DE1555361C3

DE1555361C3 - Infinitely adjustable change gear for vehicles

Info

Publication number: DE1555361C3
Application number: DE19661555361
Authority: DE
Inventors: Reginald Theodore Dearborn Mich. Lewicki (V.StA.)
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1965-12-13
Filing date: 1966-10-03
Publication date: 1976-10-07

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares Wechselgetriebe für Fahrzeuge, bestehend aus einem stufenlos einstellbaren Reibungsgetriebe, insbesondere einem stufenlos einstellbaren Reibkugelgetriebe mit nachgeschaltetem Planetenrädersatz, mit einem im Antrieb des Reibungsgetriebes eingeschalteten Schaltmittel, durch dessen Betätigung das aus zwei Reibringhälften bestehende Antriebsglied des Reibungsgetriebes in den Kraftfluß eingeschaltet werden kann, von denen die eine Reibringhälfte axial festgelegt und die andere gegen die feste Reibringhälfte axial verschiebbar ist, wobei zwischen diesen Reibringhälften ein klemmbarer Reibkörper vorgesehen ist, der zwischen zwei Reibringhälften eines Abtriebsgliedes des Reibungsgetriebes vorgesehen ist, von denen die eine Reibringhälfte axial festgelegt und die andere gegen diese Reibringhälfte axial verschiebbar ist, und wobei die Berührungsstellen des Reibkörpers mit den Reibringhälften durch axiales gegenläufiges Verschieben der Reibringhälften änderbar sind.The invention relates to a continuously adjustable change gear for vehicles, consisting of a continuously adjustable friction gear, in particular with a continuously adjustable friction ball gear Downstream planetary gear set with a switching device switched on in the drive of the friction gear, by actuating it, the drive member of the friction gear consisting of two friction ring halves in the power flow can be switched on, one of which is axially fixed and the other half of the friction ring is axially displaceable against the fixed friction ring half, with a clampable between these friction ring halves Friction body is provided between two friction ring halves of an output member of the friction gear is provided, of which one friction ring half is axially fixed and the other against this friction ring half is axially displaceable, and wherein the points of contact of the friction body with the friction ring halves through axial opposite movement of the friction ring halves can be changed.

Bei einem aus der US-PS 32 03 278 bekannten Wechselgetriebe der vorgenannten Art sind zur Betätigung des das Antriebsglied des Reibungsgetriebes in den Kraftfluß einschaltenden Schaltmittels und zum axial gegenläufigen Verschieben der Reibringhälften des Reibungsgetriebes, das für eine Änderung der Berührungsstellen des Reibkörpers mit den Reibringhälften zum Zweck einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses zur Getriebeausgangswelle hin benötigt wird, getrennte Betätigungsmittel vorgesehen, die wenigstens zwei mit Arbeitsdruckflüssigkeit betriebene Stellkolben mit einem jeweils zugeordneten Reaktionsglied umfassen. Dadurch wird eine verhältnismäßig komplizierte Betätigungseinrichtung erhalten, die in Verbindung mit den zugehörigen Steuerorganen entsprechend störanfällig ist, so daß der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, ein solches stufenlos einstellbares Wechselgetriebe für Fahrzeuge so weiterzubilden, daß für das Schaltmittel und das axiale Verschieben der Reibringhälften eine einfachere Betätigungseinrichtung bereitsteht.In a known from US-PS 32 03 278 change gear of the aforementioned type are for actuation of the switching means switching on the drive element of the friction gear in the power flow and to the axial opposite movement of the friction ring halves of the friction gear, which is necessary for a change in the points of contact of the friction body with the friction ring halves for the purpose of changing the transmission ratio to the transmission output shaft is required, separate actuating means are provided which at least comprise two actuating pistons operated with working pressure fluid, each with an associated reaction member. Thereby a relatively complicated actuating device is obtained, which in connection with the associated control organs is accordingly prone to failure, so that the invention is based on the object is to develop such a continuously adjustable change gear for vehicles so that for the switching means and the axial displacement of the friction ring halves provides a simpler actuation device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Stellkolben für das im Antrieb des Reibungsgetriebes liegende Schaltmittel aus zwei Stellkolbenteilen besteht, die mit den Reibringhälften des Antriebsgliedes des Reibungsgetriebes drehfest verbunden und gegeneinander verschiebbar sind, und zwischen den Stellkolbenteilen eine antreibbare Reibscheibe des Schaltmittels liegt, wobei auf dem einen Stellkolbenteil die Stellkraft aufbringbar ist und der andere Stellkolbenteil, auf den die aufgebrachte Stellkraft übertragen wird, sich an der axial in Richtung auf die axial festgelegte Reibringhälfte verschiebbaren Reibringhälfte des Antriebsgliedes des stufenlos einstellbaren Reibungsgetriebes abstützt.This object is achieved according to the invention in that an actuating piston for the drive of the friction gear lying switching means consists of two actuating piston parts, which with the friction ring halves of the drive member of the friction gear are rotatably connected and mutually displaceable, and between A drivable friction disk of the switching means is located on the actuating piston parts, with one actuating piston part on the one the actuating force can be applied and the other actuating piston part to which the actuating force is applied is transmitted on the axially displaceable in the direction of the axially fixed friction ring half the drive member of the infinitely adjustable friction gear is supported.

Damit wird ein stufenlos einstellbares Wechselgetriebe für Fahrzeuge erhalten, bei dem mittels eines einzigen Stellmotors sowohl die den Antrieb schaltende Antriebskupplung betätigt werden kann als auchA continuously adjustable change gear for vehicles is thus obtained, in which by means of a single servomotor, both the drive clutch switching the drive can be actuated as well

Änderungen des Übersetzungsverhältnisses des stufenlos einstellbaren Reibungsgetriebes zu erreichen sind. Das erfindungsgemäße Wechselgetriebe kann damit entsprechend einfacher und weniger störanfällig gebaut werden.Changes in the transmission ratio of the continuously adjustable friction gear can be achieved. The change gear according to the invention can thus be constructed in a correspondingly simpler and less prone to failure will.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den darauf bezogenen Ansprüchen erfaßt.Further advantageous and expedient developments of the invention are set out in the claims related thereto recorded.

In der Zeichnung ist ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des stufenlos einstellbaren Wechselgetriebes nach der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.The drawing shows an exemplary embodiment of the continuously adjustable, which is explained in more detail in the description Change transmission according to the invention shown in longitudinal section.

Das stufenlos einstellbare Wechselgetriebe ist dazu vorgesehen, in einem Kraftfahrzeug eine unendlicheThe continuously adjustable change gear is provided in a motor vehicle an infinite

Anzahl von Übersetzungsverhältnissen zwischen der Brennkraftmaschine und der zum Achsgetriebe führenden Getriebeausgangswelle einzustellen. Es weist eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Getriebeeingangswelle 10 auf, die eine hydrodynamische Kupplung 12 antreibt, deren Turbinenradwelle das Drehmoment auf ein Eingangsglied eines stufenlos einstellbaren Reibkugelgetriebes 14 überträgt. Vom Ausgangsglied des stufenlos einstellbaren Reibkugelgetriebes wird das Drehmoment über einen Planetenrädersatz 16 auf die Getriebeausgangswelle 18 übertragen.Number of gear ratios between the internal combustion engine and that leading to the final drive Adjust transmission output shaft. It has a transmission input shaft driven by the internal combustion engine 10, which drives a hydrodynamic coupling 12, the turbine wheel shaft of which drives the torque transmits to an input member of a continuously adjustable friction ball gear 14. From the output link of the infinitely adjustable friction ball gear, the torque is set via a planetary gear set 16 to the Transmission output shaft 18 transferred.

Die Getriebeeingangswelle 10 ist über das Schwungrad 20 der Brennkraftmaschine mit einem drehbaren Kupplungsgehäuse 22 der hydrodynamischen Kupplung 12 verbunden. Die hydrodynamische Kupplung weist ein Pumpenrad 24 auf, dessen Pumpenschaufeln am Kupplungsgehäuse 22 befestigt sind und den Turbinenschaufeln eines Turbinenrades 26 gegenüberliegen, das mit seiner Nabe 28 auf der Turbinenradwelle 30 befestigt ist.The transmission input shaft 10 is via the flywheel 20 of the internal combustion engine with a rotatable Coupling housing 22 of the hydrodynamic coupling 12 is connected. The hydrodynamic coupling has an impeller 24, the pump blades of which are attached to the clutch housing 22 and the turbine blades of a turbine wheel 26, which with its hub 28 on the turbine wheel shaft 30 is attached.

Die hydrodynamische Kupplung 12 ist dauernd mit Arbeitsdruckflüssigkeit gefüllt, d. h. sie überträgt stets Drehmoment von der Getriebeeingangswelle 10 auf die Turbinenradwelle 30. Selbstverständlich könnte die hydrodynamische Kupplung auch füll- und entleerbar sein. Sofern sie von letzterer Art ist, müßte noch ein Abströmventil vorhanden sein, das den Austritt der Arbeitsdruckflüssigkeit aus der hydrodynamischen Kupplung steuert, um den Antrieb zwischen der Getriebeeingangs- und der Turbinenradwelle 10 und 30 willkürlieh zu unterbrechen und herzustellen.The hydrodynamic coupling 12 is permanently filled with working pressure fluid, i. H. she always transmits Torque from the transmission input shaft 10 to the turbine wheel shaft 30. Of course, the hydrodynamic The coupling can also be filled and drained. If it is of the latter type, one would have to be There should be a discharge valve that allows the working pressure fluid to exit the hydrodynamic coupling controls to arbitrarily drive between the transmission input and turbine shafts 10 and 30 to interrupt and establish.

Die Turbinenradwelle 30 ist einerseits im rückwärtigen Ende der Getriebeeingangswelle 10 drehbar geführt, erstreckt sich rückwärts und ist an dieser Seite fest mit einem Flansch 32 verbunden. Mit dem radial äußeren Teil des Flansches 32 ist über eine Keilverzahnung eine Reibscheibe 34 drehfest, aber axial verschiebbar verbunden, die zu einer das Drehmoment auf das Eingangsglied des stufenlos einstellbaren Reibungsgetriebe 14 übertragenden Antriebskupplung 35 gehört. Die Reibscheibe 34 greift zwischen die Reibflächen zweier axial ausgerichteter, durch eine Feder getrennter Stellkolbenteile 36 und 38.The turbine wheel shaft 30 is rotatably guided on the one hand in the rear end of the transmission input shaft 10, extends backwards and is firmly connected to a flange 32 on this side. With the radial outer part of the flange 32 is a friction disk 34 rotatably, but axially displaceable via a spline connected, which leads to a torque on the input member of the continuously variable friction transmission 14 transmitting drive coupling 35 belongs. The friction disk 34 engages between the friction surfaces two axially aligned actuating piston parts 36 and 38 separated by a spring.

Der aus den Stellkolbenteilen 36 und 38 gebildete Stellkolben 40 ist axial verschiebbar in einem Stellzylinder 42 geführt, der durch einen Ansatz 44 des feststehenden Getriebegehäuses, einen Ringflansch 46 und einen trommelartigen Teil 48, der mit dem Ringflansch 46 durch eine Keilverzahnung verbunden ist, gebildet wird. Der Ringflansch 46 ist axial in einer Richtung durch einen Sprengring 50 am trommelartigen Teil 42 festgelegt. Es sind Dichtungen zwischen dem Stellkolben 40 und den Wandteilen des Stellzylinders vorgesehen, um in diesem eine Stelldruckkammer 52 zu bilden.The adjusting piston 40 formed from the adjusting piston parts 36 and 38 is axially displaceable in an adjusting cylinder 42 out, which by an approach 44 of the fixed gear housing, an annular flange 46 and a drum-like part 48 which is connected to the annular flange 46 by a spline is formed will. The annular flange 46 is axially in one direction by a snap ring 50 on the drum-like part 42 set. There are seals between the actuating piston 40 and the wall parts of the actuating cylinder, in order to form a control pressure chamber 52 in this.

Stelldruckflüssigkeit, die der Stelldruckkammer 52 zugeführt wird, bewegt die beiden Stellkolbenteile 36 und 38 gemeinsam entgegen der Kraft einer Feder 54, um die Reibscheibe 34 mit dem Stellkolben reibschlüssig zu verbinden, wodurch dieser und der trommelartige Teil 48 mit der Drehzahl des Flansches 32 angetrieben werden. Die Förderung von Stelldruckflüssigkeit zum Verschieben des Stellkolbens 40 erfolgt durch eine Stellpumpe 56, die mit Brennkraftmaschinendrehzahl durch einen Wellenansatz des Kupplungsgehäuses 22 der hydrodynamischen Kupplung angetrieben wird. Die Stellpumpe liefert Stelldruckflüssigkeit über Kanäle 58, 60 und 62 in die Stelldruckkammer 52.Adjustment pressure fluid, which is supplied to the adjustment pressure chamber 52, moves the two adjustment piston parts 36 and 38 together against the force of a spring 54 to frictionally engage the friction disk 34 with the actuating piston to connect, whereby the latter and the drum-like part 48 are driven at the speed of the flange 32 will. The delivery of actuating pressure fluid for moving the actuating piston 40 is carried out by a Adjusting pump 56, which operates at the engine speed through a shaft extension of the clutch housing 22 the hydrodynamic coupling is driven. The control pump supplies control pressure fluid via channels 58, 60 and 62 in the actuating pressure chamber 52.

Die beiden Stellkolbenteile 36 und 38 sind mit dem trommelartigen Teil 48 so verbunden, daß der trommelartige Teil gedreht wird, wenn die Reibscheibe 34 mit dem Stellkolben 40 reibschlüssig gekuppelt ist. Das dem Reibkugelgetriebe zugewandte Ende des trommelartigen Teils 48 ist innen mit einem Außenreibring 64 des Reibkugelgetriebes 14 durch eine Keilverzahnung verbunden. Das Reibkugelgetriebe weist außerdem einen Innenreibring 66 auf, der mit einer Zwischenwelle 68 durch eine Keilverzahnung verbunden ist. Die Reibringe werden durch eine Anzahl am Umfang verteilter Reibkugeln 70 unter Reibung erfaßt und in Abstand gehalten, die drehbar in Taschen 71 eines Reibkugelträgers 72 sitzen. Der Außen- und Innenreibring 64 und 66 ist von gleichem Aufbau und weisen axial voneinander getrennte Reibringhälften 74 und 76, bzw. 78 und 80 auf. Die Reibringhälften besitzen sich ergänzende konkave Reibflächen, die gemeinsam eine Abrollbahn 82 bilden, in der die Reibkugeln 70 abrollen. Die Reibkugeln haben im wesentlichen eine Punktberührung mit den Reibringhälften, um einen Reibantrieb von dem trommelartigen Teil 48 auf die Zwischenwelle 68 zu bewirken. The two adjusting piston parts 36 and 38 are connected to the drum-like part 48 so that the drum-like Part is rotated when the friction disc 34 is frictionally coupled to the actuating piston 40. The The end of the drum-like part 48 facing the friction ball drive is provided with an outer friction ring 64 on the inside of the friction ball gear 14 connected by a spline. The friction ball gear also has an inner friction ring 66 which is connected to an intermediate shaft 68 by a spline. The friction rings are gripped under friction by a number of friction balls 70 distributed around the circumference and kept at a distance, which are rotatably seated in pockets 71 of a friction ball carrier 72. The outer and inner friction rings 64 and 66 is of the same construction and has axially separated friction ring halves 74 and 76, or 78 and 80 on. The friction ring halves have complementary concave friction surfaces, which together form a rolling track 82 form in which the friction balls 70 roll. The friction balls essentially have point contact with the friction ring halves in order to effect a friction drive from the drum-like part 48 to the intermediate shaft 68.

Die beiden einen Reibringhälften 76 und 80 sind in einer axialen Richtung durch Sprengringe 84 und 86 gehalten. Die beiden anderen Reibringhälften 74 und 78 können Axialbewegungen ausführen. Diese Reibringhälften werden gleichzeitig, aber in entgegengesetzten axialen Richtungen bewegt, wodurch die Reibkugeln 70 in radialer Richtung verschoben werden und das Übersetzungsverhältnis des Reibkugelgetriebes geändert wird. Wie dargestellt, legt sich an die Reibringhälfte 74 des Außenreibringes in axialer Richtung ein Ansatz 88 des Stellkolbenteiles 38 an. Die Reibringhälfte 78 des Innenreibringes andererseits ist auf einem Stellmotorgehäuse 90 eines Stellmotors 92 mittels einer Keilverzahnung befestigt, wobei dieses Stellmotorgehäuse verschiebbar ist.The two one friction ring halves 76 and 80 are in an axial direction by snap rings 84 and 86 held. The other two friction ring halves 74 and 78 can perform axial movements. These friction ring halves are moved simultaneously, but in opposite axial directions, whereby the friction balls 70 be shifted in the radial direction and changed the transmission ratio of the friction ball gear will. As shown, a shoulder 88 rests against the friction ring half 74 of the outer friction ring in the axial direction of the actuating piston part 38. The friction ring half 78 of the inner friction ring, on the other hand, is on a servomotor housing 90 of a servomotor 92 fastened by means of a spline, this servomotor housing being displaceable is.

Das Stellmotorgehäuse 90 ist an der dem Reibkugelgetriebe abgelegenen Seite durch einen Ringflansch 94 abgeschlossen, der in axialer Richtung in dem Stellmotorgehäuse 90 durch einen Sprengring % festgelegt ist. Das Stellmotorgehäuse 90 ist drehfest, aber verschiebbar auf einem Stellkolbenflansch 98 angeordnet, der seinerseits mit seiner Nabe 100 auf der Zwischenwelle 68 befestigt ist. Die Verschiebung des Stellmotorgehäuses 90 ist axial durch die Nabe 100 des Stellkolbenflansches 98 und durch eine Schulter der Zwischenwelle 68 begrenzt.The servomotor housing 90 is on the side remote from the friction ball transmission by an annular flange 94 completed, which is set in the axial direction in the servomotor housing 90 by a snap ring%. The servomotor housing 90 is non-rotatably but slidably arranged on an actuating piston flange 98, the is in turn fastened with its hub 100 on the intermediate shaft 68. The displacement of the servomotor housing 90 is axial through the hub 100 of the actuating piston flange 98 and through a shoulder of the intermediate shaft 68 limited.

Der Stellkolbenflansch 98 sowie der Ringflansch 94 sind gegenüber dem Stellmotorgehäuse 90 abgedichtet, wodurch zwei getrennte Stelldruckkammern 104 und 106 gebildet werden. Die Zufuhr von Stelldruckflüssigkeit von der Stellpumpe 56 über einen Kanal 108 in die Stelldruckkammer 104 bewegt das Stellmotorgehäuse 90 und die Reibringhälfte 78 des Innenreibringes in der Zeichnung nach rechts, wodurch die Reibkugel 70 angehoben und hierdurch das Übersetzungsverhältnis des Reibkugelgetriebes geändert wird. Gleichzeitig wird Stelldruckflüssigkeit in die Stelldruckkammer 106 über einen Kanal 110 geleitet.The actuating piston flange 98 and the annular flange 94 are sealed off from the servomotor housing 90, whereby two separate actuating pressure chambers 104 and 106 are formed. The supply of control pressure fluid The servomotor housing moves from the setting pump 56 via a channel 108 into the setting pressure chamber 104 90 and the friction ring half 78 of the inner friction ring in the drawing to the right, whereby the friction ball 70 is raised and thereby the transmission ratio of the friction ball gear is changed. At the same time will Control pressure fluid is passed into the control pressure chamber 106 via a channel 110.

Durch Füllen beider Kammern 104 und 106 wird bezweckt, die Horizontal-Komponenten der auf die Stelldruckflüssigkeit wirkenden Zentrifugalkraft auszugleichen, die, sofern sie in der Stelldruckkammer 104 allein wirkt, die Reibringhälfte 78 in der Zeichnung nach rechts mit einer größeren Kraft drücken würde, als sie der gesteigerten Drehzahl entspricht. Aus diesem Grunde sind der Ringflansch 94, der StellkolbenflanschThe purpose of filling both chambers 104 and 106 is to reduce the horizontal components of the actuating pressure fluid to compensate for acting centrifugal force, provided that they are in the actuating pressure chamber 104 alone acts, the friction ring half 78 would press in the drawing to the right with a greater force than it corresponds to the increased speed. For this reason, the annular flange 94 is the adjusting piston flange

98 und das Stellmotorgehäuse 90 so gestaltet, daß die Zentrifugalkraft, die auf die Stelldruckflüssigkeit wirkt, entgegengesetzt wirkende Komponenten auslöst, die einander aufheben und daher einen höheren Druck in der Stelldruckkammer 104 zulassen, um die Reibringhälfte 78 in der gewünschten Weise zu bewegen. Wenn die Drehung der Teile aufhört, strömt die Stelldruckflüssigkeit aus der Stelldruckkammer 106 durch einen Abzugskanal 112 ab, der zwischen dem Ringflansch 94 und der Nabe 100 des Stellkolbenflansches 98 gebildet ist.98 and the servomotor housing 90 designed so that the centrifugal force acting on the actuating pressure fluid, triggers opposing components that cancel each other out and therefore put a higher pressure in allow the actuating pressure chamber 104 to move the friction ring half 78 in the desired manner. When the rotation of the parts stops, the actuating pressure fluid flows from the actuating pressure chamber 106 through a Discharge duct 112, which is formed between the annular flange 94 and the hub 100 of the adjusting piston flange 98 is.

Die andere Reibringhälfte 80 des Innenreibringes ist direkt mit dem Flansch 32 über eine willkürlich einrückbare Konuskupplung 114 verbindbar. Diese Konuskupplung besitzt einen Primärteil 116, der mit einem axialen Ansatz des Flansches 32 über eine Keilverzahnung verbunden ist, einen Sekundärteil 118 mit Reibkonus, der mit einem Ansatz der Zwischenwelle 68 durch eine Keilverzahnung verbunden ist, sowie einen die Konuskupplung einrückenden Stellkolben 120, der verschiebbar in einem im Flansch 32 gebildeten Stellzylinder geführt ist. Die Konuskupplung 114 wird normalerweise durch eine den Stellkolben in die Lösestellung belastende Feder 122 in der Ausrückstellung gehalten und wird eingerückt, wenn Stelldruckflüssigkeit einer Stelldruckkammer 124 im Stellzylinder aus einem Kanal 126 von der Stellpumpe 56 zugeführt wird.The other friction ring half 80 of the inner friction ring can be engaged directly with the flange 32 via an arbitrary Cone coupling 114 connectable. This cone coupling has a primary part 116 with a axial approach of the flange 32 is connected via a spline, a secondary part 118 with a friction cone, which is connected to a shoulder of the intermediate shaft 68 by a spline, as well as a die Conical clutch engaging actuating piston 120, which is displaceable in an actuating cylinder formed in flange 32 is led. The cone coupling 114 is normally in the release position by an actuating piston loading spring 122 is held in the disengaged position and is engaged when actuating fluid a Control pressure chamber 124 in the control cylinder is supplied from a channel 126 by the control pump 56.

Es ist zwar nicht dargestellt, aber es kann für das stufenlos einstellbare Wechselgetriebe eine hydraulische Steuervorrichtung vorgesehen sein, durch die die von der Stellpumpe 58 geförderte Stelldruckflüssigkeit den Stelldruckkammern 52 und 124 für das Einrücken der Antriebskupplung 35 und der Konuskupplung 114 sowie den Stelldruckkammern 104 und 106 zum Einstellen des stufenlos einstellbaren Reibkugelgetriebes zugeführt wird. Diese Steuervorrichtung enthält Ventile, um den Druck der Stelldruckflüssigkeit, der auf den Stellkolben 40 und das Stellmotorgehäuse 90 gegeben wird, in umgekehrtem Verhältnis zueinander zu verändern, so daß z. B. eine Drucksteigerung hinter dem Stellkolben 40 um die eine Reibringhälfte 74 des Außenreibringes in der Zeichnung nach rechts zu schieben und dadurch die Reibkugel 70 radial abwärts zu bewegen durch ein gleichzeitiges Senken des Druckes der Stelldruckflüssigkeit in der Stelldruckkammer 104 und ein Gleiten der einen Reibringhälfte 78 des Innenreibringes nach links ermöglicht wird.Although it is not shown, a hydraulic transmission can be used for the continuously variable transmission Control device can be provided through which the actuating pressure fluid delivered by the actuating pump 58 the actuating pressure chambers 52 and 124 for engaging the drive clutch 35 and the cone clutch 114 and the setting pressure chambers 104 and 106 for setting the continuously adjustable friction ball gear is fed. This control device contains valves to control the pressure of the actuating pressure fluid that is applied to the Actuating piston 40 and the actuator housing 90 is given to change in inverse proportion to one another, so that z. B. an increase in pressure behind the actuating piston 40 by one friction ring half 74 of the Outer friction ring to slide to the right in the drawing and thereby the friction ball 70 radially downwards move by simultaneously lowering the pressure of the actuating pressure fluid in the actuating pressure chamber 104 and sliding of one friction ring half 78 of the inner friction ring to the left is enabled.

Die Zwischenwelle 68 trägt an ihrem in der Zeichnung rechten Ende ein Sonnenrad 128 des Planetenrädersatzes 16. Dieser Planetenrädersatz besteht ferner aus einer Anzahl Planetenräder 130, die mit dem Sonnenrad 128 und einem Hohlrad 132 in Eingriff stehen, das fest mit der Getriebeausgangswelle 18 verbunden ist. Die Planetenräder 130 sind drehbar auf dem Reibkugelträger 72 für die Reibkugeln 70 gelagert, der daher den Planetenräderträger bildet. Der Reibkugelträger 72 besitzt einen trommelartigen Ansatz 134, dessen äußere Umfangsfläche zeitweilig mit einem durch Stelldruckflüssigkeit betätigten Bremsband 136 zusammenwirkt. Das Bremsband 136 wird durch Stelldruckflüssigkeit angelegt und durch Federkraft gelöstThe intermediate shaft 68 carries a sun gear 128 of the planetary gear set at its right end in the drawing 16. This planetary gear set also consists of a number of planetary gears 130, which are connected to the sun gear 128 and a ring gear 132 are in engagement, which is fixedly connected to the transmission output shaft 18 is. The planet gears 130 are rotatably mounted on the friction ball carrier 72 for the friction balls 70, which is therefore forms the planet carrier. The friction ball carrier 72 has a drum-like extension 134, the outer circumferential surface temporarily with a by setting pressure fluid actuated brake band 136 cooperates. The brake band 136 is actuated by actuating fluid applied and released by spring force

Der trommelartige Ansatz 134 ist innen mit einem Ring 138 fest verbunden, der einen Außenlaufring 140 einer Einwegbremse 142 bildet. Diese Einwegbremse weist einen Innenlaufring 144 auf, der mit einem Teil des Getriebegehäuses 146 verbunden ist. Zwischen dem Außenlaufring 140 und dem Innenlaufring sind eine Anzahl Klemmkörper 148 vorgesehen.The drum-like extension 134 is firmly connected on the inside to a ring 138 which has an outer race 140 a one-way brake 142 forms. This one-way brake has an inner race 144 with a part of the gear housing 146 is connected. Between the outer race 140 and the inner race are a number Clamping body 148 is provided.

Die Einwegbremse arbeitet wie folgt. Eine Drehung des trommelartigen Ansatzes 134 des Planetenräderträgers entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn dreht die Klemmkörper 148, so daß der Innen- und Außenlaufring 140 und 144 miteinander verbunden werden, wodurch eine Drehung des trommelartigen Ansatzes 134 verhindert wird. Eine Drehung des trommelartigen Ansatzes 134 im Uhrzeigersinn dreht die Klemmkörper 148 in eine Stellung, in der der Innen- und Außenlaufring 140 und 144 Relativdrehzahl gegeneinander haben können, wodurch eine freie Drehung des trommelartigen Ansatzes 134 in dieser Drehrichtung möglich wird. Die Arbeitsweise des stufenlos einstellbaren Wechselgetriebes ist folgende:The one-way brake works as follows. A rotation of the drum-like extension 134 of the planetary gear carrier counterclockwise rotates the sprags 148 so that the inner and outer races 140 and 144 are connected to one another, whereby a rotation of the drum-like extension 134 is prevented. Clockwise rotation of the drum-like extension 134 rotates the clamp bodies 148 to a position in which the inner and outer races 140 and 144 have relative speeds with respect to one another can, whereby a free rotation of the drum-like extension 134 is possible in this direction of rotation. The mode of operation of the infinitely variable gearbox is as follows:

Die Stelldruckkammern 104 und 106 werden zunächst mit Stelldruckflüssigkeit gefüllt, bzw. deren untere Hälfte, so daß bei Drehung die Horizontalkomponenten der Zentrifugalkraft auf die Stelldruckflüssigkeit einwirken sowie gegen das Stellmotorgehäuse 90, wobei die in diesen Stelldruckkammern auftretenden Kräfte sich gegenseitig aufheben. Es soll mit maximalem Übersetzungsverhältnis ins Langsame angefahren werden. Die Steuervorrichtung führt Stelldruckflüssigkeit mit höherem Druck der Stelldruckkammer 104 zu als der Stelldruckkammer 52. Hierdurch verschiebt sich das Stellmotorgehäuse 90 und damit die axial verschiebliche Reibringhälfte 78 des Innenreibringes des Reibkugelgetriebes in der Zeichnung soweit wie möglich nach rechts, wodurch die Reibkugeln 70 nach oben gedrückt werden. Dies wird durch eine Bewegung der Reibringhälfte 74 des Außenreibringes in der Zeichnung nach links ermöglicht. Der niedrigere Druck der Stelldruckflüssigkeit in der Stelldruckkammer 52 ist, da er die nach links gerichtete Bewegung der Reibringhälfte 74 gestattet, ausreichend, die Reibscheibe 34 in Reibungsschluß zwischen den Stellkolbenteilen 36 und 38 zu verklemmen, wodurch ein Antrieb über das Reibkugelgetriebe erfolgt. Die Reibkugelhälften berühren zu diesem Zeitpunkt die Reibkugeln 70 an den Stellen 150 und 152.The actuating pressure chambers 104 and 106 are first filled with actuating pressure fluid, or their lower ones Half, so that when rotating, the horizontal components of the centrifugal force on the actuating pressure fluid act as well as against the servomotor housing 90, the setting pressure chambers occurring in these Forces cancel each other out. It should start slowly with the maximum gear ratio will. The control device supplies actuating pressure fluid at a higher pressure to the actuating pressure chamber 104 than the actuating pressure chamber 52. As a result, the servomotor housing 90 and thus the axially displaceable Friction ring half 78 of the inner friction ring of the friction ball gear in the drawing as far as possible to the right, whereby the friction balls 70 are pushed upwards. This is done by moving the Friction ring half 74 of the outer friction ring allows to the left in the drawing. The lower pressure of the Adjustment pressure fluid in the adjustment pressure chamber 52 is because it controls the leftward movement of the friction ring half 74 allows, sufficient, the friction disc 34 in frictional engagement between the actuating piston parts 36 and 38 to jam, whereby a drive takes place via the friction ball gear. Touch the friction ball halves at this point the friction balls 70 at points 150 and 152.

Die Getriebeeingangswelle 10 dreht sich im Uhrzeigersinn und treibt das Pumpenrad 24 der hydrodynamischen Kupplung in der gleichen Drehrichtung, wodurch Drehmoment auf das Turbinenrad 26, die Turbinenradwelle 30 und die Reibscheibe 34 übertragen wird. Ist die Antriebskupplung 35 eingerückt, so treibt der Stellkolben 40 den trommelartigen Teil 48 sowie den Außenreibring 64 an. Dieser der Vorwärtsfahrtrichtung entsprechende Antrieb im Uhrzeigersinn des Außenreibringes sucht den Innenreibring 66 anzutreiben, sowie die Zwischenwelle 68 und das Sonnenrad 128 und zwar in umgekehrter Drehrichtung. Steht die Getriebeausgangswelle 18 still und wirkt sie zeitweilig als Reaktionsteil, so sucht die Rückwärtsdrehung des Sonnenrades 128 den Planetenräderträger rückwärts zu drehen, was durch die Einwegbremse 142 verhindert wird.The transmission input shaft 10 rotates clockwise and drives the pump wheel 24 of the hydrodynamic Coupling in the same direction of rotation, creating torque on the turbine wheel 26, the turbine wheel shaft 30 and the friction disk 34 is transmitted. If the drive clutch 35 is engaged, it drives the actuating piston 40 the drum-like part 48 and the outer friction ring 64. This one of the forward direction of travel corresponding drive clockwise of the outer friction ring seeks to drive the inner friction ring 66, and the intermediate shaft 68 and the sun gear 128 in the opposite direction of rotation. Is the Transmission output shaft 18 is still and temporarily acts as a reaction part, so seeks the reverse rotation of the Sun gear 128 to rotate the planet carrier backwards, which is prevented by the one-way brake 142 will.

Auf diese Weise wirkt der als Planetenräderträger dienende Reibkugelträger 72 als Reaktionsteil einerseits für das Reibkugelgetriebe 14 und andererseits für den Planetenrädersatz 16. Der Antrieb des Sonnenrades 128 im Gegenuhrzeigersinn ruft eine Drehung der Planetenräder 130 im Uhrzeigersinn hervor, durch die das Hohlrad 132 und die Getriebeausgangswelle 18 im Uhrzeigersinn getrieben werden und zwar mit maximal ins Langsame übersetzter Drehzahl.In this way, the friction ball carrier 72 serving as a planetary gear carrier acts on the one hand as a reaction part for the friction ball gear 14 and on the other hand for the planetary gear set 16. The drive of the sun gear 128 counterclockwise causes the planet gears 130 to rotate clockwise, through which the ring gear 132 and the transmission output shaft 18 are driven clockwise with a maximum speed translated to slow.

Wenn die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 18 allmählich steigt, wird auf die Steuervorrichtung desWhen the speed of the transmission output shaft 18 gradually increases, the control device of the

selbstätig schaltende Wechselgetriebe ein Signal gegeben, durch das der Druck der Stelldruckflüssigkeit in der Stelldruckkammer 52 allmählich gesteigert und der Druck der Stelldruckflüssigkeit in der Stelldruckkammer 104 gesenkt wird. Dadurch wird eine allmähliche Bewegung der Reibringhälfte 74 auf die Reibringhälfte 76 des Außenreibringes hin hervorgerufen und eine radiale Abwärtsbewegung der Reibkugeln 70, sowie eine axiale Bewegung der Reibringhälfte 78 hinweg von der Reibringhälfte 80 des Innenreibringes. Dadurch wandern die Berührungsstellen der Reibkugeln an den Reibringhälften abwärts über die Stellung 1 :1 hinaus in die Stellungen 154 und 156 für maximales Übersetzungsverhältnis. Außerdem wird das Bremsband 136 angelegt, um den Planetenrädersatz in der Stellung für Übersetzung ins Langsame zu halten. Letzteres ist zweckmäßig, da die Belastung an dem Hohlrad 132 sinkt und der Planetenräderträger vorwärts angetrieben zu werden beginnt.automatically shifting gearbox given a signal by which the pressure of the control pressure fluid in the actuating pressure chamber 52 gradually increased and the pressure of the actuating pressure fluid in the actuating pressure chamber 104 is lowered. This results in a gradual movement of the friction ring half 74 onto the friction ring half 76 of the outer friction ring caused and a radial downward movement of the friction balls 70, as well as a axial movement of the friction ring half 78 away from the friction ring half 80 of the inner friction ring. Wander through it the points of contact of the friction balls on the friction ring halves downwards beyond the 1: 1 position to positions 154 and 156 for maximum gear ratio. In addition, the brake band 136 designed to hold the planetary gear set in the position for translation to slow speed. The latter is expedient, since the load on the ring gear 132 drops and the planetary gear carrier is driven forward begins to become.

Die Getriebeausgangswelle 18 wird daher allmählich auf die Drehzahl der Turbinenradwelle 30 gebracht und zwar durch die Überlagerung des maximalen Übersetzungsverhältnisses des Reibkugelgetriebes 14 und der Übersetzung ins Langsame durch den Planetenrädersatz 16. Dreht sich die Getriebeausgangswelle 18 in etwa mit der gleichen Drehzahl, wie der Flansch 32, so wird das Bremsband 136 gelöst, um eine Vorwärtsdrehung des auch den Planetenräderträger bildenden Reibkugelträgers 72 zu ermöglichen. Die Zwischenwelle 68 geht langsam aus einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn in eine Drehung im Uhrzeigersinn über. Drehen sich das Reibkugelgetriebe 14 und der Planetenrädersatz 16 im Uhrzeigersinn mit im wesentlichen gleicher Drehzahl, so wird die Konuskupplung 114 eingerückt. Dadurch wird das Reibkugelgetriebe und der Planetenrädersatz als Einheit angetrieben, wodurch eine direkte Verbindung zwischen der Turbinenradwelle 30 und der Getriebeausgangswelle 18 hergestellt wird und Verluste durch das Reibkugelgetriebe und den Planetenrädersatz vermieden werden.The transmission output shaft 18 is therefore gradually brought to the speed of the turbine wheel shaft 30 and although by the superposition of the maximum transmission ratio of the friction ball gear 14 and the Transmission to slow speed by the planetary gear set 16. If the gearbox output shaft 18 rotates in at about the same speed as the flange 32, the brake band 136 is released, by one forward rotation of the friction ball carrier 72 which also forms the planet gear carrier. The intermediate shaft 68 slowly changes from a counterclockwise rotation to a clockwise rotation. Rotate the friction ball gear 14 and the planetary gear set 16 in a clockwise direction with essentially the same speed, the cone clutch 114 is engaged. This is the friction ball gear and the Planetary gear set driven as a unit, creating a direct connection between the turbine wheel shaft 30 and the transmission output shaft 18 is produced and losses through the friction ball transmission and the Planetary gear replacement can be avoided.

Sofern während des Antriebes bei niedriger Drehzahl und vor dem Anziehen des Bremsbandes 136 das Fahrzeug schiebt, d. h. wenn die Getriebeausgangswelle 18 den Antrieb des Wechselgetriebes übernimmt, so neigt der Planetenräderträger dazu, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, wobei die Einwegbremse 142 sich löst.Provided that during the drive at low speed and before tightening the brake band 136 the Vehicle pushes, d. H. if the transmission output shaft 18 takes over the drive of the gearbox, so the planet gear carrier tends to rotate clockwise, releasing the one-way brake 142.

Dadurch würde die Getriebeausgangswelle vom Antrieb durch die Bremskraftmaschine getrennt, was unzweckmäßig ist. Um dies zu verhindern, kann das Bremsband 136 angelegt werden, um den Planetenräderträger festzuhalten. Es kann auch die Einweg- bremse 142 völlig weggelassen und der Antrieb durch das Bremsband gesteuert werden.As a result, the transmission output shaft would be separated from the drive by the brake engine, which is inexpedient is. To prevent this, the brake band 136 can be applied to hold the planetary gear carrier in place. The disposable Brake 142 can be completely omitted and the drive can be controlled by the brake band.

Ein Rückwärtsantrieb wird durch Senken des Drukkes der Stelldruckflüssigkeit in den Stelldruckkammern 52 und 104 bewirkt, während die Konuskupplung 124 angezogen wird. Dabei wird die Antriebskupplung 35 gelöst, und das Reibkugelgetriebe 14 wird umgangen. Die Turbinenradwelle 30 wird direkt mit dem Sonnenrad 128 des Planetenrädersatzes 16 verbunden. Gleichzeitig wird das Bremsband 136 angelegt, um den Planetenräderträger festzuhalten. Der Antrieb des Sonnenrades 128 im Uhrzeigersinn dreht daher die Planetenräder 130 im Gegenuhrzeigersinn, so daß das Hohlrad 132 und die Getriebeausgangswelle 18 in dem der Rückwärtsfahrt entsprechenden Gegenuhrzeigersinn angetrieben werden.A reverse drive is achieved by lowering the pressure of the control pressure fluid in the control pressure chambers 52 and 104 is effected while the cone clutch 124 is tightened. The drive coupling 35 solved, and the friction ball gear 14 is bypassed. The turbine shaft 30 connects directly to the sun gear 128 of the planetary gear set 16 connected. At the same time, the brake band 136 is applied to the planetary gear carrier to hold on. The clockwise drive of the sun gear 128 therefore rotates the planet gears 130 counterclockwise so that the ring gear 132 and the transmission output shaft 18 in which the Reverse are driven counterclockwise accordingly.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß der eine Stellmotor sowohl die Reibringhälften 74 und 76 des Außenreibringes 64 des Reibkugelgetriebes 14 zusammendrückt, um eine Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des Reibkugelgetriebes zu ermöglichen oder um nur einen Antrieb durch das Reibkugelgetriebe zu erzielen, als auch die Reibscheibe 34 zwischen den Stellkolbenteilen 36 und 38 in Reibungsschluß bringt, um das Drehmoment der Brennkraftmaschine auf den Stellkolben und damit auf den antreibenden Außenreibring 64 des Reibkugelgetriebes 14 zu übertragen.From the above it follows that the one servomotor both the friction ring halves 74 and 76 of the outer friction ring 64 of the friction ball gear 14 compresses to adjust the transmission ratio to enable the friction ball gear or to achieve only one drive by the friction ball gear, as well as the friction disk 34 between the actuating piston parts 36 and 38 brings into frictional engagement to the torque of the internal combustion engine on the actuating piston and thus on the driving outer friction ring 64 of the friction ball gear 14 to be transmitted.

Der Stellmotor dient zum Einrücken der Antriebskupplung, könnte aber auch in gleicher Weise eine Bremse betätigen. Der Stellkolben braucht nicht durch Druckflüssigkeit betätigt zu werden, sondern könnte auch mechanisch betätigt werden, da seine Arbeitsweise von diesem Erfordernis nicht abhängt.The servomotor is used to engage the drive clutch, but could also be a Apply the brake. The actuating piston does not need to be actuated by hydraulic fluid, but could can also be operated mechanically, since its mode of operation does not depend on this requirement.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Infinitely adjustable change gear for vehicles, consisting of an infinitely adjustable Friction gear, in particular a continuously adjustable friction ball gear with a downstream Planetary gear set, with a switching device switched on in the drive of the friction gear, by actuating it, the drive member of the friction gear consisting of two friction ring halves can be switched into the power flow, one of which is axially fixed and half of the friction ring the other is axially displaceable against the fixed friction ring half, between these friction ring halves a clampable friction body is provided between two friction ring halves of a drive member of the friction gear is provided, one of which is axially fixed and the friction ring half other is axially displaceable against this friction ring half, and wherein the contact points of the friction body with the friction ring halves can be changed by axially moving the friction ring halves in opposite directions are, characterized in that an adjusting piston (40) for the drive of the friction gear (14) horizontal switching means (drive coupling 35) consisting of two actuating piston parts (36 and 38) consists, which with the friction ring halves (74 and 76) of the drive member (outer friction ring 64) of the friction gear (14) are non-rotatably connected and displaceable relative to one another, and between the actuating piston parts (36 and 38) a drivable friction disc (34) of the switching means (35) is located, on the one Adjusting piston part (36) the adjusting force can be applied and the other adjusting piston part (38) to which the applied Adjusting force is transmitted to the axially in the direction of the axially fixed friction ring half (76) displaceable friction ring half (74) of the drive member (64) of the continuously adjustable friction gear (14) is supported.

2. Infinitely adjustable change gear according to claim 1, characterized in that the each other facing friction surfaces of both actuating piston parts (36 and 38) of the actuating piston (40), between which those arranged on a driving shaft (turbine wheel shaft 30) in a rotationally fixed but axially displaceable manner Friction disc (34) of a drive clutch (35) is loaded by a spring (54) in the disengaging direction are.

3. Infinitely adjustable change gear according to claims 1 and 2, characterized in that that the two actuating piston parts (36 and 38) of the actuating piston (40) can be acted upon hydraulically in one Adjusting cylinder (42) are arranged and on a drum-like part (48) of this adjusting cylinder (42) both the actuating piston parts (36 and 38) of the actuating piston (40) and the friction ring halves (74 and 76) an outer friction ring (64) forming the drive member of the friction gear (14) in a rotationally fixed but axial manner are arranged displaceably.