CS271027B1

CS271027B1 - Controllable epicyclic gear

Info

Publication number: CS271027B1
Application number: CS883347A
Authority: CS
Inventors: Antonin Ing Csc Hau
Original assignee: Antonin Ing Csc Hau
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1990-08-14
Also published as: EP0342672A1; CS334788A1; JPH0266348A

Abstract

The subject of the invention is a unified modular series of four-speed to six-speed automatic shift transmissions with reverse gear having a reduced number of shift clutches and brakes, whilst maintaining suitably graded ratios shiftable under load. According to the invention, the output shaft 17 is firmly connected to the web 16 of a pair of intermeshing planet wheels 14, 15, of the planetary output gear, the first sun wheel 11 of which is connected to the web 6 of the planetary input gear. The second sun wheel 12 of the planetary output gear is connectable by means of a clutch S1 to the input shaft 4 of the transmission, and its outer central wheel 13 is connectable to the transmission housing 5 preferably via a starting brake B1. The web 16 of the pair of intermeshing planet wheels 14, 15 is connectable to one of the central wheels by means of a clutch S2, and the planetary input gear carries on its webs 6 double planet wheels 7 meshing with the second sun wheel 2 which is connected firmly to the input shaft 4 of the transmission and to the third sun wheel which can be connected to the transmission housing 5 and, in the case of a 6 + 1-speed transmission, also to the first sun wheel connectable to the transmission housing 5. The reduced dimensions and reduced mass and of the altogether simplified and therefore more reliable construction of the transmission according to the invention have an especially advantageous effect in motor vehicles. <IMAGE>

Description

Vynález se týká řaditelné planetové převodovky s více dopřednými převodovými stupni a zpětným chodem, obzvlášt pro motorová vozidla, složenou alespoň ze dvou planetových soukolí a příslušného počtu spojek a brzd к volitelnému spojování jednotlivých elementů planetových soukolí navzájem nebo ke skříni převodovky.The invention relates to a shiftable planetary gearbox with a plurality of forward and reverse gears, in particular for motor vehicles, comprising at least two planetary gears and a corresponding number of clutches and brakes for selectively connecting the individual planetary gear elements to one another or to the gearbox.

Známé řaditelné planetové převodovky srovnatelného druhu se skládají alespoň ze dvou planetových převodů, z nich jeden obsahuje dvojici spoluzabírajících satelitů а к 2ískání šesti dopředných převodových stupňů a zpětného chodu je zapotřebí minimálně osm řadicích elementů, tj. brzd nebo spojek. Přitom každý z těchto řadicích elementů je ovládán většinou pomocí hydraulického obvodu a automaticky, což při uvedeném počtu řadicích elementů značně zvyšuje výrobní náklady, nepříznivě působí na velikost a spolehlivost převodovky.Known shifting planetary gearboxes of a similar type consist of at least two planetary gears, one of which comprises a pair of co-engaging satellites and a minimum of eight shifting elements, i.e. brakes or clutches, is required to receive six forward gears and reverse. Each of these shifting elements is usually controlled by a hydraulic circuit and automatically, which, with the number of shifting elements mentioned, greatly increases production costs, adversely affects the size and reliability of the gearbox.

Cílem vynálezu je vytvoření stavebnicové 4 * 1 až 6 + 1 stupňové planetové převodovky, která by zachovávala výhody existujících převodovek, tj. široký rozsah dobře odstupňovaných, s výhodou automaticky pod zatížením řaditelných převodů, při současném snížení počtu řadicích spojek a brzd a úplné unifikace všech stavebních komponentů.It is an object of the present invention to provide a modular 4 * 1 to 6 + 1-speed planetary gearbox that retains the benefits of existing gearboxes, i.e. a wide range of well-graded, preferably automatically under load shiftable gears, while reducing shifting clutches and brakes building components.

