DE2130179A1

DE2130179A1 - Kraftfahrzeugantrieb

Info

Publication number: DE2130179A1
Application number: DE19712130179
Authority: DE
Inventors: Koivunen Erkki Antero
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1970-07-06
Filing date: 1971-06-15
Publication date: 1972-01-20
Also published as: US3659480A; JPS502695B1; GB1292233A; SE369690B; CA925325A; FR2100251A5

Description

1 BERLIN 19 Boffvareiiee 9

TeJ. 3044285 W/Vh-2760

15.6.71

General Motors Corporation, Detroit, Mich., YoSt.A.

Kraftfahrzeugantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeugantrieb, bestehend aus einer Antriebsmaschine, einem Getriebe veränderlicher Übersetzung und einem zwei einander entgegengesetzt zueinander gerichtete Antriebswellen antreibenden Ausgleichgetriebe, und einer wahlweise betätigbaren Bremse für ein Eingangsglied des Ausgleichgetriebes.

Ein derartiger Kraftfanrzeugantrieb ist beispielsweise durch die US-PS 3 425 296 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Kraftfahrzeugantrieb in vorteilhafter Weise unter Verwendung eines einfachen und gedrängten Aufbaues zu kühlen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Mfterrad durch «in Eingangsglied des Getriebes veränderlicher Übersetzung antrj^bbar ist und Kühlluft über die Bremse und um die Antriebsmaschine fördert.

Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, eine Druckluftkühlung der Bremse, beispielsweise einer Scheibenbremse, 212 bewirken, ferner die Kühlung eines hydrodynamischen Drehmomentwandler s , der in dem G-etriebe veränderlicher Übersetzung enthalten istρ und ausserdem eine Kühlung des Motorraumes ohne class Wärmetauscher oder KühlmittelleItnagen notwendig sind, wie dies bei einer Flüssigkeitskühlung ©Efor-äerlicb wäre., so class eIe® gedrängte In sioh geschlossene Bauweise erreicht wird.

Bei einer bevorzugten lusfiüirungsforin eines derartigen. EEaftfs,'öi?se«gaatriefeegy bei des öle Bresaae ißaerhalb öes Ciehäiises äes Antriebes angeordnet ist₉ ist vorgesehen_Ρ dass aas G-ehäöss fles Antriebs mindestens siae X-ufteintritts öffnung onä si&öestans eine LuftauatrittsöffQaag enthält and das Iiüfterrad vom lingangsglied eiaes eiaen Seil fles Getriebes Mldenäen hydrodynamischen Drehmomentwandlers angetrieben ist und öie von ihm geförderte Kühlluft durch die Einlassöffnungen zunächst die Kühlung der Bremse und anschließend des hydrodynamischen Drehmomentwandlers bewirkt und nach Durohtritt durch die Austritts öffnungen die Antriebsmaschine ssur Kühlung umspült«, Bei dieser Anordnung können die zur Führung der Iiuft erforderlichen

fs Q f» ö /. Ii ^ci ^ ^;;; ei,

'iä *i^: ■> ^J ^: S S i I * ö

Kanäle in einfacher Weise in dem Gehäuse gebildet werden und weisen kurze Strömungskanä^e im Bereich der zu kühlenden Teile auf, wobei die aus dem Gehäuse des Antriebs austretende Kühlluft zur Belüftung und Kühlung des Antriebsmaschinenraumes verwendet wird.

Eine besonders gedrängte Ausführungsform ergibt sich, wenn der Kraftfahrzeugantrieb in Draufsicht T-förmige Gestalt aufweist. In diesem Palle ist vorgesehen, dass die Antriebswellen um eine gemeinsame Achse drehbar sind und die Bremse eine um diese Achse drehbare Bremsscheibe aufweist, und die Achse des hydrodynamischen Drehmomentwandler senkrecht zur Achse der Antriebswellen angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ergibt sich eine besonders günstige zügige Strömung der Kühlluft durch das Gehäuse des Antriebs.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist bei einem Kraftfahrzeugantrieb, bei dem das Eingangsglied des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ein von der Antriebsmaschine angetriebenes Gehäuse ist, vorteilhaft, wenn an dem hinteren Deckel des umlaufenden Drehmomentwandlergehäuses bogenförmige Luftkanäle des Lüfterrades mit axial liegenden Einlassen und radial liegenden Auslassen gebildet sind. Bei dieser Bauweise ist es lediglich nötig, den hinteren Deckel des Drehmomentwandlergehäuses zu dem Lüfterrad auszubilden, um die gewünschte Kühlung zu erhalten, wobei diese Ausbildung ohne Störung der

-4-

109884/1119

BAD ORIGINAL

antriebeseitigen Forderungen durchführbar ist.

