DE60024364T2 - Umkehrbare Einwegkupplung für Planetengetriebe - Google Patents

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planetary gear
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Einwegkupplung zum parallelen Einsatz mit einer Reibungskupplung in einem Planetengetriebe. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine umkehrbare Einwegkupplung zum parallelen Einsatz mit einer Reibungskupplung zum Antreiben der Zahnräder für die niedrigen Gänge und den Rückwärtsgang in einem Planetengetriebe.
  • Bei den gegenwärtig vorhandenen Getriebegehäusen ist eine Vielzahl von Wegen verwirklicht, um die Zahnräder für die niedrigen Gänge und den Rückwärtsgang in einem Planetengetriebe anzutreiben. Diese gegenwärtigen Systeme benutzen herkömmliche Konstruktionen, die mit hohen Kosten und hohen parasitären Verlusten verbunden sind.
  • Viele gegenwärtige Systeme besitzen eine herkömmliche Kupplungspackung mit einer Vielzahl von Reibscheiben für niedrige Gänge/Rückwärtsgänge, die parallel zu einer Einwegkupplung angeordnet ist, um den Träger eines Planetenradsatzes mit einem Getriebegehäuse zu verbinden. Diese Systeme, bei denen Mehrscheibenkupplungen Verwendung finden, sind ineffizient und führen zu hohen parasitären Verlusten. Derartige Systeme des Standes der Technik haben ferner hohe Drehmomentanforderungen, die zu relativ hohen Kosten führen.
  • Andere gegenwärtige Systeme verwenden ein doppeltgewickeltes Band parallel zu einer Einwegkupplung, um den Träger eines Planetenradsatzes mit einem Getriebegehäuse zu verbinden. Diese Systeme, bei denen ein doppelt gewickeltes Band Verwendung findet, benötigen einen relativ großen Raum und verbrauchen daher relativ viel Raum im Getriebegehäuse. Sie benötigen einen relativ großen radialen Raum und verbrauchen daher viel Raum im Getriebegehäuse. Darüber hinaus ermöglichen diese Systeme des Standes der Technik mit doppelt gewickelten Bändern ein Rutschen, das zur Ineffizienz und hohen parasitären Verlusten führt. Sie besitzen ebenfalls hohe Drehmomentanforderungen, die sie in der Herstellung und im Gebrauch relativ teuer machen.
  • Die GB 385024 , auf der der Oberbegriff von Patentanspruch 1 basiert, offenbart eine umkehrbare Freilaufkupplung mit einem Innenring, der eine äußere Umfangsnockenfläche aufweist, einem Außenring mit einer inneren Umfangsfläche und einer Vielzahl von Nockeneingriffsflächenelementen, die zwischen der inneren und äußeren Umfangsfläche angeordnet sind, wobei jedes der Nockeneingriffsflächenelemente einer einzigen Spitze der Nockenfläche zugeordnet ist, um einen Antrieb in einer einzigen Richtung zu bewirken.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System zum Antreiben eines Getriebes in niedrigen Gängen und Rückwärtsgängen zu schaffen, das mit niedrigeren Kosten und ge ringeren parasitären Verlusten als herkömmliche Systeme verbunden ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zahnradsystem für niedrige Gänge/Rückwärtsgänge vorzusehen, das in einem Getriebegehäuse wesentlich weniger Raum einnimmt als entsprechende gegenwärtige Systeme.
  • Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines Zahnradsystems für niedrige Gänge/Rückwärtsgänge, das in einfacher Weise an vorhandenen Getrieben montiert werden kann, um deren Effizienz bei minimalen Kosten zu verbessern, ohne zusätzlichen Raum einzunehmen.
