DE102007039336A1 - Anordnung zum Übertragen eines Drehmoments von einem Getriebe auf Seitenwellen - Google Patents

Anordnung zum Übertragen eines Drehmoments von einem Getriebe auf Seitenwellen Download PDF

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DE102007039336A1
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Wolfgang Dr. Hildebrandt
Gert Herrmann
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Übertragen von Drehmomenten von einem Getriebe (2) auf Seitenwellen (10, 11) in einem Kraftfahrzeug, wobei die Anordnung ein Getriebe (2) mit einem Getriebegehäuse (5) und weiterhin ein Seitenwellenaggregat (4) mit zumindest einem Differential (7) mit einem Differentialgehäuse (8), einer Hohlwelle (16), einer ersten Seitenwelle (10) und einer zweiten Seitenwelle (11) umfasst, wobei sich das Seitenwellenaggregat (4) durch das Getriebegehäuse (5) erstreckt und das Differential (7) außerhalb des Getriebegehäuses (8) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Übertragen eines Drehmomentes auf Seitenwellen in einem Kraftfahrzeug und einen Gelenkaußenkörper eines Gleichlaufgelenkes zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Anordnung.
  • Aus dem Stand der Technik sind Lösungen zur Drehmomentübertragung für Vorderachsen von frontgetriebenen Fahrzeugen bekannt, die ein in dem Getriebe integriertes Differential aufweisen und Zwischenwellen, die zur Verbindung des Getriebes mit den an den Seitenwellen befestigten Rädern des Kraftfahrzeuges über eine Flanschverbindung oder eine Steckverzahnung mit den Seitenrädern des Differentials einerseits und mit den Gelenkaußenkörpern von Gleichlaufgelenken andererseits verbunden sind.
  • Infolge der Anordnung des Differentials in dem Getriebe ist eine Anpassung von diversen Komponenten, insbesondere der Zwischenwelle und des Differentials, an geringere oder höhere Drehmomente nur möglich, wenn zusätzlich das Getriebe angepasst wird. Dementsprechend orientiert sich die Auslegung der Komponenten an der Übertragung höherer Drehmomente, wodurch es zu einem höheren Gewicht der Gesamtanordnung und einem unökonomischen Materialsansatz kommt.
  • Weiterhin ist das Differential in den meisten Fällen im unteren Bereich des Getriebes angeordnet und bewegt sich damit im Getriebeölsumpf. Hierdurch kommt es zu Planschverlusten und einem insgesamt schlechteren Wirkungsgrad gegenüber einer Anordnung eines Differentials außerhalb des Getriebekörpers.
  • Zudem sind beim Einsatz quer eingebauter Motoren, bei denen das Differential üblicherweise nicht mit der zentralen Fahrzeuglängsachse zusammenfällt, gleich lange Zwischenwellen zwischen Differential und Gleichlaufgelenk, bzw. gleichlange Seitenwellen zwischen Gleichlaufgelenk und Rad nicht realisierbar, so dass die Torsionsfedersteifigkeit der Wellenanordnung je Rad des Kraftfahrzeuges nicht identisch ist. Damit kann es insbesondere bei großen Beschleunigungswerten des Fahrzeuges zu unterschiedlichem Ansprechverhalten der angetriebenen Räder kommen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen, und insbesondere eine Anordnung bereitzustellen, die eine flexiblere Anpassung der einzelnen Komponenten an die technischen Randbedingungen ermöglicht, eine höhere energetische Effizienz erlaubt und die Teilevielfalt einschränkt sowie weiterhin einen Gelenkaußenkörper bereitzustellen, der in der hier vorgeschlagenen Anordnung zum Einsatz kommen kann.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Anordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch einen Gelenkaußenkörper nach Patentanspruch 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Vorliegend wird die Aufgabe durch eine Anordnung zum Übertragen eines Drehmoments von einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs auf eine Seitenwelle gelöst, umfassend wenigstens
    • – ein Getriebe aufweisend zumindest ein Getriebegehäuse,
    • – ein Seitenwellenaggregat aufweisend zumindest ein Differential mit einem Differentialgehäuse, eine Hohlwelle, eine erste Seitenwelle und eine zweite Seitenwelle,
    wobei sich das Seitenwellenaggregat teilweise durch das Getriebegehäuse erstreckt und das Differential außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist.
  • Insbesondere ist hier eine Anordnung beschrieben, die zum Einsatz in Vorderachsen bei frontgetriebenen Kraftfahrzeugen geeignet ist, bei denen ein Getriebe über ein Differential die Drehmomente auf die Seitenwellen der vorderen Räder des Kraftfahrzeuges überträgt.
  • Im Folgenden wird die Anordnung mit einem offenen (ungesperrten) Differential beschrieben. Es weist insbesondere zwei Planetenkegelräder auf, die mit dem Differentialgehäuse um eine zentrale Rotationsachse des Seitenwellenaggregats rotieren und zwei Kegelräder, die mit den Planetenrädern im Eingriff und auf der zentralen Rotationsachse angeordnet sind. Dabei ist das eine (zweite) Kegelrad mit einer Zwischenwelle verbunden, die sich durch eine Hohlwelle zu einem zweiten Gelenkaußenkörper erstreckt, und überträgt somit die Getriebedrehmomente über die Zwischenwelle und einen zweiten Gelenkaußenkörper auf die zweite Seitenwelle. Das andere (erste) Kegelrad bildet mit einem ersten Gelenkaußenkörper eine bauliche Einheit und überträgt somit die Getriebedrehmomente auf die erste Seitenwelle.
  • Es kann jedoch alternativ auch jedes aus dem Stand der Technik bekannte Differential zum Einsatz kommen. Insbesondere die Übertragung der Drehmomente vom Differentialgehäuse über Zwischenzahnräder (Schnecken-, Kegel-, Schrauben-Zahnräder usw.) auf weitere Zahnräder, die auf Abtriebswellen angeordnet sind, kann unterschiedlich gestaltet sein. Bedeutend für die Anwendung ist hier regelmäßig nur die Abführung der Drehmomente vom Differentialgehäuse auf zwei Wellen (hier Zwischenwelle und erster Gelenkaußenkörper) über im Differential angeordnete Zahnräder. Zum Einsatz kommen können z. B. Lamellensperrdifferentiale, elektronisch gesteuerte Differentiale, Sperrdifferentiale mit Reibkonus, Sperrdifferentiale mit Schraubenrädern, Sperrdifferentiale mit Schneckenrädern, Sperrdifferentiale mit Viscokupplung und auch Sperrdifferentiale ohne Verzahnung.
  • Das Seitenwellenaggregat umfasst insbesondere eine gemeinsame zentrale Rotationsachse für die Gelenkaußenkörper, die unter anderem über das Differential miteinander verbunden sind. Das Seitenwellenaggregat durchdringt nun einen Teil des Getriebegehäuses, so dass sich die Seitenwellen des Seitenwellenaggregates beidseits des Getriebes hin zu den Rädern erstrecken. Das Differential des Seitenwellenaggregats ist zudem außerhalb des Getriebegehäuses, also mit anderen Worten zwischen Getriebe und Rad bzw. Gleichlaufgelenk, angeordnet. Damit können die eingangs genannten Probleme überwunden werden, wie nachfolgend auch in Bezug auf die weiteren Ausführungsvarianten und die Figuren erläutert wird.
  • Zur Entkoppelung des Fahrzeugs und der Antriebseinheit (Motor, etc.), unter anderem auch von Getriebe und Differential, von den translatorischen Radbewegungen werden die Drehmomente der Antriebseinheit über Gleichlaufgelenke auf die Seitenwellen und somit auf die Räder übertragen. Die Gleichlaufgelenke können dabei als Verschiebe- oder Festgelenke ausgeführt sein.
  • Dementsprechend wird eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung vorgeschlagen, wobei die erste Seitenwelle ein erstes Gelenk mit einem ersten Gelenkaußenkörper und die zweite Seitenwelle ein zweites Gelenk mit einem zweiten Gelenkaußenkörper aufweist und die erste Seitenwelle über das erste Ge lenk und die zweite Seitenwelle über das zweite Gelenk mit dem Differential verbunden sind. Die hier genannten Gelenke, die die beiden Seitenwellen verbinden, können grundsätzlich nach bekannter Bauweise für Kraftfahrzeuge oder vergleichbare angetriebene Fahrzeuge ausgeführt sein, wobei insbesondere ähnliche bzw. sogar gleiche Bauweisen für beide Gelenke eines Seitenwellenaggregates vorgeschlagen werden. Bevorzugt sind beispielsweise so genannte Verschiebegelenke, die eine Drehmomentübertragung auch bei abgebeugten Wellen und einer axialen Relativbewegung der Wellen zueinander sicher gewährleisten.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der erste Gelenkaußenkörper wenigstens teilweise in das Differential integriert ist. Infolge von unterschiedlichen Bewegungen der Antriebsräder des Kraftfahrzeuges (z. B. bei Kurvenfahrten) kommt es zu einer Bewegung des Gelenkaußenkörpers innerhalb des Differentials. Der Gelenkaußenkörper ist daher gegenüber dem Differential drehbar in dem Differentialgehäuse angeordnet und über Dichtelemente zwischen Differentialgehäuse und Gelenkaußenkörper zur Umgebung abgedichtet.
