DE69808371T2 - Untersetzungsgetriebevorrichtung mit vollständiger Entkopplung für Verteilergetriebe oder ähnliches - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft im allgemeinen Verteilergetriebe für Motorfährzeuge und im besonderen ein Verteilergetriebe, bei dem eine Zweigang-Planetenradanordnung, die den Betrieb mit direktem Gang (dem zweiten Gang) und mit reduziertem Gang (dem ersten Gang) vorsieht, beim zweiten Gang und bei Leerlauf vollständig vom Antriebsstrang getrennt wird.
• Die Leistungsvorteile von Allrad-Fahrzeugantriebssystemen sind sehr wohl erkannt. Verbesserte Fahrzeugstabilität beim Befahren von regennassen oder von mit Eis oder Schnee bedeckten Landstraßen, Handhabung und Steuerung auf Kies- oder unebener Fahrbahn und einfach das Aufrechterhalten der Traktion bei Fahrsituationen im Gelände sind alles bereitwillig anerkannte Vorteile. Gleichzeitig auftretende und weniger erwünschte Eigenschaften von Allrad-Antriebssystemen betreffen den erhöhten Benzinverbrauch durch verstärkte Reibung im Antriebsstrang, den höheren Geräuschpegel und stärkere Schwingung, sowie das höhere Gewicht des Fahrzeugs. Diese verstärkte Reibung im Antriebsstrang tritt bei Allrad- Antriebssystemen auf, bei denen kontinuierlich die vordere und die hintere Gelenkwelle des Fahrzeugs angetrieben werden. Höherer Geräuschpegel und stärkere Schwingung entstehen durch eine sehr starke Erhöhung beispielsweise der zusätzlichen Anzahl von mechanischen Teilen wie kämmenden Zahnrädern, Kupplungen, Verriegelungsnaben, Lagern und sich drehenden Wellen. Diese Erhöhungen des Fahrzeuggewichts ergeben sich auch direkt aus den zusätzlichen Teilen des Antriebsstrangs.
• Strafzahlungen wegen des Gewichts und des Benzinverbrauchs sind besonders ausgeprägt, wenn das System mit einem Differential zwischen der vorderen und der hinteren Antriebswelle zum permanenten Eingriff und permanenten Betrieb anstelle des intermittierenden Betriebs konstruiert ist, wenn das die Bedingungen speziell erfordern. Außerdem bieten zwar Systeme mit zuschaltbarem Allradantrieb, die die vordere und die hintere Gelenkwelle miteinander verriegeln, offensichtliche Vorteile bei der Traktion und der Stabilität beim Geradeausfahren, die Disparität zwischen den Bodengeschwindigkeiten der Vorderräder und der Hinterräder eines Fahrzeugs beim Kurvenfahren kann jedoch von selbst zum Radschlupf und zum Springen des Fahrzeugs führen. Mithin ist es von Vorteil, wenn die vordere und die hintere Ausgangswelle des Verteilergetriebes beim Kurvenfahren mit unterschiedlichen Drehzahlen laufen können.
• Es sind viele Allradantriebssysteme mit verschiedenen Steuer-, Kupplungs-, Getriebe- und Drehmomentverteilungsteilen konstruiert und verwendet worden. Diese verschiedenen Vorgehensweisen verkörpern sich in USA-Patenten.
• Beispielsweise lehrt das USA-Patent Nr. 4,718,303 ein Verteilergetriebe für ein Allradantriebsfahrzeug mit einer elektromagnetischen Kupplung, die ein zugeordnetes zentrales Planetenraddifferential steuert. In den USA-Patenten Nr. 5,330,030 und Nr. 5,409,429 wird eine elektromagnetische Kupplung mit einer Planetenrad-Untersetzungsanordnung kombiniert, um sowohl für eine selektive Drehmomentübertragung auf einen sekundären Antriebsstrang als auch für einen Betrieb im Mehrgangbereich zu sorgen.
• Verteilergetriebe umfassen auch zentrale Differentiale, die das Antriebsdrehmoment verteilen und Raddrehzahlunterschiede anpassen. Eine solche Vorrichtung ist in den USA-Patenten Nr. 5,106,351 und Nr. 5,271,479 offenbart.
