DE2425203A1

DE2425203A1 - Vollautomatisches getriebe mit drehmomentwandler

Info

Publication number: DE2425203A1
Application number: DE19742425203
Authority: DE
Inventors: Hans Ivar Reenskoug
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-23
Filing date: 1974-05-24
Publication date: 1974-12-12
Also published as: FR2230904B1; SE371876B; FR2230904A1; US3890855A; GB1463409A; SE370996B

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLiCH D-8 MÖNCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN TS^Hü

Dr. rer. not. W. KORBER ^V ™ Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS 24.Mai PATENTANWÄLTE

HANS IVAR REEIfSKOUG 2425203

63 Skogsgatan

S-582 57 Linköping. Schweden

Patentanmeldung

Vollautomatisches Getriebe mit Drehmomentwandler

Die Erfindung betrifft eine verstellbare, vollautomatisch arbeitende Vorrichtung in Gestalt eines Getriebes, das vorzugsweise zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen bestimmt, jedoch auch auf anderen Gebieten in Fällen verwendbar ist, in denen es erwünscht ist, die Drehzahl einer Kraftabgabewelle und das durch sie übertragene Drehmoment automatisch in Ab-. hängigkeit von der Größe der anzutreibenden Last zu variieren.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist einen Drehmomentwandler bekannter Art, vorzugsweise einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, auf, der mit zwei oder mehr mechanischen Getriebestufen zusammenarbeitet, zu denen Planetengetriebestufen gehören, die als Differentialgetriebe arbeiten.

Manche bekannte Konstruktionen dieser allgemeinen Art sind so aufgebaut, daß die gesamte Leistung eines Motors dem hydrodynamischen Drehmomentwandler über eine Antriebswelle zugeführt wird, wobei der Drehmomentwandler die Antriebskraft auf ein Zahnradgetriebe mit zwei oder mehr Getriebestufen überträgt, bei dem der betreffende Gang, bei dem sich das gewünschte Übersetzungsverhältnis ergibt, durch eine komplizierte automatische Einrichtung eingerückt wird, die verstellbar ist und das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis bestimmt, bei dem die Kraftabgabewelle angetrieben wird.

409850/0920

ORIGINAL INSPECTED

24252Q3

Die bis jetzt bekannten Getriebe dieser Bauart sind deshalb von komplizierter Konstruktion, veil bei ihnen eine einzige zentral angeordnete Welle vorhanden ist, und weil es erforderlich ist, komplizierte automatische Steuereinrichtungen vorzusehen. Bei dieser Grundkonstruktion sind die Möglichkeiten einer Weiterentwicklung beschränkt, und daher sind bei solchen Getrieben nur zwei oder drei Gänge vorhanden, obwohl es eigentlich erwünscht wäre, zusätzlich einen vierten Gang oder sogar noch einen fünften Gang zur Verfügung zu haben.

. Bei einer anderen bekannten Bauart automatischer Getriebe ist der Drehmomentwandler so ausgebildet, daß er die Kraftabgabewelle parallel zu einer Kraftübertragungseinrichtung mit einem mechanischen Getriebe der Planetengetriebebauart antreibt, so daß mit einer Drehmomentunterteilung gearbeitet wird; bei Getrieben dieser Bauart wird der jeweils gewünschte bzw. erforderliche Gang ebenso wie bei der vorstehend geschilderten bekannten Bauart mit Hilfe einer komplizierten hydraulischen Einrichtung gewählt, der Impulse von einer Regeleinrichtung aus zugeführt werden, z.B. mit Hilfe des Gaspedals oder eines auf der Kraftabgabewelle angeordneten Fliehkraftreglers. Auch bei Getrieben dieser Bauart ist eine zentral angeordnete Welle vorhanden, man benötigt wiederum eine komplizierte automatische Regel- bzw. Steuereinrichtung, und die Kompliziertheit dieser Einrichtung nimmt in einem erheblichen Ausmaß zu, wenn zusätzliche Gänge bzw. Übersetzungsverhältnisse verfügbar gemacht werden sollen.

