DE3007593A1

DE3007593A1 - Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE3007593A1
Application number: DE19803007593
Authority: DE
Inventors: Michel Combastet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1980-02-28
Publication date: 1980-09-11
Also published as: FR2450385A2; FR2450385B2

Description

Drehmomentwandler MO 6816

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler der in der Patentanmeldung P 26 35 946 beschriebenen Art mit zwei differenziell rückgekoppelten Differentialgetrieben, bei denen der Zwischenradträger des ersten Differentialgetriebes die Leistung der Eingangswelle aufnimmt und der Zwischenradträger des zweiten Differentialgetriebes die die Leistung aufnehmende Ausgangswelle beaufschlagt, wobei die beiden Differentialgetriebe über ihre Planetenräder paarweise gekoppelt sind, wobei das erste Paar ein Zahnradgetriebe mit dem Übersetzungsverhältnis M, das zweite Paar ein Zahnradgetriebe mit dem Übersetzungsverhältnis N mit Μ/Ν φ 1 bildet und die Eingangswelle des ersten Satellitenträgerkäfigs und die Ausgangswelle des zweiten Satellitenträgerkäfigs fest miteinander gekoppelt sind.

Die Erfahrung zeigt, daß Drehmomentwandler dieser Art unter sehr unterschiedlichen Bedingungen entsprechend dem Wert arbeitet, mit denen die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe der inneren Verbindung behaftet sind.Für gewisse Anwendungsfälle hat es sich somit als notwendig erwiesen, diese Drehmomentwandler mit Einrichtungen auszustatten, die die Veränderung oder Verteilung de-r Motor- und Widerstandsmomente regeln, wobei diese Regelung auf wenigstens eines dieser drehenden Organe wirken kann. Die Erfindung hat sich dies zur Aufgabe gemacht.

Ausgehend von einem Drehmomentwandler der oben genannten

610037/0746

Art zeichnet sich die Erfindung aus durch Einrichtungen, welche die Steuerung von Abtriebsmomentund Abtriebs geschwindigkeit im Hinblick auf Parameter der Begrenzung und Verteilung der Kräfte regeln, wobei diese Einrichtungen Verbindungen mit nicht - konstanter Wirkung darstellen.

Die Funktion dieser Einrichtungen besteht also darin, die Veränderung des diesen Drehmomentwandlern innewohnenden Moments zu modifizieren, indem ein Teil der Kraft umgeleitet wird.

Nach der vorliegenden Erfindung können diese Einrichtungen entweder in Form eines festen Anschlags oder Drucklagers oder in Form eines beweglichen Elements realisiert werden, dessen Gesetz der Geschwindigkeitsveränderung unterschiedlich zu dem des zu regelnden Organs ist, ohne daß dabei eine mechanische Blockierung herbeigeführt würde. Diese Wechselwirkung der beiden mechhnischen verknüpften Bewegungen ist möglich aufgrund der relativen Unabhängigkeit der Organe der beiden Differentialgetriebe .

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform besteht dieses bewegliche Element aus einem freilaufenden Rad, das zwischen ein festes Organ und ein bewegliches Organ eines der Differentialgetriebe zwischengeschaltet ist. Insbesondere ist hierfür ein Untersetzerritzel vorgesehen, das zwischen freilaufendes Rad und bewegliches Organ des Differentialgetriebes zur Regelung der Schwellenwertwirkung zwischengeschaltet ist. Insbesondere kann es sich um ein mit dem Planetenrad des ersten Differentialgetriebes gekoppeltes Getrieberad handeln, wobei ein Untersetzerritzel zur Regelung der Schwellenwertwirkung zwischen Getrieberad und freilaufendem Rad

610037/0746

3007533

vorgesehen sein kann.

In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht das bewegliche Element aus einem freilaufenden Rad, das zwischen zwei bewegliche Organe eines der den Drehmomentwandler bildenden Differentialgetriebes zwischengeschaltet ist, insbesondere einem Planetenrad eines der Differentialgetriebe und dessen Zwischenradträger.

Nach einer weiteren Aus'füh rungs form besteht das bewegliche Element aus einem zusätzlichen Differentialgetriebe, dessen Zwischenradträger - wörtlich: Käfig die zu übertragende Leistung am Ort des Eingangzwischenradträgers des Eingangsdifferentialgetriebes des Drehmomentwandler aufnimmt, wobei die Leistung am Ausgang dieses zusätzlichen Differentialgetriebes über seine beiden Planetenräder verteilt wird, wobei das eine einen Teil, beispielsweise die Hälfte des Motormoments auf den Eingangszwischenradträger des Drehmomentwandlers gibt und das andere den verbleibenden Anteil, beispielsweise die zweite Hälfte dieses Drehmoments auf die Welle eines Planetenradträgers des Eingangsdifferentialgetriebes gibt. Nach einer Variante läßt sich diese insbesondere hälftige Verteilung des Antriebsmoments einstellen, indem man ein Verhältnis wählt, das auf die Verbindung eines der PIanetenradträger dieses zusätzlichen Differentials mit dem Organ, das es antreibt, eingestellt ist.

Die Erfindung soll nunmehr in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer

ersten Ausführungsform der Erfindung, in Anwendung auf einen Drehmomentwandler

030037/0746

nach der Hauptanmeldung mit zwei in Reihe geschalteten Differentialgetrieben;

Fig. 2 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1 einer anderen Ausführungsform;

Fig. 3 eine Variante der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform in Anwendung auf einen Drehmomentwandler nach der Hauptanmeldung unter Verwendung von Epizykloidsätzen zur Bildung der beiden Differentialgetriebe;

Fig. 4 eine schematische Darstellung ähnlich den Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform der Erfindung unter Verwirklichung eines zusätzlichen das Eingangsmoment verteilenden Differentialgetriebes und

Fig. 5 eine schematische Darstellung ähnlich den Fig. 1 und 2 einer anderen Ausführungsform des Drehmomentwandlers unter Verwendung eines Schieberädergetriebes mit Kegelrädern sowie Einrichtungen, die für Regelung und Verteilung des Momentes sorgen.

In Fig. 1 erkennt man bei 10 und 11 die beiden den

030037/0746

- ίο -

Drehmomentwandler nach der Hauptanmeldung bildenden Differentialgetriebe. Wie in der oben bezeichneten Patentanmeldung P 26 35 946 beschrieben, nimmt der Eingangszwischenradträger 12 des ersten Differentialgetriebes 10 die zu übertragende Leistung auf und der Ausgangszwischenradträger 13 des zweiten Differentialgetriebes 11 treibt dann das "Aufnehmerorgan" an.

Die durch die Planetenräder 16 bzw. 17 geführten Wellen 14 und 15 der ersten und zweiten Differentialgetriebe 10, 11 sind über Getrieberäder 18 und 19 vom Verhältnis M gekoppelt. Desgleichen sind die Wellen 20 und 21 der Planetenräder 22 und 23 jeweils der ersten und zweiten Differentialgetriebe über Getrieberäder 24 und 25 vom Verhältnis N mit M / N f 1 verbunden.

Nach der Erfindung wird ein freilaufendes Rad (roue libre)-insgesamt mit dem Bezugszeichen bezeichnet - zwischen einem festen Organ und einem beweglichen Organ eines der Differentialgetriebe zwischengeschaltet. Wie aus Fig. 1 zu sehen, ist der feste Teil 32 des freilaufenden Rades 30 an sich bekannter Bauart fest mit dem Träger P verbunden und sein beweglicher Teil 28 ist fest mit einem Ritzel 26 verbunden, das in Eingriff mit dem mit dem Planetenrad 16 des Differentialgetriebes 10 stehenden Getrieberad 18 steht. Dieses Kegelradritzel 26 ist nicht unerläßlich; es spielt die Rolle eines Untersetzergetriebes und ermöglicht es, die Wirkschwelle zu regeln.

Dieser Drehmomentwandler arbeitet in der in der Hauptanmeldung beschriebenen Weise, wobei das freilaufende

0*003-7/0746

3007533

Rad 30 es ermöglicht, das Moment zu begrenzen und zu regeln.

Fig. 2 zeigt eine Variante, wonach die Momentenregelung über ein freilaufendes Rad ausgeübt wird, das insgesamt mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnet ist und zwischen zwei bewegliche Organe eines der den Drehmomentwandler nach der Hauptanmeldung bildenden Differentialgetriebes zwischengeschaltet ist. Nach der hier gegebenen Ausführungsform ist der mit Ausnehmungen besetzte Zahnkranz 37 des freilaufenden Rades 34 auf die Welle 15 des Planetenrads des Abtriebsdifferentialgetriebes 11 aufgebracht und die Ratschenkästen 36 dieses freilaufenden Rades 34 sind auf ein mit dem Ausgangszwischenradträger 13 festen Zahnkranz 40 angebracht. Nach dieser Variante folgt das freilaufende Rad der Realtivgeschwindigkeit der beiden beweglichen Organe 15 und 13 und wirkt dahingehend, daß in Anschlag gegen die am langsamsten drehende'Achse das Organ kommt, das eine Nachstellgeschwindigkeit erreicht hat.

