EP2825426A1 - Power train for a motor vehicle - Google Patents

Power train for a motor vehicle

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Publication number
EP2825426A1
EP2825426A1 EP13707606.3A EP13707606A EP2825426A1 EP 2825426 A1 EP2825426 A1 EP 2825426A1 EP 13707606 A EP13707606 A EP 13707606A EP 2825426 A1 EP2825426 A1 EP 2825426A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clutch
drive
shaft
drive shaft
separating clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13707606.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Achim Menne
Tilman Huth
Dieter Laukemann
Martin Becke
Werner Adams
Werner Klement
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2825426A1 publication Critical patent/EP2825426A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/02—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrodynamic brake
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/062—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/04—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle drive train with a hydrodynamic retarder, in detail according to the preamble of claim 1.
  • Hydrodynamic retarders have proven to be wear-free retarders in
  • Hydrodynamic retarder in non-braking operation are minimal.
  • various measures are provided to reduce the idling losses in non-braking operation. These include the provision of so-called ventilation panels, which are introduced in the non-braking operation in the gap between the rotor and the stator in order to prevent a circulation flow of air or an air-residual working medium mixture.
  • Other measures envisage moving the rotor off the stator during the transition from braking operation to non-braking operation, or vice versa, as well as with the proviso of suppressing the build-up of an undesired circulation flow between the rotor and the stator.
  • a more complex solution provides for the mechanical decoupling of the rotor in non-braking operation of the drive train, so that the rotor
  • the present invention has for its object to provide a drive train for a motor vehicle, especially trucks, with a hydrodynamic retarder, which is optimized in terms of its power loss in non-braking operation and at the same time should provide a particularly high braking power available or with respect to the ratio of its size to the maximum braking power to be optimized.
  • the retarder should advantageously be easily integrated into existing drive trains or without major modification of the design of the drive train in motor vehicles.
  • the retarder should be characterized by a particularly short axial length.
  • the object of the invention is achieved by a drive train for
  • An inventive drive train for a motor vehicle in particular
  • the invention is also applicable to other vehicles, such as rail vehicles or passenger cars, has a hydrodynamic retarder, which is mechanically switchable by means of a separating clutch in a drive connection with a drive shaft and can be decoupled from this.
  • the retarder is on one
  • High drive shaft positioned in a high drive to the drive shaft, wherein the high-drive shaft is connected via a gear ratio to the drive shaft.
  • High drive means that the retarder rotates at a higher speed than the driving drive shaft.
  • the translation into speed is now at least two stages, comprising a first gear ratio between the drive shaft and an intermediate shaft and a second gear ratio between the
  • the separating clutch and the hydrodynamic retarder are arranged together on the side of the first gear stage facing away from the second gear stage.
  • the separating clutch and the hydrodynamic retarder are jointly positioned on the side facing away from the first gear stage side of the second gear stage.
  • Disconnecting clutch relative to the axial direction of the drive shaft or the intermediate shaft or high-drive shaft are arranged in the same axial portion that they face each other with their circumference, so overlap each other. It is advantageously possible that the
  • Retarder housing or a stator housing of the retarder carries parts of the disconnect clutch.
  • the disconnect clutch is positioned at an axial end of the intermediate shaft and the hydrodynamic retarder is positioned at the corresponding axial end of the high drive shaft.
  • the separating clutch can be positioned in the middle or in the middle region on the intermediate shaft and the hydrodynamic retarder in the middle or be positioned in the middle region of the high-drive shaft or at one end thereof.
  • Disconnect having an acting in the axial direction of the intermediate shaft actuator, which applies an axial force to close or open the clutch on this.
  • another energy storage such as spring storage
  • Disconnect be provided, against which the actuator operates.
  • the separating clutch in the axial direction of the intermediate shaft has opposing cone-shaped friction elements, which can be brought together by applying the axial force of the actuator in a frictional engagement.
  • the friction elements are brought together by applying the axial force from the frictional engagement with each other.
  • the separating clutch may have one or more coupling claws, which are also actuated by applying the axial force of the actuator, in order to this according to a first
  • Axial force is used to open the clutch, be brought out of such an intervention.
  • the friction elements and the clutch claws can be connected in series, for example in the axial direction, such that when the actuator is used to close the clutch, it first actuates the friction elements and then the clutch claws to close the clutch.
  • the Friction elements can by the application of the axial force of the actuator, the speeds of the clutch drive side (primary side) and the
  • Clutch output side (secondary side) are synchronized before the
  • Disconnecting clutch is connected with the coupling claws to mechanically lock the primary side and the secondary side of the separating clutch to each other. If the actuator is used to open the clutch, he can
  • Friction elements engages and actuates the clutch claws.
  • Actuator thus initially disengage the clutch claws and then the friction elements when opening the clutch, whereby a different sequence or simultaneous operation is possible, or when closing the clutch, first the friction elements and then the
  • An embodiment of the invention provides that the retarder or a rotor of the retarder, wherein the retarder has either the rotor and a stator or the rotor and an opposite to the rotor rotating counter-rotor, flying on the high-drive shaft and the separating clutch flying on the Intermediate shaft are stored.
