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Die Erfindung betrifft einen aus Brennkraft maschine, hydrodynamischem
Wechselgetriebe und Achsgetriebe bestehenden Antriebsblock für Kraftfahrzeuge, bei
dem die Brennkraftmaschine und das Wechselgetriebe zu beiden Seiten des das Ausgleichgetriebe
umfassenden Achsgetriebes angeordnet sind.
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Durch die deutsche Auslegeschrift 1054 853 ist ein Antriebsblock dieser
Art bekannt, bei dem jedoch der mit einem Föttinger-Wandler versehene hydraulische
Kreislauf stirnseitig im Getriebegehäuse auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine,
d. h. zwischen dem Achsgetriebe und der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Besondere
Maßnahmen für die Kühlung des hydraulischen Kreislaufes und die Kühlung des Getriebes
durch diesen sind bei diesem bekannten Antriebsblock nicht getroffen. Auch der Fahrzeugantrieb
nach der französischen Patentschrift 1221460 weist in bezug auf die Kühlung
des hydrodynamischen Kreislaufes und des Getriebes keine besondere Ausbildung auf.
Im übrigen bildet dieser bekannte Fahrzeugantrieb keinen Antriebsblock, da die Brennkraftmaschine
am vorderen Fahrzeugende und das hydrodynamische Wechselgetriebe mit dem Achsgetriebe
am hinteren Ende des Fahrzeuges angeordnet sind. Hierbei sind zwar die Brennkraftmaschine
und das Wechselgetriebe zu beiden Seiten des Ausgleichsgetriebes angeordnet, auch
kann der hydraulische Kreislauf dem vorderen oder dem hinteren Ende des Fahrzeuges
zugewendet sein. In jedem Fall ist aber die Anordnung derart, daß der hydrodynamische
Kreislauf und das Wechselgetriebe zu beiden Seiten des Ausgleichgetriebes liegen.
Eine Aufteilung des Fahrzeugantriebes in der Weise, daß die Brennkraftmaschine am
vorderen Fahrzeugende und das hydrodynamische Wechselgetriebe mit dem Ausgleichgetriebe
am hinteren Fahrzeugende angeordnet ist, zeigt auch die USA.-Patentschrift 2 645
299. Auch hierbei sind :die Brennkraftmaschine und das Wechselgetriebe zu beiden
Seiten des Ausgleichgetriebes angeordnet. Außerdem liegen der hydraulische Kreislauf
und das Wechselgetriebe nur auf einer Seite des Ausgleichgetriebes am freien Ende
des Fahrzeugantriebes. Dieses freie Ende ist aber das hintere Fahrzeugende und weist
ebenfalls keine Ausbildung auf, welche die Kühlung des hydrodynamischen Kreislaufes
begünstigt.
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Weiterhin ist durch die USA.-Patentschrift 2 448 345 ein als Antriebsblock
ausgebildeter Fahrzeugantrieb mit hydrodynamischem Wechselgetriebe bekannt. Dieser
bekannte Antriebsblock ist aber quer zur Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet
und so ausgebildet, daß die Brennkraftmaschine mit dem an ihrem einen Ende angeordneten
hydraulischen Kreislauf seitlich neben der Radachse liegt, auf der das Wechselgetriebe
und das Ausgleichgetriebe angeordnet sind. Auch sind keine besonderen Maßnahmen
zur Kühlung des dynamischen Kreislaufes vorgesehen. Solche Maßnahmen sind zwar durch
die deutsche Auslegeschrift 1110 953 bekannt, da bei dem Fahrzeugantrieb
nach dieser Patentschrift ein Drehmomentwandler mit einem mit rippenförmigen Schaufeln
besetzten Pumpenrad durch Zuführung von Kühlluft gekühlt wird. Bei diesem bekannten
Antriebsblock ist aber der Drehmomentwandler bzw. der hydrodynamische Kreislauf
zwischen der Brennkraftmaschine und dem Wechselgetriebe angeordnet, so daß der hydrodynamische
Kreislauf nicht unmittelbar durch den beim Betrieb des Kraftfahrzeuges erzeugten
Kühlluftstrom gekühlt werden kann. Außerdem sind bei diesem bekannten Antriebsblock
die Brennkraftmaschine und das Wechselgetriebe im Gegensatz zu .dem Antriebsblock
nach der Erfindung nicht zu beiden Seiten eines das Ausleichgetriebe umfassenden
Achsgetriebes angeordnet.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen aus einer
Brennkraftmaschine, einem hydrodynamischen Wechselgetriebe und einem Achsgetriebe
bestehenden Antriebsblock, bei dem die Brennkraftmaschine und das Wechselgetriebe
zu beiden Seiten .des das Ausgleichgetriebe umfassenden Achsgetriebes angeordnet
sind, derart auszubilden, daß der hydraulische Kreislauf in einfacher Weise unmittelbar
durch den beim Betrieb des Kraftfahrzeuges erzeugten Kühlluftstrom wirksam gekühlt
werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß der
hydrodynamische Kreislauf in an sich bekannter Weise am freien Ende des Antriebsblockes
angeordnet ist, wobei das Pumpenrad (Wandlergehäuse) des hydrodynamischen Kreislaufes
auf einer mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbundenen, das Achsgetriebe
(Tellerrad, Achswelle) und das Wechselgetriebe durchsetzenden Antriebswelle sitzt
und der Antriebsblock so im Kraftfahrzeug angeordnet ,ist, daß der hydraulische
Kreislauf dem vorderen Ende des Kraftfahrzeuges zugewandt im beim Betrieb des Kraftfahrzeuges
erzeugten Kühlluftstrom liegt.
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Durch die französische Patentschrift 1285 365 ist es zwar an sich
bekannt, bei einem Antriebsblock für Kraftfahrzeuge, bei dem die Brennkraftmaschine
und das Wechselgetriebe beiderseits eines Ausgleichgetriebes angeordnet sind, das
Wechselgetriebe in einem beim Betreib des Fahrzeuges erzeugten Kühlluftstrom anzuordnen.
Bei dem Antriebsblock nach dieser Patentschrift ist aber eine Kupplung, die als
Äquivalent für die hydrodynamische Vorrichtung bei dem Antriebsblock nach der Erfindung
angesehen werden könnte; zwischen der Brennkraftmaschine und .dem Ausgleichgetriebe
und für die Kühlung ungünstig angeordnet. Auch liegt bei der Ausbildung nach F i
g. 4 der Patentschrift das Wechselgetriebe in einem bereits durch den Kühler hindurchgetretenen
Warmluftstrom.
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Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Antriebsblock ist dagegen
der hydrodynamische Kreislauf unmittelbar im Kühlluftstrom des Fahrzeuges angeordnet,
wodurch eine gute Kühlung des hydraulischen Kreislaufes herbeigeführt und auf einen
eigenen Kühler für die Arbeitsflüssigkeit des hydraulischen Kreislaufes verzichtet
werden kann. Der hydraulische Kreislauf kann dabei teilweise oder .ganz die Aufgabe
eines leistungsfähigen Ölkühlers für das Getriebe übernehmen. Zugleich ermöglicht
die Erfindung, den überhang der Brennkraftmaschine über die Radachse zu verringern,
wie er sich bei der üblichen Anordnung des hydrodynamischen Kreislaufes ergibt und
von dem bekannt ist, daß er sowohl hinsichtlich des Verhaltens der Räder als auch
im Hinblick auf die Verkehrsbehinderung nachteilig ist. Weiterhin ist bei dem Antriebsblock
nach der Erfindung die Anwendung eines den hydrodynamischen Kreislauf umgebenden
Gehäuses vermieden, das notwendig wäre, um die Brennkraftmaschine und das Gehäuse
des Ausgleichgetriebes zusammenzufassen. Schließlich werden bei der Anordnung nach
der Erfindung durch die die Brennkraftmaschine mit dem
Pumpenrad
des hydrodynamischen Kreislaufes verbindende Welle Torsionsschwingungen weitgehend
vermieden, da diese das Achsgetriebe und das Wechselgetriebe durchsetzende Welle
eine gewisse Elastizität haben kann.
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Wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Wandlergehäuse
des hydrodynamischen Kreislaufes mit einem Verbindungsglied für das Anbringen einer
Handkurbel versehen ist, kann die Brennkraftmaschine von der Seite des hydrodynamischen
Kreislaufes aus in Betrieb gesetzt werden.
