DE102014107841B4

DE102014107841B4 - Nebenabtriebs-Baugruppe zum Antreiben einer Hydraulikpumpe von einem Getriebeeingang aus

Info

Publication number: DE102014107841B4
Application number: DE102014107841.1A
Authority: DE
Inventors: Gregory W. Kempf; Chi Teck Lee; Greg B. Witczak; Trevor Murray
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2034-06-05
Also published as: DE102014107841A1; US9290092B2; US20140360290A1; CN104228571A

Abstract

Nebenabtriebs-Baugruppe zum Antreiben einer Hydraulikpumpe (90) von einem Getriebeeingang eines Automatikgetriebes (10) eines Kraftfahrzeugs aus, umfassend, in Kombination,ein Getriebeglockengehäuse (12), das ein drehbares Eingangselement eines Drehmomentwandlers (16) abstützt, das eine erste Achse definiert;ein Antriebskettenrad (30), das von dem Eingangselement angetrieben ist,eine Stummelwelle (60), die in einem Gehäuse drehbar gelagert ist und eine zweite Achse parallel zu und beabstandet von der ersten Achse definiert;ein angetriebenes Kettenrad (56), das mit der Stummelwelle (60) drehbar gekoppelt ist;eine Kette (34), die mit dem Antriebs- und angetriebenen Kettenrad (56) in Eingriff steht und sich zwischen diesen erstreckt; undeine Hydraulikpumpe (90), die durch das Gehäuse abgestützt ist und einen Eingang aufweist, der von der Stummelwelle (60) angetrieben ist;dadurch gekennzeichnet , dassdas Gehäuse, in dem die Stummelwelle (60) drehbar gelagert ist und das die Hydraulikpumpe (90) abstützt, ein an einer Seite des Getriebes (10) befestigtes Zwischengehäuse (50) ist, in dem das angetriebene Kettenrad (56) angeordnet und abgestützt ist und das mit einer Dichtung (52) abgedichtet an einer Montageplatte oder einem Montagevorsprung (40) des Getriebeglockengehäuses (12) mittels mehrerer Gewindebefestigungselemente (44) befestigt ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsbaugruppe für eine hydraulische Pumpe, die einem Kraftfahrzeuggetriebe zugeordnet ist, und insbesondere eine Nebenabtriebs-Baugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit Kettenantrieb zum Antreiben einer Hydraulikfluidpumpe von einem Drehmomentwandlereingang eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs aus. Solch eine gattungsgemäße Nebenabtriebs-Baugruppe geht der Art nach im Wesentlichen aus der DE 11 2009 002 360 B4 hervor.
HINTERGRUND
Es ist gängige Praxis, einen Nebenabtrieb (PTO) an ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere schwere Pickups und Nutzfahrzeuge, zu montieren, um Leistung für Zusatzvorrichtungen, wie Ladebordwände, Schneepflüge, Kippmulden, Generatoren, Fluidpumpen und dergleichen, bereitzustellen. Der Nebenabtrieb bietet im Allgemeinen eine Montagefläche und treibt eine dedizierte Hydraulikpumpe an, die Hydraulikdruckfluid liefert, das verwendet werden kann, um die oben aufgeführten Komponenten und andere anzutreiben. Der Nebenabtrieb wird im Allgemeinen von dem Automatikgetriebe angetrieben. Die offensichtliche Attraktivität einer solchen Anordnung ist, dass der Nebenabtrieb und die Pumpe Fluidleistung an verschiedene Vorrichtungen liefern können, die ausgetauscht werden können, um sich verschiedenen Fahrzeugen und Anwendungen anzupassen, die alle von dem Automatikgetriebe angetrieben werden.
Es sind verschiedene Antriebskonfigurationen vorgeschlagen und verwendet worden. Die Standard-Antriebskonfiguration umfasst ein erstes, Antriebszahnrad, das mit einer auf der Achse rotierenden Komponente des Getriebes gekoppelt ist, die mit einem zweiten, angetriebenen Zahnrad, das mit einer Eingangswelle des Nebenabtriebs gekoppelt ist, in Eingriff steht und dieses antreibt. Das Antriebszahnrad kann mit einem Kraftmaschinenausgangs-/Drehmomentwandler-Pumpenradelement, wie etwa einer Drehmomentwandlers- Pumpenradnabe, gekoppelt sein und von dieser angetrieben werden. Alternativ kann das Antriebszahnrad mit dem Drehmomentwandler-Turbinenradelement, wie etwa der Drehmomentwandler-Turbinenradwelle, gekoppelt sein und von diesem angetrieben werden, wobei in diesem Fall das Antriebszahnrad nicht rotieren wird, wenn das Fahrzeug steht.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Nebenabtriebs-Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen kettengetriebenen Nebenabtrieb für ein Kraftfahrzeug, wie einen schweren Pickup oder ein Nutzfahrzeug, zu schaffen.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen kettengetriebenen Hydraulikpumpen-Nebenabtrieb für ein Kraftfahrzeug, wie etwa einen schweren Pickup oder ein Nutzfahrzeug, zu schaffen.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Nebenabtrieb für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, der eine Kette aufweist, die durch den Drehmomentwandlereingang angetrieben ist.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Nebenabtrieb für ein Kraftfahrzeuggetriebe bereitzustellen, der eine Kette aufweist, die durch den Drehmomentwandlereingang angetrieben ist.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Hydraulikpumpen-Nebenabtrieb für ein Kraftfahrzeuggetriebe bereitzustellen, der eine Kette aufweist, die von dem Drehmomentwandlereingang angetrieben ist.
Weitere Aspekte, Vorteile und Anwendbarkeitsbereiche werden aus der hierin angegebenen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die besonderen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken vorgesehen sind.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken.

1 ist ein Aufriss der Rückseite eines Drehmomentwandlers eines Automatikgetriebes des Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Halbschnittansicht eines vorderen Abschnitts eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, das die vorliegende Erfindung enthält; und
3 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht mit einem weggebrochenen Teil von der Außenseite eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, das die Hydraulikpumpe und das Zwischengehäuse der vorliegenden Erfindung enthält.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein Abschnitt eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Insbesondere, und wie dargestellt, umfasst das Automatikgetriebe ein Gehäuse 12, das eine Mehrzahl von Umfangsdurchbrechungen oder -öffnungen 14 aufweist, durch die sich eine entsprechende Mehrzahl von Gewindebefestigungselementen erstreckt, die das Gehäuse 12 des Automatikgetriebes 10 an der Rückseite eines Antriebsaggregats, wie etwa einer Benzin-, Diesel- oder Flexfuel-Brennkraftmaschine oder ein Hybridkraftwerk (alle nicht dargestellt), befestigen.
Innerhalb des Gehäuses 12 des Getriebes 10 ist eine Drehmomentwandler-Baugruppe 16 angeordnet, in welcher in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Praxis zum Beispiel ein Pumpenrad 18, ein Turbinenrad 20 und ein Leitrad 22 enthalten sind. Ebenfalls in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Praxis ist eine Flexscheibe oder ein ähnlicher Mechanismus 24 an dem Drehmomentwandler-Pumpenrad 18 angebracht und treibt dieses von der Kurbelwelle (Ausgangswelle) des Antriebsaggregats (ebenfalls nicht dargestellt) aus an. Die Rückseite des Drehmomentwandler-Pumpenrads 18 umfasst eine konzentrische, starr angebrachte Welle, Bund oder Nabe 26, die eine erste Achse definiert.
Intergral damit gebildet, direkt befestigt an oder drehbar gekoppelt mit der Welle, dem Bund oder der Nabe 26 durch zum Beispiel ineinandergreifende komplementäre Keile und Keilnuten 28 ist ein Antriebskettenrad 30. Das Kettenrad 30 rotiert somit mit der Ausgangsdrehzahl des Antriebsaggregats sowie der Eingangsdrehzahl des Drehmomentwandlers 16 und rotiert immer, wenn das Antriebsaggregat aktiv ist. Das Antriebskettenrad 30 umfasst eine Mehrzahl von Ketteneingriffszähnen 32, die um seinen Umfang herum angeordnet sind. Um einen Abschnitt des Antriebskettenrads 30 gewickelt und mit der Mehrzahl von Zähnen 32 in Eingriff stehend und angetrieben ist eine Einzel- oder Mehrgliederkette 34.
Die Einzel- oder Mehrgliederkette 34 erstreckt sich durch eine Öffnung 36 in einer Montageplatte oder einem Montagevorsprung 40, die bzw. der bevorzugt einstückig mit oder in dem Gehäuse 12 des Getriebes 10 gebildet ist. Alternativ kann die Montageplatte oder der Montagevorsprung 40 separat gegossen oder angefertigt und an dem Getriebegehäuse 12 durch jedes geeignete Mittel, wie Gewindebefestigungselemente, angebracht sein.
An der Montageplatte oder dem Montagevorsprung 40 durch jedes geeignete Mittel befestigt, wie etwa eine Mehrzahl von Gewindebefestigungselementen, d.h. Maschinenschrauben 44, ist ein Zwischengehäuse 50, das mit einer Dichtung 52 abgedichtet ist. In dem Zwischengehäuse 50 auf einer zweiten Achse parallel zu, jedoch beabstandet von der ersten Achse des Bunds oder der Nabe 26 und dem Antriebskettenrad 30 ist ein angetriebenes Kettenrad 56 angeordnet, das eine Mehrzahl von Ketteneingriffszähnen 58 um seinen Umfang herum aufweist, die mit der Einzel- oder Mehrgliederkette 34 in Eingriff stehen und diese antreiben. Das angetriebene Kettenrad 56 ist mit einer hohlen Stummelwelle 60 durch einen Presssitz, ineinandergreifende Keile und Keilnuten 62 oder andere Mittel, wie Antriebsstifte, Gewindestifte oder radiale Ausdehnung der Stummelhohlwelle 60, gekoppelt. Alternativ können das angetriebene Kettenrad 56 und die Stummelwelle 60 zum Beispiel aus Metallpulver einstückig gebildet oder hergestellt sein. Die Mehrgliederkette 34 ist somit in einer Ebene senkrecht sowohl zu der ersten Achse der Welle oder Nabe 26 als auch der Stummelwelle 60 angeordnet.
