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DE102005023389A1 - Vorrichtung zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente - Google Patents

Vorrichtung zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente Download PDF

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DE102005023389A1
DE102005023389A1 DE102005023389A DE102005023389A DE102005023389A1 DE 102005023389 A1 DE102005023389 A1 DE 102005023389A1 DE 102005023389 A DE102005023389 A DE 102005023389A DE 102005023389 A DE102005023389 A DE 102005023389A DE 102005023389 A1 DE102005023389 A1 DE 102005023389A1
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DE
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drive
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drive element
transmission
switching
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Withdrawn
Application number
DE102005023389A
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English (en)
Inventor
Detlef Dipl.-Ing. Baasch
Olrik Dipl.-Ing. Weinmann
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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Priority to US11/437,563 priority patent/US7584832B2/en
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (8) zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R), über welches ein Getriebeausgangsmoment eines Fahrzeuggetriebes in Fahrzeugquerrichtung zu Antriebsrädern einer antreibbaren Fahrzeugquerwelle mit in Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R) stehenden Verteilungsgraden führbar ist, beschrieben. Jedem Schaltelement (k_HA_L, k_HA_R) ist ein Elektromotor (10A, 10B), eine mit dem Elektromotor (10A, 10B) wirkverbundene Getriebeeinrichtung (11A, 11B) und eine zwischen jedem Schaltelement (k_HA_L, k_HA_R) und den Getriebeeinrichtungen (11A, 11B) angeordnete Antriebswandlereinrichtung (12A, 12B) zugeordnet, mittels den die Drehantriebe der Elektromotoren (10A, 10B) in translatorische Betätigungsbewegungen zum Ansteuern der Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R) transformiert werden. Die Antriebswandlereinrichtungen (12A, 12B) weisen jeweils ein erstes Antriebselement (14A, 14B) und ein zweites Antriebselement (15A, 15B) auf, von denen ein Antriebselement (15A, 15B) zur Ansteuerung der Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R) gegenüber dem jeweils anderen Antriebselement (14A, 15B) translatorisch bewegbar ist. Bei einer der Antriebswandlereinrichtungen (12A) ist das erste Antriebselement (14A) translatorisch gegenüber dem dann axial festgelegten zweiten Antriebselement (15A) bewegbar und bei der anderen Antriebswandlereinrichtung (14B) ist das zweite Antriebselement (14B) ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
  • Antriebsstränge von aus der Praxis bekannten Fahrzeugen sind vorzugsweise mit reibschlüssigen Schaltelementen ausgeführt, über welche in Abhängigkeit einer aktuell eingestellten Übertragungsfähigkeit der Schaltelemente ein an einer Fahrzeugquerwelle anliegendes Antriebsmoment in Fahrzeugquerrichtung zwischen zwei Antriebsrädern der Fahrzeugquerwelle betriebszustandsabhängig verteilbar ist.
  • Die Übertragungsfähigkeiten der zumeist als Lamellenkupplungen ausgebildeten reibschlüssigen Schaltelemente werden vorzugsweise über eine elektromechanische Aktuatorik eingestellt, welche Elektromotoren, mit den Elektromotoren wirkverbundene Zahnradstufen und wiederum damit in Verbindung stehende Antriebswandlereinrichtungen zum Transformieren der rotatorischen Drehantriebe der Elektromotoren in translatorische Betätigungsbewegungen zur Ansteuerung der Schaltelemente aufweist. Dabei werden die Übertragungsfähigkeiten derartiger reibschlüssiger Schaltelemente durch zunehmende in Schließrichtung der Schaltelemente wirkende antriebswandlereinrichtungsseitige Betätigungen erhöht, die entgegen in Öffnungsrichtung der Schaltelemente wirkende Federeinrichtungen an den Schaltelementen anliegen.
  • Die Umsetzung der Drehantriebe der Elektromotoren in translatorische Betätigungsbewegungen für die Schaltelemente erfolgt über Antriebswandlereinrichtungen, die jeweils ein erstes Antriebselement und ein zweites Antriebs element aufweisen, von denen ein Antriebselement zur Ansteuerung der Schaltelemente gegenüber dem jeweils anderen Antriebselement translatorisch bewegbar ist. Dabei erfolgt die Umsetzung über Spindel-Spindelmutter-Anordnungen, Kugel-Rampen-Anordnungen oder so genannte Kugelgewindetriebe, bei welchen die Wirkverbindungen zwischen den Antriebselementen durch definierte Steigungen der Gewinde oder der Kurvenbahnen gekennzeichnet sind.
