DE2350171C2 - Drehmomentverteilergetriebe für allradgetriebene Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

3 4

radträger vorgesehene gerade Innenverzahnung gebil- ein in sich steifes Hinterachsgehäuse 26 mit einem angedet, die durch eine Axialbewegung des Sonnenrades be- formten Ausgleichsgetriebegehäuse 28 und Achswellenzüglich der Eingangswelle miteinander in Eingriff ge- gehäuseabschnitten 30,32, ferner ein Differentialträgerbracht werden können. Bei einem anderen Verteilerge- gehäuse 34, das an dem Gehäuseabschnitt 28 mit triebe für allradgetriebene Kraftfahrzeuge (US-PS 5 Schrauben 36 (F i g. 3) befestigt ist, sowie ein Verteiler-22 28 581) ist es auch bekannt, zum Sperren des Getrie- getriebegehäuse 38 bestehend aus vorderen und rflckbes eine formschlüssige Kupplung zu verwenden, die wärtigen Gehäuseabschnitten 40 und 42, die mittels mit einer stirnseitigen Verzahnung ausgebildet ist, wel- Schrauben 44 miteinander verbunden sind. Der Gehäuche mit einer entsprechenden Stirnverzahnung auf. ei- seabschnitt 42 ist am Differentialträgergehäuse 34 mit nem zugeordneten koaxialen Zahnrad zusammenwirkt io Hilfe von Schrauben 35 befestigt In den Achswellenge-Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verteilerge- hausen 30,32 sind zwei treibende Achswellen 33 für die triebe für allradgetriebene Kraftfahrzeuge zu schaffen, Hinterräder gelagert

das beispielsweise beim Durchdrehen der Vorderräder Die Vorderachsanordnung 20 nach Fi g. 1 und 4 entselbsttätig sperrt und das einen einfachen platzspären- hält ein zusammenhängendes Gehäuse 45 mit einem den Aufbau aufweist sowie sich durch hohe Lebensdau- 15 vertieften mittleren Gehäuseabschnitt 46 und zwei seiter auszeichnet liehen Gehäusen 48 und zwei dazwischen angeordneten Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Untersetzungsgetrieben 50. An den Außenseiten der Verteilergetriebe erfindungsgemäß dadurch gekenn- Endgehäuse 48 ist je eine Bodenradanordnung 52 zeichnet, daß sie ein mit einem der Zahnräder umlaufen- schwenkbar gehaltert Der mittlere Gehäuseabschnitt des und axial zu diesen verstellbares sowie Kupplungs- 20 46 enthält ein Ausgleichsgetriebegehäusc34 mit niedrieinrichtungen tragendes erstes Ringteil aufweist auf ger Höhe, indem ein nicht gezeigtes Ausgleichsgetriebe dem ein ebenfalls Kupplungseinrichtungen tragendes untergebracht und an die Vorderachstreibwelle 22 anzweites Ringteil drehfest und axial verschieblich gela- geschlossen ist Auf dem mittleren Gehäuseabschnitt 46 gert ist und daß. jeweils durch eine Axialverschiebung sind zwei Federpakete 56 gehaltert, über die der Fahrdes ersten bzw. des zweiten Ringteiles, erste Kupp- 25 zeugkörper i2 auf der Achsanordnung 20 gestützt und lungseinrichtungen an dem einen Zahnrad, unter Ausbil- abgefedert wird.

dung einer lediglich in einer Drehrichtung wirksamen Entsprechend Fi g. 2 und 3 ist in dem Gehäuse 38 ein

Freilaufkupplung, mit den Kupplungseinrichtungen des Verteilergetriebe und im Gehäuseabschnitt 28 ein Hineinen Ringteils und zweite Kupplungseinrichtungen an terachs-Ausgleichsgetriebe 39 angeordnet Das Verteidem anderen Zahnrad, unter Ausbildung der in beiden 30 lergetriebe enthält ein zur Eingangswelle 60 konzentri-Drehrichtungen wirksamen und die beiden Zahnräder ^ches Umlauf- oder Planetengetriebe 58, eine ebenfalls verriegelnden Kupplung, miteinander in Eingriff bring- konzentrisch zur Welle 60 liegende Zweifachkupplung, bar sind. ein Zwischenrad 63, das mit einem Antriebsrad 64 des

Die Freilaufkupplung und die in beiden Drehrichtun- Umlaufgetriebes in Eingriff steht und auf einer Zwigen wirksame Sperrkupplung sind bei diesem Verteiler- 35 schenwelle 65 befestigt ist und eine Frontantriebs-Ausgetriebe in eine einzige Doppelkupplung zusammenge- gangswelle 66 mit einer das Drehmoment begrenzenfaßt, die sich durch eine axial sehr kurz bauende, korn- den Kupplung 67. Ein ringförmiges Zahnrad 68 als Teil pakte betriebssichere Ausbildung auszeichnet so daß der Kupplung 67 steht mit dem Zwischenrad 63 in Emdic Freilaufkupplung zusätzlich zu der Sperrkupplung griff und wird von diesem angetrieben. Die an die Moohnc Vergrößerung des Getriebegehäuses in dem Ver- 40 torwelb 18 mittels eines Universalgelenkes 29 angetcilergctriebe untergebracht werden kann. schlossene Eingangswelle 60 dreht bei der Vorwärts-

Weitcrbildungen des Verteilergetriebes sind Gegen- fahrt des Fahrzeuges für einen in Fahrtrichtung blickenstand von Unteransprüchen. den Beobachter im Gegenuhrzeigersinn.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfol- Das Umlaufgetriebe 58 enthält gemäß Fig.3 eine

gend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläu- 45 Planetenradanordnung 70, einen Zahnring 72 und ein tcrt. Es zeigt Sonnenrad 74. Die Planetenradanordnung 70 enthält ei-

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Motor- nen Planetenradträger 76 mit einem Nabenabschnitt 78, fahrzeuges mit einem Drehmomentverteilergetriebe der auf die Eingangswelle 60 aufgekeilt ist, ferner ein nach der Erfindung, Armkreuz 80, drei Wellenzapfen 81 und drei darauf ge-

F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1, so lagerte Planetenräder 82, die mit dem Zahnring 72 und F i g. 3 einen-Schnitt nach det Linie 3-3 in F i g. 2, dem Sonnenrad 74 in Eingriff stehen. Der Zahnring 72

F i g. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht in Blick- ist über eiDe Keilnut- oder Keilwellenverbindung 88 mit richtung des Pfeiles 4 in F i g. 1, in der die Hinterachsen- einem Armkreuz 86 verbunden und über das Armkreuz Ordnung bezüglich der Vorderachsanordnung der Über- 86 und eine Keilwellenverbindung 90 an eine Aasgangssicht halber etwas angehoben gezeigt ist, und 55 welle 820 angeschlossen. Die Ausgangswelle 820 ist in F i g. 5 eine vergrößerte Teildarstellung einer Über- der Nähe ihres vorderen Endes durch zwei Kegelrollenholkupplung für das Getriebe nach der Erfindung. lager 92, 94 in einem Gehäuseabschnitt 42 abgestützt Das Motorfahrzeug nach F i g. 1 ist eine Zugmaschine und an ihrem rückwärtigen Ende durch ein Kugellager für Sattelauflieger und besitzt einen Motor 10, eine über 95 im Ausgleichsgetriebegehäuse 34. Die Ausgangsweldcm Motor angeordnete Fahrerkabine, eine Kupplung 60 Ie 820 verläuft koaxial zur Eingangswelle 60, deren vor-13, ein Schaltgetriebe 14, eine Hinterachsanordnung 16, deres Ende in einem Kugellager 96 und deren rückwärdie über eine Antriebswelle 18 an das Schaltgetriebe 14 tiges Ende in einem Gleitlager 98 aufgenommen ist. Das angeschlossen ist und eine Vorderachsanordnung 20, die Gleitlager 98 befindet sich in einer axialen Führungsüber eine Frontantriebiwelle 22 mit der Hinterachsan- bohrung 100 im vordere): Ende der Ausgangswelle 820 Ordnung 16 gekuppelt ist. 65 u:id dient zur Aufnahme eines verjüngten Zapfenab-Die Antriebsteile der HinL«?achsanordnung 16 sind in schnittes 102 am rückwärtigen Ende der Eingangswelle einem starren zusammenhängenden Gehäuse 24 unter- 60. Das Sonnenrad 74 ist auf dem Nabenabschnitt 78 des gebracht. Das Gehäuse 24 enthält gemäß Fig.3 und 4 Planetenradträgers 76 gelagert, und dort gegen eine

5

Axialbewegung relativ zum Nabenabschnitt 78 und der Auf dem rückwärtigen Ende der Ausgangswelle

Eingangswelle 60 durch Druckscheiben 75 und 77 gesi- sitzt ein Kegelrad 154, dessen Achse koaxial zu der Einehen. Ein Zwischenrad 64 ist mittels einer Keilnutver- gangswelle 60 und der Ausgangswelle 820 verläuft und bindung auf dem Sonnenrad 74 befestigt. die Drehachse des Ausgleichsgetriebes 39 schneidet.

Das Umlaufgetriebe 58 ist so ausgelegt, daß das zur 5 Das Ausgleichsgetriebe 39 ist im Gehäuse 28 in an sich Verfügung stehende Drehmoment zwischen der Vor- bekannter Weise durch das Differentialträgergehäusc derachse und der Hinterachse unter Berücksichtigung 134 gehaltert. Das Ausgleichsgetriebe 38 enthält ein eines angenommenen Belastungsverhältnisses dieser Ausgleichsgehäuse 158, in dem eine Ausgleichsräder-Achsen verteilt wird. Beim beschriebenen Ausführungs- gruppe 160 untergebracht ist. Das Gehäuse 158 bcsit/t beispiel ist die Belastung der Hinterachse doppelt so 10 einen Radialflansch 161, an dem ein mit einer Kegelradgroß wie die der Vorderachse, so daß aus diesem Grund verzahnung versehenes Tellerrad 162 mit Hilfe von das Umlaufgetriebe so bemessen ist, daß annähernd Schrauben 164 befestigt ist. Das Tellerrad 162 steht mit 64% des Ausgangsmomentes auf die rückwärtige Aus- dem Zahnrad 154 in Eingriff. Die Ausgleichsrädcranordgangswelle 820 und 36% auf die vordere Ausgangswelle nung 160 umfaßt ein Armkreuz 166 mit vier radial abstc-66 übertragen werden. 15 henden Wellenzapfen 168, deren äußere Enden in je-

Die Zweifach-Kupplung 62 enthält gemäß F i g. 3 eine weils einer Bohrung 170 im Gehäuse 158 gehalten sind, Freilaufkupplung 104 mit einseitig abgeschrägten Zäh- ferner zwei Achswellenkegelräder 172 (von denen nur nen und eine Kupplung 106 mit geraden Zähnen. Die eines gezeigt ist), vier Ausgleichsräder 174, die auf den Freilaufkupplung 104 besteht aus einem Ringtei! !08, Zapfenwellen 168 gelagert sind und vier Druckscheiben das auf dem Keilwellenprofil der Eingangswelle 60 ver- 20 176 zwischen den Ausgleichsrädern und dem Gehäuse schiebbar ist und eine ringförmige Verzahnung mit ab- 158. Die Achswellenräder 172 sind auf den Achswellen geschrägten Zähnen 110 trägt, ferner einer Federhalte- 33 für die Hinterräder an der Stelle 178 aufgekeilt.

scheibe 112, einer Schraubenfeder 114 und einer damit

zusammenwirkenden ringförmigen Verzahnung mit ab- ■ Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

geschrägten Zähnen 116 auf der gegenüberliegenden ringförmigen Stirnfläche des Sonnenrades 74. Die Profilformen der abgeschrägten Zähne 110 und 116 sind in Fig.5 dargestellt Jeder Zahn 110 besteht aus einem ansteigend erhabenen Abschnitt HOe, einem eben verlaufenden Abschnitt 1106 und einer Eingriffsfläche 110c, die bezüglich der Drehachse des Ringteils 108 etwas hinterschnitten ist Die Zähne 116 bestehen jeweils aus einem winklig abfallenden Flächenabschnitt 116a, einem im Verlauf in einer Radialebene gleichbleibenden Abschnitt 1166 und einer Eingriffsfläche 116c, die bezüglich der Drehachse etwas hinterschnitten ist. Gemäß F i g. 3 umfaßt die Kupplung 106 ein Ringteil 118. das auf dem Umfang des Ringteils 116 mittels eines Keilwellenprofils verschiebbar geführt ist und eine ringförmige Verzahnung mit geraden Zähnen 120 trägt, ferner eine züge- ordnete ringförmige Verzahnung 122 auf der gegenüberliegenden Stirnfläche des Zwischenrades 64 und eine Schaltgabel 124, die in eine Ringnut 126 des Ringteiles 118 mit Spiel eingreift Die in F i g. 2 sichtbare Schaltgabel 124 besitzt eine Schubstange 128, um die Axialbe- wegung des Ringteils 118 auszuführen. Die Schubstange 128 kann vom Fahrerhaus aus in üblicher Weise bedient werden, z. B. über einen ferngesteuerten Pneumatikmotor oder ein auf dem Getriebegehäuse angeordnetes Magnetventil oder ein Schaltgestänge.

