DE2258617C2

DE2258617C2 - Hydromechanische Antriebs- und Lenkungsübertragung

Info

Publication number: DE2258617C2
Application number: DE2258617A
Authority: DE
Inventors: Bradley Oliver Pittsfield Mass. Reed
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1972-04-20
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1984-07-19
Also published as: IT979164B; JPS609948B2; SE7601141A; NL172002B; GB1438297A; DE2258617A1; US3815698A; NL172002C; SE7601141A0; FR2181277A5; SE387421B; JPS4916132A; NL7305402A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydromechanische Antriebs- und Lenkungsübertragung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige |-, Übertragung ist aus der US-PS 35 38 790 bekannt

Bei dieser bekannten Übertragung in einem Raupenfahrzeug, bei der Kupplungsanordnungen in dem Lenkungsstrang verwendet werden, traten Schwierigkeiten bei der Lenkung auf. Es wurde die Lenkrichtung nachteilig beeinflußt, wenn der Betriebsbereich gewechselt wurde.

Es isi Aufgabe der Erfindung, eine hydromechanische Antriebs- und Lenkungsüberlragung der eingangs genannten Art einfach und leicht zu gestalten, wobei 2^r> Kupplungs-anordnungen im Übertragungsweg des Lenkantriebs vermieden und ein Wechsel der beiden Betriebsbereicheoh:ie Beeinträchtigungeines Lenkvorganges möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gatlungsgemäßcn Übertragung durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielburen Vorteile bestehen Ji insbesondere darin, daß das Lenkungsdifferential die linken und rechten Drehzahlen bzw.Geschwindigkeiten mittclt. so daß der Geschwindigkeitsmesser des Fahrzeugs dessen Geschwindigkeit kennt und demzufolge eine synchrone Verstellung selbst k"? Kurvcnbewcgun-4» gen möglich ist. Hierbei wird innerhalb des mechanischen Antriebs die Ausgangsgröße des erfindungsgemäßen Lenkungsdiffercntials mit der Eingangskraft selektiv kombiniert, wodurch in Abhängigkeit von der jeweils gewählten Kopplung des Lenkungsdifferenlials •r> und des mechanischen Antriebs die Übertragung in getrennten Antriebs- und Stcucrungsbercichen arbeiten kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Beschreibung und Zeichnung näher erläutert, w Tig. I ist eine schcmatischc <\nsicht einer Übertragung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. F i g. 2 ist eine Quersehnittsansicht einer Pumpmotorcinheit zur Verwendung in einer Übertragung gemäß Fig. I.

ν-, Fig.3 isl eine Qucrsehnittsansicht nach einem Schnitt entlang der Linien 3-3 in Fig. 2 und zeigt eine variable Pumpcinheil.

F i g. 4 ist eine Draufsicht auf ein Lenkungsdifferential gemäß einem Ausführungsbcispiel.

tin 1" i g. ¹J isi eine Draufsicht auf ein Lcnkungsdiffercntial gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.

In F i g. 1 isl eine erfindungsgemäße Antriebs- und l.enkimgsiibcrtragung des hydromcchanischen Typs gezeigt, bei der drei Bereiche vorgesehen sind. Die Behi /iigs/ahl 12 bezeichnet ein F.ingangszahnrad. das durch geeignete bekannte Mittel mil einem Primärantrieb gekoppelt sein kann, wie z. B. einem Triebwerk oder einem Motor oder einer ähnlichen Vorrichtung, die zu Zwck-

ken der Klarheil nicht dargestellt sind. Die Antriebskraft, die auf das auf einer Welle 13 starr angebrachte F.ingangszahnrad 12 ausgeübt wird, wird durch ein Übertragungszahnrad 15 über ein Zahnrad 17 auf die hydraulischen Pump- und Motoreinheiien (= hydrauli- ■-> sehe Antriebe) 18 und 20 übertragen. Die Antriebskraft wird hydraulisch auf die rechten und linken Ausgaugswellen 14 und 16 durch ausgangssehige Planetengetriebe 23 und 25 übertragen, die auf entsprechende Weise über Sonnenräder 23a und 25a mit den hydraulischen in Pump- und Motoreinheilen 18 und 20 gekoppelt sind. Es wird ein Planetengetriebe als Lenkungsdifferential 21 verwendet. Dieses weist ein Ringzahnrad 21c, einen Planetenträger 216 und ein Soncenrad 21a auf. Der Ausgang von der Pumpmotoreinheit 18 ist mit dem Planetenträger 2ib des Lenkungsdifferentials 21 verbunden, der seinerseits das Sonnenrad 23a antreibt. Der Ausgang von der Pumpmotoreinheit 20 ist über eine Welle 19 mit dem Sonnenrad 21a des Lenkungsdiffcreniials 21 und mil dem Sonnenrad 25a gekoppelt wie es vorste- 2» hend bereits beschrieben wurde.

