DE102008000017A1 - Antriebstrang für Fahrzeuge mit Allradantrieb und einem längs zur Fahrtrichtung angeordneten Getriebe - Google Patents

Antriebstrang für Fahrzeuge mit Allradantrieb und einem längs zur Fahrtrichtung angeordneten Getriebe Download PDF

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    • Y10T74/19107Nonparallel

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, mit einem Antriebsmotor (100), einem im Wesentlichen längs zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordneten Zentralgetriebe (200), einem Verteilergetriebe (300), einer Kardanwelle (513) und zwei im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordneten Antriebsachsen (400, 500). Das Verteilergetriebe (300) weist eine Eingangswelle (301), ein Mittendifferential (310) und zwei Ausgangswellen (302, 303) auf. Eine Eingangswelle (301) des Zentralgetriebes (300) ist mit der Kurbelwelle (101) des Antriebsmotors (100) verbunden oder über ein Anfahrelement (102) wirkverbunden. Die Eingangswelle (301) des Verteilergetriebes (300) ist mit einer Ausgangswelle (202) des Zentralgetriebes (200) verbunden und mit einem Eingangselement (311) des Mittendifferentials (310) wirkverbunden. Die erste Ausgangswelle (302) des Verteilergetriebes (300) ist mit einem ersten Ausgangselement (312) des Mittendifferentials (310) verbunden und über ein erstes Achsdifferential (410) mit der ersten Antriebsachse (400) wirkverbunden. Die zweite Ausgangswelle (303) des Verteilergetriebes (300) ist mit einem zweiten Ausgangselement (312) des Mittendifferentials (310) und über die Kardanwelle (513) und ein zweites Achsdifferential (510) mit der zweiten Antriebsachse (500) wirkverbunden. Die beiden Ausgangswellen (302, 303) des Verteilergetriebes (300) sind koaxial zueinander und nicht achsparallel zur ...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, mit einem Antriebsmotor, einem Zentralgetriebe, einem Verteilergetriebe, einer Kardanwelle, einer ersten Antriebsachse und einer zweiten Antriebsachse, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Kraftfahrzeuge mit Allradantrieb und einem längs zur Fahrtrichtung angeordneten Getriebe sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. So offenbart beispielsweise die DE 202 12 093 U1 einen Antriebstrang für Kraftfahrzeuge, bei dem ein Zentralgetriebe, welches im Wesentlichen längs zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet und zur Bildung verschiedener Übersetzungen zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang geeignet ist, über ein beispielsweise als Drehmomentwandler ausgebildetes Anfahrelement mit einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist und über ein Verteilergetriebe mit einer angetriebenen Hinterachse und einer angetriebenen Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist. Das beispielsweise als Torsen-Differential ausgebildete Verteilergetriebe weist dabei eine Eingangswelle und zwei Ausgangswellen auf. Die ständig mit der Ausgangswelle des Zentralgetriebes verbundene Eingangswelle des Verteilergetriebes ist koaxial oder achsparallel zur Ausgangswelle des Zentralgetriebes angeordnet. Beide Ausgangswellen des Verteilergetriebes sind koaxial zueinander angeordnet. Die erste dieser beiden Ausgangswellen des Verteilergetriebes ist über einen Stirntrieb und eine Seitenwelle und ein Vorderachsdifferential mit der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkverbunden. Hierbei ist als konstruktive Besonderheit zur Einsparung von Bauraum vorgesehen, dass die genannte Seitenwelle nicht achsparallel zur Hauptwelle des Zentralgetriebes verläuft, wozu der genannte Stirntrieb eine so genannte Beveloid-Verzahnung aufweist mit einem angetriebenen kegelförmigen Stirnrad und einem getriebenen zylindrischen Stirnrad. Die zweite der beiden Ausgangswellen des Verteilergetriebes ist über eine Kardanwelle und ein Hinterachsdifferential mit der Hinterachse des Kraftfahrzeugs wirkverbunden. In vertikaler Richtung des Antriebstrangs gesehen weist die Kardanwelle relativ zur zweiten Ausgangswelle des Verteilergetriebes keinen Winkelversatz auf.
