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Antriebseinheit - Dokument EP0776804
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation EP0776804 24.02.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0776804
Titel Antriebseinheit
Anmelder Voith Turbo GmbH & Co. KG, 89522 Heidenheim, DE
Erfinder Adams, Werner, 74564 Crailsheim, DE;
Edelmann, Peter, 89522 Heidenheim, DE;
Friedrich, Jürgen, 74564 Crailsheim, DE;
Heilinger, Peter, 74564 Crailsheim, DE;
Rose, Peter, 74523 Schwäbisch Hall, DE;
Vogelsang, Klaus, 74564 Crailsheim, DE
DE-Aktenzeichen 59604221
Vertragsstaaten AT, DE, ES, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument DE
EP-Anmeldetag 26.10.1996
EP-Aktenzeichen 961172129
EP-Offenlegungsdatum 04.06.1997
EP date of grant 19.01.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.02.2000
IPC-Hauptklasse B60T 1/087
IPC-Nebenklasse F16D 57/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor, einem hydrodynamischen Retarder und einem Getriebe.

Retarder spielen bei Antriebsanlagen von Fahrzeugen eine immer wichtigere Rolle. Sie sind in den Antriebsstrang integriert. Der Retarder wird beim Einsatz im Kraftfahrzeug - aber auch bei Anlagen mit stark wechselndem Betrieb - durch Füllen und Entleeren des beschaufelten Arbeitskreislaufes mit einem Arbeitsmedium ein- oder ausgeschaltet. Als Arbeitsmedium kommen z.B. Öl oder Wasser in Betracht. Leistet der Retarder Bremsarbeit, so wird das Arbeitsmedium erwärmt. Die Wärme muß durch einen Kühler abgeführt werden.

Antriebseinheiten von Kraftfahrzeugen haben in der Regel weitere Aggregate, die eine Kühlung benötigen. Hierbei ist beispielsweise an den Motor, die mechanischen Bremsen, an die Kupplung oder an das Getriebe zu denken. Diese anderen Aggregate können ebenfalls einen Kühlkreislauf aufweisen. Es ist bekannt, bei einer Antriebsanlage für Fahrzeuge den Retarder mit Wasser zu betreiben, das gleichzeitig als Kühlwasser dient. Dabei kann der Retarder im Nicht-Bremsbetrieb wahlweise als Pumpe verwendet werden und das Arbeitsmedium des Retarders, gleichzeitig als Kühlmedium für andere Aggregate der Antriebseinheit dienen.

D 195 09 417 A1 zeigt und beschreibt einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor, einem Getriebe und einem Retarder. Dabei ist der Retarder in das Getriebeendgehäuse integriert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Antriebsstrang dahingehend weiterzuverbessern, daß Fertigung und Montage von Retarder und Getriebe noch einfacher, rationeller und damit kostengünstiger werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Anders als bei der genannten Druckschrift wird gemäß der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß der Retarder als selbständige Baueinheit auf die Retarderwelle aufsteckbar ist. Die Retarderwelle wird von zwei Lagern getragen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Retarderwelle in einem Wandteil gelagert, das Bestandteil des Getriebegehäuses ist. Die in diesem Wandteil gelagerte Retarderwelle kann über das Wandteil hinausragen, so daß es den komplett vormontierten Retarder durch Aufstecken aufnehmen kann.

Erfindungsgemäß ist eine Dichtung zwischen Getriebegehäuse und Retarder vorgesehen, die eine Doppelfunktion hat: Zum einen dichtet sie gegen das Schmiermittel des Retarderlagers und/oder das Getriebeöl ab, zum anderen gegen das Arbeitsmedium des Retarders. Der Retarder kann mit einem anderen Arbeitsmedium betrieben werden als Öl. In diesem Falle muß dafür gesorgt werden, daß die beiden Medien, nämlich das Arbeitsmedium des Retarders einerseits und das Schmiermittel des Getriebes andererseits nicht in leitender Verbindung miteinander stehen. Dies wird durch die genannte Dichtung erreicht. Dies schließt natürlich nicht aus, daß beide Medien miteinander identisch sind, so daß auch der Retarder mit Öl als Arbeitsmedium betrieben wird.

In einer Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Dichtung bzw. das Dichtelement in dem Wandteil des Getriebegehäuses gelagert wird. Dies hat den Vorteil einer besonders kompakten Anordnung.

Das Dichtelement kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein, beispielsweise als Doppelelement.

Bei der bevorzugten Ausführungsform als Doppelelement ist ein Zwischenraum zwischen den beiden Dichtelementen vorgesehen. Dieser kann befüllt sein, beispielsweise mit einer Flüssigkeit, die als Sperrmedium wirkt. In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Freiraum mit einem Gas, beispielsweise Luft, befüllt ist und eine Leckageöffnung umfaßt. Dies ermöglicht eine schnelle und sichere Identifizierung einer Leckage.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.

In Figur 1 ist schematisch ein Antriebsstrang dargestellt, umfassend einen Motor 1, ein Getriebe 2, einen hydrodynamischen Retarder 3 mit einem Kühlmedium als Arbeitsmedium, einen Wärmetauscher 4, einen diesem zugeordneten Lüfter 5, eine Umwälzpumpe 6, Kühlwasserleitungen 7 sowie einen Ausgleichsbehälter 8.

Figur 2 zeigt in einer Teilansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung mit gestrichelt dargestellten Teilen des Getriebes 2 und mit dem Retarder 3. Der Retarder weist ein Rotorschaufelrad 3.1 sowie ein Statorschaufelrad 3.2 auf. Er ist auf einer Welle 2.1 gelagert. Welle 2.1 ist in dieser Ausführungsform ihrerseits unter anderem in einer Außen-Wandung des Getriebes 2 gelagert. Dies ergibt sich noch genauer aus Figur 3.

Das Getriebe 2 weist ein Gehäuse 2.2 auf. In die Gehäusewandung ist ein Deckel 2.3 eingesetzt. Deckel 2.3 ist mit der übrigen Gehäusewandung des Getriebegehäuses 2.2 verschraubt und hierbei gegen dieses abgedichtet. Die Retarderwelle 2.1 ist mittels zweier Lager 2.4 und 2.5 gelagert. Dabei befindet sich Lager 2.4 innerhalb des vom Getriebegehäuse 2.2 umschlossenen Raumes, während Lager 2.5 in Deckel 2.3 angeordnet ist.

Retarder 3 ist als selbständige Baueinheit vormontiert und auf die Retarderwelle 2.1 von außen her aufgesteckt. Es ist denkbar, Retarder 3 teilmontiert aufzustecken.

Deckel 2.3 weist eine äußere Begrenzungsfläche 2.6 auf, auf welche die Retarder-Baueinheit 3 aufgesetzt ist, ferner eine innere Begrenzungsfläche 2.7, die in eine entsprechende Aussparung des Retardergehäuses 2.2 eingefügt ist.

Deckel 2.3 trägt außerdem eine Dichtung 2.8. Diese Dichtung 2.8 hat eine Doppelfunktion: Sie dichtet den Ringspalt zwischen Deckel 2.3 und Retarderwelle 2.1 einerseits gegen das Getriebeöl ab und andererseits gegen das Arbeitsmedium des Retarders 3, in diesem Falle ein Kühlmedium. Die Dichtung kann als einziges Element oder als Doppelelement ausgebildet sein.

Man erkennt ferner eine Leckagebohrung 2.9 in Deckel 2.3. Diese dient der Abfuhr von Leckflüssigkeit nach außen.

Die Retarderwelle 2.1 trägt ferner ein Ritzel 2.10. Dies ist Bestandteil eines Hochganges, mit dem die Retarderwelle 2.1 auf höhere Drehzahlen gebracht wird. Das Ritzel kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein, je nachdem, wie Bauraum zur Verfügung steht und welche Übersetzung erreicht werden soll.

Beim Retarder 3 können Rotorschaufelrad 3.1 und Statorschaufelrad 3.2 in axialer Richtung vertauscht werden, so daß gegenüber der Darstellung gemäß Figur 3 das Rotorschaufelrad 3.1 dem Deckel 2.3 näher ist als das Statorschaufelrad.


Anspruch[de]
  1. Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug;
    • 1.1 mit einem Motor (1);
    • 1.2 mit einem Getriebe (2), das ein Getriebegehäuse (2.2) aufweist;
    • 1.3 mit einem Retarder (3), der einen Rotor (3.1) und einen Stator (3.2) aufweist;
    • 1.4 es ist eine Retarderwelle (2.1) vorgesehen, die von wenigstens zwei Lagern (2.4, 2.5) getragen ist;

      dadurch gekennzeichnet, daß
    • 1.5 ein Dichtelement (2.9) zwischen Getriebegehäuse und Retarder (3) derart angeordnet ist, daß
    • 1.6 das Schmiermittel des Retarderlagers und/oder des Getriebes (2) von dem Arbeitsmedium des Retarders getrennt wird.
  2. Antriebseinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Retarderwelle (2.1) im Getriebe gelagert ist.
  3. Antriebseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Retarderwelle (2.1) frei über eine Außenwandung (2.3) des Getriebegehäuses (2.2) hinausragt.
  4. Antriebseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement sich auf der Retarderwelle (2.1) innerhalb der Außenwandung (2.3) des Getriebegehäuses (2.2) befindet.
  5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil der Außenwandung (2,3), der den Retarder bzw. die Retarderwelle trägt, als Deckel ausgebildet und mit dem übrigen Getriebegehäuse (2.2) verbunden ist.
  6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Retarderwelle (2.1) zugleich ein Ritzel (2.10) eines Hochganges trägt.
  7. Antriebseinheit gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel ein- oder mehrteilig ist.
  8. Antriebseinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (2.10) in axialer Richtung auf der einen oder der anderen der beiden Lager (2.4,2.5) oder zwischen diesen beiden Lagern angeordnet ist.
  9. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Retarderwelle (2.1) eine vollständig oder teilweise ausgeführte Hohlwelle ist.
  10. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement ein einziges Element ist.
  11. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement ein Doppelelement ist.
  12. Antriebseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelelement einen Freiraum zwischen den einzelnen Dichtelementen umfaßt.
  13. Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum eine Öffnung zur Erkennung von Leckagen aufweist.
  14. Antriebseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.






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