DE102011088896A1 - Transfer case assembly for distributing driving torque to drive shaft on driven shafts in vehicle, has planetary gears whose ring gears are coupled to the machine elements via drive shaft - Google Patents

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Abstract

The transfer case assembly (1) has planetary gears (7,8) which are controlled by an actuator (6), arranged with respect to central axis (5). The planetary gears are formed with connecting shafts (34-36,34'-36'). The connecting shaft (36) of the planetary gear (7) is operatively connected with respect to connecting shaft (36') of the planetary gear (8) via the actuating drive portion (25). The ring gears (9,13) of planetary gears are coupled to the machine elements (17,24) via drive shaft (2). The rotational axis of the drive shaft is aligned parallel to central axis.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Verteilergetriebeeinheit zum Verteilen von Antriebsmomenten einer Antriebswelle auf wenigstens zwei Abtriebswellen über wenigsten einen ersten Planetentrieb und einen zweiten Planetentrieb sowie über einen die Planetentriebe wirkverbindenden Stellantrieb und zur Überlagerung der an die Abtriebswellen verteilten Antriebsmomente mit Stellmomenten eines an den Planetentrieben angreifenden Stellantriebs, wobei die Planetentriebe jeweils eine erste Anschlusswelle, eine zweite Anschlusswelle und eine dritte Anschlusswelle aufweisen, und wobei die Antriebswelle mit der jeweiligen ersten Anschlusswelle der Planetentriebe getrieblich leistungsübertragend wirkverbunden ist, die zweite Anschlusswelle des ersten Planetentriebs mit einer der Abtriebswellen und die zweite Anschlusswelle des zweiten Planetentriebs mit der anderen der Abtriebswellen leistungsübertragend wirkverbunden ist, sowie die dritte Anschlusswelle des ersten Planetentriebs mit der dritten Anschlusswelle des zweiten Planetentriebs über den Stellantrieb getrieblich wirkverbunden ist.The invention relates to a transfer case unit for distributing drive torque of a drive shaft to at least two output shafts on at least a first planetary gear and a second planetary gear and via an actuator operatively connecting the planetary drives and for superimposing the distributed to the output shafts drive torques with actuating moments of an attacking the planetary drives actuator the planetary drives each have a first connection shaft, a second connection shaft and a third connection shaft, and wherein the drive shaft is operatively connected to the respective first connecting shaft of the planetary gear transmission transmitting the second connecting shaft of the first planetary gear with one of the output shafts and the second connecting shaft of the second planetary gear the other of the output shafts is operatively connected to transmit power, as well as the third connecting shaft of the first planetary drive with the third Anschlu shaft of the second planetary gear is operatively connected via the actuator.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine derartige Verteilergetriebeeinheit ist in DE 103 48 960 A1 beschrieben. Die Abtriebswellen sind zumeist über Gelenkwellen mit angetriebenen Rädern einer Achse verbunden. Die beiden Planetentriebe bilden zusammen mit einem Planetenstellantrieb ein Planetendifferenzial bzw. -Verteilergetriebe. Die „natürliche“ Verteilung der Antriebsdrehmomente auf die Abtriebswellen wird mittels Stellmomenten eines elektromotorischen Antriebs zwecks Torque – Vectoring überlagert. Die Planetentriebe sind dreiwellige Planetentriebe, deren drei Anschlusswellen jeweils durch ein Hohlrad, ein Sonnenrad und einen Planetenträger gebildet sind. Hohlrad, Steg und Sonnenrad sind jeweils um die Zentralachse der Verteilergetriebeeinheit rotierbar angeordnet. Die Planetenräder sind mit radialem Abstand zur Zentralachse jeweils um eine eigene Rotationsachse drehbar an dem Steg abgestützt. Such a transfer case unit is in DE 103 48 960 A1 described. The output shafts are usually connected via drive shafts with driven wheels of an axle. The two planetary drives together with a planetary actuator form a planetary differential or distributor transmission. The "natural" distribution of drive torques on the output shafts is superimposed by means of actuating torques of an electromotive drive for the purpose of torque vectoring. The planetary gears are three-shaft planetary gears, whose three connecting shafts are each formed by a ring gear, a sun gear and a planet carrier. Ring gear, web and sun gear are each arranged rotatably about the central axis of the transfer case unit. The planet gears are supported at a radial distance from the central axis in each case about its own rotation axis rotatably supported on the web.

