DE102010062221A1

DE102010062221A1 - Gear assembly has drive, output and two identical parallel functional drive strands, which have strand input and strand output

Info

Publication number: DE102010062221A1
Application number: DE102010062221A
Authority: DE
Inventors: Dr. Steinberger Gregor; Dr. Schmidbauer Thomas
Original assignee: Renk GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-05-31

Abstract

The gear assembly (1) has a drive (10), an output (20) and two identical parallel functional drive strands (30,40), which have a strand input (30a,40a) and a strand output (30b,40b). The strand input is stand in drive connection with the drive. The strand output is stand in drive connection with the output. A load distribution retainer is connected with each of the drive strands. An independent claim is also included for a torque-balancing method for equalizing drive strands of a gear assembly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung mit wenigstens zwei gleichen funktionell parallelen Triebsträngen, insbesondere eine Getriebeanordnung mit Leistungsverzweigung, bei der ein über einen Antrieb dieser eingeleitetes Drehmoment auf mehrere Triebstränge aufgeteilt wird und an einem Abtrieb dieser wieder zusammengeführt wird, sowie ein Drehmoment-Ausgleichverfahren zum Vergleichmäßigen von von Triebsträngen einer solchen Getriebeanordnung übertragenen Drehmomenten.The invention relates to a transmission arrangement with at least two identical functionally parallel drive trains, in particular a transmission arrangement with power split, in which a torque introduced via a drive this torque is divided into several drive trains and at an output this is brought together again, and a torque compensation method for equalization of of drive trains of such a transmission arrangement transmitted torques.

Eine Getriebeanordnung mit Leistungsverzweigung ist beispielsweise aus DE 10 2004 051 306 A1 bekannt.A power take-off transmission arrangement is for example out DE 10 2004 051 306 A1 known.

Um große Leistungen zu übertragen, können diese z. B. mittels Zahnrädern an einem Eingang einer Getriebeanordnung auf mehrere Triebstränge aufgeteilt werden und an einem Ausgang der Getriebeanordnung wieder zur Gesamtleistung summiert werden. Aufgrund von z. B. Fertigungstoleranzen an z. B. Wellen, Lagern, Zahnrädern usw. kommt es bei der Leistungsverzweigung in der Regel zu ungleichmäßiger Aufteilung des Drehmoments auf die parallelen Triebstränge, was bei der lastbasierten Dimensionierung bzw. Auslegung der einzelnen Komponenten der Getriebeanordnung durch entsprechend großzügigere bzw. größere Dimensionierung der Komponenten berücksichtigt werden muss. Dies führt u. a. zu höheren Herstellungskosten, einem größeren Gewicht und größeren Abmessungen der jeweiligen Getriebeanordnung.To transfer large benefits, these z. B. are divided by means of gears at an input of a gear assembly to multiple drive trains and summed at an output of the gear assembly back to the overall performance. Due to z. B. manufacturing tolerances on z. As waves, bearings, gears, etc., it comes in the power split usually uneven distribution of torque on the parallel drive trains, which takes into account in the load-based dimensioning or design of the individual components of the gear assembly by correspondingly generous or larger dimensions of the components must become. This leads u. a. to higher production costs, greater weight and larger dimensions of the respective gear arrangement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung mit wenigstens zwei gleichen funktionell parallelen Triebsträngen sowie ein Drehmoment-Ausgleichverfahren für eine solche Getriebeanordnung bereitzustellen, welche eine genauere lastbasierte Dimensionierung der einzelnen Komponenten der Getriebeanordnung erlauben.The invention has for its object to provide a gear assembly having at least two identical functionally parallel drive trains and a torque balancing method for such a gear arrangement, which allow a more accurate load-based dimensioning of the individual components of the gear assembly.

Dies wird mit einer Getriebeanordnung gemäß Anspruch 1 bzw. mit einem Drehmoment-Ausgleichverfahren gemäß Anspruch 11 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This is achieved with a gear arrangement according to claim 1 or with a torque compensation method according to claim 11. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Getriebeanordnung bereitgestellt, welche aufweist: einen Antrieb und einen Abtrieb; wenigstens zwei gleiche funktionell parallele Triebstränge, die jeweils einen mit dem Antrieb in Triebverbindung stehenden Strangeingang und einen mit dem Abtrieb in Triebverbindung stehenden Strangausgang aufweisen; einen Lastverteilungsaufnehmer, der mit jedem der Triebstränge verbunden ist und der eingerichtet, bevorzugt kontinuierlich oder getaktet (in vorbestimmten gleichmäßigen oder ungleichmäßigen zeitlichen Abständen) an jedem Triebstrang eine zu der Größe eines von dem jeweiligen Triebstrang übertragenen Drehmoments korrespondierende Kraft abzugreifen; und einen Lastverteilungsausgleicher, der mit dem Lastverteilungsaufnehmer verbunden ist und der eingerichtet ist, die jeweiligen Kräfte der Triebstränge bevorzugt kontinuierlich oder getaktet miteinander zu vergleichen und, wenn die Kräfte der Triebstränge wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine Kompensationskraft zu erzeugen, so dass die Größendifferenz bevorzugt kontinuierlich oder getaktet ausgeglichen wird.According to a first aspect of the invention there is provided a transmission assembly comprising: a drive and an output; at least two identical functionally parallel drive trains each having a drive input in drive connection with the drive input and a drive output connected in drive connection with the output drive; a load sharing picker connected to each of the powertrains and configured to tap, preferably continuously or clocked (at predetermined regular or uneven intervals) on each driveline, a force corresponding to the magnitude of a torque transmitted by the respective driveline; and a load distribution compensator connected to the load distribution transducer and configured to compare the respective forces of the drive trains preferably continuously or clocked with each other and, if the forces of the drive trains at least an amount difference to each other to produce at least one compensation force, so that Size difference preferably continuously or clocked balanced.

Durch den Ausgleich jeglicher Größendifferenz der Kräfte und damit der übertragenen Drehmomente kann sicher gewährleistet werden, dass es nicht zu Schieflasten in der Getriebeanordnung kommt. D. h., der erfindungsgemäß ausgestaltete Lastverteilungsaufnehmer und der erfindungsgemäß ausgestaltete Lastverteilungsausgleicher sorgen dafür, dass nicht ein Triebstrang der Getriebeanordnung einen größeren Anteil des Gesamtdrehmoments als ein anderer Triebstrang der Getriebeanordnung trägt.By compensating any size difference of the forces and thus the transmitted torque can be reliably ensured that it does not cause unbalanced loads in the gear assembly. In other words, the load distribution sensor designed according to the invention and the load distribution compensator configured according to the invention ensure that not one drive train of the gear arrangement carries a greater proportion of the total torque than another drive train of the gear arrangement.

Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäß erzielten gleichmäßigen Drehmomentverteilung sind, dass Überdimensionierungen der einzelnen Triebstränge vermieden werden können und eine gegebene Auslegung bzw. Dimensionierung durch die gleichmäßige Drehmomentverteilung optimal ausgenutzt werden kann.Significant advantages of the uniform torque distribution achieved according to the invention are that overdimensioning of the individual drive trains can be avoided and a given design or dimensioning can be optimally utilized by means of the uniform torque distribution.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung weist der Lastverteilungsausgleicher zum Erzeugen der wenigstens einen Kompensationskraft eine auf die Triebstränge wirkende Stellgliedanordnung auf.According to one embodiment of the transmission arrangement according to the invention, the load distribution compensator for generating the at least one compensation force has an actuator arrangement acting on the drive trains.

Dadurch kann der Lastverteilungsausgleicher aktiv die erforderlichen Kompensationskräfte erzeugen und in Ihrem Betrag anpassen, was zu einer verbesserten Reaktionszeit und einem verbesserten Ausgleichsergebnis führt.This allows the load balancer to actively generate and adjust the required compensation forces, resulting in improved response time and improved balancing results.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung weist der Lastverteilungsausgleicher zum Erzeugen der wenigstens einen Kompensationskraft eine auf die Triebstränge wirkende Federanordnung oder Elastizitäten auf.According to a further embodiment of the transmission arrangement according to the invention, the load distribution compensator for generating the at least one compensation force has a spring arrangement or elasticities acting on the drive trains.

