DE3600874C1 - Planetenraeder-Verteilergetriebe fuer den Antrieb von zwei Fahrzeugachsen eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Planetenräder-Verteiler­ getriebe für den Antrieb von zwei Fahrzeugachsen eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einem bekannten Verteilergetriebe dieser Art (DE-OS 32 12 495) führt die konzentrische Hauptwelle in der auf das im Kraftfluß vorgeschaltete Wechselgetriebe weisenden Richtung der Getriebehauptachse aus einer Gehäuseöffnung aus dem Getriebegehäuse hinaus, während die im Ausrück­ sinn arbeitenden federnden Mittel zusammen mit dem exzen­ trisch zur Getriebehauptachse angeordneten Axialdruckkolben, der die Sperrlamellenkupplung einrückt, auf der zum Planeten­ rädergetriebe entgegengesetzten Seite der Sperrlamellen­ kupplung untergebracht sind. Bei diesem bekannten Verteiler­ getriebe sind der die Außenlamellen halternde Lamellen­ träger mit dem Planetenträger und der die Innenlamellen halternde Lamellenträger mit der mit dem äußeren Zentral­ rad des Planetenrädergetriebes verbundenen koaxialen Hauptwelle verbunden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, bei einem Verteilergetriebe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 die Sperrlamellenkupplung in Form einer vormontierbaren Baueinheit auszubilden, wobei ein Austritt der konzentrischen Hauptwelle - von der aus der Antrieb der einen Fahrzeugachse erfolgt - an der dem Wechselgetriebe zugekehrten Gehäuseöffnung des Ge­ triebegehäuses vermieden werden soll.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteil­ hafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patent­ anspruch 1 gelöst.

Bei dem Verteilergetriebe nach der Erfindung ist es unter anderem vorteilhaft, daß die konzentrische Hauptwelle zu­ sammen mit dem Innenlamellenträger, allen Lamellen, dem Widerlager der Lamellen und mit der Tellerfeder nebst zu­ gehörigem Widerlager vormontiert und eingestellt werden können.

Bei dem Verteilergetriebe nach der Erfindung ist es weiter vorteilhaft, daß die konzentrische Hauptwelle im mittleren Teil des Getriebegehäuses liegt.

Bei dem Verteilergetriebe nach der Erfindung ist es weiter­ hin von Vorteil, daß eine gedrungene Bauform sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erreicht ist.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.

Ein Planetenträger-Verteilergetriebe weist ein Getriebege­ häuse 16 auf, welches in zwei zueinander parallelen, zu einer Getriebehauptachse 1-1 senkrechten Trennebenen 49-49 und 50-50 in drei Gehäuseteile aufgeteilt ist, und zwar in ein Adaptergehäuse 52, ein Planetenrädergehäuse 53 und in ein Stirnrädergehäuse 54. Die drei Gehäuse 52 bis 54 sind durch Befestigungsschrauben 56 gegeneinander verspannt. Über eine vordere stirnseitige Gehäuseöffnung 58 des Adaptergehäuses 52 ragt eine zur Getriebehauptachse 1-1 koaxiale Hauptwelle 2 in das Getriebegehäuse 16 hinein, welche durch die Getriebeabtriebswelle eines von Hand geschalteten Gangwechselgetriebes gebildet sein kann, welches an den Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges ange­ flanscht ist. Das hintere Ende der Hauptwelle 2 ist so­ wohl durch einen Antriebsstern 60 mit dem äußeren Zentral­ rad 5 eines Planetenrädergetriebes 8 drehfest verbunden als auch durch ein Radialnadellager 59 im vorderen Wellen­ ende einer zur Getriebehauptachse 1-1 zentrischen Hauptwelle 3 abgestützt, deren hinteres Wellenende in nicht mehr darge­ stellter Weise in einem zusätzlichen Gehäuseendteil drehbar abgestützt ist und mit dem Achsantrieb einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges in der üblichen Weise in ständiger An­ triebsverbindung stehen kann. Das vordere Wellenende der Hauptwelle 3 ist mit einem Planetenträger 6 drehfest ver­ bunden, an dem miteinander kämmende äußere und innere Pla­ neten 61 und 62 drehbar gelagert sind. Während die äußeren Planeten 61 mit dem äußeren Zentralrad 5 kämmen, stehen die inneren Planeten 62 mit einem inneren Zentralrad 7 in Kämm­ eingriff, welches mit einer zur Hauptwelle 3 konzentrischen hohlen Hauptwelle 4 einteilig ausgebildet ist. Das Planeten­ rädergetriebe 8 ist durch eine im Planetenrädergehäuse 53 aufgenommene Sperrlamellenkupplung 9 sperrbar, deren Außen­ lamellen 45 in Axialnuten eines Außenlamellenträgers 63 in der üblichen Weise drehfest, jedoch axial verschiebbar ge­ haltert sind. Der Außenlamellenträger 63 ist drehfest re­ lativ zum Planetenträger 6 ausgebildet. Zwischen die Außen­ lamellen 45 greifen Innenlamellen 46 ein, die in Axial­ nuten eines Innenlamellenträgers 64 in der gleichen Weise drehfest, jedoch axial verschiebbar gehaltert sind.

Der Innenlamellenträger 64 ist mit einer radial inneren Kupplungsnabe 65 einteilig ausgebildet, welche mittels korrespondierender Keilnutenverzahnungen 66 drehfest und mittels stirnseitig angeordneter Sicherungsringe 67 und 68 axial unverschiebbar auf der konzentrischen Hauptwelle 4 des inneren Zentralrades 7 festgelegt ist. Das Lamellen­ paket 45, 46 liegt in der vom Planetenrädergetriebe 8 weg weisenden Richtung der Getriebehauptachse 1-1 an einem ringförmigen Widerlager 44 an, welches zumindest in dieser Richtung gegenüber dem Innenlamellenträger 64 unbeweglich festgelegt ist. An dem zum Widerlager 44 entgegengesetzten Ende des Lamellenpaketes 45, 46 ist eine ringförmige Druck­ platte 42 angeordnet, welche an der benachbarten Außen­ lamelle 45 abstützbar und mittels einer Keilnutenverzahnung 69 über die betreffende Keilnutenverzahnung 66 auf der Haupt­ welle 4 und damit gegenüber dem Innenlamellenträger 64 un­ drehbar festgelegt ist.

Die in den Richtungen der Getriebehauptachse 1-1 beweglich gegenüber dem Lamellenpaket 45, 46 angeordnete Druckplatte 42 wird zum Einrücken der Sperrlamellenkupplung 9 durch eine Tellerfeder 70 betätigt, deren radial innerer Randbereich an einem Distanzring 71 axial abstützbar ist, welcher auf einem L-förmigen, axial geschlitzten Lagerring 72 gleitend angeordnet ist. Der in eine axial zwischen Keilnutenver­ zahnung 66 und innerem Zentralrad 7 der konzentrischen Hauptwelle 4 vorgesehene Umfangsnut der letzteren einge­ setzte Lagerring 72 stützt sich unter der Wirkung der Tellerfeder 70 an der als Axialdrucklager 21 verwendeten benachbarten Stirnfläche des Zentralrades 7 ab, welche auch die besagte Umfangsnut seitlich begrenzt.

Ein Eingangsrad 10 eines Stirnräder-Achsversatzgetriebes 11 ist an seinem einen Stirnende durch ein Kegelrollenlager 14 im Getriebegehäuse 16 zentrisch zur Getriebehauptachse 1-1 gelagert. Das Eingangsrad 10 ist auf einer äußeren Hohl­ welle 12 - welche über das Kegelrollenlager 14 dreh­ bar gelagert ist - mittels korrespondierender Keilnutenver­ zahnungen 73 drehfest angeordnet. Weiterhin ist das Ein­ gangsrad 10 in beiden Richtungen der Getriebehauptachse 1-1 gegenüber der äußeren Hohlwelle 12 - u.a. durch die eine an einem Sicherungsring 30 der Hohlwelle anliegende, als Axial­ drucklagerfläche 31 verwendete Stirnfläche seiner Radnabe - unbeweglich festgelegt.

Das das Kegelrollenlager 14 aufnehmende Planetenrädergehäuse 53 weist eine zentrische ringförmige Arbeitsdruckkammer 17 mit einem Axialringkolben 19 auf, der mit einem Druckring 74 zum Betätigen der Sperrlamellenkupplung 9 im Ausrücksinne ein­ teilig ausgebildet und axial zwischen der Nabe 65 und dem Kegelrollenlager 14 angeordnet ist. Der Druckring 74 arbeitet über ein Axialwälzlager 38 auf einen Stellring 40, der sei­ nerseits über Kugeln 75 die Druckplatte 42 betätigt. Während der Stellring 40 an einem Ansatz 84 der Nabe 65 zentriert ist, sind die Kugeln 75 in korrespondierenden axialen Durch­ gängen 76 der Nabe 65 axial beweglich geführt. Der Ansatz 84 begrenzt zugleich die Ausrückbewegung der Kupplungsausrück­ mittel.

Die konzentrische Hauptwelle 4 und die äußere Hohlwelle 12 können durch eine Achszuschaltlamellenkupplung in Antriebs­ verbindung bringbar sein, die dann auf der zur Sperrlamellen­ kupplung 9 entgegengesetzten Seite des Eingangsrades 10 an­ geordnet und durch einen Axialringkolben im Einrücksinne betätigbar ist.

