DE102004060941B4

DE102004060941B4 - Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004060941B4
Application number: DE102004060941A
Authority: DE
Inventors: Seung-Woo Han
Original assignee: Wooyoung Hydraulics Co Ltd
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: US20050266951A1; KR100442475B1; JP2005200000A; CN1640710A; CN1309587C; DE102004060941A1; US7527574B2; JP4319131B2

Abstract

Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug,
wobei eine in einem Motor des Fahrzeugs erzeugte Drehkraft mittels eines Drehmomentwandlers auf eine Ausgangswelle übertragen wird,
wobei eine Leistung der Ausgangswelle in einem rechten Winkel durch einen Kegelradgetriebeabschnitt (30) übertragen wird, welcher durch ein Kegelradritzel (1) und einen Kegelradzahnkranz (2) gebildet ist,
wobei der Kegelradzahnkranz (2) die Leistung auf eine Kupplungseinheit (201) überträgt, welche durch einen Vorwärts- und einen Rückwärtskupplungsabschnitt derart gebildet ist, dass sie mit dem Kegelradzahnkranz (2) verbunden sind, wenn ein Vorwärts- oder Rückwärtsgang eingelegt ist;
wobei der Vorwärts- und der Rückwärtskupplungsabschnitt mit einem Differenzialgetriebegehäuse (14) verbunden sind, welches Leistung auf ein Differenzialritzel (26) und eine Antriebswelle (25) überträgt, und
wobei das Fahrzeug durch eine Untersetzungsgetriebeanordnung (401), welche an einer Achsanordnung (500) angebracht ist, angetrieben wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rückwärtskupplungsabschnitt mit dem Differenzialgetriebegehäuse (14) in einer Weise verbunden ist,
dass sich eine Rückwärtskupplung...

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Antriebsanordnung ist aus US 3,412,631 bekannt.
Stand der Technik
Dem Fachmann ist bekannt, dass große Fahrzeuge einen hydraulischen Motor als ihre Leistungsquelle beziehungsweise Antriebsquelle einsetzen und in Rad angetriebene und Ketten angetriebene Fahrzeuge unterteilt werden.
Anders als herkömmliche Fahrzeuge müssen schwere Fahrzeuge aufgrund ihrer Betriebsweise nicht mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden und verändern nicht häufig ihre Geschwindigkeit. Jedoch weisen schwere Fahrzeuge schwer zu lösende Probleme auf, wie zum Beispiel eine störende Geräusch- und Vibrationsentwicklung, eine zunehmende Anzahl von Teilen und steigende Herstellungskosten.
Bei einer Konstruktion eines Antriebssystems, welches bei einem herkömmlichen Gabelstapler verwendet wird, befindet sich ein Getriebe an einem mittleren Abschnitt des Antriebssystems und eine Kupplung ist zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle des Getriebes installiert, um eine Übertragung einer Drehkraft von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle zu verhindern oder zu ermöglichen. Da jedoch das Getriebe für ein schweres Fahrzeug zusammen mit der Kupplung zwischen einem Drehmomentwandler und einer Achswelle installiert ist, kann sich die Länge eines Motors und einer Antriebswelle nur vergrößern und der größte Anteil von Geräuschen und Vibrationen, welche innerhalb des Motors erzeugt werden, werden über das Getriebe auf einen Fahrersitzes, welcher zentral in dem schweren Fahrzeug angeordnet ist, übertragen. Auch auf Grund der Tatsache, dass das Getriebe vor einem Kegelradgetriebe angeordnet ist, welches eine Leistungsübertragungsrichtung ändert und eine Untersetzung realisiert, werden Stöße, welche in dem Getriebe auf Grund einer Geschwindigkeitsänderung erzeugt werden, im Übermaß auf den Fahrersitz übertragen, wodurch die Lebensdauer des Getriebes vermindert wird.
Um diese Probleme zu bewältigen, offenbart der vorliegende Anmelder ein Radgetriebe für ein schweres Fahrzeug in den koreanischen Patentanmeldungen mit den Nummern 10-2001-0011280 und 10-2001-0056004 . Gemäß diesen Dokumenten ist ein Getriebe, welches eine hydraulische Kupplung verwendet, an einer Radachsenanordnung für Vorder- oder Hinterräder angebracht und ist über einer Antriebswelle mit einer Achse verbunden, um Geräusche und Vibrationen, welche innerhalb des Motors erzeugt werden, nicht auf das Getriebe zu übertragen und damit beide Räder unabhängig voneinander angetrieben werden können. Dadurch wird ein Wenderadius, wenn sich das schwere Fahrzeug dreht oder gewendet wird, minimiert. Auch auf Grund der Tatsache, dass eine Bremse und die Kupplung ganzheitlich miteinander ausgebildet sind, ist es möglich, eine Bremsleistung zu verbessern und für eine kompakte Struktur zu sorgen. Als Folge davon kann eine Montage des Motors und der Achse mit einem großen Freiheitsgrad entworfen werden.
