DE69403321T2 - Getriebe mit progressiven anlauf, insbesondere für ein fahrzeug - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe mit progressiver Anlaufvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug.
• Üblicherweise umfaßt das Getriebe eines Fahrzeugs ein manuell oder automatisch betätigtes Schaltgetriebe mit mehreren Gängen und zwischen diesem Schaltgetriebe und dem Motor eine ausrückbare oder hydraulische kupplungsvorrichtung, um dem Motor zu erlauben, zu arbeiten, wenn das Fahrzeug steht und ein progressives Inbewegungsetzen des Fahrzeuges durch den Motor zu ermöglichen, wenn dieser selbst in Gang gesetzt worden ist.
• Außerdem gibt es im allgemeinen ein Schwungrad, das von der Motorwelle in Drehung versetzt wird und eine der Scheiben der Kupplung bilden kann. Das Schwungrad dient dazu, die Kontinuität des Laufes des Motors sicherzustellen, wenn sich die Kupplung im ausgekuppelten Zustand und/oder das Schaltgetriebe im Neutralgang befindet, um der Motorwelle zu erlauben, jene Winkelbereiche zu überwinden, wo das vom Motor gelieferte Drehmoment negativ ist. Wenn das Fahrzeug in Bewegung ist und seine Antriebsräder an den Motor angekuppelt sind, reicht die Trägheit des Fahrzeuges aus, die Bewegung des Motors aufrechtzuerhalten, und das Schwungrad wird nun sogar nachteilig, da es bei Beschleunigungen der von der Masse des Fahrzeuges gebildeten Trägheit sein eigenes Trägheitsmoment hinzufügt.
• Im großen und ganzen sind die bekannten ausrückbaren Kupplungen, Drehmomentwandler, hydraulischen Kupplungen und Schwungräder teuer, schwer und platzraubend.
• Aus der WO-A-91/13275 ist auch ein Getriebe bekannt, das einen Differentialmechanismus enthält, bei dem eine Neutralgangsituation realisiert wird, indem einem Reaktionsorgan erlaubt wird, eine umgekehrte Drehung auszuführen, die normalerweise durch ein Freilaufrad untersagt wird. Um diese umgekehrte Drehung zu ermöglichen, wird der feststehende Teil des Freilaufrades freigegeben, indem eine funktionell zwischen den genannten feststehenden Teil und das Gehäuse des Getriebes geschaltete Bremse gelöst wird. Die Bremse ist entsprechend den herkömmlichen Lösungen auf dem Getriebesektor als Bandbremse dargestellt. Dieser Typ von Bremse ist kommerziell nur dann einsetzbar, wenn seine Lebensdauer in derselben Größenordnung liegt wie die des damit ausgestatteten Fahrzeugs, weil der Austausch der Bremse kompliziert ist und die zumindest teilweise Zerlegung des Getriebes erfordert. Nun muß aber die Bremse nach diesem Dokument, die den progressiven Übergang von der Neutralgangsituation zu der Situation, in der eine Bewegung zum Abtrieb übertragen wird, sicherstellt, bei jedem progressiven Inbewegungsetzen des Fahrzeugs eine verhältnismäßige große, der Masse des Fahrzeugs proportionelle Menge an kinetischer Energie liefern.
• Aufgabe der Erfindung ist, ein Getriebe der in der WO-A-91/13275 beschriebenen Art vorzuschlagen, bei welchem jedoch die Bremse, die dazu dientu das progressive Inbewegungsetzen des Abtriebs sicherzustellen, keine die Wartung des Getriebes erschwerenden Probleme verursacht.
• Erfindungsgemäß ist das Getriebe, bei welchem eine Kraftübertragungsvorrichtung des Typs Differential drehende Elemente mit in gegenseitigem Eingriff stehenden Verzahnungen umfaßt, von denen das eine mit einem Antrieb und das andere mit einem Abtrieb der Vorrichtung verbunden ist, wobei die drehenden Elemente ein Reaktionselement und das Getriebe außerdem Mittel zur selektiven Blockierung, die funktionell zwischen das Reaktionselement und ein Gehäuse des Getriebes geschaltet sind, umfassen, die Elemente zur selektiven Blockierung Mittel mit Freilauffunktion umfassen, um dem Reaktionselement zu erlauben, sich im gleichen Sinn zu drehen, wie der Antrieb und der Abtrieb, wenn eine Vorrichtung zur selektiven Kupplung zumindest indirekt die drehenden Elemente des Differentialgetriebes verbindet, um eine Funktion direkten Eingriffs zu bewirken, bei welcher Vorrichtung zumindest dann, wenn sich die Mittel mit Freilauffunktion im blockierten Zustand befinden, das Reaktionselement drehfest mit einem Rotor einer Bremse verbunden ist, die selektiv gelöst werden kann, um den Rotor und das Reaktionselement in bezug auf das Gehäuse freizugeben und das Getriebe in einem Neutralgangzustand arbeiten zu lassen, und progressiv aktiviert werden kann, um den Rotor in bezug auf das Gehäuse zu blockieren, um zu erlaubenu daß das Reaktionselement von den Mitteln mit Freilauffunktion in bezug auf das Gehäuse selektiv blockiert bzw. freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Scheibenbremse ist, deren Scheibe den genannten Rotor bildet, oder daß die Bremse eine Hydraulikpumpe ist, der ein Ventil zum Schließen einer Druckleitung dieser Pumpe zugeordnet ist.
• Diese beiden überraschenden Lösungen lösen das Problem der Wartung des Getriebes. Die Reibbeläge einer Scheibenbremse sind, wenn sie abgenutzt sind, leicht austauschbar. Was die Hydraulikpumpe betrifft, hat diese eine mindestens ebensolange Lebensdauer wie der Rest des Getriebes.
• Der Rotor der Bremse ist vorteilhafterweise massiv ausgeführt, um ein Schwungrad zu bilden. So erzielt man den Vorteil, daß sich das Schwungrad nur dreht, wenn dies notwendig ist, d.h. wenn der Motor mit den Rädern des Fahrzeugs nicht gekuppelt ist. Auf diese Weise reduziert man bei Beschleunigungen die vom Motor angetriebene Trägheitslast und steigert damit die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs.
• Man kann dennoch ein Schwungrad geringerer Größe bestehen lassenu das direkt von der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird, um zu vermeiden daß die vom Motor erzeugten Drehschwingungen zur Gänze zum Getriebe und darüber hinweg übertragen werden.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen noch aus der nachstehenden, nicht einschränkende Beispiele betreffenden Beschreibung hervor.
• In den beigeschlossenen Zeichnungen sind
• - Fig. 1 ein schematischer Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Vierganggetriebes mit mehreren aufeinanderfolgenden Übertragungsvorrichtungen, im oberen Teil der Figur im Ruhezustand und im unteren Teil der Figur im Neutralgang;
• - Fig. 2 eine Darstellung in vergrößertem Maßstab des linken oberen Teils der Fig. 1;
• - die Fig. 3 und 4 der oberen Hälfte der Fig. 1 analoge Darstellungen, jedoch auf den Betrieb im 2. bzw. 4. Gang bezogen;
• - Fig. 5 eine schematische Stirnansicht der Anlaufpumpe der Fig. 1 bis 4;
• - Fig. 6 ein Hydraulikschema für die automatische Steuerung der Anlaufpumpe;
• - die Fig. 7 und 8 beziehen sich auf zwei Varianten des Hydraulikschemas für die automatische Steuerung der Anlaufpumpe, und
• - Fig. 9 entspricht dem linken oberen Teil der Fig. 1, jedoch im Falle einer zweiten Ausführungsform der Anlaufbremse.
• Das in Fig. 1 dargestellte Vierganggetriebe, das insbesondere für ein Automobil bestimmt ist, enthält aufeinanderfolgende Kraftübertragungsvorrichtungen oder Module 1a, 1b, 1c, jeweils mit zwei Gängen, welche Kraftübertragungsvorrichtungen in Serie zwischen einer Antriebswelle 2a und einer Abtriebswelle 2c des Getriebes montiert sind. Die Antriebswelle 2a bildet auch die Antriebswelle in dem Modul 1a. Sie ist mit der Abtriebswelle eines Fahrzeugmotors 5 ohne Zwischenschaltung einer Kupplung verbunden. Die Abtriebswelle 2c bildet gleichzeitig die Abtriebswelle des Moduls 1c und besitzt ein Zahnrad, das dazu bestimmt ist, durch Zahneingriff den Antrieb eines Differentials für den Antrieb der Antriebsräder eines Fahrzeuges anzutreiben. Zwischen das Zahnrad und den Antrieb des Differentials kann ein manuell betätigtes Vorwärtsgang-Rückwärtsgang-Umkehrgetriebe geschaltet sein.
• Die Antriebswelle 2a durchquert das ganze Getriebe, wobei der erste Modul 1a vom Fahrzeugmotor am weitesten entfernt ist. Der dritte Modul 1c ist der dem Motor am nächsten liegende, sodaß das Abtriebszahnrad dem Motor ganz nahe liegt. Die Module 1b und 1c sind um die Antriebswelle 2a herum angeordnet, ohne mit dieser drehverbunden zu sein.
• Entlang der geometrischen Achse 12 des Getriebes gibt es zwischen der Antriebswelle 2a und der Abtriebswelle 2c zwei aufeinanderfolgende Zwischenwellen 2ab, 2bc, die jeweils die Abtriebswelle des stromauf gelegenen Moduls 1a bzw. 1b und die Antriebswelle des stromab gelegenen Moduls 1b bzw. 1c bilden. Die Antriebswelle 2a, die Zwischenwellen 2ab, 2bc und die Abtriebswelle 2c sind in bezug auf ein Gehäuse 4 des Getriebes axial unbeweglich gehalten. Dazu ist die Antriebswelle 2a in einer Nabe 11 mit Hilfe eines Lagers 3a drehbar und axial unbeweglich gelagert. Die Nabe 11 ist ihrerseits in bezug auf das Gehäuse 4 mittels eines Lagers 3ab drehbar und axial unbeweglich gelagert. Die Zwischenwelle 2ab ist mittels eines axialen Anschlages B1 durch Axialabstützung axial unbeweglich gehalten und frei für eine Relativdrehung gegenüber der Antriebswelle 2a. Die Zwischenwelle 2bc und die Abtriebswelle 2c sind jeweils von einem Wälzlager 3bc bzw. 3c in bezug auf das Gehäuse 4 abgestützt.
• Jeder Modul kann in Untersetzung oder im direkten Gang arbeiten. Ein erster Gang wird realisiert, wenn die drei Module in Untersetzung arbeiten, ein zweiter Gang, wenn der erste Modul 1a im direkten Gang und die beiden anderen in Untersetzung arbeiten, ein dritter Gang mit den beiden ersten Modulen 1a und 1b im direkten Gang und dem dritten Modul 1 c in Untersetzung, und ein vierter Gang mit den drei Modulen im direkten Gang.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei nun der Modul 1b näher beschriebenu wobei diese Beschreibung auch für den Modul 1c gilt, der mit dem Modul 1b identisch ist, mit der Ausnahmeu daß seine Antriebswelle die Welle 2bc und seine Abtriebswelle die von dem Lager 3c abgestützte Welle 2c ist.
• Ein Umlaufgetriebezug 7 umfaßt ein Hohlrad 8 mit Innenverzahnung und ein Sonnenrad 9 mit Außenverzahnungv die alle zwei mit Planetenrädern 11 in Eingriff stehen, die unter gleichen Winkelabständen um die Achse 12 der Kraftübertragungsvorrichtung von einem mit der Abtriebswelle 2bc fest verbundenen Planetenradträger 13 abgestützt sind. Die Planetenräder 11 können sich frei um exzentrische Lagerzapfen 14 des Planetenradträgers 13 drehen. Das Sonnenrad 9 kann sich in bezug auf die Abtriebswelle 2bc, die sie umgibt, frei um die Achse 12 der Kraftübertragungsvorrichtung drehen. Eine Freilaufradeinrichtung 16 verhindert jedoch eine Drehung des Sonnenrades 9 im umgekehrten Sinn, d.h. im umgekehrten Sinn zum Normaldrehsinn der Antriebswelle 2ab, bezogen auf das Gehäuse 4 des Getriebes.
• Das Hohlrad 8 ist mit der Antriebswelle 2ab des Moduls mit Hilfe von Rilien 17 drehfest verbunden, jedoch relativ zu dieser axial frei verschiebbar.
• Eine Kupplung 18b ist um das Hohlrad 8 herum angeordnet. Sie umfaßt einen Stapel ringförmiger Scheiben 19, die mit ringförmigen Scheiben 22 abwechseln. Die Scheiben 19 sind drehfest mit dem Hohlrad 8 mit der Möglichkeit einer Axialverschiebung verbunden. Hiezu haben die Scheiben 19 Innenzähne, die in Eingriff mit Rillen 21 des Hohlrades 8 stehen. Die Scheiben 22 sind drehfest mit dem Planetenradträger 13 mit der Möglichkeit einer Axialverschiebung verbunden. Hiezu weist ein Käfig 20 an seiner radial innenliegenden Oberfläche Rillen 23 auf, in die einerseits Außenzähne der Scheiben 22 und andererseits Außenzähne 24 des Planetenradträgers 13 axial verschiebbar eingreifen.
• Der Stapel der Scheiben 19 und 22 kann axial zwischen einer mit dem Planetenradträger 13 fest verbundenen Rückhalteplatte 26 und einer mit dem Hohlrad 8 fest verbundenen beweglichen Platte 27 zusammengepreßt werden. Die Platte 27 ist daher mit dem Hohlrad 8 axial beweglich.
• Der Käfig 20 trägt Fliehgewichte 29, die kranzförmig um die Kupplung 18b herum angeordnet sind.
• Die Fliehgewichte sind drehfest mit der Abtriebswelle 26c des Moduls 1b, dem sie angehören, verbunden.
• Jedes Fliehgewicht hat einen massiven Körper 31, der radial an der Außenseite der Scheiben 19 und 22 liegt, und eine Betätigungsnase 32, die mit Hilfe einer Tellerfeder 34 gegen eine Außenfläche der feststehenden Platte 26 gedrückt wird. Die Nase 32 ist mit dem massiven Körper 31 durch einen abgewinkelten Arm 33 verbunden, der an dem Käfig 20 um eine in bezug auf die Achse 12 der Vorrichtung tangential gerichtete geometrische Achse 28 schwenkbar ist. Die WO-A-91/13275 beschreibt vorteilhafte Anordnungen für die Schwenkmontage solcher Fliehgewichte. Der Schwerpunkt G des Fliehgewichts liegt im Inneren oder in der Nähe des massiven körpers 31 an einer Stelle, die in bezug auf die Achse 28 einen gewissen parallel zur Achse 12 der Vorrichtung gemessenen Abstand aufweist.
• Auf diese Weise trachtet die Drehung des Planetenradträgers 13, die Körper 31 der Fliehgewichte 29 unter der Wirkung ihrer Zentrifugalkraft Fa radial nach außen um ihre tangentiale Achse 28 zu schwenkenu um sie aus einer von einem Anschlag 36 bestimmten Ruhestellung an dem Käfig 20 in eine entfernte Lageu die in Fig. 4 sichtbar ist, übergehen zu lassen.
• Daraus resultiert nun eine axiale Relatiwerschiebung zwischen der Nase 32 und der Schwenkachse 28 des Fliehgewichts und damit zwischen der Nase 32 und dem Käfig 20. Im Verhältnis zu der dem zentrifugalen Auseinandergehen der Fliehgewichte 29 entsprechenden Verschieberichtung wird der Käfig 20 von einem axialen Anschlag B2 frei für eine Relatiwerdrehung an das Hohlrad 8 angedrückt.
• Auf diese Weise ruft die Verschiebung des Käfigs 20 in bezug auf die Nase 32 eine relative Annäherungsbewegung zwischen der Nase 32 und der beweglichen Platte 27 der Kupplung 18b hervor. Diese Relatiwerschiebung kann einer Komprimierung der Tellerfeder 34 und/oder einer Verschiebung der beweglichen Platte 27 in Richtung auf die feststehende Platte 26 zu im Sinne des Einrückens der Kupplung 18b entsprechen.
• Wenn sich das Getriebe im Ruhezustand befindet, wie im oberen Teil der Fig. 1 und in Fig. 2 gezeigt ist, überträgt die Tellerfeder 34 mit Hilfe der im Ruhezustand im Anschlag befindlichen Fliehgewichte 29 eine Kraft auf den Käfig 20, die die Kupplung 18b einrückt, sodaß der Antrieb 2ab des Moduls 1b mit dem Abtrieb 2bc rotationsgekoppelt ist und der Modul einen direkten Gang bildet, der imstande ist, ein Drehmoment bis zu einem gewissen, von der Anpreßkraft der Tellerfeder bestimmten Maximum zu übertragen.
• Andererseits sind die Verzahnungen des Hohlrades 8, der Planetenräder 11 und des Sonnenrades 9 vom Typ Schraubenverzahnung. Auf diese Weise treten bei jedem Paar unter Belastung ineinandergreifender Verzahnungen entgegengesetzte Axialschübe auf, die der übertragenen Umfangskraft, also dem Drehmoment auf der Antriebswelle 2ab und dem Drehmoment auf der Abtriebswelle 2bc proportional sind. Die Richtung der Zahnschräge der Verzahnungen ist so gewählt, daß die Richtung des Axialschubes Pac, der im Hohlrad 8 entsteht, wenn dieses ein Motordrehmoment überträgt so ist, daß die vom Hohlrad 8 in Axialrichtung mitgenommene bewegliche Platte 27 sich von der Rückhalteplatte 26 der Kupplung entfernt. Die Planetenräder 11, die nicht nur mit dem Hohlrad 8 sondern auch mit dem Sonnenrad 9 in Eingriff stehen, unterliegen zwei entgegengesetzten axialen Reaktionskräften PS1 und PS2, die sich aufheben, und das Sonnenrad 9 unterliegt unter Berücksichtigung seines Eingriffs mit den Planetenrädem 11 einem Axialschub Pap, der an Intensität gleich und entgegengesetzt dem Axialschub Pac des Hohlrades 8 ist. Der Schub Pap des Sonnenrades 9 wird mittels eines Anschlags B3 vom Planetenradträger 13 und dem Lager 3bc auf das Gehäuse 4 übertragen. Auf diese Weise wirkt der Axialschub Pac auf die bewegliche Platte 27 der Kupplung und in bezug auf das Gehäuse 4, also in bezug auf die Rückhalteplatte 26 der Kupplung, und dies in einem Sinn, der trachtet, die Kupplung 18b zu lösen. Diese von dem Anschlag B2 auf den Käfig 20 übertragene Kraft trachtet auch, die Nase 32 der Fliehgewichte 29 und die Rückhalteplatte 26 einander anzunähern und demnach die Fliehgewichte 29 in ihrer Ruhestellung zu halten und die Tellerfeder 34 zu komprimieren.
• Dies ist die in Fig. 3 dargestellte Situation. Unter der Annahme, daß diese Situation realisiert ist, sei nun die Grundfunktion des Moduls 1b beschrieben. Solange das von der Antriebswelle 2ab auf den Modul übertragene Drehmoment so ist, daß der Axialschub Pac in dem Hohlrad 8 ausreicht, um die Tellerfeder 34 zu komprimieren und die Fliehgewichte 29 in der in Fig. 3 dargestellten Ruhestellung zu halten, ist der Abstand zwischen der Rückhalteplafle 26 und der beweglichen Platte 27 der Kupplung so, daß die Scheiben 19 und 22 aneinander gleiten, ohne zwischen sich ein Drehmoment zu übertragen. In diesem Fall kann sich der Planetenradträger 13 mit einer zur Geschwindigkeit der Antriebswelle 2ab unterschiedlichen Geschwindigkeit drehen, und neigt dazu, von der Lastu die die Abtriebswelle 2bc des Moduls antreiben soll, unbeweglich gehalten zu werden. Daraus resultiert, daß die Planetenräder 11 trachten, sich als Bewegungsumkehrer zu verhalten, d.h. das Sonnenrad 9 im umgekehrten Sinn zum Drehsinn des Hohlrades 8 drehen zu lassen. Dies wird aber durch das Freilaufrad 16 verhindert. Das Sonnenrad 9 wird daher vom Freilaufrad 16 unbeweglich gehalten und der Planetenradträger 13 dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die zwischen der Geschwindigkeit Null des Sonnenrades 9 und der Geschwindigkeit des Hohlrades 8 und der Antriebswelle 2ab liegt. Der Modul arbeitet demnach als Untersetzungsgetriebe. Wenn die Drehgeschwindigkeit steigt und das Drehmoment unverändert bleibt, kommt es zu einem Moment, wo die Fliehkraft zwischen der Rückhalteplatte 26 und der beweglichen Platte 27 eine axiale Klemmkraft erzeugt, die größer ist als der Axialschub Pac, und die bewegliche Platte 27 wird gegen die Platte 26 gedrückt, um den direkten Gang zu realisieren.
• Wenn die Kupplung 18b eingerückt ist, arbeiten die Verzahnungen des Umlaufgetriebezuges 7 nicht mehr, d.h. sie übertragen keine Kraft mehr und führen daher zu keinerlei Axialschub. Auf diese Weise kann der von der Fliehkraft hervorgerufene Axialschub sich voll und ganz auf das Gegeneinanderpressen der Platten 26 und 27 konzentrieren. Der Prozeß des Überganges in den direkten Gang wird somit besser verständlich: sobald die Scheiben 19 und 22 beginnen, sich aneinander zu reiben, und einen Teil der Leistung übertragen, werden die Verzahnungen umsomehr entlastet, je mehr der Axialschub Pac abnimmt, und die Oberherrschaft der Fliehkraft manifestiert sich mehr und mehr, bis die Kupplung 18b den direkten Gang voll und ganz sicherstellt.
• Es kann nun vorkommen, daß die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle 2ab derart abnimmt und/oder das zu übertragende Drehmoment derart steigt, daß die Fliehgewichte 29 in der Kupplung 18b eine für die Übertragung des Drehmoments ausreichende Klemrnkraft nicht mehr sicherstellen. In diesem Fall beginnt die Kupplung 18b zu rutschen. Die Geschwindigkeit des Sonnenrades 9 nimmt bis auf Null ab. Das Freilaufrad 16 hält das Planetenrad an und die Verzahnungskraft Pac tritt wieder auf, um die Kupplung zu lösenu sodaß der Modul in der Folge als Untersetzungsgetriebe wirkt. Auf diese Weise ändert sich jedesmal, wenn ein Wechsel zwischen dem Betrieb in Untersetzung und dem Betrieb im direkten Gang auftritt, die Axialkraft Pac in jenem Sinn, welcher das neu geschaffene Übertragungsverhältnis stabilisiert. Dies ist sehr vorteilhaft, u. zw. einerseits, um dauernde Gangwechsel in der Umgebung gewisser kritischer Betriebspunkte zu vermeiden, und andererseits dahingehend, daß die Zustände des Rutschens der Kupplung 18b nur Übergangszustände sind.
• Die Rolle der Tellerfeder 34 ist eine zweifache. Einerseits stellt sie, indem sie die Kupplungen bei im Ruhezustand befindlichem Getriebe einrückt, eine mechanische Kupplung zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb des Moduls her. Ist diese Funktion in den drei Modulen sichergestellt, wird das stehende Fahrzeug vom Motor gehalten, wenn dieser selbst stillsteht. Wäre die Kupplung 18b im Ruhezustand gelöst, wäre nicht verhindert, daß das Fahrzeug frei vorwärts rollt, da in diesem Fall die Hemmung des Hohlrades 8 durch den Motor 5 das Sonnenrad 9 im normalen Sinn zum Drehen bringt, was das Freilaufrad 16 nicht verhindert.
• Andererseits erlaubt die Tellerfeder 34 dem Modul, bei relativ geringen Geschwindigkeiten, wo die Fliehkraft, die proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit ist, so gering ist, daß das geringste zu übertragende Drehmoment auf in der Praxis nicht erwünschte Weise eine Aufrechterhaltung des oder eine Tendenz zur Rückkehr in den Untersetzungsbetrieb hervorrufen würde, im direkten Gang zu arbeiten.
• Es seien nun die beim Modul 1a vorliegenden Unterschiede gegenüber dem Modul 1b dargelegt.
• Die Verwendung eines Umlaufgetriebezuges mit dem Antrieb am Hohlrad und dem Abtrieb am Planetenradträger erlaubt fast nie Untersetzungsverhältnisse über 1,4 zu realisieren. Bei einem solchen Verhältnis beträgt die Verminderung der Motorgeschwindigkeit beim Übergang in den 2. Gang 40%. Dies ist etwas wenig für den Übergang vom ersten in den zweiten Gang. Wenn man das Sonnenrad zum Antrieb und den Planetenradträger zum Abtrieb macht, beträgt das Untersetzungsverhältnis in der Praxis mindestens 3, was zu viel ist. Dagegen kann man praktisch jedes beliebige Untersetzungsverhältnis realisieren, indem man das Sonnenrad zum Antrieb und das Hohlrad zum Abtrieb macht, jedoch dreht sich in diesem Fall das Hohlrad entgegengesetzt zum Sonnenrad, was einen redhibitorischen Nachteil darstellt, weil die Drehrichtung des Hohlrades im Betrieb des Moduls im direkten Gang und in dessen Untersetzungsbetrieb nicht dieselbe wäre.
• Um gleichzeitig diese Schwierigkeiten zu beheben, ist die Antriebswelle 2a des Moduls 1a mit dem Sonnenrad 9a verbunden und seine Abtriebswelle 2ab von dem Hohlrad 8a angetrieben, wobei um zu erreichen, daß die Drehrichtung des Hohlrades 8a selbst im Untersetzungsbetrieb dieselbe ist wie die des Sonnenrades 9a, jedes Planetenrad durch eine Kaskade aus zwei Planetenrädem 11a ersetzt ist, die miteinander in Eingriff stehen und von denen das eine mit dem Sonnen rad 9a und das andere mit dem Hohlrad 8a in Eingriff ist. Der Planetenradträger 13a ist mit der Nabe 11 durch ein Freilaufrad 16a verbunden.
• Die Nabe 11 ist mit dem Rotor 37 einer Anlaufbremse 38 verbunden.
• Wie auch die Fig. 5 zeigtu ist die Bremse 38 von einer Zahnradpumpe gebildet, deren Rotor 37 ein Antriebssonnenrad bildetu das vier Planetenpumpräder 39 antreibt, die zwischen einer Saugleitung 41 und einer Druckleitung 42V die alle beide an ein Schmierölreservoir des Getriebes angeschlossen sein könnenu hydraulisch zueinander parallelgeschaltet sind. In der Druckleitung 42 ist ein Ventil 40 montiert, um wahlweise den Ölfluß durch die Pumpe zu erlauben oder zu verhindern oder auch einen einstellbaren Druckverlust am Ausgang der Pumpe zu erzeugen. Wenn das Ventil 40 geschlossen ist, blockiert das am Umlaufen gehinderte Öl die Pumpe, sodaß der Rotor 37 sich nicht mehr drehen kann und das Freilaufrad 16a dem Planetenradträger 13a nur erlaubtu sich im Normalsinn zu drehen. Wenn dagegen das Ventil 40 offen ist, dreht der Rotor 37 frei durch. In diesem Fall kann sich der Planetenradträger 13a im umgekehrten Sinn drehen und treibt über das Freilaufrad 16a die Nabe 11 mit sich an, was das Pumpen in dem in Fig. 5 dargestellten Sinn hervorruft. Das Öffnen des Ventils 40 wird bewirktv um automatisch einen Neutralgangzustand zu realisieren, d.h. ein Auskuppeln zwischen der Antriebswelle 2a und der Abtriebswelle 2c, wenn das Fahrzeug steht (stillstehende Abtriebswelle 2c), während sich die Antriebswelle 2a dreht. Aufgrund eben dieser Funktion kann man die Kupplung oder den Drehmomentwandler, wie sie herkömmlicherweise zwischen dem Motor 5 und dem Getriebe montiert sindu weglassen. Um das progressive Inbewegungsetzen der Abtriebswelle 2c zu bewirken, schließt man progressiv das Ventil 40V um den Rotor 37 mit Hilfe eines zunehmenden Druckverlustes durch das Ventil 40 progressiv abzubremsen.
• In Abwandlung kann man eine mit dem Ventil 40 parallelgeschaltete Rückschlagklappe 45 vorsehen, die dem Öl erlaubt das Ventil 40 zu umgehen wenn es trachtetv im umgekehrten Sinn zu dem in Fig. 5 dargestellten Sinn zu strömen, d.h. wenn das Öl dazu neigt, durch die Druckleitung 42 angesaugt und durch die Saugleitung 41 zurückgedrückt zu werden. Dank dieser Rückschlagklappe 45 ist es möglich, das Freilaufrad 16a wegzulassen, wobei die Funktion des Freilaufrades hydraulisch von der Rückschlagklappe 45 sichergestellt wird. Diese Lösung läßt den relativ großen Platzbedarf eines Freilaufrades wegfallen, führt aber einen hydraulischen Reibungsverlust ein, wenn der Modul 1a im direkten Gang arbeitet, eine Situation, in der der Planetenradträger 13a sich im Normalsinn mit derselben Geschwindigkeit dreht wie die Antriebswelle 2a.
• Wie die Fig. 2 noch zeigt, ist die die Bremse 38 verkörpernde Hydraulikpumpe auf besonders einfache Weise realisiert: jedes Planetenrad 39 ist einfach in einer Zelle 48 eines Deckels 49 eingeschlossen, der an dem vom Motor 5 abgewendeten Ende des Gehäuses 4 befestigt ist. Die Umfangsfläche 51 der Zellen ist in Dichtkontakt mit den Zahnköpfen der Zähne der Planetenräder 39 und die Bodenfläche 52 der Zellen 48 und die äußere Endfläche 53 des Gehäuses 4 sind in Dichtkontakt mit den zwei Radialflächen jedes Planetenrades 39. Außerdem besitzt der Rotor 37 auf beiden Seiten seiner Verzahnung zwei entgegengesetzte Ringflächen 54 und 56, von denen die eine mit dem Innenboden des Deckels 49 und die andere mit der Außenfläche 53 des Gehäuses 4 in Dichtkontakt ist. Es sind diese diversen Dichtkontakte der Zahnköpfe der Zähne der Planetenräder und der Radialflächen der Planetenräder mit dem Deckel 49 und dem Gehäuse 4, die gleichzeitig die Führung bei der Drehung der Planetenräder sicherstellen.
• Der Käfig 20a für die Fliehgewichte 29 des Moduls 1a ist, wie in den anderen Modulen 1b und 1c drehfest mit der Abtriebswelle 2ab des Moduls verbundenu aber mit ihr auch axial unbeweglich verbunden. Der Käfig 20a und mit ihm die Achsen 28 der Fliehgewichte sind daher axial nicht verschiebbar.
• Dagegen stützen sich die Nasen 32 der Fliehgewichte 29 nicht mehr an der Rückhalteplatte 26, sondern an der beweglichen Platte 27 der Kupplung 18a immer mit Hilfe einer Tellerfeder 34 ab. Die bewegliche Platte 27 ist wie in den anderen Modulen mit dem Hohlrad 8a fest verbundenv das dank der Rillen 17a in bezug auf den mit der Antriebswelle 2ab drehfest verbundenen Käfig 20a axial verschiebbar ist. Die Rückhalteplatte 26 ist mit der Antriebswelle 2a fest verbunden.
• Die Wirkungsweise des Moduls 1a ist ähnlich jener der Module 1b und 1c. Die Fliehgewichte oder die Tellerfeder 34 trachten die Kupplung 18a mit einer Axialkraft zu beaufschlagen, die das übertragbare Drehmoment bestirnrntv wobei im Untersetzungsbetrieb die Axialkraft der Schraubenverzahnung des Hohlrades 8a die bewegliche Platte 27 im Sinne des Lösens der Kupplung verschiebt.
• Es sei nun die allgemeine Wirkungsweise der drei Module 1a, 1b, 1c erläutert.
• Unter Annahme des Fallesv wo alle Module 1a-1c in Untersetzung arbeiten (unterer Teil der Fig. 1), was den ersten Gang der Getriebeanordnung ergibtu ist es der Modul 1a, in dem die Geschwindigkeit am größten und das Drehmoment am kleinsten ist, wie dies durch einen dreifachen Pfeil Fa und einen einfachen Pfeil Pac veranschaulicht ist. Es ist daher dieser erste Modul 1a, der als erster in den direkten Gang wechseltv wenn das Fahrzeug beschleunigt wie in Fig. 3 dargestellt ist. Das Drehmoment nimmt im zweiten Modul ib ab da es durch die Untersetzung im ersten Modul nicht mehr erhöht wirdu aber die Drehgeschwindigkeiten im zweiten Modul bleiben unverändert und daher geringer als die im ersten Modul genau vor dem Wechsel, da sie von der Drehgeschwindigkeit der Räder des Fahrzeugs bestimmt werden. Es ist daher erforderlich, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs weiter steigt damit der zweite Modul seinerseits die Bedingungen für den Übergang in den direkten Gang erreicht, wenn das vom Motor gelieferte Drehmoment unverändert fortbesteht. Und so geht es weiter, bis alle Module der Getriebeanordnung im direkten Gang sind wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Auf diese Weise organisieren sich die Modulev die alle im wesentlichen identisch sind, von selbst, um einen gestaffelten Wechsel der Gänge zu realisieren. Die in bezug auf den Modul la beschriebenen Unterschiede sind in dieser Hinsicht ohne Auswirkung.
• Um zu erreichen, daß von den in einer gegebenen Situation im direkten Gang arbeitenden Modulen jener, der herunterschaltet, immer jener ist, der funktionell der Abtriebswelle 2c am nächsten ist, kann man vorsehen, daß die Module umso weniger Fliehgewichte oder umso leichtere Fliehgewichte oder auch umso weniger Scheiben in ihrer Kupplung haben desto näher sie funktionell dem Abtrieb sind. Es handelt sich dabei aber darum, das Ansprechen auf das übertragene Drehmoment durch Veränderungen von einigen Prozent von einem Modul zum benachbarten Modul zu nuancieren.
• Es seien nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 und in bezug auf den Modul ib die in den Modulen 1b und 1c vorgesehenen zusätzlichen Einrichtungen beschriebenu die dazu dienen, die Module unter Bedingungen, die von jenen abweichen, welche von den Axialkräften der Tellerfeder 34, der Fliehgewichte 29 und der Verzahnung des Hohlrades 8 bestimmt werdenu wahlweise in Untersetzung arbeiten zu lassen.
• Hiezu besitzt der Modul 1b eine Bremse 43, die erlaubt, das Sonnenrad 9 in bezug auf das Gehäuse 4 unabhängig von dem Freilaufrad 16 zu blockieren. In anderen Worten, die Bremse 43 ist zwischen dem Sonnenrad 9 und dem Gehäuse 4 und funktionell parallel mit dem Freilaufrad 16 montiert. Ein Hydraulikkolben 44 ist axial verschiebbar rnontiertu um die Bremse 43 wahlweise anzuziehen und zu lösen. Die Bremse 43 und der Kolben 44 haben eine Ringform, die die Achse 12 des Getriebes als Achse hat. Der Kolben 44 ist einer Hydraulikkarnrner 46b benachbart, die selektiv mit Drucköl gespeist werden kann, um den Kolben 44 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 55 im Sinne des Anziehens der Bremse 43 zu beaufschlagen.
• Weiters ist der Kolben 44 starr mit einem Stößel 47 verbunden, der sich mittels eines axialen Anschlags B4 an dem Käfig 20 abstützen kann. Die Montage ist so, daß, wenn der in der Kammer 46b herrschende Druck den Kolben 44 in die Stellung des Anziehens der Bremse 43 schiebtv der Käfig 20, bevor die Bremse 43 angezogen wird, in ausreichendem Maß zurückgedrückt wird um die Kupplung 18b zu lösen.
• Auf diese Weise wirdv wenn der Kolben 44 sich in der Stellung des Anziehens der Bremse befindet, das Sonnenrad 9 blockiert, selbst wenn der Planetenradträger 13 dazu neigt schneller zu drehen als das Hohlrad 8, wie es im Schubbetrieb der Fall ist, und der Modul arbeitet demnach in Untersetzung, wie es das Lösen der Kupplung 18b erlaubt.
• Die eben beschriebene Einheit 43, 44, 46b, 47 bildet somit ein Mittel, das dem Lenker des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden kann, um den Modul zu veranlassen, in Untersetzung zu arbeiten, wenn der Lenker wünscht, die Motorbremswirkung zu erhöhen, z.B. beim Abwärtsfahren. Weiter oben hat man gesehen daß die Tellerfedern 34 alle Module in den direkten Gang bringen, wenn das Fahrzeug steht. Beim Anfahren ist es daher erforderlich, daß das Auftreten der Verzahnungskräfte Pac alle Module in den Untersetzungsbetrieb übergehen läßt, sodaß sich in der Folge das Anfahren im ersten Gang vollzieht. Dies kann systematisch einen unangenehmen Ruck verursachen. Um dies zu vermeiden&sub1; ist vorgesehen&sub1; daß die Einheit aus Bremse 43, Kolben 44 und Stößel 47 den Modul 1b in seinen "Untersetzungs"-Zustand bringt, wenn der Motor dreht, das Inbewegungsetzen der Abtriebswelle 2c jedoch noch nicht stattgefunden hat&sub1; sodaß das Getriebe ab dem Beginn des Inbewegungsetzens der Abtriebswelle 2c in seinem ersten Gang arbeitet.
• Es sind nicht dargestellte Mitteiv z.B. manuell betätigte Miflelu vorgesehen, um die Hydraulikkammer 46b im Hinblick auf die eben beschriebenen Funktionen selektiv zu speisen. Auf diese Weise kann man z.B. den Modul veranlassen, unter Bedingungen, wo das Gleichgewicht zwischen den Verzahnungskräften, der Kraft der Feder 34 und die Kraft der Fliehgewichte 29 einen Betrieb im direkten Gang mit sich gebracht haben würde, in Untersetzung zu arbeiten.
• Der Modul 1c besitzt eine Bremse 43, einen Kolben 44, eine Kammer 46c und einen Stößel 47 sowie einen Anschlag B4, welche mit jenen des Moduls 1b identisch sind.
• Dagegen ist der Modul 1a unterschiedlich ausgebildet. Er besitzt zwar einen einer Hydraulikkammer 46a benachbarten Kolben 44a, jedoch ist keinerlei Bremse wie die Bremse 43 parallel zum Freilaufrad 16a vorgesehen, und anderseits wirkt der Kolben 44 über einen Anschlag B5 auch nicht auf den Käfig 20a einu der axial unbeweglich ist, sondern auf das Hohlrad 8a und die bewegliche Platte 27 der Kupplung 18a im Sinne des Lösens der Kupplung 18a. Dieser Aufbau hat bloß zur Aufgabe, das Lösen der Kupplung 18a zu erlaubenv wenn das Fahrzeug steht, die Welle 2a sich aber bereits dreht, wie dies möglich ist, wenn das Ventil 40 sich in Öffnungsstellung befindet. Der Kolben 44a ist ebenso dazu verwendbar, den Untersetzungsbetrieb für ein "sportliches Fahren" zu begünstigen. Dagegen ist der Kolben 44a nicht dazu verwendbar, einen Untersetzungsbetrieb zu realisieren, wenn der Motor im Schubbetrieb arbeitet. Es ist nämlich in der Praxis für unnotwendig erachtet worden, die Möglichkeit eines Schubbetriebes im ersten Gang des Getriebes zu schaffen.
• Es sei nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1,3 und 4 auf die verschiedenen Zustände des Getriebes in seiner Gesamtheit zurückgekommen.
• In Fig. 1, oberer Teil, befindet sich das Getriebe in Ruhestellung im direkten Gang, da alle Kupplungen 18a,18b eingerückt sind und die Anlaufbrernse 38 blockiert ist, weil das Ventil 40 von seiner Rückstellfeder 50 in die Schließstellung zurückgebracht ist. Die Kolben 44 und 44a sind unter der Wirkung der Rückstellfedern 55 in ihre inaktive Stellung geschoben.
• In der im unteren Teil der Fig. 1 dargestellten Situation ist das Ventil 40 in Offenstellung gezeigt, sodaß es den Rotor 37 freigibt. Es sind auch die Hydraulikkammern 46a,46b,46c in angespeistem Zustand dargestellt, um die Kupplungen 18a,18b und 18c zu lösen und dabei die betreffenden Tellerfedern 34 sowie auch die Rückstellfedern 55 der Kolben zu komprimieren. Dies ist die Situation, wenn der Motor 5 arbeitet, z.B. im Leerlauf, während die Abtriebswelle 2c stillsteht (stehendes Fahrzeug). Die Anlaufvorrichtung 38 erlaubt nun der Antriebswelle 2a sich zu drehen, ohne daß es eine Drehung der Abtriebswelle 2ab des Moduls 1a gibt, und ohne irgendeine Drehung in den anderen Modulen 1b,1c. Es sind der Planetenradträger 13a und die Nabe 11, die in zum Norrnalsinn umgekehrten Sinne drehen, um diese Situation zu ermöglichen. In diesem Stadium fügt der Rotor 37 seinen Trägheitseffekt jenem des herkömmlichen Schwungrades des Verbrennungsmotors 5 hinzu. Dies ist sehr vorteilhaft, weil das Schwungrad eines Verbrennungsmotors vorallem im Leerlaufbetrieb nützlich ist, um zu vermeiden, daß der nicht mit einer Trägheitslast verbundene Motor unfähig ist, seine Drehung fortzusetzen, wenn ein Kolben des Verbrennungsmotors am Ende der Kompression der Gase anlangt. Im Gegensatz dazu schmälert das Schwungrad des herkömmlichen Verbrennungsmotors im Normalbetrieb die Beschleunigungsleistung des Fahrzeuges. Mit dem sich nur bei Stillstand des Fahrzeugs drehenden Rotor 37 wird einerseits eine gleiche Stabilisierung des Leerlaufs mit einem kleineren Schwungrad am Motor 5 erreicht und außerdem verschwindet die Trägheit des Rotors 37 bei Normalbetrieb, weil der Rotor 37 dann angehalten ist.
• Um vom Totpunktbetrieb, der der eben für den unteren Teil der Fig. 1 beschriebenen Situation entspricht, zur Situation im Betrieb im ersten Gang überzugehen, schließt man progressiv das Ventil 40, um die Abtriebswelle 2ab des ersten Moduls progressiv in Bewegung zu setzen. und die Bewegung wird unter Reduzierung der Geschwindigkeit in jedem Modul bis zur Abtriebswelle 2c übertragen. Sobald das Fahrzeug eine gewisse Geschwindigkeit. z.B. 5 km/h, erreicht, kann man den Druck in den Hydraulikkammern 46a,46b und 46c entspannen, um den Verzahnungskräften Pac, den Fliehkräften Fa und den Federkräften der Federn 34 zu erlauben, ihre Rolle der automatischen Steuerung der Gesarntanordnung zu spielen, wie es oben beschrieben worden ist.
• Ausgehend von der Situation des direkten Gangs der Getriebeanordnung kann man die Hydraulikkammern 46c des Moduls 1c anspeisen, um die Bremse 43 zu betätigen und gleichzeitig die Kupplung 18c dieses Moduls in den ausgekuppelten Zustand zurückzubringen. Auf diese Weise veranlaßt der Kolben 44 dieses Moduls den Modul in Untersetzung zu arbeiten, sei es um eine verstärkte Motorbremswirkung zu erzeugen oder um im Hinblick auf eine starke Beschleunigung rasch das Zurückgehen in den Untersetzungsbetrieb einzuleiten.
• Es sei nun unter Bezugnahme auf Fig. 6 ein Hydraulikschema für die automatische Betätigung der Anlaufbremse 38 beschrieben.
• Auf eine in den Fig. 1 bis 5 nicht dargestellte Weise ist am Antrieb des Getriebes eine Hydraulik-Antriebspumpe 57 vorgesehen, die von der Welle 2a angetrieben wird und sich somit mit der Geschwindigkeit des Motors 5 dreht. Die Antriebspumpe 57 speist einen Schmierkreis 60 des Getriebes, der nur schematisch dargestellt ist. Außerdem fördert die Pumpe 57 über eine Drosselstelle 78 in Richtung Atmosphäre, sodaß der Druck am Ausgang der Pumpe 57 in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit dieser Pumpe. d.h. in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Welle des Motors 5 steht. Parallel zur Drosselstelle 78 ist ein Ausflußventil 59 montiert, das den Druck im Förderkreis der Pumpe 57 begrenzt. z.B. auf 200 kPa. Demzufolge steigt dieser Druck bis zu einer Drehgeschwindigkeit von z.B. 2.000 U/min an und bleibt dann bei 200 kPa konstant.
• Der Förderdruck der Pumpe 57 ist an einen Steuereingang 89 des Hydraulikventils 40 angelegt, um zu trachten, dieses Ventil 40 aus der Offenstellung, in der die Feder 50 es zu halten trachtet, in die Schließstellung zu verschieben.
• Ein manuell betätigter Nocken 71 ist zwischen diversen Positionen "4","3","2" und "N" beweglich. Die Positionen "4","3","2" entsprechen Steuerungen, zur Speisung der Hydraulikkammern 46a,46b und 46c. Die Position "N" ist eine Neutralgangposition, in der der Gegenanschlag 91 der Feder 50 so in Richtung auf das Ventil 40 zu verschoben ist, daß die Feder 50 komprimiert ist, selbst wenn das Ventil 40 sich in Offenstellung befindet, und damit der Übergang des Ventils 40 in die Schließstellung verhindert wird, wie auch immer der Druck am Steuereingang 89 sein mag.
• Die Wirkungsweise des Hydraulikkreises ist folgende:
• - wenn sich der Nocken 71 in der Position "N" befindet, ist das Ventil 40 zwangsläufig in Offenstellung, sodaß die Bremse 38 zwangsläufig gelöst ist, um einen Auskuppelzustand zwischen der Antriebswelle 2a und dem Abtrieb 2c des Getriebes herzustellen.
• Befindet sich der Nocken 71 in der einen oder anderen der Positionen "4","3" oder "2" und dreht der Motor 5 mit Leerlaufgeschwindigkeit (ca. 800 U/min), ist die Kraft der Feder 50 größer als die vorn Druck am Eingang 89 hervorgebrachte Kraft und das Ventil 40 ist in Offenstellung.
• Wenn der Fahrer die Drehgeschwindigkeit des Motors 5 erhöht, steigt der Druck am Steuereingang 89 progressiv an und läßt das Ventil 40 progressiv in die Schließstellung übergehen. Die Feder 50 ist so ausgelegt, daß sie eine Rückstellkraft entgegensetzt, die in dem Maße, wie sich das Ventil 40 sich in Richtung Schließstellung verschiebt, stark anwächst, um einen plötzlichen Übergang zu vermeiden. Je mehr sich das Ventil 40 schließt, desto mehr steigt der Druck im Druckkreis 42 der Bremse 38 an. Dies verursacht das progressive Indrehungversetzen des Hohlrades 8a des Moduls 1a und folglich des Abtriebs 2c des Getriebes.
• Das Beispiel der Fig. 7 sei nur in bezug auf seine Unterschiede gegenüber jenem der Fig. 6 beschrieben.
• In diesem Beispiel trachtet die Feder 50 das Ventil 40 in eine dritte Stellung zu verschieben, in der nicht nur die Druckseite 42 der Anlaufpumpe 38 offen ist, sondern auch die Saugseite 41 der Anlaufpumpe 38 mit der Atmosphäre (Luft) verbunden ist. Das Ventil 40 befindet sich in dieser Stellung, wenn der Druck am Steuereingang 89 unter jenem des normalen Leerlaufs liegt, und z.B. 500 U/min entspricht, was anzeigt, daß der Motor im Begriff ist, abzusterben. In diesem Fall gibt es keinerlei hydraulische Reibung mehr in der Anlaufpumpe 38, denn diese saugt Luft an. Dies erlaubt dem Motor 5, wieder seine normale Drehgeschwindigkeit anzunehmen. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Tendenz des Motors zum Absterben aus einer besonders niedrigen Temperatur resultiert, bei der das Öl eine hohe Viskosität besitzt, die einen großen Widerstand gegenüber der Drehung in der Anlaufpumpe 38 hervorruft, selbst wenn die Druckseite 42 offen ist.
• Wenn der Motor 5 seine normale Leerlaufgeschwindigkeit, etwa 800 U/min, hat, befindet sich das Ventil 40 in einer Zwischenstellung, in der, wie bei der Offenstellung der Fig. 6, die Anlaufpumpe 38 Öl ansaugt und dieses bei Atmosphärendruck frei fördert.
• Die dritte Stellung des Ventils 40 ist die Stellung der geschlossenen Druckseite 42. Der progressive Anlauf des Fahrzeugs vollzieht sich wie im Falle der Fig. 6 durch einen progressiven Übergang des Ventils 40 von der Stellung, wo das Öl angesaugt und frei gefördert wird, in die Stellung, wo die Druckseite geschlossen ist.
• In dem in Fig. 8 dargestellten Beispiel, das nur in bezug auf seine Unterschiede gegenüber jenem der Fig. 6 beschrieben sei, ist außer der Pumpe 57 eine Abtriebs-Hydraulikpumpe 58 vorgesehen, die am Abtrieb des Getriebes oder stromab dieses Abtriebs angeordnet ist. Die Abtriebspumpe 58 ist als Tachometerpumpe konstruiert, die einen Druck liefert, der ein Maß der Geschwindigkeit des Abtriebs des Getriebes, anders gesagt ein Maß der Drehgeschwindigkeit der Antriebsräder des Fahrzeugs, darstellt.
• Das Ventil 40 umfaßt auf der Seite des Steuereingangs 89 einen zweiten Steuereingang 92, der mit der Druckseite der Abtriebspumpe 58 verbunden ist. Es gibt somit zwei Parameter, die trachten, das Ventil 40 in die Schließstellung übergehen zu lassen, u. zw. die Drehgeschwindigkeit des Motors 5 und die Geschwindigkeit der Antriebsräder des Fahrzeugs.
• Außerdem stellt der an der Druckseite 42 der Anlaufpumpe 38 herrschende Druck ein genaues Maß des auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragenen Drehmoments dar. In dem Beispiel wird dieser Druck als Gegenreaktionsparameter verwendet, der an einen Gegenreaktionseingang 93 angelegt Ist um zu trachten, das Ventil 40 desto mehr in Offenstellung zu halten, umso größer das übertragene Drehmoment ist. Auf diese Weise werden einerseits Stöße gedämpft, indem das Ventil 40 wieder geöffnet wird, wenn das übertragene Drehmoment zu groß wird. Anderseits verlängert sich, wenn das Drehmoment erhöht wird, der Kupplungsprozeß so lange, bis das Fahrzeug und der Motor höhere Geschwindigkeiten erreichen, was die Beschleunigungsleistung des Motors aus dem Stand des Fahrzeugs optimiert.
• Es sei bemerkt, daß der Gegenreaktionseingang 93 auch bei einer im übrigen mit der in Fig. 6 oder in Fig. 7 veranschaulichten Bauart identischen Bauart wirksam wäre, d.h. bei der ausschließlich von der am Antrieb des Getriebes angeordneten Pumpe 57 gelieferten "Geschwindigkeits"-Information.
• Im Beispiel der Fig. 8 ist auch ein Progressionsventil 94 vorgesehen, das in der normalen Offenstellung den Steuereingang 92 mit dem Ausgang der weiter oben beschriebenen Tachometerpumpe 58 in Verbindung setzt und außerdem mit der Druckseite der Antriebspurnpe 57 einen dritten Eingang 96 des Ventils 40 verbindet, der auf derselben Seite wie der erste und zweite Eingang angeordnet ist.
• Dagegen geht das Progressionsventil 94, wenn ein Kontakt 97 betätigt wird, um ein Solenoid 98 zu erregen, in eine Stellung über, in der der zweite und dritte Eingang 92 und 96 mit dem Atmosphärendruck verbunden werden. Dies ist auf rutschigem Boden, z.B. auf Schnee, von Nutzen. Insbesondere wird der Einfluß der Drehgeschwindigkeit der Räder des Fahrzeugs aufgehoben. Auf diese Weise läßt das Durchdrehen der Räder das Ventil 40 nicht plötzlich in die Schließstellung übergehen. Indem man den Einfluß der Geschwindigkeit der Räder aufhebt und jenen der Geschwindigkeit des Motors reduziert (Neutralisation der Steuereingänge 92 und 96) bewirkt man ferner, daß der Prozeß des Inbewegungsetzens sich über einen weiten Bereich der Drehgeschwindigkeit des Motors erstreckt. Auf diese Weise wird die Progressivität stark erhöht, sodaß das den Rädern vermittelte Drehmoment und folglich die Gefahr des Durchdrehens reduziert wird.
• In dem in Fig. 9 dargestellten Beispiel, das nur in bezug auf seine Unterschiede gegenüber jenem der Fig. 2 beschrieben sei, ist die Bremse 38 keine Hydraulikpurnpe mehr sondern eine Scheibenbremse. Der Rotor 37 der Bremse ist eine mit der Nabe 11 fest verbundene Scheibe. Die Scheibe 37 wirkt mit von dem Gehäuse 4 getragenen und damit an der Drehung um die Achse 12 gehinderten Brernsbacken 82 zusammen. Eine Feder 83 trachtet ständig, die Bremsbacken 82 gegeneinander zu pressen und damit die Nabe 11 anzuhalten. In diesem Fall erlaubt das Freilaufrad 16a dem Planetenradträger 13a, nur im Normalsinn zu drehen. Ein Hydraulikzylinder 84 kann angespeist werden, um die Brernsbacken gegen die Kraft der Feder auseinanderzuführen. In diesem Fall kann sich der Planetenradträger 13a im umgekehrten Sinn drehen und über das Freilaufrad 16a die Nabe 11 mitnehmen, um den Neutralgangzustand zu realisieren.
• Um das Fahrzeug progressiv in Bewegung zu setzen, läßt man progressiv den Druck im Zylinder 84 entspannen.
• Die Anlaufbremse 38 ist außen am freien (vom Motor 5 abgewandten) Ende des Gehäuses 4 so montiert, daß bei Bedarf die Reibbeläge der Bremsbacken 82 durch einen sehr einfachen Wartungsvorgang ausgetauscht werden können.
• Diese Anordnung wird in dem Beispiel durch den Umstand erlaubt, daß der erste Modul 1a statt motorseitig auf der Seite des freien Endes des Gehäuses 4 angeordnet ist, und auch durch den Umstand, daß der Abtrieb 2ab des ersten Moduls 1a mit dem Hohl rad 8a seines Umlaufgetriebezuges verbunden ist. Man sieht nämlich, daß es, wenn das Hohlrad 8a mit dem Antrieb (2a) des Moduls 1a verbunden worden wäre (wie dies in den Modulen 1b und 1c der Fall ist), auf der vom Motor 5 abgewendeten Seite des Umlaufgetriebes 7a einen die Welle 2a und das Hohlrad 8a verbindenden radialen Flansch gegeben hätte, und dieser Flansch auf dieser Seite des Umlaufgetriebezuges jede direkte Verbindung zwischen dem Planetenradträger und der Außenseite des Gehäuses verhindert hätte. Die besondere Anordnung des Umlaufgetriebezuges 7a des ersten Moduls 1a hat somit den zweifachen Vorteil, eine bessere Abstufung zwischen dem ersten und zweiten Gang zu ergeben, wie dies oben erläutert worden ist, und zu erlauben, die Anlaufvorrichtung 38 an die Außenseite des Gehäuses 4 zu bringen. Natürlich sind den Lagern 3a und 3ab entsprechende Dichtmittel zugeordnet.
• Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele beschränkt ist.
• Das Getriebe ist nicht unbedingt aus aufeinanderfolgenden Modulen aufgebaut.
• Die Anlaufbremse könnte anderer Art, z.B. eine Bandbremse sein.
• Die Bremse könnte von dem Lenker des Fahrzeugs, z.B. mittels eines herkömmlichen Kupplungspedals, steuerbar sein.

Claims (22)

1. Getriebe, bei welchem eine Kraftübertragungsvorrichtung (1a) des Typs Differential (7a) drehende Elemente mit in gegenseitigem Eingriff stehenden Verzahnungen umfaßt, von denen das eine mit einem Antrieb (2a) und das andere mit einem Abtrieb (2ab) der Vorrichtung verbunden ist, wobei die drehenden Elemente (8a, 9a, 13a) ein Reaktionselement (13a) und das Getriebe außerdem Mittel (16, 38) zur selektiven Blockierung, die funktionell zwischen das Reaktionselement (13a) und ein Gehäuse (4) des Getriebes geschaltet sind, umfassen, die Elemente zur selektiven Blockierung Mittel (16a, 45) mit Freilauffunktion umfassen, um dem Reaktionselement (13a) zu erlauben, sich im gleichen Sinn zu drehen, wie der Antrieb (2a) und der Abtrieb (2ab), wenn eine Vorrichtung (18) zur selektiven Kupplung zumindest indirekt die drehenden Elemente des Differentialgetriebes (7) verbindet, um eine Funktion direkten Eingriffs zu bewirken, bei welcher Vorrichtung zumindest dann, wenn sich die Mittel mit Freilauffunktion im blockierten Zustand befinden, das Reaktionselernent (9a) drehfest mit einem Rotor (37) einer Bremse verbunden ist, die selektiv gelöst werden kann, um den Rotor (37) und das Reaktionselement (13a) in bezug auf das Gehäuse (4) freizugeben und das Getriebe in einem Neutralgangzustand arbeiten zu lassen, und progressiv aktiviert werden kann, um den Rotor (37) in bezug auf das Gehäuse (4) zu blockieren, um zu erlauben, daß das Reaktionselernent (13a) von den Mitteln (16a, 45) mit Freilauffunktion in bezug auf das Gehäuse selektiv blockiert bzw. freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Scheibenbremse ist, deren Scheibe den genannten Rotor (37) bildet.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse ein Mittel (83) umfaßt, das ständig trachtet, die Bremse anzuziehen, und ein Mittel (84) zum Lösen der Bremse und danach Ermöglichen des progressiven Anziehens derselben unter der Wirkung des Mittels (83), das ständig trachtet, die Bremse anzuziehen.

3. Getriebe, bei welchem eine Kraftübertragungsvorrichtung (1a) des Typs Differential (7a) drehende Elemente mit in gegenseitigem Eingriff stehenden Verzahnungen umfaßt, von denen das eine mit einem Antrieb (2a) und das andere mit einem Abtrieb (2ab) der Vorrichtung verbunden ist, wobei die drehenden Elemente (8a, 9a, 13a) ein Reaktionselement (13a) und das Getriebe außerdem Mittel (16, 38) zur selektiven Blockierung, die funktionell zwischen das Reaktionselement (13a) und ein Gehäuse (4) des Getriebes geschaltet sind, umfassen, die Elemente zur selektiven Blockierung Mittel (16a, 45) mit Freilauffunktion umfassen, um dem Reaktionselement (13a) zu erlauben, sich im gleichen Sinn zu drehen, wie der Antrieb (2a) und der Abtrieb (2ab), wenn eine Vorrichtung (18) zur selektiven Kupplung zumindest indirekt die drehenden Elemente des Differentialgetriebes (7) verbindet, um eine Funktion direkten Eingriffs zu bewirken, bei welcher Vorrichtung zumindest dann, wenn sich die Mittel mit Freilauffunktion im blockierten Zustand befinden, das Reaktionselement (9a) drehfest mit einem Rotor (37) einer Bremse verbunden ist, die selektiv gelöst werden kann, um den Rotor (37) und das Reaktionselement (13a) in bezug auf das Gehäuse (4) freizugeben und das Getriebe in einem Neutralgangzustand arbeiten zu lassen, und progressiv aktiviert werden kann, um den Rotor (37) in bezug auf das Gehäuse (4) zu blockierenu um zu erlauben, daß das Reaktionselement (13a) von den Mitteln (16a, 45) mit Freilauffunktion in bezug auf das Gehäuse selektiv blockiert bzw. freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Hydraulikpumpe (38) ist, der Mittel (40) zum Schließen der Druckseite (42) dieser Pumpe zugeordnet sind.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe eine Zahnradpumpe ist.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (37) der Bremse in Form eines Zahnradpumpenrades ausgeführt ist, das mit mehreren Pumpritzeln (39), die in stationärer Lage um das Pumprad herum verteilt sind, in Eingriff steht.

6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpritzel durch dichte Abstützungen in Zeilen (51) des Gehäuses (4) positioniert und drehbar geführt sind.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß das Schließventil (40) automatisch von gegenwirkenden Mitteln vorgesteuert wird, die ein Tachometermittel (57, 89, 96; 58, 92) umfassen, das das Ventil (40) im Schließsinn belastet.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tachometermittel eine vom Abtrieb (2c) des Getriebes angetriebene Tachometerpumpe (58) umfaßt.

9. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tachometermittel eine vom Antrieb (2a) der Kraftübertragungsvorrichtung (1a) angetriebene Tachometerpumpe (57) umfaßt.

10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tachometerpumpe (57) mit einer Ablaßklappe (59) in Verbindung steht, die den Förderdruck ausgehend von einem vorbestimmten Wert konstant hält.

11. Getriebe nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenwirkenden Mittel Mittel (93) zum Anlegen des Ausgangsdruckes der als Bremse (38) dienenden Pumpe an das Ventil (40) umfassen.

12. Getriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel mit Freilauffunktion ein Rückschlagventil (45) umfassen, das das Ventil (40) umgeht, um dem Öl zu erlauben, frei durch die Pumpe im Gegensinn zu jenem der Drehung frei zu zirkulieren, die der Rotor (37) unter dem Reaktionsmoment, dem das Reaktionsorgan (13a) im Betrieb unterliegt, auszuführen trachtet.

13. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionselement (13a) mit dem Rotor der Bremse (38) mit Hilfe von den Mitteln (16a) mit Freilauffunktion verbunden ist.

14. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (37) massiv ausgeführt ist, um ein Schwungrad zu bilden.

15. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung einen Umlaufgetriebezug (7a) umfaßtu bei dem ein Sonnenrad (9a) mit dem Antrieb (2a) verbunden ist, ein Hohlrad (8a) mit dem Abtrieb (2ab) verbunden ist und ein Planetenradträger (13a) das Reaktionselement bildet.

16. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß die Kraftübertragungsvorrichtung (1a) einen Umlaufgetriebezug (7a) umfaßt, bei dem ein Sonnenrad (9a) mit dem Antrieb (2a) verbunden ist, ein Hohlrad (8a) mit dem Abtrieb (2ab) verbunden ist und ein Planetenradträger (13a) das Reaktionselement bildet, und daß der Planetenradträger Planetenradkaskaden (11a) drehbar abstützt, von denen jede eine gerade Zahl von gegenseitig in Eingriff stehenden Planetenrädern umfaßt, wobei jede Kaskade ein mit dem Sonnenrad (9a) in Eingriff stehendes Planetenrad (11 a) und ein mit dem Hohlrad (8a) in Eingriff stehendes Planetenrad (11a) aufweist.

17. Getriebe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine zweite Kraftübertragungsvorrichtung mit einem mit dem genannten Abtrieb (2ab) in Verbindung stehenden Antriebshohlrad (8), ein Reaktions-Sonnenrad (9), das mit dem Gehäuse (4) mittels eines Freilaufrades (16) verbunden ist, und einen Abtriebs-Planetenradträger (13) umfaßt.

18. Getriebe nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet,v daß der Abtrieb (2ab) der Kraftübertragungsvorrichtung (1a) den Antrieb (2a) der Kraftübertragungsvorrichtung (1a) umgibt, und daß der Planetenradträger (13a) mit dem Rotor (37) auf der dem Antrieb (2a) und dem Abtrieb (2ab) entgegengesetzten Seite des Umlaufgetriebezuges (7a) in Verbindung steht.

19. Getriebe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (2a) von einem Lager (3a) in einer den Planetenradträger (13a) mit dem Rotor (37) verbindenden Nabe (111) abgestützt ist, und die Nabe (111) von einem Lager (3ab) in bezug auf das Gehäuse (4) abgestützt ist.

20. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (38) jenseits eines Endes des Gehäuses (4) angeordnet ist, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung (1) diesem Ende benachbart ist.

21. Getriebe nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (2a) eine Welle umfaßt, um die herum wenigstens eine zweite Kraftübertragungsvorrichtung (1b, 1c), die einen an den Abtrieb der mit der Bremse (38) ausgestatteten Kraftübertragungsvorrichtung angeschlossenen Antrieb (2ab) besitzt, so montiert ist, daß ein Abtrieb (2c) des Getriebes auf der Seite angeordnet ist, wo der Antrieb (2a) mit einem Antriebsmotor (5) verbindbar ist.

22. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 21, mit mehreren aufeinanderfolgenden Modulen (1a,u 1b, 1c), die hintereinander zwischen einer Antriebswelle (2a) und einer Abtriebswelle (2b) montiert sind, wobei leder Modul ein Differentialgetriebe (7a, 7) mit einem Reaktionselement (13a, 9) umfaßt das in bezug auf das Gehäuse (4) blockiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul (1a), der der Antriebswelle (2a) des Getriebes funktionell am nächsten ist, mit der Bremse (38) ausgestattet ist, und daß die Reaktionselemente (9) der anderen Module (1b, 1c) in bezug auf das Gehäuse (4) des Getriebes direkt blockiert werden können.