DE2828204A1

DE2828204A1 - Uebertragungsmechanismus fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2828204A1
Application number: DE19782828204
Authority: DE
Inventors: Pierre Guy Tosi
Original assignee: Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1978-06-27
Publication date: 1979-01-04
Also published as: GB2000734A; SE7806941L; IT7868532A0; FR2395855B1; FR2395855A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ubertragungsmechanismus für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Fahrzeuge zum Sammeltransport, der einen Drehmomentwandler, eine an den Eingang des Drehmomentwandlers angeschlossene Antriebsvorrichtung, die parallel zur Antriebsachse des Fahrzeuges angeordnet ist, bei der es sich vorzugsweise um die Hinterachse handelt, sowie einen Gangschaltungsmechanismus aufweist, der koaxial zum Drehmomentwandler angeordnet ist und dessen Ausgangswelle ein Kegelzahnrad eines Zahnradgetriebes trägt, das an die Antriebsachse des Fahrzeuges angeschlossen ist, wobei die Antriebsvorrichtung, der Drehmomentwandler und der Gangschaltungsmechanismus auf der gleichen Seite dieser Achse angeordnet sind.

Bei einer bekannten Übertragungsmechanismus dieser Art ist die gemeinsame Welle für den Gangschaltungsmechanismus und den Drehmomentwandler schräg angeordnet und diese Welle ist von der Ausgangswelle der Antriebsvorrichtung mittels eines Getriebes mit Kegelrädern angetrieben, das sich zwischen dem Drehmomentwandler und der Gangschaltung befindet (vgl. Society of Automotive Engineers - Automotive Engineering Congress and Exposition Detroit, Michigan, 24. - 28. Februar 1975, 750381).

Obwohl diese Anordnung nicht uninteressant ist, weist sie zahlreiche Nachteile auf, insbesondere erfordert sie die Verwendung von speziellen hydraulischen Drehmomentwandlern, die nur für diese Art der Anordnung vorgesehen sind. Tatsächlich ist es so, daß die dort angegebene Anordnung einen Richtungswechsel bei der Beschaufelung des Drehmomentwandlers gegenüber den sonst üblicherweise verwendeten Drehmomentwandlern erfordert, wenn der Motor und der Übertragungsmechanismus aufeinander folgen und die gleiche Achse besitzen.

Ferner ist es bei dieser Konstruktionsart so, daß die zur Übertragung dienende Kardanwelle, welche die Abtriebs- oder Ausgangswelle des Getriebes und die Antriebsachse verbindet, kurz ist und

80988 1/1089

-r-

mit dieser Achse einen relativ geringen Winkel von unqefähr 60° bildet, so daß die Kardan- oder Kreuzgelenke beträchtlichen und somit gefährlichen Winkelabweichungen ausgesetzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Übertragungsmechanismus anzugeben, um diese Nachteile zu beseitigen. Die Erfindung bezieht sich daher auf einen Übertragungsmechanismus der oben angegebenen Art und zeichnet sich dadurch aus, daß sich das Ausgangskegelrad in an sich bekannter Weise zwischen dem Gangschaltungsmechanismus und dem Drehmomentwandler befindet und daß die Antriebsvorrichtung, der Drehmomentwandler und der Gangschaltungsmechanismus die gleiche Richtung besitzen und parallel zur Achse angeordnet sind.

Diese Anordnung, die es in den meisten Fällen ermöglicht, die Antriebsvorrichtung, den Drehmomentwandler und die Gangschaltung in einer Linie parallel zur Achse anzuordnen, führt insbesondere zu dem Vorteil, daß das Kegelradgetriebe in Wegfall kommt, das bei den bekannten Übertragungsmechanismen am Ausgang der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist; ferner macht eine derartige Anordnung überhaupt die Verwendung von hydraulischen Drehmomentwandlern üblichster Bauart möglich, was dem Fall entspricht, wo die Antriebsvorrichtung und die gesamte Anordnung aus Drehmomentwandler und Gangschaltung die gleiche Achse besitzen. Darüber hinaus ist die mit Kardan- oder Kreuzgelenken ausgestattete Übertragungswelle bei dem erfindungsgemäßen Mechanismus langer und stärker gegenüber der Achse geneigt, was die Arbeitsbedingungen der Kreuzgelenke verbessert.

Die Anordnung, bei der sich das Ausgangskegelrad zwischen dem Gangschaltungsmechanismus und dem Drehmomentwandler befindet, ist zwar an sich bekannt, beispielsweise aus der US-PS 3 063 308, wird jedoch in völlig anderer Weise bei dem erfindungsgemäßen Mechanismus zur Anwendung gebracht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen im folgenden

809881 /1089

anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Übertragungsmechanismus;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Übertragungsmechanismus in seiner Anwendung bei einem Gangschaltungsmechanismus mit drei Gängen;

Fig. 3 eine Tabelle, die den Eingriff bzw. die Ruhestellung der verschiedenen Kupplungen und Bremsen angibt, um die verschiedenen inFig. 2 angegebenen Übertragungsverhältnisse des Mechanismus zu erzielen;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Übertragungsmechanismus in seiner Anwendung bei einer Gangschaltung mit sechs Gängen; und in

Fig. 5 eine Tabelle, die den Eingriff bzw. die Ruhestellung der verschiedenen Kupplungen und Bremsen angibt, um die verschiedenen in Fig. 4 angegebenen Übertragungsverhältnisse des Mechanismus zu erzielen.

Bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel findet der neuartige übertragungsmechanismus Anwendung bei einem Kraftfahrzeug, von dem lediglich der hintere Bereich 1 wiedergegeben ist. Der Mechanismus zum Antrieb der von der Achse 4 getragenen Hinterräder 5 weist einen Verbrennungsmotor 2, der sich hinter der Achse 4 befindet und dessen Achse X-X senkrecht zur Längsachse Y-Y des Fahrzeugs und damit parallel zur Achse 4 verläuft, sowie einen übertragungsmechanismus 3 auf, der an den Verbrennungsmotor 2 angeschlossen ist und koaxial in dessen Verlängerung angeordnet ist.

809881/1089

Die Achse 4 ist an den Übertragungsmechanismus 3 mit einer schrägen Übertragungswelle 6 mit zwei Kardan- oder Kreuzgelenken 7 angeschlossen.

Der Übertragungsmechanismus besteht aus einem Drehmomentwandler A, der dem linken Ende des Verbrennungsmotors 2 gegenüberliegend angeordnet ist (vgl. Fig. 1), und einem Getriebe 8, dessen Eingangswelle an den Drehmomentwandler A angeschlossen und koaxial zu ihm angeordnet ist. Die Ausgangswelle des Getriebes 8 mit der Achse X-X durchsetzt die rechte Seite 8a des Getriebes 8 ebenso wie die Eingangswelle und trägt ein Ausgangskegelrad 9a eines Zahnradgetriebes 9, das sich somit zwischen dem Drehmomentwandler A und dem Getriebe 8 befindet. Das Ausgangskegelrad 9a steht mit einem konjugierten Kegelrad 9b in Eingriff, das die Übertragungswelle 6 antreibt.

Auf diese Weise wird die vom Verbrennungsmotor 2 erzeugte Antriebsbewegung des Fahrzeuges auf die Hinterräder 5 des Fahrzeuges nacheinander vom Drehmomentwandler A, dem Getriebe 8, dem Zahnradgetriebe 9 am Ausgang, der schrägen Übertragungswelle 6 und der Achse 4 übertragen.

Der Übertragungsmechanismus 3 und der Verbrennungsmotor 2 sind somit quer und hinter dem Fahrzeug ausgefluchtet. Auf diese Weise ist einerseits der Zugriff zum Motor und zum Übertragungsmechanismus einfacher, um ihre Wartung vorzunehmen oder Reparaturen durchzuführen, andererseits verringert diese Anordnung bei Kraftfahrzeugen den Raumbedarf des Mechanismus und erhöht somit den zur Verfügung stehenden Raum, der im Fahrzeug ausgenutzt werden kann.

Diese Anordnung des Übertragungsmechanismus und des Motors ist aufgrund der speziellen Ausfuhrungsform des Übertragungsmechanismus 3 möglich, bei dem das Zahnradgetriebe 9 am Ausgang des Getriebes 8 sich zwischen dem Drehmomentwandler A und dem Getriebe 8 befindet. Auf diese kann die Übertragungswelle 6 eine geeignete Länge aufweisen und dabei gleichzeitig nur einen geringen Winkel

- 10 -

809881/1089

mit der Normalen Y-Y zur Achse 4 und zur Achse X-X der gesamten Anordnung von Motor und Übertragungsmechanismus aufweisen.

Diese Anordnung ermöglicht es darüber hinaus, daß der Ausgang des übertragungsmechanismus 3, d.h. das Zahnradgetriebe 9 am Ausgang, sich so dicht wie möglich an der Längsachse Y-Y des Fahrzeuges befindet, so daß ein beträchtlicher Raum um die Räder für die Aufhängung des Fahrzeuges freigelassen ist. DieserRaum weist solche Eigenschaften auf, daß es möglich ist, eine Aufhängung von unabhängigen Rädern oder eine Einzelradaufhängung auszubilden.

Zwei Ausführungsformen des übertragungsmechanismus, die eine derartige Anordnung ermöglichen, sind beispielsweise in den Fig. 2 bis 5 schematisch wiedergegeben.

In den verschiedenen Fig. der Zeichnung sind mit Großbuchstaben die Übertragungswellen des Mechanismus und die Haupteinrichtungen des Mechanismus bezeichnet, wie z.B. der Drehmomentwandler A, die Kupplungen E-, E.., E», E.., E , die Bremsen F., F₃, F₃, F₁₁, F , F₁₃, F₁₄ und die freien Räder R₁, R₂, R₃ und R₁₁. Mit Kleinbuchstaben sind die einzelnen Elemente der Planetengetriebe und mit den Ziffern die verschiedenen anderen Organe des Mechanismus bezeichnet.

