DE4222115A1 - Getriebeanordnung fuer fahrzeuge - Google Patents
Getriebeanordnung fuer fahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge gemäß Anspruch 1. Weiterhin betrifft
die Erfindung eine Antriebsanordnung nach Anspruch 21 in Verbin
dung mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung.
Aus der DE 33 30 303 A1 ist eine Getriebeanordnung bekannt, die
als Achsübersetzungs- und Wendegetriebe ein Planetengetriebe mit
gestuften Planetenrädern aufweist. Zur Umschaltung zwischen den
beiden Drehrichtungen ist in einer ersten Schaltstellung ein
Planetenträger mit einem Abtriebsrad und das einzige Ringrad mit
einem feststehenden Gehäuse verbindbar. In einer zweiten Schalt
stellung ist das Ringrad mit dem Abtriebsrad und der Planeten
träger mit dem Gehäuse verbindbar. Dabei sind insgesamt zwei
Schiebemuffen mit entsprechenden Synchronisiereinrichtungen zu
schalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Getriebeanordnung zu schaf
fen, die einen geringen Bauraum benötigt und auf möglichst ein
fache Weise eine Umschaltung insbesondere zwischen zwei Dreh
richtungen ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Getriebeanordnung ein in einem
Gehäuse gehaltenes, als Achsübersetzungs- und Wendegetriebe aus
gebildetes Planetengetriebe sowie einen dem Planetengetriebe
nachgeschalteten Abtrieb auf, wobei ein Planetenträger gestufte
Planetenräder trägt, eine Planetenradstufe mit einem feststehenden
ersten Ringrad kämmt, eine andere Planetenradstufe mit einem
zweiten Ringrad und eine der beiden Planetenradstufen mit einem
Sonnenrad kämmt, und wobei wahlweise der Planetenträger oder das
zweite Ringrad mit dem Abtrieb verbindbar sind. Der Abtrieb ist
vorzugsweise das Gehäuse eines nachgeschalteten Ausgleichsge
triebes und liegt koaxial zum Planetengetriebe. Die beschriebene
Anordnung schaltet lediglich zwischen dem zweiten Ringrad und
dem Planetenträger um. Entsprechend gering ist der erforderliche
Bauraum sowie der Aufwand für eventuelle Synchronisiereinrich
tungen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren An
sprüchen zu entnehmen und betreffen insbesondere die Ausbildung
und Anordnung einzelner Getriebeteile sowie einer Schiebemuffe.
Nach dem unabhängigen Anspruch 21 weist die erfindungsgemäße An
triebsanordnung einen Antriebsmotor, insbesondere eine Brenn
kraftmaschine, mit einem nachgeschalteten kontinuierlich ver
stellbaren Getriebe mit zwei Hauptachsen bzw. Drehzentren, ins
besondere einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, und eine dem
Getriebe nachgeschaltete Anfahr- und Trennkupplung sowie eine
Getriebeanordnung nach einem der anderen Ansprüche auf, wobei
eines der Drehzentren des verstellbaren Getriebes koaxial zum
Planetengetriebe liegt. Die beschriebene Antriebsanordnung ist
besonders kompakt in der Bauweise und einfach im Aufbau.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfin
dungsgemäßen Getriebeanordnung als Teil ei
ner kompletten Antriebsanordnung,
Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in geschnittener
Darstellung,
Fig. 3a einen Ausschnitt der Getriebeanordnung gemäß
Fig. 2,
Fig. 3b eine teilweise Draufsicht auf eine in der
Fig. 3a geschnitten gezeigte Schiebemuffe
mit Synchron-Riegel,
Fig. 4a eine axiale Frontansicht einer Schiebemuffe
mit Synchron-Riegel,
Fig. 4b eine seitliche Draufsicht auf die Schiebe
muffe gemäß Fig. 4a,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Synchron-Riegels,
Fig. 6 eine geschnittene Darstellung einer anderen
Ausführungsform des Synchron-Riegels gemäß
Fig. 4b,
Fig. 7a eine Anordnung gemäß Fig. 1, jedoch in ei
ner Variante mit nur einem Synchronring,
Fig. 7b eine Detailansicht der Synchronring- und
Schiebemuffenverzahnung,
Fig. 8 eine andere Ausführungsvariante der Anord
nung gemäß Fig. 7a mit separatem Verzah
nungsring für die Schiebemuffe,
Fig. 9 eine weitere Variante der Anordnung gemäß
Fig. 7a, jedoch mit innenliegender Schaltverzahnung,
Fig. 10 eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Fig.
