DE3041865C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe bestehend aus einer Eingangswelle mit zwei Kupplungen, einer Wendewelle, einem dreiwelligen Planetengetriebe sowie einem aus einer verstellbaren und einer konstanten Verdrängereinheit bestehenden hydrostatischen Getriebe, wobei der Außenring des Planetengetriebes über die beiden Kupplungen wahlweise direkt oder über die Wendewelle mit der Eingangswelle koppelbar ist, die zweite Welle des Planetengetriebes die Abtriebswelle ist und die dritte Welle des Planetengetriebes direkt mit der konstanten Verdrängereinheit in Verbindung steht.

Durch die DE-PS 24 15 002 ist ein Getriebe bekannt geworden, mit dem vorwärts und rückwärts die gleiche Getriebeausgangsdrehzahl erreichbar ist. Dieses Getriebe besteht aus einer verstellbaren Hydroeinheit, einer konstanten Hydroeinheit, einem Planetengetriebe und einem durch eine Klauenkupplung schaltbaren Wendegetriebe mit Vorwärts-, Rückwärts- und Neutralschaltung.

Die verstellbare Hydroeinheit, die Vorwärtsstufe des Wendegetriebes, sowie die Wendestufe des Wendegetriebes stehen in ständiger Wirkverbindung mit der Getriebeeingangswelle. Die Ausgangswelle des Wendegetriebes steht mit dem ersten, die konstante Hydroeinheit mit dem zweiten und die Getriebeausgangswelle mit dem dritten Glied des Planetengetriebes in Verbindung.

Bei voller Verstellung der verstellbaren Hydroeinheit steht die Getriebeausgangswelle still. Wird die Verstellung reduziert, so fängt die Ausgangswelle an zu rotieren. Mit abnehmender Verstellung wird eine zunehmende Ausgangsdrehzahl erreicht. Wird die verstellbare Hydroeinheit über Null hinweg verschwenkt, so kehrt die Drehrichtung der konstanten Hydroeinheit um, was eine weitere Drehzahlerhöhung bedeutet. Die maximale Getriebeausgangsdrehzahl ist bei voller Verstellung in der anderen Richtung erreicht.

Der große Nachteil dieser Konstruktion ist das Umschalten von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt. Da die Zahnräder des Wendegetriebes für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt gegensinnig rotieren und ein sauberes Einkuppeln mit der Ausgangswelle des Wendegetriebes nur bei Synchronlaufen möglich ist, muß, nach dem die eine Fahrtrichtungsstufe ausgeschaltet ist, die verstellbare Hydroeinheit von der einen maximalen Verstellung in die andere maximale Verstellung verstellt werden, ehe die andere Fahrtrichtungsstufe synchron eingeschaltet werden kann. Dies bedeutet eine recht aufwendige Kupplung der Fahrtrichtungskupplung mit der Hydroeinheitsverstellung. Ein schnelles Umschalten von der einen Fahrtrichtungsstufe in die andere ist außerdem nicht möglich, weil das Verstellen der Hydroeinheit von der einen in die andere maximale Schwenkwinkellage eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt. Ein steuerungstechnischer Nachteil ist außerdem noch die Tatsache, daß die beiden Fahrgeschwindigkeitsbereiche bei jeweils entgegengesetzten maximalen Schwenkwinkeln der verstellbaren Hydroeinheit beginnen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Getriebe zu schaffen, bei dem das Umschalten von Vorwärts- auf Rückwärtsbetrieb und umgekehrt wesentlich vereinfacht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die verstellbare Verdrängereinheit direkt mit der Wendewelle in ständiger Wirkverbindung steht.

Hierdurch kehrt die Drehrichtung der verstellbaren Verdrängereinheit bei Umschalten von der einen Fahrtrichtungsstufe in die andere um, womit für beide Fahrtrichtungen aus derselben maximalen Schwenkwinkellage der verstellbaren Verdrängereinheit angefahren werden kann. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung ist in dem einfachen Steuermechanismus der verstellbaren Verdrängereinheit, dem schnellen Umschalten von der einen Fahrtrichtung in die andere und in der konstruktiven Vereinfachung zu sehen. Diese konstruktive Vereinfachung besteht darin, daß die verstellbare Verdrängereinheit direkt mit der ohnehin benötigten Wendewelle des Wendegetriebes verbunden wird.

Gemäß der Maßnahmen nach Anspruch 2 beginnt der Ausgangsdrehzahlbereich, von Null anfangend, in beiden Drehrichtungen von der gleichen maximalen Verstellung der verstellbaren Verdrängereinheit und hört bei der gleichen entgegengesetzten maximalen Verstellung der verstellbaren Verdrängereinheit auf. Dies ist an sich z. B. aus der Fig. 2 der GB 20 11 560 A bekannt.

In der Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist in vorteilhafter Weise in dem gleichen Getriebegehäuse der Abtriebswelle des Planetengetriebes ein an sich bekanntes Zweiganggetriebe nachgeschaltet. Um zu ermöglichen, daß sowohl die Vorderachse als auch die Hinterachse eines Fahrzeugs angetrieben werden können, sind nach Anspruch 4 zwei Getriebeausgangswellen vorgesehen. Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 3 und 4 sind an sich aus der US-PS 41 38 907 bekannt.

Auf einfache Art und Weise können nach Anspruch 5 die hydrostatischen Verdrängereinheiten außen an dem Getriebegehäuse angeflanscht sein. Selbstverständlich ist es nach Anspruch 6 alternativ hierzu möglich, die hydrostatischen Verdrängereinheiten im Getriebegehäuse selbst zu integrieren. Um die Möglichkeit zu schaffen, Anbaugeräte mit dem erfindungsgemäßen Getriebe anzutreiben, ist nach Anspruch 7 mindestens ein Zapfwellenausgang für die volle Motorleistung vorgesehen. Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 5 bis 7 sind an sich aus den Fig. 7 und 8 der DE-OS 27 24 965 bekannt.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und einer einzigen dieses schematisch dargestellenden Figur näher erläutert werden.

Auf der Eingangswelle 1 sind zwei druckölgesteuerte Lamellenkupplungen 2 und 3 angeordnet. Kupplung 2 ist für Vorwärtsfahrt und Kupplung 3 für Rückwärtsfahrt. Ist keine der Kupplungen eingeschaltet, so ist die Kraftverbindung zum Abtrieb unterbrochen.

