DE2754967A1 - Antriebsaggregat fuer einen anzutreibenden bauteil - Google Patents

Description

9. Dezember 1977

TRW INC.

23555 Euclid Avenue

Cleveland, Ohio 44117 /V.St.A. Unser Zeichen: T 3012

Antriebsaggregat für einen anzutreibenden Bauteil

Die Erfindung betrifft ein neues, verbessertes Antriebsaggregat, insbesondere ein Antriebsaggregat, bei dem zur übertragung der Antriebskräfte zwischen dem Eingangsglied und dem Ausgangsglied Planetengetriebe verwendet werden. Den Planetengetrieben ist dabei zur Herbeiführung einer Änderung der Drehgeschwindigkeit des Ausgangsgliedes in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit des Eingangsgliedes vorteilhaft eine Kupplungsanordnung zugeordnet.

Planetengetriebe-Baugruppen sind bisher in Verbindung mit verschiedenen Kupplungsanordnungen verwendet worden, um die Veränderung der Drehgeschwindigkeit eines Ausganqsgliedes in Bezug auf ein Eingangsglied herbeizuführen. Verschiedene bekannte Getriebe, bei denen Kupplungen in Verbindung mit Planetengetriebe-Baugruppen Verwendung finden, sind in den

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US-Patentschriften 2 293 050, 2 373 122, 2 870 655, 3 296 893, 3 308 686, 3 319 492 und in der italienischen Patentschrift 957 342 offenbart. Zum Antrieb der Räder eines Fahrzeugs sind darüberhinaus bereits verschiedene Planetengetriebe-Baugruppen verwendet worden, wie dies die US-Patentschriften 2 893 268, 3 217 826, 3 653 454, 3 686 978 und 3 969 950 zeigen. Zusätzlich zu den in den zuvor genannten Patentschriften offenbarten Fadantriebsanordnungen wurde bereits vorgeschlagen, Kupplungen in Verbindung mit der Planetengetriebe-Baugruppe zu verwenden, um eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit eines Ausgangsgliedes in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit eines Eingangsgliedes herbeizuführen.

Wenn eine Planetengetriebe-Baugruppe zum Antrieb der Räder eines Fahrzeugs benutzt wird, ist die Anordnung einer Kupplung im Ausgangsteil der Getriebebaugruppe vorteilhaft, damit das Fahrzeug ohne Bewegung der Planetengetriebeeinheit abgeschleppt werden kann. Ein solcher Aufbau ist in den zuvor erwähnten US-Patentschriften 3 686 978 und 3 969 950 offenbart.

Die Erfindung schafft ein neues, verbessertes Antriebsaggregat, das eine Planetengetriebeeinheit und ein Kupplungspaar umfaßt, damit eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit eines Ausgangsgliedes in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit eines Eingangsgliedes herbeigeführt werden kann. Die Kupplungen werden aus dem Kupplungszustand unter dem Einfluß eines Fluiddruckes in den Endkupplungszustand überführt. Wenn sich beide Kupplungen in dem Kupplungszustand befinden, ist die Getriebeanordnung so verriegelt, daß das Ausgangsglied nicht drehen kann. Damit das Ausgangsglied drehbar ist, wenn eine Pumpe oder eine andere Druckmittelquelle zur Kupplungsbetätigung nicht in der Lage ist, ein unter Druck stehendes Medium zu liefern, ist dem Ausgangsteil des Getriebeaufbaus eine zweite bzw. eine Abschleppkupplung zugeordnet. Durch das Lösen der zweiten Kupplung kann das Ausgangsglied des Antriebsaggregats frei drehen.

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Durch ein anderes Merkmal der Erfindung läßt sich der Verschleiß zwischen den verschiedenen Teilen des Antriebsaggregats auf ein Minimum beschränken. Dazu werden Federn zur Betätigung der der Planetengetriebeeinheit zugeordneten Kupplungen in einem Abstand von Teilen des Antriebsaggregats gehalten, während diese Teile gegenüber den Federn gedreht werden.

Der Zahnkranz der Planetengetriebeeinheit ist gegenüber den Planetenrädern frei axial verschiebbar, wodurch der von den Planetenradzähnen verursachte Verschleiß der Zahnkranzzähne über einen verhältnismäßig großen Bereich verteilt wird. Die freie axiale Verschiebbarkeit des Zahnkranzes wird durch den Fortfall verhältnismäßig voluminöser und teurer Lageranordnungen erreicht, die bislang zur drehbaren Halterung des Zahnkranzes und zur Festhaltung des Zahnkranzes zur Unterbindung eines axialen Bewegung gegenüber den Planetenrädern verwendet wurden. Um den Aufbau des Antriebsaggregats möglichst kompakt zu gestalten, ist ferner eine vehältnismäßig einfache Verbindung zwischen dem Zahnkranz und einem Kupplungspaar vorgesehen, die zur Verzögerung der Relativdrehung zwischen dem Zahnkranz und entweder dem Planetenradträger oder dem Gehäuse des Antriebsaggregats verwendet werden. Diese einfache Verbindung wird dadurch erreicht, daß der Zahnkranz mit einem Paar von Seitenabschnitten versehen ist, die Zähne oder KeiIvorSprünge aufweisen, welche mit den Kupplungsscheiben in Eingriff sind. Die Zähne oder KeiIvorSprünge auf den beiden Seitenabschnitten haben zur Erleichterung der Herstellung des Zahnkranzes und der Seitenabschnitte den gleichen Durchmesser.

Demgemäß ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines neuen, verbesserten Antriebsaggregats mit einer Kupplungsanordnung zur Geschwindigkeitssteuerung in Verbindung mit einem Planetengetriebe, wobei die Kupplungsanordnung zur Geschwindigkeitssteuerung aus einem das Ausgangsglied mit dem Planetengetriebe drehfest verbindenden Kupplungszustand betätigbar ist, während eine Schleppkuppltng zum Lösen des Ausgangsgliedes außer

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Kupplungseingriff bringbar ist, falls ein Fluiddruck für die Betätigung der Kupplungsanordnung zur Geschwindigkeitssteuerung in den entkuppelten Zustand nicht verfügbar ist.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines neuen, verbesserten Antriebsaggregats, das eine Kupplungsanordnung in Verbindung mit einem Planetengetriebe aufweist und bei dem eine Feder zur Betätigung der Kupplungsanordnung frei von reibungsschlüssiger Berührung mit den sich ihr gegenüber bewegenden Flächen gehalten ist, wenn sich die Kupplungsanordnung im Kupplungszustand oder im entkuppelten Zustand befindet.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuen, verbesserten Antriebsaggregates mit einer Planetengetriebeanordnung, bei der ein Zahnkranz mit einem Paar von Seitenabschnitten ausgebildet ist, die den gleichen Durchmesser haben und mit einem Kupplungspaar verbunden sind, die zur Festhaltung des Zahnkranzes gegen Drehung wahlweise in Eingriff bringbar sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist schließlich die Schaffung eines neuen, verbesserten Antriebsaggregats mit einer Planetengetriebeanordnung, bei der ein Zahnkranz sowohl drehbar als auch axial gegenüber einem Gehäuse beweglich gehalten ist und wobei die Axialbewegung des Zahnkranzes nicht durch Lager behindert wird, so daß die Lage des Kämmeingriffsbereichs zwischen dem Zahnkranz und einem Planetenrad veränderlich ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Schnittansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebsaggregats,

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Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines Teils des in Fig. 1 dargestellten Antriebsaggregats,

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 1, aus der weitere Einzelheiten des Aufbaus des Antriebsaggregats erkennbar sind,

Fig. 4 ein im wesentlichen der Linie 4-4 in Fig. 1 entsprechende Ansicht, aus der erkennbar ist, wie ein anzutreibender Bauteil wie ein Rad mit dem Antriebsaggregat verbunden ist,

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht mit Darstellung der Art und Weise, in der eine Kupplungs-Betätigungsfeder außer Anlage von den Lagerflächen gebracht wird, die sich bei außer Eingriff befindlicher Kupplung relativ zueinander bewegen,

Fig. 6 einen Teilschnitt mit Darstellung der Art und Weise, in der eine Sekundär- oder Schleppkupplung in eine Zwischenstellung betätigbar ist, in der Zähne auf einem Kupplungsgliedpaar gegeneinander versetzt sind, und

Fig. 7 eine im wesentlichen der Fig. 6 entsprechende Teilschnittdarstellung, die die in Fig. 6 dargestellten Kupplungsglieder im Eingriffszustand zeigen, nach dem die Zähne der Kupplungsglieder zueinander ausgerichtet worden sind.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäß ausgebildetes Antriebsaggregat 10 dargestellt, das einen Hydraulikmotor 12 umfaßt, der Über ein Planetengetriebe bzw. eine Getriebeanordnung 16 ein Ausgangsglied 14 antreibt.. Zwar ist das Ausgangsglied 14 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Radkranz bzw. einer Felge 18 verbunden dargestellt, jedoch ist vorgesehen,

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daß das Ausgangsglied 14 auch mit anderen anzutreibenden Bauteilen in Betriebsbereichen außerhalb des Fahrzeugbaus verwendbar ist. In Verbindung mit der Planetengetriebeeinheit 16 ist eine Hauptkupplungsanordnung 22 zur Geschwindigkeitssteuerung vorgesehen, damit das Maß der Drehgeschwindigkeit des Ausgangsgliedes 14 gegenüber dem Maß der Drehgeschwindigkeit eines Eingangsgliedes 24 veränderlich ist, welches mit einer Abtriebsbzw. Taumelwelle 26 des Motors verbunden ist. Es ist ferner eine Hilfs- bzw. Schleppkupplungsanordnung 30 vorgesehen, mit der das Ausgangsglied 14 wahlweise von dem Planetengetriebe getrennt werden kann.

Die Kupplungsanordnung 22 zur Geschwindigkeitssteuerung umfaßt ein Paar koaxialer Kupplungseinheiten 34 und 36, die unabhängig in oder außer Eingriff bringbar sind, um den Betrieb des Antriebsaggregats 10 in einer von vier Arten zu ermöglichen. Wenn dabei beide Kupplungseinheiten 34 und 36 in Kupplungseingriff sind, wird das Planetengetriebe 16 blockiert, wodurch eine Drehung des Ausgangsgliedes 14 so lange gesperrt wird, wie die Hilfs- oder Schleppkupplung 30 ebenfalls in Kupplungseingriff ist (Fig. 7). Ist demgegenüber die Kupplungseinheit 34 (Fig. 1) ausgekuppelt und die Kupplungseinheit 36 im Kupplungseingriff, wird das Ausgangsglied 14 mit verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit gegenüber der Drehgeschwindigkeit des Eingangsgliedes 24 gedreht. Wenn andererseits die Kupplungseinheit 36 ausgekuppelt und die Kupplungseinheit 34 kupplungswirksam ist, wird das Ausgangsglied 14 mit der gleichen Drehgeschwindigkeit wie das Eingangsglied 24 bewegt. Wenn schließlich beide Kupplungseinheiten 34 und 36 entkuppelt sind, stellt sich ein neutraler Zustand ein, bei dem das Ausgangsglied 14 gegenüber dem Eingangsglied 24 frei drehbar ist und die Antriebsbewegung des Eingangsgliedes nicht auf das Ausgangsglied übertragen werden kann.

Die Kupplungseinheiten 34 und 36 (Fig. 1) werden durch ein Paar Tellerfedern 40 und 42 in Kupplungseingriff gebracht. Zum Auskuppeln der Kupplungseinheiten 34 und 36 ist ein Paar

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von Druckmittelmotoren 44 und 46 vorgesehen, die durch ein von einer Pumpe 48 durch eine Absperrorganeinheit 5O gelangendes Druckmittel betreibbar sind. Durch die Betätigung der Druckmittelmotoren 44 und 46 werden die Federn 40 und 42 von der jeweils zugeordneten Kupplungseinheit 34 bzw. 36 weg nach außen gedrückt, wodurch die Kupplungseinheiten entkuppelt werden. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Federn 40 und 42 die Kupplungseinheiten 34 und 36 automatisch in Kupplungseingriff bringen, falls die Pumpe 48 den Motoren 44 und 46 kein Druckmedium liefert, sei es, weil der Antriebsmotor der Pumpe abgeschaltet ist oder sei es aufgrund einer Fehlfunktion der Pumpe. Dadurch wird in diesem Fall das Planetengetriebe 16 dann automatisch gesperrt und das Ausgangsglied 14 bei in Kupplungseingriff befindlicher Kupplungseinheit 3O drehfest gehalten.

Unter bestimmten Umständen kann es wünschenswert sein, daß das Ausgangsglied 14 auch dann drehbar ist, wenn die Pumpe 48 den Motoren 44 und 46 kein Druckmittel liefert, mit dessen Hilfe die Kupplungseinheiten 34 und 36 entkuppelt werden können. Eine solche Situation könnte beispielsweise eintreten, wenn ein mit dem Radantriebsaggregat 10 ausgestattetes Fahrzeug abgeschleppt wird oder wenn eine Fehlfunktion entweder der Pumpe 48 oder seines Antriebsmotors vorliegt. Damit das mit dem Ausgangsglied 14 verbundene Rad auch dann gedreht werden kann, wenn beide Kupplungen 34 und 36 in Kupplungseingriff stehen, wird die Hilfs- oder Schleppkupplung 30 aus dem in Fig. 7 dargestellten Kupplungszustand in den in Fig. 1 dargestellten Endkupplungszustand überführt.

Wenn die Hilfskupplung 30 im Kupplungseingriff ist, wie dies die Fig. 7 zeigt, befindet sich eine ringförmige Zahnreihe 54 auf der Außenseite eines zylindrischen Kupplungsgliedes 56 in Kämmeingriff mit einer ringförmigen Zahnreihe 58, die auf der Innenseite eines zylindrischen Getriebeausgangsgliedes 62 ausqebildet ist, das seinerseits direkt mit dem Planetengetriebe

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16 verbunden ist (Fig. 2). Wenn daher das Kupplungsglied 56 sich in der in Fig. 7 dargestellten Eingriffslage befindet, werden Antriebskräfte von dem Getriebeausgangsglied 62 über das Kupplungsglied auf das Ausgangsglied 14 übertragen. Zur übertragung der Kraft zwischen dem Kupplungsglied 56 und dem Ausgangsglied 14 ist eine auf der Innenseite des Kupplungsgliedes 56 ausgebildete ringförmige Zahnreihe 66 in Kämmeingriff mit einer ringförmigen Zahnreihe 68 gehalten, die auf der Außenseite eines zylindrischen Endteils 70 des Ausgangsgliedes 14 ausgebildet ist. Bei einer Drehung des Getriebeausgangsgliedes 62 durch das Planetengetriebe 16 wird das Ausgangsglied 14 bei im Eingriffszustand befindlichen Kupplungsglied 56 mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht wie das Getriebeausgangsglied 62.

Zur Herbeiführung einer axialen Bewegung des Kupplungsgliedes 56 aus der Kupplungslage gemäß Fig. 7 in die entkuppelte Lage, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wird ein manuell erfaßbarer Kupplungsbetätigungsknopf 74 (Fig. 1 und 4) gedreht. Durch die Drehung des Betätigungsknopfes 74 wird durch das Schraubgewinde 78 (Fig. 2), das einem Innenende einer Betätigerwelle 80 angeformt ist, eine mit einem Innengewinde versehene kreisrunde Endwand 90 aus der in Fig. 7 dargestellten Position nach links in die in Fig. 2 dargestellte Lage überführt. Die Endwand 90 ist fest mit dem Kupplungsglied 56 verbunden. Durch die Bewegung der Endwand 90 nach links wird daher das Kupplungsglied 56 aus der in Fig. 7 dargestellten Eingriff slage in die in Fig. 2 dargestellte Außereingriffslage überführt.

Wenn sich das Kupplungsglied 56 in der in Fig. 2 dargestellten Außereingriffslage befindet, sind die äußeren Zähne 54 des Kupplungsgliedes von den Innenzähnen 58 des Getriebeausgangsgliedes 62 weggerückt. Dadurch treibt dann das Planetengetriebe 16 das Ausgangsglied 14 nicht an, so daß dieses gegenüber einem Gehäuse 94, das das Planetengetriebe 16 umschließt,

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frei drehen kann. Naturgemäß ist dadurch eine Drehung des Ausgangsgliedes 14 auch dann möglich, wenn die Kupplungseinheiten 34 und 36 im Kupplungszustand gehalten werden, durch den eine Drehung des Getriebeausgangsgliedes 62 gesperrt wird.

Wenn die Hilfskupplung 30 aus dem Endkupplungszustand gemäß Fig. 2 in den Kupplungszustand gemäß Fig. 7 überführt wird, damit die Antriebskräfte vom Planetengetriebe 16 auf das Ausgangsglied 14 übertragen weiden können, ist es notwendig, die Zähne 54 auf dem Kupplungsglied 56 in Kämmeingriff mit den Zähnen 58 des Getriebeausgangsgliedes 62 in der in Fig. 7 dargestellten Weise zu übefuhren. Dazu wird die Kupplungsbetätigungswelle 80 gedreht, damit das Gewinde 78 auf dem Ende der Welle die Endwand 90 nach rechts bewegt (entsprechend der Darstellung in Fig. 2). Wenn die Außenzähne 54 auf dem Kupplungsglied 56 exakt mit den Zahnlücken zwischen den Innenzähnen 58 auf dem Getriebeausgangsglied 62 ausgerichtet sind, führt eine weitere Drehung der Kupplungsbetätigerwelle 80 zu einer Bewegung des Kupplungsgliedes 56 aus der Endkupplungsstellung gemäß Fig. 2 in die Kupplungsstellung gemäß Fig. 7. Aller Wahrscheinlichkeit nach werden die Zähne 54 auf dem Kupplungsglied 56 nicht mit den Zähnen 58 auf dem Getriebeausgangsglied 62 ausgerichtet. Durch eine Fehlausrichtung der beiden Zahnanordnungen 54 und 58 bewegen sich die vorderen Enden 98 der Zähne 54 in Stützanlage an die Außenenden 1OO der Zähne 58 in der in Fig. 6 dargestellten Weise. Aufgrund dieser Stützanlage zwischen den beiden ringförmigen Zahnreihen 54 und 58 führt eine fortgesetzte Drehung der Kupplungsbetätigerwelle 80 allein dazu, daß diese von dem Ausgangsglied 14 in der in Fig. 6 dargestellten Weise nach außen vorsteht.

Wenn sich das Kupplungsglied 56 in der in Fig. 6 dargestellten Zwischenlage befindet, bewirkt ein Betrieb des Motors 12 bzw. eine Drehung des Radkranzes bzw. der Felge 18 eine Relativdrehung zwischen dem Ausgangsglied 14 und dem Getriebeausgangsglied 62. Diese

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Relativdrehung führt zu einer Ausrichtung der beiden Zahnreihen 54 und 58. Wenn die Zähne 54 und 58 einmal zueinander ausgerichtet sind, bewirkt eine Schraubenfeder 104, daß das Kupplungsglied 56 einwärts in die in Fig. 7 dargestellte Kupplungslage fällt. Die Schraubenfeder 104 ist zwischen einer Endwand 106 einer zylindrischen Ausnehmung in dem Endteil 70 des Ausgangsgliedes 14 und der Endwand 90 angeordnet, die mit dem Kupplungsglied 56 verbunden ist. Die Hilfskupplung 3O ist daher wahlweise in den Kupplungszustand (Fig. 7), in dem das Ausgangsglied 14 und der Radkranz 18 drehfest mit dem Getriebeausgangsglied 52 verbunden sind, und dem Auskupplungszustand (Fig. 1) betätigbar, in dem das Ausgangsglied 14 und der Radkranz 18 frei gegenüber dem Getriebeausgangsglied 62 drehbar sind, damit der Radkranz 18 gedreht werden kann, wenn die Kupplungen 34 und 36 beim Abschleppen des Fahrzeugs oder bei anderen Betriebszuständen beide in Kupplungseingriff stehen.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung wird der Verschleiß der Kupplungsbetätigungsfedern 40 und 42 während des Betriebs des Antriebsaggregates 10 durch die Herabsetzung des auf die Federn einwirkenden Reibungswiderstandes auf ein Minimum beschränkt. Die ringförmige Feder 40 ist zwischen dem in Fig. 2 dargestellten aktiven Zustand, in dem sie den Kupplungseingriff der Kupplungseinheit 34 bewirkt, und dem inaktiven Zustand, wie er in Fig. 5 dargestellt ist und bei dem sie die Kupplungseinheit 34 nicht in Kupplungseingriff hält, elastisch verformbar. Sowohl in dem in Fig. 2 dargestellten aktiven Zustand als auch in dem in Fig. 5 dargestellten inaktiven Zustand befindet sich die Feder 40 nur mit Bauteilen des Antriebsaggregats 10 in Berührung, die mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen, so daß dadurch der Federverschleiß auf ein Minimum beschränkt wird.

Wenn die Feder 40 sich in dem in Fig. 2 dargestellten aktiven Zustand befindet, ist die Kupplungseinheit 34 in Kupplungseinnriff, so daß ein Zahnkranz 1O8 und der Planetonträger 11O des

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Planetengetriebes 16 mit der gleichen Geschwindigkeit drehen. Auf dem Planetenradträger 11O ist eine Mehrzahl von Planetenrädern 112 drehbar angeordnet. Jedes der Planetenräder 112 ist drehbar durch einen Achszapfen 114 gehalten, der sich zwischen einer ringförmigen Basiswand 116 und einem Tragarm 118 erstreckt. Wenn die Kupplung 34 in Kupplungseingriff ist und der Zahnkranz 1O8 sowie Planetenradträger 11O miteinander verbunden sind, werden die Planetenräder 112 durch ihren Kämmeingriff mit dem Zahnkranz 1O8 gegen eine Drehung um ihre Achsen 114 festgehalten. Wenn das Sonnenrad 122 durch das Eingangsglied 24 bei in Kupplungseingriff gehaltener Kupplungseinheit 34 gedreht wird, werden der Planetenradträger 110, die Planetenräder 112 und der Zahnkranz 108 gemeinsam gegenüber dem Gehäuse 94 um die Mittelachse des Sonnenrades 122 gedreht.

Wenn sich die Feder 4O in dem in Fig. 2 dargestellten aktiven Zustand befindet, durch den die Kupplung 34 in Kupplungseingriff gehalten wird, liegt sie nur einer ringförmigen Lagerfläche 126 an, die einem runden Lagerblock 128 angeformt ist, welcher fest auf dem Getriebeausgangsglied 62 montiert ist. Das Getriebeausgangsglied 62 ist mit dem Planetenradträger 110 einstückig ausgebildet. Der Lagerblock 128 wird daher mit dem Planetenradträger 110 gedreht. Es ist dabei hinzuzufügen, daß der Lagerblock 128 einem Lagerring 132 anliegt, der fest an dem Gehäuse 94 angebracht ist, wodurch die axiale Bewegbarkeit des Planetenradträgers 110 (wie in Fig. 2 dargestellt) nach links begrenzt wird.

Zusätzlich zur Anlage an der an dem Planetenradträger 11O angebrachten Lagerfläche 126 drückt die Feder 4O fest gegen einen ringförmigen Lagerflächenbereich 136, der einem ringförmigen Kolben 138 der Kupplungseinheit 34 angeformt ist. Der ringförmige Kolben 138 weist radial einwärtsstehende Zähne 142 auf, die in Kämmeingriff mit längsverlaufenden Zähnen 144 gehalten sind, die auf dem Planetenradträger 11O ausgebildet sind. Der

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Kolben 138 wird um die Mittelachse des Sonnenrades 122 zusammen mit dem Planetenradträger 110 gedreht, so daß zwischen der ringförmigen Lagerfläche 126 auf dem Lagerblock 128 und der Lagerfläche 136 auf dem Kolben keine Relativbewegung eintritt.

Wenn die Feder 40 sich in dem in Fig. 2 dargestellten aktiven Zustand befindet, ist sie sowohl im Abstand von dem Gehäuse 94 als auch von dem Motor 44 gehalten. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Feder 4O nur dem Lagerblock 128 und dem Kolben 138 an, der zusammen mit dem Planetenradträger 110 rotiert. Dadurch wirkt auf die Feder 40, wenn diese sich in dem aktiven Zustand befindet, keinerlei reibende Schleifbewegung ein, die durch die Anlage an relativ drehenden Bauteilen des Antriebsaggregats 10 eintreten könnte. Zum Entkuppeln der Kupplungseinheit 34 wird der Motor 44 betätigt, damit die Feder 40 aus dem aktiven Zustand, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, in den in Fig. 5 dargestellten inaktiven Zustand überführt wird. Auf die Inbetriebnahme des Motors 44 hin wird ein ringförmiger Kolben 148 aus der in Fig. 2 dargestellten zurückgezogenen Position in die in Fig. 5 dargestellte vollständig ausgefahrene Position bewegt und zwar unter der Wirkung des Fluiddrucks, der der ringförmigen Ausnehmung 150 von dem Absperrorgan 50 und der Pumpe 48 (siehe Fig. 1) zugeführt wird. Wenn der Kolben 148 sich nach links bewegt (wie in Fig. 2 dargestellt), bewegt sich zugleich eine ebene ringförmige Stirnfläche 154 des Kolbens in Anlage an einen runden radialen äußeren Endbereich 154 der ringförmigen Feder 40. Eine fortgesetzte Auswärtsbewegung des Kolbens 148 führt zu einer elastischen Durchbiegung der Feder 4O. Diese Durchbiegung bewirkt eine Schwenkung der Feder 40 um die kreisförmige Kontaktlinie zwischen einem radial innenliegenden Endbereich 158 der Feder 40 und dem ringförmigen Lagerblock 128.

Diese Schwenkbewegung der Feder 40 um den Lagerblock 128 bewegt einen ringförmigen Hauptseitenflächenbereich 162 auf der

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Feder 40 aus der Anlage an dem kreisförmigen Lagerbereich 136 des Kolbens 138. Die gegenüberliegende ringförmige Hauptseitenfläche 164 der Feder 40 wird dann in Anlage an einen ringförmigen Lagerblock 166 bewegt, der fest mit dem Gehäuse 94 verbunden ist. Eine fortgesetzte Schwenkbewegung der Feder 40 durch den Motor 44 führt dazu, daß der radial innenliegende Abschnitt 158 der Feder aus der Anlage an dem ringförmigen Lagerblock 128 herausbewegt wird, wenn sich die Feder dem in Fig. 5 dargestellten inaktiven Zustand" nähert.

Befindet sich die Feder 40 in dem inaktiven Zustand gemäß Fig. 5, dann ist sie in Anlage an dem ringförmigen Lagerblock 166, der auf einer Endwand 170 des Gehäuses 94 montiert ist, und an einer kreisrunden Innenfläche 172 des Gehäuseendwand 170. Die Feder 40 wird darüberhinaus auch durch den Kolben 148 erfaßt, der gegenüber dem Gehäuse 94 drehfest gehalten ist. Die sich aus der elastischen Durchbiegung der Feder 40 ergebeneden Kräfte werden ohne eine Drucklagereinheit direkt auf das Gehäuse 94 übertragen.

Da die Feder 40 in ihrem inaktiven Zustand gemäß Fig. 5 nur mit solchen Flächen zusammenwirkt, die sich gegenüber dem Gehäuse 94 nicht drehen, ergibt sich auch keine Relativbewegung zwischen der Feder 40 und den ihr anliegenden Bauteilen des Antriebsaggregats 10. Es ist dabei hinzuzufügen, daß, da die Kupplungseinheit 34 hierbei nicht mehr in den Kupplungseingriff belastet wird, der Planetenradträger 110 frei gegenüber dem Zahnkranz 108 drehbar ist und, falls die Feder 40 in Anlage an der ringförmigen Lagerfläche 136 auf dem Kolben 138 oder in Anlage an dem mit dem Träger 110 drehenden Lagerblock 128 verblieben ist, diese durch Reibung mit diesen Teilen verschlissen würde.

Die Ringfeder 42, die die Kupplungseinheit 36 im Kupplungszustand hält, ist in einer Ausnehmung angeordnet, die in einem Endabschnitt 178 des Gehäuses 94 ausgebildet ist (siehe Fig^).

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Ein ringförmiger Kolben 180 der Kupplungseinheit 36 weist radial abstehende Zähne 182 auf, die mit Zähnen 184 zusammenwirken, welche dem Endabschnitt 178 des Gehäuses 94 angeformt sind. Der Kolben 180 dreht sich daher gegenüber dem Gehäuse 178 nicht. Der ringförmige Kolben 188 des Motors 46 ist undrehbar an dem Gehäuse 94 montiert. Er kann dabei aus dem eingezogenen Zustand auswärts bewegt werden (bei der Darstellung in Fig. 2 nach rechts), wodurch die Feder 42 aus dem die Kupplung 36 in Kupplungseingriff haltenden aktiven Zustand in einen inaktiven Zustand überführt wird und zv/ar ohne Gefahr, daß die Feder 4 2 in Anlage an die Bauteile des Antriebsaggregats 10 kommt, die sich zueinander drehen. Es besteht daher keine Möglichkeit, daß die Feder 42 durch eine reibende Schleifwirkung verschleißt.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Zahnkranz 108 mit den Kupplungseinheiten 34 und 36 durch ein Paar axial auswärtsstehender ringförmiger Abschnitte 192 und 194 verbunden, die dem Zahnkranz einstückig angeformt sind. Der Abschnitt 192 erstreckt sich (gemäß der Darstellung in Fig. 2) von dem Zahnkranz 108 nach links und wirkt mit ringförmigen Scheiben 198 eines Scheibenpakets 200 zusammen. Die Scheiben 198 sind an ihren in Radialrichtung äußeren Enden geschlitzt und greifen an einer ringförmigen Reihe axial vorstehender Zähne 204 an, die der Innenseite des zylindrischen Abschnittes 192 angeformt sind. Die Zähne 204 des Abschnittes 192 halten die ringförmigen Kupplungsscheiben 198 gegen eine Drehung gegenüber dem Abschnitt 192 und dem Zahnkranz 108 fest.

Zusätzlich zu den Scheiben 198 umfaßt das Scheibenpaket 200 ringförmige Kupplungsscheiben 206, die zwischen die Scheiben 198 eingeschichtet sind. Die Kupplungsscheiben 206 besitzen geschlitzte, radial innenliegende Enden, die mit einer ringförmigen Reihe von Zähnen 144 in dem Getriebeausgangsabschnitt 62 zusammenwirken. Die sich axial erstreckenden Zähne 144 sind parallel zu den Zähnen 204 und in einer ringförmigen

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Reihe angeordnet, die koaxial mit der ringförmigen Zahnreihe 2O4 ist. Die Zähne 144 des Getriebeausgangsabschnittes 62 halten die Scheiben 206 gegen eine Relativdrehung zu dem PIanetenradträger 11O fest.

Die Aufbringung von Druck auf den Kolben 138 durch die ringförmige Feder 40 bewirkt, daß die ringförmigen Hauptseitenflächen der Reibungsscheiben 198 und 2O6 in enge Reibungsanlage gepreßt werden, so daß sie den Abschnitt 192 drehfest gegenüber dem Ausgangsabschnitt 62 halten. Dieser enge Reibungskontakt wird durch die Aufbringung axial gerichteter Federdruckkräfte gegen den Kolben 138 erreicht, wodurch das Ringscheibenpaket 2OO zwischen dem Kolben und der Wand 116 des Planetenradträger 110 zusammengedrückt wird. Es ist dabei hinzuzufügen, daß bei der Bewegung der Feder 40 in die inaktive Lage, wie sie die Fig. 5 zeigt, das Scheibenpaket 200 nicht länger zwischen dem Kolben 138 und der Wand 116 des PIanetenradträgers zusammengepreßt wird und die Reibungsscheiben 206 daher dann frei mit dem Planetenradträger 11O relativ zu den Reibungsscheiben 198 und dem Zahnkranz 108 drehen können.

Der Abschnitt 194 steht entsprechend der Darstellung in Fig. 2 von der rechten Seite des Zahnkranzes 108 nach außen ab. Der ringförmige Abschnitt 194 besitzt den gleichen inneren und äußeren Durchmesser wie der ringförmige Abschnitt 192 und ist dabei sowohl mit dem Abschnitt 192 als auch mit dem Zahnkranz 1O8 koaxial ausgerichtet. Wenn auch der Abschnitt 194 den gleichen Außendurchmesser wie der Zahnkranz 1O8 und der Abschnitt 192 aufweist, so ist doch der Innendurchmesser des Zahnkranzes 1O8 kleiner als die Innendurchmesser dor Abschnitte 192 und 194. Dadurch können die beiden Kupplungseinheiten 34 und 36 koaxial innerhalb der ringförmigen Abschnitte 192 und 194 montiert werden, wobei ein ausreichender Raum für den Getriebeausgangsabschnitt 62 und die Kupplungseinheit 56 verfügbar ist, die deren koaxiale Anordnung innerhalb der Kupplungseinheiten 34 und 36 ermöglicht und dadurch den kompakten

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Aufbau des Antriebsaggregats 10 fördert.

Der Abschnitt 194 ist mit Reibungsscheiben 210 (Fig. 2) eines Scheibenpakets 212 verbunden. Die ringförmigen Reibungsscheiben 210 sind in ihren radial außenliegenden Endabschnitten mit Schlitzen versehen. Die Schlitze in den Reibscheiben 210 wirken mit einer ringförmigen Reihe axial vorstehender Zähne 216 zusammen, die der Innenseite des Abschnittes 194 angeformt sind. Die Zähne 216 auf der Innenseite des Abschnittes 194 haben Längsmittelachsen, die parallel zu den Längsmittelachsen der Zähne 204 auf dem Abschnitt 192 verlaufen, wobei sie in der gleichen zylindrischen Ebene liegen, wie die Längsmittelachsen der Zähne 204.

Zwischen die Reibscheiben 210 sind Reibscheiben 218 eingeschichtet. Die ringförmigen Reibscheiben 218 weisen geschlitzte Innenabschnitte auf, die mit der ringförmigen Zahnreihe 184 zusammenwirken, welche dem Endabschnitt 178 des Gehäuses 94 angeformt sind, wodurch die Reibscheiben 218 gegen eine Drehung gegenüber dem Gehäuse 94 festgehalten werden. Da die Reibscheiben 210 gegen eine Drehung gegenüber dem Abschnitt 194 und dem Zahnkranz 108 festgehalten sind, werden beim Aufbringen eines Drucks gegen das Scheibenpakt 212 durch die Feder 42 die Hauptseitenflächen der Reibscheiben 210 in engen Reibungskontakt mit den Hauptseitenflächen der Reibscheiben 218 gepreßt, wenn das Scheibenpaket zwischen dem Kolben 180 und dem ringförmigen Innenkolben 222 zusammengepreßt wird. Der Innenkolben 222 weist einen geschlitzten radial innenliegenden Endabschnitt auf, der mit den Zähnen 184 zusammenwirkt und den Kolben 222 gegen eine Relativdrehung gegenüber dem Gehäuse 94 festhält.

Da die Abschnitt 192 und 194 dieselbe Größe haben und mit dem Zahnkranz 108 einstückig ausgebildet sind, können die auf ihnen ausgebildeten Zähne 204, 216 schon bei der Herstellung des Zahnkranzes 108 fertig bearbeitet werden. Hinzu kommt, daß dia Formgebung des Rohlings, aus dem die Abschnitte 192 und 194

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sowie der Zahnkranz 108 gegebenenfalls hergestellt werden,
dadurch vereinfacht wird, daß die Abschnitt 192 und 194 die
gleichen Innen- und Außendurchmesser aufweisen und auf entgegengesetzten Seiten des Zahnkranzes 108 koaxial zu diesem
angeordnet sind.

Damit verhältnismäßig voluminöse und teure Lager entfallen
können und der Verschleiß der ringförmigen Zahnreihe 226
(Fig. 2) des Zahnkranzes verringert werden kann, wird der
Zahnkranz 108 gegen eine Axialbewegung gegenüber dem Gehäuse 94 nicht festgelegt. Da die Axialbewegung des Zahnkranzes
108 nicht durch Lageranordnungen behindert wird, kann dieser sich in Axialrichtung gegenüber dem Gehäuse 94 und den Planetenrädern 112 um ein gewisses Maß frei verschieben. Dadurch wird der Verschleiß der Zahnkranzzähne 226 über die gesamte
Länge verteilt. Ein vielleicht noch wichtigerer Vorteil dabei ist, daß der Zahnkranz 108 in dem Gehäuse 94 fertig montiert werden kann, ohne daß ein Freiraum für relativ raumaufwendige Lageranordnung erforderlich ist.

Während des Betriebs des Antriebsaggregats 10 wird der Zahnkranz 108 durch das Zusammenwirken der beiden Seitenabschnitte 192 und 194 mit den Scheiben 198 und 21O der Kupplungseinheiten 34 und 36 gehalten. Da die Zähne 204 und 216 auf den
Seitenabschnitten 192 und 194 zu der Mittelachse der ringförmigen Seitenabschnitte ausgerichtet sind, können die Seitenabschnitte sich unter dem Einfluß der auf den Zahnkranz 108 einwirkenden Kräfte axial gegenüber den Reibscheiben 198 und 210 verschieben. Es ist dabei hinzuzufügen, daß eine zylindrische Außenfläche 230 des Zahnkranzes 108 und der Seitenabschnitte 192 und 194 im Abstand von, jedoch koaxial mit einer zylindrischen Innenfläche 232 des Gehäuses 94 verläuft. Die seitliche bzw. axiale Bewegung der Abschnitte 192 und 194 des Zahnkranzes 108 wird daher nur durch die Gleitreibung zwischen den
Zähnen 204 und 216 und der zugehörigen Kupplungsscheiben 198 und 210 beschränkt.

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Der hydraulische Antriebsmotor 12 (siehe Fig. 1) ist an einem dem Ausgangsglied 14 entgegengesetzt liegenden Ende des Gehäuses 94, jedoch koaxial zu dem Ausgangsglied 14 montiert. Der Antriebsmotor 12 ist in der sogenannten "Gerotor"-Bauart ausgeführt und durch die Absperrorganeinheit 238 (siehe Fig. 3) sowie die Leitung 240 und 242 mit der Pumpe 48 verbunden. Während des Betriebs des Hydraulikmotors 12 in einer Richtung wird Hochdruckflüssigkeit der Leitung 240 zugeführt, während die Leitung 242 mit einem Sumpf verbunden ist. Während des Betriebs des Hydraulikmotors 12 in beiden Richtungen führt ein außenverzahnter Rotor 246 eine Rotationsbewegung und zugleich eine Umlauf bewegung gegenüber einem innenverzahnten Stator 248 aus, der einen Zahn mehr aufweist als der Rotor. Diese kombinierte Rotations- und Umlaufbewegung wird generell als Hypozykloidalbewegung bezeichnet und bewirkt die Vergrößerung und Verkleinerung der Motorkammern in an sich bekannter Weise. Der Rotor 246 ist mit dem drehbaren Eingangsglied 24 durch eine Taumelwelle 26 verbunden, die an ihren entgegengesetzten Enden mit einer Keilverzahnung zur Verbindung mit dem Rotor und der Eingangswelle verbunden ist. Die Keilverzahnungen an den beiden Enden der Taumelwelle sind etwas gekrümmt, damit eine begrenzte universelle Schwenkbewegung der Taumelwelle gegenüber dem Ausgangsglied 24 und dem Rotor 246 möglich ist.

Den sich vergrößerenden und verkleinernden Kammern, die zwischen dem Rotor 246 und dem Stator 248 gebildet sind, wird Hydraulikflüssigkeit über eine Absperrorgananordnung zugeführt, die ein Paar fester Platten 252 und 254 und eine bewegliche Kommutatorschieberplatte 256 umfaßt. Die festen Platten 252 und 254 sind kreisförmig gestaltet und weisen Durchmesser auf, die etwa dem Durchmesser des Stators 248 entsprechen.

Wenn der Rotor 246 rotiert und gegenüber dem Stator 248 umläuft, bewirkt ein in Axialrichtung äußerer Endabschnitt 260 der Taumelwelle 26 eine Drehung der Kommutatorschieberplatte 256 um die Mittelachse der stationären Schieberplatte 254.

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Diese Bewegung der Kommutatorschieberplatte 256 führt zu den verschiedenen zwischen dem Stator 248 und dem Rotor 246 gebildeten Kammern Hydraulikflüssigkeit zu bzw. von diesen Kammern Hydraulikflüssigkeit ab, wie dies in den US-Patentschriften 3 452 680, 3 601 513 und 3 964 842 beschrieben ist. Da das Zusammenwirken zwischen der Kommutatorschieberplatte 256, dem Rotor 246 und dem Stator 248 bekannt ist, wird hier von deren eingehender Erörterung abgesehen.

Während des Betriebs des Motors 12 wird Hochdruckflüssigkeit den zwischen dem Rotor 246 und dem Stator 248 gebildeten Kammern zugeführt, wodurch eine Drehung der Taumelwelle 26 um ihre Mittelachse herbeigeführt wird, während sie um die Mittelachse des Stators248 umläuft. Die Rototationsbewegung der Taumelwelle 26 um seine Achse wird auf einen zylindrischen Endabschnitt des Eingangsgliedes 24 übertragen, das drehbar durch Lager 264, 266 und 268 in einer zylindrischen Aufnahme 270 gehalten ist, welche in dem Endabschnitt 17O des Gehäuses 94 ausgebildet ist. Die Aufnahme 270 liegt koaxial zu den Rotationsachsen des Sonnenrades 122 und des Ausgangsgliedes 14.

Die Drehung des Eingangsgliedes 24 durch die Motorabtriebswelle 26 führt zu einer Drehung des Sonnenrades 122 um seine Mittelachse, die mit der Rotationsachse des zylindrischen Getriebeausgangsabschnittes 62 und dem drehbaren Ausgangsglied 14 zusammenfällt. Der Motor 12 ist dabei fest mit dem Endabschnitt 178 des Gehäuses 94 durch geeignete Bolzen 274 verbunden (siehe Fig. 1 und 3). Der Endabschnitt 178 des Gehäuses 94 wiederum ist fest mit einem Rahmen 278 bzw. einem anderen Teil eines zugehörigen Fahrzeugs durch Bolzen 280 festgelegt (siehe Fig. 1).

Das Gehäuse 94 umfaßt einen zylindrischen Haupt- bzw. Körperteil 284, der zwischen den beiden Endabschnitten 178 und 170 des Gehäuses angeordnet ist. Der generell zylindrische Gehäusekörperteil 284 ist mit den zwei Endabschnitten 170 und 178 verbolzt. Der Körperteil 284 weist eine zylindrische Innenflä-

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ehe 282 auf, die koaxial mit den Kupplungen 34 und 36, dem Zahnkranz 108 und dem Sonnenrad 122 verläuft.

Beim Betrieb des Antriebsaggregats 10 zur Drehung des Ausgangsgliedes 14 mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit gegenüber der Drehgeschwindigkeit des Eingangsgliedes 24 wird das Absperrorgan 50 so betätigt, daß der Kammer 150 hinter dem ringförmigen Kolben 148 HockdruckflUssigkeit zugeführt und dadurch der Motor 44 aus der zurückgezogenen Stellung gemäß Fig. 1 in die ausgefahrene Stellung gemäß Fig. 2 gebracht wird. Dadurch wiederum wird die Feder 40 aus ihrem aktiven Zustand (Fig. 2) heraus in den inaktiven Zustand (Fig. 5) verformt, wodurch die Kupplungseinheit 34 entkuppelt wird. Eine hinter dem Kolben 188 (siehe Fig. 2) liegende ringförmige Kammer ist mit dem Sumpf verbunden. Der Kolben 188 verbleibt in der in Fig. 2 dargestellten zurückgezogenen Position, während die Feder 42 den Kupplungskolben 180 mit Druck beaufschlagt und die Kupplungseinheit 36 dadurch im eingekuppelten Zustand hält. Dadurch wird der Zahnkranz 108 drehfest gegenüber dem Gehäuse 94 gehalten, während der Planetenradträger 110 gegenüber dem Gehäuse frei drehbar ist.

Wenn sich die Kupplungseinheiten 34 und 36 in dieser Einstellung befinden, führt eine Drehung des Sonnenrades 122 durch die Eingangswelle 24 zu einer Drehung der Planetenräder 112 um ihre Mittelachse. Da der Zahnkranz 108 durch die Kupplungseinheit gegenüber dem Gehäuse 94 drehfest gehalten ist, kreist das Planetenrad 112 um das Sonnenrad 122, wodurch der Planetenradträger 110 um die Mittelachse des Sonnenrades rotiert. Das Getriebeausgangsglied 62 dreht dabei die nun in Kupplungseingriff befindliche Hilfskupplung 30 und dadurch das Ausgangsglied mit dem Radkranz bzw. der Radfelge 18. In diesem Zustand wird der Planetenradträger 110 aufgrund der in dem Planetengetriebe 16 erreichten Untersetzung mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit gedreht.

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Falls eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Radkranzes bzw. der Radfelge 18 erwünscht ist, wird die Kupplungseinheit 36 entkuppelt und die Kupplungseinheit 34 gleichzeitig in Kupplungseingriff gebracht. Die Kupplungseinheit 36 wird durch die Zufuhr von HochdruckflUssigkeit von dem Absperrorgan 50 zu der ringförmigen Kammer 290 hinter dem Kolben 188 entkuppelt. Der Flüssigkeitsdruck führt zu einer Bewegung des Kolbens 188 aus der zurückgezogenen, in Fig. 2 dargestellten Position in eine ausgefahrene Position, in der die ringförmige Feder 42 von dem Kolben 180 elastisch weggebogen wird, so daß das Scheibenpaket 212 gelöst wird. Das Lösen des Scheibenpakets 212 erlaubt dem Zahnkranz 1O8 die Drehung gegenüber dem Gehäuse 94.

Gleichzeitig mit der Zuführung eines unter relativ hohem Druck stehenden Druckmittels zu der Kammer 290 hinter dem Kolben wird die Kammer 150 hinter dem Kolben 148 des Motors 44 mit dem Sumpf verbunden. Dadurch wird der Kolben 148 aus der ausgefahrenen Position, wie sie die Fig. 5 zeigt, in die eingezogene Position gemäß Fig. 2 durch die Wirkung der Feder 40 überführt. Wenn der Kolben 148 eingezogen ist, übt die Feder 4O einen Druck auf den Kupplungskolben 138 aus, wodurch die Kupplungseinheit 34 in Kupplungseingriff gelangt. Das Einkuppeln der Kupplungseinheit 34 führt dazu, daß die Reibscheiben 198 und 206 den Zahnkranz 108 gegen eine relative Drehbewegung gegenüber dem Planetenradträger 110 und dem Getriebeausgangsabschnitt 62 festhält.

Wenn die Kupplungseinheit 36 entkuppelt und die Kupplungseinheit 34 eingekuppelt ist, können die Planetenräder 112 nicht um ihre eigene Mittelachse drehen, da der Planetenradträger 110 durch die Kupplungseinheit 34 drehfest gegenüber dem Zahnkranz 108 festgehalten wird. Die Drehung des Sonnenrades 122 um seine Mittelachse führt zu einer Drehung der Planetenräder 112, des Zahnkranzes 108, des Planetenradträger 110, der Kupplungseinheit 34, der Feder 40 und dem Getriebeausgangsabschnitt 62 um die Mittelachse des Sonnenrades 122 mit der

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gleichen Geschwindigkeit, mit der das Sonnenrad durch die Eingangswelle 24 gedreht wird. Der Ausgangsteil 14 und der Radkranz bzw. die Radfelge 18 werden kann durch die eingekuppelte Kupplung 30 mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben wie die Eingangswelle 24 durch den Motor 12.

Falls ein Freilaufbetrieb des Antriebsaggregats 10 erwünscht ist, werden die Kupplungseinheit 34 und die Kupplungseinheit 36 beide entkuppelt. Das erfolgt durch die Zuleitung von Hochdruckmittel zu den beiden Kolbenkammern 150 und 290 von der Absperrorganeinheit 50 aus. Dadurch werden die Kolben 148 und 188 in die ausgefahrene Position bewegt, in der sie die zugeordneten Federn 40 und 42 von den Kupplungseinheiten 34 und 36 weg biegen, so daß dadurch die Kupplungseinheiten entkuppelt werden. Wenn die Kupplungseinheiten 34 und 36 entkuppelt sind, können der Zahnkranz 108 und der Planetenradträger 110 beide frei gegenüber dem Gehäuse 94 drehen. Wenn, wie dies normalerweise der Fall ist, irgendein Widerstand gegen die Drehbewegung von dem Rad eines Fahrzeugs auf das Ausgangsglied 14 ausgeübt wird, führt die Drehung des Sonnenrades 122 zu einer Drehung der Planetenräder 112 und des Zahnkranzes 108 gegenüber dem Gehäuse. Der Planetenradträger 110 dreht dabei mit dem Ausgangsglied 14 gegenüber dem Gehäuse, bei welcher Geschwindigkeit auch immer der Freilaufbetrieb des Antriebsaggregats 10 zu einer Drehung des Radkranzes bzw. der Radfelge 18 führt.

Wenn der Radkranz bzw. die Radfelge 18 gegen eine Drehung gegenüber dem Gehäuse 94 beispielsweise durch Festbremsung festgehalten ist, wird die Absperrorganeinheit 238 im Sinne einer Unterbrechung des Druckmittelstroms zu dem Motor 12 betätigt. Gleichzeitig damit wird die Absperrorganeinheit 50 im Sinne einer überführung beider Kupplungseinheiten 34 und 36 in den Kupplungszustand betätigt. Wenn der Motor 12 nicht betrieben wird, wird auch das Sonnenrad 122 nicht gedreht. Die Betätigung beider Kupplungseinheiten 34 und 36 in den Kupplungszustand

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legt den Zahnkranz 108 gegen eine Relativdrehung gegenüber dem Planetenradträger 110 fest und den Planetenradträger 110 gegen eine P.elativdrehung gegenüber dem Gehäuse 94. Die Kupplungseinheit 34 kuppelt damit im eingekuppelten Zustand den PlanetenradtrSger 110 fest mit dem Zahnkranz 108. Die Kupplungseinheit 36 kuppelt im eingekuppelten Zustand demgegenüber den Zahnkranz 1O8 mit dem Gehäuse 94. Der Getriebeausgangsteil 62, der einstückig mit dem Planetenradträger 110 ausgebildet ist, wird auf diese Weise gegen eine Relativdrehung zu dem Gehäuse 94 festgelegt. Wenn die Abschleppkupplung 30 eingekuppelt ist, wird auch der Radkranz bzw. die Radfelge 18 gegenüber dem Gehäuse 94 und dem Rahmen 278 des Fahrzeugs drehfest gehalten.

Wenn eine Freilaufdrehung des Ausgahgsgliedes 14 erwünscht ist und die beiden Kupplungseinheiten 34 und 36 im Eingriff sind, ist es nur erforderlich, die Hilfs- oder Abschleppkupplung 30 auszukuppeln. Dies erfolgt durch die Drehung des Kupplungsbetätigungsknopfes 74, durch die das Kupplungsglied 54 aus der eingekuppelten Position gemäß Fig. 7 in die ausgekuppelte Position gemäß Fig. 1 und 2 verschoben wird. Wenn dies erfolgt ist, können das Ausgangsglied 14 und der Radkranz bzw. die Radfelge 18 frei gegenüber dem Gehäuse 94 drehen, selbst wenn die beiden Kupplungseinheiten 34 und 36 eingekuppelt sind.

Die vorangehende Beschreibung macht deutlich, daß das verbesserte Antriebsaggregat 10 ein Planetengetriebe 16 und ein Kupplungspaar 34 und 36 zur Ermöglichung einer Veränderung der Drehgeschwindigkeit eines Ausgangsgliedes 14 gegenüber der Drehgeschwindigkeit eines Eingangsgliedes 24 umfaßt. Die Kupplungen 34 und 36 sind unter dem Druck eines Druckmittels aus einem eingekuppelten Zustand (Fig. 2) in einen ausgekuppelten Zustand (Fig. 5) überfiihrbar. Wenn die Kupplungen 30, 34 und 36 in dem eingekuppelten Zustand sind, ist das Antriebsaggregat 10 derart blockiert, daß das Ausgangsglied 14 nicht drehen kann. Damit das Ausqangsglied 14 drehbar bleibt, wenn die Pum-

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pe 48 kein Druckmittel liefert, ist eine Hilfs- oder Abschleppkupplung 30dem Ausgangsteil des Antriebsaggregats zugeordnet. Bei ausgekuppelter Hilfskupplung 30 kann das Ausgangsglied 14 frei drehen.

Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Verschleiß zwischen den verschiedenen Teilen des Antriebsaggregats 10 auf ein Minimum beschränkt. Dazu sind die Federn 40 und 42 zur Betätigung der dem Planetengetriebe 16 zugeordneten Kupplungen 34 und 36 im Abstand von Teilen des Antriebsaggregats gehalten, während diese gegenüber den Federn gedreht werden.

Der Zahnkranz 108 des Planetengetriebes 16 ist in Axialrichtung gegenüber den Planetenrädern 112 frei verschiebbar, wodurch der Verschleiß der Zahnkranzzähne durch die Zähne der Planetenräder über einen verhältnismäßig breiten Bereich der Zahnkranzzähne 226 verteilt wird. Die Freiheit des Zahnkranzes 108 hinsichtlich der axialen Verschiebbarkeit wird durch den Fortfall verhältnismäßig voluminöser und kostenaufwendiger Lageranordnungen erreicht, die bislang zur drehbaren Halterung des Zahnkranzes und zu seiner Festhaltung gegen eine Axialbewegung gegenüber den Planetenrädern verwendet worden. Der kompakte Aufbau des Antriebsaggregats 10 wird weiterhin dadurch gefördert, daß eine relativ einfache Verbindung zwischen dem Zahnkranz 108 und einem Kupplungspaar 34 und 36 vorgesehen ist, die zur Verzögerung der relativen Drehbewegung zwischen dem Zahnkranz und entweder dem Planetenradträger 110 oder dem Gehäuse 94 des Antriebsaggregats dienen. Diese einfache Verbindung wird dadurch erreicht, daß der Zahnkranz mit einem Paar Seitenabschnitten 192 und 194 versehen ist, die Zähne oder Keilvorsprünge 204 und 216 aufweisen, welche in die Kupplungsscheiben 198 und 210 eingreifen. Die Zähne oder KeilvorsprUnge 204 und 216 an den beiden Seitenabschnitten 192 und 194 haben den gleichen Durchmesser, wodurch die Formgebung des Zahnkran zes und der Seitenabschnitte erleichtert wird.

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Le

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Claims (1)

1. O.pl -Ing Dipl -Chem Dipl -'"9

   E.Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

   Ernsbergerslrnssp

   8 München 60

   9. Dezember 1977

   TRW INC.

   23555 Euclid Avenue

   Cleveland, Ohio 44117 /V.St.A.

   Unser Zeichen: I 3012

   Ansprüche :

   1./ Antriebsaggregat für einen anzutreibenden Bauteil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, in dem ein Planetengetriebe angeordnet ist, das ein Sonnenrad, wenigstens ein mit dem Sonnenrad in Eingriff stehendes Planetenrad, einen Bauteil zur Pesthaltung des Planetenrades gegen eine Axialbewegung in dem Gehäuse während der Planetenraddrehung und einen drehbaren Zahnkranz umfaßt, der in Kämmeingriff mit dem Planetenrad steht, ferner durch eine eine kombinierte Rotations- und Axialbewegung gegenüber dem Gehäuse zulassende Halterung des Zahnkranzes, bei der die Axialbeweguncr nicht durch Lager behindert ist und daher der Kämmeingriffsbereich zwischen dem Zahnkranz und den Planetenrädern während der Drehung des Zahnkranzes auf diesem verschiebbar ist, weiterhin

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   durch ein Eingangsglied zum Drehantrieb wenigstens eines der Teile des Planetengetriebes sowie durch ein Auegangsglied zur Drehung des anzutreibenden Bauteils mittels der von dem Eingangsglied über das Planetenradgetriebe zu dem Ausgangsglied übertragenen Kräfte.

   2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Planetenräder an einem Planetenradträger gegen axiale Bewegung festgehalten sind, daß ferner die eine kombinierte Axial- und Rotationsbewegung zulassende Halterung des Zahnkranzes eine Vielzahl von Kupplungsscheiben umfaßt, die mit dem Zahnkranz und dem Planetenradträger verbunden sind, wobei die Kupplungsscheiben aus einem entkuppelten Zustand, in dem sie die Pelativdrehung zwischen dem Zahnkranz und dem Planetenradträger nicht hemmen können, in einen Kupplungszustand bewegbar sind, in dem die Kupplungsscheiben die Relativdrehung zwischen dem Zahnkranz und dem Planetenradträger verzögern.

   3. Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Bewegung der Kupplungsscheiben aus dem Entkupplungszustand in den Kupplungszustand Federn vorgesehen sind, die in ihrer aktiven Stellung die Kupplungsscheiben in Eingriff halten, in ihrem inaktiven Zustand die Kupplungsscheiben jedoch nicht belasten, wobei sie im Abstand von dem Gehäuse angeordnet sind und im aktiven Zustand zwischen einer ersten Lagerfläche an dem Planetenradträger sowie einer mit den Kupplungsscheiben verbundenen Lagerfläche zur Wirkung kommen und dabei mit dem Planetenradträger sowie mit den Kupplungsscheiben mit minimalem Verschleiß gegenüber dem Gehäuse rotieren können, während sie in ihrem inaktiven Zustand im Abstand von den beiden Lagerflächenbereichen gehalten sind und auf einen dritten Lagerflächenbereich an dem Gehäuse einwirken, so daß die beiden ersten Lagerflächenbereiche mit einem Minimum an Verschleiß rfcqenüber den Federn rotieren können, sobald

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   sich diese in ihrem inaktiven Zustand befinden.

   4. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder gegen eine Axialbewegung gesichert an einem Planetenradträger gehalten sind, daß ferner die eine Rotations- und Axialbewegung des Zahnkranzes zulassende Halterung einen ersten ringförmigen Abschnitt umfaßt, der dem Zahnkranz mitdrehbar und axial mitbewegbar angeformt ist sowie von einer ersten Seite des Zahnkranzes axial absteht, daß die Halterung des Zahnkranzes ferner einen zweiten ringförmigen Abschnitt aufweist, der dem Zahnkranz mitdrehbar und axial mitbewegbar angeformt ist sowie von einer zweiten Zahnkranzseite axial absteht, wobei die beiden ringförmigen Abschnitte den gleichen Innendurchmesser haben und wobei von dem ersten ringförmigen Abschnitt ein mit diesem und dem Planetenradträger verbundenes erstes ringförmiges Scheibenpaket umgibt, während der zweite ringförmige Abschnitt ein mit diesem und dem Gehäuse verbundenes zweites ringförmiges Scheibenpaket umschließt, daß weiterhin eine Einrichtung zur überführung des Scheibenpakets in einen die Relativdrehung zwischen dem ersten ringförmigen Abschnitt und dem Planetenradträger verzögernden Eingriffszustand und eine Einrichtung zur überführung des zweiten Scheibenpakets in einen die Relativdrehung zwischen dem zweiten ringförmigen Abschnitt und dem Gehäuse verzögernden Eingriffszustand vorgesehen ist.

   5. Antriebsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsglied einen ersten mit dem Planetenradträger mitdrehbar verbundenen Abschnitt und einen zweiten Teil umfaßt, der zur mitdrehbaren Verbindung mit dem anzutreibenden Bauteil ausgebildet ist, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsteil eine Kupplung angeordnet ist, die in ihrem eingekuppelten Zustand die beiden Ausgangsteile miteinander verbindet und Drehkräfte zwischen ihnen übertragen kann, während die Kupplung im ent·

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   kuppelten Zustand eine Drehung des zweiten Ausgangsteils gegenüber dem ersten Ausgangsteil auch dann erlaubt, wenn das erste und das zweite Scheibenpaket sich in ihrem Eingriff szustand befinden.

   6. Antriebsaggregat, gekennzeichnet durch zwei gegeneinander drehbare Bauteile, ferner durch eine Feder, die zwischen einem aktiven und einem inaktiven Zustand einstellbar ist und im aktiven Zustand auf einen mit dem ersten drehbaren Bauteil verbundenen ersten Lagerflächenbereich einwirkt, während sie in ihrem inaktiven Zustand von dem ersten Lagerflächenbereich im Abstand gehalten ist und auf einen zweiten Lagerflächenbereich an dem zweiten drehbaren Bauteil einwirkt, wodurch die Federkraft direkt auf den zweiten Bauteil übertragen wird und der erste Lagerflächenbereich mit dem ersten Bauteil bei minimalem Federverschleiß gegenüber der Feder drehen kann, wenn diese sich im inaktiven Zustand befindet.

   7. Antriebsaggregat nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen mit dem ersten Bauteil drehbaren dritten Bauteil, wobei sich die Feder im Abstand von dem zweiten Bauteil befindet und zwischen einem dritten OberflMchenbereich auf dem dritten Bauteil und dem ersten Lagerflachenbereich wirksam ist, sofern sie sich im aktiven Zustand befindet, wodurch sie gegenüber dem zweiten Bauteil zusammen mit dem ersten und dem dritten Bauteil mit minimalem Federverschleiß umlaufen kann.

   8. Antriebsaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Feder ringförmig gestaltet ist und kreisförmige innere sowie äußere Randbereiche aufweist, die durch entgegengesetzte Seitenflächen miteinander verbunden sind, wobei die kreisförmigen inneren und äußeren Randbereiche zur elastischen Durchbiegung der Feder zwischen dem aktiven und inaktiven Zustand in Axialrichtung

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   gegeneinander bewegbar sind und wobei der erste Lagerflächenbereich im aktiven Zustand der Feder an deren einer Seitenfläche anliegend angeordnet ist, während der zweite Lagerflächenbereich im inaktiven Zustand der Feder in Anlage an dem entgegengesetzten Seitenflächenbereich gehalten ist.

   9. Antriebsaggregat nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen dritten, mit dem ersten Bauteil mitdrehbaren Lagerflächenbereich, dem die Feder in ihrem aktiven Zustand mit dem inneren Randbereich anliegt, während der innere Randbereich im inaktiven Zustand der Feder im Abstand von dem dritten Lagerflächenbereich gehalten ist.

   10. Antriebsaggregat, gekennzeichnet durch ein Gehäuse sowie durch ein in dem Gehäuse angeordnetes Planetengetriebe, das ein Sonnenrad, wenigstens ein mit dem Sonnenrad verbundenes Planetenrad, einen das Planetenrad gegenüber dem Gehäuse beweglich haltenden Planetenradträger und einen mit dem Planetenrad in Kämmeingriff stehenden drehbaren Zahnkranz umfaßt, wobei mit dem Zahnkranz und mit dem Planetenradträger eine Vielzahl von Kupplungsscheiben verbunden ist, die aus einem entkuppelten Zustand, in dem sie eine Relativdrehung zwischen dem Zahnkranz und dem Planetenradträger nicht bremsen können, in einen Kupplungszustand überfUhrbar sind, in dem sie die Relativdrehung zwischen dem Zahnkranz und dem Planetenradträger verzögern, und wobei eine Einrichtung zum Schalten der Kupplung aus dem Entkupplungszustand in den Kupplungszustand eine Feder umfaßt, die von einem die Kupplungsscheiben in Kupplungseingriff haltenden aktiven Zustand in einen die Kupplungsscheiben frei gebenden inaktiven Zustand verstellbar ist und dabei im aktiven Zustand einen Abstand von dem Gehäuse einnimmt, während sie zugleich zwischen einem ersten Lagerflächenbereich auf dem Planetenradträger und einem zweiten, mit den Kupplungsscheiben verbundenen Lagerflächenbereich wirksam ist, so daß sie mit dem Planetenradträger und den Kupplungsschei-

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   ben bei minimalem Federverschleiß gegenüber dem Gehäuse rotieren kann, während sie andererseits in ihrem inaktiven Zustand im Abstand von dem ersten und dem zweiten Lagerflächenbereich gehalten ist, so daß der erste und der zweite Lagerflächenbereich bei einem Minimum an Federverschleiß gegenüber der Feder rotieren können.

   11. Antriebsaggregat nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine eine kombinierte Rotations- und Axialbewegung gegenüber dem Gehäuse zulassende Halterung des Zahnkranzes, bei der die Axialbewegung nicht durch Lager behindert ist und der Bereich des Kämmeingriffs zwischen dem Zahnkranz und den Planetenrädern während der Zahnkranzdrehung auf diesem in Axialrichtung veränderlich ist.

   12. Antriebsaggregat nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Ausgangsglied zur Drehung eines anzutreibenden Bauteils durch die von dem Planetengetriebe übertragenen Kräfte, wobei das Ausgangsglied einen ersten mit dem Planetenradträger mitdrehbar verbundenen Teil und einen zweiten, zur drehfesten Verbindung mit dem anzutreibenden Bauteil ausgebildeten Ausgangsteil umfaßt und wobei zwischen den beiden Teilen des Ausgangsgliedes eine Ausgangskupplung angeordnet ist, die im eingekuppelten Zustand die beiden Ausgangsteile drehfest miteinander verbindet und in ihrem ausgekuppelten Zustand eine Drehung des zweiten Ausgangsteils gegenüber dem ersten Ausgangsteil zuläßt, auch wenn die Kupplungsscheiben der anderen Kupplungen im Eingriff szustand sind.

   13. Antriebsaggregat nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen fest mit dem Gehäuse verbundenen dritten Lagerflächenbereich, dem die Feder anliegt und auf dem die Feder in ihrem inaktiven Zustand einwirkt.

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   14. Antriebsaggregat für einen anzutreibenden Bauteil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, ferner durch ein in dem Gehäuse angeordnetes Planetenradgetriebe, das ein Sonnenrad, einen Zahnkranz sowie ein mit dem Sonnenrad und dem Zahnkranz verbundenes Planetenrad umfaßt, weiterhin durch ein Eingangsglied zur Drehung wenigstens des Sonnenrades oder des Zahnkranzes und durch ein Ausgangsglied zur Drehung des anzutreibenden Bauteils durch die von dem Eingangsglied auf das Planetenradgetriebe und von dort auf das Ausgangsglied übertragenen Kräfte, wobei das Ausgangsglied einen ersten, mit dem Planetenradgetriebe mitdrehbaren Teil und einen zweiten, mit dem anzutreibenden Bauteil drehfest verbindbaren Teil aufweist, weiterhin durch eine zwischen einem Kupplungszustand und einem Entkupplungszustand verstellbare erste Kupplung, die in ihrem Kupplungszustand den ersten Teil des Ausgangsgliedes und eines der Getrieberäder des Planetenradgetriebes drehfest gegenüber dem Gehäuse hält, während sie im entkupnelten Zustand eine Relativdrehung des ersten Ausgangsteils und des einen Getriebeteils des Planetengetriebes durch die von dem Eingangsglied auf das Planetenradgetriebe übertragenen Kräfte zuläßt, sowie durch eine zweite zwischen einem Kupplungszustand und einem Entkupplungszustand verstellbare Kupplung, die im Kupplungszustand den ersten und den zweiten Teil des Ausgangsgliedes zur übertragung von Drehkräften zwischen ihnen verbindet, während sie im Entkupplungszustand eine Relativdrehung des zweiten Teils des Ausgangsgliedes gegenüber dem ersten Teil des Ausgangsgliedes und dem Gehäuse zuläßt, auch wenn die erste Kupplung im Kupplungszustand ist und den ersten Teil des Ausgangsgliedes sowie den einen Getriebeteil des Planetenradgetriebes gegenüber dem Gehäuse drehfest hält.

   15. Antriebsaggregat nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Vorspannelement zur Belastung der ersten Kupplung in den Kupplungszustand sowie durch einen druck-

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   mittelbetatigbaren Motor zum Auskuppeln der Kupplung gegen die Kraft des Vorspannelementes.

   16. Antriebsaggregat nach Anspruch 14, dadurch -gekennzeichnet , daß das Planetengetriebe einen mit dem Planetenrad verbundenen Planetenradträger aufweist, der mit dem ersten Teil des Ausgangsgliedes drehfest verbunden ist, während der Zahnkranz, die Planetenräder und das Sonnenrad gegenüber dem Planetenradträger und dem Gehäuse drehbar sind, und daß die erste Kupplung eine mit dem Zahnkranz und dem Planetenradträger verbundene erste Kupplungseinheit umfaßt, die zwischen einem den Zahnkranz und den Planetenradträger drehfest verbindenden Kupplungszustand und einem Entkupplungszustand verstellbar ist, bei dem der Zahnkranz und der Planetenradträger gegeneinander drehbar sind, daß ferner die erste Kupplung, eine mit dem Zahnkranz und dem.Gehäuse verbundene zweite Kupplungseinheit umfaßt, die zwischen einem den Zahnkranz und das Gehäuse drehfest verbindenden Kupplungszustand und einem Entkupplungszustand verstellbar ist, bei dem der Zahnkranz gegenüber dem Gehäuse drehbar ist, wobei die erste und die zweite Kupplungseinheit beide eingekuppelt sind, wenn sich die erste Kupplung im Kupplungszustand befindet.

   17. Antriebsaggregat nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein erstes Vorspannelement zur Belastung der ersten Kupplungseinheit in den Kupplunaszustand und durch ein zweites Vorspannelement zur Belastung der zweiten Kupplungseinheit in den Kupplungszustand, wobei die zweite Kupplung auskuppelbar ist, wenn sich die erste und die zweite Kupplungseinheit im Kupplungszustand befinden, damit der zweite Teil des Ausgangsgliedes gegenüber dem ersten Teil des Ausgangsgliedes und dem Planetengetriebe drehbar ist.

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