DE20212094U1 - Powertrain for an all-wheel drive motor vehicle - Google Patents
Powertrain for an all-wheel drive motor vehicleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Allrad-Kraftfahrzeug mit einem Motor und einem Gesamtgetriebe, die längs zur Fahrtrichtung angeordnet sind, wobei das Gesamtgetriebe ein Zentralgetriebe, eine Drehmomentverteilungsvorrichtung, ein Vorderachsdifferentialgetriebe sowie eine Seitenwelle umfasst, an deren einem Ende ein Zahnrad befestigt ist, das mit einem abtriebsseitig hinter dem Zentralgetriebe angeordneten Zahnrad kämmt und an deren anderem Ende ein Zahnrad angeordnet ist, dass mit einer Antriebsverzahnung am Vorderachsdxfferentialgetriebe im Zahneingriff steht.The invention relates to a drive train for an all-wheel drive motor vehicle with an engine and an overall transmission which are arranged longitudinally to the direction of travel, the overall transmission comprising a central transmission, a torque distribution device, a front axle differential transmission and a side shaft, at one end of which a gear is attached which meshes with a gear arranged on the output side behind the central transmission and at the other end of which a gear is arranged which meshes with a drive toothing on the front axle differential transmission.
Wie der DE 36 19 057 Al entnommen werden kann, ist es seit langem bekannt, für ein Kraftfahrzeug mit Frontantrieb und quer zur Fahrtrichtung angeordneten Antriebsstrang innerhalb des Getriebegehäuses eine parallel zur Hauptachse des Getriebes angeordnete Seitenwelle mit rechts- und linksseitigen Zahnrädern vorzusehen. Eines dieser beiden Zahnräder auf der Seitenwelle wird von einem auf der Ausgangswelle des Zentralgetriebes angeordneten Zahnrad angetrieben, während das zweite Zahnrad der Seitenwelle beispielsweise mit einer Antriebsverzahnung eines Differenzialgetriebes in Zahneingriff steht.As can be seen from DE 36 19 057 A1, it has long been known to provide a side shaft with gears on the right and left sides within the gearbox housing for a motor vehicle with front-wheel drive and a drive train arranged transversely to the direction of travel. One of these two gears on the side shaft is driven by a gear arranged on the output shaft of the central gearbox, while the second gear on the side shaft meshes with a drive gear of a differential gear, for example.
Zudem gibt es Fahrzeuge mit Front- und Heckabtrieb, also mit sogenanntem Allradantrieb, bei denen das Getriebe in etwa parallel zur Längserstreckung des Fahrzeuges eingebaut ist. Ein solches Getriebe ist beispielsweise das automatische Stufenwechselgetriebe „5HP19FLA" der Firma ZF Friedrichshafen AG. Dieses Getriebe verfügt über einenThere are also vehicles with front and rear drive, i.e. with so-called all-wheel drive, in which the transmission is installed approximately parallel to the longitudinal extension of the vehicle. One such transmission is, for example, the automatic step-change transmission "5HP19FLA" from ZF Friedrichshafen AG. This transmission has a
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hydro- dynamischen Drehmomentwandler, dessen Pumpenrad von der Kurbelwelle eines Antriebsmotors antreibbar ist und dessen Turbinenrad mit der Eingangswelle eines Zentralgetriebes in Verbindung steht, wobei letzteres als Planetengetriebe ausgebildet ist.hydrodynamic torque converter, the pump wheel of which can be driven by the crankshaft of a drive motor and the turbine wheel of which is connected to the input shaft of a central gearbox, the latter being designed as a planetary gear.
