DE2745623C3

DE2745623C3 - Mehrgängiges Planetenrädergetriebe

Info

Publication number: DE2745623C3
Application number: DE19772745623
Authority: DE
Inventors: James Ray Cedar Falls Ia. Harvey
Original assignee: Deere and Co European Office
Current assignee: Deere and Co European Office
Priority date: 1976-10-26
Filing date: 1977-10-11
Publication date: 1981-07-16
Also published as: AR215484A1; BR7707022A; DE2745623B2; FR2369465B1; MX144748A; DE2745623A1; CA1069735A; JPS6035577B2; GB1581289A; JPS5354659A; FR2369465A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrgängiges Planetenrädergetriebe mit vier Fainetenrädersätzen und einem für alle Planetenräder gemeinsamen, drehbar gelagerten Planetenräderträger, der eingangsseitig mit der Antriebswelle kuppelbar ist, vier inneren Zentralrädern kämmend mit vier Sätzen von Planetenrädern, von denen das erste und zweite Zentralrad mit der Antriebswelle sowie das vierte mit der Abtriebswelle fest verbunden und das dritte Zentralrad über eine Hohlwelle koaxial auf der Antriebswelle gelagert und mit diesem kuppelbar oder an dem Gehäuse über ein Bremse festlegbar ist, drei äußeren und über jeweils eine Bremse am Gehäuse festlegbaren Zentralrädern, von denen das erste und zweite den eingangsseitigen und das dritte einem der beiden ausgangsseitigen Planetenrädersätzen zugeordnet ist, wobei dessen Planetenräder mit denen des anderen ausgangsseitigen Satzes kämmen.

Es ist bereits ein mehrgängiges Planetenrädergetriebe mit vier Planetenrädersätzen bekannt (US-PS 33 81 546), das lediglich für vier Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge ausgelegt ist. Das Planeienrädergetrieb? ist hierzu mit einem einzigen, für alle Planetenräder gemeinsam drehbar gelagerten Planetenräderträger ausgerüstet, der eingangsseitig mit einer ein erstes und zweites inneres Zentralrad aufweisenden Antriebswelle kuppelbar ist. Zwei weitere innere Zentralräder sind auf der Ausgängswelle angeordnet, wobei das dritte Zentralrad über eine Hohlwelle auf der Ausgangswelle drehbar gelagert ist und mit dieser kuppelbar oder am Gehäuse über eine Bremse festlegbar ist. Durch die zahlreichen Planetenräder und Zentralräder zur Schaltung von insgesamt sieben Gängen ist das Getriebe aufwendig und teuer.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden

Erfindung, ein Getriebe mit vier Planetenrädersätzen und vier Zentralrädern mit einem Planetenträger derart auszubilden, daß mindestens sechs Vorwärts- und zwei Rückwärtsgänge geschaltet werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der erste Planetenrädersatz nur einen Satz Planetenräder enthält und daß der mit der Abtriebswelle verbundene vierte Planetenrädersatz kein äußeres Zentralrad aufweist Durch die vorteilhafte Ausbildung und Anordnung des Getriebes ίο kommt der erste Planetenrädersatz mit lediglich einem Satz Planetenräder aus und für den vierten Planetenrädersatz wird ein äußeres Zentralrad eingespart. Dadurch läßt sich das Getriebe insgesamt kostengünstiger herstellen. Vorteilhaft ist es ferner, daß der zweite Planetensatz koaxial hinter dem ersten Planetensatz angeordnet ist

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel eines Getriebes nach der Erfindung erläutert Es zeigt

Fig.] einen Längsschnitt durch ein Planetenrädergetriebe,

Fig.2 einen Schnitt entlane der Linie 2-2 eemäß Fig. 1,

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 gemäß i

In der Zeichnung ist mit 10 ein Planetenrädergetriebe bezeichnet, das eine. Antriebswelle 12 aufweist, die an eine der Zeichnung nicht dargestellte Verbrennungskraftmaschine anschließbar ist Die Antriebswelle 12 ist mit einem Kupplungsgehäuse 14 fest verbunden, in dem

jo eine erste Kupplung 16 angeordnet ist, die mit entsprechenden Kupplungselementen ausgerüstet ist Die erste Kupplung 16 kann durch Eindrücken eine Antriebsverbindung zwischen dem Kupplungsgehäuse 14 und einem Planetenräderträger 18 herstellen, der hinter dem Kupplungsgehäuse 14 vorgesehen ist Die Bezeichnung »hinten« ist mit Bezug auf die Fahrtrichtung eines Fahrzeuges mit einem derartigen Getriebe festgelegt

Der Planetenräderträger 18 ist relativ lang ausgebil-

det und weist eine Vorderseite 20 und eine Rückseite 22 auf, in der miteinander fluchtende Öffnungen bzw. Bohrungen 24 und 26 vorgesehen sind. Der Planetenräderträger 18 weist entsprechende Teile auf, die zur Verbindung der Vorderseite 20 und der Rückseite 22 dienen. Zu diesen Teilen gehören auch verschiedene Wellen zur Aufnahme von Planetenrädern, die anschließend näher beschrieben werden.

Die Antriebswelle 12 erstreckt sich durch die Bohrung 24 in der Vorderseite 20 des Planelenräderirä-

5c gers 18 und weist ein erstes inneres Zentralrad 28 auf, hinter dem ein zweites inneres Zentralrad 30 ebenfalls auf der Antriebswelle 12 angeordnet ist.

Das erste innere Zentralrad 28 steht mit einem ersten Planetenrad 32 in Antriebsverbindung, zu dem zwei weitere Planetenräder 32 gehören, die zusammen einen Planetenrädersatz bilden (F i g. 2). Die Planetenräder 32 sind auf drei mit gleichem Abstand untereinander angeordneten ersten Wellen 34 gelagert Die erste Welle 34 ist fest mit dem Planetenräderträger 18 verbunden, so daß das Planetenrad 32 am Planeten· fädeftfägef 18 hervorsteht und mit dem ersten äußeren Zentralrad 36 kämmt, konzentrisch zum ersten inneren Zentralrad 28 angeordnet und schwimmend auf dem ersten Planetenrädersatz gelagert ist. Das erste äußere

h5 Zentralrad 36 steht mit einer ersten Bremse 38 in Wirkverbindur.g, um es wahlweise mit Bezug auf ein Getriebegehäuse 40 festzustellen bzw. zu lösen.

Das /.weile innere Zentralrad 30 kämmt mit einem

zweiten Planetenrad 42, das dem ersten Planetenrad 32 entspricht und dem zwei weitere Planetenräder zugeordnet sind, die zusammen einen zweiten Planetenrädersatz ergeben. Die Planetenräder 42 sind auch hier auf einer zweiten Welle 44 angeordnet. Lediglich ein Planetenrad 42 und eine Welle 44 sind in der Zeichnung veranschaulicht Die Wellen 44 sind fest mit dem Planetenräderträger 18 verbunden und derart angeordnet, daß die Planctenräder 42 am Planetenrädevträger 18 hervorstehen und mit einem zweiten äußeren Zentralrad 46 in Eingriffsverbindung stehen, der ebenfalls konzentrisch zu dem zweiten inneren Zentralrad 30 angeordnet und schwimmend auf dem zweiten Planetenrädersatz gelagert ist Bern zweiten inneren Zentralrad 46 ist eine zweite Bremse 48 zugeordnet, um es gegenüber dem Getriebegehäuse 40 festzusetzen bzw. gegenüber diesem zu lösen.

Die zweite Welle 44 erstreckt sich von dem zweiten Planetenrädersatz nach hinten in die Rückwand 22 des Planetenräderträgers 18. Die zweite Welle 44 vor der Rückwand 22 dient zur Aufnahme eines dritten Planetenrades 50. Das dritte Planetenrad 50 hJdet mit zwei weiteren Planetenrädern einen dritten Planetenrädersatz (F ig. 3).

Das dritte Planetenrad 50 steht ebenfalls am Planetenräderträger 18 hervor und kämmt mit einem dritten äußeren Zentralrad 52, der ebenfalls konzentrisch zu dem dritten inneren Zentralrad 56 angeordnet und auf dem dritten Planetenrädersatz schwimmend gelagert ist Das äußere Zentralrad 52 steht mit einer dritten Bremse 54 in Wirkverbindung, um es gegenüber dem Getriebegehäuse 40 festzustellen bzw. zu lösen. Der dritte Planetenrädersatz steht mit dem dritten inneren Zentralrad 56 in Antriebsverbindung, das über eine Hohlwelle 58 an ein Kupplungsgehäuse 60 angeschlossen ist und mit einer vierten Bremse 62 in Wirkverbindung steht, so daß das innere Zentralrad 56 gegenüber dem Getriebegehäuse 40 festgesetzt bzw. gelöst werden kann.

Der dritte T?lanetenrädersatz steht mit einem vierten Planetenrädersatz in Antriebsverbindung, der aus drei Planetenrädern 64 besteht Das vierte Planetenrad 64 ist auf einer dritten Welle 66 gelagert, die am Planetenräderträger 18 nicht hervorsteht. Der vierte Planetenrädersatz ist ebenso wie die übrigen Planetenrädersätze aus drei mit Abstand zueinander angeordneten Wellen 66, die zur Aufnahme der Planetenräder 64 dienen, gebildet Der vierte Planetenrädersatz steht mit einem vierten inneren Zentralrad 68, das vor dem dritten inneren Zentralrad 56 angeordnet ist, in Antriebsverbindung und ist auf der Abtriebswelle 70 angeordnet, die sich von den? Planetenrädei träger 18 nach hinten durch eine Bohrung des dritten inneren Zentralrades 56 und eine Hohlwelle 58 erstreckt und aus dem Getriebegehäuse 40 hervortritt Unmittelbar hinter dem Kupplungsgehäuse 60 befindet sich eine zweite Kupplung 72, die wahlweise eine Antriebsverbindung zwischen dem dritten und vierten inneren Zentralrad 56 und 68 herstellt

Die Antriebswelle 12 kann über eine Kupplung oder über einen Drehmomentwandler an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Verbrennungskraftmaschine oder an eine andere Kraftquelle angeschlossen werden.

Durch Festsetzen der ersten Bremse 38 und durch Einkuppeln der zweiten Kupplung 72 erhält man den ersten Vorwärtsgang DJ···*, die erste Drehzahl. Die Drehbewegung der Antriebswelle 12 wird über das erste innere Zentralrad 28 auf das Planetenrädergetriebe 10 geleitet, das durch Festsetzen des eisten äußerer Zentralrades 36 mittels der ersten Bremse 38 gezwungen wird, sich zu drehen. Die Drehbewegung des ersten Planetenrädersatzes bewirkt eine Drehung des Planetenräderträgers 18, der über den dritten und vierten Planetenrädersatz mit den Planetenrädern 50 und 64 die inneren Zentralräder 56 und 68 antreibt, wobei durch Einrücken der zweiten Kupplung 72 eine Relativdrehung des inneren des Zentralrades 56 gegenüber dem inneren Zentralrad 68 vermieden und die Abtriebswelle 70 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Planetenräderträger 18 angetrieben wird.
Den zweiten Vorwärtsgang bzw. eine zweite Drehzahl erhält man durch Festsetzen der zweiten Bremse 48, wobei die zweite Kupplung 72 eingerückt bleibt Die Drehbewegung der Antriebswelle 12 wird dann über das zweite innere Zentralrad 30 auf den zweiten Planetenrädersatz geleitet, der in Drehbewegung versetzt wird, da das äußere Zenfnlrad 46 über die zweite Bremse 48 festgesetzt ist Die Drehbewegung des zweiten Planetenrädersatzes bewirkt eine Drehung des Planetenräderträgers 18 mit einer unterschiedlichen Drehzahl mit Bezug auf die Drehzahl, die durch

25- Einstellung des ersten Ganges erreicht wird. Da die zweite - Kupplung 72 eingerückt ist, dreht sich die Abtriebswelle 70 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Planetenräderträger 18.

Ein dritter Vorwärtsgang bzw. eine dritte Drehzahl

läßt sich durch Einrücken der ersten Bremse 38 und der vierten Bremse 62 einstellen. Die Drehbewegung der Antriebswelle 12 wird über das erste innere Zentralrad 28 auf den ersten Planetenrädersatz geleitet der sich durch Festsetzen des Zahnkranzes 36 mittels der ersten

J5- Bremse 38 drehen muß. Die Drehbewegung des ersten Planetenrädersatzes bewirkt eine Drehung des Planetenräderträgers 18, der die Drehbewegung auf den dritten Planetenrädersatz überträgt Mit der vierten Bremse 62 kann das Kupplungsgehäuse 60 festgesetzt werden und somit das dritte Zentralrad 56. Die Bewegung des dritten Planetenrädersatzes um das dritte innere Zentralrad 56 bewirkt eine Drehbewegung des dritten Planetenrädersatzes. Die Drehung des dritten Planetenrädersatzes wird über den vierten

45> Planetenrädersatz auf das vierte innere Zentrall ad 68 und somit auf die Antriebswelle 70 übertragen.

Ein vierter Vorwärtsgang bzw. eine vierte Drehzahl läßt sich durch Einrücken der zweiten Bremse 48 und der vierten Bremse 62 einstellen. Die Drehung der Antriebswelle 12 wird dann über das zweite innere Zentralrad 30 auf den zweiten Planetenrädersatz übertragen, der sich dreht, da das zweite äußere Zentralrad 46 durch die zweite Bremse 48 festgesetzt ist. Die Drehbewegung des zweiten Planetenrädersatzes bewirkt eine Drehung des Planetenräderträgers 18, der wiederum eine Drehung des dritten Planetenrädersatzes bewirkt Der dritte Planetenrädersatz wird deshalb gedreht, da das dritte innere Zentralrad 56 mittels der vierten Bremse 62 festgesetzt ist Durch Drehung des

so dritten Planetenrades 50 wird der vierte Planetenrädersatz angetrieben, der das vierte innere Zentralrad 68 und dadurch die Abtriebswelle 70 antreibt.

Eine fünfte Drehzahl bzw. ein fünfter Vorwärtsgang läßt sich durch Einrücken der ersten und zweiten

<>^r> Kupplung 16 unci 11 einstellen. Die Drehbewegung der Antriebswelle 12 wird über die Kupplung 16, den Planetenräderträger 18 und dann über die Kupplung 72 auf die Abtriebswclle 70 übertragen, so daß durch diese

Einstellung eine direkte Antriebsverbindung zwischen der Antriebs- und Abtriebswelle 12 und 70 besteht.

Eine sechste Drehzahl bzw. ein sechster Vorwärtsgang kann durch Einrücken der ersten Kupplung 16 und der vierten Bremse 62 eingestellt werden. Die Drehbewegung der Antriebswelle 12 wird über die erste Kupplung 16 auf den Planetenräderträger 18 übertragen, der eine Drehung des dritten Planetenrädersatzes bewirkt, da das dritte innere Zentralrad 56 durch die vierte Bremse 62 festgestellt ist. Die Drehung des dritten Planetenrädersatzes wird über den vierten Planetenrädersatz auf das vierte innere Zentralrad 68 und somit auf die Abtriebswelle 70 übertragen.

Der erste Rückwärtsgang läßt sich durch Festsetzen der ersten und dritten Bremse 38 und 54 einstellen. Die Drehbewegung der Antriebswelle 12 wird über das erste innere Zentralrad 28 auf den ersten Planetenrädersatz übertragen, der infolge der eingerückten Bremse 38 und somit des festgestellten ersten äußeren Zentralrades 36 in Drehbewegung versetzt wird und dadurch den Planetenräderiräger 18 antreibt. Die Drehbewegung des Planetenräderträgers 18 bewirkt eine Drehung des dritten Planetenrädersatzes in entgegengesetzte Drehrichtung, da das dritte äußere Zentralrad 52 mittels der dritten Bremse 54 festgesetzt ist. Durch den Rückwärtslauf des dritten Planetenrädersatzes wird eine entsprechende Drehbewegung über den vierten Planetenrädersatz auf das vierte innere Zentralrad 68 übertragen, das die Abtriebswelle 70 nunmehr gegenläufig antreibt.

Ein zweiter Rückwärtsgang läßt sich durch Einrücken der zweiten und dritten Bremse 48 und 54 einstellen. Die Drehbewegung der Antriebswelle 12 wird über das zweite innere Zentralrad 30 auf den zweiten Planetenrädersatz übertragen, der sich drehen muß und somit eine Drehung des Planetenräderträgers 18 hervorruft, da die Bremse 48 für das zweite äußere Zentralrad 46 eingerückt ist. Die Drehbewegung des Planetenräder-(rägers 18 bewirkt eine Drehung des dritten Planetenrädersatzes in entgegengesetzter Drehrichtung, da das dritte äußere Zentralrad 52 mittels der dritten Bremse 54 festgesetzt ist. Der entgegengesetzte Antrieb des dritten Planetenrädersatzes wird über den vierten Pianetenradersatz auf das vierte innere Zentrairad 6b übertragen, so daß die Abtriebswelle 70 entgegengesetzt angetrieben wird.

Hierzu 2 Blatt ZeichnunECti

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrgängiges Planetenrädergetriebe mit vier Planetenrädersätzen und einem für alle Planetenräder gemeinsamen, drehbar gelagerten Planetenräderträger, der eingangsseitig mit der Antriebswelle kuppelbar ist, vier inneren Zentralrädern kämmend mit vier Sätzen von Planetenrädern, von denen das erste und zweite Zentralrad mit der Antriebswelle sowie das vierte mit der Abtriebswelle fest verbunden und das dritte Zentralrad über eine Hohlwelle koaxial auf der Abtriebswelle gelagert und mit dieser kuppelbar oder an dem Gehäuse über eine Bremse festlegbar ist, drei äußeren und über jeweils eine Bremse am Gehäuse festlegbaren Zentralrädern, von denen das erste und zweite den eingangsseitigen und das dritte einem der beiden ausgangsseitigen Planetenrädersätzen zugeordnet ist, wobei dessen Planetenräder mit denen des anderen ausgangsseitigen Satzes kämmen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Planetenrädersatz (28, 32, 36) nur einen Satz Planetenräder (32) enthält und daß der mit der Abtriebswelle (70) verbundene vierte Planetenrädersatz (68,64) kein äußeres Zentralrad aufweist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Planetensatz (Planetenräder 42) koaxial hinter dem ersten Planetensatz (Planetenräder 32) angeordnet isL