DE102021003219A1 - Untersetzungsvorschaltgetriebe und Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes - Google Patents

Untersetzungsvorschaltgetriebe und Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes Download PDF

Info

Publication number
DE102021003219A1
DE102021003219A1 DE102021003219.5A DE102021003219A DE102021003219A1 DE 102021003219 A1 DE102021003219 A1 DE 102021003219A1 DE 102021003219 A DE102021003219 A DE 102021003219A DE 102021003219 A1 DE102021003219 A1 DE 102021003219A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
reduction
clutch
reduction gear
engine
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
DE102021003219.5A
Other languages
English (en)
Inventor
gleich Anmelder Erfinder
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE102021003219.5A priority Critical patent/DE102021003219A1/de
Publication of DE102021003219A1 publication Critical patent/DE102021003219A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/04—Arrangement 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/54—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears one of the central gears being internally toothed and the other externally toothed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/141—Light trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/01—Minimizing space with more compact designs or arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70—Gearings
    • B60Y2400/73—Planetary gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H2063/3093—Final output elements, i.e. the final elements to establish gear ratio, e.g. dog clutches or other means establishing coupling to shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2035—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with two engaging means

Abstract

Für Fahrzeuge mit kupplungsgesteuertem Allradantrieb ohne zentralem Verteilergetriebe besteht bisher keine Möglichkeit eine zuschaltbare Untersetzung ohne aufwendige Änderung des Hauptgetriebes vorzusehen.Die Erfindung beschreibt Aufbau und Verwendung eines zusätzlichen Untersetzungsvorschaltgetriebes (VG) im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Erzeugung einer zuschaltbaren Untersetzung. Es ist als einstufiges Planetengetriebe ausgeführt, verfügt über schaltbare Kupplungselemente und wird zwischen Motor (M)und Hauptgetriebe (HG) angeordnet. Das Untersetzungsvorschaltgetriebe lässt sich durch seine kompakte Bauform mit geringem Platzbedarf in einen bestehenden Antriebsstrang integrieren, in einer besonders vorteilhaften Ausführung an der Einbauposition des Schwungrades des Antriebsmotors. Die Verwendung einer beidseitig wirkenden, synchronisierten Klauenkupplung auf dem äußeren Umfang des Hohlrades hilft hierbei das axiale Baumaß gering zu halten. Durch geeignete Dimensionierung der rotierenden Massen und Kombination mit einer schwingungsdämpfenden Kupplungsscheibe können die Funktionen eines Schwungrades übernommen werden.Eine vorteilhafte Anwendung besteht insbesondere bei Fahrzeugen mit quer eingebautem Motor und Hang-On Allrad zur Steigerung der Geländetauglichkeit.

Description

  • Oberbegriff:
  • Die Erfindung richtet sich auf ein Untersetzungsvorschaltgetriebe und die Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit kupplungsgesteuertem Allradantrieb und quer eingebautem Motor, wobei die Anwendung auch in Kraftfahrzeugen mit Zweiradantrieb und/oder längs eingebautem Motor möglich ist.
  • Stand der Technik:
  • Kfz mit Allradantrieb können eine Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen des Antriebsstranges aufweisen. Aus der Vielzahl der Varianten seien hier die zwei wesentlichen Familien der Allradantriebe genannt, die differentialgesteuerten und die kupplungsgesteuerten Allradantriebe. Bei der differentialgesteuerten Konfiguration erfolgt der Kraftfluss vom Motor entweder über einen Wandler zum Automatikgetriebe oder über eine Kupplung zum Schaltgetriebe. Von dort läuft der Kraftfluss weiter zum zentralen Verteilergetriebe, oft auch als Allradgetriebe bezeichnet. Hierin verzweigt sich der Kraftfluss auf die Abtriebe zur Vorderachse und zur Hinterachse. Dies geschieht in der Regel per Differential. Zusätzlich ist bei geländegängigen Fahrzeugen in diesem Verteilergetriebe (engl. Transfer Gear Box) oftmals eine zuschaltbare Untersetzung realisiert, welche zum Befahren großer Steigungen und Gefälle, für besonders langsame Passagen in schwierigem Gelände oder zum Anfahren mit schweren Zuglasten benötigt wird. Ein Antriebsstrang dieser Art wird u.a. in AT 007 476 U1 beschrieben.
  • Die zweite Familie der Allradantriebe sind die kupplungsgesteuerten Allradantriebe, welche kein zentrales Verteilergetriebe besitzen. Der Kraftfluss erfolgt vom Motor über die Kupplung zum Schaltgetriebe, welches die unterschiedlichen Gänge und den Rückwärtsgang beinhaltet und konstruktiv einem Getriebe eines Zweiradantriebes mit relativ geringen konstruktiven Erweiterungen ähnelt. Dort teilt sich der Kraftfluss ohne zentrales Differential auf einen Strang zur Vorderachse und einen Strang zur Hinterachse auf. Während in das Gehäuse des Schaltgetriebes ein Ausgleichsgetriebe für die erste Achse integriert sein kann, erfolgt der Abtrieb zur zweiten Achse direkt über eine zusätzliche Verzahnung, welche z.B. auf einer Welle mit dem Käfig des ggf. enthaltenen Ausgleichsgetriebes der ersten Achse liegen kann. Ein Drehzahlausgleich zwischen erster und zweiter Achse erfolgt hier somit ohne weiteres nicht [2]. Gleiches gilt für einen kupplungsgesteuerten Allradantriebsstrang mit hydrodynamischem Wandler und Automatikgetriebe. Die zweite Achse wird bei einem kupplungsgesteuerten Allradantrieb daher nur bei Bedarf über eine zusätzliche Kupplung im Antriebsstrang (manuell oder automatisch) zugeschaltet. Aufgrund der Drehzahldifferenzen zwischen Vorder- und Hinterachse bei Kurvenfahrt würden sonst regelmäßig Verspannungen des Antriebsstrangs auftreten. Auch die Verwendung von Schlupf erlaubenden Kupplungen, z.B. Viscokupplungen ist üblich. Diese Art von Allradantrieb wird auch als Hang-On Allrad bezeichnet. Da kupplungsgesteuerte Allradantriebe kein zentrales Verteilergetriebe besitzen, fehlt ihnen somit auch die ansonsten im Verteilergetriebe eines differentialgesteuerten Allradantriebs enthaltene Untersetzungsstufe.
