DE19725111A1 - Getriebe mit stufenlos änderbarer Übersetzung - Google Patents
Getriebe mit stufenlos änderbarer ÜbersetzungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kraftübertragung,
insbesondere ein Getriebe mit veränderbarer Übersetzung,
wobei das Übersetzungsverhältnis sich stufenlos ändern läßt.
Getriebe für Kraftfahrzeuge können in verschiedene Bauarten
unterteilt werden. Eine Art von Getrieben besteht aus einer
vom Benutzer betätigten mechanischen Kupplung und einem Ge
triebe, das üblicherweise als Standard- oder Handschaltge
triebe bezeichnet wird. Eine andere Art von Getrieben ist
als automatisches Getriebe mit einem Drehmomentwandler und
einem hydraulisch gesteuerten Getriebe ausgebildet. Wieder
eine andere Getriebeart besteht aus der Kombination einer
beliebig ausgebildeten Kupplung und einer Anordnung mit
stufenlos änderbarer Übersetzung, wie etwa einem kontinuier
lich veränderbarer Riementrieb, nachfolgend als stufenloses
Getriebe bezeichnet.
Ein stufenloses Getriebe dient allgemein zur stufenlos ein
stellbaren Kraftübertragung, bei der das Verhältnis zwischen
der Ausgangsdrehgeschwindigkeit des Motors und der Ausgangs
drehgeschwindigkeit des Getriebes kontinuierlich veränderbar
ist. Solche stufenlosen Getriebe weisen im allgemeinen
Riemen auf, die ein hohes Drehmoment übertragen können.
In einer Kraftübertragung mit einem stufenlosen Getriebe ist
der Motor mit dem stufenlosen Getriebe über eine automa
tische Kupplung wie etwa einer elektromagnetischen Kupplung
gekuppelt. Derartige automatische Kupplungen haben jedoch
Nachteile und erlauben beispielsweise nicht, das Fahrzeug
mit extrem langsamer Geschwindigkeit zu bewegen, da der
übergangslose Eingriff der elektromagnetischen Kupplung eine
langsame Kriechbewegung des Fahrzeugs ausschließt. Ein
stufenloses Getriebe wird deshalb gelegentlich zur Verbes
serung das Fahrverhaltens mit einem Drehmomentwandler
kombiniert.
Stufenlose Getriebe werden oft in kleinen Autos eingesetzt,
in denen die Raumausnutzung eine wesentliche Rolle spielt,
so daß es wichtig ist, den von allen Bauteilen des Getriebes
eingenommenen Raum so klein wie möglich zu halten. Die mit
einem stufenlosen Getriebe ausgestatteten Drehmomentwandler
besitzen den Nachteil, daß sie groß sind und viel Platz
beanspruchen.
Wenn ein Drehmomentwandler mit einem stufenlosen Getriebe
kombiniert wird, wird außerdem oft die Kapazität des Dreh
momentwandler so eingeschätzt und bestimmt, wie es bei Dreh
momentwandlern mit automatischen Getrieben üblich ist. Bei
der Bestimmung der Kapazität eines Drehmomentwandlers wird
der erforderliche Kapazitätskoeffizient c auf der Grundlage
der Drehmomentcharakteristik des Motors so berechnet, daß
der Wirkungsgrad des Motors optimiert wird. Der Kapazitäts
koeffizient c stellt dabei das Drehmoment dar, das bei einer
bestimmten Drehgeschwindigkeit in den Drehmomentwandler ein
geleitet werden kann, und wird folgendermaßen ausgedrückt:
c = Ti/Ni²
mit Ti als das Eingangsdrehmoment und Ni als die Eingangs
drehgeschwindigkeit. Der Kapazitätskoeffizient C ist pro
portional zum Außendurchmesser eines Torus, der z. B. durch
das Turbinenrad des Drehmomentwandlers definiert wird. Dabei
ist der Kapazitätskoeffizient C zur fünften Potenz des
Außendurchmessers D des Torus proportional. Der Kapazitäts
koeffizient C kann dabei auch wie folgt ausgedrückt werden:
c = Ti/Ni² = K·D⁵
wobei K ein Koeffizient ist, der vom Typ und der Bauweise
des Drehmomentwandlers sowie von der Art des Fluids und dem
Übersetzungsverhältnis des Drehmomentwandlers abhängt. Auf
grund der vorgenannten Beziehungen wird die Größe eines
Drehmomentwandlers generell durch den gegebenen Außendurch
messer des Torus, d. h. dem Außendurchmesser des Turbinen
teils in dem Drehmomentwandler bestimmt.