Das Zahnrad 4 der Kupplung 2 steht direkt mit dem Außenring 5 des Planetengetriebes 6 in Verbindung, während Zahnrad 7 der Kupplung 3 über die auf der Wendewelle 8 sitzenden Zahnräder 9 und 10 mit dem Außenring 5 des Planetengetriebes in Verbindung steht. Folglich ändert der Außenring 5 beim Umschalten der Kupplungen 2 und 3 seine Drehrichtung. Das gleiche trifft zu für die direkt mit der Wendewelle 8 gekoppelte verstellbare Verdrängereinheit 11. Da die verstellbare Verdrängereinheit 11 über Ölkanäle 12 und 13 mit der konstanten Verdrängereinheit 14 in Wirkverbindung steht, hat eine Drehrichtungsumkehr der Verdrängereinheit 11 auch eine Drehrichtungsumkehr der Verdrängereinheit. 14 zur Folge. Die Verdrängereinheit 14 steht in direkter Verbindung mit dem Sonnenrad 15 des Planetengetriebes 6. Das Planetengetriebe 6 ist so bemessen, daß bei maximaler Verstellung der Verdrängereinheit 11, d. h. maximaler Drehzahl des Sonnenrades, der abtreibende Steg 16 des Planentengetriebes die Drehzahl Null ist. Bei Verringerung der Verstellung der Verdrängereinheit 11 beginnt der Steg zu drehen. Ist die verstellbare Verdrängereinheit in ihre Nullage zurückverstellt, so ist die halbe maximale Stegdrehzahl erreicht. Eine Verstellung über Null hinweg führt zu einer weiteren Drehzahlerhöhung des Stegs, dessen maximale Drehzahl bei voller Verstellung in der anderen Richtung der verstellbaren Verdrängereinheit erreicht ist. Eine Drehzahlreduzierung des Stegs ist durch den umgekehrten Bewegungsablauf der verstellbaren Verdrängereinheit gegeben. Soll das, ein erfindungsgemäßes Getriebe enthaltende, Fahrzeug in die andere Fahrtrichtung bewegt werden, so wird z. B. Kupplung 2 gelöst und Kupplung 3 eingeschaltet. Bedingt durch die Kupplung der verstellbaren Hydroeinheit 11 mit der Wendewelle 8 und der sich daraus ergebenden Drehrichtungsumkehr der Hydroeinheit 11, ist es in beiden Fahrtrichtungen möglich, von der gleichen maximalen Verstellung der Hydroeinheit anzufahren. Auf der mit dem Steg 16 des Planetengetriebes in Verbindung stehenden Ausgangswelle 17 ist ein klauenschaltbares Zwei-Ganggetriebe 18 angeordnet. Je nachdem, welcher der beiden Gänge eingeschaltet ist, fließt die Antriebskraft über Zahnrad 19 und 20 oder über Zahnrad 21, 22 und 20 zu Zahnrad 23 der Getriebeausgangswelle. Die Getriebeausgangswelle weist ein sperrbares Differentialgetriebe 24 üblicher Bauart sowie zwei Wellenenden 25 und 26 auf, eines zur Vorder- und eines zur Hinterachse des Fahrzeuges. Weiterhin ist mit der Eingangswelle 1 ein Zahnrad 27 festverbunden, das wiederum mit einem auf der Welle 28 gelagerten Zahnrad 29 kämmt. Zahnrad 29 ist über eine druckölgeschaltete Kupplung 30 mit der Welle 28 koppelbar. Die Welle 28 mit dem aus dem Getriebe herausgeführten Wellenende 31 ist für die volle Getriebeleistung ausgelegt und dient als Zapfwelle zum Antrieb für an das Fahrzeug angebaute Arbeitsgerät. Weiterhin ist ein weiterer Zapfwellenabgang 40 für kleinere Leistung vorgesehen. Angetrieben wird dieser Abgang vom Zahnrad 41, das in ständiger Wirkverbindung mit dem Zahnrad 29 steht. Mit diesem Abgang ist die Kühlölpumpe 42 und die Speisepumpe 43 des hydrostatischen Getriebes direkt gekoppelt. Da die Speisepumpe 43 stets einen gewissen Druck aufrechterhält, sind an diesem Kreislauf auch die elektromagnetischen Schaltventile 44, 45, 46 zur Aktivierung der Fahrtrichtungs- und Zapfwellenkupplungen 2, 3 und 30, sowie das elektromagnetische Proportionalventil 47 zur Steuerung der Verstellung der verstellbaren Hydroeinheit 11 angeschlossen.

Claims (7)

1. Stufenlos verstellbares hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe bestehend aus einer Eingangswelle mit zwei Kupplungen, einer Wendewelle, einem dreiwelligen Planetengetriebe sowie einem aus einer verstellbaren und einer konstanten Verdrängereinheit bestehenden hydrostatischen Getriebe, wobei der Außenring des Planetengetriebes über die beiden Kupplungen wahlweise direkt oder über die Wendewelle mit der Eingangswelle koppelbar ist, die zweite Welle des Planetengetriebes die Abtriebswelle ist und die dritte Welle des Planetengetriebes direkt mit der konstanten Verdrängereinheit in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Verdrängereinheit (11) direkt mit der Wendewelle (8) in ständiger Wirkverbindung steht.

2. Stufenlos verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdrehzahlbereich, von Null anfangend, in beiden Drehrichtungen von der gleichen maximalen Verstellung der verstellbaren Verdrängereinheit (11) beginnt und bei der gleichen entgegengesetzten maximalen Verstellung der verstellbaren Verdrängereinheit (11) aufhört.

3. Stufenlos verstellbares Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen Getriebegehäuse der Abtriebswelle (17) des Planetengetriebes ein an sich bekanntes Zwei-Ganggetriebe (18) nachgeschaltet ist.

4. Stufenlos verstellbares Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Getriebeausgangswellen (25 un 26) vorgesehen sind.

5. Stufenlos verstellbares Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Verdrängereinheiten außen an dem Getriebegehäuse (34) angeflanscht sind.

6. Stufenlos verstellbares Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Verdrängereinheiten im Getriebegehäuse (32) integriert sind.

7. Stufenlos verstellbares Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zapfwellenausgang (31) für die volle Motorleistung vorgesehen ist.