  • the separating clutch has a primary side which is connected to a driven gear of the first gear ratio, as well as a
  • FIG. 1 schematically shows a drive train with a drive shaft 1.
  • the drive shaft 1 may be, for example, the transmission output shaft of the motor vehicle or a power take-off of the transmission or drive motor of the motor vehicle.
  • other waves come into consideration, such as a subordinate to the transmission propeller shaft or propeller shaft, the engine output shaft or a shaft between the engine and transmission. Other waves are possible.
  • the drive shaft 1 carries a drive gear 2 of a first gear stage 3, which meshes with a driven gear 4 of the first gear stage 3.
  • the output gear 4 of the first gear stage 3 is positioned on an intermediate shaft 5, which in turn carries a drive gear 6 of a second gear stage 7, which meshes with a driven gear 8 of the second gear stage 7.
  • the driven gear 8 of the second gear 7 is on a
  • High-drive shaft 9 is positioned, which also the hydrodynamic retarder 10 and the rotor 11, which forms a toroidal working space 13 with the stator 12 carries.
  • the retarder 10 is positioned at an axial end of the high-drive shaft 9.
  • a separating clutch At the rectified axial end of the intermediate shaft 5 is a separating clutch
  • the separating clutch 14 is provided, by means of which the drive connection of the drive shaft 1 to the retarder 10 can be mechanically interrupted by the separating clutch 14 is opened.
  • the separating clutch 14 is provided in the embodiment shown in the direction of the drive power flow between the driven gear 4 of the first gear stage 3 and the intermediate shaft 5. It has friction elements
  • the separating clutch 14 has coupling claws 19, 20, with which the primary side 17 and the secondary side 18 of the separating clutch 14 can be locked mechanically by positive engagement with each other.
  • Both the friction elements 15, 16 and the coupling claws 19, 20 are actuated by an actuator 21 which exerts an axial force on the separating clutch 14 and thereby initially brings the friction elements 15, 16 into frictional engagement and then the coupling claws 19, 20 locked together ,
  • the hydrodynamic retarder 10, the high-drive shaft 9, the intermediate shaft 5, the actuator 21 and the disconnect clutch 14 together with the output gear 4, the drive gear 6 and the output gear 8 in a common housing or at least on this housing can be provided worn.
  • a housing is indicated by the lines designated by the reference numeral 22.
  • Such a housing 22 may be inserted into a transmission housing 23 and / or mounted on this.

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Abstract

The invention relates to a power train for a motor vehicle, in particular a truck, comprising a hydrodynamic retarder (10) which can be mechanically connected to a driveshaft (1) in a driving manner and disengaged from said driveshaft by means of a disconnect clutch (14). The hydrodynamic retarder (10) is positioned on a speed-boosting shaft (9) in a speed-boosted mode relative to the driveshaft (1), said speed-boosting shaft being connected to the drive shaft (1) via a speed-increasing ratio. The invention is characterized in that the speed-increasing ratio is designed in at least two steps and comprises an intermediate shaft (5) on which the disconnect clutch (14) is positioned. A first gear step (3) is provided between the driveshaft (1) and the intermediate shaft (5), and a second gear step (7) is provided between the intermediate shaft (5) and the speed-boosting shaft (9). The hydrodynamic retarder (10) and the disconnect clutch (14) are positioned either together between the first (3) and the second (7) gear step or together on the first (3) gear step side facing away from the second (7) gear step or together on the second (7) gear step side facing away from the first (3) gear step with respect to the axial direction of the drive shaft (1).

Description

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug  Powertrain for a motor vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. The present invention relates to a motor vehicle drive train with a hydrodynamic retarder, in detail according to the preamble of claim 1.
Hydrodynamische Retarder haben sich als verschleißfreie Dauerbremsen in Hydrodynamic retarders have proven to be wear-free retarders in
Kraftfahrzeugantriebssträngen, insbesondere von Lastkraftwagen, bewährt. Motor vehicle drive trains, in particular of trucks, proven.
Voraussetzung für die Akzeptanz von hydrodynamischen Retardern bei den Nutzfahrzeugherstellern ist jedoch, dass die Leerlaufverluste solcher A prerequisite for the acceptance of hydrodynamic retarders at the commercial vehicle manufacturers, however, is that the idling losses such
hydrodynamischer Retarder im Nichtbremsbetrieb minimal sind. Herkömmlich werden daher verschiedene Maßnahmen vorgesehen, um die Leerlaufverluste im Nichtbremsbetrieb zu reduzieren. Hierzu gehört das Vorsehen von sogenannten Ventilationsblenden, die im Nichtbremsbetrieb in den Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator eingebracht werden, um eine Kreislaufströmung von Luft beziehungsweise einem Luft-Restarbeitsmedium-Gemisch zu unterbinden. Andere Maßnahmen sehen vor, beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb den Rotor vom Stator abzufahren oder umgekehrt, ebenso mit der Maßgabe, den Aufbau einer unerwünschten Kreislaufströmung zwischen Rotor und Stator zu unterbinden. Eine aufwändigere Lösung sieht die mechanische Abkopplung des Rotors im Nichtbremsbetrieb vom Antriebsstrang vor, sodass der Rotor Hydrodynamic retarder in non-braking operation are minimal. Conventionally, therefore, various measures are provided to reduce the idling losses in non-braking operation. These include the provision of so-called ventilation panels, which are introduced in the non-braking operation in the gap between the rotor and the stator in order to prevent a circulation flow of air or an air-residual working medium mixture. Other measures envisage moving the rotor off the stator during the transition from braking operation to non-braking operation, or vice versa, as well as with the proviso of suppressing the build-up of an undesired circulation flow between the rotor and the stator. A more complex solution provides for the mechanical decoupling of the rotor in non-braking operation of the drive train, so that the rotor
stehenbleibt. stop.
Insbesondere die letztgenannte Lösung verspricht zwar ein hohes Potenzial im Hinblick darauf, dass eine Kreislaufströmung im Arbeitsraum sicher vermieden werden kann, jedoch wird herkömmlich ein erheblicher Bauraum für diese Lösung benötigt. Auch gilt es zu berücksichtigen, dass die Abkopplung des Rotors des hydrodynamischen Retarders in der Regel unmittelbar vor dem Rotor erfolgt, womit auch im Nichtbremsbetrieb zusätzliche Massen, die bei Ausführungsformen ohne hydrodynamischen Retarder nicht vorhanden sind, umlaufen müssen. Es war ferner bisher nicht möglich, einem Nutzfahrzeughersteller eine Lösung anzubieten, durch welche ein bestehender mechanisch nicht entkoppelbarer Retarder durch einen entkoppelbaren Retarder ersetzt werden kann, ohne die Systemumgebung im Bereich des Retarders wesentlich zu ändern. In particular, the latter solution promises a high potential in view of the fact that a circulation flow in the working space can be safely avoided, however, a considerable space for this solution is traditionally required. It should also be considered that the decoupling of the rotor of the hydrodynamic retarder usually takes place immediately in front of the rotor, which means that additional masses, which are not present in embodiments without hydrodynamic retarders, must also circulate in the non-braking mode. It was Furthermore, it has not hitherto been possible to offer a solution to a commercial vehicle manufacturer by means of which an existing retarder, which can not be decoupled mechanically, can be replaced by a decoupled retarder, without substantially changing the system environment in the area of the retarder.
Die Nachteile bestehender Vorschläge für die mechanische Abkopplung des Rotors im Nichtbremsbetrieb vom Antriebsstrang waren so gravierend, dass The disadvantages of existing proposals for the mechanical decoupling of the rotor in non-braking operation of the drive train were so serious that
entsprechende Lösungen in der Praxis nicht oder nur selten zum Einsatz kamen. Somit wurde in der Praxis höchstes Augenmerk darauf gerichtet, alle in der Triebverbindung zum hydrodynamischen Retarder vorgesehenen Bauteile undappropriate solutions were not or rarely used in practice. Thus, in practice, the highest attention was directed to all provided in the drive connection to the hydrodynamic retarder components and
Übersetzungen möglichst verlustarm auszuführen, was dazu geführt hat, dass, um trotzdem vergleichsweise hohe Drehzahlen zu ermöglichen, Retarder häufig in einem sogenannten Hochtrieb an einer Antriebswelle des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, beispielsweise der Getriebeabtriebswelle bei Sekundärretardern vorgesehen werden, wobei der Hochtrieb über eine einfache Stirnradstufe insPerform translations as low as possible, which has led to still relatively high speeds to allow retarder are often provided in a so-called high-drive on a drive shaft of the drive train of the motor vehicle, such as the transmission output shaft at Sekundärretardern, the high-drive via a simple spur gear in
Schnelle gegenüber der Antriebswelle übersetzt ist. Beispielsweise wird hierzu auf die DE 41 08 658 AI verwiesen. Fast relative to the drive shaft is translated. For example, for this purpose, reference is made to DE 41 08 658 AI.
Ein mechanisch abkoppelbarer hydrodynamischer Retarder mit einer zusätzlichen mechanischen Trennkupplung im Hochtrieb wird in der Offenlegungsschrift DE 10 2009 001 146 AI beschrieben. A mechanically decoupled hydrodynamic retarder with an additional mechanical separating clutch in high-lift is described in the published patent application DE 10 2009 001 146 AI.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, mit einem hydrodynamischen Retarder anzugeben, der hinsichtlich seiner Verlustleistung im Nichtbremsbetrieb optimiert ist und zugleich eine besonders hohe Bremsleistung zur Verfügung stellen soll beziehungsweise bezüglich des Verhältnisses seiner Baugröße zur maximalen Bremsleistung optimiert werden soll. Der Retarder soll vorteilhaft leicht in bestehende Antriebsstränge beziehungsweise ohne größere Abänderung der Konstruktion des Antriebsstrangs in Kraftfahrzeuge integriert werden können. Schließlich soll sich der Retarder durch eine besonders kurze axiale Baulänge auszeichnen. The present invention has for its object to provide a drive train for a motor vehicle, especially trucks, with a hydrodynamic retarder, which is optimized in terms of its power loss in non-braking operation and at the same time should provide a particularly high braking power available or with respect to the ratio of its size to the maximum braking power to be optimized. The retarder should advantageously be easily integrated into existing drive trains or without major modification of the design of the drive train in motor vehicles. Finally, the retarder should be characterized by a particularly short axial length.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang für The object of the invention is achieved by a drive train for
Kraftfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders Motor vehicles, in particular trucks, solved with the features of claim 1. In the dependent claims are advantageous and especially
zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. expedient embodiments of the invention indicated.
Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere An inventive drive train for a motor vehicle, in particular
Lastkraftwagen, wobei die Erfindung jedoch auch bei anderen Fahrzeugen anwendbar ist, beispielsweise Schienenfahrzeugen oder Personenkraftwagen, weist einen hydrodynamischen Retarder auf, der mittels einer Trennkupplung mechanisch in eine Triebverbindung mit einer Antriebswelle schaltbar ist und von dieser abkoppelbar ist. Erfindungsgemäß ist der Retarder auf einer Lorries, but the invention is also applicable to other vehicles, such as rail vehicles or passenger cars, has a hydrodynamic retarder, which is mechanically switchable by means of a separating clutch in a drive connection with a drive shaft and can be decoupled from this. According to the invention, the retarder is on one
Hochtriebswelle in einem Hochtrieb zur Antriebswelle positioniert, wobei die Hochtriebswelle über eine Übersetzung ins Schnelle an der Antriebswelle angeschlossen ist. Hochtrieb bedeutet dabei, dass der Retarder mit einer größeren Drehzahl umläuft, als die antreibende Antriebswelle. High drive shaft positioned in a high drive to the drive shaft, wherein the high-drive shaft is connected via a gear ratio to the drive shaft. High drive means that the retarder rotates at a higher speed than the driving drive shaft.
Erfindungsgemäß ist die Übersetzung ins Schnelle nun wenigstens zweistufig ausgebildet, umfassend eine erste Übersetzungsstufe zwischen der Antriebswelle und einer Zwischenwelle und eine zweite Übersetzungsstufe zwischen der According to the invention, the translation into speed is now at least two stages, comprising a first gear ratio between the drive shaft and an intermediate shaft and a second gear ratio between the
Zwischenwelle und der Hochtriebswelle. Intermediate shaft and the high-drive shaft.
Zur Ausführung der Erfindung gibt es nun drei alternative Möglichkeiten: Der Retarder und die Trennkupplung sind bezogen auf die Axialrichtung der For carrying out the invention, there are now three alternative possibilities: The retarder and the separating clutch are based on the axial direction of the
Antriebswelle gemeinsam zwischen der ersten und der zweiten Übersetzungsstufe angeordnet. Das bedeutet, in Axialrichtung der Antriebswelle beziehungsweise der Zwischenwelle oder Hochtriebswelle, welche vorteilhaft alle parallel zueinander verlaufen, sind der hydrodynamische Retarder und die Trennkupplung hinter der ersten Übersetzungsstufe und vor der zweiten Übersetzungsstufe positioniert. Drive shaft arranged in common between the first and the second gear ratio. This means, in the axial direction of the drive shaft or the intermediate shaft or high-drive shaft, which advantageously all parallel to each other run, the hydrodynamic retarder and the separating clutch are positioned behind the first gear stage and before the second gear stage.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Trennkupplung und der hydrodynamische Retarder auf der der zweiten Übersetzungsstufe abgewandten Seite der ersten Übersetzungsstufe gemeinsam angeordnet. Gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Trennkupplung und der hydrodynamische Retarder gemeinsam auf der der ersten Übersetzungsstufe abgewandten Seite der zweiten Übersetzungsstufe positioniert. According to an alternative embodiment, the separating clutch and the hydrodynamic retarder are arranged together on the side of the first gear stage facing away from the second gear stage. According to the third embodiment of the invention, the separating clutch and the hydrodynamic retarder are jointly positioned on the side facing away from the first gear stage side of the second gear stage.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann sowohl eine besonders große Spreizung zwischen den Drehzahlen der Antriebswelle und des Retarders erreicht werden als auch eine äußerst kompakte axiale Baulänge des gesamten The inventive design, both a particularly large spread between the speeds of the drive shaft and the retarder can be achieved as well as an extremely compact axial length of the entire
Antriebsstranges beginnend auf dem Abzweig des Leistungsflusses auf der Antriebswelle bis zum hydrodynamischen Retarder einschließlich desselben. Drivetrain starting at the branch of the power flow on the drive shaft to the hydrodynamic retarder including the same.
Besonders günstig ist es, wenn der hydrodynamische Retarder und die It is particularly favorable if the hydrodynamic retarder and the
Trennkupplung bezogen auf die Axialrichtung der Antriebswelle beziehungsweise der Zwischenwelle oder Hochtriebswelle derart in demselben axialen Abschnitt angeordnet sind, dass sie einander mit ihrem Umfang gegenüberstehen, sich also gegenseitig überdecken. Hierbei ist es vorteilhaft möglich, dass das Disconnecting clutch relative to the axial direction of the drive shaft or the intermediate shaft or high-drive shaft are arranged in the same axial portion that they face each other with their circumference, so overlap each other. It is advantageously possible that the
Retardergehäuse oder ein Statorgehäuse des Retarders Teile der Trennkupplung trägt. Retarder housing or a stator housing of the retarder carries parts of the disconnect clutch.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Trennkupplung an einem axialen Ende der Zwischenwelle positioniert und der hydrodynamische Retarder ist an dem entsprechenden axialen Ende der Hochtriebswelle positioniert. Alternativ kann die Trennkupplung in der Mitte beziehungsweise im mittleren Bereich auf der Zwischenwelle positioniert sein und der hydrodynamische Retarder in der Mitte beziehungsweise im mittleren Bereich der Hochtriebswelle oder auch an einem Ende derselben positioniert sein. In one embodiment, the disconnect clutch is positioned at an axial end of the intermediate shaft and the hydrodynamic retarder is positioned at the corresponding axial end of the high drive shaft. Alternatively, the separating clutch can be positioned in the middle or in the middle region on the intermediate shaft and the hydrodynamic retarder in the middle or be positioned in the middle region of the high-drive shaft or at one end thereof.
Insbesondere, wenn die Trennkupplung an einem axialen Ende der Zwischenwelle positioniert ist, beispielsweise fliegend gelagert, ist es günstig, wenn die In particular, when the separating clutch is positioned at an axial end of the intermediate shaft, for example, cantilevered, it is advantageous if the
Trennkupplung einen in Axialrichtung der Zwischenwelle wirkenden Aktuator aufweist, der eine Axialkraft zum Schließen oder Öffnen der Trennkupplung auf diese aufbringt. Wenn der Aktuator eine Axialkraft zum Öffnen aufbringt, kann ein anderer Kraftspeicher, beispielsweise Federspeicher, zum Schließen der Disconnect having an acting in the axial direction of the intermediate shaft actuator, which applies an axial force to close or open the clutch on this. When the actuator applies an axial force to open, another energy storage, such as spring storage, for closing the
Trennkupplung vorgesehen sein, gegen welchen der Aktuator arbeitet. Disconnect be provided, against which the actuator operates.
Günstig ist es, wenn die Trennkupplung in Axialrichtung der Zwischenwelle einander gegenüberstehende konusförmige Reibelemente aufweist, die durch Beaufschlagen mit der Axialkraft des Aktuators in einen Reibschluss miteinander bringbar sind. Wenn die Axialkraft des Aktuators zum Öffnen der Trennkupplung dient, werden entsprechend die Reibelemente durch Beaufschlagen mit der Axialkraft aus dem Reibschluss miteinander gebracht. It is advantageous if the separating clutch in the axial direction of the intermediate shaft has opposing cone-shaped friction elements, which can be brought together by applying the axial force of the actuator in a frictional engagement. When the axial force of the actuator is used to open the separating clutch, the friction elements are brought together by applying the axial force from the frictional engagement with each other.
Insbesondere zusätzlich zu den Reibelementen kann die Trennkupplung eine oder mehrere Kupplungsklauen aufweisen, die ebenfalls durch Beaufschlagen mit der Axialkraft des Aktuators betätigt werden, um diese gemäß einer ersten In particular, in addition to the friction elements, the separating clutch may have one or more coupling claws, which are also actuated by applying the axial force of the actuator, in order to this according to a first
Ausführungsform in einen mechanisch formschlüssigen verriegelnden Eingriff miteinander zu bringen oder gemäß der Ausführungsform, bei welcher die Embodiment bring into a mechanically positive locking locking engagement with each other or according to the embodiment in which the
Axialkraft zum Öffnen der Trennkupplung dient, aus einem solche Eingriff gebracht werden. Axial force is used to open the clutch, be brought out of such an intervention.
Die Reibelemente und die Kupplungsklauen können beispielsweise in Axialrichtung derart hintereinander geschaltet sein, dass, wenn der Aktuator zum Schließen der Trennkupplung dient, dieser zunächst die Reibelemente und anschließend die Kupplungsklauen betätigt, um die Trennkupplung zu schließen. Mit den Reibelementen können durch die Beaufschlagung mit der Axialkraft des Aktuators die Drehzahlen der Kupplungsantriebsseite (Primärseite) und der The friction elements and the clutch claws can be connected in series, for example in the axial direction, such that when the actuator is used to close the clutch, it first actuates the friction elements and then the clutch claws to close the clutch. With the Friction elements can by the application of the axial force of the actuator, the speeds of the clutch drive side (primary side) and the
Kupplungsabtriebsseite (Sekundärseite) synchronisiert werden, bevor die Clutch output side (secondary side) are synchronized before the
Trennkupplung mit den Kupplungsklauen durchgeschaltet wird, um die Primärseite und die Sekundärseite der Trennkupplung mechanisch aneinander zu verriegeln. Wenn der Aktuator zum Öffnen der Trennkupplung dient, kann er Disconnecting clutch is connected with the coupling claws to mechanically lock the primary side and the secondary side of the separating clutch to each other. If the actuator is used to open the clutch, he can
dementsprechend gegen den anderen Kraftspeicher arbeiten, der die work accordingly against the other energy storage, the
Reibelemente in Eingriff bringt und die Kupplungsklauen betätigt. Zur Betätigung der Reibelemente und der Kupplungsklauen können auch mehrere Kraftspeicher vorgesehen sein, gegen welche der Aktuator arbeitet. In diesem Fall wird derFriction elements engages and actuates the clutch claws. For the actuation of the friction elements and the coupling claws, it is also possible to provide a plurality of force accumulators, against which the actuator operates. In this case, the
Aktuator somit beim Öffnen der Trennkupplung zunächst die Kupplungsklauen und anschließend die Reibelemente außer Eingriff bringen, wobei auch eine andere Reihenfolge oder gleichzeitige Betätigung möglich ist, beziehungsweise beim Schließen der Kupplung zunächst die Reibelemente und anschließend die Actuator thus initially disengage the clutch claws and then the friction elements when opening the clutch, whereby a different sequence or simultaneous operation is possible, or when closing the clutch, first the friction elements and then the
Kupplungsklauen freigeben, damit diese durch den oder die zugeordnete Release clutch claws so that they are assigned by the one or more
Kraftspeicher geschlossen werden. Power storage to be closed.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Retarder oder ein Rotor des Retarders, wobei der Retarder entweder den Rotor und einen Stator oder den Rotor und einen entgegengesetzt zu dem Rotor umlaufenden Gegen lauf rotor aufweist, fliegend auf der Hochtriebswelle und die Trennkupplung fliegend auf der Zwischenwelle gelagert sind. An embodiment of the invention provides that the retarder or a rotor of the retarder, wherein the retarder has either the rotor and a stator or the rotor and an opposite to the rotor rotating counter-rotor, flying on the high-drive shaft and the separating clutch flying on the Intermediate shaft are stored.
Günstig ist es, wenn die Trennkupplung eine Primärseite aufweist, die mit einem Abtriebszahnrad der ersten Übersetzungsstufe verbunden ist, sowie eine It is advantageous if the separating clutch has a primary side which is connected to a driven gear of the first gear ratio, as well as a
Sekundärseite, die mit der Zwischenwelle verbunden ist. Secondary side, which is connected to the intermediate shaft.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden. In der Figur 1 ist schematisch ein Antriebsstrang mit einer Antriebswelle 1 dargestellt. Die Antriebswelle 1 kann beispielsweise die Getriebeabtriebswelle des Kraftfahrzeugs sein oder ein Nebenabtrieb des Getriebes oder Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs. Selbstverständlich kommen auch andere Wellen in Betracht, beispielsweise eine dem Getriebe nachgeordnete Kardanwelle oder Gelenkwelle, die Motorabtriebswelle oder eine Welle zwischen Motor und Getriebe. Andere Wellen sind möglich. The invention will be described below by way of example with reference to an embodiment. FIG. 1 schematically shows a drive train with a drive shaft 1. The drive shaft 1 may be, for example, the transmission output shaft of the motor vehicle or a power take-off of the transmission or drive motor of the motor vehicle. Of course, other waves come into consideration, such as a subordinate to the transmission propeller shaft or propeller shaft, the engine output shaft or a shaft between the engine and transmission. Other waves are possible.
Die Antriebswelle 1 trägt ein Antriebszahnrad 2 einer ersten Übersetzungsstufe 3, das mit einem Abtriebszahnrad 4 der ersten Übersetzungsstufe 3 kämmt. Das Abtriebszahnrad 4 der ersten Übersetzungsstufe 3 ist auf einer Zwischenwelle 5 positioniert, die wiederum ein Antriebszahnrad 6 einer zweiten Übersetzungsstufe 7 trägt, das mit einem Abtriebszahnrad 8 der zweiten Übersetzungsstufe 7 kämmt. Das Abtriebszahnrad 8 der zweiten Übersetzungsstufe 7 ist auf einer The drive shaft 1 carries a drive gear 2 of a first gear stage 3, which meshes with a driven gear 4 of the first gear stage 3. The output gear 4 of the first gear stage 3 is positioned on an intermediate shaft 5, which in turn carries a drive gear 6 of a second gear stage 7, which meshes with a driven gear 8 of the second gear stage 7. The driven gear 8 of the second gear 7 is on a
Hochtriebswelle 9 positioniert, welche auch den hydrodynamischen Retarder 10 beziehungsweise dessen Rotor 11, der mit dem Stator 12 einen torusförmigen Arbeitsraum 13 ausbildet, trägt. Der Retarder 10 ist an einem axialen Ende der Hochtriebswelle 9 positioniert. An dem gleichgerichteten axialen Ende der Zwischenwelle 5 ist eine Trennkupplung High-drive shaft 9 is positioned, which also the hydrodynamic retarder 10 and the rotor 11, which forms a toroidal working space 13 with the stator 12 carries. The retarder 10 is positioned at an axial end of the high-drive shaft 9. At the rectified axial end of the intermediate shaft 5 is a separating clutch
14 vorgesehen, mittels welcher die Triebverbindung von der Antriebswelle 1 zum Retarder 10 mechanisch unterbrochen werden kann, indem die Trennkupplung 14 geöffnet wird. Die Trennkupplung 14 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Richtung des Antriebsleistungsflusses zwischen dem Abtriebszahnrad 4 der ersten Übersetzungsstufe 3 und der Zwischenwelle 5 vorgesehen. Sie weist Reibelemente14 is provided, by means of which the drive connection of the drive shaft 1 to the retarder 10 can be mechanically interrupted by the separating clutch 14 is opened. The separating clutch 14 is provided in the embodiment shown in the direction of the drive power flow between the driven gear 4 of the first gear stage 3 and the intermediate shaft 5. It has friction elements
15 und 16 auf, mittels welchen die Drehzahlen der Primärseite 17, hier 15 and 16, by means of which the rotational speeds of the primary side 17, here
angeschlossen am Abtriebszahnrad 4 der ersten Übersetzungsstufe 3, und der Sekundärseite 18, hier angeschlossen an der Zwischenwelle 5, synchronisiert werden können. Ferner weist die Trennkupplung 14 Kupplungsklauen 19, 20 auf, mit welchen die Primärseite 17 und die Sekundärseite 18 der Trennkupplung 14 mechanisch durch Formschluss aneinander verriegelt werden können. connected to the output gear 4 of the first gear stage 3, and the secondary side 18, connected here to the intermediate shaft 5, can be synchronized. Furthermore, the separating clutch 14 has coupling claws 19, 20, with which the primary side 17 and the secondary side 18 of the separating clutch 14 can be locked mechanically by positive engagement with each other.
Sowohl die Reibelemente 15, 16 als auch die Kupplungsklauen 19, 20 werden durch einen Aktuator 21 betätigt, der eine Axialkraft auf die Trennkupplung 14 ausübt und dadurch zunächst die Reibelemente 15, 16 in einen reibenden Eingriff bringt und anschließend die Kupplungsklauen 19, 20 miteinander verriegelt. Both the friction elements 15, 16 and the coupling claws 19, 20 are actuated by an actuator 21 which exerts an axial force on the separating clutch 14 and thereby initially brings the friction elements 15, 16 into frictional engagement and then the coupling claws 19, 20 locked together ,
Günstig bei der gezeigten Ausführungsform ist, dass der hydrodynamische Retarder 10, die Hochtriebswelle 9, die Zwischenwelle 5, der Aktuator 21 und die Trennkupplung 14 zusammen mit dem Abtriebszahnrad 4, dem Antriebszahnrad 6 und dem Abtriebszahnrad 8 in einem gemeinsamen Gehäuse oder zumindest an diesem Gehäuse getragen vorgesehen werden können. Ein solches Gehäuse ist durch die mit dem Bezugszeichen 22 bezeichneten Linien angedeutet. Ein solches Gehäuse 22 kann in ein Getriebegehäuse 23 eingesteckt und/oder an diesem montiert sein. Favorable in the embodiment shown is that the hydrodynamic retarder 10, the high-drive shaft 9, the intermediate shaft 5, the actuator 21 and the disconnect clutch 14 together with the output gear 4, the drive gear 6 and the output gear 8 in a common housing or at least on this housing can be provided worn. Such a housing is indicated by the lines designated by the reference numeral 22. Such a housing 22 may be inserted into a transmission housing 23 and / or mounted on this.
Eine alternative Position für die Trennkupplung 14 und den hydrodynamischen Retarder wird durch die strichpunktierte Linie 24 angedeutet, sowie weitere mögliche Positionen durch die Strichpunktlinien 25 und 26. An alternative position for the separating clutch 14 and the hydrodynamic retarder is indicated by the dotted line 24, as well as further possible positions by the dotted lines 25 and 26.

Claims

Patentansprüche claims
1. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, mit einem hydrodynamischen Retarder (10), der mittels einer Trennkupplung (14) mechanisch in eine Triebverbindung mit einer Antriebswelle (1) schaltbar und von dieser abkoppelbar ist; wobei 1. powertrain for a motor vehicle, in particular trucks, with a hydrodynamic retarder (10) by means of a separating clutch (14) mechanically in a drive connection with a drive shaft (1) switchable and can be decoupled from this; in which
der hydrodynamische Retarder (10) auf einer Hochtriebswelle (9) in einem Hochtrieb zur Antriebswelle (1) positioniert ist, die über eine Übersetzung ins Schnelle an der Antriebswelle (1) angeschlossen ist,  the hydrodynamic retarder (10) is positioned on a high-drive shaft (9) in a high-drive to the drive shaft (1), which is connected to the drive shaft (1) via a gear ratio,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Übersetzung ins Schnelle wenigstens zweistufig ausgebildet ist und eine Zwischenwelle (5) umfasst, auf welcher die Trennkupplung (14) positioniert ist, wobei eine erste Übersetzungsstufe (3) zwischen der Antriebswelle (1) und der Zwischenwelle (5) und eine zweite Übersetzungsstufe (7) zwischen der Zwischenwelle (5) und der Hochtriebswelle (9) vorgesehen sind, und der hydrodynamische Retarder (10) und die Trennkupplung (14) bezogen auf die Axialrichtung der Antriebswelle (1) entweder gemeinsam zwischen der ersten und der zweiten Übersetzungsstufe (3, 7) oder gemeinsam auf der der zweiten Übersetzungsstufe (7) abgewandten Seite der ersten Übersetzungsstufe (3) oder gemeinsam auf der der ersten  the translation into speed is at least two-stage and comprises an intermediate shaft (5) on which the separating clutch (14) is positioned, a first gear stage (3) between the drive shaft (1) and the intermediate shaft (5) and a second gear stage (5). 7) between the intermediate shaft (5) and the high-drive shaft (9) are provided, and the hydrodynamic retarder (10) and the separating clutch (14) with respect to the axial direction of the drive shaft (1) either together between the first and the second gear stage (3 , 7) or together on the second translation stage (7) facing away from the first gear stage (3) or together on the first
Übersetzungsstufe (3) abgewandten Seite der zweiten Übersetzungsstufe (7) positioniert sind.  Translation stage (3) facing away from the second translation stage (7) are positioned.
2. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der 2. Drive train according to claim 1, characterized in that the
hydrodynamische Retarder (10) und die Trennkupplung (14) bezogen auf die Axialrichtung der Antriebswelle (1) derart in demselben axialen  hydrodynamic retarder (10) and the separating clutch (14) with respect to the axial direction of the drive shaft (1) in the same axial
Abschnitt angeordnet sind, dass sie einander überdeckend mit ihrem Umfang gegenüberstehen. Section are arranged to oppose each other with their circumference overlapping each other.
3. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch 3. Drive train according to one of claims 1 or 2, characterized
gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (14) an einem axialen Ende der Zwischenwelle (5) positioniert ist und der hydrodynamische Retarder (10) an dem entsprechenden axialen Ende der Hochtriebswelle (9) positioniert ist.  characterized in that the disconnect clutch (14) is positioned at one axial end of the intermediate shaft (5) and the hydrodynamic retarder (10) is positioned at the corresponding axial end of the high drive shaft (9).
4. Antriebsstrang gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die 4. Drive train according to claim 3, characterized in that the
Trennkupplung (14) einen in Axialrichtung der Zwischenwelle (5) wirkenden Aktuator (21) aufweist, der eine Axialkraft zum Schließen oder Öffnen der Trennkupplung (14) auf diese aufbringt.  Separating clutch (14) has an axial direction of the intermediate shaft (5) acting actuator (21) which applies an axial force for closing or opening the separating clutch (14) on this.
5. Antriebsstrang gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die 5. Drive train according to claim 4, characterized in that the
Trennkupplung (14) in Axialrichtung der Zwischenwelle (5) einander gegenüberstehende konusförmige Reibelemente (15, 16) aufweist, die durch Beaufschlagen mit der Axialkraft des Aktuators (21) in einen oder aus einem Reibschluss miteinander bringbar sind, um die Trennkupplung (14) zu schließen oder zu öffnen.  Disconnect coupling (14) in the axial direction of the intermediate shaft (5) has opposing cone-shaped friction elements (15, 16) which can be brought together by applying the axial force of the actuator (21) in or out of frictional engagement with each other to the separating clutch (14) close or open.
6. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch 6. Drive train according to one of claims 4 or 5, characterized
gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (14) eine oder mehrere  characterized in that the separating clutch (14) one or more
Kupplungsklauen (19, 20) aufweist, die durch Beaufschlagen mit der Axialkraft des Aktuators (21) in einen mechanisch formschlüssig  Clutch claws (19, 20), which by applying the axial force of the actuator (21) in a mechanically positive fit
verriegelten Eingriff miteinander oder aus einem solchen Eingriff bringbar sind, um die Trennkupplung (14) zu schließen oder zu öffnen.  latched engagement with each other or from such an engagement can be brought to close or to open the separating clutch (14).
7. Antriebsstrang gemäß der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (15, 16) und die Kupplungsklauen (19, 20) in Axialrichtung derart hintereinander geschaltet sind, dass der Aktuator (21) zunächst die Reibelemente (15, 16) und anschließend die Kupplungsklauen (19, 20) betätigt, um die Trennkupplung (14) zu schließen, oder zunächst die Kupplungsklauen (19, 20) und anschließend die Reibelemente (15, 16) betätigt, um die Trennkupplung zu öffnen. 7. Drive train according to claims 5 and 6, characterized in that the friction elements (15, 16) and the coupling claws (19, 20) are connected in series in the axial direction such that the actuator (21) initially the friction elements (15, 16) and then the clutch claws (19, 20) operated to close the clutch (14), or first the clutch claws (19, 20) and then the friction elements (15, 16) operated to open the separating clutch.
Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch Drive train according to one of claims 1 to 7, characterized
gekennzeichnet, dass der hydrodynamische Retarder (10) oder ein Rotor (11) des hydrodynamischen Retarders (10) fliegend auf der Hochtriebswelle (9) und die Trennkupplung (14) fliegend auf der Zwischenwelle (5) gelagert sind. in that the hydrodynamic retarder (10) or a rotor (11) of the hydrodynamic retarder (10) is cantilevered on the high drive shaft (9) and the disconnect clutch (14) is cantilevered on the intermediate shaft (5).
Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch Drive train according to one of claims 1 to 8, characterized
gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (14) eine Primärseite (17) aufweist, die mit einem Abtriebszahnrad (4) der ersten Übersetzungsstufe (3) verbunden ist, und ferner eine Sekundärseite (18), die mit der characterized in that the separating clutch (14) has a primary side (17) which is connected to a driven gear (4) of the first gear stage (3) and also a secondary side (18) which is connected to the
Zwischenwelle (5) verbunden ist. Intermediate shaft (5) is connected.
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