DE19837202A1 - Mehrgeschwindigkeits-Verteilergetriebe - Google Patents
Mehrgeschwindigkeits-VerteilergetriebeInfo
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- B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
- B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit Verteilergetrieben für Kraft
fahrzeuge, welche entweder einen ständigen oder einen zeit
weiligen Vierradantrieb haben.
Vierradgetriebene Fahrzeuge einschließlich Lastwagen für
Sportzwecke eingesetzte Fahrzeuge und andere Fahrzeuge,
welche zur Fahrt auf unebenem Gelände oder im Geländeein
satz geeignet sind, sind an sich bekannt. Ein Fahrzeug,
welches auf unebenem Untergrund oder unter Geländeeinsatz
bedingungen fährt, kann in Situationen kommen, bei denen
eine Achse eine schlechte Traktion (beispielsweise aufgrund
von Matsch oder Schlamm) hat, während die andere Achse eine
gute Traktion hat. Vierradgetriebene Fahrzeuge sind auch
zweckmäßig auf Straßen mit Straßenbelag, wenn die Traktion
bei zwei Achsen aufgrund von Schnee, Eis oder Regen un
gleichmäßig ist. Vierradgetriebene Fahrzeuge können entwe
der ständig im Vierradbetrieb oder zeitweilig im Vierradbe
trieb arbeiten. Ein Vierradantrieb ist bei Fahrzeugen äu
ßerst erwünscht, welche häufig unter ungünstigen Fahrbahn
bedingungen gefahren werden, wie dies beispielsweise bei
Geländefahrten der Fall ist, und auf Straßen gefahren wer
den, deren Belag schlecht ist, oder auf solchen Straßen,
die naß, mit Schnee bedeckt oder eisig sind. Alle diese
Umstände sind an sich bekannt.
Vierradgetriebene Fahrzeuge (sowohl ständig als auch zeit
weilig) haben zwei Antriebsgeschwindigkeiten (Abtriebsge
schwindigkeiten) welche, wie an sich bekannt, von einem
Verteilergetriebe bereitgestellt werden. Heutzutage vorhan
dene Verteilergetriebe stellen aber nur zwei Abtriebsge
schwindigkeiten bereit. Daher besteht ein Bedürfnis nach
einem Verteilergetriebe, welches mehr als zwei Abtriebs
geschwindigkeiten bereitstellen kann.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verteilergetriebe be
reitzustellen, welches wenigstens vier Abtriebsgeschwindig
keiten bereitstellt.
Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, ein Verteil
ergetriebe bereitzustellen, welches eine Mehrzahl von Ab
triebsgeschwindigkeiten bereitstellt, welche in einem Be
reich von großer Untersetzung bis Schnellgang liegen.
Die Erfindung gibt ein Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsver
teilergetriebe an, welches ein Gehäuse hat, das einen In
nenraum umschließt und eine Außenseite besitzt. Eine Ein
gangswelle ist in dem Gehäuse um eine erste Achse drehbe
weglich gelagert, und drehbewegliche erste und zweite Ab
triebswellen erstrecken sich von dem Innenraum zur Außen
seite des Gehäuses. Die Erfindung stellt ferner eine mehr
stufige Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung
bereit, welche ihrerseits eine erste Drehmomentübertra
gungs- und Gangschalteinrichtung aufweist, um ein Drehmo
ment von der Eingangswelle auf ein getriebenes Zwischen
glied zu übertragen, und wenigstens zwei Abtriebsgeschwin
digkeiten für jede Eingangsgeschwindigkeit bereitzustellen,
und wenigstens eine weitere Stufe einschließlich einer
abschließenden Drehmomentübertragungs- und Gangschaltein
richtungsstufe aufweist, welche ein Drehmoment von einem
drehbeweglichen, getriebenen Zwischenglied auf wenigstens
eine Abtriebswelle überträgt, und wenigstens zwei Abtriebs
geschwindigkeiten für jede Eingangsgeschwindigkeit bereit
stellt. Die Erfindung weist auch eine Gangwähleinrichtung
auf, welche ermöglicht, daß der Anwender individuell die
jeweilige Stufe der Drehmomentübertragungs- und Gangschalt
einrichtung einer der wenigstens zwei Abtriebsgeschwindig
keiten wählen kann, welche in der jeweiligen Stufe bereit
gestellt werden.
Ein bevorzugtes Verteilergetriebe nach der Erfindung ist
ein Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe, wel
ches vier oder mehr Abtriebsgeschwindigkeiten bereitstellt,
wobei die Abtriebswellen koaxial versetzt zur Eingangswelle
angeordnet sind. Eine bevorzugte Ausführungsform des Ver
teilergetriebes ist eine zweistufige Einrichtung, wobei die
erste Stufe zwei Abtriebsgeschwindigkeiten, und die zweite
Stufe zwei Abtriebsgeschwindigkeiten oder mehr Abtriebs
geschwindigkeiten bereitstellt.
Nach der Erfindung wird ein Verteilergetriebe angegeben,
welches vier oder mehr Abtriebsgeschwindigkeiten bereit
stellt, welche in einem Bereich von einer starken Unter
setzung bis zum Schnellgang liegen, wodurch der Fahrer die
Möglichkeit hat, eine Vielzahl von unterschiedlichen Gang
bereichen zu nutzen. Hierdurch kann ein Fahrer aus den
wenigstens vier Abtriebsgeschwindigkeiten oder Geschwindig
keitsbereichen die Geschwindigkeit oder den Bereich aus
wählen, welcher unter Berücksichtigung der Antriebsverhält
nisse am günstigsten ist. Aufrauhem Untergrund beispiels
weise kann der Fahrer die größte Untersetzung wählen, wäh
rend auf einer glatten, belegten Fahrbahn der Fahrer den
höchsten Bereich oder den Schnellgangbereich wählen kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefüg
te Zeichnung.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine Vertikal
schnittansicht längs einer Mittellinie eines Fahrzeugs von
einem Verteilergetriebe nach der Erfindung gezeigt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung an Hand von bevorzugten Ausführungsformen näher
erläutert.
Die Bezeichnung "Geschwindigkeit" in der Beschreibung ohne
Zusatz bezieht sich auf eine Drehgeschwindigkeit oder eine
Winkelgeschwindigkeit. Die Bezeichnung "Lineargeschwindig
keit" bezieht sich in der Beschreibung tatsächlich auf eine
lineare Geschwindigkeit.
Der Begriff "Geschwindigkeitsverhältnis", welcher in der
Beschreibung verwendet wird, bezeichnet das Verhältnis
einer Eingangsgeschwindigkeit zu einer Ausgangsgeschwindig
keit.
Die gezeigte bevorzugte Ausführungsform eines Verteilerge
triebes ist für ein vierradgetriebenes Fahrzeug mit vier
ständig getriebenen Rädern bestimmt, d. h. zwei Vorderrädern
und zwei Hinterrädern, und ein Fahrzeug mit sechs getriebe
nen Rädern, welches vier ständig angetriebene Räder hat,
d. h. zwei Räder jeweils der Vorder- und Hinterachsen sind
getrieben.
Unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung ist
ein Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe ins
gesamt mit 10 bezeichnet, welches relativ zum Fahrzeug
stationär ist, in welches es eingebaut ist. Das Mehrge
schwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe 10 ist typi
scherweise auf einer Längsmittellinie des Fahrzeugs ange
ordnet und erhält die Antriebsleistung von einer Antriebs
welle, welche ihrerseits die Leistung von einem Fahrzeug
getriebe erhält, bei dem es sich entweder um ein manuell
schaltbares Getriebe (mit Schaltgetriebe) oder ein Automa
tikgetriebe handeln kann, was von den jeweiligen Vorgaben
abhängig ist.
Das Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe 10
umfaßt ein hohles Gehäuse 12, welches einen Innenraum und
eine Außenseite besitzt.
Eine Eingangswelle ist drehbeweglich im Inneren des hohlen
Gehäuses 12 drehbar um eine erste Achse A gelagert, welche
sich entlang der Mittellinie des Fahrzeugs erstreckt. Die
Eingangswelle 14 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß
sie von einer Antriebswelle (nicht gezeigt) angetrieben
werden kann, welche sich in Längsrichtung von einem Fahr
zeuggetriebe (ebenfalls nicht gezeigt) nach hinten er
streckt und die ihrerseits die Leistung von der Fahrzeug
brennkraftmaschine (ebenfalls nicht gezeigt) erhält. Die
Eingangswelle 4 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß
sie mit derselben Geschwindigkeit wie die Antriebswelle
über einen Hülsenverbinder oder eine Kupplung 16 getrieben
wird. Der Hülsenverbinder oder die Kupplung 16 kann mit
Innenkeilen versehen sein, um mit Außenkeilen zusammenzuar
beiten, welche auf einem hinteren Ende der Antriebswelle
und einem vorderen Ende der Eingangswelle 14 ausgebildet
sind.
Ein Paar von Abtriebswellen 18 und 20 ist in dem hohlen
Gehäuse 12 drehbar gelagert. Die Abtriebswellen 18 und 20
sind koaxial und haben eine gemeinsame Achse B, welche in
Querrichtung versetzt zu der Achse der Eingangswelle 14
ist. Die Abtriebswellen 18 und 20 umfassen eine erste oder
vordere Abtriebswelle 18, welche sich von dem Mehrgeschwin
digkeits-Ausgleichsverteilergetriebe 10 nach vorne zu dem
vorderen Ende eines Fahrzeugs erstreckt, und eine zweite
oder hintere Abtriebswelle 20, welche sich in Richtung nach
hinten zu der Rückseite eines Fahrzeugs erstreckt. Die
vordere Abtriebswelle 18 treibt die Vorderräder an und die
hintere Abtriebswelle 20 treibt die Hinterräder auf an sich
bekannte Weise an.
Zwischen der Eingangswelle 14 und den Ausgangswellen 18 und
20 ist eine Mehrstufen-Gangschalteinrichtung vorgesehen,
welche insgesamt mit 22 bezeichnet ist. Die Mehrstufen-
Gangschalteinrichtung 22 ist im Inneren des hohlen Gehäuses
12 untergebracht und umfaßt eine erste Stufe einer Drehmo
mentübertragungseinrichtung 26, und eine zweite Stufe (bei
diesem Anwendungsfall die erste Stufe) einer Drehmoment
übertragungseinrichtung 28. Die Drehmomentübertragungsein
richtung 26 der ersten Stufe überträgt ein Drehmoment von
der Eingangswelle 14 auf ein getriebenes Zwischenglied mit
einer der beiden (oder mehr) Abtriebsgeschwindigkeiten,
welche vom Fahrer gewählt werden können. In ähnlicher Weise
überträgt die Drehmomentübertragungseinrichtung 28 der
abschließenden Stufe ein Drehmoment von dem getriebenen
Zwischenglied auf wenigstens eine der Abtriebswellen 18 und
20 und stellt wenigstens zwei Abtriebsgeschwindigkeiten für
jede Eingangsgeschwindigkeit (diese ist im vorliegenden
Beispiel die Geschwindigkeit des getriebenen Zwischen
glieds) bereit. Das Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteil
ergetriebe nach der Erfindung stellt wenigstens vier Ab
triebsgeschwindigkeiten (d. h. die Geschwindigkeit der Ab
triebswellen 18 und 20) für jede Eingangsgeschwindigkeit
(die Geschwindigkeit der Eingangswelle 14) bereit. (Die
Gesamtzahl der Abtriebsgeschwindigkeiten oder Übertragungs
verhältnisse, welche man bei dem Verteilergetriebe 10 nach
der Erfindung erreichen kann, ergibt sich aus dem Produkt
der Anzahl von Betriebsgeschwindigkeiten oder Drehzahlver
hältnissen in jeder Stufe.) Die Abtriebsgeschwindigkeiten
können in einem Bereich von einer starken Untersetzung bis
zu einem Schnellgang liegen, was nachstehend noch näher
beschrieben wird.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung und die Geschwindig
keitsschalteinrichtung 26 der ersten Stufe ist bevorzugt
bei einer Planetengetriebeanordnung, wie dies in der Zeich
nung verdeutlicht ist.
Die Eingangswelle 14 liefert ein Drehmoment zu der ersten
Planetengetriebeanordnung 26, welche ein Abtriebsdrehmoment
mit eine der beiden vorwählbaren Geschwindigkeiten oder
Gangverhältnissen abgeben kann. Die erste Planetengetrie
beanordnung 26 ist koaxial zu der Eingangswelle 14 und
umfaßt ein erstes Planetensonnenrad 32, welches mit einer
Außenverzahnung versehen ist und im Inneren eine Keilver
zahnung zur Ausführung einer Drehbewegung mit der Eingangs
welle 14 aufweist, und eine Mehrzahl von ersten Planetenrä
dern 34, welche mit dem Sonnenrad 32 zusammenarbeiten. Die
ersten Planetenräder 34 sind auf Bolzen 36 des ersten Pla
netengetriebeträgers 38 drehbar gelagert. Der erste Plane
tengetriebeträger 38 umfaßt auch eine Hülse 40, welche sich
zu dem gegenüberliegenden Ende der Eingangswelle 14 er
streckt und einen großen Teil der Eingangswelle 14 umgibt.
Der erste Planetengetriebeträger 38 und die Eingangswelle
14 sind derart vorgesehen, daß der erste Planetengetriebe
träger 38 sich unabhängig von der Eingangswelle 14 drehen
kann.
Die Hülse 40 ist ein integrales Teil des ersten Planetenge
triebeträgers 38 und dreht sich daher mit dem ersten Plane
tengetriebeträger 38. Die Hülse 40 ist ein getriebenes,
drehbewegliches Zwischenglied, welches sowohl als Abtriebs
hülse für die Drehmomentübertragungs- und Gangschaltein
richtung (d. h. die erste Planetengetriebeanordnung) 26 der
ersten Stufe als auch als ein Eingangsteil für die Drehmo
mentübertragungs- und Gangschalteinrichtung 28 der zweiten
Stufe dient.
Die erste Planetengetriebeanordnung 26 umfaßt ferner ein
mit Innenverzahnung versehenes Hohlrad 42. Das mit Innen
verzahnung versehene Hohlrad 42 umfaßt einen mit Innenver
zahnung versehenen äußeren Ring 44, welcher auf einem radi
al verlaufenden Ringtragteil (zum Beispiel einer Platte
oder einem sternförmigen Körper) 46 gelagert ist. Das mit
Innenverzahnung versehene Hohlrad 42 umfaßt ferner einen
Bund 48, welcher einen kleineren Durchmesser als der mit
Innenverzahnung versehene äußere Ring 44 hat, und welcher
mittels einer Keilverbindung sowohl an der Innenfläche als
auch an der Außenfläche mit den Schaltbundeinrichtungen
zusammenarbeitet, wie dies nachstehend noch näher beschrie
ben wird. Der mit Innenverzahnung versehene äußere Ring 44
und der Bund 48 verlaufen ausgehend von dem Tragteil 46
axial in Gegenrichtungen.
Der Hülsenverbinder oder die Kupplung 16, die Eingangswelle
14 und die erste Planetengetriebeanordnung 26 sind im Inne
ren des hohlen Gehäuses 12 mit Hilfe einer Mehrzahl von
Lageranordnungen drehbar gelagert, welche mit 50, 52, 54,
56 und 58 bezeichnet sind. Die ersten und zweiten Lager
anordnungen 50 und 52 arbeiten jeweils mit dem Hülsenver
binder oder der Kupplung 16 mit einem Freilaufdrehzustand
zusammen. Die dritten und vierten Lageranordnungen 54 und
56 arbeiten jeweils mit der Hülse 40 des ersten Planetenge
triebeträgers 38 mit einem Freilaufdrehbewegungszustand
zusammen. Die fünfte Lageranordnung 58 arbeitet drehbeweg
lich mit dem Sonnenrad 3 mit einer Freilaufdrehbewegungs
eigenschaft zusammen. Die Lageranordnungen dienen auch zur
Stützung der Abgangswelle 14 bei ihrer Drehlagerung, wobei
ringförmige Tragteile 16 und 32 abgestützt werden, welche
Teile der Eingangswelle 14 umgeben.
Das Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe 10
nach der Erfindung umfaßt ferner eine Geschwindigkeitswähl
einrichtung 60 zum Wählen einer Abtriebsgeschwindigkeit
einzeln für die jeweilige Stufe 26 und 28 der Drehmoment
übertragungs- und Gangschalteinrichtung. Die Geschwindig
keitswähleinrichtung 60 umfaßt eine Betätigungseinrichtung
für die erste Stufe zum Steuern der ersten Planetengetrie
beanordnung 26. Die Betätigungseinrichtung für die erste
Stufe sperrt selektiv das mit Innenverzahnung versehene
Hohlrad 42 derart, daß es sich nicht dreht, oder der erste
Planetengetriebeträger 38 wird derart festgelegt, daß der
erste Planetengetriebeträger 38 und das mit Innenverzahnung
versehene Hohlrad 42 sich zusammen mit ein und derselben
Geschwindigkeit drehen. Auf diese Weise erhält man zwei
unterschiedliche Abtriebsgeschwindigkeiten (oder Übertra
gungsverhältnisse). Wenn das mit Innenverzahnung versehene
Hohlrad 42 gesperrt ist, dreht sich der erste Planetenge
triebeträger 38 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als
die Eingangswelle 14, wodurch man eine Geschwindigkeits
untersetzung erhält. Dies ist dann geeignet, wenn ein Fahr
zeug eine schwere Last zieht. Wenn das mit Innenverzahnung
versehene Hohlrad 42 und der erste Planetengetriebeträger
38 derart blockiert sind, daß sie sich zusammen mit ein und
derselben Geschwindigkeit drehen, dreht sich auch der erste
Planetengetriebeträger 38 mit ein und derselben Geschwin
digkeit wie die Eingangswelle 14. Dies ist im Hochgeschwin
digkeitsbetrieb beispielsweise bei der Fahrt auf Schnell
straßen zweckmäßig.
Die Einrichtung zum selektiven Sperren des mit Innenver
zahnung versehenen Hohlrads 42 oder zum Verblocken des
ersten Planetengetriebeträgers 38 mit dem mit Innenverzah
nung versehenen Hohlrad 42 umfaßt einen festen Ring 61,
welcher fest in einer Ausnehmung in einer inneren Fläche
des hohlen Gehäuses 12 angebracht ist, eine erste Reibplat
te und eine erste Keilplatte, welche die erste Kupplungs
anordnung 62 bilden, eine zweite Reibplatte und eine zweite
Keilplatte, welche die zweite Kupplungsanordnung 64 bilden,
und erste und zweite axial bewegliche Schaltbunde 66 und
68, welche jeweils zur Aktivierung der ersten Planetenge
triebeanordnung 26 dienen. Der erste axial verschiebbare
Schaltbund 66 ist ein Sperrschaltbund, und der zweite axial
bewegliche Schaltbund 68 ist ein Verblockungsschaltbund.
Die erste und zweite Kupplungsanordnung 62 und 64 können
von beliebiger Bauart sein. Die erste Kupplungsanordnung 62
umfaßt einen ersten Satz von ringförmigen Platten, welche
entlang ihren Außenumfangsflächen mittels einer Keilver
bindung mit dem festen Ring 61 verbunden sind, und einen
zweiten Satz von ringförmigen Platten, welche mittels einer
Keilverbindung entlang den inneren Umfangsflächen selektiv
zum Zusammenarbeiten mit dem ersten axial beweglichen
Schaltbund 66 verbunden ist, welcher zur Sperrung dient.
Die ersten und zweiten Sätze von Platten sind abwechselnd
in zwischeneinander liegender Anordnung vorgesehen und
werden derart zusammengedrückt, daß sie alle stationär
sind.
In ähnlicher Weise umfaßt die zweite Kupplungsanordnung 64
einen ersten Satz von ringförmigen Platten, welche entlang
den äußeren Umfangsflächen mittels einer Keilverbindung
derart verbunden sind, daß sie sich mit dem ersten Plane
tengetriebeträger 38 und insbesondere der Hülse 40 hiervon
drehen, und einen zweiten Satz von Platten, welcher mittels
einer Keilverbindung entlang den inneren Umfangsflächen
derart verbunden sind, daß selektiv ein Zusammenarbeiten
oder ein Festlegen des zweiten axialbeweglichen Schaltbun
des 68 erfolgen kann. Die ersten und zweiten Sätze von
Platten sind abwechselnd ineinander geschachtelt angeordnet
und werden derart zusammengedrückt, daß sich alle als eine
Einheit drehen.
Der erste oder der sperrende axial bewegliche Schaltbund 66
hat Keile sowohl auf der Innenumfangsfläche als auch auf
der Außenumfangsfläche. Der erstgenannte arbeitet mit Kei
len auf dem Bund 48 des mit Innenverzahnung versehenen
Hohlrads 42 immer zusammen. Die Außenkeilverbindung arbei
tet mit Keilen an der ersten Kupplungsanordnung zusammen,
wenn der erste axial bewegliche Schaltbund 66 sich in der
rechtsliegenden Stellung befindet, wenn man von der Achs
eingangswelle 14 nach unten blickt, sie sind aber außer
Eingriff mit den Drucklagerkeilverbindungen, wenn sich der
erste axialbewegliche Schaltbund 66 in der Position links
oberhalb der Achse der Eingangswelle 14 befindet. In ähn
licher Weise hat der zweite oder der verblockende, axial
bewegliche Schaltbund 68 Keilverbindungen sowohl auf der
Innenumfangsfläche als auch auf der Außenumfangsfläche. Die
innenliegenden Keilverbindungen arbeiten mit Keilen auf dem
Bund 48 des mit Innenverzahnung versehenen Hohlrads 42
immer zusammen. Die Außenkeilverbindung auf dem Schaltbund
68 arbeitet mit inneren Keilen der zweiten Kupplungsanord
nung 64 zusammen, wenn der zweite, axial bewegliche Schalt
bund 68 in der Position sich links oberhalb der Achse der
Eingangswelle 14 befindet. Die Keilverbindungen sind aber
außer Eingriff, wenn der zweite, axial bewegliche Schalt
bund 68 sich rechts unterhalb der Achseneingangswelle 14
befindet. Somit drehen sich beide erste und zweite axial
bewegliche Schaltbunde 66 und 68 mit dem mit Innenverzah
nung versehenen Hohlrad 42 und sie sind stationär, wenn das
mit Innenverzahnung versehene Hohlrad 42 stationär ist.
Wenn sich der erste oder zur Sperrung dienende axial be
wegliche Schaltbund 66 in der linken Position oberhalb der
Achse der Eingangswelle 14 befindet, sind die nach außen
gerichteten Keile des ersten axial beweglichen Schaltbundes
66 außer Eingriff von den einzelnen nach innen gerichteten
Keilen der ersten Kupplungsanordnung 62, so daß sich der
mit Innenverzahnung versehene Hohlring 42 frei drehen kann.
Wenn der erste oder zur Sperrung dienende, axial bewegliche
Schaltbund 66 in Richtung nach rechts unterhalb der Achse
der Eingangswelle bewegt wird, arbeiten die nach außen
zeigenden Keile des ersten axial beweglichen Schaltbundes
66 mit den nach innen weisenden Keilen der ersten Kupp
lungsanordnung 62 zusammen, welche stationär ist. Da die
Innenkeile des ersten axial beweglichen Schaltbundes 66
gleichzeitig mit den nach außen weisenden Keilen auf dem
Bund 48 des mit Innenverzahnung versehenen Hohlrads 42
zusammenarbeiten, wird das mit Innenverzahnung versehene
Hohlrad 42 in einer stationären Position gesperrt.
Wenn der zweite oder zur Verblockung dienende, axial beweg
liche Schaltbund 68 in der linken Position oberhalb der
Achse der Eingangswelle 14 angeordnet ist, arbeiten die
nach innen weisenden Keile auf dem zweiten oder dem zur
Verblockung dienenden, axial beweglichen Schaltbund 68 mit
den Keilen auf dem Bund 48 des mit Innenverzahnung versehe
nen Hohlrads 42 zusammen, und zugleich arbeiten die nach
innen gerichteten Keile auf dem zweiten axial beweglichen
Schaltbund 68 mit den nach außen weisenden Keilen auf der
zweiten Kupplungsanordnung 64 zusammen, welche ebenfalls
mittels einer Keilverbindung mit der Hülse 40 zur Ausfüh
rung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist. In
dieser Position des zweiten axial beweglichen Schaltbundes
68 drehen sich der ersten Planetengetriebeträger 38 (von
welchem die Hülse 40 ein Teil ist) und das mit Innenver
zahnung versehene Hohlrad 42 zusammen mit ein und derselben
Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 14. Wenn der zweite
oder zur Verblockung dienende, axial bewegliche Schaltbund
68 in der rechten Position unterhalb der Achse der Ein
gangswelle 14 ist, kann sich der erste Planetengetriebeträ
ger 38 unabhängig von dem mit Innenverzahnung versehenen
Hohlrad 42 frei drehen, so daß sich der erste Planetenge
triebeträger 38 drehen kann, während das mit Innenverzah
nung versehene Hohlrad 42 gesperrt ist.
Die Betätigungseinrichtung zum Betätigen der ersten und
zweiten, axial beweglichen Schaltbunde 66 und 68 ist gemäß
der nachstehenden Beschreibung entsprechend ausgelegt.
Beide erste und zweite, axial bewegliche Schaltbunde 66 und
68 sind auf der linken Position oberhalb der Achse der
Eingangswelle 14 oder sie sind beide auf der rechten Seite
unterhalb der Achse der Eingangswelle 14. Wenn der erste
oder zur Sperrung dienende, axial bewegliche Schaltbund 66
sich in der rechten Position befindet und mit der ersten
Kupplungsanordnung 62 zusammenarbeitet, und der zweite oder
zur Verblockung dienende, axial bewegliche Schaltbund 68
sich in der linken Position befindet und mit der zweiten
Kupplungsanordnung 64 gleichzeitig zusammenarbeitet, so ist
das Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe 10
gesperrt und eine Drehbewegung wird verhindert.
Für den Betrieb in niedriger Geschwindigkeit sind der erste
zur Sperrung dienende, axial bewegliche Schaltbund 66 und
der zweite, zur Verblockung dienende, axial bewegliche
Schaltbund 68 beide in der rechten Position unterhalb der
Achse der Eingangswelle 14 in der Zeichnung, so daß das mit
Innenverzahnung versehene Hohlrad 42 an einer Drehbewegung
gehindert wird, und der erste Planetengetriebeträger 38
sich frei drehen kann. In diesem Betriebszustand führen die
ersten Planetenräder 34 eine Umlaufbewegung um das Sonnen
rad 32 aus, und der erste Planetengetriebeträger 38 dreht
sich mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als die Ein
gangswelle 14, so daß man eine Geschwindigkeitsuntersetzung
erhält.
Wenn der zur Sperrung dienende oder erste, axial bewegliche
Schaltbund 66 und der zur Verblockung dienende oder zweite,
axial bewegliche Schaltbund 68 in der linken Position ober
halb der Achse der Eingangswelle 14 in der Zeichnung sind,
kann sich das mit Innenverzahnung versehene Hohlrad 42 frei
drehen, und der erste Planetengetriebeträger 38 und das mit
Innenverzahnung versehene Hohlrad 42 sind miteinander ver
blockt, so daß sie sich mit ein und derselben Geschwindig
keit drehen. Bei dieser Betriebsart hat der erste Planeten
getriebeträger 38 eine Winkelgeschwindigkeit, welche gleich
groß wie jene der Eingangswelle 14 ist, so daß man keine
Geschwindigkeitsuntersetzung von der ersten Planetengetrie
beanordnung 26 erhält.
Die ersten und zweiten, axial beweglichen Schaltbunde 66
und 68 werden mit Hilfe von zugeordneten Schalthebeln 70
und 72 gesteuert, welche ihrerseits durch eine drehbewegli
che und axial bewegliche Betätigungswelle 74 gesteuert
werden, welche drehbeweglich im hohlen Gehäuse 12 auf einer
Achse gelagert ist, welche parallel zu der Eingangswelle 14
ist. Die drehbewegliche und axial bewegliche Betätigungs
welle 74 kann eine Mehrzahl von Nocken einschließlich der
Nocken 76 und 78, welche mit den Schalthebeln 70 und 72
jeweils in einer Position der drehbeweglichen und axial
beweglichen Betätigungswelle 75 zusammenarbeiten und in
einer anderen Position nicht mit den Schalthebeln 70 und 72
zusammenarbeiten. Eine erste Schalteinrichtung umfaßt den
ersten, axial beweglichen Schaltbund 66 und einen zugeord
neten Schalthebel 70. In ähnlicher Weise umfaßt die zweite
Schalteinrichtung den zweiten, axial beweglichen Schaltbund
68 und den zugeordneten Schalthebel 72.
Die Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung 28
der zweiten Stufe umfaßt erste und zweite Antriebseinrich
tungen, welche beim vorliegenden Beispiel als Kettentrieb
anordnungen 80 und 82 dargestellt sind und zum Antreiben
der Abtriebswellen 18 und 20 dienen. Die Kettentriebanord
nung 80 und 82 sind ähnlich ausgelegt, liefern aber unter
schiedliche Übertragungsverhältnisse. Die erste Ketten
triebanordnung 80 umfaßt ein kleines, drehbares Antriebs
kettenrad 84, welches koaxial zu der Eingangswelle 14 ist,
ein großes, drehbares, getriebenes Kettenrad 86, welches
koaxial zu der ersten Abtriebswelle 18 ist, und eine Kette
88, welche das kleine, drehbare Antriebskettenrad 84 mit
dem großen, drehbar getriebenen Kettenrad 86 verbindet, so
daß das große, drehbare, getriebene Kettenrad 86 in An
triebsverbindung mit dem kleinen, drehbaren Antriebsketten
rad 84 ist. Die Angaben "klein" und "groß" beziehen sich
auf die Kettenräder in relativer Weise und geben an, daß
das große, drehbare, getriebene Kettenrad 86 einen größeren
Durchmesser als das kleine, drehbare Antriebskettenrad 84
hat. Die erste Kettentriebanordnung 80 stellt eine Ge
schwindigkeitsuntersetzung bereit. Die zweite Kettentrieb
anordnung 82 umfaßt ein großes, drehbares Antriebskettenrad
90, welches koaxial zu der Eingangswelle 14 ist, ein klei
nes, drehbares, getriebenes Kettenrad 92, welches koaxial
zu der ersten Abtriebswelle 18 ist, und eine Kette 94,
welche das große, drehbare Antriebskettenrad 90 und das
kleine, drehbare getriebene Kettenrad 92 derart verbindet,
daß das kleine, drehbare getriebene Kettenrad 92 in An
triebsverbindung mit dem großen drehbaren Antriebskettenrad
90 ist. Wiederum beziehen sich die Angaben "klein" und
"groß" in Relation zueinander und geben an, daß das kleine,
drehbare, getriebene Kettenrad 92 einen kleineren Durch
messer als das große, drehbare Antriebskettenrad 90 hat, so
daß die Abtriebsgeschwindigkeit größer als die Eingangs
geschwindigkeit ist. Hierdurch erhält man einen Schnell
gang. Beide drehbaren Antriebskettenräder 84 und 90 sind
auf einer Hülse 40 des ersten Planetengetriebeträgers 38
zur Ausführung einer Drehbewegung mit demselben (beispiels
weise mittels Keilverbindungen) verbunden. Auf ähnliche
Weise sind die beiden drehbaren, getriebenen Kettenräder 86
und 92 auf der getriebenen Abtriebshülse 98 zur Ausführung
einer Drehbewegung mit derselben (beispielsweise mittels
Keilverbindungen) angebracht. Die getriebene Abtriebshülse
98 ist konzentrisch zu der Abtriebswelle 18 und umgibt
einen Teil der Abtriebswelle 18. Ein Drehmoment wird von
der getriebenen Abtriebshülse 98 auf die Abtriebswelle 18
und 20 über ein Differential übertragen, welches nachste
hend näher beschrieben wird.
Die Gangwähleinrichtung 60 umfaßt ferner eine Betätigungs
einrichtung für die zweite Stufe, welche ermöglicht, daß
ein Fahrer oder Anwender eine Abtriebsgeschwindigkeit für
die Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung 28
der zweiten Stufe wählen kann. Insbesondere ermöglicht die
Geschwindigkeitswähleinrichtung 60, daß ein Fahrer selektiv
entweder die erste (für die niedrige Geschwindigkeit) Ket
tentriebsanordnung 80 oder die zweite (für die höhere Ge
schwindigkeit oder den Schnellgang) Kettentriebsanordnung
82 in Antriebsverbindung mit der Hülse 40 gebracht wird.
Die Abtriebsgeschwindigkeit der ersten Stufe 26 und die
Abtriebsgeschwindigkeit der zweiten Stufe 28 können unab
hängig voneinander gewählt werden. Die Betätigungseinrich
tung für die zweite Stufe umfaßt auch einen axial hin- und
herbeweglichen, dritten Schaltbund oder eine Gabel 100 und
einen Schalthebel 102, welcher derart beschaffen und ausge
legt ist, daß er mit einer Nocke 104 zusammenarbeiten kann,
welche auf einer drehbaren und axial beweglichen Betäti
gungswelle 74 angebracht ist. Der axial hin- und hergehend
bewegliche, dritte Schaltbund oder die Gabel 100 bringt
selektiv die erste Kettentriebsanordnung 80 oder die zweite
Kettentriebsanordnung 82 in Antriebsverbindung mit der
Zwischenhülse 40 und der getriebenen Abtriebshülse 98. Der
axial hin- und hergehend bewegliche, dritte Schaltbund oder
die Gabel 100 hat zwei axial verschiebbare Kupplungsteile
106 und 108, welche jeweils mit Kupplungsteilen auf dem
kleinen, drehbeweglichen Antriebskettenrad 84 und dem gro
ßen, drehbaren Antriebskettenrad 90 zusammenarbeiten. Wenn
der axial hin- und hergehend bewegliche, dritte Schaltbund
oder die Gabel 100 in Richtung nach links bewegt wird, wie
dies oberhalb der Achse der Eingangswelle 14 dargestellt
ist, ist das kleine, drehbare Antriebskettenrad 84 in Ein
griff für den Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit. Wenn
in ähnlicher Weise der axial hin- und hergehend bewegliche
dritte Schaltbund oder die Gabel 100 nach rechts bewegt
wird, wie dies unterhalb der Achse der Eingangswelle darge
stellt ist, ist das große, drehbare Antriebskettenrad 90 in
Eingriff für einen Schnellgang oder einen Betrieb mit höhe
rer Geschwindigkeit.
Die ersten und zweiten Abtriebswellen 18 und 20 sind je
weils über die zweite Planetengetriebeanordnung 110 gekop
pelt, welche als ein Differential wirkt und ermöglicht, daß
die ersten und zweiten Abtriebswellen 18 und 20 jeweils mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten sich drehen können. Die
zweite Planetengetriebeanordnung 110 umfaßt ein zweites
Planetenhohlrad 112, welches koaxial zu der zweiten Ab
triebswelle 20 und mit dieser drehbar ist und vorzugsweise
(wie gezeigt) integral mit diesem verbunden ist, einen
zweiten Planetengetriebeträger 114, welcher koaxial zu der
ersten Abtriebswelle 18 und relativ zu dieser drehbar ist,
eine Mehrzahl von Planetenrädern 116, welche auf dem zwei
ten Plantengetriebeträger 114 angebracht sind und in Kämm
eingriff mit dem Planetenhohlrad 112 sind, und ein zweites
Sonnenrad 118, welches koaxial zu der ersten Abtriebswelle
18 und mit dieser drehbar ist. Der zweite Planetengetriebe
träger 114 umfaßt eine Mehrzahl von Bolzen 120, auf welchen
die Planetenräder 116 drehbeweglich gelagert sind. Die
axial verlaufende, getriebene Abtriebshülse 98, welche
zuvor beschrieben worden ist, ist integral mit dem zweiten
Planetengetriebeträger 114 ausgebildet. Die Abtriebswellen
18 und 20 können im hohlen Gehäuse 12 mittels Lageranord
nungen 122 und 124 drehbar gelagert sind.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung stellt vier
unterschiedliche Gesamtgeschwindigkeitsverhältnisse (oder
"Achsverhältnisse") bereit, welche in einem Bereich vom
Schnellgang bis zu einer starken Geschwindigkeitsunterset
zung reichen, und man erhält daher vier unterschiedliche
Abtriebsgeschwindigkeiten (das heißt Geschwindigkeiten der
Abtriebswelle 18) entsprechend einer einzigen Eingangsge
schwindigkeit (d. h. der Geschwindigkeit der Eingangswelle
14).
Aus Darstellungszwecken wird angenommen, daß die erste
Planetengetriebeanordnung entweder selektiv eine Geschwin
digkeitsuntersetzung von 2,7 : 1 oder ein Geschwindigkeits
verhältnis von 1 : 1 bereitstellt, und daß die erste Ketten
triebsanordnung 80 eine Geschwindigkeitsuntersetzung von
1,37 : 1 und die zweite Kettentriebsanordnung 82 eine Ge
schwindigkeitsuntersetzung von 0,73 : 1 (d. h. Schnellgang)
bereitstellt. Mit diesen Geschwindigkeitsverhältnissen kann
man insgesamt die folgenden Geschwindigkeitsverhältnisse
verwirklichen: 0,73 : 1 (Schnellgang), 1,37 : 1, 1,97 : 1 und
3,7 : 1. Das Geschwindigkeitsverhältnis ist das Verhältnis
von Eingangsgeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit der Ein
gangswelle 14) zu der Abtriebsgeschwindigkeit (Geschwindig
keit der Abtriebswelle 18). Es ist zu ersehen, daß die
Geschwindigkeitsverhältnisse, welche vorstehend aufgelistet
sind, nur beispielhaften Charakter haben und daß sie gege
benenfalls verändert werden können, obgleich es sich bei
den angegebenen Verhältnissen um bevorzugte Verhältnisse
handelt. Es ist ferner noch zu ersehen, daß mehr als vier
Geschwindigkeitsverhältnisse dadurch bereitgestellt werden
können, daß mehr als zwei Kettentriebsanordnungen einge
setzt werden.
