DE1450882C - Planetengetriebe mit Doppelkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einem axial bewegbaren Reibglied, das zum Einschalten von zwei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen abwechselnd mit je einer von zwei Reibflächen zum Eingriff kommen kann, mit ortsfesten, ersten Federn, die das Reibglied zum Einschalten des ersten Übersetzungsverhältnisses gegen eine erste Reibfläche drücken, mit zumindest einem Kraftglied, das das Reibglied zum Einschalten des zweiten Übersetzungsverhältnisses gegen die ersten Federn zu einer zweiten Reibfläche drückt, und mit zweiten Federn als Reaktionsglied des Kolbens für das zweite Übersetzungsverhältnis. Dabei kann das erste Übersetzungsverhältnis auf 1; 1 festgelegt sein und das zweite aus der Planetenübersetzung resultieren.

Ein Planetengetriebe dieser Art ist bereits aus der deutschen Patentschrift 903 174 bekannt, bei dem mehrere axial ortsfeste, erste Federn vorgesehen sind, die eine Reibplatte mit ihrer inneren konischen Reibfläche zum Einschalten eines ersten Übersetzungs- ao Verhältnisses gegen einen ersten Reibkonus drücken. Dabei erfolgt das Einschalten durch die ersten Federn in Form eines vorbestimmten allmählichen Druckaufbaus, um Stöße in der Kraftübertragung zu vermeiden. Der Anpreßdruck der Kupplung kann in dieser Schaltstellung einen vorgegebenen zulässigen Wert nicht überschreiten, da die ersten Federn ortsfest angebracht sind, wobei die Kraft dieser Federn leicht beherrschbar ist. Das Einschalten des zweiten Übersetzungsverhältnisses mit dem Kraftglied wird mit einem Kolben durchgeführt, der über einen zweiten Reibkonus unmittelbar auf eine äußere Reibfläche der Platte einwirkt, die über zweite Federn am Gehäuse abgestützt ist. Diese Federn nehmen den Einschaltstoß des Kolbens auf und führen ihn auch zurück.

Es ist weiterhin aus der deutschen Patentschrift 807 875 eine hydraulisch gesteuerte Reibkupplung bekannt, bei der Federn zwischen einem Ringkolben und einem Kupplungsring für einen allmählichen Aufbau des Kupplungsdruckes während der Betätigung des Ringkolbens vorgesehen sind. Nach einer Kompression dieser Federn um einen konstanten Federweg läuft der Ringkolben direkt auf den Druckring auf und wirkt, indem er die Federn ausschaltet, unmittelbar auf diesen ein. Somit wird auch bei dieser bekannten Ausführung der Einschaltstoß des Ringkolbens von den zwischengeschalteten Federn aufgenommen.

Im genannten Stand der Technik wird die maximale Anpreßkraft auf die Reibflächen in der einen Richtung durch die Kraftglieder bestimmt. Deren Beaufschlagung kann jedoch für die Kupplungsglieder unerwünscht hohe Werte annehmen. Im Falle eines Kolbens unter Flüssigkeitsdruck ist die wirkende Kraft vom Förderdruck der Pumpe abhängig. Bei einem Straßenfahrzeug ζ. B. wird die Pumpe üblicherweise mit einer Drehzahl angetrieben, die der Fahrgeschwindigkeit entspricht. Da die Pumpe so ausgelegt ist, daß sie einen Druck erzeugt, bei dem die Planetenübersetzung schon bei mäßigen Fahrgeschwindigkeiten mit einer ausreichenden Kraft in Eingriff gehalten wird, wird sie bei höheren Geschwindigkeiten einen übermäßigen Druck erzeugen. Aus dem Bestreben heraus, für beide Übersetzungs-Verhältnisse bei einem Planetengetriebe der eingangs genannten Gattung optimale Eingriffsverhältnisse zu erhalten, ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, die Anpreßkraft der Kupplung ohne das Erfordernis einer Steuerung der auf das Kraftglied einwirkenden Betätigungskraft auf einen zulässigen Wert zu begrenzen.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die zweiten Federn zwischen dem Reibglied und dem Kraftglied angeordnet sind, welches nach Erreichen einer vorbestimmten Kraft in den zweiten Federn gegen einen gehäusefesten Anschlag läuft.

Über ihre bekannten Funktionen hinaus wirken die zweiten Federn, sobald das Kraftglied seinen vorbestimmten Schalthub bis zu dem gehäusefesten Anschlag durchlaufen hat, also für das zweite Übersetzungsverhältnis in gleicher Weise als ortsfeste Federn wie die ersten Federn für das erste Übersetzungsverhältnis, indem durch sie die Anpreßkraft festgelegt wird. Diese ändert sich bei Verschleiß nur unwesentlich, was einen Vorteil gegenüber üblichen Wegbegrenzungen bei Kupplungskolben bedeutet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Planetengetriebe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei der obere Teil der Figur die Stellung bei eingeschalteter Planetenübersetzung und der untere Teil die Stellung bei der Übersetzung 1:1 zeigt,

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt nach Linie 2-2 der F i g. 3 durch ein Planetengetriebe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2.

Nach F i g. 1 sind eine Antriebswelle 10 und eine damit fluchtende Abtriebswelle 11 drehbar in Lagern 12,12 gelagert, welche in Gehäuseteilen 14 und IS sitzen. Auf einer Keilverzahnung 18 der Antriebswelle 10 ist drehfest ein Planetenträger 16 für ein Planetenrad 17 angeordnet. Ein Außenrad 19 ist als ein Stück mit der Abtriebswelle 11 ausgebildet, während ein Sonnenrad 20 bei 21 drehbar und durch einen Druckring 22 in axialer Richtung festgelegt auf der Antriebswelle 10 angeordnet ist. Das Sonnenrad steht über eine Keilverzahnung 23 mit einem bewegbaren Reibglied 24 in Verbindung, das mit kegelstumpfartigen Reibbelägen 25 und 26 versehen ist. Wie im unteren Teil der F i g. 1 zu erkennen ist, kann das Reibglied 24 auf der Keilverzahnung 23 des Sonnenrades in einer axialen Richtung derart verschoben werden, daß die Oberfläche des inneren Belages 25 über eine entsprechend ausgebildete Reibfläche 27 des Außenrades 19 faßt, so daß das Sonnenrad 20 mit dem Außenrad 19 verriegelt wird. Dadurch wird die Bewegung der Planetenräder verhindert, und das Getriebe arbeitet mit einer Übersetzung 1:1. Wie im oberen Teil der Fig. 1 zu erkennen ist, kann das Reibglied 24 in der entgegengesetzten axialen Richtung so weit verschoben werden, daß die Oberfläche des äußeren Belages 26 an einer entsprechenden Reibfläche 28 eines Ringes 29 zur Anlage kommt, der fest mit den Gehäuseteilen 14 und 15 verbunden ist und dadurch das Sonnenrad 20 ebenfalls festhält, so daß das Getriebe jetzt mit der Planetenübersetzung arbeitet. Mit 30 ist ein Freilauf bezeichnet.

Auf einem Kreis um die gemeinsame Achse der

3 4

Antriebs- und Abtriebswelle ist eine Mehrzahl von koaxialen Verlängerung 55 kleineren Durchmessers

axial liegenden Druckfedern 31 angeordnet, von versehen ist. Die vier Stangen 49 sind paarweise an-

denen nur zwei in der Zeichnung dargestellt sind. Die geordnet, wobei die Stangen jedes Paares durch Bügel

Federn wirken zwischen dem Gehäuseteil 14 und 56 miteinander verbunden sind, die verschiebbar auf

einem kreisringförmigen Kolben 32, der im folgenden 5 den Verlängerungen 55 sitzen. Um die Verlängerun-

als Kraftglied 32 bezeichnet wird. Wie aus dem unte- gen 55 jeder Stange 49 ist eine ochraubendruckfeder

ren Teil der.Fig. 1 hervorgeht, liegt ein nach innen 57 herumgelegt, die zwischen dem entsprechenden

gerichteter Flansch 33 des Kraftgliedes 32 an dem Bügel 56 und einer Scheibe 58 liegt, der durch eine

beweglichen Reibglied 24 an, und zwar an einem Mutter 59 mit dem Ende der Verlängerung 55 fest

radial liegenden Flansch 34, der an dem beweglichen io verbunden ist.

Reibglied zwischen einer Schulter 35 und einem Wenn die Übersetzung 1: 1 eingeschaltet ist, wie es

Sprengring 36 in axialer Lage festgehalten wird. In der untere Teil der F i g. 2 erkennen läßt, drücken die

dieser Stellung der Teile ist die Übersetzung 1:1 ein- Federn 57 die Bügel 56 gegen Schultern 60, die an

geschaltet. der Übergangsstelle vom dickeren zum dünneren

Das Kraftglied 32 ist mit einem Anschlag 37 »5 Querschnitt der Stangen 49 entstehen. Bei dieser federnd durch eine Mehrzahl von axial liegenden Lage der Teile haben die Federn 57 keinen Einfluß Druckfedern 38 verbunden, die innerhalb der Federn auf das bewegliche Reibglied 24, welches allein durch 31 liegen und über entsprechende Ringe 39 und Stan- die Federn 53 in Eingriff mit dem Außenrad 19 gegen 40 sich am Anschlag 37 abstützen. Bei Zufuhr halten wird.

von Druckflüssigkeit durch die öffnung 43 wird das ao Der kreisringförmige Flansch 52 ist mit zwei Zy-Kraftglied 32 gegen die Wirkung der Federn 31 in die lindem 61 versehen, in denen die das Kraftglied darim oberen Teil der Fig. 1 dargestellte Stellung stellenden Kolben 62 sitzen, die so angeordnet sind, bewegt. Diese Bewegung des Kraftgliedes 32 bewirkt daß sie auf die Bügel 56 jeweils zwischen zwei Stanzunächst, daß der nach innen gerichtete Flansch 33 gen 49 einwirken können. Bei Zufuhr von Druckvom radialen Flansch 34 weg bewegt wird, so daß as flüssigkeit zur öffnung 43 werden die Kolben nach das bewegliche Reibglied 24 nicht mehr der Wirkung links bewegt, wie es der obere Teil der F i g. 2 erder Federn 31 ausgesetzt ist und die Übersetzung 1:1 kennen läßt. Die Zylinder 61 sind untereinander ausgeschaltet wird. Dann überträgt der Anschlag 37 durch einen Kanal 63 verbunden,
die Kraft der Federn 38 auf den radialen Flansch 34 Die von den Kolben 62 auf die Bügel 56 ausgeübte des beweglichen Reibgliedes 24 und bewirkt, daß die 30 Kraft bewirkt, daß die Federn 57 eine entsprechende Planetenübersetzung eingeschaltet wird. Die maxi- Kraft auf die Scheiben 58 und somit über die Vermale Kraft, die die Federn 38 auf das bewegliche längerungen 55, die Stangen 49 und die Köpfe 54 auf Reibglied übertragen können, ist abhängig vom Weg den Radialflansch 44,45 ausüben. Die durch die des kreisringförmigen Kraftgliedes 32. Wenn nun die Köpfe 54 auf den Flansch 44, 45 ausgeübte Kraft Kraft, die durch die Druckflüssigkeit auf das Kraft- 35 wirkt der durch die Federn 53 ausgeübten Kraft entglied32 ausgeübt wird, größer ist als die Kraft der gegen. Die Resultierende der beiden Kräfte wird Federn 31 und 38, werden diese so weit zusammen- durch den Radialflansch 44, 45 auf das bewegliche gedrückt, wie es dem vollen Weg des Kraftgliedes 32 Reibglied 24 übertragen. Wenn also die Kraft zubis zu seinem gehäusefesten Anschlag 14 entspricht, nimmt, die durch die Kolben 62 ausgeübt wird, wird der Kraftüberschuß des Kraftgliedes 32 nur 40 nimmt die Kraft, mit der der Übersetzung 1:1 im durch das Gehäuse aufgenommen und nicht mehr auf Eingriff gehalten wird, bis auf Null ab, worauf sich das bewegliche Reibglied 24 übertragen. das bewegliche Reibglied 24 nach links bewegt und

In den F i g. 2 und 3, in denen eine weitere bevor- die Planetenübersetzung einschaltet. Mit weiter zu-

zugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen nehmender Kraft der Kolben 62 wird auch die An-

Planetengetriebes gezeigt ist, sind gleiche Teile mit 45 preßkraft, mit der dieses Übersetzungsverhältnis auf-

den gleichen Bezugszeichen versehen. rechterhalten wird, vergrößert.

Nach den F i g. 2 und 3 ist das bewegliche Reib- Die Kraft, mit der die Übersetzung 1:1 in Eingriff glied 24 in axialer Richtung unverschieblich mit gehalten wird, ist allein durch die Federn 53 festeinem undrehbaren, zweiteiligen Radialflansch 44,45 gelegt und kann somit leicht beherrscht werden. Um über ein Lager 46 verbunden, welches auf dem Reib- 50 übermäßige Anpreßkräfte bei eingeschalteter Plaglied mittels einer Schulter 47 und eines Sprengrings netenübersetzung zu vermeiden, wird die Axial-48 festgehalten wird. Vier Stangen 49, von denen nur bewegung der Kolben 62 über die Bügel 56 durch zwei dargestellt sind, fassen durch in axialer Rieh- gehäusefeste Anschläge 64 begrenzt. Somit wird die tung liegende Löcher 50 im Radialflansch 44,45 so- maximale Anpreßkraft nur durch die Federn 57 und wie durch axial liegende Löcher 51 in einem nach 55 53 bestimmt. Um den Weg der Kolben 62 so kurz wie innen gerichteten, kreisringförmigen Flansch 52 hin- möglich zu halten, müssen die Federn 57 bis zu einem durch, der mit dem Ring 29 aus einem Stück besteht. Wert vorgespannt sein, der der maximalen Kraft ent-Um die Stangen 49 herum sind Schraubendruckfedern spricht, die die Federn 53 auf das bewegliche Reib-

53 gelegt, welche zwischen dem Flansch 52 und dem glied ausüben können. Dadurch werden die Federn Teil 44 des Radialflansches wirksam sind, so daß der 60 57 durch die Kolben 62 nicht zusammengedrückt, bis innenliegende Reibbelag 25 in Eingriff mit der ent- die Übersetzung 1:1 ausgeschaltet ist.

sprechend ausgebildeten Reibfläche 27 des Außen- Wenn auch in den geschilderten Beispielen als

rades19 gehalten wird. Dadurch wird, wie im unteren Kraftglied ein Zylinder mit Kolben beschrieben

Teil der F i g. 2 zu erkennen, die Übersetzung 1:1 wurde, die mit einer Druckflüssigkeit betrieben wer-

eingesthaltet. 65 den, ist doch klar, daß die Vorteile der Erfindung

Jede Stange 49 weist an seinem Ende einen Kopf erhalten bleiben, wenn die Kolben 31 oder 62 mecha-

54 auf, der an dem Teil 45 des Radialflansches an- nisch oder elektromagnetisch betätigt werden, um das liegt, während das entgegengesetzte Ende mit einer Übersetzungsverhältnis zu ändern.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei einem erfindungsgemäßen Planetengetriebe sowohl die ersten wie auch die zweiten Federn durch andere geeignete federnd verformbare Einrichtungen ohne weiteres ersetzt werden können, beispielsweise Gummiabfederungen, Gummipuffer, Puffer aus anderen elastischen Materialien oder Luftfedern.

Claims (4)

Patentansprüche: ίο

1. Planetengetriebe mit einem axial bewegbaren Reibglied, das zum Einschalten von zwei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen abwechselnd mit je einer von zwei Reibflächen zum Eingriff kommen kann, mit ortsfesten, ersten Federn, die das Reibglied zum Einschalten des ersten Übersetzungsverhältnisses gegen eine erste Reibfläche drücken, mit zumindest einem Kraftglied, das das Reibglied zum Einschalten des zweiten Übersetzungsverhältnisses gegen die ersten ao Federn zu einer zweiten Reibfläche drückt und mit zweiten Federn als Reaktionsglied des Kolbens für das zweite Übersetzungsverhältnis, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Federn (38,57) zwischen dem Reibglied (24) und dem Kraftglied (32,62) angeordnet sind, welches nach Erreichen einer vorbestimmten Kraft in den zweiten Federn (38,57) gegen einen gehäusefesten Anschlag (14, 64) läuft.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Federn (38, 57) auf Stangen (40,49) gemeinsam mit den ersten Federn (31,53) geführt sind.

3. Planetengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Federn (38) zu den ersten Federn (31) parallel geschaltet und innerhalb von ihnen angeordnet sind (Fig. 1).

4. Planetengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Federn (57) zu den ersten Federn (53) in Reihe geschaltet sind und paarweise über einen axial verschiebbaren Bügel (56) durch das Kraftglied (62) beaufschlagt werden, während sich die ersten Federn paarweise an dem Gehäuse (52) und an einem Flansch (44,45) des Reibgliedes (24) abstützen (Fig. 2,3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen