DE1780703A1

DE1780703A1 - Planetenraeder-wechselgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1780703A1
Application number: DE19671780703
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Prof Dr Foerster; Wolfgang Dipl Ing Zaiser
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1967-02-03
Filing date: 1967-02-03
Publication date: 1975-08-28

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 73β5 Β/4

S tu t t g a r t 28.5.1975

Planetenräder-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein Planetenräder-Wechselgetriebe_t insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer drei Vorwärts- und einem Rückwärtsgang aufweisenden ersten Gruppe aus Planetenrädersätzen, die .ein Antriebsglied für alle Vorwärts- und ein anderes Antriebsglied für den Rückwärtsgang aufweist, wobei jedes Antriebsglied durch eine Kupplung wahlweise oder beide gemeinsam mit dem Antriebsmotor verbindbar sind.

Es besteht vielfach der Wunsch, die Getriebe der eingangs genannten Art derart zu erweitern, daß mit ihnen vier Vorwärts- und ein Rückwärtsgang zu erhalten ist. Diese Erweiterung soll aber so erfolgen, daß nach Möglichkeit ohne große konstruktive Änderungen ausgekommen wird und daß - wenn es irgend geht beide Getriebe nebeneinander nach Art eines Baukastensystems verwendet werden können. Ferner soll der neu erhaltene vierte Gang dabei einen stark untersetzten, d. h. also indirekten ersten Gang liefern und etwa in demselben Maß soll auch der neue Rückwärtsgang untersetzt sein. Ferner wird angestrebt, auch das neue mit vier Gängen versehene Getriebe ohne Gruppenwechsel zu schalten.

Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Getrieben erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine zweite Gruppe aus Sonne, Ringrad und mindestens einem auf einem Träger angeordneten Planetenrad zugeordnet ist, deren Ringrad abbremebar, deren Träger mit dem Stützglied des zweiten Ganges und deren Sonne mit dem Stützglied des dritten Ganges in der ersten Gruppe verbunden ist. Der Klarheit halber sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß - sofern man die ernte Gruppe für sich betrachtet - es eich bei den genannten Stützgliedern um dasjenige des ersten und zweiten Ganges handelt«

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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung erhält man ein ohne Gruppenwechsel schaltendes Vierganggetriebe, welches ohne große konstruktive Änderungen aus dem Dreiganggetriebe erhalten wird. Es ist möglich, beide Getriebe nebeneinander nach Art eines Baukastensystems zu verwenden, da beide im wesentlichen aus denselben Grundteilen bestehen. Das Vier-' ganggetriebe liefert einen stark untersetzten ersten Gang und einen ebenfalls stark untersetzten Rückwärtsgang.

Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung besteht die erste Getriebegruppe aus zwei Planetenrädersätzen, wobei der Träger des zweiten Satzes als Stützglied für den zweiten, die Sonne des zweiten Satzes als Stützglied für den dritten Gang dient. Hierfür gibt es wiederum u. a. zwei Varianten, d. h. man kann die erste Gruppe als sogenanntes Simpson-Getriebe aufbauen oder hierfür zwei einfache Planetenrädersätze jeweils aus Sonne, Ring und mindestens einem Planetenrad ausbilden. Im ersteren Fall sind die beiden Sonnenräder starr miteinander verbunden und dienen als Stützglied des dritten Ganges. Im zweiten Fall sind die beiden Träger starr miteinander verbunden und dienen als Stützglied des zweiten Ganges·

Bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung besteht die erste.Gruppe aus zwei Planetenrädersätzen, wobei mindestens ein Planetenrad zu beiden Sätzen gehört und wobei der gemeinsame Träger das Stützglied des zweiten und ein Zentralrad des ersten Satzes der ersten Gruppe das Stützglied des dritten Ganges bildet. Hierfür ist die Ausbildung der ersten Gruppe als reiner Ravigneaux-Satz denkbar. Hierbei dient dann die vordere Sonne als Stützglied des dritten Ganges. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Kombination aus Ravigneaux-Satz und Verbundplanetenrädersatz zu bilden. In diesem Fall bildet dann das Ringrad des vorderen Satzes das Stützglied des dritten Ganges.

Bei einer anderen Ausführungβform der Erfindung besteht die erste Gruppe aus zwei Planetenrädersätzen, wobei mindestens ein Planetenrad zu beiden Sätzen gehört und wobei der gemein-

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same Träger den Abtrieb bildet und eine Sonne ale Stützglied des dritten Ganges, ein anderes Zentralrad als Stützglied des zweiten Ganges dient. Hierbei ist wieder die Auebildung als Kombination aus einem Verbund-Planetenrädersatz und einem Ravigneaux-Satz denkbar· In diesem Fall bildet das Ringrad des vorderen Satzea das Stützglied des zweiten Ganges. Bei der Ausbildung als reiner Verbund-Planetenrädersatz dient die Sonne am ersten Planetenrädersatz als Stütz- · glied des zweiten Ganges.

In allen vorstehend genannten Fällen ist daran gedacht« daß die zweite Gruppe stets räumlich der ersten Gruppe nachgeschaltet ist, d. h., sie ist auf der dem Abtrieb zugewandten Seite angeordnet. Erfindungsgemäß ist dann dabei auch noch folgende Ausbildung möglich, wonach das Sonnenrad der zweiten Gruppe und das Sonnenrad des zweiten Satzes der ersten Gruppe unmittelbar benachbart sind und gegebenenfalls zu einem gemeinsamen Rad vereint sind und wonach der Träger des zweiten Satzes der ersten Gruppe auf der Antriebsseite mit einer Hohlwelle verbunden ist, die auf der Abtriebssei'te mit dem Träger der zweiten Gruppe in Verbindung steht und wobei das Ringrad des zweiten Satzes der ersten Gruppe zwischen diesen beiden Sätzen mit der Abtriebswelle verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform läßt sich eine kürzere Bauweise dadurch erreichen, daß die Anzahl der zwischen die Planetenrädersätze eingreifenden Stege herabgesetzt wird.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist die zweite Gruppe zwischen den beiden Sätzen der ersten Gruppe angeordnet und sowohl ihr Sonnenrad als ihr Träger mit dem Sonnenrad und dem Träger des zweiten Satzes der ersten Gruppe baulich vereint, wobei dieser gemeinsame Träger noch mit dem Träger des ersten Satzes in Verbindung steht. Hierdurch kann eine weitere Vereinfachung erzielt werden.

Schließlich wäre es noch denkbar, die zweite Gruppe vor der ersten Gruppe anzuordnen und die Träger der beiden Gruppen

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sowie zwei Zentralräder beider Gruppen unmittelbar zu vereinen. Dabei kann wiederum die erste Gruppe als reiner Ravigneaux-Satz ausgebildet sein, wobei dann die vordere Sonne mit der Sonne der zweiten Gruppe starr verbunden ist. Weiterhin ist die Ausbildung als Kombination eines Ravigneaux-Satzes mit einem Verbund-Planetenrädersatz möglich. In diesem Fall steht dann das vordere Ringrad der ersten Gruppe mit der Sonne der zweiten Gruppe in starrer Verbindung.

Erfindungsgemäß kann wiederum die zweite Gruppe vor der ersten Gruppe angeordnet sein und zwei Sonnen der beiden Gruppen sind unmittelbar zusammen vereint, während der Träger der zweiten Gruppe und ein Zentralrad des ersten Satzes der ersten Gruppe zusammen verbunden sind. Dabei ist wieder die Ausbildung als Kombination aus Ravignea ix-Satz und Verbund-Planetenrädersatz möglich. In diesem Fall ist der Träger der zweiten Gruppe mit dein vorderen Ringrad der ersten Gruppe verbunden. Beim Aufbau der ersten Gruppe als reiner Verbund-Planetenrädersatz steht der Träger der -«weiten Gruppe mit der vorderen Sonne des Verbund-Planetenrädersatzes in Verbindung.

Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt

Fig. 1 + 2 zwei Getriebe im Schema, wobei die zweite Getriebegruppe auf der dem Abtrieb zugewandten Seite liegt und

Fig. 3+4 zwei Getriebe im Schema, wobei die zweite Gruppe auf der dem Antrieb zugewandten Seite vor der ersten Gruppe angeordnet ist.

Nach Figur 1 besteht das Getriebe aus der ersten Getriebegruppe I und der zweiten Getriebegruppe II mit den Kupplungen Kl und K2 und den Bremsen Bl, B2 und B3.

Die zweite Gruppe II besteht aus einem durch die Bremse Bl abbremsbaren Ringrad 17, einem durch die Bremse B2 abbrems-

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baren Planetenräderträger l8 und einem Sonnenrad 19· Letzteres ist mit dem Stützglied des dritten Ganges in der ersten Gruppe I, starr verbunden. Der Träger l8 steht mit dem Stützglied dee zweiten Ganges der ersten Gruppe I in starrer Verbindung.

In allen Vorwärtsgängen ist die Kupplung Kl eingerückt und der Antrieb erfolgt über das Ringrad 13· Den ersten Gang erhält man durch Anlegen der Bremse Bl, den zweiten Gang durch Anlegen der Bremse B2 und den dritten Gang durch Anlegen der Bremse B3· Im vierten Gang werden dann alle Bremsen ausgerückt und beide Kupplungen Kl und K2 gemeinsam eingerückt. Den Rückwärtsgang erhält man durch Einrücken der Kupplung K 2, wobei dann der Antrieb über die gemeinsame Sonne 12 erfolgt. Zusätzlich hierzu wird wiederum die Bremse Bl eingerückt.

Nach Figur 1 ist die erste Getriebegruppe I nunmehr eine Kombination aus einem Ravigneaux-Satz und einem Verbund-Planetenrädersatz. Dabei dient aber der gemeinsame Träger 2ß als Stützglied des zweiten Ganges. Als Stützglied des dritten Ganges dient das Ringrad JO₁ welches dem größeren Abschnitt des gemeinsamen Plane,tenrades 31 zugeordnet ist. Dieses Ringrad 30 steht demnach mit der Kupplung K2 und der Sonne 19 der zweiten Getriebegruppe II in Verbindung und ist durch die Bremse B3 abbremsbar.

Dreht man unter Beibehaltung der zweiten Getriebegruppe II innerhalb der ersten Getriebegruppe I die beiden Planetenrädersätze um, so erhält man die Anordnung nach Figur 2. Dabei dient nun der gemeinsame Planetenräderträger 32 als Abtrieb des Gesamtgetriebes· Der Ravigneaux-Planetenrädersatz liegt nun vorn und sein Ringrad 33 dient als Stützglied des zweiten Ganges, während seine Sonne 34 als Stützglied des dritten Ganges dient. Die Schaltung ist wiederum genau dieselbe.

Nach Figur 3 ist die zweite Getriebegruppe II räumlich vor der ersten Getriebegruppe I angeordnet. Der Antrieb erfolgt

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über die hintere Sonne 46 der ersten Getriebegruppe I. Der Planetenräderträger l8 ist für beide Getriebegruppen derselbe, Er dient als Stützglied des zweiten Ganges. Dieses Getriebe hat den Vorteil, daß die Anzahl seiner Stege S auf ein Minimum herabgesetzt ist. Es baut deswegen sehr kurz.

Beim Getriebe nach Figur 3 ist die Sonne 19 der zweiten Getriebegruppe II nunmehr mit dem vorderen Ringrad 48 der ersten Getriebegruppe I verbunden. Die letztgenannte Getriebegruppe ist als Kombination zwischen einem Verbund-Planetenrädersatz und einem Ravigneaux-Rädersatz ausgebildet. Auch hier ergibt eich eine sehr kurze Bauweise.

Die Figur 4 zeigt wieder die Umkehrung der beiden Planetenrädersätze innerhalb der ersten Getriebegruppe I. Als Abtrieb dient nunmehr der gemeinsame Planetenräderträger 49» während daβ hintere Ringrad 50 nunmehr den Antrieb übernimmt. Die vordere Sonne 51 liegt unmittelbar neben der Sonne 19 der zweiten Getriebegruppe II und deren Träger l8 ist als Stützglied des zweiten Ganges mit dem vorderen Ringrad 52 der ersten Getriebegruppe I verbunden. Die Schaltung dieses Getriebes ist wiederum dieselbe.

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Claims

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Stuttgart

Ansprüche

1. Planetenräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftr fahrzeuge mit einer drei Vorwärts- und einen Rückwärtsgang liefernden ersten Gruppe aus Planetenrädersätzen, die ein Antriebsglied für alle Vorwärts- und ein anderes Antriebsglied für den Rückwärtsgang aufweist, wobei jedes Antriebsglied durch eine Kupplung wahlweise oder beide gemeinsam mit dem Antriebsmotor verbindbar sind und mit einer zweiten Gruppe aus Sonne, Ringrad und mindestens einem auf einem Träger angeordneten Planetenrad, deren Ringrad abbremsbar, deren Träger mit dem Stützglied eines Ganges und deren Sonne mit dem Stützglied eines anderen Ganges in der ersten Getriebegruppe verbunden und jeweils gemeinsam mit diesem abbremsbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Getriebe-Gruppe (I) aus einem Ravigneaux-Planetenrädersatz mit zw^ei Ringrädern und einem Sonnenrad besteht, und daß die beiden Eingangekupplungen an den beiden mit dem langen Planetenrad kämmenden. Zentralrädern angreifen.

2. Planetenräder-Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lange Planetenrad als ein Verbundplanetenrad ausgebildet ist, dessen kleinerer Abschnitt mit dem Ravigneaux-Planetenrad kämmt und dessen größerer Abschnitt nur mit einem Zentralrad kämmt, welches mit einer Eingangskupplung verbunden ist, während die andere Eingangskupplung an dem mit dem kleineren Abschnitt kämmenden Sonnenrad angreift (Fig. 1, 2, k),

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3· Planetenräder-Wechselgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärtsgangkupplung an dem mit dem größeren Abschnitt kämmenden Ringrad angreift, während die Rückwärtsgangkupplung an dem mit dem kleineren Abschnitt kämmenden Sonnenrad angreift und mit dem Sonnenrad der zweiten Gruppe verbunden ist, und daß der Träger der ersten Gruppe den Abtrieb des gesamten Getriebes bildet (Fig. 2 u. k).

h. Planetenräder-Wechselgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwärtsgangkupplung mit dem mit dem größeren Abschnitt kämmenden Ringrad und außerdem mit dem Sonnenrad der zweiten Gruppe verbunden ist, während die Vorwärtsgegenkupplung mit dem am kleineren Abschnitt angreifenden Sonnenrad in Verbindung steht, und daß die Träger beider Gruppen untereinander verbunden sind, und daß das Ringrad des Ravigneaux-Satzes den Abtrieb des gesamten Getriebes bildet (Fig. l).

5. Planetenräder-Wechselgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,·dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe II vor der ersten Gruppe I angeordnet ist und mindestens zwei Zentralräder beider Gruppen unmittelbar zusammen vereint sind (Figur 3 "^η£* *») ·

Planetenräder-Wechselgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe II vor der ersten Gruppe I angeordnet ist und zwei Sonnen beider Gruppen unmittelbar zusammen vereint sind, während der Träger (l8) der zweiten Gruppe II und das Ringrad des Ravigneaux-Satzes der ersten Gruppe I in Verbindung stehen (Fig. 4).

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