DE102008037886A1

DE102008037886A1 - Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102008037886A1
Application number: DE102008037886A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing.(FH) Jünemann; Fred Dipl.-Ing. Kramer; Michael Dr.-Ing. Schwekutsch; Mark Dipl.-Ing Schmidt; Theodor Dipl.-Ing. Gaßmann
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 2008-08-15
Filing date: 2008-08-15
Publication date: 2010-02-25
Anticipated expiration: 2028-08-16
Also published as: WO2010017882A1; US20110179906A1; KR20110043759A; DE102008037886B4; KR101284392B1; CN102216106A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit. Die Antriebsanordnung umfaßt ein Verteilergetriebe 12, das von der Antriebseinheit 4 eingeleitetes Drehmoment auf einen ersten Antriebsstrang 5 und einen zweiten Antriebsstrang 7 verteilt, wobei der erste Antriebsstrang 5 ständig mit dem Verteilergetriebe 12 antriebsverbunden ist, um den Drehmoment auf eine erste Antriebsachse 6 zu übertragen, und wobei der zweite Antriebsstrang 7 zuschaltbar mit dem Verteilergetriebe 12 antriebsverbindbar ist, um den Drehmoment auf eine zweite Antriebsachse 8 zu übertragen, und eine Längsantriebswelle 24, die im Drehmomentfluß zwischen dem Verteilergetriebe 12 und der zweiten Antriebsachse 8 angeordnet ist, wobei erste Kupplungsmittel 22 zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle 24 gegenüber der Antriebseinheit 4 und wobei zweite Kupplungsmittel 26 zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle 24 gegenüber der zweiten Antriebsachse 8.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug. Die Antriebsanordnung umfaßt einen ersten Antriebsstrang zum permanenten Antreiben einer ersten Antriebsachse sowie einen zweiten Antriebsstrang der bedarfsweise zugeschaltet werden kann, um Drehmoment auf eine zweite Antriebsachse zu übertragen. Derartige Antriebsanordnungen mit bedarfsweise zuschaltbarer Antriebsachse werden auch als „Hang-on” oder „On-demand”-Systeme bezeichnet.
Generell werden unterschiedliche Antriebskonzepte bei Kraftfahrzeugen unterschieden. So gibt es Kraftfahrzeuge mit Frontmotor, bei denen die Vorderachse permanent angetrieben wird und die Hinterachse zuschaltbar ist. Weiter gibt es Kraftfahrzeuge mit Frontmotor, bei denen umgekehrt die Hinterachse permanent angetrieben ist und die Vorderachse zuschaltbar ist. Schließlich sind Kraftfahrzeuge mit Heckmotor bekannt, bei denen die Hinterachse permanent angetrieben ist und die Vorderachse mittels einer Hang-on Kupplung bedarfweise zugeschaltet wird.
Aus der EP 0 466 863 B1 ist eine Vorrichtung zum Zuschalten eines Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug mit einem Verteilergetriebe für mehrere Antriebsstränge bekannt. Einer der Antriebsstränge ist ständig mit einer Antriebseinheit verbunden und ein weiterer Antriebsstrang ist zuschaltbar mit der Antriebseinheit verbindbar. Zum Zuschalten des Antriebsstrangs ist eine elektronisch betätigbare Reibungskupplung vorgesehen, die in einem Verteilergetriebe oder in einem Differentialgetriebe angeordnet sein kann.
Bei derartigen Antriebsanordnungen mit zuschaltbarem Antriebsstrang wird die zugehörige Antriebsachse nicht permanent angetrieben, um Verluste gering zu halten. Doch auch in abgeschaltetem Zustand rotieren die drehmomentübertragenden Bauteile der zuschaltbaren Antriebsachse mit, was zu unerwünschten Verlustleistungen führt. Diese Verlustleistungen sind dafür verantwortlich, daß mehrachsgetriebene Kraftfahrzeuge mit einem Hang-on Antriebsstrang einen höheren Kraftstoffverbrauch aufweisen, als einachsgetriebene Kraftfahrzeuge.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug vorzuschlagen, die geringe Schleppmomente bzw. eine geringe Verlustleistung erzeugt, so daß eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs ermöglicht wird.
Die Lösung besteht in einer Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, umfassend
ein Verteilergetriebe, das von der Antriebseinheit eingeleitetes Drehmoment auf einen ersten Antriebsstrang und einen zweiten Antriebsstrang verteilt, wobei der erste Antriebsstrang ständig mit dem Verteilergetriebe antreibsverbunden ist, um Drehmoment auf eine erste Antriebsachse zu übertragen, und wobei der zweite Antriebsstrang zuschaltbar mit dem Verteilergetriebe antriebsverbindbar ist, um Drehmoment auf eine zweite Antriebsachse zu übertragen; sowie eine Längsantriebswelle, die im Drehmomentfluß zwischen dem Verteilergetriebe und der zweiten Antriebsachse angeordnet ist, wobei erste Kupplungsmittel zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle gegenüber der Antriebseinheit sowie zweite Kupplungsmittel zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle gegenüber der zweiten Antriebsachse vorgesehen sind.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung besteht darin, daß die Längsantriebswelle mit sämtlichen drehenden Bauteilen, insbesondere auch der Lagermittel zum drehbaren Lagern der Längsantriebswelle, von der Antriebseinheit abgekoppelt werden kann. Dabei liegt die Besonderheit darin, daß die Längsantriebswelle in abgekoppeltem Zustand stillsteht, so daß keine ungewünschten Schleppmomente auftreten. Ein Stillstehen der beim Antrieb drehenden Bauteile bewirkt, daß auch die zugehörigen Lager stillstehen, in denen die Bauteile drehbar gelagert sind. Hierdurch werden im abgekoppelten Zustand der zuschaltbaren zweiten Antriebsachse Reibungskräfte minimiert. Die Lager sind vorzugsweise in Form von vorgespannten Kegelrollenlagern gestaltet. Ein weiterer Aspekt ist, daß sich mit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung auch die mit der Längsantriebswelle eingangsseitig und ausgangsseitig zur Drehmomentübertragung antriebsverbundenen Baugruppen abkoppeln lassen, beispielsweise Winkeltriebe, was nochmals zu einer Reduktion der Verlustleistung aufgrund reduzierter Schleppmomente und Reibungskräfte führt.
Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung eignet sich besonders für Kraftfahrzeuge mit permanent angetriebener Vorderachse, welche dann die erste Antriebsachse wäre, und mit bedarfsweise zuschaltbarer Hinterachse, welche dann die zweite Antriebsachse wäre. Es ist jedoch genauso gut denkbar, daß die Hinterachse des Kraftfahrzeugs permanent angetrieben ist (erste Antriebsachse) und die Vorderachse bedarfweise zuschaltbar ist (zweite Antriebsachse).
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weist der zuschaltbare zweite Antriebsstrang einen ersten Winkeltrieb auf, welcher im Drehmomentfluß zwischen der Antriebseinheit und der Längsantriebswelle angeordnet ist. Der Winkeltrieb dient zur Umleitung des Drehmoments von einer mit der Antriebseinheit verbundenen Welle auf die Längsantriebswelle. Die ersten Kupplungsmittel können prinzipiell an beliebiger Stelle im Drehmomentfluß zwischen der Antriebseinheit und der Längsantriebswelle angeordnet sein. Für besonders geringe Verlustleistungen ist es günstig, wenn die ersten Kupplungsmittel im Drehmomentfluß vor dem ersten Winkeltrieb angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird beim Öffnen der Kupplungsmittel auch der im Drehmomentfluß der Längsantriebswelle vorgelagerte Winkeltrieb vom Antrieb abgekoppelt, so daß beide Baugruppen stillstehen. Je nach vorliegenden Bauraumverhältnissen im Bereich der Vorderachse kann die Eingangswelle des Winkeltriebs koaxial zur ersten Antriebsachse, aber auch parallel hierzu angeordnet sein. Das gleiche gilt auch für die ersten Kupplungsmittel, die koaxial oder parallel zur ersten Antriebsachse angeordnet sein können.
Das Verteilergetriebe ist vorzugsweise in Form eines Differentialgetriebes gestaltet, das ein Eingangsteil und drei Ausgangsteile aufweist. Das Eingangsteil ist zumindest mittelbar mit der Antriebseinheit verbunden und wird von dieser permanent angetrieben. Das erste und das zweite Ausgangsteil, die mit dem Eingangsteil antriebsverbunden sind, dienen zur Drehmomentaufteilung auf die erste und die zweite Seitenwelle der zugehörigen ersten Antriebsachse. Das dritte Ausgangsteil, welches ebenfalls mit dem Eingangsteil antriebsverbunden ist, ist zuschaltbar mit dem zweiten Antriebsstrang verbindbar, wobei in zugeschaltetem Zustand ein Teil des in das Differentialgetriebe eingeleiteten Drehmoments auf die zweite Antriebsachse übertragen wird.
Vorzugsweise weist das erste Differentialgetriebe einen Differentialträger als Eingangsteil auf, der von der Antriebseinheit antreibbar ist. In dem Differentialträger sind Differentialräder aufgenommen, die gemeinsam mit dem Differentialträger um die Drehachse A umlaufen, sowie Seitenwellenräder, die drehbar auf der Drehachse A gelagert sind und mit den Differentialrädern in Verzahnungseingriff sind. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung dient der Differentialträger auch als drittes Ausgangsteil des Achsdifferentials. Hierfür ist ein freies Ende des Differentialträgers mit dem Eingangsteil der ersten Kupplungsmittel antriebsverbunden. Beide Bauteile, das heißt der Differentialträger und das Eingangsteil der Kupplungsmittel werden gemeinsam von der Antriebseinheit angetrieben. Das Ausgangsteil der ersten Kupplungsmittel ist mit einer Eingangswelle des Winkeltriebs drehfest verbunden, so daß bei geschlossenen Kupplungsmitteln ein Drehmoment auf den Winkeltrieb und von diesem auf die Längsantriebswelle übertragen wird.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weist der zuschaltbare zweite Antriebsstrang einen zweiten Winkeltrieb zur Übertragung des Drehmoments von der Längsantriebswelle auf die zweite Antriebsachse auf. Dabei umfaßt der zweite Winkeltrieb ein mit der Längsantriebswelle drehfest verbundenes Kegelrad und ein hiermit kämmendes Tellerrad, welches koaxial zur zweiten Antriebsachse angeordnet ist und Drehmoment in die zweite Antriebsachse einleitet. Die zweite Antriebsachse weist ein zweites Differentialgetriebe auf, das zur Drehmomentverteilung zwischen den beiden Seitenwellen dient. Die zweiten Kupplungsmittel sind vorzugsweise im Drehmoment fluß zwischen dem zweiten Winkeltrieb und dem zweiten Differentialgetriebe angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß bei abgeschalteten zweiten Kupplungsmitteln auch der zweite Winkeltrieb stillsteht, wodurch Verlustleistungen besonders gering gehalten werden. Es ist insbesondere vorgesehen, daß die zweiten Kupplungsmittel ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil aufweisen, wobei das Eingangteil mit dem Tellerrad des zweiten Winkeltriebs drehfest verbunden ist, und das Ausgangsteil mit einem Differentialkorb des zweiten Differentialgetriebes drehfest verbunden ist.
Die Ausgestaltung der Kupplungsmittel ist generell beliebig und richtet sich nach den Bauraumverhältnissen und den Anforderungen an die Kupplungsmittel. Beide Kupplungsmittel werden extern angesteuert, wobei das Steuersignal zum Öffnen bzw. Schließen bedarfsweise in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs von einer elektronischen Steuereinheit erzeugt wird. Als Kupplungsmittel eignen sich vor allem formschlüssige Kupplungen, die im folgenden als Schaltkupplungen bezeichnet werden, oder kraftschlüssige Kupplungen, beispielsweise Reibungskupplungen. Insbesondere sind folgende Ausführungsformen denkbar:
Die ersten Kupplungsmittel sind als Schaltkupplung und die zweiten Kupplungsmittel als Reibungskupplung gestaltet. Diese Ausführungsform ist für Anwendungen besonders gut geeignet, bei denen der zur Verfügung stehende Bauraum im Bereich der ersten Antriebsachse gering ist. Eine umgekehrte Anordnung ist ebenso denkbar, bei der die ersten Kupplungsmittel als Reibungskupplung und die zweiten Kupplungsmittel als Schaltkupplung gestaltet sind. Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß beide Kupplungsmittel als Reibungskupplung gestaltet sind. Hiermit lassen sich die Drehzahlen zwischen den Eingangsteilen und Ausgangsteilen genau einstellen, wodurch ein „weiches” An- bzw. Abschalten ermöglicht und ungewünschte Schaltgeräusche vermieden werden. Alternativ hierzu ist es auch denkbar, daß die ersten und zweiten Kupplungsmittel beide als Schaltkupplungen gestaltet sind. Bei dieser Ausführungsform ist es für eine genaue Steuerung des auf die zweite Antriebsachse übertragbaren Drehmoments günstig, wenn innerhalb dieses zweiten Antriebsstrangs eine weitere Kupplung in Form einer extern betätigbaren Reibungskupplung vorgesehen ist.
