DE814704C

DE814704C - Getriebe fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE814704C
Application number: DEG1461A
Authority: DE
Inventors: Oliver K Kelley
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1949-03-26
Filing date: 1950-03-25
Publication date: 1951-11-12
Also published as: CH314828A

Description

Getriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf Getriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere Getriebe mit wenigstens einem Satz Zahnräder, der durch eine servobetätigte Kupplung und eine servobetätigte Bremse geschaltet wird, wodurch ein direkter Gang und eine Untersetzung willkürlich durch die Betätigung eines Ventils gewählt werden können. Wie später im einzelnen beschrieben ist, kann z. B. ein Umlaufrädergetriebe mit einer Kupplung zum Blockieren der Zahnräder für den direkten Gang und einer Bremse, die den Reaktionszahnkranz festhält, um eine Untersetzung zu erhalten, vorgesehen sein. In solchen Getrieben werden eine oder zwei Pumpen von dem Getriebe angetrieben, die den Flüssigkeitsdruck für die Servoaggregate erzeugen, wobei die Größe des Druckes von einem Regulierventil bestimmt wird, das nach der Erfindung auf den Unterdruck im Saugrohr des Fahrzeugmotors anspricht, so daB der Druck sich mit der Belastung und der Geschwindigkeit ändert.
Eine bevorzugteAusführungsform der Erfindung besteht aus einem Flüssigkeitsdrehmomentwandler und einem Zahnradgetriebe, das zwei Stufen von Drehmomentwandlung durch den Wandler zuläßt und eine kontinuierliche Änderung des Drehmoments doch die servobetätigte Brems- und Kupplungsvorrichtungen ermöglicht.
Der Flüssigkeitsdruck wird so reguliert; daß die Kräfte, die den Druck bestimmen, mit Vorrichtungen zur Wahl der Übersetzungen so abgestimmt sind, daß die Drücke sich während der Schaltpausen je nach den erforderlichen Drehmomenten ändern und der Betriebsdruck unter allenFahrbedingungen für alle erforderlichen Fahr- und Schaltvorgänge automatisch verändert wird: In der unten im einzelnen beschriebenen Ausführungsform ist für den Fahrer eine einzige Schaltung vorgesehen; die es ermöglicht, jede gewünschte Fahrstufe durch einfache Bewegung von einer Stellung zur anderen zu schalten, während alle anderen Regulierungen bezüglich der Stufenänderung und Haltedrücke automatisch erfolgen.
In dieser Ausführungsform wird in dem Arbeitsraum des Drehmoihentwandlers ein Überdruck aufrechterhalten. Der Druckunterschied zwischen Einlaß und Auslaß dieses Arbeitsraumes betätigt eine Abstimmvorrichtung, die den regulierten Druck bestimmt. Weiterhin wird die Größe der Stufenänderung und des Haltedruckes durch eine Änderung der gewählten Geschwindigkeitsstufe beeinflußt, so daß sie in einem Verhältnis zu dem Grad der erforderlichen Drehmomentvergrößerung steht.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der thermisch arbeitenden Kontrolle des Öldruckflusses, die, wenn erforderlich, eine beschleunigte Kühlung der von dem Drehmomentwandler kommenden Flüssigkeit bewirkt und die mit der Zuleitung von gekühltem Öl an die Ölkanäle in Zusammenhang steht.
Eine Konstruktion nach der Erfindung vermeidet eine Unterbrechung des Antriebes bei einer Änderung der Fahrstufe. Dieser Vorgang bringt gewöhn-, lich Verzögerungsverluste oder auch ruckartige Übergänge hervor, die Schläge in dem Getriebe erzeugen und für den Fahrer und die Fahrgäste unangenehm sind; während andererseits der Drehmomentwandler, der eine Beschleunigung mit vollem Drehmoment ohne Unterbrechung von der größten Übersetzung bis fast zum direkten Antrieb ergibt, kombiniert mit einer Getriebeschaltung, die die Drehmomentübertragung von einer Antriebsstufe auf die andere durch Vorrichtungen kontinuierlich ändert, die nicht nur das vorhandene Drehmoment messen, sondern die auch eine vorherbestimmte Drehmomentüberlappung während der Schaltpausen herstellen, volle Stufen der Drehmomentverstärkung erzeugen und einen Wechsel zwischen den Stufen ohne ein Anschwellen des unausgeglichenen Drehmoments ermöglichen, das sonst als stoßweise Beschleunigung oder Verzögerung auftreten würde.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in den nachstehenden Ansprüchen umrissen ist, geht aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor, in denen Fig. i einen Längsschnitt durch ein Getriebe nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Getriebes längs der Linie 2-2 in Fig. i, Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. i, Fig. 4 und 5 Schnitte durch Einzelteile, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Ventilkonstruktion; Fig. 7 bis i i schematische Darstellungen des Schaltsystems in vier verschiedenen Stellungen; Leerlauf, größte Übersetzung bis direkten Gang, Rückwärtsgang und Parkstellung, Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Schaltgestänges, Fig. 13 eine perspektivische teilweise aufgeschnittene Aussicht des Schaltmechanismus, Fig. 14 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Teils des Schaltmechanismus; Fig. 15 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsformund Fig. 16 eine ändere Ausführungsform eines anderen Teils des Schaltmechanismus darstellen.
Das in F ig. i dargestellte Getriebe wird von der Motorenwelle i angetrieben und umfaßt einen Flüssigkeitsdrehmomentwandler, der sich in einem Gehäuse iooc befindet und ein Zahnradgetriebe, das in dem Gehäuse ioo untergebracht ist, und die Abtriebswelle 6o treibt. Die Motorwelle i ist mit einer Scheibe 2 verbunden, die mit dem Ring 3 an einer Trommel 4 befestigt ist, die als Gehäuse für den Drehmomentwandler dient. Die Trommel 4 ist mit der äußeren Schale 4" verbunden, die zusammen mit den Schaufeln 5 und der inneren Schale ioi das Pumpenrad 1 bildet. Ein besonderes Pumpenrad 1° mit Schaufeln 6 und einer inneren Schale io5 liegt radial nach innen zu dem Pumpenrad I, und seine Nabe 112 ist mit dem äußeren Glied 18 einer überholkupplung verbunden, deren inneres Glied i9 auch an der Trommel 4" sitzt und die Zwischenglieder 20 besitzt, so daß die Hilfspumpe 1a vorwärts schneller, aber nicht langsamer laufen kann als das Hauptpumpenrad 1.
Der Arbeitsraum des Drehmomentwandlers wird durch zwei Leiträder R1 und R2 vervollständigt' die Schaufeln 8 und 9 und eine innere Schale 103 und die äußeren Schalen i io und i i i besitzen, von denen das Leitrad R1 seine Flüssigkeit von der Turbine O erhält und sie nach dem Leitrad R2 weitergibt, welches die Flüssigkeit an das Hilfspumpenrad 1a liefert. Die Leiträder R1 und R2 sind auf den äußeren Laufringen 16, 17 an Überholkupplungen befestigt, die einen gemeinsamen inneren Laufring 15 haben und Klemmglieder 14 und 14 besitzen. Diese Überholkupplungen gestatten durch die Verbindung ihres inneren Laufringes 16 mit einer festen genieteten Hülse 13 freie Drehung vorwärts, verhindern aber eine Rückwärtsdrehung der Leiträder R1 und R2.
Das Turbinenrad O besteht aus einer Schale io6 und ist auf der Nabe io montiert, die mit Keilnuten auf einer Welle i i sitzt, die mit ihrem vorderen Ende in einem Lager 12a ruht, das mit der Scheibe 2 befestigt ist und Führungslager 12 aufnimmt: Die Welle i i erstreckt sich nach hinten, wo sie ein Sonnenrad 27 und die Nabe einer Kupplung 43 für das später beschriebene Zahnradgetriebe trägt.
Ein zweiter Flüssizkeitsarbeitsraum innerhalb der inneren Schalen ioi und io5 enthält Pumpenschaufeln 117 für das Gegendrehmoment, die in der inneren Schale io2 befestigt sind und durch ein Teil iig verstärkt werden und die Gegendrehmoment-Turbinenschaufeln 12o, die an der Schale ioi befestigt sind und durch ein Teil 121 verstärkt werden. Zwischen den inneren Teilen 118 und 121 befindet sich ein freier wulstartiger Kanal ohne Schaufeln. Bei Auftreten eines Gegendrehmoments liefern die Schaufeln 117, die in etwas größerem radialen Abstand von der Achse als die Schaufeln 120 liegen, Flüssigkeit an die Schaufeln 120, so daß eine gewisse Bremskraft entsteht, welche die Sicherheit des Fahrers erhöht im Vergleich zu den Freilaufwirkungen, welche man mit anderen Konstruktionen von Drehmomentwandlern erhalten hat. Die Schaufeln 117 und i2o haben beide kurvenförmigen Querschnitt, und bei normaler Drehmomentrichtung findet zwischen ihnen eine Relativbewegung statt, aber die Flüssigkeitsbeaufschlagung innerhalb des Arbeitsraumes in der inneren Ringschale ist infolge ihrer konvexen Rückenausbildung von sehr geringem Wirkungsgrad, so daß nur ein kleiner Bruchteil des Drehmoments übertragen wird. Beim Auftreten eines Gegendrehmoments arbeiten die Schaufeln 117 als Pumpe und liefern Flüssigkeit von ihren konkaven Oberflächen an die Schaufeln 120 und übertragen ein Drehmoment mit nennenswertem Wirkungsgrad, der z. B. ausreicht, um einen stillstehenden Motor in Gang zu setzen.