Nun unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 ist die Stummelwelle 60 frei drehbar auf Lagern 66 abgestützt, die wiederum innerhalb des Zwischengehäuses 50 abgestützt sind. Bevorzugt umfasst das Zwischengehäuse 50 eine Zugangsplatte oder -abdeckung 68, die eine Dichtung 70 umfasst und an dem Zwischengehäuse 50 durch geeignete Gewindebefestigungselemente 72 befestigt ist. Die Zugangsplatte oder -abdeckung 70 bietet einen selektiven Zugang zum Inneren des Zwischengehäuses 50, um zum Beispiel die Montage, Prüfung und Wartung der Einzel- oder Mehrgliederkette 34 und anderer Komponenten zu erleichtern.
Die Stummelwelle 60 erstreckt sich durch das Zwischengehäuse 50 und endet in einem einspringenden Abschnitt oder einer Aufnahme 76, der bzw. die zum Beispiel eine Mehrzahl von Keilnuten 78 oder ähnliche innere Zähne aufweist, die mit Keilen 82 oder ähnlichen äußeren Zähnen an einer Pumpeneingangswelle 84 einer Hydraulikpumpe 90 in Eingriff stehen und diese antreiben. Die Hydraulikpumpe 90 kann direkt an dem Zwischengehäuse 50 oder an einen Anpassungsbund oder Ring 92 gesichert sein, der an dem Zwischengehäuse 50 durch eine Mehrzahl von Gewindebefestigungselementen 94 befestigt ist und wiederum an der Hydraulikpumpe 90 durch Gewindebefestigungselemente 96 befestigt ist, wobei beide Grenzflächen durch Dichtungen 98 abgedichtet sind. Der Anpassungsbund oder -ring kann verwendet werden, um einen breiten Bereich von Montageflächen verschiedener Hydraulikpumpen 90 zu ermöglichen. Die Hydraulikpumpe 90 umfasst geeignete Einlass- (Ansaug-) und Auslass- (Austrags-)Fittinge oder Verbinder 100, die mit Versorgungs- (Speise-) und Auslass- (Druck)-Leitungen (nicht dargestellt) in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Praxis verbunden sind.
Es ist festzustellen, dass ein Nebenabtrieb mit Kettenantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Vorteile bietet. Zunächst einmal reduziert die Kettenantriebs-Baugruppe im Allgemeinen den Raum innerhalb des Getriebes, der von dem Nebenabtrieb eingenommen wird, relativ zu einem Nebenabtrieb, der Zahnräder verwendet. Zweitens, und noch einmal in Bezug auf eine mit Zahnrädern versehene Vorrichtung, hat der der Kettenantrieb keine Zahnradrasselprobleme aufgrund von Torsionsanregung der Kraftmaschine und arbeitet damit leiser. Drittens, da die Kette und die Pumpe von dem Eingang in den Drehmomentwandler angetrieben werden, wird jedesmal dann, wenn das Antriebsaggregat in Betrieb ist, Leistung der Hydraulikpumpe zugeführt. Dies ist eine bedeutende und wertvolle Verbesserung gegenüber Konfigurationen, in denen der Nebenabtrieb von dem Ausgang des Drehmomentwandlers angetrieben wird, der nur rotiert, und somit Leistung liefert, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Zuletzt, mit dem Zwischengehäuse, gestatten das angetriebene Kettenrad, die Welle, der Anpassungsring und die anderen Komponenten, die integraler Bestandteil mit dem Getriebe sind, dass eine Hydraulikpumpe schnell und direkt eingebaut werden kann, ohne den Kauf einer Nebenabtriebs-Baugruppe zu erfordern, wodurch spürbarer Mehrwert für den Kunden geschaffen wird.

Claims

Nebenabtriebs-Baugruppe zum Antreiben einer Hydraulikpumpe (90) von einem Getriebeeingang eines Automatikgetriebes (10) eines Kraftfahrzeugs aus, umfassend, in Kombination, ein Getriebeglockengehäuse (12), das ein drehbares Eingangselement eines Drehmomentwandlers (16) abstützt, das eine erste Achse definiert; ein Antriebskettenrad (30), das von dem Eingangselement angetrieben ist, eine Stummelwelle (60), die in einem Gehäuse drehbar gelagert ist und eine zweite Achse parallel zu und beabstandet von der ersten Achse definiert; ein angetriebenes Kettenrad (56), das mit der Stummelwelle (60) drehbar gekoppelt ist; eine Kette (34), die mit dem Antriebs- und angetriebenen Kettenrad (56) in Eingriff steht und sich zwischen diesen erstreckt; und eine Hydraulikpumpe (90), die durch das Gehäuse abgestützt ist und einen Eingang aufweist, der von der Stummelwelle (60) angetrieben ist; dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse, in dem die Stummelwelle (60) drehbar gelagert ist und das die Hydraulikpumpe (90) abstützt, ein an einer Seite des Getriebes (10) befestigtes Zwischengehäuse (50) ist, in dem das angetriebene Kettenrad (56) angeordnet und abgestützt ist und das mit einer Dichtung (52) abgedichtet an einer Montageplatte oder einem Montagevorsprung (40) des Getriebeglockengehäuses (12) mittels mehrerer Gewindebefestigungselemente (44) befestigt ist.