DE1500404C3 - Gangwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gangwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit zwei durch Servokolben betätigbaren Reibeinrichtungen zum Schaltenverschiedener Gänge, wobei der erste Servokolben in einem Zylinder und der zweite Servokolben in einem Teil des ersten Servokolbens gleitet und die Servokolben in Richtung des Einrückens der zugeordneten Reibeinrichtungen durch Zuführen von Druckflüssigkeit zu einer ersten Kammer zwischen dem ersten Servokolben und der Stirnwand des Zylinders bzw. einer zweiten Kammer zwischen den beiden Servokolben bewegbar sind und der zweite Servokolben in Richtung des Ausrückens der zweiten Reibeinrichtung durch eine am Zylinder abgestützte Rückstellfeder vorbelastet ist.

Bei einem bekannten Getriebe dieser Art (deutsehe Auslegeschrift 1 181 559) wird zum Einschalten des einen Ganges der ersten Kammer Druckflüssigkeit zugeführt, wodurch die erste Kupplung eingerückt wird, während die zweite Kupplung ausgerückt bleibt. Zum Einschalten des zweiten Ganges ist es erforderlich, die erste Kupplung zu lösen und die zweite Kupplung einzurücken. Zu diesem Zweck wird aus der ersten Kammer Druckflüssigkeit abgeführt und der zweiten Kammer Druckflüssigkeit zugeführt. Ferner ist ein dritter Gang dadurch einschaltbar, daß beide Kupplungen gleichzeitig eingerückt werden. Da der erste Servokolben in der ersten Kammer eine größere druckbeaufschlagte Fläche aufweist als in der zweiten Kammer, werden beide Kupplungen eingerückt, wenn den beiden Kammern gleichzeitig Druckflüssigkeit zugeführt wird.

Zum Schalten des bekannten Getriebes ist eine Steuervorrichtung erforderlich, die beim Wechsel vom ersten auf den zweiten Gang die erste Kammer mit einem drucklosen Behälter und die zweite Kammer mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbindet. Um einen weichen Gangwechsel zu erzielen, müssen zusätzliche Vorrichtungen, z.B. einstellbare Drosseln, vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß eine Vereinfachung der Steuervorrichtung und ein gewünschter Verlauf des Lösens der ersten Reibeinrichtung und des Einrückens der zweiten Reibeinrichtung mit einfacheren konstruktiven Mitteln erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der erste Servokolben in den beiden Kammern gleich große beaufschlagte Flächen aufweist, in Richtung auf das Ausrücken der ersten Reibeinrichtung durch eine am Zylinder abgestützte Rückstellfeder vorbelastet ist und mit dem Zylinder eine dritte Kammer begrenzt, in der eine dritte Fläche des ersten Servokolbens vom Flüssigkeitsdruck in dieser Kammer entgegen der Wirkung der Rückstellfeder beaufschlagt wird.

Infolge dieser Ausbildung kann durch Zuführen von Druckflüssigkeit in die zweite Kammer die zweite Reibeinrichtung eingerückt und gleichzeitig die erste Reibeinrichtung gelöst werden, ohne daß der Druck in der ersten Kammer gesenkt werden muß. Unter der Wirkung des zunehmenden Druckes in der zweiten Kammer, seiner Rückstellfeder und der elastisch zusammengedrückten Teile der ersten Reibeinrichtung wird der erste Servokolben in Richtung auf seine Ausgangslage verschoben und dadurch die erste Reibeinrichtung langsam gelöst, während der zweite Kolben gegen die Kraft seiner Rückstellfeder die Teile der zweiten Reibeinrichtung mehr und mehr zusammendrückt. Sobald der erste Servokolben seine Ausgangslage erreicht hat, wird bei gleichmäßiger Zufuhr von Druckflüssigkeit die zweite Reibeinrichtung unter schnellerem Druckanstieg voll eingerückt. Der Verlauf des Lösens der einen Reibeinrichtung und des Einrückens der anderen Reibeinrichtung läßt sich durch die Wahl der Kolbenfläche, der Kräfte der Rückstellfedern und der Leitungsquerschnitte bestimmen.

Der dritte Gang wird — wie bei dem Getriebe nach der deutschen Auslegeschrift 1 181559 — durch Einrücken beider Reibeinrichtungen eingeschaltet. Dies wird dadurch bewirkt, daß der Flüssigkeitsdruck in den ersten beiden Kammern aufrechterhalten wird und in der dritten Kammer eine Fläche entgegen der Wirkung der Rückstellfeder beaufschlagt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine Vereinfachung der Steuervorrichtung erreicht, da ein erster, ein zweiter und ein dritter Gang durch Zuleiten desselben Flüssigkeitsdruckes aufeinanderfolgend zu der ersten Kammer, zu der zweiten Kammer und zu der dritten Kammer erzielt werden kann, ohne daß ein gesteuerter Auslaß aus einer dieser Kammern vorzusehen ist. Die notwendige Steuervorrichtung kann daher aus einem einfachen Verteilerventil zu den Kammern mit einer Entlastungsstellung bestehen. Trotz dieser einfachen Ausgestaltung ist eine sehr genaue Steuerung möglich, wobei die Anordnung mit oder ohne Überlappung arbeiten kann, je nachdem dies die besonderen Betriebsbedingungen des Getriebes erfordern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Zeichnung dargestellt, die einen Längsschnitt durch einen Teil eines Gangwechselgetriebes für Kraftfahrzeuge zeigt.

Das von einem nicht dargestellten Kraftfahrzeugmotor angetriebene Gangwechselgetriebe enthält ein Planetenrädergetriebe 11 zum Antrieb einer Ausgangswelle 26. Das Planetenrädergetriebe ist in drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang sowie auf Leerlauf schaltbar.

Eine gegebenenfalls über einen nicht dargestellten hydrodynamischen Drehmomentwandler angetriebene Hohlwelle 24 ist der einzige Eingang zum Planetenrädergetriebe 11. Das in einem Gehäuse 78 untergebrachte Planetenrädergetriebe 11 enthält einen Verbundplanetenrädersatz mit schmalen Planetenrädem 41 und breiteren Planetenrädem 42, die miteinander kämmend in einem Planetenräderträger 45 gelagert sind. Ein von der Hohlwelle 24 angetriebenes Eingangssonnenrad 40 kämmt mit den schmalen Planetenrädern 41, während ein weiteres Sonnenrad 43 mit den breiteren Planetenrädem 42 kämmt. Mit letzteren kämmt femer ein als Reaktionsglied wirkendes Ringrad 44, das durch eine Bremse 65 festbremsbar ist, um den Rückwärtsgang einzuschalten.

Ein zweiter einfacher Planetenrädersatz besteht aus Planetenrädern 47, die mit einem zweiten Eingangssonnenrad 46 und einem als Reaktionsglied wirkenden Ringrad 48 kämmen und in einem Planetenräderträger 49 gelagert sind. Der Planetenräderträger 49 ist mit dem Sonnenrad 43 des Verbundpianetenrädersatzes verbunden. Das Eingangssonnenrad 46 des einfachen Planetenrädersatzes wird ebenfalls von der Hohlwelle 24 angetrieben. Der Planetenräderträger 49 des einfachen Planetenrädersatzes ist mit einer drehbaren Trommel 51 mittels einer Scheibenkuppluhg 50 und das Ringrad 48 ist mit der Trommel 51 über eine Scheibenkupplung 52 wahlweise verbindbar. Die Trommel 51 kann femer gegen Drehen durch eine Bremse 53 festgelegt werden. Der Planetenräderträger 45 des Verbundplanetenrädersatzes treibt die Ausgangswelle 26, die ihrerseits mit einer nicht dargestellten Antriebswelle des Kraftfahrzeuges verbunden sein kann.

Die als Bandbremse ausgebildete Bremse 53 ist durch einen nicht dargestellten Flüssigkeitsservomotor betätigbar.

Die Scheibenkupplung 50 verbindet eingerückt den Planetenräderträger 49 mit der Trommel 51. Hierzu dient ein Servokplben 54, der zwischen der Trommel 51 und einer als Zylinder ausgebildeten Verlängerung 55 dieser Trommel angeordnet ist und axial zur Trommel 51 beweglich mit dieser umläuft. An einem Federsitz 56 an der Trommelverlängerung 55 stützt sich eine Rückstellfeder 57 ab, die den Servokolben 54 in Richtung auf die ausgerückte Stellung belastet. Eine erste Kammer 58 und eine dritte Kammer 60 zwischen dem Servokolben 54 und der Trommelverlängerung 55 bzw. der Trommel 51 sind durch eine Dichtung 59 voneinander getrennt und erhalten Druckflüssigkeit, um die Kupplung 50 einzurücken, wie dies noch beschrieben wird.

Die durch einen Servokolben 61 einrückbare Scheibenkupplung 52 verbindet das Ringrad 48 mit der Verlängerung 55 der Trommel 51. Der Servokolben 61 ist in dem Servokolben 54 geführt und bildet mit diesem eine zweite Kammer 62, die Druckflüssigkeit erhält, um die Scheibenkupplung 52 einzurücken und die Scheibenkupplung 50 auszurücken. An einer Gegendruckplatte 63 der Scheibenkupplung 52 stützt sich eine Rückstellfeder 64 ab, die den Servokolben 61 in Richtung auf seine ausgerückte Stellung belastet.

Die Bremse 65 für den Rückwärtsgang wird durch einen im Gehäuse 78 axial beweglichen Servokolben 66 eingerückt, wenn Druckflüssigkeit einer Kammer 79 zwischen dem Servolkolben 66 und dem Gehäuse 78 zugeleitet wird. Eine Rückstellfeder 80 belastet den Servolkolben 66 in Richtung auf die Stellung für gelüftete Bremse 65.

Eine von der Eingangsseite des Getriebes her angetriebene Welle 25 treibt eine erste Pumpe 68 an. Eine zweite Pumpe 71 wird von der Ausgangswelle 26 angetrieben. Diese Pumpen Vorsorgen eine nicht dargestellte hydraulische Steueranlage. Die Ausgangswelle 26 treibt femer über Zahnräder 69 und 70 einen Regler an.

Das beschriebene Gangwechselgetriebe wird durch die hydraulische Steueranlage auf Leerlauf, drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang geschaltet.

Für den Leerlauf wird die Bandbremse 53 angelegt, um ein Drehen der Trommel 51 zu verhindern, während die Scheibenkupplungen 50 und 52 und die Bremse 65 für den Rückwärtsgang ausgerückt sind. Da in dem Getriebe kein Reaktionsglied vorhanden ist, kann durch dieses kein Drehmoment übertragen werden.

Für den ersten Gang bleibt die Bremse 53 angelegt. Die Scheibenkupplung 50 wird eingerückt, um ein Drehen des Planetenräderträgers 49 und des Sonnenrades 43 zu verhindern. Das gesamte Drehmoment wird dem Verbundplanetenrädersatz zugeleitet, da das Sonnenrad 40 über die Hohlwelle 24 angetrieben wird.

Der Kraftfluß läuft über das Sonnenrad 40, die Planetenräder 41, die Planetenräder 42 und den Planetenräderträger 45 zur Ausgangswelle 26. Die erzielte Untersetzung entspricht der des Verbundplanetenrädersatzes, da der zweite Planetenrädersatz mangels eines Reaktionsgliedes unwirksam ist.

Für den zweiten Gang bleibt die Bremse 53 angelegt. Die Scheibenkupplung 50 wird ausgerückt und dafür die Scheibenkupplung 52 eingerückt, um ein Drehen des Ringrades 48 des zweiten Planetenrädersatzes zu verhindern. In diesem Falle leiten die Eingangssonnenräder 40 und 46 Drehmoment ihren zugeordneten Getrieben zu.

Beide Sonenenräder 40 und 46 werden mit der gleichen Drehzahl über die Hohlwelle 24 angetrieben. Im Verbundplanetenrädersatz wird das Drehmoment über die Planetenräder 41 und 42 zum Planetenräderträger 45 und im zweiten Planetenrädersatz, in dem das Ringrad 48 als Reaktionsglied arbeitet, über den Planetenräderträger 49 geleitet, um das Sonnenrad 43 des Verbundplanetenrädersatzes in Vorwärtsrichtung entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des zweiten Planetenrädersatzes untersetzt anzutreiben. Das Sonnenrad 43, das im ersten Gang als Reaktionsglied des Verbundplanetenrädersatzes arbeitet, überträgt also' im zweiten Gang Drehmoment vom zweiten Planetenrädersatz zum Verbundplanetenrädersatz.

Zum Einschalten des direkten Antriebs werden beide Scheibenkupplungen 50 und 52 eingerückt und die Bremse 53 gelüftet. Es ist dann das Ringrad 48 mit dem Planetenräderträger 49 über die Trommel 51 verbunden, so daß der zweite Planetenrädersatz

gesperrt in direktem Antrieb ist und das Sonnenrad 43 des Verbundplanetenrädersatzes mit der gleichen Drehzahl des Sonnenrades 46 antreibt. Da beide Sonnenräder 40 und 43 mit gleicher Drehzahl umlaufen, treibt der .Verbundplanetenrädersatz die Ausgangswelle 26 im direkten Antrieb an.

Zur Schaltung des Rückwärtsganges werden die Scheibenkupplungen SO und 52 ausgerückt und die Bremse 65 angelegt, um ein Drehen des Ringsrades 44 zu unterbinden. Die Bremse 53 bleibt angelegt. Der Antrieb läuft dann von dem Sonnenrad 40 zu den Planetenrädern 41 und den Planetenrädern 42. Da das Ringrad 44 als Reaktionsglied festgehalten ist, läuft der Planetenräderträger 45 in entgegengesetzter Richtung um, wobei eine Drehmomentverstärkung durch den Verbundplanetenrädersatz eintritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gangwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit zwei durch Servokolben betätigbaren Reibeinrichtungen zum Schalten verschiedener Gänge, wobei der erste Servokolben in einem Zylinder und der zweite Servokolben in einem Teil des ersten Servokolbens gleitet und die Servokolben in Richtung des Einrückens der zugeordneten Reib- to einrichtungen durch Zuführen von Druckflüssigkeit zu einer ersten Kammer zwischen dem ersten Servokolben und der Stirnwand des Zylinders bzw. einer zweiten Kammer zwischen den beiden Servokolben ■ bewegbar sind und der zweite Servokolben in Richtung des Ausrückens der zweiten Reibeinrichtung durch eine am Zylinder abgestützte Rückstellfeder vorbelastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Servokolben (54) in den beiden Kammern (58 ao und 62) gleich große beaufschlagte Flächen aufweist, in Richtung auf das Ausrücken der ersten Reibeinrichtung (50) durch eine am Zylinder (55) abgestützte Rückstellfeder (57) vorbelastet ist und mit dem Zylinder eine dritte Kammer (60) as begrenzt, in der eine dritte Fläche des ersten Servokolbens vom Flüssigkeitsdruck in dieser Kammer entgegen der Wirkung der Rückstellfeder beaufschlagt wird.

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