  • Gemäß den obigen Zielen der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes System zum Antreiben eines Planetengetriebes in Rückwärtsgängen und niedrigen Gängen vorgesehen. Das Planetengetriebe steht mit einer Eingangswelle in Verbindung, um diese in Drehungen zu versetzen. Die Drehung von der Eingangswelle wird auf eine Eingangsplanetengetriebeeinheit einschließlich eines Sonnenrades, eines Ritzels, eines Ringrades und einer Trägereinheit übertragen. Eine Rückwärtskupplung ist vorgesehen, die in Drehverbindung mit der Eingangsplanetengetriebeeinheit steht. Um das Planetengetriebe in Rückwärtsrichtung anzutreiben, wird bewirkt, daß sich die Rückwärtskupplung, die eine Reibpackung umfaßt, mit der Motordrehzahl dreht. Diese Rückwärtskupplung wird dann mit dem Sonnenrad in Eingriff gebracht, das mit einer Ausgangswelle in Verbindung steht, um das Getriebe im Rückwärtsgang anzutreiben.
  • Eine Niedriggangkupplung ist vorgesehen, die in Drehverbindung mit der Eingangsplanetengetriebeeinheit steht, um das Getriebe im niedrigen Gang anzutreiben. Zum Antrieb des Planetengetriebes im niedrigen Gang steht die Eingangsplanetengetriebeeinheit mit einer Ausgangsplanetengetriebeeinheit einschließlich eines Sonnenrades, eines Ausgangsritzels, eines Ausgangsringrades und einer Ausgangsträgereinheit in Verbindung. Die Niedriggangkupplung treibt das Eingangsringrad an, während die Ausgangsträgereinheit fixiert ist. Das Ausgangsringrad dreht sich somit in einer Richtung, um das Getriebe im niedrigen Gang anzutreiben. Das Ausgangsringrad steht in Drehverbindung mit der Ausgangswelle. Die Rückwärtsgangkupplung und die Niedriggangkupplung stehen mit einer umkehrbaren Einwegkupplung in Verbindung, die mit der geeigneten Kupplung in Eingriff gebracht wird, falls erforderlich, und zwar in Abhängigkeit davon, in welchem Gang das Getriebe angetrieben werden soll. Eine Betätigungseinheit steht in Verbindung mit der umkehrbaren Einwegkupplung, um die umkehrbare Kupplung in einer geeigneten Richtung vorzuspannen und damit zum Antreiben des Getriebes im geeigneten Gang beizutragen.
  • Die umkehrbare Einwegkupplung besitzt einen Außenring und einen Innenring. Eine Nockenfläche ist entweder auf der inneren Umfangsfläche des Außenringes oder äußeren Umfangsfläche des Innenringes angeordnet. Eine Vielzahl von Nockeneingriffsflächenelementen ist zwischen der inneren Umfangsfläche des Außenringes und der äußeren Umfangsfläche des Innenringes angeordnet. Eine Vorspannplatte steht in Verbindung mit der umkehrbaren Einwegkupplung, um die um kehrbare Einwegkupplung auf Basis der Betätigungseinheit vorzuspannen, so daß entweder die Niedriggangkupplung oder die Rückwärtskupplung das Planetengetriebe antreiben kann.
  • Genauer gesagt, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine umkehrbare Einwegkupplung für niedrige und Rückwärtsgänge in einem Planetengetriebe geschaffen, die umfaßt: einen Außenring mit einer Innenumfangsfläche, einen Innenring mit einer Außenumfangsfläche, eine Nockenfläche mit einer Vielzahl von Spitzen und Tälern, die auf der Innenumfangsfläche des Außenringes oder der Außenumfangsfläche des Innenringes angeordnet sind, und eine Vielzahl von Nockenflächeneingriffselementen, die zwischen der Innenumfangsfläche des Außenringes und der Außenumfangsfläche des Innenringes angeordnet sind, wobei eine Vorspannplatte in Verbindung mit einer Fläche der Kupplung und eine Betätigungseinheit in Verbindung mit der Vorspannplatte steht, um die Kupplung entweder in eine Vorwärtsrichtung oder eine Rückwärtsrichtung vorzuspannen, wobei jedes Nockenflächeneingriffselement einem Paar von Spitzen der Nockenflächen zugeordnet ist und mit einer ersten Spitze des Paars der Spitzen in Eingriff tritt, um einen Antrieb in Vorwärtsrichtung zu bewirken, sowie mit einer zweiten Spitze des Paares von Spitzen in Eingriff tritt, um einen Antrieb in Rückwärtsrichtung zu bewirken, und wobei jedes Nockenflächeneingriffselement ein Paar von zugehörigen elastischen Vorspannelementen aufweist, die mit gegenüberliegenden Umfangsseiten des Nockenflächeneingriffselementes in Eingriff stehen.
