DE1256021B - Zweigaengiges Getriebe mit Umlaufraedertrieb - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEtITSCHBS

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Ci.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmelde tag
Auslegetag:

F 16 h

Deutsche KL: 47h-13

1256021
Z9510Xn/47h
6.JuIi 1962
7. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft ein zweigängiges Getriebe mit Umlaufrädcrtricb für Dircktaniricb und Unteroder Ubcrsctzungsantricb, dessen Zahnkranz tow. Son η en rad wechselweise entweder out Hilfe einer Kupplung mit dem Sonneorad bzw. dsm Zahnkranz oder mit Hilfe einer Bremse gegenüber einem uadrchbarcn Teil des Getriebes festgehalten werden kann, wobei ein steuerbares Druckmittel zum Bewirken einer axial gerichteten Druckkraft für die Bremse vorgesehen ist, die aus einer Widerlagcrscheibe und einer Bremsscheibe besteht, die beide axial verschiebbar sind und zwischen denen eine in bezug auf den Zahnkranz bzw. das Soanenrad undreJibarc und axial verschiebbare Zwischcnschcibc angeordnet ist und das Auslösen der mit dem steuerbaren Druckmittel beaufschlagten Bremse entgegen der Kraft von Federn die Kupplung lon, während die Widerlagerscheibe unter dem Einfluß einet Hilfsstcucrung stellt.

Solche Getriebe sind bekannt. Man InBh sic~Insbesondere bei Kraftfahrzeugen an, wo sie beispielsweise in sogenannten »Overdrivee-Vorrichttingen als Zusatzgetriebe für Schnellgang verwende! werden. Im Maschinenbau sind sie in zahlreichen Ausfühnmgsformen, im allgemeinen in Form eines eine Untersetzung ermöglichenden Organs, bekannt Allerdings sind diese Getriebe so eingerichtet, daß sie als Übersetzungsorgan und nicht als Fcststcllorgan dienen.

So ist auch ein zweipngiges Getriebe bekannt· geworden, bei dem die WideHagerscbelbe für die Bremse zugleich die Kupplungsscheibe ist, die durch Federkraft in die Kupptungsttcllung gedrückt wird und die durch ein der Federkraft entgegenwirkendes. Druckmittel axial verschoben wird, um dadurch die Bremse einzuschalten und gleichzeitig die Kupplang zu lösen. Dabei ist die Widerlager- bzw. Kupplungsscheibe mit einer Hilrsstcucrung in Verbindung, die die Scheibe in eine ölTnungvstcliung verschieben kann, in der sowohl die Kupplung als auch die Bremse gelöst ist, so daß sich das Getriebe in einer Neuiralstcllung befindet. Das heißt, bei eingeschalteter Kupplung befindet sich das bekennte Getriebe im Dircktaniricb, bei eingerückter Bremse ist die Untersetzung eingeschaltet, und in äet ausgerückten Stellung der Widerlager- bzw. Kupplungsscheibe durch Betitiguttg der Hilfssteucrung befindet sich das Getriebe in Ncutrabtellung. Eine Blockierung des Getriebes durch gleichzeitiges Einschalten des Direkt· antriebe* und der Untersetzung ist jedoch nicht möglich.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein zweigängiges Getriebe anzugeben, das durch gleichzeitiges Einschalten der Unter- bzw.

Zweigängiges Getriebe mit Umlaufrädcrtricb

Anmelder:

Automobiles M. Bcrlict, Lyon (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. MüTlcr-Börncr

und Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwälte,

Berlin S3, Podbic!skiall cc 68

Als Erfinder benannt:

Paul Zuppigcr, Carouge, Genf (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz %tMn 17. IaU 1961 (83Ä7)

μ Übersetzung und des Direktanlriebes blockiert, wo· bei das Getriebe nur beim Einschalten der Unter- bzw. Übersetzung cntspcrrt werden kann.

Ein solches Getriebe bietet dann in Kraftfahrzeugen gegenüber den bekannten Getrieben den Vorteil

«5 einer Feststdlwirkung und ermöglicht beispielsweise das genaue Anfahren eines Fahrzeuges auf einer schiefen Ebene, ohne zxisätziiche Betätigung der Hilfesteuerung, wie etwa der Handbremse.

Das erfinduogsgemäße Getriebe Ui nicht auf die Verwendung bei Kraftfahrzeugen beschränkt. So läßt es sich beispielsweise auch bei Lastkränen vorteilhaft verwenden, um etwa das Getriebe bei ichwebender Last ohne Zuhilfenahme der HÜtiäteuerung umsteuern zu können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß sich die Widertagcrscheibe bei Dircktantrieb mit Abstand von aer Zwischcnschcibc in einer Sperrstellung befindet, die, von der Hilfsstetierung gelöst, durch die Kräh von Bremsfedern das

4« Getriebe sperrt, und daß das Getriebe durch das der Kraft von Kupplung*- und Brcrrufedcrn entgegenwirkende steuerbare Druckmittel entsperrt wird, ohne die Bremse zu lösen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer

4$ Zeichnung für ein Ausfuhrurtgsbeispiel näher beschrieben und erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch diese Ausführuncsform und
Fig. 2 ihren Längsschnitt.

so Gemäß Fig. 2 besteht das Getriebe aus zwei Haupteinheiten, und zwar einem, in einem Gehäuse 1 enthaltenen Umlauirädcrtricb und einer in einem

Gehäuse 2 enthaltenen Brems- und Kupplungseinrichtung. Der Umlaufrädertrieb enthält ein mit der Eingangswelle 4 fest verbundenes Sonnenrad 3, einen Umlaufräderträger 5, der Achsen, wie die Achse 6, trägt, um die sich je ein Umlaufritzel 7 dreht, und einen Zahnkranz 8. Jedes der Umlaufräder 7 steht gleichzeitig mit dem Sonnenrad 3 und mit dem Zahnkranz 8 im Eingriff. Der Umlaufräderträger 5 ist durch eine Ausgangswelle 9 verlängert, die ein Lager 10 aufweist, in dem sich das Ende 11 der Eingangswelle 4 dreht.

Der Zahnkranz 8 ist mittels Bolzen 12 mit einer Hohlnabe 13 fest verbunden, die parallel zu ihrer Achse angeordnete Innennuten 14 und Außennuten 15 aufweist. Wälzlager 16 und 17 ermöglichen die Drehbewegung dieser Hohlnabe 13 im Innern des Lagers 18 des Gehäuses 1. Außerhalb dieser Hohlwelle 13 ist eine Bremse angeordnet, die dazu dient, den Zahnkranz festzulegen, indem sie ihn mit dem Gehäuse 2 fest verbindet, wobei sich im Innern der Hohlnabe eine Kupplung befindet, die dazu dient, den Zahnkranz mit dem Sonnenrad fest zu verbinden. Die Bremse enthält eine mitgenommene Scheibe 19, die mit einer Innenverzahnung 20 versehen ist, die auf die Außennuten 15 der Hohlnabe 13 so aufgeschoben ist, daß sie gegenüber der Hohlnabe undrehbar, aber axial verschiebbar ist. Diese mitgenommene Scheibe 19 liegt zwischen einer Bremsscheibe 21 und einer Widerlagerscheibe 22, die beide mit Belägen 23 bzw. 24 von hohem Reibungskoeffizienten versehen sind. Die Bremsscheibe 21 bildet einen der Flansche einer Schiebetrommel 25, deren Seitenwand Außenverzahnungen 26 und 27 trägt, die mit auf der Innenseite der Wand des Gehäuses 2 vorgesehenen Nuten 28 im Eingriff stehen. Diese Schiebetrommel 25 ist also axial verschiebbar undrehbar angeordnet. Im Innern der Hohlnabe 13 ist ein Kupplungslamellenpaket angeordnet, das sich aus den Mitnehmerscheiben 30 und 31 und einer mitgenommenen Scheibe 32 zusammensetzt. Ein Kupplungsteller 33 schiebt das Ganze zusammen. Die Mitnehmerscheiben 30 und 31 weisen Innennuten 34 bzw. 35 auf, die in an einem mit der Eingangswelle 4 fest verbundenen genuteten Ritzel 36 vorhandenen Nuten verschiebbar sind. Die mitgenommene Scheibe 32 sowie auch der Kupplungsteller 33 weisen Nuten 37 bzw. 38 auf, die in Innennuten 14 der Hohlnabe 13 verschiebbar sind. Somit können sich die Scheiben 30, 31 und 32 sowie der Kupplungsteller 33 axial verschieben, wobei jedoch die Mitnehmerscheiben 30 und 31 gegenüber dem Sonnenrad 3 bzw. die mitgenommene Scheibe 32 und der Kupplungsteller 33 gegenüber dem Zahnkranz 8 undrehbar sind. Auf den beiden Seiten jeder der beiden Mitnehmerscheiben 30 und 31 sind Beläge 39 und 40 bzw. 41 und 42 von hohem Reibungskoeffizienten angeordnet. Der Kupplungsteller 33 hat gegenüber der Stellung des zweiten Flansches 43 der Schiebetrommel 25 eine unveränderliche axiale Lage, kann sich aber auf Grund eines Wälzlagers 44 gegenüber der Schiebetrommel drehen. Eine gegen den Boden einer in einem Ansatz 62 des Deckels 51 des Gehäuses 2 vorhandenen Ausnehmung 50 sich abstützende Kupplungsfeder 45 ist beim Fehlen einer äußeren Gegenkraft bestrebt, die Kupplung eingerückt und die Bremsscheibe 21 von der mitgenommenen Scheibe 19 gelöst zu halten. Die Widerlagerscheibe 22 ist mit äußeren Nuten 46 versehen, die mit im Innern der Seitenfläche der Schiebetrommel 25 angeordneten Nuten 47 im Eingriff stehen. Die Widerlagerscheibe ist also in bezug auf die Schiebetrommel axial verschiebbar, jedoch ihr gegenüber undrehbar angeordnet. Um die Widerlagerscheibe 22 herum sind Bremsfedern 52 verteilt angeordnet. Diese Bremsfedern ragen durch Löcher 53 durch den Flansch 43 der Schiebetrommel 25 hindurch und stützen sich gegen den Deckel 51 des Gehäuses 2 ab. Sie sind bestrebt, die Widerlagerscheibe 22 gegen die

ίο mitgenommene Scheibe 19 gedrückt zu halten. Die Widerlagerscheibe 22 trägt außerdem eine Verriegelungseinrichtung, die aus einer Reihe von auf einem Kreis verteilt angeordneten Haken besteht. Diese Haken, von denen in Fig. 2 nur einer sichtbar ist, ragen durch Löcher 48 durch den Flansch 43 der Schiebetrommel 25 hindurch. Sie sind alle übereinstimmend ausgebildet. Die Kante 55 des Ansatzes 60 a dieses Hakens 54 greift unter Einwirkung einer Feder 57 in den Rand eines in dem Deckel 51 des

ao Gehäuses 2 vorgesehenen Fensters 56a ein. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist natürlich für jeden Hakenansatz 60 α bis 60 h ein Fenster 56 a bis 56 h vorhanden. Diese Haken sind so bemessen, daß sie in ihrer Haltestellung einrasten können, sobald die Widerlagerscheibe 22 in ihre Ruhestellung zurückgeschoben wird. Diese Ruhestellung wird durch eine Reihe von Anschlagstiften 58 definiert, die koaxial zu den Bremsfedern 52 auf der Widerlagerscheibe 22 befestigt sind. Die Stößel 59a bis 59h (Fig. 1) wirken auf die Ansätze 60 a bis 60 h der Verriegelungshaken ein und werden durch die Kurvenscheibe 61 bewegt, die sich unter Einwirkung eines Hebels 63 und einer Betätigungsvorrichtung 64 für das Sperren um den Ansatz 62 des Deckels 51 des Gehäuses 2 herumdrehen kann. Zum Schütze der Stößel 59 a bis 59 h und der Kurvenscheibe 61 wird auf den Boden 51 des Gehäuses 2 ein in der Zeichnung nicht dargestellter Deckel angebracht.

Der Flansch 21 der Schiebetrommel 25 ist mit der verstellbaren Wand 70 einer verformbaren Ringkammer 71 fest verbunden, die durch eine Membran 72 abgedichtet ist und in die über eine Leitung 73 ein Druckmittel eingelassen werden kann. Der Druck dieses Mittels ist so gewählt, daß die von ihm auf die Wand 70 ausgeübte Gegenkraft höher ist als die Summe der durch die Kupplungsfeder 45 und die Bremsfedern 52 ausgeübten Kraft.

Es ist eine Hilfsvorrichtung in Form von in die Anschlagstifte 58 einschraubbaren Bolzen 65 α bis 65 h vorgesehen.

Das vorstehend beschriebene zweigängige Getriebe arbeitet in folgender Weise:

Da die Widerlagerscheibe 22 durch die Verriegelungseinrichtung in ihrer Ruhestellung gehalten wird, bewirkt das Ausströmen von dem in der Kammer 71 enthaltenen Druckmittel unter Einwirkung der Getriebeschaltvorrichtung die Verschiebung der Schiebetrommel 25 unter Einwirkung der Kupplungsfeder 45 in eine dem Einrücken der Kupplung und dem Lösen der Bremse entsprechende erste Stellung. Der Zahnkranz 8 des Umlaufrädertriebes ist dann mit dem Sonnenrad 3 fest verbunden, wodurch der Umlaufräderträger 5 gezwungen wird, sich mit der gleichen Drehzahl wie das Sonnenrad zu drehen, wobei sich zwischen der Eingangswelle 4 und der Ausgangswelle 9 ein erstes Drehzahlverhältnis von 1:1 ergibt. Das Einlassen von Druckmittel in die Kammer 71 bewirkt das Verschieben der Schiebetrommel 25 in

eine zweite Stellung, in der sie das Lösen der Kupplung und durch Einspannen der mitgenommenen Scheibe 19 zwischen der Widerlagerscheibe 22 und der Bremsscheibe 21 das Einschalten der Bremse bewirkt. Der Zahnkranz 8 des Umlaufrädertriebes ist also unbeweglich gemacht worden, wobei sich der Umlaufräderträger 5 in bezug auf das Sonnenrad 3 mit verringerter Drehzahl dreht, woraus sich zwischen der Eingangswelle 4 und der Ausgangswelle 9 ein zweites Drehzahlverhältnis ergibt, das kleiner als 1 : 1 ist.

Wenn unter Einwirkung der Betätigungsvorrichtung 64 für das Sperren des Hebels 63 der Kurvenscheibe 61 und der Stößel 59 a bis 59 h die Verriegelungseinrichtung ausgeschaltet wird, zwingen die Bremsfedern 52 die Wideriagerscheibe 22 dazu, die mitgenommene Scheibe 19 stetig gegen die Bremsscheibe 21 zu drücken. Auf diese Weise wird die mitgenommene Scheibe 19 selbst dann angehalten, wenn der nachfolgende Ausfluß von Druckmitteln aus der ao Kammer 71 durch die Verschiebung der Schiebetrommel 25 in ihre zweite Stellung das Einrücken der Kupplung bewirkt. Das Getriebe ist dann durch gleichzeitiges Einschalten der beiden Drehzahlverhältnisse gesperrt.

Das Entsperren des Getriebes erfolgt durch Schalten der Betätigungsvorrichtung 64 für das Sperren, um die Stößel 59 α bis 59 h in ihre untere Stellung zu führen, worauf man mit Hilfe der Getriebeschaltvorrichtung der Kammer 71 Druckmittel zuführt. Die Widerlagerscheibe 22 wird dann durch die Schiebetrommel 25 in ihre durch die Anschlagstifte 58 definierte Ruhestellung mitgenommen, wodurch mit Hilfe der Feder 57 das Einschalten der aus den Haken 54 bestehenden Verriegelungseinrichtung bewirkt wird. Zur gleichen Zeit wird die Kupplung gelöst, so daß das Drehzahlverhältnis niedriger als 1:1 eingeschaltet wird. Da somit die Verriegelungseinrichtung eingeschaltet ist, erfolgt darauf der Gangwechsel wie vorstehend beschrieben.

Die aus den Bolzen 65 a bis 65 h gebildete Hilfsvorrichtung hat den Zweck, die Widerlagerscheibe 22 unabhängig von der Getriebeschaltvorrichtung in ihre Ruhestellung zurückzuführen und sie dort unabhängig von der Betätigungsvorrichtung für das Sperren und von der Verriegelungseinrichtung zu halten. Dieser Vorgang erfolgt, indem man die Bolzen 65 a bis 65 h so weit einschraubt, daß sich ihr Kopf gegen den Deckel 51 des Gehäuses 2 abstützt, und sie dann weiter einschraubt, bis die Widerlagerscheibe 22 in ihre Ruhestellung zurückgeführt ist.

Das Getriebe nach der Erfindung weist also mehrere Vorteile auf:

Die normale Betätigung zum Erzielen des Sperrens besteht darin, daß man vorher das Drehzahlverhältnis niedriger als 1: 1 einschaltet, was die Verringerung der auf die Ansätze 55 a bis SSh der Haken 54 unter Einwirkung der Bremsfedern 52 ausgeübten Reibungskräfte zur Folge hat, die Betätigungsvorrichtung 64 für das Sperren betätigt, um die Stößel 59 a bis 59 h anzuheben, und das Drehzahlverhältnis 1:1 einschaltet.

Das Sperren (des Getriebes) kann durch Ausübung einer größeren Kraft auf die Betätigungsvorrichtung 64 für das Sperren erzielt werden, indem man unmittelbar die Verriegelungseinrichtung ausschaltet, wobei dann die Bremsfedern 52 die Widerlagerscheibe 22 gegen die mitgenommene Scheibe 19 drücken. Dies ist die Schnellbetätigung, die beispielsweise im Falle einer Störung in der Getriebeschaltvorrichtung, eines Lecks in den Druckmittelleitungen usw. verwendbar ist.

Das Entsperren ist stets an das Einschalten — und sei es nur für einen Augenblick — des Drehzahlverhältnisses niedriger als 1:1 gebunden.

Das Entsperren ist weder an die Schaltung der Betätigungsvorrichtung für das Sperren noch an das richtige Arbeiten der Verriegelungseinrichtung zwangläufig gebunden, sondern nur an die Einstellung des Drehzahlverhältnisses niedriger als 1:1.

Die Hilfsvorrichtung gestattet unter allen Umständen, insbesondere bei Beseitigung einer Betriebsstörung, das Entsperren des Getriebes von außen her.

Es kann eine Anzahl von Varianten in Betracht gezogen werden. So kann beispielsweise die Verwendung eines Druckmittels zur Erzeugung einer für die Betätigung der Schiebetrommel 25 notwendigen Gegenkraft durch die Verwendung eines Elektromagneten ersetzt werden.

Die beschriebene Verriegelungseinrichtung kann durch andere Verriegelungseinrichtungen ersetzt werden.

Das Getriebe kann in umgekehrter Richtung als Übersetzungsgetriebe verwendet werden, wobei dann die Welle 9 als Eingangswelle und die Welle 4 als Ausgangswelle dient.

Das Getriebe ist entsprechend seinen Eigenschaften allgemein verwendbar. Bei seiner Anbringung an Kraftfahrzeugen dient die Sperreinrichtung als »Parke-Bremse. Die Sperreinrichtung entspricht den amtlichen Vorschriften, die verlangen, daß eine solche Bremse unter allen Umständen mit Hilfe rein mechanischer Mittel eingeschaltet werden kann.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zweigängiges Getriebe mit Umlauf rädertrieb für Direktantrieb und Unter- oder Übersetzungsantrieb, dessen Zahnkranz bzw. Sonnenrad wechselweise entweder mit Hilfe einer Kupplung mit dem Sonnenrad bzw. dem Zahnkranz oder mit Hilfe einer Bremse gegenüber einem undrehbaren Teil des Getriebes festgehalten werden kann, wobei ein steuerbares Druckmittel zum Bewirken einer axial gerichteten Druckkraft für die Bremse vorgesehen ist, die aus einer Wideriagerscheibe und einer Bremsscheibe besteht, die beide axial verschiebbar sind und zwischen denen eine in bezug auf den Zahnkranz bzw. das Sonnenrad undrehbare und axial verschiebbare Zwischenscheibe angeordnet ist und wobei das Einschalten der mit dem steuerbaren Druckmittel beaufschlagten Bremse entgegen der Kraft von Federn die Kupplung löst, während die Widerlagerscheibe unter dem Einfluß einer HilfsSteuerung steht, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Widerlagerscheibe (22) bei Direktantrieb mit Abstand von der Zwischenscheibe (19) in einer Sperrstellung befindet, die, von der HilfsSteuerung

gelöst, durch die Kraft von Bremsfedern (52) das Getriebe sperrt, und daß das Getriebe durch das der Kraft von Kupplungs- und Bremsfedern (45, 52) entgegenwirkende steuerbare Druckmittel entsperrt wird, ohne die Bremse zu lösen.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (21) in festem Abstand von einer axial beweglichen, undrehbaren Druckscheibe (43) angeordnet ist, gegen die die Kupplungsfeder (45) drückt, die sich am Gehäuse abstützt, und daß die Widerlagerscheibe (22) gegenüber der Druckscheibe (43) bzw. der Bremsscheibe (21) axial beweglich ist, wobei Sperrglieder (54) der HilfsSteuerung (54, 59, 61, 63, 64) mit der Widerlagerscheibe in Verbindung stellen, die die Widerlagerscheibe in der Sperrstellung halten.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder (54) der in die Sperrstellung verschobenen Widerlagerscheibe

(22) selbsttätig in die von der HilfsSteuerung (59, 61, 63, 64) freigegebene Sperrstellung einrasten.

4. Getriebe nach Anspruch. 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder (54) durch eine Entriegelungsvorrichtung (59, 61) entriegelbar sind und die Widerlagerscheibe (22) bei Ausbleiben des steuerbaren Druckmittels durch die Bremsfedern (52) in die Bremsstellung gedrückt wird, wobei die Bremsfedem (52) zwischen der Widerlagerscheibe (22) und dem Gehäuse (51) eingespannt sind.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerscheibe (22) Anschläge (58) aufweist, die die axiale Verschiebbarkeit der Widerlagerscheibe (22) begrenzen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 920 532;
USA.-Patentschriften Nr. 1 029 610, 1 078 565,
480, 2 507 050, 2 716 359.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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