DE2757191A1 - Stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches verbundgetriebe - Google Patents

Stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches verbundgetriebe

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DE2757191A1 DE19772757191 DE2757191A DE2757191A1 DE 2757191 A1 DE2757191 A1 DE 2757191A1 DE 19772757191 DE19772757191 DE 19772757191 DE 2757191 A DE2757191 A DE 2757191A DE 2757191 A1 DE2757191 A1 DE 2757191A1
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Description

Zahnradfabrik Friedrichshafen
Aktiengesellschaft
799o Friedrichshafen
Stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe, bei dem der hydraulische und der mechanische Leistungszweig in einem als mehrwelliges Umlauf-Rädergetriebe ausgebildeten Summierungsgetriebe zusammengefaßt werden, dessen dem hydraulischen Leistungszweig zugeordnete Getriebeglieder über Kupplungen mit der zweiten Hydrostateinheit mit vorzugsweise konstantem Volumen eines aus dieser und einer ersten stufenlos veränderbaren Hydrostateinheit gebildeten hydrostatischen Getriebe verbunden sind.
Ein derartiges Getriebe ist durch die DT-PS 2 415 oo2 bekannt. Dem mechanischen Getriebezweig ist hierbei ein Wendegetriebe vorgeschaltet, so daß bei Wendebetrieb alle mit der Eingangswelle in Verbindung stehenden Teile des mechanischen Getriebeteils, das nur eine Abtriebswelle aufweist, in ihrer Drehrichtung und den Drehmassen umgekehrt werden müssen. Ferner ist gleichzeitig eine Anpassung des Verdrängungsverhältnisses der beiden Hydrostataggregate erforderlich; dies erfordert eine Hydrostatverstellung über dem vollen negativen und positiven Verstellbereich. Des weiteren bedingt eine zuverlässige Umschaltung mit einer formschlüssigen Kupplung, wie es diese bekannte Getriebeausführung aufweist, ein zusätzliches öffnen beider Bereichskupplungen.
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Fur Reversierfahrzeuije ist demnach dieses Getriebe nicht verwendbar. Des weiteren tritt aus diesen Gründen auch ein hoher Verschleiß auf.
E-1S ist daher Aufgabe der Erfindung, ein stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe der vorgenannten Art zu schaffen, das diese Nachteile nicht aufweist, sondern das ein sofort wirksames verschleißfreies Umschalten,ζ.B. von Vorwärts- auf Rückwärtsbetrieb,ermöglicht und darüber hinaus eine Optimierung von Leistungsgewicht und -volumen bzw. Leistungsdichte erbringt und das trotzdem mit minimaler hydraulischer Leistung arbeitet, so daß ein optimaler Wirkungsgrad und eine günstige Lebensdauer gewährleistet sind. Außerdem sollen die inneren Anfahrwiderstände, die bei weiteren bekannten Getrieben dieser Art, die unter stillstehendem Hydromotor anfahren, im Losbrechwiderstand des Hydromotors liegen, beseitigt und es sollen hohe Anfahr-Zujkräf t and somit eine Verbesserung der Anfahrqualität erreicht werden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Eingangswelle des Verbundgetriebes mit der ersten Hydrostateinheit und mit einer ersten Welle des Sununierungsgetriebes jeweils unmittelbar oder über Zwischenglieder in ständiger Triebverbindung steht, daß die zweite Hydrostateinheit über wechselweise oder gemeinsam schaltbare Kupplungen mit einer zweiten oder dritten bzw. mit der zweiten und der dritten Welle des Sununierungsgetriebes verbindbar ist und daß die vierte Welle des Sununierungsyotriebes zur Weiterleitung der aus dem hydraulischen und dem mechanischen Leistungszweig in diesem zusammengefaßten Leistung unmittelbar oder über Zwischenglieder des VerbundgetrieLos angeschlossen ist.
Zweckmässigerweise sollte hierbei das Verbundgetriebe, insbesondere für Fahrzeuge geringer Rückfahrgeschwindigkeit, durch folgende Einstellungen im ersten Schaltbereich gekennzeichnet sein:
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a) bei maximal negativer Endverstellung des Verbundgetriebes bzw. bei maximal möglicher negativer Abtriebsdrehzahl für Rückfahrgeschwindigkeit ist das Hydrostatgetriebe auf maximal negative Verstellgröße eingestellt;
b) bei Stellung "Leerlauf" ist das Hydrostatgetriebe auf eine niedrigere zwischen der maximalen Verstellung und der Nullstellung liegende negativen Verstellgröße eingestellt, z.B. 0.6 der maximalen negativen Hydrostat-Verstellgröße.
