle (22) des Getriebemoduls (5) mit dem Differentialkorb drehfest verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der angetriebenen Achsen (66, 67) zwei Seitenwellen (74, 75; 79, 80) und ein Achsdifferential (73, 83) zum variablen Verteilen des Dreh moments auf die beiden Seitenwellen (74, 75; 79, 80) umfaßt, wobei das zumindest eine Achsdifferential (73, 83) einen in einem stehenden Differentialgehäuse (4) drehbar gelagerten Differentialkorb (7), zwei in dem Differentialkorb (7) drehbar gelagerte Seitenwellenräder (13, 14) sowie mehrere mit den Seitenwellenrädern (13, 14) kämmende Differentialräder (10) aufweist; wobei dem zumindest einen Achsdifferential (73, 83) ein erstes Getriebemodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und ein zweites Getriebemodul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zugeordnet ist; wobei das Gehäuse (18) des ersten Getriebemoduls (5) mit dem stehenden Differentialgehäuse (4) über die Verbindungsmittel (62) fest verbunden ist, wobei die erste Welle (19) des Getriebemoduls (5) mit dem einen der beiden Seitenwellenräder (13, 14) drehfest verbunden ist und wobei die zweite Welle (22) des Getriebemoduls (5) mit dem Differentialkorb (7) drehfest verbunden ist; wobei das Gehäuse (18') des zweiten Getriebemoduls (6) mit dem stehenden Differentialgehäuse (4) über die Verbindungsmittel (62') fest verbunden ist, wobei die erste Welle (19') des zweiten Getriebemoduls (6) mit dem anderen der beiden Seitenwellenräder (13, 14) drehfest verbunden ist und wobei die zweite Welle (22') des zweiten Getriebemoduls (6) mit dem Differentialkorb (7) drehfest verbunden ist.