DE102014213142A1

DE102014213142A1 - Antriebsanordnung für ein allradbetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Doppeldifferential

Info

Publication number: DE102014213142A1
Application number: DE102014213142.1A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2016-01-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein allradbetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Doppeldifferential (1), wobei die Einleitung eines von einem Antriebsmotor (2) generierten Antriebsdrehmoments in das Doppeldifferential (1) über ein Außenrad (3) erfolgt, wobei das Doppeldifferential (1) ein erstes Differential (4a) zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf eine erste und eine zweite Achse (5a, 5b), und ein zweites Differential (4b) zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf zwei Antriebsräder (6a, 6b) der ersten Achse (5a) aufweist.
Erfindungsgemäß ist das Außenrad (3) mit einem Planetenträger (7) des ersten Differentials (4a) verbunden, wobei ein erster und ein zweiter Planentensatz (8a, 8b) gemeinsam auf dem Planetenträger (7) drehbar gelagert sind und miteinander kämmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein allradbetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Doppeldifferential, wobei die Einleitung eines von einem Antriebsmotor generierten Antriebsdrehmoments in das Doppeldifferential über ein Außenrad erfolgt, wobei das Doppeldifferential ein erstes Differential zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf eine erste und eine zweite Achse, und ein zweites Differential zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf zwei Antriebsräder der ersten Achse aufweist.
Gebiet der Erfindung
Aus der EP 2 471 681 A1 geht eine Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem als Stirnrad-Planetengetriebe ausgeführten Differential hervor, bei dem ein angetriebenes Außenrad über einen Steg und dessen Planetenräder auf Ausgangselemente abreibt. Die Planetenräder sind auf Lagerbolzen des Steges gelagert und die Ausgangselemente sind einander unmittelbar benachbarte, außenverzahnte Sonnenräder. Das erste Sonnenrad kämmt mit den ersten Planetenrädern, die die gleiche Breite wie das erste Sonnenrad haben. Etwa doppelt so breite zweite Planetenräder kämmen mit dem zweiten Sonnenrad und mit den ersten Planetenrädern. Die Sonnenräder weisen gleiche Zähnezahlen, aber durch gegensinnige Profilverschiebungen derart ungleiche Kopfkreisdurchmesser auf, dass bei zumindest im Kopfkreisdurchmesser gleichen Planetenrädern ein Zahneingriff zwischen den zweiten Planetenrädern und dem im Kopfkreisdurchmesser kleineren Sonnenrad ausgeschlossen ist.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Antriebsvorrichtung der zuvor genannten Art weiter zu optimieren.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß ist das Außenrad mit einem Planetenträger des ersten Differentials verbunden, wobei ein erster und ein zweiter Planentensatz gemeinsam auf dem Planetenträger drehbar gelagert sind und miteinander kämmen. Mit anderen Worten stellt der Planetenträger des ersten Differentials den Leistungseingang des Doppeldifferentials dar.
Vorzugsweise kämmt der erste Planetensatz des ersten Differentials mit einem ersten Hohlrad, das gleichzeitig mit einem ersten Planetensatz des zweiten Differentials kämmt. Dazu weist das erste Hohlrad vorzugsweise zwei Verzahnungen auf, wobei eine erste Verzahnung mit dem erste Planetensatz des ersten Differentials im Zahneingriff steht und eine zweite Verzahnung mit dem ersten Planetensatz des zweiten Differentials im Zahneingriff steht. Es ist aber auch denkbar zwei Hohlräder miteinander zu koppeln oder auch ein Hohlrad mit nur einer einzigen, durchgehenden Verzahnung zu verwenden. Mithin stellt das erste Hohlrad einen ersten Leistungsausgang des ersten Differentials dar.
Besonders bevorzugt ist der erste Planetensatz des zweiten Differentials zusammen mit einem zweiten Planetensatz auf einem gemeinsamen Planetenträger des zweiten Differentials drehbar gelagert. Vorzugsweise sind die beiden Planetensätze identisch ausgebildet.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Planetenträger des zweiten Differentials zumindest mittelbar mit dem ersten Antriebsrad der ersten Achse verbunden ist. Vorteilhafterweise ist die Verbindung über ein zwischen dem ersten Antriebsrad und dem Planetenträger des zweiten Differentials angeordnete Welle realisiert. Der zweite Planetenträger stellt somit einen ersten Leistungsausgang des zweiten Differentials dar.
Des Weiteren bevorzugt kämmt der zweite Planetensatz des zweiten Differentials radial zwischen dem ersten Planetensatz des zweiten Differentials und einer mit dem zweiten Antriebsrad der ersten Achse verbundenen Sonnenwelle. Die Sonnenwelle stellt somit einen zweiten Leistungsausgang des zweiten Differentials dar.
Vorzugsweise kämmt der zweite Planetensatz des ersten Differentials mit einem zweiten Hohlrad, das zumindest mittelbar mit der zweiten Achse verbunden ist. Vorzugsweise ist das zweite Hohlrad über eine Welle mit einem Achsdifferential verbunden, das seinerseits mit der zweiten Achse verbunden ist. Mithin stellt das zweite Hohlrad einen zweiten Leistungsausgang des ersten Differentials dar.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Planetensätze des ersten Differentials unterschiedliche Zähnezahlen auf. Je nachdem wie das Verhältnis der Zähnezahlen ist, wird mehr oder weniger Antriebsdrehmoment zu der jeweiligen Achse geleitet.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Standübersetzung des ersten Differentials zwischen –0,7 und –1,3 und die Standübersetzung des zweiten Differentials zwischen +1,7 und +2,3. Besonders bevorzugt weist das erste Differential eine Standübersetzung von –1 und das zweite Differential eine Standübersetzung von +2 auf. Mithin wird das Antriebsdrehmoment von dem ersten Differential hälftig auf die beiden Achsen aufgeteilt und über das zweite Differential hälftig auf die beiden Antriebsräder der ersten Achse aufgeteilt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Figuren. Dabei zeigt
1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung, und
2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gemäß 1 weist eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug einen Antriebsmotor 2 zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments und ein damit verbundenes Doppeldifferential 1 auf, umfassend ein erstes Differential 4a zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf eine erste und eine zweite Achse 5a, 5b, und ein zweites Differential 4b zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf zwei Antriebsräder 6a, 6b der ersten Achse 5a. Die Einleitung des von dem Antriebsmotor 2 generierten Antriebsdrehmoments in das Doppeldifferential 1 erfolgt über ein Außenrad 3, das mit einem Planetenträger 7 des ersten Differentials 4a verbunden ist.
Das erste Differential 4a weist den Planetenträger 7 auf dem ein erster und ein zweiter Planentensatz 8a, 8b drehbar gelagert sind und miteinander kämmen. Der erste Planetensatz 8a kämmt ferner mit einem ersten Hohlrad 9, das gleichzeitig mit einem ersten Planetensatz 10a des zweiten Differentials 4b kämmt und somit das erste Differential 4a mit dem zweiten Differential 4b getrieblich verbindet. Der zweite Planetensatz 8b des ersten Differentials 4a kämmt mit einem zweiten Hohlrad 13, das über einer Welle 14 mit der zweiten Achse 5b verbunden ist. Die zweite Achse 5b stellt dabei die Hinterachse des Kraftfahrzeugs dar. Zwischen den – hier nicht dargestellten – Antriebsrädern der Hinterachse und der Welle 14 ist ein – hier nicht dargestelltes – Achsdifferential angeordnet.
Das zweite Differential 4b weist den ersten Planetensatz 10a auf, der zusammen mit einem zweiten Planetensatz 10b auf einem gemeinsamen Planetenträger 11 des zweiten Differentials 4b drehbar gelagert ist. Der Planetenträger 11 des zweiten Differentials 4b ist über eine Welle 15 mit dem ersten Antriebsrad 6a der ersten Achse 5a verbunden. Ferner kämmt der zweite Planetensatz 10b über eine Sonnenwelle 12 mit dem zweiten Antriebsrad 6b der ersten Achse 5a. Die erste Achse 5a stellt dabei die Vorderachse des Kraftfahrzeugs dar.
Da der erste Planetensatz 8a des ersten Differentials 4a eine höhere Zähnezahl aufweist als der zweite Planetensatz 8b des ersten Differentials 4a, wird mehr Drehmoment zur ersten Achse 5a geleitet als zur zweiten Achse 5b.
Gemäß 2 weist der erste Planetensatz 8a des ersten Differentials 4a eine geringere Zähnezahl auf als der zweite Planetensatz 8b des ersten Differentials 4a. Dadurch wird mehr Drehmoment zur zweiten Achse 5b geleitet als zur ersten Achse 5a.
Bezugszeichenliste

1: Doppeldifferential
2: Antriebsmotor
3: Außenrad
4a, 4b: Differential
5a, 5b: Achse
6a, 6b: Antriebsrad
7: Planetenträger
8a, 8b: Planentensatz
9: erstes Hohlrad
10a, 10b: Planetensatz
11: Planetenträger
12: Sonnenwelle
13: zweites Hohlrad
14: Welle
15: Welle

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

EP 2471681 A1 [0002]

Claims

Antriebsanordnung für ein allradbetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Doppeldifferential (1), wobei die Einleitung eines von einem Antriebsmotor (2) generierten Antriebsdrehmoments in das Doppeldifferential (1) über ein Außenrad (3) erfolgt, wobei das Doppeldifferential (1) ein erstes Differential (4a) zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf eine erste und eine zweite Achse (5a, 5b), und ein zweites Differential (4b) zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf zwei Antriebsräder (6a, 6b) der ersten Achse (5a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrad (3) mit einem Planetenträger (7) des ersten Differentials (4a) verbunden ist, wobei ein erster und ein zweiter Planentensatz (8a, 8b) gemeinsam auf dem Planetenträger (7) drehbar gelagert sind und miteinander kämmen.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetensatz (8a) des ersten Differentials (4a) mit einem ersten Hohlrad (9) kämmt, das gleichzeitig mit einem ersten Planetensatz (10a) des zweiten Differentials (4b) kämmt.
Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetensatz (10a) des zweiten Differentials (4b) zusammen mit einem zweiten Planetensatz (10b) auf einem gemeinsamen Planetenträger (11) des zweiten Differentials (4b) drehbar gelagert ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (11) des zweiten Differentials (4b) zumindest mittelbar mit dem ersten Antriebsrad (6a) der ersten Achse (5a) verbunden ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetensatz (10b) des zweiten Differentials (4b) radial zwischen dem ersten Planetensatz (10a) des zweiten Differentials (4b) und einer mit dem zweiten Antriebsrad (6b) der ersten Achse (5a) verbundenen Sonnenwelle (12) kämmt.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetensatz (8b) des ersten Differentials (4a) mit einem zweiten Hohlrad (13) kämmt, das zumindest mittelbar mit der zweiten Achse (5b) verbunden ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Planetensätze (8a, 8b) des ersten Differentials (4a) unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Standübersetzung des ersten Differentials (4a) zwischen –0,7 und –1,3 beträgt.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Standübersetzung des zweiten Differentials (4b) zwischen +1,7 und +2,3 beträgt.