• Bei Verteilergetrieben mit Untersetzungsvorrichtungen ist es übliche Praxis, die Untersetzungsvorrichtung, die typischerweise eine Planetengetriebeanordnung ist, von der Eingangswelle des Verteilergetriebes aus anzutreiben. Daher ist die Planetengetriebeanordnung stets in Betrieb, ob sie nun in dem Antriebsstrang tatsächlich aktiv ist und das Drehmoment überträgt oder nicht. Dieser konstante Betrieb kann eine Geräuschquelle sein, insbesondere bei höheren Betriebsdrehzahlen. Mit der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem angesprochen, und es wird ein praktische und spezielle Lösung dafür geliefert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Eine Zweigang-Planetenraduntersetzungsanordnung und ein doppelter Ausrückmechanismus für ein Verteilergetriebe eines Motorfahrzeugs oder eine ähnliche Vorrichtung bringt eine vollständige Abkoppelung der Untersetzungsanordnung vom Leistungsweg zustande, wenn entweder die Leerlaufübersetzung oder die Übersetzung für den zweiten Gang, typischerweise einen direkten Gang, gewählt wird. Der doppelte Ausrückmechanismus umfaßt einen axial verschieblichen Kupplungs- und, der frei drehbar in einer entsprechend bewegbaren Reduziernabe angeordnet ist, die selektiv verschoben werden kann, um entweder in ein direktes Antriebselement oder in einen Eingang zu einer Planetenradanordnung mit einem Sonnenrad, einem Zahnkranz und einer Mehrzahl von dazwischen angeordneten und drehbar in einem Träger angebrachten Planetenrädern einzugreifen. Wenn die Reduziernabe so posiioniert ist, daß sie in das Eingangselement der Planetenradanordnung eingreift, greift ein Zahnradsatz an dem Träger der Planetenradanordnung in die Reduziernabe ein, der sie und das Ausgangselement mit verminderter Drehzahl antreibt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist ein schematische Ansicht eines Leistungsstrangs eines Motorfahrzeugs mit einem Verteilergetriebe, das die vorliegende Erfindung verkörpert;
• Fig. 2 ist eine vollständige Schnittansicht eines Verteilergetriebes, das die vorliegende Erfindung verkörpert;
• Fig. 3 ist eine fragmentarische Schnittansicht eines Verteilergetriebes und einer Planetenradanordnung, die die vorliegende Erfindung verkörpern;
• Fig. 4 ist eine vergrößerte fragmentarische Schnittansicht einer Schalt- und Ausrückanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung im reduzierten Gang oder ersten Gang; und
• Fig. 5 ist eine vergrößerte fragmentarische Schnittansicht einer Schalt- und Ausrückanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung im direkten Gang und zweiten Gang.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN UND DER ALTERNATIVEN AUSFÜHRUNGSFORM
• In Fig. 1 ist schematisch ein Antriebsstrang eines Allradfahrzeugs dargestellt und mit der Bezugsnummer 10 bezeichnet. Der Antriebsstrang 10 eines Allradfahrzeugs umfaßt ein Antriebselement 12, das mit einem herkömmlichen Schaltgetriebe oder Automatikgetriebe 14 verbunden ist und dieses antreibt. Das Ausgangselement des Getriebes 14 treibt direkt eine Verteilergetriebeanordnung 16 an, die eine Antriebskraft an einen primären oder hinteren Antriebsstrang 20 mit einer primären oder hinteren Gelenkwelle 22, einem primären oder hinteren Differential 24, einem Paar von primären oder hinteren Starrachsen 26 und einem entsprechenden Paar von primären oder hinteren Anordnungen 28 von Reifen und Rad liefert.
• Die Verteilergetriebeanordnung 16 liefert auch eine Antriebsleistung an einen sekundären oder vorderen Antriebsstrang 30 mit einer sekundären oder vorderen Gelenkwelle 32, einer sekundären oder vorderen Differentialanordnung 34, einem Paar von sekundären oder vorderen Starrachsen 36 und einem entsprechenden Paar von sekundären oder vorderen Anordnungen 38 von Reifen und Rad. Die vorderen Anordnungen 38 von Reifen und Rad können direkt mit einer jeweiligen der Vorderachsen 38 verbunden werden, oder bei Bedarf kann ein Paar von manuell oder von fern aktivierbaren Verriegelungsnaben 42 funktionsfähig zwischen jedem von den Vorderachsen und einer jeweiligen von den Anordnungen 38 von Reifen und Rad verbunden werden, um diese selektiv miteinander zu verbinden. Schließlich können sowohl der primäre Antriebsstrang 20 als auch der sekundäre Antriebsstrang 30 geeignete und geeignet angeordnete Kreuzgelenke 44 umfassen, die in herkömmlicher Weise funktionieren, um statische und dynamische Versätze und Versetzungen zwischen den verschiedenen Wellen und Teilen zuzulassen.
