DE1185443B - Hydraulic torque converter - Google Patents

Hydraulic torque converter

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DE1185443B
DE1185443B DEH37811A DEH0037811A DE1185443B DE 1185443 B DE1185443 B DE 1185443B DE H37811 A DEH37811 A DE H37811A DE H0037811 A DEH0037811 A DE H0037811A DE 1185443 B DE1185443 B DE 1185443B
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pump
planetary
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gear
motor
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DEH37811A
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German (de)
Inventor
Roy Westbury
Jerzy Leon Courtenay
Thomas Edwards
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HM Hobson Ltd
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HM Hobson Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
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    • F16H2037/102Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts the input or output shaft of the transmission is connected or connectable to two or more differentials

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Description

Hydraulischer Drehmoment-Wandler Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen-Drehmoment-Wandler mit niedrigem Gesamtdrehzahlverhältnis zum Antrieb einer Welle mit konstanter Drehzahl unabhängig von Schwankungen der Drehzahl der Eingangswelle, mit einer Rotationspumpe, mit einem Flüssigkeitsmotor, der durch von der Pumpe geförderte Flüssigkeit angetrieben wird, mit einem Steuermechanismus, der die Förderleistung der Pumpe und des Motors steuert, mit einem Regler, der auf die Drehzahl der Ausgangswelle anspricht und die beiden Steuermechanismen gegensinnig betätigt und mit einem zwei Planetenfädergetriebe enthaltenden Doppelplanetenrädergetriebe, das die beiden Wellen und die Läufer der Pumpe und des Motors miteinander verbindet und das einen Antrieb der Ausgangswelle durch die Eingangswelle bei einer Ausgangsdrehzahl, bei der die Pumpe gegen Drehung festgehalten ist, auf einem ersten mechanischen Wege bewirkt und bei einer höheren Eingangsdrehzahl, bei der der Motor gegen Drehung festgehalten ist, auf einem zweiten mechanischen Wege, so daß die Ausgangswelle hydraulisch und auf beiden mechanischen Wegen bei dazwischenliegenden Drehzahlen der Eingangswelle angetrieben wird.Hydraulic Torque Converter The invention relates to a hydraulic torque converter with low overall speed ratio to the drive a shaft with constant speed regardless of fluctuations in the speed of the Input shaft, with a rotary pump, with a liquid motor running through liquid delivered by the pump is driven with a control mechanism, that controls the delivery rate of the pump and the motor, with a controller that opens the speed of the output shaft responds and the two control mechanisms in opposite directions operated and with a double planetary gear transmission containing two planetary gears, that connects the two shafts and the rotors of the pump and motor and the one driving the output shaft by the input shaft at an output speed, in which the pump is held against rotation, on a first mechanical one Paths causes and at a higher input speed at which the motor against rotation is held in a second mechanical way so that the output shaft hydraulically and on both mechanical paths at speeds in between the input shaft is driven.

Es ist ein Drehmoment-Wandler dieser Art bekannt, der die Ausgangswelle mit unterschiedlichen Drehzahlen anzutreiben gestattet. Zur Steuerung der Pumpe und der Motoren ist kein Regler vorgesehen. Dieser Drehmoment-Wandler ist grundsätzlich nicht für ein niedriges Gesamtdrehzahlverhältnis ausgelegt, insbesondere ist die Ausgangswelle dieses Drehmoment-Wandlers bei sich ändernder Eingangsdrehzahl nicht mit konstanter Drehzahl anzutreiben.A torque converter of this type is known which has the output shaft to be driven at different speeds. To control the pump and the motors are not provided with a regulator. This torque converter is fundamental not designed for a low overall speed ratio, in particular the Output shaft of this torque converter not when the input speed changes to be driven at constant speed.

Der Erfindung liegt hingegen die Aufgabe zugrunde, die Ausgangswelle bei sich ändernder Drehzahl der Eingangswelle mit konstanter Drehzahl bei niedrigem Gesamtdrehzahlverhältnis anzutreiben.On the other hand, the invention is based on the object of the output shaft with changing speed of the input shaft with constant speed at low Overall speed ratio to drive.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Drehmoment-Wandler grundsätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradträger nicht nur - wie für sich bekannt - eines, sondern beider Planetenrädergetriebe mit der Eingangswelle gekuppelt sind und daß ferner die Planetenräder der Planetenrädergetriebe die Ausgangswelle mit Drehzahlverhältnissen gleichen Sinnes, aber unterschiedlicher Größe, vorzugsweise mit Übersetzung ins Schnelle, antreiben.The torque converter mentioned at the beginning is used to solve this problem basically characterized in that the planet carrier not only - how known for itself - one, but two planetary gears with the input shaft are coupled and that the planetary gears of the planetary gears are also the output shaft with speed ratios of the same meaning, but different sizes, preferably with fast translation, drive.

