DE3224981A1

DE3224981A1 - Antriebsaggregat fuer kraftfahrzeuge, insbesondere omnibusse, mit einer hydrodynamischen stroemungseinheit und einem stufenlosen gangwechselgetriebe

Info

Publication number: DE3224981A1
Application number: DE19823224981
Authority: DE
Inventors: Helga 7000 Stuttgart Fischer; Jürgen 7314 Wernau Pickard
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1982-07-03
Filing date: 1982-07-03
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE3224981C2

Description

Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge, insbesondere
Omnibusse, mit einer hydrodynamischen Strömungseinheit und einem stufenlosen Gangwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregat nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Bei einem bekannten Antriebsaggregat dieser Art (DE-OS 30 20 965) ist die Verwendung eines als Energiespeicher arbeitenden Schwungrades und einer Freilaufkupplung für die Abkoppelung der Antriebsmaschine von den Fahrzeugrädern nicht vorgesehen.
Bei einem bekannten Antriebsaggregat anderer Art (DE-OS 25 31 332) ist für den Antrieb eines als Energiespeicher arbeitenden Schwungrades ein mit einem Antriebsritzel kämmendes Tellerrad verwendet, dessen Welle mit einem Stirnzahnrad drehfest verbunden ist, das mit einem drehfest auf der fluchtend zur Hauptachse des Antriebsaggregates liegenden Eingangswelle eines als stufenloses Gangwechselgetriebe arbeitenden Reibradgetriebes sitzenden Stirnzahnrad kämmt. Diese Antriebsverbindung für das Schwungrad baut wegen der Verwendung von zwei Stirnzahnrädern aufwendig und in den Richtungen der Hauptach-se lang, weil die Kegelverzahnung des Tellerrades auf der dem zugehörigen drehfesten Stirnzahnrad abgekehrten Seite liegt und demzufolge die Drehachse des Antriebsritzels gegenüber dem Stirnzahnrad in Richtung der Ilaiiptachse um ein beträchtliches Maß versetzt sein muß.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, bei einem Antriebsaggregat nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 eine in den Richtltngen der Hauptachse kurz bauende Antriebsverbindung für ein als Energiespeicher arbeitendes Schwungrad unter.Einbeziehung einer Freilaufkupplung für das Abkoppeln der Antriebsmaschine von den Fahrzeugrädern zu schaffen.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichenden Merkmalen von \ Patentanspruch l gelöst.
\Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen des Antriebsaggregates nach der Erfindung zum Gegenstand.
Einslheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich:,aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung anhand einer die Hauptachse enthaltenden Schnittdarstellung ausschnittsweise gezeigten Ausführungsform.
Für das Antriebsaggregat sind eine in bezug auf ein Getriebegehäuse 28 ortsfeste Hauptachse 8-8, eine zu letzterer parallele ortsfeste Nebenachse 36-36 sowie eine zu diesen Achsen senkrechte Bezugsebene t8-18 charakteristisch. Zur Hauptachse 8-8 sind fluchtend angeordnet eine Ausgangswelle 3 einer hydrodynamischen Strömungseinheit 1 (Wandler oder Kupplung), ein hydrodynami- scher Retarder 26, ein mit einem Antriebsritzel 9 kämmen des Tellerrad 10, ein Eingangszahnrad 7 eines dreiachsigen Standgetriebes 4 und eine an ihrem nicht gezeigten Ende in üblicher Weise mit Fahrzeugrädern koppelbare Ausgan$swelle (> eines stufenlosen Gangwechselgetriebes 2. Zur Nebenachse 36-36 liegen fluchtend das Ausgangszahnrad 37 des Standgetriebes 4 mit seiner Welle 38, ein Planetenräder-Umkehrgetriebe 39 für den Rückwärtsgang und eine Eingangswelle 5 des Gangwechselgetriebes 2.
