DE932053C

DE932053C - Automotive transmissions

Info

Publication number: DE932053C
Application number: DEP42689A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr-Ing Gsching; Fritz Kugel
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1949-05-14
Filing date: 1949-05-14
Publication date: 1955-08-22

Description

Kraftfahrzeuggetriebe Für den Antrieb von Kraftfahrzeugen sind Strömungsgetriebe aus einem Wandler und einer Strömungskupplung oder auch aus mehreren Strömungskreisläufen vorgeschlagen worden, denen ein Planetengetriebe derart zugeordnet ist, daß je nach dem jeweiligen Betriebszustand die Motorleistung auf hydraulischem Weg oder teils hydraulisch, teils mechanisch oder auch rein mechanisch übertragen wird. Insbesondere ist es auch vorgeschlagen worden, das Umlaufrädergetriebe so anzuordnen, daß einer seiner Hauptteile mit der Antriebswelle, ein anderer mit dem Pumpenrad des Strömungsgetriebes und der dritte mit dessen Turbinenrad verbunden ist. Mit einem solchen Leistungsteilungsgetriebe kann beim Anfahren zunächst, d. h. bei stillstehender Abtriebswelle, die Motorleistung rein hydraulisch übertragen werden, während mit zunehmender Abtriebsdrehzahl ein immer mehr anwachsender Teil der Antriebsleistung auf dem mechanischen Zweig übertragen wird.Motor vehicle transmissions Fluid transmissions are used to drive motor vehicles from a converter and a fluid coupling or from several flow circuits been proposed to which a planetary gear is assigned such that depending on the respective operating condition the engine power hydraulically or partially hydraulically, partly mechanically or also purely mechanically. In particular It has also been proposed to arrange the planetary gear so that one its main parts with the drive shaft, another with the impeller of the flow gear and the third is connected to its turbine wheel. With such a power division transmission can initially, i. H. with the output shaft at a standstill, the engine power be transmitted purely hydraulically, while with increasing output speed a an increasing part of the drive power is transferred to the mechanical branch will.

Weitere Lösungen sehen bei solchen Getrieben vor, von einem geeigneten Betriebspunkt an die Kraftübertragung auf einem der beiden Kraftwege zu unterbrechen, so daß dann die gesamte Leistung nur über den anderen Kraftweg übertragen wird, der dabei gleichzeitig vorzugsweise ins Schnelle übersetzt wird. Als Mittel hierfür können willkürlich oder selbsttätig geschaltet;: Kupplungen oder Bremsen verwendet werden. Zum Abschalten des hydraulischen Leistungszweiges kann auch eine Entleerung des Strömungskreislaufes oder das Loslösen eines oder mehrerer der Schaufelräder vorgenommen werden. In besonders zweckmäßiger Weise wird nach einem an sich bekannten Vorschlag zur Unterbrechung des einen Leistungszweiges ein Teil des Verteilplanetengetriebes festgebremst und hierdurch gleichzeitig der andere Leistungszweig ins Schnelle übersetzt und außerdem, soweit erforderlich, der Strömungskreislauf entleert oder durch Ablösen einzelner Schaufelräder unwirksam gemacht.Further solutions provide for such transmissions, from a suitable one To interrupt the operating point of the power transmission on one of the two power paths, so that the entire power is then only transmitted via the other power path, which at the same time is preferably translated quickly. As a means for this can be switched arbitrarily or automatically ;: clutches or brakes used will. A drain can also be used to switch off the hydraulic power branch of the flow circuit or the detachment of one or more the paddle wheels are made. In a particularly expedient manner is after a proposal known per se to interrupt one of the service branches Part of the planetary distribution gear is braked and thereby the other at the same time The service branch translated into high speed and also, if necessary, the flow circuit emptied or made ineffective by detaching individual paddle wheels.

Obwohl solche Lösungen in mannigfaltigen Variationen schon vorgeschlagen wurden und insbesondere in der amerikanischen Patentliteratur erschienen sind, ist noch keine derartige praktische Ausführung bekanntgeworden, was darauf zurückzuführen. ist, daß nur unter Einhaltung ganz bestimmter Voraussetzungen in bezug auf das Verteilgetriebe und die Charakteristik des verwendeten Strömungswandlers günstige Gesamtbetriebsverhältnisse entstehen. Bei solchen Kombinationen eines Strömungswandlers mit einem leistungsteilenden Planetengetriebe werden die Eigenschaften und Kennwerte des Wandlers - die je nach Beschaufelung und Ausführung sehr verschieden sein können - je nach der Auslegung des Verteilgetriebes ganz wesentlich verändert. Von dieser hängen auch die Betriebszustände nach der Unterbrechung des einen Leistungszweiges etwa im hydraulischen oder mechanischen Schnellgang ab. Vorteilhafte Fahrdiagramme ergeben sich aber nur, wenn die einzelnen Betriebszustände günstig aufeinander abgepaßt werden können bzw. wenn diese sich in geeigneter Weise ergänzen.Although such solutions have already been proposed in manifold variations and have appeared in the American patent literature in particular no such practical implementation has yet become known, which can be attributed to it. is that only in compliance with very specific requirements with regard to the distribution gear and the characteristics of the flow converter used, favorable overall operating conditions develop. With such combinations of a flow converter with a power-sharing one Planetary gears are the properties and characteristics of the converter - depending on Blading and design can be very different - depending on the design of the transfer gear changed significantly. The operating states also depend on this after the interruption of one branch of service, for example in the hydraulic or mechanical sector Overdrive. However, advantageous driving diagrams only result if the individual Operating states can be matched to one another in a favorable manner or if these are mutually exclusive supplement in an appropriate manner.

Es kommt also sehr darauf an, daß die Verteilgetriebeübersetzung in bezug auf die Wandlerdaten so gewählt wird, daß der auf diese Weise entstehende kombinierte hydraulisch-mechanische Betriebszustand selbst optimal gut wird und sich möglichst günstig mit dem nachfolgenden mechanischen oder hydraulischen Schnellgang bzw. mit einem etwaigen mechanischen oder hydraulischen Direktgang ergänzt.So it is very important that the transfer gear ratio in is chosen with respect to the converter data that the resulting in this way combined hydraulic-mechanical operating state itself is optimally good and as cheaply as possible with the subsequent mechanical or hydraulic overdrive or supplemented with a possible mechanical or hydraulic direct gear.

Die Erfindung befaßt sich mit einer solchen Kombination eines als Leistungsteilergetriebe dienenden Umlaufrädergetriebes mit einem Strömungswandler und einer Einrichtung zum Abschalten des mechanischen oder hydraulischen Leistungszweiges bei gleichzeitiger Übersetzung des anderen in Betrieb bleibenden Kraftweges ins Schnelle und gibt hierfür die Lehre, wie Verteilgetriebe und Wandler aufeinander abgestimmt werden müssen, damit günstige Gesamtverhältnisse entstehen.The invention is concerned with such a combination of a Power divider gear serving epicyclic gear with a flow converter and a device for switching off the mechanical or hydraulic power branch with simultaneous translation of the other power path that remains in operation into Fast and gives the teaching for this, how transfer gear and converter on each other must be coordinated so that favorable overall conditions arise.

Zur Beurteilung der Wirkung des Verteilgetriebes müß dessen Übersetzungsverhältnis in einem bestimmten Betriebszustand festgelegt werden. Im folgenden soll unter Übersetzungsverhältnis u des Verteilgetriebes das negative Verhältnis der Drehzahlen von Abtriebswelle n2 und Pumpenradwelle np bei festgehaltener Antriebswelle verstanden werden. Es soll also sein: u n2. In dem später näher erläuterten Ausführungsbeispiel in Abt. I ist also u gleich dem negativen Verhältnis der Drehzahl des Sonnenrades 4 zu der Drehzahl des innenverzahnten Außenrades 3, und in Abb. 4 ist u gleich dem negativen Verhältnis der Drehzahl der Abtriebswelle I7 zur Drehzahl der Pumpenradwelle 2I, in beiden Fällen bei stillstehend angenommener Antriebswelle.To assess the effect of the transfer gear, its transmission ratio must be determined in a certain operating state. In the following, the transmission ratio u of the transfer gear is to be understood as the negative ratio of the speeds of the output shaft n2 and the impeller shaft np when the drive shaft is held. So it should be: u n2. In the exemplary embodiment in Section I, which will be explained in more detail later, u is equal to the negative ratio of the speed of the sun gear 4 to the speed of the internally toothed external gear 3, and in Fig. 4 u is equal to the negative ratio of the speed of the output shaft I7 to the speed of the pump wheel shaft 2I, in both cases with the drive shaft assumed to be stationary.

In welcher Weise die als bekannt vorausgesetzten Kennlinien eines Strömungswandlers durch ein solches Verteilplanetengetriebe verändert werden, zeigt Abb. 2, wobei sich die Werte mit dem Index w auf den Wandler allein und die Werte ohne Index auf die Kombination beziehen. Auf der Abszissenachse ist das Verhältnis der Turbinendrehzahl zur Pumpendrehzahl des Wandlers allein Vw = n2w/n1w bzw. der Abtriebsdrehzahl zur Antriebsdrehzahl der Kombination y=n2/n1 aufgetragen. Der als Ordinate aufgetragene Wert Kw bzw. K gibt die spezifische Leistungsaufnahme des Wandlers bzw. der Kombination, bezogen auf Profildurchmesser I und Antriebsdrehzahl I, und 7w bzw. 7 den Wirkungsgrad des Wandlers bzw. der Kombination an. Man erkennt, wie beispielsweise die Wirkungsgradlinie erhöht und verflacht wird bzw. wie die ursprünglich horizontale K-Linie mit abnehmendem Drehzahlverhältnis in eine mehr oder weniger steil ansteigende Linie verändert wird. Letzteres bewirkt eine in bestimmten Fällen sehr erwünschte Drückung der Motordrehzahl beim Anfahren.In what way the presumed known characteristics of a Flow converter can be changed by such a distribution planetary gear, shows Fig. 2, where the values with the index w refer to the converter alone and the values refer to the combination without an index. The ratio is on the abscissa the turbine speed to the pump speed of the converter alone Vw = n2w / n1w or the Output speed plotted against input speed of the combination y = n2 / n1. The as The value Kw or K plotted on the ordinate indicates the specific power consumption of the Converter or the combination, based on profile diameter I and drive speed I, and 7w and 7 indicate the efficiency of the converter or the combination. One recognises, how, for example, the efficiency line is increased and flattened or like that originally a horizontal K-line with a decreasing speed ratio into a more or a line that rises less steeply is changed. The latter causes one in certain In cases very desirable lowering of the engine speed when starting up.

Das Maß der Veränderungen der Kennwerte eines gegebenen Wandlers durch die Kombination mit dem Verteilplanetengetriebe, z. B. die Steilheit der K-Linie oder die Erhöhung der Wirkungsgradkuppe, hängt sehr weitgehend von dem Übersetzungsverhältnis u des Planetengetriebes ab.The degree of change in the characteristics of a given transducer the combination with the distribution planetary gear, z. B. the steepness of the K-line or the increase in the efficiency peak, depends very largely on the transmission ratio u of the planetary gear.

Andererseits bestimmt u das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebsdrehzahl und Abtriebsdrehzahl im nachfolgenden mechanischen oder hydraulischen Schnellgang. Will man den Schnellgang in zweckmäßiger Weise ausnutzen bzw. einen möglichst lücken- und stufenlosen Verlauf der Zugkraftlinie erzielen, dann ist dieses Verhältnis u bei bestimmten gegebenen Wandlerdaten innerhalb ganz bestimmter Grenzen zu wählen.On the other hand, u determines the transmission ratio between the drive speed and output speed in the subsequent mechanical or hydraulic overdrive. If you want to use the overdrive in an expedient manner or if possible and achieve a stepless course of the line of traction, then this ratio is u to be selected within very specific limits for certain given converter data.

Der Einfluß der Verteilgetriebeübersetzung ist aber je nach der Wandlerschnelläufigkeit sehr verschieden. Es muß deshalb diese ebenfalls bei der Ausbildung eines. Getriebes nach obigem Prinzip berücksichtigt werden. Der Strömungswandler kann hinsichtlich seiner Schnelläufigkeit bzw. hinsichtlich seines inneren oder hydraulischen Übersetzungsverhältnisses durch das Drehzahlverhältnis gekennzeichnet werden, bei dem er seinen besten Wirkungsgrad erreicht, für den er also- konstruiert ist (Konstruktionsdrehzahlverhältnis y",opt). Mit Rücksicht auf eine zweckmäßige Ausnutzung der Wirkungsgradkuppe wird ein Wandler bekanntlich nicht schon beim Erreichen seines besten Wirkungsgrades wieder ausgeschaltet, sondern in der Regel erst bei einer etwa um ao°/o der Maximalgeschwindigkeit höherliegenden Geschwindigkeit. Es kann daher für die Kennzeichnung des Wandlers auch der Wert des Drehzahlverhältnisses beim Umschaltpunkt, also ywu herangezogen werden.The influence of the transfer gear ratio depends on the speed of the converter very different. It must therefore also be used in the training of a. Transmission must be taken into account according to the above principle. The flow converter can with regard to its speed or with regard to its internal or hydraulic transmission ratio can be characterized by the speed ratio at which it is at its best efficiency reached, for which it is also designed (design speed ratio y ", opt). A converter is used in order to ensure that the efficiency peak is used appropriately as is well known, not switched off again when its best efficiency is reached, but usually only at a speed that is about ao ° / o higher than the maximum speed Speed. It can therefore be used for the identification of the converter even the value of the speed ratio at the switchover point, i.e. ywu, can be used.

Gemäß der Erfindung ist nun das Verhältnis etwa zwischen o,4 und I liegend zu wählen.According to the invention, the relationship is now to choose between o, 4 and I.

Danach sollen also für das Differentialwandlergetriebe nicht beliebig übersetzte Planetengetriebe und Wandler miteinander verwendet werden, vielmehr sollen diese beiden Getriebeteile nach einer besonderen Beziehung innerhalb gewisser Grenzen aufeinander abgestimmt sein. Hierdurch werden günstige Gesamtverhältnisse, eine zweckmäßige Drückung der Motordrehzahl beim Anfahren und dadurch hohe Anfahrmomente, eine völlige Wirkungsgradkurve mit hohen Werten sowohl im Anfahrbereich als auch bei hohen Geschwindigkeiten sowie eine vorteilhafte Stufung zwischen dem hydromechanischen Gang mit Leistungsteilerbetrieb und dem nachfolgenden rein hydraulischen oder rein mechanischen Schnellgang erzielt.After that, therefore, should not be arbitrary for the differential converter transmission translated planetary gears and converters are used together, rather should these two transmission parts according to a special relationship within certain limits be coordinated. This results in favorable overall conditions, a Appropriate lowering of the engine speed when starting up and thus high starting torques, a complete efficiency curve with high values both in the start-up area and at high speeds as well as an advantageous gradation between the hydromechanical Gear with power divider operation and the subsequent purely hydraulic or purely mechanical overdrive achieved.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung soll bei einem nach dieser Lehre ausgebildeten Differentialwandlergetriebe mit abschaltbarem mechanischem oder hydraulischem Leistungszweig zwischen zwei Hauptteilen des Verteilplanetengetriebes eine willkürlich schaltbare Kupplung angeordnet und außerdem ein Wandler verwendet werden, dessen Umschaltdrehzahlverhältnis ywu etwa bei 0,3 bis o,5 liegt. Hierdurch wird erreicht, daß sich zwischen dem hydraulisch-mechanischen Gang mit Leistungsteilung und dem hydraulischen oder mechanischen Schnellgang noch ein weiterer günstig gestaffelter mechanischer Direktgang ergibt. Die Kupplung zum Durchkuppeln des Planetengetriebes kann in an sich bekannter Weise als Reibungskupplung oder auch als Synchronklauenkupplung ausgebildet sein. Zum Abschalten des Wandlers wird dieser entleerbar ausgebildet oder mit einem lösbaren Leitrad bzw. Leitradgehäuse ausgerüstet, das im normalen Wandlerbetrieb mittels einer Bremse oder über ein Freilaufgesperre festgehalten wird. Statt eines Freilaufes ist eine Bremse zu wählen, wenn z. B. mit dem Wandler auch gebremst werden soll. Durch diese zusätzliche Maßnahme kann ein dritter Vorwärts- und dritter Bremsgang erzielt werden.According to a further proposal of the invention, in a differential converter transmission designed according to this teaching with a mechanical or hydraulic power branch that can be switched off, an arbitrarily switchable clutch is to be arranged between two main parts of the planetary distribution transmission and a converter is to be used whose switching speed ratio ywu is approximately 0.3 to 0.5 . This means that there is a further advantageously staggered mechanical direct gear between the hydraulic-mechanical gear with power split and the hydraulic or mechanical overdrive gear. The clutch for coupling through the planetary gear can be designed in a manner known per se as a friction clutch or also as a synchronous claw clutch. To switch off the converter, it is designed to be drainable or equipped with a detachable stator wheel or stator wheel housing, which is held in place in normal converter operation by means of a brake or a freewheel lock. Instead of a freewheel, a brake should be chosen if z. B. should also be braked with the converter. This additional measure enables a third forward gear and a third braking gear to be achieved.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung wird für diese Kombination »Leistungsteiler-Planetengetriebe mit mechanischer Durchkupplungsmöglichkeit und Strömungswandler« ein Schnellläuferwandler, d. h. ein Wandler mit einem ywu > o,5, verwendet, also ein Wandler, dessen Wirkungsgradmaximum bei einem hohen Drehzahlverhältnis liegt, und außerdem hierbei zwischen dem Leistungsteilergetriebe und dem Pumpenrad des Wandlers oder zwischen dem Turbinenrad und der Abtriebswelle eine Übersetzung ins Langsame eingeschaltet. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform einer solchen Kombination besteht darin, daß die Übersetzung ins Langsame zwischen Turbinenrad und Abtriebswelle angeordnet und als Planetengetriebe ausgebildet wird, dessen Sonnenrad mit dem Turbinenrad des Wandlers und dessen Planetenträger mit der Abtriebswelle verbunden ist, während der Außenkranz dagegen fest abgestützt ist.According to another proposal of the invention for this combination »Power divider planetary gear with mechanical coupling option and Flow converter «a high-speed converter, d. H. a converter with a ywu> o, 5, used, so a converter whose efficiency maximum at a high speed ratio is, and also here between the power divider gear and the pump wheel of the converter or between the turbine wheel and the output shaft a translation turned on slowly. A particularly useful embodiment of such The combination consists in the fact that the translation into the slow speed between the turbine wheel and the output shaft is arranged and designed as a planetary gear, the sun gear of which with the turbine wheel of the converter and its planet carrier with the output shaft is connected, while the outer rim, however, is firmly supported.

