DE1245762B - Hydrostatisch-mechanisches Geschwindigkeits-wechselgetriebe fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 422ZPVGSSSs PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Deutsche Kl.

B 60 k

B62d

63 c-34/01

Nummer: 1245 762

Aktenzeichen: P 3474811/63 c

Anmeldetag: 24. Juli 1964

Auslegetag: 27. Juli 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatischmechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, das mit einem Ausgleichgetriebe zu einem Antriebsblock vereinigt ist und ein auf der Getriebeeingangswelle angeordnetes, leistungsteilendes Umlaufrädergetriebe umfaßt, über welches der Antrieb des zumindest aus einer Pumpe und mehreren hydrostatischen Motoren bestehenden hydrostatischen Getriebeteiles und zugleich ein ständiger Antrieb der parallel zur Getriebeeingangswelle angeordneten Getriebeausgangswelle abgeleitet wird, die über eine Schaltkupplung mit dem hydrostatischen Getriebeteil verbindbar ist.

Bekannte hydrostatisch-mechanische Geschwindigkeitswechselgetriebe mit einem vorgeschalteten leistungsteilenden Umlaufrädergetriebe (Ost. Patentschrift 208 722 und 226 547) sind vorwiegend mit koaxial verlaufenden Eingangs- und Ausgangswellen versehen. Dadurch wird eine große Anzahl von Hohlwellen und Zahnrädern sowie gegebenenfalls auch Neben- und Hilfswellen notwendig, so daß das Gehäuse groß und durch die Vielzahl von Lagerstellen auch umständlich zum Herstellen und zum Bearbeiten ist. Es sind auch hydrostatisch-mechanische Geschwindigkeitswechselgetriebe bekannt, die mit einem Ausgleichsgetriebe zu einem Antriebsblock vereinigt sind (Deutsche Auslegeschrift 1 124 369), worin die Getriebeeingangs- und -ausgangswellen konzentrisch zueinander angeordnet sind. Bei dieser Wellenanordnung müssen sämtliche untereinander verflochtenen Gruppen des Getriebes auf einer Seite des Ausgleichgetriebes in axialer Richtung aneinander gereiht werden, was eine große Baulänge des Getriebes mit einer entsprechenden Vielzahl von ungenutzten Toträumen verursacht. Eine Vermeidung der Baulänge ist bei der gewählten Wellenanordnung nur auf Kosten der Bauhöhe möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein raumsparendes hydrostatisch-mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe von möglichst kurzer Baulänge zu schaffen, das zu einem Antriebsblock zusammengefaßt leicht im Fahrzeug untergebracht werden kann.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Ieistungsteilende Umlaufrädergetriebe einschließlich dessen die Getriebeausgangswelle antreibendes Vorgelege und die den hydrostatischen Getriebeteil mit der Getriebeausgangswelle verbindende Schaltkupplung auf der Seite des Ausgleichgetriebes angeordnet sind, die dem Ritzel zum Antrieb des Ausgleichgetriebes gegenüberliegt. Unter Verwendung einer Zwei-Wellen-Anordnung wird dadurch ein ge-

Hydrostatisch-mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Dr.-Ing. h. c. F. Porsche K. G.,

Stuttgart-Zuffenhausen, Porschestr. 42

Als Erfinder benannt:

Richard Hermann,

Hans Reich, Tamm (Württ.)

drängter Getriebeaufbau erhalten. Insbesondere ist es dadurch möglich, ohne großen konstruktiven und

as baulichen Aufwand auch für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Heck- oder Fronttriebwerken die Vorteile zu wahren, welche die Verwendung eines gemeinsamen Steuerspiegels für mehrere hydrostatische Aggregate bietet. Die das Ritzel zum Antrieb des Ausgleichgetriebes tragende Getriebeausgangswelle ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildet und wird von einer getriebenen Welle des hydrostatischen Getriebeteiles durchsetzt, was wesentlich zur Vereinfachung des Getriebeaufbaues beiträgt. Zur Verringerung des Aufwandes hinsichtlich der Wellenverbindungen trägt bei, wenn die Getriebeausgangswelle und die diese durchsetzende Welle des hydrostatischen Getriebeteiles mittels einer Gleichlaufkupplung verbindbar sind.