Die Drehmomeatbegrenzungskupplung 67 ist eine Doppelkonuskupplung und besitzt gemäß F i g. 3 zwei Ringscheiben 130, 132, die auf die Ausgangswelle 66 aufgekeilt sind und konische Umfangsflächen 134,136 aufweisen, die mit entsprechenden Konusflächen 138, 140 am Innenumfang des Zahnringes 68 zusammenpassen. Ein Federring 142 verhindert eine nach vorn gerichtete Axialbewegung der Ringscheibe 130 auf der Welle 66. Auf den Konusflächen 134,136 sind geeignete Reibbeläge 144 angeordnet, die sich durch einen hohen Reib- wert, geringe Abnutzung und hohe Beanspruchungsmöglichkeiten auszeichnen. Der Reibbelag 144 wird durch eine Tellerfeder 146 mit den Konusflächen 138, 140 in Eingriff gehalten, die an ihrer Rückseite an einer Zwischenscheibe 148 und an ihrer Vorderseite an einer gehärteten Druckplatte 150 abgestützt ist Die Zwischenscheibe 148 ist gegenüber einer Axialbewegung länes der Welle 66 durch einen Federring 152 festgelegt

Claims (4)

1 2 (76) einen mit der Eingangswelle (60) verbundenen, Patentansprüche: axial gerichteten Nabenabschnitt (78) aufweist, auf dem das Sonnenrad (74) gelagert ist

1. Verteilergetriebe für allradgetriebene Kraft- 5. Verteilergetriebe nach einem der Ansprüche 2 fahrzeuge, mit einer ein von einer Eingangswelle an- 5 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Sonnengetriebenes Eingangszahnrad enthaltenden, zu der rad (74) drehfest ein die zweite Kupplungseinrich-Eingangswelle koaxialen Drehmomentverteilerge- tung (122) tragendes Zahnrad (64) aufgesetzt ist, das triebestufe, die zwei von dem Eingangszahnrad aus über ein Zwischenzahnrad (63) mit der zuge;>rdnegetrennt angetriebene, jeweils mit einer ersten bzw. ten AusgangsweUe (60) gekuppelt ist.

einer zweiten Ausgangswelle über Getriebeelemen- io .

te gekuppelte Ausgangszahnräder aufweist, wobei

zwei der Zahnräder durch eine in beiden Drehrichtungen wirksame Kupplung unverdrehbar gegeneinander verriegelbar sind und die Kupplung durch Die Erfindung betrifft ein Verteilergetriebe für allradein axial verschieblich gelagertes ringförmiges 15 getriebene Kraftfahrzeuge, mit einer ein von einer Ein-Kupplungselement betätigbar ist, dadurch ge- gangswelle angetriebenes Eingangszahnrad enthaltenkennzeichnet, daß sie ein mit einem (74) der den, zu der Eingangswelle koaxialen Drehmomentver-Zahnräder umlaufendes und axial zu diesen verstell- teüergetnebestufe, die zwei von dem Eingangszahnrad bares sowie «Lupplungseinrichtungen (110) tragen- aus getrennt angetriebene, jeweils mit einer ersten bzw. des erstes Ringteil (IGS) aufweist, auf dem ein eben- 20 einer zweiten AusgangsweUe über Getriebeelemente falls Kupplungseinrichtungen (120) tragendes zwei- gekuppelte Ausgangszahnräder aufweist, wobei zwei tes Ringteil (118) drehfest und axial verschieblich der Zahnräder durch eine in beiden Drehrichtungen gelagert ist und daß, jeweils durch eine Axialver- wirksame Kupplung unverdrehbar gegeneinander verschiebung des ersten bzw. des zweiten Ringteiles riegelbar sind und die Kupplung durch ein axial ver- (108 bzw. 118), erste Kupplungseinrichtungen (116) 25 schieblich gelagertes ringförmiges Kupplungselement an dem einen Zahnrad (74), unter Ausbildung einer betätigbar ist

lediglich in einer Drehrichtung wirksamen Freilauf- Ein aus der US-PS 36 79 016 bekanntes Drehmokupplung (104), mit den Kupplungseinrichtungen mentverteilergetriebe dieser Art für allradgetriebene (110) des einen Ringteils (108) und zweite Kupp- Kraftfahrzeuge ist mit einer zu einer mit dem Hauptanlungseinrichu^.gen (122) an dem anderen Zahnrad 3η triebsmotor gekuppelten Eingangswelle koaxialen (64), unter Ausbildung der in beiden Drehrichtungen Drehmomentverteilergetriebestufe in Gestalt eines Piawirksamen und die beiden Zahnräder verriegelnden netengetriebes versehen, dessen Eingangszahnräder Kupplung (106), miteinander in Eingriff bringbar durch die Planetenräder gebildet sind, deren zugcordnesind. ter Planetenradträger mit der Eingangswelle drehfest

2. Verteilergetriebe nach Anspruch 1, mit einer 35 verbunden ist Ein die Planetenräder umgebender, zu Verteilergetriebestufe in Gestalt eines Planetenge- der Eingangswelle koaxialer, innenverzahnter Zahnring triebes, dessen Planetenradträger mit der Eingangs- bildet ein über ein Ausgleichsgetriebe mit der Hinterwelle verbunden ist und das einen das eine Aus- achse des Kraftfahrzeuges gekuppsUes erstes Ausgangszahnrad bildenden, zu der Eingangswelle ko- gangszahnrad, während das zu der Eingangswelle ebenaxialen äußeren Zahnring sowie ein das andere Aus- 40 falls koaxiale Sonnenrad des Planetarigetriebes als zwcigangszahnrad bildendes, zu der Eingangswelle eben- tes Ausgangszahnrad mit einer zu der Eingangswelle falls koaxiales Sonnenrad aufweist, wobei die auf parallelen zweiten Ausgangswelle gekuppelt ist, die dem Planetenradträger gelagerten Planetenräder zum Antrieb der Vorderräder des Kraftfahrzeuges mit dem Zahnring und dem Sonnenrad in Eingriff dient Die Planetenräder und das Sonnenrad können stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ring- 45 durch eine in beiden Drehrichtungen wirksame, gerade teil (108) drehfest und axial verschieblich auf der verzahnte, formschlüssige Kupplung unverdrehbar ge-Eingangswelle (60) der zugeordneten Stirnfläche des geneinander verriegelt werden, wobei die Kupplung Sonnenrades (74) benachbart angeordnet ist das die über eine wahlweise betätigbare Stelleinrichtung von ersten Kupplungseinrichtungen (116) trägt. außen her betätigbar ist

3. Verteilergetriebe nach Anspruch 2, dadurch ge- 50 Die Kupplung gestattet es, die Drehmomentverteilerkennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtungen an getriebestufe, d. h. das Planetengetriebe, zu sperren, um dem ersten Ringteil (108) und an dem Sonnenrad (74) damit einen direkten Antrieb der beiden Ausgangsweldurch zwei ringförmige Stirnverzahnungen (110, len des Verteilergetriebes und somit der von diesen an- 116) mit einseitig abgeschrägten Zähnen und die getriebenen Achsen des Kraftfahrzeuges zu ermögli-Kupplungseinrichtungen an dem zweiten Ringteil 55 chen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn (118) und dem zugeordneten Zahnrad (64) durch beispielsweise die Hinterräder des Kraftfahrzeuges auf zwei ringförmige Verzahnungen (120,122) mit gera- einen rutschigen Untergrund geraten und durchdrehen, den Zähnen gebildet sind, daß das erste Ringteil Bei bestimmten Fahrbedingungen, beispielsweise bei (108) unter Erzeugung des Kupplungseingriffes hoher Vorwärtsbeschleunigung des Fahrzeuges oder durch eine Vorspanneinrichtung (114) in Achsrich- ω bei rutschigem Untergrund, können lediglich die Vortung auf das Sonnenrad (74) zu elastisch vorge- derräder des Fahrzeuges durchdrehen. Die Handhaspannt ist und das zweite Ringteil (118) mit einer bung des Kraftfahrzeuges wird wesentlich erleichtert, wahlweise betätigbaren Stelleinrichtung (124) ge- wenn die Verteilergetriebestufe beim Auftreten eines kuppoll ist durch die das /weile Ringieil (118) unter solchen F;ihr/.ustandes das Getriebe selbsttätig sperrt. Ausbildung der mit dem Sonnenrad (74) sperrenden 65 bis wieder normale Betriebsverhältnisse eingestellt sind. Kupplung (106) axial bewegbar ist. Bei dem bekannten Verteilergetriebe ist die form-

4. Verteilergetriebe nach Anspruch 2 oder 3, da- schlüssige Kupplung durch eine gerade Umfangsvcrdurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger zahnung des Sonnenrades und eine an dem Planeten-