DE2733616A1

DE2733616A1 - Mehrstufiges planetengetriebe fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2733616A1
Application number: DE19772733616
Authority: DE
Inventors: Karl G Ahlen; Per-Olof Bergstrom
Original assignee: SRM Hydromekanik AB
Current assignee: SRM Hydromekanik AB
Priority date: 1977-07-26
Filing date: 1977-07-26
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE2733616C2; JPS5713220B2; JPS5425365A; US4328716A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochdm

Nunmehr sc-ib;^·.,;];., Puienfanmeidung"

6 Frankfurt am Main Staufenstr. 36

Anm.t Firma SRM Hydromekanik AB Stockholm-Vällingby1/Schweden

"Mehrstufiges Planetengetriebe für Fahrzeuge"

Die Erfindung betrifft ein mehrstufiges Planetengetriebe für Fahrzeuge mit einem in einem Gehäuse drehbar angeordneten einzigen Planetenradträger, dessen Planetenräder mindestens je zwei Verzahnungen verschieden großen Durchmessers haben, die mit mindestens drei innen- bzw. außenverzahnten Zentralrädern kämmen, von denen ein Zentralrad das Getriebeeingangsglied bildet, während das Getriebeausgangsglied vom Planetenradträger gebildet ist, und von denen die übrigen Zentralräder mittels von gehäusefesten Servomotoren betätigbarer Reibscheibenbremsen selektiv am Getriebegehäuse

gegen Drehung festlegbar sind, nach Patent

(Patentanmeldung P 26 19 o11.4-12).

Der Schaffung eines derartigen Getriebes lag im Hauptpatent die Aufgabe zugrunde, ein unter Last schaltbares Planetengetriebe für Fahrzeuge zu schaffen, das bei kleinstmöglichen Abmessungen und billigster Herstellbarkeit ohne mitdrehende Servomotoren auskommt und sich mit kleinetmugliehen Druck-

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flussigkeitsitiengen schnell und sicher schalten lässt.

Ein besonderer Vorteil liegt bei dem Getriebe nach dem Hauptpatent darin, daß durch Verwendung des PlanetenradtrMgers als Abtriebsglied in allen Getriebestufen oder Gängen die Summe der Relativgeschwindigkeit der Zahnräder und der Brems- bzw. Kupplungsscheiben verhältnismäßig gering ist, was grundsätzlich zu einer erheblichen Minderung der Verluste gegenüber dem bekannten mehrstufigen Planetengetrieben führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Verluste noch weiter herabzusetzen und damit ein unter Last schaltbares mehrstufiges Planetengetriebe zu schaffen, das auch den bisher vorwiegend verwendeten Standgetrieben mit synchronisierten Formschlußkupplungen im Hinblick nicht nur auf die Herstellbarkeit, sondern auch auf die Verluste überlegen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sämtliche Zentralräder während ihrer Drehung frei zu den mit ihnen kämmenden Planetenradverzahnungen einstellbar sind, wobei die Bremsen der außenverzahnten Zentralräder in erheblichem Axialabstand zu den Verzahnungen dieser Räder angeordnet und die außenverzahnten Zentralräder in axialer Nähe ihrer Bremsen am Getriebegehäuse radial abgestützt sind.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Verluste an den Zahneingriffsstellen infolge des Wegfalls von Radialkräften zwischen den Verzahnungen wesentlich vermindert werden, was zu einer erheblichen Verkleinerung der Gesamtverluste beiträgt.

Bei einem Planetengetriebe der Eingangs genannten Art, das gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung des Hauptpatents zur Herstellung von Direktantrieb mit einer zwischen dem treibenden Zentralrad und dem Planetenradträger angeordneten

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Relbschelbenkupplung versehen 1st, die von einem gehäusefesten Servomotor über ein axial verschiebliches Druckglied einrückbar ist, wird eine weitere Verminderung der Verluste dadurch erzielt, daß das Druckglied von einer mit dem Planetenradträger rotierenden Kupplungshülse gebildet ist, die unter Zwischenschaltung eines einzigen Axialdrucklagers die Verbindung zwischen der Kupplung und den Servomotor herstellt.

