DE2619500A1

DE2619500A1 - Vielstufengetriebe, insbesondere fuer lastkraftwagen oder erdbewegungsfahrzeuge

Info

Publication number: DE2619500A1
Application number: DE19762619500
Authority: DE
Inventors: Karl G Aahlen; Per-Olof Bergstroem; Joseph Dipl Ing Supanich
Original assignee: SRM Hydromekanik AB
Current assignee: SRM Hydromekanik AB
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1976-05-03
Publication date: 1977-08-04
Also published as: DE2619011A1; GB1559491A; JPS615024B2; ATA52877A; BE850897A; DE2619500C2; IN147204B; DE2619011B2; CH617991A5; JPS5292066A; DE2621447C2; AT350399B; JPS5292067A; DE2621447A1; DE2660124C2; FR2339788A1; DE2619011C3; FR2339788B1

Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing. W.Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing, E.Jochem

Frankfurt am Main ' . . Staufenstrasse

In Sachen:

S.R.M. hydromekanik AB
Stockholm-Vällingby 1

Vielstufengetriebe, insbesondere für Lastkraftwagen oder fcrdbewegungsfahrzeuge.

Die Erfindung betrifft ein Vielstufengetriebe, insbesondere für Lastkraftwagen oder Lrdbewegungsfahrzeuge.

Während vor allem Personenkraftwagen als Fahrzeuge mit hoher spezifischer Leistung neben dem meist bis zu höchsten Geschwindigkeiten ausreichenden Direktgang mit zvei bis drei Lntersetzungsstufen für das Anfahren sovie das Überwinden von Steigungen und die Motorbremsung auf Gefällstrecken auskommen, benötigen Fahrzeuge geringer spezifischer Leistungen, bei denen es nicht auf große Beschleunigungen und Endgeschwindigkeiten, sondern hohe Zugkraft ankommt, mehr Untersetzungsstufen in entsprechender feinerer Abstufung, um die Antriebsmaschine stets im Bereich optimaler Drehmomententwicklung und geringsten Brennstoffverbrauchs fahren zu können. Hierfür geeignete Zahnradwechselgetriebe sind im allgemeinen als Vorgelegegetriebe ausgebildet und erreichen wegen der Vielzahl der erforderlichen Räderpaare erhebliche Abmessungen. Außerdem benötigen sie neben einer

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Vielzahl zum Tell hochbelasteter Klauenkupplungen eine zusätzliche Trennkupplung, die als Reibungskupplung ausgebildet ist und den Kraftfluß während der Getriebeumschaltungen unterbricht. Daneben ist, vor allem in Verbindung mit hydrodynamischen Drehmomentwandlern, auch die Verwendung von UmlaufrädergetrieLen (Planetengetrieben) bekannt. Der bauliche Aufwand ist jedoch bei den bekannten Ausführungen noch größer als der von Vorgelegegetrieben, und es wird für den Rückwärtsgang ein zusätzliches Getriebe benötigt, das den konstruktiven Aufwand weiter vergrößert und die Abmessungen und Kosten zusätzlich erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein insbesondere für Lastkraftwagen und Lrdbewegungsfahrzeuge geeignetes Vielstuf engetriebe zu schaffen, das bei einfacher Herstellbarkeit und vergleichsweise geringen Abmessungen dennoch eine größere Anzahl brau.chbar aufeinander abgestimmter Getriebestufen einschließlich Rückwärtsgang liefert und keine gesonderte Trennkupplung benötigt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch zwei hintereinandergeschaltete mehrstufige Planetengetriebe mit je einem Planetenträger, dessen Planetenräder mindestens zwei Abschnitte verschiedenen Durchmessers haben, die mit mindestens drei inneren und/oder äußeren Zentralrädern innerhalb eines jeden Planetengetriebes kämmen, von denen jeweils ein Zentralrad das Getriebeeingangsglied bildet, während das Getriebeausgangsglied von dem Planetenträger gebildet ist, und daß die übrigen Zentralräder mit Reibungsbremsen versehen sind, die von gehäusefesten Servomotoren einschaltbar sind.

Durch den Antrieb der Planetengetriebe über jeweils ein Zentralrad und den Abtrieb über den Planetenträger in Ver-

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bindung nit Planetenrädern mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten verschiedenen Durchmessers, in welche noch weitere abbremsbare Zentralräder eingreifen, ist es möglich, die Reibungsbremsen zum vahlweisen Stillsetzen dieser weiteren Zentralräder auf verhältnismäßig großem Durchmesser anzuordnen, so daß sie auch bei großer Cetriebeuntersetzung mühelos das dabei auf sie wirkende Reaktionsmoment aufzunehmen vermögen und selbst die Aufgabe der Trennkupplung übernehmen können. Da die Bremsservos undrehbar im Getriebegehäuse angeordnet werden können, sind ihre Abdichtungen mühelos zu beherrschen und ihre Leckverluste gering, so daß sich das erfindungsgemäße Vielstufengetriebe mit geringen Druckflüssigkeitsmengen schnell und sicher schalten läßt. Durch die Verwendung abgesetzter Planetenräder mit mindestens zwei Abschnitten verschiedenen Durchmessers läßt sich ohne zusätzliches Getriebe auch der bei Fahrzeugen erforderliche Rückwärtsgang erhalten.

Um die Anzahl der Stufen durch überbrückung des einen oder anderen PIenetengetriebes zu erhöhen und durch überbrückung beider Planetengetriebe Direktantrieb zu erhalten, weisen die Planetengetriebe in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung zwischen einem Zentralrad und dem Planetenträger angeordnete Reibungskupplungen auf, die verzugsweise von gehäusefesten Servomotoren über Axialdrucklager betätigbar sind, wobei zweckmäßig die Servomotoren über die Axialdrucklager auf Druckringe wirken, von denen die Einrückkraft über außerhalb ihrer Mitte am Planetenträger gelagerte radiale Hebel auf die Reibungskupplung übertragbar ist. Das mit dem Planetenträger kuppelbare Zentralrad kann das Eingangsglied des Getriebes sein, was den besonderen Vorteil hat, daß beim Einrücken der Direktkupplung die Getriebezahnräder unbelastet sind und sich dadurch Stoßbelastungen nicht auf die Zahnflanken auszuwirken vermögen.

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In einer ersten bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Eingangsglied des, in Kraftflußrichtung betrachtet, ersten Planetengetriebes ein mit den Abschnitten größeren Durchmessers der Planetenräder kämmendes Ringrad, während das Eingangsglied des zweiten Planetengetriebes zur Herstellung einer größeren Untersetzung ein mit den Abschnitten kleineren Durchmessers der dortigen PlanetenrSder kartendes Sonnenrad ist. Line solche Getriebeanordnung"eignet sich besonders für Erdbewegunqsfahrzeuge, die im Linsatz bei geringen Geschwindigkeiten besonders große Antriebskräfte aufzubringen haben. Die Ausbildung der PlanetenrSder beider Getriebe mit zwei Abschnitten verschiedener Durchmesser ermöglicht dabei in der Praxis die Ausbildung eines selchen Getriebes mit neun · VorwärtsgSngen einschließlich Direktgang sowie einem Rückwärtsgang, was den universellen Einsatz derartiger Fahrzeuge unter den verschiedensten Betriebsbedingungen ermöglicht.

Zur Verwendung bei Lastkraftwagen wird hingegen im allgemeinen eine andere Ausführungsform zu bevorzugen sein, bei welcher die Eingangsglieder beider Planetengetriebe mit den Abschnitten größeren Durchmessers der Planetenräder kämmende Ringräder sind. In diesem Fall wird das Untersetzungsverhältnis in der ersten Getriebestufe etwas geringer als bei der zuerst erwähnten Ausführungsform sein, was aber bei Lastkraftwagen in den meisten Fällen ausreichen dürfte, und die Anzahl der nutzbaren Kombinationen von Getriebeuntersetzungen in den beiden Planetengetrieben wird wegen gewisser Überschneidungen auch geringer, beispielsweise nur sechs sein, was aber gleichfalls für den praktischen betrieb meistenteils genügt.

Um bei einem Planetengetriebe mit zwischen dem eingangsseitigen Zentralrad und dem Planetenträger angeordneter

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Reibungskupplung und Ausnützung aller Anbringungsmöglichkeiten von abbremsbaren Zentralrädern dennoch auch die Reibungskupplung von einem gehäusefesten Servorotor betätigen können, ist nach einen besonderen Ausgestaltungsnerkiral der Erfindung dann ein Sonnenrad als axial verschiebliches KraftüLertragungsglied zur Betätigung der Reibungskupplung ausgebildet, auf welches der Servomotor über ein Axi?ldrucklager wirkt und das die Linrückkraft über ein weiteres Axialdrucklager auf den Einrückmechanismus der Reibungskupplung veitergibt.

In manchen Anwendungsfällen kann Rückwärtsantrieb rr.it hoher Untersetzung und/oder eine besonders große Untersetzungsstufe in Vorwärtsrichtung notwendig sein. Auch diesen Erfordernis läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Getriebe begegnen, indem die Planetenräder des verzugsweise ersten Planeten getriebes einen dritten Abschnitt kleinsten Durchmessers aufweisen, rait dem zur Erzielung von Rückwärtsantrieb ein weiteres für sich festlegbares Ringrad und/oder zur Erzielung von Vorwärtsantrieb mit besonders großer Untersetzung ein weiteres für sich festlegbares Sonnenrad kämmen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Axialschnitt eine erste Ausführungsform

eines erfindungsgemäßen Vielstufengetriebes, das insbesondere für Erdbewegungsfahrzeuge geeignet ist,

Fig. 1a ein Diagramm zu dem Getriebe nach Fig. 1,

wobei das Diagramm die Zugkraft und die Motordrehzahl für die verschiedenen Getriebestufen

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in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit bei einem Erdbewegungsfahrzeug wiedergibt, das auch mit hoher Geschwindigkeit zwischen den einzelnen Einsatzorten verfahren werden kann,

Fig. 2 einen Axialschnitt ähnlich Fig. 1 durch eine andere Aus führung s form des erf indur.gsgeiräßen Vielstufengetriebes für einen Lastkraftwagen,

Fig. 2a ein Diagramm zu Fig. 2 ähnlich Fig. la,

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine abgeänderte Ausführungsfomi des Getriebes nach Fig. 1, wobei das erste Planetengetriebe Planetenräder mit drei Abschnitten verschieden großer Durchmesser aufweist, mit denen je ein Ecnnenrad kämmt, und

Fig. 3a ein Diagramm zu Fig. 3 ähnlich Fig. 1a.

Bei sämtlichen in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Vielstufengetriebes sind die Eingangswelle mit I, die Ausgangswelle nit O, eine Zwischenwelle zwischen den beiden Planetengetrieben mit S und das uncrehbare Getriebegehäuse, sofern es gezeigt ist, mit H bezeichnet.

bei der in Fig. 1 gezeigten Getriebeausführung sind die beiden Wellen I und O im Gehäuse H mit Hilfe von Kugellagern 1o bzw. 12 gelagert, und die sich nahezu über die gesamte Getriebelänge erstreckende Eingangswelle I ist über ein Rollenlager 14 in einer bohrung der nur kurz ausgebildeten Ausgangswelle O zentriert. Die hohl ausgebildete Zwischenwelle S umschließt die Eingangswelle I auf dem größten leil ihrer Länge und 1st am vorderen Ende auf dieser mit einem

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Nadellager 16 und am hinteren Ende mit einem Gleitlager 18 gelagert. Das Gehäuse H enthält zvei Planetengetriebe Pia und P1b, die durch einen von einer Gehäusezwischenwand und einer Anzahl undrehbarer Servomotoren gebildeten Gehäusemittelteil M voneinander getrennt sind.

Zunächst wird das linke Planetengetriebe Pia beschrieben:

hin Radialflansch 19 an der Zwischenwelle S trägt auf einer Reilverzahnung einen Planetenträger 2o, auf dessen am Umfang verteilten Achsen 22 erste Zahnräder 24 von verhältnismäßig geringem Durchmesser gelagert sind. In der Schnittebene der Seichnungsfigur sind nur eine Achse 22 und ein Zahnrad 24 sichtbar. Auf jedes Zahnrad 24 ist ferner in formschlüssigem Eingriff mit Hilfe einer Keilnutbohrung ein zweites Zahnrad 26 von wesentlich größerem Durchir.esser, jedoch erheblich geringerer Länge, so daß ein größerer Abschnitt des kleineren Sahnrades 24 freiliegt und damit ein Planetenrac mit zwei Abschnitten verschieden großer Durchmesser gebildet ist.

Auf der Eingangswelle I, sitzt mittels Keilverzahnung drehfest verbunden, eine leicht konische Scheibe 28, deren Peripherie formschlüssig in die Innenverzahnung eines ersten hülsenförmig ausgebildeten Zentralrades 3o eingreift. Die sich über die gesamte Länge dieses Zentralrades erstreckende Innenverzahnung steht an ihrem anderen Ende jjr Käroeingriff mit den größeren Planetenrädern 26, für die das Zentralrad ein Außen- oder Ringrad bildet. Ein hülsenförmig ausgebildetes zweites Zentralrad 32 ist auf der Zwischenwelle S zentriert und kämmt als Sonnenrad mit den größeren Planetenradabschnitten 26. Ein drittes, gleichfalls hülsenförmig ausgebildetes Zentralrad 34 ist auf einer am vorderen Ende des Sonnenrades 32 mittels Keilverzahnung drehfest aufge-

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Behobenen Flanschscheibe 36 gelagert und kSrunt als weiteres Sonnenrad mit den kleineren Planetenradabschnitten 24. Das dritte Zentralrad 34 trägt außerdem mittels Keilverzahnung eine Flanschscheibe 38. Schließlich ist noch ein viertes Zentralrad 4o vorgesehen, das die kleinen Planetenradabschnitte 24 auf der Außenseite als Ringrad umschließt und mit diesem kämmt.

Die Flanschscheibe 38 trägt auf einer äußeren Verzahnung die einzige Reibscheibe 42 einer ersten Lamellenbremse A zum Festlegen des zentralen Sonnenrades 34 air: Gehäuse K. Zurr Einrücken der Lamellenbremse A dient ein Ringkolben 44, der von einer Tellerfeder 46 in Ausrückrichtung belastet ist. In ähnlicher Weise trägt die Flanschscheibe 32 die einzige Reibscheibe 48 einer zweiten Lamellenbremse B zum Festlegen des zentralen Sonnenrades 32 am Gehäuse H mittels eines Ringkolbens 5o, der von einer Tellerfeder 52 in iusrückrichtung belastet ist. Die Ringkolben 44, 48 sind in ringzylindrischen Ausnehmungen innerhalb des Gehäusenittelteils M verschieblich gelagert, und die Tellerfedern56, 52 stützen sich an axialen Ansätzen im Gehäuseinneren ab.

In einer dritten ringzylindrischen Ausnehmung innerhalb des Gehäusemittelteils M ist auf verhältnismäßig kleinem Durchmesser ein weiterer Ringkolben 54 angeordnet, der über ein erstes Axialdrucklager 56 auf das nicht nur drehbar, sondern auch axial verschieblich auf der Ausgangswelle O gelagerte hülsenförmige Sonnenrad 32 wirkt. Das andere Lnde des Sonnenrades 32 beaufschlagt über ein zweites Axialdrucklager 58 eine Anzahl Stößel 6o, die in Eohrungen innerhalb des Radialflansches 18 der Eingangswelle I axial verschieblich geführt sind. Die ^xialdrucklager 56, 58 sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Nadellager mit verhältnismäßig kurzen Nadeln ausgebildet. Stattdessen können auch

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andere geeignete Lagerarten verwendet werden. Insbesondere können das Lager 56 ein Gleitlager und das Lager 58 ein Kochschulter-Kugellager sein«.

Die Stößel 6o drücken axial gegen einen auf der Ausgangswelle O verschieblichen Druckring 62. Der Druckring 62 erfaßt die inneren Enden einer Anzahl radialer Hebel 64, die sich durch von wulstförmigen Rändern begrenzte Schlitze in einem kragenförmigen Ansatz 66 des Planetenträgers 2o erstrecken und mit ihren radial außerhalb davon befindlichen kürzeren Hebelarmen formschlüssig in einen weiteren Druckring 68 eingreifen. Der Druckring 68 klemmt eine im Ringrad 3o befestigte Reibscheibe 7o und bildet mit dieser eine Lamellenkupplung C zwischen dem zentralen Ringrad 3o und dem Planetenträger 2o zur Direktverbindung der Eingangswelle I mit der Ausgangswelle O, wobei diese Lamellenkupplung, wie ersichtlich, bei Druckbeaufschlagung des Ringkolbens 32 eingerückt wird. Zum Ausrücken dieser Kupplung dient eine auf die radialen Hebel 64 aufgeschraubte Tellerfeder 72, die bestrebt ist, die Hebel in eine lotrecht zur Getriebeachse gerichtete Stellung zu verschwenken, und die die Axialdrucklager ständig belastet hält.

Schließlich ist im undrehbaren Gehäuse H noch eine weitere ringzylindrische Ausnehmung mit einem Kolben 74 vorgesehen, mit welchem eine auf einer äußeren Verzahnung des Ringrads 4o angeordnete Reibscheibe 76 unter Bildung einer weiteren Lamellenbremse D am undrehbaren Gehäuse festlegbar ist.

Das Planetengetriebe Ptb unterscheidet sich von dem Planetengetriebe Pia hauptsächlich darin, daß das mit der dortigen Eingangswelie, nämlich der Zwischenwelle S verbundene Lingangsglied nicht ein Ringrad, sondern ein Sonnenrad 78 ist, welches mit den im Durchmesser kleineren Abschnitten der

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dortigen Planetenräder kämmt. Diese Planetenradabschnitte 80 sind wiederum von verhältnismäßig langen Zahnrädern gebildet, die auf Achsen 82 eines mit einem Flansch der Ausgangsvelle O verschraubten Planetenträgers 84 gelagert sind. Auf diese Zahnräder sind in Durchmesser größere Zahnräder 86 aufgeschoben und bilden die größeren Abschnitte der Planetenräder des Getriebes P1b.

Zur Erzielung zweier unterschiedlicher Untersetzungen mit dem Planetengetriebe P1b sind ein mit den größeren Planetenradabschnitten 86 kämmendes Ringrad 88 und ein mit den kleineren Planetenradabschnitten 80 kämmendes Ringrad 9o vorgesehen. Die Ringräder 88, 9o tragen Reibscheiben 92 bzw. 94, mit denen sie unter Bildung von Einscheibentremsen E bzw. F von Ringkolben 96 bzw. 98 am Getriebegehäuse K festlegbar sind. Ein weiteres Sonnenrad 1o2 ist von einer auf der Zwischcnwelle S gelagerten Zahnhülse gebildet und trägt drehfest eine Flanschscheibe 1o4, welche die einzige Peibscheibe I06 einer Reibungskupplung G zum Festbremsen des Sonnenrades 1o2 am Planetenträger 84 mit Hilfe eines Druckrings II0 trägt. Zur Betätigung der Reibungskupplung G dient ein am antriebsseitigen Gehäuseende in einem Ringzylinder axial verschieblicher Ringkolben 112, der über ein als Nadellager ausgebildetes Axialdrucklager 114 einen Druckring 116 axial zu verschieben vermag. Der Druckring 116 erfaßt die inneren Enden radialer hebel 118, die von nach einwärts gerichteten speichenförmigen Ansätzen einer Tellerfeder 12o gebildet sind, die sich mit der Peripherie gegen einen Anschlag 122 im Planetenträger 84 abstützt und radial einwärts davon den Druckring Ho an einen ringförmigen Vorsprung erfaßt. Es leuchtet ein, daß mit dieser Konstruktion die vom Ringkolben 112 ausgeübte Anpreßkraft für den Druckring Ho gegen die Reibscheibe der Kupplung I06 beträchtlich verstärkt wird. Da außerdem im Gegensatz zu der¹

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Planetengetriebe Pia der vom Ringkolben 112 gebildete Servomotor am antriebsseitigen Gehäuse angeordnet ist und sich dort auch das am Planetenträger 84 bei Direktantrieb festzulegende Sennenrad 1o2 befindet, entfällt die Eenutzung eines Sonnenrades als axial verschiebliches Kraftübertragungs glied für die Betätigung der Direktkupplung wie beim Planeten getriebe Pia.

Die nachfolgende Tabelle gibt die Kombinationen von jeweils zwei zur gleichen Zeit eingerückten Eremsen und/oder Kupplungen zur Schaffung von neun mit römischen Zahlen bezeichneten Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang R wieder, wobei in der zweiten und vierten Spalte die Übersetzungsverhältnisse des ersten bzw. zweiten Planetengetriebes und in der letzten Spalte das Gesamtübersetzungsverhältnis in den einzelnen Gängen angegeben ist.

A	1.y1o:1	L·	3.ooo:1	I	5.73o:1
A	1.91o:1	F	2.5oo:1	II	4.775:1
B	1.375:1	E	3.000:1	III	4.125:1
B	1.375:1	F	2.5oo:1	IV	3.438:1
C	1.ooo:1	E	3.000:1	V	3.000:1
C	1.ooo:1	F	2.5oo:1	VI	2.91o:1
B	1.375:1	G	1.000:1	VIII	1.375:1
C	1.ooo:1	G	1.000:1	IX	1.000:1
D	-o.535:1	E	3.000:1	R	-1.6o5:1

Fig. 1a zeigt in einem Diagramm den Verlauf der Getriebeeingangsdrehzahl n.j und der Zugkraft P über der Fahrzeuggeschwindigkeit in den neun Vorwärtsgängen I bis IX bei Anwendung des Vielstufengetriebes nach Fig. 1 in einem Lastkraftwagen. Die zwischen den Drehzahlkurven eingezeichneten Senkrechten geben die zweckmäßigen Umschaltpunkte

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zwischen den einzelnen Vorwärtsgängen wieder. Wie ersichtlich, liegen die Drehzahlkurven der unteren Gänge sehr nahe beieinander, wodurch im Bereich verhältnismäßig niedriger Fahrzeuggeschwindigkeiten mit entsprechend hoher Zugkraft in einem verhältnismäßig engem Bereich der Lingangsdrehzahl gearbeitet werden kann, in welchem der Motor sein höchstes Drehmoment abgibt. Auf diese Weise ist es bei Anwendung des Vielstuf engetriebes nach Fig. 1 auf ein Erdbewegungsfahrzeug möglich, den dortigen unterschiedlichen Anforderungen an die Zugkraft und die Fahrzeuggeschwindigkeit mit optimaler /^npassung zu begegnen.

Das Getriebe nach Fig. 2, das demgegenüber vornehmlich für Lastkraftwagen bestimmt ist, enthält zwei in ihren; grundsätzlichen Aufbau übereinstimmende Planetengetriebe P2a und P2b, bei denen wie im ersten Planetengetriebe Pia der Ausführungsform nach Fig. 1 die Lingangsgliecer von Außen-oder Ringrädern gebildet sind, die mit den im Durchmesser größeren Abschnitter, der Planetenräder kämmen. Ein weiteres P.ir.grad, dais mit den im Durchmesser kleineren Planetenradabschnitten kämmt und zur Herstellung von Rückv/ärtsantrieb abbremstar ist, ist bei der Getriebeausführung nach Fig. 2 jedoch nur beim ersten Planetengetriebe P2a vorhanden.

