DE3120675C2 - Wechselgetriebe für leistungsstarke Fahrzeuge - Google Patents

Wechselgetriebe für leistungsstarke Fahrzeuge

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wechselgetriebe für leistungsstarke Fahrzeuge, wie z.B. Militärmaschinen (Panzerfahrzeuge), Baumaschinen, Transportfahrzeuge u.dgl. Das erfindungsgemäße Wechselgetriebe weist ein Planetengetriebe nach Art eines Ravigneaux-Satzes mit zwei Innenrädern und zwei Planetenradgruppen in Kombination mit einem als Gang- bzw. Getriebeverdoppler dienenden einfachen Planetenradsatz auf, der durch die Welle des Planetenradträgers des Ravigneaux-Satzes getrieben ist, wobei bei wenigstens einem Getriebegang der Antrieb vom Getriebeeingang her über das Außenrad des Ragivneaux-Satzes erfolgt. Mit der Erfindung wird ein Kompaktgetriebe geschaffen, welches sechs günstig abgestufte Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge umfassen kann.

Description

- der Ravigneaux-Satz weist ein einziges Hohlrad (1) auf, wobei sein Planetenträger (2) mit dem Sonnenrad (10) des Planetengetriebes verbunden ist;
- das durch die zweite Bremse (IQ abbremsbare Sonnenrad (7) des Ravigneaux-Satzes kämmt mit den Planetenrädern, die mit dem Hohlrad (1) des Ravigneaux-Satzes kämmen.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (2) des Ravigneaux-Satzes zwischen dessen Sonnenrädern (7,6) angeordnet ist und daß das Sonnenrad (7) an einem hülsenartigen Teil angebracht ist, welches den Planetenträger (2) umgibt, und die Bremse (F1) zwischen dem Ravigneaux-Satz und dem Planetengetriebe angeordnet ist (Fig. 1).
3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (7) auf einer Hülse angeordnet ist, welche die das Getriebe durchgreifende Ausgangswelle (16) umgibt und im Inneren der Antriebsglieder liegt, wobei die Bremse (F^) an dem dem Planetengetriebe gegenüberliegenden Ende des Getriebes lie^t (Fig. 2).
4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zu den Kupplungen (E\, E1) über ein verzahntes Eingangsrad (11) erfolgt.
Die Erfindung betrifft ein Wechselgetriebe für leistungsstarke Fahrzeuge entsprechend der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung. Solche Getriebe sind insbesondere für Militärmaschinen (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. bestimmt.
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. Panzerfahrzeugen, müssen oie 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. Ein Wechselgetriebe der eingangs genannten Art ist aus der GB-20 23 752 bekannt. Bekannt sind seit langem auch Ravigneaux-Getriebe (FR-PS 8 09 102).
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wechselgetriebe der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welches bei der erfor- |
derlichen Anzahl an Vorwärtsgängen und mindestens zwei Rückwärtsgängen im Aufbau vereinfacht ist und |
kompakt baut. |
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Eine Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Wechselgetriebes ist dem Anspruch 2 zu entnehmen. Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebes ist den Ansprüchen 3 und 4 zu entnehmen. j
Mit dem erfindungsgemäßen Getriebe kann man sechs günstig abgestufte Vorwärtsgänge in einem Überset- i zungsbereich der Größenordnung von 1 bis 6 und zwei Rückwärtsgänge in einer Übersetzung von etwa 2,7 oder mehr erhalten, und zwar unter Verwendung eines Getriebeverdopplers, dessen Dimensionierung auf die Verhältnisse bei einer Übersetzung in der Größenordnung von 1,8 beschränkt ist. Dabei werden drei Bremsen und drei Kupplungen benötigt. Das Getriebe zeichnet sich durch besonders einfache Bauweise aus und baut kompakt. Vorteilhaft ist ferner, daß die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Getriebes zu einer geringstmöglichen Drehgeschwindigkeit der Planetenräder, zu geringstmöglichen Rücklaufgeschwindigkeiten sowie auch zu geringem Schlupf der Kupplungen und Bremsen führt.
Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
6S Fig. 1 ein Prinzipschema einer ersten Ausführungsform eines Wechselgetriebes;
Fig. 2 ebenfalls im Prinzipschema eine zweite Ausführungsform eines Getriebes;
Fig. 3 und 4 jeweils in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine Ausführungsform der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Getriebeanordnungen.
Wie die Figuren zeigen, wird das Wechselgetriebe durch ein sogenanntes Ravigneaux-üetriebe gebildet, welches folgende Teile umfaßt:
ein Hohlrad oder Außenrad 1,
erste Planetenräder 3 und S, die mit dim Außenrad 1 kämmen und die je nach den Fertiglingsbedingungen 5 eine Radeinheit bilden können oder auch unverbunden sein können, zweite Planetenräder 4, die mit φπ Planetenrädern 5 und einem Innenrad bzw. Sonnenrad 6 im Zahneingriff stehen,
das zweite Sonnen- bzw. Innenrad 6,
ein erstes Sonnen- bzw. Innenrad 7, welches mit den Planetenrädern 3 kämmt, 10
ein Piaiietenradträger 2, der die Planetenräder 3, 5 und 4 untereinander verbindet und den Ausgang des Ravigneaux-Planetensatzes bildet, der mit einem einfachen Planetengetriebe kombiniert ist, welches die Funktion eines Getriebe- bzw. Absiufungsverdopplers hat und folgende Teile umfaßt:
ein HoW- oder Außenrad 8, · 15
ein Sonnen- bzw. Innenrad 10,
Planetenräder 9,
einen Planetenradträger 12, der den Ausgang S des Wechselgetriebes bildet.
Der Eingang M (Antrieb) des Wechselgetriebes wird unter Einschaltung der Kupplungen Ei und E1 bewerk- 20 stelligt, die jeweils den Getriebeeingang mit dem Außenrad 1 bzw. dem zweiten Planetenrad 6 des Ravigneaux-Planetensatzes verbinden. Da die beiden Kupplungen E\ und Ei gleichzeitiug betätigt werden können, bildet der Ravigneaux-Satz einen direkten Gang.
Ferner sind vorgesehen:
eine Bremse F{, die auf das Außenrad 1 wirkt,
eine Bremse Fi, die auf das erste Innenrad 7 wirkt,
eine Bremse Fi, die auf das Außenrad 8 wirkt,
eine Kupplung £3 zwischen dem Innenrad 10 und dem Außenrad 8 für den direkten Gang des Getriebever-
dopplers. 30
Durch Betätigung der Bremsen und Kupplungen lassen sich folgende Kombinationen erhalten:
erster Vorwärtsgang durch Betätigung von £], F2, F1
zweiter Vorwärtsgang durch Betätigung von E2, Fi, F1 35
dritter Vorwärtsgang durch Betätigung von E\, E1, Fs
vierter Vorwärtsgang durch Betätigung von £1, F2, £3
fünfter Vorwärtsgang durch Betätigung von E1, Fi, £3
sechster Vorwärtsgang durch Betätigung von £1, E1, E3
erster Rückwärtsgang durch Betätigung von E1, F1, F1 40
zweiter Rückwärtsgang durch Betätigung von E1, F1, £3
„ _ Anzahl der Zähne des Außenrades 1 45
1 Anzahl der Zähne des Innenrades 6 '
Anzahl der Zähne des Außenrades 1
Anzahl der Zähne des Innenrades 7 ' 50
. _ Anzahl der Zähne des Außenrades 8
3 Anzahl der Zähne des Innenrades 10
sind die Übersetzungskombinationen wie folgt: 55
für den ersten Vorwärtsgang (ττ + l) (K3 +1)
fur den zweiten Vorwärtsgang [-——) (ΑΓ3 +1)
\ K1 /
für den dritten Vorwärtsgang ΑΓ3 +1
[-——) (ΑΓ 1)
K 6S
für den vierten Vorwärtsgang — +1
K1
f Λ- 1
für den fünften Vorwärtsgang ——
K2
für den sechsten Vorwärtsgang 1
5
für den ersten Rückwärtsgang (Ky - Y) (K3 + Y)
für den zweiten Rückwärtsgang Ky-I
Als Ausführungsbeispiel im Falle der Anwendung des Wechselgetriebes für schwere Lastkraftwagen, Autobusse, Fernbusse und andere Transportfahrzeuge wählt man Ky = 2,5 K2 = 2,5 und K3 = 1,8. Man erhält dann:
erster Vorwärtsgang 5,6
zweiter Vorwärtsgang 3,92
dritter Vorwärtsgang 2,3
vierter Vorwärtsgang 2
fünfter Vorwärtsgang 1,4
sechster Vorwärtsgang 1
erster Rückwärtsgang 4,2
zweiter Rückwärtsgang 1,5
Dies bedeutet, daß hier sechs zwischen eins und sechs perfekt abgestufte Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge in einem Verhältnis von 2,8 erhalten werden.
