DE3428574C2 - Vorrichtung zur Kraftübertragung für einen Vierradantrieb - Google Patents
Vorrichtung zur Kraftübertragung für einen VierradantriebInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftübertragungsvorrichtung für einen Vierradantrieb in Verbindung mit einem ein Differentialgetriebe enthaltenden Fahrzeuggetriebe. Die Kraftübertragungsvorrichtung umfaßt ein Verteilergetriebegehäuse, das lösbar an seiner einen Seite mit einem Getriebegehäuseaggregat fest verbunden ist, ein im Verteilergetriebegehäuse drehbar sowie koaxial zum Differentialgetriebe angeordnetes Treibelement, ein am Treibelement befestigtes Ringrad und ein im Verteilergetriebegehäuse eingebautes sowie antriebsseitig mit dem Ringrad für einen Hinterradantrieb gekoppeltes Abtriebsgetriebe. Eine an ihrem innenliegenden Endabschnitt antriebsseitig mit dem Differentialgetriebe verbundene, aus dem Verteilergetriebegehäuse auswärts vorragende Vorderrad-Halbachse ist von einer Hohlwelle umgeben, die an ihrem einen Endabschnitt durch Verschieben mit dem Treibelement zum Eingriff kommen kann, wobei ihr anderer Endabschnitt mit dem Differentialgetriebe für einen Vierradantrieb in Eingriff ist.
Description
innerhalb eines vom Getriebegehäuse separaten Verteilcrgetriebegehäuses
wesentlich erleichtert. Innerhalb der Grund-Differentialgetriebeeinheit sind keine zusätzlichen
Bauteile oder aufwendigen Anpassungsmaßnahmen notwendig.
Vorteilhafte Weiterbildungen, Anwendungs- und Positionierungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Schnittdarstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes
mit einem Differentialgetriebe für Vorderradantrieb;
F i g. 2 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Kraftübertragung für einen Vierradantrieb; und
F i g. 3 eine Schnittdarstellung einer entsprechenden
herkömmlichen Vorrichtung.
Die F i g. 1 zeigt ein Fahrzeuggetriebe 22 für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb, bei dem die Vorrichtung
zur K.rafiübertragung für einen Vierradantrieb zur
Anwendung kommt Das Fahrzeuggetrieb-s 22 ist über
eine Kupplungsvorrichtung 24 fest an einer Seite einer Brennkraftmaschine 20 angebracht, die in einem Front-Motorraum
des Fahrzeugs so angeordnet ist, daß die Kurbelwelle 26 der Brennkraftmaschine 20 quer liegt
Das Fahrzeuggetriebe 22 weist ein Getriebegehäuse 38, dessen eine Stirnseite am Zylinderblock der Brennkraftmaschine
20 befestigt ist eine drehbar im Getriebegehäuse 38 sowie koaxial zur Kurbelwelle 26 gelagerte
Antriebswelle 30, eine ebenfalls im Getriebegehäuse 38 drehbar sowie parallel zur Antriebswelle 30 angeordnete
Abtriebswelle 32, ein an der An- sowie an der Abtriebswelle 30, 32 angebrachtes Schaltgetriebe und ein
mit dem Getriebegehäuse 38 zusammengebautes Achsantriebsgetriebe
28 auf. das ein ständig mit einem mit der Abtriebswelle 32 einstückigen Abtriebszahnrad 34
kämmendes Ringrad 36 und ein Differentialgetriebe 40 der Kegelrad-Bauart für den Vorderradantrieb, an dem
das Ringfad 36 fest angebracht ist, umfaßt Das Differentialgetriebe 40 weist zwei Tellerräder 42 und 44 auf,
von denen je eines antriebsseitig mit den Vorderrad-Halbachsen 46 bzw. 48 verbunden ist. Das Getriebegehäuse
38 besteht im wesentlichen aus einer ersten, zweiten sowie dritten Gehäusesektion 50,52 und 54.
Bei der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung zur Kraftübertragung
für den Vierradantrieb ist ein Verteilergetricbegehäuse
56 an seiner linken Stirn- oder Sitzfläche fluiddicht und lösbar an der rechten Stirn- oder Sitzfläche
der ersten Gehäusesektion 50 (siehe Fig. 1) des Getriebegehäuses 38 befestigt. Bei dieser Ausführungsform ist das Verteilergetriebegehäuse 56 an der Rückseite
der Brennkraftmaschine 20 angebracht und so aufgebaut, daß es in ein linkes sowie rechtes Gehäuseteil
unterteilt werden kann. Im Fall der Anordnung de? Differentialgetriebes
40 unterhalb der An- und Abtriebswcllcn 30,32 des Fahrzeuggetriebes 22 wird das Verteilergetriebegehäuse
56 unterhalb der Brennkraftmaschine 20 plaziert.