Darüber hinaus sind bei der Getriebeanordnung nach Fig. 2 gegenüber der nach Fig. 1 gewisse konstruktive änderungen vorgenommen, die jedoch im Rahmen der Erfindung unwesentlich sind, so daß sich eine Beschreibung der beider Planetengetriebe Pia und P1b im einzelnen erübrigt. Es sei lediglich darauf hingewiesen, daß in Hinblick auf die Verwendung der Getriebeanordnung nach Fig. 2 bei einem schweren Lastkraftwagen die Reibungsbremsen und -kupplungen in Mehrscheiben-Lamellenausführung vorgesehen sind.

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Unter entsprechender Bezeichnung der Bremsen und Kupplungen analog zu Fig. 1 mit A^f bis G' in Fig. 2 ergeben sich die aus der nachstehenden Tabelle ersichtlichen praktischen Schaltkombinationen:

B¹	2,45:1	E¹	2,15:1	I	5,27:1
B¹	2,45:1	F¹	1,29:1	II	3,16:1
A¹	1,oo:1	E¹	2,15:1	III	2,15:1
C	1,29:1	F¹	1,29:1	IV	1 ,66:1
A¹	1,oo:1	F¹	1,29:1	V	1,29:1
A'	1,oo:1	G¹	1,oo:1	VI	1.ooo:1
D'	-1,16:1		2,15:1	R	-2,5o:1

Die weiterhin möglichen Kombinationen E-G¹, C-E¹ und C-G' werden hierbei praktisch nicht verwendet, da sie zu nahe an A-E'bzw. B-F¹ liegen bzw. im letzteren Falle nit A-F¹ dasselbe Gesamtuntersetzungsverhältnis bringen. Stattdessen v/ird durch die getroffene Kombinationsausv/ahl erreicht, daß die Zwischenwelle bei den verschiedenen Untersetzungsstufen I - V möglichst wenig belastet wird, Inder dabei das zweite Planetengetriebe P2b stets an der Untersetzung teilnimmt und nur in der Direktgangstufe VI seine Direktkupplung G eingeschaltet ist.

Fig. 2a zeigt wiederum in einem Diagramm den Verlauf der Getriebeeingangsdrehzahl n.. und der Zugkraft P über der Fahrzeuggeschwindigkeit bei den sechs Vorwärtsgängen I - VI mit einem Getriebe nach Fig. 2 in einem Lastkraftwagen, wobei im Vergleich zu dem Getriebe nach Fig. 1 die wesentlich gröbere Stufung der Motordrehzahl und der Zugkraft im Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeiten deutlich in Erscheinung tritt.

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In Fig. 3 ist schließlich in schematischer Darstellung eine abgeänderte Ausführungsform der Getriebeanordnunq nach Fig. 1 gezeigt, wobei der Unterschied darin besteht, daß die Planetenräder des ersten Planetengetriebes (in Fig. links) einen dritten Abschnitt kleinsten Durchmessers besitzen, mit welchem das für den Rückwrirtsgeng mit Hilfe der Brer..se D abbremsbare zweite Ringrad sowie ein durch eine zusätzliche Bremse A„ abbremsbares v/eiteres Sonnenrad kämmen. Zweck dieser Anordnung sind eine noch stärkere Untersetzung im Rückwärtsantrieb und die Hinzugewinnung zweier weiterer extrem großer Untersetzungen in Vorwärtsantrieb, für welche die Drehzahlkurven im Diagramir. der Fig. 3a mit n_1Q bzw. n_10Q bezeichnet sind. Für den P.ückwärtsantrieb ergibt sich dabei ein Untersetzungsverhältnis

von etwa 5:1 während die zusätzlichen Vorwärtsuntersetzungen bei 8,4:1 bzw. 7:1 liegen.

Das erfindungsgemäße Vielstufengetriebe kann allein oder auch in Verbindung mit vorgeschalteten hydrodynanisch-mechanischen Getrieben verwendet werden, deren Wandler eineinhalbstufig oder zweistufig ausgebildet sind.

Patentansprüche /

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Claims

Patentansprüche

Vielstufengetriebe, insbesondere für Lastkraftwagen oder Erdbewegungsfahrzeuge, gekennzeichnet durch zwei hintereinandergeschaltete mehrstufige Planetengetriebe (Pia, P1b bzw. P2a, P2b) mit je einerr Planetenträger (2o, 84) , dessen Planetenräder mindestens zv.-ei Abschnitte (24, 26; 8o, B6) verschiedenen Durchmessers haben, die mit mindestens drei inneren und/oder äußeren Zentralrädern (3o, 32, 34, 4c; 78, 8£, 9o, 1o2) innerhalL eines jeden Planetengetriebes kämmen, von denen jeweils ein Zentralrad (3o; 78) das Getriebeeingangsglied bildet, während das Getriebeausgangsglied von Planetenträger (2o; 84) gebildet ist, und daß die übrigen Zentralräder (32, 34, 4o; 88, 9o, 1o2) mit Reibungsbremsen (B, A, D; E, F) versehen sind, die von gehäusefester Servomotoren (Ringkclben 5o, 44, 74; 96, 98) einschaltbar sind.
2. Vielstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Planetengetriebe (Pia, P1b tzw. P2a, P2b) zwischen einem vorzugsweise das Eingangsglieü bildenden Zentralrad (3o; 1o2) und dem Planetenträger (2o; 84) angeordnete Reibungskupplungen (C; G) zu ihrer Überbrückung aufweisen.
3. Vielstufengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Reibungskupplungen (C; G) von gehäusefesten Servomotoren (Ringkolben 54; 112) über Axialdrucklager (56, 58; 114) betätigbar sind.
4. Vielstufengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Servomotoren (Ringkolben 54; 112) der Reibungskupplungen (C; G) über die Axialdrucklager (56, 58; 114) auf Druckringe (62; 116) wirken, von denen die Linrückkraft über außerhalb ihrer Mitte am Planetenträger (2o; 84) gelagerte radiale Hebel

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(64; 118) auf die Reibungskupplung (C; G) übertragbar ist.
5. Vielstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lingangsglied des, in Kraftflußrichtung betrachtet, ersten Planetengetriebes (Pia) ein mit den /abschnitten größeren Durchmessers (26) der Planetenräder körnendes Ringrad (3o) ist, während das Lingangsglied des zweiten Planetengetriebes (P1b) zur Herstellung einer größeren Untersetzung ein mit den /bschnitten kleineren Durchmessers (8o) der dortigen Planetenräder kämmendes Eonnenrad (78) ist.
6. Vielstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 tis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsglieder beider Planetengetriebe (P2a, P2b) mit der. Abschnitten größeren Durchmessers der Planetenräder kartende Ringräder sind (Fig. 2).
7. Vielstufengetriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem Getriebe (Pia bzw. P2a, P2b) mit Kupplung (C; G) zwischen dem Uingangsglied (3o) und der. Planetenträger (2o) ein Sonnenrad (32) als axial verschiebliches Kraftübertragungsglied zur Betätigung der Reibungskupplung ausgebildet ist.
8. Vielstufengetriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder des vorzugsweise ersten Planetengetriebes einen dritten Abschnitt kleinsten Durchmessers aufweisen, mit dem ein weiteres, für sich festlegbares Ringrad zur Erzielung von Rückwärtsantrieb mit hoher Untersetzung kämmt (Fig. 3).

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9, Vielstufengetriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daE die Planetenräder des vorzugsweise ersten Planetengetriebes einen dritten Abschnitt kleinsten Durchmessers aufweist, mit welchem ein weiteres für sich festlegbares Sonnenrac zur Erzielung von großer Untersetzung in Vorwärtsrichtung kämmt (Fig. 3).

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