DE102013108691A1

DE102013108691A1 - Antriebsstrang für zumindest teilweise mit Allradbetrieb antreibbare Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102013108691A1
Application number: DE102013108691.8A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Armbrust
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2015-02-12

Abstract

Antriebsstrang für zumindest teilweise mit Allradbetrieb antreibbare Kraftfahrzeuge (4), mit einer ersten ständig angetriebenen Antriebswelle (16) und einer zweiten zuschaltbaren Antriebswelle (20), wobei mindestens eine Antriebsvorrichtung (6) und ein Hauptgetriebe (8) vorgesehen sind, wobei das Hauptgetriebe (8) eine Ausgangswelle (30) aufweist, die über mindestens eine Zahnradstufe (10, 12) mit der ersten Antriebswelle (16) wirkverbunden ist und die über die Zahnradstufe (10, 12) und eine Kupplungsanordnung (18) mit der zweiten Antriebswelle (20) wirkverbunden ist, wobei die Zahnradstufe (12) ein Gehäuse (42) aufweist, in das die Kupplungsanordnung (18) integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für zumindest teilweise mit Allradbetrieb antreibbare Kraftfahrzeuge mit einer ersten ständig angetriebenen Antriebswelle und einer zweiten zuschaltbaren Antriebswelle, wobei mindestens eine Antriebsvorrichtung und ein Hauptgetriebe vorgesehen sind, wobei das Hauptgetriebe eine Ausgangswelle aufweist, die über mindestens eine Zahnradstufe mit der ersten Antriebswelle wirkverbunden ist und die über die Zahnradstufe und eine Kupplungsanordnung mit der zweiten Antriebswelle wirkverbunden ist.
Ein derartiger Antriebsstrang ist beispielsweise aus der DE 10 2008 050 278 A1 bekannt. Im Bugbereich eines Kraftfahrzeuges ist eine Brennkraftmaschine mit einem Hauptgetriebe quer eingebaut. Das Hauptgetriebe kann hier als Schaltgetriebe oder Automatikgetriebe ausgeführt sein. Eine Ausgangswelle des Hauptgetriebes weist ein Stirnzahnrad auf, das als Abtriebszahnrad mit einem Antriebszahnrad einer ersten Zahnradstufe kämmt. Diese Zahnradstufe ist über eine Hohlwelle mit einer zweiten, als Kegelradgetriebe ausgebildeten Zahnradstufe wirkverbunden und treibt über eine dritte als Kegelradgetriebe ausgeführte Zahnradstufe eine Hinterachswelle permanent an. Um nun eine Vorderachswelle bei Bedarf zuschalten zu können, ist diese über eine Lamellenkupplung über die Hohlwelle mit der ersten Zahnradstufe verbindbar. Sowohl Vorderachswelle als auch Hinterachswelle weisen in der dargestellten Ausführungsform auch ein Differential auf. Insbesondere aufgrund der vielen Anbauteile der Vorderachse benötigt eine derartige Anordnung einen relativ großen Bauraum in Querrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Antriebsstrang bereit zu stellen, der den oben genannten Nachteil auf einfache und kostengünstige Weise vermeidet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Zahnradstufe ein Gehäuse aufweist, in das die Kupplungsanordnung integriert ist. Hierdurch ist es möglich, die Anordnung von Zahnradstufe und Kupplungsanordnung wesentlich kompakter auszuführen. Auch wird hierdurch die Möglichkeit einer vormontierbaren Einheit geschaffen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind eine erste und eine zweite Zahnradstufe vorgesehen, wobei die erste Zahnradstufe als Stirnradgetriebe ausgeführt ist und die zweite Zahnradstufe als Kegelradgetriebe ausgeführt ist, wobei die Kupplungsanordnung im Gehäuse der zweiten Zahnradstufe angeordnet ist. Hierdurch kann ein durch das Stirnradgetriebe zur Verfügung stehender Bauraum optimal für die Kupplungsanordnung genutzt werden.
Um den Antriebsstrang noch kompakter zu gestalten, ist es vorteilhaft, wenn das Antriebszahnrad der ersten Zahnradstufe und das Abtriebszahnrad der zweiten Zahnradstufe einstückig ausgeführt sind. Um insbesondere bei Kurvenfahrten einen Ausgleich der unterschiedlich abzulegenden Wege der verschiedenen Räder zu gewährleisten, weisen die erste und die zweite Achse jeweils ein Differentialgetriebe auf.
Um das Kraftfahrzeug hinsichtlich Fahrdynamik optimal auslegen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die erste Antriebswelle als Hinterachse und die zweite Antriebswelle als Vorderachse ausgeführt sind.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Kupplungsanordnung als regelbare Reibkupplung, insbesondere Lamellenkupplung, ausgeführt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit zuschaltbarem Allradbetrieb, und
2 die Antriebsstranganordnung im Bereich der Vorderachse aus 1.
1 zeigt in einer schematischen Ansicht einen Antriebsstrang 2 eines zumindest teilweise mit Allrad antreibbaren Kraftfahrzeugs 4. Im Bugbereich des Kraftfahrzeuges 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine vierzylindrige, quer angeordnete Brennkraftmaschine 6 vorgesehen. Die Brennkraftmaschine 6 ist mit einem Hauptgetriebe 8 verbunden, dessen Ausgang über eine erste Zahnradstufe 10, eine zweite Zahnradstufe 12 und ein Differentialgetriebe 14, eine erste Antriebswelle 16, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Hinterachswelle, ständig antreibt. Über eine schematisch dargestellte Kupplungsanordnung 18 kann eine zweite Antriebswelle 20, hier eine Vorderachswelle bei Bedarf zugeschaltet werden. Zum Drehzahlausgleich weisen die Hinterachswelle 16, das Differentialgetriebe 14 und die Vorderachswelle 20 auf bekannte Weise ein Differentialgetriebe 24 auf. Die Hinterachswelle 16 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei Gelenkwellen 26, 28 und die Vorderachswelle 20 aus zwei Gelenkwellen 48, 50. Die Zahnradstufe 12 und das Differentialgetriebe 14, und damit die Hinterachswelle 16 und die Vorderachswelle 20, sind auf bekannte Weise mittels einer Kardanwelle 29 antriebstechnisch verbunden.
2 zeigt nun einen Teil des Antriebsstranges 2 im Bugbereich im Detail. Die erste Zahnradstufe 10 ist, wie dargestellt, als Stirnradgetriebe ausgeführt, das aus einem mit einer Ausgangswelle 30 des Hauptgetriebes 8 verbundenen Abtriebszahnrad 32 und einem mit diesem Abtriebszahnrad 32 kämmenden Antriebszahnrad 34 besteht. Das Antriebszahnrad 34 der ersten Zahnradstufe 10 ist einstückig hergestellt mit dem Abtriebszahnrad 36 der zweiten Zahnradstufe 12, das als Kegelradgetriebe ausgeführt ist. Dieses Abtriebszahnrad 36 kämmt auf bekannte Weise mit einem Kegelrad 38, das wiederum verbunden ist mit einer Antriebswelle 40, die wiederum mit der Hinterachswelle 16 wirkverbunden ist, so dass die Hinterachswelle 16 permanent antreibbar ist. In einem Gehäuse 42, das am Abtriebszahnrad 36 der zweiten Zahnradstufe 12 angeordnet ist, ist eine als regelbare Lamellenkupplung ausgeführte Reibkupplung 18 vorgesehen. Über das Gehäuse 42 sind die außen liegenden Lamellen 44 drehfest mit dem Gehäuse 42 verbunden. Innen liegende Lamellen 46 sind drehfest mit der Vorderachswelle 20 verbunden, die als Hohlwelle ausgeführt ist und auf bekannte Weise über ein Differential 24 zwei Gelenkwellen 48, 50 antreibt. Bei Bedarf kann also durch ein Eingreifen der Lamellenkupplung 18 die Vorderachswelle 20 und damit die Gelenkwellen 48, 50 angetrieben werden, wobei durch eine derartige Anordnung die Zahnradstufe 10 starr mit der Reibkupplung 18 verbunden ist.
Ein derartiger Antriebsstrang 4 verbindet eine optimale Fahrdynamik und Traktion mit einer optimalen Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraumes. Gleichzeitig ermöglicht ein derartiger Antriebsstrang 2 die Vormontage von wesentlichen Teilen des Antriebsstranges 4.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008050278 A1 [0002]

