DE1808206B2 - Wechselgetriebe mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Bei einem bekannten Wechselgetriebe (DT-AS IO 64 820) nach dem Ausgangspunkt der Erfindung ist eine hydraulisch betätigte Bremse zwischen dem äuße ren Zentralrad des dritten Planetenradsatzes und dem Gehäuse vorgesehen, die zum Einlegen des ersten Vorwärtsganges sowie für den Rückwärtsgang betätigt wird und damit das äußere Zentralrad des dritten Pianetenradsatzes festlegt. Eine Einwegbremse, die für den ersten Vorwärtsgang das äußere Zentralrad selbsttätig sperrt, ist hierbei nicht vorgesehen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Bremsvorrichtung für den ersten Gang so anzuordnen, daß ein kompakter Aufbau und ein weiches Umschalten erzielt wird.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung sind somit die Einwegbremse, die Kupplungsscheiben für die erste Bremse, deren Stützelement und der Betätigungskol- so ben in raumsparender Weise angeordnet. Innerhalb des Stützelementes ist auf dessen einer Seite die Einwegbremse und auf dessen anderer Seite die Kupplungsscheiben der ersten Bremse angeordnet. Auch die Anordne des Kolbens ermöglicht eine kompakte Bau- weise sowohl in den axialen als auch in den radialen Abnessungen. Beim Schalten des ersten Vorwärtsganges sperrt die Einwegbremse, während sie beim Umschalten auf den zweiten Gang, wenn die hierfür vorgesehene Bremse hydraulisch betätigt wird, das äußere to Zentralrad des dritten Planetenradsatzes freigibt. Dadurch erfolgt ein weiches Umschalten. Soll dagegen das Wechselgetriebe nicht automatisch hochschalten, so wird die erste Bremse willkürlich betätigt, die auch für d.en Rückwärtsgang erforderlich ist. Die Anordnung ist ^(|5 ,'Für die Übertragung von großen Drehmomenten geeignet.

Es ist bei einem Wechselgetriebe (US'PS 32 63 526)

roh zwei Planetensätzen bekannt, das innere Zentralrad eines Planetenradsatzes im ersten Vorwärtsgang mittels eiaer ErawegbpeiBse festzuhalten, während bei der aroeekehrten Drehriehtung. also im Rückwärtsgang, das toner« Zentralrad mittete einer hydraulisch betätigten Kupplung festgelegt wird. Die bekannte Bauweise beding* eine verhältnismäßig große Länge des inneren Zentralrades, da die Einwegbremse, der Antriebsflansch der Kupplung und die Verzahnung für die PIanetenräder hintereinander auf dem Zentralrad angeordnet sind Die Einwegbremse ist mit dem Kupplungsgehäuse verbunden, das für den ersten Vorwärts gang mittels einer weiteren Bandbremse drehfest gehalten wird. Das Kupplungsgehäuse ist dabei radial außerhalb der Einwegbremse angeordnet Diese Bauweise bedingt einen erheblichen Hersteilungsaufwand.

Ein Ausfahrungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Figur der Zeichnung näher erläutert, in der ein Achsenschni« durch das Wechselgetriebe dargestellt ist.

In dem Gehäuse 11 des Wechselgetriebes 10 sind ein Drehmomentwandler IZ Kupplungen 3Z 33. Bremsen 90 120. 140 und drei Planetenradsätze 60.61.62 unter gebracht. Auf der mit dem Drehmomentwandler 12 verbundenen Antriebswelle 22 ist eine Zwischenwelle 29 geführ, die wiederum eine Abtriebswelle 30 trägt.

Für die beiden Kupplungen 32 und 33 ist ein gemeinsames Kupplungsgehäuse 34 vorgesehen, das mutig ein Stützelement 57 für die von den Kolben 39 brw. 51 betätigten Kupplungsscheiben 45.48 besitzt. Die Kupplung 32 ist über einen Antriebsflansch 40 mit der Zwischenwelle 29 und die Kupplung 33 über einen Antriebsflansch 52 mit der Hohlwelle 53 verbunden. Die Kolben 39 und 51 sind durch gewellte Federn 59 an radial inneren Wandungen 37.47 des Kupplungsgehäuses 34 in die Lösestellung gedrückt. Dieser Aufbau benötigt tine verhältnismäßig geringe axiale Baulänge.

Der erste Planetenradsatz 60 besteht aus einem auf der Hohlwelle 53 ausgebildeten inneren Zentralrad 65. einem äußeren Zentralrad 66 und den in dem Planetenträger 68 gelagerten Planetenrädern 67.

Der zweite Planetenradsatz 61 besteht aus einem ebenfalls auf der Hohlwelle S3 ausgebildeten inneren Zentralrad 70. einem äußeren Zen»rahad 71. das über einen Flansch 72 mit der Zwischenwelle 29 in Antrieb steht, und den im Planetenträger 74 gelagerten Planetenrädern 73.

Der dritte Planetenradsatz 62 besteht aus einem auf der Zwischenwelle 29 ausgebildeten inneren Zentralrad 80, einem äußeren Zentralrad 81 und den Planetenrädern 82. die drehbar in dem Planetenträger 84 gelagert sind, der einstückig mit der Abtriebswelle 30 ausgebildet und auch mit dem Planetenträger 74 und mit dem äußeren Zentralrad 66 des Planetenradsatzes 60 verbunden ist. Das äußere Zentralrad 81 ist mittels eines Flansches 86 drehbar auf der Abtriebswelle 30 gelagert.

Eine Bremse 90 ist für das äußere Zcntralrad 81 des Planetenradsatzes 82 vorgesehen. Im Bereich des Zentralrades 81 ist im Inneren des Gehäuses 11 eine Keilverzahnung für die Kupplungsscheiben 107 ausgebildet. Ein Stützelement 92 ist mittels der Keilverzahnung 91 gehätisefesi gehalten und durch seinen Ring 93 axial gesichert. Das äußere Zentralrad 81 ist innerhalb des Stützelementes 92 gelagert. Innerhalb des Stützelementes 92 ist eine Einwegbremse 94 angeordnet, die sowohl mit dem Stützelement 92 als auch der äußeren Fläche des Zentralrades 81 in Eingriff steht. Der Ring 93 hält außerdem eine zweite Ringscheibe 96, welche die Ein-

wegbremse 94 in dem Stützelement 92 sichert.

Oj einer Kammer 102 ist ein ringförmiger Kolben 103 gelagert Auf dem Zentralrad 81 ist eine äußere Keilverzahnung 104 für die Kupplungsscheiben 106 der Bremse 90 vorgesehen. In der Kamme; 102 sind zwei von einem Ring 111 gehaltene Tellerfedern UO vorgesehen, die den Kolben 103 nach rechts in Löserichtung drücken. Der Planetenträger 68 des Planetenradsaues 60 ist mittels einer Bremse 120 festlegbar. Für die Hohlwelle 53 und die mit ihr verbundenen Zentralräier 65 und 70 ist eine weitere Bremse 140 vorgesehen.

Das Schalten der Gänge erfolgt wie nachstehend er· lauert, wobei eine nicht dargestellte selbsttätige Druckmittelsteuerung vorgesehen ist

Für den ersten Vorwärtsgang wird die Kupplung 32 betätigt indem der Kolben 39 zum Andrücken der Kupplungsscheiben 54,48 an das Stützelement 57 mit Druckmittel beaufschlagt wird. Die Antrieoswelle 22 und der Antriebsflansch 40 sind somit über die Kupplung 32 verbunden, und es erfolgt der Antrieb auf die Zwischenwelle 29 und das Zentralrad 80. Werden auf diese Weise die Planetenräder 82 angetrieben, so würde sich auch das äußere Zentralrad 81 drehen. Die Einwegbremse 94 ist für die passende Drehrichtung ausgelegt, um das Zentralrad 81 festzuhalten. Wegen des Antriebs der Planetenräder 82 durch das innere Zentralrad 80 werden die Planetenräder 82 und der mit der Abtriebswelie 30 verbundene Planetenträger 84 mit einem verkleinerten Übersetzungsverhältnis angetrieben, das beispielsweise 3.57 :1 beträgt.

Nach Wunsch des Fahrers kann der erste Vorwärtsgang auch durch Beaufschlagen des Kolbens 103 in der Kammer 102 mit Druckmittel erreicht werden, wodurch die Bremse 90 betätigt wird. Damit wird das. automatische Hochschalten aus dem ersten Vorwärts gang verhindert. Dies ist vorgesehen, wenn mittels der Bremse 90 das Fahrzeug mit dem Motor gebremst wer den soll oder wenn aus anderen Gründen der erste Gang beibehalten werden soll. Es ist zu berücksichtigen, daß die Bremse 120 eine Zweiwegbremse ist.

Unter der Annahme, daß der erste Vorwärtsgang aut mansch mittels der Einwegbremse 94 eingelegt worden ist. wird der zweite Vorwärtsgang durch Betätigen des Kolbens 128 in der Kammer 127 eingelegt. Somit ist die Brtmse 120 angezogen, während die Kupplung 32 in Eingriff bleibt. Dann wird das äußere Zentralrad 71 des Planetenradsatzes 61 von der Zwischenwelle 29 angetrieben. Bei Eingriff der Bremse 120 wird der Planetenträger 68 des ersten Planetenradsatzes 60 als Abstützung für diesen Planetenradiatz festgehalten. Wenn das äußere Zentralrad 71 in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, dreht sich der Planetenträger 74 in Vorwärtsrichtung mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis; dabei ist der Planetenträger 74 mit dem Planetenträger 84 und mit der Abtriebswelle 30 verbunden. Das in Vorwärtsrichtung drehende äußere Zentralrad 71 treibt das innere Zentralrad 70 und damit auch das innere Zentralrad 65 in der Rückwärtsrichtung und den Planetenträger 74 in der Vorwärtsrichtung an. Da der Planetenträger 68 festgehalten wird, treibt das innere Zentralrad 65 das äußere Zentralrad 66 in Vorwärtsnchtung. Das äußere Zentralrad 66 ist mh dem Planetenträger 74 verbunden. Das Zusammenwirken der beiden Planetenradsätze vermittelt somit den zweiten Vorwärtsgang mit einem Verhältnis von S beispielsweise 2.26 :1.

Durch Lösen der Bremse 120 und Betätigen der Bremse 140 durch den Kolben 146 in der Kammer 145 kann der dritte Gang eingeschaltet werden. Bei Betätigung der Bremse 140 werden die inneren Zentralräder

ίο 65 und 70 auf der Hohlwelle 53 festgehalten. Da die Kupplung 32 noch betätigt ist wird das äußere Zentralrad 71 in Vorwärtsnchtung und der Planetenträger 74 in Vorwärtsrichtung wiederum mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis angetrieben. Wenn aber die inneren Zentralräder 65 und 70 festgehalten werden, ist der Planetenradsatz 30 nicht beteiligt und das Untersetzungsverhältnis des Planetenradsatzes 61 ist kleiner als das für den zweiten Gang, beispielsweise 1.46 :1.
Der vierte Gang im direkten Verhältnis I : 1 wird durch Lösen der Bremse 140 und Betätigen der Kupplung 33 durch Druckmittelzufuhr in die Kammer 50 eingeschaltet. Bei gleichzeitiger Betätigung der Kupplungen 32 und 33 werden das innere Zentralrad 70 und das äußere Zentralrad 71 des Planetenradsatzes 61 gemeinsam angetrieben, so daß alle Planetenradsätze zur Erzielung des direkten Antriebes gesperrt sind.

Die Leerlaufstellung wird durch Lösen der beiden Kupplungen 32 und 33 erzielt, wodurch der Antrieb zwischen dem Motor und den Planetenradsauen unter brachen ist.

Der Rückwärtsgang wird durch Betätigen der Kupplung 33 und der Bremse 90 eingelegt. Die Hohlwelle 53 und das innere Zentralrad 70 werden in Vorwärtsrichtung angetrieben. Der Planetenträger 84 des Planetenradsatzes 62 wird durch den Planetenträger 74 des Planetenradsatzes 61 angetrieben, und das innere Zentralrad 80 des Planetenradsatzes 62 wird durch das äußere Zentralrad 71 des Planetenradsatzes 61 angetrieben. Wegen der Verbindungen zwischen den Planetenrad-

Sätzen und ihrer Übersetzungsverhältnisse erfolgt durch den Antrieb der Hohlwelle 53 in Vorwärtsrichtung bei festgehaltenem äußeren Zentralrad 81 der Antrieb des Pianetenträgers 84 und der Abtriebswelle 30 in Rückwärtsrichtung mit einem verkleinertem Über-Setzungsverhältnis.

Das kompakte Wechselgetriebe besitzt somit vier Vorwärtsgänge und ermöglicht ein äußerst weiches Umschalten. Um während der automatischen Schaltvorgänge den ersten Vorwärtsgang einzulegen, ist die Einwegbremse 94 vorgesehen. Da diese einfach frei läuft, wenn die Bremse 120 für den zweiten Vorwärtsgang betätigt wird, erfolgt der Übergang vom ersten zum zweiten Vorwärisgang weich. Auch bei den anderen Schaltvorgängen bleibt stets eine Kupplung bzw.

SS Bremse im Eingriff, so daß nur jeweils ein solches Element gelöst bzwPbetätigt werden muß. Damit sind auch die Anforderungen an die automatische Druckmittelsteuerung vereinfacht, da sonst zusätzliche Ventile erforderlich sind, um ein weiches Umschalten zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprach:

   Wechselgetriebe mit vier Vorwansgängen und einem Rückwärtsgang für Kraftfahrzeuge, mit drei Planetenradsätzen, zwei der Antriebsweile zugeordneten hydraulisch betätigten Kupplungen und drei hydraulicn betätigten Bremsen, wobei die erste !Kupplung über einen Antriebsflansch uad eine Zwischenweile mit dem inneren Zentralrad des drittes w Pianetenradsatzes und die zweite Kupplung über einen Antriebsflansch und eine Hohlwelle mit dem inneren Zentralrad des ersten und zweiten Pianetenradsatzes, die erste Bremse mit dem äußeren Zentralrad des dritten Pianetenradsatzes. die zweite Bremse mit dem Planetenträger des ersten Pianetenradsatzes und die dritte Bremse mit der Hohlwelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheiben der ersten Bremse (90) und eine ebenfalls mit dem äußeren Zentral- rad des dritten Pianetenradsatzes verbundene Einwegbremse (94) beidseitig an einem gehäusefesten Stützelement (92) abgestützt sind, wobei die Ein wegbremse innerhalb des Stützelementes angeordnet ist. und radial innerhalb der Kupplungsscheiben eine Tellerfeder (110) in die innere ringförmige Wand des den Kolben (103) aufnehmenden Zylinders zum Beaufschlagen des Kolbens in Löserichtung eingesetzt ist.

   30