CN101939568A - 静液压动力分支传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种静液压动力分支传动装置(10)，尤其用于农业和建筑装备，包括：至少两个彼此间液压地连接并操作为泵或马达的液压调节器(H2)，其中至少一个液压调节器(H2)能借助于控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)调节或枢转；机械连接装置(K1，K2；Z1，..，Z12)，将液压调节器(H1，H2)连接至内部驱动轴(W1)和内部从动轴(W7)的；壳体(14，31)，包括盖板(14)和壳体下部(31)，其中液压调节器(H1，H2)、内部驱动和从动轴(W1，W7)以及机械连接装置(Z7，Z9)布置和附接于盖板(14)的底部上，并且在壳体下部中支撑从外面可达的外部驱动轴和从动轴，在壳体装配时所述轴操作地连接至内部驱动轴或从动轴。在这种传动装置中，实现了紧凑设计，同时提供了容易的可达性和适合于不同车辆的高度灵活性，因为用于调节或枢转所述至少一个液压调节器(H2)的控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)布置于盖板(14)的顶部上，并且通过盖板(14)作用于所述至少一个液压调节器(H2)。

Description

静液压动力分支传动装置
技术领域
本发明涉及传动装置技术领域。其涉及根据权利要求1前序部分的(连续可变)静液压动力分支传动装置。
这种传动装置例如从DE-A1-2633718中已知。
背景技术
动力分支传动装置，尤其用于农业或建筑领域用车辆中，比如举例来说拖拉机，很久就已知了。在这种动力分支传动装置中，动力主要存在于输入轴或驱动轴处、并且一般由内燃机输出分配给具有固定传动比的第一机械式动力分支和具有连续可变传动比的第二动力分支，然后重新组合以便在输出轴或者输出传动轴处可用。第二动力分支大多设计为静液压分支，其中两个彼此液压地连接的倾斜轴线或旋转斜盘类型的静液压轴向活塞装置(hydrostatic axial piston engines)(液压调节器hydrostat)选择地操作为泵或马达(motor)。在此情况下，传动比可通过改变汽缸体或旋转斜盘的枢转角度来变化。这两个动力分支之间的动力分配和分支动力的组合一般借助于行星式传动装置来执行。所述类型的动力分支在DE-A1-2757300、DE-C2-2904572、DE-A1-2950619、DE-A1-3707382、DE-A1-3726080、DE-A1-3912369、DE-A1-3912386、DE-A1-4343401、DE-A1-4343402、EP-B1-0249001和EP-A2-1273828的各个实施例中描述。
为了能在实践中成功地使用动力分支传动装置，一般应当具有以下特性：
-传动装置应当在整个速度范围内具有高效率。尤其是在道路交通中相对长时间使用的高速驱动时。
-传动装置应当具有紧凑构造，以使得其能安装于在没有结构限制之下的多种不同的车辆中。
-传动装置应当允许传输高动力。
-传动装置的构造应当尽可能简单，以限制动力损失并增加运行可靠性。
-传动装置应当允许与发动机控制相结合的完全电子控制，即使某些特定控制元件发生故障，还提供充足的紧急运行程序。
开始时提及的DE-A1-4343402已经描述了一种标识为CHP传动装置(Continuously variable Hydrostatic Power-splitting transmission，连续可变静液压动力分支传动装置)的动力分支传动装置，其特征在于两个倾斜轴线类型的液压结合的相同液压调节器，其能借助于离合器对或换档元件K1/K2和K3/K4以不同方式结合至行星差动器。已知的CHP传动装置已经在城市公共汽车上以类型标识SHL-Z使用和测试。所使用的两个液压调节器具有仅为0-25°的枢转范围。对于向前行进，在此情况下，获得3个驱动阶段或驱动范围：在第一个驱动范围，在开动点处所传输动力的静液压分配为100％，然后与速度呈线性方式接近于零。在第二个驱动范围，其从零至大约27％的最大值然后回落至零。在第三个驱动范围，其从零至最高前进速度下的最大值13％。
这种传动装置的静液压动力传动分支一般包括两个彼此间液压地连接的静液压轴向活塞装置，在所有情况下，其中一个操作为泵，并且另一个操作为马达。根据驱动阶段，这两个装置能交换作用。
静液压轴向活塞装置构成静液压动力分支传动装置的重要部件并且决定性地影响传动装置的性质，比如，举例来说，效率、整体尺寸、复杂性、覆盖的速度范围以及驱动阶段的类型和数目等。这种静液压轴向活塞装置的例子在DE-A1-19833711或者DE-A1-10044784或者US-A1-2004/0173089中公开。静液压轴向活塞装置和装配它的动力分支拖拉机传动装置的操作和理论在2000年慕尼黑理工大学的H.Bork等的标题为“Modellbildung，Simulation und Analyse eines stufenlosen leistungsverzweigten Traktorgetriebes[Modeling，Simulation and Analysis of a Continuously Variable Power Split Tractor Transmission]”的公开物中描述。
