DE1149623B - Hydromechanisches Verbundgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Hydromechanisches Verbundgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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DE1149623B
DE1149623B DEG32270A DEG0032270A DE1149623B DE 1149623 B DE1149623 B DE 1149623B DE G32270 A DEG32270 A DE G32270A DE G0032270 A DEG0032270 A DE G0032270A DE 1149623 B DE1149623 B DE 1149623B
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Germany
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wedges
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planetary
torque converter
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DEG32270A
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English (en)
Inventor
Walter B Herndon
Howard Elmer Olsen
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Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F16H47/08Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

  • Hydromechanisches Verbundgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein hydromechanisches Verbundgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und zwei Planetenrädergetrieben, bei dem das Pumpenrad des Drehmomentwandlers mit dem Eingangsglied des zweiten Planetenrädergetriebes kuppelbar ist und im 1. Gang hydraulisch auf ein Glied des einen Planetenrädergetriebes, im 2. Gang unter Einrücken der das Pumpenrad und das Eingangsglied des zweiten Planetenrädergetriebes verbindenden Kupplung mechanisch auf die Planetenrädergetriebe und im 3. Gang bei eingerückter Kupplung das Drehmoment leistungsteilend hydraulisch und mechanisch auf die Planetenrädergetriebe übertragen wird.
  • Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines solchen Getriebes, das vorwiegend für verhältnismäßig kleine Kraftfahrzeuge geeignet sein soll, woraus sich die Forderungen ergeben, daß das Getriebe ein geringes Gewicht haben muß, billig ist und geringe Leistungsverluste aufweist.
  • Die Erfindung besteht darin, daß die Schaufeln des Pumpenrades und die Schaufeln des Turbinenrades des im 1. und 3. Gang gefüllten und im 2. Gang entleerbaren Drehmomentwandlers in an sich bekannter Weise etwa senkrecht zu ihren Drehachsen verlaufen, das Leitrad des Drehmomentwandlers mit den Planetenräderträgern des ersten und zweiten Planetenrädergetriebes verbunden ist, wobei mit dem Planetenräderträger des ersten Planetenrädergetriebes die Abtriebswelle verbunden ist, das Turbinenrad unmittelbar mit einem Eingangsglied, vorzugsweise dem Sonnenrad des ersten Planetenrädergetriebes verbunden ist und die abbremsbaren Glieder der Planetenrädergetriebe, wie das Ringrad des ersten Planetenrädergetriebes und das Sonnenrad des zweiten Planetenrädergetriebes miteinander verbunden sind.
  • Gegenüber bekannten Bauarten, bei denen Freilaufkupplungen erforderlich sind, ergibt sich ein einfacher Aufbau des Getriebes, wodurch es leicht und billig wird. Da der Drehmomentwandler nur beim Anlaufen als solcher arbeitet, danach aber als Flüssigkeitskupplung wirkt, ergibt sich ein besserer Wirkungsgrad im hydraulischen Teil des Getriebes. Da das Leitrad im 3. Gang mit Abtriebswellendrehzahl umläuft, ergibt sich ein selbst für Flüssigkeitskupplungen ausgesprochen geringer Schlupf. Sucht nämlich die Abtriebswelle langsamer als das Pumpenrad der Flüssigkeitskupplung zu laufen, so beschleunigt sich das Sonnenrad des ersten Planetenräder- ; getriebes und damit das Leitrad. Da bei dieser Beschleunigung das C51 Leistung aufnehmen würde, steht dieser die Kupplung entgegen. Bei den bekannten Bauarten treten die bei Betrieb als Drehmomentwandler unvermeidlichen höheren Schlupfverluste auf.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Schaufeln des Leitrades des Drehmomentwandlers auf der Seite des Turbinenrades eine etwa senkrecht zur Drehachse liegende Lippe und im Bereich der Nabe des Turbinenrades einen zur Drehachse geneigten Schaufelteil auf.
  • Wird im 2. Gang der Drehmornentwandler entleert, so besteht am Sonnenrad des ersten Planetenrädergetriebes die Neigung zum Rütteln. Erfindungsgemäß ist daher das Sonnenrad des ersten Planetenrädergetriebes durch Keile mit Keilen einer vom Turbinenrad angetriebenen Getriebehauptwelle so verbunden, daß eine merkliche Relativdrehung eintritt, bevor die Verbindung der Keile zwischen der Getriebehauptwelle und dem Sonnenrad erfolgt, wobei am Sonnenrad nachgiebige Keile befestigt sind, die in die Keile der Getriebehauptwelle so eingreifen, daß diese außer Eingriff mit den Keilen des Sonnenrades bleiben, solange dieses kein Drehmoment überträgt.
  • Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die nach innen gerichteten nachgiebigen Keile an einem nachgiebigen Ring angeordnet sind, der in einem Metallgehäuse sitzt, das in einer Ausnehmung des Sonnenrades so eingesetzt ist, daß die Keile zueinander ausgerichtet liegen.
  • Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Verbundgetriebes nach der Erfindung dargestellt. In dieser ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein Verbundgetriebe nach der Erfindung, Fig. 2 ein Schnitt durch eine Nabe eines der Turbinenräder des Drehmomentwandlers, Fig. 3 zeigt eine Teildraufsicht auf Fig. 2, Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3 in größerem Maßstab, Fig. 5 eine Ansicht einer Schaufel des Turbinenrades, das von der Nabe gemäß Fig. 2 bis 4 getragen wird, Fig. 6 eine Draufsicht auf Fig. 5, Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6 in größerem Maßstab, Fig. 8 ein Schnitt durch eines der Sonnenräder des Planetenrädergetriebes nach der Linie 8-8 der Fig. 9, Fig. 9 eine Stirnansicht zu Fig. 8, Fig. 10 ein Schnitt durch einen Teil des Getriebes nach der Linie 10-10 der Fig. 11, Fig. 11 eine Stirnansicht der Fig. 10, Fig. 12 ein Teilschnitt durch eine Welle für das Sonnenrad nach Fig. 8 und 9 und den Teil nach Fig. 10 und 11 und Fig. 13 ein Schnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 12.
  • Das Verbundgetriebe 10 nach Fig. 1 enthält in einem Außengehäuse 11 einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 12, ein erstes Planetenrädergetriebe 13 und ein zweites Planetenrädergetriebe 14.
  • Ein vom Antriebsmotor angetriebenes Schwungrad 1 hat einen Zahnkranz 4 zum Antrieb durch einen nicht gezeichneten Anlasser und ist mit einer Eingangswelle 3 des Verbundgetriebes über einen Schwingungsdämpfer 2 verbunden. Das Außengehäuse hat eine radial nach innen gerichtete Zwischenwand 5 mit einem ringförmigen Flansch 6, in dem die Eingangswelle 3 abgestützt ist. Auf der Eingangswelle 3 sitzt eine Pumpe 7, die Drucköl zu einem Kanal 8 im Flansch fördert. Ein an der Zwischenwand 5 angeschraubter Pumpendeckel 16 trägt eine Öldichtung 17 und dient als zusätzliche Abstützung der Eingangswelle 3. Hierzu dient auch eine Büchse 18, die zwischen der Eingangswelle 3, dem Flansch 6 und einer Pumpentragplatte 19 vorgesehen ist.
  • Am Ende hat die Eingangswelle 3 einen ringförmigen Napf 9, der den Flansch 6 außen umgreift und auf diesem drehbar ist. An dem Napf sitzt ein Deckel 15 für den Drehmomentwandler, der über einen mit ihm umlaufenden Ring 20 auf dem Flansch 6 abgestützt ist. Zwischen der Zwischenwand 5 und dem Deckel 15 ist ein Drucklager 21 vorgesehen. Der von der Eingangswelle 3 mit Motordrehzahl angetriebene Deckel 15 trägt eine Reihe von Ventilen 22, von denen nur eines gezeichnet ist. Das Druckmittel kann einer Kammer 23 zugeleitet werden, um das Ventil 22 so zu bewegen, daß es eine Auslaßöffnung 24 verschließt und damit den Abstrom von Flüssigkeit aus dem Inneren des Drehmomentwandlers verhindert. Wird die Kammer 23 mit einem Auslaß verbunden, so bewegen eine Feder 25 und die Fliehkraft das Ventil 22 in eine Stellung, in der eine Kammer 26 mit der Auslaßöffnung 24 verbunden ist. Durch das Ventil 22 ist der Drehmomentwandler mit Flüssigkeit füllbar bzw. zu entleeren.
  • Mit dem Deckel 15 ist ein Pumpenrad 30 verschraubt, das mit ihm zusammengegossene Schaufeln 31 und eine Kupplungstrommel 32 hat.
