DE68904893T2

DE68904893T2 - Vierradantrieb fuer kraftfahrzeuge.

Info

Publication number: DE68904893T2
Application number: DE1989604893
Authority: DE
Inventors: Gian Luigi Falzoni; Luciano Nepote
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2009-11-01
Also published as: IT214918Z2; EP0377415B1; EP0377415A1; ES2037998T3; IT8853514V0; DE68904893D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Kraftfahrzeuge mit Vierrad-Antrieb, welche mit Einrichtungen zum Einkuppeln und Auskuppeln des Antriebes zur Hinterachse versehen sind.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vierrad-Antriebsübertragung der im Oberbegriff des Anspruches genannten Art.
Eine Übertragungseinrichtung dieses Typs ist in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-72 990 beschrieben und dargestellt. Bei dieser bekannten Übertragungseinrichtung kämmt das angetriebene Kegelrad der Leistungsabzweigung mit einem treibenden Kegelrad, welches auf einer leistungsübertragenden Hilfsgetriebewelle angeordnet ist, die sich um eine zu den Vorderrad-Antriebswellen parallele Achse dreht. Das Ringzahnrad, welches mit dem Differential-Eingangselement drehverbunden ist, ist ein zylindrisches Zahnrad, welches am Differential- Getriebegehäuse befestigt ist und mit einem zweiten zylindrischen Zahnrad kämmt, welches koaxial auf der leistungsübertragenden Getriebewelle angeordnet und wahlweise auf dieser drehbar oder mit dieser drehverbunden ist. Diese Konstruktion ist kompliziert und schwerfällig, und zwar wegen der Anwesenheit der oben genannten leistungsübertragenden Komponenten in dem Bereich, welcher hinter der Differential-Getriebeeinheit liegt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Übertragungseinrichtung des oben beschriebenen Typs zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß der Antrieb wahlweise bei normaler Geschwindigkeit oder bei reduzierter Geschwindigkeit übertragen werden kann und die sowohl in dem Fall eines Zweiradantriebes als auch im Fall eines Vierradantriebes im Aufbau einfach, preiswert und kompakt ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs genannten Merkmale gelöst.
Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die lediglich ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel darstellen; es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Längsschnittdarstellung eines Teils einer Vierrad-Antriebsübertragung gemäß der Erfindung, und
Fig.2 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1.
Mit Bezug auf die Zeichnungen umfaßt die Vierrad-Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung im wesentlichen eine allgemein mit 1 bezeichnete Getriebe-Differential- Einheit zum Übertragen der Antriebsleistung vom Motor (nicht dargestellt) des Fahrzeuges zu zwei Vorderrad- Antriebswellen 2,3 und, über eine eine nicht dargestellte Längsübertragungswelle treibende Leistungsabzweigung 4, zum Übertragen der Antriebsleistung zu den beiden Hinterrad-Antriebswellen des Fahrzeuges über ein nicht dargestelltes hinteres Differential. Die Komponenten der Übertragungseinrichtung, die nicht dargestellt sind, insbesondere die mit der Übertragungseinrichtung für die Antriebsleistung der Hinterrad- Antriebswellen verbundenen Komponenten sind denen gleich, die in der oben genannten Europäischen Patentammeldung beschrieben werden; sie werden deshalb aus Gründen einer kürzeren Darstellung nicht nochmals beschrieben. Für die vorliegende Erfindung ist es ausreichend zu erklären, daß die Längsübertragungswelle von der Leistungsabzweigung 4 über eine Einkuppel- und Auskuppeleinrichtung angetrieben wird, die es ermöglicht, daß der Hinterradantrieb wahlweise zugeschaltet und abgeschaltet wird.
Die Getriebe-Differential-Einheit 1 ist in einem Getriebegehäuse 5 mit einem Abschnitt 6 angeordnet, welcher die Vorderrad-Antriebswellen 2 koaxial umgibt; sie umfaßt ein Rad 7 mit einer äußeren Ringverzahnung 8, die das Ausgangselement des Getriebes bildet, sowie mit einer inneren Ringverzahnung 9. Das Zahnrad 7 treibt in der weiter unten beschriebenen Weise ein Vorderrad- Epizykloidendifferential mit herkömmlichen Planeten-Kegelrädern 10 zum Verteilen der Antriebsleistung zu den Antriebswellen 2 und 3.
Das Gehäuse oder Eingangselement des Differentials 10 ist mit 11 bezeichnet und ist bei 12 mit einer Hohlwelle 13 drehverbunden, die koaxial zu den Antriebswellen 2 drehbar ist. Gemäß dem Stand der Technik ist die Hohlwelle 13 wiederum an ihrem dem Gehäuse 11 des Differentials 10 abgewandten Ende direkt mit dem Ausgangselement 8 des Getriebes drehverbunden. Gemäß der Erfindung ist jedoch eine im Gehäuse 5 des Getriebes angeordnete Epizykloid-Untersetzungseinheit 14, die im wesentlichen konzentrisch zum Zahnrad 7 ist, zwischen der Hohlwelle 13 und dem Ausgangsglied 8 des Getriebes zwischengeschaltet.
Die Epizykloid-Untersetzungseinheit 14 umfaßt die innere Ringverzahnug 9 des Zahnrades 7, ein Sonnenrad 15, welches koaxial zur Hohlwelle 13 drehbar gelagert ist, und eine Reihe von Planetenrädern 16, die von einem Planetenhalter 17 gehalten werden und sowohl mit der Ringverzahnung 9 als auch mit dem Sonnenrad 15 im Eingriff sind. Der Planetenträger 17 ist bei 18 auf der Hohlwelle 13 befestigt und trägt eine Ringverzahnung 19, die mit der Leistungsabzweigung 4 zum Übertragen der Antriebsleistung zu den Hinterrad-Antriebswellen im Eingriff ist.
Eine mit dem Sonnenrad 15 torsionsverbundene rohrförmige Welle 20 ist auf der Hohlwelle 13 koaxial zu dieser drehbar gelagert und erstreckt sich fast bis zum Gehäuse 11 des Epizykloiden-Differentials 10. Das dem Gehäuse 11 zugewandte Ende der rohrförmigen Welle 20 trägt ein gezahntes Element 21, auf welchem eine verschiebbare Kupplungshülse 22 mit zwei einander abgewandten Sätzen von Stirnzähnen 23, 24 für einen Eingriff mit Zähnen 25 montiert ist, welche am Abschnitt 6 des Getriebegehäuses 5 angeordnet sind, sowie mit Zähnen 26, welche am Gehäuse 11 des Epizykloiden-Differenzials 10 angeordnet sind.
Der Betrieb der Übertragungseinrichtung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiden Betriebsstellungen beschrieben, in die das Kupplungselement 22 aus der in Fig. 1 dargestellten Mittelposition wahlweise nach rechts und nach links verstellt werden kann.
Im ersten Fall, welcher einem Eingriff der Zähne 24 der Hülse 22 mit den Zähnen 26 des Gehäuses 11 des Epizykloiden-Differentials 10 entspricht, sind die rohrförmige Welle 20 und die Hohlwelle 13 drehfest miteinander verbunden, so daß die Untersetzungseinheit 14 außer Betrieb ist und die Antriebsleistung vom Ausgangselement 8 des Getriebes zum Differential 10 und zu der Leistungsabzweigung 4 bei normaler Geschwindigkeit übertragen wird.
In der anderen Stellung, die dem Eingriff der Zähne 23 der Kupplungshülse 22 mit den Zähnen 25 des Getriebegehäuses 5 entspricht, wird die rohrförmige Welle 20 stationär gehalten und die Untersetzungseinheit 14 ist demzufolge außer Betrieb. Die Antriebsleistung wird demnach vom Ausgangselement 8 des Getriebes zum Epizykloiden-Differential 10 und zu der Leistungsabzweigung bei reduzierter Geschwindigkeit übertragen.

Claims

Vierrad-Antriebsübertragung für Kraftfahrzeuge, mit einer Einrichtung zum Ankuppeln und Abkuppeln des Antriebes zur Hinterachse, umfassend ein Getriebegehäuse (5) und eine Getriebe-Differential-Einheit (1) zum Übertragen der Antriebsleistung zu zwei Vorderrad-Antriebswellen (2, 3), wobei die Getriebe Differential-Einheit (1) mit einer Leistungsabzweigung (4) versehen ist, die ein angetriebenes Kegelrad zum Übertragen der Antriebsleistung zu zwei Hinterrad-Antriebswellen hat und ein verzahntes Getriebe-Ausgangselement (8) umfaßt, ein Differential-Eingangselement (11), eine Epizykloiden-Untersetzungseinheit (14), die im Getriebegehäuse (5) im wesentlichen konzentrisch zum Ausgangselement (8) des Getriebes und zu einer Hohlwelle (13) angeordnet ist, welche koaxial zu einer der Vorderrad- Antriebswellen (2) ist und das Getriebe-Ausgangselement (8) sowie das Differential-Eingangselement (11) über die Epizykloiden-Untersetzungseinheit (14) zu gemeinsamer Drehung kuppelt, wobei die Epizykloiden-Untersetzungseinheit (14) umfaßt:

- eine mit dem Ausgangselement (8) des Getriebes fest verbundene Ringverzahnung (9),

- ein Sonnenrad (15), welches koaxial zur Hohlwelle (13) drehbar gelagert ist,

- einen Planetenträger (17), welcher fest auf der Hohlwelle (13) angeordnet ist und mehrere Planetenräder (16) trägt, welche mit der Ringverzahnung (9) und dem Sonnenrad (15) im Eingriff sind,

- eine Ringverzahnung (19), die mit dem Differential-Eingangselement (11) drehgekuppelt ist und die Leistungsabzweigung (4) treibt, und

- eine rohrförmige Welle (20), die koaxial zur Hohlwelle (13) drehbar ist und deren eines Ende mit dem Sonnenrad (15) verbunden ist, wobei das andere Ende der rohrförmigen Welle (20) ein gezahntes Element (21) trägt, welches einer Kupplungseinrichtung (22) betriebsmäßig zugeordnet ist, die wahlweise zwischen einer Normalgeschwindigkeitsstellung, bei der die rohrförmige Welle (20) mit dem Eingangselement (11) des Differentials (10) drehgekoppelt ist, sowie einer Niedriggeschwindig keitsstellung verstellbar ist, bei der die rohrförmige Welle (20) relativ zum Getriebegehäuse (5, 6) drehblockiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringverzahnung (19) zum Antreiben der Leistungsabzweigung (4) ein treibendes Kegelrad ist, welches direkt mit dem Planetenträger (17) der Untersetzungseinheit (14) verbunden ist und mit dem angetriebenen Kegelrad der Leistungsabzweigung (4) im Eingriff ist.