AT406851B

AT406851B - Verteilergetriebe mit koaxialen abtriebswellen und einem schaltbaren gruppengetriebe

Info

Publication number: AT406851B
Application number: AT152494A
Authority: AT
Inventors: Klaus Lippitsch
Original assignee: Steyr Daimler Puch Ag
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 2000-10-25
Also published as: DE4434512B4; ATA152494A; DE4434512A1

Description


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   Die Erfindung betrifft ein Verteilergetriebe, in dessen Gehäuse sich eine Antriebswelle, zwei zu dieser parallel und unterhalb derselben angeordnete koaxiale Abtriebswellen und ein zwischen letzteren angeordnetes Langsdifferential befinden, wobei die Antriebswelle über ein schaltbares Gruppengetriebe und ein Zugband mit dem Längsdifferential antriebsverbunden ist Derartige Verteilergetriebe werden in Geländefahrzeugen mit konventioneller Triebwerksanordnung (längsliegender Motor-Getriebe-Block, Gelenkwellen zu Vorder- und Hinterachse) dann verwendet, wenn die Lage des Motor-Getriebe-Blockes keine mit der Antriebswelle des Verteilergetriebes koaxiale Abtriebswelle zur Hinterachse gestattet 
So ist etwa aus der US 3,993,152 A ein Verteilergetriebe bekannt, dessen Gruppengetriebe als der Antriebswelle zugeordnetes parallelachsiges Zahnradgetriebe ausgefuhrt ist.

   In aus der Praxis bekannten Weiterentwicklungen ist das Gruppengetriebe als der Antriebswelle zugeordnetes Planetengetriebe ausgeführt und als Längsdifferential ein Kegelraddifferential vorgesehen. 



   Nachteilig ist an diesen Anordnungen zunächst, dass das Gruppengetriebe der Antriebswelle zugeordnet ist Dadurch wird das Zugband im Geländegang mit der mehrfachen Zugkraft belastet, was zu sehr grossen Dimensionen und damit zu mehr Gewicht, Bauraum und Geräuschentwicklung fuhrt Im Getriebegehäuse befindet sich ein Ölsumpf, das der Antriebswelle zugeordnete Gruppengetriebe ist jedoch uber diesem wegen des Zugbandes sehr tiefem Sumpf angeordnet, sodass dessen Ölversorgung zusätzliche Massnahmen erfordert. Erschwerend ist bei Geländefahrzeugen, dass die Schmierölversorgung auch bei extremen Neigungen des Fahrzeuges gewährleistet sein muss. 



   Wenn das Gruppengetriebe als der Antriebswelle zugeordnetes Planetengetriebe mit demzufolge permanent fixiertem Hohlrad ausgeführt ist, treten noch weitere Nachteile dazu Das Planetengetriebe wälzt in beiden Schaltstellungen (Strassengang, Geländegang) innen ab, was mehr Verschleiss, höhere Verluste, schwierigere Schmierung und Kuhlung verursacht 
Es ist daher Ziel der Erfindung, ein gattungsgemässes Verteilergetriebe zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile nicht hat und bei möglichst geringem Bauraum und Gewicht alle Funktionen eines Zentraldifferentiales mit grösster Sicherheit und minimalem Aufwand erfullt 
Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass das schaltbare Gruppengetriebe ein mit den Abtriebswellen koaxiales Planetengetriebe ist, dessen Sonnenrad mit dem Zugband antriebsverbunden ist,

   der Planetenträger mit dem Differentialkorb des Längsdifferentiales antriebsverbunden ist und das Hohlrad mit den im Planetenträger gelagerten Planetenrädern ständig kämmt und wahlweise mit dem Planetenträger oder dem Gehäuse drehfest verbindbar ist 
Durch die Anordnung des Gruppengetriebes auf der vom Zugband getriebenen Seite wird zunächst die Belastung des Zugbandes wesentlich verringert, sodass dieses kleiner dimensioniert werden kann, was den Einbaumassen des ganzen Verteilergetriebes zugute kommt. Weiters ist dadurch auch dessen Schmierung ohne zusätzliche Massnahmen sichergestellt, in allen Fahrzeuglagen und ohne dass das Verteilergetriebe genau senkrecht eingebaut zu werden braucht. 



   Die Anbindung der Glieder des Planetengetriebes hat den Vorteil, dass das Planetengetriebe im Strassengang als ganzes, also verlustlos, umläuft. Im Geländegang wird das hohe Drehmoment fur den Achsantrieb am Planetenträger abgenommen, der bereits von Natur aus sehr stark ausgeführt und auf kurzem Weg mit dem Differentialkorb verbunden ist 
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist das Hohlrad zur wahlweisen Verbindung mit Planetenträger oder Gehäuse axial verschiebbar, wobei die Innenverzahnung des Hohlrades entweder in erste Kuppelzähne des Planetenträgers oder in gehäusefest angebrachte zweite Kuppelzähne eingreift, und wobei erste und zweite Kuppelzähne auf je einer Seite der Planetenräder vorgesehen sind (Anspruch 2). 



