DE3707356A1 - Split-torque power-shift transmission - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes Lastschaltgetriebe mit einem ersten vorzugsweise einstufig ausgebildeten Planetengetriebe, dessen Ein- oder Ausgangs welle und dessen frei drehbarer Radsatz über ein Koppelge triebe in Vorgelegebauweise aneinander kuppelbar sind.The invention relates to a power split Powershift transmission with a first preferably one stage trained planetary gear, its input or output shaft and its freely rotatable wheel set via a coupling link drives can be coupled to one another in a countershaft design.
Bei einem bekannten leistungsverzweigten Lastschaltgetrie be der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (VDI-Z 106 (1964 Nr. 6, Seite 196) dient als Koppelgetrie be ein hydrostatisches Axialkolbengetriebe, wobei die Ele mente Pumpe und Motor der Axialkolbeneinheit über je ein Vorgelegerad einem auf der Eingangs- oder Ausgangswelle angeordneten Zahnrad sowie einem frei drehbaren Radsatz zugeordnet sind. Hierbei können bei unterschiedlichen Kom binationsmöglichkeiten als frei drehbarer Radsatz das innere oder äußere Zentralrad sowie die die Planetenräder tragende Stegwelle dienen. Die Verwendung einer hydrosta tischen Einheit als Koppelgetriebe ist aber mit einem ho hen Kostenaufwand bei der Herstellung des Getriebes ver bunden. Außerdem arbeitet die hydrostatische Axialkolben einheit mit schlechtem Wirkungsgrad.In a known power split power shift transmission be the genus listed in the preamble of claim 1 (VDI-Z 106 (1964 No. 6, page 196) serves as a coupling gear be a hydrostatic axial piston transmission, the Ele pump and motor of the axial piston unit over one each Countershaft one on the input or output shaft arranged gear and a freely rotatable gear set assigned. Here, with different com binations possibilities as the freely rotatable wheelset inner or outer central gear as well as the planet gears serve supporting bridge shaft. The use of a hydrosta table unit as a coupling gear is with a ho hen costs in the manufacture of the transmission ver bound. The hydrostatic axial piston also works unit with poor efficiency.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, an einem leistungsverzweigten Lastschaltgetriebe bei geringem baulichen Aufwand unter Beibehaltung eines guten Wirkungsgrades eine möglichst große Anzahl schaltba rer Gangstufen zu erzielen.The object underlying the invention thus exists in it, on a power split power shift transmission with little construction effort while maintaining a good efficiency, the largest possible number of switchable to achieve gear ratios.
Diese Aufgabe wird an einem leistungsverzweigten Last schaltgetriebe der in Rede stehenden Gattung durch im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This task is performed on a power split load manual transmission of the type in question by im Characteristics of claim 1 listed features solved.