  • Um eine vom Elektromotor aufzubringende Stellkraft beim Schließen eines Schaltelementes möglichst gering zu halten, ist in der Praxis dazu übergegangen worden, die Steigung derart auszuführen, dass Reibungsmomente zwischen den Antriebswandlereinrichtungen und den Schaltelementen jeweils den Drehantrieb des Elektromotors unterstützen.
  • Nachteilig dabei ist jedoch, dass die Unterstützung der den Schaltelementen zugeordneten Elektromotoren nur mit jeweils unterschiedlichen Steigungen ausgeführten Antriebswandlereinrichtungen durchführbar ist, wodurch jedoch die Fertigungskosten der Aktuatorik in unerwünschtem Umfang erhöht werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente zur Verfügung zu stellen, welche kostengünstig herstellbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente, über welche ein Getriebeausgangsmoment eines Fahrzeuggetriebes in Fahrzeugquerrichtung zu Antriebsrädern einer antreibbaren Fahrzeugquerwelle mit in Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente stehenden Verteilungsgraden führbar ist, ist jedem Schaltelement ein Elektromotor, eine mit dem Elektromotor wirkverbundene Getriebeeinrichtung und eine zwischen einem Schaltelement und einer Getriebeeinrichtung angeordnete Antriebswandlereinrichtung zugeordnet.
  • Mittels einer Antriebswandlereinrichtung ist jeweils ein Drehantrieb eines Elektromotors in eine translatorische Betätigungsbewegung zum Ansteuern eines Schaltelementes transformierbar. Dazu weisen die Antriebswandlereinrichtungen jeweils ein erstes Antriebselement und ein zweites Antriebselement auf, von denen ein Antriebselement zur Ansteuerung der Schaltelemente gegenüber dem jeweils anderen Antriebselement translatorisch bewegbar ist. Die Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente variieren in Abhängigkeit eines Steuerzustandes der Antriebswandlereinrichtungen, wobei der Steuerzustand der Antriebswandlereinrichtungen in Abhängigkeit der über die Getriebeeinrichtungen zu den Antriebswandlereinrichtungen führbaren Antriebsmomente der Elektromotoren stehen.
  • Erfindungsgemäß ist das erste Antriebselement bei einer der Antriebswandlereinrichtungen translatorisch gegenüber dem dann axial festgelegten zweiten Antriebselement bewegbar. Bei der anderen Antriebswandlereinrichtung ist das zweite Antriebselement translatorisch gegenüber dem dann axial festgelegten ersten Antriebselement bewegbar.
  • Damit sind im Bereich beider Antriebswandlereinrichtungen die beim Schließen der Schaltelemente auftretenden Reibkräfte zur Minimierung der Antriebsmomente der Elektromotoren nutzbar und beide Antriebswandlereinrichtungen mit derselben Steigung ausführbar, wodurch die Fertigungskosten der Vorrichtung im Vergleich zu einer herkömmlichen Aktuatorik auf einfache Art und Weise reduziert sind.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Es zeigt:
  • 1 eine stark schematisierte Darstellung eines Teils eines Antriebsstranges eines Fahrzeugs und
  • 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente in stark schematisierter Darstellung.
  • 1 zeigt einen Antriebsstrang 1 eines vorliegend als Allradfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs in einer stark schematisierten Darstellung. Der Antriebsstrang 1 umfasst ein Antriebsaggregat 2 und ein Hauptgetriebe 3, welches jedes an sich aus der Praxis bekannte Getriebe sein kann. Das Antriebsaggregat 2 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Antriebsstranges als Brennkraftmaschine ausgeführt und kann bei einer vorteilhaften Weiterbildung auch als Elektromotor ausgeführt sein.
  • Zwischen dem zur Darstellung unterschiedlicher Übersetzungen vorgesehenen Hauptgetriebe und einer ersten antreibbaren Fahrzeugquerwelle 4, die in bekannter Weise auf jeder Fahrzeugseite mit wenigstens einem Antriebsrad 4A, 4B verbunden ist, ist ein Verteilergetriebe 9 angeordnet. Des Weiteren ist eine Einrichtung 6 zum Ausgleichen von Differenzdrehzahlen zwischen den Antriebsrädern 4A und 4B der ersten Fahrzeugquerwelle 4 angeordnet, wobei die Einrichtung 6 vorliegend als ein an sich bekanntes Querverteilergetriebe ausgeführt ist.