Die Erfindung wird an Hand von Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to figures.

F i g. 1 zeigt einen bekannten hydraulischen Drehmoment-Wandler; F i g. 2 zeigt schematisch die Charakteristik des Drehmoment-Wandlers nach F i g. 1; F i g. 3 zeigt einen Drehmoment-Wandler nach der Art des in F i g. 1 gezeigten, der mit einem Planetenrädergetriehe versehen ist; F i g. 4, 5 und 6 zeigen drei verschiedene Formen des Drehmoment-Wandlers nach der Erfindung; F i g. 7 zeigt näher einen Drehmoment-Wandler, wie er in F i g. 6 dargestellt ist; F i g. 8 zeigt schematisch die Charakteristik eines Drehmoment-Wandlers nach F i g. 7. F i g. 1 shows a known hydraulic torque converter; F i g. FIG. 2 schematically shows the characteristics of the torque converter according to FIG. 1; F i g. 3 shows a torque converter of the type shown in FIG. 1, which is provided with a planetary gear train; F i g. 4, 5 and 6 show three different forms of torque converter according to the invention; F i g. 7 shows in more detail a torque converter as shown in FIG. 6 is shown; F i g. 8 schematically shows the characteristics of a torque converter according to FIG. 7th

In F i g. 1 sind die Pumpe und der Motor des Drehmoment-Wandlers mit P und M bezeichnet. Zwei Planetenrädergetriebe, die von der Art sein sollen, wie sie zum Antrieb der Achsen von Motorfahrzeugen verwendet werden, sind mit 1 und 2 in F i g. 1 angedeutet. Die Eingangs- und Ausgangswelle sind mit 3 und 4 bezeichnet. Die Eingangswelle ist mit dem gemeinsamen Getriebeteil des ersten Planetenradgetriebes 1 verbunden, während das gemeinsame Getriebeteil des zweiten Planetenradgetriebes 2 mit der Ausgangswelle 4 verbunden ist. Dementsprechend bewirkt das Planetenradgetriebe 1 eine Aufwärtsübersetzung und das Planetenradgetriebe 2 eine Abwärtsübersetzung. Die Förderleistung der Pumpe und des Motors werden durch eine Tauinelscheibe oder durch exzentrische Ringe gesteuert, die miteinander gekuppelt sind und in entgegengesetztem Sinn durch einen Regler eingestellt werden. Bei einer gewissen Eingangsdrehzahl V1 (F i g. 2) ist die Förderleistung des Motors M durch den Regler auf Null eingestellt, und der Läufer der Pumpe P wird hydraulisch blockiert. Die gesamte Leistung wird daher auf dem mechanischen Weg C übertragen. Die Ausgangswelle 4 läuft mit der doppelten Drehzahl wie die Eingangswelle 3, und der Motor M läuft leer. Bei einer gewissen höheren Eingangsdrehzahl V, wird die Förderleistung der Pumpe P durch den Regler auf Null eingestellt, und der Motor M wird hydraulisch blockiert; die gesamte Leistung wird daher auf dem anderen mechanischen We g A übertragen. Die Ausgangswelle 4 dreht sich mit der halben Drehzahl der Eingangswelle 3, und die Pumpe P läuft leer. Wie aus F i g. 2 erkennbar, wird zwischen den Eingangsdrehzahlen V1 und V2 die Leistung über die beiden mechanischen Wege A und C und überdies hydraulisch - wie durch die Kurve B dargestellt - übertragen.In Fig. 1 , the pump and motor of the torque converter are labeled P and M. Two planetary gears intended to be of the type used to drive the axles of motor vehicles are indicated at 1 and 2 in FIG. 1 indicated. The input and output shafts are labeled 3 and 4. The input shaft is connected to the common transmission part of the first planetary gear 1 , while the common transmission part of the second planetary gear 2 is connected to the output shaft 4. Correspondingly, the planetary gear transmission 1 effects an upward transmission and the planetary gear transmission 2 effects a downward transmission. The delivery rate of the pump and the motor are controlled by a swashplate or by eccentric rings that are coupled to one another and are set in opposite directions by a regulator. At a certain input speed V1 (FIG. 2), the delivery rate of the motor M is set to zero by the controller, and the rotor of the pump P is hydraulically blocked. The entire power is therefore transmitted on the mechanical path C. The output shaft 4 runs at twice the speed as the input shaft 3, and the motor M runs idle. At a certain higher input speed V, the delivery rate of the pump P is set to zero by the controller, and the motor M is hydraulically blocked; the entire power is therefore transmitted on the other mechanical path A. The output shaft 4 rotates at half the speed of the input shaft 3, and the pump P runs idle. As shown in FIG. 2, the power is transmitted between the input speeds V1 and V2 via the two mechanical paths A and C and, moreover, hydraulically - as shown by curve B.

