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Antriebsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem stufenlos
regelbaren Zugorgantrieb (Riemen-oder Kettentrieb) und einem diesen nachgeschalteten
Stufenwechselgetriebe.
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Die Neuerung besteht darin, daß bei einer besonderen Vereinigung
eines Stufenwechselgetriebes mit einem stufenlos regelbaren Zugorgantrieb eine für
Außenantriebe zusätzliche Welle vorgesehen ist, welche von der Getriebeeingangswelle
über ein Zahnradpaar unter Umgehung des Getriebesatzes antreibbar ist oder in Abhängigkeit
das jeweils eingeschalteten Getriebeganges gebracht werden kann, wobei eine weitere
Kupplung zur getrennten Abschaltung des Fahrantriebs vorhanden ist.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in dem Vorhandensein
einer Außenantriebswelle und deren Anordnung und Lage gegenüber dem Zugorgangetriebe,
derart, daß sich geringe Abmessungen und gute Bodenfreiheit des Fahrzeuges ergeben.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Antriebseinrichtung ist
die zusätzliche Welle für den Außennntrieb durch eine die Zugorganscheiben tragende
Welle hindurchgeführt. Bei dieser besonderen Art des Getriebes in Verbindung mit
einer zu-
| ci, tp 1,-p ; ; |
| sätzlichen Welle für den Auenantr.ebergeben sich für die ge- |
samte Ausbildung der Antriebsvorrichtung grundlegende und wesentliche Vorteile.
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. Die Zeichnung stellt schematisch mehrere Ausführungformen gemäß
der Erfindung dar und läßt noch weitere Einzelheiten derselben erkennen.
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Fig. 1 zeigt eine Getriebeanordnung in Längsansicht teilweise im Schnitt,
wobei die anzutreibenden Radhalbachsen und das Ausgleichgetriebe um 900 verdreht
erscheinen.
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Fig, 2 zeigt in einer Vorderansicht die Umrisse der Antriebseinrichtung
nach Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform in Längsansicht.
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Fig. 4 zeigt in Vorderansicht die Umrisse der Antriebseinrichtung
nach Fig. 3.
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Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform in Längsansicht.
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Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht der Umrisse der Antriebseinrichtung
nach Fig. 5.
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Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einer hohl ausgebildetenZugorganwelle
in Längsansicht, und Fig. 8 zeigt in einer Vorderansicht die Umrisse der Antriebseinrichtung
nach Fig. 7.
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In Fig. 1 ist die mittels der Hauptkupplung 2 mit dem Motor kuppelbare
Getriebeeingangswelle mit 3 bezeichnet. Die Welle 3 trägt aufgekeilt das zu einer
konstanten Übertragung gehörige Zahnrad 4, das mit dem auf der Außenantriebswelle
6 festen zweiten Zahnrad 5 in dauerndem Eingriff steht. Die vom Motor angetriebene
Welle 3 ist über eine weitere schaltbare Kupplung 7 mit der die Treibscheiben 8
und 9 tragenden Primärwelle 10 des stufenlos regelbaren Getriebes kuppelbar. Im
Gehäuse 11 ist dessen Sekundärwelle 12 mit den Treibscheiben 13 und 14 gelagert,
wobei letztere mit den Treibscheiben 8 und 9, sowie deren Welle
12
vermittels eines endlosen Zugorganes 16 (Riemen oder Kette) in trieblicher Verbindung
stehen. Die Sekundärwelle 12 trägt das eine Zahnrad 17 eines konstanten Zahnradpaares,
dessen zweites Rad 18 auf der Vorgelegewelle 19 fest angebracht ist. Zwei auf der
Vorgelegewelle 19 feste Zahnräder 20 und 21 stellen mit dem auf der Abtriebswelle
23 mitdrehbar jedoch axial verschiebbaren Räderblock 24, 25 die Gangstufen des Zahnräderwechselgetriebes
dar, wobei das Zahnrad 24 mit dem Zahnrad 20 bzw. das Zahnrad 25 mit dem Zahnrad
21 in Eingriff gebracht werden kann.
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Der Zahnräderblock 24, 25 weist zur der Kupplungsverzahnung 26 eines
auf der Abtriebswelle 23 lose laufenden Zahnrades 28 passende Kupplungszähne 29
auf. Das lose drehbare und seitlich unbewegliche Zahnrad 28 ist im Eingriff mit
einem auf dem Wellenteil 6 der Außenantriebswelle lose drehbar und axial gehaltenen
Zahnrad 30, dessen Kupplungszähne 32 zu Gegenzähnen 34 einer auf dem Wellenteil
6 der Außenantriebswelle aufgekeilten, jedoch längsverschiebbaren Schaltmuffe 35
passen.
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Das Zahnrad 30 ist mit einem weiteren Zahnrad 37 vereinigt. Ein auf
dem abtreibenden Wellenteil 39 der Außenantriebswelle mittels Keilprofil aufgesetzter
und axial verschiebbarer Kupplungsteil 40 kann wahlweise entweder mit dem Zahnrad
37 oder mit dem auf dem Ende des Außenantriebswellenteils 6 festen Zahnrad 42 zusammengekuppelt
werden. Die Abtriebswelle 23 treibt über das Ritzel 44 und das Differentialgetriebe
45 auf die Halbachsen 46,47 der Fahrzeugräder.
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Die Räder 48, 49 dienen zur Vermittlung des Rückwärtsantriebes und
zwar mit Hilfe der Rücklaufwelle 50. Das Rad 49 der Rücklaufwelle befindet sich
in ständigem Eingriff mit einem
auf der Vorgelegewelle 19 festen
Zahnrad 51 und mit dem Rad 48 der Rücklaufwelle kann das Zahnrad 25 in Eingriff
gebracht werden, bei gleichzeitigem Eingriff der Klauenzähne 29 bzw. 26 der Zahnräder
25 bzw. 28.
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Fig. 2 läßt die vorteilhafte Anordnung der Wellenzüge der Antriebseinrichtung
(stufenlos regelbarer Antrieb und Stufenwechselgetriebe) erkennen, wobei sich durch
die Unterteilung der Uebersetzung des Zahnräderwechselgetriebes in die konstante
Übertragung 17, 18 und das Vorgelege 21, 25 die Radabmessungen wesentlich verringern
und die Vorgelegewelle 19 in günstiger Weise in einem durch den Zugorgantrieb bedingten
Raum unterebracht ist.
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Die Wirkungsweise ist dabei folgende : Der Antrieb der zusätzlichen
Wellen 6 und 39 für den Außenantrieb erfolgt unter Umgehung des Getriebesatzes bei
ausgeschaltetem Fahrantrieb, d. h. bei gelöster Kupplung 7 über die Getriebeeingangswelle
3 und das konstant laufende Zahnradpaar 4,5, wobei der Wellenteil 39 unter Zusammenschluß
des Kupplungsteils 40 mit dem Zahnrad 42 der Welle 6 direkt vom Motor angetrieben
wird. Wenn der Fahrantrieb gleichzeitig mit der Außenantriebswelle laufen soll,
wird bei eingeschalteter Kupplung 7 die Außenantriebswelle 39 über das stufenlos
regelbare Getriebe 10,8,9,16,13,14,12, die Zahnräder 17,18 und die wahlweise miteinander
kuppelbaren Zahnräder 20,21 bzw. 24,25 angetrieben. Die Kupplungszähne 29 des Räderblocks
24,25 kommen dabei mit den Gegenzähnen 26 des lose drehbaren Rades 28 in Eingriff,
welches mit dem Zahnrad 30 des Räderblocks 30,37 des Wellenteils 6 kämmt. Bei nach
links verschobenem Kupplungsteil 40 wird der Außenantriebswellenteil 39
mit
dem Räderblock 37, 30 zusammengekuppelt und gangabhängig angetrieben. Ist die Kupplung
7 gelöst und das Zahnrad 25 mit dem Zahnrad 28, sowie das Zahnrad 30 mit der Muffe
35 mit dem Wellenteil der Außenantriebswelle gekuppelt, so kann der Antrieb von
dem Außenantriebswellenteil 6 aus über die Zahnräder 30 bzw. 28, die Klauen 26 bzw.
29 auf den mit der Abtriebswelle verbundenen Räderblock 24,25 auf die Halbachse
46, 47 erfolgen. Der Rücklauf der Außenantriebswelle kann über das Zahnrad 51, die
Zahnräder 49 und 48 der Rückwärtsgangwelle 50 und über das Zahnrad 25 hergestellt
werden, wobei dessen Klauen 29 bei Verschieben nach rechts in die Gegenklauen 26
des Rades 28 eingreifen.
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In Fig. 3 ist die mit dem Motor durch die Hauptkupplung 80 kuppelbare
Eingangswelle mit 81 bezeichnet. Das eine von zwei zu einer konstanten Übertragung
gehörige Zahnrad 82 der Getriebeeingangswelle 81 ist mit einem zweiten auf der Außenantriebswelle
84 festen Rad 85 im ständigen Eingriff. Die Getriebeeingangswelle 81 ist über eine
schaltbare Kupplung 87 mit der die Zugorganscheibt 89 und 90 tragenden Primärwelle
85 des Zugor-
| gangetriebes kuppelbar. Die Sekundärwelle 91 des stufenlos
regel- |
| Z |
baren Antriebes mit ihren Zugorganscheiben 92,93 steht über ein endloses Ubertragungsorgan
95 mit der Primärwelle 85 in, trieblicher Verbindung. Die Verlängerung der Sekundärwelle
91 trägt fest die beiden Zahnräder 96,97, die mit einem auf der Getriebeausgangswelle
98 mitdrehbar jedoch axial verschiebbar vorgesehenen Räderblock 100,101 in Eingriff
gebracht werden können. Das Kegelritzel 103 der Getriebeausgangswelle 98 vermittelt
den Antrieb über das Tellerrad 105 des Differentialgetriebes 106
auf
die beiden Halbachsen 107 und 108 der anzutreibenden Idhrzeugräder. Mit dem Zahnrad
97 der V. eile 91 kämmt ständig ein Rad 110, das mit einem weiteren Zahnrad 111
auf der Rücklaufwelle 112 fest verbunden ist. Die beiden Räder 110 und 111 auf der
Rückwärtsgangwelle 112 dienen zur Vermittlung des Rückwärtsantriebes.
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Die-Wirkungsweise ist dabei folgende : Wird die Kupplung 87 gelöst,
so erfolgt der Antrieb der Außenantriebswelle direkt vom Motor'über das konstante
Zahnradpaar 82, 85 über die Außenantriebswelle 84, unter Umgehung des Getriebesatzes
(stufenloser Antrieb und Stufenwechselgetriebe). Bei geschlossener Kupplung 87 können
gleichzeitig der Fahrantrieb und die Außenantriebswelle angetrieben werden. Bei
diesem Ausführungsbeispiel ist die Außenantriebswelle seitlich der in der Fahrzeuglängsebene
angeordneten Wellen vorgesehen, so daß eine günstige Bodenfreiheit der Antriebseinrichtung
erzielt wird.
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Aus Fig. 4 ist die im Verhältnis zum stufenlosen Getriebe und Stufenwechselgetriebe
seitliche Anordnung der Außenantriebswelle 84 erkennbar (stufenloses Getriebe und
Stufenwechselgetriebe).
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In Fig. 5 liegen die Wellen der Antriebsvorrichtung zur Längsmittelebene
schräg und die Außenantriebswelle ist seitlich oder annähernd seitlich zu diesen
angeordnet.
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Die mit der Motorwelle durch die Hauptkupplung 150 kuppelbare Getriebeeingangswelle
ist mit 151 bezeichnet, die über ein konstantes Räderpaar 152 und 153 mit dem Außenantriebswellenteil
154 in dauernder trieblicher Verbindung steht. Eine schaltbare Kupplung 156 verbindet
die Getriebeeingangswelle 151 mit den
Wellen 158 und 159 des stufenlosen
Zugorgangetriebes, wobei die Welle 158 die Primärwelle desselben darstellt. Ein
weiteres konstantes Zahnräderpaar 161,162 vermittelt den Antrieb von der Sekundärwelle
159 auf eine Vorgelegewelle 165, auf welcher die Zahnräder 163 und 164 fest angebracht
sind, mit welchen die Zahnräder 168, 169 eines auf der Getriebeausgangswelle 171
mitdrehbar, jedoch axial verschiebbar vorgesehenen Räderblocks in Eingriff gebracht
werden können. Der Räderblock 168,169 weist Kupplungszähne 172 auf, die mit Kupplungsklauen
173 eines lose auf der Getriebeausgangswelle 171 laufenden Zahnrades 175 in Eingriff
gebracht werden können. Das Zahnrad 175 steht mit dem Zahnrad 178 in dauerndem Eingriff,
das mit einem weiteren Zahnrad 179 zu einem Räderblock vereinigt ist, wobei letzterer
lose laufend und seitlich gehalten auf dem Wellenteil 154 der Au3enantriebswelle
gelagert ist. Ein axial verschiebbarer Kupplungsteil 181 auf dem abtreibenden Wellenteil
189 des Außenantriebes kann wahlweise mit dem Rad 179 bzw. mit dem auf der Außenantriebswelle
festen Rad 183 in Eingriff gebracht werden. Das Rad 178 ist mit Klauen 185 versehen,
in welche Gegenzähne 186 einer auf dem Außenantriebswellenteil 154 mitdrehbar, jedoch
axial verschiebbar vorgesehnen Schaltmuffe 187 eingreifen können. Die Getriebeausgangswelle
171 trägt ein Ritzel 190, das mit dem Tellerrad 191 über das Differentialgetriebe
192 auf die Halbwellen 193, 194 den Antrieb vermittelt. Der Rücklauf erfolgt hierbei
wie in Fig. 1 bereits beschrieben.
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Die Wirkungsweise ist die gleiche wie in Fig. 1 beschrieben.
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Fig. 6 zeigt die zur Mittellängsachse schräg liegenden Wellen des
Getriebesatzes und die seitliche Anordnung der
Außenantriebswelle
189.
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In Fig. 7 ist die vom Motor über die Hauptkupplung 200 angetriebene
Getriebeeingangswelle mit 201 bezeichnet, die über das konstante Räderpaar 202 und
203 mit dem Wellenteil 204 der Außenantriebswelle in dauernder trieblicher Verbindung
steht.
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Das Zugorgangetriebe besteht aus der die Treibscheiben 206 und 207
tragenden Primärwelle 205 und der die Treibscheiben 211 und 212 tragenden Sekundärwelle
210, welche über ein endloses Zugorgan 213 trieblich miteinander verbunden sind.
Eine Kupplung 215 dient zum Zusammenschluß der Getriebeeingangswelle 201 mit der
Primärwelle 205. Die Sekundärwelle 210 ist hohl ausgebildet, wobei der Außenantriebswellenteil
204 durch letztere hindurchgeführt ist. Die Sekundärwelle 210 trägt fest die beiden
Zahnräder 216 und 217, mit welchen die Zahnräder 219 und 220 eines auf der Getriebeausgangswelle
221 mitdrehbar jedoch axial verschiebbaren Räderblocks in Eingriff gebracht werden
können.
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Kupplungszähne 224 des Räderblocks 219,220 können mit Gegenzähnen
225 eines lose drehbar auf der Getriebeausgangswelle 221 gelagerten Zahnrades 226
zusammengekuppelt werden. Das Zahnrad 226 steht mit dem Zahnrad 228, das mit einem
weiteren Zahnrad 229 zu einem Räderblock vereinigt ist, in dauerndem Eingriff.
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Ein auf dem abtreibenden Wellenteil 231 des Außenantriebs mitdrehbar
jedoch axial verschiebbarer Kupplungsteil 232 kann wahlweise mit dem Zahnrad 229
bzw. mit dem Zahnrad 234 in Eingriff gebracht werden. Eine auf dem Wellenteil 204
aufgekeilte und axial bewegliche Kupplungsmuffe 236 ist mit Klauen 238 versehen,'
die mit Gegenzähnen 240 des Rades 228 zusammenzekuppelt r ; erden können.
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Die miteinander verbundenen Zahnräder 241 und 242 dienen zur Vermittlung
des Rücklaufs, sowohl des Fahrantriebs, als auch der Außenantriebswelle, wobei das
Zahnrad 217 mit dem Rücklaufrad 241 in ständigem Eingriff steht.
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Die Ausführungsform läßt die vorteilhafte Unterbringung der Außenantriebswelle
204 erkennen, welche durch die Sekundärwelle des stufenlos regelbaren Getriebes
hindurchgeführt ist.
| Dadurch ergibt sich eine raumsparende Anordnung für eine Antriebs-
! |
| vorrichtung, die auch in Bezug auf die Bodenfreiheit des Fahr- |
| ì |
| zeuges äußerst vorteilhaft gestaltet ist. |
| Die Wirkungsweise ist wie nachfolgend beschrieben : Der |
Fahrantrieb wird vermittelt über die Getriebeeingangswelle 201, das stufenlos regelbare
Getriebe 206,207,213,211 und 212 und wahlweise über die Zahnräder 216 und 217 der
Welle 210 bzw. der Zahnräder 219,220 des Stufenwechselgetriebes auf die Getriebeausgangswelle
221 bzw. auf die Fahrzeugradhalbwellen 250, 251.
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Ist das Zahnrad 220 mit dem Rad 226 über die Klauen 224 bzw. 225 zusammengekuppelt
und der Kupplungsteil 232 mit dem Zahnrad 229 ;
| in Eingriff gebracht, so erfolgt der Antrieb der Außenantriebs- |
| ) |
| welle in Abhängigkeit vom Stufenwechselgetriebe. ! |
| Bei gelöster Kupplung 215 und Zusammenschluß des Krupp- |
lungsteils 232 mit dem Zahnrad 234 erfolgt der Antrieb der Außen-' antriebswelle
unter Umgehung des Getriebesatzes. Vorteilhafterweise kann der Antrieb der Fahrzeugräder
über das Zahnradpaar 202, 203, den Außenantriebswellenteil 204 erfolgen, wobei diese
mittels der Schaltmuffe 236 mit dem Rad 240 zusammengekuppelt wird. Die Klauen 224
bzw. 225 des Rades 220 bzw. 226 müssen dabei miteinander zusammengekuppelt sein.