DE8014768U1 - Antriebsaggregat fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• ·

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 969/4

"Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregat nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einem bekannten Antriebsaggregat dieser Art (DE-AS l6 30 298) ergibt sich ein großer Bauraum, weil die gemeinsame Drehachse gegenüber beiden Drehachsen des stufenlosen Getriebes räumlich getrennt ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe' besteht im wesentlichen darin, ein Antriebsaggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch einen geringen Bauraum auszeichnet .

Die erläuterte Aufgabe ist gemä£ der Erfindung in vorteilhafte: Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch gelöst.

Das Antriebsaggregat nach der Erfindung weist nur noch zwei räumlich voneinander getrennte Drehachsen auf und zeichnet sich daher durch Kompaktheit aus. Das Antriebsaggregat eignet sich besondere für den Quereinbau in das Fahrzeug.

- 5 - Daim 12 969Α

Durch die Ausgestaltung des Antriebsaggregates nach der Erfindung getnäfi Patentanspruch 2 ist die Kette von hohen Drehmomenten entlastet, wodurch mit niedrigeren Drücken zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses gearbeitet werden kann. Dadurch ist die Leistungsaufnahme der Druckpumpe verringert und gleichzeitig deren Wirkungsgrad verbessert. Weiterhin ist durch diese Ausgestaltung die Zugänglichkeit und Austauschbarkeit des Stufengetriebes verbessert.

Durch die Ausgestaltung des Antriebsaggregates nach der Erfindung gemäfi Patentanspruch 3 ergeben sich im Wendegetriebe niedrigere Drehmomente, so daß die Belastung der Servoglieder für die Gangschaltung verringert ist und mit niedrigeren Servodrucken gearbeitet werden kann.

Durch die Ausgestaltung des Antriebsaggregates nach der Erfindung gemäB Patentanspruch 4 ist es ermöglicht, daß die Kette nahe der Stromungseinheit angeordnet werden kann, wenn bei kleineren Raddurchmessern der Stromungseinheit die Unterbringung des Stellorganes in der Innenkontur eines Laufrades nicht möglich ist. Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform dieser Ausgestaltung hat Patentanspruch 5 zum Gegenstand.

Durch die Ausgestaltung des Antriebsaggregates nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 6 sind lange Versorgungsleitungen und durch letztere bedingte hohe Pumpendrücke, die bei gemeinsamen Ölhaushalt für Antriebsmaschine und Antriebsaggregat erforderlich wären, vermieden.

Durch die Ausgestaltung des Antriebsaggregates nach der Er-

- 6 - Daim 12 969/4

findung gemäß Patentanspruch 7 ist erreicht, daß die Zugmittel des stufenlosen Getriebes nahe an der Strömungseinheit liegen.

Durch die Ausgestaltung des Antriebsaggregates nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 8 ist der Vorteil erreicht, daß die Druckölversorgung der Strömungseinheit und - wenn vorhanden - ihrer Überbrückungskupplung über die innere Hohlwelle und die zentrale Antriebswelle der Pumpe erfolgen kann.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

Charakteristisch für das Antriebsaggregat sind gemäß der Zeichnung zwei zueinander parallele Drehachsen 1-1 und 2-2.

zu

Zentrisch bzw. koaxial/1-1 liegen eine von einer Antriebsmaschine (nicht mehr dargestellt) antreibbare Eingangswelle 3, eine zu letzterer drehfeste Pumpen-Antriebswelle k, die Schaufelräder 5 und 6 einer in Form einer hydrodynamischen Strömungseinheit mit einem inneren hydrodynamischen Strömungskreislauf ausgebildeten Anfahrkupplung 7» eine überbrückungskupplung 8, eine von der Antriebswelle 4 durchsetzte innere Hohlwelle 9, eine von letzterer durchsetzte äußere Hohlwelle 10, ein eingangsseitiger Scheibensatz 11 mit zugehörigem

t ■

• 9

• · t t

- 7 - Daim 12 969/fr

Druckmittel-Stellorgan 12 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses eines stufenlosen Getriebes 13 zur Übertragung einer Drehbeiregung durch ein endloses biegsames Kettenpaar lk, ein Planetenräder-Wendegetriebe 15 mit einer Rückwärtsgang-Bremse l6 und mit einer Vonrärtsgang-Kupplung 17« und das Gehäuse einer in ihrer Fördermenge steuerbare Druckmittel-Pumpe l8.

