DE2814222A1 - Getriebe mit veraenderbarer drehzahl - Google Patents

Description

Getriebe mit veränderbarer Drehzahl

Die Erfindung betrifft Getriebe mit veränderbarer Drehzahl und insbesondere eine verbesserte Drehmomentübertragungsvorrichtung, mit welcher das Ausgangsdrehmoment von einem unbegrenzt veränderbaren Drehmomentwandler mit einem begrenzten Bereich von Drehzahlverhältnissen einem Mehrgangzahnradgetriebe derart zugeführt werden kann, daß im wesentlichen eine kontinuierlich veränderbare Ausgangsdrehzahl über verschiedene Inkremente der Drehzahlverhältnisse des Zahnradgetriebes für eine gegebene oder im wesentlichen konstante Eingangsdrehzahl des Drehmomentwandlers erzielt wird.

Es sind Drehmomentübertragungsvorrichtungen mit unbegrenzt veränderbarer Drehzahl bekannt, bei welchen ein mit einer gegebenen Drehzahl rotierendes Antriebselement mit einem Abtriebselement in

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Eingriff gebracht wird mit unbegrenzt veränderbaren Radien auf dem letzteren, so daß die Ausgangsdrehzahl des Abtriebselementes eine Funktion des Radius ist, über welchen die Antriebskraft des Antriebselementes zugeführt wird. Als einfachste Form einer solchen Vorrichtung kann ein Abtriebselement in Form einer drehbaren Scheibe ins Auge gefaßt werden, die mit einer Ausgangswelle auf einer Achse verbunden ist, und ein Antriebsrad, das mit einer Eingangswelle auf einer senkrecht zur ersten Achse verlaufenden Achse verbunden und längs dieser Achse bewegbar ist, um den radialen Abstand zu verändern, bei welchem das Antriebsrad mit der Ausgangsscheibe in Eingriff steht. Die Drehzahl der Ausgangswelle ist gleich der Drehzahl der Eingangswelle, wenn der Radius der Scheibe gleich dem Radius des Antriebsrades ist, wohingegen die Ausgangsdrehzahl fortschreitend über eine unbegrenzte Anzahl von speziellen Werten reduziert wird, wenn der wirksame Radius der Scheibe relativ zum Antriebsrad vergrößert wird.

Der Stand der Technik in Bezug auf Drehmomentübertragungsvorrichtungen mit unbegrenzt veränderbarer Drehzahl hat sich bis zu einem Punkt entwickelt, an welchem das Grundkonzept zur Veränderung der Drehzahl entsprechend dem oben erwähnten einfachen Beispiel auf hochkomplizierte Getriebe oder mechanische Drehmomentwandler angewendet wird, die in der Lage sind, wirksam Leistungen der Größenordnung zu übertragen, die eine Verwendung in Antrieben für Fahrzeuge wie Lastkraftwagen, Traktoren, Automobile oder dergleichen ermöglichen. Solche Drehmomentwandler mit unbegrenzt veränderbarer Drehzahl sind z.B. in den US-PS'en 1 981 910, 2 319 319 und 3 2 61 219 offenbart.

In der älteren Patentanmeldung P 27 49 047.7 des gleichen Anmelders ist ein Getriebe oder Drehmomentwandler offenbart, bei welchem eine Eingangsdrehmomentquelle mit einem drehbaren Träger verbunden ist, der um eine erste Achse gelagert ist und einen im wesentlichen zylindrischen Körper um eine zweite Achse, die im Verhältnis zur ersten Achse geneigt ist und diese schneidet, für eine Nutationsbewegung unterstützt, bei welcher die zweite Achse auf einer doppel-

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kegelförmigen Bahn um die erste Achse umläuft. Der Taumelkörper ist für eine Relativbewegung in dem Träger gelagert, aber gegen eine Drehung um die zweite Achse festgelegt, so daß eine innere Antriebsfläche auf dem Taumelkörper ein Paar von entgegengesetzt konvergenten, im allgemeinen kegelförmig ausgebildeten Bauteilen um die erste Achse berührt und antreibt als Folge der Umlaufbewegung der Antriebsfläche auf dem Taumelkörper. Die im allgemeinen kegelförmigen Bauteile sind verschiebbar auf einer Ausgangswelle festgekeilt, welche mit Drehzahlen angetrieben wird, die in Beziehung zur Eingangsdrehzahl und zu dem Verhältnis der Radien der Antriebsfläche und der angetriebenen kegelförmigen Bauteile stehen. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zur Einstellung der Berührungspunkte der Antriebsfläche längs der Achse der kegelformartigen Bauteile, um eine kontinuierliche oder unbegrenzte Veränderung der Verhältnisse der Eingangsdrehzahl zur Ausgangsdrehzahl zu erzielen.

In allen solchen Drehmomentwandlern einschließlich der in der oben erwähnten älteren Patentanmeldung offenbarten Anordnung ist der Bereich zwischen dem minimalen und maximalen Drehzahlverhältnis der Vorrichtung begrenzt, so daß es für eine praktischen Anwendung in den meisten Fällen erforderlich ist, daß der Ausgang des Wandlers ein Mehrgangzahnradgetriebe antreibt, ura den gewünschten großen Bereich von verfügbaren Drehzahlverhältnissen in dem gesamten übertragungssystem zu erzielen. Da die Veränderungen des Drehzahlverhältnisses eines Zahnradgetriebes stufenweise erfolgen, bewirkt der Drehmomentwandler einen weichen Übergang zwischen aufeinanderfolgenden Drehzahlverhältnisinkrementen des Zahnradgetriebes. Anders ausgedrückt kann die Ausgangsdrehzahl des Wandlers mit dem Zahnradgetriebe derart verbunden werden, um die Ausgangsdrehzahl des Zahnradgetriebes von einem Minimum zu einem Maximum bei einem ersten Zahnradübersetzungsverhältnis zu erhöhen, ura zum Minimum zurückgestellt zu werden, wenn das Zahnradgetriebe zu einem zweiten höheren Übersetzungsverhältnis verschoben wird, und um den Wandlerausgang entsprechend von einem Minimum zu einem Maximum ebenfalls in dem zweiten Übersetzungsverhältnis zu vergrößern, usw. Eine

