DE102010023076A1 - Mehrganggetriebe mit Drehmomentverzweigungssystem über eine Planetengetriebe - Google Patents

Mehrganggetriebe mit Drehmomentverzweigungssystem über eine Planetengetriebe Download PDF

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Armin Barnbeck
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Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Mehrganggetriebe (1) mit Drehmomentverzweigungssystem (2) über ein Planetengetriebe (3). Das Mehrganggetriebe (1) weist eine Stirnradpaarung (4) für jeden Gang, eine Kupplungsglocke (5) zur Aufnahme einer Kupplungsvorrichtung (6) zum Ankuppeln eines Getriebeeingangs (7) an eine Motorabtriebswelle, mindestens eine Getriebeantriebswelle (8) und eine Getriebeabtriebswelle (9) zur Aufnahme der Stirnradpaarungen (4) der Gänge, und einen Getriebeausgang (10) mit einem Abtriebszahnrad (11) auf der Getriebeabtriebswelle (9) auf. Zwischen der Kupplungsglocke (5) und dem Getriebeeingang (7) ist das Planetengetriebe (3) angeordnet, dessen Planetenradkäfig (12) einen Stirnradzanz (14) des Abtriebszahnrads (11) kämmt. Eine Brems- und Koppelvorrichtung (15) weist einen Aktuator (16) auf, der wahlweise in einer ersten Schaltposition (17) das Planetengetriebe (3) in einem Freilaufzustand hält, in einer zweiten Schaltposition (18) ein Hohlrad (20) des Planetengetriebes (3) unter Freigabe des Planetenradkäfigs (12) einbremst und in einer dritten Schaltposition (19) das Hohlrad (20) mit dem Planetenradkäfig (12) koppelt.

Description

  • Die Anmeldung betrifft ein Mehrganggetriebe mit Drehmomentverzweigungssystem über ein Planetengetriebe. Das Mehrganggetriebe weist eine Stirnradpaarung für jeden Gang, eine Kupplungsglocke zur Aufnahme einer Kupplungsvorrichtung zum Ankuppeln eines Getriebeeingangs an eine Motorabtriebswelle, mindestens eine Getriebeantriebswelle und eine Getriebeabtriebswelle zur Aufnahme der Stirnradpaarungen der Gänge, und einen Getriebeausgang mit einem Abtriebszahnrad auf der Getriebeabtriebswelle auf. Zwischen der Kupplungsglocke und dem Getriebeeingang ist das Planetengetriebe angeordnet, dessen Planetenradkäfig einen Stirnradzahnkranz aufweist, der mit dem Stirnradzahnkranz des Abtriebszahnrads kämmt.
  • Ein derartiges Mehrganggetriebe mit Drehmomentverzweigungssystem über ein Planetengetriebe ist aus der Druckschrift EP 1 625 037 B1 als ein Getriebesystem für Fahrzeuge, welches eine Eingangswelle umfasst, die mit einer Antriebsquelle gekoppelt werden kann, bekannt.
  • Das bekannte Getriebesystem weist für das Hohlrad des Planetengetriebes eine Bremsvorrichtung auf, um beim Umschalten zwischen niedrigen Gängen beispielsweise vom ersten in den zweiten Gang eine Drehmomentunterbrechung durch Zuschalten des Planetengetriebeganges zu überbrücken und Motorleistung an das Fahrwerk abzugeben, indem für diese Schaltphase das freilaufende Hohlrad des Planetengetriebes blockiert bzw. abgebremst ist und über den Stirnradzahnkranz des Planetenradkäfigs auf das Abtriebszahnrad der Getriebeabtriebswelle übertragen wird. Sobald der zweite Gang greift, wird die Bremse für das Hohlrad freigegeben, so dass sich das Planetengetriebe im Freilauf befindet.
  • Um in den unteren Gängen eines Schaltgetriebes die Drehmomentunterbrechungen beim Hochschalten zu überbrücken und somit die Drehmomentlücke aufzufüllen, ist für das Planetengetriebe ein Untersetzungsverhältnis, das nahezu dem Untersetzungsverhältnis des dritten Schaltganges entspricht, eine optimale Option. Ein Nachteil des bekannten Getriebesystems aus Mehrganggetriebe und Planetengetriebe ist, dass mit der Bremsvorrichtung für das Hohlrad weitere Einsatzmöglichkeiten und Untersetzungsmöglichkeiten des parallel geschalteten Planetengetriebes nicht genutzt werden können.
