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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftübertragungssystem für
ein Fahrzeug.
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Herkömmliche Fahrzeuge mit Vorderradantrieb oder Vierradantrieb
mit Motoren, deren Kurbelwellen in Längsrichtung des
Kraftfahrzeugs verlaufen, umfassen allgemein, wie in den Figuren 13 und 14
der beigefügten Zeichnungen gezeigt, ein Getriebe, das einen
Drehmomentwandler (oder einer Kupplung) 202 und einen
Getriebemechanismus 203 mit einer dazwischen angeordneten
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 204 aufweist.
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Bei der dargestellten Anordnung bildet ein Motor 201 vor einem
Paar seitlich beabstandeter Fahrzeugräder 205, die an
entgegengesetzten leiten der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 204
angeordnet sind, einen Überhang. Daher ist das Kraftfahrzeug an
seinem Vorderabschnitt schwerer als an seinem Hinterabschnitt,
d.h. das Gewicht des Kraftfahrzeugs ist in seiner Längsrichtung
nicht gleichmäßig verteilt. Weil die Fahrzeugräder 205 in dem
Motorraum des Kraftfahrzeugs hinten angeordnet sind, ist der
Passagierraum, insbesondere der Fußraum vor den Vordersitzen
klein.
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Die japanische Patentschrift Nr. 58-24289 offenbart, wie in Figur
15 der beigefügten Zeichnungen beschrieben, eine
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 204, die direkt unter einem Motor 211 angeordnet
ist. Um den Passagierraum so lang wie möglich zu machen, ist das
Getriebe 207 unter der Ausgangswelle des Motors 211 angeordnet,
und der Ausgang des Drehmomentwandlers 206 und die Eingangswelle
des Getriebes 207 sind durch Ritzel 208a, 208b und eine um diese
geschlungene Kette 208c miteinander betriebsmäßig gekoppelt. Die
offenbarte Konstruktion ermöglicht die Anordnung der Fahrzeugräder
in dem Frontabschnitt des Kraftfahrzeugs und reduziert den
vorderen Überhang des Motors 211, wodurch sich ein größerer
Passagierraum ergibt. Insofern die Enduntersetzungsgetriebeeinheit
204 unter dem Motor 211 angeordnet ist, hat der Motor 211 jedoch
eine relativ große Höhe bezüglich der Fahrzeugkarosserie, und dies
trifft auch auf die Motorhaube zu. Dies hat den Nachteil, daß der
Fahrer des Kraftfahrzeugs eine begrenzte Sicht in Vorwärtsrichtung
hat, und das Kraftfahrzeug weniger stabil wird, weil der
Schwerpunkt des Motors 211 höher liegt. Durch Anordnen des Motors 211
in einer höheren Position ist dessen Ausgangswelle auch in einer
höheren Position angeordnet. Das mit der Ausgangswelle des Motors
gekoppelte Getriebe steht in Richtung des Passagierraums vor. Bei
dem in Figur 15 gezeigten Antriebssystem wird dieses Problem
gelöst, indem das Getriebe 207 in einer niedrigeren Position
angeordnet wird und durch betreibsmäßiges Verbinden der
Ausgangswelle des Motors 211 mit dem Getriebe 207 durch die Ritzel 208a,
208b und die Kette 208c.
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Weil sich bei dem in Figur 15 dargestellten Anstriebssystem das
Getriebe 207 in einer niedrigen Position befindet, muß eine
Spurstange 209 zum Schwenken der Fahrzeugvorderräder vor der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 204 angeordnet sein. Ein
Lenksystem mit einem Lenkgetriebe und einer Lenkwelle wäre dann in
seiner Konstruktionsauslegung verschiedenen Beschränkungen
ausgesetzt, um das Lenkgetriebe und die Lenkwelle außer physischer
Störung mit den Antriebswellen der vorderen Fahrzeugräder
anzuordnen.
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Gemäß einem anderen früheren Vorschlag ist eine
Enduntersetzungsgetriebeeinheit seitlich eines Motors in einem Kraftfahrzeug
angeordnet, um die Position des an der Kraftfahrzeugkarosserie
angebrachten Motors zu senken. Der abgesenkte Motor ermöglicht ein
Absenken der Motorhaube, was dem Fahrer eine gute Sicht nach vorne
gibt, und es ermöglicht weiter ein Absenken dessen Schwerpunkts,
was die Stabilität des Kraftfahrzeugs verbessert. Das zwischen dem
Motor und der Enduntersetzungsgetriebeeinheit betriebsmäßig
angeschlossene Getriebe zur Übertragung von Motorkraft zu der
seitlich des Motors angeordneten Enduntersetzungsgetriebeeinheit
muß kompakt bemessen seine so daß sie zur Konstruktion der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit paßt.
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Ferner bekannt sind Kraftfahrzeuge mit einer in Längsrichtung
angeordneten Antriebseinheit, die einen Motor, ein Getriebe und
ein Differential als Einheit umfaßt und die Ausgangskraft zu
Antriebsrädern durch eine Zwischenübertragungswelle überträgt, die
in dem Motor drehbar gehalten ist (she. japanische Patentanmeldung
Nr. 48-13015). Die Zwischenübertragungswelle wird an Ort und
Stelle angebracht, nachdem Lager, Öldichtungen und andere Teile
für die Zwischenübertragungswelle an dem Motor angebracht wurden.
Der Anbringungsprozeß der Zwischenübertragungswelle (die schwer
ist) ist ineffizient, und die verschiedenen Teile für die
Zwischengetriebewelle können nicht leicht ersetzt oder in anderer
Weise gewartet werden.
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Aus der DE-A-2139340 ist es bekannt, in einem Kraftfahrzeug ein
Kraftübertragungssystem vorzusehen, umfassend
Fahrzeugsantriebsräder, einen Motor, der einen Zylinderblock mit einem
Kurbelgehäuse an seinem unteren Teil und eine mit dem Kurbelgehäuse
verbundene Ölwanne aufweist, und eine Zwischenübertragungswelle
zur Übertragung von Antriebskraft von einer Seite des Motors zu
dem Fahrzeugantriebsrad an der anderen Seite des Motors, wobei die
Zwischenübertragungswelle an ihren entgegengesetzten Enden an der
Ölwanne (25) und dem Kurbelgehäuse des Motors drehend gehalten ist
und diese durchsetzt.
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Bei der vorliegenden Erfindung durchsetzt eines der
entgegengesetzten Enden der Zwischenübertragungswelle ein an der
Motorölwanne angeordnetes Lager und ist in diesem drehend gehalten, und
das andere Ende der Zwischenübertragungswelle ist in einem
Lagerhalter drehend gehalten, der an einer Außenfläche des Motors
abnehmbar befestigt ist.
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Einige Ausführungen der Erfindung werden nun beispielshalber und
unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Figur 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit
einem darin enthaltenen Antriebssystem;
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Figur 2 ist eine Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten
Kraftfahrzeugs;
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Figur 3 ist eine schematische Seitenansicht des Antriebssystems;
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Figur 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang Linie IV-
IV von Figur 3;
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Figur 5 ist eine Querschnittsansicht des Antriebssystems der
Wellen seines Getriebes;
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Figuren 6 und 7 sind schematische Rückansichten des
Antriebssystems;
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Figur 8 ist eine Seitenansicht des Antriebssystems;
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Figur 9 sit eine Querschnittsansicht mit Darstellung eines
Lagerhalters, der ein Ende einer Zwischenübertragungswelle drehbar
hält;
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Figur 10 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie X-X von Figur
9;
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Figur 11 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung eines
anderen Lagerhalters;
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Figur 12 ist eine Querschnittsansicht mit Darstellung eines
anderen Antriebssystems;
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Figuren 13 und 14 sind Drauf- und Seitenansichten mit Darstellung
eines herkömmlichen Antriebssystems; und
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Figur 15 ist eine Querschnittsansicht eines anderen herkömmlichen
Antriebssystems.
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Gleiche oder entsprechende Teile sind in sämtlichen Ansichten mit
gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen versehen.
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Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, umfaßt ein Kraftfahrzeug V
eine Antriebsanlage oder ein Antriebssystem P, das in einem
vorderen Abschnitt des Kraftfahrzeugs V angeordnet ist. Das
Antriebssystem P umfaßt einen Motor 10, einen Drehmomentwandler
(Kupplung) 31, ein Getriebe 30 und eine
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60. Das Antriebssystem P ist in dem Kraftfahrzeug V in
Längsrichtung angebracht (d.h. eine Kurbelwelle 15 des Motors 10
verläuft parallel zu der Längsachse des Kraftfahrzeugs V).
Ausgangskraft von dem Antriebssystem P wird durch Gelenke und
Antriebsachsen zu seitlich beabstandeten Vorderrädern Wr, Wl als
Antriebsrädern übertragen.
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Wie in Figur 3 gezeigt, verläuft eine Kurbelwelle 15 des Motors
10 in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs V und das Hinterende der
Kurbelwelle 15 ist mit dem Getriebe 30 gekoppelt. Die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 ist mit der linken Seite des Motors 10
verbunden. Die Ausgangswelle oder Kurbelwelle 15 des Motors 10 ist
koaxial mit einer Eingangswelle 32 des Getriebes 30 durch einen
Drehmomentwandler 31 verbunden. Das Getriebe 30 umfaßt einen
Gegenwellengetriebemechanismus, der zwischen der Eingangswelle 32
und einer Gegenwelle 30 angeordnet ist, die parallel zu der
Eingangswelle 32 verläuft. Die Ausgangswelle 33 ist mit einer
Eingangswelle 34 durch einen Ausgangsgetriebezug betriebsmäßig
verbunden.
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Die Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 weist einen
Drehzahluntersetzungsgetriebezug auf, gebildet aus einem Hypoidgetriebezug mit
einem Endantriebsritzel 61 und einem Endringrad 62, und einem
Differentialgetriebezug. Die Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60
befindet sich an der linken Seite des Motors 10 und ist von dem
Getriebe 30 getrennt. Die Getriebeausgangswelle 34 ist im
wesentlichen koaxial zu einer Eingangswelle (d.h. der Welle des
Endantriebsritzels) 61a der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60
gehalten und mit dieser durch eine Zwischenwelle 90 gekoppelt.
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Der Motorraum und der Passagierraum des Kraftfahrzeugs sind durch
eine Spritzwand 96 und eine Bodenplatte 97 voneinander getrennt.
