DE2552006A1

DE2552006A1 - HYDROKINETIC TORQUE CONVERTER

Info

Publication number: DE2552006A1
Application number: DE19752552006
Authority: DE
Inventors: Randle Leslie Abbott
Original assignee: GKN Transmissions Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 1974-11-20
Filing date: 1975-11-20
Publication date: 1976-05-26
Also published as: CA1038200A; GB1479750A; IT1050918B

Description

Anmelder: GKN TransmissionsApplicant: GKN Transmissions

Limited, Chester Rd., Erdington,Birmingham County of Warwick, England.Limited, Chester Rd., Erdington, Birmingham County of Warwick, England.

D 28 Bremen, 18.November 1975 SIevogtstraßa 21 Bundesrepublik Deutschland Telefon 0421 - 34 2019 Telegramms: PATMEIS BREMEND 28 Bremen, November 18, 1975 SIevogtstraßa 21 Federal Republic of Germany Telephone 0421 - 34 2019 Telegram: PATMEIS BREMEN

Unser ZeichenOur sign

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Hydrokinetic torque converter

(Die Priorität aus der britischen Patentanmeldung 50415/74 vom 20.November 1974 wird in Anspruch genommen)(The priority from UK patent application 50415/74 of November 20, 1974 is used)

Die Erfindung betrifft die Kombination eines hydrokinetisehen Drehmmmentwandlers mit Planetengetrieben. Derartige Kombinationen finden Anwendung als automatische Getriebe bei Kraftfahrzeugen zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Endantrieb.The invention relates to the combination of a hydrokinetic vision Torque converter with planetary gears. Such combinations are used as automatic transmissions in motor vehicles between the internal combustion engine and the final drive.

Insbesondere betrifft die Erfindung die Kombination ausIn particular, the invention relates to the combination of

1. einem hydrokinetisehen Drehmomentwandler, der wenigstens drei Elemente, nämlich ein Pumpenrad, eine Turbine und ein Leitrad aufweist, mit1. A hydrokinetic torque converter that has at least three Has elements, namely a pump wheel, a turbine and a stator, with

2. einem ersten, einem zweiten und einem dritten Planetengetriebe, die jeweils aus Außenrad bzw. Ringrad, Sonnenrad, zwei oder mehreren Planetenrädern, die mit dem Sonnenrad und dem Außenrad im Eingriff stehen, und einem Steg für die Planetenräder bestehen.2. a first, a second and a third planetary gear, each of the outer gear or ring gear, sun gear, two or more planet gears, which are connected to the sun gear and the outer gear in the Are engaged, and exist a web for the planet gears.

In einer derartigen Kombination ist das erste Planetengetriebe mit dem Drehmomentwandler verbunden, so daß sich ein "übersetzter" Dreh-In such a combination, the first planetary gear is with connected to the torque converter, so that a "translated" rotary

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ingesandte Modelle werden nach 2 Monaten, (alls nicht zurückgefordert, vernichtet. Mündliche Abreden, Insbesondere durch Fernsprecher, bedürfen schriftlicher iestätigung. — Die in Rechnung gestellten Kosten sind mit Rechnungsdatum ohne Abzug fSIIig. — Bei verspäteter Zahlung werden Bankzinsen berechnet.Models sent in will be destroyed after 2 months, (all of which are not reclaimed. Oral agreements, in particular by telephone, require a written one confirmation. - The costs invoiced are valid with the invoice date without deduction. - In the event of late payment, bank interest will be charged.

Gerichtsstand und Erfüllungsort Bremen.
!remerBank, Bremen, Nr. 2310028 · Die Sparkasse in Bremen, Nr. 1045855 · AIIg. Deutsche Credit-Anstalt, Bremen, Nr. 202 598 ■ Postscheckkonto: Hamburg 33952-202Jurisdiction and place of performance Bremen.
! remerBank, Bremen, No. 2310028 · Die Sparkasse in Bremen, No. 1045855 · AIIg. Deutsche Credit-Anstalt, Bremen, No. 202 598 ■ Postal checking account: Hamburg 33952-202

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momentwandler ergibt, d.h. ein Wandler, in dem wenigstens zwei seiner Elemente durch das erste Planetengetriebe verbunden sind, so daß die Umdrehungsgeschwindigkeit eines der verbundenen Elemente des Wandlers - verglichen mit der Geschwindigkeit des nicht verbundenen Elementes - verändert wird, wodurch sich wiederum die Strömungseigenschaften der Flüssigkeit und damit der Wirkungsgrad des Wandlers ändern. Die Art und Weise, in der das erste Getriebe mit dem Drehmomentwandler verbunden ist, bestimmt den Wirkungsgrad und die Eigenschaften des Wandlers. Die anderen beiden Getriebe ermöglichen das Einlegen des Vorwärts- und des Rückwärtsganges sowie hohe und niedrige Geschwindigkeitsbereiche zusätzlich zu dem Bereich oder den Bereichen, die der "übersetzte" Wandler erlaubt, der durch die Verbindung eines Drehmomentwandlers mit dem ersten Planetengetriebe gebildet wird.torque converter results, i.e. a converter in which at least two its elements are connected by the first planetary gear, so that the speed of rotation of one of the connected elements of the transducer - compared to the speed of the disconnected element - is changed, which in turn change the flow properties of the liquid and thus the efficiency of the converter. The way in which the first Transmission connected to the torque converter determines the efficiency and properties of the converter. The other two Transmissions also enable forward and reverse gears to be engaged, as well as high and low speed ranges to the range or ranges that the "geared" converter allows, through the interconnection of a torque converter is formed with the first planetary gear.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht auf die Art von "übersetztem" Drehmomentwandler, in welchem der Wirkungsgrad des Drehmomentwandlers durch zwei Planetengetriebe geregelt wird, sondern ausschließlich auf eine solche Vorrichtung, bei der ein Drehmomentwandler mit einem einzigen Planetengetriebe ( dem ersten der genannten Getriebe) verbunden ist, welches die Regelung des Wirkungsgrades ermöglicht.The present invention does not relate to the type of "gear ratio" torque converter in which the efficiency of the Torque converter is controlled by two planetary gears, but exclusively on such a device, in which a torque converter is connected to a single planetary gear (the first of the said gears), which controls the Efficiency enables.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kombination aus einem hydrokine ti sehen Drehmomentwandler und drei Planetengetrieben in der eingangs genannten Form bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide an improved combination from a hydrokine ti see torque converter and three planetary gears in the form mentioned.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge die Kombination ausThe invention is therefore the combination of

(1) einem hydrokinetisehen Drehmomentwandler, welcher wenigstens ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und ein Leitrad aufweist, mit(1) a hydrokinetic torque converter which has at least having a pump wheel, a turbine wheel and a stator, with

(2) drei Planetenge trieben, die jeweils aus einem Außen- oder Ringrad, einem Sonnenrad, zwei oder mehreren mit dem Sonnenrad und dem Ring- oder AuiBenrad in Eingriff stehenden Planetenrädern(2) three planetary gear, each consisting of an external or Ring gear, a sun gear, two or more planet gears meshing with the sun gear and the ring gear or outer gear

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und einem Steg für die Planetenräder "bestehen, wobei die Schaltung des Drehmomentwandlers durch direkte Verbindung von zwei Gliedern des ersten der Planetengetriebe mit zwei verschiedenen Elementen des Wandlers erfolgt und das erste Getriebe das einzige ist, das den Wirkungsgrad des Wandlers regelt, wobei weiterhin ein Glied des zweiten der Planetengetriebe mit einem Element des Wandlers und/oder mit einem ersten Glied des ersten Getriebes verbunden ist, so daß ein Glied des dritten Planetengetriebes eine Leistung bzw. einen Ausstoß ergibt und ein zweites Glied des dritten Getriebes direkt mit einem zweiten Glied des zweiten Planetengetriebes verbunden ist, undand a web for the planet gears "consist of the circuit of the torque converter by directly connecting two links of the first of the planetary gears to two different ones Elements of the converter takes place and the first gear is the only one that regulates the efficiency of the converter, whereby still a link of the second of the planetary gears with an element of the converter and / or with a first link of the first gear is connected so that one member of the third planetary gear gives a power or an output and a second Link of the third gear is directly connected to a second link of the second planetary gear, and

(3) Reglern für wenigstens das zweite und das dritte Getriebe, die die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung sowie hohe und niedrige Geschwindigkeit ermöglichen, wobei die Rückwärtsbewegung erreicht wird durch Abbremsen des Planetensteges des zweiten oder dritten Getriebes, welche den Vorwärts- und Rückwärtsantrieb bewirken und das Differentialverhältnis des anderen der beiden Getriebe, nämlich des zweiten oder dritten Getriebes, durch Abbremsen des Sonnenrades des anderen Getriebes erreicht wird, und wobei schließlich die entsprechenden Glieder der Getriebe dieselbe Anzahl an Zähnen auf denselben Steigungskreisdurchmessern aufweisen.(3) Controls for at least the second and third gears, which control the forward and backward movement as well as high and low Enable speed, the backward movement being achieved by braking the planetary web of the second or third Transmission, which cause the forward and reverse drive and the differential ratio of the other of the two transmissions, namely of the second or third gear, is achieved by braking the sun gear of the other gear, and finally the corresponding links of the gears have the same number of teeth on the same pitch circle diameters.