Die stärkste Gechwindigkeitsuntersetzung oder den niedrig
sten Gang erhält man dadurch, daß man das mit Innenverzah
nung versehene erste Planetenhohlrad 42 sperrt und man die
erste oder die Kettentriebsanordnung 80 für die niedrige
Geschwindigkeit einsetzt, welche das kleine, drehbewegliche
Antriebskettenrad 84, das große, drehbewegliche, getriebene
Kettenrad 86 und die Kette 88 umfaßt. Wenn der erste, axial
bewegliche Schaltbund 66 in der Zeichnung unterhalb der
Achse A der Eingangswelle bei der einzigen Figur der Zeich
nung bewegt wird, wird das mit Innenverzahnung versehene
Hohlrad "gesperrt" oder stationär gehalten, und die Energie
wird von der Eingangswelle 14 über das Sonnenrad 20 (wel
ches sich mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangs
welle 14 dreht) und die ersten Planetenräder 34 auf den
ersten Planetengetriebeträger 38 übertragen, wodurch be
wirkt wird, daß der erste Planetengetriebeträger 38 eine
Drehbewegung mit einer niedrigen Winkelgeschwindigkeit als
jene der Eingangswelle 14 ausführt. Die erste Kettentriebs
anordnung 80 stellt eine Geschwindigkeitsuntersetzung be
reit. Wenn man die als Beispiele dargestellten Werte nun
mehr annimmt, wie zum Beispiel 2,7 : 1 als Geschwindigkeits
untersetzungsverhältnis, so wird dies dadurch erhalten, daß
die erste Planetengetriebeanordnung 26 eingesetzt wird, und
eine Geschwindigkeitsuntersetzung von 3,71 : 1 erhält man
einen Wirkungseingriff der ersten Kettentriebsanordnung 80,
so daß man ein Gesamtgeschwindigkeitsuntersetzungs
verhältnis von 3,7 : 1 erhält. Dieses Geschwindigkeitsunter
setzungsverhältnis ist insbesondere bei vielen ungünstigen
Betriebsverhältnissen geeignet, wie zum Beispiel auf un
ebenem Untergrund oder beim Ziehen einer schweren Last bei
einer großen Steigung.
Ein etwas kleineres Gesamtgeschwindigkeitsuntersetzungs
verhältnis erhält man dadurch, daß man das erste, mit In
nenverzahnung versehene Hohlrad 42 gemäß der voranstehenden
Beschreibung sperrt, aber die zweite Kettentriebsanordnung
82 einsetzt, welche eine Schnellgangverbindung zwischen der
Hülse 40 des ersten Planetengetriebeträgers 38 und der ge
triebenen Abtriebshülse 98 des zweiten Planetengetriebeträ
gers 114 bereitstellt. Durch entsprechende Anordnung der
zugeordneten Nocken auf der drehbeweglichen und axial be
weglichen Betätigungswelle 74 ist es möglich, diese Kom
bination zu wählen, da die Position des axial hin- und
hergehend beweglichen, dritten Schaltbunds oder der Gabel
100 unabhängig von der Position entweder des ersten axial
beweglichen Schaltbundes 66 und/oder des zweiten axial
beweglichen Schaltbundes 68 gemacht worden ist. Unter dem
Einsatz der numerisch als Beispiel angegebenen Werte kann
man ein Gesamtgeschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis von
1 : 1,97 als zweites Untersetzungsverhältnis für solche Be
dingungen bereitstellen, die zwar etwas ungünstig sind, wie
zum Beispiel auf Fahrbahnen mit Bodenvertiefungen und
Schlaglöchern, oder auf Fahrbahnen mit Fahrbahnbelägen,
wenn das Fahrzeug nicht schwer beladen ist, oder wenn das
Fahrzeug schwer beladen ist, wenn aber keine starken Stei
gungen zu durchfahren sind.
Das dritte Untersetzungsverhältnis, 1,37 : 1 bei der darge
stellten bevorzugten Ausführungsform wird dadurch erhalten,
daß die ersten und zweiten, axial beweglichen Schaltbunde
in 66 und 68 jeweils oberhalb der Achse der Eingangswelle 14
der Zeichnung nach links verschoben werden, so daß das
erste, mit Innenverzahnung versehene Hohlrad 42 sich frei
drehen kann, aber der erste Planetengetriebeträger 38 mit
dem ersten, mit Innenverzahnung versehenen Hohlrad 42 ge
blockt ist, so daß diese beiden Elemente sich zusammen mit
ein und derselben Geschwindigkeit drehen, und daß man die
erste oder die niedrigere Antriebskettenverbindung 80 mit
dem niedrigeren Geschwindigkeitsbereich wählt.
Schließlich kann man einen Schnellgang oder ein Gesamtge
schwindigkeitsverhältnis von 0,73 : 1 dadurch erhalten, daß
die ersten und zweiten, axial beweglichen Schaltbunde 66
und 68 oberhalb der Achse der Eingangswelle 14 in der
Zeichnung nach links bewegt werden (wie bei dem dritten
Geschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis), und daß man die
zweite Kettentriebsanordnung 82 nutzt, welche den Schnell
gang bereitstellt. Wenn entweder das dritte oder das vierte
Geschwindigkeitsverhältnis einzusetzen ist, dreht sich der
ersten Planetengetriebeträger 38 mit ein und derselben Ge
schwindigkeit wie die Eingangswelle 14. Eine entsprechende
Wahl der ersten Kettentriebsanordnung 80 oder der zweiten
Kettentriebsanordnung 82 stellt entweder ein kleines Ge
schwindigkeitsuntersetzungsverhältnis (1,37 : 1 bei der dar
gestellten bevorzugten Ausführungsform) oder einen Schnell
gang (0,73 : 1 bei der dargestellten bevorzugten Ausführungs
form) bereit. Der Schnellgang ist insbesondere zweckmäßig
bei günstigen Fahrbedingungen, beispielsweise auf Straßen
mit gutem Fahrbahnbelag, geringfügiger oder mittlerer Last
und ohne Steigungen.
Die hierin beschriebene Schalteinrichtung kann geschaltet
werden, während das Fahrzeug sich in Bewegung befindet, so
daß man von einem Geschwindigkeitsverhältnis zu dem anderen
Antriebsgeschwindigkeitsverhältnis wechseln kann, was von
dem Fahrzeug, dessen Zuladung und den Straßenverhältnissen
abhängig ist.
Es ist noch zu erwähnen, daß jedes der Geschwindigkeits
verhältnisse in Wirklichkeit einen Antriebsbereich dar
stellt, welchen man mit dem Mehrgeschwindigkeits-Aus
gleichsverteilergetriebe 10 verwirklichen kann. Zusätzlich
zu den Geschwindigkeitsverhältnissen, die man durch das
Ausgleichsverteilergetriebe erhält, kann ein übliches Fahr
zeuggetriebe vorgesehen sein, welches entweder manuell
mittels Schalthebel schaltbar ist oder als automatisches
Getriebe ausgelegt sein kann, und welches Geschwindigkeits
bereiche (in diesem Fall für die Geschwindigkeit einer
Antriebswelle oder der Eingangswelle 14 relativ zu der
Brennkraftmaschinendrehzahl) bereitstellen kann. Es ist
somit festzuhalten, daß eine große Vielzahl von unter
schiedlichen Geschwindigkeitsverhältnissen oder Gängen in
entsprechender Eignung unter Zuordnung zu den jeweiligen
Antriebsverhältnissen eingestellt werden kann, was man mit
Hilfe des Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsgetriebes 10 nach
der Erfindung verwirklichen kann, wenn es in Verbindung
entweder mit dem an sich bekannten manuellen Getriebe oder
einem Automatikgetriebe eingesetzt wird.
Verschiedene Modifikationen sind im Rahmen der Erfindung
möglich. Wie bereits angegeben worden ist, ist es möglich,
mehr als vier Geschwindigkeitsverhältnisse einfach dadurch
zu verwirklichen, daß man mehr als zwei Kettentriebsanord
nungen vorsieht. Somit erhält man zusätzlich entweder sechs
oder acht Geschwindigkeitsverhältnisse. Es ist zu ersehen,
daß die Gesamtzahl der Geschwindigkeitsverhältnisse, welche
man verwirklichen kann, gleich dem Produkt der Anzahl von
Kettentriebsanordnungen mal zwei ist (die Anzahl der Ge
schwindigkeitsverhältnisse, welche man verwirklichen kann
mit Hilfe der ersten Planetengetriebeanordnung 26).
Es ist möglich, mehr als zwei Stufen der Drehmomentüber
tragungs- und Geschwindigkeitsschalteinrichtung an Stelle
von zwei wie bei den Stufen 26 und 28 bei dem dargestellten
Beispiel vorzusehen. Es ist im allgemeinen nicht üblich,
erforderlich oder erwünscht, da das Vorsehen von mehr als
zwei Stufen zu einer Kompliziertheit mit dem Mehrgeschwin
digkeits-Ausgleichsverteilergetriebe 10 führt, und es ist
aber möglich, einen großen Bereich von Geschwindigkeits
verhältnissen mit zwei Stufen auf einfache Weise dadurch
vorzusehen, daß man mehr als zwei Kettentriebsanordnungen
in der zweiten Stufe gegebenenfalls anordnet.
Auch kann die erste Kettentriebsanordnung 80 sowie die
zweite Kettentriebsanordnung 82 durch eine Zahnantriebs
anordnung jeweils ersetzt werden, welche in wechselseitigem
Kämmeingriff befindliche Zahnräder haben, falls dies ge
wünscht ist (beispielsweise kann ein Abtriebszahnrad in
Kämmeingriff direkt mit dem Eingangszahnrad sein).
An Stelle der dargestellten Anordnung, bei der zwei Ab
triebswellen 18 und 20 (bei denen es sich um die Vorder-
und Hinterachsen jeweils handeln kann) koaxial zu und zu
der gemeinsamen Achse der Abtriebswellen parallel zu der
Achse der Eingangswelle 14 angeordnet sind, können Ab
triebswellen vorgesehen sein, welche koaxial sind, deren
Achse aber unter einem kleinen Winkel zu der Achse der
Eingangswelle 14 angeordnet sind. Bei weiteren Auslegungs
formen können Abtriebswellen vorgesehen sein, deren Achsen
sich schneiden, welche aber einen kleinen oder einen großen
stumpfen Winkel relativ zueinander haben (an Stelle von
Winkelwerten geradlinig oder unter 180° relativ zueinan
der), und welche gegenüber der Achse der Eingangswelle
versetzt sind. Gegebenenfalls kann ein Verteilergetriebe
vorgesehen werden, welches nur eine Abtriebswelle (bei
spielsweise die hintere Abtriebswelle) hat, welche eine
Achse besitzt, welche koaxial zu jener der Eingangswelle
ist, während die Achse der anderen (beispielsweise der
vorderen Abtriebswelle) parallel zur Achse der Eingangs
welle ist.
Die Geschwindigkeitswähl- (oder Schalt-)Einrichtung zum
Betätigen der ersten und zweiten, axial beweglichen Schalt
bunde 66 und 68 müssen jeweils derart angeordnet sein, daß
die erste Planetengetriebeanordnung 26 nicht mit den mit
Innenverzahnung versehenen Hohlrad 42 geblockt ist, während
das mit Innenverzahnung versehene Hohlrad 42 "gesperrt"
ist, in einer stationären Position gehalten ist, wenn das
Fahrzeug fährt. Wenn eine Parkbremse erwünscht ist, können
die Betätigungseinrichtungen für die ersten und zweiten
axial bewegbaren Schaltbunde 66 und 68 derart ausgelegt
werden, daß man eine gleichzeitige Sperrung des mit Innen
verzahnung versehenen Hohlrads 42 und eine Verblockung des
ersten Planetengetriebeträgers 38 mit dem mit Innenverzah
nung versehenen Hohlrads 42 verwirklichen kann.
Die dargestellte Vorrichtung ist für vierradgetriebene
Fahrzeuge mit ständigem Vierradantrieb bestimmt. In Abhän
gigkeit davon, ob ein Zweiradantrieb erwünscht ist oder ein
nur zeitweiliger Vierradantrieb erwünscht ist, ist es mög
lich, die zweite Planetengetriebeanordnung wegzulassen und
die getriebenen Kettenräder direkt mit der ständig getrie
benen Abtriebswelle (beispielsweise 18) zu verbinden, wozu
man beispielsweise Keilverbindungen vorsehen kann, so daß
die getriebenen Kettenräder und die Abtriebswelle sich mit
ein und derselben Geschwindigkeit drehen. Eine geeignete
Einrichtung (beispielsweise eine Kupplungseinrichtung),
welche an sich bekannt ist, kann hierfür eingesetzt werden,
um selektiv ein Zusammenarbeiten und ein Koppeln mit der
Abtriebswelle zu verwirklichen, welche nur zeitweilig ange
trieben wird.
Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen nach der
Erfindung erläutert worden sind, sind selbstverständlich
zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der
Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungs
gedanken zu verlassen.
Claims (20)
1. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe für
wenigstens vier Abtriebsgeschwindigkeiten für eine gegebene
Eingangsgeschwindigkeit, welches folgendes aufweist:
ein Gehäuse, welches einen Innenraum und eine Außen seite hat;
eine Eingangswelle, welche in dem Gehäuse zur Aus führung einer Drehbewegung um eine erste Achse angeordnet ist;
drehbare erste und zweite Abtriebswellen;
eine mehrere Stufen umfassende Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung, welche in Serienschaltung eine Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung für eine erste Stufe, welche das Drehmoment von der Eingangswelle aufnimmt und wenigstens zwei Abtriebsgeschwindigkeiten für jede Eingangsgeschwindigkeit bereitstellt, und eine Drehmo mentübertragungs- und Gangschalteinrichtung für wenigstens eine weitere Stufe umfaßt, welche das Drehmoment von der vorangehenden Stufe erhält und wenigstens zwei Abtriebs geschwindigkeiten für jede Eingangsgeschwindigkeit bereit stellt, wobei die Drehmomentübertragungs- und Gangschaltein richtung für die wenigstens weitere Stufe eine Drehmoment übertragungs- und Gangschalteinrichtung für eine abschlie ßende Stufe umfaßt, um ein Abtriebsdrehmoment auf wenigstens eine der Abtriebswellen zu übertragen; und
eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung, mittels welcher individuell die jeweilige Stufe der Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung gewählt werden kann, um eine Abtriebsgeschwindigkeit der jeweiligen Stufe zu liefern.
