DE3637523C1 - Antriebsanordnung fuer allradgetriebene Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebanordnung für allradge­ triebene Fahrzeuge mit zwei Achsgruppen, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Bei Antriebsanordnungen dieser Art ist üblicherweise das Ver­ teilergetriebe mit zwei auf einander gegenüberliegenden Ge­ triebeseiten vorgesehenen, zueinander koaxialen Abtrieben aus­ gestattet, die über jeweils eine Verbindungswelle die zu je­ weils einer Achsgruppe gehörenden Achsen antreiben.

Es ist dadurch möglich, das Eingangsdrehmoment gleichmäßig auf beide Achsgruppen verteilen und dabei für den Achsantrieb konstruktiv gleich ausgelegte Achsgetriebe verwenden zu können. Zur Erzielung dieser antriebstechnischen Vorteile ist es jedoch notwendig, das Verteilergetriebe zwischen bei­ den Achsgruppen anzuordnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine die Merkmale des Oberbegriffes von Patentanspruch 1 aufweisende Antriebs­ anordnung anzugeben, die diese antriebstechnisch vorteil­ haften Gegebenheiten (baugleiche Achsgetriebe bzw. über­ wiegend gleiche Drehmomentaufteilung) auch dann ermöglicht, wenn beispielsweise gegebene Raumverhältnisse oder andere Vorgaben dazu zwingen, eine andere Zuordnung des Verteiler­ getriebes zu den Achsgruppen, beispielsweise neben einer Achse oder zwischen Achsen einer Achsgruppe, wählen zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäßen Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der Freiraum am Achsgetriebe der Achse der einen Achsgruppe, welcher der Eingangswelle des Achsgetriebes der zur anderen Achsgruppe gehörenden Achse gegenüberliegt, ermöglicht es, eine vom Verteilergetriebe wegführende Verbindungswelle für den Achsantrieb der vom Verteilergetriebe entfernt liegenden Achsgruppe durch den Freiraum des Achsgetriebes der wenigstens einen, dem Verteilergetriebe benachbarten, zur anderen Achs­ gruppe gehörenden Achse hindurchzuführen bzw. die gewünschte Drehmomentaufteilung zu verwirklichen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Achsgetriebe ist Gegen­ stand des Anspruches 2, wodurch die den Achsantrieb bewerk­ stelligenden, vom Verteilergetriebe antreibbaren Verbindungs­ wellen zu dem ihnen zugeordneten Abtrieb des Verteilerge­ triebes sowie zur Eingangswelle des anzutreibenden Achsge­ triebes eine koaxiale Lage erhalten können. Diese Ausführungs­ form bietet den wesentlichen Vorteil, das Verteilergetriebe in Fahrzeuge besonders tief liegend einbauen zu können, so­ fern Eingangswelle und Freiraum gemäß Anspruch 3 im wesent­ lichen auf gleicher Höhe an den Achsgetrieben vorgesehen sind.

Besteht bei einem mit einer erfindungsgemäßen Antriebsanord­ nung ausgestatteten Kraftfahrzeug die Forderung ein- oder beidseitig der Fahrzeuglängsmittenebene aufgrund konstruk­ tiver Vorgaben einen gewissen Freiraum vorzusehen, ist es günstig, die Anordnung der Achsgetriebe gemäß Anspruch 4 zu treffen. In diesem Falle ergibt sich dann dieser Frei­ raum zwischen den Verbindungswellen und der Fahrzeuglängs­ mittenebene zwangsläufig.