Zwei ZalinradpumpenP und Q halten den Arbeitsraum des Drehmomentwandlers zu jeder Zeit mit Flüssigkeit gefüllt und liefern den Druck für die Betätigung der Schaltvorrichtungen des Zahnradteiles, die später beschrieben werden.
Die vordere Pumpe P wird von der radialen Trennwand iooe getragen, an der der Pumpenkörper 22 und die Verschlußplatte looa für das angetriebene Pumpenzahnrad 24 angepaßt ist; das treibende Pumpenzahnrad 25 ist an einer axialen Verlängerung des inneren Laufringes i9 an der Pumpentrommel4 befestigt. Die Verschlußplatte iooa besteht aus einem Stück mit der festen Manschette 13, auf der, wie beschrieben, die Innenlaufringe der Überholkupplungen sitzen, und wird von einer weiteren Abschlußplatte lood abgeschlossen, die eine gleichmittige Manschette 23 besitzt, die einen Teil der Welle i i umgibt. Eine Dichtung 21 ist zwischen dem Pumpenkörper 22 und der Nabe der Trommel 4 vorgesehen.
Die hintere Pumpe Q sitzt im hinteren Teil des Gehäuseteiles ioo und wird von zwei Gehäuseteilen 115 und 116 gebildet, zwischen denen ein angetriebenes Zahnrad 113 mit einem treibenden Zahnrad 114, das auf der Welle 6o aufgekeilt ist, läuft.
Öl von der Pumpe P fließt in den Wandlerarbeitsraum durch die Kanäle 168, in den Teilen 13 und radial nach außen zwischen der Nabe 112 des Pumpenrades Ja und der Nabe der Trommel 4 und tritt !@ in den Arbeitsraum zwischen den Schaufeln 6 der Hilfspumpe Ja und den Schaufeln 5 des Pumpenrades I. 01 kann aus dem Arbeitsraum zwischen den Leitschaufeln R1 und dem Turbinenrad 0 und dann zwischen der Welle i i und der Nabe 13 in den Kanal 165 gelangen, dessen Verbindung mit der Regulierung später in Verbindung mit Fig. 7 und i i beschrieben ist. Ein Kurzschlußentlastungsventil 200 verbindet die Kanäle 165 bis 185.
Der Zahnradteil G im hinteren Teil des Gehäuses ioo besteht aus dem Sonnenrad 27 auf der Welle i i, welches mit dem einen Satz 3o.doppelter Planetenräder im Eingriff steht. Der andere Satz 31 wird von separaten Wellen 32 und 33 bzw. von einem Käfig 26 getragen, der eirtgezahntes Glied 29 besitzt. Die Planetenräder 3o erstrecken sich über die ganze Breite des Käfigs 28, und Ahrend sie innen mit dem Sonnenrad 27 kämmen, sind sie außen auch mit den Planetenrädern 31 im Eingriff (Fig. 2), die ihrerseits innen mit einem zweiten Sonnenrad 35 kämmen, das an dem Steg 36 einer Brems- und Kupplungstrommel 37 befestigt ist.
Die Planetenräder 31 sind außen auch mit einem Zahnkranz 38 im Eingriff, der an einer Trommel 51 sitzt und, auf den Lagern 51° auf der Abtriebswelle 6o läuft. Der Zahnkranz 38 mit der Trommel 51 sind von einer Bandbremse 55 umgeben, die zum Anhalten der Trommel und des Zahnkranzes 38 betätigt werden kann, wodurch die Drehrichtung zwischen den Wellen i i und 6o umgekehrt wird.
Die Brems- und Kupplungstrommel 37 ist innen zur Aufnahme von Kupplungsscheiben 40 genutet, zwischen denen die Scheiben 45 liegen, die ihrerseits auf der genuteten Nabe 43 auf der von dem Turbinenrad getriebenen Welle i i sitzen.
Auf einer inneren Nabe der Trommel 37 ist ein Flansch 41 aufgekeilt, der ein Widerlager für die Feder 48 bildet, die mit ihrem anderen Ende gegen einen Kupplungsdruckkolben 44 anliegt, welcher zwischen den Dichtungsgliedern 46 und 47 gleitet und normalerweise von der Kupplungsentlastungsfeder 48 nach links gedrückt wird. Wenn Flüssigkeit unter Druck durch den Kanal 134 in den Zylinder 49 gelangt, wird der Kolben 44 nach rechts geschoben und drückt die Kupplungslamellen 44 und 45 auseinander und blockiert die Sonnenräder 27 und 35, so daß eine feste Verbindung zwischen den Wellen i i und 6o hergestellt wird. Die Trommel 37 ist von einem Bremsband 5o umgeben, so daß sie gegen Drehung gehalten werden kann und damit die Planetenräder 31 zwingt, sich auf dem Sonnenrad 35 abzurollen, so daß die Welle i i dann die Welle 6o mit hoher Übersetzung dreht.
Der hintere Teil des Zahnradgehäuses ioo besitzt ein Lager 5l6 für die Welle 6o, die ein Tachometerantriebsrad 61 und ein Kardangelenk 61a trägt.
Die Rückwärtsgangbremse 55 an der Trommel 51 des Zahnkranzes 38 ist an ihrem einen Ende 52 zur Aufnahme einer Kralle 53 des Hebels 54 genutet, der um die Achse 56 drehbar ist (Fig:2). Sie besitzt außerdem Augen 57 und 62, durch die ein Tragbolzen 58 für eine Entlastungsfeder 59 hindurchgeht. Das Auge 62 ist in ähnlicher Weise zur Aufnahme eines strebenartigen Teiles 63 gekerbt, welches in dem Schlitz des nachstellbaren Ankers 64 drehbar ist. Ein von einer Kappe 73 verschlossener i Zylinder 65 enthält eine Kolbenstange 67, die bei 68 zur Aufnahme eines Armes 70 geschlitzt ist, der auf dem Bolzen 56 drehbar ist. Das obere Ende des Armes 70 ist mit der Strebe 63 im Eingriff, um das Bremsband 55 auf der Trommel 51 anzuziehen, wenn der Kolben 66 durch Flüssigkeitsdruck etwas nach rechts bewegt wird und die Bremsentlastungsfeder 71 zusammendrückt.
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung zur Betätigung der Bremse für die Kupplungstrommel 37. Das Bremsband 5o hat zwei Enden 74 und 76, von denen das Ende 74 mit einem Auge 78 versehen und zur Aufrahme der Strebe 75 gekerbt ist, die von einem nachstellbaren Anker 77 gehalten wird. Das andere Ende 76 hat ein Auge 79 und ist zur Aufnahme der Strebe 8o gekerbt, die in den Schlitz der Kolbenstange 83 des Kolbens 84 paßt, dessen Zylinder 85 in dem Gehäuse ausgebildet ist. Auf dem Bolzen 82 zwischen den Augen 78 und 79 sitzt eine Feder 81 zur Entlastung der Bremse. Auf den Kolben 84 drückt eine Feder 86 und bildet die Hauptbremsrückzugsfeder, während die kleine Feder 87, die in der Strebe 8o eingefädelt ist; nur einen bestimmten Teil des Kolbenweges aufnimmt; ehe das Ende 76 des Bremsbandes 50 zum Anlegen der Bremse bewegt wird.
Die Platte 18o bildet den Kopf für den Zylinder 85 und hat eine Abdeckplatte 181. Der Kanal i87 liefert Drucköl in den Zylinder 85. Zwischen der Platte i8o und der Abdeckplatte 181, die von einem weiteren Deckel 183 verschlossen ist, befindet sich ein Mechanismus, der weiter unten in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben ist.
Wie oben bereits angedeutet, befindet sich in dem Käfig 28 des Getriebes G ein mit Zähnen versehenes Teil 29, das als Handbremse dient und mit dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Betätigungsmechanismus zusammenarbeitet. Eine Sperrklinke 9o, die in einem beschränkten Bereich um die Achse 9i drehbar ist, ist mit Zähnen 92 versehen, die in die Zähne 93 des gezahnten Teiles 29 eingreifen, und steht unter Belastung einer Rückzugsfeder 94. Eine Welle 89 trägt drehbar einen Hebel 95, dessen äußeres Ende kanalförmig ausgebildet ist und eine Rolle io9 trägt, die in die Sperrklinke 9o eingreifen kann, welche eine Reihe von Auskerbungen 96 besitzt, deren letzte in einem flachen Nocken 96a ausläuft. Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn der Arm 95 sich in seiner obersten Lage befindet, die Zähne 92 der Sperrklinke 9o mit den Zähnen 93 in Eingriff gebracht werden.
Die Welle 89 wird durch den Fahrer gedreht, wenn der weiter unten beschriebene Schaltmechanismus in die verschiedenen Stellungen Rückwärts, Anfahrgang, Fahrgang, Leerlauf und Handbremse gebracht ist, die in Fig: 5 mit R, L, H, N und P bezeichnet sind und von den Rasten 96 bestimmt werden.
Die Welle 89 wird von dem Schaltmechanismus durch einen Hebel 88 (Fig.4) gedreht, und diese Drehung wird huf den Arm 95 durch eine Feder 97 übertragen, die um die Welle 89 gelegt ist. Das eine Ende 970 der Feder greift in den Armen 95 ein, während ihr anderes Ende sich gegen einen Finger 99a des Hebels 98 legt, der auf der Welle 89 festsitzt und zur Verbindung mit einem Hebel io8 und einem Ventil 13o bei 99 gegabelt ist. Eine Bewegung der Welle 89 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht die Feder 97 und bewegt den Arm 95 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn und bringt damit die Sperrklinke 9o in Eingriff mit den Zähnen 93 des Zahnkranzes. Solange das Fahrzeug in Bewegung ist, gleiten die abgerundeten Zähne 92, 93 übereinander, und die Feder 97 gibt nach. Während dieses Vorganges belastet die von außen eingeleitete Kraft die Feder 94 der Sperrklinke, die nach dem Aufhören des Eingriffes die Sperrklinke von dem Zahnkranz 93 abhebt.
