DE19621642A1

DE19621642A1 - Rotative gearbox for driving secondary assemblies in vehicles

Info

Publication number: DE19621642A1
Application number: DE1996121642
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Lutz; Walter Dr Kurz; Wolfgang Baier
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-12-04

Abstract

The gearbox has an annulus (3) with a resistive element (6). A free wheeling diode (7) is located between a sun gear and the annulus or resistive element respectively. The drive is carried out across the planet wheel support (2) and the sun gear is rotationally fixed against the motor housing (9) via a brake (10). The diode holds the annulus in the drive direction in the case when the brake is released (direct drive). The annulus or resistive element causes a transmission increase (high speed drive) when the brakes are set.

Description

Die Erfindung betrifft ein umlauffähiges Schaltgetriebe zum Antrieb von minde stens einem Nebenaggregat an Antriebsmotoren für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circulating manual transmission for driving minde least an ancillary unit on drive motors for motor vehicles according to the Preamble of claim 1.

Umlauffähige Schaltgetriebe für Nebenaggregate sind beispielsweise aus der EP 93 919 186.2 bekannt, wo insbesondere gemäß Fig. 2 ein Schaltgetriebe mit zwei Gängen dargestellt wird, welches ein Planetengetriebe, bestehend aus ei nem Hohlrad, einem Planetenradträger mit Sonnenrädern und einem Sonnenrad darstellt. Mit einer Bremseinrichtung läßt sich das Sonnenrad gegen das festste hende Motorgehäuse festlegen, wodurch der mit der Antriebswelle des An triebsmotors verbundene Planetenradträger das Hohlrad ins Schnelle antreibt. Ein mit dem Hohlrad verbundener Lüfter wird somit mit dem getriebeeigenen Über setzungsverhältnis ins Schnelle übersetzt. Wird die Bremse gelüftet, so treibt der Planetenradträger unter Umgehung des Planetengetriebes das Hohlrad und somit den Lüfter direkt an, wobei in Drehrichtung ein Freilauf das für den Lüfter erfor derliche Drehmoment auf das Hohlrad überträgt. Gegenüber dem erfindungsge mäßen Vorschlag, den Freilauf zwischen dem Sonnenrad und dem angetriebenen Hohlrad anzuordnen, entsteht der Nachteil, daß der Freilauf besonders kräftig ausgeführt sein muß. Aufgrund von sehr sparsam zur Verfügung stehendem Bau raumes ist dies ein konstruktiver Nachteil, der jedoch mit der Funktion nichts zu tun haben muß.Circulating manual transmissions for auxiliary units are known, for example, from EP 93 919 186.2, where, in particular, according to FIG. 2, a manual transmission with two gears is shown, which represents a planetary gear consisting of a ring gear, a planet carrier with sun gears and a sun gear. With a braking device, the sun gear can be fixed against the fixed motor housing, whereby the planet gear carrier connected to the drive shaft of the drive motor drives the ring gear at high speed. A fan connected to the ring gear is thus quickly translated with the transmission's gear ratio. If the brake is released, the planet gear carrier drives the ring gear and thus the fan directly, bypassing the planetary gear, with a freewheel in the direction of rotation transmitting the torque required for the fan to the ring gear. Compared to the proposal according to the invention, to arrange the freewheel between the sun gear and the driven ring gear, the disadvantage arises that the freewheel must be particularly powerful. Due to the very sparingly available construction space, this is a constructive disadvantage, but it does not have to have anything to do with the function.

Die vorgeschlagene Anordnung des Freilaufes zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad ergibt noch weitere konstruktionsbedingte Vorteile, die die Kosten und den Bauraum für das Schaltgetriebe für Nebenaggregate betreffen, wenn es koa xial zur Antriebswelle des Antriebsmotors angeordnet ist. Da aufgrund der Über setzung des Planetengetriebes die zu übertragenden Kräfte zwischen dem Son nenrad und dem Hohlrad für einen Lüfter der vorerwähnten Größe um eine vielfa ches kleiner sind, können Freilaufkonstruktionen zur Anwendung kommen, wel che in Verbindung mit Kugel lagern als Baueinheit wesentlich geringere Dimensio nen haben.The proposed arrangement of the freewheel between the sun gear and the Ring gear gives even more design advantages, the cost and affect the space for the manual transmission for auxiliary units if it is koa is arranged xial to the drive shaft of the drive motor. Because of the over setting the planetary gear the forces to be transmitted between the son nenrad and the ring gear for a fan of the aforementioned size by a variety ches are smaller, freewheel designs can be used, wel in connection with the ball as a structural unit, the dimensions are much smaller have one.

Es läßt sich sogar eine Baueinheit bilden, welche die Lagerungen, den Freilauf, das Sonnenrad und den beweglichen Teil der Bremse als Baueinheit beinhaltet.It is even possible to form a structural unit that includes the bearings, the freewheel, includes the sun gear and the movable part of the brake as a structural unit.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung für einen Freilauf zu schaffen, die ein Minimum an Bauraum und Kombinationsmöglichkeiten des Frei laufes zu einer Baueinheit mit anderen Elementen des Schaltgetriebes erlaubt.It is therefore the object of the invention to provide an arrangement for a freewheel create a minimum of space and possible combinations of the free allowed to a unit with other elements of the gearbox.

