DE2053321C3

DE2053321C3 - Planetary gear change gears for vehicles, in particular for motor vehicles

Info

Publication number: DE2053321C3
Application number: DE2053321A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Hensel
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1970-10-30
Publication date: 1984-11-08
Also published as: FR2110072A6; GB1338450A; DE2053321B2; DE2053321A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetenräder-Wechselgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem drei Vorwärtsgänge und einen RückwärtsgangThe invention relates to a planetary gear change transmission for vehicles, especially motor vehicles, with three forward gears and one reverse gear

ίο liefernden, aus zwei Planetenrädersätzen gebildeten Hauptplanetenrädergetriebe, das zwei wahlweise und gemeinsam mit dem Antrieb kuppelbare Eingangsglieder aufweist, bei dem das Ringrad des ersten Planetenrädersatzes mit einer ersten Eingangskupplung in Verbindung steht und bei dem die Sonnenräder beider Planetenrädersätze fest miteinander verbunden und abbremsbar und mit einer zweiten Eingangskupplung verbunden sind, während der Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes mit dem Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes und einer Abtriebswelle fest verbunden ist und bei dem schließlich der Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersatzes abbremsbar ist und mit einem dem Hauptplanetenrädergetriebe zur Erhöhung der Gangzahl auf der Antriebsseite vorgeschalteten Zusatzplanetenrädergetriebe mit einem 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 zwei Glieder des Planetenrädersatzes verbindenden Kupplung und ein übersetzter Gang durch Bremsen eines Gliedes mittels einer Bremse schaltbar ist, und dessen Abtriebsglied fest mit den beiden Eingangskupplungen des Hauptplanetenrädergetriebes verbunden ist, wobei 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 Planetenrädersatz des vorgeschalteten Zusatzplanetenrädergetriebes innerhalb seiner zugeordneten Bremse und Kupplung liegt, nach Patent 2013 612.ίο delivering, formed from two sets of planet gears Main planetary gear, the two input links that can be optionally coupled together with the drive has, in which the ring gear of the first planetary gear set with a first input clutch is in connection and in which the sun gears of both planetary gear sets are firmly connected to one another and are braked and connected to a second input clutch, while the planetary gear carrier of the first planetary gear set with the ring gear of the second planetary gear set and an output shaft is firmly connected and in which finally the planet carrier of the second planetary gear set can be braked and with one of the main planetary gears to increase the number of gears on the Additional planetary gear with a planetary gear set upstream of the drive side, which consists of a Sun gear, with this in engagement, carried by a planet gear carrier and planet gears a ring gear meshing with the planetary gears, with the upstream planetary gear set a direct gear by means of a clutch connecting two members of the planetary gear set and a translated gear can be shifted by braking a member by means of a brake, and its The output member is firmly connected to the two input clutches of the main planetary gear transmission, wherein the upstream planetary gear set designed as a structural unit is arranged in a cup-shaped housing part is, the main planetary gear facing the end wall at the same time the front cover for the gear housing of the main planetary gear train, the planetary gear set of the upstream Additional planetary gear is located within its associated brake and clutch, according to patent 2013 612.

Das Getriebe nach dem Hauptpatent ermöglicht unter Ausnutzung des vorgeschalteten Zusatzplanetenrädergetriebes insgesamt ein Sechsganggetriebe, indem jedem Gang des Hauptplanetenrädergetriebes der vorgeschaltete Planetenrädersatz zugeordnet werden kann. Gegebenenfalls kann auch die eine der beiden Stufen des Zusatzgetriebes durch entsprechende Bemessung lediglich zur Bildung eines untersten oder eines höchsten Ganges benutzt werden, während die andere Stufe im Zusammenwirken mit den drei Stufen des Hauptplanetenrädergetriebes die übrigen Gänge bildet. In diesem Falle wird das Getriebe nur als Vierganggetriebe verwendet.The transmission according to the main patent allows using the upstream additional planetary gear a total of a six-speed gearbox, adding each gear of the main planetary gearbox upstream planetary gear set can be assigned. If necessary, one of the two can also Steps of the additional gear through appropriate dimensioning only to form a lowest or one The highest gear can be used, while the other level works in conjunction with the three levels of the Main planetary gear forms the remaining gears. In this case the transmission is only available as a four-speed transmission used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe einer weiteren Ausbildung eines solchen Planetenräderwechselgetriebes nach dem Hauptpatent zugrunde. Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß das vorgeschaltete Zusatzplanetenrädergetriebe zum Erzielen mindestens eines weiteren Ganges, insbesondere eines besonders stark ins Langsame übersetzten Kriechganges, einen zweiten Planetenrädersatz sowie eine zweite Bremse aufweist, die zwischen dem zum Schalten von zwei Gängen dienenden ersten Planeten-The invention is based on the object of a further development of such a planetary gear change transmission based on the main patent. The invention consists essentially in the fact that the upstream additional planetary gears to achieve at least one further gear, in particular a particularly strong crawler gear, a second set of planetary gears as well has a second brake that is positioned between the first planetary gear used to shift two gears

rädersatz des Zusatzplanetenrädergetriebes und dem Hauptplanetenrädergetriebe angeordnet sind, und daß im Zusatzplanetenrädergetriebe der zweite Fianetenrädersatz ein mit dem Abtriebsglied des ersten Planetenrädersatzes fest verbundenes Abtriebsglied und ein mit dtr dem ersten Planetenrädersatz zugeordneten ersten Bremse verbundenes Getriebeglied sowie ein mit der zweiten Bremse verbundenes Getriebeglied aufweistgear set of the additional planetary gear and the main planetary gear are arranged, and that in the additional planetary gear the second set of planetary gears with the output member of the first set of planetary gears Fixedly connected output member and a first associated with dtr to the first set of planetary gears Brake-connected gear member and a gear member connected to the second brake

Planetenräderwechselgetriebe mit einem aus mindestens zwei Planetenrädersätzen bestehenden Planetenrädergetriebe und einem vorgeschalteten weiteren Planetenrädergetriebe mit zwei Planetenrädersätzen sind zwar als solche bekannt, doch lassen sich diese bekannten Getriebe nicht ohne weiteres mit einem Planetenrädergetriebe nach Art des Hauptpatentes 20 13 612 zur Erzielung einer Mehrzahl weiterer Vorwärtsgänge vergleichen. So betrifft z. B. das DE-GM 66 04 054 ein den übrigen Planetenrädergetriebesätzen vorgeschaltetes Planetenrädergetriebe mit zwei Planetenrädergetriebesätzen; doch dient dieses vorgeschaltete Planetenrädergetriebe als Wendegetriebe, das eine Schaltung in beiden Abtriebsdrehrichtungen unter Last ermöglicht.Planetary gear change transmission with a planetary gear transmission consisting of at least two planetary gear sets and a further upstream planetary gear with two planetary gear sets Although known as such, these known transmissions cannot easily be combined with a planetary gear transmission compare according to the type of main patent 20 13 612 to achieve a plurality of further forward gears. So z. B. DE-GM 66 04 054 an upstream of the other planetary gear sets Planetary gear with two planetary gear sets; but this upstream planetary gear is used as a reversing gear, which enables switching in both output directions under load.

Aus der US-PS 35 03 282 ist ein nicht unter den Gattungsbegriff der Erfindung fallendes Planetenräderwechselgetriebe bekannt, bei dem als Zusatzplanetenrädergetriebe zur Erhöhung der Gangzahl ein einfacher, einstegiger Planetenrädersatz verwendet ist, der einem im Gegensatz zum Gattungsbegriff fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang liefernden und aus drei Planetenrädersätzen gebildeten Hauptplanetenrädergetriebe vorgeschaltet ist, um insgesamt zehn Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge zu erhalten. Durch eine Koppelwelle sind je ein Getriebeglied der drei Planetenrädersätze des Hauptplanetenrädergetriebes fest miteinander verbunden, wobei ein im Gegensatz zum Gattungsbegriff zusätzliches drittes Eingangsglied des ersten Planetenrädersatzes ständig mit dem Antrieb verbunden ist und je ein Eingangsglied des ersten und des zweiten Planetenrädersatzes wahlweise und gemeinsam mit dem Antrieb kuppelbar sind. Im vorgeschalteten Planetenrädersatz sind ein direkter Gang mittels einer zwei Glieder des Planetenrädersatzes verbindenden Kupplung und ein übersetzter Gang durch Bremsen eines Gliedes mittels einer Bremse schaltbar. Sein Abtriebsglied ist fest mit den beiden Eingangskupplungen des Hauptplanetenrädergetriebe? verbunden. Bei diesem bekannten Planetenräderwechselgetriebe ist im weiteren Gegensatz zum Gattungsbegriff der Erfindung für den vorgeschalteten Planetenrädersatz weder eine Ausbildung als Baueinheit in einem topfförmigen Gehäuseteil, dessen dem Hauptplanetenrädergetriebe zugewandte Stirnwand zugleich den vorderen Deckel für das Getriebegehäuse des Hauptplanetenrädergett iebes bildet, noch eine Lage innerhalb seiner zugeordneten Bremse und Kupplung vorgesehen. Das bekannte Planetenräderwechselgetriebe ist darauf abgestellt, mit Hilfe des zusätzlichen dritten Eingangsgliedes, das fest mit dem Antrieb verbunden ist, in der Teilübersetzung des Hauptplanetenrädergetriebes zur Bildung des siebten und achten Ganges mit Leistungsverzweigung im Hauptplanetenrädergetriebe zu arbeiten, wobei der eine Leistungs/.weig über die Koppelwelle und der andere Leistungsz^v/eig über die mit dem Eingangsglied des zweiten Plan^tenrädersatzes verbundene Eingangskupplung gefüh^rt und beide Leistungszweige in dem mit dem Getrieb^ealV:rieb fest verbundenen Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersatzes zusammeneeführt sind.From US-PS 35 03 282 a planetary gear change not falling under the generic term of the invention is known, in which a simple, single-leg planetary gear set is used as an additional planetary gear transmission to increase the number of gears, which, in contrast to the generic term, delivers five forward gears and one reverse gear and off three planetary gear sets formed main planetary gear is connected upstream to obtain a total of ten forward gears and two reverse gears. By means of a coupling shaft, one gear member of each of the three planetary gear sets of the main planetary gear train is firmly connected to one another, with an additional third input member of the first planetary gear set, in contrast to the generic term, being permanently connected to the drive and one input member of each of the first and second planetary gear sets optionally and jointly with the drive are connectable. In the upstream planetary gear set, a direct gear can be shifted by means of a clutch connecting two members of the planetary gear set and a geared gear can be shifted by braking one member by means of a brake. Is its output link fixed to the two input clutches of the main planetary gear? tied together. In this known planetary gear change, in further contrast to the generic term of the invention, the upstream planetary gear set is neither designed as a structural unit in a cup-shaped housing part, whose end wall facing the main planetary gear train forms the front cover for the gear housing of the main planetary gear train, nor a position within its associated brake and coupling provided. The well-known planetary gear change gear is set up to work with the help of the additional third input member, which is firmly connected to the drive, in the partial transmission of the main planetary gear to form the seventh and eighth gear with power split in the main planetary gear coupling shaft and the other Leistungsz ^v / eig via the connected to the input member of the second plan ^ tenrädersatzes input clutch Led welc ^r t and both power branches in the Gear Unit ^e ALV: rubbed firmly connected planetary gears carrier of the second planetary gear set are zusammeneeführt.

1010

1515th

2020th

2525th

3030th

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60 Aus ATZ 70 (1968) 3, Seite 107, Position 41 b₂g2, ist ein drei Gänge lieferndes Planetenräderwechselgetriebe anderer Art bekannt, bei dem in bezug auf die Getriebeachse in Reihe zwei Eingangskupplungen, zwei Bremsen und zwei Planetenrädersätze angeordnet sind. Die in bezug auf die Lage des Antriebes vordere Eingangskupplung ist mit dem Ringrad des hinteren Planeteurädersatzes und die hintere Eingangskupplung sowie die vordere Bremse sind mit den Sonnenrädern beider Planetenrädersätze verbunden. Während die hintere Bremse mit dem Planetenräderträger des vorderen Planetenrädersatzes verbunden ist, steht der Getriebeabtrieb sowohl mit dem äußeren Ringrad des vorderen Planetenrädersatzes als auch mit dem Planetenräderträger des hinteren Planetenrädersatzes in fester Verbindung. 60 From ATZ 70 (1968) 3, page 107, item 41 b ₂ g2, a three-speed planetary gear change transmission of another type is known in which two input clutches, two brakes and two planetary gear sets are arranged in series with respect to the transmission axis. The front input clutch in relation to the position of the drive is connected to the ring gear of the rear planetary gear set and the rear input clutch and the front brake are connected to the sun gears of both planetary gear sets. While the rear brake is connected to the planetary gear carrier of the front planetary gear set, the transmission output is firmly connected to both the outer ring gear of the front planetary gear set and the planetary gear carrier of the rear planetary gear set.

Bei dem Planetenräderwechselgetriebe nach der Erfindung ergibt sich eine baulich verhältnismäßig einfache Konstruktion, wenn im Zusatzplanetenrädergetriebe der Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes und das Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes als Abtriebsglieder der beiden Planetenrädersätze miteinander und der Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersalzes mit der zweiten Bremse verbunden sind.In the case of the planetary gear change transmission according to the invention, a structurally relatively simple one results Construction, if the planet carrier of the first planetary gear set is in the additional planetary gear transmission and the ring gear of the second planetary gear set as output members of the two planetary gear sets with one another and the planetary gear carrier of the second planetary gear set connected to the second brake are.

In den Zeichnungen ist ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des Planetenräderwechselgetriebes nach der Erfindung rein schematisch dargestellt. Hierbei zeigtThe drawings show an exemplary embodiment of the planetary gear change transmission, which is explained in more detail in the description according to the invention shown purely schematically. Here shows

F i g. 1 die schematische Darstellung des Planetenräderwechselgetriebes undF i g. 1 shows the schematic representation of the planetary gear change transmission and

F i g. 2 eine Schalttabelle für dieses Planetenräderwechselgetriebe. F i g. 2 a shift table for this planetary gear change transmission.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile wie im Hauptpatent mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Mit I ist das Hauptplanetenrädergetriebe, mit II das vorgeschaltete Zusatzplanetenrädergetriebe bezeichnet. Das Hauptplanetenrädergetriebe weist einen ersten Planetenrädersatz 13, 14, 10 und einen zweiten Planetenrädersatz 15,17,11 auf. Eingangskupplungen C und D sowie Bremsen ZTund Fdienen zur Schaltung des Hauptplanetenrädcrgetriebes. Ebenso wie im Hauptpatent ist ferner das Zusatzplanetenrädergetriebe I! mit einem Planetenrädersatz 18, 21, 20 versehen, welcher durch die Kupplung A und die Bremse B schaltbar ist. Zusatzplanetenrädergetriebe und Hauptplanetenrädergetriebe sind durch eine Zwischenwelle 12 verbunden, welche den Planetenräderträger 21 des vorgeschalteten Planetenrädersatzes wahlweise über die zweite Eingangskupplung D mit dem Ringrad 13 des ersten Planetenrädersatzes des Hauptgetriebes oder über die erste Eingangskupplung Cmit den Sonnenrädern 10 und 11 der beiden Planetenrädersätze des Hauptplanetenrädergetriebes kuppeln kann.In the drawings, the same parts as in the main patent are provided with the same reference numerals. I denotes the main planetary gear, and II denotes the upstream additional planetary gear. The main planetary gear train has a first set of planetary gears 13, 14, 10 and a second set of planetary gears 15, 17, 11. Input clutches C and D and brakes ZT and F are used to shift the main planetary gear. As in the main patent, the additional planetary gear I! provided with a set of planet gears 18, 21, 20 which can be switched by clutch A and brake B. Additional planetary gears and main planetary gears are connected by an intermediate shaft 12, which can couple the planetary gear carrier 21 of the upstream planetary gear set either via the second input clutch D to the ring gear 13 of the first planetary gear set of the main gear or via the first input clutch C to the sun gears 10 and 11 of the two planetary gear sets of the main planetary gear .

Der Antrieb des Planetenräderwechselgetriebes erfolgt durch eine von der Antriebsmaschine kommende Antriebswelle 30, welche das Pumpenrad P eines vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandlers IV oder über eine Überbrückungskupplung Ü unmittelbar das Turbinenrad T bzw. die Turbinenradwelle 31 antreibt, die über einen Retarder Re in Form einer hydrodynamischen Bremse abbremsbar und mit dem Ringrad 18 des Planetenrädersatzes 18, 21, 20 des Zusatzplanetenrädergetriebes II verbunden ist. Durch eine Kupplung A kann sie ferner mit dem dem zuletzt genannten Planetenrädersatz zugeordneten Sonnenrad 20 gekuppelt werden, das andererseits durch die Bremse Bfestgebremst werden kann.The planetary gear change transmission is driven by a drive shaft 30 coming from the prime mover, which drives the pump wheel P of an upstream hydrodynamic torque converter IV or, via a lock-up clutch Ü, directly drives the turbine wheel T or the turbine wheel shaft 31, which can be braked via a retarder Re in the form of a hydrodynamic brake and is connected to the ring gear 18 of the planetary gear set 18, 21, 20 of the additional planetary gear II. By means of a clutch A , it can also be coupled to the sun gear 20 assigned to the last-mentioned set of planetary gears, which on the other hand can be braked by the brake B.

Das Zusatzplanetenrädergetriebe II weist einen weiteren Planetenrädersatz 22, 23, 24 auf, dessen Sonnenrad 24 mit dem Sonnenrad 20 des ersten Planetenrädersatzes 18,21,20 des Zusatzplanetenrädergetriebes II fest verbunden ist, während das Ringrad 22 mit der den Antrieb vom Zusatzplanetenrädergetriebe II auf das Hauptplanetenrädergetriebe I weiterleitenden Zwischenwelle 12 fest verbunden ist. Eine Bremse G kann den Planetenräderträger 23 am Getriebegehäuse abstützen.The additional planetary gear II has another planetary gear set 22, 23, 24, the sun gear 24 of which is firmly connected to the sun gear 20 of the first planetary gear set 18,21,20 of the additional planetary gear II, while the ring gear 22 is used to drive the additional planetary gear II to the main planetary gear I forwarding intermediate shaft 12 is firmly connected. A brake G can support the planetary gear carrier 23 on the transmission housing.

In Fig.2 ist die Bildung der einzelnen Gänge dargestellt. Hierbei sind die Gänge Gg in Zeilen übereinander, und die einzelnen Kupplungen bzw. Bremsen A bis G nebst der Überbrückungskupplung Ü eingetragen, wobei diejenigen Kupplungen bzw. Bremsen. welche in den einzelnen Gängen eingerückt sind, mit einem Kreuz bezeichnet sind.In Fig.2 the formation of the individual courses is shown. The gears Gg are shown in rows one above the other, and the individual clutches or brakes A to G together with the lock-up clutch Ü , with those clutches or brakes. which are indented in the individual courses are marked with a cross.

Wie ein Vergleich zeigt, sind die Gänge 2 bis 7 des Planetenräderwechselgetriebes nach der Erfindung mit den Gängen 1 bis 6 des im Hauptpatent beschriebenen sechsgängigen Planetenräderwechselgetriebes identisch. Gleiches gilt für den Rückwärtsgang R. As a comparison shows, the gears 2 to 7 of the planetary gear change according to the invention are identical to the gears 1 to 6 of the six-speed planetary gear change described in the main patent. The same applies to reverse gear R.

Zusätzlich zum Planetenräderwechselgetriebe nach dem Hauptpatent ist ein erster Gang vorgesehen, welcher mit einer besonders starken Übersetzung ins Langsame arbeitet und daher für einen Kriechgang, insbesondere für schwere Lastwagen, bestimmt ist.In addition to the planetary gear change according to the main patent, a first gear is provided, which works with a particularly strong translation into slow speed and therefore for a crawler gear, especially for heavy trucks.

Für Sonderzwecke könnte auch der erste Gang des Zusatzplanetenrädergetriebes mit jedem Gang des Hauptplanetenrädergetriebes kombiniert werden, so daß anstelle eines Planetenräderwechselgetriebes mit sieben Gängen ein Planetenräderwechselgetriebe mit neun Gängen erzielbar wäre.For special purposes, the first gear of the additional planetary gear could also be used with every gear of the Main planetary gears are combined so that instead of a planetary gear change with seven gears a planetary gear change with nine gears would be achievable.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565

Claims

Patent claims:

1. Planetary gear change transmission for vehicles, in particular motor vehicles, with a main planetary gear train that delivers three forward gears and one reverse gear and is formed from two sets of planet gears, which has two input members that can be optionally and jointly coupled to the drive, in which the ring gear of the first set of planet gears is connected to a first input clutch and in which the sun gears of both planetary gear sets are firmly connected to one another and can be braked and connected to a second input clutch, while the planetary gear carrier of the first planetary gear set is firmly connected to the ring gear of the second planetary gear set and an output shaft, and in which finally the planetary gear carrier of the second planetary gear set can be braked, and with an auxiliary planetary gear set upstream of the main planetary gear train to increase the gear selection on the drive side, with a planetary gear set consisting of a sun gear, with this em engaged planetary gears carried by a planetary gear carrier and a ring gear meshing with the planetary gears, whereby a direct gear by means of a clutch connecting two members of the planetary gear set and a translated gear by braking one member by means of a brake can be shifted through the upstream planetary gear set, and the output member of which is firmly connected to the two input clutches of the main planetary gear, the upstream planetary gear set designed as a structural unit being arranged in a cup-shaped housing part, the end wall of which facing the main planetary gear also forms the front cover for the gear housing of the main planetary gear, the planetary gear set within the upstream auxiliary planetary gear its associated brake and clutch is, according to patent 20 13 612, characterized in that the upstream additional planetary gear (II) to the Er aim at least one further gear, in particular a crawler gear with a particularly high gear ratio, has a second set of planet gears (22, 23, 24) and a second brake (G) that is positioned between the first set of planet gears (18, 20, 21) of the additional planetary gear (II) and the main planetary gear (I) are arranged, and that in the additional planetary gear (II) the second planetary gear set (22, 23, 24) with the output member (planetary gear carrier 21) of the first planetary gear set (18, 20, 21 ) has a permanently connected output member (ring gear 22) and a gear member (sun gear 24) connected to the first set of planet gears (18, 20, 21) associated with the first brake (B ) and a gear member (planet gear carrier 23) connected to the second brake (G) .

2. planetary gear change transmission according to claim 1, characterized in that in the additional planetary gear (II) of the planetary gear carrier (21) of the first planetary gear set (18,21,20) and the ring gear (22) of the second planetary gear set (22, 23, 24) as output members of the the two planetary gear sets are connected to one another and the planetary gear carrier (23) of the second planetary gear set (22, 23, 24) is connected to the second brake (G) .