DE102020120375A1 - Kraftfahrzeugantriebshinterachse - Google Patents

Kraftfahrzeugantriebshinterachse Download PDF

Info

Publication number
DE102020120375A1
DE102020120375A1 DE102020120375.6A DE102020120375A DE102020120375A1 DE 102020120375 A1 DE102020120375 A1 DE 102020120375A1 DE 102020120375 A DE102020120375 A DE 102020120375A DE 102020120375 A1 DE102020120375 A1 DE 102020120375A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
axle
wheel
motor vehicle
differential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020120375.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Staake
Julian Mangold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102020120375.6A priority Critical patent/DE102020120375A1/de
Publication of DE102020120375A1 publication Critical patent/DE102020120375A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12Torque-transmitting axles
    • B60B35/14Torque-transmitting axles composite or split, e.g. half- axles; Couplings between axle parts or sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B60K17/20Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing in which the differential movement is limited
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/04Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units with the engine main axis, e.g. crankshaft axis, transversely to the longitudinal centre line of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K2005/003Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units the internal combustion or jet propulsion unit is arranged between the front and the rear axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K2005/006Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units the internal combustion or jet propulsion unit is arranged behind the rear axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/04Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
    • B60K2023/046Axle differential locking means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42Clutches or brakes
    • B60Y2400/424Friction clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/22Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using friction clutches or brakes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Kraftfahrzeugantriebshinterachse, aufweisend- ein Antriebsgetriebe (2) zum Übertragen von Antriebsleistung,- einen Antriebsmotor (3) zum Bereitstellen dieser Antriebsleistung und mit- einem Achsgetriebe (7), welches zum Ermöglichen einer Drehzahldifferenz zwischen einem ersten und einem zweiten Antriebsrad eingerichtet ist, wobei diese Antriebsräder zum Übertragen der Antriebsleistung auf eine Fahrbahnoberfläche eingerichtet sind und wobei das erste Antriebsrad mit einer ersten Antriebswelle (4) mit dem Achsgetriebe (7) drehmomentleitend verbunden ist undwobei das zweite Antriebsrad mit einer zweiten Antriebswelle mit dem Achsgetriebe (7) wenigstens zeitweise drehmomentleitend verbunden ist undwobei der Antriebsmotor eine Antriebsachse (3.1) zum Abgeben der Antriebsleistung aufweist und wobei die Antriebsachse (3.1) achsparallel zu der Kraftfahrzeugantriebshinterachse ausgerichtet ist,dadurch gekennzeichnetdie zweite Antriebswelle (5) eine Abkoppeleinheit (1) aufweist und damit als schaltbare Antriebswelle ausgebildet ist, mit welcher die drehmomentleitende Verbindung zwischen dem Achsgetriebe (7) und dem zweiten Antriebsrad selektiv unterbrechbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugantriebshinterachse, eine Kraftfahrzeug mit einer Kraftfahrzeugantriebshinterachse ist aus der WO 2014111217 A1 bekannt.
  • An eine angetriebene Hinterachse eines Kraftfahrzeugs (Kraftfahrzeugantriebshinterachse) werden bzgl. der Funktionssicherheit andere Anforderungen gestellt, als an eine angetriebene Vorderachse, insbesondere ist an einer angetriebenen Hinterachse des Kraftfahrzeugs ein Blockieren dieser zu verhindern. Von besonderer Bedeutung ist eine Blockierverhinderung insbesondere dann, wenn an der Kraftfahrzeughinterachse ein schaltbares Getriebe Verwendung findet. Die Funktionssicherheit der angetriebenen Hinterachse mit schaltbarem Getriebe kann beispielsweise durch ein Steuergerät und eine Abkoppeleinrichtung in diesem Getriebe erreicht werden, wobei das Steuergerät die Funktionstüchtigkeit der Getriebeeinrichtung überwacht und das schaltbare Getriebe mittels der Abkoppeleinrichtung abkoppelt, sobald eine entsprechende Fehlfunktion auftritt. Um die Funktion des Abkoppelns bereitzustellen, ist die Integration der Abkoppeleinrichtung in das Getriebe naheliegend, dies erfordert aber zusätzlichen Bauraumbedarf im schaltbaren Getriebe, insbesondere wenn das schaltbare Getriebe in unterschiedlichen Varianten Verwendung findet und wahlweise als Vorderachsgetriebe oder als Hinterachsgetriebe eingesetzt sein kann, ist dies unerwünscht.
