DE112011103237T5

DE112011103237T5 - Hochleistungsverteilergetriebe

Info

Publication number: DE112011103237T5
Application number: DE112011103237T
Authority: DE
Inventors: Joseph G. Mueller; Douglas O. Bradley; Bradley R. Larkin
Original assignee: Magna Powertrain of America Inc
Current assignee: Magna Powertrain of America Inc
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2013-08-14
Also published as: CN103228477B; US8267833B2; WO2012044507A1; US20130303328A1; US20120178575A1; CN103228477A; US20140366685A1; US8821334B2; US9162570B2

Abstract

Eine Mehrgang-Kraftübertragungseinrichtung enthält eine Eingangswelle (12), eine erste (14) und eine zweite (16) Ausgangswelle und einen Planetenradsatz (50). Eine axial bewegliche Hülse (72) verbindet die erste Ausgangswelle und die Eingangswelle drehfest, wenn sie sich in einer ersten Stellung befindet, und die Hülse verbindet das Sonnenrad (56) und die Eingangswelle drehfest, wenn sie sich in einer zweiten Stellung befindet. Eine Nabe (76) ist axial beweglich und kann sich bezüglich der ersten Ausgangswelle frei drehen, wenn sie sich in der ersten Stellung befindet. Die Nabe ist drehfest mit der ersten Ausgangswelle verbunden, wenn sie sich in der zweiten Stellung befindet. Eine Nockenscheibe (74) ist mit dem Träger (62) ständig drehfest verbunden und drückt die Nabe in ihre zweite Stellung, wenn sie sich in einer zweiten Axialstellung befindet. Die Eingangswelle treibt die erste Ausgangswelle über den Planetenradsatz mit einer reduzierten Drehzahl an, wenn sich die Hülse, die Nabe und die Nockenscheibe in ihrer zweiten Stellung befinden.

Description

HINTERGRUND
Fahrzeuge werden seit vielen Jahren mit Kraftübertragungseinrichtungen, wie zum Beispiel Verteilergetrieben, ausgestattet. In der Regel gestatten Verteilergetriebe den Fahrzeugbetrieb in einem Zweiradantriebsmodus oder in einem Vierradantriebsmodus. Einige Verteilergetriebe stellen auch Mehrgangfunktionalität bereit.
Im Laufe der Jahre waren Erstausrüster nur unter Schwierigkeiten in der Lage, kostengünstige und energieeffiziente Verteilergetriebe bereitzustellen. Zum Beispiel enthalten die meisten Verteilergetriebe Nasskupplungen, die mit Ölaufschäumverlusten sowie Schmierpumpenverlusten behaftet sind. Darüber hinaus erfordern einige Betätigungssysteme eine relativ hohe Stromentnahme zur Aktivierung von Bereichs- und Modusschaltsystemen.
Einige der Zweigang-Verteilergetriebe sind relativ komplex und erfordern eine große Anzahl von relativ teuren Komponenten zur Bereitstellung der gewünschten Funktionen. In der Vergangenheit haben eigens vorgesehene Eingang- oder Mehrgang-Verteilergetriebe entweder wenige Komponenten geteilt, oder eine Eingang-Version nahm das gleiche Packaging-Volumen ein wie die Mehrgangversion. Demgemäß kann es wünschenswert sein, ein optimiertes Verteilergetriebe bereitzustellen, das eine modulare Ausführung besitzt, um Eingang- oder Mehrganganwendungen zu entsprechen, während der Wirkungsgrad des Verteilergetriebes durch Minimierung der Energieverluste während des Betriebs maximiert wird.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale.
Eine Mehrgang-Kraftübertragungseinrichtung enthält eine Eingangswelle, eine erste und eine zweite Ausgangswelle und einen Planetenradsatz. Eine axial bewegliche Hülse verbindet die erste Ausgangswelle und die Eingangswelle drehfest, wenn sie sich in einer ersten Stellung befindet, und die Hülse verbindet das Sonnenrad und die Eingangswelle drehfest, wenn sie sich in einer zweiten Stellung befindet. Eine Nabe ist axial beweglich und kann sich bezüglich der ersten Ausgangswelle frei drehen, wenn sie sich in der ersten Stellung befindet. Die Nabe ist drehfest mit der ersten Ausgangswelle verbunden, wenn sie sich in der zweiten Stellung befindet. Eine Nockenscheibe ist mit dem Träger ständig drehfest verbunden und drückt die Nabe in ihre zweite Stellung, wenn sie sich in einer zweiten Axialstellung befindet. Die Eingangswelle treibt die erste Ausgangswelle über den Planetenradsatz mit einer reduzierten Drehzahl an, wenn sich die Hülse, die Nabe und die Nockenscheibe in ihrer zweiten Stellung befinden.
Eine Mehrgangkraftübertragungseinrichtung für ein Fahrzeug enthält eine Eingangswelle, eine erste und eine zweite Ausgangswelle und einen Planetenradsatz. Eine Hülse ist beweglich, um das Sonnenrad mit der Eingangswelle antriebszukoppeln und es davon zu entkoppeln. Eine Nockenscheibe ist zwischen der ersten und der zweiten Stellung axial beweglich. Die Nockenscheibe ist ständig drehfest mit dem Träger verbunden und enthält eine schraubenförmige Nockenfläche, die einer Axiallast so entgegenwirkt, dass eine Drehung der Nockenscheibe eine translatorische Axialbewegung der Nockenscheibe zur Steuerung der Hülsenstellung bewirkt. Die Eingangswelle treibt die erste Ausgangswelle über den Planetenradsatz mit einer reduzierten Drehzahl an, wenn sich die Nockenscheibe in ihrer zweiten Stellung befindet und die Hülse das Sonnenrad mit der Eingangswelle antriebskoppelt.
Weitere Anwendungsbereiche gehen aus der hier bereitgestellten Beschreibung hervor. Die Beschreibung und spezielle Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur Veranschaulichungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur Veranschaulichungszwecken ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglicher Implementierungen und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
1 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht eines Teils eines Hochleistungsverteilergetriebes, das gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung ausgeführt ist;
2 ist eine Querschnittsseitenansicht durch das Verteilergetriebe;
3 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht eines Teils des in den vorhergehenden Figuren dargestellten Verteilergetriebes;
4 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht eines Trägers und eines Drehnockens;
5A–5F sind fragmentarische Schnittansichten, die Komponenten eines Bereichsschaltungsmechanismus in Stellungen, die verschiedenen Betriebsmodi entsprechen, zeigen;
6 ist eine Querschnittsansicht durch ein alternatives Verteilergetriebe;
7 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht eines Teils des in 6 gezeigten Verteilergetriebes; und
8A–8F sind fragmentarische Schnittansichten, die Komponenten eines Bereichsschaltungsmechanismus in Stellungen, die verschiedenen Betriebsmodi entsprechen, zeigen.
Einander entsprechende Bezugszahlen bezeichnen in allen der mehreren Ansichten der Zeichnungen einander entsprechende Teile.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es werden nunmehr beispielhafte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
1–5F zeigen ein Verteilergetriebe 10 mit einer Eingangswelle 12, einer ersten Ausgangswelle 14 und einer zweiten Ausgangswelle 16. Eine Trockenlamellenkupplung 18 verbindet die Eingangswelle 12 gezielt mit einem Antriebskettenrad 20 eines Kraftverteilermechanismus 22. Der Kraftverteilermechanismus 22 enthält weiterhin ein angetriebenes Kettenrad 24, das mit der zweiten Ausgangswelle 16 drehfest verbunden ist. Das Antriebskettenrad 20 ist über ein flexibles Antriebsglied oder eine flexible Antriebskette 26 mit dem angetriebenen Kettenrad 24 antriebsverbunden. Es können als Alternative auch direkt in Eingriff stehende Zahnräder verwendet werden.
Die Kupplung 18 enthält eine Trommel 30, die mit dem Antriebskettenrad 20 drehfest verbunden ist. Mehrere äußere Kupplungsscheiben 32 sind mit der Trommel 30 drehfest verbunden und bezüglich der Trommel axial beweglich. Eine Nabe 34 ist integral mit der Eingangswelle 12 ausgebildet. Mehrere innere Kupplungsscheiben 36 sind drehfest mit der Nabe 34 verbunden und bezüglich der Nabe axial beweglich. Eine Andrückplatte 38 steht mit der Eingangswelle 12 in Keilverzahnungsverbindung und ist axial beweglich, um die inneren Kupplungsscheiben 36 in Eingriff mit äußeren Kupplungsscheiben 32 zu drücken und Drehmoment über die Kupplung 18 zu übertragen. Eine Spule 40 ist gezielt erregbar, um ein magnetisches Feld zum Anziehen eines Ankers 42 zu erzeugen. Der Anker 42 ist so an der Andrückplatte 38 befestigt, dass durch Erregen der Spule 40 die Höhe des über die Kupplung 18 übertragenen Drehmoments gesteuert wird. Lager 28 und 31 stützen die Trommel 30 und das Antriebskettenrad 20 drehbar in einer Gehäuseanordnung 33.
Ein Planetenradsatz 50 ist dahingehend betreibbar, Drehmoment von der Eingangswelle 12 auf die erste Ausgangswelle 14 und das Antriebskettenrad 20 mit einem direkten Antriebsverhältnis von 1:1 oder einem reduzierten Antriebsverhältnis, das Drehmomentverstärkung bereitstellt, zu übertragen. Der Planetenradsatz 50 enthält ein Hohlrad 52, das an einem hinteren Gehäuse 54 befestigt ist, ein Sonnenrad 56 und mehrere Ritzel 58, die mit dem Hohlrad 52 und dem Sonnenrad 56 in ständigem Eingriff stehen. Jedes der Ritzel 58 wird drehbar auf einem Ritzelzapfen 60 gestützt, der Teil eines Trägers 62 bildet. Der Träger 62 enthält eine vordere Trägerplatte 64, die drehfest mit dem Antriebskettenrad 20 verbunden ist, und eine hintere Trägerplatte 66. Die hintere Trägerplatte 66 enthält mehrere um den Umfang beabstandete und sich axial erstreckende Ansätze 67.
Ein Bereichsschaltmechanismus 70 ist dahingehend betätigbar, das Verteilergetriebe 10 in einen Modus mit reduzierter Ausgangswellendrehzahl oder Niedrig-Modus, einen Neutral-Modus oder einen Hoch-Betriebsmodus zu platzieren. Der Bereichsschaltmechanismus 70 enthält eine Hülse 72, die dazu beweglich ist, gezielt eine Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle 12 und der ersten Ausgangswelle 14 herzustellen. Ein Zweiradantriebs-Hoch-Betriebsmodus kann durch Platzieren der Kupplung 18 in einen geöffneten, kein Drehmoment übertragenden Modus und Positionieren der Hülse 72 wie in 5A gezeigt und mit ”HOCH” bezeichnet bereitgestellt werden. Alle Planetenradsatzkomponenten sind zu diesem Zeitpunkt stationär.
Der Bereichsschaltmechanismus 70 enthält einen Drehnocken 74, der durch Keilverzahnungsverbindung auf einer Nabe 76 angebracht ist. Der Drehnocken 74 enthält mehrere sich radial nach innen erstreckende Ansätze 77, die mit den Trägeransätzen 67 in Antriebseingriff stehen. Eine Nockenfeder 78 drückt den Drehnocken 74 nach rechts, wie in 2 gezeigt. Ein Haltering 79 hindert die Ansätze 77 daran, außer Eingriff mit den Ansätzen 67 zu gelangen. Eine Rückstellfeder 80 drückt die Hülse 72 nach rechts, wie in 2 gezeigt.
Ein Bereichsaktuator 90 enthält einen Nockenstößel 92, der mit einer Nockenfläche 94 des Drehnockens 74 gezielt in Eingriff gebracht werden kann. Ein Solenoid 98 treibt einen Zapfen 100 an, um den Nockenstößel 92 translatorisch zu bewegen. Eine Feder 96 gestattet eine axiale Relativbewegung zwischen dem Zapfen 100 und dem Nockenstößel 92. Eine Drehung des Nockens 74 bewirkt eine translatorische Axialbewegung des Nockens 74 und stellt Bereichsschaltungssteuerung bereit, wie beschrieben wird.
Auf Grundlage der relativen Position der zuvor beschriebenen Komponenten versteht sich, dass das Sonnenrad 56 gezielt mit der Eingangswelle 12 verbunden und davon getrennt werden kann. Der Träger 62 kann gezielt drehfest mit der ersten Ausgangswelle 14 gekoppelt und davon entkoppelt werden. Wenn das Sonnenrad 56 von der Eingangswelle 12 getrennt ist, wird zwischen der Eingangswelle und den Ausgangswellen ein Verhältnis von 1:1 erzeugt. Wenn das Sonnenrad 56 mit der Eingangswelle 12 antriebsverbunden ist und der Träger 62 mit der ersten Ausgangswelle 14 antriebsgekoppelt ist, wird zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen ein Verhältnis von ca. 2,7:1 erreicht. Es kommen auch andere Verhältnisse in Betracht.
Wenn das Verteilergetriebe 10 in dem in 5A gezeigten Zweiradantriebs-Hoch-Betriebsmodus betrieben wird, versteht sich, dass auch ein aktiver Allrad-Antriebsmodus zur Verfügung steht. Während dieses Modus wird die Kupplung 18 dazu eingestellt, Drehmoment über das Antriebskettenrad 20 zu der zweiten Ausgangswelle 16 zu senden. Wenn die Kupplung 18 aktiviert ist, dreht sich der Planetenradsatz 50, überträgt aber kein Drehmoment.
Um einen Hochbereichs-Betriebsmodus zu erreichen, aktiviert der Bereichsschaltmechanismus 70 die Spule 40, um die Übertragung von Drehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Kupplung 18, die Trommel 30, das Antriebskettenrad 20 zu bewirken und eine Eingabe für den Träger 62 bereitzustellen. Auf diese Weise wird die Energie für das Schalten durch den Fahrzeugtriebstrang und nicht einen getrennten Aktuator bereitgestellt. Die Spule 40 wird während des Schaltens aktiviert, so dass sich die Komponenten drehen, während das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung gefahren wird. Die Kupplung 18 wird nach Beendigung des Schaltens deaktiviert. Das Solenoid 98 wird betätigt, aber es ist nur ein geringer Strom erforderlich, um den Drehnocken 74 axial in die ”H”-Position translatorisch zu verschieben. In der ”H”-Position koppelt die Hülse 72 die Eingangswelle 12 und die erste Ausgangswelle 14. Der Träger 62 ist drehfest mit der ersten Ausgangswelle 14 verbunden. Drehmoment wird auch durch den Träger 62 zum Antriebskettenrad 20 übertragen.
5B und 5C mit den Bezeichnungen ”SCHALTEN” bzw. ”NEUTRAL” zeigen ein Schalten vom hohen Bereich in den Neutral-Betriebsmodus. Wenn Neutral gewählt wird, aktiviert der Bereichsschaltmechanismus 70 das Solenoid 98, um zu bewirken, dass der Nockenstößel 92 den Drehnocken 74 in Eingriff nimmt. In Abhängigkeit von der Drehstellung des Nockens 74 kann der Stößel 92 daran gehindert werden, auf die Nockenfläche 94 zugreifen zu können. Ist dies der Fall, dann wird die Feder 96 komprimiert, wie in 5B gezeigt. Bei der Bewegung des Fahrzeugs dreht sich der Drehnocken 74 und gestattet dem Stößel 92, die Nockenfläche 94 in Eingriff zu nehmen. Die vom Fahrzeugtriebstrang zugeführte Energie treibt den Drehnocken 74 weiter an, wodurch bewirkt wird, dass sich der Drehnocken 74 axial in die Neutral-Stellung bewegt und die Nabe 76 und die Hülse 72 translatorisch bewegt, um die Hülse 72 aus der ersten Ausgangswelle 14 auszurücken. Ein Drucklager 99 ist zwischen der Nabe 76 und der Hülse 72 positioniert. Die Spule 40 wird außerdem deaktiviert, um eine Vierradantriebs-Neutralstellung zu erzeugen. Während des Neutral-Betriebsmodus kann der Verbrennungsmotor weiterlaufen, ohne eine Fahrzeugbewegung zu verursachen. Als Alternative dazu kann das Fahrzeug ohne Rückdrehen des Getriebes abgeschleppt werden.
Ein Niedrigbereichsmodus kann durch Aktivieren des Solenoid 98 und Bewirken, dass sich die Schaltsystemkomponenten in die in den 5D, 5E und 5F mit ”TRÄGERKEILVERZAHNUNG GESPERRT”, SONNENKEILVERZAHNUNG GESPERRT” und ”NIEDRIG” bezeichneten Stellungen bewegen, erhalten werden. Zum Schalten des Niedrigbereichsmodus wird die Spule 40 während des Schaltens aktiviert, so dass sich die Komponenten drehen, während das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung gefahren wird. Die Kupplung 18 wird nach Beendigung des Schaltens geöffnet. Durch Drehung des Drehnockens 74 wird eine gleichzeitige translatorische Axialbewegung des Nockens 74 bewirkt, wenn der Nockenstößel 92 die Nockenfläche 94 in Eingriff nimmt, wie in den 5D, 5E und 5F gezeigt. Es versteht sich, dass das ganze axiale Ausmaß der translatorischen Bewegung des Nockens 74 unabhängig davon eintritt, ob ein Trägerkeilverzahnungssperrzustand oder ein Sonnenkeilverzahnungssperrzustand besteht. Wenn ein Trägerkeilverzahnungseingriff gesperrt wird, wie in 5D gezeigt, wird Feder 78 komprimiert, um die Nabe 76 mit Blickrichtung gemäß der Figur nach links zu drücken. Nach Beendigung des Sperrzustands nimmt die an der Nabe 76 ausgebildete Innenkeilverzahnung eine an der ersten Ausgangswelle 14 ausgebildete Außenkeilverzahnung in Antriebseingriff.
5E zeigt einen Zustand, in dem der Keilverzahnungseingriff zwischen dem Sonnenrad 56 und der Hülse 72 gesperrt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Feder 80 komprimiert. Nach Beendigung des Sperrzustands werden das Sonnenrad 56 und die Hülse 72 drehfest verbunden, genauso wie die Nabe 76 und die erste Ausgangswelle 14.
In den 6–8 wird ein alternatives Verteilergetriebe 200 gezeigt. Das Verteilergetriebe 200 ähnelt im Wesentlichen dem Verteilergetriebe 10. Somit werden ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet mit einem tiefgestellten Suffix ”a”. Das Verteilergetriebe 200 stellt zusätzliche Betriebsmodi zu den zuvor in Verbindung mit dem Verteilergetriebe 10 beschriebenen bereit. Insbesondere ist das Verteilergetriebe 200 dahingehend betätigbar, einen Lock-Vierradantriebs-Niedrigbetriebsbereich, einen Neutral-Modus, einen Lock-Vierradantriebs-Hoch-Modus und einen Hochbereichs-Betriebsmodus, der als Zweiradantriebs- oder als adaptiv gesteuerter Vierradantriebs-Hochmodus betrieben werden kann, bereitzustellen.
Das Verteilergetriebe 200 enthält einen Bereichsschaltmechanismus 202, bei dem die Energie zum Schalten durch die kinetische Energie des Fahrzeugs zugeführt wird, wie zuvor in Zusammenhang mit dem Verteilergetriebe 10 beschrieben. Der Schaltmechanismus 202 enthält eine erste Linearaktuatoranordnung 204 und eine zweite Linearaktuatoranordnung 206. Jeder der Linearaktuatoren ist im Wesentlichen ähnlich wie der Bereichsaktuator 90 konfiguriert. Somit werden die Elemente wie zuvor mit den Suffixelementen ”a” identifiziert, die sich auf die Linearaktuatoranordnung 204 beziehen, und mit den Suffixelementen ”b”, die sich auf die Linearaktuatoranordnung 206 beziehen.
Die erste Linearaktuatoranordnung 204 wird axial an im Wesentlichen die gleiche Stelle wie der zuvor beschriebene Bereichsaktuator 90 positioniert. Die zweite Linearaktuatoranordnung 206 wird axial näher an das Antriebskettenrad 20a als die erste Linearaktuatoranordnung 204 positioniert. Durch solches Konfigurieren der Aktuatoren wird das Ausmaß der durch den Drehnocken 74a erfahrenen translatorischen Axialbewegung verdoppelt. Die zusätzliche Linearbewegung gestattet zusätzliche Modi des Verteilergetriebebetriebs.
Auf die 8A–8G Bezug nehmend, werden verschiedene Betriebsmodi des Verteilergetriebes 200 gezeigt. In 8A enthält ein Hochbereichs-Betriebsmodus Herstellen einer Antriebsverbindung der Eingangswelle 12a mit der ersten Ausgangswelle 14a über die Hülse 72a. Die 8B und 8C zeigen ein Schalten von dem Hochbereichsmodus in einen Lock-Vierradantriebs-Hochbetriebsmodus in 8D. Das Schalten wird wie zuvor beschrieben eingeleitet, wobei eine Betätigung des Solenoid 98a und Eingriff des Nockenstößels 92a mit der Nockenfläche 94a eine translatorische Axialbewegung des Drehnockens 74a in die in 8C gezeigte Stellung bewirkt. Wenn die Keilverzahnungsverbindung zwischen der ersten Ausgangswelle 14a und der Nabe 76a gesperrt ist, wird die Feder 78a komprimiert. Nach Beendigung des Sperrzustands wird die Nabe 76a translatorisch in der Figur nach links bewegt, um die erste Ausgangswelle 14a drehfest mit der Nabe 76a zu verbinden. Zu diesem Zeitpunkt bleiben die Eingangswelle 12a und die erste Ausgangswelle 14a über die Hülse 72a drehfest miteinander verbunden. Die Trägeransätze 67a nehmen die Drehnockenansätze 77a in Eingriff, um eine Drehmomentübertragungsverbindung bereitzustellen. Die Nabe 76a steht mit dem Drehnocken 74a in Keilverzahnungseingriff, um das Antriebskettenrad 20a drehfest mit der ersten Ausgangswelle 14a zu verbinden.
Ein Neutral-Betriebsmodus kann durch Erregen des zweiten Solenoid 98b und Bewirken einer Drehung und translatorischen Bewegung des Drehnockens 74a in die in 8E gezeigte Stellung erhalten werden. Zu diesem Zeitpunkt rückt die Hülse 72a die erste Ausgangswelle 14a aus, um den Drehmomentpfad zu unterbrechen.
Die 8F und 8G betreffen das Schalten aus der Neutral-Stellung in den Vierradantriebs-Sperrungs-Modus. Das zweite Solenoid 98b wird erregt, um die Drehnockenfläche 94a in Eingriff zu bringen und zu bewirken, dass sich der Drehnocken 74a translatorisch weiter nach links bewegt, wie in 8F gezeigt. Wenn die Keilverzahnungsverbindung zwischen dem Sonnenrad 56a und der Hülse 72a vorübergehend gesperrt ist, wird die Feder 78a komprimiert. Nach Beendigung des Sperrzustands besteht eine Keilverzahnungsverbindung zwischen der Hülse 72a und dem Sonnenrad 56a. Die Feder 80a ist zu diesem Zeitpunkt vollständig komprimiert. Der Eingangswelle 12a zugeführtes Drehmoment wird über den Planetenradsatz 50a verstärkt und über die hintere Trägerplatte 66a, den Drehnocken 74a und die Nabe 76a zur ersten Ausgangswelle 14a übertragen. Wie zuvor erwähnt, ist der Träger 62a drehfest mit dem Antriebskettenrad 20a verbunden, um die Ausgabe des Planetenradsatzes 50a zu der zweiten Ausgangswelle 16a zu übertragen. Drehmoment fließt von der Eingangswelle 12a durch das Sonnenrad 56a, die Planetenräder 58a, den Träger 62a, die Nabe 76a und wird der ersten Ausgangswelle 14a und der zweiten Ausgangswelle 16a zugeführt.
Die Gehäuseanordnung 33 ist ein Getriebe, das zur Befestigung an den verschiedensten Getrieben ausgeführt ist. Ein Frontgehäuse 110 stützt die Spule 40 und die zweite Ausgangswelle 16. Eine Lagerstützplatte 112 nimmt die Kettenlasten und die Hohlraddrucklasten auf. Das Rückgehäuse 54 stützt die erste Ausgangswelle 14. Ein Schmiersystem umfasst ein passives Schmiersystem, das Öl über die Kette 26 bei Drehung aus einem Sumpf abzieht, um die geeigneten Lager und Dichtungen zu schmieren. Der gesamte Eingangshohlraum, der die Kupplung 18 enthält, ist trocken und enthält eine Dichtung und ein Lager 116. Ein Rückausgangslager 118, eine Buchse und eine Dichtung werden über einen erhöhten Sumpf geschmiert, der durch einen Öldamm am Rückausgangslager erzeugt wird.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsformen ist zur Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt worden. Sie soll nicht abschließend sein oder die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern, wo zutreffend, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn nicht speziell gezeigt und beschrieben. Diese kann auch auf verschiedene Weise geändert werden. Solche Variationen sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden, und alle solchen Modifikationen sollen im Schutzbereich der Offenbarung mit enthalten sein.

Claims

Mehrgang-Kraftübertragungseinrichtung für ein Fahrzeug, die Folgendes umfasst: eine Eingangswelle; eine erste und eine zweite Ausgangswelle; einen Planetenradsatz, der einen Träger, ein Sonnenrad, ein Hohlrad und ein mit dem Sonnen- und Hohlrad in Eingriff stehendes Ritzel enthält; eine zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial bewegliche Hülse, wobei die Hülse die erste Ausgangswelle und die Eingangswelle drehfest verbindet, wenn sie sich in der ersten Stellung befindet, wobei die Hülse das Sonnenrad und die Eingangswelle drehfest verbindet, wenn sie sich in der zweiten Stellung befindet; eine Nabe, die axial zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweglich ist, wobei sich die Nabe bezüglich der ersten Ausgangswelle frei drehen kann, wenn sie sich in der ersten Stellung befindet, und drehfest mit der ersten Ausgangswelle verbunden ist, wenn sie sich in der zweiten Stellung befindet; eine Nockenscheibe, die zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial beweglich ist, wobei die Nockenscheibe mit dem Träger ständig drehfest verbunden ist und die Nabe in ihre zweite Stellung drückt, wenn sie sich in der zweiten Stellung befindet, wobei die Eingangswelle die erste Ausgangswelle über den Planetenradsatz mit einer reduzierten Drehzahl antreibt, wenn sich die Hülse, die Nabe und die Nockenscheibe in ihrer zweiten Stellung befinden.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin einen Aktuator enthält, der die Nockenscheibe in ihre zweite Stellung drückt.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Nockenscheibe eine schraubenförmige Nockenfläche enthält, die von dem Aktuator so in Eingriff genommen wird, dass eine Drehung der Nockenscheibe eine gleichzeitige Axialbewegung der Nockenscheibe bewirkt.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 3, die weiterhin eine Feder enthält, die die Nabe in die zweite Stellung drückt, wenn sich die Nockenscheibe in der zweiten Stellung befindet, wobei sich die Hülse und die Nabe nicht in der zweiten Stellung befinden müssen, um die Nockenscheibe in die zweite Stellung zu lassen.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei der Aktuator ein Solenoid zur translatorischen Bewegung eines Nockenstößels in und außer Eingriff mit der Nockenscheibe enthält.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 5, die weiterhin einen anderen Aktuator enthält, der axial von dem Aktuator versetzt ist, um eine zusätzliche translatorische Axialbewegung der Nockenscheibe in eine dritte Stellung zu bewirken, die weiter von der ersten Nockenscheibenstellung als die zweite Nockenscheibenstellung ist.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei kinetische Energie von dem Fahrzeug bei seiner Bewegung die Nockenscheibe axial zum Schalten der Übertragungseinrichtung antreibt.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin einen Verteilermechanismus enthält, der eine ständige Antriebsverbindung zwischen dem Träger und der zweiten Ausgangswelle herstellt.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Träger mehrere um den Umfang beabstandete Ansätze enthält, die mit der Nockenscheibe in Antriebseingriff stehen.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 9, wobei die Ansätze die Hülse umgeben.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Scheibenkupplung enthält, die eine Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle und der zweiten Ausgangswelle herstellt.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 11, die weiterhin eine Spule zur Erzeugung eines Magnetfelds und zum Anlegen einer Kraft an die Scheibenkupplung enthält.
Mehrgangkraftübertragungseinrichtung für ein Fahrzeug, die Folgendes umfasst: eine Eingangswelle; eine erste und eine zweite Ausgangswelle; einen Planetenradsatz, der einen Träger, ein Sonnenrad, ein Hohlrad und ein mit dem Sonnen- und Hohlrad in Eingriff stehendes Ritzel enthält; eine zum Antriebskoppeln und Entkoppeln des Sonnenrads mit/von der Eingangswelle bewegliche Hülse; eine Nockenscheibe, die zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial beweglich ist, wobei die Nockenscheibe mit dem Träger ständig drehfest verbunden ist und eine schraubenförmige Nockenfläche enthält, die einer Axiallast so entgegenwirkt, dass eine Drehung der Nockenscheibe eine translatorische Axialbewegung der Nockenscheibe zur Steuerung der Hülsenstellung bewirkt, wobei die Eingangswelle die erste Ausgangswelle über den Planetenradsatz mit einer reduzierten Drehzahl antreibt, wenn sich die Nockenscheibe in ihrer zweiten Stellung befindet und die Hülse das Sonnenrad mit der Eingangswelle antriebskoppelt.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 13, wobei der Aktuator ein Solenoid zur translatorischen Bewegung eines Nockenstößels in und außer Eingriff mit der schraubenförmigen Nockenfläche enthält.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 14, die weiterhin einen anderen Aktuator enthält, der axial von dem Aktuator versetzt ist, um eine zusätzliche translatorische Axialbewegung der Nockenscheibe in eine dritte Stellung zu bewirken, die weiter von der ersten Nockenscheibenstellung als die zweite Nockenscheibenstellung ist.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei kinetische Energie von dem Fahrzeug bei seiner Bewegung die Nockenscheibe axial antreibt, um die Übertragungseinrichtung in den und aus dem ersten Zustand mit reduzierter Ausgangswellendrehzahl zu bewegen.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 13, die weiterhin einen Verteilermechanismus enthält, der eine ständige Antriebsverbindung zwischen dem Träger und der zweiten Ausgangswelle herstellt.
Übertragungseinrichtung nach Anspruch 13, wobei der Träger mehrere um den Umfang beabstandete Ansätze enthält, die mit der Nockenscheibe in Antriebseingriff stehen.