DE1802154A1

DE1802154A1 - Getriebe,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1802154A1
Application number: DE19681802154
Authority: DE
Inventors: Hutchinson Desmond Ernest; Schofield Clifford Raymond
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1967-10-10
Filing date: 1968-10-09
Publication date: 1969-06-19
Also published as: SE346148B; NL6814520A; DE1802154B2; DE1802154C3; GB1228749A; FR1596605A; US3545302A

Description

PATENTANWÄLTE / - - -

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

β MÜNCHEN 2, 9.Oktober 1968'

UNSER ZEICHEN: 11623 -

The English Electric Company Limited, London, England. Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit veränderbarer Abtriebsdrehzahl, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Speziell befaßt sich die Erfindung mit einer Verbesserung eines Getriebesystems, das in den Grundzügen in der britischen Patentschrift 1 Ο78 791 beschrieben ist.

Der Grundgedanke des Getriebes, das durch die Erfindung verbessert werden soll, kann dadurch definiert werden, daß es eine Stufe mit veränderbarer Übersetzung aufweist, die nachstehend als "variable Stufe" bezeichnet werden soll und deren Übersetzungsverhältnis stufenlos veränderbar ist und die über ein Getriebeeingangsglied angetrieben wird und das Getriebeausgangsglied entweder über ein Planetenradgetriebe oder eine äquivalente Anordnung (dies soll als "erstes Verfahren" bezeichnet werden) oder direkt antreibt (dies soll als "zweites Verfahren" bezeichnet werden.

In diesem Zusammenhang soll ebenso wie in der britischen Patentschrift IO78 791 das Antriebsverhältnis als hoch bezeichnet werden, wenn das Verhältnis von Ausgangsdrehzahl zu Eingangsdrehzahl hoch ist. Umgekehrt soll unter einem niedrigen Übersetzungsverhältnis ein solches verstanden werden, bei welchem das Verhältnis von Ausgangsdrehzahl zu Eingangsdrehzahl niedrig ist.

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Um den Bereich de» Übersetzungsverhältnisses des Systems als ganzes von einem Ende des Bereichs nach dem anderen zu bestreichen, wird I das Übersetzungsverhältnis der variablen Stufe zunächst in einem Sinn von einem Grenzwert nach dem anderen in dem jeweiligen Sinne· geändert und dies ist das erste Verfahren und dann erfolgt eine Umschaltung und eine Änderung im Gegensinn während des zweiten Verfahrens. In anderen Worten ausgedrückt,heißt dies, daß keine abrupte Änderung im Antriebsverhältnis der variablen Stufe benötigt wird, wenn eine Umschaltung von einem Verfahren nach dem zweiten erfolgt.

Diese Gestalt des Getriebesystems ist in der britischen Patentschrift 1 078 791 als synchrone Form im Gegensatz zu der alternativen asynchronen Form bezeichnet, die in der genannten britischen Patentschrift 1 O78 791 auch beschrieben ist. Die Erfindung" befaßt sich speziell mit einer solchen synchronen Form und diese synchrone Form der Getriebeausbildung wird im folgenden als "Getriebesystem der beschriebenen Art" bezeichnet.

Ein Hauptmerkmal der Erfindung befaßt sich mit der Anordnung zur automatischen Umschaltung von einem Verfahren in das zweite. Wie in der britischen Patentschrift 1 O78 791 ausgeführt, kann das Planetenradgetriebe zwei drehbare Teile aufweisen, von denen jedes gegen Drehung durch eine Bremse festlegbar ist, um jeweils ein Verfahren wirksam werden zu lassen, wobei das andere Glied jeweils frei drehbar ist. In anderen Worten ausgedrückt, bedeutet dies, daß eines der drehbaren Glieder festgelegt wird, um das eine Verfahren einzustellen,und das andere Glied wird festgelegt, um das andere Verfahren einzustellen. Das Planetenradgetriebe kann derart sein, daß jedes drehbare Glied, wenn es sich dreht, bis zu einem Halt verzögert wird, wenn das Getriebeübersetzungsverhältnis sich an den Punkt annähert und diesen erreicht, über welchem eine weitere Änderung im gleichen Sinne das andere Arbeitsverfahren erfordert. Wenn das Arbeitsverfahren nicht geändert wird, dann beginnt sich das drehbare Glied im Gegensinn zu drehen. Gemäß der Erfin-

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.dung wird die Umschaltung durch eine Umschaltvorrichtung gemäß der Gegendrehung des drehbaren Gliedes eingeleitet.

Gemäß der Erfindung sind die normalen Drehrichtungen der beiden die Verfahren bestimmenden drehbaren Glieder der Planetenradgetriebe einander entgegengesetzt. Jedes dieser drehbaren Glieder wirkt mit einer Verfahrensumschaltvorrichtung zusammen, die jeweils von diesen Gliedern während der Gegendrehung, aber nicht wdflgp D_renung im Normalsinn angetrieben wird und die beiden Verfahrensumschaltvorrichtungen sind mit einem Verfahrenssteuerorgan verbunden, das eine Bremse betätigt, um jeweils den einen Teil des Planetenradgetriebes festzulegen, je nach dem Richtungssinn, in dem die Verfahrensweise geändert werden soll. Hierdurch erfolgt die erforderliche Verfahrensumschaltung automatisch,wenn sich das drehbare Glied im Gegensinn zu drehen beginnt und demgemäß die zugeordnete Umschaltvorrichtung antreibt.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Umschaltvorrichtung mit einem Kniegelenk wird weiter unten anhand der Zeichnungen beschrieben.

Bei der bevorzugten Anwendung als Kraftfahrzeuggetriebe liegen die niedrigen Übersetzungsverhältnisse bei Vorwärtsfahrt in dem ersten Betriebsverfahren und das System kann eine Ausgangsdrehzahl von Null an einem Punkt des ersten Betriebsverfahrens haben. Das AntriebsUbersetzungsverhältnis der variablen Stufe kann in beiden Richtungen von diesem Punkt bis zu einem Ausgangspunkt geändert werden. Eine Änderung in dem einen Sinne erfolgt gegen jene

ι Grenze, an der die Umschaltung in die zweite Betriebsart erfolgt und eine Änderung in dem anderen Sinne erzeugt eine progressiv ansteigende Ausgangsdrehzahl in der umgekehrten Richtung und dient dazu, das Fahrzeug für Rückwärtsfahrt anzutreiben. Eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges vom Start benutzt zuerst das erste Betriebsverfahren und beginnt bei dem Nullpunkt der variablen Stufe, d.h. an jenem Punkt der variablen Stufe, an dem das

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System einen Nullausgang besitzt. Wenn dann das Fahrzeug mit progressiv ansteigendem Übersetzungsverhältnis beschleunigt worden ist^e/?^reicht die variable Stufe schließlich das Grenzübersetzungsverhältnis, bei welchem das zweite Arbeitsverfahren einsetzt, um das GesamtübersetzungsverhSltnis weiter zu erhöhen (d.h. bis z.B. das Fahrzeug an einem Hügel befindlich ist und ein kontinuierlich sich verkleinerndes Übersetzungsverhältnis erfordert). Dieses Verfahren kehrt sich um, wenn das Fahrzeug verzögert wird und schließlich stehenbleibt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit einem Kraftfahrzeugantrieb unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der mechanischen Hauptteile des Systems,

Fig. 2 eine schematische Ansicht des Steuerkreises des Getriebes, während dieses im unteren Drehzahlbereich arbeitet und das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung antreibt, Fig. J> den hydraulischen Steuerkreis bei Vorwärtsfahrt mit hohem Übersetzungsverhältnis,

Fig. 4 den Steuerkreis bei Rückwärtsfahrt, Fig. 5 das Steuersystem in der" neutral en" Stellung-, in der der

Motor laufen kann, aber das Fahrzeug stationär verbleibt, Fig. 6 das Steuersystem in einem Zustand, in dem eine Teilleistung zum Antrieb von Hilfsmaschinen abgenommen werden kann, während das Fahrzeug stationär verbleibt, Fig. 7 eine bevorzugte Ausführungsform der Umschaltvorrichtung

zur Steuerung bzw. Umschaltung der Arbeitsverfahren, Fig. 8 eine graphische Darstellung, welche verschiedene Relativdrehzahlen als Funktion des Übersetzungsverhältnisses des Systems als Ganzes zeigt,

Fig. 9 einen Teil einer abgewandelten Steuerschaltung, Fig.10 eine Einzelheit der Steuerschaltung nach Fig.9.

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Wie aus Fig.l ersichtlich, weist das Getriebe eine Eingangswelle auf, die den Eingang der Stufe 4 mit variablem Übersetzungsverhältnis und Reibantrieb darstellt und sich von dem vorderen Ende · der variablen Stufe 4 und in ein Planetengetriebe 6 erstreckt. Die Welle 2 wird durch die Motorwelle 7 über ein Differentialgetriebe 9 mit einem 5:2 Stufenantriebsverhältnis angetrieben. Das Differentialgetriebe 9 weist Planetenräder 11 auf, die von der Welle 7 getragen werden und innen bzw. außen mit einem stationären Getrieberad 15 bzw. einem Zahnkranz 15 kämmen, der von der Welle getragen wird. Der Ausgang der veränderbaren Stufe 4 wird über eine Trommel 8 nach einem Rad 10 übertragen, das einen Teil des Planetenradgetriebes 6 bildet.

Die variable Stufe hat die Gestalt eines Reibrollenantriebs, bestehend aus drei Torusscheiben 12,14 und 16, zwischen denen zwei Gruppen von Rollen 18 reibungsschlüssig abrollen. Die mittlere Scheibe 14 ist mit der Trommel 8 mit einem gewissen axialen Spiel verbunden und wird von Wälzlagern an einer stationären Hülse 20 abgestützt. Die äußere Scheibe 16 ist mit der Mittelwelle 2 verbunden, während die Scheibe 12 durch Kellverzahnung mit der Welle 2 verbunden und axial mittels Öldruck gegen die Scheibe l6 gedrückt wird, wobei der Öldruck in einem Zylinder wirkt, der durch die zylindrische Wandung am stationären Teil 24 definiert wird. Der Öldruck im Zylinder erzeugt die erforderliche Reaktion zwischen den Rollen und den Torusscheiben, so daß die Rollen einen Reibantrieb von den äußeren Scheiben 12 und 16 nach der inneren Scheibe 14 bilden.

Das Übersetzungsverhältnis der variablen Stufe 4 wird dadurch geändert, daß der Anstellwinkel der Rollen geändert wird, d.h. der Winkel um eine tangentiale Neigungsachse, die die Abstände von der Achse bestimmt, an der die Rollen an den Torusscheiben angreifen. Die Rollen sind unter einem Übersetzungswinkel dargestellt, bei dem sie auf die Mitte der Scheibe 14 in einem größeren Radius einwirken als die äußeren Scheiben, so daß die variable Stufe eine Übersetzung nach unten hin bewirkt.

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Die Rollen sind in Rollenkäfigen 26 gelagert, die schwenkbar von Schwinghebeln 28 getragen werden, deren radial verlaufende Arme 30 schwenkbar mit einer Steuerhülse 32 verbunden sind. Diese Schwinghebel sind mittels Stiften 34 an einem stationären Armkreuz 35 festgelegt, das von der Hülse 20 vorsteht. Durch Einstellung der Winkelstellung der Steuerhülse 32 wird die Winkelstellung der Schwinghebel um ihre Stifte 34 eingestellt und hierdurch werden die Tangentialstellungen der Rollenkäfige und infolgedessen der Übersetzungswinkel der Rollen geändert. Die Winkelstellung der Steuerhülse 32 um die Getriebeaöhse wird durch eine Stange 36 gesteuert, die an einem Ansatz 38 der Steuerhülse schwenkbar angelenkt ist. Diese Art der Steuerung ist z.B. in der britischen Patentschrift 1 133 265 beschrieben. Die Steueranordnung für die Hülse 32 ist rein schematisch in den Zeichnungen dargestellt und in der Praxis ist es erforderlich, zwei Ansätze 38 auf gegenüberliegenden Seiten der Hülse 32 vorzusehen, mit denen zwei parallele Stangen verbunden sind, von denen je eine mit einem der Ansätze verbunden ist, so daß die Kräfte auf der Hülse 32 ausgeglichen werden. Die Stange 36 ist mit einem Kolben 42 verbunden. In der Praxis können zwei Stangen vorgesehen sein, die beide durch den gleichen Kolben gesteuert werden, indem sie auf gegenüberliegenden Seiten eines Winkelhebels angelenkt sind, der unter der Steuerung eines weiteren mit dem Kolben verbundenen Lenkers verschwenkt wird, wie dies in der britischen Patentschrift 1 133 266 beschrieben ist. Stattdessen könnten die beiden an den Ansätzen der Hülse schwenkbar angelenkten Stangen Kolbenstangen zweier getrennter Kolben 42" sein, die an den hydraulischen Steuerkreis so angeschlossen, sind, daß sie in entgegengesetzten Richtungen jeweils verschoben werden.¹

Der Kolben 42 bildet einen Teil eines Übersetzungsverhältnis-Einstell-Kolbenantriebes 40, dessen Funktion weiter unten beschrieben wird.

Das Planetenradgetriebe, welches schematisch dargestellt ist, weist einen Ringkörper 44 auf, der mehrere im Winkelabstand

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•zueinander angeordnete Planetenräder 46 (z.B. drei Planetenräder) trägt, die mit dem Zahnkranz 10 in Eingriff stehen. Ein Rohr 48 ist am einen Ende mit einer Innenverzahnung ausgestattet, die mit den Planetenrädern 46 kämmt,und das andere Ende ist an einem Bauteil 50 festgelegt, der eine weitere Gruppe von Planetenrädern 52 trägt. Der Körper 50 seinerseits.ist über eine Hülse 54 mit der Abtriebswelle 9 des Systems verbunden. Das Planetengetriebe wird durch eine dritte Gruppe von Planetenrädern 56 vervollkommnet, die von einem Teil 58 getragen werden, der außerdem einen Zahnkranz 60 trägt, welcher mit den Planetenrädern 52 kämmt. Die Planetenräder 56 kämmen mit einem weiteren Zahnkranz 62, der mit dem die Planetenräder 46 tragenden Körper 44 verbunden ist.

Ein drehbarer Teil in Gestalt einer Bremstrommel BH ist mit dem Körper 44 verbunden und ihr zugeordnet ist eine Bremseinrichtung 64, die durch einen hydraulischen Kolbenantrieb 66 gesteuert wird. Diese Bremse wird betätigt, um die Bremstrommel BH festzulegen, wenn das Getriebe nach dem zweiten Betriebsverfahren arbeiten soll, d.h. in jenem Bereich, in welchem das Getriebe die größeren Übersetzungsverhältnisse umfaßt. Die Bremstrommel BH wird freigegeben, wenn das Getriebe nach dem ersten Verfahren in einem unteren Bereich arbeitet, wobei ein zweiter drehbarer Teil in Gestalt einer Bremstrommel BL mittels einer hiermit zusammenwirkenden Bremsvorrichtung 68 stillgesetzt ist, die durch einen hydraulischen Kolbenantrieb 70 betätigt wird. Die Bremstrommel BL weist ein Zahnrad 72 auf, das innen mit den Planetenräder 52 kämmt. Dieser Hülsenkörper trägt außerdem ein weiteres Zahnrad 74, das mit einem Zahnrad 76 kämmt, von welchem Leistung abgenommen werden kann, wenn das Fahrzeug stillsteht.