  • Vor diesem Hintergrund, schlägt die Erfindung einer Kraftfahrzeugantriebshinterachse gemäß Patentanspruch 1 vor, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Im Sinn der Erfindung ist unter einer Kraftfahrzeugantriebshinterachse eine Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs zu verstehen, welche durch wenigstens einen Antriebsmotor antreibbar ist und in einer planmäßigen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in diesem hinten angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Kraftfahrzeugantriebshinterachse als ungelenkte Achse des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Weiter ist in diesem Zusammenhang unter einem Kraftfahrzeug insbesondere ein Personenkraftwagen zu verstehen.
  • Weiter weist die Kraftfahrzeugantriebshinterachse ein Antriebsgetriebe auf. Im Sinn der Erfindung ist unter einem Antriebsgetriebe eine Einrichtung zum Übertragen von Antriebsleistung von einem Antriebsmotor der Kraftfahrzeugantriebshinterachse in Richtung auf zwei Antriebsräder dieser zu verstehen, wobei das Antriebsgetriebe zum Bereitstellen wenigstens einer oder vorzugsweise einer Vielzahl von unterschiedlichen Übersetzungen für die Übertragung der Antriebsleistung eingerichtet ist. Vorzugseise ist das Antriebsgetriebe als schaltbares Antriebsgetriebe ausgebildet und ist vorzugsweise manuell oder bevorzugt automatisch, beziehungsweise automatisiert, schaltend ausgestaltet. Die Erfindung ist insbesondere unabhängig von der Bauart des Antriebsgetriebes verwendbar, wobei unter der Bauart insbesondere Vorgelegebauart, Umlaufgetriebe- beziehungsweise Planetengetriebebauart oder Doppelkupplungsgetriebebauart zu verstehen ist.
  • Insbesondere an ein schaltbares Antriebsgetriebe werden bezüglich der Funktionssicherheit, zumal wenn dieses an der Kraftfahrzeughinterachse Verwendung findet, hohe Anforderungen gestellt. Weiter ist dabei bei modularer Verwendung von Komponenten zum Darstellen von unterschiedlichen Antriebssträngen die Notwendigkeit gegeben, ein spezielles Antriebsgetriebe für die Vorderachse (geringere Anforderung an die Funktionssicherheit) bereitzuhalten und ein spezielles Antriebsgetriebe für die Hinterachse (erhöhte Anforderung an die Funktionssicherheit) oder eine Kompromisslösung einzusetzen, die den höchsten Anforderungen genügt und damit teilweise überdimensioniert ist. Die Erfindung ermöglicht es demgegenüber, eine Kraftfahrzeugantriebshinterachse derart zu gestalten, dass ein Antriebsgetriebe ohne erhöhte Funktionssicherheit zum Einsatz kommt und insbesondere dadurch sind die Antriebskomponenten modular Verwendbar.
  • Weiter weist die Kraftfahrzeugantriebshinterachse einen Antriebsmotor zum Bereitstellen von Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen auf, wobei diese Antriebsleistung von dem Antriebsgetriebe in Richtung auf die Antriebsräder übertragbar ist und gemäß der Lastanforderung bezüglich Drehmoment und Drehzahl durch dieses Antriebsgetriebe wandelbar (Stufensprünge beziehungsweise schaltbare Gänge) ist.
  • Vorzugsweise ist der Antriebsmotor als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet, bevorzugt als Elektromotor / -generator. Weiter vorzugsweise ist der Antriebsmotor als Brennkraftmaschine, vorzugsweise in Hubkolbenbauweise ausgebildet und weiter vorzugsweise wird der Antriebsmotor durch eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem elektromechanischen Energiewandler gebildet, sogenannter Hybridantrieb.
  • Weiter weist die Kraftfahrzeugantriebshinterachse ein Achsgetriebe auf, welches zum Ermöglichen einer Drehzahldifferenz zwischen einem ersten und einem zweiten Antriebsrad eingerichtet ist und wobei die beiden Antriebsräder über das Achsgetriebe kinematisch miteinander gekoppelt sind. Aus dem Stand der Technik sind Achsgetriebe, insbesondere in der Bauform eines Kegelraddifferentials und vorzugsweise in der Bauform eines Stirnraddifferentials, bekannt. Vorzugsweise weist ein solches Achsgetriebe einen Differentialkorb auf, auf welchem wenigstens ein oder eine Vielzahl von Differentialzwischenrädern und wenigstens zwei Differentialräder drehbar gelagert sind. Weiter ist der Differentialkorb zur Aufnahme von Antriebsleistung aus dem Antriebsgetriebe und zur Übertragung dieser über das wenigstens eine Differentialzwischenrad und über das erste und zweite Differentialrad auf eine erste und eine zweite Antriebswelle eingerichtet.
