DE2945232C2 - Verbundplanetenräder-Wechselgetriebe mit einem dreigliedrigen hydrokinetischen Drehmomentwandler für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Verbundplanetenräder-Wechselgetriebe mit einem dreigliedrigen hydrokinetischen Drehmomentwandler für Kraftfahrzeuge

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DE2945232C2 DE2945232A DE2945232A DE2945232C2 DE 2945232 C2 DE2945232 C2 DE 2945232C2 DE 2945232 A DE2945232 A DE 2945232A DE 2945232 A DE2945232 A DE 2945232A DE 2945232 C2 DE2945232 C2 DE 2945232C2
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Description

a) in an sich bekannter Weise ist für die beiden Planetenrädersätze (42 und 40) ein gemeinsamer, das Ausgangselement des Verbundplanetenräder-Wechselgetriebes (28) bildender Planetenräderträger (44) vorhanden;
b) in ebenfalls an sich bekannter Weise sind das erste Sonnenrad (30) und das erste, mit dem zweiten Sonnenrad (32) verbundene Ringrad (36) jeweils für sich mit dem Getriebeeingang kuppelbar und das erste Sonnenrad (30) und das zweite Ringrad (38) jeweils für sich abbremsbar;
c) das zweite Ringrad (38) ist mit einem Getriebeeingangsglied (24 bzw. 58 bzw. 10'") kuppelbar;
d) alle Kupplungen (50,52,54) sind — wie an sich bekannt — auf der einen Seite des Vcrbundplanetenräder-Wechselgetriebes (28) angeordnet, während auf dessen anderer Seite die Bremse (56) für das erste Sonnenrad (30) liegt und ein mit dem gemeinsamen Planetenräderträger (44) verbundenes Abtriebsglied (12) zwischen dieser Bremse und dem Verbundplanetenräder-Wechselgetriebe liegt;
e) die verschiedenen Gangstufen werden dadurch erreicht, daß im ersten Gang der Turbinenteil (18) des hydrokinetischen Drehmomentwandlers (14) über eine zweite Kupplung (52) mit dem ersten Ringrad (36) verbunden ist, wobei das zweite Ringrad (38) über eine Überholkupplung (46) festgelegt ist, im zweiten Gang bei angelegt bleibender zweiter Kupplung (52) zusätzlich das erste Sonnenrad (30) über eine zweite Bremse (56) festgelegt ist, wobei die Überholkupplung (46) löst, im dritten Gang bei angelegt bleibender zweiter Kupplung (52) der Drehmomentwandler (14) über eine erste Kupplung (50) zusätzlich mit dem zweiten Ringrad (38) verbunden ist, wobei die zweite Bremse (56) gelöst ist, im vierten Gang ins Schnelle übersetzten Gang bei angelegt bleibender erster Kupplung (50) die zweite Kupplung (52) gelöst und die zweite Bremse (56) angezogen ist und im Rückwärtsgang nur eine dritte, dem Turbinenteil (18) mit dem ersten Sonnenrad (30) verbindende Kupplung (54) angelegt und eine erste, das zweite Ringrad (38) in beiden Drehrichtungen festlegende Bremse (48) angezogen Die Erfindung geht aus von einem Verbundplanetenräder-Wechselgetriebe mit einem dreigliedrigen hydro- kinetischen Drehmomentwandler für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erläuterten Art.
Aus der US-PS 34 73 413 ist bereits ein Verbundplanetcnräder-Wechselgetriebe der im Oberbegriff des Pa- lenianspruchs 1 erläuterten Art bekannt.
Bei diesem bekannten Verbundplanetenräder-Wechsclgetriebe sind zwei Planetenrädersätze derart radial zueinander angeordnet, daß eine minimale axiale Baulänge des Wechselgetriebes erzielt wird, so daß es für eine Anwendung in Verbindung mit einem quer zur Längsrichtung des Kraftfahrzeuges eingebautem Verbrennungsmotor und angetriebenen Vorderrädern geeignet ist. Die bekannte Getriebeanordnung ermöglicht hierbei vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang mit einer verhältnismäßig großen Anzahl von erforderlichen Steuerelementen zum Verbinden und Festlegen der verschiedenen Elemente der Planetenradsätze.
Aus dem Artikel in der Aulomobiltechnischen Zeitschrift ATZ »Zur Systematischen Synthese mehrgängi- gcr Umlaufräder-Schaltgetriebe« von A. Ott 70. Jahrgang, Nr. I vom Januar 1968, Seiten 1 bis 6, Nr. 3 vom März 1968, Seiten 104 bis 108, Nr. 4 vom April 1968, Seiten 131 bis 134, insbesondere Tafel V auf Seite 107, Reihe I/VIII Nr. 5, ist ein Verbundplanetenräder-Wechsel- getriebe in axialer Anordnung bekannt, bei dem das Sonnenrad des ersten Satzes und das Sonnenrad des /.weiten Satzes antreibbar ist, das Ringrad des ersten Satzes mit dem Sonnenrad des zweiten Satzes fest verbunden ist und die Planetenradträger der beiden Plane- tcnradsätze fest miteinander verbunden sind und das Ausgangselement des Verbundplanetenräder-Wechselgetriebes bilden.
Bei dieser bekannten Getriebeanordnung ist ein Antrieb des Ringrades des zweiten Planetenradsatzes nicht
M) möglich.
Aus der DE-AS 16 25 122, insbesondere Figur 2, ist ein Verbundplanetenräder-Wechselgetriebe bekannt bei dem ein sogenannter »Ravigneaux-Sau« von seinen üblicherweise drei Vorwärtsgängen und einem Rück wärtsgang umfassenden Bereich durch eine zusätzliche Kupplung auf vier Vorwärtsgänge erweitert wird und wobei der Antrieb des Ravigneaux-Satzes von beiden Seiten her erfolgt und das Ausgangselement weitge-
3 4
hend zentral angeordnet ist. brennungsmotors und 12 das Abtritbsglied des Ver-
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verbundplane- bundplaneienräder-Wechselgetriebes. Das Abtriebsi^nräder-Wechselgetriebe der im Oberbegriff des Pa- glied 12 ist hierbei verhältnismäßig zentral angeordnet tentanspruchs 1 erläuterten Art derart auszugestalten, und kann Ober einen Riemen oder über eine Kette mit daß zwei untersetzte Vorwärtsgänge, ein direkter Gang. 5 einem Differentialgetriebe verbunden sein, das die Anein Schnellgang und ein Rückwärtsgang erzielt werden, triebsräder des Kraftfahrzeuges antreibt. Ein Drehwobei nicht mehr Getriebeelemente benötigt werden, momentwandler 14 besteht aus einem Pumpenteil 1/16. als sie normalerweise für ein bekanntes Dreigang- einem Turbinenteil TiS und einem Statorteil 20, die in Wechselgetriebe erforderlich sind. Die Kupplungen und einem ringförmigen Strömungskreislauf angeordnet Bremsen des Wechselgetriebes sollen hierbei derart an- io sind. Der Statorteil 20 ist in bekannter Weise über eine geordnet sein, daß eine minimale axiale Baulänge des Überholkupplung 22 abgestützt. Wechselgetriebes erzielt wird und daß durch die weitge- Der Turbinenteil 18 ist über eine Turbinenwelle 24 hend zentrale Anordnung des Abtriebsgliedes des mit dem Eingangsteil einer ersten Kupplung CUISO Wechselgetriebes eine günstige Anwendung in Verbin- verbunden. Der Pumpenteil 16 steht über eine Antriebsdung mit einem quer zur Längsrichtung des Kraftfahr- 15 scheibe 26 mit der Kurbelwelle 10 des Verbrennungszeuges eingebautem Verbrennungsmotor und angetrie- motors in treibender Verbindung, benen Vorwärtsrädern ermöglicht wird. Ein Verbund-Planetenrädergetriebe 28 besteht aus
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, für einem ersten Sonnenrad Si/30 und einem zweiten Sonden als direkten Gang ausgelegten dritten Gang und für nenrad S2ZiZ Das zweite Sonnenrad 32 ist hierbei am den als Schnellgang ausgelegten vierten Gang einen 20 Außenumfang 34 eines ersten Ringrades Äi/36 angeord-Drehmomentübertragungsweg vorzusehen, bei dem die net. Ein zweites Ringrad Ä2/38 umfaßt hierbei das Son-Schlupfverluste im Drehmomentwandler weitgehend nenrad 30, das Sonnenrad 32 und das Ringrad 36. vermieden werden. Erste Planetenräder P,/42 stehen im Eingriff mit dem
Gemäß der Erfindung wird die erstgenannte Aufgabe ersten Sonnenrad 30 und dem ersten Ringrad 36 und
gelöst, indem ein Verbundplanetenräder-Wechselge- 25 zweite Planelenräder P2/40 stehen in Eingriff mit dem
triebe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufge- zweiten Sonnenrad 32 und dem zweiten Ringrad 38.
