DE102005006727B4 - Angular gear for a drive train - Google Patents

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Abstract

Winkelgetriebe (22) für einen Antriebsstrang (10) eines Kraftfahrzeuges, der eine erste und eine zweite angetriebene Achse (VA, HA) und ein Längsdifferential (44) aufweist, mittels dessen Antriebsleistung auf die beiden angetriebenen Achsen (VA, HA) verteilt wird, wobei das Winkelgetriebe (22) im Bereich der ersten angetriebenen Achse (VA) angeordnet ist und ein Eingangsglied (38) aufweist, das mit einer Antriebseinheit (12) verbindbar ist, und wobei das Winkelgetriebe (22) ferner ein Längsausgangsglied (30) zur Verbindung mit der zweiten angetriebenen Achse (HA) und zwei Querausgangsglieder (26, 28) für die erste angetriebene Achse (VA) aufweist, wobei das Längsdifferential (44) in das Winkelgetriebe (22) integriert ist und wobei das Winkelgetriebe (22) ein Gehäuse (24) mit einem Eingang aufweist, an dem das Eingangsglied (38) mit der Antriebseinheit (12) verbindbar ist, wobei das Längsdifferential (44) in Querrichtung auf einer Seite des Längsausgangsgliedes (30) angeordnet ist, die. dem Eingang des Gehäuses (24) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsdifferential (44) ein...angle gear (22) for a drive train (10) of a motor vehicle, the first and a second driven axle (VA, HA) and a longitudinal differential (44), by means of which drive power to the two driven Axes (VA, HA) is distributed, wherein the angle gear (22) in Area of the first driven axle (VA) is arranged and a An input member (38), which with a drive unit (12) is connectable, and wherein the angular gear (22) further comprises a longitudinal output member (30) for connection to the second driven axle (HA) and two transverse output members (26, 28) for the first driven axle (VA), wherein the longitudinal differential (44) is integrated in the angular gear (22) and wherein the angular gear (22) a housing (24) having an input at which the input member (38) with the drive unit (12) is connectable, wherein the longitudinal differential (44) arranged transversely on one side of the longitudinal output member (30) is the. the entrance of the housing (24) is opposite characterized in that the longitudinal differential (44) is a ...

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Winkelgetriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, der eine erste und eine zweite angetriebene Achse und ein Längsdifferential aufweist, mittels dessen Antriebsleistung auf die beiden angetriebenen Achsen verteilt wird, wobei das Winkelgetriebe im Bereich der ersten angetriebenen Achse angeordnet ist und ein Eingangsglied aufweist, das mit einer Antriebseinheit verbindbar ist, und wobei das Winkelgetriebe ferner ein Längsausgangsglied zur Verbindung mit der zweiten angetriebenen Achse und zwei Querausgangsglieder für die erste angetriebene Achse aufweist, wobei das Längsdifferential in das Winkelgetriebe integriert ist, wobei das Winkelgetriebe ein Gehäuse mit einem Eingang aufweist, an dem das Eingangsglied mit der Antriebseinheit verbindbar ist, und wobei das Längsdifferential in Querrichtung auf einer Seite des Längsausgangsgliedes angeordnet ist, die dem Eingang des Gehäuses gegenüberliegt. ( DE 37 21 628 C2 ).The present invention relates to an angle gear for a drive train of a motor vehicle having a first and a second driven axle and a longitudinal differential, by means of which drive power is distributed to the two driven axles, wherein the angular gear is arranged in the region of the first driven axle and an input member which is connectable to a drive unit, and wherein the angular gear further comprises a longitudinal output member for connection to the second driven axle and two transverse output members for the first driven axle, wherein the longitudinal differential is integrated in the angular gear, wherein the angular gear is a housing having an input at which the input member is connectable to the drive unit, and wherein the longitudinal differential is arranged transversely on one side of the longitudinal output member, which is opposite to the entrance of the housing. ( DE 37 21 628 C2 ).

Bei diesem bekannten Winkelgetriebe ist das Längsdifferential in Form eines Kegelraddifferentials innerhalb des Längsausgangsgliedes angeordnet, genauer gesagt innerhalb des Tellerrades des Winkeltriebs für die Hinterachsanbindung.at This known angular gear is the longitudinal differential in the form of a Bevel gear arranged within the longitudinal output member, more precisely said within the ring gear of the angle drive for the rear axle connection.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang im Kraftfahrzeug, das eine erste und eine zweite angetriebene Achse aufweist, mit einer Antriebseinheit, die vorzugsweise einen Antriebsmotor und ein Übersetzungsgetriebe aufweist, und mit einem Winkelgetriebe der eingangs genannten Art.Further the present invention relates to a drive train in the motor vehicle, having a first and a second driven axis, with a drive unit, preferably a drive motor and a transmission gear has, and with a bevel gear of the type mentioned.

Generell betrifft die vorliegende Erfindung Allradantriebssysteme für Kraftfahrzeuge.As a general rule relates to the present invention four-wheel drive systems for motor vehicles.

Allradantriebssysteme für Kraftfahrzeuge unterteilen sich in kupplungsgesteuerte Systeme und in differentialgesteuerte Systeme.All-wheel drive systems for motor vehicles Divide into clutch-controlled systems and differential-controlled Systems.

Bei kupplungsgesteuerten Systemen wird gewöhnlich eine der zwei Achsen ständig angetrieben. Die zweite Achse wird mittels einer Kupplung nur bei Bedarf zugeschaltet. Dies kann automatisiert nach Bedarf geschehen. Derartige kupplungsgesteuerte Systeme sind auch als „Hang-On-Allradantriebssystem" bekannt.at Clutch-controlled systems usually become one of the two axes constantly driven. The second axle is by means of a clutch only at Needs switched on. This can be done automatically as needed. Such clutch controlled systems are also known as a "hang-on four-wheel drive system".