Der Motor 10, das Getriebe 30 und die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 sind in dem Motorraum angeordnet, wobei das Getriebe 30
teilweise in einen Bereich innerhalb eines Umrisses des unteren
Abschnitts des Passagierraums ragt. Weil die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 seitlich des Motors 10 angebracht ist, ist der
Motor 10 bezüglich der Karosserie des Kraftfahrzeugs bedeutend
niedriger angeordnet als bisherige Anordnungen, wie etwa in Figur
15 gezeigt. Daher ist auch das Getriebe 30 niedrig in einem Tunnel
97a angeordnet, der in der Bodenplatte 97 in Längsrichtung der
Fahrzeugkarosserie gebildet ist. Das Ausmaß, um das das Getriebe
30 in den Passagierraum vorsteht, ist relativ klein, und stellt
einen relativ großen Passagierraum zur Verfügung. Weil die
Motorhaube durch Absenken des Motors 10 ebenfalls abgesenkt ist,
ist die Vorwärtssicht vom Fahrersitz aus gesehen hervorragend.
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Weil das Getriebe 30 und die Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60
voneinander getrennt angeordnet sind und durch die Zwischenwelle
90 betriebsmäßig miteinander verbunden sind, ergibt sich ein Raum
unter der Zwischenwelle 90. Eine Spurstange 81 des
Lenkmechanismus, der mit den Fahrzeugrädern Wr, Wl betriebsmäßig gekoppelt
ist, kann daher in diesem kaum angeordnet werden, und weil die
Spurstange 81 hinter der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 (und
den von ihr seitlich abstehenden Antriebswellen) angeordnet werden
kann, ohne Minderung der Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs.
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Das Antriebssystem P wird im näheren Detail anhand der Figuren 4
und 5 beschrieben. Der Motor 10 ist ein Reihenmehrzylindermotor
mit einer Mehrzahl von Zylindern, deren Achsen, gesehen von der
Vorderseite des Kraftfahrzeugs nach links (zur rechten Seite der
Fahrzeugkarosserie) geneigt sind, wie in Figur 4 gezeigt. Mit den
somit geneigten Zylinderachsen ist die Höhe des gesamten Motors
reduziert und die Motorhaube ist niedriger. Das Motorgehäuse des
Motors 10 umfaßt einen Zylinderblock 12, in dem Kolben 13 zur
gleitenden Hin- und Herbewegung entlang der Zylinderachsen
gleitend aufgenommen sind, einen Zylinderkopf 11, der mit der
oberen Fläche des Zylinderblocks 12 verbunden ist, und Einlaß- und
Auslaßpassagen 18a, 18b und Einlaß- und Auslaßventile 17a, 17b zum
Öffnen und Schließen der Einlaß- bzw. Auslaßpassagen 18a, 18b
aufweist, und eine Ölwanne 25, die mit der unteren Fläche des
Zylinderblocks 12 verbunden ist.
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Die Einlaßpassagen 18a öffnen sich zu derjenigen Seitenfläche des
Zylinderkopfs 11, von der weg die Zylinderachsen geneigt sind oder
der Zylinderblock 12 geneigt ist. Die offenen Enden der
Einlaßpassagen 18a sind mit einem Einlaßkrümmer 26 verbunden. Die
Auslaßpassage 18b öffnen sich zu der entgegengesetzten
Seitenfläche des Zylinderkopfs 11 und zu der Seite, in die die
Zylinderachsen geneigt sind. Ein Auslaßkrümmer 27 ist mit den offenen
Enden der Auslaßpassagen 18b verbunden und an dem Motorgehäuse
angebracht. Mit dieser Anordnung ist der Einlaßkrümmer 26 in einem
großen Raum an einer Seite des Zylinderkopfs 11 angeordnet, von
der weg die Zylinderachsen geneigt sind. Es ist daher leicht, die
Länge von Einlaßrohren zugunsten eines vergrößerten
Einlaßluftträgheitseffekts zu vergrößern, um die Leistung des Motors
anzuheben.
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Eine Nockenwelle 19a, entlang der eine Mehrzahl von Nocken 19b
angeordnet sind, ist an dem Oberende des Zylinderkopfs 11 drehbar
angebracht, und die Nockenwelle 19a erstreckt sich längs der
Zylinderbank, d.h. in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs. Bei
Drehung der Nockenwelle 19a synchron mit der Motordrehung bewirken
die Nocken 19b, daß Kipphebel 19c die Einlaßventile 17a öffnen und
schließen, und andere Kipphebel (nicht gezeigt) die Auslaßventile
17b öffnen und schließen. Die Nockenwelle 19a und die Kipphebel
19c sind von einem Kopfdeckel 11a bedeckt, der an der oberen
Fläche des Zylinderkopfs 11 angebracht ist.
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Der Zylinderblock 12 umfaßt ein unteres Kurbelgehäuse 12a, in der
ein in Längsrichtung erstreckende Kurbelwelle 15 drehbar
angebracht ist. Die Kurbelwelle 15 umfaßt eine Mehrzahl von Kurbeln
15a, an denen Verbindungsstangen 14 drehbar angebracht sind, deren
obere Enden mit den jeweiligen Kolben 13 verbunden sind. Die
Kurbelwelle 15 wird in Antwort auf Hin- und Herbewegung der Kolben
13 durch die Verbindungsstangen 14 und die Kurbeln 15a um ihre
eigene Achse gedreht. Gegengewichte 16 sind an der Kurbelwelle 15
angebracht und stehen von den Kurbeln 15a weg.
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Die Ölwanne 25 ist mit einer unteren Fläche 21 des Kurbelgehäuses
12a des Zylinderblocks 12 verbunden. Wie in Figur 4 gezeigt, liegt
die Unterfläche 21 orthogonal zu den Zylinderachsen, und ist zu
der Horizontalebene mit einem Winkel geneigt, der zu dem
Neigungswinkel der Zylinderachsen komplementär ist.