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grundsätzliche Schwierigkeit bei einer solchen Anordnung besteht im Leistungs- bzw. Wirkungsgradverlust in der Gesamtübertragung beim Wechseln zwischen den Drehzahlverhältnissen des Zahnradgetriebes. Es muß entweder die Eingangsdrehzahl des Gesamtgetriebes verändert werden, wie dies z. B. in manuell betätigten Fahrzeuggetrieben geschieht, oder es muß ein Energieverlust in Kauf genommen werden beim Übergang von einem Drehzahlverhältnis des Zahnradgetriebes zum nächsten, wenn der Drehmomenteingang zum System auf einer konstanten Drehzahl gehalten wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zu schaffen, bei welcher das Verhältnis von Ausgangs-/ Eingangsdrehzahl kontinuierlich über einen großen Bereich verändert und bei konstanter Eingangsdrehzahl ohne Energieverlust zwischen aufeinanderfolgenden Drehzahlverhältnisbereichen verschoben werden kann. Hierbei soll ein Mehrgangzahnradgetriebe und ein unbegrenzt veränderbarer Drehmomentwandler verwendet werden, wobei das Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers mit aufeinanderfolgenden Drehzahlverhältnissen des Zahnradgetriebe derart korreliert ist, daß eine kontinuierliche Drehmomentabgabe vom Drehmomentwandler zum Zahnradgetriebe während aufeinanderfolgender Einstellungen des Drehmomentwandlers zwischen einem minimalen und einem maximalen Drehzahlverhältnis möglich ist. Hierbei soll ein Drehmomentwandler mit unbegrenzt veränderbarer Drehzahl mit einem begrenzten Bereich von Drehzahlverhältnissen und einem Ausgang verwendet werden, der mit einem epizyklischen Planetengetriebe mit aufeinanderfolgend erhöhten Übersetzungsverhältnisinkrementen verbunden ist. Schließlich soll ein einseitig gerichteter Drehmomenteingang als umkehrbarer Mehrgangdrehmomentausgang übertragen werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Ausgang eines Drehmomentwandlers, vorzugsweise von der Bauart,wie er in der älteren Patentanmeldung P 27 49 047.7 beschrieben ist, mit einem epizyklischen Mehrgangplanetengetriebe derart verbunden, daß die Ausgangsdrehzahl des Gesamtsystems für ein gegebenes Eingangsdrehmoment und

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eine Eingangsdrehzahl des Systems kontinuierlich über zwei oder mehr Drehzahlverhältnisinkremente des Zahnradgetriebes verändert werden kann im wesentlichen ohne Energieverlust beim Schalten zwischen solchen Drehzahlverhältnisinkrementen des Zahnradgetriebes. Dies wird durch eine solche Steuerung des epizyklischen Getriebes erzielt, daß das Ausgangsdrehmoment und die Ausgangsdrehzahl des Wandlers alternativ mit dem Systemausgang über das Zahnradgetriebe in einer Art und Weise verbunden wird, die abwechselnd als additiv und subtraktiv zum Systemausgangsdrehmoment und zur Ausgangsdrehzahl bezeichnet werden kann. Aufgrund dieser Anordnung kann der Ausgang des Wandlers von einer minimalen zu einer maximalen Drehzahl in einem ersten Drehzahlverhältnisinkrement des Zahnradgetriebes erhöht werden und dann von einer maximalen zu einer minimalen Drehzahl in einem zweiten höheren Drehzahlverhältnisinkrement des Zahnradgetriebes eingestellt werden, um einen kontinuierlichen Ausgangsdrehzahlanstieg für eine gegebene Systemeingangsdrehzahl zu erzielen. Darüber hinaus ist bei dem erfindungsgemäßen System auch eine Bewegungsumkehr der Ausgangswelle mit einem einseitig ausgerichteten Systemeingang sowie eine direkte Verbindung zwischen der Einrichtung zur Abgabe des Ausgangsdrehmomentes mit der Einrichtung zur Eingabe eines Drehmomentes vorgesehen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 bis 5 schematische Darstellung von vier Betriebszuständen der in Fig. 1 offenbarten Vorrichtung,

Fig. 6 eine Tabelle mit einem speziellen Beispiel von numerischen Drehzahlwerten in mehreren verschiedenen Betriebszuständen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

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Fig. 7 eine Kennlinie der Leistung und Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Radausgangsdrehzahl bei einer Fahrzeuganwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, und

Fig. 9 eine der Fig. 7 ähnliche Kennlinie für die Ausführungsform gemäß Fig. 8.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt, die einen Drehmomentwandler 10 mit einem Gehäuse 11 aufweist, das ein erstes Element bzw. einen Zentralkörper 12 für eine Drehung um eine Längsachse 14 aufnimmt. Ein zweites Element bzw. ein Taumelkörper 16, der symmetrisch um eine Längsachse .18 angeordnet ist, wird von dem Gehäuse 11 mittels eines Trägers 20 aufgenommen, der drehbar um die Achse 14 mit Hilfe von Lagern 22 und 24 gelagert ist. Wie dargestellt ist, weist der Träger einen äußeren zylindrischen Mantel 26 auf. Ein Ende des Trägers erstreckt sich einstückig als vom Lager 24 gelagerter Muffenabschnitt 28 über das Gehäuse 11 hinaus.

Es wird angemerkt, daß sich die Achsen 14 und 18, welche im vorliegenden Zusammenhang jeweils als erste und zweite Achse betrachtet werden können, untereinander in einem Achsenschnittpunkt S unter einem Winkel a schneiden. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgeht, bleibt der Achsenschnittpunkt S festgelegt in Bezug auf das Gehäuse 11. Der Achsenschnittpunkt stellt einen ersten Bezugspunkt für die verständige Definition sowohl des Aufbaus wie des Betriebs des gezeigten Drehmomentwandlers dar. Der Winkel a ist unbegrenzt veränderbar innerhalb von Grenzen in einer noch zu beschreibenden Art und Weise, um die Achse 18 relativ zur Achse 14 zu abwechselnden Winkelpositionen zu verschieben derart, wie dies in Fig. 1 durch das Bezugszeichen 18' dargestellt ist.

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Der Zentralkörper 12 weist eine Hohlwelle 32 auf, die vom Gehäuse 11 mit Hilfe von Lagern 34 und 36 drehbar um die erste Achse 14 aufgenommen ist. Die Hohlwelle 32 trägt ihrerseits ein Paar von kegelformartigen Bauteilen 38 und 40, welche drehfest mit der Welle 32 durch gegenläufige schraubenförmige Keilzähne 41 verbunden und axial auf dieser symmetrisch zu und von dem Punkt S weg bewegbar sind. Eine Anfangs- oder axiale Vorspannungskraft wird mit Hilfe einer schraubenförmigen Druckfeder 42 aufgebracht. Die gegenläufigen Keilzähne entwickeln eine abschließende mechanische Kraft, die proportional zum Ausgangsdrehmoment ist. Es können auch andere Einrichtungsformen zur Entwicklung dieser Kraft verwendet werden.

Das zweite Element bzw. der Taumelkörper 16 ist bei der dargestellten Ausführungsform ein im wesentlichen zylindrischer Körper 44 mit einer zylindrischen inneren Fläche 46 mit konstantem Radius R, um die Achse 18 über ihre gesamte Länge. Der Körper 44 wird von Lagern 48 und 50 für eine relative Bewegung im Verhältnis zu einem exzentrischen Zylinder 52 aufgenommen, der seinerseits von Lagern 54 und 5 6 unterstützt wird, die eine Drehung des Zylinders relativ zum Träger 20 ermöglichen. Der Körper 44 wird an einer Drehung um die Achse 18 in Bezug zum Gehäuse 11 mit Hilfe eines Armes 58 gehindert, dessen eines Ende 60 nicht drehbar an dem zylindrischen Körper 44 befestigt und dessen anderes Ende 62 gegen Drehung in Bezug auf das Gehäuse 11 mit Hilfe eines Kugelgelenkes 64 gesichert ist.

