DE2660124C2

DE2660124C2 - Planetenwechselgetriebe für Fahrzeuge mit wenigstens zwei untersetzten Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang

Info

Publication number: DE2660124C2
Application number: DE19762660124
Authority: DE
Inventors: Per-Olof Ektorp Bergström; Karl Gustav Bromma Åhlén
Original assignee: SRM Hydromekanik AB
Current assignee: SRM Hydromekanik AB
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1984-05-17
Also published as: DE2619500C2; GB1559491A; DE2619011A1; DE2619011C3; DE2621447C2; AT350399B; CH617991A5; JPS5292066A; FR2339788B1; DE2619500A1; FR2339788A1; JPS615024B2; JPS5292067A; DE2621447A1; ATA52877A; BE850897A; IN147204B; DE2619011B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Planetenwechselgetriebe für Fahrzeuge nach dem Oberbeg;1ff des Patentanspruchs I.

Ein bekanntes solches Getriebe (US-PS 37 21 135). das außerdem mit einer Relbungskupplui s zwischen dem Planetenträger und dem mit dem gleichen Stufenplaneten wie das elngangsseitige Hohlrad kämmenden Sonnenrad zur Herstellung eines Dlrektgangs versehen Ist, vermag In vielen Fällen die bei Fahrzeugen sonst üblichen aufwendigen und mit höheren Verlusten behafteten Standgetriebe abzulösen.

Bei dem bekannten Getriebe wird die Umkehrung der Drehrichtung des Planetenträgers durch Zusatzplaneten J3 vorgenommen, die zwischen den Stuferträdern kleineren

ä Durchmessers und dem zweiten Hohlrad angeordnet

sind. Eine solche Konstruktion Ist jedoch aufwendig und bringt zusätzliche Verluste des Getriebes mit sich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Planetenwechselgetriebe nach dem Anspruch I zu schaffen, daß sich durch kleinstmögllchen konstruktiven Auf- ^x wand auch hinsichtlich des Rückwärtsgangs und damit geringstmögliche Verluste auszeichnet.

Die Lösung dieser Aulgabe ergibt sich erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung vermeldet somit Zwischenplaneten und ermöglicht dennoch die Herstellung des Rückwärtsganges mit einem Untersetzungsverhältnis, das Insbesondere In Verbindung mit hydrodynamischen Drehmomentwandlern den praktischen Anforderungen genügt.

Die Erfindung laßt sich besonders vorteilhaft auf PIanetenwcchsclgctricbe mit drei Stufenrädern verschiedener Durchmesser an jedem Stufenplaneten anwenden, bei welchem das zweite llohlrad so ausgebildet und angeordnet Ist, daß es mit den Im Durchmesser kleinsten Stufenrädern kämmt. Um schädliche Durchbiegungen der hierbei verhältnismäßig lang ausfallenden Stufenplaneten zu vermeiden, die einstückig ausgebildet und mit zyllndri-

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65 scher; Wellenabschnitten zur Lagerung Im Planetenträger versehen sind. Ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung in den Stufenplaneten ein Wellenabschnitt zwischen zwei Stufenrädern angeordnet, wodurch die Biegebeanspruchung der Stufenplaneten erheblich verringert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Axialschnitt eine erste Ausführungsform eines Planetenwechselgetriebes mit zwei untersetzten Vorwärtsgängen, einem Direktgang und einem Rückwärtsgang.

Fig. la eine Prinzipdarstellung des Getriebes nach

Fig. 1.

Fig. 2 im Axialschnitt eine weitere Ausführungsform mit drei untersetzten Vorwärtsgängen, einem Direktgang und einem Rückwärtsgang.

Fi g. 2a das Getriebe nach Fi g. 2 in Prinzipdarstellung.

Bei beiden gezeigten Ausführungsformen sind die Eingangswelle mit /. die Ausgangswelle mit O und das undrehbare Getriebegehäuse, sofern dargestellt, mit H bezeichnet.

Das Getriebe nach Flg. 1 ist ein Dreigang-Getrlebe mit zwei untersetzten Vorwänsgängen, einem Direktgang und einem Rückwärtsgang. Die Eingangswelle / Ist mittels eines Lagers 10 und die Ausgangswelie O mittels eines Lagers 12 im Gehäuse H gelagert. Ferner ist die Eingangswelle / In einer Bohrung der Ausgangswelle O mittels weiterer Lager 14. 16 zentriert. Ein Radlalflansch 18 an der Ausgangswelle O trägt auf einer Kellverzahnung einen Planetemsäger 20, auf dessen am Umfang verteilten Achsen 22 erste Zahnräder 24 von verhältnismäßig kleinem Durchmesser gelagert sind. In der Schnittebene der Zeichnungsfigur sind nur eine Achse 22 und ein Zahnrad 24 sichtbar. Jedes Zahnrad 24 trägt ferner im formschlüssigen Eingriff mit seiner Verzahnung ein zweites Zahnrad 26 von wesentlich größerem Durchmesser, jedoch erheblich geringerer Länge, so daß ein größerer Abschnitt des kleineren Zahnrads 24 freiliegt. Dadurch wird ein Stufenplanet tiilt zwd Stufenrädern In Gestalt des größeren Zahnrads 26 und des freiliegenden Abschnitts des kleineren Zahnrads 24 gebildet.

Auf der Eingangswelle / sitzt, mittels Keilverzahnung drehfest verbunden, eine leicht konische Scheibe 28, die mit ihrem gezahnten Umiang formschlüssig In die Innenverzahnung eines ersten hülsenförmlg ausgebildeten Hohlrades 30 eingreift. Die sich über die gesamte Hüisenlänge erstreckende Innenverzahnung des Hohlrades 30 steht an Ihrem, anderen Ende Im Kämmeingriff ml. den größeren Stufenrädern 26. Ein hülsenförmlg ausge'illdetes Sonnenrad 32 Ist auf der Ausgangswelle O zentriert und kämmt ebenfalls mit den größeren Stufenrädern 26. Ein weiteres Sonnenrad 34 Ist auf einer am vorderen Ende des Sonnenrades 32 mittels Keilverzahnung drehfest aufgeschobenen Flanschscheibe 36 drehbar gelagert und kämmt mit den kleineren Stufenrädern 24. Das zweite Sonnenrad 34 trägt außerdem mittels einer Kellverzahnung eine Flanschscheibe 38. Schließlich ist noch ein weiteres Hohlrad 40 vorhanden, das die kleineren Stufenräder 24 außenseitig umschließt und mit diesen kämmt.

Die Flanschscheibe 38 trägt auf einer äußeren Verzahnung die einzige Reibscheibe einer ersten Lamellen-Bremse 42 zum Festlegen des Sonnenrades 34 am Gehäuse H.

Zum Einrücken der Bremse 42 dient ein Ringkolben 44, der von einer Tellerfeder 46 In Ausrückrichtung belastet Ist. In ähnlicher Welse trägt die Flanschscheibe 36

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die einzige Reibscheibe einer zweiten Lamellen-Bremse 48 zum Festlegen des Sonnenrades 32 am Gehäuse H mittels eines Ringkolbens 50, der von einer Tellerfeder 52 In Ausrückrlchtung belastet Ist. Die Ringkolben 44, sind in ringzylindrischen Ausnehmungen Innerhalb des > undrehbaren Gehäuses H verschlebllch aufgenommen, und die Tellerfedern 46, 52 stützen sich an axialen Ansätzen Im Gehäuseinneren ab.

In einer dritten ringzylindrischen Ausnehmung Innerhalb des Gehäuses H Ist auf verhältnismäßig kleinem i< > Durchmesser ein weiterer Ringkolben 54 angeordnet, der über ein erstes Axiallager 56 auf das nicht nur drehbar, sondern auch axial verschiebllch auf der Ausgangswelle O gelagerte hülsenförmlge Sonnenrad 32 wirkt. Das andere Ende des Sonnenrades 32 beaufschlagt über ein weiteres Axiallager 58 eine Anzahl Stößel 60, die in Bohrungen Innerhalb des Radlalflansches 18 der Ausgangswelle O axial verschlebllch geführt sind.

Die Stößel 60 drücken axial gegen einen auf der Ausgangswelle O verschieblich gelagerten Druckring 62. Der 2fi Druckrlp.g 62 erfaßt die Inneren Enden einer Anzahl radialer Hebel 64, die sich durch von wu 1stförvnIgen Rändern begrenzte Schlitze In einem Ansatz 66 des Planetenträgers 20 erstrecken und mit Ihren radial außerhalb davon befindlichen kurzen Hebelarmen formschlüssig In einen weiteren Druckring 68 eingreifen. Der Druckring 68 bildet das Betätigungsglied einer Elnscheiben-Lamellenkupplung 70 zwischen dem Hohlrad 30 und dem PIanctenträgcr 20 zur Herstellung von Direktgang, wobei diese Kupplung 70 bei Druckbeaufschlagung des Ring- » kolbens 54 eingerückt wird. Zum Ausrücken dieser Kupplung dient eijie auf die Radialhebel 64 aufgeschraubte Tellerfeder 72, die bestrebt Ist, die Hebel In eine lotrecht zur Getriebeachse gerichtete Stellung zu verschwenken, und die Axiallager 56, 58 ständig belastet hält.

