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Umlaufgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Solche
Getriebe weisen mindestens folgende Teile auf : eine Eingangswelle (treibende Welle) samt mit dieser verbundenen Getriebeteilen, einen Mittelteil, der gewöhnlich als Planetenradträger ausgebildet ist, aber auch in anderer Weise, z. B. als Ring, ausgebildet sein kann, und eine Ausgangswelle (getriebene Welle) samt mit dieser verbundenen Getriebeteilen. Die mit der Ein-und Ausgangswelle verbundenen Getriebeteile bilden zusammen mit dem Mittelteil das eigentliche Getriebe. Es ist bereits bekannt, bei solchen
Getrieben den Mittelteil gegen Umdrehung in jener Richtung, in der sich dieser bei feststehender Ausgangswelle drehen würde, ständig oder zeitweise zu sperren.
Es ist weiters bekannt, Mitnahmeeinrichtungel1 vorzusehen, die nach Abnahme des Arbeitswiderstandes unter einen bestimmten Wert den Mittelteil in der der gesperrten Richtung entgegengesetzten Richtung in Drehung versetzen. Bei den bisher bekannten
Getrieben wurden solche Mitnahmeeinrichtungen jedoch immer zur Kupplung der Eingangswelle mit dem Mittelteil des Getriebes, z. B. dem Planetenradträger, verwendet. Da insbesondere bei Kraftfahr- zeugen der Antriebsmotor ein schnellaufender Motor ist, ist es gewöhnlich notwendig, für die unterste Schaltstufe eine Untersetzung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle vorzusehen, während in der obersten Schaltstufe die Übertragung von dem Antriebsmotor auf die Ausgangswelle im Verhältnis l : 1 stattfinden soll.
Die Anordnung einer solehen Getriebekupplung derart, dass sie einerseits mit der Eingangswelle und anderseits mit dem Mittelteil verbunden ist, hat den Nachteil, dass bei allen Übersetzungsverhältnissen mit Ausnahme des Gleichlaufes ein verhältnismässig hoher Schlupf auftritt, da der eine Teil der Kupplung immer mit der vollen Drehzahl der Eingangswelle läuft, während der andere Teil der Kupplung während des Betriebes Drehzahlen von Null bis zur Drehzahl der Eingangswelle annimmt.
Dieser hohe Schlupf bzw. diese hohe Drehzahldifferenz haben den Nachteil, dass die Kupplung mit schlechtem Wirkungsgrade arbeitet und raschem Verschleiss unterworfen ist. Diese Nachteile werden gemäss vorliegender Erfindung dadurch vermieden, dass die Mitnahmeeinrichtungen für den Mittelteil des Getriebes in keiner unmittelbaren Verbindung mit der Eingangswelle stehen, sondern eine Kraft- übertragung auf diesen Mittelteil von der Ausgangswelle her bewirken. Da die Drehzahl der Ausgangswelle mit Ausnahme des Falles des sogenannten direkten Ganges immer kleiner ist als die Drehzahl der Eingangswelle ist auch die Drehzahldifferenz des Mittelteiles des Getriebes gegenüber seiner Mitnahmeeinrichtung bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Einrichtung kleiner als bei den bisher bekannten Einrichtungen.
In der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Getriebes dargestellt, u. zw. ist Fig. 1 eine Seitenansicht und Fig. 2 eine Stirnansicht.
1 ist die mittels einer beliebigen Kupplung mit dem Antriebsmotor verbundene Eingangswelle.
Sie trägt das eine Sonnenrad 81 des Planetenradgetriebes. Das zweite Sonnenrad 82 des Getriebes ist auf der Ausgangswelle 6 aufgekeilt. Der bei der dargestellten Ausführungsform als Planetenradträger 2 ausgebildete Mittelteil des Getriebes ist frei drehbar einerseits auf der Welle 1 und anderseits in dem
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mit einem Klinken- oder Klemmrollengesperre G, zusammen, welches die Drehung des Planetenradträgers nur in einer Richtung zulässt. Für manche kann es vorteilhaft sein, dieses Gesperre auslösbar auszubilden.
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bindung her.
Im Betriebe wirkt das Getriebe gemäss der Erfindung in der folgenden Weise :
Es sei angenommen, dass das Kraftfahrzeug sieh vom Stillstand aus in Bewegung setzen soll.
Es muss also zu Beginn der Fahrt der sehr hohe Anfahrwiderstand überwunden werden. Da der Motor erst bei verhältnismässig hoher Drehzahl genügend Kraft abgeben kann, wird vorerst die Eingangswelle 1 mittels der bei Kraftfahrzeugen allgemein üblichen Hauptkupplung auf die Drehzahl des Motors gebracht.
Es sei weiters angenommen, dass sich die Eingangswelle im Uhrzeigersinn dreht. Dann wird auch das Sonnenrad 81 in gleichem Sinn in Drehung versetzt. Die Planetenräder P1 und P2 drehen sieh um
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wenn das Sonnenrad 82 unter dem Einfluss des Arbeitswiderstandes stillsteht. Der Antrieb bewirkt in diesem Fall nichts anderes als eine Drehung des Planetenradträgers 2. Wird der Planetenradträger nun aber durch das Gesperre n an dieser Drehung gehindert, so wirken die Planetenräder in diesem unteren
Grenzfall einfach als Vorgelege, und das Antriebsdrehmoment wird vom Sonnenrad 81 über die Planetenräder P1, P2 auf das Sonnenrad 82 übertragen, das im Übersetzungsverhältnis jSi : P1 x P2 : 82 in Um- drehung versetzt wird.
Je mehr sich nun die Ausgangswelle beschleunigt, je mehr sich also der Drehmomentbedarf auf der Ausgangsseite vermindert,. desto mehr nähert sieh beispielsweise der Fahrbetriebszustand eines Kraftwagens jenem Werte, in welchem der Reibungsdruck, der zwischen den Reibungbacken 8 und der Schwungmasse auftritt, das Gegendrehmoment anfangs sehlüpfend und dann ganz geschlossen derart überwindet, dass der Planetenradträger 2 von der Verriegelung G abgehoben und gleitend oder vollkommen kraftschlüssig in Mitumdrehung versetzt wird.
Diese Mitnahme des Planeten- radträgers, in diesem Falle beispielsweise im Uhrzeigersinn, bewirkt nun eine Änderung des Übersetzungverhältnisses zwischen den Planetenrädern Pb P2 und einerseits dem Sonnenrad 81 und anderseits dem Sonnenrad jS. Diese selbsttätige Übersetzungsänderung bewirkt eine Anpassung des am Sonnenrad 81 eingeleiteten an das am Sonnenrad 82 erforderliche Drehmoment und gleichzeitig natürlich auch der Drehzahl.
Da der vom Fahrwiderstand herrührende Drehmomentbedarf unter der Annahme der Fahrt in der Ebene mit der Beschleunigung des Wagens jedoch abnimmt, so ergibt sich eine dauernde Beschleunigung (Vergrösserung der Wagengesehwindigkeit) bis zu jenem jeweiligen Mass, das dem Verhältnis der verfügbaren Motorleistung zu dem Fahrwiderstand entspricht. Im obersten Grenzfall dieses Betriebszustandes herrscht dann Gleichlauf zwischen dem Eingangssonnenrad 8"dem Planetenrad-
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gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Eingangs-und Ausgangswelle und steht daher dann relativ zu diesen beiden Wellen ebenso wie diese beiden Wellen zueinander still. Es ist dann, wenn man nur das durch die Reibungsbacken ohne Schlüpfung ganz geschlossene Planetenradgetriebe betrachtet, der sogenannte direkte Gang eingeschaltet.
Steigert sieh nun von neuem der Fahrwiderstand bzw. der Drehmomentbedarf am Sonnenrad 82, so wird dadurch unter Überwindung des Reibungsdruckes zwischen den Backen 8 und der Schwungmasse 3 der Planetenradträger 2 verzögert, bis er im Falle der völligen Überwindung des Reibungsdruckes der Backen 8 durch den grössten Fahrwiderstand bzw. das von diesem herrührende Gegendrehmoment (grösste Steigung) wieder an das Gesperre G anliegt. Das Getriebe arbeitet dann wieder im sogenannten ersten Gang, d. h. auf der höchsten Übersetzungsstufe.
Während in der untersten Stufe (in der höchsten Untersetzungsstufe) das Gesperre die Aufgabe des Widerlagers für das Gegendrehmoment der Sekundärseite übernimmt, bilden in den stufenlos unterschiedlichen Mittellage bis zum Gleichlauf 1 : 1 jene Kräfte das gleiche, wenn auch schlüpfende Wider-
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Arbeitsoperationen des Bedienungsmannes erforderlich wären. In Anwendung auf Kraftfahrzeuge ist also mit zunehmendem oder abnehmendem Fahrwiderstand eine selbsttätige, entsprechende Übersetzungsänderung mit dem Getriebe gemäss der vorliegenden Erfindung erzielbar.
Falls wünschenswert, kann zur Herstellung eines fliessenden Überganges der Übersetzungs- änderungen der Planetenradträger 2 als Schwungmasse ausgebildet werden. Der Rücklauf der Ausgangswelle wird am besten durch Beiordnung der üblichen Zahnradumkehrsehaltung erzielt.
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