DE3432193A1

DE3432193A1 - Stufenschaltgetriebe mit hydrodynamikretarder, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3432193A1
Application number: DE19843432193
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 3302 Cremlingen Klaue
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1984-09-01
Filing date: 1984-09-01
Publication date: 1986-03-13

Description

Stufenschaltgetriebe mit Hydrodynamikretarder, insbesondere
für Kraftfahrzeuge Bisher werden Hydrodynamikretarder vorwiegend am Ausgang von Schaltgetrieben schwerer Nutzfahrzeuge und Omnibusse angeordnet. Da ihr Wirkungsbereich dann Null- bis höchste Motordrehzahl umfasst, fallen sie sehr voluminös aus und erfordern, zusammen mit dem benötigten grossen Oelvolumen, einen erheblichen Gewichtsaufwand. Deshalb gibt es modernere, gemischt hydrodynamisch/mechanische Schaltgetriebe mit in Oel laufenden Kupplungen und Bremsen zum Schalten, bei denen der Hydrodynamikretarder integriert ist. Da hierbei der Retarder auf der Eingangswelle angeordnet werden kann, weist er relativ kleine Abmessungen auf, zumal sein Geschwindigkeitsbereich nur über eine Schaltstufe des Getriebes reicht.
Neuerdings werden aus Wirkungsgradgründen Getriebe bevorzugt, welche ohne Hydrodynamikwandler und in Oel laufenden Schaltkupplungen und -bremsen auskommen. Bei deren Anwendung ist bereits vorgeschlagen worden, den Retarder auf der Stirnseite des Motors anzuordnen. Bei dieser Lösung besteht der Nachteil, dass das Drehmoment des Retarders durch die Kurbelwelle hindurch geleitet werden und beispielsweise der Keilriemenantrieb der Nebengeräte durch den Retarder hindurch erfolgen muss.
Ein normaler Serienmotor kann dabei nicht Verwendung finden.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, ein Stufenschaltgetriebe mit einem Retarder zu vereinigen, bei dem die genannten Nachteile nicht bestehen. Es soll ein Stufenschaltgetriebe Anwendung finden können, welches ohne Aenderung seines Aufbaues sowohl mit als auch ohne Retarder ausgerüstet werden kann und bei dessen Anordnung jeweils nur der Drehzahlsprung einer Gangstufe den Betriebsbereich für den Retarder ausmacht. Das Stufenschaltgetriebe soll mit und ohne Retarder dieselbe Baulänge aufweisen.
Erfindungsgemäss wird das mit Schaltmuffen oder mit ausserhalb des Getriebegehäuses angeordneten Schaltkupplungen geschaltete Stufenschaltgetriebe am Ausgang mit einer Kupplung oder mit einer zweistufigen, zum Anfahren und zum Verdoppeln der Schaltstufen dienende Planetenradgruppe, und der Retarder über ein auf der Haupt- oder Nebengetriebewelle angeordnetes Kegelrad, welches unabhängig von der Schaltstufe des Stufenschaltgetriebec proportional zur Motordrehzahl umläuft, angetrieben.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der Retarder senkrecht zur Stufenschaltgetriebe-Längsachse an das Getriebe angeflanscht und mit einem eigenen, vom Stufenschaltgetriebe getrennten Oelkreislauf ausgerüstet, der in bekannter Weise mit einer Kühleinrichtung in Verbindung steht.
Die durch die Erfindung erteilte Lehre ermöglicht die Vereinigung von Stufenschaltgetrieben mit eigenem Oelhaushalt mit einem Hydrodynamikretarder mit getrennter Oelversorgung. Der bei allen Schaltstufen im gleichen Drehzahlbereich betriebene Retarder erfordert äusserst geringen Raumbedarf und wird in einem guten Wirkungsgradbereich betrieben.
Das mit dem Retarder ausgerüstete Stufenschaltgetriebe weist mit oder ohne Retarder dieselbe Baulänge auf, macht demnach die Verwendung unterschiedlicher Kardanwellen überflüssig. Ohne Retarder wird das Gehäuse des Stufenschaltgetriebes an der Anflanschstelle des Retarders mit einem Deckel ausgerüstet.
Durch den gleichen Aufbau der Getriebe mit oder ohne Retarder ist, abgesehen von der Beibehaltung der Anschlussteile, eine verbilligte Herstellung des Getriebes gewährleistet.
In den Abbildungen ist ein mit einem Hydrodynamikretarder ausgerüstetes Stufenschaltgetriebe der Erfindung dargestellt.
In Fig. 1 ist das Getriebe im in Fig. 2 mit A-B gekennzeichneten Längsschnitt und in Fig. 2 im in Fig. 1 mit C-D gekennzeichneten Querschnitt mit Schnitt durch den Retarder wiedergegeben. Bei dem gewählten Beispiel besitzt das Stufenschaltgetriebe vier und das zum Anfahren sowie zum Schalten dienende Planeten-Gruppengetriebe zwei Stufen, so dass insgesamt acht Vorwärtsstufen zur Verfügung stehen.
