DE1455936C - Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrodyna- tung geschaffen, bei der beim selbsttätigen Schalten misch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, mit von einem Gang, bei welchem die Kupplung für die einem von einer Antriebswelle über ein Gehäuse mechanische Verbindung eingerückt und die Kuppangetriebenen Pumpenrad einer hydrodynamischen lung für die hydraulische Verbindung ausgerückt Einrichtung, deren Turbinenrad über eine hydrau- 5 ist, auf einen Gang, bei welchem die Kupplung für lisch betätigbare Kupplung mit einer Zwischenwelle die mechanische Verbindung ausgerückt und die verbindbar ist und einer weiteren hydraulisch be- Kupplung für die hydraulische Verbindung eingetätigbaren Kupplung, mit der eine weitere Zwischen- rückt ist, absichtlich durch eine Ubergangsphase welle mit der Antriebswelle kuppelbar ist, wobei die hindurchgegangen wird, in welcher beide Kupplunbeiden Kupplungen im das Pumpenrad der hydro- ίο gen teilweise eingerückt sind. Diese Übergangsphase dynamischen Einrichtung antreibenden Gehäuse wird durch eine gesteuerte Steigerung beim Einrücken angeordnet sind und das Gehäuse einen Raum sowie durch eine gesteuerte Steigerung beim Ausbildet, in den das von der hydrodynamischen Ein- rücken ermöglicht, wobei das Einrücken der einen richtung abströmende Druckmittel geleitet wird, und Kupplung rascher vor sich geht, als das Ausrücken den Betätigungskolben, der das Turbinenrad mit der 15 der anderen Kupplung und umgekehrt,
zugeordneten Zwischenwelle verbindenden Kupplung Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Richtung Einrücken der Kupplung belastet und besteht darin, daß der Raum mit jeder Kammer innerhalb dieser Kupplung eine Kammer gebildet ist, durch eine Drosselung bewirkende, kleine Öffnungen in welcher der Druck des Druckmittels zum Aus- verbunden ist.

rücken der Kupplung mittels einer Steuereinrichtung 20 Eine Abwandlung des erfindungsgemäßen . Geerhöht wird, wobei die beiden Zwischenwellen kon- triebes besteht darin, daß in der Steuereinrichtung zentrisch zueinander und zur Antriebswelle und einer zum Beaufschlagen des im das Pumpenrad der hydro-Abtriebswelle koaxial angeordnet sind und auf jeder dynamischen Einrichtung antreibenden Gehäuse ge-Zwischenwelle ein Zahnrad fest angeordnet ist, das bildeten Raums und zum wahlweises Beaufschlagen mit je einem Zahnrad einer Vorgelegewelle kämmt 25 der in den Kupplungen gebildeten Kammern Ventile und weitere Zahnräder auf dieser Vorgelegewelle mit vorgesehen sind. Zahnrädern auf der Abtriebswelle in Eingriff gebracht Die als Betätigungskolben dienenden Druckplatten werden können und auf der Abtriebswelle drehfest, der beiden Kupplungen können durch Federn in aber axial verschiebbar eine Schaltmuffe vorgesehen Richtung Lösen der Kupplungen belastet sein,
ist, durch die wahlweise das auf der inneren, mit 30 Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erder Antriebswelle kuppelbaren Zwischenwelle sit- findurig sind die kleinen Öffnungen mit in einer zende Zahnrad oder das auf der Abtriebswelle lose Richtung Druckmittelfluß zulassenden Ventilen verdrehbar, mit einem Zahnrad der Vorgelegewelle kam- sehen, die nur einen Druckmittelfluß vom im Gemende Zahnrad mit der Abtriebswelle verbindbar ist. häuse gebildeten Raum zu den Kammern in den

Bei einem derartigen bekannten Getriebe (deutsche 35 Kupplungen zulassen.

Auslegeschrift 1 062 125) ist ein sogenanntes freies Die Zahnräder auf den Zwischenwellen und die

Zahnrad vorgesehen. Es besteht also die Gefahr, daß mit diesen kämmenden Zahnräder auf der Vorgelege-

die Motorbremse ausfällt. welle sind zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß die

Es ist auch ein Getriebe mit zwei Kupplungen mit der Antriebswelle kuppelbare, innere Zwischen-

Gegenstand eines älteren Patents (deutsches Patent 4° welle sich langsamer dreht als die mit dem Turbinen-

1292 011), bei dem zwei Zwischenwellen so ausge- rad der hydrodynamischen Einrichtung kuppelbare

bildet sind, daß jede von ihnen mit dem Turbinenrad Zwischenwelle.

verbindbar ist; dagegen kann keine dieser Zwischen- Schließlich ist es auch möglich, daß die kleineren

wellen mit der Motorwelle verbunden werden. Öffnungen der die innere Zwischenwelle mit der

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 45 Antriebswelle verbindenden Kupplung dicht am

hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraft- Außenumfang und die kleineren Öffnungen in der

fahrzeuge des obenerwähnten Typs zu schaffen, bei die äußere Zwischenwelle mit dem Turbinenrad der

dem eine Bremsung mit der Antriebsmaschine dau- hydrodynamischen Einrichtung verbindenden Kupp-

ernd möglich ist. lung dicht am Innenumfang bzw. an der Nabe vor-

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungs- 50 gesehen sind.

gemäß die Zahnräder auf den beiden Zwischenwellen In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden

und die mit diesen kämmenden Zahnräder auf der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel

Vorgelegewelle mit der jeweils zugehörigen Welle des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes nach

fest verbunden sind und daß das von der hydro- der Erfindung dargestellt. Es zeigt

dynamischen Einrichtung abströmende Druckmittel 55 Fig. 1 eine schematische Ansicht des hydrodyna-

den Betätigungskolben der Kupplung mit Druck misch-mechanischen Getriebes nach der Erfindung

beaufschlagt, welche die Zwischenwelle mit der An- und dessen Steuereinrichtung,

triebswelle zum Einrücken verbindet und zum Lösen F i g. 2 eine graphische Darstellung der Drücke in

einer der beiden oder beider Kupplungen durch die den Kupplungen des Getriebes in Abhängigkeit vom

Steuereinrichtung entweder eine der beiden in den 60 Radius während der hydraulischen Übertragung,

Kupplungen gebildeten Kammern oder beide Kam- F i g. 3 eine graphische Darstellung der Drücke in

mern wahlweise mit Druckmitteln beaufschlagbar ist den Kupplungen des Getriebes in Abhängigkeit vom

oder sind, und daß schließlich der mit dem von der Radius während der mechanischen Übertragung,

hydrodynamischen Einrichtung abströmenden Druck- Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform zeigt

mittel gefüllte Raum im das Pumpenrad antreibenden 65 ein hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für

Gehäuse mit jeder der in den beiden Kupplungen Kraftfahrzeuge mit einer Antriebswelle 10, die von

gebildeten Kammer verbunden ist. einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, deren

Es wird somit durch die Erfindung eine Vorrich- Gaspedal 11 die Drosselklappe 12 in der Ansaug-

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leitung 13 einstellt, während die Abtriebswelle 14 des Die Verteilung der Ölströmung an den Reibflächen

hydrodynamisch-mechanischen Getriebes die. Fahr- geschieht durch Nuten, die sich teilweise oder voll

zeugräder antreibt. in bestimmten Reibflächen, vorzugsweise in den·

Die Antriebswelle 10 (Fig. 1) ist mit einem Ge- Reibbelägen der Reibscheiben26 und 34 erstrecken.

häuselS eines hydrodynamischen Drehmomentwand- 5 Diese Anordnung ermöglicht die Ausübung einer

lers C verbunden, von dem das Pumpenrad P, das großen Kraft auf die Reibscheiben 26 und 34 infolge

Turbinenrad T und das Leitrad R dargestellt sind. des großen Durchmessers der Kolben bildenden

Der hydrodynamische Drehmomentwandler C ist Druckplatten 22 und 30, wobei jedoch ein Kupp-

stets gefüllt. Das Pumpenrad? ist mit dem Gehäuse lungseingriff aufrechterhalten wird, dessen Progressi-

15 fest verbunden und dreht sich unter Zwischen- io vität steuerbar ist.

schaltung eines Gleitlagers 16 um eine feste Hülse 17. Infolge des geringen Durchmessers der Reibschei-

Das Turbinenrad T dreht sich unter Zwischenschal- ben 26 und 34 ist das auf die Zwischenwellen 27 und

tung eines Gleitlagers 18 um die feste Hülse 17, wäh- 35 übertragene Drehmoment selbst gering, wodurch

rend das Leitrad R mit der . Hülse 17 durch einen das Betätigen der Schubklauen erleichtert wird. Wie

Freilauf 19 verbunden ist. 15 in F i g. 1 gezeigt, ist die zweite Zwischenwelle 35

In dem Raum 20 im Inneren des Gehäuses 15 sind hohl und umgibt die erste Zwischenwelle 27 und ist

zwei Kupplungen E₁ und E₀ angeordnet. Die Kupp- selbst wieder von der festen Hülse 17 umgeben. Die

lung JS₁ besitzt eine axial feststehende Platte 21, die Zwischenwelle 35 ist durch die Druckplatte 22 im

durch eine Wand des Gehäuses 15 gebildet wird. Gehäuse 15 und durch ein Gleitlager 36 in der Hülse

Weiterhin ist eine Druckplatte 22 vorgesehen, die 20 17 gelagert und dient ihrerseits durch ein Gleitlager

sich am Gehäuse 15 über einen gezahnten Federring 37 zur Lagerung der Zwischenwelle 27, die am an-

23 abstützt, damit drehfest verbunden und im Ge- deren Ende mittels eines Gleitlagers 38 in der An-

häuse 15 mit Bezug auf die Platte 21 axial beweglich triebswelle 10 gehalten ist. Die Abtriebswelle 14 ist

angeordnet ist, mit der sie eine Kammer 24 von ver- in der Zwischenwelle 27 gelagert, wozu'die Abtriebs-

änderlichem Volumen bildet, die mit dem Raum 20 25 welle 27 eine hülsenförmige Verlängerung 39 auf-

durch eine öffnung 25 in Verbindung steht, die mit weist, die auf die Abtriebswelle aufgeschoben wird,

einem in einer Richtung wirkenden Ventil versehen Die Antriebswelle 10, die Zwischenwellen 27 und 35

ist. Ferner ist eine Reibscheibe 26 angeordnet, deren und die Abtriebswelle 14 sind gleichachsig. Wie in

Durchmesser wesentlich kleiner als der Durchmesser F i g. 1 gezeigt, dient die Zwischenwelle 35 als mittige

der Platte 21 und der Druckplatte 22 ist und zwischen 30 Führungsfläche für die gleitend beweglichen Druck-

diesen eingespannt werden kann, wobei die Reib- platten 22 und 30, die außerdem an ihrem Umfang

scheibe 26 mit einer ersten Zwischenwelle 27 gekup- in den zylindrischen Rändern der Platten 21 und

pelt ist. Der Federring 23 hat das Bestreben, die 28 gleitend geführt sind.

Kupplung E₁ auszurücken. Die erste Zwischenwelle 27 trägt ein Zahnrad 40,

Die Kupplung E₉ von ähnlicher Bauform wie die 35 das mit einem auf einer Vorgelegewelle 42 fest ange-Kupplung E₁ besitzt eine axial feststehende Platte 28, ordneten Zahnrad 41 in Eingriff steht. Der Vordie durch Niete 29 mit dem Turbinenrad T verbun- gelegewelle 42 ist eine Bremse 43 zugeordnet, die den ist. Weiterhin ist eine Druckplatte 30 vorgesehen, durch Fliehkraft so gesteuert wird, daß sie gelöst die sich an der Platte 28 durch einen gezahnten wird, wenn sich die Vorgelegewelle 42 schneller als Federring 31 abstützt und damit drehfest verbunden 40 mit einer bestimmten Drehzahl dreht, und angezogen und mit Bezug auf die Platte 28 axial beweglich wird, wenn sich die Vorgelegewelle 42 mit einer geangeordnet ist. Die Druckplatte 30 begrenzt mit der ringeren Drehzahl als die erwähnte bestimmte Dreh-Platte 28 eine Kammer 32 von veränderlichem VoIu- zahl dreht. Diese bestimmte Drehzahl entspricht einer men, die mit dem Raum 20 durch eine öffnung 33 Fahrzeuggeschwindigkeit von einigen Kilometern in verbunden ist, die mit einem in einer Richtung wir- 45 der Stunde. Die Vorgelegewelle 42 trägt ferner drei kenden Ventil· versehen ist. Ferner ist eine Reib- weitere Zahnräder 44, 45 und 46. Das Zahnrad 44 scheibe 34 angeordnet, deren Durchmesser wesentlich steht mit einem Zahnrad 47 in Eingriff, das fest auf kleiner ist als der Durchmesser der Platte 28 und der der zweiten Zwischenwelle 35 sitzt. Das Zahnrad 45, Druckplatte 30 und die zwischen diesen eingespannt das kleiner ist als das Zahnrad 41, kämmt mit einem werden kann, wobei sie mit einer zweiten Zwischen- 5° Zahnrad 48, das größer ist als das Zahnrad 40 und welle 25 gekuppelt ist. Der Federring 31 hat das Be- auf der Abtriebswelle 14 frei drehbar ist. Das Zahnstreben, die Kupplung E» auszurücken. rad 46 steht mit einem Umkehrrad 49 in Eingriff, in

Wie ersichtlich, befindet sich die mit einem Ventil das willkürlich ein auf der Abtriebswelle 14 drehfest

versehene öffnung 25 der Kupplung E₁ auf einem aber nicht verschiebbar angeordnetes Zahnrad 50 in

Halbmesser, der größer ist als der Außenhalbmesser 55 Eingriff geschoben werden kann,

der Reibscheibe 26, während die mit einem Ventil Alle diese Zahnräder sind zu einem Wechselge-

versehene öffnung 33 auf einem Halbmesser ange- triebe B zusammengebaut, das zwei Schaltmuffen 51

ordnet ist, der kleiner ist als der Innenhalbmesser und 52 besitzt, die mittels Keilnuten auf der Ab-

der Reibscheibe 34. Außerdem ist die Volumenver- triebswelle 14 axial verschiebbar sind und durch

änderung der Kammern 24 und 32 bei einer geringen 60 einen Getriebeschalthebel L betätigt werden können,

axialen Verschiebung der Druckplatten 22 und 30 Die Schiebemuffe 51 kann durch Klauen 53 mit'dem

groß, um beim Einrücken beträchtliche ölmengen Zahnrad 40 in Eingriff gebracht werden oder dutch

zwischen die Reibflächen zu verdrängen. Wie gezeigt, Klauen 54 mit dem Zahnrad 48 verbunden werden,

sind die äußeren Teile der Druckplatten 22 und 30 während die Schiebemuffe 52, die das Zahnrad 50

und der Platte 28 im wesentlichen eben und haben 65 trägt, so verschoben werden kann, daß das Zahnrad

eine geringe Dicke, wobei die Befestigung der Platte 50 mit dem Zahnrad 49 kämmt.

