DE29816863U1 - Continuously variable transmission, especially with power split - Google Patents
Continuously variable transmission, especially with power splitInfo
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Description
Michael Meyerie &Iacgr; ··. : : 'j '·„·'·„· Michael Meyerie &Iacgr; ··. : : 'j '·„·'·„·
Ingenieurbüro für J , * « &iacgr; · « *Engineering office for J , * « &iacgr; · « *
Forschung und Entwicklung · ·· &iacgr; Research and Development · ·· &iacgr;
KraftfahrzeuggetriebeAutomotive transmission
Kiefernweg 9 ■ LochbrückeKiefernweg 9 ■ Lochbrücke
D-88074 MeckenbeurenD-88074 Meckenbeuren
a 3? 2 era 3? 2 he
G 122 H35 G122H35
Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe, bevorzugt mit Leistungsverzweigung, mit einem hydrostatischem oder mechanischem stufenlosen Wandler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und weiteren unabhängigen Ansprüchen.The invention relates to a continuously variable transmission, preferably with power split, with a hydrostatic or mechanical continuously variable converter according to the preamble of claim 1 and further independent claims.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leistungsverzweigungsgetriebe zu schaffen, das auf
einfache und zeitsparende Weise in ein Hauptgehäuse oderin einem Fahrzeugrahmen, z. B. eines
Traktors, einbaubar ist ohne Demontage des Fahrzeug-Hauptgehäuses oder Fahrzeugrahmens.
Darüber hinaus sollen verschiedene Leistungsgrößen mit möglichst gleichgroßem hydrostatischen
bzw. mechanischen Variator (Wandler 4c, 4d) möglich sein. Die Aufgabe wird durch die in den
Hauptansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst. Weitere Einzelheiten gehen aus den
Unteransprüchen und der Beschreibung hervor. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig.l und 2, Fig.7 bis 14 und 19 bis 20 verschiedene Ausführungsformen desThe object of the invention is to create a power split transmission that can be installed in a main housing or in a vehicle frame, e.g. of a tractor, in a simple and time-saving manner without dismantling the vehicle main housing or vehicle frame. In addition, different power sizes should be possible with a hydrostatic or mechanical variator (converter 4c, 4d) that is as similar in size as possible. The object is achieved by the features listed in the main claims. Further details can be found in the subclaims and the description. They show in a schematic representation:
Fig.l and 2, Fig.7 to 14 and 19 to 20 different embodiments of the
stufenlosen hydrostatischen Leistungsverzweigungsgetriebes mit jeweils zwei
Vorwärtsfahrbereichen in Inline-Anordnung der Komponenten Hydrostat-Getriebe,
Summierungsplanetengetriebe und gegebenenfalls Rückwärts-Fahreinrichtung..
Fig. 15 bis 18 verschiedene Ausführungsformen der Rückwärtsfahreinrichtung.continuously variable hydrostatic power split transmission with two
Forward driving ranges in inline arrangement of the components hydrostatic transmission,
Summation planetary gear and, if necessary, reverse drive device.
Fig. 15 to 18 different embodiments of the reversing device.
Fig.21 bis 25 Getriebe-Ausführungen mit mehr als zwei Vorwärtsschaltbereichen.Fig.21 to 25 Gearbox designs with more than two forward shift ranges.
Fig.26 bis 29 die Anordnung der Komponenten für ein mechanisches stufenlosesFig.26 to 29 the arrangement of the components for a mechanical stepless
Leistungsverzweigungsgetriebe.Power split transmission.
Fig. 30 bis 33 Getriebe mit zwei Vorwärtsbereichen.Fig. 30 to 33 Gearbox with two forward ranges.
Fig. 34 Drehzahl und Funktionsplan für automatische Gruppen-Umschaltung.Fig. 34 Speed and function plan for automatic group switching.
Fig.35 bis 44 Getriebe-Konzepte gem. der Erfindung als mechanischeFig.35 to 44 Gear concepts according to the invention as mechanical
Leistungsverzweigungsgetriebe.Power split transmission.
