DE4115623A1 - Hydrostatisch-mechanisches leistungsverzweigungsgetriebe - Google Patents
Hydrostatisch-mechanisches leistungsverzweigungsgetriebeInfo
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- F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisch-mechanisches Lei
stungsverzweigungsgetriebe mit stufenlos veränderlichem
Übersetzungsverhältnis für Kraftfahrzeuge, insbesondere
für landwirtschaftliche oder Nutzfahrzeuge. Das Getriebe
besteht aus einem stufenlos zwischen zwei Extremstellungen
verstellbaren hydrostatischen Getriebe mit einer volumen
verstellbaren sowie einer volumenkonstanten Verdrängerma
schine und einem Summierungsgetriebe, bei dem es sich um
wenigstens zwei Planetengetriebe handeln kann. Durch meh
rere Schaltkupplungen sind Zahnräder-Schaltstufen ein
stellbar, indem die Ausgangswellen des Summierungsgetrie
bes über Zahnräder mit unterschiedlichen Übersetzungsver
hältnissen mit einer Getriebeausgangswelle verbunden wer
den.
Fahrzeuggetriebe dienen dazu, die Drehmoment-Drehzahlkenn
linie des Antriebsmotors der gewünschten Fahrgeschwindig
keit anzupassen. Dabei verändert das Getriebe sowohl das
Drehmoment als auch die Drehzahl. Stufenlose Getriebe ha
ben gegenüber mechanischen Schaltgetrieben den Vorteil,
daß in jedem Fahrzustand mit optimaler Motordrehzahl ge
fahren werden kann. Bei ihnen tritt keine Zugkraftunter
brechung beim Schalten auf, was zum Fahrkomfort beiträgt.
Derartige Getriebe können vorteilhaft bei landwirtschaft
lichen oder Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise bei Acker
schleppern, eingesetzt werden, bei denen neben dem Fahr
antrieb wenigstens ein weiterer durch den Antriebsmotor
angetriebener Abnehmer, beispielsweise eine Zapfwelle,
vorgesehen ist, dessen Drehzahl unabhängig von der Fahrge
schwindigkeit einstellbar sein soll.
Als stufenlose Getriebe eignen sich insbesondere Lei
stungsverzweigungsgetriebe der eingangs genannten Art wie
sie beispielsweise durch die EP-A1-03 02 188 und die
DE-A-35 12 523 und dem dort genannten Stand der Technik be
kannt geworden sind. Bei diesen Getrieben verzweigt sich
die von der Antriebsmaschine abgegebene Leistung zum einen
direkt zu einer ersten Eingangswelle eines Summierungsge
triebes und zum anderen zu einem Hydraulikgetriebe. Das
Hydraulikgetriebe enthält eine Konstanteinheit mit kon
stantem Fördervolumen und eine Verstelleinheit mit ver
stellbarem Fördervolumen. Durch Verstellen der Verstell
einheit läßt sich die Ausgangsdrehzahl des Hydraulikge
triebes innerhalb eines Bereiches, der von negativen Dreh
zahlen bis zu positiven Drehzahlen reichen kann, einstel
len. Die Ausgangswelle des Hydraulikgetriebes steht mit
einer zweiten Eingangswelle des Summierungsgetriebes, die
als An- oder Abtriebswelle wirkt, in Verbindung. Durch das
Summierungsgetriebe werden die Drehzahlen und Drehmomente
von der Antriebsmaschine und dem Hydraulikgetriebe zusam
mengeführt.
Das bekannte Summierungsgetriebe enthält ein Doppelplane
tengetriebe, dessen beiden Sonnenräder auf der genannten
zweiten Eingangswelle, die an den hydraulischen Zweig an
geschlossen ist, angeordnet sind. Die Eingangswelle des
mechanischen Zweiges steht sowohl mit einem der Planeten
träger und einem der Hohlräder in Verbindung. Das Summie
rungsgetriebe weist zwei Ausgangswellen auf, die jeweils
mit zwei durch Schaltkupplungen einrückbaren mechanischen
Schaltstufen verbunden sind. Die beiden Ausgangswellen
verhalten sich unterschiedlich bei Verstellen der Ver
stelleinheit. Während beim Höherstellen der Verstellein
heit die Drehzahl der ersten Ausgangswelle zunimmt, nimmt
die Drehzahl der zweiten Ausgangswelle beim Runterstellen
der Verstelleinheit zu. So erreicht man die für die Last
übergabe notwendigen Synchronbedingungen an den jeweiligen
Gangbereichsgrenzen, und es ist beim Hin- und Herschwenken
der Verstelleinheit und einem Umschalten der Schaltstufen
eine weitgehende kontinuierliche Drehzahlerhöhung bzw.
