DE3513888A1

DE3513888A1 - Kraftuebertragungssystem fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE3513888A1
Application number: DE19853513888
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kadoma Osaka Ohkubo
Original assignee: Exedy Corp; Daikin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1984-04-18
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1985-10-31
Also published as: KR850007762A; KR910000932B1; US4873892A; DE3513888C2

Description

Dipl.-lng. Otto I liigcl. Dipl.-Ing. Manfred Siiiior. Patentanwälte, Cosimastr. 81. D-8 München 81

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Patentanmeldungen 59-77677 und 59-77678 vom 18.. April 1984 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ein Kraftübertragungssystem für Fahrzeuge mit Allradantrieb, wie beispielsweise Baufahrzeuge, Radlader, fahrbare Kräne und Geländefahrzeuge bzw. Jeeps.

Manche Fahrzeuge dieser Art sind in der Regel mit einem Zwischengetriebe für den Ausgleich der Übersetzungsverhältnisse des Hauptgetriebes und mit einem Wählmechanismus für die wahlweise Einstellung auf Zweiradantrieb oder Vierradantrieb ausgestattet. Darüberhinaus ist ein Differential bzw. Ausgleichsmechanismus für die Verteilung der Kraft auf die Vorder- und Hinterradachse vorgesehen. Bei Fahrt über unebenes Gelände kann das Fahrzeug mit Vierradantrieb betrieben werden, wobei das Zwischengetriebe auf ein niedriges Übersetzungsverhältnis eingestellt ist. Sofern die Fahrbahnverhältnisse im hohen Übersetzungsbereich Reifenschlupf befürchten lassen, wird das Differential in Sperrstellung (Außerbetriebsstellung) gebracht. Ist dagegen kein Reifenschlupf zu befürchten, wird das Differential in Betriebsstellung gebracht. Im hohen Übersetzungsbereich kann das Fahrzeug mit Zweiradantrieb betrieben werden, um damit einen geringeren Kraftstoffverbrauch zu erreichen. Solchermaßen ausgebildete Fahrzeuge bieten den Vorteil, daß die Antriebsart wahlweise den Fahrbedingungen angepaßt werden kann.

Dipl.-Ing. Olio Flügel, Dipi.-lng. Manfred Säger, l'iilentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Da die verschiedenen Mechanismen bei dieser herkömmlichen Ausbildung jedoch unabhängig voneinander angeordnet sind, ist die gesamte Konstruktion entsprechend kompliziert, platzfordernd und teuer. Hinzukommt die ebenfalls komplizierte Ausbildung des notwendigen Betätigungsmechanismus, die eine manuelle Betätigung entsprechend schwierig gestaltet.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftübertragungssystem der vorgenannten Art einfacher und weniger teuer auszubilden, dahingehend, daß ein Ausgleichsmechanismus zugleich auch als Getriebemechanismus verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Kraftübertragungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Dazu weist ein erfindungsgemäßes Kraftübertragungssystem folgende Teile und Elemente auf: ein Kraftaufnahmeteil; einen Zwischengetriebemechanismus mit einem an dem Kraftaufnahmeteil gehaltenen Zwischen-Eingangsgetrieberad und einem mit dem Zwischen-Eingangsgetrieberad kämmenden Zwischen-Ausgangsgetrieberad; ein erstes Getrieberad, das ein erstes Ausgangsteil bildet und mit dem Zwischen-Eingangsgetriebrad kämmt; eine erste Welle, die mit ersten Getrieberad verbunden ist; ein zweites Ausgangsteil, welches für die Verbindung mit dem Zwischen-Ausgangsgetrieberad ausgelegt ist; eine zweite Welle, die mit dem zweiten Ausgangsteil verbunden ist; ein erstes Hilfsausgangsteil, das mit der ersten Welle verbunden ist; eine Klauenkupplung, die zwischen dem Zwischen-Ausgangsgetrieberad, dem ersten Hilfsausgangsteil und dem zweiten Ausgangsteil angeordnet und schaltbar ist

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siiger, Patentanwälte. Cosimaslr. SI. D-8 München 81

zwischen einer Differential-Betriebsstellung, in welcher das Zwischen-Ausgangsgetrieberad nur mit dem zweiten Ausgangsteil verbunden ist, und einer Differential-Außerbetriebsstellung, in welcher das Zwischen-Ausgangsgetrieberad sowohl mit dem ersten Hilfsausgangsteil als auch dem zweiten Ausgangsteil verbunden ist; einen Sperrgetriebemechanismus, der mit dem Zwischengetriebemechanismus verbunden ist, und einen Sperr- bzw. Verriegelungsmechanismus, der den Sperrgetriebemechanismus eingriffslos mit einem ortsfesten Teil verbindet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

Es zeigt:

Figur 1 eine fragmentarische Schnittansicht eines Kraftübertragungssystems nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

eine fragmentarische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kraftubertragungssystems nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 3 eine fragmentarische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kraftübertragungssystems nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform;

Dipl.-Iim. Otlo I iimel, Dipl.-Inn. Manfred Sager. Patentanwälte, Cosimastr, 81, D-8 München Xl

Figur 4 eine fragmentarische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kraftübertragungssystems nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform.