Bei der Sperrlamellenkupplung 9 sind die Einrückkräfte der Tellerfeder 70 und die entsprechenden Widerlager­ kräfte am Widerlager 44 durch die Axialdrucklagerfläche 21 und den Sicherungsring 68 an der konzentrischen Ausgangs­ welle 4 aufgefangen, so daß keine Kräfte nach außen auf­ treten. Die aus der Druckbeaufschlagung des Axialringkolbens 19 beim Ausrücken dieser Kupplung resultierende Widerlagerkraft wird entweder von der Axialdrucklagerfläche 21 allein oder zusätzlich noch von dem Sicherungsring 67 aufgenommen und in die konzentrische Hauptwelle 4 eingeleitet. Von letzterer verläuft dann der Kraftfluß in nicht mehr dargestellter Weise in die äußere Hohlwelle 12, welche sich hierbei über einen Ansatz an der Radnabe des Eingangsrades 10 abstützt, welche die Widerlagerkraft mit ihrer Stirnfläche 26 auf den Innen­ laufring 27 und somit über das der Sperrlamellenkupplung 9 benachbarte Kegelrollenlager 14 in das Getriebegehäuse 16 einleitet.

Eine sich zwischen Planetenrädergehäuse 53 und einer Stirn­ fläche 29 des Druckringes 74 abstützende Tellerfeder 28 hält das Axialwälzlager 38 spielfrei, wenn der betreffende Axialringkolben 19 druckentlastet ist.

Das Eingangsrad 10 steht in nicht mehr dargestellter Weise über wenigstens ein Zwischenrad mit dem Ausgangsrad des Achsversatzgetriebes 11 in Antriebsverbindung, das seiner­ seits mit einer zum Achsantrieb der zweiten Fahrzeugachse führenden Nebenantriebswelle gekoppelt ist.

Das Kegelrollenlager 14 und der Axialringkolben 19 sind so konzentrisch zueinander angeordnet, daß die die Verzahnung des Eingangsrades 10 begrenzende Stirnfläche 26 etwa an­ nähernd mit der Trennebene 50-50 zusammenfällt, so daß die Lage dieser Trennebene in den Richtungen der Getriebe­ hauptachse 1-1 auch für die diesbezügliche Lage des Achs­ versatzgetriebes 11 charakteristisch ist, und zwar derart, daß dieses Getriebe 11 zum Antriebsmotor einen günstigen Abstand (in Richtung der Trennebene 49-49 des Adapter­ gehäuses 52) aufweist.

Um den Axialdruckkolben 19 konzentrisch außerhalb und den Druckring 74 axial neben jeweils in Bezug auf das Kegel­ rollenlager 14 anordnen zu können, sind diese Teile 19 und 74 durch eine radiale Stegwand 85 miteinander verbunden.

Eine kompakte Bauform und einfache Herstellung der Sperr­ lamellenkupplung 9 ist auch dadurch erreicht, daß ihr Außenlamellenträger 63 mit der benachbarten Seitenscheibe 86 des Planetenträgers 6 einteilig ausgebildet ist.

Einerseits kann das Planetenrädergetriebe 8 zusammen mit dem Außenlamellenträger 63 vormontiert werden. Andererseits sind auch die konzentrische Hauptwelle 4 zusammen mit dem Innenlamellenträger 64 nebst Widerlager 44, sämtlichen Lamellen 45 und 46, der Druckplatte 42 mit Tellerfeder 70 und Distanzringen 71 und 72 zu einer Baueinheit vormontier­ bar, die mit dem inneren Zentralrad 7 voran in das vor­ montierte Planetenrädergetriebe 8 eingeschoben wird. Mit Hilfe einer oder mehrerer Distanzringe 71 ist auch das Kupplungsmoment im vormontierten Zustand der Sperrlamellen­ kupplung 9 einstellbar. Einschließlich des Axialdruck­ kolbens 19 sind alle Teile des Planetenrädergetriebes 8 und seiner Sperrlamellenkupplung 9 auf engstem Raume untergebracht.

