DE4118266C2

DE4118266C2 - Allradantrieb

Info

Publication number: DE4118266C2
Application number: DE4118266A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Diessner; Roland Gruss
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: DE4118266A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Allradantrieb für ein Fahrzeug mit mindestens je einem Vorderrad- und Hinterradpaar und mit einer Brennkraftmaschine, deren Ausgangswelle quer zur Fahrzeug-Längsrichtung angeordnet ist, einem verschiedene Drehzahlstufen ermöglichenden Getriebe, dessen Eingangs- und Ausgangswellen achsparallel zur Ausgangswelle der Brennkraftmaschine angeordnet sind, einem Gehäuse eines Ausgleichsgetriebes für die Verzweigung der Antriebsleitung auf ein Hinterrad- und ein Vorderradpaar, einem ein Kegelradpaar aufweisendes Winkelgetriebe, einer Kardanwelle zur Übertragung der Antriebsleistung vom Winkelgetriebe auf die Hinterachse und einem schaltbaren, zum Ausgleichsgetriebegehäuse koaxialen Planetengetriebe, zur wahlweisen Untersetzung der Drehzahl vor Eingang in das Ausgleichsgetriebegehäuse, wobei das schaltbare Planetengetriebe mit seinen Zahnrädern unmittelbar neben dem Ausgleichsgetriebegehäuse oder innerhalb desselben angeordnet ist.

Bei Fahrzeugen mit derartigen Allradantrieb wird die Antriebskraft von einem aus einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe bestehenden Antriebsaggregat geliefert. Die von der Brennkraftmaschine abgegebene Antriebsleistung wird dabei von einem Kraftübertragungsmechanismus in zwei Teilantriebskräfte zerlegt. Die eine Teilkraft wird an die Triebwellen der Vorderräder abgegeben, während die andere Teilkraft über einen Antriebsstrang mit Winkelgetriebe und Kardanwelle an die Triebwellen der Hinterräder abgegeben wird. Zur Erzielung einer besonders kompakten Bauweise sind der Frontmotor und das Schaltgetriebe quer nebeneinander angeordnet. Für den Einsatz des Fahrzeugs im Gelände ist ein insbesondere als Planetengetriebe ausgebildetes Untersetzungsgetriebe eingebaut, das wahlweise in einen schnellen oder einen langsamen Gang schaltbar ist.

Aus der EP 0 072 990 ist ein Allradantrieb bekannt, bei dem die Kraftübertragung vom Getriebe über ein schaltbares Planetengetriebe zum Gehäuse eines Vorderachsausgleichsgetriebes erfolgt. Planetengetriebe und Ausgleichsgetriebe sind koaxial, jedoch mit Abstand voneinander angeordnet. Durch diese Bauweise ist der im Bereich der Vorderachse zur Verfügung stehende Raum weitgehend ausgenutzt. Das nachgeschaltete Winkelgetriebe ist dementsprechend unter Zwischenschaltung einer Übersetzungsstufe in Richtung auf die Hinterachse versetzt angeordnet. Insgesamt nehmen die vorhandenen Aggregate in Fahrzeuglängsrichtung viel Platz in Anspruch, der besser für andere Zwecke genutzt werden kann. So sind gerade im Bereich der Vorderachse Teile der Lenkung vorzusehen. Je ausladender die an dieser Stelle vorgesehenen Aggregate sind, umso mehr Leitungsteile müssen mit Abstand zur Vorderachse angeordnet werden. Weiterhin entfällt durch die bekannte Anordnung wichtiger Freiraum, der im Crashfalle zur Deformation benötigt wird.

Zudem ist aus der gattungsbildenden DE 39 11 118 C2 ein Allradantrieb bekannt geworden, bei dem zwischen einem Differentialgetriebe und einem Winkelgetriebe ein Planetengetriebe angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Planetengetriebes ist u. a. der Antrieb für die Hinterräder des Fahrzeuges ein- bzw. ausschaltbar.

Desweiteren ist aus der DE 31 16 242 A1 ein Vierradantrieb für Fahrzeuge bekannt, bei dem zwei in Serie geschaltete Planetengetriebe nebeneinander und unmittelbar nebem einem Differentialgetriebe angeordnet sind. Während eines dieser Planetengetriebe für eine Antriebsdrehzahlumschaltung nutzbar ist, wird das zweite Planetengetriebe als Differentialgetriebe zwischen zwei Enduntersetzungsgetrieben betrieben.