Wie in der oben erwähnten älteren Patentanmeldung P 27 49 047.7 beschrieben worden ist, ist der exzentrischen Zylinder 52 derart geformt, daß eine äußere zylindrische Lauffläche, die von den Lagern 54 und 56 bestimmt wird, konzentrisch zu einer Achse ist, die zur einer Achse geneigt ist, die von den Lagern 48 und 50 bestimmt wird und im vorliegenden Fall die Achse 18 ist. Aufgrund dieser Konstruktion des Zylinders 52 und seiner Position zwischen dem Träger 20 und dem Körper 44 bewirkt eine Relativdrehung des Zylinders 52 und des Trägers 20 eine Veränderung des Winkels a

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zwischen der ersten Achse 14 und der zweiten Achse 18. Um diese Veränderung des Winkels a zu steuern, begrenzt die äußere Fläche des Zylinders 52 mit der inneren Fläche des Trägers 20 eine ringförmige Kammer, die von einem Paar rippenartiger Leisten 66 und umfaßt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Leiste 66 durch geeignete Mittel wie z.B. Schrauben 70 an dem exzentrischen Zylinder 52 befestigt, wohingegen die rippenartige Leiste 68 in ähnlicher Weise an dem Träger 20 befestigt ist.

Aufgrund der übertragung des Antriebsdrehmomentes zwischen dem Träger 20 und dem Körper 44 erfolgt eine relative Drehung des exzentrischen Zylinders und des Trägers unter einer Antriebsdrehmomentvorspannung in einer Richtung, welcher ein in der anderen Richtung wirkender Strömungsmittelsteuerdruck entgegensteht. Drucksteuerströmungsmittel wird zu der von den Leisten 66 und 68 begrenzten ringförmigen Kammer zu-und abgeführt über einen Kanal 72, der wirksam mit einer Pumpe 74 verbunden ist, die außerhalb des Trägers 20 gelagert ist.

Der Aufbau der Pumpe 74 sowie die Art und Weise, in welcher sie betrieben wird, um den Strömungsmittelfluß zur Veränderung des Winkels a zu steuern, ist vollständig in der oben erwähnten Patentanmeldung beschrieben. Auch die Konfiguration der äußeren oder Antriebsfläche der kegelformartigen Bauteile 38 und 40, die erforderlich ist, um den Abstand zwischen dem Punkt S und den Berührungspunkten P1 und P2 zur Veränderung des effektiven Radius R der kegelformartigen Bauteile zu verschieben, ist in dieser Patentanmeldung offenbart. Es genügt daher für ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung anzumerken, daß der Drehmomentwandler 10 z.B. ein Eingangsdrehmoment am Muffenabschnitt 28 und eine entsprechende Drehung des Trägers 20 in eine Taumelbewegung des zweiten Elements bzw. Taumelkörpers 16 derart umwandelt, daß die Achse 18 auf einer doppelkegelförmigen Bahn um die Achse 14 ohne Relativbewegung der Achsen am Punkt S umläuft. Die innere zylindrische Fläche 46 des Körpers 44 erzeugt ein Paar von Rollflächen auf gegenüberliegenden Seiten des Punktes S,

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die mit den kegelformartigen Bauteilen 38 und 40 an zwei Berührungspunkten P1 und P2 in Eingriff bringbar sind, um die kegelformartigen Bauteile 38 und 40 sowie die Welle 32 zu einer Drehung um die Achse 14 anzutreiben. Die relativen Winkelgeschwindigkeiten des Trägers 20 oder des Muffenabschnittes 28 und der Welle 32 oder das Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers wird durch den Radius R_n der kegelformartigen Bauteile 38 und 40 an den Punkten P1 und P2 entsprechend der Gleichung S> ~ 5 + <vf = 0 bestimmt. Hierbei ist i8 die Rotationsgeschwindigkeit der Welle 32, o( die Winkelgeschwindigkeit des Trägers 20 oder die Umlaufdrehzahl der zweiten Achse 18 um die erste Achse 14 und <? das Verhältnis des Radius R, des Taumelkörpers 16 zum Radius R des Zentralkörpers oder der kegelformartigen Bauteile 38 und an den Reibrollberührungspunkten P1 und P2. Da sich der Radius R mit dem Abstand der Berührungspunkte P1 und P2 vom Punkt S verändert, verändert sich die Funktion Q nur mit R , da R, in dem

) W D

dargestellten Ausführungsbeispiel festgelegt ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der numerische Wert der Funktion P zwischen 1 und 2 (ff < 2;^i > 1). Das Drehzahlverhältnis des Wandlers 10 ( us/ <x = 1 - P ) liegt daher zwischen 0 und 1 und ist immer eine negative Funktion, iß ist daher eine Richtungsumkehr von oC .

Obwohl der Drehmomentwandler 10 selbst ähnlich dem in der älteren Patentanmeldung P 27 49 047.7 offenbarten Wandler ist, ist seine Offenbarung in der vorliegenden Anmeldung sowohl für ein vollständiges Verständnis der Gesamtübertragungsvorrichtung wesentlich als auch repräsentativ für andere Formen von Drehmomentwandlern, bei welchen ein gegebenes Eingangsdrehmoment an einer Welle 76, die mit dem Muffenabschnitt 28 und dem Träger 20 z.B. mit Hilfe von Zahnrädern 78 und 80 verbunden ist, als Ausgangsdrehmoment der Hohlwelle 32 mit unbegrenzt veränderbaren Drehzahlen über einen begrenzten Bereich übertragen wird, der durch das Radiusverhältnis R, /R oder die oben identifizierte Funktion P bestimmt ist. Unter der Voraussetzung einer konstanten Eingangsdrehzahl an der Welle

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in einer Richtung wird die Welle 32 in einer entgegengesetzten Richtung mit einer maximalen Drehzahl {S t) für einen Minimalwert des Radius R (Maximalwert von Q oder ? t ) und mit einer

minimalen Drehzahl ( i»> t ) gedreht, wenn der Winkel a vermindert wird, so daß die Berührungspunkte P1 und P2 am größten Radius R

(^J ) der kegelförmigen Bauteile 38 und 40 angeordnet sind. Diese Betriebsweise ist vollständig in der oben erwähnten Patentanmeldung beschrieben und braucht hier nicht wiederholt zu werden. Es wird jedoch angemerkt, daß in der in Fig. 1 gezeigten Winkelposition der Achsen 18 und 14 das Drehzahlverhältnis der Ausgangswelle 32 zur Eingangswelle 76 maximal ist und daß in diesem Zustand die kegelförmigen Bauteile 38 und 40 aufeinander zu und zu dem Achsenschnittpunkt S gegen die Vorspannung der Feder 42 verschoben sind. Wenn der Winkel a erniedrigt wird, werden die Berührungspunkte P1 und P2 relativ zu den kegelformartigen Bauteilen 38 und 40 verschoben, wobei diese Bauteile axial voneinander weg und relativ zum Achsenschnittpunkt S bewegt werden. Die Drehzahl Uj der Welle 32 nimmt daher relativ zur Drehzahl der Eingangswelle und Rotationsgeschwindigkeit <°C des Trägers 20 ab, wenn der Winkel a und der Wert P erniedrigt werden. Auch wenn das Drehzahlverhältnis t§/ oc abnimmt, werden die kegelformartigen Bauteile axial auf den Keilzähnen 41 von einer Position minimalen Abstands auf gegenüberliegenden Seiten des Punktes S oder der im wesentlichen in Fig. 1 gezeigten Position zu einem Punkt maximalen Abstands bewegt. Es wird außerdem angemerkt, daß die Veränderung des Drehzahlverhältnisses der Geschwindigkeiten p< ^un(^ to umkehrbar ist, d.h. das Verhältnis tS / d< kann eingestellt werden über eine unbegrenzte Anzahl von Werten von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert, wenn der Winkel a von einem Minimalwert zu einem Maximalwert erhöht wird.

Ein wichtiger Aspekt der Gesamtübertragungsvorrichtung besteht in der Verbindung des Drehmomentwandlers 10 mit einem epizyklischen Getriebesystem, vorzugsweise einem System mit einem ersten Planetenradsatz 82 und einem zweiten Planetenradsatz 84. Der Planetenradsatz 84 besteht aus einem innenverzahnten Ringrad 86, das direkt mit der

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Hohlwelle 32 des Drehmomentwandlers 10 verbunden ist und einen Durchmesser D₁ hat, einer Reihe von Planetenrädern 88, die von einem Planetenradträger 90 getragen werden, und einem Sonnenrad mit einem Durchmesser D₂ . Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann der Planetenradträger 90 mit einer Umfangsbremse B3 in Eingriff gebracht und hierdurch gegen Drehung gesichert werden. Darüber hinaus weist der Planetenradträger 90 einen radialen Plattenabschnitt 94 auf, der im Abstand von einem Flansch 96 angeordnet ist, der einstückig mit der Hohlwelle 97 ausgebildet ist, auf welcher das Sonnenrad 92 ausgebildet oder befestigt ist. Eine dehnbare Kupplung C4 kann den Träger 90 und das Zwischenelement 97 verbinden, um den Planetenradsatz 84 zu verriegeln und das Zwischenelement so zu verbinden, damit es sich als Einheit mit der Welle dreht.

Der Planetenradsatz 82 weist ein Sonnenrad 98 auf, das einstückig mit dem Zwischenelement 97 mit dem Sonnenrad 92 des ersten Planetensatzes ausgebildet ist und einen Durchmesser D₃ aufweist. Das Sonnenrad 98 kämmt mit den Planetenrädern 100, die ihrerseits mit einem innenverzahnten Ringrad 102 mit einem Durchmesser D. kämmen, das mit der Systemausgangswelle 104 mit Hilfe einer Kupplung C₁ verbunden werden kann. Die Planetenräder 100 sind in einem Träger 106 aufgenommen, der eine Umfangsbremse B1 aufweist und mit der Ausgangswelle 104 mit Hilfe einer Kupplung C2 verbunden werden kann. Es wird angemerkt, daß das Ringrad 102 nicht-drehbar an einem Ende der Gegenwelle 108 vorgesehen ist, die sich durch die Hohlwelle 32 erstreckt und an ihrem gegenüberliegenden Ende mit einem kombinierten Brems- und Kupplungsplattenelement 110 verbunden ist. Das Element 110 und demzufolge die Welle 108 können an einer Drehung durch eine umfangsbremse B2 gehindert oder direkt mit dem Muffenabschnitt 28 des Trägers 20 mit Hilfe einer Kupplung C3 verbunden werden. Wie gezeigt, ist der Muffenabschnitt 28 an seinem Ende mit einer Kupplungsfläche 112 versehen, um diese Verbindung zu erleichtern.

In den Figuren 2 bis 5 sind die grundlegenden Komponenten des Gesamtgetriebes der Ausführungsform gemäß Fig. 1 schematisch in vier

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Betriebszuständen dargestellt, die mit "rückwärts", "langsam", "mittel" und "schnell" gekennzeichnet sind. In diesen Schemadarstellungen sind die grundlegenden Komponenten sowohl des Drehmomentwandlers 10 wie auch des Planetengetriebesystems mit den gleichen Bezugszeichen identifiziert, wie sie in Fig. 1 verwendet werden. Zusätzlich sind die Rotationsgeschwindigkeiten der ver-

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schiedenen Komponenten mit griechischen Buchstaben <χ , pi ', K) , ι°>' und Q gekennzeichnet. Komponenten, die an einer Drehung um ihre jeweiligen Achsen gehindert sind, sind schwarz dargestellt, wohingegen Komponenten, die als Einheit drehbar sind, einheitlich schraffiert sind. Die Begriffe "Uhrzeigersinn" und !'Gegenuhrzeigersinn", wie sie in der nachfolgenden Erörterung dieser Figuren verwendet werden, werden durch eine Ansicht der Vorrichtung von der linken Seite aus bestimmt.

Unter der Voraussetzung, daß ein einseitig ausgerichteter, im Uhrzeigersinn verlaufender Drehmomenteingang auf das Zahnrad 80 gegeben wird, um den Träger 20 mit einer Geschwindigkeit ei zn drehen, wird eine Drehung der Ausgangswelle 104 mit einer Geschwindigkeit ° im Gegenuhrzeigersinn in dem Betriebszustand "rückwärts" der Fig. 2 erzielt, indem die Kupplungen C2, C 4 und die Bremse B2 in Eingriff gebracht werden. In diesem Zustand ergibt eine Drehung des Trägers 20 mit einer Geschwindigkeit &C im Uhrzeigersinn eine Drehung des ersten Elements bzw. Zentralkörpers 12 des Drehmomentwandlers 10 mit einer Geschwindigkeit tS> im Gegenuhrzeigersinn. Die direkte Verbindung des Zentralkörpers mit dem Sonnenrad des Planetenradsatzes 82 zusammen mit dem festgelegten oder nicht-drehbaren Zustand des Ringrades 102 dieses Satzes ergibt eine Umlaufbewegung der Planetenräder 100, so daß der Planetenradträger 106 und die Welle 104 im Gegenuhrzeigersinn mit einer Geschwindigkeit © gedreht werden.

Im Betriebszustand "langsam" ist die Kupplung C4 ebenfalls eingerückt wie auch die Kupplung C1 und die Bremse B1. In diesem Fall ergibt daher die Drehung des Trägers 20 im Uhrzeigersinn mit einer

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Geschwindigkeit pc eine Drehung des Zentralkörpers 12 mit einer Geschwindigkeit to im Gegenuhrzeigersinn und eine Drehung des Sonnenrades 98 in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit im Gegenuhrzeigersinn. Da der Planetenradträger in diesem Betriebszustand jedoch festgelegt ist, ergibt die Drehung des Sonnenrades 98 im Gegenuhrzeigersinn eine Drehung der Planetenräder 100 und des Ringrades 102 im Uhrzeigersinn. Eine solche Drehung des Ringrades 102 im Uhrzeigersinn wird direkt durch die eingerückte Kupplung C1 auf die Ausgangswelle 104 übertragen.

In dem in Fig. 4 gezeigten Betriebszustand "mittel" sind die Kupplungen C2, C3 und C4 eingerückt, wohingegen die Bremsen B1, B2 und B3 gelöst sind. Eine Drehung des Trägers 20 mit der Geschwindigkeit cK im Uhrzeigersinn ergibt daher wieder eine Drehung des Zentralkörpers 12 sowie des Sonnenrades 98 mit einer Geschwindigkeit to im Gegenuhrzeigersinn. Die Verbindung der Gegenwelle 108 mit dem Träger 20 mit Hilfe der Kupplung C3 ergibt in diesem Betriebszustand eine Drehung des Ringrades 102 ebenfalls mit der Geschwindigkeit <§ im Uhrzeigersinn. Der Planetenradträger 106, der direkt mit der Ausgangswelle 104 über die Kupplung C2 verbunden ist, wird im Uhrzeigersinn mit einer Ausgangsgeschwindigkeit

$ angetrieben, da der Ring 102 mit einer Geschwindigkeit c< ' größer als die Geschwindigkeit to gedreht wird. Mit anderen Worten wird bei dem Betriebszustand "mittel" die Geschwindigkeit, mit welcher der Planetenradträger 106 angetrieben wird, durch Drehung des Sonnenrades 98 bewirkt, jedoch in einem subtraktiven Sinne, so daß, wenn die Drehzahl des Sonnenrades 98 z.B. abfällt, die Drehzahl des Trägers und damit die Drehzahl der Ausgangswelle 104 ansteigt.

In Fig. 5 sind die Kupplungen C2 und C3 sowie die Bremse B3 eingerückt, um einen Betriebszustand "schnell (overdrive)" zu bewirken. In diesem Zustand ergibt eine Drehung des Trägers 20 mit einer Geschwindigkeit <χ eine Drehung der Ringrades 102 des Planetenradsatzes 82 mit der gleichen Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn. Der Zentralkörper 12 des Drehmomentwandlers 10 wird im Gegen-

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Uhrzeigersinn mit einer Geschwindigkeit iS angetrieben. Der festgelegte Zustand des Planetenradträgers 90 des ersten Planetenradsatzes 84 ergibt eine Drehung des Sonnenrades 98 des Planetenradsatzes 82 im Uhrzeigersinn. Die Geschwindigkeit des Planetenradträgers 106 oder q ist daher eine additive Funktion der Geschwindigkeiten des Sonnenrades 98 und des Ringes 102.

Eine direkte Verbindung des Eingangsdrehmomentes zu der Ausgangswelle 104 kann durch Einrücken der Kupplungen C1 und C3 bewirkt werden, wobei alle anderen Kupplungen und Bremsen gelöst sind. Darüber hinaus können in diesem Zustand die kegelformartigen Bauteile 38 und 40 des Zentralkörper 12 außer Eingriff mit dem Taumelkörper 16 durch geeignete Einrichtungen (nicht gezeigt) gebracht werden.

In Fig. 6 ist ein spezielles Beispiel der Werte für die Drehzahl

Q der Ausgangswelle unter der Voraussetzung einer konstanten Eingangsdrehzahl (χ von 2.500 U/min gezeigt. In der in Fig. 6 gezeigten Tabelle sind drei Werte der jeweiligen Winkelgeschwindigkeiten für einen minimalen, einen mittleren und einen maximalen Wert der Funktion <? gegeben. Die Symbole auf der rechten Seite jeder horizontalen Zeile stellen die relative Position der kegelformartigen Bauteile 38 und 40 dar, d.h. den Abstand der Teile vom Achsenschnittpunkt S.

Obwohl die Herleitung der numerischen Werte, die in der Tabelle der Fig. 6 angegeben sind, weiter unten im einzelnen erläutert wird, wird angemerkt, daß für die gegebene Eingangsdrehzahl· c< von 2.500 U/min die Systemausgangsdrehzahl Q von 265 U/min für einen Minimalwert der Funktion P ( f' ) auf 1.020 ü/min für einen Maximalwert von P (?^ ) ^-^m Betriebszustand "langsam" ansteigt. Darüber hinaus und noch signifikanter wird festgestellt, daß der kleinste Wert von <s> bei maximalem 9 ( f 4 ) im Betriebszustand "mittel" identisch mit dem höchsten Wert von φ im Betriebszustand "langsam" ist. Im Betriebszustand "mittel" steigt J> von 1.020 U/min auf 1.500 U/min an, während der Wert 9 vom Maximum ff auf

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das Minimum J J abfällt. Im Betriebszustand "schnell" wird die Anfangsausgangsdrehzahl & für den Minimalwert P I um 400 U/min erhöht über die größte Drehzahl im Betriebszustand "mittel". Dieser Zustand wird vorgezogen, da eine Anwendung des Getriebes z.B. in einem Automobil eine Verminderung der Motordrehzahl beim Schalten von "mittel" zu "schnell" berücksichtigen würde.

Die numerischen Werte, die in der Tabelle der Fig. 6 gegeben sind, sind ein Ergebnis des kombinierten Effektes des Drehmomentwandlers 10 und des epizyklischen Getriebesystems gemäß den nachfolgenden Gleichungen:

Rückwärts: § =

Langsam: Q = θ(1<_Λ {/1 - f)

Schnell: § 4

k_A~y\

In den obigen Gleichungen stellen die Faktoren k₁ und k„ primäre Konstruktionsparameter der jeweiligen Planetenradsätze 82 und 84 dar. Insbesondere ist k.. gleich -DjD. und k„ gleich -D^/D- , wobei die Größen D₁, D_?, D., und D. die Durchmesser der Sonnenräder und Ringräder der Planetenradsätze sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Um den Übergang von "langsam" zu "mittel" zu erleichtern, wie oben erklärt worden ist, steht die Funktion k₁ zum Drehmomentwandler 10 über den Maximalwert J T von ^ in Beziehung. Insbesondere wird diese Beziehung durch nachfolgende Gleichung bestimmt:

₌ A-

— Λ

Da die Funktion k„ nur im Betriebszustand "schnell" wirksam wird, kann das Drehzahlverhältnis im Betriebszustand "schnell" durch

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geeignete Auswahl der Werte für D₁ und D„ eingestellt werden. In dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wurden nachfolgende Werte für P und k ausgewählt:

fi = 1,85
^l = 1,22
[Cf = "0,48
k^ = -1,18

In Fig. 7 ist die Funktionsweise des in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Getriebes eines Automobils oder anderen Fahrzeuges, welches durch herkömmliche Motoren angetrieben wird, durch eine Kurve E dargestellt, wobei die Motorleistung gegen die Drehzahl des Fahrzeugrades aufgetragen ist. Im Zusammenhang der oben identifizierten Drehzahlwerte ist die Motordrehzahl direkt proportional zur Geschwindigkeit o( , wohingegen die Raddrehzahl direkt proportional zur Geschwindigkeit $ ist. Darüber hinaus ist der relative axiale Abstand zwischen den Bauteilen 38 und 40 in Fig. 7 gezeigt für einen Minimalwert und einen Maximalwert von

Q in jedem Inkrement des durch die Planetenradsätze 82 und 84 erzeugten Drehzahlverhältnisses "rückwärts" , "langsam", "mittel", "schnell" und "direkter Antrieb". Es wird angemerkt, daß die Motordrehzahl über die Bereiche "rückwärts", "langsam" und "mittel" konstant gehalten wird mit einem Abfall von ungefähr 5 00 U/min beim Schalten von "mittel" zu "schnell". Ein ähnlicher Kupplungsabfall der Motordrehzahl tritt beim Schalten von "schnell" zu "direkter Antrieb" auf.

In Fig. 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform bleibt der strukturelle Aufbau des Drehmomentwandlers 10 unverändert, ausgenommen, daß die Gegenwelle 108' direkt mit einem Ende des Trägers 20 verbunden ist. Die Drehkomponente & wird daher immer sowohl für den Träger 20 als auch für die Gegenwelle 108¹ gelten.

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Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform verbindet ein Paar von Planetenradsätzen 82" und 84' die Ausgangswelle 104 ( Q ) mit der Gegenwelle 108' ( $ ) und der Hohlwelle 32, auf welcher die kegelformartigen Bauteile 38 und 40 festgekeilt sind (to ). Der Planetenradsatz 82" ist ähnlich aufgebaut wie der Satz 82 der vorangehenden Ausführungsform und besteht aus einem Sonnenrad 98', einer fcerie von Planetenräder 100* und einem Ringrad 102', das direkt mit der Gegenwelle 108¹ verbunden ist. Die Planetenräder 100' sind in einem Planetenradträger 106' aufgenommen, der in diesem Falle direkt mit der Ausgangswelle 104 verbunden ist.

Der Planetenradsatz 84' weist wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ein Ringrad 86', ein oder mehrere Planetenräder 88' und ein Sonnenrad 92' auf. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch angemerkt, daß das Sonnenrad 92' direkt mit der Hohlwelle 32 des Drehmomentwandlers verbunden ist, wohingegen das Ringrad 86' direkt mit dem Sonnenrad 98' des ersten Planetenradsatzes 82' verbunden ist. In diesem Falle kann der Planetenradträger 90' an einer Drehung mit Hilfe einer Bremse B4 gehindert oder mit dem Ringrad 86' durch eine Kupplung C5 verbunden werden. Eine Kupplung C6 kann den Planetenradträger 106" des ersten Planetenradsatzes 82' mit dem Sonnenrad 98' dieses Planetenradsatzes verbinden, derart, daß der Planetenradsatz 82' verriegelt ist, so daß die Ausgangswelle 104 direkt mit der Gegenwelle 108" verbunden ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 können die Kupplungen C5 und C6 sowie die Bremse B4 getrennt betätigt werden, um die Stufen "mittel" , "schnell" und "direkter Antrieb" des Drehzahlverhältnisses des Zahnradgetriebes herzustellen. Insbesondere verriegelt die Betätigung der Kupplung C5 zur Verbindung des Planetenradträgers 90' mit dem Ringrad 86' den Planetenradsatz 84', so daß die Winkelgeschwindigkeit des Sonnenrades 98' in dem Planetenradsatz 82' die gleiche ist wie die Geschwindigkeit t*3 der Hohlwelle 32. Das Ringrad 102¹ des Planetenradsatzes 82", das direkt mit der Gegenwelle verbunden ist, dreht sich mit einer Geschwindigkeit tu , welche, wie oben erklärt worden ist, eine Richtungsumkehr von

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to ist. Daher ist die Ausgangsdrehzahl φ eine Funktion sowohl von Ui wie von oC . "Gemäß allgemein bekannten Betriebscharakteristiken von epizyklischen Getrieben kann die Drehrichtung der Ausgangswelle 104 mit einer Drehzahl © eine Richtungsumkehr erfahren. Diese Charakteristik des Planetenradsatzes 82' wird bei dieser Ausführungsform dazu verwendet, um einen Betriebszustand "rückwärts" zu erzeugen mit einem Drehzahlverhältnis, das demjenigen des Betriebszustandes "mittel" entspricht. Aus der in Fig. 9 gezeigten Kennlinie geht hervor, daß die Ausgangswelle 104 und entsprechende damit verbundene Fahrzeugräder zwischen einem Bereich "rückwärts" und einem Bereich "mittel" mit Geschwindigkeiten angetrieben werden können, die nur von dem Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers 10. abhängen, wobei sich die kegelformartigen Bauteile 38 und 40 von einer einander zugewandten Position zu einer Position maximalen Abstandes untereinander und zum Punkt S bewegen .

Im "schnellen" Betriebszustand wird der Planetenträger 90' an einer Drehung durch die Bremse B4 gehindert, um einen Betriebszustand herzustellen, der dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht, wie unter Bezugnahme auf Fig. 5 deutlich wird. Eine Betätigung der Kupplung C6 zur Verriegelung des Planetenradsatzes 82' verbindet die Ausgangswelle 104 direkt mit der Gegenwelle 108¹, um den Betriebszustand "direkter Antrieb" herzustellen.

Obwohl die Ausführungsform der Fig. 8 im Vergleich zu den Figuren 1 bis 7 einenKompromiß vom Standpunkt des Gesamtdrehzahlveränderungsbereichsdarstellt, wird angemerkt, daß nur drei unabhängig betätigbare Steuerfunktionen erforderlich sind, d.h. die Kupplungen C5, C6 und die Bremse B4. Hierbei werden jedoch vergleichbare Betriebsparameter, wenn auch innerhalb eines engeren Bereichs der Drehzahlverhältnisse, erzielt.

Mit der vorliegenden Vorrichtung ist eine äußerst wirksame Drehmomentübertragungsvorrichtung geschaffen worden, welche alle oben genannten Ziele vollständig erfüllt. Es wird darüber hinaus ange-

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merkt, daß Durchschnittsfachleute verschiedene Modifikationen und/oder Abänderungen bei den dargestellten Ausführungsbeispielen vornehmen können, ohne vom erfindungsgemäBen Grundkonzept abzuweichen. Es wird demzufolge ausdrücklich betont, daß die vorhergehende Beschreibung nur beispielsweise eine bevorzugte, nicht beschränkte Ausfuhrungsform beinhaltet und daß der Kern und Umfang der vorliegenden Erfindung durch Bezugnahme auf die Patentansprüche bestimmt wird.

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Claims (24)

1. Patentansprüche

   einen Drehmomentwandler (10) mit einer Eingangsdrehmomenteinrichtung (76, 78, 80, 20), mindestens einer Ausgangsdrehmomenteinrichtung (32) und einer einstellbaren Einrichtung (52), um die Ausgangsdrehmomenteinrichtung mit der Eingangsdrehmomenteinrichtung für eine Drehmomentübertragung mit veränderbarem Drehzahlverhältnis innerhalb eines begrenzten Bereiches zu verbinden, in welchem sich die Drehzahl der Ausgangsdrehmomenteinrichtung zwischen einem Minimal- und Maximalwert für eine gegebene Drehzahl der Eingangsdrehmomenteinrichtung verändert,

   eine Systemausgangsdrehmoment-Antriebseinrichtung (104) zur Übertragung des Eingangsdrehmoments zu einer drehbaren Einrichtung, und

   ein epizyklisches Planetengetriebe (82) zur Verbindung der Eingangsund Ausgangsdrehmomenteinrichtung des Drehmomentwandlers mit der

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   Systemausgangsdrehmoment-Antriebseinrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Drehzahlverhältnisinkrements, in welchem sich die Drehzahl der Systemausgangsdrehmoment-Antriebseinrichtung direkt mit der Drehzahl der Ausgangsdrehmomenteinrichtung des Drehmomentwandlers innerhalb des begrenzten Bereichs verändert, und eines zweiten Drehzahlverhältnisinkrements, in welchem sich die Drehzahl der Systemausgangsdrehmoment-Antriebseinrichtung umgekehrt wie die Drehzahl der Ausgangsdrehmomenteinrichtung des Wandlers innerhalb des begrenzten Bereichs verändert.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung einer maximalen Systemausgangsdrehzahl in dem ersten Drehzahlverhältnisinkrement für eine gegebene Eingangsdrehzahl, wobei diese Systemausgangsdrehzahl einer minimalen Systemausgangsdrehzahl in dem zweiten Drehzahlverhältnisinkrement für die gegebene Eingangsdrehzahl entspricht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (84) zur Erzeugung eines dritten Drehzahlverhältnisinkrements, in welchem sich die Drehzahl der Systemausgangsdrehmoment-Antriebseinrichtung (104) direkt mit der Drehzahl der Drehmomentausgangseinrichtung (32) des Wandlers (10) verändert.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das erste, zweite und dritte Drehzahlverhältnisinkrement aufeinanderfolgend durch den begrenzten Bereich unterscheiden.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung einer Bewegungsumkehr der Systemausgangsdrehmoment-Antriebseinrichtung relativ zu der Eingangsdrehmomenteinrichtung mit einer Drehzahl, die sich umgekehrt wie die Drehzahl der Ausgangsdrehmomenteinrichtung des Wandlers innerhalb des begrenzten Bereichs verändert (Fig. 8).
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Ausgangsdrehzahl (S) des Drehmomentwandlers (10) zu seiner Eingangsdrehzahl fcx) sich umgekehrt

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   verändert wie Veränderungen einer Funktion γ gemäß der Gleichung ß/oL =1 - $ t wobei das Minimum die
   und das Maximum kleiner als 2 ist.

   ß/oL =1 - $ t wobei das Minimum dieser Funktion f größer als 1
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das epizyklische Planetengetriebe einen Planetenradsatz (82) mit einem Sonnenrad (98),einem innerverzahnten Ringrad (102) und einem PIanetenradträger (106) aufweist und daß das Durchmesserverhältnis k.. des Sonnenrades zum Ringrad zum Maximalwert f fder Funktion γ in der Beziehung k. = 1 -Ii—j£-* steht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine erste lösbare Einrichtung (C1) zur Verbindung des Ringrads (102) mit der Systemausgangsdrehmoment-Antriebseinrichtung (104), eine zweite lösbare Einrichtung (C2) zur Verbindung des Planetenradträgers (106) mit der Systemausgangsdrehmoment-Antriebseinrichtung (104), eine lösbare Bremseinrichtung (B1) zur Verhinderung der Drehung des Planetenradträgers (106) und eine dritte lösbare Einrichtung (C3) zur Verbindung des Ringrads (102) und der Eingangsdrehmomenteinrichtung (28, 20), wobei die erste lösbare Einrichtung (C1) und die Bremseinrichtung (B1) gemeinsam betätigbar sind zur Erzeugung eines ersten Systemdrehzahlverhältnisses und wobei die zweite und dritte lösbare Einrichtung (C2, C3) gemeinsam und alternativ relativ zu der ersten lösbaren Einrichtung (C1) und der Bremseinrichtung (B1) betätigbar sind zur Erzeugung eines zweiten Systemdrehzahlverhältnxsses.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine zweite lösbare Bremseinrichtung (B2) zur Verhinderung der Drehung des Ringrads (102) während des eingerückten Zustands der zweiten Kupplungseinrichtung (C2) zur Erzeugung einer Systembewegungsumkehr relativ zu der Eingangsdrehmomenteinrichtung (20)·
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (84) zur Bewegungsumkehr des Sonnenrades (98) am hohen Ende des zweiten Systemdrehzahlverhältnisinkrements zur Erzeugung eines dritten Systemdrehzahlverhältnisses.

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11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegungsumkehr des Sonnenrads (98) einen zweiten Planetenradsatz (84) aufweist mit einem zweiten mit dem Sonnenrad (98) des ersten Planetenradsatzes (82) verbundenen Sonnenrad (92), einem zweiten mit der Drehmomentausgangseinrichtung (32) verbundenen, innenverzahnten Ringrad (86) und einem zweiten, von einem zweiten Planetenradträger (90) getragenen Plantenrad (88).
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine dritte lösbare Bremseinrichtung (B3) zur Verhinderung der Drehung des zweiten Planetenradträgers (90) und eine lösbare Einrichtung (C4) zur Verriegelung des zweiten Planetenradsatzes (84) , die alternativ zu der dritten lösbaren Bremseinrichtung (B3) betätigbar ist.
13. 13. Drehmomentübertragungsvorrichtung zur Verbindung von Antriebsund Abtriebswellen mit veränderbaren Drehzahlverhältnissen, gekennzeichnet durch

    einen Drehmomentwandler (10) mit einem Gehäuse (11), einem drehbaren Träger (20), der in dem Gehäuse drehbar um eine erste Achse (14) gelagert ist, einem Taumelkörper (16), der in dem Träger gelagert ist und Drehrollflächen (46) um eine zweite Achse (18) aufweist, die im Verhältnis zur ersten Achse geneigt ist und die erste Achse in einem Achsenschnittpunkt (S) schneidet, einer um die erste Achse drehbaren Wandlerausgangswelle (32), einem Paar von Antriebsbauteilen (38, 40), die verschiebbar auf der Wandlerausgangswelle festgekeilt sind für eine Bewegung längs der ersten Achse zu und weg voneinander und in Bezug auf den Achsenschnittpunkt, wobei die Antriebsbauteile an zwei in gleichem Abstand vom Achsenschnittpunkt entfernten Berührungspunkten (P1, P2) in Reibeingriff mit der Drehrollfläche (46) des Taumelkörpers (16) stehen, so daß die Nutationsbewegung der zweiten Achse um die erste Achse mit einer Geschwindigkeit <§ den Antriebsbauteilen eine Drehgeschwindigkeit «Ο erteilt, wobei die Radien der Antriebsbauteile (R } und der

    Rollfläche (R_fa) entsprechend einer Funktion J veränderlich sind und das Wandlerdrehzahlverhältnis io/ « gleich 1 - P ist, und einer Einrichtung (52) zur Veränderung der Funktionf und demzufolge des

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    Wandlerdrehzahlverhältnisses,

    eine Einrichtung (78, 80) zur Verbindung der Antriebswelle (76) mit dem drehbaren Träger (28, 20),

    eine Einrichtung mit einem epizyklischen Getriebe (82) zur Verbindung des Wandlers (10) mit der Abtriebswelle (104), wobei das epizyklische Getriebe mindestens einen Planetenradsatz mit einem Sonnenrad (98), das drehbar mit der Wandlerausgangswelle (32) verbindbar ist, einen Planetenradträger (106), der die Planetenräder (100) in Eingriff mit dem Sonnenrad hält, und ein innenverzahntes Ringrad (102) aufweist, das mit den Planetenrädern kämmt, und

    eine Einrichtung (C1, B1) zur Steuerung des Planetenradsatzes (82) zur Erzeugung eines ersten Übersetzungsverhältnisses in einer Richtung, bei welcher sich die Funktion Q zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert verändert, um kontinuierlich das Verhältnis der Abtriebs- zur Antriebswellendrehzahl zu verändern, und eine Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Übersetzungsverhältnisses, bei welchem sich die Funktion Q zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert in der entgegengesetzten Richtung mit fortgesetztem Anstieg des Verhältnisses von Abtriebs- zur Antriebswellendrehzahl verändert.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte Einrichtung ein erstes Übersetzungsverhältnis, bei welchem sich die Funktion P von einem Minimal- zu einem Maximalwert verändert, um das Verhältnis von Abtriebs- zur Antriebswellendrehzahl zu vergrößern, und ein zweites Übersetzungsverhältnis erzeugt, bei welchem sich die Funktion γ von einem Maximalwert aus verändert mit fortgesetztem Anstieg des Verhältnisses von Abtriebszur Antriebswellendrehzahl.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine erste lösbare Einrichtung (C1) zur Verbindung des Ringrads (102) mit der Abtriebswelle (104), eine zweite lösbare Einrichtung (C2) zur Verbindung des Planetenradträgers (106) mit der Abtriebswelle, eine

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    lösbare Bremseinrichtung (B1) zur Verhinderung der Drehung des Planetenradträgers (106) und eine dritte lösbare Einrichtung (C3) zur Verbindung des Ringrads (102) und der Eingangsdrehmomenteinrichtung (28, 20), wobei die erste lösbare Einrichtung (C1) und die Bremseinrichtung (B1) gemeinsam betätigbar sind zur Erzeugung eines ersten Abtriebs-/Antriebswellendrehzahlverhältnisses und wobei die zweite und dritte lösbare Einrichtung (C2, C3) gemeinsam und alternativ relativ zu der ersten lösbaren Einrichtung (C1) und der Bremseinrichtung (B1) betätigbar sind zur Erzeugung eines zweiten Abtriebs-/ Antriebswellendrehzahlverhältnisses.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine zweite lösbare Bremseinrichtung (B2) zur Verhinderung der Drehung des Ringrads (102) während des eingerückten Zustands der zweiten Kupplungseinrichtung (C2) zur Erzeugung einer Bewegungsumkehr der Abtriebswelle (104) relativ zu der Antriebswelle (76).
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (84) zur Bewegungsumkehr des Sonnenrades (98) am hohen Ende des zweiten Abtriebs-/ Antriebswellendrehzahlverhältnisses zur Erzeugung eines dritten Abtriebs-/ Antriebswellendrehzahlverhältnisses.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegungsumkehr des Sonnenrades (98) einen zweiten Planetenradsatz (84) aufweist mit einem zweiten mit dem Sonnenrad

    (98) des ersten Planetenradsatzes (82) verbundenen Sonnenrad (92), einem zweiten mit der Wandlerausgangswelle (32) verbundenen innenverzahnten Ringrad (86) und einem zweiten von einem zweiten Planetenradträger (90) getragenen Planetenrad (88).
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine dritte lösbare Bremseinrichtung (B3) zur Verhinderung der Drehung des zweiten Planetenradträgers (90) und eine lösbare Einrichtung (C4) zur Verriegelung des zweiten Planetenradsatzes (84) , die alternativ zu der dritten lösbaren Bremseinrichtung (B3) betätigbar ist.

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20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (C3) zur Verbindung des Ringrads (102) mit der Antriebswelle (76) und einer Einrichtung (C2) zur Verbindung des Planetenradtragers (106) mit der Abtriebswelle (104).
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen zweiten Planetenradsatz (84) mit einem zweiten Sonnenrad (92) und einem zweiten Ringrad (86) , einem zweiten Planetenradträger (90), der ein Planetenrad (88) in Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad und Ringrad hält, und eine Einrichtung (C4) zur lösbaren Verriegelung des zweiten Planetenradsatzes für eine Drehung als Einheit.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (B3) zur Verhinderung der Drehung des zweiten Planetenradtragers (90) im gelösten Zustand der Verriegelungseinrichtung.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (C1, C3) zur ]ösbaren direkten Verbindung der Abtriebswelle (104) mit der Antriebswelle (76).
24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur lösbaren direkten Verbindung der Abtriebswelle (104) mit der Antriebswelle (76) eine Kupplungseinrichtung (C6) aufweist, um den Planetenradträger (106¹) des ersten Planetenradsatzes (82') mit dem zweiten Ringrad (86') in Eingriff zu bringen (Fig. 8).

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