  • Ein Turbinenrad 33 hat eine ringförmige Hülle 34; eine Reihe von Schaufeln 35 und eine Nabe 36. Die Schaufeln 35 haben Lappen 37 und 38, die durch nicht gezeichnete Schlitze in die Hülle 34 ragen und gegen deren Außenwand umgewalzt sind. Die freien Kanten der Schaufeln 35 werden durch einen Ring 39 abgestützt. Die Schaufeln 35 könnten mit der Hülle 34 aber auch durch Lötung zu einem Ganzen verbunden sein. Die Hülle 34 ist mit der Nabe 36 verlötet. Der axiale Druck auf das Turbinenrad 33 wird durch einen Druckring 40 aufgenommen, der auf der Nabe 36 abgestützt ist. Zwischen dem Druckring 40 und der Eingangswelle 3 sitzt ein Wälzlager 41. Die Nabe 36 ist auf eine Getriebehauptwelle 42 aufgekeilt, die drehbar in einer Buchse 43 gelagert ist, welche im Ende der Eingangswelle 3 sitzt. Die Schaufeln 31 und 35 haben radial äußere Zonen 44, in denen ihre Kanten dicht nebeneinanderliegen, und radial innere Zonen 45, in denen die Schaufeln 31 und 35 ausgespart sind, um einen Platz zur Aufnahme eines Leitrades 46 zu schaffen. Die Schaufeln 31 und 35 sind flache Metallschaufeln, die sich axial in Richtung der Getriebehauptwelle 42 und senkrecht dazu in der Drehebene des Deckels 15 und des Pumpenrades 30 erstrecken.
  • Das Leitrad 46 hat Schaufeln 47 und eine Nabe 48, die einen axialen Flansch 49 trägt.
  • Das erste Planetenrädergetriebe 13 besteht aus einem Sonnenrad 50, einem Planetenräderträger 51, einem Ringrad 52 und mehreren Planetenrädern 53. Auf eine mit dem Planetenräderträger 51 ein Teil bildende Büchse 54 ist die Nabe 48 des Leitrades 46 aufgekeilt.
  • Das zweite Planetenrädergetriebe 14 besteht aus einem Sonnenrad 55, einem Ringrad 56, einem Planetenräderträger 57 und mehreren Planetenrädern 58. Das Ringrad 56 kann durch eine Kupplung 61 mit dem Pumpenrad 30 verbunden werden. Die Kupplung 61 besteht aus mehreren Kupplungsscheiben 60, die axial verschieblich auf dem Ringrad 58 sitzen, und aus Kupplungsscheiben 59, die axial verschieblieh auf der Kupplungstrommel 32 sitzen. Am Sonnenrad 55 ist eine Büchse 62 vorgesehen, auf die eine Bremstrommel 63 aufgekeilt ist, die ein Teil mit dem Ringrad 52 des ersten Planetenrädergetriebes bildet, so daß dieses mit dem Sonnenrad 55 des zweiten Planetenrädergetriebes umläuft. Ein Drehen dieser Räder wird verhindert, wenn die Bremstromme163 von einer Bremse 64 festgehalten wird. An einem Ansatz 66 des Ringrades 56 ist ein drehbarer Zylinder 65 festgeschraubt, der einen Kupplungskolben 67 enthält. Bei Zuleiten von Druckflüssigkeit zu einer Kammer 68 wird die Kupplung eingerückt, deren Ausrücken durch Entleeren der Kammer 68 mit Hilfe einer Feder 69 erfolgt, die zwischen dem Ansatz 66 und dem Kupplungskolben 67 liegt. Mit dem Zylinder 65 ist ein konisches Rückwärtsantriebsbremsteil 70 verkeilt, das axial verschieblich ist, um mit dem Zylinder 65 umzulaufen. Am Außengehäuse 11 ist ein Zylinder 71 für einen Kolben 72 befestigt, der längs eines am Zylinder 71 befestigten Stiftes 73 beweglich ist. Wird einer Kammer 74 des Zylinders 71 Druckmittel zugeleitet, so drückt der Kolben 72 den Rückwärtsantriebsbremsteil 70 gegen eine konische Gegenlage am Außengehäuse 11, so d'aß das Ringrad 56 des zweiten Planetenrädergetriebes gegen Drehen festgehalten wird. Ein sich axial entgegen dem Flansch 6 und mit Abstand von diesem erstreckender Flansch 75 des Zylinders 71 stützt das Ringrad 56 und den Zylinder 65 ab. Die in den Flansch 75 drehbare Büchse 62 erstreckt sich durch den Flansch 75, der einen Federsitz 77 für eine Feder 76 trägt. Diese bewirkt die Rückführung des. Kolbens 72 vom Rückwärtsantriebsbremsteil 70 fort, wenn die Kammer 74 druckentlastet wird.
