DE2321732A1

DE2321732A1 - Wechselgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2321732A1
Application number: DE19732321732
Authority: DE
Inventors: Gilbert Kenneth Hause
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1973-04-26
Publication date: 1974-01-10
Also published as: FR2191672A5

Description

W/Vh-2951 26.4.73

General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.

Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindiang bezieht sich auf ein Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Kupplungseinheit zum Verbinden einer Eingangswelle mit einem Eingangsglied des Getriebes.

Ein derartiges Wechselgetriebe ist beispielsweise durch die US-PS 3- 164-034 bekannte Ein derartiges Getriebe ist für Fahrzeuge mit geringer Leistung im Verhältnis zu ihrem Gewicht bestimmt, wobei für das Getriebe nur ein geringer Raum zur Verfügung steht. Bei dem bekannten Getriebe ist ein geringer Raumbedarf erreicht, jedoch gestattet es nur zwei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zu bewirken.

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Der Erfindung liegt,die Aufgabe zugrunde,

ein Getriebe mit drei Vorwärts gangen und einem Rückwärtsgang bei annähernd gleichem Raumbedarf zu schaffen, wodurch für die, erwähnten Fahrzeuge ein vorteilhafteres Getriebe bereitgestellt wird. . --..'■. '

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen

des Anspruches. 1 angeführten Merkmale gelöst. Durch diese Ausbildung wird ein ausserst gedrängter Aufbau des Getriebes erreicht., der es für die Eingliederung in Fahrzeuge, der eingangs erwähnten Art geeignet macht.. , · ■ ..... . . _:

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegen-« · Standes ergeben sich aus den Unteransprüchen, ,, - ..=-:.-

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele

eines Wechselgetriebes nach der Erfindung dargestellt. In den■-..,-._

Zeichnungen zeigen ..-'.. -■"■■·. =. - ·,·

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch den oberen ;;-,;;-

. , Teil eines Wechselgetriebes nach der Er- ■■-,

■ :- findung, - ■

Fig. 2 einen Teillängsschnitt einer abgewandelten

-Ausführungsform und

Fig. 3 eine^ schematische. Darstellung einer Zahxirädereinheit, die-,,Tbei .beiden Ausführungsformen Verwendung findet. -.

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■ ;'" Bas in Fig« 1 dargestellte Getriefe© 10 hat ein Gelläuse 12, In dem eine hydrodynamische Einheit, beispielsweise einDrehmomentwandler, angeordnet ist, dessen Ehampenrad eine Hohlwelle 14 antreibt·- Die Hohlwelle 14 ist mit einer lähnradpumpe 16 verbunden, die Druckflüssigkeit für eine hydraulische Steueranlage liefert. Die "Zahnradpumpe 16 sitzt in einem lumpen« gehäuse-, das durch einen Deckel 20 *verschlösssn ist, der eine nach hinten gerichtete Mabe 22 auf wist* Bas Turbinenrad des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist mit einer Eingangszeile 24 des Getriebes verbunden JiHd durch eine ortsfeste Buchse 26 geführt^-'an der die Abstützung des Leitrades d#shydrödynaiai« sehen Drehmomentwandlers erfolgt, -

Jm rechten Ende der Eingangswelle 24 ist eine Trommel 28 aufgekeilt, deren Hantel 34 Kupplungsseheiben von zwei Mehrscheibenkupplungen 36 mid 38 innerhalb einer Kupplungseinheit 39 trägt. In der Trommel 28 ist ein hydraulisch betsLtigter Stellkolben 40 angeordnet, der mit' der Trommel eine Druckkammer 42 bildet, der Bruekflüssigkeit über einen Kanal 43 zugeleitet werden kann. Bei Beaufschlagen des STellkolbens 40 wird die Kraft von Rückstellfedern 44 überwunden und die erste Kupplung 36 für Vorwärtsantrieb eingerückt. Die erste Kupplung 36 hat ringförmige Kupplungsscheiben, die in Keilen an der Innenwand des Mantels 34 der "Trommel 28 gehalten sind und

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zwischen bekleidete Kupplungsscheiben greifen, die in Keilen am der Aussenseite einers inneren Trommel 45 liegen. Die innere Trommel 45 hat eine Nabe 46, die mit einer Zwischenwelle 47 .verkeilt ist und deren eines Ende in dem rechten Ende der Eingangswelle 24 gelagert ist.

Drehbar auf der Nabe 22 des Pumpendeckels ist

eine Trommel 48 gelagert, die durch einen übergreifenden Deckel 49 zu einem Gehäuse für die Kupplungseinheit 39 ausgestaltet. ist. Die Kupplungs einheit 39 enthält ferner einen in Achsrichrtung beweglichen Stellkolben 50, der konzentrisch zum Stellkolben 40 und der Trommel 28 liegt und mit der Trommel 48 eine Druckkammer 52 bildet, der Druckflüssigkeit über einen Kanal zugeleitet werden kann. Bei Beaufschlagen des Stellkolbens 50 wird die zweite Kupplung 38 gegen die Kraft von Rückstellfedern 54 eingerückt. ' ·

Die zweite Kupplung 38 hat Kupplungsscheiben aus Stahl, die in Nuten der Trommel 48 eingreifen und zwischen mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheiben greifen., die mit Keilen an der Aüssenseite des Mantels 34 der Trommel 28 zusammenarbeiten. Die äussere Wand des Deckels 49 der Kupplungseinheit ist zylindrisch ausgebildet und arbeitet mit einer Bandbremse 55 zusammen, die durch einen Stellmotor betätigt wird, um das umlaufende Kupplungsgehäuse gegen Drehen festzulegen.

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Der Deckel 49 des Kupplungsgehäuses hat ferner

Ansätze 58, die zwischen die Zähne eines Sonnenrades 6Ö kleinen Durchmessers eines Planetenrädersatzes 62 greiftea. Dieser in Fig. 3 schematisch dargestellte Planetenrädersatz weist ein Sonnenrad 64 grossen Durchmessers auf, das auf die Zwischenwelle 47 aufgekeilt ist und mit langen Planetenrädern 66 kämmt. Die langen Planetenräder 66 sind drehbar in einem Planetenräderträger 68 gelagert, der mit einer Ausgangswelle 70 des Getriebes verbunden ist. Die langen Planetenräder 66 kämmen mit einem Ringrad 71 und ferner mit kurzen Planetenrädern 72, die ihrerseits mit dem Sonnenrad 60 kleineren Durchmessers kämmen, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen.

Bei der Bauform nach Fig. 1 trägt das Ringrad 71 aussen Keile zur Aufnahme von mit Reibbelägen versehenen Reibscheiben einer Mehrscheibenbremse 78, zwischen die Reibscheiben aus Stahl greifen, die in Keilen am Getriebegehäuse 12 festgelegt sind. Die Bremse 78 dient dazu, den Planetenrädersatz 62 auf Rückwärtsantrieb zu schalten, wozu ein axial verschieblicher hydraulischer Stellkolben 80 vorgesehen ist, der in der Stirnwand des Getriebegehäuses in einer Ausnehmung sitzt und mit der Stirnwand eine Druckkammer 82 bildet, die mit der hydraulischen Steueranlage verbunden ist. Rückstellfedern 86 sind an einem Federteller abgestützt, der an einer ringförmigen Schulter 88 des Getriebegehäuses befestigt ist und bewegt den Stellkolben 80

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zum Lüften der Bremse zurück, wenn die Druckkammer 82 druckentlastet wird. Radial einwärts des Stellkorbens 80 und der ringförmigen Schulter 88 ist eine Freilaufbremse 90 vorgesehen, deren Rollen zwischen einem Aussenlaufring 92 an der Schulter 88 und einem Innenlaufring 94 an einer Verbindungsplatte 96 laufen. Die Verbindungsplatte 96 erstreckt sich seitlich der Freilaufkupplung nach aussen und hat dort abgebogene Ansätze 98_S die in die Zähne des Ringrades 71 greifen, so dass der Innenlauf ring der Freilaufkupplung 90 mit dem Ringrad 71 verbunden ist.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist anstelle der Bremse 78 und der Freilaufbremse 90 der Bauart nach Fig. eine Bandbremse 100 verwendet. In diesem Falle hat das Ringrad 71 eine Verlängerung, um eine Bremsfläche für ein doppelschleif iges Bremsband 102 zu bilden, die durch einen nicht dargestellten hydraulischen Stellmotor betätigt wird. Ein ringförmiges Abstandsstück 114 mit rinnenartigem Querschnitt ist zwischen einer Ausnehmung 106 des Ringrades 71 und einer ringförmigen Schulter 108 am Getriebegehäuse 12 vorgesehen, um eine zusätzliche Abstützung für das Ringrad während seines Abbremsens zu bilden.

Die nachfolgende Schaltkärte veranschaulicht eine bevorzugte Schaltfolge der Ausführungsform nach Fig. 1» In diesem bezeichnet der Buchstabe X das Betätigen der betreffen-

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den Schalteinrichtung, der Buchstabe O das Lüften bzw. Ausrücken der Schalteinrichtung und die Buchstaben OR den Freilaufbetrieb der Freilaufbremse 90.

Schaltschema
36 38 55 78 90

1	X	0	. ... 0	0	X
2	X	0	X	ο ■	OR
3	X	X	0	0	OR
R	^J 0	X	0	X	-
N	0	O	0	0

Zum einschalten des ersten Ganges värd durch Beaufschlagen des Stellkolbens 40 die erste Kupplung 36 eingerückt, so dass der Kraftfluss von der Eingangswelle 24 über die Trommeln 28 und 45 zur Zwischenwelle 4? und zum Sonnenrad 64 grosseren Durchmessers verläuft« Das Sonnenrad 64 versucht iaber die Planetenräder 66 das Ringrad 71 rückwärts zu drehen und die hierauf ansprechende Freilaufbremse 90 hält das Ringrad 71 fest, so dass die Planetenräder· 66 auf der Innenseite des Ringrades ablaufen und den Hanetenräderträger 68 mit der mit ihm verbundenen Ausgangswelle in Vorwärtsrichtung mit einer grossen übersetzung ins Langsame antreiben«.

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-8- . ■ · ■

In abgewandelter Weise könnte auch die Scheiben-· "bremse 78 angelegt werden,, um das Ringrad 71 als Reaktioiisglied festzulegen, anstatt für diesen Zweck die Frei!aufBremse 90 zu verwenden.

:Für den. zweiten Gang wird die Bandbremse 55 gegen den Deckel 69 der Kupplungseinheit angelegt, so dass das umlaufende Kupplungsgehäuse festgehalten wird. Die erste Kupplung 56 bleibt eingerückt* In diesem falle wird die Zwischenwelle 47 vorwärts+ das Sonnenrad 64 antreiben, während das Sonnenbad 60 als Reaktionsglied festgehalten ist« Die Freilaufkupplung 90 läuft im Freilaufbetrieb, so dass die Planetenräder um das Sonnenrad 60 laufen und den Planetenräderträger 68 mit der Ausgangswelle 70 in Vorwärtsrichtung antreiben. Das.hierdurch erzielte Übersetzungsverhältnis ergibt eine Verringerung des Drehmoments und, eine Erhöhung der Ausgangsdrehzahl.

' Für den dritten Gang wird die Bandbremse 55 ge*« lüftet und die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 38 eingerückt. In diesem Falle sind dann, die beiden Sonncnräder 60 und 64 miteinander gekuppelt, so dass der Plane-fcenrädersatz 62 gesperrt ist und das Übersetzungsverhältnis 1:1 aufweist.

Für den Rückwärtsgang wird die Kupplung 38 eingerückt und die Bremse 78 angelegt. In diesem Falle verläuft der Kraftfluss von der Eingangswelle 24 zu dem Sonnenrad 60 kleineren Durchmessers über die Trommeln 28 und 49..-Das Sonnen-

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rad 60 wird somit vorwärts angetrieben. Bei durch die Bremse festgehaltenem Ringrad 71 und angetriebenem oonnenräd 60 wird der Planetenräderträger 68 und die Ausgängswelle 70 rückwärts angetrieben, da die Planetenräder 66 an der Innenseite des Ringrades 71 ablaufen.

Für den Leerlauf werden alle Schaltorgane ausgeschaltet, so dass Icein Drehmoment durch das Getriebe übertragen wird. Zur Motorbremsung kann die erste Kupplung 36 eingerückt werden und gleichzeitig die Bremse 78. angelegt werden, wodurch der Antrieb von der Ausgangswelle 70 durch den Planetenrädersatz zurück zur Zwischenwelle 47 verläuft und über die eingerückte Kupplung 36 an die Eingangswelle 24 übertragen wird. Es ist hierdurch eine Verbindung mit der Antriebsmaschine über die hydrodynamische Einheit geschaffen.

Ein bevorzugtes Schaltprogramm für die Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist der nachstehenden Tafel zu entnehmen:

Schaltprogramm 36 38 55 102

1	X	O	O	X
2	X	O	X	O
3	X	X	O	O
R	O	X	O	X
N	ο ·	O	O	O

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■ '. -ίο -

Anstelle des automatischen Wirkens der. Freilaufbremse 90 im ersten Gang wird die Bandbremse 102 ange- , legt, um das Ringrad 71 festzulegen. Im zweiten Gang bleibt die erste Kupplung wie im ersten Gang eingerückt, jedoch muss die Bandbremse 102 gelüftet werden, wenn die Bandbremse 55 für den zweiten Gang angelegt wird* Der dritte direkte Gang, der ■ Rückwärtsgang und Leerlauf werden in gleicher ¥eisegeschaltet wie bei'.der Ausführungsform nach Fig. 1. ■-..."