Für den Fall der Verwendung des Getriebes bei Panzerfahrzeugen oder anderen militärischen Fahrzeugen sowie bei schweren Bau- und Arbeitsmaschinen wählt man Ky = 2,89, K2 = 1,73 und K3 = 1,85, wobei man folgende Übersetzungsverhältnisse erhält:
erster Vorwärtsgang 7,6
zweiter Vorwärtsgang 4,49
dritter Vorwärtsgang 2,85
vierter Vorwärtsgang 2,67
fünfter Vorwärtsgang 1,58
sechster Vorwärtsgang 1
erster Rückwärtsgang 5^8
zweiter Rückwärtsgang 1,89
Der vierte Vorwärtsgang kann hier fortgelassen werden, da er im wesentlichen mit dem dritten Gang zusammenfällt. Der erste Vorwärtsgang kann hier einen sogenannten Schleich- oder Kriechgang mit geringer Motoreinspritzung bilden. Es verbleiben dann noch vier Hauptvorwärtsgänge, nämlich bei dem vorgenannten Beispiel die Gänge zwei, drei, fünf und sechs mit einer Übersetzung in der Größenordnung von 4,5 bei einer Maximalgeschwindigkeit von 70 km/h.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach denFig. 1 und3 befinden sich der Eingang M und der Ausgang S des Getriebes auf einer gemeinsamen Achse, während bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 4 die Ausgangsbzw. Abtriebswelle 16 das gesamte Getriebe durchgreift und der rechtwinklige Getriebeeingang 11 über ein Eingangsrad 11 erfolgt, welches aus einem Stirnrad oder einer Stimkupplung oder einem Kegelrad bzw. einer konischen Kupplung besteht
Um bei der Ausführungsform 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 PIanetenrädern 3 und 5 und zwischen den Sonnen- bzw. Innenrädern 6 und 7 angeordnet, wobei das Innenrad 7 um die Welle 14 des Planetenradträgers 2 umläuft. Die Bremse F1 des Planetenradträgers 2 ist zwischen dem Ravigneaux-Pianeiensaiz und dem Geiriebeverdoppler angeordnet. Bei der Ausführnngsfonn nach den Fig. 2 und 4 ist das erste Innenrad 7 des Ravigneaux-Planetensatzes auf einer Muffe oder Hülse 15 gelagert, welche die Ausgangswelle 16 umschließt und im Inneren der Teile 17 und 18 liegt, welche das aweite Innenrad 6 und das Außenrad 1 tragen. Die Bremse F1 ist hier an der dem Getriebeverdoppler abgewandten Seite des Getriebes angeordnet
Die Getriebeausführung nach Fig. 1 kann in gleicher Weise auch dann verwendet werden, wenn eine das Getriebe durchgreifende Ausgangswelle vorgesehen wird.
Die Getriebeausführung mit auf einer gemeinsamen Achse Hegenden Getriebecingang und Getriebeausgang empflehlt sich für zahlreiche Transportfahrzeuge. Eine das Getriebe durchgreifende Ausgangswelle, wie in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 4 vorgesehen, ist vor allem bei Panzerfahrzeugen angebracht
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Wechselgetriebe für leistungsstarke Fahrzeuge, bestehend aus einem Planetenkoppelgetriebe nach Art eines Ravigneaux-Satzes und einem ihm nachgeschalteten Planetengetriebe, dessen Planetcnträger (12) den Abtrieb (Ausgangswelle) bildet, wobei das eine Sonnenrad (6) (Antriebsglied) und das über eine erste Bremse (i{) abbremsbare Hohlrad (1) (Antriebsglied) des Ravigneaux-Satzes jeweils über eine Kupplung (.E1, E£ mit einem Antrieb kuppelbar sind, wobei das andere Sonnenrad (7) des Ravigneaux-Satzes über eine zweite Bremse (/£) abbremsbar ist und wobei der Planetenträger (2) des Ravigneaux-Satzes mit dem einen Zentralrad (Sonnenrad oder Hohlrad) verbunden und über eine weitere Kupplung mit dem anderen Zentralrad des Planetengetriebes verbindbar ist, welches über eine dritte Bremse (/5) abbremsbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
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