In der Zeichnung ist ein Kraftfahrzeugantrieb nach der Erfindung im Schnitt dargestellt.

Der Kraftfahrzeugantrieb kann in einem Kraftfahrzeug sowohl am Bug als auch am Heck eingebaut sein. Der Kraftfahrzeugantrieb besteht aus einer Brennkraftmaschine 10, die über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 12 und ein Mehrgangplanetenrädergetriebe 14 die Fahrzeugräder antreibt. Dies erfolgt über ein Ausgleichgetriebe 16, dessen Ausgang auf zwei einander entgegengesetzt gerichtete Antriebswellen 18 und 20 arbeitet. Alle IDeile des Kraftfahrzeugantriebs sind in einem Gehäuse 22 enthalten,' das aus mehreren Teilgehäusen besteht. Zu diesen gehö^rt ein Drehmoaefctwandlergehäuse 24, das mit der Antriebsmaschine 10 verschraubt ist und^den hydrodynamischen Drehmomentwandler 12 enthält, ein Wechselgetriebegehäuse 26, das das Planetenrädergetriebe 14 enthält und mit dem Drehmomentwandlergehäuse 24 verschraubt ist, beiderseits des Wechselgetriebegehäuses 26 befestigte Achsgehäuse 27 und 28 für die Antriebswellen 18 bzw. 20. Das Achsgehäuse 27 und der rechte Teil des Wechselgetriebegehäuses 26 umschliessen auch das Ausgleichsgetriebe 16. Das Gehäuse 22 des Antriebs bildet eine starre Aufnahme für die Teile des Antriebs, wobei die Mittelachsen der Antriebsmaschine 10 und des Drehmomentwandler 12 zueinander ausgerichtet in !Längsrichtung des Kraft-

-5-109884/1119

zeugs liegen und die Mittelachsen des Wechselgetriebes 14,des Ausgleichgetriebes 16 und der Antriebswellen 18 und 20 zueinander ausgerichtet quer im Kraftfahrzeug angeordnet sind. In dem Gehäuse 22 des Antriebs ist innerhalb des Wechselgetriebegehäuses 26 eine Scheibenbremse 30 angeordnet, deren Mittelachse in der Achse der Antriebswellen 18 und 20 liegt. Die Scheibenbremse 30 ist mit dem Eingang des Ausgleichgetriebes 16 verbunden, um beide Antriebswellen abbremsen zu können. i Die Kurbelwelle 31 der Antriebsmaschine 10 ist ■ mit einer Antriebsseheibe 32 verbunden, die einen Zahnkranz 33 ^! für den Anlasser der Antriebsmaschine trägt. Die Antriebsscheibe! 32 stellt eine nachgiebige V_erbindung zwischen der Kurbelwelle !

31 und dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 12 dar, der in j einer innerhalb des Drehmomentwandlergehäuses 24 gebildeten Kammer 34 angeordnet sind. Der hydrodynamische Drehmomentwandler; 12 besteht aus einem umlaufenden Gehäuse, daa aus einem vorderen Deckel 36 und einem hinteren Deckel 38 gebildet ist, die durch Schrauben 39 miteinander verbunden sind. Einige der Schrauben 39 sind verlängert und dienen der Befestigung des umlaufenden Drehmomentwandlergehäuses an Lappen 40 der Antriebsscheibe 32. Der vordere Deckel 36 hat eine Nabe 41, die in der Stirnseite der Kurbelwelle 31 zentriert ist. De^hintere Deckel 38 trägt Pumpenrad8chäufeIn 42, durch die Arbeiteflüssigkeit zu Turbinen-' radschaufeln 44 gepumpt wird, die von einer Hülle 46 getragen j sind. Das !Turbinenrad hat eine Nabe 47, die auf eine Drehmoment'-'

109884/1119 I

Wandlerausgangswelle/aufgekeilt ist, die sioh durch eine seitliche Öffnung des Wechselgetriebegehäuses 26 hindurch erstreckt. Die tob den Turbinenradschaufeln 44 abströmende Arbeitsflussigkeit wird zu den. Pumpenradschaufeln 42 durch Leitradschaufeln 49 zuräckgeleitet, die auf einer Habe 51 sitzen. Die Nabe 51

ist über eine Ireilaufkupplung 52 an eine Büchse 53 eines lagerstuhls 54 abgestützt, der in der seitlichen Öffnung des Wechselgetriebegehäuses 26 angeordnet und festgeschraubt ist«

Bei? hydrodynamische Drehmomentwandler ist ein dreigliedriger Drehmomentwandler üblicher Bauart, der vom Stillstand "bis zur Euppluagsdrehzafal eine Drebmomentverstärkung "bewirkt und oberhalb dieser Brehzahl als Strömungskupplung arbeitet.

