DE10128076A1 - Leistungsverzweigungsgetriebe - Google Patents
LeistungsverzweigungsgetriebeInfo
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- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
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- F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
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Abstract
Um ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem hydrostatischen und einem mechanischen Leistungszweig zu schaffen, bei welchem die Differenzdrehzahl einer nachgeschalteten Kupplung für Vorwärtsfahrt (28) und einer nachgeschalteten Kupplung für Rückwärtsfahrt (29) nicht unzulässig hoch ausgeführt werden kann, und welches in seinen Abmessungen kompakt ausgeführt ist, wird ein Koppelgetriebe mit vier Planetenradsätzen (12, 15, 19, 23) verwendet, bei welchem der erste Planetenradsatz (12) eine Standübersetzung im Bereich von 3,0, der zweite Planetenradsatz (15) eine Standübersetzung im Bereich von 2,8, der dritte Planetenradsatz (19) eine Standübersetzung im Bereich von 3,8 und der vierte Planetenradsatz (23) eine Standübersetzung im Bereich von 3,8 aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Leistungsverzweigungsge
triebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher defi
nierten Art.
In der EP 0 834 027 B1 ist ein Leistungsverzweigungs
getriebe offenbart, bei welchem ein hydrostatischer Leis
tungszweig und ein mechanischer Leistungszweig von einer
Antriebswelle angetrieben und in einem Koppelgetriebe auf
summiert werden. Das Koppelgetriebe besteht aus vier Plane
tenradsätzen mit Kupplungen und Schalteinrichtungen, welche
so geschaltet werden können, daß mit dem Leistungsverzwei
gungsgetriebe vier Fahrbereiche erreicht werden. Dem Kop
pelgetriebe nachgeschaltet ist eine Kupplung für Vorwärts
fahrt und eine Kupplung für Rückwärtsfahrt, wodurch nahezu
gleiche Fahrgeschwindigkeiten in Vorwärtsfahrtrichtung und
in Rückwärtsfahrtrichtung erreicht werden. Die Auslegung
des Koppelgetriebes und des hydrostatischen Leistungszwei
ges ist so, daß bei der Schaltung von einem Fahrbereich in
den nächsten nahezu keine Differenzdrehzahlen an den
Schaltelementen vorhanden sind. Vorzugsweise werden gat
tungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe in landwirt
schaftlichen Fahrzeugen, wie z. B. Ackerschleppern, einge
setzt. In diesen Fahrzeugen ist der Bauraum für das Leis
tungsverzweigungsgetriebe sehr eingeschränkt, wodurch die
Übersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes nicht belie
big wählbar ist. Durch die Verwendung von einer nachge
schalteten Kupplung für Vorwärtsfahrtrichtung und einer
nachgeschalteten Kupplung für Rückwärtsfahrtrichtung wird
immer eine Kupplung beim Betrieb des Fahrzeugs im offenen
Zustand betrieben, d. h., zwischen diesen Lamellen ist eine
Differenzdrehzahl vorhanden. Somit ist es auch nicht mög
lich, die Auslegung des hydrostatischen Leistungszweigs und
die Auslegung des mechanischen Leistungszweigs so zu wäh
len, daß an den Kupplungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt
sehr hohe Drehzahlen eingehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für land
wirtschaftliche Fahrzeuge, zu schaffen, welches in seinen
Außenabmessungen kompakt baut, um z. B. in einem Acker
schlepper eingesetzt werden zu können, welches vier Fahrbe
reiche in Vorwärtsfahrtrichtung und vier Fahrbereiche in
Rückwärtsfahrtrichtung aufweist, und bei welchem die Kupp
lung für Vorwärtsfahrt und die Kupplung für Rückwärtsfahrt
im geöffneten Zustand keine unzulässig hohen Differenzdreh
zahlen aufweisen.
Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden
Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen
Leistungsverzweigungsgetriebe gelöst.
Erfindungsgemäß weist das Leistungsverzweigungsgetrie
be einen mechanischen und einen hydrostatischen Leistungs
zweig auf, welche in einem Koppelgetriebe summiert werden,
welches aus vier Planetenradsätzen mit Kupplungen und
Schaltelementen besteht, und bei welchem der Abtrieb des
Koppelgetriebes mit einer Kupplung für Vorwärtsfahrt und
einer Kupplung für Rückwärtsfahrt verbindbar ist, wobei der
erste Planetenradsatz eine Standübersetzung im Bereich von
3,0, der zweite Planetensatz eine Standübersetzung im Be
reich von 2,8, der dritte Planetensatz eine Standüberset
zung im Bereich von 3,8 und der vierte Planetensatz eine
Standübersetzung im Bereich von 3,8 hat. Der hydrostatische
Leistungszweig besteht aus einer verstellbaren Pumpe, vor
zugsweise einer Axialkolbenpumpe, mit einem Hubvolumen von
nahezu 40 ccm/U und einem hydrostatischen Motor, vorzugs
weise in Axialkolbenbauweise, mit einem Hubvolumen von na
hezu 40 ccm/U. Vorzugsweise ist der hydrostatische Motor
als Konstantmotor ausgebildet. Der Aufbau des Koppelgetrie
bes kann der EP 0 843 027 B1 entnommen werden. Vorzugsweise
ist das innere Zentralrad des ersten Planetenradsatzes des
Koppelgetriebes, welches vom hydrostatischen Motor ange
trieben wird, mit einer Zähnezahl von 36 Zähnen ausgebil
det. Die Planeten, welche mit diesem inneren Zentralrad in
Verbindung stehen, weisen vorzugsweise eine Zähnezahl von
35 Zähnen auf. Das äußere Zentralrad des ersten Planeten
radsatzes weist eine Zähnezahl von 108 Zähnen auf. Das äu
ßere Zentralrad des ersten Planetenradsatzes ist mit den
Planeten des zweiten Planetenradsatzes verbunden, welche
vorzugsweise eine Zähnezahl von 25 Zähnen aufweisen. Das
innere Zentralrad des zweiten Planetenradsatzes, welches
mit dem inneren Zentralrad des dritten Planetenradsatzes
verbunden ist, weist eine Zähnezahl von 40 Zähnen auf. Das
äußere Zentralrad des zweiten Planetenradsatzes weist eine
Zähnezahl von 112 Zähnen auf. Der dritte Planetenradsatz
besteht aus einem inneren Zentralrad mit 30 Zähnen, Plane
tenräder mit einer Zähnezahl von 34 Zähnen und einem äuße
ren Zentralrad mit einer Zähnezahl von 114 Zähnen. Der
vierte Planetenradsatz besteht aus einem inneren Zentralrad
mit einer Zähnezahl von 30 Zähnen, Planetenräder mit einer
Zähnezahl von 34 Zähnen und einem äußeren Zentralrad mit
einer Zähnezahl von 114 Zähnen. Der hydrostatische Motor
ist über ein erstes Stirnrad mit 49 Zähnen, welches mit
einem Stirnrad mit 79 Zähnen in Wirkverbindung steht, mit
dem inneren Zentralrad des ersten Planetenradsatzes verbun
den. Das Koppelgetriebe ist mit einer Kupplung für Vor
wärtsfahrt und einer Kupplung für Rückwärtsfahrt verbunden.
Die Kupplung für Vorwärtsfahrt und die Kupplung für Rück
wärtsfahrt sind vorzugsweise als Doppelkupplung ausgebil
det. Der Abtrieb der Kupplung für Vorwärtsfahrt steht mit
einem Stirnradgetriebe, dessen erstes Stirnrad eine Zähne
zahl von 59 Zähnen und dessen zweites Stirnrad eine Zähne
zahl von 62 Zähnen aufweist, in Verbindung. Der Abtrieb der
Kupplung für Rückwärtsfahrt steht mit einem Stirnradgetrie
be mit einem ersten Stirnrad mit einer Zähnezahl von
23 Zähnen, einem Zwischenrad mit einer Zähnezahl von
29 Zähnen und einem Abtriebsrad mit einer Zähnezahl von
22 Zähnen in Verbindung. Der Abtrieb des Leistungsverzwei
gungsgetriebes ist mit einer Achse verbunden, welche vor
zugsweise eine Übersetzung von nahezu 26,5 aufweist. Bei
Verwendung eines Standardreifens für Ackerschlepper mit
einem Wirkradius von nahezu 0,85 m erreicht das Fahrzeug im
ersten Fahrbereich eine Geschwindigkeit von 5 km/h, im
zweiten Fahrbereich eine Geschwindigkeit von 12 km/h, im
dritten Fahrbereich eine Geschwindigkeit von 24 km/h und im
vierten Fahrbereich eine Geschwindigkeit von 58 km/h. Durch
die Verwendung dieser Übersetzungen im Koppelgetriebe und
die Verwendung der Hydrostaten mit diesem Hubvolumen wird
ein kompaktes Leistungsverzweigungsgetriebe geschaffen,
welches in landwirtschaftlichen Fahrzeugen eingesetzt wer
den kann, bei welchem eine hohe Endgeschwindigkeit erreicht
wird und bei welchem bei der Kupplung für Vorwärtsfahrt und
der Kupplung für Rückwärtsfahrt keine unzulässig hohen Dif
ferenzdrehzahlen auftreten.
Es zeigen
Fig. 1 ein Schema eines Leistungsverzweigungsge
triebes und
Fig. 2 eine Tabelle mit den geschalteten Fahrberei
chen.
Fig. 1:
Eine Antriebswelle 1 treibt einerseits über eine Stirnradstufe 2 mit einem Stirnrad 3 mit 44 Zähnen, einem Stirnrad 4 mit 41 Zähnen und einem Stirnrad 5 mit 23 Zähnen eine verstellbare hydrostatische Pumpe 6 mit einem Hubvolu men von 40 ccm/U an, welche einen hydrostatischen Motor 7 mit einem Hubvolumen von 40 ccm/U antreibt. Der hydrostati sche Motor 7 treibt über eine Stirnradstufe 8 mit einem ersten Stirnrad 9 mit einer Zähnezahl von 49 Zähnen und einem zweiten Stirnrad 10 mit einer Zähnezahl von 79 Zähnen ein inneres Zentralrad 11 mit einer Zähnezahl von 36 Zähnen eines ersten Planetenradsatzes 12 an, welches über Plane tenräder 13 mit einer Zähnezahl von 53 Zähnen ein äußeres Zentralrad 14 mit einer Zähnezahl von 108 Zähnen antreibt. Der zweite Planetenradsatz 15 besteht aus einem inneren Zentralrad 16 mit 40 Zähnen, Planetenräder 17 mit 25 Zähnen und einem äußeren Zentralrad 18 mit 112 Zähnen. Der dritte Planetenradsatz 19 besteht aus einem inneren Zentralrad 20 mit 30 Zähnen, Planetenräder 21 mit 34 Zähnen und einem äußeren Zentralrad 22 mit 114 Zähnen. Der vierte Planeten radsatz 23 besteht aus einem inneren Zentralrad 24 mit 30 Zähnen, Planetenräder 25 mit 34 Zähnen und einem äußeren Zentralrad 26 mit 114 Zähnen. Der Abtrieb 27 des Koppelge triebes steht mit einer Kupplung für Vorwärtsfahrt 28 und einer Kupplung für Rückwärtsfahrt 29 in Verbindung. Die Kupplung für Vorwärtsfahrt 28 steht mit einer Stirnradstufe mit einem ersten Stirnrad 30 mit 59 Zähnen und einem zwei ten Stirnrad 31 mit 62 Zähnen in Verbindung. Die Kupplung für Rückwärtsfahrt 29 steht mit einer Stirnradstufe mit einem ersten Stirnrad 32 mit 23 Zähnen und einem zweiten Stirnrad 33 mit 29 Zähnen und einem dritten Stirnrad 34 mit 22 Zähnen in Verbindung. Der Abtrieb 35 des Leistungsver zweigungsgetriebes steht mit einer Achse 36 mit einer Über setzung von 26,5 in Verbindung. Im Koppelgetriebe sind Schalteinrichtungen für eine erste Kupplung 37, eine zweite Kupplung 38, eine dritte Kupplung 39, eine vierte Kupp lung 40 und eine fünfte Kupplung 41 angeordnet.
Eine Antriebswelle 1 treibt einerseits über eine Stirnradstufe 2 mit einem Stirnrad 3 mit 44 Zähnen, einem Stirnrad 4 mit 41 Zähnen und einem Stirnrad 5 mit 23 Zähnen eine verstellbare hydrostatische Pumpe 6 mit einem Hubvolu men von 40 ccm/U an, welche einen hydrostatischen Motor 7 mit einem Hubvolumen von 40 ccm/U antreibt. Der hydrostati sche Motor 7 treibt über eine Stirnradstufe 8 mit einem ersten Stirnrad 9 mit einer Zähnezahl von 49 Zähnen und einem zweiten Stirnrad 10 mit einer Zähnezahl von 79 Zähnen ein inneres Zentralrad 11 mit einer Zähnezahl von 36 Zähnen eines ersten Planetenradsatzes 12 an, welches über Plane tenräder 13 mit einer Zähnezahl von 53 Zähnen ein äußeres Zentralrad 14 mit einer Zähnezahl von 108 Zähnen antreibt. Der zweite Planetenradsatz 15 besteht aus einem inneren Zentralrad 16 mit 40 Zähnen, Planetenräder 17 mit 25 Zähnen und einem äußeren Zentralrad 18 mit 112 Zähnen. Der dritte Planetenradsatz 19 besteht aus einem inneren Zentralrad 20 mit 30 Zähnen, Planetenräder 21 mit 34 Zähnen und einem äußeren Zentralrad 22 mit 114 Zähnen. Der vierte Planeten radsatz 23 besteht aus einem inneren Zentralrad 24 mit 30 Zähnen, Planetenräder 25 mit 34 Zähnen und einem äußeren Zentralrad 26 mit 114 Zähnen. Der Abtrieb 27 des Koppelge triebes steht mit einer Kupplung für Vorwärtsfahrt 28 und einer Kupplung für Rückwärtsfahrt 29 in Verbindung. Die Kupplung für Vorwärtsfahrt 28 steht mit einer Stirnradstufe mit einem ersten Stirnrad 30 mit 59 Zähnen und einem zwei ten Stirnrad 31 mit 62 Zähnen in Verbindung. Die Kupplung für Rückwärtsfahrt 29 steht mit einer Stirnradstufe mit einem ersten Stirnrad 32 mit 23 Zähnen und einem zweiten Stirnrad 33 mit 29 Zähnen und einem dritten Stirnrad 34 mit 22 Zähnen in Verbindung. Der Abtrieb 35 des Leistungsver zweigungsgetriebes steht mit einer Achse 36 mit einer Über setzung von 26,5 in Verbindung. Im Koppelgetriebe sind Schalteinrichtungen für eine erste Kupplung 37, eine zweite Kupplung 38, eine dritte Kupplung 39, eine vierte Kupp lung 40 und eine fünfte Kupplung 41 angeordnet.
Fig. 2:
Für einen ersten Fahrbereich, bei einem angenommenen Reifenradius von 0,85 m von 0 bis 5 km/h, ist eine erste Kupplung 37, eine fünfte Kupplung 41 und für Vorwärtsfahrt eine Kupplung für Vorwärtsfahrt 28 geschlossen. Für einen zweiten Fahrbereich mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 12 km/h ist eine zweite Kupplung 38, eine fünfte Kupp lung 41 und für Vorwärtsfahrt eine Vorwärtsfahrtkupplung 28 geschlossen. Für einen dritten Fahrbereich von 12 bis 24 km/h ist eine zweite Kupplung 38, eine dritte Kupp lung 39 und bei Vorwärtsfahrt eine Vorwärtsfahrtkupplung 28 geschlossen. Für den vierten Fahrbereich von 24 bis 58 km/h ist eine zweite Kupplung 38, eine vierte Kupplung 40 und bei Vorwärtsfahrt eine Vorwärtsfahrtkupplung 28 geschlos sen. Die Fahrbereiche für Rückwärtsfahrt ergeben sich ana log, wobei hier die Kupplung für Vorwärtsfahrt 28 geöffnet und die Kupplung für Rückwärtsfahrt 29 geschlossen ist.
Für einen ersten Fahrbereich, bei einem angenommenen Reifenradius von 0,85 m von 0 bis 5 km/h, ist eine erste Kupplung 37, eine fünfte Kupplung 41 und für Vorwärtsfahrt eine Kupplung für Vorwärtsfahrt 28 geschlossen. Für einen zweiten Fahrbereich mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 12 km/h ist eine zweite Kupplung 38, eine fünfte Kupp lung 41 und für Vorwärtsfahrt eine Vorwärtsfahrtkupplung 28 geschlossen. Für einen dritten Fahrbereich von 12 bis 24 km/h ist eine zweite Kupplung 38, eine dritte Kupp lung 39 und bei Vorwärtsfahrt eine Vorwärtsfahrtkupplung 28 geschlossen. Für den vierten Fahrbereich von 24 bis 58 km/h ist eine zweite Kupplung 38, eine vierte Kupplung 40 und bei Vorwärtsfahrt eine Vorwärtsfahrtkupplung 28 geschlos sen. Die Fahrbereiche für Rückwärtsfahrt ergeben sich ana log, wobei hier die Kupplung für Vorwärtsfahrt 28 geöffnet und die Kupplung für Rückwärtsfahrt 29 geschlossen ist.
1
Antriebswelle
2
Stirnradstufe
3
Stirnrad
4
Stirnrad
5
Stirnrad
6
Pumpe
7
Motor
8
Stirnradstufe
9
Stirnrad
10
Stirnrad
11
inneres Zentralrad
12
erster Planetenradsatz
13
Planetenrad
14
äußeres Zentralrad
15
Planetenradsatz
16
inneres Zentralrad
17
Planetenrad
18
äußeres Zentralrad
19
Planetenradsatz
20
inneres Zentralrad
21
Planetenräder
22
äußeres Zentralrad
23
Planetenradsatz
24
inneres Zentralrad
25
Planetenräder
26
Hohlrad
27
Abtrieb
28
Kupplung
29
Kupplung
30
Stirnrad
31
Stirnrad
32
Stirnrad
33
Stirnrad
34
Stirnrad
35
Abtrieb
36
Achse
37
erste Kupplung
38
zweite Kupplung
39
dritte Kupplung
40
vierte Kupplung
41
fünfte Kupplung
Claims (6)
1. Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem mechani
schen und einem hydrostatischen Leistungszweig, welche in
einem Koppelgetriebe summiert werden, und bei welchem das
Koppelgetriebe aus vier Planetenradsätzen (12, 15, 19, 23)
mit Kupplungen (37, 38, 39, 40, 41) und Schaltelementen
besteht und der Abtrieb (27) des Koppelgetriebes mit einer
Kupplung für Vorwärtsfahrt (28) und einer Kupplung für
Rückwärtsfahrt (29) verbindbar ist und somit vier Fahrbe
reiche in Vorwärtsfahrtrichtung und vier Fahrbereiche in
Rückwärtsfahrtrichtung schaltbar sind, dadurch ge
kennzeichnet, daß der erste Planetenrad
satz (12) eine Standübersetzung im Bereich von 3,0, der
zweite Planetenradsatz (15) eine Standübersetzung im Be
reich von 2,8, der dritte Planetenradsatz (19) eine Stand
übersetzung im Bereich von 3,8 und der vierte Planetenrad
satz (23) eine Standübersetzung im Bereich von 3,8 auf
weist.
2. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der erste Pla
netenradsatz (12) aus einem inneren Zentralrad (11) mit
36 Zähnen, mehreren Planetenrädern (13) mit 35 Zähnen und
einem äußeren Zentralrad (14) mit 108 Zähnen besteht.
3. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der zweite Pla
netenradsatz (15) aus einem inneren Zentralrad (16) mit
40 Zähnen, mehreren Planetenrädern (17) mit 25 Zähnen und
einem äußeren Zentralrad (18) mit 112 Zähnen besteht.
4. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der dritte Pla
netenradsatz (19) aus einem inneren Zentralrad (20) mit
30 Zähnen, mehreren Planetenrädern (21) mit 34 Zähnen und
einem äußeren Zentralrad (22) mit 114 Zähnen besteht.
5. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der vierte Pla
netenradsatz (23) aus einem inneren Zentralrad (24) mit
30 Zähnen, mehreren Planetenrädern (25) mit 34 Zähnen und
einem äußeren Zentralrad (26) mit 114 Zähnen besteht.
6. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der hydrostati
sche Leistungszweig aus einer Pumpe (6) mit einem Hubvolu
men von nahezu 40 ccm/U und einem Motor (7) mit nahezu
40 ccm/U besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10128076A DE10128076A1 (de) | 2001-06-09 | 2001-06-09 | Leistungsverzweigungsgetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10128076A DE10128076A1 (de) | 2001-06-09 | 2001-06-09 | Leistungsverzweigungsgetriebe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10128076A1 true DE10128076A1 (de) | 2002-12-12 |
Family
ID=7687780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10128076A Ceased DE10128076A1 (de) | 2001-06-09 | 2001-06-09 | Leistungsverzweigungsgetriebe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10128076A1 (de) |
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