In Figur 1 ist eine Gehäusekonstruktion gebildet aus einem Gehäuse 1 und Abdeckungen 2 und 3, die jeweils an das vordere und rückseitige Ende des Gehäuses 1 geschraubt sind. Wellen 5 und 6, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken und zum Antrieb der (nicht dargestellten) Vorder- und Hinterräder dienen, sind in der Gehäusekonstruktion koaxial angeordnet. Die vordere Antriebswelle 5 (erste Welle) erstreckt sich von der Innenseite der Abdeckung 3 nach vorne, und zwar knapp über die vordere Abdeckung 2 hinaus. Ein vorderer Abschnitt der Welle 5 ist über ein Lager 7 durch eine Nabe gehalten, die an der vorderen Endwand der Abdeckung 2 ausgebildet ist. Das vordere Ende der Welle 5 ist über ein dort befestigtes Getriebeglied 8 mit einem (nicht dargestellten) Vorderradantriebsmechanismus verbunden. Die Hinterradantriebswelle 6 (zweite Welle) erstreckt sich von der Innenseite der Abdeckung 3 nach hinten, und zwar knapp über die Abdeckung 3 hinaus. Der hintere Abschnitt der Welle 6 ist über ein Lager 9 durch eine Nabe gehalten, die an der hinteren Endwand der Abdeckung 3 ausgebildet ist. Das hintere Ende der Welle 6 ist über ein dort befestigtes Getriebeglied 10 mit einem (nicht dargestellten) Hinterradantriebsmechanismus verbunden. Die Welle 6 weist an ihrem vorderen Ende einen Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser auf, dessen äußere Peripherie über eine Lagerbüchse 12 drehbar an der inneren Peripherie einer im rückseitigen Ende der Welle 5 ausgebildeten Öffnung gelagert ist.

Dipl.-Imr. Otto Flügel. Dipl.-Ing. Manfred Siieer, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

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In dem Gehäuse 1 ist rund um die Welle 5 ein Planetenrädermechanismus 15 angeordnet. Ein ringförmiger Träger 16 des Planetenrädermechanismus 15 weist an seiner äußeren Peripherie ein Getrieberad 17 (Eingangsteil) auf, das mit einem nicht dargestellten Ausgangsrad eines Getriebes kämmt. Der Träger 16 ist an seinem inneren Umfangsbereich mit einer nach vorne abführenden zylinderförmigen Nabe 18 versehen, deren äußere Peripherie über ein Lager 14 durch eine ringförmige Nabe am frontseitigen Ende des Gehäuses 1 gehalten ist. Eine Vielzahl von Zapfen bzw. Bolzen 19 die nach hinten abführen, ist an in Umfangsrichtung beabstandeten Abschnitten des Trägers 16 befestigt. Planetenräder 20 (Zwischen-Eingangsgetrieberäder) sind über Lagerbüchsen 21 jeweils durch die Zapfen bzw. Bolzen 19 gehalten. Ein mit den Getrieberädern 20 kämmendes Sonnenrad 23 (erstes Getrieberad; erstes Ausgangsteil) ist auf die äußere Peripherie der Welle 5 aufgekeilt. Ein mit den Getrieberädern 20 kämmender innerer Zahnkranz 25 (Zwischen-Ausgangsgetrieberad) weist einen damit einstückig ausgebildeten, radial inneren ringförmigen Bereich 26 auf, der an die Abdeckung 3 angrenzt. Ein zylinderförmiger Abschnitt 27 ist von der inneren Peripherie des ringförmigen Bereichs 26 in die Abdeckung 3 vorspringend ausgebildet. Die äußere Peripherie des Abschnitts 27 ist über ein Lager 28 durch eine an der inneren Peripherie vorgesehene Nabe an dem frontseitigen Ende der Abdeckung 3 gehalten.

In der Nähe des rückseitigen Endes des zylinderförmigen Abschnitts 27 ist eine Klauenkupplung 30 angeordnet, die ein Eingangsteil 31 und ein Paar Ausgangsteile 32 und 33 aufweist, die ringförmig oder zylinderförmig ausgebildet und Lagerbüchsen zwischen sich aufnehmend ' axial fluchtend angeordnet sind.

Dipl.-lnc. OtIo Hügel, Dipl.-Iim. Manfred Super. Patentanwälte. Cosimastr. HI. I)-S Mimehen 81

Das Eingangsteil 31 ist auf die äußere Peripherie des rückseitigen Endes des zylinderförmigen Abschnitts 27 aufgekeilt und dort festgelegt, während das Ausgangsteil 32 (erstes Zwischenteil bzw. Hilfsteil) eine nach vorne abführende zylinderförmige Nabe 35 aufweist, die auf die äußere Peripherie des rückseitigen Endes der Welle 5 aufgekeilt und dort festgelegt ist. Das Ausgangsteil 33 (zweites Ausgangsteil) weist eine nach hinten abführende zylinderförmige Nabe 36 auf, die auf äußere Peripherie des vorderen Endes der Welle 6 aufgekeilt und dort festgelegt ist.

