DE19803510A1

DE19803510A1 - Getriebeeinheit

Info

Publication number: DE19803510A1
Application number: DE1998103510
Authority: DE
Inventors: Matthias Baudenbacher; Hans-Juergen Wendt
Original assignee: ZWL ZAHNRADWERK LEIPZIG GmbH
Current assignee: NEUE ZWL ZAHNRADWERK LEIPZIG GMBH, 04317 LEIPZIG,
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2018-01-31
Also published as: DE19803510C2

Description

Die Erfindung betrifft eine aus einem Zahnrädergetriebe und einem hy drostatischen Getriebe bestehende Getriebeeinheit, die vorzugsweise zur Drehzahl- und Drehmomentwandlung in Nutzfahrzeugen eingesetzt wird.

Bekannte derartige Getriebe kommen überwiegend in Nutzfahrzeugen zum Einsatz, die einen stufenlos regelbaren unteren und einen in Stufen ver änderbaren oberen Geschwindigkeitsbereich benötigen. Der Antrieb erfolgt dabei im unteren Geschwindigkeitsbereich über das hydrostatische Getrie be und ein untersetzendes Zahnrädergetriebe, das integrierender Teil eines Verzweigungsgetriebes ist, im oberen Geschwindigkeitsbereich über das Verzweigungsgetriebe. Das Verzweigungsgetriebe ist zumeist eine Kombination von Standgetrieben mit einem Umlaufgetriebe, wobei dieses das Hauptfunktionsglied darstellt. Das Umlaufrädergetriebe gewährlei stet einen ruckfreien Übergang vom Antrieb über das hydrostatische Ge triebe zum Antrieb über das Zahnrädergetriebe. Eine Schaltkupplung zwi schen beiden Getrieben ist meist nicht vorgesehen.

Die Verzweigungsgetriebe sind aus zahlreichen Elementen zusammengesetzt, sie sind relativ groß, schwer und in der Herstellung aufwendig. Ihr Ein satz ist deshalb besonders in kleineren Nutzfahrzeugen schlecht vertret bar. Der Geschwindigkeitsbereich der bekannten mechanisch-hydrostati schen Getriebeeinheiten beim Antrieb über das hydrostatische Getriebe ist zu klein, um die stufenlose Geschwindigkeitseinstellung des hydrostati schen Getriebes voll ausnutzen zu können.

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für das Zahnrädergetriebe zu sen ken und den Geschwindigkeitsbereich während des Antriebs über das hydro statische Getriebe zu erweitern.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine aus einem Zahnrädergetriebe und einem hydrostatischen Getriebe bestehende Getriebeeinheit zu schaf fen, deren Zahnrädergetriebe einfach aufgebaut ist und die einen großen Abtriebsdrehzahlbereich beim Betrieb des hydrostatischen Getriebes auf weist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Merkmale sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher er läutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Aufbau der Getriebeeinheit schematisch, ohne Gehäuse,

Fig. 2 das Betriebsschema mit Kraftfluß im Normalgang,

Fig. 3 das Betriebsschema mit Kraftfluß im Kriechgang,

Fig. 4 das Betriebsschema mit Kraftfluß im Schnellgang.

Die Getriebeeinheit ist Bestandteil des Antriebs eines Fahrzeugs mit relativ langsamen Arbeitsgängen für das Gelände und einem Schnellgang für die Straße. Sie ist eine Kombination eines Zahnräder-Standgetrie bes 2 mit einem hydrostatischen Getriebe 3. Das Standgetriebe 2 setzt sich aus zwei Baugruppen 4; 5, das hydrostatische Getriebe 3 aus einer direkt an den Motor 1 fest angekoppelten Hydropumpe 6 und einem mit dieser verbundenen Hydromotor 7 zusammen. Das hydrostatische Getriebe 3 ist mit den üblichen Einstellelementen zur Übersetzungsänderung ver sehen. Die Baugruppe 4 ist über eine Schaltkupplung 8 an den Motor 1 ankuppelbar, die Baugruppe 5 über eine Schaltkupplung 9 an das hydro statische Getriebe 3. Die Baugruppe 4 ist ein Dreistufen-Getriebe mit dem auf der Motor- und Antriebswelle 10 sitzenden Antriebsrad 11, zwei auf Zwischenwellen 12; 13 gelagerten Rädern 14; 15 und einem auf der Ab triebswelle 16 drehbar gelagerten Abtriebsrad 17. Die Räder 11; 14; 15; 17 sind so dimensioniert, daß die erste Stufe die Drehzahl reduziert, die zweite Stufe die Drehzahl auf den vorherigen Wert erhöht und die dritte Stufe die Drehzahl reduziert. Die Baugruppe 5 ist ein Zweistu fen-Getriebe mit dem auf der Hydromotor- und Antriebswelle 18 sitzen den Antriebsrad 19, dem ebenfalls auf der Zwischenwelle 13 gelagerten Rad 20 und einem gleichfalls auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelager ten Abtriebsrad 21. Die Zwischenwelle 12 der Baugruppe 4 und die Hydro motor- und Antriebswelle 18 fluchten; sie können auch zu einer Welle vereinigt sein. Die Räder 19; 20 bilden die erste Stufe und untersetzen die Drehzahl. Die Räder 20; 21 bilden die zweite Stufe und erhöhen die Drehzahl. Beide Stufen zusammen ergeben eine Untersetzung.

Die nach innen verlängerten Naben der Abtriebsräder 17, 21 sind mit klauenförmigen Stirnflächen versehen. Sie bilden zusammen mit einer entsprechend gestalteten Schiebemuffe eine Wechselschaltkupplung 22 zwischen der Abtriebswelle 16 und den Abtriebsrädern 17; 21. Die Schaltkupplungen 8; 9 sind auch als Schiebemuffenkupplungen ausge führt, wozu die Naben der Antriebsräder 11; 19 klauenförmige Stirnflä chen besitzen. Die Kupplungen 8; 9; 22 sind mit Stellorganen ausgestat tet, die mit den Ausgängen einer Steuereinheit 23 verknüpft sind. Die Eingänge der Steuereinheit 23 sind mit an der Motor- und Antriebswel le 10, der Hydromotor- und Antriebswelle 18 und der Abtriebswelle 16 angeordneten Drehzahlsensoren 24; 25; 26 verbunden.

Die beschriebene Getriebeeinheit besitzt folgende Betriebs- bzw. Wir kungsweise:
Im unteren Drehzahlbereich der Abtriebswelle 16 und damit im unteren Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs ist die Schaltkupplung 8 ausge rückt und die Schaltkupplung 9 eingerückt. Der Antrieb des Fahrzeugs erfolgt über das hydrostatische Getriebe 3 und die Baugruppe 5 des Standgetriebes 2 im Normalgang (Fig. 2). Die Wechselschaltkupplung 22 verbindet dann des Abtriebsrad 21 mit der Abtriebswelle 16. In der an deren Schaltstellung der Wechselschaltkupplung 22 ist das Abtriebsrad 17 mit der Abtriebswelle 16 gekuppelt. Der Antrieb erfolgt nunmehr an stelle der zweiten Stufe der Baugruppe 5 über die dritte Stufe der Bau gruppe 4 im Kriechgang (Fig. 3).

Im oberen Abtriebsdrehzahl- bzw. Geschwindigkeitsbereich ist die Schalt kupplung 8 eingerückt und die Schaltkupplung 9 ausgerückt. Die Wechsel schaltkupplung 22 verbindet das Abtriebsrad 21 mit der Abtriebswelle 16. Der Antrieb geschieht über die erste und zweite Stufe der Baugruppe 4 und die zweite Stufe der Baugruppe 5 im Schnellgang (Fig. 4). Der Wechsel vom Betrieb über das hydrostatische Getriebe 3 zum alleinigen Betrieb über die Stufen des Standgetriebes und umgekehrt vollzieht sich ruckfrei durch das aufeinander abgestimmte, drehzahlabhängige Schalten der beiden Kupplungen 8; 9 vermittels der Steuereinheit 23. Ebenso ruck frei steuert diese die Wechselschaltkupplung 22 und damit den Übergang vom Kriechgang zum Normalgang und umgekehrt. Der Fahrzeugführer muß die se Kuppel- bzw. Schaltvorgänge nicht selbst vornehmen. Er kann sich im Betrieb über das hydrostatische Getriebe 3 - Kriechgang oder Nor malgang - auf die stufenlose Aussteuerung konzentrieren.

In einer aufwendigeren Ausführung kann anstelle der Räder 14; 20 je ein 2-Gang-Wechselgetriebe mit zugehörigen Schaltelementen vorgesehen sein. Außerdem können als Schaltkupplungen 8; 9; 22 auch Lamellenkupp lungen eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1

Motor

2

Zahnräder-Standgetriebe

3

Hydrostatisches Getriebe

4

Baugruppe

5

Baugruppe

6

Hydropumpe

7

Hydromotor

8

Schaltkupplung

9

Schaltkupplung

10

Motor- und Antriebswelle

11

Antriebsrad

12

Zwischenwelle

13

Zwischenwelle

14

Rad

15

Rad

16

Abtriebswelle

17

Abtriebsrad

18

Hydromotor- und Antriebswelle

19

Antriebsrad

20

Rad

21

Abtriebsrad

22

Wechselschaltkupplung

23

Steuereinheit

24

Drehzahlsensor

25

Drehzahlsensor

26

Drehzahlsensor

Claims

1. Getriebeeinheit aus einem Zahnrädergetriebe mit Schaltkupplung zum Motor und einem hydrostatischen Getriebe mit Schaltkupplung zum Zahnrädergetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrädergetrie be (2) ein aus zwei mehrstufigen Baugruppen (4; 5) zusammengesetztes Standgetriebe ist, von denen die eine (4) an den Motor (1) und die andere (5) an das hydrostatische Getriebe (3) ankuppelbar ist, die Schaltkupplungen (8; 9) im gegenseitigen Wechsel geöffnet bzw. ge schlossen sind, die Antriebsräder (15; 20) der letzten Stufen beider Baugruppen (4; 5) durch eine gemeinsame Welle (13) gekoppelt sind, die zugehörigen Abtriebsräder (17; 21) drehbar auf einer gemeinsamen Abtriebswelle (16) des Standgetriebes gelagert sind und zwischen ih nen (17; 21) eine Wechselschaltkupplung (22) angeordnet ist.

2. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Motor (1) ankuppelbare Baugruppe (4) dreistufig und die an das hydrostatische Getriebe (3) ankuppelbare Baugruppe (5) zweistufig ausgeführt ist.

3. Getriebeeinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Abtriebsrades (20) der ersten Stufe der an das hydrosta tische Getriebe (3) ankuppelbaren Baugruppe (5) ein 2-Gang-Wechselge triebe vorgesehen ist.

4. Getriebeeinheit nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplungen (8; 9) und die Wechselschaltkupplung (22) als Schiebemuffenkupplungen ausgebildet sind, deren Stellorgane mit den Ausgängen einer Steuereinheit (23) verknüpft sind, deren Eingänge mit an der Motorwelle (10), der Hydromotorwelle (18) und der Abtriebs welle (16) angeordneten Drehzahlsensoren (24; 25; 26) verbunden sind.