  • Aufgabe der Anmeldung ist es, ein Mehrganggetriebe mit Drehmomentverzweigungssystem über ein Planetengetriebe anzugeben, das die Nachteile im Stand der Technik überwindet und eine Brems- und Koppelvorrichtung aufweist, die weitere Einsatzmöglichkeiten des Planetengetriebes eröffnet.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Anmeldung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Gemäß der Anmeldung wird ein Mehrganggetriebe mit Drehmomentverzweigungssystem über ein Planetengetriebe geschaffen. Das Mehrganggetriebe weist eine Stirnradpaarung für jeden Gang, eine Kupplungsglocke zur Aufnahme einer Kupplungsvorrichtung zum Ankuppeln eines Getriebeeingangs an eine Motorabtriebswelle, mindestens eine Getriebeantriebswelle und eine Getriebeabtriebswelle zur Aufnahme der Stirnradpaarungen der Gänge, und einen Getriebeausgang mit einem Abtriebszahnrad auf der Getriebeabtriebswelle auf.
  • Zwischen der Kupplungsglocke und dem Getriebeeingang ist das Planetengetriebe angeordnet, dessen Planetenradkäfig einen Stirnradzahnkranz aufweist, der mit dem Stirnradzahnkranz des Abtriebszahnrads kämmt. Eine Brems- und Koppelvorrichtung weist einen Aktuator auf, der wahlweise in einer ersten Schaltposition das Planetengetriebe in einem Freilaufzustand hält, in einer zweiten Schaltposition ein Hohlrad des Planetengetriebes unter Freigabe des Planetenradkäfigs einbremst und in einer dritten Schaltposition das Hohlrad mit dem Planetenradkäfig koppelt.
  • Diese drei Schaltpositionen des Aktuators haben den Vorteil, dass in der ersten Schaltposition das Mehrgangstirnradgetriebe ohne Unterstützung des Planetengetriebes Drehmomente in herkömmlicher Weise überträgt, in der zweiten Position können Drehmomentunterbrechungen beim Hochschalten in den unteren Gängen überbrückt werden und somit kann eine Drehmomentauffüllung zwischen den unteren Gängen erfolgen, in der dritten Schaltposition gibt das Planetengetriebe die hohe Drehzahl des Motors über das Sonnenrad und das mit dem Planetenradkäfig drehende Hohlrad in einem Übersetzungsverhältnis 1:1 an das Stirnrad des Planetenradkäfigs weiter, so dass in dieser dritten Schaltposition auch eine Drehmomentüberbrückung der Drehmomentunterbrechungen beim Hochschalten in den oberen Gängen möglich wird. Das Planetengetriebe wird dabei in der dritten Schaltposition des Aktuators in den sogenannten Blockzyklus versetzt.
  • Darüber hinaus können in der ersten und/oder der zweiten Schaltposition auch zusätzliche Zwischengänge mit Hilfe des Planetengetriebes realisiert werden, so dass ein Mehrganggetriebe das vier Vorwärtsgänge aufweist mit sechs Vorwärtsgängen betrieben werden kann, indem die zweite und die dritte Schaltposition genutzt werden, um Zwischenuntersetzungen bzw. Übersetzungen zu realisieren. Dabei ist es sogar möglich, in der dritten Schaltposition einen Overdrive zu realisieren, wenn die Zähnezahl des Stirnradzahnkranzes des Planetenradkäfigs größer gewählt wird als die Zähnezahl des Stirnradzahnkranzes des Abtriebszahnrads.
  • Schließlich ist es auch möglich, mit der zweiten Schaltposition des Aktuators ein Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes anzubieten, das einem bisherigen dritten Gang einer Stirnradpaarung entspricht, so dass eine Stirnradpaarung eingespart werden kann und damit der Bauraum für das Getriebe verkleinert werden kann. In allen drei Schaltpositionen ist vorzugsweise das Sonnenrad des Planetengetriebes mit der Motorabtriebswelle gekoppelt, indem das Sonnenrad mit der Schwungmasse der Kupplung mechanisch verbunden ist.
  • In einer Ausführungsform der Anmeldung weist die Brems- und Koppelvorrichtung mehrere Ringelemente auf. Ein erstes mittleres Ringelement weist dabei einen Verstellring auf. Eine zentrale Bremsscheibe mit beidseitig angeordneten Bremsbelägen wird durch das mittlere Ringelement in Zusammenwirken mit dem Verstellring axial verschoben. Die zentrale Bremsscheibe steht dabei axial verschieblich und drehfest mit einem äußeren Zahnkranz des Hohlrads in Eingriff. Ein weiteres Ringelement bildet ein erster Druckring, der starr an der Kupplungsglocke fixiert ist, gegen den die Bremsscheibe zum Abbremsen des Hohlrads in der zweiten Schaltposition des Aktuators gepresst wird. Schließlich bildet ein zweiter Druckring ein drittes Ringelement, wobei der zweite Druckring gegenüber der Kupplungsglocke drehbar gelagert ist und gegen den zum Koppeln des Hohlrades mit dem Planetenradkäfig die Bremsscheibe durch das erste Ringelement in die dritte Schaltposition gepresst wird.
  • Dazu wird der Aktuator vorzugsweise elektrisch betätigt und der Verstellring weist sich in Ringsegmenten erstreckende, axial verschiebend wirkende, doppelseitig auf dem Stellring angeordnete Rampen auf. Diese Rampen verschieben beim Verdrehen des Stellrings das erste Ringelement, das eine Kugelanornung aufweist, deren Kugelpaare auf den Rampen abrollen und die Axiale Verschiebung des ersten Ringsegmentes und damit der Bremsscheibe bewirken.
  • Der Stellring weist darüber hinaus ein äußeres Zahnkranzsegment auf, in das eine Schneckentriebspindel eingreift, die von einem elektrischen Stellmotor in die drei Schaltpositionen verfahrbar ist. Anstelle des Zahnkranzsegmentes in Zusammenwirken mit der Schneckentriebspindel kann auch eine am Verstellring gelenkig montiertes Schaltgestänge angeordnet sein, das elektromagnetisch über einen mehrstufigen Solenoid den Verstellring in die drei Schaltpositionen verfährt, was vorteilhafter Weise eine schnelle Umschaltung in den Drehmomentauffüllmodus ermöglicht.
  • Der Gegenstand der Anmeldung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Teilbereichs eines Mehrganggetriebes mit einem zusätzlichen Drehmomentverzweigungssystem;
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Drehmomentverzweigungssystems im Detail;
  • 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Brems- und Koppelvorrichtung in vergrößertem Maßstab;
  • 4 zeigt mit den 4A, 4B und 4C schematische Querschnittsansichten der Brems- und Koppelvorrichtung in drei Schaltpositionen eines Aktuators;
  • 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Verstellring mit drei beidseitig axial wirkenden Rampen;
  • 6 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht des Verstellrings gemäß 5 mit einer Kugelanordnung zum axialen Verschieben eines ersten mittleren Ringsegmentes.
  • 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Teilbereichs eines Mehrganggetriebes 1 mit einem zusätzlichen Drehmomentverzweigungssystem 2 über ein Planetengetriebe 3. Das Mehrganggetriebe 1 weist eine Stirnradpaarung 4 für jeden Gang, eine Kupplungsglocke 5 zur Aufnahme einer Kupplungsvorrichtung 6 zum Ankuppeln eines Getriebeeingangs 7 an eine nicht gezeigte Motorabtriebswelle, mindestens eine Getriebeantriebswelle 8 und eine Getriebeabtriebswelle 9 zur Aufnahme der Stirnradpaarungen 4 der Gänge und einen Getriebeausgang 10 mit einem Abtriebszahnrad 11 auf der Getriebeabtriebswelle 9 auf.
  • Zwischen der Kupplungsglocke 5 und dem Getriebeeingang 7 ist das Planetengetriebe 3 angeordnet. Ein Sonnenrad 25 des Planetengetriebes 3 ist koaxial zur Getriebeantriebswelle 8 auf einem Achsrohr 39 gelagert und über eine Schwungmasse der Kupplungsvorrichtung 6 mit der hier nicht gezeigten Motorabtriebswelle verbunden. Ein Planetenradkäfig 12 weist einen Stirnradzahnkranz 13, der drehbar auf dem auf dem Achsrohr 39 gelagert ist auf. Der Stirnradzahnkranz 13 des Planetenradkäfigs 12 kämmt mit einem Stirnradzahnkranz 14 des Abtriebszahnrads 11.
  • Eine Brems- und Koppelvorrichtung 15, die das Planetengetriebe 3 ringförmig umgibt, weist einen Aktuator 16 auf, der wahlweise in einer ersten Schaltposition 17, wie es 1 zeigt, das Planetengetriebe 3 in einem Freilaufzustand hält, in einer zweiten Schaltposition 18 ein Hohlrad 20 des Planetengetriebes 3 unter Freigabe des Planetenradkäfigs 12 einbremst und in einer dritten Schaltposition 19 das Hohlrad 20 mit dem Planetenradkäfig 12 zu einem so genannten Blockzyklus des Planetengetriebes 3 koppelt.
  • Da in dieser dritten Schaltposition 19 in einem Blockzyklus des Planetengetriebes 3 die Motordrehzahl über das Sonnenrad 25 direkt auf den Stirnradzahnkranz 13 des Planetenradkäfigs 12 übertragen wird, bestimmt das Verhältnis der Zähnezahl des Stirnradzahnkranzes 13 des Planetenradkäfigs 12 zu den Zähnezahl des Stirnradzahnkranzes 14 des Abtriebszahnrads 11 ein Übersetzungsverhältnis bzw. ein Untersetzungsverhältnis. Dadurch kann auch ein Overdrive bei geeignetem Verhältnis der Zähnezahl des Stirnradzahnkranzes 13 zu der Zähnezahl des Stirnradzahnkranzes 14 an den Getriebeausgang 10 und damit an ein Differenzial 40 abgegeben werden.
  • In der zweiten Schaltposition 18 der Brems- und Koppelvorrichtung 15 wird das Hohlrad 20 des Planetengetriebes 3 eingebremst, so dass ein Untersetzungsverhältnis zwischen Sonnenraddrehzahl und Drehzahl des Planetenradkäfigs 12 auftritt, das derart gestaltet werden kann, dass es in der Nähe des dritten Ganges des Mehrganggetriebes liegt und damit die Möglichkeit besteht, die bei einem Mehrgangschaltgetriebe auftretenden Drehmomentunterbrechungen beim Hochschalten in den unteren Gängen, vorzugsweise vom ersten zum zweiten Gang, zu überbrücken bzw. diese Drehmomentunterbrechungen aufzufüllen, so dass das Mehrganggetriebe 1 in diesen kritischen Phasen eine Antriebsleistung über das Drehmomentverzweigungssystem 2 an das Fahrwerk überträgt.
  • Mit der dritten Schaltposition 19 des Aktuators 16 können hingegen Drehmomentunterbrechungen beim Hochschalten in den höheren Gängen entsprechend überbrückt werden, da wie oben bereits erwähnt die Drehzahl des Abtriebszahnrads im Blockzyklus der Planetengetriebe bis in den Overdrive je nach Verhältnis der Stirnradzahnkränze 13 und 14 getrieben werden kann.
  • Mit diesem Mehrganggetriebe 1 mit Drehmomentverzweigungssystem 2 über ein Planetengetriebe 3 ist es demnach möglich, die beim Schalten des Mehrganggetriebes auftretenden Drehmomentunterbrechungen sowohl im unteren Gangbereich als auch im oberen Gangbereich zu überbrücken. Dazu wird ein Aktuator-Kugelmechanismus mit doppelseitig wirksamen Rampen vorgesehen, der mit den nachfolgenden 2 bis 6 näher erläutert wird. Außerdem ermöglicht der Aktuator-Kugelmechanismus, dass das Planetengetriebe 3 so ausgelegt werden kann, dass es das Mehrganggetriebe 1 um weitere zwei Gänge ergänzt, nämlich einmal im unteren Gangbereich und einmal im oberen Gangbereich bis hin zu einem Overdrive-Gang.
  • Andererseits ist es auch möglich, beispielsweise auf den dritten Gang und damit auf die Stirnradpaarung für den dritten Gang im Mehrganggetriebe 1 zu verzichten und diese Funktion durch das Planetengetriebe 3 mit der zweiten Schaltposition 18 des Aktuators 16 vorzusehen.
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Drehmomentverzweigungssystems 2 mit der Brems- und Koppelvorrichtung 15 im Detail. Die Brems- und Koppelvorrichtung 15 weist mehrere Ringelemente 21, 22 und 23 auf, wobei ein erstes mittleres Ringelement 21 einen Verstellring 24 besitzt und eine zentrale Bremsscheibe 26 mit beidseitig angeordneten Bremsbelägen 36 und 37 axial verschiebt. Die Bremsscheibe 26 steht mit dem Hohlrad 20 axial verschieblich über einen Außenzahnkranz 34 des Hohlrades 20 in Eingriff und ist drehbar gegenüber dem mittleren Ringsegment 21 gelagert.
