DE3524081A1 - Drehmomentwandler mit einem stufenlos regelbaren zugmittelgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler mit einem stufenlos regelbaren Zugmittelgetriebe, insbesondere einem Keilriemengetriebe, welches eine Antriebsscheibe und eine Ab­ triebsscheibe aufweist, die über ein Zugmittel miteinander ge­ kopelt sind, wobei die Antriebsscheibe auf einer an ein An­ triebsaggregat ankuppelbaren Antriebswelle sitzt und die Ab­ triebsscheibe auf einer Abtriebsscheibenwelle sitzt, die mit einer Abtriebswelle gekoppelt ist.

Bei bekannten Drehmomentwandlern mit einem stufenlos regel­ baren Zugmittelgetriebe ist der Regelbereich abhängig von der über das Zugmittelgetriebe übertragenen Leistung und nimmt mit zunehmender Leistung ab. Gerade bei der Übertragung von höhe­ ren Leistungen ist aber das sanfte Anfahren oder Abbremsen des Getriebes erwünscht oder sogar, z. B. aus Gründen der Beschleu­ nigung größerer Massen zwingend erforderlich. Da der Regelbe­ reich bekannter Zugmittelgetriebe nicht groß genug ist, werden in vielen Bereichen nicht regelbare Getriebe eingesetzt und diese mit einem regelbaren Antrieb, wie z. B. einem Elektromo­ tor, gekoppelt, der ein Regel der Drehzahl im Bereich von 0 - 100 % erlaubt, obwohl der Einsatz eines regelbaren Zugmittelge­ triebes in Verbindung mit einem nicht regelbaren Antrieb wirt­ schaftlicher wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Drehmo­ mentwandler mit einem stufenlos regelbaren Zugmittelgetriebe die Regelbarkeit, insbesondere um den Null-Bereich, zu verbes­ sern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß der Drehmomentwandler zusätzlich ein Rädergetriebe und ein Überlagerungsgetriebe aufweist, daß das Rädergetriebe antriebs­ seitig mit der Antriebswelle gekoppelt ist und daß das Überla­ gerungsgetriebe sowohl zur Koppelung der Abtriebsscheibenwelle mit der Abtriebswelle, als auch zurKopplung der Abtriebsschei­ benwelle mit der Abtriebsseite des Rädergetriebes vorgesehen ist.

Durch das Überlagerungsgetriebe findet eine Überlagerung der Abtriebsdrehzahl des Zugmittelgetriebes und des Räderge­ triebes statt. Hierdurch läßt sich die Regelbarkeit des Drehmo­ mentwandlers, abhängig von dem im Rädergetriebe bestehenden Übersetzungsverhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb, insbeson­ dere um den Null-Bereich verbessern.

Vorzugsweise sind das Zugmittelgetriebe und das Räderge­ triebe so ausgelegt, daß sie gegensinnige Drehrichtungen lie­ fern, die sich im Überlagerungsgetriebe teilweise aufheben. Ab­ hängig vom gewählten Übersetzungsverhältnis im Rädergetriebe kann dann der Regelbereich des Drehmomentwandlers so verscho­ ben werden, daß er in einem Drehzahlbereich liegt, in dem die Drehzahl der Abtriebswelle auf Null heruntergeregelt werden kann. Das Übersetzungsverhältnis kann aber auch so gewählt werden, daß innerhalb des Regelbereichs eine Änderung der Drehrichtung der Abtriebswelle bewirkt werden kann, wobei das Antriebsaggregat weiter in konstanter Drehrichtung durchläuft. Bei einer solchen Auslegung des erfindungsgemäßen Drehmoment­ wandlers kann auch bei Verwendung eines Verbrennungsmotors als Antriebsaggregat die Drehrichtung der Abtriebswelle geändert werden, ohne daß ein Wendegetriebe und eine Kupplung nötig sind. Bei Verwendung eines Elektromotors als Antriebsaggregat treten dadurch, daß der Elektromotor selbst seine Drehrichtung nicht ändern muß, keine schädlichen Stromstöße oder Spannungs­ einbrüche auf und der Elektromotor wird thermisch weniger be­ lastet.

Durch das Überlagerungsgetriebe, das das Zugmittelgetriebe und das Rädergetriebe miteinander und mit der Abtriebswelle koppelt, findet im Drehmomentwandler eine Leistungsverzweigung statt.

Bei steigender Leistungsübertragung ist es mit Vorteil mög­ lich, anteilmäßig immer weniger Leistung über das Zugmittelge­ triebe zu übertragen. Das Zugmittelgetriebe des erfindungsgemä­ ßen Drehmomentwandlers kann im Vergleich zu bekannten Zugmit­ telgetrieben bei gleicher zu übertragender Leistung kleiner ausgelegt werden, bzw. es kann bei gleich groß ausgelegtem Zugmittelgetriebe eine höhere Leistung übertragen.

Insbesondere dann, wenn es sich bei dem Rädergetriebe um ein Zahnradgetriebe handelt, ist der Gesamtwirkungsgrad des erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers größer als der eines ver­ gleichbaren bekannten Zugmittelgetriebes, da ein großer Anteil der Leistung vom Zahnradgetriebe übertragen wird, welches auf­ grund des Ineinandergreifens der Zahnräder einen weitaus höhe­ ren Wirkungsgrad aufweist, als ein regelbares Zugmittelgetrie­ be, bei dem das Zugmittel meistens ein Keilriemen ist, an dem relativ hohe Reibungsverluste und Schlupf auftreten.

Das Überlagerungsgetriebe ersetzt ein meist ohnehin erfor­ derliches Übersetzungsgetriebe, so daß bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers mit Vorteil keine Mehrkosten zu einem vergleichbaren bekannten Getriebe entste­ hen.

Bei einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers ist das Übersetzungsgetriebe als Differen­ tialgetriebe ausgebildet, wobei das Differentialgetriebe ein Kegelrad-Differentialgetriebe sein kann, das vier miteinander kämmende Kegelräder aufweist, die so zueinander angeordnet sind, daß jeweils eines der Kegelräder die Seite eines Rech­ teckes bildet. Hierbei ist vorzugsweise eines von zwei ein­ ander gegenüberliegenden Kegelrädern mit der Antriebsscheibe des Zugmittelgetriebes drehfest verbunden, während das andere Kegelrad mit der Abtriebsseite des Rädergetriebes verbunden ist. Die Drehzahl der übrigen beiden Kegelräder resultiert dann aus einer Überlagerung der Abtriebsdrehzahlen des Zugmit­ telgetriebes und des Rädergetriebes und wird vorzugsweise di­ rekt auf die Abtriebswelle übertragen.

Mit besonderem Vorteil ist bei dem Differentialgetriebe vorgesehen, daß von zwei einander gegenüberliegenden Kegelrä­ dern der vier Kegelräder das erste Kegelrad mit der Abtriebs­ scheibenwelle drehfest verbunden ist, daß das zweite Kegelrad über eine Abtriebsradwelle mit einem die Abtriebsseite des Rädergetriebes bildenden Abtriebsrad drehfest verbunden ist und daß das dritte Kegelrad und das vierte Kegelrad koaxial zueinander auf einer ihnen gemeinsamen Verbindungsachse frei drehbar angeordnet sind. Die über die Verbindungsachse mitein­ ander verbundenen Kegelräder rollen an dem ersten Kegelrad und an dem zweiten Kegelrad ab und drehen sich dabei nicht nur um ihre eigene Achse, die mit der Verbindungsachse zusammenfal­ len, sondern sie drehen sich auch um ihr gemeinsames geometri­ sches Zentrum, wobei die Verbindungsachse um den Verbindungs­ achsen-Mittelpunkt gedreht wird. Die Drehbewegung der Verbin­ dungsachse wird vorzugsweise auf die Abtriebswelle über­ tragen, indem die Abtriebswelle bei einer bevorzugten Ausbil­ dung der erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers an einem Ende fest mit der Mitte der Verbindungsachse, senkrecht zur Ver­ bindungsachse stehend, verbunden ist und die Abtriebswelle durch die als Hohlwelle ausgebildete Abtriebsradwelle hindurch­ geführt ist.

Vorzugsweise besteht das Rädergetriebe lediglich aus dem auf der Abtriebsradwelle angeordneten Abtriebsrad und einem auf der Antriebswelle angeordneten Antriebsrad, die als mitein­ ander kämmende Zahnräder, vorzugsweise Stirnzahnräder ausge­ bildet sind, und die ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweisen. Da das Abtriebsrad und das Antriebsrad zwei mitein­ ander kämmende Zahnräder sind, besitzt die Abtriebsradwelle einen anderen Drehsinn als die Antriebsradwelle, während die Abtriebsscheibenwelle, da sich das Zugmittel normalerweise nicht kreuzt, den gleichen Drehsinn wie die Antriebswelle be­ sitzt. Dadurch heben sich die über das Rädergetriebe und das Zugmittelgetriebe übertragenen Drehrichtungen im Überlagerungs­ getriebe teilweise auf, so daß durch Regelung des Zugmittelge­ triebes und der von diesem übertragenen Drehzahlen die Dreh­ zahl der Abtriebswelle geregelt werden kann. Im Bereich niedri­ ger Drehzahlen kann mit Vorteil eine Regelung bis zu dem Punkt vorgenommen werden, bei dem über das Zugmittelgetriebe eine gleich große Drehzahl übertragen wird, wie über das Räderge­ triebe und die Abtriebswelle somit stillsteht. Durch eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses von Antriebsrad und Abtriebsrad, die durch ein einfaches Ersetzen des Antriebsra­ des und des Abtriebsrades durch Zahnräder anderer Durchmesser er­ folgen kann, kann der Regelbereich des Drehmomentwandlers in vorteilhafter Weise in einem Bereich höherer oder niedrigerer Drehzahl der Abtriebswelle verschoben werden.

Bei einer anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Drehmo­ mentwandlers ist das Überlagerungsgetriebe als Planetengetrie­ be ausgebildet.

Bei einer solchenAusführung ist vorgesehen, daß das Räder­ getriebe aus einem auf der Antriebswelle drehfest angeordneten Antriebsrad und einem mit diesem Antriebsrad kämmende, auf einer als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebsradwelle angeordne­ ten Abtriebsrad besteht, daß das Abtriebsrad stirnseitig und koaxial mit einem äußeren Hohlrad des Planetengetriebes ver­ bunden ist, daß die Abtriebswelle durch die Abtriebsradwelle hindurchgeführt ist und an ihrem zum Zugmittelgetriebe weisen­ den Ende einen koaxial zum Hohlrad angeordenten Planetenradträ­ ger aufweist, daß die Abtriebsscheibenwelle an ihrem dem Räder­ getriebe zugewandten Ende ein koaxial zu dem Hohlrad angeordne­ ten Sonnenrad aufweist und daß das Sonnenrad und das Hohlrad über wenigstens ein auf dem Planetenträger frei drehbar an­ geordnetes Planetenrad miteinander kämmen. Das Abtriebsrad des Rädergetriebes und die Abtriebsscheibe des Zugmittelgetriebes besitzen vorzugsweise wieder einen gegenläufigen Drehsinn. Der Drehsinn der Abtriebsscheibe wird über die Abtriebsscheibenwel­ le direkt auf das Sonnenrad des Planetengetriebes übertragen, während das Hohlrad des Planetengetriebes vorzugsweise dirket auf das Abtriebsrad aufgesetzt ist und den gleichen Drehsinn wie das Abtriebsrad aufweist. Das Sonnenrad und das Hohlrad des Planetengetriebes sind so zueinander angeordnet, daß ihre Zahnkränze in einer Ebene liegen. Zwischen diesen Zahnkränzen von Hohlrad und Sonnenrad rollt wenigstens ein auf einem Plane­ tenradträger angeordnetes Planetenrad ab, wodurch die die Ach­ se des Planetenradträgers bildende Abtriebswelle eine Drehzahl und einen Drehsinn erhält, die aus einer Überlagerung der Dreh­ zahlen und der Drehsinne von Abtriebsscheibe und Abtriebsrad resultieren. Durch das Übersetzungsverhältnis zwischen Ab­ triebsrad und Antriebsrad des Rädergetriebes kann wieder der Regelbereich des erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers verän­ dert werden, insbesondere ist auch bei dem Einsatz eines Pla­ netengetriebes als Überlagerungsgetriebe durch Wahl des ge­ eigneten Übersetzungsverhältnisses im Rädergetriebe und durch Regeln des Zugmittelgetriebes eine Bewegungsumkehr des Plane­ tenradträgers und somit der Abtriebswelle möglich, während das Antriebsaggregat ständig in gleichem Drehsinn durchläuft.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der erfin­ dungsgemäße Drehmomentwandler ein mit zwei Laufrädern kuppel­ bares Ausgleichsgetriebe auf. Insbesondere, weil mit dem erfin­ dungsgemäßen Drehmomentwandler eine Regleung der Abtriebsdreh­ zahl in einem weiten Bereich und eine Bewegungsumkehr ohne Kupplung möglich sind, ist der erfindungsgemäße Drehmomentwand­ ler mit besonderem Vorteil für den Einsatz in einem mit einem Verbrennungsmotor betriebenen Kraftfahrzeug geeignet, da die Übersetzung so gewählt werden kann, daß der Verbrennungsmotor stets im optimalen Betriebsbereich arbeitet. Das Ausgleichsge­ triebe sorgt mit Vorteil für einen spursicheren Antrieb der Laufräder, insbesondere auch bei Kurvenfahrten. Das Aus­ gleichsgetriebe ist mit Vorteil in die zwei angetriebene Lauf­ räder miteinander verbindende Achse eingesetzt, die beispiels­ weise mit einer Kardanwelle mit der Antriebswelle des Drehmo­ mentwandlers verbunden sein kann, die aber auch die Abtriebs­ welle selbst sein kann.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ausgleichsgetriebe mit dem Überlagerungsgetriebe, bzw. Kegel­ rad-Differentialgetriebe kombiniert, wobei die Laufräder auf der Abtriebswelle selbst angeordnet sind. Dabei weist das Aus­ gleichsgetriebe vier miteinander kämmende Ausgleichskegelräder auf, die innerhalb des von den Kegelrädern des Kegelrad-Dif­ ferentialgetriebes gebildeten Rechteckes angeordnet sind und von denen jeweils ein Ausgleichskegelrad koaxial zu einem der Kegelräder des Kegelrad-Differentialgetriebes angeordnet ist. Dabei können die einzelnen Getriebe, nämlich das Zugmittelge­ triebe, das Rädergetriebe, das Überlagerungsgetriebe und das Ausgleichsgetriebe, sowie entsprechende Betätigungsorgane zum Verstellen des Zugmittelgetriebes in erfindungswesentlicher Weise mit Vorteil in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden, aus dem dann lediglich die Antriebswelle und die Ab­ triebswelle vorragen.

In weiterer Ausgestaltung des Ausgleichsgetriebes ist vor­ gesehen, daß das dritte Ausgleichskegelrad und das vierte Aus­ gleichskegelrad, die koaxial zu dem dritten Kegelrad und dem vierten Kegelrad des Kegelrad-Differentialgetriebes angeordnet sind, frei drehbar auf der Verbindungsachse dieser Kegelräder gelagert sind, daß das erste Ausgleichskegelrad, welches ko­ xial zu dem ersten Kegelrad angeordnet ist, drehfest auf einer mit einem ersten Laufrad kuppelbaren Abtriebshalbwelle der ge­ teilt ausgebildeten Abtriebswelle angeordnet ist, daß das zwei­ te Ausgleichskegelrad, welches koaxial zu dem zweiten Kegelrad angeordnet ist, auf der mit einem zweiten Laufrad kuppelbaren zweiten Abtriebshalbwelle angeordnet ist und daß von den Ab­ triebshalbwellen die erste Abtriebshalbwelle durch die als Hohlwele ausgebildete Abtriebsscheibenwelle und die zweite Abtriebshalbwelle durch die Hohlwelle ausgebildete Ab­ triebsradwelle hindurchgeführt ist. Der Drehsinn und die Drehzahl der Abtriebsscheibe wird auf das erste Kegelrad des Kegelrad-Differentialgetriebes und die Drehzahl und die Dreh­ richtung des Abtriebsrades wird auf das zweite Kegelrad des Kegelrad-Differentialgetriebes übertragen, so daß das dritte und das vierte Kegelrad, die über die Verbindungsachse mitein­ ander verbunden sind, zwischen dem ersten Kegelrad und dem zweiten Kegelrad abrollen und sich dabei um ihr gemeinsames geometrisches Zentrum, das etwa in der Mitte der Verbindungs­ achse liegt, drehen und dabei die Verbindungsachse mitnehmen, die dadurch in einer Ebene parallel zum ersten und zum zweiten Kegelrad rotiert. Da das dritte Ausgleichskegelrad und das vierte Ausgleichskegelrad wie das dritte Kegelrad und das vierte Kegelrad frei drehbar auf dieser Verbindungsachse angeordnet sind, werden sie bei der Rotation der Verbindungs­ achse von dieser mitgenommen, wobei sie das erste Ausgleichske­ gelrad und das zweite Ausgleichskegelrad, die mit ihnen käm­ men, in Rotation versetzen. Das erste Ausgleichskegelrad und das zweite Ausgleichskegelrad sind über die Abtriebshalbwellen mit den Laufrädern verbunden, so daß die Laufräder ebenfalls angetrieben werden. Bei einer Geradeausfahrt, bei der sich die Laufräder gleich schnell drehen, führen das dritte Ausgleichs­ kegelrad und das vierte Ausgleichskegelrad keine Drehung um die Verbindungsachse aus, sondern sie werden von der Verbin­ dungsachse lediglich in eine Drehung um ihr gemeinsames geome­ trisches Zentrum versetzt, bei der sie das erste Ausgleichske­ gelrad und das zweite Ausgleichskegelrad mitnehmen, die sich dabei mit gleicher Drehzahl und gleichem Drehsinn um ihre ei­ genen Achsen drehen, die mit dem Abtriebshalbwellen zusammen­ fallen. Bei einer Kurvenfahrt rollt das äußere, den längeren Kurvenbogen zurücklegende Laufrad mit einer höheren Drehzahl ab. Daher muß das Ausgleichskegelrad, das über eine Abtriebs­ halbwelle mit diesem Laufrad verbunden ist, beispielsweise das zweite Ausgleichskegelrad, schneller angetrieben werden als das andere, mit dem anderen Laufrad verbundene Ausgleichskegel­ rad, in diesem Fall das erste Ausgleichskegelrad. Dies ge­ schieht dadurch, daß sich das dritte Ausgleichskegelrad und das vierte Ausgleichskegelrad nunmehr zueinander gegensinnig um die gemeinsame Verbindungsachse bewegen und dabei das erste Ausgleichskegelrad zurückhalten und gleichzeitig das zweite Ausgleichskegelrad schneller vorschieben.

Die Verbindungsachse weist etwa mittig ein Loslager auf, durch welches das freie Ende der zweiten Abtriebshalbwelle frei drehbar und senkrecht zur Verbindungsachse hindurchge­ führt ist und greift das freie Ende der zweiten Abtriebshalb­ welle in eine an dem ersten Ausgleichskegelrad angeordnete Lageraufnahme frei drehbar ein. Die Lageraufnahme stellt im Prinzip eine als Hohlwelle ausgebildete Fortsetzung der ersten Abtriebshalbwelle durch das erste Ausgleichskegelrad dar, in die die zweite Abtriebshalbwelle eingreift. Hierdurch wird mit Vorteil eine bessere Versteifung der in Abtriebshalbwellen geteilt ausgebildeten Abtriebswelle erzielt.

Ausführungsbeispiele, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Plan eines erfindungs­ gemäßen Drehmomentwandlers mit einem Differentialge­ triebe,

Fig. 2 einen schematischen Plan eines erfindungs­ gemäßen Drehmomentwandlers mit einem Planetengetrie­ be und

Fig. 3 einen schematischen Plan eines erfindungsgemä­ ßen Drehmomentwandlers mit einem Ausgleichsgetrie­ be.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Drehmomentwandler dargestellt, der ein Zugmittelgetriebe 1 und ein Rädergetriebe 2 aufweist, die über ein als Kegelrad-Differentialgetriebe 3 ausgebildetes Überlagerungsgetriebe abtriebsseitig miteinander gekoppelt sind. Das Zugmittelgetriebe 1 weist antriebsseitig eine Antriebsscheibe 4 auf, und das Rädergetriebe 2 weist ein Antriebsrad 5 auf, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle 6 eines Antriebsaggregates 7 sitzen. Die Antriebsscheibe 4 des Zugmittelgetriebes 1 ist über ein Zugmittel 8 mit einer Ab­ triebsscheibe 9 gekoppelt, die auf einer Abtriebsscheibenwelle 10 angeordnet ist. Das Antriebsrad 5 des Rädergetriebes 2, das als Stirnzahnrad ausgebildet ist, steht mit einem Abtriebsrad 11, das ebenfalls als Stirnzahnrad ausgebildet ist und auf ei­ ner Abtriebsradwelle 12 sitzt, die als Hohlwelle ausgebildet ist, in Wirkverbindung. Die Abtriebsscheibenwelle 10 und die Abtriebsradwelle 12 sind über ein hier als Kegelrad-Differen­ tialgetriebe 3 ausgebildetes Überlagerungsgetriebe miteinander gekoppelt. Das Kegelrad-Differentialgetriebe 3 weist vier mit­ einander kämmende Kegelräder 13, 14, 15, 16 auf, die so ange­ ordnet sind, daß jeweils ein Kegelrad eine Seite eines Recht­ eckes bildet. Ein erstes Kegelrad 13 ist über die Abtriebs­ scheibenwelle 10 mit der Abtriebsscheibe 9 verbunden, während ein zweites Kegelrad 14, welches dem ersten Kegelrad 13 koa­ xial gegenüberliegt, über die Abtriebsradwelle 12 mit dem Abtriebsrad 11 verbunden ist. Das dritte Kegelrad 15 und das vierte Kegelrad 16, die einander ebenfalls koaxial gegenüber­ liegen, sind frei drehbar auf einer gemeinsamen Verbindungsach­ se 17 angeordnet. Mit der Mitte der Verbindungsachse 17 ist das eine Ende einer Abtriebswelle 18 verbunden, die senkrecht zur Verbindungsachse 17 steht und die durch die als Hohlwelle ausgebildete Abtriebsradwelle 12 hindurchgeführt ist. Werden das erste Kegelrad 13 und das zweite Kegelrad 14 über die Ab­ triebsscheibe 9 und das Abtriebsrad 11 zueinander gegensinnig angetrieben, so rollen das dritte Kegelrad 15 und das vierte Kegelrad 16 zwischen dem ersten Kegelrad 13 und dem zweiten Kegelrad 14 ab. Sind die Drehzahl der Abtriebsscheibe 9 und das Abtriebsrades 11 ungleich groß, so wird beim Abrollen des dritten Kegelrades 15 und des vierten Kegelrades 16 deren ge­ meinsame Verbindungsstange 17 und damit die Abtriebswelle 18 in Rotation versetzt. Die Drehzahl der Abtriebswelle 18 resul­ tiert aus dem Verhältnis der Drehzahl von Abtriebsscheibe 9 und Abtriebsrad 11 zueinander, das durch Änderung des Überset­ zungsverhältnisses zwischen Abtriebsrad 11 und Antriebsrad 5 oder stufenlos über das Zugmittelgetriebe 1 geändert werden kann. Insbesondere ist eine Wahl des Übersetzungsverhältnisses zwischen Abtriebsrad 11 und Antriebsrad 5 wählbar, bei dem durch Regelung des Zugmittelgetriebes 1 die Drehrichtung der Abtriebswelle 18 geändert werden kann, ohne daß die Antriebs­ welle 6 ihre Drehrichtung ändern muß.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä­ ßen Drehmomentwandlers bei dem an Stelle des in Fig. 1 darge­ stellten Kegelrad-Differentialgetriebes 3 ein Planetengetriebe 19 als Überlagerungsgetriebe eingesetzt ist. Gleiche Bauelemen­ te sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 1.

Das Planetengetriebe weist ein äußeres Hohlrad 20 auf, das direkt mit dem Abtriebsrad 11 des Rädergetriebes 2 verbunden ist. Zentrisch zu diesem Hohlrad 20 ist ein Sonnenrad 21 ange­ ordnet, das über die Abtriebsscheibenwelle 10 mit der Abtriebs­ scheibe 9 des Zugmittelgetriebes 1 verbunden ist. Koaxial zu dem Hohlrad 20 und dem Sonnenrad 21 ist ein Planetenradträger 22 angeordnet, dessen Achse die Abtriebswelle 18 ist und auf dem Planetenrädern 23 angeordnet sind, über die das Sonnenrad 21 und das Hohlrad 20 miteinander kämmen.

Das Planetengetriebe 19 hat in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die gleiche Funktion wie das Kegelrad-Dif­ ferentialgetriebe 3 in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiel, wobei das Hohlrad 20 die Funktion des zweiten Kegel­ rades 14, das Sonnenrad 21 die Funktion des Kegelrades 13 und die Planetenräder 23 die Funktion des dritten Kegelrades 15 und des vierten Kegelrades 16 übernehmen. An Stelle einer Ver­ bindungsachse 17 sind die Planetenräder 23, da sie in einer Ebene liegen, über den Planetenradträger 22 miteinander ver­ bunden.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä­ ßen Drehmomentwandlers, bei dem das Kegelrad-Differentialge­ triebe 3 mit einem Ausgleichsgetriebe 24 kombiniert ist. Gleiche Bauelemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in Fig. 1.

Innerhalb des Kegelrad-Differentialgetriebes 3 ist das Aus­ gleichsgetriebe 24 angeordnet, das vier Ausgleichskegelräder 25, 26, 27, 28 aufweist, wobei das erste Ausgleichskegelrad 25 dem ersten Kegelrad 13, das zweite Ausgleichskegelrad 26 dem zweiten Kegelrad 14, das dritte Ausgleichskegelrad 27 dem dritten Kegelrad 15 und das vierte Ausgleichskegelrad 28 dem vierten Kegelrad 16 koaxial zugeordnet sind. Das dritte Aus­ gleichskegelrad 27 und das vierte Ausgleichskegelrad 28 sind, wie das dritte Kegelrad 15 und das vierte Kegelrad 16, auf der gemeinsamen Verbindungsachse 17 frei drehbar angeordnet. Das erste Ausgleichskegelrad 25 ist über eine erste Ausgleichshalb­ welle 29 mit einem ersten Laufrad 30 und das zweite Aus­ gleichskegelrad 26 über eine zweite Abtriebshalbwelle 31 mit einem zweiten Laufrad 32 einer geteilt ausgebildeten Abtriebs­ welle 18 verbunden. Zur Zentrierung weist die Verbindungsachse 17 mittig ein Loslager 33 auf, in welchem die zweite Ab­ triebshalbwelle 31 mit ihrem freien Ende gelagert ist, wobei dieses freie Ende der zweiten Abtriebshalbwelle 31 in eine am ersten Ausgleichskegelrad 25 angeordnete Lageraufnahme 34 ein­ greift. Die Laufräder 30, 32 sind in der Fig. 3 geschnitten dargestellt. Die Abtriebsscheibenwelle 10 und die Abtriebsrad­ welle 12 sind als Hohlwellen ausgebildet, um ein Hindurchfüh­ ren der aus den Abtriebshalbwellen 29, 31 bestehenden Abtriebs­ welle 18 zu ermöglichen.

Werden das erste Kegelrad 13 und das zweite Kegelrad 14 über die Abtriebsscheibe 9 und das Abtriebsrad 11 gegensinnig angetrieben, so rollen das dritte Kegelrad 15 und das vierte Kegelrad 16 zwischen dem ersten Kegelrad 13 und dem zweiten Kegelrad 14 ab. Sind die Drehzahlen des ersten Kegelrades 13 und des zweiten Kegelrades 14 nicht gleich groß, so wird beim Abrollen des dritten Kegelrades 15 und des vierten Kegelrades 16 die Verbindungsachse 17 in Rotation versetzt. Da das dritte Ausgleichskegelrad 27 und das vierte Ausgleichskegelrad 28 ebenfalls auf dieser Verbindungsachse 17 angeordnet sind, wer­ den sie von der Verbindungsachse 17 bei der Rotation mitgenom­ men. Da das dritte Ausgleichskegelrad 27 und das vierte Aus­ gleichskegelrad 28 mit dem ersten Ausgleichskegelrad 25 und dem zweiten Ausgleichskegelrad 26 kämmen, werden dabei das er­ ste Ausgleichskegelrad 25 und das zweite Ausgleichskegelrad 26 ebenfalls in Rotation versetzt, mit ihnen die Abtriebshalbwel­ len 29, 31 und somit auch die Laufräder 31, 32. Bei einer Gera­ deausfahrt drehen sich die Laufräder 30, 32 mit gleicher Dreh­ zahl. Bei einer Kurvenfahrt müssen sich die beiden Laufräder 30, 32 unterschiedlich schnell drehen, da sie unterschiedlich lange Wege in gleichen Zeiten zurücklegen müssen. Angenommen, das zweite Laufrad 32 muß sich schneller drehen als das erste Laufrad 30, so muß das zweite Ausgleichskegelrad 26 das zweite Laufrad 32 über die zweite Abtriebshalbwelle 31 schneller an­ treiben als das erste Ausgleichskegelrad 25 das erste Laufrad 30 über die erste Abtriebshalbwelle 29. Dies geschieht da­ durch, daß sich das dritte Ausgleichskegelrad 27 und das vier­ te Ausgleichskegelrad 28 zueinander gegensinnig um die gemein­ same Verbindungsachse 17 drehen und dabei das erste Ausgleichs­ kegelrad 25 zurückhalten und gleichzeitig das zweite Aus­ gleichskegelrad 26 schneller vorschieben, während sich bei einer Geradeausfahrt das dritte Ausgleichskegelrad 27 und das vierte Ausgleichskegelrad 28 nur um das gemeinsame geometri­ sche Zentrum, das etwa in der Mitte der Verbindungsachse 17 liegt, drehen, aber nicht um die Verbindungsachse 17.

Claims (13)

1. Drehmomentwandler mit einem stufenlos regelbaren Zug­ mittelgetriebe, insbesondere einem Keilriemengetriebe, welches eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe aufweist, die über ein Zugmittel miteinander gekoppelt sind, wobei die An­ triebsscheibe auf einer an ein Antriebsaggregat ankuppelbaren Antriebswelle sitzt und die Abtriebsscheibe auf einer Abtriebs­ scheibenwelle sitzt, die mit einer Abtriebswelle gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich ein Rädergetriebe (2) und ein Überlage­ rungsgetriebe aufweist, daß das Rädergetriebe (2) antriebssei­ tig mit der Antriebswelle (6) gekoppelt ist und daß das Überla­ gerungsgetriebe sowohl zur Kopplung der Abtriebsscheibenwelle (10) mit der Abtriebswelle (18), als auch zur Kopplung der Abtriebsscheibenwelle (10) mit der Abtriebsseite des Räderge­ triebes (2) vorgesehen ist.

2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Überlagerungsgetriebe als Differentialgetriebe ausgebildet ist.

3. Drehmometwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Differentialgetriebe ein Kegelrad-Differentialge­ triebe (3) ist, das vier miteinander kämmende Kegelräder (13- 16) aufweist, die so zueinander angeordnet sind, daß jeweils eins der Kegelräder (13 - 16) die Seite eines Rechteckes bildet.

4. Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß von zwei einander gegenüberliegenden Kegelrädern (13, 14) der vier Kegelräder (13 - 16) das erste Kegelrad (13) mit der Abtriebsscheibenwelle (10) drehfest verbunden ist, daß das zweite Kegelrad (14) über eine Abtriebsradwelle (12) mit einem die Abtriebsseite des Rädergetriebes (2) bildenden Abtriebsrad (11) drehfest verbunden ist und daß das dritte Kegelrad (15) und das vierte Kegelrad (16) koaxial zueinander auf einer ihnen gemeinsamen Verbindungsachse (17) frei drehbar angeord­ net sind.

5. Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abtriebswelle (18) an einem Ende fest mit der Mitte der Verbindungsachse (17), senkrecht zur Verbindungsach­ se (17) stehend, verbunden ist, und daß die Abtriebswelle (18) durch die als Hohlwelle ausgebildete Abtriebsradwelle (12) hin­ durchgeführt ist.

6. Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Rädergetriebe (2) aus dem auf der Abtriebsradwelle (12) angeordneten Abtriebsrad (11) und einem auf der Antriebswelle (6) angeordneten Antriebsrad (5) besteht, die als miteinander kämmende Zahnräder, vorzugs­ weise Stirnzahnräder, ausgebildet sind, die ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlagerungsgetriebe als Planetengetriebe (19) ausge­ bildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rädergetriebe (2) aus einem auf der Antriebswelle (6) drehfest angeordneten Antriebsrad (5) und einem mit diesem Antriebsrad (5) kämmenden, auf einer als Hohlwelle ausgebilde­ ten Abtriebsradwelle (12) angeordneten Abtriebsrad (11) be­ steht, daß das Abtriebsrad (11) stirnseitig und koaxial mit einem äußeren Hohlrad (20) des Planetengetriebes (19) verbun­ den ist, daß die Abtriebsradwelle (18) durch die Abtriebsradwelle (12) hindurchgeführt ist und an ihrem zum Zugmittelgetriebe (1) weisenden Ende einen koaxial zum Hohlrad (20) angeordneten Planetenradträger (22) aufweist, daß die Abtriebsscheibenwelle (10) an ihrem dem Rädergetriebe (2) zugewandten Ende ein koaxi­ al zu dem Hohlrad (20) angeordnetes Sonnenrad (21) aufweist und daß das Sonnenrad (21) und das Hohlrad (20) über wenig­ stens ein auf dem Planetenradträger (22) frei drehbar angeord­ netes Planetenrad (23) miteinander kämmen.

9. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 - 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß er ein mit zwei Laufrädern (30, 32) kuppelbares Ausgleichsgetriebe (24) aufweist.

10. Drehmomentwandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ausgleichsgetriebe (24) mit dem Überlagerungsge­ triebe kombiniert ist.

11. Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsgetriebe (24) vier miteinander kämmende Ausgleichsräder (25 - 28) aufweist, die inner­ halb des von den Kegelrädern (13 - 16 ) des Kegelrad-Differen­ tialgetriebes (3) gebildeten Rechteckes angeordnet sind und von denen jeweils ein Ausgleichskegelrad (25 - 28) koaxial zu einem der Kegelräder (13 - 16) des Kegelrad-Differentialgetrie­ bes (3) angeordnet ist.

12. Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das dritte Ausgleichskegelrad (27) und das vier­ te Ausgleichskegelrad (28), die koaxial zu dem dritten Kegel­ rad (15) und dem vierten Kegelrad (16) des Kegelrad-Differen­ tialgetriebes (3) angeordnet sind, frei drehbar auf der Verbin­ dungsachse (17) dieser Kegelräder (15, 16) gelagert sind, daß das erste Ausgleichskegelrad (25), welches koaxial zu dem er­ sten Kegelrad (13) angeordnet ist, drehfest auf einer mit ei­ nem ersten Laufrad (30) kuppelbaren ersten Abtriebshalbwelle (29) der geteilt ausgebildeten Abtriebswelle (18) angeordnet ist, daß das zweite Ausgleichskegelrad (26), welches koaxial zu dem zweiten Kegelrad (14) angeordnet ist, auf der mit einem zweiten Laufrad (32) kuppelbaren zweiten Abtriebshalbwelle (31) angeordnet ist, und daß von den Abtriebshalbwelle (29, 31) die erste Abtriebshalbwelle (29) durch die als Hohlwelle ausgebildete Abtriebsscheibenwelle (10) und die zweite Ab­ triebshalbwelle (31) durch die als Hohlwelle ausgebildete Ab­ triebsradwelle (12) hindurchgeführt ist.

13. Drehmomentwandler nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindungsachse (17) etwa mittig ein Losla­ ger (33) aufweist, durch welches das freie Ende der zweiten Ab­ triebshalbwelle (31) frei drehbar und senkrecht zur Verbin­ dungsachse (17) hindurchgeführt ist und daß das freie Ende der zweiten Abtriebshalbwelle (31) in eine an dem ersten Aus­ gleichskegelrad (25) angeordnete Lageraufnahme (34) frei dreh­ bar eingreift.