DE102013108691A1 - Powertrain for at least partially drivable with four-wheel drive vehicles - Google Patents

Powertrain for at least partially drivable with four-wheel drive vehicles Download PDF

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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.Drive train for at least partially drivable motor vehicles (4), with a first continuously driven drive shaft (16) and a second shiftable drive shaft (20), wherein at least one drive device (6) and a main gear (8) are provided, wherein the main transmission ( 8) has an output shaft (30) which is operatively connected via at least one gear stage (10, 12) with the first drive shaft (16) and via the gear stage (10, 12) and a coupling arrangement (18) with the second drive shaft (20 ) is operatively connected, wherein the gear stage (12) has a housing (42) into which the clutch assembly (18) is integrated.

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. The invention relates to a drive train for at least partially drivable motor vehicles with a first continuously driven drive shaft and a second switchable drive shaft, wherein at least one drive device and a main gear are provided, wherein the main gear has an output shaft, which has at least one gear stage with the first drive shaft is operatively connected and which is operatively connected via the gear stage and a clutch arrangement with the second drive shaft.

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. Such a drive train is for example from the DE 10 2008 050 278 A1 known. In the bow area of a motor vehicle, an internal combustion engine with a main transmission is installed transversely. The main transmission can be designed here as a manual or automatic transmission. An output shaft of the main transmission has a spur gear, which meshes as a driven gear with a drive gear of a first gear stage. This gear stage is operatively connected via a hollow shaft with a second, designed as a bevel gear stage gear and drives via a third designed as a bevel gear stage a rear axle permanently. In order to switch on a front axle when needed, this can be connected via a multi-plate clutch via the hollow shaft with the first gear stage. Both front axle and rear axle also have a differential in the illustrated embodiment. In particular, due to the many attachments of the front axle such an arrangement requires a relatively large space in the transverse direction.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Antriebsstrang bereit zu stellen, der den oben genannten Nachteil auf einfache und kostengünstige Weise vermeidet. The object of the invention is therefore to provide a drive train which avoids the above-mentioned disadvantage in a simple and cost-effective manner.

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. This object is achieved in that the gear stage has a housing in which the clutch assembly is integrated. This makes it possible to make the arrangement of gear stage and clutch assembly much more compact. This also creates the possibility of a pre-assembled unit.

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. In an advantageous embodiment, a first and a second gear stage are provided, wherein the first gear stage is designed as a spur gear and the second gear stage is designed as a bevel gear, wherein the clutch assembly is arranged in the housing of the second gear stage. As a result, a space available through the spur gear can be used optimally for the clutch arrangement.

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. To make the drive train even more compact, it is advantageous if the drive gear of the first gear stage and the output gear of the second gear stage are made in one piece. In order to ensure a compensation of different paths of the different wheels to be deposited especially when cornering, the first and the second axis each have a differential gear.

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. In order to optimally design the motor vehicle with regard to driving dynamics, it is advantageous if the first drive shaft is designed as a rear axle and the second drive shaft as a front axle.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Kupplungsanordnung als regelbare Reibkupplung, insbesondere Lamellenkupplung, ausgeführt ist. It is also advantageous if the clutch arrangement is designed as a controllable friction clutch, in particular multi-plate clutch.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which:

1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit zuschaltbarem Allradbetrieb, und 1 a schematic view of a motor vehicle with switchable four-wheel drive, and