9 mit hydraulischer Betätigungsvorrichtung
für die Schiebemuffe, sowie
Fig. 11 eine andere Ausführungsform der Anordnung
gemäß Fig. 10 mit doppelt wirkendem Hydrau
likkolben.
Es wird zunächst Bezug genommen auf die Fig. 1. Eine erfin
dungsgemäße Antriebsanordnung zur Übertragung eines Drehmoments
auf die Antriebsräder eines Kraftfahrzeugs umfaßt einen als
Brennkraftmaschine ausgebildeten Motor 10, ein kontinuierlich
verstellbares Getriebe, in diesem Fall ein Kegelscheibenum
schlingungsgetriebe 11, eine Anfahr- und Trennkupplung 12, ein
Planetengetriebe 13, ein Ausgleichsgetriebe 14 sowie hiermit
verbundene Achswellen 15, 16. Zueinander parallele Drehzentren
17, 18 bilden zugleich die beiden Drehzentren der erfindungsge
mäßen Antriebsanordnung.
Zwischen dem Motor 10 und einem Antriebsscheibensatz 19 des Ge
triebes 11 ist vorzugsweise ein Drehschwingungsdämpfer 20 sowie
ein Anlasserritzel 21 vorgesehen.
Ein abtriebsseitiger Kegelscheibensatz 22 ist der Kupplung 12
vorgeordnet. Das Planetengetriebe 13 ist als Achsübersetzungs-
und Drehrichtungsumkehrgetriebe ausgelegt und weist einen Plane
tensatz mit gestuften Planetenrädern 23, 24 auf. Ein Planeten
träger 25 (für beide Planetenräder) ist über eine Schiebemuffe
26 mit einem Gehäuse 27 des Ausgleichsgetriebes 14 verbindbar.
Abtriebsseitiger Kegelscheibensatz 22, Kupplung 12, Planetenge
triebe 13, Schiebemuffe 26, Ausgleichsgetriebe 14 sowie Achswel
len 15, 16 liegen koaxial zueinander im Drehzentrum 18.
Im Planetengetriebe 13 sind weiterhin ein Sonnenrad 28, ein
feststehendes, das heißt mit dem Planetengetriebegehäuse verbun
denes Ringrad 29 sowie ein weiteres Ringrad 30 vorgesehen. Letz
teres ist alternativ zum Planetenträger 25 über die Schiebemuffe
26 mit dem Gehäuse 27 verbindbar.
Durch wahlweise Beaufschlagung der Schiebemuffe 26 wird am Aus
gang des Planetengetriebes 13 die Drehrichtung umgekehrt. Hierzu
weisen die mit dem feststehenden Ringrad 29 kämmenden Planeten
räder 23 einen kleineren Durchmesser auf als die mit dem Ringrad
30 kämmenden Planetenräder 24. Das Sonnenrad 28 kämmt mit den
größeren Planetenrädern 24. Folgende Zähnezahlen werden als be
vorzugtes Beispiel für das Planetengetriebe 13 genannt:
24 Zähne Sonnenrad 28
30 Zähne große Planetenräder 24
84 Zähne großes Ringrad 30
18 Zähne kleine Planetenräder 23
72 Zähne kleines, gehäusefestes Ringrad 29.
24 Zähne Sonnenrad 28
30 Zähne große Planetenräder 24
84 Zähne großes Ringrad 30
18 Zähne kleine Planetenräder 23
72 Zähne kleines, gehäusefestes Ringrad 29.
Damit weisen die Planetenräder 23, 24 bzw. die Ringräder 29, 30
zueinander Zähnezahlen im Verhältnis von 3 : 5 bzw. 6 : 7 auf. Dabei
stellt das große Ringrad 30 den Abtrieb des Planetengetriebes
für Rückwärtsfahrt dar, während der Planetenträger 25 bei Vor
wärtsfahrt über die Schiebemuffe 26 mit dem Gehäuse 27 in Ver
bindung gebracht wird.
Wesentliche Bauteile der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung
zeigt die Fig. 2 im Gegensatz zur Fig. 1 in Form einer verein
fachten Konstruktionszeichnung. In den verschiedenen Figuren
identische Teile sind mit denselben Bezugsziffern versehen.
Die Fig. 3a zeigt einen Ausschnitt aus der Fig. 2, nämlich das
Planetengetriebe 13 mit dem Ausgleichsgetriebe 14 in einer etwas
vergrößerten Darstellung. Dabei sind auch die Verzahnungen zwi
schen den einzelnen Bauteilen erkennbar. So ist die Schiebemuffe
26 mit einer Innenverzahnung 31 drehfest, aber axial verschieb
bar auf einer Außenverzahnung 32 des Gehäuses 27 gelagert. Ana
log dazu weisen der Planetenträger 25 bzw. das größere Ringrad
30 eine Außenverzahnung 33 bzw. eine Innenverzahnung 34 auf.
Diese kommen in Eingriff mit der Innenverzahnung 31 bzw. einer
Außenverzahnung 35 der Schiebemuffe 26.
In axialer Richtung zwischen der Außenverzahnung 33 und der In
nenverzahnung 34 liegen jeweils zugeordnete Synchronringe 36, 37
mit entsprechenden Verzahnungen und jeweils mit kegeligen Anla
geflächen zum Angleichen unterschiedlicher Drehzahlen zwischen
den Synchronringen 36, 37 und dem Planetenträger 25 bzw. dem
Ringrad 30. Eine Voranpressung der Synchronringe 36, 37 und da
mit eine erste Anpassung der Drehzahl des Gehäuses 27 an die
Drehzahl des Planetenträgers 25 bzw. das Ringrad 30 erfolgt mit
tels mehrerer Synchron-Riegel 38. Deren Funktion entspricht im
wesentlichen der aus dem sogenannten System Borg-Warner bekann
ten, mit den im folgenden genannten Besonderheiten.
Vorzugsweise drei Synchron-Riegel 38 sind über den Umfang der
Schiebemuffe 26 in radial gerichteten Nuten 39 derselben ange
ordnet. Zum Schalten des Planetenträgers 25 wird die Schiebemuf
fe 26 und damit auch die Synchron-Riegel 38 an den Synchronring
36 angepreßt. Zugleich wird der Synchron-Riegel 38 an seinem äu
ßeren Bereich in Richtung des Planetensatzes durch einen am In
nenumfang des Ringrades 30 vorgesehenen Sprengring 40 abgestützt
und derart ein Kippen vermieden. Analog hierzu, wird beim Schal
ten des Ringrades 30 und dem Anpressen des Synchronrings 37 ein
innerer Bereich des Synchron-Riegels 38 an einer Ausnehmung 47
im Gehäuse 27 abgestützt. In Umfangsrichtung weist der Synchron-
Riegel 38 Federorgane 41 auf, die in korrespondierenden Ausneh
mungen 42 in der Nut 39 gehalten sind. Während, eines Schaltvor
ganges, bei Erreichen der Synchronbedingung, werden die Federor
gane 41 gegeneinandergedrückt, so daß die Schiebemuffe 26 rela
tiv zum Synchron-Riegel 38 über eine Verzahnung des entsprechen
den Synchron-Rings 36 oder 37 auf die gewünschte Verzahnung 33
oder 34 durchschaltbar ist.
Gemäß Fig. 3b ist der Synchron-Riegel 38 als Federstahlbleich
teil mit in Umfangsrichtung beidseitig angeordneten Blechzungen
als Federorgane 41 ausgebildet.
In den Fig. 4a bis 6 ist der Synchron-Riegel 38 in einem et
was anderen Maßstab und in verschiedenen Ausführungsformen ge
zeigt. Die Federorgane 41 sind dabei als in Umfangsrichtung fe
dernd bewegbare Stifte ausgebildet. In den Fig. 4a, 4b, 5
werden die Stifte durch eine vorgespannte, U-förmige Feder 43
auseinandergedrückt. Der Synchron-Riegel 38 ist zur Aufnahme der
Feder 43 in axialer Richtung durchbohrt. Zugleich sind in Um
fangsrichtung einander gegenüberliegende Öffnungen 44 zum Durch
tritt der Federorgane 41 bzw. Stifte vorgesehen. Fig. 6 zeigt
eine weitere Abwandlung des Synchron-Riegels 38. Dort ist an
stelle der Feder 43 eine spiralförmige Druckfeder 45 zur Beauf
schlagung der Federorgane 41 vorgesehen. Diese sind wie zuvor
ausgebildet.
Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht dar
in, daß die Schalt- und Synchronisiereinrichtung (Schiebemuffe
26, Synchronringe 36, 37, Synchron-Riegel 38) radial und axial
keinen zusätzlichen Bauraum einnimmt. Es wird vielmehr konstruk
tiv vorhandenes leeres Volumen zwischen dem Planetengetriebe 13
und dem Ausgleichsgetriebe 14 hierfür genutzt.
Fig. 2 zeigt noch eine Besonderheit. Dort ist am äußeren, ab
triebsseitigen Teil der Trenn- und Anfahrkupplung 12 eine Ver
zahnung 46 vorgesehen, die als Parksperre mit einer in an sich
bekannter Weise am Gehäuse des Planetengetriebes 13 angeordneter
Klaue (nicht gezeigt) zusammenwirkt. Beim Einlegen der Parksper
re sollte über die Schiebemuffe 26 stets eine Verbindung zum Ab
trieb bestehen, vorzugsweise mit dem Ringrad 30 als Rückwärts
gang, aufgrund der dann wirksamen größeren Übersetzung und ent
sprechend niedrigerer Zahnkräfte an der Verzahnung 46.
Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Fig. 7
bis 9 dargestellt, bei denen die erfindungsgemäße Getriebeanord
nung ohne Synchronriegel und mit nur einem Synchronring aus
kommt. Dazu weist die Schiebemuffe 51 in dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 7a und Fig. 7b eine Innenverzahnung 55 auf, die mit
der Verzahnung des einzigen Synchronringes 50 verbindbar ist.
Dieser Synchronring 50 ist mit einem Bolzen 52 verbunden, der
durch eine vorzugsweise ringförmige Drahtfeder 53 vorgespannt
ist, und so eine Neutralstellung N des Synchronringes gewährlei
stet. Zudem weist der Synchronring 50 an seiner Innenseite eine
Doppelkegelfläche auf, deren eine Kegelfläche auf der Kegelflä
che 60 des Ringrades 30 im wesentlichen axial verschiebbar auf
liegt, während die andere Kegelfläche auf der Kegelfläche 61 ei
nes mit dem Planetenträger 25 verbundenen Vorwärtsgangelementes
54 im wesentlichen axial beweglich gelagert ist.
Zur Zuschaltung des Vorwärtsganges wird der Synchronring 50 aus
der Neutralstellung N in Richtung Vorwärts V von der Schiebemuf
fe 51 über den durch die ringförmige Drahtfeder 53 vorgespannten
Bolzen 52 zunächst bis zur Anlage der Kegelfläche des Synchron
ringes 50 auf der Kegelfläche 61 des Vorwärtsgangelementes 54
verschoben. Falls eine Relativdrehung zwischen, dem Achsgetriebe
und dem Vorwärtsgangelement, 54 vorliegt, kommen die Dachschrägen
der Innenverzahnung 55 der Schaltmuffe an den Dachschrägen der
Verzahnung 56 des Synchronringes 50 zur Anlage (siehe Fig. 7b).
Dadurch wird das Synchronisiermoment bis zum Erreichen der Dreh
zahlgleichheit von der Schiebemuffe 51 und dem, Vorwärtsgangele
ment 54 erzeugt, und damit ein Durchschalten vor Erreichen der
Synchrondrehzahl vermieden. Sobald allerdings die Synchrondreh
zahl erreicht ist, kann die Schiebemuffe 51 in die Außenverzah
nung 62 des Vorwärtsgangelementes 54 eingreifen.
Zum Durchschalten in den Rückwärtsgang wird der Synchronring 50
mittels der Schiebemuffe 51 von der Neutralposition N mit ihrer
anderen Kegelfläche gegen die Kegelfläche 60 des Ringrades 30
in Richtung Rückwärts R verschoben, um bei Erreichen der Syn
chrondrehzahl die Verschiebung der Schiebemuffe 51 in die Außen
verzahnung 63 des Ringrades 30 zu ermöglichen.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 7a ist die Schiebever
zahnung 57 der Schiebemuffe 51 direkt in das Differentialgehäuse
27 eingearbeitet. Diese Verzahnung kann aber auch, wie Fig. 8
zeigt, in ein seperates verschleißfestes Bauteil eingearbeitet
werden. Dieses Bauteil ist hier als ein mit dem Gehäuse 27
kraftschlüssig verbundener Verschiebering 59 ausgebildet.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung darge
stellt, bei der der Synchronring 50 innerhalb eines Ringes
liegt, der durch die Kegelfläche 61 des Ringrades 30 und der Ke
gelfläche 60 des Vorwärtsgangelementes 54 gebildet wird. Dadurch
wird eine sehr kompakte Bauweise mit einfach zu fertigenden Bau
teilen erreicht.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist in den Fig. 10
und 11 dargestellt. Während bei den bisher beschriebenen Getrie
beanordnungen die Betätigung der Schiebemuffe 26, 51 mittels ei
ner nicht dargestellten Schaltgabel erfolgt, die von einer ex
ternen Hydraulikeinheit angesteuert wird oder mit einem Hand
schalthebel verbunden ist, sehen die Ausführungsformen gemäß der
obengenannten Abbildungen Hydraulikeinrichtungen zur Betätigung
einer Schiebemuffe 71 vor, die in dem Getriebegehäuse unterge
bracht sind. Dafür ist gemäß Fig. 10 im Getriebegehäuse 70 eine
Kolbenzylinderanordnung vorgesehen, die über zwei Druckräume 74,
76 und drei Kolben 72, 75a, 75b verfügt. Die Druckräume 74, 76
werden durch die Kolben 72, 75a, 75b, die Innenwand des Getrie
begehäuses 70 sowie durch ein Dichtelement 73 gebildet, und über
die Zuleitungen 80, 81 von einer nicht dargestellten Pumpe über
Schaltventile mit einer Hydraulikflüssigkeit versorgt.
Zur Betätigung der Schiebemuffe 71 ist an dieser ein Anschlag 82
ausgebildet, an dessen zu den Planetenrädern 23, 24 weisenden
Seite der Kolben 72 der ersten Kolbenzylindereinheit angreift.
An der von den Planetenrädern 23, 24 wegweisenden Seite des An
schlags 32 drücken die Kolben 75a, 75b der zweiten Kolbenzylin
dereinheit.
In der Schaltstellung Neutral N wird die Schiebemuffe 71 in de
finierter Position dadurch gehalten, daß der von dem Getrie
begehäuse 70, dem Kolben 72 und dem Dichtelement 73 gebildete
Druckraum 74 und der von dem Getriebegehäuse 70 und dem gestuf
ten Druckkolben 75a, 75b eingeschlossene Druckraum 76 mit glei
chem Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Da die wirksame hydrau
lische Fläche des Kolbens 72 größer als die Fläche des Kolbens
75a, jedoch kleiner als die der Kolben 75a, 75b zusammen ist,
wird die Stellung Neutral durch einen Anschlag 77 (z. B. ein
Sprengring) bestimmt. Die Position Vorwärts V wird durch Druck
entlastung des Druckraumes 74 erreicht, wodurch die Schiebemuffe
71 von dem Kolben 75a solange verschoben wird, bis der Kolben 72
das Dichtelement 73 berührt. In der Position Rückwärts R ist der
Druckraum 74 druckbeaufschlagt, während der Raum 76 drucklos
bleibt. Die Wegbegrenzung erfolgt durch die Anlage der Kolben
75a, 75b am Getriebegehäuse 70.
Eine weitere Anordnung kann darin bestehen, einen dritten Druck
raum 79, der durch den Kolben 72 und das Gehäuse 70 gebildet
wird, für die Vorwärtsgangbetätigung zu nutzen. Dies hat den
Vorteil, daß der Doppelkolben 75a, 75b zu einem Kolben 75 zusam
mengefaßt werden kann.
Durch eine mechanische Rastierung, z. B. eine nicht dargestellte
federbelastete Kugel zwischen der Schiebemuffe 71 und dem Diffe
rentialgehäuse, wird eine definierte Stellung in der Position
Neutral auch nach Abschalten des Motors, also wenn die Getriebe-
Ölpumpe keinen hydraulischen Druck mehr erzeugt, beibehalten.
Diese Funktion wird im Achsgetriebe nach Fig. 10 von dem feder
belasteten Bolzen 52 am Synchronisierring 50 erfüllt.
In Fig. 11 ist eine Variante mit einem doppelt wirkenden
Schaltkolben 84 dargestellt. In der Stellung Rückwärts R ist der
Druckraum 74 druckbeaufschlagt, in der Stellung Vorwärts V steht
der Druckraum 79 unter erhöhtem Öldruck, wodurch der Kolben 72
die Schiebemuffe 71 nach links oder rechts verschiebt. Die Stel
lung Neutral N ist durch gleichen Öldruck in den Druckräumen 74
und 77 und einem Abfluß des Hydrauliköls durch die Bohrung 78
bei laufendem Motor sowie durch die oben beschriebenen mechani
sche Rastierung bei stillstehenden Motor definiert. Ein Schal
ten aus der Stellung Neutral N heraus kann erst nach Schließen
der Entleerungsbohrung 78 durch einen nicht dargestellten Steu
erkolben erfolgen, welcher von einem nicht dargestellten Schalt
hebel betätigt wird.
Zu den Anordnungen gemäß den Fig. 7 bis 11 gehört auch eine
nicht vollständig dargestellte Vorrichtung, die dafür Sorge
trägt, daß auch bei abgeschaltetem Motor in der Schalthebel
stellung Parken P der Kraftschluß zwischen der Parksperre 46 und
dem Achsgehäuse 27 nicht unterbrochen wird. Diese Vorrichtung
kann beispielsweise eine im Kolbenraum 74, 79 oder im Getriebe
raum integrierte Feder 85 sein, die sich an der Innenwand des
Getriebegehäuses 70 abstützt und eine Kraft auf die Schiebemuffe
71 ausübt (Fig. 11).
Diese Vorrichtung 84 kann allerdings entfallen, wenn die Schalt
vorrichtungen nach den Fig. 7 bis 11 lediglich für die Endla
genposition des Vorwärts- und Rückwärtsganges ausgelegt sind und
die Kraftschlußunterbrechung in den Schalthebelstellungen Neu
tral N und Parken P ausschließlich durch die geöffnete Kupplung
12 sichergestellt ist.
Bezugszeichenliste
10 Motor
11 Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
12 Kupplung
13 Planetengetriebe
14 Ausgleichsgetriebe
15 Achswelle
16 Achswelle
17 Drehzentrum
18 Drehzentrum
19 Kegelscheibensatz
20 Drehschwingungsdämpfer
21 Anlasserritzel
22 Kegelscheibensatz
23 Planetenräder
24 Planetenräder
25 Planetenträger
26 Schiebemuffe
27 Gehäuse
28 Sonnenrad
29 Ringrad
30 Ringrad
31 Innenverzahnung
32 Außenverzahnung
33 Außenverzahnung
34 Innenverzahnung
35 Außenverzahnung
36 Synchronring
37 Synchronring
38 Synchron-Riegel
39 Nuten
40 Sprengring
41 Federorgane
42 Ausnehmungen
43 Feder
44 Öffnungen
45 Druckfeder
46 Verzahnung
47 Aussparung
50 Synchronring
51 Schiebemuffe
52 Bolzen
53 Drahtfeder
54 Vorwärtsgangelement
55 Innenverzahnung
56 Synchronringverzahnung
57 Schiebeverzahnung
58 Verzahnungsring
59 Verschiebering
60 Kegelfläche
61 Kegelfläche
62 Außenverzahnung
63 Außenverzahnung
70 Getriebegehäuse
71 Schiebemuffe
72 Kolben
73 Dichtelement
74 Druckraum
75a Kolben
75b Kolben
76 Druckraum
77 Anschlag
78 Entleerungsbohrung
79 Druckraum
80 Zuleitung
81 Zuleitung
82 Anschlag
83 Führungsnut
84 Schaltkolben
85 Feder
11 Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
12 Kupplung
13 Planetengetriebe
14 Ausgleichsgetriebe
15 Achswelle
16 Achswelle
17 Drehzentrum
18 Drehzentrum
19 Kegelscheibensatz
20 Drehschwingungsdämpfer
21 Anlasserritzel
22 Kegelscheibensatz
23 Planetenräder
24 Planetenräder
25 Planetenträger
26 Schiebemuffe
27 Gehäuse
28 Sonnenrad
29 Ringrad
30 Ringrad
31 Innenverzahnung
32 Außenverzahnung
33 Außenverzahnung
34 Innenverzahnung
35 Außenverzahnung
36 Synchronring
37 Synchronring
38 Synchron-Riegel
39 Nuten
40 Sprengring
41 Federorgane
42 Ausnehmungen
43 Feder
44 Öffnungen
45 Druckfeder
46 Verzahnung
47 Aussparung
50 Synchronring
51 Schiebemuffe
52 Bolzen
53 Drahtfeder
54 Vorwärtsgangelement
55 Innenverzahnung
56 Synchronringverzahnung
57 Schiebeverzahnung
58 Verzahnungsring
59 Verschiebering
60 Kegelfläche
61 Kegelfläche
62 Außenverzahnung
63 Außenverzahnung
70 Getriebegehäuse
71 Schiebemuffe
72 Kolben
73 Dichtelement
74 Druckraum
75a Kolben
75b Kolben
76 Druckraum
77 Anschlag
78 Entleerungsbohrung
79 Druckraum
80 Zuleitung
81 Zuleitung
82 Anschlag
83 Führungsnut
84 Schaltkolben
85 Feder
Claims (30)
1. Getriebeanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeu
ge, mit einem in einem Gehäuse gehaltenen, als Achsüberset
zungs- und Wendegetriebe ausgebildeten Planetengetriebe (13)
sowie einem dem Planetengetriebe nachgeschalteten Abtrieb
(Ausgleichsgetriebe 14), wobei ein Planetenträger (25) ge
stufte Planetenräder (23, 24) trägt, eine Planetenradstufe
(23) mit einem, feststehenden ersten Ringrad (29) kämmt, eine
andere Planetenradstufe (24) mit einem zweiten Ringrad (30)
und eine der beiden der Planetenradstufen (23, 24) mit einem
Sonnenrad (28) kämmt, und wobei wahlweise der Planetenträger
(25) oder das zweite Ringrad (30) mit dem Abtrieb verbindbar
sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
mit dem Sonnenrad (28) kämmende Planetenradstufe (24) einen
größeren Durchmesser aufweist als die andere Planetenrad
stufe (23).
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit dem feststehenden ersten Ringrad (29) kämmende
Planetenradstufe (23) einen kleineren Durchmesser aufweist
als die andere Planetenradstufe (24).
4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradstufen (23, 24)
im Verhältnis zueinander Zähnezahlen von 3 : 5 aufweisen.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräder (29, 30) im Ver
hältnis zueinander Zähnezahlen von 6 : 7 aufweisen.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Pla
netenträger (25) oder dem zweiten Ringrad (30) mit dem Ab
trieb (Ausgleichsgetriebe 14) über eine axial verschiebbare
Schiebemuffe (26) herstellbar ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schiebemuffe (26) mit dem Abtrieb (Ausgleichsgetriebe 14)
über eine Verzahnung (31, 32) drehfest verbunden ist.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schiebemuffe (26) insbesondere über eine Innenver
zahnung (31) mit einer Außenverzahnung (33) des Planeten
trägers (25) verbindbar ist.
9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebemuffe (26) insbeson
dere über eine Außenverzahnung (35) mit einer Innenverzah
nung (34) des zweiten Ringrades (30) verbindbar ist.
10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisierung der Schie
bemuffe (26) mit einem der anderen Getriebeorgane (Planeten
träger 25, Ringrad 30) in Nuten (39) der Schiebemuffe ange
ordnete Synchron-Riegel (38) vorgesehen sind, durch die eine
Voranpressung von Synchronringen (36, 37) auf zu verdrehende
Getriebeorgane (25, 30) erzielbar ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Synchron-Riegel (38) in radial gerichteten Nuten (39) der
Schiebemuffe (26) angeordnet sind.
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Synchron-Riegel (38) in Umfangsrichtung insbesondere
beidseitig federnd gehalten sind.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) Feder
organe (41) aufweisen, die über die Konturen des Synchron-
Riegels in Umfangsrichtung hinausragen und federnd in den
Synchron-Riegel hineinbewegbar sind.
14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (39) in Umfangsrich
tung gerichtete Ausnehmungen (42) aufweisen zur Aufnahme von
entsprechend ausgebildeten Federorganen (41) der Syn
chron-Riegel (38).
15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) weit
gehend hohl ausgebildet sind und die Federorgane (41) in
diametral gegenüberliegenden Öffnungen (44) angeordnet und
als mit Federkraft beaufschlagte Stifte ausgebildet sind.
16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) als Fe
derstahlblechteile mit federnd einwärts bewegbaren Zungen
(Federorgane 41) ausgebildet sind.
17. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riege1 (38) beim
Anpressen des Synchronringes (36) für den Planetenträger
(25) zugleich zur Anlage an einem Haltestück, insbesondere
einem Sprengring (40) im Bereich (innerhalb) des benachbar
ten Ringrades (30), kommen.
18. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) beim
Anpressen des Synchronringes (37) für das Ringrad (30) zu
gleich zur Anlage an einem Gegenlager im Bereich innerhalb
der Schiebemuffe (26), insbesondere an einer Aussparung (47)
am Abtrieb, vorzugsweise am Gehäuse (27) das Aus
gleichsgetriebes (14), kommen.
19. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abtrieb das Gehäuse (27) ei
nes nachgeschalteten Ausgleichsgetriebes (14) ist, insbe
sondere mit einer zum Planetengetriebe (13) koaxialen Achse
(Achswellen 15, 16).
20. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Planetengetriebe (13) eine
Anfahr- und Trennkupplung vorgeschaltet ist, insbesondere
mit einer Verzahnung (46) am äußeren, abtriebsseitigen Teil
derselben, zum Zusammenwirken mit einer (an sich bekannten)
verstellbaren, als Parksperre wirkenden Klaue am Gehäuse des
Planetengetriebes.
