DE1900292A1

DE1900292A1 - Drehmomentenwandler

Info

Publication number: DE1900292A1
Application number: DE19691900292
Authority: DE
Inventors: Williams Frederic Calland
Original assignee: NAT RES DEV
Current assignee: NAT RES DEV
Priority date: 1968-01-08
Filing date: 1969-01-03
Publication date: 1969-07-31
Also published as: NL6900238A; FR1597240A; US3581584A

Description

IA

DIPL·. ING. E.

^R9ADG8Ben° T900292

N.

Augsburg, den 2. Januar 1969

National Research Development Corporation, Kingsgate House, 66-7¹J- Victoria Street, London, S.W. 1, England

Drehmomentenwandler

Die Erfindung betrifft Drehmomentenwandler.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Drehmoment enwandlers, mit dem ein sehr hohes Drehmoment, beispielsweise etwa dem 10-fachen des Drehmoments der Kraftmaschine erzeugt werden kann.

Im oinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein Dreh-

momentenv;andler mit einem drehbaren Teil, der von einer

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Kraftmaschine angetrieben werden kann und mit einem Gestänge verbunden ist, welches ein schwingendes oder pulsierendes Drehmoment erzeugen kann, gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment über eine Einwegkupplung dem einen Ende eines elastischen Organs zugeführt wird, dessen anderes Ende mit der Last für deren Antrieb entweder unmittelbar verbunden ist oder über eine Totgangvorriehtung, die ihrerseits mit der Last verbunden ist.

Vorzugsweise ist eine zusätzliche Kupplung zwischen der Kraftmaschine und einer Welle vorgesehen, welche Kupplung das Drehmoment dem elastischen Organ zuführt, das dazu dient, die Welle an einem Übardrehen mit Bezug auf die Kraftmaschine zu hindern.

Das Gestänge kann beispielsweise die Gewichte und eine Kurbelwelle umfassen und die Gewichte können einen Teil des Gestänges oder zusätzliche Gewichte bilden.

Das elastische Organ kann z.B. eine Drehstabfeder oder eine Schraubenfeder oder eine Spiralfeder sein. Die Feder kann eine nichtlineare Feder sein, so daß sie eine gerade

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Kennlinie ergibt und die Feder beim Verdrehen fortschreitend steifer wird.

Die Totgangvorrichtung kann beispielsweise ein Element mit einem Plankenspiel sein, welches etwa eine Umdrehung des Antriebs mit Bezug auf den Abtrieb des Elements zuläßt.

Ein schwingendes Drehmoment ist ein Drehmoment, das um eine Nullinie symmetrisch ist, jedoch wird es, wenn sich die Nullinie selbst bewegt und das Drehmoment um eine sich bewegende Linie schwingt, als pulsierendes Drehmoment bezeichnet. Bei der vorliegenden Erfindung ist, wenn sich die Kurbelvjelle dreht., das Drehmoment pulsierend.

Die Gewichte können zusätzlich -levilcht-s sein· ;πί.^;~ ^:.!-'::, das Gestänge versehen ist, oder es Können die Gewichte der Gestänge selbst sein.

Gemäß einem weiteren Merkmal des erfindurigsgemäßen Drehmomentv.'andlers besitzt dieser einen drehbaren Teil, der durch eine Kraftmaschine angetrieben werden"kann und über ein Schlaufengestänge oder einen anderen Tctgangmechanismus mit zwei Gliedern verbunden ist, die an entgegengesetzten

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Kröpflangen einer unabhängig drehbaren Kurbelwelle angelenkt sind, so daß, wenn die Kraftmaschine den drehbaren Teil zur Drehung antreibt, die Glieder um ihre Gelenke gedreht werden, wodurch .Fliehkraft an den Gelenken erzeugt werden, die im wesentlichen proportional dem Quadrat der Kraftmaschinendrehzahl ist, wobei das auf diese Weise erzeugte pulsierende Drehmoment über eine Einwegkupplung dem einen Ende einer Schraubenfeder zugeführt wird, deren anderes Ende mit der Last für" deren Antrieb verbunden ist.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung kann das eine Ende der Schraubenfeder mit Bezug auf ihr anderes Ende ■um j5ÖG° gedreht werden.