  • Abgrenzung zum Stand der Technik:
  • In den Patenten DE41 18 266 A1 und EP0072990 werden Vorschläge für die Anordnung einer schaltbaren Untersetzung in Form einer Planetengetriebestufe am Ausgang des Schaltgetriebes eines Pkw mit quer eingebautem Motor gemacht. Diese Konstruktionen erfordern jedoch eine erhebliche Abwandlung vom Getriebe für einen Zweiradantrieb mit einem relativ komplexen Aufbau, einen größeren Bauraum, und sie sind nicht ohne einen Austausch des Hauptgetriebes nachrüstbar.
  • Im Bereich schwerer Lkw oder Schlepper sind schaltbare Vorschaltgetriebe, sogenannte Split-Getriebe, bekannt (z.B. DE000003736838A1 ), welche im Antriebsstrang als separates Getriebe zwischen dem (in der Regel längs eingebauten) Motor und dem Hauptgetriebe oder als Vorgelegestufe im Hauptgetriebe angeordnet werden. Sie dienen jedoch nicht einer Untersetzung ins Langsame mit einem für Geländewagen üblichen, zuschaltbaren Untersetzungsverhältnis von ca. 2,4:1 oder größer, sondern mittels moderater Übersetzung einer Unterteilung (Split) der Gangstufen des Hauptgetriebes, s.a. [1]. Split-Getriebe sind in der Regel als Stirnradgetriebe ausgeführt und im Kraftfluss zwischen Kupplung und Hauptgetriebe angeordnet.
  • Eine zuschaltbare Untersetzung wird bei schweren Lkw dagegen ggf. durch ein dem Hauptgetriebe nachgeschaltetes, sogenanntes Gruppengetriebe realisiert, welches die Anzahl der Gänge verdoppelt und in eine schnelle und eine langsame Gruppe aufteilt. Eine Übertragung dieser Form der nachgeschalteten Untersetzung ist jedoch ohne weiteres bei einem Hang-On Allradantrieb aufgrund der bereits im Hauptgetriebe stattfindenden Verzweigung des Abtriebs auf mehrere angetriebene Achsen nicht möglich. Als Stand der Technik in einem angrenzenden Bereich der Technik sei jedoch auf den Aufbau eines einem Hauptgetriebe nachgeschalteten Gruppengetriebes verwiesen (siehe z.B. FR 2556067A1 ). Hier erfolgt der Antrieb über das Sonnenrad, der Abtrieb über den Steg (Planetenradträger) eines einstufigen Planetengetriebes. Die Schaltung der Untersetzung erfolgt durch Kopplung des Hohlrades per Schiebemuffe mit dem Gehäuse, der Direktantrieb durch Kopplung des Hohlrades per Schiebemuffe mit dem Steg. Die Schiebemuffe ist dabei koaxial zum Hohlrad, in axialer Richtung versetzt angeordnet, wodurch das Getriebe in axialer Richtung zusätzlichen Bauraum beansprucht. Da das Gruppengetriebe wie das Hauptgetriebe im Allgemeinen längs im Antriebsstrang angeordnet wird, gelten bei Lkw jedoch weniger restriktive Bauraumvorgaben in axialer Richtung. Eine Einpassung in einen gegebenen engen Bauraum eines bestehenden Antriebsstranges wie bei der vorliegenden Erfindung ist dabei nicht gefordert. Da ein Gruppengetriebe nach dem Stand der Technik einem Hauptgetriebe nachgeschaltet ist, fehlen ihm geeignete Wellenanschlüsse bzw. Ausgestaltungen des Abtriebsgliedes zur Kopplung mit einer Kupplung oder einem Hauptgetriebe. Eine gezielte, energiespeichernde Wirkung der rotierenden Massen zur Vergleichmäßigung der Rotation der Antriebswelle wird, anders als bei der hier vorgeschlagenen Ausführung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 8, nicht bewirkt. Die Auslegung des Gruppengetriebes erfolgt zudem, anders als bei der vorliegenden Erfindung, für die am Ausgang des Hauptgetriebes eines schweren Lkw oder Schleppers vorliegenden Drehmomente und Drehzahlen.
  • Aufgabe:
  • Hang-On Allradantriebe werden häufig in Pkw, leichten Transportern oder SUV verwendet, da sie geringere Kosten, geringeren Platzbedarf und geringeres Gewicht als ein differentialgesteuerter Allradantrieb aufweisen. Insbesondere bei quer eingebautem Motor ist eine Hang-On Konfiguration aus Platzgründen oft die einzig mögliche Option einen Allradantrieb für das Fahrzeug zu realisieren. Zum Zeitpunkt der Erfindung ist kein Fahrzeug mit quer eingebautem Motor, kupplungsgesteuertem (Hang-On) Allradantrieb und zuschaltbarer Untersetzungsstufe bekannt. Eine große Anzahl am Markt befindlicher Fahrzeuge kann daher nicht mit der höchstmöglichen Flexibilität im Antrieb bzw. Einsatzprofil ausgestattet werden.
  • Lösung:
  • Es wird von einem Kfz Antriebsstrang ausgegangen, welcher ein Hauptgetriebe (Schaltgetriebe oder Automatikgetriebe) sowie eine Kupplung oder bei Automatikfahrzeugen einen hydrodynamischen Wandler enthält und von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird (siehe 1).
  • Durch Einsatz eines zusätzlichen, kompakt bauenden, schaltbaren Planetengetriebes mit den Eigenschaften des Anspruches 1 zwischen dem Motor und dem Hauptgetriebe des Antriebsstranges kann eine zuschaltbare Untersetzung der Antriebsdrehzahl realisiert werden, was insbesondere im Fall eines Hang-On Allradantriebes vorteilhaft ist, bei dem im Hauptgetriebe eine Verzweigung des Kraftflusses auf mehrere Antriebsachsen stattfindet, oder wenn der Bauraum kein dem Hauptgetriebe nachgeschaltetes Getriebe zulässt.
  • Anmerkung: In allen Zeichnungen werden durchgängig die gleichen Bezugszeichen verwendet. So bezieht sich zum Beispiel die Pos.1 in jeder der Zeichnungen 3-6 auf das Element mit der Hauptfunktion Sonnenrad, unabhängig davon, dass die Formgebung in den unterschiedlichen Varianten in 5 und 6 im Detail unterschiedlich ausfällt und in den schematischen Zeichnungen 3 und 4 nicht dargestellt ist. Eine Bezugnahme auf eine Pos. in nur einer bestimmten Fig. ist nur erläuternd und nicht notwendiger Weise einschränkend auf diese Figur zu verstehen.
  • Im Einzelnen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein zusätzliches Untersetzungsvorschaltgetriebe nach Anspruch 1 in den Antriebsstrang eines Pkw, Transporters oder leichten Nutzfahrzeugs (Fahrzeuge bis ca. 7,5 t zulässiges Gesamtgewicht, insbesondere Fahrzeuge bis 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht) zur Erzeugung einer für Geländewagen üblichen Untersetzung, integriert wird, wobei das Untersetzungsverhältnis (Antriebsdrehzahl zu Abtriebsdrehzahl des Untersetzungsvorschaltgetriebes) bei größer 2:1, in der Praxis bei circa 2,4:1 oder größer, vorteilhafter Weise insbesondere bei 2,6:1 oder größer liegt. Das Untersetzungsvorschaltgetriebe wird dabei als schaltbares Planetengetriebe ausgeführt und enthält ein mit dem Antriebsglied bzw. der Antriebswelle verbundenes oder im selben Bauteil integriertes Sonnenrad (Pos. 1 in 3), einen Planetenradträger (auch als Steg bezeichnet, Pos. S in 3), welcher gleichzeitig das Abtriebsglied darstellt, mit mindestens einem Planetenrad (Pos. P in 3). Weiterhin enthält es ein Hohlrad (Pos. 2 in 3) sowie ein Gestell (feststehendes Element) (Pos. G in 3). Eine der erfindungsgemäßen Besonderheiten des Untersetzungsvorschaltgetriebes besteht darin, dass es dafür vorgesehen und geeignet ist, als zusätzliches Getriebe in Kraftflussrichtung vor dem Hauptgetriebe (Pos. HG in 1) des Antriebsstranges oder als erste Stufe in das Hauptgetriebe integriert angeordnet zu werden. Dies ermöglicht bei Fahrzeugen mit Hang-On Allradantrieb eine Untersetzung der Drehzahl vor der Verzweigung des Kraftflusses auf die angetriebenen Achsen.
  • Zur Realisierung dieser Anordnung verfügt das Untersetzungsvorschaltgetriebe gemäß Anspruch 2 über geeignete Abmaße, insbesondere in radialer Richtung, um im Inneren der Kupplungsglocke eines Hauptgetriebes angeordnet zu werden, wobei der Bauraum des Untersetzungsvorschaltgetriebes den Innenraum der Kupplungsglocke örtlich überschreiten kann, etwa für die Momentenabstützung des Gestells in Form eines Zwischenflansches (Pos. 7 in 5 und 6) zwischen Motorblock und Kupplungsglocke oder auch für den Anschluss eines Schaltgestänges (Schalthebel Pos. 5 in 5 und 6).
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 enthält das Untersetzungsvorschaltgetriebe zum Umschalten zwischen Untersetzung, Neutralstellung und Direktantrieb (Übersetzungsverhältnis 1:1) eine schaltbare Kupplungseinrichtung (Pos. C1 in 3) zwischen Hohlrad und Gestell sowie eine schaltbare Kupplungseinrichtung (Pos. C2 in 3) zwischen Hohlrad und Steg, wobei bei gleicher Funktionalität auch alternative Positionen der Kupplungseinrichtungen denkbar sind, wie z.B. jeweils eine schaltbare Kupplungseinrichtung zwischen Hohlrad und Sonnenrad sowie zwischen Hohlrad und Gestell, oder in einer anderen Variante bei einem fest mit dem Gestell verbundenen Hohlrad jeweils eine schaltbare Kupplungsseinrichtung zwischen Eingangswelle und Sonnenrad sowie zwischen Eingangswelle und Abtriebsglied. Bei den Ausführungsformen der Kupplungen C1, C2 kommen grundsätzlich verschiedene Formen trennbarer Kupplungen in Frage, wie Klauenkupplungen, Reibkupplungen, etc.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 4 erfolgt die Kupplung zwischen Hohlrad und Gestell (Pos. K1 in 4) sowie die Kupplung zwischen Hohlrad und Steg (Pos. K2 in 4) in Form einer gemeinsamen, beidseitig wirkenden Schiebemuffenkupplung mit Synchronringen, wie sie an sich z.B. aus synchronisierten Kfz Schaltgetrieben bekannt ist. Durch die Synchronisierung lässt sich bei geöffneter Schaltkupplung (Pos. K in 1 und 2) auch bei laufendem Motor das Untersetzungsvorschaltgetriebe vom Direktantrieb in den Untersetzungsbetrieb schalten und umgekehrt.