Eine Federanordnung oder eine Elastizität stellt eine besonders einfache und damit preiswerte und robuste Möglichkeit zur Erzeugung der erforderlichen Kompensationskräfte dar.A spring arrangement or an elasticity represents a particularly simple and thus inexpensive and robust possibility for generating the required compensation forces.

Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung weist der Lastverteilungsaufnehmer zum Abgreifen der jeweiligen Kräfte wenigstens einen und bevorzugt eine Mehrzahl von Sensor(en) auf.According to yet another embodiment of the transmission arrangement according to the invention Load distribution sensor for tapping the respective forces at least one and preferably a plurality of sensor (s).

Diese Ausgestaltung der Erfindung erweist sich insbesondere in Kombination mit einer wie oben beschriebenen aktiven Stellgliedanordnung als vorteilhaft, da somit die jeweiligen zu den übertragenen Drehmomenten korrespondierenden Kräfte schnell und genau abgegriffen bzw. gemessen werden können und auf dieser Basis die nötigen Kompensationskräfte erzeugt werden können.This embodiment of the invention proves to be particularly advantageous in combination with an active actuator arrangement as described above, since thus the respective forces corresponding to the transmitted torques can be quickly and accurately tapped or measured and the necessary compensation forces can be generated on this basis.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung weist der Lastverteilungsaufnehmer zum Abgreifen der jeweiligen Kräfte wenigstens einen Hebel auf.According to yet another embodiment of the transmission arrangement according to the invention, the load distribution sensor for tapping the respective forces on at least one lever.

Ein solcher Hebel kann wenigstens zwei Triebstränge wie bei einer Waage oder einer gleicharmigen Wippe miteinander verbinden, so dass eine Größendifferenz der Kräfte der Triebstränge über ein Verkippen des Hebels um einen am Hebel mittig vorgesehenen Schwenkpunkt abgegriffen werden kann.Such a lever can connect at least two drive trains as in a balance or a same-armed rocker, so that a difference in size of the forces of the drive trains can be tapped by tilting the lever about a center pivotally provided on the lever.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung sind die jeweiligen Triebverbindungen zwischen den Triebsträngen, dem Antrieb und dem Abtrieb jeweils durch gegenseitigen Zahneingriff zweier Zahnräder realisiert.According to one embodiment of the transmission arrangement according to the invention, the respective drive connections between the drive trains, the drive and the output are realized in each case by mutual tooth engagement of two gears.

Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung weist jedes Zahnrad eine Schrägverzahnung auf, wobei der Lastverteilungsaufnehmer an jedem Triebstrang einen Axialkraftaufnehmer zum bevorzugt kontinuierlichen oder getakteten Abgreifen einer zu der Größe des von dem jeweiligen Triebstrang übertragenen Drehmoments korrespondierenden und durch die Schrägverzahnung bewirkten Axialkraft aufweist, und wobei der Lastverteilungsausgleicher eingerichtet ist, die jeweiligen Axialkräfte der Triebstränge bevorzugt kontinuierlich oder getaktet miteinander zu vergleichen und, wenn die Axialkräfte der Triebstränge wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine axiale Kompensationskraft zu erzeugen, so dass die Größendifferenz der Axialkräfte bevorzugt kontinuierlich oder getaktet ausgeglichen wird.According to yet another embodiment of the gear arrangement according to the invention, each gear has a helical toothing, wherein the load distribution transducer has on each driveline a Axialkraftaufnehmer for preferably continuous or clocked tapping a corresponding to the size of the torque transmitted by the respective driveline torque and caused by the helical toothing axial force, and wherein the load distribution compensator is adapted to compare the respective axial forces of the drive trains preferably continuously or clocked with each other and, if the axial forces of the drive trains at least an amount difference to each other to produce at least one axial compensation force, so that the size difference of the axial forces is preferably compensated continuously or clocked ,

Bei der so gebildeten Lastverteilungswaage mittels schrägverzahnten Zahnrädern sollen die Schrägverzahnungen so ausgelegt sein, dass an jedem Triebstrang eine resultierende Axialkraft übrig bleibt. Werden die resultierenden Axialkräfte der Triebstränge gleich gehalten, so überträgt jeder Triebstrang größenmäßig das gleiche Drehmoment. Die Herstellung des Gleichgewichtes der Axialkräfte kann z. B. mechanisch (z. B. mittels Hebel und/oder mittels einer Federanordnung und/oder mittels Elastizitäten), elektrisch (z. B. mittels Piezo-Sensoren und Piezo-Aktoren), hydraulisch (z. B. mittels mehrerer hydraulischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) und/oder pneumatisch (z. B. mittels mehrerer pneumatischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) erfolgen.In the load distribution scale formed by helical gears thus formed, the helical gears should be designed so that a resultant axial force is left on each drive train. If the resulting axial forces of the drive trains are kept the same, then each drive train transmits the same torque in terms of size. The preparation of the equilibrium of the axial forces can z. Mechanically (eg by means of a lever and / or by means of a spring arrangement and / or by means of elasticities), electrically (eg by means of piezo sensors and piezoactuators), hydraulically (eg by means of a plurality of hydraulic piston actuators). Cylinder arrangements) and / or pneumatically (eg by means of several pneumatic piston-cylinder arrangements) take place.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung weist jeder Triebstrang einen Umlaufgetriebeabschnitt auf, der eingerichtet ist, um eine Drehachse des Triebstrangs begrenzt zu rotieren und dabei eine zu der Größe eines von dem jeweiligen Triebstrang übertragenen Drehmoments korrespondierende Umfangskraft zu erzeugen, wobei der Lastverteilungsaufnehmer an dem Umlaufgetriebeabschnitt jedes Triebstrangs einen Umfangskraftaufnehmer zum bevorzugt kontinuierlichen oder getakteten Abgreifen der Umfangskraft aufweist, und wobei der Lastverteilungsausgleicher eingerichtet ist, die jeweiligen Umfangskräfte der Umlaufgetriebeabschnitte bevorzugt kontinuierlich oder getaktet miteinander zu vergleichen und, wenn die Umfangskräfte der Umlaufgetriebeabschnitte wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine umfängliche Kompensationskraft zu erzeugen, sodass die Größendifferenz der Umfangskräfte bevorzugt kontinuierlich oder getaktet ausgeglichen wird.According to a further embodiment of the transmission assembly according to the invention, each driveline has an epicyclic gear section configured to rotate limitedly a rotational axis of the driveline and thereby generate a circumferential force corresponding to the magnitude of a torque transmitted by the respective driveline, the load distribution transducers on the epicyclic gear section each drivetrain comprises a peripheral load receiver for preferably continuous or clocked tapping of the circumferential force, and wherein the load distribution equalizer is arranged to compare the respective peripheral forces of the epicyclic gear portions preferably continuously or clocked with each other and, if the peripheral forces of the epicyclic gear portions have at least an amount difference, at least one circumferential one To generate compensating force, so that the size difference of the circumferential forces preferably ode continuously r clocked balanced.

Bei der so gebildeten Lastverteilungswaage mittels Umlaufgetriebeabschnitten überträgt bei gleichen Umfangskräften der Triebstränge jeder Triebstrang größenmäßig das gleiche Drehmoment. Die Herstellung des Gleichgewichtes der Umfangskräfte kann z. B. mechanisch (z. B. mittels Hebel und/oder mittels einer Federanordnung und/oder mittels Elastizitäten), elektrisch (z. B. mittels Piezo-Sensoren und Piezo-Aktoren), hydraulisch (z. B. mittels mehrerer hydraulischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) und/oder pneumatisch (z. B. mittels mehrerer pneumatischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) erfolgen.In the load distribution scale thus formed by means of epicyclic gear sections transmits at the same peripheral forces of the drive trains each drivetrain in terms of size the same torque. The preparation of the balance of the circumferential forces can, for. Mechanically (eg by means of a lever and / or by means of a spring arrangement and / or by means of elasticities), electrically (eg by means of piezo sensors and piezoactuators), hydraulically (eg by means of a plurality of hydraulic piston actuators). Cylinder arrangements) and / or pneumatically (eg by means of several pneumatic piston-cylinder arrangements) take place.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung sind die Triebstränge um eine gemeinsame zentrale Drehachse drehbar gelagert, so dass jeder Triebstrang eingerichtet ist, eine zu der Größe eines von dem jeweiligen Triebstrang übertragenen Drehmoments korrespondierende Umfangskraft zu erzeugen, wobei der Lastverteilungsaufnehmer an jedem Triebstrang einen Umfangskraftaufnehmer zum bevorzugt kontinuierlichen oder getakteten Abgreifender Umfangskraft aufweist, und wobei der Lastverteilungsausgleicher eingerichtet ist, die jeweiligen Umfangskräfte der Triebstränge bevorzugt kontinuierlich oder getaktet miteinander zu vergleichen und, wenn die Umfangskräfte der Triebstränge wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine umfängliche Kompensationskraft zu erzeugen, so dass die Größendifferenz der Umfangskräfte bevorzugt kontinuierlich oder getaktet ausgeglichen wird.According to yet another embodiment of the transmission arrangement according to the invention, the drive trains are rotatably mounted about a common central axis of rotation, so that each drive train is adapted to generate a corresponding to the size of a torque transmitted from the respective drive train circumferential force, wherein the load distribution sensor on each drive train a Umfangskraftaufnehmer for preferably continuously or clocked Abgreifender the circumferential force, and wherein the load distribution equalizer is arranged to compare the respective peripheral forces of the drive trains preferably continuously or clocked together and, if the circumferential forces of the drive trains at least an amount difference in size to each other, at least one circumferential compensation force generate, so that the size difference of the circumferential forces is preferably balanced continuously or clocked.

Bei der so gebildeten Lastverteilungswaage mittels gemeinsamer zentraler Drehachse überträgt bei gleichen Umfangskräften der Triebstränge jeder Triebstrang größenmäßig das gleiche Drehmoment. Die Herstellung des Gleichgewichtes der Umfangskräfte kann z. B. mechanisch (z. B. mittels Hebel und/oder mittels einer Federanordnung und/oder mittels Elastizitäten), elektrisch (z. B. mittels Piezo-Sensoren und Piezo-Aktoren), hydraulisch (z. B. mittels mehrerer hydraulischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) und/oder pneumatisch (z. B. mittels mehrerer pneumatischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) erfolgen. Die gemeinsame zentrale Drehachse kann z. B. durch ein gelenkiges Getriebegehäuse realisiert sein.With the load distribution scale formed in this way by means of a common central axis of rotation transmits the same torque in terms of size for the same circumferential forces of the drive trains of each drive train. The preparation of the balance of the circumferential forces can, for. Mechanically (eg by means of a lever and / or by means of a spring arrangement and / or by means of elasticities), electrically (eg by means of piezo sensors and piezoactuators), hydraulically (eg by means of a plurality of hydraulic piston actuators). Cylinder arrangements) and / or pneumatically (eg by means of several pneumatic piston-cylinder arrangements) take place. The common central axis of rotation z. B. be realized by a hinged gear housing.

Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung ist jeder Triebstrang als Planetenradanordnung ausgebildet, wobei umfänglich der gemeinsamen zentralen Drehachse benachbarte Triebstränge über ein jeweiliges Federelement mechanisch miteinander verbunden sind, so dass die Gesamtheit der Federelemente sowohl als Lastverteilungsaufnehmer als auch als Lastverteilungsausgleicher wirkt.According to yet another embodiment of the transmission arrangement according to the invention each drive train is designed as a planetary gear, wherein circumferentially the common central axis of rotation adjacent drive trains are mechanically interconnected via a respective spring element, so that the entirety of the spring elements acts both as Lastverteilungsaufnehmer and as load distribution compensator.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird bereitgestellt ein Drehmoment-Ausgleichverfahren zum Vergleichmäßigen von von Triebsträngen einer Getriebeanordnung gemäß einer, mehreren oder allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung in jeder denkbaren Kombination übertragenen Drehmomenten, bei welchem Verfahren im Betrieb an jedem Triebstrang bevorzugt kontinuierlich oder getaktet eine zu der Größe eines von dem jeweiligen Triebstrang übertragenen Drehmoments korrespondierende Kraft abgegriffen wird; die jeweiligen Kräfte der Triebstränge bevorzugt kontinuierlich oder getaktet miteinander verglichen werden; und, wenn die Kräfte der Triebstränge wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine Kompensationskraft erzeugt wird, so dass die Größendifferenz bevorzugt kontinuierlich oder getaktet ausgeglichen wird.According to a second aspect of the invention, there is provided a torque balancing method for smoothing torques transmitted by powertrains of a transmission assembly in any conceivable combination according to one, several or all of the above-described embodiments, in which method in operation preferably continuously or clocked on each driveline the force corresponding to the magnitude of a torque transmitted by the respective driveline is tapped; the respective forces of the drive trains are preferably compared continuously or clocked compared with each other; and, if the forces of the drive trains have at least a quantitative difference in size to each other, at least one compensation force is generated, so that the size difference is preferably compensated continuously or clocked.

Durch den Ausgleich jeglicher Größendifferenz der Kräfte und damit der übertragenen Drehmomente kann sicher gewährleistet werden, dass es nicht zu Schieflasten in der Getriebeanordnung kommt. D. h., das erfindungsgemäße Drehmoment-Ausgleichverfahren sorgt dafür, dass nicht ein Triebstrang der Getriebeanordnung einen größeren Anteil des Gesamtdrehmoments als ein anderer Triebstrang der Getriebeanordnung trägt.By compensating any size difference of the forces and thus the transmitted torque can be reliably ensured that it does not cause unbalanced loads in the gear assembly. That is, the torque balancing method of the present invention ensures that not one driveline of the transmission assembly carries a greater portion of the total torque than another driveline of the transmission assembly.

Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäß erzielten kontinuierlich gleichmäßigen Drehmomentverteilung sind, dass Überdimensionierungen der einzelnen Triebstränge vermieden werden können und eine gegebene Auslegung bzw.Substantial advantages of the invention achieved continuously uniform torque distribution are that oversizing of the individual drive trains can be avoided and a given interpretation or

Dimensionierung durch die gleichmäßige Drehmomentverteilung optimal ausgenutzt werden kann.Dimensioning can be optimally utilized by the uniform torque distribution.

Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung – soweit dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert sein können.The invention expressly extends to such embodiments, which are not given by combinations of features of explicit back references of the claims, whereby the disclosed features of the invention - as far as is technically feasible - can be combined with each other.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.In the following the invention will be described in more detail by means of preferred embodiments and with reference to the attached figures.

1 zeigt eine schematische Ansicht des grundsätzlichen Aufbaus einer Getriebeanordnung mit Leistungsverzweigung. 1 shows a schematic view of the basic structure of a transmission arrangement with power split.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer Getriebeanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a schematic view of a transmission arrangement according to a first embodiment of the invention.

3 zeigt eine schematische Ansicht einer Getriebeanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a schematic view of a transmission arrangement according to a second embodiment of the invention.

4 zeigt eine schematische Ansicht einer Getriebeanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung 4 shows a schematic view of a transmission arrangement according to a third embodiment of the invention

In 1 ist in schematischer Ansicht der grundsätzliche Aufbau einer Getriebeanordnung 1 mit Leistungsverzweigung gezeigt.In 1 is a schematic view of the basic structure of a gear assembly 1 shown with power split.

Die Getriebeanordnung 1 weist einen Antrieb 10 und einem Abtrieb 20 sowie einen ersten Triebstrang 30 und einen zweiten Triebstrang 40 auf. Die beiden Triebstränge 30, 40 sind gleich bzw. identisch ausgebildet und funktionell parallel geschaltet. Jeder Triebstrang 30, 40 weist einen mit dem Antrieb 10 in Triebverbindung stehenden Strangeingang 30a bzw. 40a und einen mit dem Abtrieb 20 in Triebverbindung stehenden Strangausgang 30b bzw. 40b auf.The gear arrangement 1 has a drive 10 and a downforce 20 and a first drivetrain 30 and a second drive train 40 on. The two drive trains 30 . 40 are the same or identical and functionally connected in parallel. Every drive train 30 . 40 has one with the drive 10 in drive connection standing entrance 30a respectively. 40a and one with the output 20 in drive connection strand output 30b respectively. 40b on.