Vorteilhaft ist es des weiteren, um gegebenenfalls eine hohe Rückfahrgeschwindigkeit zu erreichen, dem Summierungsgetriebe ein vorzugsweise als Vorgelegegetriebe oder Planetenradgetriebe ausgebildetes Wendegetriebe nachzuschalten.
Zur unmittelbaren Verbindung der Eingangswelle des Verbundgetriebes mit dessen Abtriebswelle ist es angebracht, diese über eine oder mehrere Getriebestufen, z.B. ein Vorgelegegetriebe,und eine Schaltkupplung mit der Eingangswelle zu verbinden, wobei die Getriebestufe als mit der vierten Welle des Summierungsgetriebes verbindbares Planetenradgetriebe ausgebildet sein kann, dessen Steg an die das Sonnenrad und die mit diesem fest verbundene vierte Welle durchgreifende Abtriebswelle des VerbundgeLriebes angeschlossen ist.
Außerdem kann bei Fahrzeugen mit höheren Rückfahrgeschwindigkeiten das Planetenradgetriebe als Wendegetriebe mit zwei wechselweise schaltbaren Gliedern ausgebildet werden.
Um das Hydrostat-Getriebe in einen lästlosen Zustand zu bringen, ist es des weiteren vorteilhaft, in den hydraulischen Kreis des Hydrostat-Getriebes zur Drehzahlanpassung der zweiten
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Hydrostateinheit bei Stellung "Leerlauf "oder bei unmittelbarer Verbindung der Abtriebswelle des Verbundgetriebes mit dessen Antriebswelle ein Kurzschlußventil einzusetzen oder in diesen Betriebszuständen die zweite Hydrostateinheit über beide Schaltkupplungen von dem Suinmierungsgetriebe zu lösen.
Ferner ist es angebracht, die beiden dem hydraulischen Leistungszweig zugeordneten Kupplungen derart auszubilden, daß diese gemeinsam schaltbar sind. Dadurch v/ird erreicht, daß der hydraulische Leistungszweig ausgeschaltet ist, weil bei geschlossenen Kupplungen die Glieder des Summi rungsgetriebes keine Negativdrehzahlen aufweisen und dieses somit als Block umläuft.
Das gemäß der Erfindung ausgebildete stufenlos einstellbare hydrostatisch-mechanische Verbundgetriebe ist nicht nur einfach in seinem konstrukLiven Aufbau und damit wirtschaftlich zu fertigen, sondern auch sehr vorteilhaft im Betriebsverhalten und in der Anwendung. Werden nämlich die Eingangswelle des Verbundgetriebes mit der ersten Hydrostateinheit und mit einer ersten Welle des Summierungsgetriebes, die zweite Hydrostateinheit über Kupplungen mit einer zweiten und/oder dritten Welle des Summierungsgetriebes und dessen vierten Welle mit der Abtriebswelle des Verbundgetriebes gekoppelt, ergeben sich des weiteren folgende Vorteile:
a) Es ist eine stufenlose Geschwindigkeitsregelung über mindestens zwei Vorwärtsschaltbereiche sowie ein im ersten Schaltbereich mit enthaltener Rückwärtsbereich möglich;
b) ist dem Summierungsgetriebe ein Wendegetriebe nachgeschaltet, sind gleiche Vorwärts- und Rückwärtsbereiche schaltbar. Dieses Getriebe ist vorzugsweise als vierwelliges Planetengetriebe oder als Vorgelegegetriebe auszubilden;
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c) es ist in jedem Betriebszustand hydraulisch-mechanische Leistungsübertragung gegeben - bei geringem hydraulischen Leistungsanteil (hydraulische Leistung im Durchschnitt unter 25%) und damit besonders guter Wirkungsgrad;
d) es ist eine hohe Getriebe-Eckleistung bzw. Leistungsausbeute des Hydrostatgetriebes erzielbar. Das bedeutet geringes Leistungsgewicht und -volumen bzw. es sind kleine preisgünstige Hydrostateinheiten anwendbar;
e) niedrige Beanspruchung des Hydrostatgetriebes;
f) niedrige hydraulische Blindleistung;
g) hohe Schaltqualität, da ein kontinuierlicher Zugkraft und Wirkungsgradverlauf beim Schaltwechsel gegeben ist;
h) die Antriebsleistung darf größer sein als die Hydrostat-Eckleistung;
i) der bekannte Nachteil des Losbrechmomentes des Hydromotors ist beseitigt, da beide Hydrostataggregate am Anfahrpunkt in Drehbewegung si. d, was eine weitere Erhöhung der Anfahr-Zugkräfte und außerdem besseres Anfahrverhalten bringt;
k) es muß nur eine Hydrostateinheit geregelt werden, nicht beide;
1) es ist eine kompakte und fahrzeugfreundliche Bauform möglich.