Die Ausgangswelle dieses Planetengetriebes ist antriebstechnisch mit zwei Antriebszahnrädern eines Torsen-Differ-entialgetriebes verbunden, mit dessen Hilfe ein Teil des Antriebsdrehmomentes über zwei Stirnzahnräder auf eine Kardanwelle zum Antrieb der Hinterräder des Fahrzeuges verzweigt wird, während ein anderer Teil des Drehmomentes über einen Stirntrieb mit drei Zahnrädern auf eine Seitenwelle übertragen wird, mit der ein Vorderachsdifferentialgetriebe antreibbar ist. Dazu verfügt die Seitenwelle an ihrem nach vorne, also in Richtung zum Drehmomentwandler weisenden Ende, über ein kegelförmiges Zahnrad, dass mit der Antriebsverzahnung am Vorderachsdifferentialgetriebe in Zahneingriff steht. Demnach sind also ausgehend von dem Torsen-Differentialgetriebe insgesamt fünf Zahnräder zum Antrieb des Vorderachsdifferentialgetriebes notwendig.The output shaft of this planetary gear is connected to two drive gears of a Torsen differential gear, with the help of which part of the drive torque is branched via two spur gears to a cardan shaft to drive the rear wheels of the vehicle, while another part of the torque is transmitted via a spur drive with three gears to a side shaft, which can be used to drive a front axle differential gear. For this purpose, the side shaft has a conical gear at its end pointing forward, i.e. in the direction of the torque converter, which meshes with the drive teeth on the front axle differential gear. Therefore, starting from the Torsen differential gear, a total of five gears are required to drive the front axle differential gear.
Die Seitenwelle ist bei diesem bekannten Automatikgetriebe achsparallel zu den Hauptwellen (z.B. Turbinenwelle und Getriebeausgangswelle) des Zentralgetriebes angeordnet und das Vorderachsdifferentialgetriebe ist abtriebsseitig hinter dem Drehmomentwandler platziert. Von diesem Vorderachsdifferentialgetriebe gehen in an sich bekannter Weise Vorderradantriebswellen ab, von denen eine das Getriebegehäuse im Bereich des Zentralgetriebes zumindest teilweise durchdringt.In this known automatic transmission, the side shaft is arranged axially parallel to the main shafts (e.g. turbine shaft and transmission output shaft) of the central transmission and the front axle differential gear is placed on the output side behind the torque converter. Front wheel drive shafts extend from this front axle differential gear in a known manner, one of which at least partially penetrates the transmission housing in the area of the central transmission.
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Wenngleich dieses Getriebe viele vorteilhafte Eigenschaften aufweist, so ist ein Getriebe mit einem solchen konstruktiven Aufbau dann kaum in Kraftfahrzeuge einbaubar, wenn das Zentralgetriebe beispielsweise aufgrund entsprechender Drehmomentanforderungen einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweist und der Bauraum am Fahrzeugunterboden im Bereich des Fahrzeugtunnels und dem vorderen Teil der Abgasanlage knapp bemessen ist.Although this transmission has many advantageous properties, a transmission with such a structural design can hardly be installed in motor vehicles if, for example, the central transmission has a comparatively large diameter due to corresponding torque requirements and the installation space on the vehicle underbody in the area of the vehicle tunnel and the front part of the exhaust system is limited.
Die Aufgabe an die Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Getriebe derart weiterzuentwickeln, dass dieses auch bei vergleichsweise großem Durchmesser des Zentralgetriebes und engen Platzverhältnissen im Einbaubereich am Fahrzeugunterboden in ein solches Kraftfahrzeug einbaubar ist. Dabei soll auf einen engen Bauraum insbesondere im Bereich des Fahrzeugtunnels und des vorderen Teils der Abgasanlage besondere Rücksicht genommen werden.The object of the invention is therefore to further develop a transmission of this type in such a way that it can be installed in such a motor vehicle even if the central transmission has a comparatively large diameter and there is limited space in the installation area on the vehicle underbody. Particular consideration should be given to the limited installation space, particularly in the area of the vehicle tunnel and the front part of the exhaust system.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution to this problem arises from the features of the main claim, while advantageous developments and embodiments of the invention can be taken from the subclaims.
Demnach weist der erfindungsgemäße Antriebsstrang ein Gesamtgetriebe auf, zu dem ein Zentralgetriebe, eine vorzugsweise als Längsdifferentialgetriebe ausgebildete Drehmomentverteilungsvorrichtung, ein Vorderachsdifferentialgetriebe sowie eine Seitenwelle gehören, wobei an letzterer an einem Ende ein Zahnrad befestigt ist, das mit einem antriebstechnisch hinter dem Zentralgetriebe angeordneten Zahnrad kämmt und von diesem antreibbar ist, und an ihrem anderen Ende ein Zahnrad aufweist, dass mit einer Antriebsverzahnung am Vorderachsdifferentialgetriebe in Zahnein-Accordingly, the drive train according to the invention has an overall transmission, which includes a central transmission, a torque distribution device preferably designed as a longitudinal differential transmission, a front axle differential transmission and a side shaft, the latter having a gearwheel attached to one end, which meshes with a gearwheel arranged behind the central transmission in terms of drive technology and can be driven by it, and having a gearwheel at its other end, which meshes with a drive toothing on the front axle differential transmission in tooth engagement.
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griff steht. Bei diesem Antriebsstrang ist nun zusätzlich vorgesehen, dass auf der Abtriebswelle des Zentralgetriebes ein Zahnrad befestigt ist, das mit einer Abtriebsverzahnung der Drehmomentverteilungsvorrichtung (Längsdifferentialgetriebe) in Eingriff steht, deren eine Ausgangswelle mit einer zu Fahrzeughinterrädern führenden Kardanwelle verbunden ist und deren andere Ausgangswelle ein Zahnrad trägt, das mit einem Zahnrad kämmt, welches an dem vom Vorderachsdifferentialgetriebe wegweisenden Ende der Seitenwelle angeordnet ist.grip. In this drive train, it is now additionally provided that a gear is attached to the output shaft of the central transmission, which engages with an output toothing of the torque distribution device (longitudinal differential gear), one output shaft of which is connected to a cardan shaft leading to the vehicle's rear wheels and the other output shaft of which carries a gear that meshes with a gear that is arranged at the end of the side shaft pointing away from the front axle differential gear.
In einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Antriebsstranges ist die Seitenwelle schräg, also nicht achsparallel zu den Hauptwellen (Getriebeeingangswelle, Getriebeausgangswelle) des Zentralgetriebes angeordnet.In a preferred embodiment of the drive train according to the invention, the side shaft is arranged obliquely, i.e. not axially parallel to the main shafts (gearbox input shaft, gearbox output shaft) of the central transmission.
Diese Schrägstellung der Seitenwelle trägt dazu bei, dass auch bei vergleichsweise großem Durchmesser des Zentralgetriebes die Einbaubarkeit des Antriebstranges in einen vergleichsweise kleinen Unterbodenbereich eines Kraftfahrzeuges möglich.This inclination of the side shaft contributes to the fact that even with a comparatively large diameter of the central gearbox, the drive train can be installed in a comparatively small underbody area of a motor vehicle.
Zur Realisierung der Schrägstellung der Seitenwelle ist vorzugsweise ein Beveloidtrieb vorgesehen, bei dem das antriebsseitige Zahnrad der Seitenwelle als zylindrisches Stirnrad und das mit diesem kämmende Zahnrad kegelförmig ausgebildet sind, wobei letzteres auf der Abtriebswelle der Drehmomentverteilungseinrichtung angeordnet ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das antriebsseitige Zahnrad auf der Seitenwelle kegelförmig und das Zahnrad auf der Abtriebswelle der Drehmomentverteilungsvorrichtung zylindrisch ausgebildet ist, ohne das die Vorteile des erfindungsgemäßen Getriebeaufbaus dadurch geschmälert werden.To achieve the inclined position of the side shaft, a beveloid drive is preferably provided, in which the drive-side gear of the side shaft is designed as a cylindrical spur gear and the gear meshing with it is conical, the latter being arranged on the output shaft of the torque distribution device. However, it can also be provided that the drive-side gear on the side shaft is conical and the gear on the output shaft of the torque distribution device is cylindrical, without the advantages of the transmission structure according to the invention being reduced as a result.
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Genauso gut könnten die beiden genannten Zahnräder auch als Kegelzahnräder ausgebildet sein.The two gears mentioned could just as well be designed as bevel gears.
Bei einer anderen Variante der Erfindung sind das antriebsseitige Zahnrad der Seitenwelle und das damit kämmende Zahnrad auf der Abtriebswelle der Drehmomentverteilungseinrichtung als zylindrische Stirnräder ausgebildet, deren Drehachsen parallel zueinander ausgerichtet sind. Bei diesem Aufbau des Antriebsstranges wird die Schrägstellung der Seitenwelle dadurch erreicht, dass die Seitenwelle als Gelenkwelle ausgebildet ist, an der wenigstens ein Gleichlaufgelenk oder zwei Kreuzgelenke angeordnet sind.In another variant of the invention, the drive-side gear of the side shaft and the gear meshing with it on the output shaft of the torque distribution device are designed as cylindrical spur gears whose axes of rotation are aligned parallel to one another. In this design of the drive train, the inclined position of the side shaft is achieved by the side shaft being designed as a cardan shaft on which at least one constant velocity joint or two universal joints are arranged.
Zum Antrieb des Vorderachsdifferentialgetriebes ist vorgesehen, dass dessen Antriebsverzahnung und das mit dieser Antriebsverzahnung kämmende Zahnrad der Seitenwelle kegelförmig ausgebildet sind.To drive the front axle differential gear, its drive teeth and the side shaft gear meshing with these drive teeth are conical.
In dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang kann auch vorgesehen sein, dass das Zentralgetriebe einen Planetenradsatz eines automatischen Stufenwechselgetriebes, die Kegel eines Toroidgetriebes, den Kegelscheibensatz eines stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes oder die Wellen, Zahnräder und Synchronisationsvorrichtungen eines Stirnrad-Stufengetriebes sowie alle anderen notwendigen Hilfs- und Stellvorrichtungen umfasst.In the drive train according to the invention, it can also be provided that the central transmission comprises a planetary gear set of an automatic step-change transmission, the cones of a toroidal transmission, the conical pulley set of a continuously variable belt transmission or the shafts, gears and synchronization devices of a spur gear step transmission as well as all other necessary auxiliary and adjusting devices.
Zur Erzielung eines kompakten Aufbaus des erfindungsgemäßen Antriebsstranges mit einem Drehmomentwandler und einem Getriebeautomat kann das Vorderachsdifferentialgetriebe seitlich vor dem Drehmomentwandler angeordnet sein, wobei eine der zwei Vorderradantriebswellen das Getriebegehäuse vor dem Drehmomentwandler im wesentlichen quer zurIn order to achieve a compact design of the drive train according to the invention with a torque converter and an automatic transmission, the front axle differential gear can be arranged laterally in front of the torque converter, with one of the two front wheel drive shafts connecting the transmission housing in front of the torque converter essentially transversely to the
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Längserstreckung des Getriebegehäuses zumindest teilweise durchdringt.Longitudinal extension of the gearbox housing at least partially penetrates.
Zudem soll erwähnt werden, dass die Drehmomentverteilungseinrichtung als Längsdifferentialgetriebe, als Viskokupplung, als schlupfgeregelte Reibungskupplung (Haldex®- Kupplung) oder bevorzugt als Torsen-Differentialgetriebe ausgebildet sein kann.It should also be mentioned that the torque distribution device can be designed as a longitudinal differential gear, as a viscous coupling, as a slip-controlled friction clutch (Haldex® clutch) or, preferably, as a Torsen differential gear.
Zur Verdeutlichung der Erfindung werden anschließend unterschiedliche Getriebe- und Antriebsstrangkonfigurationen anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Darin zeigt:To clarify the invention, different transmission and drive train configurations are explained below using the attached drawing. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Allrad An-triebstranges mit schräg gestellter Sei tenwelle undFig. 1 is a schematic representation of an all-wheel drive train with inclined side shaft and
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Allrad-Antriebsstranges mit einer als Gelenkwelle ausgebildeten und schräg gestellten Seitenwelle.Fig. 2 is a schematic representation of another all-wheel drive train with a side shaft designed as a cardan shaft and positioned at an angle.
Wie demnach der Fig. 1 entnehmbar ist, handelt es sich bei dem hier schematisch dargestellten Kraftfahrzeug um ein Allradfahrzeug, bei dem das Gesamtgetriebe 1 und die Brennkraftmaschine 2 im Bereich der Fahrzeugvorderachse angeordnet sind. In diesem Antriebsstrang 4 wird von der Brennkraftmaschine 2 ein Drehmoment erzeugt, das von dort über die Kurbelwelle 3 der Brennkraftmaschine an die Eingangswelle einer Anfahrvorrichtung 5 weitergeleitet wird. Diese Anfahrvorrichtung 5 kann als hydrodynamischer Drehmomentwandler oder auch als Anfahrschaltvorrichtung (Kupplung)As can be seen from Fig. 1, the motor vehicle shown schematically here is an all-wheel drive vehicle in which the overall transmission 1 and the internal combustion engine 2 are arranged in the area of the vehicle's front axle. In this drive train 4, the internal combustion engine 2 generates a torque which is then transmitted via the crankshaft 3 of the internal combustion engine to the input shaft of a starting device 5. This starting device 5 can be designed as a hydrodynamic torque converter or as a starting switching device (clutch).
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ausgebildet sein, die dem Zentralgetriebe 7 vorgelagert oder in diesem integriert ist.which is arranged upstream of the central gear 7 or integrated into it.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 handelt es sich um einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 5, dessen hier nicht dargestelltes Pumpenrad das Drehmoment des Motors 2 empfängt. Die Turbinenwelle 6 des Drehmomentwandlers 5 gibt das Drehmoment an ein Zentralgetriebe 7 weiter, mit dem die Übersetzungsverstellung innerhalb des Antriebsstranges 4 erfolgt.In the present embodiment according to Fig. 1, there is a hydrodynamic torque converter 5, the pump wheel of which (not shown here) receives the torque of the engine 2. The turbine shaft 6 of the torque converter 5 transmits the torque to a central gear 7, with which the gear ratio adjustment takes place within the drive train 4.
Dieses Zentralgetriebe 7 kann den Planetenradsatz eines automatischen Stufenwechselgetriebes, den Kegelsatz eines Toroidgetriebes, den Kegelscheibensatz eines stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes oder die Wellen, Zahnräder und Synchronisationsvorrichtungen eines Stirnradstufengetriebes sowie alle notwendigen Hilfs- und Stelleinrichtungen derartiger Getriebe umfassen. Sofern es sich bei dem Zentralgetriebe 7 um ein manuelles Schaltgetriebe handelt, ist der in Fig. 1 deswegen gestrichelt dargestellte Drehmomentwandler in aller Regel entbehrlich. Statt dessen wird bei der Verwendung eines Schaltgetriebes als Zentralgetriebe eine Anfahrkupplung einzusetzen sein.This central transmission 7 can comprise the planetary gear set of an automatic step-change transmission, the cone set of a toroidal transmission, the cone pulley set of a continuously variable belt transmission or the shafts, gears and synchronization devices of a spur gear transmission as well as all the necessary auxiliary and adjusting devices of such transmissions. If the central transmission 7 is a manual transmission, the torque converter shown in dashed lines in Fig. 1 is generally not required. Instead, when using a manual transmission as the central transmission, a starting clutch must be used.
Die Ausgangsseite des Zentralgetriebes 7 verfügt sodann über eine Abtriebswelle 25, auf der ein Zahnrad 28 befestigt ist, mit dem eine Antriebsverzahnung 30 eines Längsdifferentialgetriebes 8 antreibbar ist. Von diesem Längsdifferentialgetriebe 8 wird ein erster Teil des Antriebsdrehmomentes vorzugsweise direkt an eine Kardanwelle 9 weitergegeben, die entlang des Fahrzeuges zu einem Differentialgetriebe 10 im Bereich der Fahrzeughinterachse führt. Von diesem Hinterachsdifferentialgetriebe 10 gehenThe output side of the central transmission 7 then has an output shaft 25, on which a gear 28 is attached, with which a drive toothing 30 of a longitudinal differential gear 8 can be driven. From this longitudinal differential gear 8, a first part of the drive torque is preferably passed on directly to a cardan shaft 9, which leads along the vehicle to a differential gear 10 in the area of the vehicle's rear axle. From this rear axle differential gear 10,
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in an sich bekannter Weise zwei Hinterradantriebswellen 11, 12 ab, mit denen die beiden Hinterräder 13, 14 antreibbar sind.in a manner known per se, two rear wheel drive shafts 11, 12, with which the two rear wheels 13, 14 can be driven.
