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Planetenräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf ein Planetenräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, das wenigstens zwei
Sonnenräder aufweist, die zum Schalten der Fahrtrichtung und des Leerlaufes wahlweise
über eine Fliehkraftkupplung, die in einem Drehsinn wirkende Sperrteile aufweist,
mit der Kurbelwelle der Antriebsmaschine verbindbar sind und mit den Sonnenrädern
im Eingriff befindliche, von einem Planetenräderträger gehaltene Planetenrädersätze
umfaßt, wobei mit einem der Planetenrädersätze ein Hohlrad im Eingriff ist und Glieder
des Planetenräderwechselgetriebes zum Schalten der Gänge wahlweise abbremsende Reibungsbremsen
angeordnet sind sowie eine wahlweise zwei Glieder verbindende Reibungskupplung vorgesehen
ist.
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Bekannt ist ein Geschwindigkeitswechselgetriebe mit ständiger Bewegungsübertragung,
das ein Planetenrädergetriebe aufweist, welches aus zwei zur Wahl der Vorwärtsgänge
bzw. des Rückwärtsganges mit der Eingangswelle wahlweise kuppelbaren Sonnenrädern
besteht, die verschiedenen Durchmesser haben. Für das Planetenrädergetriebe ist
ein gemeinsamer Träger vorgesehen, in welchem ein erster und ein zweiter Planetenrädersatz
angeordnet sind, so daß die Planetenräder jeweils mit den Sonnenrädern im Eingriff
stehen. Ein weiteres Glied des Planetenrädergetriebes ist mit der Ausgangswelle
verbunden. Außerdem sind flüssigkeitsgesteuerte, mit Reibbelag versehene Schaltmittel
vorgesehen, durch welche der Planetenräderträger oder das eine Sonnenrad wahlweise
abbremsbar sind. Hierbei werden zwei Kupplungen verwendet, welche zwei zueinander
parallel verlaufende Drehmomentwege zwischen der treibenden Welle und demjenigen
Planetenrädersatz einstellen, von welchem die getriebene Welle ausgeht. Außerdem
sind zwei Reibungsbremsen sowie eine Überholkupplung vorgesehen. Bei stillstehender
Antriebsmaschine sind diese Kupplungen und Bremsen nicht im Eingriff. Sie werden
von Steuerteilen betätigt, mit welchen unter Druck stehende Flüssigkeit den verschiedenen
Zylindern zugeleitet wird. Dieses Getriebe beruht demnach auf der Wirkung der genannten
Überholkupplung dahingehend, daß ein Gangwechsel möglich sein soll, ohne eine genaue
Einstellung des Eingriffes der Kupplungen mit Bezug auf den Eingriff oder das Freigeben
der Bremstrommeln erforderlich zu machen. Eine bekannte hydraulische Vorrichtung
mit zwei Ventilen, welche kalibrierte und temperaturkompensierte Mittel umfassen,
kann zur Steuerung des vorgenannten Getriebes verwendet werden und bezweckt eine
Einstellung der Flüssigkeitszufuhr zu den Kupplungen und Bremsen derart, daß ein
sanfter Gangwechsel eintritt. Wenn der Flüssigkeitsstromkreis jedoch nicht unter
Druck steht, dann stehen auch die Kupplungen und Bremsen außer Eingriff. Außerdem
muß dann, wenn bei niedrigen Zahnräderübersetzungen die Antriebsmaschine zum Bremsen
dienen soll, der Steuerhebel dieser Vorrichtung in einer vorbestimmten, auf diesen
Zustand abgestimmten Stellung stehen.
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Ferner ist ein Geschwindigkeitswechselgetriebe bekannt, bei dem zwischen
dem Planetenrädergetriebe und der Eingangswelle eine F7iehkraftkupplung zwischengeschaltet
ist. Auch ist es bereits bekannt, bei bekannten Fliehkraftkupplungen am Schwungrad
mit Reibbelag versehene Klinken vorzusehen, die sich am anderen Kupplungsteil festklemmen.
Weiterhin ist es nicht mehr neu, bei einem Getriebe die Eingangswelle derart zu
steuern, daß sie wahlweise mit den Sonnenrädern von Planetenrädersätzen in Eingriff
kommt.
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Bei keinem der bekannten Planetenräderwechselgetriebe ist es jedoch
möglich, tatsächlich eine kontinuierliche Drehmomentübertragung zu erreichen, während
die einzelnen Gänge geschaltet werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Planetenräderwechselgetriebe zu
schaffen, das geringere Einbaumaße, insbesondere in Axialrichtung, aufweist und
bei dem der Gangwechsel kontinuierlich und ohne Unterbrechung der Kraftübertragung
erfolgen kann, so daß nicht nur das Schalten für den Fahrer erheblich vereinfacht
wird, sondern auch die ständige
Kraftübertragung beim Gangwechsel
auf einfachste Weise eintritt, ohne daß besondere Einstell- bzw. Synchronisiermaßnahmen
erforderlich sind. Die Verringerung der Einbaumaße ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn das Gehäuse des Getriebes für solche Kraftfahrzeuge verwendet wird, bei denen
die Antriebsmaschine sich neben den getriebenen Fahrzeugrädern befindet, da sich
hierdurch auch die Einbaumaße des gesamten Fahrzeugtriebwerkes verringern lassen
und der vergrößerte, zur Verfügung bleibende Raum vorteilhaft für die Unterbringung
von Gepäck od. dgl. benutzt werden kann.
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Um diese Aufgabe zu lösen, schlägt die Erfindung bei dem eingangs
genannten Planetenräderwechselgetriebe vor, daß die Reibungsbremsen und die Reibungskupplung
zwei in Axialrichtung verschiebbare Teile aufweisen, von denen der eine mit dem
einen der Sonnenräder und der andere mit dem Planetenräderträger drehfest verbunden
ist, und jeder dieser axial verschiebbaren Teile mit kegelstumpfförmigen Reibflächen
versehen ist, die über im Sinne des Eingriffs der Reibflächen wirkend angeordnete
Federn - Scheibenfedern - zusammenwirken, so daß das Planetenräderwechselgetriebe
sich in dem für die direkte Kraftübertragung zwei Glieder verbindenden Stellung
befindet, und jeder der axial verschiebbaren Reibflächen aufweisenden Teile mit
einer in Drehrichtung gehäusefesten, jedoch axial verschiebbaren kegelstumpfförmigen
Bremstrommel wahlweise in Eingriff bringbar ist.
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Wenn dieses Planetenräderwechselgetriebe für drei Vorwärtsgänge und
einen Rückwärtsgang bestimmt sein soll, dann sieht die Erfindung in diesem Fall
vor, daß der mit dem Planetenräderträger drehfest verbundene, axial verschiebbare
Teil ein kegelstumpfförmiger Ring ist und der mit dem einen Sonnenrad drehfest verbundene,
axial verschiebbare Teil eine glockenförmige Scheibe ist, die an ihrem Außenteil
eine nach innen und eine nach außen hin gerichtete kegelstumpfförmige Reibfläche
aufweist, von denen die nach innen gerichtete Reibfläche einer Reibfläche geringeren
Außendurchmessers des kegelstumpfförmigen Ringes zugeordnet ist, wobei diese Reibflächen
durch auf den kegelstumpfförmigen Ring und die glockenförmige Scheibe wirkende Scheibenfedern
für den direkten Gang miteinander im Reibungseingriff gehalten werden und die nach
außen hin gerichtete Reibfläche der glockenförmigen Scheibe mit einem in Drehrichtung
gehäusefesten, axial verschiebbaren Bremsbelag in Reibungseingriff bringbar ist
und ein weiterer in Drehrichtung gehäusefester, axial verschiebbarer Bremsbelag
mit einer Reibfläche größeren Druchmessers des kegelstumpfförmigen Ringes in Reibungseingriff
bringbar ist, wobei jeweils einer der Bremsbeläge durch eine vom Gangschalthebel
betätigte Schaltvorrichtung wahlweise axial verschiebbar ist. Erfindungsgemäß ist
sowohl für die genannte allgemeine als auch für die letztgenannte besondere Lösung
in vorteilhafter Weise die eine Scheibenfeder zwischen einer das Sonnenrad tragenden
Muffe und der auf dieser Muffe über eine Keilverzahnung gelagerten glockenförmigen
Scheibe angeordnet, so da die entgegengesetzt wirkende Scheibenfeder sich zwischen
dem Planetenräderträger und den mit diesem über eine Keilverzahnung verbundenen
kegelstumpfförmigen Ring befindet.
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Ist das genannte Getriebe jedoch für vier Vorwärtsgänge und einen
Rückwärtsgang ausgelegt, wobei drei Sonnenräder mit Planetenrädersätzen kämmen,
von denen einer einen gesonderten Planetenräderträger aufweist, und wobei das Hohlrad
in von den beiden Planetenräderträgern für sich gehaltene Planetenrädersätze eingreift,
dann wird in diesem Fall gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß ein das Hohlrad
bildender Ring am Außenumfang zwei kegelstumpfförmige Reibflächen aufweist und zwei
axial verschiebbare glockenförmige Scheiben je an ihrem Randteil mit einer nach
innen und einer nach außen gerichteten kegelstumpfförmigen Reibfläche versehen sind,
von denen die nach innen gerichtete Reibfläche jeder glockenförmigen Scheibe einer
der beiden kegelstumpfförmigen Reibflächen an dem das Hohlrad tragenden Ring zugeordnet
ist, wobei die eine der genannten glockenförmigen Scheiben mit dem zwei Planetenrädersätze
haltenden Planetenräderträger und die andere glockenförmige Scheibe mit dem dritten
Sonnenrad drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist und die inneren Reibflächen
der glockenförmigen Scheiben zeitweilig im Eingriff mit den Reibflächen am Ring
haltende, den direkten Gang schaltende Federn vorgesehen sind, und zwei in Drehrichtung
gehäusefeste, aber axial verschiebbare konische Bremsbeläge angeordnet sind, die
wahlweise durch vom Gangschalthebel eingeleitetes axiales Verschieben mit einer
der nach außen gerichteten kegelstumpfförmigen Reibflächen einer der beiden glockenförmigen
Scheiben in Eingriff bringbar sind. Hierbei kennzeichnet sich ein besonderes Merkmal
der Erfindung dadurch, daß eine Scheibenfeder sich zwischen den zwei Planetenrädersätze
haltenden Planetenräderträger und der einen von diesem getragenen glockenförmigen
Scheibe befindet sowie eine weitere Scheibenfeder zwischen einer das dritte Sonnenrad
tragenden Muffe und der anderen, auf der Muffe drehfest, aber axial verschiebbar
gelagerten glockenförmigen Scheibe eingesetzt ist. Ferner ist für diesen Fall erfindungsgemäß
eine besonders vorteilhafte Ausführungsform dadurch gegeben, daß eine vom Gangschalthebel
betätigte hydraulische Vorrichtung zum axialen Verschieben der gehäusefest gehaltenen
Bremsbeläge vorgesehen ist, bei der ein Kissen in jeder Flüssigkeitszuleitung enthalten
ist, die ein Verteilerventil mit Betätigungszylindern für die Bremsbeläge verbinden,
wobei jedes dieser Kissen gegen einen nachgiebig bewegbaren Kolben wirkt, der durch
die Druckflüssigkeit verschiebbar ist. Die hier verwendeten Kissen erhöhen ein sanftes
Umschalten durch Vermeiden von Druckspitzen, die jedesmal dann eintreten, wenn der
Kolben für die Betätigung der zugeordneten Bremse auf einen Widerstand stößt. Hierbei
erfolgt eine Verteilung des sonst eintretenden plötzlichen Druckanstieges über eine
bestimmte Zeitdauer, die für das Verstellen des innerhalb jedes Kissens eingesetzten
bewegbaren Kolbens möglich ist, so daß die Wirkung der Bremsen sanfter erfolgt.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Planetenräderwechselgetriebes
nach der Erfindung dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert
werden.
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Fig. 1 zeigt ein Planetenräderwechselgetriebe mit drei Vorwärtsgängen
und mit einer mit der Antriebsmaschinenwelle gekuppelten Fliehkraftkupplung im Axialschnitt;
Fig. 2 zeigt die Fliehkraftkupplung im Querschnitt nach Linie II-11 der Fig. 1;
Fig.3
ist das Planetenräderwechselgetriebe im Querschnitt nach Linie 111-11l der Fig.
1; Fig.4 zeigt ein Planetenräderwechselgetriebe mit vier Vorwärtsgängen und mit
der diesbezüglichen Fliehkraftkupplung im Axialschnitt; Fig. 5 ist ein Querschnitt
nach Linie IV-IV der Fig. 4; Fig. 6 ist ein Querschnitt nach Linie VI-VI der Fig.
4; Fig.7 zeigt einen Verteiler für den Flüssigkeitskreislauf zur Betätigung des
Planetenräderwechselgetriebes in Vorderansicht; Fig. 8 bis 11 zeigen den Verteiler
im Querschnitt nach den Linien VIII-VIII, IX-IX, X-X, XI-XI der Fig. 7; Fig. 12
erläutert schematisch als Ergänzung zu Fig.7 bis 11 das hydraulische Steuersystem,
so daß die in Fig. 7 gemäß den Schnittlinien VIII-VIII, IX-IX und X-X versetzt liegenden
Einlässe nunmehr zur besseren Übersicht in eine gedachte gemeinsame Ebene verlegt
sind. Dabei ist jedoch die die in den Fig. 7 bis 11 enthaltenen Merkmale überschreitende
gegenständliche Ausbildung gemäß der Fig. 12 nicht Gegenstand der Erfindung.
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Gemäß Fig. 1 und 3 ist an der Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges
ein Schwungrad 1 angebracht, das gleichzeitig den Antriebsteil einer Fliehkraftkupplung
darstellt und zu diesem Zwecke mit Zapfen 2 versehen ist, an denen Schwungmassen
3 scharnierartig angelenkt sind.