2-2 bildet die gemeinsame Drehachse für eine mit einem Fahrzeugrad verbindbare Antriebshalbtrelle 19, für ein zu letzterer drehfestes Ausgangskegelrad 20 eines Differentialgetriebes 21, für den Lagerstern 22 eines oder mehrerer mit dem Abtriebskegelrad 20 kämmender Ausgleichskegelräder 23t für ein weiteres mit letzterem kämmendes Abtriebskegelrad 2k, für einezu letzterem drehfeste weitere Antriebshalbwel-Ie 25, die mit einem Fahrzeugrad verbindbar ist, für ein ein konstantes Übersetzungsverhältnis aufweisendes Planetenräder-Stufengetriebe 26 und für einen ausgangsseitigen Scheibensatz 27 mit zugehörigem Druckmittel-Stellmotor 28 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des stufenlosen Getriebes 13·

Die Eingangswelle 3 ist durch eine Antriebsglocke 29 drehfest mit dem als Pumpe arbeitenden Schaufelrad 6 der Stromungseinheit 7 verbunden. Das zugekehrte Ende der die Ausgangswelle der Strömungseinheit 7 bildenden inneren Hohlwelle 9 ist mit einer Nabe 30 drehfest verbunden, die einerseits zu dem als Turbine arbeitenden Schaufelrad 5 drehfest angeordnet und andererseits durch die Überbrückungskupplung 8 mit der Antriebsglocke 29 kuppelbar ist. Das entgegenge-

- 8 - Palm 12 969/4

setzte Ende der inneren Hohlwelle 9 ist mit dem Sonnenrad 31 des Wendegetriebe 15 drehfest verbunden. Durch die Vorwärt sgang-Kupplung 17 ist eine drehfeste Verbindung zwischen dem durch die Rückwärtsgang-Bremse l6 festbremsbaren Planetenräder-Träger 32 und dem über einen Antriebssteg 33 mit dem benachbarten Ende der äußeren Hohlwelle 10 verbundenen Hohlrad 34 des Wendegetriebes 15 herstellbar, wodurch letzteres als Block umläuft. Die der Stromungseinheit 7 benachbarte Festhälfte 35 des Scheibensatzes 11 ist bewegungsfest mit der äußeren Hohlwelle 10 verbunden, auf welcher die Loshälfte 36 des Scheibensatzes 11 drehfest, jedoch in den Richtungen der Drehachse 1-1 beweglich gelagert ist.

Die Loshälfte 36 weist einen Ringzylinder 37 auf, in welchem ein Ringkolben 38 arbeitet, welcher drehbeweglich, jedoch in den Richtungen der Drehachse 1-1 unbeweglich durch eine Lageranordnung 39 gegenüber dem Gehäuse 40 des Antriebsaggregates abgestützt ist. Die äußere Hohlwelle ist durch eine Lageranordnung 4l drehbeweglich, jedoch in den Richtungen der Drehachse 1-1 unbeweglich im Gehäuse abgestützt.

Die Pumpe l8 arbeitet für die Druckversorgung der Gangschaltmittel 16,17 des Wendegetriebes 15 - der Kolben-Zylindereinheiten 36,37 und 43,44 der Stellorgane 12,28 der Strömungseinheit 7 sowie der Überbrückungskupplung 8. Die Druckmittelführung erfolgt über Kanäle der Wellen 4,9,10 und 47. t

Der über das Kettenpaar l4 antreibbare Scheibensatz 27 sitzt drehfest auf einer Hohlwelle 47, die zur Drechachse 2-2 zen- |

t - 9 - i

- 9 - Daim 12 969/4

triach angeordnet und von der Antriebshalbwelle 25 durchsetzt ist. Auf der Hohlwelle 47 sitzt bewegungsfest die Festhälfte 42 des Scheibensatzes 27, dessen dem Stufengetriebe 26 zugekehrte Loshälfte 43 auf der Hohlwelle 47 drehfeet, jedoch in den Richtungen der Drehachse 2-2 beweglich gelagert ist. Das Stellorgan 28 wird im wesentlichen durch einen zur Loshälfte 43 bewegungsfesten Ringzylinder 44 mit einem korrespondierenden Ringkolben 45 gebildet . Der Ringkolben 45 ist durch eine Lageranordnung drehbeweglich, jedoch in den Rieht ringen der Drehachse 2-2 unbeweglich gegenüber dem Gehäuse 40 abgestützt. Auch die Wellen 25 und 47 sind jeweils durch eine Lageranordnung bzw. 49 im Gehäuse 40 drehbeweglich, jedoch in den Richtungen der Drehachse 2-2 unbeweglich abgestützt, die in Nähe des Scheibensatzes 27 liegen. An ihrem zu letzterem entgegengesetzten Ende ist die Hohlwelle 47 mit dem Sonnenrad 50 des Stufengetriebes 26 drehfest verbunden, dessen Hohlrad 5I am Gehäuse 4o unbeweglich festgelegt ist. Mit diesen beiden ZentralrSdern 50 und 51 kämmen Planetenräder 52, deren Planetenräder-Träger 53 über eine Abtriebsglocke 54 mit dem Lagerstern 22 des Differentialgetriebes 21 in Antriebsverbindung steht.

Durch die Erfindung wurde ein Kompaktantriebsaggregat geschaffen, das für Fahrzeuge mit Frontantrieb und Quereinbau, aber auch für Fahrzeuge mit Anordnung des Motors und Getriebes an der Hinterachse geeignet ist.

Die hydraulische Kupplung 7 baut axial extrem kurz und

- 10 -

•••••11

• · ' ■ ·ιι

• · I · IU I

- 10 - Palm 12 969/4

wird so früh wie möglich überbrückt.

Das Wendegetriebe 15 mit nor einem Planetensatz liegt im Leistungsfluß -vor dem stufenlosen Getriebe 13 (nur mit dem Motormoment belastet), baulich ist es diesem nachgeordnet.

Die antriebsseitig angeordnete Loshälfte 36 hat ihren Betätigungsmechanismus 12 auf der der hydraulischen Kupplung gegenüberliegenden Seite, damit die Loshälfte 36 so nah wie möglich an die Kupplung 7 gebaut werden kann und damit lagemäßig so weit wie möglich in die Fahrzeugmitte rückt.

Da die Antriebswelle 3 direkt die Zentralwelle 4 antreibt, ergibt sich eine klein bauende und damit wirkungsgradgünstige Verstellpumpe l8.

Die abtriebsseitig angeordnete Loshälfte 43 hat ihren Betätigungsmechanismus 28 zur Wagenmitte hin (entgegengesetzt zur Loshälfte 36) angeordnet, um möglichst -viel Länge für die Antriebshalbwelle 25 zu gewinnen.

Der Loshälfte 43 ist ein einfacher Planetensatz 26 nachgeordnet. Durch entsprechende Übersetzungswahl kann der Schnellgangbereich des stufenlosen Getriebes 13 mehr oder weniger ausgenützt werden. Dieser Planetensatz 26 ersetzt gleichzeitig auch einen insbesondere durch die Lagerung baulich aufwendigeren Kegelradantrieb für das Differentialgetriebe 21. Als Differential findet ein besonders kostengünstiges Kegelraddifferential Anwendung.

- 11 -

lit·

l t ι
C t ι

- 11 - Daim 12 969/4

Auf diese Weise ist ein Kompaktantrieb in Zweiachsenbauweise (Achse 1-1 und Achse 2-2) aufgrund der Durchtriebskonstruktion 25,47 geschaffen. Der Stand der Technik zeigt nur Anordnungen in Dreiachsenbauweise. Für die Anwendung des Quereinbaues ist es vorteilhaft, daß die Loshälften 35» 43 - soweit konstruktiv möglich - zur Wagenmitte hin angeordnet sind. Damit wird die Anordnung von Gelenken und eine ausreichende Seitenwellenlänge ermöglicht. Die DE-PS 16 30 298 zeigt nur Anordnungen für Längseinbau.

Der Antrieb des Differentials 21 durch ein Planetengetriebe 26 mit an die Betriebsbedingungen angepaßter Übersetzung (Verwendung nur einer Hohlradgröße) baut kompakt und ergibt gleichzeitig die richtige Drehrichtung an den Fahrzeugrädern .

Die Dreiachsenbauweise benötigt für den Antrieb des Differentials über eine einfache Zahnradstufe ein zusätzliches Umkehrrad.

Das Antriebsaggregat nach der Erfindung ist im Wirkungsgrad optimiert durch die kleine hydraulische Kupplung 7 mit frühzeitiger Überbrückung 8, durch die zentral angetriebene Verstellpumpe l8, durch Durchkuppeln des Wendesatzes 15 bei Vorwärtsfahrt (keine Verzahnungsverluste), durch den Abtriebsplanetensatz 26 mit niedrigeren Verlusten als eine Zahnradstufe mit Umkehrrad oder Kegelradstufe, und durch die Ausnutzung des ganzen Schnellgangbereichs des stufenlosen Getriebes 13· Letzteres ergibt Betriebspunkte im Motor-

- 12 -

• ■ ■ < Ii ι · ι, a .

- 12 - Daim 12 969Α

kennfeld mit günstigem spezifischen Verbrauch.

Wegen der an der Hinterachse vorliegenden engen Platzverhältnisse (keine Einschränkung bei Gepäckraum und Sitzkomfort) ist die Zweiachsen-Kompaktbauireise nach der Erfindung besonders vorteilhaft. Anstelle eines Kettenpaares l4 kann auch eine Einzelkette verwendet sein.

Claims (8)

f · r * Daimler-Benz Aktiengesellschaft Palm 12 969/4 Ansprüche

1. Antriebsaggregat insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer über ihre Eingangsirelle von einer Antriebsmaschine antreibbaren hydrodynamischen Strömungseinheit und mit einem stufenlosen Getriebe zur Übertragung einer Drehbewegung durch endlose biegsame Zugmittel, insbesondere Ketten, bei dem die Auegangswelle des über seine Eingangswelle mit der Ausgangswelle der Strömungseinheit in Antriebsverbindung bringbaren stufenlosen Getriebes mit dem Summenglied eines dreigliedrigen Differentialgetriebes in Antriebsverbindung bringbar iut und die beiden Ausgangsglieder des Differentialgetriebes mit je einer Antriebswelle zum Antrieb von Fahrzeugrädern verbunden sind sowie Ausgangsglieder und Antriebswellen eine gemeinsame Drehachse aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangswelle für das stufenlose Getriebe (13) eine zentrisch zur gemeinsamen Drehachse (2-2) liegende Hohlwelle (47) verwendet ist, die von der einen Antriebswelle (25) durchsetzt wird.

• · r · f · ·■ f · f ·

- 2 - Daim 12 969/4

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, bei dem das stufenlose Getriebe mit einem wenigstens ein konstantes Übersetzungsverhältnis aufweisenden Zahnräder-Stufengetriebe multiplikativ verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Stufengetriebe (26) wirkungsmäßig zwischau dem Summenglied (Lageretem 22) und der Hohlwelle (47) angeordnet ist.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Drehsinn des Summengliedes des Differentialgetriebes gegenüber dem Drehsinn der Ausgangswelle der Stromungseinheit durch ein dreigliedriges Planetenräder-Wendegetriebe umkehrbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (9) der Strömungseinheit (7) mit dem Eingangsglied (Sonnenrad 31) und die Eingangswelle (Hohlwelle 10) des stufenlosen Getriebes (13) mit dem Ausgangsglied (Hohlrad 34) des Wendegetriebes (15) in Antriebsverbindung bringbar sind.

4. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ν mit einem auf der Eingangswelle des stufenlosen Getriebes gelagerten Druckmittel-Stellorgan zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses ,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel (Kettenpaar l4) des stufenlosen Getriebes (13) baulich zwischen der Strömungseinheit (7) und dem Stellorgan (12) angeordnet sind.

- 3 - Daiml2969/4

5. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, · dadurch gekennzeichnet, | daß das Stellorgan ( 2) baulich zwischen den Zugmitteln | (Kettenpaar 14) und dem Wendegetriebe (15) angeordnet | ist. '

6. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5» ; dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsirelle (3) der Strömungseinheit (7) mit einer koaxialen Antriebswelle (4) einer Druckmittel-Pumpe (18) verbunden ist.

7. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel (Kettenpaar l4) baulich zwischen der Strömungeeinheit (7) und der Pumpe (l8) angeordnet sind.

8. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7« dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Strömungseinheit (7) entgegengesetzten Seite des Wendegetriebes (I5) die Pumpe (l8) angeordnet ist, deren Antriebswelle (4) die innere von zwei zueinander konzentrischen Hohlwellen (9 und 10) durchsetzt.