DE2939724A1

DE2939724A1 - GEARBOX WITH A TURN-TORQUE TRANSFERORING DEVICE

Info

Publication number: DE2939724A1
Application number: DE19792939724
Authority: DE
Inventors: Erkki Antero Koivunen
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1978-11-01
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1980-05-14
Also published as: AU5141479A; IT7950643A0; AU523432B2; GB2035479A; FR2440496A1; JPS5563045A; CA1105738A

Description

Ein Getriebe genäse dem Gattungsbegriff dee Patent anspruche 1 ist beispielsweise iureh die US-FS 4 086 827 bekannteA gear would be the generic term of the patent Claim 1 is, for example, US-FS 4,086,827 acquaintance

Bei Gangwecheeln in Wechselgetrieben mit ^Reibungsechalteinrichtungen ist ee häufig erforderlich eine Rei— bungsschalteinrichtuag einzurücken, während gleichseitig eine andere auszurücken ist· Dieser Vorgang muss gesteuert und aufeinander abgestimmt werden, um ein Durchgehen der Antriebsmaschine oder ein hartes Schalten zu vermeiden,, Das Durchgehen der Antriebsmaschine kann eintreten, wenn die auszurückende Schalteinrichtung bereite weitgehend aus— gerückt ist, bever tie einzurückende Schalteinrichtung ein auereichende· drehmoment überträgt. Bei einer zu grossen zeitlichen Überlappung ergeben sieh dagegen Schaltstösse.Eibungsechalteinrichtungen at Gangwecheeln in gearboxes with ^R a tire This process is ee often necessary engage bungsschalteinrichtuag while equilateral another is disengage · must be controlled and coordinated to avoid a runaway engine or hard switching ,, The runaway engine can occur when the shifting device to be disengaged is already largely disengaged before the shifting device to be engaged transmits sufficient torque. On the other hand, if the overlap in time is too great, there will be switching surges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, unter Vereinfachung der Steuerung das Auftreten eines Durchgehens der Antriebsmaschine oder harter Schaltungen zu vermeiden.The invention is based on the object Simplify the controls to avoid the occurrence of engine runaway or hard shifts.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst«This task is carried out by the in the labeling part of patent claim 1 highlighted features solved "

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,,Advantageous further refinements of the invention emerge from the subclaims ,,

Durch die Begrenzung des maximal in einer Drehrichtung zu übertragenden -Drehmoments kann eine Überlappung der Schaltvorgänge zugelassen werden, da die efahr von harten S_chaltstössen nicht mehr besteht,.By limiting the maximum in one direction of rotation to be transmitted -Drehmoments an overlap of the switching operations can be permitted, as the hard AAGER S _c stop bumps is not more ,.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele derIn the drawings, embodiments of the

-5--5-

Erfindung dargestellte In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine schematische darstellung eines GetriebesInvention illustrated in the drawings show Fig. 1 is a schematic representation of a transmission

nach der Erfindung undaccording to the invention and

Figo 2 eine ^eilansicht einer drehmomentübertragenden Einrichtung nach derFigo 2 is a partial view of a torque transmitting Setup according to the

; Das in Fig„ 1 dargestellte Getriebe weist eine ! j Eingangswelle 10» eine Ausgangswelle 12 , zwei Planefcenräder-j sätce 14 und 16, drei wahlweise betätigbare ^Keibungsschalt-; The transmission shown in FIG. 1 has a! j input shaft 10 ', an output shaft 12, two Planefcenräder-j sätce eibungsschalt- 14 and 16, three selectively operable ^K

kupplungen 18, 20 und 22, zwei wahlweise betätigbare Rei- i bungsschaltbremsen 24 und 26 und zwei Einwegkupplungen 28 und 30 aufβ Eine Nabe 32 der Eingangswelle 10 trägt eine ■Innentrommel 34 der Schaltkupplung 18 und eine Aussentrommel der Schaltkupplungen 20 und 22„ Die Schaltkupplungen und -bremsen werden dureh Druckflüssigkeit betätigt»clutches 18, 20 and 22, two optionally operable runners i Practice shift brakes 24 and 26 and two one-way clutches 28 and 30 onβ a hub 32 of the input shaft 10 carries a ■ Inner drum 34 of the clutch 18 and an outer drum of clutches 20 and 22 “The clutches and - brakes are operated by hydraulic fluid »

Der Planetenradsat» 14 besteht aus einem inneren Zentralrad 38, einem äusseren ^entralrad 40 und einem Planetenträger 42, in dem drehbar Planetenräder 44 gelagert sind, die mit den beiden Zentralrädern kämmen«,The planetary gear set 14 consists of an inner central gear 38, an outer central gear 40 and a planet carrier 42, in which planet gears 44 are rotatably mounted, which mesh with the two central gears «,

Der Planetenrädersatz 16 beiteht aus einem inneren Zentralrad 46 , einem äusseren Z_entralrad 48 und einem Planetenträger 50, in dem drehbar Planetenräder 52 gelagert sind, die mit den beiden Zentrairädern kämmen,, Der Planetenträger 42 und das äussere Zentralrad 48 sind über eine Zwischenwelle 54 ΪΜΙΧΜΙΙΜΧΙΜΪΙΧΙΙ mit der Ausgangswelle 12 verbunden. Las innere Zentralrad 46 ist über eine Zwischenwelle 56 undThe planetary gear set 16 beiteht of an inner central gear 46 _s an outer Z tralrad 48 and a planet carrier 50, are mounted in the rotatable planet gears 52 which mesh with the two Zentrairädern ,, the planet carrier 42 and the outer central gear 48 are via an intermediate shaft 54 ΪΜΙΧΜΙΙΜΧΙΜΪΙΧΙΙ connected to the output shaft 12. Las inner central wheel 46 is via an intermediate shaft 56 and

0 Ί i) r: ? 0 / 0 \: H 1 0 Ί i) r:? 0/0 \: H 1

mm U^^ mm U ^^

eine Nab· 58 mit einer Aussentrommel 60 der Schaltkupplung 18 verbunden» Dae äussere Z_eirtralrad 40 ist über eine Nabe 62 und eine Zwischenwelle 64 alt dem Planetenträger 50 verbünde», der seinerseits mit einem Aussenlaufring 66 der Einwegkupplung 30 und mit einer Trommel 68 der Schaltbrem-8· 26 verbunden ist« Das äussere ^entralrad 40 ist former _{a hub 58 connected to an outer drum} 60 of the clutch 18 »The outer central wheel 40 is connected to the planet carrier 50 via a hub 62 and an intermediate shaft 64», which in turn is connected to an outer race 66 of the one-way clutch 30 and to a drum 68 of the Schaltbrem-8 · 26 is connected «The outer ^ entralrad 40 is former auch mit einer Innentrommel 70 der Schaltkupplung 22 ver—also connected to an inner drum 70 of the clutch 22

72/ bunden. Ein Innenlaufring/der Einwegkupplung 30 ist an72 / bound. An inner race / one-way clutch 30 is on

einem Getriebegehäuse 74 festgelegtea gear housing 74 fixed

Die Schaltkupplung 20 hat mehrere Kupplungsscheiben 75, die mit einer Innentrommel 76 verbunden sind, welche mit einem Aussenlaufring 78 der Einwegkupplung 28 verbündet ist. Diese hat einen Innenlaufring 80, der über eine Zwischenwelle 82 mit dem inneren Zentralrad 38 und ferner mit einer einzigen Kupplungsscheibe 84 der Schaltkupplung 20 verbunden ist» Zwischen dieser und den Kupplungsscheiben 75 sind abwechselnd Kupplungsscheiben 85 angeordnet» die mit der Aussentrommel 36 verkeilt sind.The clutch 20 has a plurality of clutch disks 75 which are connected to an inner drum 76, which is connected to an outer race 78 of the one-way clutch 28. This has an inner race 80, which via an intermediate shaft 82 with the inner central wheel 38 and further is connected to a single clutch disc 84 of the clutch 20 »Between this and the clutch discs 75 are alternately arranged clutch discs 85» which are wedged with the outer drum 36.

Das ^etrieb· und seine Arbeitsweise ähneln denen in der US-PS 4 086 827 beschriebenen« Durch wahlweises Betätigen der Schalteimrichtungen können vier Verwärtsgän— ge und ein Rückwärtsgang zwischen der Eingangswelle 10 Und der Ausgangswelle 12 geschaltet werden«. Der höchste Gang ist hier ein Schnellgang, der durch Einrücken der Schaltkupplung 22 und Anlagen der Schaltbrease 24 geschaltet wird. Die Schaltkupplung 22 verbindet die Eingangswelle 10The company and the way it works are similar to those in US Pat. No. 4,086,827, “By selectively actuating the switching devices, four turning gears can be made. ge and a reverse gear between the input shaft 10 and the output shaft 12 are switched «. The highest gear here is an overdrive which is switched by engaging the clutch 22 and the switchgear 24 will. The clutch 22 connects the input shaft 10

201 η \Λ\ΐ 201 η \ Λ \ ΐ

nit dem Planetenträger 50 Aes Planetenrädersatzes 16 und dl· Sehaltbremse 24 verhindert das Umlaufen de· inneren Zemtralrades 46 durch Festhalten der Aussentrommel 60, der Nabe 58 und der Zwischenwelle 56, ao dass das ävssere Zentralrad 46 mit grösserer Drehzahl umläuft»nit the planet carrier 50 Aes planetary gear set 16 and The holding brake 24 prevents the inner ones from rotating Zemtralrades 46 by holding the outer drum 60, the Hub 58 and the intermediate shaft 56, ao that the outer central wheel 46 rotates at a higher speed »

Der dritte Gang ist der direkte Gang, für den die Schaltkupplungen 20 und 22 eingerückt werden«, Bei Übertragung eines Yorwärtadrehmoments wird diese· τοη der Schaltkupplung 20 über die Einwegkupplun^g 28 auf das innere ^entral-j rad 38 übertragen«, Die Schaltkupplung überträgt das Drehmoment auf das aussere entralrad 40, so dass der Planetenrädersatz 14 gesperrt ist und das Übersetzungsverhältnis 1:1 hat«,The third gear is the direct gear for which the clutches 20 and 22 are engaged «, on transmission of a forward torque is this · τοη of the clutch 20 via the one-way clutch 28 on the inner ^ entral-j wheel 38 transmitted «, the clutch transmits the torque to the outer sprocket 40, so that the planetary gear set 14 is locked and the transmission ratio 1: 1 has «,

Die einsige Kupplungsscheibe 84 der Schaltkupplung 20 stellt eine dauernde Antriebsverbindung zwischen dem inneren ^entralrad 38 und der Eingangswelle 10 dar, wenn die Schaltkupplung 20 eingerückt ist, so dass bei freilaufendem Fahrzeug Metorbremsung möglich ist«,The single clutch disc 84 of the clutch 20 represents a permanent drive connection between the inner ^ entralrad 38 and the input shaft 10, if the clutch 20 is engaged, so that when the vehicle is idling, metor braking is possible «,

Zmm Umschalten rom dritten zum vierten (rang wird die S_chaltbremse 24 angelegt, wobei bei ausreichendem Anlegen das innere ^entralrad 38 schneller zu laufen trawhtet als die Eingangswelle 10_o Nermalerweise würde die Einwegkupplung 84 dies gestatten; da aber die einzige Kupplungsscheibe 84 einen die Einwegkupplung umgehenden Antriebsweg darstellt, überholt das innere ²entralrad 38 erst, wenn das Schluckvermögen der Schaltbremse 24 das SchluckvermögenTo switch from third to fourth (rank the S _c holding brake 24 is applied, whereby with sufficient application the inner sprocket 38 rotates faster than the input shaft 10 _o Normally the one-way clutch 84 would allow this; but since the only clutch disc 84 one the Representing one-way clutch bypassing the drive ^{path, the inner 2} entralrad 38 only overtakes when the absorption capacity of the switching brake 24 exceeds the absorption capacity

0^0020/05670 ^ 0020/0567

der einzigen Kupplungsscheibe 84 überschreitete Erst dann kann der ^λβehaltvergang fortgesetzt werden Die Schalt-of the single clutch disc 84 exceeded. Only then can the ^ λβ ehaltvergang be continued.

kupplung 20 wird also erst nach vollendetem Gangwechsel ausgerückt«Clutch 20 is therefore only disengaged after the gear change has been completed «

: Zum Umschalten vom vierten zum dritten Gang muss ; die Schaltkupplung 20 eingerückt werden und die Schaltbrense 24 gelüftet werden» Die Überlappungszeit ist hierbei a~ { ber nicht kritisch, da die einzige Kupplungsscheibe 84 ei- ! nen Schlupf innerhalb der Schaltkupplung 20 gestattet, so dass auch dann ein weicher Gangwechsel eintritt, wenn die Schaltkupplung 20 ein grösseres S_chluckvermögen hat als zum weichen Gangwechsel zweckmässig ist.: To switch from fourth to third gear, you must; the clutch 20 are engaged and the shift brake 24 are lifted. allows NEN slip within the clutch 20, so that even a soft speed change occurs when the clutch 20 _c has a larger S hluckvermögen is as practical to the soft gear shifting.

In Figo 2 ist eine Eingangswelle 10^f und eine Ausgangswelle 82' dargestellt. Zwischen diesen liegt eine Reibungskupplung 20' und eine Einwegkupplung 28'. Die Kupplung 20' hat ein Gehäuse 86, das von der Eingangswelle 10· angetrieben ist und einen flüssigkeitsbetätigten Stellkolben 88 enthält« Die Kupplung 20* weist ferner eine Innentrommel 90 auf, die zugleich der Aussenlaufring der Einweg— kupplung 28· ist« Ein Innenlaufring 92 der Einwegkupplung ist mit der Ausgangswille 82^f verbunden und trägt eine Keilverzahnung 94, in die eine einzige Kupplungsscheibe 9$ eingreift, die ein Teil der Kupplung 20^f ist«In Figo 2, an input shaft 10 ^f and an output shaft 82 'is shown. Between these there is a friction clutch 20 'and a one-way clutch 28'. The clutch 20 'has a housing 86 which is driven by the input shaft 10 and contains a fluid-operated actuating piston 88 the one-way clutch is connected to the output shaft 82 ^f and carries a spline 94 in which a single clutch disc 9 $ engages, which is part of the clutch 20 ^f «

Mehrere Kupplungsscheiben 98 sind in Keilen 100 an der Innenfläche des Gehäuses 86 festgelegt, während in Keilen 104 der Innentrommel 90 Kupplungsscheiben 102 ge-A plurality of clutch plates 98 are secured in wedges 100 on the inner surface of the housing 86, while in FIG Wedges 104 of the inner drum 90 clutch disks 102

0 3 0 f J ? 0 / 0 b Ü ^r/0 3 0 f J? 0/0 b Ü ^r /

halten sind» Die Kupplungsscheiben 98 und 102 greifen wechsel· ! seitig ineinander, wie auch die Kupplungsscheibe 96. Ihre ! wegung nach rechts ist durch eine ^egenplatte 106 begrenzt, die mit dem Gehäuse 86 verkeilt ist. Der Stellkolben 88 begrenzt in Gehäuse 86 eine Kammer 108, der wahlweise Druck-« flüssigkeit zugeführt und aus ihr abgeleitet werden kann. D«r Stellkplben 88 drüokt bei Bruckflüssigkeitszufuhr das Kupplungsscheibenpaket zusammen und bewirkt das Einrücken ' der Kupplung 20 ·„ Die Einwegkupplung kann Drehmoment nur '·. in der einen Drehrichtung übertragen, wenn dieses von der : Eingangswelle 10· zur Ausgangswelle 82' erfolgt. Dies ist die Vorwärtsrichtung des Getriebes.hold are »The clutch disks 98 and 102 grip change ·! side into each other, as well as the clutch disc 96. Yours! Rightward travel is limited by an opposing plate 106 that is keyed to the housing 86. The actuating piston 88 delimits a chamber 108 in the housing 86, to which pressure fluid can optionally be supplied and discharged from it. When the hydraulic fluid is supplied, the adjusting coupling 88 compresses the clutch disk pack and causes the clutch 20 to engage. “The one-way clutch can only torque . in one direction of rotation when this is done from: input shaft 10 · to output shaft 82 '. This is the forward direction of the transmission.

Bei einer Drehmomentumkehr wird Drehmoment von der Ausgangswell· 82* zur Eingangswelle 10' übertragen, wozu die -^inwegkupplung 28· aber nicht imstande ist. Das Drehmoment wird jedoch durch die einzige Kupplungsscheibe 96 über-* tragen, das jedoch durch deren Schluckvermögen begrenzt ist. Es kann also in Vorwärtsrichtung ein grosses Drehmoment übertragen werden, dagegen in Rückwärtsrichtung nur ein geringeres, dessen ^ürösse durch die ^ahl der mit dem Ausgangsglied der -^inwegkupplung verbundenen Kupplungsscheiben bestimmt ist. Seil in Rückwärtsrichtung beispielsweise 50?έ des Drehmoments in Vorwärtsrichtung übertragen werden, so entspricht, die mit der Innentrommel 90 verbundene Zahl der Kupplungsscheiben der Zahl der mit dem Ausgan^sglied der Einwegkupplunp verbundenen Kupplungsscheiben.In the event of a torque reversal, torque is transmitted from the output shaft 82 * to the input shaft 10 ', but the in-way clutch 28 is not able to do this. However, the torque is transmitted through the single clutch disc 96, which is limited by its absorption capacity. So it can forward a large torque can be transmitted, however, only less in the reverse direction, the ^above ize by the ^ ahl to the output member of the - related ^ inwegkupplung clutch plates is determined. Cable are transmitted in the reverse direction, for example 50? Έ of the torque in the forward direction, then the number of clutch disks connected to the inner drum 90 corresponds to the number of clutch disks connected to the output member of the one-way clutch.

Die erfindungsgeaässe Ausbildung ist im übrigen nicht auf ^eibungsschaltkupplungen beschränkt; sie ist in gleicher Weise auch bei Reibungsschaltbremsen einsetzbar«,The training according to the invention is otherwise not limited to friction clutches; it can also be used in the same way with friction shift brakes «,

Claims

Palentanwalt
Dipl.-Ing. K. Walther
Bolivart.! co 9
lOCp GfRLIN 19

27eSeptember 1979 W-v-3367

General Motors Corporation, Detroit , Michigan, V ₀ St ₀ A,

Gearbox with a direction of rotation that takes into account torque transmitting device

Patent claims:

Ij, transmission ait a torque-transmitting device which takes into account the direction of rotation and which consists of Beeteht a one-way clutch with a first and a second member and a friction drive in which several Friction plates are optionally connected to the first link of the one-way clutch in one direction of torque from the first transmitted to the second link of the one-way clutch, and friction disks connected to the second link of the one-way clutch, which, together with the first-mentioned friction disks, can optionally be moved in friction contact with a torque reversal transmitted predetermined torque from the second to the first member of the one-way clutch and when this is exceeded Torque occurs a slip between the second member of the one-way clutch and the friction drive, d a -

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

durch gekennzeichnet, dass mit dem aweiten Glied (80;92) der Einwegkupplung (28;28·) mindestens eine Reibscheibe (84;96) verbunden ist und ein Stellkolben (88) die gleichzeitige Reibanlage aller Reibscheiben (84,85,75; 96«98.102) des Reibungsantriebs (20;20·) bewirkt.characterized in that with the outer member (80; 92) of the one-way clutch (28; 28 ·) at least a friction disk (84; 96) is connected and an actuating piston (88) the simultaneous friction contact of all friction disks (84.85.75; 96 «98.102) of the friction drive (20; 20 ·) causes.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennxeiehnet, dass die Einwegkupplung (28;28') ein Eingangsglied (78;90) und ein Ausgangsglied (80;92) aufweist, zwischen denen in Verwörtsdrehrichtung ein Drehmoment übertragen wird, und mit dem Ausgangsglied eine einzige Reibscheibe (84;96) des Reibungsantriebs (20;20·) verbunden ist«2. Transmission according to claim 1, characterized in that the one-way clutch (28; 28 ') is an input member (78; 90) and an output member (80; 92), between which a torque is transmitted in the twisting direction is, and with the output member a single friction disc (84; 96) of the friction drive (20; 20 ·) is connected «

3e Getriebe nach Anspruch 2 mit einem Schnellgang und einem direkten Gang,g ekennzei chnet durch folgende Merkmale:3e transmission according to claim 2 with an overdrive and a direct gear, identified by the following features:

a) Ein Flanetenrädersatz (14) hat ein erstes Element(40), das in beiden Gängen mit der Eingangsdrehzahl angetrieben ist, während ein zweites Element (38) im direkten Gang mit der Eingangsdrehzahl und im Schnellgang mit einer grösseren Drehzahl angetrieben ist, und ein drittes Element (42) mit der Ausgangswelle (12) verbunden ist;a) A flange wheel set (14) has a first element (40), which is driven in both gears with the input speed, while a second element (38) in direct Gear is driven with the input speed and in overdrive with a higher speed, and a third Element (42) is connected to the output shaft (12);

b) eine EinglMgMwegkupplung (28) hat ein Eingangsglied (78) und ein Ausgangsglied(80) welch letzteres mit dem zweiten Element verbunden ist;b) an EinlMgMwegkupplung (28) has an input member (78) and an output member (80) the latter being connected to the second element;

c) ein Reibungsantrieb (20) zwischen einer Eingangswelle (10) und dem Eingangsglied (78) der Einwegkupplung istc) is a friction drive (20) between an input shaft (10) and the input member (78) of the one-way clutch

zur Übertragung eines Vorwärtsdrehmomente auf das zweite Ausgangsgliei der Einwegkupplung einechaltbar; d) eine mit dem Ausgangsglied (80) der Einwegkupplung rerbundeme einzige Reibscheibe (84), die nur ein geringeres!to transmit forward torque to the second output member of the one-way clutch, it can be switched on; d) one with the output member (80) of the one-way clutch rerbundeme only friction disc (84), which only has a smaller!

Drehmoment als das Vorwärtsdrehmoment zm übertragen gestattet, ist gleichzeitig mit den Reibscheiben des Rei- j bungsantriebs durch einen fltissigkeitsbetätigten Stellkolben ein—und amskuppelbarTorque allowed to transmit as the forward torque zm is simultaneous with the friction disks of the Rei- j can be coupled and uncoupled by a fluid-actuated actuating piston

c) bei Drehmomentumkehr und Überschreiten der Schluckfähigkeit der einzigen Reibscheibe (84) gestattet die Einwegkupplung eine Drehzahldifferenz zwischen ihrem zweiten Glied und dom Reibungsantriebec) If the torque is reversed and the absorption capacity of the single friction disk (84) is exceeded, the one-way clutch allows a speed difference between its second link and the friction drives

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