DE2013612B2 - Planetenraederwechselgetriebe fuer fahrzeuge, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetenräderwechselgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem drei Vorwärts- und einem Rückwärtsgang liefernden, aus 2 Planetenrädersätzen gebildeten Hauptplanetenrädergetriebe, das 2 wahlweise und gemeinsam mit dem Antrieb kuppelbare Eingangsglieder aufweist, bei dem das Ringrad des 1. Planetenrädersatzes mit einer 1. Eingangskupplung in Verbindung steht und bei dem die Sonnenräder beider Planetenrädersätze fest miteinander verbunden und abbremsbar und mit einer 2.

Eingangskupplung verbunden sind, während der Planetenräderträger des 1. Planetenrädersatzes mit dem Ringrad des 2. Planetenrädersat/es und einer Abtriebswelle fest verbunden ist und bei dem schließlich der Pianetenräderträger des 2. Planetenrädersatzes abbremsbar ist und mit einem dem Hauptplanetenrädergetriebe zur Erhöhung 'er Gangzahl auf der Antriebsseite vorgeschalteten Planetenrädersatz, der aus einem Sonnenrad, mit diesem in Eingriff stehenden, von einem Pianetenräderträger getragenen Planetenrädern und einem mit den Planetenrädern kämmenden Ringrad besteht, wobei durch den vorgeschalteten Planetenrädersatz ein direkter Gang mittels einer 2 Glieder des Planetenrädersatzes verbindenden Kupplung und ein übersetzter Gang durch Abbremsen eines Gliedes mittels einer Bremse schaltbar ist, und dessen Abtriebsglied fest mit den beiden Eingangskupplungen des Hauptplanetenrädergetriebes verbunden ist.

Die obigen Getriebetypen sind ohne Gruppenwechsel schaltbar und sie ergeben bereits von der

Konzeption her verhältnismäßig günstige Übersetzungsstufen ins Langsame. Sie eignen sich daher unter Umständen auch im Zusammenwirken mit einem hydrodynamischen Wandler gut als Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Lastkraftwagen. Hierfür ist in vielen Fällen eine Erhöhung der Gangzahl wünschenswert, die aber so erfolgen soll, daß das Hauptplanetenrädergetriebe möglichst unverändert bleiben soll und daß außerdem das Zusatzplanetenrädergetriebe unter Verwendung möglichst vieler gleicher Teile — wie das Hauptplanetenrädergetriebe — aufgebaut und leicht in die Schaltung des Hauptplanetenrädergetriebes einbezogen werden kann. Dabei ist ferner die Auslegung nach Art eines Baukasten-Systems anzustreben.

Der Erfindung liegt eine Lösung dieses Problems als Aufgabe zugrunde. Bei den eingangs genannten Planetenräderwechselgetrieben wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der als

Baueinheit ausgebildete, vorgeschaltete Planetenrädersatz in einem topfförmigen Gehäuseteil angeordnet ist, dessen dem Hauptplanetenrädergetriebe zugewandte Stirnwand zugleich den vorderen Deckel für das Getriebegehäuse des Hauptplanetenrädergetriebes bildet, wobei der vorgeschaltete Planetenrädersatz innerhalb seiner zugeordneten Bremse und Kupplung liegt

Es ist durch DT-AS10 27 480 ein Planeten räderwechselgetriebe bekannt mit einem Hauptplanetenrädergetriebe und einem vorgeschalteten Planetenrädersatz. Jedoch ist dort der Planetenräderträger des 1. Planetenrädersatzes nicht das Abtriebsglied desselben, sondern vielmehr sein Antrieb. Abgesehen davon handelt es sich bei den beiden Kupplungen am Planetenräderträger nicht um von einander unabhängige Eingangskupplungen, sondern es ist zumindest die eine Kupplung zugleich eine Schaltkupplung für den 1. Planetenrädersatz, was nicht im Sinn der Erfindung liegt Weiterhin zeigt DT-AS 10 64 820 ein Hauptplanetenrädergetriebe der vorliegenden Art, jedoch ist dort der Vorschaltplanetenrädersatz anders angekoppelt und auch vom Hauptplanetenrädergetriebe nicht zu trennen.

DT-AS 11 60 308 zeigt ebenfalls ein Hauptplanetenrädergetriebe der vorliegenden Art, wobei aber ein Zusatzplanetenrädergetriebe überhaupt nicht vorhanden ist Die in mehrteiligen topfförmigen Gehäusen untergebrachten Planetenrädergetriebe z. B. nach der britischen Patentschrift 9 77 531 oder der französischen Patentschrift 12 97 985 weichen im Aufbau so weit ab, daß sie für eine etwaige Kombination mit diesem vorstehend genannten Planetenrädergetriebe nicht in Frage kommen. Außerdem würde durch eine derartige Kombination der vorgeschlagene vorteilhafte Aufbau auch nicht erreicht werden. Die vorgeschlagene Anordnung ist raumsparend und läßt sich in einfachster Weise als Baukastenreihe aufbauen, so daß sich mit verhältnismäßig wenig Bauteilen mehrere verschiedene Getriebeformen und Gangzahlen erreichen lassen.

Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorschaltplanetenrädersatz kann man je nach Auslegung der Zahnräderübersetzung und je nach Einbeziehung in das Schaltscl.'ema des Hauptplanetenrädergetriebes das letztere in verschiedener Art erweitern. Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung weist der Vorschaltplanetenrädersatz eine vergleichsweise kleine Übersetzung ins Langsame auf und er ist zur Bildung eines 6-Gang-Getriebes jedem Gang des Hauptplanetenrädergetriebes zuschaltbar. Das heißt also mit anderen Worten, daß in jedem Gang des Hauptplanetenrädergetriebes die beiden Gänge des Vorschaltplanetenrädersatzes schaltbar sind.

Bei anderen Ausführungsformen nach der Erfindung weist der Vorschaltplanetenrädersatz eine vergleichsweise hohe Übersetzung ins Langsame auf, so daß er zur Bildung von 4 Gängen mit einer seiner Stufen einen zusätzlichen Gang zum Hauptplanetenrädergetriebe bildet. Hierbei bevorzugt die Erfindung dann eine Lösung, wonach der vorgeschaltete Planetenrädersatz mit seiner ins Langsame übersetzenden Stufe den 1. Gang und mit seiner direkten Stufe und den 3 Stufen des Hauptplanetenrädergetriebes den 2. bis 4. Gang bildet.

Bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung weist der vorgeschaltete Planetenrädersatz eine dem Gangsprung vom 3. zum 4. Gang entsprechende Übersetzung ins Langsame auf, und er bildet mit seiner ins Langsame übersetzenden Stufe und den ) Stufen des Hauptplanetenrädergelriebes den 1. bis J.

Gang und seiner direkten Stufe den 4. Gang.

Für die bauliche Ausbildung des Vorschaltplanetenrädersatzes bevorzugt die Erfindung eine Lösung, wonach sowohl die Kupplung als auch die Bremse des vorgeschalteten Planetenrädersafzes in an sich bekannter Weise als Lamellenreibungskupplungen ausgebildet und mit Reiblamellen gleicher Größe ausgerüstet sind. In einer Weiterbildung dieses Gedankens schlägt die Erfindung weiterhin noch vor, daß die Kupplung und die

ίο Bremse des vorgeschalteten Planetenrädersatzes mit Reiblamellen gleicher Größe wie die Kupplungen und Bremsen des Hauptplanetenrädergetriebes ausgerüstet sind.

Die Ansprüche 2 bis 7 haben nur Geltung in

ι s Verbindung mit dem Hauptanspruch.

In den Zeichnungen sind in der Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele des Planetenräderwechselgetriebes nach der Erfindung dargestellt und zwar zeigt

F i g. 1 den Aufbau des Planetenräderwechselgetriebes im Schema,

F i g. 2 bis 4 verschiedene Schalttabellen des in F i g. 1 dargestellten Planetenräderwechselgetriebes und
F i g. 5 eine konstruktive Ausführungsform des vorgeschalteten Planetenrädersatzes im Schnitt.

Nach F i g. 1 besteht das gesamte Planetenräderwechselgetriebe aus einem Hauptplanetenrädergetriebe I und einem vorgeschalteten Planetenrädersatz II. Das Hauptplanetenrädergetriebe weist 2 Planetenrädersätze auf, deren beide Sonnenräder 10 und 11 starr miteinander verbunden und durch eine Bremse E abbremsbar sind. Sie sind ferner durch eine 1. Eingangskupplung C mit einer Zwischenwelle 12 kuppelbar, welche zum vorgeschalteten Planetenrädersatz II führt. Dieselbe Zwischenwelle 12 ist durch eir.e 2. Eingangskupplung D mit einem Ringrad 13 des 1. Planetenrädersatzes im Hauptplanetenrädergetriebe I verbunden, welches als 2. Eingangsglied dient. Ein Planetenräderträger 14 des 1. Planetenrädersatzes ist starr mit einem Ringrad 15 des 2. Planetenrädersatzes und mit einer Abtriebswelle 16 verbunden. Ein Planetenräderträger 17 im 2. Planetenrädersatz des Hauptplanetenrädergetriebes ist durch eine Bremse F abbremsbar. Die beiden Bremsen £f und F sind ebenfalls nach Art von Lamellenreibungskupplungen aufgebaut.

Auf der Antriebsseite des Hauptplanetenrädergetriebes I ist der vorgeschaltete Planetenrädersatz II angeordnet. Dessen Ringrad 18 dient als Antriebsglied und ist zu diesem Zweck mit einer Antriebswelle 19 verbunden. Es ist weiterhin durch eine als Lamellenreibungskupplung ausgebildete Kupplung A mit einem Sonnenrad 20 kuppelbar, welches seinerseits als Reaktionsglied dient und hierfür durch eine nach Art einer Lamellenreibungskupplung ausgebildete Bremse B abbremsbar ist. Ein Planetenräderträger 21 dient als Abtriebsglied und ist demzufolge durch die Zwischenwelle 12 mit der Eingangs-Seite der beiden Eingangskupplungen Cund Ddes Hauptplanetenrädergetriebes I verbunden.

Wenn der vorgeschaltete Planetenrädersatz 11 eine relativ kleine Übersetzung ins Langsame von z. B. /= 1,3 aufweist, so hat man die Möglichkeit, seine beiden Gänge — d. h. also den direkten Gang und den ins Langsame übersetzten Gang — jedem der 3 Gänge

des Hauptplanetenrädergetriebes zuzuschalten, so daß insgesamt ein Planetenräderwechselgetriebe mit 6 Vorwärtsgängen und 2 Rückwärtsgängen entsteht, wobei von den letzteren nur einer ausgenützt zu werden

braucht.

F i g. 2 zeigt eine Schalttabelle eines solchen Planetenräderwechselgetriebes, wobei die angegebenen Buchstaben jeweils die eingerückten Schaltmittel bedeuten. Alle anderen Schaltmittel sind ausgerückt. Man sieht dabei, daß zwischen dem 2. und 3. sowie zwischen dem 4. und 5. Gang ein sogenannter Gruppenwechsel auftritt, d. h. bei diesem Wechsel werden an 2 Planetenrädersätzen die Übersetzungen geändert.

Wenn der vorgeschaltete Planetenrädersatz eine verhältnismäßig hohe Übersetzung ins Langsame von z. B. / = 1,685 aufweist, so wird diese zweckmäßigerweise für den 1. Gang benutzt. In allen anderen Gängen ist dann der vorgeschaltete Planetenrädersatz II in seinem direkten Gang, so daß das Hauptplanetenrädergetriebe

I die Gänge 2 bis 4 Meiert. Die Schalttabelle hierzu ist in Fig.3 dargestellt Bei einem derartigen 4gängigen Planetenräderwechselgetriebe tritt kein Gruppenwechsel auf. Fig.4 zeigt nun die Schalttabelle eines 4gängigen Planetenräderwechselgetriebes ohne Gruppenwechsel, bei dem der vorgeschaltete Planetenrädersatz II eine Übersetzung ins Langsame aufweist, die dem Gangsprung zwischen dem 3. und 4. Gang entspricht. Er liefert also mit seiner ins Langsame übersetzten Stufe und den 3 Gängen des Hauptplanetenrädergetriebes die Gänge 1 bis 3, während sein direkter Gang den 4. Gang liefert.

Nach F i g. 5 ist der vorgeschaltete Planetenrädersatz

II in einem topfförmigen Gehäuseteil 22 untergebracht.

das an ein Getriebegehäuse 23 des Hauptplanetenrädergetriebes I angeflanscht ist und mit seiner vorderen Stirnwand 24 zugleich den Deckel des Getriebegehäuses des Hauptplanetenrädergetriebes bildet. Das Gehäuse 22 ist andererseits an der nicht näher dargestellten Gehäuseglocke 25 eines hydrodynamischen Getriebeteiles — z. B. eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers — angeflanscht. Die Antriebswelle 19 ist durch ein Scheibenteil 26 mil dem Ringrad 18 verbunden, das

ίο zugleich den Innenlamellenträger für die Kupplung A bildet. Ein gestufter Trommelteil 27 bildet zugleich den Außenlamellenträger für die Kupplung A und den Innenlamellenträger für die Bremse B, die ebenfalls nach Art einer Lamellenreibungskupplung aufgebaut ist.

ij Er steht mit dem Sonnenrad 20 durch einen einwärts gerichteten Flanschteil 28 in Verbindung. Entgegengesetzt zum Flanschteil 28 befindet sich ein Scheibenteil 29, der außen mit dem Trommelteil 27 in Verbindung steht und der einen Stellzylinder 30 für die Kupplung A

ao bildet. Dieser Scheibenteil 29 ist innen auf einer Hülse 31 gelagert, durch die auch die Zuführung des Stelldruckmittels erfolgt

Ein Stellzylinder 32 für die Bremse B befindet sich im Gehäuseteil 22.

2j Der Planetenräderlräger 21 ist mit der Zwischenwelle 12 drehfest verbunden, die ihrerseits am vorderen Ende in einer topfförmigen Ausnehmung der Antriebswelle 19 gelagert ist Sie übernimmt die Weiterleitung des Drehmoments, an das im einzelnen nicht mehr dargestellte Hauptplanetenrädergetriebe.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Planetenräderwechselgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem drei Vorwärts- und einem Rückwärtsgang liefernden, aus 2 Planetenrädersätzen gebildeten Hauptplanetenrädergetriebe, das 2 wahlweise und gemeinsam mit dem Antrieb kuppelbare Eingangs-Glieder aufweist, bei dem das Ringrad des 1. Planetenrädersatzes mit einer 1. Eingangskupplung in Verbindung steht und bei dem die Sonnenräder beider Planetenrädersätze fest miteinander verbunden und abbremsbar und mit einer 2. Eingangskupplung verbunden sind, während der Planetejiräderträger des 1. Planetenrädersatzes mit dem Ringrad des 2. Planetenrädersatzes und einer Abtriebswelle fest verbunden ist, und bei dem schließlich der Pianetenräderträger des Z Planetenrädersatzes abbremsbar ist, und mit einem im Hauptplanetenrädergetriebe zur Erhöhung der Gangzahl auf der Antriebsseite vorgeschalteten Planetenrädersatz, der aus einem Sonnenrad, mit diesem in Eingriff stehenden, von einem Planetenräderträger getragenen Planetenrädern und einem mit den Planetenrädern kämmenden Ringrad besteht, wobei durch den vorgeschalteten Planetenrädersatz ein direkter Gang mittels einer 2 Glieder des Planetenrädersatzes verbindenden Kupplung und ein übersetzter Gang durch Abbremsen eines Gliedes mittels einer Bremse schaltbar ist, und dessen Abtriebs-Glied fest mit den beiden Eingangskupplungen des Hauptplanetenrädergetriebes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der als Baueinheit ausgebildete, vorgeschaltete Planetenrädersatz (II) in einem topfförmigen Gehäuseteil (22) angeordnet ist, dessen dem Hauptplanetenrädergetriebe (I) zugewandte Stirnwand (24) zugleich den vorderen Deckel für das Getriebegehäuse (23) des Hauptplanetenrädergetriebes bildet, wobei der vorgeschaltete Planetenrädersatz innerhalb seiner zugeordneten Bremse (B) und Kupplung (fliegt.

2. Planetenräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Kupplung (A) z\s auch die Bremse (B) des vorgeschalteten Planetenrädersatzes (II) in an sich bekannter Weise als Lamellenreibungskupplungen ausgebildet und mit Reiblamellen gleicher Größe ausgerüstet sind.

3. Planetenwechselgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (A) und die Bremse (B) des vorgeschalteten Planetenrädersatzes (H) mit Reiblamellen gleicher Größe wie die Kupplungen und Bremsen des Hauptplanetenrädergetriebes (1) ausgerüstet sind.

4. Planetenräderwechselgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeschaltete Planetenrädersatz (II) eine vergleichsweise kleine Übersetzung ins Langsame aufweist, und daß er zur Bildung von 6 Gängen jeden Gang des Hauptplanetenrädergetriebes (I) zuschaltbar ist.

5. Planetenräderwechselgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeschaltete Planetenrädersatz (II) eine vergleichsweise hohe Übersetzung ins Langsame aufweist, und daß er zur Bildung von 4 Gängen mit einer seiner Stufen einen zusätzlichen Gang zum Hauptplanetenrädergetriebe (I) bildet.

6. Planetenräderwechselgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeschaltete Planetenrädersatz (II) mit seiner ins Langsame abersetzenden Stufe den 1. Gang und mit seiner direkten Stufe und den 3 Stufen des Hauptplanetenrädergetriebes (I) den 2. bis 4. Gang bildet

7. Planetenräderwechselgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeschaltete Planetenrädersatz (II) eine dem Gangsprung vom 3. zum 4. Gang entsprechende Übersetzung ins Langsame aufweist und mit seiner ins Langsame übersetzenden Stufe und den 3 Stufen des Hauptplanetenrädergetriebes (I) den 1. bis 3. Gang und mit seiner direkten Stufe den 4. Gang bildet