  • Zudem ist zwischen einem Achsgetriebe 7, über welches ein in Richtung einer zweiten antreibbaren Fahrzeugquerwelle 5 geführter Teil des Antriebsmomentes der Brennkraftmaschine 2 in Richtung zweier Antriebsräder 5A, 5B der zweiten Fahrzeugquerwelle 5 führbar ist, und jeweils einem der Antriebsräder 5A, 5B der zweiten Fahrzeugquerwelle 5 eine erste Kupplung k_HA_L bzw., eine zweite Kupplung k_HA_R in Querverteilersträngen q_HA_L und q_HA_R angeordnet.
  • Über das Querverteilergetriebe 6 besteht die Möglichkeit, die Antriebsräder 4A und 4B der ersten Fahrzeugquerwelle 4, die eine Fahrzeugvorder- oder Fahrzeughinterachse sein kann, unabhängig voneinander entsprechend den verschiedenen Weglängen der linken bzw. rechten Fahrspur mit unterschiedlichen Drehzahlen anzutreiben, wodurch das Antriebsmoment symmetrisch und damit giermomentenfrei zwischen den Antriebsrädern 4A und 4B der ersten Fahrzeugquerwelle 4 verteilbar ist.
  • Im Gegensatz dazu wird die Querverteilung des der zweiten Fahrzeugquerwelle 5, die ebenfalls eine Fahrzeugvorder- oder Fahrzeughinterachse eines Fahrzeugs sein kann, zugeführten Teils des Antriebsmomentes der Brennkraftmaschine 2 über die variabel einstellbaren Übertragungsfähigkeiten der beiden Kupplungen k_HA_L und k_HA_R durchgeführt, wobei vorzugsweise jeweils eine der beiden Kupplungen k_HA_L und k_HA_R in synchronem Zustand betrieben wird und die jeweils andere Kupplung k_HA_R bzw. k_HA_L schlupfend betrieben wird. Dabei ist in Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeit der schlupfend betriebenen Kupplung k_HA_L bzw. k_HA_R der zweiten Fahrzeugquerwelle 5 ein Querverteilungsgrad des der zweiten Fahrzeugquerwelle 5 zugeführten Teils des Antriebsmomentes zwischen 0 % bis 100 % bezogen auf eines der beiden Antriebsräder 5A oder 5B realisierbar.
  • Dabei steht der Querverteilungsgrad mit der Ansteuerung der ersten Kupplung k_HA_L und der zweiten Kupplung k_HA_R derart in Zusammenhang, dass der gesamte Anteil des Antriebsmomentes, welcher der zweiten Fahrzeugquerwelle 5 zugeführt wird, jenem Antriebsrad 5A oder 5B zu 100% zugeführt wird, welches der synchron betriebenen Kupplung k_HA_R bzw. k_HA_L nachgeschaltet ist, wenn die jeweils andere Kupplung k_HA_L bzw. k_HA_R der Querverteilerstränge q_HA_L und q_HA_R mit einer derartig reduzierten Übertragungsfähigkeit betrieben wird, dass über diese Kupplung kein Drehmoment übertragen wird.
  • Die beiden Kupplungen k_HA_L und k_HA_R des Antriebsstranges 1 sind vorliegend als steuer- und regelbare reibschlüssige Lamellenkupplungen ausgeführt, deren Übertragungsfähigkeiten über eine in 2 dargestellte Vorrichtung 8 einstellbar sind und die abtriebsseitig eines Getriebeausgangs des in 1 lediglich schematisiert dargestellten Verteilergetriebes 9 angeordnet sind. Mit den zwei Kupplungen k_HA_L und k_HA_R besteht die Möglichkeit, den der Fahrzeugquerwelle 5 zugeführten Teil des Antriebsmomentes der Antriebsmaschine 2 bzw. ein Getriebeausgangsmoment des Verteilergetriebes 9 variabel und bedarfsgerecht zwischen den beiden Antriebsrädern 5A und 5B der antreibbaren Fahrzeugquerwelle 5 zu verteilen.
  • Die in 2 dargestellte Vorrichtung 8 stellt eine Aktuatorik zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente wie der ersten Kupplung k_HA_L und der zweiten Kupplung k_HA_R dar. Dabei ist vorliegend jeder der Kupplungen k_HA_L und k_HA_R jeweils ein Elektromotor 10A, 10B, jeweils eine mit einem Elektromotor 10A bzw. 10B wirkverbundene Getriebeeinrichtung 11A bzw. 11B und jeweils eine zwischen einem Schalt element k_HA_L bzw. k_HA_R und einer Getriebeeinrichtung 11A bzw. 11B angeordnete Antriebswandlereinrichtung 12A bzw. 12B, mittels der der Drehantrieb eines Elektromotors 10A bzw. 10B in eine translatorische Betätigungsbewegung zum Ansteuern eines Schaltelementes k_HA_L bzw. k_HA_R transformierbar ist, zugeordnet, um die Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente in Abhängigkeit des aktuellen Betriebszustandes eines Fahrzeugs einstellen zu können.
  • Die Getriebeeinrichtungen 11A und 11B sind vorliegend als Stimradstufen ausgeführt, wobei die Getriebeeinrichtungen bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 8 auch als Planetenradsätze realisiert sein können oder jeweils eine andere geeignete Ausgestaltung aufweisen können.
  • Ein erstes Zahnrad 11A_1 der Getriebeeinrichtung 11A sowie ein erstes Zahnrad 11B_1 der Getriebeeinrichtung 11B ist vorliegend drehfest mit einer Antriebswelle 13A des Elektromotors 10A bzw. einer Antriebswelle 13B des Elektromotors 10B verbunden und kämmt mit einem zweiten Zahnrad 11A_2 bzw. 11B_2, welches vorliegend drehfest mit einer Spindelmutter 14A der ersten Antriebswandlereinrichtung 12A bzw. einer Spindelmutter 14B der zweiten Antriebswandlereinrichtung 12B verbunden ist, so dass eine Drehbewegung des zweiten Zahnrades 11A_2 bzw. 11B_2 unmittelbar auf die Spindelmutter 14A bzw. 14B übertragen wird.
  • Die Spindelmutter 14A der ersten Antriebswandlereinrichtung 12A ist drehbar und in axialer Richtung über eine erste Axiallagereinrichtung 21A gegen eine erste Querwelle 30A des Querverteilerstrangs q_HA_L in axialer Richtung fixiert. Die vorliegend als Spindel-Spindelmutter-Anordnung mit Kugelgewindetrieb ausgeführte erste Antriebswandlereinrichtung 12A und eine Steigung des Kugelgewindetriebs sind vorliegend derart ausgeführt, dass die Spindelmutter 14A während eines Schließvorganges des Schaltelemen tes k_HA_L die gleiche Drehrichtung wie die erste Querwelle 30A aufweist, die wiederum mit einem Innenlamellenträger 23A des Schaltelementes k_HA_L verbunden ist. Die Spindelmutter 14A der ersten Antriebswandlereinrichtung 12A wird bei einem Schließvorgang des Schaltelementes k_HA_L vom Elektromotor 10A derart angetrieben, dass eine rotatorisch fixierte Spindel 15A der ersten Antriebswandlereinrichtung 12A durch die Rotation der Spindelmutter 14A in axialer Richtung auf das Lamellenpaket 18A des Schaltelementes k_HA_L zubewegt wird und das Lamellenpaket 18A zunehmend verpresst. Dabei erhöhen sich die Reibungskräfte zwischen der Spindelmutter 14A und der ersten Querwelle 30A.
  • Da sich die erste Querwelle 30A mit derselben Drehrichtung wie die Spindelmutter 14A dreht, unterstützen die im Bereich zwischen der Spindelmutter 14A und der ersten Querwelle 30A wirkenden Schleppmomente eine Drehbewegung der Spindelmutter 14A sowie einen Schließvorgang eines Schaltelementes k_HA_L. Damit wird auch erreicht, dass ein von dem Elektromotor 10A während des Schließvorganges des Schaltelementes k_HA_L aufzubringendes Antriebsmoment im Vergleich zu einem Schließvorgang eines Schaltelementes, während dem die erste Querwelle 30A und die Spindelmutter 14A mit verschiedenen Drehrichtungen betrieben werden, reduziert ist.
  • Zwischen der Spindel 15A und dem Lamellenpaket 18A ist vorliegend eine weitere Axiallagereinrichtung 24A sowie eine Dnackscheibe 20A vorgesehen, über welche die beim Schließvorgang des Schaltelementes k_HA_L wirkende axiale Kraft auf das Lamellenpaket 18A aufgebracht wird, wobei über die weitere Axiallagereinrichtung 24A die Differenzdrehzahl zwischen der Druckscheibe 20A und der drehfest ausgeführten Spindel 15A bei stark reduzierten Reibungskräften ausgeglichen wird.
