DE3016992C2

DE3016992C2 -

Info

Publication number: DE3016992C2
Application number: DE3016992A
Authority: DE
Inventors: Erkki Antero Livonia Mich. Us Koivunen
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1979-05-11
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1989-07-27
Also published as: GB2049074B; GB2049074A; JPS6219622B2; FR2456266B1; AU5774080A; IT8048609A0; US4237749A; IT1127027B; AU527176B2; FR2456266A1; DE3016992A1; JPS55152946A; CA1114650A

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrganggetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Getriebe ist aus der US-PS 40 86 827 bekannt. Dieses bekannte Getriebe weist vier Schaltkupplungen und zwei gekoppelte Planetenrädersätze auf, über die insgesamt vier Vorwärts- und ein Rückwärtsgang geschaltet werden können. Die vier Vorwärtsgänge werden dabei durch drei Schaltkupplungen geschaltet, für die jeweils ein eigener Stellantrieb vorhanden ist. Diese Anordnung ist jedoch sowohl konstruktiv als auch herstellungsmäßig aufwendig und deshalb teuer.

Aus der US-PS 21 52 039 ist ein Mehrganggetriebe bekannt, bei dem zwei nebeneinander liegende Kupplungen durch ein einziges Stellglied angelegt werden können. Beide Kupplungen weisen jeweils eine feststehende Druckplatte auf, gegen die die Kupplungslamellen gedrückt werden. Das Andrücken der Lamellen gegen diese Druckplatten erfolgt bei jeder der beiden Kupplungen über jeweils eine Einrückplatte, wobei die Einrückplatte der ersten Kupplung durch das Stellglied selbst und die Einrückplatte der zweiten Kupplung über in dem Stellglied befestigte Stifte erfolgt, die durch entsprechende Bohrungen der ersten Kupplung hindurch bis zur Einrückplatte der zweiten Kupplung reichen und an dieser anliegen. Eine derartige Anordnung ist jedoch ebenfalls konstruktiv und herstellungsmäßig aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stellantrieb eines Mehrganggetriebes der genannten Art konstruktiv und herstellungsmäßig zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines Mehrganggetriebes im Längsschnitt dargestellt.

Das Mehrganggetriebe hat eine Eingangswelle 10, die vom Turbinenrad eines vorgeschalteten, nicht dargestellten hydrodynamischen Drehmomentwandlers angetrieben sein kann. Eine Ausgangswelle 12 ist mit nicht dargestellten 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 Eingangswelle 10 eine Keilverzahnung 18, die mit einer Keilverzahnung 20 an einer Kupplungsnabe 22 zusammenarbeitet. An der Kupplungsnabe 22 sind eine mit Außenkeilen versehene Kupplungstrommel 24 und eine mit Innenkeilen versehene Kupplungstrommel 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 32 ist verschieblich ein Stellkolben 34 angeordnet, der eine Druckkammer 36 begrenzt.

Mit dem Kupplungsgehäuse 32 ist eine Gegenplatte 38 verkeilt, die eine Reaktionsfläche für die Reibscheiben 28 und 30 bildet, wenn der Druckkammer 36 Druckflüssigkeit zugeleitet wird. Das Kupplungsgehäuse 32 ist mit einer Trommel 40 verbunden, die über Antriebslappen 41 mit einer Trommel 43 verbunden ist. Diese Art trägt eine Keilverzahnung 42, auf die eine Welle 44 aufgesetzt ist, an welcher ein inneres Zentralrad 46 eines Planetenrädersatzes 48 gebildet ist. 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 Zentralrad 52, einen Planetenträger 54 und in diesem drehbar gelagerte Planetenräder 56 auf, die mit den Zentralrädern kämmen. Das äußere Zentralrad 52 ist über eine Keilverzahnung 58 mit der Ausgangswelle 12 verbunden, und der Planetenträger 54 über eine Keilverzahnung 60 mit einer Hohlwelle 62, 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 ist. Die Einwegkupplung 66 verhindert das Umlaufen des Planetenträgers 54 in der einen Drehrichtung.

