DE2916063C2

DE2916063C2 - Motor-Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2916063C2
Application number: DE2916063A
Authority: DE
Inventors: Seitoku Kubo; Koujiro Kuramochi; Tatsuo Toyota Aichi Kyushima
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-04-24
Filing date: 1979-04-20
Publication date: 1986-09-25
Also published as: US4676123A; US4480499A; DE2916063A1; JPS54141949A; AU516879B2; JPS6160305B2; CA1118234A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Motor-Getriebeblock für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein Motor-Geu iebebiook mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 ist bekannt (DE-OS 27 10 946). Bei demi>ekannten Motor-Getriebeblock ist das Abtriebszahnrad am vom Motor abgewandten Ende des Wechselgetriebes angeordnet. Der bekannte Motor-Getriebeblock eignet sich für ein Kraftfahrzeug mit Frontmotor und Vorderradantrieb oder für ein Kraftfahrzeug mit Heckmotor und Hinterradantrieb. Bei den genannten Auslegungen erübrigt sich eine Kardan- bzw. Gelenkwelle. Wenn der bekannte Motor-Getriebeblock quer zur Längsachse des Kraftfahrzeuges eingebaut wird, hat er ferner den Vorteil, daß er wenig vom nutzbaren Raum des Kraftfahrzeuges beansprucht. Schwierigkeiten treten jedoch insofern auf, als der Motor-Getriebeblock verhältnismäßig lang ist, woraus sich konstruktive Einschränkungen hinsichtlich der Auslegung der Radaufhängung für die Räder auf beiden Seiten des Motor-Getriebeblocks ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Motor-Getriebeblock derart auszubilden, daß seine Abmessungen in Längsrichtung möglichst gering sind, damit möglichst viel Raum für andere Teile des Kraftfahrzeuges, insbesondere die Radaufhängung, bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Motor-Getriebeblock ist das Abtriebszahnrad nicht am vom Motor abgewandten Ende des Wechselgetriebes, sondern näher am Motor und somit am Differentialgetriebe angeordnet. Dies ermöglicht eine Verkürzung der Übertragungswelle und des die Übertragungswelle umgebenden Gehäuseabschnitts, wodurch Bauraum gespart wird. Darüber hinaus führt die erfindungsgemäße Ausbildung aber auch zu einer Verkürzung des Wechselgetriebes selber, da wegen der drehbaren Lagerung des Abtriebszahnrades auf der Zwischenwelle in Kombination mit der direkten Keilnutverbindung zwischen dem Abtriebszahnrad und dem Ausgangselement der Planetengetriebeeinheit am Motor abgewandten Ende des Wechselgetriebes erreicht ist, daß sich das genannte Ausgangselement über das Abtriebszahnrad auf der Zwischenwelle abstützen kann, so daß ein dem Ausgangselement zugeordneter eigener Hohlwellenabschnitt, der axiale Baulänge beansprucht vermieden ist.

Durch die DE-AS 16 30 849 ist ein gattungsgemäß anderer Motor-Getriebeblock bekannt. Bei diesem sind der Motor, der Drehmomentwandler und das Wechselgetriebe nicht koaxial zueinander angeordnet; vielmehr sind lediglich der Motor bzw. dessen Kurbelwelle und der Drehmomentwandler koaxial zueinander angeordnet, während das Wechselgetriebe parallel zu der Einheit aus Motor und Drehmomentwandler angeordnet ist. Dieser Motor-Getriebeblock hatsomit zwar eine verhältnismäßig geringe Länge in Axialrichtung dafür jedoch quer dazu große Abmessungen. Bei dem aus der DE-AS 16 30 849 bekannten Motor-Getriebeblock ist allerdings vorgesehen, daß dessen Abtriebszahnrad zwischen zwei Planetengetriebeeinheiten des Wechselgetriebes angeordnet ist. Dieses Merkmal der Erfindung ist somit an sich bekannt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
65 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im fQlgenden näher

$1 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen schemalischen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Motor-Getrieoeblocks,

F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt, der Einzelheiten des Motor-Getriebeblocks gemäß F i g. I zeigt und

