DE899755C - Getriebe mit wechselweiser Schaltung zwischen zwei Gaengen, insbesondere Umlauf-Zusatzgetriebe fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Getriebe mit wechselweiser Schaltung zwischen zwei Gaengen, insbesondere Umlauf-Zusatzgetriebe fuer Kraftfahrzeuge

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DE899755C
DE899755C DEP52795A DEP0052795A DE899755C DE 899755 C DE899755 C DE 899755C DE P52795 A DEP52795 A DE P52795A DE P0052795 A DEP0052795 A DE P0052795A DE 899755 C DE899755 C DE 899755C
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DE
Germany
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gear
freewheel
coupling
counter
clutch
Prior art date
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Expired
Application number
DEP52795A
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Hans Joachim Foerster
Dr-Ing Karl Kollmann
Dipl-Ing Theodor Kuemmich
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Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0262Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being hydraulic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2716/00Control devices for speed-change mechanisms of planetary gearings, with toothed wheels remaining engaged, e.g. also for devices to simplify the control or for synchronising devices combined with control devices

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Description

  • Getriebe mit wechselweiser Schaltung zwischen zwei Gängen, insbesondere Umlauf-Zusatzgetriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf Getriebe, insbesondere Umlauf-Zusatzgeüriebe für Kraftfahrzeuge, zur Schaltung zwischen einem direkten und einem Schnellgang. Es sind derartige Getriebe bekannt, bei denen die Gangschaltung durch eine aus zwei Kupplungen bzw. Kupplung und Bremse bestehende Wechselkupplung wechsel,veise durch eine Feder und eine der Feder entgegenwirkende Kraft, z. B. hydraulische Hilfskraft, betätigt wird.
  • Die Erfindung bezweckt eine Weiterbildung und Verbesserung oolcher Getriebe. Es wird voTgeschlagen,, daß jede der beiden Kupplungen (bzw. Kupplung und Bremse) aus einem axial unverschiebbaren Kupplungsteil und je zwei mit diesem zusammenwirkenden und von entgegengesetzten Seiten mit ihm in Kupplungseingriff zu bringenden verschiebbaren Kupplungsteilen besteht, wobei die verschiebbaren Kupplungsteile paarweise derart miteinander verbunden und beim .Schalten derart in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, daß beim Ineingriffbringen, der Kupplungsteile für den einen der beiden Gänge die Kupplungsteile für den anderen Gang zwangsläufig außer Eingriff gebracht werden. Das Einschalten des einen, insbesondere dieis nIederen Ganges erfolgt hierbei z. B. durch eine Doppelkonuskupplung, das Einschalten des anderen, insbesondere des höheren Ganges durch eine Lamellenbremse mit zweckmäßig einer feststehenden Lamelle. Durch eine derartige Awsbild@ung der Wechselkupplung wird der Vorteil erzielt, daß beide Kupplungen sicher fassen, da jeweils mindestens zwei Reibflächen zum Tragen kommen, und daß beim Einschalten des einen Ganges die Kupplungsbeile für den anderen Gang sich zwangsläufig außer Eingriff befinden und keine den Wirkungsgrad vermindernde, wärmeerzeugende Reibungsarbeit verrichten.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Hilfskraft, z. B.. durch eine, vom Abtrieb angetriebene Pumpe, derart in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl oder Fahrgeschwindigkeit zur Wirkung gebracht wird, daß beim Übersteigen einer bestimmten Abtriebsdrehz,ahl selbsttätig in einem Schaltvorgange das Ausrücken des niederen und das Einrücken des höheren Ganges entgegen der Federwirkung durch die Hilfskraft erfolgt und bei fallender Abtriebsdrehz.ahl oder beim Ausbleiben der Hilfskraft selbsttätig durch Federwirkung der niedere Gang eingeschaltet wird. Das Schalten erfolgt hierbei also selbsttätig und kann auch unter voller Last erfolgen. Der Fahrer ist also in der Lage, seine ganze Aufmerksamkeitauf den Straßenverkehr zu, lenken, was der Sicherheit zugute kommt. Füar die Sicherheit ist es. weiterhin von Vorteil, daß bei Versagen der Hilfskraft in jedem Falle ein Antrieb über den mechanisch geschalteten Gang erhalten bleibt. Ist z. B. der höhere, etwa ein Schnellgang eingeschaltet, so wird bei Versagen der Hilfskraft unabhängig von den sonstigen Betriebsbedingungen, automatisch auf den anderen, z. B. direkten Gang umgeschaltet. e Zum wechselweisen Schalten kann ein einem Federdruck z. B. unmittelbar entgegenwirkender Kolben verwendet werden, welcher bei Wirksamwerden der Hilfskraft, z. B. bei Überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit, zugleich sowohl den niederen Gang aus- als auch den höheren Gang entgegen der Federkraft einrückt, bei Urwirksamwerden der Hilfskraft, z. B. bei Unterschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit, den niederen Gang unter dem Druck der Federkraft und unter Ausschaltung des: höheren Ganges eingeschaltet. Zylinder -und Kolben für die Hilfskraft werden hierbei in der Regel zusammen mit den Getriebeteilen umlaufen.
  • Statt dessen können jedoch nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch zwei gesonderte Kolben vorgesehen sein, welche gleichzeitig bzw. kurz nacheinander im gleichen Schaltvorgang von der Hilfskraft betätigt werden und von denen der eine in einem umlaufenden, der andere in einem nichtumlaufenden bzw. feststehenden Zylinder angeordnet ist. Der erstere Kolben ist in diesem Falle zweckmäßig derart angeordnet, daß- er einen möglichst geringen Außendurchmesser besitzt, während der andere Kolben einen soweit aus baulichen Gründen zweckmäßig beliebig großen Durchmesser erhalten kann. Eine solche gesonderte Verwendung zweier Kolben ist vor allem bei Planetengetrieben von Vorteil, bei welchen der eine Gang durch Kuppeln zweier umlaufender Getriebeteile, z. B. zum Kurzschließen: des Getriebes für einen direkten Antrieb, der andere Gang, z. B. Schnellgang, durch Abbremsen eines Getriebeteiles am Gehäuse geschaltet wird.
  • Darüber hinaus bietet die vorstehend beschrie bene Anordnung mit einem umlaufenden und einem nichtumlaufenden Kolben bzw. Zylinder- jedoch folgende wesentliche Vorteile: Da der gegen die Federkraft wirkende Kolben nur noch die Kraft dieser Feder zu überwinden: und nicht zusätzlich den Schaltdruck für den einen der beiden Gänge aufzubringen hat, kann der Kolben im Verhältnis zu einem Kolben, welcher zugleich diese letztere Aufgabe zu erfüllen hat, verhältnismäßig klein bemessen werden, wobei er z. B. als Ringkolben radmal innerhalb der von ihm betätigten Kupplung und axial zu der ihm, entgegenwirkenden Feder untergebracht. werden kann. Der Fliehkrafteinfiuß auf die den Kolben verstellende Schaltflüssigkeit, z. B. Drucköl, kann infolgedessen so- wirksam verringert werden:, daß er ohne wesentliche Rückwirkung auf den Druckaufbau der Flüssigkeit und damit auf die für den Schaltvorgang maßgebende Charakteristik ist. Gleichzeitig ist ein solcher Fliehkrafteinflu!ß auf die den anderen Kolben, z.. B. für eine Bremse, beaufschlagende Schaltflüssigkeit völlig ausgeschaltet. Man hat es daher in der Hand, den Schaltvorgang in der jeweils günstigsten Weise zu gestalten und z:. B. bei einem während des Schattens langsam steigenden Öldruck und einer Ausdehnung des Schaltvorganges auf eine bestimmte Zeit vom z. B. z bis z Sekunden ein stoßfreies, weiches Schalten, z. B. in den Schnellgang, zu erreichen.
  • Nach einen weiteren Merkmal der Erfindung kann ferner z. B. bei Verwendung einer Doppelkonuskuppdung das mit entgegengesetzten Konusflächen versehene Kupplungsglied, verschiebbar und eines der beiden Gegeukupplungsglieder urverschiebbar angeordnet werden, wobei zweckmäßig Vorsorge dafür getroffen ist, daß sich das mittlere Kupplungsglied beim Einrücleerder Kupplung frei einstellen kann.
  • Des weiteren kann das äußere Hohlrad des Planetengetriebes bzw. das z. B. das Hohlrad bildende Doppelkonuskupplungsglied radial frei schwebend von den Planetenrädern bz.w., gegebenenfalls unter Zwischenschaltung nachgiebiger Mittel, von seiner 'Pragscheibe getragen werden. Hierdurch kann sich das äußere Hohlrad bz,w. die Konuskuppdung frei einstellen, so daß ein von Herstellungsungenauigkeiten zwangfreies und geräuschloses Umlaufen. des ä.u.ße-ren Hohlrades auf den Planetenrädern hzw. ein zwangfreies Kuppeln der Doppelkonuskuppdung erfolgen kann.
  • Diese Selbsteinstellbarkeit kann auch dadurch erreicht werden, daß das Sonnenrad des Planetengetriebes zweckmäßig so gelagert ist, daß es sich zu den Planetenrädern frei oder im wesentlichen frei einstellen kann. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dA das Sonnenrad erst in größerem Abstande von den Planetenrädern, z. B. am entgegengesetzten Ende seiner Welle oder Nabe, gelagert bzw. zentriert wird.
  • Eine besonders vorteilhäfteAusführungsform-des Getriebes besteht. des weiteren darin, daß das Getriebe mit einem Freilauf und einem Gegenfreilauf versehen ist, derart, daß das Drehzahlverhältnis der Antriebswelle zur Abtriebswelle durch den Freilauf und Gegenfreilauf nach oben und unten begrenzt ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auch bei länger andauerndem Schaltvorgang, z. B. bei selbsttätigem Schalten, das sich über ein längeres Drehzahl- oder Zeitintervall erstreckt, das Drehzahlverhältnis nicht über die durch Freilauf und Gegenfreilauf bestimmten Grenzen hinausgehen kann.; bei Erreichen dieser Grenzen wird der Antrieb vielmehr von Freilauf bzw. Gegenfreilauf selbsttätig aufgenommen, so daß der Fahrbetrieb nicht unterbrochen wird. Gleichzeitig kann dadurch das Schalten in den neuen Gang stoßlos erfolgen. Z,veekmäßig ist die Anordnung derart, daß bei Schaltung zwischen zwei Gängen der Freilauf die Unterschreitung der niederen Gangübersetzung, z. B. eines direkten Ganges, der Gegenfreilauf die Üb°rschreitung der höheren Gangübersetzung, z. B. eines Schnellganges, verhindert.
  • In Anwendung auf Planetengetriebe ist der Freilauf vorzugsweise zwischen zwei umlaufenden Getriebeteilen, z. B. zwischen der Antriebswelle bzw. Abtriebswelle und dem Sonnenrad oder zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, der Gegenfreilauf zwischen einem umlaufenden und einem feststehenden Teil, z. B. zwischen dem Sonnenrad und dem Gehäuse, angeordnet. Zweckmäßig ist der Geg1enfre,ilau.f entriegelbar, so@ daß er einen Freilauf auch in der von. ihm normalerweise gesperrten Drehrichtung zuläßt.
  • Die Entriegelung des Gegenfreilaufes bzw. einer entsprechenden Freilaufvorrichtung kann nach einem weiteren, Merkmal der Erfindung insbesondere selbsttätig, z. B. in Abhängigkeit von der Drehrichtung bzw. Drehzahl, erfolgen, vorzugsweise derart, daß bei Einschaltung des Rückwärtsganges der Gegenfreilauf entriegelt wird. Hierzu dient z. B. ein den Gegenfreilauf in einer Drehrichtung verriegelnder Flüssigkeitsdruck, welcher von einer durch eine Getriebewelle angetriebenen Pumpe erzeugt wird; wobei bei Umkehr der Drehrichtung bzw. bei Verringerung der Drehzahl unter einen bestimmten Mindestwert der Flüssigkeitsdruck aufgehoben bzw. so@ weit herabgesetzt wird, daß er die Verriegelung des Gegenfreilaufes in der betreffenden Drehrichtung nicht mehr aufrechterhalten kann. Hierdurch wird vor allem der Vorteil erzielt, daß bei Einschaltung des Rückwärtsganges selbsttätig die dem Rückwärtsgang entgegenwirkende Sperrung des Antriebes durch den Gegenfreilauf aufgehoben wird:, ohne daß hierzu eine: besondere Schaltung erforderlich ist. Ebenso wird hierdurch eine durch gleichzeitiges Blockieren von Freilauf und Gegenfreilauf andernfalls eintretende, im Rückwärtsrollen des Wagens in einer Steigung verhindernde Spierrung des Getriebes aufgehoben.
  • Zweckmäßig wird jedoch in, diesem Falle zugleich eine Vorrichtung vorgesehen, welche, es gestattet, an Stelle einer selbsttätigen Entriegelung eine willkürliche Entriegelung vorzunehmen, also z. B. auch bei eingeschaltetem Rückwärtsgang die Sperrwirkung des Gegenfreilaufes gegenüber der Rückwärtsdrehrichtung des Fahrzeugantriebes aufrechtzuerhalten. Der Gegenfreilauf kann' alsdann gewünschtenfalls auch als Sicherung gegen Rückwärtsrollen des Fahrzeuges auf abschüssiger Straße verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Getriebe kann als selbständ:iges Getriebe, insbesondere jedoch alts Zusatzgetriebe an beliebiger Stelle des Antriebes, vorzugsweise zwischen Hauptgetriebe und Achsgetriebe eines Kraftfahrzeuges angeordnet werden. Besonders zweckmäßig ist eine Anordnung unmittelbar vor dem Hinterachsgetriebe bz,w. ein Zusammenbau mit demselben zu einem gemeinsamen Aggregat, da in diesem Falle sich in der Regel eine besonders raumsparende Konstruktion sowie der Vorteil erzielen läßt, da.ß die Gelenkwelle im, Schnellgang mit einer niedrigeren Drehzahl dreht. Bei hydraulischer oder durch eine sonstige Hilfskraft erfolgender Schaltung können; hindernde Gestänge vermieden werden. Doch ist unter Umständen auch ein Zusammenbau mit dem Hauptgetriebe von Vorteil.
  • In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch ein z. B. vor dem Hinterachsgetriebe eines Kraftfahrzeuges angeordnetes erfindungsgemäßes Getriebe, wobei die obere Hälfte der Abbildung eine Ausführung mit Einlamellenbremse und zwangsweiser Distianzierung der kuppelnden Elemente (Lamellen bzw. Konusringe), die untere Hälfte eine Ausführung mit Mehrlamellenbremse wiedergibt, Fig.2 einen halben Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform., Fig.3 einen der Fig.2 entsprechenden, jedoch in einer anderen Achsebene geführten Teilschnitt durch die Doppel.konuskupplung nach Fig. z, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. 2, Fig.5 einen halben Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform und Fig.6, einen, entsprechenden Teillängsschnitt durch eine vierte Ausfühl-ungsform mit gesonderten Kolben; zum Ausrücken dies einen und zum Einrücken des anderen Ganges.
