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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Verteilergetriebe
zur Verwendung in Fahrzeugen mit Allradantrieb. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung ein Permanent-Verteilergetriebe mit einer
Zweigang-Getriebeuntersetzungseinheit und
einem Zwischenachsdifferenzial, das in eine Planetengetriebebaugruppe
integriert ist, und einen synchronisierten Bereichsschaltmechanismus,
um das Verteilergetriebe während
der Fahrt zwischen einer Hochbereich-Antriebsart und einer Niedrigbereich-Antriebsart
zu schalten.
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Wie
es heute üblich
ist, sind viele leichte Nutzfahrzeuge und Geländewagen mit einem Verteilergetriebe
ausgestattet, das Antriebsdrehmoment auf alle vier Räder überträgt und dadurch
einen Allradantriebsbetrieb einstellt. Um unterschiedlichen Straßenbelägen und
-bedingungen gerecht zu werden, sind zahlreiche Verteilergetriebe
mit einer Getriebeuntersetzungseinheit ausgestattet, die von dem Fahrer
wahlweise geschaltet werden kann, um einen Hochbereich-Allradantrieb
(d. h. direktes Verhältnis) und
einen Niedrigbereich-Allradantrieb (d. h. reduziertes Verhältnis) einzustellen.
In vielen Fällen
muss das Fahrzeug angehalten werden, bevor das Verteilergetriebe
zwischen seinem Hochbereich-Allradantrieb und seinem Niedrigbereich-Allradantrieb
geschaltet werden kann. Leider ist es störend, dass das Fahrzeug vor
einem Schalten zwischen dem verfügbaren
Hochbereich-Allradantrieb
und dem Niedrigbereich-Allradantrieb angehalten werden muss, insbesondere
wenn Straßenbedingungen
oder Gelände angetroffen
werden, bei denen das Fortdauern des Rollmoments des Fahrzeugs dazu
beitragen würde, diesen
Bedingungen gerecht zu werden. Um diese Unannehmlichkeit teilweise
zu umgehen, wurden einige Getriebeuntersetzungseinheiten konstruiert,
die dem Fahrzeugführer
das Schalten aus dem Niedrigbereich-Allradantrieb in den Hochbereich-Allradantrieb
ohne Anhalten des Fahrzeugs (während
der Fahrt) ermöglichen.
Beispielsweise offenbart das US-Patent Nr. 5,054,335 ein Verteilergetriebe,
das mit einer synchronisierten Bereichsschaltanordnung ausgestattet
ist, um eine Getriebeuntersetzungseinheit mit Nebenwelle während der
Fahrt zu schalten. Alternativ offenbart das gemeinsam gehaltene US-Patent
Nr. 5,346,442 ein Verteilergetriebe mit einer synchronisierten Bereichsschaltanordnung,
um eine Getriebeuntersetzungseinheit der Planetenart während der
Fahrt zu schalten. Schließlich
offenbart das US-Patent Nr. 4,569,252 eine Getriebeuntersetzungseinheit
der Planetenart, die das synchronisierte Schalten in die und aus
die Hochbereich-Antriebsart und
die Niedrigbereich-Antriebsart ermöglicht.
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Zusätzlich zu
der Getriebeuntersetzungseinheit sind viele Verteilergetriebe ferner
mit einem Betriebsartschaltmechanismus ausgestattet, der es dem
Fahrzeugführer
ermöglicht,
wahlweise zwischen einem Zweiradantrieb, bei dem nur der hintere
Antriebsstrang angetrieben ist, und einem zeitweisen Allradantrieb
zu schalten, bei dem der vordere Antriebsstrang starr drehbar mit
dem hinteren Antriebsstrang gekoppelt ist. Es wird auf das gemeinsam
gehaltene US-Patent Nr. 4,770,280 Bezug genommen, das ein beispielhaftes
Teilzeit-Verteilergetriebe offenbart, das mit einer Getriebeuntersetzungseinheit
und einem synchronisierten Betriebsartschaltmechanismus ausgestattet
ist. Angesichts zunehmender Verbrauchervorliebe für Fahrzeuge
mit Allradantrieb für den
täglichen
Gebrauch wird der Betriebsartschaltmechanismus in einigen Zweigang-Verteilergetrieben
durch ein Zwischenachsdifferenzial ersetzt, das betätigbar ist,
um kontinuierlich Antriebsdrehmoment sowohl auf den vorderen als
auch auf den hinteren Antriebsstrang zu übertragen, während es
eine Drehzahldifferenzierung zwischen diesen zulässt. Es wird auf das gemeinsam
gehaltene US-Patent Nr. 4,677,873 Bezug genommen, das ein beispielhaftes Zweigang-Permanent-Verteilergetriebe
offenbart, das mit einer Getriebeuntersetzungseinheit und einem
Doppelplaneten-Zwischenachsdifferenzial
ausgestattet ist. Um einen Verlust an Griffigkeit auf Grund von übermäßigem Schlupf
am Zwischenachsdifferenzial zu vermeiden, sind einige Permanent-Verteilergetriebe
zudem mit einer schlupfbegrenzenden Vorrichtung ausgestattet, die
betätigbar ist,
um wahlweise oder automatisch das Drehmomentübertragungsverhältnis über das
Zwischenachsdifferenzial zu verteilen, während eine Drehzahldifferenzierung
als Reaktion auf den Schlupf verhindert oder reguliert wird. In
einigen Systemen wird eine Sperrkupplung manuell betätigt, um
das Zwischenachsdifferenzial zu sperren. Andere Permanent-Verteilergetriebe
sind jedoch mit einer Hydraulikkupplung oder einer elektronisch
gesteuerten Verteilerkupplung ausgestattet, welche die Größe der zulässigen Drehzahldifferenzierung über das
Zwischenachsdifferenzial automatisch reguliert.
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Bei
einem Versuch, die Gesamtgröße des permanenten
Verteilergetriebes zu minimieren, wurde vorgeschlagen, die Getriebeuntersetzungseinheit und
das Zwischenachsdifferential in eine gemeinsame Planetengetriebebaugruppe
zu integrieren. Eine solche Baugruppe ist in dem US-Patent Nr. 4,644,822
beschrieben, die ein Verteilergetriebe offenbart, welches einen
ersten und einen zweiten „Rücken-an-Rücken" angeordneten Planetenzahnradsatz
mit gemeinsamen Bauteilen hat, die wahlweise geschaltet werden können, um
verschiedene Allradantriebe einzustellen. Ebenso offenbart jedes
der gemeinsam gehaltenen US-Patente mit den Nummern 5,284,068 und
5,411,447 ein Zweigang-Permanent-Verteilergetriebe, das mit einer
integrierten Planetengetriebebaugruppe ausgestattet ist, die als
Einheit geschaltet wird, um verschiedene verfügbare Antriebsarten einzustellen.
