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DE2150674C3 - Aus Brennkraftmaschine, Zahnräderwechselgetriebe und Verteilergetriebe bestehendes Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Schlepper oder ähnliche Nutzfahrzeuge - Google Patents

Aus Brennkraftmaschine, Zahnräderwechselgetriebe und Verteilergetriebe bestehendes Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Schlepper oder ähnliche Nutzfahrzeuge

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DE2150674C3
DE2150674C3 DE2150674A DE2150674A DE2150674C3 DE 2150674 C3 DE2150674 C3 DE 2150674C3 DE 2150674 A DE2150674 A DE 2150674A DE 2150674 A DE2150674 A DE 2150674A DE 2150674 C3 DE2150674 C3 DE 2150674C3
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DE
Germany
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gear
transfer case
drive unit
drive
shaft
Prior art date
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DE2150674A
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DE2150674B2 (de
DE2150674A1 (de
Inventor
Friedrich 7565 Obertsrot Fortenbacher
Wilhelm Dipl.-Ing. Koerner
Heinrich Dipl.-Ing. 7570 Baden-Baden Roessler
Rudolf Voshage
Juergen Dipl.-Ing. 7560 Gaggenau Wendeborn
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.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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Publication date
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Priority to GB4668772A priority patent/GB1398749A/en
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Priority to US00296776A priority patent/US3837237A/en
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Publication of DE2150674B2 publication Critical patent/DE2150674B2/de
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Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Schlepper oder ähnliche Nutzfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des
vorstehenden Anspruchs 1.
Durch US-PS 33 50 960 ist eine Antriebsanordnung dieser Art bekannt, bei der die Antriebsmaschine im wesentlichen in der Ebene des Verteilergetriebes oder zusammen mit dem Zahnräderwechselgetriebe auf einer
Seite desselben liegt Das als Schnellgang ausgebildete Planetenrädergetriebe liegt dort auf der anderen Seite des Verteilergetriebes. Eine zusätzliche Nachrüstung von weiteren Zusatzgetrieben ist dort nicht vorgesehen, lediglich das Planetenrädergetriebe selbst kann z.B. als
Übersetzung ins Langsame ausgebildet sein und gegen den Schnellgang ausgewechselt werden. Auch die Schwerpunktslage dieses bekannten Aggregats ist nicht ideal und die Lage der Antriebsmaschine erfordert einen erheblichen Abstand vom Verteilergetriebe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat zu schaffen, das unter Verwendung von im wesentlichen gleich aufgebauten Komponenten mehreren Fahrzeugtypen angepaßt und durch verschiedene Zusatzgetriebe entsprechend erweitert werden
kann. Ferner soll eine möglichst raumsparende Anordnung mit guter Schwerpunktslage erzielt werden.
Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Aggregaten durch die kennzeichnenden Merkmale des
vorstehenden Anspruchs 1 gelöst Diese erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß dieses zentral im Fahrzeug angeordnete Getriebe je nach Wunsch mit Zusatzgetrieben verschiedener Gangzühlen und/oder Obersetzungen ausgerüstet werden kann und somit für mehrere Fahrzeugtypen verwendbar ist Die Zusatzgetriebe können auch nachträglich angebracht werden. Außerdem ergibt sich durch die kennzeichnende Anordnung eine sehr ausgeglichene Schwerpunktlage des gesamten Antriebsblocks. Die Verbindungswelle zwischen Antriebsmaschine und Zahnräderwechselgetriebe kann mit geringem Abstand am Verteilergetriebe vorgeführt werden.
Durch DE-AS 10 64 822 ist zwar die Anordnung der Antriebsmaschine auf der gegenüberliegenden Seite zum Zahnräderwechselgetriebe bekannt geworden. Jedoch sind dort Zusatzgetriebe nicht vorgesehen und sie können mangels Anschlußstellen auch nicht nachgerüstet werden. An der Antriebsmaschine ist noch ein hydrodynamischer Drehmomentwandler angeordnet, so daß sich der Schwerpunkt nach der Antriebsmaschinenseite hin verschiebt. Die schweizerische PS 4 92 579 und DE-AS 14 55 885 zeigen die Zuordnung von Getriebeteilen zum Achsantrieb und DE-AS 14 80 696 die übliche Anordnung eines Verteilergetriebes. Die Nachrüstung und Zuordnung von zusätzlichen Getrieben ist in keinem Fall vorgesehen.
In den Zeichnungen sind in der Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele des aus Brennkraftmaschine, Zahnräderwechselgetriebe und Verteilergstriebe bestehenden Antriebsaggregates nach der Erfindung dargestellt Es zeigen:
F i g. 1 das Schema einer Ausführungsform des Antriebsaggregates,
Fig.2 das Schema einer anderen Ausführungsform des Antriebsaggregates an der Stelle A in F i g. 1 und
Fig.3 das Schema einer anderen Ausführungsform des Antriebcaggregates mit einem abgewandelten Verteilergetriebe.
Nach F i g. 1 wird das Antriebsaggregat 10 von der nur angedeuteten Brennkraftmaschine U über eine Zwischenwelle 12 — die als Gelenkwelle ausgebildet sein kann — angetrieben. Das Antriebsaggregat 10 besteht aus einem Verteilergetriebe 13, einem Zahnräderwechselgetriebe 14 und einem nachrüstbaren Zusatzgetriebe 15. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das Verteilergetriebe 13 etwa in der Fahrzeugmitte liegt. Das Zahnräderwechselgetriebe 14 ist auf der der Brennkraftmaschine 11 entgegengesetzten Seite am Verteilergetriebe 13, d.h. also auf der der so Brennkraftmaschine 11 abgewandten Seite desselben.
Das Zahnräderwechselgetriebe 14 umfaßt eine Hauptkupplung 16, die auf der dem Verteilergetriebe 13 entgegengesetzten freien Seite des Zahnräderwechselge'.riebes entweder in einem eigenen Kupplungsgehäuse oder im Getriebegehäuse des Zahnräderwechselgetriebes selbst angeordnet ist. Sie ist daher von dieser Seite leicht zugänglich und kann ohne weitere Arbeiten am Zahnräderwechselgetriebe selbst von der freien Seite her gewartet, ausgetauscht und eventuell auch durch eine andere Kupplungsart ersetzt werden.
Der Antrieb der Hauptkupplung 16 erfolgt durch eine Antriebswelle 17, die mit der Zwischenwelle 12 verbunden ist. Konzentrisch um diese Antriebswelle 17 liegt eine Hohlwelle 18, welche die Eingangswelle des Zahnräderwechselgetriebes bildet und mit dem Sekundärteil der Hauptkupplung 16 in Verbindung steht. Die Hohlwelle 18 ist im Getriebegehäuse 19 des Zahnräderwechselgetriebes gelagert Auf ihr sind zwei axial unverschiebbare, lose drehbare Antriebszahnräder 20 und 21 angeordnet, die in durch eine dazwischenliegende Getriebeschaltkupplung 22 mit der Hohlwelle 18 verbindbar sind. Das Antriebszahnrad 20 dient für den Vorwärtsantrieb, während das Antriebszahnrad 21 mittels eines nichtdargestellten Umkehrrades für den Rückwärtsantrieb dient Diese Antnebszahnräder 20 und 21 können mit lose drehbar, aber unverschiebbar angeordneten Zahnrädern für den 4. und 8. Gang auf einer Getriebehauptwelle identisch sein.
Im Zahnräderwechselgetriebe ist weiter eine Zwischenwelle 23 und eine Ausgangswelle 24 angeordnet, auf denen die hier nicht näher interessierenden Zahnräder für die einzelnen Gangstufen liegen. Im vorliegenden Fall hat das Zahnräderwechselgetriebe vier Gänge im Schaltgetriebeteil, die also sowohl in Vorwärtsrichtung als auch in Rückwärtsrichtung angetrieben werden können. Ausbildung und die Gangzahl des Schaltgetriebeteiles des Zahnräderwechselgetriebes selbst erfolgt in üblicher Weise und gehört nicht zur Erfindung.
Mit der Ausgangswelle 24 des Schaltgetriebeteiles des Zahnräderwechselgetriebes ist fluchtend ein Planetenrädersatz angeordnet der den Gruppengetriebeteil 25 des Zahnräderwechselgetriebes bildet Er wird durch ein auf der Ausgangswelle 24 fest angeordnetes Sonnenrad 26 angetrieben, während sein Planetenräderträger 27 als Ausgangsglied dient Dieser ist mit der Verteilergetriebeeingangswelle 28 verbunden. Ein Ringrad 29 des Planetenrädersatzes kann durch eine Schaltkupplung 30 entweder als Reaktionsglied mit dem Getriebegehäuse 19 des Zahnräderwechselgetriebes (übersetzter Gruppenantrieb) oder mit dem Planetenräderträger 27 (Planetenrädersatz gesperrt) verbunden werden.
Das Eingangszahnrad 31 des Verteilergetriebes ist mittels seiner Hohlnabe 32 im Verteilergetriebegehäuse 33 gelagert. Es treibt über ein Zwischenzahnrad 34 ein Ausgangszahnrad 35 des Verteilergetriebes an, das seinerseits fest mit einer Abtriebswelle 36, die z.B. zur Hinterachse führt, verbunden ist Eine weitere Abtriebswelle 37, die z.B. zur Vorderachse führt, ist durch eine Schaltkupplung 38 mit der ersten Abtriebswelle 36 kuppelbar (Allradantrieb). Die Schaltkupplung 38 bzw. die ganze Abtriebswellenanordnung des Verteilergetriebes 13 ist so ausgebildet, daß die Schaltkupplung 38 entweder von der einen oder von der anderen Seite des Verteilergetriebes her betätigt werden kann.
Die Verteilergetriebeeingangswelle 28 steht mit einem Eingangsglied des Zusatzgetriebes 15 in Verbindung, was z.B. durch eine nichtdargestellte Flanschverbindung erfolgen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Eingangswelle 28 bis in das Zusatzgetriebe hinein verlängert, so daß sie selbst zugleich als Eingangswelle für das Zusatzgetriebe 15 dient. Infolgedessen ist zwischen dieser Eingangswege 28 und der Hohlnabe 32 des Eingangszahnrades 31 des Verteilergetriebes eine Schiebezahnkupplung 39 angeordnet. Diese sieht durch eine entsprechend lang ausgebildete Schaltverzahnung 40 in ständiger Verbindung mit der Hohlwelle 32. Die Schiebezahnkupplung 39 steht andererseits durch schmale Schaltverzahnungen 41 in der dargestellten Schaltstellung in Verbindung mit der Verteilergetriebeeingangswelle 28. in dieser Schaltstellung ist also das Zusatzgetriebe ausgeschaltet und der Antrieb erfolgt von der Verteilergetriebeeingangswelle 28 aus, entsprechend der im Zahnräderwechselgetriebe
gewählten Gangstufe direkt über die Hohlwelle 32 auf das Eingangszahnrad 31 des Verteilergetriebes 13 und damit auf die ständig angetriebene Abtriebswelle 36 desselben bzw. bei eingeschalteter Schaltkupplung 38 auch auf die zweite Abtriebswelle 37 desselben.
Die Schiebezahnkupplung 39 weist eine weitere schmale Schaltverzahnung 42 auf, durch die sie in ihrer zweiten Schaltstellung mit dem Ausgangsglied des Zusatzgetriebes 15 verbunden ist. In dieser zweiter. Schaltstellung ist dann die Schaltverzahnung 41 außer Eingriff. Der Antrieb erfolgt dann von der Verteilergetriebeverzahnung 28 aus über das Zusatzgetriebe 15 und von dessen Ausgangsglied 43 über die Schaltverzahnung 42 auf die Hohlnabe 32 des Eingangszahnrades 31 des Verteilergetriebes, in dieser Schaltstellung ist also !5 der jeweils im Zusatzgtriebe 15 gewählte Gang geschaltet, so daß zwischen dem Zahnradwechselgetriebe 14 und dem Verteilergetriebe 13 noch eine weitere Übersetzungsstufe ins Langsame liegt, die mit allen Gängen des Zahnradwechselgetriebes benutzt werden kann.
Das Zusatzgetriebe besteht aus zwei Planetenrädersätzen 44 und 45, die wahlweise durch eine Schaltkupplung 46 geschaltet werden können. Diese Schaltkupplung 46 ist ähnlich ausgebildet wie die Schiebezahnkupplung 39 für den Antrieb des Verteilergetriebes. Das heißt sie steht einerseits durch eine lang ausgebildete Schaltverzahnung 47 in ständiger Verbindung mit einem als Sonnenrad 48 ausgebildeten Eingangsglied des Planetenrädersatzes 45. Andererseits kann sie durch eine relativ schmal ausgebildete Schaltverzahnung 49 bzw. 50 entweder mit dem als Ausgangsglied dienenden Planetenräderträger 51 des Planetenrädersatzes 44 oder mit einem auf der Eingangswelle 28 befestigten Schaltverzahnungsträger 52 verbunden werden. Beide Planetenrädersätze 44 und 45 sind so ausgebildet, daß die Planetenräderträger 51 bzw. 43 als Ausgangsglied dienen und als Reaktionsglieder dienende Ringräder 53 und 54 gehäusefest angeordnet sind.
In der dargestellten Schaltstellung befindet sich die Schaltkupplung 46 in ihrer Leerlaufstellung, d.h. das Zusatzgetriebe ist ausgeschaltet Der Antrieb erfolgt von der Verteilergetriebeeingangswelle 28 in der bereits beschriebenen Art und Weise direkt auf das Eingangszahnrad 31 des Verteilergetriebes 13. Wird die Schaltkupplung 46 in Fig. 1 nach links in ihre erste Kupplungschaltstellung bewegt und dabei zugleich die Schiebezahnkupplung 39 ebenfalls nach links geschoben, so erfolgt der Antrieb von der Verteilergetriebeeingangswelle 28 über ein auf ihr angeordnetes Innenrad 55 auf den Planetenrädersatz 44 und von dessen Planetenräderträger 51 über die Schaltkupplung 46 auf das Sonnenrad 48 des Planetenrädersatzes 45 und von dessen das Ausgangsglied 43 bildenden Planetenräderträgers über die Schiebezahnkupplung 39 auf das Eingangszahnrad 31 des Verteilel getriebes 13. In dieser ersten Schaltsteiiung des Zusatzgetriebes 15 können wiederum alle Gänge des Zahnräderwechselgetriebes benutzt werden.
Wird die Schaltkupplung 46 im Zusatzgetriebe 15 in ihre zweite Kupplungschaltstellung in F i g. 1 rechts geschoben, so wird der Planetenrädersatz 44 ausgeschaltet und der Antrieb erfolgt von dem auf der Eingangswellc 28 befestigten Schaltverzahnungsträger 52 unmittelbar auf das Sonnenrad 48 des zweiten Planetenrädersatzes 45 und von dort in beschriebener Art und Weise auf das Eingangszahnrad 31 des Verteilergetriebes 13. Auch in dieser Schaltstellung können wiederum alle Gänge des Zahnräderwechselgetriebes geschaltet werden.
Das Zusatzgetriebe 15 ist — wie bereits angedeutet
— als nachrüstbarer Bausatz ausgebildet. Es kann also wahlweise an das Verteilergetriebe 13 angeflanscht werden oder nicht, wozu die Verteilereingangswelle 28
— wie ebenfalls bereits angedeutet — getrennt werden muß. Auch ein nachträglicher Einbau des Zusatzgetriebes 15 ist möglich. Für den Fall, daß das Zusatzgetriebe 15 nicht vorhanden ist, wird die Schiebezahnkupplung 39 in der dargestellten Schaltstellung festgelegt
Nach F i g. 2 ist die Verteilergetriebeeingangswelle 28 durch eine Schaltkupplung 56 mit einer Eingangswelle 57 des Zusatzgetriebes verbunden, das selbst in der bereits beschriebenen Weise aufgebaut sein kann. Diese Schaltkupplung 56 wird betätigt von einer besonderen Schaltmuffe 58, die der Schiebezahnkupplung 39 derart zugeordnet ist, daß sie zusammen mit dieser axial betätigbar ist (Folgebetätigung), jedoch sich ihr gegenüber drehen kann.
Nach Fig.3 ist das Ausgangszahnrad 35 des Verteilergetriebes 13 der ständig angetriebenen, zur Hinterachse führenden Abtriebswelle 36 zugeordnet Die zur Vorderachse führende Abtriebswelle 59 ist mittels einer Schaltkupplung 60 anzukuppeln, die von der Vorderseite zu betätigen ist Sie besteht aus einer Schaltmuff« 61, die mit Schaltverzahnungen versehen ist und mit entsprechenden Schaltverzahnungen 62 und 63 an den beiden Abtriebswellen 36 und 59 zusammenwirkt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Aus Brennkraftmaschine, Zahnräderwechselgetriebe und Verteilergetriebe bestehendes Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Schlepper oder ähnliche Nutzfahrzeuge, bei dem von der Brennkraftmaschine über eine an einem Ende des Antriebsaggregates liegende Hauptkupplung ein Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart angetrieben wird, das aus einem parallele Getriebewellen aufweisenden Schaltgetriebeteil mit auf diesem angeordneten Zahnräderpaaren, die wahlweise in den Kraftfluß einschaltbar sind und aus einem von der Ausgangswelle des Schaltgetriebeteils angetriebenen, als Planetenrädersatz ausgebildeten, in mehrere Gruppenstufen schaltbaren Gruppengetriebeteil besteht, dessen Ausgangsglied mit einer ein Eingangszahnrad des Verteilergetriebes tragenden VerteilergetriebeeingangsweUe verbunden ist, wobei das Verteilergetriebe etwa in der Mitte des Antriebsaggregates angeordnet ist und über dessen Ausgangszahnrad die zu den Achsen führenden Abtriebswellen angetrieben werden können, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnräderwechselgetriebe (14) in Gruppenbauart und die Brennkraftmaschine (11) auf den entgegengesetzten Seiten des Verteilergetriebes (13) liegen, daß der den Gruppengetriebeteil (25) bildende Planetenrädersatz zwischen dem Schaltgetriebeteil und dem Verteilergetriebe (13) angeordnet ist, und daß gegenüber dem Gruppengetriebeteil auf der der Brennkraftmaschine zugewandten Seite des Verteilergetriebes (13) ein Zusatzgetriebe (15) für Kriech- und Schneckenganggruppen nachrüstbar angeordnet ist
2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle des als Gruppengetriebeteil (25) dienenden Planetenrädersatzes als VerteilergetriebeeingangsweUe (28) dient oder mit dieser verbunden ist und daß die Eingangswelle des Zusatzgetriebes (15) lösbar mit der VerteilergetriebeeingangsweUe (28) verbunden ist.
3. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangszahnrad
(31) des Verteilergetriebes (13) auf einer Hohlnabe
(32) fest angeordnet ist, daß diese Hohlnabe (32) von der VerteilergetriebeeingangsweUe (28) durchdrungen wird und daß die Hohlnabe (32) wahlweise mit der VerteilergetriebeeingangsweUe (28) oder mit dem Ausgangsglied des Zusatzgetriebes (15) kuppelbar ist.
4. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteilergetriebe (13) zwischen der Hohlnabe (32) und der VerteilergetriebeeingangsweUe (28) eine Schiebezahnkupplung (39) angeordnet ist, die einerseits in ihren beiden Schaltstellungen ständig mit der Hohlnabe (32) und andererseits in einer Schaltstellung mit der VerteilergetriebeeingangsweUe (28) und in der anderen Schaltstellung mit dem Ausgangsglied (43) des Zusatzgetriebes (15) verbunden ist.
5. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Verteilergetriebe (13) als zentraler ölsumpf für das Zahnräderwechselgetriebe (14) und das gegebenen
falls vorhandene Zusatzgetriebe (15) dient
6. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle der auf der dem Verteilergetriebe (13) entgegengesetzten Seite des Zahnräderwechselgetriebes (14) frei zugänglich angeordneten Hauptkupplung (16) als eine die Eingangswelle des Zahnräderwechselgetriebes (14) bildende Hohlwelle (18) ausgebildet ist, die von der to die Brennkraftmaschine (11) mit der Hauptkupplung (16) verbindenden Antriebswelle (17) durchsetzt ist
7. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hohlwelle (18) zwei axial unverschiebbare, lose drehbare Antriebs- Zahnräder (20 und 21) mit dieser kuppelbar angeordnet sind and daß deren erstes Antriebszahnrad (20) für den Vorwärts- und deren zweites Antriebszahnrad (21) für den Rückwärtsantrieb dient
8. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (57) des Zusatzgetriebes (15) mit der VerteilergetriebeeingangsweUe (28) durch eine Schaltmuffe (58) kuppel- bar ist, die der Schiebezahnkupplung (39) in Folgebetätigung zugeordnet ist
9. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8 und mit einer vom Antrieb des Verteilergetriebes abkuppelbaren Abtriebswelle und einer ständig angetriebenen Abtriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswellen (36 und 37 bzw. 36 und 59) so angeordnet sind und ihr Antrieb so ausgebildet ist daß ihre Schaltkupplung (38) entweder von der einen oder von der anderen Seite des Verteilergetriebes (13) betätigbar ist.
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