  • Bei denn Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist das z. B. mehrteilige Gehäuse i deis Zusatzgetriebes unmittelbar an das Gehäuse 2 für das Hinterachsgetriebe angeflanscht. Die Hauptwelle 3 wird vom Motor z. B. über das auch die- Rückwärtsgangübersetzung enthaltende Hauptwechselgetriebe durch eine Kupplung 4, angetrieben und ist einerseits mittels eines Lagers 5, zweckmäßig eines Radiaxlagers, im (Gehäuse i und andererseits mittels eines Lagers 6, zweckmäßig ebenfalls eines Radiaxlagers, in der Abtriebswelle 7 bzw. in einem mit dieser fest verbundenen Teil 8, dem Hohlradträger des Planetengetriebes, gelagert. Zur Lagerung der Abtriebswelle 7 dient ein Doppelkugellager g. Das mit der Abtriebswelle aus einem Stück bestehende Ritzel io treibt in üblicher Weise das Hinterachsgetriebe bzw. die Achswellen des Fahrzeuges an.
  • Mit der Antriebswelle 3 fest verbunden ist der z. B. mit ihr aus einem Stück oder auch als gesonderter Teil hergestellte flanschartige Planetenträger i i, welcher mittels Zapfen 12 die Planetenräder 13 trägt. Mit den Planetenrädern steht das Sonnenriad 14 im Eingriff, dessen Nabe 15 hohlwellenartig ausgebildet ist und= mittels der Keilnuten 16 mit der Nabe 17 des Teiles i8 gekuppelt ist. Letzterer ist als Außenring für die Rollen eines Freilaufes i9 ausgebildet und steht durch diesen und durch den Innenring 2o des Freilaufes mit der Ant-riebswelle 3 derart in Kupplungsverbindung, daß bei Umlauf der Welle 3 mit höherer Drehzahl als der Teil 18 bzw. das Sonnenrad 14 der Freilauf i9 den Antrieb freigibt, während bei Umkehr der relativen Drehrichtung der Freilauf 19 blockiert und damit die Welle 3 mit dem. Sonnenrad 14, 15 kuppelt. Die Hohlwelle 15 des Sonnenrades 14 besitzt z. B. gegenüber der Antrnebswel.le 3 über ihre ganze Länge ein Spiel 21 und ist erst an dem dem Sonnenrad 14 entgegengesetzten Ende auf der Welle 3 bzw. in der Muffe 17 und: dadurch gegenüber der Welle 3 durch den Freilauf i9 zentriert, so daß eine gewisse selbstzentrierendeEinstellungsmöglichkeit des Sonnenrades. 14 zwischen den Planetenrädern 13 ermöglicht wird.
  • Die Planetenräder 13 stehen ferner mit einem äußeren Zentralrad, dem Hohlrad 22, im Eingriff. Letzteres ist durch Klauen 23 mit dem sche-iben-oder glockenförmigen Hohlradträger 8 gekuppelt. Statt einer selbstzentrierenden Anordnung des Sonnenrades 14, wie vorher erwähnt, kann auch die Verbindung zwischen dem äußeren Hohlrad 22 und seinem Träger 8 derart vorgesehen sein, daß das Hohlrad gegenüber dem Träger eine gewisse radiale Beweglichkeit besitzt, axial zu diesem jedoch festgelegt ist. Es ist gleichzeitig bei 24 als mittleres Kupplungsstück einer Doppelkonuskupplung ausgebildet, welche dazu dient, das Sonnenrad 14 mit dem Hohlrad 22 und damit die Antriebswelle 3 mit der Abtriebswelle 7 zu kuppeln.
  • Zu diesem. Zweck ist auf der Muffe 17 ein ringförmiger Zylinder 25, 26. befestigt, in dessen äußerem zylindrischem Teil 26 ein Kolben 27 gleitet. Der Kolben 27 steht unter der Wirkung einer -starken zentralen Feder 28, welche sich einerseits gegen einen mit dem Teil 17, 18 bzxv. dem Zylinder 25 urverschiebbar und urdrehbar verbundenen Bund 29 und. andererseits gegen den Kolben 27 derart abstützt, daß sie den Kolben nach rechts zu verschieben, sucht. Der Kolben ist mittels mehrerer im Kreise angeordneter Zapfen oder Bolzen 3o mit einem Ko@nusImpPlungsstück 31 verbunden, welches sich unter der Wirkung der Feder gegen. die untere Konusfläche des Kupplungsgliedes 24 der Doppelkonuskuppdung anlegt.
  • Zum Eingriff mit der oberen Kupplungsfläche, des Kupplungsgliedes 24 dient ein weiteres Kupplungsstück 32, welches mittels mehrerer ebenfalls im Kreise angeordneter Zapfen oder Bolzen 33 mit dem Zylinder 25, 26 fest verbunden ist. Dias Zylinderstück 26 trägt ein: Druckstück 34. Zwischen dem Druckstück 34 und dem Kolben 29. ist das Lamellenglied 35 einer Einlamellenbremse (obere Hälfte der Fig. i) angeordnet, welches auf einem am Gehatse i befestigten Lamellent(räger 36 unverrückbar und. urdrehbar gelagert ist. Der als äußere Hülse für den Freilauf icy dienende Teil 18 ist ferner mit dem Gehäuse i durch einen Gegenfreilauf 37 (vgl. auch Fig. 4) gekuppelt bzw. kuppielbar, derart, daß letzterer ein Drehen, des Teiles i8 relativ zum Gehäuse in einem der normalen Drehrichtung der Antriebswelle 3 entgegen gesetzten Drehsinne verhindert bzw. verhindern kann.
  • Der äußere Laufteil 38 für den Gegenfreilauf 37 ist auf seiner Außenseite konisch ausgebildet und kann mit einem auf seiner Innenseite entsprechend konisch gestalteten Gegenkupplungstei139 in Eingriff gebracht werden. Letzterer ist durch Bolzen 4o od. dgl. mit dein. Gehäuse derart gekuppelt, daß er sich mit Bezug auf das Gehäuse in Achsrichtung des Getriebes etwas verschieben, gegen Mitnahme in Drehrichtung jedoch gesichert ist. Mehrere im Kreise angeordnete Federn 41 suchen den Kupplungsteil 4o nach rechts zu verschieben, die beiden KuPPlungsteile 38 und 39 also außer Eingriff zu bringen.
  • Die durch die Teile 24, 31, 32 gebildete Doppelkonuskupplung und die' durch die Teile 35., 27, 34 gebildete Einlamellenbremse bilden insgesamt eine Wechselkupplung, welche derart angeordnet und betätigt wird, daß beim Einrücken der Doppelkonuskupplung die Lamellenbrem-se und beim Einrücken der Lamellenbremse die Doppelkonuskupp: lung zwangsläufig ausgerückt wird. Um dies zu erreichen, sind das mit denn beiden Konusflächen versehene mittlere Kupplungsglied 24 der Doppelkonuskü:pplüng einerseits und die Lamelle 35 der Einlamellenbremse andererseits in Axialrichtung des Getriebes eindeutig festgelegt. Wähnend die Lamelle 35 unmittelbar auf dem Lamellenträger 36 axial gesichert ist, erfolgt die axiale Sicherung des Kupp lungs.gliedes 24 z. B. mittels eines Sprengringes od. dgl. auf seinem Träger 8; dessen axiale Lage durch das Lager 6, die Welle 3 und das Lager 5 gegenüber dem Gehäuse festgelegt ist. Durch diese Anordnung ist es zugleich auch mb-glich, dass ganze Getriebe als Einheit außerhalb des Fahrzeuges zusammenzubauen und alsdann als Ganzes an das Achsgetriebe bzw. die Kardanwelle od. dgl, anzusetzen, ohne daß ein Ausgleich zwischen dem Gehäuse des Planetengetriebes und demjenigen des Achsgetriebes wegen Herstellungsungenauigkeiten: erforderlich ist.
  • Die Schaltung der aus Doppelkonuskupp,lung und Lamellenbremse bestehenden Wechselkupplung sowie die Betätigung der Sperrkupplung 38, 39 erfolgt beispielsweise auf hydraulischem Wege. Zur Erzeugung des Schaltdruckes dient z, weckmäßig eine Pumpe, welche vom Fahrzeugantrieb, z. B. von der Antriebswelle 7, etwa mittels des Zahnrades. 42, angetrieben wird. Die von der in der Zeichnung, Fig. i, nicht dargestellten Pumpe, z. B. einer Zahnradpumpe, unter Druck gesetzte Flüssigkeit wird durch eine Leitung 43 in eine Bohrung 44 und von dort auf geeignete Weise, z. B. über die Keilnuten, welche die Nabe oder das Muffenstück 17 mit der Nabe des Zylinders 25 verbinden, in den Zylinderraum 45 zwischen dem Zylinder 25 und dem Kolben 27 weitergeleitet. Eine andere, ebenfalls von der Pumpe belieferte Leitung 46 führt zu einem kleineren Zylinderraum 47, welche das Kupplungsglied 39 der Sperrkupplung für den Gegenfreilauf 37 von rechts her beaufschlagt.
  • Die in der unteren Hälfte der Fig. i dargestellte Variante des Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der bisher beschriebenen und in der oberen Hälfte der Fig. i dargestellten Ausführungsform der Erfindung lediglich dadurch, daß an Stelle der Einlamellenbremse eine Mehrlam@ellenbrems,e 35' vorgesehen ist, deren; mittlere Lamelle auf dcem Lamellenträger 36 gegen Verschieben in axialer Richtung gesichert ist, während die weiteren Lamellen zwischen dieser und dem Druckstück 34' bzw. dem Kolben 27 axial frei beweglich gelagert sind. Gegenüber dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird dadurch an der Wirkungsweise selbst jedoch grundsätzlich nichts geändert. Die Ausführungsform, hat den Vorteil einer erhöhten Brems-Wirkung bzw. eines verringerten Anpmessungsdruckes zwischen den einzelnen Lamellen., während die erst beschriebene Ausführungsform mit Einlamellenbremse den Vorteil der Einfachheit und des zwangsläufigen Ausschlusses von Reibungsarbeit bzw. Abnutzung der Bremsteile bei ausgeschalteter Lamellenbremse aufweist.
  • Die Wirkungsweise des. Getriebes ist folgende: Bei stehendem Wagen, also auch stehender, den Flüssigkeitsdruck erzeugender Pumpe, befinden sich Zylinder 25 und Kolben 27 unter der Wirkung der Feder 28, derart, daß der Zylinder 25 nach links, der Kolben 27 nach rechts gedrückt wird; wobei sich Zylinder und Kolben in axialer Richtung frei verstellen können. Das mit dem Zylinder 25 fest verbundene Kupplungsstück 32 und das mit dem Kolben 27 fest verbundene Kupp.1ungsstück 31 legen sich daher von entgegengesetzten Seiten fest gegen das mittlere Kupplungsstück 24 der Doppelkonuskupplung. Die Lage von Kolben und Zylinder wird hierbei durch - die, axiale Festlegung des mit dem Hohlrad 22 verbundenen Kupplungsgliedes 2.1. in axialer Richtung eindeutig bestimmt. Das Getriebe ist also durch die Doppelkonuskupplung 24, 31, 32 in sich blockiert, so daß es als Ganzes umläuft und damit einen direkten Gang von der Antriebswelle 3 zur Abtriebswelle 7 vermittelt. Es ist hierbei gleichgültig, ob der Antrieb vom Motor aus oder, z. B. bei Drosselung des Motors b@zw. bei Bergabfahrt, vom Fahrzeug aus erfolgt. Innfolge der sich im Planetensatz ergebenden Leistungsteilung wird hierbei von der Kupplung nur ein von der Höhe der übersetzung abhängiges Teilmoment, z. B. 3o bis 5o 1/o des übertragen, wodurch die Kupplung verhältnismäßig kleine Abmessungen erhalten kann. Der Gegenfreilauf 37 ist durch die Federn 41 vom Gehäuse entkuppelt.
  • Wird der Motor angetrieben bzw. das Fahrzeug in Bewegung gesetzt, so wird, während z. B. das Hauptgetriebe (selbsttätig, von Hand od. dgl.) von den, niederen auf die höheren Gänge geschaltet wird bzw. geschaltet werden kann:, durch die z.. B. bei 4z angetriebene Pumpe ein steigender, gegebenenfalls regelbarer Flüssigkeitsdruck erzeugt. Die Drücke der Flüssigkeit und der Feder 28 können hierbei z. B. derart aufeinander abgestimmt sein, daß bei einer bestimmten höheren Drehzahl (n1) bzw. Fahrgeschwindigkeit (v1) der im, Zylinderraum 45 wirkende Flüssigkeitsdruck der Feder 28 das Gleichgewicht. hält bzw. diese überwindet und damit die Schaltung des Getriebes. einleitet. Zweckmäßiger ist jedoch eine Schaltweise, bei: welcher der Druck der Schaltflüssigkeit schon bei verhältnismäßig geringer Drehzahl seinen Höchstwert erreicht und; die Umschalung bei vollem Schaltdruck in, Abhängigkeit von: einem, auf Drehzahl bzw. Fahrgeschwindigkeit (oder evtl. auch Drehmoment) anspmechendeu Regler stattfindet.
  • Wird eine bestimmte Drehzahl bzw. Fahrgeschwindigkeit überschritten, so wird der Zylinderraum, 45 unter Druck gesetzt und damit Kolben 27 und Zylinder 25 gegen die Wirkung der Feder 28 auseinand@ergedrückt. Dies hat zur Folge, daß zu Beginn des Schaltvorganges zunächst die Doppelkonuskupplung 24, 31, 32 ausgeschaltet und der Antrieb zwischen der Antriebswelle 3 und der Abtriebswelle 7 unterbrochen wird. Da jedoch der Widerstand an. den Fahrzeugrädern normalerweise, z. B. bei Fahrt in, der Ebene oder bergauf, das Bestreben hat, die Drehzahl. der Abtriebswelle 7 zu verringern, bewirkt der hierbei am äußeren Hohlrad auftretende Rückdruck, daß das Sonnenrad 14 in Drehrichtung des: Antriebes beschleunigt wird, also die Antriebswelle 3 zu überholen sucht. Dieses wird indessen durch den Freilauf i9 verhindert, welcher somit dien Antrieb, von der Antriebswelle 3 auf die Abtriebswelle 7 aufnimmt, indem er das Sonnenrad 14 bz.w. den Teil 18, mit dem Teil 2o bzw. mit der Antriebswelle 3 in Drehrichtung kuppelt, also eine Unterschreitung der direkten, Antriebsübersetzung verhindert.
  • Da dieser Rückdruck des Sonnenrades auf den Freilauf i9 im allgemeinen schon bei eingeschalteter Doppelkonuskuppdung vorhanden ist, kann neben der bereits obenerwähnten Teilung des Antriebes auf Planetensatz und Doppelkonuskupp.lung unter Umständen im direkten Gang des Getriebes zugleich eine Teilung der Antriebskraft auf Planetenträger einerseits und Freilauf andererseits stattfinden,. Infolge der Anordnung des Freilaufes vor dem Planetengetriebe bz,w. infolge, der Antriebsteilung kann der Freilauf i9 verhältnismäßig klein bemessen werden. Der Gegenfreilauf hat lediglich das z. B. noch geringere Drehmoment der Lamellenbremse zu übernehmen.
  • Der durch die Unterdrucksetzung des Zylinderraumes 45, wie vorher beschrieben., eingeleitete-Schaltvorgang wird beendet, indem die Lamellenbremse 35 bzw. 35' eingerückt und damit über die Teile 25, 17 und 15 das Sonnenrad 14 abgebremst wird. Dies hat zur Folge, daß die übersetzung dies Planetengetriebes wirksam und der Schnellgang eingeschaltet wird.
  • Wie aus vorstehendem ersichtlich, ist während des Umschaltens vom direkten Gang auf den Schnellgang, das je nach der Schaltweise eine mehr oder weniger lange Zeit beansprucht b.z.w. gegebenenfalls von einer während des Schaltens erfolgenden weiteren des Wagens abhängig sein kann, Antriebswelle, und Abtriebswelle nur in Antriebsrichtung vom Motor auf die Fahrzeugachse gekuppelt. Tritt während dieses Umschaltens eine Umkehr der Antriebsrichtung ein, indem. z. B. der Motor- gedrosselt wird oder in einem Gefälle der Wagen die Abtriebswelle 7 gegenüber der Antriebswelle 3 zu beschleunigen sucht, so wird das Sonnenrad 14 gegenüber der Antriebswelle 3 verzögert und dadurch infolge der Freilaufwirkung des Freilaufes ig von der Welle 3 entkuppelt. Sobald jedoch die Abtriebswelle 7 sich soweit gegenüber der Antriebs.weille 3 beschleunigt hat, daß die Drehzahl des Sonnenrades 14 gleich Null geworden ist, also ein der Schnellgangübersetzung entsprechendes Drehzahlverhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebswelle besteht, wird ein weiteres Beschleunigen, des Fahrzeuges und damit eine Umkehr der Drehrichtung des Sonnenrades 14 dadurch verhindert, daß der Gegenfreilauf 37 in Wirkung tritt. Diruckrawm 47 und Federn 41 sind zweckmäßig derart aufeinander abgestimmt, daß schon bei verhäItnismäßig geringen Drehzahlen der Abtriebswelle-bzw. bei verhältnismäßig geringer Fahrgeschwindigkeit der Druck im Zylinder- oder Druckraurn 47 ausreicht, die Wirkung der Federn 41 zu überwinden und, den Außenring 39 des Gegenfreilaufes durch das Kupplungsglied 39 gegen das Gehäuse abzubremsen bzw. zu verriegeln.
  • Verlangsamt sich dass Fahrzeug bei eingeschaltetem, Schnellgang, so wird bei. einer bestimmten Drehzahl oder Fahrgeschwindigkeit, welche zweckmäßig unterhalb der das Aufwärtssch@alten bestimmenden Drehzahl oder Fahrgeschwindigkeit liegt,- vom Schnellgang auf den direkten Gang zurückgeschaltet, indem der Zylinder 45 vom Flüssigkeitsdruck entlastet wird. Die Lamellenb-rems.e 35 (3@5') schaltet sich aus und die Doppelkonuskupplung 2.4 nach Ve@rfauf eines mehr oder minder großen Zeit= oder auch Drehzahlintervalls ein. Nach dem Ausrücken der Bremse 35 (35') hat das Fahrzeug normalerweise wiederum das Bestreben, sich zu verlangsamen, wodurch sich das. Sonnenrad: 14 aus dem Stillstand beschleunigt. Die Höchstdrehzahl, die das Sonnenrad hierbei einnehmen kann, ist jedoch durch den Freilauf I9 begrenzt, welcher in dem Augenblick, da das Sonnenrad die Antriebswelle 3 zu überholen sucht., das Sonnenrad mit dieser Welle kuppelt. In diesem Augenblick haben auch Antriebs- und Abtriebs.welle die gleiche Drehzahl, sind also synchronisiert, so da,ß nunmehr die Doppelkonuskupplung 24,'3 I, 32 stoß.las in Eingriff gelangen kann. Das normalerweise zwischen dem Läsen der LamellenbTe:mse und, dem Fassen der Doppelkonuskwpplüng vergehende Zentintervall kann hierbei zweckmäßig derart gewählt sein, daß innerhalb dieses Zeitintervalls das Synchronisieren gerade vor sich geht bzw. vor sich gehen kann.
  • Bei einem während; des Schaltvorganges gegebenenfalls erfolgenden Antrieb des Getriebes vom Fahrzeug her ist das Drehzahlverhältnis durch den Gegenfreilauf 37 in jedem Felle auf das durch die Schnellgangübersetzung bestimmte Verhältnis beschränkt, so daß in jedem Falle auch bei schiebendem Wagen nur kleine Massenbeschleunigungen beim Umschalten vom Schnellgang in den direkten Gang erforderlich sind und der Kraftschluß zwischen Fahrzeug und dem, z.. B. als Bremise wirkenden Motor keine Unterbrechung erleidet.
  • Freilauf, I9 und Gegenfreilauf: 37 wirken also bei Vorwärtsantrieb- in jedem Falle derart zusammen, daß der Freilauf ein Unterschreiteni der direkten Gangübersetzung von I:I der Antriebswelle zur Abtriebswelle; der Gegenfreilauf ein Überschreiten der Schnellgangübersetzittng zwischen beiden Wellen- verhindert, eine Veränderung des Drehzahlverhältnisses also nur innerhalb dieser Grenzen erfolgen kann. Grundsätzlich werden hierbei der Freilauf bei treibendem Motor, der Gegenfreilauf bei schiebendem Wagen: ihre Sperrwirkung ausüben.
  • Ist der Rückwärtsgang im Hauptgetriebe eingeschaltet oder rollt der Wagen nach rückwärts, wird also die Antriebswelle 3 mit einer der normalenDrehrichtung entgegerngesetztenDrehrichtu ng angetrieben, so würde bei eingeschaltetem direktem Gang des Zusatzgetriebes, also bei eingeschalteter Doppelkonuskupplung 24, 3I, 32 und eingeschalteter Verriegelungskuppdung 38, 39 für den Gegenfreilauf, ein Antrieb dies Fahrzeuges nicht zustande kommen können, da der Antrieb durch den Geger#-freilaut 37 gegenüber denn Gehäuse gesperrt wäre. Es ist daher ein Ausrücken der Verriegelungskupplung 38, 39 bzw. eine Freigabe des Gegenfreilaufes 37 in: der normalerweise von ihm gesperrten Drehrichtung bzw. in beiden Direhrichtungen erforderlich. Ist die den Flüssigkeitsdruck liefernde Pumpe derart, z. B. als 7"ahnradpunnpe, ausgebildet, daß sie einen Flüssigkeitsdruck nur in einer Drehrichtung der Pumpenwelle erzeugt, so kann erreicht werden, daß das Entriegeln des Gegenfreilaufes 37 selbsttätig in Abhängigkeit von der Dr ehrichtung erfolgt. Der Fahrer wird in diesem Falle von. der Notwendigkeit der Bedienung einer besonderen Entriegelumgsvorrichtung für den Gegenfreilauf 37 enthoben.
  • Ein Antrieb in Rückwärts:drehrichtrung ist nur bei direktem Gang, d. h. bei eingeschalteter Doppelkonuskupplung 24, 3 1, , 32 möglich, wobei der Freilauf ig keine Antriebskraft überträgt. Eine (praktisch jedoch auch nicht erforderliche) Einschaltung dies Schnellganges im Rückwärtsgang ist ausgeschlossen, da der Freilauf I9 bei eingeschalteter Lamellenbremse die Antriebswelle 3 sofort blockieren würde.
  • Wird, wie erwähnt, bei Stillstand des Fahrzeuges oder bei Antrieb desselben im Rückwärtsgang der Gegenfreilauf 37 selbstitätig entriegelt, so wird damit allerdings die Verwendung des Gegenfreilau@fes als Rücklaufbremse beseitigt. Um trotzdem den Gegenfreilauf für diesen Zweck verwenden. zu können, kann eine besondere Vorrichtung vorgesehen werden, welche die Wirkung der Entsperrung aufhebt bz.w. bei Stillstand des Fahrzeuges oder trotz der Umkehr der Antriebsdrehrichtung eine Sperrung des Gegenfreilaufes bewirkt. Dies kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, da,ß der Zylinderraum 47 von einer besonderen, z. B. vom Motor angetriebenen Pumpe oder einem besonderen Druckspeicher unter Flüssigkeitsdruck gesetzt wird. Natürlich kann das Sperren des Gegenfreilaufes auch mechanisch oder auf eine sonstige geeignete Weissee erfolgen.
  • Versagt die, Pumpe oder bleibt aus irgendeinem sonstigen Grunde der Öldruck aus, so bleibt in jedem Falle der Antrieb unter der Wirkung der Federn 28, 28' im direkten Gang erhalten. War der Schnellgang eingeschaltet, so wird bei Versagen des Öldruckes der direkte Gang selbsttätig eingerückt.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. i im wesentlichen dadurch, d@aß an Stelle einer zentralen Feder 28 mehrere im Kreise angeordnete Federn 28' vorgesehen sind,, welche sich einerseits gegen den Zylinder 25' bzw. gegen in diesen eingesetzte Federt' und andererseits gegen die mit dem Kolben 27' mittels der Bolzen. 30' verbundenen Federwidferlager 48 anlegen. Letztere stützen sich ihrerseits gegen das Kupplungsglited 31' ab, das auf der Nabe) des Kupplungsgliedes 32' verschiebbar gelagert ist. Letzteres ist über die Nabe oder Hohlwelle 15' des Sonnenrades 14, die auf ihrem dem Sonnenrad entgegengesetzten Ende auf der Antriebswelle 3 gelagert ist, mit dem Zylinder 25' sowohl in Drehrichtung als auch, in axialer Richtung fest verbunden. Das mit den Kupplungsstücken 31' und 32' entsprechenden., entgegengesetzt gerichteten: Konusfl:ächen versehene, als Außenring ausgebildete Kupplungsstück 24' ist mit dem Hohlrad 22 des Planetengetriebes durch geeignet gestaltete Za,p@fen 49 derart verbunden, daß es in Drehrichtung mit dem Hohlrad 22 gekuppelt ist, diesem gegenüber sich jedoch, in axialer Richtung sowie auch gegebenenfalls in radialer Richtung um einen gewissen Betrag verschieben und sich dadurch, unabhängig von Herstellungsungenauigkeiten, auf genaues Anlegen an die Konnzsflächen der Gegenkupplungsglieder einstellen kann. Bei ausgerückter Doppelkonuskupplung schwimmt sich der Außenring 24' selbsttätig in eine Mittellage ein. Die z. B. von Öl bespülten Lamellen der Lamellenbremse können sich ferner in ähnlicher Weise frei schwebend auf Distanz einstellen. Im übrigen ist jedoch die Wirkungsweise die gleiche wie im Falle der F'ig. i. Die Zuführung der Druckflüssigkeit zum Zylinderraum 45' erfolgt durch eine Leitung 43', während der Zylinderraum 47' für die Entriegelungsvorrichtung des Gegenfreilaufes 37 durch eine Leitung 46' erfolgt.
  • Im unteren Fahrbereich des Wagens sowie im Rückwärtsgang wird wiederum die Konu.skupplung 24', 31', 32' durch die sich gegen den feststehenden Zylinder 25' abstützenden Federn 28' eingerückt, wobei das Kupplungsstück 31' von den Federn 28' gegen das Kupplungsglied 24' und dieses gegen das axial festgelegte I#.'-upplungsglied 32' gedrückt wird. Gleichzeitig wird der Kolben. 27' nach rechts mitgenommen, wodurch die Lamellenbremse 35" entlastet wird. Bei höherer Fahrgeschwindigkeit wird die Doppelkonuskn;pplung aus- und die Lamellenbmemse 35" eingerückt. Um hierbei ein Lösen der Doppelkonuskupplung zu erleichtern, können, wie Fig. 3 zeigt, zwischen den Kupplungsgliedern 31' und 32' Spreizfedern 5fl zwischengeschaltet sein, durch welche das Kupplungsglied 31' gegen: die Rückwand des Zylinders 25' gedrückt wird. Auch kann gewünschtenfalls das mit den beiden Kon iusflächen versehene mittlere, Kupplungsglied 24' mit einer Rastvorrichtung 51 versehen sein, welche es mit Bezug auf das Hohlrad 22 in einer mittleren Stellung arretiert.
  • Der Freilauf bzw. Gegenfreilauf kann in beliebiger Weisse ausgebildet sein. Bei der Ausführungsform. nach Fg. 4. stützen sich die Rollen ig bzw. 37 gegen: federnde Anschläge 52 bzw. 53 ab, welche die Rollen auf den Klemmflächen 54 bzw. 55 in Klemmstellung zu drücken suchen. Gegebenen= falls können jedoch auch in einfache Käfigen gelagerte Klemmrollen od. dgl. vorgesehen werden.
  • Ist x die normale Antriebsdrehrichtung (Vorwärtsdrehrichtung) der Welle 3, so wirkt der Freilauf i9 klemmend, wenn der Teil 18' die Welle 3 zu überholen sucht, und verhindert damit ein Unterschreiten: des direkten Antriebsverhältnisses zwischen den Wellen 3 und 7. Der Freilauf 37 übt dagegen seine aus, wenn sich der Teil 18' rückwärts zu; drehen sucht, was bei Überschreitung des Schnellgangverhältnisses zwischen den Wellen 3 und 7 bzw. bei Rückwärtodrehrichtung des gesamten Antriebes der Fall wäre.
  • Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Hauptfreilauf (Freilauf i9) statt zwischen der Antriebswelle 3 und dem, Sonnenrad 14 zwischen der Antriebswelle und der Abtriebs:welle 7 bz:w. dem auf diesem undre:hbar befestigten Träger 8 des äußeren Hohlradees angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Zuführung der Druckflüssigkeit durch eine Leitung 43" aus dem feststehenden Gehäuse i in die umlaufenden Teile, z. B. die Nabe 15", an einer Stelle 56 verhältnismäßig geringen Durchmessers und damit verhältnismäßig geringen, durch die Fliehkraft erzeugten Gegendruckes erfolgen kann. Doch hat in diesem Falle der Freilauf ig' ein größeres Drehmoment als in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, nämlich das volle Antriebsmornent, aufzunehmen. Im übrigen ist Wirkungsweise und Anordnung grundsätzlich die gleiche wie diejenige nach Fig. 2.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 6 unterscheidet sich von den vorher beschriebenen Ausführungsformen, in. der Hauptsache dadurch, daß an Stelle eines einzigen, zugleich das Ausrücken des direkten und das Einrücken des Schnellganges bewirkenden Kolbens (27 in Fig. 1, 27' in Fig. 2) zwei gesonderte Kolben hierfür vorgesehen sind. Der Träger 57 dies Konuskuppslungsteiles 32' ist zu diesem Zweck alss Zylinder, der Träger 58 des Konuskupplangsteiles 3i' als Kolben ausgebildet. Beide Teile sind auf der Nabe 15 des Sonnenrades 14 aufgekeilt und schließen einen: Schabt- oder Zylinderraum 59 zwischen sich ein, dem die Druckflüssigkeit in beliebiger Weise, z. B. ähnlich wie in Abb. i od.,dgl., zufließen kann. Gegen der- Kolbenteil 58 stützt sich die zentrale Feder 28 mit ihrem einen Ende ab, während als andere Federauflage z. B. der ebenfalls auf die Nabe 15 des Sonnenrades aufgekeilte und zugleich den Innenring für den Gegenfreilauf 37 bildende Innenträger i8" für die Lamellen-bremse 35" dient. Die Betätigung der letzteren. erfolgte durch einen Kolben 6o, welcher in einem am Getriebegehäuse befestigten Zylinder 61 gleitet und dessen Schalt- oder Zylinderraum 6@2 unmittelbar durch eine Leitung im Gehäuse Druckflüssigkeit erhalten kann. Während der der Fliehkraft nicht unterworfene Kolben 6o mit großem Durchmesser radial außerhalb der Feder 28 und axial neben der Lamellenbriemse 35" angeordnet ist, besitzen der unter der Wirkung der Fliehkraft stehende Kolben 58 bzw. Zylinder 57 einen möglichst kleinen Durchmesser und sind radial innerhalb der Doppelkonuskupplung 3z', 24', 32' und axial zur Feder 28 angeordnet. Die Schaltung kann in der Weise- erfolgen, daß beide Zylinderräume 59 und; 62 gleichzeitig, oder z. B. in der Weise, daß zunächst der Zylind:erraurn 59 und erst hierauf mit einem mehr oder minder langen Zeitabstand von z. B. bis zu i bis 2 Sekunden der Zylinderraum 62 Druck erhalten. Die Zeitverzögerung kann z. B. durch einen den Schalthub des Schaltgliedes aufhaltenden Bremskolben oder z. B. durch einen im Flüssigkeitsstrom angeordneten und gegen einen Dämpfungswiderstand bewegten, die Druckleitung für den Kolben 6o erst nach einem gewissen Hub freigebenden Verdrängerkolben erzielt werden. Beim Rückschalten kann in entsprechender Weise zunächst der Raum 62 und erst hierauf der Rat= 59. entlastet werden. Infolge der Zeitverzögerung läßt sich ein Gleichlauf der miteinander zu, kuppelnden Teile mit Sicherheit erreichen, wobei eine Überschreitung des Gleichlaufes im einen oder anderen Sinne durch Freilauf-und Gegenfreilauf verhindert wird. Der Hauptfreilauf i9' ist in diesem Falle zwischen dem gesondert hergestellten und auf die Antriebswelle 3 audgekeilten Planetenträger i i' und dem mit der Abtriebswelle verbundenen Hohlradbräger 8 angeordnet.
  • Im Unterteil des Gehäuses ist das vom Zahnrad 42 angetriebene, aus einer ölrückförderpumpe 63 und einer Öldruckpumpe 6,4 für die hydraulische Schaltung beistehende Pumpenaggregat untergebracht. Das sich im Getriebegehäuse sammelnder öl fließt über ein Filter 6,5 der Pumpe 63 zu, die es an die Pumpe 6.4 weitergibt. Von dort wird es zu der z. B. auf dem Getriebegehäuse angeordneten, willkürlich oder selbsttätig bedienten Schalteinrichtung 66 gefördert.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeis.piele beschränkt. Insbesondere können auch die einzelnen Erfindungsmerkmale jeweils für sich oder in geeigneter Kombination miteinander verwendet werden.
  • Statt hydraulisch kann das Getriebe auch durch eine elektrische, pneurnatilsche oder sonstige Hilfskraft geschaltet werden. Auch läßt sich das Getriebe statt für Kraftfahrzeuge auch zum, Antrieb anderer Fahrzeuge oder für beliebige sonstige Zwecke verwenden. Sinngemäß sind ferner die einzelnen: Merkmale der Erfindung nicht nur bei Planetengetrieben, sondern auch bei beliebigen anderen Getrieben anwendbar. Ferner kann das Planetengetriebe anders, z. B. ohne äußeres Hohlrad, mit zwei Planetenradsätzen, abtreibendem Planetenträger od. dgl. ausgebildet sein. Auch kann der Freilauf z. B. zwischen Sonnenrad und Abtriebswelle oder an einer entsprechend anderen geeigneten Stelle des Getriebes angeordnet sein.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Getriebe mit wechselweiser Schaltung zwischen zwei Gängen, insbesondere Umlauf-Zusatzgetriebe für Kraftfahrzeuge, zur Schaltung zwischen einem direkten. Gang und einem Schnellgang, bei dem die Gangschaltung durch eine aus zwei Kupplungen bzw. Kupplung und Bremse bestehende Wechselkupplung wechselweise durch eine Feder und eine der Feder entgegenwirkende Kraft, z. B. hydraulische Hilfskraft., betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Kupplungen (bzw. Kupplung und Bremse) aus einem axial unvemschiebbaren Kupplungsteil (z. B. 24, 35) und je zwei mit diesenn zusammenwirkenden und von entgegengesetzten Seihen mit ihm in Kupplungseingriäf zu bringenden verschiebbaren Kupplungsteilen (3i, 32 bzw. 27, 34) besteht, wobei die verschiebbaren; Kupplungsteile paarweise (31, 27 bzw. 32, 34) derart miteinander verbunden und beim Schalten derart in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, daß beim Ineingriffbringen der Kupplungsteile für den einen der beiden Gänge die Kupplungsteile für den anderen Gang zwangsläufig außer Eingriff gebracht werden.
  2. 2. Getriebe mit wechselweiser Schaltung zwischen zwei Gängen, insbesondere Umlauf-Zusatzgetriebe für Kraftfahrzeuge, zur Schaltung zwischen einem direkten Gang und einem Schnellgang, bei dem die Gangschaltung durch eine Wechselkupplung wechselweise durch eine Feder und eine der Feder entgegenwirkende; z. B. hydraulische Hilfskraft betätigt wird, vorzugsweise nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskraft z. B. durch eine vom Abtrieb angetriebene Pumpe derart ,in Abhängigkeit von, der Abtriebsdrehzahl oder Fahrgeschwindigkeit zur Wirkung gebracht wird, daß beim Übersteigen einer bestimmten Abfirnebsdrehzahl selbsttätig in einem Schaltvorgang das Ausrücken des niederen und das Einrück-en des. höheren Ganges entgegen: der Federwirkung durch die Hilfskraft erfolgt und bei fallender Abtriebsdrehzahl oder beim Ausbleiben der Hilfskraft selbsttätig durch Federwirkung der niedere Gang eingeschaltet wird.
  3. 3. Getriebe mit wechselweiser Schaltung zwischen: zwei Gängen, insbesondere Umlauf-Zusatzgetriebe für Kraftfahrzeuge, zur .Schaltung zwischen einem direkten Gang und einem Schnellgang, insbesondere nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrücken des durch die Federkraft (28) eingerückten Ganges gegen die Wirkung dieser Federkraft und das Einrücken: des durch die Hilfskraft einrückbaren Ganges durch zwei verschiedene, jedoch gleichzeitig bzw. kurz nacheinander im gleichen Schaltvorgang von der Hilfskraft betätigte Kolben (58 bzw. 6o) erfolgt (Abb. 6). q.. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch ge, kennzeichnet, daß der eine der beiden Kolben, insbesondere derjenige (58), welcher das Ausrücken einer umlaufende Getiriebeteile kuppelnden Kupplung (31', 2q.', 32') für den durch Federkraft einrückbaren Gang bewirkt, als mit den Getriebeteilen umlaufender Kolben ausgebildet bzw. in einem umlaufenden Zylinder (57) angeordnet ist, während der andere, insbesondere eine Bremse (35") betätigende Kolben (6o) als nichtumlaufender Kolben in einem nichtumlaufenden bzw. feststehenden Zylinder (61) angeordnet ist. 5. Getriebe nach Anspruch 3 und 4., dadurch gekennzeichnet, daß der eine, umlaufende Kolben (5:8) als Ringkolben mit möglichst geringem Außendurchmesser ausgebildet und z. B. radial innerhalb des Umfanges der von ihm betätigten Kupplung (3.1, 2d', 32') sowie z. B. axial zu der ihre entgegenwirkendenFeder (28), der andere, nichtumlaufende Kolben (6o) dagegen als Ringkolben mit großem Außendurchmesser ausgebildet und z. B. axial zu der von ihm betätigten Bremse (35") sowie z. B. radial außerhalb der genannten Feder (28) angeordnet ist. 6. Getriebe nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten des einen, insbesondere des niederen Ganges durch eine im eingerückten Zustand auf beiden Konusflächen gleichzeitig tragende Doppelkonuskupp:lung erfolgt. 7. Getriebe nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten des einen, insbesondere des höheren Ganges durch eine als Bremse wirkende Lamellenkupplung mit zweckmäßig einer feststehenden Lamelle (35) erfolgt. B. Getriebe nach Anspruch 2 bis 7 mit einem durch eine im eingerückten Zustand auf beiden Konusflächen gleichzeitig tragende Doppelkonuskupplung einschaltbaren Gang, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, mit entgegengesetzt gerichteten Kegelflächen versehene Kupplungsteil (24) auf dem ihm zugehörigen zu kuppelnden Getriebeteil, z. B. dem äußeren Hohlrad: (22) des Planetengetriebes, axial verschiebbar gelagert ist und beim Einrücken der Kupplung durch dein einen, axial ebenfalls verschiebbaren Gegenkupplungsteil (31') axial gegen den. anderen, relativ unverschiebbareu Gegenlmpp:lungsteil (32') gedrückt wird, wobei die beiden z. B. durch Federwirkung (5o) axial gegeneinander abgestützten, Gegenkupplungsteile (31', 32') z. B. zusammen mit dem Sonnenrad (1q.) des Planetengetriebes umlaufen. g. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gegenkupplungsteile (31', 32) bei nicht eingeschalteter Kupplung durch eine Rastvorrichtung (51) in einer mittleren Ruhelage mit Bezug auf den mittleren Kupplungsteil (2q.') gehalten werden. io. Planetengetriebe, insbesondere nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Hohlrad des Planetengetriebes bzw. das z. B. das Hohlrad bildende Doppelkonuskupplungsglied (22) radial frei schwebend von den Planetenrädern bzw., gegebenenfalls unter Zwischenschaltung nachgiebiger Mittel, von seiner Tragscheibe getragen wird. i i. Planetengetriebe nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Hohlrad (22) mit seiner Tragscheibe (8) in Drehrichtung durch eine Verzahnung (23), durch Kupplungsstifte od. dgl. gekuppelt ist und durch diese zugleich in axialer Richtung gehaltem wird. 12. Planetengetriebe, insbesondere nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (1q.) erst in größerem Abstand von, den Planetenrädern, z. B. am entgegengesetzten Ende seiner Welle oder Nabe (15, 15', 15"), gelagert bzw. zentriert wird, so: daß es sich zu den Planetenrädern (13) frei oder im wesentlichen frei einstellen kann. 13. Planetengetriebe nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet daß bei mitumlaufendem Zylinder und Kolben der Zylinder (25, 25') und der Kolben (27, 27') für die Hilfskraft sowie die Abstützung für die dien Kolben entgegen der Hilfskraft belastende Federung (28, 28') auf der das Sonnenrad (14). tragenden Welle des Getriebes fest oder axial verschiebbar angeordnet sind. 1q.. Planetengetriebe nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem oder den Kolben für die Hilfskraft mehrere im Kreise um die Getriebeachse angeordnete Federn (28') entgegenwirken. 15. Schaltbares Wechselgetriebe, insbesondere Planetengetriebe für Kraftfahrzeuge, nach `Anspruch i bis 1d., dadurch gekennzeichnet, d'aß das Getriebe als Zweiganggetriebe ausgebildet und mit einem Freilauf und einem Gegenfreilauf versehen ist, derart, daß der Freilauf (i9, ig') die Unterschreitung der höheren Gangübersetzung, vorzugsweise des direkten Ganges, und der Gegenfreilauf (37) die Überschreitung der höheren Gangübersetzung, vorzugsweise eines Schnellganges, durch die Sperrwirkung des Freilaufes verhindert, so daß während des insbesondere selbsttätigen Schaltens das Drehzahlverhältnis die hierdurch bestimmten Grenzen nicht überschreiten kann. 16. Planetengetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf zwischen zwei umlaufenden; Teilen, der Gegenfreilauf zwischen einem Teil und .einem feststehenden Teil, z. B. dem Gehäuse, angeordnet ist. 17. Getriebe mit wechselweiser Schaltung zwischen zwei Gängen und m.it einem Freilauf und einem Gegenfreilauf, welche das Drehzahlverhältnis zwischen dem. Antrieb und dem Abtrieb nach oben bzw. nach. unten begrenzen, insbesondere nach Anspruch i bis 16, dadurch gekennzeichnet, da ß die Ausschaltung des einen und die Einschaltung des anderen Ganges aufeinanderfolgend mit einer gewissen Zeitverzögerung innerhalb des gleichen Schaltvorganges erfolgt. 18. Planetengetriebe nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenfreilauf (37) -entriegelbar ist, so. daß er einen Freilauf in beiden. Drehrichtungen ermöglicht. i9. Wechselgetriebe mit einer entriegelbaren Freilaufvorrichtung, z. B. für einen Gegenfreilauf, insbesondere nach Anspruch i bis i-8, für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung der Freilaufvorrichtung (37) selbsttätig, z. B. in Abhängigkeit von der Drehrichtung oder Drehzahl einer Getriebewelle bzw. von der Fahrgeschwindigkeit, derart erfolgt, daß sie einen Freilauf in der vom ihr normalerweise gesperrten Drehrichtung bewirkt. 2o. Getriebe nach Anspruch ig, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufvorrichtung, z. B. für einen Gegenfreilauf (37), bei Umkehr der Antxiebsdrehrichtung oder Fahrtrichtung, z. B. bei Einschaltung des Rückwärtsganges, bzw. bei niederen. Drehzahlen oder niederer Fahrgeschwindigkeit entriegelt wird. 21. Getriebe nach Anspruch i9 und 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung der Freilaufvorrichtung (37) durch einen von der Drehrichtung oder Drehzahl einer Getriebewelle bzw. von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Flüssigkeitsdruck erfolgt, derart, daß bei niederem Flüssigkeitsdruck die Freilaufvorrichtung entriegelt ist bzw. selbsttätig entriegelt wird. 22. Getriebe nach Anspruch i9 bis 2,1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung der Freilaufvorrichtung (37), z. B. für den; Gegenfreilauf eines Planetengetriebes, durch Lösen einer die Freilaufvorrichtung mit _dem Gehäuse kuppelnden Konuslmpplung (38, 39) erfolgt. 23. Getriebe nach Anspruch i9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche an Stelle einer selbsttätigen Entriegelung eine willkürliche Entriegelung des Freilaufes, z. B. Gegenfreilaufes, also z. B. auch eine Verriegelung im Rückwärtsgang, gestattet. Angezogene Druckschriften: Zeitschrift des VD-I, Bd. 78, 1934, Nr. io, »Grundlagen für die selbsttätige Regelung von Kraftfahrzeug-Getrieben« ; ATZ Nr. 5, Sept./Okt. 1948, S.69 bis 71, »Die selbsttätige Regelung von Kraftfahrzeugen«; ATZ Nr.5, Sept./Okt. 1948, S.76 bis 78, »Stufenloses Dynaflow-Getriebe von Buick«; deutsche Patentschriften Nr. 732 541, 734 262; britische Patentschrift Nr. 477 53o.
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