Schließlich
offenbart jedes der US-Patente mit den Nummern 4,677,875, 4,344,335,
4,215,593 und 4,805,484 ein Verteilergetriebe, das eine gemeinsame
Planetengetriebebaugruppe hat, die betätigbar ist, um verschiedene
Antriebsarten durch Betätigung
eines oder mehrerer geeigneter Wählmechanismen
einzustellen. Das US-Patent Nr. 4,805,484 offenbart ein Verteilergetriebe
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zwar bieten derartige Anordnungen
nach dem Stand der Technik eine kompakte Konstruktion, aber es besteht ein
fortwährender
Bedarf an der Entwicklung von kostengünstigen, vereinfachten Alternativen,
die den modernen Anforderungen an einen geringen Lärmpegel
und ein geringes Gewicht gerecht werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verteilergetriebe
für ein
Fahrzeug mit permanentem Allradantrieb anzugeben, das eine Planetengetriebebaugruppe
hat, die eine Getriebeuntersetzungseinheit und ein Zwischenachsdifferenzial
in einer gemeinsamen Anordnung integriert.
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Als
zusätzlichen
Gegenstand enthält
das Verteilergetriebe einen Bereichsschaltmechanismus, der wirkungsmäßig mit
dem Eingang der Planetengetriebebaugruppe verbunden ist und der
wahlweise betätigt
werden kann, um einen permanenten Hochbereich-Allradantrieb, eine
neutrale Betriebsart und einen permanenten Niedrigbereich-Allradantrieb
einzustellen.
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Als
mit der vorliegenden Erfindung verbundener Gegenstand ist ein synchronisierter
Bereichsschaltmechanismus vorgesehen, der es erlaubt, das Verteilergetriebe
während
der Fahrt zwischen dem Hochbereich-Allradantrieb und dem Niedrigbereich-Allradantrieb
zu schalten.
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Gemäß einem
weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung enthält das Verteilergetriebe
einen Betriebsartwählmechanismus,
der mit den Ausgängen
der Planetengetriebebaugruppe in Wirkverbindung steht und der wahlweise
betätigt
werden kann, um einen gesperrten Hochbereich-Allradantrieb, einen
gesperrten Niedrigbereich-Allradantrieb und einen Hochbereich-Zweiradantrieb
einzustellen.
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Als
ein verwandter Gegenstand ist ein synchronisierter Betriebsartschaltmechanismus
vorgesehen, der es erlaubt, das Verteilergetriebe während der
Fahrt zwischen dem Hochbereich-Zweiradantrieb und dem permanenten
Hochbereich-Allradantrieb
zu schalten, wenn der vordere Antriebsstrang mit einem Mechanismus
zum Abkoppeln der Achse ausgestattet ist.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist die Planetengetriebebaugruppe wirkungsmäßig zwischen
einer Antriebswelle und einer vorderen und hinteren Abtriebswelle
des Verteilergetriebes installiert und als kompakte Anordnung konstruiert.
Die Planetengetriebebaugruppe umfasst einen ersten Planetenzahnradsatz
und einen zweiten Planetenzahnradsatz, die durch eine gemeinsame
Trägerbaugruppe
verbunden sind. Der erste Planetenzahnradsatz ist wirkungsmäßig zwischen
der Antriebswelle und dem zweiten Planetenzahnradsatz installiert,
um die Trägerbaugruppe
entweder mit einem ersten Drehzahlverhältnis (d. h. „Hochbereich") oder einem zweiten Drehzahlverhältnis (d.
h. „Niedrigbereich") relativ zu der
Antriebswelle anzutreiben. Die gemeinsame Trägerbaugruppe wirkt als Eingang
zu dem zweiten Planetenzahnradsatz, der einen ersten und zweiten
Eingang hat, die jeweils mit der hinteren und vorderen Abtriebswelle
des Verteilergetriebes verbunden sind. Daher ist der zweite Planetenzahnradsatz
betätigbar, um
eine Drehzahldifferenzierung zu ermöglichen und Antriebsdrehmoment
zwischen der vorderen und hinteren Abtriebswelle des Verteilergetriebes
zu verteilen. Es ist ein synchronisierter Bereichsschaltmechanismus
vorgesehen, der eine Bereichskupplung enthält, die in einer ersten Bereichsstellung
betätigbar ist,
um die Antriebswelle mit einem ersten Element des ersten Planetenzahnradsatzes
zu koppeln und so den Hochbereich-Allradantrieb einzustellen. Die Bereichskupplung
ist in einer zweiten Bereichsstellung betätigbar, um die Antriebswelle
mit einem zweiten Element des ersten Planetenzahnradsatzes zu koppeln
und so den Niedrigbereich-Allradantrieb einzustellen. Schließlich ist
die Bereichskupplung in einer dritten Bereichsstellung betätigbar,
um die Antriebswelle von dem ersten und zweiten Element des ersten
Planetenzahnradsatzes abzukoppeln und so einen neutralen Antrieb
einzustellen.
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Als
zusätzliches
Merkmal kann das Verteilergetriebe ferner einen Betriebsartschaltmechanismus enthalten,
der eine Betriebsartkupplung hat, die zwischen drei Betriebsartstellungen
bewegbar ist. In der ersten Betriebsartstellung koppelt die Betriebsartkupplung
den zweiten Eingang des zweiten Planetenzahnradsatzes mit der vorderen
Abtriebswelle des Verteilergetriebes, während sie eine relative Drehung zwischen
der ersten und zweiten Abtriebswelle des zweiten Planetenzahn radsatzes
erlaubt, wodurch sie den permanenten Hochbereich-Allradantrieb einstellt.
In der zweiten Betriebsartstellung verbindet die Betriebsartkupplung
die vordere Abtriebswelle des Verteilergetriebes starr mit dem ersten
und zweiten Ausgang des zweiten Planetenzahnradsatzes, um eine relative
Drehung zwischen der vorderen und hinteren Abtriebswelle zu verhindern,
wodurch sie den gesperrten Hochbereich-Allradantrieb einstellt.
In der dritten Betriebsartstellung verbindet die Betriebsartkupplung
den ersten und zweiten Ausgang des zweiten Planetenzahnradsatzes
miteinander, um eine relative Drehung zwischen diesen zu verhindern,
und wird von der vorderen Abtriebswelle des Verteilergetriebes derart
entkoppelt, dass das gesamte Antriebsdrehmoment auf die hintere
Abtriebswelle übertragen
wird, wodurch sie den Zweiradantrieb einstellt.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung und der anliegenden Ansprüche in Verbindung
mit den zugehörigen
Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt den Antriebsstrang
eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb, das mit dem Verteilergetriebe
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2 ist eine schematische
Darstellung des Verteilergetriebes der vorliegenden Erfindung;
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3 ist eine Tabelle, in der
die Stellungen der beweglichen Bereichs- und Betriebsartkupplung aufgelistet
sind, um eine Kombination aus Drehzahlbereichen und Betriebsarten
bereitzustellen, die bei dem in 2 gezeigten
Verteilergetriebe verfügbar sind;
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4A bis 4C sind schematische Teilansichten eines
alternativen Betriebsartwählmechnismus, der
für die
Verwendung mit dem Verteilergetriebe der vorliegenden Erfindung
geeignet ist;
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5 ist eine schematische
Teilansicht eines Verteilergetriebes gemäß eines weiteren alternativen
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung; und
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6A und 6B sind schematischen Teilansichten noch
eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Allgemein
betrifft die vorliegende Erfindung die Kombination einer Getriebeuntersetzungseinheit und
eines Zwischenachsdifferenzials in einer „integrierten" Planetengetriebebaugruppe.
Die Planetengetriebebaugruppe ist vorzugsweise in dem Verteilergetriebe
eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb installiert, um verschiedene
Kombinationen aus Drehzahlbereichen und Antriebsarten bereitzustellen.
Ein synchronisierter Bereichsschaltmechanismus ist wirkungsmäßig mit
dem Eingang der integrierten Planetengetriebebaugruppe verbunden,
um das Schalten des Verteilergetriebe während der Fahrt zwischen einem
Niedrigbereich-Drehzahlverhältnis und
einem Hochbereich-Drehzahlverhältnis
während
des Antriebsbetriebs des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Zusätzlich ist
ein Betriebsartschaltmechanismus wirkungsmäßig mit den Ausgängen der
integrierten Planetengetriebebaugruppe verbunden, um das Schalten
des Verteilergetriebes zwischen einem permanenten (d. h. differenzierten)
Hochbereich-Allradantrieb, einem gesperrten (d. h. nicht differenzierten) Hochbereich-Allradantrieb
und einem Hochbereich-Zweiradantrieb zu ermöglichen.
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Insbesondere
mit Bezug auf 1 der Zeichnungen
ist ein Antrieb 10 für
ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb dargestellt. Der Antrieb 10 enthält einen
vorderen Antriebsstrang 12 und einen hinteren Antriebsstrang 14,
die beide über
ein Getriebe 18, das ein Handschaltgetriebe oder ein Automatikgetriebe
sein kann, von einer Kraftquelle wie einem Motor 16 angetrieben
werden. In dem dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel ist der Antrieb 10 ein
permanentes Allradantriebssystem, das ein Verteilergetriebe 20 zum Übertragen
von Antriebsdrehmoment von dem Motor 16 und dem Getriebe 18 auf
den vorderen Antriebsstrang 12 und den hinteren Antriebsstrang 14 enthält. Gemäß der Darstellung
enthält
der vordere Antriebsstrang 12 ein Paar Vorderräder 24,
die an einander abgewandten Enden einer Vorderachsbaugruppe 26 befestigt
sind, die ein vorderes Differenzial 28 hat, welches an
ein Ende einer vorderen Antriebswelle 30 gekoppelt ist,
deren anderes Ende an eine vordere Abtriebswelle 32 des
Verteilergetriebes 20 gekoppelt ist. Entsprechend enthält der hintere
Antriebsstrang 14 ein Paar Hinterräder 34, die an einander
abgewandten Enden einer Hinterachsbaugruppe 36 befestigt
sind, die ein hinteres Differenzial 38 hat, welches an
ein Ende einer hinteren Antriebswelle 40 gekoppelt ist,
deren anderes Ende mit einer hinteren Abtriebswelle 42 des
Verteilergetriebes 20 verbunden ist.
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Wie
insbesondere in 2 der
Zeichnungen schematisch dargestellt ist, hat das Verteilergetriebe 20 eine
Antriebswelle 44, die drehbar in einem Gehäuse 46 gelagert
ist. Die Antriebswelle 44 ist dazu geeignet, derart mit
einer (nicht dargestellten) Abtriebswelle des Getriebes 18 verbunden
zu werden, dass beide rotierend von dem Motor 16 des Kraftfahrzeugs
angetrieben werden. Auch die vordere Abtriebswelle 32 und
die hintere Abtriebswelle 42 sind drehbar in dem Gehäuse 46 gelagert.
Wie dargestellt, enthält
das Verteilergetriebe 20 zudem eine Planetengetriebebaugruppe 50,
die wirkungsmäßig zwischen
der Antriebswelle 44 und der vorderen 32 und hinteren
Abtriebswelle 42 installiert ist. Die Planetengetriebebaugruppe 50 enthält einen
ersten Zahnradsatz 52 und einen zweiten Zahnradsatz 54, die
durch eine gemeinsame Trägerbaugruppe 56 verbunden
sind. Der erste Zahnradsatz 52 ist eine einfache Planetengetriebebaugruppe,
die ein Hohlrad 58, das an dem Gehäuse 46 befestigt ist,
ein erstes Sonnenrad 60 und einen Satz erster Planetenräder 62 enthält, die
jeweils drehbar auf einer Planetenradwelle 64 gelagert
sind und mit dem Sonnenrad 60 und dem Hohlrad 58 in
Eingriff stehen. Jedes Planetenrad 64 erstreckt sich zwischen
einem vorderen Trägerring 66 und
einem hinteren Trägerring 68,
die so miteinander verbunden sind, dass sie eine Trägerbaugruppe 56 definieren.
Das erste Sonnenrad 60 ist an einer Hohlwelle 70 befestigt,
die auf der hinteren Abtriebswelle 42 gelagert ist.
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Wie
im Folgenden beschrieben ist, arbeitet der erste Zahnradsatz als
eine Zweigang-Getriebeuntersetzungseinheit, die in Verbindung mit
einer Bereichskupplung 72 eines synchronisierten Bereichsschaltmechanismus 74 betätigbar ist,
um eine erste Antriebsverbindung oder eine Hochbereich-Antriebsverbindung
zwischen der Antriebswelle 44 und der Trägerbaugruppe 56 durch
direktes Koppeln der Antriebswelle 44 mit dem vorderen
Trägerring 66 der Trägerbaugruppe 56 einzustellen.