Der erste Triebstrang 30 weist ein rechtssteigend schrägverzahntes Eingangszahnrad 31 und ein rechtssteigend schrägverzahntes Ausgangszahnrad 32 auf, die über eine Triebwelle 33 miteinander in Triebverbindung stehen.The first drive train 30 has a right rising helical input gear 31 and a right ascending helical output gear 32 up, over a shoot shaft 33 in communication with each other.

Der zweite Triebstrang 40 weist ein rechtssteigend schrägverzahntes Eingangszahnrad 41 und ein rechtssteigend schrägverzahntes Ausgangszahnrad 42 auf, die über eine Triebwelle 43 miteinander in Triebverbindung stehen. The second drive train 40 has a right rising helical input gear 41 and a right ascending helical output gear 42 up, over a shoot shaft 43 in communication with each other.

Der Antrieb 10 weist eine Antriebswelle 11 und ein linkssteigend schrägverzahntes Antriebszahnrad 12 auf, das mit den beiden Eingangszahnrädern 31, 41 der beiden Triebstränge 30, 40 in Triebverbindung steht. Der Abtrieb 20 weist eine Abtriebswelle 21 und ein linkssteigend schrägverzahntes Abtriebszahnrad 22 auf, das mit den beiden Ausgangszahnrädern 32, 42 der beiden Triebstränge 30, 40 in Triebverbindung steht.The drive 10 has a drive shaft 11 and a left-hand helical drive gear 12 on, with the two input gears 31 . 41 the two drive trains 30 . 40 in drive connection stands. The downforce 20 has an output shaft 21 and a left-hand helical output gear 22 on, with the two output gears 32 . 42 the two drive trains 30 . 40 in drive connection stands.

Die entsprechenden Drehrichtungen der einzelnen Zahnräder der Triebstränge sind durch Pfeile R1, R2 angegeben.The corresponding directions of rotation of the individual gears of the drive trains are indicated by arrows R1, R2.

Die mit der Getriebeanordnung 1 zu übertragende Gesamtleistung bzw. das damit zu übertragende Gesamtdrehmoment M_D wird an den Eingriffspunkten des Antriebszahnrades 12 mit den beiden Eingangszahnrädern 31, 41 auf die beiden Triebstränge 30, 40 aufgeteilt und an den Eingriffspunkten des Abtriebszahnrades 22 mit den beiden Ausgangszahnrädern 32, 42 wieder zu der Gesamtleistung. bzw. dem Gesamtdrehmoment M_D summiert.The with the gear assembly 1 Total power to be transmitted or the total torque M _D to be transmitted is determined at the engagement points of the drive gear 12 with the two input gears 31 . 41 on the two drive trains 30 . 40 divided and at the engagement points of the output gear 22 with the two output gears 32 . 42 back to the overall performance. or the total torque M _D summed.

2 zeigt nun eine schematische Ansicht einer Getriebeanordnung 1a gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebeanordnung 1a gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist bis auf einige Unterschiede identisch mit der in 1 gezeigten Getriebeanordnung 1. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden nur die Unterschiede zu dem in 1 gezeigten grundsätzlichen Aufbau aufgezeigt, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. 2 now shows a schematic view of a transmission arrangement 1a according to a first embodiment of the invention. The gear arrangement 1a according to the first embodiment of the invention is identical to the in 1 shown gear arrangement 1 , In order to avoid repetition, only the differences to the in 1 shown basic structure, wherein the same or similar components are designated by the same reference numerals.

Bei der in 2 gezeigten Getriebeanordnung 1a sind die Schrägverzahnungen des Eingangszahnrads 31, 41 und des Ausgangszahnrads 32, 42 jedes Triebstrangs 30, 40 so ausgelegt, dass an jedem Triebstrang 30, 40 eine in einer Axialrichtung AR wirkende resultierende Axialkraft übrig bleibt.At the in 2 shown gear arrangement 1a are the helical gears of the input gear 31 . 41 and the output gear 32 . 42 each drivetrain 30 . 40 designed so that on each driveline 30 . 40 a resultant axial force acting in an axial direction AR remains.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, diese resultierenden Axialkräfte der Triebstränge 30, 40 gleich zu halten, so dass jeder Triebstrang 30, 40 größenmäßig das gleiche Drehmoment überträgt. Mit anderen Worten wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung eine Lastverteilungswaage mittels schrägverzahnten Zahnrädern realisiert.According to the invention, it is provided that these resulting axial forces of the drive trains 30 . 40 the same, so each drivetrain 30 . 40 the same torque transmits the same size. In other words, according to this embodiment of the invention, a load distribution balance is realized by means of helical gears.

Zu diesem Zweck weist die in 2 gezeigte Getriebeanordnung 1a einen Lastverteilungsaufnehmer 50, 60 sowie einen Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 auf.For this purpose, the in 2 shown gear arrangement 1a a load distribution transducer 50 . 60 and a load balancer 70 . 80 . 90 on.

Der Lastverteilungsaufnehmer 50, 60 ist mit jedem der Triebstränge 30, 40 verbunden und ist eingerichtet, kontinuierlich an jedem Triebstrang 20, 30 eine zu der Größe eines von dem jeweiligen Triebstrang 20, 30 übertragenen Drehmoments korrespondierende und durch die Schrägverzahnung bewirkte Axialkraft abzugreifen.The load distribution transducer 50 . 60 is with each of the powertrains 30 . 40 connected and is set up, continuously on each drivetrain 20 . 30 one to the size of one of each drivetrain 20 . 30 transmitted torque corresponding and tapped by the helical toothing axial force.

Zu diesem Zweck weist der Lastverteilungsaufnehmer 50, 60 an dem Strangausgang 30b des ersten Triebstrangs 30 zum Abgreifen der Kraft einen Axialkraftaufnehmer 50 in Form eines Piezo-Sensors auf. Der Axialkraftaufnehmer 50 des ersten Triebstrangs 30 ist in ein axial verstellbares Drucklager 51 integriert,For this purpose, the load distribution transducer 50 . 60 at the strand exit 30b of the first drivetrain 30 to pick up the force an Axialkraftaufnehmer 50 in the form of a piezo sensor. The Axialkraftaufnehmer 50 of the first drivetrain 30 is in an axially adjustable thrust bearing 51 integrated,

welches die Triebwelle 33 des ersten Triebstrangs 30 axial abstützt. Ferner weist der Lastverteilungsaufnehmer 50, 60 an dem Strangausgang 40b des zweiten Triebstrangs 40 zum Abgreifen der Kraft einen Axialkraftaufnehmer 60 in Form eines Piezo-Sensors auf. Der Axialkraftaufnehmer 60 des zweiten Triebstrangs 40 ist in ein axial verstellbares Drucklager 61 integriert, welches die Triebwelle 43 des zweiten Triebstrangs 40 axial abstützt.which is the shoot shaft 33 of the first drivetrain 30 axially supported. Furthermore, the load distribution transducer has 50 . 60 at the strand exit 40b of the second drivetrain 40 to pick up the force an Axialkraftaufnehmer 60 in the form of a piezo sensor. The Axialkraftaufnehmer 60 of the second drivetrain 40 is in an axially adjustable thrust bearing 61 integrated, which is the drive shaft 43 of the second drivetrain 40 axially supported.

Der Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 ist mit dem Lastverteilungsaufnehmer 50, 60 verbunden und ist eingerichtet, die jeweiligen Axialkräfte der Triebstränge 30, 40 kontinuierlich miteinander zu vergleichen und, wenn die Axialkräfte der Triebstränge 30, 40 wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine axiale Kompensationskraft zu erzeugen, so dass die Größendifferenz kontinuierlich ausgeglichen wird. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung weist der Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 zum Erzeugen der wenigstens einen Kompensationskraft eine auf die Triebstränge 30, 40 aktiv wirkende Stellgliedanordnung 70, 80 auf.The load balancer 70 . 80 . 90 is with the load distribution transducer 50 . 60 connected and is set up, the respective axial forces of the drive trains 30 . 40 continuously compare with each other and, if the axial forces of the drive trains 30 . 40 at least have a quantitative difference in size to each other to produce at least one axial compensation force, so that the size difference is continuously compensated. According to this embodiment of the invention, the load distribution compensator 70 . 80 . 90 for generating the at least one compensation force on the drive trains 30 . 40 Actively acting actuator arrangement 70 . 80 on.

Genauer gesagt weist der Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 an dem Strangausgang 30b des ersten Triebstrangs 30 ein aktives Stellglied 70 in Form eines in das Drucklager 51 integrierten Piezo-Aktors auf. Ferner weist der Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 an dem Strangausgang 40b des zweiten Triebstrangs 40 ein aktives Stellglied 80 in Form eines in das Drucklager 61 integrierten Piezo-Aktors auf.More specifically, the load balancer has 70 . 80 . 90 at the strand exit 30b of the first drivetrain 30 an active actuator 70 in the form of one in the thrust bearing 51 integrated piezo actuator. Furthermore, the load distribution compensator 70 . 80 . 90 at the strand exit 40b of the second drivetrain 40 an active actuator 80 in the form of one in the thrust bearing 61 integrated piezo actuator.

Wie aus 2 ersichtlich, ist das Stellglied 70 des ersten Triebstrangs 30 mechanisch mit dem Axialkraftaufnehmer 50 des ersten Triebstrangs 30 verbunden und ist das Stellglied 80 des zweiten Triebstrangs 40 mechanisch mit dem Axialkraftaufnehmer 60 des zweiten Triebstrangs 40 verbunden.How out 2 can be seen, is the actuator 70 of the first drivetrain 30 mechanically with the axial force transducer 50 of the first drivetrain 30 connected and is the actuator 80 of the second drivetrain 40 mechanically with the axial force transducer 60 of the second drivetrain 40 connected.

Außerdem sind sowohl die Axialkraftaufnehmer 50, 60 als auch die Stellglieder 70, 80 beider Triebstränge 30, 40 elektrisch mit einer Steuervorrichtung 90 verbunden, welche eingerichtet ist, die jeweilige gemessene Axialkraft repräsentierende elektrische Signale der Axialkraftaufnehmer 50, 60 kontinuierlich miteinander zu vergleichen und, wenn die Kräfte der Triebstränge 30, 40 wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, ein elektrisches Signal an eines der Stellglieder 70, 80 auszugeben, so dass dieses eine die Größendifferenz ausgleichende axiale Kompensationskraft auf die Triebwelle 33, 43 des betreffenden Triebstrangs 30, 40 ausübt. In addition, both the Axialkraftaufnehmer 50 . 60 as well as the actuators 70 . 80 both drive trains 30 . 40 electrically with a control device 90 connected, which is arranged, the respective measured axial force representing electrical signals of Axialkraftaufnehmer 50 . 60 continuously compare with each other and when the forces of the drive trains 30 . 40 at least have a quantitative difference in size to each other, an electrical signal to one of the actuators 70 . 80 output so that this one the size difference compensating axial compensation force on the drive shaft 33 . 43 of the relevant drive train 30 . 40 exercises.

Diese axiale Kompensationskraft führt zu einer axialen Verlagerung des betreffenden Triebstrangs 30 bzw. 40 relativ zum Antriebszahnrad 12, zum Abtriebszahnrad 22, und zum anderen Triebstrang 40 bzw. 30 und damit zur Änderung der Zahneingriffsverhältnisse und dadurch der Drehmomentverteilung an den Eingriffspunkten.This axial compensation force leads to an axial displacement of the relevant drive train 30 respectively. 40 relative to the drive gear 12 , to the output gear 22 , and on the other powertrain 40 respectively. 30 and thus to change the meshing conditions and thereby the torque distribution at the engagement points.

Obwohl in 2 nicht gezeigt, kann gemäß Varianten der ersten Ausführungsform der Erfindung die Herstellung des Gleichgewichtes der Axialkräfte z. B. auch mechanisch (z. B. mittels Hebel und/oder mittels einer Federanordnung und/oder mittels Elastizitäten), hydraulisch (z. B. mittels mehrerer hydraulischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) und/oder pneumatisch (z. B. mittels mehrerer pneumatischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) erfolgen.Although in 2 not shown, according to variants of the first embodiment of the invention, the production of the balance of the axial forces z. B. also mechanically (eg., By means of lever and / or by means of a spring arrangement and / or by means of elasticities), hydraulically (eg. By means of several hydraulic piston-cylinder arrangements) and / or pneumatically (eg pneumatic piston-cylinder arrangements) take place.

3 zeigt nun eine schematische Ansicht einer Getriebeanordnung 1b gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebeanordnung 1b gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist bis auf einige Unterschiede identisch mit den in 1 und 2 gezeigten Getriebeanordnungen 1 und 1a. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden nur die Unterschiede zu den in 1 und 2 gezeigten Getriebeanordnungen 1, 1a aufgezeigt, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. 3 now shows a schematic view of a transmission arrangement 1b according to a second embodiment of the invention. The gear arrangement 1b According to the second embodiment of the invention is identical to those in 1 and 2 shown gear assemblies 1 and 1a , In order to avoid repetition, only the differences to those in 1 and 2 shown gear assemblies 1 . 1a shown, wherein the same or similar components are designated by the same reference numerals.

Die in 3 gezeigte Getriebeanordnung 1b weist an jedem Triebstrang 30, 40 einen Umlaufgetriebeabschnitt 34, 44 auf, der eingerichtet ist, begrenzt um eine Drehachse des betreffenden Triebstrangs 30, 40 zu rotieren und dabei eine zu der Größe eines von dem jeweiligen Triebstrang 30, 40 übertragenen Drehmoments korrespondierende Umfangskraft zu erzeugen. Wie aus 3 ersichtlich, ist die Drehachse von der Triebwelle 33 bzw. 43 des jeweiligen Triebstrangs 30, 40 gebildet.In the 3 shown gear arrangement 1b points to each drive train 30 . 40 a planetary gear section 34 . 44 which is set up, limited to a rotation axis of the relevant drive train 30 . 40 to rotate while one to the size of one of the respective drive train 30 . 40 transmitted torque to generate corresponding circumferential force. How out 3 can be seen, the axis of rotation of the drive shaft 33 respectively. 43 of the respective drive train 30 . 40 educated.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, die Umfangskräfte der Triebstränge 30, 40 gleich zu halten, so dass jeder Triebstrang 30, 40 größenmäßig das gleiche Drehmoment überträgt. Mit anderen Worten wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung eine Lastverteilungswaage mittels Umlaufgetriebeabschnitten 34, 44 realisiert.According to the invention, the circumferential forces of the drive trains are provided 30 . 40 the same, so each drivetrain 30 . 40 the same torque transmits the same size. In other words, according to this embodiment of the invention, a load distribution balance will be provided by means of epicyclic gear sections 34 . 44 realized.

Der Umlaufgetriebeabschnitt 34 des ersten Triebstrangs 30 weist ein geradverzahntes erstes Sonnenrad 35a, das mit der Triebwelle 33 des ersten Triebstrangs 30 in Triebverbindung steht, ein geradverzahntes zweites Sonnenrad 35b, das über eine Hohlwelle (nicht separat bezeichnet) mit dem drehbar auf der Triebwelle 33 des ersten Triebstrangs 30 gelagerten Eingangszahnrad 31 des ersten Triebstrangs 30 in Triebverbindung steht, einen Planetenträger 36, der drehbar an der Triebwelle 33 des ersten Triebstrangs 30 gelagert ist, sowie ein geradverzahntes erstes Planetenrad 37a und ein geradverzahntes zweites Planetenrad 37b auf, die miteinander in Triebverbindung stehend drehbar an dem Planetenträger 36 gelagert sind. Das erste Planetenrad 37a steht mit dem ersten Sonnenrad 35a in Zahneingriff, und das zweite Planetenrad 37b steht mit dem zweiten Sonnenrad 35b in Zahneingriff.The epicyclic gear section 34 of the first drivetrain 30 has a spur geared first sun gear 35a that with the drive shaft 33 of the first drivetrain 30 is in drive connection, a straight toothed second sun gear 35b , which has a hollow shaft (not separately designated) with the rotatable on the drive shaft 33 of the first drivetrain 30 mounted input gear 31 of the first drivetrain 30 is in drive connection, a planet carrier 36 that rotates on the drive shaft 33 of the first drivetrain 30 is stored, and a straight toothed first planetary gear 37a and a spur geared second planetary gear 37b on, standing in drive connection rotatably mounted on the planet carrier 36 are stored. The first planetary gear 37a stands with the first sun wheel 35a in mesh, and the second planetary gear 37b stands with the second sun gear 35b in meshing.

Der Umlaufgetriebeabschnitt 44 des zweiten Triebstrangs 40 weist ein geradverzahntes erstes Sonnenrad 45a, das mit der Triebwelle 43 des zweiten Triebstrangs 40 in Triebverbindung steht, ein geradverzahntes zweites Sonnenrad 45b, das über eine Hohlwelle (nicht separat bezeichnet) mit dem drehbar auf der Triebwelle 43 des zweiten Triebstrangs 40 gelagerten Eingangszahnrad 41 des zweiten Triebstrangs 40 in Triebverbindung steht, einen Planetenträger 46, der drehbar an der Triebwelle 43 des zweiten Triebstrangs 40 gelagert ist, sowie ein geradverzahntes erstes Planetenrad 47a und ein geradverzahntes zweites Planetenrad 47b auf, die miteinander in Triebverbindung stehend drehbar an dem Planetenträger 46 gelagert sind. Das erste Planetenrad 47a steht mit dem ersten Sonnenrad 45a in Zahneingriff, und das zweite Planetenrad 47b steht mit dem zweiten Sonnenrad 45b in Zahneingriff.The epicyclic gear section 44 of the second drivetrain 40 has a spur geared first sun gear 45a that with the drive shaft 43 of the second drivetrain 40 is in drive connection, a straight toothed second sun gear 45b , which has a hollow shaft (not separately designated) with the rotatable on the drive shaft 43 of the second drivetrain 40 mounted input gear 41 of the second drivetrain 40 is in drive connection, a planet carrier 46 that rotates on the drive shaft 43 of the second drivetrain 40 is stored, and a straight toothed first planetary gear 47a and a spur geared second planetary gear 47b on, standing in drive connection rotatably mounted on the planet carrier 46 are stored. The first planetary gear 47a stands with the first sun wheel 45a in mesh, and the second planetary gear 47b stands with the second sun gear 45b in meshing.

Im Unterschied zur Ausführungsform von 2 sind bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ein Lastverteilungsaufnehmer 50b, 60b und ein Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 in gegenüber, 2 leicht modifizierter Form an dem Umlaufgetriebeabschnitt 34, 44 jedes Triebstrangs 30, 40 vorgesehen.In contrast to the embodiment of 2 are at the in 3 shown embodiment, a load distribution transducer 50b . 60b and a load balancer 70 . 80 . 90 in opposite, 2 slightly modified form on the epicyclic gear section 34 . 44 each drivetrain 30 . 40 intended.

Genauer gesagt weist der Lastverteilungsaufnehmer 50b, 60b an dem Umlaufgetriebeabschnitt 34 des ersten Triebstrangs 30 einen Umfangskraftaufnehmer 50b und an dem Umlaufgetriebeabschnitt 44 des zweiten Triebstrangs 40 einen Umfangskraftaufnehmer 60b zum kontinuierlichen Abgreifen der jeweiligen Umfangskräfte auf. Die Umfangskraftaufnehmer 50b, 60b und die Stellglieder 70, 80 des Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 sind jeweils in ein verstellbares Drucklager (nicht gezeigt) integriert, welches den betreffenden Planetenträger 36, 46 gegen umfängliches Verdrehen abstützt.More specifically, the load distribution transducer has 50b . 60b on the epicyclic gear section 34 of the first drivetrain 30 a peripheral load cell 50b and at the epicyclic gear section 44 of the second drivetrain 40 a peripheral load cell 60b for continuously tapping the respective circumferential forces. The peripheral force sensors 50b . 60b and the actuators 70 . 80 of the load distribution equalizer 70 . 80 . 90 are each in an adjustable pressure bearing (not shown) integrated, which the respective planet carrier 36 . 46 supported against circumferential twisting.

Ansonsten sind der Lastverteilungsaufnehmer 50b, 60b und der Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß 2 ausgebildet, so dass hinsichtlich deren genauer Beschreibung auf die in Bezug auf 2 gemachten Angaben verwiesen wird.Otherwise, the load distribution transducer 50b . 60b and the load balancer 70 . 80 . 90 similar to the embodiment according to FIG 2 so that with regard to their detailed description on the in relation to 2 reference is made.

Der Lastverteilungsausgleicher 70, 80, 90 gemäß 3 ist somit eingerichtet, die jeweiligen Umfangskräfte der Umlaufgetriebeabschnitte 34, 44 kontinuierlich miteinander zu vergleichen und, wenn die Umfangskräfte der Umlaufgetriebeabschnitte 34, 44 wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine umfängliche Kompensationskraft zu erzeugen, so dass die Größendifferenz der Umfangskräfte kontinuierlich ausgeglichen wird.The load balancer 70 . 80 . 90 according to 3 is thus set, the respective peripheral forces of the epicyclic gear sections 34 . 44 continuously compare with each other and when the peripheral forces of the epicyclic gear sections 34 . 44 at least have a quantitative difference in size to each other to generate at least one circumferential compensation force, so that the size difference of the circumferential forces is continuously compensated.

Diese umfängliche Kompensationskraft führt zu einer Verdrehung des Planetenträgers 36 bzw. 46 des Umlaufgetriebeabschnitts 34, 44 des betreffenden Triebstrangs 30, 40 relativ zu dem anderen Planetenträger 46 bzw. 36 und somit zu einer Änderung der Zahneingriffsverhältnisse an den gemeinsamen Eingriffspunkten von schrägverzahntem Antriebszahnrad 12 und schrägverzahnten Eingangszahnrädern 31, 41 und dadurch zu einer Änderung der Drehmomentverteilung an den Eingriffspunkten.This extensive compensation force leads to a rotation of the planet carrier 36 respectively. 46 of the epicyclic gear section 34 . 44 of the relevant drive train 30 . 40 relative to the other planet carrier 46 respectively. 36 and thus to a change of the meshing conditions at the common points of engagement of helical drive gear 12 and helical input gears 31 . 41 and thereby to a change of the torque distribution at the engagement points.

Obwohl in 3 nicht gezeigt, kann gemäß Varianten der zweiten Ausführungsform der Erfindung die Herstellung des Gleichgewichtes der Umfangskräfte z. B. auch mechanisch (z. B. mittels Hebel und/oder mittels einer Federanordnung und oder mittels Elastizitäten), hydraulisch (z. B. mittels mehrerer hydraulischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) und/oder pneumatisch (z. B. mittels mehrerer pneumatischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) erfolgen.Although in 3 not shown, according to variants of the second embodiment of the invention, the production of the balance of the circumferential forces z. B. also mechanically (eg., By means of lever and / or by means of a spring arrangement and or by means of elasticities), hydraulically (eg. By means of several hydraulic piston-cylinder arrangements) and / or pneumatically (eg., By means of several pneumatic Piston-cylinder arrangements) take place.

4 zeigt nun eine schematische Ansicht einer Getriebeanordnung 1c gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebeanordnung 1c gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ist bis auf einige Unterschiede identisch mit der in 1 gezeigten Getriebeanordnung 1. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden nur die Unterschiede zu der in 1 gezeigten Getriebeanordnung 1 aufgezeigt, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. 4 now shows a schematic view of a transmission arrangement 1c according to a third embodiment of the invention. The gear arrangement 1c according to the third embodiment of the invention is identical to in 1 shown gear arrangement 1 , To avoid repetition, only the differences to those in 1 shown gear arrangement 1 shown, wherein the same or similar components are designated by the same reference numerals.

Bei der in 4 gezeigten Getriebeanordnung 1c sind die beiden Triebstränge 30, 40 um eine gemeinsame zentrale Drehachse D1 drehbar gelagert, so dass jeder Triebstrang 30, 40 eingerichtet ist, eine zu der Größe eines von dem jeweiligen Triebstrang 30, 40 übertragenen Drehmoments korrespondierende Umfangskraft zu erzeugen.At the in 4 shown gear arrangement 1c are the two drive trains 30 . 40 rotatably mounted about a common central axis of rotation D1, so that each driveline 30 . 40 is set, one to the size of one of the respective drive train 30 . 40 transmitted torque to generate corresponding circumferential force.

Gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ist die zentrale Drehachse D1 von einem Drehgelenk 100 eines gelenkigen Getriebegehäuses (nicht vollständig gezeigt) der Getriebeanordnung 1c gebildet, wobei die Triebwellen 33, 43 der beiden Triebstränge über per Drehlagerung daran befestigte jeweilige starre Hebel 38, 48 an dem Drehgelenk 100 angelenkt sind.According to the third embodiment of the invention, the central axis of rotation D1 of a rotary joint 100 an articulated gear housing (not fully shown) of the gear assembly 1c formed, with the drive shafts 33 . 43 the two drive trains via pivotally mounted thereto respective rigid levers 38 . 48 at the hinge 100 are articulated.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, die Umfangskräfte der Triebstränge 30, 40 gleich zu halten, so dass jeder Triebstrang 30, 40 größenmäßig das gleiche Drehmoment überträgt. Mit anderen Worten wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung eine Lastverteilungswaage mittels zentraler Drehachse realisiert.According to the invention, the circumferential forces of the drive trains are provided 30 . 40 the same, so each drivetrain 30 . 40 the same torque transmits the same size. In other words, according to this embodiment of the invention, a load distribution scale is realized by means of a central axis of rotation.

Zu diesem Zweck weist die in 4 gezeigte Getriebeanordnung 1c eine Lastverteilungs-Aufnahme-und-Ausgleichseinheit 110 auf, in der ein Lastverteilungsaufnehmer und ein Lastverteilungsausgleicher kombiniert sind.For this purpose, the in 4 shown gear arrangement 1c a load distribution receiving and balancing unit 110 in which a load distribution transducer and a load balancer are combined.

Die Lastverteilungs-Aufnahme-und-Ausgleichseinheit 110 weist an jedem Triebstrang 30, 40 ein als Zugfeder (auch Druckfedern könnten den Zweck erfüllen) ausgebildetes Federelement 111, 112 auf, das mit einem Ende dessen an der Triebwelle 33, 43 des zugehörigen Triebstrangs 30, 40 angelenkt ist. Die anderen Enden der beiden Federelemente 111, 112 sind jeweils an einem stationären Element festgelegt.The load distribution pick-up and compensation unit 110 points to each drive train 30 . 40 as a tension spring (compression springs could serve the purpose) formed spring element 111 . 112 on, with one end of that on the drive shaft 33 . 43 of the associated drive train 30 . 40 is articulated. The other ends of the two spring elements 111 . 112 are each fixed to a stationary element.

Wie aus 4 ersichtlich, sind die anderen Enden der beiden Federelemente 111, 112 über einen zu der Lastverteilungs-Aufnahme-und-Ausgleichseinheit 110 gehörenden starren Hebel oder Träger 113, der seinerseits an einem stationären Element 114 wie einem Trägergestell befestigt ist, miteinander verbunden.How out 4 seen, the other ends of the two spring elements 111 . 112 via a to the load distribution receiving and balancing unit 110 belonging rigid lever or carrier 113 which in turn is attached to a stationary element 114 as a support frame is attached, connected together.

Obwohl in 4 nicht gezeigt, könnte gemäß einer Variante der Hebel 113 über jeweilige Gestänge auch direkt an den beiden Triebsträngen 30, 40 angelenkt sein, wobei der Hebel 113 an einen mittig daran angeordneten Schwenklager ähnlich einer gleicharmigen Wippe oder Waage schwenkbar abgestützt wäre. Die Federelemente 111, 112 wären dann mit ihrem einen Ende auf der dem Gestänge gegenüberliegenden Seite des Hebels 113 an diesem angelenkt und mit ihrem anderen Ende an einem stationären Element angelenkt.Although in 4 not shown, according to a variant of the lever 113 via respective linkage also directly to the two drive trains 30 . 40 be hinged, with the lever 113 would be pivotally supported on a centrally arranged pivot bearing similar to a same-armed rocker or scale. The spring elements 111 . 112 would then be with one end on the side opposite the linkage side of the lever 113 hinged to this and hinged at its other end to a stationary element.

Wie aus 4 ersichtlich, wirken die Federelemente 111, 112 sowohl als Umfangskraftaufnehmer des Lastverteilungsaufnehmers zum kontinuierlichen Abgreifen der Umfangskraft als auch als Lastverteilungsausgleicher zum kontinuierlichen miteinander Vergleichen der jeweiligen Umfangskräfte der Triebstränge 30, 40, so dass, wenn die Umfangskräfte der Triebstränge 30, 40 wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine umfängliche Kompensationskraft in Form einer Federkraft erzeugt wird und damit die Größendifferenz der Umfangskräfte kontinuierlich ausgeglichen wird.How out 4 can be seen, the spring elements act 111 . 112 both as a peripheral load cell of the load distribution transducer for continuous tapping of the circumferential force and as Load balancer for continuously comparing the respective circumferential forces of the drive trains 30 . 40 , so if the circumferential forces of the drive trains 30 . 40 at least have a magnitude difference in size to each other, at least one circumferential compensation force is generated in the form of a spring force and thus the size difference of the circumferential forces is continuously compensated.

Im Betrieb der Getriebeanordnung 1c wird demnach bei ungleichmäßiger Drehmomentverteilung eines der Federelemente 111, 112 starker als das andere gedehnt, wodurch dieses starker gedehnte Federelement 111, 112 als Kompensationskraft eine betragsmäßig größere Federkraft auf die jeweils angelenkte Triebwelle 30, 40 ausübt und damit der Drehmomentungleichverteilung entgegenwirkt.In operation of the gear assembly 1c is therefore in uneven torque distribution of the spring elements 111 . 112 more stretched than the other, creating this more stretched spring element 111 . 112 as compensation force a magnitude greater spring force on each articulated drive shaft 30 . 40 exerts and thus counteracts the torque distribution.

Obwohl in 4 nicht gezeigt, kann gemäß Varianten der dritten Ausführungsform der Erfindung die Herstellung des Gleichgewichtes der Umfangskräfte z. B. auch elektrisch (z. B. mittels Piezo-Sensoren und Piezo-Aktoren), hydraulisch (z. B.Although in 4 not shown, according to variants of the third embodiment of the invention, the production of the balance of the circumferential forces z. B. also electrically (eg by means of piezo sensors and piezo actuators), hydraulically (eg.

mittels mehrerer hydraulischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) und/oder pneumatisch (z. B. mittels mehrerer pneumatischer Kolben-Zylinder-Anordnungen) erfolgen.by means of several hydraulic piston-cylinder arrangements) and / or pneumatically (for example by means of a plurality of pneumatic piston-cylinder arrangements).

Gemäß einer nicht gezeigten weiteren Variante der dritten Ausführungsform der Erfindung ist jeder Triebstrang als Planetenradanordnung ausgebildet ist, wobei umfänglich der gemeinsamen zentralen Drehachse D1 benachbarte Triebstränge über ein jeweiliges Federelement mechanisch miteinander verbunden sind, so dass die Gesamtheit der Federelemente sowohl als Lastverteilungsaufnehmer als auch als Lastverteilungsausgleicher wirkt.According to a not shown further variant of the third embodiment of the invention, each drive train is designed as Planetenradanordnung, wherein circumferentially the common central axis of rotation D1 adjacent drive trains are mechanically interconnected via a respective spring element, so that the entirety of the spring elements both as Lastverteilungsaufnehmer and as load distribution compensator acts.

Im Folgenden wird nun noch beschrieben ein Drehmoment-Ausgleichverfahren zum Vergleichmäßigen von von den Triebsträngen 30, 40 der Getriebeanordnungen 1a, 1b, 1c gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der Erfindung mit allen ihren Varianten übertragenen Drehmomenten.In the following, a torque compensation method for equalizing the drive trains will now be described 30 . 40 the gear assemblies 1a . 1b . 1c According to the first to third embodiments of the invention with all its variants transmitted torques.

In einer allgemeinsten Form wird demnach bei dem erfindungsgemäßen Drehmoment-Ausgleichverfahren im Betrieb an jedem Triebstrang 30, 40 kontinuierlich eine zu der Größe eines von dem jeweiligen Triebstrang 30, 40 übertragenen Drehmoments korrespondierende Kraft abgegriffen, werden die jeweiligen Kräfte der Triebstränge 30, 40 kontinuierlich miteinander verglichen und wird, wenn die Kräfte der Triebstränge 30, 40 wenigstens eine betragliche Größendifferenz zueinander aufweisen, wenigstens eine Kompensationskraft erzeugt, so dass die Größendifferenz kontinuierlich ausgeglichen wird.In the most general form, therefore, in the torque compensation method according to the invention in operation on each drive train 30 . 40 continuously one to the size of one of the respective powertrain 30 . 40 transmitted torque tapped corresponding force, the respective forces of the drive trains 30 . 40 continuously compared with each other and becomes when the forces of the drive trains 30 . 40 at least have a magnitude difference to each other, at least one compensation force generated so that the size difference is continuously compensated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Getriebeanordnungtransmission assembly
1a1a: Getriebeanordnungtransmission assembly
1b1b: Getriebeanordnungtransmission assembly
1c1c: Getriebeanordnungtransmission assembly
1010: Antriebdrive
1111: Antriebswelledrive shaft
1212: Antriebszahnraddrive gear
2020: Abtrieboutput
2121: Abtriebswelleoutput shaft
2222: Abtriebszahnradoutput gear
3030: Triebstrangdrive train
3030: StrangeigangStrangeigang
30b30b: Strangausgangtrain output
3131: Eingangszahnradinput gear
3232: Ausgangszahnradoutput gear
3333: Triebwelledrive shaft
3434: UmlaufgetriebeabschnittEpicyclic gear section
35a35a: Sonnenradsun
35b35b: Sonnenradsun
3636: Planetenträgerplanet carrier
37a37a: Planetenradplanet
37b37b: Planetenradplanet
3838: Hebellever
4040: Triebstrangdrive train
40a40a: Strangeingangtrain input
40b40b: Strangausgangtrain output
4141: Eingangszahnradinput gear
4242: Ausgangszahnradoutput gear
4343: Triebwelledrive shaft
4444: UmlaufgetriebeabschnittEpicyclic gear section
45a45a: Sonnenradsun
45b45b: Sonnenradsun
4646: Planetenträgerplanet carrier
47a47a: Planetenradplanet
47b47b: Planetenradplanet
4848: Hebellever
5050: Axialkraftaufnehmeraxial force
50b50b: UmfangskraftaufnehmerUmfangskraftaufnehmer
5151: Drucklagerthrust bearing
6060: Axialkraftaufnehmeraxial force
60b60b: UmfangskraftaufnehmerUmfangskraftaufnehmer
6161: Drucklagerthrust bearing
7070: Stellgliedactuator
8080: Stellgliedactuator
9090: Steuervorrichtungcontrol device
100100: Drehgelenkswivel
110110: Lastverteilungs-Aufnahme-und-AusgleichseinheitLoad Balancer pick-and-compensation unit
111111: Federelementspring element
112112: Federelementspring element
113113: Hebellever
114114: stationäres Elementstationary element
D1D1: Drehachseaxis of rotation
R1R1: Drehrichtungdirection of rotation
R2R2: Drehrichtungdirection of rotation
ARAR: Axialrichtungaxially
M_D M _D: Gesamtdrehmomenttotal torque

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004051306 A1 [0002]

Claims

Gear arrangement ( 1a ; 1b ; 1c ) with: a drive ( 10 ) and an output ( 20 ), at least two identical functionally parallel drive trains ( 30 . 40 ), each one with the drive ( 10 ) in drive connection standing input ( 30a . 40a ) and one with the output ( 20 ) in stranded strand outlet ( 30b . 40b ), a load distribution transducer with each of the drive trains ( 30 . 40 ) and that is set up, on each driveline ( 30 . 40 ) one to the size of one of the respective drive train ( 30 . 40 ) and a load distribution compensator, which is connected to the load distribution transducer and which is arranged, the respective forces of the drive trains ( 30 . 40 ) and when the forces of the drive trains ( 30 . 40 ) Have at least a magnitude difference in size to each other to generate at least one compensation force, so that the size difference is compensated.

Gear arrangement ( 1a . 1b . 1c ) according to claim 1, wherein the load distribution compensator for generating the at least one compensation force on the drive trains ( 30 . 40 ) Actuating actuator assembly has.

Gear arrangement ( 1a . 1b . 1c ) according to claim 1 or 2, wherein the load distribution compensator for generating the at least one compensation force on the drive trains ( 30 . 40 ) has effective elasticities.

Gear arrangement ( 1a . 1b . 1c ) according to one of claims 1 to 3, wherein the load distribution transducer for tapping the respective forces comprises at least one sensor.

Gear arrangement ( 1a . 1b . 1c ) according to one of claims 1 to 4, wherein the load distribution transducer for tapping the respective forces comprises at least one lever.

Gear arrangement ( 1a . 1b . 1c ) according to one of claims 1 to 5, wherein the respective drive connections between the drive trains ( 30 . 40 ), the drive ( 10 ) and the downforce ( 20 ) are realized in each case by mutual tooth engagement of two gears.

Gear arrangement ( 1a ) according to claim 6, wherein each gear has a helical toothing, wherein the load distribution transducer on each driveline ( 30 . 40 ) an axial force transducer ( 50 . 60 ) for picking up to the size of the of the respective drive train ( 30 . 40 ) and the load distribution compensator is arranged, the respective axial forces of the drive trains ( 30 . 40 ) and when the axial forces of the drive trains ( 30 . 40 ) Have at least an amount difference in size to each other to generate at least one axial compensation force, so that the size difference of the axial forces is compensated.

Gear arrangement ( 1b ) according to one of claims 1 to 6, wherein each drive train ( 30 . 40 ) an epicyclic gear section ( 34 . 44 ), which is adapted to a rotational axis of the drive train ( 30 . 40 ) to rotate limited and one to the size of one of the respective drive train ( 30 . 40 ) to generate corresponding circumferential force, wherein the load distribution transducer on the epicyclic gear section ( 34 . 44 ) of each drivetrain ( 30 . 40 ) a peripheral force transducer ( 50b . 60b ) for gripping the circumferential force, and wherein the load distribution equalizer is arranged, the respective peripheral forces of the epicyclic gear sections (FIG. 34 . 44 ) and when the circumferential forces of the epicyclic gear sections ( 34 . 44 ) have at least a magnitude difference in size to each other to produce at least one circumferential compensation force, so that the size difference of the peripheral forces is compensated.

Gear arrangement ( 1c ) according to one of claims 1 to 6, wherein the drive trains ( 30 . 40 ) are rotatably mounted about a common central axis of rotation (D1), so that each drive train (D1) 30 . 40 ), one to the size of one of the respective drive train ( 30 . 40 ) to generate corresponding circumferential force, wherein the load distribution transducer on each driveline ( 30 . 40 ) has a Umfangskraftaufnehmer for tapping the circumferential force, and wherein the load distribution equalizer is arranged, the respective peripheral forces of the drive trains ( 30 . 40 ) and when the peripheral forces of the drive trains ( 30 . 40 ) have at least a magnitude difference in size to each other to produce at least one circumferential compensation force, so that the size difference of the peripheral forces is compensated.

Gear arrangement ( 1c ) according to claim 9, wherein each driveline is formed as a planetary gear, and wherein circumferentially the common central axis of rotation (D1) adjacent drive trains via a respective spring element are mechanically interconnected, so that the totality of the spring elements acts both as a load distribution and as load balancer.

Torque balancing method for balancing drive trains ( 30 . 40 ) a gear arrangement ( 1a . 1b . 1c ) according to one of claims 1 to 10 transmitted torques, wherein: in operation on each driveline ( 30 . 40 ) one to the size of one of the respective drive train ( 30 . 40 ) transmitted torque corresponding tapping force, the respective forces of the drive trains ( 30 . 40 ) and when the forces of the drive trains ( 30 . 40 ) Have at least one magnitude difference in size to each other, at least one compensation force is generated, so that the size difference is compensated.