Die Reibungsbremse 68 hat mehrere mit dem Getriebegehäuse 76 verkeilte Reibscheiben 78, zwischen die mit dem Außenlaufring 70 verkeilte Reibscheiben 80 greifen. Die Reibungsbremse 68 kann durch einen Stellkolben 82 in bekannter Weise angelegt werden, der verschieblich in der Zwischenwand 74 angeordnet ist. Bei angelegter Reibungsbremse 68 ist der Planetenträger 54 in beiden Drehrichtungen festgelegt.

Die Ausgangswelle 12 ist über eine Keilverzahnung 84 mit einem Planetenträger 86 eines zweiten Planetenrädersatzes 88 verbunden, der außerdem ein inneres Zentralrad 90, ein äußeres Zentralrad 92 an der Kupplungsnabe 64 und mehrere Planetenräder 94 hat, welche in dem Planetenträger 86 drehbar gelagert sind und mit den Zentralrädern kämmen. Das innere Zentralrad 90 ist mit einem Innenlaufring 96 einer Einwegkupplung 98 und einer Kupplungsnabe 100 verbunden. Die Einwegkupplung 98 hat ferner einen Außenlaufring 102.

Die Kupplungstrommel 26 umschließt drei Schaltkupplungen 104, 106 und 108. Ferner bildet sie die Abstützung für einen an ihrer Innenfläche verschieblichen ersten Stellkolben 110 und für einen an ihrer Außenfläche verschieblichen zweiten Stellkolben 112. 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 mehreren Reibscheiben 118, die mit der Kupplungstrommel 26 verkeilt sind und zwischen Reibscheiben 120 greifen, die mit der Kupplungsnabe 100 verkeilt sind. Die zweite Schaltkupplung 106 besteht aus mehreren Reibscheiben 122, die mit der Kupplungstrommel 26 verkeilt sind und zwischen Reibscheiben 124 greifen, die mit dem Außenlaufring 102 der Einwegkupplung 98 verkeilt sind. Die dritte Schaltkupplung 108 besteht aus Reibscheiben 126, die mit der Kupplungstrommel 26 verkeilt sind und zwischen Reibscheiben 128 greifen, die mit der Kupplungstrommel 64 verkeilt sind. 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 begrenzt. Zwischen den Schaltkupplungen 106 und 108 ist eine zweite Druckplatte 134 mit der Kupplungstrommel 26 verkeilt, deren Bewegung nach rechts durch einen Sprengring 136 begrenzt. 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 Schaltkupplung 104, wobei eine Einrückkraft über die Druckplatte 130 auf die zweite Schaltkupplung 106 übertragen wird, da deren Bewegen nach rechts durch die Druckplatte 134 begrenzt ist. Der Stellkolben 110 bewirkt also das Einrücken beider Schaltkupplungen, so daß ein Antrieb von der Eingangswelle 10 zum inneren Zentralrad 90 über beide Schaltkupplungen 104 und 106 sowie die Einwegkupplung 98 erfolgt.

Erhält die Druckkammer 116 Druckflüssigkeit, 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. 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 Zentralrad 92 und zum Planetenträger 54 und außerdem zum Außenlaufring 102 der Einwegkupplung 98.

Das beschriebene Mehrganggetriebe ermöglicht das Schalten von vier Vorwärtsgängen, einschließlich eines Schnellgangs, und eines Rückwärtsgangs. Die nachstehende Tafel veranschaulicht dies.

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

Der erste Gang wird geschaltet, indem die erste und zweite Schaltkupplung 104 und 106 eingerückt werden und damit die Eingangswelle 10 mit dem inneren Zentralrad 90 verbunden wird. Das vorwärts angetriebene innere Zentralrad 90 versucht den Planetenträger 54 und das äußere Zentralrad 92 rückwärts zu drehen, was jedoch durch die Einwegkupplung 66 verhindert ist. Der Planetenträger 86 und damit die Ausgangswelle 12 werden daher in Vorwärtsrichtung angetrieben.

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 äußere Zentralrad 92 werden über die Schaltkupplungen 104 und 106 unter Erhöhung der Drehzahl des Planetenträgers 86 und damit der Ausgangswelle 12 angetrieben.

Zum Schalten des dritten Ganges wird die Reibungsbremse 142 gelüftet und der Stellkolben 112 beaufschlagt, so daß die dritte Schaltkupplung 108 eingerückt wird. Hierbei bleiben die erste und zweite Schaltkupplung 104 und 106 eingerückt. Es ergibt sich dann ein direkter Antrieb über den Planetenrädersatz 88.

Für den vierten Gang, der ein Schnellgang ist, wird die Reibungsbremse 142 wieder angelegt und die Druckkammer 114 entlastet, so daß der erste Stellkolben 110 zurückgeht. Es wird hierdurch die erste Schaltkupplung 104 ausgerückt, jedoch bleibt die zweite Schaltkupplung 106 eingerückt, da sie ihre Einrückkraft vom zweiten Stellkolben 112 über die dritte Schaltkupplung 108 erhält. Da die zweite Schaltkupplung 106 die Verbindung zum inneren Zentralrad 90 über die Einwegkupplung 98 herstellt, kann 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 Schnelle 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 Reaktionsglied werden.

Die erste und zweite Schaltkupplung 104 und 106 können somit durch den Stellkolben 110 unter Abstützung an der Druckplatte 134 einerückt 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 Schaltkupplung 108 wirken, und da die Druckplatte 130 in ihrer Bewegung nach links begrenzt ist, kann der Stellkolben nicht auf die erste Schaltkupplung 104 einwirken. Die Druckplatten wirken somit einmal als Reaktionsglieder für das Einrücken der Kupplungen und zum anderen als Übertragungsmittel der Einrückkraft.

Claims

1. Mehrganggetriebe mit folgenden Merkmalen:

a) zwischen einer Eingangswelle (10) und einer Ausgangswelle (12) sind zwei miteinander verbundene Planetenrädersätze (48, 88) angeordnet, die zum Erreichen von vier Vorwärtsgängen schaltbar sind;
b) eine erste Schaltkupplung (104) verbindet die Eingangswelle (10) mit einem Glied (90) des einen Planetenrädersatzes (88);
c) eine zweite Schaltkupplung (106) verbindet die Eingangswelle (10) über eine Einwegkupplung (98) mit demselben Glied (90) des einen Planetenrädersatzes (88);
d) eine dritte Schaltkupplung (108) verbindet die Eingangswelle (10) mit einem anderen Glied (92) des einen Planetenrädersatzes (88) und mit einem Glied (54) des anderen Planetenrädersatzes (48);

dadurch gekennzeichnet, daß vorgesehen sind

e) ein erster Stellkolben (110) der ein Anlegen der ersten Schaltkupplung (104) und ein gleichzeitiges Anlegen der zweiten Schaltkupplung (106) durch Verschieben der ersten Schaltkupplung (104) bewirkt und
f) ein zweiter Stellkolben (112), der ein Anlegen der dritten Schaltkupplung (108) und ein gleichzeitiges Anlegen der zweiten Schaltkupplung (106) durch Verschieben der dritten Schaltkupplung (108) bewirkt.

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

g) zwischen der ersten und zweiten Schaltkupplung (104, 106) ist eine erste Druckplatte (130) zur Übertragung einer Einrückkraft von der ersten zur zweiten Schaltkupplung verschiebbar 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) verschiebbar vorgesehen.

3. Mehrgetriebe 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;
l) 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).

4. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Glied des einen Planetenrädersatzes (88), dessen inneres Zentralrad (90) ist, und dessen anderes Glied das äußere Zentralrad (92) ist, das mit dem das eine Glied des anderen Planetenrädersatzes (48) bildenden Planetenträger (54) verbunden ist, daß das Zentralrad (90) des einen Planetenrädersatzes (88) mit Planetenrädern (94) kämmt, die drehbar an einem Planetenträger (86) gelagert sind, der mit der Ausgangswelle (12) und dem äußeren Zentralrad (52) des anderen Planetenrädersatzes (48) verbunden ist, und daß das innere Zentralrad (46) dieses Planetenrädersatzes (48) durch eine Reibungspresse (142) festlegbar ist.