i^ach einem anderen Merkmal zur Weiterbildung der Erfindung sind die Reibscheiben der Bremsen und der Kupplung mit Hilfe von Vielnutverbindungen drehfest, aber axial beweglich auf bzw. in ihren Trägern angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung können sich die Reibscheiben bei ausgerückter Bremse bzw. Kupplung frei einstellen, so daß sich die Einleitung größerer Schmierölmengen erübrigt und an die Stelle der beträchtlichen Verluste durch Flüssigkeitsreibung nur noch vernachlässigbar kleine Luftlagerverluste treten. Diese Luftlagerung wird weiterhin dadurch gefördert, daß die Scheiben der einen Bremsenbzw. Kupplungshälfte aus Stahl bestehen und mit einer in Umfangsrichtung mit geringer Höhe sinusförmig gewellten Oberfläche versehen sind, während die Reibscheiben der anderen Bremsen-bzw. Kupplungshälfte eben ausgebildet sind.Letztere Reibscheiben können vorteilhaft mit Sintermetallauflagen versehen sein.

Die gewünschte Luftlagerschmierung lässt sich weiterhin dadurch verbessern, daß die im Ausrückzustand drehenden inneren Reibscheibenträger der Bremsen und der Kupplung mit radialen Luftdurchtrittskanälen zur Förderung eines Luftstroms zwischen die Reibscheiben versehen sind und die mit den äußeren Trägern verbundenen Reibscheiben außerhalb ihres Eingriffsbereichs Durchbrechungen zur Rückführung des Luftstroms aufweisen. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß sich bei hohen Geschwindigkeiten zwischen den Reibscheiben eine diese trennei.de und zugleich schmierende Luftströmung ausbildet.

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Um auch bei niedrigen Relativgeschwindigkeiten zwischen den Reibscheiben in den Bremsen und der Kupplung eine metallische Berührung zu vermeiden, können geringe ülmengen in Form eines Nebels mit demselben Luftstrom zwischen die Reibscheiben eingeleitet werden, was vorteilhafterweise dadurch geschieht, daß eine das Planetengetriebe durchsetzende zentrale Welle als Hohlwelle ausgebildet und an einer Druckölquelle angeschlossen ist und daß die zentrale Welle sowie die sie umschließenden Naben der außenverzahnten Zentralräder nit radialen Verteilungsöffnungen zur Versorgung der Lager und Verzahnungen der Planetenräder sowie der Bremsen und der Kupplung mit einem Schmier· ölnebel versehen sind.

Zur noch weiteren Verminderung der Verluste an den Eingriffsstellen der Verzahnungen sieht ein besonderes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung vor, daß die im Durchmesser größten Verzahnungen der Planetenräder bombiert sind und das die mit den kleineren Verzahnungen der Planetenräder kämmenden Zentralräder gleichfalls bombiert sind. DarUberhinaus können die mit den Planetenradverzahnungen kleinsten Durchmessers kämmenden Zentralräder zur Anpassung an Durchfederungen der Planetenräder und/oder des Planetenradträgers mit Vorteil entweder konisch oder mit einer eine Durchfederung gestattenden radialen Wandstärke ausgebildet sein.

Aufgrund der Verminderung der Verluste durch die vorstehenden Maßnahmen ist es möglich, ein mehrstufiges Planetengetriebe der Eingangs genannten Art bei gleicher Leistung in den Abmessungen wesentlich kleiner zu bauen, was die Verluste weiterhin herabsetzt. Außerdem lässt sich das erfindungsgemäße Getriebe aufgrund der Luftlagerung und der freien Einstellbarkeit der Zentralräder einschließlich dem das Antriebsglied bildenden Zentralrad für weitaus höhere Drehzahlen als bisher einsetzen, wodurch die prozentualen Verluste weiterhin abnehmen.

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Noch weitere Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung zweier in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes mehrstufiges Planetengetriebe gemäß der Erfindung mit drei Verzahnungen verschieden großen Durchmessers aufweisenden Planetenrädern, die an ihren äußeren Enden im Planetenradträger gelagert sind,

Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen zur Getriebeachse koaxialen Längsschnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine abgeänderte Aus-

fUhrungsform eines mehrstufigen Planetengetriebes gemäß der Erfindung, bei dem die Planetenräder zwischen der kleinsten und der mittleren Verzahnung gelagert sind.