Bei differentialgesteuerten Allradantriebssystemen wird die Antriebsleistung der Antriebseinheit zunächst mittels eines Längsdifferentials aufgeteilt, so dass Antriebsleistung permanent auf die beiden angetriebenen Achsen verteilt wird.at Differential controlled four-wheel drive systems will drive power the drive unit first by means of a longitudinal differential split, so that drive power is permanently driven on the two Axes is distributed.

Ein solches System ist beispielsweise bekannt aus der WO 02/28678 A1.One Such a system is known, for example, from WO 02/28678 A1.

Hierbei ist an eine in einem Fahrzeug vorne quer eingebaute Antriebseinheit ein Verteilergetriebe (PTU „Power Take-Off Unit) angeflanscht, die über einen Winkeltrieb das Drehmoment auf die Hinterachse überträgt. Die Drehmomentverteilung auf die Räder erfolgt über ein Längsdifferential und ein Vorderachsdifferential, die als Planetenradsätze ausgebildet und im Übersetzungsgetriebe angeordnet sind.in this connection is at a front in a vehicle transversely mounted drive unit a transfer case (PTU "Power Take-Off Unit) flanged, the torque via an angle drive transfers to the rear axle. The Torque distribution on the wheels over a longitudinal differential and a Vorderachsdifferential formed as Planetenradsätze and in the transmission gearbox are arranged.

Ferner ist aus der DE 103 13 386 A1 ein Winkelgetriebe bekannt, bei dem eingangsseitig zunächst ein Vorderachsdifferential in Form eines Kegelraddifferentials, dann ein Längsdifferential in Form eines Planetenradsatzes und anschließend ein Rad angeordnet sind, das einen Teil des Längsausgangsgliedes bzw. der Längsausgangsanordnung bildet.Furthermore, from the DE 103 13 386 A1 a bevel gear is known in which the input side, a front differential in the form of a bevel gear, then a longitudinal differential in the form of a planetary gear and then a wheel are arranged, which forms a part of the longitudinal output member and the longitudinal output assembly.

Ferner ist in dem Winkelgetriebe eine Zwischenwelle angeordnet, die den Ausgang des Längsdifferentials mit einer Kardanwelle verbindet.Further is arranged in the angular gear, an intermediate shaft, the Output of the longitudinal differential connects with a cardan shaft.

Problematisch ist bei diesen bekannten Ansätzen, dass es häufig keine klare Trennung der Übersetzungsgetriebekomponenten einerseits und der Allradkomponenten andererseits gibt. Diese Vermischung der Antriebskomponenten wirkt sich erschwerend auf die Getriebeentwicklung aus. Zum einen beträgt der Allradanteil bei vielen Fahrzeugtypen nicht 100 %, und es müssen unterschiedliche Getriebebauformen mit berücksichtigt werden (z.B. Handschaltgetriebe, ASG-Getriebe, Automatikgetriebe, stufenlose Getriebe, etc.).Problematic is in these known approaches, that it is common no clear separation of the transmission components on the one hand and the all-wheel components on the other hand. This mixture the drive components has an aggravating effect on the transmission development out. For one thing the four-wheel drive ratio is not 100% for many vehicle types, and it must be different Gearbox designs are taken into account manual transmissions, ASG transmissions, automatic transmissions, stepless Transmission, etc.).

Ferner sind im Bereich der Schnittstelle zwischen dem Übersetzungsgetriebe und dem Verteilergetriebe vier Antriebswellen erforderlich. Dies führt zu einem erhöhten Aufwand bezüglich Lagerung und des Dichtungskonzeptes.Further are in the range of the interface between the transmission gear and the Transfer case four drive shafts required. This leads to a increased Effort regarding Storage and sealing concept.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Winkelgetriebe für einen Allradantriebsstrang bzw. einen solchen Allradantriebsstrang selbst anzugeben.It The object of the present invention is an improved angular gear for one All-wheel drive train or such a four-wheel drive train itself specify.

Die obige Aufgabe wird mit einem Winkelgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. mit einem Antriebsstrang gemäß Anspruch 12 gelöst. Das Längsdifferential ist dabei ein Kronenraddifferential.The The above object is achieved with a bevel gear with the characteristics of Claim 1 or with a drive train according to claim 12 solved. The longitudinal differential is a crown gear differential.

Das Kronenraddifferential ermöglicht auf konstruktiv günstige Weise, dass das Längsdifferential sich einerseits mit dem Längsausgangsglied und andererseits mit einem Querdifferential für die erste angetriebene Achse verbinden lässt.The Crown gear differential allows on structurally favorable Way, that the longitudinal differential on the one hand with the longitudinal output member and on the other hand with a transverse differential for the first driven axle connect.

Durch die Maßnahme, dass das Längsdifferential gegenüber dem Eingang liegt, kann zum einen eine klare Trennung zwischen der Antriebseinheit (dem Übersetzungsgetriebe) und den Allradantriebskomponenten des Antriebsstranges realisiert werden. Dies kann den technischen Aufwand für das Übersetzungsgetriebe und für den Antriebsstrang insgesamt erheblich verringern.By the measure, that the longitudinal differential across from the entrance, on the one hand, a clear separation between the Drive unit (the transmission gear) and realized the four-wheel drive components of the drive train become. This can be the overall technical effort for the transmission gearbox and for the drive train significantly reduce.

Ferner ist es durch dieses Konzept möglich, unterschiedliche Allradkonzepte oder auch Antriebsstränge zu realisieren, die nach dem Baukastensystem einfach als herkömmliche zweiradgetriebene Systeme ausgeführt werden können, oder optional als allradgetriebene Systeme.Further it is possible through this concept, different Four-wheel concepts or drive trains to realize that after the modular system simply as conventional two-wheel drive systems accomplished can be or optionally as all-wheel drive systems.

Dadurch, dass das Winkelgetriebe ein Gehäuse mit einem Eingang aufweist, an dem das Eingangsglied mit der Antriebseinheit verbindbar ist, lässt sich das Winkelgetriebe auf einfache Weise an der Antriebseinheit, insbesondere an einem Übersetzungsgetriebe der Antriebseinheit anbringen, insbesondere anflanschen.Thereby, that the angular gear is a housing having an input at which the input member to the drive unit is connectable leaves the angular gear in a simple manner to the drive unit, in particular on a transmission gear attach the drive unit, in particular flanged.

