DE3802368C2 - Antrieb für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb mit einem Zentraldifferential zur Verteilung von Antriebsleistung auf ein vor­ derradseitiges Antriebssystem und auf ein hinterradseitiges Antriebssystem, einem Vorderdifferential zur Verteilung von Leistung auf ein linkes und ein rechtes Antriebsrad des vorderradseitigen Antriebssystems sowie einer Mehrscheibenkupplung zur Begrenzung der Differentialbewegung des Zen­ traldifferentials.

Im allgemeinen sind bei einer Mehrscheibenkupplung eine Anzahl von antriebsseitigen Kupplungsscheiben, die an einem antriebsseitigen Drehkörper so befestigt sind, daß diese Kupplungsscheiben relativ zum antriebsseitigen Drehkörper nicht gedreht jedoch gleitend in Axialrichtung entweder an ihren äußeren Umfangskanten oder an ihren inneren Umfangs­ kanten bewegt werden können, und eine Anzahl von abtriebs­ seitigen Kupplungsscheiben stapelweise abwechselnd in Axial­ richtung vorgesehen, die an einem abtriebsseitigen Drehkörper so befestigt sind, daß diese Kupplungsscheiben relativ zum abtriebsseitigen Drehkörper nicht gedreht jedoch gleitend in Axialrichtung an den Umfangskanten bewegt werden können, die auf der gegenüberliegenden Seite der Umfangskanten der an­ triebsseitigen Kupplungsscheiben liegen, an denen diese an dem antriebsseitigen Drehkörper befestigt sind, wobei der sich dadurch ergebende Stapelkörper aus antriebs- und abtriebs­ seitigen Kupplungsscheiben von einem Kupplungskolben, der auf einer Seite des Stapelkörpers bezüglich der Richtung der Drehachse vorgesehen ist, zur anderen Seite gedrückt wird, so daß die gestapelten Kupplungsscheiben gegeneinander ge­ drückt werden, um eine Reibungskraft an ihren Reibflächen zu erzeugen, wodurch der antriebsseitige Drehkörper und der ab­ triebsseitige Drehkörper in einen Reibkontakt, d. h. in einen Kraftübertragungszustand gebracht werden.

Herkömmliche Getriebe für Fahrzeuge, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, schließen Getriebe ein, das beispiels­ weise in der JP 58-191631 (A) beschrieben ist und bei dem ein Ventilkörper im Inneren des Getriebes mit verschiedenen Arten von Ventilen, beispielsweise einem Druckregelventil, das den hydraulischen Druck von einer Ölpumpe regulieren kann, oder einem Handventil, das den hydraulischen Druck, der vom Druckregelventil reguliert wird, nach Maßgabe der Lenkverhältnisse des Fahrzeuges umschalten kann, und Ölkanäle vorgesehen. Der oben erwähnte hydraulische Druck betätigt den Kupplungskolben in der Mehrscheibenkupplung, damit die Dreh­ kraft von der Maschine an der Antriebsseite auf ein gewünsch­ tes Zahnrad an der Abtriebsseite übertragen wird.

DE-OS 14 50 211 zeigt eine Anfahr- und Schaltkupplung für ein Kraftfahr­ zeug, deren Ein- und Ausrückmechanismus durch einen Hydraulik-Hubkol­ ben betätigbar ist. Der Hydraulik-Hubkolben ist mit einem elektromagnetisch betätigbaren Kolbenschieberventil verbunden, welches dem Hydraulik-Hub­ kolben zum Einkuppeln der Anfahr- und Schaltkupplung den Druck einer Druckleitung einer Hydraulikpumpe zuführt und zum Auskuppeln der An­ fahr- und Schaltkupplung dem Hydraulik-Hubkolben den Druck einer Rück­ flußleitung dieser Hydraulikpumpe zuführt.

EP-0 175 674 A1 offenbart einen Antrieb für ein Fahrzeug mit Vierrad­ antrieb, welches ein Zentraldifferential zur Verteilung der Antriebsleistung auf ein vorderradseitiges Antriebssystem und ein hinterradseitges Antriebs­ system, ein Vorderdifferential zur Übertragung von Antriebsleistung auf das linke und rechte Antriebsrad des vorderradseitigen Antriebssystems sowie eine Mehrscheibenkupplung zur Begrenzung der Differentialbewegung des Zentraldifferentials umfaßt. Die Mehrscheibenkupplung ist hierbei als separate Baueinheit ausgeführt, deren Drehachse mit einem Abstand parallel zur Drehachse des Vorderdifferentials verläuft.

