DE10321166A1

DE10321166A1 - Hydrostatic overriding gearing for output feeding or reduction in a drive train of motor vehicle, comprises a controllable solenoid valves which are provided in the first and/or second ducts

Info

Publication number: DE10321166A1
Application number: DE2003121166
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl.-Ing. Nett; Theodor Dipl.-Ing. Gaßmann; Michael HÖCK
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: DE10321166B4

Abstract

The overriding gearing comprises a controllable solenoid valves (65) which are provided in the first and/or second ducts (61,62). The external hydraulic engine (66) is connected to an input shaft (21) of the planetary gear.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Überlagerungsgetriebe zur Drehzahlveränderung oder Leistungsabnahme in einem Antriebsstrang, in dem eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle über das Getriebe verbunden sind. Mechanische Überlagerungsgetriebe, die diese Aufgabe erfüllen, sind beispielsweise aus der DE 199 07 890 C1 bekannt. Hierbei wird ein Glied eines Planetengetriebes mit einer elektrischen Maschine gekoppelt, die wahlweise im Motor- oder Generatorbetrieb gefahren werden kann. Das Überlagerungsgetriebe wird hierbei in einer bevorzugten Anwendung in einem Antriebsstrang eines mehrachsgetriebenen Fahrzeuges eingesetzt, wobei eine erste Antriebsachse ständig angetrieben wird und eine zweite Antriebsachse mit dieser über das Überlagerungsgetriebe verbunden ist und steuerbar mit über die elektrische Maschine gegenüber der ersten Antriebsachse erhöhter Drehzahl oder reduzierter Drehzahl angetrieben werden kann. Die Integration einer elektrischen Maschine in ein Differentialgetriebe ist hierbei relativ aufwendig und erhöht das Bauvolumen.The invention relates to a hydrostatic superimposition gearbox for changing the speed or power in a drive train in which an input shaft and an output shaft are connected via the gearbox. Mechanical superposition gears that perform this task are, for example, from the DE 199 07 890 C1 known. Here, a link of a planetary gear is coupled to an electrical machine that can be operated either in motor or generator mode. In a preferred application, the superimposition gearbox is used in a drive train of a multi-axle driven vehicle, a first drive axle being constantly driven and a second drive axle being connected to it via the superimposition gearbox and being controllable with increased or reduced speed over the electric machine compared to the first drive axle can be driven. The integration of an electrical machine in a differential gear is relatively complex and increases the volume.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Überlagerungsgetriebe mit vereinfachten Mitteln darzustellen. Die Lösung hierfür besteht in einem hydrostatischen Überlagerungsgetriebe zur Drehzahlveränderung in einem Antriebsstrang, in dem eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle über das Getriebe verbunden sind, umfassend ein Planetengetriebe, das einen Steg, ein Hohlrad, ein Sonnenrad und zumindest ein Planetenrad umfaßt, wobei eines der Glieder mit der Eingangswelle und ein zweites der Glieder mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist, und wobei der Steg im Bereich der Verzahnungseingriffe von Hohlrad, zumindest einem Planetenrad und Sonnenrad zumindest einen Füllkörper trägt, der die Zwi schenräume zwischen den Rädern zumindest weitgehend ausfüllt, wobei ein Kammersystem zwischen den Rädern und dem zumindest einen Füllkörper vollständig mit hydraulischem Medium gefüllt ist, und wobei erste Kanäle vorgesehen sind, die mit Bereichen des Kammersystems verbunden sind, die bei relativer Drehung von Eingangswelle und Ausgangswelle erhöhten Druck aufweisen, und zweite Kanäle vorgesehen sind, die mit Bereichen des Kammersystems verbunden sind, die bei der gleichen relativen Drehung von Eingangswelle und Ausgangswelle reduzierten Druck aufweisen, und wobei eine externe hydraulische Maschine vorgesehen ist, die mit einem ersten Anschluß mit den ersten Kanälen und mit einem zweiten Anschluß mit den zweiten Kanälen verbunden ist.Of these, based on the invention, the object of a superposition gear to represent with simplified means. The solution to this is a hydrostatic superposition gear for changing the speed in a powertrain in which an input shaft and an output shaft via the Gears are connected, comprising a planetary gear, the one Web, a ring gear, a sun gear and at least one planet gear, wherein one of the links with the input shaft and a second of the links is rotatably connected to the output shaft, and wherein the web in the area of the meshing engagements of the ring gear, at least one Planetary gear and sun gear carries at least one packing that between the inter mediate spaces the wheels at least largely filled in, with a chamber system between the wheels and the at least one Packing completely with hydraulic medium filled is, and being first channels are provided which are connected to areas of the chamber system, the increased pressure with relative rotation of the input shaft and output shaft have, and second channels are provided which are connected to areas of the chamber system, that at the same relative rotation of input shaft and output shaft have reduced pressure, and being an external hydraulic Machine is provided with a first connection with the first channels and with a second connection with the second channels connected is.

Gegenüber dem obengenannten Überlagerungsgetriebe ist hierbei eine deutliche Verkleinerung im Bauvolumen möglich, da die genannte externe hydraulische Maschine räumlich von dem Überlagerungsgetriebe getrennt eingesetzt werden kann. Auf diese Weise ergibt sich eine relativ frei einstellbare Drehmomentverteilung und Drehzahlverteilung zwischen der ersten Antriebsachse und der zweiten Antriebsachse im angegebenen Anwendungsfall. Bei vorgegebener Drehzahl und vorgegebenem Drehmoment an der Eingangswelle sind die Drehzahl und das Drehmoment an der Ausgangswelle stufenlos zu variieren. Daneben ist eine hydraulische Abkoppelung der zweiten Antriebsachse von der ersten Antriebsachse möglich.Compared to the above-mentioned superposition gear a significant reduction in the construction volume is possible here, because said external hydraulic machine spatially from the superposition gear can be used separately. In this way there is a relatively freely adjustable torque distribution and speed distribution between the first drive axle and the second drive axle in the specified application. At a given speed and a given Torque on the input shaft is the speed and torque to vary continuously on the output shaft. Next to it is a hydraulic one Decoupling the second drive axis from the first drive axis possible.

