DE4118266A1 - Allradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Allradantrieb für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Fahrzeugen mit derartigen Allradantrieben wird die Antriebs­ kraft von einem aus Brennkraftmaschine und Getriebe bestehenden Antriebsaggregat geliefert. Die von der Brennkraftmaschine abgegebene Antriebsleistung wird von einem Kraftübertragungs­ mechanismus in zwei Teilantriebskräfte zerlegt. Die eine Teil­ kraft wird an die Triebwellen der Vorderräder abgegeben, während die andere Teilkraft über einen Antriebsstrang mit Winkelge­ triebe und Kardanwelle an die Triebwellen der Hinterräder abge­ geben wird. Zur Erzielung einer besonders kompakten Bauweise sind der Frontmotor und das Schaltgetriebe quer nebeneinander angeordnet. Für den Einsatz des Fahrzeugs im Gelände ist ein insbesondere als Planetengetriebe ausgebildetes Untersetzungs­ getriebe eingebaut, das wahlweise in einen schnellen oder einen langsamen Gang schaltbar ist.

Aus der EP 00 72 990 ist ein Allradantrieb bekannt, bei dem die Kraftübertragung vom Getriebe über ein schaltbares Planeten­ getriebe zum Gehäuse eines Vorderachsausgleichsgetriebes er­ folgt. Planetengetriebe und Ausgleichsgetriebe sind koaxial, jedoch mit Abstand voneinander angeordnet. Durch diese Bauweise ist der im Bereich der Vorderachse zur Verfügung stehende Raum weitgehend ausgenutzt. Das nachgeschaltete Winkelgetriebe ist dementsprechend unter Zwischenschaltung einer Übersetzungsstufe in Richtung auf die Hinterachse versetzt angeordnet. Insgesamt nehmen die vorhandenen Aggregate in Fahrzeuglängsrichtung viel Platz in Anspruch, der besser für andere Zwecke genutzt werden kann. So sind gerade im Bereich der Vorderachse Teile der Lenkung vorzusehen. Je ausladender die an dieser Stelle vorgesehenen Aggregate sind, umso mehr Leitungsteile müssen mit Abstand zur Vorderachse angeordnet werden. Weiterhin entfällt durch die bekannte Anordnung wichtiger Freiraum, der im Crash­ falle zur Deformation benötigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen möglichst kompakten Allradantrieb zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige weitere Ausbildungen.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht nun darin, daß das Gehäuse des vorhandenen Ausgleichsgetriebes für die Vorderachse den Kraftübertragungsmechanismus bildet. Dabei ist das Planetenge­ triebe mit seinen Zahnrädern unmittelbar neben dem Gehäuse des Ausgleichsgetriebes oder innerhalb desselben angeordnet. Auf diese Weise wird eine wesentliche Verkürzung der Abmessungen der Aggregategruppe Planetengetriebe-Kraftübertragungsmechanis­ mus-Ausgleichsgetriebe in Richtung quer zur Fahrtrichtung er­ zielt. Auf diese Weise ist die Anordnung weiterer Teilaggregate neben den zuvor genannten überhaupt erst möglich.

Vorteilhafterweise ist eines der Glieder des Planetengetriebes, insbesondere der Planetensteg mit dem Gehäuse des Ausgleichs­ getriebes unmittelbar fest verbunden. Der Platzbedarf ist dadurch besonders gering.

Eine Zuschaltung der Untersetzungsstufe bewirkt eine Erhöhung des über die Kardanwelle zu übertragenden Momentes. Dies erfordert eine besonders hohe Festigkeit der Kardanwelle mit entsprechenden Querschnitten und Massen. Zur Vermeidung desselben ist eine Übersetzungsstufe in Gestalt eines zweiten Planetengetriebes zwischen dem Kraftübertragungsmechanismus und dem Winkelge­ triebe vorgesehen. Entsprechend muß die Drehzahl im Bereich der Hinterachse untersetzt werden. Vorteilhafterweise ist der Planetensteg des zweiten Planetengetriebes mit dem Gehäuse des Ausgleichsgetriebes der Vorderachse verbunden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der einzigen Figuren näher erläutert.

Eine Brennkraftmaschine 10 ist unter Zwischenschaltung einer Kupplung 11 oder eines nicht gezeigten hydrodynamischen Dreh­ momentwandlers mit einem Getriebe 12 verbunden. Die genannten Aggregate sind nebeneinander und quer zur Fahrzeuglängsrich­ tung angeordnet.

Die Leistung wird von einer Getriebeausgangswelle 13 über eine Untersetzungsstufe 14 einem ersten schaltbaren Plantengetriebe 15 zugeführt. Koaxial zu diesem sind ein Kraftübertragungs­ mechanismus 16 mit einem Ausgleichsgetriebe 17, ein zweites Planetengetriebe 18 und ein Winkelgetriebe 19 angeordnet. Das abtreibende (große) Zahnrad 20 der Untersetzungsstufe 14 ist über eine Innenverzahnung 21 zugleich das Ringrad des ersten schaltbaren Planetengetriebes 15. Gelagert ist das Zahnrad 20 über einen umlaufenden axialen Fortsatz 22 im Gehäuse 23 des Winkelgetriebes 19. Der Fortsatz 22 birgt zugleich den Kraftübertragungsmechanismus 16 mit dem Ausgleichsgetriebe 17.

Ein Planetensteg 24 des schaltbaren Planetengetriebes 15 ist mit dem den Kraftübertragungsmechanismus 16 bildenden Gehäuse des Ausgleichsgetriebes 17 fest verbunden. Auf der vom Aus­ gleichsgetriebe abgewandten Seite ist der Planetensteg 24 zu­ sammen mit dem Sonnenrad 25 mit einer Schalteinrichtung 26 verbunden. Durch diese ist es möglich, wahlweise das Sonnen­ rad 25 mit dem Planetensteg 24 zu verbinden (1: Durchtrieb) oder lediglich das Sonnenrad 25 festzulegen (untersetzende Wirkung).

Das Gehäuse 16 überträgt die Leistung ins Ausgleichsgetriebe 17 und von dort über Antriebswellen 27, 28 auf Vorderräder 29, 30.

Zur Übertragung der Leistung auf die Hinterachse ist das Gehäuse 16 weiterhin mit einem Planetensteg 31 des zweiten Planetenge­ triebes 18 verbunden. Das zugehörige Ringrad 32 ist festgelegt, während das Sonnenrad 33 mit einem Kegelrad 34 des Winkelgetrie­ bes 19 verbunden ist. Ein zweites Kegelrad 35 (Ausgang des Winkelgetriebes 19) ist mit der Kardanwelle 36 verbunden.

Schalteinrichtung 26, Planetengetriebe 15, Ausgleichsgetriebe 17, Planetengetriebe 18 und das erste Kegelrad 34 sind zusammen mit den Antriebswelle 27, 28 koaxial angeordnet. Der beschrie­ bene Antrieb ist dadurch besonders kompakt. Ermöglicht wird dies insbesondere durch die Nähe des schaltbaren Planetengetrie­ bes 15 zum Gehäuse 16 des Ausgleichsgetriebes 17. Weiterhin besonders günstig ist die Anordnung der Schalteinrichtung 26 auf der vom Ausgleichsgetriebe 17 abgewandten Seite des Planeten­ getriebes 15.

Neben der Herabsetzung des durch die Kardanwelle 36 zu übertra­ genden Moments erfüllt das zweite Planetengetriebe 18 eine weitere wichtige Funktion. Eine gegebenenfalls vorgesehene Flüssigkeitsreibungskupplung im Bereich der Kardanwelle - auch Visko-Kupplung genannt - benötigt zum Ansprechen eine bestimmte Drehzahldifferenz. Das Planetengetriebe 18 setzt die Drehzahl herauf, so daß auch die erforderliche Drehzahldifferenz eher erreicht wird. Zum Ausgleich für die Übersetzung durch das Planetengetriebe 18 ist im Bereich der Hinterachse eine ent­ sprechende Untersetzungsstufe, etwa durch Anpassung des dort angeordneten Ausgleichsgetriebes vorgesehen.

Bezugszeichenliste

10 Brennkraftmaschine
11 Kupplung
12 Getriebe
13 Getriebeausgangswelle
14 Untersetzungsstufe
15 Erstes schaltbares Planetengetriebe
16 Kraftübertragungsmechanismus/Gehäuse
17 Ausgleichsgetriebe
18 Zweites Planetengetriebe
19 Winkelgetriebe
20 Zahnrad
21 Innenverzahnung/Ringrad
22 Fortsatz
23 Gehäuse
24 Planetensteg
25 Sonnenrad
26 Schalteinrichtung
27 Antriebswelle
28 Antriebswelle
29 Vorderrad
30 Vorderrad
31 Planetensteg
32 Ringrad
33 Sonnenrad
34 Kegelrad
35 Kegelrad
36 Kardanwelle
37 Flüssigkeitsreibungskupplung

Claims (7)

1. Allradantrieb für ein Fahrzeug mit mindestens je einem Vorder­ rad- und Hinterradpaar und mit

• - einer Brennkraftmaschine, deren Ausgangswelle quer zur Fahrzeug-Längsrichtung angeordnet ist,
• - einem verschiedene Drehzahlstufen ermöglichenden Getriebe, dessen Eingangs- und Ausgangswellen achsparallel zur Aus­ gangswelle der Brennkraftmaschine angeordnet sind,
• - einem Kraftübertragungsmechanismus für die Verzweigung der Antriebsleistung auf ein Hinterrad- und ein Vorderrad­ paar,
• - einem ein Kegelradpaar aufweisenden Winkelgetriebe,
• - einer Kardanwelle zur Übertragung der Antriebsleistung vom Winkelgetriebe auf die Hinterachse und
• - einem schaltbaren, zum Kraftübertragungsmechanismus koaxialen Planetengetriebe, zur wahlweisen Untersetzung der Drehzahl vor Eingang in den Kraftübertragungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (16) eines Ausgleichs­ getriebes (17) zur Aufteilung der Antriebskraft auf die Vorderräder (29, 30) den Kraftübertragungsmechanismus bildet und daß das schaltbare Planetengetriebe (15) mit seinen Zahnrädern (21, 24, 25) unmittelbar neben dem Gehäuse (16) des Ausgleichsgetriebes (17) oder innerhalb desselben ange­ ordnet ist.

2. Allradantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ringrad (21), Sonnenrad (25) oder Planetensteg (24), insbe­ sondere letzterer, des schaltbaren Planetengetriebes (15) mit dem Gehäuse (16) des Ausgleichsgetriebes (17) unmittel­ bar fest verbunden sind.

3. Allradantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltglieder (Schalteinrichtungen 26) zur Betätigung des Planetengetriebes (15) auf der dem Ausgleichsgetriebe (17) abgewandten Seite des Planetengetriebes (15) angeord­ net sind.

4. Allradantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schaltglieder (Schalteinrichtung 26) das Sonnenrad (25) festlegbar und/oder mit dem Planetensteg (24) verbind­ bar ist.

5. Allradantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kegelrad (34) des Winkelgetriebes (19) koaxial zum Ausgleichsgetriebe (17) angeordnet ist.

6. Allradantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kraftübertragungsmechanis­ mus (Gehäuse 16) und dem Winkelgetriebe (19) ein zweites (Übersetzungs-) Planetengetriebe (18) angeordnet ist.

7. Allradantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetensteg (31) des zweiten Planetengetriebes (18) mit dem Gehäuse (16) des Ausgleichsgetriebes (17) verbunden ist.