Das Eingangsteil 31 und die Ausgangsteile 32,33 sind an deren äußerer Peripherie ebenfalls mit Keil- bzw. Kerbverzahnungen Sl, S2 bzw. S3 versehen. Rund um diese Kerbverzahnungen ist ein zylinderförmiges Anschlußbzw. Verbindungsteil 37 mit Innenverzahnung angeordnet. Dabei ist die Verzahnung des Verbindungsteils 37 derart ausgebildet, daß sie je nach Axiallage des Verbindungsteils 37 wahlweise mit den Verzahnungen Sl, S2 und S3 kämmbar ist. An der äußeren Peripherie des Verbindungsteils 37 ist eine Ringnut 38 für den Eingriff einer Schaltgabel 40 ausgebildet. Die Gabel 40 ist parallel zur Welle 6 an dem vorderen Ende einer Schaltstange 41 befestigt, die mit ihrem mittleren Abschnitt verschieblich in einer Öffnung in der Abdekkung 3 gehalten ist. Das hintere Ende der Stange 41, das über die Abdeckung 3 hinausragt, ist über einen nicht gezeigten Anlenkmechanismus oder dergleichen mit einem Betätigungshebel 42 verbunden, der wahlweise in jede der Schaltstellungen A, B, C und D gebracht werden kann.

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Das Verbindungsteil 37 weist an der äußeren Peripherie seines vorderen Endes eine äußere Keil- bzw. Kerbverzahnung 100 auf. In der Nähe des Lagers 28 ist ein ringförmiges Element 101 an der Innenfläche der Abdeckung 3 befestigt. Eine mit der Keil- bzw. Kerbverzahnung 100 kämmbare Keil- bzw. Kerbverzahnung 102 ist an der inneren Peripherie des Elements 101 ausgebildet.

Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Kraftübertragungssystems nach vorstehend beschriebener Ausführungsform ist wie folgt: Die Motorkraft wird über ein nicht dargestelltes Hauptgetriebe auf den Träger 16 übertragen, wodurch die Getrieberäder 20 zusammen mit dem Träger 16 stets um die Welle 5 gedreht werden. Die oben beschriebene Ausbildung des erfindungsgemäßen Kraftübertragungssystems ermöglicht die Einstellung verschiedener Antriebsbedingungen:

(1) Niedrige Geschwindigkeit; Allradantrieb; Differential in Betriebsstellung; Hebelposition C:

Unter diesen Voraussetzungen wird das Eingangsteil 31 durch das Verbindungsteil 37 - wie dargestellt - nur mit dem Ausgangsteil 33 verbunden, so daß das Getrieberad 25 ebenfalls nur mit der Welle 6 verbunden ist. Wenn das Fahrzeug geradeaus bewegt wird und die Vorder- und Hinterräder gleiche Drehgeschwindigkeit aufweisen, so werden das Vorderrad-Antriebsgetrieberad 23, das Hinterrad-Antriebsgetrieberad 25 und der Träger 16 als eine Einheit gedreht. Wenn eine Lenkbewegung ausgeführt wird und die Vorder- und Hinterräder sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zu drehen beginnen, so beginnen das Vorderrad-Antriebsgetriebe-

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rad 23 und das Hinterrad-Antriebsgetrieberad 25, die mit den Planetenrädern 2 0 an dem Träger 16 kämmen, sich mit geeigneter unterschiedlicher Geschwindigkeit zu drehen, was bedeutet, daß der Differentialgetriebemechanismus 15 seine Ausgleichsfunktion ausübt.

(2) Niedrige Geschwindigkeit; Allradantrieb; Differential in Außerbetriebsstellung (gesperrt); Hebelstellung D.Unter diesen Voraussetzungen wird das Verbindungsteil 37 derart bewegt, daß eine Verbindung des Eingangsteils 31 mit beiden Ausgangsteilen 32 und 33 erfolgt, wodurch die Wellen 5 und 6 miteinander verbunden werden und das Getrieberad 2 5 mit den Wellen 5 und 6 verbunden wird. Dadurch kreisen die Getrieberäder 20 zusammen mit dem Träger 16, jedoch ohne Drehung um die Bolzen 19, und die von dem Träger 16 über die Zapfen bzw. Bolzen 19 auf die Getrieberäder 20 übertragene Drehkraft wird über die Getrieberäder 23 und 25 auf die Wellen 5 und 6 übertragen.

(3) Hohe Geschwindigkeit; Zweiradantrieb; Hebelstellung A:

Unter diesen Voraussetzungen kämmt die Verzahnung 100 mit der Verzahnung 102. Die Innenverzahnung des Verbindungsteils 37 kämmt lediglich mit der Verzahnung Sl des Eingangsteils 31, so daß das stationäre Teil 101 die Drehung des Getrieberads 25 durch das Verbindungsteil 37 und das Eingangsteil 31 verhindert. Dadurch kreisen die mit dem Getrieberad 2 5 kämmenden Getrieberäder 2 0 zusammen mit dem Träger 16 und drehen sich um die Zapfen bzw. Bolzen 19. Folglich wird das

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Getrieberad 23 durch die Getrieberäder 20 mit höherer Geschwindigkeit als im Allradantrieb angetrieben, und die Welle 5 erreicht eine höhere Drehgeschwindigkeit. Es findet keine Kraftübertragung auf die Welle 6 statt.

(4) Leerlaufbereich; Hebelstellung B:

Unter diesen Voraussetzungen ist die Verzahnung 100 außer Eingriff mit der Verzahnung 102. Die Innenverzahnung des Verbindungsteils 37 kämmt lediglich mit der Verzahnung S2 des Ausgangsteils 32. Deshalb ist das Getrieberad 25 in bezug auf die Getrieberäder 20 frei drehbar und ein Antrieb der Getrieberäder 23 und 25 durch die Getrieberäder 20 nicht möglich.

Wie vorstehend beschrieben, ist die Klauenkupplung 30 erfindungsgemäß mit dem Differential bzw. Ausgleichsmechanismus verbunden, der zum Beispiel durch den Planetenrädermechanismus 15 gebildet wird, und die Kupplung 30 ist für die Steuerung der Eingriffsbedingungen des Getrieberads 25 ausgelegt, so daß der Differentialgetriebemechanismus zudem als Geschwindigkeitswechselmechanismus verwendet werden kann. Damit wird die Gesamtkonstruktion entsprechend vereinfacht, erhält kleinere Abmessungen und ist preisgünstiger herstellbar. Darüberhinaus ist auch der Betätigungsmechanismus (Hebel 42) einfach ausgebildet und kann ohne Schwierigkeiten manuell bedient werden.

Da die Kupplung 30 in der dargestellten Ausführungsform insbesondere zur Herstellung des Zweiradantriebszustandes und des Neutral- bzw. Leerlaufzustandes genutzt werden kann, läßt sich das erfindungsgemäße Kraftübertragungssystem, das die Wahl verschiedener

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Antriebsarten und -bedingungen erlaubt, verhältnismässig einfach ausbilden.

Die vorliegende Erfindung erlaubt folgende Abwandlungen:

In den Figuren 2, 3 und 4, die jeweils verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, sind Teile, die identisch sind mit jenen der Ausführungsform gemäß Figur 1, mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, und nachstehend werden nur jene Teile und Funktionen beschrieben, die von der Ausführungsform gemäß Figur 1 abweichen.

In der Ausführungsform gemäß Figur 2 wird ein Differential bzw. Ausgleichsmechanismus 110 verwendet, der Kegelräder (116, 117 und 118) aufweist. Ein Gehäuse 111 des Differentials bzw. Ausgleichsmechanismus 110 weist an beiden Enden zylinderförmige Vorsprünge bzw. Naben auf, die über Lager 112 und 113 durch die Abdeckungen 2 und 3 gehalten sind. Das Eingangsgetrieberad 17 ist an dem Gehäuse 111 befestigt. Speichen bzw. speichenartige Stangen 115, die in Richtung auf die Welle 5 abführen, sind an in Umfangsrichtungen beabstandeten Abschnitten des Gehäuses 111 befestigt. An den Speichen 115 sind Antriebsritzel 116 gehalten, die mit Nebenrädern 117 und 118 kämmen, die beidseitig der Antriebsritzel 116 angeordnet sind. Das Getrieberad 117 ist mit seiner inneren Peripherie auf die Welle 5 aufgekeilt und dort festgelegt. Das Getrieberad 118 weist eine zylinderförmige Nabe 27 auf, die - ähnlich wie in Figur 1 - mit der Klauenkupplung 30 verbunden ist. Die Getrieberäder 117 und 118 sind über Lagerbüchsen durch das Gehäuse 111 gestützt.

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Bei dieser Ausführungsform übernimmt das Gehäuse 111 eine ähnliche Funktion wie der Träger 16 in Figur 1. Die Getrieberäder 116, 117 und 118 arbeiten ähnlich wie die Getrieberäder 20, 23 und 25 in Figur 1, so daß diese Ausführungsform hinsichtlich Wirkung und Funktion mit jener gemäß Figur 1 vergleichbar ist.

Bei beiden Ausführungsformen wird die Klauenkupplung 30 durch nur einen Hebel betätigt. Ebenso können zwei Hebel für die Betätigung der Kupplung 30 vorgesehen sein.

Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform entfällt der Sperr- bzw. Verriegelungsmechanismus (100, 101 und 102) von Figur 1. Folgende Mechanismen kommen jedoch hinzu.

Die Getrieberäder 20 weisen jeweils damit einstückige Getrieberäder 45 (Sperr- bzw. Verrriegelungseingangsräder) großen Durchmessers auf. Jedes Getrieberad 4 5 befindet sich jeweils zwischen dem Getrieberad 20 und dem Träger 16 und ist an seiner inneren Peripherie über die Lagerbüchse durch einen Zapfen bzw. Bolzen 19 gehalten. Die Getrieberäder 45 kämmen mit einem Getrieberad 48 (Sperr- bzw. Verriegelungsausgangsrad) kleinen Durchmessers, das an dem hinteren Ende einer hohlzylinderförmigen Welle 46 angeordnet 'ist. Die Welle 46 ist über eine Lagerbüchse 47 durch die innere Peripherie der Nabe 18 gehalten bzw. gelagert und ragt nach vorne über die Nabe 18 hinaus. Das abragende vorderer Ende der Welle 46 weist an der äußeren Peripherie eine Keil- bzw. Kerbverzahnung auf, in welche eine innere Keil- bzw. Kerbverzahnung eines ringförmigen Bremselements 51 einer Klauenkupplung 50 starrschlüssig eingreift.