Nach weiteren Ausführungsformen können die zweiten Kupplungsmittel eine Reibungskupplung und eine formschlüssige Schaltkupplung aufweisen. Dies hat den Vorteil, daß auch das Kupplungsausgangsteil der Reibungskupplung abschaltbar ist, so daß Schleppmomente in der Reibungskupplung bei geöffneter Schaltkupplung nochmals reduziert werden.
Nach einer anderen Ausführungsform können die ersten Kupplungsmittel eine formschlüssige Schaltkupplung und eine Synchronisiereinheit aufweisen. Die Synchronisiereinheit hat den Vorteil, daß vor dem Zuschalten eine zumindest teilweise Drehzahlangleichung des Kupplungseingangsteils und des Kupplungsausgangsteils der Schaltkupplung erfolgt. Dies führt wiederum zu einer Reduktion der Schaltgeräusche.
Nach einer weiteren Ausführungsform, bei der die permanent angetriebene erste Antriebsachse die Hinterachse und die zuschaltbare zweite Antriebsachse die Vorderachse des Kraftfahrzeugs ist, weist das Verteilergetriebe einen Durchtrieb auf, der die hintere erste Antriebsachse über eine erste Längsantriebswelle permanent antreibt. Ferner umfaßt das Verteilergetriebe erste Kupplungsmittel zum Zuschalten des zweiten Antriebsstrangs, wobei der zweite Antriebsstrang eine zweite Längsantriebswelle zum Antreiben der vorderen zweiten Antriebsachse umfaßt. Die zweiten Kupplungsmittel umfassen vorzugsweise eine Reibungskupplung. Es ist jedoch auch möglich, insbesondere bei engen Bauraumverhältnissen, eine formschlüssige Schaltkupplung zu verwenden.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Längsantriebswelle mehrteilig gestaltet, das heißt sie weist einen ersten Wellenabschnitt und einen zweiten Wellenabschnitt auf. Die beiden Wellenabschnitte können über ein Gleichlaufdrehgelenk miteinander verbunden sein, welches Winkelbewegungen zwischen den beiden Wellenabschnitten zuläßt. Weiter kann im Verbindungsbereich ein Zwischenlager vorgesehen sein, mit dem die Längsantriebswelle gegenüber der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Sofern dritte Kupplungsmittel vorgesehen sind, befinden sich diese vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Wellenabschnitt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungsfiguren beschrieben. Hierin zeigt
1 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer ersten Ausführungsform;
2 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer zweiten Ausführungsform;
3 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer dritten Ausführungsform;
4 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer vierten Ausführungsform;
5 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer fünften Ausführungsform;
6 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer sechsten Ausführungsform;
7 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer siebten Ausführungsform;
8 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer achten Ausführungsform; und
9 schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit zuschaltbarer Antriebsachse in einer neunten Ausführungsform.
Die 1 bis 5 werden hinsichtlich ihrer Gemeinsamkeiten zunächst gemeinsam beschrieben. Es ist schematisch eine Antriebsanordnung 2 für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug 3 gezeigt. Von dem Kraftfahrzeug 3 sind die Antriebseinheit 4, ein erster Antriebsstrang 5 zum Antreiben einer ersten Antriebsachse 6 und ein zweiter Antriebsstrang 7 zum Antreiben einer zweiten Antriebsachse 8 erkennbar. Die Antriebseinheit 4 umfaßt einen Verbrennungsmotor 11, eine Kupplung 9 sowie ein Schaltgetriebe 10, über welches Drehmoment in den ersten und den zweiten Antriebsstrang 5, 7 eingeleitet wird. Es versteht sich, daß die Antriebseinheit auch ein beliebiger anderer Antrieb sein kann, beispielsweise ein Elektromotor.
Zum Aufteilen des von der Antriebseinheit erzeugten Drehmoments auf den ersten Antriebsstrang 5 und den zweiten Antriebsstrang 7 ist ein Verteilergetriebe 12 vorgesehen. Das Verteilergetriebe 12 umfaßt vorzugsweise ein Differentialgetriebe 58, das ein Eingangsteil 17 und drei Ausgangsteile 20, 21, 31 aufweist, die untereinander eine ausgleichende Wirkung haben. Das Eingangsteil 17 des Differentialgetriebes 58 ist als Differentialkorb gestaltet, der von der Antriebseinheit 4 angetrieben wird. Hierfür ist ein mit dem Differentialkorb drehfest verbundenes Ringrad vorgesehen, das mit einem Zahnrad des Schaltgetriebes 10 in Verzahnungseingriff ist.
Der erste Antriebsstrang 5 wird im Grunde genommen durch den Differentialkorb gebildet, welcher das Drehmoment über in dem Differentialkorb drehbar gelagerte und gemeinsam mit diesem um die Drehachse A umlaufende Differentialräder auf das erste und zweite Ausgangsteil 20, 21 überträgt. Das erste und das zweite Ausgangsteil 20, 21 des Differentialgetriebes 58 sind dabei in Form von Seitenwellenrädern gestaltet, die mit den Differentialrädern kämmen. Die Seitenwellenräder sind jeweils mit einer zugehörigen Seitenwelle 13, 14 drehfest verbunden, über die das eingeleitete Drehmoment auf die zugehörigen Räder 15, 16 übertragen wird.
Das dritte Ausgangsteil 31 ist mit dem zweiten Antriebsstrang 7 antriebsverbunden, wobei der zweite Antriebsstrang 7 bei Bedarf zuschaltbar an den ersten Antriebsstrang 5 zur Übertragung eines Drehmoments auf die zweite Antriebsachse 8 ist. Das dritte Ausgangsteil 31 ist durch ein freies Ende des Differentialkorbs gebildet, das drehfest mit einem Eingangsteil des zweiten Antriebsstrangs 7 verbunden ist.