Bei dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Getriebe wird in jedem der vier Schaltbereiche der Hydrostat einmal in seinem negativen
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und positiven Verstellbereich voll durchfahren und in jedem Bereich wird die Leistung hydrostatisch-mechanisch, d.h. leistungsverzweigt, übertragen. Darin liegen insbesondere die Vorteile gemäß c) bis k) begründet. Für die Rückwärtsfahrt kann je nach Fahrzeugforderung wahlweise
- ein Wendegetriebe herkömmlicher Art für gleiche Rückfahr- und Voj../ärtsf ahrgeschwindigkeit oder
- ein im ersten Fahrbereich mitenthaltener geringer Rückwärtsfahrbereich boi einfachem dem Summierungsgetriebe n^chgeschaltet.. u dreiwelligem Planetentrieb oder einem entsprechenden Vorgelegegetriebe mit jeweils zwei Kupplungen bzw. Bremsen
angewandt werden.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Verbundgetriebe erlaubt ferner eine konzentrische Anordnung der in Planetentriebbauweise ausgebildeten nachgeschalteten Getriebe; dies bringt den Vorteil einer sehr kompakten und fahrzeugfreundlichen Bauform, wie unter 1) erwähnt.
Bei dem gemäß der i . findung ausgebildeten Getriebe wird die eingeleitete Leistung in einem hydraulischen und einem mechanischen Zweig über alle Geschwindigkeitjbereiche hinweg aufgeteilt, wobei die hydraulische Leistung über das hydrostatische Getriebe und eine der Kupplungen je nach geschaltetem Fahrbereich in das Summierungsgetriebe geleitet wird. Die mechanische Leistung dagegen fließt unmittelbar in das Summierungsgetriebe ein. Durch die damit mög]ich gewordene Ausschöpfung des vollen negativen und positiven Drehzahlbereiches der zweiten Hydrostateinheit innerhalb eines jeden einzelnen Bereiches ist eine optimale Steigerung der Getriebe-Eckleistung - das ist das Produkt aus maximalem Abtriebs-Drehmoment und maximaler Abtriebs-Drehzahl
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bzw. Produkt aus maximaler Anfahr-Zugkraft und maximaler Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs - möglich. Des weiteren ist dadurch die Voraussetzung gegeben, stoßfreie Schaltübergänge zu schaffen, indem die hydraulische Blindleistungsspitze am Bereichsbeginn, die vom Bereichs-Größenverhältnis abhängig ist, so bemessen werden kann, daß ein annähernd kontinuierlicher Wirkungsgradübergang am Bereichswechsel gegeben ist.
An allen Schaltpunkten haben die zu schaltenden Kupplungsglieder Synchrondrehzahl. Bei jedem Bereichswechsel tritt ein Lastwechsel im Summierungsgetriebe ein, der dazu führt, daß die hydraulische Leistung bei jeder Hochschaltung nach dem Schaltwechsel negativ wird und somit als Blindleistung umläuft.
Das bei hydrostatischen Getrieben bekannte ungünstige Anfahrverhalten aufgrund des bestehenden Losbrechmomentes des Hydromotors ist bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundgetriebe dadurch beseitigt, daß der Hydrostat am Anfahrpunkt bereits in Drehbewegung ist. Das Ergebnis hieraus ist, daß der Nachteil des aus dem Losbrechmoment resultierenden Zugkraftverlustes von ca. 15% entfällt. Vielmehr wird bei der vorgeschlagenen Getriebeausführung der weitere Vorteil erzielt, daß die Anfahr-Zugkraft gegenüber der im Eckleistungsfaktor (=Getriebe-Eckleistung durch Hydrostat-Eckleistung) enthaltenen theoretischen Getriebe-Eckleistung größer ist, weil die mechanischen Wirkungsgradverluste des Hydromotors und des mechanischen Triebstranges des hydraulischen Leistungszweiges bis hin zum Summierungsgetriebe zugkrafterhöhend wirken, da im Anfahrbereich der Hydrostat keine Trieb-, sondern Abstützfunktion ausübt und somit die hydraulische übertragung um die genannte mechanischen Wirkungsgradwerte begünstigt wird.
Am Ende des ersten Fahrbereiches ist es möglich, bei Synchronlauf aller Glieder des Summierungsgetriebes beide Bereichskupplungen zu schließen, wobei der hydraulische Leistungszweig
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ausgeschaltet wird. Damit ist also eine direkte Leistungsübertragung schaltbar, was insbesondere für Arbeitsmaschinen, die bevorzugt in diesem Geschwindigkeitsbereich arbeiten, von Vorteil ist.