In das Verteilergetriebegehäuse 56 sind ein Zwischenrad
oder Treibelement 58, ein zweites Ringrad 60 und eine Hohlwelle 62 koaxial zum Differentialgetriebe
40 eingebaut. Das Treibelement 58 ist an zwei Kegelrollenlagern 64 und 66, die vom Verteilergetriebegehäuse
56 gelragen werden, gelagert. Das zweite Ringrad 60 ist fest am Treibelement 58 angebracht und ständig mit
einem Antriebsritzel ΐ)2 einer Ritzelwelle 80, die in der
Längsrichtung des Fahrzeugs innerhalb des Verteilergetriebegehäuses
56 drehbar gehalten ist, in Eingriff. Die Ritzelwelle 80 ist in üblicher Weise antriebsseitig mit
den (nicht gezeigten) Hinlerradachsen durch eine Kardanweile und ein Achsantriebsgetriebe verbunden. Bei
dieser Anordnung wird die Vorderrad-Halbachse 48 des als Grund-Differentialgetriebeeinheit ausgebildeten
Differentialgetriebes 40 durch eine Vorderrad-Halbaclise 84 ersetzt, die sich durch die Hohlwelle 62 nach außen
ίο erstreckt und im Verteilergetriebegehäuse 56 drehbar
gelagert ist.
Die Hohlwelle 62 umgibt die Vorderrad-Halbachse 84 derart, daß zwischen dem Gehäuse 76 des Differentialgetriebes
40 und dem Treibelement 58 ein Einrücken oder Kuppeln nach Wahl bewirkt werden kann. Zu diesem
Zweck sind am rechten Endabschnitt der Hohlwelle 62 äußere Keilnuten 68 ausgebildet, die durch eine
axiale Verschiebung der Hohlwelle 62 mit innen im Treibelement 58 ausgestalteten Keilnuten 74 zum Eingriff
kommen können. An ihrem linken Endabschnitt weist die Hohlwelle 62 äußere K Knuten 70 auf, die mit
innerer. Keilnuten 78 am Gehäuse 76 zum Eingriff kommen können. Eine am rechten EndaDschnitt der Hohlwelle
62 ausgebildete Ringkehle 72 dient dem Eingriff einer (nicht gezeigten) Schaltgabel, durch die die Hohlwelle
62 verschiebbar ist.
Wird die Hohlwelle 62, wie in der oberen Hälfte von F i g. 2 gezeigt ist, einwärts verschoben, so kommen ihre
außenliegenden Keilnuten 70 mit den innenliegenden Keilnuten 78 des Gehäuses 76 in Eingriff, so daß das
Treibelement 58 mit dem Gehäuse 76 antriebsseitig verbunden ist. Bei einem Verschieben der Hohlwelle 62
nach außen, wie in der unteren Hälfte von Fig.2 gezeigt
ist, wird sie vom Gehäuse 76 gelöst, womit die Kraftübertragung zwischen dem Differentialgetriebe 40
und dem Treibelement 58 aufgehoben wird.
Im Betrieb der Vorrichtung zur Kraftübertragung für den Vierradantrieb wird die Antriebskraft der Brennkraftmaschine
20 über die Kupplungsvorrichtung 24 auf die Antriebswelle 30 aufgebracht und mit einem gewünschten
Übersetzungsverhältnis durch das Schaltgetriebe auf die Abtriebswelle 32 übertragen, die ihre Antriebskraft
über das Ringrad 36 dem Differentialgetriebe 40 vermittelt. Die übertragene Antriebskraft wird
somit auf zwei Drehmoment-Abgabepfade aufgeteilt und auf die Tellerräder 42,44 übertragen. Das Antriebsdrehmoment vom Tellerrad 42 geht an die Vorderrad-Halbachse
46, während dasjenige des Tellerrades 44 der Vorderrad-Halbachse 84 vermittelt wird. Wenn durch
so das Einwärtsschieben der Hohlwelle 62 eine Verbindung des Treibelements 58 mit dem Gehäuse 76 des
Differentialgetriebes 40 bewirkt wird, dann wird das Antriebsdrehmomenr vom Gehäuse 76 auf das Treibelern^nt
58 übertragen, so daß das zweite Ringrad 60 getrieben wird, dessen Antriebsdrehmoment auf die Hinterradachsen
diich die Ritzelwelle 80, die Kardanwelle und das Achsantriebsgetriebe übertragen wird. Bei Lösen
der Hohlwelle 62 vom Gehäuse 76 durch Verschieben derselben nach auswärts, wird das Antriebsdrehmoment
nur auf die Vorderrad-Halbachsen 46 und 84 übertragen.
Aus der obigen Beschreibung wird klar, .jlaß das als
Grund-Differentialgetriebeeinheit ausgebildete Differentialgetriebe 40 als Basis für die Vorrichtung zur
Kraftübertragung dienen kann, indem lediglich das Verteilergetriebegehäuse 5b, das Treibelement 58 für den
Hinterradantrieb und die Hohlwelle 62 zusätzlich montiert werden, das bedeutet, daß die Vorrichtung mit
niedrigen Kosten gefertigt werden kann. In dem Fall, da für die Hinterräder ein Freilauf-Nabenkupplungsmechanismus
zur Anwendung kommt, werden die Bauteile für den Hinterradantrieb, nämlich das Treibelement 58,
das zweite Ringrad 60. die Hohlwelle 62 usw., während
des Arbeitens der Vorrichtung auf den Vorderradantrieb untätig gehalten, um Leistungsverluste des Antriebs
zu vermeiden und die Lebensdauer sowie Standfestigkeit der Bauteile zu steigern.
Wenngleich bei der beschriebenen Ausführungsform die Vorrichtung bei einem Fahrzeug mit vorne liegender
Brennkraftmaschine und Vorderradantrieb zur Anwendung kommt, so ist eine Verwendung bei einem
Fahrzeug mit Heckmotor und Hinterradantrieb ebenso möglich. Hierzu wird das Ringrad 60 für den Vorderradantrieb
angeordnet, während das Differentialgetriebe 40 für den Hinterradantrieb vorgesehen wird.
10
15
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
20
25
35
40
45
50
55
60
65
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Kraftübertragung für einen Vierradantrieb aus einem Fahrzeuggetriebe mit einem
Getriebegehäuse, dessen eine Stirnseite am Zylinderblock einer Brennkraftmaschine befestigt ist,
einer Antriebswelle, die im Getriebegehäuse drehbar und koaxial zur Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
gelagert ist. einer Abtriebswelle, die im Getriebegehäuse drehbar und parallel zur Antriebswelle
gelagert ist, einem Schaltgetriebe, das an der Ansowie der Abtriebswelle angebracht ist, einem Abtriebszahnrad,
das einstückig mit der Abtriebswelle ausgebildet ist, und einem Differentialgetriebe, das
drehbar im Getriebegehäuse gelagert ist und antriebsseitig mit dem Abtriebszahnrad in Eingriff
steht, aus einer ersten Radachse, die antriebsseitig an ihrem inneren Ende mit dem Differentialgetriebe
verbunden ist und durch das Getriebegehäuse nach außen ragt, auseiner zweiten Radachse, die antriebsseitig
an ihrem inneren Ende mil dein Differentialgetriebe verbunden ist, und aus einem Verteilergetriebe
mit einem Verteilergetriebegehäuse, durch das die zweite Radachse nach außen ragt, einem Treibelement,
das drehbar im Verteilergetriebegehäuse und koaxial zum Differentialgetrebe gelagert ist, einem
Ringrad, das fest am Treibelement angebracht ist. einem Abtriebsgetriebe, das im Verteilergetriebehäuse
angeordnet ist und antriebsseitig mit dem Ringrad in Eingriff steht, einer Hohlwelle, die mit
dem Different, lgetriebe verbunden ist und über die eine Wirkverbindung zwischen ^em Differentialgetriebe
und dem Treibelement herstellbar ist, so daß das Abtriebsgetriebe mit dem Differentialgetriebe
verbindbar und von diesem lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (62) über
eine Keilnutverbindung (70, 78) mit dem Differentialgetriebe (40) und über eine Keilnutverbindung (68,
74) unmittelbar mit dem Treibelement (58) verbunden ist und daß die Hohlwelle (62) derart axial verschiebbar
ist, daß sie aus der Keilnutverbindung (70, 78) mit dem Differentialgetriebe (40) ausrückbar ist,
und daß das Verteilergetriebegehäuse (56) separat vom Getriebegehäuse (38) ausgebildet und mit einer
Stirnseite an einer Stirnseite des Getriebegehäuses (38) lösbar befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergetriebegehäuse (56) an
der Rückseite der Brennkraftmaschine (20) derart angeordnet ist, daß die erste sowie zweite Radachse
(46,84) parallel zur An- sowie zur Abtriebswelle (30,
32) des Fahrzeuggetriebes (22) liegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergetriebegehäuse
(56) das Abtriebsgetriebe (80, 82) aufnimmt, dessen Antriebsritzel (82) ständig mit dem Ringrad (60)
kämmt und einstückig mit einer Ritzelwelle (80) ausgebildet ist, die drehbar in Fahrzeuglängsrichtung
gelagert ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (40) zur Lieferung eines Vorderradantriebs, das
Abtriebsgetriebe (82,80) zur Lieferung eines Hinterradantriebes angeordnet sind.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kraftübertragung für einen Vierradantrieb nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der JP-GM-OS 55-73422 bekannt und im übrigen in F i g. 3 gezeigt, auf
die im folgenden Bezug genommen wird.
Diese Vorrichtung ist einem Kraftfahrzeuggetriebe für Vorderradantrieb angepaßt, das ein Differentialgetriebe
1 der Kegelrad-Bauart, das drehbar in ein Getriebegehäuse 4 eingebaut ist, und eine Hohlwelle 5 umfaßt,
die innerhalb einer Verlängerung des Getriebegehäuses 4 koaxial zum Differentialgetriebe t drehbar angeordnet
ist. Bei einer solchen Vorrichtung ist ein erstes Ringrad 3 für den Vorderradantrieb fest an einem Differenti-
«!getriebegehäuse 7 des Differentialgetriebes 1 angebracht und dauernd mit einem Abtriebszahnrad 2 des
Fahrzeuggetriebes in Eingriff, während ein zweites Ringrad 6 an der Hohlwelle 5 befestigt und ständig mit
einem Antriebsritzel für den Hinterradantrieb in Eingriff
ist Das Differentialgetriebegehäuse 7 hat einen als Hohlwelle 8 ausgebildeten Stumpf, auf dem über eine
Keilnutverbindung eine von einer Schaligabe! 10 verschiebbare
Schalt- oder Kupplungsmuffe 9 axial bewegbar gehalten ist. Wenn diese Schaltmuffe 9 zur Hohlwel-Ie
5 hin verschoben wird, wie in F i g. 3 gezeigt ist, dann kommt die Schaltmuffe 9 mit Keilnuten 12 der Hohlwelle
5 in Eingriff, so daß das Differentialgetriebegehäuse 7 antriebsseitig mit der Hohlwelle 5 verbunden wird und
sowohl die Vorder- als auch die Hinterachse des Fahrzeugs angetrieben werden. Bei einer Verschiebung zum
Differentialgetriebe 1 hin löst sich die Schaltmuffe 9 von den Keilnuten 12 der Hohlwelle 5, so daß das Differentialgetriebegehäuse
7 von der Hohlwelle 5 getrennt wird und nur die Vorderachse des Fahrzeugs angetrieben
wird.
Bei dieser Vorrichtung kann eine Grund- oder Original-Differentäalgeträebeeinheit
für einen Vorderradantrieb nicht als Ausgangsbasis für einen Vierradantrieb
herangezogen werden, weil hier eine Verlängerung des Getriebegehäuses 4, die Hohlwelle 5 -und der als Hohlwelle
8 ausgebildete Stumpf des Differentialgetriebegehäuses 7 notwendig sind. Aus diesem Grund ist die Herstellung
einer derartigen Vorrichtung mit einem hohen Kostenaufwand verbunden.
Ferner wird die Schaltmuffe 9 auch bei ausschließlich angetriebener Vorderachse vom Differentialgetriebe 1
gedreht, so daß Leistungsverluste des Fahrzeugantriebs und Verschleiß der Schaltmuffe 9 auf Grund des Reibungseingriffes mit der Schaltgabel 10 auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung zur Kraftübertragung für einen
Vierradantrieb derart weiterzubilden, daß eine Grund-Differentialgetriebeeinheit eines Kraftfahrzeuggetriebes
als Ausgangsbasis für die Vorrichtung verwendbar ist. Zudem soll die Anzahl der Bauteile der
Vorrichtung verringert und sichergestellt werden, daß bei jeder Antriebsart nur die jeweils zur Kraftübertragung
benötigten Bauteile bewegt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 gelöst.
Die Ausbildung der als Übertragungselement auf das Treibelement dienenden Hohlwelle als betätigbarcs,
axial verschiebliches Stellelement ermöglicht bei ausschließlich angetriebener Vorderachse eine vollständige
Abkopplung aller Bauteile des Verteilergetriebes vom Fahrzeuggetriebe. Zudem wird hierdurch die Zusammenfassung
sämtliche Bauteile des Verteilergetriebes
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