DE2362840C3

DE2362840C3 - Planetenwechselge triebe

Info

Publication number: DE2362840C3
Application number: DE19732362840
Authority: DE
Inventors: Noboru Nagoya Aichi Murakami (Japan)
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1972-12-27
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1976-11-18

Description

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Bei einem bekannten Planetenwechselgetriebe nach dem Ausgangspunkt der Erfindung (US-PS 36 10 071) Kind sämtliche Planetensätze als Einfachplanetensätze ausgebildet, ist der Planeter.träger des ersten Planeten-Satzes durch die zweite Bremse abbremsbar, sind die Planetenträger des zweiten und dritten Planetensatzes tnit dem äußeren Zentralrad des vierten Planetensatzes verbunden, ist das äußere Zentralrad des dritten Planetensatzes durch die dritte Bremse abbremsbar und ist das innere Zentrtlrad des dritten Planctensatzes mit tier ersten Welle verbunden. Dieser Getriebeaufbau ermöglicht fünf Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge.

Es ist ferner ein Planetenwechselgetriebe etwas anderen Aufbaus (US-PS 37 05 521) mit ebenfalls vier Planetensätzen und vier Bremsen bekannt, das vier Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge besitzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein viersätziges Planetenwechselgetriebe mit fünf Vor- und drei Rückwärtsgängen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Planeten wechselgetriebe der angesprochenen Gattung durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst

Die Verwendung von Doppelplanetensätzen bei Planetenwechselgetrieben ist an sich bereits bekannt (vergleiche z.B. ATZ 70 (1968). S. 134). Durch die erfindungsgemäße Lösung, bei der die Doppelplanetensätze in spezieller Weise mit den übrigen Getriebeteilen kombiniert werden, wird erreicht, daß bei gleicher Anzahl von Planetensätzen und Schaltelementen wie bei den beiden eingangs angegebenen Planetenwechselgetrieben ein weiterer Gang zur Verfugung steht. Dadurch daß die Planetenträger sämtlicher Planetensätze untereinander und mit der Abtriebswelle verbunden sind, ergibt sich ein übersichtlicher, konstruktiv relativ einfacher und raumsparender Getriebeaufbau.

An Hand der Figur wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert

Das in der Figur dargestellte Planetenwechselgetriebe weist eine Antriebswelle 10a, einen Drehmomentwandler 11a, eine Eingangswelle 12a, eine erste Weife 13 und eine zweite Welle 14, vier Planetensätze 45, 46, 47 und 48 sowie eine Ausgangswelle 18a auf. Der Drehmomentwandler 11a weist einen mit der Antriebswelle 10a verbundenen Pumpenabschnitt 19a, einen mit der Eingangswelle 12a verbundenen Turbinenabschniti 20a und einen Statorabschniti 21a auf, der mittels einer Freilaufkupplung 22a an einem stationären Teil eines Getriebegehäuses 23a abgestützt ist. Eine Kupplung 24s ist zwischen der Antriebswelle 10a und der Eingangs welle 12a angeordnet.

Die Eingangswelle 12a ist mit einer ersten Kupplung 25a und einer zweiten Kupplung 27a veröunden, von denen die erste Kupplung 25a mit der ersten Welle 13a und die zweite Kupplung 27a mit der zweiten Welle 14j verbunden ist. Die zweite Welle 14a ist ferner mit einer Bremse 28a verbunden. Die Wellen 12a, 13a und 14a sind konzentrisch zueinander angeordnet.

Der erste Planetensatz 45 ist als Doppelplanetensatz ausgebildet und weist ein mit der zweiten Welle 14a verbundenes inneres Zentralrad 49, mit dem inneren Zentralrad 49 in Eingriff stehende Planetenräder 50, mit den Planetenrädern 50 in Eingriff stehende Planetenräder 51, ein mit den Planetenrädern 51 in Eingriff stehendes äußeres Zentralrad 52 sowie einen Planetenträger 53 auf, in dem die Planetenräder 50 und 51 drehbar gelagert sind. Das äußere Zentralrad 52 ist durch eine zweite Bremse 54 abbremsbar.

Der zweite Planetensatz 46 ist ebenfalls als Doppelplanetensatz ausgebildet und weist ein inneres Zentralrad 55, Planettnräder 56 und 57, ein äußeres Zentralrad 58 und einen Planetenträger 59 auf, die im wesentlichen genauso untereinander verbunden sind, wie bei dem ersten Planetensatz 45. Das äußere Zentralrad 58 ist durch eine dritte Bremse 60 abbremsbar.

Der dritte Planetensatz 47 ist als Einfachplanetensatz ausgebildet und weist ein mit der zweiten Welle 14a verbundenes inneres Zentralrad 61, mit dem inneren Zentralrad 61 in Eingriff stehende Planetenräder 62, ein mit den Planetenrädern 61 in Eingriff stehendes äußeres Zentralrad 63 und einen ebenfalls mit der ersten Welle 13a verbundenen Planetenträger 64 auf, in dem die Planetenräder 62 drehbar gelagert sind.

Der vierte Planetensatz 48 ist als Einfachplanetensatz ausgebildet und weist ein mit der ersten Welle 13a verbundenes inneres Zentralrad 65, ein äußeres Zentralrad 67 sowie mit dem äußeren Zentralrad 67 in Eingriff stehende Planetenräder 66 auf, die drehbar in

einem Planetenträger 68 gelagert sind. Das äußere Zentralrad 67 ist durch eine mit dem Getriebegehäuse 23a verbundene vierte Bremse 69 sowie eine als Freilauf wirkende Bremse 70 abbremsbar.

Das beschriebene Planetenwechselgetriebe weist jomit zwei Doppelplanetcnsätze und zwei Einfachplanetensätze auf, wodurch sich fünf Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge ergeben.

Im ersten Vorwärtsgang ist die erste Kupplung 25a eingerückt und die vierte Bremse 69 angelegt. Hierbei wird das vom Drehmomentwandlerila auf die Antriebswelle 10a ausgeübte Drehmoment über die Eingangswelle 12a und die erste Kupplung 25a auf die erste Welle 13a und von dieser über das innere Zentralrad 65, die Planetenräder 66 und den Planetenträger 68 auf die Ausgangswelle 18a übertragen, wobei das äußere Zentralrad 67 als Reaktionselement wirkt. Der Planetenträger 68 dreht sich infolge der Planetenräder 66 in derselben Richtung wie das innere Zentralrad 67. Die Übersetzung des Ganges hängt vom Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 65 und 67 ab.

Der erste Vorwärtsgang wird dadurch hergestellt, daß die erste Kupplung 25a eingerückt und die als Freilauf wirkende Bremse 70 angelegt wird oder daß die erste Kupplung 25a eingerückt und sowohl die vierte Bremse 69 wie auch die als Freilauf wirkende Bremse 70 angelegt werden.

Beim zweiten Vorwärtsgang wird die erste Kupplung 25a eingerückt und die zweite Bremse 54 angelegt. Hierbei bildet das durch die zweite Bremse 54 abgebremste äußere Zentralrad 52 das Reaktionselement. Wie beim ersten Vorwärtsgang wird das auf die Eingangswelle 13a ausgeübte Drehmoment über zwei Getriebezüge auf die Ausgangswelle 18a übertragen. Ein Getriebezug umfaßt das äußere Zentralrad 63, die i< Planctenräder 62 und die Planetenträger 64, 68, während der andere Getriebezug das äi'ßere Zentralrad 63, die Planetenräder 62, das innere Zentralrad 61, die zweite Welle 14a, das innere Zentralrad 49, die Planetenräder 50, 51 und die Planetenträger 53, 68 umfaßt. Der Planetenträger 64 wird infolge der Wirkung der Planetenräder 62 in derselben Richtung wie das äußere Zentralrad 63 angetrieben, und der Planetenträger 43 wird infolge der Wirkung der Planetenräder 50,51 über das innere Zentralrad 61, die 4s zweite Welle 14a und das innnere Zentralrad 49 in derselben Richtung wie das äußere Zentralrad 63 angetrieben. Somit hängt der zweite Vorwärtsgang von den Übersetzungsverhältnissen der Zahnräder 61 und 63 sowie der Zahnräder 49 und 52 ab.

Beim dritten Vorwärtsgang wird dis erste Kupplung 25a eingerückt und die dritte Bremse 60 angelegt. Da das äußere Zentralrad 58 durch die dritte Bremse 60 abgebremst wird, wirkt es als Reaktionselement, wobei das Eingangsdrehmoment von der ersten Welle 13a auf die Ausgangswelle 18a über zwei Getriebezüge übertragen wird. Der eine Getriebezug vom äußeren Zentralrad 63 auf die Ausgangswelle 18a umfaßt die Planetenräder 62 und die Planetenträger 64, 68, wobei der Planetenträger 64 infolge der Wirkung der Planetenräder 62 in derselben Richtung wie das Glockenrad 63 angetrieben wird. Der andere Getriebezug vom äußeren Zentralrad 63 zur Ausgangswelle 18a umfaßt die Planetenräder 62, das innere Zentralrad 55, die Planetenräder 56 und 57 sowie die Planetenträger 59 und 68, wobei der Planetenträger 59 unter der Wirkung der Planetenräder 56 und 57 in derselben Richtung wie das äußere Zentralrad 63 angetrieben wird. Der dritte Vorwärtsgang hängt von den Übersetzungsverhältnissen der Zahnräder 61 und 63 sowie der Zahnräder 55 und 58 ab.

Beim vierten Vorwärtsgang wird die erste Kupplung 25a eingerückt und die erste Bremse 28a angelegt. Das Eingangsdrehmoment wird jetzt von der ersten Welle 13a auf die Ausgangswelle 18a über das äußere Zentralrad 63, die Planettnräder 62 und die Planetenträger 64, 68 übertragen, wobei das innere Zentralrad 61 als Reaktionselement wirkt Der Planetenträger 64 wird infolge der Wirkung der Planetenräder 62 in derselben Richtung wie das innere Zentralrad angetrieben. Die Geschwindigkeit des vierten Vorwärtsganges hängt vom übersetzungsverhältnis der Zahnräder 61 und 63 ab.

Beim fünften Vorwärtsgang werden beide Kupplungen 25a und 27a eingerückt, so daß ein Teil des auf die Eingangswelle 12a ausgeübten Drehmoments über die erste Kupplung 25a. die erste Welle 13a und das äußere Zentralrad 63 auf die Planetenräder 62 und der übrige Teil des Drehmoments über die zweite Kupplung 27a, die zweite Welle 14a und das innere Zentralrad 61 auf die Planetenräder 62 übertragen wird. Das an Planetenrädern 62 vereinigte Drehmoment wird dann über die Planetenträger 64, 68 auf die Ausgangswelle 18a übertragen. Alle Getriebeelemente drehen sich somit in derselben Richtung und mit derselben Drehzahl. Das Übersetzungsverhältnis überträgt somit 1 : 1.

Beim ersten Rückwärtsgang wird die zweite Kupplung 27a eingerückt und die vierte Bremse 69 angelegt. Das äußere Zentralrad 67 wird durch die vierte Bremse 69 abgebremst und bildet somit das Reaktionselement. Das Eingangsdrehmoment wird über die Antriebswelle 10a, den Drehmomentwandler 11a, die Eingangswelle 12a und die zweite Kupplung 27a auf die zweite Welle 14a übertragen und von dieser über zwei Getriebezüge an die Ausgangswelle 18a abgegeben. Der eine Getriebezug wird durch das innere Zentralrad 61, die Planetenräder 62, das äußere Zentralrad 63, die erste Welle 13a, das innnere Zentralrad 65, die Planetenräder 66 und den Planetenträger 68 gebildet, während der andere Getriebezug über das innere Zentralrad 61, die Planetenräder 62 und die Planetenträger 64,68 verläuft. Die Geschwindigkeit des ersten Rückwärtsganges hängt von den Übersetzungsverhältnissen der Zahnräder 61 und 63 sowie der Zahnräder 65 und 67 ab.

Beim zweiten Rückwärtsgang wird die zweite Kupplung 27a eingerückt und die zweite Bremse 54 angelegt. Das Eingangsdrehmoment wird von der zweiten Welle 14a über das innere Zentralrad 49, die Planetenräder 50, 51 und die Planetenträger 59, 68 auf die Ausgangswelle 18a übertragen, wobei das äußere Zentralrad 52 das Reaktionselemem bildet. Die Geschwindigkeit des zweiten Rückwärtsganges hängt vom Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 49 und 52 ab.

Beim dritten Rückwärtsgang wird die zweite Kupplung 27a eingerückt und die dritte Bremse 60 angelegt. Das Eingangsdrehmoment wird jetzt von der zweiten Welle 14a über das innere Zentralrad 55, die Planetenräder 56, 57 und die Planetenträger 59 und 68 auf die Ausgangswelle 18a übertragen. Das äußere Zentralrad 58 bildet in diesem Fall das Reaktionselement.

Die Schaltvorgänge des beschriebenen Planetenwechselgetriebes sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

Gänge 25« 27<; 28« 54 6« 69 70 tjbersetfuniisverhiillnis

, , Z67 Vorwärts I.Gang χ χ χ I : I + --

, , Z52 Z61

2. Gang χ χ ' ^: ' ⁺ Z49 ' Z63

, , Z61 Z58

3. Gang χ x ' ^: ' ⁺ Z63 " Z55

, , Z6I

4. Gang χ χ 1:1 + ^

5. Gang χ χ 1:1+0

/Z63 Z67 Λ

Rückwärts I. Gang χ x 1 : - ( -~, " _/65 - ¹J

2-Gang χ x 1 : - (J^ - l)

3. Gang χ χ ' = ~ (ϋ " ')

Angenommen Z49 sei 24. Z52 sei 90, Z55 sei 30. Z58 sei 66. Z61 sei 30. Z63 sei 60. Z65 sei 24 und Z67 sei dann sind die entsprechenden Giinge des Getriebes wie folgt:

Vorwärts: I. Ganu =1:1 + —^ = 1 :4.5 .

Z 65

2. Gan₈=_1:1+fg ■§£--,: 1875.

-' ^|+ISis-·-'■

4. Gang = 1 : 1 + |-^ = 1 :1.5.

5. Gang = 1:1+0.

Rückwärts: 1. Gang = 1 : - ( ^=-^ ■ =-£= -M= 1 : 7,0,

\zoi z,to j 2. Gang = 1 : - (|^ - l) = 1: -2,75,

3.Gang=l:-(||-,)=1:-U.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Planetenwechselgetriebe mit zwei Wellen, von denen die erste durch eine erste Kupplung und die zweite durch eine zweite Kupplung mit der Antriebswelle verbindbar ist, vier Planetensätzen, die jeweils ein inneres Zentralrad, Planetenräder, einen Planetenträger und ein äußeres Zentralrad aufweisen, wobei die zweite Welle mit den inneren ι ο Zentrairadern des ersten und zweiten Planetensatzes verbunden ist, die erste Welle mit dem inneren Zentralrad des vierten Planetensatzes und dem äußeren Zentralrad eines anderen Planetensatzes verbunden ist und die Abtriebswelle mit dem Planetenträger des vierten Planetensatzes verbunden ist, einer ersten Bremse zum Abbremsen der zweiten Welle, einer zweiten Bremse zum Abbremsen eines Elemente des ersten Planetensatzes, einer dritten Bremse zum Abbremsen des äußeren Zentralrades eines der Planetensätze und einer vierten Bremse zum Abbremsen des äußeren Zentralrades des vierten Planetensatzes, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Planetensatz (45,46) jeweils als Doppelplanetensatz ausgebildet sind, daß die Plauetenträger (53, 59, 64, 68) sämtlicher Planetensätze (45 bis 48) untereinander und mit der Abtriebswelle (18a) verbunden sind, daß die zweite Bremse (54) zum Abbremsen des äußeren Zentralrades (52) des ersten Planetensatzes (45) und die dritte Bremse (60) zum Abbremsen des äußeren Zentralrades (58) des zweiten Planetensatzes (46) dient, und daß das innere Zentralrad (61) des dritten Planetensatzes (47) mit der zweiten Welle (14a) und das äußere Zentralrad (63) des dritten Planetensatzes (47) mit der ersten Welle (13a) verbunden ist.