Die Eingangswelle 5 wird über eine Antriebs glocke 40 vom Umkehrgetriebe 39 angetrieben.
Jeweils etwa mittig zur Bezugsebene 18-18 liegen von radial außen nach innen der die Verzahnung 12 aufweisende Qüerschnitt 17 des Tellerrades 10, eine Kupplungsnabe 14 des Tellerrades 10, eine Freilaufkupplung t6 zum Abkoppeln der nicht mehr dargestellten Antriebsmaschine von den Fahrzeugrädern und ein zur Ausgangswelle 3 drehfester Abtriebsflansch 15. Die Freilaufkupplung 16 löst die Antriebsverbindung zwischen Kupplungsnabe 14 und Abtriebsflansch 15 nur dann, wenn das Tellerrad 10 im Antriebsdrehsinn der Ausgangswelle 3 schneller dreht als die Ausgangswelle 3.
Fiir das Antriebsaggregat ist es weiterhin charakteristisch, daß das Tellerrad 10 auf seiner die Verzahnung 12 aufweisenden Stirnseite mit dem Eingangszahnrad 7 durch eine Schraubbefestigung 41 drehfest verbunden ist, so daß seine Verzahnung 12 und die Verzahnung 13 des Eingangszahnrades 7 einander zugekehrt sind. Auf diese Weise ist erreicht, daß das Eingangszahnrad 7 etwa mittig zu lsinor die Drehachse 19 des Antriebsritzels 9 enthaltenden, zur Hauptachse 8-8 senkrechten Bezugsebene ''0-'0 angeordnet sein kann, was zu einer besonders kurzen Baulänge führt, wie dies die etwa gleich langen Abstände 21 tind 22 der Stirnenden des Eingangszahnrades 7 von der Bezi'gsebene 20-20 aufweisen. Zu dieser kurzen Bauart trägt weiterhin bei, daß die Bezugsebene 18-18 für die Freilaufkupplung i6 ebenfalls nur den der halben Breite 22 des Eingangszahnrades 7 größenmäßig etwa entsprechenden Abstand 21 zur Bezugsebene 20-20 des Antriebsritzels 9 aufweist.
Das Standgetriebe 4 liegt zusammen mit dem Antriebsritzel 9 dem Tellerrad 10, der Freilaufkupplung 16 mit Kupplungsnabe 14 und Abtriebsfansch 15 innerhalb einer gehäuseartigen Abschlußwand 29 eines Zwischengehäuses 30, in welchem die Strömungseinheit 1 und der Retarder 26 aufgenommen sind. Das Zwischengehäuse 30 ist mit einem inneren Flansch 42 versehen, an dessen hinterer Stirnfläche 43 die Abschlußwand 29 und an dessen vorderer Stirnfläche 44 die vordere Abschlußwand 31 des Retardergehäuses 47 des Retarders 26 mittels Schraubbefestigungen 45 und 46 eingespannt sind. In dem an die Abschlußwand 29 angrenzenden Teil des Retardergehäuses 47 ist der Rotor 25-de-s Retarders 2-6-angeordnet, der in üblicher Weise mit:e-i -; r)fts$t te'nde'h- t-ator 48? zür - B&-ldün- -eines inheren hydrodynamischen Arbeitskreislaufes zusammenarbeitet, Während der Rotor 25 über seine Nabe durch korrespondierende Keilnutenverzahnungen 24 mit einer mit der Kupplungsnabe 14 einteilig ausgebildeten Bremsnabe 23 drehfest verbunden ist, ist der Stator 48 über seinen Nabenflansch zwischen der Abschlußwand 31 und einem Flansch 49 einer Statorhohlwelle 50 mittels Schraubbefestigungen St undrehbar eingespannt.
Die Abschlußwand 29 ist im Bereich des Antriebsritzels 9 mit einem sich in den Richtungen der Drehachse 19 erstreckenden Gehäusestutzen 32 für die Lagerung der Welle 33 des Antriebsritzels 9 versehen. An das dem Antriebsritzel 9 entgegengesetzte Ende des Gehäusestutzens 32 ist ein eine Schwungrad-Kupplung 35 aufnehmendes Kupplungsgehäuse 34 mittels Schraubbefestigungen 52 angeflanscht.