  • Weiter sind die Antriebswellen dazu eingerichtet, die vom Achsgetriebe verteilte Antriebsleistung auf das erste und das zweite Antriebsrad weiter zu übertragen. Im Sinn der Erfindung ist unter ist unter einem Antriebsrad eine Rad/Reifenkombination zu verstehen, welche zur Übertragung von Antriebsleistung von der Kraftfahrzeugantriebshinterachse auf eine Fahrbahnoberfläche eingerichtet ist.
  • Dabei ist das erste Antriebsrad mit Hilfe der ersten Antriebswelle mit dem Achsgetriebe drehmomentleitend verbunden und das zweite Antriebsrad ist mit Hilfe der zweiten Antriebswelle mit dem Achsgetriebe wenigstens zeitweise drehmomentleitend verbunden. Weiter ist es vorgesehen, dass der Antriebsmotor eine Antriebsachse zum Abgeben der Antriebsleistung aufweist und dass diese Antriebsachse achsparallel zu der Kraftfahrzeugantriebshinterachse ausgerichtet ist.
  • Vorzugsweise ist das erste Antriebsrad um eine Radachse rotierbar gelagert und weiter vorzugsweise ist die Antriebsachse des Antriebsmotors, insbesondere aufgrund von Radfederbewegungen, wenigstens zeitweise, achsparallel oder vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen achsparallel, zu der Radachse ausgerichtet. Insbesondere eine solche Ausrichtung des Antriebmotors wird gemeinhin als Quermotor oder quer Ausrichtung bezeichnet und weiter kann eine durch die Kraftfahrzeugantriebshinterachse gegebene Antriebsanordnung als Heckquermotor-Antriebsanordnung aufgefasst werden. Weiter kann der Antriebsmotor, bezogen auf die planmäßig Vorwärtsfahrrichtung, vor, hinter oder auf der Kraftfahrzeugantriebsachse angeordnet sein.
  • Insbesondere zum Bereitstellen der erhöhten Funktionssicherheit für die Kraftfahrzeugantriebshinterachse schlägt die Erfindung vor, dass die zweite Antriebswelle eine Abkoppeleinheit aufweist und damit als schaltbare Antriebswelle ausgebildet ist. Dabei bedeutet in diesem Zusammenhang schaltbar, dass die Drehmomentübertragung zwischen dem Achsgetriebe und dem zweiten Antriebsrad mittels der zweiten Antriebswelle selektiv unterbrechbar ist. Vorzugsweise ist die Abkoppeleinheit mittels eines äußeren, insbesondere durch ein Kraftfahrzeugsteuergerät vorgebbaren Befehls, ansteuerbar und damit ist die Drehmomentübertragung von dem Achsgetriebe zu dem zweiten Antriebsrad unterbrechbar und damit ist in Kombination mit dem Achsgetriebe das erste und zweite Antriebsrad abkoppelbar. Insbesondere in einem Fall, in welchem die Abkoppeleinheit geöffnet ist (keine Übertragung von Antriebsleistung von dem Achsgetriebe auf das zweite Antriebsrad ermöglicht), ist keine Antriebsleistung vom Antriebsmotor auf das zweite Antriebsrad übertragbar und weiter ist eine kinematische Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Antriebsrad aufgehoben und daher ist ein Blockieren der Kraftfahrzeugantriebshinterachse somit verhindert.
  • Durch die vorgeschlagene Ausführungsform ist in oder an dem Antriebsgetriebe keine Einrichtung zum Verhindern eines Blockierens der angetriebenen Fahrzeugachse vorgesehen, so dass dieses Antriebsgetriebe, insbesondere im Sinn eines Antriebsbaukastens zum Darstellen unterschiedlicher Antriebssysteme mit im Wesentlichen gleichen Bauteilen, unverändert an einer angetriebenen Kraftfahrzeugantriebsvorderachse eingesetzt werden kann. Weiter vorzugsweise ist es mit der Erfindung weiter ermöglicht, das Antriebsgetriebe mit geringem Bauraumbedarf zu gestalten, da die Sicherheitsfunktion, nämlich das Blockieren der Kraftfahrzeugantriebshinterachse im Fall einer Fehlfunktion zu verhindern, nicht im Antriebsgetriebe, sondern im Bereich der zweiten Antriebswelle verwirklicht ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kraftfahrzeugantriebshinterachse in der Abkoppeleinheit zum Bereitstellen der Funktion der Unterbrechung der Drehmomentübertragung von dem Achsgetriebe zum dem zweiten Antriebsrad, eine reibschlüssige Abkoppelkupplung auf. Weiter vorzugsweise weist die Abkoppelkupplung eine Vielzahl von Reiblamellen auf. Insbesondere mittels einer solchen Ausgestaltung ist es ermöglicht, dass die Abkoppelkupplung einen geringen Außendurchmesser aufweist und so einen geringen Trägheitseinfluss auf die zweite Antriebswelle hat.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abkoppelkupplung als eine normaly closed Kupplung ausgebildet. Im Sinne der Erfindung ist unter einer „normaly closed“ Kupplung eine Kupplung zu verstehen, welche im unbetätigten Zustand geschlossen ist (Drehmomentübertragung über Abkoppelkupplung ermöglicht) und im betätigten Zustand geöffnet ist (Drehmomentübertragung über Abkoppelkupplung nicht ermöglicht) weiter vorzugsweise ist die Abkoppelkupplung als normaly open Kupplung ausgebildet. Insbesondere eine normaly closed Kupplung bedarf keiner oder geringer externen Betätigungskraft zur Drehmomentübertragung und der „nomale“ Zustand der Abkoppelkupplung ist, dass ein Drehmoment mit dieser übertragbar ist und nur im Ausnahmefall soll diese geöffnet sein, so dass mit einer normaly closed Kupplung ein besonders effizienter Betrieb ermöglicht ist. Insbesondere mittels einer reibschlüssigen Abkoppelkupplung ist eine lastschaltfähige An- beziehungsweise Abkupplung der Kraftfahrzeugantriebsachse an den Antriebsmotor ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Kraftfahrzeugantriebshinterachse ist eine Eingangsseite der Abkoppelkupplung drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden und eine Ausgangsseite der Abkoppelkupplung ist drehfest mit einer Radantriebswelle verbunden. Die Radantriebswelle und die zweite Antriebswelle sind damit mittels der Abkoppelkupplung selektiv miteinander verbindbar. Insbesondere eine solche Ausgestaltung der Kraftfahrzeugantriebshinterachse hat sich als besonders günstig in Bezug auf den benötigten Bauraum herausgestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Kraftfahrzeugantriebshinterachse ist die Radantriebswelle drehbar in einem Abkoppeleinheitgehäuse gelagert. Dabei ist das Abkoppeleinheitgehäuse als eine Gehäuseeinrichtung zur Aufnahme wenigstens der Abkoppelkupplung zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist das Abkoppeleinheitgehäuse als ein wenigstens im Wesentlichen hohlwellenartiges Bauteil zu verstehen. Vorzugsweise ist die Radantriebswelle drehbar in oder auf der zweiten Antriebswelle gelagert. Weiter vorzugsweise ist die zweite Antriebswelle drehbar in oder an dem Abkoppeleinheitgehäuse gelagert. Weiter vorzugsweise ist die Radantriebswelle mittels zwei, in axialer Richtung voneinander beabstandeten, Wälzlagern in oder auf der zweiten Antriebswelle gelagert, so dass die Radantriebswelle und die zweite Antriebswelle geometrisch präzise und konzentrisch zueinander positioniert sind und vorzugsweise damit eine bauliche Einheit bilden. Weiter vorzugweise ist sowohl auf der Radantriebswelle, wie auch auf der zweiten Antriebswelle, jeweils wenigstens ein Wälzlager vorgesehen, um diese bauliche Einheit in, beziehungsweise gegenüber dem, Abkoppeleinheitgehäuse zu lagern. Insbesondere eine solche Ausgestaltung der Kraftfahrzeugantriebshinterachse ermöglicht eine besonders präzise und damit auch verlustarme Lagerung der wesentlichen Bauteile dieser gegeneinander.
  • In einer bevorzugt Ausführungsform der Kraftfahrzeugantriebshinterachse ist das Achsgetriebe als ein Differentialgetriebe ausgebildet, welches eine erstes Differentialrad zur Übertragung von Antriebsleistung über die erste Antriebswelle auf das erste Antriebsrad und ein zweites Differentialrad zur Übertragung von Antriebsleistung über die zweite Antriebswelle auf das zweite Antriebsrad aufweist. Weiter weist das Differentialgetriebe einen Differentialkorb zur drehbaren Lagerung wenigstens eines Differentialzwischenrads auf. Wie bereits dargelegt sind derartige Differentialgetriebe aus dem Stand der Technik insbesondere als Kegelraddifferential aber auch als Stirnraddifferential bekannt. Insbesondere ermöglichen solche Differentialgetriebe eine ungleiche Raddrehzahl der Antriebsräder insbesondere im Fall einer Kurvenfahrt. Weiter ist in dieser Ausführungsform der Erfindung auf der zweiten Antriebswelle eine Differentialsperre angeordnet. Insbesondere mittels dieser Differentialsperre ist vorzugsweise der Differentialkorb mit der zweiten Antriebswelle selektiv drehfest oder weiter vorzugsweise mit einem Schlupf (einstellbare Sperrwirkung) verbindbar oder wenigstens drehmomentleitend verbindbar. Insbesondere mittels einer Differentialsperre ist die Fahrdynamik eines Fahrzeugs positiv beeinflussbar und weiter vorzugsweise ist mittels einer Anordnung auf der zweiten Antriebswelle und damit weiter vorzugsweise außerhalb des Achsgetriebes ein besonders platzsparender Aufbau des Achsgetriebes ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Kraftfahrzeugantriebshinterachse weist die Differentialsperre eine reibschlüssige Differentialsperrenkupplung zum Bereitstellen der Sperrfunktion des Differentialgetriebes auf. Insbesondere mittels einer reibschlüssigen Differentialsperrenkupplung sind „Sperrwerte“ für das Differentialgetriebe steuerbar und damit ist die Fahrdynamik weiter positiv beeinflussbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kraftfahrzeugantriebshinterachse eine Differentialkorbwelle auf, mittels welcher der Differentialkorb drehfest mit einer Eingangsseite der Differentialsperrenkupplung verbunden ist. Vorzugsweise ist die Differentialkorbwelle wenigstens abschnittsweise und vorzugsweise vollständig als Hohlwelle ausgebildet. Vorzugsweise ist die Differentialkorbwelle konzentrisch zu der zweiten Antriebswelle angeordnet. Insbesondere eine solche Ausgestaltung der Kraftfahrzeugantriebshinterachse weist trotz der Differentialsperre einen geringen Bauraumbedarf auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Kraftfahrzeugantriebshinterachse ist eine Ausgangsseite der Differentialsperrenkupplung drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden. Die Differentialsperrenkupplung ist damit, bezogen auf die Drehmomentübertragung vom Achsgetriebe auf die die zweite Antriebswelle zwischen dem Differentialkorb und der zweiten Antriebswelle angeordnet. Insbesondere mit einer solchen Ausführungsform ist die Sperrfunktionalität für das Differentialgetriebe betriebssicher darstellbar.
  • Nachfolgend sind einzelne Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematisierten Figuren näher erläutert, dabei zeigt:
    • 1: eine schematisierte Kraftfahrzeugantriebshinterachse,
    • 2: eine Längsschnittdarstellung der Abkoppeleinheit an der zweiten Antriebswelle,
    • 3: eine Längsschnittdarstellung der Abkoppeleinheit an der zweiten Antriebswelle mit Differentialsperre.
  • In 1 ist ein schematisierter Antriebsstrang mit Brennkraftmaschine als Antriebsmaschine 3 und Antriebsgetriebe 2 gezeigt, wobei die von der Antriebsmaschine 3 bereitgestellten Antriebskräfte, welche mittels der Antriebsachse 3.1 über das Antriebsgetriebe 2 auf die erste und zweite Antriebswelle 4, 5 übertragen werden. Um eine Differenzdrehzahl zwischen der ersten und zweiten Antriebswelle 4, 5 zu ermöglichen, sind diese mittels eines Achsgetriebes 7 miteinander gekoppelt. Die zweite Antriebwelle 5 weist eine Abkoppeleinheit 1 auf. Die Kraftfahrzeugantriebshinterachse 13 ist, bezogen auf die planmäßige Vorwärtsfahrtrichtung 6, in Bezug auf die Vorderachse 12, im Kraftfahrzeug hinten angeordnet.