Da das Längsdifferential in Querrichtung auf einer Seite des Längsausgangsgliedes angeordnet ist, die dem Eingang des Gehäuses gegenüberliegt, kann diese Seite des Längsausgangsgliedes variabel für unterschiedliche Konzepte verwendet werden. Die Maßnahme ist ferner konsistent mit dem oben genannten modularen Ansatz, bei dem ggf. auch andere Allradkonzepte (bspw. kupplungsgesteuerte Allradsysteme) an die Antriebseinheit angeflanscht werden, je nach Modell an einer bestimmten Kraftfahrzeugbaureihe.There the longitudinal differential is arranged in the transverse direction on one side of the longitudinal output member, the the entrance of the housing opposite, can this side of the longitudinal output member variable for different concepts are used. The measure is further consistent with the above modular approach, in which possibly also other four-wheel drive concepts (eg clutch-controlled four-wheel drive systems) be flanged to the drive unit, depending on the model on a certain motor vehicle series.

Es ist insgesamt bevorzugt, wenn in das Winkelgetriebe eine Längssperrkupplung integriert ist.It is generally preferred when in the angular gear a longitudinal lock-up clutch is integrated.

Hierbei ist es möglich, Antriebsmoment jeweils zu der Achse mit dem höheren Reibwert zu übertragen. Dies kann insbesondere bei μ-Sprung-Bedingungen günstig sein.in this connection Is it possible, To transmit drive torque to the axle with the higher coefficient of friction. This can be especially true for μ-jump conditions Cheap be.

Die Sperrwirkung einer solchen integrierten Längssperrkupplung kann relativ hoch sein, da diese Sperrkupplung vorzugsweise nach dem Welle-Welle-Prinzip arbeitet und sich folglich das doppelte Kupplungsmoment als Sperrmoment einstellen kann (siehe Looman, Zahnradgetriebe, Seite 441). The Locking effect of such an integrated longitudinal lock-up clutch can be relatively be high, as this lock-up clutch preferably according to the shaft-shaft principle works and thus the double clutch torque as a locking torque can be adjusted (see Looman, Zahnradgetriebe, page 441).

Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Längssperrkupplung in Querrichtung zwischen dem Längsdifferential und dem Längsausgangsglied angeordnet ist.there It is particularly advantageous if the longitudinal locking clutch in the transverse direction between the longitudinal differential and the longitudinal output member is.

Auch dies ermöglicht auf konstruktiv einfache Weise, die Ausgangsglieder des Längsdifferentials bei Bedarf miteinander zu verbinden.Also this makes possible in a structurally simple way, the output elements of the longitudinal differential if necessary to connect with each other.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist in das Winkelgetriebe ferner ein Querdifferential integriert, dessen Eingangsglied mit einem Ausgangsglied des Längsdifferentials verbunden ist und dessen Ausgangsglieder mit den Querausgangsgliedern verbunden sind.According to one another overall preferred embodiment is in the angular gear further integrates a transverse differential whose input member with an output member of the longitudinal differential is connected and its output members with the cross output members are connected.

Hierdurch wird eine noch höhere Integration von Bauteilen ermöglicht. Die Anordnung des Querdifferentials nicht in dem Gehäuse des Übersetzungsgetriebes sondern in dem Gehäuse des Winkelgetriebes ermöglicht zudem, die Funktion des Querdifferentials in die Allradstrategie mit einzubeziehen.hereby will be even higher Integration of components allows. The arrangement of the transverse differential not in the housing of the transmission gear but in the case of the angular gear allows In addition, the function of the lateral differential in the four-wheel drive strategy to involve.

Es ist hierbei besonders vorteilhaft, wenn das Querdifferential in Querrichtung auf einer Seite des Längsausgangsgliedes angeordnet ist, die dem Eingang des Gehäuses gegenüberliegt.It This is particularly advantageous if the transverse differential in Transverse direction arranged on one side of the longitudinal output member is that the entrance of the housing opposite.

Auch dies führt zu einer vergleichsweise einfachen Einbindung des Querdifferentials in das Winkelgetriebe, wobei der Ansatz für die Modularität erhalten bleiben kann.Also this leads to to a comparatively simple integration of the transverse differential in the angular gear, the approach for the modularity obtained can stay.

Sofern bei anderen Varianten einer Kraftfahrzeugbaureihe gewöhnlich ein Querdifferential in dem Übersetzungsgetriebegehäuse integriert ist, kann dieser Leerraum durch eine Gehäusevariante des Übersetzungsgetriebes genutzt werden. Alternativ ist es auch möglich, diesen Leerraum in dem Übersetzungsgetriebegehäuse durch eine Wellenkonstruktion einfach zu überbrücken.Provided usually in other variants of a motor vehicle series Transverse differential integrated in the transmission gearbox is, this void by a housing variant of the transmission gear be used. Alternatively, it is also possible for this void in the transmission gearbox through easy to bridge a shaft construction.

Ferner ist es hierbei vorteilhaft, wenn das Querdifferential benachbart zu dem Längsdifferential angeordnet ist, vorzugsweise auf der dem Längsantriebsglied abgewandten Seite.Further In this case it is advantageous if the transverse differential is adjacent arranged to the longitudinal differential is, preferably on the longitudinal drive member opposite side.

Auf diese Weise kann ein Ausgang des Längsdifferentials direkt mit einem Eingang des Querdifferentials verbunden werden.On this way, an output of the longitudinal differential directly with be connected to an input of the transverse differential.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn das Querdifferential als Planetenraddifferential ausgebildet ist.Advantageous It is also when the transverse differential as Planetenraddifferential is trained.

Zum einen wird hier durch die Anbindung an ein Längsdifferential erleichtert, das als Kronenraddifferential ausgebildet ist.To the one is facilitated here by the connection to a longitudinal differential, which is designed as Kronenraddifferential.

