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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe,
das als Vorgelegegetriebe ausgebildet ist.
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Derartige Kraftfahrzeuggetriebe sind
beispielsweise in der
DE
198 21 164 A1 , der
DE 198 60 251 A1 und der
DE 199 23 185 A1 beschrieben.
Zudem ist es bekannt, dass sich Automatikgetriebe und Handschaltgetriebe
in ihrem inneren Aufbau stark unterscheiden, so dass jeweils unterschiedliche
Getriebebauteile notwenig sind, um derartig verschiedene Getriebe
herstellen zu können.
Darüber
hinaus sind Automatik- und Handschaltgetriebe konstruktiv an den
jeweiligen Antriebsstrangtyp sowie an die Bauraumverhältnisse
in konkreten Fahrzeugtypen anzupassen.
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Diese Randbedingungen führen dazu,
dass beispielsweise für
ein Fahrzeug mit Heckantrieb sowie mit parallel zur Fahrtrichtung
angeordneten Motor und Getriebe unabhängig von der Differenzierung nach
Automatik- und Handschaltgetriebe ein anderer Getriebetyp hergestellt
werden muss, als bei einem Fahrzeug mit gleicher Motor-Getriebe-Anordnung und
Frontantrieb. Schließlich
sind in der Regel auch noch unterschiedliche Allradantriebstrangvarianten zu
berücksichtigen,
so dass die Vielfalt an unterschiedlichen Getriebetypen und Getriebevarianten sehr
groß ist.
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Die beschriebene Vielfalt führte zu
dem Wunsch, die in den unterschiedlichen Getriebetypen und Getriebevarianten
verwendeten Getriebebauteile getriebetyp- und getriebevariantenübergreifend
zu nutzen. Diesen Bemühungen
sind jedoch aus technischen Gründen
bisher enge Grenzen gesetzt gewesen.
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Die Aufgabe an die Erfindung besteht
daher darin, die Vielzahl der verschiedenen Typen und Varianten
von Automatik- und Handschaltgetrieben weitgehend zu vereinheitlichen,
um damit Entwicklungs-, Herstell-, Reparatur- und Lagerhaltungskosten
einsparen zu können.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt
sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Weiterbildungen
und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen zu entnehmen sind.
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Demnach ist erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeuggetriebe
als Baukastensystem ausgebildet, das mit einer Anfahrbaugruppe A,
einem Kerngetriebe B sowie mit einer Abtriebsbaugruppe C ausgestattet ist,
die jeweils antriebswirksam miteinander verbunden und gemeinsam
in einem Getriebegehäuse
angeordnet sind. Die Anfahrbaugruppe kann dabei eine Kupplung, eine
Doppelkupplung oder einen Drehmomentwandler enthalten, während das
Kerngetriebe als Vorgelegegetriebe ausgebildet ist, welches über wenigstens
eine Getriebeeingangswelle, eine Vorgelegewelle sowie über wenigstens
einen Getriebeabtrieb verfügt,
der nicht koaxial zu der wenigstens einen Getriebeeingangswelle
ausgerichtet ist. Hinsichtlich der Abtriebsbaugruppe ist vorgesehen,
das diese Getriebebauteile für
einen Front-Quer-Antrieb, für
einen Front-Längs-Antrieb,
für einen Heck-Längs-Antrieb
oder für
einen Allradantrieb enthält.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung umfasst die Anfahrbaugruppe, das Kerngetriebe und
die Ab triebsbaugruppe getriebetyp- und/oder antriebsstrangindividuell
modulartig zusammengefasste Getriebekomponenten und/oder einzelne
Getriebebauteile. Dabei können
zu der Anfahrbaugruppe A, dem Kerngetriebe B und dem Abtriebsbaugruppe
C Baugruppenvarianten AN, BN,
CN, gehören,
die untereinander frei kombinierbar sind, so dass sich beispielsweise
folgende Baugruppenkombinationen ergeben: A1 +
B3 + C2 , A7 + B5 + C1 oder A1 + B5 + C1.
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Zu den Varianten BN des
Kerngetriebes B können
z.B. Handschaltgetriebe, automatische Schaltgetriebe, Automatikgetriebe
oder handschaltbare bzw. automatisiert schaltbare Doppelkupplungsgetriebe
mit zwei Getriebeeingangswellen gehören.
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Vorzugsweise ist das Kerngetriebe
als Vorgelegegetriebe ausgebildet, bei dem auf wenigstens einer
der Getriebewellen Gangzahnräder
unverdrehbar befestigt und auf wenigstens einer anderen Getriebewelle
Gangzahnräder
drehbar gelagert sind, wobei die Festräder und Losräder jeweils
ein Gangradpaar bildend miteinander im Zahneingriff stehen. Zudem
ist bei solchen Vorgelegebetrieben vorgesehen, dass die Losräder mittels
Koppelvorrichtungen mit der ihnen zugeordneten Getriebewelle drehfest verbindbar
und die Koppelvorrichtungen auf ihrer Getriebewelle drehfest und
axial verschiebbar angeordnet sind.
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In einer besonders vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Getriebe
die Gangzahnräder
für die
verschiedenen Übersetzungsstufen
derart angeordnet sind, dass beginnend von der Eingangsseite des
Getriebes zunächst
der vierte Gang und dann der sechste Gang, der zweite Gang, der
Rückwärtsgang,
der siebte Gang, der fünfte
Gang, der dritte Gang und der erste Gang hintereinander liegen.
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Vor besonderem Vorteil ist es, wenn
auf der ersten Getriebeeingangswelle beginnend von der Getriebeeingangsseite
die Gangzahnräder
des vierten Gangs, des sechsten Gangs, des zweiten Gangs und des
Rückwärtsgang
hintereinander angeordnet sind, während auf der zweiten Getriebeeingangswelle
die Gangzahnräder
des siebten Gangs, des fünften Gangs,
des dritten Gangs und des ersten Gangs hintereinander positioniert
sind.
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Um das Getriebe sehr kompakt aufbauen
zu können,
ist die erste oder die zweite Getriebeeingangswelle als Hohlwelle
ausgebildet, in der die jeweils andere Getriebeeingangswelle gelagert
ist. Darüber
hinaus sind die beiden Getriebeeingangswellen eingangsseitig jeweils
mit den ihnen zugeordneten Kupplungsbauteilen einer Doppelkupplung verbunden.
Bei den weiteren Darstellungen wird davon ausgegangen, dass die
erste Getriebeeingangswelle als Hohlwelle ausgebildet ist, in der
die zweite Getriebeeingangswelle gelagert ist.
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Ein weiterer Aspekt beim Aufbau des
Kerngetriebes betrifft die Anordnung der Los- und Festräder auf
den beiden Getriebeeingangswellen. So ist vorzugsweise vorgesehen,
dass auf der ersten Getriebeeingangswelle zwei Losräder und
zwei Festräder
angeordnet sind, während
die zweite Getriebeeingangswelle ausschließlich Festräder trägt.
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Darüber hinaus sind die Zahnräder auf
der Getriebeausgangswelle so aufgebaut, dass von der Eingangsseite
des Getriebes her gesehen zwei Festräder vor sechs Losrädern angeordnet
sind.
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Zum Aktivieren einer konkreten Übersetzungsstufe
ist auf der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle
zwischen je zwei Losrädern jeweils
eine Koppelvorrichtung angeordnet, die vorzugsweise als Schiebemuffen
ausgebildet sind. Diese Koppelvorrichtungen können mittels Stellvorrichtungen
axial auf der jeweiligen Getriebewelle verschoben werden, wobei
diese Stellvorrichtungen von Hand bei einem Handschaltgetriebe oder
bei automatisierten Getrieben bzw. Automatikgetrieben mittels hydraulischer
oder pneumatischer Stellmitteln wie etwa Kolben-Zylinder-Anordnungen
betätigbar sind.
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Zur Betätigung der Koppelvorrichtungen
bei einem erfindungsgemäß aufgebauten
Handschalt-Doppelkupplungsgetriebe ist beispielsweise die aus der
nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung
DE
102 31 547 gekannte Handschaltvorrichtung mit Vorteil nutzbar.