  • Zwischen der einen Stirnfläche der Nabe 36 und einem Druckring 81 liegt ein Wälzlager 80. Der Druckring 81 liegt zwischen der einen Stirnseite der Büchse 54 und der Nabe 48 des Leitrades. Die eine Seite der Nabe 48 stützt sich auf der Nabe 36 ab, und der Flansch 49 auf der anderen Seite der Nabe 48 sitzt auf einem Ansatz 82 des Planetenräderträgers 57 des zweiten Planetenrädergetriebes. Das Pumpenrad 30 ist drehbar auf der Außenfläche des Flansches 49 der Nabe 48 über eine Büchse 83 gelagert. Da die Nabe 48 und der Planetenräderträger 57 beide mit der Büchse 54 verkeilt sind, laufen das Leitrad 46, der Planetenräderträger 57 des zweiten Planetenrädergetriebes und der Planetenräderträger 51 des ersten Planetenrädergetriebes gemeinsam um.
  • Der Planetenräderträger 51 ist durch einen Stift 84 mit einem radialen Flansch 85 einer Abtriebswelle 87 verbunden. In einen Zahnkranz 86 kann die Sperrklinke einer nicht dargestellten Parksperre einfallen, um die Abtriebswelle beim Parken des Fahrzeugs zu blockieren.
  • Die Büchse 62 ist drehbar auf der Büchse 54 über Büchsen 88 und 89 gelagert. Ebenso sind Büchsen 90 und 91 zwischen der Büchse 62 und dem Flansch 75 vorgesehen. Die Bremstrommel 63 ist über eine Büchse 92 auf dem Planetenräderträger 51 gelagert. Die Getriebehauptwelle 42 ist über eine Büchse 93 im einen Ende der Abtriebswelle 87 gelagert, die im Außengehäuse 11 über ein Wälzlager 94 abgestützt ist.
  • Wie bereits erwähnt, sind die Schaufeln 31 des Pumpenrades 30 und die Schaufeln 35 des Turbinenrades 33 gerade Schaufeln, die senkrecht zu ihrer Drehebene und axial in Richtung der Getriebehauptwelle 42 liegen. Die Schaufeln 47 des Leitrades 46 sind dagegen zur Achse der Getriebehauptwelle 42 geneigt.
  • Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, hat die Nabe 48 des Leitrades eine Reihe von innenliegenden Keilen 95, die mit Keilen der Büchse 54 zusammenarbeiten. Der Flansch 49 hat eine Ausnehmung zur Aufnahme eines öldichtrings 97 (Fig. 1), und die Nabe 48 weist eine Reihe von Schlitzen 98 (Fig. 3) zur Aufnahme der Schaufeln 47 auf. Die Schlitze 98 sind zur Drehachse der Nabe 48 34° geneigt und haben im wesentlichen zueinander parallele Seitenwände 99 und 100, deren untere Teile 101 und 102 jedoch divergierend zueinander geneigt sind, so daß die Schlitze schwalbenschwanzförmig sind.
  • Wie die Fig. 5 bis 7 zeigen, hat jede Schaufel 47 einen Fuß 105 und einen nach oben gerichteten geraden Schaufelteil 106 mit einer Lippe 107, die 34° zur Ebene des geraden Schaufelteils 106 geneigt ist (Fig. 6). Bei eingebauter Schaufel 47 liegt also der gerade Schaufelteil 106 um 34° zur Drehachse der Nabe geneigt, während die Lippe 107 über den Fuß 105 ragend parallel zu den Schaufeln 35 des Turbinenrades 33 liegt. Der Fuß 105 der Schaufel 47 hat parallele Seitenwände 109 und 110, die unten divergierende Teile 111 und 112 aufweisen, so daß der Fuß in die Schlitze der Nabe paßt. Die Außenkanten der Schaufeln 47 werden von einem Ring 14 (Fig. 1) umschlossen, der gegen eine nach oben ragende Lippe 113 (Fig. 5 und 6) an den Schaufeln anliegt.
  • Das Sonnenrad 50 des ersten Planetenrädergetriebes ist auf die Getriebehauptwelle 42 aufgekeilt. Innen hat das Sonnenrad 50 zwölf Keile 115 (Fig. 8 und 9). In der Seitenwand der Nabe des Sonnenrades ist ein Schlitz 116 vorgesehen, der zu einem Keil 115 ausgerichtet ist. Die Keile 115 haben Modul 10, 27° Flankenwinkel und einen Grundkreisdurchmesser von 27,2034 mm. Die kleinste zulässige effektive Abstandsweite ist 4,9073 mm, die größte zulässige 4,9606 mm. Das kleinste Maß der Abstandsweite ist 4,9403 mm, das größte zulässige 4,9657 mm. Die entsprechenden Keile 117 an der Getriebehauptwelle 42 (Fig. 12 und 13) haben die gleiche Zahl, den gleichen Modul, den gleichen Flankenwinkel und den gleichen G.rundkreisdurchmesser wie die Keile 115 des Sonnenrades 50. Die kleinste effektive Keilstärke beträgt 3,0429 mm, die größte effektive Keilstärke 3,0302 mm. Die maximal zulässige Zahnstärke beträgt 3,0861 mm. Das Sonnenrad kann sich also um einen merkbaren Betrag in bezug auf die Keile der Getriebehauptwelle 42 drehen, bevor eine Anlage erfolgt. Es wurde festgestellt, daß insbesondere beim 2. Gang, wenn der Drehmomentwandler entleert ist, im ersten Planetenräderge-triebe 13 infolge des Spiels zwischen den Keilen ein Rütteln eintritt. Um dieses weitgehend zu verringern, ist eine nachgiebige Einrichtung 120 am Sonnenrad 50 befestigt. Diese hat ein ringförmiges Metallgehäuse 121 (Fig. 10 und 11) mit einer Umfangsfläche 122 und von dieser hochgebogenen Seitenwänden 123 und 124. An der Umfangsfläche 122 ist ein vorstehender Lappen 125 befestigt. Ein Ring aus nachgiebigem Werkstoff ist mit den Wänden des Metallgehäuses verbunden und hat innen Keile 126. Der Lappen 125 ist so angeordnet, daß er zu einem der Keile 126 ausgerichtet liegt. Das Metallgehäuse 121 ist mit Preßsitz in eine axiale Ausnehmung 127 des Sonnenrades 50 (Fig. 8) eingesetzt, so daß es sich zu diesem nicht relativ verdrehen kann. Der Lappen 125 greift in den Schlitz 116 ein, so daß die nachgiebigen Keile 126 zu den Keilen 115 des Sonnenrades ausgerichtet liegen. Die Keile 126 haben den gleichen Modul, den gleichen Flankenwinkel und den gleichen Grundkreisdurchmesser wie die Keile 115 des Sonenrades 50 und die Keile 117 an der Welle 42. Die nachgiebigen Keile 126 haben eine kleinste zulässige effektive Abstandsweite von 2,813.7 mm und eine maximale zulässige effektive Abstandsweite von 2,8753 mm. Das kleinste Maß der Abstandsweite beträgt 2,8015 mm, das größte 2.8550 mm. Wird das Sonnenrad 50 mit der Einrichtung 120 auf die Keile 117 der Getriebehauptwelle 42 aufgesetzt, so suchen die nachgiebigen Keile 126 die Keile 115 des Sonnenrades 50 in bezug auf die Keile 117 der Getriebehauptwelle so zu zentrieren, daß die Flanken der Keile 115 mit Abstand und außer Eingriff zu den Flanken der Keile 117 der Getriebehauptwelle liegen. Überträgt das Sonnenrad 50 Drehmoment, so gibt die Einrichtung 120 nach, wodurch die Keile 115 gegen die Keile 117 zur Anlage kommen und der Antrieb weitergeleitet wird. Wird kein Drehmoment übertragen, so hält die Einrichtung 120 die Keile auseinander, so daß ein Rütteln nicht eintreten kann. Die Einrichtung gestattet eine relative Verdrehung von etwa 30° zwischen dem Sonnenrad 50 und der Getriebehauptwelle 42 in beiden Drehrichtungen, bevor die Keile in metallischen Kontakt kommen.
