DE69023621T2 - Mechanisch-hydraulisches Steuergetriebe. - Google Patents

Mechanisch-hydraulisches Steuergetriebe.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft hydromechanische Getriebe (vorliegend auch Transmissionen genannt) und beispielsweise unbegrenzt variable hydromechani sche Vielbereichs-Getriebe für Ketten- oder Schienen-gelenkte Fahrzeuge.
  • In hydromechanischen Vielbereichs-Lenkgetrieben des Synchronschalttyps, wie sie in den US-Patenten 4 682 515 und 4 799 401 (entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1) der Anmelderin beispielhaft ausgeführt sind, werden zwei hydrostatische Antriebseinheiten in einer Richtung gleichmäßig hubbetätigt, um durch einen Getriebeausgangsbereich hindurch in einer Richtung zu beschleunigen, und die hydrostatischen Antriebseinheiten werden beim Schalten in den nächst höheren Getriebeausgangsbereich in den entgegengesetzten Richtungen hubbetätigt, um durch diesen höheren Bereich hindurch zu beschleunigen. Um ein derartiges Synchronbereichsschalten effektiv einzusetzen, ohne den hydrostatischen Einheitshub zu ändern, ist ein Lenkneutralisierungs- oder hydrostatischer Getriebezug zur Mittelung der Ausgangsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl erforderlich. Dieser Getriebezug umfaßt eine Welle, die sich normalerweise durch zentrale Öffnungen in der Hydraulikpumpe und der Motoranlage jeder Hydrostatikeinheit erstreckt. Infolgedessen muß die Hauptgetriebe-Querwelle, welche die linken und rechten Ausgangskombiniersätze verbindet, an anderer Stelle angeordnet werden. Dies macht hydromechanische Synchronschalt-Lenkgetriebe sperrig und damit in modernen Ketten- oder Schienen-gelenkten Fahrzeugen mit ihren strengen Raum- und Gewichtsbeschränkungen schwierig unterbringbar.
  • Durch die vorliegende Erfindung soll ein verbessertes hydromechanisches Lenkgetriebe geschaffen werden.
  • Die Erfindung ist im Anspruch 1 festgelegt, dessen Beachtung empfohlen wird.
  • Die Erfindung wird nunmehr beispielhaft in bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
  • Figur 1 eine schematische Darstellung eines unbegrenzt variablen hydromechanischen Vielbereichs-Lenkgetriebes, das die vorliegende Erfindung verkörpert,
  • Figur 2 eine Tabelle, welche die Zustände bzw. Bedingungen der verschiedenen Kupplungen und Bremsen wiedergibt, die erforderlich sind, um die verschiedenen Betriebsdrehzahlbereiche des Getriebes von Figur 1 zu erzeugen, und
  • Figur 3 eine Kurvendarstellung des Hubbewegungsmusters, das in den hydrostatischen Einheiten des Getriebes von Figur 1 ausgeführt wird, um in jedem Bereich das Bereichsschalten und die unbegrenzt variable Getriebeausgangsdrehzahl zu erzielen.
  • Entsprechende Bezugszahlen beziehen sich auf gleiche Teile in sämtlichen Ansichten der Zeichnungen.
  • Wie aus Figur 1 hervorgeht, umfaßt das hydromechanische Lenkgetriebe der vorliegenden Ausführungsform einen Eingangsantriebszug (vorliegend auch als Eingangsantriebskette bezeichnet), der allgemein mit 10 bezeichnet und mechanisch mit konstanter Geschwindigkeit oder nahezu mit dieser durch eine Antriebsmaschine 12, wie beispielsweise den Diesel- oder Gasturbinenmotor eines nicht gezeigten Ketten-legenden oder Schienen-gelenkten Fahrzeuges angetrieben wird. Dieser mechanische Eingangsantriebszug umfaßt ein Kegelradgetriebe 14 zum Anlegen des mechanischen Eingangs der Antriebsmaschine an eine Welle 16, welche an jedem Ende Übertragungszahnräder 18 trägt. Ein Übertragungszahnrad kämmt mit einem Zahnrad 20 zum Übertragen eines mechanischen Antriebs auf eine Hohlwelle 22, welche die Eingangswelle zu einer hydrostatischen Einheit bildet, die allgemein mit 24 bezeichnet ist. In ähnlicher Weise kämmt das andere Übertragungszahnrad 18 mit einem Zahnrad 26, um eine Hohlwelle 28 anzutreiben, die als Eingangswelle einer identischen hydrostatischen Einheit dient, die allgemein mit 30 bezeichnet ist. Die Hohlwellen (vorliegend auch als Hülsenwellen bezeichnet) 22 und 28 verlaufen konzentrisch zur Getriebemittenlinie 31.
  • Die hydrostatische Einheit 24 umfaßt eine hydraulische Pumpe A1 und einen hydraulischen Motor B1, während die hydrostatische Einheit 30 eine hydraulische Pumpe A2 und einen hydraulischen Motor B2 aufweist. Diese Pumpen und Motoren können, wie beispielsweise in dem US-Patent Nr. 3 815 698 der Anmelden offenbart, vom Kugelkolbentyp sein. Während sowohl die hydraulische Pumpe als auch der hydraulische Motor dazu ausgelegt sein können, unbegrenzte variable Verschiebungen oder Kapazitäten bereitzustellen, ist bevorzugt jede Pumpe als Positiv-Verschiebungs-Kugelkolbenpumpe variabler Kapazität aufgebaut, und jeder Motor als Positiv-Verschiebungs-Kugelkolbenmotor fester Kapazität befindet sich in geschlossener Hydraulikkreisbeziehung mit seiner zugeordneten Pumpe. Die Hydraulikmotoren B1, B2 können deshalb so ausgelegt sein, daß sie sich in jeder Richtung mit unbegrenzt variablen Drehzahlen entsprechend den Kapazitäts- oder Verschiebungseinstellungen ihrer variablen Pumpen A1, A2 drehen und dadurch hydrostatische Ausgänge an ihren jeweiligen Ausgangshohlwellen 32, 34 erzeugen, die über einen Drehzahlenbereich von vollständig vorwärts bis vollständig rückwärts variieren. Diese Ausgangswellen verlaufen ebenfalls konzentrisch zu der Getriebemittenlinie.
  • Wie ferner in Figur 1 gezeigt ist, treibt der hydrostatische Ausgang der Einheit 24 auf der Welle 32 das Sonnenrad 365 eines linken Ausgangsplanetengetriebesatzes an, der allgemein mit 36 bezeichnet ist. In ähnlicher Weise treibt der hydrostatische Ausgang der Einheit 30 auf der Welle 34 das Sonnenrad 385 eines rechten Ausgangsplanetengetriebesatzes an, der allgemein mit 38 bezeichnet ist. Ein Träger 36c für Planetenräder 36p des Planetensatzes 36 ist mit einer Trommel 40 verbunden, die ihrerseits antriebsmäßig mit der linken Getriebeausgangswelle 42 verbunden ist. Die rechte Getriebeausgangswelle 44 wird ausgehend vom Träger 36c für die Planetenzahnräder 38p des Planetensatzes 38 über eine Trommel 46 angetrieben. Bremsen BP sind vorgesehen, um die Trommeln 40, 46 mit dem Boden bzw. Untergrund zu verbinden, und dienen dadurch als Stopp- und Parkbremsen. Die Ringzahnräder 36r und 38r der beiden Ausgangsplanetengetriebesätze sind durch die Hauptgetriebequerwelle 48 starr miteinander verbunden. Es ist ersichtlich, daß diese Querwelle mit der Getriebemittenlinie ebenso ausgerichtet ist wie die Ausgangswellen 42, 44, und sie erstreckt sich durch zentrale Öffnungen, die mit 50 bezeichnet sind, in den hydraulischen Pumpen und Motoren der hydrostatischen Einheiten 24 und 30.
  • Zentral zwischen den hydrostatischen Einheiten 24 und 30 im Getriebe angeordnet, befindet sich ein Gang- bzw. Bereichsänderungsmechanismus, der allgemein mit 52 bezeichnet ist. Ersichtlich erzeugt dieser Mechanismus einen mechanischen Ausgang von inkremental variierenden Drehzahlen auf der Querwelle 48, die mit dem hydrostatischen Ausgang auf der Welle 32 im linken Ausgangsplanetengetriebesatz 36 und mit dem hydrostatischen Ausgang auf der Welle 34 in dem rechten Ausgangsplanetengetriebesatz 38 kombiniert ist, um hydromechanische Ausgänge auf den Getriebeausgangswellen 42 und 44 für einen geradlinigen und gelenkten Fahrzeugantrieb in einer Vielzahl von Vorwärts- und Rückwärtsgangbereichen zu erzeugen.
  • Demnach umfaßt der Gang- oder Bereichsänderungsmechanismus 52 ein Paar von Planetengetriebesätzen, die allgemein mit 54 und 56 bezeichnet und in einer Simpson-Konfiguration miteinander verbunden sind. Das bedeutet, die Sonnenräder 54s und 56s sind durch eine Hohlwelle 58 miteinander verbunden, die konzentrisch zur Querwelle 48 verläuft. Ein Zahnradring 56r ist durch eine Trommel 60 starr mit der Querwelle verbunden, und ein Träger 54c für Planetenräder 54p ist über eine Trommel 62 starr mit der Querwelle verbunden. Dadurch sind das Ringzahnrad 56r und der Planetensatz 56 mit dem Träger 54c des Planetensatzes 54 durch die Querwelle 58 in Simpson-Getriebezugweise miteinander verbunden.