Zum anderen kann hierdurch das Querdifferential in Querrichtung (d.h. in Achsrichtung der ersten angetriebenen Achse) vergleichsweise kurz ausgebildet werden. Hierdurch lassen sich nach Bedarf eine Vielzahl von weiteren Komponenten in das Winkelgetriebe integrieren, ohne dass die axiale Baulänge zu sehr ansteigt.To the to others, the transverse differential in the transverse direction (i.e. in the axial direction of the first driven axle) comparatively be trained briefly. This can be as needed a Integrate a variety of other components in the angular gear, without the axial length rises too much.

Bei dieser Maßnahme ist es von besonderem Vorteil, wenn das Eingangsglied des Querdifferentials durch ein Hohlrad gebildet ist.In this measure, it is particularly advantageous if the input member of the Querdiffe Rentials is formed by a ring gear.

Ein solches Hohlrad ermöglicht zum einen eine vergleichsweise günstige Anbindung an ein Längsdifferential, insbesondere an ein Ausgangsglied eines Kronenraddifferentials. Zum anderen ist es bei der Ausbildung des Eingangsgliedes des Querdifferentials als Hohlrad eines Planetenradsatzes möglich, ggf. weitere Allradkomponenten auf konstruktiv einfache Weise in das Winkelgetriebe zu integrieren. Beispielsweise kann das Hohlrad auf diese Weise das Längsdifferential übergreifen und so auf einfache Weise mit einem Längsdifferential verbunden werden.One allows such ring gear for a comparatively cheap Connection to a longitudinal differential, in particular to an output member of a Kronenraddifferentials. On the other hand, it is in the formation of the input member of the transverse differential as a ring gear of a planetary gear set possible, possibly other four-wheel components to integrate in a simple way in the angular gear. For example, the ring gear in this way overlap the longitudinal differential and so easily connected to a longitudinal differential.

Insgesamt ist es vorteilhaft, wenn eine Quersperrkupplung für die erste angetriebene Achse in das Winkelgetriebe integriert ist.All in all it is advantageous if a transverse lock-up clutch for the first driven axle is integrated into the angular gear.

Durch diese Maßnahme kann auch unter μ-Split-Bedingungen Antriebsmoment jeweils zum Rad mit dem höheren Reibwert geleitet werden.By This measure can also be under μ-split conditions Drive torque are each directed to the wheel with the higher coefficient of friction.

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Quersperrkupplung in Querrichtung im Bereich des dem Eingang gegenüberliegenden Bereiches des Gehäuses angeordnet ist.in this connection it is particularly advantageous if the transverse locking clutch in the transverse direction in the area of the entrance opposite Area of the housing is arranged.

Auf diese Weise kann die Quersperrkupplung zum einen günstig an das Querdifferential angebunden werden. Zum anderen kann auch eine Aktuatorik auf günstige Weise vorgesehen werden, bspw. in einem Gehäusedeckel des Winkelgetriebegehäuses.On This way, the cross-locking coupling for a cheap the transverse differential can be connected. On the other hand, one can also Actuator on cheap Be provided manner, for example. In a housing cover of the angle gear housing.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Quersperrkupplung eines der Querausgangsglieder mit dem Eingangsglied des Querdifferentials verbindet.Also it is advantageous if the transverse lock coupling one of the transverse output members connects to the input member of the transverse differential.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist es ferner vorteilhaft, wenn die Antriebseinheit im Bereich der ersten angetriebenen Achse quer in das Kraftfahrzeug einbaubar ist.at the drive train according to the invention Furthermore, it is advantageous if the drive unit in the region of the first driven axle can be installed transversely in the motor vehicle.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn es sich bei dem Antriebsstrang um einen Front-Quer-Antriebsstrang für Kraftfahrzeuge, insbesondere der Mittelklasse handelt.From It is particularly advantageous when it comes to the drive train a front-transverse drive train for motor vehicles, in particular the middle class acts.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges; und 1 a schematic representation of a drive train according to the invention; and

2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Winkelgetriebes des Antriebsstranges der 1. 2 a schematic representation of an angular gear according to the invention of the drive train of 1 ,

In 1 ist ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug generell mit 10 bezeichnet.In 1 is a powertrain for a motor vehicle generally with 10 designated.

Der Antriebsstrang 10 ist für den Frontquer-Einbau in einem Kraftfahrzeug ausgelegt und weist eine Antriebseinheit 12 auf. Die Antriebseinheit 12 beinhaltet einen Antriebsmotor 14 wie z.B. einen Verbrennungsmotor sowie ein Übersetzungsgetriebe 16. Das Übersetzungsgetriebe 16 ist im dargestellten Fall ein Vorgelegegetriebe, also bspw. ein Handschaltgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe (ASG). Das Übersetzungsgetriebe 16 kann jedoch auch als klassisches Automatikgetriebe ausgebildet sein, als stufenloses Getriebe oder als Doppelkupplungsgetriebe, um einige Beispiele zu nennen.The powertrain 10 is designed for front transverse installation in a motor vehicle and has a drive unit 12 on. The drive unit 12 includes a drive motor 14 such as an internal combustion engine and a transmission gear 16 , The transmission gearbox 16 In the case shown, a countershaft transmission, that is, for example, a manual transmission or an automated transmission (ASG). The transmission gearbox 16 However, it can also be designed as a classic automatic transmission, as a continuously variable transmission or as a dual-clutch transmission, to give a few examples.

Im dargestellten Fall ist in dem Übersetzungsgetriebe 16 ein Abtriebsradsatz (sog. Final-Drive-Radsatz) vorgesehen, der eine Vorgelegewelle des Übersetzungsgetriebes 16 mit einem Rad verbindet, das koaxial zu der Vorderachse VA des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.In the case illustrated is in the transmission gear 16 a driven gear (so-called Final Drive wheelset) provided, which is a countershaft of the transmission gear 16 connects with a wheel which is arranged coaxially with the front axle VA of the motor vehicle.

