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Umlaufräderwechselgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufräderwechselgetriebe, insbesondere auf ein Vierganggetriebe für Kraftfahrzeuge, mit zwei Urn- laufrädersätzen. Sie besteht im wesentlichen darin, dass die beiden Umlaufräderträger starr miteinander verbunden sind und dass die beiden äusseren Sonnenräder so wie der gemeinsame Umlaufräderträger durch je eine Bremse festgestellt werden können. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Abtriebsrad mit einer Innenverzahnung und mit Kupplungsklauen versehen, wobei durch Verschieben des Abtriebsrades auf der genuteten Abtriebswelle abwechselnd der Innenzahnkranz mit den entsprechenden Zahnrädern oder die Klauen mit entsprechenden Kupplungsklauen in Eingriff gebracht werden können.
Durch diese Anordnung ergibt das Getriebe drei Vorwärts-und drei Rückwärtsgänge, während ein vierter Vorwärtsgang (direkter Gang) durch unmittelbares Kuppeln der Antriebswelle mit der Abtriebswelle zu schalten ist.
Es sind Umlaufräderwechselgetriebe bekannt, bei welchen jedem Gang ein besonderer Umlaufrädersatz zugeordnet ist. Diese Ausführungsform erfordert eine sehr grosse Zahl von Zahnrädern und weist neben einer beträchtlichen Baulange ein entsprechend hohes Gewicht auf. Daneben gibt es auch derartige Getriebe, welche nur zwei
Umlaufrädersätze besitzen und dabei vier Vor- wärtsgänge ergeben. Für einen allfälligen Rück- wärtsgang ist bei diesen Getrieben ein eigener
Umlaufrädersatz notwendig ; Kraftfahrzeuge, ins- besondere Gleiskettenfahrzeuge, erfordern jedoch oft neben mehreren Vorwärtsgängen eine entsprechende Anzahl von Rückwärtsgängen mit grösserer Übersetzung.
Hier schafft nun die
Erfindung ein einfaches, nur aus zwei Umlauf- rädersätzen bestehendes Wechselgetriebe, welches neben einem unmittelbar zu kuppelnden Direkt- gang drei Vorwärts-und drei Rückwärtsgänge zu schalten gestattet.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispiels- weise dargestellt. Die Figur zeigt dabei einen
Längsschnitt durch das neue Umlaufräder- wechselgetriebe, wobei die untere Hälfte des Schnittes gegenüber der oberen einer Winkelversetzung von 60" entspricht.
Die Antriebswelle 1 wird über ein Vorgelegezahnrad 2 angetrieben und kann über die Kupplung 3 unmittelbar mit der Abtriebswelle 4 gekuppelt werden (direkter Gang). Der erste Umlaufrädersatz besteht aus dem inneren Sonnenrad 5, den Umlaufrädern 6 und dem äusseren Sonnenrad, 7. Dieses kann durch die Bremse 11 stillgesetzt werden. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist die Lagerung des Sonnenrades. Dieses ist einerseits in der üblichen Weise drehbar auf der Antriebswelle 1 gelagert und anderseits mit einem Lagerring 8 versehen, der auf Wälzscheiben 9, die auf den Umlaufrädem ss angebracht sind, abrollt.
Um eine reine Rollbewegung zu erreichen, ist der Durchmesser der Wälzscheiben 9 gleich dem Wäizkreisdurchmesser der Umlaufräder ss und der Innendurchmesser des Lagerringes 8 gleich dem Wälzkreisdurchmesser des äusseren Sonnenrades 7. Der Zweck dieser Anordnung ist es, die beim Bremsen auftretenden radialen Drücke, welche niemals voll ausgeglichen werden können, bei fliegender Lagerung der
Zahnräder von der Verzahnung fernzuhalten und damit deren Lebensdauer beträchtlich zu erhöhen.
Die gleiche Anordnung ist auch bei dem zweiten Umlaufrädersatz angewendet. Dieser besteht aus dem Innensonnenrad 12, den Um- laufrädern 13, auf welchen die Wälzscheiben 17 sitzen und dem Aussensonnenrad 14 mit dem
Lagerring 16. Das Sonnenrad 14 kann durch die Bremse 15 festgestellt werden. Die Umlauf- räder 13 sind mit den Umlaufrädem C des ersten
Satzes in einem gemeinsamen Umlaufräder- träger 10 gelagert, welcher durch die Bremse 25 stillgesetzt werden kann.
Der Abtrieb auf die Welle 4 erfolgt über eine weitere Übersetzung durch die mit den Umlauf- rädern 13 gekoppelten Ritzel 18. Diese kämmen einerseits ständig mit einem auf der Antriebs- welle 1 drehbar gelagerten Zahnrad 21, welches mit Kupplungsklauen 22 ausgestattet ist und können anderseits durch das verschiebbare Ab- triebsrad 19 über die Innenverzahnung 20 auf
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die Abtriebswelle 4 treiben. Dus Abtriebsrad 19 ist mittels der Muffe 24 auf der genuteten Ab- triebswelle 4 verschiebbar und kann entweder mit der Innenverzahnung 20 in Eingriff mit den
Ritzeln 18 gebracht oder mit den Klauen 23 in die Kupplungsklauen 22 am Zahnrad 21 eingerückt werden.
Beim Verschieben des Ab- triebs rades 19 erfolgt durch das Einrücken des
Innenzahnkranzes 20 in die Ritzel 18 eine Be- wegungsumkehr des Abtriebes bei gleichzeitiger
Vergrösserung des Übersetzungsverhältnisses, u. zw. ergeben sich bei dem gezeichneten Aus- führungsbeispiel drei Rückwärtsgänge, welche dem ersten, zweiten und dritten Vorwärtsgang entsprechen.
Das Getriebe arbeitet folgendermassen : Der erste Vorwärtsgang wird durch Festbremsen des gemeinsamen Umlaufräderträgers 10 geschaltet.
Dabei treibt die Antriebswelle 1 über das innere
Sonnenrad 12 die Umlaufräder 73 bei stillstehen- dem Umlaufräderträger 10 an. Eine weitere Übersetzung erfolgt durch den Abtrieb der
Ritzel 18 auf das Zahnrad 21, dessen Bewegung über die Kupplung 22, 23 auf das Abtriebsrad 19 und über dessen Muffe 24 auf die Abtriebswelle 4 übertragen wird.
Um den ersten Rückwärtsgang einzuschalten, wird das Abtriebsrad 19 derart verschoben, dass die Innenverzahnung 20 in Eingriff mit den
Ritzeln 18 kommt. Die Kupplung durch die
Klauen 22,23 wird dabei ausgerückt. Die Über- setzung im ersten Rückwärtsgang ist infolge der höheren Zähnezahl des Innenzahnkranzes 20 gegenüber der des Zahnrades 21 grösser als im ersten Vorwärtsgang.
Der zweite Vorwärtsgang ergibt sich durch
Festbremsen des äusseren Sonnenrades 14 mittels der Bremse 15. Der Kraftfluss ist dabei folgender :
Die Antriebswelle 1 treibt über das Innensonnen- rad 12 wieder die U mlaufrädcr 13 an. Diese führen eine Drehbewegung um ihre Achse und eine zusätzliche Umlaufbewegung durch das
Abrollen am äusseren Sonnenrad 14 aus. Beide
Bewegungen überlagern sich und werden wieder über die Ritzel 18, das Zahnrad 21 und die
Klauenkupplung 22, 23 sowie die Muffe 24 auf die Abtriebswelle 4 übertragen. Der zweite
Rückwärtsgang wird, so wie der erste, durch
Verschieben des Abtriebsrades 19 geschaltet.
Der dritte Vorwärtsgang wird durch Abbremsen des Sonnenrades 7 mittels der Bremse 11 einge- schaltet. In diesem Falle teilt sich der Kraft- fluss und es wird wieder eine zusammengesetzte (überlagerte) Bewegung erreicht. Einerseits treibt das innere Sonnenrad 5 die Umlaufräder 6 an. Diese rollen bei festgebremstem Aussensonnen- rad 7 auf diesem ab und erteilen damit dem Umlaufrlderträger 10 eine Umlaufbewegung. Die überlagerte Bewegung erfolgt nun dadurch, dass das innere Sonnenrad 12 die bereits umlaufenden Räder 13 in eine weitere Drehbewegung um ihre eigene Achse versetzt. Die gemeinsame Bewegung (Umlauf und Drehung) wird wieder von den Ritzeln 18 über die Kupplung auf die Abtriebswelle übertragen.
Der dritte Rückwärtsgang wird so wie der erste und der zweite durch Verschieben des Abtriebsrades geschaltet.
Der vierte Gang wird durch direktes Kuppeln der Abtriebswelle 4 mit der Antriebswelle 1 durch die Kupplung 3 geschaltet.
PATENTANSPRÜCHE : l. Umlaufräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei oder mehreren Umlaufrädersätzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufräder (6) des ersten und (13, 18) des zweiten Umlaufrädersatzes in einem gemeinsamen, durch eine Bremse feststellbaren Umlaufräderträger (10) gelagert sind, so dass sich vier Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge ergeben.
2. Umlaufräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussensonnenrad (7) des ersten Umlaufräder- satzes dulch eine Bremse (11) feststellbar ist, wodurch die Räder (6) eine Umlaufbewegung ausführen, die durch den gemeinsamen Umlauf- räderträger C als Überlagerungsbewegung auf den gleichfalls angetriebenen Umlaufrädersatz (12, 13, 18, 21 bzw. 20) übertragen wird.
3. Umlaufräderwechselgetriebe nach den An- sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussensonnenräder (7) bzw. (14) mit Lager- ringen (8 bzw. 16) versehen sind, deren Roll- durchmesser gleich dem Wälzkreisdurchmesser des entsprechenden Sonnenrades ist und die auf
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Epicyclic gears
The invention relates to a planetary gear change transmission, in particular a four-speed transmission for motor vehicles, with two rotary gear sets. It consists essentially in the fact that the two planetary gear carriers are rigidly connected to one another and that the two outer sun gears as well as the common planetary gear carrier can each be locked by a brake. In a further embodiment of the invention, the output gear is provided with internal teeth and coupling claws, whereby the internal gear rim with the corresponding gear wheels or the claws with corresponding coupling claws can alternately be brought into engagement by moving the output gear on the grooved output shaft.
As a result of this arrangement, the transmission produces three forward and three reverse gears, while a fourth forward gear (direct gear) can be shifted by directly coupling the drive shaft to the output shaft.
Epicyclic gears are known in which each gear is assigned a special set of epicyclic gears. This embodiment requires a very large number of gears and, in addition to a considerable length, is correspondingly heavy. There are also such transmissions, which only have two
Have rotating gear sets and thereby result in four forward gears. These transmissions have their own for any reverse gear
Set of rotating gears necessary; Motor vehicles, in particular caterpillar vehicles, however, often require, in addition to several forward gears, a corresponding number of reverse gears with a larger gear ratio.
Here now creates the
Invention a simple change-speed gearbox consisting of only two epicyclic gear sets which, in addition to a direct gear to be coupled directly, allows three forward and three reverse gears to be shifted.
The invention is shown by way of example in the drawing. The figure shows one
Longitudinal section through the new epicyclic gears, whereby the lower half of the section corresponds to an angular offset of 60 "compared to the upper half.
The drive shaft 1 is driven via a countershaft gear 2 and can be coupled directly to the output shaft 4 via the clutch 3 (direct gear). The first planetary gear set consists of the inner sun gear 5, the planetary gears 6 and the outer sun gear 7. This can be stopped by the brake 11. Another feature of the invention is the mounting of the sun gear. This is rotatably mounted on the one hand in the usual manner on the drive shaft 1 and on the other hand is provided with a bearing ring 8, which rolls on rolling disks 9, which are attached to the Umlaufrädem ss.
In order to achieve a pure rolling movement, the diameter of the rolling disks 9 is equal to the rolling circle diameter of the planetary gears and the inner diameter of the bearing ring 8 is the same as the rolling circle diameter of the outer sun gear 7. The purpose of this arrangement is to reduce the radial pressures that occur during braking, which are never fully can be compensated with on-the-fly storage of the
Keeping gears away from the toothing and thus considerably increasing their service life.
The same arrangement is applied to the second planetary gear set. This consists of the inner sun gear 12, the planetary gears 13 on which the rolling disks 17 sit and the outer sun gear 14 with the
Bearing ring 16. The sun gear 14 can be locked by the brake 15. The planet gears 13 are with the planet gears C of the first
The set is stored in a common planetary gear carrier 10 which can be stopped by the brake 25.
The output on the shaft 4 takes place via a further transmission through the pinions 18 coupled to the planetary gears 13. On the one hand, these constantly mesh with a gear wheel 21 rotatably mounted on the drive shaft 1, which is equipped with coupling claws 22 and can on the other hand through the displaceable driven gear 19 via the internal toothing 20
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drive the output shaft 4. The output gear 19 is displaceable on the grooved output shaft 4 by means of the sleeve 24 and can either be in engagement with the internal toothing 20 with the
Pinions 18 are brought or engaged with the claws 23 in the clutch claws 22 on the gear 21.
When the driven wheel 19 is shifted, the engagement of the
Internal gear rim 20 in the pinion 18 a movement reversal of the output with simultaneous
Increase in the transmission ratio, u. Between the illustrated embodiment, there are three reverse gears, which correspond to the first, second and third forward gears.
The transmission works as follows: The first forward gear is shifted by braking the common planetary gear carrier 10.
The drive shaft 1 drives over the inside
Sun gear 12 engages planetary gears 73 when the planetary gear carrier 10 is stationary. Another translation takes place through the output of the
Pinion 18 on gear wheel 21, the movement of which is transmitted via coupling 22, 23 to output gear 19 and via its sleeve 24 to output shaft 4.
In order to switch on the first reverse gear, the output gear 19 is shifted in such a way that the internal toothing 20 engages with the
Pinion 18 is coming. The clutch through the
Claws 22, 23 are disengaged. The transmission ratio in the first reverse gear is greater than in the first forward gear as a result of the higher number of teeth of the internal gear rim 20 compared to that of the gear wheel 21.
The second forward gear results from
Locking the outer sun gear 14 by means of the brake 15. The power flow is as follows:
The drive shaft 1 drives the rotating gears 13 again via the inner sun gear 12. These perform a rotary motion around their axis and an additional circular motion through the
Rolling off on the outer sun gear 14. Both
Movements are superimposed and are back on the pinion 18, the gear 21 and the
The claw coupling 22, 23 and the sleeve 24 are transferred to the output shaft 4. The second
Reverse gear is, like the first, through
Shifting the output gear 19 switched.
The third forward gear is switched on by braking the sun gear 7 by means of the brake 11. In this case the power flow splits and a composite (superimposed) movement is achieved again. On the one hand, the inner sun gear 5 drives the planetary gears 6. When the external sun wheel 7 is braked, these roll off on the latter and thus give the rotary wheel carrier 10 a rotary motion. The superimposed movement now takes place in that the inner sun gear 12 sets the already rotating gears 13 in a further rotational movement about their own axis. The joint movement (revolution and rotation) is again transmitted from the pinions 18 via the coupling to the output shaft.
The third reverse gear is shifted like the first and the second by shifting the output gear.
The fourth gear is shifted by coupling the output shaft 4 directly to the drive shaft 1 through the clutch 3.
PATENT CLAIMS: l. Epicyclic gear change transmission, especially for motor vehicles, with two or more epicyclic gear sets, characterized in that the epicyclic gears (6) of the first and (13, 18) of the second epicyclic gear set are mounted in a common epicyclic gear carrier (10) which can be locked by a brake, so that four forward gears and three reverse gears result.
2. epicyclic gear change transmission according to claim 1, characterized in that the outer sun gear (7) of the first epicyclic gear set can be locked by a brake (11), whereby the wheels (6) perform an orbital movement that is caused by the common planetary gear carrier C as an overlay movement is transmitted to the likewise driven planetary gear set (12, 13, 18, 21 or 20).
3. Epicyclic gear change transmission according to claims 1 and 2, characterized in that the outer sun gears (7) and (14) are provided with bearing rings (8 and 16), the rolling diameter of which is equal to the pitch circle diameter of the corresponding sun gear and the on
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