在已知的静液压传动装置中，传动装置中的部件(液压调节器、离合器、轴、行星驱动器、齿轮等)安装于相对于传动装置特殊地定向并且由多重壳体片段组成的壳体中。那么如果这种传动装置将要安装于相应的农业或建筑用车辆中，车辆的设计必须与已制造的传动装置相协调、或者传动装置必须与现存车辆的给定状况相协调，并且因此重新设计。在这两种情况下，由于车辆或整个传动装置的特殊适配，带来显著的额外费用。
在最初提及的公开DE-A1-2633718中，已经建议构造一种没有动力分支的简单的静液压传动装置，以使得其与传动装置壳体的盖板形成结构单元。在传动装置壳体自身中，仅安装可从外面操作的驱动轴和输出轴，并且它们在盖板连同传动装置一起布置于传动装置壳体中时，经由内部齿轮与传动装置的相应输入和输出相啮合。
从而实现了，壳体连同驱动轴和输出轴一起能在早期安装于车辆中，而稍后由布置就位的连同相应传动装置单元一起的盖板来决定使用机械式或静液压式传动装置。相应地，在已完成车辆中传动装置能以简单的方式交换。
从DE-A1-2633718已知的传动装置概念(传动装置和盖板的结构单元)可用于没有动力分支的传动装置的简单情况，当无需离合器和合并元件且仅调节一个液压调节器时。这里将用于所述液压调节器的调节机构直接布置于壳体内的液压调节器上就已足够。
对于连续可变静液压动力分支传动装置显著更为苛刻的概念，然而，必须发现不仅要适应于显著更复杂控制，而且还要将其就组装和维修而言适当地布置的其它方式。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种静液压动力分支传动装置，其在维持传动装置和壳体分离的灵活概念的同时，其特征在于部件的改进布置，并且尤其适合于实施复杂的连续可变静液压动力分支传动装置。本发明的目的还在于详细说明特别适合于此目的的传动装置概念。
一个目的借助于权利要求1的全部特征来实现。这种新颖的传动装置的特定特征在于用于调节或枢转所述至少一个液压调节器的控制系统布置于盖板的顶侧上，并且通过盖板作用于所述至少一个液压调节器。通过移动到盖板顶侧上的控制系统，不仅存在着用于布置于壳体中的传动装置部件的空间，而且出于装配或维护目的从外面达到控制系统显著更容易，同时维持了接近于在盖板底侧上控制的传动装置部件的紧密空间。因而，能在无需打开传动装置壳体之下对传动装置执行测试和设置工作。而且，如果需要，电气和电子还有液压控制部件(电气致动的液压阀、测量和控制电子设备等)能在盖板的顶侧上组合为不会使壳体其余部分经受任何限制的结构单元、没有暴露于壳体内严酷的环境状况并且也不会定位于传动装置附近。
根据本发明的传动装置的优选改进的特征在于，这两个液压调节器能通过盖板借助于控制系统调节或枢转，在于提供多个离合器用于控制动力分支，并且在于提供多级行星驱动器用于合并分支的动力。
本发明的另一改进的特征在于，这两个液压调节器在所有情况下可绕着枢转轴线枢转过至少大约+/-45°用于控制液压动力，在于盖板大致处于一个平面中，在于液压调节器的枢转轴线布置为垂直于盖板的平面，在于控制系统包括经由杠杆机构使液压调节器绕着其枢转轴线枢转的液压致动的提升活塞，并且在于提供控制液压系统用于控制在所述控制系统内的提升活塞，并且借助于控制电机受到控制。
优选地，液压调节器布置为其旋转轴线彼此平行并且平行于盖板的平面，内部驱动和输出轴和外部驱动和输出轴具有与液压调节器的旋转轴线平行地定向且布置于液压调节器的旋转轴线之间的共同轴线。
一个进一步的特征在于提供总共两个或四个离合器，它们成对地分配给液压调节器并且布置于所分配液压调节器的旋转轴线上，并且在于多级行星驱动器布置于内部和外部驱动和输出轴的共同轴线上。
另一个进一步的特征在于液压调节器可枢转地安装于盖板和与盖板平行的支承底部之间，所述支承底部经由垂直地直立于盖板上的横向支柱紧固至盖板，并且在于提供垂直地直立于盖板的底侧上且螺旋至支承底部的支承壁，用于安装传动装置的轴。
根据本发明的另一改进，下部平放盘形成于壳体下部上，并且液压泵布置和紧固于盖板的底侧上，并且在传动装置处于装配状态时，用吸入连接件穿入盘。
而且，可以想到且有利的是，提供控制电子设备用于传动装置，并且控制电子设备布置于盖板的顶侧上。
另一目的借助于权利要求13的全部特征来实现。在此情况下实质是实现宽泛的连续调节范围，这两个液压调节器在所有情况下可绕着枢转轴线至少在-45°和+45°的范围内枢转，用于控制液压动力。
特别有利地，该传动装置可提供用于混合驱动器并结合至电机。
根据一个改进，在此情况下，电机经由传动装置结合至内部驱动轴。
根据另一个改进，电机直接布置于内部驱动轴上。尤其，本身已知的碟型三相机械适用于此目的。
优选地，电机经由控制电子设备连接至电池，由电池获得能量或将能量供给入电池以便存储。
另外，电机能用作发电机和/或启动器和/或减速器。
尤其在农业用途的车辆的情况下，可提供第二电机，其驱动动力输出轴，第二电机经由第二控制电子设备连接至电池。
附图说明
下面将结合附图借助于示例性实施例更详细地解释本发明。在附图中：
图1示出特别适合于实施本发明的具有总共四个离合器的连续可变静液压动力分支传动装置的基本构成的示意图；
图1`示出与图1相比较的特别适合于实施本发明的仅具有两个离合器的连续可变静液压动力分支传动装置的视图；
图2示出根据图1的动力分支传动装置的各个驱动步骤，具有第一向前驱动步骤(图2(a1)至2(a3))、第二向前驱动步骤(图2(b1)至2(b3))和倒转驱动步骤(图2(c1)至2(c3))；具有液压调节器H1和H2的相同枢转运动以及离合器K1和K2的相同位置的相应驱动步骤也应用于根据图1`的传动装置；
图3示出用于根据图1和2的传动装置的两个前进驱动步骤中相对于速度v的两个液压调节器的枢转角度SW1、2以及液压动力分数HL；
图4示出根据本发明优选示例性实施例、根据图1所示原理的传动装置的透视图(从上面倾斜地看)，仅示出了其下方布置有传动装置且其上方布置有控制系统的盖板；
图5示出根据图4的传动装置的透视图(从下面倾斜地看)；
图6示出图4的传动装置的底视图；
图7示出图4的传动装置的后视图；
图8示出图4的传动装置的正视图；
图9-11示出安装有根据图4的传动装置的壳体下部的两个侧视图；
图12示出根据图9-11的壳体下部从上方看的视图；
图13示出根据图1的传动装置，其具有用于混合驱动的另外电机或电气地从动动力输出轴；并且
图14示出根据图1的传动装置，其具有用于混合驱动的直接安置在驱动轴上的另外电机。
具体实施方式
图1示出特别适合于实施本发明的连续可变静液压动力分支传动装置的基本设置的示意图。传动装置10传递在图1中由安置在曲柄上的活塞表示的内燃机11的动力。传动装置10借助于输入轴(驱动轴)W1连接至内燃机11。所述传动装置经由输出轴W7排出所传输的动力。如果需要，动力输出轴W8延伸穿过传动装置10并且是输入轴W1的直接延长。
传动装置10的芯部由多级行星驱动器12形成，其具有大太阳轮Z1和小太阳轮Z1`、双行星轮Z2，Z2`、环轮Z3和就与齿轮Z8的旋转而言固定地连接的行星腹板13(planet web)、以及两个静液压轴向活塞装置或液压调节器H1、H2，其输出轴W6和W12在所有情况下能分别经由一对离合器K3、K4和K1、K2不同地分别结合至输入轴W1、输出轴W7和多级行星驱动器12。选择性地操作为泵和马达的液压调节器H1和H2，经由未示出的高压管线液压地彼此连接。第一液压调节器H1能用其输出轴W6借助于离合器K3经过由齿轮Z5和齿轮Z4组成的对齿轮连接至环轮Z3，所述齿轮Z4就环轮Z3的旋转而言是固定地连接的。然而，其也能借助于离合器K4经由齿轮Z11、中间轮Z12和齿轮Z10连接至输入轴W1，齿轮Z10就旋转而言固定地布置于输入轴W1上。
第二液压调节器H2一方面能用其输出轴W12连接至行星腹板13，并且因而借助于离合器K1经由空心轴W11和就空心轴W11的旋转而言固定地布置且与齿轮Z8啮合的齿轮Z9结合至输出轴W7。其另一方面能借助于离合器K2经由一对齿轮Z7、Z6和空心轴W2连接至多级行星驱动器12的小太阳轮Z1`。
输入轴W1处的动力在传动装置10中由多级行星驱动器12分配给两个动力分支，准确地是机械动力分支和液压动力分支，并且后来在输出轴W7再次合并。机械动力分支从输入轴W11经由就旋转而言固定地连接至输入轴W1的大太阳轮Z1、双行星轮Z2、行星腹板13和齿轮Z8延伸。液压动力分支经由两个液压地连接的液压调节器H1和H2延伸并且根据离合器K1，..，K4的换档不同地设计。如图1所示，这两个液压调节器H1和H2在所有情况下能枢转+/-45°。
对于传动装置10的各个操作状态的离合器K1，..，K4的换档和液压调节器H1、H2的枢转位置在图2、示出第一前进驱动阶段的图2(a1)至2(a3)、示出第二前进驱动阶段的图2(b1)至2(b3)以及示出倒转驱动阶段的图2(c1)至2(c3)中示出。如同在整个第一前进驱动阶段中，在启动期间(图2(a1))，离合器K3和K1被致动(图2中用短箭头标记)，因此第一液压调节器H1连接至多级行星驱动器12的环轮Z3、并且第二液压调节器H2连接至行星腹板13或齿轮Z8或输出轴W7。第一液压调节器H1，在第一向前驱动阶段中操作为泵，首先不枢转(枢转角度0°)，而第二液压调节器H2，操作为马达，其完全枢转(最大枢转角度45°)。由于第一液压调节器H1的零位置，没有压力介质泵送至第二液压调节器H2，并且因此也没有动力液压地传递。启动操作开始于第一液压调节器H1逐渐地枢转，渐增的体积被泵送至第二液压调节器H2，并且第二液压调节器开始以高扭矩和增大的速度旋转。当第一液压调节器H1完全枢转(图2(a2))时，结束第一驱动阶段的第一状态。在第二状态中，第一液压调节器H1完全枢转，第二液压调节器H2逐渐从最大枢转角度移动返回至枢转角度0°(图2(a3))，转速进一步增大同时扭矩降低。在第一驱动阶段结束时，第二液压调节器H2不再吸收任何扭矩并且第一液压调节器H1的转速接近于零。静液压地传递的动力接近于零，并且整个动力机械地传递(这相应于图3中的最大驱动速度的大约33％)。
对于从第一驱动阶段至第二驱动阶段的转变(图2(a3)→图2(b1))，离合器K1打开并且离合器K2闭合。由于第二液压调节器H2在枢转角度为0°时不吸收任何扭矩，转变实际上在没有任何换档力矩之下发生。第二液压调节器H2然后连接至多级行星驱动器12的小太阳轮Z1`。由于液压调节器H1、H2的完全枢转，液压调节器之间的流动方向自动地倒转。在第二驱动阶段中，第一液压调节器H1操作为马达并且第二液压调节器H2操作为泵。如同在第一驱动阶段中，操作为泵的液压调节器(现在是第二液压调节器H2)，在第一状态中，逐渐从枢转角度0°枢转到最大枢转角度的另一侧(图2(b2))，而操作为马达的液压调节器(现在是第一液压调节器H1)仍然在相同侧上完全枢转。在随后的第二状态中(图2(b2)→图2(b3))，第一液压调节器H1然后枢转返回零位置。在第二驱动阶段结束时，液压地传递的动力再次接近于零：整个动力经由机械动力分支传递。
从根据图1-8在拖拉机中的动力分支传动装置获得的这两个液压调节器的枢转角度SW1、2和静液压传递动力百分比HL作为车辆速度v的函数的图表在图3中重现。由于传动装置10中采用了45°液压调节器，从0延伸至最终速度的整个驱动范围能再分为仅两个驱动阶段，从0至大约33％的第一驱动阶段和从33％至100％的第二驱动阶段。在第一驱动阶段中，静液压传递的动力的分数从最初100％线性地降低至0。在第二驱动阶段中，静液压传递的动力的分数从0升高至最大大约30％(在最大驱动速度的大约50％时)，并且然后再次回落至0％。其结果是第二驱动阶段结束时的效率没有再次降低。这样就产生了，对于在越野驾驶期间长时间维持的较高行驶速度而言，传动装置显著降低操作成本的特别高的效率。
在倒转驱动中(图2(c1)至2(c3))，从图2(a1)的情形开始，存在着从离合器K3至离合器K4的转换(在图1`的构造中，在没有离合器K3和K4之下操作，转换是要动力分支倒转驱动)。操作为泵的第一液压调节器H1直接由输入轴W1驱动，并且从0°逐渐枢转到另一侧上。完全枢转的第二液压调节器H2枢转返回(图2(c3))，并且因而进一步加快转速。
在图1`所示的传动装置构造中，没有离合器K3和K4以及相关的轴W3、W5和齿轮Z10、Z11和Z12。这个仅用两个离合器K1和K2操作的传动装置10`的驱动阶段具有如图2所示的相同区分。液压调节器H1和H2执行相同的枢转运动，并且离合器K1和K2以相同的方式在驱动阶段之间转换。
在图1或1`所示类型的传动装置中，那么，根据本发明，由盖板和壳体下部组成的壳体中的安装，具有液压调节器、轴、离合器、齿轮和多级行星驱动器的实际传动装置布置于盖板的底侧上，并且与盖板形成结构单元，而电气、电子、机械和液压控制系统布置于盖板的顶侧上并且同样与盖板形成结构单元。这使传动装置为紧凑形式，壳体下部高度灵活地适合于各个车辆且极好地通向具有各种部件的控制系统。
根据本发明优选的示例性实施例，根据图1的传动装置图实施的动力分支传动装置在图4至8中再现，如从各种观察角度看的，仅示出其下面布置有传动装置且其上方布置有控制系统的盖板。相关的壳体下部可根据需要不同地构造。
这种壳体下部的(非限制性)示例在图9至12中示出，如从各种观察角度看的。
图4至8的传动装置10包括作为承载部件的大致矩形盖板14，其由位于一个平面中的连续凸缘15定边界，并且设有用于螺旋至图9至12所示壳体下部31的孔径。图1示意性地示出的传动装置部件(液压调节器、离合器、齿轮和轴)，布置和安装于实际传动装置芯部17中盖板14的底侧上，三个相互平行的轴线形成等边三角形。具有轴W3，W5和W6、齿轮Z5和Z11以及离合器K3和K4的第一液压调节器H1定位于一个轴线上。具有轴W9，W11和W12、齿轮Z7和Z9以及离合器K1和K2的第二液压调节器H2定位于第二个轴线上。第三中间轴线包括W2、W7和W10、多级行星驱动器12以及齿轮Z4、Z6、Z8和Z10。
用于将传动装置芯部17安装并保持于盖板14的底侧上的主要部件是与盖板14平行地定向的支承底部27、两个从盖板14垂直向下伸出的横向支柱26、26`以及两个同样从盖板14垂直向下伸出的支承壁28、28`。支承底部27在底侧上限定传动装置芯部17。所述支承底部螺旋至支柱26、26`和支承壁28、28`。在所有情况下可绕着液压调节器H1和H2的垂直轴线枢转的用于壳体的下部枢转轴承24、25布置于支承底部27中。上部枢转轴承容纳于盖板14本身中，但是其看不到。与传动装置芯部17的三个轴线垂直地直立的相互平行的支承壁28、28`用于固定属于轴线的轴。
尤其，源自离合器K1/K2和K3/K4的轴W9和W3安装于前支承壁28中。相关的轴承在所有情况下设计为与连接至盖板顶侧上的控制系统并经由轴W3和W9内的轴向孔径致动离合器K1，..，K4的控制液压系统29和30成结构单元。控制液压系统所需的油压由液压泵22产生，液压泵22经由向下导向的吸入连接件23从形成于壳体下部31(图9-11)的盘32中的油槽吸出油，并且其经由集成于支承壁28中的导管将油进一步引导到控制系统上。
设有锯齿并且通过其来自发动机的动力借助于安装于壳体下部31中的外部驱动轴(图12中的40)供给入传动装置的输入轴或内部驱动轴W1在第三、中间轴线(图5，8)中从前支承壁28伸出。同样设有锯齿的内部输出轴W7，通过其将来自传动装置的动力借助于安装于壳体下部31中的外部输出轴(图12中的39)向外排出，可通过后部支承壁28`达到。这两个外部轴39、40与传动装置芯部17的第三、中间轴线同轴。它们在所有情况下都分别连接至位于壳体下部31外面并且由此传动装置10能安装于相关车辆的驱动链中的离合器34和35。
操作传动装置芯部17所必需的传动装置控制系统容纳于盖板14的顶侧上，以使得由传动装置控制系统16引起的作用于传动装置的动作直接通过盖板14进行：一种类型的动作是控制液压调节器H1和H2，其一方面需要枢转壳体枢转过最大+/-45°，并且另一方面，影响这两个液压调节器之间的液压连接。为此目的，呈控制块形式的控制液压系统20在盖板顶侧上直接设置于这两个液压调节器H1、H2上方。这两个液压调节器H1、H2每个分别分配两个相对的液压致动的提升活塞SK1、SK2和SK3、SK4，它们经由定位于控制块20中的杠杆机构枢转相关的液压调节器H2或H1。提升活塞SK1，..，SK4以及液压调节器H1、H2之间的液压连接的液压控制由控制块20中可旋转的控制活塞控制，所述控制活塞由电气控制的电机21驱动。控制块20和位于其下面的液压调节器H1、H2之间的直接连接实现了极端紧凑的配置，这允许了易于从上面达到控制系统的各个部件并且同时允许对壳体下部31上的车辆包围物的高度适应性。
紧凑配置、良好可达性和短行程也由于直接布置于盖板14上的盒中的控制电子设备18的布置而产生。控制电子设备18评测传动装置的物理度量变量以及来自发动机控制系统和车辆操作元件的指令并将控制指令输出至控制电机21以及在盖板14上布置于控制电子设备18周围的液压阀，离合器K1，..，K4借助于所述液压阀而被致动。为此目的，必要的微处理器和动力输出容纳于控制电子设备18中。同样定位于盖板14上的是可闭合的填充孔19，用于传动装置为液压任务所需的油。
图4至8所示并且由盖板14、传动装置芯部17(盖板下面)和传动装置控制系统16(盖板上方)组成的紧凑的传动装置单元包含静液压动力分支传动装置起作用所需的任何东西。如图9至12所再现的，壳体下部31相应地仅具有保护传动装置芯部17、保持用于传动装置的油以及将动力供给入传动装置和再从传动装置供给出去的功能。如图9至12的示例中所示，供给入和供给出在此情况下可借助于可旋转地安装于壳体下部31中的简单同轴的轴39、40进行。然而，也可以提供偏转和/或转变传动装置，其改变轴的位置和朝向。因而，借助于相同的传动装置块，能由简单地适合于车辆的壳体下部31在不同车辆中实施多重驱动方案。
适合的凸缘36形成于壳体下部31上用于至盖板14的油密连接。轴39和40借助于相应的轴承37、38可旋转地安装于壳体下部31的端壁中。形成于壳体下部31的底部中的是凹陷的盘32，其在纵向上延伸并且其中液压油的槽能由液压泵22收集并吸入传动装置芯部17上。可借助于盖板闭合并且当传动装置闭合时能由此达到传动装置内部的通道孔33能布置于壳体下部31的侧壁中。
根据本发明的传动装置总体上的特征在于以下性质和优点：
-多级行星驱动器作用为动力分支和加和传动装置并且用作基本配置的优选方案。
-静液压动力范围由+/-45°的大角度技术实施，在这个传动装置中主要优点在于效率和扩展。
-因此如果采取这种基本的机械配置并与大角度技术相结合，并且如果根据需要补充了轴向偏移的动力输出轴和四轮驱动(all-wheel drive)，就获得了优化的传动装置概念，其能满足所有车辆需求并允许轴向偏移和在线变化。
-传动装置根据模块原则构造。
-其是静液压地动力分支。
-其具有分支和结合的多级行星驱动器。
-在没有牵引中断之下具有两个前进驱动范围。
-使用2个具有+/-45°枢转角度的大角度液压调节器。
-力的传递在整个操作范围内是连续的。
-传动装置具有高的总体效率而没有下跌。
-仅在启动期间需要完全静液压动力。
-在启动期间的完全牵引一直可用。
-驱动离合器是不必要的，因为这个功能已经存在。
-高于65km/h的速度是可能的。
-降低发动机转速下的低速是可能的。
-初始转速能在没有牵引中断之下在0和3000转/分之间连续地调节。
-从输入至输出的扭矩扩展达到大约7.8。
-各种驱动策略是可能的。
-控制经由致动单元进行。
-电子设备具有模块化配置。
-即使在电气设备或电子设备故障的情况下，进一步的操作或紧急驱动也是可能的。
将理解到，根据图1和/或图1`构造的传动装置10和10`能有利地不仅用于现有紧凑盖板/壳体概念的框架内，而且还能用于其它情况或另一壳体构造。
尤其，初始转速的连续调节，在没有换档操作和没有牵引中断之下，如在图1的传动装置概念中提供的，使得这个概念特别适合于公共汽车以及农业和建筑用车辆的混合驱动，而不管传动装置的实际设计和安装构造，其中驱动经由内燃机和/或电机选择性地进行，并且在再生制动的情况下，动能能经由用作发电机的电机回收并存储于电池中。尽管从现有技术(DE-A1-3842632)已知在混合驱动中提高静液压/机械动力分支传动装置，但是这种已知方案由于使用了飞轮和具有空档位置的换档离合器导致了高度复杂且麻烦的控制和调节。
如果，相比之下，实施具有根据图1的连续可变静液压动力分支传动装置的混合驱动器，电气驱动部件的控制能由于传动装置的一致操作而显著简化。这种混合驱动器的第一个示例性实施例在图13中以极大简化的视图再现：作用为驱动电机的第一电机E1固定地结合至齿轮Z11并且随后经由齿轮Z13结合至输入轴W1。第一电机E1从适合的电池42经由第一控制电子设备41供应必要的电能。第一控制电子设备41与电机和传动装置控制系统(图13中未示出)相配合。在某些情形下，第一电机E1在此情况下可单个驱动车辆(例如，城市交通中的公共汽车)。然而，其也可辅助内燃机11。尤其，如果第一电机E1用作电动减速器或者如果电机E1特别在再生制动的框架内操作为发电机并将能量供应回电池42以存储(参见第一控制电子设备41和第一电机E1以及还有电池42之间的双箭头)，则是有利的。借助于传动装置10的适合控制，电机/发电机E1在此情况下能一直在最佳范围内运行。将高存储能力与高性能相组合的锂离子电池优选地用作电池42。
借助于电池42和第一电机E1的混合驱动器提供了借助于第二电机E2与车辆驱动的其它运行状况独立地驱动和控制根据图13的动力输出轴W8的可能性。为此目的，第二控制电子设备43设置于电池42和第二电机E2之间。第二控制电子设备43能与电机和传动装置控制系统很大程度上独立地运行，但是至少必须考虑电池42的即时加载和充电状态。
在将第一电机E1经由齿轮机构Z11、Z12、Z13结合至输入轴W1中，电机E1的类型能很大程度上自由地选择，因为电机E1能例如横向地布置于传动装置上，其中总体长度仅起着很小的作用。
然而，根据图14所示的示例性实施例，还可以想到，将电机E3的转子就旋转而言固定地直接布置于输入轴W1上。为了空间的原因，比如例如在公开DE-A1-102006019837中描述的已知的碟型三相机械特别适合于此目的。这不仅能承担驱动电机的功能，而且同时承担启动机和发电机还有减速器的功能并且能以节省空间的方式直接凸缘连接至传动装置。与在任何情况下节能的一般混合驱动器相比，这种连续可变动力分支传动装置提供了显著的另外的节能。当碟型三相机械用作电机/发电机时，大大优选地实施特别紧凑且有效的驱动链。
参考标号列表
10，10′          传动装置(连续可变，静液压，动力分支)
11                内燃机
12                多级行星驱动器
13                腹板(多级行星驱动器)
14                盖板
15                凸缘(盖板)
16                传动装置控制系统
17                传动装置芯部
18                控制电子设备
19                填充孔
20                控制液压系统
21                控制电机
22                液压泵
23                吸入连接件
24，25            枢转轴承
26，26′          支柱
27                支承底部
28，28′          支承壁
29，30            控制液压系统(离合器)
31                壳体下部
32                盘
33                进入孔
34，35            离合器
36              凸缘(壳体下部)
37，38          轴承
39              输出轴(外部)
40              驱动轴(外部)
41，43          控制电子设备
42              电池(例如锂离子)
E1，E2，E3      电机
HL              静液压动力分数(％)
H1，H2          液压调节器
K1，..，K4      离合器
SK1，..，SK4    提升活塞
SW              枢转角度(％)
v               速度
W1，..，W12     轴
Z1，..，Z13     齿轮
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种静液压动力分支传动装置(10，10`)，尤其用于农业和建筑车辆，包括：
-至少两个彼此间液压地连接并操作为泵或马达的液压调节器(H1，H2)，液压调节器(H1，H2)中的至少一个借助于控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)可调节或可枢转，
-将液压调节器(H1，H2)连接至内部驱动轴(W1)和内部输出轴(W7)的机械连接装置(12，K1，..，K4；Z1，..，Z12)，
-包括盖板(14)和壳体下部(31)的壳体(14，31)，
-液压调节器(H1，H2)、内部驱动和输出轴(W1，W7)以及机械连接装置(12，K1，..，K4；Z1，..，Z12)布置和紧固于盖板(14)的底侧上，并且
-从外面可达的外部驱动轴(40)和输出轴(39)安装于壳体下部(31)中，在壳体(14，31)装配时，所述轴操作地连接至内部驱动轴(W1)或输出轴(W7)，
其特征在于：
-用于调节或枢转所述至少一个液压调节器(H1，H2)的控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)布置于盖板(14)的顶侧上，并且通过盖板(14)作用于所述至少一个液压调节器(H1，H2)。
2.如权利要求1所述的静液压传动装置，其特征在于：这两个液压调节器(H1，H2)能通过盖板(14)借助于控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)调节或枢转。
3.如权利要求2所述的静液压传动装置，其特征在于：提供多个离合器(K1，..，K4)用于控制动力分支，并且提供多级行星驱动器(12)用于合并分支的动力。
4.如权利要求3所述的静液压传动装置，其特征在于：所述两个液压调节器(H1，H2)在所有情况下可绕着枢转轴线至少在-45°和+45°之间的范围内枢转，用于控制液压动力，盖板(14)大致处于一个平面中，并且液压调节器(H1，H2)的枢转轴线布置为垂直于盖板(14)的平面。
5.如权利要求4所述的静液压传动装置，其特征在于：控制系统(16)包括液压致动的提升活塞(SK1，..，SK4)，经由杠杆机构使液压调节器(H1，H2)绕着其枢转轴线枢转。
6.如权利要求5所述的静液压传动装置，其特征在于：提供控制液压系统(20)用于控制所述控制系统(16)内的提升活塞(SK1，..，SK4)，并且控制液压系统(20)被控制电机(21)控制。
7.如权利要求4和5任一所述的静液压传动装置，其特征在于：液压调节器(H1，H2)布置为其旋转轴线彼此平行，并且平行于盖板(14)的平面，内部驱动和输出轴(W1，W7)和外部驱动和输出轴(39，40)具有与液压调节器(H1，H2)的旋转轴线平行地定向且布置于液压调节器(H1，H2)的旋转轴线之间的共同轴线。
8.如权利要求7所述的静液压传动装置，其特征在于：提供总共两个或四个离合器(K1，..，K4)，它们成对地分配给液压调节器(H1，H2)，并且布置于所分配的液压调节器的旋转轴线上，并且多级行星驱动器(12)布置于内部和外部驱动和输出轴(W1，W7；39，40)的共同轴线上。
9.如权利要求4至8之一所述的静液压传动装置，其特征在于：液压调节器(H1，H2)可枢转地安装于盖板(14)和与盖板(14)平行的支承底部(27)之间，所述支承底部(27)经由垂直地直立于盖板(14)上的横向支柱(26)紧固至盖板(14)。
10.如权利要求9所述的静液压传动装置，其特征在于：提供垂直地直立于盖板(14)的底侧上且螺旋至支承底部(27)的支承壁(28，28′)，用于安装传动装置(10)的轴(W1，..，W12)。
11.如权利要求1所述的静液压传动装置，其特征在于：下部平放盘(32)形成于壳体下部(31)上，并且液压泵(22)布置和紧固于盖板(14)的底侧上，并且在传动装置(10)处于装配状态时，用吸入连接件(23)穿入盘(32)。
12.如权利要求1所述的静液压传动装置，其特征在于：提供控制电子设备(18)用于传动装置(10)，并且控制电子设备(18)布置于盖板(14)的顶侧上。
13.一种静液压动力分支传动装置(10，10`)，尤其用于农业和建筑车辆，其包括：
-彼此间液压地连接，并选择地操作为泵或电机，并且能借助于控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)调节或枢转的至少两个液压调节器(H1，H2)，
-将液压调节器(H1，H2)连接至内部驱动轴(W1)和内部输出轴(W7)的机械连接装置(12，K1，..，K4；Z1，..，Z12)，
-提供多个用于控制动力分支的离合器(K1，..，K4)，以及提供用于合并分支的动力的多级行星驱动器(12)，并且
-所述两个液压调节器(H1，H2)在所有情况下可绕着枢转轴线至少在-45°和+45°的范围内枢转，用于控制液压动力，
其特征在于：
提供传动装置(10，10`)用于混合驱动器，并结合至电机(E1，E3)。
14.如权利要求13所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1)经由传动装置(Z11，Z12，Z13)连接至内部驱动轴(W1)。
15.如权利要求13所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E3)直接布置于内部驱动轴(W1)上。
16.如权利要求14或15所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1，E3)经由控制电子设备(41)连接至电池(42)。
17.如权利要求13至16之一所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1，E3)能另外用作发电机和/或启动器和/或减速器。
18.如权利要求13至17之一所述的静液压传动装置，其特征在于：提供第二电机(E2)，其驱动动力输出轴(W8)。
19.如权利要求18所述的静液压传动装置，其特征在于：第二电机(E2)经由第二控制电子设备(43)连接至电池(42)。
20.如权利要求1至12之一所述的静液压传动装置，其特征在于：提供传动装置(10)用于混合驱动器，并且连接至电机(E1，E3)。
21.如权利要求20所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1)经由传动装置(Z11，Z12，Z13)连接至内部驱动轴(W1)。
22.如权利要求20所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E3)直接布置于内部驱动轴(W1)上。
23.如权利要求21或22所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1，E3)经由控制电子设备(41)连接至电池(42)。
24.如权利要求21至23之一所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1，E3)能另外用作发电机和/或启动器和/或减速器。
25.如权利要求21至24之一所述的静液压传动装置，其特征在于：提供第二电机(E2)，其驱动动力输出轴(W8)。
26.如权利要求25所述的静液压传动装置，其特征在于：第二电机(E2)经由第二控制电子设备(43)连接至电池(42)。

Claims (20)

1.一种静液压动力分支传动装置(10，10`)，尤其用于农业和建筑车辆，包括：
-至少两个彼此间液压地连接并操作为泵或马达的液压调节器(H1，H2)，液压调节器(H1，H2)中的至少一个借助于控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)可调节或可枢转，
-将液压调节器(H1，H2)连接至内部驱动轴(W1)和内部输出轴(W7)的机械连接装置(12，K1，..，K4；Z1，..，Z12)，
-包括盖板(14)和壳体下部(31)的壳体(14，31)，
-液压调节器(H1，H2)、内部驱动和输出轴(W1，W7)以及机械连接装置(12，K1，..，K4；Z1，..，Z12)布置和紧固于盖板(14)的底侧上，并且
-从外面可达的外部驱动轴(40)和输出轴(39)安装于壳体下部(31)中，在壳体(14，31)装配时，所述轴操作地连接至内部驱动轴(W1)或输出轴(W7)，
其特征在于：
-用于调节或枢转所述至少一个液压调节器(H1，H2)的控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)布置于盖板(14)的顶侧上，并且通过盖板(14)作用于所述至少一个液压调节器(H1，H2)。
2.如权利要求1所述的静液压传动装置，其特征在于：两个液压调节器(H1，H2)能通过盖板(14)借助于控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)调节或枢转。
3.如权利要求2所述的静液压传动装置，其特征在于：提供多个离合器(K1，..，K4)用于控制动力分支，并且提供多级行星驱动器(12)用于合并分支的动力。
4.如权利要求3所述的静液压传动装置，其特征在于：所述两个液压调节器(H1，H2)在所有情况下可绕着枢转轴线至少在-45°和+45°之间的范围内枢转，用于控制液压动力，盖板(14)大致处于一个平面中，并且液压调节器(H1，H2)的枢转轴线布置为垂直于盖板(14)的平面。
5.如权利要求4所述的静液压传动装置，其特征在于：控制系统(16)包括液压致动的提升活塞(SK1，..，SK4)，经由杠杆机构使液压调节器(H1，H2)绕着其枢转轴线枢转。
6.如权利要求5所述的静液压传动装置，其特征在于：提供控制液压系统(20)用于控制所述控制系统(16)内的提升活塞(SK1，..，SK4)，并且控制液压系统(20)被控制电机(21)控制。
7.如权利要求4和5任一所述的静液压传动装置，其特征在于：液压调节器(H1，H2)布置为其旋转轴线彼此平行，并且平行于盖板(14)的平面，内部驱动和输出轴(W1，W7)和外部驱动和输出轴(39，40)具有与液压调节器(H1，H2)的旋转轴线平行地定向且布置于液压调节器(H1，H2)的旋转轴线之间的共同轴线。
8.如权利要求7所述的静液压传动装置，其特征在于：提供总共两个或四个离合器(K1，..，K4)，它们成对地分配给液压调节器(H1，H2)，并且布置于所分配的液压调节器的旋转轴线上，并且多级行星驱动器(12)布置于内部和外部驱动和输出轴(W1，W7；39，40)的共同轴线上。
9.如权利要求4至8之一所述的静液压传动装置，其特征在于：液压调节器(H1，H2)可枢转地安装于盖板(14)和与盖板(14)平行的支承底部(27)之间，所述支承底部(27)经由垂直地直立于盖板(14)上的横向支柱(26)紧固至盖板(14)。
10.如权利要求9所述的静液压传动装置，其特征在于：提供垂直地直立于盖板(14)的底侧上且螺旋至支承底部(27)的支承壁(28，28′)，用于安装传动装置(10)的轴(W1，..，W12)。
11.如权利要求1所述的静液压传动装置，其特征在于：下部平放盘(32)形成于壳体下部(31)上，并且液压泵(22)布置和紧固于盖板(14)的底侧上，并且在传动装置(10)处于装配状态时，用吸入连接件(23)穿入盘(32)。
12.如权利要求1所述的静液压传动装置，其特征在于：提供控制电子设备(18)用于传动装置(10)，并且控制电子设备(18)布置于盖板(14)的顶侧上。
13.一种静液压动力分支传动装置(10，10`)，尤其用于农业和建筑车辆，其包括：
-彼此间液压地连接，并选择地操作为泵或电机，并且能借助于控制系统(16，20，21；SK1，..，SK4)调节或枢转的至少两个液压调节器(H1，H2)，
-将液压调节器(H1，H2)连接至内部驱动轴(W1)和内部输出轴(W7)的机械连接装置(12，K1，..，K4；Z1，..，Z12)，
-提供多个用于控制动力分支的离合器(K1，..，K4)，以及提供用于合并分支的动力的多级行星驱动器(12)，并且
其特征在于：
-所述两个液压调节器(H1，H2)在所有情况下可绕着枢转轴线至少在-45°和+45°的范围内枢转，用于控制液压动力。
14.如权利要求13所述的静液压传动装置，其特征在于：提供传动装置(10，10`)用于混合驱动器，并连接至电机(E1，E3)。
15.如权利要求14所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1)经由传动装置(Z11，Z12，Z13)连接至内部驱动轴(W1)。
16.如权利要求14所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E3)直接布置于内部驱动轴(W1)上。
17.如权利要求15或16所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1，E3)经由控制电子设备(41)连接至电池(42)。
18.如权利要求14至17之一所述的静液压传动装置，其特征在于：电机(E1，E3)能另外用作发电机和/或启动器和/或减速器。
19.如权利要求14至18之一所述的静液压传动装置，其特征在于：提供第二电机(E2)，其驱动动力输出轴(W8)。
20.如权利要求19所述的静液压传动装置，其特征在于：第二电机(E2)经由第二控制电子设备(43)连接至电池(42)。
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