  • Um den axialen Bauraumbedarf zu reduzieren und somit eine Integration des Untersetzungsvorschaltgetriebes in einen bestehenden Antriebsstrang zu erleichtern, ist es besonders vorteilhaft, wie in Anspruch 5 beschrieben, die Schiebemuffeneinheit am äußeren Umfang das Hohlrades anzuordnen, wobei die innenverzahnte Schiebemuffe (Pos. 4 in 5 und 6) mit dem zusätzlich außen verzahnten Hohlrad (Pos. 2 in 5 und 6) axial verschiebbar und zugleich drehfest verbunden ist. Bei axialer Verschiebung aus der Neutralstellung heraus drückt die Schiebemuffe nach dem bekanntem Prinzip der Sperrsynchronisation zunächst über Gleitsteine oder Druckstücke (in 5 und 6 nicht dargestellt) und bei weiterer Verschiebung mit einer Dachverzahnung am axialen Ende ihrer Innenverzahnung gegen beidseitig angeordnete Synchronringe (Pos. 3 in 5 und 6), welche ihrerseits über konische Reibflächen mit dem Steg bzw. dem Gestell zusammenwirken. Planetenradträger und Gestell verfügen neben konischen Reibflächen zudem über außenverzahnte Kupplungskörper, mit denen die innenverzahnte Schiebemuffe nach erfolgter Synchronisation der Drehzahlen und bei weiterer axialer Verschiebung in Eingriff kommt und eine formschlüssige Momentenübertragung bewirkt.
  • In der Ausführungsvariante nach Anspruch 6 ist das Untersetzungsvorschaltgetriebe für eine Anordnung zwischen einer Kupplung und einem Hauptgetriebe ausgebildet und besitzt dafür abtriebsseitig einen mit dem Planetenradträger verbundenen Wellenanschluss (Pos. KN in 6), welcher zur unmittelbaren, drehfesten Verbindung mit der Getriebeeingangswelle eines Hauptgetriebes geeignet ist. Hierzu ist der Wellenanschluss analog zu der Nabe einer zu dem Hauptgetriebe zugehörigen Kupplungsscheibe ausgebildet, z.B. als Keilnabe oder Zahnnabe. Antriebsseitig besitzt das Untersetzungsvorschaltgetriebe in dem Fall eine mit dem Sonnenrad verbundene Eingangswelle, welche z.B. als Zahnwelle oder Keilwelle ausgebildet und somit zur drehfesten Verbindung mit einer Kupplungsscheibe geeignet ist (Pos. KW in 6).
  • In der alternativen Ausführungsvariante nach Anspruch 7 ist das Untersetzungsvorschaltgetriebe ausgebildet für eine Anordnung zwischen dem Motor und der Kupplung bzw. (bei Automatikfahrzeugen) zwischen dem Motor und dem hydrodynamischen Drehmomentwandler eines Antriebsstranges. Hierfür wird das Abtriebsglied des Untersetzungsvorschaltgetriebes (Pos. S in 5) auf seiner Außenseite entsprechend der motorabgewandten Seite eines herkömmlichen Schwungrades gestaltet und weist insbesondere Gewindebohrungen (Pos. B in 5) zur Befestigung der Kupplungsdruckplatte oder des hydrodynamischen Wandlers auf sowie, im Falle der Kombination mit einer Einscheibentrockenkupplung, eine Reibfläche (Pos. R in 5) zur Kraftübertragung an die Kupplungsscheibe. Auf diese Weise kann das Untersetzungsvorschaltgetriebe zwischen einem Schwungrad und einer Kupplung bzw. einem hydrodynamischen Wandler oder, in Verbindung mit weiteren dafür erforderlichen Eigenschaften, wie die der Ansprüche 8 und 10, anstelle eines Schwungrades eines Motors in den Antriebsstrang integriert werden. Dies ist insbesondere für Nachrüstungen vorteilhaft, da hierdurch der besonders bei Fahrzeugen mit quer eingebautem Motor knappe Bauraum des Getriebes und der nachfolgenden Elemente des Antriebsstrangs nicht oder nur geringfügig beansprucht werden muss.
  • Um einen runden Motorleerlauf, ein ruckfreies Anfahren und einen Schutz des Hauptgetriebes vor Drehschwingungen bei Wegfall des herkömmlichen Ein- oder Zweimassenschwungrades zu gewährleisten, werden in einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante des Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 8 die in ihm enthaltenen rotierenden Massen so gestaltet, dass sie die energiespeichernde Wirkung eines Schwungrades eines mit dem Untersetzungsvorschaltgetriebe verbundenen Motors in ausreichendem Maße ersetzen. Dies gilt insbesondere für die Einhaltung einer geeigneten Selbsterhaltungsleerlaufdrehzahl während des Schaltvorgangs. Hierzu werden Werkstoffe, Durchmesser und Materialstärken der rotierenden Teile so gewählt, dass deren Massenträgheitsmoment dem eines für diesen Motor bestimmten, herkömmlichen Schwungrades möglichst entspricht.
  • Zusätzlicher Schutz des Hauptgetriebes vor Drehmomentspitzen wird gemäß Anspruch 14 durch Kombination des Untersetzungsvorschaltgetriebes mit einer Kupplungsscheibe mit Torsionsdämpfung, also integrierten Feder- und Reibeinrichtungen, erreicht.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Varianten nach einem der Ansprüche 7, 8 wird die Eingangswelle des Untersetzungsvorschaltgetriebes gemäß Anspruch 9 fest mit einer zu ihr koaxial angeordneten, scheibenförmigen Struktur verbunden (Pos. 8 in 5), welche gegen den feststehenden Teil des Gehäuses abgedichtet ist und so als Teil der Einhausung des Untersetzungsvorschaltgetriebes nach außen dient und zugleich durch ihr Massenträgheitsmoment die Rotation der Eingangswelle, insbesondere während des Schaltvorgangs und bei Neutralstellung der Schiebemuffe, wenn das mit der Eingangswelle gekoppelte Massenträgheitsmoment am geringsten ist, vergleichmäßigt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Untersetzungsvorschaltgetriebes gemäß Anspruch 10 verfügt der Planetenradträger (Steg) des Untersetzungsvorschaltgetriebes über einen außenliegenden Zahnkranz (Pos. 6 in 5), in den ein Anlasserritzel zum Anlassen eines mit dem Untersetzungsvorschaltgetriebe gekoppelten Motors einspuren kann.