  • Die Abkoppeleinheit 1 ermöglicht das entkoppeln des zweiten Antriebsrads (nicht dargestellt) und damit aufgrund des Achsgetriebes 7, des gesamten Radantriebs der Kraftfahrzeugantriebshinterachse 13 vom Antriebsgetriebe 2. Mit dieser Anordnung ist es demnach ermöglicht, im Fall eines Defekts im Antriebsgetriebe ein Blockieren der Antriebsräder der Kraftfahrzeugantriebshinterachse 13 zu verhindern, ohne, dass das Antriebsgetriebe 2 speziell dafür ausgerüstet oder angepasst ist.
  • In 2 ist im Wesentlichen eine Längsschnittdarstellung der Abkoppeleinheit 1 gezeigt. In Richtung 9 werden Antriebskräfte, bereitgestellt von der Antriebmaschine 3 auf das zweite Antriebsrad (nicht dargestellt) übertragen. In Richtung 10 ist, bezogen auf den Drehmomentübertragung von der Antriebsmaschine auf das zweite Antriebsrad, vor der Abkoppeleinheit 1 das Achsgetriebe angeordnet.
  • Die Abkoppeleinheit 1 weist das Abkoppeleinheitgehäuse 1.1 auf, in welchem die zweite Antriebswelle 5 und die Radantriebswelle 1.7 als Einheit drehbar gelagert sind. Die zweite Antriebswelle 5 ist mit der Radantriebswelle 1.7 selektiv über Abkoppelkupplung 1.4 verbindbar. Um einen effizienten Betrieb dieser und ein An- beziehungsweise Abkoppeln unter Last zu ermöglichen, ist diese als reibschlüssige Abkoppelkupplung 1.2 in normaly closed Bauweise ausgebildet. Im unbetätigten Zustand wird die reibschlüssige Abkoppelkupplung zum Bereitstellen der normaly closed Funktion von dem Federpakte 1.3 zu gehalten.
  • Die zweite Antriebswelle 5 ist mit der Eingangsseite 1.5 der Abkoppelkupplung 1.4 drehfest verbunden und die Ausgangsseite 1.6 ist mit der Radantriebswelle 1.7 drehfest verbunden, so dass mit der Abkoppelkupplung diese beiden Wellen miteinander verbindbar sind.
  • In 3 ist ein Abkoppeleinheit mit Differentialsperre 8 im Längsschnitt dargestellt, dabei entsteht diese Ausführungsform der Erfindung durch eine Funktionserweiterung (Differentialsperre) der in 2 dargestellten Ausführungsform, weshalb nachfolgend auf die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen Ausführungsformen eingegangen ist.
  • Das Achsgetriebe 7 ist vorliegend als ein Differential- beziehungsweise als ein Kegelraddifferentialgetriebe ausgebildet. Ein solches Kegelraddifferential weit ein erstes Differentialrad 7.1 auf, welches drehfest mit der ersten Antriebswelle 4 verbunden ist und ein zweites Differentialrad 7.2, welches drehfest mit der der zweiten Antriebswelle 5 verbunden ist. Das erste und zweite Differentialrad 7.1, 7.2 sind kinematisch über das Differentialzwischenrad 7.4 gekoppelt, wobei wenigstens ein solche Differentialzwischenrad 7.4 vorhanden ist. Weiter ist ein Differentialkorb 7.3 vorgesehen, welcher zur Aufnahme von Antriebsleistung aus dem Antriebsgetriebe (nicht dargestellt) eingerichtet ist. Der Differentialkorb ist drehfest mit der Differentialkorbwelle 8.2 verbunden, beziehungsweise einstückig mit dieser ausgebildet.
  • In Drehmomentübertragungsrichtung zwischen der zweiten Antriebswelle 5 und der Differentialkorbwelle 8.2 ist die reibschlüssige Differentialsperrenkupplung 8.1 angeordnet, dabei ist die Eingangsseite 8.3 dieser Kupplung mit der Differentialkorbwelle 8.2 verbunden und die Ausgangsseite 8.4 dieser Kupplung ist mit der zweiten Antriebswelle 5 verbunden. In Richtung 11 ist dem Achsgetriebe 7 das Antriebsgetriebe (nicht dargestellt) vorgelagert. Insbesondere mit der vorgeschlagenen Ausführungsform sind auf platzsparende Weise die Abkoppelfunktion der Kraftfahrzeugantriebshinterachse sowie eine Differentialsperrfunktion für diese darstellbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Abkoppeleinheit
    1.1
    Abkoppeleinheitgehäuse
    1.2
    Reibschlüssige Abkoppelkupplung
    1.3
    Federpaket für normaly closed Funktion
    1.4
    Abkoppelkupplung
    1.5
    Eingangsseite von 1.2
    1.6
    Ausgangsseite von 1.2
    1.7
    Radantriebswelle
    2
    Antriebsgetriebe
    3
    Antriebsmotor
    3.1
    Antriebsachse
    4
    Erste Antriebswelle
    5
    Zweite Antriebswelle
    6
    Vorwärtsfahrt Richtung
    7
    Achsgetriebe
    7.1
    Erstes Differentialrad
    7.2
    Zweites Differentialrad
    7.3
    Differentialkorb
    7.4
    Differentialzwischenrad
    8
    Differentialsperre
    8.1
    reibschlüssige Differentialsperrenkupplung
    8.2
    Differentialkorbwelle
    8.3
    Eingangsseite von 8.1
    8.4
    Ausgangsseite von 8.1
    9
    Richtung zweites Antriebsrad
    10
    Richtung Achsgetriebe
    11
    Richtung Antriebsgetriebe
    12
    Vorderachse
    13
    Kraftfahrzeugantriebshinterachse
  • 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
    • WO 2014111217 A1 [0001]

Claims (9)

  1. Kraftfahrzeugantriebshinterachse, aufweisend - ein Antriebsgetriebe (2) zum Übertragen von Antriebsleistung, - einen Antriebsmotor (3) zum Bereitstellen dieser Antriebsleistung und mit - einem Achsgetriebe (7), welches zum Ermöglichen einer Drehzahldifferenz zwischen einem ersten und einem zweiten Antriebsrad eingerichtet ist, wobei diese Antriebsräder zum Übertragen der Antriebsleistung auf eine Fahrbahnoberfläche eingerichtet sind und wobei das erste Antriebsrad mit einer ersten Antriebswelle (4) mit dem Achsgetriebe (7) drehmomentleitend verbunden ist und wobei das zweite Antriebsrad mit einer zweiten Antriebswelle mit dem Achsgetriebe (7) wenigstens zeitweise drehmomentleitend verbunden ist und wobei der Antriebsmotor eine Antriebsachse (3.1) zum Abgeben der Antriebsleistung aufweist und wobei die Antriebsachse (3.1) achsparallel zu der Kraftfahrzeugantriebshinterachse ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet die zweite Antriebswelle (5) eine Abkoppeleinheit (1) aufweist und damit als schaltbare Antriebswelle ausgebildet ist, mit welcher die drehmomentleitende Verbindung zwischen dem Achsgetriebe (7) und dem zweiten Antriebsrad selektiv unterbrechbar ist.
  2. Kraftfahrzeugantriebshinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Abkoppeleinheit (1) eine als reibschlüssige Abkoppelkupplung (1.2) ausgebildete Abkoppelkupplung (1.4) aufweist.
  3. Kraftfahrzeugantriebshinterachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Abkoppelkupplung (1.4) als normaly closed Kupplung ausgebildet ist.
  4. Kraftfahrzeugantriebshinterachse nach Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingangsseite (1.5) der Abkoppelkupplung (1.4) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (5) verbunden ist und dass eine Ausgangsseite (1.6) der Abkoppelkupplung drehfest mit einer Radantriebswelle (1.7) verbunden ist.
  5. Kraftfahrzeugantriebshinterachse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet die Radantriebswelle (1.7) drehbar in einem Abkoppeleinheitgehäuse (1.1) gelagert ist und dass die Radantriebswelle (1.7) drehbar in oder auf der zweiten Antriebswelle (5) gelagert ist
  6. Kraftfahrzeugantriebshinterachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsgetriebe (7) als ein Differentialgetriebe ausgebildet ist, welche eine erstes Differentialrad (7.1) zur Übertragung von Antriebsleistung über die erste Antriebswelle (4) auf der erste Antriebsrad und ein zweites Differentialrad (7.2) zur Übertragung von Antriebsleistung über die zweite Antriebswelle (5) auf das zweite Antriebsrad (7.2) aufweist und dass das Differentialgetriebe einen Differentialkorb (7.3) zur drehbaren Lagerung wenigstens eines Differentialzwischenrads (7.4) aufweist und dass auf der zweiten Antriebswelle (5) eine Differentialsperre (8) angeordnet ist, mittels welcher der Differentialkorb (7.3) mit der zweiten Antriebswelle (5) selektiv drehfest verbindbar ist.
  7. Kraftfahrzeugantriebshinterachse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialsperre (8) eine reibschlüssige Differentialsperrenkupplung (8.1) aufweist.
  8. Kraftfahrzeugantriebshinterachse nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differentialkorbwelle (8.2), mittels welcher der Differentialkorb (7.3) drehfest mit einer Eingangsseite (8.3) der Differentialsperrenkupplung (8.1) verbunden ist, als Hohlwelle ausgebildet ist und konzentrisch zu der zweiten Abtriebswelle (5) angeordnet ist.
  9. Kraftfahrzeugantriebshinterachse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgangsseite (8.4) der Differentialsperrenkupplung (8) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (5) verbunden ist.
DE102020120375.6A 2020-08-03 2020-08-03 Kraftfahrzeugantriebshinterachse Pending DE102020120375A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020120375.6A DE102020120375A1 (de) 2020-08-03 2020-08-03 Kraftfahrzeugantriebshinterachse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020120375.6A DE102020120375A1 (de) 2020-08-03 2020-08-03 Kraftfahrzeugantriebshinterachse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020120375A1 true DE102020120375A1 (de) 2022-02-03

Family

ID=79300593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020120375.6A Pending DE102020120375A1 (de) 2020-08-03 2020-08-03 Kraftfahrzeugantriebshinterachse

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020120375A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012216710A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Zf Friedrichshafen Ag Achsgetriebe mit Schaltelementen zum antriebsseitigen und abtriebsseitigen Koppeln oder Entkoppeln des Achsgetriebes
WO2014111217A1 (de) 2013-01-21 2014-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsystem für ein kraftfahrzeug
US20170198798A1 (en) 2014-07-10 2017-07-13 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Limited slip differential with disconnect function
US9783053B2 (en) 2014-02-28 2017-10-10 Nissan Motor Co., Ltd. Clutch control device for 4-wheel drive vehicle
DE102017101744A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Gkn Automotive Ltd. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012216710A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Zf Friedrichshafen Ag Achsgetriebe mit Schaltelementen zum antriebsseitigen und abtriebsseitigen Koppeln oder Entkoppeln des Achsgetriebes
WO2014111217A1 (de) 2013-01-21 2014-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsystem für ein kraftfahrzeug
US9783053B2 (en) 2014-02-28 2017-10-10 Nissan Motor Co., Ltd. Clutch control device for 4-wheel drive vehicle
US20170198798A1 (en) 2014-07-10 2017-07-13 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Limited slip differential with disconnect function
DE102017101744A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Gkn Automotive Ltd. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3418100B1 (de) Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug mit zuschaltbarer sekundärachse
EP1714818B1 (de) Doppelkupplungsgetriebe
EP2314472B1 (de) Getriebeanordnung für ein Fahrzeug und Getriebe mit der Getriebeanordnung
EP1551658A1 (de) Fahrzeug mit elektrischen einzelradantrieben
DE112018002696T5 (de) Schaltisolationshebelsystem für kraftbetätigte kopplungsvorrichtung
DE19513276B4 (de) Antriebsstrang für automatische Kraftübertragung bei einem Kraftfahrzeug
DE102013210012A1 (de) Antriebsstrang für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit dem Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs
DE102019107538A1 (de) Torque-Vectoring-Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102016224864A1 (de) Achsabkopplungssystem
DE102018215918A1 (de) Antriebsvorrichtung für eine elektrisch angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs
DE102020005394A1 (de) Elektrisches Antriebssystem
EP0710330B1 (de) Getriebeschaltung mit synchronisiereinrichtung
DE102011100815B4 (de) Antriebsvorrichtung für allradgetriebene Kraftfahrzeuge
DE102016221796B4 (de) Hybridgetriebe und Hybridantriebsstrang
WO2020193564A1 (de) Antriebseinheit für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb einer antriebseinheit für ein fahrzeug
DE102017125450A1 (de) Achs-Transfer-Planetengetriebe
WO2007087855A1 (de) Doppelkupplungsgetriebeeinrichtung
DE102020004582A1 (de) Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug
DE102019129633A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102020120375A1 (de) Kraftfahrzeugantriebshinterachse
DE102018217388A1 (de) Hybridantriebsmodul für ein Kraftfahrzeug
DE102020007777B4 (de) Hybridantriebssystem
DE102021208545A1 (de) Getriebe für ein Fahrzeug sowie Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe
DE102020005019A1 (de) Elektrisches Antriebssystem
WO2015043694A1 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified