DE3016992A1

DE3016992A1 - Mehrgangwechselgetriebe

Info

Publication number: DE3016992A1
Application number: DE19803016992
Authority: DE
Inventors: Erkki Antero Koivunen
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1979-05-11
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1980-11-20
Also published as: AU527176B2; IT1127027B; FR2456266B1; IT8048609A0; FR2456266A1; GB2049074A; JPS55152946A; DE3016992C2; AU5774080A; US4237749A; GB2049074B; JPS6219622B2; CA1114650A

Description

Ein Mehrgangwechselgetriebe gemäss dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise durch die US-PS.2 775 330 bekannt»

Es handelt sich dort um ein Zweiganggetriebe mit einem einzigen Planetenrädersatz, wobei bei der Bewegung einer Druckplatte in der einen Richtung eine Kupplung eingerückt wird, die die Eingangswelle mit dem äusseren Zentralrad des Planetenrädersatzes verbindet, dessen inneres Zentralrad festgelegt ist, so dass direkte Übersetzung geschaltet ist_o Bei einer Bewegung der Druckplatte in der entgegengesetzten Richtung wird eine andere Kupplung einge—I rückt, durch die die Eingangswelle mit dem Planetenträger ! verbunden, so dass ein Schnellgang geschaltet wird₀ j

Durch die US-PS 4 086 287 ist ferner bekannt zwei Schaltkupplungen durch einen Stellkolben zu betätigen und eine dritte Schaltkupplung durch einen weiteren zugeordneten Stellkolben zu betätigen. In abgewandelter Weise können aber auch alle Schaltkupplungen eigene Stellkolben zugeordnet erhalten»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrgangwechselgetriebe gmäss dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 so weiter auszugestalten, dass eine vor-

I teilhafte Ausbildung eines Tierganggetriebes unter Schalten von drei Schaltkupplungen durch zwei Stellkolben und Zuordnung einer Einwegkupplung unter Verwendung zweier Planetenrädersätze erreicht wird«,

030047/0738

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst,, Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der

j Erfindung ergeben sich aus den U_nteransprüchen₀

; In der Zeichnung ist eine beispielsweise Aus·-

I führungsform eines Mehrgangwechselgetriebes im Längsschnitt

! dargestellte

1 Das Mehrgangwechselgetriebe hat eine Eingang:?

j welle 10, die vom Turbinenrad eines vorgeschalteten nicht

j dargestellten hydrodynamischen Drehmomentwandlers angetrie-

j ben sein kann_o Eine Ausgangswelle 12 ist mit nicht darge-

I stellten Antriebsrädern eines Kraftfahrzeugs verbunden,, ' Die Eingangswelle 10 ist in einer hohlen Leitradwelle 14 ! gelagert, die in üblicher Weise in einem Pumpengehäuse 16 : abgestützt ist«. Am rückwärtigen Ende trägt die Eingangswello ! 10 eine Keilverzahnung, die mit einer -^eilverzahnung 20 I an einer Kupplungsnabe 22 zurammenarbeitet. An der Kupplungsnabe 22 sind eine mit Aussenkeilen versehene Kupp— i

lungstrommel 24 und eine mit Innenkeilen versehene Kupp-

I lungstrommel 26 befestigt. In der Kupplungstrommel 24 sind mehrere Reibscheiben 28 gehalten, die zwischen Reibscheiben 30 greifen, die in Keilen eines Kupplungsgehäuses 32 sitzen In dem Kupplungsgehäuse 132 ist verschieblich ein Stellkolben 34 angeordnet, der eine Druckkammer 36 begrenzt«

Mit dem Kupplungsgehäuse 32 ist eine G-egenplatte 32 verkeilt, die eine Reaktionsfläche für die Reib-

030047/0738

3Q16892

scheiben 28 und 30 bildet, wenn der Druckkammer 36 Druck-* flüssigkeit zugeleitet wird» Das Kupplungsgehäuse 32 ist mit einer Trommel 4-0 verbunden, die über Antriebslappen 41 mit einer Trommel 43 verbunden ist. Diese trägt eine Keil-, verzahnung 42, auf die eine Welle 44 aufgesetzt ist, an welcher ein inneres Zentralrad 46 eines Planetenrädersatzes 48 gebildet ist_o Der Stellkolben 34, die Reibscheiben 28 und 30 bilden zusammen mit der Kupplungsnabe 22 und dem Kupplungsgehäuse eine Schaltkupplung 50 für den Rückwärtsantrieb.

Der Planetenrädersatz 48 weist ferner ein

äusseres ^entralrad 52, einen Planetenträger 54 und in diesem drehbar gelagerte Planetenräder 56 auf, die mit den Zentralrädern kämmen,. Das äussere Z_entralrad 52 ist über eine Keilverzahnung 58 mit der Ausgangswelle 12 verbunden, und der Planetenträger 54 über eine ¹^e i !verzahnung 60 mit einer Hohlwelle 64-, die wiederum mit einer Kupplungsnabe 64 verbunden ist. Der Planetenträger 54 ist ferner mit einer Einwegkupplung 66 und mit einer Reibungsbremse 68 verbunden,,

Die Einwegkupplung 66 hat einen Aussenlaufring 70, der mit dem Planetenträger 54 verbunden ist, und einen Innenlaufring 72, der mit einer Zwischenwand 74 verkeilt ist, welche mit einem Getriebegehäuse 76 verbunden isto Die Einwegkupplung 66 verhindert das Umlaufen des Planetenträgers 54 in der einen Drehrichtung.

Die Reibungsbremse 68 hat mehrere mit dem

030047/0738-

3018932

Getriebegehäuse 76 verkeilte Reibscheiben 78, zwischen die mit dem Aussenlaufring 70 verkeilte Reibscheiben 80 greifen. Die Reibungsbremse 58 kann durch einen Stellkolben 82 in bekannter Weise angelegt werden, der verschieblich in der Zwischenwand 74 angeordnet ist₀ Bei angelegter Reibungsbremse 68 ist der Planetenträgerc54 in beiden Drehrichtungen festgelegt.

Die Ausgangswelle 12 ist über eine K_eii_ver„ zahnung 84 mit einem Planetenträger 86 eines zweiten Plane« tenrädersatzes 88 verbunden, der ausserdem ein inneres Zen— tralrad 90, ein äusseres Zentralrad 92 an der Kupplungsnabe 64 und mehrere Planetenräder 94 hat, welche in dem Planeten-*

' träger 86 drehbar gelagert sind und mit den Z_en-fcralrädern

kämmen. Das innere Zentralrad 90 ist mit einem Innenlauf-

j ring 96 einer Einwegkupplung 98 und einer Kupplungsnabe 100 verbundene Die ELnwegkupplung 98 hat ferner einen Aussenlauf ring 102«,

Die Kupplungstrommel 26 umschliesst drei Schaltkupplungen 104, 106 und 108_o Ferner bildet sie die Abstützung für einen an ihrer Innenfläche verschieblichen

1 ίο/

ersten Stellkolben/und für einen an ihrer Aussenfläche verschieblichen zweiten Stellkolben 112 _o Der Stellkolben 110 begrenzt mit der Kupplungstrommel 26 eine Druckkammer 114, und der Stellkolben 112 bildet zusammen mit der Kupplungstrommel 26 eine Druckkammer 116.

Die erste Schaltkupplung 104 besteht aus meh-

0300A7/0738

reren Reibscheiben 118, die mit der Kupplungstrommel 26 ver· keilt sind und zwischen Reibscheiben 120 greifen, die mit der Kupplungsnabe 100 verkeilt sind» Die zweite Schaltkupplung 106 begeht aus mehreren Reibscheiben 122, die mit der Kupplungstrommel 26 verkeilt sind und zwischen Reibscheiben 124 greifen, die mit dem Aussenlaufring 102 der Eimvegkupplung 98 verkeilt sind₀ Die dritte Sehaltkupplung 108 besteh aus Reibscheiben 126, die mit der Kupplungstrommel 26 verkeilt sind und zwischen Reibscheiben 128 greifen, die mit der Kupplungstrommel 64 verkeilt sind_o Zwischen den Schaltkupplungen 104 und 106 ist eine erste Druckplatte 130 mit der Kupplungstrommel 26 verkeilt und in ihrer Bewegung nach links in der Zeichnung durch einen Sprengring 132 begrenzte Zwischen den Schaltkupplungen 106 und 108 ist eine zweite Druckplatte 134 mit der Kupplungstrommel 26 verkeilt, deren Bewegung nach rechts durch einen Sprengring 136 begrenzte Schliesslich ist am freien Ende der Kupplungstrommel 26 eine durch einen Sprengring 140 am zweiten Stellkolben 112 festgelegte Druckplatte 138 vorgesehen,,

Wird Druckflüssigkeit der Druckkammer 114 zugeleitet, so bewegt sich der erste Stellkolben 110 nach rechts und bewirkt das Einrücken der ersten S_chaltkupplung 104 ,wobei eine Einrüekkraft über die Druckplatte 130 auf die zweite Schaltkupplung 106 übertragen wird, da deren Bewegen nach rechts durch die Druckplatte 134 begrenzt ist_o Der Stellkolben 110 bewirkt also das Einrücken beider

-9-030047/0738

Schaltkupplungen, so dass ein Antrieb von der Eingangswelle 10 zum inneren ^entralrad 90 über beide Schaltkupplungen 104 und 106 sowie die Einwegkupplung 98 erfolgt_o

Erhält die Druckkammer 116 Druckflüssigkeit _f so bewegt sich der zweite Stellkolben 112 nach links und ■ die Druckplatte 138 bewirkt das Zusammendrücken der Reibscheiben 126 und 128 der dritten Schaltkupplung 108_o Zusätzlich überträgt die Druckplatte 134 eine Einrückkraft auf die zweite Schaltkupplung 106, so dass diese beiden Schaltkupplungen eingerückt werden,, Damit erfolgt der Antrieb von der Antriebswelle 10 zum äusseren ^entralrad 92 und zum Plane ten-j* träger 54 und ausserdem zum Aussenlaufring 102 der Ej__nweg-

: kupplung 98. {

j Das beschriebene Mehrgangwechselgetriebe er-

! möglicht das Schalten von vier Vorwärtsgängen, einschliess— lieh eines Schnellgangs, und eines Rückwärtsgangs. Die nachstehende T_afel veranschaulicht dies

j Gang 1 ο Schalt- 2.Schalt- 3oSchalt- Reibun

kuppigο 104 kuppig 106 kuppig.108 brse j 142

j 1 ο Gang X X _ „

2 ο Gang X X - X

3oGang X X X-

4. Gang - X XX

Für den Rückwärtsgang sind die Schaltkupplung 50 einzurücken und die Reibungsbremse 68 anzulegen«,

030047/0738 -10-

- ίο -

Der erste Gang wird geschaltet, indem die erste und zweite Schaltkupplung 104 und 106 eingerückt werden und damit die Eingangswelle 10 mit dem inneren Zentral rad 90 verbunden wirdo Das vorwärts angetriebene innere Zentralrad 90 versucht den Planetenträger 54 und das aus se-' re Zentralrad 92 rückwärts zu drehen, was jedoch durch die Einwegkupplung 66 verhindert ist₀ Der Planetenträger 86 und damit die Ausgangswelle 12 werden daher in Yorwärtsriehjtung angetrieben_Q

Der zweite Gang wird durch Anlegen einer

üblichen Reibungsbremse 142 bewirkt, deren Band gegen den Mantel der Trommel 40 anliegt« Beim Anlegen der Reibungsbremse wird das innere Zentralrad 46 festgelegt und wird zum Reaktionsglied und der Planetenträger 54 und das äusse re Zentral-rad 92 werden über die Schaltkupplungen 104 und 104 unter Erhöhung der Drehzahl des Planetenträgers 86 und damit der Ausgangswelle 12 angetriebene

Zum Schalten des dritten Ganges wird die

Reibungsbremse 142 gelüftet μηά der Stellkolben 112 beaufschlagt, so dass die dritte Schaltkupplung 108 eingerückt wirdo Hierbei bleiben die erste und zweite Schaltkupplung 104 und 106 eingerückte Es ergibt sich dann ein direkter Antrieb über den Planetenrädersatz 88„

Für den vierten Gang, der ein S_chnellgang ist, wird die Reibungsbremse 142 wieder angelegt und die Druckkammer 114 entlastet, so dass der erste Stellkolben

030Ö47/0738

3016982

110 zurückgeht_o Es wird hierdurch die erste S_chaltkupplung 104 ausgerückte jedoch bleibt die zweite Schaltkupplung eingerückt, da sie ihre Einrückkraft vom zweiten Stell« kolben 112 über die dritte Schaltkupplung 108 erhält«, Da die zweite S_chaltkupplung 106 die Verbindung _zum inneren Zentralrad 90 über die Einwegkupplung 98 herstellt, feann das innere Zentralrad 90 die Eingangswelle überrunden« Die eingerückte dritte Schaltkupplung 108 und die angelegte Reibungsbremse 142 machen den Planetenträger 54 zum Eingangsglied und das innere Zentralrad 46 zum Reaktionsglied, so dass im Planetenrädersatz 48 eine Übersetzung ins Schnelf Ie erfolgt„

Der Rückwärtsgang wird, wie bereits erwähnt, durch Einrücken der Schaltkupplung 50 und Anlegen der Reibungsbremse 68 hergestellt, wodurch das innere Zentralrad 46 das Eingangsglied und der Planetenträger 54 das Reaktion^ glied werden.

Die erste und zweite Schaltkupplung 104 und 106 können somit durch den Stellkolben 110 unter Abstützung an der D_ruckplatte 134 eingerückt werden, während die zweite und dritte Schaltkupplung 106 und 108 durch den Stellkolben 112 unter Abstützung an der Druckplatte 130 eingerückt werden«, Bei Beaufschlagen beider Stellkolben werden alle drei Schaltkupplungen 104*106 und 108 eingerückt« Da die Bewegung der Druckplatte 134 nach rechts begrenzt ist, kann der Stellkolben 110 nicht auf die dritte Schaltkupp—

030047/0738

lung 108 wirken, und da die Druckplätte 130 in ihrer Be« wegung nach, links begrenzt ist, kann 'der Stellkölben nicht auf die erste. Schaltkupplung I04 einwirken,. Die Druckplatte wirken somit einmal als Reaktionsglieder für ..das Einrücken der Kupplungen und zum anderen als^Übertragungsmittel der Einrückkraftο

030047/0738

Claims

Pctsn i- r.v;alt

Oi₁?w-:;. K. Walther

r-ofivai.-i ^3 9

1OO0BE?.LJNi9 """

30οApril 1980
: W-w-3427

G-eneral Motors Corporation, Detroit,, Michigan, V₀St₀A₀

Mehrgangwechselgetriebe

Patentansprüche :

M ο/ Mehrgangwechselgetriebe mit zwei wahlweise von einem Stellkolben betätigbaren Schaltkupplungen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Zwischen einer Eingangswelle (10) und einer Ausgangs— welle^12) sind zwei miteinander verbundene Planetenrädersätze (88,48) angeordnet, die wahlweise zum Erreichen von vier Vorwärtsgangen schaltbar sind;

b) eine erste Schaltkupplung (104) verbindet wahlweise ein Glied (90) des einen Planetenrädersatzes (88) mit der Eingangswelle;

c) zu einer zweiten Schaltkupplung (106) ist eine Einweg-» kupplung (98) in Reihe angeordnet und mit dem einen
Glied des einen Planetenrädersatzes verbunden und verbindet im Zusammenspiel mit der wahlweise betätigten
zweiten Schaltkupplung die Eingangswelle mit dem einen Glied des einen Planetenrädersatzes im Einwegantrieb;

d) eine dritte Schaltkupplung (108) verbindet wahlweise die Eingangswelle mit einem anderen Glied (92) des einen
Planetenrädersatzes und mit einem Glied (54) des ande-

030 047/0738 ~²"

ORIGINAL INSPECTED

3018992

reu Planetenrädersatzes (48);

e) ein erster Stellkolben (110) rückt wahlweise die erste und die zweite Schaltkupplung (104?106) gleichzeitig ein;

f) ein zweiter Stellkorben (112) rückt wahlweise die zweite und dritte Schaltkupplung (206,108) gleichzeitig ein_o

2. Mehrgangweehselgetriebe nach. Anspruch. 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:

g) Zwischen der ersten und zweiten Schaltkupplung (104,106) ist eine erste Druckplatte (13O) zur übertragung einer Einrückkraft von der ersten zur zweiten Schaltkupplung angeordnet;

h) zwischen der zweiten und dritten Schaltkupplung (106,108) ist eine zweite Druckplatte (134) zur Übertragung einer Einrückkraft vom zweiten Stellkolben (112) auf die zweite Schaltkupplung (106) vorgesehen«,

3ο Mehrgangwechselgetriebe nach Anspruch. 2, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale: i) Die erste Druckplatte (130) ist durch einen zugeordneten Anschlag (132) in ihrer Bewegung in der einen Richtung

begrenzt;
k) der zweiten Druckplatte (134) ist ein ihre Bewegung in der entgegengesetzten Richtung begrenzender Anschlag

(136) zugeordnet;

0 30 Q4? £0.738 ~³~

1) der erste Stellkolben (110) "bewirkt das gleichzeitige Einrücken der ersten und zweiten Schaltkupplung (104»106) unter Abstützen an der zweiten Druckplatte (134);

m) der zweite Stellkolben (112) bewirkt das gleichzeitige Einrücken der zweiten und dritten Schaltkupplung (106,

108) unter Abstützung an der ersten Druckplatte (130)₀

4o Mehrgangwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3_S dadurch gekennzeichnet, dass das eine Glied des einen Planetenrädersatzes (88) dessen inneres Zentralrad 90 ist, und dessen anderes Glied das äussere Zentralrad 92, das mit dem das eine Glied des anderen Plane« tenrädersatzes (48) bildenden Planetenträger (54) verbunden ist, dass die Zentralräder des einen Planetenrädersatzes mit Planetenrädern (94) kämmen, die drehbar in einem Planetenträger (86) gelagert sind, der mit der Ausgangswelle (12) und dem äusseren ^entralrad (52) des anderen Planetenrädersatzes verbunden ist, und dass das innere Zentralrad (46) dieses Planetenrädersatzes durch eine Reibungsbremse (142) festlegbar ist.

030047/0738 -4-