DE2614378A1 - Automatisches hydraulikgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Getriebe, bei dem das Übersetzungsverhältnis vom Antriebsmotor zur Abtriebswelle praktisch unendlich werden kann, und das sich automatisch an einen weiten Bereich von Betriebsbedingungen anpasst.

Im Einzelnen besteht das Getriebe gemäß der Erfindung aus drei verschiedenen Punktionseinheiten: dem Drehmomentwandler oder Hydraulikgetriebe, der Schneckentriebeinheit und dem Schaltgetriebe. In der Antriebsstellung ist das Getriebe in der Lage, ein extrem niedriges Übersetzungsverhältnis vom Antriebsmotor zum Hinterrad zu liefern,

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Poetecheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deuteche Bank AG Vllilngen (BLZ 69470039) 146332

ORIGINAL INSPECTED

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das jeden für besondere Fahrbedingungen erforderlichen Wert bis.zu einem Übersetzungsverhältnis von nahezu 1 : 1 annehmen kann.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsart benützt das Getriebe einen fünfgliedrigen Drehmomentwandler, um erhöhte Leistung und funktionale Anpassungsfähigkeit zu gewährleisten.

Anhand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1A eine Schnittzeichnung durch eine Hälfte

eines erfindungsgemäß ausgebildeten Getriebes.

Fig. 1B ' eine Schnittzeichnung durch die andere

Hälfte des Getriebes.

Fig. 2 eine Schnittzeichnung des Schaltgetriebes

entlang der Linie 2-2 der Fig. 1B.

Fig. 5 eine Querschnittszeichnung der Schnecken-

rad-Planetentriebanordnung entlang der Linie 3-3 der Fig. ΛΑ.

Fig. 4- eine schematische Darstellung, welche die

Drehrichtung der Hauptgetriebeeinheiten zeigt.

Wie aus Fig. 1A ersichtlich, wird die Antriebswelle 1,die mit Keilnuten 1A versehen ist, vom Antriebselement angetrieben und durch die vordere Stabilisierungswelle 2 stabilisiert. Die Welle 1 ist durch die Keilnuten 1A über das vordere Gehäuse 9A mit der Primärpumpe 9 gekoppelt. Die Primärpumpe 9 ist mit dem Gehäuse 9B verbunden, das dann die innere Getriebewelle umgibt, die in dem Lager 4-5 ruht.

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Die Drehbewegung der Primärpumpe 9 zwingt die Sekundärpumpe 6, sich mit ihr zu drehen. Unter Belastung dreht die Sekundärpumpe 6 infolge der Drehmomentwandler-Funktion schneller als die Primärpumpe 9·

Das Uberholkupplungslager 9C gestattet der Sekundärpumpe 6, schneller als die Primärpumpe 9, aber nicht langsamer als diese zu laufen. Diese Funktion ist in den meisten derzeit benützten Drehmomentwandlern üblich.

Die Sokunäärpumpe 6 treibt das Planetengehäuse 23 über die Welle 23A, die ihrerseits in die Keilnuten des Sekundärpumpen-Planetenträgers eingreift. Das Planetengehäuse 23 dreht sich immer mit der Antriebswelle 1. Unter Lastbetrieb dreht sich das Planetengehäuse 23schneller ( als unter Null-Last ) infolge der Wirkung der Sekundärpumpe 6, sodaß diese der Primärpumpe 9 vorauseilen kann.

In einer anderen Ausführungsart kann die Planetenträgerwelle 23A mit der Primärpumpe 9 und dem Primärpumpengehäuse.9B statt mit den Planetenträger-Keilnuten 6A der Sekundärpumpe 6 verkeilt sein. Diese wahlweise Anordnung wird dann benützt, wenn durch zusätzliche Belastung die Vorlauftendenz der Sekundärpumpe 6 weitgehend verhindert wird. Die Drehung des Planetenträgers 23 erzeugt die Getriebewirkung innerhalb des Planetentriebes. Das Planeten— rad 25 dreht sich zwischen dem Planetenring 24- und dem Sonnenrad 26. Der Planetenring 24- ist mit dem AbtriebwellenrückfUhrgehäuse 33 verbunden, das seinerseits mit dem mit Keilnuten versehenen Teil 33A der Schnecken-Sonnenradantriebswelle 34- verkeilt ist.

Der Planetenring 24- dreht praktisch mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Abtriebwelle und die Antriebsachse,

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falls ein Diffenrential-Übersetzungsverhältnis 1:1 verwendet wird. Unter Lastbetrieb werden die Planetenräder 25 in eine mit dem Motor gleichsinnige Umlaufbewegung versetzt, fähren jedoch eine zur Motorbewegung gegenläufige Eigendrehung aus und versetzen das Sonnenrad 26 in eine mit der Motordrehung gleichgerichtete Drehbewegung, jedoch mit höherer Drehgeschwindigkeit. Durch die Ausnutzung des Abtriebswellen-Rückführgehäuses 33 zur Erlangung einer zusätzlichen Drehbewegung im Planetenträger 23, unter Abstimmung auf Drehzahl und Lastbedingungen, werden bei Erhöhung der Kraftstoffzufuhr kleinere Übersetzungsverhältnisse zwischen Motor und Abtriebswelle erzielt, woraus sich eine höhere Beschleunigung mit größerer Ansprechempfindlichkeit ergibt. Dies wird im folgenden näher ausgeführt.

Das Sonnenrad 26 ist direkt mit der Sonnenradwelle 26A verbunden,die ihrerseits mit dem mit Keilnuten versehenen Teil 14A der ölpumpe 14 verkeilt ist und somit die ölpumpe 14 antreiben kann. Die ölpumpe 14 dreht sich im Pumpengehäuse 28, das entv/eder ein Teil des Schneckenrad-Planetenträgers 31 ist, oder mit diesem direkt verbunden sein kann. Bei Belastung dreht sich die Ölpumpe 14 viel schneller als das Gehäuse 28 und der Schneckenrad-Planetenträger 3I. Die erforderliche Leistung für den Antrieb des Planetenträgers 31 und der ölpumpe 14 wirkt direkt auf die Abtriebswelle 135 durch den Planetenring 24 und das Abtriebswellen— Rückführgehäuse 33·

Die Anfangswirkung der ölpumpe saugt öl vom öleinlaßflansch 22 durch eine öleinlaßöffnung 27 in den Pumpenbereich.Die ölrückflußöffnung I3 und der dazugehörige Flansch 4 sind auf der dem öleinlaß entgegengesetzten Seite angebracht, um eine entsprechende Auswuchtung zu erzielen. Zusätzliche

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ölflußöffnungen können verwendet werden, um eine bessere Kühlung zu erreichen, falls die Betriebsbedingungen es erfordern. Es ist zu beachten, daß die öleinlaß- und. Rückflußöffnungen von einander getrennt sind und durch die Planetentragerwelle 23A und durch den Planetenträger in das Pumpengehäuse 28 führen. Wahlweise kann auch der Planetenträger 23 mit den entsprechenden Ölbohrungen so ausgelegt werden, daß eine direkte Leitung durch die Planetentragerwelle 23A, den mit Keilnuten versehenen Teil 31 der Schneckenrad-Planetenträgerwelle und die Sonnenradwelle 26A von bzw. zu der ölpumpe entsteht. Die Öldichtung 12 oder ein entsprechendes Element ist zwischen dem Planetenträger 23 und der ölpumpe 28 insofern vorzusehen, als diese beiden Einheiten bei Belastung mit verschiedenen Drehzahlen drehen.

Eine Rücklauf-Ölrinne 28A und eine Zuführungsölrinne 23B des Planetenträgers mit je 360° sind in die aufeinanderliegenden Flächen der beiden Glieder so eingelassen, daß sie den ununterbrochenen öl-Zu- und Rückfluß vom Planetenträger 23 und der ölpumpe 14 ohne gegenseitige Beeinträchtigung gestattet.

Die ölpumpe 14 dreht in der gleichen Richtung wie der Motor. Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung eine Vielzahl von ölpumpen verschiedener Ausführungsform verwendet werden. Üblicherweise besitzt die Pumpe jedoch je einen doppelten Saug- und Druckbereich, wenn sie zwei Hydraulikmotoren antreiben soll, und verwendet irgendeine Form von elastisch gelagerten Drehschiebern 42, die einen formschlüssigen Ablauf gewährleisten, um die beiden Hydraulikmotoren 19 für den Antrieb der Schneckenräder zu betätigen. Die innere Rotornabe 44 der Pumpe ist vorzugsweise rund und dreht sich innerhalb des ölpumpengehäuses 28. Die in dieser Nabe elastisch gelagerten Drehschieber sind mit Nadellagern 43 an ihren äußeren

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Enden versehen, um deren Abnützungseigenschaften zu verbessern. Je nach Fahrzeugart kann die Zahl und Größe dieser Nadellager sich ändern. Die elastisch gelagerten Drehschieber mit dem ellipsoidförmigen Teil des Gehäuses, der von den beiden Einlaßkammern 39 und 4-0 und von den beiden Kompressions- und Ausschubkammern 37 und 4-1 gebildet wird. Diese elastisch gelagerten Drehschieber sind so angeordnet, daß sie durch die Zentrifugalkraft in Zusammenwirkung mit der Kraft der Drehschieberfedern 50 gegen die innere Wandfläche der Pumpe gedruckt werden. Das ölpumpengehäuse 28 kann mit dem Schneckenrad-Planetenträger 31 aus einem Stück gearbeitet oder auf anderer Weise mit diesem verbunden sein.

Beim völligen Stillstand, oder wenn das Getriebe unter Last steht, dreht sich die ölpumpe 14- schneller als das dazugehörige Gehäuse und der Planetenträger 31; dadurch wird öl mit großer Geschwindigkeit von der genannten Pumpe durch die Hydraulikmotorzuleitungen 29 in die Hydraulik-Antriebsmotoren 19 der Schneckentriebe gepumpt, von wo es durch die ölrückflußleitungen 15 in die ölpumpe zurückfließt. Wie sich aus Fig. 1A der Zeichnung ergibt , können diese ölrückflußleitungen mit konischer Erweiterung ausgeführt sein. Entsprechend der Erfindung sind für die Hydraulikantriebsmotoren der Schneckentriebe anstelle der in Fig» 1A gezeigten Ausführung verschiedene Sonderausführungen möglich.

Das verwendete Material und die Auslegung der Hydraulikantriebsmotoren 19 für die Schneckentriebe sind vorzugsweise so zu wählen, daß sie mit denen der Ölpumpe 14- gleich oder komplementär sind. Dieser Motor 19 hat eine runde Rotornabe 4-6, in der eine Vielzahl von elastisch gelagerten Drehschiebern untergebracht sind. Der Rotor 4-6 ist im Gehäuse 4-7 exzentrisch gelagert. Wie in Fig. 1A gezeigt, hat das Gehäuse 4-7 S

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eine runde Form und enthält alle beweglichen Teile des Motors, die Nabe und die Drehschieber. Die Drehschieberführung 20 dreht sich ungefähr im Mittelpunkt der Einheit und verhindert die direkte Berührung der Drehschieber 18 mit der Innenwand des Gehäuses 47 und gewährleistet damit eine längere Lebensdauer und eine annehmbare Laufruhe.

Die Ölpumpe 14 und die Schneckentrieb-Hydraulikmotoren 19 saugen Öl oder ein anderes Übertragungsmedium von der Drehmomentwandlerzone, z.B. wie im limken Teil von Fig. 1A dargestellt, beim ölflansch 22 an und leiten es zuletzt auf der gegenüberliegenden Seite des Drehmomentwandlers bei ölflansch 4 zurück. Diese Baugruppen arbeiten innerhalb der Schneckentriebeinheit, für deren Schmierung normalerweise Hypoidöl verwendet wird. Unter dieser Betriebsbedingung ist es natürlich notwendig, sicherzustellen, daß die Einheiten mit engen Passungen gebaut sind und daß öldichtungen wie die in 12 und 38 dargestellten ebenfalls dicht angepaßt sind, um eine Vermischung des Ubertragungsmediums mit dem Hypoidöl und umgekehrt zu verhindern.

Die Rotoren 46 der Hydraulik-Motoren können mit den Planeten-Schneckenrädern 30 fest verbunden, oder mit diesen zusammen aus einem Stück gebaut sein. Diese Rotoren laufen in Lagern 48 und werden von dem Schneckenrad-Planetenträger 31 getragen. Die Drehung der Hydraulik-Motoren bedingt somit die Drehung der Planeten-Schneckenräder 30·

Beim Stillstand des Fahrzeugs mit laufendem Motor und mit dem Getriebe in Antriebsstellung (oder unter starker Belastung) laufen die Planeten-Schneckenräder 30 mit hoher Drehzahl. Die Drehung dieser Schneckenräder gestattet eine ziemlich rasche Drehung des Planetenträgers 31 ohne Drehung des Sonnenschneckenrades 32. Natürlich treiben die Planetenräder 30 unter keinen Umständen weder das Sonnenrad 32 noch den Schneckenrad-

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Planetenträger 31 an. Vielmehr wirken die Schneckenräder 30 im Wesentlichen wie ein Fliehkraftregler oder eine Rutschkupplung zwischen dem Planetenträger 3⁷I und dem Sonnenrad 32. Diese Schlüsselfunktion der Schneckenräder 30 bringt mit ihrer Wirkung als Fliehkraftregler oder Rutschkupplung einen funktionsmäßigen und strukturellen Aufbau mit sich, der sich von anderen Getri.ebedispositionen nach dem früheren Stand der Technik unterscheidet.