Für Fahrzeuge, dessen bevorzugter Betriebsbereich bei Endübersetzung des Getriebes liegt, ist in einer weiteren Ausführungsform ein Triebstrang in konzentrischer oder achsversetzter Anordnung mit einer eigenen Schaltkupplung vorgesehen, der eine Verbindung der Abtriebswelle mit der Antriebswelle ermöglicht, wodurch ein Direktbetrieb unter Ausschaltung des hydraulischen Zweiges sowie aller übrigen Getriebeelemente bei gutem Wirkungsgrad gegeben ist. Dieser Betriebszustand ist vorzugsweis« ltomatisch schaltbar.
Für Fahrzeuge mit geringer Rückfahrgeschwindigkeit kann das Verbundgetriebe ohne eigene Wendegetriebeinrichtung als selbständiges Fahrgetriebe verwendet werden. Dabei ist die Rückfahrgeschwindigkeit im ersten Fahrbereich mit beinhaltet und wahlweise bis zu gewissen Grenzen den Fahrzeugforderungen anpaßbar. Der Betriebspunkt "Leerlauf" wird hierbei innerhalb des negativen Drehzahlbereiches der zweiten hydrostatischen Konstanteinheit bzw. des negativen Verstellbereiches festgelegt. Beispielsweise kann der Leerlaufpunkt bei -0,6 der maximalen Negativdrehzahl der Konstanteinheit liegen; dies entspricht einem Verdrängungsverhältnis von -or6 zwischen der Verstelleinheit und der Konstanteinheit. Die Übersetzungen im Summierungsgetriebe sowie dessen Aufbau sind hierbei derart zu wählen, daß die Abtriebswelle des Verbundgetriebes in diesem Betriebszustand stillsteht. Die hydrostatische Konstanteinheit hat dabei eine negative Drehzahlgröße, die bei weiterer Erhöhung eine Negativdrehzahl an der Abtriebswelle für Rückfahren und bei Drehzahlrücknahme eine Positivdrehzahl der Abtriebswelle für Vorwärtsfahren ergibt.
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Die maximale Rückfahrgeschwindigkeit ist bei negativer Endverstellung (-1) der Verstelleinheit erreicht. Es stehen also für die Rückfahrgeschwindigkeiten in diesem Beispiel die Negativdrehzahl in Größe von o,4 der maximalen Drehzahl zur Verfügung, was einer Rückfahrgeschwindigkeit von o,25 der maximalen Vorwärtsfahrgeschwindigkeit des ersten Schaltbereiches entspricht. Für Vorwärtsfahren kann demnach eine Drehzahlgröße von o,6 +1 der maximalen Drehzahl der Konstanteinheit im ersten Bereich ausgenutzt werden. Das Regelorgang - das Hydrostatgetriebe - wird dabei in seinem Verdrängungsvolumenverhältnis von -o,6 bis +1 stufenlos durchfahren.
Weitere Einzelheiten des gemäß der Erfindung ausgebildeten stufenlos einstellbaren hydrostatisch-mechanischen Verbundgetriebes sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind, zu entnehmen. Hierbei zeigen, jeweils in schematischer Darstellung:
Fig.1 ein aus einem Hydrostatgetriebe und einem Summieruntjsgetriebe gebildetes Verbundgetriebe,
Fig.2 das Verbundgetriebe nach Fig. 1 mit einem nachgeschalteten dreiwelligen Planetenradgetriebe und einer Überbrückungskupplung für direkte Leistungsübertragung und
Fig.3 das Verbundgetriebe nach "ig. 2 mit einem nachgeschalteten vj.erwelliqen Planetengetriebe als Wendegetriebe und einer Einrichtung für direkte Leistungsübertragung.
Das in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Verbundgetriebe, dessen Eingangswelle 6 über eine Kupplung 4 mit der Abtriebswelle 3 einer Antriebsmaschine 2 verbunden ist, besteht aus einem in einem Gehäuse 5 angeordneten hydrostatischen Getriebe 11 und
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einem als vierwelliges Umlauf-Rädergetriebe ausgebildeten Summierungsgetriebes 21. Die über die Welle 6 eingeleitete Leistung teilt sich hierbei in einen hydraulischen und einen mechanischen Leistungszweig auf.
Die hydraulische Leistung wird über das hydrostatische Getriebe 11, das aus einer ersten Hydrostateinheit 12 mit stufenlos verändernbaren Volumen und einer zweiten Hydrostateinheit 13 mit konstantem Volumen gebildet ist, dem Summierungsgetriebe 21 zugeleitet. Über Zahnräder 14 und 15 steht dazu die Verstelleinheit 12, die mit der Konstanteinheit 13 einen geschlossenen Kreislauf 16 bildet, mit der Welle 6 ständig in Triebverbindung. Die Leistung der Hydrostateinheiten 12 und 13 wird hierbei über wahlweise zu schaltende Kupplungen 19 und 2o, die über Zahnräder 17 und 18 mit der Konstanteinheit 13 verbunden sind, einem Sonnenrad 22 oder einem Hohlrad 2 3 des Summierungsgetriebes 21 zugeführt.
