DE2141098A1 - CONTINUOUSLY HYDROSTATIC COUPLING GEAR FOR VEHICLES - Google Patents

CONTINUOUSLY HYDROSTATIC COUPLING GEAR FOR VEHICLES

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    • F16H3/56—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears both central gears being sun gears

Description

Stufenloses hydrostatisches Koppelgetriebe für Fahrzeuge Bekannt, Deutsche Patentschrift 1 755 161, sind hydrostatische Koppelgetriebe, die aus einem dreiwelligen mechanischen Umlaufgetriebe (Planetengetriebe) als Hauptgetriebe und einem zweiwelligen stufenlosen hydrostatischen Getriebe (z,B. Axialkolbengetriebe) als Nebengetriebe bestehen. Eine Welle des Planetengetriebes ist identisch mit der Antriebswelle des Koppelgetriebes und eine andere Welle des Planetengetriebes identisch mit der Aitriebswelle des k'oppelgetriebes. Die dritte Welle des Planetengetriebes steht als Koppelwelle über eine Vorgelegestufe mit einer Verdrängermaschine des hydrostatischen Getriebes in Verbindung. Die andere VerdrAngermaschine des hydrostatischen Getriebes ist jeweils über eine weitere Vorgelegestufe entweder an die Abtriebs- oder an die Antriebswelle des Koppelgetriebes angeschlossen. Infinitely variable hydrostatic coupling gear for vehicles Known, German Patent 1 755 161, are hydrostatic coupling gears that consist of a three-shaft mechanical epicyclic gear (planetary gear) as the main gear and a twin-shaft continuously variable hydrostatic transmission (e.g. axial piston transmission) exist as a secondary transmission. One shaft of the planetary gear is identical to that The drive shaft of the coupling gear and another shaft of the planetary gear are identical with the drive shaft of the coupling gear. The third shaft of the planetary gear stands as a coupling shaft via a countershaft stage with a displacement machine of the hydrostatic transmission in connection. The other displacement machine of the hydrostatic Transmission is either connected to the output or connected to the drive shaft of the linkage.

Stellt man das Verdrängungsvolumen der mit der An oder Abtriebswelle des Koppelgetriebes verbundenen Verdrängermaschine auf Null ein, so wird die an der Koppelwelle des Planetengetriebes angeschlossene Verdrängermaschine blockiert, wenn sie ein endliches Verdrängungsvolumen hat. Sie bleibt dann stehen und stützt sich über eine blsäule ab. Das Koppelgetriebe hat in diesem Zustand seine Grundübersetzung.If one sets the displacement volume with the input or output shaft of the coupling gear connected displacement machine to zero, then the on the displacement machine connected to the coupling shaft of the planetary gear is blocked, if it has a finite displacement volume. She then stops and supports over a bubble column. The coupling gear has its basic transmission in this state.

Bei Übersetzungen größer als die Grundübersetzung verbindet man die entsprechende Verdrängermaschine mit der Abtriebswelle und bei Übersetzungen kleiner als die Grundübersetzung mit der Antriebswelle. Unter der Voraussetzung, daß sich bei gleichbleibender Drehrichtung der Antriebswelle die Drehrichtung der Abtriebswelle nicht ändert, vermeidet man dann im Verstellbereich der ueber setzung unerwünschte Blindleistung im Koppelgetriebe.If the ratio is greater than the basic ratio, the Corresponding displacement machine with the output shaft and smaller for gear ratios than the basic transmission with the drive shaft. Provided that if the direction of rotation of the drive shaft remains the same, the direction of rotation of the output shaft does not change, one then avoids undesirable in the adjustment range of the translation Reactive power in the coupling gear.

Dies ist aber nicht mehr der Fall, wenn bei gleichbleibender Drehrichtung der Antriebswelle die Drehrichtung der Abtriebswelle sich umgekehrt und das Fahrzeug somit rückwärts fährt.But this is no longer the case if the direction of rotation remains the same of the drive shaft the direction of rotation of the output shaft is reversed and the vehicle thus drives backwards.