Die mittels eines Druckmittel-Stellkolbens 53 ein- und ausrückbare Schwungrad-Kupplung 35 ist wirkungsmäßig zwischen die Welle 33 des Antriebsritzels 9 und eine mit dem nicht näher dargestellten Schwungrad 11 drehfest verbundene Welle 54 eingeschaltet.
An seinem vorderen Ende ist das Getriebegehäuse 28 einerseits mittels Schraubbefestigungen 55 an den hinteren Teil der Abschlußwand 29 angeflanscht und andererseits mit einer Zwischenwand 27 versehen, an der sowohl das Eingangs- aLs auch das Ausgangszahnrad 7 und 37 des Standgetriebes 4 mittels zugehöriger Lageranordnungen 56 und 57 drehbar abgestützt sind. Auch das mit Ein- und Ausgangszahnrad 7 und 37 kämmende, mit seiner bei 58 angedeuteten Drehachse außerhalb der Zeichnungsebene liegende Zwischenzahnrad 59 ist über eine zugehörige Lageranordnung 60 an der Zwischenwand 27 drehbar abgestützt.
I)a*ge*gerl ist das Tellerrad 10 dtirch eine zwischen seine IZremsrlatte 23 Iincl den Flansch 49 der Statorhohlwelle 50 eingesetzte Lageranordnung 61 gegenüber der Abschlußwand 31 des Retardergehäuses 47 drehbar abgestützt. Auf diese Weise ist auch eine gehäuseseitige Abstützung des hinteren Endes der Ausgangswelle 3 möglich geworden, indem der Abtriebsflansch 15 durch beiderseits der Freilaufkupplung 16 angeordnete Lageranordnungen n und ()'3 in der Kupplungsnabe 14 drehbar gelagert ist.
Während die Welle 38 des Ausgangszahnrades 37 noch mit dem Sonnenrad'64 des Umkehrgetriebes 39 drehfest verbunden ist, steht die Antriebsglocke 40 in drehfester Verbindung mit einer das Ausgangsglied des Umkehrgetriebes 39 bildenden Abtriebsscheibe 65, die über einen Außenlamellenträger 70 einer Vorwärtsgang-Kupplung 68 mit dem Hohlrad 66 des Umkehrgetriebes'39 drehfest verbunden ist. Ein mit Sonnenrad 64 und Hohlrad 66 kämmende Planetenräder tragender Planetenträger 67 ist durch eine Rückwärtsgang-Bremse 69 festbremsbar.
Sowohl die Eingangswelle 5 als auch die an ihrem vorderen Ende über eine Lageranordnung 71 an der Zwischenwand 27 drehbar abgestützte Ausgangswelle 6 tragen in bekannter Weise jeweils bei 72 bzw. 73 angedeutete Kegelscheiben-Paare mit jeweils einer zur stufenlosen Änderung des Übersetzungsverhältnisses axial verstellbaren Losscheibe.
Die die Kegelscheiben-Paare 72 und 73 umschlingenden endlosen Ketten für die Drehmomentübertragung zwischen Ein- und Ausgangswelle 5 und 6 sind nicht mehr dargestellt.
Im Zugbetrieb,in welchem auch das Schwungrad 11 ange- schlossen sein kann - wird die Ausgangswelle 3 entweder über die Strömungseinheit 1 oder durch Einrücken einer iJberbrückungskupplung - direkt von der nicht mehr d&rgestellten Antriebsmaschine angetrieben, und das maschinenscitige Antriebsdrehmoment über die Freilaufkupplung 16 - dagegen das ggf. vom Schwungrad 11 abgegebene Antriebsmoment über das Tellerrad 10 in das Eingangszahn rad 7 eingeleitet. Ist das Schwungrad 11 jedoch entladen, kann es durch Einrücken der Kupplung 34 aufgeladen werden, so daß das Antriebsmoment der Ausgangswelle 3 auf Eingangszahnrad 7 und Antriebsritzel 9 aufgeteilt wird. Das vom Standgetriebe 4 übertragene Antriebsmoment wird im Vorwärtsgangbereich über die Vorwärtsgang-Kupplung 68, im Rückwärtsgang dagegen allein über das Hohlrad 66 in die Eingangswelle 5 eingeleitet.
Im Schubbetrieb können an der Ausgangswelle 6 in das Gangwechselgetriebe 2 eingeleitete Schubmomente bei Bremsvorgängen zum Aufladen des Schwungrades 11 genutzt werden, wobei die Freilaufkupplung 16 die Antriebsverbindung zwischen Ausgangswelle 3 und Eingangs zahnrad 7 auf jeden Fall löst.

