DE4224986A1 - Automatisches getriebe fuer variable geschwindigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Getriebe für variable Geschwindigkeiten, insbesondere ein stufenlos regelbares automatisches Getriebe, das so aufgebaut ist, daß ein Leistungseingang in eine Eingangswelle umgewandelt und an eine Ausgangswelle abgegeben wird, ohne dabei Zahn­ räder auszutauschen oder außer Eingriff zu bringen, wenn die Geschwindigkeit bei Erreichung einer Vorwärtsbewegung geändert wird. Ferner kann der Ausgangswelle eine Aus­ gangsleistung so übergeben werden, daß sie sich zur Er­ zielung einer Rückwärtsbewegung in umgekehrter Richtung und entgegengesetzt zur Eingangswelle dreht.

Ein Getriebe ändert eine Geschwindigkeit entweder durch automatische oder manuelle Auswahl eines vorbestimmten Ge­ triebe- oder Übersetzungsverhältnisses. Bei einem manuell betätigten Getriebe ist eine Kupplung erforderlich, um eine Drehkraft von einem Motor abzulösen oder mit ihm zu verbinden, so daß Zahnräder gewechselt oder außer Eingriff gebracht werden können, wenn Geschwindigkeiten in Übereinstimmung mit einer Belastung der Ausgangswelle geändert werden. Ferner muß die Verschiebung der Zahnräder und die Betätigung der Kupplung synchronisiert werden, um den Zahnradaustausch ordnungsgemäß zu vollziehen. Derartige Getriebesysteme sind groß und kompliziert und erfordern einen großen Installationsraum.

Eine Lösung der geschilderten Probleme ist in der US-PS 50 62 823 beschrieben. Jedoch erfordert diese Getriebe­ lösung ein separates Mittel zur Erreichung einer Betriebs­ weise mit umgekehrter Drehrichtung, d. h. einer Rückwärts­ bewegung.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein stufenlos regelbares automatisches Getriebe vorzuschlagen, das alle oben genannten Probleme lösen kann und rasch an einen Lastwechsel anpaßbar ist, ohne daß dabei eine Kupp­ lung oder komplizierte Mechanismen erforderlich sind, wenn Getriebemittel in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Getriebe vor­ zuschlagen, welches Drehkräfte sanft zu einer Ausgangs­ welle hin überträgt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Ge­ triebe anzugeben, das einen sanften Antrieb mit umge­ kehrter Drehrichtung gestattet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Kupplung vor­ zuschlagen, die leicht herzustellen und von einfachem Auf­ bau ist.

Die voranstehenden Ziele beziehen sich lediglich auf die relevantesten Merkmale und Anwendungen der Erfindung. Wei­ tere Vorteile lassen sich erzielen, wenn die Erfindung in unterschiedlicher oder modifizierter Weise im Rahmen der nachstehenden Offenbarung angewandt wird.

Das stufenlos einstellbare automatische Getriebe für vari­ able Geschwindigkeiten gemäß der Erfindung ist in den An­ sprüchen definiert, wobei bevorzugte Ausführungsformen in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind. Zusammenfas­ send betrifft die Erfindung ein kontinuierliches automati­ sches Getriebe 10, das eine Eingangswelle 12 zur Aufnahme eines Rotationseingangs aus einem Motor, beispielsweise einem Automobilmotor, umfaßt. Ein Eingangssonnenrad 14 ist auf der Eingangswelle 12 befestigt und dreht sich simultan mit dieser Welle 12. Eine Mittelgeschwindigkeits-Steuer­ welle 20 ist koaxial und drehbar auf der Eingangswelle 12 angeordnet, wobei die Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 weiterhin ein Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad 22 auf­ weist, das koaxial auf der Welle 22 befestigt ist. Die Anordnung ermöglicht insgesamt eine unabhängige Rotation der Welle 20 und des Sonnenrades 22 um die Eingangswelle 12. Eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 ist koaxial und drehbar auf der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 angeordnet, zusammen mit einem Drehrichtungsumkehr-Sonnen­ rad 32, das koaxial auf der Welle 30 befestigt ist, so daß wiederum insgesamt eine unabhängige Rotation der Welle 30 und des Sonnenrades 32 um die Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 möglich ist. Ein erster Träger 40 ist ko­ axial angeordnet und drehbar auf der Drehrichtungsum­ kehr-Steuerwelle 30 befestigt, so daß er sich unabhängig um die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 drehen kann. Ein zweiter Träger 46 ist koaxial angeordnet und drehbar auf der Eingangswelle befestigt, so daß eine unabhängige Rotation um die Eingangswelle 12 möglich ist. Der zweite Träger 46 läuft in einer Ausgangswelle 50 aus. Wenigstens jeweils einer von Verriegelungsstiften 52AA, 52BB wird dazu benutzt, um die ersten und zweiten Träger 40, 46 mit­ einander zu verbinden und aneinander zu befestigen, so daß sie sich simultan um die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 bzw. die Eingangswelle 12 drehen. Wenigstens ein Ein­ gangsdifferentialrad 54a steht in mechanischer Verbindung mit dem Eingangssonnenrad 14. Wenigstens ein Drehrich­ tungsumkehr-Differentialrad 58A ist mit einem Eingangs­ differentialrad 54A verbunden, wobei die miteinander ver­ bundenen Räder 58A und 54A drehbar auf einem Verriege­ lungsstift 52AA gelagert sind, um eine simultane Rotation der miteinander verbundenen Zahn- oder Getrieberäder 140 (Fig. 2) um den Verriegelungsstift 52AA zu ermöglichen. Jedes Drehrichtungsumkehr-Differentialrad 58A steht in mechanischer Verbindung mit dem Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 32. Wenigstens ein Mittelgeschwindigkeits-Differentialrad 64A ist drehbar auf jeweils einem Ver­ riegelungsstift 52BB befestigt. Ein Mittelgeschwindig­ keits-Bremsmittel 82 legt eine Drehbremskraft an die Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 an, um der Aus­ gangswelle 50 eine mittlere Drehgeschwindigkeit mit Bezug auf die Drehgeschwindigkeit der Eingangwelle 12 zu ertei­ len. Ein Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel 84 legt eine Drehbremskraft an die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 an, um einen umgekehrten Drehrichtungsausgang an der Aus­ gangswelle mit Bezug auf die Drehrichtung der Eingangs­ welle einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Ein Verriege­ lungsmittel 90 kuppelt direkt die Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle 11 an die Mittelgeschwindigkeits-Steuer­ welle 20, um so eine Rotation der Ausgangswelle 50 mit hoher Geschwindigkeit zu vermitteln.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung schließt ein automatisches Getriebe 100 alle die zuvor erwähnten Getriebeelemente ein. Jedoch weist diese Ausführungsform weiterhin ein Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70 auf, das koaxial angeordnet und drehbar auf dem zweiten Träger 44 befestigt ist, um eine unabhängige Rotation um den zweiten Träger 44 zu ermöglichen. Das Niedergeschwindigkeits-Ring­ rad 70 steht in mechanischer Verbindung mit wenigstens einem Eingangsdifferentialrad 54A. Ein Niedergeschwindig­ keits-Bremsmittel 80 legt eine Drehbremskraft an das Nie­ dergeschwindigkeits-Ringrad 70 an, um eine Rotation der Ausgangswelle 50 mit niederer Geschwindigkeit mit Bezug auf die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle zu ver­ mitteln. Bei dieser Ausführungsform leitet das Nieder­ geschwindigkeits-Bremsmittel im Betrieb gewöhnlich einen Rotationsausgang der Ausgangswelle ein, d. h. einen Start aus einem abgestoppten oder neutralen Zustand. Jedoch kann das Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel ebenfalls einen Drehausgang einleiten.

Vorzugsweise finden bei den obigen Ausführungsformen der Erfindung eine Mehrzahl der Verriegelungsstifte 52A, 52B, eine Mehrzahl von Eingangsdifferentialrädern 54, eine Mehrzahl von Drehrichtungsumkehr-Differentialrädern 58 sowie eine Mehrzahl von Mittelgeschwindigkeits-Diffe­ rentialrädern 64 Anwendung, um eine Auswuchtung und verbesserte Konstruktionsfestigkeit zu vermitteln.

Die oben erwähnten Mittel zum Anlegen einer Drehbremskraft an die Welle 20 oder das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70 dienen dazu, eine Änderung in der Rotationsgeschwindigkeit der Ausgangswelle relativ zur Geschwindigkeit der Ein­ gangswelle herbeizuführen, und zwar in jeder Stufe nach entsprechender Betätigung. Die Betätigung des Drehrich­ tungsumkehr-Bremsmittels 84 an der Welle 30 führt jedoch zu einer Rotation der Ausgangswelle in einer Richtung, die der Drehrichtung der Eingangswelle entgegengesetzt ist. Die Betätigung der Verriegelungsmittel 90 an den Wellen 12 und 20 führt zu gleichen, nämlich hohen Drehgeschwindig­ keiten der Eingangs- und Ausgangswellen.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines Getriebes 300 ge­ mäß der Erfindung ist eine Eingangswelle 311 zur Aufnahme eines Dreheingangs vorgesehen, die einen ersten Abschnitt 311A und einen zweiten Abschnitt 311B umfaßt, wobei ein Eingangssonnenrad 313 an der Eingangswelle 311 befestigt ist, das gleichzeitig mit der Eingangswelle 312 umläuft. Eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 ist koaxial und drehbar auf der Eingangswelle 311 angeordnet, wobei die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 weiterhin ein Dreh­ richtungsumkehr-Sonnenrad 314 einschließt, das koaxial auf der Welle 315 befestigt ist und eine unabhängige Rotation der Welle 315 und des Sonnenrades 314 um die Eingangswelle 311 ermöglicht. Ein erster Träger 320 ist koaxial angeord­ net und drehbar auf der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 befestigt, so daß eine unabhängige Rotation um die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 ermöglicht wird. Ein zweiter Träger 323 ist koaxial angeordnet und drehbar an der Eingangswelle befestigt, so daß eine unabhängige Rotation um die Eingangswelle 311 stattfinden kann, wobei der zweite Träger 323 in einer Ausgangswelle 321 ausläuft. Wenigstens ein Verriegelungsstift 325A verbindet die er­ sten und zweiten Träger 320, 323 miteinander und hält sie fest zusammen, so daß eine gleichzeitige Rotation der Trä­ ger um die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 bzw. die Eingangswelle 311 ermöglicht ist. Wenigstens ein Eingangs­ planetenrad 362A steht in mechanischer Verbindung mit dem Eingangssonnenrad 313. Wenigstens ein Drehrichtungsum­ kehr-Planetenrad 327A ist mit jeweils einem Eingangs­ planetenrad 326A verbunden, wobei die miteinander ver­ bundenen Räder 327A und 326A drehbar auf einem Verriege­ lungsstift 325A gelagert sind, so daß eine simultane Rota­ tion der miteinander verbundenen Getriebeteile 340 um den Verriegelungsstift 325A möglich ist. Jedes Drehrichtungs­ umkehr-Differentialrad 327A steht in mechanischer Verbin­ dung mit dem Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 314. Ein Nie­ dergeschwindigkeits-Ringrad 331 ist koaxial angeordnet und drehbar auf dem zweiten Träger 323 befestigt. Ein Nieder­ geschwindigkeits-Bremsmittel 333 legt eine Drehbremskraft an das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 311 an, um eine Rotation der Ausgangswelle 321 mit niedriger Geschwindig­ keit zu vermitteln. Ein Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel 334 legt eine Drehbremskraft an die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 an, um an der Ausgangswelle mit Bezug auf die Eingangswelle einen umgekehrt gerichteten Drehausgang einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Ein Verriegelungs­ mittel 335 kuppelt die Drehgeschwindigkeit der Eingangs­ welle 311 direkt an die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 an und vermittelt eine Rotation der Ausgangswelle mit mittlerer und hoher Geschwindigkeit.

Bei der obigen Ausführungsform der Erfindung werden eine Mehrzahl von Verriegelungsstiften 325, eine Mehrzahl von Eingangsplanetenrädern 326 und eine Mehrzahl von Drehrich­ tungsumkehr-Planetenräder 327 benutzt, um eine Auswuchtung und eine verbesserte konstruktive Festigkeit zu vermitteln.

Die obigen Mittel zum Anlegen einer Drehbremskraft an das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 331 dienen dazu, nach ihrer Betätigung eine Änderung der Drehgeschwindigkeit der Aus­ gangswelle mit Bezug auf die Drehgeschwindigkeit der Ein­ gangswelle zu bewirken. Jedoch führt die Betätigung der Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel 334 an der Welle 315 dazu, daß die Ausgangswelle in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Eingangswelle umläuft, und die Betä­ tigung des Verriegelungsmittels 335 an den Wellen 311 und 315 vermittelt eine gleiche, nämlich hohe Rotationsge­ schwindigkeit an den Eingangs- und Ausgangswellen.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beilie­ gender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht der ersten Aus­ führungsform;

Fig. 3 eine Schnittansicht der ersten Aus­ führungsform im Neutralzustand;

Fig. 4 eine Schnittansicht der ersten Aus­ führungsform im Niedergeschwindig­ keits-Zustand;

Fig. 5 eine Schnittansicht der ersten Aus­ führungsform im Mittelgeschwindig­ keits-Zustand;

Fig. 6 eine Schnittansicht der ersten Aus­ führungsform im Hochgeschwindig­ keits-Zustand;

Fig. 7 eine Schnittansicht der ersten Aus­ führungsform im Zustand umgekehrter Drehrichtung;

Fig. 8 eine Schnittansicht einer zweiten Aus­ führungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung;

Fig. 9 eine Schnittansicht der zweiten Aus­ führungsform im Neutralzustand;

Fig. 10 eine Schnittansicht der zweiten Aus­ führungsform im vorwärts laufenden Zustand;

Fig. 11 eine Schnittansicht der zweiten Aus­ führungsform im Hochgeschwindig­ keits-Zustand;

Fig. 12 eine Schnittansicht der zweiten Aus­ führungsform im Zustand umgekehrter Drehrichtung;

Fig. 13 eine schaubildliche Ansicht einer drit­ ten Ausführungsform eines Getriebes ge­ mäß der Erfindung;

Fig. 14 eine Schnittansicht der dritten Aus­ führungsform;

Fig. 15 eine Schnittansicht der dritten Aus­ führungsform im Neutralzustand;

Fig. 16 eine Schnittansicht der dritten Aus­ führungsform im Niedergeschwindigkeits­ zustand mit Vorwärtslaufrichtung;

Fig. 17 eine Schnittansicht der dritten Aus­ führungsform im Hochgeschwindigkeits­ zustand; und

Fig. 18 eine Schnittansicht der dritten Aus­ führungsform im Zustand umgekehrter Drehrichtung.

Im Nachstehenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Figuren der Zeichnung jeweils gleiche Teile.

Das kontinuierlich oder stufenlos regelbare automatische Getriebe 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung umfaßt, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, eine Eingangs­ welle 12, an welche eine Antriebskraft aus der Abtriebs­ welle eines Motors angelegt werden kann. Die Eingangswelle 12 weist einen ersten Abschnitt 12A und einen zweiten Ab­ schnitt 12B auf, wobei zwischen diesen beiden Abschnitten ein Eingangssonnenrad 14 einstückig mit der Eingangswelle 12 an dieser Welle ausgebildet ist. Eine Mittelgeschwin­ digkeits-Steuerwelle 20 vorbestimmter Länge ist koaxial auf dem ersten Abschnitt 12A der Eingangswelle 12 ange­ ordnet. Ein Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad 22 ist ein­ stückig an einem Ende 20A der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 ausgebildet. Lager 24B, 24B′ ermöglichen es der Eingangswelle 12 und der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 unabhängig voneinander zu rotieren.

Eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 vorbestimmter Länge ist koaxial auf der Mittelgeschwindigkeits-Steuer­ welle 20 gelagert. Ein Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 32 ist einstückig an einem Ende 30A einer Drehrichtungsum­ kehr-Steuerwelle 30 ausgebildet. Lager 32B, 32B′ ermög­ lichen es der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 und der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 unabhängig von­ einander zu rotieren.

Ein erster Träger 40 ist auf der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 in der Nähe des Drehrichtungsumkehr-Son­ nenrades 32 angeordnet und läuft frei auf einem Lager 42 um. Ein zweiter Träger 46 mit einem hohlen zylindrischen Teil 44 ist auf dem zweiten Abschnitt 12B der Eingangs­ welle 12 gelagert und rotiert frei auf einem Lager 48. Dieser zweite Träger 46 läuft einstückig in eine Aus­ gangswelle 50 aus.

Eine Mehrzahl von Verriegelungsstiften 52A, 52B verbinden die beiden Träger 40, 46 miteinander und halten sie fest zusammen, so daß diese Träger 40, 46 gemeinsam um die Ein­ gangswelle 12 rotieren können, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Ein Eingangsdifferentialrad 54A und ein Drehrichtungsum­ kehr-Differentialrad 58A sind entlang einer gemeinsamen Achse miteinander einstückig ausgebildet und weisen vor­ zugsweise jeweils eine verschiedene Zahnradgröße auf, d. h. einen verschiedenen Umfang. Sie sind voneinander durch einen Abstand 62 getrennt. Die miteinander verbundenen Differentialräder 54, 58 sind drehbar auf jeweils einem Verriegelungsstift 52AA gelagert, so daß sie auf Lagern 56, 60 frei umlaufen. Jedes Eingangsdifferentialrad 54A und jedes Drehrichtungsumkehr-Differentialrad 58A ist in der Nähe des zweiten Trägers angeordnet bzw. in der Nähe des ersten Trägers 40, vgl. Fig. 2.

Ein Zahnrad 64A aus der Mehrzahl der Mittelgeschwindig­ keits-Differentialräder 64 ist drehbar auf jeweils einem Verriegelungsstift 52B gelagert, so daß es auf Lagern 66B, 66B′ frei umläuft. Buchsen 68, 68′ können eingesetzt wer­ den, um eine axiale Verschiebung der Mittelgeschwindig­ keits-Differentialräder 64A entlang den Verriegelungs­ stiften 52B zu verhindern.

Drei "erste" Sätze werden bei dem erfindungsgemäßen Ge­ triebe vorzugsweise verwendet, wobei ein Satz jeweils aus einem Verriegelungsstift 52AA, einem Eingangsdifferential­ rad 54A, einem Drehrichtungsumkehr-Differentialrad 58A und Lagern 56, 60 besteht. In ähnlicher Weise werden drei "zweite" Sätze benutzt, wobei jeweils jeder Satz aus einem Verriegelungsstift 52BB, einem Mittelgeschwindigkeits-Dif­ ferentialrad 64A, Lagern 66B, 66B′ und Buchsen 68, 68′ be­ steht. Die Anzahl dieser Sätze ist jedoch nicht beschränkt.

Die Innenseite der hinteren Hälfte jedes Eingangsdifferen­ tialrades 54a steht in Eingriff mit dem Eingangssonnenrad 14. Die Außenseite der hinteren Hälfte dieser Räder kämmt mit einem Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70. Das Niederge­ schwindigkeits-Ringrad 70 weist einen rohrförmigen Wellen­ ansatz 72 und ein Lager 74 auf, das zwischen den Ansatz 72 und den hohlzylindrischen Teil 44 des Trägers 46 einge­ setzt ist, so daß das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70 unabhängig auf dem Teil 44 des Trägers 46 umlaufen kann. Die vordere Hälfte jedes Eingangsdifferentialrades 54A kämmt mit der hinteren Hälfte jedes Mittelgeschwindig­ keits-Differentialrades 64A. Die Innenseite der vorderen Hälfte jedes mittleren Geschwindigkeits-Differentialrades 64A steht in Eingriff mit dem Mittelgeschwindigkeits-Son­ nenrad 22. Die Innenseite jedes Drehrichtungsumkehr-Dif­ ferentialrades 58A steht in Eingriff mit dem Drehrich­ tungsumkehr-Sonnenrad 32.

Die Bremsmittel zum Anlegen einer Drehbremskraft werden dazu benutzt, eine Geschwindigkeitsänderung der Ausgangs­ welle 50 hervorzurufen. Zuerst wird das Niedergeschwindig­ keits-Bremsmittel 80 zusammen mit einer Einwegkupplung auf dem rohrförmigen Wellenansatz 72 des Niedergeschwindig­ keits-Ringrades 70 angeordnet, um eine Bremskraft auf dieses Ringrad 70 aufzubringen und die Einleitung einer Rotation der Ausgangswelle und damit den Niedergeschwin­ digkeitszustand einzuleiten. Das Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel 82 ist zusammen mit einer Einwegkupplung auf der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 angeordnet, um das Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad 22 einzustellen und den Mittelgeschwindigkeitszustand zu bewirken. Das Dreh­ richtungsumkehr-Bremsmittel 84 ist auf der Drehrichtungs­ umkehr-Steuerwelle 30 angeordnet, um das Drehrichtungsum­ kehr-Sonnenrad 32 in den Zustand mit umgekehrter Antriebs­ richtung einzustellen.

Obwohl die Bremsmittel, wie dargestellt, auf dem rohrför­ migen Wellenansatz und/oder den Steuerwellen angeordnet sind, können die tatsächlichen Positionen für die Brems­ mittel und deren Konstruktionen geändert werden. Weiterhin können die oben erwähnten Niedergeschwindigkeits-, Mittel­ geschwindigkeits- und Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel ent­ weder zu einer automatischen Steuerung oder einer manuel­ len Steuerung benutzt werden, wobei es sich um elektri­ sche, elektronische, magnetische, hydraulische oder Rei­ bungsrad-Bremsmittel handelt. Wie dargestellt, werden das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70 im Zeitpunkt der niedri­ gen Geschwindigkeit, die Mittelgeschwindigkeit-Steuerwelle 20 im Zeitpunkt der mittleren Geschwindigkeit und die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 im Zeitpunkt des umge­ kehrten Antriebs dadurch abgebremst, daß ein Bremsfutter gegen die jeweiligen Außenflächen dieser Bauteile gedrückt wird. Dies ist ein einfaches Bremsmittel. Es können jedoch auch andere an sich bekannte Bremsmittel Anwendung finden, die ebenfalls dem angestrebten Bremszweck dienen.

Zur Beseitigung jeder Unannehmlichkeit, durch welche nach Anlegen der Bremskraft diese erforderlichenfalls bei einer Geschwindigkeitsänderung wieder gelöst werden kann, wird bei den Niedergeschwindigkeits- und Mittelgeschwindig­ keits-Bremsmitteln 80 bzw. 82 eine Einwegkupplung verwen­ det. Die Einwegkupplung ermöglicht eine Einwegrotation.

Im Hochgeschwindigkeitszustand, vgl. Fig. 6 und 11, werden die Eingangswelle 12 und die Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 einstückig miteinander in Umlauf versetzt, und zwar mit Hilfe des Verriegelungsmittels 90. Während das Verriegelungsmittel eine simultane Drehung der Ein­ gangswelle 12 und der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 bewirkt, kann es weiterhin auch einen Unterschied in deren jeweiligen Drehgeschwindigkeiten veranlassen. Dies heißt, daß das Verriegelungsmittel befähigt ist, die Verriegelung langsam voranschreiten zu lassen, was zu einem Unterschied zwischen den Drehgeschwindigkeiten der genannten Wellen führt. Derartige Mittel 90 sind an sich bekannt und schließen Vorrichtungen, wie beispielsweise eine hydraulische Kupplung, einen Drehmomentenwandler, eine elektronische Kupplung und dergleichen ein. Eine Beschreibung dieser an sich bekannten Vorrichtungen kann hier der Kürze halber unterbleiben.

Der Kraftübertragungsvorgang und das Prinzip der Geschwin­ digkeitsveränderung des kontinuierlichen automatischen Getriebes gemäß der Erfindung wird nachstehend kurz be­ schrieben.

Das kontinuierliche oder stufenlose automatische Getriebe gemäß der Erfindung kann bei jedem Mechanismus verwendet werden, der eine Drehantriebsleistung ausnutzt, beispiels­ weise ein Automobil oder eine Industriemaschine. Die fol­ gende Beschreibung bezieht sich auf ein Automobil.

In den Figuren ist die Drehrichtung der Eingangswelle - von links her gesehen - als im Gegenuhrzeigersinne erfolgend angenommen. Diese Drehrichtung ist mit einem Pfeil "↑" angegeben.

1. Neutralzustand (Fig. 3)

Der Neutralzustand ist ein Zustand, in dem die Antriebs­ kraft eines Motors nicht zur Ausgangswelle 50 des Getrie­ bes hin abgegeben wird und das Getriebe, wie in Fig. 3 dargestellt, sich im Leerlauf befindet. Dies bedeutet, daß dann, wenn die Drehkraft der Antriebswelle des Motors ein­ gegeben wird, wo eine Last an die Ausgangswelle 50 ange­ legt wird, die Eingangswelle 12 umläuft und das Eingangs­ sonnenrad 14, das einstückig auf der Eingangswelle 12 aus­ gebildet ist, in Richtung A umläuft. Entsprechend der Rotation des Eingangssonnenrades 14 rotieren die Eingangs­ differentialräder 54 und die Drehrichtungsumkehr-Diffe­ rentialräder 58, die einstückig mit den Eingangsdiffe­ rentialrädern ausgebildet sind, um die Verriegelungsstifte 52A in Richtung B, die zur Drehrichtung des Eingangsson­ nenrades 14 entgegengesetzt ist. Das Niedergeschwindig­ keits-Ringrad 70, das in Eingriff mit den Eingangsdiffe­ rentialrädern 54A ist, dreht sich in einer Richtung C ent­ gegengesetzt zur Drehrichtung des Eingangssonnenrades 14, und das mittlere Geschwindigkeits-Differentialrad 64A, das mit dem Eingangsdifferentialrad 54A kämmt, rotiert um den Verriegelungsstift 52BB in einer Richtung D, die mit der Drehrichtung des Eingangssonnenrades 14 übereinstimmt. Das Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 32, das mit dem Drehrich­ tungsumkehr-Differentialrad 58A kämmt, das seinerseits in Richtung B rotiert, läuft in einer Richtung E um, die mit der Drehrichtung des Eingangssonnenrades 14 übereinstimmt, und das Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad 22, das mit dem Mittelgeschwindigkeits-Differentialrad 64A kämmt, das seinerseits in Richtung D umläuft, rotiert in Richtung F, die zur Drehrichtung des Eingangssonnenrades 14 entgegen­ gesetzt ist.

Im Neutralzustand rotieren aufgrund der Tatsache, daß der zweite Träger 46 zusammen mit der Ausgangswelle 50 ein­ stückig ausgebildet ist, die ihrerseits aufgrund der Be­ lastung stationär ist, alle Differentialräder lediglich um ihre eigenen jeweiligen Achsen. Die Eingangsantriebskraft verdreht das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70 und das Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad 22 in den Richtungen c bzw. F, die entgegengesetzt zu den Drehrichtungen des Ein­ gangssonnenrades sind, und verdreht ferner das Drehrich­ tungsumkehr-Sonnenrad 32 in Richtung E, die mit der Dreh­ richtung der Eingangswelle übereinstimmt. Infolgedessen wird die Antriebskraft nicht zur Ausgangswelle 50 hin übertragen, d. h. sie wird innerhalb des Getriebes zer­ streut oder verteilt.

2. Niedergeschwindigkeitszustand (Fig. 4)

Eingangswelle 12↑ - Eingangssonnenrad 14↑ - Eingangs- Differentialräder 54↓ - Träger 40, 46↑ - Ausgangswelle 50↑.

Der Niedergeschwindigkeitszustand ist ein Zustand, in dem die Rotation der Ausgangswelle 50 eingeleitet und allmäh­ lich gesteigert wird. Im oben beschriebenen Neutralzustand nimmt dann, wenn die Bremskraft P1 an das Niedergeschwin­ digkeits-Bremsmittel 80 angelegt wird, das an dem rohr­ förmigen Wellenansatz 72 des Niedergeschwindigkeits-Ringrades 70 angeordnet ist, die Rotationsgeschwindigkeit des Niedergeschwindigkeitsringrades 70 ab, welches in Richtung C entgegengesetzt zur Rotation der Eingangswelle rotierte ab und es kann zu einem Abstoppen kommen, was zu einem Ansteigen der Rotation der Ausgangswelle 50 führt, wenn die Rotation des Niedergeschwindigkeits-Ringrades 70 abnimmt und abstoppt. Dies heißt, daß dann, wenn die Rota­ tion des Niedergeschwindigkeits-Ringrades 70 abnimmt und abstoppt, die Eingangsdifferentialräder 54 entlang der Innenseite des Niedergeschwindigkeits-Ringrades 70 um­ laufen, während gleichzeitig die Rotation um ihre Achsen abnimmt, während die Träger 40, 46 in Richtung G umlaufen und die Ausgangswelle 50, die einstückig mit dem zweiten Träger 46 ausgebildet ist, rotiert.

Bei Betrachtung der Drehrichtung jedes Zahnrades im Ver­ lauf des Niedergeschwindigkeitszustandes ergibt sich: Die Eingangsdifferentialräder 54 rotieren in Richtung B ent­ gegengesetzt zur Richtung A des Eingangssonnenrades 14. Der erste und zweite Träger 40, 46 und die Ausgangswelle 50 laufen in Richtung G um, d. h. in Richtung des Eingangs­ sonnenrades 14. Die Eingangsdifferentialräder 54 rotieren auf den Verriegelungsstiften 52A in Richtung B um ihre Achsen und laufen ferner auch um die Innenseite des Nie­ dergeschwindigkeits-Ringrades 70 um, und zwar zusammen mit den ersten und zweiten Trägern 40, 46 und in Richtung G.

3. Mittelgeschwindigkeitszustand (Fig. 5)

Eingangswelle 12↑ - Eingangssonnenrad 14↑ - Eingangs­ differentialräder 54 - Mittelgeschwindigkeits-Diffe­ rentialräder 64↑ - Träger 40, 46↑ - Ausgangswelle 50↑.

Der Mittelgeschwindigkeitszustand steigert die Rotation der Ausgangswelle 50 über die Rotationsgeschwindigkeit des Niedergeschwindigkeitszustandes hinaus. Wenn eine Brems­ kraft P2 durch das Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel 82 aufgebracht wird, das an der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 angeordnet ist, wird die Drehgeschwindig­ keit des Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrades 22, das ein­ stückig an der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 aus­ gebildet ist, die ihrerseits in Richtung F entgegengesetzt zur Eingangswelle umläuft, abgeschwächt und stoppt ab. Dies bedeutet, daß dann, wenn die Rotation des Mittelge­ schwindigkeits-Sonnenrades 22 abnimmt und aufhört, die Rotation der Mittelgeschwindigkeits-Differentialräder 24 um deren Achsen abnimmt, und die Mittelgeschwindigkeits-Differentialräder 64 laufen um das Mittelgeschwindig­ keits-Sonnenrad 22 um und erhöhen die Rotation (Richtung G) der ersten und zweiten Träger 40, 46. Infolgedessen wächst die Rotation der Ausgangswelle 50, die einstückig mit dem zweiten Träger 46 ausgebildet ist, an. In diesem Zeitpunkt ist die Rotationsrichtung der Ausgangswelle die gleiche wie diejenige des Eingangssonnenrades 14.

Betrachtet man die Drehrichtung jedes Zahnrades, so ergibt sich: Das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70, das in Ein­ griff mit den Eingangsdifferentialrädern 54 ist, und das Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 32, das in Eingriff mit den Drehrichtungsumkehr-Differentialrädern 58 ist, drehen sich in Richtung H bzw. E, welches die gleiche Richtung wie diejenige des Eingangssonnenrades 14 ist. Wenn das Mittel­ geschwindigkeits-Sonnenrad 22, das in Eingriff mit der In­ nenseite der Mittelgeschwindigkeits-Zahnräder 64 ist, zum Stillstand kommt, wächst die Drehkraft der Träger 40, 46.

4. Hochgeschwindigkeitszustand (Fig. 6)

Der Hochgeschwindigkeitszustand steigert die Drehgeschwin­ digkeit der Ausgangswelle weiterhin über den Mittelge­ schwindigkeitszustand hinaus. Die Eingangswelle 12 und die Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 rotieren einstückig infolge der Wirkung des Verriegelungsmittels 90.

Im Hochgeschwindigkeitszustand wird die über die Eingangs­ welle 12 eingeleitete Drehkraft entlang zweier Wege über­ tragen. Auf dem ersten Weg wird die Drehkraft zum Ein­ gangssonnenrad 14 und zu den Eingangsdifferentialrädern 54 übertragen, wobei sie durch die Eingangswelle 12 verläuft und das Eingangssonnenrad 14 in Umlauf versetzt. Auf dem zweiten Weg wird die Drehkraft zum Mittelgeschwindig­ keits-Sonnenrad 22 und zu den Mittelgeschwindigkeits-Differentialrädern 64 übertragen, und zwar durch Rotation der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20, die einstückig mit der Eingangswelle 12 ist, wobei gleichzeitig das Mit­ telgeschwindigkeits-Sonnenrad 22 in Drehung versetzt wird.

Die Drehkräfte werden nach dem Durchlaufen dieser beiden Wege an den ersten und zweiten Trägern 40, 46 kombiniert, so daß sie die Ausgangswelle 50 in Rotation versetzen. Da der Drehgeschwindigkeitseingang in das Eingangssonnenrad 14 und das Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad 22 der gleiche hinsichtlich Geschwindigkeit und Richtung ist, heißt dies, daß sie die Eingangsdifferentialräder 54 und die Mittel­ geschwindigkeits-Differentialräder 64 auf ihren Achsen nicht verdrehen können, sondern die ersten und zweiten Träger 40, 46 und die Ausgangswelle 50 in der gleichen Richtung wie die Eingangswelle 12 in Umlauf versetzen.

In diesem Zustand stellen alle Zahnräder und die ersten und zweiten Träger 40, 46 einen einzigen rotierenden Kör­ per dar, zusammen mit den beiden Sonnenrädern 14, 22 als Zentren, um in einer Richtung I zu rotieren. In diesem Zeitpunkt laufen die Eingangs-, Drehrichtungsumkehr- und Mittelgeschwindigkeits-Differentialräder zusammen mit den ersten und zweiten Trägern 40, 46 um und drehen sich nicht um ihre Achsen.

5. Drehrichtungsumkehrzustand (Fig. 7)

Eingangswelle 12↑ - Eingangssonnenrad 14↑ - Eingangs­ differentialräder 54↓ - Drehrichtungsumkehr-Differen­ tialräder 58↓ - Träger 40, 46↓ - Ausgangswelle 50↓ (entgegengesetzt zur Richtung der Eingangswelle).

Der Drehrichtungsumkehr-Zustand ist ein Zustand, in dem die Ausgangswelle 50 in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Eingangssonnenrades 14 umläuft. Wenn im Neutralzustand eine Bremskraft P3 durch das Drehrichtungs­ umkehr-Bremsmittel 84, das auf der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 30 angeordnet ist, angelegt wird, stoppt das Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 32, das in der gleichen Richtung E wie die Eingangswelle 12 rotierte, ab, und die Ausgangswelle 50 dreht sich in einer Richtung entgegenge­ setzt zu derjenigen des Eingangssonnenrades 14.

Dies bedeutet, daß dann, wenn die Rotation des Drehrich­ tungsumkehr-Sonnenrades 32 abnimmt und abstoppt, das Dreh­ richtungsumkehr-Differentialrad 58A um das Drehrichtungs­ umkehr-Sonnenrad 32 umläuft, um die Träger 40, 46 in eine Richtung J zu verdrehen, und die Ausgangswelle 50, die einstückig mit dem zweiten Träger 46 ausgebildet ist, läuft in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Eingangswelle 12 um.

Bei Betrachtung der Drehrichtung jedes Getriebeteils in diesem Zustand ergibt sich: Das Eingangsdifferentialrad 54A und das Drehrichtungsumkehr-Differentialrad 58A rotie­ ren in Richtung B entgegengesetzt zur Drehrichtung A des Eingangssonnenrades 14, und die einstückig mit den ersten und zweiten Trägern 40, 46 ausgebildete Ausgangswelle 50 dreht sich in Richtung J entgegengesetzt zur Drehrichtung der Eingangswelle. Die Eingangs- und Mittelgeschwindig­ keits-Differentialräder rotieren um ihre eigenen Achsen und rotieren gleichzeitig zusammen mit den ersten und zweiten Trägern 40, 46. Das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70, das mit den Eingangsdifferentialrädern 54 kämmt, läuft in Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Eingangs­ welle um, die Mittelgeschwindigkeits-Differentialräder 54, die mit den Eingangsdifferentialrädern kämmen, rotieren in der gleichen Richtung wie die Eingangswelle, und das Mit­ telgeschwindigkeits-Sonnenrad 22, das in Eingriff mit den Mittelgeschwindigkeits-Differentialrädern ist, rotiert in Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Eingangs­ welle.

Nachstehend folgt eine Beschreibung der zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung gemäß Fig. 8 bis 12. Bei dem stufenlosen automatischen Getriebe 100 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind das Niedergeschwindig­ keits-Ringrad 70 und der rohrförmige Wellenansatz 72, das Lager 74 und das Niedergeschwindigkeits-Bremsmittel 80 der ersten Ausführungsform nicht erforderlich. Jedoch ist der Aufbau der übrigen Teile der gleiche, wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben.

Die zweite Ausführungsform wird im Zusammenhang mit Fig. 8 kurz beschrieben. Diejenigen Teile, die mit den entspre­ chenden Teilen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, tragen die gleichen Bezugszeichen und ihre Beschreibung entfällt.

Wie bei der ersten Ausführungsform dient ein Bremsmittel dazu, durch Anlegen einer Bremskraft die Geschwindig­ keitsänderung in jeder Stufe durchzuführen.

Das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70, das mit der Außen­ seite der hinteren Hälfte der Eingangsdifferentialräder 54 kämmt, läuft im Neutralzustand der ersten Ausführungsform leer. Da jedoch das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70 bei der zweiten Ausführungsform nicht angewandt wird, ist der andere Betriebszustand bei der zweiten Ausführungsform der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, ausgenommen die Betriebsweise mit Bezug auf das Niedergeschwindig­ keits-Ringrad.

Bei dieser Ausführungsform wird das Mittelgeschwindig­ keits-Bremsmittel 82 dazu benutzt, um den Mittelgeschwin­ digkeitsantrieb wie auch den Niedergeschwindigkeitsantrieb durchzuführen. Dies bedeutet, daß dann, wenn eine Brems­ kraft auf die Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 über das Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel aufgebracht wird, und die Rotation der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle abnimmt und abstoppt, die Rotation der Ausgangswelle 50 zunächst eingeleitet und dann bis zur mittleren Geschwin­ digkeit gesteigert wird. Im Hochgeschwindigkeitszustand rotieren die Eingangswelle 12 und die Mittelgeschwindig­ keits-Steuerwelle 20 aufgrund des Verriegelungsmittels 90 einstückig. Das Verriegelungsmittel 90 kann allmählich in Eingriff gelangen, so daß es eine Rotationsdifferenz zwischen der Eingangswelle 12 und der Mittelgeschwindig­ keits-Steuerwelle 20 ermöglicht. Die integrale Rotation der beiden Wellen erfolgt bei vollem Eingriff des Verrie­ gelungsmittels. Das Verriegelungsmittel beruht auf einem System, bei dem eine hydraulische Kupplung, ein Dreh­ momentwandler, eine elektrisch-elektronische Kupplung oder dergleichen allein oder in Kombination angewandt wird.

Der Kraftübertragungsvorgang und das Prinzip der Geschwin­ digkeitsveränderung bei der zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes sind ähnlich wie bei der er­ sten Ausführungsform und werden nachstehend kurz be­ schrieben.

1. Neutralzustand (Fig. 9)

Der Neutralzustand ist ein Zustand, in den die Antriebs­ kraft eines Motors nicht an die Ausgangswelle 50 abgegeben wird, und das Getriebe, wie in Fig. 9 dargestellt, leer­ läuft. Die gesamte Betriebsweise und Konstruktion sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 70 bei der ersten Ausführungsform im Neutralzustand leerläuft.

Dies bedeutet, daß dann, wenn die Drehkraft der Antriebs­ welle eines Motors eingegeben wird, die Eingangswelle 12 und das Eingangssonnenrad 14 in einer Richtung A umlaufen, und die Eingangsdifferentialräder 54, die in Eingriff mit dem Eingangssonnenrad 14 sind, und Drehrichtungsumkehr-Differentialräder 58, die einstückig mit einem Eingangs­ differentialrad ausgebildet sind, um den Verriegelungs­ stift 52AA in einer Richtung B umlaufen, die entgegenge­ setzt zur Drehrichtung der Eingangswelle ist. Die Mittel­ geschwindigkeits-Differentialräder 64, die mit den Ein­ gangsdifferentialrädern 54 kämmen, rotieren um den Ver­ riegelungsstift 52BB in einer Richtung D, die mit der Richtung der Eingangswelle übereinstimmt. Das Drehrich­ tungsumkehr-Sonnenrad 32, das mit den Drehrichtungsum­ kehr-Differentialrädern in Eingriff ist, die in Richtung B umlaufen, dreht sich in Richtung E, die mit der Drehrich­ tung des Eingangssonnenrades 14 übereinstimmt, und das Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad 22, das in Eingriff mit den Mittelgeschwindigkeits-Differentialrädern 64 ist, die in Richtung D umlaufen, rotiert in Richtung F, die der Drehrichtung des Eingangssonnenrades 14 entgegengesetzt ist.

In diesem Neutralzustand laufen aufgrund des zweiten Trägers 46, der aufgrund der Last auf der Ausgangswelle stationär ist, alle Differentialräder lediglich um ihre eigenen Achsen um. Die Eingangsantriebskraft verdreht das Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad 22 in Richtung F, die zur Drehrichtung des Eingangssonnenrades 14 entgegengesetzt ist, und verdreht das Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 32 in Richtung E, die die gleiche wie die Drehrichtung der Ein­ gangswelle ist. Infolgedessen wird die Antriebskraft nicht zur Ausgangswelle 50 übertragen, d. h. sie wird im Getriebe zerstreut und verteilt.

2. Vorwärts (Nieder- und Mittelgeschwindigkeits)- Zustand (Fig. 10)

Eingangswelle 12↑ - Eingangssonnenrad 14↑ - Eingangs­ differentialräder 54↓ - Mittelgeschwindigkeits-Diffe­ rentialräder 64↑ - Träger 40, 46↑ - Ausgangswelle 50↑.

Da dieser Zustand dem Mittelgeschwindigkeitszustand in Fig. 5 der ersten Ausführungsform ähnlich ist, kann seine Beschreibung hier kurzgehalten werden. Wenn eine Brems­ kraft P′ durch das Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel 82, das auf der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 20 ange­ ordnet ist, angelegt wird, nimmt die Rotationsgeschwindig­ keit des Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrades 22, das in Richtung F entgegengesetzt zur Richtung der Eingangswelle 12 im natürlichen Zustand rotierte, ab und es kommt zu einem Stillstand des Sonnenrades 22. In diesem Zustand wird die Rotation der Ausgangswelle 50 eingeleitet und allmählich bis zur mittleren Geschwindigkeit gesteigert, und zwar proportional zur Abnahme der Rotation des Mit­ telgeschwindigkeits-Sonnenrades 22.

3. Hochgeschwindigkeitszustand (Fig. 11)

Da dieser Zustand dem Hochgeschwindigkeitszustand der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 6 ähnlich ist, wird seine Beschreibung hier unterdrückt.

4. Drehrichtungsumkehrzustand (Fig. 12)

Eingangswelle 12↑ - Eingangssonnenrad 14↑ - Eingangs- Differentialräder 54↓ - Drehrichtungsumkehr-Differen­ tialräder 58↓ - Träger 40, 46↓ - Ausgangswelle 50↓ (entgegengesetzt zur Richtung der Eingangswelle).

Da dieser Zustand dem Drehrichtungsumkehrzustand der er­ sten Ausführungsform gemäß Fig. 7 ähnlich ist, kann eine Beschreibung hier entfallen.

Nachstehend folgt eine Beschreibung der dritten Ausfüh­ rungsform der Erfindung im Zusammenhang mit Fig. 13 bis 18.

Bei dem stufenlosen automatischen Getriebe 300 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung sind die Mittelge­ schwindigkeits-Steuerwelle 20, das Mittelgeschwindig­ keits-Sonnenrad 22, das Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel 82, die Mittelgeschwindigkeits-Differentialräder 84, die mit dem Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad in Eingriff sind, sowie die Verriegelungsstifte 52B der ersten Ausführungs­ form nicht erforderlich.

Das kontinuierliche automatische Getriebe 300 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung umfaßt, wie aus Fig. 13 und 14 ersichtlich, eine Eingangswelle 311, an welcher die Antriebskraft aus der Abtriebswelle eines Motors ange­ legt wird. Die Eingangswelle 311 besteht aus einem ersten Abschnitt 311A und einem zweiten Abschnitt 311B. Ein Ein­ gangssonnenrad 313 ist einstückig mit der Eingangswelle 311 zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 311A bzw. 311B ausgebildet.

Eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 vorgegebener Länge ist koaxial auf dem ersten Abschnitt 311A der Ein­ gangswelle 311 angeordnet. Ein Drehrichtungsumkehr-Son­ nenrad 314 ist einstückig an einem Ende 315A der Drehrich­ tungsumkehr-Steuerwelle 315 ausgebildet. Lager 315B, 315B′ ermöglichen eine freie Rotation der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 und der Eingangswelle 311.

Ein erster Träger 320 ist in der Nähe des Drehrichtungsum­ kehr-Sonnenrades 314 auf der Drehrichtungsumkehr-Steuer­ welle 315 angeordnet und läuft frei auf einem Lager 320B um. Ein zweiter Träger 323 mit einem hohlzylindrischen Teil 322 ist auf dem zweiten Abschnitt 311B der Eingangs­ welle angeordnet und läuft auf ihr über ein Lager 323B frei um. Der zweite Träger 323 ist einstückig mit einer Ausgangswelle 321 ausgebildet.

Eine Mehrzahl von Verriegelungsstiften 325 verbindet die ersten und zweiten Träger 320, 323 miteinander und hält sie fest zusammen, so daß die Träger 320, 323 gemeinsam um die Eingangswelle 311 umlaufen (Fig. 13). Zusammengesetzte Planetengetrieberäder bestehen aus einem Eingangsplaneten­ rad 326A und einem Drehrichtungsumkehr-Planetenrad 327A, die einstückig miteinander ausgebildet sind und jeweils eine unterschiedliche Größe haben. Diese zusammengesetzten Planetenräder sind jeweils drehbar auf einem Verriege­ lungsstift 325A gelagert, so daß sie auf Lagern 326B, 327B frei rotieren. Jedes Eingangsplanetenrad 326A und jedes Drehrichtungsumkehr-Planetenrad 327A ist in der Nähe des zweiten Trägers 323 bzw. des ersten Trägers 320 angeordnet.

Das Eingangsplanetenrad 326A und das Drehrichtungsumkehr-Planetenrad 327A können auch auf andere Weise angeordnet werden. D.h. die beiden Planetenräder können einstückig mit dem Verriegelungsstift ausgebildet werden, und es kann ein Lager auf jedes Ende des Verriegelungsstiftes aufge­ setzt werden, so daß dieser Stift um seine Achse rotieren kann.

Drei "erste" Sätze werden bei dem erfindungsgemäßen Ge­ triebe vorzugsweise angewandt, wobei ein Satz jeweils be­ steht aus einem Verriegelungsstift 325A, einem Eingangs­ planetenrad 326A, einem Drehrichtungsumkehr-Planetenrad 327A und Lagern 326B, 327B, wobei die Anzahl dieser Sätze jedoch nicht beschränkt ist. Vorzugsweise werden zwei oder mehr Sätze angewandt.

Die Innenseite jedes Eingangsplanetenrades 326A kämmt mit dem Eingangssonnenrad 313, und seine Außenseite ist in Eingriff mit einem Niedergeschwindigkeits-Ringrad 331. Das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 331 schließt einen rohrför­ migen Wellenansatz 332 ein. Ein Lager 331B ist zwischen den Ansatz 332 und den hohlzylindrischen Teil 322 des Trägers 323 so eingesetzt, daß das Niedergeschwindig­ keits-Ringrad 331 unabhängig auf dem hohlzylindrischen Teil 322 umläuft. Die Innenseite jedes Drehrichtungsum­ kehr-Planetenrades 327A steht mit dem Drehrichtungsum­ kehr-Sonnenrad 314 in Eingriff.

Bremsmittel zum Anlegen einer Drehbremskraft werden be­ nutzt, um in jeder Stufe eine Geschwindigkeitsänderung an der Ausgangswelle hervorzurufen. Zunächst ist ein Nieder­ geschwindigkeits-Bremsmittel 333 auf dem rohrförmigen Wellenansatz 332 des Niedergeschwindigkeits-Ringrades 331 angeordnet, um eine Bremskraft an das Niedergeschwindig­ keits-Ringrad 331 anzulegen, wodurch eine Rotation der Ausgangswelle und der vorwärts gerichtete Niedergeschwin­ digkeitszustand eingeleitet werden. Ein Drehrichtungsum­ kehr-Bremsmittel 334 ist an der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 angeordnet und dient der Einstellung des Drehrichtungsumkehr-Sonnenrades 314, um einen Antriebs­ zustand in umgekehrter Drehrichtung zu bewirken.

Um die Rotation der Ausgangswelle weiterhin über den vor­ wärts gerichteten Niedergeschwindigkeitszustand hinaus zu steigern, wird ein Verriegelungsmittel 335 benutzt, wel­ ches eine Rotationsdifferenz zwischen der Eingangswelle 311 und der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 ermöglicht oder welches diese beiden Wellen 311 und 315 gemeinsam oder einstückig in Rotation versetzt. Im Hochgeschwindig­ keitszustand laufen die Eingangswelle 311 und die Dreh­ richtungsumkehr-Steuerwelle 315 unter Vermittelung des Verriegelungsmittels 335 einstückig miteinander um.

Der Kraftübertragungsvorgang und das Prinzip der Geschwin­ digkeitsveränderung sind bei der dritten Ausführungsform des kontinuierlichen, automatischen Getriebes gemäß der Erfindung ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform aus­ gebildet und werden nunmehr kurz beschrieben.

1. Neutralzustand (Fig. 15)

Der Neutralzustand ist derjenige Zustand, in dem die An­ triebskraft eines Motors nicht an die Ausgangswelle 50 ab­ gegeben wird und das Getriebe, wie in Fig. 15 dargestellt, leerläuft. Die gesamte Betriebsweise und der Aufbau ent­ sprechen der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß die Mittelgeschwindigkeits-Differentialräder 64 und die Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle 22 in Betrieb sind.

Dies heißt, daß dann, wenn die Drehkraft aus der Abtriebs­ welle des Motors eingegeben wird, wo die Belastung an die Ausgangswelle 321 angelegt wird, die Eingangswelle 311 und das Eingangssonnenrad 313 in einer Richtung A′ umlaufen, und die Eingangsplanetenräder 326, die in Eingriff mit dem Eingangssonnenrad 313 sind, sowie jedes der Drehrichtungs­ umkehr-Planetenräder 327, die einstückig mit den Eingangs­ planetenrädern 326 ausgebildet sind, laufen um die Verrie­ gelungsstifte 325A in Richtung B′ um, die zur Drehrichtung des Eingangssonnenrades 313 entgegengesetzt ist. Dies be­ deutet, daß aufgrund der Tatsache, daß der zweite Träger 323 mit der Ausgangswelle 321, an welche die Belastung an­ gelegt wird, einstückig ist, die Eingangs- und Drehrich­ tungsumkehr-Planetenräder 326, 327 lediglich um ihre je­ weiligen Verriegelungsstifte 325A rotieren. Das Niederge­ schwindigkeits-Ringrad 331, das in Eingriff ist mit den Eingangsplanetenrädern 326 rotiert in einer Richtung C′, die zu derjenigen des Eingangssonnenrades 313 entgegenge­ setzt ist. Das Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 314, das mit den Drehrichtungsumkehr-Planetenrädern 327 kämmt, und die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315, die einstückig mit dem Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 314 ausgebildet ist, laufen in Richtung D′ um.

Daher wird die Antriebskraft, die über die Eingangswelle 311 eingegeben wird, nicht zur Ausgangswelle 321 hin über­ tragen, sondern wird durch Leerlauf in Richtung C′, D′ zerstreut oder verteilt.

2. Vorwärts gerichteter Niedriggeschwindigkeitszustand (Fig. 16)

Eingangswelle 311↑ - Eingangssonnenrad 313↑ - Eingangs­ planetenräder 326↓ - Träger 320, 323↑ - Ausgangswelle 321↑.

Dieser Zustand ist dem Niedergeschwindigkeitszustand der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 4 ähnlich. Wenn in dem oben beschriebenen Neutralzustand die Bremskraft P1′ über das Niedergeschwindigkeits-Bremsmittel 333 angelegt wird, das auf dem rohrförmigen Wellenansatz 332 des Niederge­ schwindigkeits-Ringrades 331 angeordnet ist, nimmt die Drehgeschwindigkeit des Niedergeschwindigkeits-Ringrades 331, das in Richtung C′ entgegengesetzt zur Drehrichtung der Eingangswelle umlief, ab und dieses Rad stoppt schließlich ganz ab, wodurch die Einleitung und das Anwachsen der Rotation der Ausgangswelle verursacht wird, wenn die Rotation des Niedergeschwindigkeits-Ringrades 331 nachläßt und aufhört. Dies bedeutet: Die Antriebskraft, die über die Eingangswelle 311 und das Eingangssonnenrad 313 eingeleitet werden, versetzen die Eingangsplaneten­ räder 326 in Richtung B′ in Umlauf, anschließend laufen die Eingangsplanetenräder 326 rund um die Innenseite des Niedergeschwindigkeits-Ringrades 331 um, dessen Rotation abnimmt und aufhört, und zwar aufgrund der Bremskraft P1′, während gleichzeitig die Träger 320, 323 in Richtung E′ um ihre Achsen umlaufen, und die Ausgangswelle 321, die ein­ stückig mit dem zweiten Träger 323 ausgebildet ist, eben­ falls umläuft.

Eine Betrachtung der Drehrichtung jedes Rades während des vorwärts gerichteten Niedergeschwindigkeits-Zustandes er­ gibt: Die Eingangsplanetenräder 326 laufen in Richtung B′ entgegengesetzt zur Richtung A′ des Eingangssonnenrades 313 um. Die ersten und zweiten Träger 320, 323 und die Ausgangswelle 321 rotieren in Richtung E′, die mit der Drehrichtung des Eingangssonnenrades 313 übereinstimmt. Die Eingangsplanetenräder 326 rotieren um ihre Achsen auf den Verriegelungsstiften 325 in Richtung B′ und laufen auch auf der Innenseite des Niedergeschwindigkeits-Ring­ rades 331 zusammen mit den ersten und zweiten Trägern 320, 323 in Richtung E′ um.

Zur weiteren Steigerung der Rotation der Ausgangswelle wird das Verriegelungsmittel 335 benutzt. Die Rotation der Ausgangswelle 321 wächst proportional zur Drehgeschwindig­ keit der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315, die sich in Richtung der Eingangswelle dreht.

3. Hochgeschwindigkeitszustand (Fig. 17)

Dieser Zustand ist dem Hochgeschwindigkeitszustand der er­ sten Ausführungsform gemäß Fig. 6 ähnlich. In demjenigen Zustand, bei dem die Bremskraft P1′, die an das Nieder­ geschwindigkeits-Ringrad 331 angelegt ist, gelöst, und das Verriegelungsmittel 335 in Eingriff gebracht wird, rotie­ ren die Eingangswelle 311 und die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 gemeinsam und einstückig.

Im Hochgeschwindigkeitszustand wird die über die Eingangs­ welle 311 eingeleitete Drehkraft auf zwei Wegen übertra­ gen. Auf dem ersten Weg wird die Drehkraft auf die Ein­ gangsplanetenräder 326 übertragen, und zwar durch Ein­ leitung über die Eingangswelle 311 und Verdrehung des Eingangssonnenrades 313. Auf dem zweiten Weg wird die Drehkraft an die Drehrichtungsumkehr-Planetenräder 327 übertragen, und zwar durch Verdrehung der Drehrichtungs­ umkehr-Steuerwelle 315, einstückig mit der Eingangswelle 311 und gleichzeitig durch Verdrehung des Drehrichtungs­ umkehr-Sonnenrades 314.

Die Drehkräfte werden, nachdem sie diese beiden Wege durchlaufen haben, an den ersten und zweiten Trägern 320, 323 kombiniert, so daß sie die Ausgangswelle 321 in Umlauf versetzen. Da der Drehgeschwindigkeitseingang zum Ein­ gangssonnenrad 313 und Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 314 sowohl hinsichtlich der Geschwindigkeit als auch der Rich­ tung der gleiche ist, bedeutet dies, daß sie die Eingangs­ planetenräder 326 und die Drehrichtungsumkehr-Planeten­ räder 327 auf ihren Achsen nicht verdrehen können, sie verdrehen jedoch die ersten und zweiten Träger 320, 323 und die Ausgangswelle 321 in der gleichen Richtung wie die Eingangswelle 311 umläuft. In diesem Zustand bilden alle Zahnräder und die ersten und zweiten Träger 320, 323 einen einzigen rotierenden Körper mit den beiden Sonnenrädern 313, 314 als Mittelpunkten, um in Richtung G′ umzulaufen.

4. Drehrichtungsumkehrzustand (Fig. 18)

Eingangswelle 311↑ - Eingangssonnenrad 313↑ - Eingangs­ planetenräder 326↓ - Drehrichtungsumkehr-Planetenräder 327↓ - Träger 320, 323↓- Ausgangswelle 321↓ (entgegengesetzt zur Drehrichtung der Eingangswelle).

Dieser Zustand ist dem Drehrichtungsumkehr-Zustand der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 7 ähnlich. Wenn im Neutralzustand eine Bremskraft P2′ über das Drehrich­ tungsumkehr-Bremsmittel 334, das auf der Drehrichtungs­ umkehr-Steuerwelle 315 angeordnet ist, angelegt ist, halten die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle 315 und das Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad 314 an, und die Ausgangs­ welle 321 rotiert in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Eingangssonnenrades 313.

Dies bedeutet, das die Drehkraft, die über die Eingangs­ welle 311 und das Eingangssonnenrad 313 eingeleitet wird, die Eingangsplanetenräder 326 und die Drehrichtungsum­ kehr-Planetenräder 327 in Richtung B′ verdreht. Die Dreh­ richtungsumkehr-Planetenräder 327 rotieren um ihre eigenen Achsen und laufen gleichzeitig um das Drehrichtungsum­ kehr-Sonnenrad 314 um, dessen Rotation abnimmt und auf­ hört, und zwar aufgrund der Bremskraft P2′, um so die Träger 320, 323 in Richtung H′ in Umlauf zu versetzen, und die Ausgangswelle 321, die einstückig mit dem zweiten Träger 323 ausgebildet ist, rotiert in einer Richtung ent­ gegengesetzt zu derjenigen der Eingangswelle 311. Das Niedergeschwindigkeits-Ringrad 331, das in Eingriff mit den Eingangsplanetenrädern 326 ist, rotiert in der glei­ chen Richtung wie die Ausgangswelle 321.

Auf der anderen Seite kann ein erforderlicher Ausgang in Umläufen - Ausgang relativ zum Eingang - dadurch erhalten werden, daß die Zahl der Zähne auf jedem Rad entsprechend einem gewünschten Zweck eingestellt wird.

Die Tabelle 1 zeigt als Beispiel die Anzahl der Zähne je­ des Rades bei der ersten Ausführungsform. Die Tabelle 2 zeigt die Umdrehungen der Ausgangswelle (pro 1 Umdrehung der Eingangswelle) entsprechend Tabelle 1. In ähnlicher Weise zeigt Tabelle 3 die Anzahl der Zähne jedes Zahnrades bei der zweiten Ausführungsform und Tabelle 4 zeigt die Umdrehungen der Ausgangswelle (pro 1 Umdrehung der Eingangswelle) entsprechend Tabelle 3. Tabellen 5 und 6 stellen die Anzahl der Zähne jedes Rades bei der dritten Ausführungsform bzw. die Umdrehungen der Ausgangswelle entsprechend Tabelle 5 dar.

Tabelle 1

(Erste Ausführungsform)

Tabelle 2

Tabelle 3

(Zweite Ausführungsform)

Tabelle 4

Tabelle 5

(Dritte Ausführungsform)

Tabelle 6

Wie oben beschrieben, hat das erfindungsgemäße stufenlose automatische Getriebe folgende Vorteile: Es besteht keine Notwendigkeit, eine Kupplung zu installieren, um eine Motorkraft abzukuppeln, wenn sie über die Eingangswelle zur Ausgangswelle übertragen wird. Somit ist eine be­ friedigende Geschwindigkeitseinstellung möglich, und zwar über die Einstellung des Geschwindigkeitsvariationsver­ hältnisses, ohne Austausch oder außer Eingriff bringen der Zahnräder. Ein Antrieb in Rückwärtsrichtung, d. h. in umge­ kehrter Drehrichtung, ist ebenfalls möglich. Der Betriebs­ vorgang des erfindungsgemäßen Getriebes ist aufgrund seiner einfachen Struktur ebenfalls sehr einfach.

Das stufenlos regelbare, automatische Getriebe gemäß der Erfindung ist auf die beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt, sondern kann bei jeder Vorrichtung An­ wendung finden, die eine Antriebskraft auf eine Ausgangs­ welle überträgt, beispielsweise bei allen Fahrzeugen und Industriemaschinen.

Darüber hinaus findet bei den Ausführungsformen der Erfin­ dung ein einfaches Futterbremsverfahren Anwendung, um eine Bremskraft über die Bremsmittel aufzubringen. Jedoch kön­ nen in dieser Hinsicht zahlreiche Abwandlungen an der Kon­ struktion vorgenommen werden, insbesondere im Hinblick auf das angewandte Verfahren und die Position solcher Mittel. Verschiedene Schaltkonstruktionen sind im Hinblick auf eine automatische Steuerung möglich, beispielsweise in Form hydraulischer, pneumatischer, magnetischer, elektri­ scher und elektronischer Steuervorrichtungen.

Claims (17)

1. Automatisches Getriebe für variable Geschwindig­ keiten, gekennzeichnet durch:
eine Eingangswelle (12) mit einem ersten Abschnitt (12A) und einem zweiten Abschnitt (12B) zur Aufnahme eines Rotationseinganges;
ein Eingangssonnenrad (14), das einstückig zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt (12A, 12B) mit der Eingangswelle (12) ausgebildet ist und simultan mit der Eingangswelle rotiert;
eine Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle (20) mit einem einstückig an einem Wellenende (20A) ausge­ bildeten Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad (22), das drehbar und koaxial auf dem ersten Abschnitt (12A) der Eingangswelle (12) gelagert ist, so daß sie un­ abhängig um die Eingangswelle rotiert;
eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (30) mit einer an einem Wellenende (30A) ausgebildeten Drehrich­ tungsumkehr-Sonnenrad (32), die drehbar und koaxial auf der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle (20) ge­ lagert ist und unabhängig um diese Welle (20) rotiert;
einen ersten Träger (40), der koaxial auf der Dreh­ richtungsumkehr-Steuerwelle (30) in der Nähe des Drehrichtungsumkehr-Sonnenrades (32) gelagert ist und unabhängig um die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle rotiert;
einen zweiten Träger (46) mit einem hohlzylindrischen Teil (44), der koaxial auf dem zweiten Abschnitt (12B) der Eingangswelle (12) gelagert ist und unab­ hängig um diesen zweiten Abschnitt (12B) rotiert;
eine Mehrzahl von Verriegelungsstiften (52A, 52B), die an den Trägern (40, 46) befestigt sind und diese miteinander verbinden, so daß die Träger (40, 46) simultan miteinander rotieren;
eine Mehrzahl von Eingangsdifferentialrädern (54), die jeweils drehbar auf einem der Verriegelungsstifte (52AA) gelagert sind, wobei die Innenseite der hinte­ ren Hälfte jedes Eingangsdifferentialrades in Ein­ griff mit dem Eingangssonnenrad (14) ist;
eine Mehrzahl von Drehrichtungsumkehr-Differential­ rädern (58), die jeweils mit den Eingangsdifferen­ tialrädern (54A) einstückig ausgebildet sind und auf jeweils einem der Verriegelungsstifte (52AA) drehbar gelagert sind, wobei die Innenseite jedes Drehrich­ tungsumkehr-Differentialrades in Eingriff mit dem Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad (32) ist;
eine Mehrzahl von Mittelgeschwindigkeits-Differen­ tialrädern (64), die jeweils drehbar auf jeweils einem Verriegelungsstift (52BB) gelagert sind, wobei die hintere Hälfte und die Innenseite der vorderen Hälfte jedes Mittelgeschwindigkeits-Differentialrades in Eingriff mit der vorderen Hälfte eines Eingangs­ differentialrades (54A) bzw. dem Mittelgeschwindig­ keits-Sonnenrad (22) ist;
eine Ausgangswelle (50), die einstückig mit dem hohl­ zylindrischen Teil (44) des Trägers (46) ausgebildet ist;
ein Niedergeschwindigkeits-Ringrad (70), das drehbar auf dem hohlzylindrischen Teil (44) des Trägers (46) gelagert ist und in Eingriff mit der Außenseite der hinteren Hälfte jedes der Eingangsdifferentialräder (54A) steht;
ein Niedergeschwindigkeits-Bremsmittel (80) zum An­ legen einer Bremskraft an die Niedergeschwindig­ keits-Steuerwelle (70), um so einen Antrieb mit kleiner Geschwindigkeit zu vermitteln;
ein Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel (82) zum An­ legen einer Bremskraft an die Mittelgeschwindig­ keits-Steuerwelle (20), um so einen Antrieb mit mittlerer Geschwindigkeit zu vermitteln;
ein Verriegelungsmittel (90) zur direkten Ankupplung der Drehung der Eingangswelle (12) an die Mittelge­ schwindigkeits-Steuerwelle (20), so daß diese Wellen simultan rotieren und ein Antrieb mit hoher Geschwin­ digkeit vermittelt ist; und
ein Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel (84) zum Anlegen einer Bremskraft an die Drehrichtungsumkehr-Steuer­ welle (30), um so einen Antrieb in umgekehrter Richtung zu vermitteln.

2. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem jedes Bremsmittel (80, 82) eine Einwegkupplung einschließt.

3. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem die Eingangs- und Drehrichtungsumkehr-Differentialräder (54A, 58A) ein­ stückig ausgebildet sind und mit Bezug aufeinander eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen haben.

4. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl der Zähne an einem vorderen Teil jedes Mittelgeschwin­ digkeits-Differentialrades (64A) von der Anzahl der Zähne auf einem hinteren Teil des Rades (64A) ver­ schieden ist.

5. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem zwischen den Ein­ gangs- und Drehrichtungsumkehr-Differentialrädern (54A, 58A) ein konkaver Abschnitt (62) vorgesehen ist.

6. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem auf jedem Verriege­ lungsstift (52BB) Buchsen (68, 68′) angeordnet sind, um eine axiale Verschiebung der Mittelgeschwindig­ keits-Differentialräder (64A) zu verhindern.

7. Automatisches Getriebe für variable Geschwindig­ keiten, gekennzeichnet durch:
eine Eingangswelle (12) zur Aufnahme eines Rotations­ einganges mit einem ersten Abschnitt (12A) und einem zweiten Abschnitt (12B);
ein Eingangssonnenrad (14), das zwischen den beiden Abschnitten (12A, 12B) einstückig mit der Eingangs­ welle (12) ausgebildet ist und simultan mit der Ein­ gangswelle rotiert;
eine Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle (20) mit einem einstückig an einem Wellenende (20A) ausge­ bildeten Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad (22), die drehbar und koaxial auf dem ersten Abschnitt (12A) der Eingangswelle (12) gelagert ist, und unabhängig um diese Welle (12) rotiert;
eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (30) mit einem an einem Wellenende (30A) einstückig ausgebildeten Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad (32), die drehbar und koaxial auf der Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle (20) gelagert ist und unabhängig um diese Welle (20) rotiert;
einen ersten Träger (40), der in der Nähe des Dreh­ richtungsumkehr-Sonnenrades (32) auf der Drehrich­ tungsumkehr-Steuerwelle (30) gelagert ist und un­ abhängig um die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle rotiert;
einen zweiten Träger (46) mit einem hohlzylindrischen Abschnitt (44), der koaxial auf dem zweiten Abschnitt (12B) der Eingangswelle gelagert ist und unabhängig um diesen zweiten Abschnitt (12B) rotiert;
eine Mehrzahl von Verriegelungsstiften (52A, 52B), die an den Trägern (40, 46) befestigt sind und diese miteinander verbinden, so daß eine simultane Rotation dieser Träger (40, 46) erreicht ist;
eine Mehrzahl von Eingangsdifferentialrädern (54), die jeweils drehbar auf einem der Verriegelungsstifte (52AA) gelagert sind, wobei die Innenseite der hinte­ ren Hälfte jedes Eingangsdifferentialrades in Ein­ griff mit dem Eingangssonnenrad (14) ist;
eine Mehrzahl von Drehrichtungsumkehr-Differential­ rädern (58), die jeweils einstückig mit den Eingangs­ differentialrädern (54A) ausgebildet sind und drehbar auf jeweils einem Verriegelungsstift (52AA) gelagert sind, wobei die Innenseite jedes Drehrichtungsum­ kehr-Differentialrades in Eingriff mit dem Drehrich­ tungsumkehr-Sonnenrad (32) ist;
eine Mehrzahl von Mittelgeschwindigkeits-Differen­ tialrädern (64), die jeweils drehbar auf einem der Verriegelungsstifte (52BB) gelagert sind, wobei die hintere Hälfte und die Innenseite der vorderen Hälfte jedes Mittelgeschwindigkeits-Differentialrades mit der vorderen Hälfte jedes Eingangsdifferentialrades (54A) bzw. dem Mittelgeschwindigkeits-Sonnenrad (22) kämmt;
eine Ausgangswelle (50), die einstückig mit dem hohl­ zylindrischen Abschnitt (44) des zweiten Trägers (46) ausgebildet ist;
ein Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel (82) zum An­ legen einer Bremskraft auf die Mittelgeschwindig­ keits-Steuerwelle (20), um so einen Nieder- und Mittelgeschwindigkeitsantrieb zu vermitteln;
ein Verriegelungsmittel (90) zur direkten Ankupplung der Drehung der Eingangswelle (12) an die Mittelge­ schwindigkeits-Steuerwelle (20), so daß diese Wellen (20, 12) simultan umlaufen und so ein Antrieb mit hoher Geschwindigkeit vermittelt ist; und
ein Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel (84) zum Anlegen einer Bremskraft auf die Drehrichtungsumkehr-Steuer­ welle (30), um so einen Antrieb in umgekehrter Rich­ tung zu vermitteln.

8. Getriebe nach Anspruch 7, bei dem das Verriegelungs­ mittel (90) eine Druckmedium-Kupplung, einen Dreh­ momentwandler, eine elektrische und/oder elektro­ nische Kupplung benutzt.

9. Getriebe nach Anspruch 7, bei dem die Eingangs- und Drehrichtungsumkehr-Differentialräder (54, 58) ein­ stückig ausgebildet sind und jeweils unterschiedliche Anzahl von Zähnen haben.

10. Getriebe nach Anspruch 7, bei dem die Anzahl der Zähne des vorderen Teils jedes Mittelgeschwin­ digkeits-Differentialrades (64A) von derjenigen Zahnanzahl des hinteren Teils des Rades (64A) verschieden ist.

11. Getriebe nach Anspruch 7, bei dem zwischen den Ein­ gangs- und Drehrichtungsumkehr-Differentialrädern (54A, 58A) ein konkaver Abschnitt (62) ausgebildet ist.

12. Getriebe nach Anspruch 7, bei dem auf jedem Verriege­ lungsstift (52BB) Buchsen (68, 68′) angeordnet sind, um eine Axialverschiebung jeder der Mittelgeschwin­ digkeits-Differentialräder (64A) zu verhindern.

13. Ein automatisches Getriebe für variable Geschwindig­ keiten, gekennzeichnet durch
eine Eingangswelle (311) zur Aufnahme eines Rota­ tionseinganges mit einem ersten Abschnitt (311A) und einem zweiten Abschnitt (311B);
ein Eingangssonnenrad (313), das zwischen den ersten und zweiten Abschnitten (311A, 311B) der Eingangs­ welle (311) einstückig mit dieser Welle ausgebildet ist und simultan mit dieser Welle (311) umläuft;
eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (315) mit einem einstückig an einem Wellenende (315A) ausgebildeten Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad (314), die drehbar und koaxial auf dem ersten Abschnitt (311A) der Eingangs­ welle (311) gelagert ist und unabhängig um diese Ein­ gangswelle (311) rotiert;
einen ersten Träger (320), der koaxial auf der Dreh­ richtungsumkehr-Steuerwelle (315) in der Nähe des Drehrichtungsumkehr-Sonnenrades (314) gelagert ist und eine unabhängige Rotation um die Drehrichtungsum­ kehr-Steuerwelle ermöglicht;
einen zweiten Träger (323) mit einem hohlzylind­ rischen Abschnitt (322), der koaxial auf dem zweiten Abschnitt (311B) der Eingangswelle (311) gelagert ist und eine unabhängige Rotation um diesen zweiten Ab­ schnitt (311B) ermöglicht;
eine Mehrzahl von Verriegelungsstiften (325), die an den Trägern (320, 323) befestigt sind und diese mit­ einander verbinden, so daß diese Träger gemeinsam rotieren;
eine Mehrzahl von Eingangsplanetenrädern (326), die jeweils drehbar auf einem der Verriegelungsstifte (325A) gelagert sind, wobei die Innenseite jedes Ein­ gangsplanetenrades mit dem Eingangssonnenrad (313) kämmt;
eine Mehrzahl von Drehrichtungsumkehr-Planetenrädern (327), die jeweils einstückig mit den Eingangsplane­ tenrädern (326A) ausgebildet und drehbar auf jeweils einem Verriegelungsstift (325A) gelagert sind, wobei die Innenseite jedes Drehrichtungsumkehr-Planeten­ rades (327) in Eingriff mit dem Drehrichtungsum­ kehr-Sonnenrad (314) ist;
einem Niedergeschwindigkeits-Ringrad (331), das dreh­ bar auf dem hohlzylindrischen Abschnitt (322) des Trägers (323) gelagert ist und in Eingriff mit der Außenseite jedes der Eingangsplanetenräder (326A) ist;
eine Ausgangswelle (321), die einstückig mit dem hohlzylindrischen Abschnitt (322) des Trägers (323) ausgebildet ist;
ein Niedergeschwindigkeits-Bremsmittel (333) zum An­ legen einer Bremskraft an das Niedergeschwindig­ keits-Ringrad (331), um so einen vorwärts gerichteten Antrieb mit niederer Geschwindigkeit zu vermitteln;
ein Verriegelungsmittel (335) zur direkten Ankupplung der Rotation der Eingangswelle (311) an die Drehrich­ tungsumkehr-Steuerwelle (315), so daß diese Wellen zwischen sich eine Rotationsdifferenz haben oder simultan umlaufen, um so einen Antrieb mit mittlerer und hoher Geschwindigkeit zu vermitteln; und
ein Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel (334) zum Anlegen einer Bremskraft an die Drehrichtungsumkehr-Steuer­ welle (315), um so einen Antrieb in umgekehrter Rich­ tung zu vermitteln.

14. Getriebe nach Anspruch 13, bei dem die Anzahl der Zähne jedes Eingangsplanetenrades (326A) höher als diejenige der Drehrichtungsumkehr-Planetenräder (327A) ist.

15. Ein stufenloses automatisches Getriebe (10) gekenn­ zeichnet durch:
eine Eingangswelle (12) zur Aufnahme eines Drehein­ ganges mit einem an dieser Welle befestigten Ein­ gangssonnenrad (14), das simultan mit der Eingangs­ welle (12) umläuft;
eine Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle (20), die koaxial angeordnet und drehbar auf der Eingangswelle (12) befestigt ist, wobei die Mittelgeschwindig­ keits-Steuerwelle weiterhin ein Mittelgeschwindig­ keits-Sonnenrad (22) aufweist, das koaxial auf der Welle befestigt ist, wobei die Mittelgeschwindig­ keits-Steuerwelle (20) und das Mittelgeschwindig­ keits-Sonnenrad (22) unabhängig auf der Eingangswelle (12) umlaufen;
eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (30), die koaxial angeordnet und drehbar auf der Mittel­ geschwindigkeits-Steuerwelle (20) befestigt ist, mit einem koaxial auf ihr befestigten Drehrichtungsum­ kehr-Sonnenrad (32), wobei eine unabhängige Rotation der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (30) und des mit ihr verbundenen Sonnenrades (32) um die Mittelge­ schwindigkeits-Steuerwelle (20) ermöglicht ist;
einen ersten Träger (40), der koaxial angeordnet und drehbar auf der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (30) gelagert ist und eine unabhängige Rotation um die Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (30) ermöglicht;
einen zweiten Träger (46), der koaxial angeordnet und drehbar auf der Eingangswelle (12) gelagert ist, um eine unabhängige Rotation um die Eingangswelle (12) zu ermöglichen, wobei der zweite Träger (46) in eine Ausgangswelle (50) ausläuft;
wenigstens einen Verriegelungsstift (52AA, 52BB) zur Verbindung und gegenseitigen Befestigung der ersten und zweiten Träger (40, 46), um eine gleichzeitige Rotation dieser Träger um die Drehrichtungsum­ kehr-Steuerwelle (30) bzw. die Eingangswelle (12) zu ermöglichen;
wenigstens ein Eingangsdifferentialrad (54A), das in mechanischer Verbindung mit dem Eingangssonnenrad (40) steht;
wenigstens ein Drehrichtungsumkehr-Differentialrad (58A), das mit einem Eingangsdifferentialrad (54A) verbunden ist, wobei die miteinander verbundenen Räder (58A, 54A) drehbar auf einem Verriegelungsstift (52AA) gelagert sind, um eine simultane Rotation der miteinander verbundenen Getriebeteile (140) um den Verriegelungsstift (52AA) zu ermöglichen, wobei jedes Drehrichtungsumkehr-Differentialrad (58A) in mecha­ nischer Verbindung mit dem Drehrichtungsumkehr-Son­ nenrad (32) ist;
wenigstens ein Mittelgeschwindigkeits-Differentialrad (64A), das drehbar auf einem Verriegelungsstift (52BB) gelagert ist;
ein Mittelgeschwindigkeits-Bremsmittel (82) zum An­ legen einer Rotationsbremskraft an die Mittelge­ schwindigkeits-Steuerwelle (20), um so an der Aus­ gangswelle (50) eine mittlere Drehgeschwindigkeit zu vermitteln;
ein Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel (84) zum Anlegen einer Rotationsbremskraft an die Drehrichtungsum­ kehr-Steuerwelle (30), um so an der Ausgangswelle einen umgekehrt gerichteten Rotationsausgang mit Bezug auf den Rotationseingang der Eingangswelle zu vermitteln; und
ein Verriegelungsmittel (90) zur direkten Ankupplung der Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle (12) an die Mittelgeschwindigkeits-Steuerwelle (20), um so eine Rotation der Ausgangswelle mit hoher Geschwin­ digkeit zu vermitteln.

16. Getriebe nach Anspruch 15, weiter gekennzeichnet durch ein Niedergeschwindigkeits-Ringrad (70), das koaxial und drehbar auf dem zweiten Träger (46) gelagert ist und unabhängig um den zweiten Träger (46) rotiert; wobei jedes Eingangsdifferentialrad (54A) in mechanischer Verbindung mit dem Niederge­ schwindigkeits-Ringrad (70) ist, und wobei ein Niedergeschwindigkeits-Bremsmittel (80) zum Anlegen einer Rotationsbremskraft an das Niedergeschwin­ digkeits-Ringrad (70) vorgesehen ist, um so einen Rotationszustand der Ausgangswelle (50) mit niederer Geschwindigkeit zu vermitteln.

17. Ein stufenloses automatisches Getriebe (300), gekenn­ zeichnet durch:
eine Eingangswelle (311) zur Aufnahme eines Rota­ tionseinganges, an dem ein Eingangssonnenrad (313) befestigt ist, das simultan mit der Eingangswelle (311) umläuft;
eine Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (315), die koaxial und drehbar auf der Eingangswelle (311) gelagert ist und an der ein Drehrichtungsumkehr-Son­ nenrad (314) koaxial gelagert ist, so daß eine unab­ hängige Rotation der Welle (315) und des Sonnenrades (314) um die Eingangswelle (311) möglich ist;
einen ersten Träger (320), der koaxial und drehbar auf der Drehrichtungsumkehr-Steuerwelle (315) ge­ lagert ist und unabhängig um diese Welle (315) rotiert,
einen zweiten Träger (323), der koaxial und drehbar auf der Eingangswelle (311) gelagert ist und unab­ hängig auf der Eingangswelle (311) drehbar ist, wobei der zweite Träger (323) in einer Ausgangswelle (321) ausläuft;
wenigstens ein Verriegelungsstift (325A), der die ersten und zweiten Träger (320, 323) miteinander verbindet und aneinander befestigt, so daß diese beiden Träger gleichzeitig um die Drehrichtungsum­ kehr-Steuerwelle (315) bzw. die Eingangswelle (311) umlaufen;
wenigstens ein Eingangsplanetenrad (326A), das in mechanischer Verbindung mit dem Eingangssonnenrad (313) steht;
wenigstens ein Drehrichtungsumkehr-Planetenrad (327A), das mit einem Eingangsplanetenrad (326A) verbunden ist, wobei die miteinander verbundenen Räder (327A, 326A) drehbar auf einem Verriege­ lungsstift (325A) gelagert sind, so daß die mit­ einander verbundenen Getriebeteile (340) gleichzeitig um den Verriegelungsstift (325) umlaufen, wobei jedes Drehrichtungsumkehr-Planetenrad (327) in mechanischer Verbindung mit dem Drehrichtungsumkehr-Sonnenrad (314) ist;
ein Niedergeschwindigkeits-Ringrad (331), das koaxial und drehbar auf dem zweiten Träger (323) gelagert ist und sich unabhängig auf dem zweiten Träger (323) ver­ dreht;
ein Niedergeschwindigkeits-Bremsmittel (333) zum Anlegen einer Rotationsbremskraft an das Nieder­ geschwindigkeits-Ringrad (333), um so eine Rotation der Ausgangswelle (321) einzuleiten und einen Dreh­ zustand der Ausgangswelle (321) mit niederer Ge­ schwindigkeit zu vermitteln;
ein Drehrichtungsumkehr-Bremsmittel (334) zum Anlegen einer Rotationsbremskraft an die Drehrichtungsum­ kehr-Steuerwelle (315), um einen in umgekehrter Richtung verlaufenden Drehausgang an der Ausgangs­ welle (321) mit Bezug auf den Rotationseingang der Eingangswelle (311) zu vermitteln; und
ein Verbindungsmittel (335) zum Ankuppeln der Dreh­ geschwindigkeit der Eingangswelle (311) an die Dreh­ richtungsumkehr-Steuerwelle (315), um so eine Rota­ tion der Ausgangswelle mit mittlerer und hoher Ge­ schwindigkeit zu vermitteln.