DE2926425A1 - Mechano-hydrostatic drive with divided output - has differential with planet carrier and driven shaft coupled to hydrostatic pump or motor - Google Patents

Mechano-hydrostatic drive with divided output - has differential with planet carrier and driven shaft coupled to hydrostatic pump or motor

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DE2926425A1 DE19792926425 DE2926425A DE2926425A1 DE 2926425 A1 DE2926425 A1 DE 2926425A1 DE 19792926425 DE19792926425 DE 19792926425 DE 2926425 A DE2926425 A DE 2926425A DE 2926425 A1 DE2926425 A1 DE 2926425A1
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Abstract

The transmission has coaxial drive and driven shafts coupled to two members of an epicyclic gear train, the third member of which is coupled to an adjustable hydrostatic machine. A second such machine is hydraulically coupled to the first one and kinematically by its shaft to the input, or output shaft. One output branch contains a brake supported on the gearbox housing. The epicyclic gear train (1) is in the form of a differential, whose sun wheels (18,19) are spaced and mounted on the ends of the drive (17) and driven shaft (10). Pairs (3) of planetary pinions, rotating together, are mounted on a hollow carrier (2) forming the third member, and mesh with the sun wheels. The carrier is kinematically coupled to a hydrostatic pump (7), while the driven shaft is similarly coupled to a machine (11), usable both as a pump and motor. The brake (8) acts on the output branch, incorporating the planet carrier.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisch-mechanisches Getriebe gemäß ober-The invention relates to a hydrostatic-mechanical transmission according to upper-

begriff es Patentanspruches 1. Sie geht dabei von einer durch die DE-OS 27 16 960 bekannten Getriebeanordnun'j aus, bei cer allerdings zur Speicherung von Oberschußenergie ein Schwungrad vorgesehen ist.it understood patent claim 1. It goes from one through the DE-OS 27 16 960 known Getriebeanordnun'j, in cer, however, for storage a flywheel is provided from excess energy.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine baulich einfache Ausführung eines hydrostatisch-mechanischen Getriebe zu schaffen für eine Antriebsanordnung, bei der Oberschußenergie zur Aufladung eines Druckspeichers benutzt wird und durch Entladen des Druckspreichers wieder zurückgeführt werden kann.The object of the invention is to provide a structurally simple design of a to create hydrostatic-mechanical transmission for a drive arrangement, at the excess energy is used to charge a pressure accumulator and by discharging it of the pressure accumulator can be returned.

Insbesondere ist die Erfindung flir den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorzugweise einem Linienbus, gedacht und soll den dort auftretenden Betriebsbedingungen gerecht werden.In particular, the invention is for use in a motor vehicle preferably a bus, thought and should take account of the operating conditions that occur there satisfy.

Im einzelnen bestand die Aufgabe auch darin, ein über ciiicn bestimmten Geschwindigkeitsbereich stufenlos arbeitendes mechanisches Leitsungsverzweigungsgetriebe zu schaffen, weches mechanisch mit der Antriebmaschine verbunden ist und vom Stillstand auspehend wit zunehmender Fahrgeschwindigkeit eine linderung des hydraulischen Leitstungszweiges brirlt. Für bestimmte Fahrzustände sollte es möglich sein, die yesarite mechanische Leistung der Antriebsmaschine in direkter kineinatischer Verbindung auf die Abtriebswelle zu übertragen.In detail, the task also consisted of finding a certain Speed range continuously working mechanical line branching gear to create weches mechanically connected to the prime mover and from a standstill exhausting with increasing driving speed a relief of the hydraulic line branch roars. For certain driving conditions it should be possible to use the yesarite mechanical Power of the prime mover in direct kinematic connection to the output shaft transferred to.

Erfindungsgemäß wirdn daher vorgeschlagen, das hydrostatisch-mechanische Getriebe gemäß den im Patentanspruch 1 niedergelegten Merkrnalen zu gestalten.According to the invention, it is therefore proposed that the hydrostatic-mechanical To design gear according to the characteristics laid down in claim 1.

Auf Ausestaltungen der Erfindun3 gemäß den Unteransprüchen, insbesondere auf die besonders vorteilhafte Anordnung der hydrostatischen Maschinen gemäß Anspruch 2, wird verwiesen. Durch die Erfindunq ist eine besonders kompakte und damit kostengüngstige Ausführung eines hydrostatisch-mechanischen Getriebes geschaffen worden, welches in der nach den Unteransprüchen gestalteten Ausführung eine Trennung des mechanischen und des hydraulischen Teiles bringt, also die Fertigung eines rein mechanischen Getriebes ermöglicht. an das dann zur Komplettierung des Systems lediglich die hydrostatischen Einheiten anzuflanschen sind Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Davon zeigt Fi.j. 1 eine Systemskizze des hydrostatisch-mechanischen Getriebes Fig. 2 einen Schnitt durch den mechanischen Teil eines Getriebes, ohne die hydrostatischen Einheiten Fig 3 eine Ansicht des Getriebes nach Fig. 2 von der Abtriebswelle aus gesehen.On embodiments of the invention according to the subclaims, in particular to the particularly advantageous arrangement of the hydrostatic machines according to claim 2, is referred. The invention makes a particularly compact and therefore inexpensive one Execution of a hydrostatic-mechanical transmission has been created, which in the embodiment designed according to the subclaims, a separation of the mechanical and the hydraulic part, i.e. the production of a purely mechanical one Transmission enables. then only the hydrostatic ones to complete the system Units are to be flanged on In the following the invention described with reference to the accompanying figures. Fi.j. 1 a system sketch of the hydrostatic-mechanical transmission Fig. 2 shows a section through the mechanical Part of a transmission without the hydrostatic units Fig. 3 is a view of the Transmission according to FIG. 2 seen from the output shaft.

Das in Fig. 1 dargestellte hydrostatisch-mechanische Getriebe enthält eine Antriebswelle 17, die an eine Motorwelle 39 angeschlossen ist, ferner eine Abtriebswelle 10, verbunden mit einer Kardanwelle 40, die das Getriebe mit der treibenden Achse eines Fahrzeuges verbindet.The hydrostatic-mechanical transmission shown in Fig. 1 contains a drive shaft 17, which is connected to a motor shaft 39, also a Output shaft 10, connected to a cardan shaft 40, which the transmission with the driving Axis of a vehicle connects.

Es ist ein Umlaufradergetriebe 1 vorgesehen und als Differenzial ausgebildet, dessen Zentralrader 18,19 einander mit Abstand gegenüberliegend auf.A planetary gear 1 is provided and designed as a differential, whose central wheels 18,19 are opposite each other at a distance.

den inneren Wellenenden der Antriebswelle 17 und der Abtriebswelle 10 sitzen. Zum Umlaufradergetriebe 1 gehört ein Planetensteg 2, der Init den Zentragrädern 18,19 kammende Planetenradpaare 3 trägt, deren Einzelräder 20,21 drehfest miteinander verbunden sind und unterschiedliche Teilkreisdurchmesser aufweisen.the inner shaft ends of the drive shaft 17 and the output shaft 10 seats. A planetary web 2 belongs to the epicyclic gear 1, the init the centric gears 18,19 combing planetary gear pairs 3 carries the individual gears 20,21 rotatably with each other are connected and have different pitch circle diameters.

Ani antrlebsseltigen Ende des Planetensteges ist eine Bremse 8 mit Innenlamellen Da und AuSenlan:ellen 9b vorgesehen, wobei sich die Außenlamellen 9b am getriebegehause 22 abstützen.At antrlebsseltigen end of the planetary web is a brake 8 with Inner disks Da and AuSenlan: ellen 9b provided, whereby the outer disks Support 9b on the transmission housing 22.

Abtriebsseitig sitzt auf dei Planetensteg ein Zahnrad 4, welches mit einem weiteren Zahnrad 28 auf einer an eine erste hydrostatische Maschine 7 anschließbare Welle 5 sitzt. Die Welle 5 ist antriebsseitig mit einem Frei-Tauf 6 ausgerüstet.On the output side sits a gear 4 on the planetary web, which with a further gear 28 on a one that can be connected to a first hydrostatic machine 7 Wave 5 is seated. The shaft 5 is equipped with a free baptism 6 on the drive side.

Auf der Abtriebstielle 10 ist ein weiteres Zahnrad 12 angeordnet, welches rnit Gegenrädern 13,13' irn Zahneingriff steht. Die Gegenräder 13,13' sind an zwei zweite hydrostatische Maschinen 11,11' angeschlossen.A further gear wheel 12 is arranged on the output shaft 10, which meshes with mating gears 13, 13 '. The counter gears 13,13 'are connected to two second hydrostatic machines 11, 11 '.

Antriebsseitig ist weiterhin über ein Zahnrad 26,27 eine Schmiermittelpumpe 24 angeschlossen.On the drive side, there is also a lubricant pump via a gear 26, 27 24 connected.

Der hydraulische Teil besteht aus der ersten hydrostatischen Maschine 7, einer verstellbaren hydrostatischen Pumpe und den beiden, sowohl als hydrostatische Pumpe wie auch als hydrostatischer Motor wirkenden zweiten hydrostatischen Maschinen 11,11', denen entsprechende Hydraulikleitungen 29, 30, 31, 32, 33, 34, ein liochdruckspeicher 35 und ein Niederdruckbehälter 36 zugeordnet sind.The hydraulic part consists of the first hydrostatic machine 7, an adjustable hydrostatic pump and the two, both as hydrostatic Pump as well as second hydrostatic machines acting as a hydrostatic motor 11,11 ', to which corresponding hydraulic lines 29, 30, 31, 32, 33, 34, a liochdruckspeicher 35 and a low-pressure tank 36 are assigned.

Im nachfolgenden wird anhand von Fig. 1 die Funktion des Antriebssyster.is beschrieben.In the following, the function of the drive system is explained with reference to FIG described.

Wir der ;otor des Fahrzeuges angelassen, so treibt die Motorwelle 39 bei geöffneter Bremse 22 die Antriebswelle 10 und, da das Fahrzeug und damit die Abtriebswelle 10 noch steht, über den Planetensteg 2 die erste hydrostatische Maschine 7, die Hydrauliköl aus dem Niederdruckbehälter in den Hochdruckspeicher 35 fördert und diesen auflädt.If the engine of the vehicle is started, the motor shaft drives 39 with the brake 22 open, the drive shaft 10 and, as the vehicle and thus the output shaft 10 is still standing, the first hydrostatic one via the planetary web 2 Machine 7, the hydraulic oil from the low pressure tank into the high pressure accumulator 35 promotes and charges it.

Zum Anfahren des Fahrzeuges wird der Hochdruckspeicher, sofern er bereits hinreichend gefüllt ist bzw. die hydrostatische Maschine 7 auf die zweiten hydrostatischen Maschinene 11, 11' geschaltet, wobei diese nun über die Gegenräder 13,13' und das Zahnrad 12 die Abtriebswelle 10 in Bewegung setzen. Durch entsprechendes Hochregeln der hydrostatischen Maschinen 11,11' kann die Drehzahl der Abtriebswelle 10 stufenlos von 0/min an crhöht werden.The high-pressure accumulator is used to start the vehicle, if it is is already sufficiently filled or the hydrostatic machine 7 on the second hydrostatic machines 11, 11 'switched, these now via the mating gears 13,13 'and the gear 12 set the output shaft 10 in motion. By appropriate The speed of the output shaft can be increased by the hydrostatic machines 11, 11 ' 10 can be increased continuously from 0 / min.

Mit zunehmender Drehzahl der Abtriebswelle 10 vermindert sich die Drehzahl des Planetensteges 2, bis bei einer vorgegebenen Minderstdrehzahl der A triebswelle 10 der Planetensteg 2 zum Stillstand konit. Nun wird die Bremse 22 eingeschaltet, die den Stillstand des Planetensteges 2 fixiert und die (ibertragunef des Drehmomentes erfolgt unmittelbar von der Antriebswelle 17 auf die Abtriebswelle 10, der hydrostatische Teil ist nunnlehr am Antrieb selbst nicht mehr beteiligt. Die zweiten hydrostatischen Maschinen 11,11' erden in die Null-Lage geschwenkt, so daß die gesamte Antriebsleistung über den mechanischen Teil des Getriebes geht.With increasing speed of the output shaft 10, the decreases Speed of the planetary web 2, up to a given minimum speed of the A Drive shaft 10 of the planetary web 2 conit to a standstill. Now the brake 22 is switched on, which fixes the standstill of the planetary web 2 and the (ibertragunef of the torque takes place directly from the drive shaft 17 to the output shaft 10, the hydrostatic one Part is no longer involved in the drive itself. The second hydrostatic Machines 11, 11 'are swiveled into the zero position, so that the entire drive power goes through the mechanical part of the transmission.

Wenn das Fahrzeug abgebremst wird, und damit oberschußenergie zur Verfugung steht, werden die zweiten hydrostatischen Maschinen II,II' wieder ausgeschwenkt und arbeiten nun als Pumpen, angetrieben über die Abtriebswelle 10 und die Gegenrader 13,13'. Sie fördern dabei Drucköl vorn Nieder druckbehalter 35 in den Hochdruckspreicher 35 und laden diesen auf. Diese gespeicherte Energie kann für den nachsten Beschleunfgungsvorgang verwendet werden.When the vehicle is braked, and thus excess energy The second hydrostatic machines II, II 'are swiveled out again and now work as pumps, driven by the output shaft 10 and the mating gears 13.13 '. They promote pressure oil from the front low pressure tank 35 in the high pressure cleaner 35 and charge it. This stored energy can be used for the next acceleration process be used.

