NL8001480A

NL8001480A - Automatische transmissie.

Info

Publication number: NL8001480A
Application number: NL8001480A
Authority: NL
Original assignee: Erven Dr Hubertus Josephus Van
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1981-10-01
Also published as: NL180246C; FR2513720A1; GB2105799B; BE890512A; FR2513720B1; BE890511A; US4435997A; GB2105799A; CA1161280A; DE3136230A1; SE439524B; DE3136230C2; NL180246B; SE8105735L

Description

* > VO 8539 -1-

Titel: Automatische transmissie.

De uitvinding heeft betrekking op een automatische transmissie in een aandrijfketen, welke verder een motor en een aan te drijven as omvat, waarbij de automatische transmissie tot taak heeft het door de motor aangeboden koppel aan te passen aan het 5 bij de aangedreven as gevraagde koppel.

Hiertoe is de automatische transmissie «volgens de uitvinding voorzien van een toerental-afhankelijke koppeling, van een met de koppeling samenwerkend, de overbrengverhouding tussen in- en uitgaande as regelend deel, dat voorzien is van een centrale as, die 10 ten minste één zich radiaal uitstrekkende as draagt met een aantal rond de hartlijn daarvan draaibare eerste overbrengorganen met verschillende werkdiameters, welke eerste overbrengorganen afhankelijk van de gewenste koppel-toerenverhouding kunnen samenwerken met een aantal rond de hartlijn van de centrale as draaibare, 15 tweede overbrengorganen met eveneens verschillende werkdiameters, alsmede van een instelmechanisme waarmee de draairichting van de uitgaande ten opzichte van de ingaande as kan worden bepaald.

Door deze maatregelen wordt een automatische transmissie met een relatief korte bouwlengte en compacte constructie verkregen, waar-20 bij bovendien de dwarsdoorsnede-afmetingen binnen de voor dergelijke versnellingsbakken normale waarden kunnen worden gehouden, waardoor de automatische transmissie in zijn totaliteit relatief licht in gewicht is.

Het vereiste van het kunnen omkeren van de draairichting 25 van de uitgaande as, welk vereiste inherent is aan inrichtingen van de onderhavige soort, kan bij de automatische transmissie volgens de uitvinding op eenvoudige wijze worden verwezenlijkt, doordat het instelmechanisme voor het wisselen van de aandrijf richting de eerste dan wel de tweede overbrengorganen met de uitgaande as werkzaam kan 30 koppelen, waarbij de tweede overbrengorganen respectievelijk stilstaan dan wel draaien rond de centrale as, wsrdj het eerder ce 'voorkeur verdient, dat de tweede overbrengorganen door een vrijloopkoppeling 8001480 * * -2- tegen draaiing in de ene richting rond de centrale as zijn geborgd.

Een optimale benutting van bet beschikbare volume alsmede een optimale vermogensdoorleiding en krachtenverdeling vordt verkregen, als de centrale as in omtreksrichting regelmatig verdeeld 5 drie radiale assen draagt, waarbij een eenvoudige doch effectieve opvanging van de binnen de constructie uitgeoefende krachten mogelijk is, als de radiale assen zich uitstrekken tussen de centrale as en een met de centrale as verbonden trommel.

#

Het wijzigen en aanpassen van de overbrengverhouding kan 10 op gunstige en soepele wijze tot stand worden gebracht, als de tweede overbrengorganen veerbelast kunnen samenverken met de eerste overbrengorganen voor het kunnen instellen van de gewenste overbrengverhouding .

Als overeenkomstig een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van 15 de uitvinding na het starten en het doorlopen van de diverse over-brengverhoudingen als stationaire bedrijfsstand onder uitschakeling van het regelend deel een directe koppeling tussen in- en uitgaande as is te verwezenlijken, worden de vermogensverliezen in de automatische transmissie geminimaliseerd.

20 Een traploos regelbare overbrengverhouding wordt gerealiseerd als de eerste overbrengorganen bestaan uit een kegelvormig lichaam, dat een in asrichting concaaf gekromd buitenomtreksvlak heeft, in langsrichting verschuifbaar over de radiale as is en roteerbaar aandrijfbaar is rond die as, en de tweede overbrengorganen uit een 25 ringvormig lichaam met een kegelvormig, in asrichting convex gekromd binnenomtreksvlak. Door een over een radiale as schuifbare kegel met telkens een andere diameter te laten samenwerken met het kegelvormige binnenomtreksvlak van het ringvormige lichaam op telkens een andere diameter daarvan, wordt de traploze overbrenging 30 gerealiseerd.

De verplaatsing van de kegel wordt bij voorkeur tot stand gebracht met behulp van een toerental-afhankelijk stuurmechanisme afgeleid van de toerental-afhankelijke koppeling. Een en ander is op effectieve wijze te realiseren, als het kegelvormige lichaam aan 8001480 * * -3- zijn smalste uiteinde voorzien is van een radiale flens met afgeschuinde omtreksrand, die kan samenverken met een corresponderend afgeschuinde kopsrand van een in axiale richting verplaatsbare stuurring, die roteerbaar is gemonteerd op een door centrifugaal-5 gevichten bediende koppelingsplaat van de toerental-afhankelijke koppeling, waarbij de centrifugaalgevichten bestaan uit rollen opgenomen in stuurkooien, velke in een omtreksbaan rond de centrale as in rotatie brengbaar zijn door de ingaande as.

*

Door deze maatregelen is tevens op voordeelbiedende vijze 10 de ingaande as van de automatische transmissie rechtstreeks te koppelen aan de uitgaande as, ais de met de centrale as verbonden trommel voorzien is van een afgeschuinde rand corresponderend aan die van de stuurring en gelegen op een radiale afstand van de centrale as gelijk aan die van de stuurring, een en ander zodanig dat 15 de stuurring en trommelrand onderling contact gaan maken als de stuurring het kegelvormige lichaam in nagenoeg zijn buitenste stand heeft gedrukt voor het onder uitschakeling van het regelend deel rechtstreeks koppelen van de ingaande en uitgaande as.

Teneinde de mogelijkheid te hebben het toerental van de uit-20 gaande as snel te kunnen verhogen ingeval de ingaande- en uitgaande as rechtstreeks zijn gekoppeld, bijvoorbeeld om snel te kunnen ascelereren met een auto vaarin de automatische transmissie is ingebouvd, kan er zijn voorzien in een zogenaamd "kick-down”, doordat over de omtreksrand van 'e trommel verdeeld pennen zijn aan-25 gebracht, vaarvan de hartlijnen evenwijdig lopen aan de centrale as die in langsrichting aandrijfbaar verschuifbaar zijn gelegerd in de trommel en de stuurring axiaal tegen de centrifugaalkoppelingskracht in kunnen verplaatsen.

Als gevolg van de wrijvingsaandrijving tussen de beide kegel-30 lichamen is de bovenstaande traploze overbrenging theoretisch bruikbaar voor vermogens tot ongeveer 50 a βθ kW. Deze beperking geldt niet, als de eerste overbrengorganen bestaan, uit een aantal, draai-vast op elke radiale as gemonteerde tandwielen, die door de ingaande as aandrijfbaar zijn en de tweede overbrengorganen uit een aantal 8001480 -k- corresponderende tandwielen bestaan, die koppel-afhankelijk veer-belast tegen draaiing zijn geborgd. Hierdoor wordt een automatisch schakelende overbrenging verkregen met even veel trappen als er samenwerkende tandwielparen zijn.

5 Gezien het gewenste resultaat, automatisch schakelen bij verhogen van het toerental van de uitgaande as, verdient het de voorkeur dat de koppelafhankelijke veerbelaste borgmiddelen stuurbaar zijn door toerental-afhankelijke middelen, waarbij een com- * pacte constructie kan worden verkregen als de koppel-afhankelijke 10 veerbelaste borgmiddelen bestaan uit rollen en een veerbelast schuiforgaan, dat de rollen in radiaal lopende groeven in een tandwiel kan drukken en de toerental-afhaakelijke middelen bestaan uit een veerbelaste, draaibare schakelas, waarvan het ene uiteinde kan samenwerken met een schroefvormige groef voor het verdraaien van 15 de as en het andere uiteinde met een grendelkogel voor het bedienen van de koppel-afhankelijke borgmiddelen.

Een minimaliseren van de vermogens verliezen in de bedrij£s-toestand is bij deze constructie te verwezenlijken als de toerentai-afhankelijke koppeling de ingaande en de uitgaande as rechtstreeks 20 kan koppelen door rechtstreekse koppeling van de ingaande as met de trommel, hetgeen op eenvoudige wijze is te bereiken als de toerental-afhankelijke koppeling bestaat uit rollen opgenomen in stuurkooien, welke in een omtreksbaan rond de centrale as in rotatie brengbaar zijn door de ingaande as, waarbij deze koppeling ten 25 behoeve van een ',kick-down,,-effect is te verbreken, als er veerbelaste drukmiddelen aanwezig zijn om de rechtstreekse koppeling tussen ingaande as en trommel althans tijdelijk op te heffen.

Onder verwijzing naar in de tekening weergegeven uitvoerings-voorbeelden zal de automatische transmissie volgens de uitvinding 30 thans nader worden besproken en toegelicht.

Fig. 1 toont op schematische wijze en in doorsnede een traploos regelende uitvoeringsvorm van de automatische transmissie volgens de uitvinding; fig. 2 een voor grote vermogens geschikte uitvoeringsvorm 800 1 4 80 * * -5- van de automatische transmissie volgens de uitvinding evenals in fig. 1 op schematische wijze en in dwarsdoorsnede; en fig. 3 geeft op vergrote schaal een detail van de uitvoeringsvorm volgens fig. 2.

5 Bij de in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen zijn een aantal voor een goede werking van de constructies onmisbare, doch ter verduidelijking van de onderhavige uitvinding overbodige details weggelaten. Hieronder vallen ondermeer middelen voor het * lageren en borgen van een aantal onderdelen, terwijl verder een 10 aantal onderdelen als één geheel zijn weergegeven, welke in de praktijk uit een aantal delen zullen moeten worden samengesteld teneinde deze te kunnen monteren. Verder blijft cok de ophanging van de versnellingsbak in zijn geheel buiten beschouwing, evenals een aantal - vaste - overbrengingen voor bijvoorbeeld een toerental-15 aanpassing van de automatische transmissie aan de ermee verbonden motor.

De in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm is voorzien van een huis 1, waarin zich centraal een hoofdas 2 uitstrekt, waarop draaibaar een primair aandrijforgaan 3 is aangebracht. Dit primaire 20 aandrij forgaan is samengesteld uit een bus U met een eerste radiale eindflens 55 die voorzien is van een tandkrans 6 en een tweede eindflens J. De tandkrans 6 is bijvoorbeeld aandrijfbaar door het vliegwiel van een niet-weergegeven voorgekoppelde motor. Het buiten-omtreksgebied van de eindflens 7 is uitgevoerd als koppelingshuis 25 8 waarin een aantal, bijvoorbeeld zes, centrifugaalrollen 9 zijn opgenomen, 'die bij roteren van het primaire aandrijforgaan ten gevolge van de eentrifugaalkracht radiaal naar buiten toe worden gedrongen, waarbij het koppelingshuis evenwel zodanig is uitgevoerd dat deze verplaatsing niet alleen in radiale doch ook in axiale 30 richting plaatsvindt. Bij deze verplaatsing zullen de rollen 9 in contact komen met een koppelingsplaat 10, die op niet nader weergegeven wijze zodanig is verbonden met het primaire aandrijforgaan, dat deze uitsluitend in axiale richting kan verplaatsen. Bij een dergelijke verplaatsing zal de koppelingsplaat 10 contact gaan maken 8001480 -6- met een drukring 11, die een commandoring 12 draagt, welke ten opzichte van de drukring 11 door middel van kogels 13 om de centrale hartlijn van de hoofdas 2 draaibaar is. De drukring 11 wordt door middel van in geleidingshanen lopende kogels 14 draaivast 5 doch in axiale richting verschuifbaar, gedragen door het secundair aandrijf orgaan 15 dat is samengesteld uit een bus 16 met een radiale flens 17 en een radiale flens 18. De radiale flens 17 eindigt in een axiale flens 19, die het steunvlak voor de, drukring 11 vormt.

De radiale flens 18 is voorzien van een tandkrans 20 die samenwerkt 10 met een tandwiel 21, dat deel uitmaakt van een aandrijfas 22.

Op deze as is door middel van een aantal in geleidingen opgencmen kogels 23 een kegelvormig lichaam 2k gemonteerd, dat nabij zijn bovenuiteinde voorzien is van een radiale flens 25 met een omtreks-rand die een zodanige vorm heeft, dat deze kan samenwerken met de 15 commandoring 12. De aandrijfas 22 is hol uitgevoerd en gemonteerd op een hulpas 26, die enerzijds is bevestigd in een op de hoofdas 2 bevestigde naaf 27 en anderzijds via een eindstuk 28 met grotere diameter in een trommel 29.

Het kegelvormige lichaam 2k is voorzien van een hol rond 20 omtreksvlak, dat kan samenwerken met een soortgelijk geborgen binnenomtreksvlak 31 van een ringvormig lichaam 32, dat tegen het kegelvormige lichaam 2h wordt aangedrukt door middel van een aantal schotelveren 33 die enerzijds aangrijpen op een axiale flens 3^ en anderzijds op een axiale flens 35 van een naafdeel 36.

25 Het naafdeel 36 is samengesteld uit een bus 37, een zich radiaal uitstrekkende eindflens 38, die eindigt in een tandkrans 39, een tegenover de eindflens 38 gelegen radiale eindflens U0, waarop een axiale flens Ui aansluit, die doorloopt in een radiale flens b2, waarop de axiale steun flens 35 voor de schotelveren 33 30 op aansluit.

Het ringvormige lichaam 32 is voorzien van een tweede axiale flens 13 welke voorzien is van geleidingshanen voor kogels Uk, die zich verder bevinden in geleidingshanen aangebracht in de axiale flens U1, waardoor het ringvormige lichaam 32 tegen rotatie geborgd, 8001480 -7- doch in axiale richting verplaatsbaar ten opzichte van het naafdeel 36 is bevestigd.

De trommel 29 is enerzijds gelagerd op de bus 4 en anderzijds op het naafdeel 36. Aan beide uiteinden is de trommel 29 5 voorzien van axiale flenzen waarop de binnenring van een kogellager 1+5 resp. 1+6 is geplaatst. De buitenringen van de kogellagers 1*5 en 1*6 bevinden zich in naafgedeelten van het huis 1 aan de twee uiteinden daarvan. Het huis 1 zorgt verder voor de legering van een vrijloopkoppeling 1*7» dat wil zeggen een koppeling die slechts 10 draaiing in een richting toestaat. Aan de radiale binnenzijde van de koppeling 1*7 is een tandkrans 1*S aangebracht die kan samenverken met een uitwendige uandkrans 1*9 op een schuif stuk 50, dat via in geleidingen lopende kogels 51 verschuifbaar is op as 52, die de uitgaande as van de automatisch transmissie vormt. Tussen de hoofd-15 as 2 en de uitgaande as 52 is een koppeling met behulp van rollen 53 aanwezig, zodat de hoofdas 2 vrij kan draaien ten opzichte van de uitgaande as 52.

Het schuif stuk 50 is voorzien van twee verdere, inwendige tandkransen 51+ en 55· De tandkrans 5^ is bestemd om te kunnen 20 samenwerken met de tandkrans 39 van het naafdeel 36. De tandkrans 55 kan samenwerken met een tandwiel 56, dat draaivast bevestigd is op de hoofdas 2. Het schuifstuk 50 is samengesteld uit twee concentrische delen 57 en 58, die door middel van kogels 59 in geleidingen draaibaar doch niet verschuifbaar onderling zijn bevestigd.

25 Het schuifstuk 50 is zodanig verplaatsbaar op de as 52 aangebracht, dat de tandkransen 1+9, 5^ en 55 kunnen gaan samenwerken met tandkransen 60, 61 en 62 op respectievelijk het huis 1, de trommel 29 en het naafdeel 36. Het schuifstuk 50 is verplaatsbaar en arreteerbaar met behulp van een niet-weergegeven bedieningshefboom.

30 Aan de trommel 29 is-in hetzelfde dwarsdoorsnedegebied als waar zich het eindstuk van de hulpas 26 bevindt een steunstuk 63 bevestigd, waarin schuifbaar een pen 61* is opgenomen. Het ene uiteinde van de pen 61* kan samenwerken met een druklager 65, terwijl aan het andere uiteinde van de pen 6b een segment 66 is bevestigd, 8001480 -8- met een in hoofdzaak radiaal gericht omtreksvlak, met eenzelfde vorm als het tegenovergelegen vlak van de commandoring 12.

Hoewel in fig. 1 slechts één kegelvormig lichaam is weergegeven, wordt opgemerkt dat het de voorkeur verdient dat drie van 5 deze kegelvormige lichamen aanwezig zijn, welke dan regelmatig verdeeld over de omtrek zijn aangebracht. De steunstukken 63, de pennen 6b en de segmenten 66 bevinden zich dan wederom in de tussenliggende gebieden. Uit duidelijkheidsoverwegingen is in fig. 1 in het bovenste gedeelte alleen rekening gehouden met de aanwezigheid 10 van een kegelvormig lichaam 2b en in het onderste deel van de figuur met de aanwezigheid van een steunstuk 63.

De werking van de bovenstaand beschreven inrichting is als volgt:

Bij aandrijving van het primaire aandrijforgaan 3 zullen 15 als gevolg van de opgewekte centrifugaalkrachten de rollen 9 met de koppelingsplaten 10 in contact komen en deze tegen de drukring 11 aandrukken. Deze zal hierdoor gaan draaien en daarbij het secundaire aandrijforgaan 15 meenemen. Via de tandkrans 20 zal het tandwiel 21 en het daarmee draaivast verbonden kegelvormige lichaam 2k 20 in rotatie worden gebracht. Het kegelvormig lichaam 2k zal op zijn beurt trachten het ringvormige lichaam 32 in rotatie te brengen.

Door de schotelveren 33 is het ringvormige lichaam 32 evenwel veer-belast draaivast verbonden met het naafdeel 36 dat via zijn tandkrans 39 en de tandkransen 5^ en b9 van het schuifstukdeel 57 als-25 mede de tandkrans U8 is verbonden met de vrijloopkoppeling U7, die draaiing van het naafdeel 36 voorkomt. . Het ringvormige lichaam 32 zal derhalve stil blijven staan, hetgeen tot resultaat heeft dat het kegelvormige lichaam 2b zich zal gaan afwikkelen op het ringvormige lichaam 32, waardoor de gehele trommel en de hoofd-30 as 2 in rotatie worden gebracht, waarbij de draairichting dezelfde is als die van de aandrijvende motor. De hoofdas 2 zal via het daarop gemonteerde tandwiel 58 en de tandkrans 55 het schuifstukdeel 58 en daarmee de uitgaande as 52 in rotatie brengen.

8001480 -9- ¥ordt nu het ingaande toerental van het primaire aandrijf-orgaan verhoogd, dan zullen de centrifugale rollen 9 de koppelings-plaat 10 de drukring 11 in axiale richting naar het kegelvonnige lichaam 2b toe verplaatsen. De tevens hierdoor verschoven commando-5 ring 12 zal hierdoor het kegelvormige lichaam 2k radiaal naar buiten toe drukken, hetgeen bevorderd wordt door de eigen centrifugaal-werking van het kegelvonnige lichaam 2b.

Door de radiale verplaatsing van het kegelvormige lichaam 2b krijgt het ringvormige lichaam 32 een axiale verplaatsing opgelegd, 10 waardoor de diameters waarover beide lichamen 2b en 32 onderling samenwerken wordt gewijzigd en zodoende de overbrengverhouding.

Dit proces zet zich voert tij verder verhogen van het ingaande toerental van het primaire aandrijforgaan 3, totdat een overbrengverhouding van nagenoeg 1 op 1 is verkregen. Hierbij bevindt het 15 kegelvonnige lichaam 2b zich in zijn radiaal buitenste stand, waarbij de commandoring 12 contact zal gaan maken met de segmenten 66, waarmee een rechtstreekse verbinding tussen in- en uitgaande as is verkregen.

In deze stand zal het kegelvonnige lichaam 2b geleidelijk 20 aan tot stilstand komen en de gehele trommel 29 met inhoud met hetzelfde toerental draaien als de motor, waarbij alleen maar de kogellagers b5 en b6 transmissieverliezen zullen opleveren.

Ingeval een snelle asceleratie wordt verlangd, verdient het de voorkeur dat de bedoelde rechtstreekse verbinding tussen in en 25 uitgaande as, derhalve de overbrengverhouding 1 op 1, wordt verbroken. Dit is bij de onderhavige constructie te verwezenlijken door via het druklager 65 de pennen 6b en de daarmee verbonden segmenten 66 in de richting van het primaire aandrijforgaan te drukken. De hiermee bewerkstelligde axiale verplaatsing van de 30 commandoring 12 zal- tot gevolg hebben, dat het kegelvonnige lichaam 2b radiaal naar binnen toe verplaatst, zodat een verlaging van de overbrengverhouding en derhalve een verhoging van het toerental van de uitgaande as 52 wordt bewerkstelligd.

8001480 -10-

In fig. 1 is de inrichting weergegeven in de stand waarbij de rotatierichting van de uitgaande as 52 gelijk is aan die van de aandrijvende motor. Dient de rotatierichting van de uitgaande as 52 tegengesteld te zijn aan die van de aandrijvende motor, dan moet 5 het schuif stuk 50 over de as 52 worden verschoven totdat de tand-kransen b$, 5b en 55 gaan samenwerken met respectievelijk de tand-kransen 60, 61 en 62.

Bij het aandrijven van het primaire aandrijf orgaan 3 zal in * eerste instantie hetzelfde geschieden als hierboven reeds is be-10 schreven doch met dit verschil dat thans het ringvormige orgaan 32 niet meer geblokkeerd is tegen draaiing, terwijl dit wel geldt voor de trommel 29 die thans gekoppeld is met het huis 1 door middel van de tandkransen 61, 5^·, b9 en 60. Het ringvormige lichaam 32 zal derhalve gaan roteren en daarbij het naafdeel 36 meenemen. Via de 15 tandkransen 62 en 55 is het naafdeel 36 gekoppeld met het schuif-stukdeel 58 en derhalve met de uitgaande as 52, die thans een tegengestelde rotatierichting heeft als de aandrijvende motor.

Daar ook thans weer volledig traploos de diverse overbreng-verhoudingen kunnen worden doorlopen is de uitgaande as 52 in beide 20 richtingen even snel aandrijfbaar.

Gezien de aanwezige wrijvingsoverbrenging tussen het kegelvormige lichaam 2b en het ringvormige lichaam 32 is de bovenbeschreven traploze overbrenging theoretisch bruikbaar voor vermogens tot ongeveer 50 a 60 kW. Dienen grotere vermogens te 25 worden overgebracht dan kan gebruik worden gemaakt van de onderstaand besproken en in fig. 2 weergegeven inrichting.

Ook de in fig. 2 weergegeven inrichting is uit duidelijkheids-overwegingen sterk geschematiseerd weergegeven, waarbij een aantal lageringen en axiale of radiale boringen zijn weggelaten, terwijl 30 tevens een aantal elementen als een geheel zijn weergegeven, welke in de praktijk meerdelig zullen moeten worden uitgevoerd.

De in fig. 2 weergegeven automatische transmissie van een huis 101, waarin centraal een ingaande as 102 reikt. Een primair aan drijforgaan 103, bestaande uit een bus 10U, een tandwiel 105 en 8001480 #>· » -11- een pomp 106 is draaibaar op de ingaande as 102 aangebracht. Het tandwiel 105, dat zich buiten het huis 101 bevindt kan worden aangedreven door bijvoorbeeld het vliegwiel van een niet nader weergegeven motor, De pomp 106 kan een turbine 107 aandrijven, die vast 5 is bevestigd op de ingaande as 102. Vast verbonden met de pomp 106 is een koppelring 108, die kan samenwerken met een drukring 109 en daarop ten gevolge van centrifugaalkrachten een druk uitoefenende rollen 110, waarvan er regelmatig over de omt^ek van de drukring 109 verdeeld bijvoorbeeld zes aanwezig kunnen zijn. De drukring 109 10 wordt ondersteund door een axiale flens 111 van een koppelstuk 112, dat deel uit naakt van een trommel 113- Door middel van kogels 11U, die zich bevinden in axiale geleidingen in de drukring 109 en de axiale flens 111, is de drukring 109 ten opzichte van het koppelstuk. 112 in axiale richting verschuifbaar doch tegen rotatie geborgd.

15 Het koppelstuk 112 is verder voorzien van een leideel 115, dat de rollen 110 indien deze ten gevolge van een opgewekte centrifugaal-kracht radiaal naar buiten toe bewegen, tevens een axiale verplaatsing oplegt teneinde de drukring 109 contact te laten maken met de koppelring 108. In het leideel 115 is een boring aanwezig, waarin 20 zich een pen 116 bevindt, die met zijn ene einde op de rol 110 rust en waarvan het andere einde kan samenwerken met een hellend vlak van een glijschoen 117· Op de koppelring 108 is axiaal verschuifbaar een stuurring 118 gemonteerd welke door middel van verbindingspennen 119 gekoppeld is aan de glijschoenen 117· De stuurring 118 wordt 25 door een veer 120 in de richting van een druklager 121 gedrongen.

De trommel 113 is draaibaar op de ingaande as 102 gelagerd, die aan zijn binnen de trommel 113 gelegen uiteinde voorzien is van een tandwiel 122 en via een tap 123 draaibaar is gelagerd in een trommelas 12h. Het tandwiel 122 werkt samen met een tandwiel 125, 30 dat tegen rotatie geborgd bevestigd is op een radiale as 126, die enerzijds in de trommelas 12U en anderzijds in de trommel 113 draaibaar is gelagerd. Op de radiale as 126 zijn een viertal verdere tandwielen 127, 128, 129 en 130 tegen draaiing geborgd bevestigd.

800 1 4 80 -12-

Het tandwiel 130 werkt samen met een om de centrale hartlijn van de trommel draaibaar tandwiel 131, dat via slechts in één richting een draaiing toestaande vrijloopkoppeling 132 gelagerd is op een steun-deel 133, dat via een momentafhankelijke koppeling 13^ verbonden is 5 met een tandwiel 135, dat samenwerkt met het tandwiel 129. Het steundeel 133 is via een vrijloopkoppeling 136 gelagerd op een steundeel 137 dat via een momentafhankelijke koppeling 138 verbonden is met een tandwiel 139 dat samenwerkt met tandwiel 128. Het steundeel 137 is op zijn beurt wederom via een vrijloopkoppeling 10 1^0 gelagerd op een van een naafdeel 1^1 deel uitmakend steundeel 1^2, dat wederom via een momentafhankelijke koppeling 1 !+3 verbonden is met een tandwiel 1^4, dat kan samenwerken met het tandwiel 127-Achter elk steundeel 133, 137 en lb2 is telkens een stuuras 1I5, 1k6 en 1^7 opgesteld. De stuuras 1U5 is schuifbaar opgenomen in een 15 trommelnaaf 1U8, waarbij een drukveer l!+9 de stuuras 1^5 in de richting van het steundeel 133 drukt. Aan beide uiteinden is de stuuras 1 h-5 voorzien van een nok 150 respectievelijk 151. De nok 150 is excentrisch op de stuuras 1U5 geplaatst en grijpt achter het steundeel 133. De nok 151 is eveneens excentrisch op de stuuras 1U5 ge-20 plaatst en kan samenwerken met een schroefvormige groef aangebracht in een aan het huis 101 bevestigd stuurorgaan 152. De stuuras 1^5 zorgt voor een toerenafhankelijke inschakeling van de momentafhankelijke koppeling 13^, hetgeen verderop onder verwijzing naar fig. 3 nader zal worden toegelicht. De stuurassen 1½ en 1U7 zijn op de-25 zelfde wijze uitgevoerd en hebben dezelfde functie als de stuuras 1U5. Een nadere uitwerking van die assen en hun geleiding is uit duidelijkheidsoverwegingen weggelaten.

Het naafdeel 1 Ui omvat naast het steundeel 1^2 verder nog een bus 153 en een tandwiel 15U. Op de bus 153 is draaibaar de 30 trommel 113 gelagerd, op welke trommel wederom het huis 101 draaibaar is gelagerd. Het huis 101 is voorzien van een naafdeel 155, waarin een vrijloopkoppeling 156 is gelagerd. De vrijloopkoppeling 156 is voorzien van een tandkrans 157, die kan samenwerken met een 8001480 -13- tandkrans 158 op een huls 159 5 die deel uitmaakt van een schuif-stuk 160. De huls 159 is verder voorzien van een inwendige tand-krans 161 die kan samenwerken met het tandwiel 15^ van het naaf deel 1U1. Het naaf deel 155 is voorzien van een inwendige tandkrans 162 5 die zich op eenzelfde diameter bevindt als de tandkrans 157 van de vrijloopkoppeling 156. De trommel 113 is voorzien van een tandkrans 163, die zich op eenzelfde diameter bevindt als de tandkrans van het tandwiel 15^· De tandkransen 162 en 163 hebben daarbij een-zelfde axiale opstelling als de tandkransen 157 en 15^, zodat de 10 huls 159 niet zijn tandkransen 158 en 161 gekoppeld kan worden met het huis 101 en de trommel 113 met hun respectievelijke tandkransen 1o2 en 163. De huls 159 is door middel van kogels 16U draaibaar doch tegen axiale verschuiving geborgd, gelagerd op een eveneens van het sc’nuifstuk 160 deel uitmakende ring 165, die voorzien is 15 van een zich axiaal uitstrekkende flens 166 met een tandkrans 167, die kan samenwerken met een vast op de trommelas 12l· bevestigd tandwiel 168. De tandkrans 167 bevindt zich op eenzelfde diameter als de tandkrans 161 van de huls 159, zodat de tandkrans 167 in staat is samen te werken met het tandwiel 15^· De ring 165 is door middel 20 van kogels 1β9 in axiale richting verschuifbaar, doch tegen draaiing geborgd gelagerd op een uitgaande as 170, waarin via een tap 171 de trommelas 12l is gelagerd.

In fig. 3 is de momentafhankelijke koppeling 13^ uit fig. 2 op vergrote schaal weergegeven. De momentafhankelijke koppeling 13^ 25 bestaat uit een tweetal rollen 172, een drukring 173, een schotel-veer 17^·, een opsluitring 175 en een kogel 176. De rollen 172 bevinden zich in een doorgang 177 in het steundeel 133 en kunnen grijpen in een zich in radiale richting uitstrekkende V-vormige groef 178 in het tandwiel 135· De rollen 172 kunnen worden belast door de 30 schotel veer 17^ via de drukring 173. De met de schotelveer 17^· samenwerkende opsluitring 175 is stuurbaar door de nok 150 van de stuuras 1U5. In het steundeel 133 is een groefvormige uitsparing 179 aanwezig, die de kogel 176, die in en boring 180 in de drukring 173 ligt, kan opnemen.

8001480 -14-

De werking van de inrichting is als volgt:

Bij het in rotatie "brengen van het primaire aanörijforgaan 103 zal de daarvan deel uitmakende pomp 106 vanaf een "bepaald toerental de turbine 107 aandrijven welke de ingaande as 102 in rota-5 tie brengt en zodoende via het tandwiel 122 de tandwielen 125, 127» 128, 129 en 130. De tandwielen 127 t/m 130 zouden op hun beurt de tandwielen 144, 139, 135 en 131 in rotatie willen brengen. Daar evenwel tandwiel 144 via het naafdeel 141 en de huls 159 in verbin-ding staat met de vrijloopkoppeling 156, welke zodanig is gemon-10 teerd dat rotatie in de betreffende richting niet mogelijk is, zal aandrijving van het tandwiel 144 niet mogelijk zijn. Daar de tandwielen 131, 135 en 139 elk via een vrijloopkoppeling 132, 136 en 11+0, welke zodanig gemonteerd zijn dat draaiing in de betreffende richting niet mogelijk is, op het naafdeel 141 zijn gelagerd, zul-15 len ook de tandwielen 131, 135 en 139 niet kunnen worden aangedreven. Set gevolg hiervan is dat de tandwielen 127, 128, 129 en 130 zich zullen gaan afwikkelen op de tandwielen 144, 139, 135 en 131. Door deze afwikkeling zal via de radiale as 126 de trommel 113 en de trommelas 124 in rotatie worden gebracht. Via tandwiel 168, de 20 tandkrans 167, de axiale flens 166, de ring 165 en de kogels 169 zal de uitgaande as 170 in rotatie worden gebracht.

Opgemerkt wordt dat de trommel 113 drie assen 126 met daarop gemonteerde tandwielen kan bevatten, welke assen 126 dan regelmatig verdeeld over de omtrek, dat wil zeggen om de 120° zijn aangebracht. 25 Een dergelijke symmetrische opstelling verdient de voorkeur in verband met een regelmatig verdeelde belasting op de as 124. Uit duide-lijkheidsoverwegingen is in fig. 2 slechts rekening gehouden met de aanwezigheid van een van dergelijke assen 126 met bijbehorende tandwielen.

30 Bij de uitgaande as 170 zal een bepaald koppel worden ge vraagd, wil deze as in rotatie komen. Dit betekent dat veelal het door de motor geleverd koppel zal moeten worden vergroot, hetgeen geschiedt door het reduseren van het toerental met behulp van de transmissie.

8001480 -15-

Wordt nu eerst de.snelst draaiende overbrenging bekeken, dat wil zeggen de samenwerkende tandwielen 127 en 1W, dan zal bet hieruit voortvloeiende koppel, ’aangezien dit de kleinste overbrenging is, kleiner zijn dan bet gevraagde koppel. Bevindt de moment-5 afhankelijke koppeling zich in de ingeschakelde stand, dat wil zeggen de voorste rol 172 grijpt in de groef 178 en de borgkogel 176 ligt in de uitsparing 179, dan zal de-voorste rol 172 uit de groef 178 worden gedrukt tegen de werking van de schotelveer 17^ in, 4 zodat het tandwiel 1^ vrij gaat lopen. Wat de moment afhankelijke 10 koppeling 1^3 betreft kan nog worden opgemerkt, dat door het verplaatsen van de rollen 172 de drukring 173 wordt verschoven, waarbij deze de grendelkogel 176 uit de uitsparing 179 drukt. Hierbij zal ook de opsluitring 175 verplaatsen, hetgeen een verdraaiing van de stuuras 1^7 tot gevolg heeft. De momentafhankelijke koppe-15 ling 1^3 bevindt zich dan in de in fig. 3 weergegeven stand.

Achtereenvolgens kunnen op de hierboven weergegeven wijze de moment afhankelijke koppelingen 138 en 13^ worden uitgeschakeld, zodat ook de tandwielen 139 en 135 vrij kunnen roteren. Het tandwiel 131, dat samen met het tandwiel 130 de grootste overbrenging 20 heeft, is niet voorzien van een momentafhankelijke koppeling en kan derhalve niet worden uitgeschakeld. Bij deze overbrengverhoudig dient derhalve de uitgaande as 170 te gaan roteren.

Door de rotatie van de trommel zullen de daardoor opgewekte centrifugaalkrachten trachten de stuurassen 1^5, 1bo en iVf naar 25 buiten toe te drukken. Bij het bereiken van een vooraf vast te stellen toerental zal de centrifugaalkracht zo groot zijn dat de stuuras 1^5 naar buiten toe wordt gedrukt tegen de werking van de veer l!+9 in, waarbij de nok 151 in de schroefvormige groef van het stuur-orgaan 152 terecht komt, hetgeen een terugdraaien van de stuuras 30 1U5 tot gevolg heeft, derhalve een terugschuiven van de opsluitring 175 tegen de werking van de schotelveer 17^ in. Deze verplaatsing heeft tevens een verschuiving van de drukring 173 en de rollen 172 tot gevolg, waarbij de voorste rol 172 in de groef 178 zal gaan 8001480 -16- grijpen bij het passeren daarvan. Indien het over te brengen vermogen dit toelaat heeft een eerste automatische wijziging van de overbrengverhouding plaatsgevonden. Het tandwiel 129 zal zich nu gaan afwikkelen op het tandwiel 135 en de aandrijving van de trom-• 5 mei overnemen van de tandwielen 130 en 131, hetgeen tevens een sneller gaan draaien van de trommel 113 met zich mee zal brengen. Deze toerentalverhoging van de trommel 113 kan door het tandwiel 130 niet meer worden gevolgd, hetgeen resulteert in het geleidelijk- « aan meenemen van het tandwiel 131 in dezelfde rotatierichting als 10 die van de trommel 113, welk meenemen niet wordt belemmerd door de vrijloopkoppeling 132, die in deze draairichting rotatie toelaat.

Bij verdere, vooraf vast te stellen toerentallen zullen achtereenvolgens de tandwielen 128 en 139 en daarna de tandwielen 127 en HA de aandrijving van de trommel 113 gaan verzorgen. Als deze 15 laatste overbrenging is verwezenlijkt en het toerental wordt nog verder opgevoerd, dan zal met behulp van het koppelstuk 112 een rechtstreekse verbinding tussen de ingaande as 102 en de uitgaande as 170 worden verwezenlijkt.

. Deze rechtstreekse verbinding wordt tot stand gebracht door 20 het ten gevolge van de daarop uitgeoefende centrifugaalkracht radiaal naar buiten toe uitwijken van de rollen 110, welke daarbij door het leideel 115 tevens een axiale verplaatsing krijgen opgelegd. De rollen 110 zullen hierbij de drukring 109 contact laten maken met de koppelring 108 die aan de pomp 106 van het primaire 25 aandrijforgaan 103 is bevestigd. Door deze rechtstreekse verbinding zullen de ingaande as 102 en de uitgaande as 170 met hetzelfde toerental roteren. Daar ook via de trommel 113 en de as 126 de trommelas “\2Μ· hetzelfde toerental heeft als de assen 102 en 170, zullen de onderling samenwerkende tandwielen 122-125, 127-121+, 30 128-139, 129-135 en 130-131 tot stilstand komen. De trommel 113 met zijn totale inhoud draait dan met hetzelfde toerental als de motor.

Ingeval met een voertuig, waarin de inrichting is ingebouwd, snel moet worden geaccelereerd, kan dit geschieden door de recht- 8001480 -17- streekse koppeling tussen in- en uitgaande as te verbreken met behulp van een zogenaamde "kick-down"-sehakeling. Deze bestaat uit de pen 116, de glijschoen 117, de stuurring 118, de verbindingspen 119» de veer 120, en het druklager 121. Door het verschuiven van 5 het druklager 121 in de richting van de stuurring 118, waardoor deze wordt verplaatst tegen de werking van de veer 120 in, zal het hellende vlak van de glij schoen .117 tegen de pen 116 aan gaan drukken, waardoor· deze laatste omlaag wordt bewogen, hetgeen een radiaal naar binnen toe verplaatsen van de rol 110 betekent. Door 10 deze verplaatsing van de rol 110 zal de drukring 109 zijn contact met de koppelring 108 verbreken, waardoor de rechtstreekse verbinding tussen in- en uitgaande as is opgeheven. Turbine 107 zal nu weer zorg dragen voor de aandrijving. De motor zal de pomp 106 nu met het maximale toerental laten draaien, het toerental wordt 15 doorgegeven aan de turbine 107» die op zijn beurt weer via de ingaande as 102 de diverse tandwielen zal gaan aandrijven. Het voertuig zal thans in een lagere overbrengverhouding snel kunnen accelereren.

Om de uitgaande as 170 tegengesteld te laten draaien aan de 20 ingaande as 102 dient het schuif stuk 160 met behulp van een niet nader weergegeven bedieningshefboom zodanig te worden verschoven over de as 170, dat respectievelijk de tandkransen 158, 161 en 167 daarvan gaan samenwerken met respectievelijk de tandkransen 162 en 163 en het tandwiel 15^·· Door deze schakeling is de trommel 113 25 door de koppeling daarvan met het huis 101 tegen draaiing geborgd.

Aandrijving van het tandwiel 105 van het primaire aandrijf-orgaan zal wederom via de pomp 106, de turbine 107» het tandwiel 122 en het tandwiel 126 het in..rotatie brengen van de tandwielen 127 tot 130 tot gevolg hebben. Daar thans de koppeling tussen het naaf-30 deel 1 Ui en de vrijloopkoppeling 156 is verbroken, kunnen de tandwielen 127 tot 130 de tandwielen 1UU, 139» 135 en 131 in rotatie brengen. De momentafhankelijke koppelingen 1^3, 138 en 13½ kunnen op dezelfde wijze worden uitgeschakeld zoals hierboven reeds is beschreven. De overbrenging zal dan geschieden via de tandwielen 8001480 -18- 130 en 131, welk laatste tandwiel via de vrijloopkoppeling 132, het steundeel 133, de vrijloopkoppeling 136, het steundeel 137, het naafdeel 11+1 met tandwiel 15^, de ring 165 met de axiale flens 166 en de tandkrans 167, en de kogels 169 de uitgaande as 170 in 5 rotatie brengen en wel tegengesteld aan de draairichting van de ingaande as 102.

Doordat thans de trommel 113 stilstaat, kunnen de stuur-assen 1^5, 1^6 en 1kj niet meer zorg dragen voor het achtereenvolgens inschakelen van de andere overbrengingen.

10 Het spreekt vanzelf, dat binnen het kader van de uitvinding vele wijzigingen en varianten kunnen worden aangebracht.

Zo kan bijvoorbeeld in het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 2 de momentafhankelijke koppeling op andere wijze worden uitgevoerd, bijvoorbeeld elektro-magnetisch, waarbij het dan ook mogelijk kan 15 worden gemaakt, dat de momentafhankelijke koppelingen ook weer kunnen worden ingeschakeld indien de uitgaande as tegengesteld draait aan de ingaande as.

8001480

Claims

1. Automatische transmissie voorzien van een toerental afhankelijke koppeling, van een met de koppeling samenverkend, de overhrengverhouding tussen in- en uitgaande as regelend deel, dat voorzien is van een centrale as, die ten minste een zich 5 radiaal uitstrekkende as draagt met een aantal· rond de hartlijn daarvan draaibare eerste overbrengerganen met verschillende verkdiameters, velke eerste overbrengorganen afhankelijk van de gevenste koppel-toerenverhouding kunnen samenverken met een aantal rond de hartlijn van de centrale as draaibare, tweede 10 overbrengorganen met eveneens verschillende verkdiameters, alsmede van een instelmechanisme waarmee de draairichting van de uitgaande ten opzichte van de ingaande as kan worden bepaald.

2. Automatische transmissie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het instelmechanisme voor het wisselen van de 15 aandrijfrichting de eerste dan vel de tweede overbrengorganen met de uitgaande as werkzaam kan koppelen, waarbij de tweede overbrengorganen respectievelijk stilstaan dan wel draaien rond de centrale as.

3. Automatische transmissie volgens conclusie 1 of 2, 20 met het kenmerk, dat de centrale as in omtreksrichting regelmatig verdeeld drie radiale assen draagt. i*. ’ Automatische transmissie volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de radiale assen zich uitstrekken tussen de centrale as en een met de centrale as verbonden trommel.

5. Automatische transmissie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede overbrengorganen veerbelast kunnen samenwerken met de eerste overbrengorganen voor het kunnen instellen van de gewenste overbrengverhouding.

6. Automatische transmissie volgens één der voorgaande 30 conclusies, met het kenmerk, dat de tweede overbrengorganen 800 1 4 80 -20- door een vrijloopkoppeling tegen draaiing in de ene richting rond de centrale as zijn geborgd.

7. Automatische transmissie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat na het starten en het doorlopen 5 van de diverse overbrengverhoudingen als stationaire bedrijfs-stand onder uitschakeling van het regelend deel een directe koppeling tussen in- en uitgaande as is te verwezenlijken.

8. Automatische transmissie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste overbrengorganen 10 bestaan uit een kegelvormig lichaam, dat een in asrichting concaaf gekromd buitenomtreksvlak heeft, in langsrichting verschuifbaar over de radiale as is en roteerbaar aamdrijfbaar is rond die as, en de tweede overbrengorganen uit een ringvormig lichaam met een kegelvormig, in asrichting convex gekromd binnenomtreks-15 vlak.

9. Automatische transmissie volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het kegelvormige lichaam aan zijn smalste uiteinde voorzien is van een radiale flens met af geschuinde omtreksrand, die kan samenwerken met een corresponderend afgeschuinde kopsrand 20 van een in axiale richting verplaatsbare stuurring.

10. Automatische transmissie volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de stuurring roteerbaar is gemonteerd op een door centrifugaalgewichten bediende koppelingsplaat van de toerental afhankelijke koppeling.

11. Automatische transmissie volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de centrifugaalgewichten bestaan uit rollen opgenomen in stuurkooien, welke in een omtreksbaan rond de centrale as in rotatie brengbaar zijn door de ingaande as.

12. Automatische transmissie volgens één der conclusies 30 9-11, met het kenmerk, dat de met de centrale as verbonden trommel voorzien is van een afgeschuinde rand corresponderend aan die van de stuurring en gelegen op een radiale afstand van de centrale as gelijk aan die van de stuurring, een en ander zodanig dat de stuurring en trommelrand onderling contact gaan maken als de stuurring het 8001480 -21- kegelvormige lichaam in nagenoeg zijn "buitenste stand heeft gedrukt voor het onder uitschakeling van het regelend deel rechtstreeks koppelen van de ingaande en uitgaande as,

13. Automatische transmissie volgens één der conclusies 5 9-12, met het kenmerk, dat over de omtreksrand van de trommel verdeeld pennen zijn .aangehracht, waarvan de hartlijnen evenwijdig lopen aan de centrale as, die in langsrichting aandrijfbaar verschuifbaar zijn gelegerd in de trommel en de stuurring axiaal tegen de centrifugaalkoppelingskracht in kunnen verplaatsen. 10 1^. Automatische transmissie volgens ten minste één der conclusies 1-T, met het kenmerk, dat de eerste overbrengorganen bestaan.uit een aantal, draaivast op . elke radiale as gemonteerde tandwielen, die door de ingaande as aandrijfbaar zijn en de tweede overbrengorganen uit een aantal corresponderende tandwielen bestaan, 15 die koppelafhankelijk veerbelast tegen draaiing zijn geborgd.

15. Automatische transmissie volgens conclusie 1^, met het. kenmerk, dat de koppelafhankelijke veerbelaste borgmiddelen stuurbaar zijn door toerentalafhankelijke middelen.

16. Automatische transmissie volgens conclusie 1^ of 15, 20 met het kenmerk, dat de koppelafhankelijke veerbelaste borgmiddelen bestaan uit rollen en een veerbelast schuiforgaan, dat de rollen in radiaal lopende groeven in een tandwiel kan drukken.

17. Automatische transmissie volgens conclusie 15 of 16, met het kenmerk, dat de toerentalafhankelijke middelen bestaan uit 25 een veerbelaste, draaibare schakelas, waarvan het ene uiteinde kan samenwerken met een schroefvormige groef voor het verdraaien van de as en hdb andere uiteinde met een grendelkogel voor het bedienen van de koppelafhankelijke borgmiddelen.

18. Automatische transmissie volgens ten minste één der 30 conclusies 1^-17, met het kenmerk, dat de toerentalafhankelijke koppeling de ingaande en de uitgaande as rechtstreeks kan koppelen door rechtstreekse koppeling van de ingaande as met de trommel.

19. Automatische transmissie volgens ten minste één der conclusies 1U-18, met het kenmerk, dat de toerentalafhankelijke 8001480 i c -22- koppeling bestaat uit rollen opgenomen in stuurkooien, welke in een cmtreksbaan rond de centrale as in rotatie brengbaar zijn door de ingaande as.

20. Automatische transmissie volgens ten minste een der 5 conclusies 1^-19, met het kenmerk, dat er veerbelaste drukmiddelen aanwezig zijn om de rechtstreekse koppeling tussen ingaande as en trommel althans tijdelijk op te heffen. # 800 1 4 80