Die Lösung der Aufgabe ist in den Ansprüchen beschrieben.The solution to the problem is described in the claims.

Anhand von Skizzen wird die Position eines Freilaufes in einem Schaltgetriebe für Nebenaggregate bei Kraftfahrzeugen beschrieben. Es zeigen:Using sketches, the position of a freewheel in a gearbox for Auxiliary units in motor vehicles described. Show it:

Fig. 1 einen Teilschnitt von einem Schaltgetriebe mit einem Freilauf zwi schen einem Sonnenrad und einem Hohlrad mit einem Planetenrad als Planetengetriebe mit einer Bremse für das Sonnenrad gegenüber einem feststehenden Motorgehäuse; Figure 1 is a partial section of a gearbox with a freewheel rule between a sun gear and a ring gear with a planet gear as a planetary gear with a brake for the sun gear relative to a fixed motor housing.

Fig. 2-5 alle möglichen Anordnungen des Freilaufs in einem Schaltgetriebe mit einem Antrieb über einen Planetenradträger und einem Abtrieb über das Hohlrad sowie mit einer Bremse zum Sonnenrad in systemati schen Teilschritten. Fig. 2-5 all possible arrangements of the freewheel in a manual transmission with a drive via a planet carrier and an output via the ring gear and with a brake to the sun gear in systematic steps.

Wird mit 1 die Antriebswelle eines Antriebsmotors für Kraftfahrzeuge bezeichnet, so ist ein Schaltgetriebe als Planetengetriebe koaxial zu dieser Antriebswelle 1 am Antriebsmotor angeordnet. Mit dem Ende der Antriebswelle 1 ist ein Plane tenradträger 2 des Planetengetriebes verbunden, auf welchen mindestens ein Planetenrad 4 zwischen einem Sonnenrad 5 und einem Hohlrad 3 drehbar ange ordnet ist. Mit dem Hohlrad 3 ist ein Abtriebsteil 6 drehfest verbunden, welches insbesondere als Riemenscheibe zum Antrieb der Nebenaggregate ausgebildet ist. Das Abtriebsteil 6 bildet ein drehbar gelagertes Gehäuse mit einer Schmiermittel füllung, welche gegenüber der Atmosphäre über Dichtelemente 8 abgedichtet ist. Ferner ist das Abtriebsteil über Lager 13 und 14 gegenüber dem Planetenradträ ger 2 gelagert, während das Sonnenrad 5, ein Freilauf 7 und der bewegliche Teil einer Bremse 10 gegenüber der Antriebswelle 1 wie auch gegenüber dem Ab triebsteil 6 über Lager 11 und 12 gelagert sind. Der mit dem Freilauf 7 und dem Sonnenrad 5 verbundene bewegliche Teil der Bremse 10 kann gegenüber einem feststehenden Gehäuse 9 durch eine äußere Steuerung festgelegt oder gelüftet werden. Gemäß Fig. 1 ist das Lager 11 und der Freilauf 7 nebeneinander ange ordnet, wodurch es naheliegt, diese beiden Elemente zu einer Baueinheit zu ver einheitlichen. Durch geeignete Konstruktion des Sonnenrades 5 ist in diese Bau einheit auch noch das Lager 12 integrierbar, wobei es in besonderen konstrukti ven Ausführungen nicht ausgeschlossen ist, dieser Baueinheit schließlich noch den beweglichen Teil der Bremse 10 hinzuzufügen.If the drive shaft of a drive motor for motor vehicles is designated by 1 , then a manual transmission is arranged as a planetary gear coaxially to this drive shaft 1 on the drive motor. With the end of the drive shaft 1 , a tarpaulin carrier 2 of the planetary gear is connected, on which at least one planet gear 4 is rotatably arranged between a sun gear 5 and a ring gear 3 . With the ring gear 3 , a driven part 6 is connected in a rotationally fixed manner, which is designed in particular as a pulley for driving the auxiliary units. The output part 6 forms a rotatably mounted housing with a lubricant filling, which is sealed from the atmosphere via sealing elements 8 . Furthermore, the driven part is supported via bearings 13 and 14 relative to the planetary gear carrier 2 , while the sun gear 5 , a freewheel 7 and the movable part of a brake 10 relative to the drive shaft 1 and also from the drive part 6 are supported via bearings 11 and 12 . The movable part of the brake 10 connected to the freewheel 7 and the sun gear 5 can be fixed or released with respect to a fixed housing 9 by an external control. Referring to FIG. 1, the bearing 11 and the free wheel 7 is arranged side by side, whereby it is close, these two elements into a single unit to ver uniform. By suitable construction of the sun gear 5 , the bearing 12 can also be integrated into this construction unit, although it is not excluded in special constructive designs to finally add the movable part of the brake 10 to this construction unit.

