DE1064824B

DE1064824B - Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1064824B
Application number: DEI14653A
Authority: DE
Inventors: Hellmut Weinrich
Original assignee: Rockwell GmbH
Current assignee: Rockwell GmbH
Priority date: 1958-04-02
Filing date: 1958-04-02
Publication date: 1959-09-03

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmtes Getriebe mit einem die Leistung verzweigenden Planetenrädergetriebe, einem hydromechanischen Wandler und einem zwischen dem Wandler und der Abtriebwelle angeordneten schaltbaren Planetenrädergetriebe, dessen Innenrad mit dem Turbinenrad des Wandlers drehfest verbunden ist, dessen Außenrad wahlweise gegen Drehen sperrbar oder mit der Abtriebwelle über eine Schaltkupplung kuppelbar ist und dessen Planetenräderträger sich ebenfalls wahlweise gegen Drehen sperren oder mit der Abtriebwelle über eine weitere Schaltkupplung kuppeln läßt.

Der auf diese Weise erreichbare Wechsel der Drehrichtung der Abtriebwelle hebt gleichzeitig die in der einen Drehrichtung bestehende Gleichsinnigkeit der Momente der Leistungszweige auf, die in dem dem Wandler vorgeschalteten Planetenrädergetriebe geteilt und in der Abtriebwelle wieder vereinigt werden. Das hat zur Folge, daß in diesem Betriebszustand die Drehmomente der Leistungszweige gegeneinander arbeiten und dadurch das Ausgangsdrehmoment des Getriebes erheblich vermindern. Die in der einen Drehrichtung der Abtriebwelle unzureichende Ausgangsleistung solcher Getriebe wirkt sich besonders bei ihrer Verwendung in Kraftfahrzeugen in bezug auf den Rückwärtsgang sehr nachteilig aus.

Es ist bekannt, in hydrodynamischen Getrieben, die in beiden Drehrichtungen der Abtriebwelle mit Leistungsverzweigung arbeiten, dem Wandler außer dem üblichen über- oder untersetzenden Planetenrädergetriebe ein besonderes Wendegetriebe nachzuschalten, das die Momente beider Leistungszweige auch im Rückwärtsgang gleichsinnig auf die Abtriebwelle überträgt. Diese zusätzlichen Wendegetriebe vermehren aber den Kostenaufwand und Raumbedarf des Getriebes in unerwünschter Weise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.

Erfindungsgemäß ist bei leistungsverzweigenden hydrodynamischen Getrieben der hier in Betracht kommenden Art der Rlanetenräderträger des schaltbaren Planetenrädergetriebes mit dem Planetenräderträger des die Leistung:verzweigenden Planetenrädergetriebes über eine Weld« fest verbunden. _λ

Die drehfeste Verbindung der beiden Planetenräderträger ist an sich bekannt bei solchen mit Leistungsverzweigung arbeitenden hydrodynamischen Getrieben, bei denen das dem Wandler nachgeschaltete Planetenrädergetriebe nicht als-Wendegetriebe ausgebildet ist, sondern ein nicht scMiltbares Übersetzungsgetriebe bildet. 7x

Ihre Anwendung nach der Erfindung hat die Wirkung, daß sie beim Wechsel der Drehrichtung der Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Rockwell G.m.b.H.,

Pinneberg bei Hamburg

Hellmut Weinrich, Pinneberg bei Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden

Abtriebwelle die Leistungsverzweigung aufhebt. Dadurch wird das sonst leistungsmindernde Gegeneinanderarbeiten der Momente der beiden Leistungszweige beim Drehrichtungswechsel bzw. im Rückwärtsgang vermieden, für den nunmehr, und zwar unter Beibehaltung der Vorteile der Momentenwand-

ao lung, der über den hydraulischen Leistungszweig laufende Anteil der Eingangsleistung praktisch voll zur Verfügung steht. Gleichzeitig wird auf diese Weise das sonst vom Getriebe her erfolgende Herabdrücken der Motordrehzahl verhütet, so daß auch insofern ein Steigern des Abtriebdrehmomentes beim Drehrichtungswechsel der Abtriebwelle bzw. im Rückwärtsgang des mit dem Getriebe ausgestatteten Kraftfahrzeugs eintritt.