Dieser Final-Drive-Radsatz ist in dem Gehäuse 18 des Übersetzungsgetriebes 16 aufgenommen. Das Gehäuse 18 des Übersetzungsgetriebes weist in Querrichtung einen ersten Ausgang 20 auf, im Bereich dessen ein Winkelgetriebe 22 angeflanscht ist. Genauer gesagt ist ein Gehäuse 24 des Winkelgetriebes 22 an das Gehäuse 18 im Bereich des Ausgangs 20 angeflanscht.This Final Drive wheelset is in the case 18 of the gearbox 16 added. The housing 18 the transmission gear has a first output in the transverse direction 20 on, in the area of an angular gear 22 is flanged. More precisely, a housing 24 of the angular gear 22 to the housing 18 in the area of the exit 20 flanged.

Das Gehäuse 18 des Übersetzungsgetriebes 16 weist einen zweiten Ausgang auf, durch den heraus sich ein erstes Querausgangsglied 26 (Seitenwelle links) erstreckt.The housing 18 of the gearbox 16 has a second output through which emerges a first cross output element 26 (Side shaft left) extends.

Das Final-Drive-Rad 34, das koaxial hierzu ausgerichtet ist, ist an einer Hohlwelle festgelegt, durch die hindurch sich das erste Querausgangsglied 26 erstreckt.The final drive wheel 34 coaxially aligned therewith is fixed to a hollow shaft through which the first transverse output member passes 26 extends.

Ein zweites Querausgangsglied 28 (Seitenwelle rechts) erstreckt sich aus einem Ausgang des Winkelgetriebes 22 heraus.A second transverse output member 28 (Side wave right) extends from an output of the angular gear 22 out.

Das Winkelgetriebe 22 weist ferner einen weiteren Ausgang auf, aus dem heraus sich ein Längsausgangsglied 30 erstreckt, das dazu ausgelegt ist, mit einer Hinterachse HA verbunden zu werden.The angular gear 22 also has a further output, out of which a longitudinal output member 30 extends, which is adapted to be connected to a rear axle HA.

Obgleich dies in 1 nicht dargestellt ist, ist zumindest ein Längsdifferential zur Verteilung von Antriebsleistung auf die Vorderachse VA bzw. die Hinterachse HA in dem Gehäuse 24 des Winkelgetriebes 22 integriert.Although this in 1 not shown, is at least one longitudinal differential for distributing drive power to the front axle VA and the rear axle HA in the housing 24 of the angular gear 22 integrated.

Dies ist im Detail in 2 gezeigt, die ein mögliches Ausführungsbeispiel des Winkelgetriebes 22 in größerer Genauigkeit zeigt.This is in detail in 2 shown, which is a possible embodiment of the angular gear 22 in greater accuracy.

Es ist zu erkennen, dass ein Final-Drive-Rad 34 in dem Gehäuse 18 des Übersetzungsgetriebes 16 gelagert und mit einem Ausgangsglied 36 in Form einer Hohlwelle verbunden ist.It can be seen that a final drive wheel 34 in the case 18 of the gearbox 16 stored and with an output member 36 is connected in the form of a hollow shaft.

In dem Winkelgetriebegehäuse 24 ist, koaxial zu dem Querausgangsglied 26, ein Eingangsglied 38 in Form einer zweiten Hohlwelle gelagert. Die Hohlwellen sind miteinander verbunden, und zwar im Bereich des Ausgangs 20 des Gehäuses 18.In the angular gear housing 24 is coaxial with the cross output member 26 , an input link 38 stored in the form of a second hollow shaft. The hollow shafts are connected to each other, in the area of the output 20 of the housing 18 ,

In Bezug auf das Eingangsglied 38 des Winkelgetriebes 22 ist eine Tellerradhohlwelle 41 drehbar gelagert, an der ein Tellerrad 40 eines Winkeltriebs festgelegt ist.With respect to the input member 38 of the angular gear 22 is a ring gear hollow shaft 41 rotatably mounted, on which a ring gear 40 an angle drive is fixed.

Ein Ritzel 42 des Winkeltriebs steht mit dem Tellerrad 40 in Ein griff und ist mit dem Längsausgangsglied 30 verbunden.A pinion 42 the angle drive stands with the ring gear 40 in one handle and is with the longitudinal output member 30 connected.

Der Winkeltrieb bestehend aus dem Tellerrad 40 und dem Ritzel 42 ist benachbart zu dem Eingang des Winkelgetriebes 22 angeordnet.The angle drive consisting of the ring gear 40 and the pinion 42 is adjacent to the input of the angular gear 22 arranged.

Das Eingangsglied 38 erstreckt sich folglich durch die Tellerradhohlwelle 41 hindurch und steht gegenüber dieser in axialer Richtung vor. Das Eingangsglied 38 ist auf der dem Eingang gegenüberliegenden Seite des Längsausgangsgliedes 30 bzw. des Tellerrads 40 mit dem Eingangsglied eines Längsdifferentials 44 verbunden.The input member 38 thus extends through the Tellerradhohlwelle 41 through and is opposite to this in the axial direction. The input member 38 is on the opposite side of the entrance of the longitudinal output member 30 or the crown wheel 40 with the input member of a longitudinal differential 44 connected.

Das Längsdifferential 44 ist als Kronenraddifferential ausgebildet und weist einen Steg 46 auf, an dem zwei nicht näher bezeichnete Stirnräder drehbar gelagert sind. Das Längsdifferential 44 in Form des Kronenraddifferentials weist ferner ein erstes Kronenrad 48 auf, das mit der Tellerradhohlwelle 41 verbunden ist und damit mit dem Abtrieb zur Hinterachse HA.The longitudinal differential 44 is designed as Kronenraddifferential and has a web 46 on, on which two unspecified spur gears are rotatably mounted. The longitudinal differential 44 in the form of Kronenraddifferentials also has a first crown wheel 48 on, with the ring gear hollow shaft 41 is connected and thus with the output to the rear axle HA.