Wie weiterhin aus F i g. 1 hervorgeht, wird mechanische Antriebskraft von dem Eingangszahnrad 12 auf ein für einen zweiten Bereich sorgendes Sohnenrad 2ba und ein Kupplungselement 30 des dritten Bereiches übertragen, die beide auf einer gemeinsamen Welle 13 befestigt sind. In dem zweiten Betriebsbereich der Übertragung ist eine Antriebskraft von dem Sonnenrad 28a durch einen Planetenlräger 286 des zweiten Bereichs auf einen weiteren Planetenträger 36t übertragbar. jo

Das Ringzahnrad 28c des Planetensatzes 28 ist frei drehbar, aber durch eine Bremse D arrclierbar. Das Sonnenrad 36a des Planetensatzes 36 ist mit einem Übertragungszahnrad 40 gekoppelt Das Ring/ahnrad 36c des Planetensatzes 36 steht mit einem Übertra- ja gungszahnrad 38 in Verbindung.

Das Übertragungszahnrad 38 steht mit einem Übertragungszahnrad 42 in Eingriff, das an einer drehbaren Querwelle 44 fest angebracht ist. wobei das Zahnrad 42 mit dem Ringzahnrad 23c des ausgangsseitigen Planelengetriebes 23 in Eingriff steht. Das Übertragungszahnrad 40 ist mit dem Ringzahnrad 21c des Lcnkungsdiffcrentials 21 durch ein Zwischenzahnrad 41 gekoppelt.

Zu dem Kupplungselement 30 gehört ein /weites Kupplungselement 46. Beide Elemente zusammen sind mit Ebezeichnet. Das Kupplungselement 46 ist auf einer Welle 48 befestigt. Ein Überiragungszahnrad 50 ist ebenfalls auf der Welle 48 befestigt und sieht mit einem Überiragungszahnrad 52 ir- Verbindung, das auf der Querwelle 44 starr angebracht ist. Das Überiragungszahnrad 52 treibt ein Ring/.ahnrad 25c des Planetengetriebes 25 an.

Die Querwelle 44 kann durch Betätigung eines Bremselementes Cabgebremst werden und sorgi somit y, für eine Verriegelung der Ringzahnräder 23c und 25c gegen Drehung, die für die Übertragung von Kraft von den Sonnenrädern 23a und 25a auf die Planelenirägcr 23£» bzw. 25£> im ersten Betriebsbereich der Transmission sorgt. ho

Bevor nun die Wirkungsweise der Übertragung erklärt wird, kann ein besseres Verständnis des Aufbaues der als Beispiele dargestellten hydraulischen Punipmotoreinheiten 18 und 20, die im wesentlichen ähnlich sind, und der verschiedenen Planetenradsäizc hilfreich sein. t,->

Gemäß den F i g. 2 und 3 umfaßt das Hydrauliksystem eine variable Pumpeinheit S3 und eine Motoreinheit 56. Die Pumpeinheit 55 ist in Fig. 3 genauer dargestellt.

Auch wenn diese Einheiten als Pump- und Motoreinheiien bezeichnet sind, so können unter gewissen Umständen die Funktionen der Hinheilen selbstverständlich umgekehrt werden; das würde bedeuten,daß der Motor als eine Pumpe /ur Zuführung von Kraft /um Antrieb der Pumpe wirken kann, die dann als ein Motor arbeitel. In dieser Beziehung können das Hydrauliksystem und die das System bildenden Einheiten als reversibel bezeichnet werden, da die Funktionen der einzelnen Hydraulikeinhej.ten und das Hydrauliksystem als ganzes in der Tat reversibel sind. Die Einheiten 55 und 56 enthalten jeweils eine Reihe Kugelkolben 57 bzw. 58, die in Zylinderblöcken 59 und 60 frei hin- und herbewegbar sind. Der Zylinderblock 59 der Pumpe ist durch einen Flansch 61 mit dem Zahnrad 17 verbunden, um sich mil diesem immer mit einer Drehzahl zu drehen, die der Drehzahl des primären Antriebes direkt proportional ist. Der Flansch 61 kann an dem Zylinderblock 59 durch irgendwelche geeigneten Mittel befestigt sein, wie z. B. durch Bolzen 02; in ähnlicher Weise ist der Zylinderblock 60 in bezug auf die Pumpmotorein:,dt 18 mit dem Planetenlräger 21 £> des Lenkungsdifferenti;.ls 21 und dem Sonnenrad 23a und in bezug auf die Pumpmotoreinheit 20 mit den Sonnenradern 21a und 25a verbunden. Die Kugelkolben 57 und 58 sind in Zylindern 59a und 60a hit·· und herbewegbar, die in den Zylinderblökken 59 bzw. 60 ausgebildet sind. Ein möglichst kleiner Spielraum ist /wischen den Kugelkolben und den Zylindern ausgebildet, um eine freie Bewegung der Kugelkolben bei minimaler Leckage zu gestalten. Mit den Zylindern stehen Strömungsmiiielkanäle 64 und 65 in Verbindung, die radial innen vor den Zylinderblöcken münden. Wie in den F i g. 2 und 3 dargestellt ist, werden die Zylinderblöcke um einen feststehenden Drehbolzen 66 gedreht, in dem zwei radial vei !aufende Strömungsmittelkanälc 68 und 69 ausgebildet sind, die teilweise um den Drehbolzen herumführen.