Entsprechend wird durch die Bereichskupplung 72 eine zweite
Antriebsverbindung oder eine Niedrigbereich-Antriebsverbindung zwischen
der Antriebswelle 44 und der Trägerbaugruppe 56 eingestellt,
indem die Antriebswelle 44 mit dem ersten Sonnenrad 60 gekoppelt
wird. Ein Neutralbetrieb ist eingestellt, wenn die Antriebswelle 44 sowohl
von der Trägerbaugruppe 56 als
auch von dem ersten Sonnenrad 60 entkoppelt ist.
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Desweiteren
ist in 2 der zweite
Zahnradsatz 54 als eine Doppelplaneten-Getriebebaugruppe dargestellt, die als
Zwischenachsdifferenzial arbeitet, um eine Drehzahldifferenzierung
zu ermöglichen
und Antriebsdrehmoment zwischen der vorderen Antriebswelle 32 und
der hinteren Abtriebswelle 42 zu übertragen. Wie noch näher beschrieben
wird, dient die Trägerbaugruppe 56,
wenn sie entweder im Hochbereich-Drehzahlverhältnis oder im Niedrigbereich-Drehzahlverhältnis angetrieben
wird, als Eingang des zweiten Zahnradsatzes 54, und ihre
Ausgänge
sind an die vordere Abtriebswelle 32 und die hintere Abtriebswelle 42 gekoppelt.
Insbesondere enthält
der zweite Zahnradsatz 54 ein zweites Sonnenrad 76,
ein drittes Sonnenrad 78, einen Satz auf voller Länge greifender
oder zweiter Planetenräder 80,
die jeweils mit dem zweiten Sonnenrad 76 in Eingriff stehen,
und einen Satz auf halber Länge
greifender oder dritter Planetenräder 82, die jeweils
mit einem entsprechenden zweiten Planetenrad 80 und einem
dritten Sonnenrad 78 in Eingriff stehen. Gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
dient das zweite Sonnenrad 76 als ein erster Abtrieb des
zweiten Zahnradsatzes 54 und ist drehbar mit der hinteren
Abtriebswelle 42 gekoppelt. Entsprechend dient das dritte
Sonnenrad 78 als ein zweiter Abtrieb des zweiten Zahnradsatzes 54 und
ist an eine Übertragungswelle 84 gekoppelt,
die drehbar relativ zu der hinteren Abtriebswelle 42 gelagert
ist. Zusätzlich
ist jedes zweite Planetenrad 80 drehbar auf dem Planetenrad 64 gelagert,
dessen voneinander abgewandte Enden jeweils in dem vorderen 66 und
hinteren Trägerring 68 der
Trägerbaugruppe 56 montiert
sind. Ähnlich
ist jedes dritte Planetenrad 82 drehbar auf einer Planetenradwelle 86 gelagert,
deren voneinander abgewandte Enden jeweils entsprechend im vorderen 66 und
hinteren Trägerring 68 montiert
sind. Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
sind die Zahnradzähne
des ersten Sonnenrads 64 und des zweiten Sonnenrads 76 mit
einem ersten radialen Abstand von der gemeinsamen Hauptachse der
hinteren Abtriebswelle 42 und der Antriebswelle 44 angeordnet,
während
die Zahnradzähne
des dritten Sonnenrads 78 mit einem zweiten geringeren
radialen Abstand relativ zu der Hauptachse angeordnet sind. Bekanntermaßen kann
die Anzahl der Zähne
für das
zweite Sonnenrad 76, das dritte Sonnenrad 78, die
zweiten Planetenräder 80 und
die dritten Planetenräder 82 so
gewählt
werden, dass das gewünschte
Antriebsdrehmoment-Verteilungsverhältnis über dem zweiten Zahnradsatz 54 bereitgestellt
wird.
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Um
Mittel zum wahlweisen Einstellen der Hochbereich-Antriebsverbindung
und der Niedrigbereich-Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 44 und
der Trägerbaugruppe 56 anzugeben,
ist ein synchronisierter Bereichsschaltmechanismus 74 in Verbindung
mit dem ersten Zahnradsatz 52 vorgesehen. Bekanntermaßen ist
der synchronisierte Bereichsschaltmechanismus 74 betätigbar,
um zu ermöglichen,
dass das Verteilergetriebe 20 während der Fahrt zwischen seinem
Hochbereich-Allradantrieb und seinem Niedrigbereich-Allradantrieb
geschaltet wird. Wie bereits erwähnt,
enthält
der synchronisierte Bereichsschaltmechanismus 74 eine Bereichskupplung 72,
die betätigbar
ist, um die Antriebswelle 44 wahlweise mit der Trägerbaugruppe 56 oder
dem ersten Sonnenrad 60 zu koppeln. Insbesondere enthält die Bereichskupplung 72 ein
Antriebszahnrad oder eine Antriebsnabe 92, die an der Antriebswelle 44 befestigt
ist. Die Antriebsnabe 92 hat einen äußeren zylindrischen Rand, auf
dem eine äußere Zahnung
oder Längskeilzähne 94 ausgebildet
sind. Die Bereichskupplung 72 enthält ferner eine Bereichsmuffe 96,
die einen ersten Satz innerer Keilzähne 98 hat, die mit äußeren Keilzähnen 94 auf
der Antriebsnabe 94 in Dauereingriff stehen. Somit ist
die Bereichsmuffe 96 derart montiert, dass sie sich mit der
Antriebsnabe 92 dreht und in axialer Richtung relativ zu
dieser verschiebbar ist, so dass eine angetriebene Drehung der Antriebswelle 44 die
gleichzeitige Drehung der Bereichsmuffe 96 bewirkt. Wie
dargestellt, enthält
die Bereichsmuffe 96 zudem einen zweiten Satz innerer Keilzähne 100,
die axial zu dem ersten Satz innerer Keilzähne 98 versetzt sind.
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Die
Bereichskupplung 72 enthält ferner eine erste Synchronisierbaugruppe 102,
die wirkungsmäßig zwischen
einer drehbar auf der Hohlwelle 70 gelagerten Neutralnabe 104 und
einer ersten Kupplungsscheibe 106 angeordnet ist, die an
dem vorderen Trägerring 66 der
Trägerbaugruppe 56 befestigt ist.
Auf der Neutralnabe 104 sind äußere Keilzähne 108 ausgebildet,
während
auf der ersten Kupplungsscheibe 106 äußere Kupplungszähne 110 ausgebildet
sind. Die erste Synchronisierbaugruppe 102 ist betätigbar,
um eine Drehzahlsynchronisierung zwischen der Antriebswelle 44 und
der Trägerbaugruppe 56 zu
bewirken, wenn die Bereichsmuffe 96 aus einer neutralen
Stellung (durch die Positionslinie „N" bezeichnet) in eine Hochbereichsstellung
(durch die Positionslinie „H" bezeichnet) bewegt
wird. Sobald die Drehzahlsynchronisierung beendet ist, kann sich die
Bereichsmuffe 96 durch einen Sperrring 112 und in
Kopplungseingriff mit der ersten Kupplungsscheibe 106 bewegen,
so dass ihre Keilzähne 100 in
die Kupplungszähne 110 auf
der ersten Kupplungsscheibe 106 greifen. Folglich wird,
wenn die Bereichsmuffe 96 in ihrer H-Stellung positioniert
ist, die Antriebsnabe 92 mit der ersten Kupp lungsscheibe 106 gekoppelt,
so dass die Trägerbaugruppe 56 so
gekoppelt ist, dass sie sich mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 44 dreht,
um die erste Antriebsverbindung einzustellen.
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Die
Bereichskupplungsvorrichtung 72 enthält ferner eine zweite Synchronisierbaugruppe 114,
die wirkungsmäßig zwischen
der Neutralnabe 104 und einer zweiten Kupplungsscheibe 116 angeordnet
ist, die an der Hohlwelle 70 befestigt ist und auf der äußere Kupplungszähne 118 ausgebildet
sind. Die zweite Synchronisierbaugruppe 114 ist betätigbar, um
eine Drehzahlsynchronisierung zwischen dem ersten Sonnenrad 60 und
der Antriebswelle 44 zu bewirken, wenn die Bereichsmuffe 96 aus
ihrer N-Stellung in eine Niedrigbereichsstellung (durch die Positionslinie „L" bezeichnet) bewegt
wird. Sobald die Drehzahlsynchronisierung beendet ist, kann sich
die Bereichsmuffe 96 durch einen zweiten Sperrring 120 und
in Kopplungseingriff mit der zweiten Kupplungsscheibe 116 bewegen,
so dass ihre Keilzähne 100 in die
Kupplungszähne 118 auf
der zweiten Kupplungsscheibe 116 greifen, um die Niedrigbereich-Antriebsverbindung
zwischen diesen einzustellen. Wenn die Bereichsmuffe 96 in
ihrer L-Stellung positioniert ist, treibt das erste Sonnenrad 60 die
ersten Planetenräder 62 über ein
stationäres
Hohlrad 58 derart an, dass die Trägerbaugruppe 56 mit
einem geringeren Drahzahlverhältnis
relativ zu der Antriebswelle 44 angetrieben wird, um die
Niedrigbereich-Antriebsverbindung
einzustellen. Zwar sind die erste Synchronisierbaugruppe 102 und
die zweite Synchronisierbaugruppe 114 nur schematisch dargestellt,
jedoch können
sie jede herkömmliche
Konstruktion wie beispielsweise die einer Einzelkonus- oder Doppelkonusanordnung
haben. Der Fachmann wird es daher zu schätzen wissen, dass jede Art
von geeigneter Synchronisieranordnung verwendet werden kann, um
die Drehzahlsynchronisierung zwischen den Komponenten, die direkt
gekoppelt werden müssen,
zu vereinfachen.
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Die
Bereichsmuffe 96 ist in ihrer N-Stellung dargestellt (durch
die Positionslinie „N" bezeichnet), in
der ihre Keilzähne 100 aus
dem Eingriff mit den Kupplungszähnen 110 auf
der ersten Kupplungsscheibe 106 und den Kupplungszähnen 118 auf
der zweiten Kupplungsscheibe 116 gelöst sind und noch mit den Zähnen 108 auf
der neutralen Nabe 104 in Eingriff stehen. Somit bewirkt
die angetriebene Drehung der Antriebswelle 44 eine Drehung
der Bereichsmuffe 96 und der neutralen Nabe 104,
die wie erwähnt
drehbar auf der Hohlwelle 70 gelagert ist. Da die Bereichsmuffe 96 die
Antriebsnabe 44 weder mit der Kupplungsscheibe 106 noch
mit der Kupplungsscheibe 116 koppelt, wenn sie sich in
ihrer N-Stellung befindet, wird kein Antriebsdrehmoment durch die Trägerbaugruppe 56 auf
die vordere 32 und hintere Abtriebswelle 42 übertragen,
wodurch der nichtangetriebene Neutralbetrieb eingestellt wird. 2 zeigt nicht maßstabsgerecht,
dass die Keilzähne 98 auf der
Bereichsmuffe 96 mit den Keilzähnen 94 auf der Antriebsnabe 92 während der
gesamten axialen Bewegung der Bereichsmuffe 96 zwischen
ihrer N-Stellung und ihrer N-Stellung in Eingriff bleiben. Desweiteren
greifen die Keilzähne 98 nicht
in die Kupplungszähne 118 auf
der zweiten Kupplungsscheibe 116 ein, wenn die Bereichsmuffe 96 in
ihrer N-Stellung ist.
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Wie
bereits erwähnt,
arbeitet der zweite Zahnradsatz 54 als Zwischenachsdifferenzial.
Insbesondere ist die Trägerbaugruppe 56 sein
Eingangselement, während
das zweite Sonnenrad 76 und das dritte Sonnenrad 78 seine
Ausgangselemente sind. Somit bewirkt eine angetriebene Drehung der
Trägerbaugruppe 56 über den
Kopplungseingriff der Bereichsmuffe 96 mit der Trägerbaugruppe 56 oder
dem ersten Sonnenrad 60, dass eine vorbestimmte Drehmomentverteilung
(d. h. Verteilungsverhältnis)
durch das zweite Sonnenrad 76 auf die hintere Abtriebswelle 42 und
durch das dritte Sonnenrad 78 auf die Verteilerwelle 84 übertragen
wird. Wie beschrieben, ist eine Verteilerbaugruppe 122 vorgesehen,
um wahlweise Antriebsdrehmoment von der Verteilerwelle 84 auf
die vordere Abtriebswelle 32 zu übertragen. Die Verteilerbaugruppe 122 enthält ein antreibendes
Kettenrad 124, das drehbar auf der Verteilerwelle 84 gelagert
ist, ein angetriebenes Kettenrad 126, das an der vorderen
Abtriebswelle 32 befestigt ist, und eine umlaufende Kette 128,
die das angetriebene Kettenrad 126 mit dem antreibenden
Kettenrad 124 verbindet.
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Als
Mittel zum wahlweisen Einstellen mindestens dreier verschiedener
Antriebsverbindungen zwischen dem zweiten Zahnradsatz 54 und
der vorderen Abtriebswelle 32 und der hinteren Abtriebswelle 42 hat
das Verteilergetriebe 20 einen Betriebsartschaltmechanismus 130.
Der Betriebsartschaltmechanismus 130 enthält eine
Betriebsartkupplung 132, die betätigbar ist, um die Verteilerwelle 84 wahlweise mit
dem antreibenden Kettenrad 124 zu koppeln, um einen „permanenten" Allradantrieb einzustellen,
bei dem eine Drehzahldifferenzierung zwischen der vorderen Abtriebswelle 32 und
der hinteren Abtriebswelle 42 möglich ist. Zudem ist die Betriebsartkupplung 132 betätigbar,
um die Verteilerwelle 84 wahlweise mit dem antreibenden
Kettenrad 124 und der hinteren Abtriebswelle 42 zu
koppeln, um einen „gesperrten" Zweiradantrieb einzustellen,
bei dem eine Drehzahldifferenzierung zwischen der vorderen Abtriebswelle 32 und
der hinteren Abtriebswelle 42 verhindert wird. Schließlich ist
die Betriebsartkupplung 132 betätigbar, um das antreibende
Kettenrad 124 wahlweise von der Verteilerwelle 84 zu
entkoppeln und die Verteilerwelle 84 mit der hinteren Abtriebswelle 42 zu koppeln,
um einen Zweiradantrieb einzustellen, bei dem das gesamte Antriebsdrehmoment
auf die hintere Abtriebswelle 42 abgegeben wird. Das antreibende
Kettenrad 124 ist drehbar auf der Verteilerwelle 84 gelagert,
da, wie in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
offenbart ist, der Betriebsartschaltmechanismus 130 vorgesehen
ist, um ein wahlweises Abkoppeln des antreibenden Kettenrads 124 von
der Verteilerwelle 84 zu ermöglichen, um den Zweiradantrieb zusätzlich zu
dem verfügbaren
permanenten und gesperrten Allradantrieb einzustellen.
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Die
Betriebsartkupplung 132 enthält eine angetriebene Nabe 134,
die an der Verteilerwelle 84 befestigt ist und einen äußeren zylindrischen
Rand hat, auf dem äußere Keilzähne 136 ausgebildet
sind, eine erste Kupplungsscheibe 138, die an dem angetriebenen
Kettenrad 124 befestigt ist und einen äußeren zylindrischen Rand hat,
auf dem äußere Kupplungszähne 140 ausgebildet
sind, und eine zweite Kupplungsscheibe 142, die an der
hinteren Abtriebswelle 42 befestigt ist und einen äußeren zylindrischen Rand
hat, auf dem Kupplungszähne 144 ausgebildet sind.
Die Betriebsartkupplung 132 enthält zudem eine Betriebsartmuffe 146,
die einen ersten Satz innerer Keilzähne 148 hat, die mit
den äußeren Keilzähnen 136 der
angetriebenen Nabe 134 in Dauereingriff stehen, so dass
die Betriebsartmuffe 146 relativ dazu axial verschiebbar
ist. Wie gezeigt, enthält die
Betriebsartmuffe 132 zudem einen zweiten Satz innerer Keilzähne 150,
der von dem ersten Satz innerer Keilzähne 148 axial versetzt
ist. In 2 ist die Betriebsartmuffe 146 in
einer ersten oder permanenten Allradantriebsstellung (durch die
Positionslinie „4DIFF" bezeichnet) dargestellt,
in welcher sich der erste Satz Keilzähne 148 ferner in
Eingriff mit den Kupplungszähnen 140 auf
der ersten Kupplungsscheibe 138 und der zweite Satz Keilzähne 150 in Eingriff
mit den Kupplungszähnen 144 auf
der zweiten Kupplungsscheibe 142 befindet. In dieser Betriebsartstellung
ist die Verteilerwelle 84 mit dem antreibenden Kettenrad 124 derart
gekoppelt, dass die angetriebene Drehung der Trägerbaugruppe 56 bewirkt,
dass das Antriebsdrehmoment zwischen dem zweiten Sonnenrad 76 und
dem dritten Sonnenrad 78 sowie zwischen der hinteren Abtriebswelle 42 und der
vorderen Abtriebswelle 32 verteilt wird, während sie
eine Drehzahldifferenzierung zwischen diesen zulässt, wodurch der permanente
Allradantrieb eingestellt wird. Eine vorwärts gerichtete Axialbewegung der
Betriebsartmuffe 146 aus ihrer 4DIFF-Stellung in eine zweite
oder gesperrte Allradantriebsstellung (durch die Positionslinie „4LOCK" bezeichnet) hält die Kupplungszähne 140 mit
den Keilzähnen 148 der Betriebsartmuffe
in Eingriff und bewirkt, dass der zweite Satz Keilzähne 150 der
Betriebsartmuffe mit den Kupplungszähnen 144 auf der zweiten
Kupplungsscheibe 142 in Eingriff tritt.
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In
dieser Betriebsartstellung wird eine relative Drehung zwischen dem
zweiten Sonnenrad 76 und dem dritten Sonnenrad 78 verhindert,
um ebenso eine relative Drehung zwischen der hinteren Abtriebswelle 42 und
der vorderen Abtriebswelle 32 zu verhindern, wodurch der
nicht differenzierte oder gesperrte Allradantrieb eingestellt wird.
Im Gegensatz dazu bewirkt eine rückwärts gerichtete
Axialbewegung der Betriebsartmuffe 146 aus ihrer 4DIFF-Stellung
in eine dritte Stellung oder Zweiradantriebsstellung (durch die
Positionslinie „2WD" bezeichnet), dass
sich die Keilzähne 148 auf
der Betriebsartmuffe 146 von den Kupplungszähnen 140 auf
der ersten Kupplungsscheibe 138 lösen und mit den Kupplungszähnen 144 auf
der zweiten Kupplungsscheibe 142 in Eingriff treten. In
dieser Betriebsartstellung wird das angetriebene Kettenrad von der
Verteilerwelle 84 entkoppelt und eine relative Drehung
zwischen dem zweiten Sonnenrad 76 und dem dritten Sonnenrad 78 verhindert,
wodurch das gesamte Antriebsdrehmoment auf die hintere Abtriebswelle 42 übertragen wird,
um den Zweiradantrieb einzustellen. Somit ist der zweite Zahnradsatz 54 sowohl
in der 4LOCK-Stellung als auch in der 2WD-Stellung gesperrt, um eine Drehzahldifferenzierung
zu verhindern. In einem Fahrzeug mit Vierradantrieb mit einer Antriebsvorderachse
kann die Betriebsartmuffe 146 während der Fahrt geschaltet
werden, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, da die relative Drehung zwischen
der vorderen Abtriebswelle 32 und der hinteren Abtriebswelle,
wenn überhaupt
vorhanden, nur gering ist.
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Wie
weiter in 2 zu sehen
ist, enthält
das zu dem Verteilergetriebe 20 gehörige Schaltsystem eine Bereichsgabel 150,
welche die Bereichsmuffe 72 mit einem Betätiger 152 koppelt,
eine Betriebsartgabel 154, welche die Betriebsartmuffe 146 mit
dem Betätiger 152 koppelt,
und eine Bedienvorrichtung 156 zum Steuern der wahlweisen
Betätigung
des Betätigers 152.
Der Betätiger 152 kann
jede beliebige geeignete Vorrichtung sein, die betätigbar ist,
um die koordinierte axiale Bewegung der Bereichsmuffe 72 und
der Betriebsartmuffe 146 zu bewirken, wenn der Fahrer über die
Bedienvorrichtung 156 eine bestimmte Antriebsart wählt. Alternativ
kann der Betätiger 152 aus
einem Paar Vorrichtungen bestehen, die separat mit jeder Schaltgabel
verbunden sind. Vorzugsweise ist der Betätiger 152 eine drehbare
Sektorenscheibe mit Bereichs- und Betriebsart-Nockenanordnungen
für die
koordinierte axiale Bewegung der Schaltgabeln 150 und 154 in
einer Weise, die im Wesentlichen derjenigen ähnlich ist, die in dem gemeinsam
gehaltenen US-Patent Nr. 5,076,112 beschrieben ist, auf das hierin
Bezug genommen wird. Ferner kann die Bedienvorrichtung 156 jede
beliebige manuell betätigte
(d. h. eine Verbindung, die den Betätiger 152 mit einem
Schalthebel koppelt) oder kraftbetätigte (d. h. ein Getriebemotor,
der mit dem Betätiger 152 verbunden
und durch elektrische Steuersignale gesteuert wird, die von Druckschaltern
oder Drehschaltern stammen) Anordnung sein, die von dem Fahrer bedient
wird, um die Betätigung
des Betätigers 152 zu
steuern.
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In 3 ist eine Tabelle gezeigt,
welche die Kombination aus Bereichsstellungen der Bereichsmuffe 72 und
Betriebsartstellungen der Betriebsartmuffe 146 auflistet,
welche die verschiedenen durch das Verteilergetriebe 20 verfügbaren Antriebsarten einstellen.
Insbesondere ist ein Hochbereich-Zweiradantrieb (2WD-H) eingestellt,
wenn die Bereichsmuffe 72 in ihrer H-Stellung und die Betriebsartmuffe 146 in
ihrer 2WD-Stellung ist. Ein permanenter Hochbereich-Allradantrieb
(4DIFF-H) wird eingestellt, indem die Betriebsartmuffe 146 in
ihre 4DIFF-Stellung geschaltet wird, während die Bereichsmuffe 72 in
ihrer H-Stellung gehalten wird. Ein gesperrter Hochbereich-Allradantrieb
(4LOCK-H) wird eingestellt, indem die Betriebsartmuffe 146 in
ihre 4LOCK-Stellung bewegt wird, während die Bereichsmuffe 72 wiederum
in ihrer H-Stellung gehalten wird. Ein gesperrter Niedrigbereich-Allradantrieb
(4LOCK-L) wird eingestellt, indem die Betriebsartmuffe 146 in
ihrer 4LOCK-Stellung gehalten wird, während die Bereichsmuffe 72 in
ihre L-Stellung
bewegt wird. Ein permanenter Niedrigbereich-Allradantrieb (4DIFF-L) wird
eingestellt, indem die Betriebsartmuffe 146 in ihre 4DIFF-Stellung
bewegt wird, während
die Bereichsmuffe 72 in ihrer L-Stellung gehalten wird.
Ein Niedrigbereich-Zweiradantrieb (2WD-L) wird eingestellt, indem
die Betriebsartmuffe 146 in ihre 2WD-Stellung bewegt wird,
während
die Bereichsmuffe 72 in ihrer L-Stellung gehalten wird.
Schließlich wird
eine neutrale Betriebsart eingestellt, indem die Bereichsmuffe in
ihre N-Stellung bewegt wird, während
die Betriebsartmuffe 146 in ihrer 2WD-Stellung gehalten
wird. Während
bei der vorstehenden Antriebsartabfolge nur die Bereichsmuffe 72 oder
die Betriebsartmuffe 146 bewegt werden müssen, um
die nächste
Antriebsart zu wählen,
ist die Erfindung weder auf solch eine Abfolge beschränkt noch
ist es nötig,
dass alle sieben Antriebsarten zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere
kann die Anzahl der Antriebsarten, die durch die Betätigung der
Bedienvorrichtung 156 zur Verfügung stehen, je nach Anforderungen
der unterschiedlichen Fahrzeuganwendungen gewählt werden.
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Gemäß dem in 4A bis 4C gezeigtem Ausführungsbeispiel ist der Betriebsartschaltmechanismus 130 nun
mit einer Synchronisierbaugruppe 160 zwischen der angetriebenen
Nabe 134 und der ersten Kupplungsscheibe 138 ausgestattet,
um ein Schalten der Betriebsartmuffe 146 zwischen ihrer 4DIFF-Stellung
und ihrer 2WD-Stellung während
der Fahrt bei denjenigen Fahrzeugen zu ermöglichen, bei denen der vordere
Antriebsstrang 12 mit einem Mechanismus zum Ab koppeln der
Achse ausgestattet ist. Insbesondere ermöglicht diese Anordnung, dass
Vorderräder 24 von
dem Rest der Achsbaugruppe 26 abgekoppelt werden, und zwar
durch die Verwendung von herkömmlichen
mit Unterdruck betätigten
Sperrnaben oder eines Achswellen-Abkoppelsystems, wenn das Verteilergetriebe
in den Zweiradantrieb geschaltet ist. Dieses während der Fahrt verwendete
synchronisierte Betriebsartschaltsystem kann in Verbindung mit einem
Abkoppelsystem eine erhebliche Verringerung der trägen Masse
bewirken, die durch die Rollwirkung der Vorderräger 24 (d. h. vorderes
Differenzial 28, vordere Antriebswelle 30 und
vordere Abtriebswelle 32) angetrieben wird, was zu einem
niedrigeren Kraftstoffverbrauch und zu einem geringeren Verschleiß der Bauteile
führt.
Ein mit der Bedienvorrichtung 156 verbundener Betriebsartschalter
kann dem Abkoppelsystem ein Signal liefern, das anzeigt, dass das
Verteilergetriebe 20 in einen Zweiradantrieb geschaltet
wurde, was die nachfolgende Abkoppelung der Vorderräder 24 ermöglicht.
Wird das Verteilergetriebe 20 in einen der Allradantriebe
zurückgeschaltet,
so zeigt das Signal des Betriebsartschalters an, dass die Vorderräder 24 wieder
gekoppelt werden können.
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Die
Synchronisierbaugruppe 160 enthält einen Sperrring 162,
der zwischen der Betriebsartmuffe 146 und der ersten Kupplungsscheibe 138 angeordnet
ist. Wird die Betriebsartmuffe 146 zunächst aus ihrer 4DIFF-Stellung
in ihre 2WD-Stellung bewegt, so verhindert die Synchronisierbaugruppe 160, dass
die Keilzähne 148 der
Betriebsartmuffe durch den Sperrring 162 treten, bis die
Drehzahlsynchronisierung zwischen der vorderen Abtriebswelle 32 (über die
Verteilerbaugruppe 22) und der Verteilerwelle 84 beendet
ist. Danach können
die Keilzähne 148 auf
der Betriebsartmuffe 146 in die Kupplungszähne 140 auf
der ersten Kupplungsplatte 138 eingreifen, wodurch die
Verteilerwelle 84 lösbar
mit dem antreibenden Kettenrad 124 gekoppelt wird.
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In
der schematischen Teilansicht in 5 ist dargestellt,
dass das Verteilergetriebe 20 einen modifizierten Bereichsschaltmechanismus 130' enthält, bei
dem das antreibende Kettenrad 124' derart an der Verteilerwelle 84 befestigt
ist, dass das Merkmal des Zweiradantriebs nicht mehr vorhanden ist.
Insbesondere wird die vordere Abtriebswelle 32 kontinuierlich durch
das dritte Sonnenrad 78 über die Verteilerwelle 84,
das antreibende Kettenrad 124', die Kette 128 und das
angetriebene Kettenrad 126 angetrieben. Dementsprechend
ist die Betriebsartmuffe 146' drehbar
auf der angetriebenen Nabe 134 gelagert und axial auf dieser
zwischen der dargestellten 4DIFF-Stellung und 4LOCK-Stellung verschiebbar. Befindet
sich die Betriebsartmuffe 146' wie zuvor in der 4DIFF-Stellung,
so sind ihre Keilzähne 148 von den
Kupplungszähnen 144 auf
der Kupplungsscheibe 142 gelöst, um eine Differenzierung
zwischen dem zweiten Sonnenrad 76 und dem dritten Sonnenrad 78 zu
ermöglichen
und um den permanente Allradantrieb einzustellen. Die Bewegung der
Betriebsartmuffe 146' in
ihre 4LOCK-Stellung bewirkt, dass die Keilzähne 148 in die Kupplungszähne 144 auf
der Kupplungsscheibe 142 eingreifen, um die angetriebene
Nabe 134 starr mit der Kupplungsscheibe 142 zu
koppeln, wodurch eine Drehzahldifferenzierung zwischen den Abtriebswellen
verhindert und der gesperrte Allradantrieb eingestellt wird. Falls
gewünscht,
kann die Betriebsartschaltanordnung 130' geringfügig dahingehend abgeändert werden,
dass die Betriebsartmuffe 146' auf der Kupplungsplatte 142 gelagert
ist, um sich zwischen einer 4DIFF-Stellung, in der die Betriebsartmuffe 146' von der Nabe 134 entkoppelt
ist, und einer 4LOCK-Stellung zu bewegen, in der die Betriebsartmuffe 146' mit der angetriebenen
Nabe 134 gekoppelt ist.
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In 6A und 6B ist der Betriebsartschaltmechanismus 130' nun mit einer
Synchronisierbaugruppe 160' zwischen
der angetriebenen Nabe 134 und der Kupplungsscheibe 142 ausgestattet,
um ein Schalten der Betriebsartmuffe 146' zwischen ihrer 4DIFF-Stellung
und ihrer 4LOCK-Stellung während der
Fahrt zu ermöglichen.
Die Synchronisierbaugruppe 160' enthält einen Sperrring 162,
der zwischen der Betriebsartmuffe 146' und der angetriebenen Nabe 134 angeordnet
ist. Die Keilzähne 148 der
Betriebsartmuffe 146' bleiben
mit den Zähnen 144 der
Kupplungsscheibe 142 in Eingriff und sind von den Zähnen 136 auf
der angetriebenen Nabe 134 gelöst, wenn diese in ihrer in 6A gezeigten 4DIFF-Stellung
ist. Soll aus dem permanenten Allradantrieb in den gesperrten Allradantrieb
geschaltet werden, so wird die Betriebsartmuffe 146' aus ihrer 4DIFF-Stellung
in die in 6B gezeigte
4LOCK-Stellung bewegt. Die Synchronisierbaugruppe 160' verhindert,
dass die Zähne 148 auf
der Betriebsartmuffe 146' durch
den Sperrring 162 treten, bis die Drehzahlsynchronisierung
zwischen der Verteilerwelle 84 und der hinteren Abtriebswelle 42 beendet
ist. Danach können
die Zähne 148 auf
der Betriebsartmuffe 146' in
die Zähne 136 auf
der Nabe 134 eingreifen, wodurch die Verteilerwelle 84 lösbar mit
der hinteren Abtriebswelle 42 zur gemeinsamen Drehung mit
dieser gekoppelt wird.
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Die
vorstehende Abhandlung offenbart und beschreibt verschiedene Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung. Der Fachmann wird daraus sowie anhand
der zugehörigen
Zeichnungen und Ansprüche
leicht erkennen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und
Variationen daran vorgenommen werden können.