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In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte
Ausführungsformen des Antriebsblockes nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F
i g. 1 einen Antriebsblock nach der Erfindung in der Ansicht; zum Teil im axialen
Schnitt, F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung einer abgeänderten
Ausführungsform, F i g. 3 die Anordnung eines Antriebsblockes nach der Erfindung,
der am vorderen Ende des Kraftfahrzeuges eingebaut ist, in Seitenansicht, Fi.g.4
eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform der F i g. 3 und F i g. 5 die
Draufsicht auf den Antriebsblock.
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Der in F i g. 1 dargestellte Antriebsblock weist eine Brennkraftmaschine
1 auf, deren Kurbelwelle 2 gezeigt ist. Mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
1 ist ein Achsgehäuse 3 verbunden, in dem ein Tellerrad 4 und eine Achswelle
5 des Ausgleichgetriebes dargestellt sind. Auf der der Brennkraftmaschine
1 gegenüberliegenden Seite des Achsgetriebes ist ein mit 6 bezeichnetes Wechselgetriebe
angeordnet, dessen Gehäuse mit dem Achsgehäuse 3 verbunden ist.
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An dem freien Ende des Wechselgetriebes 6 ist ein hydrodynamischer
Kreislauf 7 angeordnet, der hier in Form eines üblichen hydrodynamischen
Getriebes ausgebildet ist und ein die Umhüllung des hydrodynamischen Getriebes bildendes,
als Pumpenrad dienendes Wandlergehäuse 8, ein Turbinenrad 9 und ein Leitrad 10 aufweist.
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Das Wandlergehäuse 8 ist einerseits am Ende einer die Verbindung mit
der Kurbelwelle 2 herstellenden Antriebswelle 11 befestigt und andererseits
über Lager 12 auf einer mit dem Gehäuse des Wechselgetriebes 6 verbundenen Hohlachse
13 drehbar gelagert. Die Abdichtung dieser drehbaren Lagerung erfolgt durch eine
Dichtung 14. Das Leitrad 10 ist unter Zwischenfügung einer Einwegkupplung
15 ebenfalls ; drehbar auf der Hohlachse 13 gelagert.
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Das Turbinenrad 9 ist am Ende einer Hohlwelle befestigt, welche die
Eingangswelle 16 des Wechselgetriebes bildet und mit der durch sie hindurchgeführten
Antriebswelle 11 in der sie umgebenden Hohl- ; achse 13 gelagert ist. Die
Antriebswelle 11 ist mit der Kurbelwelle 2 über ein Schwungrad 17 verbunden,
das einen Zahnkranz zum Andrehen der Brennkraftmaschine hat und am Ende der Kurbelwelle
angeordnet ist. Die Antriebswelle 11 kann z. B. in i die Nabe des Schwungrades 17
mit Sperrung eingeschraubt sein.
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Das Wechselgetriebe kann eine beliebige Ausführungsform haben, wobei
die Ausgangswelle des Wechselgetriebes die Antriebswelle 11 umgeben oder i gegenüber
dieser versetzt sein kann, je nachdem, welcher Art das Wechselgetriebe ist.
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Der Ölumlauf in dem Antrieb erfolgt hier mit Hilfe einer Zahnradpumpe
18, die an der dem hydrodynamischen Getriebe zugewandten Seite des Wechselgetriebes
6 um die Hohlachse 13 herum angeordnet ist und deren treibendes Zahnrad 19 mit einem
an dem Wandlergehäuse 8 angebrachten Mitnehmer 20
im Eingriff ist.
Es ist zu bemerken, daß die Versorgung des Ölumlaufes des Antriebsblockes, der entsprechend
der Ausführungsform des Achsgetriebes nur das hydrodynamische Getriebe und das Wechselgetriebe
umfassen kann, durch die Anordnung der Zahnradpumpe nahe bei dem hydrodynamischen
Getriebe im Vergleich zu der Anordnung desselben im Zusammenbau mit der Bxennkraftmaschine
erheblich erleichtert wird.
