EP2323864A1 - Antriebsstranganordnung für ein fahrzeug - Google Patents

Antriebsstranganordnung für ein fahrzeug

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Publication number
EP2323864A1
EP2323864A1 EP09782190A EP09782190A EP2323864A1 EP 2323864 A1 EP2323864 A1 EP 2323864A1 EP 09782190 A EP09782190 A EP 09782190A EP 09782190 A EP09782190 A EP 09782190A EP 2323864 A1 EP2323864 A1 EP 2323864A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connecting shaft
vehicle
vorderachsdifferentialgetriebe
output
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09782190A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Geier
Dietmar Gehring
Lothar Beigang
Ulrich Mair
Detlef Baasch
Thomas Rosemeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2323864A1 publication Critical patent/EP2323864A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B60K17/35—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches

Definitions

  • the present invention relates to a drive train arrangement for a vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
  • a transmission for vehicles with a four-wheel drive is known.
  • the known automatic transmission is followed by a motor vehicle engine, wherein the transmission gear is connected with its first output shaft with a drive shaft for the rear axle and with its second Titanwelie with a drive width for the front axle.
  • the drive power for the front wheel drive is realized via a connection mechanism.
  • a further drive train for a motor vehicle is known.
  • the engine is arranged in front of the rear axle and behind the front axle.
  • the output shaft of the engine extends rearwardly, which is coupled via a friction clutch assembly with an automatic transmission.
  • the output of the automatic transmission is constantly connected via a gear stage with an oblique shaft.
  • a spur gear toothing is provided, which is constantly in engagement with a drive gear of the rear axle.
  • a drive train arrangement for arad-driven motor vehicles comprises a first axle, which is permanently driven by a drive motor via the motor vehicle transmission, and one via a clutch. ment and a side shaft optionally in the drive switchable second axis.
  • the clutch in the transmission housing is arranged on the output shaft of the motor vehicle transmission.
  • the drive shaft and the output shaft of the vehicle transmission are arranged offset from one another. This increases the space required for the vehicle transmission.
  • the side shaft comprises a plurality of joints, which additionally increases the required space and the number of components in the known drive train arrangement.
  • the invention is based on the object to change a drive train arrangement of the type mentioned in such a way that in spite of compact and weight minimized construction of the drive train arrangement as variable as possible use is also possible with differently designed vehicles.
  • a drive train arrangement for a vehicle is proposed with a main transmission, in whose housing a transfer case is integrated, the output is connected to a rear differential, the output of the transfer case is additionally coupled to a torque transmitting element via a connecting shaft with a Vorderachsdifferentialgetriebe, wherein the connecting shaft in is arranged at a predetermined angle or solid angle to Abretesweile or to the input shaft of the main transmission and wherein the Vorderachsdifferentialgetriebe facing the end of the connecting shaft is in operative connection with the Vorderachsdifferentialgetriebe.
  • the front-axle differential gear is equipped with at least one or at least one adapter device on the vehicle side for adapting to a modified PSDposition along the axis of rotation or the center line of the connecting shaft attached.
  • a vehicle-related displacement of the Vorderachsdifferentialgetriebes can be compensated with the drive train arrangement according to the invention, without, for example, another connecting shaft with corresponding joints is used.
  • the front axle transmission can be changed in its arrangement position, without, however, changing the vehicle-mounted position.
  • the drive train arrangement according to the invention realizes a most efficient, space-saving, cost-effective and weight-reduced connection of the front axle or the Vorderachsdifferentialgetriebes on the drive train.
  • the connecting shaft z. B. be designed as a rigid shaft without joints, wherein the operative connection between the quasi-skewed in space driving connection axis and the Vorderachsdifferentialgetriebe is designed as an angle drive or the like to compensate for the different arrangement angle of connecting shaft and Vorderachsdifferentialgetriebe.
  • the angle drive By means of the angle drive, the necessary compensation based on the different arrangement angles of connecting shaft and front axle differential is realized.
  • the connection shaft may be partially within the Gear housing run. But there are also other gradients of the connecting shaft conceivable
  • the angle drive includes a bevel gear connected to the end of the connecting shaft facing the front axle differential gear and a ring gear connected to the front axle differential gear which mesh with each other.
  • the bevel gear formed thereby allows any connection between the front axle or the Vorderachsdifferentialgetriebe and the connecting shaft.
  • Other angular drives can also be used as an angular connection between the connecting cable and the front axle differential.
  • the adapter device may preferably have at least one base element and at least one receiving element.
  • the base member may be fixedly connected to the vehicle to set the vehicle-mounted position of the Vorderachsdifferentiaigetriebes.
  • the receiving member may be variably disposed on the base member so as to adjust the arrangement position of the front differential gear to the predetermined arrangement angle of the connection shaft.
  • the basic element of the adapter device can be firmly and thus permanently attached to the motor housing or to the transmission housing or to the oil sump of the vehicle.
  • the receiving element forms virtually the variable part of the adapter device in order to vary the arrangement position of the Vorderachsdifferentialgetriebes by attaching to the base element z. B. is slidably disposed along the axis of rotation of the connecting shaft.
  • the output of the transfer case integrated into the main transmission can be coupled to the torque transmission element with a positive drive.
  • a Beveloidtriebs an angular arrangement of the connecting shaft can be realized, which extends at least partially in the transmission housing.
  • the Beveloid drive can e.g. two Beveloid leopard scholar or the like, wherein a first Beveloid leopardrad is arranged as a loose wheel coaxial with the output of the transfer case and wherein a second Beveloid leopardrad is connected to the connecting shaft.
  • a torque transmission element e.g. a friction clutch or a multi-plate clutch or the like can be used.
  • the clutch is connected on the one hand to the first Beveloid leopardrad and on the other hand to the output of the transfer case.
  • the drive train arrangement according to the invention conceivable. Possibly, only a front-wheel drive can be realized, whereby also there the rigid connecting shaft and e.g. the adapter means for attaching the Vorderachsdifferentialgetriebes can be used on the vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a possible embodiment of a drive train arrangement according to the invention with a rigid connecting shaft to a Vorderachsdifferentialgetriebe.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the drive train arrangement with an adapter device for securing the front axle differential gear in a standard arrangement position on the vehicle side;
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of the drive train arrangement according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a schematic side view of the drive train arrangement with the adapter device for securing the front axle differential gear on the vehicle side in a rear arrangement position;
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of the drive train arrangement according to FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a schematic side view of the drive train arrangement with the adapter device for fastening the front axle differential gear on the vehicle side in a front arrangement position
  • FIG. 7 shows a schematic plan view of the drive train arrangement according to FIG. 6.
  • a controllable all-wheel drive for example, a controllable all-wheel drive but also a pure Schuachsantrieb or Vorderachsantrieb can be provided.
  • FIG. 1 shows by way of example an adjustable four-wheel drive in a vehicle as a drive train arrangement.
  • the powertrain includes the Main gear 1, which is coupled via a starting element 4 with a drive motor 5 for torque transmission.
  • the output shaft 6 of the main transmission 1 is connected to a shaft of the transfer case 3.
  • the output of the transfer case 3 is constantly connected to a schematically indicated by an arrow 7
  • the output of the transfer case 3 via a torque transmitting element with a connecting shaft 8 for driving a Vorderachsdifferentialgetriebes 9 or a front axle 10 is selectively coupled.
  • the torque transmission element is designed as a multi-plate clutch 11.
  • the clutch 11 is connected on the one hand to the output of the transfer case 3 and on the other hand to a first Beveloidiererad 12 Beveloidtriebes.
  • the first Beveloid leopardrad 12 is arranged as a loose wheel coaxial with the output of the transfer case 3 and meshes with a second Beveloid leopardrad 13, which in turn is connected to the connecting shaft 8.
  • the connecting shaft 8 is due to the Beveloidrioss at a predetermined angle to the output shaft 6 of the main transmission 1 and the transmission input shaft, which is indicated only by an arrow 14, respectively.
  • the connecting shaft 8 extends at least partially within the transmission housing 2.
  • the connecting shaft 8 is z. B. designed as a rigid shaft and therefore has no joints.
  • the skewed arrangement of the connecting shaft 8 and the resulting different arrangement angles of connecting shaft 8 and front-axle differential gear 9 are compensated for by the fact that the operative connection between the connecting shaft 8 and the front-axle differential gear 9 is designed as an angle drive.
  • a bevel gear which comprises a bevel gear 15 and a ring gear 16 which meshes with the bevel gear 15, can be used as an angle drive, for example.
  • the bevel gear 15 is connected to the the Vorderachsdifferentialgetriebe 9 facing the end of the connecting shaft 8 is connected.
  • the ring gear 16 is connected to the Vorderachsdifferentialgetriebe 9.
  • the Vorderachsdifferentialgetriebe 9 is mounted on a drive means 5 by means of an only schematically indicated adapter means 20 on the drive motor.
  • FIG. 2 to 7 further schematic views of the drive train arrangement according to the invention are shown, wherein various vehicle-side arrangement positions of the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 are shown. Since the spatial arrangement position of the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 may vary due to the vehicle, the resulting Fehlwinkel in the drive train arrangement according to the invention by the use of the adapter device 20 in the vehicle-mounted mounting of the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 is compensated.
  • the adapter device 20 comprises a base element 17 and a receiving element 18.
  • the base element 17 is firmly connected to the vehicle and determines the vehicle-mounted position.
  • fasteners 21 are used.
  • the base member 17 may be attached to an oil pan 19 of the vehicle, e.g. be screwed or molded. It is also possible that the base member 17 is fixed to the motor housing or to the transmission housing 2.
  • the receiving element 18 serves to hold the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 and is, however, variably, that is, along the axis of rotation of the connecting shaft 8 slidably disposed on the base member 17.
  • any suitable fastening type can be used, which allows a corresponding alignment of the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 relative to the connecting shaft 8.
  • the receiving element 18 allows a variable arrangement position of the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 in space.
  • the Vorderachsdifferentialgetriebe 9, however, z. B. firmly connected to the receiving element 18 via corresponding fastening elements 22.
  • the vehicle-side connection of the front-axle differential gear 9 can be adapted to the vehicle-related arrangement position without further components. This eliminates otherwise required housing variants for corresponding attachment of the Vorderachsdifferentialgetriebes, since the vehicle-mounted fixing position of the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 for the base member 17 can be maintained independently of the vehicle in the drive train arrangement according to the invention. Thus, only a design and construction of the transfer case 3 is required. Eventually, an exchange of the connecting shaft 8 and the adapter is necessary to take into account the change in length.
  • Figures 2 and 3 show, for example, the vehicle-mounted front differential gear 9 in a standard arrangement position
  • Figure 2 is a side view of the drive train arrangement
  • Figure 3 is a plan view of the drive train arrangement.
  • FIGS. 4 and 5 show the front-axle differential gear 9 fastened via the adapter device 20 in a rear arrangement position.
  • FIG. 5 it becomes clear that only the receiving element 18 with the front-axle differential gear 9 fastened to it is displaced in the vehicle direction to the rear or along the axis of the connecting shaft 8.
  • Figures 6 and 7 show a front arrangement position of the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 on the oil pan 19 of the vehicle.
  • This arrangement position of the Vorderachsdifferentialgetriebes 9 it is necessary that the receiving element 18 of the adapter device 20 is moved forward in the vehicle direction. This can be seen in particular from FIG. Also in this arrangement position, the base member 17 remains at its mounting position on the oil pan 19 of the vehicle.

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Abstract

Es wird eine Antriebsstranganordnung für ein Fahrzeug mit einem Hauptgetriebe (1) vorgeschlagen, in dessen Getriebegehäuse (2) ein Verteilergetriebe (3) integriert ist, dessen Abtrieb mit einem Hinterachsdifferentialgetriebe verbunden ist, wobei der Abtrieb des Verteilergetriebes (3) zusätzlich mit einem Dremomentübertragungselement über eine Verbindungswelle (8) mit einem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) koppelbar ist, wobei die Verbindungswelle (8) in einem vorbestimmten Winkel zur Abtriebswelle (6) des Hauptgetriebes (1) angeordnet ist, und wobei das dem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) zugewandte Ende der Verbindungswelle (8) mit dem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) in Wirkverbindung steht. Erfindungsgemäss ist das Vorderachsdifferentialgetriebe (9) mit zumindest einer Adaptereinrichtung (20) fahrzeugseitigzum Anpassen an eine veränderte Anordnungsposition entlang der Drehachse der Verbindungswelle (8) befestigt.

Description

Antriebsstranαanordnunα für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsstranganordnung für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Druckschrift DE 30 36445 C2 ist ein Getriebe für Fahrzeuge mit einem Vierradantrieb bekannt. Das bekannte automatische Übersetzungsgetriebe ist einem Kraftfahrzeugmotor nachgeschaltet, wobei das Übersetzungsgetriebe mit seiner ersten Ausgangswelle mit einer Antriebswelle für die Hinterachse und mit seiner zweiten Ausgangswelie mit einer Antriebsweite für die Vorderachse verbunden ist. Die Antriebsleistung für den Vorderradantrieb wird über einen Verbindungsmechanismus realisiert.
Zudem ist aus der Druckschrift DE 202004 018 036 111 ein weiterer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug bekannt. Bei dem bekannten Antriebsstrang ist der Motor vor der Hinterachse und hinter der Vorderachse angeordnet. Die Abtriebswelle des Motors erstreckt sich nach hinten, welche über eine Reibungskupplungsanordnung mit einem Automatgetriebe gekoppelt ist. Der Abtrieb des Automatgetriebes ist über eine Zahnradstufe ständig mit einer schrägen Welle verbunden. An dem abtriebsseitigen Ende der schrägen Welle ist eine Stirnradverzahnung vorgesehen, welche mit einem Antriebszahnrad des Hinterachsgetriebes ständig in Eingriff steht. Das Vorderachsgetriebe an der Vorderachse des Fahrzeuges wird bei dem bekannten Antriebsstrang nicht angetrieben, so dass kein Allradbetrieb bei dem Fahrzeug möglich ist.
Dagegen ist aus der DE 10 2006 043 048 A1 eine Antriebsstranganordnung für aüradgetriebene Kraftfahrzeuge bekannt. Die bekannte Antriebsstranganordnung umfasst eine von einem Antriebsmotor über das Kraftfahrzeuggetriebe permanent angetriebene erste Achse und eine über eine Kupp- lung und eine Seitenwelle wahlweise in den Antrieb zuschaltbare zweite Achse. Die Kupplung im Getriebegehäuse ist auf der Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes angeordnet. Bei der bekannten Antriebsstranganordnung sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle des Fahrzeuggetriebes zueinander versetzt angeordnet. Dadurch erhöht sich der erforderliche Bauraum für das Fahrzeuggetriebe. Zudem umfasst die Seitenwelle mehrere Gelenke, wodurch zusätzlich der erforderliche Bauraum und die Anzahl der Bauteile bei der bekannten Antriebsstranganordnung erhöht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Antriebsstranganordnung der eingangs genannten Gattung derart zu verändern, dass trotz kompakter und gewichtsminimierter Bauweise der Antriebsstranganordnung eine möglichst variable Verwendung auch bei konstruktiv unterschiedlich ausgeführten Fahrzeugen ermöglicht wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei weitere vorteilhafte Ausgestaltungen den Unteransprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen sind.
Demnach wird eine Antriebsstranganordnung für ein Fahrzeug mit einem Hauptgetriebe vorgeschlagen, in dessen Gehäuse ein Verteilergetriebe integriert ist, dessen Abtrieb mit einem Hinterachsdifferentialgetriebe verbunden ist, wobei der Abtrieb des Verteilergetriebes zusätzlich mit einem Drehmomentübertragungselement über eine Verbindungswelle mit einem Vorderachsdifferentialgetriebe koppelbar ist, wobei die Verbindungswelle in einem vorbestimmten Winkel beziehungsweise Raumwinkel zur Abtriebsweile beziehungsweise zur Eingangswelle des Hauptgetriebes angeordnet ist und wobei das dem Vorderachsdifferentialgetriebe zugewandte Ende der Verbindungswelle mit dem Vorderachsdifferentialgetriebe in Wirkverbindung steht. Erfindungsgemäß ist das Vorderachsdifferentialgetriebe mit zumindest einer bzw. über zumindest eine Adaptereinrichtung fahrzeugseitig zum Anpassen an eine veränderte An- Ordnungsposition entlang der Drehachse bzw. der Mittellinie der Verbindungswelle befestigt.
Somit kann auch eine fahrzeugbedingte Verschiebung des Vorderachsdifferentialgetriebes mit der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung ausgeglichen werden, ohne dass z.B. eine weitere Verbindungswelle mit entsprechenden Gelenken verwendet wird. Auf diese Weise kann das Vorderachsgetriebe je nach Fahrzeugtyp in seiner Anordnungsposition verändert werden, ohne dass jedoch die fahrzeugseitige Befestigungsposition verändert wird. Durch die Verwendung der Adaptereinrichtung oder dergleichen Bauteil bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Antriebsstranganordnung kann die Anbindung des Vorderachsdifferentials an den konstruktiv vorgegebenen Raumwinkel der Verbindungswelle ohne kostenintensive Variantenbildung, z. B durch Schaffen von verschiedenen Gehäusevarianten und die Verwendung von weiteren Bauteilen, auf einfachste Weise angepasst werden.
Demzufolge realisiert die erfindungsgemäße Antriebsstranganordnung eine möglichst effiziente, bauraumsparende, kostengünstige und gewichtsreduzierte Anbindung der Vorderachse beziehungsweise des Vorderachsdifferentialgetriebes an dem Antriebsstrang.
Im Rahmen einer Ausführung der Erfindung kann die Verbindungswelle z. B. als starre Welle ohne Gelenke ausgebildet sein, wobei die Wirkverbindung zwischen der zum Antrieb der Vorderachse quasi windschief im Raum angeordnete Verbindungsweile und dem Vorderachsdifferentialgetriebe als Winkeltrieb oder dergleichen zum Ausgleichen der unterschiedlichen Anordnungswinkel von Verbindungswelle und Vorderachsdifferentialgetriebe ausgebildet ist. Durch den Winkeltrieb wird der notwendige Ausgleich bezogen auf die unterschiedlichen Anordnungswinkel von Verbindungswelle und Vorderachsdifferential realisiert. Die Verbindungswelle kann zum Beispiel teilweise innerhalb des Getriebegehäuses verlaufen. Es sind aber auch andere Verläufe der Verbindungswelle denkbar
Es ist z. B. möglich, dass der Winkeltrieb ein mit dem dem Vorderachsdifferentialgetriebe zugewandten Ende der Verbindungswelle verbundenes Kegelrad und ein mit dem Vorderachsdifferentialgetriebe verbundenes Tellerrad umfasst, welche miteinander in Eingriff stehen. Der dadurch gebildete Kegeltrieb ermöglicht die beliebige Verbindung zwischen der Vorderachse beziehungsweise dem Vorderachsdifferentialgetriebe und der Verbindungswelle. Es sind auch andere Winkeltriebe als winklige Verbindung zwischen der Verbin- dungswelie und dem Vorderachsdifferential einsetzbar.
Vorzugsweise kann die Adaptereinrichtung zum Beispiel zumindest ein Grundelement und wenigstens ein Aufnahmeelement aufweisen. Das Grundelement kann fest mit dem Fahrzeug verbunden sein, um die fahrzeugseitige Befestigungsposition des Vorderachsdifferentiaigetriebes festzulegen. Das Aufnahmeelement kann jedoch an dem Grundelement variabel beziehungsweise verschiebbar angeordnet werden, um die Anordnungsposition des Vorderachsdifferentialgetriebes an den vorbestimmten Anordnungswinkel der Verbindungsweile anzupassen.
Beispielsweise kann das Grundelement der Adaptereinrichtung fest und somit ständig an dem Motorgehäuse oder an dem Getriebegehäuse oder an der ölwanne des Fahrzeuges befestigt sein. Das Aufnahmeelement bildet quasi den variablen Teil der Adaptereinrichtung, um die Anordnungsposition des Vorderachsdifferentialgetriebes zu variieren, indem es an dem Grundelement z. B. entlang der Drehachse der Verbindungswelle verschiebbar angeordnet ist. Somit kann in vorteilhafter Weise die fahrzeugseitige Befestigungsposition des Grundelements beziehungsweise des Vorderachsdifferentials bei der Montage der Antriebsstranganordnung endgültig festgelegt werden, da die räumliche Anordnung des Vorderachsdifferentialgetriebes durch die verschiebbare Position des Aufnahmeelements jederzeit veränderbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Abtrieb des in das Hauptgetriebe integrierten Verteilergetriebes über das Drehmomentübertragungselement mit einem Beve- loidtrieb koppelbar ist. Durch die Verwendung eines Beveloidtriebs kann eine winklige Anordnung der Verbindungswelle realisiert werden, welche zumindest teilweise in dem Getriebegehäuse verläuft.
Der Beveloidtrieb kann z.B. zwei Beveloidzahnräder oder dergleichen umfassen, wobei ein erstes Beveloidzahnrad als Losrad koaxial zum Abtrieb des Verteilergetriebes angeordnet ist und wobei ein zweites Beveloidzahnrad mit der Verbindungswelle verbunden ist. Vorzugsweise kann als Drehmomentübertragungselement zumindest eine Kupplung, z.B. eine Reibungskupplung oder eine Lamellenkupplung oder dergleichen verwendet werden. Um die Antriebsleistung an dem Vorderachsdifferentialgetriebe entsprechend anzusteuern, ist die Kupplung einerseits mit dem ersten Beveloidzahnrad und anderseits mit dem Abtrieb des Verteilergetriebes verbunden. Es sind auch andere Kraftübertragungen bei der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung denkbar. Möglicherweise kann auch nur ein Vorderradantrieb realisiert werden, wobei auch dort die starre Verbindungswelle und z.B. die Adaptereinrichtung zum Befestigen des Vorderachsdifferentialgetriebes an dem Fahrzeug eingesetzt werden kann.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung mit einer starren Verbindungswelle zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe; Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Antriebsstranganordnung mit einer Adaptereinrichtung zum fahrzeugseitigen Befestigen des Vorderachsdifferentialgetriebes in einer Standardanordnungsposition;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Antriebsstranganordnung gemäß Figur 2;
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der Antriebsstranganordnung mit der Adaptereinrichtung zum fahrzeugseitigen Befestigen des Vorderachsdifferentialgetriebes in einer hinteren Anordnungsposition;
Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf die Antriebsstranganordnung gemäß Figur 4;
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der Antriebsstranganordnung mit der Adaptereinrichtung zum fahrzeugseitigen Befestigen des Vorderachsdifferentialgetriebes in einer vorderen Anordnungsposition; und
Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf die Antriebsstranganordnung gemäß Figur 6.
In den Figuren ist eine mögliche Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung für ein Fahrzeug mit einem Hauptgetriebe 1 , in dessen Getriebegehäuse 2 ein Verteilergetriebe 3 integriert ist, beispielhaft dargestellt. Bei der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung kann zum Beispiel ein regelbarer Allradantrieb aber auch ein reiner Hinterachsantrieb oder Vorderachsantrieb vorgesehen sein.
In Figur 1 ist als Antriebsstranganordnung exemplarisch ein regelbarer Allradantrieb bei einem Fahrzeug gezeigt. Der Antriebsstrang umfasst das Hauptgetriebe 1, welches über ein Anfahrelement 4 mit einem Antriebsmotor 5 zur Drehmomentübertragung gekoppelt ist. Die Abtriebswelle 6 des Hauptgetriebes 1 ist mit einer Welle des Verteilergetriebes 3 verbunden. Der Abtrieb des Verteilergetriebes 3 ist ständig mit einem nur schematisch durch einen Pfeil 7 angedeuteten Hinterachsdifferentialgetriebe verbunden. Zudem ist der Abtrieb des Verteilergetriebes 3 auch über ein Drehmomentübertragungselement mit einer Verbindungswelle 8 zum Antrieb eines Vorderachsdifferentialgetriebes 9 beziehungsweise einer Vorderachse 10 wahlweise koppelbar. Das Drehmomentübertragungselement ist als Lamellenkupplung 11 ausgebildet.
Die Kupplung 11 ist einerseits mit dem Abtrieb des Verteilergetriebes 3 und andererseits mit einem ersten Beveloidzahnrad 12 eines Beveloidtriebes verbunden. Das erste Beveloidzahnrad 12 ist als Losrad koaxial zum Abtrieb des Verteilergetriebes 3 angeordnet und kämmt mit einem zweiten Beveloidzahnrad 13, welches wiederum mit der Verbindungswelle 8 verbunden ist. Die Verbindungswelle 8 ist aufgrund des Beveloidtriebs in einem vorbestimmten Winkel zur Abtriebswelle 6 des Hauptgetriebes 1 beziehungsweise zur Getriebeeingangswelle, welche lediglich durch einen Pfeil 14 angedeutet ist, angeordnet. Die Verbindungswelle 8 verläuft zumindest teilweise innerhalb des Getriebegehäuses 2.
Die Verbindungswelle 8 ist z. B. als starre Welle ausgeführt und weist deshalb keine Gelenke auf. Die windschiefe Anordnung der Verbindungswelle 8 und die daraus resultierenden unterschiedlichen Anordnungswinkei von Verbindungswelle 8 und Vorderachsdifferentialgetriebe 9 werden dadurch ausgeglichen, dass die Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle 8 und dem Vorderachsdifferentialgetriebe 9 als Winkeltrieb ausgebildet ist.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, kann als Winkeltrieb beispielsweise ein Kegeltrieb eingesetzt werden, welcher ein Kegelrad 15 und ein mit dem Kegelrad 15 in Eingriff stehendes Tellerrad 16 umfasst. Das Kegelrad 15 ist mit dem dem Vorderachsdifferentialgetriebe 9 zugewandten Ende der Verbindungswelle 8 verbunden. Das Tellerrad 16 ist mit dem Vorderachsdifferentialgetriebe 9 verbunden. Somit wird das Ende der schief im Raum stehenden Verbindungswelle 8 direkt ohne Gelenke mit dem Vorderachsdifferentialgetriebe 9 verbunden. Das Vorderachsdifferentialgetriebe 9 ist über eine nur schematisch angedeutete Adaptereinrichtung 20 an dem Antriebsmotor 5 fahrzeugseltig befestigt.
In den Figuren 2 bis 7 sind weitere schematische Ansichten der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung gezeigt, wobei verschiedene fahr- zeugseitige Anordnungspositionen des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 dargestellt sind. Da die räumliche Anordnungsposition des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 fahrzeugbedingt variieren kann, wird der dadurch entstehende Fehlwinkel bei der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung durch die Verwendung der Adaptereinrichtung 20 bei der fahrzeugseitigen Befestigung des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 ausgeglichen.
Die Adaptereinrichtung 20 umfasst ein Grundelement 17 und ein Aufnahmeelement 18. Das Grundelement 17 ist fest mit dem Fahrzeug verbunden und bestimmt die fahrzeugseitige Befestigungsposition. Dazu werden Befestigungselemente 21 verwendet. Vorzugsweise kann das Grundelement 17 an einer ölwanne 19 des Fahrzeuges befestigt, z.B. verschraubt oder angegossen, sein. Es ist auch möglich, dass das Grundelement 17 an dem Motorgehäuse oder auch an dem Getriebegehäuse 2 befestigt wird.
Das Aufnahmeelement 18 dient zum Halten des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 und ist jedoch variabel, das heißt, entlang der Drehachse der Verbindungswelle 8 verschiebbar an dem Grundelement 17 angeordnet. Dazu kann jede geeignete Befestigungsart verwendet werden, die ein entsprechendes Ausrichten des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 bezogen auf die Verbindungswelle 8 ermöglicht. Dadurch ermöglicht das Aufnahmeelement 18 eine variable Anordnungsposition des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 im Raum. Das Vorderachsdifferentialgetriebe 9 ist jedoch z. B. fest mit dem Aufnahmeelement 18 über entsprechende Befestigungselemente 22 verbunden.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung kann die fahr- zeugseitige Anbindung des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 ohne weitere Bauteile an die fahrzeugbedingte Anordnungsposition angepasst werden. Dadurch entfallen sonst erforderliche Gehäusevarianten zum entsprechenden Befestigen des Vorderachsdifferentialgetriebes, da bei der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung die fahrzeugseitig festgelegte Befestigungsposition des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 für das Grundelement 17 fahrzeugunabhängig beibehalten werden kann. Somit ist nur eine Auslegung und Konstruktion des Verteilergetriebes 3 erforderlich. Eventuell ist ein Austausch der Verbindungswelle 8 und des Adapters notwendig, um die Längenänderung zu berücksichtigen.
Die Figuren 2 und 3 zeigen beispielsweise das fahrzeugseitig befestigte Vorderachsdifferentialgetriebe 9 in einer Standardanordnungsposition, wobei Figur 2 eine Seitenansicht der Antriebsstranganordnung und Figur 3 eine Draufsicht auf die Antriebsstranganordnung darstellen.
In den Figuren 4 und 5 ist das über die Adaptereinrichtung 20 befestigte Vorderachsdifferentialgetriebe 9 in einer hinteren Anordnungsposition dargestellt. Insbesondere aus der Draufsicht gemäß Figur 5 wird deutlich, dass lediglich das Aufnahmeelement 18 mit dem daran befestigten Vorderachsdifferentialgetriebe 9 in Fahrzeugrichtung nach hinten bzw. entlang der Achse der Verbindungswelle 8 verschoben ist. Das Grundelement 17 der Adaptereinrichtung 20 bleibt jedoch in vorteilhafter weise an seiner Befestigungsposition an der Ölwanne 19 des Fahrzeuges.
Schließlich zeigen die Figuren 6 und 7 eine vordere Anordnungsposition des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 an der ölwanne 19 des Fahrzeuges. Bei dieser Anordnungsposition des Vorderachsdifferentialgetriebes 9 ist es erforderlich, dass das Aufnahmeelement 18 der Adaptereinrichtung 20 in Fahrzeugrichtung nach vorne verschoben wird. Dies ist insbesondere aus Figur 7 ersichtlich. Auch bei dieser Anordnungsposition verbleibt das Grundelement 17 an seiner Befestigungsposition an der ölwanne 19 des Fahrzeuges.