  • Durch die Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 1 in einem Antriebsstrang eines Pkw, Transporters oder leichten Nutzfahrzeugs, wird gemäß Anspruch 11 eine für Geländewagen typische, zuschaltbare Untersetzung (Low Range) realisiert. Das Untersetzungsvorschaltgetriebe ist dabei als schaltbares Planetengetriebe ausgeführt und enthält ein mit der Antriebswelle verbundenes oder im selben Bauteil integriertes Sonnenrad (Pos. 1 in 3), einen Planetenradträger (auch als Steg bezeichnet, Pos. S in 3), welcher gleichzeitig das Abtriebsglied darstellt, mit mindestens einem Planetenrad (Pos. P in 3), ein Hohlrad (Pos. 2 in 3) und ein Gestell (Pos. G in 3) und wird im Antriebsstrang in Kraftflussrichtung vor dem Hauptgetriebe (Pos. HG in 1) oder als erste Stufe im Hauptgetriebe angeordnet.
  • Eine in Anspruch 12 vorgeschlagene, vorteilhafte Verwendung des Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 11 besteht in der Anordnung im Antriebsstrang zwischen Motor und Kupplung bzw. bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe zwischen Motor und hydrodynamischem Drehmomentwandler, da hierduch der insbesondere bei Fahrzeugen mit quer eingebautem Motor knappe Bauraum des Getriebes und der nachfolgenden Elemente des Antriebsstrangs nicht oder nur geringfügig beansprucht werden muss.
  • Eine besonders für Nachrüstungen vorteilhafte Variante der Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 11 besteht gemäß Anspruch 13 in dessen Anordnung am Einbauort und anstelle von einem Schwungrad eines den Antriebsstrang antreibenden Motors, da somit eine Integration in einen bestehenden Antriebsstrang mit geringsten zusätzlichen Bauraumanforderungen realisiert werden kann.
  • Zur Verbesserung des Anfahrverhaltens und zum Schutz des Hauptgetriebes vor Drehmomentspitzen besteht gemäß Anspruch 14 eine besonders vorteilhafte Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 13 darin, dass es mit einer Kupplung (Pos. K in 2) kombiniert wird, welche torsionsschwingungsdämpfend ausgeführt ist, also beispielsweise eine Kupplungsscheibe mit integrierten Reib- und Federelementen enthält.
  • Die in Anspruch 15 vorgeschlagene Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach einem der Ansprüche 11-14 in einem Kraftfahrzeug mit Hang-On Allradantrieb ist besonders für diese Antriebsart vorteilhaft, da es hierfür sonst keine oder nur mit hohem konstruktiven Änderungsaufwand realisierbare Alternativen zur Realisierung einer zuschaltbaren Geländeuntersetzung gibt.
  • Die in Anspruch 16 vorgeschlagene Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach einem der Ansprüche 11-15 in einem Kraftfahrzeug mit quer eingebautem Motor ist aufgrund seiner sehr kompakt ausführbaren Bauform besonders für diese Antriebsform vorteilhaft, da hier oftmals sehr wenig freier Bauraum zur Verfügung steht.
  • Durch die Untersetzung ins Langsame werden die abtriebsseitigen Elemente des Antriebsstrangs bei gleicher Motorleistung einem entsprechend höheren Drehmoment ausgesetzt. Je nach Einsatzprofil und Auslegungsmarge dieser Elemente kann daher eine regelungstechnische Begrenzung der Motorleistung während des Untersetzungsbetriebs zum Erhalt der vollen Lebensdauer der abtriebsseitigen Elemente des Antriebsstrangs sinnvoll sein. In Anspruch 17 wird daher vorgeschlagen, Informationen über den Schaltzustand der Kupplungen im Inneren eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach einem der Ansprüche 11-16 (z.B. mittels elektronischer oder mechanischer Elemente) an mindestens eine externe Vorrichtung, wie z.B. das Motorsteuergerät weiterzugeben. Dies kann zum Beispiel ermöglichen, bei eingelegter Untersetzung das Antriebsmoment eines mit dem Untersetzungsvorschaltgetriebe verbundenen Motors auf ein zulässiges Maß zu begrenzen oder während des Schaltvorgangs des Untersetzungsvorschaltgetriebes die Motordrehzahl zu steuern. Weiterhin können die Informationen über den Schaltzustand der Kupplungen im Inneren des Untersetzungsvorschaltgetriebes dazu genutzt werden, um sie dem Fahrer anzuzeigen, um den Anlassvorgang zu steuern (z.B. bei eingelegter Untersetzung zu unterbinden), oder für eine Automatisierung der Kupplungsvorgänge.
