DE4306743A1

DE4306743A1 - Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4306743A1
Application number: DE19934306743
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schreiner; Karl-Fritz Heinzelmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1994-09-08
Also published as: JPH072069A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 235 136 B1 ist eine Antriebsanordnung für Nutzfahrzeuge mit Wechselgetriebe und Dauerbremseinrichtung bekannt, bei der die Dauerbremseinrichtung auf einer zu der Abtriebswelle des Wechselgetriebes versetzt liegenden Welle angeordnet und als Radialkolbenmaschine ausgebildet ist.

Weiter ist aus der DE-OS 16 30 801 eine Dauerbremsein richtung bekannt, die eine Übersetzung ins Schnelle aufweist. Übersetzungen ins Schnelle werden häufig in Form von Plane tengetrieben ausgeführt und bewirken eine Baugrößenreduzierung der Dauerbremseinrichtung.

Das mit einer hydrodynamischen Dauerbremseinrichtung erzielbare Bremsmoment ist neben anderen Parametern abhängig von dem Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle zur Winkelgeschwindigkeit des Rotors der Dauerbremseinrichtung. Je kleiner dieses Verhältnis ist, desto höher das erreichbare Bremsmoment. Wird durch eine Übersetzung ins Schnelle des Rotors der Dauerbremseinrichtung das Verhältnis der Winkelge schwindigkeiten zueinander zugunsten des Bremsmomentes ver schoben, läßt sich bei vorgegebenem und gewünschtem Brems moment ein weiterer wesentlicher Parameter der Bremsmomenten gleichung vorteilhaft beeinflussen.

Neben dem Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten, das in die Bremsmomentengleichung mit der dritten Potenz eingeht, hat der Durchmesser der hydrodynamischen Dauerbremseinrichtung, deren Wert mit der fünften Potenz eingeht, eine entscheidende Bedeutung. Ist also durch das Verbessern des Verhältnisses der Winkelgeschwindigkeiten eine Steigerung des Bremsmomentes möglich, so läßt sich andererseits im Rahmen des gewünsch ten Bremsmomentes dem Durchmesser der Dauerbremseinrichtung reduzieren. Das führt zu einer verringerten Baugröße, was unmittelbar das Gewicht der Antriebsanordnung vermindert. Ebenso wird in der hydrodynamischen Dauerbremseinrichtung weniger Flüssigkeit, insbesondere Öl benötigt und die An sprechzeit der Dauerbremse verringert.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, in einer Antriebsein heit für ein Nutzfahrzeug eine hydrodynamische Dauerbrems einheit, die an einem Getriebe sekundärseitig angeordnet ist, mit einer Feststellbremse zu kombinieren.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merk male nach Anspruch 1. Einzelne Ausgestaltungen dieser Anord nung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Ansprüche beinhalten eine sinnvolle Kombination der Lösungsmerkmale. Der Fachmann wird auch andere Kombinationen im Sinne der Aufgabe in Erwägung ziehen.

Die Erfindung wird anhand von Darstellungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die Anordnung der Bremseinrichtungen auf der Abtriebswelle;

Fig. 2 eine Anordnung nach Fig. 1 mit einer Über setzung ins Schnelle für die Dauerbremsein richtung;

Fig. 3 eine veränderte Anordnung nach Fig. 2;

Fig. 4 die Anordnung der Bremseinrichtungen mit einer gemeinsamen Übersetzung ins Schnelle und

Fig. 5 die Anordnung der Bremseinrichtungen auf einer versetzt liegenden Welle.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit einem mehrgängigen Wechselgetriebe 2 in einem Getriebe gehäuse 4. Die Antriebswelle 6 des Wechselgetriebes 2 wird von einem hier nicht gezeigten Motor angetrieben. Nach der letzten Gangstufe 10 des Übersetzungsteils 8 des Wechselge triebes 2 wird von der Abtriebswelle 12 der Rotor 14 eines hydrodynamischen Retarders 16 als Dauerbremseinrichtung angetrieben. Der Rotor 14 des Retarders 16 korrespondiert im Fall der Benutzung der Dauerbremseinrichtung mit dem Stator 18. Dabei wird Öl in das Rotor 14 und Stator 18 umgebende Gehäuse 20 eingeführt und zwischen den Schaufeln von Rotor 14 und Stator 18 ein Widerstand erzeugt, der zum Abbremsen der Abtriebswelle 12 führt. Das Gehäuse 20 kann Bestandteil des Getriebgehäuses 4 sein, oder aber auch als ein separates Gehäuse an das Getriebegehäuse 4 angeschlossen sein. Das verwendete Öl des Retarders 16 kann dabei dem Vorrat des Getriebes selbst entnommen werden oder aus einer separaten Versorgung entstammen.

Ebenfalls von der Abtriebswelle 12 wird der rotierende Teil 22 einer Feststell- oder Parkbremse 24 angetrieben. Der rotierende Teil 22 der Feststellbremse 24 korrespondiert mit einem stationären Teil 26, der an dem Getriebegehäuse 4 bzw. am Retardergehäuse 20 angeordnet ist. Die Feststellbremse 24 wird über einen Bremshebel 28 betätigt, auf dessen Anordnung und Betätigung hier nicht näher eingegangen wird.

Die Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Erweiterung der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung nach Fig. 1. Nach der letzten Gangstufe 10 des Übersetzungsteils 8 des Wechselge triebes 2 wird von der Abtriebswelle 12 eine Übersetzung ins Schnelle angetrieben. Eine solche Übersetzung ins Schnelle kann vorteilhafterweise ein Planetengetriebe 30 sein. Dessen Planetenräder 32 sind mit der Abtriebswelle 12 verbunden und werden durch diese angetrieben. Das Hohlrad 34 des Planeten getriebes 30 ist an dem Getriebegehäuse 4 fest angeschlossen, während das Sonnenrad 36 des Planetengetriebes 30 auf der Abtriebswelle 12 gelagert ist und den Rotor 14 eines hydro dynamischen Retarders 16 als Dauerbremseinrichtung antreibt. Durch das Planetengetriebe 30 wird die Umdrehungszahl der Antriebswelle 12 vervielfältigt und bietet dadurch eine Verbesserung des oben erwähnten Verhältnissen der Winkelge schwindigkeit der Abtriebswelle 12 zur Winkelgeschwindigkeit des Retarderrotors 14. Der Rotor 14 des Retarders 16 korres pondiert im Fall der Benutzung der Dauerbremseinrichtung mit dem Stator 18. Dabei wird Öl in das Rotor 14 und Stator 18 umgebende Gehäuse 20 eingeführt und zwischen den Schaufeln von Rotor 14 und Stator 18 ein Widerstand erzeugt, der zum Ab bremsen der Abtriebswelle 12 führt. Das Gehäuse 20 kann Be standteil des Getriebgehäuses 4 sein, oder aber auch als ein separates Gehäuse an das Getriebegehäuse 4 angeschlossen sein. Ebenfalls von der Abtriebswelle 12 wird der rotierende Teil 22 einer Feststell- oder Parkbremse 24 angetrieben. Der rotierende Teil 22 dem Feststellbremse 24 korrespondiert mit einem stationären Teil 26, der an dem Getriebegehäuse 4 bzw. am Retardergehäuse 20 angeordnet ist. Die Feststellbremse 24 wird über einen Bremshebel 28 betätigt, auf dessen Anordnung und Betätigung hier nicht näher eingegangen wird.

Die Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Antriebsanordnung weitgehend entsprechend der Fig. 2. Anders als in Fig. 2 ist in der hier gezeigten Anordnung die Übertragung ins Schnelle in Form eines Planetengetriebes 30 derart vorgesehen, daß sie sich in Kraftflußrichtung hinter dem Retarder 16 befindet. Dadurch ist eine Anordnungsmöglichkeit aufgezeigt, die eine Übersetzung ins Schnelle ermöglicht, ohne unmittelbar im Getriebegehäuse 4 selbst eine entsprechende Vorrichtung vorsehen zu müssen. Dadurch kann durch Unterbringung der Übersetzung ins Schnelle in einem separaten Gehäuse 38 wahlweise die Übersetzung in Kraftflußrichtung vor oder hinter dem Retarder 16 angeordnet sein. Ebenso wie in Fig. 2 sind die Planetenräder 32 des Planetengetriebes 30 mit der Abtriebswelle 12 verbunden und werden durch diese angetrieben. Das Hohlrad 34 des Planetengetriebes 30 ist mit dem Getriebe gehäuse 38 fest verbunden, während das Sonnenrad 36 des Planetengetriebes 30 auf der Abtriebswelle 12 gelagert ist und den Rotor 14 eines hydrodynamischen Retarders 16 als Dauerbremseinrichtung antreibt. Der Rotor 14 des Retarders 16 korrespondiert im Fall der Benutzung der Dauerbremseinrichtung mit dem Stator 18. Das verwendete Öl des Retarders 16 und des Planetengetriebes 30 kann dabei dem Vorrat des Wechselgetrie bes selbst entnommen werden oder aus einer separaten Versor gung entstammen.

Ebenfalls von der Abtriebswelle 12 wird auch hier der rotierende Teil 22 einer Feststell- oder Parkbremse 24 ange trieben. Der rotierende Teil 22 der Feststellbremse 24 korrespondiert mit einem stationären Teil 26, der an dem Gehäuse 38 angeordnet ist. Die Feststellbremse 24 wird über einen Bremshebel 28 betätigt, auf dessen Anordnung und Betätigung hier nicht näher eingegangen wird.

In vorteilhafter Erweiterung der Anordnungen nach Fig. 2 und Fig. 3 zeigt nun Fig. 4 eine erfindungsgemäße Antriebs anordnung, bei der der rotierende Teil 22 der Feststell- oder Parkbremse 24 nicht von der Abtriebswelle 12 angetrieben wird, sondern mit dem Sonnenrad 36 des Planetengetriebes 30 sowie dem Rotor 14 des Retarders 16 verbunden ist und mit deren höher übersetzten Umdrehungszahlen um die Abtriebsachse 12 umläuft.

Wie in Fig. 2 und 3 wird von der Abtriebswelle 12 eine Übersetzung ins Schnelle, vorteilhafterweise ein Planetenge triebe 30, angetrieben. Dessen Planetenräder 32 sind mit der Abtriebswelle 12 verbunden. Das Hohlrad 34 des Planetenge triebes 30 ist mit dem Getriebegehäuse 4 fest verbunden, während das Sonnenrad 36 des Planetengetriebes 30 auf der Abtriebswelle 12 gelagert ist und neben dem rotierenden Teil 22 der Feststell- und Parkbremse 24 auch den Rotor 14 eines hydrodynamischen Retarders 16 als Dauerbremseinrich tung antreibt. Durch das Planetengetriebe 30 wird die Um drehungszahl der Abtriebswelle 12 vervielfältigt und bietet dadurch eine Verbesserung des oben erwähnten Verhältnissen der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle 12 zur Winkelge geschwindigkeit des Retarderrotors 14. Der Rotor 14 des Retarders 16 korrespondiert im Fall der Benutzung der Dauer bremseinrichtung mit dem Stator 18. Das Gehäuse 20 kann Be standteil des Getriebgehäuses 4 sein, oder aber auch als ein separates Gehäuse an das Getriebegehäuse 4 angeschlossen sein. Das verwendete Öl des Retarders 16 kann dabei dem Vorrat des Getriebes selbst entnommen werden oder aus einer separaten Versorgung entstammen.

Der rotierende Teil 22 der Feststellbremse 24 korrespon diert mit einem stationären Teil 26, der an dem Getriebege häuse 4 bzw. am Retardergehäuse 20 angeordnet ist. Die Fest stellbremse 24 wird über einen Bremshebel 28 betätigt, auf dessen Anordnung und Betätigung hier nicht näher eingegangen wird.

Die Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit einem mehrgängigen Wechselgetriebe 2 in einem Getriebege häuse 4. Die Antriebswelle 6 des Wechselgetriebes 2 wird auch hier von einem nicht gezeigten Motor angetrieben. Nach der letzten Gangstufe 10 des Übersetzungsteils 8 des Wechselge triebes 2 wird von der Abtriebswelle 12 eine zu der Abtriebs welle 12 versetzt liegende Welle 40 angetrieben. Die Welle 40 liegt vorzugsweise parallel zur Abtriebswelle 12. Von dieser Welle 40 wiederum wird der Rotor 14 eines hydrodynamischen Retarders 16 als Dauerbremseinrichtung angetrieben. Der Rotor 14 des Retarders 16 korrespondiert im Fall der Benutzung der Dauerbremseinrichtung mit dem Stator 18, der am Gehäuse 20 des Retarders 16 befestigt ist. Das Gehäuse 20 kann Bestand teil des Getriebegehäuses 4 sein, oder aber auch als ein separates Gehäuse an das Getriebegehäuse 4 angeschlossen sein. Das verwendete Öl des Retarders 16 kann dabei dem Vorrat des Getriebes selbst entnommen werden oder aus einer separaten Versorgung entstammen.

Ebenfalls von der Welle 40 wird der rotierende Teil 22 einer Feststell- oder Parkbremse 24 angetrieben. Der rotie rende Teil 22 der Feststellbremse 24 korrespondiert mit einem stationären Teil 26, der an dem Getriebegehäuse 4 bzw. am Retardergehäuse 20 angeordnet ist. Die Feststellbremse 24 wird über einen Bremshebel 28 betätigt, auf dessen Anordnung und Betätigung hier nicht näher eingegangen wird.

Durch eine entsprechende Anpassung des Übersetzungsver hältnisses zwischen Abtriebswelle 12 und versetzt liegender Welle 40 kann das Winkelgeschwindigkeitsverhältnis zwischen Abtriebswelle 12 und Rotor 14 des Retarders 16 auf die be stehenden Bedürfnisse optimal angepaßt werden. Dadurch ist auch eine geringe Baugröße und damit geringes Gewicht zu erreichen. Auch die Feststell- oder Parkbremse 24 kann auf diese Weise vom vorhandenen Übersetzungsverhältnis profitieren. Wird ein ausreichendes Übersetzungsverhältnis nicht erreicht, so ist auch der Anschluß einer von der Welle 40 angetriebenen Über setzung ins Schnelle denkbar. Dabei ist dann noch dahingehend zu differenzieren, ob die Übersetzung ins Schnelle nur auf den Rotor 14 des Retarders 16 und/oder auf den rotierenden Teil 22 der Feststellbremse 24 wirken soll.

Durch die achsversetzt vorgesehene Anordnung von Retar der 16 und Feststellbremse 24 lassen sich an die Abtriebswelle 12 noch Nebenabtriebe anschließen.

Gegenüber bestehenden Antriebsanordnungen lassen sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung bei einer Anordnung von Retarder und Feststellbremse auf einer gemeinsamen Welle unter Benutzung von Übersetzungen ins Schnelle Baugröße und Gewicht reduzieren, ohne auf die Anbringung von Nebenab trieben verzichten zu müssen.

Claims

1. Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge mit einem Wechselgetriebe mit wenigstens einer Abtriebswelle und einer Dauerbremseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauerbremseinrichtung (16) mit einer mechanischen Bremsvorrichtung (24) mit Feststellfunktion (Parkfunktion) auf einer beiden Bremseinrichtungen (16, 24) gemeinsamen Welle (12, 40) angeordnet ist.

2. Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Bremseinrichtungen (16, 24) durch eine Übersetzung ins Schnelle angetrieben ist.

3. Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bremseinrichtungen (16, 24) durch Übersetzungen ins Schnelle angetrieben sind.

4. Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bremseinrichtungen (16, 24) durch eine gemeinsame Übersetzung ins Schnelle angetrieben sind.

5. Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremseinrichtungen (16, 24) auf wenigstens der einen Abtriebswelle (12) des Wechselgetriebes (2) angeordnet sind.

6. Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge nach wenig stens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremseinrichtungen (16, 24) und wenigstens die eine Übersetzung ins Schnelle auf wenig stens der einen Abtriebswelle (12) des Wechselgetriebes (2) angeordnet sind.

7. Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremseinrichtungen (16, 24) auf einer zu wenigstens der einen Abtriebswelle (12) versetzt liegenden Welle (40) angeordnet sind.

8. Antriebsanordnung für Nutzkraftfahrzeuge nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremseinrichtun gen (16, 24) und wenigstens die eine Übersetzung ins Schnelle auf einer zu wenigstens der einen Abtriebswelle (12) versetzt liegenden Welle (40) angeordnet sind.

9. Antriebsanordnung für Nutzfahrzeuge nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung ins Schnelle ein Planetengetriebe (30) ist.