  • Ein zweites Ringsegment 32 bildet einen ersten Druckring 22, der starr an der Kupplungsglocke 5 fixiert ist und gegen den die Bremsscheibe 26 mit einem Bremsbelag 38 zum Abbremsen des Hohlrades 20 in der zweiten Schaltposition 18 des Aktuators 16 durch das erste Ringelement 21 gepresst werden kann. Als drittes Ringsegment 33 weist die Brems- und Koppelvorrichtung 15 einen zweiten Druckring 23 auf, der gegenüber der Kupplungsglocke 5 drehbar beispielsweise mit Hilfe eines Nadellagers 41 gelagert ist. Die Bremsscheibe 26 wird mit ihrem Bremsbelag 37 in der dritten Schaltposition 19 des Aktuators 16 gegen dieses dritte Ringelement 33 gepresst und damit wird das Hohlrad 20 des Planetengetriebes 3 mit dem Planetenradkäfig 12 gekoppelt und ein Blockzyklus des Planetengetriebes 3, bei dem das Übersetzungsverhältnis zwischen Sonnenrad 25 und Planetenradkäfig 12 1:1 ist, hergestellt.
  • 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Brems- und Koppelvorrichtung 15 in vergrößertem Maßstab. Der Antrieb des Aktuators 16 wird hier beispielsweise mit einer Schneckentriebspindel 29 erreicht, die mit einem äußeren Zahnkranzsegment 28 des Verstellrings 24 kämmt. Anstelle einer Schneckentriebspindel 29 kann jedoch auch ein dreistufiger Solenoid eingesetzt werden, um die drei Schaltpositionen des Aktuators 16 zu realisieren. Beim Verdrehen des Verstellrings 24 wird eine Kugelanordnung 38, die in Mitnehmerringen 27 des ersten mittleren Ringelements 21 oder in Vertiefungen des ersten mittleren Ringelements 21 gelagert sind, axial mit Hilfe einer Rampe 30, auf der die Kugelanordnung 38 beidseitig des Verstellrings 24 abrollt, verschoben.
  • Das erste mittlere Ringelement 21 wird dabei in axialer Richtung mitgenommen und kann die Bremsscheibe 26, die mit dem Außenzahnkranz des Hohlrads 20 achsverschieblich in Eingriff steht, aus dieser hier gezeigten ersten Schaltstellung 17, in der das Planetengetriebe 3 freigegeben ist, in eine zweite oder eine dritte Position axial verschieben, wie es die nachfolgende 4 mit den 4A, 4B und 4C zeigt.
  • 4 zeigt mit den 4A, 4B und 4C schematische Querschnittsansichten der Brems- und Koppelvorrichtung 15 in drei Schaltpositionen 17, 18 und 19 des Aktuators 16. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
  • Dazu zeigt 4A die erste Schaltposition 17, bei der das Planetengetriebe 3 freigegeben ist. Die Kugelanordnung 38 hält das erste Ringsegment 21 und damit die Bremsscheibe 26 in einer mittleren neutralen Stellung.
  • In 4B erreicht der Aktuator 16 seine zweite Schaltposition 18, bei der die Kugelanordnung 38 durch die Rampe 30 am Verstellring 24 axial soweit verschoben ist, dass der Bremsbelag 36 der Bremsscheibe 26 an einen ersten Druckring 22, der an der Kupplungsglocke 5 fixiert ist, gepresst wird. Damit wird das Hohlrad 20 des Planetengetriebes 3 eingebremst und kann über den Stirnradzahnkranz des Planetenradkäfigs 12 ein Drehmoment auf das Abtriebszahnrad während der Drehmomentunterbrechung der unteren Gänge des Mehrgangstirnradgetriebes übertragen.
  • In 4C wird nach Verdrehen des Verstellrings 24 die Kugelanordnung 38 auf den zweiseitig wirksamen Rampen 30 derart axial verschoben, dass nun über den Bremsbelag 37 die Bremsscheibe 26 auf den zweiten Druckring 23, mit dem der Planetenradkäfig 12 mechanisch verbunden ist, gepresst wird, und somit das Hohlrad 20 mit dem Planetenradkäfig 12 gekoppelt wird, so dass das Planetengetriebe 3 in einem Blockzyklus betrieben wird und nur noch das Verhältnis der Stirnradzahnkränze und des Planetenradkäfigs und des Abtriebszahnrads das Übersetzungsverhältnis bestimmen.
  • 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Verstellring 24 mit drei beidseitig axial wirkenden Rampen 30. Diese Rampen 30 sind in diesem Fall in drei Ringsegmente 31, 32 und 33 des Verstellrings 24 eingearbeitet und weisen jeweils eine Kugelanordnung auf, wie sie in den vorhergehenden 3 und 4 gezeigt wird. Der Verstellring 24 selbst weist in dieser Ausführungsform der Erfindung auf seinem äußeren Umfang ein äußeres Zahnkranzsegment 28 auf, das mit der oben erwähnten Schneckentriebspindel 29 kämmt, wobei die Schneckentriebspindel 29 von einem Stellmotor 35 angetrieben wird.
  • Um ein schnelles Abbremsen des Hohlrads bzw. ein schnelles Umschalten und Koppeln des Hohlrads mit dem Planetenradkäfig zu erreichen, kann anstelle der Schneckentriebspindel 29 mit elektrischem Stellmotor 35 auch eine gelenkig an dem Außenumfang des Verstellrings 24 gelenkig montiertes Schaltgestänge angeordnet sein, das von einem mehrstufigen Solenoid angetrieben wird.
  • 6 zeigt eine schematische, teilweise quer geschnittene Seitenansicht des Verstelirings 24 gemäß 5 entlang der Schnittlinie C-C mit einer Kugelanordnung 38 zum axialen Verschieben in den Pfeilrichtungen A'' und B''. Dabei rollt die Kugelanordnung 38, die von dem ersten mittleren Ringsegment gehalten wird, entlang der beidseitig wirkenden Rampe 30 in den hier mit gestrichelten Linien gezeigten Ringsegmenten 31 und 32. Wird beispielsweise die Schneckentriebspindel 29 des Aktuators 16 in Pfeilrichtung A gedreht, so rollt die Kugelanordnung 38 in Pfeilrichtung A', wodurch eine axiale Verschiebung in A'' erfolgt. Wird dagegen die Schneckentriebspindel 29 des Aktuators 16 in Pfeilrichtung B gedreht, so rollt die Kugelanordnung 38 in Pfeilrichtung B', wodurch ein axiales Verschieben des ersten Ringsegmentes in Pfeilrichtung B'' erfolgt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Mehrganggetriebe
    2
    Drehmomentverzweigungssystem
    3
    Planetengetriebe
    4
    Stirnradpaarung
    5
    Kupplungsglocke
    6
    Kupplungsvorrichtung
    7
    Getriebeeingang
    8
    Getriebeantriebswelle
    9
    Getriebeabtriebswelle
    10
    Getriebeausgang
    11
    Abtriebszahnrad
    12
    Planetenradkäfig
    13
    Stirnradzahnkranz des Planetenradkäfigs
    14
    Stirnradzahnkranz des Abtriebszahnrads
    15
    Brems- und Koppelvorrichtung
    16
    Aktuator (mit Kugelrampenmechanismus)
    17
    erste Schaltposition (Freilaufzustand des Planetengetriebes)
    18
    zweite Schaltposition (Hohlrad gebremst)
    19
    dritte Schaltposition
    20
    Hohlrad
    21
    erstes mittleres Ringelement
    22
    erster Druckring
    23
    zweiter Druckring
    24
    Verstellring
    25
    Sonnenrad
    26
    Bremsscheibe
    27
    Mitnehmerring
    28
    äußeres Zahnkranzsegment
    29
    Schneckentriebspindel
    30
    Rampe
    31
    Ringsegment
    32
    Ringsegment
    33
    Ringsegment
    34
    Außenzahnkranz des Hohlrads
    35
    elektrischer Stellmotor
    36
    Bremsbelag
    37
    Bremsbelag
    38
    Kugelanordnung
    39
    Achsrohr
    40
    Differenzial
    41
    Nadellager
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1625037 B1 [0002]

Claims (9)

  1. Mehrganggetriebe mit Drehmomentverzweigungssystem (2) über ein Planetengetriebe (3), – wobei das Mehrganggetriebe (1) eine Stirnradpaarung (4) für jeden Gang, eine Kupplungsglocke (5) mit Kupplungsvorrichtung (6) zum Ankuppeln eines Getriebeeingangs (7) an eine Motorabtriebswelle, mindestens eine Getriebeantriebswelle (8) und eine Getriebeabtriebswelle (9) zur Aufnahme der Stirnradpaarungen (4) der Gänge, und einen Getriebeausgang (10) mit einem Abtriebszahnrad (11) auf der Getriebeabtriebswelle (9) aufweist, – wobei zwischen der Kupplungsglocke (5) und dem Getriebeeingang (7) das Planetengetriebe (3) angeordnet ist, dessen Planetenradkäfig (12) einen Stirnradzahnkranz (13) aufweist, der mit dem Stirnradzahnkranz (14) des Abtriebszahnrads kämmt, und wobei eine Brems- und Koppelvorrichtung (15) einen Aktuator (16) aufweist, der wahlweise in einer ersten Schaltposition (17) das Planetengetriebe (3) in einem Freilaufzustand hält, in einer zweiten Schaltposition (18) ein Hohlrad (20) des Planetengetriebes (3) unter Freigabe des Planetenradkäfigs (12) einbremst und in einer dritten Schaltposition (19) das Hohlrad (20) mit dem Planetenradkäfig (12) koppelt.
  2. Mehrganggetriebe nach Anspruch 1, wobei ein Sonnenrad (25) des Planetengetriebes (3) mit der Motorabtriebswelle gekoppelt ist.
  3. Mehrganggetriebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Brems- und Koppelvorrichtung (15) mehrere Ringelemente (21, 22, 23) aufweist, ein erstes mittleres Ringelement (21), das einen Verstellring (24) aufweist und eine zentrale Bremsscheibe (26) mit beidseitig angeordneten Bremsbelägen (36, 37) axial verschiebt, die mit dem Hohlrad (20) axial verschieblich in Eingriff bringbar ist, einen ersten Druckring (22), der starr an der Kupplungsglocke (5) fixiert ist, gegen den die Bremsscheibe (26) zum Abbremsen des Hohlrades (20) in der zweiten Schaltposition (18) durch das erste Ringelement (21) gepresst wird, einen zweiten Druckring (23), der gegenüber der Kupplungsglocke (5) drehbar gelagert ist und gegen den zum Koppeln des Hohlrades (20) mit dem Planetenradkäfig (12) die Bremsscheibe (26) durch das erste Ringelement (21) in die dritte Schaltposition (19) gepresst wird.
  4. Mehrganggetriebe nach Anspruch 1, wobei der Aktuator (16) unter Verdrehen des Verstellrings (24) das erste Ringelement (21) axial in die drei Schaltpositionen (17, 18, 19) verschiebt.
  5. Mehrganggetriebe nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei der Verstellring (24) sich in Ringsegmenten erstreckende, axial verschiebend wirkende, doppelseitig auf dem Stellring angeordnete Rampen (30) aufweist, die beim Verdrehen des Verstellrings (24) das erste Ringelement (21) axial verschieben.
  6. Mehrganggetriebe nach Anspruch 4, wobei der Verstellring (24) ein äußeres Zahnkranzsegment (28) aufweist, in das eine Schneckentriebspindel (29) eingreift, die von einem elektrischen Stellmotor (35) in die drei Schaltpositionen (17, 18, 19) verfahrbar ist.
  7. Mehrganggetriebe nach Anspruch 4, wobei in der ersten Schaltposition (17) des Planetengetriebes (3) das Mehrganggetriebe (1) entsprechend den Stirnradpaarungen (4) schaltbar ist.
  8. Mehrganggetriebe nach Anspruch 4, wobei in der zweiten Schaltposition (18) das Mehrganggetriebe (1) in dem Untersetzungsverhältnis zwischen Sonnerad (25) und Planetenradkäfig (12) bei fixiertem Hohlrad (20) betreibbar ist.
  9. Mehrganggetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der dritten Schaltposition (19) das Mehrganggetriebe (1) in dem Übersetzungsverhältnis zwischen dem Stirnradzahnkranz (13) des Planetenradkäfigs (12) und dem Stirnradzahnkranz (14) des Abtriebszahnrads (11) bei mitdrehendem Hohlrad (20) betreibbar ist.
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