In den Zeichnungen ist eine in der nachstehenden Beschreibung näher erläuterte beispielsweise Ausführungsform des hydrostatisch-mechanischen Geschwindigkeitswechselgetriebes nach der Erfindung wiedergegeben. Es sind

F i g. 1 ein senkrechter Mittellängsschnitt durch ein aus einem hydrostatischen öetriebeteil und einem Ausgleichgetriebe bestehendes hydrostatisch-mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges,

F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der F i g. 1. Das hydrostatisch-mechanische Geschwindigkeitswechselgetriebe nach den Fi g. 1 und 2 umfaßt ein

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mehrteiliges Getriebegehäuse 1, in welchem ein lung kann die Hohlwelle 46 durch Verschieben einer

Schwungrad 2, ein Umlaufrädergetriebe 3, ein hydro- Kupplungsmuffe 49 in der Zeichnung F i g. 1 nach

statische Getriebeteil 4 und ein Ausgleichgetriebe 5 links mit der Nabe 50 eines Zahnrades 51 verbunden

untergebracht sind. werden. Dieses Zahnrad 51 kämmt mit einem Zahn-

Das Schwungrad 2 steht mit einer in der Zeichnung 5 rad 52, welches drehfest mit der Getriebeausgangsnicht dargestellten Antriebswelle in Verbindung, welle 17 verbunden ist. Beim Verstellen der Kuppweiche beispielsweise über eine Nabe 6 mit dem lungsmuffe 49 in der Zeichnung F i g. 1 nach rechts Schwungrad verbunden ist. Das Schwungrad 2 steht wird eine treibende Verbindung zwischen der Geüber einen Schwingungsdämpfer 7 mit einem Ring 8 triebeeingangswelle 14 und der Hohlwelle 46 und dain Verbindung, der auf einer Nabe 9 befestigt ist. Mit io mit mit der hydrostatischen Einheit 21 hergestellt. Die der Nabe aus einem Stück hergestellt ist eine Scheibe Bewegungen der Kupplungsmuffe 49 werden durch 10, welche ein Ringrad 11 des Umlaufrädergetriebes 3 ein von einem Druckmittel beaufschlagten Schaltgerät trägt. Das Ringrad 11 kämmt mit Umlaufrädern 12, 53 bewirkt, welches mit einer Gabel 54 in die Kuppdie ihrerseits mit einem Sonnenrad 13 in Eingriff ste- lungsmuffe 49 eingreift,
hen. 15 Die hydrostatischen Einheiten 22 und 23, welche

Das Sonnenrad 13 des Umlaufrädergetriebes 3 ist koaxial zur Getriebeausgangswelle 17 angeordnet

drehfest mit einer Welle verbunden, welche die Ge- sind, sind mit ihren Zylindergehäusen 55 und 56

triebeeingangswelle 14 bildet und als Hohlwelle aus- drehfest an einer Welle 57 befestigt. Die in den Zy-

gebildet ist. Die Getriebeeingangswelle 14 treibt den lindergehäusen untergebrachten Kolben 58 und 59

hydrostatischen Getriebeteil 4 an. ao stützen sich in gleicher Weise, wie bei den hydrostati-

Mit dem Umlauf räderträger ist ein Zahnrad 15 ver- sehen Einheiten 20 und 21 beschrieben, mittelbar an

bunden, welches auf der Getriebeeingangswelle 14 Schwenkgehäusen 60 und 61 ab. Die Steuerung der

frei drehbar gelagert ist und mit einem Zahnrad 16 Schwenkbewegung der Schwenkgehäuse wird eben-

kämmt, das mit einer Welle aus einem Stück herge- falls auf gleiche Weise bewirkt, wie für die hydro-

stellt ist. Diese Welle ist als Hohlwelle ausgebildet 25 statischen Einheiten 20 und 21 beschrieben,

und stellt die Getriebeausgangswelle 17 dar. Auf der Die hydrostatischen Einheiten 20 bis 23 sind unter-

Getriebeausgangswelle 17 ist ein Ritzel 18 zum An- einander durch Leitungen verbunden. Hierbei sind

trieb des Ausgleichgetriebes 5 befestigt, welches mit die Kolben der gegenüberliegenden hydrostatischen

einem Tellerrand 19 kämmt. Das Ausgleichgetriebe 5 Einheiten 20 und 21 sowie 22 und 23 jeweils in an

treibt die nicht dargestellten Räder des Kraftfahrzeu- 30 sich bekannter Weise gruppenweise durch Bohrungen

ges an. 62 bzw. 63 und die beiden Einheitsgruppen durch

Koaxial zur Getriebeeingangswelle 14 und zur Ge- Bohrungen 64 verbunden.

triebeausgangswelle 17 sind je zwei hydrostatische Die Welle 57 ist mit der Getriebeausgangswelle 17

Einheiten 20 und 21 bzw. 22 und 23 angeordnet. Die kuppelbar. Die Verbindung erfolgt an dem entfernt

koaxial zur Getriebeeingangswelle 14 angeordneten 35 von der hydrostatischen Einheitsgruppe 22, 23 und

hydrostatischen Einheiten 20 und 21 werden von der dem Ritzel 18 liegenden Ende der Getriebeausgangs-

Getriebeeingangswelle 14 durchsetzt. Die Welle ist welle 17. Die Welle 57 ist hierzu durch die hohle Ge-

mit einer Hülse 24 ständig drehfest, beispielsweise triebeausgangswelle 17 hindurchgeführt und trägt an

mittels einer Kerbverzahnung 25, verbunden, wobei dem aus der hohlen Getriebeausgangswelle ragenden

mit der Hülse die hydrostatische Einheit 20 verbun- 40 Ende 65 eine Kupplungsmuffe 66, welche mit an der

den ist. hohlen Getriebeausgangswelle 17 angebrachten

Das hydrostatische Aggregat 20 einer an sich be- Gleichlauf- und Kupplungsmitteln 67 zusammenwirkt, kannten Ausführung umfaßt ein Zylindergehäuse 26 Das hydrostatisch-mechanische Geschwindigkeitsmit mehreren Kolben 27, die sich an einer Schief- wechselgetriebe ist in den F i g. 1 und 2 in Leerlaufscheibe 28 abstützen. Die Schiefscheibe ist in einem 45 stellung wiedergegeben. Bei stehendem Fahrzeug und Schwenkgehäuse 29 frei drehbar geführt, wobei das angetriebenem Schwungrad 2 geht der Kraftfluß über Gehäuse 29 mittels Zapfen 30 und 31 im Getriebe- den Schwingungsdämpfer 7, den Ring 8, die Nabe 9 gehäuse 1 schwenkbar gehalten ist. Der Zapfen 31 ist und die Scheibe 10 zum Umlaufrädergetriebe 3, von mit einem Fortsatz 32 versehen, in welchem ein Stift welchem das Ringrad 11 angetrieben wird. Die Um-33 befestigt ist. Dieser Stift greift in eine Steuernut 34 50 laufräder 12 laufen nicht um, da sie über die Zahneiner Steuerplatte 35 ein, die über einen Finger 36 mit räder 15, 16 die Getriebeausgangswelle 17 und das einem Stellkolben 37 verbunden ist. Der Stellkolben Ausgleichsgetriebe 5 durch den Rollwiderstand der steht unter der Wirkung eines Druckmittels, welches Räder des Fahrzeuges festgehalten werden. Der durch eine Leitung 38 zugeführt wird und den Stell- Kraftfluß geht hierbei über das Sonnenrad 13 auf die kolben in axialer Richtung beaufschlagt. 55 Getriebeeingangswelle 14. Von dieser wird die hydro-Die hydrostatischen Einheiten 21, 22 und 23 sind statische Einheit 20 angetrieben, welche hierbei als im Prinzip gleich wie die vorher beschriebene hydro- Pumpe wirkt. Eirite Druckmittelförderung kommt jestatische Einheit 20 ausgebildet. Das Schwenkgehäuse doch nicht zustande, da das Schwenkgehäuse 29 sich 39 der hydrostatischen Einheit 21, welche mittels in der Null-Lage befindet oder weil, bei geschwenk-Zapf en 40 und 41 im Getriebegehäuse 1 gelagert ist, 60 tem Schwenkgehäuse, die Ölleitungen in bekannter wird hierbei über einen Stift 42 mittels einer Steuer- Weise kurzgeschlossen sind.

nut 43, welche in der Steuerplatte 35 vorgesehen ist, Zum Anfahren des Fahrzeuges werden die Kupp-

verschwenkt. lungsmuffen 49 und 66 in F i g. 1 nach links geschal-

Das mit Kolben 44 ausgestattete Zylindergehäuse tet und die Schwenkgehäuse 29, 39, 60 und 61 für 45 der hydrostatischen Einheit 21 ist an einer Hohl- 65 einen Maximalhub der Kolben 27, 44, 58 und 59 verweile 46 befestigt, an derem Ende 47 eine Gleich- stellt. Die als Pumpe wirkende hydrostatische Einheit laufkupplung 48 einer an sich bekannten Konstruk- 20 fördert nunmehr Drucköl in die als hydrostatischer tion vorgesehen ist. Mittels dieser Gleichlaufkupp- Motor wirkenden hydrostatischen Einheiten 21, 22

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und 23, durch die die Getriebeausgangswelle 17 und damit das Ausgleichgetriebe 5 angetrieben wird. Die Kolben 27 und 44 der als Pumpe wirkenden hydrostatischen Einheit 20 sowie des als hydrostatischer Motor arbeitenden hydrostatischen Einheit 21 sind, wie aus F i g. 1 ersichtlich, im Durchmesser kleiner als die Kolben 58 und 59 der hydrostatischen Einheiten 22 und 23, so daß zwischen diesen eine Übersetzung ins Langsame stattfindet. Außerdem ist in dem von der als hydrostatischer Motor arbeitenden hydrostatischen Einheit 21 ausgehenden Getriebezug eine durch die Zahnräder 51 und 52 gebildete zusätzliche mechanische Übersetzung ins Langsame vorgesehen, so daß beim Anfahren des Fahrzeuges eine große Gesamtübersetzung ins Langsame zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle vorhanden ist. Entsprechend der immer höher werdenden Drehzahl der Getriebeausgangswelle wird im folgenden durch die Steuerplatte 35 selbsttätig oder manuell das Schwenkgehäuse 39 gegen die Null- »o Stellung verschwenkt, in welcher die Gleichlaufkupplung 48 gelöst und die Kupplungsmuffe 49 in der Zeichnung F i g. 1 nach rechts verschoben wird. Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle und der hydrostatischen Einheit 21 hergestellt und die Einheit mechanisch angetrieben. Wird anschließend das Schwenkgehäuse 39 der hydrostatischen Einheit 21 spiegelbildlich zum Schwenkgehäuse 29 der als Pumpe wirkenden hydrostatischen Einheit 20, angestellt, so wirkt die hydrostatische Einheit 21 gleichfalls als Pumpe und fördert Drucköl über die Bohrungen 62 und 64 zu den als hydrostatischen Motoren arbeitenden hydrostatischen Einheiten 22 und 23. In der Folge werden die bis dahin auf maximalen Kolbenhub eingestellten Schwenkgehäuse 60 und 61 der hydrostatischen Einheiten 22 und 23 entsprechend der weiteren Erhöhung der Drehzahl der Getriebeausgangswelle 17 gegen Null verstellt und schließlich erfolgt ein rein mechanischer Antrieb der Getriebeausgangswelle 17 über das leistungsteilende Umlaufrädergetriebe 3 sowie die Zahnräder 15 und 16. Hierbei wird die Kupplung 66, 61 und damit eine Antriebsverbindung zwischen der Getriebeausgangswelle 17 und der Welle 57 gelöst.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydrostatisch-mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, das mit einem Ausgleichgetriebe zu einem Antriebsblock vereinigt ist und ein auf der Getriebeeingangswelle angeordnetes, leistungsteilendes Umlaufrädergetriebe umfaßt, über welches der Antrieb des zumindest aus einer Pumpe und mehreren hydrostatischen Motoren bestehenden hydrostatischen Getriebeteiles und zugleich ein ständiger Antrieb der parallel zur Getriebeeingangswelle angeordneten Getriebeausgangswelle abgeleitet wird, die über eine Schaltkupplung mit dem hydrostatischen Getriebeteil verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das leistungsteilende Umlaufrädergetriebe (3) einschließlich dessen die Getriebeausgangswelle (17) antreibendes Vorgelege (15,16) und die den hydrostatischen Getriebeteil (4) mit der Getriebeausgangswelle (17) verbindende Schaltkupplung (66, 67) auf der Seite des Ausgleichgetriebes (5) angeordnet sind, die dem Ritzel (18) zum Antrieb des Ausgleichgetriebes gegenüberliegt.

2. Hydrostatisch-mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ritzel (18) zum Antrieb des Ausgleichgetriebes (5) tragende Getriebeausgangswelle (17) als Hohlwelle ausgebildet und von einer getriebenen Welle (57) des hydrostatischen Getriebeteiles (4) durchsetzt wird.

3. Hydrostatisch-mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeausgangswelle und die diese durchsetzende Welle (57) des hydrostatischen Getriebeteiles (4) mittels einer Gleichlaufkupplung (66, 67) miteinander verbindbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1164 785,

369;
österreichische Patentschriften Nr. 226 547,

208722; USA.-Patentschrift Nr. 2296929.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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