2 die Antriebsstranganordnung im Bereich der Vorderachse aus 1. 2 the powertrain arrangement in the area of the front axle 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. 1 shows a schematic view of a drive train 2 a motor vehicle which can be driven at least partially by four-wheel drive 4 , In the bow area of the motor vehicle 4 is in the present embodiment, a four-cylinder, transversely arranged internal combustion engine 6 intended. The internal combustion engine 6 is with a main gearbox 8th connected, whose output via a first gear stage 10 , a second gear stage 12 and a differential gear 14 , a first drive shaft 16 , in the present embodiment, a rear axle, constantly drives. About a schematically illustrated coupling arrangement 18 can be a second drive shaft 20 , here a front axle can be switched on if necessary. For speed compensation have the rear axle 16 , the differential gear 14 and the front axle 20 in a known manner, a differential gear 24 on. The rear axle shaft 16 consists in the present embodiment of two propeller shafts 26 . 28 and the front axle 20 from two cardan shafts 48 . 50 , The gear stage 12 and the differential gear 14 , and thus the rear axle 16 and the front axle 20 , are in a known manner by means of a cardan shaft 29 connected drive.

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. 2 now shows a part of the drive train 2 in the bow area in detail. The first gear stage 10 is, as shown, designed as a spur gear, the one with an output shaft 30 of the main gearbox 8th connected output gear 32 and one with this output gear 32 meshing drive gear 34 consists. The drive gear 34 the first gear stage 10 is made in one piece with the output gear 36 the second gear stage 12 , which is designed as a bevel gear. This output gear 36 combs in a known way with a bevel gear 38 , which in turn is connected to a drive shaft 40 , in turn, with the rear axle 16 is operatively connected, so that the rear axle 16 is permanently drivable. In a housing 42 at the output gear 36 the second gear stage 12 is arranged, is designed as a controllable multi-plate clutch friction clutch 18 intended. About the case 42 are the outer slats 44 rotatably with the housing 42 connected. Internal slats 46 are non-rotatable with the front axle 20 connected, which is designed as a hollow shaft and in a known manner via a differential 24 two cardan shafts 48 . 50 drives. If necessary, so by intervention of the multi-plate clutch 18 the front axle shaft 20 and thus the drive shafts 48 . 50 driven by such an arrangement, the gear stage 10 rigid with the friction clutch 18 connected is.

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. Such a drive train 4 combines optimal driving dynamics and traction with optimum utilization of the available installation space. At the same time allows such a drive train 2 the pre-assembly of essential parts of the drive train 4 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008050278 A1 [0002] DE 102008050278 A1 [0002]

Claims (6)

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. Powertrain for at least partially drivable with four-wheel drive vehicles ( 4 ), with a first constantly driven drive shaft ( 16 ) and a second switchable drive shaft ( 20 ), wherein at least one drive device ( 6 ) and a main transmission ( 8th ) are provided, wherein the main transmission ( 8th ) an output shaft ( 30 ), which via at least one gear stage ( 10 . 12 ) with the first drive shaft ( 16 ) is actively connected and which via the gear stage ( 10 . 12 ) and a clutch assembly ( 18 ) with the second drive shaft ( 20 ) is operatively connected, characterized in that the gear stage ( 12 ) a housing ( 42 ) into which the coupling arrangement ( 18 ) is integrated. 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. Drive train according to claim 1, characterized in that a first and a second gear stage ( 10 . 12 ) are provided, wherein the first gear stage ( 10 ) is designed as a spur gear and the second gear stage ( 12 ) is designed as a bevel gear, wherein the coupling arrangement ( 18 ) in the housing ( 42 ) of the second gear stage ( 12 ) is arranged. 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. Drive train according to claim 2, characterized in that the drive gear ( 34 ) of the first gear stage ( 10 ) and the output gear ( 36 ) of the second gear stage ( 12 ) are made in one piece. 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. Drive train according to one of claims 2 or 3, characterized in that the first and the second drive shaft ( 16 . 20 ) each have a differential gear ( 14 . 24 ) exhibit. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle (16) als Hinterachswelle und die zweite Antriebswelle (20) als Vorderachswelle ausgeführt sind. Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the first drive shaft ( 16 ) as the rear axle and the second drive shaft ( 20 ) are designed as a front axle. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (18) als regelbare Reitkupplung, insbesondere Lamellenkupplung, ausgeführt ist. Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch arrangement ( 18 ) is designed as a controllable riding clutch, in particular multi-plate clutch.
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