<Desc/Clms Page number 1>
Mehrgängiges Planetenradgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrgängiges Planetenradgetriebe mit mindestens vier Gliedern (Zentralräder, Planetenradträger). Mehrgängige Planetenradgetriebe sind bereits in verschiedenartigen
Ausführungsformen bekannt. Sie erfordern manchmal einen beträchtlichen Bauaufwand, wenn die Glieder des Planetengetriebes kompliziert ausgebildet sind und mehrfach ineinandergreifen.
Eine bereits bekann- te Getriebeausführung weist einen mit der Abtriebswelle des Getriebes in Triebverbindung stehenden Pla- netenradträger auf, wobei von den drei Zentralrädern zwei mittels je einer Kupplung mit der Eingangs- welle des Getriebes kuppelbar sind und mit voneinander verschiedenen, aber bei festgehaltenem dritten
Zentralrad den jeweils gleichen Drehsinn des Planetenradträgers ergebenden Übersetzungen mit diesem in
Triebverbindung stehen und wobei das zweite und dritte Zentralrad abbremsbar ausgebildet sind. Diese
Teile des Getriebes ermöglichen vier Vorwärtsgänge, die dadurch eingeschaltet werden, dass je eine der
Kupplungen oder beide Kupplungen eingeschaltet werden. Ein weiteres bekanntgewordenes Planetenrad- getriebe weist acht Glieder auf und ist dementsprechend kompliziert aufgebaut.
Trotzdem sind dort nur sechs Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang erzielbar.
Das Planetenradgetriebe nach der Erfindung bezweckt, die obengenannten oder ähnliche Getriebe ohne wesentlichen Mehraufwand zunächst in ein Getriebe mit Rückwärtsgang und darüber hinaus in Getriebe mit noch höheren Gangzahlen umzuwandeln bzw. Getriebe mit hoher Gangzahl bei einfacherer Bauweise zu schaffen.
Ausgegangen wird hiebei von dem zuletzt genannten Planetenradgetriebe mit mindestens vier, entsprechend der aufsteigenden oder absteigenden Reihenfolge ihrer Drehzahlen mit a. b. c, d bezeichneten Gliedern, von denen das als Planetenradträger ausgebildete Glied c mit der Abtriebswelle des Getriebes in Triebverbindung steht und von denen die Glieder a, b und d als Zentralräder ausgebildet sind, wobei von den Gliedern a, b und d das Glied b (erstes Zentralrad genannt) und ein weiteres Glied (a oder d ;
zweites Zentralrad genannt) mittels je eines als mechanische Kupplung, als btrömungskupplung, als Strömungswandler od. dgl. ausgebildeten, ein-und ausschaltbaren Wellen-Verbindungsmittels mit der Eingangswelle des Getriebes kuppelbar sind und wobei das Glied d bzw. a (drittes Zentralrad) eine Festhaltevorrichtung aufweist, mittels der dieses Glied an der Drehung zumindest in einer Drehrichtung gehindert werden kann. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass beide mit der Antriebswelle verbindbaren Zentralräder (erstes und zweites Zentralrad) mit einer Festhaltevorrichtung, vorzugsweise einer Bremse oder einem Freilauf, versehen werden.
Was die Bezeichnungsweise der Glieder (a, b, c usw.) anlangt, so sei hiezu noch erläutert, dass bezüglich der auf einer Zahlengerade liegenden Drehzahlen die Glieder eines Planetenradgetriebes stets dieselbe Reihenfolge aufweisen, d. h. unabhängig davon, ob und welches Glied festgehalten wird. Die Drehzahl z. B. des Gliedes b liegt bei allen Schaltungen zwischen den Drehzahlen der benachbarten Glieder a und c. Bei gleichen Drehrichtungen kann dabei die Drehzahl des Gliedes a grösser oder kleiner als die Drehzahl des Gliedes b sein und somit die Drehzahl des Gliedes c kleiner bzw. grösser als die Drehzahl des Gliedes b. Wird das Glied b abgebremst, so dreht sich das Glied a entgegengesetzt zum Glied c.
Die verschiedenen Getriebeausführungen, die sich ferner ergeben und zum Teil eine erhebliche Gangzahl ermöglichen, und weitere Merkmale der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der zugehörigen Beschreibung erläutert. Hiebei zeigen Fig. 1 ein Viergang-Getriebe mit einem zusätzlichen Rückwärtsgang, Fig. 2 die dazugehörige Gangschalttabelle, Fig. 3 ein Fünfgang-Getriebe mit zwei zusätz-
<Desc/Clms Page number 2>
lichen Bremsgängen, Fig. 4 die dazugehörige Gangschalttabelle, Fig. 5 ein Siebengang-Getriebe, Fig. 6 die dazugehörige Gangschalttabelle, Fig. 7 ein Dreizehngang-Getriebe mit drei Rückwärtsgängen und
Fig. 8 die dazugehörige Gangschalttabelle.
Beim Viergang-Getriebe gemäss Fig. 1 ist eine Eingangswelle 101 über ein Stirnräderpaar 102, 103 mit einer Hohlwelle 104 verbunden, die an den Primärteil 120 zweier füll-und entleerbarer Strömungs- kupplungen 105, 106 angeschlossen ist. Deren Sekundärteile 121 und 122 stehen über eine Welle 107 mit einem als Sonnenrad ausgebildeten Zentralrad 109 (Glied a = zweites Zentralrad) bzw. über Hohlwellen
123 und 108 mit einem als Aussenkranz ausgebildeten und mittels einer Bremse 124 abbremsbaren Zen- tralrad 110 (Glied b = erstes Zentralrad) in Triebverbindung. Das zweite Zentralrad 109 sowie ein drittes Zentralrad 1120 kämmen mit einem Planetenrad 113, das zusammen mit einem Zwischenrad 111 in einem
Planetenradträger 114 gelagert ist. Das Zwischenrad 111 lässt das Zentralrad 110 mit dem Planetenrad 113 in Triebverbindung kommen.
Der Planetenradträger 114 ist mit der Abtriebswelle 115 des Getriebes ver- bunden. Das dritte Zentralrad 112 ist über eine Hohlwelle 116 und über einen Freilauf 117 mit einer
Bremse 125 verbunden (entspricht einem ausschaltbaren Freilauf). Schliesslich kann die Welle 107 mittels einer weiteren Bremse 119 abgebremst werden.
Aus Fig. 2 ist das Gangschaltschema zu ersehen. Der unterste Gang G 1 wird wirksam, wenn die Strö- mungskupplung 105 gefüllt und die Bremse 125 angezogen wird. Hiebei versucht das Zentralrad 112 ent- gegen der Drehrichtung der Welle 104 umzulaufen, wird aber durch den nun blockierenden Freilauf 117 daran gehindert. Weil der Freilauf selbst nicht willkürlich geschaltet wird, ist das Bezugszeichen 117 in
Fig. 2 in Klammern gesetzt. Die entsprechenden Kreuze bedeuten, dass der Freilauf blockiert. (Dieselbe
Darstellung ist in den übrigen Gangschalttabellen gewählt.) Der zweite Gang G 2 wird dadurch bewirkt, dass die Strömungskupplung 105 entleert und die Strömungskupplung 106 gefüllt wird, wobei der Freilauf
117 weiterhin blockiert ist. Im dritten Gang G 3 sind beide Kupplungen 105 und 106 eingeschaltet.
Hiebei läuft bei abgehobenem Freilauf 117 das Planetenradgetriebe als Ganzes um, so dass die Wellen 104 und
115 einander gleiche Drehzahlen aufweisen. Der oberste Gang G 4 ist gegenüber der Drehzahl der Welle
104 ins Schnelle übersetzt und wird wirksam, wenn lediglich die Strömungskupplung 106 und die Bremse
119 betätigt werden. Hiebei bleibt der Freilauf 117 gelöst. Bei den beiden unteren Gängen G 1 und G 2 muss zusätzlich, bei den Gängen G 3 und G 4 dagegen kann die Bremse 125 betätigt werden. Das Getriebe nach Fig. 1 gestattet ausserdem einen Rückwärtsgang R, der durch Füllen lediglich der Strömungskupp- lung 105 und durch Anziehen der Bremse 124 bewirkt wird. Der Freilauf 117 muss dabei ausgeschaltet sein, d. h. die Bremse 125 ist gelöst.
Für den Fall, dass bei der Getriebeausführung nach Fig. 1 die Anschlüsse der Zentralräder 109 und 112 miteinander vertauscht werden, erhält man statt des Rückwärtsganges R einen weiteren Vorwärtsgang. In jedem Fall wird also durch die Bremsbarkeit der beiden ersten Zentralräder 109 und 110 ein fünfter Gang erzielt.
Es sei noch bemerkt, dass der Freilauf 117, dessen Funktionen an sich auch von der Bremse 125 mit übernommen werden könnten, dazu dient. die Umschaltung vom zweiten Gang G 2 zum dritten Gang G 3 kraftflussunterbrechungsfrei vor sich gehen zu lassen.
Das beschriebene Getriebe mit drei Zentralrädern (Glieder a, b, d), bei dem das erste Zentralrad (Glied b) abbremsbar ist, weist somit das besondere Kennzeichen auf, dass das dritte Zentralrad 112 (Glied d) über den ausschaltbaren Freilauf 117 mit der ortsfesten Abstützung verbunden ist, wobei der Freilauf derart angeordnet ist, dass er in jenen Gängen blockiert, in denen lediglich das dem Glied b (Zentralrad 110) zugeordnete Verbindungsmittel (Strömungskupplung 106) eingeschaltet ist.
Das Getriebe nach Fig. 3 zeigt gegenüber der vorhergehenden Getriebeausführung eine Variante im Getriebeaufbau, insofern nämlich, als das erste und zweite Zentralrad als Aussenkränze ausgebildet sind, die mit unterschiedlicher Übersetzung mit dem Planetenrad in Triebverbindung stehen. Allgemein zeigt dieses Getriebe folgende besondere Merkmale : Das erste und zweite Zentralrad (Glieder b, d) sind über je einen Freilauf mit einer ortsfesten Abstützung verbunden, wobei jeder der Freiläufe derart angeordnet ist, dass er dann blockiert, wenn bei Einschalten des mit dem andern Freilauf in Verbindung stehenden Verbindungsmittels die Abtriebswelle über den Planetenradträger angetrieben wird ; ferner ist das das Glied a darstellende dritte Zentralrad mittels einer schaltbaren Bremse abbremsbar.
Eine allerdings im Prinzip belanglose Änderung des Getriebes nach Fig. 3 gegenüber der Getriebeausführung nach Fig. 1 besteht darin, dass eine Strömungskupplung gegen einen Strömungswandler ausgetauscht ist. Der Strömungswandler erlaubt bei verhältnismässig hohem Wirkungsgrad eine von seiner Eingangsdrehzahl abweichende Ausgangsdrehzahl und sogar eine Drehmomentwandlung, wodurch sich der Anwendungsbereich der erfindungsgemässen Planetenradgetriebe noch vergrössert. Selbstverständlich könnte auch die zweite 0Strömungskupplung durch einen Strömungswandler ersetzt werden.
<Desc/Clms Page number 3>
Im einzelnen ist das Getriebe nach Fig. 3 wie folgt aufgebaut : Eine Eingangswelle 201 ist über ein Stirnräderpaar 202/203 und eine Hohlwelle 204 mit den Primärteilen 220 und 220a einer Strömungskupplung 205 bzw. eines Strömungswandlers 206 verbunden. Der Sekundärteil 221 der Strömungskupplung 205 steht über eine Hohlwelle 207 mit einem als Aussenkranz ausgebildeten Zentralrad 209, der Sekundärteil 222 des Strömungswandlers 206 über Hohlwellen 223 und 208 mit einem andern, ebenfalls als Aussenkranz ausgebildeten Zentralrad 210 in Verbindung. Ein drittes, auf einer Welle 216 sitzendes Zentralrad 212 kann mittels einer Bremse 225 abgebremst werden. Alle Zentralräder 209,210 und 212 - das zweitgenannte über ein Zwischenrad 211 - arbeiten mit einem Planetenrad 213 zusammen.
Ein mit der Abtriebswelle 215 des Getriebes verbundener Planetenradträger 214 trägt das Planetenrad 213 und das Zwischenrad 211. Die Hohlwelle 207 und damit das Zentralrad 209, ferner die Hohlwelle 208 und damit das Zentralrad 210 sind mit je einem Freilauf 226 bzw. 228 verbunden, der eine ortsfeste Abstützung 227 bzw. 229 aufweist. Zugleich können die beiden Hohlwellen 207 und 208 mittels je einer Bremse 230 bzw. 231 festgehalten werden. Beide Freiläufe 226 und 228 in Verbindung mit den Bremsen 230 bzw. 231 ergeben wirkungsmässig sperrbare Freiläufe.
Mit dem Getriebe können fünf Vorwärtsgänge G 1 - G 5 geschaltet werden, u. zw. die untersten beiden Gänge G 1 und G 2 und der vierte Gang G 4 - wie aus Fig. 4 ersichtlich ist-in derselben Weise wie bei dem bisher besprochenen Getriebe durch Betätigen der Verbindungsmittel, hier durch Füllen der Strömungskreisläufe 205 und 206 - einzeln und gemeinsam. Bei den beiden untersten Gängen G 1 und G 2 blockiert dabei der Freilauf 228 bzw. 226. Der dritte und fünfte Gang G 3 und G 5 werden ebenfalls durch Füllen je eines derbeiden Strömungskreisläufe 205 und 206 unter gleichzeitiger Betätigung der Bremse 225 bewirkt.
Sobald bei den Getrieben nach den Fig. 1 und 3 ein Gang durch Einschalten gleichzeitig beider Ver-
EMI3.1
Eingangswelle, also z. B. durch einen Motor, herangezogen werden (eine Einschränkung dieser Bremsung liegt dann vor, wenn ein Verbindungsmittel als Strömungswandler ausgebildet ist). Bei den übrigen Gän- gen ist dies nicht möglich, da in diesem Fall der Freilauf bzw. einer der Freiläufe sich lösen würde. Das trifft insbesondere auf die unteren Gänge zu, in denen oft gebremst werden muss, z. B. bei Bergfahrt. Um auch in diesen Gängen über die Eingangswelle bremsen zu können, wird vorgeschlagen, die Freiläufe als an sich bekannte sperrbare Freiläufe auszubilden. Bei dem Getriebe nach Fig. 3 sind die Freiläufe 226 und
228 sperrbar, indem die Welle 207 bzw. 208 mittels der Bremse 230 bzw. 231 abbremsbar ist.
Bei Betätigen der Bremse 231 oder 230 im Gang G 1 bzw. G 2 kann damit über die Eingangswelle 201 des Getriebes gebremst werden (Bremsgänge B 1 und B 2), sofern statt des Strömungswandlers 206 z. B. eine Strömungskupplung verwendet wird (daher die Klammer bei B 1).
Das Getriebe nach Fig. 5 stellt eine Weiterentwicklung des Getriebes nach Fig. 3 dar, u. zw. ist das Planetengetriebe fünfgliedrig ausgebildet (Glieder a-e). Die Teile mit den Bezugsziffern 302 - 316, 320 - 323 und 325-329 in Fig. 5 entsprechen den Teilen mit den Bezugsziffern 201 - 216, 220 - 223 und 225 - 229 in Fig. 3. Die Bezugsziffern 306 und 322 kennzeichnen jedoch keinen Strömungswandler wie 206 und 222, sondern eine Strömungskupplung. Zwischen dem Planetenradträger 314 und der Ausgangswelle 315 ist ferner ein Stirnräderpaar 332/333 angeordnet. Das hinzugekommene vierte Zentralrad 334, über ein Zwischenrad 335 mit dem Planetenrad 313 verbunden, kann mittels einer weiteren Bremse 336 abgebremst werden.
Das Prinzip dieses Getriebes besteht darin, dass das das Glied e darstellende vierte Zentralrad 334 mit einer gegenüber dem das Glied a darstellenden dritten Zentralrad 312 unterschiedlichen Übersetzung mit dem Planetenrad 313 in Triebverbindung steht und dass das vierte Zentralrad mittels der schaltbaren Bremse abbremsbar ist. Das Getriebe nach Fig. 5 erlaubt gegenüber dem Getriebe nach Fig. 3 mit Hilfe ledig- lich des zusätzlichen abbremsbaren vierten Zentralrades zwei weitere Gänge, mithin also insgesamt sieben Gänge. Davon werden die Gänge G 1. G 2, G 3, G 5 und G 7 (s. Fig. 6) wie beim Getriebe nachFig. 3 geschaltet, wogegen die restlichen Gänge G 4 und G 6 durch Betätigen der Bremse 336 und Füllen der Strömungskupplung 305 bzw. 306 erreicht werden.
Die Kombination der bisher beschriebenen Getriebe ergibt Getriebe mit noch grösserer Gangzahl. Hiebei ist es besonders zweckmässig, auf welche Weise die Getriebe miteinander kombiniert sind. Das in Fig. 7 gezeigte Getriebe stellt ein Beispiel, u. zw. eine Kombination aus Getrieben nach Fig. 1 dar. Bei diesem Kombinationsbeispiel entsprechen die Bezugsziffern 401 - 425 und 504 - 525 in Fig. 7 jeweils den Bezugsziffern 101-125 nach Fig. 1. Die Ausgangswelle 415 des ersten Planetenradgetriebes 400 (Teile 401 - 425) ist ferner mit der Welle 508 des zweiten Planetenradgetriebes 500 (Teile 504 - 525) verbunden. Der Pri-
<Desc/Clms Page number 4>
märteil 520 der Strömungskupplung 505 ist mit der Welle 504, der Sekundärteil 521 mit der Welle 507 verbunden. Die Welle 504 steht über ein Zahnradpaar 537/538 mit der Eingangswelle 401 in Verbindung.
Zwischen dem Planetenradträger 514 und der Ausgangswelle 515 ist ein weiteres Zahnradpaar 532/533 angeordnet.
Das Getriebe nach Fig. 7 mit der Eingangswelle 401 und der Ausgangswelle 515 weist dreizehn Vor- wärtsgänge G 1 - G 13 und drei Rückwärtsgänge R1 - R3 auf, deren Schaltungen aus dem Schema nach Fig. 8 hervorgehen und mit Ausnahme des Ganges G1 analog zu dem Schaltschema nach Fig. 2 erfolgen.
Bei jeder der Ganggruppen G 2 - G 5, G 6 - G 9 und G 10 - G 13 wird das erste Planetenradgetriebe 400 wie nach Fig. 2 geschaltet und ausserdem das zweite Planetenradgetriebe 500 gar nicht geschaltet bzw. ist nur die Strömungskupplung 505 gefüllt bzw. nur die Bremse 519 angezogen. Der Gang G1 wird eingelegt, indem lediglich die Strömungskupplung 505 gefüllt wird. Die Numerierung der Gänge entspricht hiebei nicht den Übersetzungswenen, sondern der Analogie der Schaltbewegungen. Die Übersetzungsfolge richtet sich dagegen nach den geometrischen Verhältnissen. So können die Gänge G 10 und G 11 auch Rück- wärtsgänge sein. An Schaltelementen für diese dreizehn Vorwärtsgänge sind hiebei lediglich drei Strömungskupplungen zu füllen und zu entleeren bzw. vier Bremsen zu betätigen.
Für die Rückwärtsgänge müssen zwei weitere Bremsen bedient werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mehrgängiges Planetenradgetriebe mit mindestens vier entsprechend der aufsteigenden oder absteigenden Reihenfolge ihrer Drehzahlen mit a, b. c, d bezeichneten Gliedern, von denen das als Planetenradträger ausgebildete Glied c mit der Abtriebswelle des Getriebes in Triebverbindung steht und von denen die Glieder a, b und d als Zentralräder ausgebildet sind, wobei von den Gliedern a, b und d das Glied b (erstes Zentralrad genannt) und ein weiteres Glied (a oder d ;
zweites Zentralrad genannt) mittels je eines als mechanische Kupplung, als Strömungskupplung, als Strömungswandler od. dgl. ausgebildeten, ein-und ausschaltbaren Wellen-Verbindungsmittels mit der Eingangswelle des Getriebes kuppelbar sind und wobei das Glied d bzw. a (drittes Zentralrad) eine Festhaltevorrichtung aufweist, mittels der dieses Glied an der Drehung zumindest in einer Drehrichtung gehindert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass beide mit der Antriebswelle (101 ; 201 ; 301) verbindbaren Zentralräder (erstes Zentralrad 110 ; 209 ; 309 und zweites Zentralrad 109 ; 210 ; 310) eine Festhaltevorrichtung, vorzugsweise eine Bremse (124 ; 119) oder einen Freilauf (226 ; 326). aufweisen.
<Desc / Clms Page number 1>
Multi-gear planetary gear
The invention relates to a multi-gear planetary gear transmission with at least four links (central gears, planetary gear carriers). Multi-gear planetary gears are already in different types
Embodiments known. They sometimes require a considerable construction effort if the members of the planetary gear are of complicated design and mesh with one another several times.
An already known gear design has a planetary gear carrier in drive connection with the output shaft of the gear, two of the three central gears being able to be coupled to the input shaft of the gear by means of a coupling each and with a third that is different from one another but held in place
Central gear the same direction of rotation of the planetary gear resulting in translations with this in
Drive connection are and wherein the second and third central wheel are designed to be braked. This
Parts of the transmission allow four forward gears, which are switched on by one of the
Clutches or both clutches are switched on. Another planetary gear that has become known has eight links and is correspondingly complex.
Nevertheless, only six forward gears and one reverse gear can be achieved there.
The purpose of the planetary gear transmission according to the invention is to convert the above-mentioned or similar transmissions into a transmission with reverse gear and, moreover, into a transmission with an even higher number of gears or to create a transmission with a higher number of gears with a simpler design without significant additional effort.
This is based on the last-mentioned planetary gear with at least four, according to the ascending or descending order of their speeds with a. b. c, d designated members, of which the member c, designed as a planetary gear carrier, is in drive connection with the output shaft of the transmission and of which the members a, b and d are designed as central gears, whereby of the members a, b and d the member b ( called first central wheel) and another link (a or d;
second central wheel) can be coupled to the input shaft of the transmission by means of a mechanical coupling, a flow coupling, a flow converter or the like, which can be switched on and off, and member d or a (third central wheel) is a retaining device has, by means of which this member can be prevented from rotating at least in one direction of rotation. According to the invention, it is proposed that both central wheels (first and second central wheel) which can be connected to the drive shaft are provided with a retaining device, preferably a brake or a freewheel.
As far as the designation of the links (a, b, c etc.) is concerned, it should also be explained that the links of a planetary gear always have the same sequence with regard to the speeds lying on a number line, i.e. H. regardless of whether and which member is being held. The speed z. B. of the link b is in all circuits between the speeds of the adjacent links a and c. With the same directions of rotation, the speed of the link a can be greater or smaller than the speed of the link b and thus the speed of the link c can be smaller or greater than the speed of the link b. If link b is braked, link a rotates in the opposite direction to link c.
The various transmission designs, which also result and in some cases allow a considerable number of gears, and further features of the invention are shown in the drawings and explained in the associated description. 1 shows a four-speed transmission with an additional reverse gear, FIG. 2 shows the associated gear shift table, FIG. 3 shows a five-speed transmission with two additional
<Desc / Clms Page number 2>
Union brake gears, Fig. 4 the associated gear shift table, Fig. 5 a seven-speed transmission, Fig. 6 the associated gear shift table, Fig. 7 a thirteen-speed transmission with three reverse gears and
8 shows the associated gear shift table.
In the four-speed transmission according to FIG. 1, an input shaft 101 is connected via a pair of spur gears 102, 103 to a hollow shaft 104 which is connected to the primary part 120 of two flow couplings 105, 106 that can be filled and emptied. Their secondary parts 121 and 122 are located via a shaft 107 with a central gear 109 designed as a sun gear (member a = second central gear) or via hollow shafts
123 and 108 with a central wheel 110 (link b = first central wheel) which is designed as an outer rim and can be braked by means of a brake 124 in drive connection. The second central gear 109 and a third central gear 1120 mesh with a planet gear 113, which together with an intermediate gear 111 in one
Planet carrier 114 is mounted. The intermediate gear 111 allows the central gear 110 to come into drive connection with the planet gear 113.
The planetary gear carrier 114 is connected to the output shaft 115 of the transmission. The third central gear 112 is via a hollow shaft 116 and a freewheel 117 with a
Brake 125 connected (corresponds to a disengageable freewheel). Finally, the shaft 107 can be braked by means of a further brake 119.
From Fig. 2, the gear shift scheme can be seen. The lowest gear G 1 becomes effective when the fluid coupling 105 is filled and the brake 125 is applied. In this case, the central wheel 112 tries to rotate in the opposite direction to the direction of rotation of the shaft 104, but is prevented from doing so by the freewheel 117 which is now blocking. Because the freewheel itself is not switched arbitrarily, the reference number 117 is in FIG
Fig. 2 placed in brackets. The corresponding crosses mean that the freewheel is blocked. (Same
The representation is selected in the other gear shift tables.) The second gear G 2 is brought about by the fluid coupling 105 being emptied and the fluid coupling 106 being filled, with the freewheel
117 is still blocked. In third gear G 3, both clutches 105 and 106 are switched on.
In this case, when the freewheel 117 is lifted, the planetary gear unit revolves as a whole, so that the shafts 104 and
115 have the same speeds. The top gear G 4 is opposite the speed of the shaft
104 translated into high speed and becomes effective when only the fluid coupling 106 and the brake
119 are actuated. The freewheel 117 remains released. With the two lower gears G 1 and G 2, the brake 125 must also be activated, with the gears G 3 and G 4 on the other hand. The transmission according to FIG. 1 also allows a reverse gear R, which is brought about by only filling the fluid coupling 105 and by applying the brake 124. The freewheel 117 must be switched off, i. H. the brake 125 is released.
In the event that the connections of the central gears 109 and 112 are interchanged in the transmission design according to FIG. 1, a further forward gear is obtained instead of the reverse gear R. In any case, a fifth gear is achieved through the brakeability of the first two central wheels 109 and 110.
It should also be noted that the freewheel 117, whose functions could also be taken over by the brake 125, is used for this purpose. to allow the shift from second gear G 2 to third gear G 3 to proceed without power flow interruption.
The described transmission with three central gears (links a, b, d), in which the first central gear (link b) can be braked, thus has the special feature that the third central gear 112 (link d) via the disengageable freewheel 117 with the stationary support is connected, wherein the freewheel is arranged such that it blocks in those gears in which only the link b (central wheel 110) associated connection means (fluid coupling 106) is switched on.
The transmission according to FIG. 3 shows a variant in the transmission structure compared to the previous transmission design, namely in that the first and second central gears are designed as external rims which are in drive connection with the planetary gear with different ratios. In general, this transmission has the following special features: The first and second central wheel (members b, d) are each connected to a stationary support via a freewheel, each of the freewheels being arranged in such a way that it blocks when the other is switched on Freewheel connected connecting means, the output shaft is driven via the planet carrier; Furthermore, the third central wheel representing the link a can be braked by means of a switchable brake.
A change of the transmission according to FIG. 3 compared to the transmission design according to FIG. 1, however, in principle insignificant, consists in the fact that a fluid coupling is exchanged for a fluid converter. With a relatively high degree of efficiency, the flow converter allows an output speed that deviates from its input speed and even a torque conversion, whereby the field of application of the planetary gears according to the invention is further increased. Of course, the second 0 flow coupling could also be replaced by a flow converter.
<Desc / Clms Page number 3>
3 is constructed as follows: An input shaft 201 is connected via a pair of spur gears 202/203 and a hollow shaft 204 to the primary parts 220 and 220a of a fluid coupling 205 or a flow converter 206. The secondary part 221 of the fluid coupling 205 is connected via a hollow shaft 207 to a central gear 209 designed as an outer ring, the secondary part 222 of the flow converter 206 via hollow shafts 223 and 208 to another central gear 210, also designed as an outer ring. A third central wheel 212 seated on a shaft 216 can be braked by means of a brake 225. All central gears 209, 210 and 212 - the latter via an intermediate gear 211 - work together with a planet gear 213.
A planetary gear carrier 214 connected to the output shaft 215 of the transmission carries the planetary gear 213 and the intermediate gear 211. The hollow shaft 207 and thus the central gear 209, furthermore the hollow shaft 208 and thus the central gear 210 are each connected to a freewheel 226 and 228, one having stationary support 227 or 229. At the same time, the two hollow shafts 207 and 208 can be held in place by means of a brake 230 and 231, respectively. Both freewheels 226 and 228 in conjunction with the brakes 230 and 231 result in effectively lockable freewheels.
With the transmission five forward gears G 1 - G 5 can be switched, u. between the lowest two gears G 1 and G 2 and the fourth gear G 4 - as can be seen from Fig. 4 - in the same way as in the previously discussed transmission by actuating the connecting means, here by filling the flow circuits 205 and 206 - individually and together. In the two lowest gears G 1 and G 2, the freewheel 228 and 226 are blocked. The third and fifth gears G 3 and G 5 are also effected by filling one of the two flow circuits 205 and 206 with simultaneous actuation of the brake 225.
As soon as a gear in the transmissions according to FIGS. 1 and 3 by switching on both
EMI3.1
Input shaft, so z. B. by a motor (a limitation of this braking is present when a connecting means is designed as a flow converter). This is not possible with the other gears, since in this case the freewheel or one of the freewheels would come loose. This is especially true in the lower gears, where you often have to brake, e.g. B. when driving uphill. In order to be able to brake via the input shaft in these gears as well, it is proposed that the freewheels be designed as lockable freewheels known per se. In the transmission of FIG. 3, the freewheels 226 and
228 lockable in that the shaft 207 or 208 can be braked by means of the brake 230 or 231.
When the brake 231 or 230 is operated in gear G 1 or G 2, it can be braked via the input shaft 201 of the transmission (braking gears B 1 and B 2), provided that instead of the flow converter 206, for. B. a fluid coupling is used (hence the bracket at B 1).
The transmission according to FIG. 5 represents a further development of the transmission according to FIG. 3, u. between. The planetary gear is designed with five members (members a-e). The parts with the reference numerals 302-316, 320-323 and 325-329 in FIG. 5 correspond to the parts with the reference numerals 201-216, 220-223 and 225-229 in FIG. 3. The reference numerals 306 and 322 denote none Flow converters like 206 and 222, but a fluid coupling. A pair of spur gears 332/333 is also arranged between the planetary gear carrier 314 and the output shaft 315. The added fourth central gear 334, connected to the planet gear 313 via an intermediate gear 335, can be braked by means of a further brake 336.
The principle of this transmission is that the fourth central wheel 334, which represents link e, has a different transmission ratio than the third central wheel 312, which represents link a, with the planetary gear 313, and the fourth central wheel can be braked by means of the switchable brake. The transmission according to FIG. 5 permits two further gears compared to the transmission according to FIG. 3 with the aid of only the additional, brakable fourth central gear, thus a total of seven gears. The gears G 1. G 2, G 3, G 5 and G 7 (see Fig. 6) are the same as in the case of the gearbox according to FIG. 3 shifted, whereas the remaining gears G 4 and G 6 are achieved by actuating the brake 336 and filling the fluid coupling 305 and 306, respectively.
The combination of the transmissions described so far results in transmissions with an even greater number of gears. It is particularly useful in which way the gears are combined with one another. The transmission shown in Fig. 7 is an example, u. between a combination of gears according to FIG. 1. In this combination example, the reference numbers 401-425 and 504-525 in FIG. 7 each correspond to the reference numbers 101-125 according to FIG. 1. The output shaft 415 of the first planetary gear 400 (parts 401 - 425) is also connected to the shaft 508 of the second planetary gear 500 (parts 504 - 525). The pri-
<Desc / Clms Page number 4>
The main part 520 of the fluid coupling 505 is connected to the shaft 504, and the secondary part 521 is connected to the shaft 507. The shaft 504 is connected to the input shaft 401 via a pair of gears 537/538.
A further pair of gears 532/533 is arranged between the planet gear carrier 514 and the output shaft 515.
The transmission according to FIG. 7 with the input shaft 401 and the output shaft 515 has thirteen forward gears G 1 - G 13 and three reverse gears R1 - R3, the circuits of which emerge from the diagram according to FIG. 8 and, with the exception of the gear G1, analogously to the circuit diagram of FIG. 2 take place.
In each of the gear groups G 2 - G 5, G 6 - G 9 and G 10 - G 13, the first planetary gear 400 is shifted as shown in FIG. 2 and, in addition, the second planetary gear 500 is not shifted at all or only the fluid coupling 505 is filled or only the brake 519 is applied. The gear G1 is engaged by only filling the fluid coupling 505. The numbering of the gears does not correspond to the gear ratios, but to the analogy of the shift movements. The translation sequence, however, depends on the geometric relationships. Gears G 10 and G 11 can also be reverse gears. On the shifting elements for these thirteen forward gears, only three fluid couplings have to be filled and emptied or four brakes have to be operated.
Two more brakes must be operated for reverse gears.
PATENT CLAIMS:
1. Multi-speed planetary gear with at least four according to the ascending or descending order of their speeds with a, b. c, d designated members, of which the member c, designed as a planetary gear carrier, is in drive connection with the output shaft of the transmission and of which the members a, b and d are designed as central gears, whereby of the members a, b and d the member b ( called first central wheel) and another link (a or d;
second central gear) can be coupled to the input shaft of the transmission by means of a mechanical coupling, a fluid coupling, a flow converter or the like, which can be switched on and off, and member d or a (third central wheel) is a retaining device by means of which this member can be prevented from rotating at least in one direction of rotation, characterized in that both central gears (first central gear 110; 209; 309 and second central gear 109; 210; 310) connectable to the drive shaft (101; 201; 301) ) a retaining device, preferably a brake (124; 119) or a freewheel (226; 326). exhibit.