  • Die vorliegenden Erfindung sieht desweiteren eine Vorrichtung zum Antreiben eines Planetengetriebes im Rückwärtsgang und niedrigen Gang vor, die umfaßt: eine Eingangswelle, eine Eingangsplanetengetriebeeinheit, die mit der Eingangswelle in Drehverbindung steht und ein Sonnenrad, ein Ritzel, ein Ringrad und eine Trägereinheit aufweist, eine Rückwärtskupplung in Drehverbindung mit der Eingangsplanetengetriebeeinheit, um das Getriebe rückwärts anzutreiben, eine Vorwärtkupplung in Drehverbindung mit der Eingangsplanetengetriebeeinheit, um das Getriebe vorwärts anzutreiben, eine umkehrbare Einwegkupplung gemäß der Erfindung in Verbindung mit der Rückwärtskupplung und der Vorwärtskupplung und eine Betätigungseinheit zur Verbindung der umkehrbaren Einwegkupplung mit der Rückwärtskupplung oder der Vorwärtskupplung zum Antreiben des Planetengetriebes im Rückwärtsgang oder Vorwärtsgang.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend eine beispielhafte Ausführungsform derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Hiervon zeigen:
  • 1A eine Teilschnittansicht eines ersten Abschnittes eines Getriebegehäuses mit einer umkehrbaren Einwegkupplung zum Antreiben eines Planetengetriebes im niedrigen Gang und Rückwärtsgang gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 1B eine Teilschnittansicht des entsprechenden Schnittabschnittes des Getriebegehäuses der 1A;
  • 2 eine Vorderansicht einer Vorspannplatte, die an einer Fläche einer umkehrbaren Einwegkupplung befestigt ist, in einer neutralen Position gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine Vorderansicht einer Vorspannplatte, die an einer Fläche einer umkehrbaren Einwegkupplung befestigt ist, in einer Position zum Antreiben eines Getriebes im niedrigen Gang gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine Vorderansicht einer Vorspannplatte, die an einer Fläche einer umkehrbaren Einwegkupplung befestigt ist, in einer Position zum Antreiben eines Getriebes im Rückwärtsgang gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 eine Vorderansicht eines umkehrbaren Einwegkupplungsmechanismus mit einer daran befestigten Vorspannplatte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 einer Schnittansicht eines umkehrbaren Einwegkupplungsmechanismus und Betätigungsmechanismus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 7 eine weggebrochene Draufsicht auf einen umkehrbaren Einwegkupplungsmechanismus und Betätigungsmechanismus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die 1A und 1B sind jeweils Schnittansichten eines Abschnittes eines Planetengetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. 1A zeigt eine erste Hälfte 12 des Planetengetriebes 10, während 1B eine zweite Hälfte 14 des Planetengetriebes 10 zeigt. Es werden hier nur die Funktionsweise und die Komponenten, die zum Antreiben des Planetengetriebes 10 im niedrigen Gang und Rückwärtsgang erforderlich sind, erläutert. Die Funktionsweise des Getriebes in anderen Gängen ist für den Durchschnittsfachmann klar und wird hier nicht speziell erläutert. Das Planetengetriebe 10 ist vorzugsweise für einen Fahrzeugmotor geeignet, kann jedoch auch zum Antreiben irgendeines anderen geeigneten Motors verwendet werden.
  • wie in 1A gezeigt, ist das Planetengetriebe 10 in einem Getriebegehäuse 16 untergebracht. Das Getriebegehäuse 16 besitzt eine biegsame Platte 18, die über eine Vielzahl von Befestigungselementen 22, wie Bolzen o.ä., an einem Motor 20 befestigt ist. Es können irgendwelche herkömmlichen Befestigungselemente Verwendung finden. Um das Getriebegehäuse 16 am Motor zu fixieren, erstrecken sich die Befestigungselemente 22 durch die biegsame Platte 18 in den Motorblock 20. Die biegsame Platte 18 besteht aus einem relativ flexiblen Material, so daß sie sich verbiegen oder krümmen kann, um irgendeine Fehlausrichtung zwischen dem Motor 20 und dem Getriebegehäuse 16 zu kompensieren.
  • Das Planetengetriebe 10 besitzt ein Laufradgehäuse 24, das in Drehverbindung mit der Kurbelwelle 26 des Motors steht. Im Gehäuse 24 ist ein Drehmomentwandler 28 angeordnet, der eine Druckplatte 30 und eine Sperrkupplung 32 umfaßt. Dieser Sperr-Drehmomentwandler 28 steht in Drehverbindung mit dem Laufradgehäuse 24 über die Druckplatte 30. Die Druckplatte 30 besitzt ein Reibmaterial, das ihre Oberfläche bedeckt, um das Rutschen zu minimieren, wenn die Druckplatte 30 mit dem Laufradgehäuse 24 in Eingriff gebracht wird. Wenn die Druckplatte 30 über eine Kupplung 32 mit dem Laufradgehäuse 24 verriegelt ist, dreht sich ein Laufrad 34 mit der gleichen Geschwindigkeit (Motorkurbelwellengeschwindigkeit) wie das Laufradgehäuse 24. Das Laufrad 34 steht in Drehverbindung mit einer Welle 36 über ein Turbinenrad 38, das mit einer Turbinenschaufel 40 in Verbindung steht. Die Turbinenschaufel 40 steht über einen Augenabschnitt 42 mit einer Einwegkupplung 44 in Verbindung, die einen Außenring 46 und einen Innenring 48 aufweist. Die Kupplung 44 steht wiederum mit einer Laufradschaufel 50 in Verbindung, um das Laufrad 34 anzutreiben. Über den Betrieb des Drehmomentwandlers 28 bewirkt die Drehung der Motorkurbelwelle 26, daß sich die Welle 36 mit einer bekannten Drehzahl dreht. Die Funktionsweise eines Drehmomentwandlers und eines Laufrades zum Antreiben einer Welle mit der Geschwindigkeit einer Motorkurbelwelle ist bekannt.
  • Die Welle 36 steht in Drehverbindung mit einer Eingangsplanetengetriebeeinheit 52, um diese mit einer Drehbewegung zu beaufschlagen. Die Eingangsplanetengetriebeeinheit 52 besitzt ein Sonnenrad 54, ein Eingangsritzel 56, ein Eingangsringrad 58 und eine Eingangsträgereinheit 60. Im Rückwärtsgang wird der Eingang der Eingangsplaneteneinheit 52 von einer Reibpackung 62 gesteuert, die eine Vielzahl von Reibplatten oder Reibscheiben 64 besitzt. Die Reibpackung 62 oder Rückwärtseingangskupplung steht in Verbindung mit einem Rückwärtskupplungsgehäuse 66, das wiederum mit einem Gehäuse 68 in Verbindung steht, mit dessen Ausgangsdrehung das Sonnnerad 54 beaufschlagt wird. Ein T-förmiges Verbinderelement 70 steuert den Eingang von der Welle 36 zur Rückwärtseingangskupplung 62.
  • Im niedrigen Gang wird der Eingang der Eingangsplanetengetriebeeinheit 52 von einer Reibpackung 72 gesteuert, die auch als Vorwärtskupplung bezeichnet wird. Diese Vorwärtskupplung 72 besitzt eine Vielzahl von Reibplatten bzw. Reibscheiben 74, die in Verbindung mit der Eingangsträgereinheit 60 stehen, welche wiederum mit dem T-förmigen Verbinderelement 70 in Eingriff bringbar ist. Im niedrigen Gang steht die Vorwärtskupplung 72 mit dem Eingangsringrad 58 in Eingriff, das mit dem Eingangsritzel 56 in Verbindung steht, um das Sonnenrad 54 zu drehen.