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Die Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 ist an der Seitenfläche der
Ölwanne 25 angebracht, die von der Neigungsrichtung des Motors 10
wegweist. Die Ölwanne 25 weist ein einstückiges
Differentialgehäuse 60a auf, das den inneren Mechanismus der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 aufnimmt. Die Enduntersetzungsgetriebeeinheit
60 ist somit mit dem Motor 10 einstückig. Die Struktur der
Enduntersetzungsgetriebeeinhiet 60 wird später beschrieben. Mit
der an der von der Neigungsrichtung des Motors 10 abgelegenen
Seite angeordneten Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 stört sich
die Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 mit dem Zylinderblock 12
nicht. Somit kann der Motor 10 mit einem großen Winkel geneigt
werden, um dessen Gesamthöhe zu mindern.
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Wie in Figur 5 gezeigt, ist das Getriebe 30 mit dem Hinterende des
Motors 10 verbunden. Das dargestellte Getriebe 30 ist ein
Automatikgetriebe, aber der Fachmann wird leicht erkennen, daß das
Getriebe 30 auch ein von Hand zu schaltendes Getriebe sein kann.
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Der Drehmomentwandler 31 ist mit der Ausgangswelle oder
Kurbelwelle 15 des Motors 10 gekoppelt und weist eine Ausgangswelle auf,
die als die Getriebeeingangswelle 32 dient. Somit ist die
Getriebeeingangswelle 32 koaxial zu der Kurbelwelle 15 angeordnet.
Die Getriebegegenwelle 33 ist vertikal unterhalb und parallel zu
der Getriebeeingangswelle 32 angeordnet. Zwischen der
Getriebeeingangswelle 32 und der Getriebegegenwelle 33 befinden sich fünf
Getriebezüge, das sind ein erster-Gang-Getriebezug mit kämmenden
Rädern 41a, 41b, ein zweiter-Gang-Getriebezug mit kämmenden Rädern
42a, 42b, ein dritter-Gang-Getriebezug mit kämmenden Rädern 43a,
43b, ein vierter-Gang-Getriebezug mit kämmenden Rädern 44a, 44b
und ein Rückwärtsgang-Getriebezug mit kämmenden Rädern 45a, 45b,
45d (das Rückwärtszwischenrad 45d ist nicht gezeigt). Diesen
Getriebezügen sind jeweilige hydraulisch betätigte Kupplungen 41c,
42c, 43c, 44c, 45c zugeordnet, um Motorkraft durch die
Getriebezüge zu übertragen. Durch wahlweises Betätigen dieser Kupplungen
41c, 42c, 43c, 44c, 45c wird einer der fünf Getriebezüge
ausgewählt, um Motorkraft in der entsprechenden Gangstellung zu
übertragen.
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Weil die Position des Motors 10 bezüglich der
Kraftfahrzeugkarosserie niedrig ist, ist das Getriebe 30 niedrig und in dem in
Figur 3 gezeigten Bodentunnel 97a angeordnet, obwohl die
Eingangswelle 32 koaxial zu der Motorkurbelwelle 15 angeordnet ist, und
der Getriebemechanismus zwischen der Eingangswelle 32 und der
Gegenwelle 33 angeordnet ist. Daher ist jeglicher herkömmlicher
Mechanismus (wie etwa die Kette 208c in Figur 15) zur Übertragung
von Motorausgangskraft von der Kurbelwelle zu dem unter der
Kurbelwelle angeordneten Getriebemechanismus nicht erforderlich,
und das Getriebe ist strukturell einfacher.
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Die Getriebegegenwelle 33 und die hierzu parallele
Getriebeausgangswelle 34 sind miteinander durch einen Ausgangsgetriebezug
betriebsmäßig gekoppelt, der kämmende Räder 46a, 46b aufweist. Die
Motorausgangskraft, die durch einen der fünf Getriebezüge
übertragen wird, der durch die entsprechende hydraulisch getätigte
Kupplung gewählt ist, wird von der Gegenwelle 33 zu der
Ausgangswelle 34 übertragen. Die Ausgangswelle 34 ist im wesentlichen
koaxial zu der Eingangswelle an der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 angeordnet, d.h. der Welle 61a des Endabtriebritzels 61
und ist mit dieser durch die Zwischenwelle 90 gekoppelt, die an
ihren entgegengesetzten Enden Teilnuten 91, 92 trägt. Das Getriebe
30 und die Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 sind voneinander
beabstandet und lassen einen Raum, der lediglich groß genug ist,
die Zwischenwelle 90 darin aufzunehmen. Hierdurch ist es möglich,
einen ausreichenden Raum unter der Zwischenwelle 90 oder der
Enabtriebsritzelwelle 61a zwischen dem Getriebe 30 und der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 für die Spurstange 81 bereit
zustellen (Fig. 3). Die Ausgangsräder 46a, 46b sind in einem
vorderen Abschnitt des Getriebes 30 angeordnet (d.h. näher an der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60). Somit kann das Ausgangsrad
46b kompakt und die Zwischenwelle 90 kurz sein.
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Der Hypoidgetriebezug mit dem Endabtriebsritzel 61 und dem
Endringrad 62 und der mit 63 bezeichnete Differentialgetriebezug
mit vier Kegelrädern 63a, 63b, 63c, 63d sind in einem Raum
angeordnet, der in und zwischen dem Gehäuse 60a und einem an dem
Gehäuse 60a befestigten Deckel 60b gebildet ist. Die Kegelräder
63c, 63d sind durch das Endringrad 62 drehbar gehalten, und die
Kegelräder 63a, 63b sind mit den jeweiligen Antriebsachsen 71, 72
verbunden. Daher wird die zu der Getriebeausgangswelle 34
übertragene Motorkraft in der Drehzahl durch den Hypoidgetriebezug
reduziert und dann durch den Differentialgetriebezug 63 aufgeteilt
und zu den Achswellen 71, 72 übertragen, um die in Querrichtung
beabstandeten vorderen Fahrzeugräder anzutreiben, die jeweils mit
den Achswellen 71, 72 gekoppelt sind.