In den Abbildungen ist mit 1 der Motor gekennzeichnet, dessen Schwungrad 11 mit dem Antriebs zahnrad 2 des Stufenschaltgetriebes verbunden ist. Zusammen mit dem Antriebszahnrad 2 läuft mit dem Motor ständig die Getriebenebenwelle 4 mit dem Antriebsrad 3 und den Rädern 5, 7 und 9 um. Auf der Hauptgetriebewelle 12 sitzen die mit den Rädern der Nebenwelle kämmenden Schalträder. 6, 8 und 10 sowie das Glockenrad 11 des Planeten-Gruppengetriebes. Die Schaltstufen werden durch die Schaltmuffen 121 und 122 über ihre Schaltgabeln 123 und 124 von den doppelt wirkenden durch Druckluft betätigten Schaltkolben 125 und 126 aus geschaltet. Das auf der Hauptgetriebewelle 12 sitzende Schaltrad 6 besitzt einen Kegelradfortsatz 61, in den das Kegelrad 25 des Retarderantriebs eingreift.
Der aus dem Stator 28 und dem Laufrad 27 zusammengesetzte Retarder ist im Retardergehäuse 32 untergebracht. Die mit dem Laufrad 27 verbundene Antriebswelle 26 treibt ausserdem die Pumpe 30 und den Aussenflansch 29 an. Unterhalb des Retarders befindet sich der Oelsumpf 31. Der Retarder wird in üblicher Weise durch Füllen und Entleeren ein- und ausgeschaltet. Sein Oel wird in einem nicht mit dargestellten Kühler gekühlt.
Das Planeten-Gruppengetriebe besteht aus dem Glockenrad 11, welches die Planetenräder 14 antreibt, die sich bei geschlossener Bremse 16 - 19 auf dem Innensonnenrad 13 abstützen und ihr Drehmoment über den Steg 141 und den Kupplungsflansch 20 über das Kardangelenk 24 in die Abtriebswelle 241 leiten.
Während das Planetengetriebe im ölgeschmierten Raum des Stufenschaltgetriebes umläuft, sind die zugeordnete Bremse und Kupplung hinter der Getriebeabschlusswand im Trockenraum untergebracht. Wenn das Stufenschaltgetriebe dann noch mit elektronisch gesteuerter Synchronisierung ausgerüstet ist, sind keine wirkungsgradverschlechternde, sich gegeneinander bewegende ölbenetzte Reibungsteile mehr erforderlich. Ausserdem tritt mit trockenlaufenden Reibungsteilen beim Anfahren und Schalten praktisch kein Reibwertsprung beim Uebergang vom Reib- auf den Haftschluss mehr auf.
Beim vorliegenden Beispiel ist die zum Anfahren und Schalten der ungeraden Schaltstufen dienende Bremse als Vollbelag-Zweischeibenbremse mit rotationssymmetrischer Belastung und Wärmeabfuhr durch die hohle Bremsscheibe 16 ausgebildet. Die beiden Belagscheiben 17 und 18 werden zum Bremsen durch den Ringkolben durch Druckluft gegen die Bremsscheibe 16 gedrückt.
Die Bremsscheibe ist axial frei beweglich auf der Aussenglocke 15 der Kupplung gelagert. Die Kupplung, mit der die geraden Schaltstufen geschaltet werden, verbindet in geschlossenem Zustand durch ihre Lamellen 21 die mit dem Sonnenrad 13 verbundene Aussenglocke 15 über die Innenglocke 201 sowie den Kupplungsflansch 20 mit dem Steg 141. Dadurch ist die Planetenstufe ausgeschaltet. Die Kupplung ist durch die Tellerfeder 22 geschlossen und kann durch auf den Kolben 211 geführte Druckluft gelöst werden.
Die Drehmomentableitung erfolgt über den mit der Innenglocke 201 verschraubten Kupplungsdeckel 23 über das Kardangelenk 24 in die Kardanwelle 241 - Leerseite -

Claims

Stufenschaltgetriebe mit Hydrodynamikretarder, insbesondere für Kraftfahrzeuge Patentansprüche C Stufenschaltgetriebe mit Hydrodynamikretarder, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Schaltmuffen (121, 122) oder mit ausserhalb des Getriebegehäuses angeordneten Schaltkupplungen geschaltete Stufenschaltgetriebe am Ausgang mit einer Kupplung oder einer zweistufigen, zum Anfahren und zum Verdoppeln der Schaltstufen dienenden Planetenradgruppe (11, 13, 14, 141) ausgerüstet ist und der Retarder (27, 28) über ein auf der Haupt- (12) oder Nebengetriebewelle (4) angeordnetes Kegelrad (61), welches unabhängig von der Schaltstufe des Stufenschaltgetriebes, proportional zur Motordrehzahl umläuft, angetrieben wird.
2) Stufenschaltgetriebe mit Hydrodynamikretarder, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Retarder senkrecht zur Stufenschaltgetriebe-Längsachse an das Getriebegehäuse angeflanscht und mit einem eigenen, vom Stufenschaltgetriebe getrennten Oelkreislauf ausgerüstet ist, der in bekannter Weise mit einer Kühleinrichtung in Verbindung steht.