28 an dem Turbinenrad T einem Spiel unter ihrer Mittels der Schaltbewegungen des Getriebeschalt-

Elastizität nicht entgegenwirkt. hebeis L kann das Wechselgetriebe B folgende Stel-

lungen einnehmen. Eine Neutral-oder Leerlaufstel- Die elektromagnetisch betätigbaren Ventile 59 und

lung, in der die Klauen 53 und 54 der Schiebemuffe 60 sind in einem hydraulischen Kreislauf angeordnet,

51 außer Eingriff sind und das Zahnrad 50 außer der den hydrodynamischen Drehmomentwandler C

Eingriff mit dem Umkehrrad 49 ist. Eine Stellung für speist und die Kupplungen E₁ und E₂ betätigt. In

den oberen Vorwärtsgangbereich, in der die Klauen 5 diesem hydraulischen Kreislauf befindet sich eine

53 der Schiebemuffe 51 in Eingriff und dadurch die Pumpe 76, die aus einem Behälter 76a ansaugt und

Schiebemuffe 51 mit dem Zahnrad 40 gekuppelt ist. in eine Leitung 77 fördert. Mit 78 ist ein Entlastungs-

Eine Stellung für den unteren Vorwärtsgangbereich, ventil der Pumpe bezeichnet, das zwischen der Lei-

in der die Klauen 54 der Schiebemuffe 51 in Eingriff tung 77 und einer Leitung 79 angeordnet ist, die zum

sind, wodurch das Zahnrad 48 mit der Schiebemuffe io Behälter 76 zurückführt, so daß erforderlichenfalls

51 gekuppelt ist. Eine Stellung für Rückwärtsfahrt, der Druck in der Leitung 77 auf einen bestimmten

in der die Schiebemuffe 52 in der Stellung ist, in der Wert begrenzt wird,

das Umkehrrad 49 mit dem Zahnrad 50 kämmt. An dem elektromagnetisch betätigbaren Ventil 59

Der Getriebeschalthebel L ist ein zweiteiliger sind drei Betriebsleitungen 80, 81 und 82 angeschlos-

Hebel und mit einem elektrischen Schalter 55 aus- 15 sen. Die Betriebsleitung 80 kann einerseits einer

gerüstet, der offen ist, wenn sich der Getriebeschalt- Speiseleitung 83 zugeordnet werden, die mit der Lei-

hebel L in Ruhe befindet, und sich schließt, wenn tung 77 verbunden ist, und andererseits einer Rück-

der Getriebeschalthebel L erfaßt und betätigt wird. laufleitung 84, die mit der Leitung 79 verbunden ist.

Der Schalter 55 ist in der Masseverbindung eines Die Betriebsleitung 81 kann einerseits einer mit der

elektrischen Stromkreises 56 angeordnet, in dem sich 20 Leitung 77 verbundenen Speiseleitung 85 zugeordnet

eine Stromquelle 57, die beispielsweise die Batterie werden und andererseits einer Rücklaufleitung 86.

des Fahrzeugs sein kann, und eine Magnetspule 58 Die Betriebsleitung 82 kann einerseits einer mit der

befindet, durch die ein elektromagnetisch steuerbares Leitung 77 verbundenen Speiseleitung 87 zugeordnet

Ventil 59 betätigt werden kann. werden und andererseits einer Rückläufleitung 88.

Ein zweites elektromagnetisch steuerbares Ventil 25 Die Rücklaufleitungen 86 und 88 sind mit dem elek-

60 ist durch eine Magnetspule 61 betätigbar, die von tromagnetisch betätigbaren Ventil 60 verbunden, an

der Batterie 57 über einen Stromkreis 62 gespeist das eine Leitung 89 zur Rückführung zum Behälter

wird, in dem sich ein Schalter 63 befindet. Dieser angeschlossen ist.

Schalter 63 ist durch einen Fliehkraftregler 64 be- In der entregten Stellung des elektromagnetisch tätigbar, der mit einer Geschwindigkeit angetrieben 30 betätigbaren Ventils 59 (die mit voll ausgezogenen wird, die der Drehzahl der Abtriebswelle 14 propor- Linien in Fig. 1 dargestellt ist) ist die Leitung77 tional ist, so daß der Schalter 63 offen ist, wenn die mit der Betriebsleitung.80 verbunden, die Betriebs-Drehzahl der · Abtriebswelle 14 ausreichend niedrig leitung 81 mit der Rücklaufleitung 86 und die Beist, während er geschlossen ist, wenn die Drehzahl triebsleitung 82 mit der Rücklaufleitung 88. In der der Abtriebswelle 14 ausreichend hoch ist. Der Flieh- 35 erregten Stellung des elektromagnetisch betätigbaren kraftwirkung des Fliehkraftreglers 64, die das Be- Ventils 59 (mit gestrichelten Linien angedeutet) ist streben hat, den Schalter 63 zu schließen, wirkt eine die Betriebsleitung 80 mit der Rücklaufleitung 84 verFeder 65 elastisch entgegen, deren Kraft in Abhän- bunden und die Leitung 77 mit den Betriebsleitungen gigkeit von Betriebsfaktoren veränderlich ist, wie 81 und 82. In der entregten Stellung des elektroz. B. vom Betätigen des Gaspedals 11, vom Unter- 40 magnetisch betätigbaren Ventils 60 (mit voll ausgedruck in der Ansaugleitung 13 und von der Stellung zogenen Linien in F i g. 1 dargestellt) ist die Rückder Schiebemuffen 51 und 52. Im Besonderen ist die laufleitung 88 mit der Leitung 89 verbunden, wähdurch die Feder 65 ausgeübte Gegenkraft um so rend die Rücklaufleitung 86 abgeschaltet ist. In der größer, je stärker das Gaspedal 11 betätigt ist und erregten Stellung des elektromagnetisch betätigbaren je größer der Unterdruck in der Ansaugleitung 13 ist, 45 Ventils 60 (mit gestrichelten Linien angedeutet) ist und zwar in höherem Maße im oberen Vorwärts- die Rücklaufleitung 86 mit der Leitung 89 verbunden, gangbereich als im unteren Vorwärtsgangbereich während die Rücklaufleitung 88 abgeschaltet ist.
oder im Rückwärtsgangbereich. Die Betriebsleitung 80 steht mit dem hydraulischen

Im Besonderen ist die Anordnung so getroffen, Arbeitskreislauf H des hydrodynamischen Drehmodaß sich die Feder 65 über eine Abstützung 66 auf 50 mentwandlers C unmittelbar durch den Zwischeneinen Hebel 67 abstützt, dessen' gelenkige Lagerung raum 90 zwischen dem Leitrad R und dem Pumpenin ihrer Lage von der Schaltstellung des Wechsel- rad P in Verbindung. Der Arbeitskreislauf H steht getriebes B abhängt und der im oberen Vorwärts- mit dem Raum 20 über den Zwischenraum 91 zwigangbereich eine Stellung 68_Χ und im unteren Vor- sehen dem Pumpenrad P und dem Turbinenrad T in wärtsgangbereich oder im Rückwärtsgangbereich eine 55 Verbindung. Die Betriebsleitung 81 ist mit der Kam-Stellung 68₂ einnimmt, wobei die Stellung 68_t von mer 24 der Kupplung E₁ durch den Kanal 92 zwider Abstützung 66 weiter entfernt ist als die Stellung sehen den Zwischenwellen 27 und 35 verbunden. Die 68₂. An seinem anderen Ende ist der Hebel 67 einer- Betriebsleitung 82 ist mit der Kammer 32 der Kuppsefts durch eine Stange 69 mit einem Gestänge 70 lung E₂ durch den zwischen der Zwischenwelle 35 verbunden, das das Gaspedal 11 mit der Drossel- 60 und de"r festen Hülse 17 vorgesehenen Kanal 93 ve'rklappe 12 verbindet. Andererseits ist der Hebel 67 bunden.

durch eine Stange 71 mit einer druckempfindlichen So lange der Getriebeschalthebel L nicht berührt Dose 72 in Verbindung, die an die Ansaugleitung 13 wird, ist der Schalter 55 offen und die Magnetspule

über eine Leitung 73 angeschlossen ist und ein Ventil 58 entregt. Das elektromagnetisch betätigbare Ventil 74 aufweist, das mit einer engen Öffnung 75 versehen 65 59 nimmt dabei die in F i g. 1 gezeigte Stellung ein. ist, so daß der Unterdruck ohne Verzögerung auf Bei einer ausreichend niedrigen Geschwindigkeit des eine durch eine Feder 75a belastete Membran wirkt, Fahrzeuges, die durch die vorerwähnten Betriebs-

die Füllung der Dose aber verzögert wird. faktoren beeinflußt wird, ist der Schalter 63 offen

und nimmt das elektromagnetisch betätigbare Ventil 60 ebenfalls die in F i g. 1 gezeigte Stellung ein. Das durch die Pumpe 76 geförderte öl erhält über den Weg 77-83-80-90-H-91 Zutritt in den Raum 20 und bewirkt das Einrücken der Kupplung E₂, deren Kammer 32, die das öl unter hohem Druckverlust durch die öffnung 33 aufnimmt, mit dem Behälter 76 a über den Weg 93^82-88-89 verbunden ist, während bei der Kupplung E₁, die ausgerückt ist, die Verbindung ihrer

die eingerückte Kupplung E₁ und durch die im Wechselgetriebe B in Eingriff befindlichen Zahnräder angetrieben wird, dreht sich rascher als die Platte 28 und die Druckplatte 30. Daher ist die öffnung 33 in der Nähe der Achse der Druckplatte angeordnet, was zur Folge hat, daß sich, wie aus den in F i g. 2 und 3 gegebenen Kurven ersichtlich ist, zwischen den beiden Seiten der als Kolben dienenden Druckplatten Kräfte aufbauen, die das Bestreben haben, die Reib-

Kammer 24*mit dem Behälter 76a durch das eiektro- io scheibe außer Eingriff zu halten. Diese Kräfte hänmagnetisch betätigbare Ventil 60 unterbrochen ist. gen von der Fliehkraftwirkung ab und verringert Das hydrodynamisch-mechanische Getriebe ist auf sich, wenn sich die Antriebsmaschine im Leerlauf behydraulische Übertragung im niedrigsten Drehzahl- findet und/oder das Fahrzeug im Stillstand ist. bereich geschaltet, in dem die Abtriebswelle 14 von Die Reibscheibe 26 wird, wenn sie ausgerückt ist,

der Antriebswelle 10 aus über den hydrodynamischen 15 in der Kupplung E₁ durch die eingerückte Kupplung Drehmomentwandler C angetrieben wird. Bei einer E₂ und die im Wechselgetriebe B in Eingriff befindausreichend hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, liehen Zahnräder angetrieben, wobei sie sich schneller die durch die vorerwähnten Betriebsfaktoren beein- als die Platte 21 und die Druckplatte 22 dreht. Daher flußt wird, wird der Schalter 63 geschlossen, und es ist die öffnung 25 in der Nähe des Umfanges der nimmt das elektromagnetisch betätigbare Ventil 61 20 Druckplatte 22 angeordnet.

die mit gestrichelten Linien angedeutete Stellung In den in F i g. 2 und 3 gegebenen graphischen

ein, die mit Bezug auf die vorhergehende Stellung Darstellungen sind in Abhängigkeit vom Radius die nach rechts verlagert ist. Das durch die Pumpe 76 in Drücke dargestellt, die in dem Raum 20 und in jeder den Raum 28 geförderte öl bewirkt das Einrücken der Kammern 24 und 32 während der hydraulischen der Kupplung E₁, deren Kammer 24 mit dem Be- 25 Übertragung (F i g. 2) und während der mechanihälter76ß über den Weg92-81-86-89 verbunden ist, sehen Übertragung (Fig. 3) wirksam werden, während bei der Kupplung E₂, die ausgerückt ist, die
Verbindung ihrer Kammer 32 mit dem Behälter 76 α
durch das elektromagnetisch betätigbare Ventil 60
abgeschaltet ist. . 30

Zur Erläuterung des Vorangehenden wird darauf hingewiesen, daß, wenn das Druckmittel aus der Kammer 24 oder 32 der Kupplung E₁ oder E₂ abgeleitet ist, der Druck in der Nähe der Achse gleich Null ist und die Drücke im Inneren der Kammer sich in Abhängigkeit vom Radius entsprechend der Fliehkraftwirkung verändern, die durch die gemeinsame Drehzahl der Platten und der Reibscheibe bestimmt wird. Die Drücke auf der anderen Seite der

als Kolben wirkenden Druckplatten, in dem Raum 4° rend mit P2 der Druck in dem Raum 20 in der Nähe 20, entsprechen im Mittel etwa dem Förderdruck der Achse bezeichnet ist. der Pumpe 76 und verändern sich in Abhängigkeit
vom Radius entsprechend der Fliehkraftwirkung,
welche durch eine zwischen der des Pumpenrades P

Mit Rc ist der maximale Radius des hydrodynamischen Drehmomentwandlers und mit Rzi der maximale Radius der Kupplung E₁ angegeben.

i?E2 ist der maximale Radius der Kupplung E₂, die mit dem Turbinenrad verbunden ist. RfI ist der Außenradius der Reibscheibe 26 der Kupplung E₁, während Rf 2 der Außenradius der Reibscheibe 34 der Kupplung E₂ ist.

i?OEi und i?0E2 sind die Halbmesser, auf dem die öffnungen 25 und 33 in den Druckplatten 22 und 30 der Kupplungen E_x und E₂ vorgesehen sind.

Mit Pl ist der Speise-Eintrittsdruck des hydrodynamischen Drehmomentwandlers bezeichnet, wäh-

Pe 1 und Pz2 sind die Drücke in den Kammern24 und 32 der Kupplungen E₁ und E₂ in der Nähe der Achse, wenn die Kammern der Kupplungen E₁ und

und der des Turbinenrades T des hydrodynamischen 45 E₂ durch die Kanäle 92 und 93 mit dem Behälter 76 a

Drehmomentwandlers liegenden Drehzahl bestimmt verbunden sind.

wird. p_E)1 und P_E,2 sind die Drücke in den Kammern 24

Bei der Kupplung E₁ und bei der Kupplung E₂ ist und 32 der Kupplungen E₁ und E₂ in der Nähe der

der Unterschied der Drücke zwischen den beiden Achse, wenn die Verbindung der Kanäle 92 und 93

Seiten der Druckplatte 22 oder 30 hoch und ver- 50 mit dem Behälter 76 α durch das elektromagnetisch

ändert sich in Abhängigkeit vom Radius wenig, wenn betätigbare Ventil 60 unterbrochen ist.

das Druckmittel von der Kammer 24 und 32 der Wie ersichtlich, sind die öffnungen 25 und 33 zwi-

Kupplung E₁ oder E₂ abgeleitet ist. sehen dem Raum 20 und den Kammern 24 und 32

Wenn die Kammer 24 oder 32 der Kupplung E₁ der Kupplungen E₁ und E₂ niemals durch die in

oder E₂ nicht mehr mit dem Behälter 76 α verbunden 55 einer Richtung wirkenden Ventile geschlossen, da

ist, also die axiale Verbindungsleitung unterbrochen an diesen Ventilen die Drücke auf der Seite des

ist, findet kein ölumlauf mehr in der Kupplung statt. Raums 20 immer höher als diejenigen auf der Seite

Die Drücke sind daher auf beiden Seiten der öffnung der Kammern oder diesen gleich sind.

25 zwischen der Kammer 24 und ,dem Raum 20 Beim Ausrücken werden durch die sich entwik-

gleich, was auch für die öffnung 33 zwischen der 60 kelnden Kräfte die Druckplatten weggedrückt, wobei

Kammer 32 und dem Raum 20 gilt. Die Drücke ver- ein Teil der Arbeitsflüssigkeit in die Kammer der ändern sich von diesem Druck ab im Inneren der
Kammern 24 und 32 der Kupplungen E₁ und E₂ in
Abhängigkeit von den Halbmessern entsprechend der
Fliehkraftwirkung, die durch die Drehzahlen der 65
Platten und die abweichende Drehzahl der Reibscheiben bestimmt wird.
Die Reibscheibe 34, die in der Kupplung E₂ durch

auszurückenden Kupplung übertreten muß. Durch die Größe der öffnung kann die Ausrückgeschwindigkeit in einfacher Weise gesteuert werden.

Es ist daher möglich, unabhängig gleichzeitig die Progressivität beim Kupplungseingriff und die Ausrückgeschwindigkeit zu steuern, so daß beim Gangwechsel eine große Weichheit des Schältvorganges

durch einen teilweisen Kupplungseingriff der Kupplungen E₁ und E₂ sowohl beim Aufwärtsschalten als auch beim Abwärtsschalten erzielt wird.

In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß zu keinem Zeitpunkt die Motorbremse unabhängig von dem geschalteten Gang verlorengeht und sogar beim Gangwechsel aufrechterhalten bleibt.

Wenn der Getriebeschalthebel L betätigt wird, um die Stellung der Schaltmuffe 51 oder der Schaltmuffe 52 zu verändern, wird der Schalter 55 geschlossen, so « daß das elektromagnetisch betätigbare Ventil 59 die gestrichelt angedeutete Stellung einnimmt, in welcher es mit Bezug auf die voll ausgezogen gezeichnete Stellung nach rechts verlagert ist. Das von der Pumpe 76 geförderte öl gelangt gleichzeitig über die Betriebsleitungen 81 und 82 zu den Kammern 24 und 32 der Kupplungen E₁ und E₂, wodurch diese ausgerückt werden und der Gangwechsel ermöglicht wird. Durch das in Wirkung treten der Ventile wird der Ausrückvorgang beschleunigt. Der ölüberschuß, der durch die Verringerung des Volumens des Raumes 20 hervorgerufen wird, kann zum Behälter 76 α über den Weg 91-H-90-80-94-79 zurückkehren. Nach Beendigung des Schaltvorgangs wird der Getriebeschalthebel L wieder frei, so daß die eine oder die as andere der Kupplungen E₁ oder E₂ eingerückt wird, je nachdem, ob der Schalter 63 geschlossen oder geöffnet ist. Dieser Einrückvorgang geschieht mit einer angemessenen Progressivität.

Ein hydrodynamisch-mechanisches Getriebe der beschriebenen Art ermöglicht bei einfacher Bauform einen fast selbsttätigen Fahrbetrieb. In der Praxis wird der Getriebeschalthebel L nur selten betätigt und ständig entweder im oberen Vorwärtsgangbereich (Klauen 53 in Eingriff) für die Fahrt auf der Landstraße oder auf Autobahnen oder im unteren Vorwärtsgangbereich (Klauen 54 in Eingriff) zur Fahrt im Stadtverkehr oder im Gebirge belassen und zusätzlich für den Rückwärtsgang benutzt (Umkehrrad 49 und Zahnrad 50 in Eingriff). Die Übergänge von der hydraulischen Übertragung zur mechanischen Übertragung und umgekehrt geschehen selbstätig mit Hilfe des Schalters 63, ohne daß die Motorbremse verlorengeht, wodurch gleichzeitig ein angenehmes und sicheres Fahren erzielt wird.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren. Beispielsweise kann ein rückstoßfreier Betrieb durch die Anordnung eines Freilaufes zwischen dem Turbinenrad und einem mit dem Gehäuse fest verbundenen Teil erzielt werden. Ferner können Mittel vorgesehen werden, welche das Andrehen der Antriebsmaschine durch das schiebende Fahrzeug ermöglichen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, mit einem von einer Antriebswelle über ein Gehäuse angetriebenen Pumpenrad einer hydrodynamischen Einrichtung, deren Turbinenrad über eine hydraulisch betätigbare Kupplung mit einer Zwischenwelle verbindbar ist und einer weiteren hydraulisch betätigbaren Kupplung, mit der eine weitere Zwischenwelle mit der Antriebswelle kuppelbar ist, wobei die beiden Kupplungen im das Pumpenrad der hydrodynamischen Einrichtung antreibenden Gehäuse angeordnet sind und das Gehäuse einen Raum bildet, in den das von der hydrodynamischen Einrichtung abströmende Druckmittel geleitet wird, und den Betätigungskolben der das Turbinenrad mit der zugeordneten Zwischenwelle verbindenden Kupplung in Richtung Einrücken der Kupplung belastet und innerhalb dieser¹ Kupplung eine Kammer gebildet ist, in welcher ' der Druck des Druckmittels zum Ausrücken der Kupplung mittels einer Steuereinrichtung erhöht wird, wobei die beiden Zwischenwellen konzentrisch zueinander und zur Antriebswelle und einer Abtriebswelle koaxial angeordnet sind und auf jeder Zwisc'henwelle ein Zahnrad fest angeordnet ist, das mit je einem Zahnrad einer Vorgelegewelle kämmt und weitere Zahnräder auf dieser Vorgelegewelle mit Zahnrädern auf der Abtriebswelle in Eingriff gebracht werden können und auf der Abtriebswelle drehfest, aber axial verschiebbar eine Schaltmuffe vorgesehen ist, durch die wahlweise das auf der inneren, mit der Antriebswelle kuppelbaren Zwischenwelle sit- λ zende Zahnrad oder das auf der Abtriebswelle ν lose drehbar, mit einem Zahnrad der Vorgelegewelle kämmende Zahnrad mit der Abtriebswelle verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (40 und 47) auf den beiden Zwischenwellen (27 und 35) und die mit diesen kämmenden Zahnräder (41 und 44) auf der Vorgelegewelle (42) mit der jeweils zugehörigen Welle fest verbunden sind und daß das von der hydrodynamischen Einrichtung abströmende Druckmittel den Betätigungskolben der Kupplung (E₁) mit Druck beaufschlagt, welche die Zwischenwelle (27) mit der Antriebswelle zum Einrücken verbindet' und zum Lösen einer der beiden oder beider Kupplungen (E₁ und E_s) durch die Steuereinrichtung entweder eine der beiden in den Kupplungen gebildeten Kammern oder beide Kammern (24 und 32) wahlweise mit Druckmittel beaufschlagbar ist oder sind, und daß schließlich der mit dem von der hydrodynamischen Einrichtung (C) abströmenden Druck- , mittel gefüllte Raum (20) im das Pumpenrad (P) C antreibenden Gehäuse (15) mit jeder der in den beiden Kupplungen (E₁ und E₂) gebildeten Kammer (24 und 32) verbunden ist.

2. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (20) mit jeder Kammer (24 und 32) durch eine Drosselung bewirkende kleine öffungen (25 und 33) verbunden ist.

3. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der. Steuereinrichtung zum Beaufschlagen des im das Pumpenrad (P) der hydrodynamischen Einrichtung (C) antreibenden Gehäuse (15) gebildeten Raums (20) und zum zahlweisen Beaufschlagen der in den Kupplungen (E₁ und E₂) gebildeten Kammern (24 und 32) Ventile (59 und 60) vorgesehen sind.

4. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Betätigungskolben dienenden Druckplatten (22 und 30) der beiden Kupplungen (E. und E₂) durch Federn (Federringe 23 und 31) in Richtung Lösen der Kupplungen belastet sind.

5. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen Öffnungen (25 und 33) mit in einer Richtung Druckmittelfluß zulassenden Ventilen versehen sind, die nur einen Druckmittelfluß vom im Gehäuse (15) gebildeten Raum (20) zu den Kammern (24 und 32) in den Kupplungen (E₁ und E₂) zulassen.

6. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Zahnräder (40 und 47) auf den Zwsichenwellen (27 und 35) und die mit diesen kämmenden Zahnräder (41 und 44) auf der Vorgelegewelle (42) so ausgelegt sind, daß die

mit der Antriebswelle (10) kuppelbare, innere Zwischenwelle (27) sich langsamer dreht als die mit dem Turbinenrad (T) der hydrodynamischen Einrichtung (C) kuppelbare Zwischenwelle (35).

7. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen Öffnungen (25) der die innere Zwischenwelle (27) mit der Antriebswelle (10) verbindenden Kupplung (E₁) dicht am Außenumfang und die kleinen Öffnungen (33) in der die äußere Zwischenwelle (35) mit dem Turbinenrad (T) der hydrodynamischen Einrichtung (C) verbindenden Kupplung (E₂) dicht am Innenumfang, bzw. an der Nabe vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen