DE2900244A1

DE2900244A1 - Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE2900244A1
Application number: DE19792900244
Authority: DE
Inventors: Kenneth Thornton
Original assignee: Rolls Royce Motors Ltd
Current assignee: Vinters Ltd
Priority date: 1978-01-05
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1979-07-12
Also published as: FR2414155B1; IL56191A; CA1110877A; FR2414155A1; IL56191A0; GB1599551A; US4296646A

Description

Pate r tan walte D i ρ I.-1 η g. Curt Wa Mach Dipl.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach | _,_ng Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 4. Januar 1979

Unser Zeichen: l6 470 - Ja

ANMELDER: Rolls-Royce Motors Limited,

Crewe, Cheshire/England

GEGENSTAND: Kraftfahrzeuggetriebe

PRIORITÄT: Großbritannien

5.Januar I978
NoοOO284/78

Die gegenwärtig üblichen automatischen Kraftübertragungen für ein Kraftfahrzeug bestehen as einem einfachen, dreielementigen, hydrodynamischen Drehmomentwandler, der vom Motor angetrieben wird und seinerseits ein automatisches Getriebe antreibt, welches drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweist, wobei die Übertragung über zwei Planetenradanordnungen, zwei Reibungskupplungen und zwei Reibungsbremsen erfolgt» Der Drehmomentwandler weist einen Stator mit Freilauf auf und wirkt als Flüssigkeitskupplung unter fast allen Antriebsbedingungen.

Derartige Kraftübertragungen haben sich als sehr zweckmäßig erwiesen, doch weisen sie zwei Nachteile auf, die im Hinblich auf die Aufgabenstellung eines verbesserten Brennstoffverbrauchs wichtig geworden sind .

Die bekannten Kraftübertragungen besitzen außerdem kein "overdrive" (Übersetzung in's Schnelle) für moöerne Autobahnen.

Der Drehmomentwandler hat außerdem keinen besonders günstigen Wirkungsgrad und selbst im Kupplungszustand hat er Verluste zwischen drei und fünf Prozent bei typischen Antriebsbedingungen. Bei einem "overdrive" oder einem entsprechenden Verhältnis wird die Drehzahl von Motor und Wandlerantriebsrad noch niedriger und das Triebwerksdrehmoment müßte dann noch höher sein, um die selbe Antriebskraft an den Reifen zu erzeugen. Infolge der Eigenschaften der Drehmomentwandler und der Flüssigkeitskupplungen werden durch verminderte Drehzahl und erhöhtes Drehmoment die Verluste vergrößert.

Die Erfindung geht aus von einer Kraftübertragung mit einem Eingang und einem Ausgang und einem dazwischen angeordneten Planetenradgetriebe mit einem Rückwärtsgang und drei Vorwärtsgängen, sowie einer dem Planetengetriebe zugeordneten Kupplung. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe hierbei dadurch gelöst, daß das Getriebe in Verbindung mit einer ersten und zweiten

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Kupplung und einer ersten und zweiten Reaktionsbremse arbeitet und ein erstes, zweites, drittes und viertes Glied aufweist, wobei das erste Glied vom Motor über die Kupplung und die erste Kupplung im Rückwärtsgang, im ersten Gang und im dritten Gang angetrieben wird, wobei das zweite Glied direkt vom Motor im zweiten und dritten Gang angetrieben und durch die erste Reaktionsbremse im Rückwärtsgang angehalten wird und wobei das dritte Glied durch die zweite Reaktionsbremse im ersten Gang und zweiten Gang stationär gehalten wird und wobei das vierte Glied dauerhaft mit dem Abtrieb verbunden ist.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsfrm einer automatischen Kraftübertragung mit zwei Kupplungen und drei Reaktionsbremsen,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer automatischen Kraftübertragung, die ebenfalls zwei Kupplungen und drei Reaktionsbremsen aufweist, die jedoch in besonderer Weise geeignet ist für Fahrzeuge mit Vorderradantrieb, deren Motor quer zur Längsachse des Fahrzeugs aufgehängt ist,

Fig. 2A eine erste Abwandlung der Ausbildung gemäß Fig. 2 mit einer unterschiedlichen Anordnung an der Abtriebsseite des Getriebes,

Fig. 2B eine zweite Abwandlung der Anordnung nach Fig. 2 mit einer weiteren unterschiedlichen Anordnung der Abtriebsseite des Getriebes, geeignet für Fahrzeuge mit Hinterradantrieb,

Fig. 2C eine dritte Abwandlung der Anordnung nach Fig. 2 mit einer abgewandelten Bauanordnung der Kupplungen,

Fig. j3 eine gegenüber den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und

