DE625229C - Umlaufraedergetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Bei solchen Umlaufrädergetrieben ist es bereits bekannt, einen durch Kolbenpumpen gebildeten Bremswiderstand zwischen dem Umlaufräderträger und den Umlaufrädern oder einem davon getriebenen Zentralrad wirken zu lassen und eine selbsttätige Fliehkraftregelung für den Bremswiderstand anzuwenden. Man hat auch dafür bereits Flüssigkeitspumpen verwendet und sie im Umlaufräderträger angeordnet. Dabei wurden jedoch die Hubräume der Zylinder durch eine besondere Rohrleitung miteinander verbunden, die einen durch ein Steuergestänge von den Fliehgewichten angetriebenen Querschnittsregler enthielt. Der Umlaufräderträger war unabhängig sowohl von der treibenden als auch von der getriebenen Welle drehbar, und es waren zwei Zentralräder vorgesehen, von denen das eine auf der treibenden und das andere auf der getriebenen Welle saß. Die gemeinsame Antriebskurbel für die beiden Bremskolben war an der treibenden Welle angeordnet und der Bremswiderstand also zwischen dem Umlauf räder träger und der treibenden Welle wirksam. Nimmt man dabei an, daß die Motorwelle bei stillstehender Kardanwelle mit verminderter Geschwindigkeit läuft, so muß sich der Umlaufräderträger in entgegengesetzter Richtung drehen wie die Motorwelle. Hierbei wirken schon die Fliehgewichte im Sinne einer Absperrung der Flüssigkeitsaustauschleitung, so daß die Motorwelle dauernd einen erheblichen Bremswiderstand zu überwinden hat. Wird Vollgas gegeben und dadurch die Drehgeschwindigkeit der Motorwelle gesteigert, so findet zunächst eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Umlaufräderträgers gegenläufig zur Motorwelle statt. Dadurch wird die Flüssigkeitsaustauschleitung unter dem Einfluß der Fliehgewichte noch mehr gedrosselt, so daß sich die Kardanwelle zu drehen beginnt, und zwar im gleichen Sinne wie die Motorwelle. Im Zusammenhang damit ergibt sich aber eine Verzögerung des.Umlaufräderträgers, wodurch wiederum die Flüssigkeitsaustauschleitung geöffnet und der Umlaufräderträger beschleunigt wird. Offenbar kann also das Getriebe in der Weise nicht arbeiten, daß, ausgehend von einer ,bestimmten Leer lauf drehzahl der Motor welle, die Kardanwelle aus der Ruhelage bis auf die Drehzahl der Motorwelle beschleunigt werden kann. Wenn man annimmt, daß die Motorwelle bei belasteter Kardanwelle aus der Ruhelage beschleunigt wird, so muß zunächst auch eine Beschleunigung des Umlaufräderträgers gegenläufig zur Motorwelle stattfinden, da ja.bei Stillstand des Umlaufräderträgers ein Bremswiderstand nicht vorhanden ist. Mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Umlaufräderträgers vergrößert sich unter dem Einfluß der Fliehgewichte der Bremswiderstand, wodurch der Umlaufräderträger

wieder verzögert wird. Eine Verzögerung des Umlaufräderträgers bis zum Stillstand und anschließend eine Beschleunigung im Drehsinne der Motorwelle ist dabei nicht möglich. .

Nach der Erfindung ist mit der treibenden Welle ein innenverzahntes Zentralrad verbunden, die Antriebsexzenter für die Flüssigkeitsbremsen sitzen auf einer gleichachsig zu to der treibenden und getriebenen Welle, unabhängig von diesen drehbaren und das Sonnenrad des Umlaufrädergetriebes . tragenden Zwischenwelle, die den Flüssigkeitsumlauf steuernden Regler steuern je einen den Körper des Umlaufräderträgers durchsetzenden Flüssigkeitskanal schieberartig, jeder Bremskolben enthält eine Durchlaßöffnung mit einem beim Saughub sich öffnenden Rückschlagventil, und der Umlaufräderträger ist über ein Umkehrgetriebe mit der getriebenen Welle kuppelbar. Ferner ist die Anordnung . getroffen, daß die Zwischenwelle mit dem Umlaufräderträger mittels eines Klemmgesperres kuppelbar ist, das durch eine in der Achsenrichtung der getriebenen Welle sich erstreckende drehbare oder verschiebbare Stange geschaltet wird.

