DE2422779A1

DE2422779A1 - Triebwerk fuer fahrzeuge mit stufenlosem kennungswandler

Info

Publication number: DE2422779A1
Application number: DE2422779A
Authority: DE
Inventors: Dante Giacosa
Original assignee: SIRA IND RICERCHE AUTO Soc
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1973-05-10
Filing date: 1974-05-10
Publication date: 1974-11-21
Also published as: US3939732A; DE2422779C3; JPS5052721A; JPS5326602B2; DE2422779B2

Description

HATtNTANWALTE DR.-ING. H. FINCKE DIP L.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

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MOllcrstraßo 31

10. Mai 9T

9874· - Case F. 2137 +

Beschreibung

der Firma SIRA SOCIETA INDUSEFMDE RICERCIffi AUTOMO-TORISTICHE

Turin / Italien

betreffend

"Triebwerk für Fahrzeuge mit stufenlosem Kennungswandler"

Prioritäten: 10.5.197 3 und

8.1.1974

ITALIEN

Die Erfindung betrifft Triebwerke für Fahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle und einer stufenlosen Automatik, die mindestens zwei Riemenscheiben von veränderlicher Weite besitzt, die durch einen Riemen miteinander verbunden sind.

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Die Anordnung aller Organe des Triebwerks beansprucht im Fahrzeug einen gewissen Raum. In dem Falle, in welchem der Motor unter der vorderen Haube angeordnet ist, und die Kraftübertragung auf die Hinterräder erfolgt, treten daher keine Schwierigkeiten auf.

Wenn dagegen der Motor vorne belassen wird und die Kraftübertragung auf die Vorderräder geschehen soll, ist der zur Verfügung .stehende Raum beschränkt und gestaltet sich die Unterbringung des Triebwerks schwierig. Dies hängt im wesentlichen von dem Umstand ab, daß die stufenlosen Wandler der erwähnten Art eine Begrenzung hinsichtlich des Achsabstandes zwischen der treibenden und der getriebenen Riemenscheibe auferlegen, um keine übermässlge Erwärmung des Riemens herbeizuführen.

Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung der vorerwähnten Kachteile durch die Schaffung eines Triebwerks der vorerwähnten Art,bei welchem dessen Organe so angeordnet sind, daß sie im Fahrzeug einen geringstmöglichen Raum beanspruchen, wobei die Unterbringungsmöglichkeit im Motorraum maximal ausgenutzt wird, um den Einbau des Motors und des Getriebes unter der Motorhaube des Fahrzeugs zu ermöglichen und die Vorderräder anzutreiben.

Das Hauptmerkmal des erfindungsgemäßen Triebwerks besteht darin, daß die Einrichtung zur Antriebsübertragung von der Motorwelle auf die treibende Riemenscheibe bzw. treibenden Riemenscheiben des Wandlers eine Übertragungswelle aufweist, die sich im Inneren einer hohlen Nockenwelle für die Steuerung des Motors erstreckt und ihren Antrieb vom Motor an ihrem einen Ende erhält und mit ihrem anderen Ende die treibende Riemenscheibe bzw. die treibenden Riemenscheiben

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des Wandlers antreibt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden beispielsweisen Zeichnungen und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt und in schematischer Darstellung eines erfindungsgemäßen Triebwerks für Fahrzeuge;

Fig. 2 eine Seitenansiht im Aufriß in schematischer Darstellung;

Fig. 3 eine Ansicht in schematischer Darstellung und im Längsschnitt nach einer horizontalen Ebene eines Triebwerks gemäß einer ersten Abänderungsform zu Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine Ansicht in schematischerDarste llung und im Längsschnitt nach einer vertikalen Ebene des in Fig. 3 dargestellten Triebswerks;

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Ansicht im Längsschnitt nach einer vertikalen Ebene eines Triebwerks gemäß einer weiteren Abänderungsform und

Fig. 6 eine Ansicht in schematischer Darstellung und in Draufsicht der getriebenen Riemenscheibe des stufenlosen Wandlers und der Kraftübertragungselemente, die der Riemenscheibe bei dem in Fig. 5 gezeigten •Triebwerk nachgeschaltet sind»

In Fig. 1 und 2 ist ein Triebwerk für Fahrzeuge dargestellt,

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das eine Brennkraftmaschine 2 besitzt, welche quer zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt. Die Brennkraftmaschine besitzt eine Nockenwelle 6 zur Steuerung der Einlaß- und Auslaßventile 7, 8 der Zylinder, welche Nockenwelle ihren Antrieb von der Motorwelle 4 aus durch eine Übertragung mittels eines Zahnriemens 11 erhält. Der Zahnriemen wird von einer Zahnriemenscheibe 10 angetrieben, welche an dem dem Schwungrad 5 benachbarten Ende der Motorwelle 4 angeordnet ist, und steht mit einer Zahnriemenscheibe 12 in Eingriff, die auf das entsprechende Ende der Nockenwelle 6 aufgekeilt ist. Die Nockenwelle 6 ist eine Hohlwelle und enthält in ihrem Inneren eine Übertragungswelle 16, die ihrenAntrieb an ihrem einen Ende von der auf die Nockenwelle aufgekeilten Riemenscheibe 12 erhält und ihrerseits an ihrem entgegengesetzten Ende eine treibende Riemenscheibe 31 aus beweglichen Scheibenhälften eines stufenlosen Zugmittel-Reibgetriebes antreibt.

Die auf die Nockenwelle 6 aufgekeilte Zahnriemenscheibe 12 trägt die Fliehgewichte 14 einer Reibungskupplung 13, deren Trommel 15 auf dasjenige Ende der Übertragungswelle 16 aufgekeilt ist," das sich im Inneren der Nockenwelle befindet.

Die Übertragungswelle 16 trägt an ihrem entgegengesetzten Ende ein Ritzel 2 2 einer Umkehrvorrichtung 21 in Form eines Planetengetriebes. Die Unkehrvorrichtung besitzt einen Steg 28, mit dein eine Abtriebswelle 30 fest verbunden ist, die sich in axialer Ausfluchtung mit der Übertragungswelle 16 befindet und seitlich des Motors von diesem absteht. Die Umkehrvorrichtung weist in an sich bekannter Weise ein Hohlrad 26 auf, das durch ein Hebelgestänge 24 so betätigt werden kann, daß je nach der Stellung des Schalthebels Vor-

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wärtsfahrt, Rückwärtsfahrt und Leerlauf geschaltet ist. Mit der Abtriebswelle 30 der Umkehrvorrichtung ist eine Riemenscheibe 31 von veränderlicher Weite verbunden, die durch zwei bewegliche Scheibenhälften 32 und 34 gebildet werden, welche gegenüberliegende kegelige Flächen 35 und 36 aufweisen. Diese Riemenscheibe ist mittels eines Keilriemens 38 mit einer ähnlichen Riemenscheibe 40 von veränderlicher Weite und beweglichen Scheibenhälften 41, 4 verbunden, die auf eine Welle 44 aufgekeilt ist, welche zur Welle 30 parallel ist und sich in axialer Ausfluchtung mit der Motorwelle 4 befindet, jedoch von dieser unabhängig ist. Auf die Welle 44 der getriebenen Riemenscheibe des Wandlers ist ein Stirnrad 46 aufgekeilt, das mit einem Zahnrad 4 8 in Eingriff steht, welches seinerseits den Antrieb unter Zwischenschaltung eines Differentials 50 auf zwei Halbachsen 52, 54 überträgt, welche die treibenden Räder 5 6 und 5 8 tragen.

Die Veränderung der Weite der treibenden Riemenscheibe des Wandlers geschieht in an sich bekannter Weise in- Abhängigkeit von der Drehzahl der Übertragungswelle, welche von der Drehzahl des Motors und dem Unterdruck in der Ansaugleitung des Motors abhängt.

Eine Verschiebung in beiden Richtungen der beweglichen Scheibenhälften 32 und 34 der treibenden Riemenscheibe bewirkt entsprechende Verschiebungen in entgegengesetzten Richtungen der beweglichen Scheibenhälften 41, 4 2 der getriebenen Riemenscheibe 40, so daß der Antrieb von der einen Riemenscheibe auf die andere durch eine stufenlose Veränderung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt.

Die Anordnung der Übertragungszwischenwelle 16 im Inneren

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der Nockenwelle und daher im Inneren des Motors ermöglicht die Einhaltung eines solchen Achsabstandes zwischen den beiden Riemenscheiben des Wandlers, daß ein einwandfreies Arbeiten des Riemens ermöglicht wird.

Natürlich müssen, da die Übertragung der Motorleistung auf die Räder über den Zahnriemen 11 erfolgt, dieser
sowie die beiden Zahnriemenscheiben 10 und 12 geeignet bemessen werden.

Das beschriebene Triebwerk zeichnet sich daher durch
eine gedrängte Bauform aus und läßt sich gut unter der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs unterbringen.

In Fig. 3 und M- ist ein Triebwerk für Fahrzeuge dargestellt, bei welchem die Brennkraftmaschine 2 in der Längsrichtung der vorderen Haube angeordnet ist un'd die Antriebsübertragung auf die Vorderräder erfolgt. Auch in diesem Falle ist die Nockenwelle 6 hohl und in ihrem
Inneren befindet sich eine Übertragungswelle 16, welche ihren Antrieb von der getriebenen Zahnriemenscheibe 12, welche mit der Nockenwelle fest verbunden ist, über eine Fliehkraft-Reibungskupplung 13 erhält. Das entgegengesetzte Ende der Übertragungszwischenwelle 16 trägt ein Kegelritzel 62, das gleichzeitig mit zwei Zahnrädern
64-, 66 kämmt, welche frei drehbar auf einer Querwelle angeordnet sind, auf deren entgegengesetzte Enden zwei Riemenscheiben 72, 75 von veränderlicher Weite aufgekeilt sind, welche die treibenden Riemenscheiben von zwei
stufenlosen Zugmittel-Reibgetrieben bilden.

Die beiden frei drehbaren Zahnräder 64, 66 können mit der Welle 68, die einen genuteten Mittelteil aufweist, mittels einer Schiebemuffe 6 9 fest verbunden werden, die durch ein

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Hebelgestänge 70 betätigt werden kann, das mit einem Schalthebel 24' endet. Auf diese Weise ist es möglich, auf Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt oder auf Leerlauf zu schalten. Jede der beiden treibenden Riemenscheiben von veränderlicher Weite wird wie im vorangehenden Fall durch bewegliche kegelstumpfförmige Scheiben 7 3 und 74, 76 und 78 gebildet und ist über einen Keilriemen 80, mit einer entsprechenden getriebenen Riemenscheibe 81, 91 von veränderlicher Weite verbunden. Die erwähnten beiden getriebenen Riemenscheiben sind auf zwei voneinander unabhängigen gleichachsigen Wellen 82, 9 2 angeordnet, welche durch Zahnraduntersetzungsgetriebe 8 3, 84, 93, 94 mit den beiden Halbachsen 85, 95 der Antriebsräder 86, 96 verbunden sind. Bei dieser Anordnung kann daher die Wirkung des Differentials aasgeschaltet werden, da während der Fahrt die beiden Wandler selbstregelnd sind. Eine solche Anordnung ermöglicht den Betrieb des Fahrzeugs auch mit einem einzigen Riemen, wenn der andere infolge Bruch ausfällt.

In Fig. 5 und 6 ist ein Triebwerk gemäß einer weiteren Ausführungsform dargestellt.

Die Nockenwelle 6 ist eine Hohlwelle und enthält in ihrem Inneren eine Übertragungswelle 16, die ihren Antrieb an ihrem einen Ende von der Riemenscheibe 12 erhält, welche auf die Nockenwelle aufgekeilt ist und ihrerseits mit. dem entgegengesetzten Ende eine treibende Riemenscheibe 31 mit beweglichen Scheibenhälften eines stufenlosen Zug-, mittel-Reibgetriebes antreibt.

Die treibende Scheibe 31 des Wandlers wird durch zwei bewegliche Scheibenhälften 32 und 34 gebildet, die einander

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gegenüberliegende kegelige Flächen 35 und 36 aufweisen, und über einen Keilriemen 38 mit einer ähnlichen Riemenscheibe 40 von veränderlicher Weite verbunden ist, welch letztere durch bewegliche Scheibenhälften 41, 4 2 gebildet wird und auf eine Vie lie 44 aufgekeilt ist, die zur Welle 16 parallel ist und sich mit Bezug auf die Antriebswelle 4 in einer geringeren Höhe befindet.

Die Welle 44 erstreckt sich in ein Umkehrgetriebe 100, das zwei Zahnräder 101, 102 aufweist, die auf der Welle 44 frei drehbar gelagert sind und mit einem Kegelrad 103 kämmen, das mit einer Welle 104 fest verbunden ist, die senkrecht zur Antriebswelle 44 angeordnet ist. Auf die Welle 104 ist ein Stirnrad 46 aufgekeilt, das mit einem Zahnrad 48 zusammenwirkt, welches seinerseits den Antrieb unter Zwischenschaltung eines Differentials 50 auf zwei Halbachsen 5 2 und 54 überträgt, die die beiden vorderen Antriebsräder 5 6, 5 8 tragen.

Die beiden Zahnräder 101, 102 des Umkehrgetriebes 100 können wechselweise mit der Welle 44, die einen genuteten Mittelteil aufweist, mittels einer Schiebemuffe 105 fest verbunden werden, welche durch eine verschiebbare Stange 106 betätigt wird, die mit einem schwenkbaren Schalthebel verbunden ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Antrieb auf den Leerlauf zu schalten oder auf Vorwärtsfahrt bzw. auf Rückwärtsfahrt, indem mit der Welle 44 keines der beiden Zahnräder 101 oder 102 oder eines derselben verbunden wird.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß der Gesamtraumbedarf des beschriebenen Triebwerks dadurch eine weitere Verringerung erfahren hat, daß das Umkehrgetriebe seitlich

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zum Motor angeordnet ist und nicht in dessen Verlängerung.

Obwohl im Vorangehenden eine Ausführungsform beschrieben wurde, bei welcher der Motor mit seiner Welle in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, kann das gleiche Triebwerk auch mit einem quer angeordneten Motor ausgeführt werden, wenn beispielsweise statt der Stirnräder 46, 48 ein Kege!räderρaar verwendet wird.

Patentansprüche:

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Claims

JO

Patentans ρ r ü c h e ;

1.)Triebwerk für Fahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle und einer stufenlosen Automatik, die mindestens zwei Riemenscheiben von veränderlicher Weite besitzt, die durch einen Riemen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Antriebsübertragung von der Motorwelle auf die treibende Riemenscheibe bzw. auf die treibenden Riemenscheiben des Wandlers eine Übertragungswelle aufweist, die sich im Inneren der hohlen Nockenwelle für die Steuerung des Motors erstreckt, welche Übertragungswelle ihren Antrieb vom Motor an ihrem einen Ende erhält und mit ihrem anderen Ende die treibende Riemenscheibe bzw. die treibenden Riemenscheiben des Wandlers antreibt.

2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle von der Motorwelle aus über einen Zahnriementrieb angetrieben wird.

3. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungswelle, die gleichachsig in der Nockenwelle angeordnet ist, ihren Antrieb von der Zahnriemenscheibe, die auf das Ende der

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letzteren aufgekeilt ist, über eine Fliehkraftreibungskupplung erhält, deren Fliehgewichte von der vorgenannten Zahnriemenscheibe getragen werden und deren Trommel auf das entsprechende Ende der Übertragungswelle aufgekeilt ist.

4. Triebwerk nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlose Wandler eine einzige treibende Riemenscheibe aufweist, die auf der gleichen Achse wie die Übertragungswelle angeordnet, ist, welch letztere mit der Riemenscheibe unter Zwischenschaltung einer Umkehrvorrichtung verbunden ist.

5. Triebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine quer zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet ist und der Achsabstand zwischen den beiden Riemenscheiben des Wandlers zumindest gleich dem Achsabstand zwischen der Nockenwelle und der Motorwelle ist.

6. Triebwerk nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine mit Bezug auf die Hauptachse des Fahrzeugs in der Längsrichtung angeordnet ist und daß die Übertragungszwischenwelle, die sich im Inneren der Nockenwelle befindet, über eine Umkehrvorrichtung mit einer Querwelle verbun-. den ist, welche an ihren entgegengesetzten Enden

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zwei treibende Riemenscheiben von zwei gesonderten stufenlosen Wandlern trägt, welche auf die beiden Halbachsen der Antriebsräder wirken.

Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlose Wandler mit einer einzigen treibenden Riemenscheibe versehen ist, die sich auf der gleichen Achse wie die in der Nockenwelle des Motors angeordnete Übertragungswelle befindet, sowie mit einer einzigen getriebenen Riemenscheibe, die mit den Kalbachsen verbunden ist, welche den Antrieb auf die Räder unter Zwisehenschaltung einer Umkehrvorrichtung und eines Differentials übertragen, wobei die Umkehrvorrichtung seitlich des Motors zur Verringerung des GesamtrauiKbedarfs des Triebswerks angeordnet ist.

Triebwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorachse und die Achsen der Riemenscheiben des Wandlers in der Längsrichtung mit Bezug auf das Fahrzeug angeordnet sind und die Verbindung zwischen der Abtriebswelle der Umkehrvorrichtung des Antriebs und der Antriebswelle des Differentials durch ein Stirnräderpaar gebildet wird.

9. Triebwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorachse und die Achsen der Riemenscheiben

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des Wandlers mit Bezug auf das Fahrzeug in der Querrichtung angeordnet sind und die Verbindung zwischen der Abtriebswelle der Umkehrvorrichtung des Antriebs und der Antriebswelle des Differentials durch ein
Kegelräderpaar gebildet wird.

Für: SIRA SOCIETA MDUSTfüMS RICERCHE AUTOMOTO-RISTICHE

FATKiJTANWALTE

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