  • Aus der DE 42 27 545 A1 ist ein Mehrwellen-Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb gekannt, welches an der angetriebenen Hinterachse angeordnet ist. Eine der achsparallel zueinander angeordneten Hauptwellen dieses Getriebes bildet gleichzeitig die zur Hinterachse führende Ausgangswelle des Getriebes, wozu eines der beiden Wellenenden dieser Haupt- bzw. Ausgangswelle als Ritzel ausgebildet ist, welches mit einem Tellerrad eines Hinterachsdifferentials kämmt. Die zur Hinterachse führende Ausgangswelle ist zudem über einen Stirntrieb mit einem als Außenlamellenträger ausgebildeten Kupplungszylinder einer hydraulisch betätigbaren Lamellenkupplung verbunden. Der Innenlamellenträger dieser Kupplung bildet den Abtrieb des Getriebes zur angetriebenen Vorderachse des Kraftfahrzeugs. Als konstruktive Besonderheit ist hierbei vorgesehen, dass die genannte Kupplung platzsparend im Gehäuse des Getriebes integriert ist, räumlich gesehen benachbart zu der zur Hinterachse führenden Hautwelle des Getriebes, wobei die Längsachse der Kupplung nicht achsparallel zur Hauptwelle des Getriebes angeordnet ist. Hierzu weist der genannte Stirntrieb eine so genannte Beveloid-Verzahnung auf, mit einem angetriebenen (getriebeseitigen) zylindrischen Stirnrad und einem getriebenen (kupplungsseitigen) kegelförmigen Stirnrad.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zum gattungsgemäßen Stand der Technik alternativen Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb darzustellen, der auch bei vergleichsweise großen Durchmesser des Zentralgetriebes und engen Platzverhältnissen im Einbaubereich des Getriebes am Fahrzeugunterboden in ein solches Kraftfahrzeug einbaubar ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Demnach geht die Erfindung aus von einem aus der DE 202 12 093 U1 bekannten Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, umfassend einen Antriebsmotor, ein Zentralgetriebe, ein Verteilergetriebe, eine Kardanwelle, eine erste Antriebsachse und eine zweite Antriebsachse, mit folgenden Merkmalen:
    • • Eine Eingangswelle des Zentralgetriebes ist mit einer Drehmoment führenden Kurbelwelle des Antriebsmotors verbunden oder über ein Anfahrelement antriebstechnisch mit der Kurbelwelle des Antriebsmotors wirkverbunden,
    • • eine Ausgangswelle des Zentralgetriebe ist im Wesentlichen längs zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet,
    • • beide Antriebsachsen sind im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. im Wesentlichen quer zur Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet,
    • • das Verteilergetriebe weist eine Eingangswelle, ein Mittendifferential und zwei Ausgangswellen auf,
    • • die Eingangswelle des Verteilergetriebes ist mit der Ausgangswelle des Zentralgetriebes verbunden und mit einem Eingangselement des Mittendifferentials antriebstechnisch wirkverbunden,
    • • die erste Ausgangswelle des Verteilergetriebes ist mit einem ersten Ausgangselement des Mittendifferentials verbunden und über ein erstes Achsdifferential antriebstechnisch mit der ersten Antriebsachse wirkverbunden,
    • • die zweite Ausgangswelle des Verteilergetriebes ist mit einem zweiten Ausgangselement des Mittendifferentials und mit der Kardanwelle verbunden,
    • • die beiden Ausgangselemente des Mittendifferentials und die beiden Ausgangswellen des Verteilergetriebes sind koaxial zueinander angeordnet,
    • • und die Kardanwelle ist über ein zweites Achsdifferential antriebstechnisch mit der zweiten Antriebsachse wirkverbunden.
  • Im Unterschied zur gattungsbildenden DE 202 12 093 U1 ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass beide Ausgangswellen des Verteilergetriebes nicht achsparallel zur Ausgangswelle des Zentralgetriebes angeordnet sind. Vorzugsweise ist die erste Ausgangswelle des Verteilergetriebes dabei als eine Seitenwelle ausgebildet ist, welche sich koaxial zur zweiten Ausgangswelle des Verteilergetriebes nicht achsparallel zur Ausgangswelle des Zentralgetriebes seitlich des Zentralgetriebes erstreckt.