DE-32 12 495 A1 offenbart ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Mehrscheibenkupplung zur Begrenzung der Differentialbewegungen. Die Mehrscheibekupplung wird durch einen Hydraulikkolben betätigt, der an eine Hydraulikleitung angeschlossen ist, welche von einer Hydraulikpumpe gespeist wird. Zur Druckregelung in der Hydraulikleitung ist zwischen dieser und einer Rückflußleitung zu einem Vorratsbehälter der Pumpe ein Druck­ regelventil eingefügt, dessen Regelkolben durch einen elektromagnetischen Stellenantrieb verschiebbar ist.

DE-OS 19 34 340 offenbart ein Kegelrad-Differentialgetriebe mit einer Mehrscheibenkupplung zur Begrenzung der Differentialbewegungen, wobei die Mehrscheibenkupplung zwischen einer Abtriebswelle des Differentialge­ triebes und einem Gehäuse des Differentialgetriebes wirkt. Zum Einrücken der Mehrscheibenkupplung wird auf diese über einen zusammen mit der Ab­ triebswelle umlaufenden Betätigungsring Druck ausgeübt. Dieser Druck wird von einem die Abtriebswelle ringförmig umschließenden und nicht zusam­ men mit dieser drehenden Hydraulikkolben aufgebracht, wobei zwischen dem Hydraulikkolben und dem Betätigungsring ein Wälzlager vorgesehen ist.

In der japanischen Patentanmeldung JP-62-159836 (A) ist ein Ausführungsbeispiel einer Zentraldifferentialsperrvorrichtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb beschrieben, das eine elektromagnetische Mehrscheibenkupplungseinheit verwendet, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser elektromagne­ tischen Mehrscheibenkupplungseinheit 70 sind eine Solenoid­ einrichtung 71 und eine Mehrscheibenkupplung 72 in Form einer Einheit ausgebildet. In dieser Zentraldifferentialsperrvor­ richtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb dient die elek­ tromagnetische Mehrscheibenkupplungseinheit 70 als Zentral­ differentialsperreinrichtung und kann die Anziehungskraft der Solenoideinrichtung 71 in der elektromagnetischen Mehr­ scheibenkupplungseinheit 70 sehr leicht variiert werden, indem lediglich die Stromstärke des Solenoids 73 gesteuert wird.

Im allgemeinen ist das Drehmoment einer Mehrscheibenkupplung in Abhängigkeit vom Durchmesser und der Zahl der Kupplungs­ scheiben und der Höhe der Anziehungskraft des Solenoides be­ stimmt. Wenn daher der Außendurchmesser der elektromagnetischen Mehrscheibenkupplung begrenzt ist, ist auch der Durchmesser der Kupplungsscheiben sowie der Durchmesser des Solenoides in der Solenoideinrichtung begrenzt. Die Anziehungskraft des Solenoides, die durch die Querschnittsfläche des Eisenkernes bestimmt ist, kann folglich nicht über einem bestimmten Wert festgesetzt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Antrieb kompakter Bauweise für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb vorzusehen, bei welchem die Kraft zur Betäti­ gung einer Mehrscheibenkupplung zur Begrenzung der Differentialbewegun­ gen des Zentraldifferentials durch ein Solenoid aufgebracht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung egmöglicht es, eine Mehrscheibenkupplungs­ vorrichtung zu schaffen, die einen hydraulischen Druck, der aus einer elektromagnetischen Kraft einer Solenoideinrichtung er­ zeugt wird, die an der Außenseite eines Antriebssystems vor­ gesehen ist, einem Kupplungskolben in einer Mehrscheiben­ kupplung liefern kann, die im Antriebssystem vorgesehen ist, ohne eine hydraulische Pumpe und ein hydraulisches Druckregel­ ventil auskommen kann, mit großen Abmessungen verglichen mit einer herkömmlichen Vorrichtung dieser Art ausgebildet werden kann, bei der eine Solenoideinrichtung und eine Mehrscheiben­ kupplung zu einer Einheit zusammengefaßt sind, indem nur die Mehrscheibenkupplung allein an einer Stelle in einem Fahr­ zeug, an der die Abmessungen des Platzes begrenzt sind, d. h. an einer Stelle angeordnet wird, an der der Außendurchmesser und die axiale Länge des Antriebssystems begrenzt sind, da verhindert werden muß, daß das Antriebssystem andere Bauteile beeinflußt, während die Solenoideinrichtung, die die Quelle zum Erzeugen des hydraulischen Druckes bildet, an einer ande­ ren Stelle angeordnet ist, so daß die Mehrscheibenkupplung mit einem hohen, d. h. ausreichenden Drehmoment ausgebildet sein kann, und bei der die Kupplungsanpreßkraft einfach da­ durch gesteuert werden kann, daß die Stromstärke des elektri­ schen Stromes zum Solenoid reguliert wird.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung vorzusehen, die aus einer Mehrschei­ benkupplung mit einer Vielzahl von Kupplungsscheiben, die gleitend verschiebbar in einem antriebsseitigen Drehelement aufgekeilt sind, das in einem Antriebssystem vorgesehen ist, mit einer Vielzahl von Kupplungsscheiben, die gleitend ver­ schiebbar in einem abtriebsseitigen Drehelement aufgekeilt sind, und mit einem Kupplungskolben, der diese Kupplungs­ scheiben aneinanderdrücken kann, um den Drehunterschied zwi­ schen diesen beiden Drehelementen zu begrenzen, aus einer Solenoideinrichtung mit einem Solenoid, einem Eisenkern, der durch die elektromagnetische Kraft an das Solenoid an­ gezogen und zum Solenoid versetzt werden kann, und einem Kolben, der mit dem Eisenkern verbunden ist und gleitend ver­ schiebbar in einem Zylinder bewegt werden kann, wobei die Solenoideinrichtung an der Außenseite des Antriebssystems vorgesehen ist, und einem Ölkanal besteht, der eine hydrau­ lische Kammer, die ein auf den Kupplungskolben in der Mehr­ scheibenkupplung einwirkendes Öl enthält, mit einer hydrauli­ schen Kammer verbindet, die ein Öl enthält, auf das der Kol­ ben in der Solenoideinrichtung einwirkt, so daß ein hydrauli­ scher Druck, der aus der elektromagnetischen Kraft des Sole­ noides entwickelt wird, an dem Kupplungskolben in der Mehr­ scheibenkupplung liegt.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin eine Mehrscheibenkupplungs­ vorrichtung vorzusehen, die sich dadurch auszeichnet, daß die Kupplungsscheiben, die gleitend verschiebbar im antriebssei­ tigen Drehelement aufgekeilt sind, und die Kupplungsscheiben, die gleitend verschiebbar im abtriebsseitigen Drehelement auf­ gekeilt sind, abwechselnd stapelförmig angeordnet sind.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin eine Mehrscheibenkupplungs­ vorrichtung vorzusehen, die sich dadurch auszeichnet, daß der Eisenkern, der durch die elektromagnetische Kraft an das Sole­ noid angezogen und zum Solenoid versetzt wird, und der Kolben, der gleitend im Zylinder bewegt wird, über eine Stange mit­ einander verbunden sind.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung vorzusehen, die sich dadurch auszeichnet, daß eine Mehrscheibenkupplung im Antriebssystem in einer An­ triebseinheit für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb eingebaut ist, das mit einem Zentraldifferential versehen ist, das eine Antriebskraft auf die vorderen und hinteren Räder verteilen kann, so daß die Mehrscheibenkupplung die Differentialbewegun­ gen der vorderen und hinteren Räder begrenzen kann.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung vorzusehen, die sich dadurch auszeichnet, daß ein Zentraldifferential, eine Mehrscheibenkupplung und ein Differential für die vorderen und hinteren Räder linear in axialer Richtung in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wodurch die radiale Größe der Kupplungsvorrichtung verringert wird, um dadurch die Vorrichtung kompakter auszubilden.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung vorzusehen, die sich dadurch auszeichnet, daß das abtriebsseitige Drehelement, das ein Innengehäuse für die Kupplungsscheiben bildet, und ein Differentialgehäuse im eine Antriebskraft übertragenden Zustand eine Einheit bilden, das Zentraldifferential aus Planetenrädern besteht, und dass das antriebsseitige Drehelement, das das Außengehäuse für die Kupplungsscheiben bildet, und ein Träger für die Planetenräder im eine Kraft übertragenden Zustand miteinander verbunden sind, so daß die Begrenzung der Differentialbewegungen der vorderen und hinteren Räder durch die Mehrscheibenkupplung erfolgen kann.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin eine Mehrscheibenkupplungs­ vorrichtung vorzusehen, die sich dadurch auszeichnet, daß der Kupplungskolben, der gegen die Kupplungsscheiben drückt, an der Innenfläche eines Gehäuses angeordnet ist, daß ein Ver­ teilergetriebe für das Antriebssystem in der Antriebseinheit eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb bildet, und daß die Druck­ kraft des Kupplungskolbens an den Kupplungsscheiben über ein Differentialgehäuse liegt, das im Verteilergetriebe vorgesehen ist, derart, daß die Kupplungsscheiben aneinandergedrückt werden, so daß die Druckkraft zuverlässig vom Kupplungskolben auf die Kupplungsscheiben übertragen werden kann.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin eine Mehrscheibenkupp­ lungsvorrichtung vorzusehen, die sich dadurch auszeichnet, daß der Kupplungskolben, der gegen die Kupplungsscheiben drücken kann, auf ein Differentialgehäuse über ein Drucklager drückt, so daß die Druckkraft des Kupplungskolbens gleich­ mäßig übertragen wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrie­ ben. Es zeigen

Fig. 1 zeigt eine Mehrscheibenkupplung des erfindungsgemäßen Antriebs für ein Fahrzeugs mit Vierradantrieb,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Antriebs für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb und

Fig. 3 schematisch ein Beispiel einer herkömmlichen elek­ tromagnetischen Mehrscheibenkupplung in der Anwen­ dung bei einer Zentraldifferentialsperrvorrich­ tung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb.

Fig. 1 zeigt schematisch den Grundaufbau eines Ausführungs­ beispiels einer Mehrscheibenkupplungsvorrich­ tung. Diese Mehrscheibenkupplungsvorrichtung ist eine Naß­ kupplung, die aus einer Mehrscheibenkupplung 1 für die Kraft­ übertragung, die im Antriebssystem Vorgesehen ist, und einer Solenoideinrichtung 2 besteht, die an der Außenseite des An­ triebssystems vorgesehen ist. Die Mehrscheibenkupplung 1 weist ein antriebsseitiges Drehelement 3, das in einem Stück mit einer nicht dargestellten Antriebswelle ausgebildet ist, und ein abtriebsseitiges Drehelement 4 auf, das eine Antriebs­ kraft abgeben kann. Eine Vielzahl von Kupplungsscheiben 5 ist gleitend verschiebbar im antriebsseitigen Drehelement 3 auf­ gekeilt und eine Vielzahl von Kupplungsscheiben 6 ist im ab­ triebsseitigen Drehelement 4 aufgekeilt. Die antriebsseitigen Kupplungsscheiben 5 und die abtriebsseitigen Kupplungsscheiben 6 sind in einem Ringraum, der zwischen den beiden Drehelementen 3 und 4 gebildet ist, so vorgesehen, daß diese Kupplungsschei­ ben 5, 6 abwechselnd in Richtung der Drehachse der Drehelemente 3, 4 stapelförmig angeordnet sind. Ein Kupplungszylinder 7 ist an einem Ende des antriebsseitigen Drehelementes 3 ausge­ bildet und ein Kupplungskolben 8 ist in diesem Kupplungszylin­ der 7 so vorgesehen, daß der Kupplungskolben 8 gleitend ver­ schiebbar in Richtung der Drehachse der Drehelemente 3, 4 be­ wegt werden kann. Eine hydraulische Kammer 53, die Öl enthält, das auf den Kupplungskolben 8 einwirkt, wird vom Kupplungszy­ linder 7 und vom Kupplungskolben 8 gebildet und eine Dichtung 14, die ein Auslaufen des Drucköls verhindert, ist in geeigne­ ter Weise zwischen dem Kupplungskolben 8 und dem Kupplungszy­ linder 7 vorgesehen. Die Solenoideinrichtung 2 weist ein Ring­ solenoid 9 auf. Ein Eisenkern, der mit einem Solenoidkolben 10 verbunden ist, ist in einer zentralen Bohrung 15 in diesem So­ lenoid 9 vorgesehen. Der Solenoidkolben 10 ist gleitend ver­ schiebbar in einem Solenoidzylinder 12 vorgesehen. Der Solenoid­ zylinder 12 und der Solenoidkolben 10 begrenzen eine hydrau­ lische Kammer 55, in der Öl aufgenommen ist, auf das der So­ lenoidkolben 10 einwirkt. Eine geeignete Dichtung 16 zum Aus­ laufen des Drucköles ist gleichfalls zwischen dem Solenoid­ kolben 10 und dem Solenoidzylinder 12 vorgesehen. Der Kupp­ lungszylinder 7 und der Solenoidzylinder 12 sind über einen Ölkanal 13 miteinander verbunden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Mehrscheibenkupplungsvorrichtung beschrie­ ben. Um die Mehrscheibenkupplung für die Betätigung eines Ge­ triebes von Hand einzurücken, wird ein elektrischer Strom dem Solenoid 9 durch eine Bedienung des Fahrers geliefert. Wenn das Solenoid 9 erregt wird, liegt eine Kraft F am Eisenkern 11, so daß der Solenoidkolben 10, der mit dem Eisenkern 11 verbun­ den ist, in die Richtung der Kraft F versetzt wird, damit ein hydraulischer Druck in der hydraulischen Kammer 55 im Sole­ noidzylinder 12 entsteht. Der in dieser Weise erzeugte hydrau­ lische Druck wird auf die hydraulische Kammer 53 im Kupplungs­ zylinder 7 über den Ölkanal 13 übertragen, damit im Kupplungs­ kolben 8 eine Druckkraft P auftritt, die die Kupplungsscheiben 5, 6 gegeneinander drückt. Folglich werden das antriebsseitige Drehelement 3 und das abtriebsseitige Drehelement 4 in einem Kraftübertragungszustand miteinander verbunden. Das heißt mit anderen Worten, daß der relative Drehunterschied zwischen dem antriebsseitigen Drehelement 3 und dem abtriebsseitigen Dreh­ element 4 auf einen niedrigen Wert oder auf Null herabgesetzt wird, so daß die Differentialarbeiten der Drehelemente 3, 4 somit beschränkt sind.