Die Antriebswelle ist quer zur Zentralachse ausgerichtet mit einem Stirnzahnrad versehen, das zur einen Seite hin mit einer Stirnverzahnung eines Hohlrads des einen Planetentriebs in Zahneingriff steht. Zur anderen Seite hin steht das Stirnzahnrad im Zahneingriff mit einem Umkehrrad, welches drehbar am Gehäuse der Verteilergetriebeeinheit gelagert ist. Das Umkehrrad wiederum steht im Zahneingriff mit einer Stirnverzahnung des Hohlrads des anderen Planetentriebs. Durch diese Anordnung drehen die zugleich mittels der Antriebswelle angetriebenen Hohlräder im gleichen Drehsinn um die Zentralachse. Nachteilig kann sich diese Anordnung auswirken, wenn der axiale Bauraum für die Verteilergetriebeeinheit, zum Beispiel an einer Fahrzeugachse, begrenzt ist. The drive shaft is aligned transversely to the central axis provided with a spur gear, which is in meshing engagement with a front toothing of a ring gear of a planetary gear to one side. On the other side, the spur gear meshes with a reversing gear, which is rotatably mounted on the housing of the transfer case unit. The reversing gear in turn is in meshing engagement with an end toothing of the ring gear of the other planetary drive. By virtue of this arrangement, the ring gears driven at the same time by means of the drive shaft rotate about the central axis in the same direction of rotation. This arrangement may be disadvantageous if the axial installation space for the transfer case unit, for example on a vehicle axle, is limited.

Der Stellantrieb ist über einen Stelltrieb mit den Sonnenrädern der Planetentriebe verbunden. Der Stellantrieb greift axial zwischen die Planetentriebe und ist durch ein Antriebszahnrad, welches als Stirnrad ausgebildet ist, durch jeweils ein mit jeweils einer der Sonnen verbundenes Stellrad und durch ein Umkehrrad gebildet. The actuator is connected via an actuator with the sun gears of the planetary gears. The actuator engages axially between the planetary gears and is formed by a drive gear, which is designed as a spur gear, in each case by a respective associated with one of the sun dial and by a Umkehrrad.

Der Stellantrieb ist ein axial neben der Verteilergetriebeeinheit angeordneter Elektromotor mit einer Rotorwelle, deren Rotationsachse parallel zur Zentralachse der Verteilergetriebeeinheit verläuft. The actuator is an axially adjacent to the transfer case unit arranged electric motor with a rotor shaft whose axis of rotation is parallel to the central axis of the transfer case unit.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte Verteilergetriebeeinheit zu schaffen, mit der wenig axialer und radialer Bauraum beansprucht wird. The object of the invention is to provide a compact transfer case unit, with the little axial and radial space is claimed.

Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. The object is solved according to the subject of claim 1.

Die Erfindung sieht vor, dass die ersten Anschlusswellen der dreiwelligen Planetentriebe Hohlräder sind. Die Hohlräder beider Planetentriebe sind über wenigstens ein an der Antriebswelle sitzendes und drehmomentfest mit der Antriebswelle gekoppeltes Maschinenelement miteinander wirkverbunden sowie in die gleiche Rotationsrichtung um die Zentralachse antreibbar. Erfindungsgemäß ist das eine Hohlrad des einen Planetentriebs mit dem anderen Hohlrad des anderen Planetentriebs der Verteilergetriebeeinheit über wenigstens das leistungsübertragend an der Antriebswelle sitzende Maschinenelement so wirkverbunden, dass beide Hohlräder durch die Antriebswelle über das Maschinenelement zugleich und im gleichen Drehsinn um die Zentralachse drehbar antreibbar sind. The invention provides that the first connection shafts of the three-shaft planetary gears are ring gears. The ring gears of both planet gears are operatively connected to each other via at least one seated on the drive shaft and torque-fixed coupled to the drive shaft machine element and driven in the same direction of rotation about the central axis. According to the invention, one ring gear of one planetary gear is operatively connected to the other ring gear of the other planetary gear of the transfer gear unit via at least the machine element seated on the drive shaft so that both ring gears are rotatably driven by the drive shaft via the machine element and in the same direction of rotation about the central axis.

Leistungsübertragend heißt zur Übertragung von Drehmomenten und/oder Drehzahl. An der Antriebswelle sitzend, heißt fest an dieser sitzend oder beispielsweise durch eine Kupplung zu- und abschaltbar. Die Drehzahl und Richtung der Drehmomente der Hohlräder sind somit gleich, so dass diese als zu einem gemeinsamen Hohlrad für das Verteilergetriebe gekoppelt verstanden werden können und somit die Summenwelle des Verteilergetriebes bilden. Power transmitting means to transmit torque and / or speed. Sitting on the drive shaft, is called fixed to this sitting or for example by a clutch on and off. The speed and direction of the torques of the ring gears are thus the same, so that they can be understood as coupled to a common ring gear for the transfer case and thus form the sum shaft of the transfer case.

Dreiwelliger Planetentrieb heißt Planetentrieb mit drei Anschlusswellen. Anschlusswellen sind nach dem Verständnis des Fachmanns An- bzw. Abtriebswellen des Planetentriebs oder Festglieder wie Sonnenräder, Stege (Planetenträger) oder Hohlräder. Die Summenwelle des Planetentriebs ist die Welle des Planetentriebs, die die größten Drehmomente führt bzw. an der die an den anderen Wellen des Planetentriebs anliegenden Momente summiert, d.h. zusammengeführt werden.Three-shaft planetary drive is called planetary drive with three connection shafts. Connecting shafts are according to the understanding of the expert input or output shafts of the planetary drive or fixed links such as sun gears, webs (planet carrier) or ring gears. The sum shaft of the planetary drive is the shaft of the planetary drive, which carries the largest torques or at which sums the voltage applied to the other waves of the planetary drive moments, i. be merged.

Das Verteilergetriebe der Verteilergetriebeeinheit ist aus zwei dreiwelligen Planetentrieben gebildet, deren Wellen ein Hohlrad ein Steg und ein Sonnenrad ist. Sie weisen jeweils mindestens einen Satz Planetenräder auf. Hohlrad, Steg und Sonnenrad sind jeweils um die Zentralachse der Verteilergetriebeeinheit rotierbar angeordnet. Die Planetenräder sind mit radialem Abstand zur Zentralachse jeweils um eine eigene Rotationsachse drehbar an dem Steg abgestützt.The transfer case of the transfer case unit is formed of two three-shaft planetary gears whose waves is a ring gear a web and a sun gear. They each have at least one set of planetary gears. Ring gear, web and sun gear are each arranged rotatably about the central axis of the transfer case unit. The planet gears are supported at a radial distance from the central axis in each case about its own rotation axis rotatably supported on the web.

Das wenigstens eine Maschinenelement kann ein Ketten, Riemen oder Reibrad sein und ist bevorzugt wenigstens ein Antriebszahnrad. Wenn nur ein Antriebszahnrad verwendet wird, ist dieses breit genug um den axialen Abstand zwischen den beiden Hohlrädern zu überbrücken. Dieses nur eine Antriebszahnrad steht zugleich im Zahneingriff mit einer Verzahnung an dem einen Hohlrad und mit einer Verzahnung an dem anderen Hohlrad. Das Antriebszahnrad sitzt fest auf/an der Antriebswelle oder ist mit dieser ausgebildet. Alternativ sitzen zwei Antriebszahnräder mit axialem Abstand fest auf der Antriebswelle. Ein Antriebszahnrad steht im Zahneingriff mit einer Verzahnung des einen Hohlrads und das andere Antriebszahnrad im Zahneingriff mit einer weiteren Verzahnung des anderen Hohlrads. Über die Antriebswelle ist eine drehmomentfeste Verbindung zwischen den Antriebszahnrädern hergestellt.The at least one machine element may be a chain, belt or friction wheel and is preferably at least one drive gear. If only one drive gear is used, this is wide enough to bridge the axial distance between the two ring gears. This only one drive gear is also in meshing engagement with a toothing on the one ring gear and with a toothing on the other ring gear. The drive gear sits firmly on / on the drive shaft or is formed with this. Alternatively, two drive gears sit with axial distance fixed on the drive shaft. A drive gear is meshing with a toothing of a ring gear and the other drive gear meshing with a further toothing of the other ring gear. About the drive shaft a torque-resistant connection between the drive gears is made.

Die Antriebswelle ist vorteilhaft parallel zur Zentralwelle ausgerichtet und wird vorzugsweise von einer elektrischen Maschine angetrieben. Dabei kann die Antriebswelle eine Rotorwelle der elektrischen Maschine oder mit dieser zuschaltbar oder permanent gekoppelt sein. Alternativ ist die Antriebswelle durch einen mittels Verbrennungsmotor betriebenen Antriebsstrang angetrieben.The drive shaft is advantageously aligned parallel to the central shaft and is preferably driven by an electric machine. In this case, the drive shaft, a rotor shaft of the electric machine or be coupled to this switchable or permanently. Alternatively, the drive shaft is driven by a powered by an internal combustion engine drive train.