  • Die Eingangsplanetengetriebeeinheit 52 steht über das Sonnenrad 54 mit einer Ausgangsplanetengetriebeeinheit 76 in Verbindung. Das Sonnenrad 54 steht mit einem Ausgangsritzel 78 oder Ausgangsträger in Verbindung, das bzw. der wiederum mit einem Ausgangsringrad 80 in Verbindung steht. Das Ausgangsringrad 80 steht in Drehverbindung mit einer Ausgangswelle 82, um diese mit einer Ausgangsgeschwindigkeit zu drehen, und zwar entweder im niedrigen Gang oder Rückwärtsgang, je nach dem Eingang der Eingangsplanetengetriebeinheit 52.
  • Eine Ausgangstrommel 84 steht über einen Verbinder 86 in Drehverbindung mit dem Ausgangsringrad 80. Die Ausgangstrommel 84 besitzt ein um ihren Außenumfang angeordnetes Leerlaufband 88. Die Ausgangstrommel 84 dreht sich in Abhängigkeit von der Drehung des Ausgangsringrades 80. Sie steht in Drehverbindung mit einer umkehrbaren Einwegkupplung 90. Diese umkehrbare Einwegkupplung 90 besitzt einen Innenring 92 und einen Außenring 94. Eine Vorspannplatte 96 steuert die Drehrichtung der umkehrbaren Einwegkupplung 90, wie nachfolgend in größeren Einzelheiten beschrieben wird. Durch die Verwendung der Vorspannplatte 96 kann das Planetengetriebe 10 in Betrieb genommen und zwischen einem niedrigen Gang und einem Rückwärtsgang hin- und hergeschaltet werden.
  • 1A zeigt ferner eine Wanne 98, die am Getriebegehäuse 16 befestigt ist. Die Wanne 98 enthält vorzugsweise einen Ventilkörper 100 und ein Filter 102, die so ausgebildet sind, daß sie Getriebefluid aus der Wanne 98 entfernen. Wie in 1B gezeigt, ist der restliche Teil des Planetengetriebes 10 im Getriebegehäuse 16 dargestellt, wird jedoch nicht beschrieben. Die Vorrichtung zum Betreiben des Getriebes im Fahrbetrieb ist generell mit 104 bezeichnet und für den Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres verständlich. Desweiteren kann, obwohl nicht gezeigt, eine Overdrive-Einheit erfindungsgemäß in das Planetengetriebe 10 eingebaut sein.
  • Die 2 bis 4 zeigen eine bevorzugte Vorspannplatte 96 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorspannplatte 96 steht in Verbindung mit der umkehrbaren Einwegkupplung 90 (5 und 6) und ist vorzugsweise über Nasen 106, die sich vom Außenring 94 aus erstrecken, am Außenring 94 befestigt. Die Nasen 106 sind so auf dem Außenring 94 ausgebildet, daß sie sich durch Schlitze 108 erstrecken, die in der Vorspannplatte 96 ausgebildet sind. Die umkehrbare Einwegkupplung 90 besitzt einen Käfigabschnitt 110, der zwischen dem Außenringabschnitt 94 und dem Innenringabschnitt 92 angeordnet ist. Der Käfigabschnitt 110 besitzt eine Vielzahl von Rollen 112 und Federn 114. Bei der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der umkehrbaren Einwegkupplung 90 um eine solche vom Rollentyp. Es können jedoch auch andere umkehrbare Einwegkupplungen Verwendung finden, wie beispielsweise eine umkehrbare Freilaufkupplung oder eine umkehrbare Ratschenkupplung.
  • Bei der in den 5 und 6 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist der Außenring 94 fixiert, während der Innenring 92 drehbar ist. Es versteht sich jedoch, daß das Getriebe 10 auch so ausgebildet sein kann, daß der Innenring 92 fixiert ist, während der Außenring 94 drehbar ist. Der Innenring 92 besitzt eine Außenumfangsfläche 116, die generell zylindrisch ausgebildet ist und auf der die Rollen 112 frei laufen können. Der Außenring 94 besitzt eine Innenfläche 118, die mit Nocken versehen ist. Die Nockenfläche 118 hat eine Vielzahl von Spitzen 120 und Tälern 122, die mit den Rollen 112 zusammenwirken.
  • 2 zeigt die Vorspannplatte 96 in einer neutralen Position, so daß die Rollen 112 nicht von den Federn 114 vorgespannt sind, um das Planetengetriebe 10 entweder im niedrigen Gang oder Rückwärtsgang anzutreiben. In dieser Position befinden sich die Rollen 112 in den Tälern 122 der Nockeninnenfläche 118. Hierbei sind die Nasen 106 generell in der Mitte der Schlitze 108 angeordnet.
  • 3 zeigt die Vorspannplatte 96 in einer Position, in der sie über eine Betätigungseinrichtung 124, die in größeren Einzelheiten später erläutert wird, nach links bewegt worden ist. Die Betätigungseinrichtung 124 ist an einem Armabschnitt 126 der Vorspannplatte 96 (5) über ein Befestigungsloch 128 befestigt. Wenn der Armabschnitt 126 der Vorspannplatte 96 nach links gedrückt wird, wie in 3 gezeigt, werden die Nasen 106 in den Schlitzen 108 gegen ihre rechte Fläche bewegt, bis die Bewegung der Nasen 106 dadurch begrenzt wird. In dieser Position werden die Rollen 112 von den Federn 114 aus einem entsprechenden Tal 122 und so auf die Nockenflächen 130 vorgespannt, daß das Getriebe 10 im niedrigen Gang arbeitet. In dieser Position sind die Rollen 112 so angeordnet, daß die Kupplung 90 im niedrigen Gang verriegelt ist. Hierbei kann sich der Innenring 92 nicht im Uhrzeigersinn bewegen, sondern führt statt dessen gegen den Uhrzeigersinn eine Überholbewegung aus.
  • 4 zeigt die Vorspannplatte 96 in einer Position, in der das Planetengetriebe 10 rückwärts angetrieben werden kann. In dieser Position wird die Vorspannplatte 96 durch die Betätigungseinrichtung 124 nach rechts gedrückt und der Armabschnitt 126 nach rechts gezogen, so daß die Nasen 106 innerhalb der Schlitze 108 bis zu ihrer linken Fläche bewegt werden und die Bewegung der Nasen 106 dadurch begrenzt wird. In dieser Position werden die Rollen aus einem entsprechenden Tal 122 auf die Nockenflächen 130 so vorgespannt, daß das Getriebe 10 im Rückwärtsgang arbeitet. In diesem Zustand sind die Rollen 112 so angeordnet, daß die Kupplung 90 im Rückwärtsgang verriegelt wird. Hierbei kann sich der Innenring 92 nicht gegen den Uhrzeigersinn bewegen, sondern führt statt dessen im Uhrzeigersinn eine Überholbewegung aus.
  • Es wird nunmehr auf die 5 bis 7 Bezug genommen, die die Funktionsweise der umkehrbaren Einwegkupplung 90 und der zugehörigen Vorspannplatte 96 zeigen. Wie in 5 dargestellt, ist die Vorspannplatte 96 an der Stirnfläche der umkehrbaren Einwegkupplung 90 befestigt und bewegt den Armabschnitt 126 über die Betätigungseinrichtung 124. Der Armabschnitt 126 ist über ein Befestigungsloch 128 an einer Verbinderstange 132 befestigt. Diese Verbinderstange 132 ist an ihrem anderen Ende an einem oberen Ende 134 eines Hebels 136 fixiert. Der Hebel 136 dreht sich um einen Schwenkstift 138 und ist an seinem anderen Ende an einem Kolben 140 befestigt. Der Kolben 140 bewegt sich in einem Zylinder 142, der an seinem offenen Ende über eine Dichtung 144 abgedichtet ist, hin- und her. Der Kolben 140 wird zu einer Hin- und Herbewegung im Zylinder 142 gebracht und bewegt den Armabschnitt 126 und somit die Vorspannplatte 96 zwischen einer Niedriggangposition, einer neutralen Position und einer Rückwärtsgangposition. Der Kolben 142 wird vorzugsweise hydraulisch betätigt. Er kann jedoch auch durch andere Einrichtungen, auch elektronisch, betätigt werden.
  • Wie in 6 gezeigt, ist das Band 88 um den Außenumfang der Ausgangstrommel 84 angeordnet, die mit dem Innenring 92 in Verbindung steht. Das Band 88 besitzt ein festes Ende 146 und ein bewegliches Ende 148. Die Betätigungseinrichtung 124 bewirkt ferner, daß das Band 88 auf die Ausgangstrommel 84 aufgebracht wird, um die Ausgangstrommel 94 mit dem Trägergehäuse zu verbinden. Bei der Betätigungseinrichtung 124 handelt es sich vorzugsweise um einen Servomotor 150, der einen hin- und hergehenden Kolben 152 aufweist. Der Kolben 152 ist an einem Schwenkarm 154 befestigt. Der Schwenkarm 154 ist an seinem anderen Ende am Schwenkstift 138 fixiert. Der Schwenkstift 138 steht ferner in Verbindung mit einer Verbindungsstange 156, die am beweglichen Ende 148 des Bandes 88 befestigt ist.
  • Wenn der Servokolben 152 vom Servomotor 150 nach unten gedrückt wird, wird der Schwenkarm 154 um den Schwenkstift 138 verschwenkt. Die Trommel ist hinter der umkehrbaren Einwegkupplung 90 angeordnet, wie in 6 gezeigt. wenn der Schwenkarm 154 um den Schwenkstift 138 geschwenkt wird, wenn der Servokolben 152 nach unten gedrückt wird, wird die Verbindungsstange 156 nach oben gedrückt. Durch diesen Vorgang wird das bewegliche Ende 148 des Bandes 88 in Richtung auf das feste Ende 146 gezogen, um das Band 88 mit der äußeren Trommel 86 in Kontakt zu bringen. Zur gleichen Zeit, in der der Servokolben 152 nach unten gedrückt wird, drückt der Kolben 140 die Vorspannplatte 96 in eine Position, in der das Planetengetriebe 10 im niedrigen Gang arbeitet.
  • Wenn der Servomotor 150 bewirkt, daß sich der Servokolben 152 nach oben bewegt, zieht die Verbindungsstange 156 das bewegliche Ende 148 des Bandes 88 vom festen Ende 146 weg, so daß die äußere Trommel 86 freigegeben wird und sich mit dem Innenring 92 drehen kann. Gleichzeitig drückt der Kolben 140 die Vorspannplatte 96 in eine solche Position, daß das Planetengetriebe 10 im neutralen Gang oder Rückwärtsgang arbeitet.
  • Damit das Getriebe 10 im Rückwärtsgang arbeitet, wird die Rückwärtsreibpackung 62 durch einen Eingriff mit dem T-förmigen Verbindungselement 70 so angetrieben, daß sie sich mit der Motordrehzahl/Drehmomentwandlerdrehzahl dreht. Diese Drehbewegung wird dann von der Rückwärtskupplung 62 über das Rückwärtskupplungsgehäuse 66 auf das Gehäuse 68 und dann auf das Sonnenrad 54 übertragen. Es wird daher bewirkt, daß sich das Sonnenrad 54 mit der Motordrehzahl in der entgegengesetzten Richtung wie die Eingangswelle 26 dreht. Die Drehung des Sonnenrades 54 wird über die Ausgangsplanetengetriebeeinheit 76 übertragen, so daß sich die Ausgangswelle 82 in der entgegengesetzten Richtung wie die Kurbelwelle 26 dreht.
  • Damit das Planetengetriebe 10 im niedrigen Gang arbeitet, bewirkt die Vorwärtskupplung 72, daß sich das Sonnenrad 54 in der gleichen Richtung wie die Motorkurbelwelle 26 dreht. In dieser Position ist die Ausgangstrommel 86 durch das Band 88 fixiert, wodurch die Drehung des Sonnenrades 54 auf das Ausgangsringrad 80 übertragen wird. Bei dieser Anordnung treibt das Ausgangsringrad 80 die Ausgangswelle 82 im niedrigen Gang an.