Wenn das Solenoid 9 entregt wird, geht die Anziehungskraft F im Eisenkern 11 verloren. In einigen Fällen wird der Eisen­ kern 11 zwangsweise durch die Kraft einer Feder zurückgeführt. Gleichzeitig mit dem Zurückführen des Eisenkerns 11 kehrt der Solenoidkolben 10 zurück. Das hat zur Folge, daß der hydrau­ lische Druck in der hydraulischen Kammer 55 im Solenoidzylin­ der 12 und in der hydraulischen Kammer 53 im Kupplungszylin­ der 7 verlorengeht oder aufgrund eines Rückstaueffektes im Zylinder der Kupplungskolben 8 zurückbewegt wird und die Mehr­ scheibenkupplung 1 ausgerückt wird. Die Druckkraft P des Kupp­ lungskolbens 8 ist im wesentlichen proportional zur Höhe des elektrischen Stromes, mit dem das Solenoid 9 versorgt wird. Das Drehmoment der Mehrscheibenkupplung 1 kann natürlich im wesentlichen proportional zur Höhe des elektrischen Stromes verändert werden, der dem Solenoid 9 geliefert wird, indem diese Stromhöhe in geeigneter Weise gesteuert wird. Das Dreh­ moment dieser Mehrscheibenkupplungsvorrichtung kann daher so ausgenutzt werden, daß es nach Maßgabe eines Antriebssystems variiert wird, bei dem die Kupplungsvorrichtung verwandt wird. Da die Solenoideinrichtung, d. h. die einen hydrauli­ schen Druck erzeugende Quelle, an einer anderen Stelle als der Stelle vorgesehen sein kann, an der die Mehrscheiben­ kupplung vorgesehen ist, ist es möglich, der Mehrscheiben­ kupplung, die an einer Stelle mit begrenztem Platz vorgesehen ist, ein höheres Drehmoment, d. h. eine höhere Drehmomentüber­ tragungskraft zu geben, und die Kupplungsanpreßkraft einfach dadurch zu steuern, daß die Stromstärke des elektrischen Stromes reguliert wird, der dem Solenoid geliefert wird.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsge­ mäßen Antriebs mit einer Mehrscheibenkupplungsvorrichtung als Kupplung zur Be­ grenzung einer Differentialarbeit eines Zentraldifferentials aus Planetenrädern in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb wird im folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben. Diese Mehrschei­ benkupplungsvorrichtung ist in das Antriebssystem des Fahrzeu­ ges mit Vierradantrieb so eingebaut, daß es Differentialbewe­ gungen der Vorder- und Hinterräder begrenzt.

Das linke und rechte Gehäuse 28 und 30 sind über Bolzen 38 an einem Antriebsrad 29 befestigt, das mit einem Abtriebsrad in einem Getriebe kämmt, wobei diese Teile in einem Stück ge­ dreht werden. Ein Zahnring 39 ist in die innere Umfangsfläche des rechten Gehäuses 30 geschnitten und Planetenräder, d. h. Ritzel 17, die an Halteachsen 48 angebracht sind, kämmen mit dem Zahnring 39, während ein Sonnenrad 18 mit den Ritzeln 17 kämmt. Diese Anordnung bildet ein Zentraldifferential, das aus einem Planetengetriebe 40 besteht. Das Sonnenrad 18 im Planetengetriebe 40 weist eine Sonnenradachse 19 auf, die axial entlang der Antriebswelle 50 eines Vorderrades verläuft, und einen Träger 20 auf, der die Halteachsen 48 und eine Trä­ gerachse 47 trägt, die axial verläuft. Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, sind die Antriebswelle 50 der Vorderräder, die Sonnenradachse 19 und die Trägerachse 47 konzentrisch in dieser Reihenfolge so angeordnet, daß sie relativ zueinander gedreht werden können. Ein vorderes Differential B ist in Fig. 2 auf der rechten Seite der Antriebswelle 50 der Vor­ derräder angebracht. Das vordere Differential B ist ein Differentialgetriebe bekannter Art, das aus einem vorderen Differentialgehäuse 21, einer Ritzelachse 22, die am vorde­ ren Differentialgehäuse 21 gehalten ist, Ritzeln 23, die drehbar auf der Ritzelachse 22 sitzen, und linken und rechten Seitenrädern 24, 25 besteht, die mit den Ritzeln 23 kämmen. Die Antriebswellen 50 für das linke und das rechte Vorderrad sind in den inneren Umfangsflächen des linken und rechten Seitenrades 24, 25 verkeilt. Ein vorstehender Schaftteil, der sich entlang der Antriebswelle 50 für das Vorderrad er­ streckt, ist in einem Stück mit dem vorderen Differential­ gehäuse 21 und auf der Seite des Gehäuses 21 ausgebildet, die dem Planetengetriebe 40 zugewandt ist. Dieser vorstehende Schaftteil, d. h. ein vorderer Differentialgehäuseschaft 26, bildet das innere Gehäuse für die Mehrscheibennaßkupplung C. Eine Keilnut ist in die innere Umfangsfläche eines vorderen Teils des vorderen Differentialgehäuseschaftes 26 geschnitten, und ein Eingriffsteil 27 ist durch diese Nut gebildet, während eine Keilnut in gleicher Weise in den vorderen Teil der Sonnen­ radachse 19 geschnitten ist. Eine Keilnut 31 ist auch in die äußere Umfangsfläche des vorderen Differentialgehäuse­ schaftes 26 geschnitten, mit dem ein äußeres Gehäuse 32 für die Mehrscheibenkupplung C in Eingriff steht. Eine Keilnut 33 ist in die innere Umfangsfläche des äußeren Gehäuses 32 für die Mehrscheibenkupplung C geschnitten. Die Kupplungsscheiben be­ stehen aus einer Vielzahl von inneren und äußeren Scheiben 34, 56 und sind gleitend verschiebbar in die Keilnuten 31, 33 so gepaßt, daß die inneren und äußeren Scheiben abwechselnd ein­ greifen. Ein zylindrisches Schraubenrad 35 ist in einem Stück durch Bolzen 37 auf der Seite des äußeren Gehäuses 32 für die Mehrscheibenkupplung C gehalten, das dem Planetengetriebe 40 zugewandt ist, und eine Keilnut ist in die innere Umfangsflä­ che des vorderen Teils dieses Schraubenrades 35 geschnitten.

Eine Keilnut ist auch in die äußere Umfangsfläche des End­ abschnittes der Trägerwelle 47 geschnitten, die einer Keil­ nut im Schraubenrad 35 gegenüberliegt, wobei diese Keilnuten einen Eingriffsteil 36 bilden. Aufgrund dieser Anordnung kann die Mehrscheibenkupplung C die Differentialarbeit des Zentral­ differentials begrenzen, das aus dem Planetengetriebe 40 be­ steht. Die Welle 41 eines großen Kegelrades ist parallel zur Antriebswelle 50 für das Vorderrad angeordnet, derart, daß die Welle 41 gedreht werden kann. Die Welle 41 für das große Kegelrad ist mit einem Antriebsrad 42 an dem Teil versehen, der dem Schraubenrad 35 gegenüberliegt, und es ist ein großes Kegelrad 43 fest auf den vorderen Teil aufgesetzt. Eine An­ triebswelle 44 für das Hinterrad ist so gehalten, daß sie so angeordnet ist, daß sie unter einem rechten Winkel zur Welle 41 für das große Kegelrad verläuft, und ein kleines Kegelrad, d. h. ein Ritzel 45, ist am freien Endabschnitt der Antriebs­ welle 44 für das Hinterrad angebracht, derart, daß das Ritzel 45 mit dem großen Kegelrad 43 kämmt und eine Kraftübertragung auf dieses große Kegelrad 43 bewirkt. Ein Buchsenjoch oder ein Flansch 46 ist am äußeren Endabschnitt der Antriebswelle 44 für das Hinterrad über eine bekannte Einrichtung angebracht. Ein Kupplungskolben 52 ist über ein Drucklager 51 an dem Teil des vorderen Differentialgehäuses 21 auf der der Mehrscheiben­ kupplung C gegenüberliegenden Seite vorgesehen und eine hy­ draulische Kammer 53 im Kupplungskolben 52 bildet einen Teil eines festen Gehäuses 60 für eine Antriebseinheit. Bei dieser Anordnung wird der in der Solenoideinrichtung 2 auftretende Öldruck von einer Abgabemündung 54 über einen Ölkanal 13 auf die hydraulische Kammer 53 übertragen, so daß die Mehrschei­ benkupplung C eingerückt, d. h. in einen Kraftübertragungszu­ stand gebracht wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Antriebs für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb beschrieben. Die Antriebs­ kraft vom Getriebe wird vom Antriebsrad 29 auf das Planeten­ getriebe 40 übertragen, das das Zentraldifferential bildet. Die dem Planetengetriebe 40 übertragene Antriebskraft wird auf den Zahnring 39 übertragen, der an der inneren Umfangs­ fläche des rechten Gehäuses 30 ausgebildet ist, und wird an­ schließend über zwei Wege verteilt und weiter übertragen. Ein Anteil der Antriebskraft vom Zahnring 39 wird zunächst vom Träger 20, der die Ritzel 17, Planetenräder, trägt, auf das zylindrische Rad, nämlich das Schraubenrad 35 über die Trägerwelle 47 und den Eingriffsteil 36 und anschließend auf die Antriebswelle 44 für das Hinterrad über das Antriebsrad 42, das große Kegelrad 43 und das Ritzel 45 übertragen. Der andere Anteil der Antriebskraft am Zahnring 39 wird von den Ritzeln 17 zum Sonnenrad 18 und zur Sonnenradachse 19 und an­ schließend zum vorderen Differentialgehäuse 21 für das vordere Differential B über den Eingriffsteil 27 und das innere Ge­ häuse, d. h. den vorderen Differentialgehäuseschaft 26 übertra­ gen. Die sich ergebende Antriebskraft wird dann auf die An­ triebswellen 50 für das linke und das rechte Vorderrad über das vordere Differential B übertragen.

Im normalen Kraftübertragungszustand werden die inneren und die äußeren Scheiben 34, 56, die die Kupplungsscheiben der Mehrscheibenkupplung C bilden, relativ zueinander gedreht. Wenn der Unterschied in der Drehung der Antriebswelle für das Vorderrad und der Antriebswelle für das Hinterrad, d. h. des inneren Gehäuses für die Mehrscheibenkupplung C, das den vorderen Differentialgehäuseschaft 26 bildet, und des äußeren Gehäuses 32 für die Mehrscheibenkupplung C, das am hinteren Schraubenrad 35 befestigt ist, extrem groß wird, dann wird die Solenoideinrichtung 2 betätigt, um den Solenoidkolben 10 zu bewegen und einen hydraulischen Druck zu erzeugen, um die Differentialbewegung zwischen diesen Antriebswellen zu be­ grenzen. Dieser hydraulische Druck wird auf den Kupplungskol­ ben 52 im Gehäuse 60 dadurch übertragen, daß Öl von der hy­ draulischen Kammer 55 über den Ölkanal 13 zur hydraulischen Kammer 53 geleitet wird. Folglich bewegt sich der Kupplungs­ kolben 52 in der Zeichnung nach links und wird seine Druck­ kraft über das Drucklager 51 auf das vordere Differentialge­ häuse 21 übertragen. Da das vordere Differentialgehäuse 21 über eine Keilnutverbindung in die Sonnenradachse 19 gepaßt ist, wie es bei 27 dargestellt ist, kann es leicht in axialer Richtung bewegt werden. Dementsprechend wird die Druckkraft des Kupplungskolbens 52 vom vorderen Differentialgehäuse 21 auf die Mehrscheibenkupplung C übertragen, so daß die Mehr­ scheibenkupplung C in den Kraftübertragungszustand kommt. Der Unterschied zwischen den Bewegungen der Antriebswelle für das Vorderrad und der Antriebswelle für das Hinterrad kann da­ durch begrenzt werden und in manchen Fällen können beide An­ triebswellen vereinigt, d. h. in den differentialgesperrten Zu­ stand kommen, in dem der Unterschied zwischen den Drehungen dieser Antriebswellen gleich Null gemacht wird.

Claims (6)

1. Antrieb für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, gekennzeich­ net durch

• 1. ein mit einem Abtriebsrad eines Getriebes kämmendes Antriebsrad (29),
• 2. ein mit dem Antriebsrad (29) gleichachsig angeordnetes Zentraldifferential (40) zur Verteilung der durch das Abtriebsrad auf das Antriebsrad (29) übertragenen Lei­ stung auf ein vorderradseitiges Antriebssystem und auf ein hinterradseitiges Antriebssystem,
• 3. ein mit dem Zentraldifferential (40) gleichachsig an­ geordnetes, mit dem Zentraldifferential (40) verbundenes Vorderdifferential (B) zur Übertragung von Leistung auf das vorderradseitige Antriebssystem, wobei das Vorder­ differential (B) ein Vorderdifferentialgehäuse (21) aufweist, welches mit dem Zentraldifferential (40) in Wirkverbindung steht,
• 4. ein feststehendes Gehäuse (60), an dem das Vorderdiffe­ rentialgehäuse (21) drehbar gelagert ist,
• 5. eine in dem feststehenden Gehäuse (60) gebildete erste hydraulische Kammer (53),
• 6. einen in der ersten hydraulischen Kammer (53) angeord­ neten Kupplungskolben (52), welcher mittels des in der ersten hydraulischen Kammer (53) erzeugten Öldrucks auf das Vorderdifferentialgehäuse (21) Druck ausüben kann,
• 7. ein mit dem Zentraldifferential (40) gleichachsig an­ geordnetes und mit dem Zentraldifferential (40) in Wirk­ verbindung stehendes Rad (35) des hinterradseitigen Antriebssystems,
• 8. eine mit dem Zentraldifferential (40) gleichachsige, zwischen dem vorderradseitigen Antriebssystem und dem hinterradseitigen Antriebssystem angeordnete Mehrschei­ benkupplung (C) zur Begrenzung der Differentialbewegun­ gen der Vorder- und Hinterräder, welche durch Ausüben von Druck auf das Vorderdifferentialgehäuse (21) in einen wirksamen Zustand versetzt wird,
• 9. zwischen dem Kupplungskolben (52) und dem Vorderdiffe­ rentialgehäuse (21) angeordnete Lager (51), welche den Kupplungskolben (52) drehbar gegenüber dem Vorderdiffe­ rentialgehäuse (21) lagern sowie
• 10. Druckerzeugungsmittel zur Erzeugung hydraulischen Drucks, der auf den in der ersten hydraulischen Kammer (53) angeordneten Kupplungskolben (52) wirkt, wobei die Druckerzeugungsmittel einen mit der ersten hydraulischen Kammer (53) kommunizierenden und sich aus den Antriebs­ systemen heraus erstreckenden Ölkanal (13), eine mit dem Ölkanal (13) kommunizierende und außerhalb der Antriebs­ systeme angeordnete zweite hydraulische Kammer (55) sowie ein außerhalb der Antriebssysteme angeordnetes Solenoid (9) zur Erzeugung hydraulischen Drucks in der zweiten hydraulischen Kammer (55) umfassen und daß die elektromagnetische Kraft des Solenoids (9) in der zwei­ ten hydraulischen Kammer (55) in hydraulischen Druck umgewandelt wird und dieser in der zweiten hydraulischen Kammer (55) erzeugte hydraulische Druck durch den Ölka­ nal (13) als hydraulischer Druck in die erste hydrau­ lische Kammer (53) übertragen wird.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Kupplungskolben (52) und dem Vorderdifferen­ tialgehäuse (21) angeordneten Lager (51) Drucklager sind.

3. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zentraldifferential (40) als Planetenge­ triebe ausgebildet ist.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mehrscheibenkupplung (C) ein inneres Gehäuse und ein äußeres Gehäuse umfaßt, wobei an dem inne­ ren Gehäuse eine Vielzahl von in einem Keilprofil axial verschiebbaren ersten Kupplungsscheiben (34) angebracht ist und das innere Gehäuse einteilig mit dem Vorderrad­ differentialgehäuse (21) des mit dem Zentraldifferential (40) in Wirkverbindung stehenden vorderradseitigen An­ triebssystems ausgebildet ist und wobei an dem äußeren Ge­ häuse eine Vielzahl von in einem Keilprofil axial ver­ schiebbaren und seitlich der ersten Kupplungsscheiben (34) angeordneten zweiten Kupplungsscheiben (56) angebracht ist und das äußere Gehäuse an dem mit dem Zentraldifferential (40) in Wirkverbindung stehenden Rad (35) des hinterrad­ seitigen Antriebssystems befestigt ist.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zentraldifferential (40), das Rad (35) des hinterradseitigen Antriebssystems, die Mehrscheiben­ kupplung (C) und das Vorderdifferential (B) in Achsrich­ tung aufeinanderfolgend angeordnet sind.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mehrscheibenkupplung (C) und das Vor­ derdifferential (B) in Achsrichtung benachbart angeordnet sind.