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Die Erfindung betrifft ein Umlaufräderwechselgetriebe und besteht darin, dass das Sonnenrad des Getriebes einerseits durch eine sich gegen einen ortsfesten Teil abstützende Freilaufkupplung stets nur in einer Richtung drehbar ist und anderseits durch ein willkürlich verstellbares Kupplungs- glied entweder mit einem ortsfesten Teil oder mit einem andern drehbaren Teil (c) des Getriebes kuppelbar ist. Hiedurch wird ein Getriebe geschaffen, dass entweder als Ganzes umläuft und somit in direkten Gang arbeitet oder die Kraft unter Herabsetzung der Geschwindigkeit über die Planetenräder überträgt.
Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht darin, dass eine unerwünscht lange
Unterbrechung der Antriebsverbindung zwischen der treibenden und getriebenen Welle beim Übergang zwischen beiden Gängen auf alle Fälle vermieden wird, u. zw. auch dann, wenn die getriebene Welle zeitweise zur treibenden wird, wie dies z. B. beim Bremsen eines Kraftfahrzeuges durch den Motor der Fall ist.
Die Verbindung des Sonnenrades eines Umlaufgetriebes mit einer Freilaufkupplung ist an sich bereits vorgeschlagen worden. Ebenso ist die Verwendung von willkürlich betätigbaren Kupplungen bei Umlaufgetrieben an sich bekannt. Demgegenüber besteht die Erfindung in der vorstehend angegebenen kombinierten Anordnung dieser beiden Kupplungen.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt.
An der treibenden Welle a ist ein mit Innenverzahnung versehener Umlaufring c ausgebildet bzw. befestigt, während an der gleichachsigen getriebenen Welle bein Planetenradträger d ausgebildet bzw. befestigt ist, auf dem ein oder mehrere mit dem Umlaufring kämmende Planetenräder e gelagert sind. Das bzw. die Planetenräder kämmen ferner mit einem Sonnenrad f, das an einer auf der getriebenen Welle b lose sitzenden Muffe 9 ausgebildet bzw. befestigt ist. Zwischen dieser Muffe und dem Gehäuse h ist eine Freilaufkupplung i angeordnet, die eine Drehung des Sonnenrades t entgegengesetzt zur normalen Drehrichtung des Umlaufringes c verhindert.
Auf der Muffe g sitzt verschiebbar ein Kupplung- glied 7c, das nach Art einer Reibungskupplung ausgebildet und mit der Muffe durch Feder und Nut verbunden ist. Dieses Glied arbeitet mit einem dazu passenden Kupplungsglied I an der Aussenseite des Umlaufringes c sowie mit einem weiteren dazu passenden Kupplungsglied m an der Innenseite des Gehäuses h zusammen. Das Kupplungsglied i ! kann anstatt am Umlaufring am Planetenradträger d angeordnet sein.
Das Kupplungsglied 7c kann auf irgendwelche passende Weise axial verschoben werden. Vorzugsweise wird es in der Richtung, in der es mit dem Kupplungsglied m in Eingriff gelangt, also nach rechts, durch eine Feder n bewegt. Die Bewegung nach links, wobei das Glied k mit dem Kupplungsglied I in Eingriff gelangt, wird vorzugsweise durch einen (oder mehrere) von einem Druckmittel betätigten Kolben o bewirkt, der in einen vom Gehäuse h getragenen Zylinder p arbeitet. Die Kraft der Feder n kann gegebenenfalls durch den Druck des auf die linke Kolbenseite wirkenden Druckmittels unterstützt werden. Die Verbindung zwischen der Feder n und dem Kupplungsglied k erfolgt durch ein verschiebbares Anschlagstück q, das mit dem Kupplungsglied k über ein Kugellager r verbunden ist.
Der Kolben o wirkt auf das Stück q mittels einer Kolbenstange s.
Die beschriebene Vorrichtung ist insbesondere als Zusatzgetriebe bei einem Kraftfahrzeug verwendbar und kann entweder zwischen dem Haupt-Geschwindigkeitswechselgetriebe und dem Motor oder zwischen dem Haupt-Geschwindigkeitswechselgetriebe und der Propellerwelle angeordnet werden.
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Wenn die Welle b mit derselben Geschwindigkeit angetrieben werden soll wie die Welle a (direkter Gang), wird das Kupplungsglied li mit dem Kupplungsglied 1 in Eingriff gebracht, indem ein Druckmittel, z. B. Drueköl oder Druckluft, in den rechten Teil des Zylinders p eingelassen wird. Das aus dem Umlaufring c, den Planetenrädern e, dem Planetenradträger d und dem Sonnenrad j bestehende Umlaufgetriebe läuft dann als ein Stück um und zwischen beiden Wellen a, b findet keine Relativbewegung statt.
Wenn die Welle b mit geringerer Geschwindigkeit umlaufen soll als die Welle a, wird das Kupp- lungsglied k durch die Feder n vom Kupplungsglied 1 gelöst, sobald das Druckmittel aus dem rechten
Teil des Zylinders p ausgelassen wird. In diesem Augenblick kommt die Freilaufkupplung 1 : sofort zur Wirkung und bewirkt, indem sie das Sonnenrad j festhält, dass die Bewegung der Welle a auf die Welle b über das Umlaufgetriebe mit herabgesetzter Geschwindigkeit übertragen wird.
Da jedoch die Kupplung nur in einer Richtung wirksam ist, wäre es bei bloss vom Kupplungsglied losgelöstem Kupplung.- glied Ti, nicht möglich, Bewegung in umgekehrter Richtung (d. h. von der Welle b zur Welle a) durch das Umlaufgetriebe zu übertragen. Diese Notwendigkeit tritt auf, wenn der Motor von der lebendigen
Kraft des Wagens angetrieben wird. Aus diesem Grunde ist am Gehäuse Ab das weitere Kupplung'- glied tn vorgesehen, mit dem das Kupplungsglied k zwecks Festhaltens des Sonnenrades gegen Drehung in Eingriff gelangt, wenn es in der beschriebenen Weise vom Kupplungsglied 1 abgezogen wird. Die
Kraft der Feder n kann gegebenenfalls noch durch in die linke Hälfte des Zylinders p eingelassenes
Druckmittel verstärkt werden.
Wenn Bewegung von der Welle b zur Welle a über das Umlaufgetriebe übertragen wird, so wird sodann das Sonnenrad durch die Kupplungsteile k, m festgehalten.
Wenn somit Bewegung von a nach b mit herabgejetzter Geschwindigkeit durch das Umlauf- getriebe übertragen werden soll, ist zuerst das Kupplungsglied li vom Kupplungsglied 1 zu lösen.
Unmittelbar hierauf gelangt die Freilaufkupplung i zur Wirkung und hält das Sonnenrad fest. Hierauf gelangt das Kupplungsglied & mit dem Kupplungsglied m in Eingriff.
Mittels der Freilaufkupplung, die gemeinsam mit den Kupplungsg1iedern k. 1, M wirkt, wird die Unterbrechung der Antriebsverbindung zwischen den Wellen a und b bei Übergang von einer
Getriebeübersetzung auf die andere unter allen Umständen auf ein Mindestmass herabgesetzt.
Bei mandchen bekannten Geschwindigkeitswechselgetrieben für Kraftfahrzeuge ist ein sogenannter "Schnellgang"vorgesehen, wie er z. B. in der englischen Patentschrift Nr. 456007 beschrieben ist.
Derselbe besteht aus einem Zusatzgetriebe, durch das die Bewegung des getriebenen Teiles des Haupt- getriebes mit einer Übersetzung auf die Propellerwelle des Fahrzeuges übertragen wird, wobei das
Zusatzgetriebe eingeschaltet wird, wenn der Schnellgang gewünscht wird. Durch die vorliegende
Erfindung (die passenderweise mit"Langsamgang"-Getriebe bezeichnet werden kann) wird ein vorteil- haftes Gegenstück zu einem Schnellganggetriebe geschaffen, da das am Ende befindliche Reduktions- getriebe eine ziemlich höhere Übersetzung als normal liefern kann, die dadurch wieder auf das Normal- mass gebracht wird, dass die Reduktion im vorliegenden Langsamganggetriebe bewirkt wird.
Wenn das Hauptgetriebe drei Übersetzungen aufweist (wobei die dritte l : 1 ist), so ermöglicht das vorliegende
Zusatzgetriebe eine Reduktion einer jeden dieser drei Übersetzungen und die höchste Übersetzung würde erhalten werden, wenn sowohl das Haupt-als auch das Zusatzgetriebe mit einer Übersetzung gleich 1 : 1 arbeiten.
Es wurde bereits bemerkt, dass die vorliegende Vorrichtung bei Anwendung an einem Motor-
Strassenfahrzeug zwischen dem Motor und dem Hauptgetriebegehäuse oder zwischen letzterem und der getriebenen Welle angeordnet sein kann. Wenn die Vorrichtung für andere Zwecke, z. B. bei einem
Flugzeug, Anwendung findet, kann sie entweder als einziges Mittel zur Erzielung einer veränderlichen Übersetzung zwischen Motor und Propellerwelle verwendet werden oder aber als Zusatz zu einem
Haupt-Geschwindigkeitswechselgetriebe.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Umlaufräderwechselgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (i) des Getriebes einerseits durch eine sich gegen einen ortsfesten Teil (h) abstützende Freilaufkupplung (i) stets nur in einer Richtung drehbar ist und anderseits durch ein willkürlich verstellbares Kupplungsglied entweder mit einem ortsfesten Teil (h) oder mit einem andern drehbaren Teil (e) des Getriebes kuppelbar ist.
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The invention relates to an epicyclic gear change transmission and consists in the fact that the sun gear of the transmission can be rotated in only one direction on the one hand by an overrunning clutch supported against a stationary part and on the other hand rotatable by an arbitrarily adjustable coupling element either with a stationary part or with another Part (c) of the transmission can be coupled. This creates a gearbox that either rotates as a whole and thus works in direct gear or transmits the power via the planetary gears while reducing the speed.
The advantage achieved by the invention is that an undesirably long
Interruption of the drive connection between the driving and driven shaft during the transition between the two gears is avoided in any case, u. zw. Even if the driven shaft is temporarily driving, as z. B. when braking a motor vehicle by the engine is the case.
The connection of the sun gear of an epicyclic gearbox with an overrunning clutch has already been proposed per se. The use of arbitrarily actuatable clutches in epicyclic gears is also known per se. In contrast, the invention consists in the above-mentioned combined arrangement of these two clutches.
The drawing shows an example embodiment of the invention in longitudinal section.
On the driving shaft a, an internal gear ring c is formed or attached, while on the coaxial driven shaft a planet gear carrier d is formed or attached, on which one or more planet gears e meshing with the circumferential ring are mounted. The planetary gear (s) also mesh with a sun gear f which is formed or fastened to a sleeve 9 loosely seated on the driven shaft b. An overrunning clutch i is arranged between this sleeve and the housing h and prevents the sun gear t from rotating in the opposite direction to the normal direction of rotation of the rotating ring c.
Slidably seated on the sleeve g is a coupling member 7c which is designed in the manner of a friction clutch and is connected to the sleeve by a tongue and groove. This member works with a matching coupling member I on the outside of the circumferential ring c and with another matching coupling member m on the inside of the housing h. The coupling link i! can be arranged on the planet gear carrier d instead of the rotating ring.
The coupling member 7c can be axially displaced in any suitable manner. It is preferably moved by a spring n in the direction in which it engages with the coupling member m, that is to say to the right. The movement to the left, whereby the member k comes into engagement with the coupling member I, is preferably brought about by one (or more) pistons o actuated by a pressure medium and operating in a cylinder p carried by the housing h. The force of the spring n can optionally be supported by the pressure of the pressure medium acting on the left side of the piston. The connection between the spring n and the coupling member k is made by a displaceable stop piece q, which is connected to the coupling member k via a ball bearing r.
The piston o acts on the piece q by means of a piston rod s.
The device described can be used in particular as an additional gear in a motor vehicle and can be arranged either between the main speed change gear and the engine or between the main speed change gear and the propeller shaft.
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If the shaft b is to be driven at the same speed as the shaft a (direct gear), the coupling member li is brought into engagement with the coupling member 1 by a pressure medium, for. B. pressure oil or compressed air, is admitted into the right part of the cylinder p. The epicyclic gear consisting of the rotating ring c, the planet gears e, the planet gear carrier d and the sun gear j then rotates as one piece and no relative movement takes place between the two shafts a, b.
If the shaft b is to rotate at a lower speed than the shaft a, the coupling element k is released from the coupling element 1 by the spring n as soon as the pressure medium is released from the right
Part of the cylinder p is omitted. At this moment the overrunning clutch 1: comes into effect immediately and, by holding the sun gear j, causes the movement of shaft a to be transmitted to shaft b via the epicyclic gearbox at reduced speed.
However, since the coupling is only effective in one direction, it would not be possible to transfer movement in the opposite direction (i.e. from shaft b to shaft a) through the epicyclic gear if the coupling member Ti was only detached from the coupling member. This need arises when the engine is alive
Power of the car is driven. For this reason, the further coupling member tn is provided on the housing Ab, with which the coupling member k comes into engagement for the purpose of holding the sun gear against rotation when it is removed from the coupling member 1 in the manner described. The
The force of the spring n can optionally be let into the left half of the cylinder p
Pressure means are reinforced.
When movement is transmitted from shaft b to shaft a via the epicyclic gear, the sun gear is then held in place by the coupling parts k, m.
If, therefore, movement from a to b is to be transmitted through the epicyclic gear at a reduced speed, the coupling element 1 1 must first be released from coupling element 1.
Immediately afterwards the overrunning clutch i comes into effect and holds the sun gear tight. The coupling member & then comes into engagement with the coupling member m.
By means of the overrunning clutch, which together with the clutch members k. 1, M acts, the interruption of the drive connection between the shafts a and b at the transition from one
Gear ratio reduced to the other under all circumstances to a minimum.
In some known speed change transmissions for motor vehicles, a so-called "overdrive" is provided, as z. B. is described in English Patent No. 456007.
The same consists of an additional gear through which the movement of the driven part of the main gear is transmitted with a translation to the propeller shaft of the vehicle
Additional gear is switched on when overdrive is desired. Through the present
In accordance with the invention (which can be appropriately referred to as "slow gear"), an advantageous counterpart to an overdrive gear is created, since the reduction gear at the end can deliver a considerably higher gear ratio than normal, which then returns to normal is brought that the reduction is effected in the present low-speed transmission.
If the main transmission has three gear ratios (the third being 1: 1), the present one enables
Additional gear a reduction of each of these three gear ratios and the highest gear ratio would be obtained if both the main and the additional gear work with a gear ratio equal to 1: 1.
It has already been noted that the present device when applied to an engine
Road vehicle can be arranged between the engine and the main gearbox or between the latter and the driven shaft. When the device is used for other purposes, e.g. B. at one
Aircraft, is used, it can either be used as the only means to achieve a variable translation between the engine and propeller shaft or as an addition to one
Main speed change gearbox.
PATENT CLAIMS:
1. Epicyclic gear change transmission, characterized in that the sun gear (i) of the transmission is rotatable on the one hand by an overrunning clutch (i) supported against a stationary part (h) only in one direction and on the other hand by an arbitrarily adjustable coupling member either with a stationary part (h) or with another rotatable part (e) of the transmission can be coupled.