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Hinsichtlich der Orientierung der
Getriebewellen in einem Getriebegehäuse eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Kraftfahrzeuggetriebes ist bevorzugt vorgesehen, dass die Getriebeausgangswelle
in Bezug auf ihre Einbaulage innerhalb eines Kraftfahrzeuges unterhalb
der beiden Getriebeeingangswellen angeordnet ist. Es sind jedoch
auch Einbauvarianten denkbar, bei es vorteilhaft ist, wenn die Getriebeausgangswelle
oberhalb oder neben einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist.
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Bei einer Allrad-Antriebsversion
eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Getriebes ist die Getriebeausgangswelle mit einer zu einem Hinterachsgetriebe
führenden
Antriebswelle (Kardanwelle) verbindbar, so dass ein Teil der von
dem Antriebsmotor erzeugten Antriebsleistung auf die Hinterräder übertragen
werden kann, während
der andere Teil zu den Vorderrädern
geleitet wird.
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Um nun mit dem Kerngetriebe ein Kraftfahrzeuggetriebe
in Längsbauweise
für einen
reinen Fahrzeugvorderradantrieb aufzubauen, ist die Getriebeausgangswelle
vorzugsweise an ihrem zu dem Getriebeeingang gerichteten Ende mit
einer Nebenwelle verbunden, die ein Festrad trägt, das mit einem Tellerrad
eines Vorderachsdifferentialgetriebes im Zahneingriff steht.
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In einer anderen Ausgestaltung der
Erfindung ist das Kerngetriebe mit Getriebekomponenten für ein Allradgetriebe
für Front-Längs-Konfigurationen
ausgestattet, bei dem die Antriebsleistung für die Vorderachse und die Hinterachse
des Fahrzeuges von der Seite des Getriebes abgegeben wird, die am gegenüber liegenden
Ende des Getriebeeingangs liegt.
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Dazu ist an dem von dem Getriebeeingang wegweisenden
Ende der Getriebeausgangswelle oder an einer dort befestigten ersten
Nebenwelle ein Festrad angeordnet, das mit einem Festrad auf einer zweiten,
als Hohlwelle ausgebildeten oder einen Hohlwellenabschnitt aufweisenden
Nebenwelle kämmt,
die auf der zweiten Getriebeeingangswelle des Kerngetriebes koaxial
gelagert ist.
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Zudem ist vorgesehen, dass diese
zweite Nebenwelle mit einer zu einem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle verbindbar ist und dass das Festrad auf der Getriebeausgangswelle
bzw. der ersten Nebenwelle mit einem weiteren Festrad im Zahneingriff
steht, welches auf einer zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe
führenden
Seitenwelle angeordnet ist.
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Diese Seitenwelle kann dabei zu der
Getriebeausgangswelle und/oder zu den Getriebeeingangswellen schräg oder achsparallel
ausgerichtet sein, wobei bei einer schräg ausgerichteten Seitenwelle
im Eingangsbereich des Getriebes für das Vorderachsdifferentialgetriebe
unterbringbar ist und die Seitenwelle ein Festrad trägt, das
mit einem Tellerrad des Vorderachsdifferentialgetriebes kämmt.
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In einer Variante zu dem vorbeschriebenen Allradgetriebe
kann auch auf die zweite Nebenwelle an der zweiten Getriebeeingangswelle
verzichtet werden, so dass ein Allradantriebsstrang mit Achsversatz
für Front-
und Heck-Längs-Konfigurationen aufbaubar
ist. Dazu ist auf der Getriebeausgangswelle oder auf einer daran
befestigten Nebenwelle ein Festrad angeordnet, das mit einem Zahnrad
in Zahneingriff steht, welches bei dem beschriebenen Vorderachsantriebsmodul
auf einer zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe führenden
und zu der Getriebeausgangswelle und/oder den Getriebeeingangswellen
schräg
gestellten oder achsparallelen Seitenwelle befestigt ist, wobei
an der Getriebeausgangswelle oder an der Nebenwelle eine mit Achsversatz zu
den Getriebeeingangswellen zu einem Hinterachsgetriebe führende Antriebswelle
befestigbar ist.
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In einer anderen Variante der Erfindung
wird das Kerngetriebe zum Aufbau eines Allradgetriebes mit integriertem
Längsverteilergetriebe
für Fahrzeuge
mit Front- und Heck-Längs-Konfigurationen
genutzt. Dazu treibt die Getriebeausgangswelle mit ihrem von der
Eingangsseite des Getriebes wegweisen Ende die Eingangsseite eines
Längsverteilergetriebes
an, dessen Ausgangswelle ein Festrad trägt, das mit einem Festrad auf
einer als Hohlwelle ausgebildeten oder einen Hohlwellenabschnitt
aufweisenden Nebenwelle des Hinterachsantriebsmoduls kämmt. Diese
Nebenwelle ist auf der zweiten Getriebeeungangswelle koaxial gelagert
ist und mit einer zu einem Hinterachsgetriebe führenden Antriebswelle verbindbar.
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Darüber hinaus verfügt der zweite
Ausgang des Längsverteilergetriebes über eine
Verzahnung, vorzugsweise eine Außenverzahnung, die mit einem Festrad
auf einer Seitenwelle des Vorderachsantriebsmoduls kämmt, die
wie bereits bei der vorherigen Variante beschrieben wurde zu einem
Vorderachsdifferentialgetriebe führt
und schräg
oder achsparallel zu der Getriebeausgangswelle und/oder den Getriebeeingangswellen
ausgerichtet ist. Auf der schräg
angeordneten Seitenwelle ist zudem ein Festrad befestigt, das mit
dem Tellerrad des Vorderachsdifferentialgetriebes kämmt.
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In einer weiteren Variante der Erfindung
kann vorgesehen sein, dass die Getriebeausgangswelle mit ihrem von
dem Getriebeeingang wegweisen Ende ein Längsverteilergetriebe antreibt,
dessen Ausgangswelle mit einer zu einem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle verbindbar ist.
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Der zweite Ausgang dieses Längsverteilergetriebes
verfügt
zudem über
eine Außenverzahnung,
die mit einem Festrad auf einer Seitenwelle des beschriebenen Vorderachsantriebsmoduls kämmt, welche
zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe führt und schräg oder achsparallel
zu der Getriebeausgangswelle und/oder den Getriebeeingangswellen
ausgerichtet ist.
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Die genannten Längsverteilergetriebe sind bevorzugt
als Torsen-Differentialgetriebe ausgebildet.
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Anstelle eines Längsverteilergetriebes kann ein
erfindungsgemäßes Kerngetriebe
auch mit einer Längsverteilerkupplung
ausgestattet werden, um ein vergleichsweise kostengünstiges
Kraftfahrzeuggetriebe für
Allradantriebe mit vorne längs
im Fahrzeug angeordneten Antriebsaggregaten zu schaffen.
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Dazu ist vorgesehen, dass an dem
von der Getriebeeingangsseite des Kerngetriebes abgewandten Ende
der Getriebeausgangswelle eine erste Nebenwelle koaxial befestigt
ist, die mit der Eingangsseite einer Längsverteilerkupplung verbundnen
ist. Darüber
hinaus ist auf dieser ersten Nebenwelle ein Festrad angeordnet,
das mit einem weiteren Festrad kämmt,
welches auf einer zweiten Nebenwelle drehfest angeordnet.
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Diese zweite Nebenwelle ist Bestandteil
des bereits beschriebenen Hinterachsantriebsmoduls und vorzugsweise
als Hohlwelle ausgebildet oder weist zumindest einen Hohlwellenabschnitt
auf, mit dem diese auf der zweiten Getriebeeingangswelle gelagert
ist. An ihrem von der Eingangsseite des Kerngetriebes wegweisenden
Seite ist die zweite Nebenwelle zudem mit einer zu einem Hinterachsgetriebe
führenden
Antriebswelle, also etwa eine Kardanwelle verbindbar.
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Zur Weiterleitung eines Antriebsdrehmomentes
auf die Vorderräder
des Fahrzeuges ist die Ausgangsseite der Längsverteilerkupplung mit einem drehbar
auf der ersten Nebenwelle angeordneten Zahnrad verbunden oder trägt eine
Außen verzahnung,
die mit einem Festrad auf einer Seitenwelle des bereits beschriebenen
Vorderachsantriebsmoduls kämmt.
Diese Seitenwelle führt
zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe und ist schräg oder achsparallel
zu der ersten Getriebeausgangswelle und/oder den Getriebeeingangswellen
ausgerichtet. Bei schräger
Anordnung der Seitenwelle ist in das Gesamtgetriebe das Vorderachsdifferentialgetriebe integrierbar.
