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Title:
GEAR SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/000901
Kind Code:
A1
Abstract:
Gear system for a motor vehicle with a drive motor arranged transversely to the direction of travel and an automatic speed-changing gear system (1), which is connected coaxially by flanged means. Between the drive motor (not illustrated) and the speed-changing gear system (1), a hydrodynamic unit is installed, principally a hydrodynamic torque converter (2). Couplings (A, B, E), brakes (C, C1, D) and free-wheeling elements (F, G) are provided for changing the gears, during which process the take-off torque is transmitted via a take-off spur-gear (31) through spur gears (51, 52, 41) and a layshaft (5) to an axial gear train. The internal geared wheel (32) of the sun and planet gear (3) is integrally connected to the take-off spur gear (31) in the region of the teeth (310) whereby this take-off spur gear (31) lies directly next to the sun and planet gear (3), a free-wheeling element (G) is arranged in the cover of the gear casing (12) and the connection (320) from the planet gear carrier (35) of the reduced-ratio sun and planet gear (3) is routed through the take-off spur-gear (31). This modified arrangement offers better exploitation of the design space, and an economy of connecting components, as well as a reduction in the weight of the gear system.

Inventors:
BUCKSCH MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP1986/000431
Publication Date:
February 12, 1987
Filing Date:
July 23, 1986
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16H3/66; F16H47/08; F16H3/44; F16H57/02; (IPC1-7): F16H47/08; F16H57/02
Foreign References:
US3314307A1967-04-18
US4346622A1982-08-31
EP0039936A21981-11-18
GB2138517A1984-10-24
GB2076083A1981-11-25
US4468982A1984-09-04
DE2830543A11980-01-24
DE2743581A11979-04-05
FR2274844A11976-01-09
US3494223A1970-02-10
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Claims:
A n s p r u c h
1. Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrt¬ richtung angeordneten Antriebsmotor und einem koaxial ange¬ flanschten, selbsttätig schaltenden Gangwechselgetriebe (1) , wo¬ bei zwischen dem Antriebsmotor und dem Gangwechselgetriebe (1) vorrangig noch eine hydrodynamische Einheit, z. B. ein hydrody¬ namischer Drehmomentwandler (2) angeordnet ist und über Schalt% kupplungen (A, B, E) , Schaltbremsen (C, Cl, D) und Freiläufe (F, G) den Gängen zugeordnete Lastwechsel erfolgen, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß ein Abtriebselement (Hohlrad 32) eines reduzierten Planetenkoppelgetriebes (3) mit einem Abtriebs¬ stirnrad (31) nahe der LaufVerzahnung (310) fest verbunden und unmittelbar neben dem Radsatz des Gangwechselgetriebes angeordnet ist, daß ein zur besseren Beherrschung der Schaltübergänge beim Gangweσhsel nötiger Freilauf (G) in axialer Richtung nach dem AbtriebsStirnrad (31) liegt, und die Verbindung (320) von einem weiteren Getriebeelement, z. B. dem Planetenträger (35) zum Frei¬ lauf (G) durch das Abtriebsstirnrad (31) hindurchgezogen ist.
2. Getriebe für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Freilaufaußen¬ ring (Gl) Bestandteil des Getriebegehäusedeckels (12) und damit Bestandteil des Getriebegehäuses (11) ist.
3. Getriebe für ein Kraftfahrzeug nach einem der An¬ sprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Montageöffnung für das auf der Seitenwelle (5) an¬ geordnete Stirnrad (51) durch einen einfachen runden Deckel (13) verschlossen ist.
4. Getriebe für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der runde Deckel über eine Ringfeder (14) oder einen Seegerring im Getriebege¬ häuse (11) gehalten ist.
5. Getriebe für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorge¬ nannten Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schaltbremse (D) zum Festhalten des Planetenträgers (35) in radialer Richtung über diesem angeordnet ist.
Description:
Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Diese Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Zur Gewinnung von einem möglichst großem Nutzraum bei klei¬ nen Personenkraftfahrzeugen werden die Antriebsmotoren quer zur Fahrtrichtung angeordnet und in Verbindung mit einem Frontantrieb eingesetzt. Dabei ist der Antriebsmotor und ein mit einer hydro¬ dynamischen Einheit komplettiertes Mehrgangautomatgetriebe ko¬ axial angeordnet.

Ein solches Getriebe ist aus der Firmenschrift Fl/36 WH 816009, Seite 3, wie auch aus den Typenblättern F43/301 RT 3356-683 und F43/437 RT 3397-683 und auch aus der . nicht vorveröffentlichten PCT/EP85/00292 bekannt.

Der Raumm quer zur Fahrtrichtung ist dabei so ausgefüllt, daß Weiterentwicklungen mit z. B. einem länger bauenden Motor nicht mehr mit den schon in axialer Erstreckung eng bauenden be¬ kannten selbsttätig schaltenden Getrieben möglich sind oder, es kann ein bis jetzt nur mit einem einfachen Handschaltgetriebe ausgerüstetes Kraftfahrzeug mit einem solchen selbsttätig schal¬ tenden Getriebe nicht ausgerüstet werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 so weiterzu- entwickeln, daß der Bauraum in axialer Richtung und am Ende des Mehrgangautomatgetriebes auch im Durchmesser bzw. in der Bau¬ höhe verringert wird, ohne die Funktionen des Getriebes einzu¬ schränken.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen vom Anspruch 1 erfüllt.

Die Anordnung des AbtriebsStirnrades unmittelbar neben z. B. dem reduzierten Planetenkoppelgetriebe und eine direkte Verbindung eines Abtriebselementes dieses Getriebes z. B " . des Hohlrades mit dem AbtriebsStirnrad im Bereich der Lauf erzahnung, also relativ weit außen, ergibt eine günstige Bauraumausnutzung. Die sonst notwendige Verbindung vom relativ weit radial außen liegenden Hohlrad bis zur Hohlwelle des Abtriebsstirnrades, die weit innen liegt, kann dabei entfallen, weil das Antriebsstirnrad selbst diese Funktion übernimmt. Mit der Anordnung des Lagers * hinter der Ebene der Laufverzahnung und der Plazierung des Frei¬ laufes zwischen Lager und Getriebegehäuse ist auch ein erhebliche Durchmesserreduzierung verbunden, weil allein diese beiden radial kleinbauenden Elemente in axialer Richtung Bauraum benötigen, so daß das sonst in axialer Richtung mit gleichem Durchmesser bauende Getriebegehäuse abgestuft werden kann. So kann z. B. der Rahmen des Fahrzeuges in diesem freien Raum liegen und der Einbau eines Automatgetriebes ist möglich. Dieser Bauraumgewinn wird auch nicht durch den Durchzug vom Planetenträger zum Freilauf, der durch das AbtriebsStirnrad erfolgen muß, infolge der relativ geringen Dimen¬ sionierung dieses Durchzuges wesentlich verringert. Durch den Wegfall von Verbindungselementen mit einer relativ großen nötigen Dimensionierung und einer sehr vorteilhaften Anordnung der einzel¬ nen Getriebeelemente verringert sich der Baurau bedarf für das Getriebe insgesamt erheblich. Darüber hinaus wird durch den Weg¬ fall von Teilen und von möglichen maßliehen Reduzierungen am Ge¬ häuse sowie an Elementen des Getriebes, z. B. der Seitenwelle, Gewicht eingespart, ohne daß die Funktion des Gangwechselgetrie¬ bes und dessen Lebensdauer beeinträchtigt wird.

Mit den Ansprüchen 2 bis 4 wird die Erfindung in vorteilhaf¬ ter Weise ausgestaltet.

So kann der Freilaufaußenring in einer zweiten Funktion Be¬ standteil des im Bereich des Abtriebsrades angeordneten Abschlu߬ deckels sein. Die Montage und Demontage des Stirnrades, das mit

dem Abtriebsstirnrad kämmt und auf der Seitenwelle angeordnet ist, kann über eine zweite Öffnung erfolgen, die mit einem ein¬ fach geformten und damit billig herstellbaren wenig Baura-um in Anspruch nehmenden runden Deckel verschlossen ist. Die Halterung des Deckels kann dabei über eine Ringfeder oder einen Seegerring erfolgen.

Und schließlich ist die Anordnung der Bremse mit der Ein¬ richtung zu ihrer Betätigung in der axialen Ebene des Planeten¬ trägers des Planetenkoppelgetriebes in bezug auf den Bauraum von Vorteil, weil zumindest ein Teil dieser Gesamtbreite zur Bauraumreduzierung in axialer Richtung beitragen kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Aus¬ führungsbeispielen und Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Gangwechselgetriebe nach der Gattung in schematischer Darstellung.

Fig. 2 ein Gangwechselgetriebe nach Fig. 1 im Be¬ reich zwischen reduziertem Planetenkoppel¬ getriebe und der hinteren Begrenzung des Getriebegehäuses in verbesserter Anordnung.

In Fig. 1 ist das gesamte selbsttätig schaltende Gangwech¬ selgetriebe 1 und der zwischen Antriebsmotor (nicht gezeichnet) und diesem Getriebe angeordnete hydrodynamische Drehmomentwandler 2 dargestellt, wobei anstelle des hydrodynamischen Drehmoment¬ wandlers auch eine hydrodynamische Kupplung angeordnet sein kann. Dieses Getriebe besteht aus einem reduzierten Planetenkoppel getriebe 3, den Schaltkupplungen A, B, E, den Schaltbremsen C, C-, D und den Freiläufen F, G zur wahlweisen Betätigung und Gangschaltung.

Der Motor, der hydrodynamische Drehmomentwandler und das reduzierte Planetenkoppelgetriebe mit den Kupplungen und Bremsen sowie Freiläufen sind koaxial zueinander angeordnet und im Fahr¬ zeug quer eingebaut, über das AbtriebsStirnrad 31 und die Stirn¬ räder 51, 52 auf der Seitenwelle 5 und 41 am Achsgetriebe 4 wird das Antriebsmoment auf dieses und damit auf die Antriebshalbach¬ sen 42, 43 übertragen.

Das Planetenkoppelgetriebe 3 ist in diesem Beispiel als sogenanntes reduziertes Koppelgetriebe ausgeführt mit nur einem Hohlrad 32 als Abtrieb, das mit dem AbtriebsStirnrad 31 verbun¬ den ist. Der Antrieb erfolgt gangabhängig, z. B. im 1. und 2. Gang über das 2. Sonnenrad 34, im 3. Gang über das 2. Sonnenrad 34 und dem Planetenträger 35, im 4. Gang nur über den Plantenträger 35 und im R-Gang über das 1. Sonnenrad 33.

Mit dem Plantenträger 35 ist in Richtung Abtrieb noch die Bremse D und der Freilauf G verbunden, die im Zusammenhang mit der Schaltung des 1. und des R.-Ganges benötigt werden."

Während das selbsttätig schaltende Gangwechselgetriebe in Achsrichtung vom Antrieb aus gesehen bis zu den Radsätzen des reduzierten Planetenkoppelgetriebes unverändert bleibt, ergeben sich von da ab bei gleicher Getriebefunktion erhebliche bau¬ liche Veränderungen. So ist, wie Fig. 2 zeigt, das Abtriebs¬ stirnrad 31 nicht, wie allgemein bekannt, als letztes Getriebe¬ element direkt am stirnseitigen Gehäuse (alter Getriebegehäuse¬ deckel 11A) , sondern unmittelbar neben dem Koppelgetriebe 3 angeordnet.

Das Hohlrad 32 ist mit dem Antriebsstirnrad 31 nahe an der Laufverzahnung 310 fest verbunden. Der Freilauf G ist hinter dem Lager 6 zwischen diesem und dem Getriebegehäusedeckel 12 angeord¬ net, und nicht, wie aus Fig. 1 erkennbar, zwischen dem reduzier¬ ten Planetenkoppelgetriebe 3 und dem Abtriebsstirnrad 31. Die Verbindung 320 zwischen Freilauf G und dem Planetenträger 35 ist

durch das Abtriebsstirnrad 31 hindurchgeführt. Der Freilauf G ist darüber hinaus noch in den Getriebedeckel 12 eingebaut, und der Freilaufaußenring Gl kann Bestandteil dieses Getriebedeckels sein, wie die Fig. 2 zeigt. Die Bremse D mit dem zur Betätigung nötigen Druckkolben Dl ist radial außen direkt in der axialen Ebene des Koppelgetriebes 3 angeordnet, so daß sich eine sehr kurze Verbindung des Innenlamellenträgers D2 mit dem Planeten¬ träger 35 ergibt. Im Bereich der Seitenwelle 5 vorzugsweise zur Montage des Stirnrades 51, das auf der Seitenwelle angeordnet ist, ist ein besonders flachbauender, einfacher runder Deckel 13 vorgesehen, der über eine Ringfeder 14 oder einen Seegerring ge¬ halten wird.

Die Erfindung beschränkt sich nicht allein auf das beschrie¬ bene selbsttätig schaltende Getriebe mit 4 Gängen und einem redu¬ zierten Planetenkoppelgetriebe, sondern es können alle denkbaren Automatgetriebe mit unterschiedlichen möglichen Gängen und einem unterschiedlichen Getriebeaufbau in ähnlicher Weise gestaltet werden. Insbesondere können auch andere Koppelgetriebe zum Ein¬ satz gelangen.

Bezugszeichen

1 Gangwechselgetriebe

11 Getriebegehäuse neu 11A Getriebegehäuse alt

12 Getriebegehäusedeckel

13 Einfacher runder Deckel

14 Ringfeder

2 Hydrodynamischer Drehmomentwandler (hydrodynamische Einheit)

3 Reduziertes Planetenkoppelgetriebe

31 Abtriebsstirnrad 310 LaufVerzahnung

32 Hohlrad 320 Verbindung

33 1. Sonnenrad

34 2. Sonrienrad

35 Planetenträger

4 Achsgetriebe

41 Stirnrad

42 Abtriebshalbachse

43 Abtriebshalbachse

5 Seitenwelle

51 Stirnrad

52 Stirnrad

6 Lager

A, B, E Schaltkupplungen

C, Cl, D Schaltbremsen

F, G Freiläufe

Gl Außenring

Dl Druckkolben

D2 Innenlamellenträger




 
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