  • Die ebenfalls als Spindel-Spindelmutter-Anordnung mit Kugelgewindetrieb ausgeführte zweite Antriebswandlereinrichtung 12B ist mit derselben Steigung wie die erste Antriebswandlereinrichtung 12A ausgeführt. Um auch im Bereich der zweiten Antriebswandlereinrichtung 12B beim Schließen des zweiten Schaltelementes k_HA_R auftretende Schleppmomente als Unterstützung während des Schließvorganges heranziehen zu können, ist eine Spindel 15B der zweiten Antriebswandlereinrichtung 12B sowohl rotatorisch als auch in axialer Richtung fixiert ausgeführt, wobei die Spindel 15B der zweiten Antriebswandlereinrichtung 12B in axialer Richtung über eine Axiallagereinrichtung 21B an der zweiten Querwelle 30B abgestützt ist. Ein Lamellenpaket 18B des zweiten Schaltelementes k_HA_R wird von der drehbar sowie in axialer Richtung verschieblich ausgeführten Spindelmutter 14B der zweiten Antriebswandlereinrichtung 12B angesteuert.
  • Damit wird erreicht, dass die Spindelmutter 14B der zweiten Antriebswandlereinrichtung 12B während des Schließvorganges des Schaltelementes k_HA_R die gleiche Drehrichtung wie ein mit einem Außenlamellenträger 16 der Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R verbundenes Kegelrad 17 aufweist, wodurch Schleppmomente, welche aufgrund von Reibungskräften zwischen der Spindelmutter 14B und dem Lamellenpaket 18B des Schaltelementes k_HA_R auftreten, den Schließvorgang des Schaltelementes k_HA_R unterstützen.
  • Alternativ zu dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 8 können die Antriebswandlereinrichtungen auch als herkömmliche Spindel-Spindelmutter-Anordnungen oder als Kugel-Rampe-Anordnungen ausgeführt sein, um die Drehantriebe der Elektromotoren in translatorische Betätigungsbewegungen für die Schaltelemente transformieren zu können.
  • Zwischen dem Lamellenpaket 18B des Schaltelementes k_HA_R und der Spindelmutter 14B ist eine mit einer der Spindelmutter 14B zugewandten Außenlamelle 19B drehfest verbundene Druckscheibe 20B vorgesehen, die im Betrieb des Antriebsstranges 1 mit derselben Drehzahl wie der Außenlamellenträger 16 rotiert. Die Spindelmutter 14B der zweiten Antriebswandlungseinrichtung 12B wird bei einem Schließvorgang des Schaltelementes k_HA_R in Richtung einer Druckscheibe 20B bewegt. Die Druckscheibe 20B wird mit zunehmendem axialen Verstellweg der Spindelmutter 14B während des Schließvorganges des Schaltelementes k_HA_R auf das Lamellenpaket 18B zu bewegt. Damit erhöhen sich Reibungskräfte zwischen der Druckscheibe 20B und der Spindelmutter 14B mit zunehmendem Stellweg der Spindelmutter 14B und die vorbeschriebenen Schleppmomente unterstützen eine Drehbewegung der Spindelmutter 14B sowie einen Schließvorgang des Schaltelementes k_HA_R. Zwischen der Druckscheibe 20B und der Spindelmutter 14B ist vorliegend eine Axiallagereinrichtung 24B vorgesehen, so dass Reibungskräfte zwischen der Spindelmutter 14B und der Druckscheibe 20B reduziert sind.
  • Insgesamt wird dadurch trotzdem erreicht, dass ein von dem Elektromotor 10B während eines Schließvorganges des Schaltelementes k_HA_R aufzubringendes Antriebsmoment im Vergleich zu einem Schließvorgang eines Schaltelementes, während dem die Druckscheibe 20B und die Spindelmutter 14B mit verschiedenen Drehrichtungen betrieben werden, reduziert ist.
  • Die Lamellenpakete 18A und 18B bestehen jeweils aus Außenlamellen 19A, 19B und Innenlamellen 22A, 22B, wobei die Innenlamellen 22A, 22B jeweils mit einem Innenlamellenträger 23A, 23B drehfest und in axialer Richtung der Querwellen 30A, 30B verschieblich verbunden sind. Die Außenlamellen 19A, 19B sind drehfest und in axialer Richtung der Querwellen 30A, 30B verschieblich mit dem Außenlamellenträger 16 verbunden.