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Zur Realisierung einer Allradvariante
mit einer integrierten Längsverteilerkupplung
und einem Achsversatz zwischen den beiden Getriebeeingangswellen
und der zu den Hinterrädern
führenden Antriebswelle
kann vorgesehen sein, dass die Getriebeausgangswelle mit einer Nebenwelle
koaxial verbunden ist, die mit der Eingangsseite einer Längsverteilerkupplung
in Verbindung steht.
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Der erste Ausgang dieser Längsverteilerkupplung
ist mit der zu einem Hinterachsgetriebe führenden Antriebswelle verbindbar,
während
deren zweiter Ausgang mit einem auf dieser Nebenwelle drehbar gelagerten
Zahnrad antriebswirksam gekoppelt ist oder eine Außenverzahnung
aufweist, die im Zahneingriff mit einem Festrad auf einer Seitenwelle des
Vorderachsantriebsmoduls steht. Diese Seitenwelle führt zu einem
Vorderachsdifferentialgetriebe des Allradantriebsstranges und ist
schräg
oder achsparallel zu der ersten Getriebeausgangswelle und/oder den
Getriebeeingangswellen ausgerichtet.
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Um einen Allradantriebsstrang mit
einem Kraftfahrzeuggetriebe aufzubauen, bei denen sowohl der Vorderradantrieb
als auch der Hinterradantrieb des Fahrzeuges bei Bedarf von dem
Kerngetriebe abgekuppelt werden kann, ist an dem Kern getriebe an
der von seiner Eingangsseite wegweisenden Seite der Getriebeausgangswelle
eine erste Nebenwelle koaxial befestigt, deren anderes Ende mit
der Eingangsseite einer ersten Längsverteilerkupplung
verbunden ist.
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Die Ausgangsseite dieser ersten Längsverteilerkupplung
weist eine Außenverzahnung
auf oder steht mit einem Zahnrad in Verbindung, das drehbar auf
der Getriebeausgangswelle gelagert ist und mit einem Festrad auf
einer Seitenwelle des bereits beschriebenen Vorderachsantriebsmoduls
kämmt.
Diese Seitenwelle führt
wie bei den anderen Varianten beschrieben zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe und
ist schräg
oder achsparallel zu der Getriebeausgangswelle und/oder den Getriebeeingangswellen ausgerichtet.
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Außerdem ist auf dieser ersten
Nebenwelle ein zweites Zahnrad befestigt ist, welches mit einem Festrad
kämmt,
das auf einer zweiten Nebenwelle angeordnet ist. Diese zweite Nebenwelle
ist als Hohlwelle ausgebildet oder weist zumindest einen Hohlwellenabschnitt
auf, mit der diese zweite Nebenwelle auf der zweiten Getriebeeingangswelle
koaxial gelagert ist. Schließlich
steht das von der Getriebeeingangsseite wegweisende Ende der zweiten
Nebenwelle mit der Eingangsseite einer zweiten Längsverteilerkupplung in Verbindung,
deren Ausgangsseite mit einer zu einem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle antriebswirksam koppelbar ist.
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In einer Variante zu dem vorgeschriebenen Kraftfahrzeuggetriebe
mit zwei Längsverteilerkupplungen
kann vorgesehen sein, dass der Antriebsstrang einen Achsversatz
zwischen den beiden Getriebeeingangswellen und der zu der Hinterachse führenden
Antriebswelle aufweist.
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Dazu ist die Getriebeausgangswelle
an ihrem von der Getriebeeingangsseite wegweisendem Ende mit einer
ersten Nebenwelle koaxial verbunden, deren anderes Ende mit der
Eingangsseite einer ersten Längsverteilerkupplung
in Verbindung steht. Die Ausgangsseite dieser ersten Längsverteilerkupplung
ist sodann mit einer zu einem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle verbindbar.
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Darüber hinaus ist auf der ersten
Nebenwelle ein Festrad befestigt ist, das mit einem Festrad auf
einer zweiten Nebenwelle im Zahneingriff steht. Diese zweite Nebenwelle
ist ihrerseits mit der Eingangsseite einer zweiten Längsverteilerkupplung
verbunden. Die Ausgangsseite dieser zweiten Längsverteilerkupplung steht
nun mit einer Seitenwelle in Verbindung, die zu einem Vorderachsdifferenzialgetriebe führt und
schräg
oder achsparallel zu der ersten Getriebeausgangswelle und/oder zu
den beiden Getriebeeingangswellen ausgerichtet ist.
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In einer anderen Variante der Erfindung
ist das Kerngetriebe mit zwei axial hintereinander angeordneten
Längsverteilerkupplungen
ausgestattet und mit einem Achsversatz versehen, die für andere
Bauraumverhältnisse
in anderen Fahrzeugtypen besser geeignet ist als die zuvor geschilderten
Antriebsstrangstrukturen. Demnach ist das Kerngetriebe an dem vom
Getriebeeingang wegweisenden Ende der Getriebeausgangswelle mit
einer Nebenwelle koaxial verbunden, an deren von der Getriebeausgangswelle wegweisenden
Ende die Eingangsseiten der ersten und der zweiten Längsverteilerkupplung
befestigt sind.
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Die Ausgangsseite der zweiten Längsverteilerkupplung
ist mit einer zu einem Hinterachsgetriebe führenden Antriebswelle verbindbar,
während
die Ausgangsseite der ersten Längsverteilerkupplung mit
einem auf der Nebenwelle drehbar gelagerten Zahnrad verbunden ist
oder eine Außenverzahnung trägt, die
mit einem Festrad auf einer zu einem Vorderachsdifferenzialgetriebe
führenden
Seitenwelle des bereits beschriebenen Vorderachsantriebsmoduls im
Zahneingriff steht. Diese Seitenwelle kann schräg oder achsparallel zu der
ersten Getriebeausgangswelle und/oder zu den beiden Getriebeeingangswellen
ausgerichtet sein.
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Außerdem kann ein Kraftfahrzeuggetriebe ohne
Achsversatz zwischen den Getriebeeingangswellen und der zur Hinterachse
führenden
Antriebswelle dadurch aufgebaut sein, dass an dem von der Eingangsseite
des Kerngetriebes wegweisenden Seite der Getriebeausgangswelle eine
erste Nebenwelle koaxial befestigt ist, die mit der die Eingangsseite
einer ersten Längsverteilerkupplung
antriebswirksam in Verbindung steht.
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Die Ausgangsseite dieser ersten Längsverteilerkupplung
weist eine Außenverzahnung
auf oder ist mit einem auf der Getriebeausgangswelle gelagerten
Zahnrad verbunden, das mit einem Festrad kämmt, welches auf einer zu einem
Vorderachsdifferenzialgetriebe führenden
Seitenwelle des bereits genannten Vorderachsantriebsmoduls befestigt
ist. Diese Seitenwelle kann schräg
oder achsparallel zu der Getriebeausgangswelle und/oder den Getriebeeingangswellen
angeordnet sein.
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Darüber hinaus ist auf der ersten
Nebenwelle ein Festrad angeordnet, welches mit einer Außenverzahnung
an der Eingangsseite einer zweiten Längsverteilerkupplung kämmt oder
mit einem Zahnrad in Zahneingriff steht, das mit der Eingangsseite
der zweiten Längsverteilerkupplung
verbunden ist. Diese Eingangsseite der zweiten Längsverteilerkupplung ist außerdem mit
einer zweiten Nebenwelle verbunden, die als Hohlwelle ausgebildet
ist oder einen Hohlwellenabschnitt aufweist und auf der zweiten Getriebeeingangswelle
gelagert ist. Schließlich
ist die Ausgangsseite der zweiten Längsverteilerkupplung mit einer
zu einem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle verbindbar.
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Zur Bereitstellung eines Allrad-Kraftfahrzeuggetriebes
mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen
und einem integrierten Vorderachsdifferentialgetriebe ist in einer
anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das zur Eingangsseite des
Getriebes weisende Ende der Getriebeausgangswelle mit der Eingangsseite
einer ersten Längsverteilerkupplung
verbunden ist, deren Ausgangsseite mit einer zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe
führenden
ersten Nebenwelle antriebstechnisch in Verbindung steht.
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Diese erste Nebenwelle führt entweder
zu einem separaten Vorderachsdifferentialgetriebe oder trägt ein Festrad,
das mit dem Tellerrad des Vorderachsdifferentialgetriebes kämmt. Das
von der Eingangsseite des Getriebes wegweisende Ende der Getriebeausgangswelle
ist dagegen mit der Eingangsseite einer zweiten Längsverteilerkupplung verbunden,
deren Ausgangsseite mit einer zweiten Nebenwelle antriebstechnisch
in Verbindung steht.
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Auf dieser zweiten Nebenwelle ist
ein Zahnrad befestigt, das mit einem weiteren Zahnrad kämmt, welches
auf einer dritten Nebenwelle verkeilt ist. Diese dritte Neben welle
ist als Hohlwelle ausgebildet oder weist einen Hohlwellenabschnitt
auf, mit dem diese dritte Nebenwelle auf der zweiten Getriebeeingangswelle
koaxial gelagert ist. Schließlich
ist diese dritte Nebenwelle mit einer Antriebswelle verbindbar,
die zu einem Hinterachsgetriebe führt.
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Für
ein Kraftfahrzeuggetriebe mit zwei Längsverteilerkupplungen und
einem Achsversatz zwischen der Getriebeeingangsseite und der zu
der Hinterachse führenden
Antriebswelle kann vorgesehen sein, dass das zur Eingangsseite des
Getriebes weisenden Ende der Getriebeausgangswelle mit der Eingangsseite
einer ersten Längsverteilerkupplung verbunden
ist.
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Die Ausgangsseite dieser ersten Längsverteilerkupplung
steht sodann mit einer ersten Nebenwelle antriebswirksam in Verbindung,
die zu einem Vorderachsdifferenzialgetriebe führt und ein Festrad trägt, das
mit dem Tellerrad des Vorderachsdifferentialgetriebes kämmt. Außerdem ist
vorgesehen, dass das von der Eingangsseite des Getriebes wegweisende
Ende der Getriebeausgangswelle mit der Eingangsseite einer zweiten
Längsverteilerkupplung verbunden
ist, deren Ausgangsseite mit einer Antriebswelle verbindbar ist,
die zu einem Hinterachsgetriebe führt.
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Schließlich ist eine Allradantriebskonfiguration
mit dem Kerngetriebe denkbar, bei dem das zur Eingangsseite des
Getriebes weisenden Ende der Getriebeausgangswelle mit der Eingangsseite
einer ersten Längsverteilerkupplung
verbunden ist. Die Ausgangsseite dieser ersten Längsverteilerkupplung ist sodann
mit einer zu einem separaten Vorderachsdifferenzialgetriebe führenden
ersten Nebenwelle verbunden.
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Das von der Eingangsseite des Getriebes wegweisende
Ende der Getriebeausgangswelle ist darüber hinaus mit der Eingangsseite
einer zweiten Längsverteilerkupplung
verbunden, deren Ausgangsseite mit einer zu einem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle antriebswirksam verbindbar ist.
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Zudem kann für einige Antriebsstrang- und Getriebevarianten
mit Längsverteilungskupplungen vorgesehen
sein, dass ein Vorderachsdifferentialgetriebe jeweils in dem Kerngetriebe
integriert ist.
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Außerdem gehört zu dem Kerngetriebe vorzugsweise
eine Rückwärtsgangwelle,
auf der ein Rückwärtsgangzahnrad
befestigt ist, welches zur Erzeugung einer Drehrichtungsumkehr und
zur Weiterleitung eines Antriebsdrehmomentes mit dem Rückwärtsgangfestrad
und dem Rückwärtsganglosrad
auf der Getriebeeingangswelle bzw. auf der Getriebeausgangswelle
in Zahneingriff steht.
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Letztlich kann es aus Kosten- und
Bauraumgründen
von Vorteil sein, wenn die an das Kerngetriebe anzuschließenden Getriebekomponenten
oder Getriebebauteile nicht auf gesonderten Nebenwellen, sondern
auf oder an den Hauptwellen (Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle)
des Kerngetriebes angeordnet sind.
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Die Erfindung lässt sich am besten anhand konkreter
Ausführungsbeispiele
erläutern,
die in der beigefügten
Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines Doppelkupplungskerngetriebes für den Front-Längs-Einbau in ein Fahrzeug
mit Heckantrieb,
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2 eine
Darstellung wie in 1,
jedoch mit Front-Längs-Antriebsanordnung,
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3 eine
Darstellung wie in 1,
jedoch als Allradgetriebe für
einen Front- und Heck-Längs-Antriebsstrang
mit integriertem Vorderachsdifferentialgetriebe,
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4 eine
Darstellung wie in 3,
jedoch ohne Vorderachsdifferentialgetriebe,
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5 eine
Allradvariante mit Achsversatz für einen
Front- und Heck-Längs-Antriebsstrang
mit Vorderachsdifferentialgetriebe,
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6 eine
Darstellung wie in 5,
jedoch ohne Vorderachsdifferentialgetriebe,
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7 eine
Allradvariante mit integriertem Längsverteilergetriebe für einen
Front- und Heck-Längs-Antriebsstrang
mit Vorderachsdifferentialgetriebe,
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8 eine
Darstellung wie in 7,
jedoch ohne Vorderachsdifferentialgetriebe,
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9 eine
Allradvariante mit Achsversatz und einem integrierten Längsverteilergetriebe
für einen
Front- und Heck-Längs-Antriebsstrang
mit Vorderachsdifferentialgetriebe,
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10 eine
Darstellung wie in 9,
jedoch ohne Vorderachsdifferentialgetriebe,
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11 eine
Allradvariante mit einer integrierten Längsverteilerkupplung für einen
Front- und Heck-Längs-Antriebsstrang
mit Vorderachsdifferentialgetriebe,
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12 eine
Darstellung wie in 11,
jedoch ohne Vorderachsdifferentialgetriebe,
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13 eine
Allradvariante mit Achsversatz und einer integrierten Längsverteilerkupplung
für einen
Front- und Längs-Antriebsstrang
mit Vorderachsdifferentialgetriebe,
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14 eine
Allradvariante mit einer integrierten Längsverteilerkupplung und Achsversatz,
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15 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen,
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16 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen und
Achsversatz,
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17 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen und
integriertem Vorderachsdifferentialgetriebe,
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18 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen und
Achsversatz,
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19 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen, Achsversatz
und integriertem Vorderachsdifferentialgetriebe,
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20 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen, integriertem
Vorderachsdifferentialgetriebe in einer schlanken Variante,
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21 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen in einer
schlanken Variante ohne Vorderachsdifferentialgetriebe,
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22 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen, Achsversatz
und integriertem Vorderachsdifferentialgetriebe in einer schlanken
Variante, und
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23 eine
Allradvariante mit zwei integrierten Längsverteilerkupplungen, Achsversatz
in einer schlanken Variante ohne Vorderachsdifferentialgetriebe.
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Wie 1 zeigt,
besteht ein erfindungsgemäßes Getriebe
grundsätzlich
aus drei Hauptkomponenten, zu denen eine Anfahrbaugruppe A, ein
Kerngetriebe B sowie eine Abtriebsbaugruppe C gehört. Bei
dem in dieser Figur beispielhaft dargestellten Antriebsstrang 1 ist
ein Antriebsmotor 2 und das Getriebe zum Antrieb der Hinterräder längs zur
Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet. Der Motors 2 ist dabei über seine
Kurbelwelle 3 mit der Eingangsseite der Anfahrbaugruppe
A verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel
einen Drehschwingungsdämpfer 4 aufweist.
Die Ausgangsseite dieses Drehschwingungsdämpfers 4 steht sodann
mit der Eingangsseite einer als Doppelkupplung 5 ausgebildeten
Anfahr- und/oder Schaltkupplung antriebstechnisch in Verbindung.
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Die beiden Abtriebsseiten der Doppelkupplung 5 sind über eine
erste Getriebeeingangswelle 6 und eine zweite Getriebeeingangswelle 7 mit
dem Doppelkupplungskerngetriebes B verbunden, wobei die erste Getriebeeingangswelle 6 als
Hohlwelle ausgebildet ist, die die zweite Getriebeeingangswelle 7 koaxial
lagert. Außerdem
sind die beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 in
hier nur beispielhaft gezeigten Lagern 8, 9, 10 in
einem nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert.
