DE3630433A1

DE3630433A1 - Kraftfahrzeug mit allradantrieb

Info

Publication number: DE3630433A1
Application number: DE19863630433
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Oberhaus; Paul Ing Grad Bausch; Armin Dipl Ing Barnbeck
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1986-09-06
Filing date: 1986-09-06
Publication date: 1988-03-17
Also published as: DE3630433C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb auf der Basis eines Hinterradantriebs, bei dem die Räder sowohl der Vorderachse als auch der Hinterachse ständig angetrieben sind und eine der Achsen in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen entkoppelbar ist.

In der DE-OS 33 17 247 wurde bereits vorgeschlagen, zusam men mit einer Viskose-Kupplung eine steuerbare Zusatzkupp lung in den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zu legen, um eine drehmomentmäßige Kopplung und Entkopplung des An triebs zu ermöglichen. Die bekannte Zusatzkupplung ist als drehmomentmäßig selbsttätig koppel- und entkoppelbarer Klemmrollenfreilauf oder als hydraulisch oder elektromag netisch betätigte schaltbare Trennkupplung ausgebildet. Sie sorgt dafür, daß bei Betätigung der Betriebsbremse kein Drehmoment über den Antriebsstrang zwischen den Achsen des Fahrzeuges übertragen wird, so daß bei einem Überbremsen der Vorderräder die Hinterräder nicht mit blockieren. Die aus dieser Schrift bekannten Bauformen einer Zusatzkupplung sind konstruktiv aufwendig, sperrig und nicht leicht in den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zu integrieren und ihre Ansteuerung gewährleistet nicht, daß die drehmoment mäßige Kopplung der Fahrzeugachsen in allen Situationen unterbrochen ist, in denen dies wünschenswert erscheint.

Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Kraftfahrzeug der genannten Art zu schaffen, bei dem sich die Kupplung bei unaufwendigem, kompaktem Aufbau einfach in den Antriebs strang des Kraftfahrzeuges integrieren läßt und eine allen Fahr-, Wartungs- und Testsituationen optimal Rechnung tragende Ansteuerung gestattet. Insbesondere soll bei einem Allrad antriebsfahrzeug auf der Basis eines Hinterradantriebes ein Bremsverhalten wie bei einem reinen Frontantriebsfahrzeug erreicht werden.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Räder der Vorder achse ständig angetrieben werden, wobei die das Ab- und Zu schalten der Hinterachse bewirkende Kupplung innerhalb eines Verteilergetriebes angeordnet ist.

Durch das Ab- bzw. Zuschalten gerade der Hinterachse lassen sich Betriebszustände mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug beherrschen, die bisher bei allradbetriebenen Kraftfahr zeugen problematisch waren. So ist vorgesehen, bei Schub betrieb oder beim Betätigen der Betriebsbremse sowie einem ggf. daraus resultierenden Ansprechen eines Antiblockier systems die Hinterachse zu entkoppeln. Das Fahrzeug läßt sich damit wie ein ausschließlich frontgetriebenes Fahr zeug bremsen, es ist somit ein wesentlich stabilerer Brems vorgang als bei einem hinterradgetriebenen oder allradge triebenen Fahrzeug möglich. Es erfolgt ferner ein Entkoppeln der Hinterachse beim Abschleppen des Fahrzeuges mit stehendem Motor, sowie beim Fahren mit geringer Geschwindigkeit, niedrigem Schlupf und großem Lenkradein schlag, beispielsweise beim Fahren in eine/aus einer Park lücke. In letzterem Fall ist damit der Lenkkraftaufwand nicht größer als bei einem hinterradgetriebenen Fahrzeug. Ein Entkoppeln der Hinterachse erfolgt schließlich bei Wartungsarbeiten, beispielsweise Rollenprüfstandsmessungen oder beim dynamischen Auswuchten der Räder.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verteilergetriebe eine motorseitige Hauptwelle und eine durch die Kupplung mit dieser koppel bare fluchtende hinterachsseitige Antriebswelle aufweist. Die motorseitige Hauptwelle treibt zweckmäßig ein erstes Kettenrad an, das seinerseits über eine Kette ein der An triebswelle der Vorderachse zugeordnetes Kettenrad antreibt. Um die Hinterachse möglichst weich ab- bzw. zuschalten zu können, ist vorgesehen, die Kupplung als Lamellenkupplung auszubilden. Zwischen Vorder- und Hinterachse dient vor teilhaft eine Visko-Kupplung als Differentialsperre. Zur Erhöhung der Traktion sollte diese von der Kennung relativ steif ausgelegt werden. Abgesehen hiervon besteht die Mög lichkeit, zwischen Vorder- und Hinterachse ein Planetenge triebe, insbesondere ein sperrbares Planetengetriebe vor zusehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Teilweise schematisch zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verteilergetriebes mit einer als Lamellenkupplung ausgebildeten Kupplung sowie einer zusätzlichen Viskose-Kupplung und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verteilergetriebes mit einer als Lamellenkupplung ausgebildeten Kupplung sowie zusätzlich einer Viskosekupplung sowie einem Planetenradgetriebe.

Das in der Fig. 1 dargestellte Verteilergetriebe besitzt ein Gehäuse 1 mit einer motorseitigen Hauptwelle 2. Das vom Motor in die Hauptwelle 2 eingeleitete Moment ist durch einen Pfeil 3 verdeutlicht. Im Gehäuse 1 ist konzentrisch zur Hauptwelle 2 ein Kettenrad 4 gelagert, das formschlüssig, beispielsweise durch eine Nut-Feder-Verbindung mit der Haupt welle 2 verbunden ist. Parallel zur Hauptwelle 2 und beab standet zu ihr ist im Gehäuse 1 die Antriebswelle 5 für die Vorderachse gelagert, die gleichfalls mit einem Kettenrad 6 versehen ist. Eine die beiden Kettenräder 4 und 6 um schlingende Kette 20 treibt die Antriebswelle 5 an. Mit dem Pfeil 7 ist das in die Vorderachse eingeleitete Moment ver deutlicht. In der Verlängerung der Hauptwelle 2 ist die An triebswelle 8 für die Hinterachse einerseits im Gehäuse 1, andererseits in einer Ausnehmung 9 des benachbarten Endes der Hauptwelle 2 drehbar gelagert. Konzentrisch zur Antriebs welle 8 ist eine Lamellenkupplung 10 gelagert, der die Innen lamellen tragende Innenring 12 ist drehfest mit der An triebswelle 8 verbunden, während das die Außenlamellen aufnehmende Kupplungsgehäuse 14 im Bereich ihrer der Haupt welle 2 zugewandten Stirnfläche mit einer Viskose-Kupplung 15 verbunden ist, die konzentrisch zur Hauptwelle 2 angeord net ist und den Kraftschluß zwischen der Hauptwelle 2 und der Lamellenkupplung 10 herstellt. Schaltbar ist die Lamellen kupplung mittels einer öldruckbetätigten Kupplungsausrück gabel 16, die über ein Drucklager 17 auf eine stirnseitig der Lamellenkupplung 10 angeordnete Tellerfeder 18 wirkt. Im Allradbetrieb erfolgt der Momentenfluß von der motorseitigen Hauptwelle 2 ausgehend einerseits über die Kettenräder 4 und 6 sowie die Kette zur vorderachsseitigen Antriebswelle 5, anderer seits über die als Differentialsperre wirkende Viskose-Kupp lung 15 und die Lamellenkupplung 10 zur hinterachsseitigen Antriebswelle 8. Das in die Hinterachse eingeleitete Moment verdeutlicht der Pfeil 21. Das Entkoppeln der Hinterachse erfolgt durch das Ausrücken der Lamellenkupplung 10, wodurch die motorseitige Hauptwelle 2 ausschließlich die vorderachs seitige Antriebswelle 5 antreibt.

Die Ausführungsform nach der Fig. 2 stellt gegenüber der Aus führungsform nach der Fig. 1 eine Modifikation der die motor seitige Hauptwelle 2 und die hinterachsseitige Antriebswelle 8 verbindenden Elemente dar. Die Teile, die mit solchen gem. der Ausführungsform nach der Fig. 1 übereinstimmen, sind der Einfachheit halber mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Im Unterschied zu der Ausführungsform nach der Fig. 1 besitzt die Ausführungsform gem. Fig. 2 ein Planetengetriebe 19. Das in die Hauptwelle 2 eingeleitete Moment geht auf den Planeten träger, von dort auf den Steg und auf die Planeten des Plane tengetriebes über, von hier aus über das Sonnenrad auf die das Kettenrad 4 tragende, frei bezüglich der Hauptwelle 2 drehbare Hohlwelle und von dort über die Kette zur vorder achsseitigen Antriebswelle 5, andererseits erfolgt der Momen tenfluß über das Hohlrad des Planetengetriebes 19 über den Innenteil der Visko- Kupplung 15, die im Bereich der einander zugewandten Enden der Hauptwelle 2 und der Antriebswelle 8 angeordnet ist zur schaltbaren Lamellenkupplung und von dort zur Hinter achse. Die zwischen der Vorder- und Hinterachse angeordnete Visko-Kupplung 15 dient als Differentialsperre. Für die Erhöhung der Traktion kann sie von der Kennung relativ steif ausgelegt werden, da durch die Möglichkeit der Abschaltung des Antriebsstranges zur Hinterachse sowohl die normale als auch eine ABS-Bremsung nicht beeinträchtigt wird.

Das Kraftfahrzeug wird in aller Regel im allradbetriebenen Zustand gefahren. Der Antriebsstrang zur Hinterachse wird nur bei bestimmten Betriebszuständen des Kraftfahrzeuges abgeschaltet. So erfolgt ein Abschalten beim Abschleppen des Fahrzeuges bei stehendem Motor oder beim Schubbetrieb oder beim Betätigen der Betriebsbremse sowie einem ggf. daraus resultierenden Ansprechen eines Antiblockiersystems, beim Fahren mit ge ringer Geschwindigkeit und niedrigem Schlupf und großem Lenkradeinschlag, beispielsweise beim Fahren in eine/aus einer Parklücke sowie bei Wartungsarbeiten, beispielsweise Rollenprüfstandsmes sungen oder beim dynamischen Auswuchten der Räder.

Claims

1. Kraftfahrzeug mit Allradantrieb auf der Basis eines Hinterradantriebs, bei dem die Räder sowohl der Vorder achse als auch der Hinterachse ständig angetrieben sind und eine der Achsen in Abhängigkeit von den Fahr bedingungen entkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder der Vorderachse ständig angetrieben sind, wobei die das Ab- bzw. Zu schalten der Hinterachse bewirkende Kupplung (10) inner halb eines Verteilergetriebes (1) angeordnet ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergetriebe (1) eine motorseitige Haupt welle (2) und eine durch die Kupplung (10) mit dieser koppelbare, fluchtende, hinterachsseitige Abtriebswelle (8) aufweist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die motorseitige Hauptwelle (2) ein erstes Kettenrad (4) antreibt, das seinerseits über eine Kette (20) ein der Antriebswelle (5) der Vorderachse zugeord netes Kettenrad (6) antreibt.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung als Lamellenkupplung (10) ausgebildet ist.

5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Antriebsstrang zwischen der Hauptwelle (2) und der hinterachsseitigen Antriebswelle (8) ein Viskose-Mittendifferential (15) angeordnet ist.

6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Antriebsstrang zwischen der Hauptwelle (2) und der hinterachsseitigen Antriebswelle (8) ein Planetengetriebe (19), insbesondere ein sperrbares Planetengetriebe angeordnet ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (10) bei folgenden Fahr zuständen die Hinterachse abschaltet:

a) beim Abschleppen des Fahrzeuges (bei stehendem Motor), oder
b) beim Schubbetrieb oder bei Betätigen der Betriebs bremse sowie einem ggf. daraus resultierenden Anspre chen eines Antiblockiersystems oder
c) beim Fahren mit geringer Geschwindigkeit, niedrigem Schlupf und großem Lenkradeinschlag, beispielsweise beim Fahren in eine/ aus einer Parklücke oder
d) bei Wartungsarbeiten, beispielsweise Rollenprüfstands messungen oder beim dynamischen Auswuchten der Räder.