DE60001605T2

DE60001605T2 - Getriebeeinheit bestehend aus schrägverzahnten Umlaufgetriebesätzen

Info

Publication number: DE60001605T2
Application number: DE60001605T
Authority: DE
Inventors: James L Lanzon; Richard Mizon; Randolph C Williams
Original assignee: New Venture Gear Inc
Current assignee: New Venture Gear Inc
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2020-07-29
Also published as: US6117036A; US6402654B1; ATE234209T1; CA2314760A1; DE60001605D1; EP1072457B1; EP1072457A1

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Umlaufgetriebesätze oder Planetengetriebe. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine geteilte Planetengetriebebaugruppe, die ein Paar versetzte schrägverzahnte Zahnradsätze enthält und als Untersetzungseinheit in einem zweistufigen Verteilergetriebe verwendet werden kann.

2. Beschreibung des technischen Hintergrunds

Viele leichte Nutzfahrzeuge und geländetaugliche Limousinen sind mit einem Verteilergetriebe ausgestattet, um einen Vierradantriebsbetrieb bereitzustellen. Um unterschiedlichen Straßenbelägen und -zuständen gerecht zu werden, sind zahlreiche Verteilergetrieb mit einer Untersetzungseinheit ausgestattet, die von dem Fahrer wahlweise geschaltet werden kann, um einen Vierradantrieb im Hochbereich (direkter Antrieb) und einen Vierradantreib im Niedrigbereich (untersetzter Antrieb) einzustellen. Während Untersetzungseinheiten der Art mit Nebenwellen erhältlich sind, sind die meisten Verteilergetriebe heute aus Gründen des besseren Wirkungsgrads und des reduzierten Platzbedarfs mit einer Planetengetriebe-Untersetzungseinheit ausgestattet. Das gemeinsam gehaltene US- Patent Nr. 4,770,280 zeigt ein Beispiel für eine derartige Planetengetriebe- Untersetzungseinheit, die in einem Verteilergetriebe für den Vierradantrieb installiert ist.
Wegen der Geräusche, die gewöhnlich mit geradeverzahnten Zahnrädern verbunden sind, verwenden viele Planetengetriebe-Untersetzungseinheiten eine Schrägverzahnung, um einen leiseren Betrieb zu ermöglichen. Eine bekannte Einschränkung hinsichtlich der Konstruktion von schrägverzahnten Planetengetrieben besteht jedoch darin, daß die entgegensetzten lateralen Schublasten, die durch den Schrägungswinkel des Sonnenrads und des Hohlrads erzeugt werden, begrenzt sein müssen. Zudem ist es wünschenswert, ein Selbstzentrieren der Schrägverzahnung zu ermöglichen, um eine optimale Aufteilung der Zahnradbelastung zu gewährleisten, die weitere Verbesserungen hinsichtlich Haltbarkeit und Geräuschminderung bringen kann. In der Getriebeindustrie ist es bekannt, daß pfeilverzahnte Zahnräder verwendet werden können, um der mit herkömmlicher Schrägverzahnung verbundenen Schubbelastung beizukommen. Die Herstellung pfeilverzahnter Zahnräder ist jedoch schwierig und kostspielig, und pfeilverzahnte Zahnräder als solche finden nur begrenzt Anwendung bei Elementen für die Kraftübertragung in Kraftfahrzeugen. So besteht ein Bedarf an der Entwicklung von Planetengetrieben, die einen technischen Fortschritt darstellen und die Mängel von herkömmlichen Planetensystemen beheben.
Eine Getriebeuntersetzungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in der EP-A-863331 offenbart.

Zusammenfassung der Erfindung

Folglich ist die vorliegende Erfindung auf eine geteilte Planetengetriebebaugruppe mit einem Paar schrägverzahnter Zahnradsätze gerichtet. Der erste schrägverzahnte Zahnradsatz enthält ein erstes Sonnenrad, ein erstes Hohlrad und einen Satz erster Planetenräder, die mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad in Eingriff stehen. Der zweite schrägverzahnte Zahnradsatz enthält ein zweites Sonnenrad, ein zweites Hohlrad und einen Satz zweiter Planetenräder, die mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohrad in Eingriff stehen. Die Elemente des zweiten schrägverzahnten Zahnradsatzes haben die gleiche Anzahl Zähne, den gleichen Schrägungswinkel und die gleiche Zahnteilung wie die Elemente des ersten schrägverzahnten Zahnradsatzes, außer daß ihr Schrägungswinkel die entgegengesetzte Ausrichtung hat und sie am Umfang um eine halbe Zahnteilung versetzt sind. Außerdem sind die ersten und die zweiten Planetenräder in gepaarten Sätzen angeordnet und auf einer gemeinsamen Planetenradwelle gelagert, die ihrerseits an einem Planetenradträger befestigt ist. Das zweite Sonnenrad ist kerbverzahnt, so daß es sich gemeinsam mit dem ersten Sonnenrad dreht und eine begrenzte axiale Bewegung relativ zu diesem ausführen kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite schrägverzahnte Zahnradsatz direkt nebeneinander angeordnet, wobei das erste und das zweite Hohlrad drehfest an einem feststehenden Gehäuse angebracht sind und Drehkraft von einem Eingangselement dem ersten Sonnenrad zugeführt wird. Eine Kupplungsmuffe ist drehfest an einem Ausgangselement gelagert und auf diesem zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial bewegbar. Wenn sich die Kupplungsmuffe in ihrer ersten Stellung befindet, kuppelt sie das Ausgangselement mit dem zweiten Sonnenrad, um eine erste Antriebsverbindung mit dem Eingangselement einzustellen. Wenn sich die Kupplungsmuffe in ihrer zweiten Stellung befindet, kuppelt sie das Ausgangselement mit dem Planetenradträger, um eine zweite Antriebsverbindung mit dem Eingangselement einzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die geteilte Planetengetriebebaugruppe. in einem Verteilergetriebe für den Vierradantrieb montiert, um einen Betrieb im Hochbereich und im Niedrigbereich bereitzustellen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher, ebenso wie aus den Zeichnungen, die nur der Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb mit einer Untersetzungseinheit, die mit einer geteilten Planetengetriebebaugruppe nach der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
Fig. 2 eine Teilschnittansicht des Verteilergetriebes, in der Details der geteilten Planetengetriebebaugruppe dargestellt sind;
Fig. 3 eine bildliche Ansicht, in der Komponenten der geteilten Planetengetriebebaugruppe dargestellt sind;
Fig. 4 und 5 Schnittansichten ähnlich der Fig. 2, in denen modifizierte Bauweisen der geteilten Planetengetriebebaugruppe der vorliegenden Erfindung dargestellt sind.

Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Allgemein betrifft die vorliegende Erfindung eine Untersetzungseinheit der Art mit einem zweistufigen Planetengetriebe, die betätigbar ist, um zwei Antriebsverbindungen mit unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen zwischen einem Eingangselement und einem Ausgangselement einzustellen. Genauer gesagt ist die Untersetzungseinheit eine geteilte Planetengetriebebaugruppe, die einen ersten schrägverzahnten Zahnradsatz enthält, dessen Zahnradkompomenten in einem Winkel angeordnet sind, der dem Winkel entgegengesetzt ist, in dem die Zahnradkomponenten eines zweiten schrägverzahnten Zahnradsatzes angeordnet sind. Außerdem sind die Zahnradkompomenten des ersten Zahnradsatzes gegenüber denen des zweiten Zahnradsatzes am Umfang indiziert oder "versetzt". Die Planetengetriebebaugruppe der vorliegenden Erfindung eignet sich besonders zur Verwendung in einem zweistufigen Verteilergetriebe, wie es bei Fahrzeugen mit Vierradantrieb in Verbindung mit einem Bereichsschaltsystem eingesetzt wird, um wahlweises Schalten zwischen einem Antriebsbetrieb im Hochbereich und einem Antriebsbetrieb im Niedrigbereich zu ermöglichen.
Gemäß Fig. 1 enthält ein Antrieb 10 für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb einen vorderen Antriebsstrang 12, einen hinteren Antriebsstrang 14 und eine Kraftübertragung 16 zum Zuführen von Drehkraft an die Antriebsstränge. Die Kraftübertragung 16 enthält einen Motor 18, ein mehrgängiges Getriebe 20 und ein Verteilergetriebe 22. Der vordere Antriebsstrang 12 enthält Vorderräder 24, die mit Achswellen einer Vorderachsbaugruppe 26 verbunden sind, die ein vorderes Differential 28 hat, welches mit einem Ende einer vorderen Antriebswelle 30 gekoppelt ist, deren anderes Ende mit einer vorderen Ausgangswelle 32 des Verteilergetriebes 22 gekoppelt ist. Entsprechend enthält der hintere Antriebsstrang 14 Hinterräder 34, die mit Achswellen einer Hinterachsbaugruppe 36 verbunden sind, die ein hinteres Differential 38 hat, welches mit einem Ende einer hinteren Antriebswelle 40 gekoppelt ist, deren anderes Ende mit einer hinteren Ausgangswelle 42 des Verteilergetriebes 22 gekoppelt ist.
Beim Betrieb dient das Verteilergetriebe 22 dazu, Antriebsdrehmoment von dem Getriebe 20 an einen der Antriebsstränge oder an beide Antriebsstränge zu übertragen. In diesem Zusammenhang enthält das Verteilergetriebe eine Getriebeuntersetzungseinheit 44, um das wahlweise Einstellen zweier Antriebsverbindungen mit unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen zwischen dem Ausgang des Getriebes 20 und der hinteren Ausgangswelle 42 zu ermöglichen. Zusätzlich ist das Verteilergetriebe 22 mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus 48 ausgestattet, um das Übertragen von Antriebsdrehmoment von der hinteren Ausgangswelle 42 auf die vordere Ausgangswelle 32 zu ermöglichen und somit einen Betrieb im Vierradantrieb einzustellen. Typischerweise enthält der Drehmomenfübertragungsmechanismus 48 ein auf der hinteren Ausgangswelle 42 gelagertes Antriebskettenrad, ein an der vorderen Ausgangswelle 32 befestigtes angetriebenes Kettenrad und eine Kraftkette, die das Antriebskettenrad und das angetriebene Kettenrad miteinander verbindet. Ferner enthält der Drehmomentübertragungsmechanismus 48 eine Kupplungseinheit zum wahlweisen (Systeme mit zuschaltbarem Vierradantrieb), automatischen (Systeme mit bedarfsabhängigem Vierradantrieb) und/oder ständigen (Systeme mit permanentem Vierradantrieb) Übertagen von Kraft an das Antriebskettenrad, um Drehmoment auf den vorderen Antriebsstrang 12 zu übertragen. Beispielsweise zeigt das gemeinsam gehaltene US-Patent Nr. 4,770,280 die Kupplungseinheit als synchronisiertes Betriebsartschaltsystem in einem Verteilergetriebe mit zuschaltbarem Vierradantrieb, während das gemeinsam gehaltene US-Patent Nr. 5,704,863 die Kupplungseinheit als hydromechanische Kupplung bei einem Verteilergetriebe mit bedarfsabhängigem Vierradantrieb zeigt. Das gemeinsam gehaltene US-Patent Nr. 5,363,938 gzeigt die Kupplungseinheit als mechanisch betätigtes Kupplungspaket bei einem anderen Verteilergetriebe mit bedarfsabhängigem Vierradantrieb, und das gemeinsam gehaltene US-Patent Nr. 4,677,873 zeigt die Kupplungseinheit als Zwischenachsdifferential bei einem Verteilergetriebe mit permanentem Vierradantrieb. Diese beispielhaften Kupplungseinheiten zeigen die zahlreichen Anordnungen, die auf dem Gebiet des Vierradantriebs bekannt sind, und stellen keinerlei Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar. Schließlich enthält der Antrieb 10 auch ein Schaltsystem 50, um den Betrieb der Getriebeuntersetzungseinheit 44 und eventuell auch die Betätigung der Kupplungseinheit wahlweise steuern zu können.
