DE3125123C2 - Gearbox for a front-wheel drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Für ein frontgetriebenes Fahrzeug ein Getriebe in kompakter Bauweise, mit hoher Leistungsdichte, geringer Geräusch entwicklung und niedrigem Kostenaufwand hinsichtlich seiner Herstellung. Axial fluchtend mit einer Antriebswelle (3) des Getriebes ist ein Hydrostat (2) angeordnet, durch den die Antriebswelle hindurch läuft. Hierdurch ergibt sich eine ko axiale Anordnung. Dem Hydrostaten (2) sind zwei Stirnradstufen (6, 7) angeordnet, die eine Drehmomentübertragung zu einem gegenüber der Antriebswelle (3) versetzt angeordneten Summierungsgetriebe (8, 9, 10, 11, 15) gewährleisten. Dem Summiergetriebe sind Bereichskupplungen (12, 13) nachgeordnet, die auf eine Drehzahlanpassungsstufe (14) wirken. Letztere arbeitet auf den Antriebsrädern des Fahrzeuges.For a front-wheel drive vehicle, a transmission in a compact design with high power density, low noise generation and low manufacturing costs. A hydrostat (2) is arranged axially aligned with a drive shaft (3) of the transmission, through which the drive shaft runs. This results in a coaxial arrangement. Two spur gear stages (6, 7) are arranged on the hydrostat (2), which ensure torque transmission to a summation gear (8, 9, 10, 11, 15) arranged offset from the drive shaft (3). Range clutches (12, 13) are arranged downstream of the summation gear, which act on a speed adjustment stage (14). The latter operates on the drive wheels of the vehicle.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisch mechanisches Verbundgetriebe, insbesondere für ein frontgetriebenes Fahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a hydrostatic mechanical compound transmission, in particular for a front-wheel drive vehicle, according to the preamble of claim 1.
Bei einem frontgetriebenen Fahrzeug kommt es darauf an, ein Schaltgetriebe möglichst kompakt auszuführen, da im Motorraum eines solchen Fahrzeuges wenig Platz für ein Getriebe vorhanden ist.In a front-wheel drive vehicle, it is important to make the manual transmission as compact as possible, since there is little space for a transmission in the engine compartment of such a vehicle.
Aus der US-PS 33 06 129 ist ein derartiges Getriebe bekannt, bei dem ein Hydrostat neben einem Summierungsgetriebe angeordnet ist. Diesem Getriebe muß noch eine Drehzahlanpassungsstufe, wie sie beispielsweise aus der DE-AS 11 24 369 bekannt ist, nachgeschaltet werden. Dadurch hat dieses Getriebe einen zu großen Platzbedarf.A transmission of this type is known from US-PS 33 06 129, in which a hydrostatic unit is arranged next to a summation transmission. This transmission must be followed by a speed adjustment stage, as is known for example from DE-AS 11 24 369. This transmission therefore requires too much space.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst kompakt bauendes hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe mit einer hohen Leistungsdichte zu schaffen. Ferner soll das Getriebe kostengünstig herstellbar sein.The invention is based on the object of creating a hydrostatic-mechanical compound transmission that is as compact as possible and has a high power density. Furthermore, the transmission should be inexpensive to manufacture.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch gekennzeichnete hydrostatisch-mechanische Verbundgetriebe gelöst.This object is achieved according to the invention by the hydrostatic-mechanical compound transmission characterized in the claim.
Durch die Zusammenfassung der beiden Stirnradstufen auf einer Seite des Hydrostaten ist es möglich, neben dem Hydrostaten ausreichend Platz zu schaffen für die Unterbringung einer Drehzahlanpassungsstufe. Dadurch ergibt sich eine kompakte Bauweise des Getriebes. In dem Fahrzeug bleibt genügend Raum für die Unterbringung des Antriebsmotors und seiner Hilfskomponenten.By combining the two spur gear stages on one side of the hydrostatic unit, it is possible to create sufficient space next to the hydrostatic unit to accommodate a speed adjustment stage. This results in a compact design of the transmission. There is enough space in the vehicle to accommodate the drive motor and its auxiliary components.
Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to two embodiments shown in the drawing. It shows
Fig. 1 ein Getriebe für einen Längsmotor, Fig. 1 a gearbox for a longitudinal engine,
Fig. 2 ein Getriebe für einen Quermotor. Fig. 2 a gearbox for a transverse engine.