Im Koppelgetriebe tritt dann mit einem negativen mechanischen Leistungsfluß verbundene Blindleistung auf, wodurch das zur Nutzung an der Abtriebswelle zur Verfügung stehende Drehmoment kleiner wird und der Wirkungsgrad sich verschlechtert. Diesem Nachteil kann man in bekannter Weise durch ein Wendegetriebe begegnen.A negative mechanical power flow then occurs in the coupling gear connected reactive power, which makes it available for use on the output shaft standing torque becomes smaller and the efficiency deteriorates. This one The disadvantage can be countered in a known manner by a reversing gear.

Fig. 1 zeigt ein bekanntes hydrostatisches Koppelgetriebe ohne Wendecetriebe, bestehend aus der hngrieLswelle 1, der Abtriebswelle 2, den Zentralrädern 3 und 4, den Planetenrädern 5, dem Planetenradträger 6, der Vorgelegestufe 7, 8, der verstellbaren Verdrängermaschine 9, den Vorgelegestufen 10, 11 und 12, 13, den Klauenkupplungen 14, 15 sowie der verstellbaren Verdrängermaschine 16 Zum Vergleich mit Fig. 1 enthält Fig. 2 zusätzlich ein bekanntes Wendegetriebe mit den Rädern 17, 18, 19, 20 und den Klauenkupplungen 21 und 22.Fig. 1 shows a known hydrostatic coupling gear without reversing gear, consisting of the gear shaft 1, the output shaft 2, the central gears 3 and 4, the planetary gears 5, the planetary gear carrier 6, the countershaft stage 7, 8, the adjustable Displacement machine 9, the countershaft stages 10, 11 and 12, 13, the dog clutches 14, 15 and the adjustable displacement machine 16 for comparison with FIG Fig. 2 also shows a known reversing gear with the wheels 17, 18, 19, 20 and the dog clutches 21 and 22.

Die Anordnung des Wendegetriebes nach Fig. 2 bringt folgende Nachteile -mit sich 1. Vor dem Umschalten von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt oder umgekehrt bei stehender Abtriebswelle 2 müssen Antriebsmaschine und Koppelgetriebe getrennt werden.The arrangement of the reversing gear according to FIG. 2 has the following disadvantages -with itself 1. Before switching from forward to reverse or vice versa when the output shaft 2 is stationary, the drive machine and coupling gear must be separated will.

Nach erfolgter Umschaltung muß das Koppelgetriebe auf die Drehzahl der Antriebsmaschine beschleunigt werden. After switching over, the coupling gear must be set to the speed the prime mover can be accelerated.

Hierzu ist eine Reibungskupplung 23 erforderlich. A friction clutch 23 is required for this.

2. Bauaufwand, Baugröße und Gewicht nehmen bemerkenswert zu. Zusätzlich benötigt man vier Räder, zwei Klauenkupplungen und eine Reibungskupplung Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Lösung unter Vermeidung der unter 1. und 2. genannten Nachteile zu verwirklichen. 2. Construction costs, size and weight increase remarkably. Additionally you need four wheels, two dog clutches and a friction clutch Of the The present invention is based on the object of providing a solution with avoidance to realize the disadvantages mentioned under 1. and 2..

Fig. 3 zeigt das Koppelgetriebe nach Fig. 1 bei stehender Abtriebswelle 2. Das Verdrängungsvolumen der Verdrängermaschine 9 ist auf Null und das der Verdrängermaschine 16 auf seinen maximalen Wert eingestellt. Das auf die Abtriebswelle 2 einwirkende Drehmoment stützt sich über die Räder 10, 11, Verdrängermaschine 16 und eine ölsäure ab. Rad 8 ist drehmomentfrei.Fig. 3 shows the coupling gear according to Fig. 1 with a stationary output shaft 2. The displacement volume of the displacement machine 9 is zero and that of the displacement machine 16 set to its maximum value. The one acting on the output shaft 2 Torque is based on the wheels 10, 11, displacement machine 16 and an oleic acid away. Wheel 8 is torque-free.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, nach Fig. 4 die Räder 24 und 25 anzuordnen und die Räder 8 und 25 als schaltbare Losräder zu gestalten. Die Übersetzung zwischen den Rädern 12 und 25 ist so vorzunehmen, daß die Räder 8 und 25 in dem aufgezeigten Betriebszustand synchrone Drehzahlen haben. Somit ist eine drehmomentfreie Umschaltung der Verdrängermaschine 9 bei synchroner Drehzahl von Rad 8 auf Rad 25 und umgekehrt möglich.According to the invention, it is proposed, according to FIG. 4, the wheels 24 and 25 to be arranged and to design the wheels 8 and 25 as switchable idler wheels. The translation between the wheels 12 and 25 is to be made so that the wheels 8 and 25 in the have synchronous speeds. Thus it is a torque-free The displacement machine 9 is switched from wheel 8 to wheel 25 at synchronous speed and vice versa possible.

Als Kupplung genügt eine Doppelklauenkupplung 26. Auf diese Weise wird gemäß Fig. 5 aus dem Koppelgetriebe ein hydrostatisches Getriebe, wobei bei entsprechender Einstellung des Verdrängungsvolumens der Verdrängermaschine 9 die Abtriebswelle sich entgegengesetzt dreht und das Fahrzeug rückwärts fährt. Im Vergleich zum Wendegetriebe nach Fig. 2 sind zusätzlich jetzt nur zwei Räder und eine Doppelklauenkupplung erforderlich.A double claw clutch 26 is sufficient as a clutch. In this way becomes a hydrostatic transmission according to FIG. 5 from the coupling transmission, with corresponding setting of the displacement volume of the displacement machine 9 the The output shaft rotates in the opposite direction and the vehicle drives backwards. In comparison to the reversing gear according to Fig. 2 are now only two wheels and a double dog clutch necessary.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen der Abtriebswelle 2 und der Welle der Verdrängermaschine 16 nach Fig. 6 eine weitere schaltbare Vorgelegestufe, bestehend aus den Rädern 27, 28 sowie einer einfachen Klauenkupplung 29 angeordnet werden. Durch Lösen des Rades 11 und Zuschalten des Rades 28 läßt sich bei entsprechender Auslegung der Ubersetzung der Vorgelegestufe 27, 28 bei Rückwärtsfahrt ein größeres Drehmoment an der Abtriebswelle 2 erzeugen. Die Umschaltung geschieht ebenfalls im Stillstand der Abtriebswelle 2 drehmomentfrei, wobei unter Umständen die Fahrzeugbremsen zu betätigen sind.In a further embodiment of the invention, between the output shaft 2 and the shaft of the displacement machine 16 according to FIG. 6 a further switchable countershaft stage, consisting of the wheels 27, 28 and a simple dog clutch 29 arranged will. By loosening the wheel 11 and switching on the wheel 28, with the appropriate Interpretation of the translation of the countershaft stage 27, 28 when reversing a larger Generate torque on output shaft 2. The switchover also takes place torque-free when the output shaft 2 is at a standstill, the vehicle brakes under certain circumstances are to be operated.

Für Vorwärtsfahrt zeigt Fig. 7 das Koppelgetriebe nach Fig. 3 mit Einstellung der Grundübersetzung und Fig. 8 das Koppelgetriebe nach Fig. 3 mit Einstellung der kleinsten Übersetzung.For forward travel, FIG. 7 shows the linkage according to FIG. 3 Adjustment of the basic transmission and FIG. 8 the coupling gear according to FIG. 3 with adjustment the smallest translation.

Um bei der kleinsten Übersetzung, d.h. bei der größten Fahrzeuggeschwindigkeit einen möglichst guten Wirkungsgrad zu haben, wird weiter erfindungsgemäß folgendes vorgeschlagen. Die Auslegung des Getriebes erfolgt so, daß die kleinste Übersetzung gleich Eins ist. Der Planetentrieb läuft dann als Kupplung um.To at the lowest gear ratio, i.e. at the highest vehicle speed To have the best possible efficiency, according to the invention, the following is also achieved suggested. The gearbox is designed so that the smallest translation is equal to one. The planetary drive then rotates as a clutch.

Nach Fig. 8 werden in diesem Betriebszustand die Antriebswelle 1 und der Planetenradträger 6 mit einer einfachen Klauenkupplung 30 gekuppelt, wobei gleichzeitig durch Bewegung eines Wegeventiles 31 Hoch- und Niederdruckleitung des hydrostatischen Getriebes verbunden werden. Auf diese Weise kann das hydrostatische Getriebe kein Drehmoment mehr abstützen und somit keine Leistung mehr übertragen, wodurch sich der Wirkungsgrad des Koppelgetriebes verbessert. Beim Verstellen der Übersetzung werden Antriebswelle 1 und Planetenradträger 6 entkuppelt und gleichzeitig durch Bewegung des Wegeventiles 31 Hoch- und Niederdruckleitung getrennt.According to Fig. 8, the drive shaft 1 and the planetary gear carrier 6 is coupled with a simple dog clutch 30, while at the same time by moving a directional valve 31 high and low pressure line of the hydrostatic Transmission are connected. In this way the hydrostatic transmission cannot Support torque more and thus no longer transmit power, which causes the efficiency of the linkage improves. When adjusting the translation drive shaft 1 and planetary gear carrier 6 are decoupled and simultaneously through Movement of the directional control valve 31 high and low pressure line separately.

Claims (1)

PatentansprücheClaims l.)Hydrostatisches Koppelgetriebe, bestehend aus einem dreiwelligen Planetengetriebe als Hauptgetriebe mit einer Welle als Antriebswelle, einer Welle als Abtriebswelle und einer Welle als Koppelwelle sowie mit einem hydrostatischen Getriebe als Nebengetriebe mit zwei verstellbaren Verdrängermaschinen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) In bekannter Weise steht eine Verdrängermaschine über die Räder 10, 11 mit der Abtriebswelle 2 oder über die Räder 12, 13 mit der Antriebswelle 1 in Verbindung.l.) Hydrostatic coupling gear, consisting of a three-shaft Planetary gear as the main gear with a shaft as the drive shaft, a shaft as an output shaft and a shaft as a coupling shaft as well as with a hydrostatic Gearbox as secondary gearbox with two adjustable displacement machines, marked by combining the following features: a) There is a displacement machine in a known manner on the wheels 10, 11 with the output shaft 2 or on the wheels 12, 13 with the Drive shaft 1 in connection. b) Die andere Verdrängermaschine steht entweder über die Räder 7, 8 mit der Koppelwelle oder über die Räder 12, 24, 25 mit der Antriebswelle in Verbindung 2. Hydrostatisches Koppelgetriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der entsprechenden Verdrängermaschine mit der Abtriebswelle über eine weitere Vorgelegestufe mit anderer Übersetzung, bestehend aus den Rädern 27, 28, vorgenommen werden kann. b) The other displacement machine is either over the wheels 7, 8 with the coupling shaft or via the wheels 12, 24, 25 with the drive shaft 2. Hydrostatic coupling transmission according to claim 1, characterized in that the Connection of the corresponding displacement machine with the output shaft via a further reduction stage with a different gear ratio, consisting of gears 27, 28, can be made. 3. Getriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei Übersetzung Eins Koppelwelle und Antriebswelle gekuppelt werden können, wobei ein gleichzeitig bewegtes Wegeventil 31 Hoch- und Niederdruckleitung des hydrostatischen Getriebes verbindet.3. Transmission according to claim 1, characterized in that when translation A coupling shaft and drive shaft can be coupled, one being at the same time moving directional valve 31 high and low pressure line of the hydrostatic transmission connects.
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