Kraftfahrzeuggetriebe Es sind Getriebe - sogenannte Differentialwand ler-Getriebe - bekannt, bei denen die Motorleistung teils auf einem hydraulischen und teils auf einem mechanischen Kraftweg übertragen wird. Hierbei dient ein Planetenradgetriebe entweder als Leistungsteiler- getriebe oder als Summengetriebe.
Ist ein Leistungs- teilergetriebe vorhanden, so ist ein Glied des Plane tenradgetriebes mit der Motorwelle, ein anderes Glied mit dem Primärteil eines Strömungswandlers und ein drittes Glied mit dem Abtrieb verbunden. Der Sekun därteil des Wandlers ist - meist über einen Freilauf - ebenfalls mit dem Abtrieb verbunden. Bei einem Summengetriebe steht ein Glied des Planetenradge- triebes mit dem Sekundärteil eines Strömungswand lers, das zweite Glied mit der Motorwelle und das dritte Glied mit dem Abtrieb in Verbindung.
Der Pri märteil des Wandlers wird ebenso von der Motor welle angetrieben.
Der Hauptvorteil des Differentialwandler-Getrie- bes gegenüber einem rein mechanischen Getriebe besteht darin, dass es sich weitgehend selbsttätig den verschiedenen Abtriebswiderständen anpasst, d. h., dass es in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich das übersetzungsverhältnis zwischen Motorwelle und Abtriebswelle automatisch und stufenlos ändert, und zwar derart, dass z.
B. bei einem Differen- tialwandler-Getriebe mit einem Leistungsteilergetriebe die Motorleistung bei stillstehender Abtriebswelle rein hydraulisch und mit steigender Abtriebsdreh- zahl zunehmend über den mechanischen Kraftweg übertragen wird. Es wird hiermit die Motorlei stung besser ausgenützt, als es bei den herkömmli chen Zahnradstufengetrieben der Fall ist.
Der Haupt vorteil des Differentialwandlergetriebes gegenüber einem Wandlergetriebe ist darin zu sehen, dass wegen der teilweise mechanischen Leistungsübertragung der Wirkungsgrad höher ist.
Wie ferner bekannt ist, lässt sich bei solchen Dif- ferentialwandler-Getrieben in einfacher Weise ein zweiter, rein mechanischer Gang dadurch erzielen, dass der hydraulische Kraftweg ausgeschaltet wird; z. B. dadurch, dass er bei einem Leistungsteilerge- triebe festgebremst wird. Im allgemeinen ist es not -wendig, dem Differentialwandler-Getriebe ein Reduk tionsgetriebe (übersetzung ins Langsame) nachzu- schalten, das die Drehzahl dem Bedarfsfall anpasst.
Es ist weiterhin bekannt,- zur Erzielung eines Rückwärtsganges in einem leistungsteilenden Wand- ler-Getriebe das Turbinenrad des Strömungswandlers festzubremsen und das drehbar ausgebildete Leitrad mit dem Abtrieb zu verbinden und umlaufen zu las sen.
Es wird nun ein solches Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschlagen, das durch eine neuartige Verbindung von Getriebeelementen einen einfachen Aufbau des Getriebes zulässt und trotzdem mehrere Gänge, ins besondere--auch einen hydraulischen Rückwärtsgang, ermöglicht.
Die Erfindung wird in der Kombination folgender Merkmale gesehen: a) das Getriebe weist einen rein mechanischen Kraftweg, einen hierzu parallel geschalteten hydrauli schen Kraftweg mit einem Strömungswandler mit einem von seiner ortsfesten Abstützung ablösbaren Leitrad und ein den beiden Kraftwegen nachgeschal tetes Schaltgetriebe auf;
b) an der Verzweigungsstelle und/oder an der Vereinigungsstelle dieser beiden Kraftwege ist ein leistungsteilendes bzw. leistungssummierendes Plane tenradgetriebe angeordnet, c) der hydraulische Kraftweg ist ausschaltbar, d) die Verbindungswelle zwischen der Vereini- gungsstelle der beiden Kraftwege und dem nachge schalteten Schaltgetriebe ist mit einer Bremse verse hen und e)
das Schaltgetriebe weist ausser dem mit der genannten Verbindungswelle verbundenen Eintrieb noch einen weiteren mit dem Leitrad verbundenen Eintrieb auf und ist derart ausgebildet, dass minde stens einer dieser Eintriebe wahlweise mit der Ab triebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes in Triebver bindung gebracht werden kann.
Zweckmässigerweise kann hierbei das drehbare Leitrad des Wandlers mit einer Bremse versehen sein. Bei Getrieben mit einem leistungsteilenden Pla- netenradgetriebe wird weiterhin vorgeschlagen, dass in Kraftflussrichtung hinter dem Turbinenrad des Wandlers ebenfalls in an sich bekannter Weise ein Freilauf angeordnet wird, der sich löst, wenn die hin ter diesem Freilauf befindliche Verbindungswelle eine höhere Drehzahl erreicht als das Turbinenrad,
und dass ferner das Pumpenrad mittels einer Bremse festbremsbar ausgebildet wird. Bei Anordnung mit einem Summengetriebe als Nachschaltgetriebe kann dagegen das Turbinenrad des Wandlers feststellbar ausgebildet sein, z. B. mittels einer Bremse. Ferner kann entweder der Wandler entleerbar oder die Pri märwelle des Wandlers von der Antriebswelle lösbar ausgebildet werden, z. B. mittels einer Trennkupp lung.
Getriebe dieser Art besitzen mindestens zwei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang (Wandler gang). Zur Erzielung des ersten Vorwärtsganges (Dif- ferentialwandlergang) wird nur das Leitrad festgehal ten, so dass damit der hydraulische und mechanische Kraftweg eingeschaltet sind, während die Bremse an der Verbindungswelle gelöst und die Verbindungswelle selbst mit der Abtriebswelle gekuppelt ist. Für den zweiten Vorwärtsgang (rein mechanischer Gang) wird der hydraulische Kraftweg ausgeschaltet, indem z.
B. bei Leistungsteilergetrieben die Primärwelle des hydrauli schen Kraftweges festgebremst wird oder bei Sum mengetrieben der Wandler entleert oder die Primär welle des Wandlers mittels einer Trennkupplung vom Antrieb gelöst wird. Beim Rückwärtsgang wird das Leitrad mit der Abtriebswelle gekuppelt und die oben erwähnte Verbindungswelle (Turbinenrad des Wand- lers) festgebremst.
Mithin ist der Rückwärtsgang ein reiner Wandlergang ohne Leistungsverzweigung. Es ist ferner möglich, bei Vorwärtsfahrt mit eingelegtem Rückwärtsgang durch den Wandler und bei Rück wärtsfahrt mit dem ersten Vorwärtsgang zu bremsen.
Eine besonders günstige Anordnung des nachge schalteten Schaltgetriebes ergibt sich dadurch, dass das Schaltgetriebe als Planetenradgetriebe ausgebil det wird, von dem ein Glied mit der Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes, ein zweites Glied mit dem Leitrad des Wandlers und ein drittes Glied mit der erwähnten Verbindungswelle (zwischen den beiden Kraftwegen einerseits und dem nachgeschalteten Pla- netenradgetriebe andererseits)
verbunden wird. Bei dieser Anordnung eines Planetenradgetriebes ent fallen die Trennkupplungen, die die Verbindungs welle oder das Leitrad wahlweise mit der Abtriebs welle verbinden. An deren Stelle tritt eine Bremse, die die Verbindungswelle im Rückwärtsgang fest bremst. In beiden Vorwärtsgängen wird nun zusam men mit dem Leitrad auch ein Glied des nachgeschal teten Planetenradgetriebes festgehalten.
Eine vorteilhafte Getriebeanordnung kann ferner darin bestehen, dass bei einem Getriebe mit einem leistungsteilenden Planetenradgetriebe und einem als Nachschaltgetriebe dienenden Planetenradgetriebe mit je drei Gliedern die beiden Planetenradgetriebe gleichartig ausgebildet und derart angeschlossen wer den, dass zwei entsprechende Glieder mit der An triebswelle bzw. mit der Abtriebswelle, dass zwei wei tere entsprechende Glieder mit dem Pumpenrad bzw.
mit dem Leitrad des Wandlers und die dritten Glieder miteinander verbunden sind. Der Vorteil dieser Ge triebeanordnung ist neben dem übersetzungsverhält- nis von 1:1 zwischen Motor- und Abtriebswelle im zweiten Vorwärtsgang insbesondere darin zu sehen, dass sich die Fertigung von zwei gleichen Planeten radgetrieben vereinfacht.
Wird bei einem Getriebe mit Leistungsteilung das Pumpenrad des Wandlers mit dessen Turbinenrad kuppelbar ausgeführt (z. B. durch eine überbrük- kungs-Reibkupplung) und wird die mit dem Turbi nenrad verbundene Hälfte dieser überbrückungskupp- lung zwischen Turbinenrad und dem diesem nachge schalteten Freilauf angeordnet, so ist ein weiterer Vorwärtsgang möglich, und zwar dadurch,
dass im überbrückten Zustand der Wandler eine starre über- setzung 1:1 aufweist. Dieser Vorwärtsgang kann somit zwischen dem bisherigen ersten und zweiten Gang liegen. Damit hierbei das feststehende Leitrad keine Verluste verursacht, kann der Wandler z. B. entleert werden.
Es ist jedoch zweckmässiger, wenn in Kraftflussrichtung hinter dem Leitrad ein Freilauf und hinter diesem Freilauf eine Bremse vorgesehen werden und dass dieser Freilauf bei angezogener Bremse und gelöster Leitradbremse in Wandlerbe- trieb das Leitrad festhält. In dem Gang mit überbrücktem Wandler laufen mithin sämtliche Wandlerteile miteinander um und sind wirkungslos.
Wird das nachgeschaltete Planetenradgetriebe viergliedrig ausgeführt und ist dieses vierte Glied ab bremsbar ausgebildet, so ist ein weiterer Gang erziel bar.
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungs beispiele der Erfindung veranschaulicht. Es stellen dar: Fig. 1 ein zweigängiges Getriebe mit Leistungstei- lergetriebe und einem Rückwärtsgang, wobei das Nachschaltgetriebe als Planetenradgetriebe ausgebil det ist, Fig. 1a ein ähnliches Getriebe mit einem gegen über Fig. 1 veränderten Leistungsteilergetriebe und mit einem Rückwärtswandler;
Fig. 2 eine Übersicht über die Gangschaltungen gemäss den Getrieben nach Fig. 1 und la, Fig. 3 ein zweigängiges Getriebe mit Summenge triebe, einem Rückwärtsgang und mit einem mit Trennkupplungen versehenen nachgeschalteten Stirn radgetriebe, Fig. 4 eine Übersicht über die Gangschaltungen gemäss dem Getriebe nach Fig. 3;
Fig. 5 ein zweigängiges Getriebe mit Leistungstei- lergetriebe, Rückwärtsgang über das Leitrad, nachge schaltetem Planetenradgetriebe und mit Anschlepp- und Bremsgang, Fig. 6 Gangschaltschema hierzu, Fig. 7 ein dreigängiges Getriebe mit überbrückba- rem Wandler, mit zusätzlicher Bremsmöglichkeit und Rückwärtsgang.
Fig. 7a ein ähnliches Getriebe mit einem gegen über Fig. 7 veränderten Leistungsteilergetriebe, Fig. 8 eine Übersicht über die Getriebeschaltun gen gemäss den Getrieben nach Fig. 7 und 7a, Fig. 9 ein fünfgängiges Getriebe mit besonders hohem Anfahrmoment im 1.
Gang, mit Rückwärts gang und einem viergliedrigen nachgeschalteten Pla netengetriebe, Fig. 10 schematische Stirnansicht des viergliedri gen nachgeschalteten Planetenradgetriebes, Fig. 11 Gangschaltschema des Getriebes gemäss Fig. 9, Fig. 12 ein zweigängiges Getriebe mit nichtfluch tender Antriebs- und Abtriebswelle, Fig. 13 Gangschaltschema des Getriebes gemäss Fig. 12,
Fig. 14 ein viergängiges Getriebe mit überbrück- barem Wandler und Rückwärtsgang und Fig. 15 Gangschaltschema- des Getriebes gemäss Fig. 14.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe wird die Motorleistung durch eine Eingangswelle 1 eingeleitet. Mit dieser Welle ist ein Aussenkranz 2 eines lei stungsteilenden, einebenigen Planetenradgetriebes 3 verbunden. Die Motorleistung wird ferner vom Aus senkranz 2 über Planetenradpaare 4 auf einen Plane tenrad-Träger 5 und auf ein Sonnenrad 6 des Plane tenradgetriebes 3 verteilt.
Vom Sonnenrad 6 nimmt der hydraulische Kraftweg des Getriebes seinen Aus gang und geht über eine Hohlwelle 7 zum Pumpenrad 8 eines Wandlers 9 und weiter über ein Turbinenrad 10 oder ein Leitrad 11 des Wandlers 9. Letzteres ist drehbar gelagert und mittels einer Bandbremse 12 feststellbar. Der mechanische Kraftweg zweigt vom Planetenradgetriebe 3 über den Planetenrad-Träger 5 ab, der mit einer Welle 13 verbunden ist.
Der hydrau= lische Kraftweg für Vorwärtsfahrt gelangt vom Turbi nenrad 10 über einen Freilauf 14 zu einer Verbin- dungswelle 15, die hier als Verlängerung der Welle 13 ausgebildet ist und die die beiden nun vereinigten Kraftwege mit einem nachgeschalteten Planetenrad- getriebe 16 verbindet. Dabei ist die Verbindungswelle 15 mit dessen Planetenrad-Träger 17 verbunden, der mittels einer Bandbremse 18 abbremsbar ist.
Das Sonnenrad 19 des nachgeschalteten Planetenradge= triebes 16 ist über eine Hohlwelle 20 mit dem Leitrad 11 starr verbunden. Planetenradpaare 21 des Plane- tenrad-Trägers kämmen mit dem Sonnenrad 19 und mit einem Aussenkranz 22, der mit der Abtriebswelle 23 des Getriebes verbunden ist. Das Pumpenrad 8 ist mittels einer Bandbremse 24 abbremsbar.
Das Getriebe gemäss Fig. la ist ähnlich ausgebil det. Der Unterschied zum Getriebe gemäss Fig. 1 be steht darin, dass statt des normalen Wandlers 9 (Vor- wärtswandler) ein Rückwärtswandler 9a, dessen Tur binenrad 10a so beschaufelt ist, dass es vom Pumpen rad 8a in einer zum Pumpenrad umgekehrten Dreh richtung angetrieben wird,
und dass ferner statt des leistungsteilenden Planetenradgetriebes 3 mit Plane tenradpaaren 4 nun ein einfaches leistungsteilendes - Planetenradgetriebe 3a mit einzelnen Planetenrädern 4a zwischen Aussenkranz 2a und Innenkranz 6a an geordnet ist. Bei dem Getriebe gemäss Fig. la laufen die beiden Wellen 7a und 12, die mit dem Pumpen rad 8a bzw. über den Freilauf 14a mit dem Turbinen rad 10a verbunden sind, in einander entgegengesetz ten Richtungen um, während die Wellen 7 und 13 gemäss Fig. 1 sich gleichsinnig drehen.
Je nach Aus bildung des Wandlers als Vorwärts- oder Rückwärts- wandler muss also bei allen Getrieben gemäss der vorliegenden Erfindung das Leistungsteiler- oder Lei- stungssammlergetriebe so ausgebildet und ange schlossen sein, dass der Drehrichtung des Turbinen rades Rechnung getragen wird.
Die weitere Ausbildung des Getriebes gemäss Fig. la entspricht dem Getriebe gemäss Fig. 1. Die Eingangswelle 1 ist mit dem Aussenkranz 2a des Pla- netenradgetriebes 3a, das Leitrad lla mit der Welle 20 verbunden. Der Steg 5a ist auf der Welle 13a mit der Welle 20 verbunden. Der Steg 5a ist auf der Welle 13a angeordnet, deren Verlängerung die Welle 15 ist.
Mit diesen Getrieben gemäss den Fig. 1 und 1a werden zwei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang erzielt. In Fig. 2 ist hierzu dargestellt, welche der Bandbremse 12, 18 und 24 angezogen werden müssen, um die verschiedenen Gänge einzuschalten, und ob eine rein mechanische (m), eine rein hydrauli sche (h) oder eine gemischt hydraulisch-mechanische <I>(hm)</I> Kraftübertragung vorliegt. Die Bezeichnungen <I>m, h</I> und<I>hm</I> werden entsprechend auch in den Figu ren 4, 6, 8, 11, 13 und 15 angewandt.
Der erste Vor wärtsgang (G 1) wird durch Anziehen der Band bremse 12 erreicht und ist ein Differentialwandler gang<I>(hm);</I> bei dem keine starre Übersetzung zwi schen Motor und Abtrieb vorhanden ist, sondern bei dem sich die Übersetzung zwischen An- und Ab triebswelle den Fahrwiderständen anpasst. Wird aus- serdem die Bandbremse- 24 angezogen, so ist der zweite Vorwärtsgang (G2) eingeschaltet. Hierbei geht die Leistung über die Getriebeteile 12, 4, 5, 13, 15, 17, 21 bis 23 bzw.<I>1, 2a; 4a, 5a,</I> 13a, 15, 17, 21 bis 23; es liegt mithin ein rein mechanischer Gang (m) vor.
Dabei befindet sich der Freilauf 14 bzw. 14a in gelöster Stellung, d. h. der Wandler steht als Ganzes still und verursacht keinerlei Verluste. Da gemäss Fig. 1 die beiden Planetenradgetriebe einander gleich ausgebildet und spiegelsymmetrisch angeordnet sind, beträgt die starre Übersetzung des Getriebes im zwei ten Gang 1:
1, d. h. Eingangs- und Abtriebsdrehzahl sind einander gleich gross. Der übergang vom ersten zum zweiten Vorwärtsgang erfolgt hierbei wie auch beim Getriebe gemäss Fig. la überschneidungs- und zugkraftunterbrechungsfrei.
Sind die Bremsen 12 und 24 gelöst und wird die Bremse 18 angezogen, so ergibt sich der Rückwärts gang (RG). Durch die angezogene Bremse 18 und durch den nun fassenden Freilauf 14 bzw. 14a wird das Turbinenrad 10 bzw. 10a festgehalten. Das Leit- rad, das normalerweise die Reaktionskraft aufnimmt, kann sich nun drehen und läuft also sowohl beim Vorwärts- als auch beim Rückwärtswandler in der zur Betriebsdrehrichtung des Turbinenrades umge kehrten Drehrichtung um, so dass der Rückwärtsgang über die Getriebeteile 1, 2, 4, 6, 7, 8, 11, 20, 19, 21, 22 und 23 bzw.<I>1, 2a, 4a, 6a, 7a, 8a,</I> l la, 20 19, 21,
22 und 23 zustandekommt. Es liegt mithin ein reiner Wandlergang vor. Sind alle Bremsen gelöst, so ergibt sich Leerlauf des Getriebes.
In Fig. 3 ist ein weiteres Zweigang-Getriebe dar gestellt, bei dem statt eines Leistungsteiler-Getriebes ein Summengetriebe und statt des nachgeschalteten Planetenradgetriebes ein einfaches Stirnradgetriebe mit Trennkupplungen vorgesehen ist.
Der Motor wirkt auf eine Eingangswelle 30, die sowohl mit dem Sonnenrad 31 eines Summen-Plane- tengetriebes 32 als auch über Stirnräder 33, 34, Trennkupplung 38 und Hohlwelle 35 mit dem Pum penrad 36 eines Strömungswandlers 37 verbunden ist. Die Trennkupplung 38 gestattet es, die Verbin- dung zwischen Antrieb und Pumpenrad 36 zu unter brechen.
Das Turbinenrad 39 ist mittels der Bremse 40 abbremsbar und ferner mit einer Welle 41 verbun den, die über ein Stirnrad 42 auf die Aussenverzah nung des Aussenkranzes 43 des Planetenradgetriebes 32 wirkt. Sowohl das Sonnenrad 31 als auch der Aus senkranz 43 kämmen mit dem Planetenrad 44, das auf dem Planetenrad-Träger 45 sitzt, der mit einer Welle 47 in Verbindung steht.
Eine Trennkupplung 48 erlaubt, dass die Welle 47 wahlweise mit der Abtriebswelle 49 gekuppelt werden kann.
Das drehbare Leitrad 50 des Wandlers 37 ist mit einem Stirnrad 51 verbunden, in das ein auf einer Welle 53 sitzendes Stirnrad 52 eingreift. Auf der eine Trennkupplung 57 aufweisenden Welle 53 ist ferner ein Stirnrad 54 aufgebracht, das über Stirnräder 55 und 56 mit der Abtriebswelle 49 in Triebverbindung steht, und zwar derart, dass Leitrad 50 und Abtriebs welle 49 sich in entgegengesetzten Drehrichtungen bewegen. Das Leitrad 50 ist durch ein Bremsband 58 festbremsbar.
Der erste Gang (Differential-Wandler-Gang G1) wird dadurch erzielt (s. Fig. 4), dass die Kupplungen 38, 48 angezogen sind und das Leitrad 50 durch das Bremsband 58 abgebremst ist. Der Kraftfluss teilt sich hierbei in den hydraulischen (30, 33, 34, 38, 35, 36, 39, 41 bis 44) und den mechanischen (30, 31) Kraftweg. Beide Kraftwege treffen sich im Summen getriebe 32. Von hier gelangt der vereinigte Kraft- fluss über 45, 47, 48 zur Abtriebswelle 49.
Der rein mechanische zweite Gang (G2) wird nun durch Lösen der Kupplung 38 und Anziehen der Bremse 40, also bei weiterhin angezogener Bremse 58 und angezoge ner Kupplung 48 eingelegt. Dabei wird das Motormo ment über 30, 31, 44, 45, 47, 49 übertragen. Der Wandler steht hierbei still. Beim Rückwärtsgang sind nur die Bremse 40 und die Kupplungen 38 und 57 angezogen, so dass nun der Kraftfluss über 30, 33, 34, 38, 35, 36, 50 bis 56, 49 verläuft, wobei das Leit- rad 50 entgegen der Arbeitsdrehrichtung der Turbine 39 angetrieben wird.
Konstruktive Vereinfachung der in Fig. 3 darge stellten Gebriebeausführung lassen sich z. B. dadurch erreichen, dass die Kupplungen 48, 57 zu einer Klau enkupplung zusammengefasst werden, die wahlweise die Welle 47 oder das Stirnrad 56 mit der Abtriebs welle 49 kuppelt.
Das Getriebe gemäss Fig. 5 entspricht im wesent lichen dem nach Fig: 1. Der Unterschied besteht lediglich in einem zusätzlichen Freilauf zwischen Leitrad und Pumpenrad des Wandlers.
Eine Eingangswelle 65 ist mit dem Aussenkranz 66 eines Planetenradgetriebes 64 verbunden, der über Doppelplanetenräder 67, 68 mit dem Sonnenrad 69 in Verbindung steht. Das Sonnenrad 69 sitzt auf einer Hohlwelle 70, die mittels einer Bandbremse 71 abbremsbar ist und auf der das Pumpenrad 72 eines Strömungswandlers 73 aufgebracht ist.
Der Planetenrad-Träger 74 der Doppelplaneten räder 67, 68 ist auf einer Welle 75 befestigt, auf die über einen Freilauf 77 das Turbinenrad 76 wirkt. Die Verlängerung (Verbindungswelle 78) der Welle 75 ist mit dem Planetenrad-Träger 79 eines nachgeschalte ten Planetenradgetriebes 89 verbunden, der Doppel planetenräder 80, 81 trägt und mittels einer Bremse 82 festgehalten werden kann. Der Aussenkranz 83 führt zur Abtriebswelle 84 des Getriebes.
Das dreh bare Leitrad 85 des Wandlers 73 ist mittels eines Bremsbandes 86 abbremsbar und ferner einerseits über einen Freilauf 87 mit der Hohlwelle 70 und an dererseits mit dem Sonnenrad 88 des Planetenradge- triebes 89 verbunden.
Anhand der Fig. 6 sollen nun diebesonderenSchalt- möglichkeiten dieses Getriebes erläutert werden. Es ist hierbei durch Kreuze kenntlich gemacht, welche Bremsen angezogen sind und welche Freiläufe sper ren. Die beiden Vorwärtsgänge (G1, G2) und der Rückwärtsgang (RG) werden wie beim Getriebe ge- mäss Fig. 1 geschaltet. Der zusätzliche Freilauf 87 ermöglicht nun fernerhin ein Anschleppen (A) des Fahrzeuges, ohne dass dazu eine Bremse angezogen werden muss.
Durch den jetzt fassenden Freilauf 87 sind beide Sonnenräder 69 und 88 der Planetenradge- triebe 64 und 89 miteinander verbunden. Deshalb wird beim Anschleppen der Kraftfluss von der Ab triebswelle 84 über zwei mechanische Zweige über tragen, nämlich über 83, 81, 80, 88, 85, 87, 69 bis 65 und über 83, 81, 80, 79, 78, 75, 74, 68 bis 65, was einer starren Durchkupplung des Getriebes ent spricht, wenn beide Planetenradgetriebe 64 und 89 die gleiche Übersetzung aufweisen.
Zusätzlich zur Bremsung durch den Motor ist durch den Freilauf 87 ein hydraulischer Bremsbetrieb möglich, wenn nur die Bremse 82 betätigt wird. Die Bremsung erfolgt dadurch, dass Pumpenrad 72 und Leitrad 85 durch den Freilauf 87 gekuppelt sind und gegen das durch die Bremse 82 stillgesetzte Turbinen rad 76 in Arbeitsdrehrichtung angetrieben werden. Hierzu kommt noch die Bremsung durch den Motor über die weiteren Getriebeteile 65 bis 70.
Diese Anordnung des Freilaufs zwischen Leitrad und Pumpenrad des Strömungswandlers zum Zwecke des Anschleppens und zusätzlichen hydraulischen Bremsens ist grundsätzlich bei allen Getrieben ge- mäss den Fig. 3, 7, 9, 12 und 14 möglich. Damit die Getriebeausführungen gemäss diesen Figuren jedoch nicht zu unübersichtlich werden, ist der Freilauf zum Bremsen und Anschleppen nur an diesem Getriebe beispiel gezeigt.
Das Getriebe gemäss Fig.7 unterscheidet sich von dem Getriebe nach Fig. 1 dadurch, dass der Strö- mungswandler überbrückbar und das Leitrad über einen Freilauf mit dem Nachschaltgetriebe verbunden ist. Eine Antriebswelle 95 ist mit dem Aussenkranz 96 eines Planetenradgetriebes 94 verbunden, der über Planetenradpaare 97 auf dem Planetenrad-Trä- ger 98 mit dem auf einer Hohlwelle 100 sitzenden und durch eine Bremse 101 festsetzbaren Sonnenrad 99 kämmt.
Auf der Welle 100 ist das Pumpenrad 103 eines Strömungswandlers 102 aufgebracht. Das Tur binenrad 104 des Wandlers 102 ist über einen durch eine Sperrvorrichtung 105a sperrbaren Freilauf 105 an eine Welle 106 angeschlossen, die ferner mit dem Planetenrad-Träger 98 verbunden ist.
Die Welle 100 (Pumpenradwelle) ist mit einer Kupplung 107 verse hen, die es gestattet, die Welle 100 mit dem Turbi nenrad 104 zu kuppeln. Eine Verbindungswelle 108 verbindet die Welle 106 und den Freilauf 105 mit dem durch eine Bremse 113 feststellbaren und Plane- tenradpaare 119 aufweisenden Planetenrad-Träger 110 eines nachgeschalteten Planetenrad-Getriebes 109, dessen Aussenkranz 114 mit der Abtriebswelle 112 des Getriebes in Verbindung steht.
Das Sonnen rad 111 ist mit einer Bremse 115 abbremsbar und ferner über einen Freilauf 116 mit dem Leitrad 117 des Wandlers 102 verbunden, das drehbar angeord net und durch eine Bremse<B>118</B> abbremsbar ist.
Bei der gegenüber dem Getriebe gemäss Fig.7 nur ein anderes leistungsteilendes Planetenradge- triebe 94a aufweisenden Getriebeanordnung gemäss Fig. 7a steht der auf der Antriebswelle 95 sitzende Innenkranz 96a mit einem Planetenrad 97a in Ein griff. Auf der Welle dieses Planetenrades 97a ist ein weiteres Planetenrad 97b angeordnet, das mit einem weiteren Innenkranz 99a kämmt, der mit der Welle 106 verbunden ist.
Die Planetenräder 97a und 97b sind in einem mittels der Bremse 101 festbremsbaren Planetenradträger 98a gelagert, der auf der Welle 100 sitzt.
Das zweiebenige Planetenradgetriebe 94a nach Fig. 7a bewirkt im übrigen dieselben Drehrichtungen - gegebenenfalls auch dieselben Drehzahlen jeweils der Wellen 100 und 106 wie jeweils die Wel len 100 und 106 des einebenigen Planetenradgetrie- bes 94 nach Fig. 7, falls die Drehrichtungen bzw: die Drehzahlen der Eingangswellen 95 nach Fig. 7 und 7a einander gleich sind.
Die Getriebe gemäss Fig. 7 und 7a erlauben je drei Vorwärtsgänge (G1, G2, G3), wie aus Fig. 8 er sichtlich ist. Davon werden der unterste und der ober ste Gang (G1, G3) ähnlich den Gängen gemäss dem Getriebe nach Fig. 1 geschaltet. Mittels der Bremse 115 wird das Sonnenrad 111 des Nachschaltgetriebes festgehalten. Gleichzeitig stützt sich im Vorwärts Wandlergang (G1) das Leitrad über den Freilauf 116 auf der Bremse 115 ab. Der Zwischengang (G2), der wie der 3. Gang (G3) rein mechanisch ist, wird zu sätzlich durch Überbrücken des Wandlers mittels der Kupplung 107 beim Schaltzustand G1 erreicht.
Im Zwischengang G2 kann infolge des Freilaufs 116 das Leitrad 117 mit Pumpen (103) und Turbinenrad (104) zusammen umlaufen. Der Wandler 102 dreht sich also als Ganzes um und ist wirkungslos. Im be reits erläuterten obersten Vorwärtsgang G3 (mechani scher Gang) kann die Kupplung 107 eingeschaltet bleiben. Der Übergang von G2 auf G3 vollzieht sich überschneidungs- und zugkraftunterbrechungsfrei.
Für den Rückwärtsgang (RG) wird die Bremse 113 allein angezogen. Bei der Kraftübertragung über das rückwärts laufende Leitrad 117 und das Pumpen rad 103 fasst der Freilauf 116.
Wird im zweiten Gang (G2) die Leistungszufuhr durch den Motor zurückgenommen, so wird der Frei lauf 105 frei. Bei genügender Abnahme der Motor drehzahl beginnt das Pumpenrad und damit auch das mit ihm gekuppelte Turbinenrad rückwärts zu laufen. Da der Rücklauf des Leitrades durch den Freilauf 116 verhindert wird (Bremse 115 angezogen), nimmt der Wandler dann eine Bremsleistung auf. Will man mit dem Motor bremsen (B1), so muss zusätzlich der Freilauf 105 mittels der Sperrvorrichtung 105a ge sperrt werden; hierbei laufen das Planetenradgetriebe 94 bzw. 94a und der Wandler als ein Block um.
Zieht man darüber hinaus die Bremse 118 an, so wird das Leitrad 117 festgehalten; der Wandler wirkt nunmehr als zusätzliche hydrodynamische Bremse (B2).
Im dritten Gang (mechanisch) kann zusätzlich zur Bremsung mit dem Motor eine hydrodynamische Bremsung (B3) durchgeführt werden, indem nach Lösung der Kupplung 107 die Sperre 105a eingelegt wird, so dass das Turbinenrad bei stehendem Pum penrad umläuft. Durch Anziehen der Bremse 118 kann ferner das Leitrad zum Stillstand gebracht wer- den (stärkere hydrodynamische Bremsung B4).
Eine weitere Erhöhung der Gangzahl lässt sich beim Getriebe nach Fig:9 erreichen. Das nachge schaltete Planetenradgetriebe ist hierbei viergliedrig ausgebildet. Im übrigen besteht eine weitgehende Übereinstimmung mit dem Getriebe gemäss Fig. 7, wobei in dem hier gewählten Beispiel von der Mög lichkeit, den Wandler mittels einer Kupplung zu überbrücken, nicht einmal Gebrauch gemacht wor den ist. Es stehen nun fünf Vorwärtsgänge, ein Rück wärtsgang und ein Bremsgang mit Motor- und hydraulischer Bremsung zur Verfügung.
Eine Antriebswelle 125 treibe den Aussenkranz 126 eines Planetenradgetriebes 127, der über zwei miteinander kämmende Planetenräder 128, 129 mit dem Sonnenrad 130 in Verbindung steht; das auf dem einen Ende einer Hohlwelle 131 sitzt, an deren anderem Ende das Pumpenrad 133 eines Strömungs- wandlers 132 befestigt ist. Die Hohlwelle 131 ist mit tels einer Bandbremse 134 abbremsbar. Der Plane tenradträger 135 des Planetenradgetriebes 127 sitzt auf einer Welle 136, mit der über einen Freilauf 137 das Turbinenrad 138 des Wandlers 132 verbunden ist.
Die Verlängerung der Welle 136 ist eine Verbin dungswelle 157, die den nun vereinigten hydrauli schen und mechanischen Kraftweg fortsetzt. Das Leitrad 139, das drehbar gelagert und durch ein Bremsband 140 feststellbar ist, ist über einen weite ren Freilauf 141 mit einer durch eine Bremse 143 abbremsbaren Hohlwelle 142 verbunden, die die Verbindungswelle 157 umgibt.
Diese Hohlwelle 142 trägt das Sonnenrad 145 eines viergliedrigen Planetenradgetriebes 144, dessen Zahnräder in Fig. 10 in seitlicher Ansicht übersicht lich zu sehen sind. Der Planetenradträger 146 ist auf der Verbindungswelle 157 aufgebracht und trägt die Planetenräder 147 bis 149.
Während das Sonnenrad 145 mit dem Planetenrad 147 kämmt und dieses mit dem Planetenrad 148, steht das Planetenrad 148 mit dem Aussenkranz 150 in Verbindung; der an die Ab triebswelle 151 des Getriebes 151 des Getriebes an geschlossen ist. Ein zweites Sonnenrad 152 greift in das Planetenrad 149 ein, das ferner mit dem Plane tenrad 148 kämmt. Der Planetenradträger 146 ist mittels eines Bremsbandes 1$3 abbremsbar, ebenso das Sonnenrad 152 mittels eines Bremsbandes 154.
Das Sonnenrad 152 ist weiterhin in einer Drehrich tung über einen Freilauf 155 durch eine Bremse 156 feststellbar.
Durch das mit einer Bremse 154 bzw. 156 verse hene vierte Glied (152) des Planetenradgetriebes er geben sich nun weitere Gänge. Bei gelöster Leitrad- bremse 140 dreht sich - wie auch beim Rückwärts gang der bisher erläuterten Getriebeausführungen das Sonnenrad 145 bei fassendem Freilauf 141 entge gen dem Drehsinn des Turbinenrades 138 des Wand lers. Infolge des durch Anziehen der Bremse 156 (oder 154) festgebremsten Sonnenrades 152 wird diese Rückwärtsbewegung im Vorwärtssinn auf die Abtriebswelle 151 übertragen.
Diesem Drehmoment überlagert sich das bei den bisher beschriebenen Getrieben übliche Drehmoment im untersten Gang mit Leistungsteilung über die Welle 157, so dass nun durch die zweifache Wandler- Übertragung und durch eine gegenüber dem untersten Gang der bisher erwähnten Getriebearten nach Fig. 1, 3, 5 und 7 noch grössere Übersetzung ins Langsame ein verstärktes Anfahrmoment erzielt wird.
Damit weist der unterste Gang (G1) des Getrie bes gemäss Fig. 9 folgende drei Kraftwege auf: a) 125, 126, 128, 129, 135, 136, 157, 146, 148, 150,<B><I>151</I></B> (mechanischer Zweig), b) 125, 126, 128, 129 bis 131,<B>1</B>33, 138, 137, 157, 146, 148, 150, 151 (hydraulischer Zweig I) und c) 125, 126, 128, 129 bis 131, 133, 139, 141, 142, 145, 147, 148, 150, 151 (hydraulischer Zweig II).
Durch Anziehen der Bremse 140 ergibt sich nun ein weiterer auch bei den anderen Getrieben (dort als unterster Gang) möglicher Gang, nämlich der zweite Gang (G2). War für G1 die Bremse 154 (anstatt 156) betätigt worden, so muss sie nun gelöst werden. Falls jedoch für G1 die Bremse 156 angezogen war, so kann sie für den zweiten Gang (G2) angezogen blei ben. Denn wenn nun das Leitrad durch die neu ange zogene Bremse 140 festgesetzt wird, löst sich der Freilauf 155. Der zweite Gang arbeitet also auch mit Leistungsteilung, und zwar mit den oben erwähnten Kraftwegen <I>a</I> und<I>b.</I>
Zur Erzielung des dritten Ganges (G3) wird zu den bisher angezogenen Bremsen 140 und 156 die Bremse 134 angezogen. (Es kann wahlweise dabei die Bremse 140 gelöst werden). Damit wird der hydrauli sche Zweig ausgeschaltet; der dritte Gang (G3) ist also ein rein mechanischer Gang.
Für den vierten Gang (G4) wird nun noch zusätz lich die Bremse 143 angezogen, wobei wahlweise die Bremsen 140 und 156 gelöst werden können. Durch Anziehen der Bremse 143 wird das Sonnenrad 145 festgesetzt, während sich das Sonnenrad 152 vor wärts dreht und sich durch den Freilauf 155 von der evtl. angezogenen Bremse 156 löst. Alle Übergänge zwischen den Gängen sind überschneidungs- und zug- kraftunterbrechungsfrei.
Bei der Getriebeausführung gemäss Fig. 9 ist es möglich, noch einen weiteren Differentialwandler Gang zu erzielen, der übersetzungsmässig vorzugs weise zwischen dem zweiten und dritten Gang liegt. Für diesen Zwischengang G2/3 wird nur die Bremse 143 angezogen. (Wahlweise können zusätzlich die Bremsen 140 und 156 angezogen sein).
Durch das Anziehen der Bremse 143 wird das Sonnenrad 145 des Planetenradgetriebes 144 festgebremst und damit sozusagen- eine Schnellgangstellung des nachgeschal teten Planetenradgetriebes 144 erreicht, die bereits beim vierten Gang (G4) ausgenutzt wurde (in Verbin dung mit dem rein mechanischen Kraftweg). Diese Schnellgangstellung wird nun hier mit dem normalen Differentialwandler-Gang (G2) kombiniert, wodurch eine Erhöhung der Abtriebsdrehzahl gegenüber G2 eintritt.
Die Reihenfolge der Gänge im Hinblick auf ihre Übersetzungen ist also nun meist G1, G2,<I>G2/3, G3</I> G4. Drei Differentialwandler-Gängen folgen also zwei mechanische. Gänge.
Die Gefahr der Überschneidung lässt sich da durch vermeiden, dass die Zahnräder des Getriebes so ausgelegt werden, dass zwei hydraulisch - mecha nischen Gängen (G1, G2) ein mechanischer Gang (G3) folgt, die alle einen Langsamfahrbereich mit automatischer Umschaltung (einfaches automatisches Umschalten von einem Gang auf den nächsten Gang ohne besondere Vorkehrungen bezüglich Kraftfluss unterbrechung und Überschneidungen möglich) bil den.
Ein Schnellfahrbereich - ebenfalls mit auto matischer Umschaltung - wird dann von einem hydraulischen Gang (G2/3) und einem mechanischen Gang (G4) gebildet. Für die Gangschaltungen von G2 auf G3 und von G2/3 auf G4 kann nun zudem die selbe automatische Umschaltung benutzt werden, da in beiden Fällen die Bremse 134 betätigt wird. Die Wahl zwischen beiden Bereichen erfolgt durch den Fahrer, z. B. bei Leerlauf des Motors.
Bei derartiger Einteilung der Gänge in zwei Bereiche kann sogar auf die Bremse 156 und auf den Freilauf 155 verzich tet werden, da diese Getriebeteile nur beim Übergang von G2 auf G2/3 notwendig wären, der bei dieser Einteilung nicht vorhanden ist. Die Funktion dieser Teile kann nun die Bremse 154 übernehmen.
Der Rückwärtsgang (RG) wird erreicht durch An ziehen der Bremse 153, wodurch der Kraftfluss über das umlaufende Leitrad 139 des Wandlers geleitet wird (wie bereits bei den Rückwärtsgängen der oben beschriebenen Getriebeausführungen).
Dadurch, dass man im dritten Gang (G3) die Bremse 154 anzieht und damit das Sonnenrad 152 vollständig blockiert (und zwar nicht nur in einer Drehrichtung über Freilauf 155 und Bremse 156), erzielt man einen Bremsgang (B). Weitere Brems gänge sind wie bei den Getrieben gemäss Fig. 1 und 5 möglich.
Ein weiteres in Fig. 12 gezeigtes Getriebe ent spricht etwa dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe. Es ermöglicht wie dieses zwei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang. Abweichend von der Anordnung gemäss Fig. 1 wird als leistungsteilendes Getriebe und als Nachschaltgetriebe je ein Planetenradgetriebe mit nur einfachen Planetenrädern verwendet; ausserdem sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle nicht fluchtend angeordnet.
Damit bei Verwendung eines Vorwärtswandlers und eines einfachen Plänetenradgetriebes die Pum- penradwelle und die Welle, mit der das Turbinenrad verbunden ist, gleichen Drehsinn aufweisen, ist die Antriebswelle 160 mit dem Planetenradträger 162 des leistungsteilenden Planetenradgetriebes 161 ver bunden. Ferner ist das Sonnenrad 163 über eine Hohlwelle 166, die mittels einer Bremse 167 ab bremsbar ist, an das Pumpenrad 168 eines Wandlers 171 angeschlossen.
Der Aussenkranz 165 des Plane tenradgetriebes treibt die innerhalb der Hohlwelle 166 geführte Welle 173 an, mit der ferner über einen Freilauf 174 das Turbinenrad 169 des Wandlers 171 verbunden ist. Der mechanische Kraftweg und der hydraulische Kraftweg sind hinter dem Freilauf 174 vereinigt und werden durch eine Verbindungswelle 175 (Verlängerung der Welle 173) zum Aussenkranz 177 eines nachgeschalteten Planetenradgetriebes 176 weitergeleitet.
Diese Verbindungswelle 175 ist mittels einer Bremse 181 abbremsbar. Das Leitrad 170 des Wandlers 171 ist drehbar gelagert, mit einer Bremse 172 versehen und mit dem Sonnenrad 178 des- Plane tenradgetriebes 176 verbunden. Planetenräder 179 sind auf einem Planetenradträger 180 angeordnet, der über eine Hohlwelle 182 und über ein Stirnrad- paar 183/184 mit der Abtriebswelle 185 in Verbin dung steht.
Damit die Welle 175 festgebremst werden kann, ist sie bei dem Getriebe gemäss Fig. 12 durch die Anordnung einer Hohlwelle 182 zugänglich ge macht. Die Abtriebswelle 185 kann demgemäss nicht mehr mit der Antriebswelle 160 fluchtend vorgese hen werden.
Eine Möglichkeit, bei dieser Anordnung der Pla- netenradgetriebe 161 und 176 trotzdem die Antriebs welle 160 und Abtriebswelle 185 fluchten zu lassen, besteht darin, statt des Wandlers 171 einen Durch- treibwandler zu benutzen. Bei einem solchen Durch treibwandler würde eine Hohlwelle mit der Drehzahl des Turbinenrades zwischen Leitrad 170 und Hohl welle 166 an eine zugängliche Stelle geführt und mit ,einer Bremse versehen (z.
B. neben der Bremse 167 angeordnet); weil hierbei diese Bremse nur über den Freilauf 174 mit der Welle 174 in Verbindung steht, müsste der Freilauf 175 eine Sperrmöglichkeit aufwei sen. Die Schaltungen des Getriebes gemäss -Fig. 12 sind in Fig. 13 erwähnt. Sie entsprechen im Prinzip den Schaltungen bei dem Getriebe nach Fig. 1.
Das schliesslich in Fig. 14 gezeigte- Getriebe ist eine Weiterentwicklung des in Fig.7 dargestellten Getriebes. Es unterscheidet sich - abgesehen von einer anderen Art des leistungsteilenden Planetenrad getriebes - durch einen weiteren- Freilauf 199 und eine weitere Bremse 198.
Der Freilauf 199 wird in Kraftflussrichtung hinter dem Glied 196 des le- stungsteilenden Planetenradgetriebes 193; das - mit dem mechanischen Kraftweg verbunden ist, angeord- net;
er löst sich, wenn die Verbindungswelle 210 zwi schen dem hydraulischen und mechanischen Kraft weg einerseits und dem Nachschaltgetriebe 214 ande rerseits schneller in Betriebsdrehrichtung umzulaufen versucht als das Glied -196 des Planetenradgetriebes 193. Ausserdem ist Freilauf 199 mittels einer Sperr vorrichtung 199a sperrbar. Die Bremse 198 ist eben falls an das Glied 196 des Planetenradgetriebes 193 angeschlossen. Das Getriebe in dieser Anordnung ermöglicht vier Vorwärtsgänge, einen Rückwärtsgang und mehrer Bremsgänge. .
Im einzelnen ist die Antriebswelle 190 über das Stirnradpaar 191, 192 an den Planetenradträger 194 eines einfachen Planetenradgetriebes 193 mit den Planetenrädern 195 angeschlossen. Der mittels einer Bremse 198 feststellbare Aussenkranz 196 ist über einen mittels einer Sperrvorrichtung 199a sperrbaren Freilauf 199 mit der Welle 200 verbunden.
Das Son nenrad 197 des Planetenradgetriebes 193 sitzt auf einer mittels einer Bremse 202 abbremsbaren Welle 201, die zum Pumpenrad 204 eines Strömungswand- lers 203 führt. Dessen Turbinenrad 205 ist über einen durch eine Sperrvorrichtung 209a sperrbaren Freilauf 209 mit der Welle 200 verbunden, deren Verlängerung die Verbindungswelle 210 darstellt.
Pumpenrad 204 und Turbinenrad 205 sind mittels einer Reibungskupplung 211 miteinander kuppelbar. Das Leitrad 206 des Wandlers 203 ist über einen Freilauf 212 an das mittels einer weiteren Bremse 213 festsetzbare Sonnenrad 215 eines nachgeschalte ten Planetenradgetriebes 214 angeschlossen. Die Ver bindungswelle 210 trägt den Aussenkranz 216.
Die Antriebswelle 220 ist mit dem Planetenrad träger 218 verbunden, der Planetenräder 217 auf weist. Die erzielbaren Gänge sind aus dem Schema der Fig. 15 ersichtlich. Die Anordnung einer Bremse 207 zum Festsetzen des Leitrades 206 ergibt weitere Bremsmöglichkeiten.