DE2053321C3

DE2053321C3 - Planetenräder-Wechselgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2053321C3
Application number: DE2053321A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Hensel
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1970-10-30
Publication date: 1984-11-08
Also published as: DE2053321A1; DE2053321B2; FR2110072A6; GB1338450A

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetenräder-Wechselgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang

ίο liefernden, aus zwei Planetenrädersätzen gebildeten Hauptplanetenrädergetriebe, das zwei wahlweise und gemeinsam mit dem Antrieb kuppelbare Eingangsglieder aufweist, bei dem das Ringrad des ersten Planetenrädersatzes mit einer ersten Eingangskupplung in Verbindung steht und bei dem die Sonnenräder beider Planetenrädersätze fest miteinander verbunden und abbremsbar und mit einer zweiten Eingangskupplung verbunden sind, während der Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes mit dem Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes und einer Abtriebswelle fest verbunden ist und bei dem schließlich der Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersatzes abbremsbar ist und mit einem dem Hauptplanetenrädergetriebe zur Erhöhung der Gangzahl auf der Antriebsseite vorgeschalteten Zusatzplanetenrädergetriebe mit einem Planetenrädersatz, der aus einem Sonnenrad, mit diesem in Eingriff stehenden, von einem Planetenräderträger getragenen Planetenrädern und einem mit den Planetenrädern kämmenden Ringrad besteht wobei durch den vorgeschalteten Planetenrädersatz ein direkter Gang mittels einer zwei Glieder des Planetenrädersatzes verbindenden Kupplung und ein übersetzter Gang durch Bremsen eines Gliedes mittels einer Bremse schaltbar ist, und dessen Abtriebsglied fest mit den beiden Eingangskupplungen des Hauptplanetenrädergetriebes verbunden ist, wobei der als Baueinheit ausgebildete, vorgeschaltete Planetenrädersatz in einem topfförmigen Gehäuseteil angeordnet ist, dessen dem Hauptplanetenrädergetriebe zugewandte Stirnwand zugleich den vorderen Deckel für das Getriebegehäuse des Hauptplanetenrädergetriebes bildet, wobei der Planetenrädersatz des vorgeschalteten Zusatzplanetenrädergetriebes innerhalb seiner zugeordneten Bremse und Kupplung liegt, nach Patent 2013 612.

Das Getriebe nach dem Hauptpatent ermöglicht unter Ausnutzung des vorgeschalteten Zusatzplanetenrädergetriebes insgesamt ein Sechsganggetriebe, indem jedem Gang des Hauptplanetenrädergetriebes der vorgeschaltete Planetenrädersatz zugeordnet werden kann. Gegebenenfalls kann auch die eine der beiden Stufen des Zusatzgetriebes durch entsprechende Bemessung lediglich zur Bildung eines untersten oder eines höchsten Ganges benutzt werden, während die andere Stufe im Zusammenwirken mit den drei Stufen des Hauptplanetenrädergetriebes die übrigen Gänge bildet. In diesem Falle wird das Getriebe nur als Vierganggetriebe verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe einer weiteren Ausbildung eines solchen Planetenräderwechselgetriebes nach dem Hauptpatent zugrunde. Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß das vorgeschaltete Zusatzplanetenrädergetriebe zum Erzielen mindestens eines weiteren Ganges, insbesondere eines besonders stark ins Langsame übersetzten Kriechganges, einen zweiten Planetenrädersatz sowie eine zweite Bremse aufweist, die zwischen dem zum Schalten von zwei Gängen dienenden ersten Planeten-

rädersatz des Zusatzplanetenrädergetriebes und dem Hauptplanetenrädergetriebe angeordnet sind, und daß im Zusatzplanetenrädergetriebe der zweite Fianetenrädersatz ein mit dem Abtriebsglied des ersten Planetenrädersatzes fest verbundenes Abtriebsglied und ein mit dtr dem ersten Planetenrädersatz zugeordneten ersten Bremse verbundenes Getriebeglied sowie ein mit der zweiten Bremse verbundenes Getriebeglied aufweist