  • Der mechanische Eingang des Antriebszuges 10, der an die Hohlwelle 22 gelegt ist, wird durch eine Kupplung C1 und eine Trommel 62 wahlweise auf das Ringzahnrad 54r des Planetensatzes 54 und die gemeinsame Hohlwelle 58 für die Sonnenräder 54s, 56s beider Planetensätze über eine Kupplung C3 und eine Trommel 64 geleitet. Der mechanische Eingang, der auf der Hohlwelle 28 auftritt, wird auf den Träger 56c für die Planetenräder 56p des Planetensatzes 56 mittels einer Kupplung C2 und einer Trommel 66 geleitet. Eine Bremse B1 wird verwendet, um die Trommel 66 mit dem Untergrund zu verbinden und dadurch die Drehung des Trägers 65c zu unterbinden, während eine Bremse B2 in Eingriff gebracht wird, um die Trommel 64 mit dem Untergrund zu verbinden und dadurch die Drehung der Sonnenrader 54s, 56s zu unterbinden. Wie nachfolgend erläutert und in Figur 2 gezeigt ist, werden diese Bremsen und Kupplungen selektiv im Vielfachen von zwei in Übereinstimmung mit dem Betrieb des Getriebes in seinen verschiedenen Vorwärts- und Rückwärtsgangbereichen wahlweise in Eingriff gebracht bzw. eingerückt.
  • Um das Getriebe in seinem ersten Vorwärts- und Rückwärtsgangbereich 1. (F)/(R) zu betreiben, werden die Kupplungen C1, C2 und C3 ausgerückt, während die Bremsen B1 und B2 in Eingriff gebracht werden. Dadurch wird der mechanische Eingangsantriebszug 10 vom Bereichsänderungsmechanismus 52 getrennt, und bei sich im Eingriff befindenden Bremsen B1 und B2 werden der Träger 56c und die Sonnenräder 54s, 56s mit dem Untergrund verbunden. Der Mechanismus 52 wird gesperrt, um eine Drehung der Querwelle 48 ebenso wie die Rinzahnräder 36r und 38r der Ausgangsplanetengetriebesätze 36 und 38 zu unterbinden. Ersichtlich sind lediglich die Eingänge zu den Ausgangsplanetengetriebesätzen hydrostatische Ausgänge auf den Sonnenrädern 36s und 38s, und der erste Gang bzw. Bereich 1. (F)/(R) ist ausschließlich ein hydrostatischer Vortriebsbereich. Ein gleichmäßiges Hubbetätigen (Verschiebungsänderung) der hydraulischen Pumpen A1, A2 in der positiven Richtung treibt diese Sonnenräder in der Vorwärtsrichtung an, um einen ersten Vorwärtsantriebsbereich mit unbegrenzt vanabler Drehzahl zu erzeugen, und ein gleichmäßiger Hubantrieb in der negativen Richtung treibt diese Sonnenräder in der entgegengesetzten Richtung an, um einen unbegrenzt variablen ersten Rückwärtsantriebsbereich zu erzeugen, wie es alles in Figur 3 gezeigt ist. Bei jedem geradlinigen Antriebspumpenhub erzeugt eine Differentialhubbewegung der Pumpen, typischerweise in gleichen und entgegengesetzten Richtungen, einen ersten Fahrzeuglenkbereich.
  • Zur Betätigung in einem zweiten Rückwärtsgangbereich 2. (R) wird die Bremse B2 gelöst und die Kupplung C3 in Eingriff gebracht. Die Sonnenräder 54s und 56s des Bereichsänderungsmechanismus werden mit der Drehzahl des mechanischen Eingangsantriebszugs 10 angetrieben, die auf der Hohlwelle 22 auftritt, während der Träger 56c mit dem Untergrund verbunden ist. Die Querwelle 48 und die Ringzahnräder 36r und 38r der Ausgangsplanetengetriebesätze werden in einer Rückwärtsrichtung mit der Sonnenrad/Ringzahnrad-Untersetzung des Planetengetriebesatzes 56 in dem Bereichsänderungsmechanismus 52 angetrieben. Dieser mechanische Ausgang wird mit den hydrostatischen Ausgängen der Einheiten 24, 30 in den Ausgangsplanetengetriebesätzen kombiniert, um einen hydromechanischen zweiten Bereich zu erzeugen, einen Rückwärtsantrieb bei unbegrenzten variablen Drehzahlen, die durch eine gleichmäßige Hubbetätigung der hydraulischen Pumpen A1, A2 erzielt werden. Wie in Figur 3 gezeigt, bringt eine Verschiebung vom ersten Rückwärtsantriebsbereich mit maximaler Drehzahl, zum zweiten Rückwärtsantriebsbereich mit minimaler Drehzahl zusätzlich zu einem konkurrierenden Eingriff der Kupplung C3 und dem Lösen der Bremse B2 eine durch eine strichlierte Linie 70 gezeigte abrupte Änderung des Hubes der hydraulischen Pumpe von einem maximalen Geradeausantrieb bei negativem Hub zu einem maximalen Geradeausantrieb bei positivem Hub mit sich. Typischerwei-se ist der maximale Pumpenhub, sowohl der positive wie der negative, auf 80% der Gesamtkapazität oder -verschiebung der hydraulischen Pumpen A1, A2 eingestellt, so daß 20 % der Pumpenkapazität für die Fahrzeuglenkung verbleiben. Die Beschleunigung im zweiten Rückwärtsbereich 2. (R) wird durch gleichmäßige Hubbetätigung der Pumpen von einem maximalen positiven Geradeausantrieb-Hub zu einem maximalen negativen Geradeausantrieb-Hub erzeugt.
  • Zur Verschiebung bzw. Umschaltung vom ersten Vorwärtsbereich 1.(F) in den zweiten Vorwärtsbereich 2.(F) wird die Bremse B2 gelöst und die Kupplung C1 eingerückt (Figur 2) und die Pumpen A1 und A2 werden vom maximalen positiven Geradeausantrieb-Hub in den maximalen negativen Geradeausantrieb-Hub abrupt hubbetätigt (strichlierte Linie 72). Das Ringzahnrad 54r wird mit der Drehzahl des mechanischen Eingangsantriebszugs 10 auf der Hohlwelle 28 angetrieben, während der Träger 56c gebremst wird. Unter diesen Umständen wird die Querwelle 48 in der Vorwärtsrichtung als Funktion der Differenz zwischen dem Ringzahnrad/Sonnenrad-Verhältnis des Planetengetriebesatzes 54 und dem Sonnenrad/Rinzahnradverhältnis des Planetengetriebesatzes 56 angetrieben. Dieser mechanische Eingang auf der Querwelle 48 wird in den Ausgangsplanetengetriebesätzen mit den hydrostatischen Einheiten kombiniert, um einen hydromechanischen Antrieb im zweiten Bereich 2. (F) mit unbegrenzt variabler Drehzahl zu erzeugen.
  • Die Verschiebung bzw. Umschaltung vom zweiten Bereich 2. (F) zum dritten Bereich 3. (F) wird erneut durch abruptes Andern des Pumpenhubs (strichlierte Linie 72) vom maximalen positiven Geradeausantriebs-Hub zum maximalen negativen Geradeausantriebs-Hub jeweils mit 80 % der gesamten Pumpenkapazität bewirkt, sowie durch Lösen der Bremse B1, während die Bremse B2 in Eingriff gebracht wird. Das Ringzahnrad 54r wird mit der mechanischen Eingangsdrehzahl auf der Hohlwelle 28 angetrieben, während die Sonnenräder 54s, 56s abgebremst sind.
  • Der mechanische Ausgang auf der Querwelle 48 ist dadurch die Ring/Trägeruntersetzung des Planetengetriebesatzes 54 und ist in den Ausgangsplanetenradsätzen 36, 38 mit den hydrostatischen Ausgängen der Einheiten 24, 30 kombiniert, um den dritten hydrodynamischen Vorwärtsantriebsbereich mit unbegrenzt variabler Drehzahl und die Lenkausgänge auf den Wellen 42 und 44 zu erzeugen.
  • Zur Verschiebung vom dritten Vorwärtsantriebsbereich mit maximaler Drehzahl zum vierten (4. (F)) Vorwärtsantriebsbereich mit minimaler Drehzahl wird der Pumpenhub erneut schlagartig vom maximalen positiven zum maximalen negativen Geradeausantriebs-Hub verschoben. Gleichzeitig wird die Bremse B2 gelöst und die Kupplung C2 eingerückt, wie aus Figur 2 hervorgeht. Wenn sowohl das Ringzahnrad 54r als auch der Träger 56c mit der mechanischen Drehzahl des Eingangsantriebszugs 10 angetrieben werden, werden das Ringzahnrad 56r und der Träger 54c ebenfalls angetrieben, und die Querwelle 48 befindet sich dadurch in direkter Antriebsbeziehung mit dem Eingangsantriebszug. Dieser mechanische Ausgang des Bereichsänderungsmechanismus 52 wird mit den hydrostatischen Ausgängen der Einheiten 24, 30 in den Ausgangsplanetengetriebesitzen kombiniert, um den hydromechanischen vierten Vorwärtsantriebs- und Lenkbereich mit unbegrenzt variabler Drehzahl zu erzeugen.
  • Schließlich wird zur Verschiebung (Umschaltung) vom vierten Bereich 4. (F) zum fünften Bereich 5. (F) der Pumpenhub erneut vom maximalen positiven zum maximalen negativen Geradeausantriebs-Hub schlagartig geändert, die Kupplung C1 wird ausgerückt und die Bremse B2 wird in Eingriff gebracht. Die Sonnenräder 54s, 56s werden dadurch abgebremst, während der Träger 56c mit der mechanischen Eingangsdrehzahl angetrieben wird. Dies veranlaßt das Ringzahnrad 56r und dadurch die Querwelle 48 dazu, sich mit einer Drehzahl zu drehen, die größer ist als die mechanische Eingangsdrehzahl durch das Träger/Ringzahnradverhältnis des Planetengetriebesatzes 56. Dieser menchanische Overdrive-Ausgang wird mit den hydrostatischen Ausgängen kombiniert, um einen fünften hydromechanischen Vorwärtsantriebs- und Lenkbereich 5. (F) mit unbegrenzt variabler Drehzahl bereitzustellen.
  • Es versteht sich, daß eine Verzögerung und ein Abwärtsschalten durch die Vielzahl von Bereichen umgekehrt, wie vorstehend erläutert und in den Figuren 2 und 3 gezeigt, bewirkt werden.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die vorliegende Ausführungsform ein hydromechanisches Lenkgetriebe mit unbegrenzt variabler Drehzahl schafft, das bezüglich der Abmessung äußerst kompakt und leichtgewichtig ist, eine geringe Anzahl an Teilen erfordert, einen wirtschaftlichen Aufbau hat, im Betrieb hochgradig effizient ist, und/oder einen relativ einfachen Aufbau hat. Durch Vermeiden eines Synchronverschiebens bzw. Synchronschaltens kann die Getriebe- Querwelle 48 zusammenfallend mit der Getriebemittenlinie angeordnet werden und erstreckt sich durch die ausgerichteten zentralen Öffnungen 50 in den hydraulischen Pumpen und Motoren der hydrostatischen Einheiten 24, 30, um dadurch eine äußerst hohe Teiledichte zu erreichen. Diese Anordnung minimiert die Anzahl an Lagern und an Getriebegehäusetragwänden, weil die Querwelle und die verschiedenen Sonnen- und Ringzahnräder mit Lagern auf dem Getriebeausgangsträger 36c, 38c schwimmend belassen werden können. Fünf Vorwärts- und zwei Rückwärtsgangbereiche sind mit einer minimalen Anzahl an Bauteilen, insbesondere mit vier Planetengetriebesätzen, drei Kupplungen und zwei Bremsen verwirklicht. Dies führt zu äußerst effizienten Betriebseigenschaften. Insbesondere aus Figur 2 wird deutlich, daß das Schalten zwischen benachbarten Bereichen erfordert, daß lediglich eine Bremse oder Kupplung in Eingriff gebracht bzw. eingerückt wird, wenn die andere Bremse oder Kupplung außer Eingriff steht oder ausgerückt ist. Dies vereinfacht das Takten und Steuern der Bremsen- und Kupplungsbetätigungen. Zu bemerken ist ferner die Tatsache, daß in den Lenkantriebsstrecken zwischen den hydrostatischen Einheiten und den Ausgangsplanetengetriebesätzen keine Kupplungen vorhanden sind, so daß die Lenkfähigkeit durch eine Kupplungsfehlfunktion nicht beeinträchtigt werden kann.

Claims (17)

1. Hydromechanische Vielbereichs-Transmission, enthaltend:
A eine mechanische Eingangsantriebskette (10),
B erste und zweite hydrostatische Einheiten, die gemeinsam durch die Eingangsantriebskette (10) angetrieben sind und entsprechende erste und zweite hydrostatische Ausgangsgrößen erzeugen,
C erste und zweite kombinierende Ausgangs- Zahnradsätze (36, 38), die durch die ersten und zweiten hydrostatischen Einheiten (24, 30) angetrieben sind und mit einer entsprechenden Ausgangswelle (42, 44) der Transmissionen antreibend verbunden sind,
D eine Querwelle (48), die die ersten und zweiten kombinierenden Ausgangs-Zahnradsätze verbindet, und
E einen Gang- bzw. Bereichsänderungsmechanismus (52), der gemeinsam mit den hydrostatischen Einheiten (24, 30) durch die Eingangsantriebkette (10) angetrieben ist, mit der Querwelle (48) antreibend verbunden ist und enthält:
(1) mehrere Kupplungen (C1, C2, C3),
(2) mehrere Bremsen (B1, B2),
(3) wobei die Kupplungen (C1, C2, C3) und die Bremsen (B1, B2) selektiv in Paaren in Eingriff bringbar sind, um die mechanische Ausgangsdrehzahl auf der Querwelle (48) inkrementell zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) der Bereichsänderungsmechanismus (52) zwischen den ersten und zweiten hydrostatischen Einheiten (24, 30) angeordnet ist,
(b) die ersten und zweiten kombinierenden Ausgangszahnradsätze (36, 38) auf den anderen entsprechenden Seiten der ersten und zweiten hydrostatischen Einheiten (24, 30) zu dem Bereichsänderungsmechanismus (52) angeordnet sind, um so durch eine entsprechende der ersten und zweiten hydrostatischen Einheiten (24, 30) angetrieben zu werden, und
(c) die Querwelle (48) zentral durch den Bereichsänderungsmechanismus (52) und die ersten und zweiten hydrostatischen Einheiten (24, 30) verläuft.
2. Transmission nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten kombinierenden Ausgangs-Zahnradsätze (36, 38) entsprechende erste Zahnradelemente (36s, 38s), die auf entsprechende Weise durch die ersten und zweiten hydrostatischen Ausgangsgrößen angetrieben sind, entsprechende zweite Zahnradelemente (36p, 38p), die auf entsprechende Weise mit einer ersten Ausgangswelle und einer zweiten Ausgangswelle der Transmission antreibend verbunden sind, und entsprechende dritte Zahnradelemente (36r, 38r) aufweisen, die durch die Querwelle (48) und den Bereichsänderungsmechanismus (52) miteinander verbunden sind, enthaltend:
(1) einen ersten Planetengetriebesatz (54) mit einem ersten Sonnenrad (54s), einem ersten Zahnradring (54r) und einem ersten Planetenträger (54p), der antreibend mit der Querwelle (48) verbunden ist.
(2) einen zweiten Planetengetriebesatz (56), der ein zweites Sonnenrad (56s) , das mit dem ersten Sonnenrad (54s) antreibend verbunden ist, einen zweiten Zahnradring (56r), der mit der Querwelle antreibend verbunden ist, und einen zweiten Planetenträger (56) aufweist,
(3) eine erste Kupplung (C1), um den ersten Zahnradring (54r) mit der Eingangsantriebs kette (10) selektiv in Eingriff zu bringen,
(4) eine zweite Kupplung (C2), um den zweiten Planetenträger (56p) mit der Eingangsantriebskette (10) selektiv in Eingriff zu bringen,
(5) eine erste Bremse (B1), um selektiv an dem zweiten Planetenträger (56p) anzugreifen, um dessen Bewegung zu hemmen,
(6) eine zweite Bremse (B2), um selektiv an den ersten und zweiten Sonnenräder (54s, 56s) anzugreifen, um deren Bewegungen zu hemmen,
(7) wobei die ersten und zweiten Bremsen (B1, B2) in Eingriff sind, um die Transmission in einen hydrostatischen ersten Vorwärts- und Rückwärts-Geschwindigkeitsbereich zu schalten, die erste Kupplung (Cl) und die erste Bremse (B2) in Eingriff sind, um die Transmission in einen zweiten hydromechanischen Vorwärtsgeschwindigkeitsbereich zu schalten, die erste Kupplung (C1) und die zweite Bremse (B2) in Eingriff sind, um die Transmission in einen dritten hydromechanischen Vorwärtsgeschwindigkeitsbereich zu schalten, und die ersten und zweiten Kupplungen (C1, C2) in Eingriff sind, um die Transmission in einen vierten hydromechanischen Vorwärtsgeschwindigkeitsbereich zu schalten.
3. Transmission nach Anspruch 2, wobei der Bereichsänderungsmechanismus (52) ferner eine dritte Kupplung (C3) aufweist, um die ersten und zweiten Sonnenräder (54s, 56s) mit der Eingangsantriebskette (10) selektiv in Eingriff zu bringen, wobei die dritte Kupplung (C3) und die erste Bremse (B1) in Eingriff sind, um die Transmission in einem hydromechanischen zweiten Rückwärtsgeschwindigkeitsbereich zu betreiben.
4. Transmission nach Anspruch 3, wobei die zweite Kupplung (C2) und die zweite Bremse (B2) in Eingriff sind, um die Transmission in einem hydromechanischen fünften Vorwärtsgeschwindigkeitsbereich zu betreiben.
5. Transmission nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die ersten und zweiten Planetengetriebesätze (54, 56) konzentrisch mit der Querwelle (48) angeordnet sind.
6. Transmission nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Eingangs- und Ausgangswellen (27, 28, 32, 34) der ersten und zweiten hydrostatischen Einheiten in konzen trischer Relation mit der Querwelle (48) angeordnet sind.
7. Transmission nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die ersten und zweiten hydrostatischen Einheiten (24, 26) auf gegenüberliegenden Seiten von dem Bereichsänderungsmechanismus angeordnet sind.
8. Transmission nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die ersten und zweiten kombinierenden Zahnradsätze (36, 38) entsprechende dritte und vierte Planetengetriebesätze sind, die ersten Zahnradsätze Sonnenräder (36s, 38s) sind, die zweiten Zahnradelemente Planetenträger (36p, 38p) sind und die dritten Zahnradelemente Ringzahnräder (36r, 38r) sind.
9. Transmission nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die ersten und zweiten hydrostatischen Einheiten (24, 30) jeweils eine hydraulische Pumpe (A1, A2) mit unbegrenzt veränderbarer Förderleistung aufweisen, die von der Eingangsantriebskette (10) abgetrieben ist und mit einem hydraulischen Motor (B1, B2) in einer Fluidantriebsrelation steht, um die ersten und zweiten hydrostatischen Ausgangsgrößen zu erzeugen, wobei die Förderleistungen der hydraulischen Pumpen (A1, A2) gleichförmig verändert werden zwi schen vorbestimmten positiven und negativen relativen Förderleistungsgrenzen, um eine unbegrenzte Geschwindigkeitsänderung in den zweiten, dritten und vierten Vorwärtsgeschwindigkeitsbereichen zu erzeugen, gleichförmig verändert werden zwischen einer Null-Förderleistung und der positiven Förderleistungsgrenze, um eine unbegrenzte Geschwindigkeitsänderung in dem ersten Vorwärtsgeschwindigkeitsbereich zu erzeugen, und gleichförmig verändert werden zwischen der Null-Förderleistung und der negativen Förderleistungsgrenze, um eine unbegrenzte Geschwindigkeitsände rung in dem ersten Rückwärtsgeschwindigkeitsbereich zu erzeugen, wobei die Förderleistungen der Pumpen unterschiedlich verändert werden, um eine Lenkung in den Geschwindigkeitsbereichen zu erzeugen.
10. Transmission nach Anspruch 9, wobei jede Umschaltung zwischen benachbarten Vorwärtsgeschwindigkeitsbereichen von einer abrupten Änderung in den Pumpenförderleistungen zwischen den positiven und negativen Förderleistungsgrenzen begleitet ist.
11. Transmission nach Anspruch 1, wobei:
A. die linken und rechten Ausgangswellen (42, 44) quer ausgerichtet sind mit der Mittellinie (31) der Transmission,
B. die erste hydrostatische Einheit (24) eine erste hydraulische Pumpe (A1) mit unbegrenzt variabler Förderleistung und einen ersten hydraulischen Motor (B1) aufweist, die in einer Fluidantriebsrelation verbunden sind, wobei die erste Pumpe (A1) eine erste Eingangshülsenwelle (22) aufweist, die mit der Eingangsantriebskette (10) antreibend verbunden ist, und der erste Motor (B1) eine erste Ausgangshülsenwelle (32) aufweist, an der eine erste hydrostatische Ausgangsgröße erzeugt wird, wobei die ersten und zweiten Ausgangshülsenwellen (22, 32) in einer beabstandeten Querausrichtung und in konzentrischer Relation mit der Mittellinie (31) der Transmission angeordnet sind, wobei die erste Pumpe (A1) und der erste Motor (B1) quer ausgerichtete Mittelöffnungen aufweisen,
C. die zweite hydrostatische Einheit (34) eine zweite hydraulische Pumpe (A2) mit unbegrenzt variabler Förderleistung und einen zweiten hydraulischen Motor (B2) aufweist, die in Fluidantriebsrelation verbunden sind, wobei die zweite Pumpe eine zweite Eingangshülsenwelle (28) aufweist, die mit der Eingangsantriebskette (10) antreibend verbunden ist, und der zweite Motor (B2) eine zweite Ausgangshülsenwelle (34) aufweist, an der eine zweite hydrostatische Ausgangsgröße erzeugt ist, wobei die zweiten Eingangs- und zweiten Ausgangshülsenwellen (28, 34) in einer beabstandeten Querausrichtung und in konzentrischer Relation mit der Mittellinie (31) der Transmission angeordnet sind, wobei die zweite Pumpe (A2) und der zweite Motor (B2) quer ausgerichtete Mittelöffnungen aufweisen,
D. die linken und rechten kombinierenden Ausgangszahnradsätze (36, 38) entsprechende erste Zahnradelemente (365, 385) haben, die auf entsprechende Weise durch die ersten und zweiten hydrostatischen Ausgangsgrößen an den ersten und zweiten Ausgangshülsenwellen (32, 34) angetrieben sind, entsprechende zweite Zahnradelemente (36r, 38r) auf entsprechende Weise mit den linken und rechten Ausgangswellen (42, 44) antreibend verbunden sind, und entsprechende dritte Zahnradelemente (36p, 38p), wobei die ersten, zweiten und dritten Zahnradelemente der linken und rechten kombinierenden Ausgangszahnradsätze (36, 38) alle um die Mittellinie (31) der Transmission drehbar sind,
E. die Querwelle (48) an ihren gegenüberliegenden Enden mit den dritten Zahnradelementen (36r, 38r) der linken und rechten kombinierenden Ausgangszahnradsätze (36, 38) starr verbunden ist, wobei die Querwelle (48) mit der Mittellinie (31) der Transmission ausgerichtet ist und durch die Mittelöffnungen in den ersten und zweiten Pumpen (A1, A2) und Motoren (B1, B2) verläuft, und
F. der Bereichsänderungsmechanismus (52) erste und zweite Planetengetriebesätze (54, 56) mit Planetengetriebeteilen aufweist, die um die Mittellinie (31) der Transmission drehbar sind, wobei die mehreren Kupplungen (C1, C2, C3) selektiv in Eingriff bringbar sind, um gewisse Planetengetriebeteile (54, 56) mit der Eingangsantriebskette (10) antreibend zu verbinden, und die mehreren Bremsen (B1, B2) selektiv in Eingriff bringbar sind, um gewisse Planetengetriebeteile (56, 58) zu bremsen, um dadurch zwischen zahlreichen Geschwindigkeitsbereichen der Transmission zu schalten, indem die Drehzahl der mechanischen Ausgangsgröße an der Querwelle (48) verändert wird, wobei jede Bereichsänderung von einer Änderung in der Richtung der ersten und zweiten hydrostatischen Ausgangsgrößen begleitet ist.
12. Transmission nach Anspruch 11, wobei die Änderung in der Richtung der ersten und zweiten hydrostatischen Ausgangsgrößen erreicht wird durch eine gemeinsame abrupte Hubbewegung der ersten und zweiten Pumpen (A1, A2) zwischen vorbestimmten positiven und negativen geradlinigen Antriebshubgrenzen.
13. Transmission nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Zahnradteile der ersten und zweiten Planetengetriebesätze (54, 56) entsprechende erste und zweite Sonnenräder (54s, 56s), erste und zweite Ringzahnräder (54r, 56r) und erste und zweite Planetenträger (54p, 56p) aufweisen, wobei die ersten und zweiten Sonnenräder (54s, 56s) starr verbunden sind und der erste Planetenträger (54p) und das zweite Ringzahnrad (56r) mit der Querwelle (48) antreibend verbunden sind.
14. Transmission nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die mehreren Kupplungen (C1, C2, C3) eine erste Kupplung (C1) für einen Eingriff des ersten Ringzahnrades (54r) mit der Eingangsantriebskette (10) und eine zweite Kupplung (C2) für einen Eingriff des zweiten Planetenträgers (56p) mit der Eingangsantriebskette (10) aufweisen und die mehreren Bremsen (B1, B2) eine erste Bremse (B1) zum Bremsen des zweiten Planetenträgers (56p) und eine zweite Bremse (B2) zum Bremsen der ersten und zweiten Sonnenräder (54s, 56s) aufweisen.
15. Transmission nach Anspruch 14, wobei die ersten und zweiten Kupplungen (C1, C2) eine der ersten und zweiten Eingangshülsenwellen (22, 28) mit dem ersten Ringzahnrad (54r) bzw. dem zweiten Planetenträger (56p) antreibend in Eingriff bringen.
16. Transmission nach Anspruch 15, wobei der Bereichsänderungsmechanismus (52) eine dritte Kupplung (C3) aufweist für einen Eingriff der ersten und zweiten Sonnenräder (54s, 56s) mit einer (22) der ersten und zweiten Eingangshülsenwellen (22, 28).
17. Transmission nach Anspruch 16, wobei die linken und rechten kombinierenden Zahnradsätze (36, 38) entsprechende dritte und vierte Planetengetriebesätze sind, die ersten Zahnradelemente (36s, 38s) Sonnenräder sind, die zweiten Zahnradelemente (36p, 38p) Planetenträger sind und die dritten Zahnradelemente (36r, 38r) Ringzahnräder sind.
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