DE1940386U - Verzweigungsgetriebe fuer stufenlose drehmoment- und drehzahlwandlung. - Google Patents

Description

P.A.231795*-3.5.66

PZ 2005 %

2». Mai 1966

Gebrauchamusteranmeldung R 28 304/47h Gbm

"Verzweigungsgetriebe fur stufenlos® ürehmoa&trfc- und Drehsahlwandlung"
Anmelden Hheinetahl Hüttenwerke AG, Essen

Planetengetriebe» seien es stirnrad- oder Kegelrad-Planetengetriebe, mit parallel liegenden Steuer- oder .Regelgetrieben, wie z, B. hydrostatischen Axialkolbengetrieben oder elektrischen öleichstrommaochinen in Leonardschaltung, sind Getriebe mit Leistungsverzweigung. Verzweigungsgetriebe ermöglichen eine stufenloee Srehaoiaent- und Dreheahlwandlung sw lachen An- und Abtriebewelle. Da je nach Hegelbereich und Regelstellung die Regelleistung nur einen Bruchteil άθτ au übertragenden Leistung beträgt», sind in jedem Betriebspunkt gute Wirkungsgrade vorhanden.

Abbiääungen 1 bis 5 zeigen den achemetischen Aufbau von bekannten Versweigungsgetrleben dieser Art, wobei das Hebelgetriebe s.₍ B. ei» hydrostatische β Axialkolbengetriebe let· Hauptglieder de 8¹J^aIU tenradgetriebes sind dabei in verschiedener yjeise mit den Axialkolbengetrieben verbunden.,

Es bezeichnet 1 die Antriebswelle und 6 die Abtri%bswelle^ 2 ist das innere Zentralrad», 5 die Planetenräder» welche im Planetenrad träger 4 gelagert sind und 5 das äuSere Sentralrad*

Die Axialkolbeneinheit 9 ist durch das Badpaar 7/8 und^äie Axialkolbenelnheit 12 duroh da3 Hadpaar 10/11 ,angeachloeaen, wobei die Axialkolbeneinheiten duroh die Flüssigkeitsleitüngen 13 miteinander verbunden sind ^

FUr eine entsprechend große Drehmoment- bzw^ drehzahlWandlung erweist es sich ale vorteilhaft» das maximale Hubvolumen der beiden Axiaikolbeneinhelten unterschiedlich groß zu wählen^ So ist in den Abbildungen das maximale Hubvolumen der Axialkolben-

einheit 9 kleiner als das der Axialkolbeneinheit 1£t

Das Übersetzungsverhältnis zwischen beiden Axialkolbeneinheiten kann ferner durch die stellung ihrer jchr&gscheiben verändert werden» Bei eingeschwenkter jixialkolbeneinheit 12, α· h· wenn die schrägscheibe senkrecht zur Zylinderachse liegt, also kein 01 gefördert wird, steht die iXialkolbeneinheit 9 still und wirkt als Arretierung, wenn sie ausgeschwenkt ist j in äleaeßi Zustand kann sich das Bacipaar 7/(3 nicht weiterdrehen, so aaß öas angeschlossene Hauptglied festgehalten wird. lie btriebsärehsahl öea Verzweigungs£etriebes entspricht dann der /uitriebedrehaahl multipliziert mit dem übersetzungsverhältnis dea .Planetengetriebes. Diese Abtriebsdrehzahl heißt die Grunddrehaahl· Bei kleineren Abtriebsörehaahlen ala der Grunddrehzahl arbeitet die Einheit 9 als lⁱuiape und öle i-.iniieit 12 ale «lotor, boi gröüeren Abtriebssdrehzahlen dagegen die .einheit 12 als rumpe und die iiinhelt 9 alö Motor.

