DE3218830A1

DE3218830A1 - Getriebeanordnung

Info

Publication number: DE3218830A1
Application number: DE19823218830
Authority: DE
Inventors: Ernst-August Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Honig
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1983-11-24

Description

VOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT

3180 Wolfsburg
- 3 -

Unsere Zeichen: K 3264 Getriebeanordnung Sie Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung für über

zwei Antriebsachsen antreibbare Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff

des Patentanspruchs 1. :

Bei herkömmlichen Getriebeanordnungen für beispielsweise allrad- !.

getriebene Fersonenkraftfahrzeuge dient das Verteilergetriebe allein der Aufteilung der Antriebsleistung auf die beiden augetriebenen Achsen. Dabei zeichnet sich ein Allradantrieb besonders durch die Fähigkeit aus, auch hohe Motorleistungen besonders auf glatter Straße, in schwierigem Gelände oder an großen Steigungen über die Antriebsräder gut auf den Boden übertragen können. Aus- ;

gehend von einer derartigen bekannten Getriebeanordnung ist die ■

der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin zu sehen, das Verteilergetriebe für weitere sinnvolle Aufgaben bei der Fahrzeugstraktion heranziehen zu können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patent- ξ anspruchs 1. Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Kupplung -

und einer der Kupplung vorgeschalteten Bremse zumindest in einem :,

Abtriebszweig des Verteilergetriebes wird die Möglichkeit geschaffen, durch Abschaltung eines Abtriebszweiges bei entsprechender Wahl der Übersetzungsverhältnisse des Verteilergetriebes für den zugeschaltet bleibenden Achsantrieb eine besonders lange Übersetzung

Vorsitzender Vorstand: Or. rar. pol. Carl H. Herin, Vorilttandar ■ Horst Münzntr, iiallv. VoriHiandar ■ Cleul Borgward ■ KaM-Halni Brlam

dal Aulilchtirati: P»of. Dr. tacHn, Emit Fiale ■ Dr Jur. Patar Frark ■ Dr. |ur. Woligeng R. Hebbel ■ OUnltr Hartwl* ■ Dr. rar, pol. Warnar P. Sdimldl Keil Ouilii *ai|an Uli der Otitllichtlti Wolliburg Amtigtdchl Wollibuig HII 211

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zur Verfügung zu stellen, die einer Übersetzung Ina Schnelle (Overdrive) entspricht. Dadurch läBt sich also eine Spreizung des Gesamtgetriebes erreichen, die vor allem bei Fahrzeugen mit günstiger werdenden c -Werten erforderlich wird.

Mit eingerückter Kupplung und ausgerückter Bremse ist in jedem Pail ein Antrieb beider Antriebsachsen möglich, was besonders auf ungünstigem Gelände oder bei glatter Fahrbahn oder sonst erschwerten Verhältnissen zweckmäßig wäre. Bei günstigen Straßenverhältnissen, vorzugsweise bei Autobahnfahrt, wäre dagegen durch Ausrüoken der Kupplung und Anlegen der Bremse ein Gangsprung ine Schnelle erreichbar, der im Prinzip bei allen durch das Geschwindigkeitswechselgetriebe eingeschalteten Gängen zuschaltbar wäre. Die Anzahl der Gänge läßt sich dadurch verdoppeln. Gegebenenfalls könnte auch das Geschwindigkeitswechselgetriebe vereinfacht werden, beispielsweise nur als Dreiganggetriebe ausgebildet werden.

Als besonderer Vorteil sei noch erwähnt, daß innerhalb des Gesohwindigkeitswechselgetriebes keine Welle schneller ala mit Motordrehzahl, läuft. Auoh kann, insbesondere wenn die Kupplung und die Bremse hydraulisch betätigbar sind, die umschaltung auf Overdrive unter Last erfolgen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Figur 1 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung und

Figuren« alternative Aueführungsmögliohkeiten des erfindungs·· 2 bis 4] gemäß vorgesehenen Verteilergetriebes.

In der Zeichnung sind gleichen oder vergleichbaren Bauteilen jeweils die gleichen, gegebenenfalls mit einem Strich versehenen Bezugszeichen zugeordnet. Dabei bezeichnet 1 in der Figur 1 eine beispielsweise aus einer herkömmlichen Brennkraftmaschine bestehende Antriebsmaschine für ein Fahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug, die über eine Welle 7 mit einem insgesamt mit 2 angegebenen Ga-

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schwindigkeitswechselgetriebe verbunden ist. Das Geschwindigkeitsweohselgetriebe 2 kann dabei als herkömmliches mehrgängiges Handschaltgetriebe oder als automatisch schaltendes Getriebe ausgeführt sein.

3 bezeichnet insgesamt ein Verteilergetriebe, das als Planetengetriebe ausgebildet ist und einen mit einer Eingangswelle 6 verbundenen Planetenträger 8 aufweist, auf dem Planetenräder 9 drehbar gelagert sind. Sie Planetenräder 9 kämmen mit einem aof einer ersten Getriebeausgangswelle 4 gehaltenen Sonnenrad 10 sowie mit einem Ringrad 11, das über ein glockenförmiges Bauteil 12 mit einem Abtriebsritzel 13 verbunden ist, das mit einem auf einer zweiten Getriebeausgangswelle 5 gehaltenen Zahnrad 14 im Eingriff steht.

Bei der Ausführung nach der Figur 1 ist die erste, beispielsweise zu einem hier nicht dargestellten Hinterachsantrieb führende Getriebeausgangswelle 4 in zwei Teilwellen 4a und 4"b unterteilt, die durch eine Kupplung 15 miteinander verbindbar bzw. voneinander trennbar sind. Mit 16 ist eine hier, als ümschlingungsbandbremse ausgebildete Bremse bezeichnet, die an einer mit dem ersten Getriebeabtriebswellenteil 4a verbundene Kupplungsglocke 17 angreift und beim Ausrücken der Kupplung 15 für eine Abstützung des über das Verteilergetriebe 3 übertragenen Drehmomentes sorgt.

Bei der Ausführung nach der Figur 2 weist das Verteilergetriebe 3' im wesentlichen die gleichen Bauelemente auf. Dort ist jedoch die Kupplung 15' nicht in dem ersten Abtriebszweig des Verteilergetriebes, sondern in dem. zweiten vorgesehen, und zwar als Verbindung zwischen der Getriebeabtriebswelle 5 und dem Abtriebszahnrad 14- ausgebildet. Die Bremse 16* ist folgerichtig ebenfalls in diesem zweiten Abtriebszweig zwischen der Kupplung 15* und dem Verteilergetriebe 3* angeordnet und legt, in diesem Fall das glockenförmige Bauteil 12, das das Ringrad 11 mit dem Abtriebsritzel 13 verbindet, gegenüber dem hier nicht dargestellten Getriebegehäuse fest. Auoh hier ist die Bremse als TJmsohlingungsbremse ausgebildet, jedoch ist es ohne weiteres möglich, anstelle dessen auch eine Lamellenbremse vorzusehen,

wie dies "beispielsweise von den Schaltgliedern automatischer Getriebe her bekannt ist.

Bei der Ausführung nach der Figur 3 schließlich ist das Verteilergetriebe 3'¹ nicht als radial bauendes, sondern alj axial bauendes Planetengetriebe (Stirnraddifferential) ausgebildet, wobei auf dem mit der Getriebeeingangswelle 6 verbundenen Planetenträger 8 zwei Paare von in Umfangsrichtung hintereinanderliegenden und miteinander im Eingriff stehenden Sätzen von Planetenrädern 9a und 9b gelagert sind. Während der erste Planetenrädersatz 9a mit dem auf der ersten Getriebeabtriebswelle 4 gehaltenen Sonnenrad 10 kämmt, steht der andere Planetenrädersatz 9b mit einem zweiten Sonnenrad 11^f im Eingriff, das über eine Sohlwelle 12· mit dem Abtriebsritzel 13 verbunden ist. Die Kupplung 15' ist hier, ähnlich wie bei der Ausführung nach der Figur 2, zwischen dem Antriebsrad 14 und der zweiten Getriebeabtriebswelle 5 angeordnet, ; während die Bremse 16'' an einem mit dem Abtriebsritzel I3 verbundenen Steg I7¹ angreift.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß je nach Anordnung und Bemessung der einzelnen Glieder des als Verteilergetriebe ausgebildeten Planetengetriebes die Aufteilung der von dem Antriebsmotor 1 aufgebrachten Motorleistung auf die Getriebeabtriebswellen 4 und 5 bei eingerückter Kupplung 15 und ei tsprechend ausgerückter Bremse 16 in unterschiedlichem Maße erfolgt. Ebenso unterschiedlich ist dann auch nach dem Ausrücken der Kupplung und dem Anlegen der Bremse der von dem Planetengetriebe bewirkte Gangsprung ins Schnelle (Overdrive) .

In der Figur 4 ist schließlich noch eine weitere AusbildungsVariante gezeigt, die sich dadurch auszeichnet, daß die beiden Abtriebswellen 4 und 5 miteinander fluchten, also konzentrisch verlaufen, und daß auch im Falle der Festbremsung eines Abtriebszweiges kein stillstehender Verzahnungseingriff vorhanden ist, der möglicherweise zu besonderem Verschleiß führen könnte.

Bei dieser Ausführung ist die Antriebswelle 6 nicht direkt mit dem Planetenträger 8' verbunden, sondern unter Zwischenschaltung eines

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eines Übersetzungsgetriebes ?O, 21. Das Sonnenrad 10 des Plane-

tengetriebes ist dann mit dem Teilstüok 5a der zweiten Abtriebs- ,

welle verbunden, das unter Zwischenschaltung der Kupplung 15' ' 'i

mit dem zu des Achaantrieb führenden Abtriebswellenteil 5*> ver- %■■

bindbar ist. Die erste Abtriebswelle 4 ist dagegen direkt über ^

den Steg 12 mit dem Ringrad 11 des Planetengetriebes verbunden, f.

das ebenso wie das Sonnenrad 10 im Eingriff mit den über den Um- |

fang gleichmäßig verteilten Planetenrädern 9 steht. |

Als Bremse ist hier eine Lamellenbremse 10 vorgesehen, die das Teilstück 5a der zweiten Abtriebewelle gegenüber dem Gehäuse 19 festlegen kann, wozu diese Bremse hydraulisch beaufschlagt wer- I den muß. Anstelle einer solohen Lamellenbremse ist aber selbst·» i verständlich auch hier eine Umschlingungsbandbremse einsetzbar, f die beispielsweise an der Kupplungsglocke 17'' angreifen könnte.

Unter der Voraussetzung, daß der Raddurchmesser des Sonnenrades 10 sich zu demjenigen des Ringrades 11 wie 1 : 2 verhält, ergibt i

sich eine Aufteilung der Drehmomente auf die beiden Abtriebswellen 4 und 5 in Verhältnis 2:1. Beim Abschalten der zweiten Abtriebewelle 5 durch Ausrücken der Kupplung 15*' und Einrücken der Bremse 18 würde sich dann beispielsweise durch diesen zuvor als Verteilergetriebe wirkenden Planetensatz eine zusätzliche übersetzung von 0,66 ergeben, wobei vorausgesetzt wird, daß die Zähnezahl des Ringrades 11 doppelt so groß ist wie die Zähnezahl des Sonnenrades 10.

Schließlich sei noch erwähnt, daß es auch möglich ist, beiden Abtriebswellen jeweils eine Kupplung und eine Bremse zuzuordnen und diese daun je nach Bedarf wechselweise zu beaufschlagen, um so entweder einen Antrieb über beide Antriebsachsen, oder über die eine oder- die andere Achse vornehmen zu können, wobei in den letzteren Fällen jeweils unterschiedliche Gangsprünge in Schnelle erreichbar X wären. Bei der Ausführung nach der Figur 4 beispielsweise würde h sich im Falle der Abschaltung der ersten Abtriebswelle 4 und Zu- i schaltung der zweiten Abtriebewelle 5 eine zusätzliche übersetzung ■'

von 0,33 ergeben, also eine extrem starke Übersetzung ins Sohnalle. Durch entsprechende Wahl der Verzahnungsverhältnisse und Durchmesser des Planetengetriebes können diese Verhältnisse ebenso wie auch die Drehmomentverteilung auf die beiden Antriebswellen weitgehend beliebig gestaltet werden.

Claims

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1./Getriebeanordnung für über zwei Antriebsachsen antreibbare Fahrzeuge mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe und einem naohgeschalteten Verteilergetriebe zur Aufteilung der Antriebsleistung auf den Antriebsachsen zugeordnete Achsantriebe, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem'zu einer Antriebsachse führenden Abtriebszweig des Verteilergetriebes (3) eine schaltbar© Kupplung (15) und ▼or dieser Kupplung eine schaltbare Bremse (16) vorgesehen ist, mittels der der Abtriebszweig gegenüber dem Getriebegehäuse festlegbar ist.

2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (15) und die Bremse (16) in der Weise etwa gleichzeitig, aber gegensinnig betätigbar sind, daß beim Ausrücken der Kupplung die Bremse angelegt und beim Einrükken der Kupplung die Bremse gelöst wird.

3. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplung (I5)und der Bremse (16) hydraulisch betätigbare Stellglieder zugeordnet sind.

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Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergetriebe (3) als Planetengetriebe ausgebildet ist, wobei die Getriebeeingangswelle (6) mit einem Planetenräder (9) tragenden Planetenträger (β) und die zu den Achsantrieben der angetriebenen Achsen führenden Getriebeausgangswellen (4, 5) mit dem Sonnenrad (iO)bzw. dem Ringrad (11), die jeweils mit den Planetenrädern kämmen, verbunden sind.

Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Obersetzungsverhältnisse des Verteilergetriebes (3) so gewählt sind, daß beim Abschalten des einen Abtriebszweige durch Ausrücken der Kupplung (I5) und Anlegen der Bremse (16) der andere Abtriebszweig mit einer Obersetzung ins Schnelle angetrieben wird.