Der Drehbolzen 66 wird von einem Drehbolzenträgcr 67 gehalten, der von der Gehäuseseilenwand 51 ausgeht und an dieser durch Bolzen 72 befestigt ist. Der Drehbolzen 66 und der Drehbolzenträger 67 halten auch das Zahnrad 17 für eine Rotation auf Rollenlagern 73, die zwischen der Welle und dem Drehbolzen angeordnet sind. Ein Pumpcnluufring 75 wird von dem Drehbolzenträgcr 67 durch den Bolzen 77 schwenkbar gehalten, wobei die diametral entgegengesetzte Seite des Pumpcnlaufringes 75 von einem Einstellglied oder Betätigungsarm 78 gehalten wird, der sich zwischen dem Laufring 75 und einem Bctäiigungsglied 79 zur Einstellung des Laufringes 75 erstreckt und durch eine Kugelvcrbindung 80 mit dem Laufring 75 verbunden ist. Die Stellung des Laufringes 75 in bezug auf den Zylinderblock 59 kann in bekannter Weise verändert werden. Der Moloriaufring 76 ist in diesem Ausführungsbeispiel starr gehalten und in bezug auf den Zylinderblock 60 durch das Halterungsteil 76' und den Bolzen 77 exzentrisch angeordnet, der sich zwischen dem Laufring 76 und dem Drchbolzcnträger67 befindet.

Wie in F i g. J dargestellt ist, umfaßt das Betätigungsglied 79 zur Einstellung des Laufringes 75 ein Gehäuse 81 mit einem inneren zylinderförmigen Hohlraum 82, der Sirömungsniittelöffnungcn 83 und 84 aufweist, die jedes Ende des Hohlraumes 82 mit einem hydraulischen Sieucrraum 8b verbinden. In dem Hohlraum 82 ist ein Kolben 86 für eine Hin- jind Herbewegung angeordnet, wobei die Slcllsiangc oder das Teil 88 durch eine öffnung 87 in dem Gehäuse 81 hindurchführt. Das Ende dieser Slellsiange 88 ist an der Gehäuseseitenwand 51

schwenkbar angebracht. Eine Pleuelstange 90 führt durch die öffnung 93 in der Gehäuseseitenwand 51 hindurch und in die Stcuerkammcr 85 hinein, wobei die im Abstand angeordneten Kolben 91 und 92, die an der Pleuelstange 90 befestigt sind, in der Steuerkammer 85 hin- und herbewegbar sind. Zur Steuerkammcr 85 führen Strömungsmitielauslässe 95 und 96. und /wischen diesen Auslässen ist ein Einlaß 97 angeordnet. Indem nun Druckströmungsmittel in den Einlaß 97 eingelassen und die Pleuelstange 90 auf geeignete Weise eingestellt wird, tritt das Strömungsmittel, das /wischen den im Abstand angeordneten Kolben 91 und 92 durch den Einlaß 97 in die Steuerkammer 85 eingeführt wird, entweder in die Strömungsmittclöffnung 83 oder 84 ein, um in den Hohlraum 82 zu strömen und anschließend das Gehäuse 81 für das Bctäligungsglicd 79 /ur Einstellung des Laufringes 75 so zu drücken, daß dieses sich relativ zum Kolben 86 in Längsrichtung bewegt. Diese Bewegung des Bctatigungsgiiedgchäuses Si bewegt den Betätigungsarm 78 in der Weise, daß der Laufring 75 um den Bolzen 77 herum in eine exzentrische Stellung in bezug auf den Zylinderblock 59 geschwenkt wird.