Uvedené nevýhody doposud známých řaditelných planetových převodovek snižuje na minimum převodovka podle vynálezu skládající se ze vstupního a výstupního hřídele, vstupního a výstupního planetového soukolí a příslušného počtu řadicích spojek a brzd, jejíž podstata spočívá v tom, že výstupní hřídel převodovky je pevně spojen s unašečem dvojice spoluzabírajících satelitů výstupního planetového soukolí, jehož první centrální kolo je spojeno s unašečem vstupního planetového soukolí, druhé centrální kolo je spojitelné spojkou se vstupním hřídelem převodovky, třetí centrální kolo je spojitelné brzdou se skříní převodovky a unašeč dvojice spoluzabírajících satelitů je spojitelný spojkou s jedním z řečených centrálních kol, přičemž vstupní planetové soukolí nese na svém unášeči dvojité satelity, spoluzabírající s druhým centrálním kolem, pevně spojeným se vstupním hřídelem převodovky, a třetím centrálním kolem, spojitelným brzdou se skříní převodovky.The above-mentioned disadvantages of the prior art shiftable planetary gearboxes are minimized by the gearbox according to the invention consisting of an input and output shaft, an input and output planetary gear and an appropriate number of shifting clutches and brakes. the output sun gear of the first planetary gear is connected to the input planetary gear carrier, the second sun gear is connected to the transmission input shaft, the third sun gear is a brake to the gearbox housing, and the co-meshing couple carrier is connected to one of said sun gear wheels, wherein the input planetary gear carries double satellites on its carrier, co-engaging a second sun gear fixedly coupled to the transmission input shaft and the third sun gear, connectable to the gearbox housing.

Pro vytvoření 6*1 stupňové planetové převodovky jsou dvojité satelity vstupního planetového soukolí v záběru s prvním centrálním kolem, spojitelným brzdou se skříní převodovky .To create a 6 * 1-speed planetary gearbox, the dual satellites of the input planetary gear are engaged with the first sun gear that can be coupled to the gearbox brake.

Dále je výhodné vytvořit brzdu třetího centrálního kola výstupního planetového soukolí jako rozjezdovou.Furthermore, it is advantageous to design the third sun gear of the output planetary gear train as a starting brake.

Výhodou řaditelné planetové převodovky podle předkládaného vynálezu je při malém počtu soukolí malý počet řadicích elementů, převodovka je tedy jednodušší, menších rozměrů a s nižšími výrobními náklady při zachování všech dobrých vlastností tohoto druhu převodovek a úplné unifikace převodovek se 4 * 1 až 6 * 1 převodovými stupni.The advantage of the shiftable planetary gearbox according to the present invention is that with a small number of gears a small number of shifting elements is made, the gearbox is simpler, smaller in size and with lower production costs while maintaining all good features of this type of gearboxes .

Na výkresech jsou znázorněny příklady provedení řaditelné planetové převodovky podle vynálezu, kde obr. 1 znázorňuje schéma zapojení 6*1 stupňové převodovky s jedním z možných způsobů blokáže planetového převodu, obr. 2 znázorňuje schéma zapojení 6+1 stupňové převodovky s jiným možným způsobem blokáže planetového převodu, obr. 3 je tabulka dávající představu o řazení 6+1 převodových stupňů pomocí spojek a brzd s informací o celkovém převodovém poměru a vzájemném poměru sousedních převodových stupňů pro převodovky znázorněné na obr. 1 a 2. Obr. 4 znázorňuje schéma 4+1 stupňové převodovky.The drawings show exemplary embodiments of a shiftable planetary gear according to the invention, wherein Fig. 1 shows a wiring diagram of a 6 * 1-speed gearbox with one possible way of blocking the planetary gear; Fig. 3 is a table showing the shifts of 6 + 1 gears by clutches and brakes with information about the overall gear ratio and the ratio of adjacent gears for the gears shown in Figs. 1 and 2. 4 shows a diagram of a 4 + 1 speed gearbox.

Jak vyplývá z obr. 1, je vstupní hřídel £ převodovky pevně spojen s druhým centrálním kolem 2 vstupního planetového soukolí a pomocí spojky Sl s druhým centrálním kolem 12 výstupního planetového soukolí. První centrální kolo 2 vstupního planetového soukolí je spojitelné brzdou 83 se skříní 5 převodovky a třetí centrální kolo 2 téhož soukolí je spojitelné brzdou B2 se skříní 2 převodovky. Unašeč 6 satelitů vstupního planetového soukolí nese dvojité satelity 2 ^a J^e Ρθ^νΓ|έ spojen s prvním centrálním koLem 11 výstupního planetového soukolí. Druhé centrální kolo 12 tohoto soukolí je spojitelné spojkou S2 s unašečem 16 dvojice spoluzabírajících satelitů 14, 12 výstupního planetového soukolí, přičemž zmíněný unašeč 16 je pevně spojen s výstupním hřídelem 17 převodovky. Třetí centrální kolo 22 výstupního planetového převodu je spojitelné brzdou B1 se skříní 5 převodovky. Tuto brzduAs can be seen from FIG. 1, the transmission input shaft 6 is rigidly connected to the second sun gear 2 of the input planetary gear and by means of a clutch S1 to the second sun gear 12 of the output planetary gear. The first sun gear 2 of the input planetary gear is connectable by the brake 83 to the gearbox housing 5 and the third sun gear 2 of the same gear is connectable by the brake B2 to the gearbox housing 2. The input planetary gear carrier 6 carries double satellites 2 ^and J ^e Ρθ ^{νΓ |} έ connected to the first sun gear 11 of the planetary output gear. The second sun gear 12 of this gear is connectable by a clutch S2 to a carrier 16 of a pair of co-meshing satellites 14, 12 of an output planetary gear set, said carrier 16 being fixedly connected to the output shaft 17 of the gearbox. The third sun gear 22 of the planetary output transmission is connectable by the brake B1 to the transmission housing 5. This brake

CS 271027 01CS 271027 01

B1 je výhodné provést jako rozjezdovou.B1 is advantageous for starting.

Podle příkladu provedení na obr. 2 může být unašeč 16 výstupního planetového soukolí spojitelný spojkou S2 s prvním centrálním kolem 11 tohoto soukolí a spojkou SI, spojující vstupní hřídel 4 převodovky s druhým centrálním kolem 12 výstupního planetového převodu může být umístěna blíže ke '.stupu převodovky, eventuálně jako součást neznázorněného setrvačníku.According to the embodiment of Fig. 2, the output planetary gear carrier 16 can be coupled by the clutch S2 to the first sun gear 11 and the clutch S1 connecting the input shaft 4 to the second sun gear 12 can be located closer to the transmission input. , possibly as part of a flywheel (not shown).

Při prvém převodovém stupni je výkon veden od vstupního hřídele £ pres sepnutou spojku SI к druhému centrálnímu kolu 12 výstupního planetového soukolí a z unašeče 16 tohoto soukolí к výstupnímu hřídeli 17. Zastaveno je třetí centrální kolo 13 výstupního planetového soukolí brzdou B1. Výstupní planetové soukolí funguje jako redukční, vstupní planetové soukolí není zatíženo.In the first gear, power is transmitted from the input shaft 6 via the clutch S1 to the second sun gear 12 of the planetary output gear and from the carrier 16 of the gear to the output shaft 17. The third sun gear 13 of the output planetary gear is stopped by the brake B1. The output planetary gear works as a reduction gear, the input planetary gear is not loaded.

Při druhém převodovém stupni je výkon veden od vstupního hřídele 2 ke druhému centrálnímu kolu 2 vstupního planetového soukolí a z unašeče 6 tohoto soukolí pres výstupní planetové soukolí, zablokované spojkou S2 к výstupnímu hřídeli 17 . Zastaveno je třetí centrální kolo 2 vstupního planetového soukolí brzdou B2. Vstupní planetové soukolí funguje jako redukční, výstupní planetové soukolí přenáší výkon v zablokovaném stavu.In the second gear, power is guided from the input shaft 2 to the second sun gear 2 of the input planetary gear and from the carrier 6 of the gear via the output planetary gear locked by the clutch S2 to the output shaft 17. The third sun gear 2 of the input planetary gear is stopped by the brake B2. The input planetary gear works as a reduction gear, the output planetary gear transfers power in the locked state.

Při třetím převodovém stupni je výkon veden od vstupního hřídele £ současně к druhému centrálnímu kolu 2 vstupního planetového soukolí a přes sepnutou spojku SI к druhému centrálnímu kolu 12 výstupního olanetového soukolí. Z unašeče vstupního planetového soukolí 6 je výkon přenášen к prvému centrálnímu kolu 11 výstupního planetového soukolí a po sečtení s výkonem, přiváděným к výstupnímu planetovému soukolí druhým centrálním kolem 12 je z unašeče 16 satelitů veden к výstupnímu hřídeli 17 převodovky. Zastaveno je třetí centrální kolo 3 vstupního planetového soukolí brzdou 22· Vstupní planetové soukolí funguje jako redukční shodně s druným stupněm, výstupní planetové soukolí funguje jako diferenciál (sčítač výkonů).In the third gear, the power is transmitted from the input shaft 6 simultaneously to the second sun gear 2 of the input planetary gear and via the clutch S1 engaged to the second sun gear 12 of the output olanet gear. From the input planetary gear carrier 6, power is transmitted to the first sun gear 11 of the planetary output gear, and after adding the power supplied to the planetary output gear through the second sun gear 12, it is guided from the satellite carrier 16 to the transmission output shaft 17. The third sun gear 3 of the input planetary gear is stopped by the brake 22.

Při čtvrtém převodovém stuoni je podle alternativy na obr. 1 výkon veden od vstupního hřídele £ přes sepnuté spojky SI a S2 přímo к výstupnímu hřídeli 17 . Žádné soukolí není zatíženo.In the fourth transmission stage, according to the alternative in FIG. 1, the power is guided from the input shaft 6 via the clutches S1 and S2 connected directly to the output shaft 17. No gearing is loaded.

Podle alternativy na obr. 2 je výkon veden od vstupního hřídele 4 pres spojku SI к druhému centrálnímu kolu 12 výstupního planetového soukolí, které blokováno spojkou S2 přenáší výkon к výstupnímu hřídeli 22· .According to an alternative in Fig. 2, power is transmitted from the input shaft 4 via the clutch S1 to the second sun gear 12 of the output planetary gear which, blocked by the clutch S2, transmits the power to the output shaft 22 '.

Při pátém převodovém stupni je výkon veden od vstupního hřídele 2 současně к druhému centrálnímu kolu 2 vstupního planetového soukolí a přes sepnutou spojku SI к druhému centrálnímu kolu 12 výstupního planetového soukolí. Z unašeče 6 vstupního planetového soukolí je výkon veden к prvnímu centrálnímu kolu 11 výstupního planetového soukolí a po sečtení s výkonem přiváděným к výstupnímu planetovému soukolí jeho druhým centrálním kolem 22 je z unašeče 16 satelitů veden к výstupnímu hřídeli 17 převodovky. Zastaveno je první centrální kolo 2 vstupního planetového soukolí brzdou B3 . Vstupní planetové soukolí funguje jako rychloběhové shodně se šestým stupněm, výstupní planetové soukolí funguje jako diferenciální (sčítač výkonu).In the fifth gear, power is transmitted from the input shaft 2 simultaneously to the second sun gear 2 of the input planetary gear and through the clutch S1 engaged to the second sun gear 12 of the output planetary gear. From the input planetary gear carrier 6, power is fed to the first sun gear 11 of the planetary output gear and, after adding to the output planetary gear power its second sun gear 22, is driven from the satellite carrier 16 to the transmission output shaft 17. The first sun gear 2 of the input planetary gear is stopped by the brake B3. The input planetary gear works as a high-speed identical to the sixth gear, the output planetary gear acts as a differential (power adder).

Při šestém převodovém stupni je výkon veden od vstupního hřídele 2 к druhému centrálnímu kolu 2 vstupního planetovéno soukolí a z unašeče £ tohoto soukolí přes výstupní planetové soukolí zablokované spojkou S2 к výstupnímu hřídeli 22· Zastaveno je první centrální kolo 2 vstupního planetového soukolí brzdou £3. Vstupní planetové soukolí funguje jako rychloběhové, výstupní planetové soukolí přenáší výkon v zablokovaném stavu.In the sixth gear, power is guided from the input shaft 2 to the second sun gear 2 of the input planetary gear and from the carrier 6 of this gear via the output planetary gear locked by the clutch S2 to the output shaft 22. The input planetary gearing functions as an overdrive, the output planetary gearing transmits power in the locked state.

vstupního planetového soukolí, z unašeče 6 tohoto soukolí к prvnímu centrálnímu kolu 11 výstupního planetového soukolí a z unašeče 16 výstupního planetového soukolí к výstupnímu hřídeli 22 převodovky. Zastaveno je třetí centrální kolo 3 vstupního planetového soukolí brzdou 02 a třetí centrální kolo 13 výstupního planetového soukolí brzdou B1. Vstupnífrom the carrier 6 of the gear to the first sun gear 11 of the output planetary gear and from the carrier 16 of the output planetary gear to the output shaft 22 of the transmission. The third sun gear 3 of the input planetary gear is stopped by the brake 02 and the third sun gear 13 of the output planetary gear is stopped by the brake B1. Entrance

Při zpětném chodu je výkon veden od vstupního hřídele 2 к druhému centrálnímu koluIn reverse, power is guided from input shaft 2 to the second sun gear

CS 271027 Bl planetové soukolí funguje jako redukční, výstupní planetové soukolí jako reversní.CS 271027 B1 The planetary gearing functions as a reduction, the output planetary gearing as reverse.

Přehledně jsou v tabulce na obr. 3 označeny zapnuté spojky nebo brzdy v příslušném políčku označeném + . Pokud je spojka nebo brzda rozepnuta, zůstává políčko prázdné. Symbolem £ je označen převodový poměr, odpovídající danému převodovému stupni, symbolem i je označen poměr sousedních převodových poměrů. znamená zpětný chod, N^ neutrál a dopředně převodové stupně jsou označeny 1 až 6.In the table in Fig. 3, the clutches or brakes on are marked clearly in the corresponding box marked +. If the clutch or brake is disengaged, the box remains blank. The symbol £ denotes the gear ratio corresponding to the gear, i denotes the ratio of the adjacent gear ratios. means reverse, N ^ neutral and forward gears are labeled 1 to 6.

Na obr. 4 je znázorněno schéma zapojení 4+1 stupňové planetové převodovky, která se liší od 6 + 1 stupňových planetových převodovek, znázorněných na obr. 1 a obr. 2, pouze tím, že neobsahuje první centrální kolo l· vstupního planetového soukolí a brzdu B3 , pomocí, které je první centrální kolo _1 spojitelné se skříní 5 převodovky. Pro veškerá ostatní propojení jednotlivých členů planetových soukolí platí popis к obr. 1 a obr. 2. Rovněž platí nezměněně řazení zpětného chodu, neutrálu a 1 až 4 převodového stupně tak, jak je uvedeno vpředu v popisu a na tabulce v obr. 3.Fig. 4 shows a circuit diagram of a 4 + 1-stage planetary gearbox that differs from the 6 + 1-stage planetary gearboxes shown in Figs. 1 and 2 only in that it does not include the first sun gear 1 of the input planetary gear; and brake B3, by means of which the first sun gear 1 can be connected to the gearbox housing 5. For all other interconnections of the individual planetary gear members, the description of Figs. 1 and 2 applies. The reverse, neutral and 1 to 4 gear shifts as shown in the description and table in Fig. 3 also apply.

I tato 4+1 stupňová řaditelná planetová převodovka je s ohledem na pouze čtyři řadicí elementy a unifikaci s výše popsanou 6+1 stupňovou planetovou převodovkou výhodnější než dosud známé 4+1 stupňové planetové převodovky.Even this 4 + 1-speed planetary gearbox is more advantageous than the known 4 + 1-speed planetary gearbox with respect to only four shifting elements and unification with the 6 + 1-speed planetary gear described above.

Řaditelné planetové převodovky podle předpokládaného vynálezu jsou vhodné pro automatické ovládání. 3e zapotřebí předřadit jim hydrodynamický měnič nebo spojku. Když se nepoužije hydrodynamický měnič nebo spojka, u méně náročného provedení, je třeba provést alespoň brzdu B1 třetího centrálního kola 13 výstupního planetového soukolí jako rozjezdovou .The shiftable planetary gearboxes of the present invention are suitable for automatic operation. It is necessary to precede them with a hydrodynamic converter or clutch. When a hydrodynamic converter or clutch is not used, in a less demanding embodiment, at least the brake B1 of the third sun gear 13 of the output planetary gear train must be run as a start.

Claims

1. Gearbox, with single reverse forward gears, in particular for motor vehicles, comprising an input shaft, an output shaft, an input planetary gear and an output planetary gear and an appropriate number of clutches and brakes, characterized in that the output shaft (17) the transmission is rigidly coupled to the carrier (16) of the pair of co-meshing satellites (14, 15) of the output planetary gear, the first sun gear (11) of which is connected to the carrier (6) of the input planetary gear, the second sun gear (12) is connectable ) with a transmission input shaft (4), the third sun gear (13) is connectable by a brake (B1) to the gearbox housing (5) and the carrier (16) of the pair of co-meshing satellites (14, 15) is connectable by a clutch (S2) wheels (11, 12, 13), wherein the input planetary gear carries double satellites (7) on its carrier (6), and a third sun gear (3) connectable by a brake (B2) to a gearbox housing (5).

The shiftable planetary gearbox according to claim 1, characterized in that the twin satellites (7) of the input planetary gear set are engaged with the first sun gear (1), the tel. Links, the brake (B3) and the housing (5). gearbox.

3. The shiftable planetary gearbox according to claim 1, characterized in that the brake (B1) of the third sun gear (13) of the output planetary gear is configured as a start-up gear.