• Eine in der Kabine des Fahrzeugs in der Nähe des Fahrers angeordnete Steuereinheit 50 umfaßt beispielsweise einen Schalter oder eine Mehrzahl von Drucktastern, mit denen der Fahrer den Betrieb der Verteilergetriebeanordnung 16 im zweiten Gang, im Leerlauf oder im ersten Gang gemäß der herkömmlichen Praxis wählen und steuern kann. Diese Befehle werden der Verteilergetriebeanordnung 16 durch ein Mehrleiterkabel 52 erteilt, das auch Rückmeldungssignale an die Steuereinheit 50 absetzen kann.
• Die soeben erfolgte und die folgende Beschreibung betreffen ein Fahrzeug, bei dem der hintere Antriebsstrang 20 als primärer Antriebsstrang funktioniert, d. h. er steht die ganze Zeit über in Eingriff und ist in Betrieb, und entsprechend funktioniert der vordere Antriebsstrang 30 als sekundärer Antriebsstrang, d. h. er steht in einer zweiten oder ergänzenden Weise nur zuschaltbar in Eingriff und ist in Betrieb, wenn die Verriegelungsnaben 42 verwendet werden, wobei ein solches Fahrzeug gewöhnlich als Fahrzeug mit Hinterradantrieb bezeichnet wird, oder der vordere Antriebsstrang 30 kann die ganze Zeit über in Eingriff stehen und in Betrieb sein, in welchem Falle das Fahrzeug als Fahrzeug mit permanentem Allradantrieb bezeichnet wird.
• Die Bezeichnungen "primär" und "sekundär" werden hier hauptsächlich zum Differenzieren zwischen den zwei Antriebssträngen eines typischen Fahrzeugs mit einer Verteilergetriebeanordnung 16 und zweitens zum Bezeichnen von jederzeit ein Antriebsmoment liefernden Antriebssträngen und bzw. von ein zusätzliches oder ein intermittierendes Drehmoment liefernden Antriebssträngen verwendet. Schließlich werden diese Bezeichnungen hier anstelle von "vorderer" und von "hinterer" verwendet, soweit die hier offenbarte und beanspruchte Erfindung ohne weiteres mit Fahrzeugen verwendet werden kann, bei denen der primäre Antriebsstrang 20 vorn am Fahrzeug angeordnet ist und der sekundäre Antriebsstrang 30 hinten am Fahrzeug angeordnet ist.
• Es sollte sich auch verstehen, daß die vorliegende Erfindung auch in Verteilergetrieben für zuschaltbare Allradantriebssysteme verwendet werden kann, die kein zentrales Differential benutzen, sondern statt dessen eine Modulationskupplung benutzen, die selektiv das Drehmoment von einem primären Antriebsstrang auf einen sekundären Antriebsstrang überträgt.
• In Fig. 2 umfaßt die Verteilergetriebeanordnung 16 gemäß der vorliegenden Erfindung eine mehrteilige Gehäuseanordnung 60 mit einer Mehrzahl von planaren Dichtungsflächen, Öffnungen für Wellen und Lagern und mit verschiedenen Ausnehmungen, Schultern, Stirnsenkern und dergleichen zum Aufnehmen verschiedener Teile oder Baugruppen der Verteilergetriebeanordnung 16. Eine Eingangswelle 62 umfaßt einen Flansch 64 oder eine andere geeignete Kopplung, beispielsweise eine äußere oder innere Keilnabengruppe (nicht gezeigt), die das Ausgangselement des in Fig. 1 dargestellten Getriebes 14 mit der Eingangswelle 62 verbindet. Die Eingangswelle 62 ist an ihrem Ende gegenüber dem Eingangsflansch 64 in einem Wälzlager, beispielsweise in der Kugellageranordnung 66, und in ihrer Mitte und an dem an den Flansch 64 angrenzenden Ende in Wälzlagern gelagert, beispielsweise in den Rollenlageranordnungen 68. Die Rollenlageranordnungen 68 positionieren und lagern drehbar eine Ausgangsbuchse 70. Die Ausgangsbuchse 70 umfaßt vorzugsweise ein Antriebskettenrad 72 mit einer Vielzahl von Kettenantriebszähnen 74.
• Die Ausgangsbuchse 70 wiederum ist in einem Wälzlager gelagert, beispielsweise in einer zweiten Kugellageranordnung 76. Eine zwischen dem Flansch 64 und der Gehäuseanordnung 64 angeordnete geeignete Öldichtung 78 stellt eine geeignete fluiddichte Dichtung zwischen diesen bereit.
• In den Fig. 2 und 3 umfaßt die Verteilergetriebeanordnung 16 auch eine Zweigang-Planetenradantriebsanordnung 80, die um die Eingangswelle 62 herum angeordnet ist und einen vollständigen oder Doppelausrückmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt. Die Planetenradantriebsanordnung 80 umfaßt ein Zapfen- oder einfaches Gleitlager 82, das frei drehbar auf einem einen verminderten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 84 der Eingangswelle 62 aufgenommen ist und axial von einer Schulter 86 an der Eingangswelle 62 und von der Kugellageranordnung 66 gehalten wird, die wiederum von einem damit zusammenwirkenden Sprengring und von einer umlaufenden Nutenanordnung 88 gehalten wird. Auf dem einfachen Gleitlager 82 frei drehbar gelagert und in ähnlicher Weise von der Kugellageranordnung 66 und der Schulter 86 axial eingespannt ist eine Sonnenradanordnung 90. Die Sonnenradanordnung 90 umfaßt männliche oder äußere Zahnradzähne, die ein Sonnenrad 92 bilden, sowie eine radial nach innen angeordnete Gruppe von männlichen oder äußeren Keilen oder Zahnradzähnen 94, die ein Antriebsrad bilden. Eine Mehrzahl von Ritzel- oder Planetenrädern 96 mit äußeren Zahnradzähnen 98 steht in konstanter Kämmung mit dem Sonnenrad 92 sowie mit den weiblichen oder inneren Zahnradzähnen 102 eines Zahnkranzes 104, der innerhalb der Gehäuseanordnung 60 sitzt und gesichert ist. Jedes der Ritzel- oder Planetenräder 96 umfaßt eine Rollenlageranordnung 106, die wiederum eine Flanschwelle 108 aufnimmt, die innerhalb eines Planetenradträgers 110 gesichert ist. Der Planetenradträger 110 umfaßt im allgemeinen angrenzend an die Ausgangsbuchse 70 eine Gruppe von weiblichen oder inneren Keilen oder Zahnradzähnen 112.
• Radial von der Planetenradantriebsanordnung 80 nach innen ist eine Reduziermuffe oder -nabe 120 angeordnet. Die Reduziermuffe 120 umfaßt männliche oder äußere Keile oder Zahnradzähne 122, die komplementär zu den weiblichen Keilen oder Zahnradzähnen 112 an dem Planetenradträger 110 sind und in diesen eingreifen können. Die Reduziermuffe 120 umfaßt auch eine Mehrzahl von weiblichen oder inneren Keilen oder Zahnradzähnen 124, die komplementär zu einer Gruppe von männlichen Keilen oder Zahnradzähnen 126 an der Ausgangsbuchse 70 sind und in diese eingreifen. Mithin kann sich die Reduziermuffe 120 relativ zu der Ausgangsbuchse 70 über eine begrenzte Strecke axial verschieben und sich dabei mit dieser drehen.
• Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, umfaßt die Reduziermuffe 120 einen radial verlaufenden Flansch 128, der innerhalb einer komplementär konfigurierten Nut 132 einer Schaltgabel 134 aufgenommen ist. Die Schaltgabel 134 kann in der dargestellten Weise entweder direkt an einer Schaltstange oder -schiene 136 befestigt sein oder durch eine Druckfeder oder ein Paar gegenüberliegende Druckfedern (nicht dargestellt), die eine Energiespeicherung und eine gesteuerte, federvorgespannte Bewegung der Schaltgabel 134 relativ zu der Schaltschiene 136 ermöglichen, elastisch mit dieser verbunden werden. Die Schaltschiene 136 ist zwischen einer von drei definierten Positionen beweglich: der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Leerlaufstellung, in der kein Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle 62 auf die Ausgangsbuchse 70 übertragen wird, einer in Fig. 4 dargestellten Position nach rechts, die einem reduzierten, von der Planetenradantriebsanordnung 80 erzielten ersten Gang entspricht, und der in Fig. 5 dargestellten Position des zweiten Gangs nach links, die dem Direktantrieb von der Eingangswelle 62 auf die Ausgangsbuchse 70 entspricht. Die Schaltschiene 136 wird zwischen diesen Positionen des zweiten Gangs, des Leerlaufs und des ersten Gangs durch ein Schaltbetätigungselement 140 verschoben, das ein elektrisches, pneumatisches oder hydraulisches Mehrpositions-Betätigungselement sein kann, das vorzugsweise einen Rückmeldungssensor (nicht dargestellt) umfaßt, der Informationen bezüglich der Position der Schaltschiene 136 und der zugeordneten Teile an das Steuerelement 50 liefert.
• In Fig. 3 umfaßt die Reduziermuffe 120 auch einen ringförmigen Zapfenlagereinsatz 142, der ein Paar Druckscheiben 144 aufweist, die mit einander gegenüberliegenden Enden desselben ausgerichtet sind. Die Druckscheiben 144 spannen auch axial einen Kupplungsbund 146 mit einer Vielzahl von weiblichen oder inneren Keilen oder von Zahnradzähnen 148 ein, die in jeder Hinsicht identisch mit den Keilen oder Zahnradzähnen 124 an der Reduziernabe 120 sind und komplementär zu den männlichen Keilen oder Zahnradzähnen 94 an der Sonnenradanordnung 90 und zu den Keilen oder Zahnradzähnen 126 an der Ausgangsbuchse 70 sind. Der Lagereinsatz 142, die Druckscheiben 144 und der Lagerbund 146 werden alle von einem komplementären Sprengring und einer in der Reduziernabe 120 angeordneten umlaufenden Nutenanordnung 152 gehalten. Obwohl der Kupplungsbund 146 axial eingespannt ist, ist er dennoch frei drehbar innerhalb der Reduziernabe 120 angeordnet.
• Schließlich umfaßt die Planetenradanordnung 80 vorzugsweise eine Antriebsnabe oder einen Bund 160, der männliche oder äußere Keile oder Zahnradzähne 162 umfaßt, die in jeder Hinsicht identisch mit den männlichen oder äußeren Keilen oder Zahnradzähnen 94 an der Sonnenradanordnung 90 und zu den männlichen oder äußeren Keilen oder Zahnradzähnen 126 an der Ausgangsbuchse 70 sind und komplementär zu den weiblichen oder inneren Keilen oder Zahnradzähnen 148 an dem Kupplungsbund 146 sind. Der Antriebsbund 160 umfaßt auch weibliche oder innere Keile oder Zahnradzähne 164, die in konstanter Kämmung mit komplementär konfigurierten männlichen oder äußeren Keilen oder Zahnradzähnen 166 an der Eingangswelle 62 stehen. In dieser Hinsicht sollte es sich verstehen, daß der Antriebsbund 160 das Antriebsdrehmoment lediglich radial von der Eingangswelle 62 nach außen auf den Kupplungsbund 146 überträgt, und daß der Antriebsbund 160 hauptsächlich zum Zwecke der Bequemlichkeit der Anordnung verwendet wird. Daher könnte und kann der Antriebsbund 160 vom Standpunkt der Funktion und der Betriebsweise aus einstückig mit der Eingangswelle 62 ausgebildet oder an dieser gesichert sein, wodurch die ineinandergreifenden Keile oder die Zahnradzähne 164 und 166 entfallen können.
• Mithin ist zu erkennen, daß der Antriebsbund 160 in voller Kämmung mit den Keilen oder Zahnradzähnen 166 an der Eingangswelle 62 steht und konstant von diesen angetrieben wird. In ähnlicher Weise stehen die weiblichen Keile oder Zahnradzähne 148 an dem Kupplungsbund 146, obwohl sich die Reduziernabe 120 aus der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Position sowohl nach rechts als auch nach links bewegen kann, zumindest teilweise stets in seitlichem Eingriff mit den männlichen Keilen oder Zahnradzähnen 162 an dem Antriebsbund 160.
• Wiederum in Fig. 2 nimmt das Antriebskettenrad 72 eine komplementär konfigurierte erste Antriebskette 170 auf, die das Antriebsdrehmoment von der Ausgangsbuchse 70 auf eine zentrale Differentialanordnung 172 überträgt. Die zentrale Differentialanordnung 172 umfaßt eine kreisförmiges angetriebenes Kettenrad 174 mit geeignet konfigurierten Kettenzähnen 176. Das kreisförmige Kettenrad 174 wird durch eine Mehrzahl von geeigneten, mit Gewinde versehenen Befestigern, beispielsweise durch Schrauben 178, an einem im allgemeinen kugelförmigen Differentialgehäuse 180 gesichert. Das Differentialgehäuse 180 umfaßt gegenüberliegende zylindrische Verlängerungen 182, die die Rotationsachse des Differentialgehäuses 180 bilden und durch ein Paar Gleitlager, beispielsweise die Kugellageranordnungen 184, frei drehbar gelagert sind. Das Differentialgehäuse 180 nimmt einen Planetengetriebestrang mit einer zentralen Flanschwelle 186 auf, die an dem Differentialgehäuse 180 gesichert ist und frei drehbar ein Paar Kegelräder 188 aufnimmt. Die Kegelräder 188 stehen in konstantem kämmenden Eingriff mit einem ersten Ausgangszahnrad 192 und einem zweiten Ausgangszahnrad 194.
• Das erste Ausgangszahnrad 192 bildet einen hohlen Innenraum und umfaßt weibliche oder innere Keile oder Zahnradzähne einer ersten Keil- oder Zahnradgruppe 196, wobei die komplementären männlichen oder äußeren Keile oder Zahnradzähne an einem ersten Ausgangsflansch 198 angeordnet sind. Der Ausgangsflansch 198 wird von einem Bund 200 ausgerichtet und gelagert und ist frei drehbar in einem Gleitlager gelagert, beispielsweise in der Kugellageranordnung 202. Zwischen dem Ausgangsflansch 198 und der Gehäuseanordnung 60 ist eine geeignete Öldichtung 204 angeordnet. Der Ausgangsflansch 198 bildet vorzugsweise einen Abschnitt eines Kreuzgelenks 44 oder umfaßt Öffnungen 206, die seine Verbindung mit einer sekundären Antriebswelle 30 oder einer ähnlichen Vorrichtung erleichtern.
• In ähnlicher Weise bildet das zweite Ausgangszahnrad 194 einen hohlen Innenraum und umfaßt weibliche oder innere Keile oder Zahnradzähne einer zweiten Keil- oder Zahnradgruppe 212, wobei die komplementären oder männlichen oder äußeren Keile oder Zahnradzähne auf einer Flanschwelle 214 angeordnet sind. Die Flanschwelle 214 wird frei drehbar von einem Zapfenlagerbund 216 gelagert und bildet einen Abschnitt eines Antriebskettenrads 218. Das Antriebskettenrad 218 ist frei drehbar in einem Gleitlager gelagert, beispielsweise in der Kugellageranordnung 222, und umfaßt geeignete Kettenantriebszähne 224, die in eine zweite Antriebskette 226 eingreifen und diese antreiben. Die zweite Antriebskette 226 ist auf geeigneten Zähnen 228 an einem angetriebenen Kettenrad 230 aufgenommen. Das angetriebene Kettenrad 230 ist durch eine komplementär konfigurierte männliche und weibliche Gruppe von Keilen oder Zahnradzähnen 236 drehend mit einer Flanschwelle 232 mit einem Ausgangsflansch 234 verbunden. Die Flanschwelle 232 und der Ausgangsflansch 234 sind frei drehbar in einem Paar Gleitlagern gelagert, beispielsweise in den Kugellageranordnungen 238, und zwischen dem Ausgangsflansch 234 und der Gehäuseanordnung 60 ist eine geeignete Öldichtung 242 angeordnet. Der Ausgangsflansch 234 bildet vorzugsweise einen Abschnitt eines Kreuzgelenks 44 oder umfaßt Öffnungen 244, die seine Verbindung mit einer sekundären Antriebswelle 32 oder einer ähnlichen Vorrichtung erleichtern.
• Es ist zu erkennen, daß die Differentialanordnung 172, die mechanisch zwischen den Ausgangselementen der Verteilergetriebeanordnung 16 zu dem primären Antriebsstrang 20 und dem sekundären Antriebsstrang 30 angeordnet ist, als im wesentlichen herkömmliches Planetengetriebe funktioniert, um charakteristische Drehungsraten zwischen der primären Gelenkwelle 22 und der sekundären Gelenkwelle 32 unterzubringen, wie die mit solchen Vorrichtungen vertrauten Personen leicht erkennen werden.