Aus F i g. 2 wird deutlich, daß hydraulisches Strömungsmittel, das aus dem Hydrauliksystem austritt, zum Boden des Gehäuses strömt, um sowohl zur Schmierung der sich bewegenden Teile der Übertragung zu dienen als auch als ein Reservoir für eine Pumpe 100 zur Ergänzung des hydraulischen Strömungsmittels in dem Hydrauliksystem zu wirken. Die Pumpe 100 wird von einem Zahnrad 102 angetrieben, das mit einem Zahnrad 101 einer zum Zahnrad 17 gehörigen Welle kämmt. In den entsprechenden Hydraulikleitungcn 105 und 106, die in gestrichelten Linien dargestellt sind und zu den Kanälen 68 und 69 führen, sind Regulierventile 103 und 104 angeordnet. Auf diese Weise kann jeder erforderlich werdende Strömungsmittclersatz innerhalb des Hy-

zens 66 eingespeist werden.

Nun wird die Arbeitsweise des Hydrauliksystems beschrieben. Anhand von Γ i g. 3 und indem die Stellung um den Laufring 75 herum als Zahlen einer Uhr bezeichnet werden, wird dargelegt, daß bei einer Rotation des Zylinderblockcs 59 die Kugclkolben 57 durch Zentrifugalkraft nach außen gegen die innere Oberfläche des Laufringes 75 gedrückt werden. F.s sei ferner darauf hingewiesen, daß. wenn die Kugelkolbcn 57 an der Innenfläche des Laufringes 75 entlanggleitcn. die Exzentrizität des Laufringes 75 in bezug auf den Zylinderblock 59 die Kugelkolben zwingt, sich innerhalb der Zylinder 59a hin- und herzubewegen. Wenn in den Kanal 69 im Drehbolzen 66 ein Niederdruck-Hydraulikmittel eingeführt und der Zylinderblock 59 in Uhrzeigerrichtung gedreht wird, werden bei einer Vorwärtsbewegung der Kugelkolben von der 3-Uhr-Stellung in die 9-Uhr-Stel-Iung die Zylinder 59a mit dem Niederdruck-Hydraulikmittel gefüllt, und zwar sowohl wegen der Bewegung der Kugelkolben 57 nach außen in diesen Zylindern, wodurch im Zylinder ein Niederdruckbereich erzeugt wird, als auch wegen des Druckes des Hydraulikmittels im Kanal 69. der es in die Zylinder drückt. Wenn die Zylinder 59;j die I-Uhr-Stellung passieren, verbinden die Strömungsmittelkanäle 64 die Zylinder 59a und den Strömisngsmiltelkanal 68 miteinander. Wenn die Zylinder nun von dor ^-Uhr-Stellung zu der 3-llhr-Sicllung vorrücken, werden die Kugeikoiben 57 nach innen in die Zylinder 59,i gedrückt und pressen anschließend das Strömungsmittel unter hohem Druck aus den Zylindern heraus und durch die öffnungen 64 in den Kanal 68. bis die Zylinder die 3-Uhr-Stellung erreichen; anschließend wird dieser Zyklus in jeder Umdrehung des Zylinderblockcs 59 wiederholt. Durch Steuerung des Betrages des Exzentrizität des Kugelpumpen-Laufringes 75 in be-

', zug auf den Zylinderblock 59 kann die Kapazität der Pumpcncinheit 55 bzw. die Gesamtmenge des Strömungsmittcls reguliert werden, das von der Kugelpumpe während einer Umdrehung gepumpt wird. Eine einfache Modifikation des Aufbaues würde eine Bewegung

ίο des Laufringes 76 gestatten, um auf Wunsch die Exzentrizität der Motorcinhcit 56 zu verändern.

Wenn der vorstehend beschriebene Slrömungsmittclstrom umgekehrt wird, d. h. wenn das unter Druck stehende .Strömungsmittel in eine derartige Hydraulikein-

r, heil hineingedrückt wird, wodurch die Kugelkolbcn aufgrund des durch das Strömungsmittel hervorgerufenen Druckes nach außen bewegt werden, wird eine Rcaklion zwischen den Kugeln und dem exzentrischen Laufring uCi'uvige'uMrt. um eine Rciaiivdrchung zwischen

