DE3120675A1 - Wechselgetriebe fuer leistungsstarke fahrzeuge - Google Patents

Wechselgetriebe fuer leistungsstarke fahrzeuge

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DE3120675A1 DE19813120675 DE3120675A DE3120675A1 DE 3120675 A1 DE3120675 A1 DE 3120675A1 DE 19813120675 DE19813120675 DE 19813120675 DE 3120675 A DE3120675 A DE 3120675A DE 3120675 A1 DE3120675 A1 DE 3120675A1
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Description

Ann.t SOCIEIE DE FROCEDES ET ETUDES SOMA MINERVA
4, Avenue Laurent CeIy, 92 606 ASNIERES CEDEX (Frankreich)
Titels Wechselgetriebe für leistungsstarke Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Wechselgetriebe für leistungsstarke Fahrzeuge, wie insbesondere Militärmasohinen (vor allem Panzerfahrzeuge), für schwere Baumaschinen (Straßenbau- oder Tiefbaumaschinen), für landwirtschaftliche Maschinen oder auch für Transportfahrzeuge, wie z.B. Lastkraftwagen, Überland- und Autobusse u.dgl.
Die Schaltgetriebe solcher Fahrzeuge müssen möglichst kompakt bauen. Es werden daher für diese Zwecke im allgemeinen Umlaufgetriebe verwendet, die vergleichsweise geringe Bauabmessungen aufweisen.
Bei bestimmten Fahrzeugen, z.B. Fanzerfahrzeugen, müssen die das Wechselgetriebe bildenden Getriebeteile vorzugsweise koaxial mit der Ausgangswelle angeordnet sein, die das gesamte Getriebe durchfaßt, wobei die Getriebeteile ihre Antriebsbewegung über ein Parallel- oder Winkelgetriebe erhalten« In anderen Fällen, z.B. bei Lastkraftwagen, Omnibussen und Überlandbussen u.dgl., werden Wechselgetriebe bevorzugt, deren Getriebeeingang und -ausgang auf einer Achse liegen.
Um den sich bei den verschiedenen Fahrzeugen stellenden Forderungen zu entsprechen, sind zahlreiche Getriebekombinationen vorgeschlagen worden. Eine einfachste Getriebeausführung besteht aus einem Planeten-Wendegetriebe mit
drei naehge schalteten einfeetaa Flasetessätgem rad einem großen Gang. Man erhält hier insgesamt vier Vorwärtsginge und vier Rückwärtsgang©« Das Plametem-Wendegetriobe umfaßt seinerseits zwei Planeteasätge, so daß insgesamt fünf Planetensätze vorhanden sind, was zn siaem verwickelten Getriebeaufbau und großen Getri©fe@albaesOTag®n führt.
Bei 'einer anderen Getriebekombination wird ein Planeten-Wendegetriebe mit zwei nachgesötoltetes einf aeMen Planetensätzen verwendet, die jeweils zwei mal zwei Kombinationen liefern« Diese Lösung ist gegenüber der vorgenannten zwar moderner, 3edoeh für die Vorwärtsfahrt auf vier Kombinationen beschränkt, was in zahlreichen Fällen nicht ausreicht, insbesondere bei Lastkraftwagen und anderen modernen Transportfahrzeugen»
Aufgabe der Erfindung ist es$ ©im Wechselgetriebe zu schaffen, welches den obengenannten F©rdertmgeR entspricht und demgemäß die Nachteile der bekaimten Qatrieb© vermeidet«
Diese Aufgabe wird durch die im Anspimals 1 abgegebenen Merkmale gelöst.
