DE102008040443A1 - Power split transmission for wheel loader, has gear wheels and clutches arranged on shafts that are arranged at distance to each other, where one of clutches is arranged on each shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Leistungsverzweigungsgetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The The invention relates to a power split transmission according to the The preamble of claim 1 further defined type.
Gattungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe weisen einen stufenlos verstellbaren Leistungszweig und einen mechanischen Leistungszweig auf, welche in einem Summierungsgetriebe summiert werden.generic Power split transmissions have a continuously variable Power branch and a mechanical power branch on which summed in a summation gear.
Die
Bei Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Radlader, ist der Antriebsmotor oberhalb der Antriebsachsen angeordnet, wodurch ein Getriebe benötigt wird, welches einen großen Achsabstand zwischen dem Antrieb des Getriebes und dem Abtrieb des Getriebes aufweisen muß. Zusätzlich ist bei Arbeitsmaschinen der Bauraum für die Breite und Tiefe des Getriebes äußerst beschränkt, so dass für Arbeitsmaschinen häufig schmale, kurze Getriebe mit großen Achsabständen verwendet werden.at Work machines, such as wheel loaders, is the drive motor arranged above the drive axles, whereby a transmission needed which is a large center distance between the drive must have the transmission and the output of the transmission. In addition, the space for extremely limited the width and depth of the transmission, so that for work machines often narrow, short Gearboxes with large center distances can be used.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leistungsverzweigungsgetriebe zu schaffen, welches kompakt bauend ist und einen großen Achsabstand ermöglicht.Of the The present invention is based on the object, a power split transmission to create which is compact and a large one Axial distance allows.
Zusätzlich soll das Leistungsverzweigungsgetriebe einen hohen Schaltkomfort beim Wechsel von einem ersten Fahrbereich in einen zweiten Fahrbereich aufweisen.additionally the power split transmission should have a high level of shifting comfort when changing from a first driving range to a second driving range exhibit.
Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe gelöst.The The object is with a, even the characterizing features of the main claim having, generic power split transmission solved.
Erfindungsgemäß weist das Leistungsverzweigungsgetriebe einen stufenlos verstellbaren Leistungszweig und einen mechanischen Leistungszweig auf.According to the invention the power split transmission a continuously variable power branch and a mechanical power branch.
Der stufenlos verstellbare Leistungszweig kann als hydrostatischer Leistungszweig ausgebildet sein, welcher stufenlos verstellbare Hydrostateinheiten in Schrägscheibenbauart oder in Schrägachsenbauart aufweisen kann. Diese hydrostatischen Einheiten können so zusammengeschaltet sein, dass sie über ein gemeinsames Joch verstellbar sind. Dieses Joch kann so eingestellt sein, dass in einer ersten Stellung die erste Hydrostateinheit auf Hubvolumen Null steht und die zweite Hydrostateinheit ihr maximales Hubvolumen aufweist. In der zweiten Endstellung des Jochs ist die erste Hydrostateinheit auf maximales Hubvolumen und die zweite Hydrostateinheit auf Hubvolumen Null verstellt.Of the infinitely variable power branch can be used as hydrostatic power branch be formed, which continuously adjustable hydrostatic units in swash plate design or in bent axis design can have. These hydrostatic units can be so interconnected that they have a common Yoke are adjustable. This yoke can be adjusted so that in a first position, the first hydrostatic unit on displacement Zero stands and the second hydrostatic unit their maximum displacement having. In the second end position of the yoke, the first hydrostatic unit is on maximum displacement and the second hydrostatic unit to displacement Zero adjusted.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die stufenlosen Einheiten als elektrische Einheiten auszubilden.It However, there is also the possibility of the stepless units as electrical units form.
Der stufenlos verstellbare Leistungszweig und der mechanische Leistungszweig werden in einem Summierungsgetriebe aufsummiert, wobei das Summierungsgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet ist und mindestens ein Doppelplanetenrad aufweist, welches mit einem Hohlrad und zwei Sonnenrädern kämmt.Of the infinitely variable power branch and the mechanical power branch are summed up in a summation gear, the summation gear is designed as a planetary gear and at least one Doppelplanetenrad having, which with a ring gear and two sun gears combs.
Das Leistungsverzweigungsgetriebe weist Wellen auf, auf welchen Kupplungen angeordnet sind, mittels welcher einerseits eine Vorwärtsfahrtrichtung und eine Rückwärtsfahrtrichtung schaltbar sind und andererseits mindestens zwei Fahrbereiche schaltbar sind, innerhalb welcher die Drehzahl des Abtriebs stufenlos veränderbar ist. Die Wellen sind beabstandet zueinander angeordnet und auf jeder Welle ist nur eine einzige Kupplung angeordnet, wodurch ein großer Achsabstand und ein ansonsten kompakt bauendes Getriebe geschaffen wird. Dem Summierungsgetriebe ist eine Kupplung für eine Vorwärtsfahrtrichtung und eine Kupplung für eine Rückwärtsfahrtrichtung über Zahnräder vorgeschaltet angeordnet, wodurch dem Summierungsgetriebe nachgeschaltet die Kupplungen für die Fahrbereiche angeordnet werden können.The Power split transmission has shafts on which couplings are arranged, by means of which on the one hand a forward direction and a reverse direction are switchable and on the other hand, at least two driving ranges are switchable within which the speed of the output steplessly changeable is. The shafts are spaced apart and on each shaft is arranged only a single clutch, creating a large center distance and an otherwise compact gear is provided. The summation gear is a clutch for a forward direction of travel and a clutch for a reverse direction over Gears arranged upstream, causing the summation gear arranged downstream of the clutches for the driving ranges can be.
Vorzugsweise ist die Kupplung für die Vorwärtsfahrtrichtung koaxial zum Antrieb des Leistungsverzweigungsgetriebes und die Kupplung für Rückwärtsfahrt auf einer Welle beabstandet zur Kupplung für Vorwärtsfahrt angeordnet. Die Übersetzungen der Zahnräder sind vorzugsweise so ausgelegt, dass die Welle, welche mit der Kupplung für Rückwärtsfahrt verbunden ist, eine höhere Drehzahl aufweist als die Antriebswelle, welche mit der Kupplung für Vorwärtsfahrt verbunden ist. Dadurch ist es möglich, auf der Welle mit der Kupplung für Rückwärtsfahrt einen oder mehrere Verbraucher, wie beispielsweise eine hydraulische Pumpe, anzuordnen, welche schon bei niedrigeren Drehzahlen am Antrieb des Getriebes eine ausreichend hohe Drehzahl aufweist. Diese hydraulische Pumpe kann beispielsweise für die hydraulische Versorgung des Getriebesystems sowie für Kühlung und Schmierung verwendet werden. Eine weitere hydraulische Pumpe kann für die Versorgung der Arbeitshydraulik verwendet werden.Preferably is the clutch for the forward direction of travel coaxial to the drive of the power split transmission and the clutch spaced for reversing on a shaft arranged to clutch for forward drive. The translations the gears are preferably designed so that the Shaft, which with the clutch for reverse is connected, has a higher speed than the drive shaft, which is connected to the clutch for forward drive is. This makes it possible on the shaft with the clutch for reversing one or more Consumer, such as a hydraulic pump to arrange, which even at lower speeds on the drive of the transmission sufficient high speed. This hydraulic pump can, for example for the hydraulic supply of the transmission system as well be used for cooling and lubrication. A Another hydraulic pump can be used for the supply of Working hydraulics are used.
Der Planetenträger des Summierungsgetriebes, welcher das mindestens eine Doppelplanetenrad lagert, ist über Zahnräder und die Kupplung für Vorwärtsfahrt und die Kupplung für Rückwärtsfahrt mit dem Antrieb des Leistungsverzweigungsgetriebes verbindbar. Ein erstes Sonnenrad des Summierungsgetriebes ist mit der ersten, stufenlos verstellbaren Einheit verbunden und das Hohlrad des Summierungsgetriebes steht über Zahnräder mit der zweiten, stufenlos verstellbaren Einheit in Wirkverbindung. Um einen ersten Fahrbereich zu schalten, wird die zweite, stufenlos verstellbare Einheit über eine Kupplung für einen ersten Fahrbereich und weitere Zahnräder mit dem Abtrieb des Leistungsverzweigungsgetriebes verbunden. Die Zahnräder des Leistungsverzwei gungsgetriebes sind, bis auf das Summierungsplanetengetriebe, als Stirnräder ausgebildet.The planet carrier of the summation gear bes, which supports the at least one Doppelplanetenrad is connectable via gears and the clutch for forward drive and the clutch for reversing with the drive of the power split transmission. A first sun gear of the summation gear is connected to the first, continuously variable unit and the ring gear of the summation gear is connected via gears with the second, continuously variable unit in operative connection. To switch a first driving range, the second, continuously variable unit is connected via a clutch for a first driving range and other gears to the output of the power split transmission. The gears of the power derailleur transmission gear are, except for the summation, designed as spur gears.
Um einen zweiten Fahrbereich zu schalten, wird die Kupplung für den ersten Fahrbereich im Öffnungssinne und die Kupplung für den zweiten Fahrbereich im Schließsinne betätigt, wodurch das zweite Sonnenrad des Summierungsplanetengetriebes mit dem Abtrieb des Leistungsverzweigungsgetriebes in Wirkverbindung bringbar ist.Around To switch a second driving range, the clutch is for the first driving range in the opening direction and the clutch operated for the second driving range in the closing direction, whereby the second sun gear of the Summierungsplanetengetriebes with the Output of the power split transmission engageable is.
Vorzugsweise sind die Übersetzungen der Bereichsgetriebe so gewählt, dass am Ende des ersten Fahrbereichs, bei welchem die Kupplung für den ersten Fahrbereich noch geschlossen ist, die Kupplung für den zweiten Fahrbereich keine Differenzdrehzahl aufweist und somit synchron geschlossen werden kann. Während des Bereichswechsels wird die Kupplung für den ersten Fahrbereich im Öffnungssinne und die Kupplung für den zweiten Fahrbereich im Schließsinne betätigt, wobei während dieser Schaltung die stufenlos verstellbaren Einheiten, beispielsweise die Hydrostateinheiten, nur wenig in ihrer Drehzahl korrigiert werden müssen, da die Korrektur ausschließlich die Leckage, welche durch die ändernden Druckverhältnisse entsteht, kompensieren muß. Bei einer Rückschaltung vom zweiten in den ersten Fahrbereich verläuft das Schließen und Öffnen der Kupplungen entsprechend in anderer Richtung. Im zweiten Fahrbereich wird anschließend die zweite, stufenlos verstellbare Einheit vom Hubvolumen Null in Richtung maximales Hubvolumen und die erste, stufenlos verstellbare Einheit vom maximalen Hubvolumen in Richtung minimales Hubvolumen verstellt.Preferably the translations of the range gearboxes are chosen that at the end of the first driving range, in which the clutch for the first driving range is still closed, the clutch for the second driving range has no differential speed and thus can be closed synchronously. During the area change the clutch is in the opening direction for the first driving range and the clutch for the second driving range in the closing direction operated, during which the stepless adjustable units, for example the hydrostatic units, only a little must be corrected in their speed because the correction only the leakage, which by the changing pressure conditions arise, compensate got to. When switching back from the second to the first driving range is closing and opening the couplings according in the other direction. In the second driving range then becomes the second, continuously variable unit from the stroke volume zero in the direction of maximum displacement and the first, continuously adjustable unit from the maximum displacement in the direction adjusted minimum displacement.
Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen.Further Features are shown in the figure description.
Es zeigen:It demonstrate:
Ein
Antriebsmotor
Dadurch,
dass die Welle
Diese
unterscheidet sich von der
- 11
- Antriebsmotordrive motor
- 22
- Antriebswelledrive shaft
- 33
- Stirnradspur gear
- 44
- Kupplung für Vorwärtsfahrtclutch for forward drive
- 55
- LosradLosrad
- 66
- Stirnradspur gear
- 77
- Wellewave
- 88th
- Kupplung für Rückwärtsfahrtclutch for reversing
- 99
- LosradLosrad
- 1010
- Verbraucherconsumer
- 1111
- LosradLosrad
- 1212
- Planetenträgerplanet carrier
- 1313
- Summierungsplanetengetriebesummation
- 1414
- Doppelplanetenraddouble planet
- 1515
- Hohlradring gear
- 1616
- erstes Sonnenradfirst sun
- 1717
- zweites Sonnenradsecond sun
- 1818
- erste stufenlos verstellbare Einheitfirst infinitely adjustable unit
- 1919
- LosradLosrad
- 2020
- Stirnradspur gear
- 2121
- zweite stufenlos verstellbare Einheitsecond infinitely adjustable unit
- 2222
- Stirnradspur gear
- 2323
- Abtrieboutput
- 2424
- Stirnradspur gear
- 2525
- Stirnradspur gear
- 2626
- Kupplung für den ersten Fahrbereichclutch for the first driving range
- 2727
- LosradLosrad
- 2828
- LosradLosrad
- 2929
- Kupplung für den zweiten Fahrbereichclutch for the second driving range
- 3030
- Stirnradspur gear
- 3131
- Wellewave
- 3232
- Wellewave
- 3333
- Wellewave
- 3434
- Kupplung für den dritten Fahrbereichclutch for the third driving range
- 3535
- LosradLosrad
- 3636
- Stirnradspur gear
- 3737
- Wellewave
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140201 |