DE102009002761A1

DE102009002761A1 - Gear box device for power train of vehicle, has differential gearing mechanism comprising three output shafts, where gear box output shaft and one of output shafts of mechanism are directly brought into active connection via power flow path

Info

Publication number: DE102009002761A1
Application number: DE200910002761
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Rosemeier
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-11-11

Abstract

The device (2) has a differential gearing mechanism (7) comprising three output shafts (11, 13, 14), where one of the output shafts is connected with a gear box output shaft (12) of a gear box (6). Degree of distribution of gear output torque is varied with respect to flow path between the output shafts of the differential gearing mechanism. The gear box output shaft and one of the output shafts of the differential gearing mechanism are directly brought into active connection via a shiftable power flow path (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit einer Getriebeeinrichtung zum Darstellen verschiedener Übersetzungen und einer ausgangsseitig mit der Getriebeeinrichtung wirkverbundenen Differentialgetriebeeinrichtung zum Verteilen des Getriebeausgangsmomentes zwischen zwei Antriebsrädern einer antreibbaren Fahrzeugachse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The The invention relates to a transmission device with a transmission device to represent different translations and an output side operatively connected to the transmission device differential gear device for distributing the transmission output torque between two drive wheels of a drivable vehicle axle according to the Preamble of claim 1 further defined type.

Bei aus der Praxis bekannten Fahrzeugen mit quer liegender Antriebskonfiguration wird in der Regel eine Getriebeeinrichtung zum Darstellen verschiedener Übersetzungen bzw. ein Schaltgetriebe seitlich an einen Verbrennungsmotor angeflanscht. Über eine Getriebeausgangswelle bzw. eine Abtriebswelle des Schaltgetriebes wird wiederum eine getriebeausgangsseitig am Schaltgetriebe angeflanschte Differentialgetriebeeinrichtung über eine Zwischenwelle angetrieben, wobei diese zum Ausgleich eines Achsabstandes in Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem Getriebeausgang des Schaltgetriebes und dem Getriebeeingang der Differentialgetriebeeinrichtung vorgesehen ist.at known from practice vehicles with transverse drive configuration is usually a transmission device for displaying various translations or a gearbox laterally flanged to an internal combustion engine. Over a Transmission output shaft or an output shaft of the gearbox In turn, a transmission output side is flanged to the gearbox Differential gear device via an intermediate shaft driven, this to compensate for a Axle spacing in the vehicle longitudinal direction between the transmission output of the gearbox and the transmission input the differential gear device is provided.

Im Bereich der Differentialgetriebeeinrichtung wird ein Getriebeausgangsmoment des Schaltgetriebes zwischen zwei mit der Differentialgetriebeeinrichtung wirkverbundenen Antriebsrädern einer im Bereich der Differentialgetriebeeinrichtung angeordneten antreibbaren Fahrzeugachse zu gleichen Teilen verteilt. Um eine radindividuelle Verteilung des Getriebeausgangsmomentes und eine Verschiebung von Drehmoment zwischen den Antriebsrädern unabhängig vom Getriebeausgangsmoment durchführen zu können, sind im Antriebsbereich der beiden Antriebsräder der antreibbaren Fahrzeugachse parallel zu einer Differentialeinheit der Differentialgetriebeeinrichtung zwei Leistungspfade vorgesehen, die jeweils über ein reibschlüssiges Schalt element zuschaltbar sind und in Bezug auf eine Achsübersetzung mit einem Übersetzungsfehler ausgeführt sind.in the Range of the differential gear device is a transmission output torque the gearbox between two with the differential gear device operatively connected drive wheels one arranged in the region of the differential gear device drivable vehicle axle distributed in equal parts. To one wheel-individual distribution of the transmission output torque and a Displacement of torque between the drive wheels independent of Carry out gearbox output torque to be able to are in the drive range of the two drive wheels of the drivable vehicle axle parallel to a differential unit of the differential gear device provided two power paths, each element via a frictional shift are switchable and with respect to an axle ratio with a translation error accomplished are.

Die parallelen Leistungspfade stellen bei entsprechender Übertragungsfähigkeit der reibschlüssigen Schaltelemente eine Wirkverbindung zwischen dem Antrieb der Differentialeinheit und zumindest einem der beiden Antriebsräder oder mit beiden Antriebsrädern her, wobei die radindividuelle Verteilung des Antriebsmomentes und die Verschiebung von Drehmoment zwischen den Antriebsrädern jeweils in Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeit der reibschlüssigen Schaltelemente variierbar ist.The provide parallel power paths with appropriate transmission capability the frictional Switching elements an operative connection between the drive of the differential unit and at least one of the two drive wheels or with both drive wheels, wherein the wheel-individual distribution of the drive torque and the Displacement of torque between the drive wheels respectively dependent on the transmission capacity the frictional Switching elements is variable.

Derartige aus der Praxis bekannte Differentialgetriebe weisen in axialer Richtung einen unerwünscht hohen Bauraumbedarf auf, der bei Fahrzeugen mit quer liegendem Antrieb oftmals nicht im erforderlichen Umfang zur Verfügung steht.such known from practice differential gear have in the axial direction an undesirable high space requirement, which in vehicles with transverse drive often not available to the required extent.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung mit einer Getriebeeinrichtung zum Darstellen verschiedener Übersetzungen und einer ausgangsseitig mit der Getriebeeinrichtung wirkverbundenen Differentialgetriebeeinrichtung zum Verteilen des Getriebeausgangsmomentes zwischen zwei Antriebsrädern einer antreibbaren Fahrzeugachse mit variierbaren Verteilungsgraden zur Verfügung zu stellen, die in Einbaulage in Fahrzeugquerrichtung durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichnet ist.Of the The present invention is therefore based on the object, a transmission device with a transmission device for displaying various translations and an output side operatively connected to the transmission device Differential gear device for distributing the transmission output torque between two drive wheels a drivable vehicle axle with variable degrees of distribution to disposal to put in the installation position in the vehicle transverse direction by a low space requirement is characterized.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention this Task with a transmission device with the features of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung ist mit einer Getriebeeinrichtung zum Darstellen verschiedener Übersetzungen und einer ausgangsseitig mit der Getriebeeinrichtung wirkverbundenen Differentialgetriebeeinrichtung zum Verteilen des Getriebeausgangsmomentes zwischen zwei Antriebsrädern einer antreibbaren Fahrzeugachse ausgebildet. Die Getriebeeinrichtung ist im Bereich eines Getriebeeingangs mit einer in Fahrzeugquerrichtung angeordneten Antriebsmaschine mit in Fahrzeugquerrichtung verlaufender Anordnung koppelbar. Eine erste Ausgangswelle der Differentialgetriebeeinrichtung ist mit einer Getriebeausgangswelle der Getriebeeinrichtung verbunden, während zwei weitere Ausgangswellen der Differentialgetriebeeinrichtung jeweils mit einem Antriebsrad der antreibbaren Fahrzeugachse in Wirkverbindung bringbar sind. Ein Verteilungsgrad des über die erste Ausgangswelle in die Differentialgetriebeeinrichtung einleitbaren Getriebeausgangsmomentes zwischen den beiden weiteren Ausgangswellen ist über zwei reibschlüssige Schaltelemente zuschaltbare und zu Leistungspfaden zwischen der ersten Ausgangswelle und den weiteren Ausgangswellen im Bereich der Differentialgetriebeeinrichtung parallele Leistungspfade variierbar, wobei die Übersetzungen der zuschaltbaren Leistungspfade von den Leistungspfaden der Differentialgetriebeeinrichtung verschieden sind.The Transmission device according to the invention with a transmission device for displaying various translations and an output side operatively connected to the transmission device Differential gear device for distributing the transmission output torque between two drive wheels one drivable vehicle axle formed. The transmission device is in the range of a transmission input with a vehicle transverse direction arranged drive machine with extending in the vehicle transverse direction Arrangement coupled. A first output shaft of the differential gear device is connected to a transmission output shaft of the transmission device, while two more output shafts of the differential gear device each with a drive wheel of the drivable vehicle axle in Active compound can be brought. A degree of distribution over the first output shaft in the differential gear device einleitbaren Transmission output torque between the two other output shafts is over two frictional switching elements switchable and to power paths between the first output shaft and the other output shafts in the range of the differential gear device variable power paths variable, the translations of the switchable power paths different from the power paths of the differential gear device are.

Erfindungsgemäß sind die Getriebeausgangswelle und zumindest eine der beiden weiteren Ausgangswellen der Differentialgetriebeeinrichtung über die zuschaltbaren Leistungspfade direkt in Wirkverbindung bringbar.According to the invention Transmission output shaft and at least one of the two other output shafts the differential gear device via the switchable power paths directly engageable in operative connection.

Dadurch, dass die Übersetzungen der zuschaltbaren Leistungspfade zwischen der Getriebeausgangswelle und der über die zuschaltbaren Leistungspfade damit verbindbaren Ausgangswelle der Differentialgetriebeeinrichtung von der Übersetzung zwischen der Getriebeausgangswelle und der ersten Ausgangswelle der Differentialgetriebeeinrichtung abweichen, ist das Getriebeausgangsmoment der Getriebeeinrichtung auf konstruktiv einfache Art und Weise mit beliebigen Verteilungsgraden zwischen den Antriebsrädern der antreibbaren Fahrzeugachse verteilbar und Drehmoment unabhängig vom Getriebeausgangsmoment zwischen den Antriebsrädern verschiebbar.Due to the fact that the ratios of the shiftable power paths between the transmission output shaft and the output shaft of the differential gear device connectable via the switchable power paths are dependent on the ratio between the transmission output shaft and the first output shaft of the differential gear mechanism deviate, the transmission output torque of the transmission device in a structurally simple manner with arbitrary degrees of distribution between the drive wheels of the drivable vehicle axle distributable and torque independently of the transmission output torque between the drive wheels slidably.

Darüber hinaus besteht auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise die Möglichkeit, die zuschaltbaren Leistungspfade in Bezug auf die Getriebeeinrichtung und die Differentialgetriebeeinrichtung und an den jeweils in einem Fahrzeug mit quer liegendem Antrieb zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst anzuordnen und die Getriebevorrichtung in axialer Richtung, d. h. in Einbaulage der Getriebevorrichtung in Fahrzeugquerrichtung, mit geringem Bauraumbedarf auszuführen und den vorhandenen Bauraum optimal auszunutzen. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die konstruktiven Ausführungen der zuschaltbaren Leistungspfade in Abhängigkeit des jeweils zur Verfügung stehenden Bauraums und auch im Wesentlichen unabhängig von der Konstruktion der Differentialgetriebeeinrichtung und der Getriebe-einrichtung gestaltbar sind.Furthermore exists in a structurally simple and cost-effective way, the possibility the switchable power paths with respect to the transmission device and the differential gear means and to each in one Vehicle with transverse drive adapted to available space to arrange and the transmission device in the axial direction, d. H. in installation position of the transmission device in the vehicle transverse direction, with low To carry out space requirement and make optimal use of the available space. This results from the fact that the constructive designs of the switchable power paths dependent on of each available standing space and also essentially independent of the Construction of the differential gear device and the transmission device are shapable.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung sind die zuschaltbaren Leistungspfade wenigstens teilweise im äußeren Umfangsbereich der über die zuschaltbaren Leistungspfade mit der Getriebeausgangswelle der Getriebeeinrichtung verbindbaren weiteren Ausgangswelle der Differentialgetriebeeinrichtung verteilt angeordnet und somit sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung in Abhängigkeit des jeweils zur Verfügung stehenden Bauraumes optimiert angepasst anordenbar.at an advantageous embodiment the transmission device according to the invention the switchable power paths are at least partially in the outer peripheral area the over the switchable power paths with the transmission output shaft of the transmission device connectable further output shaft of the differential gear device arranged distributed and thus both in the axial direction as well in the circumferential direction depending of each available standing space optimally adapted can be arranged.

Eine kostengünstig herstellbare und ebenfalls durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichnete Ausführungsform der Getriebevorrichtung nach der Erfindung ist im Bereich der zuschaltbaren Leistungspfade mit über die reibschlüssigen Schaltelemente zuschaltbaren Stirnradstufen ausgebildet, wobei jeweils wenigstens eines der Stirnräder der Stirnradstufen mit einem Innenlamellenträger und jeweils wenigstens ein weiteres Stirnrad mit einem Außenlamellenträger eines reibschlüssigen Schaltelementes verbunden ist.A economical producible and also characterized by a small space requirement embodiment The transmission device according to the invention is in the range of connectable power paths with more than the frictional Switching elements switchable spur gears formed, wherein in each case at least one of the spur gears the spur gear with an inner disc carrier and in each case at least another spur gear with an outer disc carrier of a frictional Switching element is connected.

Die reibschlüssigen Schaltelemente sind zur Verbesserung einer Variabilität der Anordnung der zuschaltbaren Leistungspfade im jeweils zur Verfügung stehenden Bauraum über getrennte Aktoren betätigbar.The frictional Switching elements are used to improve a variability of the arrangement the switchable power paths in each available Space above separate actuators actuated.

Bei einer hierzu alternativen und baumraumgünstigeren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung sind die reibschlüssigen Schaltelemente der zuschaltbaren Leistungspfade über einen gemeinsamen Aktor betätigbar.at an alternative and Baumraumgünstigeren embodiment the transmission device according to the invention are the frictional switching elements the switchable power paths via a common actuator actuated.

Die reibschlüssigen Schaltelemente der zuschaltbaren Leistungspfade sind zur Gewährleistung der sogenannten Torque-Vectoring-Funktionalität der Getriebevorrichtung nach der Erfindung als regelbare Kupplungen ausführbar.The frictional Switching elements of the switchable power paths are to ensure the so-called torque vectoring functionality of the transmission device according to of the invention as controllable couplings executable.

Bei einer weiteren bauraumgünstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung weisen die zuschaltbaren Leistungspfade wenigstens ein gemeinsames Stirnrad auf.at another space-saving embodiment the transmission device according to the invention the switchable power paths have at least one common Spur gear on.

Zum Ausgleich eines Achsabstandes zwischen der Getriebeausgangswelle und der ersten Ausgangswelle der Differentialgetriebeeinrichtung in Fahrzeuglängsrichtung ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Getriebevorrichtung nach der Erfindung eine Zwischenwelle vorgesehen, über die die Getriebeausgangswelle der Getriebeeinrichtung mit der ersten Ausgangswelle der Differentialgetriebeeinrichtung verbunden ist.To the Compensation of a center distance between the transmission output shaft and the first output shaft of the differential gear device in the vehicle longitudinal direction is in an advantageous embodiment the transmission device according to the invention provides an intermediate shaft, via which the Transmission output shaft of the transmission device with the first output shaft the differential gear device is connected.

Bei einer bauraumgünstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung sind die reibschlüssigen Schaltelemente der zuschaltbaren Leistungspfade in Fahrzeugquerrichtung wenigstens annähernd parallel zur Zwischenwelle angeordnet.at a space-saving Further development of the transmission device according to the invention are the frictional ones Switching elements of the switchable power paths in the vehicle transverse direction at least approximately arranged parallel to the intermediate shaft.

In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles sind die Getriebeeinrichtung als Planeten- oder Vorgelegegetriebe und die Differentialgetriebeeinrichtung als Kegelrad- oder Stirnraddifferential ausgebildet.In dependence the respective application case are the transmission device as a planetary or countershaft transmission and the differential gear device designed as a bevel gear or spur gear.

Die Getriebeeinrichtung, die Differentialgetriebeeinrichtung und die zuschaltbaren Leistungspfade sind bei einer vormontierbaren und bei einer Endmontage eines Fahrzeuges einfach handhabbaren Ausführung der erfindungs gemäßen Getriebevorrichtung in einem vorzugsweise mehrteiligen Gehäuse angeordnet.The Transmission device, the differential gear device and the switchable power paths are at a pre-assembled and in a final assembly of a vehicle easily manageable version of Invention gear device arranged in a preferably multi-part housing.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject invention from the claims and the embodiments described below with reference to the drawing, in the description of the various embodiments for the sake of clarity for construction and functionally identical components use the same reference numerals become.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematisierte Darstellung eines mit einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ausgebildeten Fahrzeugantriebsstranges; 1 a schematic representation of a trained with a first embodiment of the transmission device according to the invention vehicle drive train;

2 eine schematisierte Seitenansicht der Getriebevorrichtung gemäß 1; und 2 a schematic side view of the transmission device according to 1 ; and

3 eine 1 entsprechende Darstellung eines mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges. 3 a 1 corresponding representation of a running with a second embodiment of the transmission device according to the invention vehicle drive train.

In 1 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 1 mit einer Getriebevorrichtung 2, einer Antriebsmaschine 3 und einem Abtrieb 4 in stark schematisierter Darstellung gezeigt. Die Getriebevorrichtung 2 ist vorliegend zwischen der als Brennkraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine 3 und dem eine antreibbare Fahrzeugachse 5 umfassenden Abtrieb 4 angeordnet.In 1 is a vehicle powertrain 1 with a transmission device 2 , a prime mover 3 and a downforce 4 shown in a highly schematic representation. The transmission device 2 is present between the engine running as an internal combustion engine 3 and a drivable vehicle axle 5 comprehensive downforce 4 arranged.

Zur Darstellung verschiedener Übersetzungen ist die Getriebevorrichtung 2 mit einer Getriebeeinrichtung 6 ausgebildet, die getriebeausgangsseitig mit einer als Kegelraddifferential ausgebildeten Differentialgetriebeeinrichtung 7 zum Verteilen des Getriebeausgangsmomentes zwischen zwei Antriebsrädern 8, 9 der antreibbaren Fahrzeugachse 5 wirkverbunden ist und vorliegend als Automatgetriebe in Planetenbauweise ausgeführt ist. Die Getriebeeinrichtung 6 ist im Bereich eines Getriebeeingangs 10 mit der in Fahrzeugquerrichtung im Fahrzeug angeordneten Antriebsmaschine 3 mit in Fahrzeugquerrichtung verlaufender Anordnung gekoppelt. Eine erste Ausgangswelle 11 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 ist mit einer Getriebeausgangswelle 12 der Getriebeeinrichtung 6 verbunden, während zwei weitere Ausgangswellen 13 und 14 jeweils mit Antriebswellen 15, 16 der Antriebsräder 8, 9 der antreibbaren Fahrzeugachse 5 wirkverbunden sind.To represent various translations, the transmission device 2 with a transmission device 6 formed, the transmission output side with a bevel gear differential differential gear device 7 for distributing the transmission output torque between two drive wheels 8th . 9 the drivable vehicle axle 5 operatively connected and in the present case is designed as an automatic transmission in planetary design. The transmission device 6 is in the range of a transmission input 10 with the arranged in the vehicle transverse direction in the vehicle prime mover 3 coupled with extending in the vehicle transverse direction arrangement. A first output shaft 11 the differential gear device 7 is with a transmission output shaft 12 the transmission device 6 connected while two more output waves 13 and 14 each with drive shafts 15 . 16 the drive wheels 8th . 9 the drivable vehicle axle 5 are actively connected.

Ein von der Differentialgetriebeeinrichtung 7 abhängiger Verteilungsgrad des über die erste Ausgangswelle 11 in die Differentialgetriebeeinrichtung 7 einleitbaren Getriebeausgangsmomentes zwischen den beiden Ausgangswellen 13 und 14 ist über zwei über reibschlüssige Schaltelemente 17 zuschaltbare und zu Leistungspfaden zwischen der ersten Ausgangswelle 11 und den weiteren Ausgangswellen 13 und 14 im Bereich der Differentialgetriebeeinrichtung 7 parallele Leistungspfade 18 variierbar. In 1 ist nur eines der reibschlüssigen Schaltelemente 17 und einer der Leistungspfade 18 dargestellt. Teile des weiteren Leistungspfades 25 sind in 2 gezeigt. Die Getriebeausgangswelle 12 ist vorliegend über die beiden zuschaltbaren Leistungspfade 18, 25 mit der weiteren Ausgangswelle 14 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 in der nachbeschriebenen Art und Weise in Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente 17 der zuschaltbaren Leistungspfade 18 und 25 direkt in Wirkverbindung bringbar.One of the differential gear device 7 dependent degree of distribution of the first output shaft 11 in the differential gear device 7 einleitbaren transmission output torque between the two output shafts 13 and 14 is about two over frictional switching elements 17 switchable and to power paths between the first output shaft 11 and the other output waves 13 and 14 in the range of the differential gear device 7 parallel power paths 18 variable. In 1 is only one of the frictional switching elements 17 and one of the performance paths 18 shown. Parts of the further performance path 25 are in 2 shown. The transmission output shaft 12 is present over the two switchable power paths 18 . 25 with the further output shaft 14 the differential gear device 7 in the manner described below depending on the transmission capabilities of the switching elements 17 the switchable power paths 18 and 25 directly engageable in operative connection.

Zwischen einem als Festrad ausgeführten Stirnrad 37 der Getriebeausgangswelle 12 und der ersten Ausgangswelle 11 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 ist vorliegend eine Zwischenwelle 19 zum Ausgleich eines Achsversatzes in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Getriebeausgangswelle 12 und der ersten Ausgangswelle 11 mit einem ebenfalls als Festrad ausgeführten Stirnrad 20 vorgesehen. Der zu überbrückende Achsversatz zwischen der Getriebeaus gangswelle 12 und der ersten Ausgangswelle 11 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 resultiert aus der Tatsache, dass die Getriebeeinrichtung 6 vorliegend als Planetengetriebeeinrichtung ausgebildet ist und vorliegend in Fahrzeuglängsrichtung mit Abstand zu der Differentialgetriebeeinrichtung 7 montiert ist.Between a fixed gear designed as a spur gear 37 the transmission output shaft 12 and the first output shaft 11 the differential gear device 7 is present an intermediate shaft 19 to compensate for an axial offset in the vehicle longitudinal direction between the transmission output shaft 12 and the first output shaft 11 with a likewise designed as a fixed spur gear 20 intended. The axle offset between the transmission output shaft to be bridged 12 and the first output shaft 11 the differential gear device 7 results from the fact that the transmission device 6 in the present case is designed as a planetary gear device and in the present case in the vehicle longitudinal direction at a distance from the differential gear device 7 is mounted.