Handelt es sich dabei um Achsgetriebe in einer Ausbildung nach Anspruch 2, so entsprechen sich die Abstände der sich auf jeweils einer Seite der Fahrzeuglängsmittenebene befin­ denden Eingangswellen zwangsläufig. Der Freiraum der Achsgetriebe kann durch eine das Getrie­ begehäuse durchsetzende Öffnung gebildet sein, durch die eine vom Verteilergetriebe angetriebene Verbindungswelle hindurchgeführt sein kann. Bevorzugt wird jedoch eine Aus­ bildung des Freiraumes nach Anspruch 5, die fertigungstech­ nisch besonders einfach herzustellen ist. Eine weitere vorteilhafte Ausgstaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 6. Diese Konstruktion ermöglicht es, die zwischen der Zwischenwelle des Zwischenlagers und dem Verteilergetriebe vorzusehende Verbindungswelle ent­ sprechend kurz und mit einem Durchmesser ausbilden zu können, der wesentlich kleiner gewählt werden kann, als wenn die Verbindungswelle selbst durch den Freiraum des dem Vertei­ lergetriebe benachbarten Achsgetriebes hindurchgeführt wird und dementsprechend lang auszubilden ist. Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der sich an­ schließenden Beschreibung von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Antriebsanordnungen.

In der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 in Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Antriebsanordnung eines allradgetriebenen Fahrzeuges mit im Heck angeordnetem Antriebsaggregat,

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1, in größerem Maßstab als Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht entlang der Linie III-III der Fig. 1, in größerem Maßstab als Fig. 1, teilweise aufgebrochen dar­ gestellt und

Fig. 4 in Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer An­ triebsanordnung eines Fahrzeuges mit im vorderen Fahrzeug­ teil angeordneten Antriebsaggregat.

Das in Fig. 1 dargestellte, beispielsweise als Nutzfahrzeug ausgebildetes Kraftfahrzeug ist mit zwei Achsgruppen 10 und 12 ausgestattet, die beide beispielsweise jeweils zwei antreib­ bare Achsen 14, 16 bzw. 18, 20 umfassen. Dabei bilden die Achsen 14, 16 Vorderachsen und die Achsen 18, 20 Hinter­ achsen des Fahrzeugs. Vorzugsweise sind sämtliche Achsen 14, 16, 18, 20 auch lenkbar, wasjedoch nicht gezeigt ist. Im Heck des Fahrzeuges ist ein als Ganzes mit 22 bezeichnetes, strichpunktiert angedeutetes Antriebsaggregat installiert, das eine Brennkraftmaschine 24 und ein Schaltgetriebe 26 aufweist. Letzteres treibt ein Verteilergetriebe 28, durch welches die Achsen 14, 16 und 18, 20 beider Achsgruppen 10, 12 mittels ihres Achsgetriebes 30 gemeinsam antreibbar sind. Die Gestalt der Achsgetriebe 30 ermöglicht eine An­ ordnung des Verteilergetriebes 28 außerhalb des zwischen bei­ den Achsgruppen 10, 12 liegenden Bereiches und dennoch das seitens des Schaltgetriebes 26 abgegebene und in das Vertei­ lergetriebe 28 eingehende Drehmoment auf sämtliche Achsen 14, 16, 18, 20 so aufzuteilen, daß sämtliche Achsgetrie­ be 30 baugleich ausgelegt werden können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich das Ver­ teilergetriebe 28 beispielsweise zwischen beiden Hinterachsen 18, 20, während es sich beim Fahrzeug gemäß Fig. 4 zwischen beiden Vorderachsen 14, 16 befindet, wobei in Fig. 4 gleiche Teile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind.

Ferner ist das Verteilergetriebe 28 vorzugsweise unmittelbar an das Schaltgetriebe 26 des Antriebsaggregates 22 angebaut. Es könnte sich selbstverständlich auch außerhalb einer der Achsgruppen 10, 12 und dementsprechend entweder hinter der Hinterachse 20 oder vor der Vorderachse 14 befinden.

Die spezielle, übereinstimmende Ausbildung sämtlicher Achsge­ triebe 30 erlaubt es, bei einer bestimmten, gegenseitigen Zu­ ordnung der einander entsprechende Einbaulagen aufweisenden Achsgetriebe 30 einer Achsgruppe zu den Achsgetrieben 30 der anderen Achsgruppe die vom Verteilergetriebe 28 abgehenden An­ triebe für beide Achsgruppen 10, 12 so zu legen, daß die an­ gestrebte Drehmomentaufteilung zu beiden Achsgruppen 10, 12 möglich wird. Zu diesem Zweck sind die Achsgetriebe 30 jeweils mit einer vom Verteilergetriebe 28 aus antreibbaren Eingangswelle 32 ausgestattet, die in einem Seitenabstand a von der Ge­ triebemitte 34 angeordnet ist.

An ihren, bezogen auf die Achsgetriebemitte 34, der Eingangs­ welle 32 gegenüberliegendem Getriebeteil weisen die Achsge­ triebe 30 einen Freiraum 36 auf, der, gemäß Fig. 2, durch einen entsprechend vertieft ausgebildeten Wandteil 38 ihres Getriebegehäuses 40 gebildet ist. Der Freiraum 36 erstreckt sich in Richtung der Eingangswelle 32 durchgehend über die gesamte Gehäusebreite und hat den gleichen Abstand a von der Getriebemitte 34 wie die Eingangwelle 32. Der Freiraum 36 sowie die Eingangswelle 32 befinden sich außerdem, bezogen auf eine horzontale Trennebene b-b des Getriebegehäuses 40, vorzugsweise in der oberen Gehäusehälfte 40′.

Wie die Fig. 1 und 4 zeigen, sind die Achsgetriebe 30 der beiden Achsgruppen 10 und 12 einander derart zugeordnet, daß die Eingangswellen 32 der zur einen Achsgruppe 10 gehörenden Achsgetriebe 30, bezogen auf deren in einer gemeinsamen Fahr­ zeuglängsebene c-c liegenden Getriebemitten 34, auf einander gegenüberliegenden Seiten liegen. Demgemäß befinden sich fluch­ tend zu den hintereinander liegenden Freiräumen 36 der Achsge­ triebe 30 der zur einen Achsgruppe gehörenden Achsen die hintereinander liegenden Eingangswellen 32 der Achsgetriebe 30 der zur anderen Achsgruppe gehörenden Achsen. Dadurch wird ein Zugang des Verteilergetriebes 28 über die Freiräume 36 der Achsgehäuse 30 beispielsweise der Achsgruppe 12 (Fig. 1) auf deren Seite sich das Antriebsaggregat 22 befindet, zu den Eingangs­ wellen 32 der Achsgetriebe 30 der anderen Achsgruppe 10 möglich. Hierzu sind lediglich die Achsgehäuse 30 der einen Achsgruppe gegenüber den Achsgehäusen 30 der anderen Achsgrup­ pe um 180° zu verschwenken.

Dieser Gehäusevorsatz könnte beispielsweise um eine horizon­ tale Achse erfolgen. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind dagegen die Achsgetriebe 30 der Achsgruppe 10 zu den­ jenigen der Achsgruppe 12 um jeweils eine vertikale Achse um 180° verschwenkt, mit dem Vorteil, daß dann, im Hinblick auf die Anordnung ihrer Eingangswelle ihres Freiraumes 36 in ihrer gemäß Fig. 2 oberen Gehäusehälfte 40′, die Eingangs­ wellen 32 der Achsgehäuse 30 beider Achsgruppen 10, 12 in der gleichen Ebene und parallel zueinander zu liegen kommen.

Da im vorliegenden Falle zu jeder Achsgruppe 10 bzw. 12 bei­ spielsweise zwei Achsgetriebe 30 gehören, ist zumindest die Eingangswelle 32 des Achsgetriebes 30 der dem Antriebsaggre­ gat 22 nächstliegenden Achse 16 der Achsgruppe 10 als Durch­ triebswelle ausgebildet, um durch sie die Eingangwelle 32 des Achsgetriebes 30 der dahinterliegenden Achse 14 dieser Achsgruppe 10 anzutreiben. Vorzugsweise sind jedoch, um bau­ gleiche Achsgetriebe 30 einsetzen zu können, sämtliche, zu beiden Achsgruppen 10, 12 gehörende Achsgetriebe 30 mit einer Durchtriebswelle 32 ausgestattet. Die gewählte Zuordnung des Verteilergetriebes 22 zu den Achsgruppen 10, 12 sowie die gegenseitige Zuordnung der zu beiden Achsgruppen 10, 12 ge­ hörenden Achsgetriebe 30 erfordert für den Antrieb der Achs­ paare 14, 16 sowie 18, 20 beider Achsgruppen 10, 12 insge­ samt drei Abtriebe am Verteilergetriebe 28. Letzteres weist hierzu an seiner gemäß Fig. 1 linken Getriebeseite zwei mit den Durchtriebswellen 32 von Hinterachse 18 und Vorderachse 16 vorzugsweise fluchtende Abtriebe 39, 41 auf, die sich, im Hin­ blick auf die Ausbildung der Achsgetriebe 30, auch in einer gemeinsamen horizontalen Ebene befinden. Diese Abtriebe 39, 41 sind über jeweils eine Verbindungswelle 42 bzw. 44 mit den ent­ sprechenden Durchtriebswellen 32 drehfest verbunden. Ein dritter Abtrieb 43 befindet sich auf der den beiden erwähnten Abtrieben 39, 41 gegenüberliegenden Getriebeseite. Dieser ist vor­ zugsweise fluchtend zum Abtrieb 41 für die Verbindungswelle 44 angeordnet und ist mit einer Verbindungswelle 45 verbunden, welche die Durchtriebswelle 32 des zur Hinterachse 20 gehören­ den Achsgetriebes 30 antreibt.

Dabei könnte die Verbindungswelle 42 den Freiraum 36 des Achs­ getriebes 30 der Hinterachse 18 durchsetzen und unmittelbar an die Durchtriebswelle 32 des zur Vorderachse 16 gehörenden Achsgetriebes 30 geführt sein, die widerum über eine Übertra­ gungswelle 46 die Vorderachse 14 antreibt.

Um diese Verbindungswelle in der Länge und somit im Durch­ messer entsprechend klein halten zu können, ist auf einen Sattel 47 Freiraum 36 des zur Hinterachse 18 gehörenden Achs­ getriebes 30 ein Zwischenlager 48 aufmontiert, in welchem eine Zwischenwelle 50 drehbar gelagert ist (Fig. 3). Diese Zwischenwelle 50 ist einerseits an der Verbindungswelle 42 und andererseits an eine zum Achsgetriebe 30 der Vorderachse 16 führende Übertragungswelle 52 angeflanscht. Aufgrund der baugleichen Achsgetriebe 30 und deren mit der Getriebemitte 34 auf der Fahrzeuglängsmittenebene c-c liegenden Anordnung be­ finden sich demgemäß die zur Achsgruppe 10 gehörenden Über­ tragungswellen 46, 52 auch in einem, für bestimmte konstruk­ tive Vorgaben an Fahrzeugen einen wertvollen Freiraum schaf­ fenden Seitenabstand a zur Fahrzeuglängs-Mittenebene. Die ser Freiraum ist beispielsweise vorteilhaft nutzbar, sofern Teile eines Fahrzeugaufbaues im Fahrgestell besonders tief anzuordnen sind.

Bei einer heck- oder frontseitigen Anordnung des Antriebs­ aggregates 22 in einem Fahrzeug kann es ausreichen, das Ver­ teilergetriebe 28, wie bereits erläutert, mit drei Abtrieben 39, 41, 43 für die Verbindungswellen 42, 44 und 45 auszustatten. Für einen frontseitigen Einbau des Antriebsaggregates 22 wäre es dann jedoch notwendig, dieses um eine vertikale Achse um 180° verdreht einzubauen.

Um jedoch die für einen Heckantrieb gemäß Fig. 1 vorge­ sehene Einbaulage des Antriebsaggregates 22, wie Fig. 4 zeigt, auch im vorderen Fahrzeugteil beibehalten zu können, ist das Verteilergetriebe 28 an seiner der Hinterachse 20 zugekehrten Getriebeseite mit einem weiteren Abtrieb 47 aus­ gestattet, durch den über eine Verbindungswelle 54 die Zwischen­ welle 50 eines im Freiraum des beispielsweise zur Vorderachse 16 gehörenden Achsgetriebes 30 montierten Zwischenlagers 48 an­ treibbar ist, die ihrerseits über Übertragungswellen 56, 58 die Hinterachsen 18, 20 antreibt, während über die Verbin­ dungswelle 44 und 45 die Vorderachsen 14 und 16 angetrieben werden. Der Einfachheit halber sind die Achsen 14, 16, 18, 20 so gezeichnet, daß sie zugleich von den Achsgetrieben zu den Fahrzeugrädern 56 führende Achswellen darstellen. Die Radaufhängung bzw. Radführung kann jedoch beliebig aus­ gebildet sein.

Claims (8)

1. Antriebsanordnung für allradgetriebene Fahrzeuge mit zwei Achsgruppen, die je mindestens eine durch ein Achsgetriebe antreibbare Achse umfassen, wobei die Eingangswellen der Achsgetriebe durch ein Verteilergetriebe antreibbar sind, das mit jeder Achsgruppe über jeweils eine Verbindungswelle verbundene Abtriebe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswellen (32) der Achsgetriebe (30) beider Achsgruppen (10, 12), bezogen auf die Achsgetriebemitten (34), auf verschiedenen Seiten liegen, daß die Achsgetrie­ be (30) an ihrem der Eingangswelle (32) gegenüberliegen­ den Getriebeteil einen Freiraum (36) aufweisen, und daß der Freiraum (36) des Achsgetriebes (30) der zu der dem Vertei­ lergetriebe (28) nächstliegender Achsgruppe (12) gehörenden Achse (18) zur Eingangswelle (32) des zur Achse (16) der an­ deren Achsgruppe (10) gehörenden Achsgetriebes ( 30) zum Hin­ durchführen einer durch das Verteilergetriebe (28) antreib­ baren Antriebswelle (50) fluchtet.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Eingangswelle (32) und Freiraum (36) der Achsgetriebe (30) zur Achsgetriebemitte (34) den gleichen Seitenabstand (a) haben.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Freiraum (36) und Eingangswelle (32) im wesentlichen auf gleicher Höhe, insbesondere im oberen Teil des Achsgetriebes (30), vorgesehen sind.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsgetriebe (30) mit ihrer Achsgetriebemitte (34) im wesentlichen in der Fahrzeuglängsmittenebene (c-c) ange­ ordnet sind.

5. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum (36) der Achsgetriebe (30) durch einen ver­ tieft ausgebildeten Wandteil (38) ihres Getriebegehäuses (40) gebildet ist.

6. Antriebsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Freiraum (36) der Achsgetriebe (30) ein Montagesattel (47) zur Aufnahme eines Zwischenlagers (48) angeordnet ist, in welchem eine an beiden Enden mit jeweils einer Verbindungs­ welle (42, 52) drehfest verbindbare Zwischenwelle (50) gela­ gert ist.

7. Antriebsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine (10) der beiden Achsgruppen (10, 12) wenigstens zwei Achsen (14, 16) umfaßt, deren Achsgetrie­ be (30) einander entsprechende Einbaulagen aufweisen und daß zumindest die Achsgetriebe (30) der zum Verteilergetrie­ be (28) entfernt liegenden Achsgruppe (10) als Eingangs­ welle (32) eine Durchtriebswelle aufweisen.

8. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Getriebeseite des Verteilergetriebes (28), welche derjenigen die beiden Abtriebe (39, 41) aufweisenden Getrie­ beseite gegenüberliegt, mindestens ein weiterer, zu einem der beiden Abtriebe (39, 41) koaxialer Abtrieb (43) vorgesehen ist.