CH227479A - Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. - Google Patents

Description

      Wechselgetriebe,        insbesondere    für     Kraftfahrzeuge.       Es sind verschiedene Arten von Wechsel  getrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge,  bekannt, bei denen ein Teil der durch das  Getriebe übertragenen Leistung unmittelbar  durch ständig im     Eingriff    stehende Zahnräder  von der Antriebswelle der treibenden Kraft  maschine auf die Abtriebswelle übertragen  wird, während nur der     restliche    Teil der Lei  stung durch .den -die Drehzahl verändernden       .feil    des Getriebes hindurchgeht.

   So sind auch  Wechselgetriebe mit einem antriebsseitigen  leistungsverzweigenden Planetengetriebe be  kannt, dessen Planetenstern unmittelbar mit  der Antriebswelle der     treibenden,    Kraft  maschine und dessen eines Sonnenrad unmit  telbar mit der Abtriebswelle verbunden ist,  während das andere Sonnenrad über ein  Übersetzungsgetriebe auf die Abtriebswelle  wirkt. Bei einer bekannten Bauart eines der  artigen Getriebes ist als Übersetzungsgetriebe  ein hydrodynamisches Kraftübertragungs  getriebe verwendet; dessen Übersetzungsver-    hältnis nicht willkürlich eingestellt werden  kann und das bei weitem nicht schlupffrei  ist. Infolgedessen treten bei kleinen Dreh  zahlen schlechte Wirkungsgrade auf, durch  die der Vorteil der     Leistungsverzweigung     mindestens bei kleinen Drehzahlen zunichte  gemacht wird.

   Durch -die Erfindung soll die  ser Nachteil behoben und ein Wechselge  triebe geschaffen werden, das allen Erforder  nissen des Betriebes gewachsen ist. Die Er  findung besteht darin, dass als Übersetzungs  getriebe ein wenigstens annähernd schlupf  freies Getriebe mit willkürlich einstellbarem  Übersetzungsverhältnis verwendet ist. Für  ein     solches        hlbersetzungsgetriebe    kommen -so  wohl mechanische als auch     hydrostatische     Getriebe in Betracht.  



  Wird als     Übersetzungsgetriebe    ein stufen  los regelbares hydrostatisches Getriebe ver  wendet, bei welchem der Pumpenteil und der  Motorteil zur Verstellung der Schluckmenge  bis gegen Null eingerichtet sind, so kann für      den Schnellgang das mit dem Übersetzungs  getriebe verbundene Sonnenrad des Planeten  getriebes dadurch stillgesetzt werden, dass  die Schluckmenge des Motorteils zum Ver  schwinden gebracht wird. Bei diesem Be  triebszustand wird die vom Pumpenteil ge  lieferte     Druckflüssigkeit    nicht verbraucht  und dadurch der Pumpenteil bis zum Still  stand abgebremst.

   Die hydraulische Übertra  gungsleistung ist dabei Null und es besteht  in dem hydrostatischen Getriebe lediglich  noch ein statischer Flüssigkeitsdruck, durch  den der umlaufende Pumpenteil abgestützt  wird und der einen gewissen Kraftverlust  zur Folge hat. Dieser Nachteil kann dadurch  beseitigt werden, dass eine mechanische Sper  rung für den Pumpenteil vorgesehen ist,  die so mit dem Schluckmengenverstellorgan  verbunden ist, dass sie bei Erreichen der  kleinsten Schluckmenge des Motorteils ein  gerückt wird.

   Auf diese  Weise wird die  hydraulische Abstützung des umlaufenden       Pumpenteils    durch eine mechanische Ab  stützung ersetzt und erreicht, dass der durch  den Pumpenteil erzeugte Flüssigkeitsdruck  zu Null wird und die durch den statischen  Flüssigkeitsdruck bedingten Anpresskräfte  und die dadurch verursachten Kraftverluste  zum grössten Teil verschwinden.  



  Da es     praktisch    unmöglich ist, die  Schluckmenge des     Motorteils    gänzlich zu  Null zu machen, so dass der Motorteil über  haupt keine Flüssigkeit mehr fördert, wer  den häufig noch unnötige innere Kräfte auf  treten, die sich ebenfalls als Verluste bemerk  bar machen. Um auch sie noch zu beseitigen,  kann zwischen den den     Pumpenteil    und den  Motorteil verbindenden Saug- und Druck  leitungen eine Kurzschlussleitung mit Ab  sperrmittel vorgesehen sein, wobei das Ab  sperrmittel so mit dem Schluckmengenver  stellorgan verbunden ist, dass bei Erreichen  der kleinsten Schluckmenge des Motorteils  die Kurzschlussleitung geöffnet wird.  



  Auf der Zeichnung sind Ausführungsbei  spiele des Erfindungsgegenstandes darge  stellt, und zwar zeigen:    Fig.1 bis 5 je einen schematischen Längs  schnitt verschiedener Beispiele und  Fig. 6 eine Abänderung des Beispiels  nach Fig. ?.  



  In allen     Figuren        bezeichnen    1 ein Plane  tengetriebe und ? ein Übersetzungsgetriebe.  Das Planetengetriebe 1 weist einen Planeten  stern 3, in dem die Planetenräder 4 gelagert  sind, ein als Innenzahnrad ausgebildetes Son  nenrad 5 und ein weiteres Sonnenrad 6 auf.  Der Planetenstern 3     ist    unmittelbar mit der  von einer Kraftmaschine 7 getriebenen An  triebswelle 8 und das Sonnenrad 5 unmittel  bar mit der Abtriebswelle 9 verbunden. Das  Sonnenrad 6 sitzt auf einer Hohlwelle 10  und wirkt auf das Übersetzungsgetriebe     \?,     das zwischen die Hohlwelle 10 und die Ab  triebswelle 9 eingeschaltet ist. Das unmittel  bar mit. der Abtriebswelle 9 verbundene Son  nenrad 5 ist grösser als das Sonnenrad 6.

   Da  durch wird erreicht, dass bei in sich still  stehendem Planetengetriebe der grösste Teil  der Leistung unmittelbar auf die Abtriebs  welle übertragen wird.  



  Die Ausführungsbeispiele nach den Fig.1  bis 5 unterscheiden sieh durch die Art des  verstellbaren Übersetzungsgetriebes.  



  Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist das  Übersetzungsgetriebe als Zahnradwechsel  getriebe 11 in bekannter Weise ausgebildet.  



  Günstiger ist es, wenn gemäss Fig. ? ein  stufenloses Flüssigkeitsgetriebe als Über  setzungsgetriebe verwendet wird, dessen  Übersetzung von der kleinsten Leistung des  Pumpenteils 1? bei der grössten Schluck  menge des Motorteils 13 bis zur höchsten  Pumpenleistung und kleinsten Motorschluck  menge verändert werden kann. Durch eine  Umkehr der Richtung des Flüssigkeits  stromes,     -welche    durch besondere Mittel er  möglicht ist, kann sogar - allerdings gegen  das Drehmoment des Sonnenrades 5 - ein  Rückwärtsgang der     Abtriebswelle    9     erreicht=     werden.  



       Fig.    3 zeigt eine Ausführung, bei der als  stufenlos regelbares Übersetzungsgetriebe  zwei hintereinander geschaltete, stufenlos  regelbare     Riemenscheibenwechselgetriebe        1.1         und 15 mit gegeneinander verstellbaren Ke  gelscheibenpaaren und zwischen ihnen lau  fendem Metallgliederkeilriemen verwendet  sind. Bei dieser Ausführung muss, wie bei  andern Kraftfahrzeuggetrieben, eine lösbare  Kupplung und ein gesonderter Rückwärts  gang vorgesehen werden. Diese sind nicht       dargestellt.    Es ist auch möglich, den Rück  wärtsgang in bekannter Weise durch Um  kuppeln der     verschiedenen.    Teile des Plane  tengetriebes 1 zu erhalten.  



  Ein besonders einfaches stufenlos regel  bares Flüssigkeitsgetriebe als Übersetzungs  getriebe ist gemäss Fig. 4 angeordnet, bei dem  der     Pumpenteil    16 des Flüssigkeitsgetriebes  als eine Pumpe mit fester Schluckmenge und  gleichbleibender Förderrichtung ausgebildet  ist, die bei gleichbleibendem Antriebsdreh  moment stets gleichbleibenden Flüssigkeits  druck erzeugt, wobei in der Flüssigkeits  leitung Steuereinrichtungen 17 zur Umsteue  rung der     Richtung    des Flüssigkeitsstromes  vorgesehen sind, die an sich bekannt sind.

    Der Motorteil 18 des Flüssigkeitsgetriebes  ist in diesem Falle als ein Motor mit vom  kleinsten bis zum Höchstbetrag veränder  licher Schluckmenge ausgebildet, dessen  Drehrichtung für den Rückwärtsgang durch  Umschalten des Flüssigkeitsstromes mittels  der Steuereinrichtungen 17 geändert werden  kann.  



  Die Ausführung nach Fig. 5, bei der als  Pumpenteil 19 eine Zahnrad- oder Schnecken  pumpe bekannter Bauart vorgesehen ist,  unterscheidet sich von der vorigen dadurch,  dass der Motorteil 20 aus mehreren Zahnrad  motoren besteht, die feste Schluckmengen  haben und je nach Bedarf bei Wechsel des  Übersetzungsverhältnisses zu- oder abge  schaltet werden können, um dadurch letzten  Endes die Übersetzung zu ändern. Die ein  zelnen Flüssigkeitsmotoren können dabei, wie  angedeutet, verschiedene Dimensionen haben.  Der Schnellgang, das heisst die Sperrung des  Sonnenrades 6, wird durch Abschalten sämt  licher Zahnradmotoren erreicht. Der lang  samste Gang entsteht, wenn sämtliche Zahn  radmotoren gleichzeitig     eingeschaltet    sind.

   Der    Rückwärtsgang kann,     mit    etwas erhöhtem  Flüssigkeitsdruck, erreicht werden, indem  man den Flüssigkeitsstrom der Pumpe den  Flüssigkeitsabgangsstutzen der Zahnrad  motoren zuführt. In der     Fig.    5 ist eine Aus  führungsmöglichkeit der Steuerung durch  Kolbenschieber 21 schematisch angedeutet.  



  Das letztbeschriebene Getriebe erlaubt  mit einfachsten Mitteln eine vollkommene  Beherrschung des     .Kraftwagens.    Kurzschluss  des Flüssigkeitsstromes der Pumpe ergibt den  Leerlauf der Kraftmaschine 7 bei stillstehen  dem Wagen. Beiderseitige Absperrung der  Flüssigkeitsleitungen der gefüllten Zahnrad  motoren bringt die Blockierung des Wagens  hervor. Allmähliche Absperrung der Zahn  radmotoren erzeugt den Beschleunigungsvor  gang und zunehmende Einbeziehung der  Zahnradmotoren in den     Kraftfluss    kann zur  Verzögerung oder Bremsung - des Wagens  ausgenutzt werden.  



  Bei der Ausführung nach     Fig.    6 treibt  das von der Kraftmaschine 7 angetriebene  Planetengetriebe 1 wieder mit dem     innern     Sonnenrad 6 auf die Hohlwelle 10, die den  Pumpenteil 12 des Flüssigkeitsgetriebes 2  antreibt, dessen Motorteil 13 mit dem Pum  penteil durch eine Saugleitung 22 und eine  Druckleitung 23 verbunden ist. Zwischen  beiden Leitungen ist eine Verbindungslei  tung 24 angeordnet, in der ein Absperrmittel  25 sitzt.  



  Mit der Hohlwelle 10 ist starr ein Kupp  lungskranz 2'6 verbunden, der durch ein darin       einzugreifen;    bestimmtes Zahnsegment 2 7  gegen Drehung gesperrt werden kann. Das  Zahnsegment 27 steht mit dem     Schluckmen-          genregulierhebel    28 des Motorteils 13 des  Flüssigkeitsgetriebes derart in     Verbindung,     dass es in den Kupplungskranz 26 eingerückt  wird, wenn der Hebel in die mit 29 bezeich  nete Stellung gebracht und damit die kleinste  Schluckmenge des Motorteils eingestellt wird.  Ebenso besteht zwischen dem Regulierhebel  28 und dem     Absperrmittel    25 eine solche  nicht gezeichnete Verbindung, dass das Ab  sperrmittel 25 in der Stellung 29 des Regu-      lierhebels 28 geöffnet ist.

   Die Verbindung  zwischen dem Regulierhebel 28 und dem Ab  sperrmittel 25 kann in beliebiger bekannter  Weise ausgeführt sein.  



  Für die Verwendung als Kraftfahrzeug  getriebe     kann    das Planetengetriebe zweck  mässig so ausgelegt sein, dass im Autobahn  gang (Schnellgang) das mit dem Überset  zungsgetriebe verbundene Sonnenrad des  Planetengetriebes vollständig oder wenig  stens nahezu still steht. Dann ist die Über  tragungsleistung des Übersetzungsgetriebes  annähernd gleich Null und das Übersetzungs  getriebe braucht lediglich das Sonnenrad ab  zustützen. Im Normalgang (Übersetzung  1 : 1) steht das Planetengetriebe in sich still  und das Übersetzungsgetriebe hat weniger  als die Hälfte der Motorleistung zu übertra  gen. Lediglich bei den stets nur kurze Zeit  beim Anfahren und am Berg     benutzten    lang  samen Gängen geht der Hauptteil der Lei  stung durch das Übersetzungsgetriebe.  



  Infolge dieser Arbeitsweise zeigt das Ge  triebe gegenüber den bekannten Getrieben  den Vorteil, dass das Übersetzungsgetriebe  sehr geschont wird, weil es bei den grossen  Motordauerleistungen nur mit geringen Teil  lasten läuft. Ausserdem tritt ein etwas  schlechterer Wirkungsgrad des Übersetzungs  getriebes nur für die kleinen Teillasten ein  und beeinträchtigt den Gesamtwirkungsgrad  des Wechselgetriebes nur unwesentlich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wechselgetriebe, insbesondere für Kraft wagen, mit einem antriebsseitigen leistungs verzweigenden Planetengetriebe, dessen Pla netenstern unmittelbar mit der Antriebswelle der treibenden Kraftmaschine und dessen eines Sonnenrad unmittelbar mit der Ab triebswelle verbunden ist, während das an dere Sonnenrad über ein Übersetzungsge triebe auf die Abtriebswelle wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass als Übersetzungsgetriebe (2) ein wenigstens annähernd schlupffreies Getriebe mit willkürlich einstellbarem Über setzungsverhältnis verwendet ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Wechselgetriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Über setzungsgetriebe ein mechanisches Getriebe verwendet ist.

   Wechselgetriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Über setzungsgetriebe ein hydrostatisches Getriebe verwendet ist. 3. Wechselgetriebe nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das mechanische Getriebe aus zwei stufenlos regelbaren, hintereinandergeschal teten Riemenscheibenwechselgetrieben (14, 15) mit lastabhängigem Reibungsschluss be steht. 4. Wechselgetriebe nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass das hydrostatische Getriebe eine veränderliche Pumpenförderrichtung und eine Einrichtung zur Verstellung der Schluckmenge des Pumpenteils (12) und des Motorteils (13) des Getriebes bis gegen Null aufweist. 5.

   Wechselgetriebe nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass der Pumpenteil (16) des hydro statischen Getriebes eine Umlaufpumpe mit fester Schluelzmenge und gleichbleibender Förderrichtung ist und in der Flüssigkeits leitung Steuereinrichtungen (17) zur Um steuerung der Richtung des Flüssigkeits stromes vorgesehen sind. 6. Wechselgetriebe nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der l#,fotorteil (18) des hydrostatischen Getriebes für eine stufenlos veränderliche Schlucllmenge eingerichtet ist. 7.

   Wechselgetriebe nach Patentanspruch und Unteranspruch \?, dadurch gekennzeich net, dass der Motorteil (20) des Flüssigkeits getriebes aus mehreren Umlaufmotoren mit fester Schluckmenge besteht, die je nach Be darf zu- oder abgeschaltet werden können. B.

   Wechselgetriebe nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 und 7, dadurch ge kennzeichnet, da.ss in den Flüssigkeitsleitun gen zwischen dem Pumpenteil und dem 112o- torteil Umsteuereinrichtungen (21) vorge sehen sind, mit denen a) der Flüssigkeitsstrom vom Pumpen teil (19) bei gleichzeitiger Absperrung des Zu- und Abflusses des Motorteils (20) kurz geschlossen werden: kann, b) die Zuflussrichtung des Flüssigkeits stromes zum Motorteil (20) gewechselt wer den kann und c) die einzelnen Umlaufmotoren allmäh lich bei gleichzeitiger Belüftung abgeschal tet werden können. 9.

   Wechselgetriebe nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass für den Pumpenteil (12) des hydro statischen Getriebes ein mechanisches Sperr getriebe vorgesehen ist, das so mit einem Schluckmengenverstellorgan (28) des Motor- teils (13) des Getriebes verbunden ist, dass es bei Erreichen der kleinsten Schluckmenge des Motorteils (13) eingerückt wird. 10. Wechselgetriebe nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 und 9; dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen den den Pum penteil (12) und den Motorteil (13) verbin denden Saug- und Druckleitungen (22, 23) eine Kurzschlussleitung (24) mit Absperr mittel (25) vorgesehen ist, das so mit dem Schluckmengenverstellorgan (28) verbunden ist, dass bei Erreichen der kleinsten Schluck menge des Motorteils die Kurzschlussleitung geöffnet wird.