Eine bevorzugte AusfOhnsngsform
mehrstufigen Schaltgetriebes ist de© Msprmh 2 sw entnehmen»
Bei den bekannten Ravigneaiax-Plameteasats ήΊτ& &1q Mtriebs bewegungJMi 6etriebeeingang m£ ü&s ein® ©der andere Innenrad des Planetengetriebes übertragen« Bsi der Getriebeaasführung kann datäer diese
Langsamgeschwindigkeit msr eine
von etwa 2,7 liefern, was für die Br©to©meiatan£fe&ta@ einen groß bemessenen Planeten-AbstEftmgeverd®ppl@r erfordert, der mit 2,7 oder mehr multipliziert ist« Da man außerdem bei diesen Vorrichtungen siijad@jst©iis swei RüelswärtsgSnge in
-5 -
einem größeren Verhältnis von etwa 2,7 benötigt, braucht man einen Getriebe- bzw« einen tibersetzungsverdoppler mit einer Übersetztang von etwa 2,7» wobei das Gesamtübersetzungsverhftltnis (Getriebeübersetzung) sehr hoch wäre, da es das Produkt der Übersetzungen der beiden Getriebe wäre, d.h. mindestens 7,3 betragen würde, wehrend es bei Transportfahrzeugen den Wert 6 und bei Militärfahrzeugen nach Art der Panzerfahrzeuge den Wert 4,5 nicht übersteigen darf·
Im Gegensatz hierzu kann man mit der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung sechs günstig abgestufte Vorwärtsginge in einem übersetzungsbereich der Größenordnung von 1 bis 6 und zwei Rückwärtsginge in einer Obersetzung von etwa 2,7 oder mehr erhalten, und zwar unter Verwendung eines Getriebeverdopplers, dessen Dimensionierung auf die Verhältnisse bei einer Obersetzung in der Größenordnung von 1,8 beschränkt ist.
Darüber hinaus erhält man erfindungsgemäß ein Getriebe mit sechs Vorwftrtsgängen und zwei Rückwärtsgängen, welches nur zwei Planetensätze zusammen mit drei Bremsen und drei Kupplungen umfaßt und sich durch besonders einfache Bauweise auszeichnet und ferner sich kompakt bauen läßt, wobei lediglich eine der beiden Planetensätze ein komplexes Umlaufgetriebe darstellt· Vorteilhaft ist ferner, daß die erfindungegemäße Ausgestaltung des Getriebes zu einer geringstnöglichen Drehgeschwindigkeit der Planetenräder, zu geringstmöglichen Rücklaufgeschwindigkeiten sowie auch zu geringem Schlupf der Kupplungen und Bremsen führt·
Weitere wesentliche Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind folgendet
a) Der Eingang auf den Ravigneaux-Satz weist zwei Kupplungen auf, über die wahlweise das Außenrad, das zweite Innenrad oder auch beide vorgenannten
Radar antriebbar sind«
b) Eine Bremse ist vorgesehen am ersten
und eine weitere Brease auf dem Außenrad des Ravigneaux-Satzes«
c) Der Getriebe- bzw« Gasigrardopplsr weist am seinem AuBenrad eine Brense und zwischen d®» Innenrad und dem AuSenrad ®ine Kupplusig auf, wobei S®r Wl&uetenradträger alt der Auegangswelle v®Fhmitl<m ist«
d) Bei einer ersten AtasfükrucBgsforsß ist der PlanetsnradtrSger des anrisohen dea ersten und Sea zweiten Imi©m*@S angeordnet, wobei das erste Isaenrad am eiü@s Müleen- oder muffenartigen Teil gelagert ±&t9 irel» ohes die Achse oder Welle des Planetenradträgera uneohlieBt, tmd wobei seine Brems© sswisefesa dem Ravlgnemuz-SatE und Sem Gese!»fimfligk®it@» Gangverdoppler liegt«
e) Bei einer anderen AusfffixnmgBfoxn t@r Brtlndw&g 1st der Plaaetenradtr%@r des ttnsittelbar mit dem
wobei sein erstes -Innearad auf einiarHüls®, Muff© - od.dgl. gelagert iste welch® die 6as Getriebe durchgreifende Avsgangewelle tameohlleUt w&ü im Inneren der Antriebswellen des !^reiten und des Außenrades liegt? wobei 61b Bremse ersten Planetengetriebes an &@m doppler gegenüberliegenden EM© d®s liegt.
f) Bei einer AusfuliruagsVariante ®im& S®r Eingang und der Ausgang des Getriebes auf ein©r gemeinsamen Achse angeordnet, wobei die Anordnung dos Planeten-
radtr&gexmdee Ravigmeaux-Satzes eich entsprechend dta vorgenannten Merkmal d) und ο) verwirklichen
g) Bei einer weiteren AusfUhrungsfor» erstreckt sieh die Auegangswelle durch das Getriebe, wobei die Anordnung des Flaaetenradtrigers des Ravigraaux-Satxes sieh entsprechend des vergenannten Merkmal e) verwirklichen ISBt und der Qetriebeeingang durch ein auf den Kupplungen des Aufienrades und des zweiten Znnenrades angeordnetes paralleles oder konisches Eingangsrad bewerkstelligen ItBt.
Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten AusfUhnmgsbeispielen niher erläutert. In der Zeichnung zeigern
Fig» 1 ein Prinzipschema einer ersten AusfOhrungsferm eines erfindungsgemäeen Wechselgetriebes;
Fig. 2 ebenfalls im Prinzipschema eine zweite AusfUhrungs» form eines erfindungsgemlBen Getriebes;
Fig, 3 und 4 jeweils in einer vereinfachten Sohnittdarstellung eine Aueführungeform der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Getriebeanordnungen,
Wie die Figuren zeigen, wird das erfindungsgemäfie Schalt- bzw. Wechselgetriebe durch ein sogenanntes Ravlgneaux-Ge·* triebe gebildet, welches folgende Teile umfaßt:
ein Außenrad 1,
erste Planetenräder 3 und 5, die mit dem Außenrad 1 kämmen und die je nach den Fertigungsbedingungen eine Radeinheit bilden kennen oder auch unverbunden sein kunnen,
streite Planetearlder 4, Ü.&® nit ά®η Pla®et@m^äd@ra 5 tmd einem Innenrad (SmikQzir&a) 6 im ZafaMimgsdff stehen,
das zweite Innenrad 6,
ein erstes Innearfed 7» w©l©h©s mit tea Planetearlders k&wt,
ein Plan@t6£3radträg@r Z9 &®r die Plan^tmrMof* 3P 5 und 4 untereinander varbiiid®t %sM den Auugeng des Eavigneaox-Plajaeteßsiatzeß bildet f der alt eisern ein» fachen Planetengetriebe kc^Maiert 1st p rmiloteß die Funktion- eines Getriebe-
hat und folgende Teile
ein AisBenrad S,
ein Innenrad 1©»
Planetenräder 9,
einen Planetenradträger 12, der den Ausgang S des Wechselgetriebes biMeta
Der Eingang M des Wechselgetriebes wird der K«ppl«ngen E^ and E2 bewerkstelligt, die jeweils den Getriebeeingang mit dem Außenrad 1 'brrf, Äe:a sw@it@n Plan tenrad 6 des Ravig2a@aux-Plan«»t©Bsats©s worbiMaQUo Da die beiden Ktappltiagen E^ und Eg gleichzeitig bildet der Ravigneaux-Sats eiaem direlitsm
Ferner sind vorgesehen!
eine Bremse F^9 die etif Sas
wirkt,
eine Breee© Fg9 <äi@ esf €as erst© wirkt,
eine Bremse F5, di© m£ das Am@©ias*ad © wirkt,, eine Ktipplung E« zwischen dem Ismsnrad 10 und. den AnSenrad 8 für d©n direkten Gang des
so 501 . . : ■ 3120675
AÖ
-1 -
Durch Betätigung der Bremsen und Kupplungen lassen sich folgende Kombinationen erhalten:
erster Vorwärtsgang durch Betätigung von E1, F2, F«
zweiter Vorwärtsgang durch Betätigung von E2, F2, F-
dritter Vorwärtsgang durch Betätigung von E1, E2, F,
vierter Vorwärtsgang durch Betätigung von E1, F2, E^
fünfter Vorwärtsgang durch Betätigung von E2, F2, E5
sechster Vorwärtsgang durch Betätigung von E1, E2, E-
erster Rückwärtsgang durch Betätigung von E1, F1, F^
zweiter Rückwärtsgang durch Betätigung von E1, F1, E,
****¥!; d*r ggtg* άβ* AuBenradea 1 Aaeam der zume des innenrades ö
2 * Anzahl der zäune 'des innenraaee 7
dee Anfienrades 8
„ ^y,»^ der Z¥fhyy^
3 * Xnzahi der Zinne des mnenraaesTO
sind die Üeersetzungskoabinationen wie folgt t
für den ersten Vorwärtsgang
+ 1) (K3 + i)
für den zweiten Vorwärtsgang
+ 1\ (K5 ♦ 1
für den dritten Vorwärtsgamg K. + 1 für den vierten Vorwärtsgang fl + 1
für den fünften Vorwärtsgaag
für den sechsten Vorwärtegang 1
für den ersten Rückwärtsgang Γ K^ - 1J ilU ψ i)
für den zweiten Rückwärtsgang
