WO2013135484A1 - Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug Download PDF

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WO2013135484A1
WO2013135484A1 PCT/EP2013/053918 EP2013053918W WO2013135484A1 WO 2013135484 A1 WO2013135484 A1 WO 2013135484A1 EP 2013053918 W EP2013053918 W EP 2013053918W WO 2013135484 A1 WO2013135484 A1 WO 2013135484A1
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WO
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clutch
drive
shaft
drive shaft
separating clutch
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PCT/EP2013/053918
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English (en)
French (fr)
Inventor
Achim Menne
Tilman Huth
Dieter Laukemann
Martin Becke
Werner Adams
Werner Klement
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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Publication date
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    • 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

Die Erfindung betrifft einen 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 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. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass 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 (3) und der zweiten (7) Übersetzungsstufe oder gemeinsam auf der der zweiten (7) Übersetzungsstufe abgewandten Seite der ersten (3) Übersetzungsstufe oder gemeinsam auf der der ersten (3) Übersetzungsstufe abgewandten Seite der zweiten (7) Übersetzungsstufe positioniert sind.

Description

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Hydrodynamische Retarder haben sich als verschleißfreie Dauerbremsen in
Kraftfahrzeugantriebssträngen, insbesondere von Lastkraftwagen, bewährt.
Voraussetzung für die Akzeptanz von hydrodynamischen Retardern bei den Nutzfahrzeugherstellern ist jedoch, dass die Leerlaufverluste solcher
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
stehenbleibt.
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.
Die Nachteile bestehender Vorschläge für die mechanische Abkopplung des Rotors im Nichtbremsbetrieb vom Antriebsstrang waren so gravierend, dass
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 und
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 ins
Schnelle gegenüber der Antriebswelle übersetzt ist. Beispielsweise wird hierzu auf die DE 41 08 658 AI verwiesen.
Ein mechanisch abkoppelbarer hydrodynamischer Retarder mit einer zusätzlichen mechanischen Trennkupplung im Hochtrieb wird in der Offenlegungsschrift DE 10 2009 001 146 AI beschrieben.
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.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang für
Kraftfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders
zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere
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
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.
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
Zwischenwelle und der Hochtriebswelle.
Zur Ausführung der Erfindung gibt es nun drei alternative Möglichkeiten: Der Retarder und die Trennkupplung sind bezogen auf die Axialrichtung der
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.
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.
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
Antriebsstranges beginnend auf dem Abzweig des Leistungsflusses auf der Antriebswelle bis zum hydrodynamischen Retarder einschließlich desselben.
Besonders günstig ist es, wenn der hydrodynamische Retarder und die
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
Retardergehäuse oder ein Statorgehäuse des Retarders Teile der Trennkupplung trägt.
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.
Insbesondere, wenn die Trennkupplung an einem axialen Ende der Zwischenwelle positioniert ist, beispielsweise fliegend gelagert, ist es günstig, wenn die
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
Trennkupplung vorgesehen sein, gegen welchen der Aktuator arbeitet.
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.
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
Ausführungsform in einen mechanisch formschlüssigen verriegelnden Eingriff miteinander zu bringen oder gemäß der Ausführungsform, bei welcher die
Axialkraft zum Öffnen der Trennkupplung dient, aus einem solche Eingriff gebracht werden.
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
Kupplungsabtriebsseite (Sekundärseite) synchronisiert werden, bevor die
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
dementsprechend gegen den anderen Kraftspeicher arbeiten, der die
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 der
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
Kupplungsklauen freigeben, damit diese durch den oder die zugeordnete
Kraftspeicher geschlossen werden.
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.
Günstig ist es, wenn die Trennkupplung eine Primärseite aufweist, die mit einem Abtriebszahnrad der ersten Übersetzungsstufe verbunden ist, sowie eine
Sekundärseite, die mit der Zwischenwelle verbunden ist.
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.
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
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
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 Reibelemente
15 und 16 auf, mittels welchen die Drehzahlen der Primärseite 17, hier
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.
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.
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.
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.

Claims

Patentansprüche
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
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,
dadurch gekennzeichnet, dass
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
Übersetzungsstufe (3) abgewandten Seite der zweiten Übersetzungsstufe (7) positioniert sind.
2. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
hydrodynamische Retarder (10) und die Trennkupplung (14) bezogen auf die Axialrichtung der Antriebswelle (1) derart in demselben axialen
Abschnitt angeordnet sind, dass sie einander überdeckend mit ihrem Umfang gegenüberstehen.
3. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
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.
4. Antriebsstrang gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
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.
5. Antriebsstrang gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
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.
6. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (14) eine oder mehrere
Kupplungsklauen (19, 20) aufweist, die durch Beaufschlagen mit der Axialkraft des Aktuators (21) in einen mechanisch formschlüssig
verriegelten Eingriff miteinander oder aus einem solchen Eingriff bringbar sind, um die Trennkupplung (14) zu schließen oder zu öffnen.
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.
Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
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.
Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
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
Zwischenwelle (5) verbunden ist.
PCT/EP2013/053918 2012-03-12 2013-02-27 Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug WO2013135484A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13707606.3A EP2825426A1 (de) 2012-03-12 2013-02-27 Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug

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DE201210004689 DE102012004689A1 (de) 2012-03-12 2012-03-12 Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
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