Planetenräderwechselgetriebe mit einem aus mindestens zwei Planetenrädersätzen bestehenden Planetenrädergetriebe und einem vorgeschalteten weiteren Planetenrädergetriebe mit zwei Planetenrädersätzen sind zwar als solche bekannt, doch lassen sich diese bekannten Getriebe nicht ohne weiteres mit einem Planetenrädergetriebe nach Art des Hauptpatentes 20 13 612 zur Erzielung einer Mehrzahl weiterer Vorwärtsgänge vergleichen. So betrifft z. B. das DE-GM 66 04 054 ein den übrigen Planetenrädergetriebesätzen vorgeschaltetes Planetenrädergetriebe mit zwei Planetenrädergetriebesätzen; doch dient dieses vorgeschaltete Planetenrädergetriebe als Wendegetriebe, das eine Schaltung in beiden Abtriebsdrehrichtungen unter Last ermöglicht.

Aus der US-PS 35 03 282 ist ein nicht unter den Gattungsbegriff der Erfindung fallendes Planetenräderwechselgetriebe bekannt, bei dem als Zusatzplanetenrädergetriebe zur Erhöhung der Gangzahl ein einfacher, einstegiger Planetenrädersatz verwendet ist, der einem im Gegensatz zum Gattungsbegriff fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang liefernden und aus drei Planetenrädersätzen gebildeten Hauptplanetenrädergetriebe vorgeschaltet ist, um insgesamt zehn Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge zu erhalten. Durch eine Koppelwelle sind je ein Getriebeglied der drei Planetenrädersätze des Hauptplanetenrädergetriebes fest miteinander verbunden, wobei ein im Gegensatz zum Gattungsbegriff zusätzliches drittes Eingangsglied des ersten Planetenrädersatzes ständig mit dem Antrieb verbunden ist und je ein Eingangsglied des ersten und des zweiten Planetenrädersatzes wahlweise und gemeinsam mit dem Antrieb kuppelbar sind. Im vorgeschalteten Planetenrädersatz sind ein direkter Gang mittels einer zwei Glieder des Planetenrädersatzes verbindenden Kupplung und ein übersetzter Gang durch Bremsen eines Gliedes mittels einer Bremse schaltbar. Sein Abtriebsglied ist fest mit den beiden Eingangskupplungen des Hauptplanetenrädergetriebe? verbunden. Bei diesem bekannten Planetenräderwechselgetriebe ist im weiteren Gegensatz zum Gattungsbegriff der Erfindung für den vorgeschalteten Planetenrädersatz weder eine Ausbildung als Baueinheit in einem topfförmigen Gehäuseteil, dessen dem Hauptplanetenrädergetriebe zugewandte Stirnwand zugleich den vorderen Deckel für das Getriebegehäuse des Hauptplanetenrädergett iebes bildet, noch eine Lage innerhalb seiner zugeordneten Bremse und Kupplung vorgesehen. Das bekannte Planetenräderwechselgetriebe ist darauf abgestellt, mit Hilfe des zusätzlichen dritten Eingangsgliedes, das fest mit dem Antrieb verbunden ist, in der Teilübersetzung des Hauptplanetenrädergetriebes zur Bildung des siebten und achten Ganges mit Leistungsverzweigung im Hauptplanetenrädergetriebe zu arbeiten, wobei der eine Leistungs/.weig über die Koppelwelle und der andere Leistungsz^v/eig über die mit dem Eingangsglied des zweiten Plan^tenrädersatzes verbundene Eingangskupplung gefüh^rt und beide Leistungszweige in dem mit dem Getrieb^ealV:rieb fest verbundenen Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersatzes zusammeneeführt sind.

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60 Aus ATZ 70 (1968) 3, Seite 107, Position 41 b₂g2, ist ein drei Gänge lieferndes Planetenräderwechselgetriebe anderer Art bekannt, bei dem in bezug auf die Getriebeachse in Reihe zwei Eingangskupplungen, zwei Bremsen und zwei Planetenrädersätze angeordnet sind. Die in bezug auf die Lage des Antriebes vordere Eingangskupplung ist mit dem Ringrad des hinteren Planeteurädersatzes und die hintere Eingangskupplung sowie die vordere Bremse sind mit den Sonnenrädern beider Planetenrädersätze verbunden. Während die hintere Bremse mit dem Planetenräderträger des vorderen Planetenrädersatzes verbunden ist, steht der Getriebeabtrieb sowohl mit dem äußeren Ringrad des vorderen Planetenrädersatzes als auch mit dem Planetenräderträger des hinteren Planetenrädersatzes in fester Verbindung.

Bei dem Planetenräderwechselgetriebe nach der Erfindung ergibt sich eine baulich verhältnismäßig einfache Konstruktion, wenn im Zusatzplanetenrädergetriebe der Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes und das Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes als Abtriebsglieder der beiden Planetenrädersätze miteinander und der Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersalzes mit der zweiten Bremse verbunden sind.

In den Zeichnungen ist ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des Planetenräderwechselgetriebes nach der Erfindung rein schematisch dargestellt. Hierbei zeigt

F i g. 1 die schematische Darstellung des Planetenräderwechselgetriebes und

F i g. 2 eine Schalttabelle für dieses Planetenräderwechselgetriebe.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile wie im Hauptpatent mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Mit I ist das Hauptplanetenrädergetriebe, mit II das vorgeschaltete Zusatzplanetenrädergetriebe bezeichnet. Das Hauptplanetenrädergetriebe weist einen ersten Planetenrädersatz 13, 14, 10 und einen zweiten Planetenrädersatz 15,17,11 auf. Eingangskupplungen C und D sowie Bremsen ZTund Fdienen zur Schaltung des Hauptplanetenrädcrgetriebes. Ebenso wie im Hauptpatent ist ferner das Zusatzplanetenrädergetriebe I! mit einem Planetenrädersatz 18, 21, 20 versehen, welcher durch die Kupplung A und die Bremse B schaltbar ist. Zusatzplanetenrädergetriebe und Hauptplanetenrädergetriebe sind durch eine Zwischenwelle 12 verbunden, welche den Planetenräderträger 21 des vorgeschalteten Planetenrädersatzes wahlweise über die zweite Eingangskupplung D mit dem Ringrad 13 des ersten Planetenrädersatzes des Hauptgetriebes oder über die erste Eingangskupplung Cmit den Sonnenrädern 10 und 11 der beiden Planetenrädersätze des Hauptplanetenrädergetriebes kuppeln kann.

Der Antrieb des Planetenräderwechselgetriebes erfolgt durch eine von der Antriebsmaschine kommende Antriebswelle 30, welche das Pumpenrad P eines vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandlers IV oder über eine Überbrückungskupplung Ü unmittelbar das Turbinenrad T bzw. die Turbinenradwelle 31 antreibt, die über einen Retarder Re in Form einer hydrodynamischen Bremse abbremsbar und mit dem Ringrad 18 des Planetenrädersatzes 18, 21, 20 des Zusatzplanetenrädergetriebes II verbunden ist. Durch eine Kupplung A kann sie ferner mit dem dem zuletzt genannten Planetenrädersatz zugeordneten Sonnenrad 20 gekuppelt werden, das andererseits durch die Bremse Bfestgebremst werden kann.

Das Zusatzplanetenrädergetriebe II weist einen weiteren Planetenrädersatz 22, 23, 24 auf, dessen Sonnenrad 24 mit dem Sonnenrad 20 des ersten Planetenrädersatzes 18,21,20 des Zusatzplanetenrädergetriebes II fest verbunden ist, während das Ringrad 22 mit der den Antrieb vom Zusatzplanetenrädergetriebe II auf das Hauptplanetenrädergetriebe I weiterleitenden Zwischenwelle 12 fest verbunden ist. Eine Bremse G kann den Planetenräderträger 23 am Getriebegehäuse abstützen.

In Fig.2 ist die Bildung der einzelnen Gänge dargestellt. Hierbei sind die Gänge Gg in Zeilen übereinander, und die einzelnen Kupplungen bzw. Bremsen A bis G nebst der Überbrückungskupplung Ü eingetragen, wobei diejenigen Kupplungen bzw. Bremsen. welche in den einzelnen Gängen eingerückt sind, mit einem Kreuz bezeichnet sind.

Wie ein Vergleich zeigt, sind die Gänge 2 bis 7 des Planetenräderwechselgetriebes nach der Erfindung mit den Gängen 1 bis 6 des im Hauptpatent beschriebenen sechsgängigen Planetenräderwechselgetriebes identisch. Gleiches gilt für den Rückwärtsgang R.

Zusätzlich zum Planetenräderwechselgetriebe nach dem Hauptpatent ist ein erster Gang vorgesehen, welcher mit einer besonders starken Übersetzung ins Langsame arbeitet und daher für einen Kriechgang, insbesondere für schwere Lastwagen, bestimmt ist.

Für Sonderzwecke könnte auch der erste Gang des Zusatzplanetenrädergetriebes mit jedem Gang des Hauptplanetenrädergetriebes kombiniert werden, so daß anstelle eines Planetenräderwechselgetriebes mit sieben Gängen ein Planetenräderwechselgetriebe mit neun Gängen erzielbar wäre.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Planetenräderwechselgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang liefernden, aus zwei Planetenrädersätzen gebildeten Hauptplanetenrädergetriebe, das zwei wahlweise und gemeinsam mit dem Antrieb kuppelbare Eingangsglieder aufweist bei dem das Ringrad des ersten Planetenrädersatzes mit einer ersten Eingangskupplung in Verbindung steht und bei dem die Sonnenräder beider Planetenrädersätze fest miteinander verbunden und abbremsbar und mit einer zweiten Eingangskupplung verbunden sind, während der Planetenräderträger des ersten Planetenrädersatzes mit dem Ringrad des zweiten Planetenrädersatzes und einer Abtriebswelle fest verbunden ist, und bei dem schließlich der Planetenräderträger des zweiten Planetenrädersatzes abbremsbar ist, und mit einem dem Hauptplanetenrädergetriebe zur Erhöhung der Gangwahl auf der Antriebsseite vorgeschalteten Zusatzplanetenrädergetriebe mit einem Planetenrädersatz, der aus einem Sonnenrad, mit diesem in Eingriff stehenden, von einem Planetenräderträger getragenen Planetenrädern und einem mit den Planetenrädern kämmenden Ringrad besteht, wobei durch den vorgeschalteten Planetenrädersatz ein direkter Gang mittels einer zwei Glieder des Planetenrädersatzes verbindenden Kupplung und ein übersetzter Gang durch Bremsen eines Gliedes mittels einer Bremse schaltbar ist, und dessen Abtriebsglied fest mit den beiden Eingangskupplungen des Hauptplanetenrädergetriebes verbunden ist, wobei der als Baueinheit ausgebildete, vorgeschaltete Planetenrädersatz in einem topfförmigen Gehäuseteil angeordnet ist, dessen dem Hauptplanetenrädergetriebe zugewandte Stirnwand zugleich den vorderen Deckel für das Getriebegehäuse des Hauptplanetenrädergetriebes bildet, wobei der Planetenrädersatz des vorgeschalteten Zusatzplanetenrädergetriebes innerhalb seiner zugeordneten Bremse und Kupplung liegt, nach Patent 20 13 612, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgeschaltete Zusatzplanetenrädergetriebe (II) zum Erzielen mindestens eines weiteren Ganges, insbesondere eines besonders stark ins Langsame übersetzten Kriechganges, einen zweiten Planetenrädersatz (22, 23, 24) sowie eine zweite Bremse (G) aufweist, die zwischen dem zum Schalten von zwei Gängen dienenden ersten Planetenrädersatz (18,20,21) des Zusatzplanetenrädergetriebes (II) und dem Hauptplanetenrädergetriebe (I) angeordnet sind, und daß im Zusatzplanetenrädergetriebe (II) der zweite Planetenrädersatz (22, 23, 24) ein mit dem Abtriebsglied (Planetenräderträger 21) des ersten Planetenrädersatzes (18, 20, 21) fest verbundenes Abtriebsglied (Ringrad 22) und ein mit der dem ersten Planetenrädersatz (18, 20, 21) zugeordneten ersten Bremse (B) verbundenes Getriebeglied (Sonnenrad 24) sowie ein mit der zweiten Bremse (G) verbundenes Getriebeglied (Planetenräderträger 23) aufweist.

2. Planetenräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusatzplanetenrädergetriebe (II) der Planetenräderiräger (21) des ersten Planetenrädersatzes (18,21,20) und das Ringrad (22) des zweiten Planetenrädersatzes (22, 23, 24) als Abtriebsglieder der beiden Planetenrädersätze miteinander und der Planetenräderträger (23) des zweiten Planetenrädersatzes (22, 23, 24) mit der zweiten Bremse (G)verbunden sind.