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Die Erfindung betrifft eine quer einbaubare
Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für
Kraftfahrzeuge. Sie bezieht sich insbesondere auf eine quer einbaubare
Kraftübertragungsvorrichtung, bei der die Gangwechselmechanik
nicht direkt auf der Achse der Kurbelwelle, sondern in Bezug
auf diese dank mechanischer Übertragungsorgane, die die
"Herabführung " der Bewegung der Motorausgangsachse auf die
Eingangswelle des Getriebegehäuses gewährleisten, axial
verschoben ist.
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Die Quermotorisierung wird heute bei den meisten Fahrzeugen
einschließlich Fahrzeugen mit großem Hubraum verwendet. Wenn
die betreffenden Motoren voluminös sind, bringt ihr Einbau
und der der Hauptübertragungsorgane, als da sind die
Kupplung, die Gangwechselmechanik und die Vorderachse, im
Motorraum Raumprobleme mit sich, die bei kleineren Motoren nicht
existieren. Die herkömmliche Anordnung, die darin besteht,
die Kupplung und die Gangwechselmechanik "am Ende" des Motors
anzubringen - entsprechend der Druckschrift FR 2 378 647 der
Anmelderin, kann sich dann als schwierig erweisen oder sogar
unmöglich durchzuführen sein, insbesondere bei Motoren mit
fünf oder sechs Zylindern, die praktisch die gesamte Breite
des Motorraums einnehmen.
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Um die Gesamtbreite der Motor-Antrieb-Gruppe zu verringern,
wurde bereits vorgeschlagen, die Gangwechselmechanik in Bezug
auf die Motorausgangsachse zu verschieben. Diese Anordnung,
für den Fall einer Motor-Antrieb-Gruppe in Längsbauweise
veranschaulicht durch die Druckschrift FR 2 380 156, wird
vorwiegend als herabführendes Räderwerk in Form eines
Zahnradpaares ausgeführt, wobei das Räderwerk die Übertragung der
Bewegung der von der Kupplung geführten Welle auf die
Eingangswelle des Getriebegehäuses gewährleistet. Eine solche
"Herabführung" der Bewegung weist, obwohl in kinetischer Hinsicht
zufriedenstellend, den Nachteil auf, daß ein zusätzliches
Räderwerk in die Kraftübertragung eingeführt wird, welches auf
alle deren Gänge wirkt und infolgedessen zu einem ständigen
Gesamtwirkungsgradverlust derselben führt.
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Darüber hinaus sind Vorrichtungen zur Dämpfung von
Schwingungen in einer Kraftübertragungskette bekannt, die als
"Doppelschwungraddämpfer" (double volant amortisseur, DVA)
bezeichnet werden, wie beispielsweise der in der Druckschrift
FR 2 670 856 beschriebene. Die Aufgabe eines
Doppelschwungraddämpfers ist es, den Komfort des Fahrzeugs zu erhöhen.
Diese Vorrichtung wird durch zwei elastisch miteinander
verbundene Massen gebildet, wobei die erste sich zusammen mit
dem Motor dreht, während die zweite mit der Kupplung und dem
Getriebegehäuse verbunden ist. Die Bewegungsfreiheit zwischen
diesen beiden Massen, die durch ein eine Feder und einen
Dämpfer umfassendes elastisches Element gesteuert wird,
ermöglicht in weitem Umfang und besonders empfindlich bei
kleinen Drehzahlen, die durch die Azyklismen des Motors erzeugten
Vibrationen auszufiltern. Dank des Doppelschwungraddämpfers
werden diese Vibrationen nicht über die
Kraftübertragungskette und das Chassis auf das Karosseriegehäuse und die Insassen
des Fahrzeugs übertragen.
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Wie vorstehend beschrieben, erfordert die Implantation eines
Doppelschwungraddämpfers in eine Kraftübertragungskette das
Vorhandensein zweier Massen auf beiden Seiten eines
elastischen Elements. In bestimmten Fällen kann es notwendig sein,
in die Kraftübertragungskette zusätzliche Massen zu beiden
Seiten des elastischen Elements hinzuzufügen.
Verständlicherweise ist zu bevorzugen, die zusätzlichen Massen in der
kinematischen Kette der Kraftübertragung eher vor als hinter der
Kupplung zu plazieren, um die gesamt Schwungmasse, die bei
jedem Gangwechselvorgang mit dem Motor gekuppelt oder von
diesem entkuppelt wird, nicht zu erhöhen. Diese Erwägung darf
nicht vernachlässigt werden, wenn ein Doppelschwungraddämpfer
in eine Kraftübertragungsvorrichtung implantiert werden soll,
da sich eine zu große Erhöhung der zu synchronisierenden
Masse unvermeidlich über nicht akzeptable Kräfte seitens der
beim Gangwechselvorgang am stärksten beanspruchten
mechanischen Organe, insbesondere die Kegel der Synchronisatoren des
Getriebegehäuses, überträgt. Die Implantation eines
Doppelschwungraddämpfers, dessen Nutzen für die Benutzer sehr
schätzenswert ist, entgeht demzufolge solchen Beschränkungen,
die an die Massenverteilung im Innern des Fahrzeugs gekoppelt
sind, nicht.