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Claims

F a t e η ta η s ρ r üg Ii e

1. n'/echselgetriebe,. insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Kupplungseinh§it zum Verbinden einer Eingangswelle mit einem Eingangsglied des Getriebes> d a d u rc n g e k e η η ζ e lehnet, dass einer Zahnr ader einheit (62][ zum Antrieb einer Ausgangswelle (70) mitunterschiedlicher Übersetzung von der Eingangswelle (24) eine erste Bremse (90; 102) und eine Kupplungseinheit (39) zugeordnet ist;und die Kupplungseinheit ein umlaufendes mit der Zahnrädereinheit verbundenes Gehäuse (48,49) aufweist, das durch eine zweite Bremse (55) festlegbar ist und zwei Kupplungen (36 und 38) umschliesst, die mit einer gemeinsamen, von dem Eingangsglied

zusammenarbeiten
angetriebenen Trommel (2Sj/, und der ersten Kupplung (36) ein in dem umlaufenden Gehäuse angeordneter erster hydraulischer Stellmotor (40) zugeordnet ist, so dass bei eingerückter erster Kupplung ein niedriger erster Gang bei angelegter erster Bremse und ein zweiter Gang bei angelegter zweiter Bremse und gelüfteter erster Bremse bewirkt ist, und ein zweiter im umlaufenden Gehäuse angeordneter hydraulischer Stellmotor (50) zum Einrücken der zweiten Kupplung (38) betätigbar ist, um bei eingerückter 1. Kupplung einen dritten Gang zu bewirken.

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-..._.-_:,_:: 2* Ijiechselgetriebe nachAnspruch 1, dadurch ' gekennzeichnet, dass die Zahnrädereinheit (62) ein erstes Sonnenrad, (64) enthält, das mit langen, in einem Planetenräder— träger (96) drehbar gelagerten Planetenrädern (66) kämmt und die langen Planetenräder mit eineis Ringrad (71) und süsf Mirzen-, in dem Planetenräderträger drehbar gelagerten Planetenräder (72) kämmen, wobei die kurzen Planetenräder mit einem zweiten SoSpnrad (60) kleineren Durchmessers als das ernste Sonnenrad kämmen und der Planetenräder träger'mit der Antriebswelle (70). des Getriebes verbunden ist, und dass die erste und zweite Kupplung (36 und 38) ihre von der Singangswelle (24) angetrie^ bene Trommel (28) mit dem ersten bzw* dem zweiten Sonnenrad verbinden und die erste Bremse (90 j 102) dem Ringrad (71) zugeordnet ist.

3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stellmotor einen innerhalb der gemeinsamen Trommel (28) für die erste und zweite Kupplung liegenden Stellkolben (40) und der zweite Stellmotor einen ausserhalb der gemeinsamen Trommel (28) liegenden Stellkolben (50) aufweist, und eine dritte Bremse (78) durch einen dritten Stellkolben (80) bei eingerückter zweiter Kupplung (38) zum Einschalten des Rückwärtsganges anlegbar ist, und die erste Bremse (90) als Freilaufbremse radial einwärts des dritten Stellkolbens (80) angeordnet ist.

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-"-"■'■■" 4. Wechselgetrieber nachAnspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stel !kolben (40 und 50) sowie die gemeinsame Trommel (28-) der beiden Kupplungen (36,38) konzentrisch zueinander angeordnet sind." ^: -'-"- ^ '■"--- ' ^{: : >:}

-5. Wechselgetriebe nach Anspruch 3 oder 4, ^:" ~ : dadurch gekennzeichnet, dass^der dritte Stellkoiben (80) und die Freilaufbremse (90) in Aussparungen einer Stirnwand des Getriebegehäuses (12) -angeordnet sind.

^: #. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch ' gekennzeichnet, dass die erste Bremse als Bandbremse (102) dem Ringrad (71) der Zahnrädereinheit (62) zugeordnet ist und * angelegt den niedrigsten Gang und bei zusätzlich eingerückter zweiter Kupplung (38) den Rückwärtsgang bewirkt.

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