Ein Überlagerungsgetriebe der hiermit definierten Art ist durch die gewählte Form des Steges mit den Füllkörpern so ausgebildet, daß jeweils zwei miteinander im Eingriff befindliche Räder wie die Räder einer Zahnradpumpe in einem Gehäuse eingeschlossen sind. Aufgrund der Tatsache, daß das Kammersystem vollständig mit einem hydraulischen Medium gefüllt ist und daß das Gehäusesystem aus Steg und Füllkörper die Räder eng umschließt, findet eine Förderung oder Drosselung des hydraulischen Systems durch jeweils zwei miteinander im Eingriff befindliche Räder bei relativer derselben statt. Hierbei kann in Bewegungsrichtung der Verzahnungseingriffe in einem ersten Betriebsmodus eine Förderung des hydraulischen Mediums von einem Bereich niedrigeren Druckes vor dem Verzahnungseingriff zu einem Bereich höheren Druckes hinter dem Verzahnungseingriff stattfinden. In einem zweiten Betriebsmodus kann in Bewegungsrichtung der Verzahnungseingriffe ein Druckabbau des hydraulischen Mediums von einem Bereich höheren Druckes vor dem Verzah nungseingriff zu einem Bereich niedrigeren Druckes hinter dem Verzahnungseingriff stattfinden. Im erstgenannten Fall wird eine hydraulische Zahnradpumpe dargestellt, im zweiten Fall ein hydraulischer Zahnradmotor. Der entsprechende Modus wird dadurch vorgegeben, ob die externe hydraulische Maschine als mit der Zahnradpumpe verbundener Motor betrieben wird, oder ob die hydraulische Maschine als mit dem Zahnradmotor verbundene Pumpe betrieben wird. Die hydraulische Maschine kann eine vom übrigen System völlig unabhängige elektrische Antriebsquelle haben oder, wie bereits oben erwähnt, antriebsmäßig mit der Eingangswelle verbunden sein. In Ergänzung zu der externen hydraulischen Maschine können zusätzlich steuerbare Drosselventile oder Stellventile in den ersten Kanälen und/oder in den zweiten Kanälen vorgesehen sein, die zum Anschluß der externen hydraulischen Maschine an das hydraulisch arbeitende Planetengetriebe dienen. In diesem Fall kann bei z. B. konstantem Antrieb der hydraulischen Maschine eine Förderung des hydraulischen Mediums im Kurzschluß um die hydraulische Maschine bewirkt werden, während die ersten Kanäle und die zweiten Kanäle über die Drossel- oder Stellventile kurzgeschlossen werden und entweder vollständig freigeschaltet oder zunehmend gedrosselt werden.A superimposition gearbox of the type defined hereby is formed by the selected shape of the web with the packing elements in such a way that two wheels which are in engagement with one another are enclosed in a housing, like the wheels of a gear pump. Due to the fact that the chamber system is completely filled with a hydraulic medium and that the housing system consisting of the web and the filler body tightly encloses the wheels, the hydraulic system is promoted or throttled by two wheels that are in engagement with one another, in relative terms. In a first operating mode, the hydraulic medium can be conveyed from a region of lower pressure before the toothing engagement to a region of higher pressure behind the toothing engagement in the direction of movement of the toothing engagements. In a second operating mode, a decrease in pressure of the hydraulic medium from an area of higher pressure before the toothing engagement to an area of lower pressure behind the toothing engagement can take place in the direction of movement of the toothing engagements. In the former case, a hydraulic gear pump is shown, in the second case, a hydraulic gear motor. The corresponding mode is determined by whether the external hydraulic machine is operated as a motor connected to the gear pump or whether the hydraulic machine is operated as a pump connected to the gear motor. The hydraulic machine can have an electrical drive source that is completely independent of the rest of the system or, as already mentioned above, can be connected to the input shaft in terms of drive. In addition to the external hydraulic machine, controllable throttle valves or control valves can also be provided in the first channels and / or in the second channels, which serve to connect the external hydraulic machine to the hydraulically operating planetary gear. In this case, for. B. constant drive of the hydraulic machine, a promotion of the hydraulic medium in the short circuit around the hydraulic machine can be effected while the first channels and the second channels are short-circuited via the throttle or control valves and either fully activated or increasingly throttled.

Wird die externe hydraulische Maschine von der Eingangswelle des Planetengetriebes angetrieben, so ist das auf die zweite Antriebsachse übertragbare Drehmoment zwischen Null und dem an der Eingangswelle liegenden Drehmoment regelbar. Wird die externe hydraulische Maschine von einer elektrischen Maschine angetrieben, so ist unabhängig von dem in die Eingangswelle eingeleiteten Drehmoment das Drehmoment an der zweiten Antriebsachse darüber hinaus zu erhöhen oder an dieser Achse ein Bremsmoment aufzubauen.Becomes the external hydraulic machine from the input shaft of the planetary gear driven, that is transferable to the second drive axle Torque between zero and that on the input shaft Adjustable torque. Will the external hydraulic machine from driven by an electrical machine, so regardless of that torque introduced into the input shaft the second drive axle above it increase beyond or build up a braking torque on this axis.

In einer ersten bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß eine Eingangswelle mit dem Steg und eine Ausgangswelle mit dem Hohlrad drehfest verbunden ist. Hierbei kann der Steg gegenüber einem mit dem Hohlrad fest verbundenen Gehäuse flüssigkeitsdicht abgedichtet sein. Steg und Gehäuse schließen das Kammersystem nach außen ab. Die genannten ersten Kanäle können über eine erste Drehdurchführung an das Kammersystem angeschlossen sein, die genannten zweiten Kanäle über eine zweite Drehdurchführung.In a first preferred embodiment it is envisaged that a Input shaft with the web and an output shaft with the ring gear is rotatably connected. Here, the web can face one with the ring gear firmly sealed housing sealed liquid-tight his. The bridge and housing close it Chamber system to the outside from. The first channels mentioned can about a first rotary union be connected to the chamber system, said second channels via a second rotary union.

Nach einer zweiten Ausgestaltungsform ist eine Eingangswelle mit dem Steg und eine Ausgangswelle mit dem Sonnenrad drehfest verbunden. Hierbei kann ein mit dem Steg verbundenes Gehäuse gegenüber der Ausgangswelle flüssigkeitsdicht abgedichtet sein, wobei das Hohlrad im Gehäuse frei drehbar sein kann.To A second embodiment is an input shaft with the Web and an output shaft rotatably connected to the sun gear. in this connection a housing connected to the web can be sealed in a liquid-tight manner with respect to the output shaft be, the ring gear in the housing can be freely rotatable.

Ein bevorzugter Anwendungsfall der Erfindung besteht in einem Kraftfahrzeug mit einer ständig angetriebenen ersten Antriebsachse und einer bedarfsweise antreibbaren zweiten Antriebsachse mit einem Überlagerungsgetriebe der erfindungsgemäßen Art, wobei das Überlagerungsgetriebe in einem Antriebsstrang von einem Verzweigungsgetriebe zur bedarfsweise angetriebenen Achse angeordnet ist. Hierbei kann die externe hydraulische Maschine auch unmittelbar von einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs angetrieben werden.On A preferred application of the invention is in a motor vehicle with a constantly driven first drive axle and a second, which can be driven as required Drive axle with a superposition gear of the type according to the invention, being the superposition gear in a drivetrain from a branching gear to as needed driven axis is arranged. The external hydraulic Machine also directly from an internal combustion engine of the vehicle are driven.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.preferred embodiments of the invention are shown in the figures.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Überlagerungsgetriebe im Querschnitt in einer ersten Ausführungsform; 1 shows an inventive superposition gear in cross section in a first embodiment;

2 zeigt das Planetengetriebe nach 1 im Längsschnitt; 2 shows the planetary gear 1 in longitudinal section;

3 zeigt das Prinzipbild eines erfindungsgemäßen Überlagerungsgetriebes nach den 1 und 2 in einem Antriebsstrang; 3 shows the basic diagram of a superposition gear according to the invention 1 and 2 in a powertrain;

4 zeigt ein erfindungsgemäßes Überlagerungsgetriebe im Querschnitt in einer zweiten Ausführungsform; 4 shows an inventive superposition gear in cross section in a second embodiment;

5 zeigt das Überlagerungsgetriebe nach 4 im Längsschnitt; 5 shows the superposition gear 4 in longitudinal section;

6 zeigt das Prinzipbild eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes nach den 4 und 5 in einem Antriebsstrang; 6 shows the schematic diagram of a planetary gear according to the invention 4 and 5 in a powertrain;

7 zeigt ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe im Längsschnitt in einer dritten Ausführungsform in einem Antriebsstrang. 7 shows a planetary gear according to the invention in longitudinal section in a third embodiment in a drive train.

In 1 ist ein Planetengetriebe im Querschnitt gezeigt, bei dem ein Steg 11 drei Füllkörper 14 bildet, die in ein Hohlrad 12 mit einer Innenverzahnung 13 mit geringem Spiel eingreifen und von zwei Planetenrädern 19 und einem Sonnenrad 12 jeweils begrenzt sind. Die Umfangslinie der Füllkörper ist mit geringem Abstand von den Kopfkreislinien der Verzahnungen des Hohlrades 12, zweier Planetenräder 19 und des Sonnenrades 12 definiert und setzt sich aus einem Außenkreisabschnitt und drei Innenkreisabschnitten zusammen. Im Steg 11 ist ein Kammersystem 30 ausgebildet, das aus sich überschneidenden Zylindertaschen 15 für das Sonnenrad 16 und Zylindertaschen 18 für die Planetenräder 19 sowie dem Ringspalt zwischen Hohlrad 12 und Füllkörpern 14 gebildet wird. Das Sonnenrad 16 hat eine Außenverzahnung 17, die Planetenräder 19 haben Außenverzahnungen 20. Die Verzahnungen 20 der Planetenräder 19 sind wie üblich mit der Verzahnung 17 des Sonnenrades 16 und der Innenverzahnung 13 des Hohlrades 12 im Eingriff. Ausgehend von der Annahme eines in Draufsicht rechtsdrehend angetriebenen Steges 11 und eines festgehaltenen Hohlrades 12 sind die Drehrichtungen der übrigen Glieder mit Pfeilen angegeben. Durch die gehäuseähnliche Ausführung des Steges 11, der hier ein Gehäuse einer hydraulischen Maschine für jeweils zwei Zahnräder 12, 16, 19 bildet, kann eine Förderung des im Gehäuse eingeschlossenen hydraulischen Mediums über nicht dargestellte Verbindungskanäle und einer mit diesen im Pumpenbetrieb verbundenen externen hydraulischen Maschine wahlweise in die schraffiert darstellten ersten Druckbereiche 31 oder in die gepunktet dargestellten zweiten Druckbereiche 32 stattfinden.In 1 is a planetary gear shown in cross section, in which a web 11 three fillers 14 forms that into a ring gear 12 with an internal toothing 13 intervene with little play and two planet wheels 19 and a sun gear 12 are each limited. The circumferential line of the packing is a short distance from the tip circular lines of the toothing of the ring gear 12 , two planet gears 19 and the sun gear 12 defines and consists of an outer circle section and three inner circle sections. In the jetty 11 is a chamber system 30 trained that from overlapping cylinder pockets 15 for the sun gear 16 and cylinder pockets 18 for the planet gears 19 and the annular gap between the ring gear 12 and packing 14 is formed. The sun gear 16 has external teeth 17 , the planet wheels 19 have external teeth 20 , The gears 20 the planet gears 19 are as usual with the teeth 17 of the sun gear 16 and the internal toothing 13 of the ring gear 12 in engagement. Starting from the assumption of a web driven to the right in plan view 11 and a fixed ring gear 12 the directions of rotation of the other links are indicated by arrows. Due to the housing-like design of the web 11 , which here is a housing of a hydraulic machine for two gears 12 . 16 . 19 forms, can convey the hydraulic medium enclosed in the housing via connecting channels, not shown, and an external hydraulic machine connected to them in pump operation, optionally into the hatched first pressure ranges 31 or in the second pressure areas shown in dotted lines 32 occur.