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An der äußeren Peripherie des Elements 51 ist eine Keil- bzw. Kerbverzahnung 52 ausgebildet, in die ein zylinderförmiges Verbindungsteil 53 der Klauenkupplung 50 verschieblich eingreift. Das Verbindungsteil 53 weist an seiner äußeren Peripherie eine ringförmige Vertiefung bzw. Ringnut 54 auf, in der eine Schaltgabel 55 gehalten ist. Die Gabel 55 ist parallel zur Welle 5 an dem hinteren Ende einer Schaltstange 56 befestigt, die mit ihrem mittleren Abschnitt in einer Öffnung der Abdeckung 2 gelagert bzw. gehalten ist, und deren über die Abdeckung 2 hinausragendes Ende über einen nicht dargestellten Anlenkmechanismus mit einem Betätigungshebel 57 verbunden ist. Der Hebel 57 kann wahlweise eine Position E oder F geführt werden. Das Verbindungsteil 53 weist an der äußeren Peripherie seines rückseitigen Endes eine Außenverzahnung 59 auf, die für den gegenseitigen Eingriff mit einer Innenverzahnung 61 eines ringförmigen stationären Elements 60 ausgelegt ist, welches zwischen dem Gehäuse 1 und der Abdeckung 2 angeordnet und an diesen mit Bolzen befestigt ist.

Die Ausbildung gemäß Figur 3 erlaubt die Einstellung folgender Antriebsbedingungen:

(1) Niedrige Geschwindigkeit; Allradantrieb; Differential in Außerbetriebsstellung (gesperrt); Hebelpositionen C und F:

Unter diesen Voraussetzungen wird das Verbindungsteil 53 durch die Schaltgabel 55 mit der Verzahnung 61 in kämmenden Eingriff gebracht, wodurch das stationäre Teil 60 die Drehung der Welle 46 durch das Verbindungsteil 53 und das Element 51 verhindert und damit

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auch das Getrieberad 48 der Welle 4 6 nicht gedreht wird. Dabei wird die Drehung der mit dem Getrieberad 48 kämmenden Getrieberäder 45 begrenzt, und das mit der Welle 5 verbundene Getrieberad 23 dreht sich mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, und zwar in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen dem Übersetzungsverhältnis des Getrieberads 45 und des damit kämmenden Getrieberads 48 und dem Übersetzungsverhältnis des Getrieberads 20 und des damit kämmenden Getrieberads 23. Das Verbindungsteil 37 wird durch die Schaltgabel 40 aus der Verzahnung Sl des Eingangsteils 31 ausgerückt und in beide Verzahnungen S2 und S3 der Ausgangsteile 32 und 33 eingerückt, weshalb das Eingangsteil 31 frei drehbar ist und eine freie Drehung des Getrieberads 25 erlaubt. In diesem Zustand wird die von dem Getrieberad 23 auf die Welle 5 übertragene Drehkraft auch von dem Ausgangsteil 32 über das Verbindungsteil 37 und das Ausgangsteil 33 auch auf die Welle 6 übertragen. In diesem Falle arbeitet der Planetenrädermechanismus 15 nicht als Differential bzw. Ausgleichsmechanismus.

(2) Hohe Geschwindigkeit; Allradantrieb; Differential in Außerbetriebsstellung; Hebelpositionen B und E:

Unter diesen Voraussetzungen löst sich das Verbindungsteil 53 von dem stationären Teil 60, wodurch sich die Welle 46 frei drehen kann und das Getrieberad 48 der Drehung des Getrieberads 4 5 nicht entgegenwirkt bzw. dessen Drehung nicht bremst. Das Verbindungsteil 37 wird derart bewegt, daß das Eingangsteil 31 mit beiden Ausgangsteilen 32 und 33 verbunden wird und die Wellen 5 und 6 dadurch formschlüssig miteinander verbunden werden. Das Getrieberad 25 wird ebenfalls form-

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schlüssig mit der Welle 6 verbunden. Dadurch führen die Getrieberäder 20 zusammen mit dem Träger 16 eine umlaufende Bewegung aus, jedoch ohne Drehung um die Zapfen bzw. Bolzen 19, und die von dem Träger 16 über die Zapfen bzw. Bolzen 19 auf die Getrieberäder 20 übertragene Drehkraft wird von den Getrieberädern 23 und 25 auf die Wellen 5 und 6 übertragen.

(3) Hohe Geschwindigkeit; Allradantrieb; Differential in Betriebsstellung; Hebelpositionen D und E:

Da sich das Verbindungsteil 53 auch unter diesen Voraussetzungen von dem stationären Teil 60 löst, wirkt das Getrieberad 48 der Drehung der Getrieberäder 4 5 nicht entgegen bzw. letztere werden durch ersteres nicht gebremst. Wie dargestellt, verbindet das Verbindungsteil 37 das Eingangsteil 31 mit dem Ausgangsteil 33, und das Getrieberad 25 wird nur mit der Welle 6 verbunden. Wenn also das Fahrzeug geradeaus bewegt wird und die Drehgeschwindigkeit der Vorder- und Hinterräder gleich ist, werden die Getrieberäder 23, 25 und der Träger 16 als eine Einheit gedreht, da nämlich auch die Wellen 5 und 6 gleiche Drehgeschwindigkeit aufweisen. Wenn eine Lenkbewegung ausgeführt wird und die Vorder- und Hinterräder sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zu drehen beginnen, bewirken die Planetenräder 20 an dem Träger 16 des Eingangsteils eine Drehung des Getrieberads 2 3 für den Vorderradantrieb und des Getriebrads 25 für den Hinterradantrieb mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, das heißt der Planetenrädermechanismus 15 arbeitet als Differential bzw. Ausgleichsmechanismus.

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(4) Hohe Geschwindigkeit; Zweiradantrieb; Hebelpositionen A und E:

Da sich das Verbindungsteil 53 unter diesen Bedingungen von dem stationären Teil 60 löst, wirkt das Getrieberad 48 der Drehung der Getrieberäder 45 nicht entgegen. Das Verbindungsteil 37 verbindet das Eingangsteil 31 nur mit dem Ausgangsteil 32, und das Getrieberad 25 wird nur mit der Welle 5 verbunden, wodurch das Getrieberad 20 über die Getrieberäder 23 und 25 nur die Welle 5 antreibt, so daß sich diese mit der gleichen Geschwindigkeit dreht wie der Träger 16. Eine Kraftübertragung auf die Welle 6 findet nicht statt.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion ist der Planetenrädermechanismus 15 rund um die Welle 5 angeordnet, und die Klauenkupplung 30 sowie die Klauenkupplung (50) (Sperr- bzw. Verriegelungsmechanismus) dienen zur Steuerung der Betriebsbedingungen des Planetenrädermechanismus 15 und der Bedingungen für die Verbindung bzw. den Zusammenschluß der Wellen 5 und 6, so daß der Planetenrädermechanismus 15 sowohl als selektiver (abschaltbarer) Differentialmechanismus als auch Geschwindigkeitswechsel- bzw. Schaltmechanismus verwendbar ist. Die Klauenkupplung 30 dient nicht nur als Steuereinrichtung für die Bedingungen der Verbindung des Eingriffs des Getrieberads 25, sondern auch als Ausrückelement für die Welle 6. Damit läßt sich das erfindungsgemäße Kraftübertragungssystem, das die Wahl verschiedener Antriebsbedingungen erlaubt, entsprechend einfach ausbilden und preisgünstig herstellen .

Bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform ist die Welle 5 in ihrem über die Welle 46 hinausragenden Abschnitt in zwei koaxiale Wellenteile 70 und 71 geteilt. Der erste Wellenteil 70 (erster Eingangswellenteil) weist in seinem über die Welle 46 hinausragenden Endabschnitt eine zentrale Öffnung auf, in welcher ein mit kleinem Durchmesser ausgebildetes Ende des Wellenteils 71 (erstes Ausgangswellenteil) über eine Lagerbüchse 72 gelagert ist.

Eine Klauenkupplung 75 ist rund um die benachbarten Enden der Wellenteile 70 und 71 angeordnet und mit einem Paar ringförmiger Elemente 76 und 77 versehen, die jeweils auf die äußere Peripherie der Enden der Wellenteile 70 und 71 aufgekeilt sind. Ein zylinderförmiges Verbindungsteil 78 ist mit Keil- bzw. Kerbverzahnungen an jeweils der äußeren Peripherie der Elemente 76 und 77 verkeilt. Das Verbindungsteil 78 weist an seiner äußeren Peripherie eine ringförmige Vertiefung bzw. Ringnut 79 auf, in der ein Gabel 80 gehalten ist. Die Gabel 80 ist an einem Ende einer Stange 81 befestigt. Das andere Ende der Stange 81 ist mit einem Hebel 82 verbunden, der wahlweise zwei Stellungen, nämlich G und H, einnehmen kann.

Wenn bei dieser Konstruktion der Hebel 82 die Stellung H aufweist, wie dargestellt, werden die Elemente 76 und 77 durch das Verbindungsteil 78 miteinander verbunden, ebenso wie die Wellen 70 und 71 formschlüssig miteinander verbunden werden. Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 3, werden auch bei dieser Ausführungsform durch die selektive Betätigung der Hebel 42 und 4 7 verschiedene Antriebsbedingungen ermöglicht.