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2 abgewandelte Ausführungsform eines automatischen Getriebes und zwei Kupplungen und drei Bremsen, jedoch mit einem unterschiedlichen Zahngetriebe,

Pig. 4 eine bevorzugte Getriebeanordnung mit einem Drehmomentwandler für ein Kraftfahrzeug, das in herkömmlicher Weise einen vornliegenden Motor und Hinterradantrieb aufweist,

Fig. 1 zeigt ein automatisches Getriebe, das eine Antriebswelle 10 und eine Abtriebswelle 29 aufweist, weiter sind zwei Planetena?radgetriebe P, , P„ und eine erste und eine zweite Reibungskupplung C., C_? sowie eine erste, zweite unddritte Reaktionsbremse B,, B₁,, D„ vorgesehen. Die Kupplung C, weist eine Innennabe und Kupplungsplatten 12 und eine äußere Trommel und Kupplungsplatten Ik auf. Die Kupplung C₂ weist eine Innennabe und Kupplungsplatten 18 und eine Außentrommel und Kupplungsplatten 11 auf. Die Reaktionsbremsen B₁., B₁, und Bp weisen Naben und Kupplungsplatten 25,15 und 21/und äußere Kupplungsplatten in jedem Gehäuse greifen an einem Bauteil an, der mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Jedes Planetenradgetriebe weist ein Sonnenrad, Planetenräder, einen Planetenradträger und einen innenverzahnten Kranz auf.

Im Betrieb treibt die Antriebswelle 10 die äußere Trommel 11 der Kupplung Cp und die innere Kupplungsplattennabe 12 der Kupplung C, an. Das erste Glied des Planetengetriebes gemäß obiger Definition besteht aus einer Hülse IJ, die an der äußeren Trommel 14 der Kupplung C, befestigt ist, aus der Nabe 15 der Reaktionsbremse B₁, und dem Sonnenrad 16 des ersten Planetengetriebes. Das zweite Glied/steht aus einer Welle 17, die an der Nabe 18 der Kupplung C_? festgelegt ist und dem Träger 19 der Planetenräder 20 des ersten Planetengetriebes, an dem die Nabe 21 der Reaktionsbremse B_R und ein Innenzahnkranz 22 des zweiten Planetengetriebes festgelegt sind. Das

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dritte Glied besteht aus dem Sonnenrad 23 des rückwärtigen Planetengetriebes, das über die Hülse 24 mit der Nabe 25 der Reaktionsbremse B-, verbunden ist. Das vierte Glied besteht aus einem Träger 26 der Planetenritzel 27 des rückwärtigen Planetengetriebes, welches mit dem Innenzahnkranz 28 des vorderen Planetengetriebes und der Abtriebswelle 29 verbunden ist.

Im ersten Vorwärtsgang wird die Kupplung C, eingerückt und das Sonnenrad 16 treibt das Planetenritzel 20 und die Zahnbelastung treibt den Planetenritzelträger 19 und den damit verbundenen Ring 22 in Vorwärtsrichtung. Dies bewirkt, daß die Planetenritzel 27 um das Sonnenrad 23 herum ablaufen, welches durch die Reaktionsbremse B, stationär gehalten wird und daher werden der Träger 26, die Abtriebswelle 29 und der Zahnkranz 28 in Vorwärtsrichtung mit einer geringeren Drehzahl als der Zahnkranz 22 angetrieben. Die verminderte Drehzahl des Zahnkranzes 28 bewirkt, daß der Planetenritzelträger 19 und der Zahnkranz 22 mit einer niedrigeren Drehzahl angetrieben werden als das Sonnenrad 16.

Im zweiten Vorwärtsgang ist die Kupplung CL· eingerückt, damit der Zahnkranz 22 über die Welle 17 und den Planetenradträger angetrieben wird. Die Planetenräder 27 rollen am Sonnenrad ab, das durch die Bremse B^ stationär gehalten wird, wodurch bewirkt wird, daß der Planetenradträger 26 und die Abtriebswelle 27 mit verminderter Drehzahl angetrieben werden. In diesem zweiten Gang wird der Zahnkranz 22 mit der Drehzahl der Abtriebswelle angetrieben, während er im ersten Gang mit einer niedrigeren Drehzahl angetrieben wird.

Im dritten Vorwärtsgang sind beide Kupplungen C, und C eingerückt, wodurch bewirkt wird, daß sich das Sonnenrad 16 und der Planetenradträger 19 zusammen mit dem Zahnkranz 22 mit der Drehzahl der Antriebswelle 10 dreht.

