DE3817292A1 - Leistungsverzweigungsgetriebe - Google Patents
LeistungsverzweigungsgetriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Leistungsverzweigungsgetriebe, ins
besondere für Fahrzeuge, mit einem mechanischen und einem hy
drostatischen Teil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An
spruches 1.
Getriebe dieser Art sind z. B. aus DE-PS 29 04 572 oder DE-PS
36 24 989 bekannt geworden. Hiermit werden die gestellten Auf
gaben in der Praxis gut gelöst. So sind die Hydrostateinheiten
als separate Bauteile von außen her montierbar und zur Wartung
zugänglich, wobei das Getriebegehäuse selbst im wesentlichen
nur den mechanischen Getriebeteil aufzunehmen hat. Der Ab
triebsflansch befindet sich zwischen den Hydrostateinheiten
direkt am Getriebegehäuse. Die axiale Baulänge zwischen An- und
Abtrieb ist somit geringer als die Gesamtlänge des Getriebes,
was insbesondere bei Bussen mit Heckmotor vorteilhaft ist.
Durch die beschriebene Anordnung der Hydrostateinheiten auf
Wellen, die radial neben dem Planetendifferentialgetriebe vor
beigeführt sind, hat das Getriebe jedoch eine große Breite. Für
den Einsatz in anderen Fahrzeugen, z.B. Pkw′s, bereitet diese
Anordnung daher Einbauschwierigkeiten, da dort schmale und
meist langgestreckte Getriebe notwendig sind. Auch für Busse
mit quer im Heck angeordneter Antriebsanlage ist das bekannte
Getriebe nicht geeignet, weil dabei in der Regel ein Winkelge
triebe am Getriebegehäuse angeflanscht werden muß. Ferner stö
ren die Hydrostateinheiten bei Schrägeinbau des Getriebes und
bei großem Gelenkwellenbeugewinkel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Getriebe gemäß dem
Gattungsbegriff derart zu gestalten, daß der Bauraum kleiner
wird und das Getriebe bessser an geänderte Einbaubedingungen,
insbesondere schmale Einbauräume, anpaßbar und vielseitiger
verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruches 1 gelöst, abweichend von dem Getriebe gemäß DE-PS
29 04 572. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, das vierwellige Pla
netendifferentialgetriebe derart innerhalb des Getriebegehäuses
anzuordnen, daß alle Wellen, also die zentrale Antriebswelle
mit dem größeren Sonnenrad, die Hohlwelle mit dem kleineren
Sonnenrad, die mit dem Planetenträger verbundene Welle sowie
die mit dem Außenkranz verbundene Welle auf derselben Seite des
Differentialgetriebe herausgeführt sind. Darüber hinaus befin
den sich die Hydrostateinheiten und deren Antrieb auf derjeni
gen Seite des Differentialgetriebes, auf der die vier Wellen
herausgeführt sind.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß beide Hydro
stateinheiten auf derjenigen Seite des Planetendifferential
getriebes angeordnet und von dort aus angetrieben werden kön
nen, auf welcher Bauteile geringer radialer Abmessungen liegen,
also nur Wellen und Lager. Es ist dadurch möglich, die Achsen
der Hydrostateinheiten nahe zusammenzurücken, so daß die ra
diale Baugröße, insbesondere die Breite des Getriebes gering
gehalten
werden kann. Die Achsen der Hydrostateinheiten befinden sich
durch die erfindungsgemäße Maßnahme innerhalb des Durchmessers
des Planetendifferentialgetriebes. Darüber hinaus werden die
Hydrostateinheiten ins Innere des Getriebegehäuses verlegt, so
daß sie keine eigenen Gehäuse benötigen. Es können vereinfachte
und leichtere Einbauaggregate verwendet werden, womit sich auch
die Verlegung der Hochdruckhydraulikleitungen vereinfacht. Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung der Hydrosta
ten besteht darin, daß die großen Massen dieser Aggregate nicht
auf der Rückseite des Getriebes einen schweren Überhang bilden,
sondern näher am motorseitigen Getriebeflansch angeordnet sind.
Dadurch ergibt sich nicht nur eine Entlastung für den Verbin
dungsflansch, sondern auch ein günstigeres Schwingungsverhalten
für die Aufhängung des Motor-Getriebeblockes, weil die Getrie
bemassen näher am Verbindungsflansch konzentriert sind.
Bei dem Getriebe gemäß DE-OS 36 24 989 sind die Hydrostatein
heiten in axialer Richtung etwa im Bereich des Planetendif
ferentialgetriebes angeordnet. Der Antrieb erfolgt über ela
stische Kupplungen, weil die Hydrostateinheiten gemeinsam mit
einem Steuerblock elastisch im Getriebegehäuse aufgehängt sind.
Auch bei dieser Bauform hat das Getriebe eine große Breite,
weil die Antriebswellen am Planetendifferential seitlich vor
beigeführt sind. Ferner ist die Rückseite des Getriebes verbaut
und eignet sich nicht zum Anbau weiterer Bauteile, z.B. eines
Winkelgetriebes.
Getriebe, bei denen Hydrostateinheiten auf der der Getriebea
ntriebsseite liegen, sind ferner aus der DE-PS 27 16 960 und
DE-PS 27 58 659 bekannt. Beim Gegenstand beider Schriften han
delt es sich um Getriebe mit einer dauernd mit der Eingangs
welle verbundenen Verstellpumpe und einem Hydromotor konstanter
Schluckmenge, wobei kein Wechsel der Kraftrichtung oder Funk
tion eintritt. Bei beiden Getriebearten fehlt das für die Er
findung gattungstypische Planetendifferentialgetriebe mit der
Umschalteinrichtung. Beiden bekannten Getrieben ist jeweils
eine mechanische mehrstufige Schalteinrichtung nachgeordnet.
Aus der DE-PS 36 05 203 ist eine weitere Getriebebauart be
kannt, die ebenfalls, wie aus den Fig. 6 bis 9 zu erkennen
ist, Hydrostateinheiten aufweist, die der Getriebeantriebsseite
zugewandt sind. Es handelt sich dabei aber wiederum um eine
Verstellpumpe, die dauernd mit der Getriebeantriebswelle ver
bunden ist. Der auf eine konstante Schluckmenge eingestellte
Hydromotor weist keine Umschalteinrichtung auf, die mit einem
der Erfindung ähnlichen Planetendifferentialgetriebe mehrere
Betriebsbereiche ermöglichen kann. Daher weist auch das Ge
triebe gemäß der DE-PS 36 05 203 mehrere mechanische nachgeord
nete Schaltstufen auf.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, das Planetendifferentialge
triebe so im Getriebegehäuse anzuordnen, daß die besagten Wel
len und deren Anschlüsse zu den Hydrostateinheiten zur An
triebsseite des Getriebes gerichtet sind und daß sich dort auch
die Hydrostateinheiten befinden. Damit wird erreicht, daß die
hydraulische Steuerung in einem gemeinsamen kompakten Block
zusammengefaßt werden kann. Die notwendige Hilfspumpe, die im
mer gemeinsam mit der Antriebswelle umläuft, befindet sich da
durch vorteilhaft mit kurzen Leitungen in der Nähe der Hydro
stateinheiten. Zweckmäßige konstruktive Ausgestaltungen sind in
den Ansprüchen 3 bis 5 wiedergegeben. Eine weitere vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung besteht gemäß Anspruch 6 darin, daß
die parallelen Achsen der Hydrostateinheiten und die von der
An- bzw. Abtriebswelle definierte Hauptachse des Getriebes
nicht in einer Ebene liegen, also nicht exakt nebeneinander
angeordnet sind. Vielmehr ist vorgesehen, die Achsen der Hydro
stateinheiten so zu schwenken, daß - in Achsrichtung gesehen -
die Verbindungslinien der Achsen der Hydrostateinheiten und der
Getriebehauptachse ein Dreieck bilden. Der Vorteil dieser Maß
nahme besteht darin, daß das Getriebe noch schmaler ausgeführt
werden kann. Gemäß den Ansprüchen 6 und 7 ist vorgesehen, dem
Planetendifferentialgetriebe, das mit Hydrostateinheiten und
der Umschalteinrichtung schon mehrere Betriebsbereiche auf
weist, noch weitere feste oder schaltbare Gangstufen nachzuord
nen. Insbesondere läßt sich vorteilhaft ein Wendegetriebe zwi.
schen die dem Getriebeabtrieb zugeordnete Planetenträgerwelle
und der Abtriebswelle anordnen. Dadurch wird der mögliche Ein
satzbereich des Getriebes erweitert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, die ein
Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Getriebe-Längsschnitt, wobei alle
Wellen in der Zeichenebene liegen.
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Hauptgetriebekompo
nenten in Achsrichtung gesehen.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Getriebe, bei dem in einem
gemeinsamen Gehäuse 1 ein vierwelliges Planetendifferentialge
triebe 2, zwei Hydrostateinheiten 3 und 4, ein gemeinsamer
Steuerblock 5 sowie ein nachgeordnetes mechanisches Getriebe 6
untergebracht sind. Der Antrieb erfolgt über eine elastische
Kupplung 7 auf eine Antriebswelle 8. Diese mündet in ein erstes
größeres Sonnenrad 9. Ein zweites kleineres Sonnenrad 10 befin
det sich direkt neben dem größeren Sonnenrad 9 auf der dem An
trieb zugewandten Seite. Beide Sonnenräder stehen, wie beim
bekannten Getriebe, mit aus zwei ungleich großen Rädern beste
henden Doppelplaneten 11/11 a in Verbindung, die ihrerseits auf
einem Planetenträger 12 gelagert sind. der Planetenträger ist
zur Abtriebsseite hin mit einer Zwischenwelle 13 verbunden. Mit
dem größeren der beiden Planetenräder 11 ist ein Außenkranz 14
des Planetendifferentialgetriebes 2 in Eingriff. Die vier Wel
len des Planetendifferentialgetriebes 2 sind die Antriebswelle
8, eine mit dem kleineren Sonnenrad 10 verbundene erste Hohl
welle 15, eine mit dem Planetenträger 12 verbundene zweite
Hohlwelle 16 und eine mit dem Außenkranz 14 verbundene dritte
Hohlwelle 17. Alle vier Wellen 8, 15, 16, 17 sind in der be
schriebenen Reihenfolge ineinander gesteckt angeordnet und in
nerhalb des Getriebes zur Seite des Getriebeantriebes hin
herausgeführt. Dabei bildet die zweite Hohlwelle 16 mit der
Zwischenwelle 13 eine Funktionseinheit, da beide Wellen mit dem
Planetenträger 12 verbunden sind.
Die Hydrostateinheiten 3, 4 befinden sich auf der dem Getriebe
antrieb zugewandten Seite des Planetendifferentialgetriebes 2
und sind mit ihrer Stirnseite in direktem Kontakt mit dem
Steuerblock 5, der an der vorderen Getriebestirnseite angeord
net ist und in dem alle hydraulischen Organe und Steuerfunktio
nen vereinigt sind. Der Antrieb der ersten Hydrostateinheit 3
erfolgt über en Stirnradpaar 18, 19 von der dritten Hohlwelle
17 aus auf eine Antriebswelle 20. Die zweite Hydrostateinheit 4
mit Antriebswelle 21 wird über ein Vorgelegewelle 22 angetrie
ben, die der Deutlichkeit halber zwischen der Hydrostateinheit
4 und der ersten Hohlwelle 15 in der Zeichenebene dargestellt
ist. Die Vorgelegewelle umfaßt eine Umschalteinrichtung 23,
z.B. über Klauen und Schiebemuffe, mittels der die zweite
Hydrostateinheit 4 wie bekannt mit zwei unterschiedlichen
Kraftwegen gekoppelt werden kann. Dazu ist ein Zahnradpaar 24,
25 zwischen der zweiten Hohlwelle 16 bzw. ein Zahnradpaar 26,
27 zwischen der ersten Hohlwelle 15 und jeweils der Vorgelege
welle 22 vorgesehen. Ein weiteres Zahnradpaar 28, 29 verbindet
die Vorgelegewelle 22 mit der Antriebswelle 21 der zweiten
Hydrostateinheit 4.
Auf der Antriebswelle 8 befindet sich eine Zahnradstufe 30, 31
zum Antrieb einer Hilfspumpe 32, die dauernd mit der Antriebs
welle 8 umläuft und wie bekannt die Versorgung mit Druck- und
Schmiermittel übernimmt. Mit 33 sind die Verstellzylinder für
die Hydrostateinheiten 3, 4 bezeichnet. Die Funktion der Hydro
stateinheiten 3, 4 sowie der Umschalteinrichtung 23 und des
Steuerblockes entspricht derjenigen des eingangs zitierten
gattungsbildenden Getriebes.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung ist, daß
die Hydrostateinheiten 3, 4 in voller Länge zwischen dem Plane
tendifferentialgetriebe 2 und dem Steuerblock 5 angeordnet
sind. Sie können dabei radial sehr nahe an die durch die An
triebswelle 8 gekennzeichnete Hauptachse des Getriebes herange
rückt werden, also an die Stelle, wo nur Bauteile geringer ra
dialer Abmessungen vorhanden sind (Hohlwelle 15). Dadurch ist
es möglich, die Breite gegenüber dem bekannten Getriebe deut
lich zu reduzieren. Dazu sind gemäß der Erfindung alle An
triebswellen des Planetendifferentialgetriebes zur selben Seite
hin herangeführt ohne seitliche Umgehung des Planetendifferen
tialgetriebes. Der radiale Abstand zwischen der Hauptachse des
Getriebes und der Längsachse der Hydrostateinheiten kann somit
kleiner sein als der äußere Radius R des Planetendifferential
getriebes.
Dargestellt ist ferner ein als Wendegetriebe ausgebildetes
Nachschaltgetriebe 6. Es umfaßt ein Planetengetriebe, bestehend
aus Sonnenrad 35, Planetenrad 36, Planetenträger 37 und Außen
kranz 38. Der Außenkranz 38 ist mit der Getriebeabtriebswelle
39 verbunden, das Sonnenrad 35 mit der schon beschriebenen Zwi
schenwelle 13. Der Planetenträger 37 und der Außenkranz 38 sind
über eine axial verschiebbare Muffe 40 verbindbar. In einer
ersten Stellung dieser Schiebemuffe 40 läuft das Planetenge
triebe als Block um, so daß das Sonnenrad 35 und die Abtriebs
welle 39 dieselbe Drehrichtung aufweisen. Wird die Schiebemuffe
40 in eine zweite Stellung gebracht, kommt sie mit einem festen
Klauenring 41 am Getriebegehäuse in Eingriff, so daß der Plane
tenträger 37 festgehalten ist. Dadurch tritt für die Abtriebs
welle 39 eine Drehrichtungsumkehr ein. Mit 42 ist die Betäti
gungseinrichtung für die Schiebemuffe 40 bezeichnet.
Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Stirnansicht auf die Kompo
nenten des Getriebes nach Fig. 1. Die Hydrostateinheiten 3, 4
sind von der Horizontalen nach oben geschwenkt, so daß deren
Längsachsen mit der Getriebelängsachse ein Dreieck bilden. Auch
durch diese Maßnahme kann das Getriebe schmaler gebaut werden.
Die Vorgelegewelle 22 ist vertikal oberhalb der Getriebean
triebswelle 8 bzw. der Hauptachse angeordnet, unterhalb davon
befindet sich die Hilfspumpe 32. Dargestellt sind ferner die
zum Antrieb der Hydrostateinheiten 3, 4 erforderlichen Zahnrad
paar 18, 19, 24, 25, 26, 27, 28, 29 sowie die Außenkontur des
Planetendifferentialgetriebes mit Radius R.
In Abwandlung der beschriebenen Ausführungsform des Getriebes
können die Hydrostateinheiten 3, 4 auch vertikal, also oberhalb
bzw. unterhalb der Getriebe-Hauptachse angeordnet sein. Dement
sprechend wären dann die Vorgelegewelle 22 und die Hilfspumpe
32 seitlich angeordnet. Mit dieser Maßnahme läßt sich je nach
Bedarf eine weitere Anpassung der Getriebegehäuse-Kontur an die
Einbausituation erreichen.
Claims (9)
1. Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe,
insbesondere für Fahrzeuge, mit mindestens zwei über
Schaltkupplungen bei Synchronlauf schaltbaren Betriebsbe
reichen, mit den folgenden Merkmalen:
- a) ein erster mechanischer Teil umfaßt ein vierwelliges Planetendifferentialgetriebe, das aus zwei Sonnenrädern unterschiedlichen Durchmessers, einem Planetenträger mit Doppelplaneten und einem Außenkranz besteht, wobei die Getriebeantriebswelle mit dem größeren Sonnenrad und die Getriebeabtriebswelle mit dem Planetenträger verbunden ist;
- b) ein zweiter hydrostatischer Teil umfaßt zwei energe tisch miteinander gekoppelte, in beiden Drehrichtungen als Pumpe und Motor betreibbare verstellbare Hydrostat einheiten, die mit dem mechanischen Teil gekoppelt sind;
- c) die eine Hydrostateinheit steht dauernd mit dem Außen kranz des Planetendifferentialgetriebes in Verbindung, während die andere Hydrostateinheit mittels einer Um schalteinrichtung in einer ersten Schaltstellung mit der Getriebeabtriebswelle und in einer zweiten Schalt stellung mit dem kleineren der beiden Sonnenräder des Planetendifferentialgetriebes verbindbar ist;
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:
- d) alle Wellenanschlüsse (8, 15, 16, 17) des Planeten differentialgetriebes (2), die zum Anschluß an die bei den Hydrostateinheiten (3, 4) dienen, befinden sich auf ein und derselben Seite des Planetendifferentialgetrie bes (2);
- e) die Hydrostateinheiten (3, 4) befinden sich auf dersel ben Seite des Planetendifferentialgetriebes (2) wie die genannten Wellenanschlüsse (8, 15, 16, 17).
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Wellenanschlüsse (8, 15, 16, 17) sowie die Hydrostat
einheiten (3, 4) auf der dem Getriebeantrieb zugewandten
Seite des Planetendifferentialgetriebes (2) befinden.
3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die vier Wellen (8, 15, 16, 17) des Planetendifferentialge
triebes (2) koaxial zueinander wie folgt angeordnet sind:
Die mit dem größeren Sonnenrad (9) verbundene Getriebean
triebswelle (8) ist als Vollwelle ausgebildet und von einer
mit dem kleineren Sonnenrad (10) verbundenen ersten Hohl
welle (15) umschlossen, wobei diese ihrerseits von einer
mit dem Planetenträger (12) verbundenen zweiten Hohlwelle
(16) sowie einer mit dem Außenkranz (14) verbundenen drit
ten Hohlwelle (17) umgeben ist.
4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Umschalteinrichtung (23) auf einer
zur Getriebeantriebswelle (8) parallelen Vorgelegewelle
(22) befindet, die, im Kraftfluß, zwischen der Welle (21)
der anderen Hydrostateinheit (4) und der mit dem kleineren
Sonnenrad (10) verbundenen ersten Hohlwelle (15) bzw. der
mit dem Planetenträger (12) verbundenen zweiten Hohlwelle
(16) angeordnet ist.
5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hydrostateinheiten (3, 4) als Bausatz-
Aggregate ohne eigenes Gehäuse ausgebildet sind.
6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zur Getriebeeingangswelle (8) parallelen
Wellen (20, 21) der Hydrostateinheiten (3, 4) um die Haupt
achse des Getriebes so geschwenkt sind, daß die drei Ach
sen, in Getriebelängsrichtung gesehen, ein Dreieck bilden.
7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Planetendifferentialgetriebe (2) ein me
chanisches Getriebe (6) nachgeordnet ist.
8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Planetendifferentialgetriebe (2) ein umschaltbares Wendege
triebe (6) nachgeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883817292 DE3817292A1 (de) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Leistungsverzweigungsgetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883817292 DE3817292A1 (de) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Leistungsverzweigungsgetriebe |
Publications (1)
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DE3817292A1 true DE3817292A1 (de) | 1989-10-26 |
Family
ID=6354837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883817292 Ceased DE3817292A1 (de) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Leistungsverzweigungsgetriebe |
Country Status (1)
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