Zudem wird in den Figuren 2 bis 7 die Lagerung des Abtriebes des Verteilergetriebes 3 und der Verbindungsweile 8 in dem Getriebegehäuse 2 schematisch angedeutet.
Bezugszeichen
1 Hauptgetriebe
2 Getriebegehäuse
3 Verteilergetriebe
4 Anfahrelement
5 Antriebsmotor
6 Abtriebswelle
7 Wirkverbindung zur Hinterachse
8 Verbindungswelle
9 Vorderachsdifferentialgetriebe
10 Vorderachse
11 Kupplung
12 erstes Beveloidzahnrad
13 zweites Beveloidzahnrad
14 Getriebeeingangswelle
15 Kegelrad
16 Tellerrad
17 Grundelement
18 Aufnahmeelement
19 Ölwanne
20 Adaptereinrichtung
21 Befestigungselement für das Grundelement
22 Befestigungselement für das Vorderachsdifferentialgetriebe an dem Aufnahmeelement

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsstranganordnung für ein Fahrzeug mit einem Hauptgetriebe (1), in dessen Getriebegehäuse (2) ein Verteilergetriebe (3) integriert ist, dessen Abtrieb mit einem Hinterachsdifferentialgetriebe verbunden ist, wobei der Abtrieb des Verteilergetriebes (3) zusätzlich mit einem Drehmomentübertragungselement über eine Verbindungswelle (8) mit einem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) koppelbar ist, wobei die Verbindungswelle (8) in einem vorbestimmten Winkel zur Abtriebswelle (6) des Hauptgetriebes (1) angeordnet ist, und wobei das dem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) zugewandte Ende der Verbindungswelle (8) mit dem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsdifferentialgetriebe (9) mit zumindest einer Adaptereinrichtung (20) fahrzeugseitig zum Anpassen an eine veränderte Anordnungsposition entlang der Drehachse der Verbindungswelle (8) befestigt ist.
2. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeic h n e t, dass die Verbindungswelle (8) als starre Welle ausgeführt ist und dass die Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle (8) und dem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) als Winkeltrieb ausgebildet ist.
3. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeic h n e t, dass der Winkeltrieb ein mit dem dem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) zugewandten Ende der Verbindungswelle (8) verbundenes Kegelrad (15) und ein mit dem Vorderachsdifferentialgetriebe (9) verbundenes Tellerrad (16) um- fasst, welche miteinander in Eingriff stehen.
4. Antriebsstranganordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken nzeich net, dass die Adaptereinrichtung (20) ein Grundelement (17) umfasst, an dem ein Aufnahmeelement (18) zum Halten des Vor- derachsdifferentialgetriebes (9) in einem mit der Verbindungswelle (8) korrespondierenden Winkel variabel angeordnet ist.
5. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeic h n e t, dass das Grundelement (17) fest an dem Motorgehäuse oder an dem Getriebegehäuse (2) oder an der ölwanne (19) des Fahrzeuges befestigt ist.
6. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Aufnahmeelement (18) zum Variieren der Anordnungsposition des Vorderachsdifferentialgetriebes (9) an dem Grundelement (17) entlang der Drehachse der Verbindungswelle (8) verschiebbar angeordnet ist.
7. Antriebsstranganordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e ke n n ze i c h n et, dass der Abtrieb des Verteilergetriebes (3) über das Drehmomentübertragungselement mit einem Beveloidtrieb koppelbar ist.
8. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeic h net, dass der Beveloidtrieb zwei Beveloidzahnräder (12, 13) umfasst, wobei ein erstes Beveloidzahnrad (12) als Losrad koaxial zum Abtrieb des Verteilergetriebes (3) angeordnet ist und wobei ein zweites Beveloidzahnrad (13) mit der Verbindungswelle (8) verbunden ist.
9. Antriebsstranganordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e ke n nze i ch n et, dass als Drehmomentübertragungselement zumindest eine Kupplung (11) vorgesehen ist.
10. Antriebsstranganordnung nach Anspruch 9, dadurch geken nzei c h n e t, dass die Kupplung (11) einerseits mit dem ersten Beveloidzahnrad (12) und andererseits mit dem Abtrieb des Verteilergetriebes (3) verbunden ist.
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