Wenn das eine Ende der-Schraubenfeder mit .Bezug

auf das andere nicht'um 5βθ° drehbar ist* kann zwischen die Schraubenfeder und die Last- eine Totgangvorrichtung geschaltet werden^, die einen toten Gang von etwa 300° ermöglieht» Vorzugsweise handelt es sieh um eine Last mit einem großen Trägheitsmoment.,

Die Einwegkupplung zwischen der Kurbelwelle und der

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Feder oder einem Freilauf kann beispielsweise eine herkömmliche Einwegkupplung sein oder ein Seilscheibengesperre mit einem Seil, dessen eines Ende starr mit einem stationären Teil des Drehmomentwandlers verbunden ist, während sein anderes Ende über eine Zugfeder mit einem stationären Teil des Drehmomentwandlers verbunden ist.

Wenn ein Seilscheibengesperre als Einwegkupplung verwendet wird, kann eine umgekehrte Drehung der Abtriebswelle dadurch erhalten werden, daß der Sinn, in welchem das Seil verbunden ist, umgekehrt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß zwei entgegengesetzt gerichtete Seile verwendet vier den und die Drehrichtung dadurch gesteuert wird, daß die eine oder die andere der Zugfedern gespannt wird.

Das Gestänge kann mit der Antriebseingangswelle über ein Umlaufgetriebe' verbunden werden. Beispielsweise kann die Eingangswelle mit einem Planetenradträger verbunden werden, während- die Kurbelwelle mit einem Sonnenrad verbunden ist und am Hohlrad Zapfen befestigt sind, die in Schlitze in Gliedern eingreifen, welche ihrerseits an den entgegengesetzten Kröpfungen der Kurbelwelle angelenkt sind.

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Die äußeren Enden der Glieder können Gewichte tragen.

Bei einer anderen Anordnung trägt die Antriebswelle eine Scheibe, auf der voneinander in Abstand befindliche Antriebszapfen angeordnet sind, von denen jeder durch ein Glied mit. einer Rolle verbunden ist, welches Glied ferner an seinem äußeren Ende ein Gewicht trägt, während die Hollen gegen eine ovale oder eliptische Kurvenbahn anliegen, die als Innenfläche einer Antriebsscheibe ausgebildet ist, welche mit der Abtriebswelle verbunden ist.

Drehmomentenwandler der erwähnten Art können als Bypassantrieb z.B. für langsam laufende Motoren, beispielsweise Busmotoren, verwendet werden.

In den beiliegenden Zeichnungen ist eine Äüsführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Pig. 1 in schematischer Darstellung ein

Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf einen Drehmomentenwandler zur Bewegungsübertragung von einer Kraftmaschine auf ein Schwungrad,

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Pig. 2 in schematischer Darstellung die

relative Lage der in Fig. 1 gezeigten Teile zu einem gegebenen Zeitpunkt,

Fig. 3 graphische Darstellungen des Dreh- und 4 ' moments in Abhängigkeit von der Zeit

bei verschiedenen Drehzahlen der

Kraftmas chine,

Fig. 5 in schematiseher Darstellung eine und 6 andere Ausfuhrungsform des Gestänges,

Fig. 7 eine AusfiSirimssform des Gestänges mit

einer Umiauifgatriebeanordnungj,

Fig. 8 eine weitere Gestaltung der Erfindung und 9 ait einem Hellen- und Kurveribahnantrieb

Fig. 10 eine nochmals weitere Ausführungsform

der Erfindung in Verbindung mit einer Flüssigkeitskupplung,

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In Pig. 1 ist eine, eine Scheibe 12 antreibende Kraftmaschine 10 dargestellt, die beispielsweise eine Brennkraftmaschine von der Art sein kann, wie sie herkömmlich in Kraftfahrzeugen verwendet wird. Die Scheibe kann durch ein Rad oder einen Arm ersetzt werden, da ihre Aufgabe lediglich darin besteht* zwei diametral entgegengesetzte Zapfen 14. und· 16 zu tragen.

Die Zapfen 14 und 16 sind Über Glieder 18 und 20 mit den entgegengesetzten Kröpfungen 22 und 24 einer Kurbelwelle 26 verbunden*die in Lagern 28 und 30 unabhängig drehbar ist. Die Glieder 18 und 20 tragen an ihren äußeren Enden Gewichte l8a und 20a.

Die Kurbelwelle 26 ist mit einem Seilscheibengesperre verbunden. Um die Scheibe 32 ist ein Seil 34 herumgewickelt, dessen eines Ende an einem festen Punkt 36 befestigt ist, während sein anderes Ende über eine Zugfeder33 mit einem anderen festen Punkt 40 verbunden ist. Das Seilscheibengesperre dient lediglich als Einwegkupplung und kann durch eine andere herkömmliche Bauart einer Einwegkupplung ersetzt werden.

Die Seilscheibe ist über eine Welle 42 mit dem einen Ende 44 einer Schraubenfeder 46 verbunden. Das andere Ende

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der Schraubenfeder 46 ist mit einer Welle 50 verbunden, die über eine Totgangvorrichtung 52 mit einer Last verbunden ist, welche beispielsweise durch ein Schwungrad 54 dargestellt ist, das in Lagern 56 und 58 gelagert ist. Die Totgangvorrichtung 52 soll einen toten Gang von mindestens 300° ermöglichen und kann beispielseise ein Element mit einem Flankenspiel sein. Anstelle der Totgangvorrichtung 52 kann eine andere Bauform vorgesehen werden, welche Vorrichtung jedoch weggelassen werden kann, wenn die Enden 44 und 48 der Schraubenfeder 46 eine relative Drehung von 360 zulassen.

Dia Scheibe 12 ist in Fig. 2 mit näheren Einzelheiten dargestellt. Sie dreht sich um eine Mitte 12a und die Glieder 18, 20 sind in einer Stellung gezeigt, die sie zu einem besonderen Zeitpunkt einnehmen. An dem einen Ende jedes Gliedes ist eine Bohrung 60 vorgesehen, während das andere Ende einen Schlitz 62 aufweist. Die Bohrung 60 dient zur Aufnahme der Kröpfung 24 der Kurbelwelle 26, während in den Schlitz 62 der Zapfen l6 eingreift.

Wenn sich die Scheibe 12 dreht, treiben die Zapfen 14 und 16 die Glieder l8 und 20 und verursachen eine Drehung derselben um ihre Anlenkungen an der Kurbelwelle 26. Fliehkräfte werden an den Anlenkungen im wesentlichen proportional

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zum Quadrat der Drehzahl der Kraftmaschine 1Ό erzeugt. Die Stellung in einem besonderen Zeitpunkt ist in Fig. dargestellt. In diesem Zeitpunkt erzeugt die bei P angegebene Fliehkraft an der Kurbel ein Drehmoment ira Gegenuhrzeigersinn. Wenn sich die Scheibe 12 bei feststehender Ktirbel dreht, verringert sich dieses Drehmoment und wird

nach einer Drehung von 90 NuIl₁ worauf sich das Drehmoment umkehrt und nach einer weiteren Drehung von 90° einen im Uhrzeigersinn gerichteten Höchstwert erreicht. Die beiden Glieder 18 und 20 xsrirken daher zusammen und erzeugen ein pulsierendes Drehmoment an der Seilscheibe ~j>2_s wie in Pig. 3 angegeben, Für die Vorwärtsbewegung des durch die Kraftmaschine 10 anzutreibenden Fahrzeugs wird die Drehr-ichtung der Seilseheibe J52 gleich derjenigen der Kraftmaschine gemacht» Unter dem Einfluß der pulsierenden Kraft dreht sich die Scheibe 32 und übt über die Welle 42 ein Drehmoment an dem Ende 44 der Feder 46 aus. Die Feder 46 nimmt das Spiel in der Einwegkupplung auf und treibt das Schwungrad 54 an.

Wenn die Abtriebsdrehzahl Null ist, dreht sich die Seilscheibe 32 so lange weiter, bis das Drehmoment in der Feder 46 gleich und entgegengesetzt dem Spitzenwert des von der Kurbelwelle 26 gelieferten pulsierenden Dreh-

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moments 1st. Das ·Anlaufdrehmoment ist daher im wesentlichen proportional dem Quadrat der Drehzahl der Kraftmaschine 10. Unter diesen Umständen ist die von der Kraftmaschine 10 geforderte Kraft sehr klein, da sie nur die Verluste im System auszugleichen braucht.

Unter.dem Einfluß des Antriebsdrehmoments wird die Abriebswelle 42 beschleunigt, so daß während des Zeitraums, während welchem sich die Seilscheibe 32 während der Halbperiode, wenn die Kurbelwelle 26 ein umgekehrtes Drehmoment liefert, im Stillstand ist, die Feder 46 sich um einen Betrag aufdreht, der proportional zur Drehzahl der Abtriebswelle mit Bezug auf die Drehzahl der Kraftmaschine ist. Bei niedrigen Drehzahlen ist dieses Aufdrehen nicht ausreichend, um das gesamte in der Feder 46 gespeicherte Drehmoment freizusetzen, und dem Schwungrad 54 wird ein pulsierendes, nur in einer Richtung wirkendes Drehmoment zugeführt. Da sich jedoch nun die Seilscheibe j52 während des Zeitraums bewegt, während welchem der Kurbelwelle 26 ein Vorwärtsdrehmoment zugeführt wird, nimmt der Zeitraum, während welchem die Feder 46 zusammengedreht wird, mit Bezug auf den Zeitraum zu, während welchem sie aufgedreht wird, während welchen Zeitraums sich die Seilscheibe 32 im Stillstand befindet. Das der Seilscheibe 32

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zugeführte Drehmoment verändert sich daher in Abhängigkeit von der Zeit, wie In Fig. 4 gezeigt, und mit zunehmender Drehzahl der Abtriebswelle 54a, die am Schwungrad 54 befestigt ist* nimmt die Antriebshalbperiode fortschreitend mit Bezug auf die Einspannungshalbperiode "zu, während welcher die Feder 46 die Last antreibt.

Bei ausreichender Drehzahlzunahme der Abtriebswelle 54 kann die Feder 46 während des Zeitraums voll aufgedreht werden, während welchem die Seilscheibe 22 sich im Stillstand befindet. Die Last kann danninfolge des durch die Totgahgvorrichtung 52 vorgesehenen Flankenspiels ausrollen. Dieses Flankenspiel wird während der nächsten Antriebshalbperlode aufgenommen und die Ausrollbzw. Leerlaufperiode ist sehr kurz, da sie mit der Zeit von einer halben Umdrehung der Kraftmaschine 10 vergleichbar 1st. Schließlich wird die Äbtriebswelle 54a auf die Drehzahl beschleunigt, die gleich der der Kraftmaschine ist und das System wird irgendwie in der nun unendlich verlängerten Antriebshalbperiode synchronisiert. Der Antrieb von der Kraftmaschine 10 ist nun unmittelbar mit der Abtriebswelle 54a verbunden und die einzigen Verluste im System sind diejenigen in der Seilscheibe j>2.

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Diese Verluste können dadurch im wesentlichen ausgeschaltet werden, daß, wenn ein Gleichlauf erreicht .ist, die Zugfeder 38 im Seil 34 Freigegeben wird,

Der vorangehend beschriebene Drehmomentenwandler liefert im "obersten Gang" einen direkten Antrieb zur Abtriebswelle, wobei der Drehmomentverstärkungsmechanismus unwirksam ist, um Verschleiß und Leistungsverlust zu vermeiden.

Wenn die Feder 46 ausreichend groß ist, so daß mit Sicherheit eines ihrer Enden um 36O⁰ mit Bezug auf das andere Ende gedreht werden kann, kann die Totgangvorrichtung 52 bzw. das Flankenspielelement F weggelassen werden, was jedoch eine viel längere Feder erfordert.

Obwohl das Flankenspielelement 52 rechts der Feder dargestellt ist, kann es auch links von derselben angeordnet werden.

Bei konstanter Eingangsdrehzahl kann die Vorrichtung so gestaltet werden, daß bei niedrigen Abtriebsdrehzahlen mindestens eine Drehmomentverstärkung von 6 : erhalten wird. Der Wirkungsgrad des Systems ist hoch.

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ι" Es wurden Werte über 8D$ erzielt. Da das Abtriebsdrehmoment proportional dem Quadrat der Motordrehzahl ist, kann eine Veränderung der Motordrehsahl dazu verwendet werden, Anlaufdrehzahlen zu erhalten, die höher als das Zehnfache des Spitzendrehmoments der Kraftmaschine sind.

Das System kann auch eine umgekehrte Drehung der Abtriebswelle herbeiführen, für welchen Zweck es ledig» lieh erforderlich ist, den Sinn umzukehren., in welchem das Seil des Seilscheibengesperres verbunden ist. Dies kann am einfachsten dadurch geschehen, daß zwei entgegengesetzt gerichtete Gesperreseile verwendet werden und die Drehrichtung dadurch gesteuert wird, daß die eine oder die andere der Zugfedern gespannt wird.

Natürlich kann bei einem Betrieb in der beschriebenen Weise ein Gleichlauf niemals erreicht werden^ da die Drehrichtungen entgegengesetzt sind. Beim Betrieb In der beschriebenen Weise kann, die zur Abgabe eines pulsieren den Drehmoments verwendete Kurbelwellenanordnung durch irgendeine andere Vorrichtung ersetzt werden,, die ein schwingendes Drehmoment sta.tt eines pulsierenden Drehmoments erzeugt, beispielsweise eine nebenschlußerregte

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Gleichstrommaschine, deren Anker mit Wechselstrom gespeist wird, oder ein einfaches Kurbelsystem.

Im Betrieb ist bei Leerlaufdrehzahlen das abgegebene Drehmoment, das proportional dem Quadrat der Motordrehzahl ist, nicht ausreichend, die Reibung zu überwinden, so daß das Fahrzeug im Stillstand bleibt. Das Beschleunigungsdrehmoment wird nachfolgend durch die Regelung der Motordrehzahl geregelt. Zu einem Zeitpunkt während der Beschleunigung kann das System dadurch in einfacher Weise in den direkten Antrieb gebracht werden, daß die Motordrehzahl so herabgesetzt wird, daß sie gleich der Abtriebsdrehzahl ist. Der Drehmomentenwandler kann dadurch wieder eingeschaltet werden, daß die Kraftmaschine von neuem beschleunigt wird.

Bei angemessen hohen Drehzahlen kann die Abtriebswelle den Motor antreiben, wenn die Leistungszufuhr zu diesem aufgehoben wird, wobei sie ihren Rückwärtsantrieb fortsetzt, wodurch eine Motorbremsung erhalten wird, bis die Drehzahl so weit abfällt, daß die Kurbelwelle das Reibungsdrehmoment des Motors nicht mehr überwinden kann.

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Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ist bei dem Gestänge kein Schlaufenmechanismus vorgesehen. Die Antriebswelle 6o (Pig. β) ist mit einer treibenden Scheibe 6\ verbunden, an welcher diametral, entgegengesetzt Antriebszapfen 62 befestigt sind. An. jedem Zapfen 62 ist ein Glied 63 angelenkt und Jedes Glied 63 ist fern er an einem Zapfen 64 angelenkt, der an einer Stange 65 befestigt ist. Die beiden Stangen sind mit den entgegengesetzten Armen 66 und 67 einer Kurbelwelle 68 verbunden, welches die Abtriebswelle ist.

Bei dieser Anordnung sind die Gleitkontakte der Antriebszapfen vermieden.

Bei der in Pig. 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird ein Umlaufgetriebe verwendet. Die Antriebswelle 70 ist mit einer Scheibe 71 verbunden, die als Planetenradträger für Planetenräder 72 und 73 dient. Die Planetenräder J2 und 73 stehen ferner mit dem verzahnten Innenumfang eines Hohlrades 76 in Eingriff, das diametral entgegengesetzt Zapfen 77 und 77A trägt. Die Zapfen 77* 77A sind mit entgegengesetzten .Kröpfungen 78, 79 der Kurbelwelle 75 durch Glieder 80 und 8l verbunden. Der Zapfen 77 ist mit dem Glied 80

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durch einen Schlitz 82 verbunden, welches Glied an seinem äußeren Ende ein Gewicht 84 trägt. Der Zapfen 77A 'ist durch einen Schlitz 8;5 mit dem Glied 81 verbunden, das an seinem äußeren Ende ein Gewicht 85 trägt*

In Fig. 8 und 9 trägt die Antriebswelle 90 eine Scheibe 91* auf welcher zwei Zapfen 92, 93 angeordnet sind, an welchen Glieder 9^* 95 angelenkt sind, die gelagerte Rollen 96, 97 und feste Gewichte 98, 99 tragen.· Die Rollen 96, 97 liegen an einer von ihnen getriebenen ovalen Bahn 100 an, welche am Innenumfang einer hohlen Scheibe 101 ausgebildet ist, die auf der Abtriebswelle sitzt. Bei dieser Anordnung ist ebenfalls die Verwendung von Schlaufenverbindungen vermieden und wird das Drehmoment in der Abtriebswelle durch die elliptische Bahn und die Rollen erzeugt.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Flüssigkeitskupplung dargestellt. Bei dieser Anordnung wird der Drehmomentenwandler als Brücke zwischen dem untersten und dem obersten Gang verwendet. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, treibt die Kraftmaschine 10a eine äußere Trommel 12a an, von der ein Scheibenteil 12 ähnlich der vorstehend be-

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schriebenen Ausführungsform diametral entgegengesetzt Zapfen 14' und 16 trägt. Die Zapfen 14 und 16 sind über Glieder 18 und 20 mit entgegengesetzten Kröpfungen •und 24 einer Kurbelwelle 26 verbunden, die in Lagern.28 und 50 unabhängig drehbar ist. Die Glieder 18 und 20 tragen an ihren äußeren Enden Gewichte l8a und 20a. Die Kurbelwelle 26 ist mit einer Welle 60 verbunden. Die Trommel 12a ist mit öl gefüllt und enthält eine Flüssigkeitskupplung 62, deren Pumpenrad 62a an der Trommel befestigt ist, während das Turbinenrad 62b auf der Welle 6o frei drehbar ist,, jedoch mit ihr durch eine Einwegkupplung 64 verbunden ist. Die Kupplung 64 ist in einem solchen Sinne geschaltet, daß eine Überdrehzahl der Welle 6o mit Bezug auf das Turbinenrad 62b der Flüssigkeitskupplung verhindert wird, um einen stoßfreien Übergang von Vor-wärtsantrieb auf Motorbremsung zu erhalten, Das Turbinenrad 62b treibt den äußeren Teil einer zweiten Einwegkupplung 68, die als Gegenanschlag wirkt. Der Antrieb vom Turbinenrad. 62b zum äußeren Teil der Kupplung 68 erfolgt über das Untersetzungsgetriebe 69* 70, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß.das Turbinenrad das äußere Zahnrad 66 in einer Vorwärtsr-ichtung antreibt. Die Kupplung 68 ist so gestaltet, daß sie sich während der Motorbremsung im Freilauf befindet, während

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sich die Kupplung 64 beim Vorwärtsantrieb im Freilauf befindet. Zusätzlich ist ein normalerweise ausgerücktes Kupplungsorgan 72 auf die Welle 60 aufgekeilt, das in der Richtung des Pfeils 74 zur Sperrung der Kupplung 68 beweglich ist. Die übrige Vorrichtung rechts der Kupplung 72 entspricht der bereits beschriebenen Vorrichtung, so daß die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet worden sind.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:

Bei im Leerlauf befindlichem Motor sind die Kräfte an der Kurbelwelle 26 nicht ausreichend, diese zu drehen. Die Flüssigkeitskupplung 62 hat Schlupf und das Fahrzeug befindet sich im Stillstand. Wenn die Drehzahl des Motors erhöht wird, wird bei der dargestellten Ausführungsform ein Drehmoment über die Flüssigkeitskupplung 62 übertragen und die Zahnräder 69 und 70 treiben das Fahrzeug in der normalen V/eise eines selbsttätig schaltenden Getriebes im untersten Gang an, wobei das Abtriebsdrehmoment dann gleich dem Motordrehmoment mal dem ttberset- . zungsverhältnis ist. Vienn das Fahrzeug eine höhere Geschwindigkeit erhä It", tritt der Drehmomentenwandler genau wie bei den vorangehend beschriebenen Fällen in

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Tätigkeit, mit der Ausnahme, daß er durch einen sich bewegenden statt durch einen'stillstehenden Außenring abgestützt wird. Je höher die Abtriebsdrehzahl für eine gegebene Motordrehzahl ist, desto niedriger ist

das übertragene Drehmoment und schließlich sperrt das System im obersten Gang wie bei den vorangehend beschriebenen Fällen. Wenn der Drehmometttenwandler in einem Kraftfahrzeug verwendet wird und der Fuß vom Fahrpedal weggenommen wird, wird eine Motorbremsung über die Einwegkupplung 64 und das Turbinenrad der Flüssigkeitskupplung erhalten. Durch das Einrücken des Kupplungsorgans 7^ wird eine Sperrung im niedrigen Gang erhalten.

Die Vorteile dieser Anordnung sind folgende:

1. Das Anfahren aus dem Ruhezustand ist viel herkömmlicher und eine hochfrequente Betätigung der Kupplung 62 wird vermieden!"

2. Die Überholdrehzahl der Einwegkupplung 68 ist verringert;

3· Der maximale Drehmomentbedarf braucht nicht von dem Trägheitssystem, geliefert zu werden, was eine größere Flexibilität der Gestaltung und gegebenen-

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falls eine geringere Baugröße ermöglicht;

4. Der Übergang von Vorwärtsantrieb auf Motorbremsung ist weich gemacht;

5. Es besteht die Möglichkeit der Sperrung im niedrigen Gang,-

In der Tat würde sich, wenn das Kupplungsorgan 7^ zur Betätigung vom Lastende der Federn statt vom Antriebsende her angeordnet wäre, im Falle von Brüchen bei den übrigen Teilen der Vorrichtung eine herkömmliche Fortbewegungseinrichtung ergeben.

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Claims

Patentansprüche

ί 1. Örehmomentenwandler, mit einem drehbaren Teil, der von einer Kraftmaschine angetrieben werden kann und mit . einem Gestänge verbunden ist, welches ein schwingendes oder pulsierendes Drehmoment erzeugen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment über eine Einwegkupplung (32) dem einen Ende eines elastischen Organs (46) zugeführt wird, beispielsweise einer Spiralfeder, einer Schraubenfeder oder einer Drehstabfeder, deren anderes Ende entweder unmittelbar mit der Last (54) verbunden ist, um diese anzutreiben, oder über eine Totgangvorrichtung (52), die ihrerseits mit der Last verbunden ist.
2. Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Kupplung-(64) zwischen der Kraftmaschine (10a) und einer Welle (60) vorgesehen ist, durch welche das Drehmoment auf das elastische Organ übertragen wird, das so beschaffen ist, daß die Welle an einer Überdrehzahl mit Bezug auf die Kraftmaschine gehindert wird.
3. Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge Gewichte (l8a, 20a) und eine Kurbelwelle (26) umfaßt, welche Gewichte vorzugsweise einen Teil des Gestänges bilden.

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4. Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ eine nichtlineare Federkennlinie hat, so daß der Drehmomentenwandler eine gerade Kennlinie erhält, indem beispielsweise das elastische Organ eine nichtlineare Feder ist, die beim Spannen fortschreitend steifer wird.
5. Drehmomentenwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Totgangvorriohtung ein Element mit einem Plankenspiel ist, welches vorzugsweise etwa eine Drehung des Antriebes mit Bezug auf den Abtrieb des Plankenspielelements ermöglicht.
6. Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge ein Schlaufengestänge (14, 16, 62) oder einen anderen Totgangmechanismus sowie zwei Glieder (18, 20) aufweist, welche an entgegengesetzten Kröpfungen einer unabhängig drehbaren Kurbelwelle (26) angelenkt sind, so daß, wenn die Kraftmaschine den drehbaren Teil dreht, die Glieder (18, 20) um ihre Gelenke gedreht werden, so daß an diesen Fliehkräfte erzeugt werden, die im wesentlichen proportional dem Quadrat der Kraftmaschinendrehzahl sind, wodurch das erwähnte pulsierende Drehmoment erhalten wird.

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7· Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ eine Schraubenfeder ist, deren eines Ende mit Bezug auf ihr anderes Ende um ° gedreht werden kann.
8. Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung zwischen der Kurbelwelle und dem elastischen Organ ein Seilscheibengesperre (32) ist, das mit einem Seil (3^) versehen ist, dessen eines Ende starr mit einem feststehenden Teil (36) des Drehmomentenwandlers verbunden ist, während sein anderes Ende über eine Zugfeder (38) mit einem feststehenden Teil (4o) des Drehmomentenwandlers verbunden ist.
9. Drehmomentenwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine umgekehrte Drehung der Abtriebswelle dadurch erhalten werden kann, daß der Sinn umkehrbar ist, mit welchem das erwähnte Seil verbunden ist.
10. Drehmomentenwandler nach Anspruch 8, dadurch ge« kennzeichnet, daß zwei entgegengesetzt gerichtete Seile der erwähnten Art vorgesehen sind, deren Drehrichtung dadurch gesteuert wird, daß die eine oder die andere der Zugfedern gespannt wird.
11.·Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge mit der Antriebseingangs-

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welle über ein Umlaufgetriebe verbunden ist, wobei die Eingangswelle mit einem Planetenradträger (71) verbunden ist, die Kurbelwelle mit einem Sonnenrad (74) verbunden ist und Zapfen (77, 77A) an dem Hohlrad (76) befestigt sind, welche Zapfen in Schlitze (82, 8j5) von Gliedern (8O, 8l) eingreifen, die ihrerseits mit entgegengesetzten Kröpfungen der Kurbelwelle gelenkig verbunden sind.
12. Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle eine Scheibe (71) trägt, auf der voneinander in Abstand befindliche Antriebszapfen (92, 95) angeordnet sind, von denen jeder über ein Glied (94, 95) mit einer Rolle (9δ, 97) verbunden ist, daß ferner jedes Glied an seinem äußeren Ende ein Gewicht (98, 99) trägt, und daß die Rollen gegen eine ovale Kurvenbahn (100) anliegen, welche an der Innenfläche einer Treibscheibe (101) ausgebildet ist, die mit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle (102) verbunden ist.

13· Drehmomentenwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge die Welle direkt sowie über eine Flüssigkeitskupplung (62) antreibt, deren Turbinenrad (62b) über eine Kupplung (64) mit der Welle (60) und ferner über ein Getriebe (69, 70) mit einer zweiten Kupplung (66) und von dieser mit der Welle (60) verbunden ist, wobei die

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erste Kupplung so angeordnet ist, daß sie sich während der Vorwärtsbewegung im Freilauf befindet, während die zweite Kupplung sich während der Motorbremsung im Freilauf befindet .·

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