Bei sämtlichen Ausführungsformen überträgt sich das Drehmoment imlnneren des Getriebes 8 bzw. 10 in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung, in der es ausgehend vom Drehmomentwandler A in das Getriebe eingeleitet wird, so daß die Eingangsund Ausgangswellen des Getriebes, die koaxial zueinander angeordnet sind, sich außerhalb des Getriebes am gleichen Ende in seiner Nähe befinden.

Bei der in den Fig. 2 und 3 wiedergegebenen ersten Ausführungsform dient der erfindungsgemäße Übertragungsmechanismus dazu, eine Motorwelle oder Antriebswelle M mit einer angetriebenen Welle

- 11 -

809881/1089

N zu verbinden, wobei die Antriebswelle M die Achse X-X aufweist und an den als Antriebsmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor 2 angeschlossen ist, während die angetriebene Welle N schräg gegenüber dieser Achse X-X angeordnet und an die Transmissions- oder Übertragungswelle 6 angeschlossen ist.

Der Drehmomentwandler A besitzt in an sich bekannter Weise ein Antriebselement oder eine Pumpe 11, eine Turbine 12 und einen Reaktor 13 auf. Bei der Pumpe 11 handelt es sich um einen Rotor, der drehschlüssig an die Antriebswelle M angeschlossen ist und die koaxiale Turbine 12 und den Reaktor 13 mit einer Drehbewegung antreibt. Ein freies Rad R₁ verbindet in an sich bekannter Weise den Reaktor 13 mit dem nicht gezeichneten Gehäuse, während eine Kupplung E_n in an sich bekannter Weise zwischen die Turbine 12 und die Pumpe 11 geschaltet ist, um auf diese Weise den Drehmomentwandler A kurz zu schließen oder gegebenenfalls zu überbrücken, d.h. ihn gegebenenfalls unwirksam zu machen. Eine koaxial zur Antriebswelle M angeordnete Welle L verbindet die Turbine 12 des Drehmomentwandlers A mit dem Eingang des Getriebes 8, der sich am anderen Ende des Übertragungsmechanismus 3 befindet.

Das Getriebe weist von seinem Eingang zu seinem Ausgang folgende Baugruppen auf:

- ein Planetengetriebe T₁, das ein sich auf der Welle L drehendes Sonnenrad a₁, einen Zahnkranz C₁ und einen Satelliten träger b.. aufweist, der die Planetenräder S₁ trägt, die mit dem Sonnenrad a₁ und dem Zahnkranz C₁ in Eingriff stehen. Das Sonnenrad a₁ ist einerseits über ein freies Rad R~ an die Welle L angeschlossen und kann andererseits frei laufen oder über eine Kupplung E₁ drehschlüssig an die Welle L angeschlossen werden. Der Satellitenträger b.. kann einerseits frei laufen oder über eine Kupplung E- drehschlüssig an die Welle L angeschlossen werden und andererseits frei laufen oder durch eine Bremse F₁ in seiner Drehbewegung stillgesetzt werden. Der Zahnkranz C₁ ist an eine Ausgangswelle J angeschlossen, die ebenfalls koaxial zur Antriebswelle M angeordnet ist;

- 12 -

809881/1089

- ein zweites Planetengetriebe T_, das ein Sonnenrad a_?, einen Satellitenträger b„, einen Zahnkranz c~ und Planetenräder s_? aufweist. Das Sonnenrad a„, das sich auf der Ausgangswel3.e J drehend angeordnet ist, kann frei laufen oder mit einer Bremse F₃ in seiner Drehbewegung stillgesetzt werden; ferner ist das Sonnenrad a~ an ein freies Rad R, angeschlossen, das frei laufen oder in seiner Drehbewegung mit einer Bremse F- stillgesetzt werden kann. Der Satellitenträger b„ ist an den Zahnkranz C₁ des Planetengetriebes T. angeschlossen. Der Zahnkranz c₂, der an den Satellitenräger b₁ des Planetengetriebes T₁ angeschlossen ist, kann ebenfalls frei laufen oder mit der Bremse F₁ stillgesetzt werden.

Das Ausgangskegelrad 9a des Zahnradgetriebes 9 ist an die Ausgangswelle J des Getriebes 8 und das konjugierte Kegelrad 9b an die angetriebene Welle N des Übertragungsmechanismus angeschlossen, der mit der Übertragungswelle 6 des Fahrzeuges verbunden ist.

Wirkungsweise .

Mit dem oben beschriebenen Übertragungsmechanismus lassen sich drei Vorwärtsgänge, einen neutrale Stellung oder ein Totpunkt sowie ein Vorwärtsgang erreichen. Seine Wirkungsweise soll nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert werden, bei der es sich um eine rasterförmige Tabelle handelt, wobei die Zeilen den verschiedenen Übertragungsverhältnissen und die Spalten den Bremsen und den Kupplungen des Getriebes entsprechen. Ein Kästchen des Rasters weist das Zeichen "+" auf, wenn die entsprechende Kupplung oder Bremse bei dem jeweils betrachteten Übertragungszustand beaufschlagt oder angezogen ist, andererseits zeigt die Abwesenheit dieses Zeichens in einem Kästchen an, das die entsprechende Kupplung oder Bremse nicht beaufschlagt oder angezogen ist. Bei sämtlichen behandelten Fällen wird davon ausgegangen, daß die Antriebswelle M vom Verbrennungsmotor 2 in der gleichen Richtung in Drehbewegung versetzt wird.

- 13 -

809881/1089

Wenn die Kupplung E_Q nicht angezogen ist, überträgt der hydraulische Drehmomentwandler A in an sich bekannter Weise die Drehbewegung vom Motor 2 auf die Welle L, und das freie Rad R₁ gibt den Reaktor 13 frei und ermöglicht es ihm somit nach dem Starten des Fahrzeuges, sich mit der Pumpe 11 und der Turbine 12 zu drehen.

Neutrale Stellung oder Totpunkt (PM)

Wenn sämtliche Kupplungen und Bremsen nicht angezogen sind, wird die Welle L vom Drehmomentwandler A in Drehbewegung angetrieben und treibt seinerseits über das freie Rad R₂ das Sonnenrad a.. des Planetengetriebes T₁an; da aber kein anderes Betätigungselement aktiv ist, findet die das Planetengetriebe T₁ antreibende Bewegung keinen Angriffspunkt, so daß sie nicht auf die Ausgangswelle J übertragen wird.

Erster Gang

Die gegenüber der neutralen Stellung auftretende Veränderung besteht darin, daß die Bremsen F₂ und F₃ betätigt sind, während keine andere Bremse oder Kupplung betätigt oder angezogen ist.

Der Drehmomentwandler A treibt das Sonnenrad a.. des Planetengetriebes T₁ über das freie Rad R₂ an, die Bremsen F_? und F_ sind betätigt bzw. angezogen, das Sonnenrad a₂ des Planetengetriebes T₂ ist blockiert, der Zahnkranz C₁ des Planetengetriebes T₁ ist an den Satellitenträger b_? des Planetengetriebes T₂ angeschlossen und in ähnlicher Weise ist der Zahnkranz C₂ des Planetengetriebes T₂ an den Satelliten träger b.. des Planetenge triebes T₁ angeschlossen; auf diese Weise findet ein Antrieb des Satellitenträgers b_? des Planetengetriebes T₂ und somit der Ausgangswelle J in Drehbewegung statt, welche auf diese Weise die angetriebene Welle N über das Ausgangskegelrad 9a und das konjugierte Kegelrad 9b in Drehbewegung versetzen kann.

- 14 -

809881/1089

Zweiter Gang

Die gegenüber dem ersten Gang auftretende Veränderung besteht darin, daß die Kupplung E_ angezogen oder betätigt wird. Die Beaufschlagung der Kupplung E~ ruft eine Verbindung des Satellitenträgers b₁ des Planetengetriebes T₁ und des Zahnkranzes C₂ des Planetengetriebes T„ hervor. Da die Bremse F, das Stillsetzen des Sonnenrades a₂ des Planetengetriebes T₂ gewährleistet und der Zahnkranz c₂ des Planetengetriebes T₂ mittels der Kupplung E₂ von der Welle L in Drehbewegung versetzt ist, werden infolgedessen der an den Zahnkranz C₁ angeschlossene Satellitenträger b₂ des Planetengetriebes T₉ ur.d die an den Zahnkranz C₁ angeschlossene Ausgangswelle J in Drehbewegung angetrieben, so daß die Bewegung über das Zahnradgetriebe 9 auf die angetriebene Welle N übertragen wird.

Dritter Gang

Die gegenüber dem zweiten Gang auftretende Veränderung besteht darin, daß die Kupplung E₁ angezogen oder betätigt wird und daß die Bremse F₃ nicht beaufschlagt ist.

Das Beaufschlagen der Kupplung E₁ führt zu einer Verbindung des Sonnenrades a₁ mit der Welle L sowie mit dem Satellitenträger b₁ seines Planetengetriebes T₁. Der Satellitenträger b₁ und das Sonnenrad a₁ drehen sich, da sie aneinander angeschlossen sind, mit der gleichen Geschwindigkeit, und der Zahnkranz C₁ des selben Planetengetriebes T₁ wird ebenfalls mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben, so daß die Ausgangswelle J mit der Geschwindigkeit der Welle L am Eingang angetrieben wird. Es findet somit ein direkter Antrieb statt.

Rückwärtsgang

In diesem Betriebszustand ist lediglich die Bremse F₁ angezogen

- 15 -

809881/1089

oder beaufschlagt, während die Kupplungen E_Q, E.., E„ und die Bremsen F„ und F.. nicht beaufschlagt oder angezogen sind. Der Drehmomentwandler A versetzt das Sonnenrad a.. des Planetengetriebes T₁ über das freie Rad R„ in Drehbewegung, während der Satellitenträger b.. über die Bremse F₁ stillgesetzt ist, so daß der Zahnkranz C₁ die Ausgangswelle J in entgegengesetzter Richtung antreibt.

Ein derartiges, an sich bekanntes Getriebe läßt sich bei einem erfindungsgemäßen Übertragungsmechanismus verwenden, da es möglich ist, das Zahnradgetriebe 9 am Ausgang zwischen dem Drehmomentwandler A und dein Getriebe 8 anzuordnen.

Bei einer anderen Ausführungsform, die in den Fig. 4 und 5 wiedergegeben ist, besteht der Ubertragungsmechanismus, wie bereits erwähnt, aus einem Drehmomentwandler A, einem Getriebe 10 und einem Zahnradgetriebe 9 am Ausgang. Der Drehmomentwandler A und das Zahnradgetriebe 9 am Ausgang sind in gleicher Weise ausgebildet, wie der Drehmomentwandler und das Zahnradgetriebe am Ausgang bei der oben anhand der Fig. 2 beschriebenen Ausführungsform, so daß die gleichen Organe die gleichen Zeichnungen und Bezugszeichen aufweisen.

Lediglich das Getriebe 10 unterscheidet sich von dem Getriebe Dieses Getriebe 10, mit dem sich sechs Vorwärtsgänge, eine neutrale Stellung oder ein Totpunkt sowie zwei Rückwärtsgänge erreichen lassen, entspricht dem Getriebe, das in der FR-OS 2 366 495 beschrieben ist und das vier Planetengetriebe T₁, T_, T^ und T. aufweist.

Das Sonnenrad a₁ des ersten Planetengetriebes T₁, als Schongang, ist an die Turbine 12 angeschlossen und stützt sich auf der Welle L mit dem freien Rad R₁₁ ab. Der Satellitenträger b ist einerseits drehschlüssig an die Welle L angeschlossen und kann andererseits in der nachstehend näher beschriebenen Weise entweder an das Sonnenrad a.. des selben Planetenge tr iebes oder mit

- 16 -

809881/1089

Ai 282820A

den Kupplungen E₁₁ und E₁₂ an den Zahnkranz c„ des Planetengetriebes T„ angeschlossen werden.

Der an das Sonnenrad a.. angeschlossene Flansch 18 kann mit der Bremse F₁₁ stillgesetzt oder blockiert werden.

Der Zahnkranz C₁ ist an das Sonnenrad a₂ des Planetengetriebes T₂ angeschlossen, das seinerseits an das Sonnenrad a₃ des Planetengetriebes T₃ angeschlossen ist. Der Zahnkranz C₂ des Planetengetriebes T₂ kann mit einer Bremse F₁₂ stillgesetzt werden.

Der Satellitenträger b„ des Planetengetriebes T₂ ist gemeinsam mit dem Satellitenträger b₃ des Planetengetriebes T₃ angeordnet und kann mit der Bremse F₁₃ stillgesetzt werden. Ferner sind die Satellitenträger b₂, b₃ dreschlüssig mit dem Sonnenrad a. des Planetengetriebes T. verbunden.

Während die Planetengetriebe T₁ und T₂ einfach aufgebaut sind, handelt es sich um ein komplexes Planetengetriebe T₃, da es die Planetenräder S₃₁ und S₃₂ aufweist, die vom gleichen Satellitenträger b₂, b₃ getragen sind, wobei die Planetenräder S₃₁ mit dem Sonnenrad a₃ und die Planetenräder S₃₂ mit dem Zahnkranz C₃ sowie mit den Planetenrädern S₃₁ in Eingriff stehen, wie es durch die strichlierten Linien in Fig. 4 angedeutet ist.

Der Zahnkranz C₃ ist drehschlüssig mit dem Zahnkranz c. des einfachen Planetengetriebes T₄ verbunden, und die beiden Zahnkränze können mit einer Bremse F₁₄ stillgesetzt werden.

Während sich das Sonnenrad a₄ frei auf der Eingangswelle L dreht, ist der Satellitenträger b₄ unabhängig von dieser drehschlüssig mit der Ausgangswelle J verbunden, die über die Kegelräder 9a, 9b die schräge Welle N antreiben kann.

- 17 -

803881/1089

Wirkungsweise (vgl. Fig. 4 und 5).

Aus der Tabelle nach Fig. 5 läßt sich die Betätigung oder Beaufschlagung, die durch das Zeichen "+" angedeutet ist, sowie die Inaktivität, die durch ein leeres Kästchen angegeben ist, der verschiedenen Betätigungsorgane in Form von Bremsen und Kupplungen entnehmen, mit denen sich die nachstehend beschriebenen übertragungszustände herstellen lassen.

Neutrale Stellung oder Totpunkt

Die Eingangswelle L wird vom Drehmomentwandler A angetrieben, welcher mit unter Druck stehendem öl gefüllt ist. Da die Kupplung E₁₁ beaufschlagt und somit aktiv ist, werden das Sonnenrad a.. und der Satellitenträger b. mit der gleichen Geschwindigkeit, d.h. der Geschwindigkeit der Eingangswelle L, angetrieben und dementsprechend auch der Zahnkranz c.. Das Planetengetriebe T₁ arbeitet mit anderen Worten in direktem Eingriff und überträgt die Bewegung mit dem Zahnkranz C₁ auf das folgende Planetengetriebe. Da aber keine weiteren Betätigungselemente der folgenden Planetengetriebe T₂ bis T. aktiv sind, findet die in das Planetengetriebe T- eintretende Bewegung keinen Ansatzpunkt, so daß sie nicht weiter übertragen wird, weil die Bremsen F₁₂ k^{is F}i4 inaktiv sind.

Erster Gang

Die gegenüber der neutralen Stellung auftretende Veränderung besteht darin, daß die Bremse F₁₃ angezogen ist, während die Kupplung E₁₁ versorgt bleibt.

Damit die Bewegung von einem Planetengetriebe auf ein anderes Planetengetriebe übertragen wird, ist es bekanntlich erforderlich, daß in jedem Planetengetriebe mindestens ein angetriebenes Element und ein Angriffselement vorhanden ist, wobei letzteres entweder stillgesetzt oder seinerseits in Drehbewegung angetrieben sein muß. Diese Bedingungen sind für das Planetengetriebe T₁, wo das Sonnenrad a₁ und der Satellitenträger b₁ von der Eingangswelle L

- 18 -

809881/1089

angetrieben sind, für das Planetengetriebe T₂, wo das Sonnenrad a₂ angetrieben und der Satellitenträger b₂ stillgesetzt ist, für das Planetengetriebe T₃, wo das Sonnenrad a₃ angetrieben und der Satellitenträger b₃ stillgesetzt ist, und für das Planetengetriebe T-, wo das Sonnenrad a. stillgesetzt und der Satellitenträger b₄ angetrieben ist, erfüllt. Das Sonnenrad a.. ist dabei von der Eingangswelle L angetrieben, und zwar aufgrund des Eingriffs durch das freie Rad R₁₁/ das das Planetengetriebe T₁ in direkten Eingriff bringt. Hier besteht die Rolle der Kupplung E₁₁ darin, ein außer Eingriff kommen des Planetengetriebes T₁ und der Eingangswelle L in den Fällen zu verhindern, wo das Fahrzeug schneller läuft oder angetrieben wird als es der Motor ermöglicht, beispielsweise bei einem Gefälle, wobei sich das Fahrzeug dann als freies Rad bewegt, wie es das freie Rad R₁₁ ermöglichte. Die angezogene Kupplung E₁₁ gewährleistet somit einen vollständigen Anschluß des Planetengetriebes T₁ an die Eingangswelle L und infolgedessen das Haltungsvermögen des Fahrzeuges durch den Motor (Motorbremse).

Die Bewegung überträgt sich somit vom Zahnkranz C₁ auf die Sonnenräder a„ und A-, vom Zahnkranz c-, auf den Zahnkranz c. und schließlich vom Zahnkranz c. auf den Satellitenträger b. und über die Ausgangswelle J auf die angetriebene Welle N.

Zweiter Gang

Die gegenüber dem ersten Gang auftretende Veränderung besteht darin, daß die Kupplung E₁₁ ausgerückt und die Bremse F₁₁ angezogen oder beaufschlagt wird, während die Bremse F₁₃ beaufschlagt bleibt. Die Wirkungsweise des Planetengetriebes T₁ wird folgendermaßen verändert: Das Sonnenrad a₁ wird durch die Bremse F₁₁ über das freie Rad R.. ^ blockiert und der Satellitenträger b.. bleibt an die Eingangswelle L angeschlossen. Die Geschwindigkeit des Zahnkranzes C₁ läuft gegenüber derjenigen der Eingangswelle L im Schongang.

- 19 809881/1089

Das Halten eines Betätigungsorganes des Ubertragungsmechanismus in der aktiven Stellung, wie z.B. der Bremse F₁O/ für das Schalten vom ersten in den zweiten Gang, erleichtert ein ruckfreies Schalten. Das freie Rad R.... trägt ebenfalls dazu bei. Man erkennt, daß das gleiche dann gilt, wenn beim Schalten der anderen Gänge ein Betätigungsorgan gegenüber einem anderen Betriebszustand in seiner aktiven Stellung bleibt.

Dritter Gang

Wie beim ersten Gang ist die Kupplung E₁₁ beaufschlagt. Hinsichtlich der Bremsen wird in diesem Falle die Bremse F₁₂ beaufschlagt oder angezogen.

Vierter Gang

Die Bremse F₁- bleibt angezogen, während die Bremse F₁ ..seinerseits beaufschlagt oder angezogen wird und die beiden Kupplungen E₁₁ und E₁₂ ausgerückt oder inaktiv bleiben.