Je nach dem innerhalb der angegebenen Grenzen gewählten Wert von ist auch die sich er- gebende Motordrückung verschieden groß. Sofern diese einen zu großen Wert erreicht, kann in der Weise eine Verminderung herbeigeführt werden, daß nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein Strömungswandler mit ansteigender Leistungsaufnahmecharakteristik verwendet wird, d. h. also ein Wandler, der bei konstanter Antriebsdrehzahl mit zunehmender Abtriebsdrehzahl mehr und mehr Leistung aufnimmt. Dadurch kann die unter Umständen unerwünschte oder zu große Motordrückung im Anfahrpunkt geringer gehalten werden.Depending on the value of selected within the specified limits, the giving engine depression of different sizes. If this reaches a value that is too high, a reduction can be brought about in such a way that, according to a further proposal of the invention, a flow converter with increasing power consumption characteristics is used, i.e. a converter that takes more and more power at a constant input speed with increasing output speed. As a result, the possibly undesirable or excessive engine compression at the approach point can be kept lower.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes besteht darin, daß das Verteilplanetengetriebe als zweiebeniges Planetengetriebe mit festbremsbarem Planetenträger und zwei festbremsbaren Außenkränzen ausgebildet wird, von dem ein Sonnenrad mit der Motorwelle, das zweite Sonnenrad mit der Abtriebswelle verbunden ist, während der eine Außenkranz über einen Freilauf auf das Pumpenrad des Wandlers treibt.An advantageous embodiment of the transmission according to the invention consists in that the distribution planetary gear as a two-stage planetary gear designed with a brakable planet carrier and two brakable outer rims of which one sun gear with the motor shaft, the second sun gear with the output shaft is connected, while the one outer rim via a freewheel on the pump wheel of the converter.

Sofern zur Unterbrechung des hydraulischen Leistungszweiges zwischen Turbinenrad des Wandlers und Abtriebswelle in an sich bekannter Weise ein Freilauf verwendet wird, kann dieser Freilauf sperrbar ausgebildet werden, etwa als sperrbare Klauenfreilaufkupplung, die im gesperrten Zustand in beiden Richtungen Kraft übertragen kann. Hierdurch wird es möglich, zusätzlich zur Bremsung mit dem Motor auch mit dem Wandler zu bremsen.If to interrupt the hydraulic power branch between The turbine wheel of the converter and the output shaft are freewheeling in a manner known per se is used, this freewheel can be made lockable, for example as a lockable Claw clutch that transmits power in both directions when locked can. This makes it possible to use the motor in addition to braking to brake the converter.

Dem bisher beschriebenen Differentialwandlergetriebe, aus Planetenverteilgetriebe und Strömungswandler bestehend, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung zur Erzielung eines Leerlaufes und Rückwärtsganges und bei besonders hohen Ansprüchen, wie sie z. B. bei Omnibussen und schweren Lastwagen häufig vorliegen, zur Erzielung eines weiteren stark untersetzten Ganges noch ein Planetennachschaltgetriebe oder aber ein mit Lamellenkupplungen zu schaltendes Wechselgetriebe zugeordnet werden.The differential converter gear described so far, made of planetary distribution gear and flow transducers, can be used in a further embodiment of the invention to achieve an idle and reverse gear and with particularly high demands like them z. B. in buses and heavy trucks are often present to achieve one another heavily reduced gear or a planetary gearbox or else a change gear to be shifted with multi-plate clutches can be assigned.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.The invention is shown in the drawing in some exemplary embodiments shown.

Abb. i zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines aus einem Leistungsteilerplanetengetriebe und einem Strömungswandler bestehenden Getriebes; Abb. 2 zeigt die Kennlinien eines Wandlers im Vergleich zu den Kennlinien eines mit einem Leistungsteilergetriebe kombinierten Wandlers; Abb.3 zeigt die Kennlinien zu dem Getriebe nach Abb. i ; Abb. 4 zeigt in mehr konstruktiver Darstellung eine weitere Ausführungsform mit abschaltbarem, hydraulischem Leistungszweig; Abb. 5 zeigt die Betriebskennlinien zu einer Ausführung nach Abb. 4; Abb. 6 zeigt eine Ausführung mit durchkuppelbarem Verteilplanetengetriebe und mechanisch untersetztem Wandlerturbinenrad, Abb. 7 eine Ausführung mit zwei zusätzlichen mechanischen Schnellgängen; bei den Ausführungen nach den Abb. 8, 9 und Io ist der mechanische Leistungszweig abschaltbar; in den Abb. II und I2 sind noch zwei Ausführungsbeispiele mit abschaltbarem hydraulischem Leistungszweig dargestellt.Fig. I shows schematically an embodiment of a power divider planetary gear and a flow converter existing transmission; Fig. 2 shows the characteristics of a Converter compared to the characteristics of one with a power divider gearbox combined converter; Fig.3 shows the characteristics of the transmission according to Fig. I; Fig. 4 shows a further embodiment in a more constructive representation disconnectable, hydraulic power branch; Fig. 5 shows the operating characteristics to an embodiment according to Fig. 4; Fig. 6 shows an embodiment with a coupling that can be coupled through Distribution planetary gear and mechanically reduced converter turbine wheel, Fig. 7 a Version with two additional mechanical overdrive gears; in the executions According to Figs. 8, 9 and Io, the mechanical power branch can be switched off; in the Fig. II and I2 are two more exemplary embodiments with a hydraulic switch that can be switched off Power branch shown.

Zur Erleichterung des Verständnisses und des Vergleichs zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen sind alle Getriebe so dargestellt, daß links die vom Motor kommende Antriebswelle und rechts die Abtriebswelle liegt. Nach Abb. I ist mit der Motorwelle I der Planetenrädersatz 2 verbunden, der mit dem Außenkranz 3 und dem Sonnenrad 4 kämmt. Der Außenkranz 3 ist mit der Zwischenwelle 5 verbunden, die eine Bremstrommel 6 und das Wandlerpumpenrad 7 trägt. Das Sonnenrad 4 ist auf der Abtriebswelle 8 aufgekeilt, mit der außerdem das Turbinenrad 9 des Wandlers über eine Freilaufkupplung Io verbunden ist. Diese Freilaufkupplung ist so angeordnet, daß sie vom Turbinenrad auf die Abtriebswelle übertragen kann, während sie bei überholender Abtriebswelle das Turbinenrad abkuppelt.To facilitate understanding and comparison between the individual embodiments, all transmission are shown so that the left The drive shaft coming from the engine and the output shaft on the right. According to Fig. I. the planetary gear set 2 is connected to the motor shaft I, the one with the outer rim 3 and the sun gear 4 meshes. The outer rim 3 is connected to the intermediate shaft 5, which carries a brake drum 6 and the converter pump wheel 7. The sun gear 4 is on the output shaft 8, with which also the turbine wheel 9 of the converter is connected via an overrunning clutch Io. This overrunning clutch is arranged so that it can be transmitted from the turbine wheel to the output shaft while it is overtaking Output shaft uncouples the turbine wheel.

Im Augenblick des Anfahrens steht die Abtriebswelle 8 und damit das Sonnenrad 4 still; die Planetenräder 2 wälzen sich daher auf dem Sonnenrad ab und treiben über den Außenkranz 3 das Pumpenrad 7 mit einer Übersetzung ins Schnelle an. Infolge der hohen Drehzahl nimmt dieses ein großes Drehmoment auf und belastet hierdurch den Motor so, daß dieser beim Anfahren in gewünschter Weise in seiner Drehzahl gedrückt wird. In diesem Zustand wird die Leistung rein hydraulisch übertragen. Unter dem Einfluß des vom Turbinenrad und vom Sonnenrad auf die Abtriebswelle ausgeübten Drehmoments beginnt sich diese zu drehen und das Fahrzeug zu bewegen. Mit zunehmender Abtriebswellen- bzw. Sonnenraddrehzahl nimmt der mechanisch übertragene Leistungsanteil zu und der hydraulische Anteil ab, da sich die Übersetzung zum Pumpenrad ständig verringert und der Wandler daher weniger Leistung aufnimmt. Gleichzeitig verringert sich damit die Belastung des Motors, so daß die Motordrehzahl allmählich zunimmt, bis sie bei einer gewissen Fahrgeschwindigkeit, für die der Wandler ausgelegt ist (Umschaltgeschwindigkeit), ihre volle Höhe erreicht. In dem Maße aber, wie mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit der hydraulisch übertragene Leistungsanteil zugunsten des mechanischen sich verringert, nimmt auch der Gesamtwirkungsgrad der Übertragung gegenüber dem hydraulischen Wirkungsgrad des Wandlers zu.At the moment of start-up, the output shaft 8 and thus the Sun gear 4 still; the planet gears 2 therefore roll on the sun gear and drive the pump wheel 7 with a translation into high speed via the outer rim 3 at. As a result of the high speed, this takes up a large amount of torque and is a burden As a result, the motor so that it is in its desired manner when starting up Speed is pressed. In this state, the power is transmitted purely hydraulically. Under the influence of that exerted on the output shaft by the turbine wheel and the sun wheel Torque, it begins to turn and move the vehicle. With increasing The output shaft or sun gear speed takes the mechanically transmitted power share and the hydraulic part decreases, since the translation to the pump wheel is constantly and the converter therefore consumes less power. At the same time reduced This increases the load on the engine, so that the engine speed gradually increases, until they reach a certain driving speed for which the converter is designed (Switching speed), reached their full height. But to the same extent as with increasing Driving speed the hydraulically transmitted power share in favor of the mechanical decreases, the overall transmission efficiency also decreases compared to that hydraulic efficiency of the converter.

Sobald nun der günstige Bereich des Differentialgetriebes ausgefahren ist, wird die Bremse II angezogen und damit der Außenkranz 3 sowie das Pumpenrad 7 stillgesetzt. Hierdurch wird einmal das Sonnenrad mit größerer Geschwindigkeit angetrieben, da sich die Planetenräder am stillgesetzten Außenkranz abwälzen, und außerdem wird der Wandler, ohne daß er entleert werden müßte, völlig ausgeschaltet, da sich auch das Turbinenrad unter der Wirkung des Freilaufes bei überholender Abtriebswelle löst. Die Bremse II für das Verteilergetriebe kann selbsttätig etwa in Abhängigkeit von der Getriebewellendrehzahl und der Brennstoffhebelstellung betätigt werden.As soon as the favorable range of the differential gear is extended is, the brake II is applied and thus the outer rim 3 and the pump wheel 7 shut down. This causes the sun gear to move at greater speed driven because the planet gears roll on the idle outer rim, and In addition, the converter is completely switched off without having to be emptied, because the turbine wheel is also under the effect of the freewheel when the output shaft is overtaking solves. The brake II for the transfer case can be operated automatically as a function of operated by the gear shaft speed and the fuel lever position.

In Abb. 3 ist das Fahrdiagramm dieses einfachen zweigängigen Getriebes abgebildet. Es zeigt in dimensionsloser Darstellung über der Fahrgeschwindigkeit aufgetragen den Zugkraftverlauf I2, die Motordrehzahl I3 und den Wirkungsgrad I4 der Übertragung, wobei die mechanischen Verluste und die Verluste irgendwelcher Hilfseinrichtungen vernachlässigt sind. Außerdem ist die Motorleistung I3a und deren Aufteilung auf den mechanischen und den hydraulischen Zweig eingetragen. Die Zugkraft und Motordrehzahl sowie die Fahrgeschwindigkeit sind bei der maximalen Nenngeschwindigkeit gleich I gesetzt.In Fig. 3 is the travel diagram of this simple two-speed transmission pictured. It shows in a dimensionless representation over the driving speed plotted the tractive force curve I2, the engine speed I3 and the efficiency I4 of transmission, with mechanical losses and losses of any Auxiliary facilities are neglected. In addition, the engine power is I3a and their Allocation to the mechanical and hydraulic branches entered. The pulling power and engine speed as well as the driving speed are at the maximum rated speed set equal to I.

Man ersieht aus der Abbildung, daß beim Anfahren mit Vollgas eine etwa 4,Imal so große Kraft zur Verfügung steht als bei der Nenngeschwindigkeit, was etwa einer mechanischen Übersetzung von I:4,I entspricht. Dabei ist besonders zu beachten, daß diese Zugkraft im Gegensatz zu einem Antrieb mit Zahnräderwechselgetriebe wirklich und beliebig lange vorhanden ist. Die hierbei erzielten Werte und Verhältnisse hängen weitgehend von dem gewählten Übersetzungsverhältnis im Verteilergetriebe und von der Güte des Wandlers ab.You can see from the figure that when starting at full throttle a about 4, when as great a force is available as at the nominal speed, which roughly corresponds to a mechanical translation of I: 4, I. It is special Please note that this pulling force is in contrast to a drive with a gear change transmission really and indefinitely exists. The values and proportions achieved here largely depend on the selected gear ratio in the transfer case and on the quality of the converter.

Im allgemeinen genügen diese Betriebseigenschaften und Leistungen des Differentialgetriebes den an einen Kraftwagen gestellten Anforderungen, sofern durch weitere Maßnahmen, etwa durch Anbringen eines Nachschaltgetriebes, für einen Leerlauf und einen Rückwärtsgang gesorgt ist. Bei schweren Fahrzeugen benötigt man aber außerdem noch einen stärker untersetzten Berg- oder Langsamgang. Ein solches Getriebe wird im folgenden an Hand der Abb. 4 und 5 beschrieben.In general, these operating characteristics and performances are sufficient of the differential gear to the requirements placed on a motor vehicle, if through further measures, for example by adding a rear-mounted gearbox for one Idle and reverse gear is provided. For heavy vehicles you need but also a more stocky mountain or slow gait. One such The gearbox is described below with reference to Figs. 4 and 5.

Abb. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Getriebe und Abb. 5 dessen Betriebskennlinien. Das Verteilplanetengetriebe ist zweiebenig ausgebildet. Das größere Sonnenrad I5 wird von der Motorwelle angetrieben, und das kleinere Sonnenrad I6 sitzt auf der Getriebewelle 17. Mit den Sonnenrädern kämmen die Umlaufräder 18 und i9, die vom Planetenträger 20 getragen werden. Dieser ist als umlaufendes Gehäuse mit anschließender Hohlwelle 21 ausgebildet, auf der das Pumpenrad 22 des Wandlers sitzt. Mittels einer Bremse 23 kann das i Planetenträgergehäuse samt dem Wandlerpumpenrad stillgesetzt werden. Das Turbinenrad 24 ist mittels einer Freilaufkupplung 25 an die Getriebewelle gekuppelt. Mit 26 ist der DDoppelleitapparat und mit 27 ein Doppelmantel für eine Kühlflüssig- i keit bezeichnet. An die Getriebewelle schließt sich eine dreiebenige Planetenräderkombination 28 an, die, je nachdem welche der drei Bremsen 29, 30 und 3I angezogen wird, einen schwach untersetzten Normalgang, einen stark untersetzten Berg- oder Langsamgang und einen ebenfalls stark untersetzten Rückwärtsgang ermöglicht. Wenn alle drei Bremsen gelöst sind, ist die Verbindung zwischen Getriebe- und Abtriebswelle unterbrochen, also der Leerlaufzustand hergestellt.Fig. 4 shows a longitudinal section through the transmission and Fig. 5 its Operating characteristics. The planetary distribution gear is designed in two stages. That The larger sun gear I5 is driven by the motor shaft, and the smaller sun gear I6 sits on the gear shaft 17. The planet gears 18 mesh with the sun gears and i9 carried by the planet carrier 20. This is a circumferential housing formed with an adjoining hollow shaft 21 on which the impeller 22 of the converter sits. By means of a brake 23, the planet carrier housing together with the converter pump wheel can be closed be shut down. The turbine wheel 24 is connected by means of an overrunning clutch 25 the gear shaft is coupled. With 26 the D-double line apparatus and with 27 a double jacket for a cooling liquid called i speed. Closes to the transmission shaft a three-way planetary gear combination 28, which, depending on which of the three brakes 29, 30 and 3I are applied, a slightly reduced normal gear, a very stocky mountain or slow gait and another also very stocky Reverse gear allows. When all three brakes are released, the connection is complete Interrupted between the transmission and output shaft, i.e. the idle state is established.

Im einzelnen ist das Nachschaltgetriebe wie folgt ausgebildet: Auf der Getriebewelle sitzt das Sonnenrad 33, dessen Umlaufräder 34 von dem mit der Abtriebswelle 32 verbundenen Planetenträger 35 getragen werden. Der Außenkranz 36 bildet gleichzeitig den Planetenträger 37 für die miteinander verbundenen Umlaufräder 38 und 39 des mittleren und vorderen Planetengetriebes. Der Außenkranz 4o des mittleren Planetengetriebes ist mit dem Planetenträger 35 verbunden. Ein mit den Umlaufrädern 39 kämmendes Sonnenrad 4I und ein Außenkranz 42 sind mittels je einer Bremse 29 und 30 und der Außenkranz 36 mittels einer Bremse 31 festbremsbar. Das mittlere Planetengetriebe ist ohne: Sonnenrad ausgeführt. Die Bremse für das Verteilgetriebe ist mit 23 bezeichnet.In detail, the rear-mounted gearbox is designed as follows: On the gear shaft sits the sun gear 33, the planetary gears 34 of the with the Output shaft 32 connected planet carrier 35 are carried. The outer rim 36 at the same time forms the planet carrier 37 for the planetary gears connected to one another 38 and 39 of the middle and front planetary gear. The outer rim 4o of the middle one Planetary gear is connected to planet carrier 35. One with the planetary gears 39 meshing sun gear 4I and an outer rim 42 are each connected by means of a brake 29 and 30 and the outer rim 36 can be locked by means of a brake 31. The middle one Planetary gear is designed without: sun gear. The brake for the distribution gear is denoted by 23.

Im Fahrdiagramm nach Abb. 5 ist wiederum dimensionslos über der Fahrgeschwindigkeit der Zugkraft-, Wirkungsgrad- und Motordrehzahlverlauf in allen Gängen des Getriebes dargestellt. Die Kurve 44a stellt den Wirkungsgrad im normalen Vorwärtsgang mit Leistungsteilerbetrieb dar. Beim Erreichen der Umschaltgeschwindigkeit im Umschaltpunkt o,6 wird das Pumpenrad des Wandlers festgebremst und die Motorleistung nunmehr mechanisch übertragen. Die Kurve 44b gibt hierzu den Wirkungsgradverlauf. Durch Einschalten des stark untersetzten Bergganges im Nachschaltplanetengetriebe ergibt sich eine Reduktion des Fahrbereiches und eine entsprechende Verschiebung der Wirkungsgradkurven 44a und 44b in die Kurven 44c und 44d. Die Kurven 43a bis 43d geben die den Wirkungsgradkurven 44a bis 44d entsprechenden Zugkraftlinien und die Kurven 45a bis 45d die Motordrehzahlen zu diesen einzelnen Gängen. Links von der Ordinatenachse O sind die Zugkraftlinien 43e und 43f und die Motordrehzahllinien 45e und 45f für den untersetzten Rückwärtsgang dargestellt. Wie aus diesem Schaubild ersichtlich ist, erreicht der theoretische Wirkungsgrad bereits bei I2,5 % de maximalen Nenngeschwindigkeit den Wert von 9o%, so daß von da an weniger als Io % der außerdem durch die Drehzahldrückung auf 8o % verminderten Motorleistung in Verlustwärme verwandelt werden.In the driving diagram according to Fig. 5 is again dimensionless over the driving speed the tractive force, efficiency and engine speed curve in all gears of the transmission shown. The curve 44a represents the efficiency in normal forward gear Power splitter operation. When the switchover speed is reached at the switchover point o, 6 the impeller of the converter is braked and the engine power is now mechanically transfer. The curve 44b gives the efficiency curve for this. By switching on of the strongly reduced mountain gear in the secondary planetary gearbox results in a Reduction of the driving range and a corresponding shift in the efficiency curves 44a and 44b into curves 44c and 44d. The curves 43a to 43d give the efficiency curves 44a to 44d correspond to traction lines and curves 45a to 45d show the engine speeds to these individual courses. To the left of the ordinate axis O are the tensile force lines 43e and 43f and the engine speed lines 45e and 45f for the reduced reverse gear shown. As can be seen from this graph, the theoretical Efficiency already at I2.5% of the maximum nominal speed the value of 9o%, so that from then on less than Io% of the also by the speed reduction to 8o % reduced engine power can be converted into heat loss.

Bei Gefällefahrten gestattet dieses Getriebe in üblicher Weise auch ein Bremsen mit dem Motor, das allein durch Gaswegnehmen erreicht wird. Zur Erhöhung der Bremswirkung wird auf den Langsamgang geschaltet. Eine weitere, noch kräftigere Bremsung z. B. für den Gefahrenfall kann durch Einschalten des Rückwärtsganges erzielt werden. Gegenüber anderen bekanntgewordenen Lösungen weist ein Getriebe nach der Erfindung wesentlich höhere Anfahrzugkräfte und einen besseren Wirkungsgrad und daher auch einen kleineren Brennstoffverbrauch besonders im Anfahrbereich und bei niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten auf, und dies bei einem verhältnismäßig geringen konstruktiven Aufwand.When driving downhill, this transmission also allows in the usual way braking with the engine, which is achieved simply by taking the accelerator off the ground. To increase the braking effect is switched to slow gear. Another, even stronger one Braking z. B. in the event of danger can be achieved by switching on the reverse gear will. Compared to other solutions that have become known, a transmission according to the Invention significantly higher starting tractive forces and better efficiency and therefore also a lower fuel consumption, especially in the start-up area and at lower driving speeds, and this at a relatively low rate constructive effort.

Das in Abb. 6 schematisch dargestellte Getriebe zeigt eine Ausführung mit durchkuppelbarem Planetengetriebe und einer durch ein weiteres Planetengetriebe gebildeten Übersetzung zwischen Wandlerturbinenrad und Abtriebswelle. Die Antriebswelle 51 greift am Planetenträger 52 an, der außerdem den einen Teil einer Lamellenkupplung 53 bildet. Das Sonnenrad 54 ist mit dem Pumpenrad 55 verbunden, während der Außenkranz 56 mit der Abtriebswelle 6I gekuppelt ist. Der zweite Teil der Reibungskupplung ist mit der Pumpenradwelle verbunden und kann außerdem mittels einer Bremse 57 festgebremst werden. Das Turbinenrad 58 des Wandlers greift am Sonnenrad 59 eines Planetengetriebes an, dessen Planetenträger 6o mit der Abtriebswelle verbunden ist, während der Außenkranz 62 fest im Gehäuse abgestützt ist. Das Planetengetriebe 59, 6o, 62 dient als Übersetzung ins Langsame zwischen dem Turbinenrad des Wandlers und der Abtriebswelle und ermöglicht die Verwendung eines schnelläufigen Wandlers. Für die beiden möglichen rein mechanischen Gänge ist der Wandler entleert.The transmission shown schematically in Fig. 6 shows an embodiment with a through-coupling planetary gear and one with another planetary gear formed translation between converter turbine wheel and output shaft. The drive shaft 51 engages the planet carrier 52, which also has one part of a multi-plate clutch 53 forms. The sun gear 54 is connected to the pump wheel 55, while the outer rim 56 is coupled to the output shaft 6I. The second part of the friction clutch is connected to the impeller shaft and can also be braked by means of a brake 57 will. The turbine wheel 58 of the converter engages with the sun wheel 59 of a planetary gear on, whose planet carrier 6o is connected to the output shaft, while the outer rim 62 is firmly supported in the housing. The planetary gear 59, 6o, 62 serves as a translation slow between the turbine wheel of the converter and the output shaft and enables the use of a high speed converter. For the two possible purely mechanical ones The converter is empty.

Sofern das Verteilgetriebe nicht durchkuppelbar ist, die Kupplung 53 also fehlt, kann das Abschalten des hydraulischen Leistungszweiges bei gefüllt bleibendem Wandler in der Weise bewirkt werden, daß der Außenkranz des Planetengetriebes mittels einer Bremse abgestützt wird, die im mechanischen Gang gelöst ist. Das Planetengetriebe 59, 6o, 62 übernimmt dann mit der Außenkranzbremse auch die Funktion des an Hand der Abb. I beschriebenen Freilaufs Io.If the transfer gear cannot be coupled, the clutch 53 is missing, the shutdown of the hydraulic power branch can be when filled permanent converter in such a way that the outer ring of the planetary gear is supported by means of a brake that is released in mechanical gear. The planetary gear 59, 6o, 62 then also takes over the function of the on hand with the outer rim brake the freewheel Io described in Fig. I.

Das in Abb. 7 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt wiederum ein zweiebeniges Verteilplanetengetriebe, das über das Sonnenrad iio angetrieben wird. Das kleinere Sonnenrad i i i ist mit der Abtriebswelle i 12 verbunden, auf der, über einen Freilauf 113 abgestützt, auch das Turbinenrad 114 des Wandlers sitzt. Der Antrieb des Pumpenrades 115 erfolgt über den Außenkranz 116 und unter Zwischenschaltung eines Freilaufs 117. Die beiden Außenkränze i 16 und i 18 sowie der Planetenträger i 19 sind durch je eine Bremse 116a, 118a und iiga festbremsbar.The embodiment shown in Fig. 7 again shows a two-tier Distribution planetary gear, which is driven by the sun gear iio. The smaller one Sun gear i i i is connected to output shaft i 12, on which, via a freewheel 113 supported, the turbine wheel 114 of the converter is also seated. The drive of the pump wheel 115 takes place via the outer rim 116 and with the interposition of a freewheel 117. The two outer rims i 16 and i 18 and the planet carrier i 19 are through One brake each 116a, 118a and iiga can be locked.

Zum Anfahren im Wandlergang mit Leistungsteilung sind alle Bremsen gelöst. Der Wandler wird dabei mit einer Übersetzung ins Schnelle angetrieben, dann wird die Bremse 1 16a angezogen und damit das Pumpenrad 115 festgebremst. Über das Planetengetriebe wird hierbei die Abtriebswelle rein mechanisch angetrieben. Das Turbinenrad 114 löst sich über den Freilauf 113 von der Abtriebswelle ab. Für den nächsten stärker übersetzten Gang wird die Bremse ii8a angezogen und die Bremse II6a gelöst. Über den Freilauf II7 löst sich dabei das Pumpenrad von dem jetzt in entgegengesetzter Richtung umlaufenden Außenkranz i r6. Einen weiteren noch stärker übersetzten Gang erzielt man -durch Anziehen der Planetenträgerbremse II9a und Lösen der Bremse II8a.All brakes are for starting in converter gear with power sharing solved. The converter is driven with a translation into high speed, then the brake 1 16a is applied and thus the pump wheel 115 is braked. About the Planetary gear here the output shaft is driven purely mechanically. That Turbine wheel 114 detaches itself from the output shaft via freewheel 113. For the In the next higher gear, the brake ii8a is applied and the brake II6a solved. The pump wheel is released from the now in opposite direction circumferential outer rim i r6. Another even stronger translated gear is achieved by pulling the planetary carrier brake II9a and releasing it the brake II8a.

Die weiteren in den Abb. 8 bis Io gezeigten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von denen nach den Abb. I bis 7 dadurch, daß nicht der hydraulische Zweig, sondern der mechanische Zweig des Differentialgetriebes abschaltbar ist. Die Wirkungsweise dieses Getriebes sei an Hand der Abb. 8 näher beschrieben.The other embodiments shown in Fig. 8 to Io differ differ from those according to Figs. I to 7 in that it is not the hydraulic branch, but the mechanical branch of the differential gear can be switched off. The mode of action this transmission is described in more detail with reference to Fig. 8.

Die Motorwelle I2o treibt den Planetenträger I2I, dessen Planetenräder I22 mit dem Sonnenrad I23 und dem Außenkranz I24 kämmen. Das Sonnenrad I23 sitzt starr auf der Pumpenradwelle, während der Außenkranz I24 über eine Freilaufkupplung I25 mit der Abtriebswelle I26 verbunden ist, auf der außerdem das Turbinenrad aufgekeilt ist. Der Außenkranz I24 ist mittels einer Bremse I27 festbremsbar. Der Wandler besitzt einen drehbaren Leitapparat I28, der im Wandlerbetrieb durch eine Bremse I29 festgehalten wird. Zum Anfahren wird das Wandlerleitrad festgebremst und die Leistung teils hydraulisch über den Wandler und teils mechanisch über den Außenkranz auf die Abtriebswelle übertragen. Dann wird die Bremse I27 angezogen und die Leitradbremse I29 gelöst und hierdurch das Wandlerpumpenrad und durch hydraulische Kupplung auch das Turbinenrad mit erhöhter Drehzahl angetrieben. Die Abtriebswelle kann sich dabei in der Freilaufkupplung frei drehen. Der Wandler arbeitet in diesem Betriebszustand als Strömungskupplung. Während ein Drehmomentwandler mit umlaufendem Leitrad erfahrungsgemäß bei derselben Drehzahl wie im Wandlerbetrieb keine genügende Übertragungsfähigkeit, nämlich einen zu großen Schlupf besitzt und daher im allgemeinen, wie oben bereits erwähnt, für diesen Betriebszustand ungeeignet ist, wird gemäß der Erfindung bei losgelöstem Leitrad das Pumpenrad und damit das Turbinenrad mit erhöhter Drehzahl angetrieben, wodurch das durch den als Strömungskupplung wirkenden Strömungskreislauf übertragbare Drehmoment ansteigt. Auf diese Weise ergibt sich für den Wandler auch im Kupplungsbetrieb eine ausreichende Übertragungsfähigkeit mit genügend kleinem Schlupf. Im Gegensatz zu den oben gezeigten Ausführungsbeispielen können hierbei in allen Gängen die schwingungsdämpfenden Eigenschaften der Hydraulik nutzbar gemacht werden.The motor shaft I2o drives the planet carrier I2I, its planet gears Comb I22 with the sun gear I23 and the outer rim I24. The sun gear I23 is seated rigidly on the impeller shaft, while the outer rim I24 has an overrunning clutch I25 is connected to the output shaft I26, on which the turbine wheel is also keyed is. The outer rim I24 can be locked by means of a brake I27. The converter owns a rotatable diffuser I28, which is held in the converter mode by a brake I29 will. To start up, the converter stator is braked and the power is partly hydraulic via the converter and partly mechanically via the outer rim to the output shaft transfer. Then the brake I27 is applied and the idler brake I29 is released and thereby the converter pump wheel and, through the hydraulic clutch, also the turbine wheel driven at increased speed. The output shaft can be in the overrunning clutch rotate freely. In this operating state, the converter works as a fluid coupling. While experience has shown that a torque converter with a rotating stator does the same Speed as in converter operation is not sufficient transmission capability, namely one has too great a slip and therefore generally, as already mentioned above, for this operating state is unsuitable, according to the invention when detached Stator the pump wheel and thus the turbine wheel are driven at increased speed, whereby the transferable through the flow circuit acting as a flow coupling Torque increases. This also results in clutch operation for the converter a sufficient transmission capacity with sufficiently small slip. In contrast In addition to the exemplary embodiments shown above, the vibration-damping gears can be used in all gears Properties of hydraulics can be harnessed.

Abb. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit Planetengetriebe I40 mit Doppelplaneten I4I und I42 und zusätzlichem durch eine Bremse I43 festbremsbarem Sonnenrad I44. Zum Abschalten des mechanischen Zweiges dient die Bremse 45, deren Bremstrommel auf der das Sonnenrad I46 tragenden Zwischenwelle I47 sitzt, und eine Klauenfreilaufkupplung I48 zwischen dieser Welle I47 und dem mit der Abtriebswelle starr verbundenen Turbinenrad I49. Die Klauenfreilaufkupplung ist mittels einer von Hand zu betätigenden Schaltmuffe I5o sperrbar. Hierbei kann zusätzlich noch eine Strömungskupplung angeordnet werden, deren Pumpenrad mit dem Pumpenrad des Wandlers und deren Turbinenrad mit dem Turbinenrad des Wandlers verbunden ist. Dieses Getriebe ergibt dann als ersten Gang einen Wandlergang mit Leistungsteilung, dann durch Umfüllen der Strömungskreis-Läufe als zweiten Gang einen hydraulischen Kupplungsgang mit Leistungsteilung und dann noch zwei hydraulische Kupplungsgänge ohne Leistungsteilung mit verschiedener Übersetzung durch Anziehen der Bremse 143 bzw. 145. Die Sperrbarkeit des Freilaufs ist zur Bremsung mit dem Motor vorgesehen. Es sei noch erwähnt, daß es auch möglich ist, in an sich bekannter Weise im Kupplungsbetrieb den Wandler unter Loslösung des Leitradgehäuses kupplungsverstärkend mitlaufen zu lassen.Fig. 9 shows an embodiment with planetary gear I40 with Double planets I4I and I42 and additional with a brake I43 can be locked Sun gear I44. The brake 45 is used to switch off the mechanical branch Brake drum is seated on the intermediate shaft I47 carrying the sun gear I46, and one Claw freewheel clutch I48 between this shaft I47 and the one with the output shaft rigidly connected turbine wheel I49. The claw freewheel clutch is by means of a Manually operated shift sleeve I5o lockable. Here you can also a fluid coupling can be arranged, the impeller of which with the impeller of the Converter and its turbine wheel is connected to the turbine wheel of the converter. This Transmission then results in a converter gear with power split as first gear, then by transferring the flow circuits to a hydraulic clutch gear as a second gear with power sharing and then two hydraulic clutch gears without power sharing with different translation by applying the brake 143 or 145. The lockability the freewheel is intended for braking with the motor. It should also be mentioned that it is also possible to use the converter in a manner known per se in the clutch mode to allow the clutch to run with the stator housing loosening.

Abb. Io zeigt ein Getriebe mit einem Leistungsteilergetriebe I6o mit einem zwischen den beiden Planetenrädersätzen I6I und I62 angreifenden Planetenträger I63. Das Nachschaltgetriebe I64 weist wiederum drei Planetenrädersätze I65, I66 und I67 mit drei Bremsen I68, I69, I7o auf, von denen die erste für den Normalgang, die zweite für den Langsamgang und die dritte für den Rückwärtsgang angezogen wird, während für Leerlauf alle drei Bremsen gelöst sind. Das Sonnenrad I7I des mittleren Planetengetriebes ist mit der Getriebewelle I72 verbunden, die außerdem den Außenkranz I73 des ersten Satzes trägt. Der Außenkranz I74 des mittleren Satzes ist mit dem Planetenträger I75 des ersten Satzes und mit dem Sonnenrad I76 des dritten Satzes verbunden, während der Planetenträger I77 des zweiten Satzes und der Planetenträger I78 des dritten Satzes mit der Abtriebswelle verbunden sind. Das Sonnenrad des ersten Satzes, der Außenkranz des zweiten Satzes und der Außenkranz des dritten Satzes sind mittels der drei genannten Bremsen festbremsbar. Mit I8o ist die Bremse zum Festbremsen des Planetenträgers im Leistungsteilergetriebe bezeichnet.Fig. Io shows a gearbox with a power divider gearbox I6o a planet carrier engaging between the two planetary gear sets I6I and I62 I63. The secondary gearbox I64 in turn has three planetary gear sets I65, I66 and I67 with three brakes I68, I69, I7o on, the first of which for normal gear, the second is tightened for slow gear and the third for reverse gear, while all three brakes are released for idling. The sun gear I7I of the middle one Planetary gear is connected to the gear shaft I72, which also has the outer rim I73 of the first movement carries. The outer ring I74 of the middle movement is with the Planet carrier I75 of the first set and with the sun gear I76 of the third set connected while the planet carrier I77 of the second set and the planet carrier I78 of the third set are connected to the output shaft. The sun gear of the first Set, the outer rim of the second set and the outer rim of the third set can be locked by means of the three brakes mentioned. With I8o the brake is on Locking of the planet carrier in the power divider gear called.

Bei dem in Abb. II gezeigten Getriebe ist sowohl das Verteilgetriebe als auch der hydraulische Getriebeteil und das Planetennachschaltgetriebe in besonderer Weise ausgebildet. Der Strömungsgetriebeteil besteht aus einem Strömungswandler 70 und einer Strömungskupplung 7I, denen ein Planetengetriebe 72 mit Doppelplaneten als Leistungsteilergetriebe und ein Planetengetriebe 73 als Nachschaltgetriebe zugeordnet sind. Die Motorwelle treibt den Planetenträger 75, auf dem die beiden Sätze von Umlaufrädern 76 und 77 sitzen. Das mit dem kleineren Planetensatz kämmende Sonnenrad 78 ist mit der Getriebewelle 79 und der mit dem anderen Planetenrädersatz 77 kämmende Außenkranz 8o ist mit der Hohlwelle verbunden, auf der das Wandlerpumpenrad 81 und das Kupplungspumpenrad 82 sitzen. Das Wandlerturbinenrad 83 und das Kupplungsturbinenrad 84 sind starr miteinander verbunden und mittels einer Freilaufkupplung 85 an die Getriebewelle angehängt. Das Nachschaltgetriebe 73 besteht aus dem mit der Getriebewelle verbundenen Außenkranz 86, dem mit der Abtriebswelle 87 verbundenen Planetenträger mit Doppelplaneten, von denen die einen, 88, mit einem für Vorwärtsfahrt abbremsbaren Sonnenrad 89 und die anderen, 90, mit einem für Rückwärtsfahrt abbremsbaren Außenkranz 9I verbunden sind. Durch Anordnung eines mit den kleineren Planetenrädern kämmenden Sonnenrades 95 und durch Festbremsen der hiermit verbundenen Bremsscheibe 96 kann ein weiterer langsamerer Vorwärtsgang erzielt werden. Für Leerlauf sind alle Bremsen gelöst. Vom Planetengetriebe 72 ist sowohl der Außenkranz 8o mittels einer Bremse 92 als auch ein mit den anderen Planetenrädern kämmender Außenkranz 93 mittels einer Bremse 94 abbremsbar.The transmission shown in Fig. II is both the transfer gear as well as the hydraulic transmission part and the planetary gearbox in particular Way trained. The flow gear part consists of a flow converter 70 and a fluid coupling 7I, which a planetary gear 72 with double planets assigned as a power divider gearbox and a planetary gearbox 73 as a rear-mounted gearbox are. The motor shaft drives the planet carrier 75 on which the two sets of Revolving gears 76 and 77 sit. The sun gear meshing with the smaller planetary set 78 is with the gear shaft 79 and that meshing with the other set of planet gears 77 Outer rim 8o is connected to the hollow shaft on which the converter pump gear 81 and the clutch pump gear 82 sit. The converter turbine 83 and the clutch turbine 84 are rigidly connected to one another and by means of an overrunning clutch 85 attached to the gear shaft. The rear-shift transmission 73 consists of the with the Outer rim 86 connected to the transmission shaft, the one connected to the output shaft 87 Planet carrier with double planets, one of which, 88, with one for forward travel brakable sun gear 89 and the other, 90, with a brakable for reverse drive Outer rim 9I are connected. By arranging one with the smaller planet gears meshing sun gear 95 and by braking the brake disc connected therewith 96 another slower forward gear can be achieved. For idle are all brakes released. Both the outer rim 8o is of the planetary gear 72 by means of a brake 92 as well as an outer rim meshing with the other planet gears 93 can be braked by means of a brake 94.

Zum Anfahren ist zunächst nur die Vorwärtsbremse 96 im Nachschaltgetriebe angezogen, während die vier anderen Bremsen gelöst sind. Es ergibt sich dabei zunächst ein Wandlerbetrieb mit Leistungsteilung; durch Umfüllen vom Wandler 70 zur Kupplung 71 ergibt sich dann anschließend ein hydraulischer Kupplungsgang mit Leistungsteilung. Dann wird die Bremse 92 angezogen und so die Getriebewelle 79 mit erhöhter Drehzahl angetrieben, so daß sich das Kupplungs- und Wandlerturbinenrad über den Freilauf von dieser Welle löst. Dies ergibt also dann einen rein mechanischen Gang mit einer durch die Übersetzung im Planetengetriebe 76, 77, 78 gegebenen Übersetzung. Durch Lösen der Bremse 92, und Anziehen der Bremse 94 wird ein weiterer stärker übersetzter mechanischer Gang erzielt. Mit diesem Getriebe, dessen Anwendung keineswegs auf Straßenfahrzeuge beschränkt ist, sondern sich vielmehr besonders für Triebwagen und Lokomotiven eignet, stehen sowohl für Vorwärts- als auch für Rückwärtsfahrt zwei hydraulische und zwei mechanische Gänge zur Verfügung, die in Vorwärtsrichtung durch Wechsel der Bremsen 9I und 96 noch verdoppelt werden können. Der Übergang vom ersten zum zweiten hydraulischen Gang erfolgt durch Umfüllen der Strömungskreisläufe, während die übrigen Gänge lediglich durch Anziehen und Lösen von Bremsen geschaltet werden. Wenn nur ein Wandler und keine Strömungskupplung vorhanden und der Wandler ständig gefüllt ist, muß für den zweiten mechanischen Gang zwischen dem Wandlerpumpenrad 81 und dem Außenkranz 8o eine Schaltkupplung angeordnet sein. Diese Kupplung wird für den zweiten mechanischen Gang gelöst, damit das Pumpenrad nicht nach rückwärts angetrieben wird. Die Kupplung kann etwa als Lamellenkupplung ausgebildet werden, die außerdem das Schalten eines an Stelle des Planetennachschaltgetriebes 73 angeordneten Schubräderwechselgetriebes gestattet. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anordnung eines verkehrten Freilaufs (Rückwärtsfreilauf), über den sich das Pumpenrad in dem genannten Betriebszustand selbsttätig vom Außenkranz ablöst. Statt einer Schalt- oder Freilaufkupplung kann auch eine Entleerungseinrichtung für den Wandler vorgesehen werden, wodurch auch die Freilaufkupplung 85 erspart werden kann.To start off, only the forward brake 96 in the rear-mounted gearbox is initially applied, while the other four brakes are released. This initially results in converter operation with power sharing; Transferring from converter 70 to clutch 71 then results in a hydraulic clutch gear with power sharing. The brake 92 is then applied and the gear shaft 79 is driven at increased speed so that the clutch and converter turbine wheel is released from this shaft via the freewheel. This then results in a purely mechanical gear with a translation given by the translation in the planetary gear 76, 77, 78 . By releasing the brake 92 and applying the brake 94, a further, more strongly geared mechanical gear is achieved. With this transmission, the application of which is by no means restricted to road vehicles, but rather is particularly suitable for railcars and locomotives, two hydraulic and two mechanical gears are available for both forward and reverse travel, which can be set in the forward direction by changing brakes 9I and 96 can still be doubled. The transition from the first to the second hydraulic gear is made by transferring the flow circuits, while the other gears are only shifted by applying and releasing the brakes. If there is only one converter and no fluid coupling and the converter is constantly full, a clutch must be arranged for the second mechanical gear between the converter pump wheel 81 and the outer rim 8o. This clutch is released for the second mechanical gear so that the pump wheel is not driven backwards. The clutch can for example be designed as a multi-plate clutch, which also allows the shifting of a shift gear arranged in place of the planetary gear change gear 73. Another possibility is the arrangement of an inverted freewheel (reverse freewheel), by means of which the pump wheel is automatically detached from the outer rim in the operating state mentioned. Instead of a shift or overrunning clutch, an emptying device can also be provided for the converter, whereby the overrunning clutch 85 can also be dispensed with.

Das in Abb. II beschriebene Getriebe eignet sich seiner zahlreichen Schaltmöglichkeiten wegen für Fahrzeuge mit besonders hohen Ansprüchen. Natürlich können für geringere Anforderungen einige der gezeigten Einrichtungen weggelassen werden. Es ist besonders zu beachten, daß bei der gezeigten Ausführung des Verteilplanetengetriebes zusammen mit nur einem einzigen Strömungskreislauf und einem Nachschaltgetriebe, das lediglich Vorwärtsgang, Leerlauf und Rückwärtsgang zu schalten gestattet, sowohl für Vorwärts- als auch für Rückwärtsfahrt ein erster hydraulischer Gang mit Leistungsteilung, ein zweiter schwach übersetzter und ein dritter stärker übersetzter mechanischer Gang erzielt werden können.The transmission described in Fig. II is suitable for its numerous Switching options because of vehicles with particularly high demands. Naturally some of the devices shown can be omitted for lower requirements will. It is particularly important to note that in the embodiment shown, the distribution planetary gear together with only a single flow circuit and a secondary gear, which only allows forward gear, neutral and reverse gear to be shifted, both a first hydraulic gear with power sharing for both forward and reverse travel, a second, slightly translated, and a third, more mechanically translated Gear can be achieved.

Abb. I2 zeigt eine weitere Abwandlung mit zweiebenigem Verteilplanetengetriebe, bei welchem das Pumpenrad Ioo mit dem einen Sonnenrad IoI und die Abtriebswelle Io2 mit dem Planetenträger Io3 verbunden sind. Der Planetenträger greift dabei zwischen den beiden Planetensätzen an. Neben den beiden Sätzen von Planetenrädern ist noch ein weiterer Planetensatz I04 mit abbremsbarem Sonnenrad Io5 angeordnet. Die Pumpenradbremse Io6 und die Sonnenradbremse Io7 sind so ausgebildet, daß sie mit gemeinsamen Bremsbacken Io8 wechselweise festgebremst werden können. Durch Festbremsen des dritten Sonnenrades wird der Rückwärtsgang erzielt.Fig. I2 shows a further modification with a two-stage distribution planetary gear, in which the pump wheel Ioo with the one sun wheel IoI and the output shaft Io2 are connected to the planet carrier Io3. The planet carrier intervenes the two planetary sets. In addition to the two sets of planet gears is still another planetary set I04 with a brakable sun gear Io5 is arranged. The impeller brake Io6 and the sun wheel brake Io7 are designed so that they have common brake shoes Io8 can be braked alternately. By locking the third sun gear reverse gear is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Motor vehicle transmission consisting of a flow converter and a planetary power divider assigned to the flow converter, which splits the power supplied to it by the drive motor in such a way that it is transmitted partly hydraulically and partly mechanically to the output shaft, as well as with switching means through which one of the two power paths is interrupted ( switched off) and at the same time the other can be translated into high speed, characterized by the use of such a distribution planetary gear and a flow converter with such an internal translation that the ratio of the gear ratio in the distribution planetary gear to the switching speed ratio of the converter is between 0.4 and I. , whereby the transmission ratio u in the distribution planetary gearbox is understood to mean the negative ratio of the speeds of the output shaft (n2) and the impeller shaft (n,) when the drive shaft is held. 2. Motor vehicle transmission according to claim i, characterized in that between two main parts of the planetary gear a mechanical clutch (53) (friction clutch, synchronized claw clutch or the like.) Is arranged and the converter can be switched off, ie emptied, or with one by releasing a brake or by means a stator which can be decoupled from a freewheel and that the converter also has a switching speed ratio ywu = 0.3 to 0.5 . 3. Motor vehicle transmission according to claim I, characterized in that a mechanical clutch is arranged between two main parts of the planetary gear and the converter is designed to be switched off and that furthermore the converter is designed for a high switching speed ratio ywu> o, 5 and further before the pump wheel or after the turbine wheel , so in the hydraulic power branch, a corresponding gear ratio is arranged to slow down, so that the total speed ratio between converter input shaft and output shaft is o.3 to o.5 (Fig. 6). 4. Motor vehicle transmission according to claim 3, characterized in that 'the gear ratio is arranged between the turbine wheel and output shaft and designed as a planetary gear whose sun gear is connected to the turbine wheel of the converter and whose planet carrier is connected to the output shaft, while the outer rim is fixed or brakable is (Fig. 6). 5. Motor vehicle transmission according to one of claims I to 4, characterized by the use of a converter with an increasing value of the ratio increasing power consumption characteristics. 6. Motor vehicle transmission according to one or more of claims I to 5 with two-stage distribution planetary gear, characterized in that one sun gear is seated on the drive shaft, the other on the output shaft and that a brakable outer rim drives via a freewheel on the pump wheel shaft and that furthermore the other The outer rim and the planet carrier can also be locked by means of a brake (Fig. 7). 7. Motor vehicle transmission according to one of claims I to 6 with a one-way clutch between the turbine wheel and the output shaft or between the planetary gear and the output shaft, characterized in that this one-way clutch is lockable, for example as a lockable claw freewheel clutch, so that it can force in both directions in the locked state can be transmitted (Fig. 9). 8. Motor vehicle transmission according to one of claims I to 6, characterized by a further planetary gear connected downstream of the transmission as a step and / or reversing gear (Fig. 4 and Io). 9. Motor vehicle transmission according to claim 8, characterized by a planetary gear change transmission (I64) with three adjacent sets of sun and planetary gears, the sun gear (I7I) of the middle set with the output shaft (I72) of the hydromechanical differential gear and with the outer rim (I73) of the first set, furthermore the outer rim (I74) of the middle set with the planet carrier (I75) of the first set and the sun gear (I76) of the third set and the planet carrier (I77, I78) of the second and third set are connected to the output shaft and In addition, the sun gear of the first, the outer ring of the second and the outer ring of the third set can each be braked using a brake (I68, I69, I70) (Fig. Io). Io. Motor vehicle transmission according to claim 9, characterized in that the three sun gears and the planetary gears of the rear-mounted gear unit all have the same diameter and that furthermore its three internally toothed outer rims are identical to one another (Fig. Io). II. Motor vehicle transmission according to claim 8, characterized by a planetary gear change transmission (28) with three adjacent sets of Sännen- and planetary gears, wherein the planetary gears (38 and 39) of two sets - rigidly connected to each other - are carried by a common planet carrier (37), which is rigidly connected to the outer ring of the third set, the sun gear of which sits on the gear shaft (I7), while its planet carrier (35) connected to the output shaft (32) is connected to the outer ring (40) of the second set, which is designed without a sun gear, whereby Furthermore, the sun gear and the outer ring of the first set and the outer ring of the third set connected to the planet carrier of the first two sets can each be braked by a brake (29, 30, 3I) (Fig. 4). I2. Motor vehicle transmission according to Claims I to II, characterized in that the distribution planetary carrier carries double-crowned planetary gears of different diameters; the larger ones mesh with the outer rim that drives the pump wheel (Fig. 9, II). I3. Motor vehicle transmission according to Claim I2, characterized in that the planetary gear set meshing with the sun gear has an additional outer rim (93) which can be firmly braked (Fig. II). I4. Motor vehicle transmission according to Claim I2, characterized in that the set of planetary gears meshing with the outer rim has an additional sun gear (I44) which can be braked (Fig. 9). 15. Motor vehicle transmission according to claims i to 14, characterized in that the impeller of a converter and the impeller of a fluid coupling and the other planetary gear part of the turbine wheel of a converter and the turbine wheel of a fluid coupling are connected to one part of the planetary distribution gear (Fig. Ii ). I6. Motor vehicle transmission according to claim I5 with a flow converter and a fluid coupling which can be switched on and off, characterized in that the converter has a guide apparatus which can be switched off via an overrunning clutch or by releasing a brake and, during operation, runs along with the fluid coupling to reinforce the clutch. I7. Motor vehicle transmission according to Claim I5, characterized in that the guide apparatus of the converter can be coupled to the converter turbine wheel for clutch operation, for example automatically by means of a free-wheel lock. 18. Motor vehicle transmission according to one or more of claims I to I7 with a two-stage distribution planetary gear, characterized by an additional set of planetary gears (Io4) connected to the other planetary gears and meshing with a brakable sun gear (1o5) or outer rim (Fig. I2). 19. Motor vehicle transmission according to claim 18, characterized in that the pump wheel brake and the brake of the additional planetary gear with common brake shoes (Io8) and common brake lever are coupled to one another for alternate actuation (Fig. I2). Cited pamphlets: German Patent Nos. 653 589, 688 588, 720 82I, 732 945, 739 402, 635 589; British Patent Nos. 434 204, 458 842; U.S. Patent Nos. 2,372,817, 2,241,764, 2,464,088, 2,466,244, 2,397,634, 2,312,849, 2,330,714, 2,383,889; Automotive Industries I948, No.

2, pp. 28 to 3I, 56, 6o, 62, 64, and 1948, No. 6, p.39 ("Buick's Dynaftow"); Magazine d. Association of German Engineers 1934, number 45, p. 1321.