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Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Verteilen eines Antriebsmoments auf zwei Abtriebswellen, umfassend ein mit den beiden Abtriebswellen verbundenes Differential mit einem Differentialkorb, wobei zwischen dem Differentialkorb und der jeweiligen Abtriebswelle ein jeweiliges Überlagerungsgetriebe, jeweils umfassend eine erste, eine zweite und eine dritte Welle, angeordnet ist, wobei die jeweilige erste Welle mit dem Differentialkorb verbunden ist, und wobei die jeweilige zweite Welle mit der jeweiligen Abtriebswelle verbunden ist.
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Gebiet der Erfindung
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Die
DE 10 2006 022 174 A1 offenbart eine Getriebevorrichtung zum Verteilen eines Antriebsmoments auf wenigstens zwei Abtriebswellen. Die Getriebevorrichtung umfasst ein Differential mit einem Differentialkorb, welches ständig mit den Abtriebswellen verbunden ist. Zwischen dem Differentialkorb des Differentials und dem Abtrieb jeder Seite ist ein Planetensatz angeordnet. Ein Element jedes Planetensatzes ist mit dem Differentialkorb und ein weiteres Element jedes Planetensatzes ist mit dem Abtrieb verbunden. Ein drittes Element jedes Planetensatzes ist zur Erzeugung von Überlagerungsmomenten über eine Bremse gegen ein feststehendes Gehäuse der Getriebevorrichtung regelbar ankoppelbar bzw. abbremsbar, wodurch ein Torque-Vectoring-Moment erzeugt wird.
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Es ist allgemein bekannt, dass solche Getriebevorrichtung zum Verschieben von Momenten zwischen den Rädern einer Achse in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Hierbei sind neben dem eigentlichen Differential entsprechende Vorrichtungen bzw. Überlagerungseinheiten vorgesehen, wobei für jede Übertragungsrichtung eine Lamellenkupplung vorgesehen ist.
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Sowohl die Lamellenkupplung als auch die Bremse benötigen eine Schaltaktuatorik zur Erzeugung einer Sperrfunktion eines offenen Differentials.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Getriebevorrichtung mit einem Differential und zwei Überlagerungsgetrieben weiterzuentwickeln und insbesondere eine differenzdrehzahlabhängige Schaltung zwischen einer offenen und einer geschlossenen Differentialfunktion zu realisieren.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Erfindungsgemäß ist ein jeweiliges Freilaufelement zwischen der jeweiligen dritten Welle und einem stationär festgelegten Gehäuse angeordnet, um die jeweilige dritte Welle bei Überschreitung eines maximalen Drehzahlunterschieds zwischen den beiden Abtriebswellen mit dem Gehäuse zu verbinden. Eine Beschleunigung der Drehbewegung der ersten Welle gegenüber der zweiten Welle führt zu einer Verlangsamung der Drehbewegung der dritten Welle. Eine Beschleunigung der Drehbewegung der jeweiligen ersten Welle gegenüber der jeweiligen zweiten Welle führt zu einer Verlangsamung der Drehbewegung der jeweiligen dritten Welle. Eine Überschreitung einer maximalen Drehzahldifferenz zwischen der jeweiligen ersten und der jeweiligen zweiten Welle führt zu einer Drehrichtungsumkehr der jeweiligen dritten Welle. Jedoch wird die Drehrichtungsumkehr der jeweiligen dritten Welle durch das jeweilige Freilaufelement verhindert, sodass die jeweilige dritte Welle über das jeweilige Freilaufelement stationär am Gehäuse festgelegt wird. Mithin wird durch die Anordnung des jeweiligen Freilaufelements zwischen der jeweiligen dritten Welle und dem stationär festgelegten Gehäuse eine differenzdrehzahlabhängige Schaltung zwischen einer offenen und einer geschlossenen Differentialfunktion realisiert. Dadurch werden die Vorteile eines offenen Differentials mit den Vorteilen eines Sperrdifferentials kombiniert.
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Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Freilaufelement zur Realisierung einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs schaltbar. Insbesondere bewirkt ein Einlegen eines Rückwärtsganges die Sperrung des jeweiligen Freilaufelements, wodurch das jeweilige Freilaufelement eine Drehmomentübertragung in beide Drehrichtungen ermöglicht.
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Vorzugsweise ist die jeweilige erste Welle als Planetenträger ausgebildet. Der jeweilige Planetenträger ist drehfest mit dem Differentialkorb verbunden.
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Des Weiteren bevorzugt ist die jeweilige zweite Welle als Hohlrad ausgebildet. Das jeweilige Hohlrad ist drehfest mit dem Differentialkorb verbunden.
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Ferner bevorzugt ist die jeweilige dritte Welle als Sonne ausgebildet. Die jeweilige Sonne ist über das jeweilige Freilaufelement koppelbar mit dem Gehäuse verbunden.