Im Gehäuse H Ist noch eine weitere ringzylindrische Ausnehmung mit einem Kolben 74 vorhanden, mit welchem eine auf einer äußeren Verzahnung des Hohlrads 40 angeordr.ite Reibscheibe unter Bildung einer Lamellenbremse 76 am Gehäuse H festlegbar Ist.

Flg. la zeigt das beschriebene Getriebe In Prinzipdarstellung, wobei die Kupplung 70 mit A und die Bremsen 76, 42, 48 mit B. C, D bezeichnet sind.

Mit dem vorgeschriebenen Getriebe sind durch alternatives Einrücken der Bremsen C. D und der Kupplung A drei Vorwärtsgänge und durch Einrücken der Bremse B ein Rückwärtsgang erhältlich, nämlich

I: Bremse C (42) ein:

große Untersetzung (beispielsweise 1,9 : 1), II: Bremse D (48) ein:

kleine Untersetzung (beispielsweise 1,37: i', III: Kupplung A (70) ein:

Dlrcktgan?, (1:1), R: Bremse B (76) ein:

übersetzter Rückwärtsgang

(beispielsweise 1 : 1,64).

Die In Flg. 2 gezeigte AuslUhrungslorm des Planetenwcchselgctrlcbcs unterscheidet sich von der nach Flg. 1 *° «rundUUllch dadurch, daß die aus einem Stück herge- «elltcn Siulcnplancten je drei Siulenrädcr 124, 126, mit unterschiedlichen! Durchmesser aulweisen, die mit ιπ.ι««Λ4Γηι IUnI Zcntralrädern kämmen, die mit je einem 4fcfcftm<bjrcn Sonnenrad In Elngrlll stehen. Damit lassen ** nc* 4kiüci Direktgang und Rückwärtsgang mit großer I w d«l v«-Khledcn untersetzte Vorwans-

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55 Im einzelnen hat das Getriebe nach Flg. 2 folgenden Aufbau:

Die Eingangswelle / treibt Ober eine Scheibe 130 ein hülsenförmlges Hohlrad 132 größten Durchmessers, das zugleich das eine Glied einer Mehrscheiben-Lamellenkupplung 134 zum Kuppeln des Hohlrads mit dem PIanetenträger 136 zwecks Schaltung von Direktgang bildet.. Der aus zwei Teilen hergestellte Planeteniräger 136 enthält Rollenlager 138. 140. In denen die aus einem Stück bestehenden Stufenplaneten mittels wellenförmiger Abschnitte zum einen auf der Außenseite ihrer größten Stufenräder 124 (Lager 138) und zum anderen zwischen den kleineren Stufenrädern 126 und 128 (Lager 140} gelagert sind. Da die inneren Laufringe der Rollenlager 138, 140 von den wellenförmigen Abschnitten der Stufenplaneten gebildet werden, werden die Rollen In den äußeren Laufringen durch Borde axial geführt.

Unmittelbar auf der Ausgangswelle O Ist ein erstes hakenförmig ausgebildetes Sonnenrad 142 drehbar gelagert, das an einem Ende eine mit den größten Stufenrädern 124 der Stufenplaneten kämmor.de Verzahnung und am anderen Ende eine gleiche Verzahnung mit einer drehfest aufgepaßten Reibscheibe 144 trägt, die von einem Ringkolben 146 gegen die Kraft von Blatfedern 148 an einem Einsatz 150 des Getriebegehäuses H festlegbar ist. Außerdem ist das Sonnenrad 142 ähnlich wie das Sonnenrad 32 des Getriebes nach Fig. 1 von einem Ringkolben 152 zur Betätigung der Lamellenkupplung 134 für die Schaltung vom Direktgang axial verschieblich. Ein weiteres hülsenförmig ausgebildetes Sonnenrad 154 ist mit einem Gleitlager 156 im Planetenträger 136 gelagert und kämmt an einem Ende mit den mittleren Stufenrädern 126. Auf dem anderen Ende des Sonnenrades 154 sitzt drehfest eine Reibscheibe 158, die von einem Ringkolben 160 gegen die Kraft einer Tellerfeder 162 am Getriebegehäuse H festlegbar Ist. Ein drittes Sonnenrad 164 kämmt mit den kleinsten Stufenrädern 128 und trägt eine Reibscheibe 166, die mittels eines Ringkolbens 168 gegen die Kraft einer Tellerfeder 170 an einem Einsatz 172 des Getriebegehäuses H festlegbar Ist. Schließlich kämmt mit den kleinsten Stufenrädern 128 ein einstückig mit einer Reibscheibe 174 ausgebildetes Hohlrad 176. das mittels eines die Reibscheibe erfassenden Ringkolbens 178 gegen die Kraft einer Tellerfeder 180 am Einsatz 172 des Getriebegehäuses H festlegbar Ist.

Die Reibscheiben 144. 158, 166 und 174 mit den zugehörigen Ringkolben bilden Bremsen, mit denen die Sonnenräder 142, 154, 164 sowie das Hohlrad 176 selektiv abbremsbar sind.

Flg. 2a zeigt schcmatlsch den Aufbau des Getriebes nach Fig. 2. wobei die Kupplung A der Kupplung 134 und die Bremsen B: C: D: E den Bremsen 174, 178; 166, Ϊ68; (53, 160; 144, 146 in Flg. 2 entsprechen.

Mit dem Getriebe nach Flg. 2 bzw. 2a ergeben sich folgende Schaltungsmöglichkelten:

1: Bremse fein:

größte Untersetzung (beispielsweise 3,2 :1) H: Bremse Z) ein:

mittlere Untersetzung (beispielsweise 1,95: 1) UI: Bremse C ein:

kleinste Untersetzung (beispielsweise 1,32 :1) IV: Kupplung/! (134) ein:

Direktgang (1:1) R: Bremse B e\n.

Rückwärtsgang (beispielsweise 1,8 : 1). Wie aus Fl g. 2 erkennbar Ist. hat das mit dem treiben-

den Hohl rad 132 kammende Stufenrad 124 einen mehr als den dreifachen Durchmesser des mit dem abbremsbaren Hohlrads 176 kämmende kleinste Slufenrad 128, so daü bei Rückwärtsgang eine besonders hohe Untersetzung erzlclbar Ist. Würden bei diesem Durchmesserunterschied die Stufenplaneten nur zwei Stufenräder aufweisen, d. h. also das mittlere Stufenrad 126 mit dem In dieses eingreifende Sonnenrad 154 fehlen, würde zwischen den beiden verbleibenden Untersetzungsstufen Im Vorwärtsgang ein Sprung von beispielsweise 3,2 : 1 auf 1,32: 1 vorhanden sein, der ein solches Getriebe für die Praxis untauglich machen würde. Die Ausbildung der Stufenplaneten mit einem zusatzlichen Stufenrad und die Anordnung eines In dieses eingreifenden Sonnenrades zur Schaffung einer mittleren Untersetzungsstufe Ist dann notwendig, wenn ein Rückwärtsgang mit großer Untersetzung gefordert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Planetenwechselgetriebe für Fahrzeuge mit wenigstens zwei untersetzten Vorwärtsgingen und einem Rückwärtsgang, dessen Planetenträger Stufenplaneten mit mindestens zwei Stufenrädern trägt und das mindestens vier Zentralräder (Sonnenräder, Hohlräder) aufweist, von denen ein erstes Hohlrad als Getriebeeingangsglied dient und mit den größten Stufenrädern kämmt, mindestens zwei Sonnenräder mit je einem Stufenrad der Stufenplaneten kämmen und zur Schaltung der untersetzten Vorwärtsgänge über gehäusefeste Servomotoren einzeln reibungsschlüssig abbremsbar sind und ein zweites Hohlrad zur Schaltung des Rückwärtsganges für sich abbremsbar ist, wobei der Planetenträger das Getriebeausgangsglied bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Hohlrad (40 bzw. 174) unmittelbar mit den kleinsten Stufenrädern (M bzw. 128) der Stufenplaneten 24, 26 bzw. 124, !26, i38) kämmt.

2. Planetenwechselgetriebe nach Anspruch 1, dessen Stufenplaneten mit drei Stufenrädern einstückig ausgebildet und mit zylindrischen Wellenabschnitten zur Lagerung im Planetenträger versehen sind.. dadurch gekennzeichnet, daß in den Stufenplaneten (124, 126, 128) ein Wellenabschnitt (140) zwischen zwei Stufenrädern (126, 128) angeordnet Ist.