Claims (9)

  1. Umkehrbare Einwegkupplung (90) für niedrige und Rückwärtsgänge in einem Planetengetriebe (10) mit: einem Außenring (94) mit einer Innenumfangsfläche (118), einem Innenring (92) mit einer Außenumfangsfläche (116), einer Nockenfläche mit einer Vielzahl von Spitzen (110) und Tälern (111), die auf der Innenumfangsfläche (118) des Außenringes oder der Außenumfangsfläche (116) des Innenringes angeordnet sind, und einer Vielzahl von Nockenflächeneingriffselementen (112), die zwischen der Innenumfangsfläche (118) des Außenringes und der Außenumfangsfläche (116) des Innenringes angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Vorspannplatte (96) in Verbindung mit einer Fläche der Kupplung (90) und eine Betätigungseinheit (124) in Verbindung mit der Vorspannplatte (96), um die Kupplung (90) entweder in eine Vorwärtsrichtung oder eine Rückwärtsrichtung vorzuspannen, wobei jedes Nockenflächeneingriffselement (112) einem Paar von Spitzen (120) der Nockenfläche zugeordnet ist und mit einem ers ten Paar von Spitzen (120) in Eingriff tritt, um einen Antrieb in Vorwärtsrichtung zu bewirken, sowie mit einem zweiten Paar von Spitzen (120) in Eingriff tritt, um einen Antrieb in Rückwärtsrichtung zu bewirken, und dass jedes Nockenflächeneingriffselement (112) ein Paar von zugehörigen elastischen Vorspannelementen (114) aufweist, die mit gegenüberliegenden Umfangsseiten des Nockenflächeneingriffselementes (112) in Eingriff stehen.
  2. Umkehrbare Einwegkupplung (90) nach Anspruch 1, bei der die Vielzahl der Nockeneingriffselemente (112) Rollen sind.
  3. Umkehrbare Einwegkupplung (90) nach Anspruch 2, bei der der Innenring (92) blockiert ist und der Außenring (94) freiläuft.
  4. Umkehrbare Einwegkupplung (90) nach Anspruch 3, die des weitren eine Reibpackung (62) parallel zur umkehrbaren Einwegkupplung (90) aufweist, die das Planetengetriebe (10) im Rückwärts- oder niedrigen Gang antreiben kann.
  5. Umkehrbare Einwegkupplung (90) nach Anspruch 4, die in Verbindung mit einer Trommel (84) steht.
  6. Vorrichtung zum Antreiben eines Planetengetriebes (10) im Rückwärtsgang und niedrigen Gang mit: einer Eingangswelle (36), einer Eingangsplanetengetriebeeinheit (52), die mit der Eingangswelle (36) in Drehverbindung steht und ein Sonnenrad (54), ein Ritzel (56), ein Ringrad (58) und eine Trägereinheit (60) aufweist, einer Rückwärtskupplung (62) in Drehverbindung mit der Eingangsplanetengetriebeeinheit (52), um das Getriebe (10) rückwärts anzutreiben, einer Vorwärtskupplung (72) in Drehverbindung mit der Eingangsplanetengetriebeeinheit (52), um das Getriebe (10) vorwärts anzutreiben, einer umkehrbaren Einwegkupplung (90) nach einem der vorangehenden Ansprüche in Verbindung mit der Rückwärtskupplung (62) und der Vorwärtskupplung (72) und einer Betätigungseinheit (124) zur Verbindung der umkehrbaren Einwegkupplung (90) mit der Rückwärtskupplung (62) oder der Vorwärtskupplung (72) zum Antreiben des Planetengetriebes (10) im Rückwärtsgang oder Vorwärtsgang.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, die des weiteren eine Vorspannplatte (96) aufweist, die an einer Außenfläche der Kupplung befestigt ist und mit der Betätigungseinheit (124) in Verbindung steht, um die umkehrbare Einwegkupplung (90) mit der Rückwärtskupplung (62) oder der Vorwärtskupplung (72) zu verbinden.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die umkehrbare Einwegkupplung (90) in Drehverbindung mit einer Trommel (84) steht, um das Getriebe (10) im Rückwärtsgang anzutreiben.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Trommel (84) ein um diese herum angeordnetes Band (88) zum Erden der Trommel (84) durch die Betätigungseinheit (124) aufweist, das ermöglicht, dass die umkehrbare Einwegkupplung (90) mit der Vorwärtskupplung (72) in Verbindung tritt.
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