-verminderung an der Ausgangswelle des Leistungsverzwei
gungsgetriebes über den gesamten Fahrbereich möglich.
Um einen großen Fahrbereich zu überdecken, sollte das Ge
samtstellverhältnis möglichst groß gewählt werden. Das
Stellverhältnis ist bei gegebener Getriebeeingangsdrehzahl
das Verhältnis von maximaler zu minimaler Ausgangsdreh
zahl, die durch Verstellen der Verstelleinheit einstellbar
sind. Die kleinste Enddrehzahl des Leistungsverzweigungs
getriebes multipliziert mit dem Gesamtstellverhältnis er
gibt die maximale Abtriebsdrehzahl. Dies entspricht dem
insgesamt stufenlos unter Last verstellbaren Bereich. Das
Gesamtstellverhältnis ist gleich dem Produkt aus den ein
zelnen Stellverhältnissen der Gangbereiche.
Mit steigendem Einzelstellverhältnis steigt jedoch der ma
ximal erforderliche hydraulische Leistungsanteil wesent
lich an. Das Verhältnis von maximaler hydraulischer An
triebsleistung zur Getriebegesamtleistung ist gleich dem
Einzelstellverhältnis minus eins geteilt durch zwei. Da
die hydrostatische Leistungsübertragung einen erheblich
schlechteren Wirkungsgrad als eine Übertragung nur mittels
Zahnrädern aufweist, sollte das Einzelstellverhältnis mög
lichst klein gewählt werden.
Wegen der Verwendung des Summierungsgetriebes beansprucht
das Leistungsverzweigungsgetriebe der eingangs genannten
Art gewöhnlich einen größeren radialen Bauraum als ein me
chanisches Schaltgetriebe mit gleicher Leistung. Aus die
sem Grund läßt sich bei einem gegebenen Fahrzeug ein me
chanisches Schaltgetriebe nicht ohne weiteres gegen ein
Leistungsverzweigungsgetriebe austauschen, was bei der an
gestrebten Vielfalt der Fahrzeugtypen wünschenswert wäre.
Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin gese
hen, ein hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungs
getriebe der eingangs genannten Art anzugeben, das mög
lichst kompakt ist und bei dem insbesondere ein möglichst
geringer Abstand zwischen Getriebeeingangswelle und Ge
triebeausgangswelle eingehalten werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für
wenigstens zwei Schaltstufen unterschiedliche Einzelstell
verhältnisse gegeben sind. Dies bedeutet in der Regel, daß
für jedes der beiden Planetengetriebe unterschiedliche
Einzelstellverhältnisse gegeben sind.
Durch die erfindungsgemäße Lösung kann radialer Bauraum
eingespart werden, so daß Forderungen nach einem geringen
Abstand zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeaus
gangswelle eingehalten werden können.
Unterschiedliche Einzelstellverhältnisse können zwar zu
einer Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrades führen,
das Fallenlassen der Forderung nach gleichen Einzelstell
verhältnissen gibt dem Konstrukteur jedoch mehr Spielraum
für die Ausgestaltung des Summierungsgetriebes. Es hat
sich gezeigt, daß bei den bekannten Leistungsverzwei
gungsgetrieben mit gleich großen Einzelstellverhältnissen
das Summierungsgetriebe aus zwei unterschiedlichen Plane
tengetrieben bestehen muß, die insbesondere unterschied
liche Außendurchmesser aufweisen. Dabei weist eines der
Hohlräder einen größeren Durchmesser auf als das andere.
Das Hohlrad mit dem größeren Außendurchmesser bestimmt den
radialen Bauraum des Planetengetriebes. Bei der erfin
dungsgemäßen Lösung können hingegen die Außendurchmesser
der Hohlräder aneinander angeglichen werden.
