EP1047874B1 - Electric motor with drive - Google Patents

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EP1047874B1
EP1047874B1 EP99963199A EP99963199A EP1047874B1 EP 1047874 B1 EP1047874 B1 EP 1047874B1 EP 99963199 A EP99963199 A EP 99963199A EP 99963199 A EP99963199 A EP 99963199A EP 1047874 B1 EP1047874 B1 EP 1047874B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical machine
machine according
braking
braking devices
gear
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99963199A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1047874A1 (en
Inventor
Martin-Peter Bolz
Ferdinand Grob
Stefan Tumback
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19927521A external-priority patent/DE19927521C2/en
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1047874A1 publication Critical patent/EP1047874A1/en
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Publication of EP1047874B1 publication Critical patent/EP1047874B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/043Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the gearing including a speed reducer
    • F02N15/046Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the gearing including a speed reducer of the planetary type

Definitions

  • the present invention relates to an electrical machine used as a starter and generator for an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine of a motor vehicle is switchable.
  • Such machines are has been developed as it enables the two functions of tempering the internal combustion engine and the generation of electric current, which is used for the vehicle's on-board systems, such as ignition, lighting etc. will unite in a single electrical machine and so weight and save costs.
  • An electrical machine with the features of the preamble of the claim 1 is known from DE-A-2504867.
  • the well-known electrical machine serves not only as a starter for the internal combustion engine and as a generator for the power supply of the motor vehicle, but serves in engine operation at the same time as a second drive unit for the motor vehicle.
  • the machine has one connected to the ring gear of a stage of the planetary gear Output shaft on while the output shaft of the internal combustion engine is connected to the central or sun gear of the other stage.
  • an electrical Machine for use as a starter or generator for an internal combustion engine created a simple switch between at the Operation of the electrical machine as a starter or as a generator optimally adapted Translation ratios allowed with simple means.
  • Desirable gear ratios are, for example, when used a claw pole machine (synchronous or asynchronous machine) as electrical Machine a gear ratio range from 1.6 to 4 for generator operation or from 4 to 60 in starter mode.
  • the spread, i.e. the ratio of the gear ratios to one another must be at least 2.
  • the braking force can in particular be attacked by the braking devices exercised on a ring gear of the planetary gear in a simple manner be, as braking devices in particular shoe brakes, multi-disc brakes or friction band brakes.
  • the construction according to the invention also enables a particularly compact design, in which the dimensions of the two ring gears are identical are. This reduces the number of different components required of the transmission and enables more rational and cost-effective production.
  • a common actuator to operate both brake devices provided the at least one working position, in the first brake device open and the second is closed, a working position in which the second brake device open and the first closed and has an idle position, in which both are open.
  • These positions are by one that is movable with one degree of freedom Control adjustable.
  • This degree of freedom is preferably a rotation so that the actuator for example with the help of any common Electric motors is easy to operate.
  • the actuator beyond a working position into a braking position is movable in the in the working position open braking device is braked.
  • the whole Closing a braking device should be the actuator only allow if not at the same time the other braking device is also closed is.
  • the Actuator in which the braking devices due to actuating movements parallel to an axis of the transmission are actuated, includes the actuator two ramps rotatable about this axis Converting a rotary movement into an actuating movement the braking devices. To operate the braking devices to couple, it is enough if the two Ramps are non-rotatably connected.
  • Such an actuator is especially for use with multi-disc brakes suitable as braking devices.
  • the adjusting device has at least a cam and with the cam interactive levers for implementing a rotation the cam disc in an actuating movement of the braking devices on.
  • the cam interactive levers for implementing a rotation the cam disc in an actuating movement of the braking devices on.
  • This configuration is particularly related to use with shoe brakes suitable as braking devices.
  • This drive train comprises an internal combustion engine 30 which can be connected via a main clutch 31 to a manual transmission 32 which drives various wheels of the motor vehicle with various adjustable transmission ratios via an output shaft 37.
  • An internal combustion engine shaft 4 passes through the manual transmission 32 and is connected to the transmission 33 of the electrical machine according to the invention.
  • the gear 33 has two stages, each gear stage 34 i , 34 ii is assigned its own braking device 35 i , 35 ii . With the aid of the braking devices, the transmission ratio between the shaft 4 and a shaft 6, which is connected to an electrical machine 36, can be adjusted.
  • One of the two transmission ratios of the transmission 33 is provided for the operation of the electrical machine 36 as a starter of the internal combustion engine 30 and the other for the operation as an alternator.
  • Figures 1 to 3 show highly schematic axial cuts through gears.
  • Short horizontal lines 10 represent each the toothing of a gear.
  • Two each such lines are indicated by a vertical line 11 connected, which symbolizes the disc of the gear.
  • An open circle 12 in the middle of the line 11 indicates that the gear in question by one Axis through a horizontal, through the circle 12 running line is symbolized, freely rotatable is.
  • a closed round point 13 represents one firm connection between the gear in question and its axis.
  • the internal combustion engine is coupled via a shaft 4 to a planet carrier 5, which rotatably holds planet wheels 2 1 , 2 2 of the two stages of the planetary gear.
  • These planet gears each mesh with a sun gear 1 i or 1 ii and a ring gear 3 i or 3 ii .
  • the sun gears are fixedly mounted on a shaft 6 coupled to the electrical machine (not shown).
  • a braking device (not shown in FIG. 1) engages on an outer surface 8 i , 8 ii of one of the ring gears 3 i , 3 ii and prevents it from rotating while the other ring gear is freely movable.
  • FIG. 4 shows the structure of the two-stage planetary gear from FIG. 1 in a detailed axial section.
  • the shaft 4 connected to the internal combustion engine carries a planet carrier 20 in the form of a plate-like flange, on the outer edge of which three pins 21 i (see also FIG. 5) are let in at an angular distance of 120 °, which are the axes of rotation of the planet wheels 2 i of the first gear stage define.
  • the disks 22 i of the planet gears 2 i have only a fraction of the axial dimension of the teeth and are also broken through in order to keep the moment of inertia of the wheels as low as possible.
  • the ring gear 3 i is screwed to a flange 23 which has a cylindrical projection 24 as an engagement surface for a braking device.
  • the planet carrier 20 has an arm 27 projecting over the axial width of the first gear stage, at the end of which a further pin 21 ii is anchored, each of which carries a planet gear 2 ii of the second gear stage.
  • a flange 25 fixedly connected to the ring gear 3 ii forms a carrier for plates 26 of a plate brake.
  • FIG. 5 shows a simplified cross section along the line VV from FIG. 4.
  • the gear wheels 1 i , 2 i , 3 i of the first stage are shown in section, the sun gear 1 ii is partially covered.
  • the arms 27 of the planet carrier 20, which hold the planet gears 2 ii of the second stage, extend through spaces which exist between the planet gears 2, the first stage.
  • the ring gear 3 ii of the second stage is identical in size to the ring gear 3 i of the first.
  • the suns are denoted by 1 i and 1 ii in FIG.
  • FIG. 2 shows the diagram of a second embodiment of a two-stage planetary gear for an electrical machine according to the invention.
  • the shafts 4 and 6 connected to the internal combustion engine and the electrical machine are each firmly connected to a sun gear 1 i and 1 ii .
  • Planet gears 2 i and 2 ii of the two stages are firmly coupled to one another by a common axis 7.
  • basically three different transmission ratios can be set, two of them by locking a ring gear each and the third by locking the planetary movement, that is to say holding the axes 7 of the pairs of planet gears.
  • a braking device used on the ends of the axes 7 exerts a force in the axial direction as by the arrows 9 indicated in Figure 2, and the axes like a planetary movement, but not the planet gears prevents rotation about the axes.
  • FIG. 2a A modification is shown in FIG. 2a.
  • a braking force F acts on a cylindrical outer surface 8, which surrounds the edge of the planet carrier 20 ', in the same way as on the ring gears of the configurations described with reference to FIGS. 1, 4 and 5 or 2.
  • braking devices of the same type can be used to brake the movement of the axles 7 as well as the rotation of the ring gear 3 ii , which simplifies the construction.
  • the shaft 4 of the internal combustion engine is firmly connected to a large sun gear 1 i which meshes with the planet gears 2 i .
  • These are rotatably mounted on a planet carrier 20 ′′ and mesh with planet gears 2 ii of the second stage, which are mounted on the same carrier 20 ′′.
  • the latter are in engagement with a small sun gear 1 ii , which is coupled via a shaft 6 to an electrical machine provided as a starter or generator of the motor vehicle.
  • the gearbox has two gear ratios. In the first, the ring gear 3 ii of the second stage is fixed, in the second it is the planet carrier 20 ′′. No ring gear is required in the first stage, which has a clear advantage in terms of compactness and moment of inertia, since this ring gear, if it were present, would have to be significantly larger and heavier than that of the second stage.
  • the planet carrier 20 ′′ holds the planetary gears 2 ii of the second stage with the aid of arms that are partially cranked outside the sectional plane of the figure in the direction of the planetary movement, which is indicated in the figure by a broken line.
  • the planet carrier 20 '' is like the planet carrier 20 'of Figure 2A by a cylindrical Lockable outer surface 8 engaging brake.
  • FIG. 6 shows in axial section a gear 33 with two multi-disc brakes 35 i , 35 ii and an actuating device for actuating the two multi-disc brakes together.
  • the structure of the transmission corresponds to that of Figure 1 and will not be described again in detail.
  • the disk brakes 35 i , 35 ii each comprise a disk set connected to a ring gear 3 i , 3 ii and a disk set connected to an axially displaceable carrier 40.
  • the displaceable plate set is pressed by a spring (not shown) against an adjusting ring 41, which FIG. 7 shows in a perspective view. Due to the force of the spring, the adjusting ring 41 is clamped axially between the lamellae and a set of stationary rollers 42.
  • the adjusting ring 41 bears two circumferentially extending ramps 43, on the surface of which a roller 42 runs when the adjusting ring 41 around the shaft 4 or 6 is rotated.
  • the disk carrier 40 are different shifted far axially, that means the brake is different strongly attracted.
  • the two adjusting rings 41 are connected via a bridge 44 a telescopic mechanism rotatably but axially against each other slidably connected.
  • One of Collars 41 carries one on its outer circumference Sprocket, which meshes with a pinion 45, which by a motor 46 via a reduction gear 47 is driven.
  • the ring gear extends over an angular segment whose size is at least that of each ramp corresponds to 43 spanned angle.
  • FIG 9 shows a perspective view of the Adjusting device from Figure 6 and the geared motor arrangement 46.47.
  • the ring gear has the shape of a on a collar 41 fixed segment 48, from which the bridge 44 to the second Collet 41 goes out.
  • the bridge 44 consists of two interlocking, axially rail-guided Elements.
  • the components 41 to 45 and 48 can be regarded as a single adjusting device which, by simply rotating the pinion 45, allows the braking devices 35 i , 35 ii to be brought into different positions when coupled.
  • FIG. 8 shows an example of a possible height profile of the ramps 43 of the two adjusting rings 41 from FIG. 6 along their circumference.
  • the lower curve corresponds to the collar shown in FIG. 7.
  • Corresponding positions of the adjusting ring 41 in FIGS. 7 and 8 are each identified by letters a to e.
  • the circles on the curves in positions a to e each symbolize the roller 42 assigned to the ramp in different positions of its path.
  • the ramp from FIG. 7 has a height h a (see lower curve in FIG. 8), in which the assigned braking device brakes but does not block completely.
  • Figure 10 shows schematically a variant of a Setting device.
  • the collars 41 both serrated on at least part of its outer circumference and comb with pinions 45 which, on a common Shaft 49 mounted, driven by motor 46 become.
  • the width of the pinion is respectively the teeth of the adjusting wheels 42 so dimensioned that the adjusting wheels due to the interaction the (not shown in this figure) Axially move ramps with the braking devices can, without doing with the pinions 45 except Intervention to come.
  • Shoe brake in the form of a shoe brake is shown in Figure 11.
  • This designated with the reference numeral 50 Shoe brake includes two arms 51 which are around in relation to the fixed transmission 33 (not shown here) Axes 52 are pivotable. Each arm 51 carries a brake shoe 53.
  • the arms 51 carry opposite ends at their ends, pointed triangular noses 54.
  • An adjusting lever 55 is about a stationary axis 58 pivotable and carries one on a first arm 57 Rider 59 with a recess into which the lugs 54 intervention.
  • the rider 59 is pivoted of the lever 55 perpendicular to the axis of the Gear can be moved in the direction of arrow A.
  • the second arm 56 of the actuating lever 55 acts as in FIG 12, together with a cam disk 60 and thus determines the height of the rider 59 on the noses 54.
  • To make the profile of the cam disc more recognizable to make is around their center of rotation dash-dotted circle, its radius is equal to the maximum radius of the cam disc. The further down the rider 59 in FIG.
  • FIG. 13 shows a side view of a transmission 33 with two shoe brakes 50 i , 50 ii with the construction described above, which are each assigned to the two stages 34 i , 35 ii of the transmission.
  • Two cam disks 60 i , 60 ii are connected to a servomotor 46 via a common shaft 49.
  • the two cam disks are identically shaped, but are arranged in mirror image to one another, so that in the position shown in FIG. 13 a second lever 56 i is lowered, the associated shoe brake 50 I is thus open and the other second lever arm 56 II is raised, the shoe brake 50 ii is closed accordingly.
  • each control lever is assigned its own cam disk 60 I , 60 II .
  • the two actuating levers engage on a common cam disk with an offset angle.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, die als Starter und Generator für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, umschaltbar ist. Derartige Maschinen sind entwickelt worden, da sie es ermöglichen, die zwei Funktionen des Anlassens der Brennkraftmaschine und der Erzeugung von elektrischem Strom, der für die Bordsysteme eines Fahrzeugs, wie etwa Zündung, Beleuchtung etc. benötigt wird, in einer einzigen elektrischen Maschine zu vereinigen und so Gewicht und Kosten zu sparen.The present invention relates to an electrical machine used as a starter and generator for an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine of a motor vehicle is switchable. Such machines are has been developed as it enables the two functions of tempering the internal combustion engine and the generation of electric current, which is used for the vehicle's on-board systems, such as ignition, lighting etc. will unite in a single electrical machine and so weight and save costs.

Bei derartigen elektrischen Maschinen tritt allerdings das Problem auf, dass für den Generatorbetrieb und für den Starterbetrieb der elektrischen Maschine unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse benötigt werden, so dass ein umschaltbares Getriebe vorgesehen werden muss, das diese unterschiedlichen Übersetzungen je nach gerade benötigter Funktion der elektrischen Maschine zu erzeugen gestattet.With such electrical machines, however, the problem arises that for generator operation and for starter operation of the electrical machine different gear ratios are needed so that a switchable gear must be provided that this different Translations depending on the function of the electrical machine currently required allowed to produce.

Eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE-A-2504867 bekannt. Die bekannte elektrische Maschine dient nicht nur als Starter für die Brennkraftmaschine und als Generator für die Stromversorgung des Kraftfahrzeugs, sondern dient im Motorbetrieb zugleich als zweite Antriebseinheit für das Kraftfahrzeug. Die Maschine weist dazu eine mit dem Hohlrad der einen Stufe des Planetengetriebes verbundene Abtriebswelle auf, während die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine mit dem Zentral- oder Sonnenrad der anderen Stufe verbunden ist. Als nachteilig wird dabei das verhältnismäßig große Bauvolumen und die aufgrund der Zusatzfunktionen nicht optimal an den Einsatz als Starter einerseits und Generator andererseits angepassten Übersetzungsverhältnisse angesehen.An electrical machine with the features of the preamble of the claim 1 is known from DE-A-2504867. The well-known electrical machine serves not only as a starter for the internal combustion engine and as a generator for the power supply of the motor vehicle, but serves in engine operation at the same time as a second drive unit for the motor vehicle. The machine has one connected to the ring gear of a stage of the planetary gear Output shaft on while the output shaft of the internal combustion engine is connected to the central or sun gear of the other stage. As the relatively large construction volume and that due to the additional functions are not optimal for use as a starter on the one hand and generator, on the other hand, adjusted gear ratios.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die vorliegende Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, wird eine elektrische Maschine für den Einsatz als Starter bzw. Generator für eine Brennkraftmaschine geschaffen, die ein einfaches Umschalten zwischen an den Betrieb der elektrischen Maschine als Starter bzw. als Generator optimal angepassten Übersetzungsverhältnissen mit einfachen Mitteln erlaubt.By the present invention, as defined in claim 1, an electrical Machine for use as a starter or generator for an internal combustion engine created a simple switch between at the Operation of the electrical machine as a starter or as a generator optimally adapted Translation ratios allowed with simple means.

Wünschenswerte Übersetzungsverhältnisse sind zum Beispiel bei Verwendung einer Klauenpolmaschine (Synchron- oder Asynchronmaschine) als elektrischer Maschine ein Übersetzungsbereich von 1,6 bis 4 für den Generatorbetrieb bzw. von 4 bis 60 im Starterbetrieb. Dabei sollte die Spreizung, d.h. das Verhältnis der Übersetzungsverhältnisse zueinander, wenigstens 2 betragen.Desirable gear ratios are, for example, when used a claw pole machine (synchronous or asynchronous machine) as electrical Machine a gear ratio range from 1.6 to 4 for generator operation or from 4 to 60 in starter mode. The spread, i.e. the ratio of the gear ratios to one another must be at least 2.

Die Bremskraft kann insbesondere durch Angreifen der Bremseinrichtungen an jeweils einem Hohlrad des Planetengetriebes in einfacher Weise ausgeübt werden, wobei als Bremseinrichtungen insbesondere Backenbremsen, Lamellenbremsen oder Reibbandbremsen in Frage kommen.The braking force can in particular be attacked by the braking devices exercised on a ring gear of the planetary gear in a simple manner be, as braking devices in particular shoe brakes, multi-disc brakes or friction band brakes.

Durch Abbremsen eines der zwei Hohlräder kann jeweils eine Drehkraft zwischen dem Sonnenrad der abgebremsten Stufe des zweistufigen Getriebes und dem Planetenträger übertragen werden, während die andere Stufe frei dreht.By braking one of the two ring gears, a rotational force between each the sun gear of the braked stage of the two-stage gearbox and transmitted to the planet carrier while the other stage is free rotates.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht zudem einen besonders kompakten Aufbau, bei dem die Abmessungen der zwei Hohlräder identisch sind. Dies verringert die Zahl der benötigten unterschiedlichen Komponenten des Getriebes und ermöglicht eine rationellere und kostengünstigere Fertigung.The construction according to the invention also enables a particularly compact design, in which the dimensions of the two ring gears are identical are. This reduces the number of different components required of the transmission and enables more rational and cost-effective production.

Um die Steuerung des Planetengetriebes zu vereinfachen, ist vorzugsweise eine gemeinsame Stellvorrichtung zum Betätigen beider Bremseinrichtungen vorgesehen, die wenigstens eine Arbeitsstellung, in der die erste Bremseinrichtung offen und die zweite geschlossen ist, eine Arbeitsstellung, in der die zweite Bremseinrichtung offen und die erste geschlossen ist, und eine Leerlaufstellung besitzt, in der beide offen sind. Diese Stellungen sind durch ein mit einem Freiheitsgrad bewegbares Steuerelement einstellbar. Dieser Freiheitsgrad ist vorzugsweise eine Rotation, so daß die Stellvorrichtung beispielsweise mit Hilfe beliebiger gängiger Elektromotoren einfach betätigbar ist.To simplify the control of the planetary gear is preferred a common actuator to operate both brake devices provided the at least one working position, in the first brake device open and the second is closed, a working position in which the second brake device open and the first closed and has an idle position, in which both are open. These positions are by one that is movable with one degree of freedom Control adjustable. This degree of freedom is preferably a rotation so that the actuator for example with the help of any common Electric motors is easy to operate.

Um einen weichen Übergang zwischen den zwei Übersetzungszuständen des Getriebes, die jeweils einer Arbeitsstellung der Stellvorrichtung entsprechen, zu gewährleisten, ist die Stellvorrichtung vorzugsweise über die Leerlaufstellung von einer Arbeitsstellung in die andere bewegbar.A smooth transition between the two translation states of the transmission, each one Correspond to the working position of the adjusting device, to ensure the actuator is preferred about the idle position from a working position movable into the other.

Es ist ferner zweckmäßig, daß die Stellvorrichtung über eine Arbeitsstellung hinaus in eine Bremsstellung bewegbar ist, in der die in der Arbeitsstellung offene Bremseinrichtung angebremst ist. Dabei wird unter "angebremst" ein Zustand der Bremseinrichtung verstanden, in der das Bremsmoment von Null verschieden, aber so weit begrenzt ist, daß eine Überlastung des Getriebes und des Antriebsstrangs ausgeschlossen ist. Das vollständige Schließen einer Bremseinrichtung sollte die Stellvorrichtung nur zulassen, wenn nicht gleichzeitig die andere Bremseinrichtung ebenfalls geschlossen ist.It is also appropriate that the actuator beyond a working position into a braking position is movable in the in the working position open braking device is braked. there is a state of the braking device under "braked" understood in which the braking torque of Zero different, but is so limited that overload of the transmission and the drive train is excluded. The whole Closing a braking device should be the actuator only allow if not at the same time the other braking device is also closed is.

Bei einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Stellvorrichtung, bei der die Bremseinrichtungen durch zu einer Achse des Getriebes parallele Stellbewegungen betätigbar sind, umfaßt die Stellvorrichtung zwei um diese Achse drehbare Rampen zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine Stellbewegung der Bremseinrichtungen. Um die Betätigung der Bremseinrichtungen zu koppeln, genügt es, wenn die zwei Rampen drehfest verbunden sind. Eine solche Stellvorrichtung ist insbesondere zur Verwendung mit Lamellenbremsen als Bremseinrichtungen geeignet.In a first preferred embodiment of the Actuator in which the braking devices due to actuating movements parallel to an axis of the transmission are actuated, includes the actuator two ramps rotatable about this axis Converting a rotary movement into an actuating movement the braking devices. To operate the braking devices to couple, it is enough if the two Ramps are non-rotatably connected. Such an actuator is especially for use with multi-disc brakes suitable as braking devices.

Bei einer zweiten Ausgestaltung der Steilvorrichtung, bei der die Bremseinrichtungen durch eine zu einer Achse des Getriebes senkrechte Stellbewegung betätigbar sind, weist die Stellvorrichtung wenigstens eine Nockenscheibe und mit der Nockenscheibe wechselwirkende Hebel zum Umsetzen einer Drehung der Nockenscheibe in eine Stellbewegung der Bremseinrichtungen auf. Selbstverständlich kann auch jedem Hebel und damit jeder Bremseinrichtung eine eigene Nockenscheibe zugeordnet sein. Diese Ausgestaltung ist insbesondere zur Anwendung in Verbindung mit Backenbremsen als Bremseinrichtungen geeignet.In a second embodiment of the steep device, in which the braking devices through a a vertical movement of an axis of the gear can be actuated, the adjusting device has at least a cam and with the cam interactive levers for implementing a rotation the cam disc in an actuating movement of the braking devices on. Of course you can too each lever and thus each braking device own cam disc must be assigned. This configuration is particularly related to use with shoe brakes suitable as braking devices.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.Further features and advantages of the invention result itself from the following description of exemplary embodiments.

Figurencharacters

Es zeigen:

  • Figuren 1, 2, 2a und 3 Schemata von Ausgestaltungen von Planetengetrieben der erfindungsgemäßen Maschine,
  • Figur 4 einen Längsschnitt durch ein Getriebe gemäß der ersten Ausgestaltung; und
  • Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 4.
  • Figur 6 einen axialen Schnitt durch ein Getriebe der erfindungsgemäßen Maschine mit zwei Lamellenbremsen und einer gemeinsamen Stellvorrichtung für die zwei Lamellenbremsen;
  • Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines Stellrings der Stellvorrichtung aus Figur 6, der zwei Rampen zum Einstellen einer Lamellenbremse in unterschiedliche Betriebspositionen aufweist;
  • Figur 8 eine graphische Darstellung der axialen Verlagerung der Lamellenbremsen in Abhängigkeit von der Orientierung des Stellrings;
  • Figuren 9 und 10 jeweils Ansichten einer Stellvorrichtung zum gemeinsamen Stellen von zwei Lamellenbremsen;
  • Figur 11 eine perspektivische Ansicht einer Backenbremse;
  • Figur 12 eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens der Backenbremse mit einem Steuerelement;
  • Figur 13 eine Seitenansicht eines Getriebes, das mit zwei Backenbremsen gemäß Figur 11 und einer Stellvorrichtung gemäß Figur 12 ausgestattet ist; und
  • Figur 14 eine schematische Darstellung der Anordnung der erfindungsgemäßen Maschine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
  • Show it:
  • 1, 2, 2a and 3 show schemes of configurations of planetary gears of the machine according to the invention,
  • Figure 4 shows a longitudinal section through a transmission according to the first embodiment; and
  • FIG. 5 shows a section along the line VV in FIG. 4.
  • Figure 6 shows an axial section through a transmission of the machine according to the invention with two multi-disc brakes and a common adjusting device for the two multi-disc brakes;
  • FIG. 7 shows a perspective view of an adjusting ring of the adjusting device from FIG. 6, which has two ramps for setting a multi-disc brake in different operating positions;
  • FIG. 8 shows a graphical representation of the axial displacement of the multi-disc brakes as a function of the orientation of the adjusting ring;
  • FIGS. 9 and 10 each show views of an adjusting device for jointly setting two multi-disc brakes;
  • Figure 11 is a perspective view of a shoe brake;
  • FIG. 12 shows a schematic illustration of the interaction of the shoe brake with a control element;
  • FIG. 13 shows a side view of a transmission which is equipped with two shoe brakes according to FIG. 11 and an adjusting device according to FIG. 12; and
  • Figure 14 is a schematic representation of the arrangement of the machine according to the invention in the drive train of a motor vehicle.
  • Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

    Zum Überblick wird zunächst die Anordnung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs anhand von Figur 14 kurz dargestellt. Dieser Antriebsstrang umfaßt eine Brennkraftmaschine 30, die über eine Hauptkupplung 31 mit einem Schaltgetriebe 32 verbindbar ist, das mit verschiedenen einstellbaren Übersetzungsverhältnissen über eine Abtriebswelle 37 Räder des Kraftfahrzeugs antreibt. Eine Brennkraftmaschinenwelle 4 durchläuft das Schaltgetriebe 32 und ist mit dem Getriebe 33 der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine verbunden. Das Getriebe 33 ist zweistufig, jeder Getriebestufe 34i,34ii ist ein eigene Bremseinrichtung 35i,35ii zugeordnet. Mit Hilfe der Bremseinrichtungen ist das Übersetzungsverhältnis zwischen der Welle 4 und einer Welle 6 einstellbar, die mit einer elektrischen Maschine 36 verbunden ist. Eines der zwei Übersetzungsverhältnisse des Getriebes 33 ist für den Betrieb der elektrischen Maschine 36 als Starter der Brennkraftmaschine 30 und das andere für den Betrieb als Lichtmaschine vorgesehen. For an overview, the arrangement of an electrical machine according to the invention in the drive train of a motor vehicle is briefly illustrated with reference to FIG. 14. This drive train comprises an internal combustion engine 30 which can be connected via a main clutch 31 to a manual transmission 32 which drives various wheels of the motor vehicle with various adjustable transmission ratios via an output shaft 37. An internal combustion engine shaft 4 passes through the manual transmission 32 and is connected to the transmission 33 of the electrical machine according to the invention. The gear 33 has two stages, each gear stage 34 i , 34 ii is assigned its own braking device 35 i , 35 ii . With the aid of the braking devices, the transmission ratio between the shaft 4 and a shaft 6, which is connected to an electrical machine 36, can be adjusted. One of the two transmission ratios of the transmission 33 is provided for the operation of the electrical machine 36 as a starter of the internal combustion engine 30 and the other for the operation as an alternator.

    Verschiedene Ausgestaltungen von Getrieben 33 werden nun anhand der Figuren 1,2,2A und 3 behandelt.Different configurations of gears 33 now treated with the aid of FIGS. 1, 2, 2 A and 3.

    Zunächst soll mit Bezug auf Figur 1 die hier verwendete stark schematisierte Darstellungsweise allgemein erläutert werden. Die Figuren 1 bis 3 zeigen stark schematisierte axiale Schnitte durch Getriebe. Dabei stellen kurze horizontale Linien 10 jeweils die Zahnung eines Zahnrads dar. Jeweils zwei solcher Linien sind durch eine vertikale Linie 11 verbunden, die die Scheibe des Zahnrads symbolisiert. Ein offener Kreis 12 in der Mitte der Linie 11 gibt an, daß das betreffende Zahnrad um eine Achse, die durch eine horizontale, durch den Kreis 12 verlaufende Linie symbolisiert ist, frei drehbar ist. Ein geschlossener runder Punkt 13 stellt eine feste Verbindung zwischen dem betreffenden Zahnrad und seiner Achse dar.First, the one used here with reference to FIG highly schematic representation in general are explained. Figures 1 to 3 show highly schematic axial cuts through gears. Short horizontal lines 10 represent each the toothing of a gear. Two each such lines are indicated by a vertical line 11 connected, which symbolizes the disc of the gear. An open circle 12 in the middle of the line 11 indicates that the gear in question by one Axis through a horizontal, through the circle 12 running line is symbolized, freely rotatable is. A closed round point 13 represents one firm connection between the gear in question and its axis.

    Bei dem in Figur 1 gezeigten Getriebe ist die Brennkraftmaschine über eine Welle 4 an einen Planetenträger 5 gekoppelt, der Planetenräder 21,22 der zwei Stufen des Planetengetriebes drehbar hält. Diese Planetenräder kämmen jeweils mit einem Sonnenrad 1i beziehungsweise 1ii und einem Hohlrad 3i beziehungsweise 3ii. Die Sonnenräder sind auf einer an die (nicht dargestellte) elektrische Maschine gekoppelten Welle 6 fest montiert. Um ein Übersetzungsverhältnis einzustellen, greift eine Bremseinrichtung (in Figur 1 nicht gezeigt) an einer Außenfläche 8i, 8ii eines der Hohlräder 3i,3ii an und hindert dieses an einer Drehung, während das jeweils andere Hohlrad frei beweglich ist. Auf diese Weise wird eine Antriebskraft von der Welle 4 auf die Welle 6 oder in Gegenrichtung, je nachdem, ob die elektrische Maschine als Starter oder als Generator arbeitet, durch diejenige der zwei Getriebestufen übertragen, deren Hohlrad gerade abgebremst ist. Die Planeten- und Hohlräder der jeweils anderen Stufe laufen frei mit. Die Bewegungsrichtung des frei laufenden Hohlrades ist unterschiedlich, je nach eingestelltem Übersetzungsverhältnis, die Bahngeschwindigkeit des Hohlrades ist aber in jedem Falle relativ gering im Vergleich zu der eines verblockten Hohlrades bei einem einstufigen Planetengetriebe. Deshalb ist das Massenträgheitsmoment des zweistufigen Planetenge-triebes trotz der im Vergleich zu einem einstufigen Getriebe erhöhten Zahl an Komponenten erstaunlich gering und erlaubt ein schnelles und verschleißarmes Umschalten zwischen unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen.In the transmission shown in FIG. 1, the internal combustion engine is coupled via a shaft 4 to a planet carrier 5, which rotatably holds planet wheels 2 1 , 2 2 of the two stages of the planetary gear. These planet gears each mesh with a sun gear 1 i or 1 ii and a ring gear 3 i or 3 ii . The sun gears are fixedly mounted on a shaft 6 coupled to the electrical machine (not shown). In order to set a transmission ratio, a braking device (not shown in FIG. 1) engages on an outer surface 8 i , 8 ii of one of the ring gears 3 i , 3 ii and prevents it from rotating while the other ring gear is freely movable. In this way, a driving force is transmitted from the shaft 4 to the shaft 6 or in the opposite direction, depending on whether the electrical machine works as a starter or as a generator, through that of the two gear stages, the ring gear of which has just been braked. The planet and ring gears of the other stage run freely. The direction of movement of the free-running ring gear differs depending on the gear ratio set, but the path speed of the ring gear is in any case relatively low compared to that of a blocked ring gear in a single-stage planetary gear. Therefore, the mass moment of inertia of the two-stage planetary gearbox is surprisingly low despite the increased number of components compared to a single-stage gearbox and allows fast and low-wear switching between different gear ratios.

    Figur 4 zeigt zur Veranschaulichung den Aufbau des zweistufigen Planetengetriebes aus Figur 1 in einem detaillierten axialen Schnitt. Die mit der Brennkraftmaschine verbundene Welle 4 trägt einen Planetenträger 20 in Form eines tellerartigen Flansches, an dessen äußerem Rand drei Zapfen 21i (siehe auch Figur 5) in einem Winkelabstand von 120° eingelassen sind, welche die Drehachsen der Planetenräder 2i der ersten Getriebestufe definieren. Die Scheiben 22i der Planetenräder 2i haben nur einen Bruchteil der axialen Abmessung der Zähne und sind überdies durchbrochen, um das Massenträgheitsmoment der Räder möglichst gering zu halten. Das Hohlrad 3i ist an einem Flansch 23 verschraubt, der einen zylindrischen Vorsprung 24 als Angriffsfläche für eine Bremseinrichtung aufweist.FIG. 4 shows the structure of the two-stage planetary gear from FIG. 1 in a detailed axial section. The shaft 4 connected to the internal combustion engine carries a planet carrier 20 in the form of a plate-like flange, on the outer edge of which three pins 21 i (see also FIG. 5) are let in at an angular distance of 120 °, which are the axes of rotation of the planet wheels 2 i of the first gear stage define. The disks 22 i of the planet gears 2 i have only a fraction of the axial dimension of the teeth and are also broken through in order to keep the moment of inertia of the wheels as low as possible. The ring gear 3 i is screwed to a flange 23 which has a cylindrical projection 24 as an engagement surface for a braking device.

    Jeweils diametral gegenüberliegend zu einem Zapfen 21i hat der Planetenträger 20 einen über die axiale Breite der ersten Getriebestufe vorspringenden Arm 27, an dessen Ende ein weiterer Zapfen 21ii verankert ist, welcher jeweils ein Planetenrad 2ii derzweiten Getriebestufe trägt. Ein mit dem Hohlrad 3ii fest verbundener Flansch 25 bildet einen Träger für Lamellen 26 einer Lamellenbremse.In each case diametrically opposite to a pin 21 i , the planet carrier 20 has an arm 27 projecting over the axial width of the first gear stage, at the end of which a further pin 21 ii is anchored, each of which carries a planet gear 2 ii of the second gear stage. A flange 25 fixedly connected to the ring gear 3 ii forms a carrier for plates 26 of a plate brake.

    Figur 5 zeigt einen vereinfachten Querschnitt entlang der Linie V-V aus Figur 4. Die Zahnräder 1i, 2i, 3i der ersten Stufe sind im Schnitt gezeigt, das Sonnenrad 1ii ist teilweise verdeckt. Durch Zwischenräume, die zwischen den Planetenrädern 2, der ersten Stufe bestehen, erstrecken sich die Arme 27 des Planetenträgers 20, die die Planetenräder 2ii der zweiten Stufe halten. Das Hohlrad 3ii der zweiten Stufe ist in den Abmessungen mit dem Hohlrad 3i der ersten identisch. Die Sonnen sind in Figur 5 mit 1i und 1ii bezeichnet.FIG. 5 shows a simplified cross section along the line VV from FIG. 4. The gear wheels 1 i , 2 i , 3 i of the first stage are shown in section, the sun gear 1 ii is partially covered. The arms 27 of the planet carrier 20, which hold the planet gears 2 ii of the second stage, extend through spaces which exist between the planet gears 2, the first stage. The ring gear 3 ii of the second stage is identical in size to the ring gear 3 i of the first. The suns are denoted by 1 i and 1 ii in FIG.

    Die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes sind gegeben durch die Formeln

    Figure 00120001
    wenn das Hohlrad 3i in den Stand abgebremst ist
    (n3i=0), und
    Figure 00120002
    bei stehendem Hohlrad 3ii (n3ii=0) , wobei U das Übersetzungsverhältnis und Z die Zahl der Zähne eines Zahnrads bezeichnet.The gear ratios of the gearbox are given by the formulas
    Figure 00120001
    when the ring gear 3 i is braked to a standstill
    (n 3i = 0), and
    Figure 00120002
    with stationary ring gear 3 ii (n 3ii = 0), where U denotes the gear ratio and Z the number of teeth of a gear.

    Wie aus der nachfolgenden Tabelle 1 zu entnehmen, sind bereits mit mäßigen Zahnzahlen von nicht mehr als 75 für die Hohlräder Übersetzungsverhältnisse Uii von ca. 2,5 für die zweite Stufe und Ui von über 5 für die erste sowie Spreizungen Φ=Ui/Uii von bis zu 3 und mehr erreichbar. Kleinere Übersetzungen sind bei dieser Konstruktion auch realisierbar, doch sind hierfür große Durchmesser von Hohlrad und Sonnenrad erforderlich, was dem Bestreben nach einer kompakten Konstruktion zuwiderläuft. Z1ii Z2ii Z3ii Z1i Z2i Z3i Uii Ui Φ 45 11 67 11 28 67 2,48 7,09 2,70 47 11 69 11 29 69 2,46 7,27 2,94 47 11 69 13 28 69 2,46 6,80 2,55 47 11 69 15 27 69 2,46 5,60 2,26 47 11 69 17 26 69 2,46 5,05 2,04 47 13 73 11 31 73 2,55 7,63 2,99 47 13 73 13 30 73 2,55 6,61 2,59 47 13 73 15 29 73 2,55 5,86 2,29 49 11 71 11 30 71 2,44 4,45 3,04 49 11 71 13 29 71 2,44 6,46 2,63 49 11 71 15 28 71 2,44 5,78 2,34 49 13 5 13 31 75 2,53 5,76 2,67 49 13 75 15 30 75 2,53 6,00 2,37 49 13 75 17 29 75 2,53 5,41 2,13 51 11 73 11 31 73 2,43 7,68 3,14 51 11 73 13 30 73 2,43 6,64 2,72 51 11 73 15 29 73 2,43 6,86 2,41 51 11 73 17 28 73 2,43 5,29 2,17 51 11 73 19 27 73 2,43 4,84 1,99 51 13 77 13 32 77 2,50 6,92 2,75 51 13 77 15 31 77 2,50 6,18 2,44 51 13 77 17 30 77 2,50 5,52 2,20 51 13 77 19 29 77 2,50 5,05 2,01 53 11 75 11 32 75 2,41 7,81 3,23 53 11 75 13 31 75 2,41 6,76 2,80 53 11 75 15 30 75 2,41 6,00 2,48 53 11 75 17 29 75 2,44 5,41 2,24 43 10 63 11 26 63 2,46 6,72 2,72 45 10 65 11 27 65 2,44 6,90 2,82 49 10 69 11 29 69 2,40 7,27 3,02 51 10 71 11 30 71 2,39 7,46 3,11 As can be seen from the following Table 1, with moderate tooth numbers of not more than 75 for the ring gears, gear ratios U ii of approx. 2.5 for the second stage and U i of over 5 for the first, as well as spreadings U = U i / U ii reachable from up to 3 and more. Smaller ratios can also be achieved with this design, but large diameters of the ring gear and sun gear are required for this, which runs counter to the desire for a compact design. Z 1ii Z 2ii Z 3ii Z 1i Z 2i Z 3i U ii U i Φ 45 11 67 11 28 67 2.48 7.09 2.70 47 11 69 11 29 69 2.46 7.27 2.94 47 11 69 13 28 69 2.46 6.80 2.55 47 11 69 15 27 69 2.46 5.60 2.26 47 11 69 17 26 69 2.46 5.05 2.04 47 13 73 11 31 73 2.55 7.63 2.99 47 13 73 13 30 73 2.55 6.61 2.59 47 13 73 15 29 73 2.55 5.86 2.29 49 11 71 11 30 71 2.44 4.45 3.04 49 11 71 13 29 71 2.44 6.46 2.63 49 11 71 15 28 71 2.44 5.78 2.34 49 13 5 13 31 75 2.53 5.76 2.67 49 13 75 15 30 75 2.53 6.00 2.37 49 13 75 17 29 75 2.53 5.41 2.13 51 11 73 11 31 73 2.43 7.68 3.14 51 11 73 13 30 73 2.43 6.64 2.72 51 11 73 15 29 73 2.43 6.86 2.41 51 11 73 17 28 73 2.43 5.29 2.17 51 11 73 19 27 73 2.43 4.84 1.99 51 13 77 13 32 77 2.50 6.92 2.75 51 13 77 15 31 77 2.50 6.18 2.44 51 13 77 17 30 77 2.50 5.52 2.20 51 13 77 19 29 77 2.50 5.05 2.01 53 11 75 11 32 75 2.41 7.81 3.23 53 11 75 13 31 75 2.41 6.76 2.80 53 11 75 15 30 75 2.41 6.00 2.48 53 11 75 17 29 75 2.44 5.41 2.24 43 10 63 11 26 63 2.46 6.72 2.72 45 10 65 11 27 65 2.44 6.90 2.82 49 10 69 11 29 69 2.40 7.27 3.02 51 10 71 11 30 71 2.39 7.46 3.11

    Figur 2 zeigt das Schema einer zweiten Ausgestaltung eines zweistufigen Planetengetriebes für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine. Bei dieser Konstruktion sind die an die Brennkraftmaschine beziehungsweise die elektrische Maschine angeschlossenen Wellen 4 beziehungsweise 6 jeweils fest mit einem Sonnenrad 1i beziehungsweise 1ii verbunden. Planetenräder 2i beziehungsweise 2ii der zwei Stufen sind durch eine gemeinsame Achse 7 fest aneinander gekoppelt. Bei dieser Konstruktion lassen sich grundsätzlich drei verschiedene Übersetzungsverhältnisse einstellen, davon zwei durch Arretieren jeweils eines Hohlrades und das dritte durch Arretieren der Planetenbewegung, das heißt Festhalten der Achsen 7 der Paare von Planetenrädern. Figure 2 shows the diagram of a second embodiment of a two-stage planetary gear for an electrical machine according to the invention. In this construction, the shafts 4 and 6 connected to the internal combustion engine and the electrical machine are each firmly connected to a sun gear 1 i and 1 ii . Planet gears 2 i and 2 ii of the two stages are firmly coupled to one another by a common axis 7. In this construction, basically three different transmission ratios can be set, two of them by locking a ring gear each and the third by locking the planetary movement, that is to say holding the axes 7 of the pairs of planet gears.

    Die Übersetzungsverhältnisse sind gegeben durch die Formeln

    Figure 00150001
    Figure 00150002
    U 3 = Z 1i Z 2ii Z 1ii Z2i ,ns = 0 wobei die Angabe n3ii=0 beziehungsweise n3i=0 bedeutet, daß das Hohlrad 3ii beziehungsweise 3i arretiert ist und ns=0 bedeutet, daß die Planetenbewegung arretiert ist.The gear ratios are given by the formulas
    Figure 00150001
    Figure 00150002
    U 3 = Z 1 i Z 2 ii Z 1 ii Z 2 i . n s = 0 where the specification n 3ii = 0 or n 3i = 0 means that the ring gear 3 ii or 3 i is locked and n s = 0 means that the planetary movement is locked.

    Beispielhafte Ergebnisse für Übersetzungsverhältnisse U1,U2,U3 und Spreizungen Φ für die diverse Kombinationen von Zahnzahlen Z der einzelnen Zahnräder sind in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt. Z1i Z2i Z3i Z1ii Z2ii Z3ii U1
    n3ii=0
    U2
    n3i=0
    U3
    ns=0
    Φ= U2/U1 Φ= U3/U1
    53 11 75 29 35 99 2,78 3,82 5,81 1,37 2,09 55 10 75 36 29 94 2,27 2,97 4,43 1,31 1,95 53 9 71 33 29 91 2,45 3,39 5,17 1,38 2,11 53 10 73 33 30 93 2,40 3,21 4,81 1,33 2,00 53 11 75 33 31 95 2,37 3,06 4,52 1,29 1,90 53 9 71 35 27 89 2,27 3,02 4,54 1,33 2,00 53 12 77 31 34 99 2,52 3,27 4,84 1,29 1,91 53 12 77 33 32 97 2,33 2,94 4,28 1,26 1,83 55 11 77 33 33 99 2,50 3,33 5,00 1,33 2,00 55 10 75 35 30 95 2,35 3,14 4,71 1,33 2,00 55 9 73 35 29 93 2,39 3,31 5,06 1,38 2,11 55 10 75 36 29 94 2,27 2,97 4,43 1,31 1,95 57 10 77 37 30 97 2,31 3,08 4,62 1,33 2,00 57 11 79 37 31 99 2,27 2,94 4,34 1,29 1,90 59 10 79 39 30 99 2,26 3,02 4,53 1,33 2,00 49 10 69 35 24 83 1,97 2,38 3,36 1,20 1,70 49 10 69 33 26 85 2,14 2,67 3,86 1,24 1,80 49 10 69 31 28 87 2,32 3,00 4,42 1,28 1,90 49 10 69 29 30 89 2,53 3,37 5,06 1,33 2,00 49 10 69 30 29 88 2,42 3,18 4,73 1,31 1,95
    Exemplary results for gear ratios U 1 , U 2 , U 3 and spreads Φ for the various combinations of tooth numbers Z of the individual gears are listed in Table 2 below. Z 1i Z 2i Z 3i Z 1ii Z 2ii Z 3ii U 1
    n 3ii = 0
    U 2
    n 3i = 0
    U 3
    n s = 0
    Φ = U 2 / U 1 Φ = U 3 / U 1
    53 11 75 29 35 99 2.78 3.82 5.81 1.37 2.09 55 10 75 36 29 94 2.27 2.97 4.43 1.31 1.95 53 9 71 33 29 91 2.45 3.39 5.17 1.38 2.11 53 10 73 33 30 93 2.40 3.21 4.81 1.33 2.00 53 11 75 33 31 95 2.37 3.06 4.52 1.29 1.90 53 9 71 35 27 89 2.27 3.02 4.54 1.33 2.00 53 12 77 31 34 99 2.52 3.27 4.84 1.29 1.91 53 12 77 33 32 97 2.33 2.94 4.28 1.26 1.83 55 11 77 33 33 99 2.50 3.33 5.00 1.33 2.00 55 10 75 35 30 95 2.35 3.14 4.71 1.33 2.00 55 9 73 35 29 93 2.39 3.31 5.06 1.38 2.11 55 10 75 36 29 94 2.27 2.97 4.43 1.31 1.95 57 10 77 37 30 97 2.31 3.08 4.62 1.33 2.00 57 11 79 37 31 99 2.27 2.94 4.34 1.29 1.90 59 10 79 39 30 99 2.26 3.02 4.53 1.33 2.00 49 10 69 35 24 83 1.97 2.38 3.36 1.20 1.70 49 10 69 33 26 85 2.14 2.67 3.86 1.24 1.80 49 10 69 31 28 87 2.32 3.00 4.42 1.28 1.90 49 10 69 29 30 89 2.53 3.37 5.06 1.33 2.00 49 10 69 30 29 88 2.42 3.18 4.73 1.31 1.95

    Man erkennt, daß jeweils die kleinsten Übersetzungsverhältnisse U1 durch Festhalten des Hohlrads 3ii der zweiten Stufe erzielt werden, weil bei dieser Stufe der Durchmesser der Planetenräder 2ii größer ist als der der Planetenräder 2i der ersten Stufe. Das jeweils größte Übersetzungsverhältnis wird durch Festhalten der Achsen 7 erzielt. Bei diesem Getriebe kann deshalb auf das Hohlrad der ersten Stufe verzichtet werden, soweit dies nicht für die mechanische Stabilität des Getriebes erforderlich ist.It can be seen that in each case the smallest transmission ratios U 1 are achieved by holding the ring gear 3 ii of the second stage because in this stage the diameter of the planet gears 2 ii is larger than that of the planet gears 2 i of the first stage. The greatest transmission ratio is achieved by holding the axles 7 in place. With this transmission, the ring gear of the first stage can therefore be dispensed with, unless this is necessary for the mechanical stability of the transmission.

    Zum Arretieren der Bewegung der Achsen 7 um die Wellen 4 beziehungsweise 6 kann eine Bremseinrichtung verwendet werden, die auf die Enden der Achsen 7 eine Kraft in axialer Richtung ausübt, wie durch die Pfeile 9 in Figur 2 angedeutet, und die Achsen so an einer Planetenbewegung, nicht aber die Planetenräder an einer Drehung um die Achsen hindert.To lock the movement of the axes 7 around the Shafts 4 and 6 can be a braking device used on the ends of the axes 7 exerts a force in the axial direction as by the arrows 9 indicated in Figure 2, and the axes like a planetary movement, but not the planet gears prevents rotation about the axes.

    Eine Abwandlung ist in Figur 2a gezeigt. Ein Planetenträger 20' erstreckt sich hier zwischen den zwei Getriebestufen, und die Achsen 7 sind in Bohrungen des Planetenträgers 20' gehalten. An einer zylindrischen Außenfläche 8, die den Rand des Planetenträgers 20' umgibt, greift in derselben Weise wie an den Hohlrädern der mit Bezug auf Figuren 1, 4 und 5 beziehungsweise 2 beschriebenen Ausgestaltungen eine Bremskraft F an. Bei dieser Konstruktion können Bremseinrichtungen der gleichen Art zum Abbremsen der Bewegung der Achsen 7 wie auch der Drehung des Hohlrads 3ii verwendet werden, was die Konstruktion vereinfacht.A modification is shown in FIG. 2a. A planet carrier 20 'extends here between the two gear stages, and the axes 7 are held in bores of the planet carrier 20'. A braking force F acts on a cylindrical outer surface 8, which surrounds the edge of the planet carrier 20 ', in the same way as on the ring gears of the configurations described with reference to FIGS. 1, 4 and 5 or 2. In this construction, braking devices of the same type can be used to brake the movement of the axles 7 as well as the rotation of the ring gear 3 ii , which simplifies the construction.

    Bei der Ausgestaltung der Figur 3 ist die Welle 4 der Brennkraftmaschine mit einem großen Sonnenrad 1i fest verbunden, welches mit den Planetenrädern 2i kämmt. Diese sind auf einem Planetenträger 20'' drehbar montiert und kämmen mit Planetenrädern 2ii der zweiten Stufe, die auf dem gleichen Träger 20'' montiert sind. Letztere sind im Eingriff mit einem kleinen Sonnenrad 1ii, das über eine Welle 6 mit einer als Starter beziehungsweise Generator des Kraftfahrzeugs vorgesehenen elektrischen Maschine gekoppelt ist. Das Getriebe hat zwei Übersetzungszustände. Im ersten ist das Hohlrad 3ii der zweiten Stufe fest, im zweiten ist es der Planetenträger 20''. In der ersten Stufe wird kein Hohlrad benötigt, was einen deutlichen Vorteil hinsichtlich der Kompaktheit und Massenträgheitsmoment mit sich bringt, da dieses Hohlrad, wenn es vorhanden wäre, deutlich größer und schwerer sein müßte als das der zweiten Stufe. 3, the shaft 4 of the internal combustion engine is firmly connected to a large sun gear 1 i which meshes with the planet gears 2 i . These are rotatably mounted on a planet carrier 20 ″ and mesh with planet gears 2 ii of the second stage, which are mounted on the same carrier 20 ″. The latter are in engagement with a small sun gear 1 ii , which is coupled via a shaft 6 to an electrical machine provided as a starter or generator of the motor vehicle. The gearbox has two gear ratios. In the first, the ring gear 3 ii of the second stage is fixed, in the second it is the planet carrier 20 ″. No ring gear is required in the first stage, which has a clear advantage in terms of compactness and moment of inertia, since this ring gear, if it were present, would have to be significantly larger and heavier than that of the second stage.

    Der Planetenträger 20'' hält die Planetenräder 2ii der zweiten Stufe mit Hilfe von Armen, die zum Teil außerhalb der Schnittebene der Figur in Richtung der Planetenbewegung gekröpft verlaufen, was in der Figur durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.The planet carrier 20 ″ holds the planetary gears 2 ii of the second stage with the aid of arms that are partially cranked outside the sectional plane of the figure in the direction of the planetary movement, which is indicated in the figure by a broken line.

    Der Planetenträger 20'' ist wie der Planetenträger 20' aus Figur 2A durch eine an einer zylindrischen Außenfläche 8 angreifende Bremse arretierbar.The planet carrier 20 '' is like the planet carrier 20 'of Figure 2A by a cylindrical Lockable outer surface 8 engaging brake.

    Die nachfolgende Tabelle zeigt Übersetzungsverhältnisse U1,U2 der zwei Übersetzungszustände für unterschiedliche Zahnzahlen Z der verschiedenen Räder. Z1i 22i Z1ii Z2ii Z3ii U1
    ns=0
    U2
    n3ii=0
    Φ=U1/U2
    27 55 11 13 37 2,45 1,11 2,20 33 47 11 11 33 3,00 1,29 2,31 37 43 13 13 39 2,84 1,39 2,03 51 19 10 11 32 5,10 2,35 2,16 49 47 11 19 49 4,45 2,12 2,10 57 47 11 23 57 5,18 2,55 2,02 61 71 11 25 61 5,54 2,37 2,33 37 43 13 14 41 2,84 1,43 1,98 56 17 12 11 34 4,66 2,23 2,08 37 53 11 13 37 3,36 1,41 2,37 49 53 11 19 49 4,45 2,02 2,20 41 43 13 14 41 3,15 1,53 2,05 37 43 13 13 39 2,85 1,40 2,04 37 39 13 13 39 2,84 1,45 1,96 37 41 11 13 37 3,36 1,58 2,12 29 43 11 11 33 2,63 1,23 2,13
    The following table shows gear ratios U 1 , U 2 of the two gear ratios for different numbers of teeth Z of the different wheels. Z 1i 2 2i Z 1ii Z 2ii Z 3ii U 1
    n s = 0
    U 2
    n 3ii = 0
    Φ = U 1 / U 2
    27 55 11 13 37 2.45 1.11 2.20 33 47 11 11 33 3.00 1.29 2.31 37 43 13 13 39 2.84 1.39 2.03 51 19 10 11 32 5.10 2.35 2.16 49 47 11 19 49 4.45 2.12 2.10 57 47 11 23 57 5.18 2.55 2.02 61 71 11 25 61 5.54 2.37 2.33 37 43 13 14 41 2.84 1.43 1.98 56 17 12 11 34 4.66 2.23 2.08 37 53 11 13 37 3.36 1.41 2.37 49 53 11 19 49 4.45 2.02 2.20 41 43 13 14 41 3.15 1.53 2.05 37 43 13 13 39 2.85 1.40 2.04 37 39 13 13 39 2.84 1.45 1.96 37 41 11 13 37 3.36 1.58 2.12 29 43 11 11 33 2.63 1.23 2.13

    Auch hier lassen sich Übersetzungsverhältnisse im geeigneten Bereich und Spreizungen von 2 oder deutlich darüber bei mäßigen Zahnzahlen und folglich mit einem insgesamt kompakten Getriebe erzielen.Translation ratios can also be found here suitable range and spreads of 2 or clear above with moderate number of teeth and consequently with an overall compact gearbox.

    Figur 6 zeigt im axialen Schnitt ein Getriebe 33 mit zwei Lamellenbremsen 35i, 35ii und einer Stelleinrichtung zum gemeinsamen Betätigen der zwei Lamellenbremsen. Der Aufbau des Getriebes entspricht dem aus Figur 1 und wird nicht im Detail erneut beschrieben. Die Lamellenbremsen 35i, 35ii umfassen jeweils einen mit einem Hohlrad 3i, 3ii verbundenen Lamellensatz und einen mit einem axial verschiebbaren Träger 40 verbundenen Lamellensatz. Der verschiebbare Lamellensatz ist durch eine (nicht dargestellte) Feder gegen einen Stellring 41 gedrückt, den Figur 7 in einer perspektivischen Ansicht zeigt. Durch die Kraft der Feder ist der Stellring 41 zwischen den Lamellen und einem Satz von ortsfesten Rollen 42 axial eingespannt. FIG. 6 shows in axial section a gear 33 with two multi-disc brakes 35 i , 35 ii and an actuating device for actuating the two multi-disc brakes together. The structure of the transmission corresponds to that of Figure 1 and will not be described again in detail. The disk brakes 35 i , 35 ii each comprise a disk set connected to a ring gear 3 i , 3 ii and a disk set connected to an axially displaceable carrier 40. The displaceable plate set is pressed by a spring (not shown) against an adjusting ring 41, which FIG. 7 shows in a perspective view. Due to the force of the spring, the adjusting ring 41 is clamped axially between the lamellae and a set of stationary rollers 42.

    Wie in Figur 7 zu sehen, trägt der Stellring 41 zwei sich in Umfangsrichtung erstreckende Rampen 43, auf deren Oberfläche jeweils eine Rolle 42 läuft, wenn der Stellring 41 um die Welle 4 oder 6 gedreht wird. Je nach Höhe der Rampen 43 an den Stellen, an denen sie mit den Rollen 42 in Kontakt sind, sind die Lamellenträger 40 unterschiedlich weit axial verschoben, das heißt die Bremse unterschiedlich stark angezogen.As can be seen in FIG. 7, the adjusting ring 41 bears two circumferentially extending ramps 43, on the surface of which a roller 42 runs when the adjusting ring 41 around the shaft 4 or 6 is rotated. Depending on the height of the ramps 43 to the Places where they contact the rollers 42 are, the disk carrier 40 are different shifted far axially, that means the brake is different strongly attracted.

    Die zwei Stellringe 41 sind über eine Brücke 44 mit einem Teleskopmechanismus drehfest, aber axial gegeneinander verschiebbar verbunden. Einer der Stellringe 41 trägt an seinem Außenumfang einen Zahnkranz, der mit einem Ritzel 45 kämmt, das von einem Motor 46 über ein Untersetzungsgetriebe 47 angetrieben wird. Der Zahnkranz erstreckt sich über ein Winkelsegment, dessen Größe wenigstens dem von jeder Rampe 43 aufgespannten Winkel entspricht.The two adjusting rings 41 are connected via a bridge 44 a telescopic mechanism rotatably but axially against each other slidably connected. One of Collars 41 carries one on its outer circumference Sprocket, which meshes with a pinion 45, which by a motor 46 via a reduction gear 47 is driven. The ring gear extends over an angular segment whose size is at least that of each ramp corresponds to 43 spanned angle.

    Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Stellvorrichtung aus Figur 6 und der Getriebemotoranordnung 46,47. Der Zahnkranz hat die Form eines an einem Stellring 41 fest montierten Segments 48, von dem aus auch die Brücke 44 zum zweiten Stellring 41 ausgeht. Die Brücke 44 besteht aus zwei ineinandergreifenden, axial schienengeführten Elementen.Figure 9 shows a perspective view of the Adjusting device from Figure 6 and the geared motor arrangement 46.47. The ring gear has the shape of a on a collar 41 fixed segment 48, from which the bridge 44 to the second Collet 41 goes out. The bridge 44 consists of two interlocking, axially rail-guided Elements.

    Die Komponenten 41 bis 45 und 48 können als eine einheitliche Stellvorrichtung angesehen werden, die es durch einfaches Drehen des Ritzels 45 erlaubt, die Bremseinrichtungen 35i, 35ii gekoppelt in unterschiedliche Stellungen zu bringen.The components 41 to 45 and 48 can be regarded as a single adjusting device which, by simply rotating the pinion 45, allows the braking devices 35 i , 35 ii to be brought into different positions when coupled.

    Welche Stellungen die Bremseinrichtungen jeweils gemeinsam einnehmen, hängt von der Gestalt der Rampen 43 ab.Which positions each of the braking devices Taking together depends on the shape of the ramps 43 from.

    Figur 8 zeigt ein Beispiel für einen möglichen Höhenverlauf der Rampen 43 der zwei Stellringe 41 aus Figur 6 entlang ihres Umfangs. Dabei entspricht die untere Kurve dem in Figur 7 gezeigten Stellring. Einander entsprechende Stellungen des Stellrings 41 in Figuren 7 und 8 sind jeweils mit Buchstaben a bis e gekennzeichnet. Die Kreise an den Kurven in den Stellungen a bis e symbolisieren jeweils die der Rampe zugeordnete Rolle 42 in verschiedenen Positionen ihrer Bahn. In einer ersten Stellung a hat die Rampe aus Figur 7 eine Höhe ha (siehe untere Kurve in Figur 8), in der die zugeordnete Bremseinrichtung zwar bremst, aber nicht vollständig blokkiert. In den Stellungen b und c und dem dazwischenliegenden Bereich ist die Bremseinrichtung offen, zwischen d und e nimmt die Bremskraft zu, bis bei d die Bremse geschlossen ist, zwischen e und d ist die Höhe der Rampe konstant. Der verlauf der der anderen Bremseinrichtung zugeordneten Rampe, der in der oberen Kurve der Figur 8 gezeigt ist, ist spiegelsymmetrisch hierzu. In der Stellung c sind somit beide Bremseinrichtungen offen, das Getriebe 33 befindet sich in einem Leerlaufzustand. Durch Drehen in Richtung der Stellung d wird die eine Bremseinrichtung allmählich geschlossen, während die andere offen bleibt. Dieser Zustand ist ein Arbeitszustand des Getriebes mit einem der zwei möglichen Übersetzungsverhältnisse. Durch Drehen in Gegenrichtung in die Stellung b wird das zweite Übersetzungsverhältnis eingestellt. Drehungen über die Stellungen b,d hinaus führt jeweils zu Zuständen, in denen eine Bremseinrichtung geschlossen und die andere mit einer begrenzten Bremskraft den gesamten Antriebsstrang des Fahrzeugs abbremst.FIG. 8 shows an example of a possible height profile of the ramps 43 of the two adjusting rings 41 from FIG. 6 along their circumference. The lower curve corresponds to the collar shown in FIG. 7. Corresponding positions of the adjusting ring 41 in FIGS. 7 and 8 are each identified by letters a to e. The circles on the curves in positions a to e each symbolize the roller 42 assigned to the ramp in different positions of its path. In a first position a, the ramp from FIG. 7 has a height h a (see lower curve in FIG. 8), in which the assigned braking device brakes but does not block completely. In positions b and c and the area in between, the braking device is open, between d and e the braking force increases until at d the brake is closed, between e and d the height of the ramp is constant. The course of the ramp assigned to the other braking device, which is shown in the upper curve in FIG. 8, is mirror-symmetrical to this. In position c both brake devices are thus open, the transmission 33 is in an idle state. By turning in the direction of position d, one braking device is gradually closed while the other remains open. This state is a working state of the transmission with one of the two possible gear ratios. The second gear ratio is set by turning it in the opposite direction to position b. Rotations beyond the positions b, d also lead to states in which one braking device is closed and the other brakes the entire drive train of the vehicle with a limited braking force.

    Figur 10 zeigt schematisch eine Variante einer Stelleinrichtung. Hier sind die Stellringe 41 beide auf wenigstens einem Teil ihres Außenumfangs gezahnt und kämmen mit Ritzeln 45, die, auf einer gemeinsamen Welle 49 montiert, von dem Motor 46 angetrieben werden. Dabei ist die Breite der Ritzel beziehungsweise der Zahnungen der Stellräder 42 so bemessen, daß die Stellräder sich infolge der Wechselwirkung der (in dieser Figur nicht dargestellten) Rampen mit den Bremseinrichtungen axial verschieben können, ohne dabei mit den Ritzeln 45 außer Eingriff zu kommen.Figure 10 shows schematically a variant of a Setting device. Here are the collars 41 both serrated on at least part of its outer circumference and comb with pinions 45 which, on a common Shaft 49 mounted, driven by motor 46 become. The width of the pinion is respectively the teeth of the adjusting wheels 42 so dimensioned that the adjusting wheels due to the interaction the (not shown in this figure) Axially move ramps with the braking devices can, without doing with the pinions 45 except Intervention to come.

    Weitere Varianten betreffen die Zahl der Rampen auf einem Stellring, die ohne weiteres größer als 2 sein kann. Auch ist es ohne weiteres möglich, die Rampen an der dem Lamellenträger zugewandten Seite der Stellringe anzuordnen und so direkt die Rampen mit den Lamellenträgern wechselwirken zu lassen, anstatt, wie in Figur 6 gezeigt, mit Hilfe der ortsfesten Rollen 42 den gesamten Stellring 41 axial zu verschieben.Other variants affect the number of ramps a collar that is easily larger than 2 can be. It is also easily possible that Ramps on the side facing the disk carrier the collars and so the ramps directly to interact with the slat carriers, instead of using the stationary rollers 42 the entire collar 41st to move axially.

    Eine zweite Ausgestaltung einer Bremseinrichtung, in Form einer Backenbremse, ist in Figur 11 dargestellt. Diese mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnete Backenbremse umfaßt zwei Arme 51, die um in Bezug zu dem (hier nicht dargestellten) Getriebe 33 ortsfeste Achsen 52 schwenkbar sind. Jeder Arm 51 trägt einen Bremsbacken 53. Eine Zugfeder 49 übt auf die Arme 51 eine Kraft aus, die auf ein Öffnen der Bremse hinwirkt.A second embodiment of a braking device, in the form of a shoe brake is shown in Figure 11. This designated with the reference numeral 50 Shoe brake includes two arms 51 which are around in relation to the fixed transmission 33 (not shown here) Axes 52 are pivotable. Each arm 51 carries a brake shoe 53. A tension spring 49 exercises on the Arms 51 exert a force on opening the Brake works.

    Die Arme 51 tragen an ihren Enden einander gegenüberliegende, spitz zulaufende dreieckige Nasen 54. Ein Stellhebel 55 ist um eine ortsfeste Achse 58 schwenkbar und trägt an einem ersten Arm 57 einen Reiter 59 mit einer Aussparung, in die die Nasen 54 eingreifen. Der Reiter 59 ist durch eine Schwenkbewegung des Stellhebels 55 senkrecht zur Achse des Getriebes in Richtung des Pfeils A bewegbar. Der zweite Arm 56 des Stellhebels 55 wirkt, wie in Figur 12 gezeigt, mit einer Nockenscheibe 60 zusammen und bestimmt so die Höhe des Reiters 59 auf den Nasen 54. Um das Profil der Nockenscheibe besser erkennbar zu machen, ist um ihren Drehmittelpunkt ein strichpunktierter Kreis gezeichnet, dessen Radius gleich dem maximalen Radius der Nockenscheibe ist. Je weiter der Reiter 59 in der Figur 11 nach unten gedrückt ist, um so stärker drücken die Bremsbacken 53 gegen das (nicht dargestellte) zwischen ihnen angeordnete Hohlrad des Getriebes. Die Nockenscheibe 60 kann (wie der Stellring der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen) Stellungen einnehmen, die in Figur 12 mit Buchstaben a bis e bezeichnet sind und in der gleichen Weise wie die oben beschriebenen Zustände offenen, geschlossenen oder angebremsten Zuständen der Backenbremse 50 entsprechen.The arms 51 carry opposite ends at their ends, pointed triangular noses 54. An adjusting lever 55 is about a stationary axis 58 pivotable and carries one on a first arm 57 Rider 59 with a recess into which the lugs 54 intervention. The rider 59 is pivoted of the lever 55 perpendicular to the axis of the Gear can be moved in the direction of arrow A. The second arm 56 of the actuating lever 55 acts as in FIG 12, together with a cam disk 60 and thus determines the height of the rider 59 on the noses 54. To make the profile of the cam disc more recognizable to make is around their center of rotation dash-dotted circle, its radius is equal to the maximum radius of the cam disc. The further down the rider 59 in FIG. 11 is pressed, the more the brake shoes press 53 against the (not shown) between them arranged ring gear of the transmission. The cam disc 60 (like the collar of the previously described Configurations) take positions that in Figure 12 are designated by letters a to e and in the same way as those described above States open, closed or slowed down States of the shoe brake 50 correspond.

    Figur 13 zeigt eine Seitenansicht eines Getriebes 33 mit zwei Backenbremsen 50i, 50ii mit dem oben beschriebenen Aufbau, die jeweils den zwei Stufen 34i, 35ii des Getriebes zugeordnet sind. Zwei Nockenscheiben 60i, 60ii sind über eine gemeinsame Welle 49 mit einem Stellmotor 46 verbunden. Die zwei Nockenscheiben sind identisch geformt, aber spiegelbildlich zueinander angeordnet, so daß in der in Figur 13 gezeigten Stellung jeweils ein zweiter Hebel 56i abgesenkt, die zugehörige Backenbremse 50I somit offen, und der andere zweite Hebelarm 56II angehoben, die Backenbremse 50ii dementsprechend geschlossen ist.FIG. 13 shows a side view of a transmission 33 with two shoe brakes 50 i , 50 ii with the construction described above, which are each assigned to the two stages 34 i , 35 ii of the transmission. Two cam disks 60 i , 60 ii are connected to a servomotor 46 via a common shaft 49. The two cam disks are identically shaped, but are arranged in mirror image to one another, so that in the position shown in FIG. 13 a second lever 56 i is lowered, the associated shoe brake 50 I is thus open and the other second lever arm 56 II is raised, the shoe brake 50 ii is closed accordingly.

    Bei dieser Ausgestaltung ist jedem Stellhebel eine eigene Nockenscheibe 60I, 60II zugeordnet. Alternativ wäre es auch möglich, die zwei Stellhebel an einer gemeinsamen Nockenscheibe winkelversetzt angreifen zu lassen.In this embodiment, each control lever is assigned its own cam disk 60 I , 60 II . Alternatively, it would also be possible to have the two actuating levers engage on a common cam disk with an offset angle.

    Claims (16)

    1. Electrical machine, which can be connected as a starter and a generator for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, and has a two-stage epicyclic gearbox for coupling to a shaft of the internal combustion engine, with each stage having a braking device for fixing a rotary movement of that stage, characterized in that the two-stage epicyclic gearbox comprises two sun wheels (1i, 1ii) which are firmly connected to a starter or generator shaft (6), and two sets of planet wheels (2i, 2ii), which engage with in each case one of the sun wheels and a hollow wheel (3i, 3ii), with the planet wheels (2i, 2ii) in the two sets being mounted such that they can rotate on a planet support (20) which is firmly coupled to the internal combustion engine shaft (4).
    2. Electrical machine according to Claim 1, characterized in that the dimensions of the two hollow wheels (3i, 3ii) are identical.
    3. Electrical machine according to Claim 1 or 2, characterized in that the step-up ratios of the two stages are between 2.4 and 7.5, and have a spread of between 2 and 3.
    4. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation speed of the internal combustion engine shaft (4) is essentially equal to the rotation speed of the internal combustion engine.
    5. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the two braking devices act on the hollow wheels (3i, 3ii) of the epicyclic gearbox.
    6. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the braking devices are drum brakes, disc brakes or friction belt brakes.
    7. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the braking devices (35i, 35ii, 50i, 50ii) can be operated by a common actuating apparatus (41, 42, 43, 44, 45, 48; 49, 60i, 60ii, 56i, 56ii), which can assume at least an operating position (b), in which the first braking device is open and the second is closed, an operating position (d) in which the second braking device is open and the first is closed, and a freewheeling position (c) in which both are open, and can be set to the positions by means of a control element (45; 49) which can be moved with one degree of freedom.
    8. Electrical machine according to Claim 7, characterized in that the actuating apparatus can be moved via the freewheeling position (c) from one operating position (b, d) to the other.
    9. Electrical machine according to Claim 7 or 8, characterized in that the actuating apparatus can be moved beyond one operating position (b, d) to a braking position (a, e) in which the braking device which is open in the operating position (b, d) is braked.
    10. Electrical machine according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the actuating apparatus allows the closing of a braking device (35i, 35ii, 50i, 50ii) only when the other braking device is not closed at the same time.
    11. Electrical machine according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the braking devices (35i, 35ii) can be operated by means of actuating movements parallel to one axis (4, 6) of the gearbox, and in that the actuating apparatus (41, ..., 45, 48) has two ramps (43), which can rotate about the axis, in order to convert a rotary movement to an actuating movement of the two braking devices (35i, 35ii).
    12. Electrical machine according to Claim 11, characterized in that the ramps (43) of the two braking devices (35i, 35ii) are connected such that they rotate together.
    13. Electrical machine according to Claim 11 or 12, characterized in that the braking devices (35i, 35ii) are each arranged along the axis (4, 6), between the epicyclic gearbox (33) and the associated ramp (43).
    14. Electrical machine according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the braking devices (35i, 35ii) are disc brakes.
    15. Electrical machine according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the braking devices (50i, 50ii) can be operated by means of an actuating movement at right angles to one axis of the gearbox, and in that the actuating apparatus (49, 60i, 60ii, 50, 59) has at least one cam disc (60) and a lever (55), which interacts with the cam disc (60), in order to convert rotation of the cam disc (60) to an actuating movement of the braking devices (50i, 50ii).
    16. Electrical machine according to Claim 15, characterized in that the braking devices (50i, 50ii) are drum brakes.
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    Families Citing this family (40)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    SE513350C2 (en) * 1998-12-23 2000-08-28 Unic Ab Transmission by passenger cars
    JP3917390B2 (en) * 2001-07-06 2007-05-23 株式会社日立製作所 Generator motor
    JP2004060520A (en) * 2002-07-29 2004-02-26 Denso Corp Starter
    EP1455085A3 (en) * 2003-03-04 2009-12-16 HONDA MOTOR CO., Ltd. Automotive internal combustion engine control system
    JP4165362B2 (en) * 2003-10-08 2008-10-15 株式会社デンソー Starter
    US7185496B2 (en) * 2004-07-12 2007-03-06 Honeywell International, Inc. Synchronizing stationary clutch of compression braking with a two spool gas turbine engine
    JP4789000B2 (en) * 2006-02-16 2011-10-05 Smc株式会社 Automatic reduction ratio switching device
    AT505119A1 (en) * 2007-04-23 2008-11-15 Blum Gmbh Julius DRIVE FOR A MOVABLE FURNITURE PART
    JP4784567B2 (en) * 2007-07-05 2011-10-05 株式会社デンソー Starter
    JP4831043B2 (en) * 2007-10-11 2011-12-07 株式会社デンソー Starter
    JP4957530B2 (en) * 2007-12-05 2012-06-20 株式会社デンソー Starter
    FR2931774B1 (en) * 2008-05-30 2010-06-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR CONTROLLING AN ALTERNATOR-VARIATOR TORQUE OF A MOTOR VEHICLE ENGINE ASSEMBLY
    NL2005511C2 (en) 2010-05-17 2011-11-21 Dti Group Bv Transmissie voor een elektrische of hybride aandrijving,
    US8808132B2 (en) * 2012-05-31 2014-08-19 Gm Global Technology Operations, Llc Differential with integrated torque vectoring
    CN103644265A (en) * 2013-12-09 2014-03-19 中联重科股份有限公司 Engineering machine and planetary reducing mechanism thereof
    CN104003048B (en) * 2014-05-20 2016-08-24 无锡瑞巴斯医疗器械有限公司 A kind of mobile medicine-chest
    US10487918B2 (en) 2016-02-29 2019-11-26 Deere & Company Integrated starter-generator device with power transmission
    US10591025B2 (en) 2016-02-29 2020-03-17 Deere & Company Integrated starter-generator device with power transmission
    US10479187B2 (en) 2017-11-29 2019-11-19 Deere & Company Integrated hybrid power system for work vehicle
    US10519920B2 (en) * 2018-01-17 2019-12-31 Deere & Company Automatic two-mode high reduction power transmission system
    US20190376484A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 GM Global Technology Operations LLC Vehicle Engine Electric Starter Motor with Multiple Speed Ratios
    US11156270B2 (en) 2019-04-16 2021-10-26 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with transmission assembly mounting arrangement
    US11060496B2 (en) 2019-04-16 2021-07-13 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device
    US10975938B2 (en) 2019-04-16 2021-04-13 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with electromagnetic actuation assembly
    US10948054B2 (en) 2019-04-16 2021-03-16 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with solenoid cam actuation apparatus
    US10933731B2 (en) 2019-04-16 2021-03-02 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with magnetic cam assembly
    US10920730B2 (en) 2019-04-16 2021-02-16 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with dog clutch arrangement
    US10968985B2 (en) 2019-04-16 2021-04-06 Deere & Company Bi-directional integrated starter-generator device
    US10920733B2 (en) * 2019-04-16 2021-02-16 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with preloaded clutch
    US10821820B1 (en) 2019-04-16 2020-11-03 Deere & Company Multi-mode starter-generator device transmission with single valve control
    US10975937B2 (en) 2019-04-16 2021-04-13 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with cam arrangement
    US10900454B1 (en) 2020-04-03 2021-01-26 Deere & Company Integrated starter-generator device with unidirectional clutch actuation utilizing a biased lever assembly
    US11193560B1 (en) 2020-05-29 2021-12-07 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with bifurcated clutches
    US11415199B2 (en) 2020-05-29 2022-08-16 Deere & Company Bi-directional multi-speed drive
    US11326570B1 (en) 2020-10-26 2022-05-10 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with unidirectional input
    US11866910B2 (en) 2021-02-25 2024-01-09 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with output control clutch
    US11624170B2 (en) 2021-02-25 2023-04-11 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with clutch retention mechanism
    US11719209B2 (en) 2021-03-29 2023-08-08 Deere & Company Integrated starter-generator device with unidirectional clutch actuation utilizing biased lever assembly
    US11761515B2 (en) 2021-05-20 2023-09-19 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with guided dog clutch
    US11686374B2 (en) 2021-07-23 2023-06-27 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly providing multiple gear ratios at same step ratio

    Family Cites Families (18)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CH193425A (en) * 1936-09-04 1937-10-15 Scintilla Ag Device on internal combustion engines with an electrical machine serving as a starter motor and as a power generator.
    JPS5338376B2 (en) * 1973-06-28 1978-10-14
    DE2504867A1 (en) * 1975-02-06 1976-08-19 Helmut Koerner Power unit with energy storage booster - two ratio epicyclic gear train to connect engine and motor generator to wheels
    US4077282A (en) * 1976-12-23 1978-03-07 Deere & Company Transmission
    CA1209375A (en) * 1982-04-08 1986-08-12 John H. Kerr Incrementally variable transmission
    JPS5963254U (en) * 1982-10-20 1984-04-25 ヤンマー農機株式会社 Planetary gear transmission
    DE3246230A1 (en) 1982-12-14 1984-06-14 Volkswagenwerk Ag Transmission assembly
    SU1103008A1 (en) * 1983-01-19 1984-07-15 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Current generator starter drive
    US4708030A (en) * 1985-03-18 1987-11-24 Sundstrand Corporation Multi-range starter-generator drive
    JPS63101545A (en) * 1986-10-15 1988-05-06 Matsushita Electric Works Ltd Planetary speed change gear
    US4862770A (en) * 1987-07-13 1989-09-05 Borg-Warner Automotive, Inc. Two-speed alternator drive
    FR2639413B1 (en) * 1988-11-18 1993-10-15 Potain TWO-SPEED GEARBOX WITH SHIFT SPEED CHANGE
    FR2643520B1 (en) 1989-02-21 1991-04-26 Valeo ALTERNATOR-STARTER WITH AUTOMATIC COUPLING DEVICE
    US4920815A (en) * 1989-04-24 1990-05-01 Eaton Corporation Single shaft shifting mechanism
    US5418400A (en) * 1993-12-27 1995-05-23 Ford Motor Company Integrated generator and starter motor
    US5482512A (en) * 1994-04-12 1996-01-09 General Motors Corporation Electro-mechanical hybrid powertrain with self-engaging brakes for starting the engine
    JP3045650B2 (en) 1994-11-04 2000-05-29 株式会社エクォス・リサーチ Transmission for vehicles
    DE19748045A1 (en) * 1997-05-09 1998-11-12 Bosch Gmbh Robert Starter generator machine with variable gear ratio for a motor vehicle internal combustion engine

    Also Published As

    Publication number Publication date
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