DE1065730B - Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei Planetenrädersätzen und einem diesen vorgeschalteten, hydrodynamischen Kreislauf - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei Planetenrädersätzen und einem diesen vorgeschalteten hydrodynamischen Kreislauf nach Patent 925 928, wobei das Sonnenrad des ersten Planetenrädersatzes mit dem getriebenen Rad des hydrodynamischen Kreislaufes durch die Getriebeeingangswelle, und der Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersatzes mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist, der Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes fest mit dem Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes verbunden und abbremsbar ist und das Ringrad des ersten Planetenrädersatzes sowie das Sonnenrad des zweiten Planetenrädersatzes abbremsbar und sowohl miteinander als auch mit dem Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes kuppelbar sind.

Bei diesem bekannten Wechselgetriebe nach dem Hauptpatent wird ein hydrodynamischer Drehmomentwandler verwendet, dessen getriebenes Rad mit dem Sonnenrad des ersten Planetenrädersatzes verbunden ist. Ferner ist bei dem bekannten Wechselgetriebe eine Überbrückungskupplung vorgesehen, die zwischen die Getriebeeingangswelle und den Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes eingeschaltet ist. Dadurch wird bei der bekannten Anordnung der Drehmomentwandler in den oberen beiden Gängen überbrückt. Dies hat sich als nachteilig herausgestellt, weil gerade in diesen beiden Gängen eine erhöhte Schalthäufigkeit auftritt und die beim Schalten auftretenden Schaltstöße dann nicht durch einen in den Kraftfluß eingeschalteten hydrodynamischen Kreislauf gedämpft werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und den Aufbau des Getriebes zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird bei Getrieben nach der eingangs erwähnten Art erfmdungsgemäß dadurch gelöst, daß das getriebene Rad des als hydrodynamische Kupplung ausgebildeten Kreislaufes mit dem Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes durch eine lösbare Kupplung kuppelbar ist.

Durch diese Kupplung erfolgt in allen Gängen der Antrieb über die hydrodynamische Kupplung, so daß die Schaltstöße, insbesondere auch in den oberen beiden Gängen, durch diese gedämpft werden. Ist die Kupplung gelöst, erfolgt der Antrieb allein durch das Sonnenrad des ersten Planetenrädersatzes. Ist die Kupplung eingerückt, wird zugleich der Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes angetrieben. Die Verwendung einer hydrodynamischen Kupplung hat zudem den Vorteil eines einfacheren Aufbaues und einer billigeren Herstellung. Der Schlupf der Kupplung fällt gegenüber den erwähnten Vorteilen nicht ins Gewicht.

Eine Ausführung nach der Erfindung sieht vor, Wechselgetriebe,
insbesondere für Kraftfahrzeuge,

mit zwei Planetenrädersätzen
und einem diesen vorgeschalteten

hydrodynamischen Kreislauf

Zusatz zum Patent 925 928

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dr.-Ing. Hans-Joachim Förster,

Stuttgart-Bad Cannstatt,
ist als Erfinder genannt worden

daß das Sonnenrad des ersten Planetenrädersatzes auf der der hydrodynamischen Kupplung zugewandten Seite durch ein Axiallager gegen einen mit dem Getriebegehäuse verbundenen Teil abgestützt ist. Die Getriebeeingangswelle kann auf der ganzen Länge hohl sein und an der Stirnseite eine Öffnung für ein Kugelventil aufweisen.

Zum Verbinden des Planetenräderträgers des ersten Planetenrädersatzes mit dem Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes dient eine Hohlwelle, die an beiden Enden mit fest eingesetzten Büchsen versehen ist. Mit diesen Büchsen ist die Hohlwelle in entsprechende Aussparungen der Getriebeeingangs- bzw. Getriebeausgangswelle eingeschoben, wobei sich entsprechende Ringschlitze bilden. In die Aussparungen der beiden Wellen können noch besondere zusätzliche Lagerbüchsen eingeschoben und die Wellen damit auf der mittleren Hohlwelle mit großem Spiel gelagert sein.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den Getriebeaufbau im Schema und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den vorderen Getriebeteil.

Nach Fig. 1 besteht das Wechselgetriebe aus einer hydrodynamischen Kupplung IQ, der im Kraftfluß zwei Planetenrädersätze 11 und 12 nachgeschaltet sind. Das treibende Rad 13 der hydrodynamischen

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Kupplung 10 wird von der Antriebswelle 14 des Motors angetrieben und dient gleichzeitig zum Antrieb der Primärölpumpe 15 für den ölkreislauf, der für das automatische Schalten und auch zum Schmieren des Getriebes vorgesehen ist.

Das getriebene Rad 16 der hydrodynamischen Kupplung 10 ist durch eine Getriebeeingangswelle 17 mit dem Sonnenrad 18 des ersten Planetenrädersatzes

11 und zugleich über eine lösbare Kupplung 19 mit dem Planetenräderträger 20 desselben Planetenrädersatzes verbunden. Letzterer ist über eine Welle 21 mit dem Ringrad 22 des zweiten Planetenrädersatzes

12 und zugleich über eine lösbare Kupplung 23 auch mit dem Sonnenrad 24 des zweiten Planetenrädersatzes 12 verbunden.

Der Planetenräderträger 25 des zweiten Planetenrädersatzes 12 ist mit der Getriebeausgangswelle 26 verbunden. Das Ringrad 27 des ersten Planetenrädersatzes ist durch eine lösbare Kupplung 28 mit dem Sonnenrad 24 des zweiten Planetenrädersatzes 12 und zugleich auch über die bereits erwähnte Kupplung 23 mit dem Ringrad 22 des zweiten Planetenrädersatzes 12 kuppelbar.

Eine Bremse 29 dient zum Festbremsen des Planetenräderträgers 20 des ersten Planetenrädersatzes 11 und dadurch gleichzeitig des Ringrades 22 des zweiten Planetenrädersatzes 12. Das Ringrad 27 des ersten Planetenrädersatzes 11 kann durch eine Bremse 30 und das Sonnenrad 24 des zweiten Planetenrädersatzes 12 durch eine weitere Bremse 31 undrehbar festgelegt werden.

Nach Fig. 2 ist die lösbare Kupplung 19 als Lamellenreibungskupplung ausgebildet. Der äußere Lamellenträger 32 dieser Kupplung dient zugleich als Trommel für die Bandbremse 29 und ist mit dem Planetenräderträger 20 des ersten Planetenrädersatzes 11 fest verbunden. Der innere Lamellenträger 33 der Kupplung 19 besteht aus einem Stück mit dem Sonnenrad 18. Dieser einheitliche Bauteil 18, 33 ist auf der Getriebeeingangswelle 17 undrehbar festgelegt, z. B. verkeilt. Das Sonnenrad 18 ist außerdem durch ein Axiallager 34 gegenüber einem festen Gehäuseteil 35 abgestützt, um die infolge der Schrägverzahnung auftretenden Axialkräfte aufzunehmen.

Zum Betätigen der Kupplung 19 dient ein Ringkolben 36, der in einem Ringzylinder angeordnet ist und gegen eine Feder 39 hydraulisch betätigt wird. Der Ringzylinder wird durch eine am äußeren Lamellenträger 32 befestigte Scheibe 37 gebildet, die innen in eine Nabe 38 übergeht bzw. mit einer solchen verbunden ist.

Die Getriebeeingangswelle 17 ist hohl ausgebildet und durch ein Lager 40 im Antriebsteil 41 gelagert. Das Lager 40 kann gleichzeitig radiale und axiale Kräfte aufnehmen. Es kann aber auch nur als Radiallager ausgebildet sein. Am vorderen Ende der Getriebeeingangswelle 17 ist ein zentraler Ventilsitz 42 angeordnet, der gegen eine Kugel 43 durch eine Ventilfeder 44 angepreßt wird. Dieses Ventil erlaubt das Abströmen des Öls bzw. der anderen Hydraulikflüssigkeit aus der hydrodynamischen Kupplung erst bei einem bestimmten Druck. Dadurch wird immer ein Mindestdruck in der hydrodynamischen Kupplung aufrechterhalten. Das öl gelangt dann durch die hohle Getriebeeingangswelle 17 in das Planetenrädergetriebe, wo es zum Schmieren verwendet wird.

Eine mittlere Welle 21 verbindet den Planetenräderträger 20 mit dem Ringrad 22 und ist ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet. Sie ist an beiden Enden mit Büchsen 45 bzw. 45' versehen, die in die Hohlwelle 21 eingepreßt oder in anderer Weise fest eingesetzt sind. Mit diesen Büchsen ist diese Hohlwelle in entsprechende Aussparungen 46 und 47 der Getriebeeingangswelle 17 und der Getriebeausgangswelle 26 eingeschoben. Dabei können in den letztgenannten beiden Wellen noch besondere Lagerbüchsen 48 vorgesehen sein.

Es kann zweckmäßig sein, die lösbaren Kupplungen 19, 23 und 28 aus gleichen Elementen aufzubauen. Die verschiedenen Drehmomente an den Kupplungen können dabei z. B. durch verschiedene Lamellenzahlen berücksichtigt werden. Die beiden Planetenrädersätze 11 und 12 können an sich ebenfalls aus gleichen Rädern bestehen, jedoch wird vielfach aus Ubersetzungsgründen eine verschiedene Radgröße an beiden Planetenrädersätzen erforderlich sein.

Das Getriebe ergibt vier Vorwärts- und einen Rückwärtsgang, bei denen stets die hydrodynamische Kupplung 10 in den Kraftfluß eingeschaltet ist. Der 1. Gang wird durch Anlegen der Bremsen 30 und 31 erzielt, wobei in beiden Planetenrädersätzen 11 und 12 eine Übersetzung ins Langsame eintritt. Alle Kupplungen sind dabei gelöst. Im 2. Gang bleibt die Bremse 30 angelegt, und an Stelle der Bremse 31 wird die Kupplung 23 eingerückt. Der zweite Planetenrädersatz 12 wird damit in sich gesperrt, so daß nur noch der erste Planetenrädersatz 11 ins Langsame übersetzt.

Für den 3. Gang werden die Kupplung 19 und die Bremse 31 eingerückt. Dadurch wird der erste Planetenrädersatz 11 in sich gesperrt und die Übersetzung nur ins Langsame durch den zweiten Planetenrädersatz 12 erzielt. Für den 4. Gang bleibt die Kupplung 19 eingerückt, und an Stelle der Bremse 31 wird die Kupplung 23 eingerückt. Dadurch sind beide Planetenrädersätze 11 und 12 in sich gesperrt und laufen als Ganzes um. Der Antrieb erfolgt also über die hydrodynamische Kupplung 10 im direkten Gang.

Für den Rückwärtsgang werden die Bremse 29 und die Kupplung 28 eingerückt. Dadurch werden der Planetenräderträger 20 des ersten Planetenrädersatzes 11 und das Ringrad 22 des zweiten Planetenrädersatzes 12 festgebremst. Im ersten Planetenrädersatz 11 tritt damit ein Richtungswechsel und eine Übersetzung ins Langsame ein, während der zweite Planetenrädersatz 12 in der gleichen Drehrichtung noch eine weitere Übersetzung ins Langsame ergibt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei Planetenrädersätzen und einem diesen vorgeschalteten hydrodynamischen Kreislauf, wobei das Sonnenrad des ersten Planetenrädersatzes mit dem getriebenen Rad des hydrodynamischen Kreislaufes durch die Getriebeeingangswelle und der Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersatzes mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist, der Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes fest mit dem Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes verbunden und abbremsbar ist und das Ringrad des ersten Planetenrädersatzes sowie das Sonnenrad des zweiten Planetenrädersatzes abbremsbar und sowohl miteinander als auch mit dem Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes kuppelbar sind, nach Patent 925 928, dadurch gekennzeichnet, daß das getriebene Rad (16) des als hydrodynamische Kupplung (10) ausgebildeten Kreislaufes mit dem Planetenräderträger (20) des ersten Planeten-

rädersatzes (11) durch eine lösbare Kupplung (19) kuppelbar ist.

2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (18) des ersten Planetenrädersatzes (11) auf der der hydrodynamischen Kupplung (10) zugewandten Seite durch ein Axiallager (34) gegen einen mit dem Getriebegehäuse verbundenen Teil (35) abgestützt ist.

3. Wechselgetriebe, bei dem die Getriebeeingangswelle im Antriebsteil der hydrodynamischen Kupplung gelagert und an diesem Ende mit einem Kugelventil versehen ist, das einen Mindestdruck in der hydrodynamischen Kupplung aufrechterhält, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der ganzen Länge hohle Getriebeeingangswelle (17) an der Stirnseite mit einer öffnung für das Kugelventil (42) versehen ist.

4. Wechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Verbinden des Planetenräderträgers (20) des ersten Planeten-

rädersatzes (11) mit dem Ringrad (22) des zweiten Planetenrädersatzes (12) dienende Hohlwelle (21) an beiden Enden mit fest eingesetzten Büchsen (45 und 45') versehen und mit diesen Büchsen in entsprechende Aussparungen (46, 47) der Getriebeeingangs- (17) bzw. Getriebeausgangswelle (26) eingeschoben ist, wobei sich entsprechende Ringschlitze bilden.

5. Wechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aussparungen (46, 47) der Getriebeeingangs- (17) bzw. Getriebeausgangswelle (26) zusätzliche Büchsen (48) eingesetzt und diese Wellen (17 und 26) damit auf den Büchsen (45, 45') der mittleren Hohlwelle (21) mit großem Spiel gelagert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1003 049;
französische Patentschriften Nr. 1 079 737,

1 130 491;

USA.-Patentschriften Nr. 2 324 713, 2 353 905,

2 568 135.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 909 628/229 9.59