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Wird der Hebel 82 in die Position G geführt, so löst sich das durch die Gabel 80 bewegte Verbindungsteil 78 von dem Element 76, wodurch sich der Wellenteil 71 von dem Wellenteil 70 löst und die Drehkraft nicht auf den Wellenteil 71 übertragen wird. Wenn die Hebel 42 und 57 in diesem Zustand jeweils in die Positionen D und F geführt werden, wird damit die Einstellung des Zweiradantriebs bei hoher Geschwindigkeit erreicht, und zwar dient der Hebel 42 in Position D zur Verbindung des Eingangsteils 31 nur mit dem Ausgangsteil 33. Der Hebel F dient zur Festlegung der Welle 46 bzw. zur Sperrung deren Drehung, so daß sich die mit dem Getrieberad 48 kämmenden Getrieberäder 20 und 45 um die Zapfen bzw. Bolzen 19 drehen und das Getrieberad 25 somit nicht nur durch die umlaufenden Bewegung der Getrieberäder 20, sondern auch durch deren Drehung angetrieben wird. Deshalb wird das Getrieberad 25 in diesem Fall mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die höher ist als jene des Antriebs bei hoher Geschwindigkeit nach Ausführungsform gemäß Figur 3, und es wird nur die Welle 6 mit sehr hoher Geschwindigkeit angetrieben.

Wenn sich die Hebel in den Positionen B, E und G befinden, wird eine Einstellung auf Zweiradantrieb im mittleren Geschwindigkeitsbereich (entsprechend dem hohen Geschwindigkeitsbereich bei der Ausführungsform gemäß Figur 3) erreicht, und zwar kann sich die Welle 46 frei drehen, und das Getrieberad 48 wirkt der Drehung des Getrieberads 45 nicht entgegen, da sich nämlich das Verbindungsteil 53 bei Position E von dem stationären Teil 60 löst. Bei Position B werden das Eingangsteil 31 und die Ausgangsteile 32 und 33 durch das Verbindungsteil 37 miteinander verbunden, wodurch

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die Welle 6 mit dem Wellenteil 70 und das Getrieberad 25 mit der Welle 6 formschlüssig verbunden werden. Deshalb werden die Getrieberäder 20 nicht um die Bolzen bzw. Zapfen 19 gedreht, sondern führen zusammen mit dem Träger 16 eine umlaufende Bewegung aus, so daß die von dem Träger 16 über die Zapfen 19 auf die Getrieberäder 20 übertragene Drehkraft über die Getrieberäder 23 und 2 5 auf die Welle 6 und den Wellenteil

70 übertragen wird. Bei Position G wird der Wellenteil

71 von dem Wellenteil 70 gelöst, so daß die auf den Wellenteil 70 übertragene Kraft nicht auf den Wellenteil 71 übertragen wird. Folglich wird nur die Welle 6 bei mittlerer Geschwindigkeit angetrieben.

Bei beiden Ausführungsformen nach den Figuren 3 und 4 weisen das Planetenrad 45 und das Sonnenrad 48 (aussenverzahntes Rad), die miteinander kämmen, eine unterschiedliche Zahnzahl auf, und das Getrieberad 48 dient zur wahlweisen Festlegung und Freigabe des Getrieberads 45, um so die Drehgeschwindigkeit des Getrieberads 20 zu ändern. Diese Ausbildung läßt sich dahingehend abwandeln, daß das Getrieberad 45 mit einem innenverzahnten Zahnkranz in kämmenden Eingriff gebracht wird, der eine andere Zahnzahl als das Getrieberad 4 5 aufweist und zur Begrenzung der Drehung der Getrieberäder 45 und 20 dienen kann.

Obwohl vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, sind einzelne Abwandlungen hinsichtlich der Konstruktion, Kombination und Anordnung von Teilen möglich, ohne dabei vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, der in den Ansprüchen wiedergegeben ist.

Dipl.	1	-Ing. Otlo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81	Gehäuse
	2,3 Λ	3513888	Abdeckungen
*i 5,6	Wellen
7	Lager
8	Getriebeglied
9	Lager
10	Getriebeglied
11	Abschnitt m. kleinem Durchmesser
12	Lagerbüchse
13
14	Lager
15	planetenradermechanismus
16	ringförmiger Träger
17	Getrieberad
18	zylinderförmiger Vorsprung bzw. Nabe
19	Zapfen bzw. Bolzen
20	Planetenräder
21	Lagerbüchsen
22
23	Sonnenrad
24
25	Zahnkranz
26	radial innerer ringförmiger Bereich
27	zylinderförmiger Bereich
28	Lager
29
30	Klauenkupplung
31	Eingangsteil
32,33	Ausgangsteile
34
35	zylinderförmige Nabe
36
37	Anschluß- bzw. Verbindungsteil
38	Ringnut
39
40	Schaltgabel

	L - ---- -· - ..... « · Λ * * - ».--
	* - · <* ι j» -
41	Dipl.-Ini!. Olio Flügel. Dipl.-Ing. Manl'recl Siigor, Palcnlanwälte, Cosimastr. 8i, D-8 München 81 3513888 Schaltstange
42	Betätigungshebel
43
44
45	Getrieberäder
46	zylinderförmige Welle
47	Lagerbüchse
48	Getrieberad
49
50	Klauenkupplung
51	ringförmiges Teil
52	Keil- bzw. Kerbverzahnung
53	zylinderf. Verbindungsteil
54	Ringnut
55	Schaltgabel
56	Schaltstange
57	Betätigungshebel
58
59	äußere Keil- bzw. Kerbverzahnung
60	stationäeres Teil
61	innere Keil- bzw. Kerbverzahnung
62
63
64
65
66
67
68
69
70,	71 koaxiale Wellenteile
72	Lagerbüchse
73
74
75	Klauenkupplung
76,	77 ringförmige Elemente
78	zylinderförmiges Verbindungsteil
79	Ringnut

Dipl.-lng. OtIo flügel, Dipl.-Ing. Manfred S.iger, I'atenlanwiiltc, Cosimastr. 8!, D-8 München

80 Schaltgabel

81 Schaltstange

82 Hebel

100 äußere Keil- bzw. Kerbverzahnung

101 ringf. Element

102 innere Keil- bzw. Kerbverzahnung

110 Differential bzw. Ausgleichsmechanismus

111 Differentialgehäuse 112,113 Lager

115 Speichen bzw. speichenartige Stangen

117 J Kegelräder 118.

Claims

Dipl.-lng. Otto Hügel. Dipl.-Ing. Manfred Säger. Patentanwälte, Cosimastr. 81. D-8 München 81 KABUSHIKI KAISHA DAIKIN SEISAKUSHO 1-1, 1-chome, Kidamotomiya Neyagawa-shi Japan 12.733 fl/wa KRAFTUBERTRAGUNGSSYSTEM FÜR EIN FAHRZEUG Patentansprüche

1. Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Kraftaufnahmeteil (17); einen Zwischengetriebemechanismus mit einem Zwischen-Eingangsgetrieberad (20), das durch das Kraftaufnahmeteil (17) gehalten ist, und einem Zwischen-Ausgangsgetrieberad (25), das mit dem Zwischen-Eingangsgetrieberad (20) kämmt; ein erstes Getrieberad (23), das ein erstes Ausgangsteil bildet und mit dem Zwischen-Eingangsgetrieberad (20) kämmt; eine erste Welle (5), die mit dem ersten Getrieberad (23) verbunden ist; ein zweites Ausgangsteil (33), das für die Verbindung mit dem Zwischen-Ausgangsgetrieberad (25) ausgelegt ist; eine zweite Welle (6), die mit dem zweiten Ausgangsteil (33) verbunden ist; ein erstes Hilfs- bzw. Zwischenausgangsteil (32), das mit der ersten Welle (5) verbunden ist; eine Klauenkupplung (30), die zwischen dem Zwischen-Ausgangsgetrieberad (25), dem ersten Hilfs- bzw. Zwischenausgangsteil (32) und dem zweiten Ausgangsteil (33) angeordnet und umschaltbar ausgelegt ist zwischen einer Differential-

Dipl.-Ing. (Mto Hiigd. Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimaslr. 8!, D-8 München 81

betriebsstellung, in welcher das Zwischen-Ausgangsgetrieberad (25) mit dem zweiten Ausgangsteil (33) verbunden ist, und einer Differential-Außerbetriebsstellung, in welcher das Zwischen-Ausgangsgetrieberad (25) sowohl mit dem ersten Hilfs- bzw. Zwischenausgangsteil (32) als auch dem zweiten Ausgangsteil (33) verbunden ist; einen Sperrgetriebemechanismus, der mit dem Zwischengetriebemechanismus verbunden ist, und einen Sperr- bzw. Verriegelungsmechanismus für die eingriffslose Verbindung des Sperrgetriebemechanismus mit einem stationären Teil.

2. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß die Klauenkupplung (30) derart ausgelegt ist, daß sich auch in eine Neutralstellung geschaltet werden kann, in der das Zwischen-Ausgangsgetrieberad (25) weder mit dem ersten Hilfs- bzw. Zwischenausgangsteil (32) noch dem zweiten Ausgangsteil (33) verbunden ist.

3. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrgetriebemechanismus ein Eingangsteil (31) der Klauenkupplung (30) aufweist, das drehfest bzw. starr mit dem Zwischen-Ausgangsgetrieberad (25) verbunden ist, und das der Sperr- bzw. Verriegelungsmechanismus ein bewegliches Verbindungsteil (37) der Klauenkupplung (30) aufweist.

4. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß der Sperrgetriebemechanismus ein Sperr- bzw. Verriegelungs-Eingangsgetrieberad (45), das koaxial und unbeweglich

Dipl.-Ing. Otto I'limel. Dipl.-lng. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosinwstr. 81. D-8 München 81

bzw. starr an dem Zwischen-Eingangsgetrieberad (23) angeordnet ist, und ein Sperr- bzw. Verriegelungs-Ausgangsgetrieberad (48) aufweist, das mit dem Sperrbzw. Verriegelungs-Eingangsgetrieberad (45) kämmt, wobei der Sperr- bzw. Verriegelungsmechanismus eine von der Klauenkupplung (30) unabhängige Klauenkupplung (50) aufweist.

5. Kraftübertragungssystem nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die erste Welle (5) in einen ersten Eingangswellenteil (70) und einen ersten Ausgangswellenteil (71) geteilt ist, daß das erste Getrieberad (23) und das erste Hilfs- bzw. Zwischenausgangsteil (32) an dem ersten Eingangswellenteil (70) befestigt sind und daß eine Klauenkupplung (75) für die eingriffslose Verbindung des ersten Eingangswellenteils (70) mit dem ersten Ausgangswellenteil (71) vorgesehen ist.