Der Antrieb wird vom hyäsOclynamisohen Drehmomentiiaaäler 12 sum Plaaetenxääerwechselgetriebe 14 über eineo. Winkel· trieb übärtragen, der im Weohselgetriebsgehäuse 26 angeordnet ist uad aus einem auf der Drehmomentwaiaälerausgangswelle 4·% aufgekeilten Segelrad 57 und einem mit senkrechter Achse su diesem angeordneten Kegelrad 58 besteht« Das Kegelrad 57 imd die Drehmomentwandlerausgangswelle 48 sind in dem Lagerstahl 54 über ein lager 59 abgestützt. Das Kegelrad 5ö ist mit einer labe 60 verschraubt, die an ihren Enden drehbar über Lager 61 und 62 in Lagerstühlen63 bzw. 64 abgestützt ist, die innerhalb des Wechselgetriebegehäuses 26 angeordnet sind. Die drehbare

-7-10 9884/1119

Nabe 60 ist über ihre Länge hohl und innen über eine Teilverzahnung am rechten Ende mit einer Hohlwelle 65 verbunden, die χ» die Eingangswelle des Planetenräderwechselgetriebes 14 ist.

Mit der Hohlwelle 65 ist ein Sonnenrad 66 verkeilt, das mit langen Planetenrädern 63 kämmt, die mit kurzen Planetenrädern 69 kämmen. Letztere kämmen mit einem Ringrad 71 und einem zweiten Sonnenrad 72. Die langen Planetenräder 68 und die kurzen Planebenräder 69 sind über Zapfen 74 bzw. 76 in i einem gemeinsamen Planetenräderträger 78 gelagert, der zugleich i

auch der Träger des Ausgleichgetriebes 16 ist. Das Ringrad 71 kann wahlweise durch eine Bremse 79 festgelegt werden, deren ; Bremsscheiben abwechselnd mit dem Ringrad 71 und dem Wechsel- ! getriebegehäuse 26 verkeilt sind. Die Bremse 59 kann durch

einen Plüssigkeitsstellmotor angelegt werden, der einearingförmigen Kolben 80 in einem in dem Wechselgetriebegehäuse 26 i gebildeten Zylinder enthält. Der Kolben 80 kann durch Druckflüssigkeitszufuhr zu einer Kammer 81 nach links bewegt werden, um die Bremse anzulegen und das Ringrad 71 festzulegen. Bei Druckentlastung wird der Kolben 80 durch Rückstellfedern 83 zurückgezogen.

Bei festgebremstea Ringrad 71 und vom hydrodynamischen Drehmomentwandler 12 angetriebenem Sonnenrad 66 läuft der Planetenräderträger 78 in entgegengesetzter Richtung um wie die Hohlwelle 65, so dass Rückwärtsantrieb bewirkt ist.

-8-109884/1119

Das Sonnenrad 72 ist über eine Nabe 84 mit einer Trommel verbunden, die wahlweise durch ein Bremsband 87 festbremsbar ist, um einen ins Langsame übersetzten Antrieb zwischen der Hohlwelle 65 und dem Planetenräderträger 78 zu bewirken, wobei beide in gleicher Drehrichtung umlaufen. Es ergibt sich ein niedriger Yorwärtsgang im G-etriebe. Das Bremsband 87 wird durch einen üblichen Flüssigkeitsstellmotor betätigt. Die Trommel 86 und damit das Sonnenrad 72 kann wahlweise mit der Hohlwelle 65 durch eine Reibungskupplung 90 verbunden werden, deren Kupplungsscheiben abwechselnd mit der Trommel 86 und einer Kabe 91 verkeilt sind. Die Nabe 91 ist auf die Hohlwelle 65 aufgekeilt. Ein ringförmiger Kolben 94 eines Stellmotors ist in einem Zylinder/Lnnerhalb der Trommel 86 nach rechts verschieblich, wozu Druckflüssigkeit einer Kammer 96 zugeleitet wird, um die Kupplung einzurücken. Bei mit der HoHwelle 65 verbundenem Sonnenrad 72 ist das Planetenrädergetriebe in sibh gesperrt und bewirkt einen direkten Antrieb ^: mit der Übersetzung 1:1 zum Planetenräderträger 78, der in gleicher Richtung umläuft wie die Hohlwelle 65» so dass ein schnellder Vorwärtsantrieb im Getriebe geschaltet ist. Bei Druckentlastung wird die Kupplung ausgerückt, indem der Kolben 94 durch Rückstellfedern 98 zurückgezogen wird.