  • Funktionsweise:
  • Die Funktionsweise soll anhand der Zeichnungen 1 - 4 näher erläutert werden. Bei einem Pkw, Transporter oder leichten Nutzfahrzeug, dessen Antriebsstrang nach dem bekannten Stand der Technik wie in 1 dargestellt einen Motor (M) mit Schwungrad (SR), eine Kupplung (K) sowie ein Hauptgetriebe (HG), hier ein Schaltgetriebe mit Abtrieben zu den Vorderrädern (VA) und Abtrieb zur zweiten Achse (HA), enthält, wird die Möglichkeit einer zuschaltbaren Untersetzung dadurch geschaffen, dass ein zusätzliches, schaltbares Untersetzungsvorschaltgetriebe (VG) im Antriebsstrang in Kraftflussrichtung vor dem Hauptgetriebe vorgesehen wird (siehe 2). Grundsätzlich ist eine Anordnung des Untersetzungsvorschaltgetriebes anstelle des klassischen Ein- oder ZweiMassenschwungrades, eine Anordnung zwischen Schwungrad und Kupplung, eine Anordnung zwischen Kupplung und Schaltgetriebe oder auch als erste Stufe in das Schaltgetriebe integriert möglich. Die möglichen unterschiedlichen Einbaupositionen bieten unterschiedliche Vor- und Nachteile bezüglich Platzbedarf, konstruktivem Aufwand und Betriebsverhalten. 2 zeigt die Variante der Anordnung des Untersetzungsvorschaltgetriebes (VG) anstelle des herkömmlichen Schwungrades.
  • 3 zeigt das allgemeine Schaltschema des Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 3, welches als Planetengetriebe ausgeführt ist, in den Betriebsarten U (Betrieb mit Untersetzung) und D (Betrieb mit Direktantrieb ohne Untersetzung). Es enthält ein Sonnenrad (1), einen Planetenradträger (Steg) (S) mit mindestens einem Planetenrad (P) (in der Praxis wird der Planetenradträger meist drei, fünf oder mehr Planetenräder aufweisen, wobei eine höhere Anzahl der Verteilung und Reduzierung der Zahnflankenkräfte dient), ein Hohlrad (2) und ein Gestell (G) (feststehendes Bauteil). Des Weiteren enthält das Untersetzungsvorschaltgetriebe nach Anspruch 3 zwei schaltbare Kupplungen C1 und C2.
  • In einer vorteilhaften Variante nach Anspruch 4 sind die schaltbaren Kupplungen mittels einer beidseitig wirkenden Schiebemuffeneinheit mit Synchronringen realisiert, siehe Positionen K1 und K2 in 4.
  • Der Antrieb des Untersetzungsvorschaltgetriebes erfolgt im Fahrbetrieb über das Sonnenrad (1), der Abtrieb erfolgt über den Steg (S).
  • Betrieb mit Untersetzung (U):
  • Für den Betrieb mit eingelegter Untersetzung (Betriebsart U) wird das Hohlrad (2) drehfest mit dem Gestell (G) gekoppelt. Dazu wird die Kupplung C1 in 3 geschlossen, während die Kupplung C2 in 3 offen ist. Bei feststehendem Gestell und somit stehendem Hohlrad (n2 = 0) ergibt sich ein Abtrieb über den Steg mit Untersetzung und gleichem Drehsinn gegenüber dem Antrieb am Sonnenrad, ns < n1.
  • In einer vorteilhaften Ausführung des Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 4 erfolgt die Kopplung zwischen Hohlrad und Gestell nach dem aus Kfz Getrieben bekannten Prinzip der Sperrsynchronisation mittels Schiebemuffeneinheit, enthaltend Synchronring(e), Führungsmuffe, Schiebemuffe, Kupplungskörper und Gleitsteine oder ähnliches. Das Schema der Variante gemäß Anspruch 4 wird in 4 gezeigt. In der Betriebsart U wird dort die Kupplung K1 geschlossen, während die Kupplung K2 offen ist.
  • Betrieb ohne Untersetzung (D):
  • Im Betrieb ohne Untersetzung, also Direktantrieb (Betriebsart D) mit Übersetzungsverhältnis = 1, haben Sonnenrad, Steg und Hohlrad die selbe Drehzahl (n1= ns = n2). Wie in 3 dargestellt, wird dafür bei einem Untersetzungsvorschaltgetriebe nach Anspruch 3 das Hohlrad (2) drehfest mit dem Planetenradträger (S) gekoppelt, indem die Kupplung C1 geöffnet und die Kupplung C2 geschlossen wird.
  • In der vorteilhaften Ausführung des Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 4 wird in der Betriebsart D die Kupplung K2 geschlossen, während die Kupplung K1 offen ist. Durch die Synchronisiereinrichtungen gemäß Anspruch 4 ist bei geöffneter Kupplung des Antriebsstranges (Pos. K, 2) eine Schaltbarkeit der internen Kupplungen K1 und K2 bei laufendem Motor (Pos. M, 2) gegeben, wodurch bei laufendem Motor zwischen Betriebsart U und D gewechselt werden kann.
  • Quellen:
    • [1] https://de.wikipedia.org/wiki/Fahrzeuggetriebe#Vorschaltgetriebe, abgerufen am 01.02.2021
    • [2] https://de.wikipedia.org/wiki/Allradantrieb, abgerufen am 01.02.2021
  • Bezugszeichenliste
    • M
    Motor
    K
    Kupplung des Antriebsstranges
    HG
    Hauptgetriebe
    SR
    Schwungrad
    VG
    Untersetzungsvorschaltgetriebe
    VA
    Vorderachse
    HA
    Hinterachse
    1
    Sonnenrad
    2
    Hohlrad
    3
    Synchronring
    4
    Schiebemuffe
    5
    Schalthebel
    6
    Anlasserzahnkranz
    7
    Zwischenflansch
    8
    Scheibe
    S
    Steg (Planetenradträger)
    P
    Planetenrad
    G
    Gestell
    C1
    Kupplung
    C2
    Kupplung
    K1
    Kupplung mit Synchronisierungseinrichtung
    K2
    Kupplung mit Synchronisierungseinrichtung
    U
    Untersetzungsbetrieb
    D
    Direktantrieb
    n1
    Drehzahl Sonnenrad
    ns
    Drehzahl Steg
    n2
    Drehzahl Hohlrad
    B
    Gewindebohrungen
    R
    Reibfläche
    KN
    Keilnabe
    KW
    Keilwelle
  • 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
    • AT 007476 U1 [0002]
    • DE 4118266 A1 [0004]
    • EP 0072990 [0004]
    • DE 000003736838 A1 [0005]
    • FR 2556067 A1 [0006]

Claims (17)

  1. Untersetzungsvorschaltgetriebe zur Integration in den Antriebsstrang eines PKW, Transporters oder leichten Nutzfahrzeugs zur Erzeugung einer für Geländewagen üblichen Untersetzung, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsvorschaltgetriebe als schaltbares Planetengetriebe ausgeführt ist, enthaltend ein mit der Antriebswelle des Untersetzungsvorschaltgetriebes verbundenes Sonnenrad, einen Planetenradträger, welcher gleichzeitig das Abtriebsglied darstellt, mit mindestens einem Planetenrad, ein Hohlrad, ein Gestell.
  2. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsvorschaltgetriebe über geeignete Abmaße, insbesondere in radialer Richtung, verfügt um im Inneren der Kupplungsglocke eines Hauptgetriebes angeordnet zu werden, wobei der Bauraum des Untersetzungsvorschaltgetriebes den Innenraum der Kupplungsglocke örtlich überschreiten kann, etwa für die Momentenabstützung des Gestells in Form eines Zwischenflansches zwischen Motorblock und Kupplungsglocke oder auch für den Anschluss eines Schaltgestänges.
  3. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsvorschaltgetriebe zur Schaltbarkeit zwischen Untersetzung, Neutralstellung und Direktantrieb eine schaltbare Kupplungseinrichtung zwischen Hohlrad und Gestell sowie eine schaltbare Kupplungseinrichtung zwischen Hohlrad und Steg enthält.
  4. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer vorteilhaften Ausführung die Kupplung zwischen Hohlrad und Gestell sowie die Kupplung zwischen Hohlrad und Steg gemeinsam in Form einer, an sich z.B. aus synchronisierten Kfz Schaltgetrieben bekannten, beidseitig wirkenden Schiebemuffenkupplung mit Synchronringen ausgeführt sind.
  5. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer vorteilhaften Ausführung die Schiebemuffe am äußeren Umfang des Hohlrades angeordnet ist, wobei sie mit dem Hohlrad axial verschiebbar und drehfest verbunden ist.
  6. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsvorschaltgetriebe in einer Ausführungsvariante abtriebsseitig einen mit dem Planetenradträger verbundenen Wellenanschluss besitzt, welcher zur unmittelbaren, drehfesten Verbindung mit der Getriebeeingangswelle eines Hauptgetriebes geeignet ist.
  7. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsvorschaltgetriebe in einer alternativen Ausführungsvariante abtriebsseitig eine mit dem Planetenradträger verbundene Anschlussfläche mit geeigneter Kontur und Oberfläche sowie Gewindebohrungen zur Verbindung mit einer Kupplung oder, bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe, zur Verbindung mit einem hydrodynamischen Wandler aufweist.
  8. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Untersetzungsvorschaltgetriebe enthaltenen rotierenden Massen durch geeignete Wahl der Materialstärken, Durchmesser und Werkstoffe so beschaffen sind, dass sie die energiespeichernde Wirkung eines Schwungrades eines mit dem Untersetzungsvorschaltgetriebe verbundenen Motors ganz oder teilweise ersetzen.
  9. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 7-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle des Untersetzungsvorschaltgetriebes fest mit einer zur ihr koaxial angeordneten, scheibenförmigen Struktur verbunden ist, welche gegen den feststehenden Teil des Gehäuses abgedichtet ist und so als Teil der Einhausung des Untersetzungsvorschaltgetriebes nach außen dient und gleichzeitig durch ihr Massenträgheitsmoment die Rotation der Eingangswelle vergleichmäßigt.
  10. Untersetzungsvorschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer vorteilhaften Ausführung der Planetenradträger (Steg) des Untersetzungsvorschaltgetriebes über einen außenliegenden Zahnkranz verfügt oder mit einem solchen drehfest verbunden ist, in den ein Anlasserritzel zum Anlassen des Motors einspuren kann.
  11. Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 1 in einem Antriebsstrang eines Pkw, Transporters oder leichten Nutzfahrzeugs zur Erzeugung einer für Geländewagen typischen Untersetzung, wobei das Untersetzungsvorschaltgetriebe als schaltbares Planetengetriebe ausgeführt ist, enthaltend ein mit der Antriebswelle des Untersetzungsvorschaltgetriebes verbundenes Sonnenrad, einen Planetenradträger, welcher gleichzeitig das Abtriebsglied darstellt, mit mindestens einem Planetenrad, ein Hohlrad, ein Gestell, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsvorschaltgetriebe im Antriebsstrang in Kraftflussrichtung vor den die unterschiedlichen Gänge realisierenden Zahnradpaarungen des Hauptgetriebes angeordnet wird.
  12. Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es im Antriebsstrang zwischen Motor und Kupplung bzw. bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe zwischen Motor und hydrodynamischem Drehmomentwandler angeordnet ist.
  13. Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach einem der Ansprüche 11-12, dadurch gekennzeichnet, dass es anstelle eines Schwungrades eines den Antriebsstrang antreibenden Motors montiert wird.
  14. Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsvorschaltgetriebe mit einer Kupplung mit integrierter Torsionsdämpfung kombiniert wird.
  15. Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes nach einem der Ansprüche 11-14, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Kraftfahrzeug mit Hang-on Allradantrieb zum Einsatz kommt.
  16. Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 11-15, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Kraftfahrzeug mit quer eingebautem Motor zum Einsatz kommt.
  17. Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 11-16, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen über den Schaltzustand der Kupplungen im Inneren des Untersetzungsvorschaltgetriebes an mindestens eine externe Vorrichtung übermittelt werden, unter anderem zur Steuerung oder Begrenzung von Motorleistung oder Motordrehzahl in bestimmten Schaltzuständen.
DE102021003219.5A 2021-06-22 2021-06-22 Untersetzungsvorschaltgetriebe und Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes Pending DE102021003219A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021003219.5A DE102021003219A1 (de) 2021-06-22 2021-06-22 Untersetzungsvorschaltgetriebe und Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021003219.5A DE102021003219A1 (de) 2021-06-22 2021-06-22 Untersetzungsvorschaltgetriebe und Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021003219A1 true DE102021003219A1 (de) 2022-12-22

Family

ID=84283784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021003219.5A Pending DE102021003219A1 (de) 2021-06-22 2021-06-22 Untersetzungsvorschaltgetriebe und Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021003219A1 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0072990A1 (de) 1981-08-20 1983-03-02 Nissan Motor Co., Ltd. Vierradantrieb für Fahrzeuge
FR2556067A1 (fr) 1983-12-06 1985-06-07 Volvo Ab Boite de demultiplication pour vehicules a moteur
DE2622474C2 (de) 1976-05-20 1985-09-19 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für landwirtschaftlich nutzbare Fahrzeuge
DE3736838A1 (de) 1987-10-30 1989-05-18 Daimler Benz Ag Antriebsaggregat eines kraftfahrzeuges mit einem im kraftfluss zwischen einem antriebsmotor und einem gangwechselgetriebe angeordneten vorschaltgetriebe
DE4118266A1 (de) 1990-06-13 1991-12-19 Volkswagen Ag Allradantrieb
US6406400B1 (en) 1999-10-01 2002-06-18 Meritor Heavy Vehicle System, Llc Integrated vehicle manual transmission and clutch with planetary gear arrangement
AT7476U1 (de) 2003-10-16 2005-04-25 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Antriebsanordnung für ein allradgetriebenes fahrzeug
DE102007023139A1 (de) 2007-05-16 2009-02-19 Audi Ag Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2622474C2 (de) 1976-05-20 1985-09-19 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für landwirtschaftlich nutzbare Fahrzeuge
EP0072990A1 (de) 1981-08-20 1983-03-02 Nissan Motor Co., Ltd. Vierradantrieb für Fahrzeuge
FR2556067A1 (fr) 1983-12-06 1985-06-07 Volvo Ab Boite de demultiplication pour vehicules a moteur
DE3736838A1 (de) 1987-10-30 1989-05-18 Daimler Benz Ag Antriebsaggregat eines kraftfahrzeuges mit einem im kraftfluss zwischen einem antriebsmotor und einem gangwechselgetriebe angeordneten vorschaltgetriebe
DE4118266A1 (de) 1990-06-13 1991-12-19 Volkswagen Ag Allradantrieb
US6406400B1 (en) 1999-10-01 2002-06-18 Meritor Heavy Vehicle System, Llc Integrated vehicle manual transmission and clutch with planetary gear arrangement
AT7476U1 (de) 2003-10-16 2005-04-25 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Antriebsanordnung für ein allradgetriebenes fahrzeug
DE102007023139A1 (de) 2007-05-16 2009-02-19 Audi Ag Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Allradantrieb. In: Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 21. Dezember 2020, 16:34 Uhr. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Allradantrieb&oldid=206760258 [abgerufen am 24.08.2021]
Fahrzeuggetriebe. In: Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 22. Januar 2021, 16:54 Uhr. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Fahrzeuggetriebe&oldid=207944786 [abgerufen am 23.08.2021]

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2914874B1 (de) Doppelkupplungsgetriebe
DE102011113288B4 (de) Kfz-Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges
EP2914875B1 (de) Doppelkupplungsgetriebe
EP2130710B1 (de) Antriebsstrang für ein Allradfahrzeug und Verfahren zum Ansteuern desselben
WO2018028747A1 (de) Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betrieb eines antriebsstrangs
DE102009026705A1 (de) Radsatzanordnung eines Planetengetriebes
EP0683065A1 (de) Indirekt-Schaltgetriebe für geländegängige Kraftfahrzeuge
DE102016224458A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebe mit Planetengetrieberadsätzen mit gleicher Standübersetzung
DE102015211809A1 (de) Getriebeanordnung
DE102011003264A1 (de) Getriebevorrichtung eines Antriebsstrangs zum Verteilen des Antriebsmomentes zwischen zwei Antriebswellen
DE102011100815B4 (de) Antriebsvorrichtung für allradgetriebene Kraftfahrzeuge
DE102016221796B4 (de) Hybridgetriebe und Hybridantriebsstrang
DE102017102348B4 (de) Doppelkupplungsgetriebe mit Brückenkupplung
DE102013009540A1 (de) Antriebsvorrichtung für allradgetriebene Kraftfahrzeuge
DE102019119954A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit gemeinsamen starren Hohlrad und gemeinsamen starren Planetenradträger
DE102008000017A1 (de) Antriebstrang für Fahrzeuge mit Allradantrieb und einem längs zur Fahrtrichtung angeordneten Getriebe
DE102017004932A1 (de) Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102014208602A1 (de) Antriebsstrang mit Planetengetriebeabschnitt sowie Fahrzeug mit dem Antriebsstrang
DE102019201960A1 (de) Lastschaltbare Stirnradstufen mit getrennten Kupplungen für 2- oder Mehr-Gang-Getriebe
DE102021003219A1 (de) Untersetzungsvorschaltgetriebe und Verwendung eines Untersetzungsvorschaltgetriebes
DE102013206735A1 (de) Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb
EP3924644B1 (de) Lastschaltbares mehr-gang-getriebe mit freilauf
DE102016111282A1 (de) Doppelkupplungsgetriebe mit Brückenkupplung
DE102016202923A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102015226685A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R086 Non-binding declaration of licensing interest
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication