DE1236890B

DE1236890B - Zusatz-Planetenraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE1236890B
Application number: DEA40401A
Authority: DE
Inventors: Alan Salisbury Lamburn
Original assignee: Auto Transmissions Ltd
Current assignee: Auto Transmissions Ltd
Priority date: 1961-06-09
Filing date: 1962-06-08
Publication date: 1967-03-16

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Ck

F16h

DeuUebeKL: 47h-13

Nummer: 1236890

Aktcaiclchcn: A 40401 Xil/4? h

Anmeldetug: S. Juai 1962

Auslcgctag: 16. Mutz 1967

Dk Erfindung bezieht sich auf era Zusau-Planctcnrädcrwcchielgeiricbc mil Steuerung durch ein Druckmittel, bei dem ein axial vcrschieblkhes Rcibunestcit durch Betätigen eines Schaltventils wahlweise in eine Stellung, in der es zwei Glieder des Planetengetriebe* kraftschlüsiig miteinander kuppelt, und in ein« Stellung, in der es ein Gciricbcglied arretiert, bewegbar ist, wobei dos axial vfxschkrbJirfie Reiburtgvieil in die elfte Richtung durch Federkraft und in die andere Richtung durch die Kraft eines vom Druckmittel einer Pumpe zu beaufschlagenden Kolbens verschoben wird, und wobei das Zusatz-P1;metenradt: wechselgetriebe über ein Hauptwcchselgclrkbc angetrieben wird, welches «ine Mehrzahl von uuicrvriuedJietien Übcricizungsvcrtitiltnisscn liefert.

Bei Plancltnräd^weducdgetrieben ixt es bereits bekannt, zum Vermeiden eines Schnltsloßcs beim Übergang von der größeren zur kleineren Übersetzungsstufe des Getriebes eine gedrosselte Leitung für dos Druckmedium vortufiehee, die das Ablassen des Druckmittels verzögert und dadurch die Federkraft verzögert wirksam werden läßt. Wann ein solches PtorKtenridcrwcchscIgeiricbc als Zusatzfct riebe für ein Hauptwechselgetriebe dient und je each Anordnung entweder einen Schncllgong oder einen Schicichgang liefert, muß die Federkraft so groß gewählt werden, daß das größte Drehmoment des Hauptwcchsclgetricbcs mit Sicherheit übertragen wird. Durch die gedrosselte AbfluUleituüg für das Druckmedium wird hierbei aber das Wirfcsamwefdeu der zur Übertragung des großen Drehmoment* crfonderlkbcn vollen Federkraft verzögert, so daß der Schalrvorgang in unerwünschter weise verlängert wird. Bd kleineren zu übertragenden Drehmomenten, d. h, bei kleineren tjbcneijuinsen de Hauplwechsclgetrieb« wird der gedrosselte Abfluß dc$ Druckmittels ein weiches Einschalten der durch Federkraft bewirkten Übersetzungsstufe des Plsnetcngc* tricbes bewirken, jedoch wird hier, da das Druckmittel stets vollständig abgelassen wird, eine für das Drehmoment wnndiif hone Federkraft wirksam weiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ztuätz-PtäiKienrSdemeciMctgetrfebe zu schaffen, bei dem bei den nicht mit hoher Obcrseteunf arbeitenden Gäncci» des Kauptwecltsetgetticbcs durch Verminderung der Federkraft bei der Schaltvorrichtung d« Zusal^-Platwiairüdenvech&clgcirkbcs. ein ν.«ί-chcs Urmchultcn gewührieistct ist, während bei dem mit nächster Übersetzung arbeitende» Gang des HauptwcchscJgctricbcs die volle Federkraft zum

Zmnu-Plandcnradcrvvcehsclgctricbc

Anmelder:

Auto Transmissions limited,

Coventry. Warwickshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dr. VV. Miiller-Dorc wnd DipL-Inf. H-Oralfo,

Patentanwälte, Braunschweig. Am Bürgerpark 8

Als Erfinder benannt:

