DE3614847C2 - Antriebsaggregat für ein allradgetriebenes Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregat für ein allradgetriebenes Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie es beispielsweise bekannt ist aus der DE 31 25 612 A1.

Bei diesem bekannten Antriebsaggregat für ein permanent allradgetriebenes Fahrzeug mit quer eingebautem Motor und Getriebe ist eine zum Vorderachsantrieb führende, innerhalb einer hohlen Getriebeabtriebswelle gelagerte und aus dieser am vom Zwischendifferential abgewandten Ende austretende Antriebswelle als hohle Antriebswelle ausgebildet, wobei an ihrem freien Ende ein Stirnrad befestigt ist, welches sich mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung des Ausgleichskorbs des Vorderachs-Differentials im Eingriff befindet.

Eine vom Mittel- oder Zwischendifferential zum Hinterachsantrieb führende andere An­ triebswelle ist innerhalb der zum Vorderachsantrieb führenden hohlen Antriebswelle gela­ gert und tritt aus dieser am vom Zwischendifferential abgewandten Ende aus; dabei sind die die Ausgleichsräder des Zwischendifferentials tragenden Zapfen auf einem zylindri­ schen Ringteil gelagert, um der zum Hinterachsantrieb führenden Antriebswelle den Durch­ tritt durch das Zwischendifferential zu ermöglichen. Die drehmomentenmäßige Verbindung zwischen dieser Antriebswelle und dem zum Hinterachsantrieb führenden Winkeltrieb er­ folgt unter Verwendung von Stirnrädern, von denen eines am freien Ende der Antriebswelle befestigt ist.

Ein ähnliches Antriebsaggregat ist auch aus der US-PS 44 76 953 bekannt. Bei diesem ist jedoch keine einenends den Ausgleichskorb eines Mittel- oder Zwischendifferentials tra­ gende hohle Getriebeabtriebswelle vorgesehen. Statt dessen wird der Ausgleichskorb die­ ses Differentials unmittelbar über einen an ihm befestigten Zahnkranz angetrieben.

Bei diesem bekannten Antriebsaggregat ist eine vom Mittel- oder Zwischendifferential zum Hinterachsantrieb führende Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, die an ihrem anderen Ende ein Stirnrad trägt, welches sich mit der korrespondierenden Verzahnung eines mit ei­ nem zum Hinterachsantrieb führenden Winkeltrieb koppelbaren Stirnzahnrad im Eingriff be­ findet.

Eine vom Mittel- oder Zwischendifferential zum Vorderachsantrieb führende andere An­ triebswelle ist ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet und in der ersten Hohlwelle gelagert; an ihrem freien anderen Ende trägt sie den Ausgleichskorb eines Vorderachs-Differentials.

Eine der beiden vom Vorderachs-Differential ausgehende Vorderachsantriebswellen ist da­ bei innerhalb der zum Vorderachs-Differential führenden zweiten Hohlwelle gelagert und verläuft durch diese und das Mittel- oder Zwischendifferential hindurch zur anderen Fahr­ zeugseite.

Bei diesem bekannten Antriebsaggregat ist der zum Hinterachsantrieb führende Winkeltrieb in einem deutlichen Axialabstand vom Mittel- oder Zwischendifferential und außerdem - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - deutlich hinter den ineinander gelagerten Antriebswellen angeordnet.

In der prioritätsälteren nachveröffentlichten EP 159 925 A1 ist bereits ein Antriebsaggregat der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art dargestellt und beschrieben, bei dem am freien Ende einer innerhalb einer querverlaufenden hohlen Getriebeabtriebswelle gelagerten ebenfalls hohlen Antriebswelle der Ausgleichskorb eines als Kegelrad-Aus­ gleichsgetriebe ausgebildeten Vorderachs-Differentials befestigt ist und eine der beiden Vorderachsantriebswellen, die mit einem der beiden Kegelräder des Vorderachs-Differen­ tials verbunden ist, innerhalb dieser hohlen Antriebswelle gelagert ist und durch diese sowie das Mittel- oder Zwischendifferential hindurch zur anderen Fahrzeugseite verläuft.

Bei diesem Antriebsaggregat ist die vom Zwischendifferential zu dem zum Hinterachsan­ trieb führenden Winkeltrieb führende Antriebswelle vergleichsweise lang, nämlich genauso­ lang wie die zum Vorderachs-Differential führende andere Antriebswelle ausgebildet und der Winkeltrieb räumlich in einem deutlichen Axialabstand zum Mittel- oder Zwischendiffe­ rential angeordnet.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das sich insbesondere durch eine besonders kompakte Bauform auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Erfindungsgemäß werden also einerseits das Mittel- oder Zwischendifferential einenends und das Vorderachs-Differential anderenends der hohlen querverlaufenden Getriebeab­ triebswelle angeordnet und andererseits das Zwischendifferential und der Winkeltrieb zum Hinterachsantrieb räumlich dicht aneinander gelagert, so daß sich eine besonders kompak­ te, raumsparende Bauform ergibt und darüber hinaus sonst übliche Stirnverzahnungen zwi­ schen den beiden Antriebswellen des Zwischendifferentials einerseits und dem Vorderachs- Differential bzw. dem Winkeltrieb andererseits in Fortfall kommen.

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

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Antriebsaggre­ gats für ein allradgetriebenes Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung, wobei lediglich die für das Ver­ ständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten dargestellt sind, und

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Details des in Fig. 1 dargestellten Aggregats.

Vom nur schematisch angedeuteten quer zur Fahrzeuglängsrichtung eingebauten Motor-/Getriebeblock des Antriebsaggregats 1 sind in Fig. 1 lediglich die quer zur Fahrzeuglängsrichtung parallel nebeneinander verlaufenden Getriebe­ hauptwellen, nämlich die Getriebeantriebswelle 2 und die hohle Getriebe­ abtriebswelle 3 dargestellt, welche über Stirnzahnräder 21, 31 miteinander in Verbindung stehen.

An einem Ende der hohlen Getriebeabtriebswelle 3 ist das Gehäuse bzw. der Ausgleichskorb 41 eines zum Ausgleich unterschiedlicher Wegdrehzahlen zwischen dem Vorder- und Hinterachsantrieb vorgesehenen Mittel- oder Zwischendifferen­ tials 4 (Verteilergetriebe) befestigt, welches nach Art eines Kegelrad-Aus­ gleichsgetriebes ausgebildet ist und entsprechend zwei Kegelräder 42, 43 und mindestens zwei kegelförmige Ausgleichsräder 44 sowie entsprechend viele Lagerzapfen 45 für diese Ausgleichsräder besitzt.

Das von der Getriebeabtriebswelle 3 gelieferte Antriebsmoment wird über die beiden Kegelräder 42 und 43 auf zum Hinter- bzw. Vorderachsantrieb führen­ de Antriebswellen übertragen. Die mit dem Kegelrad 42 verbundene und zum Hinterachsantrieb führende erste Antriebswelle 71 ist als kurzer Wellenstumpf ausgebildet, auf dem ein Kegelrad 61 befestigt ist, das Teil eines zum Hinter­ achsantrieb führenden Winkeltriebs 6 ist. Am anderen Kegelrad 43 des Zwischen­ differentials 4 ist eine hohle zweite Antriebswelle 72 befestigt, welche innerhalb der hohlen Getriebeabtriebswelle 3 gelagert ist und an derem freien Ende - in Höhe des Endes der hohlen Getriebeabtriebswelle 3 - der Ausgleichs­ korb 51 eines ebenfalls als Kegelrad-Ausgleichsgetriebe ausgebildeten Vorder­ achs-Differentials 5 befestigt ist. Einenends der hohlen Getriebeabtriebs­ welle 3 ist also das Zwischendifferential 4 und anderenends das Vorderachs­ differential 5 angeordnet.

Entsprechend dem Zwischendifferential 4 besitzt auch das Vorderachs-Differen­ tial 5 in üblicher Weise zwei Kegelräder 52 und 53 sowie mindestens zwei kegelförmige Ausgleichsräder 54, die auf entsprechenden Lagerzapfen -55 ge­ lagert sind. An den beiden Kegelrädern 52 und 53 sind jeweils formschlüssig Vorderachsantriebswellen 81 bzw. 82 befestigt. Während die mit dem außen­ seitigen Kegelrad 52 verbundene Vorderachsantriebswelle 82 unmittelbar aus dem Getriebeblock zwecks Anschluß einer üblichen Antriebshalbwelle herausge­ führt ist, ist die mit dem zwischendifferentialseitigen Kegelrad 53 verbun­ dene Vorderachsantriebswelle 81 innerhalb der hohlen zweiten Antriebswelle 72 gelagert und verläuft durch diese sowie das Mittel- oder Zwischendifferen­ tial 4 hindurch zur anderen Fahrzeugseite, wo es zwecks Anschluß einer zum Fahrzeugrad führenden üblichen Antriebshalbwelle aus dem Motor-/Getriebe- Gehäuse herausgeführt ist.

Um den Durchtritt dieser Vorderachs-Antriebswelle 81 durch das Zwischen­ differential 4 zu ermöglichen, sind die Lagerzapfen 45 der Ausgleichsräder 44 - wie bekannt - auf einem zylindrischen Ringteil 46 gelagert.

Der über eine Abtriebswelle 63 zum Hinterachsantrieb führende Winkeltrieb 6, der aus dem auf der Antriebswelle 71 befestigten Kegelrad 61 und einem damit kämmenden Triebling 62 besteht, ist räumlich unmittelbar im Bereich des Mittel- oder Zwischendifferentials 4 angeordnet, wodurch sich eine be­ sonders kompakte, platzsparende Bauform des Antriebsaggregates ergibt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung derartig ausgebildet, daß die Rotationsachse des Winkeltrieb-Trieblings 62 gerade in einer - fiktiven - Vertikalebene liegt, die durch die Zapfen 45 der Ausgleichsräder 44 des Zwischendifferentials 4 gelegt ist. Grundsätzlich ist es natürlich durch entsprechende Bemessung der Kegelrad- bzw. Trieblings-Durchmesser auch mög­ lich, die Lage der Abtriebswelle 63 - in der Zeichenebene - im konstruktiven Bedarfsfall weiter nach links oder nach rechts zu verschieben.

Im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Winkeltrieb-Triebling 62 stirnseitig eine kalottenartige Lagerpfanne 64 eingeformt und der Winkel­ trieb-Triebling 62 axial so nahe an die Getriebeabtriebswelle 3 bzw. das Zwischendifferential 4 herangerückt, daß er sich über die Lagerpfanne 64 unmittelbar am Ausgleichskorb 41 des Zwischendifferentials 4, der zu diesem Zweck in diesem Bereich kugelig geformt ist, abstützt, und zwar nicht nur in axialer Richtung.

Diese bauliche Ausgestaltung erleichtert es, die Abtriebswelle 63 des Winkel­ trieb-Trieblings 62, die im allgemeinen als kurzer Wellenstumpf ausgebildet ist, an dem über ein Gelenk die nach hinten führende Kardanwelle angreift, auf kurzer Basis zu lagern, d. h. den Abstand zwischen den nicht weiter bezifferten Schrägrollenlagern vergleichsweise klein zu halten.

Von Vorteil ist es, wenn zumindest eine der beiden miteinander in Lager­ kontakt befindlichen Oberflächen der Lagerpfanne 64 bzw. des Ausgleichs­ korbs 41 mit einer besonders gleitfähigen Kunststoffbeschichtung versehen ist. Im allgemeinen werden diese miteinander in Kontakt befindlichen Ober­ flächen jedoch durch die für die Schmierung der übrigen Bauelemente sowieso vorhandenen Schmiermittel ausreichend geschmiert werden.

Das erfindungsgemäße Antriebsaggregat zeichnet sich durch eine besonders kompakte, raumsparende Bauweise aus, die darüber hinaus den wesentlichen Vorteil aufweist, daß zur Übertragung des Drehmomentes von der Getriebeab­ triebswelle 3 zum Vorderachsantrieb bzw. zum Hinterachsantrieb vergleichs­ weise wenig verzahnte Bauelemente benötigt werden, nämlich lediglich die beiden - im Vergleich zu Planetengetrieben - baulich einfachen Kegelrad- Ausgleichsgetriebe des Vorderachs- bzw. Zwischendifferentials 5 bzw. 4 und der Winkeltrieb 6. Zusätzliche stirnverzahnte Zahnräder wie bei der Anordnung gemäß DE-OS 31 25 612 werden nicht benötigt.

Claims (3)

1. Antriebsaggregat für ein allradgetriebenes Kraftfahrzeug mit quer zur Fahrzeuglängs­ achse eingebautem Fahrmotor und Getriebe und mit einem zum Ausgleich unterschiedli­ cher Wegdrehzahlen zwischen dem Vorder- und Hinterachsantrieb vorgesehenen Mittel- oder Zwischendifferential (Verteilergetriebe) nach Art eines Kegelrad-Ausgleichsgetrie­ bes, dessen Ausgleichskorb an einem Ende einer quer zur Fahrzeuglängsachse verlau­ fenden hohlen Getriebsabtriebswelle befestigt ist, wobei an einem seiner beiden Kegel­ räder eine mit einem zum Hinterachsantrieb führenden Winkeltrieb in Verbindung ste­ hende erste Antriebswelle und am anderen der beiden Kegelräder eine zum Vorder­ achsantrieb führende hohle zweite Antriebswelle befestigt ist, welche innerhalb der hohlen Getriebeabtriebswelle gelagert ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Am freien Ende der hohlen zweiten Antriebswelle (72) ist der Ausgleichskorb (51) eines als Kegelrad-Ausgleichsgetriebe ausgebildeten Vorderachs-Differentials (5) befestigt.
• b) Eine der beiden Vorderachsantriebswellen (81, 82), die mit einem der beiden Kegel­ räder (52, 53) des Vorderachs-Differentials (5) verbunden ist, ist innerhalb der hohlen zweiten Antriebswelle (72) gelagert und verläuft durch diese und das Mittel- oder Zwi­ schendifferential (4) hindurch zur anderen Fahrzeugseite.
• c) Der zum Hinterachsantrieb führende Winkeltrieb (6) ist unmittelbar im Bereich des Mittel- oder Zwischendifferential (4) angeordnet, wobei die erste Antriebswelle (71) des Zwischendifferentials (4) als im Vergleich zur zweiten Antriebswelle (72) kurzer Wellenstumpf ausgebildet ist und ein mit einem Triebling (62) des Winkeltriebs (6) kämmendes Kegelrad (61) des Winkeltriebs (6) trägt.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkeltrieb-Triebling (62) und das damit kämmende Kegelrad (61) des Winkeltriebs (6) derart angeordnet sind, daß die Rotationsachse des Winkeltrieb-Trieblings (62) in einer Vertikal­ ebene liegt, die - fiktiv - durch die Zapfen (45) der Ausgleichsräder (44) des Zwischendifferentials (4) gelegt ist,
und daß der Winkeltrieb-Triebling (62) stirnseitig eine kalottenartige Lagerpfanne (64) aufweist, mit der er sich axial unmittelbar am in diesem Bereich kugelig geformten Ausgleichskorb (41) des Zwischendifferentials (4) abstützt.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden miteinander in Lagerkontakt befindlichen Oberflächen von Lagerpfanne (64) und Ausgleichs­ korb (41) mit einer gleitfähigen Kunststoffbeschichtung versehen ist.