Die Drehung der Antriebswelle 1 und der Primärpumpe 9 versetzt die Turbine 8 in Drehbewegung, Während der Beschleunigung, oder wenn das Getriebe unter Last steht, ist die Drehzahl der Turbine 8 etwas geringer als die der Primärpumpe 9· Wie in Fig. 1A dargestellt, ist die Turbine 8 mit der Turbinenwelle 3 verkeilt, die ihrerseits mit dem Schneckenrad-Planetenträger 31 verkeilt ist. Eine Drehung der Turbine 8 mit jeder beliebigen vorgegebenen Geschwindigkeit bedingt eine Drehung des Schneckenrad-Planetenträgers 31 niit der gleichen Drehzahl wie derjenigen der Turbine 8. Die Drehzahidifferenz zwischen dem Schneckenrad-Planetenträger 31 und dem Schnecken-Sonnenrad 32 mit der dazugehörigen Abtriebswelle 3^ bangt von der Drehzahl der Planeten-Schneckenräder 30 ab. Dies ist eine weitere einmalige strukturelle und örtliche Anordnung, aus der sich für das Getriebe gemäß der Erfindung eine Punktion ergibt, die bei Getrieben nach dem bisherigen Stand der Technik wohl nicht erlangt werden kann. So läßt man also unter Belastung und während der Beschleunigung die Turbine im Drehmomentwandler bewußt mit einer Drehzahl laufen, die einen ziemlich hohen Prozentsatz der VergleLchsdrehzahl der Primärpumpe ausmacht, um die ölgeschwindigkeit und Turbulenz zu reduzieren, wodurch ein hohes Drehmoment zustande kommt ohne Überhitzung des Drehmomentwandlers, der seinerseits das Drehmoment direkt auf den Schneckenrad-

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Planetenträger 31 überträgt. Der Schneckenrad-Planeten träger 31 kann infolge des schnellen Antriebs der Planeten-Schneckenräder 30 ziemlich rasch drehen. Das so erzeugte Drehmoment wird dann auf das Schnecken-Sonnenrad 32 und die dazugehörige Abtriebswelle 3^ übertragen.

Die Turbine 8 überträgt ein konstantes Drehmoment auf den Schneckenrad-Planetenträger 31, der seinerseits durch den Rutschkupplungs- oder Fliehkraftreglereffekt der Planeten-Schneckenräder 30 ein maximales Drehmoment auf das Schneckensonnenrad 32 überträgt, solange es unter Lastbetrieb arbeitet, bis hin zu einer leichteren Belastung bei Betriebsbedingungen mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1. Durch die Drehung der Schnecken-Planetenräder 30 mit einer gegebenen Drehzahl kann das Übersetzungsverhältnis von der Turbine zur Antriebswelle in einem äußerst weitem Bereich verändert werden z.B. in einem Bereich von ungefähr 100:1 bis 1:1- je nach Belastungszustand, ohne Gangwechsel und ohne übermäßige Belastung oder Hitzeerzeugung im Drehmomentwandler. Dies stellt einen Vorteil der Erfindung dar, von dem nicht angenommen wird, daß er in herkömmlichen Getrieben nach dem bisherigen Stand der Technik zur Verfugung steht.

Die zulässige Drehzahldifferenz zwischen Primärpumpe 9 und Turbine 8 kann durch änderung der Größe oder Formgebung der Planetenträgereinheit 23, des Planetenringes 24- und der Planetenräder 25 im Verhältnis zur Größe der Ölpumpe 14-, der Hydraulik-Motoren 19 für den Schneckentrieb, der Planeten-Schneckenräder 30 und des Sonnenschneckenrades 32 bestimmt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird die verhältnismäßige Größe der Hydraulik-Motoren 19 für

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den Schneckentrieb in Übereinstimmung mit Pig. 4- verändert. Fig. 4- und die untenstehende Tabelle 1 geben eine übersichtliche Darstellung des Nachlaufs zwischen Primärpumpe und Turbine und der Getriebewirkung unter Belastung mit stillstehender Antriebswelle 34. Der Planetenträger kann wahlweise mit der Primärpumpe 9 oder mit der Sekundärpumpe 6 verkeilt sein.

Zur weiteren Klarstellung der in Tabelle 1 gegebenen Variationsbeispiele wird nachfolgend der Zusammenhang bei einem Verhältnis von 9$ dargelegt. Mit stillstehender Abtriebswelle 34- und mit einer Drehzahl der Antriebswelle von 1 U/min dreht auch die Primärpumpe 9 und der Planet en träger 23 mit 1 U/min. Wenn der Planetenring 24-wie die Abtriebswelle ebenfalls stillsteht, werden die Planetenräder 25 in eine entgegengerichtete Drehbewegung, jedoch in eine gleichgerichtete Umlaufbewegung versetzt, und treiben unter diesen Umständen das Sonnenrad 26 und die ölpumpe 14· mit einer. Drehzahl von ungefähr 2,6 U/min.

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TABELLE 1

Variante: Planetentrager 23 mit Primärpumpe 9 verkeilt.

Antriebswelle 34· bei O U/min-Verhältnis 1:2,6 U/min Planetentrager 31 zu Sonnenrad 26-eingängige Schneckenräder und ölpumpe 14- so dimensioniert, daß sie bei 2,6 U/min den Hydraulikmotor 19 mit ca. 9 U/min antreiben.

Drehzahl bei °$ Nachlauf zwischen Primärpumpe und Turbine ca.

1 8 & 31 9 - 23 26 & 14-

Mot.& Turb.& Prim.- Plan,- Sonnenr.

Antr.- Plan.- pumpe trg. & Ölp. welle träger

19

Hydr. Mot.f. Schnekkentr.

24 & 32 & 34-

Abtriebswelle etc.

10

100

1000

0,9 9

90 · 900

10

100'

1000

10

100

1000

2,6 26 260 2600

90

900

9000

0 0 0 0

ölpumpe 14- so dimensioniert, daß sie bei 2,6 U/min den Hydraulikmotor 19 mit ca. 17 U/min antreibt.

Drehzahl bei 28$ Nachlauf zwischen Primärpumpe und Turbine ca.

1	0	,7	1	1	2,6	7	0
10	7		ip	10	26	70	0
100	70		iod·	100	260	700	0
1000	700		1000	1000	2600	7000	0

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Die gewünschte Drehzahl der Planeten-Schneckenräder

30 wird bestimmt durch Breite und Durchmesser der ölpumpe 14 im Verhältnis zu Breite und Durchmesser der Hydraulik-Motoren 19 für den Schneckenantrieb. Das Verhältnis kann beträchtlichen Schwankungen unterworfen werden. Die Größe der ölpumpe 14 im Verhältnis zur Größe der Hydraulik-Motoren 19 hängt auch davon ab, ob die Planetenräder 30 und das Sonnen-Schneckenrad 32 eingängig oder doppelgängig ausgeführt sind, sowie von (loren vorRlGDchsweiser Größe und ihrem UbertragungsverhHltnin.

In der zugrundegelegten Variante, mit einer richtig dimensionierten ölpumpe, die mit ca. 2,6 U/min läuft, drehen die Hydraulik-Motoren 19 rasch und versetzen den Schneckenrad-Planetenträger 3I in eine Drehbewegung mit etwa 9/10 U/min. Da der Schneckenrad-Planetenträger

31 am ölpumpengehäuse 28 befestigt oder mit diesem als ein Teil gebaut ist, müssen die 9/10 U/min von den 2,6 U/min der inneren Pumpe 14 abgezogen werden, was ungefähr 1,7 U/min ergibt. Mit einer effektiven Drehzahl von 1,7 U/inLnmuß die Ölpumpe 14 eine genügende Ölmenge fördern, um die Hydraulik-Motoren 19 mit ungefähr 9 U/min anzutreiben. Im zugrundegelegten Beispiel ist das Sonnen-Schneckenrad 32 mit 10 Zähnen ausgeführt, und die Planeten-Schneckenräder 30 müssen sich zehn mal drehen, damit das Sonnenrad eine volle Undrehung ausführt. Unter den beschriebenen Umständen laufen die Planeten-Schneckenräder mit etwa 9 U/min, sodaß das Sonnenrad etwa90 % einer Umdrehung ausführt; das bedeutet, daß der Schneckenrad-Planetenträger 31 und die Turbine 8 der Primärpumpe 9, die mit 1 U/min dreht, mit einem Nachlauf von 9$ folgen. Aus dem oben Gesagten ergibt sich, daß die Turbine so ausgelegt werden kann, daß sie unter Vollast mit einem

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gegebenen Prozentsatz der Drehzahl der Primärpumpe läuft, in Abhängigkeit von den zugrundegelegten Pumpen-und Getriebe-Übersetzungsverhältnissen,

Anstelle von eingängigen Schneckenrädern können doppelgängige Schneckenräder verwendet werden, vorausgesetzt daß die Ölpumpe 14 und der Hydraulik-Motor 19 entsprechend dimensioniert sind, um die Drehzahl der Hydraulik-Motoren proportional zu reduzieren. Die Schneckenräder 30 sind mit geschwungenen Gewindegängen versehen, wie z.B. in den Fig. 1A und 3 dargestellt, und zwar so, daß sie den Schneckenrad-Planetenträger 31 in der gemeinsamen Drehrichtung von Motor, Turbine und Abtriebswelle drehen.

Wenn das Getriebe unter Last steht, werden die Planeten-Schneckenräder 30 daran gehindert, eine Drehzahl zu erreichen, die dem Schnsckenrad-Planetenträger 31 und der Turbine 8 gestatten würde, mit der gleichen Drehzahl oder schneller als die Primärpumpe 9 zu drehen. Dies wird entsprechend der Erfindung.durch die Dimensionierung der ölpumpe 14 und der Hydraulik-Motoren 19 im richtigen gegenseitigen Verhältnis erreicht.Vfenn z.B. die ölpumpe 14 im Verhältnis zu den Hydraulik-Motoren 19 falsch dimensioniert wäre, sodaß diese schneller als mit 10 U/min drehen wurden, so wurden sie auch die Planeten-Schneckenräder 30 mit mehr als 10 U/min antreiben, und der Schneckenrad-Planetenträger 31 und die Turbine 8 wurden zusammen mit der Primärpumpe 9 eine volle Umdrehung /min ausführen. Unter diesen Umständen wäre das Getriebe nicht in der Lage, selbständig aus der niedrigen Übersetzung herauszukommen, und es würde kein Drehmoment auf das Sonnenschneckenrad 32 übertragen. Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß bei einem Getriebe mit einer Antriebswellen-Drehzahl von ca.

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1000 U/min und mit einem ungefähren Nachlauf von °$ zwischen den Hauptelementen des Drehmomentwandlers bei Vollast eine Drehzahl-Differenz von ungefähr 90 U/min entsteht. Im Fall eines Nachlaufs von ungefähr 28$ ergibt sich eine Drehzahldifferenz von ca. 280 U/min. Das durch diese Drehzahldifferenz erzeugte Drehmoment wird über die Planeten-Schneckenräder 30 und den Schneckenrad-Planetenträger 31 auf das Sonnen-Schneckenrad 32 übertragen. Wenn z.B. der Schneckenrad-Planetenträger

31 fünf mal so rasch dreht wie das Sonnen-Schneckenrad

32 und die damit verbundene Abtriebswelle 34, und wenn die Drehzahldifferenz im Drehmomentwandler unabhängig von dessen Drehzahl ungefähr 200 U/min beträgt, so wird das dadurch erzeugte Drehmoment auf das Sonnen-Schneckenrad 32 übertragen, wobei sich ein Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Abtriebswelle von ungefähr 5:1 ergibt.

Der zulässige Nachlauf zwischen den beiden Hauptelementen des Drehmomentwandlers, mit dem Getriebe praktisch unter Voll-Last, liegt hier etwa im Bereich zwischen 5$ und 50$, je nach Größe und Gewicht des Fahrzeugs und den vom Fahrzeug geforderten Leistungskriterien.

V/ie bereits erwähnt, bedingt eine Änderung der Abmessungen der ölpumpe 14 und/oder der Abmessungen der Hydraulik-Motoren 19 eine gleichzeitige Änderung des zulässigen Nachlaufs zwischen den Elementen des Drehmomentwandlers. Tabelle 2 zeigt die Änderung des Nachlaufs zwischen Primärpumpe und Turbine in Abhängigkeit von einer Änderung des gegenseitigen Verhältnisses von Ölpumpe und Hydraulik-Motor.

Unter Bezugnahme auf Tabelle 2 und unter Zugrundlegung einer Variante mit einem Nachlauf von 23$ zwischen

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Primärpumpe und Turbine ergeben sich folgende Verhältnisse: Die Antriebswelle 1 führt eine Umdrehung aus und treibt die Primärpumpe 9 und den Planetentrager 25 ebenfalls mit einer Umdrehung. Da die Abtriebwelle 54 und der dazugehörige Planetenring 24 im betrachte- ten Augenblick stillsteht, führen das Sonnenrad 26 und die Ölpumpe 14 maximal ca 2,6 Umdrehungen aus. Das Ölpumpengehäuse 28 ist fest verbunden oder besteht ans einem Stück mit dem Schneckenrad-Planetenträger 51» der sich unter Last langsamer als die innere Ölpumpe 14 und der dazugehörige Rotor 44 dreht. Im betrachteten Fall führt er etwa 0,77 Umdrehungen aus.

TABELLE 2

Variante: Panetenträger 25 mit Primärpumpe 9 verkeilt

Getriebe-und Pumpenwirkung bei Voll-Last, Antriebswelle dreht mit 1 U/min - Abtriebswelle steht still.

1 & 9 & 25 26 & 14 51

Antriebsw. Sonnenr. Sehn, Plan.-Trgr. ölp. Plan. Primärp. Trgr.

14 Verh. 19 & 50

eff. Ölp,zu
Ölp. Hydr.
Drhz. Mot.

Hydr. Mot.Plan. Schn.Rdr.

Nachl.

Primärp. Turbine ca #

1
1
1
1
1
1

2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6

0,9 0,84

0,77 0,72 0,67 0,65

1,70 1,76 1,85 1,88

1,95 1,97

1
1
1
1
1
1

5,29

4,77
4,21

5,85
5,47
5,20

9,0 8,4

7,7 7,2 6,7 6,5

28# 55$

Abgezogen von den ca 2,6 Umdrehungen der ölpumpe 14 ergibt dies ca 1,8 effektive Umdrehungen für den Antrieb der Hydraulik-Motosen. Sie treibt diese also mit einer ungefähren Drehzahl von 7,7 Umdrehungen. Dies bedeutet ein

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Verhältnis von ölpumpe zu Hydraulik-Motor von ca 1:4,21. Wenn doppelgängige Schneckenräder verwendet werden, kann diesesVerhältnis halbiert werden. Die Rotore 46 der Hydraulik-Motoren 19 sind direkt verbunden, oder bestehen aus einem Teil, mit den Planeten-Schneckenrädern 30, die sich zehn mal drehen massen, um den Schneckenrad-Planetenträger 31 einmal voll um das Sonnen-Schneckenrad 32 zu drehen. V/enn die Planeten-Schneckenräder 30 mit 7»7 Umdrehungen laufen, so gestattet dies dem Schneckenrad-Planetenträger 31 und der damit verbundenen Turbine 8, ungefähr 77$ einer vollen Umdrehung auszuführen. Die Turbine 8 hat demzufolge gegenüber der Primärpumpe einen Nachlauf von ungefähr 23$. Die gegenseitige Dimensionierung von ölpumpe 14 und Hydraulik-Motoren 19 ist bedingt durch die PS-Leistung des Antriebmotors, die Getriebeabmessungen, das IFahrzeuggewicht und die geforderten Leistungsdaten unter Zugrundelegung des Nachlaufs zwischen Primärpumpe und Turbine.

Wenn auf das Sonnen-Schneckenrad 32 und die damit verbundene Abtriebswelle 3^ ein ausreichendes Drehmoment übertragen wird, beginnt das Fahrzeug, sich zu bewegen und nimmt dabei Geschwindigkeit auf. Dabei dreht sich das Abtriebswellengehäuse 33 niit eier gleichen Geschwindigkeit wie die Abtriebswelle, da es mit der Leerlauf-Bremsbacke 102 verkeilt ist, die ihrerseits mit der Abtriebswelle 34 verkeilt ist. Der Planetenring 24 ist mit dem Abtriebswellen-Rückführgehäuse 33 verschraubt (oder in entsprechender Weise verbunden);wenn dessen Drehgeschwindigkeit zunimmt, wird die Drehgeschwindigkeit der Planetenräder reduziert, wodurch sich ebenfalls die Drehgeschwindigkeit der Ölpumpe, der Hydraulik-Motoren und der Planeten-Schnekkenräder 30 verringert. Hieraus ergibt sich eine allmähliche Reduzierung der Getriebewirkung, und die Turbine 8 kann die

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gleiche Geschwindigkeit wie die Primärpumpe 9 erreichen.

Unter leichter Belastung dreht sich der Drehmomentwandler und der gesamte Schneckentrieb als eine Einheit, d.h. mit der gleichen Drehzahl. Unter diesen Betriebsbedingungen hört jede Getriebe- und Pumpenwirkung auf, bis eine Änderung der Gangart des Fahrzeugs ein kleineres Übersetzungsverhältnis erfordert. Das Getriebe stellt sich automatisch auf die neuen Betriebsverhältnisse ein. Unter Bedingungen, die eine rasche oder ruckartige Beschleunigung erfordern, wie z.B. für das Überholen eines anderen Fahrzeuges, zwingt die Beschleunigung des Motors die Primärpumpe 9 und den Planetenträger 23 zu einer Drehzahlerhöhung, die eine schnellere Drehung des Sonnenrades 26 zur Folge hat. Diese rasche Drehung bedingt ihrerseits eine rasche Drehung der Ölpumpe 14-, der Hydraulikmotoren 19 und der Planeten-Schnekkenräder 30. Die erhöhte Drehzahl der Planeten-Schneckenräder bedingt eine Drehzahl des Schneckenrad-Planetenträgers 31» die größer als die der Abtriebswelle, jedoch kleiner als die der Primärpumpe ist. Die zusätzliche Drehzahl und das Drehmoment der Turbine 8 wird dann direkt auf die Abtriebswelle durch den Schneckenradi-Planetenträger 31 und die dazugehörigen Schneckenräder 30 und 32 übertragen. Das Schneckenrad 30 dreht sich um seine Achse, da es vom Hydraulik-Motor angetrieben wird.

Unter diesen Betriebsbedingungen ergibt sich eine Gegenkraft des Sonnen-Schneckenrades 32, die ausreicht um den Schneckenrad-Planetenträger 31 etwas langsamer als den Motor drehen zu lassen, ihm aber gleichzeitig gestattet, das Sonnenschneckenrad 32 mit wesentlich kleinerer Geschwindigkeit mitzuziehen, nämlich mit der Geschwindigkeit der ölpumpe 14- oder des Planetenträgers 23, und zwar in der

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gleichen Drehrichtung wie der des Motors, wobei ein beträchtliches Drehmoment auf die Abtriebswelle übertragen wird.

Das vordere Lager 49,das mittlere Lager 45 und das hintere Lager 51 tragen den gesamten vorderen Teil des Getriebes. Die mittlere Stabilisierungswelle 2 ist freibeweglich und verleiht den drehenden Teilen des Getriebes zusätzliche Stabilität. Wie bereits erwähnt können für die Planeten-Schneckenräder 30 und das dazugehörige Sonnenschneckenrad 32 doppelgängige Schneckenräder anstelle der eingängigen Schneckenräder verwendet werden.Die Verwendung von doppelgängigen Schneckenrädern gestattet für die Planeten-Schnekkenräder 30 eine Halbierung der Drehzahl, da sie für jede Umdrehung den Weg von zwei Steigungen anstelle einer einzigen ausführen. Für die Halbierung der Drehzahl sind die Ölpumpe 14 und die Hydraulik-Motoren 19 entsprechend zu dimensionieren. Infolge der ausgeprägten geschwungenen Form benötigen die doppelgängigen Schneckenräder ein kleineres Drehmoment als eingängige Schneckenräder. Tabelle 3 zeigt die Wirkung auf die Hydraulik-Motoren 19 und die dazugehörigen Planeten-Schneckenräder 30 während des Betriebes, und vergleicht die Verwendung von eingängigen und doppelgängigen Schneckenrädern. Es ist ersichtlich, daß doppelgängige Schneckenräder nicht so schnell drehen und für die meisten Anwendungsfälle geeigneter sind.

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TABELLE 3

Variante: Planetenträger 23 mit Primärpumpe 9 verkeilt

Übersetzungsverhältnis Motor zu Abtriebswelle 5 '- 1 Drehzahl bei Nachlauf Primärpumpe - Turbine von max. 16$ ca:

1	8+31	9+23	26 + 14	30	30	24 + 32 + 34
Mot.&	Turb	. Prim.P.	Sonnenr.	Eing.	Doppelg.	Planetenring
Antr.	Plan	. Plan.	ölpumpe	Plan.	Plan.	Sonnenschnecken
Welle	Trg.	Trg.		Räder	Räder	R. Abtriebsw.
10	8	,4 10	22	64	32	2
100	84	100	219	640	320	20
500	420	500	1094	3200	1600	100
1000	840	1000	2187	6400	3200	200
2000	1680	2000	4374	12800	6400	400

Die nachfolgende Tabelle 4 zeigt die Auswirkung auf die

beweglichen Teile bei einer konstanten Drehzahl von 1000 U/min und einem Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Abtriebswelle von 100 : 1 bis 1:1»

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	9 verkeilt	, 8+31	9+23	26+14	30	Primärpumpe - Turbine ca:	1	24+32+34
	Relative Drehzahlen von Pumpe und Getriebe bei Motordrehzahl 1000 U/min	Turb.	Primp,	, Sonnenr.	eing.	30	Mot.	Planetenring
	Drehzahl bei veränderlichem Nachlauf	Plan.	Plan.	ölpumpe	Plan.	doppg.	Antr.	Sonnenschn.R.
TABELLE 4	Übers,	Tr g.	Tr g.		Rd.	Plan.	Welle	Abtriebswelle
Variante: Planetenträger 23 mit	Mot.	10515 900	1000	2774	8900	Rd.	1000	10
	Abtr.	10$ 900	1000	2753	8800	4450	1000	20
; Primärpumpe	Welle	10# 900	1000	2584	8000	4400	1000	100
	100-1	5# 950	1000	2529	7500	4000	1000	200
	50-1	y/o 970	1000	2311	6370	3750	1000	333
10-1	2# 880	1000	1990	4800	3185	1000	500
5-1	■ 1# 990	1000	14-95	2400	2400	1000	750
3-1	C$1-DOO	1000	1000	0	1000	1000	1000
2-1	0
1,5-1
1-1

Die in Tabelle 5 gegebenen Werte zeigen die ungtfähren Drehzahlen für ölpumpe, Hydraulikmotor und Getriebe, sowie km/h-Angaben unter simulierten Bedingungen eines Fahrzeuges mit Reifen von einem Außendurchmesser von 45,75 cm (18 ") und einem Differential-Übersetzungsverhältnis von 1:1..

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TABELLE 5

Variante: Planetenträger 23 mit Primärpumpe 9 verkeilt

Relative Getriebe- und Pumpendrehzahlen mit wechselnder Motordrehzahl.

Verb.	8 + <	420	9+23	26+14	30	30	1	24 +32 + 34
Mot.	51	516	Primp.	Sonnen	eing.	doppelg.	Mot.	Planetenring
Abtr.	Turbine	616	Plan.	Rad	Plan.	Plan.	An tr.	Sonnenschn.R.
Welle	Plan,	720	Tr g.	Ölp.	Räder	Räder	Welle	Abtriebswelle
10-1	I	828	500	1199	3700	1850	500	50 ++ 6,5
8-1	Träger	848	600	1444	4410	2205	600	75 ++ 9,7
6-1	+16$	970	700	1666	4990	2495	700	117 ++ 16
4-1	+14#;	1000	800	1815	5200	2600	800	200 ++ 27,5
2-1	+12$	900	1624	3780	1890	900	^50 ++ 59,5
1,5-1	+100	950	1412	2510	1255	950	630 ++ 84
1,1-1	+ Q%	1000	1098	610	305	1000	909 ++121
1-1	+ Ψ/ο	1000-	0	0	1000	1000	1000 ++134
+ j/o
+ QP/o

+ Nachlauf Primärpumpe - Turbine ++ca km/h

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0 7 9 8

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Das mit dem Schneckentrieb verbundene Schaltgetriebe liefert die für die Parkstellung, den Rückwärtsgang, die Leerlaufsteilung, die Dauerfahrstellung und den kleinen Gang erforderlicbei Übersetzungsverhältnisse. Der kleine Gang wird normalerweise für Bergabfahrten verwendet. Herkömmlicherweise werden zwei Bremsbandsätze verwendet, um während des Gangwechsels das Getriebe anzuhalten. Die Bremsbänder werden betätigt durch herkömmliche Bremszylinder, Bremsflüssigkeit und Doppelsteuerzylinder, die ihrerseits durch Solenoide betätigt werden. Die Verwendung solcher Systeme macht dauernd laufende ölpumpen überflüssig, deren Betrieb zusätzliche Leistung verbraucht.

Der Gangwechsel wird entweder von Hand oder durch mechanische Schaltmechanismen vorgenommen. Ein manueller Schaltmechanismus kann entweder die Form des in Fig. "IB gezeigten Schalthebels 122 haben, oder in anderer Form, z.B. als Drucktastensystem etc., ausgeführt sein.

Der Schaltmechanismus ist mit der Schaltstange 122 verbunden, die ihrerseits die Schaltgabel 119 und die dazugehörige Synchronschaltung 118 in die gewünschte Stellung bringt, um den Schaltkranz 117 in Eingriff zu bringen oder auszurücken. Das Schaltgetriebe enthält ein Doppel-Planetensystem, das für für den kleinen Gang sowie für den Rückwärtsgang verwendet wird.

Fig. 1A und 1B der Zeichnung zeigen gemeinsam die Einheit in Leerlaufstellung. Die Sonnen-Schneckenrad-Abtriebswelle 3^ ist direkt mit einem Sonnenrad für den kleinen Gang und den Rückwärtsgang verbunden. Wenn das Getriebe in Leerlaufstellung steht, weist der gesamte Planetenträger für den kleinen und Rückwärtsgang 128 eine Drehtendenz

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auf, solange der Motor läuft. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Bremsbänder gelöst, bis der Schaltknopf 124 gedruckt wird. In der Leerlaufstellung drehen sich die Zahnkränze 114, 115 und 116. Der Schaltkranz 117, die synchronisierte und mit Keilnuten versehene Abtriebswelle 132 und die Abtriebswelle 135 stehen still.

Um das Getriebe in Dauerfahrstellung zu bringen, wird der Schaltdruckknopf 124 gedruckt. In dieser Stellung werden die beiden Solenoide 126 und 127 erregt, und halten damit den Planetenträger 128 an. Wenn beide Solenoide erregt sind, stehen alle Räder im Planeten-Schneckentrieb still. Beim Stillstand des Planetenträgers 128 und der Zahnkränze 114 und 115 wird dann der Schaltkranz 117 in die Dauerfahrstellung eingerückt, wobei er mit dem äußeren Zahnkranz 114 und dem inneren Zahnkranz 115 zum Eingriff kommt. Durch dieses Einrücken wird der gesamte Planetenträger 128 zu einer festen Einheit, die eine direkte Antriebsverbindung von der Sonnenrad-Abtriebswelle 34 zur Abtriebswelle 135 herstellt. V/enn man aus der Dauerfahrstellung des Fahrzeuggetriebes in den kleinen Gang übergehen will, wird der Schaltknopf 124 gedruckt und der Schalthebel durch die Leerlaufstellung geschoben, wo über den Schalter 121 ein Kontakt geschlossen wird, der das Solenoid erregt und das Bremsband 112 betätigt. Dieser Vorgang bremst und stoppt den Planetenträger 128 und gestattet somit das Einlegen des kleinen Ganges. Nach beendigtem Schaltvorgang steht das Übertragungsrad für den kleinen Gang 113 mit dem Zahnkranz 110 im Eingriff, d.h. mit dem Haltekranz für den kleinen und den Rückwärtsgang. Dieser übernimmt dann die Punktion des Bremsbandes 112 und blockiert die Einheit. Bei blockiertem Planetenträger zwingt das Sonnenrad 103 die Planetenräder 104 und den Planetenring in eine entgegengesetzte Drehbewegung. Der Planetenring

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dreht seinerseits das Sonnenrad in eine Drehrichtung, die derjenigen des Motors und des Getriebes entgegengerichtet ist. Die'Planetenräder 107 und der Planetenring 108 drehen dann in der Drehrichtung des Motors. Der Planetenring 108 ist mit dem Zahnkranz 111 gekoppelt, der seinerseits mit dem Schaltkranz 117 im Eingriff steht. Bei der in Fig. 1B dargestellten Getriebestellung ergibt dies eine Gesamt-Getriebeuntersetzung von ungefähr 8 : 1. Es ist zu beachten, daß die Synchronschaltung 118 in allen Schaltstellungen mit den Keilnuten der Abtriebswelle 132 in Eingriff steht.

Beim Wechsel vom kleinen Gang zur Dauerfahrstellung muß der Schaltknopf 124· gedrückt, der Schalthebel in die Leerlaufstellung geschoben und der Schaltknopf dann losgelassen werden. Dies verursacht eine Beschleunigung des Planetenträgers 128, wodurch der Übergang in die Dauerfahrstellung möglich wird; gleichzeitig kommen der äußere Zahnkranz 114-, der innere Zahnkranz 115 und der Schaltkranz 117 in Eingriff. Wenn das Getriebe in den Rückwärtsgang gebracht werden soll, wird wiederum der Schaltknopf 124- gedrückt, wodurch beide Solenoide erregt und die Bremsbänder betätigt werden, sodaß der Zahnkranz für den Rückwärtsgang und der Schaltkranz 117 in Eingriff gebracht werden können. Der Haltekranz 109 für den Rückwärtsgang greift in den Zahnkranz 110 ein,wodurch der Planetenträger 128 festgehalten wird. Das Sonnenrad 106 dreht unter diesen Umständen in umgekehrter Richtung und ist mit dem Zahnkranz 116 gekoppelt, sodaß die synchronisierte und mit Keilnuten versehene Abtriebswelle 132 und die Abtriebswelle 135 eine Rückwärtsdrehung ausführen. Die Planetenräder 107 und der Planetenring 108 bleiben im Rückwärtsgang freibeweglich.

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Um das Getriebe in die Parkstellung zu bringen, wird der Schaltknopf 124 in der Leerlaufstellung gedruckt, wodurch der Planetenträger 128 angehalten wird. Wenn der Schalthebel durch die Rückwärtsgangstellung in die Parkstellung geschoben wird, greift der Zahnkranz 131 in den Zahnkranz 133 ein, der mit dem Gehäuse fest verbunden (oder mit diesem aus einem Stück gearbeitet) ist, wodurch die Abtriebswelle mit dem Gehäuse verblockt wird. Wenn daraufhin der Schaltknopf losgelassen wird, kann sich der Planetenträger 128 frei bewegen und gestattet dadurch die Wahl eines Vorwärts- oder Rückwärtsgangs,

Rückblickend wird daran erinnert, daß die Turbine 8 den Schneckenrad-Planetenträger 31 antreibt, der seinerseits die Abtriebswellen 34 und 135 treibt. Gemäß der Erfindung ermöglicht die Getriebewirkung innerhalb des Schneckenrad-Planetenträgers 31» wenn das Getriebe auf eintretende Laständerungen reagiert, daß die Planeten-Schneckenräder 30 wie Fliehkraftregler wirken.

Mit zunehmender Drehzahl der Abtriebswelle nimmt die Belastung ab und die Turbine gleicht ihre Drehzahl an diejenige der Primärpumpe an, wodurch die Getriebewirkung abgebaut wird. Wenn im"lastfreien"Zustand die gewünschte Drehzahl erreicht ist, besteht im Wesentlichen keine Getriebewirkung mehr, und das gesamte innere Getriebe dreht als eine einzige feste Einheit. Dank der Fähigkeit des Getriebes gemäß der Erfindung, auf geringfügige Laständerungen zu reagieren und sehr kleine Übersetzungsverhältnisse zu erreichen, wenn es die Umstände erfordern, ohne übermäßige Belastung oder Überhitzung des Drehmomentwandlers, liefert die Erfindung ein wirksames Getriebe, das in der Lage ist, die gegenwärtig bei Motorfahrzeugen verwendeten Differentialuntersetzungen wesentlich zu reduzieren oder

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auszuschalten. Ein praktisches Ergebnis dieser Tatsache liegt im geringeren Kraftstoffverbrauch der mit einem Getriebe gemäß der Erfindung ausgestatteten Fahrzeuge. Zu bedenken ist auch, daß in dem Planetentrieb 23 der I¹Xg. 1A faserverstärkte Zahnräder z.B. aus Nylon, Polypropylen, Polytetrafluoräthylen ("Teflon"), aus glasfaserverstärkten Duroplasten und Thermoplasten und gleichwertigen Materialien verwendet werden können. Die Verwendung von faserverstärkten Zahnrädern, insbesondere aus Nylon, erhöht die Laufruhe des Getriebes.

Das hier beschriebene Getriebe ist in der Lage, der Anforderung nach maximaler Ausgangsleistung unter einer Vielzahl verschiedener Betriebs- und BeIastungsVerhältnisse gerecht zu werden. Das Getriebe ist stabil genug, um nicht nur in Personenkraftwagen und Omnibussen, sondern auch in schweren Fahrzeugen wie Lastwagen, Planierraupen und Schienenfahrzeugen eingesetzt zu werden.

Es ist zu bemerken, daß· das hier beschriebene Getriebe einen fünfgliedrigen Drehmomentwandler in Verbindung mit einem Planeten-Schneckentrieb enthält, um an der Abtriebswelle ein konstantes Drehmoment von einem äußerst niedrigen Übersetzungsverhältnis bis zu einem Verhältnis von 1:1 zu erreichen, ohne Benutzung von Bändern, Ölpumpen oder Schaltgetrieben. Es spricht rasch und automatisch auf alle Steigungsänderungen oder auf Betriebsbedingungen an, die ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis erfordern, und strebt ständig danach, in ein Verhältnis von 1:1 zurückzukommen. Die Verwendung einer ölpumpe und eines Schneckentriebes befähigt das Getriebe gemäß der Erfindung zu ruhigem Lauf in allen Funktionsbereichen ( im Vergleich zu bekannten Getriebearten). Infolge seines praktisch unendlichen Bereichs von Übersetzungsverhältnissen ist es in der

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Lage, Fahrzeuge mit einer Differential-Übersetzung von 1:1 oder 2:1 mit verbesserter Leistung anzutreiben. Diese ist vergleichbar mit der Leistung derzeitiger Fahrzeuge mit automatischen Getrieben bei Übersetzungsverhältnissen von 1:1 bis 2:1 mit bandbetätigten Schaltschritten und mit Differential-Übersetzungen von 3»3*1 bis 5:1 . Durchschnittsfahrzeuge sind mit wesentlich stärkeren Motoren ausgestattet, als für die offene und ebene Straße erforderlich wären. Daher sind Fahrzeuge mit einer Differenzial-Übersetzung von 1:1 bis 2:1 , die mit einem Getriebe gemäß der Erfindung ausgestattet sind, in der Lage, mit der gleichen Kraftstoffmenge eine um 30 - 50$ größere Strecke zurückzulegen.

So muß z.B. bei einem herkömmlichen mit automatischem Getriebe ausgestatteten Fahrzeug der Motor mit 34-00 U/min drehen, wenn die Hinterräder (4-5*75 cm Außendurchmesser) mit 1000 U/min oder ca 134- km/h laufen. Das gleiche Fahrzeug mit einer Differential-Übersetzung von 1:1, jedoch mit dem Getriebe gemäß der Erfindung ausgerüstet, benötigt für die gleiche Fahrgeschwindigkeit eine Motordrehzahl von nur 1000 U/min. Aus dem Stillstand startet das Getriebe mit einem ziemlich niedrigen übersetzungsverhältnis vom Motor zu den Hinterrädern und stellt sich rasch auf die gegebene Anforderung ein«, Da die Untersetzung im Differentialgetriebe durch die Verwendung dieses Getriebes wegfallen oder stark reduziert werden kann, ergibt sich hieraus für den Antriebsmotor des Fahrzeugs eine um 30-50$ verminderte Drehzahl (über die Gesamtfahrstrecke), wodurch die Lebensdauer des Motors erhöht und der Kraftstoffverbrauch verringert wird·

Durch den Wegfall von ölpumpen und Bändern, sowie durch die allgemeine Einfachheit der Konstruktion kommt das

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Getriebe gemäß der Erfindung mit weniger Wartungs- und Reparaturarbeiten aus. Infolge des weiten Bereichs von automatisch verfügbaren Übersetzungsverhältnissen und des einfachen Aufbaus ist dieses Getriebe für ein weites Anwendungsgebiet geeignet, wo Rotationsenergie für den Antrieb leichtester bis schwerster Fahrzeuge mit verschiedenen Geschwindigkeiten und unter wechselnden Verhältnissen benützt wird.

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   Automatisches Hydraulikgetriebe mit der Fähigkeit, ein niedriges Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Hinterrädern zu liefern und die Differential-Untersetzung wesentlich zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, daß es als getrennte Funktionseinheiten einen hydraulischen Drehmomentwandler, eine Schneckentriebeinheit und eine Schaltgetriebeeinheit besitzt, daß es eine Antriebswelle enthält, die eine Schneckentriebeinheit und ein erstes Planetentriebsystem mit seinem Planetenträger und der dazugehörigen motorgetriebenen Ölpumpe treibt, die auf der einen Seite damit verbunden ist, ein zweites Pl'anetentriebsystem mit Plane.tenträger und Ölpumpe, dessen äußerer Planetenring mit der anderen Seite der genannten Abtriebswelle verbunden und dem Drehmomentwandler benachbart ist, wodurch die Gründlage für den Antrieb von mindestens zwei Planetenrädern geschaffen wird, die ein Sonnenrad des genannten zweiten Planetentriebsystem und die mit diesem verbundene ölpumpe mit einer höheren Geschwindigkeit als derjenigen des genannten ersten direkt angetriebenen Planetenträgers und der dazugehörigen Primärpunpe treiben, wobei die Drehzahl des genannten Sonnenrades des genannten zweiten PIanetentriebsystems und der dazugehörigen ölpumpe direkt proportional der Drehzahl des genannten ersten Planetenträgers und der genannten Abtriebswelle ist.

   Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das für den Antrieb der genannten ersten Planetenräder und der ölpumpe erforderliche Drehmoment durch den

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   genannten zweiten Planetenring und das Abtriebswellen-R(ickfUhrgehäuse auf die genannte Abtriebswelle übertragen wird.

   3·- Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zweite Planetensystem seine ölpumpe während der Beschleunigung mit erhöhter Drehzahl treibt, und daß dieses zweite Planetentriebsystem mit einer rotierenden Pumpennabe verbunden ist, die mit elastisch gelagerten Drehschiebern in einem ellipsoidförmigen Gehäuse untergebracht ist, das auf beiden Seiten des Ellipsoids eine Saug- und eine Druckkammer besitzt, wodurch ein doppelter Saug- und Druckbereich entsteht, deren jeder über entsprechende Zuführleitungen mit einem Hydraulik-Motor verbunden ist, wobei das genannte Ölpumpengehäuse, die Zuführleitungen und die HydraulikrMotoren mit dem genannten ersten Schneckenrad-Planetenträger verbunden sind.

   4-, Getriebe nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zweite ölpumpe öl von und zu dem genannten Drehmomentwandler über darin vorgesehene Öffnungen fördert, das durch Bohrungen in den Pumpenkeilnuten und in den entsprechenden Planetenträgerwellen in die' genannten Saug- und Druckkammern der ölpumpe gelangt.

   5· Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zweite Ölpumpe öl von und zu dem genannten Drehmomentwandler über darin vorgesehene Öffnungen und durch die Pumpenkeilnuten, die entsprechende Schneckenrad-Planetenträgerwelle und die Sonnenradwelle fördert.

   10/Sto/ES

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