DE2321958A1

DE2321958A1 - Mehrgangantriebsvorrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2321958A1
Application number: DE2321958A
Authority: DE
Inventors: Dugald Cameron; Robert Arthur Hoetger; Ervin Rudolph Miller
Original assignee: Chrysler Corp
Current assignee: Old Carco LLC
Priority date: 1972-05-03
Filing date: 1973-05-02
Publication date: 1973-11-15
Also published as: AR198217A1; CA970994A; BR7303176D0; GB1419297A; AU5521573A; JPS4961554A; IT987115B; FR2183506A5; AU463817B2; ES414344A1; US3797332A; ZA732811B

Description

Patentanwälte . 2 3 2 1 9 Ο b

Dr. Ing. H. Negende.nk

S5

SÄw.S5^ 3 O. APR. 1973

Dipl. Ing. E. (-rcuiiiJ Chrysler Corporation

1 Ir-^ VV. VYchnert

2 Hamburg S3 12000 Oakland

Neuer Wall 41 Highland Park, Michigan, .482Q3/USS

"Mehrgangantriebsvorrichtung für Fahrzeuge"

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrodynamische Mehrgangantriebsvorrichtung insbesondere für Motorfahrzeuge, welche stark vereinfacht ist und den automatischen Betrieb mit vier verschiedenen Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang zuläßt.

Es gibt sehr viele Arten von Getrieben für Fahrzeuge und Lastkraftwagen, welche vier Vorwärtsgänge aufweisen. Viele dieser Antriebsvorrichtungen sind außerordentlich kompliziert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein automatisches Vierganggetriebe insbesondere für Lastwagen zu schaffen, welches gegenüber den bekannten automatischen Vierganggetrieben wesentlich einfacher und damit vorteilhafter ist.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Mehrgangantriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Art gelöst durch die Verwendung von drei einfachen Planetengetriebesätzen, die in Kombination mit zwei Einwegbremsen und vier Reibungskupplungen sowie einem hydraulischen Drehmomentenwandler arbeitet.

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Bei einem derartigen Getriebe können mit einer geringen Anzahl von relativ einfachen Bauelementen vier' 'Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang eingesetzt werden. Die Mehrgangantriebsvorrichtung eignet sich insbesondere für Fahrzeuge mit einer geringen ßodenhöhe und einem minimalen zur Verfügung stehenden Raum für einen Antriebswellentunnel im Boden des Fahrzeuges.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens Teile der Getriebe konzentrisch innerhalb der Reibungskupplungen angeordnet, um so die axiale Länge der Antriebsvorrichtung zu verringern.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Planetengetriebezüge so ausgebildet, daß Lager und Längsdruck auf ein Minimum herabgesetzt sind, um so eine maximale Einfachheit und Wirtschaftlichkeit der Teile zu erhalten.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Bauteile zur Erzielung eines vierten Ganges denen in der Formgebung identisch oder ähnlich, mit denen die ersten drei Gänge gebildet werden» wodurch der Werkzeugaufwand und der Lageraufwand erheblich herabgesetzt werden.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten

Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

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Fig„ 1 eine schematische Ansicht des Getriebezuges nach der Erfindung, welches für Kraftfahrzeuge geeignet ist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Einsatzes des Getriebezuges nach Fig. 1 in einem Kraftfahrzeug,

Fig. 3 ein schematisches Liniendiagramm der Kraftübertragung, die in Fig. 2 angedeutet ist,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles des Getriebezuges.

Fig. 1 zeigt schematisch das Triebwerk eines Kraftwagens und den anschließenden Getriebezug, wozu eine Brennkraftmaschine antriebsmäßig mit einer Kraftübertragungseinheit verbunden ist, die aus einem hydrokinetisehen Drehmomentenwandler A besteht, der antriebsmäßig mit einem zweiteiligen Wechselgetriebe B verbunden ist. Die Ausgangswelle des Getriebes B treibt eine Propellerwelle oder eine Antriebswelle S an, die die Antriebsbewegungen über ein Differential T und Achsen X auf die hinteren Antriebsräder ¥ des Fahrzeuges überträgt.

Fig. 2 zeigt den Aufbau der Kraftübertragung, die aus einem ausgedehnten hydrokinetischen Drehmomentenwandler A und dem zweiteiligen Wechselgetriebe B besteht, die antriebsmäßig in Reihe angeordnet sind. Mit 8 ist ein Endabschnitt einer Kurbelwelle der Maschine E des Fahrzeugtriebwerkes bezeichnet.

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Das Endteil 8 ist mit Hilfe von Schrauben 10 kraftschlüssig mit einem Antriebsübertragungsring 9 verbunden. Der Antriebsübertragungsring 9 ist wiederum mittels Bolzen 9a an das Gehäuse 13 des Drehmomentenwandlers angeschlossen. Das Wandlergehäuse 13 ist mit einem Anlaßzahnring 13 versehen, der sich rund um das Gehäuse erstreckt. Innerhalb des Drehmomentenwandlergehäuses 13 befinden sich mehrere mit Schaufeln versehene Drehmomentenwandlerlauf- oder Pumpräder 14, der Turbinenläufer 15 und das Leit- oder Reaktionsrad 17. Anstelle eines einzelnen Leitrades 17 kann auch ein Paar derselben eingesetzt werden. Das Laufschaufelrad 14 ist ein integraler Bestandteil des Wandlergehäuses 13 und läuft dementsprechend mit dem Umlauf der Kurbelwelle 8 um. Das Laufschaufelturbinenrad 15 ist mittels Nieten 19 mit einem sich radial erstreckenden Flansch einer Lägerbüchse 18a der Welle 18 verbunden. Die Lagerbüchse 18a der Welle ist wiederum mittels Splinten 18c kraftschlüssig mit dem vorderen Ende der Drehmomentenwandlerwelle 18 verbunden.

Durch die Verwendung eines ausgedehnten Drehmomentenwandlers A, in dem die Rotorradlaufschaufelabschnitte unter sich vergrößernden radialen Abschnitten radial nach auswärts angeordnet sind, hat es sich gezeigt, daß der gleiche Betrag der Drehmomentenwandlung und der Multiplikation mit einem kleineren Radschaufelabschnitt erreicht werden kann, als er erreicht wird mit einem viel größeren Rotorradschaufelabschnitt, der dichter an der Rotationsachse der Rotations-

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räder angeordnet ist. Weil die kleinere Größe der Rotorradschaufeln bei einem expandierten Wandler eingesetzt werden kann, wird die materielle axiale Länge des Wandlers A reduziert, womit die Gesamtlänge des Antriebsblockes verkürzt wird. Darüber hinaus können bei dem expandierten Wandler die Einwegbremsvorrichtung 21 für das Wandlerstatorrad 17 ebenso gut wie das Gehäuse I6ä der Antriebsmaschinenfrontpumpe 25 innerhalb des Lagerbüchsenbereiches der Rotorräder 14> 15 und 17 angeordnet werdenj auf diese Weise wird eine weitere axiale Verkürzung der Antriebseinheit erzielt.

Die Wandlerantriebswelle 18 überträgt die Drehbewegungen der Turbine 15 des Drehmomentenwandlers A auf ein Planetengetriebe der Getriebeeinheit B, welches sich rückwärts in Reihe an den Drehmomentenwandler A anschließt. Die Wandlerwelle 18 stellt damit die Eingangswelle für das Getriebe B dar«, Das vordere Ende der Welle 18 ist gleitend in einem Lager 20 gelagert, welches an einen sich axial erstreckenden Sitz 13a der Lagerbüchse des Drehmomentenwandlergehäuse 13 angeformt ist. Der rückwärtige Sndabschnitt der Wandlerwelle 18 ist drehbar in einer Hülse 32 geführt, die in der vorderen Wandung 42a des Getriebegehäuses 42 gelagert ist.

Das mit Schaufeln versehene Wandlerleitrad 17 ist mittels einer Leitradhülse 17a innerhalb des Wandlergehäuses 13 drehbar angeordnet. Die Leitradhülse 17a wird ihrerseits von der Einwegbremsvorrichtung 21 getragen, und zwar an der

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axial vorstehenden Hülse 32-einer Gehäuseabschnittsplatte 42a. Die Einwegbremse 21 ist so aufgebaut, daß sie nur eine Vorwärtsbewegung (im Uhrzeigersinn, wenn von dem Wandler A in Richtung auf das Getrieb B geguckt wird) zuläßt, die durch Vorwärtsdrehungen des Pumprades 14 auf das Leitrad 17 übertragen wird. Die Bremse 21 verhütet ständig den Umlauf des Leitrades 17 entgegen dem Uhrzeigersinn.

Der Drehmomentenwandler A weist eine Getriebeölpumpe 25 auf, zu der ein Antriebsgetriebe 25a gehört, welches über eine Schluss el verbindung 25b unmittelbar mit dem nach rückwärts vorstehenden Ende eines sich axial erstreckenden hülsenähnlichen Flanschabschnittes 13b des drehbaren Wandlergehäuses 13 verbunden ist. Die Pumpe 25 saugt Öl aus einem Versorgungssumpf 26' durch einen Leiter 27' und fördert dieses Öl durch den Wandler A, sowie durch die Übertragungseinheit, durch das Schmiersystem und durch die verschiedenen hydraulisch betätigten Steuervorrichtungen, die der Kraftübertragungseinheit zugeordnet und nicht dargestellt sind.

Das Getriebe B besteht aus zwei Abschnitten B-1 und B-2. Der Abschnitt B-1 enthält eine Vorwärtsantriebskupplung CL, die Antriebskupplung Cp und das Paar Planetengetriebezüge 50 und 60. Der Abschnitt B-2 enthält Kupplungen CU und C. und einen Planetengetriebe zug 70. Die Kupplungen und die Planetengetriebesätze dienen der Zusammenarbeit mit dem

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Drehmomentenwandler A zur Erzeugung von Mitteln für die Übertragung von vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang der Antriebswelle S. Die Vorwärtsgangkupplung C₁ ist eingerückt, wenn eine der vier Vorwärtsgeschwindigkeiten im Einsatz ist; die Kupplung C₁ ist ausgerückt, wenn die Übertragungssteuerungen auf Rückwärtsgang oder auf Leerlauf geschaltet sind. Die Antriebskupplung C₂ ist eingerückt, wenn die dritte der Vorwärtsgeschwindigkeiten übertragen wird oder wenn der Rückwärtsgang eingelegt ist. Die Differenzkupplungen und Bremsen dienen der Übertragung der verschiedenen Antriebsverhältnisse, die mit dem Übertragungszug erreichbar und in der anschließenden Aufstellung aufgeführt sind·

Antriebsverhältnis benutzte Bauteile

erster Gang C₁ FVi₁

zweiter Gang C₁ B₁

dritter Gang ^C1 ^C2

vierter Gang (Direktgang) C₁ C₂

Rückwärtsgang C₂ B₂

Zu dem Getriebeabschnitt B-1 gehört das Gehäuse 42, welches sowohl die vorderen als auch die rückwärtigen Abschnitte aufnehmen kann. In dem vorderen Abschnitt des Gehäuses 42 befinden sich die Kupplungen C. und C₀, während der rückwärtige Abschnitt des Gehäuses die zwei Planetengetriebesätze 50 und 60 enthält. Das rückwärtige Ende der zum Getriebeängang

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führenden Wandlerwelle 18 leitet das vordere Ende der Getriebeübertragungswelle 81. Die Welle 81 ist mit ihrem rückwärtigen Endabschnitt gleitend in einer Hülse 42c des Getriebeabschnittes B-2 gelagert. Die übertragende Eingangs-

(Kupplungskorb)

welle ist bei 18s antriebsmäßig mit einem Spider 27/verbunden. Der Spider 27 trägt die Reibungskupplungsscheiben 41 für die Rückwärts- und Vorwärtskupplung C₂. Die Kupplungsscheiben 41 können zu einer Antriebsverbindung mit Kupplungsscheiben 48 in Berührung gebracht werden, die antriebsmäßig mit den inneren Oberflächen der Bremstrommel verbunden sind. Die Bremstrommel 43 ist ihrerseits wieder gleitend in einem nach rückwärts vorspringenden Ring 42f der Getriebegehäusevorderwand 42a gelagert. Um ein Drehen der Bremstrommel 43 zu verhindern, ist um diese ein Bremsband B^ gelegt. Die Bremstrommel 43 trägt eine Anlageplatte 69, die mit einem axial verschiebbaren Kolben 68 zusammenwirkt, mit dem ein Einrücken der Kupplung durch Zusammen-' schiebei der Kupplungsscheiben 41, 48 bewerkstelligt wird. Der Kolben 68 wird normalerweise mittels Federn 74 weggedrückt, damit die Kupplung in einer ausgerückten Stellung verharren kann. Die Kupplungstrommel 43 weist auch ein Kugelüberdruckventil 43b auf, welches geschwindigkeitsabhängig arbeitet und dazu dient, ein unbeabsichtigtes Einrücken der Kupplung C₂ durch eine Zentrifugalaktion irgendeines Strömungsmittels zu verhüten, welches in der Kolbenbohrung 67 eingeschlossen sein kann. Das zum Betrieb der

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Kupplung C₂ eingesetzte, unter Druck stehende Medium wird der Kolbenbohrung 67 über den Leiter 167 zugeführt, der mit einem geeigneten Flüssigkeitsdrucksteuerventil verbunden ist, das nicht dargestellt ist.

An. dem Spider 27 ist eine sich nach rückwärts erstreckende Kupplungstrommel 30 antriebsmäßig befestigt. An der inneren Oberfläche der Kupplungstrommel 30 sind Reibungskupplungsscheiben 28 aitriebsmäßig und verschiebbar angeordnet. Die Kupplungsscheiben 28 können antriebsmäßig zum Zwecke des Einrückens mit Kupplungsscheiben 31 in Berührung gebracht werden, die von der äußeren Oberfläche eines Getrieberinges geführt werden, der vor dem Planetengetriebesatz 60 angeordnet ist. Die Kupplungsscheiben 28 und 31 können zum Zwecke des Einrückens der Kupplung mittels der Druckplatte 33 gegen die Anlageplatte 32 gedrückt werden, wobei die Druckplatte 33 von einer Hebelfederplatte 34 betätigt wird. Die Hebelfederplatte wird mit Hilfe eines Kolbens 35 betätigt, der in einer Zylinderbohrung 36 hin-und herfahrbar ist, die in die Rückseite des Spiders 27 eingearbeitet ist. Über einen Leiter 38, der an ein nicht dargestelltes Flüssigkeitsdrucksteuerventil angeschlossen ist, wird die Zylinderbohrung 36 mit Druckflüssigkeit versorgt. Der Spider 27 kann ein Flüssigkeitsdruckkugelprüfabblasventil 27b tragen, welches ein unbeabsichtigtes Einrücken der Kühlung C^ infolge von Zentrifugalkräften verhindert, die von irgendeiner Flüssigkeit ausgeübt werden können, die in der Zylinderbohrung 36 eingeschlossen sein kann.

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Innerhalb der Vorwärtsantriebskupplung C₁ befindet sich das nach vorn angeordnete Planetengetriebe 60. Zu dem Planetengetriebe gehören ein äußerer Planetengetriebering 64, ein Sonnenrad 61, Planetenantriebsräder 62, die den Getriebering 61 und das Sonnenrad 64 verbinden und der Planetenradträger 63, welcher die Planetenräder drehbar führt. Der Planetenradträger 63 ist auf die Ausgangswelle 81 bei 82 aufgekeilt. Der äußere Getriebering 64 wird durch seinen radial ausladenden Plattenabschnitt 64a an einem Hülsenabschnitt 63a des Planetenradträgers 63 getragen. Das Sonnenrad 61 ist integraler Beetandteil der doppelten Sonnenradhülse 85. An das vordere Ende dieser Hülse 85 ist das Sonnenrad 61 angeformt, und das Sonnenrad 51 des Planetengetriebes 50 ist an sein rückwärtiges Ende angeformt. Die Sonnenradhülse 85 ist ihrerseits mittels eines HUlsenlagers 86 auf der Übertragungswelle 81 gleitend gelagert.

Zu dem rückwärtig angeordneten Planetengetriebe 50 gehören das Sonnenrad 51, der äußere Planetengetriebering 54, die Planetenräder 52, welche das Sonnenrad 51 und den Getriebering verbinden und der Planetenradträger 53, der die Planetenräder drehbar iihrt. Der äußere Getriebering 54 ist antriebsmäßig mit der Übertragungswelle 81 über Keile 87 verbunden. Der Planetenradträger 53 ist bei 88 mit der -Bremstrommel 89 verbunden, die mit dem Bremsband B₂ in Berührung bringbar ist. Die Bremstrommel 98 weist einen Hülsenabschnitt 89a auf, welcher gleitend auf dem nach vorn vorstehenden Bund 42c des Über-

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tragungsgehäuses B-2 gelagert ist. Der üülsenabschnitt 89a der Bremstrommel 89 sorgt für eine Sicherung gegen Rückwärtsdrehungen bzw. gegen Drehungen entgegen dem Uhrzeigersinn, mit Hilfe einer Einwegbremsvorrichtung FW., die der Bremsvorrichtung 21 ähnlich ist.

Die Verbindung zwischen den zwei axial auf Abstand benachbarten Getrieben 50, 60 erfolgt mit Hilfe der gemeinsamen Sonnengetriebehülse 85 und der Doppelverbindungen des vorderen Planetenradträgers 83 und des hinteren äußeren Getrieberinges 54 zur gemeinsamen Übertragungswelle 81.

Es sei bemerkt, daß durch die Erfindung ein besonders kompakter, relativ kurzer Getriebeabschnitt B-1 geschaffen ist, infolge der konzentrischen Anordnung des vorderen Planetengetriebes innerhalb der vorderen Antriebskupplung C^. Infolge dieser konzentrischen Anordnung ist es darüber hinaus möglich, eine relativ kurze Trommelverbindung 92 zwischen der vorderen Bremstrommel 43 und der Sonnengetriebehülse 45 einzusetzen. Die Verbindungstrommel 92 ist auf die Trommel 43 bei 93 und auf die Sonnengetriebehülse 85 bei 94a aufgekeilt. Die Trommelverbindung 92 stellt das Teil dar, durch welches die Sonnengetrieberäder 51 und 61 gegen einen Umlauf verankert werden können, wenn das Bremsband B^ auf die Bremstrommel 43 aufgegeben ist.

Ein auf das rückwärtige Ende der Übertragungswelle 81 auf-

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gesetzter Spider 94 ist bei 96 auf die Welle aufgekeilt. Der Spider 94 führt Reibungskupplungsscheiben 141, die in eine kraftschlüssige Verbindung mit den Kupplungsscheiben 148 bringbar sind, die mit der inneren Oberfläche einer Trommel 143 antriebsmäßig in Verbindung stehen. Die Trommel 143 ist auf einer Anlageplatte 169 befestigt, die mit einem axial verschiebbaren Kolben 168 zusammenwirkt, der ein Einrücken der Kupplung durch ein Zusammendrücken der Kupplungsscheiben 141 und 148 bewirken kann. Normalerweise drücken Federn 174 den Kolben 168 nach vorn, um somit die Kupplung auszurücken. Die Trommel 143 ist drehbar mittels Lagern 144 an dem Bund 42c angeordnet.

Mit Hilfe einer Anzahl von Befestigern 146 ist ein ringförmiger Träger 145 an der Vorderseite eines radial überstehenden Abschnittes der Trommel 143 befestigt. Die Reibungskupplungsscheiben 241 werden von dem Träger 145 geführt und können antriebsmäßig mit Kupplungsscheiben 248 in Berührung kommen, die antriebsmäßig mit den inneren Oberflächen einer Trommel 243 verbunden sind. Die Trommel 243 ist an einer Anlageplatte 269 befestigt, die mit einem axial verschiebbaren Kolben 268 zusammenwirkt, mit dessen Hilfe die Kupplungsscheiben 241 und 248 zusammendrückbar sind. Die Trommel 243 ist mit Hilfe von Befestigern 245 an dem Gehäuseabschnitt B-2 befestigt. Federn 274 drücken den Kolben 268 in der Normalstellung nach vorn, um somit die Kupplung auszurücken.

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Der Spider 94 ist auf einen äußeren Getriebering 310 des Planetengetriebe 70 bei 312 aufgekeilt. Das Planetengetriebe 70 weist einen äußeren Getriebering 310, das Sonnengetrieberad 314, Planetengetrieberäder 316, welche den Ring 310 und das Sonnenrad 340 verbinden, und einen Planetenradtrager 318 auf, der die Planetenräder drehbar führt. Der Planetenradträger 318 ist auf die Ausgangswelle 320 bei 322 aufgekeilt. Das vordere Ende der Ausgangswelle 320 ist zu dem rückwärtigen Ende der Übertragungswelle 81 geführt.

Das Sonnenrad 314 ist mit einem nach rückwärts vorstehenden Hülsenabschnitt 3i4a versehen, der gegen Rückwärtsdrehungen oder Drehungen entgegen dem Uhrzeigersinn, wenn das Getriebe von vorn nach hinten betrachtet wird, gesichert ist mit Hilfe einer Einwegbremsvorrichtung FW2. Die Ausgangswelle 320 ist mit ihrem rückwärtigen Ende mit der Antriebswelle S verbunden.

Eine Verbindungstrommel 192 ist auf die Trommel 143 bei 193 und auf das Sonnenrad 314 bei 194 aufgeteilt.

Es dürfte verständlich sein, daß der Ventilkörper 99, der verschiedene Flüssigkeitskontrollvorrichtungen für die automatisch arbeitenden vier Vorwärtsgänge und den Rückwärtsgang enthält, an dem Übertragungsgehäuseteil mit dem Ölsumpf 26¹ angesetzt ist. Durch diese räumliche Zuordnung des Ventiles wird es einfacher, dieses einzustellen und dieses zu ersetzen.

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Darüber hinaus erlaubt diese Anordnung eine weitere Verkürzung der axialen Getriebelänge.

Bei dem vorbeschriebenen Getriebe wird, wenn die Übertragung mit Hilfe einer nicht dargestellten Steuervorrichtung in eine neutrale Stellung gesetzt ist, die hydraulische Steuervorrichtung die Aufbringung von unter Druck stehender Flüssigkeit zu einer der Kupplungen C^, C₂, C, oder C^ oder zu irgendeiner nicht dargestellten Servo-Vorrichtung, die zum Anlegen der Bremsbänder iL und B₂ vornehmen kann, verhindern. Wenn die Kupplung C^ ausgerückt ist, dann ist die Eingangswelle 18 des Drehmomentenwandlerantriebsgetriebes von dein Getriebesatz 60 getrennt, so daß auf keines der Getriebe 50, 60 durch die Sonnengetrieberäder 51» 61 der Getriebesätze eine Eingangsbewegung übertragen werden kann. Dementsprechend

auf
wird also/die Übertragerwelle 81 keine Bewegung übertragen.

Wenn die Antriebsübersetzungsvorrichtung den Antrieb übernehmen soll, dann wird die Vorwärtsantriebskupplung 1 automatisch eingerückt} damit wird dann der äußere Getriebering des entsprechenden Planetengetriebes in Umlauf versetzt. Zu dieser Zeit sind weder das Bremsband B* noch die Kupplung C₂ in Betrieb bzw. eingerückt. Das Bremsband B₂ ist an die Kupplung FW^ angesetzt und verhütet damit Drehbewegungen des Planetenradträgers 53. Die verbundenen Getriebesätze 50 und 60 wirken miteinander zusammen, um die niedrige oder erste Geschwindigkeitsstufe in der Vorwärtsrichtung auf die

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Übertragerwelle 81 zu übertrage. Diese niedrige Geschwindigkeitsantriebsstufe hat einen Übertragungsweg von der Eingangswelle 18 über die eingerückte Kupplung C^ und dann weiter zu dem äußeren Getriebering 64. Dieser äußere Getriebering 64 wirkt auf die Planetenräder und veranlaßt diese, das Sonnengetrieberad 61 rückwärts zu drehen, da die Belastung am Schaft 81 bestrebt ist, den Planetenradträger 63 gegen

zu
Drehungen/verankern. Die Rückwärtsdrehung des Sonnenrades 61 bewirkt eine entsprechende Rückwärtsbewegung der Hülse 85 und des Sonnenrades 51. Das sich rückwärts drehende Sonnenrad 51 wirkt auf die Planetenräder 52. Infolge der abbremsenden Wirkung des Bremsbandes B^ und der Bremsvorrichtung FW,. kann sich der Planetenradträger 53 nicht rückwärts drehen, weshalb die Planetenräder 52 den äußeren Planetengetriebering 54 und die damit verbundene Welle 81 schließlich wieder in Vorwärtsrichtung in Bewegung versetzen. Infolge der Verbindung sowohl des Planetenradträgers 63 und des äußeren Planetengetrieberinges 54 mit der Welle 81 und infolge der gleichzeitigen Verankerung des Planetenradträgers 53 durch die Bremse FW₁ wird ein Teil der Umlaufbewegung der Eingangswelle 18 über das Planetengetriebe 60 unmittelbar auf die Welle 81 übertragen; der andere Teil der Eingangswellenumlaufbewegung wird der Welle 81 über die verbundenen Getriebe 50 und 60 zugeführt. Die Kupplung C-, oder FVi₂ ist dabei eingerückt und verhütet die Drehung eines Sonnenrades 3i4. Die Übertragungswelle 81 treibt den Spider 94 und einen äußeren Planetengetriebering 310 an, der über Planetenräder

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den Planetenradträger 318 in Umlauf versetzt. Der letztere ist auf die Abgangswelle 320 aufgekeilt. Der beginnende Antrieb mit niedriger Stufe oder mit jeder anderen Vorwärtsantriebsstufe erfolgt damit zur Inbetriebsetzung des Fahrzeuges über die Getriebsätze 50, 60 und 70, deren Reaktionen normalerweise durch die Einwegbremsvorrichtungen FW^ und/oder FW₂ bewirkt werden.

Wenn die zweite Geschwindigkeitsstufe durch Hoschschalten von der niedrigen Startstufe erreicht wird, wird es notwendig, die Bremse IL anzulegen, wodurch FW frei schleifen kann. Die Kupplung CL und die Bremse B^ sind eingerückt. Der von der Übertragerwelle 81 kommende Antrieb verläuft dann über den Spider 94, das ringförmige Planetengetri-eberad 310, die Planetenräder 316 und den Planetenradträger 318 zur Welle 320. Zum Herabschalten von der zweiten auf die niedrigere erste Stufe werden die Kupplung C-* eingedrückt und das . Band Bp angezogen, während das Band B^ gelockert wird.

Das Hochschalten von der zweiten auf die dritte Antriebsstufe wird durch das Lösen des Bremsbandes B^ und das Einrücken der Kupplung Cp erzielt. Die Kupplung Cp veranlaßt das Sonnenrad 85, umzulaufen, und zwar mit derselben Geschwindigkeit wie der äußere Planetengetriebering Die Übertragerwelle 81 treibt die Abgangswelle 320 in derselben Weise wie bei der schon zuvor beschriebenen zweiten Geschwindigkeitsstufe.

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Die vierte Geschwindigkeitsstufe oder der Direktantrieb wird durch ein Lösen der Kupplung C, oder der Einwegbremse FW₂ und durch ein Einkuppeln der Kupplung C^ erreicht. Das Getriebe 70 wird dabei infolge des Einrückens der Kupplung C^ blockiert. Infolge dessen ergibt sich ein direkter 1:1 Vorwärtsantrieb.

Der Rückwärtsgang wird dadurch eingelegt, daß eine nicht dargestellte Wahlvorrichtung in die Rückwärtsgangstellung verstellt wird. Durch diese Verstellung werden die Kuglungen Cp und CU eingerückt, und das Bremsband B₂ angezogen, während die Kupplung C^ und die Bandbremse B^ gelöst werden. Der in Vorwärtsrichtung drehende Antrieb dreht die Eingangswelle 18 vorwärts, und diese Drehbewegung wird auf die Trommel 92 und die Sonnenräder 61 und 51 übertragen. Der Planetenradträger 53 wird mit Hilfe des angezogenen Bandes B₂ festgelegt. Damit werden die Planetenräder von dem Sonnenrad 51 in Umlauf versetzt, und sie übertragen ihre Bewegungen auf den äußeren Getriebering 54, der sich dadurch rückwärts dreht und die Übertragungswelle 81 in Rückwärtsrichtung in Bewegung setzt. Das Einrücken der Kupplung C-* verhütet eine Drehung des Sonnenrades 314. Dementsprechend wird die rückwärts umlaufende Welle 81 die Planetenräder 316 um das Sonnenrad 314 umlaufen lassen. Bei dieser Umlaufbewegung läuft der Planetenradträger 318 mit um; er treibt seinerseits dann die Abtriebswelle 320 in der Rückwärtsrichtung an.

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Um die Übertragung auf einen automatischen Zwei— oder Dreistufenbetrieb zu begrenzen, sind in der zweiten oder dritten Geschwindigkeitsstufe nicht dargestellte Wählschalter angeordnet. Durch das Einlegen eines solchen Wahlschalters in diesen Stufen kann die automatische Bewegungssteuerung nicht auf eine niedrigere Stufe herunterschalten} ebenso kann verhütet werden, daß eine dritte Geschwindigkeitsstufe eingelegt wird, wenn der Wahlschalter die zweite Geschwindigkeitsstufe markiert. In der gleichen Weise wird auch das Umschalten auf eine vierte Geschwindigkeitsstufe oder den Direktantrieb verhütet, wenn der Wahlschalter die dritte Geschwindigkeitsstufe markiert.

Es sei bemerkt, daß viele Bauteile des Getriebeteiles B-2 mit denen des Getriebes B-1 gleich oder wenigstens von diesen Bauteilen abgeleitet sind zur Erzielung abgewandelter Arbeitsbedingungen. Beispiele für solche Austauschbarkeit von Teilen lassen sich bei den Trommeln 43, 143 und 243, den Kolben 68, 168 und 268, den Federn 74, 174 und 274 sowie den zugehörigen Druckplatten, den Kupplungsscheiben 41, 141, 241 sowie 48, 148 und 248, den Trommel verhindern 92 und und bei den Einwegbremsen FW^ und FW₂ finden. Durch die Austauschbarkeit der Teile lassen sich die Kosten des Getriebekomplexes verringern, ebenso wie sich die Zahl der Teile verringern läßt, die für Reparaturzwecke auf Yorrat gehalten werden müssen. Weiterhin ist die Zahl der zur Herstellung der Bauteile erforderlichen Werkzeuge geringer. Es

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ist damit eine sehr wirkungsvolle und wirtschaftliche Getriebeeinheit mit vier Vorwärtsgängen und Rückwärtsgang geschaffen. Es versteht sich damit, daß die Erfindung fortschrittlich ist.

Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispieles werden selbstverständlich von der Erfindung mit umfaßt.

Patentansprüche:

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Claims

Patenten sp rüche

/ 1J Mehrgang-Antriebsvorrichtung für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch ein mehrteiliges Gehäuse mit einer Antriebswelle in dem einen Abschnitt, einer Abtriebswelle in einem zweiten Abschnitt und einer Übertragewelle, die zwischen den Antriebsund Abtriebswellen angeordnet ist, durch vier Kupplungsvorrichtungen, von denen zwei in dem einen Abschnitt und zwei in dem anderen Abschnitt angeordnet sind, durch^drei Planetengetriebesätze, von denen zwei in dem einen und einer in dem zweiten Abschnitt angeordnet sind, durch zwei Bremsvorrichtungen in dem einen Abschnitt, durch Mittel, welche die Wellen, die Kupplungsvorrichtungen, die Getriebe und die Bremsvorrichtungen miteinander verbinden, um vier Vorwärtsübersetzungsverhältnisse und einen Rückwärtsgang zu schalten.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch "1, dadurch gekennzeichnet, daß gewisse Teile des ersten Abschnittes denen des zweiten Abschnittes gleich sind.
3. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kupplungsvorrichtungen im wesentlichen identische Teile aufweisen,.

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4. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei der Kupplungsvorrichtungen im wesentlichen identische Kolben und ähnliche Bauteile zur Bildung von Zylindern, in denen sich die Kolben bewegen, und im wesentlichen identische Kupplungsscheiben aufweisen.
5. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Antriebswelle in einem Abschnitt, einer Abtriebswelle in dem zweiten Abschnitt und einer Übertragungswelle, die sich zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle erstreckt, durch vier Kupplungsvorrichtungen, von denen zwei in dem ersten Abschnitt und die anderen zwei in dem zweiten Abschnitt angeordnet sind, durch drei Planetengetriebesätze, von denen zwei in dem ersten und die anderen in dem zweiten Abschnitt angeordnet sind, durch zwei Bremsvorrichtungen in dem ersten Abschnitt, durch die Wellen, die Kupplungsvorrichtungen, die Getriebesätze und die Bremsvorrichtungen miteinander verbindende Mittel, zur Bildung von vier Vorwärtsgang-AntriebsUbersetzungen und einem Rückwärtsgang, wobei ein erstes Vorwärtsgang-Übersetzungsverhältnis erzielt wird, wenn der erste Satz der zwei Kupplungsvorrichtungen und eine der Bremsvorrichtungen eingerückt sind, wobei das Übersetzungsverhältnis für einen zweiten Gang erreicht wird, wenn der Satz von zwei Kupplungs- - vorrichtungen und eine zweite der Bremsvorrichtungen eingerückt sind, wobei das Übersetzungsverhältnis für den dritten Gang-dann erhalten wird, wenn ein Satz der drei Kupplungsvorrichtungen eingerückt ist und wobei das Übersetzungsver-

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hältnis für den vierten Gang erhalten wird, wenn ein zweiter Satz von drei der Kupplungsvorrichtungen eingerückt ist.
6. Antriebsvorrichtung für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch

den Einsatz von vier Mehrscheibenkupplungen und drei Planetengetrieben, von denen zwei in dem einen Gehäuseabschnitt und das weitere in dem zweiten Gehäuseabschnitt untergebracht sind, durch zwei Bremsvorrichtungen in dem einen Abschnitt und Mittel zum Verbinden der Wellen, der Mehrfach-Scheibenkupplungsvorrichtungen, der Planetengetriebe und der Bremsvorrichtungen miteinander, um so vier Vorwärtsgang-Antriebsübersetzungen und ein Rückwärtsgang-Übersetzungsverhältnis zu erhalten.
7. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der verschiedenen Planetengetriebe im wesentlichen identisch und austauschbar sind.
8. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehr Scheibenkupplungen wenigstens teilweise identische Bauteile aufweisen.
9. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß drei der Mehrscheibenkupplungen im wesentlichen identische Kolben und Zylinder für diese Kolben aufweisen und daß drei der Kupplungen im wesentlichen identische Kupplungsscheiben enthalten.

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10. Antriebsvorrichtung nach, einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch zwei Bremsvorrichtungen in einem der Gehäuseabschnitte, die eine Trommel und ein Bremsband aufweisen.
11. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Kupplungskorb (spider), der von der Antriebswelle getragen wird und Reibungskupplungsa.bschnitte eines Paares achsial auf Abstand angeordneter erster und zweiter Kupplungsvorrichtungen festhält, durch erste und zweite achsial auf Abstand angeordnete Planetengetriebesätze, die links der Übertragungswelle an dieser und gegen achsiale Bewegung gesichert angeordnet sind, wobei jedes Planetengetriebe konzentrisch zueinander angeordnete, gegeneinander bewegliche und miteinander kämmende Sonnenräder, äussere Planetengetrieberinge, Planetenräder und die letzteren führende und lagernde Planetenradträger aufweist und wobei der vorderste der Getriebesätze Reibungskupplungsabschnitte an der Peripherie des äusseren Getrieberinges aufweist, die mit Reibungskupplungsabschnitten einer der Kupplungsvorrichtungen in Eingriff bringbar sind, durch eine erste Bremse, die dazu dient, den Planetenradträger des hintersten Planetengetriebes gegen Umlaufbewegungan zu verankern, durch Mittel, die Sonnenräder von zwei Planetengetriebesätzen antriebsmäßig miteinander zu verbinden, durch ' eine antriebsmäßige Verbindung des vordersten Planetenradträgers und des äusseren Getrieberinges des hintersten Planetengetriebes mit der Übertragungswelle ₉ durch eine zweite Bremse, welche Reibungskupplungsteile einrückbar mit dem

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Kupplungskorb hält, der die Reibungskupplungsteile der anderen Kupplungsvorrichtungen haltert, wobei die zweite Kupplung mit einem Antriebsübertragungsabschnitt versehen ist, der mit den Bonnenrädern der Planetengetriebe verbunden ist und dazu dient, die Sonnenräder gegen UmlaufbeAvegungen zu verankern, durch einen zweiten Kupplungskorb, der von der Übertragungswelle getragen und in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, wobei der zweite Kupplungskorb Reibungskupplungsabschnitte einer dritten Kupplungsvorrichtung führt, durch ein drittes Planetengetriebe in dem zweiten Gehäuseabschnitt, welches konzentrisch und drehbar gegen- . einander sowie miteinander kämmend ein Sonnenrad, einen äusseren Planetengetriebering und Planetenräder aufweist, die drehbar in einem Planetenradträger geführt sind, wobei der aussere Getriebering des dritten Planetengetriebes drehbar mit dem zweiten Kupplungskorb verbunden ist, durch eine Kupplungsbremsvorrichtung, die mit Mitteln ausgerüstet ist, die antriebsmäßig mit dem Sonnenrad des dritten Planetengetriebes verbunden ist, wobei die Kupplungsbremsvorrichtung dazu dient, das Sonnenrad des dritten Planetengetriebe gegen Umlaufbewegungen zu verankern, wobei die Mittel der Kupplungsbremsvorrichtung Reibungskupplungsabschnitte aufweisen, die mit den Reibungskupplungsabschnitten der dritten Kupplungsvorrichtung in Eingriff bringbar sind.
12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch Ίί, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der ersten und der zweiten Getriebeabschnitte einander identisch sind.

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13. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl der Rirprplungsteile der ersten, zweiten und dritten Kupplungsvorrichtungen einander im wesentlichen identisch sind.
14. Antriebsvorrichtung nach Anspruch ti, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Kupplungsvorrichtungen enthaltenen Kolben und Zylinder im wesentlichen einander identisch sind und daß drei der Kupplungsvorrichtungen im wesentlichen identische Kupplungsscheiben aufweisen.
15. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 14, gekennzeichnet durch eine erste Bremse, die einen Abschnitt des hinteren Planetengetriebes gegen Drehung in wenigstens eine Richtung blockiert, durch Mittel, welche die anderen Abschnitte der zwei Getriebesätze antriebsmäßig miteinander verbinden, durch Mittel, welche einen Abschnitt des vorderen Getriebesatzes und einen dritten Abschnitt des hinteren Getriebesatzes mit der Übertragungswelle verbinden, durch eine zweite Bremse, die Drehbewegungen übertragende Abschnitte aufweist, die mit Abschnitten der zwei Getriebesätze verbunden sind, die antriebsmäßig verbunden sind, und welche Bremse dazu dient, den letzten Abschnitt gegen Umlaufbewegungen zu verankern, durch einen zweiten Kupplungskorb, der von der Übertragewelle getragen wird,- sich in dem zweiten Gehäuse bzw. Getriebeabschnitt befindet und Reibungskupplungsteile einer dritten Kupplungsvorrichtung lagert, durch einen dritten Planetengetriebesatz in dem zweiten Gehäuseabschnitt, von dem ein Teil drehbar mit dem zweiten Kupplungskorb ver-

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bunden ist, durch eine Kupplungsbremsvorrichtung, die Mittel .aufweist, die antriebsmäßig mit einem zweiten Abschnitt des dritten Planetengetriebes verbunden sind, wobei die Kupplungsbremsvorrichtung dazu dient, diesen zweiten Abschnitt des dritten Planetengetriebes gegen Umlaufbewegungen zu sienern, wozu die Kupplungsbremsvorrichtung einen Reibungskupplungs-teil enthält, der mit den Reibungskupplungsabschnitten der dritten Kupplungsvorrichtung in antriebsmäßigen Kontakt bringbar ist.
16. Antriebsvorrichtung nach Anspruch -15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des hinteren Getriebesatzes der Planetenradträger des hinteren Getriebesatzes ist, daß die andreren Abschnitte der Getriebesätze die Sonnenräder derselben sin&^ daß der eine Abschnitt des vorderen Getriebesatzes der Planetenradträger dieses Getriebesatzes ist, daß der dritte Abschnitt des hinteren Getriebesatzes der -äussere Getriebering desselben ist, daß die Einwegbremse zwischen deni Sonneiurad des dritten Planetengetriebes und dem zweiten Abschnitt des Gehäuses angeordnet ist.
17. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegbremse dazu dient, den Planetenradträger des hinteren Planetengetriebes im ersten Abschnitt gegen Drehungen zu sichern und daß die Sinwegbremsen im wesentlichen identisch konstruiert und austauschbar sind.
18. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch A'e kennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtungen und die Kupplungsbremsvorrichtungen und die Kupplungsbremse austauschbare Teile cuf-

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19. /intriefos vorrichtung nach einem, oder mehreren der Ansprüche 1 "Dia 18, dadurch gekennzeichnet, daß das übersetzungsverhältnis für den Rückwärtsgang dadurch erhalten wird, wenn ein zweiter Satz von zwei Kupplungsvorrichtungen und eine Bremsvorrichtung eingerückt werden.

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