Mit Bezug auf 1 wird in dem schweren Fahrzeug, wobei die koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2001-0011280 mit mehr Details beschrieben wird, eine Drehkraft mittels eines Motors, eines Drehmomentwandlers, einer Antriebswelle, eines Kegelradgetriebes und eines Differenzialgetriebes auf eine Achswelle 108 übertragen. Ein Radgetriebe 100, welches eine Planetengetriebeanordnung, einen ersten Getriebekupplungsabschnitt und einen zweiten Getriebekupplungsabschnitte umfasst, ist in einer Achsnabe 104 installiert, wobei beide Enden der Achswelle 108 darin angeordnet sind, damit ein Paar von linken und rechten Rädern 102 unabhängig voneinander angetrieben werden können.
Um sicherzustellen, dass das Radgetriebe bei einem leichtgewichtigen Gabelstapler eingesetzt werden kann, welcher sich nicht drehen können muss oder nicht gewendet wird, ist es trotzdem notwendig, ein neues Getriebe zu entwickeln, welches mit weniger Teilen zur Verringerung von Herstellungskosten konstruiert ist und wobei zusammen mit dem Radgetriebe gemeinsame Teile verwendet werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der vorab beschriebenen Probleme, welche bei dem Stand der Technik auftreten, ausgeführt worden, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Antriebsanordnung bereitzustellen, welche derart konstruiert ist, dass eine Geschwindigkeitsänderung nach einem Kegelradgetriebe mit reduzierter Drehzahl möglich ist, wobei Stöße, Geräusche und Vibrationen minimiert werden, welche während einer Geschwindigkeitsänderung erzeugt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Antriebsanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Bevorzugt wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei eine Drehkraft, welche in einem Motor des Fahrzeugs erzeugt wird, über einen Drehmomentwandler auf eine Ausgangswelle übertragen wird; wobei eine Leistung der Ausgangswelle in einem rechten Winkel auf ein Kegelradgetriebeabschnitt übertragen wird, welcher durch einen Kegelradritzel und einen Kegelradzahnkranz gebildet wird; wobei der Kegelradzahnkranz eine Leistung auf eine Kupplungseinheit überträgt, welche durch Vorwärts- und Rückwärtskupplungsabschnitte derart ausgebildet ist, dass sie mit dem Kegelradzahnkranz verbunden sind, wenn ein Vorwärtsgang bzw. ein Rückwärtsgang eingelegt ist; wobei die Vorwärts- und Rückwärtskupplungsabschnitte mit einem Differenzialgetriebegehäuse verbunden sind, welches Leistung auf ein Differenzialzahnradgetriebe und eine Antriebswelle überträgt; und wobei das Fahrzeug durch eine Untersetzungsgetriebeanordnung, welche an einer Achsanordnung angebracht ist, angetrieben wird.
Unter einem Vorwärtskupplungsabschnitt (Rückwärtskupplungsabschnitt) wird dabei ein Kupplungsabschnitt verstanden, welcher zum Antrieb eines Fahrzeugs in der Vorwärtsrichtung (Rückwärtsrichtung) beiträgt. Dieses Verständnis gilt auch für weitere im Folgenden beschriebene Teile, wie z. B. eine Vorwärtskupplung, Rückwärtskupplungstrommel, usw.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Untersetzungsgetriebeanordnung ein Sonnenzahnrad mit der Antriebswelle verbunden, wobei eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern sich mit dem Sonnenzahnrad in Eingriff befinden, wobei sich ein Zahnkranz, welcher an der Achsanordnung befestigt ist, mit der Mehrzahl der Planetenzahnräder in Eingriff befindet, und wobei die Planetenzahnräder derart mit einer Trägerwelle verbunden sind, dass die Leistung schließlich mit einer verminderten Drehzahl auf Räder übertragen werden kann.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Achsanordnung mit Flüssigkeitsbremsmitteln zum Bremsen der Antriebswelle und mit Parkbremsmitteln zum Bremsen des Sonnenzahnrades versehen, und wobei die Flüssigkeitsbremsmittel und die Parkbremsmittel eine Bremskraft erzielen, indem Bremsscheiben, welche nebeneinander angeordnet sind, durch einen hydraulischen Druck gegen Bremsklötze gedrückt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Rückwärtskupplungsabschnitt mit dem Differenzialgetriebegehäuse in einer Weise verbunden, dass sich eine Rückwärtskupplung mit einem Freilaufgetriebe in einem Kupplungsgehäuse in Eingriff befindet, wobei sich das Freilaufgetriebe mit einem Gegengetriebe in Eingriff befindet, und wobei sich das Gegengetriebe mit einem Rückwärtsantriebsgetriebe, welches ganzheitlich mit dem Differenzialgetriebegehäuse ausgebildet ist, in Eingriff befindet.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst sowohl der Vorwärtskupplungsabschnitt als auch der Rückwärtskupplungsabschnitt eine Kupplungstrommel, wobei ein Zylinder in der Kupplungstrommel ausgebildet ist, wobei ein Kolben derart in dem Zylinder angeordnet ist, dass er sich in dem Zylinder hin und her bewegen kann, indem eine Arbeitsflüssigkeit dem Zylinder zugeführt oder aus dem Zylinder abgeführt wird, wobei eine Feder in dem Zylinder angeordnet ist, um den Kolben in einer Richtung vorzuspannen, und wobei ein Kupplungspacken auf einer inneren Oberfläche der Kupplungstrommel und einer äußeren Oberfläche einer Kupplung ausgebildet ist.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der Vorwärtskupplungsabschnitt, der Rückwärtskupplungsabschnitt und das Differenzialzahnradgetriebe in einem Getriebegehäuse untergebracht; und die Achsanordnung umfasst ein Achsgehäuse, welches die Flüssigkeitsbremsmittel und die Parkbremsmittel aufweist, und ein Endantriebsgehäuse.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ölverbindungsmittel zur Ölzufuhr sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtskupplungstrommel, welche mit dem Kegelradzahnkranz verbunden sind, installiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorab erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, wobei gilt:
1 ist eine systematische Darstellung, welche eine Konstruktion eines herkömmlichen Radgetriebes schematisch darstellt;
2 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Gesamtkonstruktion eines Getriebes gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt, wobei eine Kupplungseinheit von einer Untersetzungsgetriebeanordnung getrennt ist;
3 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Kegelgetriebeabschnitt und eine Kupplungseinheit in dem erfindungsgemäßen Getriebe darstellt;
4 ist eine Querschnittsansicht, welche darstellt, wie ein Vorwärtskupplungsabschnitt und ein Rückwärtskupplungsabschnitt mit einem Differenzialgetriebegehäuse verbunden sind, um Leistung über ein Differenzialzahnradgetriebe auf eine Antriebswelle in dem erfindungsgemäßen Getriebe zu übertragen;
5 ist eine Darstellung entlang der Linie A-A' der 4, wobei ein Ablauf dargestellt ist, durch welche eine Rückwärtskupplung eine Leistung über ein Freilaufgetriebe und ein Gegengetriebe in eine Rückwärtsrichtung auf ein Rückwärtsantriebsgetriebe in dem erfindungsgemäßen Getriebe überträgt;
6 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Konstruktion der Untersetzungsgetriebeanordnung darstellt, welche mit der Antriebswelle mit einem Endantrieb eines Fahrzeugs gekoppelt ist;
7 ist eine Darstellung entlang der Linie B-B' der 6, wobei ein Verfahren dargestellt ist, durch welches eine Drehzahl eines Sonnenrades, welches ganzheitlich mit der Antriebswelle ausgebildet ist, über Planetenzahnräder und einen Zahnkranz in dem erfindungsgemäßen Getriebe vermindert wird; und
8 und 9 sind Querschnittsansichten, wobei dargestellt ist, wie Leistung in der Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsrichtung übertragen wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nun wird im Detail Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung genommen, wobei ein Beispiel davon in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Wo immer es möglich ist, werden dieselben Bezugszeichen über die Zeichnungen und die Beschreibung hinweg verwendet, um dasselbe Teil oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
Wie in 2 dargestellt ist, wird einem Getriebe gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Leistung zugeführt, welche in einem rechten Winkel von einem Kegelradgetriebeabschnitt 30 übertragen wird. Ein Schalten eines Ganges, das heißt eine Drehzahländerung, wird in einer Kupplungseinheit 201 realisiert. In der Drehzahl veränderte Leistung wird über einen Differenzialgetriebegehäuse 14 auf eine Antriebswelle 25 übertragen, und ein Fahrzeug wird durch eine Untersetzungsgetriebeanordnung 401 mit einer in der Drehzahl verringerten Leistung angetrieben. 2 stellt eine Gesamtkonstruktion und ein Leistungsübertragungssystem des erfindungsgemäßen Getriebes dar. Im Folgenden werden Strukturen des Getriebes mit Bezug auf 3 bis 7 im Detail beschrieben.
3 ist eine Querschnittsansicht, welche den Kegelradgetriebeabschnitt 30 und die Kupplungseinheit 201 in dem erfindungsgemäßen Getriebe darstellt.
Eine in einem Motor des Fahrzeugs erzeugte Drehkraft wird über einen Drehmomentwandler auf eine Ausgangswelle übertragen. In dem Kegelradgetriebeabschnitt 30 ist ein Kegelradritzel 1 angeordnet, auf welches Leistung der Ausgangswelle übertragen wird. Das Kegelradritzel 1 befindet sich derart mit einem Kegelradzahnkranz 2 in Eingriff, dass Leistung des Kegelritzels 1 in einem rechten Winkel auf den Kegelzahnkranz 2 übertragen werden kann.
Die Kupplungseinheit 201 umfasst einen Vorwärtskupplungsabschnitt und einen Rückwärtskupplungsabschnitt. Leistung, welche auf den Kegelzahnkranz 2 übertragen worden ist, kann entweder auf den Vorwärtskupplungsabschnitt 201 übertragen wer den, welcher mit dem Kegelzahnkranz 2 verbunden ist, wenn ein Vorwärtsgang eingelegt ist, oder auf den Rückwärtskupplungsabschnitt 201 übertragen werden, welcher mit dem Kegelzahnkranz 2 verbunden ist, wenn ein Rückwärtsgang eingelegt ist.
Der Vorwärtskupplungsabschnitt 201 ist ganzheitlich mit dem Kegelradzahnkranz 2 und einer Vorwärtskupplungstrommel 4 ausgebildet. Ein Zylinder ist in der Vorwärtskupplungstrommel 4 definiert. Die Vorwärtskupplungstrommel weist eine Hydraulikleitung auf, welche mit einem Ölverbindungsmittel 3 verbunden ist, um einen Ölübertragungsweg zu definieren. Das Ölverbindungsmittel 3 ist auch mit einer Rückwärtskupplungstrommel 7 verbunden. Dementsprechend drehen sich, wenn sich der Kegelradzahnkranz 2 dreht, die Vorwärtskupplungstrommel 4 und die Rückwärtskupplungstrommel 7 ganzheitlich miteinander.
Außerdem sind ein Vorwärtskolben 6 beziehungsweise ein Rückwärtskolben 8 in den Zylindern angeordnet, welche in der Vorwärtskupplungstrommel 4 beziehungsweise Rückwärtskupplungstrommel 7 definiert sind, so dass sie sich in den Zylindern auf Grund einer Arbeitsflüssigkeit, welche in die Zylinder zugeführt und aus ihnen abgeführt wird, hin und her bewegen können. Eine Vorwärtsrückstellfeder 10 und eine Rückwärtsrückstellfeder 11 sind in den Zylindern angeordnet, um die Kolben für die Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsrichtung zu ihren Ursprungspositionen hin vorzuspannen.
In dem Vorwärtskupplungsabschnitt ist eine Mehrzahl von kreisförmigen Platten auf einer inneren Oberfläche der Vorwärtskupplungstrommel 4 ausgebildet, um nebeneinander auf einer Oberfläche des Vorwärtskolbens 6 angeordnet zu sein. Eine Mehrzahl von Reibscheiben sind auf einer äußeren Oberfläche eines Endes einer Vorwärtskupplung 12 in einer Weise ausgebildet, dass jede der Reibscheiben der Vorwärtskupplung 12 zwischen zwei nebeneinander liegenden kreisförmigen Platten der Vorwärtskupplungstrommel 4 platziert sein kann. Die kreisförmigen Platten und die Reibscheiben bilden ein Vorwärtskupplungspacken 5.
Wie bei dem Vorwärtskupplungsabschnitt ist in dem Rückwärtskupplungsabschnitt eine Mehrzahl von kreisförmigen Platten ganzheitlich auf einer inneren Oberfläche der Rückwärtskupplungstrommel 7 derart ausgebildet, dass sie nebeneinander auf einer Oberfläche des Rückwärtskolbens 8 angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Reibscheiben sind ganzheitlich auf einer äußeren Oberfläche eines Endes einer Rückwärtskupplung 13 in einer Weise ausgebildet, dass jede der Reibscheiben der Rückwärtskupplung 13 zwischen zwei benachbarten kreisförmigen Platten der Rückwärtskupplungstrommel 7 platziert sein kann. Die kreisförmigen Platten und die Reibscheiben bilden einen Rückwärtskupplungspacken 9. Wie bereits oben beschrieben ist, sind der Vorwärtskolben 6 und der Rückwärtskolben 8 derart in den Zylindern angeordnet, dass sie sich durch einen hydraulischen Druck der Arbeitsflüssigkeit, welche in die Zylinder zugeführt wird, bewegen können.
4 ist eine Querschnittsansicht, welche darstellt, wie der Vorwärtskupplungsabschnitt und der Rückwärtskupplungsabschnitt mit dem Differenzialgetriebegehäuse 14 verbunden sind, um eine Leistung über ein Differenzialritzel 26 auf die Antriebswelle 25 in dem erfindungsgemäßen Getriebe zu übertragen.
Das andere Ende der Vorwärtskupplung 12 ist mit dem Differenzialgetriebegehäuse 14 verzahnt, um die Leistung auf die Antriebswelle 25 zu übertragen. Bei dem Differenzialgetriebegehäuse 14 ist das Differenzialritzel 26 mit dem Differenzialgetriebegehäuse 14 gekoppelt. Das Differenzialritzel 26 befindet sich mit der Antriebswelle 25 in Eingriff. Die Antriebswelle 25 überträgt die Leistung mittels einer langen Welle und einer kurzen Welle, welche mit Bezug auf das Differenzialritzel 26 abhängig von einer Einstellung der Kupplungseinheit 201 aufgeteilt sind, auf das linke und das rechte Rad. Wenn sozusagen ein Getriebegehäuse 200 auf einer linken Seite, von der Position des Kegelradgetriebeabschnitts her gesehen, ausgebildet ist, dient eine Antriebswelle, welche mit dem linken Rad verbunden ist, als die kurze Welle, und die andere Antriebswelle, welche mit dem rechten Rad verbunden ist, dient als die lange Welle, so dass das linke und das rechte Rad gleichzeitig angetrieben werden können.
Der Rückwärtskupplungsabschnitt ist mit dem Differenzialgetriebegehäuse 14 in einer Weise verbunden, dass die vorwärts gerichtete Leistung auf die Antriebswelle 25 übertragen werden kann, um ein Schalten in einen Rückwärtsgang zu realisieren. Zu diesem Zweck befinden sich die Rückwärtskupplung 13 und ein erstes Freilaufzahnrad 15 miteinander in dem Getriebegehäuse 200 in Eingriff. Ein zweites Freilaufzahnrad 18, welches ganzheitlich mit dem ersten Freilaufzahnrad 15 ausgebildet ist, befindet sich mit einem Gegenzahnrad 16 in Eingriff. Das Gegenzahnrad 16 befindet sich mit einem Rückwärtsantriebszahnrad 17, welches ganzheitlich mit dem Differenzialgetriebegehäuse 14 ausgebildet ist, in Eingriff.
5 ist eine Darstellung entlang der Linie A-A' der 4, wobei ein Ablauf dargestellt ist, bei welchem die Rückwärtskupplung 13 Leistung in einer Rückwärtsrichtung über das erste und zweite Freilaufzahnrad 15 und 18 und das Gegenzahnrad 16 auf das Rückwärtsantriebszahnrad 17 in dem erfindungsgemäßen Getriebe überträgt. Wenn sich die Rückwärtskupplung 13 in der Richtung des Uhrzeigersinns dreht, dreht sich das erste Freilaufzahnrad 15, welches sich mit der Rückwärtskupplung 13 in Eingriff befindet, in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Dadurch dreht sich auch das zweite Freilaufzahnrad 18 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn und das Gegenzahnrad 16, welches sich mit dem zweiten Freilaufzahnrad 18 in Eingriff befindet, dreht sich in der Richtung des Uhrzeigersinns. Dann dreht sich das Rückwärtsantriebszahnrad 17, welches sich mit dem Gegenzahnrad 16 in Eingriff befindet in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Dementsprechend dreht sich das Differenzialgetriebegehäuse 14 in einer Rückwärtsrichtung.
6 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Konstruktion der Untersetzungsgetriebeanordnung 401 darstellt, welche mit der Antriebswelle 25 gekoppelt ist, um letztendlich das Fahrzeug anzutreiben. Während eine Planetengetriebeanordnung als die Untersetzungsgetriebeanordnung dargestellt ist, soll angemerkt sein, dass die Untersetzungsgetriebeanordnung nicht nur auf die Planetengetriebeanordnung beschränkt ist. Diesbezüglich erkennt der Fachmann leicht, dass verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, um eine Untersetzung zu erzielen, wobei diese Veränderungen im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen und dem Geist der vorliegenden Erfindung entsprechen.
Die Untersetzungsgetriebeanordnung 401 treibt das Fahrzeug durch die untersetzte Leistung der Antriebswelle 25 mit einem Untersetzungsverhältnis von ungefähr 4,5:1 an. Ein Sonnenzahnrad 21 ist mit der Antriebswelle 25 gekoppelt. Das Sonnenzahnrad 21 befindet sich mit einer Mehrzahl von Planetenzahnrädern 22 in Eingriff. Die Mehrzahl der Planetenzahnrädern 22 befindet sich intern mit einem Zahnkranz 23 in Eingriff, welcher an einer Achsanordnung 500 befestigt ist, und ist mit einer Trägerwelle 24 derart verbunden, dass die Leistung letztendlich durch die Trägerwelle 24 auf die Räder in einem Drehzahl verminderten Zustand übertragen werden kann.
7 ist eine Darstellung entlang der Linie B-B' der 6, wobei ein Ablauf dargestellt ist, bei welchem eine Drehzahl des Sonnenzahnrades 21, welches ganzheitlich mit der Antriebswelle 25 ausgebildet ist, mittels der Planetenzahnrädern 22 und des Zahnkranzes 23 in dem erfindungsgemäßen Getriebe verringert wird. Die Mehrzahl der Planetenzahnräder 22 ist derart ausgebildet, dass sie dieselbe Mitte wie die Trägerwelle 24 aufweisen. Dadurch wird, wenn sich die Planetenzahnräder 22 um das Sonnenzahnrad 21 drehen, Leistung auf die Räder übertragen.
Die Achsanordnung 500, welche die Untersetzungsgetriebeanordnung 401 umgibt, umfasst Flüssigkeitsbremsmittel und Parkbremsmittel. Die Flüssigkeitsbremsmittel bremsen die Antriebswelle 25 und umfassen einen Bremskolben 19, Bremsscheiben 20 und Bremsklötze 20'. Die Parkbremsmittel umfassen eine konische Feder 10' und einen Parkbremsadapter 27. Bei den Flüssigkeitsbremsmitteln und den Parkbremsmitteln werden die Bremsscheiben 20 und die Bremsklötze 20', welche abwechselnd nebeneinander angeordnet sind, durch eine hydraulische Kraft gegeneinander gedrückt, um eine Bremskraft zum Bremsen der Antriebswelle 25 und des Sonnenzahnrades 21 zu erzielen.
Mit anderen Worten sind die Flüssigkeitsbremsmittel mit der Antriebswelle 25 mittels einer Bremskupplung 31 verbunden, und die Bremsscheiben 20 sind ganzheitlich auf der Bremskupplung 31 ausgebildet. Die Bremsklötze 20' sind ganzheitlich mit einer Seite des Bremskolbens 19 der Flüssigkeitsbremsmittel derart ausgebildet, dass die Bremsklötze 20' durch einen Vorgang des Bremskolbens 19 gegen die Bremsscheiben 20 gedrückt werden können.
Außerdem ist bei den Parkbremsmitteln der Parkbremsadapter 27 bewegbar an einer Seite der Bremsscheiben 20 und der Bremsklötze 20', welche abwechselnd nebeneinander angeordnet sind, angeordnet, und die konische Feder 10' ist auf der anderen Seite des Parkbremsadapters 27 derart ausgebildet, dass sie durch einen hydraulischen Druck zusammengedrückt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe sind Gehäuse getrennt voneinander ausgebildet. Der Vorwärtskupplungsabschnitt, der Rückwärtskupplungsabschnitt und das Differenzialritzel 26 sind in dem Getriebegehäuse 200 untergebracht. Die Achsanordnung 500 umfasst ein Achsgehäuse 300, welches die Flüssigkeitsbremsmittel und die Parkbremsmittel und ein Endantriebsgehäuse 400 aufweist. Aufgrund dieser Tatsache wird, da eine Montage oder Demontage für jedes Gehäuse durchgeführt werden kann, die Produktivität verbessert und die Wartung kann einfach durchgeführt werden.
Im Folgenden werden Arbeitsweisen des erfindungsgemäßen Getriebes, welches wie vorab erwähnt konstruiert ist, beschrieben.
8 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Verlauf darstellt, in welchem Leistung in der Vorwärtsrichtung, wie es durch die Pfeile angezeigt ist, übertragen wird.
In der Vorwärtsrichtung wird von dem Motor erzeugte Leistung auf das Kegelradritzel 1 über den Drehmomentwandler gegeben. Das Kegelradritzel 1 überträgt die Leistung in einem rechten Winkel auf den Kegelradzahnkranz 2, um den Kegelradzahnkranz 2 zu drehen. Die Vorwärtskupplungstrommel 4, welche ganzheitlich mit dem Kegelradzahnkranz 2 ausgebildet ist, dreht sich zusammen mit dem Kegelradzahnkranz 2.
Wenn ein hydraulischer Druck in der Vorwärtskupplungstrommel 4 durch das Ölverbindungsmittel 3, welches an der Vorwärtskupplungstrommel 4 und der Ölleitung befestigt ist, aufgebracht wird, bewegt sich der Kolben 6 in dem Zylinder in einer Richtung, so dass er den Kupplungspacken 5 zusammendrückt. Dadurch und aufgrund der Tatsache, dass die Vorwärtskupplung 12 mit dem Differenzialgetriebegehäuse 14 verzahnt ist, dreht sich das Differenzialgetriebegehäuse 14 in der Vorwärtsrichtung. Zu dieser Zeit bringt der Kolben 8 der Rückwärtskupplungstrommel 7 auf Grund der Rückstellkraft der Feder 11 keine zusammendrückende Kraft auf, so dass keine Leistung zwischen der Rückwärtskupplung 13 und der Rückwärtskupplungstrommel 7 übertragen wird.
Das Differenzialgetriebegehäuse 14 dreht das Differenzialritzel 26. Das Differenzialritzel 26, welches mit der Antriebs welle 25 verbunden ist, dreht das Sonnenzahnrad 21 für das linke und rechte Rad. Das Sonnenzahnrad 21 dreht die Planetenzahnrädern 22. Da die Planetenzahnrädern 22 fest in ihrer Position gehalten werden, dient die Trägerwelle 24, welche mit den Planetenzahnrädern 22 verbunden ist, als eine Ausgangswelle, um das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung anzutreiben.
9 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Verlauf darstellt, in welchem die Leistung in der Rückwärtsrichtung, wie es durch die Pfeile angezeigt wird, übertragen wird.
In der Rückwärtsrichtung wird die durch den Motor erzeugte Leistung über den Drehmomentwandler auf das Kegelradritzel 1 übertragen. Das Kegelradritzel 1 überträgt die Leistung in einem rechten Winkel auf den Kegelradzahnkranz 2, um den Kegelradzahnkranz 2 zu drehen. Die Rückwärtskupplungstrommel 7 und das Ölverbindungsmittel 3 sind über die Vorwärtskupplungstrommel 4 mit dem Kegelradzahnkranz 2 derart verbunden, dass sie sich ganzheitlich mit dem Kegelradzahnkranz 2 drehen.
Wenn ein hydraulischer Druck in der Rückwärtskupplungstrommel 7 aufgebracht wird, bewegt sich der Rückwärtskolben 8 in dem Zylinder in eine Richtung, so dass er den Kupplungspacken 9 zusammendrückt. Dadurch und auf Grund der Tatsache, dass sich die Rückwärtskupplung 13 mit einem Ende des ersten Freilaufzahnrades 15 in Eingriff befindet, wird das erste Freilaufzahnrad 15 in die Rückwärtsrichtung gedreht. Zu dieser Zeit bringt der Kolben 6 der Vorwärtskupplungstrommel 4 auf Grund der Rückstellkraft der Feder 10 keine zusammendrückende Kraft auf, so dass die Vorwärtskupplung 12 nicht mit dem Differenzialritzel 26 gekoppelt ist.
Das zweite Freilaufzahnrad 18, welches auf dem anderen Ende des ersten Freilaufzahnrades 15 ausgebildet ist, dreht das Gegenzahnrad 16 in die Vorwärtsrichtung. Das Gegenzahnrad 16 dreht das Differenzialgetriebegehäuse 14, welches ganzheitlich mit dem Rückwärtsantriebszahnrad 17 ausgebildet ist, in die Rückwärtsrichtung.
Dementsprechend dreht sich das Sonnenzahnrad 21 für das linke und rechte Rad in die Rückwärtsrichtung in einem Drehzahl verminderten Zustand. Das Sonnenzahnrad 21 dreht die Planetenzahnräder 22. Da die Planetenzahnräder 22 fest in ihrer Position gehalten werden, dient die Trägerwelle 24, welche mit den Planetenzahnräder 22 verbunden ist, als eine Ausgangswelle, um das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung anzutreiben.
Im Folgenden wird eine Arbeitsweise bezüglich der Flüssigkeitsbremsmittel und der Parkbremsmittel der Achsanordnung 500, welche die Untersetzungsgetriebeanordnung 401 umgibt, beschrieben, wobei die Bremsscheiben 20 und die Bremsklötze 20' durch einen hydraulischer Druck gegeneinander gedrückt werden, wodurch die Antriebswelle 25 und das Sonnenzahnrad 21 gebremst werden.
Wenn ein Zündschlüssel gedreht wird, um ein Fahrzeug zu starten, werden, wenn der Parkbremsadapter 27 die konische Feder 10' mit der Hilfe eines hydraulischen Drucks einer Flüssigkeit, welche durch die Achsanordnung 500 fließt, zusammendrückt, die Bremsscheiben 20 und die Bremsklötze 20', welche abwechselnd nebeneinander angeordnet sind, aus dem Zustand, in welchem sie zusammengedrückt sind, gelöst, damit sich die Bremskupplung 31 frei drehen kann, wodurch sich die Antriebswelle 25 und das Sonnenzahnrad 21 auch frei drehen können.
Wenn der Zündschlüssel gedreht wird, um das Fahrzeug abzustellen, werden, wenn eine Rückstellkraft der konischen Feder 10' auf den Parkbremsadapter 27 einwirkt, auf welchen kein hydraulischer Druck aufgebracht wird, die Bremsscheiben 20 und die Bremsklötze 20' gegeneinander gedrückt und die Antriebswelle 25 und das Sonnenzahnrad 21 werden durch die Bremskupplung 31 gebremst.
Wie aus der vorab stehenden Beschreibung ersichtlich ist, besitzt das erfindungsgemäße Getriebe Vorteile, da Geräusche und Vibrationen minimiert werden, da eine Untersetzungsgetriebeanordnung und eine Kupplungseinheit, welche nach dem Stand der Technik ganzheitlich konstruiert sind, getrennt voneinander konstruiert sind, und es ist damit auch möglich, den erzeugten Lärm zu vermindern, wenn sich ein Kegelradgetriebe dreht. Außerdem ist es aufgrund der Tatsache, dass eine Getriebekupplungseinheit zwischen dem Kegelradzahnkranz und einem Differenzialritzel angeordnet ist, möglich, für einen ausreichend großen Installationsraum für einen Motor und eine Achse und für einen umfangreichen Entwurfsfreiheitsgrad zu sorgen. Da außerdem das Getriebe derart konstruiert ist, dass eine Drehzahländerung durch eine reduzierte Drehzahl nach dem Kegelradgetriebe realisiert werden kann, werden die Stöße, welche durch eine Drehzahlverminderung erzeugt werden, verringert, wodurch der Komfort für den Fahrer und die Haltbarkeit des Fahrzeuges verbessert werden.
Auch durch die Tatsache, dass ein Getriebegehäuse, ein Achsgehäuse und ein Endantriebsgehäuse getrennt voneinander konstruiert sind, kann z.B. nur eine Achsanordnung demontiert werden, um das Getriebe zu reparieren, wodurch nicht das gesamte Fahrzeug demontiert werden muss und wodurch es möglich ist, auf Montagebedingungen von verschiedenen Fahrzeugen flexibel einzugehen.
Außerdem wird auf Grund der Trennung der Kupplungseinheit und der Untersetzungsgetriebeanordnung voneinander die gesamte Konstruktion des Getriebes vereinfacht und ein Gewicht des Getriebes vermindert, wodurch die Anzahl der Teile verringert wird und die Herstellungskosten gesenkt werden.
Während nach dem Stand der Technik eine Trommelbremse verwendet wird, ist es außerdem bei der vorliegenden Erfindung möglich, da die Flüssigkeitsbremsmittel und die Parkbremsmittel an dem Achsgehäuse montiert sind, ein kompaktes Fahrzeug zu entwerfen, wobei ein semi-permanenter Einsatz der Bremsmittel sichergestellt ist und für eine Standsicherheit gesorgt wird, wenn das Fahrzeug geparkt wird.

Claims

Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei eine in einem Motor des Fahrzeugs erzeugte Drehkraft mittels eines Drehmomentwandlers auf eine Ausgangswelle übertragen wird, wobei eine Leistung der Ausgangswelle in einem rechten Winkel durch einen Kegelradgetriebeabschnitt (30) übertragen wird, welcher durch ein Kegelradritzel (1) und einen Kegelradzahnkranz (2) gebildet ist, wobei der Kegelradzahnkranz (2) die Leistung auf eine Kupplungseinheit (201) überträgt, welche durch einen Vorwärts- und einen Rückwärtskupplungsabschnitt derart gebildet ist, dass sie mit dem Kegelradzahnkranz (2) verbunden sind, wenn ein Vorwärts- oder Rückwärtsgang eingelegt ist; wobei der Vorwärts- und der Rückwärtskupplungsabschnitt mit einem Differenzialgetriebegehäuse (14) verbunden sind, welches Leistung auf ein Differenzialritzel (26) und eine Antriebswelle (25) überträgt, und wobei das Fahrzeug durch eine Untersetzungsgetriebeanordnung (401), welche an einer Achsanordnung (500) angebracht ist, angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückwärtskupplungsabschnitt mit dem Differenzialgetriebegehäuse (14) in einer Weise verbunden ist, dass sich eine Rückwärtskupplung (13) mit einem Freilaufgetriebe (15, 18) in einem Kupplungsgehäuse in Eingriff befindet, dass sich das Freilaufgetriebe (15, 18) mit einem Gegengetriebe (16) in Eingriff befindet, und dass sich das Gegengetriebe (16) mit einem Rückwärtsantriebsgetriebe (17), welches ganzheitlich mit dem Differenzialgetriebegehäuse (14) ausgebildet ist, in Eingriff befindet.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Untersetzungsgetriebeanordnung (401) ein Sonnenzahnrad (21) mit der Antriebswelle (25) gekoppelt ist, dass sich eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern (22) mit dem Sonnenzahnrad (25) in Eingriff befinden, dass sich ein Zahnkranz (23), welcher an der Achsanordnung (500) befestigt ist, mit der Mehrzahl der Planetenzahnräder (22) in Eingriff befindet, und dass die Planetenzahnräder (22) mit einer Trägerwelle (24) derart verbunden sind, dass Leistung schließlich mit einer verminderten Drehzahl auf Räder übertragen werden kann.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsanordnung (500) mit Flüssigkeitsbremsmitteln zum Bremsen der Antriebswelle (25) und mit Parkbremsmitteln zum Bremsen des Sonnenzahnrades (21) versehen ist, und dass die Flüssigkeitsbremsmittel und die Parkbremsmittel eine Bremskraft erzielen, indem Bremsscheiben (20), welche nebeneinander angeordnet sind, durch einen hydraulischen Druck gegen Bremsklötze (20') gedrückt werden.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Vorwärtskupplungsabschnitt als auch der Rückwärtskupplungsabschnitt eine Kupplungstrommel (4; 7) umfasst, dass in der Kupplungstrommel (4; 7) ein Zylinder ausgebildet ist, dass in dem Zylinder ein Kolben (6; 8) derart angeordnet ist, dass er durch eine Arbeitsflüssigkeit, welche in den Zylinder zugeführt und aus dem Zylinder abgeführt wird, hin und her bewegt werden kann, dass eine Feder (10; 11) in dem Zylinder derart angeordnet ist, dass der Kolben (6; 8) in eine Richtung vorgespannt ist, und dass ein Kupplungspacken (5; 9) auf einer inneren Oberfläche der Kupplungstrommel (4; 7) und einer äußeren Oberfläche einer Kupplung (12; 13) ausgebildet ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorwärtskupplungsabschnitt, der Rückwärtskupplungsabschnitt und das Differenzialritzel (26) in einem Getriebegehäuse (200) untergebracht sind, und dass die Achsanordnung (500) ein Achsgehäuse (300), welches die Flüssigkeitsbremsmittel und die Parkbremsmittel aufweist, und ein Endantriebsgehäuse (400) umfasst.
Antriebsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölverbindungsmittel (3) zum Zuführen von Öl sowohl in der Vorwärtskupplungstrommel (4) als auch in der Rückwärtskupplungstrommel (7), welche mit dem Kegelradzahnkranz (2) verbunden sind, installiert ist.