  • Insbesondere ist der Gelenkaußenkörper innerhalb des Differentials derartig gelagert, dass etwaige Kräfte, die über die Seitenwelle auf den Gelenkaußenkörper wirken, über den Differentialgehäuse abgeführt werden, bzw. über das Seitenwellenaggregat und das Getriebegehäuse. Die Lagerung des Gelenkaußenkörpers kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung auch außerhalb des Differentialgehäuses erfolgen, so dass etwaige Kräfte der Seitenwellen über den Gelenkaußenkörper nicht über das Differential abgeleitet werden, sondern über Lager außerhalb des Differentialgehäuses, zum Beispiel auf die Karosse des Fahrzeugs.
  • Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist das Differentialgehäuse mit der Hohlwelle im Eingriff und die Hohlwelle überträgt über Antriebsmittel der Hohlwelle und über Abtriebsmittel des Getriebes ein Drehmoment des Getrie bes. Dabei können die Antriebsmittel bzw. Abtriebsmittel als Zahnräder, Riemen oder Lamellen ausgeführt sein, die insbesondere kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Die Hohlwelle ist dabei fest mit dem Differentialgehäuse verbunden und im Getriebegehäuse gelagert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Antriebsmittel der Hohlwelle ein Hauptantriebszahnrad und das Abtriebsmittel des Getriebes ein Abtriebszahnrad und ist das Hauptantriebszahnrad mit dem Abtriebszahnrad im Eingriff. Dabei ist das Hauptantriebszahnrad der Hohlwelle bzw. des Seitenwellenaggregats mit der Hohlwelle verbunden, so dass Drehmomente über das Getriebe auf das Antriebszahnrad bzw. auf den Differentialaußenkörper übertragen werden können.
  • Die Hohlwelle dient weiterhin dazu, dass das zweite Gelenk über eine Koppelwelle mit dem Differential bzw. dem Kegelrad im Differential verbunden werden kann, wobei die Koppelwelle durch die Hohlwelle hindurchgeführt ist und sich in dieser abstützt. Die Koppelwelle dient auch dazu, dass unterschiedliche Abstände zwischen dem Differential und den Rädern nicht durch unterschiedliche Seitenwellenlängen ausgeglichen werden müssen, so dass eine symmetrische Anordnung der Gelenkaußenkörper gegenüber den jeweiligen Rädern möglich ist. Durch die Koppelwelle kann eine Anordnung geschaffen werden, die es ermöglicht, die Torsionsfedersteifigkeit der Bauteile für das Übertragen der Drehmomente auf die Räder des Kraftfahrzeuges derart anzugleichen, dass insbesondere bei starken Lastwechseln die angetriebenen Räder ein sehr gleichartiges Ansprechverhalten zeigen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Differentialgehäuse wenigstens eine Abstützfläche für wenigstens ein Kegelrad auf, das mit dem Gelenkaußenkörper verbunden ist.
  • Die Abstützfläche dient dabei der Fixierung des Kegelrades bzw. des Gelenkaußenkörpers innerhalb des Differentialgehäuses, so dass der Gelenkaußenkörper einerseits drehbar im Differentialgehäuse angeordnet ist, andererseits ein Herausfallen des Gelenkaußenkörpers aus dem Differentialgehäuse unmöglich ist. Das Kegelrad weist eine der Abstützfläche gegenüberliegende und entsprechend ausgeführte Fläche auf. Das Kegelrad ist bevorzugt auf einem Absatz oder auf dem Umfang des Gelenkaußenkörpers aufgebracht, und ist in vorteilhafter Weise als Kegelradscheibe geformt, die außen (gegenüberliegend den Gelenkkugelbahnen) montiert ist und so mit einem hier ebenfalls kegelig ausgeführten Planetenrad des Differentials zusammenwirken kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Getriebe ein erstes Schmiersystem und das Differential ein zweites Schmiersystem auf, wobei das erste Schmiersystem und das zweite Schmiersystem voneinander unabhängig ausgebildet sind. Das heißt mit anderen Worten insbesondere, dass die Schmiermittel beider Komponenten nicht in (direkter) Vermengung sind. Grundsätzlich können insbesondere separate Schmiermittel, Schmiermittelreservoire, Schmiermittelzuführungen und -abführungen, oder dergleichen vorgesehen sein. Durch die Anordnung des Differentials außerhalb des ersten Schmiersystems des Getriebes kommt es einerseits zu einer Verringerung der Planschverluste im Getriebe und somit zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads der Antriebseinheit. Andererseits kann die Schmierung des Differentials besonders gut an die Anforderungen dieser Baugruppe angepasst werden. Insbesondere kann somit auch eine Fettschmierung im zweiten Schmiersystem realisiert werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung bilden das Differential und wenigstens das erste Gelenk ein gemeinsames zweites Schmiersystem. Dieses Merkmal führt zu einem weiteren Kostenvorteil der kompakten Anordnung von Differential und ersten Gelenk. Der erste Gelenkaußenkörper kann in dieser Ausgestaltung wenigstens einen Durchbruch zum Differentialgehäuse aufweisen, um somit eine gemeinsame Schmierung mit demselben Schmiermittel einerseits des ersten Gelenks und andererseits des Differentials zu ermöglichen.
  • Durch die Anordnung des Differentials außerhalb des Getriebes, sind diese unabhängig voneinander für verschiedenste Einsatzfälle oder Beanspruchungen miteinander kombinierbar. Insbesondere sind dabei die Getriebe unabhängig von dem jeweiligen Differentialtyp oder der Baugröße auslegbar.
  • Ein Gelenkaußenkörper, auf den sich die Erfindung ferner richtet, kann grundsätzlich in der erfindungsgemäßen Anordnung zum Einsatz kommen und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkaußenkörper ein Kegelrad aufweist. Damit weist der Gelenkaußenkörper auf der gegenüberliegenden Seite von der Aufnahme der Seitenwelle außen ein integriertes (z. B. eingearbeitetes) bzw. separates (und außen befestigtes) Kegelrad auf. Dabei kann das Kegelrad insbesondere zusammen mit dem Gelenkaußenkörper hergestellt sein und dementsprechend denselben Werkstoff aufweisen. Es kann aber auch durch unterschiedliche Fügeverfahren mit diesem verbunden sein und dementsprechend aus anderen Werkstoffen bestehen, so dass das Kegelrad speziell für den Einsatzfall konzipierbar ist. Das Kegelrad wird schließlich in Folge der Drehung des Differentialkörpers durch die im Differentialkörper befestigten Planetenräder angetrieben, so dass Drehmomente über das Getriebe und den Differentialkörper auf den Gelenkaußenkörper und somit auf die Seitenwelle übertragen werden.
  • Es sei der Vollständigkeit darauf hingewiesen, dass in besonderen Fällen (alternativ oder kumulativ) gleichwirkende Übertragungselemente außen an dem Gelenkaußenkörper vorgesehen sein können, insbesondere andere Zahnradarten, Keilverzahnungen, Formschlusselemente, etc.. Diese sind bevorzugt als separates Bauteil ausgeführt und mit dem Gelenkaußenkörper verbunden, dies ist aber nicht zwingend, so dass ggf. auch eine einteilige Variante vorliegen kann.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist das Kegelrad lösbar mit dem Gelenkaußenkörper verbunden. Damit ist ggf. ein Ersatz bzw. eine Reparatur des Differentials einfach möglich – ebenso können die Gelenkaußenkörper später in andere Differentiale integriert werden, nachdem das entsprechend erforderliche Zahnrad wieder montiert wurde.
  • Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung zudem ein Kraftfahrzeug aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Anordnung zur Drehmomentübertragung von einem Motor über das Getriebe und die Seitenwellen hin zu den Rädern.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, auf die sie jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen schematisch:
  • 1: einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsvariante der Anordnung,
  • 2: einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Getriebes mit einem Seitenwellenaggregat, und
  • 3: einen Querschnitt durch ein Differential mit integriertem Gelenk.