Das Ausgleichgetriebe 16 besteht aus dem Planeten-ΐ räder*träger 78, der seinen Eingang bildet. Der Planetenräder-

-9-109884/1119 ,

— Q _

träger 78 trägt eine Welle 100, die rechtwinklig zur Drehachse des Planetenräderträgers 78 liegt, und auf der in Abstand voneinander Ausgleichkegelräder 101 drehbar gelagert sind, die mit einander gegenüberliegenden Kegelrädern 102 und 103 kämmen, deren Achse zueinander ausgerichtet in der Achse der Antriebswellen 18 und 20 liegen, mit denen sie verkeilt sind. Das Ausgleichgetriebe ist von üblicher Bauweise und bewirkt den Antrieb beider Antriebswellen unter Aufteilung der zugeleiteten leistung, wobei jeder Antriebswelle gestattet ist, schneller als die andere umzulaufen« ;

Das Abbremsen der Fahrzeugrader wird durch die einzige Scheibenbremse 30 bewirkt, die gleichzeitig mit beiden Antriebswellen 18 und 20 verbunden ist, Die Scheibenbremse 30 enthält eine Bremsscheibe 105, die in einer Kammer 106 liegt, die durch das Achsgehäuse 23 und den linken Teil des Wechselgetriebegehäuses 26 umschlossen ist. Din Lagerstuhl 107 an der linken Seite des Wechselgetriebegehäuses 26 hat eine gegen die Nabe der Bremsscheibe 105 anliegende Dichtung 108, die die Kammer 106 gegen die geschmierten Teile des Antriebs ab- ; dichtet. Die Bremsscheibe 105 ist mit ihrer Nabe auf eine Hohlwelle 109 aufgekeilt, durch die sich die Antriebswelle 20 er- ; streckt. Die Hohlwelle 109 tritt duroh die umlaufende Nabe 60 ! und die Hohlwelle 65 und auf ihr rechtes Ende ist der Planeten- I räderträger 73 aufgekeilt. Beim festbremsen der Bremsscheibe

- 10 - j 109884/1119

- ίο -

werden also gleiche Bremskräfte über das Eingangsglied des Ausgleichgetriebes auf die beiden Antriebswellen 18 und 20 übertragen, um die Eabrzeugräder abzubremsen. Das Eestbremsen der Bremsscheibe 105 erfolgt durch Bremsbeläge 110 und 111, die gegen beide Grossf^ächen der Bremsscheibe 105 anlegbar sind. Die Bremsbeläge werden vom Bremskolben 112 bzw. 115 getragen, die in im Wechselgetriebegehäuse 26 gebildeten Zylindern gleiten. Die Bremsko^ben 112 und 113 werden durch Druckmittelzufuhr zu Bremskammern 114 bzw. 115 gegen die Bremsscheibe 105 bewegt.

Das Kühlen der Scheibenbremse 30, von Teilen des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 12 und der Antriebsmaschine 10 wird durch einen erzwungenen Kühlluftstrom bewirkt, der von einem lüfterrad 117 erzeugt wird. Das lüfterrad 117 wird vom Eingang des Getriebes angetrieben und liegt in der Kammer 34· des Drehmomentwandlergehäuses 24. Es weist mehrere bogenförmige luftkanäle 118 auf, die über den Umfang verteilt sind und in dem hinteren Deckel 33 des Drehmomentwandlergehäuses gebildet sind. Die Luftkanäle 118 weisen hierbei axial gerichtete Einlasse 120 und radial gerichtete Auslässe 121 auf. Der luftstrom erfolgt durch eine öffnung 122 im Wechselgetriebegehäuse 26, das radial auswärts der Scheibenbremse 30 zwischen den Bremskolben vorgesehen tat und die Aussenluft mit der Kammer 106 verbindet, wobei die Luft über die Bremsscheibe 105

- 11-109884/1119

streicht. Eine weitere Lüfteintrittsöffnung 123 ist in dem Achsgehäuse 28 vorgesehen. Ferner ist eine Durchtrittsöffnung 125 zwischen dem Wecbselgetriebegehäuse 26 und dem Drehmomentwandlergehäuse 24 vorgesehen, die die Kammern 106 und 34 radial auswärts der Bremsscheibe 105 miteinander verbindet und zu

den Einnässen 120 des Lüfterrads 117 ausgerichtet liegt. Über den Umfang verteilte Luftaustrittsöffnungen 126 im Drehmomentwandlergehäuse 24 verbinden die Kammer 34 mit der Aussenluft und sind zu den Auslässen 121 des Lüfterrades 117 ausgerichtet. Die aus diesen Luftaustrittsöffnungen 126 tretende Kühlluft umspült dann die Antriebsmaschine 10.

Während des Betriebes des Fahrzeugs läuft das Lüfterrad 117 mit der Eingangsdrehzahl des Getriebes um, die der Antriebsmaschinendrehzahl entspricht und saugt Luft über die Eintrittsöffnung 122 in die Kammer 106 an, die über die Bremsscheibe 105 strömend durch die Durchtrittsöffnung 125 in die Kammer 34 und in die «Einlasse 120 des Lüfterrades 117 gelangt. In diesem wird durch die Fliehkraft die Luft nach aussen zu den radialen Auslässen 121 gefördert und durch die Luftaustrittsöffnungen 126 in den Antriebsmaschinenraum gedrückt. Der Verlauf der Kühlluft ist in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Durch diese Führung der Kühlluft werden die Bremsscheibe 105, der hydrodynamische Drehmomentwander 12 und anschliessend die Antriebsmaschine 10 gekühlt.

-12-109884/1119

Die erfindungsgemässe Bauweise hat einen äusserst gedrängten Aufbau mit einer einzigen eingegliederten Fahrbremse und einem eingegliederten Lüfterrad zur Erzeugung des Kühlluftstromes für die lahrbremse, den hydrodynamischen Drehmomentwandler und die Antriebsmaschine. Da das Lüfterrad mit der Eingangsdrehzahl des Getriebes angetrieben wird, arbeitet es unabhängig von dem in Getriebe eingeschalteten Übersetzungsverhältnis.

109804/1119

Claims

Patentansprüche :

l.y Kraftfahrzeugantrieb, bestehend aus einer

Antriebsmaschine, einem Getriebe veränderlicher Übersetzung | und einem zwei einander entgegengesetzt zueinander gerichtete

Antriebswellen antreibenden Ausgleichgetriebe, und einer wahl- '

weise betätigbaren Bremse für ein Eingangsglied des Ausgleich- ^! getriebes, dadurch gekennzeichnet, dass j

ein lüfterrad (117) durch ein Eingangsglied (38) des Getriebes !

(12) veränderlicher Übersetzung antriebbar ist und Kühlluft \

über die Bremse (30) und um die Antriebsmaschine (10) fordert.■ ■
2. Kraftfal&eugantrieb nach Anspruch 1, bei dem i

die Bremse innerhalb des Gehäuses des Antriebes angeordnet ist, ' dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) des Antriebs (12,1J4,

ι 16) mindestens eine Lufteintrittsöffnung (122,123) und min- j destens eine luf taue tr iifca Öffnung (126) enthält und das lüfter- i rad (117) vom Eiagigsglied (68) eines, einen !Peil des Gitriebes j bildenden hydrodynamischen Drehmomentwandlers (12) angetrieben

iet und die von ihm geförderte Kühlluft durch die Einlassöff- ι nungeti zunächst die Kühlung der Bremse (30) und anschliessend |

des hydrodynamischen Drehmomentwandlers (12) bewirkt und nach
« Durchtritt durch die Auetritt8Öffnungen die Antriebsmasohine(10)j zur Kühlung umspült.

-U-109884/1119
3. Kraftfahrzeugantrieb nach Anspruch 1 und 2, daäurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellen (18 und 20) um eine gemeinsame Achse drehbar sind und die Bremse (30) eine um diese Achse drehbare Bremsscheibe (105) aufweist, und die Achse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers (12) senkrecht zur Achse der Antriebswellen angeordnet ist.
4. Kraftfahrzeugantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Eingangsglied des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ein von der Antriebsmaschine angetriebenes Gehäuse ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem hinteren Deckel (38) des umlaufenden Drehmomentwandlergehäuses (36,38) bogenförmige luftkanäle (118) des lüfterrades (117) mit axial liegenden Einlassen (120) und radial liegenden Auslassen (12l) gebildet sind.

109884/11 19