Es können auch andere Planetengetriebe benutzt werden, wobei gleiche Ergebnisse erzielt würden.

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Der zweite Arbeitsbereich, der die höheren Übersetzungsverhältnisse umfaßt, wird nachfolgend als der "hohe Bereich" bezeichnet und der Bereich des ersten Arbeitsverfahrens wird als "niedriger Bereich" bezeichnet.

Wenn die Bremstrommel BL angezogen ist, während sich die Bremstrommel BH drehen kann, dann dreht sich die Abtriebswelle 9 mit einer Drehzahl, die in erster Linie von der Drehzahl der Antriebswelle 2 abhängt und zweitens von der Drehzahl der Abtriebstrommel 8 der veränderbaren Stufe. Die Eingangswelle dreht sich ständig im Uhrzeigersinn (in Pig.l von links her betrachtet) und die Abtriebstrommel 8 der variablen Stufe dreht sich ständig im Gegenuhrzeigersinn. Die Richtung der Drehung der Getriebeausgangswelle 9 hängt jedoch vom Übersetzungsverhältnis der variablen Stufe im unteren Arbeitsbereich ab. Dies ist insbesondere aus Fig.8 ersichtlich. In dieser graphischen Darstellung stellt die Kurve 78 die Abtriebsdrehzahl der variablen Stufe im Verhältnis zur Drehzahl der Antriebswelle 2 dar und zeigt, wie hierdurch das Gesamtübersetzungsverhältnis des Getriebes sich ändert, das auf der Horizontalachse aufgetragen wird. Es ist ersichtlich, daß das Gesamtübersetzungsverhältnis bei dieser speziellen Anordnung Null ist, wenn der Ausgang der variablen Stufe bei ungefähr -2,4 liegt (d.h. 2,4 mal Drehzahl der Eingangswelle). Wenn der Ausgang der variablen Stufe in dem unteren Bereich unter 2,4 abfällt, dann ist das Gesamtübersetzungsverhältnis positiv, d.h. das Fahrzeug wird in Vorwärtsrichtung angetrieben, während bei einer Ausgangsgröße der variablen Stufe von mehr als 2,4 im unteren Bereich ein negatives Gesamtübersetzungsverhältnis erzielt wird, d.h. das Fahrzeug wird, in Rückwärtsfahrt angetrieben. Wie aus dieser graphischen Darstellung ersichtlich, liegt der unterste Ausgang der variablen Stufe bei ungefähr 0,75. Wenn die variable Stufe diesen Punkt erreicht, dann wird das Übersetzungssystem in den hohen Bereich umgeschaltet und es wird in der variablen Stufe der Ausgang von diesem Punkt her erhöht;entsprechend einer Bewegung nach rechts längs der Kurve 78 steigt das Gesamtübersetzungsverhältnis an.

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Vorwärtsantrieb_im_unteren_Bereich£

Pig. 2 zeigt das Steuersystem in einem Zustand, in dem das Fahrzeug im unteren Bereich in Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Aus diesem Grunde wird ein Wählhebel 80 in die dargestellte Stellung überführt, d.h. in die Stellung P der Skala 82. Hierdurch wird die Axialstellung eines Hauptsteuerventils 84 bestimmt. In dieser Stellung des Ventils 84 wird Servoöl dem Kolbenantrieb 70 zugeführt, der die Bremsvorrichtung 68 steuert, so daß die Bremseinrichtung 68 betätigt wird und die Trommel BL festlegt. Demgemäß arbeitet das System im unteren Bereich.

Servoöl, das in der Zeichnung punktiert dargestellt ist, wird zunächst über eine Pumpe 86 (Pig.l) gefördert, die von der Antriebswelle 2 angetrieben wird, aber das öl wird auch zu einem bestimmten Zweck durch eine Pumpe 88 gefördert, die von der Abtriebswelle aus angetrieben wird. In jedem Falle wird öl von einem Vorratsbehälter 90 abgezogen. Es sind zwei Sicherheitsventile 94 (Fig-1) vorgesehen.

In den Fig.2 bis 6 sind die Rohre und die Kammern,in denen das öl unter einem Servodruck steht, mit einer punktierten Schattierung gekennzeichnet, während die Rohre und Kammern, die garkeine Schattierung tragen, unter Äblaufdruck stehen. Rohre und Kammern, die in Kreuzschraffur dargestellt sind, stehen unter einem Steuerdruck, der die Lage des Übersetzungsverhältnis-Steuerkolbens 40 bestimmt und demgemäß das Übersetzungsverhältnis der variablen Stufe 4.

Wie aus den Fig.l und 2 ersichtlich, ist ein Bereichssteuerventil 9b vorgesehen, das durch einen Umschaltmechanismus 100 gesteuert wird, der einen Lenker 106 antreibt, der mit dem Bereichssteuerventil über einen Winkelhebel IO8 verbunden ist. Der Umschaltmechanismus weist zwei gegeneinander wirkende Umschaltvorrichtungen auf, von denen in Fig.? nur eine dargestellt

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ist und die mit den beiden Trommeln BH und BL zusammenwirken. Während der Vorwärtsfahrt im unteren Bereich dreht sich die Trommel BH im Gegenuhrzeigersinn gemäß Pig.8, so daß die Stange 106 in der Lage nach Pig.2 verbleiben kann und das Bereichsumschaltventil in der Stellung für unteren Bereich hält.

Wenn das Übersetzungsverhältnis des Systems ansteigt, fällt die Drehzahl der Trommel BH ab (Pig.8) und die Übersetzungsverhältnisse des Planetengetriebes 6 werden so gewählt, daß die Drehzahl der Trommel BH an einem Punkt Null wird, an dem die variable Stufe die Grenze der Übersetzungsänderung in Richtung nach unten erreicht. An diesem Punkt erfolgt eine Umschaltung in den höheren Bereich. Dies wird automatisch bewirkt, weil nach dem Punkt mit einer Drehung von Null die Bremstrommel BH sich in Gegenrichtung, d.h. im Uhrzeigersinn, zu drehen beginnt und hierdurch wird die hiermit zusammenwirkende Umschalteinrichtung so betätigt, daß die Stange 106 nach oben bewegt wird und so das Bereichssteuerventil in die Stellung nach Fig.5 überführt wird, in der die Stellung für den hohen Bereich dargestellt ist. Wenn dies eintritt, wird der Servodruck von dem Kolbenantrieb 70 weggenommen und die Bremstrommel BL wird freigegeben und stattdessen wird der Druck dem Kolbenatrieb 66 zugeführt, so daß die Bremstrommel BH festgelegt wird. Nunmehr arbeitet das System in dem hohen Bereich. Die Arbeitsweise der Umschaltvorrichtung wird außerdem in Verbindung mit Fig.? beschrieben.

Wie aus Fig.2 ersichtlich, wird das Servoöl von dem Hauptsteuerventil 84 nach einem Regelventil 112 über einen Kanal 114 geleitet. Das Servoöl tritt in eine Ringkammer Il6 im Reglerventil ein und von dort strömt es in einen Kanal 118 über einen Kolbensteg 120 des Ventils, wodurch ein Druckabfall erzeugt wird, so daß der Druck in den Kanal 118, der den Steuerdruck für den Übersetzungsverhältnis-Kolbenantrieb darstellt, niedriger ist als der Servodruck. Aus dem Kanal .118 tritt das öl

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in das untere Ende des Einstellkolbenantriebs über Leitungen 123 und 122 ein. Ein doppeltwirkendes Kugelventil 124 wird durch den Steuerdruck gegen den linken Sitz gedrückt.

Der Steuerdruck am unteren Ende des Einstellkolbenantriebs ergibt den notwendigen Widerstand gegenüber der Drehmomentreaktion der veränderbaren Stufe. Das heißt, wenn der Antrieb über die variable Stufe erfolgt, sucht sich die Steuerhülse 32 im Uhrzeigersinn infolge der Drehmomentreaktionskraft der Rollkörper zu drehen. Dieser Kraft an der Steuerhülse wirkt der Steuerdruck in dem Einstellkolbenantrieb entgegen. Wenn der Steuerdruck ansteigt, was dann geschieht, wenn sich das Reglerventil 112 nach links bewegt (d.h. wenn dieFläche für die Strömung aus dem Ringraum II6 nach dem Kanal II8 größer wird und so der Druckabfall vermindert wird), dann bewegt sich der Einstellkolben £2 nach oben und bewegt damit die Rollenkäfige tangential, so daß das Übersetzungsverhältnis der variablen Einheit abfällt. Wenn das übersetzungsverhältnis der variablen Einheit abfällt, dann steigt das übersetzungsverhältnis des Systems als Ganzes an, wie aus Fig.9 ersichtlich. Es ist natürlich dabei zu berücksichtigen, daß dies nur im unteren Arbeitsbereich auftritt.

Das Reglerventil 112 wird durch einen Regler 126 (Fig.l) über einen Winkelhebel 128, einen Lenker 130» einen weiteren Winkelhebel 132 und eine Ventilstange 134 gesteuert. Der Regler 126 ist von herkömmlicher Bauart und weist Fliehkraftgewichte 136 auf, die an einem Körper 138 schwenkbar sind und einen Block l40 unter der Wirkung der Zentrifugalkraft der Gewichte nach links zu drücken suchen. Dieser Kraft, die den Block nach links zu drücken sucht, steht die Kraft einer Feder 142 entgegen,die zwischen dem Block und einem Flansch 146 auf einem axial gleitbaren Stab 144 angeordnet ist, der durch den Gashebel 148 betätigt wird, welcher um einen Zapfen 149 schwenkbar ist. Der Körper 138 des Regler wird von der Eingangswelle 2 angetrieben, so daß der Block l4o sich nach links zu bewegen sucht, wenn die Motordrehzahl ansteigt. Die tatsächliche Bewegung nach links hängt nicht

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nur von der Triebwerksdrehzahl, sondern auch von der Stellung des Gaspedals ab. Wenn das Gaspedal 148 weiter durchgetreten ist (d.h. im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig.l um den Zapfen 149 verschwenkt), dann bewegt sich der Plansch 146 nach rechts und erhöht daher die Federvorspannung, die durch die Feder 142 auf den Reglerblock l4o ausgeübt wird. In der Praxis bedeutet dies, daß, je mehr das Gaspedal durchgedrückt ist, desto höher die Motordrehzahl sein muß, um das Reglerventil um einen gegebenen Betrag zwecks Erhöhung des Steuerdrucks zu verschieben. Die Kraft der Feder 142 kann so ausgelegt sein, daß eine im wesentlichen konstante Drehmomentbelastung auf dem Fahrzeugmotor lastet oder daß sich das Drehmoment mit der Drehzahl ändert, um eine Anpassung an die Motorcharakteristiken zu gewährleisten und den Brennstoffverbrauch des Motors unter unterschiedlichen Antriebsbedingungen möglichst günstig zu halten. So kann die Feder z.B. irgendeine konische Gestalt aufweisen.

Der Steuerdruck von dem Rohr 122 wird außerdem über ein doppelwirkendes Kugelventil 150 einem Rohr 152 zugeführt, von wo aus öl in den Zylinderraum 154 zwischen der Torusscheibe 12 und dem stationären Bauteil 24 eintritt, um die notwendige Axialbelastung zu schaffen, durch die die Antriebsreaktiön zwischen den Rollen· und den Torusscheiben erzeugt wird. Durch diese Anordnung wird die axiale Belastungskraft in einer konstanten Beziehung zu der Drehmomentreaktion auf der Steuerhülse 32 gehalten, so daß die Axialbelastung immer weder unnötig groß noch zu klein ist für das durch die variable Stufe zu übertragende Drehmoment.

Wie bereits erwähnt, bewegt sich, wenn das Übersetzungsverhältnis des Systems einen bestimmten Punkt erreicht hat, der Umschaltmechanismus unter dem Einfluß der Bremstrommel BH (d.h. wenn diese Trommel mit der Gegendrehung beginnt) so, daß das Bereichssteuerventil 98 sich in die Stellung für den hohen Bereich ein-

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stellt, indem die Bremstrommel BH stillgesetzt ist, während die Bremstrommel BL sich frei drehen kann. Der Hydraulikkreis in dieser Stellung ist in Fig.2 dargestellt. Es muß berücksichtigt werden, daß der Steuerdruck nunmehr durch das Bereichssteuerventil auf ein Rohr l6O gerichtet wird und nicht mehr nach dem Rohr 12j5, wie dies bei dem Betrieb im unteren Bereich der Fall war. Dies bedeutet, daß der das Verhältnis einstellende Kolbenantrieb durch Steueröl in der Gegenrichtung gedrückt wird, wobei diese Richtung dann richtig ist, wenn die Drehmomentreaktion auf die Steuerhülse 32 umgekehrt wird. Wiederum bewirkt ein Ansteigen der Motordrehzahl, daß sich das Reglerventil 112 weiter nach rechts bewegt, was zu einem Ansteigen des Steuerdrucks führt, aber jetzt hat das Ansteigen des Steuerdrucks die umgekehrte Wirkung auf die variable Stufe, d.h. ein Ansteigen des Steuerdrucks erhöht das Antriebsübersetzungsverhältnis der variablen Stufe. In diesem Bereich erzeugt im Gegensatz zum Betrieb in dem unteren Bereich ein Ansteigen des Antriebsübersetzungsverhältnisses der variablen Stufe ein Ansteigen im Gesamtübersetzungsverhältnis des Systems, wie in Fig.9 dargestellt.

Wie aus Fig.8 ersichtlich, dreht sich während des Betriebes im oberen Bereich die Bremstrommel BL im Uhrzeigersinn (d.h. in einer Richtung, die der Normaldrehung der Trommel BH während des Betriebes im unteren Bereich entgegengesetzt ist) . Die Umschaltvorrichtung, die mit der Trommel BL zusammenarbeitet, ist derart, daß das Bereichssteuerventil 98 nur verstellt wird, wenn die Drehung der Trommel BL im Gegenuhrzeigersinn erfolgt.

Wenn das Übersetzungsverhältnis des Systems absinkt, so f auch die Drehzahl der sich im Uhrzeigersinn drehenden Trommel BL ab

und die Drehzahl am Umschaltpunkt wird Null, d.h. an jenem Punkt, an dem das Getriebe in den unteren Bereich umschalten muß. Eine geringe weitere Verminderung des Übersetzungsverhältnisses unter den Umschaltpunkt erzeugt die notwendige Rückdrehung der Trommel BL (d.h. im Gegenuhrzeigersinn) und dies führt dazu, daß die Trommel BL die zugeordnete Umschaltvorrichtung in einer Rieh-

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tung antreibt, in der das Bereichssteuerventil zurück in die Stellung für niedrigen Bereich überführt wird, worauf die Lieferung von Servoöl nach dem Kolbenantrieb 66 abgesperrt wird und Servoöl stattdessen nach dem Kolbenantrieb 70 geliefert wird und die Bremstrommel BL blockiert. Beim weiteren Absinken des Übersetzungsverhältnisses des Systems dreht sich die Trommel BH im Gegenuhrzeigersinn, wodurch das Bereichssteuerventil in der Stellung für den unteren Bereich verbleibt.

Der Wählhebel 80 bleibt in der gleichen F-Stellung im unteren Bereich und im oberen Bereich während der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs. Um das Fahrzeug in Rückwärtsfahrt anzutreiben, muß die Bedienungsperson den Wählhebel 80 in die in Fig.4 dargestellte Stellung überführen, d.h. nach dem Buchstaben R auf der Skala 82. Wie in Fig.4 dargestellt, bleibt während der Rückwärtsbewegung die Bremstrommel BL in der blockierten Stellung und das Bereichssteuerventil verbleibt in der Stellung für niedrigen Bereich. Das Hauptsteuerventil 84 läßt in diesem Falle den Steuerdruck nach dem oberen Ende des Kolbenantriebs 40 über das Rohr l60 gelangen, da die Drehmomentreaktion auf den Rollenkäfigen den Kolben des Kolbenantriebs 40 nach oben zu verschieben trachtet. Wie in dem obenbeschriebenen Betriebszustand bestimmen Gaspedalstellung und Motordrehzahl die Stellung des Reglerventils 112 und dies wiederum bestimmt den Druck des Steueröls, das nach dem Kolbenantrieb 40 gelangt. Auch hier ist der Steuerdruck umso höher je höher die Motordrehzahl ist. Im Gegensatz zum"r Be-' trieb bei Vorwärtsfahrt im unteren Bereich führt ein Ansteigen des Steuerdrucks zu einem Ansteigen der Ausgangsdrehzahl der variablen Stufe, was in diesem Falle zu einem Ansteigen der AbtrÖDSwelle 9 führt, wie dies in Fig.8 dargestellt ist.

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Pig.5 zeigt den Steuerkreis in einem Zustand, der der Leerlauf-Stellung eines herkömmlichen Fahrzeuggetriebes äquivalent ist. Zu diesem Zweck wird der WShlhebel 80 in die Stellung N eingestellt, in* der das Hauptsteuerventil 84 jegliche Zufuhr von Servoöl nach dem Übersetzungskolbenantrieb absperrt. Außerdem wird keiner der Kolbenantriebe 66 und 70,die die Steuertrommeln BH und BL steuern, mit Servoöl versorgt. Demgemäß kann keine Leistung durch das Planetenradgetriebe 6 übertragen werden und der Motor kann in üblicher Weise im Leerlauf arbeiten. Der Übersetzungs-Kolbenantrieb,der frei von Steueröl ist, ermöglicht es, daß die variable Stufe in eine Stellung mit einem Gesamtübersetzungsverhältnis von Null gelangen und in dieser Stellung verbleiben kann. Das Bereichssteuerventil wird durch einen Kolben 198, der durch eine Feder 199 belastet ist. und auf der linken Seite des Ventils ruht, in der Stellung des unteren Bereichs gehalten, so daß das Ventil in der Stellung für unteren Bereich verbleibt, in der der Betrieb einsetzt, sobald der Wählhebel in die F-Stellung überführt wird.Während des Betriebes im hohen Bereich wird Servoöl dem Kolben 198 über ein Rohr 200 zugeführt, so daß der Kolben nach links gegen die Wirkung seiner Feder verschoben wird und so den Umschaltmechanismus von der Notwendigkeit entlastet, gegen den Widerstand der Feder 199 zu arbeiten.

Begrenzung_des_ubersetzungsverhältnisses der_yariablen_Stufe£

Es ist erwünscht, den Betrag zu begrenzen, um den die variable Stufe das Verhältnis in einer Richtung von dem Bereichsumschaltpunkt her ändern kann. Wenn man auf den Bereichsumsehaltpunkt zugeht, kann das Verhältnis nicht übermäßig geändert werden, weil die Bereichsumschaltung automatisch den Übersetzungsbereich begrenzt. In der anderen Richtung ist es jedoch erwünscht, die variable Stufe zu schützen, um zu gewährleisten, daß die Rollen nicht von den Torusoberflächen der Torusscheiben ablaufen können. Dieser Schutz wird durch ein Übersetzungsverhältnis-Begrenzungsventil 180 erlangt. Wenn der Kolben des Übersetzungsverhältnis-Kolbenan-

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triebes sich nach unten auf den gewünschten Grenzwert zu bewegt, schwingt ein Hebel 176 um sein Gelenk 179 am linken Ende (Fig.2 oder 3) und drückt den Ventilkörper des Übersetzungsverhältnis-Begrenzungsventils I80 nieder. Infolgedessen wird öl mit einem Druck, der dem Druck des Servoöls entspricht, im Reglerventil über das Rohr 184 zugeführt und das Reglerventil wird nach rechts verschoben. Dadurch kann öl nach dem unteren Ende des übersetzungsverhältnis-Kolbenantriebs über die Leitungen 186 und 122 strömen, während der Kanal II8 von der Ringkammer 116 abgesperrt ist, so daß die Speisung von Servoöl nach dem Rohr 160 aufhört. Gleichzeitig wird der Kanal II8 in Verbindung mit einem Kanal I85 über ein Loch gebracht, das im Ventilkörper (strichliert dargestellt) vorgesehen 1st und dies führt zu einem Abzug. Infolgedessen wird der übersetzungsverhältnis-Kolben nach oben von der Grenzstellung weg bewegt. Diese Übersetzungsverhältnis-Begrenzungswirkung tritt sowohl in der äußersten Stellung im oberen Bereich (d.h, am rechten Ende der Kurve gemäß Fig.8) als auch in der äußersten RUckwärtsantriebsstellung gemäß dem linken Ende der Kurve in Fig.8 auf. Im niedrigen Bereich ist eine solche Arbeitsweise nicht vorhanden.

Das Übersetzungsverhältnis-Begrenzungsventil 18Ό sphafft auch die Möglichkeit, daß die Bedienungsperson die variable Stufe auf ein beliebig wählbares Übersetzungsverhältnis einstellen kann, wenn dies erforderlich ist, um z.B. eine Motorbremsungr dem Fahrzeug durchzuführen. Zu diesem Zweck wird der Hebel 8O nach links aus der F-Stellung herausbewegt, wie dies aus Fig.5 ersichtlich ist. Infolgedessen wird ein Flansch 204 der Verbindungsstange 192, die normalerweise durch eine Feder 206 gegen das Ende des Verbindungsstückes 194 gehalten wird, von dem Ende des Verbindungsstückes 194 weg gezogen (wie strichliert angedeutet) und es wird ein Arm 164A eines Winkelhebels 164 berührt, so daß dieser um seinen Schwenkzapfen I66 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Dadurch wird das linke Ende des Hebels 176 nach unten geführt und infolgedessen wird das Übersetzungsverhältnis-Begrenzungsventil

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durch den Hebel 176 bei einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis der variablen Stufe geöffnet. In anderen Worten ausgedrückt, bedeutet ,dies, eine Bewegung des Wählhebels nach links erniedrigt das Grenzübersetzungsverhältnis der variablen Stufe. Je weiter der Hebel δθ nach links bewegt wird, desto niedriger wird das Grenzübersetzungsverhältnis der variablen Stufe. Die extreme Linksstellung des Hebels 80 befindet sich bei den: Stufen FL der Skala 82. Wenn der Hebel in dieser Stellung befindlich ist, dann befindet sich das Übersetzungsverhältnis des Systems auf dem kleinsten Wert, der im oberen Bereich erlangt werden kann, d.h. bei etwa 0,33 (Fig.8).

Diese Wirkung des Übersetzungsverhältnis*Begrenzungsventils kann nur dann auftreten, wenn das System im oberen Bereich arbeitet und in diesem Bereich wird der Kolben 170 im Zylinder 172 in dieser Rechtsstellung durch das Servoöl innerhalb des Zylinders gehalten. Wenn das System im unteren Bereich arbeitet, wie in Fig.2 dargestellt, dann ist der Zylinder 172 offen und Druck wird abgelassen, so daß die Bewegung des Wählhebels 80 nach links den Kolben I70 mitsichführen würde und der Lenker I76 nicht nach unten bewegt wird.

Schnellstart:

Fig.6 zeigt, wie vom Getrieberad 76 (Fig.l) ein Schnellstart erhalten werden kann, indem der Wählhebel 80 in die rechte Endstellung nach dem Buchstaben P der Skala hin verschoben wird. Das Bereiohssteuerventil befindet sich hierbei in der Stellung für unteren Bereich. Die Bremseinrichtungen 66 und 70 sind beide gelöst, während die Ausgangswelle 9 mittels einer Bremse 208 (Fig.l) blockiert ist,die in einer Trommel 210 auf der Welle 9 eingreift. Steueröl wird dem oberen Ende des Übersetzungsverhältnis-Kolbenantriebs zugeführt, wie es während des Betriebes im oberen Bereich der Fall ist,und die Anordnung ist allgemein derart, daß ein Ansteigen der Motordrehzahl, was ein Ansteigen des Steuerdrucks zur Folge hat, zu einer Verminderung des Übersetzungsverhältnisses der variablen

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. Stufe und einem entsprechenden Ansteigen des Gesamtverhältnisses des Systems führt.

zu erhalten:

Fig.10 zeigt in der Neutralstellung einen abgewandelten hydraulischen Steuerkreis, der den Motorregler ersetzt und eine Steuerung für ein konstantes Abtriebslastdrehmoment des Motors bewirkt unabhängig von dem Motorregler; der Hydraulikkreis weist in diesem Falle einen Kanal 212 auf, der mit dem Servoöl sowohl im oberen Bereich als auch im unteren Bereich in Verbindung steht und nach einem Kanal 214 führt (dieser stellt das Äquivalent zu dem Kanal 118 der vorhergehenden Ausführungsbeispiele dar) über ein Rückschlagkugelventil 216 und ein Ventil mit einem mit Durchtritt versehenen Ventilkörper 220, der durch eine Feder 222 nach rechts gedrückt wird, so daß der Kanal 214 mit dem Abzugskanal 224 in Verbindung steht, wenn in dem Kanal 212 kein Servoöldruck vorhanden ist. Wenn Servoöl durch den Ventilkörper 220 hindurchtritt, dann drückt er diesen Körper nach links gegen die Wirkung der Feder 222, so daß die Verbindung mit dem Abzugskanal 224, wie aus der Zeichnung ersichtlich, abgeschnitten wird.

Das Bereichssteuerventil 226 unterscheidet sich in diesem Ausführungsbeispiel von dem Ventil 98 des vorherigen Ausführungsbeispiels.

Im Betrieb im hohen Bereich liefert ein Rohr 228 Steueröl nach dem oberen Ende des Übersetzungsverhältnis-Kolbenantriebes über ein Rohr 230, einen Ringraum 2j52 im Übersetzungsverhältnis-Begrenzungsventil 2^4 und über ein Rohr 256. Ein doppelwirkendes , Kugelventil 238 wird gegen seinen Sitz auf der rechten Seite gehalten. Ein Drehmomentsteuerventil 240 steuert den Druck des . Öls, das dem oberen Ende des übersetzungsverhältnis-Kolbenantriebs zugeführt wird, um ein konstantes Motordrehmoment auf- „. rechtzuerhalten. Dieses Ventil ist in Fig.10 dargestellt und wird weiter unten beschrieben. Wenn das Grenzübersetzungsverhält-

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nie erreicht ist, dann wird der Ventilkörper 235 des Übersetzungsverhältnis-Begrenzungsventils 234 durch den Hebel 276, wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel, versetzt, aber in diesem Falle ist die Arbeitswelse des übersetzungsverhältnis-Begrenzungsventils anders. Die Wirkung dieses Ventils besteht nunmehr darin, die Verbindung zwischen·den Rohren 230 und dem Raum 232 zu unterbrechen und so die Möglichkeit zu schaffen, ein Rohr 24l mit einem Servoölrohr 242 zu verbinden. Servoöl vom Rohr 241 strömt an einem Kugelventil 244 vorbei in eine Leitung 2^6, die nach dem unteren Ende des Übersetzungsverhältnis-Kolbenantriebs führt, so daß dessen Abwärtsbewegung beendet wird und stattdessen dieser Kolben etwas nach oben bewegt wird.

Während des Betriebes im unteren Bereich wird Steueröl dem unteren Ende des Übersetzungsverhältnis-Kolbenantriebes von einem Rohr 248 über das Kugelventil 244 und über das Rohr 246 zugeführt, wobei die Kugel des Ventils 244 auf ihrem linken Sitz gehalten wird. Der Steuerdruck wird in diesem Fall von einem zweiten Drehmomentsteuerventil 250 eingestellt, das dem Drehmomentsteuerventil 240 ähnlich ist. Wie vorher.wird das Übersetzungsverhältnis-Begrenzungsventil nicht wirksam im unteren Bereich bei Vorwärtsfahrt, aber es dient zur Begrenzung der Übersetzungsverhältnisänderung nach oben hin während der Rückwärtsfahrt. Die Arbeitsweise in diesem Falle ist ähnlich jener bei Betrieb im oberen Bereich. Die Zuführung von Steueröl während der Rückwärtsfahrt erfolgt über ein Rohr 251 vorbei an dem Kugelventil 238 und durch die Rohre 23O und 236 nach dem oberen Ende des Übersetzungsverhältnis-Kolbenantriebes. In diesem Falle findet keine Steuerung des Drehmoments statt.

Fig.10 zeigt schematisch, wie jedes der beiden Drehmomentsteuerventilß240 und 25O angeordnet ist. Das Ventil besteht grundsätzlich aus einem Tandemkolben, der durch die Kolben 252 und 254 gebildet wird, die durch eine Feder 256 auseinandergedrückt werden, wobei der Kolben 252 ein schmales Ende aufweist, das in einer

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zentralen Bohrung im Kolben 254 gleitbar ist. Die Bewegung der Kolbenanordnung wird durch einen Hebel 258 gesteuert, der schwenkbar mit dem Kolben 254 mittels eines Stiftes 262 verbunden ist. Der Hebel 258 ist seinerseits auf einem Drehzapfen 260 gelagert.

Das Rohr, in dem der Druck überwacht werden soll, um ein konstantes, Drehmoment zu erreichen, ist gemäß Fig.10 das Rohr 264. Aus diesem Rohr zweigt ein Verbindungsrohr 266 nach einem Absperrzylinder über eine Einschnürung 270 ab. Der Zylinder 268 enthält den Kolben 252 und besitzt eine Abblasöffnung 272, durch die öl in ein Rohr 274 abfließen kann, das an das Abzugspystem angeschlossen ist. Das Abblasen wird durch das rechte Ende des Kolbens 52 gesteuert.

Die Kolbenanordnung wird dadurch im Gleichgewicht gehalten, daß der Öldruck auf gegenüberliegenden Seiten gleich ist und eine Verbindung über einen Kanal 276 vorhanden ist. Demgemäß wird keine Kraft durch den Öldruck in dem Zylinder 268 auf den Hebel 258 ausgeübt.

Der Hebel 258 bewegt sich gemäß der Bewegung der Steuerhülse 252 der variablen Stufe (Pig.l). Eine Bewegung des Hebels 258 im Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 260 entspricht der Aufwärtsbewegung des Übersetzungsverhältnis-Kolbens 42 im Falle des Drehmomentsteuerventils 240 (für den oberen Bereich), aber sie entspricht der Abwärtsbewegung des Drehmomentsteuerventils (für deryunteren Bereich). Es ist ersichtlich, daß der Öldruck in der Abblaskammer 268 vor Abblasen in die öffnung 272 umso höher sein muß, desto weiter der Hebel 268 sich im Uhrzeigersinn gedreht hat. Die Charakteristik der Feder 236 ist sorgfältig derafct gewählt, daß die Anordnung eine konstante Drehmomentbelastung des Triebwerks gewährleistet.

Auf gegenüberliegenden Seiten der öffnung 270 im Rohr 266 befinden sich seitlich verlaufende Rohrabschnitte 278 und 280,

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die als Zylinder wirken, welche Kolben 282 und 284 enthalten, die einen Hebel 286 tragen, der schwenkbar um eine einstellbare Gabel 287 gelagert ist._nDas Rohr 280 weist eine Ablaßöffnung 288 auf, die über ein Rohr 29O nach dem Ablauf führt. Der Öldruck im Absperrzylinder 268 hängt von der Menge ab, die durch das Rohr 280 ausgelassen wird. Demgemäß kann der Wert des konstanten aufrechtzuerhaltenden Drehmoments dadurch eingestellt werden, daß die Lage der Gabel 287 längs des Hebels 286 geändert wird. Wenn die Gabel nach rechts bewegt wird, so führt dies zu einem Ansteigen des Wertes des konstanten Drehmomentes, unter dem der Motor arbeitet und umgekehrt. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, das Drehmoment zu erniedrigen, wenn der Motor durch Abnutzung oder aus einem anderen Grund in der Leistung nachläßt.

Eine weitere Abwandlung des Drehmomentsteuersystems nach Fig.l kann dadurch getroffen werden, daß die Lage des Flansches 146, gegen den die Reglerfeder 142 anliegt, gemäß dem Drehmoment des Motors geändert wird und nicht in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals. Zu diesem Zweck kann eine Messung des Drehmomentausgangs des Motors von dem mittleren Geträseorgan Ij5 des Planetenradgetriebes 9 abgenommen werden, das in diesem Falle nicht starr gegen Drehung gesichert sondern an dieser Drehung durch eine geeignete Federanordnung gehindert wird, so daß der Bauteil um einen Winkel verschwenkbar ist, der direkt dem Motordrehmoment proportional ist. Der Flansch könnte z.B. mit einem radial verlaufenden Hebel des Getriebegliedes Ij5 verbunden sein und sich näher an den Reglerkörper heranbewegen, wenn das Motordrehmoment ansteigt.

Der Motor des Fahrzeuges kann durch Anschieben angelassen werden, d.h. durch Schleppen mittels eines Seils oder durch Schieben, wenn z.B. der Anlasser ausgefallen ist. Um dies durchführen zu können, wird der Steuerhebel in die N-Stellung überführt und nachdem das Fahrzeug auf eine genügend hohe Geschwindigkeit durch Ziehen oder Schieben beschleunigt wurde, dann wird der

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Hebel in die F-Stelluhg überführt, worauf der Motor angelassen wird. Die Vorwärtsfahrt erfolgt dann wie beschrieben.

Fig.7 zeigt eine der Umschaltvorrichtungen, nämlich jene, die der Bremstrommel BL zugeordnet ist, und zwar vom Eingangsende des Getriebes aus betrachtet. Wie durch den langen Pfeil 302 ersichtlich, verläuft die Normalrichtung der Drehung der Trommel im Uhrzeigersinn. Dies ist der Fall, weil das System im hohen Bereich arbeitet und die Trommel BH blockiert ist.

Das Bereichssteuerventil seinerseits wird durch den Lenker 106 in der vorbeschrieb.enen Weise gesteuert. Wie aus Fig.7 ersichtlich, ist der Lenker 106 schwenkbar über einen Winkelhebel 301 mit einem weiteren Lenker 300 verbunden, der mit einem Kniehebel 3Ot^ verbunden ist, welcher auf einem Zapfen 306 schwenkbar ist. Eine Druckfeder 308 drückt das untere Ende des Kniehebels gegen einen Anschlag 310. Der Kniehebel verbleibt in dieser Stellung , bis er im Uhrzeigersinn über den Totpunkt (in der die Mittellinie der Feder durch den Drehzapfen 306 läuft) hinweggelaufen ist, worauf die Feder 308 den Kniehebel rasch weiter im Uhrzeigersinn dreht und ihn am Anschlag 312 festhält. Diese Alternativstellung des Kniehebels ist strichpunktiert dargestellt und sie entspricht der Stellung im unteren Bereich insofern,als der Lenker 106 dann in seiner oberen Stellung befindlich ist.

Die Bewegung des Kniehebels wird wie folgt erlangt: Solange die Trommel BL sich im Uhrzeigersinn dreht, geschieht mit dem Kniehebel nichts. Wenn jedoch die Trommel BL zum Stillstand kommt und sich dann im Gegensinn zu drehen beginnt (wie durch den kürzeren Pfeil angedeutet), wirkt ein Schwenkanschlag 314 auf das benachbarte Ende des Fingers 316 ein und dreht den Finger im Uhrzeigersinn um einen Drehzapfen 318. Die Bewegung des Fingers wird durch eine starke Zugfeder 320 begrenzt, deren eines Ende 322 an einem stationären Rahmen 324 festgelegt ist und deren anderes Ende mit einem Haken in einem Loch 325 einer Klinke 326

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festgelegt 1st, die schwenkbar am Finger mittels eines Stiftes 328 befestigt ist. Wenn der Finger 316 im Uhrzeigersinn durch den Anschlag 31²I- bewegt wird, dann berührt die Klinke den Kniehebel, aber sie kann auf diesem entlanggleiten bis etwa in die strichpunktiert dargestellte Stellung, weil die Feder 320 dies zuläßt. Sobald der Anschlag JIk über den Finger 316 abgelaufen ist und so den Finger unter der Wirkung 320 zurückkehren läßt, schnappt die Feder 320 den Finger und die Klinke In ihre frühere Lage (vollausgezogen dargestellt) zurück. Während dieser Rückbewegung der Klinke dreht sich der Kniehebel im Uhrzeigersinn an der Totpunktstellung vorbei und die Bewegung des Kniehebels wird dann unter der Wirkung der Kniehebelfeder 308 fortgesetzt. Infolgedessen bewegt sich der Lenker 300 nach links und drückt den Lenker I06 nieder, was wiederum zur Folge hat, daß das Bereichssteuerorgan in die Stellung für unteren Bereich bewegt wird, indem die Bremse 1 die Trommel BL festlegt.

Bine darauffolgende Bewegung des Kniehebels zurück in die frühere Stellung wird durch eine zweite Umsehaltvorrichtung bewirkt, die aus einer zweiten Zusammenstellung besteht, welche eine spiegelbildliche Anordnung von Finger 316, Klinke 326, Feder 320 und Anschlag 314 ist. Diese zweite Zusammenstellung ist axial im Abstand zu der ersten vorgesehen, so daß der zweite Anschlag auf der Trommel BH befestigt werden kann, während der zweite Finger, der dem Finger 316 äquivalent ist, schwenkbar auf einem Fortsatz des Zapfens 318 gelagert werden kann. Der Kniehebel 1st naturgemäß so dick, daß er in den Bewegungspfaden beider Klinken einsteht.

Der Anschlag ~$lk wird durch einen Stift j^o^; nach der Trommel BL geschwenkt. Die Schwenkbewegung wird in beiden Richtungen durch einen Stift 332 an der Trommel begrenzt, der durch einen Kurvenschlitz 33^ im Anschlag durchsteht. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß der Anschlag im Uhrzeigersinn unter der Wirkung · der Zentrifugalkräfte ausschwingen kann, die auf das schwerere Ende des Anschlags einwirken, d.h. auf jenes Ende, das vom Dreh-

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zapfen 3J5O am weitesten wegliegt. Diese Schwingbewegung führt einen erhöhten Abschnitt des Anschlages nach innen. Es ist dieser erhöhte Abschnitt, de.r auf den Pinger Jl6 einwirken kann. Der Rest des Anschlagkörpers kann auf den Pinger nicht einwirken. Demgemäß hält diese Anordnung den erhöhten Abschnitt 336 aus dem Bewegungspfad, wenn sich die Trommel BL mit einer bestimmten Drehzahl dreht, so daß er nicht bei jeder Umdrehung über das Ende des Pingers fallen kann. Wenn die Trommel BL verlangsamt wird und zum Stillstand kommt (d.h. wenn sie sich dem Bereichsumsehaltpunkt nähert), wird der Anschlag in die Normalstellung (voll ausgezogen dargestellt) durch eine schwache Zugfeder 337 zurückgeführt, so daß der Anschlag sofort wieder auf den Pinger einwirken kann, wenn die Drehung im Gegenuhrzeigersinn erfolgt. Während sich die Trommel langsam im Uhrzeigersinn dreht, schnappt der Anschlag über den Finger und bewegt den Pinger durch Nockenwirkung nach innen.

In der vorstehenden Beschreibung wurde nur der Anschlag 314 erwähnt. In der Praxis können zwei oder mehrere gleiche Anschläge vorgesehen werden, die im gleichen Abstand zuefknder rings um die Trommel angeordnet sind, um den maximal möglichen Winkel der Gegendrehung zu begrenzen, der auftreten kann, bevor der Kniehebel betätigt wird.

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Claims

Patentansprüche:

1. Getriebe mit veränderbarem übersetzungsverhältnis der beschriebenen Bauart, bei welchem ein Planetenradgetriebe mit zwei drehbaren Gliedern vorgesehen ist, die abwechselnd gegen Drehung festgelegt werden, um zwei Betriebsbereiche zur Verfügung zu haben, und von denen jedes,während das andere blockiert ist, verlangsamt wird und sich dann mit umgekehrter Drehrichtung zu bewegen beginnt, wenn das Übersetzungsverhältnis des Systems sich einem Umsehaltpunkt nähert und diesen dann überstreicht, während im gleichen Arbeitsbereich die Gegendrehung benutzt wird, um die notwendige Umschaltung zwischen den beiden Bereichen zu bewirken, dadurch gekennzeichnet , daß die normalen Drehrichtungen der beiden drehbaren Teile (BH,BL) des Planetenradgetriebes (6) entgegengesetzt verlaufen, und daß jeder dieser drehbaren Glieder mit einem Bereichsumschalter (100) zusammenwirkt, der während der Gegendrehung, nicht aber während der normalen Drehung gesteuert wird, und daß die beiden Bereichsumschalter mit einem Bereichssteuerorgan verbunden sind, das eine Bremse betätigt, um das jeweilige drehbare Glied des Planetenradgetriebes (6) (je nachdem, in welcher Richtung die Umschaltung erfolgen soll) festzulegen, um die erforderliche Bereichsumschaltung automatisch vorzunehmen, wenn jenes drehbare Glied sich im Gegensinn zu drehen beginnt, wodurch die hiermit zusammenwirkende Bereichsumschaltvorrichtung in Tätigkeit gesetzt wird.

2. Getriebe nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß das Bereichssteuerorgan an einem Kniehebelmechanismus (304,308) angeschlossen ist, der von einer Stellung in eine zweite Stellung durch jene Umschaltvorrichtung bewegt wird, die jeweils mit einem der beiden drehbaren Glieder des Planetenradgetriebes zusammenwirken.

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3· Getriebe nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet , daß jede Umschaltvorrichtung einen Pinger (>l6) aufweist, der schwenkbar gelagert ist und eine federbelastete Klinke (326) trägt, die an einem hiermit zusammenwirkenden Organ des Kniehebelmechanismus vorbeibeweglich ist, wenn der Pinger sich in einer Drehrichtung bewegt, die als die erste Drehrichtung bezeichnet werden soll, wobei jedoch die Klinke auf den Kniehebelmechanis bei der Bewegung des Fingers in Gegenrichtung (dies soll als die zweite Richtung bezeichnet werden) einwirkt, daß der Pinger durch eine Feder (320) am Ende seiner Bewegung in der zweiten Richtung gehalten wird, in der er solange verbleibt, wie das zugeordnete drehbare Glied des Planetenradgetriebes entweder blockiert ist oder sich in seiner normalen Drehrichtung bewegt, und daß der Finger (316) durch das drehbare Glied angetrieben wird, wenn die Richtung der Drehung des drehbaren Gliedes umgekehrt wird, derart, daß er nach einem Punkt (330) ausschwingt, an dem der Pinger von dem drehbaren Glied/freikommt, worauf der Finger unter-.der Wirkung seiner Feder/zurüekschnappt und den Kniehebel jKiber die Totpunktlage hinweghebt, worauf die erforderliche Bewegung des Kniehebels durch die Kniehebelfeder (308) vollendet wird.

4. Getriebe nach Anspruch 3*

dadurch gekennzeichnet, daß der Finger (316) im Gegensinn des zugeordneten drehbaren Teiles des Planetenradgetriebes durch einen oder mehrere Anschläge (314) des drehbaren Gliedes (BL) angetrieben wird.

5· Getriebe nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Anschlag (314) schwenkbar auf dem drehbaren Glied (BL) gelagert ist und einen erhöhten Abschnitt (326) aufweist, der jenen Teil darstellt, der mit dem Pinger (3l6) j

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in Eingriff gelangt und diesen antreibt, wobei dieser erhöhte Teil (536) nach innen gegen die Federwirkung derart bewegt wird, daß er von dem Pinger freikommt, während der drehbare Teil sich mit beträchtlicher Geschwindigkeit dreht und diese Freigabe durch die Zentrifugalkraft bewirkt wird, die einen gewichtsbehafteten Teil des Anschlags nach außen schleudert, der an der Rückseite des Schwenkzapfens (330) liegt.

6. Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5 zur Benutzung in einem Kraftfahrzeug,

dadurch gekennzeichnet , daß der erste Arbeitsbereich der untere Drehzahlbereioh des Kraftfahrzeuges einschließlich Leerlauf darstellt, welch letztere Einstellung in einer Zwischeneinstellung der variablen Übersetzungsstufe (4) erfolgt, so daß Änderungen von diesen Verhältnis in der einen Richtung einen Vorwärtsantrieb im unteren Drehzahlbereich bewirken, deren Änderungen in der anderen Richtung einen Rückwärtsantrieb des Fahrzeuges zur Folge haben.

7. Getriebe nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die variable Stufe (4) ein Reibradgetriebe ist, das mehrere Rollen (18) aufweist, die reibungsschlüssig zwischen zwei Torusscheiben (12,14,16) laufen.

8. Getriebe nach Anspruch J,

dadurch gekennzeichnet , daß der Getriebeübersetzungswinkel der Rollkörper (18) durch eine Steuerhülse eingestellt wird, die ihrerseits über einen strömungsmittelbetätigten Kolbenantrieb eingestellt wird, dessen Druck gemäß der Motordrehzahl und gemäß der Einstellung des Gashebels (148) des Fahrzeuges oder gemäß dem Motordrehmoment eingestellt wird, so daß die variable Stufe (4) die Ausgangsdrehzahl des Systems zu erhöhen sucht,

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wenn die Motordrehzahl ansteigt, aber andererseits die Ausgangsdrehzahl erniedrigt, d.h. ein niedrigeres Gesamtübersetzungsverhältnis bewirkt, wenn das Motordrehmoment oder die Brennstoffzufuhr nach dem Motor, die durchdie Gashebeleinstellung bewirkt wird, .ansteigt.

Getriebe nach Anspruch 7*

dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungswinkel der Rollkörper (18) durch eine Steuerhülse (32) eingestellt wird, die ihrerseits durch einen strömungsmittelbetätigten Kolbenantrieb eingestellt wird, dessen Druck mittels einer Abblaseinrichtung in einem Konstantdrehmoment-Ventilsystem gemäß der Lage der Steuerhülse (32) begrenzt wird.

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