Die als reibschlüssige regelbare Kupplungen ausgeführten reibschlüssigen Schaltelemente 17 der Leistungspfade 18 und 25 sind in der in 1 und 2 dargestellten Art und Weise bauraumgünstig parallel zur Zwischenwelle 19 und am Umfang der weiteren Ausgangswelle 14 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 angeordnet. In Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Übertragungsfähigkeit der reibschlüssigen Schaltelemente 17 werden Stirnradpaarungen 21 und 22 des ersten zuschaltbaren Leistungspfades 18 bzw. Stirnradpaarungen 23 und 24 des zweiten zuschaltbaren Leistungspfades 25 im Bereich der reibschlüssigen Schaltelemente 17 miteinander in Wirkverbindung gebracht, um den Verteilungsgrad des Getriebeausgangsmomentes zwischen den beiden Antriebsrädern 8 und 9 stufenlos variieren zu können und zwischen den Antriebsrädern 8 und 9 Drehmoment unabhängig vom Getriebeausgangsmoment verschieben zu können.The frictionally engaged clutches designed frictional switching elements 17 the performance paths 18 and 25 are in the in 1 and 2 illustrated manner space-saving parallel to the intermediate shaft 19 and at the periphery of the further output shaft 14 the differential gear device 7 arranged. Depending on the particular transmission capability of the frictional switching elements 17 become Stirnradpaarungen 21 and 22 the first switchable power path 18 or spur gear pairs 23 and 24 the second switchable power path 25 in the field of frictional switching elements 17 engaged with each other to the degree of distribution of the transmission output torque between the two drive wheels 8th and 9 infinitely variable and between the drive wheels 8th and 9 To shift torque independently of the transmission output torque.

Hierfür ist im Bereich der Stirnradstufen 21 und 22 sowie im Bereich der Stirnradstufen 23 und 24 jeweils eine von der Übersetzung zwischen der Getriebeausgangswelle 12 und der ersten Ausgangswelle 11 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 und der Differentialgetriebeeinrichtung 7 abweichende Übersetzung vorgesehen und jeweils in Bezug auf die Achsübersetzung zwischen der Getriebeausgangswelle 12 und der ersten Ausgangswelle 11 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 ein Übersetzungsfehler ins Schnelle bzw. ins Langsame dargestellt.This is the case in the field of spur gears 21 and 22 as well as in the area of the spur gear stages 23 and 24 one from the transmission between the transmission output shaft 12 and the first output shaft 11 the differential gear device 7 and the differential gear device 7 deviating translation provided and in each case with respect to the axle ratio between the transmission output shaft 12 and the first output shaft 11 the differential gear device 7 a translation error into fast or slow.

Alternativ hierzu besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Übersetzungen im Bereich der Stirnradstufen 21 und 23 ungefähr gleich 1 auszuführen und den jeweiligen Übersetzungsfehler im Bereich der Stirnradstufen zwischen der Zwischenwelle 20 und der ersten Ausgangswelle 11 der Differentialgetriebeein richtung 7 bzw. im Bereich der Stirnradstufe 22 des ersten zuschaltbaren Leistungspfades 18 darzustellen. Dies bietet den Vorteil, dass das in diesem Bereich anliegende Drehmomentniveau dem Getriebeausgangsmoment und nicht dem wesentlich höheren Achsdrehmomentniveau entspricht.Alternatively, however, it is also possible, the translations in the field of spur gears 21 and 23 to perform approximately equal to 1 and the respective translation error in the range of spur gears between the intermediate shaft 20 and the first output shaft 11 the Differentialgetriebeein direction 7 or in the region of the spur gear 22 the first switchable power path 18 display. This offers the advantage that the torque level applied in this area corresponds to the transmission output torque and not the much higher axle torque level.

Die Getriebeeinrichtung 6, die Differentialgetriebeeinrichtung 7 sowie die Zwischenwelle 19 und die beiden Leistungspfade 18 und 25 sind vorliegend in einem mehrteilig ausgeführten Gehäuse 38 der Getriebevorrichtung 2 angeordnet, womit die Getriebevorrichtung 2 ein vormontierbares Modul darstellt, welches bei der Montage des Fahrzeugantriebsstranges 1 in einem Fahrzeug ein einfach handhabbares Package darstellt.The transmission device 6 , the differential gear device 7 as well as the intermediate shaft 19 and the two performance paths 18 and 25 are present in a multi-part housing 38 the transmission device 2 arranged, bringing the transmission device 2 represents a pre-assembled module, which in the assembly of the vehicle drive train 1 in a vehicle represents an easy to handle package.