2» dem Zylinderblock und dem Laufring zu bewirken. Wenn deshalb die Motoreinheit 56 mil den Drehbol-/enkaiiälcn 68 und 69 verbunden ist, kann die Pumpeinheit 55 zum Antrieb dieser Motorcinheit 56 verwendet werden, und auf diese Weise kann für einen kontinuierlieh variablen Geschwindigkeitsbereich zwischen der Pumpeinheil 55 und der Motoreinheit 56 gesorgt werden, indem die Exzentrizität der Pumpeinheit 55 verändert wLu. Wenn die Pumpeinheit 55 und die Motoreinheit 56 die gleiche Kapazität haben, wird ihre Drehgesch windigkeit die gleiche sein. Wenn der Laufring 76 der Moloreinheit 56 feststehend ist, wird deutlich, daß die Drehzahl der Motoreinheit 56 durch die Exzentrizität des Laufringes 75 gesteuert wird. Wenn die Kapazität der Pumpeinheit 55 größer ist als diejenige der Motor-

j^ri einheil 56. muß sich die Motoreinheit 56 schneller drehen als die Pumpeinheil 55, um die gleiche StrömungsmiueUnenge zu bewältigen. Indem ferner die Exzentrizität der Pumpeinheit 55 umgekehrt wird, kann die Motoreinheit 56 in einer umgekehrten Richtung angetrieben werden. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß die Drehbol/cnkanäle 68 und 69 einen geschlossenen hydraulischen Kreis bilden, der die Pumpeinheit 55 und die Moloreinheil 56 miteinander verbindet. Der gesamte Strom des durch die Pumpeinheit 55 gepumpten Hy-

4--> draulikmiitels wird zum Antrieb der Motoreinheit 56 ausgenutzt.

In F i g. 4 ist ein Schnitt durch das Lenkungsdifferentiiil 21 gelegt. Das äußere Ringzahnrad ist mit der Bezugszahl 2Ic^- und das Sonnenrad ist mit der Bezugszahl 21a

V) bezeichnet. Der Planetenträger 21 b ist mit inneren Ritzeln 21(/versehen, die frei um ihre eigene Achse drehbar sind. Ks sei darauf hingewiesen, daß das Sonnenrad 21a mit den inneren Ritzeln 21d kämmt, die ihrerseits jeweils mit einem äußeren Ritzel 21 e kämmen, und jedes

5t äußere Ritzel 21e steht auch mit dem Ringzahnrad 21c in Eingriff. Mit der vorstehend beschriebenen Anord- ' nung und einer geeigneten Auswahl der Zahnraddurchmesser, die von einem Fachmann auf einfache Weise bestimmt werden können, wird ein Planetengetriebes-

W) al/, erhalten, in dem das Ringzahnrad 21c eine Ausgangsdrehzahl liefert, die einen Mittelwert der Drchgeschwindigkeiten des Sonnenrades 21a und des Planelcnirägers 21 h darstellt.

I'Fμ. ^r) stellt einen Typ des Plancicn/ahnrailsai/cs _;

h> i'uir. wie er für die i'lancicngciricbc 23 und 25 und desgleichen die Planetensät/.e 28 und 36 verwendet wird. Bei dem Planetengetriebe 23 ist das äußere Ringzahnr;ul mit der Bezugszahl 23c, der Pianetenträgcr mit der

Bc/.ugszahl 236 und dus Sonnenrad mil der Ikvugs/ahl 23.·/ bezeichnet. Die Wirkungsweise dieser Art eines PIancicnsiit7.es ist allgemein bekannt.

li.s wird nun insbesondere anhand von liji. I der .Steuer- oder Lcnkvorgiing besehrieben. Um die Lenkung /u bewirken, werden die Pumpmoioreinheiien ItI und 20 zur Lieferung der Lenkleisuing verwendet. Wenn der Prmärantricb arbeilet und l-jngiingKleisiimg an das Eingangszahnnid 12 liefert, wird diese Leistung durch die Zahnräder 15 und 17 zu den hydraulischen Pumpen 18A und 2OA der Pump- und Moloreinheitcn 18 und 20 übertragen, wodurch die Zylinderblöcke der Pumpen 18/4 und 2OA gedreht werden. Wenn jedoch der Hub der den Laufring 75 einstellenden ßctiitigungsglieder 79, die zu den entsprechenden Pumpen I8A und 20/4 gehören, auf einen Nullhub eingestellt sind. d. h. wenn von den Pumpen kein Öl geliefert wird, werden die hydraulischen Motoren I8ß und 20/i, die zu den entsprechenden Pumpen I8/\ und 204 gehören, niehi angetrieben oder gedreht, und es wird keine Leistung auf die Ausgangswellen 14 und 16 übertragen. Wenn die Bedienungsperson des Fahrzeuges, in dem die Übertragung arbeitet, das Fahrzeug in eine bestimmte Richtuni! zu wenden wünscht, dreht er einfach das Steuerrad des Fahrzeuges in die Richtung, in die er zu fahren wünscht. Dadurch wird ein Signal erzeugt, das auf das Bciiitigungsglied 79 zur Einstellung des Laufringes 75 der Pumpen 18/4 und 20/4 durch irgendeinen verschiedener bekannter Sleuermechanismen übertragen wird. Die Steuermechanismen sind der Klarheit halber in der Zeichnung ,licht gezeigt. Da die Laufringe 75 der Pumpen 18/4 und 20/4 in bezug auf ihre entsprechenden Zylinderblöcke in einem Verhältnis exzentrisch angeordnet sind, das durch den gewünschten Lenkeffekt bestimmt ist, wird öl gleichzeitig zu den Motoren I8# und 20ß gefördert.

Da der Lenkvorgang dieses Fahrzeuges dadurch bewirkt wird, daß die eine Raupenkette langsamer angetrieben wird als die andere Raupenkette, was von der Lenkrichtung abhängt, wird der eine der Laufringe 75 in einer Weise eingestellt, daß er eine Vorwärtsbewegung der entsprechenden zugehörigen Ausgangswelle bewirkt, während der andere Laufring 75 so eingestellt wird, daß er entweder eine Rückwärtsbewegung oder eine kleinere Vorwärtsbewegung der entsprechenden zugehörigen Ausgangswellc bewirkt. Dieser Vorgang ist allgemein bekannt, wobei die Pumpe entweder vorwärts oder rückwärts verstellt wird. Er führt zu der gewünschten Lenkungswirkung.

Um die Ausgangswellen 14 und 16 im ersten Betriebsbereich und insbesondere in einer ersten Richtung anzutreiben, wird die Bremse C angezogen, die Bremse D gelöst und die Kupplung £ getrennt. Die Pumpen 18/4 und 20A werden in der Weise betätigt, daß sie Öl zu den Motoren 18ß und 2OB liefern, wodurch diese die Sonnenräder 23a und 25a drehen. Da die Ring/ahnräder 23c und 25c durch die Bremse C sowie die Zahnräder 42 bzw. 52 an einer Bewegung gehindert sind, übt die Rotation der Sonnenräder 23a und 25a eine Drehung auf die Planetenträger 236 und 256 aus, die mit den Ausgangswellen 14 und 16 fest verbunden sind. Durch eine Hubwirkung gleichen Grades der Pumpen 18/4 und 20/4 und da die Motoren 18ß und 20ß im wesentlichen ähnlich sind, drehen sich die Ausgangswellen 14 und 16 mit der gleichen Geschwindigkeit und treiben das Fahrzeug auf einer geraden Linie an.

Um die Ausgangswellen 14 und 16 in dem ersten Betriebsbereich, aber entgegengesetzt zur ersten Richtung anzutreiben, wird die Bremse C angezogen, die Bremse ü gelöst und die Kupplung /: ausgekuppelt. Die Pumpen 18/Λ und 20/\ werden in entgegengesetzter Richtung zur oben beschriebenen betätigt und bewirken die entge^r. gciigcsct/.tc Drehung der Sonnenräder 23;» und 25a. um auf die Aiisgangswellen 14 und 16 eine umgekehrte Bewegung aiis/uühen.

Fs wird nun der /weile Heiiiebsbereich besehrieben. Die Arbeitsweise der Übertragung beim Übergang vom id ersten Betriebsbercich zum zweiten Betriebsbereich wird vom ersten Bereich uns stoßfrei herbeigeführt, indem die Pumpen 18/4 und 20/4 bis +80% des Maximalhubes hochgefahren werden, wo der Bereichsübergang ausgeführt ist. Wahrend des Betriebes der Übertragung i-> im ersten ßctriebsbcrcich wird eine Bewegung des Zwischenziihnrades 41. des Übenragungszahnrades 40, des .Sonnenrades 36;;. des Planetenträgers 366 und des Planetenträgers 28i> durch die Verbindung des Zwischenzahni'iides 41 mil dem Ring/ahnrad 2Ic^- herbeigeführt, in ohne daß Antriebsleistung auf die Ausgangswellen 14 und 16 übertragen wird. Zur gleichen Zeit dreht sich das Sonnenrad 28./ aufgrund seiner Verbindung mit dem F.ingangs/.ahnrad 12. Wenn sich die Pumpen ISA und 2OA ihrem Hub von +80% des Maximalhubes nähern >-i und bei richtiger Auswahl der Übersetzungsverhältnisse bewirkt die Wechselwirkung des Sonnenrades 28a und des Planelenträgers 286 eine Verlangsamung der Rotation des Ringzahnrades 28c praktisch am +80%-Punkt des Hubes zum Halt. Bis zum Punkt von +80% des ίο Hubes der Pumpen 18A und 2OA ist keine Übertragung eines mechanischen Antriebes auf die Ausgangswellen 14 und 16 ausgeübt worden. Am Hubpunkt von +80% wird jedoch die Bremse Ddurch bekannte mechanische Mittel betätigt und die Bremse C wird gelöst, wodurch r> ein synchroner Übergang des Betriebs vom ersten Bereich zum zweiten Bereich bewirkt wird. Der Bereichsübergang wird ohne Unterbrechung des Kraftstromes zu den Ausgangswellen 14 und 16 und ohne wesentliche Änderung entweder in der Einjpngsdrehzjhl oder der Ausgangswellendrehzahl der Übertragung herbeigeführt.

F.ine weitere Arbeit im /weiten Bereich wird durch die Verkleinerung im Hub der Pumpen 18A und 20A bewirkt, die den Beitrag des hydraulischen Antriebes 4Ϊ auf die Sonnenräder 23a verkleinert, während auf die Ringzahnräder 23c und 25c· sowie die Planetenträger 236 und 256 und somit auf die Ausgangswellen 14 und 16 der gleiche übertragen wird. Der letztgenannte Übergang wird auf die Ausgangswellen über das Ring-ίο zahnrad 2U^-, Zwischenzahnrad 41, Zahnrad 40, Sonnenrad 36a, Planeteiiträger 366, Ringzahnrad 36c, Übertragungszannrad 38, Übertragungszahnräder 42 und 52 und über das Ringzahnrad 23c zum Planetenträger und Ausgangswelle 14 und über das Ringzahnrad 25c zum Planetcnträger 256 und zur Ausgangswelle 16 herbeigeführt. Gleichzeitig wird mechanische Leistung zu den Ausgangswellen 14 und 16 über die Welle 13, das Sonnenrad 28a. den Planetenträger 286, den Planetenträger 366 und das Ringzahnrad 36c übertragen, um mit ho der oben beschriebenen Antriebsverteilung der hydraulischen Leistung kombiniert zu werden. Die weitere Verlangsamung der Motoren 18ß und 20ß und die Umkehrung ihrer Rotation vergrößert weiter die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswellen. Während einer Lenb5 kung miltelt das Ringzahnrad 21c des Lenkungsdifferentials 21 die Geschwindigkeiten der Motoren 18ßund 20ß und überträgt diesen Mittelwert auf das Sonnenrad 36a. das seinerseits die Wirkung auf das Übertragungs-

zahnrad 38 und auf die Ringzahnräder 23c und 25c überträgt.

Beim Übergang vom /weiten Belricbsbcrcich zum dritten Betriebsberach werden die Pumpmotorcinheitcn 18 und 20 auf —80% geschoben, wo das Zahnrad 50. ·, die Welle 48 und das Kupplungselement 46 mit der gleichen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl rotieren, wie die Eingangswelle 13 und das Kupplungselement 30. Die Bremse D ist gelöst und die Kupplung I: ist eingekuppelt, um die Übertragungszahnräder 50 und 52 und das in Übertragungszahnrad 42 mittels der Qucrwelle 44 anzutreiben und Antriebsleistung auf die Ring/ahnrädcr 23c und 25c der ausgangsseitigcn Planetengetriebe 23 bzw. 25 zu übertragen. Diese Verschiebung wird ebenfalls ohne Unterbrechung des Kraftstromes zu den Aus- r> gangswellen 14 und 16 und ohne wesentliche Änderung in entweder der Eingangsdieh/.ahl oder der Ausgangswellendrehzahl herbeigeführt. Die Drehzahl bzw. Geschwip.d^kei! ini dritten Bereich wird durch Vcrlun^s;*- mung der Rotation der Motoren 18ß und 20S vergrö- 2» Bert, die durch eine Nullrolation bis zu + 100% Hub der Pumpeinheiten \&A und 20.4 geht, der die Wellen 14 und 16 auf maximale Drehzahl antreibt.

Ea sei abschließend bemerkt, daß auf Wunsch innerhalb der hier gegebenen Lehren selbslverständlich auch >^r, ein Zweigeschwindigkeitsbereich oder andere Betriebsbereiche im Getriebe erzielt werden können. Auch wenn Pumpmotorcinheiten 18 und 20 mit Kugelkolben beschrieben worden sind, so ist deren Beschreibung lediglich als Beispiel anzusehen, und diese könnten ohne weiteres durch geeignete bekannte, für ein variables Verhältnis sorgende hydraulische Antriebe ersetzt werden.

Schließlich kann anstelle der hier beschriebenen Raupen- oder Kettenfahrzeuge die Übertragung auch bei r> auf Rädern angetriebenen Fahrzeugen angewendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydromechanische Antriebs- und Lenkungsübertragung für durch unterschiedliche Antriebsdrehzahlen auf beiden Seiten gelenkte Fahrzeuge, die in einem ersten Betriebsbereich nur von einem hydraulischen Antrieb (18,20) gelenkt und angetrieben und in einem zweiten Betriebsbercich zusätzlich von einem mechanischen Antrieb angetrieben werden, wobei der mechanische Antrieb den Leistungseingang (Eingangszahnrad 12) mit Planetengetrieben (23 und 25) am ersten und zweiten Leistungsausgang verbindet, deren Planetenträger (23b und 25b) jeweils mit der zugehörigen Ausgangswclle (14 und 16) verbunden ist, wobei der hydraulische Antrieb (18, 20) eine erste und zweite, jeweils mit dem Leistungseingang in Verbindung stehende hydraulische Pumpe (Ϊ8Λ und 2OA/ einen ersten und zweitem, auf das jeweils zugeordnete Planetengetriebe (23 bzw. 25) an den Leisrungsausgängen wirkenden Motor (18Ä und 20SJ und Mittel zur unabhängigen Einstellung der Ausgangsdrehzahl von jedem hydraulischen Motor (18ß bzw. 20B) aufweist, und wobei durch Reibschluß wirkende Mittel zur Schaltung der Betriebsbereiche vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des mechanischen Antriebs ein Planetengetriebe (28, 36) angeordnet ist, daß ein Lenkungsdifferential (21) einen ersten Eingang (bei 21 b). der mit dem ersten hydraulischen Mo;or (ISB) verbunden ist, einen zweiten Eingang (bei 2IaJl der mit dem zweiten hydraulischen Motor (20B) verbunden ist, und einen Ausgang (bei 2IcJ aufweist, di-r die aus den Drehzahlen der hydraulischen Motoren (183 und 20ßJ gebildete durchschnittliche Drehzahl liefert, und daß der Ausgang (bei 2IcJ des Lcnkungsdiffcrentials (21) mit dem Planetengetriebe (28,36) des mechanischen Antriebs in Verbindung steht.

2. Hydromechanische Übertragung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkungsdiffercntial (21) ein Planetengetriebe ist, dessen erster Eingang ein Planetenirägcr (21 b), dessen zweiter Eingang ein Sonncnrad (21./J und dessen Ausgang ein Ringzahnrad (21cjisl.

3. Hydromechanische Übertragung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (2\b) mit einem Satz innerer Ritzel (2\d), die mit dem Sonnenrad (2IaJ kämmen, und einem Satz äußerer Ritzel (2IeJ versehen isl, die mil dem Ringzahnrad (2IcJ kämmen, wobei jeweils ein inneres Ritzel (2\d) mit einem äußeren Ritzel (2IfJ kämmt und die Zahnraddurchmcsser derart gewählt sind, daß das Ringzahnrad (2IcJ eine Ausgangsdrehzahl liefert, die das Mittel der Drehzahl des Sonnennides (21ajunddes Planctenirägcrs(2i£?JdarslelIt.

4. Hydromechanische Übertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der erste hydraulische Molor (18ßJ mit einem SontiQnrad (23aJ und der /weite hydraulische Motor (20ßJ mit einem Sonncnrad (25;jjclcr jeweiligen Planetengetriebe (23 und 25) am ersten und /weiten Leisuingsausgang verbunden sind, und daß der mechanische Antrieb mit den Ringzahnrädern (23c und 25cJ dieser Planetengetriebe (23 und 25) verbunden ist.

5. Hydromechanische Übertragung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsleistung vom Leistungseingang (Eingangszahnrad 12) im ersten Betriebsbereich auf die Sonnenräder (23;/ und 25;iJ der Planetengetriebe (23 und 25) am ersten und /weiten Leistungsausgang und im zweiten Betriebsbereich auf die Sonnenräder (23a und 25aJ sowie die Ringzahnräder (23c und 25cJ dieser Planetengetriebe (23 und 25) übertragen ist.