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Insbesondere kann bei der in F i g. 1 und 2 teilweise gezeigten Ausführungsform
des Wechselgetriebes als Umlaufrädergetriebe der Flüssigkeitsumlauf so ausgebildet
werden, daß die Pumpe 18 durch äußere Leitungen oder in dem Gehäuse des Wechselgetriebes
6 angeordnete Leitungen mit einer schematisch angedeuteten hydraulischen Steuereinrichtung
verbunden wird, die an das Gehäuse des Wechselgetriebes angebaut ist und durch die
außer dem ölumlauf auch die Schaltung der verschiedenen übersetzungsstufen bewirkt
werden kann. Die Schaltung der übersetzungsstufen kann durch wahlweise hydraulische
Betätigung der in einem Wechselgetriebe der erwähnten Art angeordneten Kupplungen
und Bremsen erreicht werden.
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F i g.1 zeigt den Fall, .daß die Ausgangswelle 22 des Wechselgetriebes
selbst das Antriebsritzel 23 des Achsgetriebes trägt, das in diesem Fall eine Hypoidverzahnung
aufweist, wobei das Achsgetriebe ein sogenanntes Hochdruckschmiermittel benötigt,
dessen Anwendung jedoch den Erfordernissen des hydrodynamischen Getriebes und des
Wechselgetriebes unter Umständen nicht entsprechen könnte. In diesem Fall wird der
Ölumlauf auf das hydrodynamische Getriebe und das Wechselgetriebe beschränkt.
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Demgegenüber zeigt F i g. 2 einen Fall, bei dem zwischen der Ausgangswelle
26 des Wechselgetriebes und dem Antriebsritzel 27 des Achsgetriebes ein Vorgelege
24, 25 angeordnet ist, wobei kein Spezialschmiermittel benötigt wird, so
daß das Achsgetriebe hier an dem Ölumlauf des Antriebsblockes teilhaben kann.
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In beiden Fällen ist das Antriebsritzel des Achsgetriebes zwischen
der senkrechten Mittelebene des Achsgetriebes und der Brennkraftmaschine angeordnet.
Es könnte jedoch auch zwischen der senkrechten Mittelebene des Achsgetriebes und
dem Wechselgetriebe, also auf der Seite des letzteren angeordnet sein.
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Der Antriebsblock ist im Kraftfahrzeug so angeordnet, daß das hydrodynamische
Getriebe ganz in einem Kühlluftstrom liegt, der bei der Fahrt des Kraftfahrzeuges
erzeugt wird.
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F i g. 3 zeigt die Anordnung des hydrodynamischen Getriebes 7 am vorderen
Ende des Fahrzeuges vor den anderen Teilen des Antriebsblockes im Wellenstrang der
hier als Vierzylindermaschine ausgebildeten Brennkraftmaschine 1, wobei das Wandlergehäuse
8 ohne Behinderung einem Luftstrom ausgesetzt ist, der durch einen Lufteinlaß 28
einströmt und der gewährleistet, daß die Luft aus dem beim Fahren vor dem Kraftfahrzeug
gebildeten überdruckbereich entnommen wird. Das hydrodynamische Getriebe übernimmt
somit die Aufgabe eines wirksamen öl-
kühlers für den Antriebsblock,
ohne daß es notwendig ist, Kühlrippen vorzusehen.
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Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, kann in Verbindung mit dem festen
Lufteinlaß 28 eine Schale 29 derart angeordnet werden, da.ß sie die Umhüllung des
Wandlergehäuses 8 an ihrem vorderen Umfang unter Bildung von Durchlässen umgibt,
durch die der durch den Lufteinlaß eingeströmte Luftstrom entweichen kann.
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Außerdem kann, wie in F i g. 3 und 4 gezeigt ist, das Wandlergehäuse
8 oder ein zu seiner Anordnung am Ende der Antriebsweile 11 dienendes Element mit
einer Verzahnung 30 zum Ansetzen einer zum Andrehen der Brennkraftmaschine
dienenden Handkurbel versehen sein.
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F i g. 5 .soll lediglich die günstige Anordnung des Antriebsblockes
hinsichtlich des Platzbedarfes in Verbindung mit einer Vierzylinderbrennkraftmaschine
31 in V-Form zeigen.