DE2100508C2 - Verbundplanetenrädergetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

a) das Verbundplanetenrädergetriebe zusätzlich ein Ringrad (29) aufweist, das das mittels der weiteren Bremse (48) festlegbare Glied bildet,

b) dieses Ringrad (29) mit dem in das erste Sonnenrad (24) eingreifenden zweiten Planetenrädersatz (40) kämmt,

c) der erste, mit dem zweiten Sonnenrad (26) in Eingriff stehende Planetenrädersatz (38) mit dem m^;t der Ausgangswelle (33) verbundenen zweiten Ringrad (30) in Eingriff steht.

Die Erfindung geht aus von einem Verbundplanetenrädergetriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der DE-OS 18 01 249 ist ein Verbundplanetenrädergetriebe der im Oberbegriff erläuterten Art bekannt. Bei diesem Getriebe ist ein sogenannter »Ravigneaux-Satz« mit zwei Sonnenrädern und einem mit dem Ausgang verbundenen Ringrad verwendet, bei dem bei zusätzlichem Antrieb des Planetenräderträgers vier Vorwärtsgänge, dessen oberster ein Schnellgang ist, erzielt werden. Dieser ist jedoch in seinem Übersetzungsverhältnis durch die Übersetzungswahl für die Gänge 1 bis 3 festgelegt. Das mit der weiteren Bremse im zweiten und vierten Gang festlegbare Glied ist das erste Sonnenrad größeren Durchmessers.

Aus der Zeitschrift ATZ 70 (1968)3, ist mit dem Aufsatz »Zur systematischen Synthese mehrgängiger Umlaufräder-Schaltgetriebe« von Ing. A. Ott Tafel V Reihe I/Vlll 24 zwar ein Planetenrädergetriebe für drei Voi wärtsgänge und einen Rückwärtsgang mit zwei Ringrädern bekannt, diese sind jedoch fest miteinander verbunden und somit nicht individuell schaltbar.

Aus der US-PS 27 25 762 ist ein Verbundplanetenrädergetriebe bekannt, dessen mit dem zweiten, kleineren Sonnenrad im Eingriff stehender Planetenrädersatz ständig mit dem anderen Planetenrädersatz und mit dem mit dem Ausgang verbundenen Ringrad in Eingriff steht. Die Anordnung entspricht weitgehend dem eingangs in Bezug genommenen Oberbegriff. Abweichend von letzterem fehlt jedoch die Freilaufbremse. Das weitere abbremsbare Glied ist wie nach der DE-OS 18 01 249 das erste Sonnenrad größeren Durchmessers, das jedoch im ersten und dritten Vorwärtsgang abgebremst wird. Der gemeinsame Planetenräderträger ist über die dritte Kupplung nicht mit der Eingangswelle, sondern unter Umgehung eines vorgeordneten hydrodynamischen Wandlers direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden. Im Verein mit anderen schalttechnischen Maßnahmen ergeben sich bei dieser Anordnung mehr als drei Vorwärtsgänge, von denen der höchste ein direkter Gang mit Umgehung des hydrodynamischen Wandlers isL Ein Schnellgang ist bei dieser Anordnung nicht gegeben. Auch hier ist kein zusätzliches, individuell schaltbares Ringrad vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe der im Oberbegriff erläuterten Art derart zu verbessern, daß das Übersetzungsverhältnis des erzielten Schnellganges in von den übrigen Gängen unbeeinflußter Weise festgelegt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese ^\ufgabe gelöst, indem ein Getriebe der im Oberbegriff erläuterten Art die im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgezeigten Merkmale aufweist _a

Dadurch, daß das Verbundplanetenrädergetriebe zusätzlich ein Ringrad aufweist, das das mittels der weiteren Bremse festlegbare Glied bildet und das mit dem in das erste Sonnenrad eingreifenden zweiten Planetenrädersatz kämmt und der erste, mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehende Planetenrädersatz mit dem mit der Ausgangswelle verbundenen zweiten Ringrad in Eingriff steht, wird eine größere Freiheit in der Wahl der Übersetzungen der einzelnen Gangstufen erreicht und eine belastungsmäßig günstigere Aufnahme eines Reaktionsmomentes an einem Ringrad als an einem Sonnenrad ermöglicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Getriebeschaubild und

F i g. 2 eine Aufstellung der Betätigung der Kupplun-• <o gen und Bremsen für ein Getriebe.'ach Fig. 1.

Die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ist mit 10 bezeichnet. Ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ist mit 12 bezeichnet und besteht aus einem Pumpenrad 14, das drehfest mit der Kurbelwelle 10 verbunden ist, einem Turbinenrad 16, das drehfest mit einer Turbinenwelle, die die Eingangswelle 32 des nachgeordneten Verbundplanetenrädergetriebes 22 bildet, verbunden ist, und einem Leitrad 18, das über eine Freilaufkupplung 20 an einem feststehenden Gehäuseteil abgestützt ist. Die einzelnen Teile des hydrodynamischen Drehmomentwandlers sind in herkömmlicher Weise angeordnet und brauchen in ihrer Funktion nicht näher erläutert zu werden.

Das Verbund-Planetenrädergetriebe 22 besteht aus einem ersten Sonnenrad 24 größeren Durchmessers und einem zweiten Sonnenrad 26 von kleinerem Durchmesser. Das Verbund-Planetenrädergetriebe 22 weist weiterhin ein erstes Ringrad 29 (im Patentanspruch als »zusätzliches Ringrad« bezeichnet) und ein zweites Ringrad 30 auf. Das zweite Ringrad 30 ist drehfest mit einer Ausgangswelle 33 verbunden, die wieder über eine herkömmliche Kardanwelle und ein Ausgleichgetriebe mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden ist.

Das zweite Sonnenrad 26 ist mit einer Hohlwelle 28 verbunden, die über eine erste Kupplung 27 mit der Eingangswelle 32 verbindbar ist. Das erste Sonnenrad 24 ist mit einer Hohlwelle 34 verbunden, die über eine zweite Kupplung 36 mit der Eingangswelle 32

verbindbar ist.

Ein erster Planetenrädeisatz 38 mit kurzen Planetenrädern, vorzugsweise drei Stück, steht in Eingriff mit dem zweiten Ringrad 30 und dem zweiten Sonnenrad 26. Ein zweiter Planetenrädersatz 40 mit langen Planetenrädern, vorzugsweise drei Stück, steht in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad 24, dem ersten Planetenrädersatz 38 und auch dem ersten Ringrad 29. Die beiden Planetenrädersätze 38 und 40 sind auf einem gemeinsamen Planetenräderträger 42 um ihre jeweiligen Achsen drehbar gelagert Eine erste Bremse 44 (im Oberbegriff als »Bremse« angegeben) ist vorgesehen, um den Planetenräderträger 42 wahlweise festzulegen. Eine Freilaufbremse 46 unterstützt die Wirkung der ersten Bremse 44. Sie verhindert eine Drehung des Planetenträgers 42 in einer Drehrichtung, ermöglicht jedoch eine freie Drehung in der anderen Drehrichtung, wenn die erste Bremse 44 gelöst ist. Die Bremse 44 verhindert jedoch auch eine Drehung des Planetenräderträgers 42 in der Drehrichtung, in der die Freilaufbremse 46 freiläuft.

Eine zweite Bremse 48 (im Patentanspruch als »weitere Bremse« bezeichnet) ist vorgesehen, um das erste Ringrad 29 wahlweise festzulegen. Die Bremse 48 wirkt hierbei direkt mit dem Ringrad 29 oder mit einer mit dem Ringrad 29 verbundenen Bremstrommel zusammen.

Eine dritte Kupplung 50 ist vorgesehen, um den Planetenräderträger 42 über eine Verbindungswelle 52 unmittelbar mit der Eingangswelle 32 zu verbinden.

Alle Kupplungen und Bremsen werden über hydraulisch betätigte Servos (nicht gezeigt) eingerückt oder gelöst.

Um den I.Gang zu schalten, wird die zweite Kupplung 36 eingerückt. Bei feststehendem Planetenräderträger 42 treibt in diesem Fall das erste Sonnenrad 24, das über die zweite Kupplung 36 mit der Turbinenwelle 32 verbunden ist, den zweiten Planetenrädersatz 40 in entgegengesetzter Drehrichtung. Da der zweite Planetenrädersatz 40 mit seinen langen Planetenrädern den ersten Planetenrädersatz 38 kurzer Planetenräder in entgegengesetzter Drehrichtung antreibt, treiben die kurzen Planetenräder des ersten Planetenrädersatzes 38 das zweite Ringrad 30 und die Ausgangswelle 33 mit einer herabgesetzten Drehzahl, jedoch in gleicher Drehrichtung wie die Eingangswelle

32 an.

Der Planetenräderträger 42 wirkt in diesem Fall als Reaktionsglied, da er über die Freilaufbremse 46 gegen eine Drehung festgelegt ist. Wird gewünscht, den Planetenräderträger 42 im Schiebebetrieb des Fahrzeuges als Reaktionsglied beizubehalten, so ist es erforderlich, die erste Bremse 44 zu betätigen, wodurch der Planetenräderträger 42 gegen eine Drehung in beiden Drehrichtungen festgelegt wird.

Um den 2. Gang zu schalten, wird die zweite Bremse 48 betätigt, wodurch das erste Ringrad 29 festgelegt und zum Reaktionsglied wird. Die zweite Kupplung 36 bleibt hierbei eingerückt Das zweite Ringrad 30 und die Ausgangswelle 33 werden nun mit einer höheren Drehzahl, die zwischen dem l.Gang und dem direkten Gang liegt, angetrieben.

Um den 2. Gang, den direkten Gang, zu schalten ist es nur erforderlich, die zweite Bren·* s 48 zu lösen und zusätzlich zur eingenickt bleibende" zweiten Kupplung 36 die Kupplung 27 einzurück" . Hierdurch werden die einzelnen Elemente des Verbund-Planetenrädergetriebes 22 gegeneinander gesperrt und die Ausgangswelle

33 wi'd mit einer Übersetzung 1 :1 angetrieben.

Um den 4. Gang, den Schnellgang, zu schalten, werden die dritte Kupplung 50 eingerückt, die zweite Bremse 48 betätigt und die erste und die zweite Kupplung 27 und 36 gelöst.

Das erste Ringrad 29 wirkt wieder als Reaktionsglied und das zweite Ringrad 30 wird gegenüber der Drehzahl der Eingangswelle 32 und der Verbindungswelle 52 mit einer größeren Drehzahl angetrieben.

Ein Rückwärtsgang wird durch Betätigen der ersten Bremse 44 und Einrücken der ersten Kupplung 27 erreicht Die übrigen schaltbaren Elemente sind dabei gelöst. Das zweite Sonnenrad 26 treibt hierbei die Planetenräder 38 an, während der Plane'enräderträger 42 festgelegt ist und das Reaktionsglied bildet. Das zweite Ringrad 30 wird hierbei in Rückwärtsdrehricht^:ng angetrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   _> Verbundplanetenrädergetriebe für Kraftfahrzeuge mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, bei dem ein erstes Sonnenrad über eine zweite Kupplung mit einer Eingangswege und ein zweites, kleineres Sonnenrad über eine erste Kupplung mit der Eingangswelle verbindbar ist, ein erster Planetenrädersatz mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff steht und ein zweiter Planetenrädersatz mit dem ersten Planetenrädersatz und dem ersten Sonnenrad in Eingriff steht und alle Planetenräder auf einem gemeinsamen Planetenräderträger angeordnet sind, der über eine Freilaufbremse oder über eine Bremse festlegbar ist bzw. über eine dritte Kupplung mit der Eingangswelle verbindbar ist, bei dem ferner einer der Planetenrädersätze in ein Ringrad eingreift, das mit der Ausgangsweile verbunden ist, und bei dem ein Glied des Verbundplanetenrädergetriebes über eine weitere Bremse im zweiten und vierten Vorwärtsging festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß