DE102017125450A1

DE102017125450A1 - Achs-Transfer-Planetengetriebe

Info

Publication number: DE102017125450A1
Application number: DE102017125450.1A
Authority: DE
Inventors: Daryl A. Wilton; James M. Hart; Clinton E. Carey
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2018-05-03
Also published as: CN108006169B; CN108006169A; US10173514B2; US20180118012A1

Abstract

Ein Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs beinhaltet ein Verbindungsgehäuse, das einen Motor mit einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges verbindet, wobei das Getriebe vor dem Motor angeordnet ist. Eine Achse einer Motorausgangswelle ist im Wesentlichen parallel zu einer Achse einer Getriebeantriebswelle ausgerichtet. Sowohl die Achse der Motorausgangswelle als auch die Achse der Getriebeantriebswelle sind im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet. Ein Planetenradsatz ist mit der Motorausgangswelle oder der Getriebeantriebswelle verbunden, um eine Drehrichtung entweder der Motorausgangswelle oder der Getriebeantriebswelle umzukehren, um eine Drehrichtung sowohl der Motorausgangswelle als auch der Getriebeantriebswelle anzupassen. Eine Antriebskette verbindet die Motorausgangswelle mit der Getriebeantriebswelle.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugantriebssysteme und insbesondere ein Vorderradantriebssystem mit einem Getriebe, das vor dem Motor angeordnet ist.
HINTERGRUND
Die Erklärungen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, die die vorliegende Offenbarung betreffen und dem bisherigen Stand der Technik entsprechen können oder auch nicht.
Bekannte Vorderradantrieb-Kraftfahrzeugkonfigurationen können das Anordnen eines Getriebes vor einem Motor beinhalten, um zu ermöglichen, dass die Motor- und Getriebeplatzbedingung teilweise zwischen dem Fahrzeugfahrer und den Fahrgasträumen eingebaut ist. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Gesamtlänge des Fahrzeugs. Bekannte Konfigurationen, um diese Anordnung zu erreichen, erfordern jedoch, dass das Getriebe in Bezug auf die Drehrichtung des Motors rückwärts angetrieben wird. Wenn vorhandene Motoren und Getriebe verwendet werden, führt diese Konfiguration dazu, dass Schubbelastungen von Schrägzahnrädern im Getriebe- und Antriebsstrang gegenüber normalen Anordnungen umgekehrt werden, was unerwünscht ist. Konstruktionen, um dieses Problem zu beheben, weisen Zahnräder mit einem großen Durchmesser, mehrere Zahnradstapel oder Kombinationen von mehreren Zahnrädern plus einer Kette auf, um die Zahnräder anzutreiben.
Dementsprechend besteht ein Spielraum für eine Getriebekonstruktion, die eine Getriebevorwärtsanordnung mit minimalen Gangwechseln aufnimmt.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Beispiel eines Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs vor, das ein Verbindungsgehäuse beinhaltet, das einen Motor mit einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges verbindet, wobei das Getriebe vor dem Motor angeordnet ist. Eine Achse einer Motorausgangswelle ist im Wesentlichen parallel zu einer Achse einer Getriebeantriebswelle ausgerichtet. Sowohl die Achse der Motorausgangswelle als auch die Achse der Getriebeantriebswelle sind im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet. Ein Planetenradsatz ist mit der Motorausgangswelle oder der Getriebeantriebswelle verbunden, um eine Drehrichtung entweder der Motorausgangswelle oder der Getriebeantriebswelle umzukehren, um eine Drehrichtung sowohl der Motorausgangswelle als auch der Getriebeantriebswelle anzupassen.
In einem Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung ist eine Antriebskette innerhalb des Verbindungsgehäuses angeordnet, wobei die Antriebskette die Motorausgangswelle mit der Getriebeantriebswelle verbindet.
In einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung ist ein erstes Kettenrad mit der Motorausgangswelle verbunden; und ein zweites Kettenrad ist mit der Getriebeantriebswelle verbunden. Die Antriebskette ist sowohl mit dem ersten Kettenrad als mit dem zweiten Kettenrad verbunden.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung ist der Planetenradsatz drehbar an der Achse der Motorausgangswelle angeordnet und beinhaltet einen Motorabtriebswellenanschluss, der mit einem Träger des Planetenradsatzes verbunden ist, der einen Eingang für den Planetenradsatz definiert.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Planetenradsatz ein Sonnenrad, das mit einer Nabe verbunden ist, die drehbar mit dem Motorabtriebswellenanschluss verbunden ist, wobei das Sonnenrad einen Ausgang des Planetenradsatzes definiert.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Planetenradsatz ferner ein Zahnrad, das mit dem Verbindungsgehäuse verankert ist.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung ist der Planetenradsatz drehbar an der Achse der Getriebeantriebswelle angeordnet und beinhaltet eine Nabe, die mit einem Träger des Planetenradsatzes verbunden ist, wobei der Träger einen Eingang für den Planetenradsatz definiert.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Planetenradsatz ein Sonnenrad, das mit einem Getriebeantriebswellenanschluss verbunden ist, der drehbar mit der Nabe verbunden ist, wobei das Sonnenrad einen Ausgang des Planetenradsatzes definiert.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Planetenradsatz ferner ein Zahnrad, das mit dem Verbindungsgehäuse verankert ist.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung umgibt ein erster Abschnitt des Verbindungsgehäuses das Schwungrad, das in Bezug auf einen Motorabtriebswellenanschluss drehbar angeordnet ist.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung umgibt der erste Abschnitt des Verbindungsgehäuses ferner einen Torsionsschwingungsdämpfer, der in Bezug auf den Motorabtriebswellenanschluss drehbar angeordnet ist.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung ist eine Antriebskettenabdeckung am Verbindungsgehäuse befestigt und umgibt mindestens teilweise die Antriebskette.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung ist der Planetenradsatz drehbar an der Achse der Motorausgangswelle angeordnet; und ein Elektromotor ist drehbar mit der Getriebeantriebswelle verbunden.
In noch einem weiteren Beispiel des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung ist eine Kupplung zwischen dem Planetenradsatz und der Getriebeantriebswelle angeordnet, die es ermöglicht, die Motorausgangswelle während des Betriebs des Elektromotors selektiv von der Getriebeantriebswelle zu trennen.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise zu begrenzen.

1 ist eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Teilquerschnittdraufsicht des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs von 1;
3 ist ein Teilquerschnittdraufsicht eines weiteren Aspekts des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs;
4 ist ein Teilquerschnittdraufsicht eines weiteren Aspekts des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs; und
5 ist ein Hebeldiagramm eines exemplarischen Planetenradsatzes für das Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs von 1.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung in keiner Weise einschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 10 für ein Kraftfahrzeug 12 vorgesehen. Das Kraftfahrzeug 12 ist als ein Pkw dargestellt, aber es ist zu bemerken, dass das Kraftfahrzeug 12 jede Art von Fahrzeug sein kann, wie etwa ein Lastwagen, Lieferwagen, Geländewagen usw. Das Kraftfahrzeug 12 beinhaltet einen exemplarischen Antriebsstrang 14. Es ist zu bemerken, dass, trotz der Darstellung eines Vorderradantriebsstrangs 14, das Kraftfahrzeug 12 einen Vorderradantriebsstrang, einen Mittelmotorantriebsstrang oder einen Hinterradantriebsstrang aufweisen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Antriebsstrang 14 beinhaltet allgemein einen Motor 16, der mit einem Automatikgetriebe 18 verbunden ist, wobei das Getriebe direkt vor dem Motor 16 angeordnet ist.
Der Motor 16 kann ein herkömmlicher Verbrennungsmotor, ein Elektromotor, Hybridmotor oder jede andere Art von Antriebsmaschine sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Motor 16 liefert ein Antriebsmoment an das Getriebe 18 über das Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 10, das mit einer Anlassvorrichtung 20 verbunden ist. Die Anlassvorrichtung 20 kann eine hydrodynamische Vorrichtung sein, wie etwa eine Nasskupplung oder ein Drehmomentwandler, eine nasse Doppelkupplung, eine trockene Doppelkupplung, ein trockener Drehmomentdämpfer mit Federn, oder ein Elektromotor. Es ist zu bemerken, dass eine beliebige Anlassvorrichtung 20 zwischen dem Motor 16 und dem Getriebe 18 verwendet werden kann, einschließlich einer trockenlaufenden Anfahrkupplung.
Das Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 10 sieht ein Verbindungsgehäuse 22 vor, das den Motor 16 direkt mit dem Getriebe 18 verbindet. Das Verbindungsgehäuse 22 ist ein typischerweise gegossenes Metallgehäuse, das die verschiedenen Komponenten des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 10 umgibt und schützt, welches eine Antriebskette 24 beinhaltet, die im Normalbetrieb die Rotationsenergie des Motors 16 auf das Getriebe 18 überträgt. Allgemein ausgedrückt, beinhaltet das Getriebe 18 mindestens eine Getriebeantriebswelle 26 und eine Getriebe- und Kupplungsanordnung 28. Die Getriebeantriebswelle 26 ist funktionell mit dem Motor 16 über die Antriebskette 24 des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 10 und der Anlassvorrichtung 20 verbunden und empfängt dadurch ein Eingangsdrehmoment vom Motor 16. Dementsprechend kann die Getriebeantriebswelle 26 eine Turbinenwelle im Gehäuse sein, wenn die Anlassvorrichtung 20 eine hydrodynamische Vorrichtung ist, eine Doppeleingangswelle sein, wenn die Anlassvorrichtung 20 eine Doppelkupplung ist, oder eine Antriebswelle sein, wenn die Anlassvorrichtung 20 ein Elektromotor ist.
Die Getriebeantriebswelle 26 ist mit einer Getriebeabtriebswelle 30 gekoppelt, die ein Antriebsmoment für eine Endantriebseinheit 32 vorsieht, die beispielsweise ein Hinterachsdifferenzial 34 und Antriebs- oder Achshalbwellen 36, 38 beinhaltet, die mit den angetriebenen Rädern 40, 42 verbunden sind, die ein Vorderradantriebssystem für das Kraftfahrzeug 12 definieren. Für das Vorderradantriebssystem sind auch die nicht angetriebenen Räder 44, 46 an der Rückseite des Kraftfahrzeugs 12 vorgesehen. Ein Vorteil des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 10 besteht darin, den Motor 16 und das Getriebe 18 im Wesentlichen zwischen einem Fahrer „D“ (D - Driver) und einem Insassen „P“ (P - Passenger) des Kraftfahrzeugs 12 mit Vorderradantrieb zu platzieren, was das Reduzieren einer Gesamtlänge des Kraftfahrzeugs 12 ermöglicht.
Unter Bezugnahme auf 2 und nochmals auf 1 ist das Verbindungsgehäuse 22 des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 10 sowohl mit dem Motor 16 als auch mit dem Getriebe 18 mithilfe von Befestigungselementen 48 an mehreren Stellen verbunden. Ein erster Abschnitt 50 des Verbindungsgehäuses 22 umgibt ein Schwungrad 52 und einen Torsionsschwingungsdämpfer 54, die beide in Bezug auf eine Motorausgangswelle „OS“ (OS - Output Shaft) und einen Motorabtriebswellenanschluss 56 drehbar angeordnet sind. Das Schwungrad 52 und der Torsionsschwingungsdämpfer 54 werden verwendet, um Geräuschvibrationshärte(NVH)-Effekte, wie etwa durch die Antriebskette induzierte Schwingungsamplituden zwischen dem Motor 16 und dem Getriebe, zu reduzieren oder abzuschwächen. Gemäß mehreren Aspekten ist ein Planetenradsatz 58 an dem Motorabtriebswellenanschluss 56 angebracht, um die Drehrichtung der Getriebeeingangswelle 26 in Bezug auf die Drehrichtung der Motorausgangswelle „OS“ umzukehren. Ein Träger 60 des Planetenradsatzes 58 definiert eine Eingabe. Eine Ausgabe des Planetenradsatzes 58 ist durch ein Sonnenrad 62 vorgesehen, das mit einer Nabe 64 verbunden ist, die sich in Bezug auf den Motorabtriebswellenanschluss 56 dreht. Das Sonnenrad 62 ist mit mehreren zusammengesetzten Planetenrädern 66 verbunden, die wiederum mit einem Zahnrad 68 verbunden sind. Das Zahnrad 68 ist am ersten Abschnitt 50 des Verbindungsgehäuses 22 verankert.
Die Nabe 64 ist beispielsweise durch eine Kerbverzahnung mit einem ersten Kettenrad 70 verbunden. Die Antriebskette 24 ist am ersten Kettenrad 70 befestigt. Das Schwungrad 52, der Torsionsschwingungsdämpfer 54, der Motorabtriebswellenanschluss 56, der Planetenradsatz 58 und die Nabe 64 sind alle zentral in Bezug auf eine Drehachse 72 des Motors 16 angeordnet. Die Antriebskette 24 ist ferner an einem zweiten Kettenrad 74 befestigt, das drehbar auf einem Getriebeantriebswellenanschluss 76 gelagert ist. Das zweite Kettenrad 74 und der Getriebeantriebswellenanschluss 76 drehen in Bezug auf eine Drehachse 78 der Getriebeantriebswelle 26 miteinander. Ein zweiter Abschnitt 80 des Verbindungsgehäuses 22 umgibt den Getriebeantriebswellenanschluss 76 und lagert diesen drehbar. Zum Schutz der Antriebskette 24 und der Komponenten, die das erste Kettenrad 70 und das zweite Kettenrad 74 tragen, ist eine Antriebskettenabdeckung 82 an dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 80 des Verbindungsgehäuses 22 mithilfe von Befestigungselementen 84 befestigt.
Die Drehachse 72 des Motors 16 und die Drehachse 78 der Getriebeantriebswelle 26 sind parallel zueinander ausgerichtet und beide sind im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse „CA“ (CA - Central Axis) des Kraftfahrzeugs ausgerichtet. Gemäß mehreren Aspekten definiert die Drehachse 72 des Motors 16 eine erste Drehrichtung R1. Die Drehachse 78 der Getriebeantriebswelle 26 definiert eine zweite Drehrichtung R2, die gegenüber der ersten Drehrichtung R1 liegt. Der Planetenradsatz 58 wird daher verwendet, um die Drehrichtung der Getriebeantriebswelle 26 so zu ändern, dass sie der Drehrichtung R2 der Getriebeantriebswelle 26 in der Drehrichtung R1 der Motorausgangswelle „OS“ entspricht. Gemäß mehreren Aspekten kann der Planetenradsatz 58 des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 10 ein zusammengesetzter Planetenradsatz sein.
Unter Bezugnahme auf 3 und nochmals auf 1 bis 2 wird gemäß einem weiteren Aspekt ein Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 86 von dem Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 10 modifiziert, daher werden, wie folgt, nur die Unterschiede erörtert. Das Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 86 sieht einen Planetenradsatz 88 vor, der verwendet wird, um die Drehrichtung des Getriebes 18 in Bezug auf die Drehrichtung des Motors 16 umzukehren. Im Gegensatz zu dem Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 10, dessen Planetenradsatz in Bezug auf die Drehachse 72 des Motors 16 befestigt ist, befindet sich der Planetenradsatz 58 des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 86 koaxial zur Drehung in Bezug auf die Drehachse 78 der Getriebeantriebswelle 26.
Ein Verbindungsgehäuse 90 des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 86 ist gegenüber dem Verbindungsgehäuse 22 modifiziert und sowohl mit dem Motor 16 als auch mit dem Getriebe 18 mithilfe von Befestigungselementen 48 an mehreren Stellen verbunden. Ein erster Abschnitt 92 des Verbindungsgehäuses 90 umgibt ein Schwungrad 94 und einen Torsionsschwingungsdämpfer 96, die beide mit einem Motorabtriebswellenanschluss 98 verbunden sind. Der Motorabtriebswellenanschluss 98 ist beispielsweise durch eine Kerbverzahnung mit einem ersten Kettenrad 100 verbunden. Die Antriebskette 24 ist am ersten Kettenrad 100 befestigt. Das Schwungrad 94, der Torsionsschwingungsdämpfer 96 und der Motorabtriebswellenanschluss 98, und der Motorabtriebswellenanschluss 98 sind alle zentral in Bezug auf die Drehachse 72 des Motors 16 angeordnet. Die Antriebskette 24 ist ferner an einem zweiten Kettenrad 102 befestigt, das drehbar auf einer Nabe 104 gelagert ist.
Die Nabe 104 ist mit einem Träger 106 des Planetenradsatzes 88 verbunden, der einen Eingang definiert. Ein Ausgang des Planetenradsatzes 88 ist durch ein Sonnenrad 108 vorgesehen, das mit mehreren zusammengesetzten Planetenrädern 110 und durch eine Kerbverzahnung mit einem Getriebeantriebswellenanschluss 112 verbunden ist, der mit der Getriebeantriebswelle 26 verbunden ist, die sich in Bezug auf die Drehachse 78 dreht. Die zusammengesetzten Planetenräder 110 sind ebenfalls mit einem Zahnrad 114 verbunden. Das Zahnrad 114 ist mit einem zweiten Abschnitt 116 des Verbindungsgehäuses 90 verbunden. Der zweite Abschnitt 116 des Verbindungsgehäuses 90 umgibt den Getriebeantriebswellenanschluss 112 teilweise und lagert diesen und den Planetenradsatz 88 drehbar. Zum Schutz der Antriebskette 24 und der Komponenten, die das erste Kettenrad 100 und das zweite Kettenrad 102 tragen, ist eine Antriebskettenabdeckung 118 an dem ersten Abschnitt 92 und dem zweiten Abschnitt 116 des Verbindungsgehäuses 90 mithilfe von Befestigungselementen 120 befestigt.
Ähnlich wie der Planetenradsatz 58 wird der Planetenradsatz 88 des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 86 verwendet, um die Drehrichtung der Getriebeeingangswelle 26 so zu ändern, dass sie der Drehrichtung der Drehachse 72 des Motor 16 (R1) entspricht. Auch ähnlich dem Planetenradsatz 58 kann der Planetenradsatz 88 des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 86 ein zusammengesetzter Planetenradsatz sein. Die ersten und die zweiten Zusatzantriebsriemenscheiben 122, 124, die außerhalb der Antriebskettenabdeckung 118 angeordnet sind, können mit jedem Motorabtriebswellenanschluss 98 und der Nabe 104 verbunden sein, um Zubehör an einer oder beiden der Motorabtriebswellendrehachse 72 oder Getriebeantriebswellendrehachse 78 anzutreiben.
Unter Bezugnahme auf 4 und nochmals auf 1 bis 3 wird gemäß einem weiteren Aspekt ein Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 126 von den Achs-Transfer-Planetengetriebesystemen eines Kraftfahrzeugs 10, 86 modifiziert, daher werden, wie folgt, nur die Unterschiede erörtert. Das Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 126 beinhaltet einen Planetenradsatz 128, der zur Drehung in Bezug auf die Drehachse 72 des Motors 16 befestigt ist, und einen Elektromotor 130, der mit der Getriebeantriebswelle 26 verbunden ist und zusätzlich ein Hybrid-Elektro-Antriebssystem für dem Motor 16 vorsieht. Um zu ermöglichen, dass der Elektromotor 130 ein Antriebsmoment für das Getriebe 18 vorsieht, ist eine Trennkupplung 132 in der Nähe des Planetenradsatzes 128 verbunden, die es ermöglicht, dass das Abtriebsmoment des Motors 16 von der Antriebskette 24 getrennt wird.
Ein Verbindungsgehäuse 134 des Achs-Transfer-Planetengetriebesystems eines Kraftfahrzeugs 126 ist gegenüber den Verbindungsgehäusen 22, 90 modifiziert und sowohl mit dem Motor 16 als auch mit dem Getriebe 18 mithilfe von Befestigungselementen 48 an mehreren Stellen verbunden. Ein erster Abschnitt 136 des Verbindungsgehäuses 134 umgibt ein Schwungrad 138 und einen Torsionsschwingungsdämpfer 140, die beide mit einem Motorabtriebswellenanschluss 142 verbunden sind.
Der Motorabtriebswellenanschluss 142 ist mit einer Kupplungsnabe 144 verbunden, die beispielsweise durch eine Kerbverzahnung mit einem Zahnrad 146 des Planetenradsatzes 128 verbunden ist. Mehrere Reibungselemente 148 sind mit der Kupplungsnabe 144 verbunden, die durch Hydraulikdruck in Eingriff gebracht werden kann, wie etwa durch einen Betätigungskolben auf mehrere Reibungselemente 150 angewendet wird, die mit einem Kupplungsstützabschnitt 152 des ersten Abschnitts 136 des Verbindungsgehäuses 134 verbunden sind. Der Getriebe-Motorabtriebswellenanschluss 142 ist mit einem Träger 154 des Planetenradsatzes 128 verbunden, der einen Eingang definiert. Ein Wellenanschluss 156 ist drehbar durch eine Buchse an dem Motorabtriebswellenanschluss 142 gelagert. Der Motorabtriebswellenanschluss 142 und der Wellenanschluss 156 drehen sich in Bezug auf die Drehachse 72 des Motors. Ein Ausgang des Planetenradsatzes 128 ist durch ein Sonnenrad 158 vorgesehen, das mit mehreren zusammengesetzten Planetenrädern 160 und durch eine Kerbverzahnung mit einem Wellenanschluss 156 verbunden ist. Die zusammengesetzten Planetenräder 160 sind ebenfalls mit dem Zahnrad 146 verbunden. Das Zahnrad 114 ist, wie oben erwähnt, mit der Kupplungsnabe 144 verankert.
