DE1182531B

DE1182531B - Hydrodynamisch-mechanisches Wechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1182531B
Application number: DED40775A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans-Joachim Foerster; Otto Roeder
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1963-01-29
Filing date: 1963-01-29
Publication date: 1964-11-26
Also published as: US3277746A; GB1010931A

Description

Hydrodynamisch-mechanisches Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein hydrodynamischmechanisches Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem hydrodynamischen Drehmomentenwandler und einem diesem im Kraftfluß vorgeschalteten und auf dessen Abtriebsseite gelegenen, insbesondere schaltbaren Planetenrädersatz, der durch ein den hydrodynamischen Drehmomentwandler übergreifendes Antriebsglockengehäuse mit der Antriebsmaschine verbunden ist, wobei die äußere Schale des Pumpenrades ein das Turbinenrad umfassendes dichtes Wandlergehäuse bildet und der Planetenrädersatz in einem besonderen Teil des Antriebsglockengehäuses angeordnet ist.
Es ist ein hydrodynamisch-mechanisches Wechselgetriebe bekannt, welches einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und einen im Kraftfluß vorgeschalteten, auf dessen Abtriebsseite gelegenen schaltbaren Planetenrädersatz aufweist, der durch ein den Wandler übergreifendes Antriebsglockengehäuse mit der Antriebsmaschine verbunden ist und wobei die äußere Schale des Pumpenrades ein das Turbinenrad umfassendes dichtes Wandlergehäuse bildet. Bei diesem Getriebe tritt das Öl durch die Lager zwischen der Antriebsglocke und dem Wandlergehäuse in den Raum zwischen beiden hinein, so daß dort eine erhebliche Reibung und Wirbelung auftritt, wenn beide Teile relativ zueinander bewegt werden. Außerdem ist der Planetenrädersatz in einem besonderen, durch eine Gehäusezwischenwand getrennten Trommelgehäuse untergebracht, was erstens die Baulänge des Getriebes verlängert und - da dort ebenfalls Öl vorhanden ist - die Panschverluste weiter vergrößert.
Bei einem anderen bekannten Getriebe ähnlicher Art ist der Planetenrädersatz in einem besonderen Teil des Antriebsglockengehäuses angeordnet. Dabei ist zwar die Baulänge herabgesetzt, jedoch bleiben die Reibungs- und Panschverluste bestehen, da dieses Getriebe ein offenes Wandlergehäuse aufweist.
Vereinigt man diese beiden Getriebeformen dadurch miteinander, daß man bei dem erstgenannten noch den Planetenrädersatz in einem besonderen Teil des Antriebsglockengehäuses anordnet, so kommt man zu dem eingangs erwähnten, insgesamt nicht bekannten Getriebeaufbau. Es verbleibt hierbei aber immer noch die schädliche Reibung und Wirbelung in denjenigen Räumen, deren Wände sich relativ zueinander bewegen und die außerdem ganz oder teilweise ölgefüllt sind. Dies trifft insbesondere für die Räume zwischen den äußeren Schalen von Pumpen- bzw. Turbinenrad und der Antriebsglocke sowie für dasienige Gehäuse zu, in welchem der vorgeschaltete Planetenrädersatz angeordnet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Wechselgetriebe obiger Art solche Reibungs- und Wirbelverluste zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Planetenrädersatz aufnehmende Teil des Antriebsglockengehäuses sowohl gegenüber dem Inneren des Wandlergehäuses als auch gegenüber dem Inneren des übrigen Antriebsglockengehäuses abgedichtet ist.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Raum zwischen Wandler- und Antriebsglockengehäuse frei von Öl gehalten werden kann. Da sich bei arbeitendem Vorschalt-Planetenrädersatz die Antriebsglocke einerseits und Pumpen- und Turbinenrad andererseits mit verschiedenen Drehzahlen drehen, werden dadurch besonders hohe Reibungsverluste in dem engen Zwischenraum zwischen der großflächigen Antriebsglocke und den äußeren Schalen der Wandlerräder vermieden.
Da der Planetenrädersatz im nichtgesperrten Zustand einer ölschmierung bedarf, gerade in diesem Betriebszustand jedoch Relativbewegungen zwischen den Gliedern des Planetenrädersatzes und den Wänden des abtriebsseitigen Teils des Antriebsglockengehäuses auftreten, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung die in den den Planetenrädersatz aufnehmenden besonderen Teil des Antriebsglockengehäuses zum Schmieren des Planetenrädersatzes laufend zugeführte ölmenge aus diesem Teil abgeführt, wozu ein Schöpfrohr vorgesehen sein kann.