Vorzugsweise werden beide Planetengetriebestufen identisch
ausgebildet. Dies ermöglicht die Verwendung von Zahnrädern
mit identischer Verzahnungsgeometrie, wodurch die Anzahl
unterschiedlicher Bauteile verringert werden und radialer
Bauraum eingespart werden kann, da beide Hohlräder einen
gleichen Außendurchmesser haben können. Hierbei können
beide Hohlraddurchmesser so bemessen sein, wie das klei
nere Hohlrad gemäß eines bekannten Leistungsverzweigungs
getriebes.
Je kleiner das Stellverhältnis ist, desto niedriger sind
die hydrostatischen Verluste und desto größer ist der Ge
samtwirkungsgrad des Getriebes. Um ein möglichst wirt
schaftliches Getriebe zu erhalten, wird dieses vorzugs
weise derart ausgelegt, daß für Schaltstufen des Hauptar
beitsbereichs ein kleineres Stellverhältnis gegeben ist
als in einer anderen Schaltstufe, d. h. im Hauptarbeits
bereich, beispielsweise für die Feldarbeit eines Acker
schleppers, wird mit einer Schaltstufe gefahren, deren
Stellverhältnis kleiner ist als in einer anderen Schalt
stufe. Damit weist das Getriebe im Hauptarbeitsbereich
einen vergleichsweise großen Wirkungsgrad auf.
Eine kostengünstige und raumsparende Ausgestaltung der Er
findung sieht vor, daß die Sonnenräder der beiden Plane
tengetriebestufen als durchgehende Verzahnung auf einer
Welle ausgeführt sind.
Es ist zweckmäßig, bei Planetengetrieben eine Welle radial
beweglich zu lagern, damit alle Verzahnungen des Getriebes
gleichmäßig belastet werden und keine statische Überbe
stimmung auftritt. Vorzugsweise werden die Sonnenräder ra
dial nachgiebig gelagert und stützen sich an allen der we
nigstens zwei Planetenrädern ab.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Er
findung zeigt, sollen die Erfindung sowie weitere Vorteile
und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
Erfindung näher beschrieben und erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 die schematische Darstellung eines erfindungs
gemäßen Getriebes und
Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung der Abhängigkeit
der Getriebeausgangsdrehzahl von dem Schwenkwin
kel der Verstelleinheit und den Gangstufen.
Das in Fig. 1 dargestellte hydrostatisch-mechanische Lei
stungsverzweigungsgetriebe ist insbesondere für Acker
schlepper bestimmt. Bei ihm gibt eine Verbrennungsmaschine
10 ihr Drehmoment an eine Getriebeeingangswelle 12 ab.
Diese treibt ein Zahnrad 14 an, welches mit dem Eingangs
zahnrad 16 einer hydraulischen im Volumen verstellbaren
Verdrängermaschine (Verstelleinheit) 18 kämmt. Die Ver
stelleinheit 18 ist hydraulisch über Hydraulikleitungen
20, 22 mit einer hydraulischen, ein konstantes Volumen
verdrängenden Verdrängermaschine (Konstanteinheit) 24 ver
bunden. Die Verstelleinheit 18 läßt sich zwischen einem
maximalen negativen Ausschlag und einem maximalen positi
ven Ausschlag verstellen. Bei einem negativen Ausschlag
entspricht die Verstelleinheit 18 einem hydrostatischen
Motor und die Konstanteinheit 24 einer Pumpe. Bei einem
positiven Ausschlag arbeitet die Verstelleinheit 18 als
Pumpe und die Konstanteinheit 24 als Motor.
Die Getriebeeingangswelle 12 treibt neben dem Zahnrad 14
den Planetenträger 26 eines ersten Planetengetriebes 28
und das Hohlrad 30 eines zweiten Planetengetriebes 32 an.
Die Leistung der Verbrennungsmaschine 10 wird somit ver
zweigt und einerseits dem hydrostatischen Teil und ande
rerseits dem mechanischen Doppelplanetengetriebe zuge
führt.
Die Konstanteinheit 24 enthält ein Zahnrad 34, das mit
einem auf der Sonnenradwelle 36 des Doppelplanetengetrie
bes befestigten Zahnrad 38 kämmt. Die Sonnenradwelle 36
ist geteilt ausgeführt und trägt in ihrem mittleren Be
reich eine Steckverzahnung 61, durch die der Wellenteil
36′ mit dem Hauptwellenteil 36 drehfest verbunden ist. Im
folgenden wird in der Regel für die gesamte zweigeteilte
Sonnenradwelle 36, 36′ das Bezugszeichen 36 verwendet.
Die Sonnenradwelle 36 trägt die beiden Sonnenräder 40, 42
des ersten und zweiten Planetengetriebes 28, 32. Die bei
den Sonnenräder 40, 42 sind als einheitlich durchgehende
Verzahnung auf der Sonnenradwelle 36 ausgebildet. Sie wei
sen daher auch eine gleiche Zähnezahl auf. Diese Ausge
staltung erlaubt es, die Sonnenraddurchmesser und die
axiale Ausdehnung der Sonnenräder 40, 42 klein zu halten.
Ein Abschnitt der Getriebeeingangswelle 12 verläuft inner
halb einer ersten Hohlwelle 44, die mit dem Hohlrad 46 des
ersten Planetengetriebes 28 verbunden ist. Ferner trägt
die erste Hohlwelle 44 drehfest zwei Zahnräder 48, 50. Ein
Abschnitt der Sonnenradwelle 36 verläuft innerhalb einer
zweiten Hohlwelle 52, die mit dem Planetenträger 54 des
zweiten Planetengetriebes 32 verbunden ist. Auch die zwei
te Hohlwelle 52 trägt drehfest zwei Zahnräder 56, 58.
Zwischen den Sonnenrädern 40, 42 und den Hohlrädern 30, 46
der beiden Planetengetriebe 28, 32 sind jeweils drei auf
dem Umfang gleichmäßig verteilte Planetenräder 57, 59 an
geordnet. Diese werden von den Planetenträgern 26, 54 ge
tragen. Die Sonnenradwelle 36 ist geteilt ausgeführt und
weist in ihrem mittleren Bereich eine als Evolventenver
zahnung ausgebildete Steckverzahnung 61 auf, die ein ra
diales Verschwenken des die Sonnenräder 40, 42 tragenden
Wellenteils 36′ zuläßt und eine Drehmomentübertragung ge
währleistet. Im übrigen ist der Wellenteil 36′ in radialer
Richtung nicht durch Lager festgelegt, sondern wird ledig
lich durch die ihn umgebenden Planetenräder 57, 59 ge
stützt.
Die Zahnräder 48, 50, 56, 58 kämmen mit Zahnrädern 62, 64,
66, 68, die auf einer Getriebeausgangswelle 60 drehbar ge
lagert sind und durch eine erste und eine zweite zweisei
tig wirkende Schaltmuffe 68, 70 wahlweise mit der Getrie
beausgangswelle 60 in Eingriff gebracht werden können, um
eine erste, zweite, dritte oder vierte Schaltstufe zu rea
lisieren. Die Schaltstufen sind mit den römischen Ziffern
I, II, III und IV gekennzeichnet.
Die Sonnenradwelle 36 trägt ferner ein Kriechgangzahnrad
72, das mit einem ersten Zahnrad 74 einer Zwischenwelle 76
kämmt. Ein zweites Zahnrad 78 der Zwischenwelle 76 kämmt
mit einem fünften auf der Ausgangswelle 60 drehbar gela
gerten Zahnrad 80, welches durch eine dritte, einseitige
Schaltmuffe 82 mit der Getriebeausgangswelle 60 kuppelbar
ist.
Ein freies Ende der Getriebeausgangswelle 60 trägt ein An
triebsritzel 84, das mit einem nicht dargestellten Teller
rad eines Differentialgetriebes zusammenwirken kann. An
Stelle des durch das Antriebsritzel 84 angetriebenen Dif
ferentialgetriebes kann sich an die Getriebeausgangswelle
60 auch ein nicht dargestelltes Gruppengetriebe zur Um
schaltung zwischen hohen und langsamen Fahrgeschwindig
keitsgruppen anschließen.
Die Zähnezahl der Zahnräder des beschriebenen Getriebes
gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. Es ist hervor
zuheben, daß die sich entsprechenden Zahnräder der beiden
Planetengetriebe 28, 32 gleich viele Zähne und gleiche
Verzahnungsgeometrien aufweisen. Damit sind auch die
Außendurchmesser der beiden Planetengetriebe 28, 32 gleich
groß.
Da es sich bei der Fig. 1 lediglich um eine schematische
Darstellung des Getriebes handelt, sind die Durchmesser
verhältnisse hier nicht maßstabgetreu wiedergegeben. Ins
besondere ist nicht erkennbar, daß der mittlere Bereich 86
der Getriebeausgangswelle in radialer Hinsicht räumlich
sehr eng benachbart zu den Hohlrädern 30 und 46 der beiden
Planetengetriebe 28, 32 liegt und somit den minimalen Ab
stand zwischen der Getriebeeingangswelle 12 und der Ge
triebeausgangswelle 60 festlegt. Durch die identische Aus
legung der beiden Planetengetriebe 28, 32 können ihre bei
den Außendurchmesser klein gehalten werden, was gegenüber
bisherigen Getriebekonstruktionen mit unterschiedlichen
Planetengetriebedurchmessern zu einer Reduzierung des mi
nimalen Abstandes zwischen den Wellen 12 und 60 führt.
Die automatische Steuerung und Regelung der Verstellung
der Versteileinheit 18 und der Schaltung der Schaltmuffen
68, 70, 82 kann wie bei bekannten Leistungsverzweigungs
getrieben dieser Art (EP-A1-03 02 188) erfolgen.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Leistungsverzwei
gungsgetriebes ist folgende:
Das Anfahren des Fahrzeuges erfolgt rein hydrostatisch, indem die erste bis vierte Schaltstufe ausgeschaltet sind und durch die dritte Schaltmuffe 82 das fünfte Zahnrad 80 mit der Getriebeausgangswelle 60 in Eingriff gebracht wird. Hierbei verläuft der Kraftfluß von der Verbrennungs maschine 10 über die Getriebeeingangswelle 12, die Zahn räder 14, 16, die Verstelleinheit 18, die Konstanteinheit 24, die Zahnräder 34, 38, die Sonnenradwelle 36, die Zahn räder 72, 74, die Zwischenwelle 76, die Zahnräder 78, 80 und die dritte Schaltmuffe 82 zur Getriebeausgangswelle 60. Die Verstellung der Verstelleinheit 18 erfolgt ausge hend von ihrer Nullage 0, in der keine Förderung von Hy draulikflüssigkeit erfolgt, bis zu einem maximalen negati ven Schwenkwinkel S. Hierbei steigt die Drehzahl n der Ge triebeausgangswelle 60 stetig an bis der erste Koppelpunkt A erreicht ist. Die Zusammenhänge zwischen Drehzahl n und Schwenkwinkel S sind in Fig. 2 in vereinfachter Weise dar gestellt.
Das Anfahren des Fahrzeuges erfolgt rein hydrostatisch, indem die erste bis vierte Schaltstufe ausgeschaltet sind und durch die dritte Schaltmuffe 82 das fünfte Zahnrad 80 mit der Getriebeausgangswelle 60 in Eingriff gebracht wird. Hierbei verläuft der Kraftfluß von der Verbrennungs maschine 10 über die Getriebeeingangswelle 12, die Zahn räder 14, 16, die Verstelleinheit 18, die Konstanteinheit 24, die Zahnräder 34, 38, die Sonnenradwelle 36, die Zahn räder 72, 74, die Zwischenwelle 76, die Zahnräder 78, 80 und die dritte Schaltmuffe 82 zur Getriebeausgangswelle 60. Die Verstellung der Verstelleinheit 18 erfolgt ausge hend von ihrer Nullage 0, in der keine Förderung von Hy draulikflüssigkeit erfolgt, bis zu einem maximalen negati ven Schwenkwinkel S. Hierbei steigt die Drehzahl n der Ge triebeausgangswelle 60 stetig an bis der erste Koppelpunkt A erreicht ist. Die Zusammenhänge zwischen Drehzahl n und Schwenkwinkel S sind in Fig. 2 in vereinfachter Weise dar gestellt.
Mit Erreichen des ersten Koppelpunktes A wird die erste
Schaltstufe I eingeschaltet, indem die zweite Schaltmuffe
70 das Zahnrad 66 mit der Getriebeausgangswelle 60 verbin
det. Anschließend wird die Schaltmuffe 82 automatisch aus
gerückt. Die Verstellung der Verstelleinheit 18 nimmt nun
stetig bis zu einem maximalen positiven Schwenkwinkel S
zu. Hierbei ist das zweite Planetengetriebe 32 aktiv, des
sen Hohlrad 30 mit der Motordrehzahl angetrieben wird.
Zunächst (bis zum Erreichen der Nullage 0 des Schwenkwin
kels S) arbeitet die Verstelleinheit 18 als hydrostati
scher Motor und die Konstanteinheit als Pumpe, die von der
Sonnenradwelle 36 angetrieben wird. Beim ersten Koppel
punkt A läuft die Sonnenradwelle 36 mit ungefähr negativer
Motordrehzahl um, bei der sich eine minimale Antriebsdreh
zahl an der zweiten Hohlwelle 52 ergibt. Wird der Schwenk
winkel S bis auf seine Nullage 0 verringert, sinkt auch
die Drehzahl der Sonnenradwelle 36 bis zum Stillstand.
Gleichzeitig steigt die Antriebsdrehzahl an der zweiten
Hohlwelle 52 und damit auch an der Getriebeausgangswelle
60 stetig an. Nach Durchfahren der Nullage 0 wird die Ver
stelleinheit 18 zur Pumpe, die von der Getriebeeingangs
welle 12 angetrieben wird, und die Konstanteinheit 24 zum
Motor, der Leistung an die Sonnenradwelle 36 abgibt. Beim
Durchfahren des Verstellbereiches bis zum maximalen posi
tiven Ausschlag steigt die Drehzahl der zweiten Hohlwelle
52 weiter kontinuierlich an. An diesem Anschlag, dem zwei
ten Koppelpunkt B, laufen alle Wellen der beiden Planeten
getriebe 28, 32 mit der Motordrehzahl um.
Mit Erreichen des zweiten Koppelpunktes B wird die zweite
Schaltstufe 11 eingeschaltet, indem die erste Schaltmuffe
68 das Zahnrad 62 mit der Getriebeausgangswelle 60 verbin
det. Hierauf wird die zweite Schaltmuffe 70 automatisch
ausgerückt. Die Verstellung der Verstelleinheit 18 nimmt
nun stetig bis zu einem maximalen negativen Schwenkwinkel
S ab. Hierbei ist das erste Planetengetriebe 28 aktiv.
Sein Planetenträger 26 wird mit der Motordrehzahl ange
trieben. Die Sonnenradwelle 36 und die erste Hohlwelle 44
laufen zunächst ebenfalls mit der Motordrehzahl um. Mit
Verringerung des Schwenkwinkels S nimmt die Drehzahl der
Sonnenradwelle 36 ab und erreicht beim dritten Koppelpunkt
C ihren maximalen negativen Wert. Entsprechend erhöht sich
stetig die Drehzahl der zweiten Hohlwelle 44 und damit der
Getriebeausgangswelle 60.
Mit Erreichen des dritten Koppelpunktes C wird die dritte
Schaltstufe 211 eingeschaltet, indem die zweite Schaltmuf
fe 70 das Zahnrad 68 mit der Getriebeausgangswelle 60 ver
bindet. Anschließend wird die erste Schaltmuffe 68 ausge
rückt. Die Verstelleinheit 18 wird wieder in positiver
Richtung verschwenkt, so daß die Drehzahl der Getriebeaus
gangswelle, wie anhand der ersten Schaltstufe I beschrie
ben, weiter ansteigt, bis der vierte Koppelpunkt D er
reicht ist. Hierbei ist wieder das zweite Planetengetriebe
32 aktiv.
Mit Erreichen des vierten Koppelpunktes D wird die vierte
Schaltstufe IV eingeschaltet, indem die erste Schaltmuffe
68 das Zahnrad 64 mit der Getriebeausgangswelle 60 verbin
det und die zweite Schaltmuffe 70 ausgerückt wird. Durch
Verringern des Schwenkwinkels der Verstelleinheit 18 läßt
sich nun die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 60 bis zu
ihrem maximalen Wert bei der Schwenkwinkeleinstellung E
erhöhen. Wie bei der zweiten Schaltstufe 11 ist auch in
der vierten Schaltstufe IV das erste Planetengetriebe 28
aktiv. Die Funktionsweise des Getriebes ist dabei die
gleiche, wie sie anhand der zweiten Schaltstufe 11 be
schrieben wurde.
Soll die Ausgangsdrehzahl vermindert werden, so erfolgen
die Einstellung des Schwenkwinkels und der Schaltmuffen
68, 70, 82 in entsprechend umgekehrter Reihenfolge.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der absolute Wert der
Steigung der beiden Geraden zwischen den Koppelpunkten A
und B sowie zwischen C und D geringer ist als der absolute
Wert der Steigung der Geraden zwischen den Koppelpunkten B
und C oder D und E. Dies ist auf die unterschiedlichen
Stellverhältnisse für den ersten und dritten Gang einer
seits und den zweiten und vierten Gang andererseits zu
rückzuführen. Jeweils zwei Schaltstufen haben ein gemein
sames Stellverhältnis.
Auch wenn die Erfindung lediglich an Hand eines Ausfüh
rungsbeispiels beschrieben wurde, erschließen sich für den
Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung viele
verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varian
ten, die unter die vorliegende Erfindung fallen.
Claims (6)
1. Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsge
triebe mit stufenlos veränderlichem Übersetzungsver
hältnis für Kraftfahrzeuge, insbesondere landwirt
schaftliche oder Nutzfahrzeuge, bestehend aus
einem stufenlos zwischen zwei Extremstellungen verstellbaren hydrostatischen Getriebe mit einer vo lumenverstellbaren Verdrängermaschine (18) und einer volumenkonstanten Verdrängermaschine (24),
einem Summierungsgetriebe, welches insbesondere wenigstens zwei Planetengetriebe (28, 32) enthalten kann, und
mehreren durch Schaltkupplungen (68, 70) ein rückbaren Zahnräder-Schaltstufen (I, II, III, IV), durch die die Ausgangswellen (44, 52) des Summie rungsgetriebes mit einer Getriebeausgangswelle (60) verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens zwei Schaltstufen (I, III; II, IV) unterschiedliche Ein zelstellverhältnisse gegeben sind.
einem stufenlos zwischen zwei Extremstellungen verstellbaren hydrostatischen Getriebe mit einer vo lumenverstellbaren Verdrängermaschine (18) und einer volumenkonstanten Verdrängermaschine (24),
einem Summierungsgetriebe, welches insbesondere wenigstens zwei Planetengetriebe (28, 32) enthalten kann, und
mehreren durch Schaltkupplungen (68, 70) ein rückbaren Zahnräder-Schaltstufen (I, II, III, IV), durch die die Ausgangswellen (44, 52) des Summie rungsgetriebes mit einer Getriebeausgangswelle (60) verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens zwei Schaltstufen (I, III; II, IV) unterschiedliche Ein zelstellverhältnisse gegeben sind.
2. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Summierungsgetriebe zwei Plane
tengetriebe (28, 32) enthält und die Sonnenräder (40,
42), die Hohlräder (30, 46) und die Planetenräder
(57, 59) der beiden Planetengetriebe (28, 32) jeweils
gleiche Verzahnungen aufweisen.
3. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Schaltstufen (I,
III; II, IV) ein gemeinsames Stellverhältnis aufwei
sen.
4. Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprü
che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in wenig
stens einer im Hauptarbeitsbereich des Fahrzeuges an
gewandten Schaltstufe (II, IV) ein Stellverhältnis
gegeben ist, das kleiner ist als das Stellverhältnis
in einer anderen Schaltstufe (I, III).
5. Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprü
che 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Sonnenräder (40, 42) als durchgehende Verzahnung auf
einer einstückigen Welle (36) ausgeführt sind.
6. Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprü
che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Sonnenräder (40, 42) in einer Evolventenverzahnung
radial nachgiebig gelagert sind und sich radial an
allen der wenigstens zwei Planetenrädern (57, 59) ab
stützen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914115623 DE4115623A1 (de) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Hydrostatisch-mechanisches leistungsverzweigungsgetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914115623 DE4115623A1 (de) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Hydrostatisch-mechanisches leistungsverzweigungsgetriebe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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