DE1655133C3

DE1655133C3 - Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1655133C3
Application number: DE1655133A
Authority: DE
Inventors: Raymond Sceaux Ravenel (Frankreich)
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1967-01-26
Filing date: 1968-01-25
Publication date: 1978-04-20
Also published as: LU55302A1; ES349519A1; DE1655133A1; US3528324A; DE1655133B2; NL6801050A; SE344032B; GB1206004A; NL159764B; FR1517881A; BE709571A

Description

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senkrechten Längsschnitt gezeigten Ausföbrungsbeispjels beschrieben.

Mit der Antriebsmaschinenwelle I einer Antriebsmaschine ist ein Pumpenrad 3 eines hydrodynamischen Drehmomentwandler* 2 gekuppelt. Das Turbinenrad 4 dieses hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist mit dem Primärteil einer mechanischen Kupplung 5 fest verbunden, deren Sekundärteil 6 auf einer ersten, als Hohlwelle ausgebildeten Eingangswelle 7, befestigt ist

Im Inneren dieser hohlen Eingangswelle 7 ist koaxial eine zweite Einsangswelle 8 angeordnet, die drehfest mit dem Pumpenrad 3 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers verbunden ist An dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 2 abgewandten Ende der zweiten Eingangswelle 8 ist ein gemeinsames Primärteil von zwei mechanischen Schaltkupplungen 9 und 10 befestigt.

Die Sekundärteile dieser beiden Schaltkupplungen 9 und 10 sind über je eine von zwei Hohlwellen, die konzentrisch zur zweiten Eingangswelle 8 sind, mit Zahnrädern 11 bzw. 12 verbunden. Diese Zahnräder sind Teile eines allgemein mit dem Bezugszeichen 13 bezeichneten Zahnräderwechselgetriebe dieses Zahnräderwechseigetriebe 13 ist räumlich zwiscnen dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 2 und den beiden mechanischen Schaltkupplungen 9 und 10 angeordnet

In diesem Zahnräderwechselgetriebe 13 befindet sich — in dem unteren Teil — eine Ausgangswelle 14, die an einem Ende ein Antriebskegelritzel 15 trägt, das mit einem Tellerrad eines nicht dargestellten Achsgetriebes kämmt, dessen Achse mit 15a bezeichnet ist

Diese Gesamtanordnung ist insbesondere für Kraftfahrzeuge interessant, bei denen das vollständige Antriebsaggregat entweder vorn oder hinten liegt und die der Antriebsmaschine zunächstliegende Kraftfahrzeugachse auch die Antriebsachse des Kraftfahrzeuges ist

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das Antriebsdrehmoment über die zweite Eingangswelle eingeleitet werden kann, wobei es vollständig durch das Zahnräderwechselgetriebe 13 hindurchgeht und über die an dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 2 entgegengesetzten Ende angeordneten Schaltkupplungen 9 oder 10 entweder über das Zahnrad 11 oder über das Zahnrad 12 in das Zahnräderwechselgetriebe 13 zurückgeführt wird.

Außerdem kann das Drehmoment über die erste hohle Eingangswelle 7 in das Zahnräderwechselgetriebe geleitet werden, die fest mit dem Sekundärteil 6 der mechanischen, in den hydrodynamischen Drehmomentwandler 2 eingebauten Kupplung 5 verbunden ist.

Diese hohle Eingangswelle 7 ist durch ein hohles Wellenteil 16 verlängert, das in das Zahnräderwechselgetriebe 13 hineinführt und sich bis in die Nähe des Zahnrades 11 erstreckt. Auf dem hohlen Wellenteil 16 ist drehfest, aber axial verschiebbar, eine Schaltmuffe 17 einer synchronisierten Doppelschaltkupplung angeordnet, mit der das eine oder das andere von zwei Zahnrädern 18 bzw. 19 mit dem hohlen Wellenteil 16 gekuppelt werden kann, die frei drehbar auf diesem fest mit der ersten Eingangswelle 7 verbundenen Wellenteil gelagert sind.

Das Zahnrad 18 ist unmittelbar mit einem anderen, fest auf der Ausgangswelle 14 sitzenden Zahnrad im Eingriff, während das Zahnrad 19 mit einem Umkehrzahnrad in Eingriff steht, das wiederum mit einem anderen, ebenfalls fest auf der Ausgangswelle 14 sitzenden Zahnrad kämmt

Die Wirkungsweise des beschriebenen hydrodynamisch-mechanischen Getriebes ergibt sich wie folgt:

Beim Anfahren wird die mechanische Kupplung 5 betätigt, während die Schaltkupplungen 9 und 10

ίο ausgerückt sind. Das Antriebsdrehmoment, das durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler 2 übertragen wird, wird über die Kupplung 5 und die erste Eingangswelle 7 an die Schaltmuffe 17 geleitet Wenn diese Schaltmuffe 17 mit dem Zahnrad 19 in Eingriff steht, wird das Fahrzeug in Rückwärtsfahrt angetrieben. Wenn die Schaltmuffe mit dem Zahnrad 18 gekuppelt ist, fährt das Fahrzeug vorwärts im ersten Gang.

Hat die Fahrgeschwindigkeit um ein bestimmtes Maß zugenommen, dann wird die mechanische Kupplung 5

ίο ausgerückt und die Schaltkupplung 9 eingerückt und das Antriebsdrehmoment verläuft nun über das Zahnrad 11 zur Fahrt in der zweiten GangsUie. Bei weiterer Zunahme der Fahrgeschwindigkeit wirJ die Schaltkupplung 9 ausgerückt und die Schaltkupplung 10 eingerückt, wodurch der Antrieb nun über das Zahnrad 12 in der dritten Gangstufe erfolgt

In der -zweiten und dritten Gangstufe verläuft das von der Antriebsmaschine gelieferte Drehmoment nicht mehr durch den hydrodynamischen Drehmomentwand-Ier2.

Bei einem abgewandelten Anwenduiigsbeispiel, das weniger Schaltstufen bedingt, kann die Schaltkupplung 10 und das Zahnrad 12 weggelassen werden. Dann sind nur zwei Geschwindigkeitsbereiche für Vorwärtsfahrt verfügbar.

Selbstverständlich kann die Betätigung der mechanischen Kupplung 5 sowie der Schaltkupplungen 9 und 10 selbsttätig in Abhängigkeit von einem auf die Fahrgeschwindigkeit oder das Antriebsdrehmoment anspre-

chenden Oberwachungsorgan erfolgen, wie dies an sich bekannt ist Zu diesem Zweck wird jeder der einstellbaren Teile dieser Kupplungen mit einem hydi aulisch beaufschlagbaren Stellmotor verbunden.

Die durch die Erfindung zu erzielenden speziellen Vorteile sind:

Der kompakte Zusammenbau des gesamten hydrodynamisch-mechanischen Getriebes, der sich daraus ergebende Gewinn an Länge, der Eingang über die konzentrischen Eingangswellen 7 und 8 und der Ausgang über das Antriebskegelritzel 15 des Antriebsdrehmomentes in das Zahnräderwechselgetriebe liegen an der gleichen Seile. Außerdem wirkt die zentrale Eingangswelle 8, die das Drehmoment unter Umgehung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 2 in der zweite'.! »Jnd dritten Gangstufe überträgt, wegen ihrer Länge die Rolle eines Torsionsstoßdämpfers.

Außerdem hat die Synchronisiervorrichiung der synchronisierten Doppelschaltkupplung beim Umschalten und Kuppeln der Schaltmuffe 17 mit einem der Zahnräder 18 oder 19 nur die Massenträgheit des hohlen Wellenteils 16, der ersten Eingangswelle 7 und des verhältnismäßig leichten Primärteiles 6 der Kupplung 5 aufzunehmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, mit einem von der Antriebsmaschine angetriebenen hydrodynamischen Prehmomentwandler und einem diesem nachgeschalteten Zahnräderwechselgetriebe, das zwei konzentrisch zueinander angeordnete Eingangswellen aufweist, wobei die erste hohle Eingangswelle vom Turbinenrad des hydrodynamischen Drehmomentwandlers über eine schaltbare Kupplung antreibbar ist und auf dieser hohlen Eingangswelle ein Zahnrad für einen Vorwärtsgang angeordnet ist, das mit einem auf einer ein Antriebsritzel des Achsgetriebes tragenden Ausgangswelle festsitzenden Zahnrad ständig in Eingriff steht, und wobei die angetriebene zweite Eingangswelle die erste Eingangswelle und das Zahnräderwechselgetriebe durchdringt und auf ihrem dem hydrodynamischen Drehmomentwandler abgewandten Ende den Primärteil von mindestens einer Schaltkupplung trägt, durch die jeweils ein auf der zweiten Eingangswelie frei drehbar angeordnetes, mit einem auf der Ausgangswelle vorgesehenen Zahnrad ständig in Eingriff befindliches Zahnrad mit dieser kuppelbar ist, und wobei mittels einer Doppelschaltkupplung wahlweise das Zahnräderpaar für den niedrigsten Vorw.ärtsgang oder das Zahnrädervorgelege für den Rückwärtsgang in den Kraftfluß einschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der hohlen ersten Eingangswelle (7) das Zahnrad (18) für den niedrigsten Vorwärtsgang und das Zahnrad (19) für den Rückwärtsgang jeweils frei drehtür angeordnet sind und wahlweise eines dieser Zahnräder (18 oder 19) durch eine synchronisierte Dopp-clschaltkupplung mit der ersten hohlen Eingangsweile (7) kuppelbar ist, und daß die zweite zentrale Eingangswelie (8) von der den hydrodynamischen Drehmomentwandler antreibenden Welle ständig angetrieben wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrodynamischmechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge mit den Gattungsmerkmalen des Anspruches.

Bei einem bekannten hydrodynamisch-mechanischen Getriebe dieser Art (FR-PS 14 23 702) weist das einem hydrodynamischen Drehmomentwandler nachgeschal· tete Zahnräderwechselgetriebe zwei konzentrisch zueinander angeordnete Eingangswellen auf. Eine erste hohle Eingangswelle kann über eine Schaltkupplung mit dem Turbinenrad des hydrodynamischen Drehmomentwandlers verbunden werden und enthält ein drehfest aufgezogenes Zahnrad für einen Vorwärtsgang, das mit einem auf der Ausgangswelle des Achsgetriebes festsitzenden Zahnrad siändig in Eingriff steht. Diese hohle erste Eingangswelle und das Zahnräderwechselgetriebe wird von einer zweiten Eingangswelle durchragt, die auf ihrem freien Ende den Primärteil einer Schaltkupplung trägt, Auf dieser zweiten durchgehenden Eingangswelle ist ferner ein Zahnrad frei drehbar angeordnet, das mit einem auf der Ausgangswelle aufgezogenen Zahnrad ständig in Eingriff steht und das durch die Schaltkupplung mit dieser Eingangswelle kuppelbar ist. Durch eine Doppelschaltkupplung kann wahlweise das Zahnräderpaar für den niedrigsten Vorwärtsgang od^er das Zahnrädervorgelege für den Rückwärtsgang in den Kraftfluß eingeschaltet werden. Dieses bekannte Getriebe unterscheidet sich insofern vorteilhaft gegenüber anderen Getriebeausführungen,

weil bei ihm !keine Unterbrechung des Kraftflusses bei Schaltvorgängen in den oberen Gangstufen eintritt und eine direkte Verbindung zur Eingangswelle des Getriebes beim Abbremsen des Kraftfahrzeuges mit Hilfe der Antriebsmaschine vorliegt. Nachteilig bei

ίο dieser Getriebeausführung ist jedoch der in diese direkte Verbindung eingeschaltete Freilauf, durch den sich der konstruktive Aufwand erhöht Darüber hinaus besteht keine Möglichkeit einer Umgehung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers in den höhe-

IS ren Gangstufen. Ferner wirken bei einem Schaltvorgang von der niedrigsten Vorwärtsgangstufe in die Ruckwärtsgangstufe und umgekehrt auf die Schaltkupplung hohe Momente, die eine entsprechend kräftige Auslegung der Schahorgane und der Kupplungsteile verlangen.

Bei einem anderen bekannten hydrodynamischmechanischen Getriebe (FR-PS 13 71958) sind zwei Schaitbereiche vorhanden, von denen jeder nur zwei Gangstufen besitzt Beim Übergang von einem Schalt bereich auf den anderen erfolgt eine für einen ruckfreien gleichmäßigen Fahrbetrieb nachteilige Unterbrechung des Kraftflusses. Auch diese Ausführung weist zur direkten Ankopplung der Antriebsmaschine für eine sogenannte Motorbremsung einen konstruktiv aufwen digen Freilauf auf. Zur Richtungsumkehr benötigt dieses bekannte Getriebe noch eine weitere Schalteinrichtung mit Vorgelege.

Bei einem weiteren bekannten hydrodynamisch-mechanischen Getriebe (FR-PS 63 926 zu FR-PS 10 53 632) erfolgt die füir den Fahrbetrieb nachteilige Unterbrechung des Kraftflusses zwischen der ersten und der zweiten Gangstufe durch eine Schaltmuffe, wobei lediglich in der höchsten Gangstufe (Direktgang) eine Umgehung des hydrodynamischen Drehmomentwand lers gegeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist ts, ein hydrodynamischmechanisches Getriebe der eingangs genannten Art konstruktiv zu vereinfachen, z. B. durch Wegfall des Freilaufes, um eine Unterbrechung des Kraftflusses beim Schalten der Vorwärtsgänge zu vermeiden und eine Umgehung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers in den höheren Vorwärtsgängen, insbesondere für einen Bremsbetrieb durch die Antriebsmaschine, herbeizuführen.

Darüber hinaus sollen die besonders hoch beanspruchten Getriebeelemente, wie Schieberäder, Synchronisierglieder usw., so im Getriebe angeordnet und ausgebildet werden, daß die auf sie einwirkenden Drehmomente: und Beanspruchungen gering sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches gelöst. Dabei ist jedem Vorwärtsgang eine gesonderte Kupplung zugeordnet, so daß eine Unterbrechung des Kraftflusses lediglich bei einer Umkehr der Fahrtrichtung, d. h. beim Umschalten vom Rückwärtsgang in den ersten Vorwärtsgang oder umgekehrt durch eine Schiebemuffe erfolgt. Dabei ist der hydrodynamische Drehmomentwandler lediglich in der niedrigsten Gangstufe und im Rückwärtsgang wirksam, so daß sich eine Motorbremsung in den beiden oberen Vorwärtsgängen nicht unter Einbeziehung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers vollzieht.

Das hydrodynamisch-mechanische Getriebe nach der Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung in einem