zeigten Art die im Kennzeichenteil des Patentan- Die beiden Sätze von Planetenrädern 40 und 42 sind
spruchs 1 aufgezeigten Merkmale aufweist. hierbei auf einem gemeinsamen Planetenräderträger 44
In den Patentansprüchen 2 bis 4 sind diejenigen angeordnet, der fest mit dem Abtriebsglied 12 verbun-
Merkmale erläutert, die die unterschiedlichen Drehmo- 30 den ist.
mentübertragungswege betreffen. Das zweite Ringrad 38 ist hierbei mit einer Überhol-
Durch das erfindungsgemäße Verbundplanetenräder- kupplung O WC46 verbunden, über die es als Reak-Wechselgetriebe wird eine sehr kompakt bauende Ge- tionsglied am Getriebegehäuse abgestützt wird. Das triebeanordnung für die Anwendung in Kraftiahrzeu- zweite Ringrad 38 kann weiterhin über eine erste Bremgen, insbesondere in Verbindung mit einem quergestell- 35 se ß|/48 gegen eine Drehung in beiden Drehrichtungen ten Verbrennungsmotor und angetriebenen Vorderrä- am Getriebegehäuse festgelegt werden, dem, geschaffen, wobei durch die besondere Verknüp- Das zweite Ringrad 38 ist hierbei über den Ausgangsfung der Elemente der radial zueinander angeordneten teil der ersten Kupplung 50 mit der Turbinenwelle 24 Planetenradsätze günstige Übersetzungen für die An- verbindbar. Das erste Ringrad 36 bzw. das mit diesem wendung in Kraftfahrzeugen und insbesondere eine er- 40 aus einem Stück bestehende zweite Sonnenrad 32 ist wünschte Auslegung mit einem direkten dritten Gang über eine zweite Kupplung CL2/52 mit der Turbinen- und einem als Schnellgang ausgelegten vierten Gang welle 24 verbindbar. Das erste Sonnenrad 30 ist weitererzielt werden. njn über eine dritte Kupplung CLj/54 mit der Turbinen-
Dic Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnun- welle 24 verbindbar. Das erste Sonnenrad 30 ist weiter-
gen gezeigter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es 45 hin mit einer zweiten Bremse ß2/56 verbunden, über die
ze'8l es als Reaktionsglied am Getriebegehäuse festgelegt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausfüh- werden kann.
rungsbeispieles eines Verbundplanetenräder-Wechsel- Im l.Gang ist die zweite Kupplung 52 eingerückt,
getriebes gemäß der Erfindung; und das Turbinendrehmoment treibt das zweite Son-
Fig. la in Tabellenform eine Aufstellung der in den 50 nenrad 32 an, das zweite Ringrad 38 ist über die Überverschiedenen Gangstufen betätigten Kupplungen und holkupplung 46 als Reaktionsglied festgelegt, und der Bremsen sowie das hierbei erzielte Verhältnis bzw. die Planetenräderträger 44 wirkt als Abtriebsglied, erzielte Übersetzung; Im 2. Gang wird zusätzlich zur eingerückt bleibenden
F1 g. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren zweiten Kupplung 52 die zweite Bremse 56 angezogen. Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung mit einem 55 Das erste Sonnenrad 30 wirkt hierbei als Reaktionsam äußeren Ende des Wechselgetriebes angeordneten glied, und das erste Ringrad 36 wirkt als Antriebsglied Drehmomentwandler; Der Planetenräderträger 44 wirkt wieder als Abtriebs-
F1 g. 2a eine entsprechende Tabelle für F i g. 2; glied, das mit einer höheren Drehzahl angetrieben wird.
Fi g. 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Im 3. Gang oder direkten Gang wird zusätzlich zur
Ausfuhrungsbeispieles gemäß der Erfindung, mit einer bo eingerückt bleibenden zweiten Kupplung 52 die erste
überbrückungskupplung für den Drehmomentwandler; Kupplung 50 eingerückt. Dadurch werden die Elemente
F1 g. 3a eine entsprechende Tabelle für F i g. 3; des Verbund-Planetenrädergetriebe 28 gegeneinander
Fig.4 eine schematische Darstellung eines weiteren verspannt und laufen mit einer Übersetzung von 1 · 1
Ausfuhrungsbeispieles gemäß der Erfindung mit einem um. Im 4. Gang oder Schnellgang wird nun die zweite
außen am Wechselgetriebe angeordneten Dreh- b5 Kupplung 52 ausgerückt und die zweite Bremse 56 an^
momentwandler, und gezogen. Das erste Sonnenrad 30 wirkt als Reaktions-
F-1 g. 4a eine entsprechende Tabelle für F i g. 4. glied und der Planetenräderträger 44 wird mit einer
In hig. 1 bezeichnet 10 die Kurbelwelle eines Vcr- übersetzten Drehzahl aneetrieben.
Im Rückwärtsgang sind nur die dritte Kupplung 54 und die erste Bremse 48 betätigt.
Die entsprechenden Verhältnisse und Übersetzungen in den einzelnen Gangstufen sind aus Fig. la zu ersehen. 5
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispieles eines Wechselgetriebes gemäß der Erfindung sind die Verbindungen zwischen den verschiedenen Getricbcelementen und dem Drehmomentwandler sowie die in den einzelnen Gangstufen betätigten Kupplungen und io Bremsen übereinstimmend mit Fig. 1, wobei lediglich der Drehmomentwandler über eine verlängerte Antriebswelle 10' zum äußeren, der Kurbelwelle 10' gegenüberliegenden Ende des Wechselgetriebes verlagert wurde, wo bessere Kühlungsverhältnisse herrschen. ι*,
Bei dem in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Wechselgetriebes gemäß der Erfindung sind wieder die Verbindungen zwischen dem Verbund-Planetcnrädergetriebe und dem Drehmomentwandler als auch die in den verschiedenen Gangstufen betätigten Kupplungen und Bremsen im Wesentlichen gleich. Ein Unterschied besteht lediglich darin, daß mit der Kurbelwelle 10 des Verbrennungsmotors eine Zentralwelle 58 fest verbunden ist. Die im 3. Gang und 4. Gang eingerückte erste Kupplung 50 überträgt somit nicht wie in F i g. 1 und 2 das Turbinendrehmoment auf das /.weite Ringrad 38, sondern unmittelbar das Motordrehmoment auf das zweite Ringrad 38. Auf diese Weise wird der Wirkungsgrad des Wechselgetriebes im 3. und 4. Gang durch Umgehung des Drehmomentwandlers verbessert.
Bei dem in F i g. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Wechselgetriebes gemäß der Erfindung sind die Verbindungen zwischen den verschiedenen Getriebeelementen des Verbund-Platenrädergetriebes mit dem Drehmomentwandler und die in den verschiedenen Gangstufen betätigten Kupplungen und Bremsen im Wesentlichen die gleichen wie in Fig.3. Der Drehmomentwandler ist hierbei wieder am äußeren Ende des Wechselgetriebes angeordnet und das Eingangsglicd der im 3. Gang und im 4. Gang eingerückten ersten Kupplung 50 ist nicht unmittelbar mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden sondern über eine verlängerte Antriebswelle 10'", die Antriebsscheibe 26'", den Pumpenteil 16 und eine entsprechende Übertragungsscheibe. Obwohl auf diese Weise die erste « Kupplung 50 wieder mit dem Motordrehmoment beaufschlagt wird, so werden eventuelle Drehschwingungen der Kurbelwelle durch die Antriebsscheibe 26'". den Pumpenteil 16 und das Übertragungsteil gedämpft.
50
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
55·
60
65

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verbundplanetenräder-Wechselgetriebe mit einem dreigliedrigen hydrokinetischen Drehmoment- wandler für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem radial innen liegenden ersten Sonnenrad (30) und einem ersten Ringrad (36) und einem mit diesem in Eingriff stehenden, ersten Satz Planetenrädern (42) und aus einem am Außenumfang (34) des ersten Ringrades (36) ausgebildeten zweiten Sonnenrad (32) und einem alles umfassenden zweiten Ringrad (38) und einem mit diesem in Eingriff stehenden zweiten Satz Planetenrädern (40). bei dem durch Verbinden, Festlegen oder Lösen bestimmter Getriebeelemente mittels von einem Steuersystem hydraulisch betätigter Kupplungen und Bremsen vier Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang schaltbar sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsteil der im dritten und vierten Gang eingerückten ersten Kupplung (50) mit dem Turbinenteil (18) des Drehmomentwandlers (14) verbunden ist (F i g. 1 und 2).
3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Eingangsteil der im dritten und vierten Gang eingerückten ersten Kupplung (50) über eine Zentraiwelle (58) unmittelbar, mechanisch mit der Kurbelwelle (10) des Verbrennungsmotors verbunden ist (F i g. 3).
4. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Eingangsteil der im dritten «ind vierten Gang eingerückten ersten Kupplung (50) mechanisch mit dem Pumpenteil (16) des Drehmomentwandlers (14) verbunden ist (F i g.4).
DE2945232A 1978-12-06 1979-11-09 Verbundplanetenräder-Wechselgetriebe mit einem dreigliedrigen hydrokinetischen Drehmomentwandler für Kraftfahrzeuge Expired DE2945232C2 (de)

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