Die Fig. 2 zeigt einen Teil des Verteilergetriebes 22, um die Komponenten der Getriebeuntersetzungseinheit 44 darzustellen. Ein Gehäuse 52 des Verteilergetriebes 22 nimmt eine Getriebeausgangswelle 54 auf, die mit einer Verteilergetriebe-Eingangswelle 56 gekoppelt (d. h. kerbverzahnt) ist. Eine Lagerbaugruppe 58 dient der drehbaren Anordnung und Lagerung der Eingangswelle 56 in dem Gehäuse 52. Wie dargestellt, liegt eine äußere Lagerfläche der Lagerbaugruppe an einer radialen Schulterfläche des Gehäuses 52 an und wird in axialer Richtung durch einen Sicherungsring gehalten. Wie zu sehen ist, ist ein Laufzapfenende 64 der hinteren Ausgangswelle 42 von einer Lagerbaugruppe 66 in einer in der Eingangswelle 56 gebildeten Laufzapfenbohrung 68 drehbar gelagert. Die Getriebeuntersetzungseinheit 44 ist wirkungsmäßig zwischen der Eingangswelle 56 und der hinteren Ausgangswelle 42 montiert. Somit wirkt die Eingangswelle 56 als Eingangselement zum Antreiben der Getriebeuntersetzungseinheit 44, während die hintere Ausgangswelle 42 als Ausgangselement dient, das wahlweise mit jeweils einem der beiden unterschiedlichen drehbaren Komponenten der Getriebeuntersetzungseinheit 44 gekoppelt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Getriebeuntersetzungseinheit 44 eine geteilte Planetengetriebebaugruppe, die aus einem ersten schrägverzahnten Planetengetriebsatz 70 und einem zweiten schrägverzahnten Planetengetriebesatz 72 besteht, die nebeneinander angeordnet sind. Der erste Zahnradsatz 70 enthält ein erstes Sonnenrad 74, das zur Drehung mit der Eingangswelle 56 befestigt ist, ein erstes Hohlrad 76, das nicht drehbar an dem Gehäuse 52 befestigt ist, und einen Satz erster Planetenräder 78, die mit dem ersten Sonnenrad 74 und dem ersten Hohlrad 76 in Eingrif stehen. Jedes der ersten Plantenräder 78 ist von einer Lagerbaugruppe 80a auf einer Planetenradwelle 82 drehbar gelagert, deren einander abgewandte Enden in einer vorderen Trägerplatte 84 bzw. einer hinteren Trägerplatte 86 festgehalten sind, die miteinander verbunden sind, um einen Planetenradträger 88 zu bilden. Die Planetenradwellen 82 sind mit gleichem Abstand und bezüglich des Planetenradträgers 88 am Umfang angeordnet. Eine Befestigungsplatte 90 ist über einen Sicherungsring 92 an der vorderen Trägerplatte 84 befestigt, und eine erste Lagerplatte 94a ist zwischen der Befestigungsplatte 90 und dem ersten Sonnenrad 74 angeordnet, um eine Relativdrehung zwischen diesen Komponenten aufzunehmen. Das erste Hohlrad 76 ist auf das Gehäuse 52 gekeilt, so daß das erste Hohlrad 76 nicht drehbar an diesem befestigt ist. Außerdem ist eine Seitenfläche des ersten Hohlrads 76 an einer in dem Gehäuse 52 ausgebildeten radialen Anschlagschulter 96 gehalten.
Der zweite schrägverzahnte Planetengetriebsatz 72 enthält ein zweites Sonnenrad 100, das über eine Kerbverzahnung 102 drehfest mit dem ersten Sonnenrad 74 verbunden ist, ein zweites Hohlrad 104, das nicht drehbar an dem Gehäuse 52 befestigt ist, und einen Satz zweiter Planetenräder 106, von denen jedes mit dem zweiten Sonnenrad 100 und dem zweiten Hohlrad 104 in Eingriff steht. Jedes zweite Planetenrad 106 ist von einer Lagerbaugruppe 80b auf der Planetenradwelle 82 drehbar gelagert, und zwar direkt angrenzend an ein entsprechendes ersten Planetenrad 78. Geeignete Druckscheiben 108a und 108b sind zwischen den Planetenrädern 78 und 106 und den entsprechenden Trägerplatten 84 und 86 angeordnet. Eine zweite Lagerplatte 94b ist zwischen dem zweiten Sonnenrad 100 und der hinteren Trägerplatte 86 angeordnet, um eine Relativdrehung zwischen diesen Elementen aufzunehmen. Ähnlich wie das erste Hohlrad 76 ist das zweite Hohlrad 104 auf das Gehäuse 52 gekeilt, um das zweite Hohlrad 104 nicht drehbar an diesem zu befestigen. Ein Sicherungsring 112 sichert die Hohlräder 76 und 104 gegen axiale Bewegungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung haben die schrägverzahnten Zahnradkomponenten des zweiten Planetengetriebsatzes 72 die gleiche Anzahl an Zähnen, den gleichen Schrägungswinkel und die gleiche Zahnteilung wie die entsprechenden schrägverzahnten Zahnradkomponenten des ersten Planetengetriebsatzes 70. Jedoch ist die Ausrichtung des Schrägungswinkels (d. h. links oder rechts) der schrägverzahnten Zahnradkomponenten des zweiten Planetenradsatzes 72 gegenüber den entsprechenden schrägverzahnten Zahnradkomponenten des ersten Planetenradsatzes 70 umgekehrt, und sie sind am Umfang um eine halbe Zahnteilung versetzt oder "indiziert". Wenn beispielsweise die Schrägung bei dem ersten Sonnenrad 74 rechts ausgerichtet ist, so ist sie bei dem zweiten Sonnenrad 100 links ausgerichtet. Zudem sind die schrägverzahnten Zähne des zweiten Sonnenrads 100 am Umfang um eine halbe Zahnteilung relativ zu den schrägverzahnten Zähnen des ersten Sonnenrads 74 versetzt. Ein ähnlicher Versatz um eine halbe Zahnteilung ist zwischen dem ersten Hohlrad 76 und dem zweiten Hohlrad 104 sowie zwischen jedem Paar der miteinander fluchtenden ersten und zweiten Planetenräder 78 und 106 vorhanden. So werden gleiche und entgegengesetzte axiale Schubkräfte erzeugt, um die "Netto"-Schubkräfte, die letztendlich auf das Gehäuse 52 übertragen werden, im wesentlichen zu minimieren oder zu beseitigen. Diese Merkmale der umgekehrten Winkelneigung und des Indizierens am Umfang sind in Fig. 3 deutlich dargestellt. Zudem dient die Kerbverzahnung 102 zwischen den Sonnenrädern 74 und 100 dazu, eine begrenzte axiale Translation des zweiten Sonnenrads 100 relativ zu dem ersten Sonnenrad 74 zuzulassen, was einen verbesserten Ausgleich der Zahnradbelastungen fördert. Zudem kann der Planetenradträger 88 raidal frei gleiten, um unausgeglichene Drehmomentlasten zu negieren.