Der zweite Antriebsstrang 7 umfaßt in Reihe folgende Baugruppen, die miteinander zur Übertragung eines Drehmoments antriebsverbunden sind: erste Kupplungsmittel 22, einen ersten Winkeltrieb 23, eine Längsantriebswelle 24, einen zweiten Winkeltrieb 25, zweite Kupplungsmittel 26 sowie ein zweites Achsdifferential 27, das zum Antreiben der zweiten Achse 8 dient. Es versteht sich, daß die vorstehende Reihenfolge der Baugruppen nicht zwingend ist. Beispielsweise können die ersten Kupplungsmittel im Drehmomentfluß prinzipiell auch hinter dem ersten Winkeltrieb angeordnet sein.
Die ersten Kupplungsmittel 22 umfassen ein Eingangsteil 18, das mittelbar mit der Antriebseinheit 4 verbunden ist, und zwar insbesondere über den Differentialträger 17. Ferner umfassen die Kupplungsmittel 22 ein Ausgangsteil 19, das gegenüber dem Eingangsteil verbunden und getrennt werden kann. Das Ausgangsteil 19 ist mit der Eingangswelle 28 des Winkeltriebs 23 verbunden, um Drehmoment in den Winkeltrieb 23 zum Antreiben der zweiten Antriebsachse 8 einzuleiten. Es ist ersichtlich, daß die Eingangswelle 28 des Winkeltriebs 23 koaxial zur Drehachse A angeordnet ist, um welche auch der Differentialträger 17 rotiert. Dabei ist die Eingangswelle 28 als Hohlwelle gestaltet und drehbar auf der Seitenwelle 14 angeordnet. Die Eingangswelle 28 ist wiederum mit einem Tellerrad 29 drehfest verbunden, welches mit einem Kegelrad 30 in Verzahnungseingriff ist, um die Längsantriebswelle 24 drehend anzutreiben. Die Eingangswelle 28 des ersten Winkeltriebs 23 ist mittels erster und zweiter Lagermittel 33, 33' um die Drehachse A drehbar gelagert. Die Lagermittel 33, 33' sind vorzugweise in Form von Wälzlagern gestaltet, wobei andere Lagerformen, wie Gleitlager, nicht ausgeschlossen sind. Es versteht sich, daß der Winkeltrieb 23, welcher auch als ”Power Take-Off Unit” oder ”Power Transfer Unit” (PTU) bezeichnet wird, auch auf einer zur ersten Antriebsachse 6 parallelen Drehachse angeordnet sein könnte.
Die Längsantriebswelle 24, die hier nur schematisch dargestellt ist, ist vorzugsweise in Form einer mehrteiligen Welle gestaltet, die einen ersten Wellenabschnitt 34 und einen hiermit drehfest verbundenen zweiten Wellenabschnitt 35 aufweist. Je nach Länge der Längsantriebswelle 24 können ein hier nicht gezeigtes Zwischengelenk und ein Zwischenlager vorgesehen werden. Es ist ersichtlich, daß der vordere Wel lenabschnitt 34 mittels zweier Lagermittel 36, 36' drehbar gelagert ist, und daß der hintere Wellenabschnitt 35 mittels weiterer Lagermittel 37, 37' um eine Drehachse B drehbar gelagert ist.
Der zweite Winkeltrieb 25 umfaßt ein Antriebsritzel 38 sowie ein hiermit kämmendes Tellerrad 39 als Abtrieb. Das Tellerrad 39 ist drehfest mit einem Eingangsteil 42 der Kupplungsmittel 26 verbunden. Ein Ausgangsteil 43 der zweiten Kupplungsmittel 26 ist drehfest mit dem Differentialkorb 44 des Hinterachsdifferentials 27 verbunden, um hierauf ein Drehmoment zu übertragen. Das Hinterachsdifferential 27 umfaßt neben dem Differentialkorb 44 hier nicht näher bezeichnete Differentialräder, welche gemeinsam mit dem Differentialkorb 44 um die Drehachse C rotieren, sowie zwei mit den Differentialrädern kämmende Seitenwellenräder, die drehfest mit den Seitenwellen 45, 46 des Kraftfahrzeugs 3 verbunden sind. An den Enden der Seitenwellen 45, 46 befinden sich die hinteren Räder 47, 48. Es ist ersichtlich, daß das Kupplungsteil 42 mittels Lagermitteln 49, 49' um die Drehachse C drehbar gelagert ist. Auch hier gilt, daß die Lagermittel 49, 49' vorzugsweise in Form von Wälzlagern gestaltet sind, wobei auch andere Lagermittel wie Gleitlager in Frage kommen können.
Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß mittels der ersten Kupplungsmittel 22 und der zweiten Kupplungsmittel 26 der vordere Winkeltrieb 23, die Längsantriebswelle 24 und der hintere Winkeltrieb 25 bei geöffneten ersten und zweiten Kupplungsmitteln 22, 26 abgeschaltet werden können. In diesem deaktivierten Zustand stehen die genannten Baugruppen sowie die zugehörigen Bauteile still, so daß Verlustleistungen aufgrund von Schleppmomenten und Reibung vermindert sind. Dies wiederum bewirkt einen reduzierten Kraftstoffverbrauch für die Fahrzustände, in denen lediglich die erste Antriebsachse 6 angetrieben wird und die zweite Antriebsachse 8 drehmomentfrei mitläuft.
Im folgenden werden die Besonderheiten der einzelnen Ausführungsbeispiele erläutert.
Bei der Ausführungsform gemäß 1 sind die ersten Kupplungsmittel 22 in Form einer Schaltkupplung gestaltet. Als Schaltkupplung werden in diesem Zusammen hang Kupplungen verstanden, bei denen die Antriebsseite von Abtriebsseite getrennt werden kann. Zur Drehmomentübertragung werden die Eingangsseite und die Ausgangsseite der Schaltkupplung mittels Formschluß miteinander verbunden. Als Beispiele für formschlüssig arbeitende Schaltkupplungen seien Klauenkupplungen oder Zahnkupplungen genannt.
Die zweiten Kupplungsmittel 26 sind vorliegend in Form einer kraftschlüssig arbeitenden Reibungskupplung gestaltet. Die Reibungskupplung umfaßt einen Außenlamellenträger als Eingangsteil 42, mit dem Außenlamellen drehfest und axial verschiebbar verbunden sind, sowie einen Innenlamellenträger als Ausgangsteil 43, mit dem Innenlamellen drehfest und axial verschiebbar verbunden sind. Durch axiale Beaufschlagung des aus den Außenlamellen und den Innenlamellen bestehenden Lamellenpakets mittels einer hier nicht dargestellten Axialverstellvorrichtung, wird die Reibungskupplung geschlossen und es erfolgt eine Drehzahlangleichung zwischen dem Eingangsteil 42 und dem Ausgangsteil 43.