Selbstverständlich kann bei solchen Getrieben der Kraftfluß auch in umgekehrter üichtung fließen, d.h., OaG die Welle 1 aur Abtriebswelle unö die velle 6 aur nntriebswelle wird·

nach den Abbildungen 1 bis 5 bauen verhältnismäi3ig grol3 und sperrig, auinal die Axialkolbeneiniieiten in eier bisher bekannten Form relativ groß baue» unet je.veilö über ein ilaäpaar tuageachloaeen werden· .Urde man ~z, B. ein yerzweigui%sgetriebe ^einäi3 öer _;bbildung 1 in ein Kraftfahrzeug 'anstelle eines iaehrgangschaltgetriebeö einbauen, so wijre eier ^{aumbeöarf niindöttene doppelt so groß· Außerdem v.hxe das v-ovv'iclrfc ebenfalls verhältnisxaäßig hoch.

Um bei g.o..oh.&ia Getrieben einerseits eine relativ groi3e lirehmoment- und .Drehzahlwandlung und andererseits eine gedrungene und raumsparende Bauweise zu erzielen, welche aieaelben, insbesonöere auch z, B. für den Antrieb von gelandeg&j&gigeji Fahrzeugen geeignet

macht, wurde bereita vorgeschlagen, den /ixialkolbeneinheiten einen unterschiedlichen Zylinderdurohiaeaaer au geben und die mit dem kleineren Zylinderdurchmesser innerhalb der größeren, hohl-Isylinderföraig auggebildeten Einheit anzuordnen, wobei beide Sinhelten mit je einem Hauptglied des Planetengetrlebes koaxial verbunden sind·

Bei dieser Ineinanderschachtelung der Axialkolbeneinheiten liegt aueh die Schrägscheibe der kleineren üinheit innerhalb des Hohlaylinders der größeren Einheit. Ks wird nun als Nachteil empfunden, daß diese uoheibe aus konstruktiven Gründen nicht schwenkbar ausgebildet werden kann, so daß man in Bessug auf öi© Regelung bei fest eingestellter -.ehrägscheibe der kleineren Einheit auf die V'eratellung der schrägscheibe der größeren Einheit beschränkt ist.

Um diesen Sachteil, welcher in machen Fällen eine Einengung der Aiiwendungstaöglichk.eiten bedeutet, au vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei einem derartigen Y^rssweigungagetriebe den i/Ianetentrieb innerhalb der hohlaylinüerförmig ausgebildeten Axlalbolbeneinheit anzuordnen, wobei die üxialkolbeneinheiten jeweils mit eineja Hauptglied des Hanetengetriebej koaxial verbunden sind. In Sonderheit erfolgt diese Anordnung in der Axialkolbeneinheit mit dem größeren Zylinderriurchiaesaer. Durch die koaxiale Lage der Axialkolbeneinheit en. £Ujfa Äan^tengetriebe wird ein gedrungener, kurzer Oe samt aufbau ersielt. Da'sich öie, .Axiulkolbenelnheiten aber außerdem in Achsrichtung gegenüberliegen, ist man in der Lage, die nach den abgewanöt&ia weiten hin gelegene* «v-chrägacheiben beide schwenkbar zu gestalten, wodurch der Regelbereich dea Getriebes erheblich vergrößert wird«

Bin weiterÖ'o' büertosl der 'Ortindung besteht darin, daß der 2yäinder der Axialkolbeneinheit, in der aich der Planetentrieb befindet, abgesetzt ausgebildet ist, wobei der Planetentrieb in dessen erweitertem Teil angeordnet ißt. Diese ^aßn^hme ist

insofern bedeutungsvoll, als damit die Schrägscheibe dieser Axialkolbeneinheit und damit der Durchmesser des in ihr angeordneten Axiallagere kleiner gehalten werden kann, was die anwendung höherer Drehzahlen gestattet*

Andere Merkmale der Erfindung gehen noch aua der Beschreibung der Ausführungsbeispiele hervor.

I>ie Abbildungen 6 bis 10 seinen in Gegenüberstellung au den Abbildungen 1 bis 5 Getriebe mit entsprechendes* mfbau bei Anwendung des erfindungsgemäßen Vorschlages. Dabei wurden für die gleichen Elemente die gleichen Bezeichnungen angewandt·

In den Abbildungen 6 bis 10 sind beide Axialkolbeneinheiten 9' und 12' hohlzylinderfüriaig ausgebildet und konzentrisch zu den Wellen 1 und 6 gelegen, #er aus den 'fellen 2» 3» 4 und 5 bestehende Planetentrieb ist im Falle der Abbildungen 6 und 10 innerhalb der Axialkolbeneinheit 9* und Xm Falle der Abbildungen 7, 8 und 9 innerhalb der Axialkolbeneinheit 12* angeordnet*

Dabei sind die Zylinder der Axialkolbeneinheiten 9' und 12' koaxial mit je einem Hauptglied des "ELaWtentriejbes verbunden, wodurch die Radpaare 7/8 und 10/11 in Fortfall kommen,«»

Die Axialkolbeneinheiten 9* und 12* sind. ayi£ .cfcgn einander zugewandten weiten durch sehr kurze, in flajascfiärtige«. Körpern gelegene Kanäle 13' flüssigkeitseeitig miteinander verbunden· dadurch, daß ihre Schrägseheiben nunmehr' au£ den einander abgewandten selten derselben liegen,, ist man in ihrer Ausbildung konstruktiv unbehindert, so daß sie beide in gleicher weise ; schwenkbar ausgeführt werden können.

Wie der Vergleich der Abbildungen 1 bia 5 und 6 bis 10 zeigt* ergibt sich eine besondere gedrungene und raumsparende konstruktion·

' t

Sie Abbildungen 11 und 12 seigen in konstruktiver Ausbildung je ©in Verzweigungsgetriebe für ©inen Kraftfahrzeugantrieb, welches in seinea Aufbau dem Schema der Abbildung θ entspricht· Zum besseren Verständnis wurden dieselben Bezeichnungen wie in Abbildung β verwendet·

Dabei iat die Antriebswelle 1 alt dem inneren gentralrad 2 verbunden· Dieses treibt Über die Planetenräder 3» welche im Planetenradträger 4 gelagert sind, das äußere Eentralrad 5 an, welohes unmittelbar mit der hohlzylinderföradgen, größeren Axialkolbeneinheit 12» baw. 12" verbunden ist, die den Planeten« trieb umschließt· Alle genannten Räder sind doppelschlag verzahnt·

Per ungelagerte Planetenradträger 4 ist über ein© den Planetentrieb gwieohen dem äußeren Bentralrad 5 und den Plaaetenrädern 3 durchdringendθ_t raumsparende Poppelzahnkupplung koaxial mit der ebenfalls hohlzylinU erf örialg ausgebildeten, kleineren Axialkolbeneinheit 9' verbunden, welche die Antriebswelle 1 umschließt.

Zwischen beiden Axialkolbeneinheiten i«t stirnseitig als weiter© wesentliche Einzelheit der Erfindung in Abb· 11 cfer Doppelflansohzylinder 14 angeordnet,,, welcher «ait dem Gehäuse 15 fest verbunden iat. Sr weist die iUngflanschen 1(j und 18 auf, welche die Verbindungskanäle »wischen den AxiälkolbiBne^.nh^iten 9' und 12· aufnehmen. In Abb* 12 tritt an die Stelle dea Doppel-', flanschey lind era eine Zylinderscheibe HU, Vielehe zwischen den Axialkolbeneinheiten 9' und 12·* angeordnet ist« Zwischen den feilen H und 14* und der Axialkolbeneinheit 12' ist der Steuerspiegel 17 und zwischen den Teilen 14 und 14· und der Axial·* kolbeaeinheit 9' der ^teuerspiegel 19 angeordnet. Beide Steuerspiegel besi-taen nicht gezeichnete., nierenförmige Ausnehmungen und Bohrungen«

20 ist die schrägscheibe der Axialkolbeneinheit 9'* welche

"ii ·,■■ ·■"·<■

mit dem Hebel 28 eingestellt werden kann, der selbst arretiert wird, 21 ist die Schrägscheibe der Axialkolbeneinheit 12' bzw. 12*', welche über ein Hebeigestange 22 durch den Servokolben verstellt wird, der vom Kolben 26 aus gesteuert wird. Durch das Verstellen der ^chrägeofceiben wird das Hubvolumenverhältnls verändert und damit das Drehmoment- und Drehaahlverhältniej außerdem ist eine Uialcehr der Drehriehtung der Abtriebswelle gu erreichen (Rückwärtsfahrt beim Fahrseugl). Mit 25 ist die Ölpumpe bezeichnet*

Die Axialkolbeneinheit 12* bzw. 12·· ist über das Radpaar 26/27 mit der Abtriebswelle 6 verbunden, welche z, B. über Kardanwellen die sadaeheen antreibt.

In Abbildung 12 ist die Axialkolfeeneinheit 12· abgesetzt ausgebildet^ wobei der Planetentrieb in deren erweitertem 2ylinderteil angeordnet iet^ Der abgesetzte Teil hat einen wesentlich kleineren Durchmesser, welcher nur noch von der Hydraulik her bestimmt wird.« 'Eb ergibt sich damit auch ein kleinerer Durchmesser der Schrägscheibe, Welcher sich dem der Schrägscheibe der FriÄär-Axialkolbeneinheit 9* nähert und eine

Verkleinerung der Lagerdurehaesser erlaubte

Anstelle des hydrostatischen Getriebes mit den zwei Axialkolbeneiiiheiten kann sinngemäß auch ein Sata elektrischer etrommaschinen in ieonardschaltung Anwendung finden^ wobei die umlaufenden Anker dee Leonardeat»es rait den Hauptglfcfedern des Planetengetriebea koaxial verbunden slnä».

Schutzansprüche/

Claims (5)

1. Stirnrad-1« Verzweigungsgetriebe bestehend auo einem Planetengetriebe und einem parallel zu diesem liegenden, regelbaren» hydrostatischen Axialkolbengetriebe mit «wei Axialkolbeneinheiten, dadurch gekennaeichnet» daß der Planetentrieb (2,5f 4, 5) innerhalb öler ©inen hohlzylinderfönaig ausgebildeten Axialkolb&aeinheit (9'» 12% 12··) angeordnet ist» wobei die Axialkolbeneinheiten jeweils alt einem H&uptglieä des Planetengetriebe^ koaxial verbunden sind«
2. 2. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, ö adurch gekennzeichnet« daß der Planstelltrieb (2, 3» 4» 5) innerhalb des Hohlaylindere der Axialkolbeneiaheit (I2^f> 12*') mit dem größeren ISylinderäarohmeeeer angeordnet iet_%
3. 3, Verzweigungagötriebe nach Anspruch 1 unö 2_r 6. & d u r c h gekennseichne t^ daß der 2ylinder der Axialkplbeneinheit (12¹·)* in weloher aioh der Planetentrieb (2, 5 t 4» 5) befindet, abgesetzt ausgebildet ist, wobei der Planetentrieb in dessen erweitertem ä'ei*L angeordnet ist.
4. 4. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch,.1 ϊΰΐβ,.^* d a d u r ο η gekennseiohnet«, daß ei oh ^wisöhen den beiden Axialkolbeneinheiten (9¹* 12¹» 12*^f) ein DoppelflaMohzylinder (14) baw^ eine Zylinderachse!b# (14') befindet, welcher mit dem Getriebegehäuse (15) fest verbunden iet_t
5. 5. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 bis 4> dadurch g -© h"<9 nnzeichne t, daß si oh zwischen den Äingflansehen (16, 18) des PbppelflaneohiiyliiKlers (14) baw^ zwischen der 2ylinderscheibe (14·) und den Axialkolbeneinheiten (9'_f 12*» 12· ·)' ringförmige ;teuerapl©gel (I7_fi9) befinden, welche die hydraulische Verbindung zwischen den beiden /,xialkolbeneinheiten herstellen^

   Abänderung des Verzweigungsgetriebes nach Anspruch i/ dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Axialkoxbeneinhelten die umlaufenden imker eines Leonardsatzes in Anwendung koauaen, welche mit den Hauptgliedern dee Planetengetriebe koaxial verbunöen ainö.

   zu den üblichen Ptelsen gelielefi