Das Ventil 13o, das durch den Hebel io8 auf der Welle 89 betätigt wird, kontrolliert die in Fig. 6 dargestellten Kanäle einschließlich des Mechanismus an dem Brems- und Kupplungszylindergehäuse 18o (Fig. 3), auf das schon Bezug genommen wurde: Das Ventil 130 ist ein Wählerventil, und das Ventil 125 ein Druckreglerventil. In Fig. 7 bis i i wird beschrieben, in welcher Weise diese beiden Ventile mit anderen Teilen des Schaltsystems verbunden sind.
Die Bohrung 124 des Ventils 125 (Fig. 6) besitzt Durchlässe 127, 128, 129, 131, 132 und 133, das Ventil 125 selbst ist mit kolbenartigen Schiebern a, b, c und d versehen, seine Stange a ragt aus dem Gehäuse ioo heraus und ist von einer Feder 134 umgeben, die bestrebt ist, das Ventil 125 nach innen zu drücken und auf seinem Sitz in einer Ausnehmung im Gehäuse ior der Abstimmvorrichtung zu halten.
Das Ende der Stange e liegt an einen Übersetzungshebel 135 an, der an dem Zapfen 136 gelagert und durch einen Übertragungsstöpsel 137 belastet ist, der seinerseits in einem Lager 138 (Fig. 3) geführt und mit der Membran 140 verbunden ist. Ein Druckkanal 141 mündet in den Raum 142 rechts von der Membran i4o, und ein ähnlicher Kanal 143 mündet in den Raum 144- links von der Membran 40.
Ein auf der gegenüberliegenden Seite der Membran 14o befindlicher zweiter Übertragungsstöpsel 145 liegt an einer zweiten Membran 146 an, die von der Feder 147 nach innen gedrückt wird. Ein Durchlaß 148 wird mit dem Ansaugkrümmer des Motors verbunden, so daß der Druck der Feder 147 auf den Übertragungsstöpsel 145 sich mit dem im Ansaugkrümmer herrschenden Unterdruck, der durch das Drehmoment des Motors bestimmt wird, und damit durch die Stellung des Gaspedals, das die Drosselklappe steuert, ändert.
Es sind somit sechs Kräfte, die auf das Druckregelventil 125 einwirken: die der Feder 134 (Fig. 6), die zu beiden Seiten der Membran i4o wirkenden Drücke (Fig. 3), die der Feder 147, der auf die Membran 146 wirkende veränderliche Unterdruck des Motors und schließlich der Pumpendruck, der auf die Unterseite des Schiebers d wirkt und das Ventil gegen den Druck der Feder 134 anzuheben trachtet.
Die erste urmodifizierte Regelwirkung des Ventils 125 ist die, den überschüssigen Pumpendruck durch den Auslaßkanal 128 hinter der Kante des Schiebers d abzulassen, wenn der Druck unter dem Schieber d in dem Raum 133 größer als der Federdruck 134 ist. Diese Entlastung durch den Kanal 128 hört auf, wenn der Druck unter dem Schieber d nicht ausreicht, um die Kraft der Feder 134 zu überwinden. Auf diese Weise entsteht ein gleichmäßiger Druckzustand, bei dem die unter dem Schieber d wirkenden Druckkräfte mit der abgestimmten Kraft der Feder im Gleichgewicht sind. Die regulierende Wirkung durch den Unterdruck des Motors und der Ein- und Austrittsdrucke wird durch die Wirkung der Membran 14o erzielt, die so arbeitet, daß unter allen Betriebsbedingungen eine dauernde Druckregulierung des Ventils 125 vorhanden ist, so daß bei hohem Drehmoment, das erforderlich wird, wenn;der Fahrer die Drosselklappe öffnet, die Feder 147 (Fig. 3) der Abstimmvorrichtung das Ventil 125 belastet und den Druckablaß durch den Kanal 128 verringert und somit den tatsächlich vorhandenen regulierten Druck erhöht.
Andererseits ist der Unterdruck bei nur etwas geöffneter Drosselklappe oder beim Leerlauf relativ hoch, so daß die Feder 127 zusammengedrückt wird und die Belastung des Hebels 135 sich vermindert oder ganz aufhört, so daß das Ventil 125 einen Druck erzeugt, der einen Kleinstwert hat oder nahe am Kleinstwert liegt.
Die Membran 146 und die Feder 147 sprechen nicht nur auf die Änderungen der Drosselklappenstellung, sondern auch auf Belastungs- und Geschwindigkeitsänderungen an. Es ist wünschenswert, dieses Ansprechen besonders in den hohen Geschwindigkeitsbereichen weniger wirksam zu machen und zu verhindern, daß der Leitungsdruck auf ein Minimum reduziert wird. Daher ist eine sekundäre Regulierung überlagert, um bei zunehmenden Geschwindigkeiten einen etwas höheren Mindestleitungsdruck zu erhalten. Zu diesem Zweck wird der Ein- und Austrittsdruck des Drehmomentwandlers durch die Leitungen 19o, 141 und Verdrängungskammer 142 und durch die Leitungen 191, 143 und Verdrängungskammer 144 auf die Membran 14o übertragen.
Wie aus der in Fig. 6 dargestellten Konstruktion und den in Fig. 7 bis 11 gezeigten schematischen Darstellungen hervorgeht, werden die folgenden Kanäle von dem Ventil 125 kontrolliert. Der Endkanal 127 ist mit zwei Leitungen 151 und 152 verbunden, die einmal an den Zylinder 85 für den Servoinechanismus der Bremse für den Anfahrgang (Fig. 3) und zweitens an den Zylinder 49 für den Kupplungs-Servomechanismus des direkten Ganges (Fig. 1) führen. Der Schieber a hat einen größeren Durchmesser als der Schieber b, da sonst der Druck I in den Leitungen 151 oder 152 versuchen würde, das Ventil 125 gegen die Feder 134 anzuheben und den Druck herabzusetzen.
Der nächste Durchlaß 128 steht durch die Leitungen 153 und 154 mit den Ansaugseiten der beiden Pumpen P und Q und mit dem ölsumpfkanal 155 in Verbindung.
Der folgende Durchlaß 129 führt über die Leitungen 156 direkt an die Druckseite der Pumpe und an eine Kammer 157, die ein doppelt wirkendes Rückschlagventil 16o enthält. Der benachbarte Durchlaß 131 führt über die Zuflußleitung ihr in den Arbeitsraum des Drehmomentwandlers. Der Durchlaß 132 i steht mit der Querverbindungsleitung 162, die in den Durchlaß 172 des Steuerventils 130 führt, in Verbindung, während ein Überlaufkanal 123 den Durchlaß 132 mit dem inneren Ende der Bohrung 124 unterhalb des Schiebers d verbindet.
Bei dem von Hand betätigten Ventil 130 führt der Durchlaß 171 an die Leitung 170 und an den Zylinder 65 für den Servomechanismus der Rückwärtsgangbremse, wenn das Ende des Durchlasses 171 bei 126 in Fig. 7 bis 9 offen, aber in Fig. to geschlossen ist. Der Durchlaß 172 öffnet sich in die Leitung 162, die, wie bereits angedeutet, von dem Ventil 125 über das doppelt wirkende Rückschlagventil 16o kommt und ist selbst mit einem Belastungsventil in Form eines Kugelventils 195 versehen, das von einer Feder 194 in einem mit einem Auslaß versehenen Gehäuse 193 auf seinen Sitz gehalten wird. Der Durchlaß 173 steht mit der Leitung 187 in Verbindung, welche direkt an den Zylinder 85 des Servomechanismus für das Bremsband des Anfahrganges führt (Fig. 3 und 9), während der nächste Durchlaß 174 sich in eine Leitung 184 öffnet, die durch eine Düse 197 in den Zylinder 49 der Kupplung für den direkten Gang führt (Fig. 1 und 9). Der Durchlaß 175 öffnet sich nach dem Auslaß und der Durchlaß 176 ist mit dem Durchlaß 167 durch die Leitung 19o verbunden, während der Durchlaß 177 mit dem Einlaßkanal 168 des Drehmomentwandlers in Verbindung steht. Der benachbarte Durchlaß 178 führt über die Leitungen 191 und 143 unter die Membran 14o der Abstimmvorrichtung (Fig. 3). Der Durchlaß 179 steht mit dem Auslaßkanal 165 des Drehmomentwandlers in Verbindung, und Durchlaß 167 ist eine Querverbindung zwischen der Schleifenleitung 19o und 191, die an die Leitung 141 über der Membran 14o der Abstimmvorrichtung führt (Fig. 3).
Das doppelt wirkende Rückschlagventi116o ist ein Blattventil und besteht aus einem flachen Metallblech, das splintartig oder haarnadelartig gebogen ist und in die Leitung 162 des Ventilkörpers paßt und so ausgebildet ist, daß seine beiden Arme unabhängig voneinander sich auf ihre Sitze 157 und 158 zu oder von ihnen wegbewegen können. Diese Sitze sind als Durchlässe für die von den Pumpen kommenden Leitungen 156 und 159 ausgebildet. Die Spannung der Blätter ist so bemessen, daß ein bestimmter Druck nötig ist, um Flüssigkeit von der Pumpe entweder in den Kanal 162 zwischen den Durchlaß 172 des Ventils 130 oder den Durchlaß 132 des Ventils 125 gelangen zulassen.
Die Wirkungsweise der Ventile in ihren verschiedenen Stellungen wird mit Bezug auf Fig. 7 bis 11 erklärt.
Wenn das Ventil 130 sich wie in Fig. 7 in der Stellung für Leerlauf N befindet, öffnet der Schieber f den Durchlaß 171 für Rückwärtsgang nach dem Auslaß 126 und schließt zu gleicher Zeit den Einlaßkanal 172, während das Überdruckventil 195 wirksam bleibt: Die Durchlässe 173 und 174 zur Bremse und Kupplung sind in Verbindung mit dem Durchlaß 175. Die Durchlässe 176 und 167 sind über dem Kanal igo kurzgeschlossen, während dieser wiederum mit dem Kanal 141 der Kammer 142 über der Membran in der Abstimmvorrichtung in Verbindung steht. Der Durchlaß 177, der nach dem Drehmomentwandler geht; ist 'von dem Schieber h verschlossen. Der Durchlaß 178 des Ventils 130 ist nach der Leitung 191 geöffnet, die in die Leitung 143 und von dort in die Kammer 144 unter der Membran 14o der Abstimmvorrichtung führt. Der Schieber i gestattet .eine Verbindung zwischen den Durchlässen 178 und 179 und der Leitung 165, die mit dem Auslaßsystem des Drehmomentwandlers verbunden ist.
Unter diesen Bedindungen herrscht kein Druck in der Servoleitung 170 für den Rückwärtsgang, in der Servoleitung 187 für den Anfahrgang oder in der Kupplungsdruckleitung 184, da sie alle mit dem Auslaß verbunden sind. Die Pumpe P liefert Drucköl in die Leitung 156, aber da das Fahrzeug stillsteht, ist auch die Pumpe Q nicht in Betrieb und liefert keinen Druck an die Leitung 159, und daher schließt das Doppelrückschlagventil 16o den Durchlaß 158 dicht ab, während der Druck von dem Durchlaß 129 und der Leitung 156 das Ventil 16o in dem Durchlaß 167 öffnet und einen regulierten Druck in der Leitung 162 abgibt, von wo er durch den Kanal 123 unter das Ventil gelangt und versucht das Ventil gegen die Feder 134 in eine Lage anzuheben, in der die untere Kante des Schiebers b sich anhebt, um den Ausgleichskanal 128 freizugeben: Rückfluß des Druckes aus der Leitung 162 in den Raum zwischen die Schieber c und d des Ventils 125 beeinflußt die Reguliertätigkeit des Ventils 125 nicht direkt, da die Schieber c und d gleichen Querschnitt haben. Der Durchlaß 131 liefert Druck an die Zuführungsleitung 161 und 168 zum Drehmomentwandler, wobei das 01 vom Auslaß durch eine Düse 201 und die Leitung 202 an das thermische Ventil 2o5 und von dort durch die Leitung 21o in den Kühler 211 und durch die Leitung 212 in das Schmiersytem geht.
Zu diesem Zweck ist die Leitung 212 mit der Kammer 240 um die Welle 6o verbunden, die wie die Welle 11 Ölkanäle enthält, durch die das C31 aus der Kammer 240 in die Getriebelager und Zahnräder fließt. Der zentrale Kanal 241 der Welle 6o liegt gleichmittig mit einem ähnlichen Kanal in der Welle 11 und hat einen radialen Einlaß 242 und einen axialen Auslaß 243, während die Welle 11 radiale Auslässe 244 und 245 (Fig. 1) besitzt, wobei der Auslaß 245 den Raum links des Sondenrades 27 versorgt und der Auslaß 244 nach dem Zwischenraum zwischen der Manschette 23 und der Welle 11 offen ist, um den Vorraum der' Kupplungsnabe 43 zu durchfluten. Die Lager 510 und 51b werden aus der Kammer 24o direkt geschmiert.
Da der Kanal 168 durch den Schieber h an dem Durchlaß 177 verschlossen ist, kann 01 von dem Drehmomentwandler nicht durch die Kanäle igi und 143 unter die Membran 140 gelangen und Druck auf den Arm 135 der Abstimmvorrichtung ausüben, um einen regulierten Druck an dem Durchlag 158 und in der Leitung 162 auszubilden. Der Austrittsdruck des Drehmomentwandlers in dem Kanal 65 wird durch die Leitungen 179, 188, 1g1 und 143 geleitet, um die Membran 14o anzuheben und dem dort bestehenden Druck aus der Leitung 19o entgegenzuwirken.
Für den Anfahrgang L wird das Ventil 13o nach der in Fig. 8 gezeigten Stellung aufwärts bewegt. Der Schieber f verschließt noch den Auslag für den Rückwärtsgang 171 und Druck, der, wie weiter unten beschrieben, reguliert wird, wird aus der Leitung 162 und die Durchlässe 172 und 173 an den Bremszylinder 85 über die Leitung 187 gelegt. Der Schieber g ist so gestellt, daß er den Auslaß der Kupplungskanäle 184 durch die Leitungen 174 bei 175 offenhält. Der Schieber h gestattet den Durchgang des Drehmomentwandlerseintrittsdruckes aus der Leitung 168 durch die Durchlässe 177, 176 nach der Kurzschlußleitung 19o und durch die Leitung 141 in den Raum über die Membran 146. Der Schieber j läßt den Austrittsdruck des Drehmomentwandlers durch die Durchlässe 179 und 178 in die Leitung 1g1 und den Kanal 143 und von dort in den Raum unterhalb der Membran 146 fließen (Fig. 3). Die Bremse 50 wird von dem Kolben 84 an die Trommel 37 angelegt, und das Fahrzeug setzt sich im Anfahrgang in Bewegung.
Bei diesen Betriebsbedingungen wird die Pumpe Q angetrieben und liefert Öl unter Druck in die Leitungen 159 und öffnet damit das linke Blatt des Ventils 16o an dem Durchlaß 158 und vergrößert den wirksamen Druck in der Leitung 162, der aus der Pumpe P kommt. Wenn sich der Druck aus der Pumpe Q erhöht, wird das rechte Blatt des Ventils 16o durch den Druck im Kanal 162 und zwischen den Blättern auf den Sitz 157 gedrückt; was einen Rückfluß in den Raum 129 verhindert, während der Druck in dem Raum 133 immer noch wirkt und das Ventil 125 anhebt und den Auslaßkanal 128 nach dem Durchlaß 129 öffnet, der mit der Pumpenausgangsleitung 156 verbunden ist.
Für ein richtiges Arbeiten des Regulierventils 125 und seine Steuerung durch den Druckunterschied zwischen Wandlerein- und -austritt ist eine negative Druckcharakteristik erwünscht, d. h. daß der Eintrittsdruck immer größer als der Austrittsdruck sein soll, und das wird durch die Wirkung des Ventils Zoo erzielt. In Anwendung auf die Membran 14o der Abstimmvorrichtung für das Regulierventil 125 heißt das, daß der Druck auf der rechten Seite der Membran (Fig. 3) immer größer sein muß als der auf der linken Seite oder entsprechend der Darstellung in Fig. 8 über und unter der Membran.
Während des Fahrens im Anfahrgang ist es wünschenswert, einen ziemlichen Anpreßdruck für das Bremsband 50 (Fig. 1 bis 3) und daher den Druck in dem Kanal 162 aufrechtzuerhalten, der von der Entlastung kontrolliert wird, die die untere Kante des Schiebers c des Ventils 125 bietet, indem diese den Durchfluß von dem Durchlaß 132 nach 129 einschränkt. Deshalb steht der Aufwärtsbewegung des Ventils 125 durch den Druck in dem Raum 133 eine abwärts gehende veränderliche Kraft entgegen, die von dem Arm 135 auf die Stange des Ventils ausgeübt wird. Diese Kraft setzt sich zusammen aus der Wirkung der Feder 147, dem Unterdruck über der Membran 146 und der Differenz zwischen den Ein- und Austrittsdrücken des Drehmomentwandlers zu beiden Seiten der Membran 140.
Einzelheiten über die Wirkung der Abstimmvorrichtung sind weiter unten in der Erklärung über die Gesamtwirkungsweise enthalten.
Fig. 9 zeigt das Ventil 130 in der Stellung für den direkten Gang D zwischen den schon beschriebenen Stellungen für den Leerlauf N und dem Anfahrgang L, wobei Flüssigkeit unter Druck aus dem Kanal 162 und den Durchlaß 172 sowohl in dem Auslaß 173 für die Bremse als auch in dem Auslaß 174 für die Kupplung geliefert wird. Der Schieber f gestattet weiterhin die Verbindung zwischen dem :luslaß für den Rückwärtsgang 173, und die Schieber g und lt schließen den dazwischenliegenden :luslaßkanal 175 ab. Der Schieber h verschließt den Durchgang 176, so daß der Eintrittsdruck des Drehmomentwandlers nicht über die Leitungsschleife 19o geht. Aber die Schieber h und j verbinden die Durchlässe 177 und 178 und lassen den Eintrittsdruck des Drehmomentwandlers aus der Leitung 166 nach der Leitung 191 durch, die an der Unterseite der Membran 14o der Abstimmvorrichtung führt, und die Schieber i und j verbinden die Durchlässe 179 und 167 und lassen so den Austrittsdruck des Drehniomentwandlers aus der Leitung 165 in die Leitung 19o gelangen, der an die Oberseite der Membran 140 führt.
In die Leitungen und Räume, die von dem Kupplungszylinder 49 durch die Leitungen 152 zum oberen Durchlaß 127 des Regulierventils 125 und von da durch die Leitung 151 zur Entlastungsseite des Kolbens 84 für den Anfahrgang im Zylinder 85 führt, wird kein Druck eingeleitet, außer, wenn das Ventil 130 sich in der in Fig. 9 dargestellten Lage befindet und regulierten Druck durch den Durchlaß 174, die Leitung 184 und die Düse 197 in den Kupplungszylinder 49 einleitet. Zur gleichen Zeit, und wie gerade beschrieben, wird Druck auch in die Leitung 187 eingeleitet, die auch in der in Fig. 8 gezeigten Anfahrgangsstellung Druck an die Bremsbetätigungsseite des Kolbens 84 in dem Zylinder 85 legt. Auf diese Weise ist in der direkten Gangstellung (Fig. 9) der Kolben 84 unter einem Druck, der auf der einen Seite von der Leitung 187 und auf der anderen Seite von der Leitung 151 geliefert wird. Diese Drücke sind gleich, da sie beide aus der Leitung 162 stammen, so daß sich der Kolben 84 nicht unter dem Einfluß des Druckes, sondern durch die Kraft der Feder 86 bewegt, die den Kolben so hält, daß die Anfahrgangbremse 5o nicht zum Anliegen kommt.
Wenn daher der Kupplungszylinder 49 durch eine Bewegung des Ventils 130 von D in die Stellung L entleert wird, geht die Druckentlastung von der Entlastungsseite des Zylinders 85 durch die Leitungen 151, 152, den Zylinder 49 und die die Düse 197 enthaltende Leitung 184, so daß die entsprechende Bewegung des Kolbens 84 in Richtung auf eine Betätigung der Bremse erfolgen kann, da der Bremsbetätigungsdruck schon aus dem Durchlaß 173 des Ventils 13o durch die Leitung 187 an die Arbeitsseite des Zylinders 85 gelangt. Diesen Wechsel kann man sich als einen Zustand vergegenwärtigen, in dem die für die Bremse erforderliche Kraft durch das Vorhandensein des Kupplungsbelastungsdruckes im Gleichgewicht gehalten wird, und wenn dieser Gleichgewichtszustand gestört wird, die Bremsbetätigungskraft in dem Maße wirksam wird, wie das regulierte Nachlassen des Kupplungsbetätigungsdruckes in dem Zylinder 49 es gestattet.
Unter den in Fig. 8 dargestellten Bedingungen für das Fahren im Anfahrgang wird die Bremsrückzugsfeder 86 (Fig. 3) durch den aus der Leitung 187 und den Durchlaß 173 des Ventils 130 in den Zylinder 85 gelangenden Druck entspannt, der Durchlaß 174 zur Versorgung der Kupplung ist nach dem Auslaß offen. Wenn das Ventil 130 in die Stellung für direkten Gang gebracht wird (Fig. 9), wird der Druck aus der Leitung 187, der das Bremsband 50 angelegt hält, nicht abgelassen, aber seine Wirkung auf den Kolben 84 wird von dem Kupplungsbetätigungsdruck, der durch die Leitung 151 geht, überwunden, wobei der letztere so lange ansteigt, bis die Drucke auf beiden Seiten des Kolbens 84 gleich sind, worauf die Bremse vollständig zurückgezogen ist. Dieses System gestattet die Ausübung einer genauen Kontrolle über die Länge der Unterbrechung sowohl beim Aufwärts- als auch beim Abwärtsschalten und verhindert jedes mögliche Durchgehen von leer laufenden oder unbelasteten Getriebeelementen. Bezüglich der auf das Ventil 125 wirkenden Kräfte, wenn Druck auf dem Kupplungszylinder 49, die Leitung 152 und den Durchlaß 127 liegt, wird, wenn der Schieber a des Ventils 125 etwas stärker als der Schieber b ist, der Druck aus ; den Leitungen 151 und Durchlaß 127 das Ventil 125 gegen den Druck der Feder 134 anzuheben versuchen. Die Öffnung zwischen der unteren Kante des Schiebers b und der Unterkante des Durchlasses 128 ist daher erweitert, und eine Entlastung des regulierten Druckes in den Leitungen 162 und den damit zusammenhängenden Räumen tritt ein. Die volle Bremswirkung des Kolbens 84 wird daher beschleunigt, wodurch der Schlupf des Bremsbandes 5o verringert wird.
An der Kupplungstrommel (Fig. 1 und 9) befindet sich ein schmales Blattventil 39, das die Öffnung 26 des Zylinderraumes verschließt. Wenn der Kolben durch die Kupplungsfeder nach links gedrückt wird, drückt er auf den Stift 39' (Fig. 9) und öffnet das Ventil 39. Wenn Druckflüssigkeit in den Zylinder 49 eingelassen wird, bewegt sich der Kolben 44 nach rechts, und das Ventil 39 verschließt die Öffnung 26. So wird der Druck abgelassen und es entsteht ein schneller Druckabfall an der Kupplung, der bei hohen Tourenzahlen der Trommel 37 durch die auf das 01 wirkende Zentrifugalkraft unterstützt wird.
In Fig. io, die die Verhältnisse für den Rückwärtsgang darstellt, befindet sich das Ventil 130 in seiner obersten Lage und läßt regulierten Druck aus dem Durchlaß 172 nach dem Durchlaß 171 und die Leitung 170 gelangen, die an den Rückwärtsgangzylinder 65 (Fig.2) führt und den Kolben 66 bewegt, der das Bremsband 55 an die Trommel 51 des Zahnkranzes 38 anlegt. Der Schieber f verschließt die Bohrung und den Auslaß, der Schieber g isoliert den über ihm liegenden Druck und verbindet die Durchlässe 173 und 174 mit dem Auslaß, 175. Die Schieber h und i gestatten Verbindung zwischen den Durchlässen 176, 177, so daß der Wandlereintrittsdruck mit der Leitung igo verbunden wird, die an die Oberseite 142 der Membran 140 führt. Die Schieber i und j stehen so, daß die Durchlässe 178, 179 verbunden sind, so daß der Wandleraustrittsdruck in der Leitung 165 in die Leitung igi gelangen kann, die an die Unterseite 144 der Membran 140 führt.
Das Regulierventil 125 steht nur unter dem positiven Druck, der von der Pumpe P geliefert wird. Die Flüssigkeit, die an das Ventil i6o gelangt, füllt den mit der Leitung 162 verbundenen Raum und verschließt die Durchlässe 158 der Leitung 159 gegen den Saugdruck der Pumpe Q, die im Rückwärtsgang umgekehrt läuft.
In Fig. i i, die die Einstellung für Parken P zeigt, arbeitet das Druckregulierventil125 nicht, und das Ventil 13o befindet sich in seiner untersten Stellung (ganz links in Fig. 6).
Da das Fahrzeug nicht geschleppt oder sonstwie bewegt werden kann, wenn die Sperrklinke 9o das Zahnrad 29 gegen Drehung blockiert (Fig. 5), wie oben schon beschrieben wurde; kann von der Pumpe Q kein Flüssigkeitsdruck in die Leitung 159 geliefert werden. Wenn der Motor angelassen wird, liefert die PumpeP Flüssigkeitsdruck in dieLeitung 156, und der Raum 162 wird durch das Öffnen des rechten Blattes des Rückschlagventils 16o versorgt, so daß der Durchlaß 172 des Ventils 130 unter Druck steht, der jedoch durch den oberen Auslaß abfließt.
Die Leitungen 165 und 168, die mit dem Arbeitsraum des Wandlers verbunden sind, werden durch die Schieber g, h und i vor Entleerung geschützt, so daß, wenn die Schaltung das Ventil 130 auf Leerlauf schaltet (Fig. 7), diese Leitungen ebenfalls blockiert sind. Wenn daher der Motor zu laufen beginnt, braucht die Pumpe P nicht den ganzen Wandlerarbeitsraum; sondern nur den Teil über dem von den blockierten Verbindungen erhaltenen Ablaufspiegel zu füllen.
Da kein Druck auf das Ventil 125 wirkt, wird die Feder 134 das Ventil bis zum unteren Ende seines Hubes, wie in Fig. 6 dargestellt, drücken.
Das in den Fig. 7 bis i i dargestellte thermostatische Ventil 203 besteht aus einem Bimetallblatt 204, das an einem Ende befestigt ist und an seinem anderen Ende mit einem mit einem Kugelventil 2o6 im Eingriff steht, das von einer Feder 207 heruntergedrückt wird. Der Wandleraustrittsdruck, der aus der Leitung 2o2 in den Raum 205 gelangt; geht durch die Leitung 2io direkt in den Kühler 211, und wenn das Blatt 204 das Kugelventil 2o6 von seinem Sitz angehoben hat, geht die Flüssigkeit durch die Leitung 2o8 direkt in die Hauptschmier-Leitung 241, wobei das dazwischenliegende Rückschlagventil 213 gegen die Feder 214 von seinem Sitz 216 nach unten gedrückt wird. Gekühltes 01 aus dem Kühler 211 fließt durch die Leitung 215 und vereinigt sich mit dem 01, das aus den Leitungen 2o8 und 212 kommt.
Das Blatt 204 hält das Ventil normalerweise von seinem Sitz angehoben, so daß ein doppelter Durchgang einmal durch die Leitung 210 zum Kühlereinlaß und zum anderen durch die Leitungen 2o8 und 212 besteht. Wenn das aus dem Wandlerärbeitsraum kommende 01 genügend warm ist, biegt sich das Blatt 204 nieder, bis das Ventil 2o6 geschlossen ist und den Durchfluß in die Leitung 208 und 212 abschließt, wodurch alles 01 durch den Kühler 211 geht, ehe es in die Hauptölleitung 212 gelangt: Die Drücke an den Düsen 131 und 201, die gleich den Wandlereintritts-undAustrittsdrücken sind, die durch die Durchlässe 176 und 179 und 167 des Ventils 13o an die Abstimmvorrichtung gehen, ändern sich mit den Wandlerbetriebsverhältnissen. Bei Stillstand oder ganz langsamer Bewegung, wenn die Umlaufgeschwindigkeit des in dem Arbeitsraum des Wandlers enthaltenden Öles relativ groß ist, wird der Austrittsdruck größer als der Eintrittsdruck: Diese Betriebsbedingung ist für das Arbeiten der Abstimmvorrichtung unerwünscht, und das Rückschlagventil 200 (Fig. i und Fig. 7 bis i i) öffnet sich unter dem verstärkten Austrittsdruck und spritzt den Überschuß in die Einlaßleitungen zurück.
Diese vorübergehende Betriebsbedingung wird die positive Druckphase genannt zum Unterschied von den Betriebsbedingungen, die beim Arbeiten mit einer geringeren Drehmomentvervielfachung entwickelt werden. Wenn das Drehmomentverhältnis auf einen gewissen Wert heruntergeht, steigt der Druck in den Leitungen 161 und 168 über den Austrittsdruck in der Leitung 165 und bleibt auch während der späteren Betriebsbedingungen darüber, wenn der Wandler als Flüssigkeitskupplung arbeitet. Dieses nennt man die negative Druckphase.
In den verschiedenen beschriebenen Betriebsbedingungen können die Wirkungen des Druckes auf die Abstimmvorrichtung wie folgt zusammengefaßt werden In Fig.7 für den Leerlauf ist der Wandlereintrittsdruck durch den Schieber h des Ventils i 3o blockiert, und der Austrittsdruck liegt an der Unterseite der Membran 140, wodurch die Membran angehoben wird, gleichgültig, welche Belastung sonst noch auf ihr ruhen mag. In Fig. 8, für den Anfahrgang, wird der Eintrittsdruck an die Oberseite der Membran 140 und der Austrittsdruck an ihre Unterseite geführt. In Fig.9, für direkten Gang, wird der Wandlereintrittsdruck an die Unterseite der Membran 140 und der Wandleraustrittsdruck an ihre Oberseite gelegt. In Fig. io für den Rückwärtsgang wird derWandlereintrittsdruck an die Oberseite und der Austrittsdruck an die Unterseite der Membran i.4o geführt.

Das ist in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:

Wandlerraum Druckregulierung

Fig. Gangart Verbindung an Ventil 125

Eimaß Austritt Verstärk. Verring.

7 Leerlauf blockiert X (U) O X

8 Anfahrgang X (O) X (U) X O

Direkt X (U) X (O) O X

io Rückwärts X (O) ' X (U) X O

gibt die Wirkung des Druckes an O Oberseite der Membran 140 U Unterseite der Membran 140.

Ähnlich die regulierten Drücke im direkten Gang über einen Geschwindigkeitsbereich:

Geschwindigkeit Drücke bei voll
offener Drosselklappe
miles/h km/h I lbs/sq. in kg/cm2
5 eil 8,05 80 5,6
10 16,1 85 5,9
15 24,1 89 6,3
20 32,2 go 6,3
25 40,2 9o 6,3
30 48,3 89 6,3
35 56,3 85 5,9
49 64.4 79 5,3
45 72,4 71 4,9

Die Betätigung des Ventils 130 erfolgt von Hand vorzugsweise durch eine Handbetätigung an der Steuersäule. Das geschieht durch eine Betätigung des in den Fig. 4, 5 und 6 beschriebenen 'Mechanismus wie folgt: Der an der Welle 89 (Fig. 4) sitzende T4el>el 88 ist tnit einem Ende der Stoßstange 279 (Fig. 12) verbunden, deren anderes Ende an dem kurzen Arm 281 eines Winkelhebels eingehängt ist, der sich um den BolZetl 282 dreht und dessen längerer Arm 280 bei 288 mit einem Gestänge 287 verbunden ist, das den Winkelhebel in die Stellungen P, N, D, I_ und R bewegt. Es ist zu beachten, daß bei direktem Gang der vorherrschende Eintrittsdruck eine Verringerung des regulierten Druckes durch das Ventil 125 bewirkt, während in den anderen Übersetzungen es diesen Druck über eine variable Skala erhöht.

Je nach Änderung der Fahrgeschwindigkeit durch eine Betätigung der Drosselklappe erfolgt eine Druckerhöhung, die der Geschwindigkeitszunahme entspricht, so daß genügend regulierter Druck vorhanden ist, um allen außergewöhnlichen Drehtnomenterfordernissen zu begegnen, die sonst Schlupf zwischen den durch das Drehmoment belasteten Elementen hervorrufen würden.
Die folgenden Werte geben die für eine typische Konstruktion nach den Figuren herrschenden Verhältnisse wieder: Das andere Ende des Gestänges 287 ist bei 286 mit einem Hebel 284 verbunden, der an dem unteren Ende einer drehbaren Stange 285 sitzt, die von einem Lagerbock 283 an der Steuersäule 300 getragen wird. Eine Drehung der Stange 285 schwingt den Arm 284 so, daß das Gestänge 287 hin und her geht und somit die Arme 280, 281 des Winkelhebels in die angedeuteten Stellungen bewegt, wodurch die Welle 89 gedreht und das Ventil 130 (Fig. 6) und die Vorrichtung zum Parken (Fig. 5) wie oben beschrieben betätigt werden. Die Stange 285 wird von dem Schalthebel 290 (Fig. 13) in die Stellungen P, N, D, L, R entsprechend den Nocken. 96 der Sperrklinke 9o (Fig. 5) gedreht.
Die Steuersäule 300 (Fig. 13) trägt ein Gehäuse 29i, in das das obere Ende der Stange 285 hineinpaßt, das in seinem gegabelten Ende den Schalthebel 29o, der bei 292 drehbar gelagert ist, und einen beweglichen Feststellfinger 293 an seinem inneren Ende trägt. Auf dem oberen Ende der Stange 285 befindet sich ein Zeiger 29.4 und weist auf eine an dem Gehäuse291 befestigte Anzeigescheibe (nicht gezeichnet), auf der die Stellungen P, N, D, L, R markiert sind. Eine Platte mit Rasten 296 ist an dem Gehäuse 291 befestigt, die mit Anschlägen versehen ist, von denen einer mit 298 bezeichnet ist, und die die Drehung des Hebels 290 in der Ebene begrenzt und eine Zwischenrast 297, die die Drehung über die Stellung L auf die R-Stellung zu so lange verhindert, bis das Ende des Hebels 29o heruntergedrückt wird und den Feststellfinger 293 gegen die Wirkung einer in dem Ende der Stange 285 untergebrachten Zugfeder 301 über den Anschlag hinweghebt. Auf die Weise kann der Fahrer den Hebel 29o nicht unbeabsichtigt in die Rückwärtsgangstellung drehen.
Die in Fig. 14 dargestellte abgeänderte Ausführungsform der Abstimmvorrichtung weicht von der in den Fig. 3 und 7 bis i i dargestellten Abstimmvorrichtung darin ab, daß sie anstatt einer Ausnutzung des Druckunterschiedes im Wandler den regulierten Druck des Anfahrgangbetätigungssystems benutzt, um den Druckbereich zu kontrollieren, in dem die Anfahrgangbremse betätigt und wirksam wird. Gleiche Teile, Leitungen und Durchlässe haben gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 6 bis i i.
In Fig. 14 hat ein Verstärkergehäuse 25o eine Endkammer 251, in der ein Kolben 252 unter der Wirkung einer Feder 255 gegen einen Stopring 256 gedrückt wird. Eine zweite Endkammer nimmt einen Ventilsitz 258 für einPlattenventil 26o auf, das eine Düse 261 hat und unter der Wirkung einer leichten Feder 262 steht. An dem Plattenventil 26o sitzen Halter 263 für die Feder 259, die ein zweites Plattenventil 265 nach oben gegen einen zweiten Ventilsitz 264 des Ventils 26o drückt.
In die obere Kammer 253 wird durch die Leitung 254 von dem Durchlaß 173 des Ventils 230 (Fig. 15) Flüssigkeitsdruck eingeleitet, wenn dieses Ventil so gestellt wird, daß Druck aus dem Durchlaß 172 eintreten kann.
Der Teil der unteren Kammer 25i oberhalb des Verstärkerkolbens 252 steht mit der Abstimmvorrichtung über die Leitung 257 in Verbindung. Die Abstimmvorrichtung besitzt nur eine Membran 146 (Fig. 7 bis io), aber die normalerweise aneinanderliegenden Enden der Stößel 145 und 137 liegen in einer Kammer 266, in die Druckflüssigkeit über die Leitung 257 gelangt. Dieser Druck hebt den Stößel 145 gegen die Feder 147 an -und drückt den Stößel 137 nach unten gegen den Hebel 135, während das Regulierventil 125 in der Leitung 162 und damit auch in dem mit ihr verbundenen Servobetätigungsleitungen des Betätigungsmechanismus einen höheren Druck erzeugt.
Die Wirkung dieses Verstärkers, der durch die Abstimmvorrichtung wirkt, besteht, wie schon beschrieben, darin, den regulierten Minimaldruck zu erhöhen, wenn das Bremsband für den Anfahrgang betätigt wird, so daß genügend Druck vorhanden ist, um das Bremsband fest um die Trommel 37 zu legen und unerwünschten Schlupf zu vermeiden, der unnötige Abnutzung und Erwärmung verursacht.
Wenn das Ventil so gestellt wird, daß die Bremse 5o für den Anfahrgang losgelassen wird, wird die Leitung 254 mit dem Auslaß verbunden, so daß die Feder 255 den Kolben 252 nach oben bewegt, das Ventil 26o sich von seinem Sitz abhebt und Druck in. der Leitung 257 und in der Kammer 226 abgelassen wird, so daß die Feder 147 und der Hebel 135 die beiden Stößel 145 und 137 wieder in Kontakt miteinander bringt. In Fig. 15 hat das Ventil 230 nur vier Schieber f; g, h, i. Die Durchlässe 171, 172, 173, 174 und 175 sind die gleichen wie in Fig. 6 und dienen in dieser Reihenfolge als Zuleitung zum Rückwärtsgang, Druckeinlaß, Zuleitung zum Anfahrgang, Zuleitung zum direkten Gang und Auslaß. Die drei Durchlässe 231, 232 und 233 sind durch den Kanal 234 mit der Hauptdruckleitung hinter dem Druckeinlaß 172 mit der Leitung 254 (Fig. 14) und dem Auslaß verbunden.
Fig. 16 stellt eine andere Ausführungsform des Verstärkerventils, dar und umfaßt einen Ventilkörper 181, der eine Bohrung 236 aufweist, in der der Kolben 235 gleitet und durch eine in dem Halter 239 liegende Feder 238 aufwärts gegen einen nachstellbarem Anschlag 237 gedrückt wird. In einer kleineren Bohrung 241 gleitet der Kolben 240, der von der durch den Stopfen 244 gehaltenen Feder auf seinen Sitz gedrückt wird. Die unter dem Kolben befindliche Öffnung 248 ist nach dem Einlaßkanal 254 offen, und die größere Bohrung 247 beherbergt ein Rückschlagventi1249, das auf einem Käfig 221 besteht, der bei 222 Öffnungen besitzt und eine Platte 223 hält, die einen Durchlaß 224 aufweist und einen Ventilsitz für ein Schieberventil 225 bildet, das von einer sich oben im Inneren des Käfigs 221 abstützenden Feder auf seinem Sitz g(Z-halten wird. Wenn Druck durch die Leitung 254 kommt, wird der Kolben 240 gegen die Wirkung der Feder 243 angehoben und gibt den Kanal 245 frei und läßt Druckflüssigkeit in den Kanal 246 eintreten, den Kolben 235 beaufschlagen und die Feder 238 zusammendrücken. Das Scheibenventil 225 wird von seiner Feder 227 geschlossen gehalten, da die Öffnungen 222 und 224 den regulierten Leitungsdruck gleichmäßig durchlassen und damit jedwede Kräfte, die das Ventil anheben könnten, aufheben.
Der Kolben 235 geht gegen die Wirkung der Feder 238 fortschreitend nach unten, wodurch der Abstimmdruck in den Kanälen 246 und 257 erhöht wird, was wiederum das Abstimmventil die Belastung erhöhen läßt. Während dieser Phase bleibt der Kolben 240 über der Ebene des Durchlasses 245. Wenn das Schaltventil 230 (Fig.15) von der Stellung L in die Stellung D bewegt wird, wird die Leitung 254 mit dem Auslaß verbunden, und das Scheibenventil 225 öffnet sich infolge der Druckdifferenz zwischen der Leitung 254 und den Kanälen 246 und 257, wodurch ein schneller Druckabfall, der von der Kraft der Feder 238 unter dem Kolben 235 und die Kraft der Feder 147 in Fig. 14 unterstützt wird.
Wird das Schaltventil 23o aus der Stellung L in die Stellung R gestellt, so ist die Leitung 254 bei 233 nicht mit dem Auslaß verbunden, und die Abstimmwirkung bleibt erhalten, um den verstärkten Minimalleitungsdruck auf demselben Wert zu halten, den er in der Stellung L hatte.
Es erhellt, daß die beiden Ausführungen der Abstimmvorrichtung für den regulierten Druckanstieg im allgemeinen in derselben Weise funktionieren und die damit erzielten Erfolge die gleichen sind, nämlich einen verstärkten Betätigungsdruck zur Einleitung und Erhaltung des Antriebes im Anfahrgang zu erzeugen.
Wirkungsweise Im Betrieb wird der Schalthebel 29o (Fig. 13) in die Stellung N oder in die Stellung P gestellt, so daß der Anlaßschalter des Motors betätigt werden kann. Wenn der Motor läuft, steht die Abtriebswelle 6o still, das Pumpenrad 1 (Fig. i) dreht sich mit der gleichen Drehzahl wie der Motor, und das Turbinenrad O dreht das Sonnenrad 27 unter leichtem Leerlaufdrehmoment langsam durch. Die Pumpe P versorgt das System mit Drucköl.
Eine Drehung des Hebels 290 in die Stellung D für normales Fahren stellt das Ventil 130 von der in Fig. 7 gezeigten Stellung in die in Fig. 9 dargestellte, wodurch regulierter Druck von dem Durchlaß 172 an den Durchlaß 174 und die Leitung 184 gelegt wird, und dabei wird Druck in den Zylinder 49 gegen den Kupplungskolben 44 ausgeübt, der die Kupplungsscheiben 4o bis 45 zusammendrückt. Das kuppelt die Welle i i mit dem Sonnenrad 27 und dem Sonnenrad 35, die sich nun als Einheit drehen. Das Turbinenrad O ist unter Last und bleibt stehen. Die Bremsen 50 und 55 sind gelöst. Öffnet man die Drosselklappe des Motors, so steigert sich die Geschwindigkeit der Maschine, und das Pumpenrad I erzeugt ein Drehmoment an dem Turbinenrad O, so daß das Fahrzeug sich zunächst mit der größten Drehmomentverstärkung zu bewegen beginnt und dann mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit und abnehmbarer Drehmomentverstärkung, bis ein Punkt erreicht ist, in dem das Turbinenrad ungefähr im Verhältnis i : i angetrieben wird. Dieser Punkt kann bei 5o bis ioo km/Std. liegen. Im Beispiel liegt er bei 8o km/Std. bei voll offener Drosselklappe. Schließt man die Drosselklappe, so gestattet man dem Fahrzeug, zu schieben, und die Schaufeln 117 und 128 in dem separaten Arbeitsraum erzeugen die Motorbremskraft. Die Fahrzeugbremsen können angelegt werden und das Fahrzeug zum Halten bringen, ohne daß man den Schalthebel 290 in die Stellung Y bringen muß, da der Leerlauf des Motors die Pumpendrehzahl unter den Wert für ein Drehmoment für ganz langsames Fahren bringt.
Um rückwärts zu fahren, R, wird der Schalthebel 290 so gestellt, daß er das Ventil 130 von der in Fig. 3 dargestellten Lage in die in Fig. io dargestellte bringt. Der Pumpendruck kommt aus dem Durchlaß 172 in den Durchlaß 171 und die Leitung 170 in den Zylinder 63 für Rückwärtsgang und drückt auf den Kolben 66 und zieht das Bremsband 55 um die Trommel 51. Das Sonnenrad 27 mit dem festgehaltenen Getriebe 38 dreht die Welle 6o in entgegengesetzter Richtung.
Fahren im Anfahrgang L wird erzielt, indem man das Ventil aus der in Fig. 9 dargestellten Lage nach der in Fig. 8 dargestellten bringt. Für alle gewöhnlichen Fahrbedingungen wird diese Stellung nicht benötigt, aber für besonders große Beschleunigung in Notfällen und in rutschigem Gelände, für verstärktes Bremsen mit dem Motor, bei langen Bergabfahrten und bei großen Steigungen ist der Anfahrgang von Nutzen. Schließlich erlaubt die leichte Steuerbarkeit zwischen Anfahrgang und Rückwärtsgang das Fahrzeug aus Schlamm- oder Kies-, Schnee- oder Eishaufen herauszuwackeln.
In der in Fig. 8 dargestellten Stellung leitet das Ventil 130 den regulierten Druck von dem Durchlaß 172 an den Durchlaß 173 und in die Leitung 184 zum Zylinder 85 zur Betätigung des Kolbens 84, um das Bremsband 5o an der Trommel 37 anzulegen und eine Drehmomentreaktion für das Sonnenrad 35 abzugeben.
Wie oben im einzelnen beschrieben, werden die zu diesem Vorgang wirksamen Drucke durch das Druckregulierventil 125 (Fig. 6 bis i i) kontrolliert, das die wirksamen Drucke, die von den Pumpen P und Q geliefert werden, bestimmt, indem es von den im Wandler erzeugten hydraulischen Drücken und durch die Schwankungen des Ansaugdruckes des Motors gesteuert wird.
Die Wirkung der auf das Ventil 125 ausgeübten Steuerung ist die, einen Druck zu erzeugen, der proportional der Drosselklappenstellung, der Motordrehzahl, dem Fahrzeugdrehmoment und dem erforderlichen Drehmoment über den ganzen Betriebsbereich von voller Drosselklappenöffnung bis zum Leerlauf und unter allen Änderungen der Straßenbedingungen ist.
Die Erfindung ermöglicht eine Kraftübertragung mit sich kontinuierlich ändernder Übersetzung, in der für die meisten Bedingungen das Fahren nur durch die Drosselklappenstellung kontrolliert wird, wobei die Motorleistung und die Fahrbelastung die Übersetzung automatisch bestimmen. Die Drehmomentübersetzung geht von 2,3 : i, beim Stehenbleiben bis zu i : i über einen Bereich von Fahrgeschwindigkeiten und ohne Unterbrechung der Drehmomentübertragung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Getriebe für Kraftfahrzeuge mit einem Zahnradteil, der eine servobetätigte Bremse enthält, durch die direkter Gang und übersetzter Gang wechselweise durch Ventilsteuerung geschaltet wird, wobei der Flüssigkeitsdruck für die Servoeinrichtungen von Pumpen erzeugt wird, die von dem Getriebe angetrieben werden, und von einem Regulierventil reguliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulierventil (125) auf den Unterdruck im Ansaugkrümmer (148) des Fahrzeugmotors anspricht, so daß der Flüssigkeitsdruck sich mit den Belastungsverhältnissen und Fahrzeuggeschwindigkeiten ändert.
2. Getriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulierventil (125) sowohl durch den regulierten Druck (Leitung 162) als auch den Unterdruck (148) im Ansaugkrümmer des Fahrzeugmotors beeinflußt wird (Öffnungen 132, 123).
3. Getriebe nach Anspruch i oder 2 mit einem Zahnradteil und einem damit kombinierten Flüssigkeitsdrehmomentwandler, bei dem die Pumpe, die den Flüssigkeitsdruck liefert, auch den Drehmomentwandler mit Flüssigkeit versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulierventil (i25) von dem Druckunterschied zwischen Wandlereintrittsleitung (161) und Wandleraustrittsleitung (165) abgestimmt wird.
4. Getriebe nach einem der Ansprüche i bis 3, in dem die Pumpe Drucköl an das Regulierventil liefert, von dem es zum Steuerventil geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (130) von Hand so gestellt werden kann, daß es Druckflüssigkeit so leitet, daß die Kupplung (40,45) angelegt wird und die Bremse (5o) für den direkten Gang gelöst wird und die Kupplung löst und die Bremse anzieht, um eine Übersetzung zu erhalten.
5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregulierventil (125) unter Federbelastung (134) steht und der regulierte Flüssigkeitsdruck, der an das Steuerventil gelangt, selbst auch auf das Regulierventil (Schieber d) wirkt, und zwar der Federkraft entgegen mit der Tendenz, den Druck zu vermindern.
6. Getriebe nach einem der Ansprüche 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied zwischen dem Eintritts- (161) und Austrittsdruck (165) des Wandlers auf eine Membran (14o) oder eine ähnliche Vorrichtung zur Wirkung kommt, die mechanisch (137, 135) mit dem Druckregulierventil (125) verbunden ist.
7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (139) den Eintritts- und Austrittsdruck (161, 165) an die Membran (14o) so leitet, daß für direkten Gang ein überschuß an Eintrittsdruck (inLeitung i91) über den Austrittsdruck (in Leitung igo) des Wandlers den regulierten Druck herabzusetzen bestrebt ist und umgekehrt. B. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (13o) die Drücke für eine Übersetzung umkehrt (Fig.
8), so daß ein Überschuß an Austrittsdruck (in Leitung igi) über den Eintrittsdruck (in Leitung igo) den regulierten Druck herabzusetzen bestrebt ist und umgekehrt.
9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Übersetzungsgänge angewandte Druck über die Schieber (a, b) des Druckregulierventils (125) wirksam gemacht wird, so daß der regulierte Arbeitsdruck erhöht wird. i o.
Getriebe nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeitsdruck von dem Steuerventil (13o) an die direkte Gangkupplung (40, 44) und an den Servokolben (84) für die Bremse nacheinander gelangt (197, 152, 151, Fig. 9), so daß Flüssigkeitsdruck (40, 45) anlegt und die Bremse (5o) durch die Kraft der Feder (86) lösen läßt. i i.
Getriebe nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeitsdruck auf den Bremsservokolben (84) gegen die Wirkung der Feder (86) für den Übersetzungsgang zur Wirkung gelangt, wobei der Flüssigkeitsdruck, wenn er in Reihe mit der Kupplung wirkt, denselben Flüssigkeitsdruck im Gleichgewicht hält und die Feder (86) zum Lösen der Bremse wirksam werden läßt (Fig. 9).
12. Getriebe nach den Ansprüchen io und il, dadurch gekennzeichnet, daß in der DruckeittlaB-leitung (184) zur Kupplung (40, 44, 49) eine Düse (197) sitzt, die so wirkt, daß beim Entkuppeln das Anlegen der Bremse (5o) durch den Durchfluß durch die Düse bestimmt wird.
13. Getriebe nach einem der Ansprüche td bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (4o usw.) ein normalerweise geschlossenes Entlastungsventil (39) für die Druckflüssigkeit innerhalb des Kupplungszylinders (49) besitzt, das mechanisch durch den Kupplungskolben betätigt wird, wenn er in eine bestimmte Rückzugslage gelangt.
14. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Paar Pumpen (P und Q) t die von den treibenden (11) beziehungsweise angetriebenen Wellen (6o) des Getriebes angetrieben werden, deren Auslässe durch ein Rückschlagventil (i6o) verbunden sind, um einen wirksamen Arbeitsdruck zu gewährleisten, gleichgültig welche Pumpe arbeitet.
15. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dä.ß du Steuerventil (13o) von Hand durch einen Schaltmechanismus (29o, 285, 279) gestellt wird, der durch Federn (97) mit einer Feststellvorrichtung (9o, 92) verbunden ist, durch die der Zahnkranz (29) fest gegen Drehung in einer Stellung gesichert werden kann (Fig. 4 und $).
16. Getriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung aus einer gezahnten Sperrklinke (92) besteht, die in ein mit Zähnen versehenes Glied (29) des Zahnradgetriebes eingreift, wobei die federnde Verbindung (97) der Sperrklinke ein Gleiten über den Zahnkranz gestattet, wenn der Zahnkranz bei dem Versuch eines Eingriffes der Sperrklinke rotiert.
17. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (1, O) innerhalb seines Arbeitsraumes umgekehrt gerichtete Schaufeln (117, 12o) besitzt, die am Pumpenrad (I) und am Turbinenrad (O) so angebracht sind, daß beim Auftreten eines Gegendrehmoments derAntriebsmotor wirksam als Bremse verwendet werden kann.