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Die Planetenräder 20 können sich damit um ihre eigenen Achsen drehen und der Zahnkranz 28 muß sich zusammen mit dem Planetenradträger 2.6 und der Abtriebswelle 29 ebenfalls mit der Drehzahl der Antriebswelle 10 drehen, wodurch ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 erzielt wird. Die Kupplung Cp überträgt ein Drehmoment, das größer ist als das Eingangsdrehmoment und die Kupplung C-, führt den Überschuß nach der Antriebswelle zurück. Weil sich der Zahnkranz 22 und der Träger 2.6 mit der Drehzahl der Antriebswelle drehen, muß sich das Sonnenrad 2J> ebenfalls mit der Drehzahl der Antriebswelle drehen und die Getrieberäder drehen sich als Einheit.

Im vierten Vorwärtsgang treibt die Kupplung C_p den Planetenradträger 19 und die Planetenräder 20 rollen am Sonnenrad 16 ab, das durch die Reaktionsbremse B^, stationär gehalten wird, wodurch der Zahnkranz 28 und die Abtriebswelle 29 mit erhöhter Drehzahl angetrieben werden. Der Zahnkranz 22 wird mit der Drehzahl der Antriebswelle angetrieben und der Planetenradträger 26 mit der Drehzahl der Abtriebswelle,wjdurch bewirkt wird, daß sich das Sonnenrad 23 nach vorn dreht aber keine Leistung überträgt.

Im Rückwärtsgang ist die Kupplung C, eingerückt und der Planetenradträger 19 wird durch die Reaktionsbremse Bj, stationär gehalten. Das Sonnenrad 16 tieibt das Planetenrad 20 an und dieses treibt wiederum den Zahnkranz 28 und die Abtriebswelle 29 mit verminderter Drehzahl in umgekehrter Richtung an. Der Zahnkranz 22, das Sonnenrad 23 und die Planetenräder 27 sind nicht belastet.

Figur 2 zeigt eine gegenüber Figur 1 abgewandelte Ausführungsform, die geeignet ist für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb und querliegendem Motor. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besitzt dieses Getriebe zwei Kupplungen 2C, und 2C₂, drei Reaktionsbremsen 2B₁, 2B^ und 2Bj, sowie zwei Planeten-

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radgetriebe 2B₁ und 2Bp., Die Kupplung 2C₁ umfaßt eine Innennabe und Kupplungsplatten 45 und eine äußere Trommel und Kupplungsplatten 41 und die Kupplung 2Cp umfaßt eine Innennabe und Kupplungsplatten 52 und eine Außentrommel und Kupplungsplatten 43. Die Reaktionsbremsen 2B, , 2B₂, und 2B_n umfassen Naben und Kupplungsplatten 54,46 und 5I und äußere Kupplungsplatten in jedem Gehäuse greifen an einem Bauteil an, das am Gehäuse festgelegt ist. Jedes Planetengetriebe umfaßt ein Sonnenrad, Planetenräder, einen Planetenradträger und einen Innenzahnkranz. Die Antriebswelle 40 trebt die äußere Trommel 41 der Kupplung 2C₁ an und eine Welle 42 treibt die äußere Trommel 43 der Kupplung 2Cg an. Der erste Bauteil gemäß obiger Definition besteht aus einer Hülse 44, die an der Nabe 45 der Kupplung 2C-, festgelegt ist, der Nabe 46, der Reaktionsbremse 2B₂, und den Sonnenrädern 47 und 48 der beiden Planetenradgetriebe. Der zweite Bauteil besteht aus dem Träger 49, der die Planetenräder 50 des ersten Planetengetriebes trägt und mit der Nabe 5I der Reaktionsbremse 2B„ und der Nabe 52 der Kupplung 2Cp verbunden ist. Der dritte Teil besteht aus dem innenverzahnten Ring 53 und dem zweiten Planetengetriebe, das mit der Nabe der Reaktionsbremse 2B₁ verbunden ist. Der vierte Bauteil besteht aus dem Träger 55* der Planetenräder 56 des zweiten Planetenradgetriebes, das mit dem Innenzahnkranz 57 des ersten Planetengetriebes und der Hülse 58 verbunden ist, von der der Antrieb über Stirnräder 59»60 und 61 einem Differential 62 und dann über Wellen 63 und 64 den Fahrzeugrädern übertragen wird.

wie
Stattdessen könnte,/ln Figur 2A dargestellt, die Hülse 58 das Differential 62 auch über eine Kette 99 antreiben, die über Kettenräder 97 und 98 läuft oder bei einem Fahrzeug mit Heckmotor könnte die Anordnung gemäß Fig. 2B gewählt werden. Bei dieser Anordnung gemäß Fig» 2B trägt die Hülse 58 ein

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Kegelrad 100, das mit einem Kegelrad 101 kämmt und eine Welle 102 antreibt, die mit der Hinterachse des Fahrzeuges durch eine Antriebswelle verounden ist.