Als Aueführungsbeispiel im Falle der Anwendung des Wechselgetriebes für schwere Lastkraftwagen, Autobusse, FeraHmsse und andere Transportfahrzeuge wählt man K^ «■ 2,5» K2 = 2,5 und K, s 1,8« Man erhält danns
erster Vorwärtsgang 5»6
zweiter Vorwärtsgang 3»92
dritter Vorwärtsgang 2,8
vierter Vorwärtsgang 2
fünfter Vorwärtsgang 1,4
sechster Vorwärtsgang 1
erster Rückwärtsgang 4,2
zweiter Rückwärtsgang 1,5
Dies bedeutet, daß hler sechs zwischen eins \ma sechs per·» fekt abgestufte Vorwärtsginge und zwei Rückwärtsgänge in einem Verhältnis von 2,8 erhalten werden·
Für den Fall der Verwendmig des Getriebes bei P©a%©rtatazeugen oder anderen militärischen Fahrzeugen sowie bei schweren Bau·» und Arbeltsmaschinen wählt man K^ = 2,89, K2 = 1,73 und K, β 1,65, wobei man folgende verhältnisse erhältt
11 • 7,6
-4- 4,49
erster Vorwärtsgang 2,85
zweiter Vorwärtsgang 2,67
dritter Vorwärtsgang 1,58
vierter Vorwärtsgang 1
fünfter Vorwärtsgang 5,38
sechster Vorwärtsgang 1,89
erster Rückwärtsgang
zweiter Rückwärtsgang
Der vierte Vorwärtsgang kann hier fortgelassen werden, da er in wesentlichen mit den dritten (Jang zusausuBenfSlIt0 Der erste Vorwirtsgang kann hier einen sogenannten Schleichoder Kriechgang alt geringer Motoreinspritzung bilden· Es verbleiben dann noch vier Hauptvorwärtsgänge, näalich bei de» vorgenannten Beispiel die Gänge zwei, drei, fünf und sechs ait einer Übersetzung in der Größenordnung von 4,5 bei einer Maximalgeschwindigkeit von 70 ks/h,
Bei den Ausführungsbeispiel nach den Fig· 1 und 3 befinden sich der Eingang H und der Ausgang S des Getriebes auf einer gemeinsamen Achse, während bei des Aueführungebeispiel nach den Fig. 2 und 4 die Ausgange- bzw« Abtriebswelle 16 das gesagte Getriebe durchgreift und der rechtwinklige Getriebeeingang 11 über ein Getrieberad 11 erfolgt, welches aus einem Stirnrad oder einer Stirnktspplung oder eines Kegelrad bzw· einer konischen Kupplung besteht.
Um bei der Ausführungsfora nach den Fig. 1 und 3 den Getriebeeingang und den Getriebeausgang auf eine gemeinsame Achse zu legen, ist hier der Planetenradträger 2 des Ravigneaux-Planetensatzes zwischen den Planetenrädern 3 und 5 und zwischen den Sonnen- bzw« Innenrädern 6 und 7 angeordnet, wobei das Innenrad 7 um die Welle 14 des PIanetenradträgers 2 umläuft· Die Bremse F2 des Planetenradträger s 2 ist zwischen dem Ravigneaux-Planetensatz und dem Getriebeverdoppler angeordnet· Bei der Ausführungsform nach
" d@n Pig» 2 und h ist das ©rat© Ifemesir&ä. 7 <fes Plaaetensatzes auf einer Muffe ©der Hüls© 15 gelagert, welche- die Ausgamgswell© 16 i»s©Mlie0t und im Xsiaeren Teile 17 und 18 liegt» weiche das sweite Ionemrad 6 rad das Außenrad 1 tragen, Di© Br©as@ Fg ist lies* an der desa Getriebeverdoppler afegawandten 8©±t@ d©g Getrtelss ®Bg©« ordnet«
Die- Getriebeausführung na©fe Figc 1 feasa im gleieker Weise auch.dann verwendet w®rd©nf w®em eim@ eins CSstrlQte durohgreifende Ausgangswelle vorgssstea
Die Getriebeaueführimg mit aa£ @1®@γ g@i®@lagamesi Aelas® liegendem Getriebeeingang uad (Satrleteeaiasgaag espflelalt »ich für zahlreiche TpamsportfahrK@^ge9 Eise ü&b fctete durchgreifende Ausgangszeile iet telsgdelsrols© bei Pan zerfahrzeugen u.dgl.
Das erfindungsgemfiße Getriebe Getriebevorrichtungeii bekamt
setzen«, Ss kann insbesondere Mater eimern
Wandler oder einer KuppPa-
hydraulisch) angeordnet werden. Fernem Imam
v@r anderen Vorrichtungen se vor einem übertragimge!
(bei StraSenffahrzeugen) 9 v©r ©imag Tergelego
Abtriebs-Reduktionsgetrieb® pen) o
Leerseite

Claims (6)

Ansprüche t
1./ Wechselgetriebe für leistungsstark® Fahrzeuge* dadurch gekennzeichnet, daß es ein komplexes Planetengetriebe nach Art eines Ravigneatax-Satzes mit zwei Innenrädern (6, 7) und zwei Planetenradgruppen (3, 5 bzw· 4) in Kombination mit einem als Getriebeverdoppler dienenden einfachen Planetenradsatz aufweist, der durch die Welle des Planetenradträgers (2) des Ravignearax-Satzes getrieben ist, wobei der Bewegungseingang sich auf das Außenrad (1) des Ravlgneaux-Satzes für wenigstens @i~ nen Getriebegang vollzieht·
2« Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Gänge des Ravigneaux-Satzes durch den Eingang auf das AuSenrad (1), Anhalten des Innenrades (erstes Innenrad 7), welches mit den Planetenrädern (39 5) kämmt, die ihrerseits mit dem Außenrad (1) kommen, imd Ausgang über den. Planetenradträger (2) erfolgt 9 daS der große Gang (Direktgang) durch den gleichzeitigen Kimgang auf das zweite Planetenrad (6) und das hiermit gemeinschaftlich umlaufend© AuSenrad (1) ©rfolgt, daß ein Langsamgang erhalten werden kann übsr dan Eimgasig am zweiten Innenrad (6), über das angehaltene erste Innen-
' I
- EE -
rad (7) und ausgabeseitig über den Planetenradträger (2), und dmß ein Rückwärtsgang «loh über den Eingang aa zweiten Innenrad (6), Über das angehaltene Aufienrad (1) und ausgabeseitig über den Planetenradtr&ger (2) vollzieht.
3· Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang auf den Ravigneaux-Satz zwei Kupplungen (E^, E2) aufweist, über die wahlweise das Außenrad (1), das zweite Innenrad (6) oder beide vorgenannten Räder (1, 6) antreibbar sind»
4. Getriebe nach einen der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß aa ersten Planetenrad (3, 5) und an Außenrad (1) des Ravigneaux-Satzes jeweils eine Breaae angeordnet ist·
5. Getriebe nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebeverdoppler an seinem Außenrad (8) eine Bremse (F^) und an seinem Innenrad (10) eine Kupplung (E,) aufweist, und daß sein Planetenradträger (12) mit der Ausgangewelle (S) verbunden ist.
6. Getriebe nach einea der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradtr&ger (2) des Ravigneaux-Satzes zwischen den ersten und zweiten Innenrad (7, 6) angeordnet ist, und daß das erste Innenrad (7) an einen muffen- oder hülsenartigen Teil (15) gelagert ist, welches die Welle des Planetenradträgers (2) umschließt, während seine Brense (F2) zwischen den Ravigneaux-Satz und den Getriebeverdoppler liegt·
7β Getriebe nach eine» der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradtrfiger (2) des Ravigneaux-Satzes nit dem Getriebeverdoppler unmittelbar gekuppelt und das erste Innenrad (7) auf einer Muffe
öder HUlae od.dgl. angeordnet 1st, welch® die das Getriebe durchgreifende Ausgangewelle (16) umschließt und ia Inneren der Antriebswellen des zweiten Innenrades (6) und des AuBenrades (1) liegt, wobei die Bremse (F^) des ersten Planetengetriebes an dem den Getriebeverdoppler gegenüberliegenden Endes des Getriebes liegt«
8» Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7? dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebeeingang und d@r Gstriefeeausgang auf einer gemeinsamen Achse liegen«
9· Getriebe nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangewelle (16) das Getriebe durchgreift, wobei der Getriebeeingang durch verzahnte Eingangsräder auf die Kupplungen des AuSenrades (1) und des zweiten Innenrades (6) des Ravigneaux-Satzes erfolgte
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