DE4104487A1

DE4104487A1 - Getriebeaggregat fuer kraftfahrzeuge mit einem stufenlos regelbaren zugorgangetriebe

Info

Publication number: DE4104487A1
Application number: DE19914104487
Authority: DE
Inventors: Horst Reiner Butz; Hansjoerg Dach
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Batavia Transmission LLC
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1991-08-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebeaggregat für Kraft fahrzeuge nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Ein Getriebeaggregat dieser Art ist z. B. in der DE-PS 34 24 856 beschrieben.

Der Einbau eines derartigen stufenlosen Getriebes für Kraftfahrzeuge mit einem in Querrichtung vorne ange ordneten Antriebsmotor und angetriebenen Vorderrädern ist im allgemeinen problemlos. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch bei Fahrzeugen, bei denen der Antriebsmo tor in Längsrichtung vorne angeordnet ist und bei dem die Hinterräder angetrieben sind. Bei derartigen Fahr zeugen sind die Übersetzungsgetriebe im Fahrzeug- bzw. Kardanwellentunnel im Bereich des vorderen Fahrgast raumes angeordnet. Stufenlose Getriebe, insbesondere in einer Ausbildung als Umschlingungsgetriebe, besit zen jedoch den Nachteil einer großen radialen Erstreckung, und zwar bezogen auf die Getriebehauptachse. Ei nes der wesentlichen Gründe hierfür liegt in den zwei parallel angeordneten Scheibensätzen.

Diese Ausführungsform führt dazu, daß bei einem Einbau eines derartigen stufenlosen Getriebes in den bisheri gen Getriebeeinbauraum entweder Probleme mit der Bo denfreiheit entstehen oder daß der Fußraum in dem Fahrzeug ungünstig eingeschränkt werden muß, wobei hinzukommt, daß in einem derartigen Fall Änderungen der Karosserie erforderlich sind.

Insbesondere dann, wenn die Einbaulage eines Getriebes weit in den Fahrgastraum ragt, wobei sich der Kardan wellentunnel verengt, ist ein derartiger Getriebeein bau besonders kritisch. Dies betrifft z. B. langbauende Antriebsmotore, wie z. B. Sechs- oder Achtzylindermo tore. Gleiches gilt auch, wenn die Motorlage aus Ge wichtsverteilungsgründen weit nach hinten verlegt wer den soll.

In der DE-PS 34 24 856 ist deshalb bereits eine Ausge staltung und Anordnung des Getriebeaggregates vorge schlagen worden, durch die eine kompaktere Baueinheit erreicht wird. Im wesentlichen erfolgt dies dadurch, daß das als Vorwärts-Rückwärts-Umschalt-Planetenradge triebe ausgebildete Wendegetriebe bezüglich seiner La gerung weiter nach vorne gezogen wird.

Nachteilig dabei ist jedoch, daß zum einen diese Aus bildung relativ aufwendig ist und zum anderen die da durch erreichte Kompaktheit auch nicht in allen Fällen ausreichend ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu grunde, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu be seitigen, insbesondere ein Getriebeaggregat zu schaf fen, das auch in Kraftfahrzeugen mit einem in Längs richtung vorn angeordneten Antriebsmotor und angetrie bene Hinterrädern ohne Bauraumprobleme, insbesondere ohne Umgestaltungen der Karosserie oder Beeinträchti gungen des Fahrgastraumes, verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kenn zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale ge löst.

Im Unterschied zu den bekannten Getriebebauarten er folgt erfindungsgemäß nunmehr eine Aufteilung in we nigstens zwei Gehäuse, die räumlich voneinander ge trennt sind. Dabei bilden das Anfahrelement und das Wendegetriebe eine Baueinheit, während das stufenlos regelbare Zugorgangetriebe und das Reduziergetriebe eine räumlich davon getrennte Baueinheit bilden.

Auf diese Weise läßt sich das Getriebe in seiner Ge samtheit in nicht störender Weise im Kraftfahrzeug an ordnen. Insbesondere kann dabei das Gehäuse für das stufenlos regelbare Zugorgangetriebe und das Reduzier getriebe an einer Stelle im Kraftfahrzeugraum angeord net werden, an der ein entsprechend großer freier Raum zur Verfügung steht.

Im allgemeinen wird man das Gehäuse für das Anfahrele ment und das Wendegetriebe am Motor anordnen, was z. B. durch ein Anflanschen erfolgen kann.

In einer vorteilhaften Weise wird man das Gehäuse für das Zugorgangetriebe und das Reduziergetriebe im Be reich der Hinterachse des Fahrzeuges anordnen, wobei es auch mit dem Hinterachsgehäuse identisch sein kann bzw. in das Hinterachsgehäuse integriert werden kann.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird man das Zugorgangetriebe quer zum Fahrzeug anord nen, was insbesondere dann der Fall sein wird, wenn man dessen Gehäuse an der Hinterachse des Fahrzeuges anordnet. In einem derartigen Falle ist nämlich der vorhandene Bauraum damit optimal ausgenützt.

Dabei kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorge sehen sein, daß der Sekundärscheibensatz des Umschlin gungsgetriebes und das Ausgleichsgetriebe koaxial an geordnet sind.

Durch diese Ausgestaltung wird der vorhandene Bauraum sehr gut ausgenützt und weiterhin ist auf diese Weise auch nur ein geringer Bauaufwand erforderlich.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Reduziergetriebe als Umlaufrädergetriebe an geordnet ist, wobei es ebenfalls koaxial zu der Aus gangswelle des Zugorgangetriebes bzw. der Eingangswel le des Ausgleichsgetriebes koaxial angeordnet sein kann.

Die Übertragung des Drehmomentes zwischen den räumlich voneinander getrennten Getriebeteilen kann z. B. durch ein Kegelradgetriebe erfolgen, das in vorteilhafter Weise in dem Gehäuse für das Zugorgangetriebe und das Reduziergetriebe angeordnet wird.

Die Drehmomentverbindung selbst zwischen der Ausgangs welle des Wendegetriebes und der Eingangswelle des Zugorgangetriebes kann in vorteilhafter Weise direkt durch die Kardanwelle des Kraftfahrzeuges erfolgen.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.

Da das erfindungsgemäße Getriebeaggregat grundsätzlich von bekannter Bauart ist und für die einzelnen Getrie beglieder auch bekannte Bauteile verwendet werden, wird nachfolgend auf die einzelnen Bauteile und ihre Wirkungsweise nur kurz eingegangen.

Die Kurbelwelle eines nicht dargestellten Verbren nungsmotores bildet eine Antriebswelle 1 die zu einem Anfahrelement 2 des Getriebeaggregates führt. Das An fahrelement 2 besteht aus einem hydrokinetischen Dreh momentwandler 3, der ein Turbinenteil T, ein Pumpen teil P und ein Statorteil S aufweist. Zusätzlich ist eine Überbrückungskupplung 4 vorgesehen. Durch die Überbrückungskupplung 4 kann die Eingangswelle des hy drokinetischen Drehmomentwandlers 3 im Bedarfsfalle zur Vermeidung von Schlupfverlusten überbrückt werden.

Die Antriebswelle 5 des hydrokinetischen Drehmoment wandlers 3 ist mit dem Eingangsglied eines Wendege triebes 6 verbunden, das als Vorwärts-Rückwärts-Um schalt-Planetenradgetriebes ausgebildet ist und in be kannter Weise wirkt. Die Umschaltung von vorwärts auf rückwärts erfolgt dabei durch Kupplungen 7 und 8, wo durch entsprechend eine Drehmomentverbindung zwischen dem Planetenradträger 6A und dem Sonnenrad oder über das Ringrad 6B erfolgen kann. Das Sonnenrad 9 bildet das Ausgangsglied des Wendegetriebes.

Wie durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist, befinden sich das Anfahrelement 2 und das Wendegetrie be 6 in einem gemeinsamen Gehäuse 10. Eine Welle 11, auf der das Sonnenrad 9 befestigt ist führt aus dem Gehäuse 10 heraus und ist über eine Flanschverbindung 12 mit der Kardanwelle 13 des Kraftfahrzeuges verbun den.

Die Getriebeteile für das Anfahrelement 2 und das Wen degetriebe 6 sind im allgemeinen nur so groß dimensio niert, daß das sie umgebende Gehäuse 10 problemlos im Motorraum oder in dem vorhandenen Kardanwellentunnel angeordnet werden kann.

Die übrigen Getriebeteile des erfindungsgemäßen Ge triebeaggregates, insbesondere das stufenlos regelbare Zugorgangetriebe 14 und ein Reduziergetriebe 15 sind gemeinsam in einem Gehäuse 16 angeordnet, das in der Zeichnung ebenfalls strichpunktiert dargestellt ist.

Das Gehäuse 16 kann mit dem Hinterachsgehäuse, in wel chem in üblicher Weise auch das Ausgleichsgetriebe (Hinterachsdifferential) 17 angeordnet ist, identisch sein.

Zur Drehmomentverbindung mit den in dem Gehäuse 10 an geordneten Getriebeteilen ist in dem Gehäuse 16 ein Kegelradgetriebe 18 vorgesehen, dessen Eingangswelle 19 ebenfalls über eine Flanschverbindung 20 mit der Kardanwelle 13 verbunden ist.

Das Zugorgangetriebe ist als Umschlingungsgetriebe be kannter Bauart ausgebildet. Als wesentliche Bauteile weist das Umschlingungsgetriebe eine Eingangswelle 21 mit einem feststehenden Kegelscheibenteil 22 und ein axial verschiebbares Kegelscheibenteil 23 auf, das im allgemeinen hydraulisch axial verschiebbar ist. Über ein Zugorgan 24, das mit einem feststehenden zweiten Kegelscheibenteil 25 und einem axial dazu verschieb baren Kegelscheibenteil 26 und eine Sekundärwelle 27, die als Hohlwelle ausgebildet ist, erfolgt die Weiter leitung des Drehmomentes zu dem Reduziergetriebe 15.

Das Reduziergetriebe 15 kann in üblicher Weise als Un tersetzungs-Planetenradgetriebe ausgebildet sein. Da bei bildet der Planetenradträger 28 das Anschlußele ment zu der Antriebsglocke 29 des Differentialgetrie bes 17. Das Differentialgetriebe 17 selbst ist in üb licher Weise aufgebaut und verteilt das Drehmoment auf zwei Antriebswellen 30 und 31.

Wie ersichtlich sind der Sekundärscheibensatz des Um schlingungsgetriebes 14, das Reduziergetriebe 15 und das Differentialgetriebe 17 koaxial und quer zum Kraftfahrzeug angeordnet.

Bezugszeichenliste

1 Antriebswelle
2 Anfahrelement
3 Drehmomentwandler
4 Überbrückungskupplung
5 Antriebswelle
  Eingangswelle
6 Wendegetriebe
7 Kupplungen
8 Kupplungen
9 Sonnenrad
10 Gehäuse
11 Welle
12 Flanschverbindung
13 Kardanwelle
14 Zugorgangetriebe
  Umschlingungsgetriebe
15 Reduziergetriebe
16 Gehäuse
17 Ausgleichsgetriebe
  Differentialgetriebe
18 Kegelradgetriebe
19 Eingangswelle
20 Flanschverbindung
21 Eingangswelle
22 Kegelscheibenteil
23 Kegelscheibenteil
24 Zugorgan
25 Kegelscheibenteil
26 Kegelscheibenteil
27 Sekundärwelle
28 Planetenradträger
29 Antriebsglocke
30 Antriebswelle
31 Antriebswelle
T Turbinenteil
P Pumpenteil
S Statorteil
6A Planetenradträger
6B Ringrad

Claims

1. Getriebeaggregat für Kraftfahrzeuge mit einem stu fenlos regelbaren Zugorgangetriebe und einem zugeord neten Wendegetriebe, insbesondere einem Vorwärts-Rück wärts-Umschalt-Planetenradgetriebe, für Kraftfahrzeuge mit einem in Längsrichtung vorn angeordneten Antriebs motor und angetriebenen Hinterrädern, wobei die An triebswelle des Antriebsmotores über ein Anfahrele ment, insbesondere einer hydraulischen Kupplung oder einem hydrokinetischen Drehmomentwandler, mit einer Eingangswelle verbunden ist, die mit dem Eingangsglied des Wendegetriebes verbunden ist, wobei dem Wendege triebe das Zugorgangetriebe und ein Reduziergetriebe nachgeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrelement (2) und das Wendegetriebe (6) einer seits und das stufenlos regelbare Zugorgangetriebe (14) und das Reduziergetriebe (15) andererseits je weils in einem gemeinsamen Gehäuse (10, 16) angeordnet sind, wobei die beiden Gehäuse räumlich getrennt von einander liegen.

2. Getriebeaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) für das Anfahrelement (2) und das Wendegetriebe (6) an dem Antriebsmotor angeordnet sind.

3. Getriebeaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) für das Zugorgangetriebe (14) und das Reduziergetriebe (15) im Bereich der Hinterachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.

4. Getriebeaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) für das Zugorgangetriebe (14) und das Reduziergetriebe (15) mit dem Hinterachsgehäuse iden tisch ist.

5. Getriebeaggregat nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugorgangetriebe (14) quer zum Kraftfahrzeug ange ordnet ist.

6. Getriebeaggregat nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärscheibensatz (24, 25) des als Umschlin gungsgetriebe (14) ausgebildeten Zugorgangetriebes und das Ausgleichsgetriebe (17) koaxial angeordnet sind.

7. Getriebeaggregat nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduziergetriebe als Umlaufrädergetriebe (16) aus gebildet ist.

8. Getriebeaggregat nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufrädergetriebe (15) koaxial zu den Sekundär scheibensatz (25, 26) des Umschlingungsgetriebes (14) und des Ausgleichsgetriebes (17) angeordnet ist.

9. Getriebeaggregat nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung des Drehmomentes von dem Wendegetriebe (6) zu dem Zugorgangetriebe (14) ein Kegelradgetriebe (18) vorgesehen ist.

10. Getriebeaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelradgetriebe (18) in dem Gehäuse (16) für das Zugorgangetriebe (14) und das Reduziergetriebe (15) angeordnet ist.

11. Getriebeaggregat nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentverbindung zwischen dem Wendegetriebe (6) und dem Zugorgangetriebe (14) durch die Kardan welle (13) des Kraftfahrzeuges gebildet ist.