Danach ergibt sich durch die Kombination zweier Planeten getriebe und durch das wahlweise Ankuppeln der jedem Pla netengetriebe zugeordneten Vorgelegewelle an die freien Radsätze und an die Ein- oder Ausgangswelle eine Vielzahl schaltbarer Gangstufen, wobei nur eine geringe Anzahl von Schaltstellen erforderlich ist. Auch ergeben sich bei geringer Anzahl von Bauelementen wirtschaftliche Ferti gungsmöglichkeiten für das Getriebe. Da die im wesentli chen als Verschleißteile anzusehenden Kupplungen an den außenliegenden Koppelgetrieben angordnet sind, werden Re paratur- und Wartungsarbeiten erheblich vereinfacht.Then the combination of two planets results gear and by optionally coupling each plate countershaft assigned to the free Wheelsets and a variety of input or output shaft switchable gears, with only a small number of Switching points is required. Also arise at low number of components economical Ferti options for the transmission. Since the main Chen couplings on the external coupling gears are arranged, Re Repair and maintenance work considerably simplified.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen leistungsverzweigten Last schaltgetriebes möglich, wobei an dem leistungsverzweigten Getriebes nach den Ansprüchen 2 und 3 eine Bauweise be schrieben ist, bei welchem unter Beibehaltung einer auf grund geringer Achsabstände erzielten kompakten Bauweise günstige Stufensprünge zwischen den schaltbaren Gangstufen herbeiführbar sind. In den Ansprüchen 4 und 5 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung beschrieben, bei der mittels zusätzlicher Bremseinrichtungen die Anzahl der schaltbaren Gangstufen nochmals erhöht werden kann.By the features listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of power-split load specified in the main claim manual transmission possible, with the power split Transmission according to claims 2 and 3 be a construction is written, in which while maintaining one on compact design achieved due to small center distances Favorable level jumps between the switchable gear levels can be brought about. In claims 4 and 5 is one described advantageous embodiment of the invention, at the number of by means of additional braking devices switchable gear steps can be increased again.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeich nung verwiesen, in der zwei Ausführungbeispiele verein facht dargestellt sind.To further explain the invention, reference is made to the drawing referred to, in the two exemplary embodiments are shown in multiples.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines leistungsver zweigten Getriebes, das über vier Kupplungen schalt bar ist; Fig. 1 is a schematic representation of a power-branched transmission, which is switchable via four clutches;
Fig. 2 ein im wesentlichen mit dem leistungsverzweigten Lastschaltgetriebe nach Fig. 1 übereinstimmendes Getriebe, bei dem jedem Vorgelegerad ein Zahnrad der Ein- und Ausgangswellen zugeordnet ist, Fig. 2 is a substantially identical to the power-branched load shift transmission according to Fig. 1 matching transmission in which each gear is associated with a gear of the input and output shafts,
Fig. 3 ein im wesentlichen mit dem leistungsverzweigten Lastschaltgetriebe nach Fig. 1 übereinstimmendes Getriebe, bei dem aber zusätzliche Bremseinrich tungen zur Schaltung weiterer Gangstufen vorgesehen sind, Fig. 3 is a substantially coincides with the power-branched load shift transmission according to Fig. 1 via matching gear, but in which additional Bremseinrich obligations are provided for connection of additional gear stages,
Fig. 4 ein im wesentlichen mit dem leistungsverzweigten Lastschaltgetriebe nach Fig. 1 übereinstimmendes Getriebe, bei dem Kupplungen an den Enden der Vorgelegewellen aufgesteckt sind, und Fig. 4 is a gearbox essentially coinciding with the power-split powershift transmission according to Fig. 1, in which couplings are attached to the ends of the countershafts, and
Fig. 5 ein im wesentlichen leistungsverzweigtes Lastschalt getriebe bei dem eine Vorgelegewelle ein- und ausgangsseitig, einen jeweils zweistufig schaltbaren An- bzw. Abtrieb aufweist. Fig. 5 is an essentially power-split powershift transmission in which a countershaft on the input and output sides, each having a two-stage switchable input and output.
In Fig. 1 ist mit 1 ein erstes Planetengetriebe bezeich net, dessen inneres Zentralrad 2 drehfest mit einer Ein gangswelle 3 verbunden ist. Ein äußeres Zentralrad 4 die ses ersten Planetengetriebes 1 ist wiederum drehfest mit einer Ausgangswelle 5 des ersten Planetengetriebes 1 ver bunden. Da dem ersten Planetengetriebe 1 ein gleichartig aufgebautes Planetengetriebe 6 unmittelbar nachgeschaltet ist, dient die Ausgangswelle 5 des ersten Planetengetrie bes 1 in ihrem weiteren Verlauf als Eingangswelle 7 des zweiten Planetengetriebes 6, wobei sie ein äußeres Zentralrad 9 antreibt. Ein inneres Zentralrad 8 des zwei ten Planetengetriebes 6 ist wiederum mit einer Ausgangs welle 10 verbunden, die gleichzeitig als Abtrieb des leistungsverzweigten Lastschaltgetriebes dient.In Fig. 1, 1 designates a first planetary gear, the inner central wheel 2 is rotatably connected to an input shaft 3 . An outer central wheel 4 ses the first planetary gear 1 is in turn rotatably ver with an output shaft 5 of the first planetary gear 1 connected. Since the first planetary gear 1 is immediately followed by a similarly constructed planetary gear 6 , the output shaft 5 of the first planetary gear 1 serves in its further course as an input shaft 7 of the second planetary gear 6 , whereby it drives an outer central wheel 9 . An inner central wheel 8 of the two th planetary gear 6 is in turn connected to an output shaft 10 , which simultaneously serves as an output of the power-split powershift transmission.
Weiterhin sind im ersten Planetengetriebe 1 an einer Steg welle 11 über einen Planetenradträger 12 gelagerte Plane tenräder 13 befestigt, die sich mit dem inneren Zentralrad 2 und dem äußeren Zentralrad 4 in ständigem Eingriff be finden. Mit der Stegwelle 11 ist außerdem ein Zahnrad 14 drehfest verbunden. Das zweite Planetengetriebe 6 ist in identischer Weise ausgebildet, wobei an dessen Stegwelle 15 über einen Planetenradträger 16 Planetenträger 17 be festigt sind, während die Stegwelle 15 anderenends ein drehfestes Zahnrad 18 aufweist.Furthermore, in the first planetary gear 1 on a land shaft 11 via a planet gear carrier 12 mounted tarpaulin 13 are attached, which are with the inner central wheel 2 and the outer central wheel 4 be in constant engagement. A gear wheel 14 is also connected in a rotationally fixed manner to the web shaft 11 . The second planetary gear 6 is formed in an identical manner, with 16 planet carriers 17 being fastened to its web shaft 15 via a planet gear carrier 16 , while the web shaft 15 has a non-rotatable gear 18 at the other end.
Den beiden Planetengetrieben 1 und 6 sind zwei Koppelge triebe 19 und 20 als Vorgelege zugeordnet. Das Koppelge triebe 19 weist dabei eine Vorgelegewelle 21 auf, deren drehfest angeordnetes Vorgelegerad 22 mit einem drehfest auf der Eingangswelle 3 des ersten Planetengetriebes be festigten Zahnrad 23 kämmt. The two planetary gears 1 and 6 two Koppelge gears 19 and 20 are assigned as countershaft. The Koppelge gear 19 has a countershaft 21 , the counterwheel 22 arranged non-rotatably meshes with a non-rotatable gear 23 on the input shaft 3 of the first planetary gear BE.
In ständigem Eingriff mit diesem Zahnrad 23 der Eingangs welle 3 befindet sich außerdem auch ein Vorgelegerad 24, das auf einer Vorgelegewelle 25 des zweiten Koppelgetrie bes 20 befestigt ist. Im Bereich der Ausgangswelle 10 des zweiten Planetengetriebes 6 wiederholt sich diese Anord nung. Dort kämmt nämlich ein auf der Ausgangswelle 10 befestigtes Zahnrad 26 gleichzeitig mit einem Vorgelegerad 27 des Koppelgetriebes 19 und einem Vorgelegerad 28 des Koppelgetriebes 20.In constant engagement with this gear 23 of the input shaft 3 there is also a countershaft 24 which is fixed to a countershaft 25 of the second coupling gear 20 . In the area of the output shaft 10 of the second planetary gear 6 , this arrangement is repeated. There, namely, a gearwheel 26 attached to the output shaft 10 meshes simultaneously with a counter gear 27 of the coupling gear 19 and a counter gear 28 of the coupling gear 20 .
Weiterhin stehen die auf den Stegwellen 11 und 15 be festigten Zahnräder 14 und 18 wechselweise mit den beiden Koppelgetrieben 19 und 20 in Verbindung. Das Zahnrad 14 kämmt dabei mit einem Vorgelegerad 29 der Vorgelegewelle 25, während das Zahnrad 18 mit einem Vorgelegerad 30 der Vorgelegewelle 21 im Eingriff steht. Innerhalb der Koppel getriebe 19 und 20 sind Kupplungen 31, 32, 33 und 34 vor gesehen. Mit der Kupplung 31 läßt sich dabei innerhalb der Vorgelegewelle 21 der Kraftfluß zwischen den Vorgelegerä dern 22 und 30 unterbrechen, während weiterhin innerhalb dieser Vorgelegewelle mittels der Kupplung 32 eine Trennung der Vorgelegewelle im Bereich zwischen den Vorgelegerädern 30 und 27 erfolgen kann. Schließlich ist die Kupplung 33 in der Vorgelegewelle 25 zur Unterbrechung des Kraft flusses zwischen den Vorgelegerädern 24 und 29 vorgesehen, während die Kupplung 34 zwischen letztgenanntem Vorgelege rad 29 und dem Vorgelegerad 28 schaltbar ist.Furthermore, on the web shafts 11 and 15 be fixed gears 14 and 18 alternately with the two coupling gears 19 and 20 in connection. The gear 14 meshes with a countershaft 29 of the countershaft 25 , while the gear 18 meshes with a countershaft 30 of the countershaft 21 . Within the coupling gear 19 and 20 clutches 31 , 32 , 33 and 34 are seen before. With the clutch 31 , the power flow between the countershafts 22 and 30 can be interrupted within the countershaft 21 , while a separation of the countershaft in the region between the counterswheels 30 and 27 can continue to take place within this countershaft by means of the clutch 32 . Finally, the clutch 33 is provided in the countershaft 25 to interrupt the flow of force between the countershaft wheels 24 and 29 , while the clutch 34 between the latter countershaft wheel 29 and the countershaft wheel 28 is switchable.
Mit dem erfindungsgemäß ausgeführten Lastschaltgetriebe nach Fig. 1 sind insgesamt 6 Gangstufen schaltbar. Im Fall 1 sind beispielsweise die auf der Vorgelegewelle 21 des Koppelgetriebes 19 angeordneten Kupplungen 31 und 32 ein gerückt, so daß das Lastschaltgetriebe als Vorgelegege triebe von der Eingangswelle 3 aus über die Zahnradpaarung 23-22, die Vorgelegewelle 21 sowie die Zahnradpaarung 27-26 die Ausgangswelle 10 antreibt.A total of 6 gear stages can be shifted with the powershift transmission according to the invention shown in FIG. 1. In case 1, for example, the clutches 31 and 32 arranged on the countershaft 21 of the coupling gear 19 are moved so that the powershift transmission as countershaft drives from the input shaft 3 via the gear pair 23-22 , the countershaft 21 and the gear pair 27-26 Output shaft 10 drives.
Im Fall 2, in dem das Lastschaltgetriebe wiederum als Vor gelegegetriebe, und zwar über die Vorgelegewelle 25 wirkt, sind die Kupplungen 33 und 34 eingerückt. Daraus ergibt sich ein Kraftfluß von der Eingangswelle 3 her über die Zahnradpaarung 23, 24, die Vorgelegewelle 25 sowie die Zahnradpaarung 28-26 auf die Ausgangswelle 10.In case 2, in which the powershift transmission in turn acts as an off-gear transmission, specifically via the countershaft 25 , the clutches 33 and 34 are engaged. This results in a power flow from the input shaft 3 via the gear pair 23 , 24 , the countershaft 25 and the gear pair 28-26 to the output shaft 10 .
Im Fall 3 sind die Kupplungen 31 und 33 eingekuppelt, wo durch sich ein Hauptkraftfluß in koaxialer Richtung von der Eingangswelle 3 aus über das erste Planetengetriebe 1, die Wellen 5 und 7 sowie das Planetengetriebe 6 zur Aus gangswelle 10 ergibt. Da gleichzeitig die Stegwelle 11 über die Zahnradpaarungen 23-24, Vorgelegewelle 25 und Zahnradpaarungen 29-14 angetrieben wird, während die Steg welle 15 über die Zahnradpaarungen 23-22, Vorgelegewelle 21 und Zahnradpaarung 30-18 angetrieben wird, ergibt sich jeweils eine Ausgangsdrehzahl an den beiden Planetenge trieben 1 und 6 aufgrund der Überlagerung der jeweiligen Eingangsdrehzahlen und der Übersetzungsverhältnisse inner halb des jeweiligen Planetengetriebes. Die gleichen Ver hältnisse treten für die weiteren Fälle 4, 5 und 6 ein.In case 3, the clutches 31 and 33 are engaged, where there is a main power flow in the coaxial direction from the input shaft 3 via the first planetary gear 1 , the shafts 5 and 7 and the planetary gear 6 to the output shaft 10 . Since the web shaft 11 is simultaneously driven via the gear pairings 23-24 , countershaft 25 and gear pairings 29-14 , while the web shaft 15 is driven via the gear pairs 23-22 , countershaft 21 and gear pair 30-18 , an output speed results in each case the two planetary gear 1 and 6 due to the superimposition of the respective input speeds and the gear ratios within half of the respective planetary gear. The same conditions occur for the other cases 4 , 5 and 6 .
Im Fall 4 sind die Kupplungen 32 und 34 eingekuppelt, so daß die Drehzahl an der Ausgangswelle 10 resultierend aus der Übersetzung der Zahnradpaare 26-27, 30-18 auf die Stegwelle 15 und aus der Zahnradpaarung 26-28, 29-14 auf die Stegwelle 11 übertragen wird. In case 4, the clutches 32 and 34 are engaged so that the speed on the output shaft 10 results from the translation of the gear pairs 26-27, 30-18 on the web shaft 15 and from the gear pair 26-28, 29-14 on the web shaft 11 is transmitted.
Im Fall 5 sind die Kupplungen 32 und 33 eingerückt, so daß eine Übertragung der Überlagerungsdrehzahl über das Vorge lege 23-24-25-29-14 auf die Stegwelle 11 und über das Vor gelege 26-27-21-30-18 auf die Stegwelle 15 erfolgt.In case 5, the clutches 32 and 33 are engaged, so that a transmission of the superimposition speed on the pre-lay 23-24-25-29-14 on the web shaft 11 and on the pre-lay 26-27-21-30-18 on the Web shaft 15 takes place.
Im Fall 6 sind die Kupplungen 31 und 34 eingerückt, so daß die Stegwelle 11 vom Zahnrad 26 aus über das Vorgelege 28-25-29-14 angetrieben wird, während die Stegwelle 15 vom Zahnrad 23 der Eingangswelle 3 aus über das Vorgelege 22-21-30-18 angetrieben wird.In case 6 , the clutches 31 and 34 are engaged, so that the web shaft 11 is driven from the gear 26 via the countershaft 28-25-29-14 , while the web shaft 15 is driven from the gear 23 of the input shaft 3 via the countershaft 22-21 -30-18 is driven.
Gemäß Fig. 2 sind zwei Zahnräder 23 a und 23 b auf der Ein gangswelle 3 des ersten Planetengetriebes 1 angeordnet, wobei das Zahnrad 23 a mit dem Vorgelegerad 22 und das Zahnrad 23 b mit dem Vorgelegerad 24 kämmen. Eine ent sprechende Anordnung zweier Zahnräder 26 a und 26 b findet auch an der Ausgangswelle 10 des zweiten Planetengetriebes 6 Anwendung. Mit derart getrennten Radsätzen ist aufgrund besserer Wahlmöglichkeiten der Übersetzungsverhältnisse eine günstigere Abstufung der Ausgangsdrehzahlen reali sierbar.Referring to FIG. 2, two toothed wheels 23 a and 23 b on the A input shaft 3 of the first planetary transmission 1, wherein the gear 23a with the gear 22 and the gear 23 b in mesh with the counter gear 24. A corresponding arrangement of two gears 26 a and 26 b is also used on the output shaft 10 of the second planetary gear 6 . With such separate wheelsets, a better gradation of the output speeds can be realized due to better options for the gear ratios.
In der Fig. 3 ist ein leistungsverzweigtes Lastschaltge triebe dargestellt, daß im wesentlichen mit dem Last schaltgetriebe nach Fig. 1 übereinstimmt. Zur Erweiterung der Schaltungsmöglichkeiten des Getriebes sind auf der Vorgelegewelle 21 eine Bremseinrichtung 35, auf der Ein gangswelle 7 eine Bremseinrichtung 36 und auf der Vorgele gewelle 25 eine Bremseinrichtung 37 angeordnet.In Fig. 3, a power-split Lastschaltge gear is shown that corresponds essentially to the load-shift gearbox according to FIG. 1. To expand the circuit options of the transmission on the countershaft 21, a braking device 35 , on the input shaft 7, a braking device 36 and on the countershaft 25, a braking device 37 are arranged.
Aufgrund gemeinsamer Betätigung der Bremseinrichtungen 35 bis 37 sowie der Kupplungen 31 bis 34 ergeben sich 7 wei tere Schaltungsmöglichkeiten. Due to the joint actuation of the braking devices 35 to 37 and the clutches 31 to 34 , there are 7 further switching options.
Nach Fig. 4 sind bei im wesentlichen gleichen Getriebauf bau die Kupplungen 31, 32, 33 und 34 von den Enden her auf die Vorgelegewellen 21 und 25 aufgesteckt und stehen je weils über Hohlwellen 38 mit den Vorgelegerädern 22, 24, 27 und 28 in Verbindung. Eine derartige Anordnung bietet die Möglichkeit einer einfachen Wartung und Reparatur der vom Äußeren des Getriebes her gut zugänglichen Kupplungen 31, 32, 33 und 34.According to Fig. 4 are at substantially equal Getriebauf construction, the couplings 31, 32, 33 and 34 attached from the ends of the countershafts 21 and 25 and are each weils via hollow shafts 38 with countershaft gears 22, 24, 27 and 28 in conjunction . Such an arrangement offers the possibility of simple maintenance and repair of the clutches 31 , 32 , 33 and 34, which are easily accessible from the outside of the transmission.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der schaltbaren Gangstufen nochmals dadurch erhöht, daß die Vorgelegewelle 21 über ein weiteres Zahnradpaar 39, 40 sowie eine Kupplung 43 mit der Eingangswelle 3 und über ein Zahnradpaar 41, 42 sowie eine Kupplung 44 mit der Ausgangswelle 10 trieblich verbindbar ist. Dabei werden die Kupplungen 43 und 31 bzw. 44 und 32 wechselweise betätigt.In the embodiment shown in Fig. 5, the number of switchable gear stages is further increased in that the countershaft 21 via a further pair of gears 39 , 40 and a clutch 43 with the input shaft 3 and via a pair of gears 41 , 42 and a clutch 44 with the Output shaft 10 is operatively connectable. The clutches 43 and 31 or 44 and 32 are actuated alternately.
Claims (9)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873707356 DE3707356A1 (en) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | Split-torque power-shift transmission |
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DE19873707356 DE3707356A1 (en) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | Split-torque power-shift transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3707356A1 true DE3707356A1 (en) | 1988-09-15 |
Family
ID=6322505
Family Applications (1)
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DE19873707356 Withdrawn DE3707356A1 (en) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | Split-torque power-shift transmission |
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