DE3401592A1

DE3401592A1 - Getriebe

Info

Publication number: DE3401592A1
Application number: DE19843401592
Authority: DE
Inventors: Noboru Sayama Saitama Ashikawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1984-07-19
Also published as: GB2133845B; GB8400062D0; AU2300583A; GB2133845A; AU551235B2; FR2539357A1; JPS6335444B2; JPS59133850A; CA1211299A; US4602526A; FR2539357B1; DE3401592C2

Description

Getriebe

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, welches einen Hauptgetrieberoechanismus umfaßt, der mit Zahnradsätzen einer Mehrzahl von Getriebestufen ausgerüstet ist, die angeordnet sind zwischen einer Eingangswelle, welche sich mit der Kurbelwelle eines Motors verbinden läßt, und einer zu der Eingangswelle parallelen Ausgangswelle, sowie einen Nebengetriebemechanismus, der die Antriebskraft von der Eingangswelle auf ein angetriebenes Rad der Ausgangswelle über Zahnradsätze anderer Getriebestufen überträgt, und welches derart gelagert ist, daß es von dem Motorgehäuse entlang der Achse der Kurbelwelle vorragt.

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Getriebes, welches die Steifigkeit eines Getriebegehäuses auf ein relativ geringes Niveau beschränken kann und auf diese Weise das Gesamtgewicht vermindern kann.

Bei dem Getriebe gemäß der Erfindung ist ein Abtriebsrad, welches dem Haupt- und Nebengetriebemechanismus gemeinsam ist, an dem Ende einer Ausgangswelle auf der Motorseite angeordnet, und ein angetriebenes Rad des Nebengetriebemechanismus ist auf der Ausgangswelle an einer Stelle nahe dem Abtriebsrad angeordnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig.1 das gesamte Antriebssystem in Form einer Strichzeichnung;

Fig.2 in einer Querschnittsansicht das Getriebe im einzelnen; und

Fig.3 einen vereinfachten Schnitt entlang der Linie III-

III in Fig.2 .
10

Wie zunächst aus Fig.1 ersichtlich, ist der Motor E quer zum Vorderteil des Wagenkörpers angebracht, das heißt, eine Kurbelwelle 1 (siehe Fig.2) ist in der Breitenrichtung des Wagenkörpers angeordnet. Eine mit einer Kupplung 2 ausgerüstete Getriebeeinrichtung 7, ein Getriebe 3, ein erstes Differentialgetriebe 4» ein zweites Differentialgetriebe 6 und dgl. sind an einer Seite des Motors E, die dem Endabschnitt der Kurbelwelle 1 entspricht,derart gelagert, daß sie in Axialrichtung der Kurbelwelle 1 vorragen. Die Antriebskraft des Motors E wird über die Kupplung 2 und das Getriebe 3 auf -das erste Differentialgetriebe 4- übertragen, und von dem ersten Differentialgetriebe 4· auf das zweite Differentialgetriebe 6. Die Antriebskraft von diesem zweiten Differentialgetriebe 6 wird auf ein Vorderrad 12 auf der rechten Seite übertragen über eine Antriebswelle 8, ein Universalgelenk 9,

/em

eine Antriebswelle 10 und zweites Universalgelenk 11 sowie auch auf ein Vorderrad 17 auf der linken Seite über eine Antriebswelle 13» ein Universalgelenk 14., eine Antriebswelle 15 und ein weiteres Universalgelenk 16. Die Antriebskraft des Motors E wird von dem ersten Differentialgetriebe 4- über ein Universalgelenk 18 auch auf eine Kardanwelle 19 übertragen, und die Rotationsantriebskraft dieser Kardanwelle 19 wird über ein Universalgelenk 20 auf ein drittes Universalgetriebe 21 ausgeübt, und von dort über eine der Antriebs-

35wellen 22, die mit dem dritten Differentialgetriebe 21 verbunden sind, ein Universalgelenk 23, eine Antriebswelle 24 und ein Universalgelenk 25 auf ein Hinterrad 26 auf der

rechten Seite sowie auch über die andere Antriebswelle 27, ein Universalgelenk 28, eine Antriebswelle 29 und ein Universalgelenk 30 auf ein Hinterrad 31 auf der linken Seite. Auf diese Weise treibt der Motor E die Vorderräder 12, 17 und die

° Hinterräder 26, 31 auf der rechten Seite und der linken Seite an.

Fig. 2,' welche die Getriebeeinrichtung 7 im einzelnen darstellt, zeigt die Kupplung 2 in einem Kupplungsgehäuse 33, ¹^ das mit dem Motorgehäuse 32 einteilig ist. Die Kurbelwelle 1 ist mit der Eingangswelle 35 des Getriebes 3 verbunden, wenn die Kupplung 2 aufgrund der Außerbetriebsetzung eines Auslösearmes 34 tätig wird.

Wie auch aus Fig.3 ersichtlich, ist das Getriebe 3 in einem Getriebegehäuse 36 angeordnet, welches mit dem Kupplungsgehäuse 33 einteilig ist, und ist mit einem Hauptgetriebemechanismus 37 und einem Nebengetriebemechanismus 38 ausgerüstet. Der Hauptgetriebemechanismus 37 umfaßt die oben erwähnte Eingangswelle 35, deren Achse mit der Achse der Kurbelwelle 1 übereinstimmt, eine Ausgangswelle. 39 parallel zu der Eingangswelle 35 und Zahnradsätze 40 bis 45 für den ersten bis zum fünften Gang bzw. für den Rückwärtsgang, welche zwischen die Eingangs- und Ausgangswellen 35, 39 zwischengeschaltet sind. Die Antriebskraft, die von der Eingangswelle 35 über den gewählten Zahnradsatz dieser Zahnradsätze 40 bis 45 auf die Ausgangswelle 3'9 übetragen wird, wird von einem Abtriebsrad 46 abgegeben, das am Ende der Ausgangswelle 39 auf der Motorseite'angeordnet ist.

Der Nebengetriebemechanismus 38 umfaßt ein erstes Leerlaufrad 47 parallel zu der Eingangswelle· 35, ein zweites Leerlaufrad 48,· das zu dem ersten Leerlaufrad 47 axial ist, ein angetriebenes Rad 49, das auf der Ausgangswelle 39 an einer Stelle .nahe dem Abtriebsrad 46 angeordnet ist, sowie ein Eingriff- und Eingrifflöserad 50, das dem zweiten Leerlaufrad 48 und dem angetriebenen Rad 40 gemeinsam ist.

Dieser Mechanismus wird für den Betrieb in niedrigem Gang unterhalb des ersten Ganges verwendet.

Die Getriebeeinrichtung 7 hat ein relativ großes Gewicht und

ist außerdem freitragend an dem Kupplungsgehäuse 33 angebracht, welches mit dem Motorgehäuse 32 einteilig ist. Bei solch einem freitragenden Halterungsaufbau sollte der Großteil des Gewichts so nah wie möglich bei der Motorseite angeordnet sein, um die Steifigkeit des Getriebegehäuses 36 und die des Motorgehäuses 32 zu vermindern, an welches das erstere angesetzt ist, und um damit das Gesamtgewicht zu vermindern. Wenn das Abtriebsrad J+6 und das angetriebene Rad 49» welche relativ große Gewichte aufweisen, in der Stellung nahe dem Ende der Ausgangswelle 39 nahe dem Motor E angeordnet sind, kann dementsprechend der Nebengetriebemechanismus 38 nahe dem Motor E angeordnet werden. Folglich kann die Gewichtsverteilung von der Getriebeeinrichtung 7 zu dem Motor E hin verschoben werden. Auf diese Weise ist es möglich, das Getriebegehäuse 36 und das Motorgehäuse 32 mit vergleichsweise geringer Dicke auszubilden, um die von diesen Gehäusen geforderte Steifigkeit zu vermindern, und schließlich das Gesamtgewicht des Motors einschließlich der Getriebeeinrichtung 7 zu vermindern.

25Das Abtriebsrad 46 kämmt mit einem Reduktionsrad 53, welches um die Antriebswelle 8 parallel zur Ausgangswelle 39 hinten am Getriebe 3 drehbar ist. Das Abtriebs- und das Reduktionsrad 46, 53 sind schräg-verzahnte Räder. Planetenräder 54 sind schwenkbar an vier Stellungen in der Umfangsrichtung des Reduktionsrades 53 gelagert und diese Planetenräder 54 kämmen mit dem Innenrad 56 eines Ringrades 55 bzw. mit einem Sonnenrad 57, wodurch das erste Differentialgetriebe 4 gebildet wird. Das Sonnenrad 57 ist einteilig mit einem inneren Zylinder 58 angeordnet, der den äußeren Umfang der Antriebs-

35WeIIe 8 umschließt, während das Ringrad 55 einteilig mit einem äußeren Zylinder angeordnet ist, der den äußeren Umfang des inneren Zylinders 58 umschließt.

Das Außenrad 60 des Ringrades 55 besitzt eine schräg verzahnte Gestalt und kämmt mit einem Rad 61, welches ebenfalls ein schräg-verzahntes Rad ist. Das Rad 61 ist einteilig mit einer Rotationswelle 62 angeordnet, welche parallel zur Antriebswelle 8 verläuft. Ein Kegelrad 63 ist ferner einteilig mit dieser Rotationswelle 62 angeordnet. Dieses Kegelrad 63 kämmt mit einem anderen Kegelrad 52, welches einteilig mit einer Rotationswelle 64 angeordnet ist, die unter rechtem Winkel zu der Rotationswelle 62 erstreckt. Diese Rotationswelle 64 ist mit der Kardanwelle 19 über das Universalgelenk 18. verbunden. Dementsprechend wird die Richtung der Antriebskraft von dem ersten Differentialgetriebe U unter rechtem Winkel zu der Kurbelwelle 1 umgewandelt über das Rad 61 und die Kegelräder 63i 52, und die Antriebskraft wird dann auf die Kardanwelle 19 übertragen.

Der Kämmzustand zwischen dem Abtriebsrad 46, dem Reduktionsrad 53t dem äußeren Rad 60 des Ringrades 55 und dem Rad 61, welche die schräg-verzahnten Räder sind, wird anhand von Fig. 3 erläutert. Der Kämmabschnitt zwischen dem äußeren Rad 60 des Ringrades 55 und dem Rad 61 liegt dem- Motor E näher als die Achse der Antriebswelle 8,so daß der Mittenwinkel, der zwischen dem Kämmabschnitt 66 des Abtriebrades 46 mit dem Reduktionsrad 53 und dem oben beschriebenen Kämmabschnitt 65 gebildet wird, minimiert werden kann, Vorzugs- . weise unterhalb 90°. Da - anders ausgedrückt - eine Schubkraft auf den Kämmabschnitt der schräg-verzahnten Räder wirkt, wirken einander entgegengesetzte Kräfte auf beide Kämmabschnitte 65, 66 entlang der Achse der Antriebswelle 8, wenn das Abtriebsrad 4-6 und das Rad 61 auf bezüglich der Antriebswelle 8 einander entgegengesetzten Seiten angeordnet sind, wodurch ein Biegemoment auf die Antriebswelle 8 wirkt. In diesem Fall muß die Festigkeit der Antriebswelle 8 sowie die Festigkeit von Lagern 67, 68, welche die Antriebswelle 8 lagern, erhöht werden. Da aber beide Kämmabschnitt·65, 66 nahe einander angeordnet sind, wie oben beschrieben, heben sich die Schubkräfte, die an den Kämmabschnitten 65, 66

^■auftreten, einander auf, und das auf die Antriebswelle 8 wirkende Biegeraoment kann vermindert werden. Folglich braucht die Festigkeit der Antriebswelle 8 und der Lager 67, 68 nicht erhöht zu werden. Dies ist vorteilhaft für die Konstruktionsfestigkeit.

Da der Kämmabschnitt 65 zu dem Motor E hin verschoben ist, kann hinter der Getriebeeinrichtung 7 genügend Raum erlangt werden, das heißt, zwischen der Getriebeeinrichtung 7 und einem Armaturenbrett, das durch die doppelpunktstrichlierte Linie wiedergegeben ist, wie deutlich in Fig.3 zu erkennen. Dieser Raum kann zum Anordnen eines Lenkmechanismus 70, eines Führungsträgers (lead beam) 71 und dgl. verwendet werden. Auf diese Weise kann die Kabine des Fahrzeugs auch erweitert werden.

^! Das zweite Differentialgetriebe 6 besitzt die gleiche Achse wie das erste Differentialgetriebe 4 und ist derart angeordnet, daß das Kupplungsgehäuse 33> zwischen den beiden Differentialgetrieben 4·» 6 liegt. In dem zweiten Differentialgetriebe 6 sind die Antriebswellen 8, 13 innerhalb des Getriebekastens 72 so angeordnet, daß sie zueinanderhinweisen, wobei sie die gleiche Achse besitzen. Eine Lagerwelle 73, die die Antriebswellen 8, 13 unter rechtem Winkel kreuzt, ist an dem Getriebekasten 72 zwischen beiden Antriebswellen 8, 13 befestigt. Der Getriebekasten 72 ist einteilig an dem inneren Zylinder 58 des ersten Differentialgetriebes 4- befestigt, und Kegelräder 74»75 sind an der Lagerwelle 73 befestigt. Die Antriebswellen 8, 13 durchdringen den Getriebe-

3Q kasten drehbar, und Kegelräder 76, 77, die mit den oben beschriebenen Kegelrädern 74-» 75 kämmen, sind jeweils an den Endabschnitten dieser Antriebswellen befestigt.

Wie oben beschrieben, sind das erste Differentialgetriebe 4 gg zum Antreiben des Vorder- und Hinterradantriebssystem und das zweite Differentialgetriebe 6 zum Antreiben der Vorderräder über die Antriebswelle 8 auf der gleichen Achse ange-

ordnet. Das erste Differentialgetriebe 4 ist ein Planetengetriebe, wobei das zweite Differentialgetriebe 6 ein Kegelgetriebe ist. Dies macht den Gesamtaufbau kompakt. Anders ausgedrückt kann der Durchmesser des ersten Differentialgetriebes 4 relativ groß gemacht werden, da es außerhalb der Kurbelwelle 1-des Motors E angeordnet ist. Da es ein Planetengetriebe ist, welches einen relativ großen Raum in Radialrichtung besetzt, aber nur einen begrenzten Raum in Axialrichtung benötigt, trägt es zur Verminderung der Breite der ^O Getriebeeinrichtung 7 in Axialrichtung der Kurbelwelle 1 bei. Aufgrund seiner Anordnung ist das zweite Differentialgetriebe 6 hinter dem Motor E angeordnet, und folglich kann sein Durchmesser nicht leicht erhöht werden. Es kann jedoch seine Breite vergrößert werden, und folglich ist eine relativ große Breite in Axialrichtung erforderlich; da aber das Differentialgetriebe 6 ein Kegelgetriebe mit relativ kleinem Durchmesser ist, kann die Größe des Uberstandes der Getriebeeinrichtung 7 zu der Rückseite des Motors E vermindert werden. Folglich kann die Getriebeeinrichtung 7 als Ganzes kompakt gemacht werden. Außerdem ist jedes Planetenrad 5A des ersten Differentialgetriebes k direkt und schwenkbar durch das Reduktionsrad 53 gelagert. Der Abstand zwischen dem zweiten Differentialgetriebe 6 und dem Reduktionsrad 50 kann vermindert werden. Dies trägt auch zur Verminderung der Größe der 25Getriebeeinrichtung 7 bei.

Das ,dritte Differentialgetriebe 21 (siehe Fig.1) ist ein Kegelgetriebe von gleicher Konstruktion wie das zweite Differentialgetriebe 6 und daher wird die Erläuterung übergangen.

Als nächstes wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsforra kurz, erläutert. Die Antriebskraft des Motors E wird von der Kurbelwelle 1 über die Kupplung 2 auf die Eingangswelle 35 des Getriebes 3 übertragen und dann entweder über den Zahnradsatz einer der Getriebestufen des Hauptgetriebemechanismus 37 oder über den Nebengetriebemechanismus 38 auf die Ausgangswelle 39. Die Antriebskraft von der Ausgangswelle 39 wird

von dem Abtriebsrad 46 auf das Reduktionsrad 53 übertragen, und dann wird die Antriebskraft durch das erste Differentialgetriebe 4 aufgeteilt auf das Sonnenrad 57 und das Ringrad 55. Die auf das Sonnenrad 57 übertragene Übertragungskraft ° wird über das zweite Differentialgetriebe 6 auf das rechte und das linke Vorderrad 12, 17 übertragen. Die auf das Ringrad 55 übertragene Antriebskraft wird über das Rad 61, die Kegelräder 63, 52, das Universalgelenk 18, die Kardanwelle 19 und das dritte Differentialgetriebe 21 das rechte und das linke Hinterrad 20, 31 übertragen.

Übrigens kann der Nebengetriebemechanismus 38 durch Vorsehen ' geeigneter Zahnräder statt für die Niedriggeschwindigkeitsverwendung für den ersten Gang und darunter, wie oben beschrieben, für die Hochgeschwindigkeitsanwendung der fünften oder höherer Gangstufen ausgelegt sein.

Wie oben beschrieben, ist erfindungsgemäß das Abtriebsrad an dem Ende der Ausgangswelle auf der Motorseite angeordnet, und das angetriebene Rad des Nebengetriebemechanismus ist an einer Stelle nahe dem Abtriebsrad angeordnet. Gemäß dieser Anordnung ist der relativ schwere Abschnitt des Getriebes zu dem Motor hin verschoben, und daher wird es möglich, die Steifigkeit zu vermindern, die für das Motorgehäuse und das von diesem getragene Getriebegehäuse erforderlich ist. Folglich kann das Gesamtgewicht vermindert werden.

Es ist offfensichtlich, daß die beschriebene Ausführungsform alle oben erwähnten Ziele erfüllt und auch den Vorteil weiter wirtschaftlicher Nützlichkeit aufweist.

Patentanwalt

"3.1.4.BNr. 136/84 (§46 PatAnwO)"

/O.

- Leerseite -

Claims

PATENTANWÄLTE

MITSCHERLICH · GUNSCHMANN · KÖRBER · SCHMIDT-EVERS

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT ■ PROF. REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

MANDATAIRES AGREES PRES L'OFRCE EUROPEEN DES BREVETS

Dipl.-Ing. H. Mitscherlich Dipl.-Ing. K. Gunschmann Dipl.-lng. Dr. rer. nat. W. Körber Dipl.-Ing. J. Schmidt-Evers

Steinsdorfstraße 10

HONDA GIKEN KOGIO KABUSHIKI KAISHA D-8000 München 22

8-go, 27-ban, Jingu.ae 6-cho« SSSSSfnSE"

bhlDUya-Jcu Psch-Kto. Mchn 195 75-803

Tokio/Japan EPA-Kto. 28 OOO 206

18.1.1984/MsAe

Anspruch:

Getriebe, welches einen Hauptgetriebemechanismus umfaßt, der mit Zahnradsätzen einer Mehrzahl von Getriebestufen ausgerüstet ist, die angeordnet sind zwischen einer Eingangswelle, welche sich mit der Kurbelwelle eines Motors verbinden läßt, und einer zu der Eingangswelle parallelen Ausgangswelle, sowie einen Nebengetriebemechanismus, der die Antriebskraft von der Eingangswelle auf ein angetriebenes Rad der Ausgangswelle über Zahnradsätze anderer Getriebestufen überträgt, und welches derart gelagert ist, daß es von dem Motorgehäuse entlang der -25 Achse der Kurbelwelle vorragt,

dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Haupt- und dem Nebengetriebemechanismus (37, 38) gemeinsames Abtriebsrad (4.6) am Ende der Ausgangswelle (39) auf der Motorseite angeordnet ist und das angetriebene Rad (4-9) auf der Ausgangswelle in der Nachbarschaft des Abtriebrades angeordnet ist.