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Auf der ersten Getriebeeingangswelle 6 sind in
diesem Ausführungsbeispiel
insgesamt vier Gangszahnräder
angeordnet, von denen die beiden dem Getriebeeingang nahen Zahnräder 11, 12 als Losräder ausgebildet
sind, die axial unverschieblich aber drehbar auf dieser ersten Getriebeeingangswelle 6 gelagert
sind. Die beiden anderen Zahnräder 13, 14 sind
als Festräder
ausgebildet und drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 6 verbunden.
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Die beiden Losräder 11, 12 sind
alternativ zueinander mittels einer auf der ersten Getriebeeingangswelle 6 drehfest
aber axial verschiebbar angeordneten Schiebemuffe 31 mit
dieser Getriebeeingangswelle 6 drehfest verbindbar. Zur Betätigung der Schiebemuffe 31 ist
eine Betätigungsvorrichtung 35 vorhanden,
die bei einer Handschaltversion des Getriebes über ein hier nicht dargestelltes
Gestänge manuell
durch den Fahrer des Fahrzeuges verschiebar ist, während bei
einem automatisierten oder automatischen Kraftfahrzeuggetriebe gleichen
Aufbaus diese Betätigung
der Stellvorrichtung vorzugsweise mittels hier ebenfalls nicht dargestellter
Kolben-Zylinder-Anordnungen erfolgt.
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Die Gangzaahnräder auf der zweiten Getriebeeingangwelle 7 sind
ausschließlich
als Festräder 15, 16, 17, 18 ausgebildet
und dort befestigt.
-
Neben diesen beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 ist
als weitere Getriebehauptwelle eine Getriebeausgangswelle 19 parallel
zu den beiden Eingangswellen 6, 7 im Getriebegehäuse angeordnet und
in diesem über
Lager 20, 21, 22 gelagert.
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Die auf der Getriebeausgangswelle 19 dieses
Kerngetriebes angeordneten Gangzahnräder sind nun so ausgebildet,
dass jeweils ein Festrad auf der Getriebeausgangswelle 19 mit
einem Losrad auf einer der beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 im Zahneingriff
steht, oder ein Losrad auf der Getriebeausgangswelle 19 mit
einem Festrad auf einer der Getriebeeingangswellen 6, 7 kämmt.
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So sind denn auf der Getriebeausgangswelle 19 nahe
dem Getriebeeingang zunächst
zwei Festräder 23, 24 befestigt,
denen insgesamt sechs Losräder 25, 26, 27, 28, 29, 30 folgen.
Zwischen je zwei Losrädern 25, 26; 27, 28; 29, 30 ist
jeweils eine Schiebemuffe 32, 33, 34 auf
der Getriebeausgangswelle 19 drehfest und axial verschiebbar
angeordnet, mit denen die Losräder 25, 26; 27, 28; 29, 30 jeweils alternativ
zueinander mit der Getriebeeingangswelle 19 drehfest verbunden
werden können.
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Zur Betätigung der Schiebemuffen 32, 33, 34 sind
auch hier Betätigungsvorrichtungen 36, 37, 38 vorhanden,
die bei einer Handschaltversion des Getriebes manuell durch den
Fahrer betätigbar
sind, während
bei einem automatisierten oder automatischen Kraftfahrzeuggetriebe
gleichen Aufbaus die Betätigung
der genannten Stellvorrichtungen vorzugsweise mittel hier nicht
dargestellten Kolben-Zylinder-Anordnungen erfolgt.
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Wie 1 zeigt,
sind die Gangzahnräder
so auf den beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 und
der Getriebeausgangswelle 19 aufgereiht, dass ausgehend
von der Doppelkupplung 5 am Getriebeeingang die Gangradpaare
des vierten Ganges, des sechsten Ganges, des zweiten Ganges, des
Rückwärtsganges,
des siebten Ganges, des fünften
Ganges, des dritten Ganges und des ersten Ganges hintereinander
angeordnet sind.
-
Außerdem ist 1 entnehmbar, dass die Gangräder 14, 26 für den Rückwärtsgang
selbstverständlich
nicht direkt miteinander kämmen.
Vielmehr ist zur Drehrichtungsumkehr ein weiteres Gangrad notwendig
ist, welches in an sich bekannter Weise gemeinsam mit einer Rückwärtsgangwelle
im Getriebegehäuse
gelagert und in dieser Darstellung zur besseren Übersicht nicht abgebildet ist.
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1 zeigt
außerdem,
dass der Abtrieb des Kerngetriebes B nicht koaxial zu den beiden
Getriebeeingangswellen 6, 7 angeordnet ist. So
sind an der von der Getriebe eingangsseite wegweisenden Seite der
Getriebeausgangswelle 19 die Bauteile einer Abtriebsbaugruppe
C befestigbar, zu der in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung
eine als Kardanwelle ausgebildete Antriebswelle 39 gehört. Mit
dieser Antriebswelle 39 wird ein Antriebsdrehmoment von
dem vorne im Fahrzeug angeordneten Getriebe zu einem Hinterachsdifferentialgetriebe
weitergeleitet.
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Wie 2 zeigt,
kann das in 1 dargestellte
Doppelkupplungskerngetriebe A dadurch einfach für ein Fahrzeug mit Frontantrieb
aufgebaut werden, dass an dem zur Getriebeeingangsseite weisenden
Ende der Getriebeausgangswelle 19 eine Abtriebsbaugruppe
C mit einer Nebenwelle 41 befestigt wird, deren Festrad 42 mit
dem Tellerrad 43 eines Vorderachsdifferentialgetriebes
kämmt.
Dieses Vorderachsdifferentialgetriebe ist dabei vorzugsweise in das
Getriebegehäuse
im Bereich der Doppelkupplung integriert.
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Neben der Ausrüstung des Doppelkupplungskerngetriebes
mit Getriebebauteilen für
einfache Front- oder Heckantriebsvarianten ist der erfindungsgemäße Aufbau
des Kerngetriebes aber vor allen für Allradantriebsstränge mit
großem
Vorteil nutzbar.
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Wie 3 zeigt,
ist bei einem solchen Allradantriebsstrang an dem Kraftfahrzeuggetriebe 54 die Getriebeausgangswelle 19 an
ihrem von dem Getriebeeingang wegweisenden Ende mit einer Abtriebsbaugruppe
C verbunden, bei der auf einer ersten Nebenwelle 44 ein
Zahnrad 45 befestigt ist. Dieses Zahnrad 45 treibt
ein Festrad 46 des Hinterachsantriebsmoduls an, welches
auf einer zweiten Nebenwelle 47 befestigt ist. Diese zweite
Nebenwelle 47 ist als Hohlwelle ausgebildet oder weist
zumindest den hier dargestell ten Hohlwellenabschnitt 48 auf,
mit dem diese Nebenwelle 47 auf dem freien Ende der zweiten
Getriebeausgangswelle 7 drehbar gelagert ist.
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Darüber hinaus ist die zweite Nebenwelle 47 mit
einer Antriebswelle 49 verbindbar, mit der ein Antriebsdrehmoment
zu einem hier nicht dargestellten Hinterachsdifferentialgetriebe
weitergeleitet wird.
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Zur Versorgung der Vorderräder mit
einer Antriebsleistung kämmt
das Zahnrad 44 außerdem mit
einem Festrad 50 eines zu der Abtriebsbaugruppe C gehörenden Vorderachsantriebsmoduls,
das auf einer schräg
gestellten und in Lagern 55, 56 gelagerten Seitenwelle 51 befestigt
ist. Diese Seitenwelle 51 trägt an ihrem anderen Ende ein
Festrad 52, das mit einem Tellerrad 53 eines in
das Gesamtgetriebe integrierten Vorderachsdifferentialgetriebes
im Zahneingriff steht.
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In einer Abwandlung zu dem Kraftfahrzeuggetriebe 54 gemäß 3 kann letzteres auch mit
einem Vorderachsantriebsmodul ausgestattet sein, bei dem eine Seitenwelle 58 nicht
schräg
sondern achsparallel zu der Getriebeausgangswelle 19 und zu
den beiden Getriebeeingangswelle 6, 7 angeordnet
ist (4). Diese Seitenwelle 58 führt zu einem separaten
Vorderachsdifferentialgetriebe, das nicht wie bei dem Getriebe gemäß 3 in unmittelbarer Nähe zu der
Doppelkupplung 5 angeordnet ist.
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Sofern es gewünscht wird, die zu dem Hinterachsdifferentialgetriebe
führende
Antriebswelle möglichst
tief zu platzieren, um beispielsweise keinen Kardantunnel in der
Fahrzeugkarosserie vorsehen zu müssen,
kann das Kerngetrie be B auch als Allrad-Kraftfahrzeuggetriebe 59 mit
einem Achsversatz zwischen den Getriebeeingangswellen 6, 7 und der
Kardanwelle aufgebaut sein. Wie 5 zeigt,
ist dazu an der Getriebeabtriebswelle 19 des Kerngetriebes
A die Nebenwelle 60 einer Abtriebsbaugruppe C koaxial befestigt,
die ein Festrad 61 trägt,
das mit dem aus den Getrieben gemäß 3 bekannten Festrad 50 auf der
schräg
gestellten Seitenwelle 51 des Vorderachsantriebsmoduls
kämmt.
Die schräg gestellte
Seitenwelle 51 zu einem vorzugsweise in dem Getriebegehäuse integrierten
Vorderachsdifferentialgetriebe.
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Darüber hinaus ist die Nebenwelle 60 der Abtriebsbaugruppe
C mit einer zu einem Hinterachsdifferentialgetriebe führenden
Antriebswelle 62 verbindbar, so dass ohne großen bautechnischen
Aufwand aus dem Kern-Kraftfahrzeuggetriebe ein Allrad-Kraftfahrzeuggetriebe
herstellbar ist.
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6 zeigt
nun, dass das Getriebe gemäß 5 auch als Allradgetriebe
mit Achsversatz für Front-
und Heck-Längsantrieb
aufbaubar ist, bei der die Seitenwelle 58 der Abtriebsbaugruppe
C achsparallel zu der Getriebeausgangswelle 19 und zu den beiden
Getriebeeingangswellen 6, 7 angeordnet ist. Diese
Seitenwelle 58 führt
zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe, während die Hinterachse über die Antriebswelle 62 von
der mit der Getriebeausgangswelle 19 verbundenen Nebenwelle 60 angetrieben wird.
-
Das erfindungsgemäße Kerngetriebe B lässt sich
aber auch sehr vorteilhaft mit einer Abtriebsbaugruppe C kombinieren,
in der ein Längsverteilergetriebe,
also beispielsweise ein Torsen-Differentialgetriebe integriert ist,
ohne das an dem Kerngetriebe B Änderungen
vorgenommen werden müssen.
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So zeigt 7 ein Kraftfahrzeuggetriebe 64, bei
dem die Getriebeausgangswelle 19 des Kerngetriebes B mit
der Eingangsseite eines Längsverteilergetriebes 65 antriebswirksam
verbunden ist, das zur Abtriebsbaugruppe C gehört. Die eine Ausgangsseite
dieses Längsverteilergetriebes 65 steht
dabei mit einer ersten Nebenwelle 66 in Verbindung, auf
der das aus dem Getriebe gemäß 3 bekannte Zahnrad 45 befestigt
ist.
-
Dieses Zahnrad 45 kämmt ebenso
wie bei dem Getriebe gemäß 3 mit dem auf der zweiten Nebenwelle 47 befestigten
Zahnrad 46 des bereits beschriebenen Hinterachsantriebsmoduls,
wobei auch hier die Nebenwelle 47 einen Hohlwellenabschnitt 48 aufweist,
der auf dem freien Ende der zweiten Getriebeeingangswelle 7 drehbar
gelagert ist. Das freie Ende der zweiten Nebenwelle 47 ist
darüber
hinaus mit der zu dem Hinterachsgetriebe führenden Antriebswelle 49 verbindbar.
-
So wie bei diesem Kraftfahrzeuggetriebe 64 mit
seinem Längsverteilergetriebe 65 die
modulartig zusammengefassten Getriebekomponenten 46, 47, 48, 49 für den Hinterachsabtrieb
eingesetzt werden konnten, sind auch für den Vorderachsantrieb bei
diesem Getriebe 64 die von dem Getriebe gemäß 3 bekannten Getriebebauteile
nutzbar.
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So ist die zweite Ausgangseite des
Längsverteilergetriebes 65 mit
einer Außenverzahnung ausgestattet,
die mit dem Festrad 50 auf der schräg gestellten Seitenwelle 51 des
Vorderachsantriebsmoduls kämmt.
Diese Seitenwelle 51 trägt abtriebsseitig
ein Festrad 52, das mit dem Tellerrad 53 des in dem
Getriebegehäuse
integrierten Vorderachsdifferentialgetriebe in Zahneingriff steht.
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Wie 8 zeigt,
kann das Kraftfahrzeuggetriebe 64 gemäß 7 auch mit einem Vorderachsantriebsmodul
mit einer Seitenwelle 58 aufgebaut sein, die parallel zu
der Getriebeausgangswelle 19 und zu den beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 ausgerichtet
ist.
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9 und 10 zeigen weitere Varianten des
Allrad-Kraftfahrzeuggetriebes 64 gemäß 7. Diese Kraftfahrzeuggetriebe 69, 71 weisen
einen Achsversatz zwischen den beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 und
dem zur Hinterachse weisenden Getriebeausgang auf.
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So ist an die mit dem ersten Ausgang
des Längsverteilergetriebes 65 verbundene
Nebenwelle 66 eine zu dem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle 70 befestigbar, während die zweite Ausgangsseite
(Außenverzahnung 67)
des Längsverteilergetriebes 65 mit
dem Vorderachsantriebsmodul des Getriebebaukastens antriebstechnisch
verbunden ist.
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Dieses Vorderachsantriebsmodul in
der Abtriebsbaugruppe C besteht aus dem Festrad 50, das auf
der schräg
gestellten Seitenwelle 51 oder auf der zu der Getriebeausgangswelle 19 und
zu den beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 achsparallelen
Seitenwelle 58 befestigt ist, die zu dem Vorderachsdifferentialgetriebe
führt.
-
Anstelle des Längsverteilergetriebes 65 kann
die Abtriebsbaugruppe C aber auch mit einer Längsverteilerkupplung ausgestattet
sein, mit der eine vergleichsweise kos tengünstige Verteilung des Antriebsdrehmomentes
auf die Vorder- und die Hinterachse möglich ist.
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Wie 11 zeigt,
ist dazu das von der Eingangsseite des Kerngetriebes B wegweisende
Ende der Getriebeausgangswelle 19 mit einer ersten Nebenwelle 73 der
Abtriebsbaugruppe C verbunden, auf der ein Zahnrad 74 befestigt
ist. Dieses Zahnrad 74 treibt das bereits beschriebenen
Hinterachsantriebsmodul an, das aus dem mit dem Zahnrad 74 kämmenden
Zahnrad 46 besteht, das auf der als Hohlwelle ausgebildeten
oder zumindest einen Hohlwellenabschnitt 48 aufweisenden
zweiten Nebenwelle 47 befestigt ist. Diese zweite Nebenwelle 47 ist
dabei auf dem freien Ende der zweiten Getriebeeingangswelle 7 drehbar
gelagert und mit einer zu dem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle 49 verbindbar.
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Darüber hinaus ist die erste Nebenwelle 73 der
Abtriebsbaugruppe C mit der Eingangsseite der Längsverteilerkupplung 75 verbunden,
deren Ausgangsseite entweder eine Außenverzahnung trägt oder
mit einem Zahnrad 76 verbunden ist, das auf der ersten
Nebenwelle 73 drehbar gelagert ist. Dieses Zahnrad 76 bzw.
diese Außenverzahnung
kämmt mit dem
Zahnrad 50 des Vorderachsantriebsmoduls, das bei dem Getriebe 72 gemäß 11 aus der schräg gestellten
Seitenwelle 51 und dem darauf befestigtem Festrad 52 besteht,
wobei letzteres mit dem Tellerrad 53 eines in das Getriebegehäuse integrierten Vorderachsdifferentialgetriebes
kämmt.
-
Das Kraftfahrzeuggetriebe 77 gemäß 12 unterscheidet sich von
dem Getriebe gemäß 11 dadurch, dass das Vorderachsantriebsmodul
hier aus der Seitenwelle 58 besteht, die achsparallel zu der
Getriebeausgangswelle 19 und zu den beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 angeordnet
ist und so zu dem Vorderachsdifferentialgetriebe führt.
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Zur Realisierung eines Kraftfahrzeuggetriebes 78 mit
einer Längsverteilerkupplung
und einem Achsversatz zwischen den beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 und
dem Abtrieb zu der Hinterachse ist das erfindungsgemäße Getriebe
so ausgebildet, dass die Getriebeausgangswelle 19 mit einer
Nebenwelle 73 einer Abtriebsbaugruppe C antriebswirksam verbunden
ist, die mit der Eingangsseite der Längsverteilerkupplung 75 und
mit der zu dem Hinterachsgetriebe führenden Antriebswelle 70 in
Verbindung steht.
-
Der Abtrieb zu deren Vorderachse
erfolgt ebenso wie bei dem Getriebe gemäß 11 über
die Außenverzahnung
der Ausgangsseite des Längsverteilergetriebes 75 oder über ein
mit dieser Ausgangseite verbundenes Zahnrad 76, das mit
dem Zahnrad 50 des bereits beschriebenen Vorderachsantriebsmoduls
kämmt.
-
Dieses Modul umfasst bei dem Getriebe
gemäß 13 die schräg gestellte
Seitenwelle 51 mit dem Festrad 52 und dem Tellerrad 53 des
Vorderachsdifferentialgetriebes, während bei der Variante des
Kraftfahrzeuggetriebes 79 gemäß 14 die zu der Getriebeausgangswelle 19 und
zu den beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 achsparallele
Seitenwelle 58 eingebaut ist.
-
Sofern ein Kraftfahrzeuggetriebe 80 benötigt wird,
bei dem sowohl der Antriebsstrang zu den Hinterrädern als auch der Antriebsstrang
zu den Vorderrädern
bei Bedarf vollständig
von dem Getriebe getrennt werden soll, kann das Kerngetriebe B wie
in 15 dargestellt mit
zwei separaten Längsverteilerkupplungen 75, 81 einer
Abtriebsbaugruppe C verbunden werden.
-
Bei diesem Getriebe 80 ist
die Getriebeausgangswelle 19 wie bei dem Getriebe 79 gemäß 14 mit der ersten Nebenwelle 73 antriebswirksam
verbunden, die auch die Eingangsseite der ersten Längsverteilerkupplung 75 antreibt.
Diese erste Längsverteilerkupplung 75 weist
wie bereits beschrieben eine Außenverzahnung
auf oder ist mit einem Zahnrad 76 verbunden, das auf der
ersten Nebenwelle 73 drehbar gelagert ist.
-
Wenn diese erste Längsverteilerkupplung 75 geschlossen
ist, treibt das Zahnrad 76 das Zahnrad 50 der
Seitenwelle 58 an, die achsparallel zu der Getriebeausgangswelle 19 und
zu den beiden Getriebeeingangswelle 6, 7 in dem
Getriebegehäuse
angeordnet ist und zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe führt.
-
Ein Allrad-Kraftfahrzeuggetriebe 82 mit
zwei Längsverteilerkupplungen 75, 83 und
einem Achsversatz zwischen der Getriebeeingangsseite und der zu
der Hinterachse treibenden Antriebeswelle 70 kann dadurch
erreicht werden, dass das Doppelkupplungskerngetriebe B gemäß 16 an seiner Getriebeausgangswelle 19 mit
der Nebenwelle 73 einer Abtriebsbaugruppe C antriebswirksam
verbunden ist, die die Eingangsseite der ersten Längsverteilerkupplung 75 antreibt.
Die Ausgangsseite dieser ersten Längsverteilerkupplung 75 ist
zum Antrieb des hier nicht dargestellten Hinterachsgetriebes mit
der bereits mehrfach beschriebenen Antriebswelle 70 verbindbar.
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Darüber hinaus ist die Nebenwelle 73 auch hier
mit Zahnrad 74 verbunden, das mit dem Zahnrad 50 kämmt, welches
auf einer zweiten Nebenwelle 84 befestigt ist. Diese zweite
Nebenwelle 84 ist außerdem
mit der Eingangsseite einer zweiten Längsverteilerkupplung 83 antriebswirksam
verbunden, so dass bei geschlossener zweiter Längsverteilerkupplung 83 die
zu dem Vorderachsdifferentialgetriebe führende Seitenwelle 58 angetrieben
wird. Diese Seitenwelle 58 ist in dem in 16 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung
achsparallel zu der Getriebeausgangswelle 19 und zu den
beiden Getriebeeingangswellen 6, 7 im Getriebegehäuse angeordnet.
-
Wie 17 zeigt,
lässt sich
mit der erfindungsgemäßen Modulbauweise
bei Nutzung des Kerngetriebes B auch ein Allrad-Kraftfahrzeuggetriebe 85 für den Längseinbau
im Fahrzeug erstellen, bei dem in der Abtriebsbaugruppe C zwei axial
hintereinander angeordnete Längsverteilerkupplungen
vorhanden sind. Demnach ist die Getriebeausgangswelle 19 mit
der Eingangsseite einer ersten und einer zweiten Längsverteilerkupplung 75, 81 verbunden, die
axial hintereinander angeordnet sind.
-
Die erste Längsverteilerkupplung verfügt wie bei
dem Kraftfahrzeuggetriebe gemäß 13 über eine Außenverzahnung oder über ein
mit der Eingangsseite dieser ersten Längsverteilerkupplung 75 verbundene
Zahnrad 76, das mit dem Festrad 50 auf der schräg angestellten
Seitenwelle 51 des Vorderachsantriebsmoduls kämmt. Diese
Seitenwelle 51 trägt
dabei an ihrem nach vorne weisenden Ende das Festrad 52,
das mit dem Tellerrad 53 des in dem Getriebegehäuse integrierten
Vorderachsdifferentialgetriebes kämmt.
-
Darüber hinaus ist die Ausgangsseite
der zweiten Längsverteilerkupplung 81 mit
der zu dem Hinterachsdifferentialgetriebe führenden Antriebswelle 70 verbunden.
-
18 zeigt
eine Getriebevariante 86 des Getriebes gemäß 17, bei dem in der Abtriebsbaugruppe
C anstelle der schräg
gestellten Seitenwelle eine zu der Getriebeausgangswelle 19 achsparallele
Seitenwelle 58 in dem Getriebegehäuse angeordnet ist, die in
dem beschriebenen Vorderachsantriebsmodul zu einem gesonderten Differentialgetriebe
für die
Vorderachse des Fahrzeuges führt.
-
Wie 19 entnehmbar
ist, lässt
sich mit dem Kerngetriebe B auch ein Allrad-Kraftfahrzeuggetriebe 86 mit
zwei Längsverteilerkupplungen
und einem integriertren Vorderachsdifferentialgetriebe aufbauen,
bei dem die in der Abtriebsbaugruppe integrierte und zu dem Vorderachsdifferentialgetriebe führende Seitenwelle 51 im
Vergleich zu der Seitenwelle 58 der ähnlichen Getriebevariante 80 gemäß 15 verhältnismäßig kurz ist.
-
Bei diesem Kraftfahrzeuggetriebe 88 ist
die Getriebeausgangswelle 19 mit der ersten Zwischenwelle 73 verbunden,
die die Eingangsseite der ersten Längsverteilerkupplung 75 antreibt
und außerdem ein
Festrad 90 trägt.
Dieses Festrad 90 kämmt
mit einer Außenverzahnung
an der Eingangsseite der zweiten Längsverteilerkupplung 81,
oder mit einem Losrad 89, das mit der Eingangsseite dieser
zweiten Längsverteilerkupplung 81 verbunden
und auf einer zweiten Nebenwelle 47 drehbar gelagert ist.
-
Diese zweite Nebenwelle 47 gehört zu dem Hinterachsantriebsmodul,
bei dem diese Nebenwelle 47 als Hohlwelle aus gebildet ist
oder zumindest einen Hohlwellenabschnitt 48 aufweist und
auf dem freien Ende der zweiten Getriebeeingangswelle 7 gelagert
ist.
-
Die Ausgangsseite dieses zweiten
Längsverteilergetriebes 81 ist
mit der Antriebswelle 49 für den Hinterachsgetriebeantrieb
verbunden, so dass das Kraftfahrzeuggetriebe 88 beispielsweise
bei Geländefahrten
oder in antriebslosen Schubbetriebsphasen von den anderenfalls in
das Getriebe 88 hinein antreibenden Hinterrädern vollständig abkoppelbar ist.
-
Den gleichen Vorteil bietet die erste
Längsverteilerkupplung 75,
deren Ausgangseite ebenfalls mit einer Außenverzahnung oder mit einem
Zahnrad 76 verbunden ist, das auf der ersten Nebenwelle 73 drehbar
gelagert ist. Dieses Zahnrad 76 kämmt mit dem Zahnrad 50 des
bereits bei den anderen Getriebevarianten beschriebenen Vorderachsantriebsmoduls,
so auch dieser Allradantriebsstrang beispielsweise in Abhängigkeit
von den Geländefahrbedingungen
zu- und abschaltbar ist. Dabei ist auch bei diesem Antriebsstrang
vorgesehen, dass das Vorderachsdifferential aufgrund der Schrägstellung
der Seitenwelle 51 in dem Getriebegehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes 88 nahe
der Doppelkupplung 5 unterbringbar ist.
-
Besonders durchmesserarme Allrad-Kraftfahrzeuggetriebevarianten,
die mit dem erfindungsgemäßen Kerngetriebe
B aufbaubar sind, können den 20 bis 23 entnommen werden. So zeigt 20 Allrad-Kraftfahrzeuggetriebe 91,
an deren getriebeeingangsnahen und getriebeeingangsfernen Ende in
Abtriebsbaugruppen C jeweils eine Längsverteilerkupplung 93, 96 angeordnet
ist. Zur Versorgung der Hinterräder
mit Antriebsdrehmoment ist daher die getriebeferne Seite der Getriebeausgangswelle 19 mit
der Eingangsseite der ersten Längsverteilerkupplung 93 verbunden,
deren Ausgangsseite mit einer kurzen Nebenwelle 92 in Verbindung
steht, auf der ein Festrad 94 befestigt ist. Dieses Festrad 94 kämmt mit
einem Zahnrad 95, das auf der Nebenwelle 47 eines
Hinterachsantriebsmoduls drehfest angeordnet ist. Diese Nebenwelle 47 ist
als Hohlwelle ausgebildet oder weist zumindest einen Hohlwellenabschnitt 48 auf,
mit dem sie auf dem freien Ende der zweiten Getriebeeingangswelle 7 gelagert
ist. Mit dieser Nebenwelle 47 ist zudem die zu dem Hinterachsgetriebe
führende
Antriebswelle 49 antriebswirksam verbindbar.
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Zum Antrieb der Vorderräder ist
die getriebeeingangsnahe Seite der Getriebeausgangswelle 19 mit
der Eingangsseite der zweiten Längsverteilerkupplung 96 verbunden,
deren Ausgangsseite an einer weiteren Nebenwelle 97 befestigt
ist. Diese weitere Nebenwelle 97 trägt das Festrad 52,
das mit dem Tellerrad 53 des Vorderachsdifferentialgetriebes
in Zahneingriff steht.
-
In Abwandlung dieses Getriebes 91 kann
gemäß 21 auch ein Allrad-Kraftfahrzeuggetriebe 99 derart
aufgebaut sein, dass hinsichtlich der die Hinterachse antreibenden
Getriebekomponenten identisch wie das Getriebe 91 aufgebaut
ist, bei dem aber das Vorderachsdifferentialgetriebe nicht unmittelbar
und nicht dicht an den Kernkomponenten des Kraftfahrzeuggetriebes
angeordnet ist. Bei diesem Aufbau geht von der Ausgangsseite der
zweiten Längsverteilerkupplung 96 eine
in einer Abtriebsbaugruppe C eine Seitenwelle 98 ab, die
zu dem Vorderachsdifferentialgetriebe führt.
-
Eine weitere Variante zu dem Allrad-Doppelkupplungsgetriebe
gemäß 20 ist in 22 abgebildet. Während bei diesem Kraftfahrzeuggetriebe 100 der
Aufbau der Abtriebsbaugruppe C im Bereich des Vorderachsantriebes
identisch ist mit dem des Getriebes 91 in 20, ist der Hinterachsantrieb zu der
Eingangsseite des Kraftfahrzeuggetriebes achsversetzt angeordnet.
Daher ist in einer weiteren Abtriebsbaugruppe C die Ausgangsseite
der mit der Getriebeausgangswelle 19 verbundenen ersten
Längsverteilerkupplung 93 mit
einer Welle 92 gekoppelt, an der die zu dem Hinterachsdifferentialgetriebe
führende
Antriebswelle 70 befestigt ist.
-
Die letzte Getriebevariante ist in 23 dargestellt, bei der
das Allrad-Kraftfahrzeuggetriebe 101 ebenfalls einen Achsversatz
zwischen der Getriebeeingangsseite und dem Hinterachsantrieb aufweist. Dazu
ist die Getriebeausgangswelle 19 an ihrem von dem Getriebeeingang
wegeweisenden Ende mit der Eingangsseite der ersten Längsverteilerkupplung 93 in
einer Abtriebsbaugruppe C verbunden, deren Ausgangsseite mit der
zu dem Hinterachsgetriebe führenden
Antriebswelle 70 verbindbar ist. An der gegenüberliegenden
Seite der Getriebeausgangswelle 19 ist die Eingangsseite
der zweiten Längsverteilerkupplung 96 befestigt,
deren Ausgangsseite mit einer Seitenwelle 102 in Verbindung
steht, die zu einem hier nicht dargestellten Vorderachsdifferentialgetriebe
führt.
-
- 1
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 2
- Antriebsmotor
- 3
- Kurbelwelle
- 4
- Drehschwingungsdämpfer
- 5
- Doppelkupplung
- 6
- Getriebeeingangswelle;
Hohlwelle
- 7
- Getriebeeingangswelle
- 8
- Lager
- 9
- Lager
- 10
- Lager
- 11
- Losrad
- 12
- Losrad
- 13
- Festrad
- 14
- Festrad
- 15
- Festrad
- 16
- Festrad
- 17
- Festrad
- 18
- Festrad
- 19
- Getriebeausgangswelle
- 20
- Lager
- 21
- Lager
- 22
- Lager
- 23
- Festrad
- 24
- Festrad
- 25
- Losrad
- 26
- Losrad
- 27
- Losrad
- 28
- Losrad
- 29
- Losrad
- 30
- Losrad
- 31
- Schiebemuffe
- 32
- Schiebemuffe
- 33
- Schiebemuffe
- 34
- Schiebemuffe
- 35
- Stellvorrichtung
- 36
- Stellvorrichtung
- 37
- Stellvorrichtung
- 38
- Stellvorrichtung
- 39
- Antriebswelle;
Kardanwelle
- 40
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 41
- Nebenwelle
- 42
- Abtriebszahnrad
- 43
- Tellerrad
- 44
- Erste
Nebenwelle
- 45
- Festrad
- 46
- Festrad
- 47
- Zweite
Nebenwelle
- 48
- Hohlwellenabschnitt
- 49
- Antriebswelle;
Kardanwelle
- 50
- Festrad
- 51
- Seitenwelle
- 52
- Festrad
- 53
- Tellerrad
- 54
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 55
- Lager
- 56
- Lager
- 57
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 58
- Seitenwelle
- 59
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 60
- Nebenwelle
- 61
- Festrad
- 62
- Antriebswelle;
Kardanwelle
- 63
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 64
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 65
- Längsverteilergetriebe
- 66
- Erste
Nebenwellen
- 67
- Außenverzahnung
des Längsverteilergetriebes
- 68
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 69
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 70
- Antriebswelle;
Kardanwelle
- 71
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 72
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 73
- Erste
Nebenwelle
- 74
- Festrad
- 75
- Längsverteilerkupplung
- 76
- Zahnrad
- 77
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 78
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 79
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 80
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 81
- Längsverteilerkupplung
- 82
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 83
- Längsverteilerkupplung
- 84
- Nebenwelle
- 85
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 86
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 87
- Nebenwelle
- 88
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 89
- Zahnrad,
Außenverzahnung
- 90
- Festrad
- 91
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 92
- Nebenwelle
- 93
- Längsverteilerkupplung
- 94
- Festrad
- 95
- Festrad
- 96
- Längsverteilerkupplung
- 97
- Nebenwelle
- 98
- Nebenwelle
- 99
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 100
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 101
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 102
- Nebenwelle
- A
- Anfahrbaugruppe
- B
- Kerngetriebe
- C
- Abtriebsbaugruppe