In 2 sind die zuvor genannten Teile des Planetengetriebes und weitere Einzelheiten im Längsschnitt erkennbar. Der antreibende Steg 11 ist mit einer Antriebswelle 21 verbunden. Die Antriebswelle 21 läuft in einer Drehdurchführungshülse 51. Das als Gehäuse 12' ausgebildete Hohlrad 12 mit der Innenverzahnung 13 ist mit einer Abtriebswelle 22 verbunden. Das Sonnenrad 16 ist grundsätzlich frei drehbar und zentriert zwischen der Mehrzahl von Planetenrädern 19 gehalten. Die Planetenräder 19 sind zwischen den Füllkörpern 14 des Steges 11 geführt. Die Drehdurchführungshülse 51, die stehend angeordnet ist, ist über Wellendichtungen 52, 53 gegenüber der Eingangswelle 21 abgedichtet. Die Drehdurchführungshülse 51 trägt einen ersten Leitungsanschluß 55, der mit einer ersten Anschlußleitung 57 verbunden ist und in einer ersten Ringnut 59 in der Eingangswelle 21 mündet. Weiterhin trägt die Dreh durchführung 51 einen zweiten Leitungsanschluß 56, der mit einer zweiten Anschlußleitung 58 verbunden ist und in einer zweiten Ringnut 60 in der Eingangswelle 21 mündet. Von der ersten Ringnut 59 führen erste innere Kanäle 61 in der Welle 21 und im Steg 11 zu Druckbereichen 31 mit einem ersten höheren Druckniveau; von der zweiten Ringnut 60 führen zweite innere Kanäle 62 in der Welle 21 und im Steg 11 zu Saugbereichen 32 mit einem zweiten niedrigen Druckniveau. Die Bereiche 31 hohen Druckes liegen im Anschluß an die Eingriffe der Verzahnungen 13, 20 und die Bereiche 32 geringen Druckes liegen vor den Eingriffen der Verzahnungen 17, 20. Der Steg 11 ist gegenüber dem Gehäuse 12' mittels einer Dichtung 34 abgedichtet. Der Steg 11 stützt sich axial im Gehäuse 12' über ein Nadellager 35, eine Lagerscheibe 36 und einen Sicherungsring 37 ab.In 2 the aforementioned parts of the planetary gear and further details can be seen in longitudinal section. The driving bridge 11 is with a drive shaft 21 connected. The drive shaft 21 runs in a rotating bushing 51 , That as a housing 12 ' trained ring gear 12 with the internal toothing 13 is with an output shaft 22 connected. The sun gear 16 is basically freely rotatable and centered between the plurality of planet gears 19 held. The planet gears 19 are between the packing 14 of the jetty 11 guided. The rotary bushing 51 , which is arranged upright, is above shaft seals 52 . 53 opposite the input shaft 21 sealed. The rotary bushing 51 carries a first line connection 55 that with a first connecting line 57 is connected and in a first annular groove 59 in the input shaft 21 empties. Furthermore, the rotary bushing carries 51 a second line connection 56 with a second connection line 58 is connected and in a second ring groove 60 in the input shaft 21 empties. From the first ring groove 59 lead first inner channels 61 in the wave 21 and in the jetty 11 to pressure areas 31 with a first higher pressure level; from the second ring groove 60 run second inner channels 62 in the wave 21 and in the jetty 11 to suction areas 32 with a second low pressure level. The areas 31 high pressure lies after the engagement of the gears 13 . 20 and the areas 32 low pressure is before the engagement of the gears 17 . 20 , The jetty 11 is opposite the case 12 ' by means of a seal 34 sealed. The jetty 11 is supported axially in the housing 12 ' via a needle bearing 35 , a bearing washer 36 and a snap ring 37 from.

In 3 ist ein Planetengetriebe nach 2 als Prinzipbild in einem Antriebsstrang zu einer bedarfsweise angetriebenen Achse gezeigt, wobei die Eingangswelle 21, die Ausgangswelle 22 und das Differentialgetriebe 63 der genannten bedarfsweise angetriebenen Achse erkennbar sind. Die Eingangswelle wird ständig von einem Verzweigungsgetriebe angetrieben, das gleichzeitig auch eine erste ständig angetriebene und hier nicht dargestellte Achse antreibt. Die Teile des Differentialgetriebes 10 sind mit gleichen Einzelheiten bezeichnet, wie in 2. Die Eingangswelle 21 ist ständig mit dem Steg 11 verbunden, auf dem die Plantenräder 19 drehbar gelagert sind. Das Sonnenrad 16 kämmt mit den Planetenrädern und ist grundsätzlich frei drehbar im Getriebe gehalten. Das Hohlrad 12 kämmt gleichfalls mit Planetenrädern 19 und ist mit der Ausgangswelle 22 drehfest verbunden. Das Planetengetriebe ist durch eine hydraulische Maschine, insbesondere hier einen hydraulischen Motor, symbolisiert, der mit Kanälen 61, 62 und der Drehdurchführung 51 in der zuvor beschriebenen Weise verbunden ist. Über ein Wegeventil 65 kann die hydraulische Maschine 64 mit einer weiteren hydraulischen Maschine 66 verbunden werden, insbesondere einer regelbaren Pumpe, die in der Darstellung über eine Nockenscheibe 67 unmittelbar von der Eingangswelle 21 angetrieben wird. In der gezeigten Stellung des Wegeventils nimmt die hydraulische Pumpe 66 keine Leistung auf, sondern fördert im Kurzschluß. In gleicher Weise fördert die hydraulische Maschine 64 im Leerlauf und nimmt von geringen Leistungsverlusten im Kreislauf abgesehen weder Leistung auf noch gibt sie Leistung an das Planetengetriebe 10 ab. Die Ausgangswelle 22 ist damit drehmomentfrei und kann mit unabhängiger Drehzahl von der Drehzahl der Eingangswelle 21 umlaufen. Wird der Leerlauf der hydraulischen Maschine 64 unterbrochen, so ist das Planetengetriebe 10 blockiert. Die Drehung der Planetenräder 19 gegenüber dem Steg 11 und damit gegenüber dem Motor 12 ist behindert. Die Ausgangswelle 22 läuft hiernach drehzahlgleich und unter Moment mit der Eingangswelle 21 um. Wird nach einer dritten Möglichkeit ein hydraulischer Kreislauf gebildet, der die beiden Maschinen 66, 64 miteinander verbindet, so kann der Eingangswelle 21 über die Pumpe 66 Leistung entzogen werden und dem Planetengetriebe über seine Motorfunktion 64 zugeführt werden. Je nach Umlaufrichtung kann damit die Drehzahl der Ausgangswelle 22 gegenüber der Drehzahl der Eingangswelle erhöht oder die Drehzahl der Ausgangswelle 22 gegenüber der Eingangswelle 21 reduziert werden. Dem Gesamtsystem wird hierbei ausschließlich über die Eingangswelle 21 Leistung zugeführt.In 3 is a planetary gear after 2 shown as a schematic diagram in a drive train for a driven axle as required, the input shaft 21 , the output shaft 22 and the differential gear 63 of the above-mentioned driven axis as required. The input shaft is constantly driven by a branching gear, which at the same time also drives a first, constantly driven axis, not shown here. The parts of the differential gear 10 are labeled with the same details as in 2 , The input shaft 21 is constantly with the jetty 11 connected on which the planet wheels 19 are rotatably mounted. The sun gear 16 meshes with the planet gears and is basically freely rotatable in the gearbox. The ring gear 12 also combs with planet gears 19 and is with the output shaft 22 non-rotatably connected. The planetary gear is symbolized by a hydraulic machine, in particular here a hydraulic motor, with channels 61 . 62 and the rotating union 51 is connected in the manner described above. Via a directional valve 65 can the hydraulic machine 64 with another hydraulic machine 66 are connected, in particular a controllable pump, which is shown via a cam disc 67 directly from the input shaft 21 is driven. In the position of the directional control valve shown, the hydraulic pump takes over 66 no performance, but promotes in the short circuit. The hydraulic machine conveys in the same way 64 at idle and apart from low power losses in the circuit, it neither picks up power nor gives power to the planetary gear 10 from. The output shaft 22 is therefore torque-free and can operate at an independent speed from the speed of the input shaft 21 circulate. Will the idle of the hydraulic machine 64 interrupted, so is the planetary gear 10 blocked. The rotation of the planet gears 19 opposite the jetty 11 and thus compared to the engine 12 is disabled. The output shaft 22 then runs at the same speed and momentarily with the input shaft 21 around. According to a third possibility, a hydraulic circuit is formed that connects the two machines 66 . 64 connects with each other, so the input shaft 21 about the pump 66 Power are withdrawn and the planetary gear via its motor function 64 are fed. Depending on the direction of rotation, the speed of the output shaft can be changed 22 increased compared to the speed of the input shaft or the speed of the output shaft 22 opposite the input shaft 21 be reduced. The overall system is used exclusively via the input shaft 21 Power supplied.

In 4 ist ein Planetengetriebe in einer zweiten Ausführung im Querschnitt gezeigt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugszeichen wie in 2 belegt. Auf die dortige Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. Abweichend von der Darstellung in der 1 ist das Hohlrad 12 von einem Gehäusering 11' umgeben, der Bestandteil des Steges 11 ist. Der Steg 11 bildet drei Füllkörper 14, die in das Hohlrad 12 mit der Innenverzahnung 13 mit geringem Spiel eingreifen und von zwei Planetenrädern 19 und einem Sonnenrad 12 jeweils begrenzt sind. Die Umfangslinie der Füllkörper ist mit geringem Abstand von den Kopfkreislinien der Verzahnungen des Hohlrades 12, zweier Planetenräder 19 und des Sonnenrades 12 sowie dem Ringspalt zwischen Hohlrad 12 und Füllkörpern definiert und setzt sich aus einem Außenkreisabschnitt und drei Innenkreisabschnitten zusammen. Im Steg 11 ist ein Kammersystem 30 ausgebildet, das aus sich überschneidenden Zylindertaschen 15 für das Sonnenrad 16 und Zylindertaschen 18 für die Planetenräder 19 gebildet wird. Das Sonnenrad 16 hat eine Außenverzahnung 17, die Planetenräder 19 Außenverzahnungen 20. Die Verzahnungen 20 der Planetenräder 19 sind mit der Verzahnung 17 des Sonnenrades 16 und der Innenverzahnung 13 des Hohlrades 12 im Eingriff. Ausgehend von der Annahme eines in Draufsicht rechtsdrehend angetriebenen Sonnenrades 16 und eines festgehaltenen Steges 11 und Gehäuses 11' sind die Drehrichtungen der übrigen Glieder mit Pfeilen angegeben. Durch die gehäuseähnliche Ausführung des Steges, der hier ein Gehäuse einer hydraulischen Maschine für jeweils zwei Zahnräder 12, 16, 19 bildet, kann eine Förderung des im Gehäuse einge schlossenen hydraulischen Mediums über nicht dargestellte Verbindungskanäle und einer mit diesen im Pumpenbetrieb verbundenen externen hydraulischen Maschine wahlweise in die schraffiert dargestellten ersten Druckbereiche 31 oder in die gepunktet dargestellten zweiten Druckbereiche 32 stattfinden.In 4 a planetary gear is shown in a second embodiment in cross section. The same details are given the same reference numerals as in 2 busy. To this extent, reference is made to the description there. Deviating from the representation in the 1 is the ring gear 12 from a case ring 11 ' surrounded, the part of the footbridge 11 is. The jetty 11 forms three packing elements 14 that in the ring gear 12 with the internal toothing 13 intervene with little play and two planet wheels 19 and a sun gear 12 are each limited. The circumferential line of the packing is a short distance from the tip circular lines of the toothing of the ring gear 12 , two planet gears 19 and the sun gear 12 and the annular gap between the ring gear 12 and fillers defines and is composed of an outer circle section and three inner circle sections. In the jetty 11 is a chamber system 30 trained that from overlapping cylinder pockets 15 for the sun gear 16 and cylinder pockets 18 for the planet gears 19 is formed. The sun gear 16 has external teeth 17 , the planet wheels 19 external gears 20 , The gears 20 the planet gears 19 are with the gearing 17 of the sun gear 16 and the internal toothing 13 of the ring gear 12 in engagement. Based on the assumption of a sun gear driven clockwise in plan view 16 and a pinned bridge 11 and housing 11 ' the directions of rotation of the other links are indicated by arrows. Due to the housing-like design of the web, which is a housing for a hydraulic machine for two gears 12 . 16 . 19 forms, can promote the enclosed in the housing hydraulic medium via connecting channels, not shown, and an external hydraulic machine connected to them in pump operation, optionally in the hatched first pressure ranges 31 or in the second pressure areas shown in dotted lines 32 occur.

In 5 ist das Planetengetriebe nach 4 mit weiteren Einzelheiten im Längsschnitt gezeigt. In dieser Ausführungsform ist der Steg 11 mit einer antreibenden Welle 21 verbunden, während das Sonnenrad 16 mit einer Abtriebswelle 22 verbunden ist. Mit dem Steg ist der Gehäusering 11' verbunden, der das darin frei drehbare Hohlrad 12 aufnimmt. An den Gehäusering 11' ist ein Deckel 11'' angeschweißt. Der Deckel 11'' ist gegenüber der Welle 21 mittels einer Dichtung 34 abgedichtet. Die Planetenräder 19 sind zwischen den Füllkörpern 14 des Steges 11 gehalten, mit dem sie insgesamt umlaufen. Die Drehdurchführungshülse 51, die stehend angeordnet ist, ist über Wellendichtungen 52, 53 gegenüber der Eingangswelle 21 abgedichtet. Die Drehdurchführungshülse 51 trägt einen ersten Leitungsanschluß 55, der mit einer ersten Anschlußleitung 57 verbunden ist und in einer ersten Ringnut 59 in der Eingangswelle 21 mündet. Weiterhin trägt die Drehdurchführung 51 einen zweiten Leitungsanschluß 56, der mit einer zweiten Anschlußleitung 58 verbunden ist und in einer zweiten Ringnut 60 in der Eingangswelle 21 mündet. Von der ersten Ringnut 59 führen erste innere Kanäle 61 in der Welle 21 und im Steg 11 zu Druckbereichen 31 mit einem ersten höheren Druckniveau; von der zweiten Ringnut 60 führen zweite innere Kanäle 62 in der Welle 21 und im Steg 11 zu Saugbereichen 32 mit einem zweiten niedrigen Druckniveau.In 5 is the planetary gear after 4 shown with further details in longitudinal section. In this embodiment, the web is 11 with a driving shaft 21 connected while the sun gear 16 with an output shaft 22 connected is. With the bridge is the housing ring 11 ' connected, the ring gear freely rotatable therein 12 receives. On the case ring 11 ' is a lid 11 '' welded. The lid 11 '' is opposite the wave 21 by means of a seal 34 sealed. The planet gears 19 are between the packing 14 of the jetty 11 with which they circulate in total. The rotary bushing 51 , which is arranged upright, is above shaft seals 52 . 53 opposite the input shaft 21 sealed. The rotary bushing 51 carries a first line connection 55 that with a first connecting line 57 is connected and in a first annular groove 59 in the input shaft 21 empties. Furthermore, the rotating union carries 51 a second line connection 56 with a second connection line 58 is connected and in a second ring groove 60 in the input shaft 21 empties. From the first ring groove 59 lead first inner channels 61 in the wave 21 and in the jetty 11 to pressure areas 31 with a first higher pressure level; from the second ring groove 60 run second inner channels 62 in the wave 21 and in the jetty 11 to suction areas 32 with a second low pressure level.

In 6 ist ein Planetengetriebe nach 5 als Prinzipbild in einem Antriebsstrang zu einer bedarfsweise angetriebenen Achse gezeigt, wobei die Eingangswelle 21, die Ausgangswelle 22 und das Differentialgetriebe 63 der genannten bedarfsweise angetriebenen Achse erkennbar sind. Die Eingangswelle wird ständig von einem Verzweigungsgetriebe angetrieben, das gleichzeitig auch eine erste ständig angetriebene und hier nicht dargestellte Achse antreibt. Die Teile des Differentialgetriebes 10 sind mit gleichen Einzelheiten bezeichnet, wie in 5. Die Eingangswelle 21 ist ständig mit dem Steg 11 verbunden, auf dem die Plantenräder 19 drehbar gelagert sind. Das Sonnenrad 16 kämmt mit den Planetenrädern und ist grundsätzlich frei drehbar im Getriebe gehalten. Das Hohlrad 12 kämmt gleichfalls mit Planetenrädern 19 und ist mit der Ausgangswelle 22 drehfest verbunden. Das Planetengetriebe ist durch eine hydraulische Maschine, insbesondere hier einen hydraulischen Motor, symbolisiert, der mit Kanälen 61, 62 und der Drehdurchführung 51 in der zuvor beschriebenen Weise verbunden ist. Über ein Wegeventil 65 kann die hydraulische Maschine 64 mit einer weiteren hydraulischen Maschine 66 verbunden werden, insbesondere einer regelbaren Pumpe, die in der Darstellung über eine Nockenscheibe 67 unmittelbar von der Eingangswelle 21 angetrieben wird. In der gezeigten Stellung des Wegeventils nimmt die hydraulische Pumpe 66 keine Leistung auf, sondern fördert im Kurzschluß. In gleicher Weise fördert die hydraulische Maschine 64 im Leerlauf und nimmt von geringen Leistungsverlusten im Kreislauf abgesehen weder Leistung auf noch gibt sie Leistung an das Planetengetriebe 10 ab. Die Ausgangswelle 22 ist damit drehmomentfrei und kann mit unabhängiger Drehzahl von der Drehzahl der Eingangswelle 21 umlaufen. Wird der Leerlauf der hydraulischen Maschine 64 unterbrochen, so ist das Planetengetriebe 10 blockiert. Die Drehung der Planetenräder 19 gegenüber dem Steg 11 und damit gegenüber dem Motor 12 ist behindert. Die Ausgangswelle 22 läuft hiernach drehzahlgleich und unter Moment mit der Eingangswelle 21 um. Wird nach einer dritten Möglichkeit ein hydraulischer Kreislauf gebildet, der die beiden Maschinen 66, 64 miteinander verbindet, so kann der Eingangswelle 21 über die Pumpe 66 Leistung entzogen werden und dem Planetengetriebe über seine Motorfunktion 64 zugeführt werden. Je nach Umlaufrichtung kann damit die Drehzahl der Ausgangswelle 22 gegenüber der Drehzahl der Eingangswelle erhöht oder die Drehzahl der Ausgangswelle 22 gegenüber der Eingangswelle 21 reduziert werden. Dem Gesamtsystem wird hierbei ausschließlich über die Eingangswelle 21 Leistung zugeführt.In 6 is a planetary gear after 5 shown as a schematic diagram in a drive train for a driven axle as required, the input shaft 21 , the output shaft 22 and the differential gear 63 of the above-mentioned driven axis as required. The input shaft is constantly driven by a branching gear, which at the same time also drives a first, constantly driven axis, not shown here. The parts of the differential gear 10 are labeled with the same details as in 5 , The input shaft 21 is constantly with the jetty 11 connected on which the planet wheels 19 are rotatably mounted. The sun gear 16 meshes with the planet gears and is basically freely rotatable in the gearbox. The ring gear 12 also combs with planet gears 19 and is with the output shaft 22 non-rotatably connected. The planetary gear is symbolized by a hydraulic machine, in particular here a hydraulic motor, with channels 61 . 62 and the rotating union 51 is connected in the manner described above. Via a directional valve 65 can the hydraulic machine 64 with another hydraulic machine 66 are connected, in particular a controllable pump, which is shown via a cam disc 67 directly from the input shaft 21 is driven. In the position of the directional control valve shown, the hydraulic pump takes over 66 no performance, but promotes in the short circuit. The hydraulic machine conveys in the same way 64 at idle and apart from low power losses in the circuit, it neither picks up power nor gives power to the planetary gear 10 from. The output shaft 22 is therefore torque-free and can operate at an independent speed from the speed of the input shaft 21 circulate. Will the idle of the hydraulic machine 64 interrupted, so is the planetary gear 10 blocked. The rotation of the planet gears 19 opposite the jetty 11 and thus compared to the engine 12 is disabled. The output shaft 22 then runs at the same speed and momentarily with the input shaft 21 around. According to a third possibility, a hydraulic circuit is formed that connects the two machines 66 . 64 connects with each other, so the input shaft 21 about the pump 66 Power are withdrawn and the planetary gear via its motor function 64 are fed. Depending on the direction of rotation, the speed of the output shaft can be changed 22 increased compared to the speed of the input shaft or the speed of the output shaft 22 opposite the input shaft 21 be reduced. The overall system is used exclusively via the input shaft 21 Power supplied.

7 zeigt ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe im Längsschnitt in einer dritten Ausführung innerhalb eines Antriebsstranges. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie in 5 dargestellt. Auf die Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. Das Planetengetriebe 10 liegt in einem Antriebsstrang zwischen einer Antriebswelle 21 und einem Achsdifferential 63, die beide abgebrochen gezeigt sind. Am Planetengetriebe ist auf der Eingangsseite ein Flansch 11'' erkennbar, der mit einem Gehäusering 11' verschweißt ist. Letzterer ist Bestandteil des Steges 11 des Planetengetriebes. Der Steg umschließt mit dem Gehäusering 11' das Hohlrad 12 mit seiner Innenverzahnung 13. Der Steg bildet weiterhin die Füllkörper 14 aus, die die Zwischenräume zwischen dem Hohlrad 12, Planetenrädern 19 und einem Sonnenrad 16 ausfüllen. Die Planetenräder 19 sind auf Lagerzapfen 38 im Steg 11 bzw. im Flansch 22 gelagert. In das Sonnenrad 16 ist ein Wellenzapfen 22 eingesteckt, der unmittelbar das Eingangsritzel 64 des Achsdifferentials 63 bildet. Der Zapfen 22 ist über eine Schraubverbindung 43 mit dem Sonnenrad 16 verbunden. Ein Deckel 44 dichtet den Flansch 11'' ab. Mit dem Flansch 11'' ist ein Kreuzgelenk 45 unmittelbar verschraubt, an das die genannte Welle 21 angeschlossen ist. Am Steg 11 ist eine Hülse 69 angeformt, auf der eine Drehdurchführung 51 sitzt. Erste innere Kanäle 61 im Steg, die mit Bereichen 31 eines ersten Druckniveaus verbunden sind, münden in einer ersten Ringnut 59 in der Hülse 65 und sind über einen ersten Leitungsanschluß 55 in der Drehdurchführung 51 mit einer ersten externen Leitung 57 verbunden. Zweite innere Kanäle 62 im Steg, die mit Bereichen 32 eines zweiten Druckniveaus im Steg verbunden sind, münden in einer zweiten Ringnut 60 in der Hülse 65 und sind über einen zweiten Leitungsanschluß 56 in der Drehdurchführung 51 mit einer zweiten externen Leitung 58 verbunden. Über die Leitungen 57, 58 ist eine externe hydraulische Maschine angeschlossen. 7 shows a planetary gear according to the invention in longitudinal section in a third embodiment within a drive train. The same details have the same reference numbers as in 5 shown. To this extent reference is made to the description. The planetary gear 10 lies in a drive train between a drive shaft 21 and an axle differential 63 , both of which are shown broken off. There is a flange on the input side of the planetary gear 11 '' recognizable, that with a housing ring 11 ' is welded. The latter is part of the web 11 of the planetary gear. The web encloses the housing ring 11 ' the ring gear 12 with its internal teeth 13 , The web continues to form the packing 14 from the spaces between the ring gear 12 , Planet gears 19 and a sun gear 16 to complete. The planet gears 19 are on journal 38 in the jetty 11 or in the flange 22 stored. In the sun gear 16 is a shaft journal 22 inserted directly into the input sprocket 64 of the axle differential 63 forms. The cone 22 is via a screw connection 43 with the sun gear 16 connected. A lid 44 seals the flange 11 '' from. With the flange 11 '' is a universal joint 45 screwed directly to the said shaft 21 connected. At the jetty 11 is a sleeve 69 integrally formed on the one rotating union 51 sitting. First inner channels 61 in the jetty with areas 31 a first pressure level are in a first annular groove 59 in the sleeve 65 and are via a first line connection 55 in the rotating union 51 with a first external line 57 connected. Second inner channels 62 in the jetty with areas 32 a second pressure level are connected in the web, open into a second annular groove 60 in the sleeve 65 and are via a second line connection 56 in the rotating union 51 with a second external line 58 connected. Over the lines 57 . 58 an external hydraulic machine is connected.

1111: Stegweb
1212: Hohlradring gear
1313: Verzahnunggearing
1414: Füllkörperpacking
1515: Taschebag
1616: Sonnenradsun
1717: Verzahnunggearing
1818: Taschebag
1919: Planetenradplanet
2020: Verzahnunggearing
2121: Wellenzapfenshaft journal
2222: Wellenzapfen, FlanschShaft journal, flange
2323: Verbindungskanalconnecting channel
2424: Drosselventilthrottle valve
2525: Ringmagnetring magnet
2626: Dichtungpoetry
2727: Axiallagerthrust
2828: Scheibedisc
2929: Sicherungsringcirclip
3030: Kammersystemchamber system
3131: Druckbereichpressure range
3232: Saugbereichsuction area
3333: Pumpepump
3434: Dichtungpoetry
3535: Nadellagerneedle roller bearings
3636: Lagerscheibebearing disk
3737: Sicherungsringcirclip
3838: Lagerzapfenpivot
3939: Druckfedercompression spring
4040: Wellewave
4141: Differentialgetriebedifferential gear
4242: Antriebsritzelpinion
4343: Schraubescrew
4444: Deckelcover
4545: KreuzgelenkUniversal joint
4646: Gehäusecasing
4747: Scheibedisc
5151: DrehdurchführungshülseRotary bushing
5252: Dichtungpoetry
5353: Dichtungpoetry
5454: –-
5555: erster Leitungsanschlußfirst line connection
5656: Zweiter Leitungsanschlußsecond line connection
5757: erste Leitungfirst management
5858: zweite Leitungsecond management
5959: erste Ringnutfirst ring groove
6060: zweite Ringnutsecond ring groove
6161: erster Kanalfirst channel
6262: Zweiter Kanalsecond channel
6363: Differentialgetriebedifferential gear
6464: Eingangsritzelinput pinion

Claims

Hydrostatic superimposition gearbox for power input or power consumption in a drive train in which an input shaft and an output shaft are connected via the gearbox, comprising a planetary gearbox which has a web ( 11 ), a ring gear ( 12 ), a sun gear ( 16 ) and at least one planet gear ( 19 ), one of the links ( 11 . 12 . 19 . 16 ) with the input shaft ( 21 ) and a second of the links ( 11 . 12 . 19 . 16 ) is non-rotatably connected to the output shaft, and the web in the area of the toothing engagements of the ring gear ( 12 ), at least one planet gear ( 19 ) and sun gear ( 16 ) at least one packing ( 14 ) that supports the gaps between the wheels ( 12 . 19 . 16 ) at least to a large extent, whereby a chamber system ( 30 ) between the wheels ( 12 . 19 . 16 ) and the at least one packing ( 14 ) is completely filled with hydraulic medium, and first channels ( 61 ) are provided, which are connected to areas of the chamber system ( 30 ), which have increased pressure when the input shaft and output shaft rotate relative to one another, and second channels ( 62 ) are provided which are connected to areas of the chamber system which have reduced pressure with the same relative rotation of the input shaft and output shaft, and wherein an external hydraulic machine ( 66 ) is provided, which has a first connection to the first channels ( 61 ) and with a second connection with the second channels ( 62 ) connected is.

Transmission according to claim 1, characterized in that controllable directional valves ( 65 ) in the first channels ( 61 ) and / or the second channels ( 62 ) are provided.

Transmission according to claim 1 or claim 2, characterized in that the external hydraulic machine ( 66 ) with an input shaft ( 21 ) of the planetary gear is connected in terms of drive and is operated in pump mode.

Transmission according to one of claims 1 or 2, characterized in that the external hydraulic machine ( 66 ) is drivingly connected to an electrical machine and can be operated in pump operation and in motor operation.

Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that an input shaft ( 21 ) with the web ( 11 ) and an output shaft ( 22 ) with the ring gear ( 12 ) is non-rotatably connected.

Transmission according to claim 5, characterized in that the web ( 11 ) versus one with the ring gear ( 12 ) firmly connected housing ( 12 ' ) is sealed liquid-tight.

Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that an input shaft ( 21 ) with the web ( 11 ) and an output shaft ( 22 ) with the sun gear ( 16 ) is non-rotatably connected.

Transmission according to claim 7, characterized in that a with the web ( 11 ) connected housing ( 11 ' ) against the output shaft ( 22 ) is sealed liquid-tight, the ring gear ( 12 ) in the housing ( 11 ) is freely rotatable.

Transmission according to one of claims 1 to 8, characterized in that a rotary feedthrough ( 51 ) on one with the web ( 11 ) connected part is arranged, the two line connections ( 55 . 56 ) wearing.

Transmission according to claim 9, characterized in that the rotary feedthrough ( 51 ) with a sleeve ( 65 ) of the web that interacts with one of the waves ( 21 . 22 ) encloses.

Motor vehicle with a constantly driven first drive axle and a second drive axle, which can be driven as required, with a superposition gear according to one of the claims 1 to 10, with the superposition gear in a drivetrain from a branching gear to as needed driven axis is arranged.

Motor vehicle according to claim 11, characterized in that the external hydraulic machine with the internal combustion engine of the vehicle connected by drive is.