DE2362840A1 - Planetengetriebe - Google Patents

Planetengetriebe

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Description

V \ TENTANWllTE
DB. ing. H. NEGENDATiK · dipping. II. KATJCK dipl.-phys. W. dipping. E. GRAALFS · dipping. W. WEHNERT
HAMBtTHG-MUNCHEN ZTJSTEEIVUNGSANSCHRIfT: HAMBPHG 36 · NETTTER WAIL 4=1
TEIi. 36 74 SS UND 80 4115
TEIEGR. NBGBDAPATBNT HAMBtTBG MÜNCHEN 15 · MOZARTSTR.
TBI.. S 88 00 8β
TBlEGn. NEGKDAPATENT MÜNCHEN
HAMBURG. d« 1?. DeZ·
AISIN SEIKI KABUSHIKI KAISHA
1, Asahi-Machi. 2-chome,
Kariya city. Aichi pref., Japan
Planetengetriebe
Die Erfindung betrifft Planetengetribe, genauer gesagt Planetengetriebe für Fahrzeuge, die zwischen der Ein- und Ausgangswelle auf mehrere Gangstufen schaltbar sind.
Verschiedene Planetengetriebe sind bekannt, die in Verbindung mit einem Drehmomentwandler oder einer hydrostatischen Kupplung verwendet werden. Bei diesen Getrieben, insbesondere für schwere Fahrzeuge, wie z.B. Lastkraftwagen oder Busse ist es erwünscht, wenigstens vier Gänge vorzusehen. Zu diesem Zweck sollen mehr als vier Gänge vorgesehen werden, in dem wenigstens drei Getriebesätze mit einfachen oder doppelten Planetenrädern vorgesehen werden, wobei die
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INSPECTED
Elemente der Planetengetriebesätze wahlweise feststellbar sind. Bei der Kombination ist es erwünscht, folgende Bedingungen zu erfüllen:
1.) im Vergleich mit anderen Elementen wird auf das Eingangselement zur Übertragung des Eingangsdrehmomentes das kleinste Drehmoment ausgeübt und ist daher ein Zentralrad kleinen Durchmessers.
2.) Das Ausgangs element ist geeignet, das Drehmoment entsprechend dem Produkt des Eingangsdrehmomentes und des Übersetzungsverhältnisses zu übertragen und ist daher ein Glockenrad beachtlich großen Durchmessers oder ein Planetenradträger.
.3·) Das Reaktionselement ist geeignet, das Drehmoment entsprechend dem Produkt des Eingangsdrehmomentes unö damit auf das feststehende Element (erster Gang) für eine langsame Vorwärtsgeschwindigkeit oder eine Rückwärtsgeschwindigkeit zu übertragen, die durch das Glockenrad oder den Träger erzeugt wird.
Es ist daher ein Zweck der Erfindung, ein verbessertes Planetengetriebe zu schaffen, das die oben erwähnten Bedingungen erfüllt.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Planetengetriebes, das wenigstens fünf Gänge aufweist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Plasetengetriebes, das zwei PlanetengeätsG sdt Gdüfsusb en Planetesmdern und wenigstens einen
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Planetengetriebesatz mit doppelten Planetenrädern aufweist.
Sin weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Planetengetriebes,^bei dem die Zentralräder als Eingangselemente, die Planetenradträger als Ausgangselemente und die Glockenräder oder Zentralräder als Reaktionselemente angeordnet sind.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Planetengetriebes, das einfach im Aufbscu ist.
Weitere Ziele und Merkmale sowie damit verbundene Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung besser verständlich. Es zeigen:
. 1 eine schematische Ansiebt des Planetengetriebes;
. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch einer abgeänderten Ausführungsform.
Das in Fig. 1 gezeigte Planetengetriebe weist im wesentlichen eine mit einem nichtdargestellten Motor verbundene Eingangswelle 10, einen Drehmomentwandler 11, eine erste, zweite und dritte Zwischenwelle 12, 13 und 14, einen ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesatz 15» 16 und 17 und eine Ausgangswelle 18 auf. Der Drehmomentwandler ist von der üblichen Art und a rbeitet in bekannter Weise. Der Drehmomentwandler 11 weist einen mit der Eingangswelle'10 verbundenen Pumpenabsehnitt 19, einen mit der ersten Zwischenwelle 12 verbundenen Turbinenabschnitt 20 und einen 3tatorabschnitt 21
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auf, der mittels einer Freilaufkupplung 22 an einem stationären Teils eines Getriegegehäuses 23 gelagert ist. Eine erste Kupplung 24 ist zwischen der Eingangswelle 10 und der ersten Zwischenwelle 12 angeordnet, um zwischen ihnen eine unmittelbare Verbindung herstellen zu können, so daß der Betrieb des Drehmomentwandlers 11 angehalten wird, wenn die Kupplung 24 eingerückt wird.
Die erste Zwischenwelle 12 ist mit einer zweiten und einer dritten Kupplung 25 bzw. 2? verbunden, von denen die zweite Kupplung 25 mit der Zwischenwelle 13 und die dritte Kupplung 27 mit der dritten Zwischenwelle 14 verbunden ist. Die dritte Zwischenwelle 14 ist ferner mit einer Bremse 28 verbunden. · Die Zwischenwellen 12, 13 und 14 sind konzentrisch zueinander angeordnet. Ein mit einer Kupplungstrommel der Kupplung 25 verbundenes Zahnrad 26 wirkt als Kraftentnahmeeinheit (nicht dargestellt).
Der erste Planetengetriebesatz 15 weist doppelte Planetenräder und ein Zentralrad 29 auf, das auf der dritten Zwischenwelle 14 befestigt ist und mit mehreren Planetenrädern 30 im Singriff steht. Die Planetenräder 30 stehen mit mehreren Planetenrädern 31 im Eingriff, die ihrerseits mit einem Glockenrad 32 im Eingriff stehen. Diese Planetenräder 30 und 31 sind drehbar in einem als Ausgangs element dienenden Planetenradträger 33 gelagert. Das Glockenrad 32 ist mit einer Bremse 42 verbunden und bildet bei angelegter Bremse 42 ein Reaktionselement#
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Der zweite Planetengetriebesatz 16 ist von der einfachen Planetenradart und weist ein mit der Welle 14 verbundenes Zentralrad 34, mehrere mit dem Zentralrad 34 im Eingriff stehende Planetenräder 35," ein mit den Planetenrädern 35 im Eingriff stehendes Glockenrad 36 und einen als Ausgangselement dienenden Planetenradträger 37, in dem die Planetenräder drehbar gelagert sind. Das Glockenrad 36 ist auch mit der Zwischenwelle 13 verbunden. Der Planetenradträger 37 ist mit dem Planetenradträger 33 verbunden.
Wie aus Vorstehendem klar hervorgehen dürfte, können die Zentralräder 29 und 34 über die Zwischenwelle 14 wahlweise mit der Zwischenwelle 12 und dem stationären Teil 23 verbunden werden, was von den Betätigungen der Kupplung. 27 und der Bremse 28 abhängt, so daß wahlweise' entweder Eingangs- oder Reaktionselemente für die Planetengetriebesätze 15 und 16 gebildet ,werden.
Der dritte Planetengetriebesat ζ 17 ist von der einfachen Planetenradart. Der Planetengetriebesatz 17 weist ein als Eingangselement dienendes Zentralrad 38 auf, das mit der Zwischenwelle 13 verbunden ist und mit mehreren Planetenrädern 39 im Eingriff s teht. Die Planetenräder 39 stehen mit einem als Reaktionselement dienenden Glockenrad. 40 im Eingriff und sind drehbar in einem als Ausgangselement dienenden Planetenradträger 41 gelagert.
Eine Bremse 43 und eine in einer Richtung wirkende Bremse 44 sind vorgesehen und parallel zwischen dem Gehäuse 23 dem Glockenrad 40 angeordnet. Das Glockenrad 40 wird beim
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Anlegen der Bremse 43 in beiden Drehrichtungen festgehalten. Wenn nur die in einer Richtung wirkende Bremse 44 angelegt ist, wird die Drehung des Glockenrades 40 nur in einer Richtung verhindert, während es sich in der anderen Richtung frei drehen kann. Alle Planetenradträger 33, 37 und 41 sind miteinander und mit der Ausgangswelle 18 verbunden. Demgemäß sind alle PIanetenradträger 33, 37 und 41 konzentrisch zur Zwischenwelle angeordnet und können sich mit der Ausgangswelle 18, die hinter der Zwischenwelle 13 angeordnet ist, drehen.
Beim Betrieb wird ein Leerlauf erzielt, wenn alle Kupplungen und Bremsen gelöst sind, wobei die Triebverbindung zwischen der Ein- und der Ausgangswelle unterbrochen wird.
Der erste Vorwärtsgang wird hergestellt, indem die Kupplung 25 eingerückt und die Bremse 43 angelegt wird. Da das Glockenrad 40 durch Anlegen der Bremse 43 oetzü stillsteht, wirkt das Glockenrad 40 als stationäres Reaktionselement für den Planetengetriebesat ζ 17· Der Planetenradträger 41 wird somit in der gleichen Richtung wie das Zentralrad 38 angetrieben,, jedoch über die Planetenrader 39 mit einer geringeren Drehzahl als das Zentralrad 38» Das Drehmoment wird somit von der Eingangswelle 10 über den Drehmomentwandler 11, die Zwischenwelle 12, die Kupplung 25, die Zwischenwelle 13, das Zentr&lrad 38, die Planetenräder 39 und dem Planetenradträger 41 auf die Ausgangswelle übertragen.
Der erste Vörwärtsgang kann auch dadurch hergestellt werden, daß die Kupplung 25 eingerückt und die in einer Sichtung wirkende Bremse 44 angelegt wird. Hierdurch wird im wesentlichen
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der gleiche Betriebszustand erreicht, als wenn die Bremse 43 angelegt wird. Da jedoch, die in einer Richtung wirkende Bremse 44 eine Drehung des Glockenrades 40 nur in einer Richtung verhindert, wird keine Motorbremsung erzielt«
Der zweite Vorwärtsgang wird dadurch hergestellt, daß die Kupplung 25 eingerückt und die Bremse 42 angeleg wird. Das Eingangsdrehmoment wird, wie beim ersten Gang, auf die Zwischenwelle 13 und von dieser über zwei Getriebezüge auf die Aüsgangswelle 18 übertragen. Ein Getriebezug geht vom Glockenrad 36 über die Flanetenräder 35 u&d die Planetenradträger 37 und 41 auf die Ausgangswelle 18, während der andere Getriebe zug vom Glockenrad 36 über die Planetenräder 35} das Zentralrad 34, die Zwischenwelle 14, das Zentralrad 29, die Planetenräder 30 und 31 lind die Plane tenradträger 33 und 36 auf die Ausgangswelle 18 geht. Jetzt wird das Glockenrad 32 durch die Bremse 42 festgelegt und dadurch ein Reaktionselement gebildet. Alle Planetenradträger 33, 37 und 41 werden in der gleichen Richtung wie das 'Glockenrad 36 angetrieben, jedoch unter der Wirkung der Planetenräder mit einer geringeren Drehzahl als das Glockenrad 36. Da^er hängt der zweite Gang von den Übersetzungsverhältnissen der Räder 36 und 34 und der Räder 29 und 32 ab, was ein kleineres übersetzungsverhältnis als beim ersten Gang ergibt.
Der dritte Vorwärtsgang wird dadurch hergestellt, daß die Kupplung 25 eingerückt und die Bremse 28 angelegt wird. Das EingangadrehmomerLt wird wit beim ersten Gang auf die Zwischemwell· 13 und τοπ di»s»r über das Glockenrad 36
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die Planetenräder 35 und die Planetenradträger 37 und 41 auf die Ausgangswelle 18 übertragen. Das Zentralrad 34 wird durch die Bremse 28 festgehalten und wirkt nun als Reaktionselement. Somit werden die Planetenradträger 37 und 41 in derselben Sichtung wie das Glockenrad 36 angetrieben, jedoch unter der Wirkung der Planetenräder 35 mit einer geringeren Drehzahl als das Glockenrad 36. Der dritte Gang hängt vom übersetzungsverhältnis der Räder 36 und 34 ab, so daß ein kleineres Übersetzungsverhältnis als beim zweiten Gang entsteht.
Der vierte oder Schnellvorwärtsgang wird hergestellt, indem die Kupplungen 25 und 27 eingerückt werden. Das über den Drehmomentwandler 11 ausgeübte Eingangsdrehmoment wird auf die Zwischenwelle 12 und von dieser über zwei Getriebezüge auf die Ausgangswelle 18 übertragen. Ein Getriebezug von der Zwischenwelle 12 auf die Ausgangswelle 18 verläuft über die Zwischenwelle 13» das Glockenrad 36, die Planetenräder 35» die Planetenradträger 37 und 41, während der andere Getriebezug von der Zwischenwelle 12 auf die Ausganswelle 18 über die Zwischenwelle 14, das Zentralrad 34, die Planetenräder 35 und die Planetenradträger 37 und 41 verläuft· Das Zentralrad 34 und das Glockenrad 36 werden durch die Zwischenwelle 12 mit der gleichen Drehzahl angetrieben, wodurch Eingangeelemente geschaffen werden. Dies bewirkt eine gleiche Drehung der Planetenräder 35, wobei die Planetenradträger 37 und 41 sich ebenfalls mit der gleichen Drehzahl wie das Zentralrad 34 und das Glockenrad 36 drehen müssen. Somit muß sich die Ausgangswelle 18 mit der gleichen Drehzahl drehen, so daß das Übersetzungsverhältnis von der Eingangswelle 10 auf die Ausgangswelle 18 1:1 beträgt.
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Der niedrige Rückwärtsgang wird dadurch eingeschaltet, daß die Kupplung 27 eingerückt und die Bremse 43 angelegt wird.
Das Eingangsdrehmoment w.ird von der Zwischenwelle 12 über die Kupplung 27 auf die Zwischenwelle 14 übertragen und von dieser über zwei Getriebe züge zur Ausgangswelle 18. Ein Getriebe zug erstreckt sich von der Zwischenwelle 14 über das Zentralrad 34, die Planetenräder 35» äas Glockenrad 36, das Zentralrad 38 und den Planetenradträger 41 zur Ausgangswelle 18, während sich der andere Getriebe zug von der Zwischenwelle 14 über das Zentralrad 34·» äie Planetenräder 35 und die Planetenradträger 37 und 41 zur Ausgangswelle 18 erstreckt. Das Glockenrad 40 wird durch die Bremse 43 festgehalten und wirkt als Reaktionselement. Das Glockenrad 36 und das Zentralrad 38 drehen sich infolge ά er Wirkung der Planetenräder 35 in entgegengesetzter Richtung zum Zentralrad 34 mit einer geringeren Drehzahl als das Zentralrad 34, Die Drehrichtung des Planetenradträgers 41 ist unter der Wirkung der Planetenräder 39 dieselbe wie die des Zentralrades 38, jedoch mit einer geringeren Drehzahl als das Zentralrad 38. So wird die Ausgangswelle 18 in entgegengesetzter Richtung zur Eingangswelle 10 mit einer geringeren Drehzahl als die der Eingangswelle 10 gedreht. Das Übersetzungsverhältnis des niedrigen Rückwärtsganges hängt vom Übersetzungsverhältnis des Zentralrades 38 zum Glockenrad 40 und vom Zentralrad 34 zum Glockenrad 36
Der hohe Rückwärtsgang wird dadurch eingeschaltet, daß die Kupplung 27 eingerückt und die Bremse 42 angelegt wird. Das Eingangsdrehmoment wird wie beim niedrigen Rückwärtsgang
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- -to -
auf die Zwiaehenwelle 14 und von dieser über das Zentralrad 29, die Planetenräder 30 und 31 und die Planetenradträger 33 und 41 auf die Ausgangswelle 18 übertragen. Hierbei wird das Glockenrad 32 durch die Bremse 42 festgehalten und bildet so ein Heaktionselement. Der Planetenradträger 33 wird unter ■ der Wirkung der Planetenräder 30 und 3I in entgegengesetzter Eichtung wie das Zentralrad 29 gedreht und zwar mit einer geringeren Drehzahl als das Zentralrad 29. Somit hängt der hohe Rückwärtsgang vom übersetzungsverhältnis zwischen dem Zentralrad 29 und dem Glockenrad 32 ab.
Die Gangschaltung des zuvor beschriebenen Planetengetriebes ist in der nachfolgenden Tabelle I unter Bezugsnahme auf die Betätigungen der Kupplungen 25 und 27 und der Bremsen 28, 42 und 43 zusammengefaßt. In Tabelle I entsprechen die Zahlen den Bezugsziffern, die in Mg. 1 für die Kupplungen und Bremsen verwendet wurden. Das Zeichen X zeigt den eingerückten
an
Zustand der Kupplung oder Bremse, während das Zeichen Xf anzeigt, daß die in einer Richtung wirkende Bremse 44 wirksam und unwirksam sein kann. Unter Übersetzungsverhältnis sind die Übersetzungsverhältnisse von der Ausgangswelle zur Eingangswelle angegeben, wobei Z Zahnrad bedeutet und die folgend® Bezugsziffer den mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Zahnrad entspricht.
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- Vl -
Tabelle I
Gänge 1. Gang 25 27 42 4 44 I- Ub erset zungsyerhältnis 1:1.0
!Torwarts 2. Gang X X X
X
Z 40 λ r Z 36 Z 40 ^n
3. Gang X X Zi d.y Zr yo
- 4. Gang X X
1. Gang X X
Rückwärts 2. Gang X X
X X
Angenommen Z 29 sei 24, Z 32 sei 75, Z 34 sei 24, Z 36 sei 60, Z 38 sei 24 und Z 40 sei 60, dann sind die entsprechenden Gänge des oben erwähnten Getriebes wie folgt:
Vorwärts
111+ §-|§ = 1:3.5
1. Gang
2. Gang - 1:1 + £-g| . ^g = 1:2.25
3. Gang - 1:1 + S-S = 1:1.4
4. Gang ■ 1:1.0
Rückwärts
1. Gang = 1:-( 21 Gang » 1i-(
Z 32
Z 40 ^n . c oc - 1) β 1t-2.125
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Wie aus Vorstehendem klar ersichtlich, hat das Planetengetriebe vier Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge. Es ist jedoch offensichtlich, daß das Getriebe für vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang oder drei Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge bei insgesamt sechs Gängen ausgelegt werden kann.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes soll nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden, wobei gleiche Elemente gleiche Bezugsziffern aufweisen, die jedoch mit einem angehängten "a" versehen sind. Das Planetengetriebe hat vier Planetengetriebesätze 45, 46, 47 und 48. Der erste Planetengetriebe sat ζ 45 ist von einer doppelten Planetenräderart und weist ein mit der Zwischenwelle 14a verbundenes Zentralräd 49, mit dem Zentralrad 49 im Eingriff stehende Planetenräder 50, mit den Planetenrädern 50 im Eingriff stehende Planetenräder 51 > ein mit den Planetenrädern 51 im Eingriff stehendes Glockenrad 52 und einen Planetenradträger 55 auf, in dem die Planetenräder 50 und 51 drehbar gelagert sind. Das Glockenrad 52 wird, durch eine Bremse 54 festgehalten und bildet somit ein Reaktionselement.
Der zweite Planetengetriebesatz 46 ist ebenfalls von der Art mit doppelten Planetenrädern. Der zweite Planetengetriebesatz 46 weist ein Zentralrad ^5t Planetenräder 56 und 57, ein Glockenrad 58 und einen Planetenradträger 59 auf, die im wesentlichen genau so untereinander verbunden sind, wie der erste in Fig. gezeigte Planetengetriebe sat ζ 45. Das Glockenrad 58 wird durch eine Bremse 60 festgehalten und wirkt als Reaktionselement.
Der dritte Planetengetriebes atz 47 ist von der Art mit einem
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einfachen Planetenrad und weist ein mit der Zwischenwelle 14a verbundenes Zentralrad 61,mit dem Zentralrad 61 in Eingriff stehende Planetenräder 62, ein mit den Planetenrädern 61 im Eingriff stehendes Glockenrad 63 und eine« ebenfalls mit der Zwischenwelle I3a verbundenen Planetenradträger 64 auf, in dem die Planetenräder 62 drehbar gelagert sind.
Der vierte Plane tengetriebes atz 48 ist von der Art mit einfachen Planetenrädern und weist ein mit der Zwischenwelle 13a verbundenes Zentralrad 65 j mit einem Glockenrad 67 im Eingriff stehende Planetenräder 66 auf, die drehbar in einem Planeten radträger 68 gelagert sind. Das Glockenrad 67 wird durch eine mit dem Gehäuse 23a verbundene Bremse 69 und eine in einer Sichtung wirksame Bremse 70 in im wesentlichen gleicher Weise wie das Glockenrad 40 der ersten Ausführungsform gehalten.
Wie aus Vorstehendem klar hervorgeht, weist das Planetengetriebe zwei Planetengetriebösätze mit doppelten Planetenrädern und zwei Sätze mit einfachen Planetenrädern auf, so daß fünf Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge geschaffen sind.
Im ersten Vorwärtsgang ist die Kupplung 25a eingerückt und die Bremse 69 angelegt. Hierbei wird das vom Drehmomentwandler 11a auf die Eingangswelie 10a ausgeübte Drehmoment über die Zwischenwelle 12a und die Kupplung 25a auf die Zwischenwelle 13a und von dieser dann über das Zentralrad 65» die Planetenräder 66 und den Planetenradträger 68 auf die 18a übertragen, wobei das Glockenrad 67
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das Reaktionselement bildet. Der Flanetenradträger 68 dreht sich infolge der Planetenräder 66 in derselben Richtung wie das Zentralrad 67. Das niedrige Geschwindigkeitsverhältnis hängt vom übersetzungsverhältnis der Zahnräder 65 und 67 ab.
Der erste Vorwärtsgang wird hergestellt, indem die Kupplung 25a eingerückt und die in einer Richtung wirkende Bremse 70 angelegt wird oder indem die Kupplung 25a eingerückt und die Bremse 69 sowie die in einer Richtung wirkende Bremse 70 angelegt wird, wie dies aus der Beschreibung der ersten Äusführungsform klar hervorgeht.
. Beim zweiten Vorwärtsgang wird die Kupplung 25a eingerückt und die Bremse 54· angelegt. Hierbei bildet das durch die Bremse 54 festgehaltene Glockenrad 52 das Reaktionselement. Wie beim ersten Gang wird das auf die Zwischenwelle 13a ausgeübte Drehmoment über zwei Getriebe züge auf die Ausgangswelle 18a übertragen. Ein Getriebezug umfaßt das Glockenrad 63, die Planetenräder 62 und die Planetenradträger 64 und 68, während der andere Getriebzug das Glockenrad 63, die Planetenräder 62, das Zentralrad 61, die Zwischenwelle 14a, das Zentralrad 49, die Planetenräder 50 und 51 und die Planetenradträger 53 und 68 umfaßt. Der Flanetenradträger 37 wird infolge der v/irkung der Planetenräder 62 in derselben Richtung wie das Glockenrad 63 angetrieben und der Planetenradträger 53 wird infolge der 7/irkung der Planetenräder 50 und 51 über das Zentralrad 61, die Zwischenwelle 14a und das Zentralrad 49 in dersel-ben Richtung wie das
Λ C
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Glockenrad 63 angetrieben. Somit hängt der zweite Vorwärtsgang von den Übersetzungsverhältnissen der Zahnräder 61 und 63 und der Zahnräder 49 und 52 ab. Beim dritten Vorwärtsgang wird die Kupplung 25a eingerückt und die Bremse 60 angelegt. Da das Glockenrad 58 durch die Bremse
60 festgehalten wird, wirkt es als Reaktionselement, wobei das Eingangsdrehjnoment von der Zwischenwelle 13a auf die Ausgangswelle 18a über zwei Getriebezüge übertragen wird. Ein Getriebezug vom Glockenrad 63 auf die Ausgangswelle 18a umfaßt die Planetenräder 62 und die Planetenradträger 64 und 68, wobei der Planetenradträger 64 infolge der Wirkung der Planetenräder 62 in derselebn Richtung wie das Glockenrad 63 angetrieben wird. Der andere Getriebe zug vom Glockentad 63 zur Ausgangswelle 18a umfaßt die Planetenräder 62, das Zentralrad 56, die Planetenräder 56 und 57 und die PIanetenrädträger 59 "und 68, wobei der Planetenradträger 69 unter der Wirkung der Planetenräder 56 und 57 in derselben Richtung wie das Glockenrad 63 angetrieben wird. Der dritte Vorwärtsgang hängt von den Übersetzungsverhältnissen der Räder 61 und 63 und der Räder 55 und 58 ab.