  • 1 zeigt schematisch als einen Bestandteil eines Kraftfahrzeuges 3 einen Querschnitt einer Anordnung 1 umfassend Seitenwellenaggregat 4 und ein Getriebe 2, das durch ein Getriebegehäuse 5 begrenzt ist, wobei das Seitenwellenaggregat 4 in dem Getriebegehäuse 5 gelagert und gegenüber dem Getriebe 2 abgedichtet ist.
  • Das Seitenwellenaggregat 4 wird angetrieben über Antriebsmittel 27, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Hauptantriebszahnrad 9, welches in dem Getriebegehäuse 5 angeordnet ist. Das Hauptantriebszahnrad 9 überträgt ein Drehmoment des Getriebes 2 über eine Hohlwelle 16 des Seitenwellenaggregats 4 auf das mit der Hohlwelle 16 verbundene Differentialgehäuse 8 eines Differentials 7.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist das Differential 7 als Kegelraddifferential ausgeführt. In dem Differentialgehäuse 8 sind Planetenräder 21 drehbar gelagert angeordnet, die infolge einer Drehung des Differentialgehäuses 8 die Kegelräder 18 (je nach Differentialtyp können andere Zahnräder eingesetzt werden) in gleichsinniger Weise mit gleicher Geschwindigkeit antreiben. Bei einer unterschiedlichen Rotationsbewegung der ersten Seitenwelle 10 bzw. zweiten Seitenwelle 11, z. B. durch eine Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges 3, gleichen die Planetenräder 21 die Differenzbewegung zwischen der ersten Seitenwelle 10 und der zweiten Seitenwelle 11 und den Kegelrädern 18 aus.
  • Innerhalb des Differentials 7 ist weiterhin ein erstes Gelenk 12 mit einem ersten Gelenkaußenkörper 13 angeordnet, wobei das erste Gelenk 12 als Verschiebegelenk ausgeführt ist und die Seitenwelle 10 in sich aufnimmt. Die Drehmomente, die vom Getriebe 2 über das Hauptantriebszahnrad 9 und die Hohlwelle 16 auf das Differentialaußengehäuses 8 übertragen werden, werden über die Kegelräder 18 einerseits auf den ersten Gelenkaußenkörper 13 und andererseits auf eine Koppelwelle 22 weitergeleitet, die durch die Hohlwelle 16 hindurchgeführt ist, und die mit einem zweiten Gelenk 14 verbunden ist, das als Verschiebegelenk die zweite Seitenwelle 11 gelenkig aufnimmt.
  • Demnach bildet das Seitenwellenaggregat 4 eine gemeinsame Rotationsachse 23 für die erste Seitenwelle 10, die zweite Seitenwelle 11, das erste Gelenk 12, das zweite Gelenk 14 und die Planetenräder 21 des Differenzials 7.
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Getriebe 2 und ein Seitenwellenaggregat 4 der Anordnung 1 wobei innerhalb des Getriebes 2 ein Abtriebsmittel 28, hier ein Abtriebszahnrad 6, so angeordnet ist, dass es mit einem Antriebsmittel 27, hier ein Hauptantriebszahnrad 9, des Seitenwellenaggregats 4 im Eingriff steht. Das Hauptantriebszahnrad 9 ist dabei innerhalb des Getriebegehäuses 5 aufgenommen, wobei es Drehmomente des Abtriebszahnrads 6 über die Hohlwelle 16 auf das Differentialgehäuse 8 überträgt, wobei die Hohlwelle 16 in dem Getriebegehäuse 5 gelagert ist. Dabei weist das Getriebe 2 ein gegenüber dem Differential (hier ebenfalls als Kegelraddifferential beschrieben) 7 abgegrenztes erstes Schmiersystem 19 auf, wobei nur das Antriebszahnrad 9 des Seitenwellenaggregats 4 in dem Schmiersumpf des Getriebes 2 bewegt wird.
  • Innerhalb des Differentials 7 sind zwei einander gegenüberliegende Kegelräder 18 und zwei einander gegenüberliegende Planetenräder 21 angeordnet, und weiterhin ein erstes Gelenk 12 mit einem ersten Gelenkaußenkörper 13. Die erste Seitenwelle 10 ist innerhalb des hier als Verschiebegelenk ausgeführten ersten Gelenks 12 gelenkig aufgenommen, wobei die Abstützfläche 17 einerseits der Lagerung und Fixierung des Kegelrades 18, bzw. des ersten Gelenkaußenkörpers 13, innerhalb des Differentialgehäuses 8 dient und andererseits als Reibkonus für den Einsatz als Sperrdifferential genutzt werden kann. Die über das Differentialgehäuse 8 bzw. über die Planetenräder 21 angetriebenen Kegelräder 18 treiben einerseits den ersten Gelenkaußenkörper 13 und andererseits die Koppelwelle 22 an, die ihrerseits mit dem zweiten Gelenkaußenkörper 15 unmittelbar oder mittelbar verbunden ist. Insbesondere bei einer mittelbaren Verbindung von Koppelwelle 22 und zweitem Gelenkaußenkörper 15, z. B. durch entsprechende Keilverzahnung und Steckverbindung ist die Koppelwelle 22 in der Hohlwelle 16 derart drehbar zu lagern, dass eine unerwünschte Anregung der Anordnung vermieden wird, die dem Fachmann als „Wummern" geläufig ist. Gleichzeitig können über die Koppelwelle 22 Asymmetrien der Getriebeanordnung ausgeglichen werden, infolge derer unterschiedlich lange erste Seitenwellen 10 und zweite Seitenwellen 11 zum Einsatz kommen müssten, so dass unterschiedliche Torsionsfedersteifigkeiten der Antriebskomponenten die Folge wären.
  • In dem als Verschiebegelenk ausgeführten zweiten Gelenk 14 ist die zweite Seitenwelle 11 gelenkig aufgenommen, so dass translatorische Bewegungen der Räder des Kraftfahrzeuges 3 durch das zweite Gelenk 14 aufgenommen werden können.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Differential 7, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls als Kegelraddifferential ausgeführt, mit dem integrierten ersten Gelenk 12 als Bestandteil des Seitenwellenaggregats 4, die mit dem Differentialgehäuse 8 verbundenen einander gegenüberliegenden zwei Planetenräder 21 und die mit den Planetenrädern 21 in Eingriff stehenden einander gegenüber angeordneten Kegelräder 18. Die Drehmomente des Getriebes 2 werden von der Hohlwelle 16 über das Differentialgehäuse 8 und die Planetenräder 21 auf die Kegelräder 18 und dann einerseits über den ersten Gelenkaußenkörper 13 auf die erste Seitenwelle 10 und andererseits über die Koppelwelle 22 und zweiten Gelenkaußenkörper 15 auf die zweite Seitenwelle 11 übertragen. Der erste Gelenkaußenkörper 13 ist hier drehbar aufgenommen im Differentialgehäuse 8, welches einteilig oder auch mehrteilig ausgeführt sein kann. Insbesondere können erstes Gelenk 12 und Differential 7 getrennte Schmiersysteme aufweisen, wobei über Durchbrüche 25 zwischen Gelenkaußenkörper 13 und Differential 7 auch ein gemeinsames zweites Schmiersystem 20 erzeugt werden kann, wobei das zweite Schmiersystem 20 unabhängig vom ersten Schmiersystem 19 des Getriebes 4 ist.
  • Insbesondere wird das zweite Schmiersystem 20 dann durch das Differentialgehäuse 8 und den ersten Gelenkaußenkörper 13 begrenzt und das erste Schmiersystem 19 über das Getriebegehäuse 5. Das zweite Schmiersystem 20 ist durch geeignete Dichtelemente 24 gegenüber der Umgebung abgedichtet.
  • Bei Steckverbindungen 26 bzw. Zapfenverbindungen zwischen Hohlwelle 16 und Differentialgehäuse 8 einerseits und zwischen Koppelwelle 22 und zweitem Gelenkaußenkörper 15 andererseits sollte insbesondere durch eine entsprechende Lagerung der Koppelwelle 22 in der Hohlwelle 16 und der Hohlwelle 16 in dem Getriebegehäuse 5 ein so genanntes „Wummern" vermieden werden.
  • Die Abstützflächen 17 sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Innenfläche des Differentialgehäuses 8 angeordnet, so dass die Kegelräder 18 sich mit ihrer kegeligen Umfangsfläche auf dieser abstützen können. Somit sind die Kegelräder 18 radial im Differentialgehäuse 8 gelagert und gleichzeitig durch die Abstützfläche 17 und die Planetenräder 21 axial fixiert. Die Abstützflächen 17 können bei entsprechender Ausführung ein zusätzliches Reibmoment erzeugen, so dass das Differential 7 auch zum Einsatz als Sperrdifferential geeignet ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen der Patentansprüche möglich. Dies betrifft insbesondere die Ausgestaltung der Gelenke als Verschiebe- oder Festgelenke jeglicher bekannter Bauart.
  • 1
    Anordnung
    2
    Getriebe
    3
    Kraftfahrzeug
    4
    Seitenwellenaggregat
    5
    Getriebegehäuse
    6
    Abtriebszahnrad
    7
    Differential
    8
    Differentialgehäuse
    9
    Hauptantriebszahnrad
    10
    erste Seitenwelle
    11
    zweite Seitenwelle
    12
    erstes Gelenk
    13
    erster Gelenkaußenkörper
    14
    zweites Gelenk
    15
    zweiter Gelenkaußenkörper
    16
    Hohlwelle
    17
    Abstützfläche
    18
    Kegelrad
    19
    erstes Schmiersystem
    20
    zweites Schmiersystem
    21
    Planetenrad
    22
    Koppelwelle
    23
    Rotationsachse
    24
    Dichtelement
    25
    Durchbruch
    26
    Steckverbindung
    27
    Antriebsmittel
    28
    Abtriebsmittel

Claims (10)

  1. Anordnung (1) zum Übertragen eines Drehmoments von einem Getriebe (2) eines Kraftfahrzeuges (3) auf eine Seitenwelle umfassend wenigstens – ein Getriebe (2) aufweisend zumindest ein Getriebegehäuse (5), – ein Seitenwellenaggregat (4) aufweisend zumindest ein Differential (7) mit einem Differentialgehäuse (8), eine Hohlwelle (16), eine erste Seitenwelle (10) und eine zweite Seitenwelle (11), wobei sich das Seitenwellenaggregat (4) teilweise durch das Getriebegehäuse (5) erstreckt und das Differential (7) außerhalb des Getriebegehäuses (5) angeordnet ist.
  2. Anordnung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die erste Seitenwelle (10) ein erstes Gelenk (12) mit einem ersten Gelenkaußenkörper (13) und die zweite Seitenwelle (11) ein zweites Gelenk (14) mit einem zweiten Gelenkaußenkörper (15) aufweist, und die erste Seitenwelle (10) über das erste Gelenk (12) und die zweite Seitenwelle (11) über das zweite Gelenk (14) mit dem Differential (7) verbunden sind.
  3. Anordnung (1) nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der erste Gelenkaußenkörper (13) wenigstens teilweise in das Differential (7) integriert ist.
  4. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Differentialgehäuse (8) mit der Hohlwelle (16) im Eingriff ist und die Hohlwelle (16) über Antriebsmittel (27) der Hohlwelle (16) und über Abtriebsmittel (28) des Getriebes (2) ein Drehmoment des Getriebes (2) überträgt.
  5. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Antriebsmittel der Hohlwelle (16) ein Hauptantriebszahnrad (9) und das Abtriebsmittel des Getriebes (2) ein Abtriebszahnrad (6) ist und das Hauptantriebszahnrad (9) mit dem Abtriebszahnrad (6) im Eingriff ist.
  6. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Differentialgehäuse (8) wenigstens eine Abstützfläche (17) für wenigstens ein Kegelrad (18) aufweist, das mit dem ersten Gelenkaußenkörper (13) oder zweiten Gelenkaußenkörper (15) verbunden ist.
  7. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Getriebe (2) ein erstes Schmiersystem (19) und das Differential (7) ein zweites Schmiersystem (20) aufweist, wobei das erste Schmiersystem (19) und das zweite Schmiersystem (20) voneinander unabhängig ausgebildet sind.
  8. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Differential (7) und wenigstens das erste Gelenk (12) ein gemeinsames zweites Schmiersystem (20) bilden.
  9. Gelenkaußenkörper (13) eines Gelenkes (12, 14) zum Einsatz in einer Anordnung (1) nach den Patentansprüchen 1 bis 7, wobei der Gelenkaußenkörper (13) ein Kegelrad (18) aufweist.
  10. Gelenkaußenkörper (13) nach Patentanspruch 9, wobei das Kegelrad (18) lösbar mit dem Gelenkaußenkörper (13) verbunden ist.
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