Da jene Reibungs- bzw. Wirbelverluste im Gehäuse des Planetenrädersatzes nur im nichtgesperrten Zustand des letzteren auftreten, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Schöpfrohr beim Schalten des Planetenrädersatzes in die gesperrte Schaltstellung zum direkten Antrieb des Pumpenrades selbsttätig aus einer wirksamen in eine unwirksame Stellung umschaltbar ist. Zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise der Träger des oder der Schöpfrohre mit dem das Reaktionsdrehmoment aufnehmenden Glied des Planetenrädersatzes starr verbunden bzw. es wird von ihm gebildet.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des hydrodynamisch-mechanischen Wechselgetriebes nach der Erfindung dargestellt, das in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt Fig. 1 den Prinzipaufbau des hydrodynamischmechanischen Wechselgetriebes nach der Erfindung im Schema und F i g. 2 einen Schnitt durch den hydrodynamisehen Drehmomentenwandler und den vorgeschalteten Planetenrädersatz des hydrodynamisch-mechanischen Wechselgetriebes nach F i g. 1.
Nach F i g. 1 treibt die Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges über ein Ringrad R, eines Planetenrädersatzes RJ, Pl' Si ein mit dem Planetenräderträger verbundenes Pumpenrad P eines hydrodynamischen Drehmomentenwandlers P, T, L an. Der als übersetzungsgetriebe ins Langsame ausgebildete Planetenrädersatz Rp Pli Si kann durch eine Lamellenkupplung K, gesperrt werden, wobei der eine Lamellenträger dieser Lamellenkupplung zugleich den Außenring einer Einwegsperre F, bildet, deren Innenring mit dem festen Getriebegehäuse verbunden ist. Ebenfalls aus einer mit ihrem Innenring am . F festen Getriebegehäuse liegenden Einwegsperre 2 ist das Leitrad L des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers P, T, L gelagert.
Das Turbinenrad T treibt ein Sonnenrad S.' eines aus Sonnenrädern S2' und S.", miteinander kämmenden Planetenrädern P,' und P." und einem Ringrad R, bestehenden Nachschaltgetriebes an, wobei dieses Ringrad mit Hilfe einer Bandbremse Bi am Getriebegehäuse festgelegt werden kann. Die Sonnenräder können durch die Lamellenkupplung K, miteinander gekuppelt werden. Der äußere Lamellenträger und damit das Sonnenrad S 2 sind außerdem mit einer Bandbremse B , am festen Getriebegehäuse festbremsbar. Der den Planetenrädern P,', PJ gemeinsame Planetenräderträger dient als Abtrieb.
Nach F i g. 2 umgibt das feste Getriebegehäuse 21 einen aus Pumpen-, Turbinen- und Leitrad bestehenden hydrodynamischen Drehmomentenwandler 22 und einen Planetenrädersatz 23. Ein mit Bolzen 24 an die Antriebsmaschine 25 angeflanschtes Antriebsglockengehäuse 25 steht über eine Keilverzahnung 26 des mehrteiligen Antriebsglockengehäuses 25 mit dem Ringrad 27 des Planetenrädersatzes 23 in Verbindung, mit dem die Planetenräder 28 kämmen. Eine stufenförmig ausgebildete Hülse 29 trägt oder bildet einerseits das Sonnenrad 30 des Planetenrädersatzes und andererseits den inneren Lamellenträger einer schaltbaren Lamellenkupplung 31, deren äußerer Lamellenträger vom Antriebsglockengehäuse gebildet wird, so daß der Planetenrädersatz 23 durch Einrücken dieser Lamellenkupplung gesperrt wird. Der Planetenräderträger 32 ist drehfest mit dem Pumpenrad 33 des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers 22 verbunden, wobei die äußere Schale 34 dieses Pumpenrades das eigentliche Wandlergehäuse bildet. Das Turbinenrad 35 treibt über eine Keilverzahnung 36 eine Welle 37 an, die für diesen Getriebeteil den Abtrieb bildet. Das Leitrad 38 schließlich ist über die Einwegsperre 39 und eine Keilverzahnung 40 auf dem festen Gehäuseteil 41 gelagert.
Der Planetenrädersatz 23 liegt außerhalb des eigentlichen, durch die Schale 34 gebildeten Wandlergehäuses und innerhalb eines besonderen Teils 25' des Antriebsglockengehäuses 25, wobei dieser Teil durch eine Dichtung 42 gegenüber dem Innenraum des Wandlergehäuses und durch eine Dichtung 43 gegenüber dem Raum 44 zwischen der Schale 34 und dem Antriebsglockengehäuse 25 abgedichtet ist. Durch diese Anordnung des Planetenrädersatzes 23 und die beschriebene Ausbildung sowohl des Wandler- als auch des Antriebsglockengehäuses kann der Raum 44 ölfrei gehalten werden. Dies ist bei auf übersetzten Antrieb ins Langsame geschalteten Planetenrädersatz besonders wichtig, da dann das Antriebsglockengehäuse 25 und das Wandlergehäuse verschiedene Drehzahlen besitzen und so bei einem ölgefüllten Raum 44 mit noch dazu engen Wandabständen erhebliche Reibungs- und Wirbelverhiste auftreten würden.
Da auch innerhalb des Teils 25' bei auf übersetzten Antrieb ins Langsame geschalteten Planetenrädersatz Relativbewegungen auftreten, dieser Raum jedoch wegen der erforderlichen Schinierung des Planetenrädersatzes nicht völlig ölfrei gehalten werden kann, so wird die dem Planetenrädersatz durch besondere Bohrungen ständig zugeführte öhnenge in dieser Schaltstellung durch ein Schöpfrohr 45 selbsttätig wieder abgeschöpft. Den Schöpfrohrträger bildet die stufenförmige Hülse 29, die zugleich eine Einwegsperre 46 umschließt. Letztere ist durch ihren Innenring drehfest mit dem festen Gehäuseteil 41 verbunden.
Bei in sich gesperrtem Planetenrädersatz 23 zum direkten Betrieb des Pumpenrades läuft also das Antriebsglockengehäuse 25 mit dem Planetenrädersatz und dem Schöpfrohr zusammen als Ganzes um und füllt sich mit Öl, weil das Schöpfrohr dabei unwirksam ist. Bei auf übersetztem Antrieb geschalteten Planetenrädersatz hingegen bleibt das Schöpfrohr zusammen mit dem das Reaktionsdrehmoment aufnehmenden Glied, dem Sonnenrad 30, stehen und schöpft zum Vermeiden von Reibungs- und Panschverlusten den Raum für den Planetenrädersatz 23 und die Lamellenkupplung 31 selbsttätig soweit ölfrei, daß nur der Schmierkreislauf erhalten bleibt.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydrodynamisch-mechanisches Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem hydrodynamischen Drehmomentenwandler und einem diesem im Kraftfluß vorgeschalteten und auf dessen Abtriebsseite gelegenen, insbesondere schaltbaren Planetenrädersatz, der durch ein den hydrodynamischen Drehmomentenwandler übergreifendes Antriebsglockengehäuse mit der Antriebsmaschine verbunden ist, wobei die äußere Schale des Pumpenrades ein das Turbinenrad umfassendes dichtes Wandlergehäuse bildet und der Planetenrädersatz in einem besonderen Teil des Antriebsglockengehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Teil (25') des Antriebsglockengehäuses (25) sowohl gegenüber dem Inneren des Wandlergehäuses (Schale 34) als auch gegenüber dem Inneren des übrigen Antriebsglockengehäuses (25) abgedichtet ist.
2. Hydromechanisches Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den den Planetenrädersatz (23) aufnehmenden besonderen Teil (25') des Antriebsglockengehäuses (25) zum Schmieren des Planetenrädersatzes (23) laufend zugeführte öhnenge aus diesem Teil (25') abführbar ist, wozu ein Schöpfrohr (45) vorgesehen sein kann. 3. Hydrodynamisch-mechanisches Wechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schöpfrohr (45) beim Schalten des Planetenrädersatzes (23) in die gesperrte Schaltstellung zum direkten Antrieb des Pumpenrades (33) selbsttätig aus einer wirksamen in eine unwirksame Stellung umschaltbar ist. 4. Hydrodynamisch-mechanisches Wechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (Hülse 29) des oder der Schöpfrohre (45) mit dem das Reaktionsdrehmoment aufnehmenden Glied (Sonnenrad 30) des Planetenrädersatzes (23) starr verbunden ist bzw. von diesem gebildet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1047 03 1; deutsche Patentschrift Nr. 973 987; französische Patentschrift Nr. 1239 423; britische Patentschrift Nr. 385 112; Zeitschrift »Automobile Engineer«, Juli 1962, S.258.