Ein Stirnrad 21A der Stirnradstufe 21 des ersten zuschaltbaren Leistungspfades 18 ist vorliegend drehfest mit der Getriebeausgangswelle 12 verbunden, während ein damit kämmendes Stirnrad 21B der Stirnradstufe 21 drehfest mit einem Außenlamellenträger 17A des reibschlüssigen Schaltelementes 17 wirkverbunden ist. Ein Stirnrad 22A der Stirnradstufe 22 des ersten Leistungspfades 18 ist mit einem Innenlamellenträger 17B des reibschlüssigen Schaltelementes 17 drehfest verbunden und kämmt mit einem weiteren Stirnrad 22B der Stirnradstufe 22, welches gleichzeitig Teil der Stirnradstufe 24 ist und mit einem mit dem Außenlamellenträger des weiteren reibschlüssigen Schaltelementes des zweiten Leistungspfades 25 verbundenen Stirnrad 24A der Stirnradstufe 24 des zweiten zuschaltbaren Leistungspfades 25 kämmt. Gleichzeitig kämmt auch das Stirnrad 21A der Stirnradstufe 21 des ersten zuschaltbaren Leistungszweiges 18 mit einem mit dem Innenlamellenträger des weiteren reibschlüssigen Schaltelementes des zweiten Leistungspfades 25 verbundenen Stirnrad 23A der Stirnradstufe 23 des zweiten zuschaltbaren Leistungspfades 25, womit die Getriebevorrichtung 2 eine bauraumgünstige Ausführungsform darstellt, die zudem durch ein niedriges Gesamtgewicht gekennzeichnet ist.A spur gear 21A the spur gear stage 21 the first switchable power path 18 is in this case rotationally fixed with the transmission output shaft 12 connected while a spur gear meshing therewith 21B the spur gear stage 21 rotatably with an outer disk carrier 17A the frictional switching element 17 is actively connected. A spur gear 22A the spur gear stage 22 of the first performance path 18 is with an inner disc carrier 17B the frictional switching element 17 rotatably connected and meshes with another spur gear 22B the spur gear stage 22 which simultaneously forms part of the spur gear stage 24 is and with a with the outer disk carrier further frictional switching element of the second power path 25 connected spur gear 24A the spur gear stage 24 the second switchable power path 25 combs. At the same time meshing with the spur gear 21A the spur gear stage 21 of the first switchable power branch 18 with a further frictionally engaged with the inner disk carrier of the switching element of the second power path 25 connected spur gear 23A the spur gear stage 23 the second switchable power path 25 , bringing the transmission device 2 represents a space-saving embodiment, which is also characterized by a low overall weight.

Die in 1 und 2 dargestellte Anordnung der Getriebeeinrichtung 6, der Getriebeausgangswelle 12, der Zwischenwelle 20, der Differentialgetriebeeinrichtung 7, der Leistungspfade 18 und 25 bzw. deren reibschlüssigen Schaltelemente 17 sowie deren Stirnradstufen 21 bis 24 ist lediglich exemplarisch und weicht in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles vom jeweils zur Verfügung stehenden Bauraum im Fahrzeug ab. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, das Stirnrad 37 der Getriebeausgangswelle 12 und das Stirnrad 20 der Zwischenwelle 19 bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 2 abweichend von der Darstellung gemäß 1 und 2 nicht auf einer Linie anzuordnen.In the 1 and 2 illustrated arrangement of the transmission device 6 , the transmission output shaft 12 , the intermediate wave 20 , the differential gear device 7 , the performance path 18 and 25 or their frictional switching elements 17 and their spur gear stages 21 to 24 is merely exemplary and differs depending on the particular application case of each available space in the vehicle. For example, there is the possibility of the spur gear 37 the transmission output shaft 12 and the spur gear 20 the intermediate shaft 19 in a further embodiment of the transmission device according to the invention 2 deviating from the illustration according to 1 and 2 not to line up.

Abweichend von der Darstellung gemäß 1 und 2 ist es bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Getriebevorrichtung nach der Erfindung vorgesehen, dass die reibschlüssigen Schaltelemente der zuschaltbaren Leistungspfade an der Getriebeausgangswelle der Getriebeeinrichtung oder im Bereich der weiteren Ausgangswellen der Differentialgetriebeeinrichtung angeordnet sind und beide nicht auf derselben Wellenebene liegen. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, zwischen der Getriebeeinrichtung und der Differentialgetriebeeinrichtung und/oder zwischen der Getriebeeinrichtung und den weiteren Ausgangswellen der Differentialgetriebeeinrichtung mehrere Zwischenwellen vorzusehen und die Kupplungen auch auf unterschiedlichen Abtriebsseiten der Differentialgetriebeeinrichtung zu positionieren.Deviating from the illustration according to 1 and 2 it is provided in a further advantageous embodiment of the transmission device according to the invention that the frictional switching elements of the switchable power paths are arranged on the transmission output shaft of the transmission device or in the range of the other output shafts of the differential gear means and both are not on the same shaft plane. In addition, it is also possible to provide a plurality of intermediate shafts between the transmission device and the differential gear device and / or between the transmission device and the further output shafts of the differential gear device and also to position the clutches on different output sides of the differential gear device.

Wiederum alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, die Getriebevorrichtung 2 in der in 3 dargestellten Art und Weise ohne Zwischenwelle auszuführen, wenn die Getriebeeinrichtung 6 bspw. ein Vorgelegegetriebe ist und die Getriebeeinrichtung 6 ohne Achsversatz zwischen der Getriebeausgangswelle 12 und der ersten Ausgangswelle 11 der vorliegend vorzugsweise als Stirnraddifferential ausgeführten Differentialgetriebeeinrichtung 7 im Bereich der Differentialgetriebeeinrichtung 7 positioniert ist. Das Stirnrad 37 der Getriebeausgangswelle 12 steht somit direkt im Eingriff mit der ersten Ausgangswelle 11 der Differentialgetriebeeinrichtung 7.Again, alternatively, there is also the possibility of the transmission device 2 in the in 3 illustrated manner without performing intermediate shaft when the transmission device 6 for example, is a countershaft transmission and the transmission device 6 without axial offset between the transmission output shaft 12 and the first output shaft 11 the present case preferably designed as a spur gear differential gear device 7 in the range of the differential gear device 7 is positioned. The spur gear 37 the transmission output shaft 12 is thus directly in engagement with the first output shaft 11 the differential gear device 7 ,

Bei dem in 3 dargestellten Fahrzeugantriebsstrang 1 ist ein Stirnrad 26 z. B. ein zur Darstellung einer Übersetzung für Rückwärtsfahrt vorgesehenes Festrad der Getriebeausgangswelle 12 der Getriebevorrichtung 2 bzw. der Getriebeeinrichtung 6. Mit dem Festrad 26 kämmt ein Stirnrad 27, das vorliegend drehfest mit Innenlamellenträgern 17B, 28 der reibschlüssigen Schaltelemente 17 und 28 der zuschaltbaren Leistungspfade 18 und 25 verbunden ist. Die Außenlamellenträger 17A und 28A der reibschlüssigen Schaltelemente 17 und 28 sind vorliegend mit Stirnrädern 29 und 30 drehfest verbunden, die wiederum mit Stirnrädern 31 und 32 kämmen. Die Stirnräder 31, 32 sind drehfest mit einer Welle 33 verbunden, welche wiederum mit einem weiteren Stirnrad 34 drehfest gekoppelt ist. Das weitere Stirnrad 34 kämmt mit dem drehfest mit der weiteren Ausgangswelle 14 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 verbundenen Stirnrad 22B der Stirnradstufe 22 bzw. der Stirnradstufe 24.At the in 3 illustrated vehicle drive train 1 is a spur gear 26 z. As provided for representing a translation for reverse drive fixed gear of the transmission output shaft 12 the transmission device 2 or the transmission device 6 , With the fixed wheel 26 combs a spur gear 27 , the present rotationally fixed with inner disk carriers 17B . 28 the frictional switching elements 17 and 28 the switchable power paths 18 and 25 connected is. The outer disc carrier 17A and 28A the frictional switching elements 17 and 28 are present with spur gears 29 and 30 rotatably connected, in turn, with spur gears 31 and 32 comb. The spur wheels 31 . 32 are non-rotatable with a shaft 33 connected, which in turn with another spur gear 34 rotatably coupled. The further spur gear 34 meshes with the non-rotatable with the other output shaft 14 the differential gear device 7 connected spur gear 22B the spur gear stage 22 or the spur gear 24 ,

Die Stirnräder 26 und 27 sind vorliegend mit der gleichen Zähnezahl ausgeführt, womit im Bereich der reibschlüssigen Schaltelemente 17 und 28 kleine Kupplungsmomente wirken. Im Bereich der Stirnradstufen 21 und 22 bzw. im Bereich der Stirnradstufen 23 und 24 ist die Übersetzung zwischen der Getriebeausgangswelle 12 bzw. dem damit drehfest verbundenen Stirnrad 37 und der ersten Ausgangswelle 11 der Differentialgetriebeeinrichtung 7, die mit der Differentialgetriebeeinrichtung 7 die Achsgetriebeübersetzung bilden, die Achsgetriebeübersetzung und der jeweilige Übersetzungsfehler ins Schnelle bzw. ins Langsame darzustellen.The spur wheels 26 and 27 In the present case, they are designed with the same number of teeth, which means in the area of the frictionally engaged switching elements 17 and 28 small clutch moments act. In the area of the spur gear stages 21 and 22 or in the area of the spur gear stages 23 and 24 is the ratio between the transmission output shaft 12 or the spur gear rotatably connected thereto 37 and the first output shaft 11 the differential gear device 7 connected to the differential gear device 7 form the Achsgetriebeübersetzung, the Achsgetriebeübersetzung and the respective translation error in the fast or slow to represent.

Aufgrund der hohen Anzahl der Zwischenwellen zwischen der Getriebeausgangswelle 12 und den weiteren Ausgangswellen 13 und 14 der Differentialgetriebeeinrichtung 7 sind vielfältige räumliche Anordnungen der verschiedenen Bauelemente der zuschaltbaren Leistungspfade 18 und 25 realisierbar und der jeweils zur Verfügung stehende Bauraum im Fahrzeug optimal nutzbar.Due to the high number of intermediate shafts between the transmission output shaft 12 and the other output waves 13 and 14 the differential gear device 7 are diverse spatial arrangements of the various components of the switchable power paths 18 and 25 feasible and the available space in the vehicle optimally usable.

Im Gegensatz zu der Ausführung der Getriebevorrichtung 2 gemäß 1 bei der die Schaltelemente 17 über getrennte Aktoren betätigbar sind, sind die reibschlüssigen Schaltelemente 17 und 28 bei der Getriebevorrichtung 2 gemäß 3 vorteilhafterweise über einen mittig zwischen den reibschlüssigen Schaltelementen 17 und 28 angeordneten gemeinsamen Kolben 35 betätigbar, der von einem gemeinsamen Aktor 36 in beide Richtungen verschiebbar ist.In contrast to the embodiment of the transmission device 2 according to 1 at the switching elements 17 can be actuated via separate actuators are the frictional switching elements 17 and 28 in the transmission device 2 according to 3 advantageously via a center between the frictional switching elements 17 and 28 arranged common piston 35 operated by a common actuator 36 is displaceable in both directions.

11: FahrzeugantriebsstrangVehicle powertrain
22: Getriebevorrichtungtransmission device
33: Antriebsmaschineprime mover
44: Abtrieboutput
55: antreibbare Fahrzeugachsedrivable vehicle axle
66: Getriebeeinrichtungtransmission device
77: DifferentialgetriebeeinrichtungDifferential gear means
8, 98th, 9: Antriebsraddrive wheel
1010: Getriebeeingangtransmission input
1111: erste Ausgangswelle der Differentialgetriebeeinrichtungfirst Output shaft of the differential gear device
1212: GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
13, 1413 14: weitere Ausgangswelle der DifferentialgetriebeeinrichtungFurther Output shaft of the differential gear device
15, 1615 16: Antriebswelledrive shaft
1717: reibschlüssiges Schaltelementfrictional switching element
17A17A: AußenlamellenträgerExternal disk carrier
176176: InnenlamellenträgerInner disk carrier
1818: erster zuschaltbarer Leistungspfadfirst switchable power path
1919: Zwischenwelleintermediate shaft
2020: Stirnradspur gear
2121: Stirnradstufespur gear
21A, 21B21A, 21B: Stirnrad der Stirnradstufespur gear the spur gear stage
2222: Stirnradspur gear
22A, 22B22 A, 22B: Stirnradspur gear
2323: Stirnradstufespur gear
23A23A: Stirnradspur gear
2424: Stirnradstufespur gear
24A24A: Stirnradspur gear
2525: zweiter zuschaltbarer Leistungspfadsecond switchable power path
2626: Festradfixed gear
2727: Stirnrad oder Festradspur gear or fixed wheel
2828: reibschlüssiges Schaltelementfrictional switching element
29 bis 3229 to 32: Stirnradspur gear
3333: Wellewave
3434: Stirnradspur gear
3535: Kolbenpiston
3636: Aktoractuator
3737: Stirnradspur gear
3838: Gehäusecasing

Claims

Transmission device ( 2 ) with a transmission device ( 6 ) for displaying various translations and an output side with the transmission device ( 6 ) operatively connected differential gear device ( 7 ) for distributing the transmission output torque between two drive wheels ( 8th . 9 ) a drivable vehicle axle ( 5 ), wherein the transmission device ( 6 ) in the area of a transmission input ( 10 ) with a drive machine arranged in the vehicle transverse direction ( 3 ) can be coupled with extending in the vehicle transverse direction arrangement, wherein a first output shaft ( 11 ) of the differential gear device ( 7 ) with a transmission output shaft ( 12 ) of the transmission device ( 6 ), while two more output waves ( 13 . 14 ) of the differential gear device ( 7 ) each with a drive wheel ( 8th . 9 ) of the drivable vehicle axle ( 5 ) can be brought into active connection, wherein a degree of distribution of the first output shaft ( 11 ) in the differential gear device ( 7 ) einleitbaren transmission output torque between the two other output shafts ( 13 . 14 ) via two via frictional switching elements ( 17 . 29 ) and to power paths between the first output shaft ( 11 ) and the other output waves ( 13 . 14 ) in the region of the differential gear device ( 7 ) parallel power paths ( 18 . 25 ) and the translations of the switchable performance paths ( 17 . 25 ) from the translations of the power paths of the differential gear device ( 7 ) are different, characterized in that the transmission output shaft ( 12 ) and at least one of the two further output waves ( 14 ) of the differential gear device ( 7 ) via the switchable performance paths ( 18 . 25 ) can be brought directly into operative connection.

Transmission device according to claim 1, characterized in that the switchable power paths ( 18 . 25 ) at least partially in the outer peripheral region of the switchable on the power paths ( 18 . 25 ) with the transmission output shaft ( 12 ) of the transmission device ( 6 ) connectable further output shaft ( 14 ) of the differential gear device ( 7 ) are arranged distributed.

Transmission device according to claim 1 or 2, characterized in that the switchable power paths ( 18 . 25 ) via the frictional switching elements ( 17 . 28 ) connectable spur gears ( 21 . 22 . 23 . 24 ), wherein in each case at least one of the spur gears ( 22A ) of the spur gear stages ( 21 to 24 ) with an inner disk carrier ( 17B ) and respectively at least one further spur gear ( 22A ) with an outer disc carrier ( 17B ) of a switching element ( 17 ) connected is.

Transmission device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frictional switching elements ( 17 . 28 ) of the switchable power paths can be actuated via separate actuators.

Transmission device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frictional switching elements ( 17 . 28 ) of the switchable service paths ( 18 . 25 ) via a common actuator ( 36 ) are operable.

Transmission device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the frictional switching elements ( 17 . 28 ) of the switchable service paths ( 18 . 25 ) are adjustable clutches.

Transmission device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the switchable power paths ( 18 . 25 ) at least one common spur gear ( 21A . 22B ) exhibit.

Transmission device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmission output shaft ( 12 ) of the transmission device ( 6 ) via an in vehicle longitudinal direction a center distance between the transmission output shaft ( 12 ) and the first output shaft ( 11 ) differential gear device ( 7 ) bridging intermediate shaft ( 19 ) with the first output shaft ( 11 ) of the differential gear device ( 7 ) is connectable.

Transmission device according to claim 8, characterized in that the friction-locking switching elements ( 17 . 28 ) of the switchable service paths ( 18 . 25 ) in the vehicle transverse direction at least approximately parallel to the intermediate shaft ( 19 ) are arranged.

Transmission device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the transmission device ( 6 ) is designed as a planetary gear.

Transmission device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the transmission device ( 6 ) is a countershaft transmission.

Transmission device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the differential gear device ( 7 ) is designed as a bevel gear differential.

Transmission device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the differential gear device ( 7 ) is designed as a spur gear differential.

Transmission device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the transmission device ( 6 ), the differential gear device and the switchable power paths in a preferably multi-part housing ( 38 ) are arranged.