21. Antriebsanordnung mit einem Antriebsmotor (10), insbesondere
einer Brennkraftmaschine, mit einem nachgeschalteten konti
nuierlich verstellbaren Getriebe (11) mit zwei Hauptachsen
bzw. Drehzentren (17, 18) insbesondere einem Kegelscheiben
umschlingungsgetriebe, und mit einer dem Getriebe nachge
schalteten Anfahr- und Trennkupplung (12) in Verbindung mit
einer Getriebeanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 20 sowie 22 bis 30, wobei eines der Drehzentren
(17, 18) des verstellbaren Getriebes (11) koaxial zum Plane
tengetriebe (13) liegt.
22. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, 19 und 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schiebemuffe (51) über eine Innen
verzahnung (55) mit einer Verzahnung (56) eines Synchron
ringes (50) verbindbar ist, wobei der Synchronring (50) über
wenigstens einen am letzteren befestigten Bolzen (52) und
einem daran angebrachten, vorzugsweise ringförmigen Federe
lement vorgespannt ist.
23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der
Synchronring (50) an seiner Innenseite über eine Doppelke
gelfläche, verfügt, deren eine Kegelfläche auf einer Kegel
fläche (60) des eine Außenverzahnung (63) aufweisenden Ring
rades (30) aufliegt, während die andere Kegelfläche auf der
Kegelfläche (61) eines mit dem Planetenträger (25) verbunde
nen und eine Außenverzahnung (62) aufweisenden Vorwärtsgang
elementes (54) lagert.
24. Anordnung nach den Ansprüchen 22 und 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schiebemuffe (51) mit ihrer Schiebeverzah
nung (57) auf einem seperaten, vorzugsweise aus einem ver
schleißfestem Material bestehenden Verschiebering (59) axial
verschiebbar gelagert ist und das dieser Verschiebering
(59) das Ausgleichsgetriebegehäuse (27) kraftschlüssig um
schließt.
25. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronring (50) innerhalb
eines Ringes angeordnet ist, der durch die Kegelfläche (61)
des Ringrades (30) und der Kegelfläche (60) des Vorwärts
gangelementes (54) gebildet wird.
26. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Schiebemuffe (71) ein An
schlag (82) ausgebildet ist, daß an die zu den Planetenrä
dern (23, 24) weisende Seite des Anschlags- (82) der Kolben
(72) einer ersten Kolbenzylindereinheit angreift, und daß an
die von den Planetenrädern (23, 24) wegweisende Seite des
Anschlags (82) die Kolben (75a, 75b) einer zweiten Kolben
zylindereinheit angreifen.
27. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckräume (74, 76) der beiden Kolbenzylindereinheiten durch
die Kolben (72, 75a, 75b), ein am Getriebegehäuse (70) befe
stigtes Dichtelement (73) sowie durch das Getriebegehäuse
(70) gebildet werden und über Zuleitungen (80, 81) mit einer
Hydraulikflüssigkeit versorgbar sind.
28. Anordnung nach den Ansprüchen 26 und 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Kolbenzylindereinheit über zwei
Druckräume (74, 79) verfügt, die durch den darin beweglichen
Kolben (72) unterteilt sind, und daß die Kolben (75a, 75b)
der zweiten Kolbenzylindereinheit als ein einziger Kolben
(75) ausgebildet sind.
29. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 25
dadurch gekennzeichnet, daß an der Schiebemuffe (71) eine
Führungsnut (83) ausgebildet ist, daß in die Führungsnut
(83) das eine Ende eines Kolbens (84) eingreift, dessen an
deres Ende in einer Kolbenzylinderanordnung zwischen zwei
Druckkammern (74, 79) angeordnet ist, daß die Druckkammern
(74, 79) durch den Kolben (84), das Getriebegehäuse (70) so
wie ein Dichtelement (73) gebildet werden, und daß die
Druckkammern (74, 79) über eine gemeinsame Entleerungsboh
rung (78) im Gehäuse entleerbar sind und daß der Kolben (84)
innerhalb der Druckkammern (74, 79) als Steuerschieber für
die Entleerungsbohrung (78) ausgebildet ist.
30. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß im Getriebegehäuse (70) eine
Vorrichtung, vorzugsweise ein Förderelement (85) angeordnet
ist, das sich an der Innenwand des Getriebegehäuses (70) und
an der Schiebemuffe (71) abstützt und eine Kraft auf die
Schiebemuffe (71) ausübt.
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