Der Antrieb der Fahrzeugvorderräder 17, 18 erfolgt durch eine zweite Ausgangswelle 22 des Längsdifferentialgetriebes 8, auf der in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ein kegelförmiges Zahnrad 27 befestigt ist. Dieses Zahnrad 27 dient zum Antrieb eines zylindrischen Zahnrades 26 auf der Seitenwelle 21, die bei diesem Antriebsstrang nicht achsparallel, sondern unter einem Winkel zu den Hauptwellen des Zentralgetriebes 7 angeordnet ist. Durch diesen Aufbau wird erreicht, dass im Gegensatz zu dem bekannten gattungsbildenden Getriebe mit achsparalleler Seitenwelle zumindest im zur Hinterachse weisenden Bereich des Getriebes 1 eine auch in dieser vereinfachten Darstellung gemäß Fig. 1 erkennbare Durchmesserreduzierung des Getriebes eintritt.The vehicle's front wheels 17, 18 are driven by a second output shaft 22 of the longitudinal differential gear 8, on which a conical gear 27 is attached in the embodiment according to Fig. 1. This gear 27 serves to drive a cylindrical gear 26 on the side shaft 21, which in this drive train is not arranged parallel to the axis, but at an angle to the main shafts of the central gear 7. This design ensures that, in contrast to the known generic gear with an axially parallel side shaft, at least in the area of the gear 1 facing the rear axle, a reduction in the diameter of the gear occurs, which is also recognizable in this simplified illustration according to Fig. 1.
In Varianten zu diesem Aufbau kann auch vorgesehen sein, dass das Zahnrad 26 auf der Seitenwelle 21 kegelförmig und das Zahnrad 27 auf der Abtriebswelle 22 des Längsdifferentialgetriebes 8 zylindrisch oder beide kegelförmig ausgebildet sind.In variants of this design, it can also be provided that the gear 26 on the side shaft 21 is conical and the gear 27 on the output shaft 22 of the longitudinal differential gear 8 is cylindrical or both are conical.
An dem zur Vorderachse weisenden Ende der Seitenwelle 21 ist ebenfalls ein kegelförmiges Zahnrad 24 befestigt, dass mit der Antriebsverzahnung 20 des Vorderachsdifferentialgetriebes 19 kämmt. Diese Antriebsverzahnung 20 kann beispielsweise ein Tellerrad sein, das auf dem Gehäuse des Vorderachsdifferentialgetriebes 19 befestigt ist. Wie Fig. 1 deutlich entnehmbar ist, sind die Zahnräder 20, 24 dieses Vorderachsdifferentialgetriebes 19 unter einem Winkel von ungleich 90 Grad zueinander angeordnet. Von diesemA conical gear 24 is also attached to the end of the side shaft 21 facing the front axle, which meshes with the drive gearing 20 of the front axle differential gear 19. This drive gearing 20 can be, for example, a crown gear that is attached to the housing of the front axle differential gear 19. As can be clearly seen in Fig. 1, the gears 20, 24 of this front axle differential gear 19 are arranged at an angle of not 90 degrees to one another. From this
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Vorderachsdifferentialgetriebe 19 gehen dann zwei Vorderradantriebswellen 15, 16 ab, mit denen die Vorderräder 17, 18 angetrieben werden.Two front wheel drive shafts 15, 16 then branch off from the front axle differential gear 19, which drive the front wheels 17, 18.