Claims

Patentansprüche Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge, insbesondere Omnibusse, mit einer über ihre Eingangswelle von einer Antriebsmaschine antreibbaren hydrodynamischen Strömungseinheit und einem stufenlosen Getriebe zum Ubertragen einer Drehbewegung durch endlose biegsame Zugmittel, insbesondere Ketten, bei dem die Ausgangswelle der Strömungseinheit über ein dreiachsiges Standgetriebe mit der Eingangswelle des stufenlosen Getriebes in Antriebsverbindung bringbar und die Ausgangswelle des stufenlosen Getriebes mit Fahrzeugrädern koppelbar ist und das von der Ausgangswelle der Strömungseinheit antreibbare Eingangszahnrad des Standgetriebes sowie die Ausgangswellen von Strömungseinheit und stufenlosem Getriebe fluchtend zu einer Hauptachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß unter der an sich bekannten Verwendung eines mit einem Antriebsritzel (9) kämmenden Tellerrades (10) als Antriebsverbindung für ein als Energiespeicher arbeitendes Schwungrad (11) das Tellerrad (10) sowohl zentrisch zur Hauptachse (8-8) als auch drehfest zum Eingangszahnrad (7) angeordnet ist und die Verzahnungen (t'-' und 13) von Tellerrad (10) und Eingangszahnrad (7) einander zugekehrt sowie eine zum Eingangszahnrad (7) crehreste Kupplungsnabe (14) einerseits und ein ztlr Aus,yangswelle (3) der Strömungseinheit (1) drehfester Abtriebsflansch (15) andererseits durch eine Freilaufkupplung (16) miteinander verbunden sind und jeweils die Freilaufkupplung (16) wie auch der die Verzahnung (12) aufweisende Querschnitt (17) des Tellerrades (10) etwa mittig zu einer zur Hauptachse (8-8) senkrechten Bezugsebene (18-18) angeordnet ist.
2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Drehachse (19) des mit dem Tellerrad (10) kämmenden Antriebsritzels (9) enthaltende, zur Hauptachse (8-8) senkrechte Bezugsebene (20-20) zur Bezugsebene (18-18) der Freilaufkupplung (16) einen Abstand (91) aufweist, der etwa gleich der halben Breite (22) des Eingangszahnrades (7) ist.
3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daβ die Freilaufkupplung (16) in 1 daß die Freilaufkupplung (16) in bezug auf die Hauptachse (8-8) axial zwischen dem Eingangszahnrad (7) einerseits und einer zum Eingangszahnrad (7) drehfesten Bremsnabe (23) angeordnet und die Bremsnabe (23) eine Antriebsverbindung (Keilnutenverzahnung 24) mit dem Rotor (25) eines hydrodynamischen Retarders (26) aufweist.
4. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, und bei dem die Ausgangswelle des stufenlosen Getriebes an einem Ende durch eine Zwischenwand eines Getriebegelläuses gelagert und das Standgetriebe zwischen einer Ab-Schluβwand eines lleos die Strömungseinheit aufnehmenden Zwischengehäuses und der Zwischenwand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangszahnrad (7) an der Zwischenwand (27), dagegen die Bremsnabe (23) an einer Wand (31) des Zwischengehäuses (30) abgestützt ist.
5. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis /#, dadurch gekennzeichnet, daß Tellerrad (10) und Kupplungsnabe (14) einteilig sind.
6. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Kupplungsnabe (14) und Bremsnabe (23) einteilig sind.
7. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (29) einen in den Richtungen der Drehachse (19) des Antriebsritzels (9) sich erstreckenden Gehäusestutzen (32) zur Lagerung der Welle (33) des Antriebsritzels (9) aufweist.
8. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet 1 daß an den Gehäusestutzen (32) ein Kupplungsgehäuse (34) für eine Schwungrad-Kupplung (35) anflanschbar ist.
9. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d ii r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Freilaufkupplung (16) in den Richtungen der Hauptachse (8-8) zwischen zwei Lageranordnungen (62 und 63) für die gegenseitige drehbare Abstützung von Kupplungsnabe (14) und Abtriebsflansch (15) angeordnet ist.