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Die Erfindung sucht den Komfort eines mit einer stark
motorisierten, quer eingebauten Motor-Antrieb-Gruppe ausgerüsteten
Kraftfahrzeugs durch Anpassung eines Doppelschwungraddämpfers
in seiner Kraftübertragungskette zu erhöhen. Diese Anpassung
behält das Prinzip einer Herabführung der Bewegung des Motors
zum Getriebegehäuse bei. Sie ermöglicht, den Wirkungsgrad der
Kraftübertragung durch die Einfügung eines zusätzlichen
Räderwerks nicht zu verringern, ohne deshalb auf unbedachte
Weise die Schwungmasse, die die durch bestimmte
Kraftübertragungsorgane beim Wechsel eines Gangs ausgeübte Kraft
bestimmt, zu vergrößern.
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Die Erfindung betrifft einbaubare
Kraftübertragungsvorrichtung zum Quereinbau mit axialer Verschiebung für Fahrzeuge,
umfassend ein elastisches Verbindungselement zwischen dem
Motor des Fahrzeugs und einem ersten Organ der
Kraftübertragung, ein Organ zur Übertragung der Bewegung der
Ausgangsachse des Motors auf eine Achse parallel zu derselben, die mit
der Eingangswelle der Gangwechselmechanik zusammenfällt, und
eine Kupplung. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
daß das erste betreffende Organ durch das Organ zur
Übertragung der Bewegung gebildet wird, und daß die Kupplung auf der
Eingangswelle der Gangwechselmechanik angeordnet ist, so daß
die Masse des Übertragungsorgans direkt als zusätzliche Masse
in einem Doppelschwungraddämpfer, dessen bestandteilbildende
Elemente jeweils der Motor, das elastische Element und das
Übertragungsorgan sind, wirkt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
das Organ zur Übertragung der Bewegung aus einer
geräuscharmen Kette.
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Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung umfaßt das
elastische Verbindungselement zumindest eine Feder mit
ausreichender
Steifigkeit zum Übertragen des Motormoments und ein
Reibungsorgan.
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Die Erfindung wird anhand der Lektüre der nachfolgenden
Beschreibung einer besonderen Ausführungsform derselben in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
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In den Figuren:
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zeigen die Fig. 1A und 1B jeweils die vereinfachte kinetische
Kette einer "am Ende" des Motors angebrachten
Kraftübertragung, mit und ohne Doppelschwungraddämpfer;
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zeigt Fig. 2A eine erste kinematische Kraftübertragungskette
mit Herabführung der Bewegung des Motors zum Getriebegehäuse
und zum Doppelschwungraddämpfer;
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zeigt Fig. 2B die kinematische Kraftübertragungskette gemäß
der Erfindung;
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entspricht Fig. 3 der Fig. 2A; und
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entspricht Fig. 4 der Fig. 2B.
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Die kinematische Kette gemäß Fig. 1A umfaßt ein
Getriebegehäuse 6, welches quer oder nicht quer auf der Ausgangsachse
eines Motors 1 angebracht ist. Am Ausgang desselben befinden
sich aufeinanderfolgend ein elastisches Element 2, die
Kupplung 4, das Getriebegehäuse 6 und die Masse 7 des Fahrzeugs.
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Gemäß Fig. 1B befindet sich vor der Kupplung 4 eine
zusätzliche Masse 3. Die kinematische Kette umfaßt hier einen
Doppelschwungraddämpfer, der durch die - in dieser Reihenfolge -
Aufeinanderfolge der Masse des Motors 1, der elastischen
Elements 2 und der zusätzlichen Masse 3 gebildet wird. Wie
vorstehend angegeben, ist das so realisierte
Zweimassen-Schwungrad Garant für eine gute Isolierung des Gehäuses und des
Karosseriegehäuses gegenüber durch die Azyklismen des Motors
erzeugte Schwingungen.
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Die kinematische Kette gemäß Fig. 2A umfaßt dieselben
Elemente wie die der Fig. 1B. Dieses Schema zeigt jedoch ein
zusätzliches Organ, nämlich die geräuscharme Herabführungskette
5 vom Motor 1 zum Getriebegehäuse 6. Die Kette 5 läuft um
zwei Räder 5', 5'', die jeweils auf der Achse der Kupplung 4
und auf der Welle der (im Schema nicht gezeigten)
Eingangswelle 17 des Getriebegehäuses angebracht sind.
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Schließlich zeigt Fig. 2B, die die kinetische Kette einer
Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der Erfindung
repräsentiert, die geräuscharme Kette 5 zwischen dem elastischen
Element 2 und der Kupplung 4 angeordnet.
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Die der Fig. 2A entsprechende Fig. 3 zeigt auf eigenwillig
grob vereinfachende Weise die Kurbelwelle 10 des Motors 1
sowie zwei Kolben 9 und die Pleuel 9. In Übereinstimmung mit
Fig. 2A ist die Kraftübertragungsvorrichtung mit einer
zusätzlichen Masse 3 versehen, die mit der Kurbelwelle 10
verbunden und zwischen dem Motor 1 und der Kupplung 4 angeordnet
ist. Das elastische Element umfaßt zumindest eine Feder 11,
die ausreichend steif ist, um das Motormoment auf das
Schwungrad 16 der Kupplung 4 zu übertragen, sowie ein
Reiborgan 11', welches die durch die Kurbelwelle übertragenen
Schwingungen dämpft. In Fig. 3 sind auch eine Scheibe 12 der
Kupplung 4, die Druckplatte 13 und die Glocke 14 derselben
unterscheidbar. Die geführte Welle 15 der Kupplung 4 trägt
das Antriebsrad 5' der geräuscharmen Kette 5, während sich
das Rad 5'', welches durch diese angetrieben wird, zusammen
mit der Eingangswelle 17 des Getriebegehäuses 7 dreht. Im
Innern des Räderwerks des Getriebegehäuses 6 ist ein mit der
Ausgangswelle 19 desselben verbundenes Zahnrad 18
unterscheidbar, welches am Zahnkranz des Differentials 21
angreift, von welchem zwei Radantriebswellen 22, 22' weg
führen.
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Die in Fig. 3 dargestellte Kraftübertragungsvorrichtung weist
am Getriebegehäuse 6 eine Herabführung der Bewegung des
Motors 1 auf. Dieser Herabführung der Bewegung erfolgt nicht
mittels eines Paares von Zahnrädern, sondern durch ein
Übertragungsorgan 5 wie beispielsweise eine geräuscharme Kette 5.
Außerdem unterscheidet sich die in Fig. 3 dargestellte
Anordnung vom Stand der Technik dadurch, daß sie mit einem
Doppelschwungraddämpfer versehen ist. Obwohl hinsichtlich der
Kinematik
und des allgemeinen Aufbaus der Kraftübertragung und
des Fahrzeugs zufriedenstellend, weist eine solche
Kraftübertragungsvorrichtung in der Praxis gravierende funktionelle
Probleme auf, die im wesentlichen darauf zurückzuführen sind,
daß die Masse der geräuscharmen Kette 5 am Ausgang der
Kupplung 4 angeordnet ist. Diese relativ große Masse wird in der
Gesamtschwungmasse, die bei der Synchronisaton die Organe zum
Einlegen der Gänge belastet, effektiv der Masse des Gehäuses
6 hinzugefügt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende und in den Fig. 2B und 4
dargestellte Kraftübertragungsvorrichtung weist dieselben
Elemente auf wie die Figuren 2A und 3 mit Ausnahme der
zusätzlichen Masse 3, die aufgrund einer besonderen Anordnung
der Kupplung 4 und der geräuscharmen Kette 5 in Entfall
gebracht werden konnte. In Übereinstimmung mit der Erfindung
ist die Kupplung 4 auf derselben Achse wie die Eingangswelle
17 des Getriebegehäuses 6 angeordnet. Die geräuscharme Kette
5 ist von nun an zwischen dem Motor 1 und der Kupplung 4
plaziert. Der Nutzen dieser Anordnung ist zweifach. Zum einen
belastet die Masse der Kette 5 nicht die für das Einlegen der
Gänge bei jedem Kuppelvorgang verantwortlichen Organe, und
andererseits wirkt diese Masse direkt als zusätzliche Masse
in einem Doppelschwungraddämpfer, dessen bestandteilbildende
Elemente jeweils der Motor 1, das elastische Element 2 und
die geräuscharme Kette 5 sind.
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Zusammenfassend ermöglicht die Erfindung, eine
Kraftübertragungsvorrichtung zu erhalten, die mit einer geräuscharmen und
die Vibrationen des Motors dämpfenden Herabführung der
Bewegung versehen ist, ohne daß auf den Einbau einer zusätzlichen
Schwungmasse in ihrer kinematischen Kette zurückgegriffen
oder die Schwungmasse des Getriebegehäuses, die bei der
Synchronisation mit im Spiel ist, vergrößert werden muß. Diese
einfach umsetzbare Erfindung erfordert keine Anpassung
spezieller Organe. Sie erlaubt, die sich aus der Variabilität
einer starken Motorisierung, der Geräuscharmut einer
Herabführung der Bewegung durch eine Kette und dem Komfort eines
Doppelschwungraddämpfers ergebenden Vorteile zu vereinen.