Alan Salis.tKiry Lambura, Kcncott. Via Lochlade, Gk>ueesters}iirc (Großbrilannitn)

Beanspruchte Prioriiiil:

Oroflbritanaicn %χκη 5. *uni 1961 (20 875)

übertragen des großen Drehmomentes sofort wirksam werden soll.

es Diese Aufgabe wird Rcmäß der Erfindung dadurch gelöst, daß beim Einschalten der durch Federkraft bewirkten Ubcrsctzungsstufc des Zusatz-PlanetenrädtffvvecltteJgiMrlebes bei der grüßten Übersetzung des Hminlwcchsclfctriebcs und damit beim größten Abiriubidrenmoment der von der Pumpe gelieferte Druck über ein an die Druckleitung angeschlossenes Ventil vollkommen abgebaut wird, so daß die volle Federkraft wirksam wird, während beim Einschalten der durch Federkraft bewirkten Übersctzungsstufc

SS des Zusstz-PlanctcnrUdem^echsclgcirkbcs bei den Gärtfcn des Hanptwccbsclgetriebes mit kleinerer Übersetzung die wirksame Federkraft durch Bcaufscbhtgung des Kotbens mit einem über ein Schalt· ventil in der Druckleitung auf einem geringen Wert gehaltenen Druck abgeschwächt wird.

Durch die crftndungsgemäfie Anordnung wird sichergestellt, daö beim größten zu übertragenden Drehmoment die volle Federkraft sofort zur Verfugung sieht, so daß ein venögcner Schaltvorfang

4$ wk beim bekannten Planetengetriebe vermieden wird, während beim kleineren übciiclwingsvcrhältnis und damit kleineren Drehmoment des Haupisvectisdgctricbcs die Federkraft abgeschwächt wird, so daß ein Schalisioß vermieden wird.

y> Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten AujJührungsbciipklc im folgenden näher erläutert.

3 4

F i g. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Höchstwertes durch das Überdruckventil 41 gehin-

Ausführungsform eines Zusatz-Planetenräderwechsel- dert wird.

getriebes, das eine Übersetzung 1:1 oder einen Eine in einer Richtung wirkende Kupplung 42 der

Schnellgang liefern kann; herkömmlichen Bauart ist zwischen der Antriebs-

F i g. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine 5 welle 10 und der Abtriebs welle 11 angeordnet, um

weitere Ausführungsform eines Zusatz-Planetenräder- die letztere daran zu hindern, sich langsamer zu

Wechselgetriebes, das eine Übersetzung 1:1 oder drehen als die Antriebswelle,

einen Schleichgang liefern kann. Das Übersetzungsverhältnis des Rückwärtsganges

F i g. 1 zeigt ein Planetengetriebe, das einen eines Hauptwechselgetriebes eines Fahrzeugs ist nor-Schnellgang für mindestens ein gewähltes Über- io malerweise größer als die Übersetzungsverhältnisse Setzungsverhältnis eines Hauptwechselgetriebes eines der Vorwärtsgänge, möglicherweise mit Ausnahme Fahrzeugs liefert. Dieses Getriebe weist außerdem des Übersetzungsverhältnisses des 1. Ganges. Es ist einen hochübersetzten Rückwärtsgang auf. Das erforderlich, daß die Druckfedern 31 von solcher Planetengetriebe umfaßt eine Antriebswelle 10 und Stärke sind, daß das bewegliche Reibungsteil 24 an eine mittengleiche Abtriebswelle 11, welche in den 15 die Bremsfläche 27 des Radkranzes 19 mit ausreivon den Gehäuseteilen 14 und 15 getragenen Kugel- chender Kraft angepreßt wird, um das Drehmoment lagern 12 und 13 drehbar gelagert ist. Ein Träger 16 zu übertragen, ohne daß die Bremse 25, 27 schlüpft, für das Planetenrad 17 ist über den Keil 18 mit der Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die für diesen Antriebswelle 10 drehfest verbunden. Ein Radkranz Zweck erforderliche Kraft der Druckfedern 31 dann 19 besteht mit der Abtriebswelle 11 aus einem Stück. 20 unnötig hoch ist, wenn man vom Planeten-Schnell-Das Sonnenrad 20 ist bei 21 auf der Antriebswelle gang-Übersetzungsverhältnis zur Übersetzung 1 : 1 10 drehbar gelagert, wird jedoch axial mittels An- zum Grundeinheits-Übersetzungsverhältnis bei laufscheibe 22 gehalten und nimmt über einen Keil irgendeinem Vorwärtsgang des Hauptwechselgetrie-23 ein ringförmiges Reibungsteil 24 mit, das konische bes schaltet, was zur Folge hat, daß ein solcher Bremsbeläge 25 und 26 trägt. Das Reibungsteil 24 25 Wechsel einen erhöhten Stoß in der Übertragung herkann axial auf dem Keil 23 des Sonnenrades in einer vorruft.

Richtung so verschoben werden, daß sich die Ober- Das Planetengetriebe, welches einen Schnellgang

fläche des inneren Bremsbelages 25 über eine korn- abgibt, ist in der Verbindung 39, 40 von dem Pum-

plementäre Bremsfläche 27 des Radkranzes 19 legt, penaustritt zu dem ringförmigen Zylinder 35 mit

um dadurch das Sonnenrad 20 relativ zu dem Rad- 30 einer Abzweigleitung 43 versehen, die ein zweites

kranz 19 festzulegen. Dadurch wird die Planeten- Überdruckventil 44 enthält; dieses Ventil ist so ein-

bewegung unterbunden und eine Übersetzung 1:1 gestellt, daß es bei einem niedrigeren Druck öffnet

eingestellt. Das Reibungsteil 24 kann in die ent- als das Überdruckventil 41. Die Abzweigleitung 43

gegengesetzte axiale Richtung verschoben werden, wird durch das Schaltventil 45 gesteuert, das geöffnet

wobei sich die Oberfläche des äußeren Bremsbelages 35 wird (F i g. 1), wenn der Schnellgang ausgeschaltet

26 an eine komplementäre Bremsfläche 28 eines ist, und das geschlossen wird, wenn der Schnellgang

Bremsringes 29 anlegt, der mit den Gehäuseteilen 14, eingeschaltet ist. Wenn z. B. ein Druck von 11 kp/cm²

15 und 30 fest verbunden ist und dadurch das Son- in dem ringförmigen Zylinder 35 erforderlich ist, um

nenrad 20 festhält, so daß der Antrieb mit einem be- die Kraft der Federn 31 zu überwinden und den

stimmten Übersetzungsverhältnis übertragen wird. 40 Bremsbelag 26 mit einer erwünschten Kraft an der

Eine Anzahl von axial wirkenden Druckfedern 31 dazugehörigen Bremsfläche 28 in Anlage zu halten, sind in einem Kreis um die gemeinsame Achse der wird das Überdruckventil 41 so eingestellt, daß es Antriebs- und Abtriebswelle angeordnet und arbeiten bei diesem Druck öffnet, so daß die gewünschte Kraft zwischen dem Gehäuse 14 und dem Schubring 32, nicht überschritten werden kann. Wenn dann das der über ein Drucklager 33 auf das bewegliche Rei- 45 Überdruckventil 44 so eingestellt ist, daß es z. B. bei bungsteil 24 drückt, um den inneren Bremsbelag 25 0,7 kp/cm² betätigt wird, wird das Öffnen des Schaltdes Reibungsteils mit der Bremsfläche 27 des Rad- ventils 45 zum Ausschalten des Schnellganges einen kranzes 19 in Verbindung zu halten. Der Schubring Druck von 0,7 kp/cm² auf den Kolben entgegen der 32 ist so ausgeführt, daß er gegen die Kraft der Wirkung der Federn 31 hervorrufen, so daß der Federn 31 durch den Druck eines Strömlingsmediums 50 innere Bremsbelag 25 gegen die Bremsfläche 27 des koaxial beaufschlagt wird, der auf den Ringkolben Radkranzes 19 mit einer kleineren Kraft als der 34 wirkt; dieser arbeitet in dem ringförmigen, in dem Kraft der Druckfedern 31 allein gepreßt wird; da-Gehäuseteil 30 ausgebildeten Zylinder 35. Wenn der durch wird ein Schaltstoß vermieden.
Schubring 32 gegen die Federn 31 gedrückt wird, Die Anordnung ist so getroffen, daß bei eingewirkt er über die Scheiben 36 auf das bewegliche 55 schaltetem Rückwärtsgang des Hauptwechselgetrie-Reibungsteil 24 derart ein, daß der innere Bremsbe- bes der Druck des Druckmediums am ringförmigen lag 25 von der Bremsfläche 27 des Radkranzes ge- Zylinder 35 vollständig abgebaut ist. Dadurch wird löst und der äußere Bremsbelag 26 mit der Brems- der innere Bremsbelag 25 mit der vollen Federkraft fläche 28 des Bremsringes 29 in Eingriff gebracht gegen die Bremsfläche 27 des Radkranzes 19 gepreßt, wird, wodurch das Sonnenrad 20 festgehalten wird. 60 Wenn die Pumpe 38 so ausgebildet ist, daß sie nur Somit wird, wenn das Druckmedium durch den in einer Richtung wirksam ist und nach Einschalten Kanal 37 auf den Ringkolben 35 gegeben wird, die des Rückwärtsganges in anderer Drehrichtung ange-Übersetzung 1:1 in die Planetenübersetzung ge- trieben wird, kann sich im ringförmigen Zylinder 35 ändert, die den Schnellgang darstellt. Der Druck des kein Druck aufbauen, sobald der Rückwärtsgang beMediums wird von einer Pumpe 38 erzeugt, die über 65 nutzt wird, während, wenn die Pumpe eine in beiden die Leitungen 39 und 40 und über den Kanal 37 mit Drehrichtungen arbeitende Pumpe ist (z. B. eine dem ringförmigen Zylinder in Verbindung steht, wo- Kolbenpumpe), die bei Rückwärtsantrieb weiterhin bei der Druck am Überschreiten eines gewünschten Druck liefert, ein zusätzliches Ventil 47 bei der Be-

tätigung des Rückwärtsganges öffnet, so daß der Druck im ringförmigen Zylinder 35 abgebaut wird und damit dann die volle Kraft der Federn 31 auf die bewegliche Bremsscheibe 24 wirkt.

Die Pumpe 38 wird normalerweise von der Antriebswelle 10 angetrieben und entnimmt das Druckmedium dem Sumpf 46; die Austritte der Ventile 41, 44 und 47 sind so angeordnet, daß sie in den Sumpf ablaufen.

F i g. 2 zeigt ein Planetengetriebe, das einen Schleichgang für mindestens ein vorgewähltes Übersetzungsverhältnis eines Hauptwechselgetriebes eines Fahrzeugs liefert, das weiterhin einen hochübersetzten Rückwärtsgang aufweist. Das Planetengetriebe ist in vieler Hinsicht ähnlich dem in F i g. 1 beschriebenen. Folglich werden ähnliche Teile im einzelnen nicht beschrieben und erhalten die gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1, nur mit dem Zusatz »α«.

Der Hauptunterschied im Aufbau zwischen dem Schnellgang bei Fig. 1 und dem Schleichgang bei F i g. 2 ist der, daß bei der letzteren die Antriebswelle 10 a ein Teil bildet mit dem Radkranz 19 a. Der Träger 16 α des Planetenrades 17 α wird in Umfangsrichtung über Keile 50 auf der Abtriebswelle 11 α drehfest gehalten. Das Sonnenrad 20 a ist bei 51 auf der Abtriebswelle 11 α drehbar gelagert. Die in einer Richtung wirkende Kupplung 42 a ist zwischen dem Gehäuse 52 und dem Sonnenrad 20 a so angeordnet, daß sie das Verdrehen des Sonnenrades in einer Richtung sowie eine schnellere Drehzahl der Abtriebswelle 11 α im Vergleich zur Antriebswelle 10 a verhindert.

Die Federn 31 α wirken zwischen dem Gehäuseteil 53 und dem Schubring 32 a, der auf dem beweglichen Reibungsteil 24 α über ein Drucklager 33 α gelagert ist und die Bremsbeläge 26 a gegen die Bremsfläche 28 a drücken und damit die Schleichgang-Übersetzung einstellen. Beim Aufbringen eines Druckes mittels der Pumpe 38 a im Kanal 37 α wird der Ringkolben 34 α gegen den Druck der Federn 31a zurückbewegt, so daß die Schleichgang-Übersetzung gelöst und die Übersetzung 1:1 eingeschaltet wird.

Wie zuvor beschrieben, müssen die Federn 31 α so ausgelegt sein, daß sie eine genügende Kraft auf das Reibungsteil 24 a ausüben, damit bei eingeschaltetem Rückwärtsgang des Hauptwechselgetriebes die Bremsbeläge 26 a und 28 a nicht rutschen. Diese Kraft ist jedoch unnötig hoch, wenn bei irgendeinem Vorwärtsgang des Hauptwechselgetriebes das Pianetengetriebe geschaltet werden soll.

Das Planetengetriebe, das einen Schleichgang abgibt, ist mit den Überdruckventilen 41 α und 44 a und den Ventilen 45 α und 47 α versehen, welche, wie zuvor beschrieben, bei eingeschaltetem Rückwärtsgang des Hauptwechselgetriebes die volle Kraft der Federn 31a wirksam werden lassen, während bei eingeschalteten Vorwärtsgängen die Federkraft durch das entgegenwirkende Druckmedium verringert wird, so daß ein Schalten des Planetengetriebes vom Schleichgang zur Übersetzung 1: 1 stoßfrei erfolgt. Die Pumpe 38 α wird normalerweise von der Antriebswelle 10a angetrieben und entnimmt das Druck-

Lo medium dem Sumpf 46 a; die Auslaßventile 41a, 44 a und 47 a sind so angeordnet, daß sie in den Sumpf abfließen.

Claims

Patentanspruch:

Zusatz-Planetenräderwechselgetriebe mit Steuerung durch ein Druckmittel, bei dem ein axial verschiebliches Reibungsteil durch Betätigen eines Schaltventils wahlweise in eine Stellung, in der es zwei Glieder des Planetengetriebes kraftschlüssig miteinander kuppelt, und in eine Stellung, in der es ein Getriebeglied arretiert, bewegbar ist, wobei das axial verschiebliche Reibungsteil in die eine Richtung durch Federkraft und in die andere Richtung durch die Kraft eines vom Druckmittel einer Pumpe zu beaufschlagenden Kolbens verschoben wird und wobei das Zusatz-Planetenräderwechselgetriebe über ein Hauptwechselgetriebe angetrieben wird, welches eine Mehrzahl von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen liefert, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten der durch Federkraft (31, 31a) bewirkten Übersetzungsstufe des Zusatz-Planetenräderwechselgetriebes bei der größten Übersetzung des Hauptwechselgetriebes und damit beim größten Abtriebsdrehmoment der von der Pumpe (P) gelieferte Druck über ein an die Druckleitung (39) angeschlossenes Ventil (47, 47 a) vollkommen abgebaut wird, so daß die volle Federkraft wirksam wird, während beim Einschalten der durch Federkraft bewirkten Übersetzungsstufe des Zusatz-Planetenräderwechselgetriebes bei den Gängen des Hauptwechselgetriebes mit kleinerer Übersetzung die wirksame Federkraft durch Beaufschlagung des Kolbens (34, 34 a) mit einem über ein Schaltventil (45, 45 a) in der Druckleitung auf einem geringen Wert gehaltenen Druck abgeschwächt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 933 432;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 072448;
britische Patentschrift Nr. 801 787;
USA.-Patentschrift Nr. 2 966 888.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 519/291 3. 67 © Bundesdruckerei Berlin