DE1020874B

DE1020874B - Arrangement of transmission devices, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1020874B
Application number: DEA21109A
Authority: DE
Inventors: Sven-Olof Kronogard; Erik Viuff Quistgaard
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1953-09-10
Filing date: 1954-09-09
Publication date: 1957-12-12

Description

Anordnung an Übersetzungsvorrichtungen, insbesondere für Motorfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf Übersetzungsvorrichtungen, insbesondere für Motorfahrzeuge, bei welchen das Moment einer treibenden Welle auf zwei Zwischenwellen geteilt wird, von denen die eine mit einem Sonnenrad und die andere mit einem Ringrad eines Planetengetriebes verbunden ist, von dessen Planetenradträger das Moment auf eine getriebene Welle übertragen wird.Arrangement on translation devices, in particular for motor vehicles The invention relates to transmission devices, in particular for motor vehicles, in which the moment of a driving shaft is divided between two intermediate shafts, of which one with a sun gear and the other with a ring gear of a planetary gear is connected, from whose planet carrier the moment is transferred to a driven shaft is transmitted.

Derartige Getriebe haben meist einen komplizierten Aufbau, insbesondere werden zur Lagerung der Planetenradträger äußerst komplizierte Konstruktionen verwendet. Es ist daher das Ziel der Erfindung, ein Getriebe mit drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang zu schaffen, das mit einer wesentlich geringeren Anzahl von Teilen als die bekannten Getriebe auskommt und bei dem der konstruktive Aufbau so einfach wie möglich ist, so daß der Zusammenbau keine Schwierigkeiten bereitet.Such transmissions usually have a complicated structure, in particular Extremely complicated constructions are used to mount the planetary gear carriers. It is therefore the object of the invention to provide a transmission with three forward gears and one Reverse gear to create that with a much smaller number of parts than the known gearbox and in which the structural design is so simple is as possible so that assembly is not difficult.

Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Planetenradträger mit einem Ringrad in einem zweiten Planetengetriebe verbunden ist, dessen Planetenradträger mit der getriebenen Welle verbunden ist.This is essentially achieved in that the planet carrier is connected to a ring gear in a second planetary gear, the planetary gear carrier of which is connected to the driven shaft.

Die Erfindung wird im folgenden mit Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen die Fig. 1 und 2 zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung schematisch veranschaulichen.The invention is described below with reference to the drawings, in which Figs. 1 and 2 show two preferred embodiments of the invention schematically illustrate.

In Fig. 1 bezeichnet 1 beispielsweise die Motorwelle eines Motorfahrzeuges, welche Welle die Eingangswelle einer Übersetzungsvorrichtung bildet, deren Ausgangs- oder getriebene Welle mit 2 bezeichnet. ist. Die Eingangswelle ist mit dem Pumpenrad 3 eines hydraulischen Momentumwandlers verbunden, dessen Turbinenrad mit 4 bezeichnet ist. Der Momentumwandler ist mit einem Leitschaufelkranz 5 versehen, welcher über eine Freilaufvorrichtung 6 gegen ein festes Element? des Momentumwandlers stützen kann.In Fig. 1, 1 denotes, for example, the motor shaft of a motor vehicle, which shaft forms the input shaft of a transmission device whose output or driven shaft designated by 2. is. The input shaft is with the impeller 3 connected to a hydraulic torque converter, the turbine wheel of which is denoted by 4 is. The torque converter is provided with a guide vane ring 5, which over a freewheel device 6 against a fixed element? of the torque converter can.

Das Turbinenrad 4 ist mit einem Ringrad 8 eines Planetengetriebes verbunden, dessen Planetenräder mit 9 bezeichnet sind. Zu dem fraglichen Planetenetriebe gehört ein Sonnenrad 10, das auf einer Zwischenwelle 11 angebracht ist, welche mittels einer Lamellenkupplung 12 mit der Eingangswelle 1 verbunden werden kann.The turbine wheel 4 is connected to a ring wheel 8 of a planetary gear connected, the planet gears of which are denoted by 9. To the planetary gear in question includes a sun gear 10 which is mounted on an intermediate shaft 11, which means a multi-disc clutch 12 can be connected to the input shaft 1.

Die Planetenräder 9 sind von einem Träger 13 getragen, welcher als eine Trommel für ein Bremsband 14 ausgebildet ist, welches beim Anziehen den Planetenradträger 13 am Umlaufen verhindert. Der Planetenradträger 13 ist ferner mit einem Ringrad 15 eines zweiten Planetengetriebes verbunden, dessen Planetenräder 16 verhältnismäßig lang und dabei eingerichtet sind, um mit zwei Sonnenrädern 17 und 18 zusammenzuwirken. Die Planetenräder 16 sind von der Ausgangs- oder getriebenen Welle 2 getragen. Von den Sonnenrädern 17, 18 kann das Rad 17 mit der Zwischenwelle 11 mittels einer Lamellenkupplung 19 zusammengekuppelt werden, wobei zwischen dem Rad 17 und der Zwischenwelle 11 eine Freilaufvorrichtung 20 vorgesehen ist. Das Sonnenrad 18 ist eingerichtet, um von einem Bremsband 21 beeinflußt zu werden, so daß dasselbe am Umlaufen verhindert ist.The planet gears 9 are carried by a carrier 13, which as a drum for a brake band 14 is formed, which when tightening the planet carrier 13 prevented from circulating. The planet carrier 13 is also provided with a ring gear 15 connected to a second planetary gear, the planetary gears 16 relatively long and are set up to cooperate with two sun gears 17 and 18. The planet gears 16 are carried by the output or driven shaft 2. from The sun gears 17, 18 can be connected to the gear 17 with the intermediate shaft 11 by means of a multi-plate clutch 19 are coupled together, between the wheel 17 and the intermediate shaft 11 a freewheel device 20 is provided. The sun gear 18 is arranged to to be influenced by a brake band 21, so that the same prevented from revolving is.

Wenn man sich denkt, daß das Fahrzeug vom Stillstehen angelassen werden soll, wird das Bremsband 21 angezogen. Das Moment wird hierbei über das Pumpenrad 3 nach dem Turbinenrad 4 passieren, wobei der L eitschaufelkranz 5 stillsteht. Vom Turbinenrad 4 passiert das Moment über die als Zwischen-,velle dienende Turbinenwelle 4a zum Ringrad 8, das dabei bestrebt ist, die Zwischenwelle 11 rückwärts zu drehen. Dieses wird aber durch das Freilaufrad 20 verhindert, welches sich gegen das Sonnenrad 17 stützt, welch letzteres nicht umlaufen kann, weil das Sonnenrad 18 verriegelt ist. Das Moment wird somit auf den Planetenradträger 13 des Ringrades 15 und über die Planetenräder 16 auf die Ausgangswelle2 übertragen. Hierdurch wird eine Momentübersetzung sowohl im hydraulischen Teil als auch in den beiden Planetengetrieben erhalten, wobei das ganze Moment durch den hydraulischen Momentumwandler passiert.When you think that the vehicle will be started from a standstill should, the brake band 21 is tightened. The moment is here via the pump wheel 3 pass after the turbine wheel 4, the guide vane ring 5 standing still. From the Turbine wheel 4 passes the moment via the turbine shaft serving as an intermediate shaft 4a to the ring gear 8, which tries to rotate the intermediate shaft 11 backwards. However, this is prevented by the free wheel 20, which is against the sun gear 17 supports which the latter cannot rotate because the sun gear 18 is locked is. The moment is thus on the planet carrier 13 of the ring gear 15 and transmitted via the planet gears 16 to the output shaft 2. This will a torque transmission both in the hydraulic part and in the two planetary gears obtained, with the whole moment happening through the hydraulic moment converter.

Für einen Übergang auf eine Zwischengeschwindigkeit wird nun die Lamellenkupplung 12 eingerückt, wodurch die Eingangswelle unmittelbar mit der Zwischenwelle 11 verbunden wird. Das Moment wird hierbei auf die letztgenannte Welle und auf die Zwischenwelle 4a geteilt, wobei die beiden Wellen in derselben Richtung umlaufen. Der Momentfluß folgt nach den Planetenrädern 9 demselben Weg wie früher, aber mit verminderter Untersetzung, und zwar deshalb, weil nur ein Teil des Momentflusses durch den hydraulischen Momentumwandler passiert, sowie deshalb, weil eine mechanische Übersetzung lediglich im zweiten Planetenrädersatz erhalten wird.The multi-disc clutch is now used for a transition to an intermediate speed 12 engaged, whereby the input shaft is directly connected to the intermediate shaft 11 will. The moment is here on the latter shaft and on the intermediate shaft 4a divided, with the two waves rotating in the same direction. The moment flow follows the same path after the planet gears 9 as before, but with a reduced Reduction, because only part of the torque flow through the hydraulic Moment converter happens, as well as because a mechanical translation merely is obtained in the second set of planetary gears.

Wenn man nun das Bremsband 21 löst und statt dessen die Lamellenkupplung 19 einrückt, leuchtet es ein, daß die Untersetzung weiter vermindert wird, indem die Eingangswelle 1 auch mit dem Sonnenrad 17 unmittelbar verbunden wird. Der größere Teil des Moments wird diesen Weg gehen, während ein geringerer Teil über den Momentumwandler 3 bis 5 passiert.If you now release the brake band 21 and instead the multi-plate clutch 19 engages, it is clear that the reduction is further reduced by the input shaft 1 is also directly connected to the sun gear 17. The bigger one Part of the moment will go this way, while a smaller part will go through the moment converter 3 to 5 happened.

In der obigen Weise hat man mit der beschriebenen Anordnung drei Vorwärtsgeschwindigkeiten erhalten, welche beim normalen Ingangsetzen und Fahren verwendet werden können. Wenn man aber die Lamellenkupplung 19 und das Bremsband 21 einberückt hält, während die übrigen Kupplungselemente ausgerückt sind, hat man die Zwischenwelle 11 endgültig verriegelt. Die Lamellenkupplung 19 ersetzt hierbei das Freilaufrad 20, und man hat dadurch dieselben Übersetzungsverhältnisse wie bei der nach dem obigen für das Anfahren verwendeten niedrigen Geschwindigkeit. Ein Unterschied liegt aber darin, daß man infolge der Lamellenkupplung 19 ein Motorbremsen erhält, indem ein eventuelles treibendes Moment von der Ausgangswelle 2, d. h. beispielsweise beim Rollen auf abschüssigem Weg, mit Zurückführung desselben zur Motorwelle 1 über den Momentumwandler 3 bis 5 erhalten wird.In the above manner, there are three forward speeds with the arrangement described which can be used during normal start-up and driving. But if you keep the multi-plate clutch 19 and the brake band 21 engaged while the other coupling elements are disengaged, one has the intermediate shaft 11 finally locked. The multi-plate clutch 19 replaces the freewheel 20, and you thus has the same gear ratios as in the case of the above for the Starting off used low speed. But there is a difference that you get an engine braking as a result of the multi-plate clutch 19 by a possible driving moment from output shaft 2, d. H. for example when rolling on downhill path, with the return of the same to the motor shaft 1 via the torque converter 3 to 5 is obtained.

Eine Rückwärtsgeschwindigkeit wird erhalten, wenn das Bremsband 14 angezogen wird, während andere Glieder der Kupplung ausgerückt sind. Hierbei ist jedoch das Freilaufrad 20 wirksam. Das ganze Moment geht über den Momentumwandler 3 bis 5 und vom Ringrad 8 nach dem Sonnenrad 10 und über das Freilaufrad 20 nach dem Sonnenrad 17 hinüber. Indem das Ringrad 15 stillsteht, werden die Planetenräder 16 nach rückwärts abrollen und die Ausgangswelle 2 rückwärts drehen.A reverse speed is obtained when the brake band 14 is tightened while other links of the clutch are disengaged. Here is however, the freewheel 20 is effective. The whole moment goes through the moment converter 3 to 5 and from the ring gear 8 to the sun gear 10 and via the free wheel 20 to the sun gear 17 over. By the ring gear 15 standing still, the planet gears 16 roll backwards and turn the output shaft 2 backwards.

In Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Anordnung gemäß Fig. 1 gezeigt, wobei gewisse Teile des Momentumwandlers usw. fortgelassen sind. Gemäß Fig. 2 ist der Leitschaufelkranz 5 eingerichtet, um mittels einer Lamellenkupplung 22 mit dem Planetenradträger verbunden zu werden. Hierbei wird ein Wirkungsgrad- und Momentübersetzungsverlauf ähnlich demjenigen bei Doppelumlauf gewonnen. Der Leitschaufelkranz wird aber hierbei in derselben Richtung wie die Turbine, aber mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als die letztere umlaufen. Dieses beeinflußt den Strömungsverlauf in dem hydraulischen Momentumwandler in solcher Weise, daß bei vorwärts umlaufendem Leitschaufelkranz eine niedrigere Anlaßübersetzung und ein höherer Kupplungspunkt als bei stillstehendem Leitschaufelkranz erhalten werden. Die Ausführung ermöglicht eine Verbesserung sowohl der Leistungen als auch des Motor- und des hydraulischen Bremsens.In Fig. 2 is a modified embodiment of the arrangement according to 1, with certain parts of the torque converter, etc. being omitted. According to FIG. 2, the guide vane ring 5 is designed to use a multi-disk clutch 22 to be connected to the planet carrier. Here, an efficiency and torque transmission curve similar to that obtained with double circulation. Of the Guide vane ring is here in the same direction as the turbine, but circulate at a slower speed than the latter. This affects the flow profile in the hydraulic torque converter in such a way that with a guide vane ring rotating forward, a lower starting ratio and a higher coupling point can be obtained than when the guide vane ring is at a standstill. The design enables an improvement in both the performance and the engine and hydraulic braking.

In Fig.2 ist mit gestrichelten Linien auch eine Lamellenkupplung 23 zwischen den Zwischenwellen 4a und 11 gezeigt. Bei eingerückter Lamellenkupplung 12 zwischen der Motorwelle 1 und der Zwischenwelle 11 und bei eingerückter Lamellenkupplung 23 wird die ganze Übersetzungsvorrichtung als eine Einheit umlaufen, und man erhält eine unmittelbare feste Kupplung zwischen der Motorwelle 1 und der Ausgangswelle 2.A multi-plate clutch 23 is also shown in dashed lines in FIG shown between the intermediate shafts 4a and 11. With the multi-plate clutch engaged 12 between the motor shaft 1 and the intermediate shaft 11 and with the multi-plate clutch engaged 23, the whole translation device is revolved as a unit, and one obtains a direct tight coupling between the motor shaft 1 and the output shaft 2.

Für die im vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen ist es zutreffend, daß man zwei Sätze von Planetenrädern und insgesamt mindestens vier Sonnen- und Ringräder hat, wobei die Räder des einen Satzes mit mindestens drei anderen Rädern im Eingriff stehen, welcher Umstand es ermöglicht, daß man in vorteilhafter Weise den Momentfluß über die Zwischenwellen verteilen und bei der Verwendung eines hydraulischen Momentumwandlers den letzteren bei normalem Fahren ganz oder teilweise ausschalten kann, was einen verbesserten Wirkungsgrad mit sich bringt. Das eingehende Planetengetriebe setzt aber nicht notwendigerweise einen hydraulischen Momentumwandler voraus. Die Erfindung ist im übrigen auch nicht an die gezeigten Vorrichtungen gebunden, sondern kann im Rahmen der nachfolgenden Patentansprache verändert werden.For the embodiments described above, it is applicable that you have two sets of planetary gears and a total of at least four sun and Has ring gears, the gears of one set with at least three other gears are engaged, which circumstance enables one in an advantageous manner distribute the torque flow over the intermediate shafts and when using a hydraulic Turn the torque converter off completely or partially during normal driving can, which brings with it an improved degree of efficiency. The incoming planetary gear but does not necessarily require a hydraulic torque converter. the In addition, the invention is not tied to the devices shown, but rather can be changed in the context of the following patent address.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement of translation devices, in particular for motor vehicles in which the moment of a driving shaft on two intermediate shafts of which one with a sun gear and the other with a ring gear a planetary gear is connected, from whose planet carrier the moment a driven shaft is transmitted, characterized in that the planetary gear carrier (13) is connected to a ring gear (15) in a second planetary gear, whose Planet carrier is connected to the driven shaft (2).

2. Arrangement according to Claim 1, characterized in that the second planetary gear with a Braking device (21) provided sun gear (18) contains.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between the with the sun gear (10) of the first Planetary gear connected intermediate shaft (11) and another sun gear (17) Arranged in your second planetary gear is an engageable and disengageable clutch (19) is and that the planet carrier (13) of the first planetary gear finite one Braking device (14) is provided.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the driving shaft (1) and the with the Sun gear (10) of the first planetary gear connected intermediate shaft (11) a engageable and disengageable clutch (12) is provided while between the driving Shaft (1) and the other intermediate shaft a hydraulic torque converter (3, 4, 5) is arranged.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the Guide vane part (5) of the torque converter is rotatable, and furnished is to with the planet carrier (13) of the first planetary gear by means of a engageable clutch (22) can be connected.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized by an engageable and disengageable clutch (23) arranged between the two intermediate shafts. Documents considered: French Patent No. 991507; U.S. Patent Nos. 2,312,849, 2,591,342.