Wie weiter in Fig. 2 dargestellt, enthält das Schaltsystem 50 eine Bereichsmuffe 116, die über eine Kerbverzahnung 118 drehfest an der hinteren Ausgangswelle 42 befestigt ist. Die Bereichsmuffe 116 ist relativ zu der hinteren Ausgangswelle zwischen einer Hochbereichsstellung (Positionslinie "H") einer neutralen Stellung (Positionslinie "N") und einer Niedrigbereichsstellung (Positionslinie "N") verschiebbar, um entsprechende Antriebsverbindungen zwischen der Eingangswelle 56 und der hinteren Ausgangswelle 42 einzustellen. Wie zu erkennen, ist ein Teil einer Bereichsgabel 120 in einer Ringnut 122 in der Bereichsmuffe 116 aufgenommen. Herkömmlicherweise ist die Bereichskupplung 120 wirkungsmäßig mit einem zu dem Schaltsystem 50 gehörenden Schaltbetätiger verbunden, um die manuelle oder die kraftbetriebene Bewegung der Bereichsmuffe 116 in eine der drei unterschiedlichen Bereischsstellungen zu bewirken. Die Bereichsmuffe 116 enthält eine äußere Kupplungsverzahnung 124, die wahlweise mit einer an dem zweiten Sonnenrad 100 ausgebildeten inneren Kupplungsverzahnung 126 in Eingriff gebracht werden kann, wenn sich die Bereichsmuffe 116 in ihrer Hochbereichsstellung befindet (wie in der Zeichnung dargstellt). Wenn sich die Bereichsmuffe 116 in ihrer Hochbereichsstellung befindet, ist zwischen der Eingangsweile 56 und der hinteren Ausgangswelle 42 eine direkte Antriebsverbindung eingestellt, um einen Antriebsbetrieb im Hochbereich für das Verteilergetriebe 22 zu definieren. Enstprechend kann die Kupplungsverzahnung 124 wahlweise mit einer inneren Kupplungsverzahnung 128 an der hinteren Trägerplatte 86 in Eingriff gebracht werden, wenn sich die Bereichskupplung 116 in ihrer Niedrigbereichsstellung befindet, wodurch zwischen der Eingangswelle 56 und der hinteren Ausgangswelle 42 eine untersetzte Antriebsverbindung eingestellt wird, um einen Antriebsbetrieb im Niedrigbereich zu definieren. Schließlich ist ein neutraler Betrieb eingestellt, wenn die Bereichmuffe 116 in ihrer neutralen Stellung angeordnet ist, in der ihre Kupplungsverzahnung 124 weder mit der Kupplungsverzahnung 126 an dem zweiten Sonnenrad 100 noch mit der Kupplungsverzahnung 128 an der hinteren Trägerplatte 86 in Eingriff steht.
Die Fig. 4 zeigt eine modifizierte Version der Getriebeuntersetzungseinheit. Diese Konstruktion ist im wesentlichen identisch mit der in Fig. 2 gezeigten, außer daß das zweite Sonnenrad 100' hier ein radiales Nabensegment 130 enthält, das durch eine geeignete Buchse oder Lagerbaugruppe 132 an dem Laufzapfensegment 64 der hinteren Ausgangswelle 42 drehbar gelagert ist, und zwar so, daß es eine axiale Gleitbewegung relativ zu dieser ausführen kann. Das Merkmal der Nabe ist vorgesehen, um das radiale Spiel des zweiten Sonnenrads 100' zu verringern. Entsprechend zeigt Fig. 5 eine modifizierte Version der in Fig. 2 dargetsellten Konstruktion, bei der die Planetenräder 78' und 106' eine verringerte Stärke haben, so daß sie einen axialen Spalt zwischeneinander definieren. So können sich die zusammengehörenden Paare der Planetenräder 78' und 106' über einen begrenzten Bewegungsbereich auf den Plantenradwellen 82 frei bewegen, um das Merkmal einer Selbstzentrierung bereitzustellen, um die Zahnradbelastungen auszugleichen.
Verschiedene Vorteile werden in Verbindung mit der zweifachen oder geteilten Plantengetriebebaugruppe der vorliegenden Erfindung gegenüber herkömmlichen einfachen schrägverzahnten Zahnradsätzen erzielt. Beispielsweise beseitigt die Tatsache, daß sich Schubbelastungen selbst aufheben, viele Einschränkungen hinsichtlich der Konstruktion, die mit der Übertragung und Absorption derartiger Schubbelastungen in Zusammenhang stehen. Zudem dient das Indizieren am Umfang dazu, die Erregungskurven (d. h. Geräuschkurven) zu synchronisieren, was zu einer Verringerung von Geräusch und Vibration führt. Außerdem sorgt die Anordnung für eine besseres Gleichgewicht der Lasten der in Eingriff stehenden Zahnräder, um eine Verringerung der gesamten Zahnradpräzision zu ermöglichen, die für vergleichbare Anwendungen erforderlich ist.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer Getriebeuntersetzungseinheit für ein Verteilergetriebe beschrieben, doch ist dies rein beispielhaft zu verstehen. So ist die geteilte schrägverzahnte Planetengetriebebaugruppe der vorliegenden Erfindung leicht zur Verwendung für andere Anwendungen anzupassen, die Kraftfahrzeuge oder andere Bereiche als Kraftfahrzeuge betreffen, in denen ähnliche Betriebsbedinungen erwünscht sind. Demgemäß offenbart und beschreibt die vorliegende Erfindung bespielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Aus dieser Beschreibung sowie aus den zugehörigen Zeichnungen und Ansprüchen wird der Fachmann schnell erkennen, daß zahlreiche Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Getriebeuntersetzungseinheit mit

- einem Gehäuse;

- einem Eingangselement (56);

- einem Ausgangselement (42);

- einem Planetenradträger (88) mit einer Planetenradwelle (82);

- einem ersten Zahnradsatz (70) mit schrägverzahnten Zahnradkomponenten, der ein erstes Sonnenrad (74), das drehfest mit dem Eingangselement (56) verbunden ist, ein erstes Hohlrad (76) und ein erstes Planetenrad (78) umfaßt, das drehbar auf der Planetenradwelle (82) gelagert ist und mit dem ersten Sonnenrad (74) und dem ersten Hohlrad (76) in Eingriff steht;

- einem zweiten Zahnradsatz (72) mit schrägverzahnten Zahnradkomponenten, der ein zweites Sonnenrad (100), das drehfest mit dem ersten Sonnenrad (74) verbunden ist, ein zweites Hohlrad (104) und ein zweites Planetenrad (106) umfaßt, das drehbar auf der Planetenradwelle (82) gelagert ist und mit dem zweiten Sonnenrad (100) und dem zweiten Hohlrad (104) in Eingriff steht, wobei die Zahnradkomponenten des zweiten Zahnradsatzes (72) die gleiche Anzahl Schrägzähne mit dem gleichen Schrägungswinkel und der gleichen Zahnteilung hat wie die Zahnradkomponenten des ersten Zahnradsatzes (70);

- wobei die Zahnradkomponenten des zweiten Zahnradsatzes (72) so angeordnet sind, daß sie gegenüber entsprechenden Zahnradkomponenten des ersten Zahnradsatzes (70) die entgegengesetzte Schrägungsneigung haben und am Umfang indiziert sind; und

- wobei das erste und das zweite Hohlrad (76, 104) jeweils drehfest an dem Gehäuse angebracht sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Zahnradkomponenten des zweiten Zahnradsatzes (72) am Umfang um eine halbe Zahnteilung gegenüber entsprechenden Zahnradkomponenten des ersten Zahnradsatzes (70) indiziert sind;

- das zweite Sonnenrad (100) mit dem ersten Sonnenrad (74) kerbverzahnt ist, so daß eine axiale Bewegung des zweiten Sonnenrads (100) relativ zu dem ersten Sonnenrad (74) möglich ist, und

- eine Kupplung (116) vorgesehen ist, die zum wahlweisen Koppeln des Ausgangselements (42) für eine Drehung mit dem zweiten Sonnenrad (100) oder mit dem Planetenradträger (88) betätigbar ist 2. Getriebeuntersetzungseinheit nach Anspruch 1, wobei der Planetenradträger (88) einen ersten und einen zweiten Trägerring (84, 86) enthält, und wobei das erste und das zweite Sonnenrad (74, 100) und das erste und das zweite Planetenrad (78, 106) zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerring (84, 86) angeordnet sind.

3. Getriebeuntersetzungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Eingangselement eine Eingangswelle (56) ist, das Ausgangselement eine Ausgangswelle (42) ist und die Kupplung eine Kupplungsmuffe (116) enthält, die durch Kerbverzahnung so befestigt ist, daß sie sich mit der Ausgangswelle (42) dreht und zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung auf dieser verschiebbar ist, die Kupplungsmuffe (116) in ihrer ersten Stellung betätigbar ist, um das zweite Sonnenrad (100) mit der Ausgangswelle (42) zu koppeln, so daß die Ausgangswelle (42) mit einem ersten Übersetzungsverhältnis relativ zu der Eingangswelle (56) angetrieben wird, und die Kupplungsmuffe (116) in ihrer zweiten Stellung betätigbar ist, um den Planetenradträger (88) mit der Ausgangswelle (42) zu koppeln, so daß die Ausgangswelle (42) mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis relativ zu der Eingangswelle (56) angetrieben wird.

4. Getriebeuntersetzungseinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Eingangselement eine Eingangswelle (56) ist, und das Ausgangselement eine Ausgangswelle (42) in einem Verteilergetriebe (22) zum Abgeben von Antriebsdrehmoment von einem Motorantriebsstrang an einen vorderen und einen hinteren Antriebsstrang (12, 14) eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb ist, wobei die Eingangswelle (56) drehbar von dem Gehäuse gehalten und von dem Motorantriebsstrang angetrieben ist und die Ausgangswelle (42) drehbar zwischen der Eingangswelle (56) und dem Gehäuse gehalten und wirkungsmäßig mit dem ersten oder mit dem zweiten Antriebsstrang (12, 14) gekoppelt ist.

5. Getriebeuntersetzungseinheit nach Anspruch 4, wobei die Kupplung eine Kupplungsmuffe (116) enthält, die durch Kerbverzahnung so befestigt ist, daß sie sich mit der Ausgangswelle (42) dreht und auf dieser zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verschiebbar ist, wobei die Kupplungsmuffe (116) in ihrer ersten Stellung betätigbar ist, um das zweite Sonnenrad (106) mit der Ausgangswelle (42) zu koppeln, so daß die Ausgangswelle (42) mit einem ersten Übersetzungsverhältnis relativ zu der Eingangswelle (56) angetrieben wird, und wobei die Kupplungsmuffe (116) in ihrer zweiten Stellung betätigbar ist, um den Planetenradträger (88) mit der Ausgangswelle (42) zu koppeln, so daß die Ausgangswelle (42) mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis relativ zu der Eingangswelle (56) angetrieben wird.

6. Getriebeuntersetzungseinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Kupplungsmuffe (116) ferner in eine dritte Stellung bewegbar ist, um die Ausgangswelle (42) von dem zweiten Sonnenrad (106) und dem Planetenradträger (88) zu entkoppeln.