Für Fahrzustände, in denen lediglich die ersten Antriebsachse 6 angetrieben werden soll, werden die ersten Kupplungsmittel 22 und die zweiten Kupplungsmittel 26 geöffnet, so daß sämtliche im Drehmomentfluß zwischen diesen beiden Kupplungen 22, 26 liegenden Antriebsteile stillstehen. In diesem Fahrzustand sind Verlustleistungen aufgrund von Schleppmomenten und Reibung minimiert. Bei Auftreten von Fahrzuständen, in denen beide Antriebsachsen 6, 8 angetrieben werden sollen, wird zunächst die Reibungskupplung 26 so betätigt, daß eine Drehzahlangleichung des Ausgangsteils 19 der Schaltkupplung 22 an das Eingangsteil 18 der Schaltkupplung 22 erfolgt. Dann kann die Schaltkupplung 22 ohne Schaltgeräusche geschlossen werden, so daß der zweite Antriebsstrang 7 zugeschaltet ist. So wird ein Teil des in das Verteilergetriebe 12 eingeleiteten Drehmoments über die Längsantriebswelle 24 auf das Kupplungseingangsteil 42 der zweiten Kupplungsmittel 26 übertragen. In diesem Zustand kann nun durch bedarfsabhängige Aktuierung der Axialverstellvorrichtung Drehmoment auf die Hinterachse 6 übertragen werden. Die vorliegende Ausführungsform mit vorne liegender Schaltkupplung und hinten liegender Reibungskupplung hat den Vorteil, daß im Bereich der Vorderachse nur ein geringer Bauraum beansprucht wird, was sich günstig auf das sogenannte 'Packaging' auswirkt.
Die in 2 gezeigte Ausführungsform entspricht weitestgehend derjenigen aus 1, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen werden kann. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern und abgewandelte Bauteile mit um die Ziffer 2 tiefer gestellten Bezugszeichen versehen. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die der ersten Achse 6 zugeordneten Kupplungsmittel 22₂ in Form einer Reibungskupplung gestaltet sind, während die der zweiten Antriebsachse 8 zugeordneten Kupplungsmittel 26₂ in Form einer Schaltkupplung gestaltet sind. Diese Gestaltung eignet sich insbesondere dann, wenn die Einbausituation in der ersten Antriebsachse 6 eine Integration der größeren Reibungskupplung zuläßt. Die Funktionsweise ist entsprechend derjenigen aus 1, d. h. wenn lediglich ein Antrieb der ersten Achse 6 gewünscht ist, werden beide Kupplungsmittel 22₂ und 26₂ geöffnet; soll dagegen die zweite Antriebsachse 8 ebenfalls angetrieben werden, müssen beide Kupplungsmittel 22₂ , 26₂ geschlossen werden. Hierfür wird zunächst die Reibungskupplung 22₂ so betätigt, daß eine zumindest teilweise Drehzahlangleichung des Ausgangsteils 42₂ und des Eingangsteil 43₂ der Schaltkupplung 26₂ erfolgt. Dann kann die Schaltkupplung 26₂ mit geringen Schaltgeräuschen geschlossen werden, wodurch der zweite Antriebsstrang 7₂ zugeschaltet wird. Durch Steuerung der hier nicht dargestellten Axialverstellvorrichtung, welche auf das Lamellenpaket der Reibungskupplung 22₂ einwirkt, kann dann entsprechend dem Bedarf Drehmoment auf die zweite Antriebsachse 8₂ übertragen werden.
Die in 3 gezeigte Ausführungsform entspricht weitestgehend denjenigen gemäß den 1 und 2, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen werden kann. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern und abgewandelte Bauteile mit um die Ziffer 3 tiefer gestellten Bezugszeichen versehen. Es ist ersichtlich, daß bei der vorliegenden Ausführungsform die ersten und die zweiten Kupplungsmittel 22₃ , 26₃ in Form von Reibungskupplungen gestaltet sind. Dabei ist bei der vorderen Reibungskupplung eines der beiden gegeneinander drehbaren Kupplungsteile 18, 19 drehfest mit dem Differentialkorb 17 verbunden, während das andere der beiden Kupplungsteile 19, 18 drehfest mit der Eingangswelle 28 des ersten Winkeltriebes 23 verbunden ist. Die vorliegende Antriebsanordnung 2 hat den Vorteil, daß aufgrund der zwei Reibungskupplungen eine flexible Zuschaltdynamik gegeben ist. Die beiden Kupplungen können ferner hinsichtlich ihrer Funktionalität separat ausgelegt werden. Die vordere erste Reibungskupplung kann allein zum Ankoppeln des zuschaltbaren Antriebsstrangs 7 ausgelegt werden, während die hintere zweite Reibungskupplung zur bedarfsweisen Steuerung des auf die zweite Antriebsachse 8 zu übertragenden Drehmoments ausgelegt werden kann. Die vorliegende Antriebsanordnung 2 mit zwei Reibungskupplungen erlaubt in vorteilhafter Weise ein Zuschalten des zweiten Antriebsstranges auch bei höheren Differenzdrehzahlen zwischen der Vorder- und der Hinterachse. Außerdem entstehen beim Zuschalten der zweiten Antriebsachse 8 keine ungewünschten Schaltgeräusche.
Die in 4 gezeigte Ausführungsform entspricht weitestgehend denjenigen gemäß den 1 und 2, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen werden kann. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern und abgewandelte Bauteile mit um die Ziffer 4 tiefer gestellten Bezugszeichen versehen. Die Besonderheit der Ausführungsform gemäß 4 besteht darin, daß die ersten und die zweiten Kupplungsmittel 22₄ , 26₄ beide in Form von Schaltkupplungen gestaltet sind. Wie schon bei den obigen Ausführungsbeispielen werden diese geschlossen, wenn die zweite Antriebsachse 8 mit angetrieben werden soll, und geöffnet, sofern lediglich die erste Antriebsachse 6 angetrieben werden soll. Die Schaltkupplungen können insbesondere als Klauenkupplung oder als Zahnkupplung gestaltet sein. Da eine Drehzahlangleichung zwischen dem jeweiligen Eingangsteil und dem Ausgangsteil der formschlüssigen Schaltkupplungen nicht möglich ist, kann bei dem vorliegenden Antriebsstrang 2 ein Zuschalten nur bei sehr langsamer Fahrt oder Stillstand des Kraftfahrzeugs 3 erfolgen.
Die in 5 gezeigte Ausführungsform entspricht weitestgehend derjenigen aus 4, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen werden kann. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern und abgewandelte Bauteile mit um die Ziffer 5 tiefer gestellten Bezugszeichen versehen. Der einzige Unterschied der vorliegenden Ausführungsform gegenüber derjenigen aus 4 besteht darin, daß innerhalb der Längsantriebswelle 24₅ dritte Kupplungsmittel 40 vorgesehen sind, die insbesondere in Form einer Reibungskupplung gestaltet sind. Die dritten Kupplungsmittel 40 erlauben bei zugeschalteter zweiter Antriebsachse 8 eine bedarfsgerechte Regelung des auf die zweite Antriebsachse 8 zu übertragenden Drehmoments. Dabei können die dritten Kupplungsmittel 40 nach einer ersten Möglichkeit als aktive bzw. extern ansteuerbare Kupplung gestaltet sein, wobei die Drehmomentverteilung auf die sekundäre Antriebsachse 8 durch eine steuerbare Axialverstellvorrichtung, die auf die Kupplung einwirkt, in Abhängigkeit vom Fahrzustand bedarfsweise eingestellt wird. Alternativ hierzu können die dritten Kupplungsmittel 40 auch als sogenannte passive bzw. ungeregelte Kupplung gestaltet sein. Eine derartige Kupplung, die beispielsweise in Form einer Viscokupplung gestaltet sein kann, schließt selbsttätig bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen ihrem Eingangsteil und ihrem Ausgangsteil.
6 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung in einer weiteren Ausführungsform, die weitestgehend derjenigen aus 1 entspricht. Hinsichtlich der Gemeinsamkeiten wird insofern auf die obige Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern und abgewandelte Bauteile mit um die Ziffer 6 tiefergestellten Bezugszeichen versehen sind.
In Abwandlung zur Ausführungsform nach 1 umfassen die zweiten Kupplungsmittel 26₆ der vorliegenden Antriebsanordnung 2 eine Reibungskupplung 51 und eine formschlüssige Schaltkupplung 52, die funktional in Reihe geschaltet sind. Die formschlüssige Schaltkupplung 52 ist im Drehmomentfluß zwischen der Reibungskupplung 51 und dem zweiten Differentialgetriebe 27 angeordnet und dient zum Freischalten der kompletten Reibungskupplung 51. Dabei ist das Kupplungseingangsteil 53 der Schaltkupplung 52 mit dem Ausgangsteil 43 der Reibungskupplung 51 verbunden, und das Kupplungsausgangsteil 54 der Schaltkupplung 52 ist mit dem Differentialkorb 44 des Differentialgetriebes 27 verbunden. Die vorliegende Ausführungsform hat den Vorteil, daß Schleppmomente in der Reibungskupplung 51 bei geöffneter Schaltkupplung 52 nochmals reduziert werden können. Das Ausgangsteil 43 der Reibungskupplung 51, das vorzugsweise als Innenlamellenträger gestaltet ist, ist bei geöffneter Schaltkupplung 52 von dem rotierenden Differentialkorb 44 abgekoppelt und steht still.
Zum Zuschalten der zweiten Antriebsachse 8 wird zunächst die hintere Schaltkupplung 52 geschlossen, so daß das Ausgangsteil 43 der Reibungskupplung 51 an den Differentialkorb 44 angekoppelt ist und gemeinsam mit diesem rotiert. Dann wird die Reibungskupplung 51 durch Betätigen der Axialverstellvorrichtung (nicht dargestellt) so angesteuert, daß Eingangsteil 18 und das Ausgangsteil 19 der vorderen Schaltkupplung 22 zumindest teilweise synchronisiert sind. In diesem Zustand läßt sich die vordere Schaltkupplung 22 geräuscharm schließen, so daß der zweite Antriebsstrang 7 an den ersten Antriebsstrang 5 angekoppelt ist. Durch bedarfsweise Betätigung der Reibungskupplung 51 läßt sich nun das auf die zweite Antriebsachse 8 zu übertragende Drehmoment einstellen.
7 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung in einer weiteren Ausführungsform, die weitestgehend derjenigen aus 3 entspricht. Hinsichtlich der Gemeinsamkeiten wird insofern auf die obige Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche bzw. abgewandelte Bauteile mit um die Ziffer 7 tiefergestellten Bezugszeichen versehen sind.
In Abwandlung zur Ausführungsform nach 3 umfassen die ersten Kupplungsmittel 22₇ vorliegend eine formschlüssige Schaltkupplung 55 und eine Synchronisiereinheit 56. Wie schon bei der Ausführungsform gemäß 3 umfaßt die formschlüssige Schaltkupplung 55 ein Kupplungseingangsteil 18₇ , das mit dem Verteilergetriebe 12 antriebsverbunden ist, sowie ein Kupplungsausgangsteil 19₇ , das über den Winkeltrieb 23 mit der Längsantriebswelle 24 antriebsverbunden ist. Die Synchronisiereinheit 56, die vorzugsweise funktional parallel zur formschlüssigen Schaltkupplung 55 angeordnet ist, bewirkt ein zumindest teilweises Angleichen der Drehzahlen der beiden Kupplungsteile 18₇ , 19₇ der Schaltkupplung 55 vor dem Schließen. Hierfür umfaßt die Synchronisiereinheit 56 eine Reibflächenpaarung, die vorzugsweise konische Reibflächen umfaßt, sowie Federmittel 57.
Bei Betätigung der ersten Kupplungsmittel 22₇ mittels des nicht dargestellten Aktuators werden zunächst die beiden Reibflächen axial gegeneinander federnd beaufschlagt, so daß die beiden Kupplungsteile 18, 19 der Schaltkupplung 55 hinsichtlich ihrer Drehzahlen zumindest teilweise synchronisiert werden. Auf diese Weise werden beim darauf folgenden Schließen der formschlüssigen Schaltkupplung 55 Schaltgeräusche vermieden. In geschlossenem Zustand der Schaltkupplung 55 ist der zweite Antriebsstrang 7 an den ersten Antriebsstrang 5 angekoppelt. Durch bedarfsweise Betätigung der zweiten Kupplungsmittel 26₇ , die vorliegend in Form einer Reiblamellenkupplung gestaltet sind, läßt sich nun das auf die zweite Antriebsachse 8 zu übertragende Drehmoment einstellen.
8 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung in einer weiteren Ausführungsform. Diese entspricht hinsichtlich der Ausgestaltung der ersten Kupplungsmittel 22 der Ausführungsform gemäß 7, auf deren Beschreibung insofern Bezug genommen wird. Im übrigen entspricht die vorliegende Ausführungsform der Antriebsanordnung gemäß 4, auf deren Beschreibung insofern ebenfalls Bezug genommen wird. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern und abgewandelte Bauteile sind mit um die Ziffer 8 tiefergestellten Bezugszeichen versehen.
Die Besonderheit der vorliegenden Antriebsanordnung liegt in der Kombination der ersten Kupplungsmittel 22₈ , die eine Schaltkupplung 55 und eine Synchronisiereinheit 56 umfassen, mit den zweiten Kupplungsmitteln 26₈ , die in Form einer formschlüssigen Reibungskupplung gestaltet sind. Durch Herstellen eines zumindest teilweisen Gleichlaufs der Kupplungsteile 18, 19 der formschlüssigen Schaltkupplung 55 vor dem Schaltvorgang mittels der Synchronisiereinheit 56 kann bei geringen Fahrgeschwindigkeiten geschaltet werden.
9 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung in einer weiteren Ausführungsform, die in weiten Teilen derjenigen aus 1 entspricht. Hinsichtlich der Gemeinsamkeiten wird insofern auf die obige Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern und abgewandelte Bauteile mit um die Ziffer 9 tiefergestellten Bezugszeichen versehen sind.
Die vorliegende Antriebsanordnung 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterachse die permanent angetriebene erste Antriebsachse 6₉ ist und daß die Vorderachse als bedarfsweise zuschaltbare zweite Antriebsachse 8₉ gestaltet ist. Es ist ersichtlich, daß die Antriebseinheit 4₉ längs eingebaut ist, im Gegensatz zu den obigen Ausführungsformen gemäß den 1 bis 8, in denen die Antriebseinheit quer eingebaut ist. Der Antriebseinheit 4 ist ein Verteilergetriebe 12₉ nachgeschaltet, das einen Durchtrieb 61 umfaßt, über welche die erste Antriebsachse 6₉ permanent angetrieben wird. Weiter weist das Verteilergetriebe 12₉ erste Kupplungsmittel 22₉ zum Zuschalten des zweiten Antriebsstrangs 5₉ auf. Die ersten Kupplungsmittel 22₉ sind vorzugsweise in Form einer Reiblamellenkupplung gestaltet, deren Innenlamellen 63 drehfest mit dem Durchtrieb 61 drehfest verbunden sind, und deren Außenlamellen 64 über ein Rädergetriebe 65 die Längsantriebswelle 24₉ antreiben. Zur Lagerung des Durchtriebs 61 bzw. des Innenlamellenträgers der ersten Kupplungsmittel 22₉ sind erste Lagermittel 36₉ , 36₉' vorgesehen. Zum drehbaren Lagern des Außenlamellenträgers der ersten Kupplungsmittel 22₉ , bzw. des damit verbundenen Zahnrads 60, sind zweite Lagermittel 59, 59' vorgesehen. Vorliegend umfaßt das Verteilergetriebe 12₉ Kupplungsmittel 22₉ in Form der Reiblamellenkupplung. Anstelle der Reiblamellenkupplung könnte zum Drehzahlausgleich zwischen der Hinterachse und der Vorderachse auch ein Mittendifferentials zum Einsatz kommen.
Die zweite Längsantriebswelle 24₉ dient zur Drehmomentübertragung vom Verteilergetriebe 12₉ auf die zweite Antriebsachse 8₉ , und zwar über den zweiten Winkeltrieb 25₉ . Die Baueinheit bestehend aus den zweiten Kupplungsmitteln 26₉ und dem zweitem Differentialgetriebe 27₉ ist funktional so aufgebaut, wie die entsprechende Hinterachs-Baueinheit gemäß 1, auf deren Beschreibung insofern Bezug genommen wird. Es ist ersichtlich, daß das Kupplungsgehäuse 62, mit dem das Kupplungseingangteil 42₉ drehfest verbunden ist, mittels Lagermitteln 67, 67' um die Drehachse A drehbar gelagert ist. Der Differentialträger 17₉ ist mittels weiterer Lagermittel 68, 68' in dem Kupplungsgehäuse 62 drehbar gelagert.
Der erste Antriebsstrang 5 umfaßt bei der vorliegenden Antriebsanordnung 2 die erste Längsantriebswelle 66, den ersten Winkeltrieb 23 und das erste Differentialgetriebe 58, welches zum Antreiben der hinteren ersten Antriebsachse 6 dient. Der zuschaltbare zweite Antriebsstrang 7 umfaßt die ersten Kupplungsmittel 22₉ , das Rädergetriebe 65, die zweite Längsantriebswelle 24₉ , den zweiten Winkeltrieb 25₉ , die zweiten Kupplungsmittel 26₉ und das zweite Differentialgetriebe 27₉ , das zum Antreiben der vorderen zweiten Antriebsachse 8₉ dient.
Die Besonderheit der vorliegenden Ausführungsform ist, daß mittels der ersten Kupplungsmittel 22₉ und der zweiten Kupplungsmittel 26 das Rädergetriebe 65, die zweite Längsantriebswelle 24₉ und der vordere zweite Winkeltrieb 25 samt Kupplungseingangsteil 42 bei geöffneten ersten und zweiten Kupplungsmitteln 22₉ , 26₉ abgeschaltet werden können. In diesem deaktivierten Zustand stehen die genannten Baugruppen bzw. Bauteile still, insbesondere auch die Lager, in denen die drehenden Bauteile drehbar gelagert sind, so daß Verlustleistungen aufgrund von Schleppmomenten und Reibung vermindert sind. Dies wiederum bewirkt einen reduzierten Kraftstoffverbrauch für die Fahrzustände, in denen lediglich die hintere erste Antriebsachse 6₉ angetrieben wird und die vordere zweite Antriebsachse 8₉ drehmomentfrei mitläuft.
Sämtliche der vorstehend beschriebenen Antriebsanordnungen haben den Vorteil, daß der zweite Antriebsstrang 7 bei geöffneten Kupplungsmitteln 22 und 26 weitestgehend stillsteht, d. h. der erste Winkeltrieb 23, die zugehörige Längsantriebswelle 24 und der zweite Winkeltrieb 25 rotieren nicht mehr. Insbesondere stehen in abgeschaltetem Zustand auch die Lagermittel 33, 33', 36, 36', 37, 37', 49, 49' still, in denen die genannten Bauteile drehend gelagert sind. Auf diese Weise werden ungewünschte Schleppmomente und Reibungsverluste minimiert, was sich günstig auf den Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges auswirkt.

2: Antriebsanordnung
3: Kraftfahrzeug
4: Antriebseinheit
5: erster Antriebsstrang
6: erste Antriebsachse
7: zweiter Antriebsstrang
8: zweite Antriebsachse
9: Kupplung
10: Schaltgetriebe
11: Verbrennungsmotor
12: erstes Differentialgetriebe
13: Seitenwelle
14: Seitenwelle
15: Rad
16: Rad
17: Differentialträger
18: Eingangsteil
19: Ausgangsteil
22: erste Kupplungsmittel
23: erster Winkeltrieb
24: Längsantriebswelle
25: zweiter Winkeltrieb
26: zweite Kupplungsmittel
27: zweites Differentialgetriebe
28: Eingangswelle
29: Tellerrad
30: Kegelrad
33: Lagermittel
34: erster Wellenabschnitt
35: zweiter Wellenabschnitt
36: Lagermittel
37: Lagermittel
38: Kegelrad
39: Tellerrad
40: dritte Kupplungsmittel
42: Eingangsteil
43: Ausgangsteil
44: Differentialkorb
45: Seitenwelle
46: Seitenwelle
47: Rad
48: Rad
49: Lagermittel
51: Reibungskupplung
52: Schaltkupplung
53: Eingangsteil
54: Ausgangsteil
55: Schaltkupplung
56: Synchronisiereinheit
57: Federmittel
58: Differentialgetriebe
59: Lagermittel
60: Zahnrad
61: Durchtrieb
62: Kupplungsgehäuse
63: Innenlamellen
64: Außenlamellen
65: Rädergetriebe
66: Längsantriebswelle
67: Lagermittel
68: Lagermittel
A: Drehachse
B: Drehachse
C: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0466863 B1 [0003]

Claims

Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, umfassend ein Verteilergetriebe (12), das von der Antriebseinheit (4) eingeleitetes Drehmoment auf einen ersten Antriebsstrang (5) und einen zweiten Antriebsstrang (7) verteilt, wobei der erste Antriebsstrang (5) ständig mit dem Verteilergetriebe (12) antreibsverbunden ist, um Drehmoment auf eine erste Antriebsachse (6) zu übertragen, und wobei der zweite Antriebsstrang (7) zuschaltbar mit dem Verteilergetriebe (12) antriebsverbindbar ist, um Drehmoment auf eine zweite Antriebsachse (8) zu übertragen, und eine Längsantriebswelle (24), die im Drehmomentfluß zwischen dem Verteilergetriebe (12) und der zweiten Antriebsachse (8) angeordnet ist, gekennzeichnet durch erste Kupplungsmittel (22) zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle (24) gegenüber der Antriebseinheit (4) sowie zweite Kupplungsmittel (26) zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle (24) gegenüber der zweiten Antriebsachse (8).
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsstrang (7) einen ersten Winkeltrieb (23) aufweist, welcher im Drehmomentfluß zwischen der Antriebseinheit (4) und der Längsantriebswelle (24) angeordnet ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kupplungsmittel (22) im Drehmomentfluß zwischen der Antriebseinheit (4) und dem ersten Winkeltrieb (23) angeordnet sind.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kupplungsmittel (22) koaxial oder parallel zur ersten Antriebsachse (6) angeordnet sind.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergetriebe (12) ein erstes Differentialgetriebe (58) mit einem Differentialträger (17) aufweist, wobei der Differentialträger (17) mit der Antriebseinheit (4) antriebsverbunden ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kupplungsmittel (22) ein Eingangsteil (18) und ein Ausgangsteil (19) aufweisen, wobei das Eingangsteil (18) mit dem Differentialträger (17) des ersten Differentialgetriebes (12) antriebsverbunden ist, und das Ausgangsteil (19) mit einer Eingangswelle (28) des ersten Winkeltriebs (23) antriebsverbunden ist.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsstrang (7) einen zweiten Winkeltrieb (25) zur Übertragung eines Drehmoments von der Längsantriebswelle (24) auf die zweite Antriebsachse (8) aufweist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebsachse (8) ein zweites Differentialgetriebe (27) aufweist, wobei die zweiten Kupplungsmittel (26) im Drehmomentfluß zwischen dem zweiten Winkeltrieb (25) und dem zweiten Differentialgetriebe (27) angeordnet sind.
Antriebsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kupplungsmittel (26) ein Eingangsteil (42) und ein Ausgangsteil (43) aufweisen, wobei das Eingangteil (42) mit einem Tellerrad (39) des zweiten Winkeltriebs (25) drehfest verbunden ist, und das Ausgangsteil (43) mit einem Differentialkorb (44) des zweiten Differentialgetriebes (27) drehfest verbunden ist.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Kupplungsmittel (22, 26) eine Schaltkupplung umfaßt. (1, 2)
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Kupplungsmittel (22, 26) eine Reibkupplung umfaßt. (1, 2)
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Kupplungsmittel (22, 26) eine Reibkupplung umfassen. (3)
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Kupplungsmittel (22, 26) eine Schaltkupplung umfassen. (4, 5)
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsantriebswelle (24) mehrteilig gestaltet ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsantriebswelle (24) einen ersten Wellenabschnitt (34) und einen zweiten Wellenabschnitt (35) aufweist, wobei dritte Kupplungsmittel (40) zwischen dem ersten und dem zweiten Wellenabschnitt (34, 35) angeordnet sind.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kupplungsmittel (26) eine Reibungskupplung (51) und eine formschlüssige Schaltkupplung (52) aufweisen. (6)
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kupplungsmittel (22) eine formschlüssige Schaltkupplung (55) und eine Synchronisiereinheit (56) aufweisen. (7, 8)
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergetriebe (12) einen Durchtrieb (61) aufweist, der die erste Antriebsachse (6) über eine erste Längsantriebswelle (66) permanent antreibt, sowie die ersten Kupplungsmittel (22) zum Zuschalten des zweiten Antriebsstrangs (7), wobei der zweite Antriebsstrang (7) eine zweite Längsantriebswelle (24) zum Antreiben der zweiten Antriebsachse (8) umfaßt. (9)
Antriebsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die permanent angetriebene erste Antriebsachse (6) die Hinterachse und die zuschaltbare zweite Antriebsachse (8) die Vorderachse des Kraftfahrzeugs ist.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kupplungsmittel (26) eine Reibungskupplung oder einer formschlüssige Schaltkupplung aufweisen.