Claims (17)

1. Planetenräder-Verteilergetriebe für den Antrieb von zwei Fahrzeugachsen eines Kraftfahrzeuges, bei dem eine zu einer von zwei koaxialen Hauptwellen konzentrische Hauptwelle mit dem inneren Zentralrad eines Planeten­ rädergetriebes verbunden ist, dessen beide anderen Ge­ triebeglieder jeweils mit einer der koaxialen Hauptwellen verbunden sind, und mit einer mit zwei der Getriebeglieder verbundenen Sperrlamellenkupplung sowie mit federnden Mitteln und einem zu letzteren gegensinnig arbeitenden Axialdruckkolben zur Betätigung der Sperrlamellenkupplung in Richtung einer vollständig ausgerückten und in Richtung einer vollständig eingerückten Endstellung, und bei der jede Kupplungshälfte der Sperrlamellenkupplung mit einem die zugehörigen Lamellen drehfest und axial verschiebbar halternden Lamellenträger verbunden ist und der eine La­ mellenträger ein alle Lamellen axial abstützendes Wider­ lager aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der das Widerlager (44) aufweisende Lamellenträger (64) sowohl durch lösbare Befestigungsmittel (66, 67, 68) auf der konzentrischen Hauptwelle (4) unbeweglich festgelegt ist als auch axiale Durchgänge (76) für Kupplungsausrückmittel (38, 40, 74, 75) aufweist und die federnden Mittel (70) sowohl die eingerückte Endstellung aufrechterhalten als auch auf der dem inneren Zentralrad (7) zugekehrten Seite - dagegen der ring­ förmig ausgebildete und zentrisch zur Getriebehaupt­ achse (1-1) angeordnete Axialdruckkolben (19) auf der anderen Seite des das Widerlager (44) aufweisenden Lamellen­ trägers (64) angeordnet sind.

2. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Abstützung der federnden Mittel (Tellerfeder 70) verwendetes Widerlager (Axialdrucklagerfläche 21) bewegungs­ fest zu dem das Widerlager (44) für die Lamellen (45, 46) aufweisenden Lamellenträger (64) angeordnet ist.

3. Verteilergetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als federnde Mittel eine Tellerfeder (70) verwendet ist, deren radial innerer Randbereich an einer Axialdruck­ lagerfläche (21) der konzentrischen Hauptwelle (4) und deren radial äußerer Randbereich an einer auf die Lamellen (45, 46) arbeitenden ringförmigen Druckplatte (42) abstützbar sind.

4. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Widerlager für die Tellerfeder (70) verwendete Axialdrucklagerfläche (21) eine einen geschlitzten L-förmigen Distanzring (72) aufnehmende Umfangsnut der konzentrischen Hauptwelle (4) seitlich begrenzt.

5. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den zur Getriebehauptachse (1-1) parallelen Schenkel des L-förmigen Distanzringes (72) ein an der Tellerfeder (70) anlegbarer weiterer Distanzring (71) aufgeschoben ist.

6. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (42) sowohl undrehbar mit dem das Widerlager (44) der Lamellen (45, 46) aufweisenden La­ mellenträger (64) verbunden als auch unmittelbar an einer Lamelle (45) des anderen Lamellenträgers (63) abstützbar ist.

7. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (42) mit der konzentrischen Haupt­ welle (4) drehfest verbunden ist.

8. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsausrückmittel (38, 40, 74, 75) auf die Druckplatte (42) arbeiten.

9. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrückbewegung der Kupplungsausrückmittel (38, 40, 74, 75) begrenzende Anschlagmittel (Ansatz 84) bewegungs­ fest zu dem das Widerlager (44) der Lamellen (45, 46) auf­ weisenden Lamellenträger (64) angeordnet sind.

10. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsausrückmittel (38, 40, 74, 75) Kugeln (75) aufweisen, die jeweils in einem Durchgang (76) axial ver­ schiebbar geführt und an der Druckplatte (42) in Anlage gehalten sind.

11. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsausrückmittel (38, 40, 74, 75) zur ge­ meinsamen Betätigung der Kugeln (75) einen zur Getriebe­ hauptachse (1-1) zentrischen Stellring (40) aufweisen, der über ein Axialwälzlager (38) mit dem zugehörigen Axial­ druckkolben (19) zusammenarbeitet.

12. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialdruckkolben (19) mit einem Druckring (74) ein­ teilig ausgebildet ist, an dem das Axialwälzlager (38) abge­ stützt und gehaltert ist.

13. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Axialwälzlager (38) konzentrisch innerhalb zu den Lamellen (45, 46) angeordnet ist.

14. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialdruckkolben (19) axial neben den Lamellen (45, 46) liegt und durch eine radiale Stegwand (85) mit dem Druckring (74) verbunden ist.

15. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Axialwälzlager (38) durch eine zwischen Druck­ ring (74) und Getriebegehäuse (16) abgestützte Feder (Teller­ feder 28) spielfrei gehalten ist.

16. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (6) des Planetenrädergetriebes (8) mit dem anderen Lamellenträger (63) verbunden ist.

17. Verteilergetriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenscheibe (86) des Planetenträgers (6) mit dem Lamellenträger (63) einteilig ausgebildet ist.