Der schattierte Bereich unterhalb der Kurve B stellt den Teil der Drehmomentübertragung dar, der hydraulisch ist. Bei dieser bekannten Anordnung ist der Gesamtbereich des Drehzahlverhältnisses Ausgangsdrehzahl zu Eingangsdrehzahl des Drehmomentwandlers im Bereich V1, V2, das im folgenden Gesamtdrehzahlverhältnis genannt wird, 4: 1. Der gesamte Drehzahlbereich eines Flugzeugdüsenmotors ist jedoch in der Größenordnung 2,5: 1, und die vorliegende Erfindung bezweckt daher, einen hydraulischen Drehzahlwandler anzugeben, der ein geringeres Gesamtdrehzahlverhältnis hat und der unter anderem dafür geeignet ist, einen Wechselstromgenerator mit konstanter Drehzahl durch einen Flugzeugdüsenmotor antreiben zu lassen. Eine typische Forderung in einem solchen Fall ist, daß der Wechselstromgenerator mit konstanter Drehzahl in der Größenordnung von 6000 bis 8000 Umdrehungen in der Minute laufen sollte, wenn er durch einen Motor angetrieben wird, der eine Drehzahl von maximal 6000 bis 7000 Umdrehungen in der Minute hat. Daß ein geringeres Gesamtdrehzahlverhältnis erreicht wird, ist wünschenswert, da hierdurch der Anteil der Leistung, der hydraulisch übertragen werden muß, herabgesetzt werden kann und dementsprechend hydraulische Bauteile verwendet werden können, die kleiner sind, langsamer laufen und unter niedrigen Drücken arbeiten.The shaded area below curve B represents the part of the Torque transmission that is hydraulic. In this known arrangement the total range of the speed ratio output speed to input speed of the torque converter in the range V1, V2, that in the following total speed ratio is called, 4: 1. However, the entire speed range of an aircraft jet engine is on the order of 2.5: 1, and the present invention therefore aims to provide a specify hydraulic speed converter that has a lower overall speed ratio and which, among other things, is suitable for an alternator with constant To have speed driven by an aircraft jet engine. A typical requirement in such a case, that the alternator is at constant speed should run in the order of 6000 to 8000 revolutions per minute, if it is driven by a motor with a maximum speed of 6000 to 7000 revolutions per minute. That a lower overall speed ratio is achieved, is desirable, as this results in the portion of the power that is hydraulic must be transmitted, can be reduced and, accordingly, hydraulic Components that are smaller, run slower and under low can be used Pressing work.

Obwohl es bequemer ist Planetenrädergetriebe zu verwenden, die nebeneinander angeordnet sind, statt Kegelradplanetenradgetrieben, die im Zusammenhang mit F i g. 1 angeführt wurden, ist es nicht möglich, mit ihnen ein niedriges Gesamtdrehzahlverhältnis bei einer Verbindung, wie sie in F i g. 1 gezeigt ist, zu erreichen. Dies wird an Hand von F i g. 3 der Zeichnungen erläutert. Hier ist eine Eingangswelle 3 gezeigt, die mit dem Planetenträger P1 des ersten Planetenrädergetriebes verbunden ist. Das Ringrad A1 des ersten Planetenrädergetriebes ist mit der Pumpe P verbunden. Das Sonnenrad S1 des ersten Planetenrädergetriebes ist mit dem Planetenradträger P, des zweiten Planetenrädergetriebes und mit der Ausgangswelle 4 verbunden. Das Ringrad A 2 des zweiten Planetenrädergetriebes ist mit der Eingangswelle 3 über den Planetenträger P1 und das Sonnenrad S2 des zweiten Planetenrädergetriebes mit dem Motor M verbunden. Ein Planetenrädergetriebe kann nicht eine gleiche Aufteilung eines Drehmoments zwischen seinem Ringrad und seinem Sonnenrad bewirken, weil die Planetenräder einen endlichen Radius haben müssen und auf den Ring und das Sonnenrad unter verschiedenen Radien einwirken. In der Praxis ist die nächste Annäherung in Richtung auf gleiche Aufteilung des Drehmoments, die erreicht werden kann, die Aufteilung einer Drehzahl h, die auf den Planetenträger ausgeübt wird, im Verhältnis von 2: 3 n auf das Ringrad und 1: 3 n auf das Sonnenrad. Unter Annahme einer derartigen Drehmomentaufteilung im Falle der F i g. 3 ist das Aus angsdrehmoment 1: 3 n, wenn die Pumpe P blockiert wird, und 3: 2 n, wenn der Motor M blockiert wird. Das Gesamtdrehzahlverhältnis ist daher arößer als vordem.Although it is more convenient to use planetary gears that are side by side are arranged, instead of bevel planetary gears, which in connection with F i G. 1, it is not possible to use them with a low overall speed ratio in the case of a connection as shown in FIG. 1 is shown to achieve. This is going to Hand of fig. 3 of the drawings. Here an input shaft 3 is shown, which is connected to the planet carrier P1 of the first planetary gear. That Ring gear A1 of the first planetary gear is connected to the pump P. That Sun gear S1 of the first planetary gear is connected to the planet carrier P, of the second planetary gear and connected to the output shaft 4. The ring wheel A 2 of the second planetary gear is connected to the input shaft 3 via the planet carrier P1 and the sun gear S2 of the second planetary gear set with the motor M are connected. A planetary gear transmission cannot distribute torque equally between cause its ring gear and its sun gear, because the planetary gears are finite Must have radius and on the ring and the sun gear under different radii act. In practice, the closest approximation is towards equal sharing of the torque that can be achieved, the division of a speed h that is exerted on the planet carrier, in a ratio of 2: 3 n on the ring gear and 1: 3 n on the sun gear. Assuming such a torque distribution in the Case of the F i g. 3, the output torque is 1: 3 n when pump P blocks becomes, and 3: 2 n when the motor M is blocked. The overall speed ratio is therefore greater than before.

Nach der Lehre der Erfindung wird ein hydraulischer Drehmoment-Wandler mit niedrigem Gesamtdrehzahlverhältnis, wie oben beschrieben, vorgesehen, in dem beide Planetenrädergetriebe mit ihrem gemeinsamen Getriebeteil (das ist der Planetenradträger) durch die Eingangswelle angetrieben werden und bei dem beide Planetenrädergetriebe mit der Ausgangswelle derart verbunden sind, daß sie diese mit einem Drehzahlverhältnis gleichen Sinnes, aber etwas verschiedener Größe, antreiben. Vorzugsweise bewirken beide Differentialgetriebe eine Aufwärtsübersetzung und sind vom epizyklischen Typ.According to the teaching of the invention, a hydraulic torque converter with low overall speed ratio, as described above, provided in the both planetary gears with their common gear part (this is the planetary gear carrier) are driven by the input shaft and in which both planetary gears are connected to the output shaft in such a way that they have a speed ratio with the same spirit, but slightly different in size. Preferably effect both differential gears have a step-up ratio and are of the epicyclic type.

Ein Drehmoment-Wandler nach der Erfindung nach seiner einfachsten Form ist schematisch in F i g. 4 dargestellt. Bei ihm ist die Eingangswelle 3 mit den Planetenradträgern P1' P2 beider Planetenrädergetriebe verbunden. Die Sonnenräder S, S, sind mit der Ausgangswelle 4 verbunden. Das Ringrad A, ist mit dem Läufer der Pumpe P verbunden, und das Ringrad A2 ist mit dem Läufer des Motors M verbunden. bei Verwendung eines Planetenrädergetriebes S1, P1i A1 mit einem Übersetzungsverhältnis von 5: 1 und einem Planetenrädergetriebe S2, P2, A, mit einem Übersetzungsverhältnis 2,5: 1 wird ein Gesamtdrehzahlverhältnis von 2: 1 erreicht. Eine solche Anordnung ist jedoch nicht zum Antrieb eines Wechselstromgenerators in Flugzeugen geeignet. Für diesen Zweck ist es wünschenswert, daß das Übersetzungsverhältnis des ersten Planetenrädergetriebes 3: 1 ist. Hierdurch ergibt sich eine Schwierigkeit, das Gesamtdrelizahlverhältnis 2: 1 zu erreichen. Denn das zweite Planetenrädergetriebe müßte ein übersetzungsverhältnis von 1,5: 1 aufweisen, das unpraktisch für normale Planetenrädergetriebe ist. Diese Schwierigkeit kann jedoch durch Verwendung einer zweistufigen Untersetzung im zweiten Planetenrädergetriebe, wie sie in F i g. 5 gezeigt ist, umgangen werden. Hier ist das Ringrad des zweiten Planetenrädergetriebes fortgelassen, und der Antrieb des Motors M erfolgt über eine zweite Stufe, die aus einem Planetenrad P, besteht, das auf dem Planetenradträger P2 gelagert ist, ferner aus Leerrädern 1 und einem Sonnenrad S.. Das übersetzungsverhältnis des zweiten PIanetenrädergetriebes kann 1,5: 1 durch geeignete Wahl der übersetzungsverhältnisse in seiner ersten und zweiten Stufe gemacht werden. Ist das übersetzungsverhältnis in der zweiten Stufe richtig Crewählt, so können die Räder P., S., entfallen. Es ergibt sich dann die vereinfachte und bevorzugte Ausführung des Getriebes, die in F i g. 6 gezeigt ist. Das erste Planetenrädergetriebe hat in diesem Fall das übersetzungsverhältnis 3: 1 und das zweite Rädergetriebe ein Übersetzungsverhältnis von 1,5: 1, woraus sich ein Gesamtdrehzahlverhältnis von 2: 1 ergibt.A torque converter according to the invention in its simplest form is shown schematically in FIG. 4 shown. In his case, the input shaft 3 is connected to the planetary gear carriers P1 'P2 of both planetary gears. The sun gears S, S are connected to the output shaft 4. The ring gear A is connected to the rotor of the pump P, and the ring gear A2 is connected to the rotor of the motor M. when using a planetary gear train S1, P1i A1 with a gear ratio of 5: 1 and a planetary gear train S2, P2, A, with a gear ratio 2.5: 1 , a total speed ratio of 2: 1 is achieved. However, such an arrangement is not suitable for driving an alternator in aircraft. For this purpose, it is desirable that the gear ratio of the first planetary gear set is 3: 1 . This results in a difficulty in achieving the total number ratio of 2: 1. Because the second planetary gear would have to have a gear ratio of 1.5: 1 , which is impractical for normal planetary gear. However, this difficulty can be overcome by using a two-stage reduction in the second planetary gear set, as shown in FIG. 5 can be bypassed. Here the ring gear of the second planetary gear is omitted, and the motor M is driven via a second stage, which consists of a planetary gear P, which is mounted on the planetary gear carrier P2, and also of idler gears 1 and a sun gear S .. The transmission ratio of the second planetary gear can be made 1.5: 1 by suitable selection of the gear ratios in its first and second stage. If the gear ratio is correctly selected in the second stage, the wheels P., S., can be omitted. This then results in the simplified and preferred embodiment of the transmission, which is shown in FIG. 6 is shown. In this case, the first planetary gear train has a gear ratio of 3: 1 and the second gear train has a gear ratio of 1.5: 1, resulting in an overall speed ratio of 2: 1.

Der Drehmoment-Wandler, der in F i g. 7 dargestellt ist, ist zum Antrieb eines Wechselstromgenerators mit konstanter Drehzahl für einen Düsenflugzeugmotor geeignet. Er wird nicht in allen Einzelheiten beschrieben. Das Deppelplanetengetriebe ist wie in F i g. 6 dargestellt konstruiert. Sein erstes Planetenrädergetriebe 1 hat ein Übersetzungsverhältnis von 3: 1, und sein zweites Planetenrädergetriebr, 2 hat ein Übersetzungsverhältnis von 1,5: 1, Die Pumpe und der Motor P und M enthalten jeweils einen mit Flügeln 13 versehenen Läufer 12; an den Flügeln 13 sind verschiebbar Gleitstücke 14 befestigt, die mit einem exzentrischen Ring 15 zusammenwirken, der um eine feste Achse 16 drehbar gelagert ist. Die exzentrischen Ringe von Pumpe und Motor sind in einer Weise gekuppelt, daß sie zugleich, aber in entgegengesetzter Richtung, um ihre Lagerachsen durch einen Servokolben zu bewegen sind.The torque converter shown in FIG. 7 is shown is for propulsion a constant speed alternator for a jet aircraft engine suitable. It is not described in detail. The Deppel planetary gear is as in Fig. 6 shown constructed. His first planetary gear 1 has a gear ratio of 3: 1, and its second planetary gearbox, 2 has a gear ratio of 1.5: 1, The pump and motor P and M contain in each case a rotor 12 provided with wings 13; on the wings 13 are displaceable Sliders 14 attached, which cooperate with an eccentric ring 15, the is rotatably mounted about a fixed axis 16. The eccentric rings of the pump and Motors are coupled in such a way that they are at the same time but in opposite directions Direction to move their bearing axes are through a servo piston.

Am Punkt A der F i g. 8, der etwa der niedrigsten Leerlaufdrehzahl des Flugzeugmotors entspricht, ist die Exzentrizität des exzentrischen Ringes des Motors Null, und die Pumpe P ist hydraulisch blockiert. Das Ringrad A, ist daher fest, und die Ausgangswelle wird durch das erste Planetenrädergetriebe 1 über P1i S1 und der Motor über die Räder P3, I, S, in Drehung versetzt. Am Punkt B (F i g. 8) ist die Exzentrizität des Exzenterringes 15 der Pumpe Null, und der Motor M ist hydraulisch blockiert. Das Sonnenrad S, ist fest, und das Drehzahlverhältnis wird durch das zweite Planetenrädergetriebe 2 und die Räder P, und S1 bestimmt. Die Pumpe wird durch das Ringrad A, in Drehung versetzt. An den Punkten zwischen A und B fördert die Pumpe Flüssigkeit unter Druck zum Motor durch die Leitung 28. Diese Flüssigkeit kehrt von dem Motor zur Pumpe durch die Leitung 29 zurück. Die hydraulische Leistung, die durch den Drehmoment-Wandler übertragen wird, ist durch die Kurve A EB (F i g. 8) definiert. Unter diesen Betriebsbedingungen öffnet sich ein Rückschlagventil 32 in der Leitung 28 und gestattet den Durchtritt von Flüssigkeit von der Pumpe zum Motor. Parallel mit der Leitung 29 ist eine Leitung 33, die normalerweise durch ein unbelastetes Ventil 34 geschlossen ist. Ist das Rückschlagventil 32 offen - wie dies in F i g. 7 dargestellt ist -, so wird das Ventil 34 auf einer Seite über eine Leitung 35 dem Druck in der Leitung 28 ausgesetzt und auf der anderen Seite dem Druck einer Feder 36, und ferner über eine Leitung 37 dem Druck in der Leitung 29. Wenn die Eingangsdrehzahl den Punkt B (in F i g. 8) überschreitet, kehrt sich der Fluß um, und der Motor M wirkt als Pumpe und die Pumpe als Motor. Hieraus ergibt sich, daß das Rückschlagventil 32 sich schließt. Ist das Ventil 32 beim Überwechseln und danach geschlossen, so wird das Ventil 34 einem verminderten Druck auf der Pumpenseite des Rückschlagventils 32 ausgesetzt. Die sich hieraus ergebende Verminderung des Drucks in der Leitung 35 bewirkt, daß das unbelastete Ventil 34 sich in seiner anderen Lage bewegt und die Leitung 33 öffnet, um somit einen beschränkten Flüssigkeitsfluß von M zu P zuzulassen und dementsprechend eine konstante Drehzahl der Ausgangswelle aufrechtzuerhalten. Im geöffneten Zustand unterstützt das unbelastete Ventil 34 den hohen Druck, der durch die Drehmomentrückwirkung im Motor M erzeugt wird, und isoliert die Pumpe von diesem hohen Druck.At point A of FIG. 8, which corresponds approximately to the lowest idle speed of the aircraft engine, the eccentricity of the eccentric ring of the engine is zero and the pump P is hydraulically blocked. The ring gear A, is therefore fixed, and the output shaft is set in rotation by the first planetary gear set 1 via P1i S1 and the motor via the gears P3, I, S. At point B (FIG. 8) the eccentricity of the eccentric ring 15 of the pump is zero and the motor M is hydraulically blocked. The sun gear S i is fixed and the speed ratio is determined by the second planetary gear set 2 and the gears P i and S1. The pump is set in rotation by the ring gear A. At points between A and B, the pump delivers fluid under pressure to the motor through line 28. This fluid returns from the motor to the pump through line 29. The hydraulic power transmitted by the torque converter is defined by the curve A EB (FIG. 8). Under these operating conditions, a check valve 32 in line 28 opens and allows fluid to pass from the pump to the motor. In parallel with the line 29 is a line 33 which is normally closed by an unloaded valve 34. If the check valve 32 is open - as shown in FIG. 7, the valve 34 is exposed to the pressure in the line 28 on one side via a line 35 and to the pressure of a spring 36 on the other side, and furthermore via a line 37 to the pressure in the line 29. When the Input speed exceeds point B (in Fig. 8), the flow is reversed and the motor M acts as a pump and the pump as a motor. It follows from this that the check valve 32 closes. If the valve 32 is closed during the changeover and afterwards, the valve 34 is exposed to a reduced pressure on the pump side of the check valve 32. The resulting reduction in pressure in line 35 causes the unloaded valve 34 to move to its other position and to open line 33, thus allowing a restricted flow of fluid from M to P and accordingly maintaining a constant speed of the output shaft. In the open state, the unloaded valve 34 supports the high pressure generated by the torque reaction in the motor M and isolates the pump from this high pressure.

Die Steuerung des Servokolbens 19 wird durch einen Fliehkraftregler 38 auf einer Trägerwelle 39 bewirkt, die über ein Schneckerigetriebe 40 von der Ausgangswelle 4 angetrieben wird. Die Welle 39 treibt ferner eine, Zentrifugalpumpe 41 an, die Öl aus einem Sumpf saugt, 42, und die übcr einen Kühler 43 einer Leitung 44, die in die Leitung 29 mündet, fördert. Dieses Öl bewirkt eine Kühlung von Pumpe und Motor. Der Regler 38, der durch eine Feder 45 belastet ist, wirkt mit einem Servosteuerventil 46 zusammen, das aus einer neutralen Stellung, die in F i g. 7 gezeigt ist, zu bewegen ist, um beispielsweise Verbindungen zwischen den Leitungen 50 und 51,-die zu verschiedenen Seiten des Servozylinders 47 führen, herzustellen und ferner zu Druck- und Saugleitungen 48 und 49. Wenn die Ausgangsdrehzahl eine ganz gewisse Grenze überschreitet, bewirkt der Regler 38, daß der Servokolben 19 in einer Richtung bewegt wird, bei der die Förderleistung der Pumpe erhöht wird und die Förderleistung des Motors verringert. Die umgekehrte Wirkung erfolgt, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle eine gewisse Grenze unterschreitet.The servo piston 19 is controlled by a centrifugal governor 38 on a carrier shaft 39 which is driven by the output shaft 4 via a worm gear 40. The shaft 39 also drives a centrifugal pump 41, which sucks oil from a sump, 42, and which, via a cooler 43, conveys a line 44 which opens into the line 29. This oil cools the pump and motor. The regulator 38, which is loaded by a spring 45, cooperates with a servo control valve 46, which moves from a neutral position, which is shown in FIG. 7 is shown, is to move, for example, connections between the lines 50 and 51, -which lead to different sides of the servo cylinder 47, and also to pressure and suction lines 48 and 49. If the output speed exceeds a certain limit, causes the controller 38 that the servo piston 19 is moved in a direction in which the delivery rate of the pump is increased and the delivery rate of the motor is reduced. The opposite effect occurs when the speed of the output shaft falls below a certain limit.

Claims (2)

PatentansDrüche: 1. Hydraulischer Drehmoment-Wandler mit niedrigem Gesamtdrehzahlverhältnis zum Antrieb einer Welle mit konstanter Drehzahl unabhängig von Schwankungen der Drehzahl der Eingangswelle, mit einer Rotationspumpe, mit einem Flüssigkeitsmotor, der durch von der Pumpe geförderte Flüssigkeit angetrieben wird, mit einem Steuennechanismus, der die Förderleistung der Pumpe und des Motors steuert, mit einem Regler, der auf die Drehzahl der Ausgangswelle anspricht und die beiden Steuermechanismen gegensinnig betätigt, und mit einem zwei Planetenrädergetriebe enthaltenden Doppelplanetenrädergetriebe, das die beiden Wellen und die Läufer der Pumpe und des Motors miteinander verbindet und das einen Antrieb der Ausgangswelle durch die Eingangswelle bei einer Ausgangsdrehzahl, bei der die Pumpe gegen Drehung festgehalten ist, auf einem ersten mechanischen Wege bewirkt und bei einer höheren Eingangsdrehzahl, bei der der Motor gegen - Drehung festgehalten ist, auf einem zweiten mechanischen Wege, so daß die Ausgangswelle hydraulisch und auf beiden mechanischen Wegen bei dazwischenliegenden Drehzahlen der Eingangswelle angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradträger (P., P.) nicht nur - wie für sich bekannt - eines, sondern beider Planetenrädergetriebe (1, 2) mit der Eingangswelle (3) gekuppelt sind und daß ferner die Planetenfäder der Planetenrädergetriebe die Ausgangswelle (4) mit Drehzahlverhältnissen gleichen Sinnes, aber unterschiedlicher Größe, vorzugsweise mit übersetzung ins Schnelle, antreiben. Claims: 1. Hydraulic torque converter with low overall speed ratio for driving a shaft at constant speed regardless of fluctuations in the speed of the input shaft, with a rotary pump, with a fluid motor driven by fluid conveyed by the pump, with a control mechanism that controls the Controls the delivery rate of the pump and the motor, with a controller that responds to the speed of the output shaft and actuates the two control mechanisms in opposite directions, and with a double planetary gear transmission containing two planetary gears, which connects the two shafts and the rotors of the pump and the motor and that a drive of the output shaft caused by the input shaft at an initial speed at which the pump is held against rotation on a first mechanical paths and a higher input speed, at which the engine against - mechanically is held rotation, on a second en ways, so that the output shaft is driven hydraulically and on both mechanical ways at intermediate speeds of the input shaft, characterized in that the planetary gear carriers (P., P.) not only - as is known - one, but both planetary gears (1, 2) are coupled to the input shaft (3) and that the planetary gears of the planetary gears also drive the output shaft (4) with speed ratios of the same meaning, but of different sizes, preferably with a high-speed ratio. 2. Drehmoment-Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenräder (S" S.) beider Planetenrädergetriebe (1, 2) mit der Ausgangswelle (4) verbunden sind, daß das Ringrad (A,) eines Planetenrädergetriebes mit dem Läufer der Pumpe (P) und däß das Ringrad (A2) des anderen Planetenrädergetriebes mit dem Lähfer des Motirs (W)» verbundtn ist. (F i g2, 4). X. Drehmoment-Wändler nach Anspruch l, dadurch. gekennzeichnet, daß dib Sonnenräder (S1, S2) beider Plänetentdergetriebe (1,2# mit der Ausgangswelle (A*. Verbunden, sind' , daff däs Ringrad (A1 einzs Plänetenrädergettiebes (1),mit dem Läufer der Fumpe (f). verbunden ist und daß das. andbre. Pläneteiirädergetriebe, (2) eine zweistufigm, Uhtersetkung, bewiiRt, kein Ringrag aufweist und' in seiner zweften Slufe mii einem Sonnenrad (5,j versehen iät, das mit dem Läufer des Motor-, (M), verbiunrden ist und über frei- faufendh, Rider (I) von den Planetenrädern (P3) angetrieben wird; die auf dem von der Eihgangswelle angetriebenen Planetentadträger (P1) gelaggst sind (F i g. 5). 4. Drehrnomenr-Wändler nach Anspruch 3'. dädurch. geeennzeichner, däg bei- dem PlanetenrWdergetrieber. (2) mit zweiitufiger Untersetzung die. Planetentäder uird däs Sonnenrad (S2) erster-Stufe emftWen (Ffg. 6): Inr Betracht gezogew Druckschrifteir: Dezutsche Pätentschriften.Nr. 820 695, 1031076, 1055 442; britische Pätentschiften. Nr. 550.'522; 766659, 78708Z. 2. Torque converter according to claim 1, characterized in that the sun gears (S " S.) of both planetary gears (1, 2) are connected to the output shaft (4), that the ring gear (A,) of a planetary gear with the rotor of the Pump (P) and that the ring gear (A2) of the other planetary gear is connected to the coupling of the motor (W). (F i g2, 4). X. Torque converter according to claim 1, characterized in that dib sun gears (S1, S2) of both planetary gearboxes (1,2 # connected to the output shaft (A *. Are connected, that the ring gear (A1 single planetary gearbox (1) is connected to the rotor of the pump (f)) and that the. Andbre. Planetary gear transmission, (2) a two-stage, Uhtersetkung, realized, has no ring gap and 'in its second step is provided with a sun gear (5, j, which is connected to the rotor of the motor, (M), and is free - faufendh, Rider (I) is driven by the planetary gears (P3); the one on the P lanetentadträger (P1) are tagged (F i g. 5). 4. Drehrnomenr-converter according to claim 3 '. through it. Identifier, that is, both planetary gear units. (2) with two-stage reduction the. Planetary gears and the sun gear (S2) first stage are recommended (Fig. 6): Printed publications in consideration: Decutsche Patents.No. 820 695, 1031 076, 1055 442; British patent documents. No. 550,522; 766659, 78708Z.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB550522A (en) * 1941-07-10 1943-01-13 Ifield Richard J Improvements relating to variable speed mechanisms
DE820695C (en) * 1950-01-13 1951-11-12 Daimler Benz Ag Drive with power split and torque conversion
GB766659A (en) * 1954-01-16 1957-01-23 Giles John George Variable ratio hydraulic torque converter
GB787087A (en) * 1955-05-16 1957-12-04 Tamplin & Company Ltd N Improvements in stools for use with dental chairs and the like

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