Eine weitere Abwandlung Kann darin bestehen, die Kupplung 2CU benachbart zu Kupplung 2C,anzuordnen, wie dies in Fig. 2C dargestellt ist, wobei ihre Nabe die Welle 109 antreibt, die direkt mit dem Planetenträger 49 des ersten Planetengetriebes verbunden ist. Die Anordnungen gemäß Fig. 2,2A und 2B vermindern jedoch den Abstand vom Ende des Motors nach der Ebene der Übertragungsräder 59,oO und 6l und schaffendie Möglichkeit, daß das Differential 62 so nah wie möglich an der Mittellinie des Fahrzeugs angeordnet werden kann.

Bei der Ausbildung gemäß Fig. 2 werden die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse wie folgt erreicht:

Erster Gang.

Die Kupplung 2C, ist eingerückt, um das Sonnenrad 48 zu drehen, damit sich die Planetenräder 56 am Zahnkranz 52 abrollen können, der durch die Reaktionsbremse 2B, stationär gehalten wird, wodurch bewirkt wird, daß der Planetenradträger 55 und die Hülse 58 mit verminderter Drehzahl angetrieben werden. Das Sonnenrad 47, das Ritzel 50 und der Zahnkranz 57 werden ebenfalls angetrieben, aber ohne Belastung.

Zweiter Gang.

Die Kupplung 2C₂ ist eingerückt, um den Planetenradträger anzutreiben. Die Planetenräder 50 treiben sowohl den Zahnkranz zusammen mit dem Planetenradträger 55 als auch die Hülse 58 und das Sonnenrad 57 in Vorwärtsrichtu-ng an. Die Planetenräder 56 rollen am Zahnkranz 53 ab, der durch die Reaktionsbremse 2B₁ stationär gehalten wird. Dadurch werden die verbundenen

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Sonnenräder 48 und 47 nach vorn mit einer größeren Drehzahl gedreht als der Planetenradtrager 55 und der Zahnkranz 57. Die Drehzahl des Zahnkranzes 57 ist daher kleiner und die Drehzahl der Sonnenräder 47 und 48 ist höher als die Drehzahl der Antriebswelle des Planetenradtragers 49. Die Hülse 38 dreht sich daher mit verringerter Drehzahl in Vorwärtsrichtung aber mit einer höheren Drehzahl als im ersten Gang, wobei die Sonnenräder 47 und 48 sich mit der Drehzahl der Antriebswelle drehen.

Dritter Gang.

Die Kupplung 2Cp ist eingerückt, um den Planetenradtrager 49 anzutreiben« Die Planetenräder 50 treiben sowohl das Sonnenrad 47 als auch den Zahnkranz 57 in Vorwärtsrichtung an, aber die Kupplung 2C-, ist ebenfalls eingerückt, so daß sich das Sonnenrad 47 mit der Drehzahl der Antriebswelle 40 dreht. Der Zahnkranz 57 muß sich zusammen mit dem Planetenradtrager und der Halse 58 und auch mit dem Sonnenrad 48 und demgemäß mit dem Zahnkranz 53 mit einer Drehzahl drehen, die der Drehzahl der Antriebswelle 40 entspricht, so daß das Übersetzungsverhältnis jetzt 1:1 ist. Die Kupplung 2C überträgt ein Dreh-

2 moment, das größer ist als das Antriebsdrehmoment und die Kupplung 2C, führt das übermäßige Drehmoment nach der Antriebswelle 4o zurück.

Vierter Gang.

Die Kupplung 2Cp ist eingerückt, um den Planetenradtrager 49 anzutreiben. Die Planetenräder 50 rollen um das Sonnenrad 47 ab, das durch die Reaktionsbremse 2Bj, stationär gehalten wird, wodurch der Zahnkranz 57, der Planetenradtrager 55 und die Hülse 58 veranlaßt werden, sich in Vorwärtsrichtung mit erhöhter Drehzahl zu drehen. Die Ritzel 56 rollen am stationären Sonnenrad 48 ab und bewirken, daß sich der Zahnkranz 53 in

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Vorwärtsrichtung dreht, aber keine Leistung überträgt. Rückwärtsgang.

Die Kupplung 2C·, ist eingekuppelt, um das Sonnenrad 47 anzutreiben. Der Planetenradträger 49 wird durch die Reaktionsbremse 2Bp stationär gehalten und der Zahnkranz 57 und die Hülse werden mit verminderter Drehzahl in Rückwärtsrichtung angetrieben Das Sonnenrad 48, der Zahnkranz 53 und die Planetenräder 56 sind nicht belastet.

Fig. 3 zeigt eine weitere Abwandlung des Getriebes. Hier sind zwei Kupplungen 3C, und 3C₂, drei Reaktionsbremseri 3B₁, 3B und 3B_R und zwei Planetengetriebe vorgesehen. Die Kupplung 3C-, umfaßt eine Innennabe und Kupplungsplatten 3I2 und eine äußere Trommel und Kupplungsplatten 314 und die Kupplung 3C₂ einer Innennabe und Kupplungsplatten 318 und eine äußere Trommel und Kupplungsplatten ^H. Die Reaktionsbremsen 3B-,, 3B^ und 3Bp₁ umfassen Naben und Kupplungsplatten 73, 7I und 315 und äußere Kupplungsplatten in jedem Gehäuse greifen an einem Organ an, das mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Jedes Planetenradgetriebe weist ein Sonnenrad, Planetenräder und einen Planetenradträger sowie einen Innenzahnkranz auf. Die Kupplungen 3C» und 3C₂ und die Reaktionsbremsen 3Bh sind in Fig. 1 dargestellt. Das erste Bauteil gemäß obiger Definition besteht aus einer Hülse 65, die mit der äußeren Trommel 314 der Kupplung 3C-. verbunden ist und der Nabe 315 der Reaktionsbremse 3B^, und dem größeren Sonnenrad 66 des Planetenradgetrxebes. Der zweite Teil umfaßt eine Welle 67, die mit der Nabe 318 der Kupplung 3C₂ und dem Träger 68 der langen Planetenräder 69 verbunden ist und den kurzen Planetenrädern 70 und über den Träger auf die Nabe 7I der Reaktionsbremse Bj,. Der dritte Teil umfaßt eine Hülse 72, die an

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der Nabe 73 der ReaKtionsbrernse 3B-, festgelegt ist und das kleinere Sonnenrad 74 des Planetenradgetriebes. Der vierte Teil besteht aus dem innenverzahnten Ring 75, der mit der Abtriebswelle "Jb verbunden ist. Das größere Sonnenrad 66 und der Zahnkranz 75 kämmen mit den langen Planetenrädern 69 und die kurzen Planetenräder 70 kämmen mit dem kleineren Sonnenrad 74 und mit dem langen Planetenrad 69.

Die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse ergeben sich vie folgt:

Erster Gang.

Die Kupplung 3C₁ steht in Eingriff und treibt das Sonnenrad an, wodurch die Planetenräder 69 in Rückwärtsrichtung gedreht werden und die Planetenräder 70 in Vorwärtsrichtung umlaufen und dabei um das Sonnenrad 74 umlaufen, das durch die Reaktionsbremse 3B-, stationär gehalten wird, wodurch der Planetenradträger 68 in Vorwärtsrichtung mit verminderter Drehzahl angetrieben wird. Die Rückdrehung der Planetenräder 69 relativ zu ihrem Träger 68 bewirkt, daß der Zahnkranz 75 und die Abtriebswelle 76 in Vorwärtsrichtung mit einer weiterhin verminderten Drehzahl ablaufen.

Zweiter Gang.

Die Kupplung 3CU ist eingerückt und treibt den Planetenradträger 68 an und die Planetenräder 70 rollen auf dem Sonnenrad 74 ab, das durch die Reaktionsbremse 3B₁ stationär gehalten wird, so daß die Planetenräder 69 in Rückwärtsrichtung relativ zu ihrem Träger 68 ablaufen, so daß der Zahnkranz 75 und die Abtriebswelle 76 veranlaßt werden, sich mit verminderter Drehzahl in Vorwärtsrichtung zu drehen.

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Dritter Gang.

Die Kupplung 3C_p steht in Eingriff und treibt den Planetenradträger 68 an, wodurch sovrohl das Sonnenrad ob als auch der Zahnkranz 75 i*i Vorwärtsrichtung angetrieben werden. -Jedoch ist auch die Kupplung 3^i eingerückt und bewirkt, daß sich das Sonnenrad 66 mit der Drehzahl der Eingangswelle dreht. Die Planetenräder 69 und'fO können sich nicht um ihre eigenen Achsen drehen und das Getriebe dreht sich als Einheit, so daß ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 erlangt wird. Die Kupplung 3Cp überträgt ein Drehmoment, das größer ist als das Eingangsdrehmoment und die Kupplung 3C-, führt das überschüssige Drehmoment an die Eingangswelle zurück.

Vierter Gang.

Die Kupplung 3C^ steht in Eingriff und treibt den Planetenradträger 68 an. Die Planetenräder 69 walzen sich auf dem Sonnenrad 66 ab, das durch die Reaktionsbremse 3B^ stationär gehalten wird, wodurch der Zahnkranz 75 und die Abtriebswelle 76 veranlaßt werden, sich mit erhöhter Drehzahl in Vorwärtsrichtung zu drehen. Die Planetenräder 69 drehen außerdem die Planetenräder 70 und das Sonnenrad 74, ohne irgendeine Leistung zu übertragen.

Rückwärtsgang.

Die Reaktionsbremse 3Bp hält den Planetenradträger 68 stationär. Die Kupplung C^ tr^eibt das Sonnenrad 66 in Vorwärtsrichtung und die Planetenräder 69 in Rückwärtsrichtung an und der Zahnkranz 75 wird zusammen mit der Abtriebswelle 76 mit verminderter Drehzahl in Rückwärtsrichtung angetrieben.

Figur 4 zeigt die bevorzugte Ausbildung eines Getriebes für ein herkömmliches Fahrzeug mit einem vorn angeordneten Motor

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und Hinterradantrieb. Die Anordnung ist die gleiche wie in Figur 1 mit der Ausnahme, daß die Kupplung 4c_? direkt durch den Motor angetrieben wird und die Kupplung 4C, über einen herkömmlichen Drehmomentwandler T, der ein Laufrad 85, eine Turbine 86, einen Stator 89 und ein Gehäuse 82 aufweist. Die Motorkurbelwelle 80 treibt die äußere Trommel 81 der Kupplung 4Cp, an der das Wandlergehäuse 82 befestigt ist. Das Gehäuse besitzt einen nach hinten verlaufenden Portsatz 83, der eine Ölpumpe 84 antreibt, die Öl unter Druck liefert, um die Kupplungen und die Reaktionsbremsen zu betätigen und um den Drehmomentwandler zu füllen und außerdem dient das Öl der Schmierung. Das Antriebsrad 85 des Drehmomentwandlers ist am Gehäuse 82 festgelegt. Die Wandlerturbine 86 ist auf einer Hülse 87 gelagert, die die äußere Trommel 88 der Kupplung 4C, trägt. Der Wandlerstator 89 ist über eine Einwegkupplung 90 mit der stationären Hülse 91 verbunden, die an der Wand 92 des Getriebegehäuses befestigt ist.

Im direkten dritten Gang sind die beiden Kupplungen 4C, und 4CU eingerückt. Die Kupplung 4Cp überträgt ein höheres Drehmoment als der Motor liefert und die Kupplung 4C-, überträgt das Drehmoment von dem Getriebe zurück zur Wandlerturbine 86, die daher schneller läuft als das Antriebsrad 85, was zu einem Leistungsverlust führt. Dieser Verlust ist jedoch beträchtlich kleiner als der Leistungsverlust im Wandler eines herkömmlichen automatischen Getriebes, weil das übertragene Drehmoment beträchtlich kleiner ist und der Verlust kann sogar vollständig dadurch ausgeglichen werden, daß eine Einwegkupplung 93 eingeschaltet wird, die einen Portsatz 94 der Hülse 87 mit der Vorderwand 95 des Konvertergehäuses 82 verbindet. Diese Einwegkupplung verhindert, daß die Drehzahl der Turbine 86 die Drehzahl des Antriebsrades 85 überschreitet, jedoch wird hiermit die normale Punktion des Wandlers nicht beeinträchtigt,

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während der die Turbinendrehzahl immer niedriger ist als die Drehzahl des Antriebsrades.

Um einen glatten Übergang von einem Gang nach dem anderen zu vereinfachen, kann die Reaktionsbremse 4B₁ oder ein Äquivalent in irgendeiner möglichen Konförderation mit der bekannten, in Fig. 4 veranschaulichten Vorrichtung benutzt werden. Die Nabe 25 kann an einer Hülse 24 über eine Einwegkupplung 96 verbunden sein, die eine Vorwärtsdrehung der Hülse 24 zuläßt und es kann eine zusätzliche Bremse B_Q vorgesehen werden, um diese Vorwärtsdrehung zu verhindern, wenn im ersten und zweiten Gang eine Motorbremsung erforderlieh ist.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die Kupplungen und Bremsen, die für jeden Gang eingerückt sind und zwei Beispiele möglicher Gruppen von Gängen. Beispiel 1 zeigt die Übersetzungsverhältnisse, die mit einem Getriebe gemäß Fig. 1 und 4 erlangt werden können, wenn die Zahnkränze 22 und 28 zweieinhalbmal so viel Zähne besitzen wie ihre jeweiligen Sonnenräder 23 bzw. 16. Das Beispiel 2 zeigt die Übersetzungsverhältnisse, die erlangt werden können, wenn die Zahnkränze doppeltsoviel Zähne besitzen, wie die zugeordneten Sonnenräder.

Tabelle 1

Überset- Eingerückte Einger. ■ Beispiel 1 Beispiel 2

zungsver- Kupplungen Bremsen

hältnis

3.Gang C₂ B₄ .714:1 .667:1

4.Gang C₂, C₁ - 1:1 1:1

2.Gang C₃ B₁ 1.40:1 1.50:1

I.Gang C₁ B₁ 2.4-0:1 2.50:1

Rückwärtsgang C₁ B₀ 2.50:1 2.00:1

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Die vorstehenden Konstruktionen sind nur Ausführungsbeispiele und es können zahlreiche Abwandlungen getroffen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können beispielsweise alle oder einige Reaktionsbremsen eine Trommel an Stelle der Nabe aufweisen und eine Bremse, die am Gehäuse festgelegt ist. Diese Bremse wird dann entweder von einem äußeren Kontraktionsband, einem inneren Expansionsschuh oder einer konischen Bremse gebildet, die axial eingerückt wird.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte Di ρ I.-1 ng. C u rt WaI I ach 2900244 Dipl.-ing. Günther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 4. Januar I979

Unser Zeichen: l6 4/0 - K/ja

Patentansprüche

( l)j Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Eingang und einem Ausgang und einem dazwischen angeordneten Planetenradgetriebe mit einem Rückwärtsgang und drei Vorwärtsgängen und einer Kupplung, die dem Planetenradgetriebe zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,, daiS die Planetengetriebe (Pl,P2, 2P1,2P2) in Verbindung mit ersten und zweiten Kupplungen (01,02, 201,202, 301, 302, 401, 402) und ersten und zweiten Reaktionsbremsen (Bl,34) erste, zweite dritte und vierte Glieder bilden, wobei das erste Glied von einem Antriebsmotor über die Kupplung und die erste Kupplung (01,201,301,401) im Rückwärtsgang und im ersten und dritten Gang angetrieben wirdj, wobei das zweite Glied so angeordnet ist, daß es direkt von dem Antriebsmotor im zweiten und dritten Gang angetrieben und durch die erste Reaktionsbremse (Bl,2Bl,3Bl _s 4Bl) im Rückwärtsgang festgehalten wird und wobei das dritte Glied durch die zweite Reaktionsbremse (B4,2B4,3B4,4B4) im ersten und zweiten Gang stationär gehalten wird, während das vierte Glied dauernd mit dem Abtrieb (29) verbunden ist.
2) Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Reaktionsbremse (BR) vorgesehen ist, die das erste Glied stationär hält, um einen vierten Gang für das Planetengetriebe (Pl, P2) zu erhalten,, wobei das zweite Glied durch die zweite Reibungskupplung (02) in diesem vierten Gang

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angetrieben wird.
3) Getriebe nach dtri Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 der vierte Gang ein Overdrive-Jbersetzurvcsverhaitnis ist.
4) Getriebe nach den Ansprüchen 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, da:d die Kupplung (T) antriebsmäiSig mit der ersten Reibungskupplung (4Cl) verbunden und so angeordnet ist, daß sie vom Motor angetrieben wird und daß die zweite Reibungskupplung (4C2) so angeordnet ist, daß sie direkt und mechanisch vom Motor angetrieben wird.
5) Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung ein hydrodynamischer Drehmomentwandler (T) ist.
6) Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einwegkupplung (93) vorgesehen ist, um zu verhindern, daß die Turbine (86) des Drehmomentwandlers sich mit einer höheren Vorwärtsgeschwindigkeit dreht, als das Antriebsrad (85).
J) Getriebe nach einem der Ansprache 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einwegkupplung (96) vorgesehen ist, um eine Vorwärtsdrehung des dritten Gliedes des Planetenradgetriebes zu ermöglichen, wenn die zweite Reaktionsbremse (4B2) in Eingriff steht und daß eine zusätzliche Reibungsreaktionsbremse (BO) vorgesehen ist, die bei Bedarf angezogen werden kann, ura eine solche Vorwärtsdrehung zu verhindern.
8) Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites Planeten-radgetriebe (Pl,P2, 2Pl, 2P2) vorgesehen ist, daß jede Kupplung (01,02, 2C1,2C2, J5C1,3C2, 4C1,4C2) eine Innennabe und Kupplungsplatten (12) und eine äußere Trommel und Kupplungsplatten (14) aufweist, daß jede

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Reaktionsbremse (B11,B4,B2) eine Nabe und Kupplungsplatten (25,15*21) und äu3ere Kuppiungsplatten aufweist, die an einem Glied angreifen, das mit dem Getriebegehäuse fest verbunden ist, daß das erste Glied aus einer Hülse (13) besteht, die an der äußeren Trommel (14) der ersten Kupplung (Cl), der Nabe (15) der zweiten Reaktionsbremse (b4) und dem Sonnenrad (B4) und dem Sonnenrad (16) des ersten Planetengetriebes (Pl) festgelegt ist, daiS das zweite Glied aus einer Welle (I7) besteht, die an der Nabe (18) der zweiten Kupplung (C2) und am Planetenträger (19) des ersten Planetengetriebes (Pl) befestigt ist, an dem die Nabe (21) der dritten Reaktionsbremse (BR) und ein Innenzahnkranz (22) des zweiten Planetengetriebes (P2) festgelegt ist, daß das dritte Glied aus dem Sonnenrad (23) des zweiten Planetengetriebes (P2) besteht, daß über eine Hülse (24) mit der Nabe (25) der ersten Reaktionsbremse (Bl) verbunden ist und daß das vierte Glied aus dem Planetenradträger (26) des zweiten Planetengetriebes (P2) besteht, verbunden mit dem Innenzahnkranz (28) des ersten Planetengetriebes und dem Abtrieb (29)_o
9) Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites Planetenradgetriebe (2P1,2P2) vorgesehen sind, daß jede Kupplung (2C1,2C2) eine Innennabe und Kupplungsplatten (45,52) und eine äußere Trommel und Kupplungsplatten (41,43) aufweist, daß jede Reaktionsbremse (2B1,2B4,2BR) eine Nabe und Kupplungsplattea (54,46,51) und äußere Kupplungsplatten aufweist, die an einem Glied angreifen, das am Getriebegehäuse festgelegt ist, daß das erste Glied aus einer Hülse (44) besteht, die an der Nabe (45) der ersten Kupplung (2Cl), der Nabe (46), der zweiten Reaktionsbremse (2B4) und den Sonnenrädern (47,48) von ersten und zweiten Planetengetrieben (2P1,2P2) festgelegt ist, daß das zweite Glied aus dem Planetenp-adträger (49) des ersten Planetengetriebes (2Pl) besteht, verbunden mit der Nabe (5I) der dritten Reaktionsbremse (2BR) und der Nabe (52)

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der zweiten Kupplung (2C2), daß das- dritte Glied aus einem Innenzahnkranz (53) des zweiten Planetengetriebes (2P2) besteht, verbunden mit der Nabe (54) der ersten Reaktionsbremse (2Bl) und daß das vierte Glied aus dem Planetenradträger (55) des zweiten Planetengetriebes (2P2) besteht, verbunden mit dem Innenzahnkranz (57) des ersten Planetengetriebes und einer Hülse (58), die mit dem Abtrieb verbunden ist.
10) Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites Planetengetriebe vorgesehen ist, daß jede Kupplung (3C1,3C2) eine innere Nabe und Kupplungsplatten (312,318) und eine äußere Trommel und Kupplungsplatten (314,311) aufweist, daß jede Reaktionsbremse (3B1,3B4, 3BR) eine Nabe und Kupplungsplatten (73,71,315) und äußere Kupplungsplatten aufweist, die an einem Glied angreifen, daß am Getriebegehäuse festgelegt ist, daß das erste Glied aus einer Hülse (65) besteht, die mit der Äußentrommel (314) der ersten Kupplung (3Cl), der Nabe (315), der zweiten Reaktionsbremse (3B4) und dem Sonnenrad (66) des zweiten Planetengetriebes (3P2) verbunden ist, daß das zweite Glied aus einer Welle (67) besteht, die mit der Nabe (318) der zweiten Kupplung (3C2) und dem Planetenradträger (68) verbunden ist, der beiden Planetengetrieber gemeinsam ist und daß außerdem über den Träger eine Verbindung nach der Nabe (7I) der dritten Reaktionsbremse (3BR) erfolgt, daß das dritte Glied aus einer Hülse (72) besteht, die mit der Nabe (73) der ersten Reaktionsbremse (3Bl) und dem Sonnenrad (74) des ersten Planetengetriebes verbunden ist und daß das vierte Glied aus einem Innenzahnkranz (75) des zweiten Planetengetriebes besteht.
11) Getriebe nach den Ansprüchen I-7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reaktionsbremse eine Trommel und Bremsmittel aufweist, die am Getriebegehäuse festgelegt sind.

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12) Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse ein äußeres Kontraktionsband aufweist.
13) Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse einen inneren Ausdehnungsschuh besitzt.
14) Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse ein konisches Bremsglied aufweist, daß axial verschoben wird.
15) Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß

es mit einem Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1-14 ausgestattet ist.

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