DE1074942B

DE1074942B - Epicyclic gear with pressure fluid operated friction brake

Info

Publication number: DE1074942B
Application number: DENDAT1074942D
Authority: DE
Inventors: Chesham Buckinghamshire Thomas Hindmarch (Großbritannien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1960-02-04

Description

Umlaufrädergetriebe mit druckmittelbetätigter Reibungsbremse Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe mit druckmittelbetätigter Reibungsbremse, deren Eingriffsflächen mit V-förmigen Kreisringnuten ineinandergreifen.Epicyclic gears with fluid-actuated friction brake The invention refers to an epicyclic gear unit with a pressure fluid operated friction brake, the engagement surfaces of which mesh with one another with V-shaped circular grooves.

Als Umlaufrädergetriebe ausgebildete Wechsel-oder Wendegetriebe werden durch Abbremsen eines der drei wesentlichen Elemente dieser Getriebe, nämlich des Sonnenrades, des Planetenräderträgers oder des äußeren Zahnkranzes, umgeschaltet.Change gears or reversing gears designed as epicyclic gears are by braking one of the three essential elements of this transmission, namely the Sun gear, the planet carrier or the outer ring gear, switched.

Zum Bremsen des stillzusetzenden Getriebeelements werden üblicherweise Reibungsbremsen verwendet, deren Bremsbänder oder Bremsschuhe mit Faserstoffbelägen versehen. sind. Dabei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, weil zur Schmierung der Zahnräder Öl unmittelbar oder in Form eines Nebels zugeführt werden muß und auch die Beläge mit dem Öl in Berührung kommen. Dies führt zum Quellen und zu starkem Verschleiß der Beläge. Das Öl muß häufig erneuert werden, weil es infolge der aufgenommenen Fremdkörper oxydiert. Außerdem bewirkt das Fehlen von Einrichtungen zur Wärmeverteilung der von den Bremsen herrührenden Wärme örtliche Überhitzungen.To brake the transmission element to be stopped are usually Friction brakes are used, their brake bands or brake shoes with fiber linings Mistake. are. However, difficulties arise because of the lubrication of the Gearwheels oil must and must be supplied directly or in the form of a mist the deposits come into contact with the oil. This leads to swelling and strong Wear of the pads. The oil must be renewed frequently because it is a result of the ingested Foreign body is oxidized. It also causes the lack of facilities for heat distribution local overheating of the heat from the brakes.

Es sind Getriebe bekannt, bei denen der äußere Zahnkranz eines Planetengetriebes durch eine Anzahl von hydraulisch betätigten Kolben abgebremst wird, deren als Teil eines Kreisbogens ausgebildete Oberflächen gegen den äußeren Umfang des Zahnkranzes gedrückt werden. Diese Bremsen haben den Nachteil, daß keinerlei Möglichkeiten zur Kühlung der Bremsflächen vorgesehen sind sowie daß eine große Anzahl von Zylindern und Leitungen erforderlich ist.There are known gears in which the outer ring gear of a planetary gear is braked by a number of hydraulically operated pistons, as part of which of a circular arc formed surfaces against the outer periphery of the ring gear be pressed. These brakes have the disadvantage that no possibilities for Cooling of the braking surfaces are provided and that a large number of cylinders and lines is required.

Bei anderen bekannten Getrieben wird zwischen zwei geteilte, mit der Welle umlaufende Reibungsglieder Druckmittel gepreßt, so daß die mit V-förmigen Nuten versehenen Reibungsglieder mit entsprechenden, fest am Gehäuse angebrachten Bremsgliedern in Eingriff treten. Diese Bremsen haben den Nachteil, daß die beweglichen Teile mit der Welle verbunden. sind und das Druckmittel durch die Welle zugeführt werden muß.In other known transmissions is shared between two, with the Shaft rotating friction members pressurized medium so that the with V-shaped Grooved friction members with corresponding, firmly attached to the housing Brake members come into engagement. These brakes have the disadvantage that the movable Parts connected to the shaft. and the pressure medium is supplied through the shaft must become.

Es ist ferner bekannt, bei Wendegetrieben Reibungskupplungen in Form von Scheibenkupplungen anzubringen, welche durch Drucköl betätigt werden und entweder in einem Teil des Getriebegehäuses oder auf einer die abtreibende Welle umgebenden Büchse in Nuten verschiebbar sind. Scheibenkupplungen beanspruchen jedoch einen durch die ganze Breite des Getriebegehäuses gehenden Raum, so daß die Anbringung von mehreren Umlaufgetrieberädergruppen hintereinander infolge der Notwendigkeit. die verschiedenen beweglichen Teile durch die Kupplungsscheibe hindurchzuführen, auf große Schwierigkeiten stößt.It is also known to use friction clutches in reversing gears of disc clutches to be attached, which are actuated by pressurized oil and either in a part of the gear housing or on a surrounding the output shaft Bushing are slidable in grooves. Disc clutches do, however, claim one through the entire width of the gear housing space, so that the attachment of several groups of epicyclic gears one after the other as a result of necessity. guide the various moving parts through the clutch disc, encounters great difficulties.

Bei anderen bekannten Umlaufräderwechselgetrieben sind jeweils zwei Teile eines Umlaufrädersatzes an die treibende und die getriebene Welle angeschlossen, während das dritte Teil mit einem Teil eines Umlaufräderhilfsgetriebes in Verbindung steht, dessen beide anderen Teile wahlweise an einem feststehenden Körper oder an eine umlaufende Welle ankuppelbar sind. Die hierbei verwendeten Bremskörper sind konisch ausgebildet und arbeiten mit entsprechenden Konen zusammen, die mit den Getrieberädern in Verbindung stehen; die Anwendung nimmt infolge der Verwendung von Konen außerordentlich viel Raum ein.In other known epicyclic gears are two Parts of a planetary gear set connected to the driving and driven shaft, while the third part is connected to a part of an epicyclic auxiliary gear stands, the other two parts of which either on a fixed body or on a rotating shaft can be coupled. The braking bodies used here are conically designed and work together with corresponding cones, which with the Gear wheels are connected; the application decreases as a result of the use of cones take up an extraordinary amount of space.

Bei anderen bekannten. Umlaufrädern ist ein einzelnes Bremsglied undrehbar, jedoch axial verschiebbar zwischen zwei umlaufenden Getriebegliedern angeordnet, die es wahlweise abbremsen oder zwischen denen es eine neutrale Stellung einnehmen kann. Auch diese bekannte Einrichtung kann infolge ihres Raumbedarfes nicht in aus mehreren Getriebegruppen bestehende Umlaufrädergetriebe eingebaut werden. Die Erfindung bezweckt nun eine Verbesserung der Bremsen von Umlaufrädergetrieben, durch die es einmal möglich ist, Steuervorgänge ohne Verwendung von äußeren mechanischen Steuerorganen auszuführen.With other well-known. A single braking element is not rotatable, but axially displaceable between two rotating gear members, which either slow it down or between which it takes a neutral position can. Also this known device can not in due to its space requirements multiple gear groups existing epicyclic gears can be installed. The invention now aims to improve the brakes of epicyclic gears, through which it once possible, control operations without the use of external mechanical controls to execute.

Darüber hinaus löst sie die Aufgabe, nicht nur wie bisher eine, sondern mehrere Bremsen hintereinander im gleichen Gehäuse unterzubringen, so daß also zwei-; drei- oder vierfache Umlaufrädergetriebe raumsparend zusammengebaut werden können, nur ein öldichtes Gehäuse erforderlich ist und die Betätigung der Bremsen lediglich durch kleine Bohrungen im Gehäuse erfolgen kann, durch die die Druckkammern an die Druckmittelquelle angeschlossen sind. Bei den bisher bekannten Anordnungen, bei denen der Reaktionsdruck der Bremselemente von den Stirnwänden des Gehäuses aufgenommen wurde, konnte je Gehäusestirnwand nur eine Bremse eingebaut werden, so daß die Betätigungsvorrichtungen für die Bremsen durch auf den Eingangs- und Ausgangswellen drehbare Büchsen hindurchgeführt werden mußten.In addition, it solves the task, not just one, as before, but to accommodate several brakes one behind the other in the same housing, so that two-; three or four epicyclic gears can be assembled to save space, only an oil-tight housing is required and the actuation of the brakes only can be done through small holes in the housing, through which the pressure chambers to the Pressure medium source are connected. In the previously known arrangements, where the reaction pressure of the braking elements from the end walls of the housing was recorded, only one brake could be installed per housing front wall, so that the actuators for the brakes by on the input and Output shafts rotatable sleeves had to be passed.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die axial verschiebbaren, gegenüber dem Getriebegehäuse nicht drehbaren Reibkörper aus Ringen bestehen, zwischen denen sich die Bremsflächen des innenverzahnten Zahnrades befinden und auf deren beiden Seiten ringförmige Druckräume vorgesehen sind, denen Druckflüssigkeit durch einfache Rohrleitungen von der Außenseite des Gehäuses aus zugeführt wird und von denen Bohrungen zu den einzelnen V-Nuten führen, die ihrerseits ebenfalls durch Bohrungen untereinander in Verbindung stehen, so daß ein Teil der Druckflüssigkeit zu Schmier- und Kühlzwecken entweichen kann.These disadvantages are avoided according to the invention in that the axially displaceable, relative to the gear housing non-rotatable friction body Rings exist between which the braking surfaces of the internally toothed gear are located are located and on both sides of which annular pressure chambers are provided, which Hydraulic fluid through simple pipes from the outside of the housing is supplied and from which holes lead to the individual V-grooves, which in turn are also connected to one another by bores, so that part of the Hydraulic fluid can escape for lubrication and cooling purposes.

Hierdurch besteht nicht nur die Möglichkeit, verschiedene Bremsen hintereinander im Gehäuse eines Umlaufrädergetriebes anzuordnen, sondern diese Bremsen auch auf verschiedene Teile der einzelnen Getriebegruppen wirken zu lassen, wobei die einzelnen Bremsringe zusammen mit der zugehörigen Druckkammer nicht breiter ausgebildet sind als das Getrieberad, auf das die Bremse wirkt. Der Anwendungsbereich von Umlaufrädergetrieben, die auf Grund ihrer ohnehin zahlreichen Vorteile weit verbreitet sind, wird also durch die Erfindung noch weiter ausgedehnt.This not only gives you the option to use different brakes to be arranged one behind the other in the housing of an epicyclic gear, but these brakes also to act on different parts of the individual transmission groups, whereby the individual brake rings together with the associated pressure chamber are not wider are designed as the gear wheel on which the brake acts. The scope of epicyclic gears, which because of their numerous advantages anyway are widespread, is thus expanded even further by the invention.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten werden an Hand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bremse im Schnitt, Fig. 2 eine Umlaufgetriebegruppe in der Seitenansicht, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremse im Schnitt und Fig. 4 einen Bremsring in perspektivischer Teilansieht.Further advantageous details are given by way of example with reference to the drawing explained in more detail. 1 shows a brake according to the invention in section, FIG. 2 an epicyclic gear group in side view, FIG. 3 shows another embodiment a brake according to the invention in section and FIG. 4 shows a brake ring in perspective Partial view.

Bei der für ein Umlaufrädergetriebe bestimmten Bremse, wie sie Fig. 1 zeigt, ist der Zahnkranz 20 des Umlaufrädergetriebes mit dem inneren Bremsglied verbunden oder mit ihm aus einem Stück hergestellt. Das Bremsglied 60 weist auf beiden Seite im Querschnitt V-förmige Nuten und Rippen auf, die mit entsprechenden Rippen und Nuten der beiden äußeren Bremsglieder in Eingriff kommen, wenn die Bremse angezogen wird. Dies geschieht durch ein Druckmittel, das in die zwischen den äußeren Bremsgliedern 61, 62 und den Stützgliedern 65, 66 vorgesehenen Kammern 63, 64 eingeleitet wird. Das Lösen der Bremse erfolgt bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch Druckfedern 67, die zwischen den beiden äußeren Bremsgliedern angeordnet sind, bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein Druckmittel, das in die Kammer 219 eingeleitet wird, die von den äußeren Bremsgliedern und dem Lagerring 25 begrenzt ist. Die beiden äußeren Bremsglieder 61, 62 können sich axial verschieben und sind gegen Drehen durch Keile 19 gesichert. Statt dessen können auch Riffelungen od. dgl. an ihnen und an dem sie umgebenden Lagerring 25 vorgesehen sein, der in dem Getriebegehäuse 26 befestigt ist.In the case of the brake intended for an epicyclic gear, as shown in Fig. Fig. 1 shows the ring gear 20 of the epicyclic gear train with the inner braking member connected or made from one piece with it. The brake member 60 has both sides have V-shaped grooves and ribs in cross-section, with corresponding ones Ribs and grooves of the two outer brake links engage when the brake is on is attracted. This is done by a pressure medium that is in between the outer Brake members 61, 62 and the support members 65, 66 provided chambers 63, 64 initiated will. The brake is released in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 by compression springs 67, which are arranged between the two outer brake members, in the embodiment shown in Fig. 3 by a pressure medium which is in the Chamber 219 is initiated by the outer brake members and the bearing ring 25 is limited. The two outer brake members 61, 62 can move axially and are secured against turning by wedges 19. Instead, corrugations can also be used Od. The like. Be provided on them and on the bearing ring 25 surrounding them, which is shown in the gear housing 26 is attached.

In Fig. 2 ist ein Umlaufrädergetriebe teilweise im Schnitt dargestellt, das mit einer Bremse gemäß Fig. 1 ausgerüstet ist. Das Sonnenrad ist mit 36 und die Planetenräder sind mit 37 bezeichnet. Die übrigen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.In Fig. 2, a planetary gear is shown partially in section, which is equipped with a brake according to FIG. The sun gear is with 36 and the planet gears are denoted by 37. The rest of the parts are with the same Reference numerals as provided in FIG. 1.

Schließlich zeigen die Fig. 3 und 4 ein weitere Beispiel der Bremsenkonstruktion. Hier weisen die beiden axial verschiebbaren Bremsglieder 216 und 217 und das mittlere, feststehende Bremsglied 218, das in Fig. 4 zur Hälfte durchgeschnitten in perspektivischer Ansicht gezeigt ist, wiederum im Querschnitt V-förmige Nuten und Rippen auf. Das Anziehen der Bremse erfolgt durch Einleiten eines Druckmittels in die seitlich der Bremsglieder vorgesehenen Kammern und das Lösen durch Einleiten des Druckmittels in die Kammern 219, die durch die beiden Bremsglieder 216 und 217, eine im Gehäuse angeordnete Ringbüchse 220 und Dichtungsringe 221 und 222 verschiedenen Durchmessers begrenzt werden. Die Keilnuten, mit denen die Bremsglieder 216 und 217 geführt sind, haben vorzugsweise Evolventenform und können innerhalb der Kammer 219 angeordnet sein.Finally, Figures 3 and 4 show another example of the brake construction. Here, the two axially displaceable braking members 216 and 217 and the middle, fixed brake member 218, which is cut in half in Fig. 4 in perspective View is shown, again in cross-section V-shaped grooves and ribs. That The brake is applied by introducing a pressure medium into the side of the Brake members provided chambers and the release by introducing the pressure medium into the chambers 219, which are through the two braking members 216 and 217, one in the housing arranged annular sleeve 220 and sealing rings 221 and 222 of different diameters be limited. The keyways with which the braking members 216 and 217 are guided, preferably have an involute shape and can be disposed within chamber 219 be.

Werden die beschriebenen Bremsen gelöst und die Bremsglieder voneinander entfernt, so sammelt sich eine beträchtliche Menge Öl zwischen den Eingriffsflächen, das das Wiederineingriffkommen der Flächen verhindert, wenn es nicht entweichen kann. Diese Möglichkeit wird durch im Querschnitt rechteckige Ringnuten erzielt, die im Grunde der im Querschnitt V-förmigen Nuten vorgesehen sind und durch axiale Bohrungen oder radiale Bohrungen mit dem Gehäuseinneren verbunden sind. Es empfiehlt sich im allgemeinen, radiale Bohrungen in den inneren Bremsgliedern und axiale Bohrungen in den äußeren Bremsgliedern vorzusehen, doch können auch in den äußeren Bremsgliedern radiale Bohrungen vorgesehen sein.If the brakes described are released and the brake links from each other removed, a considerable amount of oil collects between the engagement surfaces, that prevents the surfaces from reengaging if they do not escape can. This possibility is achieved by ring grooves with a rectangular cross-section, which are basically the cross-section V-shaped grooves and are provided by axial Bores or radial bores are connected to the interior of the housing. It recommends in general, radial bores in the inner brake members and axial bores to be provided in the outer brake members, but can also be used in the outer brake members radial bores may be provided.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Epicyclic gear with pressure medium actuated Friction brake, the engagement surfaces of which mesh with one another with V-shaped circular grooves, characterized in that the axially displaceable relative to the gear housing (26) non-rotatable friction body (61, 62, 216, 217) consist of rings, between which are the braking surfaces (60, 218) of the internally toothed gear (20) and on both sides of which annular pressure spaces (63, 64) are provided, to which Hydraulic fluid through pipelines from the outside of the gear housing is supplied and from which holes lead to the individual V-grooves, which in turn are also connected to one another by bores, so that part of the Hydraulic fluid can escape for lubrication and cooling purposes.

2. Planetary gear according to claim 1, characterized by springs (67) which the pressure fluid support controlled closing and opening movement of the friction bodies (61, 62). In Considered publications: German patent specifications No. 364 513, 487 959, 602 238, 719 921, 839 301; Swiss Patent No. 233 431; french U.S. Patent No. 756,810; British Patent Nos. 438 563, 622 153, 684 886, 692 519, 695 987; U.S. Patent Nos. 2,502,798, 2,559,337.