Bei dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Antriebsstrang 4 eines Kraftfahrzeuges ist das zylindrische Antriebszahnrad 29 der Seitenwelle 21 zwar achsparallel zu den Hauptwellen des Zentralgetriebes 7 bzw. zur Drehachse des ebenfalls zylindrischen Zahnrades 23 auf Antriebswelle 22 des Längsdifferentialgetriebes 8 angeordnet, durch die Schrägstellung der Seitenwelle 21 wird aber der Vorteil der Reduzierung des Gesamtgetriebedurchmessers beibehalten. So treibt bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstranges die Ausgangswelle 22 des Längsdifferentialgetriebes 8 über das Stirnzahnrad 23 das zylindrische Zahnrad 29 an, das mit der schrägliegenden Seitenwelle 21 über ein Gleichlaufgelenk 31 verbunden ist. Mit diesem Gleichlaufgelenk 31 wird ein Ausgleich der Drehachsen der Zahnräder 24 und 29 an dieser als Gelenkwelle ausgebildeten Seitenwelle 21 erreicht.In the drive train 4 of a motor vehicle shown schematically in Fig. 2, the cylindrical drive gear 29 of the side shaft 21 is arranged axially parallel to the main shafts of the central transmission 7 or to the axis of rotation of the likewise cylindrical gear 23 on the drive shaft 22 of the longitudinal differential gear 8, but the inclined position of the side shaft 21 retains the advantage of reducing the overall transmission diameter. In this embodiment of the drive train according to the invention, the output shaft 22 of the longitudinal differential gear 8 drives the cylindrical gear 29 via the spur gear 23, which is connected to the inclined side shaft 21 via a constant velocity joint 31. This constant velocity joint 31 balances the axes of rotation of the gears 24 and 29 on this side shaft 21 designed as a cardan shaft.
Bei einem Antriebsstrang gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 können anstelle des Gleichlaufgelenks 23 auch zwei hier nicht gesondert dargestellte Kreuzgelenke in die Seitenwelle 21 integriert sein. Bei einer solchen Seitenwelle werden die Zahnräder 20, 24 des Vorderachskegeltriebes allerdings in einem Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet sein.In a drive train according to the embodiment of Fig. 2, two universal joints (not shown separately here) can also be integrated into the side shaft 21 instead of the constant velocity joint 23. In such a side shaft, however, the gears 20, 24 of the front axle bevel drive will be arranged at an angle of 90 degrees to one another.
Von besonderem Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist, dass ausgehend von der Ausgangswelle 25 des Längsdifferentialgetriebes 8 lediglich vier Zahnräder 20, 24, 26, 27 bzw. 20, 24, 29, 23 notwenig sind, umA particular advantage of the drive train according to the invention is that, starting from the output shaft 25 of the longitudinal differential gear 8, only four gears 20, 24, 26, 27 or 20, 24, 29, 23 are required to
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das Vorderachsdifferentialgetriebe 19 anzutreiben. Durch diese Reduzierung um ein Zahnrad gegenüber dem eingangs beschriebenen Getriebe „5HP19FLA" lassen sich Herstellkosten einsparen, die Betriebsgeräusche reduzieren und zusätzlich der Durchmesser im kritischen hinteren Getriebebereich verringertn. Zudem ist gegenüber dem genannten bekannten Getriebe ein direkter Antrieb der Kardanwelle 9 durch das Längsdifferentialgetriebe 8 möglich, während bei dem Getriebe „5HP19FLA" zwei weitere Zahnräder zwischen der Ausgangswelle des Längsdifferentialgetriebes 8 und der Kardanwelle 9 angeordnet sind.to drive the front axle differential gear 19. This reduction by one gear compared to the "5HP19FLA" gear described at the beginning saves manufacturing costs, reduces operating noise and also reduces the diameter in the critical rear gear area. In addition, compared to the known gear mentioned, a direct drive of the cardan shaft 9 by the longitudinal differential gear 8 is possible, while in the "5HP19FLA" gear two further gears are arranged between the output shaft of the longitudinal differential gear 8 and the cardan shaft 9.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der erfindungsgemäße Aufbau des Antriebsstranges die Platzierung des Vorderachsdifferentialgetriebes antriebsseitig vor oder hinter einem Drehmomentwandler bei dem Einbau eines Automatikgetriebes zulässt, wobei bei einer Platzierung des Vorderachsdifferentialgetriebes antriebstechnisch hinter dem Drehmomentwandler keine der beiden Vorderradantriebswellen das Zentralgetriebe durchdringen muss.A further advantage is that the design of the drive train according to the invention allows the front axle differential gear to be placed on the drive side in front of or behind a torque converter when an automatic transmission is installed, whereby when the front axle differential gear is placed behind the torque converter in terms of drive technology, neither of the two front wheel drive shafts has to penetrate the central transmission.
Außerdem erlaubt der gewählte Beveloidtrieb dieses Getriebes einen axialen Temperaturgang der Seitenwellenbauteile, so das eine gesonderte Einstellung des Beveloidtriebes nicht notwendig ist.In addition, the selected beveloid drive of this gearbox allows an axial temperature response of the side shaft components, so that a separate adjustment of the beveloid drive is not necessary.
Letztlich ist zur Variation des Antriebsstranges eine Übersetzungsänderungen durch eine Änderung nur einer Stirnradstufe 28, 30 leicht darstellbar, ohne das Achsänderungen in Betracht gezogen werden müssen. Daher brauchen für derartige Änderungen keine unterschiedlichen Getriebegehäusetypen vorgehalten werden.Ultimately, in order to vary the drive train, a gear ratio change can easily be made by changing just one spur gear stage 28, 30, without having to take axle changes into consideration. Therefore, different gearbox housing types do not need to be kept in stock for such changes.
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1 Gesamtgetriebe1 total transmission
2 Brennkraftmaschine2 internal combustion engine
3 Kurbelwelle3 Crankshaft
4 Antriebsstrang4 Drivetrain
5 Drehmomentwandler; Anfahrvorrichtung5 torque converter; starting device
6 Turbinenwelle des Drehmomentwandlers 7 Zentralgetriebe6 Turbine shaft of the torque converter 7 Central gearbox
8 Drehmomentverteilungseinrichtung; Längsdifferentialgetriebe 8 Torque distribution device; longitudinal differential gear
9 Kardanwelle9 Cardan shaft
10 Hinterraddifferentialgetriebe 11 Hinterradantriebswelle10 Rear wheel differential gear 11 Rear wheel drive shaft
12 Hinterachsantriebswelle12 Rear axle drive shaft
13 Hinterrad13 Rear wheel
14 Hinterrad14 Rear wheel
15 Vorderradantriebswelle 16 Vorderradantriebswelle15 Front wheel drive shaft 16 Front wheel drive shaft
17 Vorderrad17 Front wheel
18 Vorderrad18 Front wheel
19 Vorderachsdifferentialgetriebe19 Front axle differential gear
20 Antriebsverzahnung am Vorderachsdifferentialgetriebe 21 Seitenwelle20 Drive gear on the front axle differential 21 Side shaft
22 Abtriebswelle der Drehmomentverteilungseinrichtung22 Output shaft of the torque distribution device
23 Zahnrad auf der Abtriebswelle der Drehmomentverteilungseinrichtung 23 Gear on the output shaft of the torque distribution device
24 Abtriebszahnrad auf der Seitenwelle 25 Abtriebswelle des Zentralgetriebes24 Output gear on the side shaft 25 Output shaft of the central gearbox
26 Antriebszahnrad auf der Seitenwelle26 Drive gear on the side shaft
27 Zahnrad auf der Abtriebswelle der Drehmomentverteilungseinrichtung 27 Gear on the output shaft of the torque distribution device
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Friedrichshafen 2002-07-22Friedrichshafen 2002-07-22
28 Zahnrad auf der Abtriebswelle des Zentralgetriebes28 Gear on the output shaft of the central gearbox
29 Antriebszahnrad an der Seiten-Gelenkwelle29 Drive gear on the side drive shaft
30 Antriebsverzahnung an der Drehmomentverteilungseinrichtung 30 Drive gearing on the torque distribution device
31 Drehgelenk31 Swivel joint
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