  • Das Verbundgetriebe gestattet die Einschaltung von drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Zum Schalten des 1. Ganges wird der Drehmomentwandler 12 mit Flüssigkeit gefüllt und die Bremse 64 gegen die Bremstrommel 63 angelegt, um ein Drehen des Ringrades 52 des ersten Planetenrädergetriebes zu verhindern. Bei leer laufendem Antriebsmotor und stillstehendem Fahrzeug wird der Planetenräderträger 51 durch den Widerstand des Fahrzeugs an der Abtriebswelle 87 festgehalten. Das Pumpenrad 30 wird mit Motordrehzahl angetrieben, während das Turbinenrad 33 und das Leitrad 46 stehen. Erhöht das Pumpenrad 30 seine Drehzahl, so treibt das Turbinenrad 33 anfangs das Sonnenrad 50 des ersten Planetenrädergetriebes über die Getriebehauptwelle 42 an, so daß der Planetenräderträger 51 und die Abtriebswelle 87 vorwärts entsprechend der Dbersetzung im ersten Planetenrädergetriebe 13 angetrieben werden. Das Leitrad 46 läuft gleichfalls mit der ins Langsame übersetzten Drehzahl der Abtriebswelle 87, das die von dem Turbinenrad 33 abströmende Flüssigkeit zu den Schaufeln 31 des Pumpenrades zurückleitet, die versucht, das Pumpenrad 30 vorwärts zu drehen. Der Drehmomentwandler 12 arbeitet in diesem Bereich also als solcher, so daß die Abtriebswelle 87 zum Teil unter mechanischer Drehmomentverstärkung durch das erste Planetenrädergetriebe 13 und zum Teil unter hydraulischer Drehmomentverstärkung durch den Drehmomentwandler 12 angetrieben wird. Die Drehmomentverstärkung verringert sich mit ansteigender Drehzahl des Turbinenrades und des Leitrades.
  • Zur Schaltung des 2. Ganges wird der Drehmomentwandler 12 entleert, und die Kupplung 61 wird bei angelegt bleibender Bremse 64 eingerückt. Die Abtriebswelle wird allein mechanisch mit dem Übersetzungsverhältnis des zweiten Planetenrädergetriebes 14 angetrieben.
  • Zum Einschalten des direkten Ganges bleibt die Kupplung 61 eingerückt, während die Bremse 64 gelüftet und der Drehmomentwandler 12 wieder gefüllt werden. Im direkten Gang arbeitet das Leitrad 46 nicht mehr als solches, sondern als Turbinenrad, das das Sonnenrad 50 des ersten Planetenrädergetriebes hindert, schneller als das Pumpenrad 30 zu laufen.
  • Für den Rückwärtsgang wird der Drehmomentwandler 12 gefüllt, die Kupplung 61 ist ausgerückt, die Bremse 64 gelüftet und dafür das Rückwärtsantriebsbremsteil 70 angelegt. Das Motordrehmoment wird vom Drehmomentwandler 12 verstärkt auf das Sonnenrad 50 des ersten Planetenrädergetriebes übertragen und von dort über die Planetenräder 53 des ersten Planetenrädergetriebes auf dessen Ringrad 52 und das Sonnenrad 55 des zweiten Planetenrädergetriebes weitergeleitet, so daß die beiden Planetenräderträger 51 und 57 rückwärts laufen und die Abtriebswelle 87 rückwärts antreiben. Die Reaktion des Leitrades 46 erhöht hierbei das übertragene Drehmoment. Die Anordnung der Planetenrädergetriebe in Verbindung mit dem Drehmomentwandler 12 mit einem Turbinenrad und einem Leitrad des nach anfänglicher Drehmomentverstärkung als zweites Turbinenrad einer Flüssigkeitskupplung wirkt, sowie die besondere Anordnung der Getriebehauptwelle 42 und der Büchsen 54 und 62 ergibt ein sehr gedrängt bauendes Dreiganggetriebe, bei dem im niedrigen Gang eine hydraulische Drehmomentverstärkung, im 2. Gang ein rein mechanischer Antrieb und im höchsten Gang ein verzweigter mechanischer und hydraulischer Antrieb erfolgt. Die Einrichtung 120 verhindert ein Rütteln im ersten Planetenrädergetriebe 13, wenn der Drehmomentwandler entleert ist. Der Flansch 6 und der Zylinder 71 sichern einen starren Aufbau der umlaufenden Teile, so daß deren lange Lebenszeit gewährleistet ist. Die Lippe 107 an den Schaufeln 106 des Leitrades 46 verursacht, daß dieses bei verhältnismäßig kleiner Drehzahl eher als Turbinenrad denn als Leitrad wirkt. Die Flüssigkeit aus dem Turbinenrad 33 strömt auf die Rückseite der Lippe 107, so daß bei einer ziemlich geringen Drehzahl des Leitrades 46 die Flüssigkeit diese eher in Vorwärtsrichtung wie das Turbinenrad, denn in Rückwärtsrichtung anzutreiben trachtet. Das Leitrad 46 wirkt also nur anfänglich als Leitrad eines Drehmomentwandlers und beginnt bei einer ziemlich kleinen Drehzahl als zweites Turbinenrad einer Flüssigkeitskupplung zu arbeiten.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Hydromechanisches Verbundgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und zwei Planetenrädergetrieben, bei dem das Pumpenrad des Drehmomentwandlers mit dem Eingangsglied des zweiten Planetenrädergetriebes kuppelbar ist und im 1. Gang hydraulisch auf ein Glied des einen Planetenrädergetriebes, im 2. Gang unter Einrücken der das Pumpenrad und das Eingangsglied des zweiten Planetenrädergetriebes verbindenden Kupplung mechanisch auf die Planetenrädergetriebe und im 3. Gang bei eingerückter Kupplung das Drehmoment leistungsteilend hydraulisch und mechanisch auf die Planetenrädergetriebe übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (31) des Pumpenrades (30) und die Schaufeln (35) des Turbinenrades (33) des im 1. und 3. Gang gefüllten und im 2. Gang entleerbaren Drehmomentwandlers (12) in an sich bekannter Weise etwa senkrecht zu ihren Drehachsen verlaufen, das Leitrad (46) des Drehmomentwandlers (12) mit den Planetenräderträgern (51 und 55) des ersten und zweiten Planetenrädergetriebes (13 und 14) verbunden ist, wobei mit dem Planetenräderträger (51) des ersten Planetenrädergetriebes (13) die Abtriebswelle (87) verbunden ist, das Turbinenrad (34) unmittelbar mit einem Eingangsglied, vorzugsweise dem Sonnenrad (50) des ersten Planetenrädergetriebes (13) verbunden ist und die abbremsbaren Glieder der Planetenrädergetriebe, wie das Ringrad (52) des ersten Planetenrädergetriebes (13) und das Sonnenrad (55) des zweiten Planetenrädergetriebes miteinander verbunden sind.
  2. 2. Hydromechanisches Verbundgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (47) des Leitrades (46) des Drehmomentwandlers auf der Seite des Turbinenrades (34) eine etwa senkrecht zur Drehachse liegende Lippe (107) und im Bereich der Nabe (48) des Turbinenrades einen zur Drehachse geneigten Schaufelteil (106) aufweisen.
  3. 3. Hydromechanisches Verbundgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (50) des ersten Planetenrädergetriebes (13) durch Keile (115) mit Keilen (117) einer vom Turbinenrad (34) angetriebenen Getriebehauptwelle (42) so verbunden ist, daß eine merkliche Relativdrehung eintritt, bevor die Verbindung der Keile (115 und 117) zwischen der Getriebehauptwelle und dem Sonnenrad erfolgt, wobei am Sonnenrad (50) nachgiebige Keile (126) befestigt sind, die in die Keile (117) der Getriebehauptwelle (42) so eingreifen, daß diese außer Eingriff mit den Keilen (115) des Sonnenrades bleiben, solange dieses kein Drehmoment überträgt.
  4. 4. Hydromechanisches Verbundgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen gerichteten nachgiebigen Keile (126) an einem nachgiebigen Ring angeordnet sind, der in einem Metallgehäuse (121) sitzt, das in einer Ausnehmung (127) des Sonnenrades (50) so eingesetzt ist, daß die Keile (115 und 126) zueinander ausgerichtet liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 969 722, 925 388, 923 591, 848 603; britische Patentschrift Nr. 729 094.
DEG32270A 1960-09-16 1961-05-15 Hydromechanisches Verbundgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge Pending DE1149623B (de)

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