Durch diese neuen Maßnahmen zeigt der Erfindungsgegenstand in getriebetechnischer Hinsicht ein'grundsätzlich anderes Verhalten als die bekannten Getriebe: Bei verminderter Mötordrehzahl steht die getriebene Welle und mit dieser der Umlauf räderträger still. Das auf der Motörwelle sitzende Zentralrad treibt mittels der Umlaufräder das Zentralrad auf der Hilfswelle, und zwar hat die Hilfswelle eine größere Drehzahl" als die Motorwelle. Die Flussigkeitspumpen werden von ihrem gemeinsamen Exzenter angetrieben. Wird dabei Vollgas gegeben, d. h. die Drehzahl der Motorwelle plötzlich mehr oder weniger gesteigert, so nimmt auch die Hubgeschwindigkeit der Flüssigkeitspumpen zu, und zwar in einem solchen Maße, daß infolge der vermehrten Flüssigkeitsreibung das an dem Umläufräderträger auftretende Drehmoment ausreicht, um das Widerstandsmoment an der getriebenen Welle zu überwinden, d. h. die letztere aus der Ruhelage zu beschleunigen, so Der Umlaufräderträger beginnt also zusammen mit der getriebenen Welle sich zu drehen. Gleichzeitig mit der Steigerung der Drehzahl des Umlaufräderträgers werden aber .die Flüssigkeitsaustauschkanäle immer mehr geschlossen, so daß der Bremswiderstand so lange gesteigert wird, bis der Umlaufräderträger mehr oder weniger starr mit der Motorwelle'gekuppelt ist. Es ergibt, sich somit eine ganz allmähliche gleichmäßige Zunahme der Drehzahl der getriebenen Welle, selbst wenn die Drehzahl der Motorwelle konstant bleibt oder sogar abfällt. Wenn die Belastung der getriebenen Welle beispielsweise beim Befahren einer Steigung zunimmt, so wird die getriebene Welle und mit ihr der Umlaufräderträger verzögert. Dadurch ist eine Abnahme des Bremswiderstandes bedingt, die stets so geregelt werden kann, daß sich bei annähernd gleichbleibender Motordrehzahl die günstigste Übersetzung zwischen der treibenden und der getriebenen Welle einstellt, ohne daß ein Pendeln in der Drehbewegung der einen oder anderen Welle eintreten kann.

Gegenüber anderen bekanntgewordenen Umlaufrädergetrieben, bei denen bei Vorwärtsgang eine Art von Umlaufräderträger unmittelbar mit der getriebenen Welle verbunden ist, bei denen aber die Regelung mittels einer hydraulischen Pumpe nicht selbsttätig erfolgt, und in einem anderen Falle drei .Exzenterwellen durch ein zentrales Zahnrad angetrieben werden, zeitigt der Gegenstand der Erfindung die Vorzüge, daß die Exzenterwelle eine größere Drehzahl hat als die Motorwelle, wodurch sich bessere Regelungsmöglichkeiten in jedem Übersetzungsverhältnis ergeben, und daß die zentrale Anordnung der Exzenterwelle einen viel einfacheren Auf-' bau der zugehörigen Teile und insbesondere go radial liegende Zylinder und eine gute Füllung derselben ermöglicht, und daß dieser geschlossene Aufbau lediglich einen Umlauf der Bremsflüssigkeit im Motorgehäuse kennt.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι zeigt das Umlaufrädergetriebe in axialem Schnitt.

Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb, 1.

Die treibende Welle α (Motorwelle) trägt das Zentralfad b, welches eine Innenverzahnung b¹ besitzt. Mit dieser Verzahnung kämmen ein oder mehrere Umlaufräder C₁ mit denen ein zweites Zentralrad d in Eingriff ist. Das zweite Zentralrad d sitzt auf einer zur treibenden Welle α gleichachsigen, jedoch davon unabhängigen Zwischenwelle e. Auf der letzteren ist der Umlaufräderträger lose drehbar angeordnet. Der Umlaufräderträger ist no durch ein aus mehreren Teilen zusammengesetztes Gehäuse/ gebildet und enthält mehrere radial gerichtete Zylinderbohrungen f¹, f², f^s. In jeder Zylinderbohrung ist ein Kolben g¹ bzw. g² bzw. g³ verschiebbar, dessen Stirnwand mit einer durch ein Rückschlagventil verschließbaren Bohrung h versehen ist. An den Kolben greifen die Exzenterstartgen i¹, i², i^s an, deren gemeinsames Antriebsexzenter e¹ von der Zwischenwelle e getragen wird. Die äußeren Enden der Zylinderbohrungen f\ f, /³ stehen durch Kanäle k¹, k'^z, k^s

mit dem die Welle e umgebenden Hohlraum des Gehäuses f in Verbindung. Das Gehäuse f ist vollständig mit einer Flüssigkeit, z. B. mit öl, gefüllt. Jeder der Kanäle k\ k², k³ enthält einen Querschnittsregler in Gestalt eines parallel zur Längsachse des Getriebes sich erstreckenden drehbaren Zapfens / mit einseitiger Ausnehmung. Dieser Zapfen I trägt auf seinem aus dem Gehäuse / heraustagenden Ende einen gewichtsbelasteten Hebel m, der unter der Einwirkung einer Feder η steht. Die Anordnung des Zapfens / und des gewichtsbelasteten Hebels m ist so getroffen, daß bei der Drehbewegung des Gehäuses f der Zapfen I durch die Fliehkraft des Gewichtshebels m im Sinne der Absperrung des Kanals k¹ bzw. k² bzw. k³ beeinflußt wird, so daß der von dem Zapfen I frei gelassene Durchschnittsquerschnitt des Kanals um so ao kleiner ist, je schneller sich das Gehäuse f dreht.

Das Gehäuse f besitzt auf der dem Zentralrad d gegenüberliegenden Seite einen hülsenförmigen Ansatz o, dessen Bohrung zum Teil zylindrisch und zum Teil kegelig ist und der in einem ortsfesten Lager q drehbar gelagert ist. Der zylindrische Teil der Bohrung enthält ein Kugellager^ für das eine Ende der Zwischenwelle e. Der kegelige Teil der Bohrung des hülsenförmigen Ansatzes ο ist exzentrisch angeordnet und umschließt eine konzentrisch angeordnete kegelige Verdickung c² der Welle e. In dieser kegeligen A^erdickmig ist eine kegelige Roller radial verschiebbar. Zum Verschieben dieser Rolle dient eine Stange s, welche in eine axiale Bohrung e^s der Zwischenwelle e verschiebbar hineinragt und mit ihrem kegeligen inneren Ende mit der kegeligen Rolle in Eingriff steht. Mittels dieser Stange j kann die Rolle r mit dem Umfang des exzentrischen kegeligen Bohrungsteiles des hülsenförmigen Ansatzes 0 in und außer Berührung gebracht werden. Im ersteren Falle bewirkt die Roller nach Art eines Klemmgesperres eine starre Kupplung des Gehäuses / mit der Zwischenwelle e.

Auf dem hülsenförmigen Ansatz ο sitzt ein Kegelrad t¹.' Mit diesem Kegelrad t¹ steht ein zweites Kegelrad t²' in Eingriff, welches ortsfest auf dem Lagerkörper q drehbar ist. Ein drittes Kegelrad t³, welches mit dem Kegelrad t² kämmt, wird von einer Hülse μ getragen, welche auf dem hülsenförmigen Ansatz 0 des Gehäuses / drehbar gelagert ist. Die Hülse u ist an ihrem äußeren Ende mit radial nach innen gerichteten Kupplungszähnen u¹ versehen. Der hülsenförmige Ansatz 0 besitzt an seinem äußeren Ende ebenfalls Kupplungszähne o¹, welche in gleicher Teilung angeordnet sind wie die Kupplungszähne u¹. Eine mit der nicht dargestellten getriebenen Weile verbundene Muffe ν mit Kupplungszähnen v¹ ist in der Achsenrichtung des Getriebes um einen solchen Betrag verschiebbar, daß ihre Kupplungszähne v¹ entweder mit den Kupplungszähnen o¹ oder mit den Kupplungszähnen u¹ in Eingriff gebracht oder zwischen die beiden Zahngruppen o¹ und u¹ geschoben werden können. Beim Eingriff der Zähnen¹ mit den Zähnen o¹ wird die getriebene Welle gemeinsam mit dem Gehäuse/⁷ gedreht. Beim Eingriff der Zähne v¹ mit den Zähnen u¹ dreht sich die getriebene Welle gegenläufig zu dem Gehäuse /. In der gezeichneten Mittelstellung der Kupplungszähne v¹ erhält die getriebene Welle keine Drehbewegung.

Das unmittelbar oder über das Zwischengetriebe t¹, t², t^s mit der getriebenen Welle gekuppelte Gehäuse f steht bei verminderter Drehzahl der Welle a, d. h. bei Leerlauf des Motors, still, da das Widerstandsmoment an der getriebenen Welle nicht von dem durch die Bewegung der Kolben g⁴, g², g³ zwischen dem Zentralrad d und dem Gehäuse f verursachten Bremswiderstand überwunden werdea kann. Wenn die Drehzahl der Welle α gesteigert wird, nimmt bei Stillstand des Gehäuses f die Drehzahl der Welle e mit dem Zentralrad d und damit die Hubzahl der Kolben g¹, g², g³ zu. Entsprechend wächst der durch die Flüssigkeitsströmung in den Kanälen k¹, k², k³ verursachte Bremswiderstand zwischen dem Zentralrad d bzw. der Welle e und dem Gehäuse /. Schließlich wird das Gehäuse/ mit der getriebenen Welle aus der Ruhelage beschleunigt. Die Zunahme der Drehgeschwindigkeit des Gehäuses f hat eine weitere Vergrößerung des Bremswiderstandes unter dem Einfluß der Fliehgewichte« zur Folge. Die Geschwindigkeit des Gehäuses / wächst so lange, bis das günstigste Übersetzungsverhältnis zwischen der treibenden und der getriebenen Welle geschaffen ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit im Umlaufräderträger angeordneten, auf die Umlauf räder einwirkenden Flüssigkeitsbremsen, deren Flüssigkeitsumlauf durch Fliehgewichte gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit der treibenden Welle (a) ein innenverzahntes Zentralrad (b, b¹) verbunden ist, die Antriebsexzenter (e¹, i¹, i², i³) für die Flüssigkeitsbremsen auf einer gleichachsig zu der treibenden und getriebenen Welle (a, v), unabhängig von diesen drehbaren und das Sonnenrad (d) des Umlauf rädergetriebes tragenden Zwischenwelle (e) sitzen, die den Flüssigkeitsumlauf steuernden Regler (I) je einen den Körper des Umlaufräderträgers (f) durch-

   setzenden Flüssigkeitskanal (ρ¹, ρ², />*) schieberartig steuern, jeder Bremskolben (f¹) if²) g^s) eine Durchlaßöffnung Qi) mit einem beim Saughub sich öffnenden Rückschlagventil enthält und der Umlaufräderträger (/) über ein Umkehrgetriebe (t\ Ψ, i³) mit der getriebenen Welle (v) kuppelbar ist.
2. 2. Umlaufrädergetriebe nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (e) mit dem Umlaufräderträger (f) mittels eines Klemmgesperres (r) kuppelbar ist, das durch eine in der Achsenrichtung der getriebenen Welle (v) sich erstreckende drehbare oder verschiebbare Stange (s) geschaltet wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen