DE10315682A1 - Allrad-Toroidgetriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Allrad-Toroidgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Reibradvariator (1) erfolgt die Aufteilung des Drehmomentes und der Leistung auf die Vorderachse (7) und die Hinterachse (6) des Kraftfahrzeugs durch den Reibradvariator (1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Allrad-Toroidgetriebe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Stufenlos verstellbare Reibradvariatoren, welche mindestens zwei Torusscheiben mit toroidförmigen Laufflächen aufweisen, zwischen denen Rollkörper abrollen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Reibradvariatoren weisen neben der stufenlosen Übersetzungsänderung eine hohe Drehmomentkapazität auf.
  • Nach dem Stand der Technik werden stufenlos verstellbare Reibradvariatoren auch in Allrad-Getrieben eingesetzt; hierbei wird zusätzlich ein Verteilergetriebe benötigt, um das Drehmoment bzw. die Leistung zum Vorderachs- und zum Hinterachsdifferential zu leiten. Des weiteren wird eine lange Seitenwelle benötigt, welche den Allradverteiler mit dem Vorder- bzw. Hinterachsdifferential verbindet. Dadurch erweist sich ein derartiger Aufbau als bauraum-, kostenund gewichtsintensiv.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Allradgetriebe anzugeben, welches einen stufenlos verstellbaren Reibradvariator umfasst und weniger Bauteile als Allradgetriebe nach dem Stand der Technik benötigt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird vorgeschlagen, zur Drehmoment- und Leistungsaufteilung die beiden Ausgangsscheiben des Reibradvariators zu verwenden, wobei die beiden Ausgangsscheiben nicht fest sondern über Lagermiteinander verbunden sind.
  • Hierbei ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Scheibenpaare des Reibradvariators separat ansteuerbar sind.
  • Durch die erfindungsgemäße Konzeption entfällt die Notwendigkeit eines Allradverteilers, beispielsweise eines Torsen – Differentials; des weiteren ist keine lange Seitenwelle zur Momentenübertragung erforderlich, so dass sich ein einfacher und bauraumgünstiger Aufbau ergibt.
    •
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • In dieser stellen dar:
  • 1: eine schematische Darstellung eines Allrad-Toroidgetriebes für ein Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik; und
  • 2: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Allrad-Toroidgetriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß 1 umfasst ein Allrad-Toroidgetriebe nach dem Stand der Technik einen Reibradvariator 1, dessen beide Ausgangsscheiben 2, 2' fest miteinander verbunden sind, eine Übersetzungsstufe 3 sowie ein Summierungsgetriebe 4, bei dem die Ausgangsleistung des Reibradvariators 1 und die Antriebsleistung aufsummiert und an das Verteilergetriebe 5 weitergeleitet wird. In der Fahrstufe HIGH findet keine Leistungsverzweigung statt und die gesamte Leistung wird über den Variator 1 an das Summierungsgetriebe 4 geleitet, welches im Blockbetrieb umläuft. Das Verteilergetriebe 5 verteilt anschließend das Drehmoment und die Leistung an die Hinterachse 6 und die Vorderachse 7, welche wiederum jeweils Differentiale 8 bzw. 9 aufweisen. Zur Leistungsübertragung auf die Vorderachse 7 ist eine lange Seitenwelle 10 vorgesehen, welche in nachteiliger Weise viel Bauraum in Anspruch nimmt.
  • Gemäß 2 umfasst ein erfindungsgemäßes Allrad-Toroidgetriebe kein Verteilergetriebe. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die beiden Ausgangsscheiben 2, 2' des Reibradvariators 1 nicht fest sondern über Abstützlager 11 miteinander verbunden sind, wobei die eine Ausgangsscheibe 2 mit der Vorderachse 7 und die zweite Ausgangsscheibe 2' mit der Hinterachse 6 verbunden ist, so dass das Drehmoment und die Leistung vom Reibradvariator 1 aufgeteilt werden.
  • Die Lager 11 stützen sich erfindungsgemäß an einer Gehäusewand zwischen den beiden Ausgangsscheiben 2, 2' ab. Solange beide Ausgangsscheiben 2, 2' gleich schnell drehen, werden folglich die Drehzahlen und Reaktionskräfte ohne Verluste über die Lagerschalen von einem Scheibenpaar zum anderen Scheibenpaar übertragen. Wenn Differenzdrehzahlen auftreten, beispielsweise aufgrund einer Eisplatte unter einer Fahrzeugachse, stützen sich die Axialkräfte über die Lager 11 an der Gehäusewand ab.
  • Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass beide Scheibenpaare des Reibradvariators 1 separat ansteuerbar sind; dies bedeutet, dass zwei Ansteuervorrichtungen und zwei Anpressvorrichtungen vorgesehen sind. Des weiteren sollten im Rahmen der Ansteuerung die Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen beider Scheibenpaare gemessen werden.
  • In 2 sind zudem die Vorwärtskupplung 12 und die Rückwärtsbremse 13 des erfindungsgemäßen Getriebes gezeigt; zwischen den Ausgangsscheiben 2, 2' und den jeweiligen Fahrzeugachsen 6, 7 können Übersetzungsstufen 14 vorgesehen sein.
  • Im Rahmen weiterer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebes kann eine Leistungsverzweigung vorgesehen sein, wobei zu diesem Zweck weitere Schaltelemente erforderlich sind.
    • 1
    Reibradvariator
    2, 2'
    Ausgangsscheiben
    3
    Übersetzungsstufe
    4
    Summierungsgetriebe
    5
    Verteilergetriebe
    6
    Hinterachse
    7
    Vorderachse
    8
    Differential
    9
    Differential
    10
    Seitenwelle
    11
    Abstützlager
    12
    Vorwärtskupplung
    13
    Rückwärtsbremse
    14
    Übersetzungsstufe

Claims (7)

  1. Allrad-Toroidgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Reibradvariator (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung des Drehmomentes und der Leistung auf die Vorderachse (7) und die Hinterachse (6) des Kraftfahrzeugs durch den Reibradvariator (1) erfolgt.
  2. Allrad-Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsscheiben (2, 2') des Reibradvariators (1) miteinander über Abstützlager (11) verbunden sind und dass die eine Ausgangsscheibe (2) mit der Vorderachse (7) und die zweite Ausgangsscheibe (2') mit der Hinterachse (6) des Kraftfahrzeugs verbunden ist, so dass das Drehmoment und die Leistung vom Reibradvariator (1) auf die Achsen (6, 7) aufgeteilt werden.
  3. Allrad-Toroidgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abstützlager (11) an einer Gehäusewand zwischen den beiden Ausgangsscheiben (2, 2') abstützen.
  4. Allrad-Toroidgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenpaare des Reibradvariators (1) separat ansteuerbar sind, wobei zwei Ansteuervorrichtungen und zwei Anpressvorrichtungen vorgesehen sind.
  5. Allrad-Toroidgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausgangsscheiben (2, 2') des Reibradvaria tors (1) und den jeweiligen Fahrzeugachsen (6, 7) Übersetzungsstufen (14) vorgesehen sind.
  6. Allrad-Toroidgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen beider Scheibenpaare separat messbar sind.
  7. Allrad-Toroidgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungsverzweigung vorgesehen ist.
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