Ein stufenloses Getriebe ist normalerweise kleiner als ein
automatisches Getriebe mit gleicher Kapazität. Dennoch ist
es wünschenswert, die Größe eines mit einem stufenlosen Ge
triebe kombinierten Drehmomentwandlers weiter herabzusetzen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, in einer Anordnung zur
Kraftübertragung mit einer Kombination aus einem stufenlosen
Getriebe und einem Drehmomentwandler die Größe des Drehmo
mentwandlers so weit wie möglich herabzusetzen. Ferner soll
die Möglichkeit geschaffen werden, einen kleinstmöglich aus
gebildeten Drehmomentwandler zu bestimmen, der mit einem
stufenlosen Getriebe kombiniert ist, welches die gleiche
Kapazität wie ein automatisches Getriebe aufweist, wobei
jedoch der Drehmomentwandler in dem stufenlosen Getriebe
kleiner ist als der Drehmomentwandler in dem automatischen
Getriebe.
Zur Verdeutlichung der Erfindung werden nachfolgend die
Grundprinzipien von Drehmomentwandlern genauer erläutert.
Ein automatisches und eine stufenloses Getriebe unterschei
den sich voneinander im Umfang des Übersetzungsbereiches,
welcher als das Verhältnis der Ausgangsdrehzahl des Motors
zur Ausgangsdrehzahl des Getriebes definiert wird. Der
Umfang des Übersetzungsbereiches ist bei einem stufenlosen
Getriebe größer als bei einem automatischen Getriebe. Wenn
daher die Größe eines Drehmomentwandlers für ein stufenloses
Getriebe nach den Kriterien bestimmt wird, die zur Bestim
mung der Größe eines Drehmomentwandlers für ein automati
sches Getriebe angewandt werden, etwa nach dem vorstehend
erläuterten Kapazitätskoeffizienten C, wird der Drehmoment
wandler für das stufenlose Getriebe unnötig groß, wie nach
folgend näher erläutert wird.
Ein typisches automatisches Getriebe weist z. B. folgenden
Übersetzungsbereich auf:
Höchste Übersetzung (1. Gang) = 2,840
Kleinste Übersetzung (4. Gang) = 0,697.
Kleinste Übersetzung (4. Gang) = 0,697.
Ein typisches stufenloses Getriebe weist z. B. folgenden
Übersetzungsbereich auf:
Höchste Übersetzung = 2,503
Kleinste Übersetzung = 0,497.
Kleinste Übersetzung = 0,497.
Daraus ergeben sich folgende Übersetzungsbereiche:
Für ein automatisches Getriebe: 2,840/0,697 = 4,075
Für ein stufenloses Getriebe: 2,503/0,497 = 5,036.
Für ein automatisches Getriebe: 2,840/0,697 = 4,075
Für ein stufenloses Getriebe: 2,503/0,497 = 5,036.
Hieraus ist ersichtlich, daß der Übersetzungsbereich in
einem stufenlosen Getriebe generell größer ist als in einem
automatischen Getriebe.
Ferner kann das Abfallmoment- bzw. Abrißmoment-Verhältnis
als typischer Wert für den Wirkungsgrad eines Drehmoment
wandlers in Betracht gezogen werden. Als Abfallmoment-Ver
hältnis (stall torque ratio) wird dabei das Verhältnis
zwischen dem Eingangsdrehmoment an der Eingangswelle des
Drehmomentwandlers und dem Ausgangsdrehmoment an der Aus
gangswelle des Getriebes verstanden, wobei die Drehmoment
messung bei festgebremstem Fahrzeug erfolgt. Das Verhältnis
beruht auf dem Vergleich des in ein automatisches Getriebe
eingeleiteten mit dem aus diesem abgegebenen Drehmoment.
Zieht man ein gegebenes Abfallmoment-Verhältnis in Betracht,
so liegt das Abfallmoment-Verhältnis bei einem automatischen
Getriebe im allgemeinen im Bereich von 2,0 bis 2,2. Soll die
Zugkraft eines Fahrzeugs mit automatischem Getriebe zu der
eines Fahrzeugs mit stufenlosem Getriebe gleich sein, dann
kann wegen der genannten Unterschiede in den Übersetzungsbe
reichen das Abfallmoment-Verhältnis des Drehmomentwandlers
für das stufenlose Getriebe kleiner sein als das des Drehmo
mentwandlers für das automatische Getriebe.
Das Abfallmoment-Verhältnis des Drehmomentwandlers für das
stufenlose Getriebe kann demnach wie folgt bestimmt werden:
(Abfallmoment-Verhältnis) ×
Bereich (automatisch)/Bereich (stufenlos) =
(2,0 bis 2,3) × 4,075/5,036 = 1,6 bis 1,8.
Das Getriebe kann dabei denselben Wirkungsgrad aufweisen wie
bei einem automatischen Getriebe.
Unabhängig von den in dem obigen Beispiel eingesetzten Zah
lenwerten kann das Abfallmoment-Verhältnis bei dem stufen
losen Getriebe um 20% bis 25% niedriger sein als bei einem
automatischen Getriebe mit derselben Übersetzungskapazität.
Der Drehmomentkoeffizient To an der Ausgangswelle wird als
das Ausgangswellendrehmoment dividiert durch das Quadrat der
Drehgeschwindigkeit definiert und kann ausgedrückt werden
als:
To = Cs × ts
worin Cs der Kapazitätskoeffizient zum Zeitpunkt des Anhal
tens und ts das Drehmomentverhältnis zum Zeitpunkt des
Abfallens bzw. Abreißens ist. Wenn daher die (den Zugkräften
entsprechenden) Drehmomentkoeffizienten To an der Ausgangs
welle bei dem automatischen Getriebe und dem stufenlosen
Getriebe gleich sind, besagt die Tatsache, daß das Abfall
moment-Verhältnis um 20% bis 25% verringert werden kann, daß
der Kapazitätskoeffizient Cs um 20% bis 25% erhöht werden
kann.
Desgleichen kann der Drehmomentkoeffizient Ti an der Ein
gangswelle, der durch Dividieren des Eingangswellendrehmo
ments durch das Quadrat der Drehgeschwindigkeit erhalten
wird, ausgedrückt werden als:
Ti = Cs × D⁵
worin D die Größe des Drehmomentwandlers, d. h. den Außen
durchmesser des Torus bezeichnet. Unter der Annahme, daß ein
Drehmomentwandler für ein automatisches Getriebe eine Größe
von Da hat und ein Drehmomentwandler für ein automatisches
Getriebe ein Größe von Dc, gilt daher die folgende Bezie
hung, wenn beide mit Motoren der gleichen Leistung gekuppelt
werden:
(1,20 bis 1,25) Cs × Dc⁵ = Cs × Da⁵
und dementsprechend:
Dc = {Da⁵/(1,20 bis 1,25)}(1/5)
Der vorstehende Sachverhalt kann in dem Verhältnis des
Motordrehmoments T (kgf-m) zu Da (mm) und Dc (mm)
ausgedrückt werden.
Da = 2,5T + (185 bis 198)
Dc = 2,5T + (170 bis 183).
Dc = 2,5T + (170 bis 183).
In einer Ausführungsform der Erfindung hat eine Einrichtung
zur Kraftübertragung für die Übertragung eines maximalen
Drehmoments T (kgf-m) von einem Motor an ein Ausgangsteil
einen Drehmomentwandler mit einem Pumpenrad, einem Stator
und einem Turbinenrad, von denen das Pumpenrad die Kraft des
Motors aufnimmt und das Turbinenrad einen Torus mit einem
Außendurchmesser D in folgendem Größenbereich bildet:
D = 2,5T + (170 bis 183)
worin T das Drehmoment des Motors ist.
Außerdem hat die Einrichtung zur Kraftübertragung eine An
ordnung zum Ändern der Übersetzung mit einer Einheit zum
stufenlosen Ändern der Übersetzung, um einen Ausgang mit
variabler Übersetzung bewirken zu können.
Das Verhältnis zwischen dem kleinsten Übersetzungsverhältnis
und dem größten Übersetzungsverhältnis der Einheit zum
stufenlosen Ändern der Übersetzung beträgt vorzugsweise
mindestens 5.
Die Einheit zum stufenlosen Ändern der Übersetzung weist
vorzugsweise eine erste Riemenscheibe mit variablem Durch
messer und eine zweite Riemenscheibe mit variablem Durchmes
ser sowie einen Riemen auf, der zwischen der ersten und der
zweiten variablen Riemenscheibe liegt.
Der Drehmomentwandler besitzt vorzugsweise ein Abfallmo
ment-Verhältnis im Bereich von 1,6 bis 1,8.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung hat eine
Einrichtung zur Kraftübertragung für die Übertragung eines
Drehmoments von einem Motor an ein Ausgangsteil einen Dreh
momentwandler mit einem Pumpenrad, einem Stator und einem
Turbinenrad, von denen das Pumpenrad die Kraft des Motors
aufnimmt und der Drehmomentwandler ein Abfallmoment-Verhält
nis im Bereich von 1,6 bis 1,8 besitzt. Ferner hat die Ein
richtung zur Kraftübertragung eine Anordnung zum Ändern der
Übersetzung mit einer Einheit zum stufenlosen Ändern der
Übersetzung, um einen Ausgang mit variabler Übersetzung
bewirken zu können.
Das Verhältnis zwischen dem kleinsten Übersetzungsverhältnis
und dem größten Übersetzungsverhältnis der Einheit zum
stufenlosen Ändern der Übersetzung beträgt vorzugsweise
mindestens 5.
Die Einheit zum stufenlosen Ändern der Übersetzung weist
vorzugsweise eine erste Riemenscheibe mit variablem Durch
messer und eine zweite Riemenscheibe mit variablem Durchmes
ser sowie einen Riemen auf, der zwischen der ersten und der
zweiten variablen Riemenscheibe liegt.
Das Turbinenrad bildet vorzugsweise einen Torus mit einem
Außendurchmesser D in folgendem Größenbereich:
D = 2,5T + (170 bis 183)
worin T das Drehmoment des Motors ist.
Erfindungsgemäß kann das stufenlose Getriebe von einem Dreh
momentwandler beaufschlagt werden, der eine genügende Dreh
momentkapazität und eine geringe Größe aufweist. Die gesamte
Getriebeeinheit kann daher wegen des kleineren Drehmoment
wandlers in Größe und Gewicht verringert werden und dabei
ein Getriebe mit stufenlos änderbarer Übersetzung aufweisen.
Die Getriebeeinheit ist mit einer stufenlos änderbaren Über
setzung versehen und besitzt ein Abfallmoment-Verhältnis im
Bereich von 1,6 bis 1,8, was kleiner ist als das Abfallmo
ment-Verhältnis von einem Drehmomentwandler, wie er übli
cherweise in Verbindung mit einem automatischen Getriebe in
einem Kraftfahrzeug verwendet wird. Der Kapazitätskoeffi
zient kann daher hoch sein und der Drehmomentwandler kann im
Vergleich zu einem Drehmomentwandler an einem automatischen
Getriebe geringere Größe und kleineres Gewicht aufweisen und
dabei an einen Motor mit demselben Drehmoment gekuppelt
sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs
beispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei
zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung in einem schemati
sierten Längsschnitt,
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem
Motor-Drehmoment und der Größe des Drehmomentwandlers
bei einem automatischen Getriebe (AT) und einem
stufenlosen Getriebe (CVT).
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine
erfindungsgemäße Getriebeeinheit.
Die Getriebeeinheit besitzt einen mit einem Motor E verbun
denen Drehmomentwandler 1 und eine Einrichtung 3 zum Ändern
der Übersetzung, um das Ausgangsdrehmoment des Drehmoment
wandlers 1 auf ein Differentialgetriebe 2 zu übertragen.
Der Drehmomentwandler 1 weist eine Einheit 8 auf, die aus
einem Pumpenrad 5, einem Turbinenrad 6 und einem Stator
(Leitrad) 7 besteht und die Drehkraft mittels eines Fluids
überträgt. Ferner enthält der Drehmomentwandler 1 noch eine
Sperr- oder Überbrückungskupplung 10, um die Drehkraft
unmittelbar vom Motor auf die Getriebeeinheit 3 zu übertra
gen.
Das Pumpenrad 5 ist mit einer Vorderabdeckung 11 verbunden,
die ihrerseits mit dem Motor E zur Aufnahme des Drehmoments
gekuppelt ist. Das Turbinenrad 6 liegt dem Pumpenrad 5 ge
genüber und nimmt von diesem über das Fluid die Drehkraft
auf. Der Stator 7 ist zwischen dem Pumpenrad 5 und dem Tur
binenrad 6 angeordnet und wird in dem Drehmomentwandler 1
durch eine Freilaufkupplung 12 gehalten.
Die Einrichtung 3 zum Ändern der Übersetzung besteht aus
einer Eingangswelle 14, einer mit dieser verbundenen Kupp
lungseinheit 15, einer Einheit 16 zum stufenlosen Ändern der
Übersetzung und aus einem Ausgangsgetriebe 17.
Die Kupplungseinheit 15 besitzt ein Planetenradgetriebe 20,
eine Vorwärtsgang-Kupplung 21, eine Rückwärtsgang-Kupplung
22 und eine Ausgangswelle 23. In dem Planetenradgetriebe 20
ist ein Sonnenrad 25 mit der Ausgangswelle 23 gekuppelt,
erste Planetenräder 26a sind mit dem Sonnenrad 25 in Ein
griff, zweite Planentenräder 26b sind mit den ersten Plane
tenrädern 26a in Eingriff, und ein Zahnring 27 ist mit den
Planetenrädern 26b in Eingriff. Die ersten Planetenräder 26a
und die zweiten Planetenräder 26b werden von einem mit der
Eingangswelle 14 gekuppelten Träger 28 gehalten. Die Vor
wärtsgang-Kupplung 21 kann zum Kuppeln und Lösen des Trägers
28 gegenüber der Ausgangswelle 23 betätigt werden, während
die Rückwärtsgang-Kupplung 22 zum Freigeben und Sperren
einer Drehung des Zahnringes 27 betätigt werden kann. Wie
noch näher beschrieben wird, dient die Kupplungseinheit 15
zum wahlweisen Umkehren der von der Welle 14 aufgenommenen
Drehkraft.
Die Einheit 16 zum stufenlosen Ändern der Übersetzung wird
von einer Eingangsriemenscheibe 30 und einer Ausgangsriemen
scheibe 31 sowie von einem Keilriemen 32 gebildet, der die
beiden Riemenscheiben 30 und 31 miteinander kuppelt. Die
Eingangsriemenscheibe 30 hat ein an der Welle 23 festliegen
des Rad 32 und ein bewegliches Rad 33, das zu dem festlie
genden Rad 32 hin und von diesem wegbewegt werden kann. In
entsprechender Weise hat die Ausgangsriemenscheibe 31 ein an
der Ausgangswelle 35 festliegendes Rad 36 und ein bewegli
ches Rad 37, das zu dem festliegenden Rad 36 hin und von
diesem wegbewegt werden kann. In dieser Einheit 16 kann
mittels der vorgegebenen Bewegung der Räder 33 und 37 der
Übersetzungsbereich zwischen der kleinsten und der größten
Übersetzung auf 5 oder mehr voreingestellt werden. In nicht
näher dargestellter Weise können die Räder 33 und 37 gegen
eine Bewegung in einer vorgegebenen Richtung durch Federmit
tel, hydraulische Stellglieder o. dgl. vorbelastet werden.
Das Ausgangsgetriebe 17 hat ein auf der Ausgangswelle 35
festliegendes Ausgangszahnrad 40 sowie ein erstes und ein
zweites Zwischenzahnrad 42 und 43, die auf einer Gegenwelle
41 sitzen. Das erste Zwischenzahnrad 42 ist mit dem Aus
gangszahnrad 40 und das zweite Zwischenzahnrad 43 ist mit
einem Eingangszahnrad 44 des Differentialgetriebes 2 in
Eingriff.
In dieser Getriebeeinheit hat der Torus des Drehmomentwand
lers 1 einen Außendurchmesser D (mm), dessen Beziehung zu
dem maximalen Drehmoment T (kgf-m) des mit der Getreibeein
heit gekuppelten Motors sich aus folgender Gleichung ergibt:
D = 2,5T + (170 bis 183) (1)
Der Drehmomentwandler 1 arbeitet mit einem Abfallmoment-Ver
hältnis von 1,6 bis 1,8.
Der Außendurchmesser D (mm) des Torus ist kleiner als bei
einem herkömmlichen Drehmomentwandler mit derselben Kraft
übertragungs-Kapazität. Die Beziehung ist in Fig. 2 darge
stellt. Hiernach hat der übliche Drehmomentwandler für ein
automatisches Getriebe (AT) eine Größe, die in Fig. 2 durch
den Bereich A bezeichnet wird. Dies kann durch folgende
allgemeine Formel ausgedrückt werden:
D = 2,5T + (185 bis 198) (2)
Demgegenüber hat der Drehmomentwandler für das stufenlose
Getriebe (CVT) eine Größe, die allgemein durch die obige
Formel (1) ausgedrückt wird und in dem in Fig. 2 mit C be
zeichneten Bereich liegt.
Wie dargelegt, kann die Größe des Drehmomentwandlers für das
stufenlose Getriebe aus nachfolgenden Gründen geringer sein
als die eines Drehmomentwandlers für ein automatisches Ge
triebe. Der Übersetzungsbereich des stufenlosen Getriebes
beträgt 5 oder mehr und ist damit größer als bei einem
automatischen Getriebe. Wenn die Zugkraft des Fahrzeugs mit
dem stufenlosen Getriebe gleich der eines Fahrzeugs mit
einem automatischen Getriebe ist, kann das Abfallmoment-Ver
hältnis aufgrund des großen Übersetzungsbereiches verringert
werden.
Somit kann das Abfallmoment-Verhältnis des Drehmomentwand
lers für das stufenlose Getriebe in der Größenordnung von
1,6 bis 1,8 liegen, und die Größe des Drehmomentwandlers
kann in der bereits erläuterten Weise herabgesetzt werden.
Es folgt noch ein beispielsweiser Vergleich anhand der
folgenden spezifischen Zahlenwerte.
- 1) Bei einem maximalen Motordrehmoment von 12 kgf-m hat der Drehmomentwandler für ein automatisches Getriebe im allge meinen einen Torus-Durchmesser von 215 bis 235 mm (215 bis 228 mm bei der Berechnung nach der Formel (2)). Ein Drehmo mentwandler für ein stufenloses Getriebe mit einem Torus-Durchmesser von 200 bis 215 mm (200 bis 213 mm bei der Berechnung nach der Formel (1)) kann demgegenüber zum Erzie len der gleichen Leistung eingesetzt werden wie bei einem automatischen Getriebe mit einem Torus-Durchmesser von 215 bis 235 mm.
- 2) Bei einem maximalen Motordrehmoment von 18 kgf-m hat der Drehmomentwandler für ein automatisches Getriebe im allge meinen einen Torus-Durchmesser von 230 bis 245 mm (230 bis 243 mm bei der Berechnung nach der Formel (2)). Ein Drehmo mentwandler für ein stufenloses Getriebe mit einem Torus-Durchmesser von 215 bis 230 mm (215 bis 228 mm bei der Be rechnung nach der Formel (1)) kann demgegenüber zum Erzielen der gleichen Leistung eingesetzt werden wie bei einem auto matischen Getriebe mit einem Torus-Durchmesser von 230 bis 245 mm.
Erfindungsgemäß kann somit eine Getriebeeinheit mit stufen
loser Änderung des Übersetzungsverhältnisses mit einem Dreh
momentwandler geringerer Größe ausgestattet werden als eine
Getriebeeinheit mit einem Drehmomentwandler für ein automa
tisches Getriebe, so daß die erfindungsgemäße Getriebeein
heit insgesamt eine geringere Größe und ein kleineres Ge
wicht aufweisen kann.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur
Kraftübertragung mit einem maximalen Drehmoment T (kgf-m)
von einem Motor E an eine ausgangsseitige Einrichtung mit
einem Drehmomentwandler 1 und einer Anordnung 3 zur Dreh
zahländerung. Der Drehmomentwandler 1 besteht aus einem
Pumpenrad 5, das die Drehkraft von dem Motor E aufnimmt,
einem gegenüber dem Pumpenrad 5 angeordneten Turbinenrad 6
und einem zwischen dem Pumpenrad 5 und dem Turbinenrad 6
angeordneten Stator 7, und er hat einen Torus, dessen
Außendurchmesser D in Bezug auf das Motordrehmoment T in
folgendem Größenbereich liegt:
D = 2,5T + (170 bis 183).
Die Anordnung 3 zur Drehzahländerung weist dabei ein stufen
loses Getriebe 16 auf und kann zum Weiterleiten des Aus
gangsdrehmoments von dem Drehmomentwandler 1 mit variabler
Übersetzung bzw. Drehzahl betätigt werden.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen
möglich.
Claims (8)
1. Einrichtung zur Kraftübertragung für die Übertragung
eines maximalen Drehmoments T (kgf-m) von einem Motor (E) an
ein Ausgangsteil (2), gekennzeichnet durch:
einen Drehmomentwandler (1) mit einem Pumpenrad (5), einem Stator (7) und einem Turbinenrad (6), von denen das Pumpen rad die Kraft des Motors (E) aufnimmt und das Turbinenrad einen Torus mit einem Außendurchmesser D in folgendem Größenbereich bildet: D = 2,5T + (170 bis 183)worin T das Drehmoment des Motors ist, und
eine Anordnung (3) zum Ändern der Übersetzung mit einer Einheit (16) zum stufenlosen Ändern der Übersetzung, um einen Ausgang mit variabler Übersetzung bzw. Drehzahl bewirken zu können.
einen Drehmomentwandler (1) mit einem Pumpenrad (5), einem Stator (7) und einem Turbinenrad (6), von denen das Pumpen rad die Kraft des Motors (E) aufnimmt und das Turbinenrad einen Torus mit einem Außendurchmesser D in folgendem Größenbereich bildet: D = 2,5T + (170 bis 183)worin T das Drehmoment des Motors ist, und
eine Anordnung (3) zum Ändern der Übersetzung mit einer Einheit (16) zum stufenlosen Ändern der Übersetzung, um einen Ausgang mit variabler Übersetzung bzw. Drehzahl bewirken zu können.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis zwischen dem kleinsten Übersetzungsbereich
und dem größten Übersetzungsbereich der Einheit (16) zum
stufenlosen Ändern der Übersetzung mindestens gleich 5 ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Einheit (16) zum stufenlosen Ändern der Über
setzung eine erste Riemenscheibe (30) mit variablem Durch
messer und eine zweite Riemenscheibe (31) mit variablem
Durchmesser sowie einen Riemen (32) aufweist, der zwischen
der ersten und der zweiten variablen Riemenscheibe liegt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drehmomentwandler (1) ein Abfall
moment-Verhältnis bzw. Abrißmoment-Verhältnis (stall torque
ratio) im Bereich von 1,6 bis 1,8 aufweist.
5. Einrichtung zur Kraftübertragung für die Übertragung
eines Drehmoments von einem Motor (E) an ein Ausgangsteil
(2), gekennzeichnet durch:
einen Drehmomentwandler (1) mit einem Pumpenrad (5), einem Stator (7) und einem Turbinenrad (6), von denen das Pumpen rad die Kraft des Motors aufnimmt und der Drehmomentwandler ein Abfallmoment-Verhältnis im Bereich von 1,6 bis 1,8 besitzt, und
eine Anordnung (3) zum Ändern der Übersetzung mit einer Einheit (16) zum stufenlosen Ändern der Übersetzung, um einen Ausgang mit variabler Übersetzung bzw. Drehzahl bewirken zu können.
einen Drehmomentwandler (1) mit einem Pumpenrad (5), einem Stator (7) und einem Turbinenrad (6), von denen das Pumpen rad die Kraft des Motors aufnimmt und der Drehmomentwandler ein Abfallmoment-Verhältnis im Bereich von 1,6 bis 1,8 besitzt, und
eine Anordnung (3) zum Ändern der Übersetzung mit einer Einheit (16) zum stufenlosen Ändern der Übersetzung, um einen Ausgang mit variabler Übersetzung bzw. Drehzahl bewirken zu können.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis zwischen dem kleinsten Übersetzungsbereich
und dem größten Übersetzungsbereich der Einheit (16) zum
stufenlosen Ändern der Übersetzung mindestens gleich 5 ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Einheit (16) zum stufenlosen Ändern der Über
setzung eine erste Riemenscheibe (30) mit variablem Durch
messer und eine zweite Riemenscheibe (31) mit variablem
Durchmesser sowie einen Riemen (32) aufweist, der zwischen
der ersten und der zweiten variablen Riemenscheibe liegt.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Turbinenrad (6) einen Torus mit
einem Außendurchmesser D in folgendem Größenbereich bildet:
D = 2,5T + (170 bis 183)worin T das Drehmoment des Motors ist.
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JP8152483A JPH102399A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 無段変速機を有する動力伝達装置 |
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Non-Patent Citations (1)
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Design Practices: Passanger Car Automatik Transmissions Third Edition AE-18, 1994, Society of Automotive Enginers Juc. 400 Commonwealth Dr., Warrendale, PA 15096- 0001 USA * |
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DE102015114170B4 (de) * | 2014-09-04 | 2019-11-21 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Stufenloses multi-mode-getriebe mit wählbaren übertragungszahnrädern |
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