Bei einer Ausführung eines Getriebes für einen Längsmotor ist in einem Gesamtgehäuse 1 (Fig. 1) axial fluchtend mit einer Antriebswelle 3 für das Getriebe ein Hydrostat 2 angeordnet. Die Antriebswelle 3 läuft durch den Hydrostaten 2 hindurch und befindet sich daher in koaxialer Anordnung zu ihm. Der Hydrostat 2 ist in einem separaten Hydrostatgehäuse 4 untergebracht, das über Dämpfungsmittel 5 A, 5 B an dem Gesamtgehäuse 1 befestigt ist. Bei den erwähnten Dämpfungsmitteln 5 A, 5B handelt es sich um geräuschgedämmte Verbindungseinrichtungen zur Drehmomentabstützung sowie Bewältigung von Axialschüben des Hydrostaten 2 gegenüber dem Gesamtgehäuse 1. Sie können als umlaufende Isolierringe ausgeführt sein. Anstatt der Isolierringe kann man auch den Ölfilm in einem oder mehreren Trennspalten zwischen dem Gesamtgehäuse 1 und dem Hydrostatgehäuse 4 als geräuschisolierende Maßnahme einsetzen.In one embodiment of a transmission for a longitudinal engine, a hydrostat 2 is arranged in an overall housing 1 ( Fig. 1) axially aligned with a drive shaft 3 for the transmission. The drive shaft 3 runs through the hydrostat 2 and is therefore coaxial with it . The hydrostat 2 is accommodated in a separate hydrostat housing 4 which is attached to the overall housing 1 via damping means 5A , 5B . The aforementioned damping means 5A , 5B are noise-insulated connecting devices for supporting torque and coping with axial thrusts of the hydrostat 2 relative to the overall housing 1. They can be designed as circumferential insulating rings. Instead of the insulating rings, the oil film in one or more separating gaps between the overall housing 1 and the hydrostat housing 4 can also be used as a noise-insulating measure.
Durch die Verwendung des separaten Hydrostatgehäuses 4 ist der Hydrostat 2 als komplette Einheit aus dem Gesamtgetriebe herausnehm- und wieder einsetzbar. Dies erleichtert sowohl die Herstellung als auch spätere Wartungsarbeiten.By using the separate hydrostatic housing 4, the hydrostatic unit 2 can be removed from the overall transmission as a complete unit and reinstalled. This simplifies both production and subsequent maintenance work.
Dem Hydrostaten 2 sind zwei Stirnradstufen 6, 7 nachgeordnet, die eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 3 bzw. vom Hydrostaten 2 zu einem Summierungsgetriebe 8, 9, 10, 11, 15 gewährleisten, das gegenüber der Antriebswelle 3 versetzt angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein besonders kompakter, kurzer Aufbau des gesamten Getriebes. Das Getriebe ist als hydrostatisch-mechanisches Verzweigungsgetriebe aufgebaut und eignet sich besonders für Pkw-Vorderradantrieb-Anwendung.The hydrostatic unit 2 is followed by two spur gear stages 6, 7 , which ensure torque transmission from the drive shaft 3 or from the hydrostatic unit 2 to a summation gear 8, 9, 10, 11, 15 , which is arranged offset from the drive shaft 3. This results in a particularly compact, short design of the entire transmission. The transmission is designed as a hydrostatic-mechanical branching transmission and is particularly suitable for front-wheel drive car applications.
Bei dem Summierungsgetriebe dient ein Hohlrad 8 der Übertragung der mechanischen Leistung, während ein Hohlrad 9 der Übertragung hydrostatischer Leistung dient. Eine Aufsummierung der Leistungen erfolgt über einen Steg 10, der drehfest mit einer Welle 15 des Summierungsgetriebes verbunden ist. Der Steg 10 ist dem ersten Fahrbereich des Getriebes zugeordnet, während ein Sonnenrad 11 zu einem zweiten Fahrbereich des Getriebes gehört. Dem Summierungsgetriebe 8, 9, 10, 11, 15 sind Bereichskupplungen 12, 13 für beide Fahrbereiche nachgeordnet, wobei Summierungsgetriebe und Bereichskupplungen axial hintereinander angeordnet sind. Dies bringt den Vorteil, daß eine Vormontage von Summierungsgetriebe und Bereichskupplungen erfolgen kann.In the summation gear, a ring gear 8 is used to transmit the mechanical power, while a ring gear 9 is used to transmit hydrostatic power. The powers are summed up via a web 10 , which is connected in a rotationally fixed manner to a shaft 15 of the summation gear. The web 10 is assigned to the first driving range of the gear, while a sun gear 11 belongs to a second driving range of the gear. The summation gear 8, 9, 10, 11, 15 is followed by range clutches 12, 13 for both driving ranges, with the summation gear and range clutches being arranged axially one behind the other. This has the advantage that the summation gear and range clutches can be pre-assembled.
Eine Drehzahlanpassungsstufe 14, bei einem Ausführungsbeispiel als Achsdifferential mit einem Tellerrad 19 und einem Kegelradritzel 18, arbeitet unmittelbar über jeweils ein entsprechendes Gelenk für jedes Vorderrad des Fahrzeuges auf dessen Vorderräder.A speed adjustment stage 14 , in one embodiment as an axle differential with a ring gear 19 and a bevel gear pinion 18 , works directly via a corresponding joint for each front wheel of the vehicle on its front wheels.
Die Bereichskupplungen 12, 13 besitzen ein gemeinsames Kupplungsglied 17, das unmittelbar mit der Drehzahlanpassungsstufe in Funktionsverbindung steht.The range clutches 12, 13 have a common clutch element 17 , which is directly functionally connected to the speed adjustment stage.
Die Drehzahlanpassungsstufe 14, z. B. ein Achsdifferential, ist quer zur Antriebswelle 3 angeordnet.The speed adjustment stage 14 , e.g. an axle differential, is arranged transversely to the drive shaft 3 .
Der mechanische Leistungszweig (Fig. 1) umfaßt die durchgehende Antriebswelle 3, die Stirnradstufe 7 und ein Hohlrad 8 als erste Welle, der hydraulische Leistungszweig umfaßt den Hydrostaten 2, die Stirnradstufe 6 und das Hohlrad 9 als zweite Welle. Die aufsummierte hydraulisch-mechanische Leistung wird in einem ersten Fahrbereich über einen Steg 10 und in einem zweiten Fahrbereich über Sonnenrad 11 des Summierungsgetriebes 8, 9, 10, 11, 15 und über das gemeinsame Kupplungsglied 17 zum Abtrieb weitergeleitet.The mechanical power branch ( Fig. 1) comprises the continuous drive shaft 3 , the spur gear stage 7 and a ring gear 8 as the first shaft, the hydraulic power branch comprises the hydrostatic drive 2 , the spur gear stage 6 and the ring gear 9 as the second shaft. The total hydraulic-mechanical power is stored in a first driving range via a web 10 and in a second driving range via sun gear 11 of the summation gear 8, 9, 10, 11, 15 and via the common coupling member 17 to the output.
Die Antriebswelle 3 liegt in einer ersten Wellenachse. Das Summierungsgetriebe 8, 9, 10, 11, 15 und die Bereichskupplungen 12, 13 sind in einer zweiten Wellenachse hintereinander angeordnet.The drive shaft 3 is located in a first shaft axis. The summation gear 8, 9, 10, 11, 15 and the range clutches 12, 13 are arranged one behind the other in a second shaft axis.
Bei einer Ausführung eines Getriebes für einen Quermotor ist in einem Gesamtgehäuse 41 (Fig. 2) axial fluchtend mit einer Antriebswelle 43 für das Getriebe ein Hydrostat 42 angeordnet. Die Antriebswelle 43 läuft durch den Hydrostaten 42 hindurch und befindet sich daher in koaxialer Anordnung zu ihm. Der Hydrostat 42 ist in einem separaten Hydrostatgehäuse 44 untergebracht, das über Dämpfungsmittel 45 A, 45 B an dem Gesamtgehäuse 41 befestigt ist. Bei den erwähnten Dämpfungsmitteln 45 A, 45 B handelt es sich um geräuschgedämmte Verbindungseinrichtungen zur Drehmomentabstützung sowie Bewältigung von Axialschüben des Hydrostaten 42 gegenüber dem Gesamtgehäuse 41. Sie können als umlaufende Isolierringe ausgeführt sein. Anstatt dieser Isolierringe kann man auch den Ölfilm in einem oder mehreren Trennspalten zwischen dem Gesamtgehäuse 41 und dem Hydrostatgehäuse 44 als geräuschisolierende Maßnahme einsetzen.In one embodiment of a transmission for a transverse engine, a hydrostat 42 is arranged in an overall housing 41 ( Fig. 2) axially aligned with a drive shaft 43 for the transmission. The drive shaft 43 runs through the hydrostat 42 and is therefore coaxial with it. The hydrostat 42 is accommodated in a separate hydrostat housing 44 which is attached to the overall housing 41 via damping means 45 A , 45 B. The aforementioned damping means 45 A , 45 B are noise-insulated connecting devices for torque support and for coping with axial thrusts of the hydrostat 42 relative to the overall housing 41. They can be designed as circumferential insulating rings. Instead of these insulating rings, the oil film in one or more separating gaps between the overall housing 41 and the hydrostat housing 44 can also be used as a noise-insulating measure.
Durch die Verwendung des separaten Hydrostatgehäuses 44 ist der Hydrostat 42 als komplette Einheit aus dem Gesamtgetriebe herausnehm- und wieder einsetzbar. Dies erleichtert sowohl die Herstellung als auch spätere Wartungsarbeiten.By using the separate hydrostatic housing 44, the hydrostatic unit 42 can be removed from the overall transmission as a complete unit and reinstalled. This simplifies both production and subsequent maintenance work.
Dem Hydrostaten 42 sind zwei Stirnradstufen 46, 47 nachgeordnet, die eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 43 bzw. vom Hydrostaten 42 zu einem Summierungsgetriebe 48, 49, 50, 51, 55 gewährleisten, das gegenüber der Antriebswelle 43 versetzt angeordnet ist, Hierdurch ergibt sich ein besonders kompakter, kurzer Aufbau des gesamten Getriebes. Das Getriebe ist als hydrostatisch-mechanisches Verzweigungsgetriebe aufgebaut und eignet sich besonders für Pkw-Vorderradantrieb-Anwendung.The hydrostatic unit 42 is followed by two spur gear stages 46, 47 , which ensure torque transmission from the drive shaft 43 or from the hydrostatic unit 42 to a summation gear 48, 49, 50, 51, 55 , which is arranged offset from the drive shaft 43. This results in a particularly compact, short design of the entire transmission. The transmission is designed as a hydrostatic-mechanical branching transmission and is particularly suitable for front-wheel drive car applications.
Bei dem Summierungsgetriebe dient ein Hohlrad 48 der Übertragung der mechanischen Leistung, während ein Hohlrad 49 der Übertagung hydrostatischer Leistung dient. Eine Aufsummierung der Leistungen erfolgt über einen Steg 50, der drehfest mit einer Welle 55 des Summierungsgetriebes verbunden ist. Der Steg 50 ist dem ersten Fahrbereich des Getriebes zugeordnet, während ein Sonnenrad 51 zu einem zweiten Fahrbereich des Getriebes gehört. Dem Summierungsgetriebe 48, 49, 50, 51, 55 sind Bereichskupplungen 52, 53 für beide Fahrbereiche nachgeordnet, wobei Summierungsgetriebe und Bereichskupplungen axial hintereinander angeordnet sind. Dies bringt den Vorteil, daß eine Vormontage von Summierungsgetriebe und Bereichskupplungen erfolgen kann. Eine Drehzahlanpassungsstufe 58 arbeitet unmittelbar auf ein Achsdifferential 54 und die Radantriebswellen 56 A, 56 B, die den beiden Vorderrädern des Fahrzeuges zugeordnet sind.In the summation gear, a ring gear 48 is used to transmit the mechanical power, while a ring gear 49 is used to transmit hydrostatic power. The power is summed up via a web 50 which is connected in a rotationally fixed manner to a shaft 55 of the summation gear. The web 50 is assigned to the first driving range of the gear, while a sun gear 51 belongs to a second driving range of the gear. The summation gear 48, 49, 50, 51, 55 is followed by range clutches 52, 53 for both driving ranges, with the summation gear and range clutches being arranged axially one behind the other. This has the advantage that the summation gear and range clutches can be pre-assembled. A speed adjustment stage 58 works directly on an axle differential 54 and the wheel drive shafts 56 A , 56 B which are assigned to the two front wheels of the vehicle.