In Fig. 2 ist der mechanische Teil des in Fig. 1 dargestellten Getriebes ausgezeichnet. Dieses ist dabei so ausgebuíldet, daß die hydrostatischen Maschinen in Dreiccksanordnung (Fig. 3) um die Abtriebswelle 10 herum angeordnet werden können. Im übrigen tragt die Atriebswelle 10 eine mit einem Anschlußflansch versehene Hülse 15.In Fig. 2 the mechanical part of the transmission shown in Fig. 1 is excellent. This is so trained that the hydrostatic machines can be arranged around the output shaft 10 in a triangular arrangement (FIG. 3). In addition, the drive shaft 10 carries a sleeve provided with a connecting flange 15th

Die Welle 5 mit Anschlußmitteln 7a zum Einstecken der ersten hydrostatischen -aschine 7 ist zweifach, nämlich über Lager 37 und 38 beidseits des Zahnrades 25 in detriebegehäuse 22 gelagert. Antriebsseitig ist neben den Lager 33 der Freilauf 6 angeordnet, abtriebsseitig erstreckt sich die Welle 5 in Richtung auf die abtriebsseitige Stirnfläche 14 des Getriebegehäuses 22.The shaft 5 with connecting means 7a for plugging in the first hydrostatic machine 7 is twofold, namely via bearings 37 and 38 on both sides of gear 25 stored in gear housing 22. On the drive side, in addition to the bearing 33, the freewheel is located 6 arranged, on the output side, the shaft 5 extends in the direction of the output side End face 14 of gear housing 22.

Das Gengerad 13, wie auch das hier nicht dargestellte Gegenrad 13', ist in richtung auf die Stirnfläche 14 verlängert und dieser Verlängerung mit Anschlußmitteln 11a für die zweite hydrostatische Maschine .1 versehen.The gene line 13, as well as the mating wheel 13 ', not shown here, is extended in the direction of the end face 14 and this extension with connecting means 11a for the second hydrostatic machine .1 provided.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (5)

Hydrostatisch-mechanisches Getriebe Patentansprüche 1. Hydrostatisch-mechanisches Getriebe leitungsverzweigung, mit einem Getriebe£ehause, mit zwei Triebwellen, einer Antriebswelle und einer koaxial zu dieser angeordneten Abtriebswelle, die an zwei G1 Glieder eines Umlaufrädergetriebes anneschlossen sind, dessen drittes Glied an eine erste verstellbare hydrostatische maschine angeschlossen ist, mit einer zweiten verstellbaren hydrostatischen Maschine. die mit der ersten hydrostatischen Maschine hydraulisch und deren Maschienenewelle kiner;atisch Fit einer der Triebwellen verbunden ist, mit einer am Getriebegehause sich abstützenden Bremse in einem Leistungszweig und Illit einer Einrichtung zu Speichern von überschußenergie, die von einer der hydrostatischen Maschinen gespeist und deren Speichereneryie über einen der Leistungszweige zurückführbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale, a) das Umlaufradergetriebe (1) ist als Differenzial ausgebildet, dessen Zentralrader (18,19) einander mit Abstand gegenüberliegenden auf den inneren Wellenenden der Antriebs- (17) und der Abtriebswelle (10) sitzen, b) das dritte Glied des Umlaufrädergetriebes, nänilich der hohle Planetensteg (2) trägt mit den Zentral rädern (18,19) kämmende Planetenradpaare (3), deren Einzelräder (20,21) drehfest miteinander verbunden sind, c) der Planetensteg (2) ist kinematisch mit der ersten hydrostatischen Maschine (7) verbunden, die als hydrostatische Pumpe ausgebildet ist, d) die Abtriebswelle (10) ist kinematisch mit der zweiten hydrostatischen, sowohl als Pumpe wie auch als tNotor verwendbaren Maschine (11) verbunden, e) die Bremse (8) wirkt auf den den Planetensteg (2) enthaltenden Getriebezwei g.Hydrostatic-mechanical transmission Claims 1. Hydrostatic-mechanical Transmission line branching, with a transmission house, with two drive shafts, one Drive shaft and an output shaft arranged coaxially to this, which is connected to two G1 members of an epicyclic gear are connected, the third member of which is connected a first adjustable hydrostatic machine is connected with a second adjustable hydrostatic machine. the one with the first hydrostatic machine hydraulically and its machine shaft not connected; atically fit one of the drive shafts is, with a brake supported on the gear housing in a power branch and illit a facility to store excess energy from one of the hydrostatic machines and their storage space via one of the service branches is traceable, characterized by the following features, a) the epicyclic gear (1) is designed as a differential whose central wheels (18, 19) are spaced apart from one another opposite on the inner shaft ends of the drive shaft (17) and the output shaft (10) sit, b) the third link of the planetary gear train, nänilich the hollow planet carrier (2) carries with the central wheels (18,19) meshing planet gear pairs (3), the individual wheels (20,21) of which are non-rotatably connected to one another, c) the planetary web (2) is kinematically connected to the first hydrostatic machine (7), which is called hydrostatic pump is formed, d) the output shaft (10) is kinematic with the second hydrostatic, usable both as a pump and as a tNotor Machine (11) connected, e) the brake (8) acts on the one containing the planetary web (2) Gearbox two g. 2. Hydrostatisch-mechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, f)-daß eine erste hydrostatische Maschine (7) und zwei zweite hydrostatische taschinen (11), die parallel geschaltet sind, vorgesehen und in Dreiecksanordnung an die abtriebseitige Stirnwand (14) des Getriebegehäuses (22) rund um die Abtriebswelle (10) angeflanscht sind.2. Hydrostatic-mechanical transmission according to claim 1, characterized in that f) -that a first hydrostatic machine (7) and two second hydrostatic machines (11), which are connected in parallel, are provided and arranged in a triangle on the output side Front wall (14) of the gear housing (22) flanged around the output shaft (10) are. 3. hydrostatisch-mechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, g) daß in dem Getriebezweig vom Planetensteg (2) zur ersten hydrostatischen Masdhine (7) eine Welle, nämlich die unmittelbar an die erste hydrostatische Maschine (7) anschließende Welle (5) über einen Freilauf (6) gegen eine Drehrichtungumkehr gesichert ist.3. hydrostatic-mechanical transmission according to one of claims 1 and 2, characterized in that g) that in the gear branch from the planetary web (2) to the first hydrostatic Masdhine (7) a wave, namely the one directly on the first hydrostatic machine (7) subsequent shaft (5) via a freewheel (6) is secured against a reversal of the direction of rotation. 4. Hydrostatisch-mechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Merkmale h) die Abtriebswelle (10) trägt ein Zahnrad (12), in das zwei im Getriebegehäuse (22) gelagerte Gegenräder (13) greifen, deren Radkörper in Richtung auf die abtrieSsseitige Stirnfläche (14) des Getriebegehäuses (22) verlängert und zur Aufnahme der Triebwellen der beiden zweiten hydrostatischen Maschinen (11, 11') ausgebildet sind.4. Hydrostatic-mechanical transmission according to one of claims 1 to 4, characterized by the features h) the output shaft (10) carries a gear (12), in which two in the gear housing (22) mounted mating gears (13) engage, whose Wheel body in the direction of the output-side end face (14) of the gearbox housing (22) extended and to accommodate the drive shafts of the two second hydrostatic Machines (11, 11 ') are formed. dadurch gekennzeichnet, i) der Planetensteg (2) trägt abtriebsseitig ein Zahnrad (4), das hlit einem auf der ftir den Auschluß der ersten hydrostatischen Maschine ausgebildeten Welle (5) sitzenden Zahnrad (28) kämmt, k) diese an die erste hydrostatische Maschine (7) anschließbare Welle (5) ist zweifach im Getriebegehäuse (22) gelagert und erstreckt sich abtriebsseitig Uber das entsprechende Lager (37) hinaus in Richtung auf die abtriebsseitige Stirnflache (14) des Getriebegehäuses (22) und trägt antriebsseitig neben dem zweiten Lager (38) den Freilauf (6). characterized in that i) the planetary web (2) carries on the output side a gear wheel (4), which has one on the for the exclusion of the first hydrostatic Machine-trained shaft (5) seated gear (28) meshes, k) this to the first hydrostatic machine (7) connectable shaft (5) is twice in the gear housing (22) and extends on the output side over the corresponding bearing (37) out in the direction of the output-side end face (14) of the gearbox housing (22) and carries the freewheel (6) on the drive side next to the second bearing (38). 5. Hydrostatisch-mechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 als 4, dadurch gekennzeichnet, 1) daß das der Antriebswelle (17) zugeordnete Zentralrad (18) einen kleineren Teilkreisdurchmesser hat als das der Abtriebswelle (10) zugeordnete zweite Zentralrad (19) des Umlaufgetriebes (1).5. Hydrostatic-mechanical transmission according to one of claims 1 than 4, characterized in that 1) the central wheel assigned to the drive shaft (17) (18) has a smaller pitch circle diameter than that assigned to the output shaft (10) second central wheel (19) of the epicyclic gear (1).
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