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Die Achswelle 71 erstreckt sich von der Richtung weg, in die der
Motor 10 geneigt ist, und ist mit dem linken vorderen Fahrzeugrad
gekoppelt. Die Achswelle 72 erstreckt sich in die Richtung, in die
der Motor 20 geneigt ist. Die Achswelle 72 umfaßt eine erste Welle
oder Zwischenübertragungswelle 72a, die das Motorgehäuse
durchsetzt (d.h. eine Seitenwand der Ölwanne 25 und eine Seitenwand des
Kurbelgehäuses 12a), und ist in einem Lagerhalter 50 drehend
gehalten, der an der von der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60
entfernten Seite des Kurbelgehäuses 12a angebracht ist, und eine
zweite Welle 72, die mit dem Ende der ersten Welle 72a in dem
Lagerhalter 50 gekoppelt ist und nach außen absteht und mit dem
rechten vorderen Fahrzeugrad gekoppelt ist. Die entgegengesetzten
Enden der ersten Welle 72a sind in dem Motorgehäuse mittels
jeweiliger Lager drehbar gehalten.
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In der dargestellten Ausführung durchsetzt die erste Achswelle
oder Zwischenübertragungswelle 72a das Motorgehäuse, und daher
sind Öldichtungen erforderlich, um zu verhindern, daß Öl entlang
der Welle 72a aus dem Motorgehäuse und in das
Enduntersetzungsgetriebegehäuse austritt. Schließlich ist die
Enduntersetzungsgetreibeeinheit 60 mit der Motorölwanne 25 einstückig verbunden.
Die Achswelle 72, die von der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60
zu dem rechten vorderen Fahrzeugrad verläuft, könnte auch
außerhalb des Motorgehäuses angeordnet sein. Obwohl bei dieser
Modifikation keine Gefahr eines Öllecks bestünde, bräuchte das
Motorgehäuse (d.h. die Ölwanne 25) eine nach oben weisende
Ausnehmung, die die Welle 72a aufnimmt. Die Position des Motors
wäre dann ein wenig höher als in der dargestellten Ausführung, in
der die Welle 72a das Motorgehäuse durchsetzt.
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Insofern die Kurbelwelle 15 im wesentlichen in der Mitte der
Querrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 an einer linken Seite des
Kraftfahrzeugs angeordnet ist, ist die linke Achswelle 71 (in Figur 4 an
der rechten Seite gezeigt) relativ kurz. Das Endringrad 62 ist
bevorzugt außerhalb des Differentialgetriebezugs 63 angeordnet,
um eine bestimmte Länge der Achswelle 71 zu halten. Weil das
Endringrad 62 außerhalb des Differentialgetriebezugs 6 angeordnet
ist, hat der Differentialgetriebezug 63 einen kleineren
Außendurchmesser als das Endringrad 62 in die Ölwanne 25 vorsteht. Das
Ausmaß, mit dem der Differentialgetriebezug 63 vorsteht, ist
kleiner, als es der Fall wäre, wenn das Endringrad 62 innerhalb
des Differentialgetriebezugs 63 angeordnet wäre. Daher kann die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 leichter seitlich der Ölwanne
25 angeordnet werden.
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Die Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 ist von den geneigten
Zylinderachsen des Motors 10 entfernt angeordnet und stört sich
damit nicht mit dem Zylinderblock 12, so daß sie nahe der
Kurbelwelle 15 angeordnet werden kann (d.h. näher an der Mitte des
Kraftfahrzeugs V). Dies verhindert, daß die Achswelle 71 übermäßig
kurz wird, so daß das Antriebssystem P kompakte Abmessungen
bekommt.
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Das Antriebssystem zeigt in Ansicht von hinten in Figur 6 die
Anordnung der verschiedenen Wellen. Mittelachsen der Kurbelwelle
15 des Motors 10 und der Eingangswelle 32 des Getriebes sind
entlang einer zum Blatt von Figur 6 normalen Axiallinie angeordnet
und sind mit A bezeichnet. Die Getriebegegenwelle 33 ist mit ihrer
Mittelachse B im wesentlichen vertikal unter der Mittelachse A der
Getriebeeingangswelle 32 angeordnet. Die Getriebeausgangswelle 34
ist mit ihrer Mittelachse C seitlich der Gegenwelle 33 und von der
Gegenwelle 33 um einen Abstand d nach oben versetzt angeordnet.
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Mit den derart angeordneten Wellen ist das Getriebe 30 kompakt,
und die Getriebeeingangswelle 32 ist koaxial zu der Kurbelwelle
15 des Motors 10 angeordnet, und die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60, deren Eingangswelle oder Endabtriebsritzelwelle 61
koaxial zu der Getriebeausgangswelle 34 verläuft, ist an einer
Seite des Motors angeordnet, ohne daß sie unmäßigen Beschränkungen
unterliegt. Das Rückwärtszwischenrad ist mit seiner Mittelachse
bei D angeordnet.
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Mit den derart angeordneten Welle hat das Getriebe 30 eine
reduzierte Höhe und ist kompakt. Obwohl die Getriebeeingangswelle
32 koaxial zu der Kurbelwelle 15 angeordnet ist, indem die
Position des Motors 10 bezüglich der Fahrzeugkarosserie abgesenkt
ist, kann, weil die Ausgangswelle 34 des Getriebes 30 von der
Getriebegegenwelle 33 um den Abstand d nach oben versetzt ist, die
Unterfläche des Getriebes 30 mit der Unterfläche des Motors 10
fluchten oder über letzterer angeordnet sein. Hierdurch erhält man
ohne weiteres eine gewünschte minimale Bodenfreiheit des
Fahrzeugs. Der Abstand d sollte daher Null sein oder einen positiven
Wert einnehmen, d.h. die Getriebeausgangswelle 34 sollte vertikal
in der gleichen Höhe oder über der Getriebegegenwelle 33
angeordnet sein. Insofern die Getriebeausgangswelle 34 längs der
Getriebegegenwelle 33 und der Getriebeeingangswelle 32 angeordnet
ist, ist das Endabtriebsritzel 61a der Enduntersetzungseinheit 60
seitlich des Motors 10 angeordnet, und das Ritzel 61a und die
Getriebeausgangswelle 34 sind im wesentlichen koaxial zueinander
angeordnet und miteinander durch die Zwischenwelle 90 gekoppelt,
ohne unmäßigen Beschränkungen zu unterliegen.
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Figur 7 zeigt schematisch den Motor 10, die damit verbundene
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 und den allgemein mit 80
bezeichneten Lenkmechanismus, gesehen von der Rückseite des
Kraftfahrzeugs her. Figur 8 zeigt die rechte Seite der Anordnung
von Figur 7. Das Lenkrad (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs ist
in einem rechten Seitenabschnitt des Kraftfahrzeugs angeordnet,
und daher ist ein Getriebe 82 des Lenkmechanismus 80 an einem
rechten Seitenabschnitt des Kraftfahrzeugs angebracht, d.h. an
einer Seite, zu der die Zylinderachsen des Motors 10 geneigt sind.
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Die Spurstange 81 des Lenkmechanismus 80 ist hinter den Achswellen
71, 72 angeordnet, die das Motorgehäuse durchsetzen, so daß eine
von dem Lenkgetriebe 82 schräg nach hinten und oben abstehende
Lenkwelle 83 außerhalb jeder Störung mit den Achswellen 71, 72
liegt. Weil ferner die Spurstange 81 auch unter und hinter dem
Auslaßkrümmer 27 angeordnet ist, kann das mit dem Auslaßkrümmer
27 verbundene und von diesem schräg nach hinten und unten
abstehende Auspuffrohr 28 zu dem Motor 10 ohne unmäßige
Begrenzungen nach innen gekrümmt sein und stört sich nicht mit der
Lenkwelle 83. Infolgedessen läßt sich die Lenkwelle 83 mit
größerer Konstruktionsfreiheit anbringen.
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Ein Hauptbremszylinder 95, in den Figuren 7 und 8 mit den
Doppelpunkt-Strichlinien gezeigt, ist über dem Motor 10 und
problemlos außer Störung mit dem Motor 10 angeordnet, weil der
Motor 10 sehr niedrig angeordnet ist. Weil der Auslaßkrümmer 27
von der Seite des Motors 10, in die er geneigt ist, schräg nach
unten absteht, hat der Hauptbremszylinder 95 Abstand von dem
Auslaßkrümmer 27 und ist daher im wesentlichen frei von jeder
nachteiligen thermischen Beeinflussung des Auslaßkrümmers 27.
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Wie in Figur 9 gezeigt, ist die erste Achswelle 72a mit ihrem
Außenende in dem Kurbelgehäuse 12a durch einen Lagerhalter 50
drehbar gehaltert. Der Lagerhalter 50 ist von dem Motor 10
getrennt und umfaßt eine Lagerbuchse 50a mit einer Mehrzahl von
(in der dargestellten Ausführung drei) radialen Anbringungsarmen
50b (she. Figur 10). Der Lagerhalter 50 ist an der Außenfläche des
Kurbelgehäuses 12a durch Bolzen 51 abnehmbar befestitgt, die
jeweilige Bolzenlöcher 52 durchsetzen, die in den jeweiligen
Anbringungsarmen 50b gebildet sind, und sind in die Wand des
Kurbelgehäuses 12a eingeschraubt. Das Außenende der
Zwischenübertragungswelle 72a, die durch ein in dem Kurbelgehäuse 12a
gebildetes Loch 53 nach außen vorsteht, ist in der Lagerbuchse 50a
durch ein Kugellager 54 drehend gehaltert. Das Kugellager 54 wird
in dem Lagerhalter 50 durch eine Stufe 50c in der Lagerbuchse 50a
und einen in den Lagerhalter 50 eingesetzten Klemmring oder
Haltering 55 gehalten. Eine Öldichtung 56 ist zwischen der
Lagerbuchse 50a und der ersten Achswelle 72a vorgesehen und in die
Lagerbuchse 50a eingesetzt, um das Kugellager 54 abzuschließen.
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Zum Montieren der Zwischenübertragungswelle 72a werden der
Lagerhalter 50, Kugellager 54 und die Öldichtung 56 vorab am
Außenende der Zwischenübertragungswelle 72a zusammengesetzt, und
dann wird die Zwischenübertragungswelle 72a mit ihrem Innenende
voran in das Kurbelgehäuse 12a durch das Loch 53 eingesetzt, bis
das Innenende der Zwischenübertragungswelle 72a in das Kegelrad
63a der Differentialgetriebeanordnung 63 in Keilnuteingriff tritt.