Auf diese Weise ist bei allen Sonnenrädern aller drei Getriebe die gleiche Anzahl von Zähnen an demselben Steigungskreisdurchmesser angeordnet, die Planetenräder aller drei Getriebe weisen jeweils dieselbe Anzahl von Zähnen an demselben Steigungskreisdurchmesser auf und auch bei den Außenrädern der Getriebe ist die Anzahl der Zähne an dem gleichen Steigungskreisdurchmesser gleich. Obwohl die Metallwerkstücke, die die Sonnenräder und Außenräder darstellen, in der Praxis nicht bei allen drei Getrieben identisch sein werden, erlaubt die Verwendung von Rädern mit der gleichen Zahl an Zähnen auf demselben Steigungskreisdurchmesser eine Reduktion der Produktionskosten. So können insbesondere die Planeten-In this way, the same number of teeth on the same pitch circle diameter is in all sun gears of all three gears arranged, the planet gears of all three gears each have the same number of teeth on the same pitch circle diameter The number of teeth on the same pitch circle diameter is the same on and also on the outer gears of the gearbox. Although the metal workpieces that represent the sun gears and outer gears are not identical in practice for all three transmissions the use of wheels with the same number of teeth on the same pitch circle diameter allows a reduction the cost of production. In particular, the planetary

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räder, die Planetenräderzapfen und die Planetenräderlager bei den drei Getrieben identisch sein. Eine einzige Aufspannvorrichtung zur Lagerung der Planetenradzapfen an dem Planetensteg kann fir alle drei Getriebe dienen. Das Schneiden der Zähne bei den Sonnenrädern und den Außenrädern ist wirtschaftlicher, weil die Zahnanordnungen bei allen drei Getrieben dieselben sind. Werden die Außenräder durch Räumen hergestellt, so kann dasselbe Räumwerkzeug für alle Getriebe verwendet werden, wobei eine Halterung vorgesehen ist, die das Festhalten aller drei Außenräder während des Räumens erlaubt.gears, the planetary gear journals and the planetary gear bearings must be identical in the three gearboxes. A single jig all three gears can be used to mount the planetary gear journals on the planetary web. Cutting the teeth at the sun gears and the outer gears is more economical because the tooth arrangements are the same in all three transmissions. If the outer gears are made by broaching, the same broaching tool can be used for all gears, with a bracket is provided, which allows the holding of all three outer wheels during the broaching.

Der Drehmomentwandler ist vorzugsweise mit einer direkten Antrieb skupplung versehen, so daß das Pumpenrad und das Turbinenrad zusammengekuppelt werden können und einen direkten Antrieb ergeben. Weitere Regler können vorgesehen werden, die eine Regelung des ersten Getriebes ermöglichen, so daß mehrere Geschwindigkeitsbereiche einstellbar sind.The torque converter is preferably provided with a direct drive coupling so that the pump wheel and the turbine wheel can be coupled together and result in a direct drive. Further regulators can be provided which have a regulation enable the first gear, so that several speed ranges can be set.

Die Außenräder des zweiten und des dritten Getriebes sind vorzugsweise miteinander verbunden, gegebenenfalls starr miteinander verbunden, d.h. aus einem einzigen Metallstück hergestellt.The outer gears of the second and third gears are preferred connected to one another, possibly rigidly connected to one another, i.e. made from a single piece of metal.

Das zweite Planetengetriebe ist vorzugsweise dasjenige welches den Vorwärts- und Rückwärtsgang ermöglicht. Der Steg dieses Getriebes wird abgebremst, wenn der Rückwärtsgang eingelegt werden soll, während der Vorwärtsgang eingelegt wird, indem zwei Glieder des Getriebes züsammengekuppelt werden.The second planetary gear is preferably that which enables the forward and reverse gear. The bridge of this gear is braked when reverse gear is to be engaged while forward gear is engaged by two links of the transmission are coupled together.

Ist das Eigangsrad das Sonnenrad, so wirkt das Getriebe als Reduktionsgetriebe, wogegen das Getriebe als Schnellganggetriebe wirkt, wenn das Außenrad das Eingangsrad ist.If the Eigangsrad is the sun, the gear acts as a reduction gear, whereas the gearbox acts as an overdrive gearbox when the outer gear is the input gear.

Es wurde jetzt gefunden, daß durch Regelung des zweiten Getriebes anstelle des dritten Getriebes, so daß das zweite Getriebe alsIt has now been found that by controlling the second gear instead of the third gear so that the second gear as

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Vorwä rts- und Rückwärtsgang wirkt, das von der Bremse, die den Planetensteg zurückhält, aufzunehmende Drehmoment kleiner ist, als es wäre, wenn das dritte Planetengetriebe das für den Vorwärts- und Rückwärtsgang geregelte wäre. Bei der Regelung des zweiten Getriebes zur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung ergibt sich zwar eine geringe Erhöhung des Drehmomentes an dem dritten Planetengetriebe, welches von der Bremse aufgenommen werden muß, damit das Planetenverhältnis erreicht wird, jedoch ist diese Erhöhung viel geringer als die Verringerung an der Rückwärtsbremse des zweiten Getriebesteges, so daß für das dritte Getriebe eine billigere Bremse verwendet werden kann.Forward and reverse gear acts, the torque to be absorbed by the brake, which holds back the planetary carrier, is smaller, than it would be if the third planetary gear was the one regulated for forward and reverse gear. When regulating the second gear for forward and backward movement results in a slight increase in the torque at the third Planetary gear, which must be taken up by the brake so that the planetary ratio is achieved, but this is Increase much less than the decrease on the reverse brake of the second gear web, so that for the third gear a cheaper brake can be used.

Das dritte Getriebe ist für hohe und niedrige Bereiche regelbar. Das Eingangsrad am dritten Getriebe kann entweder das Außenrad sein - dann handelt es sich um direkte Übersetzung und Langsamgang (underdrive) - oder das Sonnenrad - dann handelt es sich um direkte Übersetzung und Schnellgang (overdrive).The third gear is adjustable for high and low ranges. The input gear on the third gear can either be the outer gear be - then it is a question of direct translation and slow gear (underdrive) - or the sun gear - then it is direct translation and overdrive.

Die Erf indung soll nun an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen bedeuten:The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

Fig. 1 bis 5 schematische Darstellungen von fünf verschiedenen Ausführungeformen der Erfindung;Figures 1 to 5 are schematic representations of five different embodiments of the invention;

Fig. 6 einen vertikalen Halbschnitt durch die drei Getriebe der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, wobei der Drehmomentwandler wieder schematisch dargestellt ist;6 shows a vertical half section through the three transmissions of the embodiment shown in FIG. 5, the torque converter again being schematic is shown;

Fig. 7 ein tabellarisches Diagramm, welches verschiedene Arten bekannter "übersetzter ⁿ Drehmomentwandler enthält, für die die Erfindung benutzt werden kann.Figure 7 is a tabular diagram showing various types of known "gear ^ratio" torque converters with which the invention can be used.

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In Figur 1 ist ein Drehmomentwandler ganz allgemein mit 10 bezeichnet; das erste, das zweite und das dritte Planetengetriebe tragen die Bezugszeichen 11,12 und 13 ( in der angegebenen Reihenfolge). Die Getriebe sind wie vorstehend angegeben konstruiert, d.h. die Sonnenräder in allen Getrieben haben dieselbe Anzahl anIn Figure 1, a torque converter is generally designated 10; the first, the second and the third planetary gear have the reference numerals 11, 12 and 13 (in the order given). The gears are constructed as indicated above, i.e. the sun gears in all gears have the same number of

Zähnen auf dem gleichen Teil kreisdurchmesser, die Aussen-Teeth on the same part circle diameter, the outer

räder aller Getriebe haben die gleiche Anzahl von Zähnen auf dem gleichen Teil—— kreisdurchmesser und auch die Planetenräder aller Getriebe haben die gleiche Anzahl an Zähnen auf demselben Teil kreisdurchmesser.The gears of all gears have the same number of teeth on the same pitch circle diameter and so do the planet gears all gears have the same number of teeth on the same part circle diameter.

Der Drehmomentwandler weist ein Pumpenrad 14, ein Turbinenrad 15 und ein Leitrad 16 auf. Das Pumpenrad 14 ist mit der Zuleitung 17 verbunden und zwischen Turbinenrad und Pumpenrad befindet sich eine direkte Antriebskupplung 18. Das Leitrad 16 ist mit dta Außenrad 19 des ersten Planetengetriebes verbunden und das Turbinenrad 15 ist mit dem Sonnenrad 20 des Getriebes 11 verbunden. Eines der Planetenräder des Planetengetriebes trägt die Bezugszahl 21 und wird von dem Steg 22 gehalten. The torque converter has an impeller 14, a turbine 15 and a stator 16. The pump wheel 14 is with the supply line 17 connected and between the turbine wheel and the pump wheel there is a direct drive coupling 18. The stator 16 is an outer wheel with dta 19 of the first planetary gear and the turbine 15 is connected to the sun gear 20 of the gear 11. One the planetary gears of the planetary gear have the reference number 21 and are held by the web 22.

Das Turbinenrad 15 ist auch mit dem Sonnenrad 23 des Getriebes 12 verbunden. Das Aussenrad 24 des Getriebes 12 ist mit dem Außenrad 25 des Getriebes 13 und auch mit dem Teil 26a der Kupplung 26 verbunden. Das Sonnenrad 27 des Getriebes 13 ist mit einem weiteren Teil 28 der Kupplung 26 verbunden,welches so ausgelegt ist, daß es mit dem Teil 26a zusammenwirken kann. Eines der Planetenräder des Getriebes 13 ist mit 29 bezeichnet und der Steg 30, in dem die Planetenräder gelagert sind, liefert die Leistung für die Transmission.The turbine wheel 15 is also connected to the sun wheel 23 of the transmission 12. The outer gear 24 of the transmission 12 is with the outer gear 25 of the transmission 13 and also with the part 26a of the clutch 26. The sun gear 27 of the transmission 13 is with a further part 28 of the coupling 26 connected, which is designed is that it can cooperate with part 26a. One of the planetary gears of the transmission 13 is denoted by 29 and the web 30, in which the planetary gears are mounted, provides the power for the transmission.

Eines der Planetenräder des Getriebes 12 mit dem Bezugszeichen 31 ist in dem Steg 32 gelagert, welcher ein Teil 33a der Kupplung 33 aufweist, welches mit einem weiteren Teil 34 der Kupplung 33 zusammenwirken kann, die ihrerseits mit dem SonnenradOne of the planetary gears of the transmission 12 with the reference numeral 31 is mounted in the web 32, which is a part 33a of the clutch 33, which can interact with a further part 34 of the clutch 33, which in turn with the sun gear

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23 verblinden ist. Bremsen sind bei 35 für den Planetensteg 22, bei 36 für das Aussenrad 19, bei 37 für den Planetensteg 32 und bei 38 für das Sonnenrad 27 angedeutet.23 is blind. Brakes are at 35 for the planetary web 22, at 36 for the outer gear 19 and at 37 for the planetary web 32 and indicated at 38 for the sun gear 27.

Im Betrieb lassen sich mit dem Drehmomentwandler und dem ersten Getriebe 11 drei Bereiche erzielen. Der unterste Bereich ergibt sich, wenn man. die Bremse 35 einlegt und die Bremse 36 löst und die Kupplung 18 auskuppelt; der zweite Bereich ergibt sich, wenn man die Bremse 35 löst, die Kupplung 18 auskuppelt und die Bremse 36 anzieht; der höchste Bereich ergibt sich, wenn man die Kupplung 18 einkuppelt, so daß sich ein direkter Antrieb zwischen den freigegebenen Bremsen 35 und 36 ergibt.In operation, three ranges can be achieved with the torque converter and the first transmission 11. The lowest area gives yourself if you. the brake 35 is applied and the brake 36 is released and the clutch 18 is disengaged; the second area yields when the brake 35 is released, the clutch 18 is disengaged and the brake 36 is applied; the highest range results when the clutch 18 is engaged so that there is a direct drive between the released brakes 35 and 36.

Die Leistung geht in Vorwärtsrichtung, wenn die Kupplung 33 eingekuppelt ist und damit das Getriebe 12 festlegt. Umgekehrt wird eine Rückwärtsbewegung erreicht, wenn man den Planetensteg 32 abbremst, in-dem man die Bremse 37 einlegt und die Kupplung 33 auskuppelt.The power goes in the forward direction when the clutch 33 is engaged is and thus the transmission 12 defines. Conversely, a backward movement is achieved when the planetary web 32 brakes by applying the brake 37 and disengaging the clutch 33.

Drei hohe Bereiche ergeben sich, wenn man die Kupplung 26 einkuppelt und damit das Getriebe 13 blockiert; drei niedrige Bereiche ergeben sich, wenn man die Kupplung 26 auskuppelt und die Bremse 38 einlegt, die das Sonnenrad 27 stationär hält.There are three high ranges when clutch 26 is engaged and thus the transmission 13 blocked; three low ranges result when the clutch 26 is disengaged and the brake 38 is applied, which keeps the sun gear 27 stationary.

In Figur 2 sind das zweite und das dritte Getriebe im Hinblick auf Figur 1 angeordnet, wobei dieselben Bezugszeichen verwendet worden sind. Jedoch ist in Figur 2 der Drehmomentwandler mit 39 bezeichnet und weist das Pumpenrad 40, welches mit dem Sonnenrad 41 des ersten Planetengetriebes 42 verbunden ist, das Leitrad 43, welches mit dem Aussenrad 44 des Getriebes 42 verbunden ist, und das Turbinenrad 45 auf, welches mit dem Sonnenrad 23 des zweiten Getriebes 12 verbunden ist. Eines der Planetenräder des ersten Getriebes 42 ist mit 46 bezeichnet und in dem StegIn Figure 2, the second and the third gear are arranged with respect to Figure 1, the same reference numerals being used have been. However, in FIG. 2, the torque converter is designated by 39 and has the pump wheel 40, which is connected to the sun wheel 41 of the first planetary gear 42 is connected, the stator 43, which is connected to the outer gear 44 of the gear 42, and the turbine wheel 45, which is connected to the sun gear 23 of the second transmission 12. One of the planet gears of the first gear 42 is denoted by 46 and in the web

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gelagert, der mit der Bremse 48 verbunden ist. Das Aussenrad 44 ist mit der Bremse 49 verbunden und zwischen dem Pumpenrad 40 und dem Turbinenrad 45 ist eine Feststellkupplung 50 angeordnet . ^v which is connected to the brake 48. The outer wheel 44 is connected to the brake 49 and a locking clutch 50 is arranged between the pump wheel 40 and the turbine wheel 45. ^v

Bei dieser Anordnung wird·im niedrigen Bereich die Bremse 48 angelegt, die andere Bremse 39 und die Kupplung 50 dagegen gelöst; im zweiten Bereich tritt die Bremse 49 in Wirkung, während die Bremse 48 und die Kupplung 50 gelöst sind; im dritten Bereich ist der Drehmomentwandler durch die Kupplung 50 blockiert. Die Wirkungsweise des zweiten und des dritten Getriebes ist dieselbe wie in bezug auf Figur 1 beschrieben.With this arrangement, the brake 48 becomes in the low range applied, the other brake 39 and the clutch 50, however, released; in the second area, the brake 49 comes into effect while the brake 48 and clutch 50 are released; In the third area, the torque converter is blocked by the clutch 50. The mode of operation of the second and third gear is the same as that described with reference to FIG.

In Figur 3 sind das zweite und das dritte Getriebe dieselben wie in den Figuren 1 und 2; sie sind auch mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In Figur 3 trägt das erste Getriebe das Bezugszeichen 51 und ist vor dem Drehmomentwandler 52 angeordnet. Das Aussenrad 53 des ersten Getr iebes ist mit dem Pumpenrad 54 des Drehmomentwandlers und das Sonnenrad 55 des Getriebes 51 ist mit dem Turbinenrad 56 und mit dem Sonnenrad 23 des zweiten Getriebes verbunden. Eines der Planetenräder des ersten Getriebes trägt das Bezugszeichen 57 und ist in dem Steg 58 gelagert, der die Leistung liefert; zwischen dem Steg 58 und dem Turbinenrad 56 ist eine direkte Antriebskupplung 59 vorgesehen. Der Drehmomentwandler weist auch ein Leitrad 60 auf, welches über eine Einwegkupplung 61 fest bei 62 zur Anlage kommen kann.In Figure 3, the second and third gear are the same as in Figures 1 and 2; they are also given the same reference numerals designated. In FIG. 3, the first transmission bears the reference number 51 and is arranged in front of the torque converter 52. The outside wheel 53 of the first gear is with the pump gear 54 of the torque converter and the sun gear 55 of the gear 51 is with the turbine wheel 56 and connected to the sun gear 23 of the second transmission. One of the planetary gears of the first gearbox bears the reference number 57 and is mounted in the web 58 which supplies the power; between the web 58 and the turbine wheel 56, a direct drive coupling 59 is provided. The torque converter also has a stator 60, which can come to rest firmly at 62 via a one-way clutch 61.

Bei dieser Anordnung ergibt der "übersetzte" Drehmomentwandler, d.h. die Kombination aus dem ersten Getriebe 51 und Drehmomentwandler 52, nur dann einen direkten Antrieb, wenn die Kupplung 59 eingelegt ist, dagegen einen indirekten Antrieb, wenn dies nicht der Fall ist. Die zweiten und dritten Getrieb 12 und 13 arbeiten wie weiter vorstehend beschrieben.With this arrangement, the "geared up" torque converter, i.e., the combination of the first transmission 51 and torque converter, results 52, a direct drive only when the clutch 59 is engaged, on the other hand an indirect drive when this is not the case. The second and third transmissions 12 and 13 operate as described further above.

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In Figur 4 ist eine weitere Anordnung dargestellt, in der man einen Drehmomentwandler 63 und ein erstes Getriebe 64 erkennt. Der Drehmomentwandler weist ein Pumpenrad 65, welches mit der Zuführung verbunden ist, ein Turbinenrad 66, welches mit dem Planetensteg 67 des Getriebes 64 verbunden ist, und ein Leitrad 68, welches über eine Einwegkupplung 69 mit dem SonnenradFIG. 4 shows a further arrangement in which a torque converter 63 and a first transmission 64 can be seen. The torque converter has an impeller 65 which is connected to the supply, a turbine 66 which is connected to the Planet web 67 of the transmission 64 is connected, and a stator 68, which via a one-way clutch 69 with the sun gear

70 des ersten Getriebes 64 verbunden ist,auf. Das Aussenrad70 of the first transmission 64 is connected to. The outside wheel

71 des ersten Getriebes ist mit dem Sonnenrad 23 des zweiten Getriebes verbunden; eines der Planetenräder des ersten Getriebes 64 trägt das Bezugszeichen 72. Zwischen dem Pumpenrad 65 und dem Turbinenrad 66 ist eine direkte Antriebskupplung 73 angeordnet. Wie bei Figur 3 ergibt der "übersetzte" Drehmomentwandler nur dann einen direkten Antrieb, wenn die Kupplung 73 eingekuppelt ist, während ein indrekter Antrieb vorliegt, wenn die Kupplung ausgekuppelt ist. Die zweiten und dritten Getriebe 12 und 13 funktionieren in der bereits beschriebenen Weise.71 of the first transmission is connected to the sun gear 23 of the second transmission; one of the planet gears of the first transmission 64 has the reference number 72. A direct drive coupling 73 is located between the pump wheel 65 and the turbine wheel 66 arranged. As with Figure 3, the "geared up" results in torque converter a direct drive only when the clutch 73 is engaged, while an indirect drive is present when the clutch is disengaged. The second and third gears 12 and 13 function in the manner already described.

In der folgenden Figur 5 ist der Drehmomentwandler mit 74 bezeichnet und umfaßt ein Pumpenrad 75» welches mit der Zuführung verbunden ist, ein Turbinenrad 76, welches mit dem Aussenrad des ersten Getriebes 78 verbunden ist, und zwei Leiträder , von denen das erste, 79, mit dem Sonnenrad 80 des ersten Getriebes verbunden ist, während das zweite Leitrad 81 über die Einwegkupplung 82 mit einer Anlage 83 verbunden ist. Eines der Planetenräder des ersten Getriebes 78 trägt das Bezugszeichen 84 und ist in einem Steg 85 gelagert, der mit der Bremse 86 verbunden ist. Das Leitrad 79 ist mit der Bremse 87 verbunden und zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad ist eine direkte Antriebskupplung 88 vorgesehen.In the following FIG. 5, the torque converter is denoted by 74 and includes an impeller 75 »which is connected to the supply is connected, a turbine wheel 76, which is connected to the outer wheel of the first gearbox 78, and two guide wheels, of which the first, 79, is connected to the sun gear 80 of the first transmission, while the second stator 81 via the One-way clutch 82 is connected to a system 83. One of the planet gears of the first gear 78 bears the reference number 84 and is mounted in a web 85 which is connected to the brake 86. The stator 79 is connected to the brake 87 and a direct drive coupling 88 is provided between the turbine and impeller.

Die zweiten und dritten Getriebe 12 und 13 funktionieren in der bereits beschriebenen Weise. Der "übersetzte" Drehmomentwandler, der aus dem Drehmomentwandler 74 und dem ersten Getriebe 78 be-The second and third gears 12 and 13 function in the manner already described. The "translated" torque converter, from the torque converter 74 and the first transmission 78

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steht, kann so betrieben werden, daß sich vier Bereiche ergeben, von denen einer automatisch ist, während der erste von .den anderen drei erreicht wird, wenn man die Bremse 86 anzieht, die Bremse 87 und die Kupplung 88 dagegen löst. Der nächste Bereich ergibt sich, wenn man die Bremse 87 anzieht, dagegen die Bremse 86 und die Kupplung 88 löst. Der verbleibende direkte Antriebsbereich ergibt sich, wenn man die Kupplung 88 einkuppelt. can be operated in such a way that four areas result, one of which is automatic, while the first of .the other three is achieved when the brake 86 is applied, the brake 87 and the clutch 88, however, released. The next area yields when the brake 87 is applied, the brake 86 and the clutch 88 are released. The remaining direct drive range results when the clutch 88 is engaged.

In Figur 6 sind die Getriebe 11 bis 13 von Figur 5 dargestellt. Man erkennt, daß die Planetenräder 29,31 und 84 identisch sind und alle in ihren entsprechenden Stegen 30,32 und 85 in derselben Entfernung von der gemeinsamen Achse 100 der Getriebe angeordnet sind. Die Planetenzapfen 101 für die Räder 29 und 84 sind identisch und der Planetenzapfen 102 für das Planetenrad 31 unterscheidet sich nur durch eine Extrabohrung an einem Ende von den ersteren, jedoch können alle Zapfen identisch sein. Die Sonnenräder 23,27 und 80 weisen alle dieselbe Größe auf und ebenso sind die Aussenräder 24,25 und 77 alle von der gleichen Größe. Die Aussenräder 24,25 bilden eine Einheit und sind aus einem einzigen Metallstück 103 hergestellt.In Figure 6, the gears 11 to 13 of Figure 5 are shown. It can be seen that the planet gears 29, 31 and 84 are identical and all located in their respective lands 30,32 and 85 at the same distance from the common axis 100 of the gears are. The planet pin 101 for the wheels 29 and 84 are identical and the planet pin 102 for the planet gear 31 differs from the former only in that it has an extra hole at one end, but all tenons can be identical. the Sun gears 23, 27 and 80 are all of the same size and likewise the outer gears 24, 25 and 77 are all of the same size. The external gears 24, 25 form a unit and are made from a single piece of metal 103.

Die verschiedenen Bremsen und Kupplungen sind Lamellenbremsen bzw. -kupplungen und hydraulisch betrieben und werden nicht weiter im einzelnen beschrieben.The various brakes and clutches are multi-disc brakes or clutches and are operated hydraulically and are not further described in detail.

Figur 7 zeigt in tabellenartiger Form die verschiedenen bekannten Arten von "übersetzten" Drehmomentwandlern, die mit zwei weiteren Planetengetrieben, z.B. einem zweiten und dritten Getriebe 12 und 13 der vorstehend beschriebenen Art verbunden werden können, so daß sich die erfindungsgemäße Kombination aus Drehmomentwandler und Planetengetriebe»!.ergibt. Bei Verwendung in der beschriebenen Art haben alle Planetengetriebe in den entsprechenden Planetenrädern dieselbe Anzahl an Zähnen auf den-FIG. 7 shows in tabular form the various known types of "geared" torque converters, those with two further planetary gears, e.g., a second and third gear 12 and 13 of the type described above can be so that the inventive combination of torque converter and planetary gear »!. results. Using in the manner described, all planetary gears in the corresponding planetary gears have the same number of teeth on the

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25570Π-6 - Ii -25570Π-6 - Ii -

selben /eil- kreisdurchmessern angeordnet. Man erkennt,the same / pitch circle diameters arranged. One recognises,

daß bei allen in Figur 7 dargestellten Drehmomentumwandlern nur ein erstes Getriebe vorgesehen ist, welches die Wirkungsweise des Drehmomentwandlers regelt. Die Buchstaben A,P und S, die in Figur 7 verwendet worden sind, bezeichnen das Aussenrad, das Planetenrad und das Sonnenrad in den entsprechenden Anordnungen und die Buchstaben I,T,R und C bezeichnen jeweils das Pumpenrad, das Turbinenrad, das Leitrad und die Einwegkupplung in den Anordnungen. Die incfer Reihe X der Figur 7 dargestellten Anordnungen sind bekannt als "input coupled"; die in der Reihe Y gezeigte Anordnung hat eine gleichzeitige Input-Output-Verbindung und die Anordnungen in der Reihe Z gehören zu denen, die unter der Bezeichnung "output coupled" bekannt sind.that in all of the torque converters shown in Figure 7, only a first gear is provided, which the mode of operation of the torque converter regulates. The letters A, P and S, which have been used in Figure 7, designate the outer wheel, the planet gear and the sun gear in their respective arrangements and the letters I, T, R and C each denote that Pump wheel, turbine wheel, stator and one-way clutch in the assemblies. The incfer row X of Figure 7 shown Arrangements are known as "input coupled"; the arrangement shown in row Y is simultaneous Input-output connection and the arrangements in row Z belong to those known as "output coupled".

Man erkennt weiterhin, daß in allen vorstehend beschriebenen Anordnungen das zweite Getriebe, d.h. das Getriebe 12 in allen Anordnungen, dasjenige Getriebe ist, welches die Möglichkeit zum Vorwärts- und Rückwärtsantrieb ergibt.Setzt man dieses Getriebe als zweites Getriebe und nicht als drittes Getriebe, so wird die Last, die auf die Rückwärtsbremse 37 einwirkt, vermindert, verglichen mit der, die einwirken würde, wenn das dritte Getriebe das Vorwärts- und Rückwärtsgetriebe wäre. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Anordnung ergibt sich eine geringe Erhöhung des Drehmomentes an der Bremse 38, diese Erhöhung ist jedoch sehr viel geringer als die Abnahme des Drehmomentes, die auf die Rückwärtsbremse 37 einwirkt, so daß billigere Materialien verwendet werden können, als wenn das dritte Getriebe als Vorwärts- und Rückwärtsgetriebe verwendet wird.It can also be seen that in all of the arrangements described above, the second gear, i.e. the gear 12 in all Arrangements, the gear that gives the possibility of forward and reverse drive. This gear is set as a second gear and not as a third gear, the load acting on the reverse brake 37 is reduced, compared to that which would act if the third gear were the forward and reverse gear. At the in The arrangement shown in the drawings results in a slight increase in the torque at the brake 38; this increase is but much less than the decrease in torque acting on the reverse brake 37, so that cheaper materials can be used as when the third gear is used as a forward and reverse gear.

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Claims

Applicant; GKN Transmissions

Limited, Chester Road, Erdington, Birmingham , County of Warwick, England

• χι- • χι-

D 28 Bremen, November 18th 7 Sievogtstrasse 21 Federal Republic of Germany Telephone 0421 - 34 2019 Telegrams: PATMEIS BREMEN

Our sign

1511

Expectations

fly hydrokinetic torque converter, which has at least one pump wheel, a turbine wheel and a stator, in combination with three planetary gears, each consisting of an outer or ring gear, a sun gear, two or more planet gears meshing with the sun gear and the ring or outer gear and a web for the planetary gears, as well as with regulators for at least the second and the third gear, which allow the forward and backward movement as well as high and low speed, characterized in that the switching of the torque converter (10) by direct connection of two Links (19,20) of the first (11) of the planetary gears (11,12,13) with two different elements (16,15) of the converter takes place and that the first gear is the only one that regulates the efficiency of the converter, namely such that a member (23) of the second (12) of the planetary gear with an element (15) of the converter and / or with a first member (20) of the first gear is connected, so that a member (30) of the third planetary gear (13) results in an output, and that a second member (25) of the third gear is connected directly to a second member (24) of the second planetary gear, so that a Backward movement is achieved by braking the planetary web (32 or 30) of the second or third gear

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(12 or 13), which cause the forward and reverse drive, that the planetary ratio of the other of the two Gear, namely the second or third gear achieved by braking the sun gear (27 or 23) of the other gear is that the sun gears (20,23,23) of all gears are arranged coaxially and that finally the corresponding Links (19,21,20: 24,31,32: 25,29,27) of the gearbox have the same number of teeth on the same pitch circle diameters.

2. Torque converter according to claim 1, characterized in that the second gear (12) for engaging the forward and reverse gear serves.

3. Torque converter according to claim 1 or 2, characterized in that that the outer gears (24,25) of the second and the third gear (12,13) are connected to one another.

4. Torque converter according to claim 3, characterized in that the ring gears (24,25) of the second and the third gear (12,13) are made from a single piece of metal (103).

5. Torque converter according to one or more of claims 1 to

4 characterized in that a direct drive coupling (18) is provided for coupling the pump wheel (14) and turbine wheel (15) so that there is a direct drive.

6. Torque converter according to one or more of claims 1 to

5 characterized in that further regulators (35,36) are provided which regulate the first gear (11) so that several ranges result.

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