Das in Fig. 1 gezeigte Planetengetriebe ist ein unter Last schaltbares Stufenschaltgetriebe mit drei untersetzten Vorwärtsgängen, einem Direktgang und einem untersetzten Rückwärtsgang. Das Getriebe hat eine Eingangswelle I und eine Ausgangswelle 0, die innerhalb eines undrehbaren Getriebegehäuses H in Kugellagern 1o bzw. 12 gelagert sind. Außerdem nimmt die größtenteils als Hohlwelle ausgebildete Ausgangswelle 0 die Eingangswelle I in zwei Rollen- oder Nadellagern 14, 16 auf.

Die Ausgangswelle 0 trägt nahe ihrem vorderen Ende einen Flansch 18, an dem ein Planetenradträger 2o mit mehreren am Umfang verteilten Schrauben 22 befestigt ist. Eine Anzahl

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Planetenräder 24, vorzugsweise drei, sind mit ihren Enden in Kegellagern 26, 28 am Planetenradträger 2o zwischen den Schrauben 22 gelagert.

Jedes Planetenrad 24 hat eine Verzahnung 3o größeren Durchmessers und eine Verzahnung 32 kleineren Durchmessers. Auf den Anfang der größeren Verzahnung 3o ist ein Zahnrad 34 mit einer Keilnutbohrung drehfest aufgeschoben und ist an seinem Außenumfang mit einer Verzahnung 36 versehen. Zusammen mit dem Zahnrad 34 hat somit jedes Planetenrad 24 eine, auf den Durchmesser bezogen,große Verzahnung 36, eine mittlere Verzahnung 3o und eine kleinere Verzahnung 32, die in dieser Reihenfolge von vorn nach hinten aufeinander folgen.

Die Eingangswelle I trägt in drehfester Verbindung vor dem Planetenradträger 2o eine Scheibe 38,-die mit einer Umfangsverzahnung versehen ist und mit dieser formschlüssig in die durchgehende Innenverzahnung eines hülsenförmigen ersten Zentralrades 4o eingreift, da^s an seinem hinteren Ende mit den größten Verzahnungen 36 der Planetenräder 24 kämmt. Das Zentralrad 4o bildet außerdem den einen Scheibenträger einer Mehrscheiben-Reibungskupplung 42, deren anderer Scheibenträger von einem kragenförmigen, außenverzahnten Ansatz 44 am Flansch 18 der Ausgangswelle 0 gebildet ist. Die Reibscheiben dieser Kupplung stehen wechselweise mit Hilfe von Vielnutverbindungen mit dem Zentralrad 4o bzw. dem Ansatz 24 in drehfester Verbindung, während sie gleichzeitig axial beweglich sind.

Zum Einrücken der Reibungskupplung 42 ist in einem im Gehäuse H ausgebildeten Ringzylinder ein Servomotorkolben 46 vorgesehen, der über ein Axialdrucklager 48 mit einer auf der Ausgangswelle 0 verschieblich und drehbar gelagerten Kupplungshülse 5o zusammen wirkt. Am anderen Ende der Kupplungshülse 5o sind in Axialbohrungen des Flansches 18 der Ausgangswelle 0 geführte Druckstössel 52 angebracht, durch welche eine dreh-

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feste Verbindung der Kupplungshülse 5o mit der Ausgangswelle O und den Planetenradträger 2o sichergestellt wird. Die Druckstössel 52 erfassen stirnseitig die inneren Enden einer Anzahl um die Getriebeachse verteilter radialer Kupplungshebel 54, die sich jenseits ihrer Längsmitte durch Radialöffnungen 56 in einer abgesetzten Verlängerung des kragenförmigen Ansatzes 44 des Flansches 18 erstrecken und mit ihren äußeren Enden einen Druckring 58 erfassen, durch welchen die Reibscheiben der Kupplung 42 gegen ein Widerlager 6o am Planetenradträger 2o unter gegenseitigem Reibungsschluß anpressbar sind. Eine Tellerfeder 62 wirkt der Betätigung des Druckrings 58 durch den Strvomotorkolben 46 entgegen und sorgt dafür, daß die Kupplungshebel 54 ständig zwischen den Druckstösseln 52 und dem Druckring 58 einerseits und dem Rand der Radialöffnungen 56 andererseits eingespannt sind. Es leuchtet ein, daß durch die außermittige Abstützung der Kupplungshebel 54 in den Radialöffnungen 56 die vom Servomotorkolben 46 ausgeübte Einrückkraft der Kupplung 42 verstärkt wird.

Die Kupplungshülse 5o ist mit Radialspiel von einer Hohlwelle 64 umschlossen, auf deren vorderem Ende drehfest ein außenverzahntes Zentralrad 66 angeordnet ist, das mit den größten Verzahnungen 36 der Planetenräder 24 kämmt. Das hintere Ende der Hohlwelle 64 ist mittels einer Vielnutverbindung drehfest mit einer Reibscheibe 6 8 verbunden, deren kragenförmiger Außenrand den einen Scheibenträger einer Mehrscheiten- Reibungsbremse 7o bildet. Der andere Scheibenträger ist von einer innenverzahnten Flanschhülse 72 gebildet, die mit Schrauben 73 an der Rückwand des Getriebegebäuses H befestigt ist und einen darin ausgebildeten Ringzylinder für einen Servomotorkolben 74 zur Betätigung der Bremse 7o nach außen begrenzt. Das Widerlager dieser Bremse ist von einer formschlüssig in die Flanschhülse 72 eingesetzten Gegendruckplatte 76 gebildet, die mit einem kragenförmigen Ansatz 78 einen die Vielnutverbinöung zur Hohlwelle 64 herstellenden nabenförmigen

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Ansatz der Reibscheibe 68 aufnimmt und lagert. Auf diese Weise wird eine Lagerung für die Hohlwelle 64 im Gehäuse H erhalten, die sich in axialer Nähe der zugehörigen Bremse 7o befindet und aufgrund ihres Axialabstandes zur Verzahnung des zugehörigen Zentralrades 66 die freie Einstellbarkeit dieser Verzahnung im Verhältnis zu der Planetenradverzahnung 36 ermöglicht.

In ähnlicher Weise ist auf der Außenseite des kragenförmigen Ansatzes 78 der Gegendruckplatte 76 eine Hohlwelle 8o gelagert, die am vorderen Ende ein weiteres Zentralrad 82 trägt, daß mit den mittleren Verzahnungen 3o der Planetenräder 24 kämmt. Ein Flansch 84 am hinteren Ende der Hohlwelle 8o bildet den einen Scheibenträger einer Mehrscheiben-Reibungsbremse 86, die von einem im Gehäuse 8o verschieblichen Servomotorkolben 86 betätigbar, ist.

Eine dritte Hohlwelle 89 trägt an ihrem Vorderende ein viertes Zentralrad 9o, daß mit den kleinsten Verzahnungen 32 der Planetenräder 24 kämmt, und ist mit ihrem hinteren Ende unter Zwischenschaltung eines Lagerrings 92 auf einer bis an das Zentralrad 9o reichenden Hülse 94 gelagert, die an einer gehäusefesten Zwischenwand 96 befestigt ist. Ein Flansch 98 am hinteren Ende der Hohlwelle 89 bildet den einen Scheibenträger einer Mehrscheiben-Reibungsbremse 1oo, die von einem im Gehäuse H verschieblichen Servomotorkolben 1o2 betätigbar ist.

Schließlich kämmen die kleinsten Verzahnungen 32 der Planetenräder 24 außenseitig mit einem innenverzahnten hülsenförmigen Zentralrad 1o4, das in drehfester, aber axial beweglicher Verbindung die eine Hälfte der Reibscheiben einer Mehrscheiben-Reibungsbremse 1o6 trägt, die von einem im Gehäuse H verschieblichen Servomotorkolben 1o8 betätigbar ist.

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Sämtliche Reibscheiben der Reibungsbremsen 7o, 86, 1oo und 1o6 sind in gleicher Weise wie die Reibscheiben der Reibungskupplung 42 auf ihren Trägern mittels Vielnutverbindungen drehfest, aber axial beweglich angeordnet, so daß sie sich im ausgerückten Zustand frei und berührungslos zueinander einstellen können. Das berührungslose Einstellen wird bei der Kupplung und sämtlichen Bremsen außerdem dadurch gefördert, daß, wie insbesondere am Beispiel der in den Fig. 2 und 3 in größeren Schnittdarstellungen wiedergegebenen Reibungsbremse 7o veranschaulicht ist, der dort mit 11o bezeichnete innere Reibscheibenträger, der bei gelöster Bremse rotiert, mit radialen Kanälen 112 versehen ist, durch welche infolge der Drehung des Trägers ein Luftstrom zwischen die Reibscheiben gefördert wird, der durch am Umfang verteilte Durchbrechungen in den vom äußeren Träger 114 getragenen Reibscheiben 116 außerhalb ihres Eingriffsbereichs aus dem Bereich zwischen den Reibscheiben abgeführt und zurückgeleitet wird. Dadurch wird eine Luftlagerung zwischen den Reibscheiben im ausgerückten Zustand der Bremse erhalten, deren Verluste äußerst gering sind.

Die äußeren Reibscheiben 116 bestehen aus Stahl und sind, wie aus Fig. 3 hervorgeht, in Umfangsrichtung mit geringerer Höhe von etwa o,2 mm sinusförmig gewellt, was die vorgenannte Luftlagerung weiterhin begünstigt. Demgegenüber sind die mit dem inneren Träger 11o drehfest verbundenen inneren Reibscheiben 118 eben ausgebildet und beiderseits mit Sintermetallbelägen 12o versehen, wobei zweckmäßig eine sinusförmig gewellte äußere Reibscheibe 116 stets von zwei inneren Reibscheiben 118 eingeschlossen sein sollte. Dabei kann im Einzelfall die Bremse bzw. Kupplung auch nur eine einzige sinusförmig gewellte Reibscheibe aus Stahl aufweisen, die von zwei mit Sintermetallbelägen beschichteten ebenen Reibscheiben eingeschlossen ist, und es können die unterschiedlich ausge-

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bildeten Reibscheiben auch bezüglich ihrer Träger vertauscht sein.

Hie am Beispiel der Reibungsbremse 7ο in Fig. 2 weiterhin veranschaulicht ist, sind die ringförmigen Servomotorkolben der Reibungsbremsen - wie dort der Servomotorkolben 74 von mehreren am Umfang verteilten Schraubendruckfedern in Ausrückrichtung belastet, die sich an gehäusefesten Widerlagern 124 abstützen. Die Schraubendruckfedern 122 sind so stark bemessen, daß eine schnelle und vollständige Rückführung der Kolben nach ihrer Druckentlastung in die Ausrückstellung gewährleistet ist. Des weiteren sind, wie gleichfalls aus Fig. 2 hervorgeht, die Servomotorkolben mit verhältnismäßig großem Spiel von den Zylindern aufgenommen und gegen diese durch eine doppelte Kolbenringanordnung abgedichtet, die aus einem im*Querschnitt rechteckigen äußeren Kolbenring aus reibungsarmem Material wie insbesondere Tetrafluoräthylen (Teflon) und einem inneren O-Ring 128 innerhalb einer Kolbenringnut 13o besteht, d«r den äußeren Kolbenring 128 gegen die Zylinderwandung vorspannt. Durch diese Ausbildung wird unter Aufrechterhaltung einer optimalen Abdichtung ein Verkanten des Servomotorkolbens ohne die Gefahr eines Verklemmens im zugehörigen Zylinder ermöglicht.

Wie Fig. 1 zeigt, ist die als innerste Welle ausgebildete Eingangswelle I mit einer Axialbohrung 132 versehen, die über einen Radialkanal 134 sowie weitere Radialkanäle 136, 138 in der Nabe der Scheibe 38 bzw. einer Büchse 14o mit einer öleinlaßbohrung 142 im Gehäuse H in Verbindung steht, durch welche Drucköl aus beispielsweise der Druckölpumpe für die Servomotorkolben der Axialbohrung 132 zuführbar ist. Weiterhin sind die Eingangswelle I, die Ausgangswelle O, die Kupplungshülse 5o sowie die Hohlwellen 64, 8o und 88 mit Radial -

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bohrungen 144, 146, 148, 15ο, 152, bzw. 154 versehen, durch welche das in der Axialbohrung 132 vorhandene Drucköl den Lagern der Kupplungshülse 5o und der Hohlwellen 64, 8o, 88 zugeführt wird und außerdem in/form eines ölnebels zu den Verzahnungen und Lagern der Planetenräder sowie der Reibungskupplung und den Reibungsbremsen geschleudert wird, um letztere vorallem bei niedrigen Differenzdrehzahlen, in denen die oben erwähnte Luftlagerung nicht wirksam ist, ausreichend zu schmieren.