Schließlich offenbart die DE 33 34 905 C2 einen Vierradantrieb mit lediglich einem Planetengetriebe unmittelbar neben einem Differntialgetriebe, wobei hier ebenso wie bei dem aus der DE 31 16 242 bekannten Vierradantrieb das oder die Planetengetriebe in einem gemeinsamen Gehäuse zusammen mit dem jeweiligen Differentialgetriebe angeordnet sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsbildenden Allradantrieb mit zwei Planetengetrieben noch kompakter als bisher bekannt aufzubauen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige weitere Ausbildungen.

Die erfindungsgemäße Lösung für ein gattungsgemäßes Getriebe besteht nun darin, daß in diesem Getriebe mittels einer Schalteinrichtung das Sonnenrad des Planetengetriebes gegen das Getriebegehäuse festlegbar und/oder mit dem Planetensteg des Planetengetriebes verbindbar ist und daß zwischen dem Ausgleichsgetriebegehäuse und dem Winkelgetriebe ein zweites (Übersetzungs-) Planetengetriebe angeordnet ist, dessen Planetensteg mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse verbunden ist.

Auf diese Weise wird eine wesentliche Verkürzung der Abmessungen der Aggregategruppe Planetengetriebe-Kraftübertragungsmechanismus-Ausgleichsgetriebe in Richtung quer zur Fahrtrichtung erzielt, so daß die Anordnung weiterer Teilaggregate neben den zuvor genannten überhaupt erst möglich.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der einzigen Figuren näher erläutert.

Eine Brennkraftmaschine 10 ist unter Zwischenschaltung einer Kupplung 11 oder eines nicht gezeigten hydrodynamischen Dreh momentwandlers mit einem Getriebe 12 verbunden. Die genannten Aggregate sind nebeneinander und quer zur Fahrzeuglängsrich tung angeordnet.

Die Leistung wird von einer Getriebeausgangswelle 13 über eine Untersetzungsstufe 14 einem ersten schaltbaren Plantengetriebe 15 zugeführt. Koaxial zu diesem sind ein Kraftübertragungs mechanismus 16 mit einem Ausgleichsgetriebe 17, ein zweites Planetengetriebe 18 und ein Winkelgetriebe 19 angeordnet. Das abtreibende (große) Zahnrad 20 der Untersetzungsstufe 14 ist über eine Innenverzahnung 21 zugleich das Ringrad des ersten schaltbaren Planetengetriebes 15. Gelagert ist das Zahnrad 20 über einen umlaufenden axialen Fortsatz 22 im Gehäuse 23 des Winkelgetriebes 19. Der Fortsatz 22 birgt zugleich den Kraftübertragungsmechanismus 16 mit dem Ausgleichsgetriebe 17.

Ein Planetensteg 24 des schaltbaren Planetengetriebes 15 ist mit dem den Kraftübertragungsmechanismus 16 bildenden Gehäuse des Ausgleichsgetriebes 17 fest verbunden. Auf der vom Aus gleichsgetriebe abgewandten Seite ist der Planetensteg 24 zu sammen mit dem Sonnenrad 25 mit einer Schalteinrichtung 26 verbunden. Durch diese ist es möglich, wahlweise das Sonnen rad 25 mit dem Planetensteg 24 zu verbinden (1: Durchtrieb) oder lediglich das Sonnenrad 25 festzulegen (untersetzende Wirkung).

Das Gehäuse 16 überträgt die Leistung ins Ausgleichsgetriebe 17 und von dort über Antriebswellen 27, 28 auf Vorderräder 29, 30.

Zur Übertragung der Leistung auf die Hinterachse ist das Gehäuse 16 weiterhin mit einem Planetensteg 31 des zweiten Planetenge triebes 18 verbunden. Das zugehörige Ringrad 32 ist festgelegt, während das Sonnenrad 33 mit einem Kegelrad 34 des Winkelgetrie bes 19 verbunden ist. Ein zweites Kegelrad 35 (Ausgang des Winkelgetriebes 19) ist mit der Kardanwelle 36 verbunden.

Schalteinrichtung 26, Planetengetriebe 15, Ausgleichsgetriebe 17, Planetengetriebe 18 und das erste Kegelrad 34 sind zusammen mit den Antriebswelle 27, 28 koaxial angeordnet. Der beschrie bene Antrieb ist dadurch besonders kompakt. Ermöglicht wird dies insbesondere durch die Nähe des schaltbaren Planetengetrie bes 15 zum Gehäuse 16 des Ausgleichsgetriebes 17. Weiterhin besonders günstig ist die Anordnung der Schalteinrichtung 26 auf der vom Ausgleichsgetriebe 17 abgewandten Seite des Planeten getriebes 15.

Neben der Herabsetzung des durch die Kardanwelle 36 zu übertra genden Moments erfüllt das zweite Planetengetriebe 18 eine weitere wichtige Funktion. Eine gegebenenfalls vorgesehene Flüssigkeitsreibungskupplung im Bereich der Kardanwelle - auch Visko-Kupplung genannt - benötigt zum Ansprechen eine bestimmte Drehzahldifferenz. Das Planetengetriebe 18 setzt die Drehzahl herauf, so daß auch die erforderliche Drehzahldifferenz eher erreicht wird. Zum Ausgleich für die Übersetzung durch das Planetengetriebe 18 ist im Bereich der Hinterachse eine ent sprechende Untersetzungsstufe, etwa durch Anpassung des dort angeordneten Ausgleichsgetriebes vorgesehen.

Bezugszeichenliste

10

Brennkraftmaschine

11

Kupplung

12

Getriebe

13

Getriebeausgangswelle

14

Untersetzungsstufe

15

Erstes schaltbares Planetengetriebe

16

Kraftübertragungsmechanismus/Gehäuse

17

Ausgleichsgetriebe

18

Zweites Planetengetriebe

19

Winkelgetriebe

20

Zahnrad

21

Innenverzahnung/Ringrad

22

Fortsatz

23

Gehäuse

24

Planetensteg

25

Sonnenrad

26

Schalteinrichtung

27

Antriebswelle

28

Antriebswelle

29

Vorderrad

30

Vorderrad

31

Planetensteg

32

Ringrad

33

Sonnenrad

34

Kegelrad

35

Kegelrad

36

Kardanwelle

37

Flüssigkeitsreibungs kupplung

Claims

1. Allradantrieb für ein Fahrzeug mit mindestens je einem Vorderrad- und Hinterradpaar und mit

- einer Brennkraftmaschine, deren Ausgangswelle quer zur Fahrzeug- Längsrichtung angeordnet ist,
- einem verschiedene Drehzahlstufen ermöglichenden Getriebe, dessen Eingangs- und Ausgangswellen achsparallel zur Ausgangswelle der Brennkraftmaschine angeordnet sind,
- einem Gehäuse eines Ausgleichsgetriebes für die Verzweigung der Antriebsleistung auf ein Hinterrad- und ein Vorderradpaar,
- einem ein Kegelradpaar aufweisendes Winkelgetriebe,
- einer Kardanwelle zur Übertragung der Antriebsleistung vom Winkelgetriebe auf die Hinterachse und
- einem schaltbaren, zum Ausgleichsgetriebegehäuse koaxialen Planetengetriebe, zur wahlweisen Untersetzung der Drehzahl vor Eingang in das Ausgleichsgetriebegehäuse, wobei das schaltbare Planetengetriebe mit seinen Zahnrädern unmittelbar neben dem Ausgleichsgetriebegehäuse (16) oder innerhalb desselben angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einer Schalteinrichtung (26) das Sonnenrad (25) des Planetengetriebes (15) gegen das Getriebegehäuse festlegbar und/oder mit dem Planetensteg (24) des Planetengetriebes (15) verbindbar ist,
und daß zwischen dem Ausgleichsgetriebegehäuse (16) und dem Winkelgetriebe (19) ein zweites (Übersetzungs-) Planetengetriebe (18) angeordnet ist, dessen Planetensteg (31) mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse (16) verbunden ist.

2. Allradantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ringrad (21), Sonnenrad (25) oder Planetensteg (24), insbesondere letzterer, des schaltbaren Planetengetriebes (15) mit dem Gehäuse (16) des Ausgleichsgetriebes (17) unmittelbar fest verbunden sind.

3. Allradantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltglieder (Schalteinrichtungen 26) zur Betätigung des Planetengetriebes (15) auf der dem Ausgleichsgetriebe (17) abgewandten Seite des Planetengetriebes (15) angeordnet sind.

4. Allradantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kegelrad (34) des Winkelgetriebes (19) koaxial zum Ausgleichsgetriebe (17) angeordnet ist.