Kraftübertragungseinrichtung, bestehend aus einem stufenlos regelbaren
Flüssigkeitsgetriebe in Verbindung mit einem Zahnradwechselgetriebe Es sind stufenlos
regelbare Getriebe bekannt, die aus einem umschaltbaren Zahnradgetriebe und einem
stufenlos regelbaren Flüssigkeitsgetriebe bestehen. Dabei werden durch das umschaltbare
Zahnradgetriebe zusätzliche feste Getriebestufen dem Flüssigkeitsgetriebe nachgeschaltet,
um verschiedene Regelbereiche zu erzielen. Die festen Getriebestufen werden eingeschaltet,
wenn die eine Regelgrenze des Flüssigkeitsgetriebes erreicht ist. Um einen zusammenhängenden
großen Regelbereich zu erhalten, ist hierbei das Flüssigkeitsgetriebe vor der Einschaltung
der festen Getriebestufen zuerst wieder in die andere Regelendlage zurückzuführen.
Diese Umschaltung kann nur im Leerlauf der Getriebeeinrichtung erfolgen, so daß
es nicht möglich ist, den gesamten Regelbereich des Getriebes unter Last ohne Unterbrechung
zu durchlaufen. Diesem Nachteil ist bereits durch ein Getriebe abgeholfen worden,
bei dem eine Antriebswelle zwischen zwei Getriebewellen eines Zahnradgetriebes angeordnet
ist, die sie wechselweise antreiben kann. Die beiden Getriebewellen des Zahnradgetriebes
stehen dabei über ein stufenlos schaltbares Getriebe, einen sogenannten Variator,
der als Keilriemengetriebe ausgebildet ist, miteinander in Verbindung und können
wechselweise über entsprechende Zahnräder die Abtriebswelle des Getriebes antreiben.
Beim Umschalten des Zahnradgetriebes von einem Regelbereich auf einen anderen wird
dabei im Variator die Drehrichtung beibehalten, aber die Richtung der Übertragung
des Drehmomentes von der einen Welle auf die andere umgekehrt. Die Umkehrung der
Richtung, in der das Drehmoment vom Variator übertragen werden muß, bietet jedoch
Nachteile, wenn das
stufenlose Getriebe als Flüssigkeitsgetriebe
ausgebildet werden soll.Power transmission device, consisting of an infinitely variable
Fluid transmission in connection with a gear change transmission It is stepless
variable transmission known, which consists of a switchable gear transmission and a
continuously variable fluid transmission exist. The switchable
Gear drive additional fixed gear stages connected downstream of the fluid gear,
to achieve different control ranges. The fixed gear stages are switched on,
when one control limit of the fluid transmission is reached. To a cohesive
To get a large control range, the fluid gear is here before switching on
of the fixed gear stages first to return to the other control end position.
This changeover can only take place when the transmission device is idling, so that
it is not possible to use the entire control range of the transmission under load without interruption
to go through. This disadvantage has already been remedied by a gearbox,
in which a drive shaft is arranged between two transmission shafts of a gear transmission
that can power them alternately. The two transmission shafts of the gear transmission
are available via a continuously variable transmission, a so-called variator,
which is designed as a V-belt drive, in connection with each other and can
alternately drive the output shaft of the gearbox via corresponding gears.
When switching the gear transmission from one control range to another,
Keep the direction of rotation in the variator, but the direction of transmission
of the torque is reversed from one shaft to the other. The reverse of the
However, offers the direction in which the torque must be transmitted by the variator
Cons if that
continuously variable transmission as fluid transmission
should be trained.
Zur stufenlosen Schaltung eines aus Flüssigkeitsgetriebe und Zahnradwechselgetriebe
bestehenden Gesamtgetriebes ist ferner eine Anordnung verwendet worden, die mit
zwei hydrodynamischen Flüssigkeitsgetrieben arbeitet. Bei dieser Anordnung treibt
die Antriebswelle des Getriebes stets zwei hydrodynämische Flüssigkeitsgetriebe
an, welche ihrerseits je eine Welle eines Wechselgetriebes wechselweise antreiben.
Die Zahnräder dieser Wellen können abwechselnd auf die Abtriebswelle arbeiten, wobei
in den meisten Betriebsstellungen eines der beiden Flüssigkeitsgetriebe leer läuft.
Ein derartiges Getriebe wird infolge der Verwendung zweier Flüssigkeitsgetriebe
sehr teuer und hat außerdem den Nachteil, daß das Zahnradwechselgetriebe mit Synchronisiereinrichtungen
versehen sein muß, da das Übersetzungsverhältnis von hydrodynamischen Getrieben
nicht genau vorher bestimmt werden kann, weil es von der jeweiligen Belastung des
Getriebes abhängt. Außerdem erfolgt das Ein- und Ausschalten der hydrodynamischen
Flüssigkeitsgetriebe durch Füllen und Entleeren, so daß die Schaltungen jeweils
ziemlich lange Zeit in Anspruch nehmen.For stepless switching of a fluid transmission and gear change transmission
existing overall transmission has also been used an arrangement with
two hydrodynamic fluid gear works. With this arrangement drifts
the drive shaft of the transmission always has two hydrodynamic fluid transmissions
which in turn drive a shaft of a gearbox alternately.
The gears of these shafts can work alternately on the output shaft, whereby
in most operating positions one of the two fluid transmissions runs idle.
Such a transmission is due to the use of two fluid transmissions
very expensive and also has the disadvantage that the gear change transmission with synchronizing devices
must be provided, as the transmission ratio of hydrodynamic transmissions
cannot be determined exactly in advance because it depends on the respective load of the
Transmission depends. In addition, the hydrodynamic is switched on and off
Fluid transmission by filling and draining, so that the circuits respectively
take quite a long time.
Die Erfindung bezweckt nun, die Aufgabe, ein aus einem stufenlos schaltbaren
Getriebe und einem Zahnradwechselgetriebe bestehendes Getriebe stufenlos zu schalten,
in einfacherer Weise zu lösen. Die Erfindung besteht darin, daß ein zweites, das
Flüssigkeitsgetriebe umgehendes Wechselgetriebe vorgesehen ist, welches den Kraftfluß
während der Umschaltung des Flüssigkeitsgetriebes und des diesem nachgeschalteten
Wechselgetriebes übernimmt. Nach der Umschaltung des Flüssigkeitsgetriebes in seine
andere Endlage und nach Umschaltung des dem Flüssigkeitsgetriebe nachgeordneten
Zahnradwechselgetriebes in die nächste Übersetzungsstufe kann der Kraftfluß von
dem Umgehungsgetriebe wieder über das Flüssigkeitsgetriebe auf den Abtrieb gelenkt
werden, so daß ein zweiter Regelbereich mit einer höheren bzw. niedrigeren Betriebsdrehzahl
zur Verfügung steht. Dieser Vorgang kann so oft wiederholt werden, als das dem Flüssigkeitsgetriebe
nachgeschaltete Zahnradwechselgetriebe Stufen besitzt. Die Ausführung eines solchen
Getriebes geschieht zweckmäßig in der Weise, daß zwischen einer Zahnräder tragenden,
vom Flüssigkeitsgetriebe angetriebenen Zahnradgetriebewelle und der das Flüssigkeitsgetriebe
umgehenden, ebenfalls mit Zahnrädern versehenen Umgehungswelle die Antriebswelle
angeordnet ist, deren Zahnräder in Achsrichtung gegenüber den anderen Getriebewellen
verschiebbar sind.The aim of the invention now is to provide a steplessly switchable one from a
Gearbox and a gear change gearbox to shift the existing gearbox continuously,
in an easier way to solve. The invention consists in that a second, the
Fluid gear bypassing change gear is provided, which the power flow
during the changeover of the fluid transmission and the downstream one
Gearbox takes over. After switching the fluid transmission into his
other end position and after switching the downstream of the fluid gear
Gear change transmission in the next translation stage can the power flow of
the bypass gear is directed back to the output via the fluid gear
so that a second control range with a higher or lower operating speed
is available. This process can be repeated as often as that of the fluid transmission
downstream gear change gear has stages. The execution of such a
Transmission is expediently done in such a way that between a gears carrying,
the gear drive shaft driven by the fluid transmission and the fluid transmission
bypass shaft, also provided with gear wheels, the drive shaft
is arranged, the gears in the axial direction relative to the other transmission shafts
are movable.
Um die Schaltung ohne Unterbrechung des Kraftflusses vornehmen zu
können und das Getriebe somit über den ganzen Regelbereich stufenlos unter Last
schalten zu können, sind die Zahnräder der drei Getriebewellen so zueinander angeordnet,
daß beim Schalten ein Zahnrad der Abtriebswelle mit einem Zahnrad der Umgehungswelle
zum Eingriff kommt, ehe der Eingriff eines Zahnrades der Abtriebswelle in ein Zahnrad
der vom Flüssigkeitsgetriebe angetriebenen Welle ganz gelöst ist, und umgekehrt.
Bei den bekannten Getrieben, die aus zwei Flüssigkeitsgetrieben und einem nachgeordneten
Zahnradwechselgetriebe bestehen, sind hydrodynamische Getriebe verwendet worden,
deren Übersetzungsverhältnis nicht genau vorher bestimmt werden kann. Demgegenüber
wird nach der Erfindung ein hydrostatisches Getriebe verwendet, dessen Übersetzungsverhältnis
genau vorher bestimmbar ist, so daß Synchronisiervorrichtungen an den Zahnradwechselgetrieben
entfallen oder zum mindesten wesentlich einfacher als bisher ausgeführt werden können.
Zweckmäßig ist es, zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Flüssigkeitsgetriebes ein
solches mit Leistungsverzweigung zu verwenden, bei dem ein Teil der Leistung durch
unmittelbare Reaktion und der andere Teil der Leistung über Pumpe und Motor des
Flüssigkeitsgetriebes übertragen wird.To make the circuit without interrupting the power flow
and the transmission can be continuously adjusted under load over the entire control range
to be able to shift, the gears of the three transmission shafts are arranged in relation to one another
that when switching a gear of the output shaft with a gear of the bypass shaft
comes into engagement before a gear on the output shaft engages with a gear
the shaft driven by the fluid transmission is completely loosened, and vice versa.
In the case of the known gears, which consist of two fluid gears and one downstream
Gear change gears exist, hydrodynamic gears have been used,
whose transmission ratio cannot be precisely determined in advance. In contrast
a hydrostatic transmission is used according to the invention, its transmission ratio
can be determined exactly beforehand, so that synchronizing devices on the gear change transmissions
can be omitted or at least can be carried out much more easily than before.
It is useful to increase the efficiency of the fluid transmission
to use those with service branching, in which part of the service through
immediate reaction and the other part of the power via the pump and motor of the
Fluid transmission is transmitted.
Die Erfindung zeigt ferner Mittel zum Schalten der Wechselgetriebe
und zum Verstellen des Flüssigkeitsgetriebes, welche es ermöglichen, durch Betätigen
eines einzigen Handhebels od. dgl. den gesamten Übersetzungsbereich des Wechselgetriebes
stufenlos zu beherrschen. Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung zum Schalten des
Wechselgetriebes durch mechanisch zwangsläufige Mittel mit der Steuervorrichtung
des Flüssigkeitsgetriebes verbunden. Beispielsweise dient hierzu eine drehbare Steuerwelle,
welche Nocken, Zahnradsegmente od. dgl. trägt, die das Flüssigkeitsgetriebe und
das Zahnradwechselgetriebe bei ihrer Drehung in entsprechenden zeitlichen Abständen
richtig schalten.The invention also shows means for shifting the change gears
and for adjusting the fluid gear, which make it possible by actuation
a single hand lever or the like. The entire translation range of the gearbox
to master steplessly. For this purpose a device for switching the
Change transmission by mechanically positive means with the control device
of the fluid transmission connected. For example, a rotatable control shaft is used for this purpose,
Which cams, gear segments od. Like. Carries the fluid transmission and
the gear change gear as it rotates at corresponding time intervals
switch correctly.
Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar
zeigt Fig. i eine schematische Darstellung des Gesamtgetriebes und die Fig. 2 und
3 Seitenansichten des Nockens und des Zahnradsegmentes.The drawing brings an embodiment of the invention, namely
Fig. i shows a schematic representation of the entire transmission and Figs. 2 and
3 side views of the cam and the gear segment.
In Fig. i wird von der antreibenden Welle ioi über die Zahnräder 102
und io3 der stufenlos veränderliche Teil i angetrieben. Der Zu- und Abfluß der Flüssigkeit
zum Teil i erfolgt durch die hohlen Wellen (40, 2 und 107) und durch die
Rohrstränge 135 und 136 von bzw. zu einem Behälter. Das Gehäuse i ist bei 134 gegen
Drehung gesichert. Der Antrieb geht dann über die Wellen 2 und 107 bzw. deren Zahnräder
io6, io8 und iog weiter. Das zweite auf der antreibenden Welle ioi sitzende Zahnrad
iig kämmt mit dem Zahnrad 118 der Vorlegewelle 117, die noch die zwei Zahnräder
115 und 116 trägt. Auf der abtreibenden Welle 114 sitzt verschiebbar, aber durch
Keile gegen Drehung gesichert, die Hohlwelle 113, auf der die Zahnräder iio, iii
und 112 angeordnet sind. Sie wird durch die Stellgabel 120 verschoben, die an der
Gewindestange 121 befestigt ist. Das Zahnrad 122 sitzt mit seiner Muffe so auf der
Gewindestange 121, daß diese durch eine Drehung des Zahnrades 122 verschoben wird.
Die Steuerwelle 125 ist in 126 und 133 gelagert. Sie wird durch die Handkurbel
132
gedreht, wobei der stufenlose Teil i durch den Stehstift 7, der durch
die Feder 137 gegen die Nockenscheibe 127a gepreßt wird, zu verstellen ist. Das
teilweise ausgesparte Zahnrad 124 (Fig. 3) mit seinen zwei Zahnradsegmenten 124
ist auch fest auf der
Steuerwelle 125. Die Zahnsegmente 124 kommen
immer dann in Eingriff mit Zahnrad 122, wenn der Nocken so gedreht wird, daß der
Stellstift 7 (Fig. 2) von den Kurventeilen 127 weg auf die zylindrischen Teile 129
bzw. 131 zu stehen kommt. In Fig. 2 ist bei einer Drehung der Steuerwelle entgegen
dem Uhrzeigersinn der zylindrische Nockentei1129 eben unter den Stellstift 7 gekommen,
d. h. daß der stufenlose Teil in einer Endstellung angelangt ist. Gleichzeitig kommt
das Zahnradsegment 124 (Fig. 3) in Eingriff mit Zahnrad 122, wodurch die Gewindestange
121 und damit über die Verstellgabel 120 die Hohlwelle 113 nach rechts verschoben
wird. Dadurch werden die Zahnräder io6 und iio außer Eingriff und die Zahnräder
112 und 115 in Eingriff gebracht. Die Stellung der Zahnräder ist so, daß während
des Verschiebens die Zahnräder io6 und iio sowohl als auch 112 und 115 vorübergehend
gleichzeitig im Eingriff sind. Der Kraftschluß wird also nie unterbrochen. Bei Weiterdrehung
der Steuerwelle 125 wird dann, wenn das Zahnradpaar io6 und lio ganz außer Eingriff
ist, die Kraftübertragung also über die Zahnräder i19, 118, 115, 112 erfolgt,
der stufenlose Teil i dadurch ruckartig in seine andere Endstellung zurückgebracht,
daß die Steilkurve 128 (Fig. 2) unter den Stellstift 7 kommt. Während des Überschleifens
des zylindrischen Teiles 131 durch den Stellstift wird das Zahnrad 112 auch noch
zum Eingriff mit Zahnrad iog gebracht, so daß kurzzeitig Zahnrad 112 gleichzeitig
mit 115 und iog kämmt; durch Weiterdrehen der Steuerwelle kommen zuerst die Zahnräder
112 und 115 außer Eingriff und dann auch das Zahnradsegment 124. Jetzt kommt der
Kurventeil 127 des Nockens unter den Stehstift 7 zu stehen. Der Antrieb erfolgt
über die Zahnräder 102, 103, 109, 112, und die Drehzahländerung erfolgt stufenlos
weiter, bis der zylindrische Nockenteil 129 unter den Stellstift 7 kommt. Nun kommt
das nächste Zahnradsegment 124 in Eingriff und verursacht eine weitere Verschiebung
der Hohlwelle 113 nach rechts. Dadurch wird Zahnrad iii und 116 in Eingriff und
etwas später io9 und 112 außer Eingriff gebracht. Nun erfolgt wieder die ruckartige
Rückverstellung des stufenlosen Teiles, und danach wird Zahnrad iii mit io8 in Eingriff
und kurze Zeit später außer Eingriff mit Zahnrad 116 gebracht. Nun kann die stufenlose
Drehzahländerung wieder weitergehen.In FIG. I, the continuously variable part i is driven by the driving shaft ioi via the gears 102 and io3. The inflow and outflow of the liquid to part i takes place through the hollow shafts (40, 2 and 107) and through the pipe strings 135 and 136 from or to a container. The housing i is secured against rotation at 134. The drive then continues via shafts 2 and 107 or their gears io6, io8 and iog. The second gear wheel iig, which is seated on the driving shaft ioi, meshes with the gear wheel 118 of the countershaft 117, which still carries the two gear wheels 115 and 116. The hollow shaft 113, on which the gears iio, iii and 112 are arranged, is slidably seated on the output shaft 114, but secured against rotation by wedges. It is moved by the adjusting fork 120, which is attached to the threaded rod 121. The gear 122 is seated with its sleeve on the threaded rod 121 that this is displaced by a rotation of the gear 122. The control shaft 125 is journalled at 126 and 133. It is rotated by the hand crank 132 , the stepless part i being adjusted by the pin 7 which is pressed by the spring 137 against the cam disk 127a. The partially recessed gear 124 (Fig. 3) with its two gear segments 124 is also fixed on the control shaft 125. The gear segments 124 always come into engagement with gear 122 when the cam is rotated so that the adjusting pin 7 (Fig. 2 ) comes to stand away from the curve parts 127 on the cylindrical parts 129 and 131, respectively. In FIG. 2, when the control shaft is rotated counterclockwise, the cylindrical cam part has just come under the adjusting pin 7, that is to say that the stepless part has reached an end position. At the same time, the gear segment 124 (FIG. 3) engages with gear 122, as a result of which the threaded rod 121 and thus the hollow shaft 113 is displaced to the right via the adjusting fork 120. As a result, gears io6 and iio are disengaged and gears 112 and 115 are brought into mesh. The position of the gears is such that during the shift the gears io6 and iio as well as 112 and 115 are temporarily in mesh at the same time. The frictional connection is never interrupted. When the control shaft 125 continues to rotate, when the gear pair io6 and lio is completely out of engagement, i.e. the power is transmitted via the gear wheels i19, 118, 115, 112, the stepless part i is jerked back into its other end position as a result of the steep curve 128 (Fig. 2) comes under the adjusting pin 7. During the grinding of the cylindrical part 131 by the adjusting pin, the gear 112 is also brought into engagement with gear iog, so that gear 112 meshes with 115 and iog for a short time; By continuing to turn the control shaft, the gears 112 and 115 first disengage and then the gear segment 124 as well. The cam part 127 of the cam now comes to rest under the pin 7. The drive takes place via the gears 102, 103, 109, 112, and the speed change continues continuously until the cylindrical cam part 129 comes under the adjusting pin 7. Now the next gear segment 124 comes into engagement and causes a further shift of the hollow shaft 113 to the right. This disengages gear iii and 116 and disengages io9 and 112 a little later. The stepless part is now suddenly reset, and then gear iii is brought into engagement with io8 and a short time later disengaged from gear 116. Now the stepless speed change can continue again.