Claims

Antriebsstrang für zumindest teilweise mit Allradbetrieb antreibbare Kraftfahrzeuge (4), mit einer ersten ständig angetriebenen Antriebswelle (16) und einer zweiten zuschaltbaren Antriebswelle (20), wobei mindestens eine Antriebsvorrichtung (6) und ein Hauptgetriebe (8) vorgesehen sind, wobei das Hauptgetriebe (8) eine Ausgangswelle (30) aufweist, die über mindestens eine Zahnradstufe (10, 12) mit der ersten Antriebswelle (16) wirkverbunden ist und die über die Zahnradstufe (10, 12) und eine Kupplungsanordnung (18) mit der zweiten Antriebswelle (20) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradstufe (12) ein Gehäuse (42) aufweist, in das die Kupplungsanordnung (18) integriert ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und eine zweite Zahnradstufe (10, 12) vorgesehen sind, wobei die erste Zahnradstufe (10) als Stirnradgetriebe ausgeführt ist und die zweite Zahnradstufe (12) als Kegelradgetriebe ausgeführt ist, wobei die Kupplungsanordnung (18) im Gehäuse (42) der zweiten Zahnradstufe (12) angeordnet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (34) der ersten Zahnradstufe (10) und das Abtriebszahnrad (36) der zweiten Zahnradstufe (12) einstückig ausgeführt sind.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Antriebswelle (16, 20) jeweils ein Differentialgetriebe (14, 24) aufweisen.
Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle (16) als Hinterachswelle und die zweite Antriebswelle (20) als Vorderachswelle ausgeführt sind.
Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (18) als regelbare Reitkupplung, insbesondere Lamellenkupplung, ausgeführt ist.