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Besonders bevorzugt kämmt ein an dem jeweiligen Planetenträger drehbar gelagerter Planetensatz radial zwischen dem jeweiligen Hohlrad und der jeweiligen Sonne. Mit anderen Worten ist das jeweilige Überlagerungsgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet. Vorzugsweise weist der Planetensatz mindestens drei Planeten auf.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Differential als Kegelraddifferential ausgebildet. Vorzugsweise weist das Kegelraddifferential mindestens ein am Differentialkorb drehbar gelagertes Ausgleichsrad sowie ein jeweiliges mit der jeweiligen Abtriebswelle drehfest verbundenes Kegelrad auf.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiden Figuren näher dargestellt. Es zeigen
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1 eine Wolf-Symbolik der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung, und
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2 eine schematische Teildarstellung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung gemäß 1.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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Nach 1 weist eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung für ein – hier nicht dargestelltes – Kraftfahrzeug ein Differential 2 sowie zwei Überlagerungsgetriebe 4a, 4b auf. Das Differential 2 ist dazu vorgesehen ein von einem Antriebsmotor 9 generiertes Antriebsmoment auf zwei Abtriebswellen 1a, 1b, die mit einem jeweiligen Antriebsrad 10a, 10b verbundenen sind, zu verteilen. Dazu ist das jeweilige Überlagerungsgetriebe 4a, 4b zwischen dem Differential 2 und der jeweiligen Abtriebswelle 1a, 1b angeordnet. Ferner weist das jeweilige Überlagerungsgetriebe 4a, 4b eine erste, eine zweite und eine dritte Welle 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b auf, wobei die jeweilige erste Welle 5a, 5b mit dem Differential 2 verbunden ist, wobei ferner die jeweilige zweite Welle 6a, 6b mit der jeweiligen Abtriebswelle 1a, 1b verbunden ist, und wobei die jeweilige dritte Welle 7a, 7b über ein jeweiliges Freilaufelement 8a, 8b mit einem stationär festgelegten Gehäuse 9 verbindbar ist.
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Ein Drehzahlunterschied zwischen den beiden Abtriebswellen 1a, 1b führt zu einer Übersetzung der Drehzahl auf die jeweilige dritte Welle 7a, 7b. Die Drehzahl der jeweiligen dritten Welle 7a, 7b verlangsamt sich dabei bis zu einem maximalen Drehzahlunterschied zwischen den beiden Abtriebswellen 1a, 1b. Ein Überschreiten des maximalen Drehzahlunterschieds zwischen den beiden Abtriebswellen 1a, 1b führt zu einer Drehrichtungsänderung der jeweiligen dritten Welle 7a, 7b, wobei die Drehrichtungsänderung der jeweiligen dritten Welle 7a, 7b durch das jeweilige Freilaufelement 8a, 8b verhindert wird, sodass die jeweilige dritte Welle 7a, 7b stationär am Gehäuse 9 festgelegt wird, wodurch ein Sperrmoment entsteht. Das Differential 2 ist somit nicht mehr offen sondern gesperrt.
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Die Sperrfunktion wirkt mithin nur in Fahrsituationen mit einem potentiell durchdrehenden Antriebsrad 12a, 12b, wobei in normalen Fahrsituationen das Differential 2 offen ist und somit kein Sperrmoment aufweist. Mithin werden durch die Anordnung des jeweiligen Freilaufelements 8a, 8b zwischen der jeweiligen dritten Welle 7a, 7b und dem stationär festgelegten Gehäuse 9 die Vorteile eines offenen Differentials mit den Vorteilen eines Sperrdifferentials kombiniert. Zur Realisierung einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs ist das jeweilige Freilaufelement 8a, 8b schaltbar, sodass eine Freilauffunktion des jeweiligen Freilaufelements 8a, 8b verhindert wird.
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Gemäß 2 ist das Differential 2 als Kegelraddifferential ausgebildet und umfasst mehrere Ausgleichsräder, wobei nur ein Ausgleichsrad 13 dargestellt ist. Ein Differentialkorb 3 des Differentials 2 ist über das jeweilige Überlagerungsgetriebe 4a, 4b mit der jeweiligen Abtriebswelle 1a, 1b getrieblich verbunden. Ferner ist die jeweilige Abtriebswelle 1a, 1b drehfest mit einem jeweiligen Kegelrad 14a, 14b verbunden, wobei das jeweilige Kegelrad 14a, 14b mit dem Ausgleichsrad 13 kämmt. Das jeweilige Überlagerungsgetriebe 4a, 4b weist eine als Planetenträger ausgebildete erste Welle 5a, 5b, eine als Hohlrad ausgebildete zweite Welle 6a, 6b und eine als Sonne ausgebildete dritte Welle 7a, 7b auf. Ein jeweiliges Freilaufelement 8a, 8b ist zwischen der jeweiligen dritten Welle 7a, 7b und einem stationär festgelegten Gehäuse 9 angeordnet, um die jeweilige dritte Welle 7a, 7b bei Überschreitung eines maximalen Drehzahlunterschieds zwischen den beiden Abtriebswellen 1a, 1b mit dem Gehäuse 9 zu verbinden. Ferner umfasst das jeweilige Überlagerungsgetriebe 4a, 4b ein an dem jeweiligen Planetenträger 5a, 5b drehbar gelagerten Planetensatz 10a, 10b, der radial zwischen dem jeweiligen Hohlrad 6a, 6b und der jeweiligen Sonne 7a, 7b kämmt. Der jeweilige Planetenträger 5a, 5b ist drehfest mit dem Differentialkorb 3 verbunden und das jeweilige Hohlrad 6a, 6b ist drehfest mit der jeweiligen Abtriebswelle 1a, 1b verbunden. Über ein am Differentialkorb 3 ausgebildetes Antriebselement 15 wird das Antriebsmoment in das Differential 2 eingeleitet.
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Bezugszeichenliste
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- 1a, 1b
- Abtriebswelle
- 2
- Differential
- 3
- Differentialkorb
- 4a, 4b
- Überlagerungsgetriebe
- 5a, 5b
- erste Welle
- 6a, 6b
- zweite Welle
- 7a, 7b
- dritte Welle
- 8a, 8b
- Freilaufelement
- 9
- Gehäuse
- 10a, 10b
- Planetensatz
- 11
- Antriebsmotor
- 12a, 12b
- Antriebsrad
- 13
- Ausgleichsrad
- 14a, 14b
- Kegelrad
- 15
- Antriebselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006022174 A1 [0002]