Die mechanische Leistung fließt dagegen direkt oder über nicht gezeigte Zwischenglieder in das Summierungsgetriebe 21 ein, und zwar über ein mit der Welle υ fest verbundenes Hohlrad 24, mit dem auf einem mit der Abtriebswelle 7 fest verbundenen Steg 25 angeordnete Planetenräder 27 kämmen. Mit dem Sonnenrad 22 und dem 'lohlrad 23 sowie den Planetenrädern 27 sind ebenfalls auf dem ^Leg 25 angeordnete Planetenräder 26 in Eingriff.
Die hydraulische Leistung wird durch Schließen einer der beiden Bereichskupplungen 19 oder 2o über das Hohlrad 23 innerhalb des Bereiches I oder das Sonnenrad 22 innerhalb des Bereiches II in das Summierungsgetriebe 21 eingebracht, mittels der Planeten räder 26 und 27 mit der mechanischen Leistung summiert und gemeinsam über den Steg 25 auf die Abtriebswelle 7 übertragen.
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Z757191
Funktionsablauf:
Im Leerlaufzustand ist das Hydrostatgetriebe 11 auf eine bestimmte negative Verstellgröße und somit die zweite Hydrostateinheit 13 konstanten Volumensauf eine entsprechende negative Drehzahlgröße eingestellt, die zwischen dem Maximalwert und Nullstellung liegt. Um einen sicheren Stillstand zu gewährleisten, wird dabei ein Kurzschluß in dem hydraulischen Kreislauf mittels eines in die Leitung 16* eingesetzten Kurzschlußventils 16'' hergestellt oder beide Bereichskupplungen 19 und 2o geöffnet. Zur Ubersetzungsänderunq bis Ende des ersten Fahrbereiches wird das Hydrostat-Getriebe 11 bis Null und darüber hinaus bis zu dessen maximalen positiven Endverstellung ausgeschwenkt. In dieser Stellung haben nun alle Glieder des Summierungsgetriebes 21 Synchrondrehzahl. Nun erfolgt der Bereichswechsel in den zweiten Fahrbereich durch Schließen der zweiten Bereichskupplung 2o und öffnen der ersten Bereichskupplung 19. Bei nun folgender Verstellung des Hydrostatgetriebes 11 zurück auf Null und weiter bis maximal negativer Endverstellung hat das Verbundgetriebe 1 die Endübersetzung bzw. das Fahrzeug seine Maximalgeschwindigkeit bei maximaler Motordrehzahl erreicht.
Im Rückwärtsbereich wird das Hydrostat-Getriebe 11 von seiner festgelegten negativen Einstellung im Leerlaufzustand verstellt bis zu seiner maximalen negativen Endverstellung, in der die maximale Rückwärtsgeschwindigkeit erreicht wird.
Das Verbundgetriebe 1' nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausgestaltung gem. Fig. 1 dadurch, daß ein übersetzungsgetriebe 31 als dreiwelliges Umlaufrädergetriebe dem Summierungsgetriebe 21' nachgeschaltet ist. Das Abtriebsglied des Getriebes 31, und zwar der die Planetenräder 35 tragende Steg 34 ist hierbei mit der Abtriebswelle 7 sowie einer Kupplung 4o verbunden, mittels der eine unmittelbare Verbindung zwischen der Antriebswelle 6
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und der Abtriebswelle 7 des Verbundgetriebes 1 herstellbar ist. Das Hohlrad 33 des Getriebes 31 ist hierbei drehfest angeordnet, das Sonnenrad 32 steht mit dem Steg 2 5 des Summierungsgetriebes 21 über dessen als Hohlwelle ausgebildete Abtriebswelle 7' in TrLebverbindung.
Bei Getriebeendübersetzung hat die Welle 7 Synchronlauf mit der Antriebswelle 6, so daß durch Schließen der Kupplung 4o eine überbrückung des hydraulischen Leistungszweiges und somit eine direkte Leistungsübertragung möglich ist.
Das Verbundgetriebe 1'' nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 2 dadurch, daß bei Stellung "Leerlauf" das Hydrostatgetriebe 11 auf seine maximale negative Endverstellung eingestellt ist; d.h., daß für eine Rückwärtsfahrt eine zusätzliche Wendeeinrichtung erforderlich ist. iDies wird durch ein dem Summierungsgetriebe 21*' nachgeschaltetes vierwelliges Umlaufrädergetriebe 41 bewerkstellig^. Dazu ist das Wendegetriebe 41 mit zwei abbremsbaren Gliedern, die hierbei von den Hohlrädern 4 3 und 44 gebildet werden, versehen. Die Hohlräder 43 und 44 arbeiten mit zwei ineinandergreifenden Planetenrädern 4 6 und 47, die auf einem gemeinsamen Steg 45 angeordnet sind, zusammen.
Bei Vorwärtsfahrt wird die Leistung bei geschlossener Kupplung und damit abgebremstem Ilohlrad 44 über das Sonnenrad 42, das Planetenrad 4 7 und den Steg 4 5 auf die Abtriebswelle 7 übertragen. Bei Rückwärtsfahrt ist die Kupplung 49 geschlossen und die Leistung fließt über das Sonnenrad 42, die Planetenräder und 4 6 über den Steg 4 5 auf die Abtriebswelle 7. Die Drehrichtungsumkehr wird durch das zweite Planetenrad 46 bewirkt.
Wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 ist für direkte Leistungsübertragung die Welle 7 über die Kupplung 4o mit der Antriebswelle 6 verbindbar.
A 9329 e-s
2o. Dezember 197",
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Leerseite

Claims (1)

  1. Zahnradfabrik Friedriehshafen
    Aktiengesellschaft
    799o Friedrichshafen 27571Q1
    Paten tansprüche :
    Stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe, bei dem der hydraulische und der mechanische Leistungszweig in einem als vierwelliges Umlauf-Kädergetriebe ausgebildeten Summierungsgetriebe zusammenu«jfaßt werden, dessen dem hydraulischen Leistungszweig zugeordnete Getriebeglieder über Schalt-Kupplungen mit der zweiten Hydrostateinheit mit vorzugsweise konstantem Volumen eines aus dieser und einer ersten stufenlos veränderbaren Hydrostateinheit gebildeten hydrostatischen Getriebe verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Eingangswelle (6) des Verbundgetriebes (1) mit der ersten Hydrostateinheit (12) und mit einer ersten Welle (Hohlrad 24) des Summierungsgetriebes (21) jeweils unmittelbar oder über Zwischenglieder (14,15) in ständiger Triebverbindung steht, daß die zweite Hydrostateinheit (13),wie an sich bekannt, über wechselweise oder gemeinsam schaltbare Kupplungen (19,2o) mit einer zweiten oder dritten bzw. mit der zweiten und der dritten Welle (Hohlrad 23, Sonnenrad 22) des Summierungsgetriebes (21) verbindbar ist und daß die vierte Welle (Steg 25) des Summierungsgetriebes (21) zur Weiterleitung der aus dem hydraulischen und dem mechanischen Leistungszweig in diesem zusammengefaßten Leistung
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    27S7191
    unmittelbar oder über Zwischenglieder (Getriebe 31; 41) an die AbtriebswolJe (7) des Vertandgetriebes (1) angeschlossen ist.
    2. Verbundgetriübe nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch folgende Einstellungen im ersten Schaltbereich:
    a) bei maximal negativer Endverstellung des Verbundgetriebes
    (1) bzw. bei maximal möglicher negativer Abtriebsdrehzahl für Rückfahrgeschwindigkeit ist das Hydrostatgetriebe (11) auf maximal negative Verstellgröße eingestellt;
    b) bei Stellung "Leerlauf" ist das Hydrostatgetriebe (11) auf eine niedrigere zwischen der maximalen Verstellung und der Nullstellung liegende negativen Verstellgröße eingestellt, z.B. o,6 der maximalen negativen Hydrostat-Versteilgröße.
    3. Verbundgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß dem Summierungsgetri^be (21) ein vorzugsweise als Vorgelegegetriebe oder Planetenradgetriebe ausgebildetes Wendegetriebe (41) nachgeschaltet ist.
    4. Verbundgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß zur unmittelbaren Verbindung der Eingangswelle (6) des Verbundgetriebes (1) mit dessen Abtriebswelle (7) diese über eine oder mehrere Getriebestufen (31,-4I)JZ-B. ein Vorgelegegetriebe/und eine Schaltkupplung (4o) mit der Eingangswelle (6) verbindbar ist.
    909827/005S
    5. Verbundgetriebe nach Anspruch 4, · # J / 1 5j 1 dadurch gekennzeichnet,
    daß die Getriebestufe (31) als mit der vierten Welle (Steg 25) des Summierungsgetriebes (21) verbindbares Planetenradgetriebe ausgebildet ist, dessen Steg (34) an die das Sonnenrad (32) rid die mit diesem fest verbundene vierte Welle (Steg 25, Welle 71) durchgreifende Abtriebswelle (7) des Verbundgetriebes (1) angeschlossen ist.
    6. Verbundgetriebe nach Anspruch 5,
    dadurch π.-.ΐ kennzeichnet,
    daß das Planetenradgetriebe (41) als Wendegetriebe mit zwei wechselweise schaltbaren Gliedern (Hohlräder 43,44, Kupplungen 48,49) ausgebildet ist.
    7. Verbundgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß in den hydraulischen Kreis (16,16*) des Hydrostat-Getriebes (11) zur Drehzahl anpassung der zweiten Hydrostateinheit (13) bei Stellung "Leerlauf" oder bei unmittelbarer Verbindung der Abtriebswelle (7) des Verbundgetriebes (1) mit dessen Antriebswelle (6) ein Kurzschlußventil (1611) eingesetzt ist.
    8. Verbundgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß die zweite Hydrostat-Einheit (13) bei Stellung "Leerlauf" oder bei unmittelbarer Verbindung der Abtriebswelle (7) des Verbundgetriebes (1) mit dessen Antriebswelle (6) über beide Schaltkupplungen (19,2o) von dem Summierungsgetriebe (21) gelöst ist.
    809827/0055 ·/·
    9. Verbundgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
    daß die beiden dem hydraulischen Leistungszweig zugeordneten Kupplungen (18,19) gemeinsam schaltbar sind.
    A 9329 e-s
    19. Dezember 19 7/7
    909827/0055
DE2757191A 1977-12-22 1977-12-22 Stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe Expired DE2757191C2 (de)

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US05/971,566 US4304151A (en) 1977-12-22 1978-12-20 Stepless composite hydrostatic-mechanical transmission
GB7849570A GB2013799B (en) 1977-12-22 1978-12-21 Infinitely variable hydrostatic-mechanical compound transmission
FR7835967A FR2412760B1 (fr) 1977-12-22 1978-12-21 Transmission hydrostatique-mecanique combinee a reglage en continu

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IT (1) IT1109237B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0222108A2 (de) * 1985-09-18 1987-05-20 Michael Meyerle Stufenloses hydromechanisches Verzweigungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US4899542A (en) * 1987-07-31 1990-02-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control device for a continuously variable transmission for motor vehicles
US5193416A (en) * 1988-05-31 1993-03-16 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Mechanical-hydraulic transmission gear system and method of controlling power transmission using the system
US5222921A (en) * 1990-06-20 1993-06-29 Aragonesa De Equipamietos Para Automoviles Continuous gear change mechanism
DE4042696C2 (de) * 1989-09-02 2003-04-24 Meyerle Hannelore Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
RU2532312C2 (ru) * 2009-06-04 2014-11-10 ФДС Гетрибе ГмбХ Гидропередача с разветвлением мощности

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3012220C2 (de) * 1980-03-28 1985-04-25 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Überlagerungslenkgetriebe für Arbeitsmaschinen
US4557160A (en) * 1984-08-20 1985-12-10 Sundstrand Corporation Hydraulic differential transmission
EP0237536B1 (de) * 1985-09-18 1990-07-18 Michael Meyerle Stufenloses hydromechanisches verzweigungsgetriebe für kraftfahrzeuge
US5328418A (en) * 1985-09-18 1994-07-12 Michael Meyerle Stepless hydromechanical mechanism with multiple power-transmission paths, more particularly for motor vehicles
DE3533193C2 (de) * 1985-09-18 1994-03-24 Michael Meyerle Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Verzweigungsgetriebe für Kraftfahrzeuge
EP0234136B1 (de) * 1986-02-24 1989-12-27 Shimadzu Corporation Hydromechanisches Getriebe
DE3672296D1 (de) * 1986-02-24 1990-08-02 Shimadzu Corp Hydromechanisches getriebe.
DE3709191A1 (de) * 1986-04-10 1988-05-11 Michael Meyerle Stufenloses verzweigungsgetriebe insbesondere fuer kraftfahrzeuge
US4750381A (en) * 1986-10-21 1988-06-14 Shimadzu Corporation Hydromechanical transmission
JP2646599B2 (ja) * 1987-07-31 1997-08-27 株式会社島津製作所 無段変速装置
DE3929209A1 (de) * 1988-09-10 1990-03-22 Michael Meyerle Stufenloses hydrostatisch-mechanisches verzweigungsgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
US5267911A (en) * 1988-09-10 1993-12-07 Michael Meyerle Hydromechanically infinitely variable transmission, with power splitting, particularly for motor vehicles
US5667452A (en) * 1995-04-06 1997-09-16 Caterpillar Inc. Split torque transmission
DE19522833A1 (de) * 1995-06-23 1997-01-02 Zahnradfabrik Friedrichshafen Leistungsverzweigungsgetriebe
WO1998049470A1 (en) * 1997-04-25 1998-11-05 General Dynamics Land Systems, Inc. Multi- range hydromechanical transmission
US5976046A (en) * 1998-04-13 1999-11-02 General Dynamics Land Systems, Inc. Multi-range, hydromechanical transmission for application in high performance automotive drivetrains
JP3742188B2 (ja) * 1997-05-14 2006-02-01 ヤンマー農機株式会社 クローラ式作業車の走行駆動装置
ATE222329T1 (de) * 1997-09-09 2002-08-15 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydrostatisch-mechanisches leistungsverzweigungsgetriebe mit vier bereichen
US6440026B1 (en) 2000-09-26 2002-08-27 Deere & Company Hydro-mechanical transmission
US6565471B2 (en) * 2000-12-19 2003-05-20 Case Corporation Continuously variable hydro-mechanical transmission
WO2009089079A2 (en) * 2008-01-02 2009-07-16 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic power output unit and hydraulic hybrid drive system including same
DE102013221997A1 (de) * 2013-10-29 2015-04-30 Robert Bosch Gmbh Hydraulikhybridantriebsstrang
EP2955418B1 (de) 2014-06-13 2019-02-20 Perkins Engines Company Limited Variatorunterstütztes Getriebe
WO2016146545A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 Dana Italia S.R.L. Hydrostatic and direct drive transmission

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE976055C (de) * 1955-05-24 1963-01-31 Heinrich Dr-Ing Ebert Hydrostatisches Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
US3580107A (en) * 1968-10-21 1971-05-25 Urs Systems Corp Transmission
DE1775755A1 (de) * 1967-12-29 1971-09-09 Gen Electric Hydromechanische UEbertragung
DE2415002B2 (de) * 1973-03-28 1976-03-11 Toyota Jidosha Kogyo KJC., Toyota; Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi; (Japan) Stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches verbundgetriebe

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3433095A (en) * 1966-10-21 1969-03-18 Gen Motors Corp Split power transmission
JPS4941537B1 (de) * 1969-10-03 1974-11-09
US3626787A (en) * 1969-11-24 1971-12-14 White Motor Corp Continuously variable transmission
US3733931A (en) * 1971-08-16 1973-05-22 Sundstrand Corp Hydromechanical transmission
JPS4933060A (de) * 1972-07-31 1974-03-26
US3786696A (en) * 1972-09-11 1974-01-22 Sundstrand Corp Starter-drive
US3855879A (en) * 1972-12-22 1974-12-24 G Delalio Synchronously shiftable dual range planetary transmission with coaxial input shafts
JPS5623069B2 (de) * 1974-02-06 1981-05-28

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE976055C (de) * 1955-05-24 1963-01-31 Heinrich Dr-Ing Ebert Hydrostatisches Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE1775755A1 (de) * 1967-12-29 1971-09-09 Gen Electric Hydromechanische UEbertragung
US3580107A (en) * 1968-10-21 1971-05-25 Urs Systems Corp Transmission
DE2415002B2 (de) * 1973-03-28 1976-03-11 Toyota Jidosha Kogyo KJC., Toyota; Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi; (Japan) Stufenlos einstellbares hydrostatisch-mechanisches verbundgetriebe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ölhydraulik u. Pneumatik 15 (1971) Nr. 3, Seiten 123 bis 126 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0222108A2 (de) * 1985-09-18 1987-05-20 Michael Meyerle Stufenloses hydromechanisches Verzweigungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP0222108A3 (en) * 1985-09-18 1987-08-26 Michael Meyerle Continuous power dividing hydromechanical transmission, especially for motor vehicles
US4899542A (en) * 1987-07-31 1990-02-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control device for a continuously variable transmission for motor vehicles
US5193416A (en) * 1988-05-31 1993-03-16 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Mechanical-hydraulic transmission gear system and method of controlling power transmission using the system
DE4042696C2 (de) * 1989-09-02 2003-04-24 Meyerle Hannelore Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US5222921A (en) * 1990-06-20 1993-06-29 Aragonesa De Equipamietos Para Automoviles Continuous gear change mechanism
RU2532312C2 (ru) * 2009-06-04 2014-11-10 ФДС Гетрибе ГмбХ Гидропередача с разветвлением мощности

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Publication number Publication date
FR2412760A1 (fr) 1979-07-20
GB2013799B (en) 1982-07-21
IT7852371A0 (it) 1978-12-19
GB2013799A (en) 1979-08-15
FR2412760B1 (fr) 1988-02-12
DE2757191C2 (de) 1983-01-13
IT1109237B (it) 1985-12-16
US4304151A (en) 1981-12-08

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