  • Die Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R sind in axialer Richtung der Fahrzeugquerwelle 5 zwischen den Antriebswandlereinrichtungen 12A und 12B angeordnet und die Querwellen 30A und 30B sind koaxial zu den wenigstens bereichsweise als Hohlwellen ausgebildeten Spindeln 15A und 15B angeordnet und durch diese geführt, womit das über die Antriebswelle 25 anliegende Antriebsmoment über die Schaftelemente k_HA_L und k_HA_R zu den mit den Querwellen 30A und 30B wirkverbundenen Antriebsrädern 5A und 5B der zweiten Fahrzeugquerwelle 5 führbar ist.
  • Die Innenlamellenträger 23A, 23B sind drehfest und axial nicht verschieblich mit den Querwellen 30A, 30B verbunden, wobei die Druckscheiben 20A und 20B über nicht näher dargestellte und als Tellerfedern ausgeführte Federeinrichtungen an dem Innenlamellenträgern 23A, 23B entgegen der Schließrichtung der Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R angefedert sind. Damit werden die Druckscheiben 20A, 20B während Öffnungsphasen der Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R, bei welchen die Spindel 15A und die Spindelmutter 14B von den Schaltelementen weg bewegt werden, von den Federeinrichtungen in Richtung der Antriebswandlereinrichtungen 12A und 12B verstellt, wodurch die Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R in Abhängigkeit des Öffnungsgrades der Schaltelemente reduziert werden bzw. ganz aufgehoben werden.
  • Entsprechend der über die vorbeschriebene Ansteuerung der Elektromotoren 10A und 10B eingestellten Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R wird ein Teil des über eine Antriebswelle 25, die mit dem Getriebeausgang des Verteilergetriebes 9 in Wirkverbindung steht, an den Schaltelementen anliegenden Antriebsmoments über ein weiteres Kegelrad 26, das Kegelrad 17 und die Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R auf die Querwellen 30A und 30B übertragen, wobei die Kegelräder 17 und 26 das Achsgetriebe 7 bilden.
  • Das bedeutet, dass die Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R in Abhängigkeit der Steuerzustände der Antriebswandlereinrichtungen 12A und 12B variieren und die Steuerzustände der Antriebswandlereinrichtungen 12A und 12B in Abhängigkeit der über die Getriebeeinrichtungen 11A und 11B zu den Antriebswandlereinrichtungen 12A und 12B führbaren Antriebsmomente der Elektromotoren 10A und 10B stehen. Zusätzlich führt die Anordnung der in Öffnungsrichtung der Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R wirkenden Federeinrichtungen dazu, dass die Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente bei unbestromten Elektromotoren reduziert wird.
  • Letztgenannte Tatsache bewirkt, dass die Schaltelemente k_HA_L und k_HA_R durch die Federeinrichtungen vollständig geöffnet werden und die Antriebsräder 5A und 5B der antreibbaren Fahrzeugquerwelle 5 vollständig von dem antriebsmaschinenseitigen Teil des Antriebsstranges 1 getrennt sind.
  • 1
    Antriebsstrang
    2
    Antriebsmaschine, Brennkraftmaschine
    3
    Hauptgetriebe
    4
    erste Fahrzeugquerwelle
    4A, B
    Antriebsräder der ersten Fahrzeugquerwelle
    5
    zweite Fahrzeugquerwelle
    5A, B
    Antriebsräder der zweiten Fahrzeugquerwelle
    6
    Querverteilergetriebe
    7
    Achsgetriebe
    8
    Vorrichtung
    9
    Verteilergetriebe
    10A, B
    Elektromotor
    11A,B
    Getriebeeinrichtung
    11A_1, 11A_2,
    11B_1, 11A_2
    Zahnräder
    12A, B
    Antriebswandlereinrichtung
    13A, B
    Antriebswelle des Elektromotors
    14A, B
    Spindelmutter
    15A, B
    Spindel
    16
    Außenlamellenträger
    17
    Kegelrad
    18A, B
    Lamellenpaket
    19A, B
    Außenlamellen
    20A, B
    Druckscheibe
    21A, B
    Axiallagereinrichtung
    22A, B
    Innenlamellen
    23A, B
    Innenlamellenträger
    24A, B
    Axiallagereinrichtung
    25
    Antriebswelle
    26
    weiteres Kegelrad
    30A, B
    Querwelle
    k_HA_L
    erste Kupplung, Schaltelement
    k_HA_R
    zweite Kupplung, Schaltelement
    q_HA_L
    Querverteilerstrang
    q_HA_R
    Querverteilerstrang

Claims (10)

  1. Vorrichtung (8) zum Einstellen der Übertragungsfähigkeiten zweier reibschlüssiger Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R), über welche ein Getriebeausgangsmoment eines Fahrzeuggetriebes (3, 9) in Fahrzeugquerrichtung zu Antriebsrädern (5A, 5B) einer antreibbaren Fahrzeugquerwelle (5) mit in Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R) stehenden Verteilungs graden führbar ist, wobei jedem Schaltelement (k_HA_L, k_HA_R) ein Elektromotor (10A, 10B), eine mit dem Elektromotor (10A, 10B) wirkverbundene Getriebeeinrichtung (11A, 11B) und eine zwischen dem Schaltelement (k_HA_L, k_HA_R) und der Getriebeeinrichtung (11A, 11B) angeordnete Antriebswandlereinrichtung (12A, 12B), mittels den die Drehantriebe der Elektromotoren (10A, B) in eine translatorische Betätigungsbewegung zum Ansteuern der Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R) transformiert werden, zugeordnet ist, und wobei die Antriebswandlereinrichtungen (12A, 12B) jeweils ein erstes Antriebselement (14A, 15A) und ein zweites Antriebselement (14B, 15B) aufweisen, von denen ein Antriebselement (14B, 15A) zur Ansteuerung der Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R) gegenüber dem jeweils anderen Antriebselement (14A, 15B) translatorisch bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer der Antriebswandlereinrichtungen (12B) das erste Antriebselement (14B) translatorisch gegenüber dem dann axial festgelegten zweiten Antriebselement (15B) bewegbar ist und bei der anderen Antriebswandlereinrichtung (12A) das zweite Antriebselement (15A) translatorisch gegenüber dem dann axial festgelegten ersten Antriebselement (14A) bewegbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eines der Antriebselemente (14A, 14B) einer Antriebswandlereinrichtung (12A, 12B) über den zugeordneten Elektromotor (10A, 10B) und die dazwischen geschaltete Übersetzungseinrichtung (11A, 11B) rotatorisch antreibbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das translatorisch festgelegte Antriebselement (14A, 15B) einer Antriebswandlereinrichtung (12A, 12B) über eine Axiallagereinrichtung (21A, 21B) an einer mit einem der Antriebsräder (5A, 5B) verbundenen Querwelle (30A, 30B) abstützt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den axial bewegbaren Antriebselementen (15A, 14B) der Antriebswandlereinrichtungen (12A, 12B) und den Schaltelementen (k_HA_L, k_HA_R) jeweils eine Axiallagereinrichtung (24A, 24B) vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (k_HA_L, k_HA_R) in axialer Richtung der Fahrzeugquerwelle (30A, 30B) zwischen den Antriebswandlereinrichtungen (12A, 12B) angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn eichnet, dass jeweils ein Innenlamellenträger (23A, 23B) eines Schaltelementes (k_HA_L, k_HA_R) mit einem der Antriebsräder (5A, 5B) über eine der Querwellen (30A, 30B) mit einem Antriebsrad (5A, 5B) wirkverbunden ist, wobei die Querwellen (30A, 30B) koaxial zu den wenigstens bereichsweise als Hohlwellen ausgebildeten Antriebselementen (14A, 14B, 15A, 15B) angeordnet sind und durch diese geführt sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweils rotatorisch antreibbare Antriebselement (14A, 14B) einer Antriebswandlereinrichtung (12A, 12B) derart mit dem damit korrespondierenden Schaltelement (k_HA_L, k_HA_R) in Wirkverbindung steht, dass das Antriebselement (14A, 14B) bei einem Schließvorgang des zugeordneten Schaltelementes (k_HA_L, k_HA_R) dieselbe Drehrichtung aufweist wie das Schaltelement (k_HA_L, k_HA_R).
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswandlereinrichtungen als Spindel-Spindelmutter-Anordnungen ausgeführt sind, wobei das erste Antriebselement eine Spindel und das zweite Antriebselement eine Spindelmutter ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswandlereinrichtungen als Kugel-Rampe-Anordnungen ausgeführt sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswandlereinrichtungen (12A, 12B) als Spindel-Spindelmutter-Anordnungen mit Kugelgewindetrieben ausgeführt sind, wobei ein Antriebselement (15A, 15B) eine Spindel und das andere Antriebselement (14A, 14B) eine Spindelmutter ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024112946A1 (de) * 2024-05-08 2025-11-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Sperrvorrichtung für ein Verteilergetriebe, Verteilergetriebe und Kraftfahrzeug

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9003925B2 (en) * 2011-08-10 2015-04-14 Gkn Driveline North America, Inc. Twin electronic torque management device
US10408323B2 (en) 2014-07-16 2019-09-10 Dana Automotive Systems Group, Llc Drive unit with twin side shaft torque coupling
US9746064B2 (en) 2015-01-16 2017-08-29 American Axle & Manufacturing, Inc. Dual clutch drive module with single servo hydraulic pump and normally-open valve actuation
US10197144B2 (en) 2017-01-20 2019-02-05 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Drive unit with torque vectoring and an axle disconnect and reconnect mechanism
DE102020202786A1 (de) 2019-03-14 2020-10-22 Dana Automotive Systems Group, Llc Mehrgang-schaltgetriebe mit einer getriebe-kupplung-baugruppe
DE102021200941A1 (de) * 2021-01-22 2022-07-28 Magna powertrain gmbh & co kg Antriebssystem für ein elektrisches Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben des Antriebssystems
DE102021204245A1 (de) * 2021-04-28 2022-11-03 Dana Graziano S.R.L. Hybridantriebseinheit

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3815225C2 (de) * 1988-05-05 1990-07-26 Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg, De
EP0662402A1 (de) * 1993-12-29 1995-07-12 CENTRO RICERCHE FIAT S.p.A. Elektronisch gesteuertes Differentialgetriebe mit System zur Kontrolle der Abtriebsmomentverteilung
DE10335506A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-26 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Achsdifferentialbaugruppe
DE10333871A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-26 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Selektiv einschaltbares Differenzial
DE10335193A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-26 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Selektiv sperrbare Differentialbaugruppe für ein Kraftfahrzeug
DE19807023B4 (de) * 1997-02-21 2004-09-16 Tochigi Fuji Sangyo K.K. Differentialgetriebe
US6851537B2 (en) * 2003-03-07 2005-02-08 Magna Drivetrain Of America, Inc. Worm driven ball screw actuator for traction clutches
DE10342164A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-28 Gkn Driveline Int Gmbh Getriebeanordnung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63203958A (ja) * 1987-02-20 1988-08-23 Aisin Warner Ltd 摩擦係合装置用アクチユエ−タ
DE3909112A1 (de) * 1988-05-05 1990-09-27 Uni Cardan Ag Ausgleichsgetriebe
US6533090B2 (en) * 2001-08-03 2003-03-18 Gkn Automotive, Inc. Integrated axle module with twin electronic torque management
US6779420B2 (en) * 2002-03-20 2004-08-24 Gkn Automotive, Inc. Integrated twin pull electronic torque management axle
DE10344969A1 (de) * 2003-09-27 2005-04-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Antriebsstrang und Verfahren zum Steuern und Regeln eines Antriebsstranges

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3815225C2 (de) * 1988-05-05 1990-07-26 Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg, De
EP0662402A1 (de) * 1993-12-29 1995-07-12 CENTRO RICERCHE FIAT S.p.A. Elektronisch gesteuertes Differentialgetriebe mit System zur Kontrolle der Abtriebsmomentverteilung
DE19807023B4 (de) * 1997-02-21 2004-09-16 Tochigi Fuji Sangyo K.K. Differentialgetriebe
DE10335506A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-26 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Achsdifferentialbaugruppe
DE10333871A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-26 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Selektiv einschaltbares Differenzial
DE10335193A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-26 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Selektiv sperrbare Differentialbaugruppe für ein Kraftfahrzeug
US6851537B2 (en) * 2003-03-07 2005-02-08 Magna Drivetrain Of America, Inc. Worm driven ball screw actuator for traction clutches
DE10342164A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-28 Gkn Driveline Int Gmbh Getriebeanordnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024112946A1 (de) * 2024-05-08 2025-11-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Sperrvorrichtung für ein Verteilergetriebe, Verteilergetriebe und Kraftfahrzeug

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US20060260897A1 (en) 2006-11-23
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