Die Bereichskupplungen 52, 53 besitzen ein gemeinsames Kupplungsglied 57, das unmittelbar mit dem Achsdifferential 54 in Verbindung steht. Dieses ist achsparallel zur Antriebswelle 43 des Getriebes angeordnet.The range clutches 52, 53 have a common clutch member 57 , which is directly connected to the axle differential 54. This is arranged axially parallel to the drive shaft 43 of the transmission.
Der mechanische Leistungszweig (Fig. 2) umfaßt die durchgehende Antriebswelle 43, die Stirnradstufe 47 und ein Hohlrad 48 als erste Welle, der hydraulische Leistungszweig umfaßt den Hydrostaten 42, die Stirnradstufe 46 und das Hohlrad 49 als zweite Welle. Die aufsummierte hydraulisch-mechanische Leistung wird in einem ersten Fahrbereich für den Steg 50 und in einem zweiten Fahrbereich über das Sonnenrad 11 des Summierungsgetriebes 48, 49, 50, 51, 55 und über das gemeinsame Kupplungsglied 57 zum Antrieb weitergeleitet.The mechanical power branch ( Fig. 2) comprises the continuous drive shaft 43 , the spur gear stage 47 and a ring gear 48 as the first shaft, the hydraulic power branch comprises the hydrostat 42 , the spur gear stage 46 and the ring gear 49 as the second shaft. The summed hydraulic-mechanical power is transmitted to the drive in a first driving range for the web 50 and in a second driving range via the sun gear 11 of the summation gear 48, 49, 50, 51, 55 and via the common coupling member 57 .
Die Antriebswelle 43 liegt in einer ersten Wellenachse. Das Summierungsgetriebe 48, 49, 50, 51, 55 und die Bereichskupplungen 52, 53 sind in einer zweiten Wellenachse hintereinander angeordnet.The drive shaft 43 is located in a first shaft axis. The summation gear 48, 49, 50, 51, 55 and the range clutches 52, 53 are arranged one behind the other in a second shaft axis.
Die kurze Bauweise des Getriebes ist besonders bei Querlage von Motor und Getriebe wichtig, um zwischen den Vorderrädern des Fahrzeuges noch ausreichend Raum für die Längsbewegung frei zu lassen.
- Bezugszeichenliste
1 Gesamtgehäuse
2 Hydrostat
3 Antriebswelle
4 Hydrostatgehäuse
5 A Dämpfungsmittel
5 B Dämpfungsmittel
6 Stirnradstufe
7 Stirnradstufe
8 Hohlrad
9 Hohlrad
10 Steg
11 Sonnenrad
12 Bereichskupplung
13 Bereichskupplung
14 Drehzahlanpassungsstufe
15 Welle
17 Kupplungsglied
18 Kegelrad
19 Tellerrad
41 Gesamtgehäuse
42 Hydrostat
43 Antriebswelle
44 Hydrostatgehäuse
45 A Dämpfungsmittel
45 B Dämpfungsmittel
46 Stirnradstufe
47 Stirnradstufe
48 Hohlrad
49 Hohlrad
50 Steg
51 Sonnenrad
52 Bereichskupplung
53 Bereichskupplung
54 Achsdifferential
55 Welle
56 A Radantriebswelle
56 B Radantriebswelle
57 Kupplungsglied
58 Drehzahlanpassungsstufe
- List of reference symbols
1 total housing
2 Hydrostatic
3 Drive shaft
4 Hydrostatic housing
5 A Damping agent
5 B Damping agent
6 Spur gear stage
7 Spur gear stage
8 Ring gear
9 Ring gear
10 Bridge
11 Sun gear
12 Range coupling
13 Range coupling
14 Speed adjustment level
15 Wave
17 Coupling link
18 Bevel gear
19 Crown gear
41 total housing
42 Hydrostatic
43 Drive shaft
44 Hydrostatic housing
45 A Damping agent
45 B Damping agent
46 Spur gear stage
47 Spur gear stage
48 Ring gear
49 Ring gear
50 bridge
51 Sun gear
52 Range coupling
53 Range coupling
54 Axle differential
55 Wave
56 A Wheel drive shaft
56 B Wheel drive shaft
57 Coupling link
58 Speed adjustment level
Claims (1)
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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