DE1043831B

DE1043831B - Planetary gear especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1043831B
Application number: DES47782A
Authority: DE
Inventors: Cyril Henderson
Original assignee: S Smith and Sons Ltd
Current assignee: S Smith and Sons Ltd
Priority date: 1955-03-03
Filing date: 1956-03-03
Publication date: 1958-11-13

Description

Planetenrädergetriebe insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Planetenrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer mit der Eingangswelle verbundenen Doppelkupplung, deren Abtriebsteile jeweils mit einer ersten und zweiten Zwischenwelle verbunden sind, die konzentrisch zueinander angeordnet sind, mit einer Bremse zum Feststellen der zweiten Zwischenwelle, mit einem ersten auf der zweiten Zwischenwelle sitzenden Sonnenrad, mit einem zweiten mit der Abtriebswelle gekuppelten Sonnenrad, dessen Durchmesser von dem des ersten Sonnenrades verschieden ist, mit einem auf der ersten Zwischenwelle sitzenden Planetenräderträger, wobei erste und zweite Planetenräder im Planetenräderträger auf einer gemeinsamen Welle sitzen und mit den Sonnenrädern kämmen, und mit einer Freilaufvorrichtung, die eine Rückdrahung des Planetenräderträgers verhindert. Gegenüber einem bekannten Getriebe dieser Gattung wird ein weiteres Übersetzungsverhältnis dadurch erreicht, daß ein um die Abtriebswelle drehbares Ringrad mit dem ersten Planetenrad kämmen und durch eine Kupplung mit der Abtriebswelle gekuppelt werden kann. Dabei kann das zweite Sonnenrad von der Abtriebswelle entkuppelt und der Schnellgang dadurch eingeschaltet werden, daß die zweite Zwischenwelle von der Eingangswelle gelöst und durch die Bremse festgestellt wird.Planetary gear transmission, in particular for motor vehicles. The invention relates to a planetary gear transmission, especially for motor vehicles a double clutch connected to the input shaft, each of its output parts are connected to first and second intermediate shafts which are concentric with one another are arranged, with a brake for locking the second intermediate shaft with a first sun gear seated on the second intermediate shaft, with a second with the output shaft coupled sun gear, the diameter of which is the same as that of the first Sun gear is different, with a planet carrier seated on the first intermediate shaft, wherein first and second planet gears in the planet carrier on a common Sit shaft and mesh with the sun gears, and with a freewheel device, which prevents the planet gear carrier from being wired back. Compared to a well-known This type of gearbox achieves a further gear ratio by that a ring gear rotatable about the output shaft mesh with the first planet gear and can be coupled to the output shaft by means of a coupling. Here can the second sun gear is decoupled from the output shaft and the overdrive is thereby be switched on that the second intermediate shaft is released from the input shaft and is determined by the brake.

Eine Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens besteht noch darin, daß die Kupplung zum Kuppeln des Ringrades mit der Abtriebswelle und zum Entkuppeln des zweiten Sonnenrades von der Abtriebswelle eine Klauenwechselkupplung sein kann.A further development of the inventive concept consists in that the coupling for coupling the ring gear with the output shaft and for decoupling of the second sun gear from the output shaft can be a claw change clutch.

Schließlich kann der Gegenstand gemäß der Erfindung noch eine Bremse aufweisen, durch die das Ringrad gegen Drehung feststellbar ist.Finally, the object according to the invention can also be a brake have, through which the ring gear can be locked against rotation.

Die Erfindung soll nunmehr ausführlicher an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung erläutert werden, und zwar zeigt Fig. 1 das erfindungsgemäße Übersetzungsgetriebe in schaubildlicher Darstellung, während Fig. 2 das Übersetzungsgetriebe in größerer Ausführlichkeit und in Längsschnittdarstellung wiedergibt.The invention will now be described in more detail with reference to it, for example reproducing drawing are explained, namely Fig. 1 shows the invention Transmission gear in a diagrammatic representation, while FIG. 2 shows the transmission gear reproduces in greater detail and in a longitudinal section.

In Fig. 2 sind verschiedene Lager, Bolzen usw. gezeigt, deren Funktion offenbar ist und deren genaue Ausbildung für das Verständnis der Erfindung keine ausschlaggebende Bedeutung hat. Diese Bauteile sollen daher nicht weiter behandelt werden.In Fig. 2 various bearings, bolts, etc. are shown, their function is obvious and the exact training for an understanding of the invention is not is of crucial importance. These components will therefore not be dealt with any further will.

Die fluchtenden Antriebs- und Abtriebswellen sind jeweils mit 1 und 2 bezeichnet. Ein relativ feststehendes Gehäuse ist mit 3 bezeichnet.The aligned input and output shafts are marked with 1 and 2 designated. A relatively stationary housing is denoted by 3.

Die Doppelkupplung 4, die an der Eingangswelle 1 sitzt, hat die Abtriebswelle 5 und 6. Sie ist eine Magnetpulverkupplung bekannter Art, wobei der elektrische Strom für ihre Erregerwicklungen 25 und 26 über die Schleifringe 27 zugeführt wird. Der Abtriebsteil 5 sitzt auf der ersten Zwischenwelle 7, die fluchtend mit den Wellen 1 und 2 angeordnet ist und sich konzentrisch durch die hohle zweite Zwischenwelle 8 hindurch erstreckt, deren eines Ende am Abtriebsteil 6 befestigt ist, während ihr anderes Ende ein erstes Sonnenrad 9 trägt. Eine Bremse 10 ist an der Zwischenwelle 8 vorgesehen und kann am Gehäuse 3 vermittels üblicher Bandbremsen 28 festgestellt werden.The double clutch 4, which sits on the input shaft 1, has the output shaft 5 and 6. It is a known type of magnetic particle clutch, the electrical Current for their excitation windings 25 and 26 is supplied via the slip rings 27. The driven part 5 sits on the first intermediate shaft 7, which is in alignment with the shafts 1 and 2 is arranged and concentrically through the hollow second intermediate shaft 8 extends therethrough, one end of which is attached to the stripping part 6, while its other end carries a first sun gear 9. A brake 10 is on the intermediate shaft 8 and can be fixed on the housing 3 by means of conventional band brakes 28 will.

Ein zweites Sonnenrad 11 sitzt auf dem einen Ende einer dritten Zwischenwelle 21, die größer im Durchmesser als das Sonnenrad 9 ist. Die Welle 21 fluchtet mit den Wellen 1 und 2. Ein Planetenräderträger 12 sitzt an dem einen Ende der Welle 7, wobei er über das Sonnenrad 9 hinausragt und als Lager für gleichartige kurze Wellen 13 dient, von denen jede ein erstes Planetenrad 14 trägt, das mit dem Sonnenrad 9 kämmt, sowie ein zweites Planetenrad 15, das mit dem Sonnenrad 11 kämmt.A second sun gear 11 sits on one end of a third intermediate shaft 21, which is larger in diameter than the sun gear 9. The shaft 21 is also aligned the shafts 1 and 2. A planet gear carrier 12 sits at one end of the shaft 7, where it protrudes beyond the sun gear 9 and as a bearing for similar short Shafts 13 are used, each of which carries a first planet gear 14 that is connected to the sun gear 9 meshes, as well as a second planet gear 15 which meshes with the sun gear 11.

Eine Freilaufvorrichtung 20 sitzt zwischen dem Planetenräderträger 12 und dem Gehäuse 3 und ist in solcher Weise ausgebildet, daß sie sich frei dreht, wenn sich die Welle in ihrer normalen Richtung dreht und die Kupplung5 eingerückt ist. Der Planetenträger 12 kann am Gehäuse 3 durch eine Sperre 29 verriegelt werden, die in einen gezahnten Ring 30 eingreifen kann, der am Träger 12 sitzt. Ein Ringrad 16 ist konzentrisch zum Sonnenrad 9 und in der gleichen Ebene mit diesem vorgesehen und kämmt mit den Planetenrädern 14. Es wird von einer Hohlwelle 17 gehalten, die die dritte Zwischenwelle 21 umgibt.A freewheel device 20 sits between the planet carrier 12 and the housing 3 and is designed in such a way that it rotates freely, when the shaft rotates in its normal direction and the clutch5 is engaged is. The planet carrier 12 can be locked on the housing 3 by a lock 29, which can engage in a toothed ring 30 which is seated on the carrier 12. A ring wheel 16 is provided concentrically to the sun gear 9 and in the same plane with it and meshes with the planetary gears 14. It is held by a hollow shaft 17 which the third intermediate shaft 21 surrounds.

Die Welle 17 trägt eine Bremse 19 in der Form eines Zylinders, der das Ringrad 16 umgibt, wobei es jedoch in Fig. 1 zwecks Verdeutlichung verschoben dargestellt ist. Die Bremse 19 kann am Gehäuse 3 durch die üblichen Bremsbänder 31 festgestellt werden.The shaft 17 carries a brake 19 in the form of a cylinder, the the ring gear 16 surrounds, but it is shifted in Fig. 1 for the purpose of clarification is shown. The brake 19 can be on the housing 3 by the usual Brake bands 31 are determined.

Die Abtriebswelle 2 kann entweder mit der dritten Zwischenwelle 21 oder mit der Hohlwelle 17 vermittels einer Klauenwechselkupplung 18 verbunden werden. Die Kupplung 18 weist eine gleitbare Buchse 32 auf, die zwei Sätze von Innenzähnen 33 und 34, voneinander über einen Spalt 35 geschieden, aufweist. Die Zähne 34 sind in dauernder Wirkverbindung mit den Keilen 36, die an der Welle 2 angeformt sind. In der einen Stellung greift die Buchse 32 (Fig. 2) in die Zähne 37 ein, die am Ende der Welle 21 angeformt sind.The output shaft 2 can either be connected to the third intermediate shaft 21 or connected to the hollow shaft 17 by means of a claw change coupling 18. The coupling 18 has a slidable sleeve 32 that has two sets of internal teeth 33 and 34, separated from one another by a gap 35. The teeth 34 are in permanent operative connection with the wedges 36 which are integrally formed on the shaft 2. In one position, the socket 32 (Fig. 2) engages in the teeth 37, which on End of the shaft 21 are formed.

In der anderen Stellung der Buchse 32 ist die Verbindung der Zähne 34 mit den Zähnen 37 gelöst, während die Zähne 33 mit den Zähnen 38 zusammenwirken, die am Ende der Hohlwelle 17 angeformt sind, wobei dann die Buchse 32 nach rechts relativ zu der Stellung, die in Fig. 2 angedeutet ist, verschoben ist. Die Buchse 32 ist mit einer ringförmigen Außennut 39 versehen, die mit dem einen Ende eines unter Federspannung stehenden angelenkten Winkelhebels 40 in Eingriffsverbindung steht, dessen anderes Ende mit dem Tauchanker 41 eines Topfmagneten 42 in Verbindung steht. Wenn der Topfmagnet nicht erregt ist, hat die Buchse 32 die in Fig. 2 gezeigte Stellung, während sie sich nach rechts bewegt, wenn der Topfmagnet erregt wird. Die Zähne 33 und 38 kommen in Eingriff.In the other position of the socket 32 is the connection of the teeth 34 loosened with the teeth 37, while the teeth 33 cooperate with the teeth 38, which are formed at the end of the hollow shaft 17, with the bushing 32 to the right relative to the position which is indicated in Fig. 2 is shifted. The socket 32 is provided with an annular outer groove 39, which with one end of a spring loaded hinged bell crank 40 in engagement connection whose other end is connected to the plunger 41 of a pot magnet 42 stands. When the pot magnet is not energized, the socket 32 has that shown in FIG Position as it moves to the right when the pot magnet is energized. Teeth 33 and 38 mesh.

Die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse des Getriebes werden dadurch eingeschaltet, daß die Erregung der Wicklungen 25 und 26, die Bremsbänder 28 und 31 und die Stellung der Sperre 29 sowie die Erregung des Topfmagneten 42 in entsprechender Weise gesteuert werden. Diese Steuervorgänge können durch beliebige Steuermittel entweder von Hand oder selbsttätig durchgeführt werden.The different gear ratios of the transmission are thereby switched on that the excitation of the windings 25 and 26, the brake bands 28 and 31 and the position of the lock 29 and the excitation of the pot magnet 42 in a corresponding manner Way to be controlled. These control processes can be controlled by any control means can be carried out either by hand or automatically.

Zweckmäßige Zähnezahlen für die verschiedenen Räder bzw. Zahnräder, welche alle die gleiche Zahnteilung bzw. den gleichen Modul haben, sind die folgenden: Sonnenrad 9 ................. 24 Zähne Planetenrad 14 ................ 39 Zähne Ringrad 16 ................... 102 Zähne Sonnenrad 11 ................. 42 Zähne Planetenrad 15 ................ 21 Zähne Die entsprechenden Übersetzungsverhältnisse (d. h., das Verhältnis der Drehzahl der Welle 1 zur Drehzahl der Welle 2) können dann der folgenden Tabelle entnommen werden Kupplungen und Bremsen Übersetzungs- Bezugszeichen verhältnis (zu 1) 5 6 10 18 19 20 29 1. Gang................................ 3,25 D E D 21 D gesperrt D 2. Gang................................ 2,28 D E D 21 E frei D 3. Gang................................ 1,45 E D E 21 D frei D Direktgang ............................ 1,00 E E D 21 D frei D Schnellgang ............................ 0,81 E D E 17 D frei D Rückwärtsgang ......................... 4,25 D E D 17 D gesperrt E wo »E« und »D« jeweils die in Betracht kommende Kupplung oder Bremse als eingerückt oder ausgerückt kennzeichnen. Soweit die Klauenwechselkupplung 18 in Betracht kommt, zeigen die Bezugszeichen »21«, »17«; an, ob die Welle 2 mit der Welle 21 oder 17 gekuppelt ist.Useful numbers of teeth for the different wheels or gears, which all have the same tooth pitch or the same module, are the following: Sun gear 9 ................. 24 teeth Planet gear 14 ................ 39 teeth Ring gear 16 ................... 102 teeth Sun gear 11 ................. 42 teeth Planet gear 15 ................ 21 teeth The corresponding gear ratios (ie the ratio of the speed of shaft 1 to the speed of shaft 2) can then be taken from the following table Clutches and brakes Translation reference numbers relationship (to 1) 5 6 10 18 19 20 29 1st gear ................................ 3.25 DED 21 D locked D 2nd gear ................................ 2.28 DED 21 E free D 3rd gear ................................ 1.45 EDE 21 D free D Direct path ............................ 1.00 EED 21 D free D Overdrive ............................ 0.81 EDE 17 D free D Reverse gear ......................... 4.25 DED 17 D blocked E. where "E" and "D" identify the clutch or brake in question as being engaged or disengaged. As far as the claw change clutch 18 comes into consideration, the reference numerals "21", "17"; whether the shaft 2 is coupled to the shaft 21 or 17.

Es ist auch erwünscht, das Drehmoment zu untersuchen, das durch jede Kupplung oder Bremse hervorgerufen wird, wenn sie betätigt wird. Die verschiedenen Drehmomente können der folgenden Tabelle entnommen werden, die unter der Annahme eines 100 % Wirkungsgrades und der weiteren Unterstellung, daß das der Welle 1 übermittelte Drehmoment gleich 1 ist, aufgestellt wurde: 5 6 10 18 19 20 1. Gang ............................. - +1,0 - - - -2,25 2. Gang ............ . ................ - +1,0 - - -1,28 - 3. Gang ...... . ................ . ..... +1,0 - -0,45 - - - Direktgang .......................... +0,692 +0,308 - - - - Schnellgang .......................... +1 - +0,19 - - - It is also desirable to study the torque produced by each clutch or brake when it is applied. The different torques can be taken from the following table, which was drawn up on the assumption of 100% efficiency and the further assumption that the torque transmitted to shaft 1 is equal to 1: 5 6 10 18 19 20 1st gear ............................. - +1.0 - - - -2.25 2nd gear ............. ................ - +1.0 - - -1.28 - 3rd gear ....... ................. ..... +1.0 - -0.45 - - - Direct gear .......................... +0.692 +0.308 - - - - Overdrive .......................... +1 - +0.19 - - -

Claims

PATENT CLAIMS; 1. Planetary gears, especially for motor vehicles, with a double clutch connected to the input shaft, its output parts are each connected to a first and second intermediate shaft that are concentric are arranged to each other, with a brake for locking the second intermediate shaft, with a first sun gear seated on the second intermediate shaft, with a second with the output shaft coupled sun gear, the diameter of which is the same as that of the first Sun gear is different, with a planet carrier seated on the first intermediate shaft, wherein first and second planet gears in the planet carrier on a common Sit shaft and mesh with the sun gears, and with a freewheel device, which prevents reverse rotation of the planetary gear carrier, characterized in that, that a ring gear (16) rotatable about the output shaft meshes with the first planet gear and can be coupled to the output shaft (2) by a coupling (18), wherein the second sun gear (11) is decoupled from the output shaft and the overdrive can be switched on in that the second intermediate shaft (8) from the input shaft (1) is released and locked by the brake (10). 2. Planetary gears according to claim 1, characterized in that the coupling (18) for coupling the ring wheel (16) with the output shaft and for decoupling the second sun gear (11) from the The output shaft is a claw change clutch (18). 3. Planetary gear according to claims 1 and 2, characterized by a second brake (19) through which the ring gear (16) can be locked against rotation. Considered publications: French Patent No. 830 280; British Patent No. 649,553; U.S. Patent No. 2,599,559.