DE1500481C3 - Leistungsverzweigendes Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Wandlers 22 über eine Lagerbuchse 66 gelagert. Das äußere Zentralrad 64 ist mit seinem vorderen Ende auf der Abtriebswelle 26 über eine drehbare Tragscheibe 68 gelagert. Das äußere Zentralrad 64 ist zu diesem Zweck an dieser Tragscheibe 68 befestigt, und eine Lagerbuchse 70 überträgt radiale Kräfte zwischen der Antriebswelle und dieser Tragscheibe 68. Durch Anlaufscheiben 72 ist die Tragscheibe 68 gegenüber den übrigen Getriebeteilen axial gesichert. Am hinteren Ende ist das äußere Zentralrad 64 an einer Tragscheibe 74 befestigt, die über eine Lagerbuchse 76 an der Stützwand 40 abgestützt ist. Das äußere Zentralrad 64 ist zusätzlich noch mit Entlüftungsöffnungen 78 versehen.

Der Planentenzahnradsatz 46 besteht aus einem oder mehreren Doppelplanetenrädern 80. Die kleineren Planetenräder 82 kämmen jeweils mit einem inneren Zahnrad 84, während die größeren P'anetenräder 86 mit einem weiteren inneren Zentralrad 88 und einem Innenzahnkranz 90 kämmen, der an dem äußeren Zentralrad 64 ausgebildet ist. Die Doppelplanetenrä-

. der 80 sind über Rollenlager 92 auf Achsen 94 gelagert, die in dem Planetenradträger 92 fest eingebaut sind. Der Planetenradträger 96 dieses Planetenradsatzes 46 ist über eine Lagerbuchse 98 und Anlaufscheiben 100 auf einem kurzen Nabenabschnitt des Zahnrades 84 gelagert. Das Zahnrad 84 ist seinerseits über eine Keilverzahnung 102 auf dem inneren Ende der Antriebswelle 26 befestigt, so daß das Zahnrad 84 stets mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 26 umläuft. Der hintere Teil des Planetenradträgers 96 ist über eine Lagerbuchse 104 auf einem Nabenabschnitt des inneren Zentralrades 88 gelagert. Dieses Zentralrad 88 ist seinerseits über eine Lagerbuchse 106 auf dem linken Ende einer Zwischenwelle 108 gelagert. Das linke Ende dieser Zwischenwelle 108 ist mit dem rechten Ende der Antriebswelle 26 über eine Lagerbuchse 110 gelagert.

Der hintere Planetenradsatz 48 umfaßt mehrere in Umfangsabständen verteilte Doppelplanetenräder 112, die über Rollenlager 120 auf Achsen 118 gelagert sind, die in Umfangsabständen verteilt fest in dem Planetenradträger 122 eingebaut sind, der mit der Abtriebswelle 28 fest verbunden ist und mit dieser beispielsweise aus einem Stück besteht. Nach F i g. 3 sind auf diesem Planetenradträger 122 noch weitere Planetenzahnräder 124 gelagert, die mit den Planetenrädern 114 der Doppelplanetenräder 112 und einem Zahnkranz 126 kämmen. Die andere Hälfte 116 dieser Doppelplanetenräder kämmt mit einem inneren Zentralrad 128 und einem äußeren Zentralradzahnkranz 130. Das innere Zentralrad 128 ist über eine Keilverzahnung 132 mit der Zwischcnwelle 108 verbunden, die über eine Lagerbuchse 136 auf der Zwischenwelle 108 gelagert ist. Das feststehende Bremsband B_R der Bremseinheit 51 umschließt die äußere Umfangsfläche des Zahnkranzes 126 und ermöglicht dessen Abbremsung. Die Bremse ist vorzugsweise hydraulisch betätigbar. Der Zahnkranz 130 ist fest auf einer Tragscheibe 138 angebracht, die auf der Abtriebswelle 28 über eine Lagerbuchse 140 und Anlaufscheiben 142 drehbar gelagert ist. Über eine Lagerbuchse 144 und Anlaufscheiben 146 werden die Kräfte von den drehbaren Bauteilen auf das Gehäuse 32 übertragen. Das rechte Ende der Zwischenwelle 108 ist in der Abtriebswelle 28 über eine dazwischen angeordnete Lagerbuchse 148 gelagert. Ein feststehendes Bremsband B_F der Bremseinheit 51 umschließt einen Teil des Zahnkranzes 130 und ermöglicht dessen Abbremsung. Auch dieses Bremsband ist vorzugsweise hydraulisch betätigbar.

Die Kupplungseinheit 50 umfaßt drei wahlweise ein- und ausrückbare Lamellenkupplungen Cl, CI und C3. Beim Einrücken der Kupplung Cl wird der Planetenradträger 96 mit der Zwischenwelle 108 gekuppelt. Beim Einrücken der Kupplung C2 wird das innere Zentralrad 88 mit der Zwischenwelle 108 gekuppelt. Beim Einrücken der Kupplung C3 wird das äußere Zentralrad 126 mit der Zwischenwelle 108 und somit auch mit dem hinteren inneren Zentralrad 128 gekuppelt und damit der hintere Planetenzahnradsatz 28 gesperrt und eine direkte Antriebsverbindung zwisehen der Zwischenwelle 108 und der Abtriebswelle 28 hergestellt.

Die Kupplung Cl umfaßt mehrere äußere ringförmige Reibscheiben 150, zwischen denen jeweils mehrere innere Reibscheiben 152 angeordnet sind. Über

so Nasen 153 sind die äußeren Reibscheiben 150 in Schlitzen 154 des Planetenradträgers 96 eingesetzt. Die inneren Reibscheiben 152 sind über Nasen 155 in Nuten der Zwischenwelle 108 eingesetzt. Die Kupplung wird über einen Kolben 158 betätigt, der mit einem Ringteil 160 der Zwischenwelle 108 zusammenwirkt und eine ringförmige Druckkammer 162 mit Dichtungen 164 und 166 abgrenzt. Über einen Kanal 168 ist diese Druckkammer 162 mit dem nicht dargestellten hydraulischen Steuersystem verbunden. Wenn der Kammer 162 ein Druckmittel zugeführt wird, wird der Kolben 158 gegen die Reibscheiben 150 und 152 und eine Gegendruckplatte 170 gedrückt. Die Druckplatte 170 ist fest mit einem ringförmigen Steg der Zwischenwelle 108 verbunden.

Wenn die Kammer 162 vom Druck entlastet wird,wird die Kupplung Cl über die Druckfedern 172 ausgerückt, die zwischen dem Steg 160 und einem Gegenstück 174 angeordnet sind. Der Steg 160 und das Gegenstück 174 grenzen eine ringförmige Fliehkraftausgleichskammer 176 ab, die mit dem hydraulischen Druckmittel gefüllt werden kann, um die Fliehkraftwirkung des Druckmittels in der Druckkammer 162 auszugleichen. Die Ausgleichskammer 176 ist an den beiden Rändern des Gegenstückes 174 über Dichtun-

45, gen 178 und 180 abgedichtet.

Die Kupplung C2 besteht aus den äußeren ringför- « migen Reibscheiben 182 und den dazwischen angeordneten inneren ringförmigen Reibscheiben 184. Die Reibscheiben 182 sind über Nasen 183 und Nuten 156 am ringförmigen Nabenabschnitt der Zwischenwelle 108 angebracht. Die inneren Reibscheiben 184 sind über Nasen 185 in Nuten 186 am Nabenabschnitt des inneren Zentralrades 88 eingesetzt. Zum Einrükken der Kupplung CZ ist eine ringförmige Druckkam-

mer 188 zwischen dem Steg 160 und einem Kolben 190 ausgebildet. Die Gegendruckplatte 192 dieser Kupplung ist fest mit dem ringförmigen Abschnitt der Zwischenwelle 108 auf der anderen Seite verbunden. Die Druckkammer 188 wird durch Dichtringe 194 und 196 abgedichtet und sie steht über einen Kanal 198 mit dem nicht näher dargestellten hydraulischen Steuersystem in Verbindung.

Zum Ausrücken der Kupplung C2 bei Abbau des Druckes in der Kammer 188 dienen die Rückstellfedem 200 in der Kammer 202 zwischen der Nabe des inneren Zentralrades 88 und der Zwischenwelle 108. Ein Ende der Feder 200 stützt sich an einem Teil des Kolbens 190 ab, während sich ihr anderes Ende an

einer durch einen Sprengring 206 gehaltenen Scheibe 204 abstützt.

Die Kupplung C3 umfaßt mehrere äußere ringförmige Reibungsscheiben 208, zwischen denen mehrere ringförmige innere Reibungsscheiben 210 angeordnet sind. Die äußeren Reibscheiben 208 sind über Nasen

209 in Nuten 212 eines weiteren ringförmigen Abschnitts 214 der Zwischenwelle 108 eingesetzt. Die inneren Reibscheiben 210 sind über Nasen 211 in Nuten 216 eines ringförmigen Nabenabschnitts der Tragscheibe 134 für den Zahnkranz 126 des hinteren Planetenradsatzes 48 eingesetzt.

Zum Einrücken der Kupplung C3 dient eine Druckkammer 218 zwischen einem Teil des Stegs 160 der Zwischenwelle und einem Kolben 220. Auf der anderen Seite des durch die Reibscheiben 208 und

210 gebildeten Stapels ist eine Gegendruckplatte 222 an einem Nabenabschnitt 214 der Zwischenwelle befestigt. Die Druckkammer 220 wird durch Dichtungsringe 224 und 226 abgedichtet. Ein Kanal 228 verbindet die Druckkammer 218 mit dem hydraulischen Steuersystem.

Zum Ausrücken der Kupplung C3 dient eine Druckfeder 230 in einer ringförmigen Kammer zwischen der Nabe der Tragscheibe 134 und einem Teil der Zwischenwelle 108. Ein Ende der Ausrückfeder 230 stützt sich am Kolben 220 ab, während sich ihr anderes Ende an einer durch einen Sprengring 236 gehaltenen Scheibe 234 abstützt.

Der unterste oder erste Bereich des Vorwärtsantriebs zwischen der Antriebswelle 26 und der Abtriebswelle 28 steht zur Verfügung, wenn die Kupplung Cl eingerückt und die Bremse B_F betätigt ist, wie es in F i g. 5 schematisch dargestellt ist. Der zweite Bereich des Vorwärtsantriebs steht zur Verfügung, wenn gemäß Fig. 6 die Kupplung CI eingerückt und die Bremse B_F betätigt ist. Der dritte Bereich des Vorwärtsantriebs steht zur Verfügung, wenn gemäß Fig. 7 die Kupplungen Cl und C3 eingerückt sind,

ίο und der vierte und höchste Bereich des Vorwärtsantriebs ist verfügbar, wenn gemäß Fig. 8 die Kupplungen C2 und C3 eingerückt sind.

Der unterste oder erste Bereich des Rückwärtsantriebs ist verfügbar, wenn gemäß F i g. 9 die Kupplung Cl eingerückt und die Bremse B_R betätigt ist. Der zweite oder obere Bereich des Rückwärtsantriebs ist verfügbar, wenn gemäß Fi g. 10 die Kupplung C2 eingerückt und die Bremse B_R betätigt ist.

Die automatische Steuerung und Betätigung der

Kupplungen und Bremsen zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt vorzugsweise durch eine nicht näher dargestellte hydraulische Steuereinrichtung, beispielsweise in Form eines Steuerschieberkol- ν bens, durch den auch der Wandler 22 stufenlos verstellbar ist. Wenn das Getriebe bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor angewendet wird, kann dieser Steuerschieberkolben beispielsweise in Abhängigkeit vom Gaspedal des Verbrennungsmotors und einen mit der Antriebswelle 26 verbundenen Drehzahlregier betätigbar sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 kannt (USA.-Patentschrift 2 894 415 und deutsche Patentansprüche: Auslegeschrift 1153 267), im ersten Fall sogar mit zwei gekoppelten Planetensätzen, wobei der zweite

1. Leistungsverzweigendes Getriebe, insbeson- mit der Abtriebswelle verbunden ist. Bei diesen Andere für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmoto- 5 Ordnungen kommen sogenannte weiche hydrodynaren, mit einem stufenlos verstellbaren Drehmo- mische Drehmomentwandler zum Einsatz, die sich mentwandler und einem mehrstufig schaltbaren zwar in gewissen Grenzen selbsttätig einstellen, je-Planetengetriebe, dadurch gekennzeich- doch nicht bewußt steuerbar sind. Dadurch können net, daß der stufenlos verstellbare Drehmo- nicht den Schaltstellungen entsprechende Übersetmentwandler (22) direkt von der Antriebswelle i° zungsbereiche durchfahren werden.

(26) angetrieben ist (Welle 498), ein mit den Pia- Durch den unmittelbaren Antrieb des Drehmonetenrädern (86) des Planetengetriebes (46) kam- mentwandlers ergibt sich ein besonders einfacher und mendes äußeres Zentralrad (64) über eine Zahn- leistungsverlustarmer Gesamtaufbau,
radverbindung (44, 54) von der Abtriebswelle Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-(30) dieses Wandlers (22) angetrieben ist und der ¹S tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel über ein inneres Zentralrad (84) direkt von der näher erläutert.

Antriebswelle (26) angetriebene Planetenradträ- Fig. 1 bis 3 zeigen Einzelheiten eines erfindungs-

ger (96) in der ersten Schaltstellung des Getriebes gemäßen Getriebes:

über eine erste Reibungskupplung (C,) mit der Fig. 4 bis 10 zeigen schematisch die Wirkungsweise

Abtriebswelle (28) und in der zweiten Schaltstel- 20 dieses erfindungsgemäßen Getriebes,

lung das innere Zentralrad (88) des Planetenge- Fig. 1 zeigt ein leistungsverzweigendes Getriebe

triebes (46) über eine zweite Reibungskupplung 20, das aus einem stufenlos verstellbaren Drehmo-

(C-.) mit der Abtriebswelle (28) gekuppelt ist. mentwandler 22 und einem nachgeordneten mehrstu- ||

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn- fig schaltbaren Planetengetriebe 24 zusammengesetzt zeichnet, daß das äußere Zentralrad (64) über ein 25 ist. Die Steuerung des Getriebes erfolgt durch ein vom Wandler (22) durch ein Zahnrad (54) ange- nicht näher dargestelltes Steuersystem. Die Antriebstriebenes Verzweigungsgetriebe (44) in Planeten- leistung wir dem Getriebe 20 über die Antriebswelle bauweise angetrieben ist. 26 beispielsweise von einem Verbrennungsmotor zu-

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geführt, die Leistungsabgabe des Getriebes erfolgt gekennzeichnet, daß die Reibungskupplungen 30 über die Abtriebswelle 28.

(C₁, C₂) über ein durch Bremsung seiner äußeren Der Drehmomentwandler 22 ist von bekannter Zentralräder schaltbares weiteres Planetenge- Konstruktion und ermöglicht eine stufenlose Ändetriebe (48) mit der Abtriebswelle (28) verbunden rung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Ansind, triebswelle 26 und seiner Abtriebswelle 30. Es können

35 Drehmomentwandler aufgebaut aus stufenlos verstellbaren Reibungsgetrieben, hydrodynamischen

Drehmomentwandler, hydrostatische Getriebe u. dgl.

verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Reibgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis zwischen 0,1

Bei einem bekannten Getriebe nach dem Aus- 40 und 2,5 verwendet.

gangspunkt der Erfindung (USA.-Patentschrift Die Abtriebswelle 30 des Wandlers 22 ist in der 106 855) ist der Drehmomentwandler über zwei ge- Querwand 34 des Getriebegehäuses 32 gelagert und sonderte Wellen mit dem Planetengetriebe verbunden zwar über das Lager 36,38. Die übrigen Getriebeteile und der direkt von der Antriebswelle angetriebene sind über weitere Lager 42 an der hinteren Querwand ρ Planetenradträger ebenfalls direkt über die diesen 45 40 des Gehäuses 22 gelagert,
beiden Wellen zugeordneten Zahnräder vom Wandler Die Zahnradgetriebeanordnung 24 umfaßt zwei angetrieben. Der Drehmomentwandler ist dabei sei- aufeinanderfolgende Planetenzahnradsätze 46 und nerseits indirekt über den Planetenradträger angetrie- 48, einen Kupplungssatz 50 zwischen dem Zahnradben, was relativ große Leistungsverluste bedeutet. Die satz 46 und 48 sowie eine in der Nähe des Zahnradsat-Planetenräder des Planetengetriebes sind in der ersten 50 zes 48 angeordnete Bremseinheit 51. Außerdem ist Schaltstellung mit der Abtriebswelle antriebsmäßig ein Verzweigungsgetriebe 44 in Planetenbauweise verbunden. Zum Schalten wird eine aus verschiebba- zwischen dem stufenlos verstellbaren Drehmomentren Zahnrädern aufgebaute Kupplung verwendet, mit wandler und dem Planetengetriebe 46 angeordnet, der jedoch selbst bei Synchronisation ein Schalten Durch nachfolgend näher erläuterte Betätigung der ohne Unterbrechung des Kraftflusses nicht möglich 55 Kupplungen und der Bremsen können vier verschieist. dene Übersetzungsbereiche für den Vorwärtsantrieb Es ist Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln und die zwei Übersetzungsbereiche für den Rückein stoßfreies Schalten ohne Unterbrechung des wärtsantrieb eingeschaltet werden.
Kraftflusses zu ermöglichen. Das Verzweigungsgetriebe 44 besteht aus einem Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Ge- 60 oder mehreren Zwischenrädern 52, die mit einem intriebe der eingangs erwähnten Art, erfindungsgemäß neren Zentralrad 54 und dem Zahnkranz 56 eines äugelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils ßeren Zentralrades 64 kämmen. Die Zwischenräder des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestal- 52 sind über Rollenlager 58 auf Achsstummeln 60 tungen des erfindungsgemäßen Getriebes ergeben gelagert, die an der Querwand 34 des Gehäuses eingesich aus den Unteransprüchen. 65 baut sind. Das innere Zentralrad 54 ist über eine Keil-Es sind an sich schon leistungsverzweigende Ge- verzahnung 62 auf dem inneren Ende der Abtriebstriebe mit mehrstufig, durch Reibungskupplungen und welle 30 des Drehmomentwandlers 22 aufgesetzt. Die -bremsen stoßfrei schaltbaren Planetengetrieben be- Antriebswelle 26 ist in der Abtriebswelle 30 des