DE2950619A1 - Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem planetendifferentialgetriebe - Google Patents

Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem planetendifferentialgetriebe

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DE2950619A1 DE19792950619 DE2950619A DE2950619A1 DE 2950619 A1 DE2950619 A1 DE 2950619A1 DE 19792950619 DE19792950619 DE 19792950619 DE 2950619 A DE2950619 A DE 2950619A DE 2950619 A1 DE2950619 A1 DE 2950619A1
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Description

ba/fr
MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG Aktiengesell schaft
München, 11. Dezember 1979
L ei stungsverzweigungsgetriebe mit einem Planetendifferential getriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Planetendifferentialgetriebe, welches Doppelplanetenräder umfaßt, die mit zwei Sonnenrädern unterschiedlichen Durchmessers und mit einem Hohlrad kämmen, wobei das Planetendifferentialgetriebe die durch eine Eingangswelle in das Leistungsverzweigungsgetriebe einfließende Eingangsleistung aufteilt auf einen mechanischen Zweig und einen hydraulischen Zweig (Verdrängermaschine) wobei letzterer an das Hohlrad des Planetendifferentialgetriebes angeschlossen ist.
Ein solches Leistungsverzweigungsgetriebe ist in der älteren Patentanmeldung P 29 04 572.5-12 offenbart. Dabei wird die Aufgabe gelöst, innerhalb des Getriebes zirkulierende Blindleistung zu vermeiden und den Anteil an hydrostatischer Leistung, bezogen auf die gesamtübertragene Leistung minimal zu halten. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem vorerwähnten Getriebe eine Schaltkupplung eingesetzt, mittels der durch mechanische
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Schaltung eine erste und eine zweite Schaltstufe des Getriebes einstellbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein vorbezeichnetes Leistungsverzweigungsgetriebe zu schaffen, welches ohne eine solche mechanische Schaltkupplung auskommt und welches eine direkte Kupplung der Getriebeausgangswelle an die Getriebeeingangswelle zuläßt (sogenannter Direktgang).
Zur Lösung dieser Aufgaben wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein eingangs beschriebenes Leistungsverzweigungsgetriebe so auszubilden, daß ein erstes Sonnenrad mit größerem Durchmesser mit der Getriebeausgangswelle drehsteif verbunden ist und das zweite Sonnenrad mit kleinerem Durchmesser mit der Getriebeeingangswelle.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Leistungsverzweigungsgetriebes wird gleichzeitig über dem gesamten Betriebsbereich nur ein geringer Leistungsanteil über den hydraulischen Zweig übertragen und es ergibt sich beim Betrieb der steuernden Verdrängermaschine als Motor die Möglichkeit einer mechanischen Kopplung sämtlicher Glieder des Planetendifferentialgetriebes. Es wird zusätzlich der Vorteil erzielt, daß der mit dem Leistungsverzwei gungsgetriebe zusammenarbeitende Antriebsmotor bei relativ niedriger Drehzahl, d. h. in einem günstigen
KraftstoffVerbrauchsbereich betreibbar ist. 30
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der .Erfindung soll im hydraulischen Zweig eine erste mit dem Hohlrad ge-
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koppelte Verdrängermaschine energetisch koppelbar sein mit wenigstens zwei weiteren sogenannten Abtriebsverdrängermaschinen, die beide mit der Ausgangswelle des Getriebes mechanisch gekoppelt sind. Der Einsatz von wenigstens zwei Abtriebsverdrängermaschinen ist die Voraussetzung dafür, daß über einen relativ großen Leistungsbereich hydraulische Leistung bei gutem Wirkungsgrad übertragbar 1st.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens ein hydraulischer Hochdruckspeicher vorgesehen ist, an den eine oder mehrere der Verdrängermaschinen anschließbar sind. Diese weitere Ausbildung der Erfindung erlaubt es, daß
z. B. eine Abtriebsverdrängermaschine mit der steuernden Verdrängermaschine zusammenarbeitet, während die andere Abtriebsverdrängermaschine entweder in Nullstellung bzw. bei niedriger Leerlaufdrehzahl und damit geringsten Verlusten arbeitet oder mit dem aufgeladenen hydrauli-
^O sehen Hochdruckspeicher. Die zuletzt genannte Funktionsweise ist insofern von besonderer Bedeutung, als sie Voraussetzung dafür ist, daß eine relativ gering dimensionierte steuernde Verdrängermaschine zur Anwendung kommen kann, ohne diese ständig im Höchstlastbereich
betreiben zu müssen, oder andererseits den Antriebsmotor mittels einer komplizierten Steuerung im Bereich niedrigen Momentes und damit wiederum schlechten spezifischen Verbrauchs laufen lassen zu müssen.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung bes.teht darin, daß eine Schaltkupplung vorgesehen 1st, mit der zwei Wellen (z. B. Steg und SonnenradwelIe oder Steg und Hohlradwelle oder Hohlrad- und SonnenradwelIe) des
Planetendifferentialgetriebes drehfest miteinander ver-
bindbar sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung
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ist es möglich, in einem Betriebsbereich, in dem die steuernde Verdrängermaschine als Motor arbeitet und dadurch Synchrondrehzahl zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle des Getriebes herrscht, die Eingangswelle mechanisch zu kuppeln. Dadurch wird der Anteil an hydraulischer Leistung an der gesamtübertragenen Leistung zu Null.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt in der Eingangswelle ein Freilauf, der eine höhere Drehzahl der Eingangswelle erlaubt als die Drehzahl eines Antriebsmotors. Durch diesen Freilauf wird erreicht, daß bei einer Nutzbremsung die hydraulischen
'5 Abtriebsverdrängermaschinen als Pumpen arbeiten und den Hochdruckspeicher aufladen, wobei die steuernde Verdrängermaschine stillstehen kann und der Antriebsmotor mit Leerlaufdrehzahl läuft, so daß insgesamt nur minimale Leerlaufverluste in Kauf zu nehmen sind. 20
Weitere Ausbildungen der Erfindung sowie bauliche Einzelheiten werden bei der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung aufgeführt.
Die Zeichnung zeigt ein erfindungsgemäßes Leistungsverzwei gungsgetriebe schematisch.
An das in der Zeichnung dargestellte Leistungsverzwei-
gungsgetriebe 1st ein Antriebsmotor 1, der vorzugsweise
ein Dieselmotor sein soll, über eine übliche Kupplung angeschlossen. Das Leistungsverzweigungsgetriebe weist eine Eingangswelle 5 und eine Ausgangswelle 7 auf. An die Ausgangswelle 7 ist eine Kardanwelle angeschlossen, die zum Achsgetriebe einer Antriebsachse eines Fahrzeugs
führt. In der Eingangswelle 5 liegt ein Freilauf 24, der
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das Zurückbleiben der Motordrehzahl hinter der Drehzahl der Eingangswelle 5 zuläßt. Kernstück des Leistungsverzweigungsgetriebes ist ein Planetendifferentialgetriebe mit zwei Sonnenrädern 6, 8, einem Steg 4 und Doppelplanetenrädern. Das erste Sonnenrad 8 mit größerem Durchmesser ist drehsteif mit der Ausgangswelle 7 verbunden, während das zweite Sonnenrad 6 mit kleinerem Durchmesser drehsteif mit der Eingangswelle 5 verbunden ist. Der Steg 4 des Planetendifferentialgetriebes 1st mittels einer Schaltkupplung 20 drehfest an die Eingangswelle 5 bzw. an die Ausgangswelle 7 anschließbar. Die Doppelplanetenräder des Planetendifferentialgetriebes kämmen mit einem Hohlrad 12, das über ein Zahnrad 11 mechanisch an die Welle 9 einer steuernden Verdrängermaschine 10 angeschlossen ist.
Die steuernde Verdrängermaschine 10 1st eine regelbare Verdrängermaschine, die in einer Richtung als Pumpe, in der anderen als Motor betreibbar ist. Diese Verdrängermaschine 10 ist hydraulisch gekoppelt mit zwei in der selben Weise ausgebildeten Abtriebsverdrängermaschinen 15, 16, wobei die Koppelung über ein hydraulisches Steuergerät 21 erfolgt, welches so gestaltet 1st, daß die Ab-
*** triebsverdrängermaschinen 15, 16 unabhängig voneinander steuerbar sind und unabhängig voneinander an einen Hochdruckspeicher 3 anschließbar sind. Auch die steuernde Verdrängermaschine 10 1st über das Steuergerät 21 an den Hochdruckspeicher anschließbar. Die Unabhängigkeit dieser Steuerung der Abtriebsverdrängermaschinen 15, 16 wird durch die gestrichelte Linie 22 im Steuergerät 21 dargestellt. Der Steuerdruck für das Steuergerät 21 wird von einer Steuerdruckpumpe 25 aufgebracht, die mechanisch an die Eingangswelle 5 angeschlossen ist. Beide Abtriebs-
Verdrängermaschinen 15, 16 sind über Wellen 13, 14 und
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entsprechende Zahnräder 17, 18 mechanisch drehsteif mit einem auf der Ausgangswelle 7 sitzenden Zahnrad 19 verbunden.
Zur Darstellung des Niederuckniveaus ist neben dem Hochdruckspeicher 3 ein Niederdruckspeicher 2 vorgesehen.
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Claims (1)

  1. 30
    Patentansprüche
    '1.^ Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Planetendifferentialgetriebe, welches Doppelplanetenräder umfaßt, die mit zwei Sonnenrädern unterschiedlichen Durchmessers und mit einem Hohlrad kämmen, wobei das Planetendifferentialgetriebe die durch eine Eingangswelle in das Leistungsverzweigungsgetriebe einfließende Eingangsleistung aufteilt auf einen mechanischen Zweig und einen hydraulischen Zweig (Verdrängermaschine) wobei letzterer an das Hohlrad des Planetendifferentialgetriebes angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Sonnenrad (8) mit größerem Durchmesser mit der Getriebeausgangswelle (7) drehsteif verbunden ist und das zweite Sonnenrad (6) mit kleinerem Durchmesser mit der Getriebeeingangswelle (5).
    2. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im hydraulischen Zweig eine erste mit dem Hohlrad (12) gekoppelte Verdrängermaschine (10) energetisch koppelbar ist, mit wenigstens
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    zwei weiteren sogenannten Abtriebsverdrängermaschinen (15, 16) die beide mit der Ausgangswelle (7) des Getriebes mechanisch gekoppelt sind. 5
    3. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein hydraulischer Hochdruckspeicher (3) vorgesehen ist, an den eine oder mehrere der Verdrängermaschinen (10, 15,
    16) anschließbar sind (Trennungslinie 22).
    4. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsverdrängermaschinen (15, 16) unabhängig voneinander steuerbar sind.
    5. Leistungsverzweigungsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltkupplung (20) vorgesehen ist, mit der zwei Wellen des
    Planetendifferentialgetriebes drehfest verbindbar
    sind (z. B. Steg und SonnenradwelIe oder Steg und Hohlradwelle oder Hohlrad- und Sonnenradwelle).
    6. Leistungsverzweigungsgetriebe nach den Ansprüchen 1
    bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Eingangswelle (5) ein Freilauf (24) liegt, der eine höhere Drehzahl der Eingangswelle (5) erlaubt als die Drehzahl eines Antriebsmotors (1).
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