Die Fig. 2 bis 5 stellen schematisch die vorbeschriebenen Getriebeelemente für ein Schaltgetriebe für Nebenaggregate dar, wobei die Fig. 4 mit der unter Fig. 1 beschriebenen Lösung identisch ist, was insbesondere aus der Lage des Freilaufes 7 zwischen dem Hohlrad 3 und dem Sonnenrad 5 hervorgeht. Die Schaltgetriebeanordnungen gemäß den Fig. 2, 3 und 4 lassen den Kraftfluß über die Antriebswelle 1 des Antriebsmotors über den Planetenradträger 2, die Planetenräder 4, das Hohlrad 3 zum Abtriebsteil 6 konstant, wobei die beiden Gänge ebenfalls mit der Bremse 10 geschaltet werden. Lediglich die Anordnung des Freilaufes 7 variiert. So ist gegenüber der Position des Freilaufes 7 zwischen Sonnenrad 5 und Hohlrad 3 gemäß Fig. 4 der Freilauf 7 in Fig. 2 zwischen dem Planetenradträger 2 und dem Hohlrad 3 angeordnet, wodurch das volle Lüfter drehmoment vom Freilauf 7 übertragen werden muß. In Fig. 3 liegt der Freilauf 7 zwischen Planetenradträger 4 und Sonnenrad 5, was im Hinblick auf das zu über tragende Lüfterdrehmoment eine Verbesserung darstellt, aber aus konstruktiven Gründen weniger praktikabel ist. Gemäß Fig. 5 wird der Freilauf 7 in der Lager stelle der Planetenräder 4 untergebracht, wodurch die günstigeren Drehmoment verhältnisse jedoch durch konstruktiven Aufwand erkauft werden müssen. Figs. 2 to 5 schematically illustrate the above-described gear elements for a manual transmission for auxiliary units is, FIG. 4 is identical to that described with Fig. 1 solution, in particular from the position of the free wheel 7 between the ring gear 3 and the sun gear 5 emerges. The transmission arrangements of FIGS. 2, 3 and 4 have the power flow through the drive shaft 1 of the driving motor via the planetary gear 2, the planet gears 4, the ring gear 3 to the output part 6 constant, wherein the two gears are also connected with the brake 10. Only the arrangement of the freewheel 7 varies. Thus, compared to the position of the freewheel 7 between the sun gear 5 and the ring gear 3 according to FIG. 4, the freewheel 7 in FIG. 2 is arranged between the planet carrier 2 and the ring gear 3 , as a result of which the full fan torque must be transmitted from the freewheel 7 . In Fig. 3, the freewheel 7 lies between the planet carrier 4 and the sun gear 5 , which is an improvement with regard to the fan torque to be transmitted, but is less practical for design reasons. Referring to FIG. 5, the freewheel 7 is in the bearings of the planet gears 4 put accommodated, so that the lower torque, however, conditions must be purchased by constructive effort.

Claims

1. Circulating gearbox for driving at least one secondary unit on drive motors for motor vehicles, comprising

- A ring gear ( 3 ) connected to an output part ( 6 ),
- at least one planet gear ( 4 ),
- a sun gear ( 5 ),
- a planet carrier ( 2 ),
- a drive shaft connected to the planet carrier (2) (1)
- An externally operable and on a fixed Motorgehäu se ( 9 ) arranged brake ( 10 ), and
- a freewheel ( 7 )

for selectively switching on two gears, one of which acts as a direct gear by releasing the brake ( 10 ) when the gearbox is switched off and the freewheel ( 7 ) engaged, characterized by the following features:

- The freewheel ( 7 ) is arranged between the sun gear ( 5 ) and the ring gear ( 3 ) or the driven part ( 6 ),
- The drive takes place via the planet carrier ( 2 ),
- The sun gear ( 5 ) can be fixed against the fixed motor housing ( 9 ) via the brake ( 10 ),
- The freewheel ( 7 ) takes the ring gear ( 3 ) in the drive direction in the event that the brake ( 10 ) is released (direct gear),
- When the brake ( 10 ) is fixed, the ring gear ( 3 ) or the output part ( 6 ) is translated into high speed (overdrive).

2. Manual transmission according to claim 1, characterized in that the freewheel ( 7 ) roll according to any principle, for example with clamping, sprags, wrap springs or as an axial, cone or pawl free run.

3. Manual transmission according to claim 1, characterized in that the freewheel ( 7 ) has a bearing ( 11 and 12 ) on both sides and forms a structural unit with these bearings ( 11 and 12 ).

4. Manual transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bearings ( 11 and 12 ) form a structural unit with the freewheel ( 7 ) and the sun gear ( 5 ).

5. Manual transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bearings ( 11 and 12 ) form a structural unit with the freewheel ( 7 ), the sun gear ( 5 ) and the movable part of the brake ( 10 ).