In baulicher Hinsicht ist die Ausführung nach der Erfindung deshalb besonders vorteilhaft, weil sie den Wechsel der Drehrichtung der Abtriebwelle lediglich mit Hilfe des dem Wandler nachgeschalteten Planetenrädergetriebes ermöglicht. Sie vermeidet somit zusätzliche Wendegetriebe, die nicht nur erhöhte Kosten und größeren Raumbedarf mit sich bringen, sondern auch die Anzahl der möglichen Quellen der bei Planetenrädergetrieben ohnehin gefürchteten Zahnradgeräusche vermehren.

Das im Sinne der Erfindung schaltbare Planetenrädergetriebe kann in an sich bekannter Weise mehrstufig ausgebildet sein. Dadurch kann es außer zum Wechsel der Drehrichtung der Abtriebwelle auch zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen Antrieb- und Abtriebwelle mitbenutzt werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Prinzipskizze,

Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsformen des Getriebes. Nach Fig. 1 ist der hydrodynamische Drehmomentwandler W über das leistungsverzweigende Differential L mit der Antriebwelle und über das Planetengetriebe P mit der Abtriebwelle des Getriebes verbunden. Bei bekannten Ausführungen dieser Art, bei denen das Planetengetriebe P auch als Wendegetriebe

benutzt wird, erfolgt die Leistungsübertragung in beiden Drehrichtungen der Abtriebwelle unter Teilung der Eingangsleistung in den hydraulischen Zweig H und den mechanischen Zweig M, die sich in der Abtriebwelle zur Ausgangsleistung vereinigen. Diese Vereinigung bildet sich in der einen Drehrichtung der Abtriebwelle (im Kraftfahrzeug bei Vorwärtsfahrt) als Summe der Leistungen beider Zweige, bei der mit Hilfe des Planetengetriebes P bewirkten Umkehr der Drehrichtung der Abtriebwelle bei bekannten Getrieben als Differenz beider Leistungen, und zwar letzteres deshalb, weil in diesem Falle die Momente beider Leistungszweige entgegengesetzt zueinander gerichtet sind.

Der dadurch sich ergebende Leistungsabfall beim Drehrichtungswechsel der Abtriebwelle (Rückwärtsfahrt beim Kraftfahrzeug) wird beim Erfindungsgegenstand durch eine Anordnung und Ausbildung des Planetengetriebes P vermieden, welche in der einen Drehrichtung der Abtriebwelle die übliche, in vollen Linien angedeutete Leistungsverzweigung beibehält, in der anderen Drehrichtung jedoch mit Hilfe einer entsprechenden Abstützung eines Bauteiles des leistungsverzweigenden Differentials bewirkt, daß praktisch die gesamte Eingangsleistung auf dem in unterbrochenen Linien angedeuteten Weg nur über den Wandler W und das Planetengetriebe P zur Abtriebwelle übertragen wird.

Das in Fig. 2 schematisch veranschaulichte Getriebe zeigt eine Ausführung, welche diese Wirkung auf besonders einfache Weise erreicht. Hier ist daß Pumpenlaufrad 1 des Drehmomentwandlers an das Innenrad 2 des leistungsverzweigenden Differentials angeschlossen, dessen Außenrad 3 die Eingangsleistung aufnimmt. Der Planetenräderträger 4 des Differentials ist über die Welle 5 fest mit dem Planetenräderträger 6 des dem Wandler nachgeschalteten Planetengetriebes verbunden, dessen Innenrad 7 auf der Hohlwelle 8 der Turbine 9 des Wandlers fest angeordnet ist. Die Abtriebwelle 10 ist über Kupplungen 11 und 12 wahlweise an den Planetenräderträger 6 oder an das Außenrad 13 des Planetengetriebes anschaltbar, steht also nicht in dauernder Verbindung mit der Welle 5 des Planetenräderträgers. Die Bremsen 14 und 15 dienen dazu, den Plantenräderträger 6 bzw. das Außenrad 13 wahlweise gegen Drehen zu sichern.

Wird bei gelöster Bremse 14 und ausgerückter Kupplung 12 die Bremse 15 angezogen und die Kupplung 11 eingerückt, so erfolgt die Leistungsübertragung von dem leistungsverzweigenden Differential aus einerseits über die Pumpe 1 und die Turbine 9 des Wandlers und das Innenrad 7, andererseits über die Welle 5 auf den Planetenräderträger 6 und von dort über die Kupplung 11 auf die Abtriebwelle 10. Die Momente beider Leistungszweige sind gleichgerichtet, die Welle 10 läuft mit einem der Summe der Momente beider Leistungszweige gleichen Abtriebdrehmoment um. Dieser Betriebszustand entspricht bei Verwendung des Getriebes zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges der Vorwärtsfahrt und dem in Fig. 1 in vollen Linien angedeuteten Leistungsverlauf.

Für die Rückwärtsfahrt wird die Kupplung 11 ausgerückt und die Bremse 15 gelöst und statt dessen die Kupplung 12 eingerückt und die Bremse 14 angezogen. Damit ist über den Planetenräderträger 6 auch der Planetenräderträger 4 des Differentials gegen Drehen gesperrt, und die Leistungsübertragung erfolgt allein über den Wandler und das Außenrad 15 zur Welle 10, deren Drehrichtung dabei infolge des Feststehens des Planetenräderträgers 6 umgekehrt wird. Der Betriebszustand entspricht nunmehr dem in Fig. 1 mit unterbrochenen Linien eingetragenen Leistungsverlauf.
Der nach der Erfindung ausgebildete Rückwärtsgang läßt sich bei Fahrten in starkem oder langem Gefälle mit Vorteil zum Unterstützen des Bremsens des Fahrzeuges heranziehen. Schaltet man nämlich bei vorwärts laufendem Fahrzeug durch Anziehen der Bremse 14 und Einrücken der Kupplung 12 den Rückwärtsgang ein, so arbeitet dem von der Fahrbahn auf die Abtriebwelle 10 ausgeübten Drehmoment das von der Turbinenwelle des Drehmomentwandlers abgegebene Drehmoment entgegen. Die Gegenwirkung und damit das Bremsen des Fahrzeuges setzt, weil sie nur über den hydraulischen Zweig der Leistungsübertragung vor sich geht, sehr weich ein. Sie steigert sich mit zunehmender Leistung des Antriebmotors, so daß stärkeres Gasgeben eine um so stärkere Bremswirkung zur Folge hat.

Das Ausrücken beider Kupplungen 11 und 12 unterbricht die Leistungsübertragung zwischen dem Getriebe und der Abtriebwelle vollständig. Löst man zusätzlich noch die Bremsen 14 und 15, so kann der Antriebmotor des Getriebes ohne Belastung durch das Getriebe im Stand laufen.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist der Planetenräderträger 6 mit einem zweiten Planetenradsatz 16 ausgestattet, dem das Außenrad 18 mit der Bremse 17 zugeordnet ist. Damit ist hier die Möglichkeit gegeben, durch wahlweises Benutzen der Bremsen 15 und 17 das Übersetzungsverhältnis zwischen der An- und Abtriebwelle zu ändern.

Das Betätigen aller Kupplungen und Bremsen kann mechanisch, elektrisch oder hydraulisch erfolgen. Die hydraulische Steuerung ist vorzuziehen, weil hierfür das zum Füllen des Drehmomentwandlers dienende gasförmige oder flüssige Medium als Druckmittel zur Verfügung steht. Die einzelnen Brems- und Kupplungsvorgänge werden zweckmäßig so miteinander gekoppelt, daß für jeden Schaltvorgang die betreffenden Kupplungen mit den zugehörigen Bremsen zusammen in und außer Wirkung treten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem die Leistung verzweigenden Planetenrädergetriebe, einem hydrodynamischen Wandler und einem zwischen dem Wandler und der Abtriebwelle angeordneten schaltbaren Planetenrädergetriebe, dessen Innenrad mit dem Turbinenrad des Wandlers drehfest verbunden ist, dessen Außenrad wahlweise gegen Drehen sperrbar oder mit der Abtriebwelle über eine Schaltkupplung kuppelbar ist und dessen Planetenräderträger ebenfalls wahlweise gegen Drehen sperrbar oder mit der Abtriebwelle über eine weitere Schaltkupplung kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenräderträger (6) des schaltbaren Planetenrädergetriebes (P) mit dem Planetenräderträger (4) des die Leistung verzweigenden Planetenrädergetriebes (L) in bekannter Weise über eine Welle (5) fest verbunden ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schaltbare Planetenrädergetriebe in bekannter Weise mehrstufig ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
österreichische Patentschrift Nr. 191 267.

1 Pilntt

® 909 610/230 8. 59