Danach wird der Lagerhalter 50 an der Außenfläche des
Kurbelgehäuses 12a durch die Bolzen 51 befestigt. Daher kann die
Zwischenübertragungswelle 72a besonders effizient in dem Motor 10 montiert
werden, und die Zwischenübertragungswelle 72a und ihre Lager und
andere zugeordnete Teile können leicht ersetzt oder in anderer
Weise gewartet werden.
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Das Außenende der Zwischenübertragungswelle 32a ist durch
Keilnuten mit der zweiten Achswelle 72b verbunden, die mit dem
rechten Fahrzeugrad Wr gekoppelt ist.
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Figur 11 zeigt einen anderen Lagerhalter, durch den die
Zwischenübertragungswelle 72a in dem Kurbelgehäuse 12a drehbar gehaltert
sein kann. Bei der in Figur 11 gezeigten Ausführung ist der
Lagerhalter 50 an dem Kurbelgehäuse 12a mittels einer Mehrzahl von
Stehbolzen 57 befestigt, die die jeweiligen Anbringungsarme 50b
der Bolzenlöcher 52 in dem Lagerhalter 50 durchsetzen und in das
Kurbelgehäuse 12a eingeschraubt sind, und auf die jeweiligen
Außenenden der Stehbolzen 57 sind Muttern 58 aufgeschraubt. Wenn
bei der Ausführung von Figur 11 die Zwischenübertragungswelle 72a
in das Kurbelgehäuse 12a eingesetzt wird, dienen die Stehbolzen
57 zur Führung der Zwischenübertragungswelle 72a zum richtigen
Einsetzen deren Innenendes in die Differentialgetriebeanordnung,
ohne die Öldichtungen in der Ölwanne 25 zu beschädigen.
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Der Lagerhalter 50 in den Figuren 9 und 11 kann an der Ölwanne 25
befestigt sein, und die Ölwanne 25 kann mit Lagerkappen einstückig
sein, die die Kurbelwelle 25 in dem Kurbelgehäuse 12a drehend
halten.
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Das bisher beschriebene Antriebssystems ist in einem Fahrzeug mit
Vorderradantrieb enthalten. Jedoch sind die Prinzipien auch bei
einem Antriebssystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb
anwendbar. Ein solches Antriebssystem wird anhand Figur 12 beschrieben.
Das Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb umfaßt ein manuell zu
schaltendes Getriebe 130 mit einer Kupplung 131, durch die das
Hinterende der Kurbelwelle 15 an dem Motor 10 mit einer
Eingangswelle 132 des Getriebes 130 verbunden ist, die koaxial zu der
Kurbelwelle 15 verläuft. Das Getriebe 130 hat sechs Getriebezüge,
die zwischen der Eingangswelle 132 und einer hierzu parallelen
Gegenwelle 133 angeordnet sind, das sind ein
erster-Gang-Getriebezug mit kämmenden Rädern 141a, 141b, ein zweiter-Gang-Getriebeuzg
mit kämmenden Rädern 142a, 142b, ein dritter-Gang-Getriebezug mit
kämmenden Rädern 143a, 143b, ein vierter-Gang-Getriebezug mit
kämmenden Rädern 144a, 144b, ein fünfter-Gang-Getriebezug mit
kämmenden Rädern 145a, 145b und ein Rückwärtsganggetriebezug mit
kämmenden Rädern 146a, 146b, 146d. Es wird jeweils einer dieser
ersten bis fünften Getriebezüge durch Betätigung von
Synchronmechanismen 147, 148, 149 gewählt, und die Motorkraft kann durch den
gewählten Getriebezug übertragen werden. Der
Rückwärtsganggetriebezug wird durch axiales Verschieben des Zwischenrads 146d
gewählt.
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Die Getriebegegenwelle 132 und die hierzu parallele
Getriebeausgangswelle 134 sind miteinander durch ein Paar kämmender
Ausgangsräder 150a, 150b verbunden. Die durch einen gewählten der
Getriebezüge des Getriebes 130 übertragene Motorkraft wird von der
Gegenwelle 133 zu der Ausgangswelle 132 über Ausgangsräder 150a,
150b übertragen, und wird dann von der Ausgangswelle 134 zu der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 durch die Zwischenwelle 90
übertragen. Die Ausgangswellen 150a, 150b sind in einem vorderen
Abschnitt des Getriebes 130 angeordnet (d.h. näher an der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60). Somit läßt sich das
Ausgangsrad 50b kompakt und die Zwischenwelle 90 kurz ausbilden.
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Die Gegenwelle 133 des Getriebes 130 hat ein nach hinten
vorstehendes Hinterende, an dem ein Joch 135 zur Übertragung der
Motorkraft zu den hinteren Fahrzeugrädern angebracht ist. Das Joch
135 ist durch ein Universalgelenk mit einer Kardanwelle (nicht
gezeigt) gekoppelt, um die Motorkraft durch diese zu den hinteren
Fahrzeugrädern zu übertragen. Weil die Gegenwelle 133 unter der
Eingangswelle 132 angeordnet ist, kann die Kardanwelle in dem
Bodentunnel 97a (Figur 3) angeordnet werden.
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Die vorliegende Erfindung bietet folgende verschiedene Vorteile.
Der Motor 10 ist in dem vorderen Abschnitt des Kraftfahrzeugs V
angeordnet, wobei die Kurbelwelle 15 in Längsrichtung des
Kraftfahrzeugs V verläuft, das Getriebe 30, 130 mit dem Hinterende
des Motors 10 verbunden ist, und die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 seitlich des Motors 10 von dem Getriebe getrennt
angeordnet ist, wobei die Ausgangswelle 34, 134 des Getriebes 30,
130 mit der Eingangswelle 61a der Enduntersetzungsgetriebeeinheit
60 durch die Zwischenwelle 90 gekoppelt ist, wie oben beschrieben.
Ferner sind die Zylinderachsen des Motors 10 von der Vertikalen
in einer Seitenrichtung des Kraftfahrzeugs V geneigt, und die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 ist von der Richtung, in die
der Motor 10 geneigt ist, weg angeordnet. Die Eingangswelle 32,
132 des Getriebes 30, 130 verläuft koaxial zu der Motorkurbelwelle
50. Der Getriebemechanismus ist zwischen der Getriebeeingangswelle
32, 132 und der Getriebegegenwelle 33, 133 angeordnet. Mit dieser
Konstruktion ist der Motor 10 bezüglich der
Kraftfahrzeugkarosserie abgesenkt, und das Getriebe 30, 130 hat eine reduzierte
Größe oder ist kompakt. Das Antriebssystem P der obigen
Konstruktion ist kompakt bemessen, und der Passagierraum hat mehr
Raum. Die Anordnung des Motors bezüglich der Fahrzeugkarosserie
ist abgesenkt, so daß die Motorhaube dem Fahrer eine bessere Sicht
nach vorne gibt. Die abgesenkte Motorposition senkt den
Schwerpunkt des Antriebssystems P insgesamt, um die Stabilität des
Kraftfahrzeugs zu erhöhen. Weil die Spurstange 81 des
Lenkmechanismus 80 unter der Zwischenwelle 90 zwischen dem Getriebe 30, 130
und der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 angeordnet ist, ist der
Lenkmechanismus 80 hinter der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60
angeordnet, und kann somit ohne unmäßige
Konstruktionsbeschränkungen angeordnet werden.
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Zusätzlich durchsetzt die erste Welle oder
Zwischenübertragungswelle
72a der Achswelle 72, die von der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 zu dem rechten Fahrzeugrad verläuft, das
Motorgehäuse, so daß die Motorposition zugunsten besserer Sicht nach vorne
und besserer Stabilität des Kraftfahrzeugs weiter abgesenkt werden
kann.
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Die Ausgangsräder 46a, 46b oder 150a, 150b des Getriebes 30, 130
sind nahe der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 angeordnet, um
die Abmessung des Getriebes 30, 130 weiter zu reduzieren und
ferner die Länge der Zwischenwelle 90 zu reduzieren, die das
Getriebe 30, 130 mit der Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60
verbindet.
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Ferner verläuft die Getriebeeingangswelle 32, 132 koaxial zu der
Motorkurbelwelle 15, wobei die Getriebegegenwelle 33, 133 unter
der Eingangswelle 33, 132 angeordnet ist und die
Getriebeausgangswelle 34, 134 seitlich von und vertikal auf der gleichen Höhe wie
oder oberhalb der Gegenwelle 33, 133 angeordnet ist. Durch diese
Anordnung wird das Getriebe 30, 130 kompakt. Mit der seitlich des
Motors angeordneten Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60, um die
Motorposition abzusenken, steht das mit dem Motor 10 gekoppelte
Getriebe 30, 130 nur wenig in den Passagierraum des Kraftfahrzeugs
V vor, und die Getriebeausgangswelle 34, 134 und die
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 sind ohne übermäßige
Konstruktionsbeschränkungen miteinander gekoppelt, während man eine minimale
Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs hält.
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In dem Antriebssystem für Vierradantrieb steht die
Getriebeausgangswelle 34 nach vorne vor, um die Motorkraft zu der
Enduntersetzungsgetriebeeinheit 60 der Vorderräder zu übertragen, während
die Getriebegegenwelle 133 nach hinten vorsteht, um die Motorkraft
zu einer Enduntersetzungsgetriebeeinheit der Hinterräder (nicht
gezeigt) zu übertragen. Das Getriebe 130 zum Antrieb eines
Kraftfahrzeugs mit Vierradantrieb ist somit kompakt ausgebildet.
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Hieraus ist ersichtlich, daß ein Kraftfahrzeugantriebssystem
angegeben werden kann, bei dem Antriebsräder in einem relativ weit
vorne liegenden Abschnit des Kraftfahrzeugs angeordnet werden
können und die Position des Motors bezüglich der
Kraftfahrzeugkarosserie abgesenkt ist; ferner ermöglicht diese Anordnung, daß
eine Spurstange hinter einer Enduntersetzungsgetriebeeinheit
angeordnet wird; ferner ermöglicht diese Anordnung, daß die
Eingangswelle eines Getriebes koaxial zu der Ausgangswelle des
Motors angeordnet werden kann; ferner ergibt sie ein
Kraftfahrzeuggetriebe, das kompakt bemessen ist und in geeigneter
Kombination mit einem Motor und einer Enduntersetzungsgetiebeeinheit
angeordnet werden kann, die sich seitlich des Motors befindet ist.
Ferner zeigt sie eine Zwischenübertragungswelle zur Übertragung
von Ausgangskraft von einer Antriebsanlage zu
Fahrzeugantriebsrädern, wobei die Zwischenübertragungswelle besonders effinzient
zusammenzubauen ist und einen einfachen Ersatz oder andere Wartung
zugeordneter Teile erlaubt.