ein Gehäuse, welches einen Innenraum und eine Außen seite hat;
eine Eingangswelle, welche in dem Gehäuse zur Aus führung einer Drehbewegung um eine erste Achse angeordnet ist;
drehbare erste und zweite Abtriebswellen;
eine mehrere Stufen umfassende Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung, welche in Serienschaltung eine Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung für eine erste Stufe, welche das Drehmoment von der Eingangswelle aufnimmt und wenigstens zwei Abtriebsgeschwindigkeiten für jede Eingangsgeschwindigkeit bereitstellt, und eine Drehmo mentübertragungs- und Gangschalteinrichtung für wenigstens eine weitere Stufe umfaßt, welche das Drehmoment von der vorangehenden Stufe erhält und wenigstens zwei Abtriebs geschwindigkeiten für jede Eingangsgeschwindigkeit bereit stellt, wobei die Drehmomentübertragungs- und Gangschaltein richtung für die wenigstens weitere Stufe eine Drehmoment übertragungs- und Gangschalteinrichtung für eine abschlie ßende Stufe umfaßt, um ein Abtriebsdrehmoment auf wenigstens eine der Abtriebswellen zu übertragen; und
eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung, mittels welcher individuell die jeweilige Stufe der Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung gewählt werden kann, um eine Abtriebsgeschwindigkeit der jeweiligen Stufe zu liefern.
2. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abschließende
Stufe eine zweite Stufe ist.
3. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner ein
drehbares, getriebenes Zwischenglied umfaßt, welches als ein
Abtriebsteil für die erste Stufe und ein Eingangsteil für
die zweite Stufe dient.
4. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare,
getriebene Zwischenglied eine Hülse ist, welche koaxial zu
der Eingangswelle ist.
5. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach einem
der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten und zweiten Abtriebswellen axial sind und eine
gemeinsame Achse besitzen, welche parallel und versetzt zu
der Achse der Eingangswelle ist.
6. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach einem
der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung für die
erste Stufe eine Planetengetriebeanordnung ist.
7. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetengetrie
beanordnung ein Planetensonnenrad koaxial zu und drehbar mit
der Eingangswelle, eine Mehrzahl von Planetenrädern, welche
in Kämmeingriff mit dem Sonnenrad sind, ein Planetengetrie
beträger, welcher drehbar eine Mehrzahl von Planetenrädern
trägt, und ein Planetenhohlrad umfaßt, welches in Kämmein
griff mit der Mehrzahl von Planetenrädern ist, daß der
Planetengetriebeträger und das Hohlrad koaxial zu der
Eingangswelle angeordnet und relativ zu dieser drehbar sind,
daß der Planetengetriebeträger eine Mehrzahl von Bolzen
umfaßt, welche drehbeweglich eine Mehrzahl von Planetenrä
dern lagern, sowie eine axial verlaufende Hülse umfaßt,
welche koaxial zu der Eingangswelle ist und wenigstens einen
Teil der Eingangswelle umfaßt, und daß die Hülse als ein
Abtriebsteil für die Planetengetriebeanordnung und als ein
Eingangsteil für die Drehmomentübertragungs- und Gangschalt
einrichtung der zweiten Stufe dient.
8. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindig
keitswähleinrichtung eine Betätigungseinrichtung für die
erste Stufe zum Steuern der Planetengetriebeanordnung
umfaßt, daß die Betätigungseinrichtung für die erste Stufe
einen ersten Schaltbund aufweist, welcher selektiv mit dem
Planetenhohlrad zusammenarbeiten kann und hierdurch das
Planetenhohlrad stationär gehalten wird, und einen zweiten
Schaltbund umfaßt, welcher selektiv mit dem Planetengetrie
beträger derart zusammenarbeiten kann, daß das Planeten
hohlrad, der Planetengetriebeträger und die Eingangswelle
sich mit ein und derselben Geschwindigkeit drehen.
9. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsein
richtung für die erste Stufe eine Geschwindigkeitsunter
setzung bereitstellt, wenn der erste Schaltbund mit dem
Planetenhohlrad zusammenarbeitet.
10. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti
gungseinrichtung für die erste Stufe derart ausgelegt ist,
daß das Hohlrad und der Planetengetriebeträger gleichzeitig
mit den zugeordneten Schaltbunden in Eingriff miteinander
sind, wenn die Eingangswelle eine Drehbewegung ausführt.
11. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach einem
der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehmomentübertragungs- und Gangschalteinrichtung für
die abschließende Stufe eine Mehrzahl von Kettentriebsanord
nungen umfaßt, welche parallel geschaltet sind, daß die
Kettentriebsanordnungen unterschiedliche Abtriebsgeschwin
digkeiten für eine gegebene Eingangsgeschwindigkeit bereit
stellen, und daß eine Gangwähleinrichtung eine Betätigungs
einrichtung für die zweite Stufe umfaßt, welche derart
beschaffen und ausgelegt ist, daß die Kettentriebsanord
nungen selektiv derart in Eingriff bringbar sind, daß nur
eine der Kettentriebsanordnungen jeweils in Antriebsver
bindung steht.
12. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsein
richtung für die erste Stufe einen betätigbaren, gleitbe
weglichen dritten Schaltbund umfaßt, welcher derart beschaf
fen und ausgelegt ist, daß er alternativ mit einer ersten
Kettentriebsanordnung oder einer zweiten Kettentriebsanord
nung zusammenarbeiten kann.
13. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils erste
Kettentriebsanordnung und die jeweils zweite Kettentriebs
anordnung ein Abtriebskettenrad, ein getriebenes Kettenrad
und eine Kette umfassen, welche das Antriebskettenrad und
das getriebene Kettenrad in Antriebsverbindung hält.
14. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das getriebene
Kettenrad der ersten Kettentriebsanordnung einen größeren
Durchmesser als das Antriebskettenrad der ersten Ketten
triebsanordnung hat, so daß man eine Geschwindigkeitsunter
setzung erhält und das getriebene Kettenrad der zweiten
Kettentriebsanordnung einen kleineren Durchmesser als das
Antriebskettenrad der zweiten Kettentriebsanordnung hat, so
daß man eine Schnellgangantriebsverbindung erhält.
15. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach einem
der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten und die zweiten Abtriebswellen koaxial sind.
16. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach einem
der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Differential enthalten ist, das es ermöglicht, daß die
ersten und zweiten Abtriebswellen gleichzeitig mit unter
schiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden können.
17. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential
eine zweite Planetengetriebeanordnung umfaßt, welche
ermöglicht, daß die ersten und die zweiten Abtriebswellen
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden
können, daß die zweite Planetengetriebeanordnung ein zweites
Planetenhohlrad koaxial und drehbar mit der zweiten Ab
triebswelle, einen zweiten Planetengetriebeträger koaxial
mit der ersten Abtriebswelle und drehbar mit derselben, eine
Mehrzahl von Planetenrädern, welche an dem zweiten Planeten
getriebeträger angebracht sind und in Kämmeingriff mit dem
zweiten Planetenhohlrad sind, und ein Sonnenrad umfaßt,
welches koaxial und drehbar mit der ersten Abtriebswelle
vorgesehen ist, und daß das Sonnenrad in Kämmeingriff mit
der Mehrzahl von Planetenrädern ist.
18. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten
und die zweiten Abtriebswellen koaxial sind.
19. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach
Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Plane
tenhohlrad und die zweite Abtriebswelle integral ausgebildet
sind.
20. Mehrgeschwindigkeits-Ausgleichsverteilergetriebe nach einem
der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Planetenhohlrad und die zweite Abtriebswelle integral
ausgebildet sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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