Gegenüber dem anfangs beschriebenen Stand der Technik ist die Anordnung gemäß Erfindung deshalb von Vorteil, weil in dieser kein Umkehrrad zwischen dem einen Hohlrad und dem Antriebsrad an der Antriebswelle angeordnet ist und der für ein Umkehrrad benötigte Bauraum für andere Zwecke zur Verfügung steht. Der durch die Verteilergetriebeeinheit beanspruchte Bauraum kann deshalb reduziert werden. Die beiden Hohlräder können zu einem gemeinsamen Hohlrad zusammengeführt werden. Alternativ bleiben die Hohlräder getrennt. Der axiale Abstand zwischen ihnen wird geringer. Alternativ kann der freigewordene Bauraum, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, zur Integration des Stellantriebs in die Verteilergetriebeeinheit axial zwischen die Planetentriebe genutzt werden. Compared to the initially described prior art, the arrangement according to the invention is advantageous because in this no reversing between the ring gear and the drive wheel is arranged on the drive shaft and the installation space required for a reversing wheel is available for other purposes. The space occupied by the transfer case unit can therefore be reduced. The two ring gears can be combined to form a common ring gear. Alternatively, the ring gears remain separate. The axial distance between them becomes smaller. Alternatively, the vacant space, as an embodiment of the invention provides for the integration of the actuator in the transfer case unit can be used axially between the planetary gears.

Die natürliche Verteilung der Antriebsmomente über die Planetentriebe auf die Abtriebswellen kann in der erfindungsgemäßen Verteilergetriebeanordnung, zwecks Torque – Vectoring an den Abtriebswellen durch Drehmomente (Stellmomente) des Stellantriebs überlagert werden. Dazu greift der Stellantrieb über eine getriebliche Verbindung oder vorzugsweise direkt an einem Antriebsrad des Stelltriebs an. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl der Stellantrieb als auch der Stelltrieb axial zwischen den Planetentrieben angeordnet. The natural distribution of the drive torques to the output shafts via the planetary drives can be superimposed on the output shafts by torques (setting torques) of the actuator in the transfer case assembly according to the invention for the purpose of torque vectoring. For this purpose, the actuator engages via a geared connection or preferably directly to a drive wheel of the actuator. According to one embodiment of the invention, both the actuator and the actuator are arranged axially between the planetary gears.

Der Stellantrieb ist vorzugsweise eine elektrische Maschine, deren Rotorwelle mit dem Stelltrieb gekoppelt ist. Die Rotorwelle ist bevorzugt quer zur Zentralachse der Verteilergetriebeeinheit ausgerichtet, kann aber auch parallel verlaufen, und ist in einem Gehäuse der Verteilergetriebeeinheit drehbar abgestützt gelagert. Die elektrische Maschine und der Stellantrieb sind so axial zwischen den Planetentrieben angeordnet, dass sie radial nicht über die Planetentriebe hinaus stehen. Mit anderen Worten, die elektrische Maschine und der Stellantrieb werden radial beidseitig von den Planetentrieben überragt.The actuator is preferably an electric machine whose rotor shaft is coupled to the actuator. The rotor shaft is preferably aligned transversely to the central axis of the transfer case unit, but may also be parallel, and is supported rotatably supported in a housing of the transfer case unit. The electric machine and the actuator are arranged axially between the planetary gears so that they are not radially beyond the planetary gears out. In other words, the electric machine and the actuator are radially projected on both sides of the planetary gears.

Mit dem Stellantrieb ist leistungsübertragend ein Antriebsrad des Stellantriebs gekoppelt. Vorzugsweise sitzt das Antriebsrad auf der Rotorwelle oder auf einer mit der Rotorwelle gekoppelten Welle. Das Antriebsrad steht im Zahneingriff mit zwei Stellrädern des Stellantriebs. Eines der Stellräder ist mit einem Sonnenrad des einen Planetentriebs und das andere Stellrad ist mit dem anderen Sonnenrad des anderen Planetentriebs verbunden. Die im Zahneingriff stehenden Stellräder sind Stirnräder oder vorzugsweise Kegelräder. With the actuator power transmitting a drive wheel of the actuator is coupled. Preferably, the drive wheel is seated on the rotor shaft or on a shaft coupled to the rotor shaft. The drive wheel meshes with two setting wheels of the actuator. One of the adjusting wheels is with a sun wheel one planetary gear and the other wheel is connected to the other sun gear of the other planetary gear. The meshing with the adjusting wheels are spur gears or preferably bevel gears.

Bei Geradeausfahrt rotieren die Planeten der Planetensätze beider Planetentriebe um das jeweilige Sonnenrad. Die Sonnenräder stehen still, weil das Antriebsrad des Stelltriebs fest gehalten ist. Bei Kurvenfahrt wird über das Stellgetriebe ausgeglichen. Die Antriebsmomente werden weiter durch die Stege auf die Abtriebswellen übertragen. Der Antrieb des Stellantriebsrades mittels des elektromotorischen Stellantriebs bewirkt Drehmomentendifferenzen zwischen Abtriebswellen.When driving straight ahead, the planets of the planetary gear sets of both planetary gears rotate around the respective sun gear. The sun gears stand still, because the drive wheel of the actuator is held firmly. When cornering is compensated via the actuating gear. The drive torques are further transmitted through the lands on the output shafts. The drive of the Stellantriebsrades means of the electric motor actuator causes torque differences between output shafts.

Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, den durch die Verteilergetriebeeinheit beanspruchten axialen Bauraum zu verringern, insbesondere dann, wenn die Antriebswelle des Stellantriebs, beispielsweise die Rotorwelle quer zur Zentralachse ausgerichtet ist. Die radialen äußeren Abmessungen der Verteilergetriebeeinheit können auch gering gehalten werden. With such an arrangement, it is possible to reduce the axial space occupied by the transfer case unit, especially when the drive shaft of the actuator, for example, the rotor shaft is aligned transversely to the central axis. The radial outer dimensions of the transfer case unit can also be kept low.

Beschreibung der ZeichnungDescription of the drawing

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. 1 ist die einzige Figur und zeigt schematisch vereinfacht einen Längsschnitt einer Verteilergetriebeeinheit 1 entlang der axial ausgerichteten Zentralachse 5 der Verteilergetriebeeinheit 1. Die Verteilergetriebeeinheit ist zum Verteilen von Antriebsmomenten einer Antriebswelle 2 auf wenigstens zwei Abtriebswellen 3 und 4 vorgesehen. Die Verteilergetriebeeinheit 1 ist eine Einheit aus zwei auf der gemeinsamen Zentralachse 5 koaxial zueinander angeordneten und von Stellmomenten eines Stellantriebs 6 ansteuerbaren Planetentrieben 7 und 8. The invention is explained in more detail with reference to an embodiment. 1 is the only figure and shows schematically simplified a longitudinal section of a transfer case unit 1 along the axially aligned central axis 5 the transfer case unit 1 , The transfer case unit is for distributing driving torques of a drive shaft 2 on at least two output shafts 3 and 4 intended. The transfer case unit 1 is a unit of two on the common central axis 5 arranged coaxially with each other and by adjusting moments of an actuator 6 controllable planetary drives 7 and 8th ,

Der erste Planetentrieb 7 aus einer ersten Anschlusswelle 34, einer zweiten Anschlusswelle 35 und aus einer dritten Anschlusswelle 36 gebildet. Die erste Anschlusswelle 35 ist ein Hohlrad 9, die zweite Anschlusswelle ein Steg 10, an welchem ein Satz Planetenräder 12 gestützt ist, und die dritte Anschlusswelle ist ein Sonnenrad 11. Die Planetenräder 12 sind mit radialem Abstand zur Zentralachse 5 um eine eigene Drehachse 12a drehbar und stehen im Zahneingriff mit dem Sonnenrad 11 und dem Hohlrad 9. The first planetary drive 7 from a first connection shaft 34 , a second connection shaft 35 and from a third connection shaft 36 educated. The first connection shaft 35 is a ring gear nine , the second connecting shaft a bridge 10 on which a set of planetary gears 12 is supported, and the third connecting shaft is a sun gear 11 , The planet wheels 12 are at a radial distance to the central axis 5 around its own axis of rotation 12a rotatable and mesh with the sun gear 11 and the ring gear nine ,

Der zweite Planetentrieb 8 weist als erste Anschlusswelle 34’ ein Hohlrad 13, als zweite Anschlusswelle 35’ einen Steg 14, und als dritte Anschlusswelle 36’ ein Sonnenrad 15 sowie weiterhin einen Satz am Steg 14 gestützter Planetenräder 16 auf. Die Planetenräder 16 sind mit radialem Abstand zur Zentralachse 5 um eine eigene Drehachse 16a drehbar und stehen im Zahneingriff mit dem Sonnenrad 14 und dem Hohlrad 15.The second planetary drive 8th points as the first connection shaft 34 ' a ring gear 13 , as a second connection shaft 35 ' a footbridge 14 , and as the third connection shaft 36 ' a sun wheel 15 as well as a set on the jetty 14 supported planet gears 16 on. The planet wheels 16 are at a radial distance to the central axis 5 around its own axis of rotation 16a rotatable and mesh with the sun gear 14 and the ring gear 15 ,

Die Antriebswelle 2 ist die Rotorwelle 18 einer elektrischen Maschine 19 und ist über Maschinenelemente 17 und 24 leistungsübertragend mit den Hohlrädern 9 und 15 wirkverbunden, welche mittels der elektrischen Maschine 19 in die gleiche Rotationsrichtung um die Zentralachse 5 antreibbar sind. Die Rotationsachse 18a der Antriebswelle 2 ist parallel zur Zentralachse 5 ausgerichtet. The drive shaft 2 is the rotor shaft 18 an electric machine 19 and is about machine elements 17 and 24 power transmitting with the ring gears nine and 15 operatively connected, which by means of the electric machine 19 in the same direction of rotation about the central axis 5 are drivable. The rotation axis 18a the drive shaft 2 is parallel to the central axis 5 aligned.

Das Maschinenelement 17 ist durch ein fest mit der Antriebswelle 2 verbundenes erstes Antriebszahnrad 20 gebildet. Das zweite Maschinenelement 24 ist ein fest auf der Antriebswelle 2 sitzendes zweites Antriebszahnrad 21. Das erste Antriebszahnrad 20 weist eine Stirnverzahnung auf und steht im Zahneingriff mit einer als Stirnverzahnung ausgebildeten ersten Verzahnung 22 an dem ersten Hohlrad 7 und das eine Stirnverzahnung aufweisende zweite Antriebszahnrad 21 steht im Zahneingriff mit einer als Stirnverzahnung ausgebildeten zweiten Verzahnung 23 an dem zweiten Hohlrad 8. The machine element 17 is through a fixed to the drive shaft 2 connected first drive gear 20 educated. The second machine element 24 is a stuck on the drive shaft 2 seated second drive gear 21 , The first drive gear 20 has an end toothing and is in meshing engagement with a trained as a spur toothing first toothing 22 on the first ring gear 7 and the spur gear having second drive gear 21 is in meshing engagement with a trained as a spur toothing second toothing 23 on the second ring gear 8th ,

Der Stellantrieb 6 greift an einem Stelltrieb 25 an, über den die Sonnenräder 11 und 14 des jeweiligen der Planetentriebe 7 und 8 wirkverbunden sind. Der Stellantrieb 6 und der Stelltrieb 25 sind axial zwischen den Planetentrieben 7 und 8 so angeordnet, dass sie radial hinter den radial äußeren Konturen der Planetentriebe 7 und 8 zurückstehen. Der Stellantrieb 6 weist eine elektrische Maschine 26 auf, auf deren Rotorwelle 27 ein Antriebsrad 28 des Stellantriebs 25 sitzt. Die Rotorwelle 27 ist quer zur Zentralachse 5 ausgerichtet und in einem Gehäuse 29 der Verteilergetriebeeinheit 1 drehbar gelagert. The actuator 6 engages an actuator 25 on, over which the sun wheels 11 and 14 of the respective planetary drives 7 and 8th are actively connected. The actuator 6 and the actuator 25 are axial between the planetary gears 7 and 8th arranged so that they are radially behind the radially outer contours of the planetary gears 7 and 8th stand back. The actuator 6 has an electric machine 26 on, on the rotor shaft 27 a drive wheel 28 of the actuator 25 sitting. The rotor shaft 27 is transverse to the central axis 5 aligned and in a housing 29 the transfer case unit 1 rotatably mounted.

Der Stelltrieb 25 weist außer dem Stellrad 28 zwei Stellräder 30 und 31 auf, die mit dem Stellrad 28 im Zahneingriff stehen. Das Stellrad 30 ist mittels einer Welle 32 mit dem Sonnenrad 11 verbunden und das Stellrad 31 ist mittels einer Welle 33 mit dem Sonnenrad 14 verbunden. Das Antriebsrad 28 und die Stellräder 30 und 31 sind Kegelräder. Die Planetentriebe 7 und 8 sind über die Räder 28, 30 und 31 miteinander getrieblich wirkverbunden. Bezugszeichen 1 Verteilergetriebeeinheit 2 Antriebswelle 3 Abtriebswelle 4 Abtriebswelle 5 Zentralachse 6 Stellantrieb 7 Planetentrieb 8 Planetentrieb 9 Hohlrad 10 Steg 11 Sonnenrad 12 Planetenrad 12a Drehachse 13 Hohlrad 14 Sonnenrad 15 Steg 16 Planetenrad 16a Drehachse 17 erstes Maschinenelement 18 Rotorwelle 18a Rotationsachse 19 elektrische Maschine 20 erstes Antriebszahnrad 21 zweites Antriebszahnrad 22 erste Verzahnung 23 zweite Verzahnung 24 zweites Maschinenelement 25 Stellantrieb 26 elektrische Maschine 27 Rotorwelle 28 Antriebsrad 29 Gehäuse 30 Stellrad 31 Stellrad 32 Welle 33 Welle 34 erste Anschlusswelle 34’ erste Anschlusswelle 35 zweite Anschlusswelle 35’ zweite Anschlusswelle 36 dritte Anschlusswelle 36’ dritte Anschlusswelle The actuator 25 indicates except the thumbwheel 28 two adjusting wheels 30 and 31 on that with the thumbwheel 28 in mesh. The thumbwheel 30 is by means of a wave 32 with the sun wheel 11 connected and the thumbwheel 31 is by means of a wave 33 with the sun wheel 14 connected. The drive wheel 28 and the adjusting wheels 30 and 31 are bevel gears. The planetary shoots 7 and 8th are over the wheels 28 . 30 and 31 operatively connected to each other. reference numeral 1 Transfer case assembly 2 drive shaft 3 output shaft 4 output shaft 5 central axis 6 actuator 7 planetary drive 8th planetary drive nine ring gear 10 web 11 sun 12 planet 12a axis of rotation 13 ring gear 14 sun 15 web 16 planet 16a axis of rotation 17 first machine element 18 rotor shaft 18a axis of rotation 19 electric machine 20 first drive gear 21 second drive gear 22 first gearing 23 second gearing 24 second machine element 25 actuator 26 electric machine 27 rotor shaft 28 drive wheel 29 casing 30 thumbwheel 31 thumbwheel 32 wave 33 wave 34 first connection shaft 34 ' first connection shaft 35 second connection shaft 35 ' second connection shaft 36 third connection shaft 36 ' third connection shaft

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Verteilergetriebeeinheit (1) zum Verteilen von Antriebsmomenten einer Antriebswelle (2) auf wenigstens zwei Abtriebswellen (3, 4) über wenigsten einen ersten Planetentrieb (7) und einen zweiten Planetentrieb (8) sowie über einen die Planetentriebe (7, 8) wirkverbindenden Stelltrieb (25) und zur Überlagerung der an die Abtriebswellen (3, 4) verteilten Antriebsmomente mit Stellmomenten eines an dem Stelltrieb (25) angreifenden Stellantriebs (6), wobei die Planetentriebe (7, 8) jeweils eine erste Anschlusswelle (34, 34’), eine zweite Anschlusswelle (35. 35’) und eine dritte Anschlusswelle (36, 36’) aufweisen, und wobei die Antriebswelle (2) mit der jeweiligen ersten Anschlusswelle (34, 34’) der Planetentriebe (7, 8) getrieblich leistungsübertragend wirkverbunden ist, die zweite Anschlusswelle (35. 35’) des ersten Planetentriebs (7) mit einer der Abtriebswellen (3, 4) und die zweite Anschlusswelle (35, 35’) des zweiten Planetentriebs (8) mit der anderen der Abtriebswellen (4) leistungsübertragend wirkverbunden ist, sowie die dritte Anschlusswelle (36) des ersten Planetentriebs (7) mit der dritten Anschlusswelle (36’) des zweiten Planetentriebs (8) über den Stelltrieb (25) getrieblich wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Anschlusswellen (34, 34’) Hohlräder (9, 13) sind, wobei die Hohlräder (9, 13) beider Planetentriebe (7, 8) über wenigstens ein an der Antriebswelle (2) sitzendes und drehmomentfest mit der Antriebswelle (2) gekoppeltes Maschinenelement (17, 24) wirkverbunden sowie in die gleiche Rotationsrichtung um eine Zentralachse (5) der Verteilergetriebeeinheit (1) antreibbar sind.Transfer case unit ( 1 ) for distributing drive torques of a drive shaft ( 2 ) on at least two output shafts ( 3 . 4 ) at least a first planetary drive ( 7 ) and a second planetary drive ( 8th ) as well as one the planetary drives ( 7 . 8th ) Actuating actuator ( 25 ) and for superposition of the output shafts ( 3 . 4 ) distributed drive torques with actuating moments of one of the actuator ( 25 ) attacking actuator ( 6 ), the planetary shoots ( 7 . 8th ) each have a first connection shaft ( 34 . 34 ' ), a second connecting shaft ( 35 , 35 ' ) and a third connection shaft ( 36 . 36 ' ), and wherein the drive shaft ( 2 ) with the respective first connection shaft ( 34 . 34 ' ) the planetary shooter ( 7 . 8th ) is operatively connected power transmitting, the second connecting shaft ( 35 , 35 ' ) of the first planetary drive ( 7 ) with one of the output shafts ( 3 . 4 ) and the second connection shaft ( 35 . 35 ' ) of the second planetary drive ( 8th ) with the other of the output shafts ( 4 ) is power-operatively connected, and the third connection wave ( 36 ) of the first planetary drive ( 7 ) with the third connection shaft ( 36 ' ) of the second planetary drive ( 8th ) via the actuator ( 25 ) is operatively connected, characterized in that the first connection waves ( 34 . 34 ' ) Ring gears ( nine . 13 ), wherein the ring gears ( nine . 13 ) of both planetary gears ( 7 . 8th ) via at least one on the drive shaft ( 2 ) seated and torque-resistant with the drive shaft ( 2 ) coupled machine element ( 17 . 24 ) and in the same direction of rotation about a central axis ( 5 ) of the transfer case unit ( 1 ) are drivable. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (18a) der Antriebswelle (2) parallel zur Zentralachse (5) ausgerichtet ist. Transfer case according to claim 1, characterized in that the axis of rotation ( 18a ) of the drive shaft ( 2 ) parallel to the central axis ( 5 ) is aligned. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) mittels einer elektrischen Maschine (19) antreibbar ist.Transfer case according to claim 1, characterized in that the drive shaft ( 2 ) by means of an electric machine ( 19 ) is drivable. Verteilergetriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement (17, 24) ein fest mit der Antriebswelle (2) verbundenes Antriebszahnrad (20, 21) ist, welches im Zahneingriff mit einer Verzahnung (22, 23) an dem jeweiligen Hohlrad (9, 13) steht.Transfer case unit according to claim 1, characterized in that the machine element ( 17 . 24 ) a fixed to the drive shaft ( 2 ) connected drive gear ( 20 . 21 ), which in tooth engagement with a toothing ( 22 . 23 ) at the respective ring gear ( nine . 13 ) stands. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei als Antriebszahnräder (20, 21) ausgebildete der Maschinenelemente (17, 24) fest mit der Antriebswelle (2) verbunden sind, wobei jedes Antriebszahnrad (20, 21) jeweils mit einem der Hohlräder (9, 13) im Zahneingriff steht.Transfer case according to claim 1, characterized in that two drive gears ( 20 . 21 ) formed the machine elements ( 17 . 24 ) fixed to the drive shaft ( 2 ), each drive gear ( 20 . 21 ) each with one of the ring gears ( nine . 13 ) is in meshing engagement. Verteilergetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (20, 21) ein Stirnrad ist, welches im Zahneingriff mit einer Stirnverzahnung an dem jeweiligen Hohlrad (9, 13) steht.Transfer case according to claim 4 or 5, characterized in that the drive gear ( 20 . 21 ) is a spur gear, which in tooth engagement with a spur toothing on the respective ring gear ( nine . 13 ) stands. Verteilergetriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Anschlusswellen (36, 36’) Sonnenräder (11, 14) sind, welche jeweils mit einem konzentrisch auf der Zentralachse (5) liegenden Stellrad (30, 31) des Stelltriebs (25) drehmomentfest wirkverbunden ist, wobei die Stellräder (30, 31) mit einem Antriebsrad (28) des Stelltriebs (25) im Zahneingriff stehen und wobei der Stellantrieb (6) leistungsübertragend mit dem Antriebsrad (28) wirkverbunden ist. Transfer case unit according to claim 1, characterized in that the third connecting shafts ( 36 . 36 ' ) Sun wheels ( 11 . 14 ), each with a concentric on the central axis ( 5 ) lying adjusting wheel ( 30 . 31 ) of the actuator ( 25 ) is torque-operatively connected, wherein the adjusting wheels ( 30 . 31 ) with a drive wheel ( 28 ) of the actuator ( 25 ) are in meshing engagement and wherein the actuator ( 6 ) power transmitting with the drive wheel ( 28 ) is operatively connected. Verteilergetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Räder (28, 30, 31) als Kegelräder ausgeführt sind, wobei die Rotationsachse des Antriebsrades (28) quer zur Zentralachse (5) verläuft.Transfer case according to claim 7, characterized in that wheels ( 28 . 30 . 31 ) are designed as bevel gears, wherein the axis of rotation of the drive wheel ( 28 ) transverse to the central axis ( 5 ) runs. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (6) eine elektrische Maschine (26) aufweist, deren Rotorwelle (27) drehfest mit einem Antriebsrad (28) des Stelltriebs (25) verbunden ist. Transfer case according to claim 1, characterized in that the actuator ( 6 ) an electric machine ( 26 ) whose rotor shaft ( 27 ) rotatably with a drive wheel ( 28 ) of the actuator ( 25 ) connected is. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlusswelle jeweils ein Steg (10, 15) eines der Planetentriebe (7, 8) ist, wobei an dem Steg (10, 15) jeweils mindestens ein Satz um eine eigene Drehachse drehbarer Planetenräder (12, 16) gestützt ist, welche jeweils im Zahneingriff mit einem Hohlrad (9, 13) und einem Sonnenrad (11, 14) stehen.Transfer case according to claim 1, characterized in that the second connecting shaft in each case a web ( 10 . 15 ) one of the planetary gears ( 7 . 8th ), wherein at the bridge ( 10 . 15 ) at least one set about its own axis of rotation rotatable planet gears ( 12 . 16 ), which in each case meshing with a ring gear ( nine . 13 ) and a sun wheel ( 11 . 14 ) stand.
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DE102012204285B4 (en) 2012-03-19 2021-07-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Transmission device with a transfer case and a torque vectoring unit and drive device with such a transmission device

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