Beim vierten Vorwärtsgang wird die Kupplung 25a eingerückt und die Bremse 28a angelegt. Das Singangsdrehmoment wird jetzt von der Zwischenwelle 13a auf die Ausgangswelle 18a über das Glockenrad 63, die Planetenräder 62 und die Planetenradträger 64 und 6$ übertragen, wobei das Glockenrad
61 als Reaktionselement wirkt. Der Planetenradträger 64 wird infolge der Wirkung der Planetenräder 62 in derselben
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Richtung wie das Glockenrad angetrieben. Die vierte Yorwärtsganggeschwindigkeit hängt vom Übersetzungsverhältnis der Räder 61 und 63 ab.
Im fünften Vorwärtsgang werden die Kupplungen 25a und 27a eingerückt, so daß ein Teil des auf die Zwischenwelle 12a ausgeübtenDrehmomentaüber die Kupplung 25a, die Zwischenwelle 13a, das Glockenrad 63 auf die Planetenräder 62 und der übrige Teil des Drehmoments über die Kupplung 27a, die Zwischenwelle 14a und das Zentralrad 61 auf die Planetenräder 62 übertragen wird. Das an den Planetenrädern 62 zusammengefaßte Drehmoment wird dann über die Planetenradträger 64 und 68 auf die Ausgangswelle 18a übertragen. ΉIe bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel müssen sich alle Elemente in gleicher Richtung und mit der gleichen Drehzahl drehen. Das fünfte Übersetzungsverhältnis von der Eingangswelle 10a zur Ausgangswelle 18a beträgt 1:1.
Im niedrigen ersten Rückwärtsgang wird die Kupplung 27a eingerückt und die Bremse 69 angelegt. Das Glockenrad 67 wird durch die Bremse 69 festgehalten und bildet somit das Reaktionselement. Das Eingangs drehmoment wird über die Eingangswelle 10a, den Drehmomentwandler 11a, die Zwischenwelle 12a und die Kupplung 27a auf die Zwischenwelle 14a übertragen und Ton dieser über zwei Getriebezüge auf die Ausgangswelle 18a. Ein Getriebezug wird durch das Zentralrad 61, die Planetenräder 62, das Glockenrad 63, die Zwischenwelle 13a, das Zentralrad 65, die Planetenräder 66 und den Planetenradträger 68 gebildet, während der andere Getriebezug
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über das Zentralrad 61, die Planetenräder 62 und die Planetenrad träger 64 und 68 geht. Die Ausggngswelle 18a wird nun entgegengesetzt zur Eingangswelle 10a in im wesentlichen derselben Weise wie der niedrige Rückwärtsgang bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform gedreht. 3omit hängt dio Geschwindigkeit des niedrigen Rückwärtsganges von den Übersetzungsverhältnissen der Räder 61 und 65 und der Rider 65 und 6? ab.
Beim zweiten Rückwärtsgang wird die Kupplung 27» eingerückt und die Bremse 54 angelegt. Das Bingangsdrehmor/ent wird von der Zwischenwelle ΛΙ\ζ>. über das Zentralrad 49, die Planetenräder ^" niiCi b1 und die Planetenradträger 59 und 68 auf die Ausgangswelle 18a übertragen, wobei das Glrckenrad 52 das Reaktionselement bildet. Dabei wird .die "Orehriehtung der Ausgangswelle 1Öa in im wesentlichen derselben Weise wie beim hohen Rückwärtsgang der zuerst beschriebenen Ausführungsform umgekehrt. Die Geschwindigkeit des zweiten Rückwärtsganges hängt vom Übersetzungsverhältnis der Räder 49 und 52 ab.
Beim hohen oder dritten Rückwärtsgang wird die Kupplung 27a eingerückt und die Bremse 60 angelegt. Das Eingangsdrehmoment wird jetzt von der Zwischenwelle 14a über das Zentralrad 55» die Planetenräder 56 und 57 und die Planetenradträger 59 und 68 auf die Ausgangswelle 18a übertragen. Das Glockenrad 58 bildet in diesem Falle das Reaktionselement* Die Drehung der Ausgangswelle 18a ist in im wesentlichen derselben Weise wie beim hohen Rückwärtsgang der zuerst beschriebenen Ausführungsform umgekehrt.
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Die Sc^altvorgänge des Planetengetriebes nach Pig. 2 sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt, die den gleichen Aufbau wie die Tabelle I aufweist.
Tabelle II
1 Gänge 25a 27a 28a vji 60 69 70 übersetzungsverhältnis , Z 61
Z 63
Z
• z"
61
63
f
2 . Gang Ϊ X 1:1 Z
* Z
55 ί
3 . Gang X X 1;1 .C
Ψοτ-
irärts
4 . Gang X X 1:1 Z 61 *
5 • Gang X X 1:1 (Z 49 " Z 65 " n)
1 . Gang X X 1:1 Z 55 D
ftick-
ffärts
2 . Gang X X 1 · C
I · \
D
3 . Gang X X 1»-
. Gang X X" 1:-
Angenommen Z 49 sei 24, Z 52 sei 90, Z 55 sei 30, Z sei 66, Z 61 sei 30, Z 63 sei 60, Z 65 sei 24, and Z sei 84, dann sind die entsprechenden Gänge des Getriebes wie folgt:
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Vorwärts
1. Gang = 1:1+7
2· Gang =1=1 -ff · f^ -1.2,875 J.Gang =
. Gang = 1:1 + f-§l = 1 : 1,5
Δ op
5. Gang = 1:1.0
^ickwärts
1. Gang = 1:- (f-g . |^ - 1) = 1 : 7,0
2. Gang = 1:- (|-|| - 1) = 1 : -2,75
3. Gang = 1:- (|4| - 1) έ 1 .1 -1,2
Aus dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, daß ein Getriebe mit fünf Vorwärtsgangen und einem Rückwärtsgang oder vier Vorwärts gangen und zwei Rückwärtsgängen geschaffen ist, bei insgesamt acht Gängen.
Angenommen die Bremse 60 käme bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel in Fortfall, dann würde ein Getriebe mit vier Vorwärtsgangen und zwei Rückwärtsgangen geschaffen. In diesem Falle gehen die Schaltvorgänge des Planetengetriebes klar aus der folgenden Tabelle III hervor.
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Tabelle III
f Gänge 25a 27a 28a 54 69 70 Übersetzungsverhältnis
1. Gang X
X
X X
xf
1 : 4,50
Vor
wärts
2. Gang X
X
X 1 : 2,875
3. Gang X X X 1 : 1,50
Rück
wärts
4. Gang X 1 : 1,0
1. Gang X X 1 : -7,00
2. Gang X 1 : -2.75
Der Getriebezug eines jeden Ganges dürfte ohne weiteres ersichtlich sein.
Wenn die Bremse 54 bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung fortgelassen wird, sind die 3cbaltvorgänge des Planetengetriebes entsprechend der folgenden Tabelle IV.
Tabelle IV
Gänge Vor 1. s .Gang 25a 27a 28a 60 69 70 übersetzungsverbältnis
wärts 2. Gang X
X
X 1 : 4,50
3. Gang X X 1 : 2,10
Hück-
wärts
4. Gang X X 1 : 1,50
1. Gang X X 1 : 1,0
2. G-ang X X 1 : -7,0.
X 1 : -1,20
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die Bremse 28a bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform in Fortfall kommen würde, arbeitet das Planetengetriebe entsprechend der folgenden Tabelle 7.
Tabelle 7
Gänge 1. Gang 25a 27a 28a 60 69 70 Übersetzungsverhältnis
Vor
wärts
'2. Gang X
X
X
X1
1 ϊ 4,50
Rück
wärts
3. Gang X X 1 -: 2,10
4. Gang X X 1 * 1,50
1. Gang X X 1 : 1,0
2» Gang X X 1 : -7,0
X X Λ : -1,20
Verschiedene andere Abänderungen des Erfindungsgegenstandes sind offensichtlich möglich. Es wird daher betont, daß im Hahmen der nachfolgenden Ansprüche der Erfindungsgegenstand gegenüber den beschriebenen Ausführungsbeispielen abgeändert werden kann
- 22 -
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Claims (9)

  1. P ate η tan s prüc h e
    Planetengetriebe mit einer Ein- und einer Ausgangswelle, gekennzeichnet durch:
    eine erste, mit der Eingangs we lie (10,1Oa) verbundene Zwischenwelle (12;12a);
    eine zweite Zwischenwelle (13;13a);
    eine erste, zwischen der ersten und der zweiten Zwischenwelle (12;12a bzw. 13;13a) angeordnete Kupplung
    eine dritte Zwischenwelle (14;14a);
    eine zweite, zwischen der ersten und der dritten Zwischenwelle (12;12a bzw. 14;14a) angeordnete Kupplung (27;27a)s
    eine erste Bremse (28;28a), mit der die dritte Zwischenwelle (14;14a) feststellbar ist;
    einen ersten Planetengetriebesatz (15»4-5) mit einem ersten, fest mit der dritten Zwischenwelle (14;14a) verbundenen Zentralrad (29;49), erste Planetenräder (3O;5O) die mit dea ersten Zentralrad im Singriff stehen, zweite Planetenräder (31;51), die mit den ersten Planetenrädern im Eingriff stehen, einem ersten Glockenrad (32;52), das-mit den zweiten Planetenrädern (31»5D im Eingriff steht und einen Planetenradträger (33;53)» in dem die ersten und zweiten Planetenräder (31.51 bzw. 33*53)
    4 0 9 8 2 9/0680 - 23 -
    gelagert sind;
    einen zweiten Planetengetriebesatz (16;47) mit einem zweiten, fest mit der dritten Zwischenwelle (14;14a) verbundenen Zentralrad 04;61), dritte Planetenräder (35;62), die mit dem zweiten Zentralrad (34i61) im Singriff stehen, einem zweiten Glockenrad (36;63), das mit den dritten Planetenrädern (35;62) im Eingriff steht und einem zweiten Planetenradträger (37;64), in dem die dritten Planetenräder (35»62) gelagert sind;
    einen dritten Planetengetriebesatz (17»4-8) mit einem dritten, fest mit der zweiten Zwischenwelle (13»13a) verbundenen Zentralrad (38;65), vierte Planetenräder (39»66), die mit dem dritten Zentralrad im Eingriff stehen, einem dritten Glockenrad (40;67), das mit den vierten Planetenräderh (39»66) im Eingriff steht und einem dritten Planetenradträger (41;68), in dem die vierten Planetenräder gelagert sind;
    eine zweite Bremse (42;54), mit der das erste Glockenrad (32; 52) feststellbar ist;
    eine dritte Bremse (43;69), mit der das dritte Glockenrad (40j67) feststellbar ist;
    wo"bei die zweite Zwischenwelle (13; 13a) mit dem zweiten Glockenrad (361.63) und die Planetenradträger (33,37,4-1 ;53>64,68) mit der Ausgangswelle (18;18a) verbunden sind, während die Kupplungen und Bremsen wahlweise betätigbar sind, um wenigstens fünf Gänge zu schalten.
  2. 2.) Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
    - 24 -
    zeichnet, daß ein vierter Planetengetriebesatz (46) vorgesehen ist, der ein viertes, fest mit der dritten Zwiscbenwelle (14a) verbundenes Zentralrad (55)» fünfte, mit dem vierten Zentralrad (55) im Eingriff stehende Planetenräder (56), sechste, mit den fünften Planetenrädern (56) im Eingriff stehende Planetenräder (57), ein viertes, mit den sechsten Planetenrädern (57) im Eingriff stehendes Glockenrad (58) und einen vierten, die fünften und sechsten Planetenräder (56,57) tragenden, mit der Ausgangswelle (18a) verbundenen Planetenradträger (59) aufweist, und daß das vierte Glockenrad (58) durch eine Bremse (60) feststellbar ist.
  3. 3.) Planetengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Glockenrad (67) mit einer in einer Richtung wirkenden Bremse in Eingriff bringbar ist.
  4. 4.) Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Glockenrad (40) mit einer in einer Richtung wirkenden Bremse (44) in Eingriff bringbar ist.
  5. 5. ) Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehmomentwandler (11;11a) vorgesehen ist, der einen mit der Eingangswelle (10; 10a) verbundenen Pumpenabschnitt (19j19a), einen mit der ersten Zwischenwelle (12;12a) verbundenen Turbinenabschnitt (20;20a) und einen Statorabsc^nitt (21) aufweist.
  6. 6.) Planetengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Eingangswelle (10;10a) und der ersten Zwischenwelle (12;12a) eine Kupplung (24;24a) vorgesehen ist. 40982 9/0680
  7. 7.) Planetengetriebe mit einer Sin- und einer Ausgangswelle, gekennzeichnet durch:
    einen ersten Planetengetriebesatζ (15) mit einem Eingangselement (29), einem Reaktionselement (32), einem Elementenpaar (30,31)» das mit dem Eingangselement (29) bzw. dem Reaktionselement (32) verbunden ist und einem Ausgangselement (33), das mit dem Elementenpaar (30,31) verbunden ist;
    einen zweiten Planetengetriebesatζ (16) mit einem ersten und einem zweiten Eingangselement (34;36), einem Ausgangselement (37) und einem zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangs element und dem Ausgangs eiern ent angeordneten weiteren Element, wobei der erste und der zweite Planetengetriebesatz (15 "bzw. 16) ein weiteres Reaktionselement (32). aufweist;
    einen dritten Planetengetriebesatz (17) mit einem Eingangselement (38), einem Ausgangs element (41), einem Reaktionselement (39) und einem weiteren, zwischen dem Eingangselement und Ausgangselement sowie dem Reaktionselement angeordneten weitere» Element (44), wobei die Ausgangselemente (33,37,41) des ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesatzes (15,16 bzw. 17) in Triebverbindung mit der Ausgangswelle (18) stehen; .
    eine erste Vorrichtung (24) zur wahlweisen Verbindung der Eingangswelle (10) mit dem ersten Eingangselement (34) des zweiten Planetengetriebesatzes (16) und dem Eingangselement (38) des dritten Planetengetriebesatzes (17);
    - 26 •409829/0680
    eine zweite Vorrichtung (27) zur wahlweisen Verbindung der Eingangswelle (107 mit dem zweiten Eingangs element (29) des ersten Planetengetriebesatzes (15) und dem zweiten Eingangs element (36) des zweiten Planetengetriebesatzes
    dritte, vierte und fünfte Torrichtungen '(28,42,4-3) wahlweisen Bestellung des weiteren Reaktionselementes, des Reaktionselementes (32), des ersten Planetengetriebesatzes (15) und des Reaktionselementes (42) des dritten Planetengetriebesatzes (17)·
  8. 8.) Planetengetriebe mit einer Ein- und einer Ausgangswelle, gekennzeichnet durch:
    einen ersten Planetengetriebesat ζ (45) mit einem Eingangselement (49) ι einem Re akt ions element (52), einem Elementenpaar, (50,5Di das mit d em Eingangs element (49) bzw. dem Reaktionselement (52) im Eingriff steht und einem Ausgangs element (53), das mit dem Elementenpaar (50,51) im Eingriff steht;
    einen zweiten Planetengetriebesatz (46) mit einem Eingangselement (55), einem Reaktionselement (58), einem Elementenpaar (56,57), das mit dem Eingangs element (55) bzw. dem Reaktionselement (58) im Eingriff steht und einem Ausgangselement (59), das mit dem Elementenpaar (56,57) im Eingriff steht;
    einem dritten Planetengetriebesatz (47) mit einem ersten und einem .zweiten Eingangselement (61,63)> einem
    409829/0680
    Ausgangselement (64) und einem weiteren Element (62), das zwischen dem ersten und zweiten Eingangs element (63) und dem Ausgangselement (64) angeordnet ist, wobei der erste, zweite und dritte Planetengetriebesatz (45,46,47) ein weiteres Reaktionselement (52,58,63) aufweisen;
    einen vierten Planet engetriebes atz (48) mit einem Eingangselement (65), einem Ausgangselement. (68), einem Reaktions-r element (67) und einem weiteren Element (66), das zwischen dem Eingangs-, Ausgangs- und Reaktionselement (65,68,67) angeordnet ist, wobei die Ausgangselemente (53»59»64,68) des ersten, zweiten, dritten und vierten Planetengetriebesatzes (45, 46, 47, 48) mit der Ausgangswelle (18a) in Triebverbindung stehen;
    eine erste Vorrichtung (25a) zur wahlweisen Verbindung der Eingangswelle (1Oa) mit dem ersten Eingangselement (61) des dritten Planetengetriebesatzes (47) und dem Eingangselement (65) des vierten "Planetengetriebesatzes (48);
    eine zweite Vorrichtung (2?a) zur wahlweisen Verbindung der Eingangswelle (10a) mit den Eingangselementen (49,55) des ersten und zweiten Planetengetriebesatzes (45,46) und dem zweiten Eingangs element (63) des dritten Planetengetriebesatzes (47);
    dritte, vierte, fünfte und sechste Vorrichtungen zur wahlweisen Feststellung des weiteren Reaktionselementes und der Reaktionselemente (52,58,67) des ersten, zweiten und vierten Planetengetriebesatzes (45r46,48),
    - 28 409829/0680
    pp. _
  9. 9.) Planetengetriebe mit einer Ein- und einer Ausgangswelle, gekennzeichnet durch:
    eine erste Zwischenwelle (12a), die mit der Eingangswelle (1Oa) verbunden ist;
    eine zweite Zwischenwelle (13a)?
    eine erste Kupplung (25a), die zwischen d er ersten und zweiten Zwischenwelle (12a,13a) nageordnet ist;
    . eine dritte Zwisehenwelle (14a)j
    eine zweite Kupplung (27a), die zwischen der ersten und dritten Zwisehenwelle (12a,14a) angeordnet ist;
    einen ersten Planetengetriebesat ζ (45) mit einem Zentralrad (49), das fest mit der dritten Zwisehenwelle (14a) verbunden ist, ersten Planetenrädern (50), die mit dem !Zentralrad (49) in Triebverbindung stehen, zweiten Planetenrädern (51), die mit den ersten Planetenrädern in Triebverbindung stehen, einem Glockenrad (52), das mit den zweiten Planetenrädern (51) in Triebverbindung steht und einem Planetenradträger (53) j in dem die ersten und zweiten Planetenräder (50,51) gelagert sind;
    einen zweiten Planetengetriebesatz (46) mit einem Zentralrad (55), das fest mit der dritten Zwisehenwelle (14a) verbunden ist, dritten Planetenrädern (56), die mit dem Zentralrad (55) in Triebverbindung stehen, vierten Planetenrädern (57), die mit den dritten Planetenrädern (56) in Triebverbindung stehen, einem Glockenrad (58)» das mit den vierten Planetenrädern (57) in Triebverbindung steht
    409829/068 0
    und einem Planetenradträger (59), in dem die dritten und vierten Planetenräder (56,57) gelagert sind;
    einen dritten Planetengetriebesatz (47) mit einem Zentralrad (61), das fest mit der dritten Zwischenwelle (14a) verbunden ist, fünften Planetenrädern (62), die mit dem Zentralrad (61) im Singriff stehen, einem Glockenrad (63), das mit den fünften Planetenrädern (62) und der zweiten Zwischenwelle (13a) verbunden ist und einem Planetenradträger (64), in dem die fünften Planetenräder (62) gelagert sind;
    einen vierten Planetengetriebesatz (48) mit einem. Zentralrad (65), das fest mit der zweiten Zwischenwelle (13a) verbunden ist, see*€ben Planetenrädern (66), die mit dem Zentralrad (65) in Triebverbindung stehen, einem Glockenrad (67)> das mit de» sechsten Planetenrädern (66) im Eingriff steht und einem Planetenradträger (68), in dem die sechsten Planetenräder (66) gelagert sind, wobei alle Planetenradträger (53»59,64,68) mit der Ausgangswelle (18a) verbunden sind;
    eine erste Bremse (54·)» aü-t der das Glockenrad (52) des ersten Planetengetriebesatzes (45) feststellabr ist;
    eine zweite Bremse (60), mit der das Glockenrad -(58) des zweiten Planetengetriebesatzes (46) feststellbar ist; und
    eine dritte Bremse (69), mit der das Glockenrad (67) des vierten Planetengetriebesatzes (48) feststellbar ist.
    - 30 409829/0680
    10·) Planetengetriebe mit einer Ein- und einer Ausgangswelle, gekennzeichnet durch:
    eine erste Zwiscbenwelle (12), die mit der Eingangswelle (10) verbunden ist;
    eine zweite Zwischenwelle (13);
    eine erste Kupplung (25), die zwischen der ersten und zweiten Zwischenwelle (12,13) angeordnet ist}
    eine dritte Zwischenwelle (14·);
    eine zweite Kupplung (27), die zwischen der ersten und dritten Zwischenwelle (12,14) angeordnet ist}
    einen ersten Planetengetriebesatz (15) mit einem Zentralrad (29), das mit der dritten Zwischenwelle (14) verbunden ist, ersten Planetenrädern (30), die mit dem Zentralrad (29) im Singriff stehen, zweiten Planetenrädem (31), die mit den ersten Planetenrädern (30) im Eingriff stehen, einem Glockenrad (32), das mit den zweiten Planetenrädern (31) im Eingriff steht und einem Planetenradträger (33)» in dem die ersten und zweiten Planetenräder (30,31) gelagert sind;
    einen zweiten'Planetengetriebes at ζ (16) mit einem Zentralrad (34), das mit der dritten Zwischenwelle (14-) verbunder ist, dritten Planetenrädern (35), die mit dem Zentralrad (34) im Eingriff stehen, einem Glockenrad (36), das mit den dritten Planetenrädem (35) im Eingriff steht
    - 31 409829/0680
    und mit der zweiten Zwischenwelle (13) verbunden ist und einem Flanetenradtrager (37), in dem die dritten Planetenräder (35) gelagert sind;
    einen dritten Planetengetriebes atz (17) mit einem Zentralrad (38), das mit .der ,zweiten Zwischenwelle (13) verbunden ist, vierten Planetenrädern (39)» die mit dem Zentralrad (38) in Eingriff stehen, einem Glockenrad (40), das mit den vierten Planetenrädern (39) im Eingriff steht und einem Planetenradträger (41), in dem die vierten Planetenräder (39) gelagert sind, wobei alle Planetenradträger (33»37»41) mit der Ausgangswelle (18) verbunden sind;
    eine erste Bremse (28) zur Feststellung der dritten Zwischenwelle (14);
    eine zweite Bremse (42) zur Feststellung des ersten Planetengetriebesatzes (15);
    eine dritte Bremse (43) zur Feststellung des dritten Planetengetriebesatzes (17)·
    409829/0680
    Leerse ite
DE19732362840 1972-12-27 1973-12-18 Planetenwechselge triebe Expired DE2362840C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2286985A1 (fr) * 1974-10-05 1976-04-30 Zahnradfabrik Friedrichshafen Mecanisme de changement de vitesse du type planetaire, notamment pour vehicules automobiles
DE3121541A1 (de) * 1980-05-30 1982-04-01 PRAGA závody Klementa Gottwalda, N.P., Praha Mehrstufiges planetenwechselgetriebe
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US4430908A (en) * 1981-09-08 1984-02-14 Ford Motor Company Split path electric vehicle powertrain
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US3979974A (en) 1976-09-14
DE2362840B2 (de) 1976-04-01

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