Die Antriebskette 24 ist auch mit einem zweiten Kettenrad 164 verbunden, das drehbar mit einem Getriebeantriebswellenanschluss 166 verbunden ist. Der Getriebeantriebswellenanschluss 166 wird drehbar durch einen zweiten Abschnitt 168 des Verbindungsgehäuses 134 gelagert. Der Elektromotor 130 ist mit dem Getriebeantriebswellenanschluss 166 verbunden und dreht diesen, wenn er mit Energie versorgt wird, beispielsweise wenn die elektrischen Spulen 170 des Elektromotors 130 mit Strom beaufschlagt sind. Zum Schutz der Antriebskette 24 und der Komponenten, die das erste Kettenrad 162 und das zweite Kettenrad 164 tragen, ist eine Antriebskettenabdeckung 172 an dem ersten Abschnitt 136 und dem zweiten Abschnitt 168 des Verbindungsgehäuses 134 mithilfe von Befestigungselementen 174 befestigt.
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine Ausführungsform des Planetenradsatzes 58 in einem Hebeldiagrammformat dargestellt. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Komponenten einer mechanischen Vorrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, worin die drei grundlegenden mechanischen Komponenten des Planetenrades jeweils durch einen Knoten dargestellt werden. Daher enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Zahnrad. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels können verwendet werden, um das Verhältnis von Zahnkranz zu Sonnenrad des jeweiligen Radsatzes zu repräsentieren. Diese Hebelverhältnisse, werden wiederum verwendet, um die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu variieren, um entsprechende Übersetzungen und Übersetzungsverläufe zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze werden durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wie etwa Kupplungen und Bremsen, werden durch überlappende Greifer dargestellt. Für weitere Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen siehe das SAE-Paper 810102, „The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis“ von Benford und Leising, das hiermit als Bezugnahme in vollem Umfang aufgenommen ist.
Im Hebeldiagramm von 5 weist der Planetenradsatz 58 drei Knoten auf: einen ersten Knoten „C“, der durch den Träger 60 definiert ist, einen zweiten Knoten „R“, der durch das Hohlrad 68 definiert ist, und einen dritten Knoten „S“, der durch das Sonnenrad 62 definiert ist. Das Antriebselement des Trägers 60 ist kontinuierlich mit dem ersten Knoten „C“ des Planetenradsatzes 58 gekoppelt. Das Hohlrad 68 ist mit dem ersten Abschnitt 50 des Verbindungsgehäuses 22 verankert oder verbunden. Das Abtriebselement ist das Sonnenrad 62, das mit der Nabe 64 verbunden ist, die sich mit Bezug auf den Motorabtriebswellenanschluss 56 dreht.
Es versteht sich weiterhin, dass die Achs-Transfer-Planetengetriebesysteme eines Kraftfahrzeugs 10, 86, 126 der vorliegenden Offenbarung andere Konfigurationen aufweisen können, wie etwa Motoren mit unterschiedlichen Konfigurationen. Abwandlungen an den Achs-Transfer-Planetengetriebesystemen eines Kraftfahrzeugs 10, 86, 126 können ebenfalls vorgesehen sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Gemäß mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs 10, 86 oder 126 ein Verbindungsgehäuse 22, 90 oder 134, das einen Motor 16 mit einem Getriebe 18 eines Kraftfahrzeuges 12 verbindet, wobei das Getriebe 18 vor dem Motor 16 angeordnet ist. Eine Drehachse 72 einer Motorausgangswelle ist im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse 78 einer Getriebeantriebswelle 26 ausgerichtet. Sowohl die Drehachse 72 der Motorausgangswelle „OS“ als auch die Drehachse 78 der Getriebeantriebswelle 26 sind im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse „CA“ des Kraftfahrzeugs 12 ausgerichtet. Ein Planetenradsatz 58, 88 oder 128 ist mit einer Motorausgangswelle „OS“ oder der Getriebeantriebswelle 26 verbunden, um eine Drehrichtung R1 entweder der Motorausgangswelle „OS“ oder der Drehrichtung R2 der Getriebeantriebswelle 26 umzukehren, um eine Drehrichtung sowohl der Motorausgangswelle „OS“ als auch der Getriebeantriebswelle 26 anzupassen. Ein erstes Kettenrad 70, 100 oder 162 ist mit der Motorausgangswelle „OS“ verbunden. Eine zweite Kettenrad 74, 102 oder 164 ist mit der Getriebeantriebswelle 26 verbunden. Eine Antriebskette 24 ist innerhalb des Verbindungsgehäuses 22, 90 oder 134 angeordnet. Die Antriebskette 24 steht mit dem ersten Kettenrad 70, 100 oder 162 und mit dem zweiten Kettenrad 74, 102 oder 164 in Eingriff, um die Motorausgangswelle „OS“ mit der Getriebeeingangswelle 26 zu verbinden.
Die Beschreibung der Erfindung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der Erfindung entfernen, gelten als im Rahmen der Erfindung. Diese Variationen sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.

Claims

Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend: ein Verbindungsgehäuse, das einen Motor mit einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs verbindet, wobei das Getriebe vor dem Motor angeordnet ist; eine Achse einer Motorausgangswelle im Wesentlichen parallel zu einer Achse einer Getriebeantriebswelle ausgerichtet ist, wobei sowohl die Achse der Motorausgangswelle als auch die Achse der Getriebeantriebswelle im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet sind; und einen Planetenradsatz, der mit einer der Motorausgangswellen oder der Getriebeantriebswelle verbunden ist, um eine Drehrichtung entweder der Motorausgangswelle oder der Getriebeantriebswelle umzukehren, um eine Drehrichtung sowohl der Motorausgangswelle als auch der Getriebeantriebswelle anzupassen.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Antriebskette, die innerhalb des Verbindungsgehäuses angeordnet ist, wobei die Antriebskette die Motorausgangswelle mit der Getriebeantriebswelle verbindet.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 2, ferner umfassend: ein erstes Kettenrad, das mit der Motorausgangswelle verbunden ist; und ein zweites Kettenrad, das mit der Getriebeantriebswelle verbunden ist, wobei die Antriebskette sowohl mit dem ersten Kettenrad als auch mit dem zweiten Kettenrad verbunden ist.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, worin der Planetenradsatz drehbar an der Achse der Motorausgangswelle angeordnet ist und einen Motorabtriebswellenanschluss umfasst, der mit einem Träger des Planetenradsatzes verbunden ist, der einen Eingang für den Planetenradsatz definiert.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 4, worin der Planetenradsatz ein Sonnenrad umfasst, das mit einer Nabe verbunden ist, die drehbar mit dem Motorabtriebswellenanschluss verbunden ist, wobei das Sonnenrad einen Ausgang des Planetenradsatzes definiert.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 4, worin der Planetenradsatz ferner ein Zahnrad umfasst, das mit dem Verbindungsgehäuse verankert ist.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, worin der Planetenradsatz drehbar an der Achse der Getriebeantriebswelle angeordnet ist und eine Nabe umfasst, die mit einem Träger des Planetenradsatzes verbunden ist, wobei der Träger einen Eingang für den Planetenradsatz definiert.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 7, worin der Planetenradsatz ein Sonnenrad umfasst, das mit einem Getriebeantriebswellenanschluss verbunden ist, der drehbar mit der Nabe verbunden ist, wobei das Sonnenrad einen Ausgang des Planetenradsatzes definiert.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 7, worin der Planetenradsatz ferner ein Zahnrad umfasst, das mit dem Verbindungsgehäuse verankert ist.
Achs-Transfer-Planetengetriebesystem eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, ferner umfassend einen ersten Abschnitt des Verbindungsgehäuses, der ein Schwungrad umgibt, das in Bezug auf einen Motorabtriebswellenanschluss drehbar angeordnet ist.