DE3041865A1

DE3041865A1 - Hydrostatisch-mechanisches leistungsverzweigtes getriebe

Info

Publication number: DE3041865A1
Application number: DE19803041865
Authority: DE
Inventors: Nils Dipl.-Ing. 4834 Harsewinkel Fredriksen
Original assignee: Claas KGaA mbH
Current assignee: Claas KGaA mbH
Priority date: 1980-11-06
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1982-06-09
Also published as: US4491034A; DE3041865C2

Description

ο Hydrostatisch-mechanisches leistungsverzweigtes Getriebe

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

Durch die DT-PS 2 415 002 ist ein Getriebe bekanntgeworden, mit dem vorwärts und rückwärts die gleiche Getriebeausgangsdrehzahl erreichbar ist. Dieses Getriebe besteht aus einer verstellbaren Hydroeinheit, einer konstanten Hydreeinheit, einem Planetengetriebe und einem durch eine Klauenkupplung schaltbaren Wendegetriebe mit Vorwärts-, Rückwärts- und Neutralschal ts teilung.

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

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

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

Zwecks Vermeidung dieser beschriebenen Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die verstellbare Verdrängereinheit direkt mit der Wendewelle in ständiger Wirkverbindung steht. Hierdurch kehrt die Drehrichtung der verstellbaren Verdrängereinheit beim Umschalten von der einen Fahrtrichtungsstufe in die andere um, womit für beide Fahrtrichtungen aus derselben Maximalschwenkwinkellage der verstellbaren Verdrängereinheit angefahren werden kann. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung ist in dem einfachen Steuermechanismus der verstellbaren Verdrängereinheit, dem schnellen Umschalten von der einen Fahrtrichtung in die andere und in der konstruktiven Vereinfachung zu sehen. Diese konstruktive Vereinfachung besteht darin, daß die verstellbare Verdrängereinheit direkt mit der ohnehin benötigten Wendewelle des Wendegetriebes verbunden wird. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beginnt der Ausgangsdrehzahlbereich, von Null anfangend, in beiden Drehrichtungen von der gleichen maximalen Verstellung der verstellbaren Verdrängereinheit und hört bei der gleichen entgegengesetzten maximalen Verstellung der verstellbaren Verdrängereinheit auf.

-g* 3OA 1 865

Auf vorteilhafte Weise ist in dem gleichen Getriebegehäuse der Abtriebswelle des Planetengetriebes ein an sich bekanntes Zweigganggetriebe nachgeschaltet. Um zu endlichen, daß sowohl die Vorderachse als auch die Hinterachse eines Fahrzeugs angetrieben werden können, sind zwei Getriebeausgangswellen vorgesehen. Auf einfache Art und Weise können die hydrostatischer Verdrängereinheiten außen an dem Getriebegehäuse angeflanscht sein. Selbstverständlich ist es alternativ hierzu möglich, die hydrostatischen Verdrängereinheiten im Getriebegehäuse selbst zu integrieren. Um die Möglichkeit zu schaffen, Anbaugeräte mit dem erfindungsgemäßen Getriebe anzutreiben, ist mindestens ein Zapfwellenausgang für die volle Motorleistung vorgesehen.

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

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

Das Zahnrad 4 der Kupplung 2 steht direkt mit dem Außenring 5 des Planetengetriebes 6 in Verbindung, während Zahnrad 7 der Kupplung 3 über die auf der Wendewelle 6 sitzenden Zahnräder 9 und 10 mit dem Außenring 5 des Planetengetriebes in Verbindung steht. Folglich ändert der Außenring 5 beim Umschalten der Kupplungen 2 und 3 seine Drehrichtung. Das gleiche trifft zu für die direkt mit der Wendewelle 8 gekoppelte verstellbare Verdrängereinheit 11. Da die verstellbare Verdrängereinheit 11 über Ölkanäle 12 und 13 mit der konstanten Verdrängereinheit in Wirkverbindung steht, hat eine Drehrichtungsumkehr der Verdrängereinheit 11 auch eine Drehrichtungsumkehr der Verdrängereinheit 14 zur Folge. Die Verdrängereinheit 14 steht in direkter Verbindung mit dem Sonnenrad 15 des Planetengetriebes 6. Das Planetengetriebe 6 ist so bemessen, daß bei maximaler Verstellung der Verdrängereinheit 11, d.h. maximaler Drehzahl des Sonnenrades, der abtreibende Steg 16 des Planetengetriebes die Drehzahl Null hat. Bei Verringerung der Verstellung der Ver-

drängereinheit 11 "beginnt der Steg zu drehen. Ist die verstellbare Verdrängereinheit in ihre Nullage zurückverstellt, so ist die halbe maxiaale Stegdrehzahl erreicht. Eine Verstellung über Null hinweg führt zu einer weiteren Drehzahlerhöhung des Stegs, dessen maximale Drehzahl bei voller Verstellung in der anderen Richtung der verstellbaren Verdrängereinheit erreicht ist. Eine Drehzahlreduzierung des Stegs ist durch den umgekehrten Bewegungsablauf der verstellbaren Verdrängereinheit gegeben. Soll das, ein erfindungsgemäßes Getriebe enthaltende, Fahrzeug in die andere Fahrrichtung bewegt werden, so wird z.B. Kupplung 2 gelöst und Kupplung 3 eingeschaltet. Bedingt durch die Kupplung der verstellbaren Hydroeinheit 11 mit der Wendewelle 8 und der sich daraus ergebenden Drehrichtungsumkehr der Hydroeinheit 11, ist es in beiden Fahaprichtungen möglich, von der gleichen maximalen Verstellung der Hydroeinheit anzufahren. Auf der mit dem Steg 16 des Planetengetriebes in Verbindung stehenden Ausgangswelle 17 ist ein klauenschal tbares Zwei-Ganggetriebe 18 angeordnet. Je nachdem, welcher der beiden Gänge eingeschaltet ist, fließt die Antriebskraft über Zahnrad 19 und 20 oder über Zahnrad 21, 22 und 20 zu Zahnrad 23 der Getriebeausgangswelle. Die Getriebeausgangswelle weist ein sperrbares Differentialgetriebe 24 üblicher Bauart sowie zwei Wellenenden 25 und 26 auf, eines zur Vorder- und eines zur Hinterachse des Fahrzeuges. Weiterhin ist mit der Eingangewelle 1 ein Zahnrad 27 fest verbunden, das wiederum mit einem auf der Welle 28 gelagerten Zahnrad 29 kämmt. Zahnrad 29 ist über eine druckölgeschaltete Kupplung 30 mit der Welle 28 koppelbar. Die Welle 28 mit dem aus dem Getriebe herausgeführten Wellenende 31 1st für die volle Getriebeleistung ausgelegt und dient als Zapfwelle zum Antrieb für an das Fahrzeug angebaute Arbeitsgerät. Weiterhin ist ein weiterer Zapfwellenabgang 40 für kleinere Leistang vorgesehen. Angetrieben wird dieser Abgang vom Zahnrad 41, das in ständiger Wirkverbindung mit dem Zahnrad 29 steht. Hit diesem Abgang ist die Kühlölpumpe 42 und die Speisepumpe 43 des hydrostatischen Getriebes direkt gekoppelt. Da die Speisepumpe 43 stets einen gewissen Druck aufrechterhält, sind an diesem Kreislauf auch die elektromagnetischen Schaltventile 44,45,46 zur Aktivierung der Fahrtrichtungs- und Zapfwellenkupplungen 2,3 und 30, sowie das elektromagnetische Proportionalventil 47 zur Steuerung der Verstellung der verstellbaren Hydroeinheit 11 angeschlossen.

Claims

Pat. 3428 St/ni 29. Okt. 1980 3CM1865 Γ CLAAS OHG, 4834 Harsewinkel Patentansp r Ü c h e

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

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

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

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

ORIGINAL WSPECTSD

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

6. Stufenlos verstellbares Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Verdrängereinheiten im Getriebegehäuse (32) integriert sind.

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