   Das zur Umschaltung verschiebbare und mit Planetenträger oder Gehäuse verbindbare Hohlrad hat den Vorteil, dass dessen bereits vorhandene Verzahnung auch gleich als Zahnkupplung dienen kann, wobei wegen dessen grossen Durchmessers die Umfangskräfte relativ gering sind und die entsprechenden Kuppelzähne nur sehr schmal ausgeführt zu werden brauchen, was geringen Einbaumassen und nebstbei auch einem kurzen Schaltweg förderlich ist Weiters ist das Hohlrad auf diese Weise ohne eigene Lagerung selbstzentrierend. 



   Es sind verschiedene Möglichkeiten der Verschiebung des Hohlrades möglich, in einer verfeinerten Variante greift eine zur Umschaltung des Gruppengetriebes vorgesehene Schaltgabel unmittelbar am Hohlrad an (Anspruch 3). Das Hohlrad dient somit gleichzeitig als Schaltmuffe, was 

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 weitere Bauteile und Platz einspart. Da Schaltvorgange zwischen Gelände- und Strassengang bei kleinen Geschwindigkeiten stattfinden, ist die Umfangsgeschwindigkeit am relativ grossen Hohlrad kein Nachteil, fur den Einbau einer Synchronisierung (Anspruch 5) ist sie sogar ein Vorteil. 



   Weitere Verringerung des Einbauraumes und Versteifung der im Geländegang beanspruchten Bauteile ist dadurch zu erreichen, dass das Sonnenrad zusammen mit einem vom Zugband angetriebenen Sekundärrad eine den Differentialkorb umfassende Hohlwelle bildet, wobei das Sekundärrad im wesentlichen in der Symmetrieebene des Differentialkorbes angeordnet ist (Anspruch 4).

   Das Sekundärrad hat zur Schonung des Zugbandes und aus Übersetzungsgründen sowieso einen ausreichend grossen Durchmesser 
In das erfindungsgemässe Getriebe kann jede beliebige totale oder teilweise Sperre eingebaut werden, an der dem Planetengetriebe abgewandten Seite des Differentiales ebenso wie an der- selben Seite Eine Flüssigkeitsreibungskupplung wird mit Vorteil so angebracht, dass eine der Abtriebswellen von ihr umgeben ist und deren Innenteil mitnimmt, und dass deren Aussenteil mit dem Differentialkorb bzw dem Planetenträger antriebsverbunden ist (Anspruch 6). 



   Schliesslich erlaubt es die Erfindung auch, einen Nebenabtrieb an der dem Motor abgekehrten Seite der Antriebswelle anzuordnen (Anspruch 7). 



   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Vertikalschnittes durch ein erfindungsgemässes Verteilergetriebe beschrieben und erläutert. 



   Im Gehäuse 1 eines Verteilergetriebes befindet sich eine vom nicht dargestellten Motor- Getriebe-Block angetriebene Antriebswelle 2, weiters ein Gruppengetriebe 3 und ein Längsdifferential 4, von dem aus die beiden nicht dargestellten Achsen angetrieben werden 
Das vom Motor-Getriebe-Block gelieferte Antriebsmoment wird über die Antriebswelle 2, die im Gehäuse 1 entsprechend gelagert ist, an ein an der Antriebswelle 2 montiertes Primärrad 5 und von diesem mittels eines Zugbandes 6 oder einer Kette hinunter auf ein mit dem Längsdifferential 4 koaxiales Sekundärrad 7 übertragen. Dieses Sekundärrad 7 und ebenso ein Sonnenrad 10 sind Teil einer Hohlwelle 8 oder mit dieser drehfest verbunden.

   Die Hohlwelle 8 ist entsprechend gelagert 
Das Sonnenrad 10 ist Teil des Gruppengetriebes 3, das als Planetengetriebe ausgebildet ist Dieses Planetengetriebe besteht aus dem Sonnenrad 10, einem Planetenträger 12 mit Plane- tenrädern 11, in die das Sonnenrad 10 kämmend eingreift, einem Hohlrad 13, mit einer Innenverzahnung 14, in die auch die Planetenräder 11 eingreifen. Das Hohlrad 13 dient zugleich als Schaltmuffe und besitzt dazu aussen eine Nut 15, in die eine nicht eingezeichnete Schaltgabel greift. 



   Zusätzlich besitzt der Planetenträger 12 an seiner dem Gehäuse 1 abgewandten Seite erste Kuppelzähne 25 ; zweite Kuppelzähne 26 sind auf einem am Gehäuse 1 drehfest angebrachten Verbindungsring 27 vorgesehen. Die Kuppelzähne 25,26 greifen in die Innenverzahnung 14 des Hohlrades 13. Zur Erleichterung des Schaltens kann eine Synchronisierung, beispielsweise Synchronisierkegel 16 vorgesehen sein. 



   Der Planetenträger 12 ist etwa mittels Keilverzahnung drehfest mit dem Differentialkorb 20 des Kegelradlängsdifferentials 4 verbunden. Der Differentialkorb 20 treibt über Ausgleichskegelräder 21 die Abtriebskegelräder 22, die auf Abtriebswellen 23 montiert sind. Diese Abtriebswellen 23 sind mit den nicht dargestellten Achsen verbunden. Auf dem Differentialkorb 20 ist die Hohlwelle 8 wälzgelagert Sie bildet ungefähr mittig zum Differential 4 das Sekundärrad 7 für das Zugband 6 und geht auf einer Seite in das Sonnenrad 10 über 
Das Planetengetriebe wird in der dargestellten Ausführungsform folgendermassen geschaltet: 
In der gezeigten Stellung N ist das Hohlrad 13 frei drehbar. Das Getriebe kann daher kein Moment übertragen. 



   Wird nun das Hohlrad 13 durch Verschieben in die Schaltstellung H, das ist der Strassengang, gebracht, greift die Innenverzahnung 14 des Hohlrades 13 auch in die ersten Kuppelzähne 25 des Planetenträgers 12 ein. Das Planetengetriebe läuft als Ganzes um. Sekundärrad 7 und Differentialkorb 20 drehen sich gleich schnell. 



   Wird das Hohlrad 13 in die Schaltstellung L, das ist der Geländegang, geschoben, greifen die gehäusefesten zweiten Kuppelzähne 26 in die Innenverzahnung 14 des Hohlrades 13. Dadurch ist es festgehalten und die Planetenräder 11 wälzen sich auf ihm ab. Der Planetenträger 12 dreht sich dadurch langsamer als das Sonnenrad 10, wodurch die Untersetzung des Geländeganges erreicht 

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 wird 
Das Längsdifferential 4 kann auf verschiedene Weise ganz oder teilweise gesperrt werden, zum Beispiel, wie in der einzigen Figur unterhalb der Mittellinie dargestellt, mittels einer an einer der beiden Abtriebswellen 23 angeordneten Flüssigkeitsreibungskupplung 30.

   Dabei wird der Innenteil der Flüssigkeitsreibungskupplung 30 von der Abtriebswelle 23 und der Aussenteil uber eine Keilverzahnung 31 von dem Differentialkorb 20 mitgenommen Die Flussigkeitsreibung zwischen den nicht dargestellten Lamellen des Innen- und Aussenteiles bewirkt eine teilweise Sperrung des Längsdifferentials 4. 



   Schliesslich besteht noch die Möglichkeit, wie in der Figur strichliert angedeutet, die Antriebswelle 2 zur Bildung eines Nebenabtriebes 32 zu verlängern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1 Verteilergetriebe, in dessen Gehäuse (1) sich eine Antriebswelle (2), zwei zu dieser parallel und unterhalb derselben angeordnete koaxiale Abtriebswellen (23) und ein zwischen letzteren angeordnetes Längsdifferential (4) befinden, wobei die Antriebswelle (2) über ein schaltbares Gruppengetriebe (3) und ein Zugband (6) mit dem Längsdifferential (4) antriebsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das schaltbare Gruppengetriebe (3) ein mit den Abtriebswellen (23) koaxiales Planetengetriebe ist, dessen Sonnenrad (10) mit dem Zugband (6) antriebsverbunden ist, der Planetenträger (12) mit dem Differentialkorb (20) des Längsdifferentiales (4) antriebsverbunden ist und das Hohlrad (13) mit den im Planetenträger (12) gelagerten Planetenrädern (11) ständig kämmt und wahlweise mit dem Planetenträger (12) oder dem Gehäuse (1)

drehfest verbindbar ist
2 Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (13) zur wahlweisen Verbindung mit Planetenträger (12) oder Gehäuse (1) axial verschiebbar ist, wobei die Innenverzahnung (14) des Hohlrades (13) entweder in erste Kuppelzähne (25) des Planetenträgers (12) oder in gehäusefest angebrachte zweite Kuppelzähne (26) eingreift, und wobei die ersten und zweiten Kuppelzähne (25,26) auf je einer Seite der Planetenräder (11) vorgesehen sind
3. Verteilergetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Umschaltung des Gruppengetriebes (3) vorgesehene Schaltgabel unmittelbar am Hohlrad (13) angreift.
4 Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (10) zusammen mit einem vom Zugband (6) angetriebenen Sekundärrad (7) eine den Differentialkorb (20) umfassende Hohlwelle (8) bildet, wobei das Sekundärrad (7) im we- sentlichen in der Symmetrieebene des Differentialkorbes (20) angeordnet ist.
5 Verteilergetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (13) und die ersten und zweiten Kuppelzähne (25,26) mit an sich bekannten Synchronisiereinrichtungen (16) ausgestattet sind.
6. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Abtriebswellen (23) von einer Flüssigkeitsreibungskupplung (30) umgeben ist und deren Innenteil mitnimmt, deren Aussenteil mit dem Differentialkorb (20) bzw dem Planetenträger (12) antriebsverbunden ist.
7. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) an der dem Motor abgekehrten Seite einen Nebenabtrieb (32) bildet.

HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN