DE2148053A1 - Umlaufrädergetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Patentanmeldung umlaufrädergetriebe für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe für Kraftfahrzeuge mit drei Umlaufrädersätzen, von denen der erste und der zweite Umlaufrädersatz ein gemeinsames, wahlweise mit einem Eingangsglied über eine zweite Kupplung verbindbares bzw« über eine zweite Bremse festlegbares Sonnenrad besitzen, das Ringrad des ersten Satzes mit dem Eingangsglied über eine erste Kupplung verbindbar ist, der Planetenradträger des zweiten Satzes über eine erste Bremse bzw. einen Freilauf festlegbar ist und der Planetenradträger des ersten Satzes mit dem Ringrad des zweiten Satzes und einem Ausgangsglied verbunden ist und der dritte Umlaufrädersatz diesem Simpson-Satz vorgeschaltet ist.

Bei einem bekannten Umlaufrädergetriebe der eingangs genannten Art sind die Elemente des dritten Uialaufrädersatzes wahlweise über mehrere Kupplungen mit den Elementen des Simpson-Umlaufrädersatzes verbindbar, um eine große Anzahl von Gängen zu erzielen.

US-186 16. September 1971

209821/0871

2K8053 -I-

Das bekannte Getriebe besitzt somit einen verhältnismäßig aufwendigen und komplizierten Aufbau.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein an sich bekanntes, drei Vprwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweisendes Simpson-ümlaufrädergetriebe in möglichst einfacher Weise und mit möglichst wenfeen zusätzlichen Bauteilen, wie Kupplungen und Bremsen, zu einem vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweisenden Umlaufrädergetriebe zu ergänzen, dessen Drehzahlabstufung, insbesondere für Verbrennungsmotoren mit geringem Hubraum und hoher Drehzahl geeignet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem das Ringrad des dritten Satzes mit einer Eingangswelle verbunden ist, der Planetenradträger mit dem Eingangsglied des Simpson-Satzes verbunden ist und das Sonnenrad wahlweise über eine dritte Kupplung mit dem Antriebsglied des gemeinsamen Sonnenrades verbindbar bzw. über die zweite Bremse festlegbar ist.

Die zweite Bremse ist hierbei vorteilhafterweise vor der dritten Kupplung angeordnet.

Das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang weist den Vorteil auf, daß trotz erwünschter hoher W Untersetzung im ersten Gang und im Rückwärtsgang der Übersetzungssprung zwischen dem dritten und dem vierten Gang in erwünschter Veise verhältnismäßig gering ist.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein Getriebeschema des erfindungsgemäßen üalaufrädergetriebes.

Figur 2 zeigt eine Tabelle über die Kupplungs- und Br-iuasenbeife'.Mguzig zum US-186 16. September I971 ■ „ 3 _

209821/0871

Gehalten der verschiedenen Gänge.

In 7igur 1 ist die Eingangswelle des Getriebes mit 10 "bezeichnet. Sie kann in herkömmlicher V/eise mit der Turbinenwelle eines hydrokinetischen Drehmomentwandlers verbunden sein, dessen Pumpenteil mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden ist. Die Abtriebswelle des Getriebes ist mit 12 bezeichnet und führt über eine Kardanwelle und ein Differential zu den Antriebsrädern.

Das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe besteht aus drei einfachen Umlaufrädersätzen. Diese Umlaufrädersätze sind in Figur 1 von links nach rechts mit den Bezugszeichen 17» 16 und 18 versehen. Der Umlaufrädersats 1/ besteht aus einem Ringrad 20, einem Sonnenrad 22, einem Planetenträger 24 und Planetenrädern 26, die am Planetenradträger 24 drehbar gelagert sind und mit dem Hingrad 20 und dem Sonnenrad 22 im Eingiaff stehen.

Der Umlaufrädersats I4 ist zwischen dem Kotor und den anderen beiden Umlaufrädersätzen 16 und 16 angeordnet.

Der UmI auf räder s atz 16 besteht aus einem ?Lingrad 28, einem Sonnenrad 50, einem Flanetenradträger yi und Planetenrädern 54· Ber Planetenradträger 32 ist direkt mit der Abtriebswelle 12 verbunden. Das Sonnenrad JO ist direkt :ait dem Sonnenrad 36 des Umlaufrädersatzes 18 verbunden. Das P.in^rad 38 des Umlauf rädersatzes 18 ist direkt nit der Abtriebswelle 12 verbunden. Der Planetenradträger 40 des Umlaufrädersatzes 18 trägt Planetenrüder 42, die im Singriff mit dem rechten Rad 30 und den Sonnenrad 56 stehen. Der Planetenradträger 40 ist mit einer Bremstrommel verbunden, um die ein Bremsband 46 angeordnet ist. Wenn das Bremsband 40 an die Bremstrommel 44 angelegt wird, wird der Planetenradträger zum lLeaktionsglied. Die Bremstrommel 44 kann weiterhin über eine Freilaufkupplung 48 festgelegt werden, die zwischen der Bremstrommel 44 und

TJÖ-IÖ6 16. September 1971 - L -

209821/0871

2U8053

dem Getriebegehäuse 50 angeordnet ist und das Keaktionsiaoment des Planetenradträgers 40 während der Vorwärtsgänge abstützt. Die Freilaufkupplung 48 läuft frei, wenn sich das Reaktionsnoiaent des Planetenradträgers umkehrt.

Das Sonnenrad 22 des Umlaufrädersatzes I4 ist mit einer Bremstrommel 52 verbunden. Sin Bremsband 54 umgibt die Brenstrommel 52 und wird bei einem Betrieb in den untersetzten Gängen und im Rückwärtsgang angelegt. Die Bremstrommel 52 kann über eine Kupplung 58 wahlweise mit der Antriebstrommel 56 für die beiden Sonnenräder 30 und 36 verbunden werden. Venn die Kupplung 58 eingerückt ist können die Sonnenräder 30 und 36 festgelegt werden, sobald das Bremsband 54 angelegt wird. Das ist der Fall, wenn das Getriebe für einen Betrieb im zweiten Gang geschaltet ist Die Kupplung 58 wird eingerückt und das Bremsband 54 wird gelöst während eines Betriebes im vierten oder direkten Gang.

Der Planetenradträger 24 des Umlaufrädersatzes 14 kann mit den Bingrad 2Ü des UnIaufräderSatzes 16 über eine wahlweise einrückbare Kupplung 60 verbunden werden. Die Kupplung 60 ist hierbei während eines Betriebes in den Vorwärtsgingen stets eingerückt. Das Bingangsglied der Kupplung 60, das wie oben erwähnt, mit detj Planetenradträger 24 verbunden ist, kann über eine Kupplung 62 direkt mit der Antriebstrommel 56 für die Sonnenräder 30 und 36 verbunden werden. Die Kupplung 62 ist hierbei während eines Betriebes in: dritten und vierten Vorwärtsgang eingerückt.

Die Betätigung der Kupplungen und Bremsen zum Schalten der einzelner. Gänge ist in Figur 2 gezeigt. !Jährend eines Betriebes im ersten Gang ist die Kupplung 60 eingerückt und das Bremsband 54 angelegt. Das Eino^-aii£.;sdrehmoment der Eingangswelle 10 wird durch den Umlaufrädersatz I4 vervielfacht, wobei das Connenrad 22 als Reaktionsglied wirkt. Das Dreh- - uoiuent wird über den Planetenradträger 24 des Umlauf rädersatzes I4 über die eingerückte Kupplung 60 dem Ringrad 28 des Umlaufrädersatzes 16 dt-

US-186 16. September 197I - 5 -

209821/0871

geteilt. Der Planetenradträger $2 des Umlaufrädersatzes 16 und damit die Antriebswelle 12 werden somit in Yorwärtsdrehrichtune angetrieben· Das Beaktionsdrehmoment des Umlaufrädersatzes 16 dreht hierbei die Gonnenräder JO und 36 in Rückwärtsdrehrichtung und der Planetenradträger 40 wird durch die Freilaufkupplung 48 festgelegt. Die Rtickwärtsdrehung des Sonnenrades 36 bewirkt die Übertragung einer Vorwärtsdrehung auf das liingrad 38 und damit auf die Abtriebswelle 12.

Während eines Betriebes in zweiten Gang bleibt das Bremsband 54 angelegt, wodurch der Umlaufrädersatz I4 wirksam bleibt. Die Kupplung 58 wird hierbei eingerückt, wodurch das Sonnenrad 30 mit der Bremstrommel 52 verbunden und über das angelegte Bremsband 54 festgelegt wird. Die Freilaufkupplung 46 läuft frei und der Umlaufrädersatz 18 wird unwirksam. Las Ausgangsdrehmoment des Planetenradträgers 24 und des Umlaufrüdersatses I/ wird somit durch den tfnlaufrädersatz 16 vervielfacht und das Drehmoment des Planetenradträgers 32 wird auf die Attriebswelle 12 übertragen, ohne daß über den Umlaufrädersatz 18 ein weiterer Drehlaomentanteil an die Abtriebswelle 12 abgegeben wird.

JDie beiden Kupplungen 60 und 62 werden eingerückt, un den dritten Gang su scxialten. Die Elemente der Umlauf räder sätze 16 und 18 drehen sich hierbei e.1g Einheit, während der UmI auf räders at ζ 14 weiterhin das von der Antriebswelle 10 kommende Drehmoment vervielfacht. Der Umlaufrädersats 14 bildet sonit die einzige Übersetzung.

-*lle Kupplungen 5ß> 62 unci CO verden eingerückt, und die jBrensbänder werden gelöst, uu den vierten Gang oder direkten Gang zu schalten. In diesem I-'all drehen sich alle illemente der Umlaufrädersätze 14» 16 und IC als KLnheit und ergeben so eine Übersetzung von 1:1.

Eine liotorbreuswirkung i:.i eisten Gang wird durch Anlegen des Eremsbande;: /6 ersielt, iiiü beir;i Bergabfahren mit Hotorbremswirkung auftretendes,

U3-186 16. September I97I - 6 -

209821/0871 _^

BAO ORIGINAL

2U8053

in Rückwärtsdrehricbtung wirkendes Drehmoment dee PlanetenradtrSgers 40 wird hierbei über das Bremsband 46 abgestutzt, da die Freilaufkupplung 43 nur in Vbrwärtsdrehrichtung einen Drehmoment abstützen kann.

Ein Rückwärtsgang wird durch Einrücken der Kupplung 62 und Anlegen der Brerasbänder 46 und 54 erzielt. Der Umlaufrädersatz I4» dessen Sonnenraä 22 als Reaktionsglied wirkt, vervielfacht das Drehmoment vie in den Vorwärtsgängen. Das Ausgangsdrehmoment des Flanetenradträgers 24 wird über die eingerückte Kupplung 62 direkt dem Sonnenrad 36 mitgeteilt. Da der Planetenradträger 40 als lleaktionsglied wirkt, wird hierdurch die Drehung des Hingrades J8 ungedreht und die Abtriebswelle 12 wird in liückwärtsdrehrichtung angetrieben.

)-U>6 16. ijeoter

209821/0871

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Jralaufrädergetriebe für Kraftfahrzeuge mit drei Umlaufräderaätsen, von denen der erste und der zweite Umlaufrädersatz ein gemeinsames wahlweise mit einem Eingangsglied über eine zweite Kupplung verbindbares bzw. über eine zweite Bremse festlegbares Soixaenrad besitzen, das Hin^rad des ersten Satzes mit den Singangsglied über eine erste Kupplung verbindbar ist, der Planetenradträger des zweiten Satzes über eine erste Brenne bzw. einen Freilauf festlegbar ist und der Planetenradträger des ersten Satzes mit -dem Ringrad des zweiten. Satzes und einem Aus^'&ngsglied verbunden ist und der dritte TJmlaufrildersatz diesen Simpson-Satz vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringrad (20) des dritten Satzes (14) mit einer üingan^swelle (1O) verbunden ist, der Planetenradtrü^er (24) mit dem Eingangsglied des Simpson-Satzes verbunden ist und df-ε Somienrad (22) wahlweise über eine dritte Kupplung (56) iuit deru Antriebsglied (56) des geneinsamen Sonnenrades (3O-36)verbindbar bzw. über die zweite Bremse (54) festlegbar ist.

   Umlaufrädergetriebe nach Anspruch 1 , dadurch g e k e η η - ζ c i c h a e t, da£ die zweite Brease (54) vor der dritten Kupplung (50) angeordnet- ist.

   1ϋ. .September 1971

   209821/0871 _{8ÄD 0RiGJNAL}

   Leerseite