Zwar arbeiten Getriebe der beiden vorstehend geschilderten Bauarten bei richtiger Konstruktion einwandfrei, doch haftet beiden Bauarten ein gemeinsamer Hachteil an, der sich unter bestimmten Umständen, z.B. bei glatter Fahrbahn, störend bemerkbar macht. In dem Äugenblick, in dem ein bestimmter Gang anstelle eines anderen Ganges eingerückt wird, entsteht ein mehr oder weniger stark fühlbarer Stoß, der in der Regel um so stärker wird, je weiter die Drossel des Motors geöffnet wird. Daß sich dies nicht vermeiden läßt, ergibt sich daraus, daß im Augenblick des Gangwechsels umlaufende Massen beschleu-

409850/0920

nigt oder verzögert werden müssen, wobei Lamellen- oder Bandbremsen zur Wirkung gebracht werden.

Zwar sind bereits Gangwechselvorriehtungen bekannt, die stufenlos und stoßfrei arbeiten, doch wird bei ihnen die Antriebskraft durch Reibung übertragen, oder es werden Keilriementriebe verwendet. Splche Getriebe erweisen sich bei Motoren geringer Leistung als brauchbar, doch sind sie für Motoren hoher Leistung und schwere Fahrzeuge nicht geeignet.·

Durch die Erfindung ist nunmehr ein vollautomatisches Getriebe geschaffen worden, bei dem mehrere mechanische Getriebestufen für den Gangwechsel vorhanden sind, und bei dem sich der Übergang von einer Getriebestufe zu einer anderen Getriebestufe zügig vollzieht; hierbei ist die Konstruktion des Getriebes so einfach, daß es möglich ist, eine große Anzahl von Zahnrädern hintereinanderzuschalten, ohne daß hierdurch eine Vervielfachung der Schwierigkeiten herbeigeführt wird. Das erfindungsgemäße Getriebe, das scheinbar stufenlos arbeitet, weist zur Untersetzung dienende Planetenzahnradsatze bekannter und bewährter Art auf, die es ermöglichen, auch bei Motoren hoher Leistung die volle Leistung zu übertragen und auszunutzen.

Die Tatsache, daß bei dem erfindungsgemäßen Getriebe scheinbar keine Schaltstufen vorhanden sind, ist darauf zurückzuführen, daß im Augenblick des Schaltens bzw. des Gangwechsels weder bei dem Getriebe noch bei dem Motor umlaufende Einrichtungen beschleunigt oder abgebremst zu werden brauchen, daß der Gangwechsel jeweils augenblicklich erfolgt, d.h. ohne Zeitverbrauch, und daß die Übertragung des Antriebsdrehmoments des Motors weder beim Abwärtsschalten noch beim Aufwärtsschalten auch nur kurzzeitig unterbrochen wird. Diese Arbeitsweise vermittelt z.B. dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs den Eindruck, daß der Motor mit einem stufenlosen Getriebe ausgerüstet ist.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß eine Primärwelle des Getriebes mit einem der drehbaren Teile, und zwar dem Turbinenteil des Dreh-

409850/0920

momentwandlers, sowie jeweils mit einer von drei drehbaren Haupteinrichtungen (zwei Sonnenzahnrädemund einem Planetenradträger) , die zu mehreren hintereinander angeordneten PIanetenradgetrieben gehören, von denen jedem Gang des Getriebes eines zugeordnet ist, zusammenarbeitet; hierbei ist eine weitere drehbare Haupteinrichtung jedes Planetengetriebes so angeordnet, daß sie unmittelbar oder über eine Freilaufkupplung mit der Kraftabgabewelle des Getriebes zusammenarbeitet; weiterhin ist bei jedem dieser Planetengetriebe eine dritte drehbare Haupteinrichtung vorhanden, die so angeordnet ist, daß sie unmittelbar oder über eine Freilaufkupplung mit einer Rückleitungswelle zusammenarbeitet, die ihrerseits mit einem anderen drehbaren Teil, und zwar dem Schaufelrad, des Drehmomentwandlers zusammenarbeitet; hierbei werden die Vorgänge der Bewegungsübertragung und des Gangwechsels so durchgeführt, daß sich das Schaufelrad und der Turbinenteil des Drehmomentwandlers in der gleichen Richtung drehen, und daß bei allen vorkommenden Betriebsbedingungen die Drehzahl des Schaufeloder Pumprades höher ist als die Drehzahl des Turbinenteils.

IJm den Wirkungsgrad des hydrodynamischen Drehmomentwandlers zu verbessern, kann es zweckmäßig sein, dafür zu sorgen, daß die Rückleitungswelle die Drehzahl des Stators des Drehmomentwandlers im Verlauf eines Gangwechsels so regelt, daß bei verschiedenen Ausmaßen des Schlupfes zwischen dem Turbinenrad und dem Pumprad ein optimales Zusammenarbeiten des Pumprades mit dem Turbinenrad erzielt wird.

Um die auftretenden Widerstandskräfte zu berücksichtigen, kann es zweckmäßig sein, alle Freilaufkupplungen auf der Rückleitungswelle anzuordnen, denn die Beanspruchung dieser Welle ist geringer als die Beanspruchung der Kraftabgabe- oder Abtriebswelle, so daß sich auch eine geringere Beanspruchung der Freilaufkupplungen ergibt.

Eine Ausführungsform der Erfindung, die vom konstruktiven Standpunkt aus als besonders zweckmäßig erscheint, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß alle Planetengetriebe reziprok identisch ausgebildet sind, und daß die

409850/0920

drei genannten drehbaren Haupteinrichtungen jeweils durch ein großes Sonnenzahnrad bzw. ein kleines Sonnenzahnrad gebildet werden, die jeweils mit in einem Träger gelagerten Planetenrädern zusammenarbeiten, welcher die dritte drehbare Haupteinrichtung bildet; das-große Sonnenzahnrad jedes Planetengetriebes ist drehfest mit der'Primärwelle des Getriebes verbunden, und das kleine Sonnenzahnrad jedes Planetengetriebe s steht in ständigem Zahneingriff mit einem Zahnrad auf der Abtriebswelle; die Träger der Planetenräder sämtlicher Planetengetriebe stehen in dauerndem Zahneingriff mit einem zugehörigen Zahnrad auf der Rückleitungswelle, und zwischen jedem Planetengetriebe und der Eückleitungswelle ist eine !Freilaufkupplung vorhanden, so daß das betreffende Getriebe die Rückleitungswelle antreibt, sobald das betreffende Getriebe bestrebt ist, die Ruckleitungswelle zu überholen.

Es liegt in der üiatur der Sache, daß sich gleichwertige Lösungen ergeben, wenn man dafür sorgt, daß die kleinen Sonnenzahnräder mit der Rückleitungswelle und die Planetenradtrager mit der Kraftabgabewelle zusammenarbeiten. Natürlich kann man die Freilaufkupplungen auch auf der Kraftabgabewelle anordnen, doch werden die Freilaufkupplungen aus den weiter oben genannten Gründen in diesem Fall höheren Beanspruchungen ausgesetzt. Aus Gründen der Raumersparnis oder aus anderen Gründen kann es in bestimmten Fällen zweckmäßig sein, bei einem viergängigen Getriebe z.B. zwei Freilaufkupplungen auf der Rückleitungswelle und zwei weitere Freilaufkupplungen auf der Abtriebswelle anzuordnen.'

Bei jeder Stellung für einen bestimmten Getriebegang wird das Übersetzungsverhältnis durch das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Zahnrad auf der Abtriebswelle und dem zugehörigen Antriebsrad des Planetengetriebes bestimmt.

Die Wahl des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Zahnrad auf der Rückleitungswelle und dem zugehörigen Rad des Planetengetriebes bestimmt, welches der Planetengetriebe sich in einem bestimmten Augenblick in Eingriff befindet und auf die Abtriebswelle wirkt.

409850/0920

Werden die Übers et Zungsverhältnisse zwischen der Rückieitungswelle und den Planetengetrieben entsprechend gewählt, wird gemäß der Erfindung erreicht, daß durch den Schlupf des Drehmomentwandlers automatisch derjenige Gang gewählt wird, der in dem betreffenden Augenblxck geeignet ist, mit den Freilaufkupplungen zusammenzuarbeiten, ohne daß irgendwelche weitere automatische Steuereinrichtungen benötigt werden.

Es ist erforderlich, beim Berechnen der Übersetzungsverhältnisse von den technischen Daten des Drehmomentwandlers auszugehen oder im umgekehrten Sinne so zu verfahren, daß der Schlupf bei allen Gängen innerhalb des Bereichs des Drehmomentwandlers liegt, innerhalb dessen der Wirkungsgrad etwa 80$ oder mehr beträgt. Viele Drehmomentwandler bekannter Art weisen eine sehr flach verlaufende Kurve des Wirkungsgrades sogar bei einem relativ großen Schlupf auf, und es ist wichtig, daß sich sämtliche Gangwechsel innerhalb dieses Bereichs abspielen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 bis 3 zeigen in einem Längsschnitt bzw. einem vergrößerten Teilschnitt bzw. einer schematischen Stirnansicht eine besonders zweckmäßige, raumsparende und einfache Ausführungsform eines Getriebes, wobei die meisten Lager der Deutlichkeit halber als Gleitlager dargestellt sind, obwohl man natürlich in der Praxis Kugel-, Rollen- oder nadellager verrwenden würde.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes mit einem Drehmomentwandler im Längsschnitt dargestellt. Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eines der einander reziprok ähnelnden Planetengetriebe, das durch eine Freilaufkupplung mit der Rückleitungswelle des Getriebes nach Fig. 1 verbunden ist. Fig. 3 zeigt einen schematischen Teilschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1, aus dem die Lage von drei zusammenarbeitenden Zahnrädern ersichtlich ist.

409850/0920

Zu dem dargestellten Getriebe gehören drei Wellen, und zwar eine Primärwelle 1, eine Kraftabgabewelle 2 und eine Rückleitungswelle 3; man kann sagen, daß das gesamte Getriebe in jedem beliebigen Augenblick als Differentialgetriebe arbeitet, d.h. daß die durch die Primärwelle 1 übertragene Kraft auf die Abtriebswelle 2 und die Rückleitungswelle 3 in der gleichen Weise aufgeteilt wird wie bei einem Differentialgetriebe, das bei einem Kraftfahrzeug dazu dient, die Antriebskraft der Antriebswelle auf die" anzutreibenden Räder zu verteilen.

Die Rückleitungswelle 3 ist durch ein Zahnradgetriebe direkt mit dem Antriebsteil, d.h. dem Pumprad 4P, des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gekuppelt, und der Abtriebsteil, d.h. das Turbinenrad 4T, des Drehmomentwandlers ist drehfest mit der Primärwelle 1 verbunden. Die Übersetzungsverhältnisse sind bei allen Gängen des Getriebes so gewählt, daß das Pumprad 4P stets mit einer höheren Drehzahl umläuft als das Turbinenrad 4T.

Bei dieser Anordnung übt der hydrodynamische Drehmomentwandler stets ein Bremsmoment auf die Rückleitungswelle 3 aus, und die Größe dieses Bremsmoments richtet sich nach dem jeweiligen Schlupf zwischen dem Pumpenrad 4P und dem Turbinenrad 4T. Das Vorhandensein dieses auf die Rückleitungswelle wirkenden Bremsmoments ist eine Vorbedingung dafür, daß auf die Abtriebswelle 2 ein Drehmoment aufgebracht wird, da die Planetengetriebe als Differentialgetriebe arbeiten.

Da der Drehmomentwandler ständig bestrebt ist, sich so einzustellen, daß der Drehzahlunterschied zwischen dem Pumpenrad 4P und dem Turbinenrad 4T so klein wird, wie es die anzutreibende last zuläßt, bewirkt er, daß das Getriebe automatisch im höchsten möglichen Gang arbeitet, der durch den vorhandenen Schlupf zugelassen wird. Mit anderen Worten, je geringer der Schlupf ist, desto höher liegt der Gang, mit dem das Getriebe arbeitet.

409850AO920

Somit kann man sagen, daß das weiter oben erwähnte Bremsmoment, das auf die Rüekleitungswelle 3 aufgebracht wird, durch das Pumprad 4P erzeugt wird, das durch die Rückleitungswelle 3 angetrieben wird, welche das mit der Primärwelle 1 drehfest verbundene Turbinenrad 4T antreibt, auf die somit eine Kraft übertragen wird, die durch das in dem betreffenden Augenblick in Betrieb befindliche Planetengetriebe abgezweigt worden ist. Diese Arbeitsweise macht es möglich, bei dqm Getriebe bzw. der Gangsehalteinrichtung einen sehr hohen Gesamtwirkungsgrad zu erreichen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Getriebe vier Gänge, denen vier gleichartige Planetenradgetriebe 5, 6, 7 und 8 und vier gleichartige, damit zusammenarbeitende Freilaufeinrichtungen 9» 10, 11 und 12 zugeordnet sind. Mg. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der sämtliche Planetengetriebe auf der Primärwelle 1 angeordnet sind; hierbei handelt es sich um eine vorteilhafte konstruktive Maßnahme, die sich in den meisten Fällen gut bewähren dürfte. Gemäß Mg. 1 sind sämtliche Freiläufe auf der Rückleitungswelle 3 angeordnet, so daß sich eine übersichtliche Konstruktion ergibt. Wie erwähnt, kann es jedoch auch zweckmäßig sein, zwei der Freiläufe auf der Kraftabgabewelle und die beiden übrigen Freiläufe auf der Rückleitungswelle anzuordnen. In jedem dieser Fälle wird natürlich die gleiche Wirkung erzielt.

Der Aufbau des Planetengetriebes 6 ist aus Fig. 2 ersichtlich, während die Konstruktion des Freilaufs 10 in Fig. 1 dargestellt ist. Die Primärwelle 1 ist drehfest mit einem Zahnrad 13 verbunden, welches das größere Sonnenrad des Planetengetriebes 6 nach Fig. 1 bildet. Dieses größere Sonnenrad 13 steht ständig in Eingriff mit zwei Planetenrädern 14 und 15, die in einem Planetenträger 16 drehbar gelagert sind. Der Planetenträger 16 ist mit einem Zahnrad 17 versehen oder drehfest verbunden, das ständig in Eingriff mit einem Zahnrad 18 auf der Abtriebswelle 2 nach Fig. 1 steht.

Jedes der Planetenräder 14 und 15 ist auf bekannte Weise mit zwei Verzahnungen versehen, von denen die eine in Eingriff

40985070920

mit dem Sonnenrad "13 steht, das mit der Primärwelle 1 drehfest verbunden ist, während die andere Verzahnung mit dem zweiten Sonnenrad 19 des Planetengetriebes 6 kämmt, das auf der Habe des Sonnenrades 13 drehbar gelagert ist. An der Nabe des Sonnenrades 19 ist gemäß fig. 2 ein weiteres Zahnrad 19a ausgebildet, das gemäß Fig. 2 ständig in Eingriff mit einem auch in Fig. 1 sichtbaren Zahnrad 20 steht, dessen Nabe mit der Rückleitungswelle 3 gemäß Mg. 1 als Freilaufeinrichtung 10 zusammenarbeitet, und die auf bekannte Weise mit Rollen versehen ist, welche mit nicht dargestellten geneigten Nuten so zusammenarbeiten, daß sich die Welle 3 dann, wenn sie schneller umläuft als das Zahnrad 20, gegenüber diesem Zahnrad ungehindert drehen kann; sobald jedoch die Drehzahl des Zahnrades 20 die Drehzahl der Riickleitungswelle 3 erreicht, verankert sich die Freilaufeinrichtung 10 mit dem Zahnrad gegenüber der Rückleitungswelle, was bedeutet, daß jetzt das Zahnrad 20 den Antrieb der Rückleitungswelle übernimmt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Planetenrad träger 16 zusammen mit dem drehfest mit ihm verbundenen Zahnrad 17 auf der Nabe des Sonnenrades 19 drehbar gelagert, um die Baulänge des Getriebes möglichst klein zu halten. In Fig. 2 ist eine Yerstärkungswand 23 zu erkennen, die sich auf eine auch aus Fig. 1 ersichtliche Weise durch das Getriebegehäuse 22 erstreckt.

Wie erwähnt, sind die Freilaufeinrichtungen 9, 10, 11 und 12 von gleicher Konstruktion, doch haben die Zahnräder, die dem Zahnrad 20 der Freilaufeinrichtung 10 entsprechen, unterschiedliche Abmessungen.

Somit kommen das Zahnrad 20 und die entsprechenden Zahnräder der übrigen Freilaufeinrichtungen 10, 11 und 12 so zur Wirkung, daß die Rückleitungswelle 3 jeweils durch dasjenige Zahnrad angetrieben wird, welenes mit der höchsten Drehzahl umläuft.

Die Rückleitungswelle 3 treibt das Pumpenrad 4P über ein mit ihr drehfest verbundenes Zahnrad 24 sowie über ein mit dem

409850/0920

Pumpenrad des hydraulischen Drehmomentwandlers drehfest verbundenes Zahnrad 25 an.

Yon besonderer Bedeutung für die Erfindung und die zu erzielende Wirkungsweise des Getriebes ist jedoch die Tatsache, daß die Rückleitungswelle 3 ständig bestrebt ist, den Pumpenteil 4P des hydrodynamischen Drehmomentwandlers auf eine Drehzahl zu bringen, die höher ist als die Drehzahl, auf die der Turbinenteil 4-T durch die Primärwelle 1 gebracht wird.

Um die Betriebsbedingungen des hydraulischen Drehmomentwandlers und damit auch den Gesamtwirkungsgrad zu verbessern, kann es zweckmäßig sein, auf der Rückleitungswelle 3 ein weiteres Zahnrad 26 zu montieren, das gemäß Fig. 3 über ein Zwischenzahnrad 27, welches auf einer gegenüber dem Getriebegehäuse 22 ortsfesten Achse 28 drehbar gelagert ist, ein weiteres Zahnrad 29 antreibt, das drehfest mit dem Schaufelteil 30 des hydraulischen Drehmomentwandlers verbunden ist, welcher seinerseits gemäß Fig. 1 auf der Primärwelle 1 drehbar gelagert ist. Bei dieser Anordnung wird der Schaufelteil 30 entgegen der Drehrichtung des Pumpenteils 4P und -des Turbinenteils 4T gedreht..

Die Wirkungsweise des Getriebes nach Fig. 1 bis 3 wird im folgenden näher erläutert.

Wird der nicht dargestellte Motor in Betrieb gesetzt, während sich die Abtriebswelle 2 im Stillstand befindet bzw. abgebremst ist, beginnt die Primärwelle 1, mit einer niedrigen Drehzahl umzulaufen und das drehfest mit ihr verbundene Turbinenrad 4T zu drehen. Dies bedeutet, daß die dem Anfahrvorgang zugeordnete Freilaufeinrichtung 9 die höchste Drehzahl erreicht, was auf die beschriebene Wahl der Übersetzungsverhältnisse bei den Antriebszahnrädern zurückzuführen ist, so daß die dem hierbei zur v/irkung kommenden Planetengetriebe 5 entnommene Energie wieder der Rückleitungswelle 3 und über den Drehmomentwandler zu der Primärwelle 1 zurückgeleitet wird.

Wird die Bremse gelöst, so daß die Abtriebswelle 2 beginnen kann, sich zu drehen, setzt das Planetengetriebe 5 die

409850/0920

Drehzahl der Freilaufeinrichtung 9 herab, so daß auch die Drehzahl der Rückleitungswelie 3 durch das als Differential- ■ getriebe zur Wirkung kommende Planetengetriebe herabgesetzt

wird. ' '

Bei den übrigen Freilaufeinrichtungen werden die betreffenden Drehzahlen ebenfalls verringert, jedoch mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, und bei den höheren Gängen wird die ■drehzahl langsamer herabgesetzt als bei den niedrigeren Gängen, was wiederum auf die beschriebene Wahl der zugehörigen Übersetzungsverhältnisse für die verschiedenen Gänge zurückzuführen ist.

Wenn sich die Drehzahl der Abtriebswelle 2 erhöht, geht somit die Drehzahl der Freilaufeinrichtung 9 schneller zurück als die Drehzahl der Freilaufeinrichtung 10, was zur Folge hat, daß die Freilaufeinrichtung 10 sozusagen die Freilaufeinrichtung 9 einholt und schließlich auf nahezu unbemerkbare Weise den Antrieb der Rückleitungswelle 3 übernimmt, die jetzt mit einer niedrigeren Drehzahl umläuft als zuvor.

In dem Augenblick, in dem die Freilaufeinrichtung 10 den Antrieb der Rückleitungswelle 3 übernimmt, befindet sich der zweite Gang des Getriebes in Betrieb, und wenn die Drehzahl der Abtriebswelle 2 bei zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs ansteigt, wird der dritte Gang und gegebenenfalls danach ein weiterer Getriebegang zur Wirkung gebracht, bis der höchste Gang über die zugehörige Freilaufeinrichtung zur Wirkung kommt.

Sobald der höchste Gang "eingerückt" worden ist, läuft die Rückleitungswelle 3 mit ihrer niedrigsten Drehzahl um.

Wird der Drehung der Abtriebswelle 2 ein größerer Widerstand entgegengesetzt, so daß ein größeres Drehmoment benötigt wird, z.B. beim Befahren einer ansteigenden Straße, geht die Drehzahl der Abtriebswelle zurück, und die Drehzahl der Rückleitungswelle 3 nimmt zu, so daß die nächstniedrigere Freilaufeinrichtung den Antrieb übernimmt und das Getriebe in seinem nächstniedrigeren Gang arbeitet.

409850/0920

Wird das auf die Abtriebswelle 2 wirkende Drehmoment wieder verkleinert, reagiert das Getriebe hierauf dadurch, daß es einen Aufwärtsschaltvorgang ausführt.

Somit dient der Drehmomentwandler unter Ausnutzung des jeweils auftretenden Schlupfes zum Wählen der verschiedenen Grange des Getriebes. Je größer der Schlupf ist, desto niedriger ist der jeweils gewählte Gang.

Wie erwähnt, ist das beschriebene Getriebe stets bestrebt, sich so einzustellen, daß der Drehzahlunterschied zwischen dem Pumpenrad 4P und dem Turbinenrad 4T des Drehmomentwandlers so klein wird, wie es die Belastung des Getriebes zuläßt. Somit arbeitet das Getriebe nach der Erfindung stets jeweils in dem höchsten Gang, der bei einer bestimmten Last erreichbar ist. Diese Wirkungsweise wird gemäß der Erfindung erzielt, ohne daß es erforderlich ist, irgendwelche zusätzliche Steuer- oder Regeleinrichtungen vorzusehen.

Patentansprüche;

409850/0920

Claims

-13-

PATBNTAIiSPSüCEE '

Vollautomatisches Getriebe der Bauart mit einem Drehmomentwandler, vorzugsweise einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, der mit zwei oder mehr mechanischen Getriebegängen zusammenarbeitet, wobei für jeden Getriebegang ein Planetengetriebe vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Primärwelle (1) des Getriebes mit einem der drehbaren Teile des Drehmomentwandlers, insbesondere dem Turbinenteil (4T), und jeweils mit einem der drei drehbaren M'auptteile, insbesondere dem Sonnenzahnrad (13), mehrerer hintereinander angeordneter Planetenzahnradgetriebe (5, 6, 7» 8) zusammenarbeitet, von denen jedem Gangwechsel eines zugeordnet ist, daß mehrere Freilaufkupplungen (9, 10, 11 und 12) vorhanden sind, von denen jedem Gangwechsel bzw. jedem Getriebegang eine zugeordnet ist, daß ein anderer drehbarer Hauptteil, insbesondere der Planetenzahnrad träger (16), jedes Planetenzahnradgetriebes so angeordnet ist, daß er unmittelbar oder über die zugehörige Freilaufkupplung (10) für den betreffenden Gangwechsel entweder mit der Abtriebswelle (2) des Getriebes oder mit einer Rückleitungswelle (3) zusammenarbeitet, welch letztere so eingerichtet ist, daß sie mit einem anderen drehbaren Teil, insbesondere dem Pumpenteil (4P), des Drehmomentwandlers zusammenarbeitet, daß die Bewegungsübertragung und der Gangwechsel jeweils so bewirkt wird, daß sich der Pumpenteil und der Turbinenteil des Drehmomentwandlers in der gleichen Richtung drehen, und daß der Pumpenteil unter _Qjlen vorkommenden Betriebsbedingungen eine höhere Drehzahl erreicht als der Turbinenteil, und daß der dritte drehbare Hauptteil, insbesondere das Sonnenzahnrad (19), jedes Planetenzahnradgetriebes so eingerichtet ist, daß er unmittelbar oder über die zugehörige Freilaufkupplung bei dem betreffenden Getriebegang entweder . mit der Rüekleitungswelle oder mit der Abtriebswelle des Getriebes zusammenarbeitet.

409850/0920
2. Setriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mit der RückleitungsweHe (3) ein Zahnrad (26) drehfest verbunden ist, daß dieses Zahnrad dazu dient, die Drehzahl eines Schaufelteils (30) des Drehmomentwandlers auf einen solchen Wert zu bringen, daß bei unterschiedlichem Schlupf zwischen dem Turbinenrad (4T) und dem Pumpenrad (4P) ein optimales Zusammenarbeiten des Pumpenrades mit dem Turbinenrad erreicht wird, und daß das genannte Zahnrad über ein Zwischenzahnrad" (27) in Antriebsverbindung mit einem Zahnrad (29) steht, das mit dem Schaufelrad des Drehmomeritwandlers drehfest verbunden ist.
3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß alle Planetenzahnradgetriebe (5, 6, 7 und 8) einander reziprok ähneln, und daß zu den drei genannten drehbaren Hauptteilen (13, 16 ^ 19) ein größeres Sonnenzahnrad (13) und ein kleineres Sonnenzahnrad (19) gehören, die mit auf einem Planetenträger (16) gelagerten Planetenzahnrädern (14, 15) zusammenarbeiten, wobei das größere Sonnenzahnrad bei jedem Planetenzahnradgetriebe drehfest mit der Primärwelle (1) des Getriebes verbunden ist und sich daher zusammen mit der Primärwelle dreht.

anwaltt

409850/0920