• In den Fig. 3, 4 und S wird die Funktionsweise der Zweigang-Planentenradantriebsanordnung 80 beschrieben. Wie oben angemerkt, wird der Betriebszustand der Planentenradantriebsanordnung 80 von der Axialposition der Reduziernabe 120 bestimmt. In Fig. 3 ist die Reduziernabe 120 in ihrer zentralen, der Leerlaufposition, dargestellt. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wurde eine Schaltung in den ersten Gang oder reduzierten Gang durch Aktivierung von dem Schaltbetätigungselement 140 unternommen, das die Reduziernabe 120 und den zugeordneten Kupplungsbund 146 derart nach rechts verschob, daß sich der Kupplungsbund 146 aufspreizt, d. h. gleichzeitig sowohl in die männlichen Keile oder Zahnradzähne 162 an dem Antriebsbund 160 als auch in die männlichen Keile oder Zahnradzähne 94 an der Sonnenradanordnung 90 eingreift. Bei dieser Anordnung greifen die männlichen Keile oder Zahnradzähne 122 an der Reduziernabe 120 in die weiblichen Keile oder Zahnradzähne 112 an dem Planetenradträger 110 ein. Mithin wird ein Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle 62 durch den Antriebsbund 160 und durch den Kupplungsbund 146 auf die Sonnenradanordnung 90, durch das Sonnenrad 92 und die Ritzel- oder Planetenräder 96 auf den Planetenradträger 110, durch die Reduziernabe 120 und schließlich auf die Ausgangsbuchse 70 und durch die erste Kette 170 auf die Differentialanordnung 172 übertragen.
• Wenn die Reduziernabe 120 axial um eine Position nach links verschoben wird und in die in Fig. 3 dargestellte Position zurückkehrt, ist zu erkennen, daß die gesamte auf die Planetenradantriebsanordnung 80 wirkende Antriebsdrehmoment- und Drehungsenergie beseitigt wird, und daß die Planetenradantriebsanordnung 80 im wesentlichen bewegungslos ist und nur durch von der Eingangswelle 62, durch das einfache Gleitlager 82 und von dort zu der Sonnenradanordnung 90 wirkende Restreibungskräfte angetrieben wird.
• In Fig. 5 bewirkt die Verschiebung der Reduziernabe 120 aus der in Fig. 3 dagestellten Position nach links, daß der Kupplungsbund 146 die männlichen Keile oder Zahnradzähne 162 an dem Antriebsbund 160 und die männlichen Keile oder Zahnradzähne 126 an der Ausgangsbuchse 70 aufspreizt, was zu einem direkten Gang, d. h. zum Gang mit hohen Drehzahl durch diese Teile auf die Antriebskette 170 und die Differentialanordnung 172 führt. Es sei angemerkt, daß ebenso in dieser Position die Planetenradantriebsanordnung 80 vollständig aus dem Antriebsstrang ausgerückt ist, im wesentlichen bewegungslos ist und deshalb die ruhige Funktionsweise der Verteilergetriebeanordnung 16 sehr stark verbessert.
• Es sollte zu erkennen sein, daß die vollständig ausgerückte Untersetzungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, obwohl sie in Verbindung mit dem Verteilergetriebe eines Motorfahrzeugs dargestellt ist, weite Anwendung in Vorrichtungen und Produkten finden wird, wo geringerer Lärm, Reibungsenergieverlust und Teileverschleiß wichtige Erwägungen bei der Konstruktion sind.
• Die soeben erfolgte Offenbarung ist die beste Weise, die der Erfinder zur praktischen Ausführung der Erfindung ersonnen hat. Es liegt jedoch auf der Hand, daß für einen Fachmann im Bereich der Antriebsstränge und der Verteilergetriebe von Motorfahrzeugen Vorrichtungen mit Modifizierungen und Variationen erkennbar sind. Insofern als die soeben erfolgte Offenbarung einen Fachmann in der entsprechenden Technik zur Praktizierung der vorliegenden Erfindung in die Lage versetzt, sollte diese nicht einschränkend aufgefaßt werden, sondern sollte als diese oben erwähnten Variationen umfassend aufgefaßt werden und nur durch Wesen und Umfang der folgenden Ansprüche eingeschränkt werden.

Claims (10)

1. Antriebsanordnung, die zwei verschiedenen Antriebsverhältnisse bereitstellt und in Kombination folgendes umfaßt:

ein erstes Element (62) mit daran angeordneten Zähnen (162),

eine Untersetzungsanordnung (80) mit einem an dem ersten Element (62) gelagerten Eingangsteil (90), wobei das Eingangselement Zähne (94) angrenzend an erste Zähne (162) an dem ersten Element (62) umfaßt, wobei die Untersetzungsgetriebeanordnung (80) ferner ein Ausgangsteil (110) mit Zähnen (112) aufweist,

ein an dem ersten Element (62) gelagertes zweites Element (70) mit angrenzend an die ersten Zähne (162) an dem ersten Element (62) angeordneten Zähnen (126) und

eine axial verschieblich an dem zweiten Element gelagerte Nabe (120) mit ersten Zähne (122) zum Eingreifen in die Zähne (112) an dem Ausgang (110), zweiten Zähnen (124) zum drehbaren Eingreifen in die Zähne (126) an dem zweiten Element (70) und mit einem zur Drehung relativ zu der und zu einer axialen Verschiebung mit der Nabe (120) angeordnetem Bund (146), wobei der Bund (146) Zähne (148) komplementär zu den Zähnen (162) an dem ersten Element (62), den Zähnen (94) an dem Eingangselement (90) und den Zähnen (126) an dem zweiten Element (70) aufweist.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei eine selektive axiale Verschiebung der Nabe (120) und des Bundes (146) wahlweise für einen Direktantrieb durch den Bund (146) und das zweite Element (70) und für einen Untersetzungsantrieb durch den Bund (146), das Eingangselement (90), die Untersetzungsgetriebeanordnung (80), die Zähne (112) des Ausgangsteils (110), die ersten Zähne (122) der Nabe (120) und das zweite Element (70) sorgt.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei das erste Element (62) ein Eingangsteil ist und das zweite Element (70) ein Ausgangsteil ist und ein Antriebskettenrad (72) umfaßt.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, ferner mit einem Flansch (128) an der Nabe (120), einer in den Flansch (128) eingreifenden Schaltgabel (134), einer mit der Schaltgabel (134) verbundenen Schaltschiene (134) und einem Betätigungselement (140) zum Verschieben der Schaltschiene (136).

5. Antriebsanordnung nach Anspruch 4, ferner mit einem durch das Betätigungselement einstellbaren, elektrisch dem Betätigungselement (140) zugeordneten Schalter (50).

6. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, ferner mit einer zwischen dem Bund (146) und der Nabe (120) angeordneten Lagerbuchse (142), einem nahe an jedem Ende des Bundes (146) angeordneten Paar Druckscheiben (144) und einem in der Nabe (120) sitzenden Befestigungsring (152).

7. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei das zweite Element (70) ein Antriebskettenrad (72), eine Kette (74), ein angetriebenes Kettenrad (174) und eine mit dem angetriebenen Kettenrad (174) verbundene Differentialvorrichtung (172) umfaßt und ein Paar Ausgangselemente (198, 234) aufweist, das ein Paar Fahrzeugantriebseinrichtungen (20, 30) antreiben kann.

8. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Untersetzungsgetriebevorrichtung (80) das Antriebsdrehmoment nur dann überträgt, wenn der Bund (146) in die Zähne (94) an dem Eingangsteil (90) eingreift.

9. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei das erste Element (62) einen Mitnehmerbund (160) mit inneren und mit äußeren Zähnen (164, 162) umfaßt und die inneren Zähne (164) in die Zähne (166) an dem ersten Element (62) eingreifen.

10. Verteilergetriebe mit einer Planetenanordnung und mit zwei verschiedenen Antriebsverhältnissen, die in Kombination folgendes umfassen:

ein Eingangselement (62) mit daran angeordneten Zahnradzähnen (162),

eine Planetenradanordnung (80) mit einer an dem Eingangselement (62) gelagerten Sonnenradanordnung (90), wobei die Sonnenradanordnung (90) ein Sonnenrad (92) und ein angrenzend an die Zahnradzähne (162) an dem Eingangselement (62) angeordnetes Innenzahnrad (94), ein Hohlrad (104), eine Mehrzahl von mit dem Sonnenrad (92) und dem Hohlrad (104) und einem Planetenträger (110) kämmenden Planetenrädern (96) zum drehbaren Aufnehmen der Planetenräder (96) umfaßt; wobei der Planetenträger Zähne (112) umfaßt;

ein an dem Eingangselement (62) gelagertes zweites Element (70) mit angrenzend an die Zahnradzähne (162) an dem Eingangselement (62) angeordneten Zähnen (126), wobei das Ausgangselement (70) ein Antriebskettenrad (72) aufweist,

eine axial verschieblich an dem Ausgangselement (70) gelagerte Nabe (120) mit ersten Zähnen (122) komplementär zu den Zähnen (112) an dem Planetenrad (110), mit zweiten Zähnen (124) komplementär zu den Zähnen (126) an dem Ausgangselement (70) zum drehbaren Eingreifen in das Ausgangselement (70), wobei die Nabe (120) ferner einen Bund (146) mit Zähnen (148) komplementär zu den Zähnen (162) an dem Eingangselement (62), dem inneren Zahnrad (94) der Sonnenradanordnung (90) und den Zähnen (126) an dem Ausgangselement (70) aufweist, wobei der Bund (146) zur freien Drehung relativ zu und zu einer axialen Translation mit der Nabe (120) angeordnet ist,

ein angetriebenes Kettenrad (174) und eine an den Kettenrädern (72, 174) angeordnete Kette (74), und eine mit dem angetriebenen Kettenrad (174) verbundene Differentialanordnung (172) mit einem Paar Ausgängen (198, 234), das ein Paar Fahrzeugantriebseinrichtungen antreiben kann.