Wie Eingangs erwähnt, beträgt die Anzahl der Planetenräder vorzugsweise drei, wodurch eine einwandfreie Zentrierung der Zentralräder im Verhältnis zu den Verzahnungen der Planetenräder erhalten wird. Darüberhinaus lässt die Anordnung von nur drei Planetenrädern eine gewisse elastische Deformation der Zentralräder zur Herstellung eines einwandfreien Eingriffs der Verzahnungen zu. Um den Eingriff der Verzahnungen weiterhin zu begünstigen, sollten jeweils die einen der ineinander greifenden Zähne bombiert sein, was bei, der großen Verzahnung 36 der Planetenräder zweckmäßig an den Zähnen des Zahnrades 24 und bei den übrigen Verzahnungen 3o, 32 der Planetenräder zweckmäßig an den Zähnen der damit in Eingriff befindlichen Zentralräder 66, 82, 9o und 1o4 vorgenommen ist.

Die Mehrscheiben-Reibungsbremsen 7o, 86, 1oo, mit denen die außenverzahnten Zentralräder 66 bzw. 82 bzw. 9o am Getriebegehäuse H gegen Drehung festlegbar sind, dienen zur Einschaltung von drei Untersetzungsstufen in Vorwärtsrichtung, während mit der vom Servomotorkolben 46 einrückbaren Reibungskupplung 42 Direktantrieb und mit der vom Servomotorkolben 1o8 einrückbaren und dabei das innenverzahnte Zentralrad 1o4^l stillsetzenden Reibungsbremse 1o6 untersetzter Rückwärtsantrieb einschaltbar sind. Durch entsprechende Bemessung der Durchmesser der Verzahnungen 36, 3o, 32 der

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Planetenräder 24 im Verhältnis zum Achsabstand der Planetenräder von der zentralen Getriebeachse lassen sich beispielsweise folgende Drehzahlverhältnisse zwischen Eingangswelle I und Ausgangswelle O erhalten:

Reibungsbremse 1oo 2,519:1 (vorwärts) Reibungsbremse 86 1,866:1 (Vorwärts) Reibungsbremse 7o 1,343:1 (vorwärts) Reibungskupplung 42 1:1 (Direktantrieb) Reibungsbremse 1o6 1,2 :1 (rückwärts)

Wie ersichtlich, ist die Stufung zwischen den einzelnen Vorwärtsgängen nahezu gleich, und die Übersetzung des Rückwärtsgangs hat die bei Fahrzeugantrieben übliche Grtffle. All dies wird mit einem Planetenradgetriebe mit nur einem Planetenradträger erreicht, dessen Planetenräder drei Verzahnungen verschieden großen Durchmessers aufweisen, wobei gemäß der besonderen Ausführung dieses Getriebes und seiner stationären Bremsen die Reibungs- und Ventilationsverluste äußerst gering gehalten werden.

Das in Fig. 4 gezeigte mehrstufige Planetengetriebe entspricht in seinem Aufbau und den einzelnen Konstruktionsmerkmalen weitgehend dem Getriebe nach Fig. 1 mit lediglich zwei Unterschieden: zum einen fehlt das mit der kleinsten Verzahnung 32 der Planetenräder kämmende außenverzahnte Zentralrad 9o nach Fig. 1, und die Planetenräder 24 sind in Rollenlagern 26', 28* gelagert, von denen das hintere Rollenlager 28 zwischen der Verzahnung 3o und der Verzahnung 32 eines jeden Planetenrad 24 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird die Durchbiegung der Planetenräder vorteilhaft vermindert.

Patentansprüche ^SR» ¹¹⁴⁹ * 809888/0200

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Claims

Patentansprüche

1. Mehrstufiges Planetengetriebe für Fahrzeuge mit einem in einem Gehäuse drehbar angeordneten einzigen Planetenradträger, dessen PlanetenrSder mindestens je zwei Verzahnungen verschieden großen Durchmessers haben, die mit mindestens drei innen- bzw. außenverzahnten Zentralrädern kämmen, von denen ein Zentralrad das Getriebeeingangsglied bildet, während das Getriebeausgangsglied vom Planetenradträger gebildet ist, und von denen die übrigen Zentralräder mittels von gehäusefesten Servomotoren betätigbarer Reibscheibenbremsen selektiv am Getriebegehäuse gegen Drehung festlegbar

sind, nach Patent (Patentanmeldung P 26 19 o11.4-12),

dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Zentralräder während ihrer Drehung frei zu den mit ihnen kämmenden Planetenradverzahnungen einstellbar sind, wobei die Bremsen der außenverzahnten Zentralräder in erheblichem Axialabstand zu den Verzahnungen dieser Räder angeordnet und die außenverzahnten Zentralräder in axialer Nähe ihrer Bremsen am Getriebegehäuse radial abgestützt sind.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1 mit einer zwischen dem treibenden Zentralrad und dem Planetenradträger angeordneten Reibscheibenkupplung, die von einem gehäusefesten Servomotor über ein axial verschiebliches Druckglied einrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied von einer mit dem Planetenradträger rotierenden Kupplungshülse gebildet ist, die unter Zwischenschaltung eines einzigen Axialdrucklagers die Verbindung zwischen der Kupplung und den Servomotor herstellt.

3. Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheiben der Bremsen und der Kupplung mit Hilfe von Vielnutverbindungen drehfest, aber axial beweglich auf bzw. in ihren Trägern angeordnet sind.

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4. Planetengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheiben der einen Bremsen- bzw. Kupplungshälfte aus Stahl bestehen und mit einer in Umfangsrichtung mit geringerer Höhe sinusförmig gewellten Oberfläche versehen sind, während die Reibscheiben der anderen Bremsen- bzw. Kupplungshälfte eben ausgebildet sind.

5. Planetengetriebe nach Anspruch 4,dadurch g e ke nnzeichnet, daß die eben ausgebildeten Reibscheiben mit Sintermetallauflagen versehen sind.

6. Planetengetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch geke nnzeichnet, daß die im Ausrückzustand drehenden inneren Reibscheibenträger der Bremsen und der Kupplung mit radialen Luftdurchtrittskanälen zur Förderung eines Luftstroms zwischen die Reibscheiben versehen sind und die mit den äußeren Trägern verbundenen Reibscheiben außerhalb ihres Eingriffsbereichs Durchbrechungen zur Rückführung des Luftstroms aufweisen.

7. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß eine das Planetengetriebe durchsetzende zentrale Welle als Hohlwelle ausgebildet und an eine Druckölquelle angeschlossen ist und daß die Getriebeweller sowie die sie umschließenden Naben der außenverzahnten Zentralräder mit radialen Verteilungsöffnungen zur Versorgung der Lager und Verzahnungen der Planetenräder sowie der Bremsen und der Kupplung mit einem Schmierölnebel versehen sind.

8. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Durchmesser größten Verzahnungen der Planetenräder von getrennten Zahnrädern gebildet sind, die auf Verzahnungen

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kleineren Durchmessers der Planetenräder mit Keilnutbohrungen aufgeschoben sind, wobei mindestens ein Zahn jedes getrennten Zahnrads mit einem Zahn der dieses aufnehmenden Verzahnung dieselbe Winkellage hat.

9. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durchgekennzeichnet, daß die Kolben der Servomotoren eine solches Radialspiel in ihren gehäuse» festen Zylindern aufweisen, daß ein Verklemmen der Kolben auch beim größtmöglichen Verkanten ausgeschlossen ist.

10. Planetengetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben in den gehäusefesten Zylindern durch in Nuten eingebettete Oichtringe aus einem reibungsarmen nichtmetallischen Material wie insbesondere Tetrafluoräthylen (Teflon) abgedichtet sind, die von darunter liegenden O-Ringen radial vorgespannt sind.

11. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Durchmesser größten Verzahnungen der Planetenräder bombiert sind und das die mit den kleineren Verzahnungen der Planetenräder kämmenden Zentralräder gleichfalls bombiert sind.

12. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Planetenradverzahnungen kleinsten Durchmessers kämmenden Zentralräder zur Anpassung an Durchfederungen der Planetenräder und /oder des Planetenradträgers entweder konisch oder mit einer eine Durchfederung gestattenden radialen Wandstärke ausgebildet sind.

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