  • Somit sind Mittendifferential und beide Ausgangswellen des Verteilergetriebes winklig zum Zentralgetriebe angeordnet, in einer definierten Achsflucht, die es ermöglicht, dass sich die Seitenwelle längs am Zentralgetriebe vorbei bis zum Vorderachsdifferentials erstrecken kann. Ein typischer Wert für einen derartigen Winkel zwischen der Ausgangswelle des Zentralgetriebes (bzw. der Eingangswelle des Verteilergetriebes) und der ersten Ausgangswelle des Verteilergetriebes (bzw. der Seitenwelle) beträgt 4 bis 6 Grad.
  • In vorteilhafter Weise wird durch diese Schrägstellung der Seitenwelle und des Mittendifferentials im Sinne eines Beveloidtriebes auch bei vergleichsweise großem Durchmesser des Zentralgetriebes die Einbaubarkeit in einen kleinen Unterbodenbereich eines Kraftfahrzeuges ermöglicht. Zudem zeichnet sich das erfindungsgemäße Verteilergetriebe durch eine einfache Konstruktion mit geringer Teileanzahl und einem hohen Wirkungsgrad aus.
  • Im Kraftfluss zwischen Eingangswelle des Verteilergetriebes und Mittendifferential kann ein Beveloid-Stirntrieb mit zwei miteinander in Zahneingriff stehenden Stirnrädern angeordnet sein, derart, dass das mit der Eingangswelle des Verteilergetriebes verbundene antriebsseitige Stirnrad als zylindrisches Zahnrad ausgebildet ist und das mit dem Eingangselement des Mittendifferentials verbundene abtriebseitigen Stirnrad als kegelförmiges Zahnrad ausgebildet ist.
  • Im Kraftfluss zwischen Eingangswelle des Verteilergetriebes und Mittendifferential kann aber auch ein Beveloid-Stirntrieb mit zwei miteinander in Zahneingriff stehenden Stirnrädern angeordnet sein, bei dem das mit der Eingangswelle des Verteilergetriebes verbundene antriebsseitige Stirnrad als kegelförmiges Zahnrad ausgebildet ist und das mit dem Eingangselement des Mittendifferentials verbundene abtriebseitigen Stirnrad als zylindrisches Zahnrad ausgebildet ist.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kardanwelle relativ zur Längsachse des Zentralgetriebes in Vertikal- und Horizontalebene geneigt angeordnet ist. Hierbei kann das – beispielsweise der Hinterachse des Kraftfahrzeugs zugeordnete – zweite Achsdifferential einen Kegeltrieb mit einem antriebseitigen Ritzel und einem mit diesem Ritzel in Zahneingriff stehenden abtriebseitigen Tellerrad aufweisen, deren Verzahnung als Beveloid-Verzahnung ausgebildet ist. Je nach Neigung der Kardanwelle kann das zweite Achsdifferential auch einen Kegeltrieb mit kombinierter Hypoid-Beveloid-Verzahnung aufweisen.
  • Das Mittendifferential als Drehmomentverteilungseinrichtung zwischen den beiden angetriebenen Achsen des Kraftfahrzeugs kann in beliebiger Bauart ausgeführt sein. Als Beispiele für geeignete Bauarten für das Mittendifferential seien genannt:
    • • ein Torsendifferential, dessen Korb mit dem abtriebseitigen Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs verbunden ist,
    • • ein Kegelradraddifferential, dessen Korb mit dem abtriebseitigen Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs verbunden ist, ohne oder mit einer zusätzlichen mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch oder elektrisch ansteuerbare Sperrvorrichtung zum Blockieren dieses Kegelradraddifferentials oder zum Einstellen einer definierten Differenzdrehzahl zwischen den beiden Ausgangselementen dieses Kegelradraddifferentials,
    • • ein Planetenraddifferential, ohne oder mit einer zusätzlichen mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch oder elektrisch ansteuerbare Sperrvorrichtung zum Blockieren dieses Planetenraddifferentials oder zum Einstellen einer definierten Differenzdrehzahl zwischen den beiden Ausgangselementen dieses Planetenraddifferentials,
    • • eine mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch oder elektrisch ansteuerbare Reibungs-Kupplung (schaltbare oder schlupfgeregelte Lamellenkupplung oder Haldex®-Kupplung) oder als Visco-Kupplung ausgebildet ist, mit einem Kupplungseingangselement, welches sowohl mit dem abtriebseitigen Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs als auch mit einer der beiden Ausgangswellen des Verteilergetriebes verbunden ist, und mit einem Kupplungsausgangselement, welches mit der jeweils anderen Ausgangswelle des Verteilergetriebes verbunden ist.
  • Das Zentralgetriebe selber kann an sich jeder Getriebetyp sein, beispielsweise ein automatisiertes oder handschaltbares Stirnradstufengetriebe, ein automatisches oder automatisiertes Stufenwechselgetriebes in Bauart eines Planetengetriebes oder eines Doppelkupplungsgetriebes, oder ein automatisches Getriebe mit stufenloser Übersetzungsverstellung in Bauart eines Toroidgetriebes oder eines Umschlingungsgetriebes.
  • Dabei kann das Anfahrelement des Antriebstrangs als drehmomentführende Wirkverbindung zwischen Antriebsmotor und Getriebeausgang je nach Bedarf als externes Anfahrelement beliebiger Bauart oder auch als getriebeinternes Anfahrelement ausgebildet sein. Übliche Bauarten für ein externes Anfahrelement sind hydraulischer Drehmomentwandler, hydraulische Kupplung (Föttinger-Kupplung), nasslaufende oder trockene Lamellenkupplung, Flieh kraftkupplung und Magnetpulverkupplung. Ein derartiges externes Anfahrelement ist üblicherweise in Kraftflussrichtung zwischen Antriebsmotor und Getriebeeingang angeordnet, kann aber auch in Kraftflussrichtung gesehen hinter dem Getriebe angeordnet sein. Als getriebeinternes Anfahrelement eignen sich insbesondere die Reibschaltelemente des Getriebes, die auch zur Gangbildung oder zur Fahrtrichtungsvorgabe verwendet werden.
  • Das der ersten angetriebenen Achse zugeordnete erste Achsdifferential und das Zentralgetriebe können als Baugruppe zusammengefasst sein, mit einem gemeinsamen Gehäuse oder mit einem gemeinsamen Gehäuseteil oder derart, dass das Gehäuse des Zentralgetriebes direkt mit einem Gehäuse des ersten Achsdifferentials verbunden ist.
  • In gleicher Art können Verteilergetriebe und Zentralgetriebe als Baugruppe zusammengefasst sein, mit einem gemeinsamen Gehäuse oder mit einem gemeinsamen Gehäuseteil oder derart, dass das Gehäuse des Zentralgetriebes direkt mit einem Gehäuse des Verteilergetriebes verbunden ist.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Die (einzige) Figur zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb gemäß der Erfindung. Der hier in Draufsicht abgebildete Antriebstrang weist folgende Grund-Komponenten: einen beispielsweise al Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor 100, ein Zentralgetriebe 200 beliebiger Bauart, ein Verteilergetriebe 300, eine beispielhaft als Vorderachse ausgebildete erste angetriebene Achse 400 des Kraftfahrzeugs und eine beispielhaft als Hinterachse ausgebildete zweite angetriebene Achse 500 des Kraftfahrzeugs.
  • Der hier beispielhaft im Bereich der Vorderachse 400 angeordnete Antriebsmotor 100 weist eine Drehmoment führende Kurbelwelle 101 auf, die über ein beispielsweise als Drehmomentwandler oder Kupplung ausgebildetes Anfahrelement 102 antriebstechnisch mit einer Eingangswelle 201 des Zentralgetriebes 200 wirkverbunden ist. Das gang- oder übersetzungsbildende Zentralgetriebe 200 weist eine Ausgangswelle 202 auf, die mit einer Eingangswelle 301 des Verteilergetriebes 300 verbunden ist. Diese Eingangswelle 301 ist über einen aus zwei miteinander in Zahneingriff stehenden Stirnrädern 321, 322 bestehenden Beveloid-Stirntrieb 320 antriebstechnisch mit einem Mittendifferential 310 des Verteilergetriebes 300 wirkverbunden. Dieses Mittendifferential 310 ist beispielhaft als Kegelraddifferential ausgebildet und dient der bedarfsgerechten Drehmomentverteilung des Abtriebsmoment des Zentralgetriebes auf die beiden angetriebenen Achsen 400, 500. Hierzu bildet der Korb dieses Kegelraddifferentials das Eingangselement 311 des Mittendifferentials 310 und ist mit dem abtriebsseitigen Stirnrad 322 des Beveloid-Stirntriebs 320 verbunden. Im dargestellten Beispiel ist das mit der Eingangswelle 301 des Verteilergetriebes 300 verbundene antriebsseitige Stirnrad 321 als kegelförmiges Zahnrad ausgebildet, während das mit dem Eingangselement 311 des Mittendifferentials 310 verbundene abtriebseitigen Stirnrad 322 als zylindrisches Zahnrad ausgebildet ist.
  • In einer davon abweichenden Ausgestaltung des im Kraftfluss zwischen Eingangswelle 301 des Verteilergetriebes 300 und Mittendifferential 310 angeordneten Beveloid-Stirntriebs 320 kann das mit der Eingangswelle 301 des Verteilergetriebes 300 verbundene antriebsseitige Stirnrad als zylindrisches Zahnrad ausgebildet sein, während das mit dem Eingangselement 311 des Mittendifferentials 310 verbundene abtriebseitigen Stirnrad als kegelförmiges Zahnrad ausgebildet ist.
  • Je nach gewünschter Drehrichtung kann der im Kraftfluss zwischen Eingangswelle des Verteilergetriebes und Mittendifferential angeordnete Beveloid-Stirntrieb auch auf drei Zahnrädern bestehen, wobei dann das mittlere Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs als zylindrisches Zahnrad ausgebildet ist, welches sowohl mit dem mit der Eingangswelle des Verteilergetriebes verbundenen antriebsseitigen Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs als auch mit dem mit dem Eingangselement des Mittendifferentials verbundenen abtriebsseitigen Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs in Zahneingriff steht.
  • Aus der Figur ist weiterhin entnehmbar, dass das Verteilergetriebe 300 zusätzlich zur Eingangswelle 301 zwei koaxial zueinander verlaufende Ausgangswellen 302, 303 aufweist. Dabei ist die erste Ausgangswelle 302 dem Vorderachsantrieb und die zweite Ausgangswelle 303 dem Hinterachsantrieb zugeordnet.
  • Die erste Ausgangswelle 302 des Verteilergetriebes 300 ist als eine Seitenwelle ausgebildet, die antriebsseitig mit einem hier als Kegelrad ausgebildeten ersten Ausgangselement 312 des Mittendifferentials 310 verbunden ist und abtriebsseitig mit einem Kegeltrieb 411 eines der Vorderachse 400 zugeordneten Vorderachsdifferentials 410 verbunden ist. Somit besteht eine antriebstechnische Wirkverbindung zwischen dem Antriebsmotor 100 und der Vorderachse 400. Die angetriebenen Räder der Vorderachse 400 sind mit 401 und 402 bezeichnet.
  • Räumlich gesehen erstreckt sich die als Seitenwelle ausgebildete 302 erste Ausgangswelle 302 des Verteilergetriebes 300 seitlich des Zentralgetriebes 200, wobei die Seitenwellenachse 601 und die Längsachse 600 einen definierten Winkel 602 zueinander haben. Somit sind das Mittendifferential 310 komplett mit seinen beiden Ausgangselementen 312, 313 und die beiden Ausgangswellen 302, 303 des Verteilergetriebes 300 nicht achsparallel zur Ausgangswelle 202 des Zentralgetriebes 200 angeordnet. Zudem bilden Antriebsmotor 100, Zentralgetriebe 200, Verteilergetriebe 300 und das Vorderachsdifferential 410 im dargestellten Beispiel eine kompakte gehäuseseitige Einheit des Antriebstrangs.
  • Die koaxial zur ersten Ausgangswelle 302 angeordnete zweite Ausgangswelle 303 des Verteilergetriebes 300 ist antriebsseitig mit einem hier als Kegelrad ausgebildeten zweiten Ausgangselement 313 des Mittendifferentials 310 verbunden und abtriebsseitig über ein erstes Gelenk 514 gelenkig mit der Kardanwelle 513 verbunden. Die Kardanwelle 513 wiederum ist über ein zweites Gelenk 515 gelenkig mit einem Kegeltrieb 511 eines der Hinterachse 500 zugeordneten Hinterachsdifferentials 510 verbunden. Somit besteht auch zwischen dem Antriebsmotor 100 und der Hinterachse 500 eine antriebstechnische Wirkverbindung. Die angetriebenen Räder der Hinterachse 500 sind mit 501 und 502 bezeichnet. Da einerseits die zweite Ausgangswelle 303 des Verteilergetriebes 300 nicht achsparallel zur Ausgangswelle 202 des Zentralgetriebes 200 bzw. nicht achsparallel zur Längsachse 600 angeordnet ist, andererseits aber das Hinterachsdifferential 510 in der Horizontalebene des Antriebstrangs gesehen in etwa mittig zur Ausgangswelle 202 des Zentralgetriebes 200 bzw. in etwa mittig zur Längsachse 600 angeordnet ist, muss auch die Kardanwelle 513 in einem Winkel 603 zur Längsachse 600 verlaufen. Je nach räumlicher Lage des Hinterachsdifferentials 510 relativ zu den beiden Rädern 501, 502 der Hinterachse unterscheiden sich die Winkel 602 und 603 voneinander. Üblicherweise ist die Kardanwelle 513 auch in Vertikalebene des Antriebstrangs relativ zur Längsachse 600 geneigt angeordnet.
  • 100
    Antriebsmotor
    101
    Kurbelwelle des Antriebsmotors
    102
    Anfahrelement; Drehmomentwandler
    200
    Zentralgetriebe
    201
    Eingangswelle des Zentralgetriebes
    202
    Ausgangswelle des Zentralgetriebes
    300
    Verteilergetriebe
    301
    Eingangswelle des Verteilergetriebes
    302
    erste Ausgangswelle des Verteilergetriebes, Seitenwelle
    303
    zweite Ausgangswelle des Verteilergetriebes
    310
    Mittendifferential des Verteilergetriebes
    311
    Eingangselement des Mittendifferentials, Korb
    312
    erstes Ausgangselement des Mittendifferentials
    313
    zweites Ausgangselement des Mittendifferentials
    320
    Beveloid-Stirntrieb des Verteilergetriebes
    321
    antriebseitiges Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs
    322
    abtriebseitiges Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs
    400
    erste angetriebene Achse, Vorderachse
    401
    Rad der ersten angetriebenen Achse, Vorderrad
    402
    Rad der ersten angetriebenen Achse, Vorderrad
    410
    erstes Achsdifferential, Vorderachsdifferential
    411
    Kegeltrieb des ersten Achsdifferentials, Kegeltrieb des Vorderachsdifferentials
    500
    zweite angetriebene Achse, Hinterachse
    501
    Rad der zweiten angetriebenen Achse, Hinterrad
    502
    Rad der zweiten angetriebenen Achse, Hinterrad
    510
    zweites Achsdifferential, Hinterachsdifferential
    511
    Kegeltrieb des zweiten Achsdifferentials, Kegeltrieb des Hinterachsdifferentials
    513
    Kardanwelle
    514
    erstes Gelenk an der Kardanwelle
    515
    zweites Gelenk an der Kardanwelle
    600
    Längsachse des Kraftfahrzeugs
    601
    Seitenwellenachse
    602
    Winkel zwischen Seitenwellenachse und Kraftfahrzeug-Längsachse in Horizontalebene
    603
    Winkel zwischen Kardanwelle und Kraftfahrzeug-Längsachse in Horizontalebene
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 20212093 U1 [0002, 0006, 0007]
    • - DE 4227545 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, mit einem Antriebsmotor (100), einem Zentralgetriebe (200), einem Verteilergetriebe (300), einer Kardanwelle (513), einer ersten Antriebsachse (400) und einer zweiten Antriebsachse (500), wobei • eine Eingangswelle (201) des Zentralgetriebes (200) mit einer Drehmoment führenden Kurbelwelle (101) des Antriebsmotors (100) verbunden oder über ein Anfahrelement (102) antriebstechnisch mit der Kurbelwelle (101) des Antriebsmotors (100) wirkverbunden ist, • eine Ausgangswelle (202) des Zentralgetriebe (200) im Wesentlichen längs zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. im Wesentlichen in Richtung einer Längsachse (600) des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, • beide Antriebsachsen (400, 500) im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. im Wesentlichen quer zur Längsachse (600) des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, • das Verteilergetriebe (300) eine Eingangswelle (301), ein Mittendifferential (310) und zwei Ausgangswellen (302, 303) aufweist, • die Eingangswelle (301) des Verteilergetriebes (300) mit der Ausgangswelle (202) des Zentralgetriebes (200) verbunden und mit einem Eingangselement (311) des Mittendifferentials (310) antriebstechnisch wirkverbunden ist, • die erste Ausgangswelle (302) des Verteilergetriebes (300) mit einem ersten Ausgangselement (312) des Mittendifferentials (310) verbunden und über ein erstes Achsdifferential (410) antriebstechnisch mit der ersten Antriebsachse (400) wirkverbunden ist, • die zweite Ausgangswelle (303) des Verteilergetriebes (300) mit einem zweiten Ausgangselement (313) des Mittendifferentials (310) und mit der Kardanwelle (513) verbunden ist, • die beiden Ausgangselemente (312, 313) des Mittendifferentials (310) und die beiden Ausgangswellen (302, 303) des Verteilergetriebes (300) koaxial zueinander angeordnet sind, • und die Kardanwelle (513) über ein zweites Achsdifferential (510) antriebstechnisch mit der zweiten Antriebsachse (500) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ausgangswellen (302, 303) des Verteilergetriebes (300) nicht achsparallel zur Ausgangswelle (202) des Zentralgetriebes (200) angeordnet sind.
  2. Antriebstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftfluss zwischen Eingangswelle des Verteilergetriebes und Mittendifferential ein Beveloid-Stirntrieb mit zwei miteinander in Zahneingriff stehenden Stirnrädern angeordnet ist, wobei das mit der Eingangswelle des Verteilergetriebes verbundene antriebsseitige Stirnrad als zylindrisches Zahnrad ausgebildet ist und das mit dem Eingangselement des Mittendifferentials verbundene abtriebseitigen Stirnrad als kegelförmiges Zahnrad ausgebildet ist.
  3. Antriebstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftfluss zwischen Eingangswelle (301) des Verteilergetriebes (300) und Mittendifferential (310) ein Beveloid-Stirntrieb (320) mit zwei miteinander in Zahneingriff stehenden Stirnrädern (321, 322) angeordnet ist, wobei das mit der Eingangswelle des Verteilergetriebes verbundene antriebsseitige Stirnrad (321) als kegelförmiges Zahnrad ausgebildet ist und das mit dem Eingangselement (311) des Mittendifferentials (310) verbundene abtriebseitigen Stirnrad (322) als zylindrisches Zahnrad ausgebildet ist.
  4. Antriebstrang nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangswelle (302) des Verteilergetriebes (300) als eine Seitenwelle ausgebildet ist, welche sich koaxial zur zweiten Ausgangswelle (303) des Verteilergetriebes (300), nicht achsparallel zur Ausgangs welle (202) des Zentralgetriebes (200) seitlich des Zentralgetriebes (200) erstreckt.
  5. Antriebstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kardanwelle (513) relativ zur Längsachse (600) des Kraftfahrzeugs in Vertikal- und Horizontalebene geneigt angeordnet ist.
  6. Antriebstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Achsdifferential (510) einen Kegeltrieb (511) mit Beveloid-Verzahnung oder mit kombinierter Hypoid-Beveloid-Verzahnung aufweist.
  7. Antriebstrang nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittendifferential als Torsendifferential ausgebildet ist, dessen Korb mit dem abtriebseitigen Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs verbunden ist.
  8. Antriebstrang nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittendifferential (310) als Kegelradraddifferential ausgebildet ist, dessen Korb (311) mit dem abtriebseitigen Stirnrad (322) des Beveloid-Stirntriebs (320) verbunden ist.
  9. Antriebstrang nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittendifferential als Planetenraddifferential ausgebildet ist.
  10. Antriebstrang nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittendifferential zusätzlich eine mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch oder elektrisch ansteuerbare Sperrvorrichtung aufweist zum Blockieren des Mittendifferentials oder zum Einstellen einer definierten Differenzdrehzahl zwischen den beiden Ausgangselementen des Mittendifferentials.
  11. Antriebstrang nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittendifferential als mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch oder elektrisch ansteuerbare Reibungs-Kupplung oder als Visco-Kupplung ausgebildet ist, mit einem Kupplungseingangselement, welches sowohl mit dem abtriebseitigen Stirnrad des Beveloid-Stirntriebs als auch mit einer der beiden Ausgangswellen des Verteilergetriebes verbunden ist, und mit einem Kupplungsausgangselement, welches mit der jeweils anderen Ausgangswelle des Verteilergetriebes verbunden ist.
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