Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Es sind verschiedene Arten von Wechsel getrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, bei denen ein Teil der durch das Getriebe übertragenen Leistung unmittelbar durch ständig im Eingriff stehende Zahnräder von der Antriebswelle der treibenden Kraft maschine auf die Abtriebswelle übertragen wird, während nur der restliche Teil der Lei stung durch .den -die Drehzahl verändernden .feil des Getriebes hindurchgeht.
So sind auch Wechselgetriebe mit einem antriebsseitigen leistungsverzweigenden Planetengetriebe be kannt, dessen Planetenstern unmittelbar mit der Antriebswelle der treibenden, Kraft maschine und dessen eines Sonnenrad unmit telbar mit der Abtriebswelle verbunden ist, während das andere Sonnenrad über ein Übersetzungsgetriebe auf die Abtriebswelle wirkt. Bei einer bekannten Bauart eines der artigen Getriebes ist als Übersetzungsgetriebe ein hydrodynamisches Kraftübertragungs getriebe verwendet; dessen Übersetzungsver- hältnis nicht willkürlich eingestellt werden kann und das bei weitem nicht schlupffrei ist. Infolgedessen treten bei kleinen Dreh zahlen schlechte Wirkungsgrade auf, durch die der Vorteil der Leistungsverzweigung mindestens bei kleinen Drehzahlen zunichte gemacht wird.
Durch -die Erfindung soll die ser Nachteil behoben und ein Wechselge triebe geschaffen werden, das allen Erforder nissen des Betriebes gewachsen ist. Die Er findung besteht darin, dass als Übersetzungs getriebe ein wenigstens annähernd schlupf freies Getriebe mit willkürlich einstellbarem Übersetzungsverhältnis verwendet ist. Für ein solches hlbersetzungsgetriebe kommen -so wohl mechanische als auch hydrostatische Getriebe in Betracht.
Wird als Übersetzungsgetriebe ein stufen los regelbares hydrostatisches Getriebe ver wendet, bei welchem der Pumpenteil und der Motorteil zur Verstellung der Schluckmenge bis gegen Null eingerichtet sind, so kann für den Schnellgang das mit dem Übersetzungs getriebe verbundene Sonnenrad des Planeten getriebes dadurch stillgesetzt werden, dass die Schluckmenge des Motorteils zum Ver schwinden gebracht wird. Bei diesem Be triebszustand wird die vom Pumpenteil ge lieferte Druckflüssigkeit nicht verbraucht und dadurch der Pumpenteil bis zum Still stand abgebremst.
Die hydraulische Übertra gungsleistung ist dabei Null und es besteht in dem hydrostatischen Getriebe lediglich noch ein statischer Flüssigkeitsdruck, durch den der umlaufende Pumpenteil abgestützt wird und der einen gewissen Kraftverlust zur Folge hat. Dieser Nachteil kann dadurch beseitigt werden, dass eine mechanische Sper rung für den Pumpenteil vorgesehen ist, die so mit dem Schluckmengenverstellorgan verbunden ist, dass sie bei Erreichen der kleinsten Schluckmenge des Motorteils ein gerückt wird.
Auf diese Weise wird die hydraulische Abstützung des umlaufenden Pumpenteils durch eine mechanische Ab stützung ersetzt und erreicht, dass der durch den Pumpenteil erzeugte Flüssigkeitsdruck zu Null wird und die durch den statischen Flüssigkeitsdruck bedingten Anpresskräfte und die dadurch verursachten Kraftverluste zum grössten Teil verschwinden.
Da es praktisch unmöglich ist, die Schluckmenge des Motorteils gänzlich zu Null zu machen, so dass der Motorteil über haupt keine Flüssigkeit mehr fördert, wer den häufig noch unnötige innere Kräfte auf treten, die sich ebenfalls als Verluste bemerk bar machen. Um auch sie noch zu beseitigen, kann zwischen den den Pumpenteil und den Motorteil verbindenden Saug- und Druck leitungen eine Kurzschlussleitung mit Ab sperrmittel vorgesehen sein, wobei das Ab sperrmittel so mit dem Schluckmengenver stellorgan verbunden ist, dass bei Erreichen der kleinsten Schluckmenge des Motorteils die Kurzschlussleitung geöffnet wird.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt, und zwar zeigen: Fig.1 bis 5 je einen schematischen Längs schnitt verschiedener Beispiele und Fig. 6 eine Abänderung des Beispiels nach Fig. ?.
In allen Figuren bezeichnen 1 ein Plane tengetriebe und ? ein Übersetzungsgetriebe. Das Planetengetriebe 1 weist einen Planeten stern 3, in dem die Planetenräder 4 gelagert sind, ein als Innenzahnrad ausgebildetes Son nenrad 5 und ein weiteres Sonnenrad 6 auf. Der Planetenstern 3 ist unmittelbar mit der von einer Kraftmaschine 7 getriebenen An triebswelle 8 und das Sonnenrad 5 unmittel bar mit der Abtriebswelle 9 verbunden. Das Sonnenrad 6 sitzt auf einer Hohlwelle 10 und wirkt auf das Übersetzungsgetriebe \?, das zwischen die Hohlwelle 10 und die Ab triebswelle 9 eingeschaltet ist. Das unmittel bar mit. der Abtriebswelle 9 verbundene Son nenrad 5 ist grösser als das Sonnenrad 6.
Da durch wird erreicht, dass bei in sich still stehendem Planetengetriebe der grösste Teil der Leistung unmittelbar auf die Abtriebs welle übertragen wird.
Die Ausführungsbeispiele nach den Fig.1 bis 5 unterscheiden sieh durch die Art des verstellbaren Übersetzungsgetriebes.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist das Übersetzungsgetriebe als Zahnradwechsel getriebe 11 in bekannter Weise ausgebildet.
Günstiger ist es, wenn gemäss Fig. ? ein stufenloses Flüssigkeitsgetriebe als Über setzungsgetriebe verwendet wird, dessen Übersetzung von der kleinsten Leistung des Pumpenteils 1? bei der grössten Schluck menge des Motorteils 13 bis zur höchsten Pumpenleistung und kleinsten Motorschluck menge verändert werden kann. Durch eine Umkehr der Richtung des Flüssigkeits stromes, -welche durch besondere Mittel er möglicht ist, kann sogar - allerdings gegen das Drehmoment des Sonnenrades 5 - ein Rückwärtsgang der Abtriebswelle 9 erreicht= werden.
Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der als stufenlos regelbares Übersetzungsgetriebe zwei hintereinander geschaltete, stufenlos regelbare Riemenscheibenwechselgetriebe 1.1 und 15 mit gegeneinander verstellbaren Ke gelscheibenpaaren und zwischen ihnen lau fendem Metallgliederkeilriemen verwendet sind. Bei dieser Ausführung muss, wie bei andern Kraftfahrzeuggetrieben, eine lösbare Kupplung und ein gesonderter Rückwärts gang vorgesehen werden. Diese sind nicht dargestellt. Es ist auch möglich, den Rück wärtsgang in bekannter Weise durch Um kuppeln der verschiedenen. Teile des Plane tengetriebes 1 zu erhalten.
Ein besonders einfaches stufenlos regel bares Flüssigkeitsgetriebe als Übersetzungs getriebe ist gemäss Fig. 4 angeordnet, bei dem der Pumpenteil 16 des Flüssigkeitsgetriebes als eine Pumpe mit fester Schluckmenge und gleichbleibender Förderrichtung ausgebildet ist, die bei gleichbleibendem Antriebsdreh moment stets gleichbleibenden Flüssigkeits druck erzeugt, wobei in der Flüssigkeits leitung Steuereinrichtungen 17 zur Umsteue rung der Richtung des Flüssigkeitsstromes vorgesehen sind, die an sich bekannt sind.
Der Motorteil 18 des Flüssigkeitsgetriebes ist in diesem Falle als ein Motor mit vom kleinsten bis zum Höchstbetrag veränder licher Schluckmenge ausgebildet, dessen Drehrichtung für den Rückwärtsgang durch Umschalten des Flüssigkeitsstromes mittels der Steuereinrichtungen 17 geändert werden kann.
Die Ausführung nach Fig. 5, bei der als Pumpenteil 19 eine Zahnrad- oder Schnecken pumpe bekannter Bauart vorgesehen ist, unterscheidet sich von der vorigen dadurch, dass der Motorteil 20 aus mehreren Zahnrad motoren besteht, die feste Schluckmengen haben und je nach Bedarf bei Wechsel des Übersetzungsverhältnisses zu- oder abge schaltet werden können, um dadurch letzten Endes die Übersetzung zu ändern. Die ein zelnen Flüssigkeitsmotoren können dabei, wie angedeutet, verschiedene Dimensionen haben. Der Schnellgang, das heisst die Sperrung des Sonnenrades 6, wird durch Abschalten sämt licher Zahnradmotoren erreicht. Der lang samste Gang entsteht, wenn sämtliche Zahn radmotoren gleichzeitig eingeschaltet sind.
Der Rückwärtsgang kann, mit etwas erhöhtem Flüssigkeitsdruck, erreicht werden, indem man den Flüssigkeitsstrom der Pumpe den Flüssigkeitsabgangsstutzen der Zahnrad motoren zuführt. In der Fig. 5 ist eine Aus führungsmöglichkeit der Steuerung durch Kolbenschieber 21 schematisch angedeutet.
Das letztbeschriebene Getriebe erlaubt mit einfachsten Mitteln eine vollkommene Beherrschung des .Kraftwagens. Kurzschluss des Flüssigkeitsstromes der Pumpe ergibt den Leerlauf der Kraftmaschine 7 bei stillstehen dem Wagen. Beiderseitige Absperrung der Flüssigkeitsleitungen der gefüllten Zahnrad motoren bringt die Blockierung des Wagens hervor. Allmähliche Absperrung der Zahn radmotoren erzeugt den Beschleunigungsvor gang und zunehmende Einbeziehung der Zahnradmotoren in den Kraftfluss kann zur Verzögerung oder Bremsung - des Wagens ausgenutzt werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 treibt das von der Kraftmaschine 7 angetriebene Planetengetriebe 1 wieder mit dem innern Sonnenrad 6 auf die Hohlwelle 10, die den Pumpenteil 12 des Flüssigkeitsgetriebes 2 antreibt, dessen Motorteil 13 mit dem Pum penteil durch eine Saugleitung 22 und eine Druckleitung 23 verbunden ist. Zwischen beiden Leitungen ist eine Verbindungslei tung 24 angeordnet, in der ein Absperrmittel 25 sitzt.
Mit der Hohlwelle 10 ist starr ein Kupp lungskranz 2'6 verbunden, der durch ein darin einzugreifen; bestimmtes Zahnsegment 2 7 gegen Drehung gesperrt werden kann. Das Zahnsegment 27 steht mit dem Schluckmen- genregulierhebel 28 des Motorteils 13 des Flüssigkeitsgetriebes derart in Verbindung, dass es in den Kupplungskranz 26 eingerückt wird, wenn der Hebel in die mit 29 bezeich nete Stellung gebracht und damit die kleinste Schluckmenge des Motorteils eingestellt wird. Ebenso besteht zwischen dem Regulierhebel 28 und dem Absperrmittel 25 eine solche nicht gezeichnete Verbindung, dass das Ab sperrmittel 25 in der Stellung 29 des Regu- lierhebels 28 geöffnet ist.
Die Verbindung zwischen dem Regulierhebel 28 und dem Ab sperrmittel 25 kann in beliebiger bekannter Weise ausgeführt sein.
Für die Verwendung als Kraftfahrzeug getriebe kann das Planetengetriebe zweck mässig so ausgelegt sein, dass im Autobahn gang (Schnellgang) das mit dem Überset zungsgetriebe verbundene Sonnenrad des Planetengetriebes vollständig oder wenig stens nahezu still steht. Dann ist die Über tragungsleistung des Übersetzungsgetriebes annähernd gleich Null und das Übersetzungs getriebe braucht lediglich das Sonnenrad ab zustützen. Im Normalgang (Übersetzung 1 : 1) steht das Planetengetriebe in sich still und das Übersetzungsgetriebe hat weniger als die Hälfte der Motorleistung zu übertra gen. Lediglich bei den stets nur kurze Zeit beim Anfahren und am Berg benutzten lang samen Gängen geht der Hauptteil der Lei stung durch das Übersetzungsgetriebe.