Fig.3 eine schematische Darstellung des Motor-Getriebeblocks in Verbindung mit einer Radaufhängung

eines Kraftfahrzeugs. „ . - . · „

Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen; ein Block, der durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, stellt schematisch einen Motor dar, welcher eine Kurbelwelle 2 aufweist, die auch als Antriebswelle fur einen hydraulischen Drehmomtntwandler 3 dient Der Drehmomentwandler 3 umfaßt einen Pumpenläufer 4, der mit der Antriebswelle 2 verbunden ist, einen Stator 7, der von einem feststehenden Gehäuse 6 über eine Em-W eg-Kupplung 5 getragen wird, sowie eine Turbine 8, die von einer Abtriebswelle 14 des Drehmomentwandlers getragen wird, welche auch als Antriebswelle für ein Wechselgetriebe 11 dient.

Das Wechselgetriebe 11 umfaßt einen Untersetzungsmechanismus 12 und einen Obersetzungsmechanismus 13. Der Untersetzungsmechanismus 12 weist eine erste und zweite Planetengetriebeeinheit 15 und 16 auf. Die erste Planetengetriebeeinheit 15 weist ein Sonnenrad 17, Planetenritzel 18, ein Ringrad 19 und einen Planetenträger 20 auf, welcher drehbar die Planetenritzel 18 trägt Eine Kupplung 23 ist vorgesehen, um die Verbindung zwischen der Antriebswelle 14 und dem Ringrad 19 zu steuern. Eine andere Kupplung 24 ist vorgesehen, um die Verbindung zwischen der Antriebswelle 14 und dem Sonnenrad 17 oder einer Welle 27 zu steuern, welche mit dem Sonnenrad 17 verbunden ist Eine Bremse 2 ist derart vorgesehen, daß sie von einem stationären Gehäuse 26 abgestützt wird, um wahlweise die Drehung des Sonnenrads 17 oder der Welle 27 zu bremsen.

Die zweite Planetengetriebeeinheit 16 weist ein Sonnenrad 30, Planetenritzel 31, ein Ringrad 32 und einen Planetenträger 33 auf, welcher drehbar die Planetenritzel 31 träft Das Sonnenrad 30 ist mit der Welle 27 verbunden. Eine Ein-Weg-Kupplung 34 und eine Bremse 35 sind hintereinander zwischen der '-VeIIe 27 und dem Gehäuse 26 vorgesehen. Eine Ein-Weg-Kuppiung 36 und eine Bremse 37 sind parallel zwischen riern Planetenträger 33 und dem Gehäuse 26 vorgesehen. Der Planetenträger 20 der ersten Planetengetriebeeinheit 15 und das Ringrad 32 der zweiten Planetengetriebeeinheit 16 werden beide von einer Zwischenwelle 40 getragen, die auf die Antriebswelle 14 ausgerichtet ist und als Antriebswelle des Übersetzungsmechanismus 13 dient.

Der Obersetzungsmechanismus 13 umfaßt eine PlanetengetrHbeeinheit 4i, welche ein Sonnenrad 42, Planetenritzel 43, ein Ringrad 44 und einen Planetenträger 45 aufweist, welcher drehbar die Planetenritzel 43 trägt Die Zwischenwelle 40 ist mit dem Planetenträger 45 verbunden. Eine Kupplung 48 ist zwischen dem Sonnenrad 42 und dem Planetenträger 45 derart vorgesehen, daß sie wahlweise diese beiden Elemente miteinander verbindet Eine Bremse 49 ist derart vorgesehen, daß sie von einem Gehäuseteil 74 des Gehäuses 26 .ibgestützt wird, um wahlweise die Drehung des Sonnenrads 42 abzubremsen. Das Ringrad 44 ist das Ausgangselement des Übersetzungsmechanismus 13 bw. der Planetengetriebeeinhsit 41. Eine Ein-Weg-Kupplung 54 ist zwischen dem Planetenträger 45 und einem Abtriebszahnrad 53 des Wechselgetriebes 11 vorgesehen.

Die Ein-Weg-Kuppiung 54 und das Abtriebszahnrad 53 sind zwischen der Planetengetriebeeinheit 16 und dem Übersetzungsmechanismus 13 angeordnet Die Kupplung 48 und die Bremse 49 sind auf der motorabgewandten Seite der Planetengetriebeeinheit 41 des Übersetzungsmechanismus 13 angeordnet

Parallel zum Wechselgetriebe i 1 ist eine Übertragungswelle 55 angebracht, welche ein erstes Ende 55a sowie ein zweites Ende 556 aufweist, welches näher an der Antriebswelle 14 des Wechselgetriebes 11 angeordnet ist. Das erste Ende 55a der Übertragungswelle 55 trägt ein erstes Zahnrad 56, welches mit dem Abtriebszahn'ad 53 des Wechselgetriebes 11 kämmt. Das zweite Ende 556 der Übertragungswelle 55 trägt ein zweites Zahnrad 57. Neben dem zweiten Ende 55b der Übertragungswelle 55 ist ein Differentialgetriebe 60 vorgesehen, welches ein Eingangsrad 61 aufweist, das mit dem zweiten Zahnrad 57 k-mmt, das vom zweiten Ende 556 der Übertragungswelle 55 getragen wird. Das Differentialgetriebe umfaßt zwei Paare von Kegelrädern 64,65,66 und 67, wobei ein Paar der Kegelräder das Eingangsrad 61 trägt, während das andere Paar der Kegelräder jeweils mit sinem Paar Vorderradachsen 62 bzw. 63 verbunden ist.

Tabelle

10

15

25

30

35

Ein-Weg-Kupplung 54	(E)	(E)	e	E	Bereich D	(E)	e	*) r** e	Vorwärts	E
Bremse 49
Kupplung 48			E			E	E
Ein-Weg-Kupplung 36	(E)				E		e	E
Ein-Weg-Kupplung 34		E
Bremse 37					E		E
Bremse 35		E						E
Bremse 25				E		E
Kupplung 24			E	E				Rück wärts
Kupplung 23	E	E	E	4.	E	E	E
Schaltstellung	1.	2.	3.	1.	2.	Bereich L
	Bereich 2

Die Tabelle zeigt die Betriebsbedingungen der Kupplungen, Ein-Weg-Kupplungen und Bremsen in den verschiedenartigen Schaltzuständen.

In der Tabelle bedeutet das Zeichen »E«, daß die entsprechende Kupplung, Ein-Weg-Kupplung oder Bremse in Eingriff steht. Allerdings bedeutet das Zeichen »(E)«, daß die entsprechende Ein-Weg-Kupplung nur im Antriebszustand des Motors in Eingriff steht, während der Eingriff im Bremszustand des Motors gelöst ist. Ferner bedeutet »e«, daß, obwohl die entsprechende Ein-Weg-Kupplung im Antriebszustand des Motors in Eingriff steht, deren Eingriff nicht wesentlich ist, weil die wirksame Kraftübertragung durch eine Kupplung oder Bremse garantiert wird, welche parallel zur Ein-Weg-Kupplung vorgesehen ist.

Die F i g. 2 zeigt ausschnittsweise den Motor-Getriebeblock gemäß F i g. 1 ausführlicher.
Zum Gehäuse 26 (F i g. 1) gehört ein weiteres Gehäuseteil 73, in dessen Innerem der Drehmomentwandler 3, die Untersetzungseinheit 12 und die Übertragungswelle 55 koaxial zum Drehmomentwandler unter dem Wechselgetriebe 11 angeordnet sind. Im Inneren des Gehäuseteils 74 ist im wesentlichen die Übersetzungseinheit 13 koaxial zu; Untersetzungseinheit 12 angeordnet Das Gehäuseteil 73 ist mit dem einen Ende an den ivfotor an verschiedenen Stellen (nicht gezeigt) angeschraubt und mit dem anderen Ende mit dem Gehäuseteil 74 an verschiedenen Stellen, wie etwa an der Stelle 77, derart verschraubt, daß eine noch zu beschreibende zylindrische Gehäusezwischenwand 76 eingeschlossen wird.

Das Ringrad 32 der Planetengetriebeeinheit 16 steht mittels einer Nabe 89 mit der Zwischenwelle 40 in Keilnutverbindung. Der Planetenträger 33 ist mittels einer Nabe 91 mit der Bremse 37 verbunden, die radial außerhalb des Außenumfangs der Planetengetriebeeinheit 16 angebracht ist

Das Gehäuseteil 74, das in seinem Inneren die Übersetzungseinheit 13 aufnimmt, ist an verschiedenen Stellen, wie etwa an der Stelle 77, am einen Ende des Gehäuseteils 73 angeschraubt Die umgekehrt U-förmige zylindrische Gehäusezwischenwand 76 ist in die im Durchmesser gleichen inneren zylindrischen Abschnitte eingepaßt, die von Innenwänden 98a und 996 des Gehäuseteils 74 und des Gehäuseteils 73 im Verbindungsabschnitt zwischen diesen festgelegt sind. Die Gehäusczwischcnwand 76 ist an zwei oder mehr Stellen, wie etwa ;in der Stelle 99. mit dem Gehäuseteil 74 verschraubt

Beim Zusammenbau werden die Übersetzungseinheit 13 und die Zwischenwelle 40 zuerst in das Gehäuseteil 74 eingesetzt und die Gehäusezwischenwand 76 wird in das Gehäuseteil 74 eingepaßt, dann in den zylindrischen Abschnitt 98Z> des Gehäuseteils 73 eingepaßt und dann hiermit, wie etwa an der Stelle 77, verschraubt

Die Übersetzungseinheit 13 ist in einem Raum aufgenommen, der vom Gehäuseteil 74 und der Gehäusezwischenwand 76 begrenzt wird. Der Planetenträger 45, der die Ritzel 43 der Planetengetriebeeinheit 41 drehbar trägt ist einstückig mit der Zwischenwelle 40 ausgebildet Das hohle Sonne-irad 42 ist mittels der Kupplungsein-

heil 48, die am einen Endabschnitt des Gehäuseteils 74 vorgesehen ist, mit dem Planetenträger 45 verbindbar, wobei das Sonnenrad in Eingriff mit den Ritzeln 43 steht, mittels einer Lagebüchse 100 von der Zwischenwelle 40 getragen wird und mittels einer zylindrischen Nabe 101, die mit der Kupplung 48 in Keilnutverbindung steht, mit der Bremse 49 verbunden ist, weiche zwischen der inneren Umfangswänd des Gehäuseteils 74 und der Planetehgetriebeeinheit 41 angeordnet ist, um das Sonnenrad 42 mit dem Gehäuseteil 74 zu verbinden. Das Abtriebs- -zahnrad 53 steht in direkter Keilnutverbindung mit dem Ringrad 44 der Planetengetriebeeinheit 41.

Iirt Inneren des Abtriebszahnrades 53 ist eine Ein-Weg-Kupplurig 54 vorgesehen, die die Planetengetriebeeinheit 41 in sich blockieren kann, indem der Planetenträger 45 mit dem Ringrad 44 verbunden wird, wobei die äußere Lauffläche der Ein-Weg-Kupplung54 am Abtriebszahnrad 53 ausgebildet ist. Da die Ein-Weg-Kupplung 54 im Inneren des Abtriebszahnrades 53 angeordnet ist, ergibt sich hieraus eine kompakte Übersetzungseinheit 13 sowie eine Verringerung in der Länge des Motor-Getriebeblocks.

Zu dem Zweck, daß die Zwischenwelle 40 drehbar von dem Gehäuseteil 73 und dem Gehäuseteil 74 abgestützt wird, ist ein erstes Schublager 106 zwischen einem Ende der Zwischenwelle 40 und dem Gehäuseteil 74 sowie ein zweites Schublager 107 zwischen der Zwischenwelle 40 und der Gehäusezwischenwand 76 angeordnet. Diese Schublager 107 sind derart angeordnet, daß sie eine Schubkraft aufnehmen, die auf die Zwischenwelle 40 dann in entgegengesetzten Richtungen einwirkt, wenn das Kraftfahrzeug vorwärts bzw. rückwärts fährt.

Ein drittes Lager 108, das ebenfalls als Schublager ausgebildet ist und an das zweite Schublager 107 stößt, ist zwischen der Zwischenweiie 40 und dem Abtriebszannrad 53 angeordnet, and ein viertes Lager 109, das ebenfalls als Schublager ausgebildet ist, neben dem dritten Schublager 103 angeordnet ist und dsn Planetenträger 45 berührt, ist zwischen der Zwischenwelle 40 und dem Abtriebszahnrad 53 angeordnet.

Das dritte und vierte Lager 108 und 109 ist jeweils derart angeordnet, daß es eine Schubkraft aufnimmt, die auf die Zwischenwelle 40 in entgegengesetzten Richtungen einwirkt, wenn das Kraftfahrzeug vorwärts bzw. rückwärts fährt.

Das Abtriebszahnrad 53 steht in Eingriff mit dem angetriebenen Zahnrad 56, das am einen Ende einer Übertragungswelle 55 angebracht ist, die drehbar an ihren gegenüberliegenden Enden durch Lager 110 und 111 getragen wird.

F i g. 3 zeigt schematisch die räumliche Zuordnung der Radaufhängung und des Motor-Getriebeblocks.

Räder 117 sind über einen Achsschenkel 119 mit einer Achse 63 sowie mit einer Spurstange 118 derart verbunden, daß sie sich frei drehen können und frei gesteuert werden können. Ein unterer Arm 120 und ein Stabilisator 121 sind mit dem Achsschenkel 119 verbunden, um die Räder 117 am nicht dargestellten Fahrgestell zu befestigen.

Der Stabilisator 121 ist unterhalb des Gehäuseteils 74 angeordnet, das in seinem Inneren die Übersetzungseinheit des Wechselgetriebes 11 aufnimmt.

Dadurch, daß das Abtriebszahnrad 53, das mit dem angetriebenen Zahnrad 56 kämmt, auf der Motorseite der Übersetzungseinheit 13 angeordnet ist, ergibt sich, daß ein axial äußerer Endabschnitt 746 des Wechselgetriebes 11 (siehe F i g. 3) sxial einwärts zurr. Motor hin zurückgesetzt ist Die Kupplung 48 und die Bremse 49 für die Übersetzungseinheit 13 sind in dem vorspringenden Abschnitt 74a des Gehäuseteils 74 des Wechselgetriebes 11 untergebracht.

Der Stabilisator 121 der Radaufhängung ist verschieblich seitwärts vom Endabschnitt 74b und unterhalb des vorspringeuden Abschnitts 74a des Gehäuseteils 74 vorgesehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Motor-Getriebeblock für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor, einem hydraulischen Drehmomentwandler, einem Wechseigetriebs mit mehreren Planetengetriebeeinheiten, einem Abtriebszahnrad des Wechsel-

getriebes, einem nahe dem Drehmomentwandler angeordneten Differentialgetriebe und einer Übertragungswelle, die parallel zur Längsachse des Wechselgetriebes verläuft und am einen Ende ein mit dem Abtriebszahnrad kämmendes Zahnrad und am anderen Ende ein mit dem Eingangsrad des Differentialgetriebes kämmendes Zahnrad trägt wobei der Motor, der Drehmomentwandler und das Wechselgetri ?be koaxial zueinander angeordnet sind, eine Zwischenwelle ein Eingangselement der Planetengetriebeeinheit am mo-ο to rabgewandten Ende mit einem Ausgangselement der benachbarten Planetengetriebeeinheit verbindet und das Abtriebszahnrad mit dem Ausgangselement der Planetengetriebeeinheit am motorabgewandten Ende des Wechselgetriebes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebszahnrad (53) in Axialrichtung zwischen der Planetengetriebeeinheit (41) am motorabgewandten Ende des Wechselgetriebes (11) und der dieser Planetengetriebeeinheit (41) benachbarten Planetengetriebeeinheit (16) angeordnet ist, direkt in Keilnutverbindung mit dem Ausgangselement (44) steht und mit Hilfe zumindest eines Lagers (108,

109) drehbar auf der Zwischenwelle (40 gelagert ist

2. Motor-Getriebeblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangselement, der Planetengetriebeeinheit (41) am motorabgevuandten Ende des Wechselgetriebes (11) deren Ringrad (44) ist und daß als Eingangselement deren Planetenträger (45) dient

2Q

3. Motor-Getriebeblock nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet daß das Abtriebszahnrad (53)

und das Ausgangselement (44) schiebefest mittels eines Sprengrings verbunden sind.

4. Motor-Getriebeblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (73, 74) des Wechselgetriebes (11) im Bereich des Abtriebszahnrades (53) in zwei Gehäuseteile (73,74) geteilt ist

5. Motor-Getriebeblock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gehäusezwischenwand (76) zwischen den beiden Gehäuseteilen (73,74) angeordnet ist