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Diese Schwungmassen 3 wirken auf den angetriebenen Kupplungsteil ein,
der aus einer glockenförmigen Scheibe 4 besteht, die über eine Keilverzahnung mit
der Eingangswelle des Planetenräderwechselgetriebes verbunden ist.
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Die Schwungmassen 3 der Fliehkraftkupplung nähern sich unter der Wirkung
der Fliehkraft und unter Überwindung von am Innenumfang der glokkenförmigen Scheibe
4 vorgesehenen Federn 3 a dieser Scheibe und nehmen dieselbe bei der Drehung mit.
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Auf den Zapfen 2 der Schwungmassen 3 sitzen ferner Klinken 5, die
mit Reibbelag versehen sind und bei vom Planetenräderwechselgetriebe getriebener
Antriebsmaschine selbstsperrend wirken. Dabei klemmen sich diese Klinken an die
Innenfläche der glokkenförmigen Scheibe 4 und verbinden den angetriebenen und den
treibenden Kupplungsteil.
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Die Klinken 5 weisen einen Ansatz 6 auf, an dem sich ein Stift 7 befindet,
der mit einem an den Schwungmassen 3 vorgesehenen Einschnitt 8 eingreift.
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Durch den Stift 7 und den Einschnitt 8 entfernen sich die Klinken
5 von der Innenfläche der angetriebenen Scheibe 4, wenn sich die Schwungmassen 3
unter der Wirkung der Fliehkraft der angetriebenen Scheibe 4 nähern. Bei normaler
Arbeitsweise der Fliehkraftkupplung werden die Klinken 5 also von der Scheibe 4
entfernt, damit sie keine Schwingungen verursachen und keinem unnötigen Verschleiß
ausgesetzt sind.
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Wie oben erwähnt, ist die Eingangswelle 9 des Planetenräderwechselgetriebes
mit der angetriebenen Scheibe 4 bei der Drehung fest verbunden und in bezug auf
die Scheibe 4 durch eine vom Fahrer betätigte Steuereinrichtung axial verschiebbar.
Diese Steuereinrichtung umfaßt einen Ring 10 und ein Gestänge 11. Auf der Eingangswelle
9 ist eine Verzahnung 12 vorgesehen, die je nach den Axialverschiebungen der Eingangswelle
9 mit Zähnen 13 bzw. 14 im Eingriff steht, die an einer zur angetriebenen Scheibe
4 drehbaren Muffe 15 bzw. einer zur Eingangswelle 9 gleichachsig angeordneten Muffe
16 vorgesehen sind. An der Muffe 15 ist eine Verzahnung angeordnet, die das eine
Sonnenrad 17 des Planetenräderwechselgetriebes darstellt, während an der Muffe 16
eine Verzahnung vorgesehen ist, die das zweite Sonnenrad 18 des Planetenräderwechselgetriebes
darstellt.
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Das Planetenräderwechselgetriebe umfaßt einen ersten Satz Planetenräder
19, die mit dem Sonnenrad 18 im Eingriff stehen und von einem Planetenräderträger
getragen werden, der zu der das Sonnenrad 18 tragenden Muffe 16 gleichachsig und
drehbar angeordnet ist.
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Ein zweiter Satz Planetenräder 21, die ebenfalls von dem Planetenräderträger
20 getragen werden, steht mit dem Sonnenrad 17, den Planetenrädern 19 und einem
Hohlrad 22 im Eingriff. Das Hohlrad 22 wird durch eine glockenförmige Scheibe 23
getragen, die auf der Ausgangswelle 24 des Geschwindigkeitswechselgetriebes sitzt.
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Der Planetenräderträger 20 ist mit einem kegelstumpfförmigen Ring
25 verbunden, zu dem der Planetenräderträger entgegen der Wirkung einer Scheibenfeder
26 axial verschiebbar ist. Die Verbindung des Planetenträgers 20 und des Ringes
25 wird durch eine Keilverzahnung hergestellt.
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Eine weitere glockenförmige Scheibe 27 ist über eine Keilverzahnung
28 mit der Muffe 15 verbunden und wird durch eine Scheibenfeder 29 an dem kegelstumpfförmigen
Ring 25 zum Eingriff mit letzterem angedrückt. Diese Scheibe 27 ist mit einem Reibbelag
27 a ausgestattet.
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Die beiden Scheibenfedern 26 und 29 unterscheiden sich hinsichtlich
der Federkraft geringfügig voneinander. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Federkraft
der Scheibenfeder 26 etwas höher bemessen ist als die Federkraft der Scheibenfeder
29, damit der kegelstumpfförmige Ring 25 normalerweise in der in Fig. 1 angegebenen
Lage gehalten wird.
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Gegenüber dem kegelstumplförmigen Ring 25 bzw. der gleichfalls kegelstumplförmig
ausgebildeten Außenfläche der glockenförmigen Scheibe 27 liegen Bremsbeläge 30 bzw.
31, die durch Scheiben 32 bzw. 33 von im wesentlichen L-förmigem Profil getragen
werden, die sich entgegen der Kraft einer Feder 34 mit Bezug auf den Ring 25 bzw.
die glockenförmige Scheibe 27 axial verstellen können. Diese Axialverstellung der
Scheiben 32 bzw. 33 erfolgt durch flüssigkeitsgesteuerte Kolben 35 bzw. 36.
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Die Reibbeläge 30 bzw. 31 der Scheiben 32 bzw. 33 treten zum Abbremsen
des kegelstumpfförmigen Ringes 25 bzw. der Scheibe 27 mit deren Außenfläche in Berührung,
wobei die Scheiben 32 und 33 mit dem Getriebegehäuse drehfest verbunden sind, also
bezüglich den beweglichen Teilen des Planetenräderwechselgetriebes feststehen. Die
Annäherung des Reibbelages 30 an den kegelstumpfförmigen Ring 25 bremst selbstverständlich
den Planetenräderträger 20 ab, während die Annäherung des Reibbelages 31 an die
Scheibe 27 das Sonnenrad 17 abbremst.
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Das oben beschriebene Planetenräderwechselgetriebe mit drei Vorwärtsgängen
und einem Rückwärtsgang arbeitet wie folgt: Die Auswahl der Vorwärtsgänge sowie
des Rückwärtsganges erfolgt durch Axialverschiebung der
Eingangswelle
9 durch die den Ring 10 und das Gestänge 11 umfassende Steuereinrichtung, um die
an der Eingangswelle 9 vorgesehene Verzahnung 12 mit den an der Muffe 15 vorgesehenen
Zähnen 13 bzw. mit den an der Muffe 16 vorgesehenen Zähnen 14 in Eingriff zu bringen,
so daß das Sonnenrad 17 bzw. 18 mit dem angetriebenen Kupplungsteil der Scheibe
4 verbunden wird.
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Im ersteren Falle wird der Rückwärtsgang geschaltet; im zweiten Falle
werden die Vorwärtsgänge gewählt.
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Wenn angenommen werden soll, daß die Vorwärtsgänge geschaltet werden
sollen, dann erfolgt die Drehmomenteinleitung in das Planetenräderwechselgetriebe
durch das Sonnenrad 18 und gelangt über die Planetenrädersätze 19 bzw. 21 zum Hohlrad
22 an der Scheibe 23 und somit zur Ausgangswelle 24.
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Die einzelnen Gänge werden dadurch eingeschaltet, daß der Planetenräderträger
20 und die glockenförmige Scheibe 27, die mit dem Sonnenrad 17 fest verbunden ist,
abgebremst werden. Insbesondere wird der Planetenräderträger 20 beim 1. Gang durch
die Scheibe 32 gebremst, die mit dem kegelstumpfförmigen Ring 25 in Eingriff gebracht
wird; wodurch der Ring 25 abgebremst und gleichzeitig vom Reibbelag 27a der glockenförmigen
Scheibe 27 entgegen der Wirkung der Scheibenfeder 26 allmählich gelöst wird.
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Beim 1. Gang wird also der Planetenräderträger 20 festgehalten, wodurch
sich die Sonnenräder 17 und 18 frei drehen können.
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Zum Einschalten des 2. Ganges wird die Scheibe 33 entgegen der Kraft
der Feder 34 verstellt, wodurch der durch die Scheibe 33 getragene Bremsbelag 31
mit der Außenfläche der glockenförmigen Scheibe 27 in Reibeingriff gebracht wird,
die unter der Wirkung der Scheibe 33 entgegen der Kraft der Scheibenfeder 29 axial
verschoben und allmählich vom kegelstumpfförmigen Ring 25 gelöst wird. Beim 2. Gang
wird also das Sonnenrad 17 gebremst, wobei der Planetenräderträger 20 frei drehbar
ist. Dabei tritt die Bewegung in das Planetenräderwechselgetriebe durch das Sonnenrad
18 ein, das mit den Planetenrädern 19 kämmt, die ferner zusammen mit dem Planetenräderträger
20 um das Sonnenrad 17 umlaufen. Auf dem Sonnenrad 17 wälzen sich ferner die Planetenräder
21 ab, die bei ihrem Eingriff mit dem Hohlrad 22 unter Einschaltung des gewünschten
Ganges die Scheibe 23 und somit die Ausgangswelle 24 des Planetenräderwechselgetriebes
mitnehmen.
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Beim 3. Gang, der bei der vorliegenden Ausführungsform den direkten
Gang darstellt, verbleiben die Scheiben 32 und 33 bei der in Fig. 1 dargestellten
Lage in Ruhestellung. Dabei greifen der kegelstumpfförmige Ring 25 und die glockenförmige
Scheibe 27 unter der Wirkung der Scheibenfedern 26 und 29 (Fig. 1) ineinander, sind
also bei der Drehung fest verbunden. Der Planetenräderträger 20 und das Sonnenrad
17 drehen sich daher mit gleicher Geschwindigkeit, wobei die Planetenräder 11 auf
die Scheibe 23 die Bewegung ohne irgendwelche Verringerung übertragen, so daß sich
die Eingangs- und die Ausgangswelle des Planetenräderwechselgetriebes mit gleicher
Drehzahl drehen.
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Zum Einschalten des Rückwärtsganges wird die Eingangswelle 9 des Geschwindigkeitswechselgetriebes
so verschoben, daß die Verzahnung 12 mit den an der Muffe 15 vorgesehenen Zähnen
13 in Eingriff gebracht wird. Hierdurch wird die Bewegung über das Sonnenrad 17
in das Planetenräderwechselgetriebe eingeleitet. Durch die Scheibe 32 wird der kegelstumpfförmige
Ring 25 abgebremst und von der glockenförmigen Scheibe 27 freigegeben. Der Planetenräderträger
20 wird also abgebremst, wobei sich die Bewegung über die Planetenräder 21 auf die
Scheibe 23 und die Ausgangswelle 24 des Planetenräderwechselgetriebes überträgt.
Dabei nehmen die Planetenräder 19 das Sonnenrad 18 bei der Drehung mit, das von
der Welle 9 freigegeben ist und sich in bezug auf den Planetenräderträger
20 lose dreht.
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Beim 1. Gang und dem Rückwärtsgang wird der kegelstumpfförmige Ring
25, wie oben erwähnt, durch die Wirkung der Scheibe 32 gesperrt. Da das übertragene
Drehmoment beim Einschalten dieser Gänge erheblich ist, wird die Rückwirkung des
Ringes 25 dadurch erhöht, daß dieser Ring 25 an einen Ring 37 angedrückt wird, der
am Getriebegehäuse befestigt und mit Reibbelag versehen ist. Die Annäherung des
Ringes 25 an den Ring 37 erfolgt allmählich in Abhängigkeit von den im Flüssigkeitskreislauf
für das Verschieben des die Scheibe 32 betätigenden Kolbens 35 wirkenden Öldruck.
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Dieser in der Fig. 12 dargestellte Müssigkeitskreislauf umfaßt eine
Ölspeisepumpe 81, die die Pumpe derAntriebsmaschine selbst oder auch eine besondere
Pumpe sein kann, die durch diese angetrieben wird. Die Pumpe 81 saugt das Öl aus
der Wanne 82 und hat ihre Auslaßleitung mit einem Verteiler 38 verbunden, der am
Innenraum 35a bzw. 36a der Kolben 35 bzw. 36 angeschlossene Förderleitungen
39 und 40 aufweist. Der Verteiler 38 ist mit einzm Tauchkolben 41 versehen, der
mit den im Inneren des Fahrzeuges angeordneten, diesen Kolben betätigenden Gangschalthebel
und mit dem Gestänge zur Auswahl der Vorwärtsgänge bzw. des Rückwärtsganges verbunden
ist.
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Der Tauchkolben 41 ist in eine Leitung 42 eingeschaltet, die mit der
ölspeisepumpe verbunden ist und dem Kolben 35 bzw. 36 zum Betätigen der Scheibe
den durch die ölspeisepumpe geförderten Öl-Iluß zuführt. In Fig. 8 ist die Lage
des Tauchkolbens 41 dargestellt, die der Einschaltung des 2. Ganges entspricht,
wobei das Öl am Kolben 36 wirkt, um die Scheibe 33 an die glockenförmige Scheibe
27 anzudrücken.
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Dabei wird durch den Tauchkolben 41 über an demselben vorgesehene
Kanäle 43 und 44 die Verbindung der Leitung 42 mit einer mit einem Ventil 46 verbindenden
Leitung 45 hergestellt. Durch Ventilöffnungen 47, eine Bohrung 48 und eine Leitung
51, die mit der Leitung 45 unmittelbar in Verbindung steht, gelangt das Öl zu einem
Kissen 49, in dem ein mit dem Ventil 46 verbundener Kolben 50 bewegbar ist. Die
Leitung 51 verbindet die Leitung 45 mit dem Kissen 49 über einen in dieses Kissen
mündenden Kanal, der dann offen ist, wenn sich der Kolben 50
(Fig. 10) entgegen
der Kraft einer Feder 52 ganz nach links verstellt. Ferner ist das Kissen 49 über
eine Leitung 53 mit der zum Kolben führenden Förderleitung 39 verbunden.
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Durch das Ventil 46 kann gemeinsam mit der Bohrung 48, dem Kissen
49, dem Kolben 50 und der Leitung 51 die Wirkung der Scheibe 33 auf die glokkenförmige
Scheibe 27 abgestuft werden. Bei einer ersten Stufe erfolgt die rasche Annäherung
der Reibscheibe an die Scheibe 27, wobei das Öl durch die mit der Leitung 39 in
Verbindung stehende Leitung
53 frei hindurchströmen kann. Sobald
die Reibscheibe 33 mit der Scheibe 27 in Berührung kommt, steigt der Öldruck innerhalb
der Leitung an und bewegt den Kolben 50 im Kissen 49. Durch die Verstellung des
Kolbens 50 schließt sich das Ventil 46, welches die Ventilöffnungen 47 absperrt,
wodurch das Öl über die Bohrung 48 dem Kissen 49 zufließt. Hierdurch wird die Fördermenge
und somit die Verschiebegeschwindigkeit des die Scheibe 33 betätigenden Kolbens
36 vermindert.
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Sobald der Kolben 50 im Kissen 49 sein Hubende erreicht, deckt er
den Kanal der Leitung 51 ab, wodurch die Ölförderung durch das Kissen wieder ihren
anfänglichen Wert annimmt. Hierdurch wird die Ölförderung erhöht und eine rasches
Ablösen der glokkenförmigen Scheibe 27 vom kegelstumpfförmigen Ring 25 bewirkt.
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Bei den oben beschriebenen Stufen gelangt das im denjenigen Zylinder
enthaltene Öl, in dem der Kolben 35 der Scheibe 32 beweglich angeordnet ist, über
die Förderleitung 40 zu einer Leitung 54, die durch den Tauchkolben 41 mit einer
Leitung 55 verbunden wird, die eine geeichte Bohrung 56 aufweist, die mit der Auslaßleitung
57 in Verbindung steht. Hierdurch wird das durch den den Kolben 35 aufnehmenden
Zylinder geförderte Öl langsam unter allmählichem Lösen der Scheibe 32 ausgelassen.
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Zum Einrücken der Scheibe 32 wird der Tauchkolben 41 derart verstellt,
daß die Leitung 42 mit einer Leitung 58 verbunden wird, die über eine Bohrung 59
auf die oben beschriebene Weise mit einem Kissen 60 in Verbindung steht, in dem
sich ein Kolben 62 entgegen der Kraft einer Feder 61 bewegt. Der Kolben 62 betätigt
ein Ventil 63, dessen Arbeitsweise ähnlich derjenigen des oben beschriebenen Ventils
46 ist.
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Vom Kissen 49 abweichend erfolgt die Speisung beim Kissen 60 ausschließlich
über die Kanäle des Ventils 63 und die Bohrung 59, so daß der ölzufluß zu dem den
Kolben 35 aufnehmenden Zylinder im wesentlichen in zwei Stufen erfolgt, indem sich
bei der ersten Stufe die Scheibe 32 dem kegelstumpfförmigen Ring 25 rasch nähert,
während bei der zweiten Stufe der Druck langsam ansteigt, um den kegelstumpfförmigen
Ring 25 mit dem feststehenden Ring 37 in Reibeingriff zu bringen, so daß eine dritte
Stufe mit raschem Zufluß bei gefülltem Kissen entfällt.
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Bei der Speisung des den Kolben 35 aufnehmenden Zylinders wird der
den Kolben 36 aufnehmende Zylinder über eine Leitung 64 mit dem Auslaß verbunden,
wobei die Leitung 64 mit der Förderleitung 39 in Verbindung steht und durch den
Tauchkolben 41 mit der Auslaßleitung 57 verbunden wird.
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Bei der in Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausführungsform eines Planetenräderwechselgetriebes
mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang weist ein durch eine Scheibe 65
a getragener Ring 65, der das Hohlrad bildet, zwei Zahnkränze 66 bzw. 67 auf, die
mit den Planetenrädern 21 eines ersten Planetenrädergetriebes bzw. den Planetenrädern
68 eines zweiten Planetenrädergetriebes im Eingriff stehen.
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Der Ring 65 wirkt daher als Hohlrad für zwei Planetenrädergetriebe,
von denen das erste, das dem in bezug auf das Dreiganggetriebe vorstehend beschriebenen
ähnlich ist, zwei Sonnenräder 17 bzw.18 und Planetenrädersätze 19 bzw. 21 aufweist,
die durch den Planetenräderträger 20 getragen werden, während das zweite Planetenrädergetriebe
einen einzigen Planetenrädersatz 68 umfaßt, der durch einen Planetenräderträger
69 getragen wird, der mit der Ausgangswelle 24 des gesamten Planetenräderwechselgetriebes
fest verbunden ist. Die Planetenräder 68 greifen in die Verzahnung eines Sonnenrades
70 ein.
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Der Planetenräderträger 20 des ersten Planetenrädergetriebes ist bei
der Drehung mit einer glockenförmigen Scheibe 71 fest verbunden, die einen Reibbelag
71 a aufweist und durch eine Scheibenfeder 72 an die Außenfläche des Ringes 65 gedrückt
wird, dessen Profil (Fig.4) dreieckförmig ist und zwei kegelstumpfförmige, einander
gegenüberliegende Abschnitte aufweist. Auf den kegelstumpfförmigen Abschnitten liegen
die Reibbeläge der glockenförmigen Scheibe 71 bzw. die Reibbeläge 73a auf, die durch
die glockenförmige Scheibe 73 getragen werden, die bei der Drehung mit dem Sonnenrad
70 des zweiten Planetenrädergetriebes fest verbunden ist und durch eine Scheibenfeder
74 mit dem Ring 65 in Eingriff gebracht wird.
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Auf die Außenflächen der glockenförmigen Scheiben 71 bzw. 73, die
zweckmäßig kegelförmig ausgebildet sind, wirken wie bei der vorher beschriebenen
Ausführung die Scheiben 32 bzw. 33 ein, die auf die ebenfalls bereits beschriebene
Weise flüssigkeitsgesteuert werden.
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Auch bei der nachstehend beschriebenen Ausführungsform erfolgt die
Auswahl der Vorwärtsgänge bzw. des Rückwärtsganges durch Axialverstellung der Eingangswelle,
indem die an dieser Welle vorgesehene Verzahnung mit der Verzahnung 13 bzw. 14 in
Eingriff gebracht wird, durch die das Sonnenrad 17 bzw. 18 bei der Drehung mitgenommen
wird.
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Beim 1. Vorwärtsgang wird der Planetenträger 20 durch die Scheibe
33 bzw. das Sonnenrad 70 durch die Scheibe 32 abgebremst. Dabei tritt die Bewegung
über das Sonnenrad 18 in das Getriebe ein und gelangt über die Planetenräder 19
bzw. 21 zum Ring 65, welcher als Hohlrad für beide Planetenrädergetriebe wirkt.
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über den Zahnkranz 67 gelangt die Bewegung vom Ring 65 auf die Planetenräder
68, die sich auf dem Sonnenrad 70 unter Mitnahme des Planetenräderträgers 69 und
somit der Ausgangswelle 24 abrollen.
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Beim 2. Vorwärtsgang wird der Planetenräderträger 20 durch die Scheibe
33 gebremst, wobei die Scheibe 32 freigegeben wird und das Sonnenrad 70 und das
Hohlrad durch die Wirkung der Scheibenfeder 74 miteinander verbunden werden. Dabei
drehen sich sämtliche Teile des zweiten Planetenrädergetriebes mit gleicher Geschwindigkeit.
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Beim 3. Vorwärtsgang wird das Sonnenrad durch die Scheibe 32 gesperrt,
die mit der glockenförmigen Scheibe 73 in Berührung gebracht wird. Gleichzeitig
wird die Scheibe 33 gelöst, wodurch der Planetenräderträger 20 mit dem Hohlrad verbunden
wird. Dabei drehen sich sämtliche Teile des ersten Planetenrädergetriebes mit gleicher
Geschwindigkeit.
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Beim 4. Vorwärtsgang werden der Planetenräder träger 20 und das Sonnenrad
70 durch die Scheibenfedern 72 und 74 mit dem Hohlrad verbunden, wobei beide Scheiben
32 und 33 freigegeben werden. Dabei drehen sich sämtliche Teile beider Planetenrädergetriebe
mit gleicher Geschwindigkeit im direkten Gang. Zur Einschaltung des Rückwärtsganges
wird die Eingangswelle des Planetenräderwechselgetriebes
in dem
Sinne axial verstellt, daß die Verzahnung 12 mit der an der Muffe 15 vorgesehenen
Verzahnung 13 in Eingriff gebracht wird. Dabei tritt die Bewegung über das Sonnenrad
17 in das Getriebe ein und gelangt über die Planetenräder 21 zum freigegebenen Hohlrad,
wobei die glockenförmigen Scheiben 71 und 73 mit den Scheiben 33 bzw. 32 im Eingriff
stehen und der Planetenräderträger 20 und das Sonnenrad 70 abgebremst werden. Über
die sich auf dem Sonnenrad 70 abwälzenden Planetenräder 68 wird die Bewegung auf
den Planetenräderträger 69 und die Ausgangswelle 24 übertragen.
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Wie erwähnt, ist der Flüssigkeitskreislauf zum Betätigen der Scheiben
32 und 33 ähnlich demjenigen, wie er im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform
beschrieben wurde, so daß von einer nochmaligen Beschreibung dessen Arbeitsweise
in bezug auf die einzelnen Gänge bei der zweiten Ausführungsform genommen wird.