Ferner weist das Kronenraddifferential ein zweites Kronenrad 50 auf, das mit einem Eingangsglied eines Querdifferentials 52 verbunden ist (Abtrieb Vorderachse VA).Furthermore, the crown gear differential has a second crown wheel 50 on, that with an input member of a transverse differential 52 is connected (output front axle VA).

Das Querdifferential 52 ist ebenfalls in dem Gehäuse 24 gelagert, und zwar benachbart zu dem Längsdifferential 44.The transverse differential 52 is also in the housing 24 stored, adjacent to the longitudinal differential 44 ,

Genauer gesagt, liegt das Querdifferential 52 auf einer dem Tellerrad 40 gegenüberliegenden Seite des Längsdifferentials 44.More precisely, the transverse differential is located 52 on one of the ring gears 40 opposite side of the longitudinal differential 44 ,

Das Querdifferential 52 ist als Planetenraddifferential ausgebildet und weist ein Hohlrad 54 auf, das das Eingangsglied des Querdifferentials bildet.The transverse differential 52 is designed as Planetenraddifferential and has a ring gear 54 on, which forms the input element of the transverse differential.

Das Hohlrad 54 ist folglich mit dem zweiten Kronenrad 50 verbunden.The ring gear 54 is therefore with the second crown wheel 50 connected.

Das Querdifferential 52 weist ferner einen Planetenträger 56 herkömmlicher Bauart auf, der mit dem zweiten Querausgangsglied 28 (Seitenwelle rechts) verbunden ist. Ein Sonnenrad 58 des Querdifferentials 52 ist mit dem ersten Querausgangsglied 26 (Seitenwelle links) verbunden.The transverse differential 52 also has a planet carrier 56 conventional type, with the second cross output member 28 (Side wave right) is connected. A sun wheel 58 of the lateral differential 52 is with the first cross output member 26 (Side shaft left) connected.

In das Winkelgetriebegehäuse 24 sind ferner eine Längssperrkupplung 60 sowie eine Quersperrkupplung 62 integriert. Das Winkelgetriebe 22 kann jedoch auch ohne diese Sperrkupplungen 60, 62 ausgebildet sein, oder nur mit Längssperrkupplung 60 bzw. nur mit Quersperrkupplung 62.In the angular gear housing 24 are also a longitudinal lock-up clutch 60 and a transverse lock-up clutch 62 integrated. The angular gear 22 However, even without these clutches 60 . 62 be formed, or only with longitudinal lock coupling 60 or only with cross-locking coupling 62 ,

Die Längssperrkupplung 60 ist zwischen dem Tellerrad 40 und dem ersten Kronenrad 48 angeordnet. Ein Käfigbauteil 64 umschließt die Differentiale 44, 52 und ggf, die Sperrkupplungen 60, 62 und ist zumindest mit dem Hohlrad 54 und dem zweiten Kronenrad 50 verbunden. Im vorliegenden Fall übergreift das Käfigbauteil 64 auch die Längssperrkupplung 60 und ist mit einem ersten Reibglied der Längssperrkupplung 60 verbunden. Ein zweites Reibglied der Längssperrkupplung 60 ist mit der Tellerradhohlwelle 41 verbunden.The longitudinal lockup clutch 60 is between the crown wheel 40 and the first crown wheel 48 arranged. A cage component 64 encloses the differentials 44 . 52 and if necessary, the lock-up clutches 60 . 62 and is at least with the ring gear 54 and the second crown wheel 50 connected. In the present case, the cage component overlaps 64 also the longitudinal lock-up clutch 60 and is connected to a first friction member of the longitudinal lock-up clutch 60 connected. A second friction member of the longitudinal lockup clutch 60 is with the ring gear hollow shaft 41 connected.

Somit ist die Längssperrkupplung 60 dazu ausgelegt, die zwei Ausgänge des Längsdifferentials 44 miteinander zu verbinden. Hierdurch kann Antriebsmoment zu der Achse des Kraftfahrzeuges mit dem höheren Reibwert übertragen werden.Thus, the longitudinal lock-up clutch 60 designed to be the two outputs of the longitudinal differential 44 to connect with each other. In this way, drive torque can be transmitted to the axle of the motor vehicle with the higher coefficient of friction.

Das Käfigbauteil 64 übergreift auch die Quersperrkupplung 62 und ist mit einem ersten Reibglied der Quersperrkupplung 62 verbunden. Ein zweites Reibglied der Quersperrkupplung 62 ist mit dem zweiten Querausgangsglied 28 (Seitenwelle rechts) verbunden.The cage component 64 also overlaps the transverse lock-up clutch 62 and is connected to a first friction member of the transverse lock-up clutch 62 connected. A second friction member of the transverse lock-up clutch 62 is with the second cross output member 28 (Side wave right) connected.

Demzufolge ist die Quersperrkupplung 62 dazu ausgelegt, den Eingang (Hohlrad 54) des Querdifferentials 52 mit einem seiner Ausgänge (dem Querausgangsglied 28) zu verbinden.Consequently, the transverse lock-up clutch is 62 designed to handle the input (ring gear 54 ) of the lateral differential 52 with one of its outputs (the cross output element 28 ) connect to.

Demzufolge kann an der Vorderachse VA Antriebsmoment zu dem Rad (links bzw. rechts) geleitet werden, bei dem bessere Reibwerte vorhanden sind.As a result, can on the front axle VA drive torque to the wheel (left or right), where better coefficients of friction are present.

Im Betrieb wird das Antriebsmoment der Antriebseinheit 12 in dem Längsdifferential 44 aufgeteilt und treibt die Hinterachse HA und die Vorderachse VA anteilig an. Je nach Zähnezahlverhältnis sind die Drehmoment-Verteilungen symmetrisch, es sind jedoch auch andere Verhältnisse, bspw. 60 %/40 % bzw. 40 %/60 %, realisierbar.In operation, the drive torque of the drive unit 12 in the longitudinal differential 44 divided and drives the rear axle HA and the front axle VA proportionally. Depending on the number of teeth ratio, the torque distributions are symmetrical, but there are other ratios, for example. 60% / 40% or 40% / 60%, feasible.

Das Hohlrad 54 des Querdifferentials 52 überträgt das Vorderachsmoment auf den Planetenträger (Steg) 56 und auf das Sonnenrad 58.The ring gear 54 of the lateral differential 52 transmits the front axle torque to the planet carrier (bridge) 56 and on the sun wheel 58 ,

Das Antriebsmoment für die Hinterachse HA wird über das Längsausgangsglied 30 abgeführt. Das Längsausgangsglied 30 kann bspw. über eine Kardanwelle mit einem Hinterachsdifferential (nicht gezeigt) herkömmlicher Bauart verbunden sein.The drive torque for the rear axle HA is via the longitudinal output member 30 dissipated. The longitudinal output member 30 For example, may be connected via a propeller shaft with a rear differential (not shown) of conventional design.

Das Hinterachsdifferential kann ggf. auch mit einer Quersperrkupplung ausgestattet sein.The Rear axle differential may possibly also with a transverse lock be equipped.

Die Sperrwirkung der Längssperrkupplung 60 ist vergleichsweise hoch, da diese Kupplung nach dem Welle-Welle-Prinzip arbeitet und sich folglich das doppelte Kupplungsmoment als Sperrmoment einstellt.The blocking effect of the longitudinal lock-up clutch 60 is comparatively high, since this coupling operates on the shaft-wave principle and thus sets the double clutch torque as a locking torque.

Die Quersperrkupplung 62 kann bei Betätigung die Differentialfunktion des Querdifferentials 52 aufheben, bspw. unter μ-Split-Bedingungen, so dass Antriebsmoment zu dem Vorderrad mit dem höheren Reibwert fließt.The transverse lockup clutch 62 when actuated, the differential function of the lateral differential 52 cancel, for example, under μ-split conditions, so that drive torque flows to the front wheel with the higher coefficient of friction.

Die Sperrkupplungen 60, 62 können bspw. hydraulisch betätigt werden, wobei zwischen der Längssperrkupplung 60 und dem Tellerrad 40 bspw. eine Zwischenwand vorgesehen sein kann (nicht dargestellt). An dieser Zwischenwand kann zum einen die Teller radhohlwelle 41 gelagert werden. Zum anderen kann in eine solche Zwischenwand auch ein Hydraulikaktuator zum Betätigen der Längssperrkupplung 60 integriert werden.The locking couplings 60 . 62 can be hydraulically operated, for example, wherein between the longitudinal lock-up clutch 60 and the ring gear 40 For example, an intermediate wall may be provided (not shown). At this intermediate wall, on the one hand, the plate radhohlwelle 41 be stored. On the other hand, in such a partition also a hydraulic actuator for actuating the longitudinal lock-up clutch 60 to get integrated.

Ein Hydraulikaktuator zum Betätigen der Quersperrkupplung 62 kann bspw. in einen Gehäusedeckel des Winkelgetriebes 22 integriert werden, der auf die Zwischenwand aufgesetzt wird.A hydraulic actuator for actuating the cross-lock clutch 62 can, for example, in a housing cover of the angle gear 22 integrated, which is placed on the partition.

Es versteht sich, dass die Sperrkupplungen 60, 62 durch eine übergeordnete Steuereinheit automatisiert betätigt werden können, also je nach Bedarf geöffnet bzw. geschlossen werden.It is understood that the lock-up clutches 60 . 62 can be automatically operated by a higher-level control unit, so be opened or closed as needed.

Durch die Maßnahme, die Allradkomponenten bzw. Momentenverteilungseinrichtungen im Wesentlichen auf der dem Eingang gegenüberliegenden Seite des Winkeltriebs 40, 42 anzuordnen, fügt sich das Winkelgetriebe 22 mit Längsdifferential 44 in ein modulares Baukastensystem ein. Das modulare Baukastensystem kann bspw. vorsehen, anstelle des Winkelgetriebes 22 ein normales Vorderachsdifferential vorzusehen (z.B. bei alleinigem Vorderachsantrieb). Anstelle des Winkelgetriebes 22 könnte jedoch auch ein alternatives Winkelgetriebe eingebaut bzw. an das Übersetzungsgetriebe 16 angeflanscht werden, das bspw, eine Hang-On-Kupplung für ein kupplungsgesteuertes Allradsystem aufweist, ggf. mit Quersperre. Als weiteres alternatives Winkelgetriebe kann auch ein sog. Torque-Vectoring-Antrieb für die Vorderachse integriert werden, bei dem für die zwei Querausgangsglieder 26, 28 jeweils eine eigene Kupplung vorgesehen wird und dieses Twin-Kupplungspaket das herkömmliche Querdifferential ersetzt.By the measure, the four-wheel components or torque distribution devices substantially on the opposite side of the input of the angle drive 40 . 42 to arrange, the angular gear fits 22 with longitudinal differential 44 in a modular system. The modular system can, for example, provide, instead of the angular gear 22 to provide a normal front axle differential (eg with sole front axle drive). Instead of the angular gear 22 However, could also be an alternative bevel gear installed or to the transmission gear 16 flanged, which, for example, has a hang-on clutch for a clutch-controlled four-wheel system, possibly with a transverse lock. As a further alternative bevel gear, a so-called. Torque vectoring drive for the front axle can be integrated, in which for the two transverse output members 26 . 28 each a separate clutch is provided and this twin clutch pack replaces the conventional transverse differential.

Claims (13)

Winkelgetriebe (22) für einen Antriebsstrang (10) eines Kraftfahrzeuges, der eine erste und eine zweite angetriebene Achse (VA, HA) und ein Längsdifferential (44) aufweist, mittels dessen Antriebsleistung auf die beiden angetriebenen Achsen (VA, HA) verteilt wird, wobei das Winkelgetriebe (22) im Bereich der ersten angetriebenen Achse (VA) angeordnet ist und ein Eingangsglied (38) aufweist, das mit einer Antriebseinheit (12) verbindbar ist, und wobei das Winkelgetriebe (22) ferner ein Längsausgangsglied (30) zur Verbindung mit der zweiten angetriebenen Achse (HA) und zwei Querausgangsglieder (26, 28) für die erste angetriebene Achse (VA) aufweist, wobei das Längsdifferential (44) in das Winkelgetriebe (22) integriert ist und wobei das Winkelgetriebe (22) ein Gehäuse (24) mit einem Eingang aufweist, an dem das Eingangsglied (38) mit der Antriebseinheit (12) verbindbar ist, wobei das Längsdifferential (44) in Querrichtung auf einer Seite des Längsausgangsgliedes (30) angeordnet ist, die. dem Eingang des Gehäuses (24) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsdifferential (44) ein Kronenraddifferential ist.Angular gear ( 22 ) for a drive train ( 10 ) of a motor vehicle having a first and a second driven axle (VA, HA) and a longitudinal differential ( 44 ) is distributed by means of which drive power to the two driven axles (VA, HA), wherein the angular gear ( 22 ) is arranged in the region of the first driven axle (VA) and an input member ( 38 ) provided with a drive unit ( 12 ) is connectable, and wherein the angular gear ( 22 ) a longitudinal output member ( 30 ) for connection to the second driven axle (HA) and two transverse output members ( 26 . 28 ) for the first driven axle (VA), wherein the longitudinal differential ( 44 ) in the angular gear ( 22 ) and wherein the angular gear ( 22 ) a housing ( 24 ) having an input to which the input member ( 38 ) with the drive unit ( 12 ) is connectable, wherein the longitudinal differential ( 44 ) in the transverse direction on one side of the longitudinal output member ( 30 ) is arranged, the. the entrance of the housing ( 24 ), characterized in that the longitudinal differential ( 44 ) is a crown gear differential. Winkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längssperrkupplung (60) in das Winkelgetriebe (22) integriert ist.Angular gear according to claim 1, characterized in that a longitudinal locking clutch ( 60 ) in the angular gear ( 22 ) is integrated. Winkelgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längssperrkupplung (60) in Querrichtung zwischen dem Längsdifferential (44) und dem Längsausgangsglied (30) angeordnet ist.Angular gear according to claim 2, characterized in that the longitudinal locking clutch ( 60 ) in the transverse direction between the longitudinal differential ( 44 ) and the longitudinal output member ( 30 ) is arranged. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass in das Winkelgetriebe (22) ferner ein Querdifferential (52) integriert ist, dessen Eingangsglied mit einem Ausgangsglied des Längsdifferentials (44) verbunden ist und dessen Ausgangsglieder mit den Querausganggliedern (26, 28) verbunden sind.Angular gear according to one of claims 1-3, characterized in that in the angular gear ( 22 ) further a transverse differential ( 52 ) is integrated, the input member with an output member of the longitudinal differential ( 44 ) and whose output members are connected to the transverse output members ( 26 . 28 ) are connected. Winkelgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Querdifferential (52) in Querrichtung auf einer Seite des Längsausgangsgliedes (30) angeordnet ist, die dem Eingang des Gehäuses (24) gegenüberliegt.Angular gear according to claim 4, characterized in that the transverse differential ( 52 ) in the transverse direction on one side of the longitudinal output member ( 30 ) is arranged, which the entrance of the housing ( 24 ) is opposite. Winkelgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Querdifferential (52) benachbart zu dem Längsdifferential (44) angeordnet ist, vorzugsweise auf der dem Längsantriebsglied (30) abgewandten Seite.Angular gear according to claim 5, characterized in that the transverse differential ( 52 ) beard to the longitudinal differential ( 44 ) is arranged, preferably on the longitudinal drive member ( 30 ) facing away. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Querdifferential (52) als Planetenraddifferential ausgebildet ist.Angle gear according to one of claims 4-6, characterized in that the transverse differential ( 52 ) is designed as Planetenraddifferential. Winkelgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsglied des Querdifferentials (52) durch ein Hohlrad (54) gebildet ist. Angular gear according to claim 7, characterized in that the input member of the transverse differential ( 52 ) by a ring gear ( 54 ) is formed. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Quersperrkupplung (62) für die erste angetriebene Achse (VA) in das Winkelgetriebe (22) integriert ist.Angle gear according to one of claims 1-8, characterized in that a transverse locking clutch ( 62 ) for the first driven axle (VA) in the angular gear ( 22 ) is integrated. Winkelgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Quersperrkupplung (62) in Querrichtung im Bereich des dem Eingang gegenüberliegenden Bereiches des Gehäuses (24) angeordnet ist.Angular gear according to claim 9, characterized in that the transverse locking clutch ( 62 ) in the transverse direction in the region of the region opposite the input of the housing ( 24 ) is arranged. Winkelgetriebe nach Anspruch 7 und nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Quersperrkupplung (62) eines der Querausgangsglieder (28) mit dem Eingangsglied des Querdifferentials (52) verbindet.Angular gear according to claim 7 and claim 10, characterized in that the transverse locking clutch ( 62 ) one of the transverse output members ( 28 ) with the input element of the transverse differential ( 52 ) connects. Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, das eine erste und eine zweite angetriebene Achse (VA, HA) aufweist, mit einer Antriebseinheit (12), die vorzugsweise einen Antriebsmotor (14) und ein Übersetzungsgetriebe (16) aufweist, und mit einem Winkelgetriebe (22) nach einem der Ansprüche 1–11.Powertrain ( 10 ) for a motor vehicle having a first and a second driven axle (VA, HA), with a drive unit ( 12 ), preferably a drive motor ( 14 ) and a transmission gear ( 16 ), and with a bevel gear ( 22 ) according to any one of claims 1-11. Antriebsstrang nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (12) im Bereich der ersten angetriebenen Achse (VA) quer in das Kraftfahrzeug einbaubar ist.Drive train according to claim 12, characterized in that the drive unit ( 12 ) in the region of the first driven axle (VA) can be installed transversely in the motor vehicle.
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