Fig. 3 zeigt eine Variante zur oben mit Bezug auf Fig. beschriebenen Ausführungsform in Anwendung auf einen Drehmomentwandler nach der Hauptanmeldung, wobei die beiden Differentialgetriebe aus zwei zugeordneten epicykloiden Sätzen bestehen.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Drehmomentwandler (entspricht Fig. 4 der Hauptanmeldung) beaufschlagt das Motormoment einen Satellitenträger 51, der die Rolle eines Eingangszwischenradträgers (Eingangskäfigs) spielt. Die Satelliten 53, 60 kämmen mit einem mittigen Planetenrad 62, das fest bezüglich des Ritzels 55 des äusgangsepicykloiden Systems ist, und mit einem Hohlzahnkranz 56, der als Planetenrad dient.

030037/0746

Die Ritzel 57 und 58, welche die Satelliten des Abtriebs epicykloiden Satzes bilden, kämmen mit dem Hohlzahnkranz 56 und mit dem Ritzel 55. Das Moment wird aufgeteilt zwischen dem Block der Ritzel 55 und 62 und dem Planetenrad 56; der Satellitenträger 59 spielt die Rolle des Ausgangszwischenradträgers und wird in der gleichen Richtung wie der Eingangszwischenradträger 51 bei einer Geschwindigkeit angetrieben, die von dem vom Widerstand der Ausgangswelle gegen Drehung geforderten Moment abhängt.

Bei dieser Ausbildung von Getrieben ordnet man ein freilaufendes Rad 61 zwischen dem Eingangszwisch radträger 51 und dem mittigen Planetenrad 62 an, um auf der am langsamsten laufenden Achse dasjenige Rad in Anschlag zu bringen, welches eine Nachlauf- bzw. Nachstellgeschwindigkeit erreicht hat.

Nach der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, die sich noch auf einen Drehmomentwandler nach der Hauptanmeldung bezieht und aus zwei in Reihe geschalteten Differentialgetrieben 10, 11 besteht, verwendet man ein zusätzliches Differentialgetriebe 42, um das Antriebsmoment aufzuteilen, und ohne die Geschwindigkeitsänderungen der Organe, auf die es dieses Moment überträgt, zu behindern.

Wie aus Fig. 4 zu sehen, nimmt der Zwischenradträger dieses Differentialgetriebe 42 das Eingangsmoment am Ort des Eingangszwischenradträgers des ersten Differentialgetriebes 10 auf. Das Planetenrad 48 dieses zusätzlichen Differentialgetriebes ist gekoppelt mit einem mit dem Eingangszwischenradträger 12' des Differentials 10 in Eingriff stehenden Getrieberads 44, und das zweite Planetenrad 50 des Differentialgetriebes 42 ist mit

030037/0746

einem Getrieberad 52 gekoppelt, das mit einem Getrieberad 54 kämmt, das mit dem auf eines der Planetenräder des ersten Differentialgetriebes 10 aufgekeilten Getrieberads 18' gekoppelt ist. Das Moment am Eingang des Differentialgetriebes 42 wird am Ausgang verteilt auf die beiden Planetenräder 48 und 50:

- das Planetenrad 48 bringt die Hälfte des Antriebsmoments auf den Eingangszwischenradträger 12' des ersten Differentialgetriebes 10, und

- das Planetenrad 50 bringt die andere Hälfte dieses Antriebsmomentes auf die Welle 15' des Planetenrads 17' dieses Eingangsdifferentialgetriebes 10 vermittels der Getrieberäder 52, 54 und 18'.

Selbstverständlich kann auch eine Einstellung oder Regelung des Aufteilungsverhältnisses des Antriebsmoments mit Hilfe eines Antriebsverhältnisses vorgesehen sein, das auf die Verbindung eines der Planetenräder 48 oder 50 des zusätzlichen Differentialgetriebes 42 mit dem Getrieberad 44, 52, das es antreibt, eingestellt ist.

Nach der Ausführungsform der Fig. 5 regelt man die Verteilung des Moments mit Hilfe eines Schie.berädergetriebes aus Ritzeln 24'', 66'', die seitlich beweglich längs der kannelierten Welle 68 sind, derart, daß diese Ritzel nacheinander in Eingriff mit dem Ritzel 25'' bzw. dem Ritzel 64 kommen können, die auf die Welle 21'' des Planetenrads 23'' des zweiten Differentials gekeilt sind.

Aus der vorstehenden Beschreibung folgt, daß infolge der Maßnahme nach der Erfindung bei Drehmomentwandlern nach der Hauptanmeldung es möglich wird, die Steuerung des Drehmoments und der Ausgangsgeschwindigkeit auf

030037/0746

Parameter der Begrenzung und Verteilung der Kräfte zu regeln, indem Verbindungen mit nicht-konstanter Wirkung eingesetzt werden.

Anwendungsfälle für die Maßnahme nach der Erfindung sind die gleichen wie nach der Hauptanmeldung, nämlich insbesondere:

Übertragung der Bewegung in Werkzeugmaschinen; Drehmomentübertragung in Fahrzeugen; Förder- und Hebezeugen;

Winden, Winschen und dergleichen; Baufahrzeugen;

Bohrgeräten;

Ausbildung von Servomechanismen und Mikromechanismen; Drehmomentbegrenz ereinrichtungen.

Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde die Erfindung anhand weniger Ausführungsformen erläutert; Änderungen und Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung.

030037/0746

Leerseite

Claims

Hern· 1, 8000 Manchen 40, SehaeferetraBe 18 π( ■ , Β υ B^u. Elsenacher Straße 17 Postfach 1140 Uipi.-Ilig. ΓΙ. Π. 08ΠΓ Poetfach 4003 69 Pat-Anw. Herrmann-Trentopohl qj_i .DI1Ve Eduard Betzlar Pat-Anw. Betel«· Ferroprecher: 0 23 23 / 51013 Uipi.-rOyS. EdUard DeiZier Fernsprecher: 089 / 36 3011 51014 DipL-lng. W. Herrmann-Trentepohl **»* Telegrammanschrift: r363013 Bahφatente Herne PATENTANWÄLTE Telegrammanschrlft: Telex 08 229 853 BabetzpatMünchen Telex 5215360 ■. Bankkonten: ° Bayerische Vereinsbank Mönchen 952 Dresdner Bank AQ Herne 7-520 499 Postscheckkonto Dortmund 558 68-467 Ref.: MO 6816 Lw In der Antwort bitte angeben Zuschrift bitte nach: Michel COMBASTET 43, rue de Villiers NEUILLY-SUR-SEINE, Frankreich Drehmomentwandler Zusatz zu P 26 35 946.6 PATENTANSPRÜCHE

1.) Drehmomentwandler mit zwei differenziell rückgekoppelten Differentialgetrieben, bei denen der Zwischenradträger des ersten Differentialgetriebes die Leistung der Eingangswelle aufnimmt und der Zwischenradträger des zweiten Differentialgetriebes die die Leistung aufnehmende Ausgangswelle beaufschlagt, wobei die beiden Differentialgetriebe paarweise mit ihren Planetenrädern gekoppelt sind und die erste Gruppe einen Getriebesatz mit dem Obersetzungsverhältnis M, die zweite Gruppe einen Getriebesatz mit dem Obersetzungsverhältnis N, wobei M durch N ψ 1 ist, bildet, und die Welle am Eingang

fest mit dem ersten Zwischenradsatellitenträger und die Welle am Ausgang fest mit dem zweiten Zwischenradsatellitenträger verbunden ist, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die die Schwankung oder Veränderung beziehungsweise Verteilung der Antriebsund Widerstandmomente regeln, wobei diese Regeleinrichtungen auf wenigstens eines der drehenden Organe des Drehmomentwandlers wirken und Verbindungen mit nicht - konstanter Wirkung bilden.

2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Regeleinrichtungen aus einem festen Anschlag oder Drucklager bestehen.

3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch g e kennz e ichnet, daß die Regeleinrichtungen aus einem beweglichen Element bestehen, dessen Geschwindigkeitsänderungsgesetz unterschiedlich zu dem des zu regelnden Organs ohne Herbeiführung einer mechanischen Blockierung ist.

4. Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch g e kennzeichnet, daß das bewegliche Element gebildet wird durch ein freilaufendes Rad (30), das zwischen ein festes Organ (P) und ein bewegliches Organ (18) eines (10) der Differenzialgetriebe zwischengeschaltet ist.

5. Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch g e kennzeichnet, daß ein Untersetzungsritzel

030037/0746

(26) zwischen das freilaufende Rad (30) und das bewegliche Organ (18) des Differentialgetriebes (10) zum Regeln der Schwellenwertwirkung zwischengeschaltet ist.

6. Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch g e kennzeichnet, daß das bewegliche Organ gebildet wird durch ein freilaufendes Rad (34), das zwischen zwei bewegliche Organe (15, 13) eines der den Drehmomentwandler bildenden Diffenrentialgetriebe zwischengeschaltet ist.

7. Drehmomentwandler nach Anspruch 6, dadurch g e kennzeichnet, daß das freilaufende Rad (34) zwischen ein Planetenrad (17) eines (11) der Differentialgetriebe und dem Zwischenradträger (13) des letzteren zwischengeschaltet ist.

8. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei die beiden Differentialgetriebe gebildet werden durch zwei zugeordnete Epizykloidensätze, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verteilung der Antriebs- und Widerstandmomente regelnden Einrichtungen gebildet sind aus einem freilaufenden Rad, das zwischen ein bewegliches Organ und den Träger des Epizykloidensatzes oder zwischen zwei bewegliche Organe des Epizykloidensatzes zwischengeschaltet ist.

9. Drehmomentwandler nach Anspruch 8, wobei die beiden Differentialgetriebe gebildet werden durch

030Q37/07U

zwei zugeordnete Epizykloidensätze, deren Satelliten (53, 6o) in ein fest mit dem Ritzel (55) des Epizykloidensatzes verbundenes mittiges Planetenrad (62) sowie auf einen das Planetenrad bildenden Hohl zahnkranz .(56) greifen, wobei Ritzel (57, 58) die Satelliten des Ausgangsepizykloidensatzes bilden und in den Hohlzahnkranz (56) sowie auf das Ritzel (55) greifen, dadurch gekennzeichnet, daß das die Regeleinrichtung bildende bewegliche Element gebildet wird durch ein frei laufendes Rad (61), das zwischen den Eingangszwischenradträger (51) und das mittige Planetenrad (52) zwischengeschaltet ist, um auf der am langsamsten drehenden Achse dasjenige, das eine Nachstellgeschwindigkeit erreicht hat, in Anschlag zu bringen.

10. Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses bewegliche Element gebildet wird durch ein zusätzliches Differentialgetriebe (42), dessen Zwischenradträger (46) die zu übertragende Leistung am Ort des Eingangszwischenradträgers (12') des Eingangsdifferentialgetriebes (10) aufnimmt, wobei die Leistung am Ausgang aus dem zusätzlichen Differentialgetriebe über seine beiden Planetenräder übertragen wird, von denen das eine (48) einen Teil des Antriebsmoments auf den Eingangszwischenradträger (12') des Drehmomentwandlers, das andere (50) den verbleibenden Teil auf die Welle eines Planetenradträgers (17') des Eingangsdifferentialgetriebes (10) überträgt.

11. Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch g e kennzeichnet, daß die Leistungsverteilung

030037/0746

am Ausgang aus dem zusätzlichen Differentialgetriebe (42) einstellbar ist, indem ein Antriebsverhältnis gewählt wird, das auf die Verbindung eines der Planetenräder (48, -50) des zusätzlichen Differentialgetriebes mit dem beweglichen Organ, das es antreibt, abgestimmt ist.

12. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zu übertragende Leistung durch dieses zusätzliche Differentialgetriebe (42) hälftig zwischen dem Eingangszwischenradträger (12') des Eingangsdifferentialgetriebes und der Welle des Planetenrades (17¹) des Eingangsdifferentialgetriebes aufgeteilt wird.

13. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die die Veränderung oder Verteilung der Antriebs- und Widerstandsmomente regelnden Einrichtungen gebildet werden durch ein Schieberädergetriebe aus Ritzeln (24', 66'), das auf der Welle eines der Planetenräderdifferentialgetriebe angebracht ist, um in Eingriff mit einem der Ritzel (25'', 64) zu kommen, welches auf die Welle des entsprechenden Planetenrades des anderen Differentialgetriebes montiert ist.

14. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die die Schwankungen oder Verteilung der Antriebs- und Widerstandsmomente regelnden Einrichtungen gebildet werden durch eine oder mehrere der Systeme nach einem der Ansprüche 2 bis

030037/0746