Infolge dieser Arbeitsweise zeigt das Ge triebe gegenüber den bekannten Getrieben den Vorteil, dass das Übersetzungsgetriebe sehr geschont wird, weil es bei den grossen Motordauerleistungen nur mit geringen Teil lasten läuft. Ausserdem tritt ein etwas schlechterer Wirkungsgrad des Übersetzungs getriebes nur für die kleinen Teillasten ein und beeinträchtigt den Gesamtwirkungsgrad des Wechselgetriebes nur unwesentlich.
Change gears, in particular for motor vehicles. There are different types of change gear, especially for motor vehicles, known in which part of the power transmitted through the transmission is transmitted directly to the output shaft by constantly engaged gears from the drive shaft of the driving force, while only the remaining part of the Power through .the speed-changing file of the gearbox.
So also change gears with a drive-side power-splitting planetary gear are known whose planet star is directly connected to the drive shaft of the driving machine and one of the sun gear is directly connected to the output shaft, while the other sun gear acts on the output shaft via a transmission. In a known type of such a transmission, a hydrodynamic power transmission gear is used as a transmission gear; whose translation ratio cannot be set arbitrarily and which is by no means free of slippage. As a result, poor efficiencies occur at low speeds, which negates the advantage of power split at least at low speeds.
By -the invention is intended to remedy the water disadvantage and create a change gear that can cope with all requirements of the company. The invention consists in the fact that an at least approximately slip-free transmission with an arbitrarily adjustable transmission ratio is used as a transmission gear. Mechanical as well as hydrostatic transmissions can be considered for such a reduction gear.
If a continuously variable hydrostatic transmission is used as the transmission gear, in which the pump part and the motor part are set up to adjust the intake amount down to zero, the sun gear connected to the transmission of the planetary gear can be stopped for the overdrive gear by the fact that the Swallowing amount of the engine part is made to disappear. In this operating state, the hydraulic fluid supplied by the pump part is not used up and the pump part is braked to a standstill.
The hydraulic transmission power is zero and there is only a static fluid pressure in the hydrostatic transmission, by which the rotating pump part is supported and which results in a certain loss of power. This disadvantage can be eliminated in that a mechanical lock is provided for the pump part, which is connected to the displacement adjusting device so that it is engaged when the smallest displacement of the motor part is reached.
In this way, the hydraulic support of the rotating pump part is replaced by a mechanical support and it is achieved that the liquid pressure generated by the pump part becomes zero and the contact forces caused by the static liquid pressure and the force losses caused thereby largely disappear.
Since it is practically impossible to completely reduce the amount swallowed by the motor part, so that the motor part no longer pumps any liquid at all, who often has unnecessary internal forces that also make themselves felt as losses. In order to also eliminate them, a short-circuit line with shut-off means can be provided between the suction and pressure lines connecting the pump part and the motor part, the shut-off means being connected to the Schlucklösungenver adjusting element so that when the smallest swallowed quantity of the motor part is reached Short-circuit line is opened.
In the drawing, Ausführungsbei games of the subject invention are Darge, namely show: Fig. 1 to 5 each a schematic longitudinal section of various examples and Fig. 6 is a modification of the example of FIG.
In all figures, 1 denotes a planetary gear and? a transmission gear. The planetary gear 1 has a planet star 3, in which the planetary gears 4 are mounted, a designed as an internal gear Son nenrad 5 and another sun gear 6 on. The planetary star 3 is directly connected to the drive shaft 8 driven by an engine 7 and the sun gear 5 is connected to the output shaft 9 directly. The sun gear 6 sits on a hollow shaft 10 and acts on the transmission gear \ ?, which is connected between the hollow shaft 10 and the output shaft 9. The immediate with. the output shaft 9 connected to the sun gear 5 is larger than the sun gear 6.
This ensures that when the planetary gear is stationary, most of the power is transferred directly to the output shaft.
The exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 5 differ by the type of adjustable transmission gear.
In the embodiment of Fig. 1, the transmission gear is designed as a gear change gear 11 in a known manner.
It is more favorable if according to Fig.? a continuously variable fluid transmission is used as a transmission gear, the translation of which depends on the smallest output of the pump part 1? can be changed at the largest amount of swallowing of the motor part 13 to the highest pump output and smallest amount of motor swallow. By reversing the direction of the liquid flow, -which is made possible by special means, even - but against the torque of the sun gear 5 - a reverse gear of the output shaft 9 = can be achieved.
Fig. 3 shows an embodiment in which two successively connected, continuously variable pulley change gear 1.1 and 15 with mutually adjustable Ke gel disc pairs and between them running metal V-belts are used as a continuously variable transmission gear. In this version, as with other motor vehicle transmissions, a releasable clutch and a separate reverse gear must be provided. These are not shown. It is also possible to reverse the reverse gear in a known manner by coupling the various. To get parts of the planet gear 1.
A particularly simple steplessly controllable fluid gear as a transmission gear is arranged according to Fig. 4, in which the pump part 16 of the fluid gear is designed as a pump with a fixed intake and constant conveying direction, which always generates constant liquid pressure with constant drive torque, in which Liquid line control devices 17 are provided for Umsteue tion of the direction of the liquid flow, which are known per se.
The motor part 18 of the fluid transmission is designed in this case as a motor with from the smallest to the maximum amount changeable Licher swallowing amount, the direction of rotation for the reverse gear can be changed by switching the fluid flow by means of the control devices 17.
The embodiment according to Fig. 5, in which a gear or worm pump of known type is provided as the pump part 19 differs from the previous one in that the motor part 20 consists of several gear motors that have fixed swallowing quantities and when changing as required the gear ratio can be switched on or off in order to ultimately change the translation. The individual liquid motors can, as indicated, have different dimensions. The overdrive, that is, the locking of the sun gear 6, is achieved by switching off all Licher gear motors. The slowest gear occurs when all gear motors are switched on at the same time.
Reverse gear can be achieved with slightly increased fluid pressure by feeding the fluid flow from the pump to the fluid outlet connection of the gear motors. In Fig. 5 is a possible implementation of the control by piston valve 21 is indicated schematically.
The last-described transmission allows complete control of the .Kraftwagen with the simplest of means. A short circuit of the liquid flow of the pump results in the idling of the engine 7 when the car is at a standstill. Blocking the liquid lines of the filled gear motors on both sides brings about the blockage of the car. Gradual blocking of the gear motors generates the acceleration process and increasing involvement of the gear motors in the power flow can be used to decelerate or brake the car.
In the embodiment according to FIG. 6, the planetary gear 1 driven by the engine 7 drives again with the inner sun gear 6 on the hollow shaft 10, which drives the pump part 12 of the fluid transmission 2, the motor part 13 of which with the pump part through a suction line 22 and a pressure line 23 is connected. Between the two lines a connecting line 24 is arranged in which a shut-off means 25 is seated.
With the hollow shaft 10, a Kupp lungskranz 2'6 is rigidly connected, which can be engaged by a; certain tooth segment 2 7 can be locked against rotation. The toothed segment 27 is connected to the intake volume regulating lever 28 of the motor part 13 of the fluid transmission in such a way that it is engaged in the clutch ring 26 when the lever is brought into the position designated 29 and thus the smallest intake volume of the motor part is set. Likewise, such a connection (not shown) exists between the regulating lever 28 and the shut-off means 25 that the shut-off means 25 is open in the position 29 of the regulating lever 28.
The connection between the regulating lever 28 and the locking means 25 can be carried out in any known manner.
For use as a motor vehicle transmission, the planetary gear can be appropriately designed so that in the freeway gear (overdrive) the sun gear connected to the transmission of the planetary gear is completely or at least almost stationary. Then the transmission power of the transmission is approximately zero and the transmission only needs to support the sun gear. In normal gear (ratio 1: 1) the planetary gear is idle and the transmission gear has to transmit less than half of the engine output through the transmission gear.
As a result of this mode of operation, the Ge gearbox has the advantage over the known gearboxes that the transmission gearbox is very spared because it only runs with low partial loads with the large continuous engine powers. In addition, a somewhat poorer efficiency of the translation gear occurs only for the small partial loads and affects the overall efficiency of the gearbox only insignificantly.