Fünfter Gang

Die beiden Kupplungen E₁₁ und E₁- sind beaufschlagt. Daraus ergibt sich, daß sämtliche Planetengetriebe T₁, T_, T_ und T₄ zwei Elemente aufweisen, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Eingangswelle L drehen, so daß sich jedes dieser Planetengetriebe so verhält, als wenn es drehschlüssig in direktem Eingriff mit der Eingangswelle L verriegelt wäre. Das Übertragungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der angetriebenen Welle N hat somit den Wert Eins (direkter Eingriff). Dabei ist selbstverständlich keine Bremse angezogen.

Sechster Gang

Die Bremse F₁₁ wird erneut angezogen. Die Kupplung E₁- bleibt

- 20 -

809881/1089

beaufschlagt.
Rückwärtsgänge

Die beiden Rückwärtsgänge ergeben sich in ähnlicher Weise wie der erste und der zweite Gang, mit der Ausnahme, daß das Anziehen oder Beaufschlagen der Bremse F₁ . dazu führt, daß sich der Satellitenträger b.des Planetengetriebes T. langsamer und in entgegengesetzter Richtung dreht.

Bei diesen verschiedenen Ubertragungsverhältnissen erkennt man, daß die Bewegung der Eingangswelle L über das erste Planetengetriebe T₁ eintreten kann, und zwar entweder allein über den Satellitenträger b₁ , wobei dann das Sonnenrad a..durch die Bremse F ₁ blockiert ist und das Planetengetriebe T₁ dann im Schongang läuft, oder aber gleichzeitig über den Satellitenträger b₁ und das Sonnenrad a₁ über das freie Rad R₁ , wobei das Planetengetriebe T₁ dann in direktem Eingriff mit der Eingangswelle L steht.

Obwohl vorstehend nur zwei Ausfuhrungsformen im einzelnen angegeben worden sind, ist die Erfindung keinesfalls auf diese beiden Ausführungsformen beschränkt, vielmehr läßt sie sich auch unter Verwendung von abgewandelten Übertragungsmechanismen und insbesondere Getrieben anderer Bauart als den oben beschriebenen zwei Ausführungsformen realisieren.

609881/1089

Claims

Herne 1, 8000 München 40,

•iiJinliiinliitlli» III IV I I QURi riHiiiutiliitr ίϊΙπιΠο Ι7

PosHnch ItTO ϋφΙ.-ΙΠΠ. .1. Π. E)QI)F Pal.-Anw. Bolzler

Pnt.-Anw. Harrmnnn-Trantnpohl ΠΙπΙ .PhvQ PrlllArrl Rf»t7lf»r Fnrnnprndior: OH!) /31! Π0

Fernsprecher:0 23 23 / 5 10 13 Utpi. Πiys. CUUBIU DülZIbf ^ ^ ^

⁵¹⁰¹⁴ Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl ^³⁰¹³

loliiuminiiiiinndiiin: inli.iirnrimiim'nJirlll:

Uahrpatonto Hörne PATENTANWÄLTE Babolzpat MDndion

Telex 08229853 2828204 Telex 5215360

. - I Bnnkkonlon:

nnynrt.idio Vorolnebnnk Milnchnn 952287 Drfiilnor Umik AQ Homo 7-620 Ί99 Postscheckkonto Dortmund 55868-447

Ref.: M 06 327 Sj/ag

In der Antwort bltto angeben

Zuschrift bitte nach:

München

Pont-a-Mousson S.A.

91, Avenue de la Liberation, F-54700 Nancy / Frankreich

tibertragungsmechanismus für Kraftfahrzeuge

Patentansprüche

Übertragungsmechanismus für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Fahrzeuge zum Sammeltransport, mit einem Drehmomentwandler, einer Antriebsvorrichtung, die an den Eingang des Drehmomentwandlers angeschlossen und parallel zur Antriebsachse, vorzugsweise der Hinterachse, des Fahrzeuges angeordnet ist, und mit einem Gangschaltungsmechanismus, der koaxial zum Drehmomentwandler angeordnet ist und dessen Ausgangswelle ein Kegelrad eines Zahnradgetriebes trägt, das an die Antriebsachse des Fahrzeugs angeschlossen ist, wobei die Antriebsvorrichtung, der Drehmomentwandler und der Gangschaltungsmechanismus auf der gleichen Seite der Antriebsachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß das Ausgangskegelrad (9, 9a, 9b) in an sich bekannter Weise zwischen dem Gangschaltungsmechanismus und dem Drehmomentwandler angeordnet ist und daß die Antriebsvorrichtung, der Drehmomentwandler und der Gang-

809881 /1089

OHlQIAiAL INSPECTED

schaltungsniechanismus die gleiche Richtung parallel zur Antriebsachse des Fahrzeuges aufweisen.
2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebsvorrichtung (2), der Drehmomentwandler (A) und der Gangschaltungsmechanismus (8, 10) koaxial angeordnet sind.
3. Mechanismus nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Gangschaltungsmechanismus miteinander verbundene Planetengetriebe und an die jeweiligen Planetengetriebe angeschlossene Bremsen und Kupplungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Antriebsdrehmoment im Inneren des Gangschaltungsmechanismus (8, 10) in entgegengesetzter Richtung zu der Richtung überträgt, in der es ausgehend vom Drehmomentwandler (A) in den Mechanismus eingeleitet wird, so daß die koaxial angeordneten Eingangsund Ausgangswellen (L, J) des Mechanismus außerhalb des Mechanismus am gleichen Ende des Mechanismus nebeneinander angeordnet sind, und daß sich das an den hydraulischen Drehmomentwandler (A) anschließende, erste Planetengetriebe (T₁) mit zwei Kupplungen (E₁, E₁₁, E₂, E_1?) kombiniert ist, wobei mit einer Kupplung (E₁, E₁) ein Element (a.. , b..) des ersten Planetengetriebes (T₁) an die Eingangswelle

(L) oder an ein anderes Element (a..) des ersten Planetengetriebes (T₁) und mit der anderen Kupplung (E_, E₁-) der Satellitenträger (b~) des ersten Planetengetriebes (T₁) an die Eingangswelle (L) oder an ein Element (c-) des zweiten Planetengetriebes (T„) anschließbar sind.
4. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein freies Rad (R„, R₁₁) zwischen das Sonnenrad (a..) des ersten Planetengetriebes (T₁) und die Eingangswelle (L) oder den Satellitenträger (b..) des ersten Planetengetriebes (T₁) geschaltet ist.

809881/1089
5. Mechanismus nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der Bremsen mit Zahnkränzen und ein Teil der Bremsen mit einem anderen Organ als dem Zahnkranz, das drehschlüssig mit einem Element des Planetengetriebes verbunden ist, in Eingriff bringbar ist.
6. Mechanismus nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangswelle (J) drehschlüssig an die Satellitenträger (b„, b.) des letzten Planetengetriebes (T„, T.) angeschlossen ist.
7. Mechanismus nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Planetengetriebe (T₁, T„) vorgesehen sind, daß mit der Kupplung (E₁) des ersten Planetengetriebes (T₁) das Sonnenrad (a..) des ersten Planetengetriebes (T₁) an die Eingangswelle (L) anschließbar ist und daß mit der zweiten Kupplung (E₂) die Eingangswelle (L) an den Satellitenträger (b..) des ersten Planetengetriebes (T₁) anschließbar ist, dessen Zahnkranz (C₁) an den Satellitenträger (b₂) des zweiten Planetengetriebes (T₂) und die Ausgangswelle (J) angeschlossen ist.
8. Mechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Satellitenträger (b..) des ersten Planetengetriebes (T₁), der an den Zahnkranz (c₂) des zweiten Planetengetriebes (T„) angeschlossen ist, mit einer Bremse (F₁) stillsetzbar ist.
9. Mechanismus nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (a„) des zweiten Planetengetriebes (T₂), das drehbar auf der Ausgangswelle

(J) montiert ist, frei laufen oder in seiner Drehbewegung mit einer Bremse (F₂) stillgesetzt werden kann und an ein freies Rad (R₃) angeschlossen ist, das frei laufen kann oder in seiner Drehbewegung mit einer Bremse (F..) stillsetzbar ist.

809881 /1089
10. Mechanismus nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der Gangschaltungsmechanismus vier Planetengetriebe aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß mit der ersten Kupplung (E₁₁) der Satellitenträger (h~) des ersten Planetengetriebes (T₁) an ein anderes Element (a..) des ersten Planetengetriebes (T₁) anschließbar ist und daß mit der zweiten Kupplung (E₁₂) der Satellitenträger (b..) des ersten Planetengetriebes (T₁) an ein Element (c„) des zweiten Planetengetriebes (T„) anschließbar ist.
11. Mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen das Planetengetriebe (T.) am Eingang und das Planetengetriebe (T.) am Ausgang Planetengetriebe (T„, T-) zwischengeschaltet sind, die komplex aufgebaut sind und zwei drehschlüssig angeschlossene Element (a,/ a, - b_ und b_ - c_, C.) aufweisen.
12. Mechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zwischengeschalteten Planetengetriebe (T₂, T₃) einen gemeinsamen Satellitenträger (b₂, bj aufweisen.
13. Mechanismus nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß das eine zwischengeschaltete Planetengetriebe (T.,) zwei Sätze von miteinander in Eingriff stehenden Planetenrädern (s,<, ^sr>2^ aufweist und daß der eine Satz von Planetenrädern mit dem Sonnenrad und mit dem anderen Satz von Planetenrädern inEingriff steht, während der andere Satz von Planetenrädern mit dem erstenSatz von Planetenrädern und mit dem·Zahnkranz in Eingriff steht.
14. Mechanismus nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl von Reibungselementen, d.h. die Anzahl der Kupplungen (E₁₁, ^E _1?) und der Bremsen (F₁₁ bis F...) gleich der Anzahl von Über-

809881/1089

tragungszuständen bei Vorwärtsbetrieb ist und somit den Wert Sechs hat, während die Anzahl von Betriebszuständen bei Rückwärtsbetrieb gleich dem Wert Zwei ist.

— 6 ■*

809881 /1089