Das Getriebe gem. der Erfindung ist verschiedenartig ausführbar und zeichnet sichThe transmission according to the invention can be designed in various ways and is characterized
insbesondere dadurch aus, daß das Leistungsverzweigungsgetriebe (HVG /MVG) eine komplette Baueinheit bildet, die nach Art der Modulbauweise in beliebige Gehäuseformen eines Gesamt-Getriebes bzw. Triebwerkes oder Rahmen eines Fahrzeuges einsetzbar ist. Das Getriebe ist je nach Fahrzeugforderung als hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe (HVG) oder mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe (MVG) mit unterschiedlicher Anzahl an Fahrbereichen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt ausführbar. Es kann als Standard-Getriebe für verschiedene Fahrzeugarten, wie z.B. Traktoren, Arbeitsmaschinen, Nutzkraftfahrzeuge, Verteilerfahrzeuge oder Omnibusse u.a. eingesetzt werden. Eine Besonderheit liegt darin, daß eine Getriebe-Familie für einen größeren Leistungsbereich, z.B. für Traktoren geschaffen wird, wobei beispielsweise für einen Leistungsbereich von 70 bis 300PS das gleiche Hydrostat-Getriebe bzw. der gleichgroße Wandler 4c; 4d verwendet werden kann. Die Abgrenzung der einzelnen Leistungsbereiche wird realisiert durch entsprechende Anzahl an Schaltbereichen oder/und zugeordnetem Gruppen-Getriebe oder/und Anpassungs-Getriebe am Getriebe-Eingang, wobei z.B. für den untersten Leistungsbereich nur ein Vorwärtsbereich und für den obersten Leistungsbereich vier oder mehr Vorwärtsfahrbereiche angewendet werden. Die Anzahl der Fahrbereiche und Aufteilung der Bereichsgrößen bestimmen die für die jeweilige Zugkraft erforderliche Getriebe-Eckleistung. Das Getriebe (HVG) bzw. (MVG) ist bevorzugt nach Art der Inline-Bauweise aufgebaut. Das bedeutet daß das Hydro stat-Getriebe 4c und das Koppelgetriebe 5c, welches das Summierungsplanetengetriebe und gegebenenfalls die Bereichskupplung beinhaltet, koaxial zueinander angeordnet sind. Die Antriebswelle Ic kann je nach Fahrzeugkonzept vorteilhaft achsgleich zur Triebwelle des Antriebsmotors angeordnet sein. Um die Leistungskapazität des Hydrostat-Getriebes 4c voll ausnützen zu können, sieht die Erfindung ein dem Hydrostat-Getriebe 4c vorgeschaltetes, vorzugsweise als Planetengetriebe ausgebildetes Hochtreiber-Getriebe (HT) vor, welches eine Drehzahlanpassung der Eingangswelle Ic bzw. des Hydrostat-Getriebes an dessen zulässige Werte erlaubt (Fig. 31). Zum Beispiel kann über dieses Getriebe (HT) die maximale Antriebsdrehzahl von 2.300 UPM an der Eingangswelle lca auf die zulässige Eingangsdrehzahl von 3500 UPM des Hydrostat-Getriebes an der Eingangswelle Ic ermöglicht werden. Das Hochtreiber-Getriebe (HT) kann als bekanntes Übersetzungsgetriebe mit Stirnradstufen (nicht dargestellt) oder wie in Fig. 31 dargestellt, vorteilhafter als dreiwelliges Planetengetriebe ausgebildet werden, wobei das Sonnenrad S gehäusefest, der Steg St mit der Eingangswelle lca und das Hohlrad H die Abtriebswelle bildet. Entsprechend der Drehzahlerhöhung zwischen den beiden Wellen, Getriebe-Eingangswelle lca und Hydrostat-Eingangswelle Ic, wird die Getriebe-Eckleistung und somitin particular, the power split transmission (HVG / MVG) forms a complete unit which, in the form of a modular design, can be used in any housing shape of an overall transmission or engine or frame of a vehicle. Depending on the vehicle requirements, the transmission can be designed as a hydrostatic-mechanical power split transmission (HVG) or a mechanical power split transmission (MVG) with a different number of driving ranges for forward and reverse travel. It can be used as a standard transmission for various types of vehicle, such as tractors, work machines, commercial vehicles, distribution vehicles or buses, etc. A special feature is that a transmission family is created for a larger power range, e.g. for tractors, whereby, for example, the same hydrostatic transmission or the same-sized converter 4c; 4d can be used for a power range of 70 to 300 hp. The delimitation of the individual power ranges is achieved by a corresponding number of shift ranges and/or assigned group gears and/or adaptation gears at the gear input, whereby, for example, only one forward range is used for the lowest power range and four or more forward ranges are used for the highest power range. The number of ranges and division of the range sizes determine the gearbox corner power required for the respective tractive force. The gearbox (HVG) or (MVG) is preferably constructed in an inline design. This means that the hydrostatic gearbox 4c and the coupling gearbox 5c, which contains the summation planetary gear and, if applicable, the range clutch, are arranged coaxially to one another. Depending on the vehicle concept, the drive shaft Ic can advantageously be arranged on the same axis as the drive shaft of the drive motor. In order to be able to fully utilize the power capacity of the hydrostatic transmission 4c, the invention provides a high-drive transmission (HT) connected upstream of the hydrostatic transmission 4c, preferably designed as a planetary transmission, which allows the speed of the input shaft Ic or the hydrostatic transmission to be adjusted to its permissible values (Fig. 31). For example, this transmission (HT) can enable the maximum drive speed of 2,300 rpm on the input shaft lca to the permissible input speed of 3,500 rpm of the hydrostatic transmission on the input shaft Ic. The high-drive transmission (HT) can be designed as a known transmission transmission with spur gear stages (not shown) or, as shown in Fig. 31, more advantageously as a three-shaft planetary transmission, with the sun gear S being fixed to the housing, the web St with the input shaft lca and the ring gear H forming the output shaft. According to the increase in speed between the two shafts, gearbox input shaft lca and hydrostatic input shaft Ic, the gearbox corner power and thus
entsprechend die maximale Zugkraft bezogen auf gleiche Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs angehoben.The maximum tractive force is increased accordingly based on the same final speed of the vehicle.
Eine weitere Möglichkeit zur Anpassung der notwendigen Zugkraft ist vorgesehen durch die Anwendung eines Gruppen-Getriebes (GR) (Fig. 32), wobei z.B. nach bekannter Art eine Acker- und eine Straßengruppe vorgesehen ist mit den Schaltstellungen A und S wie in Fig. 32 dargestellt. Die Acker-Gruppe ist hierbei z.B. auf eine Maximal-Geschwindigkeit von 30 km, die Straßen-Gruppe auf eine Maximal-Geschwindigkeit von 50 km ausgelegt.Another possibility for adjusting the necessary traction is provided by the use of a group transmission (GR) (Fig. 32), whereby, for example, a field group and a road group are provided in the known manner with the switching positions A and S as shown in Fig. 32. The field group is designed for a maximum speed of 30 km, for example, and the road group for a maximum speed of 50 km.
Das Leistungsverzweigungsgetriebe (HVG bzw. MVG) kann also, z.B. in Abhängigkeit zur geforderten Zugkraft bzw. in Abhängigkeit zur Leistungsgröße des Fahrzeugs, z.B. Traktors, kombiniert werden mit dem Hochtreiber HT (Fig. 31) oder/und einer Langsam-/Schnell- bzw. Acker-/Straßen-Gruppe GR (Fig. 32.). Das jeweils verwendete Leistungsverzweigungsgetriebe HVG ist als Einbereichs-, Zweibereichs-, Dreibereichs- oder Vierbereichsgetriebe Fig.21; 22 ausgebildet, wobei vorteilhafterweise das Hydrostat-Getriebe 4c aus den gleichen Grundkomponenten A und B oder auch das komplette Hydrostat-Getriebe 4c eine weitgehend einheitliche Baueinheit für alle Leistungsgrößen bildet.The power split transmission (HVG or MVG) can therefore, e.g. depending on the required tractive force or depending on the power of the vehicle, e.g. tractor, be combined with the high-driver HT (Fig. 31) and/or a slow/fast or field/road group GR (Fig. 32). The power split transmission HVG used in each case is designed as a single-range, two-range, three-range or four-range transmission Fig.21; 22, whereby the hydrostatic transmission 4c advantageously forms a largely uniform structural unit for all power sizes from the same basic components A and B or the complete hydrostatic transmission 4c.
Die Getriebe-Ausführung gem. Fig. 30 beinhaltet das leistungsverzweigte Grundgetriebe HVG mit zwei Vorwärts-Fahrbereichen ohne eigenen Rückwärtsbereich. Gemäß der Erfindung ist diesem Getriebe HVG ein Stufengetriebe VG/GR zugeordnet, welches eine Wendegruppe WG zur Drehzahl-Umkehrung mit entsprechender Schaltung R besitzt. Dieses Stufengetriebe VG ist zusätzlich mit einem Stufen-Schaltgetriebe ausgerüstet, welches nach bekannter Art eine Stufen-Schaltung für Langsambetrieb L bzw. A und Schnellbetrieb S bzw. H erlaubt, z.B. Acker- oder Straßenbetrieb eines Traktors, wie in Abtriebs-Drehzahlplan Fig. 34 näher erläutert. Die Ackerstufe ist hier z.B. auf max. 30km/h, die Straßengruppe auf 50km/h ausgelegt. Das stufenlose Verzweigungsgetriebe HVG bzw. MVG kann hierbei aus den Grundbau-Einheiten des Gesamt-Getriebeprogrammes erstellt werden.The gearbox design according to Fig. 30 includes the power-split basic gearbox HVG with two forward driving ranges without its own reverse range. According to the invention, this gearbox HVG is assigned a step gearbox VG/GR, which has a reversing group WG for speed reversal with the corresponding switching R. This step gearbox VG is also equipped with a step manual gearbox, which in the known manner allows a step switching for slow operation L or A and fast operation S or H, e.g. field or road operation of a tractor, as explained in more detail in the output speed diagram Fig. 34. The field level here is designed for a maximum of 30 km/h, for example, and the road group for 50 km/h. The continuously variable branching gearbox HVG or MVG can be created from the basic units of the overall gearbox program.
Das Getriebe-Programm sieht vor, daß in Abhängigkeit verschiedener Fahrzeugforderungen, insbesondere im Hinblick auf die Zugkraftforderungen, die jeweilige Getriebe-Ausführung - Einbereichs-, Zweibereichs-, Dreibereichs-, Vierbereichsgetriebe - jeweils wahlweise mit dem eingangsseitig angeordnetem Hochtreiber-Getriebe HT (Fig. 31) oder/und mit einem nachgeschalteten Gruppen-Getriebe GR (Fig. 32; 33) kombinierbar ist. Bei Anwendung des Gruppen-Getriebes GR kann die jeweilige Gruppe - Ackergruppe A oder Straßengruppe S jeweils bei Fahrzeugstillstand vorgewählt werden.The transmission program provides that, depending on the various vehicle requirements, particularly with regard to the traction requirements, the respective transmission design - single-range, two-range, three-range, four-range transmission - can be combined with the high-driver transmission HT (Fig. 31) arranged on the input side and/or with a downstream group transmission GR (Fig. 32; 33). When using the group transmission GR, the respective group - field group A or road group S - can be preselected when the vehicle is at a standstill.
Die Erfindung sieht eine Steuer- und Regeleinrichtung vor, welche es ermöglicht, auchThe invention provides a control and regulating device which makes it possible to
während der Fahrt von einer zur anderen Gruppe zu schalten. Das Regelungssystem besitzt hierzu ein spezielles Gruppen-Schaltprogramm, welches vorsieht, daß, wie in Fig. 34 dargestellt, am Geschwindigkeits- bzw. Übersetzungsende der Arbeitsgruppe bzw. am Übersetzungs-/ Geschwindigkeitspunkt PAl , die Gruppenschaltung auf Neutralstellung und innerhalb einer von einer Verstellgeschwindigkeit abhängigen Zeitphase die Getriebe-Übersetzung zurückgeregelt wird, bis Synchronlauf der Kupplungsglieder der Straßengruppe erreicht ist, wonach automatisch die Straßengruppe einschaltet. Durch einen, bevorzugt elektronischen Drehzahlvergleich geeigneter Getriebeglieder mittels Drehzahl-Sensoren oder anderer bekannter Einrichtungen wird der Synchronpunkt der betreffenden Kupplungsglieder gesucht. Die Gruppenschaltung S-A wird also entsprechend automatisiert, wobei die Kupplung selbst als Reibkupplung oder Formschlußkupplung ausgebildet werden kann. Vorteilhaft ist hierbei eine hydraulisch betätigbare formschlüssige Kupplung, bevorzugt mit Abweisverzahnung wie in der Europäischen Patentschrift 0276 255 näher beschrieben. Als Reibkupplung kann eine bekannte Lamellenkupplung oder Konuskupplung, wie in der DE19 14 724 in Fig.42, 43, 44 dargestellt, Verwendung finden. Bei Anwendung von Reibkupplungen ist es sinnvoll, eine Kupplungsüberschneidung innerhalb der Schaltphase bzw. innerhalb der notwendigen Übersetzungsänderung vorzusehen.to switch from one group to the other while driving. The control system has a special group switching program for this purpose, which provides that, as shown in Fig. 34, at the speed or ratio end of the working group or at the ratio/speed point PAl, the group switching is set to neutral and within a time phase dependent on an adjustment speed, the gear ratio is reduced until synchronous operation of the clutch elements of the road group is achieved, after which the road group is automatically switched on. The synchronization point of the relevant clutch elements is sought by a preferably electronic speed comparison of suitable gear elements using speed sensors or other known devices. The group switching S-A is therefore automated accordingly, whereby the clutch itself can be designed as a friction clutch or a positive-locking clutch. A hydraulically actuated positive-locking clutch is advantageous here, preferably with deflection teeth as described in more detail in European Patent Specification 0276 255. A known multi-disk clutch or cone clutch, as shown in DE19 14 724 in Fig. 42, 43, 44, can be used as a friction clutch. When using friction clutches, it is sensible to provide a clutch overlap within the switching phase or within the necessary gear ratio change.
Die Erfindung sieht für den automatischen Umschaltvorgang von der Arbeitsgruppe A auf die Straßengruppe S und umgekehrt von S auf A alternativ ein automatisch wirksames Regelprogramm vor. Dieses Programm kann in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparameter oder/und in Abhängigkeit vorgegebener Zeitparameter oder/und in Abhängigkeit wirtschaftlichkeitsbestimmender Faktoren., wie Getriebe-Wirkungsgrad oder/und Motor-Wirkungsgrad, automatisch in Funktion treten. Zum Beispiel kann eine Umschaltung von einer zur anderen Gruppe dann erfolgen, wenn die Regeleinrichtung erkennt, daß ein Betriebszustand in der anderen Schaltgruppe bei niedrigerem Kraftstoffverbrauch oder/und bei günstigerem Geräuschverhalten gefahren werden kann. Beispielsweise wird bei einer Fahrgeschwindigkeit von 25km/h (siehe dazu Fig. 34) und geschalteter Arbeitsgruppe A die Regeleinrichtung erkennen, daß dieser Betriebszustand in der Straßengruppe S bei niedrigerem Kraftstoffverbrauch betrieben werden kann. Das Regelprogamm sieht hierfür vor, daß eine automatische Umschaltung von Gruppe A auf Gruppe S nach oben beschriebener Art ausgelöst wird. Das Auslöse-Signal kann auch manuell ausgelöst werden durch entsprechende Betätigungseinrichtung (Taster; Hebel). Bei automatischer Auslösung ist es vorteilhaft im Programm einen Zeitfaktor vorzusehen, d.h. daß der Umschaltvorgang erst nach einer vorbestimmten Verweildauer am entsprech. ÜbersetzungspunktThe invention provides an alternative, automatically effective control program for the automatic switching process from working group A to road group S and vice versa from S to A. This program can be activated automatically depending on one or more operating parameters and/or depending on predefined time parameters and/or depending on factors that determine economic efficiency, such as transmission efficiency and/or engine efficiency. For example, a switch from one group to another can take place when the control device recognizes that an operating state can be operated in the other switching group with lower fuel consumption and/or with better noise behavior. For example, at a driving speed of 25 km/h (see Fig. 34) and working group A is engaged, the control device will recognize that this operating state can be operated in road group S with lower fuel consumption. The control program provides for an automatic switch from group A to group S to be triggered in the manner described above. The trigger signal can also be triggered manually using a corresponding operating device (button; lever). In the case of automatic triggering, it is advantageous to include a time factor in the program, i.e. that the switching process only takes place after a predetermined dwell time at the corresponding transmission point.
oder innerhalb eines begrenzten Übersetzungsbereiches oder/und einer gleichbleibenden Geschwindigkeit oder/und gleichbleibender Belastungswerte bzw. Betriebswerte ausgelöst werden kann. Um eine Lastunterbrechung weitgehend zu unterbinden, bzw. den Unterbrechungszeitraum auf ein Mindestmaß zu reduzieren, ist es zweckmäßig, die Gruppenschaltung über Reibkupplungen oder formschlüssige Kupplungen mit Abweisverzahnung, gemäß oben genanntem EP-Patent, zu verwenden.or can be triggered within a limited gear ratio range and/or a constant speed and/or constant load values or operating values. In order to largely prevent load interruption or to reduce the interruption period to a minimum, it is advisable to use the group switching via friction clutches or positive clutches with deflection teeth, in accordance with the above-mentioned EP patent.
Bei einer Hochschaltung von A auf S kann der erste Bereich voll ausgefahren werden, z.B. bis 30km/h, wie in Fig.34 dargestellt, wonach zur weiteren Geschwindigkeitserhöhung eine automatische Umschaltung in S erfolgt. Bei einer Rückschaltung wird das Signal zum Umschalten von Gruppe S auf Grupppe A im ungünstigsten Fall an einem Drehzahlpunkt PS2 auf PA2 nur unter der Voraussetzung erfolgen, wenn, eine Mindestübersetzungsdifferenz Ai gegeben ist, welche verhindert, daß die erforderliche Abtriebsdrehzahl nicht über den Enddrehzahlpunkt PAl hinausgeht. Eine Umschaltung in die jeweils andere Gruppe kann aber auch bei niedrigeren Geschwindigkeiten bzw. im unteren Übersetzungsbereich erfolgen, z.B. bei 15km/h, wenn die Fahrregelungseinrichtung erkennt, daß die serer Geschwindigkeitspunkt in der jeweils anderen Schaltgruppe verbrauchsgünstiger gefahren werden kann. In der elektronischen Regeleinrichtung 5 sind zu diesem Zweck die entsprechenden Getriebe-Kennwerte und Motor-Kennwerte einprogrammiert, woraus es in Abhängigkeit zu der jeweiligen Getriebe-Übersetzung und dem jeweiligen Belastungszustand, z.B. Hydrostat-Druck, Übersetzung, woraus auch der jeweilige hydrostatische Leistungsanteil erkennbar ist, und gegebenenfalls anderen Betriebswerten das Umschalt-Signal gebildet wird. Das stufenlose Getriebe mit vorbeschriebener Gruppenschaltung ist sowohl für Arbeitsmaschinen als auch Straßenfahrzeuge verschiedener Art anwendbar.When shifting up from A to S, the first range can be fully extended, e.g. up to 30 km/h, as shown in Fig. 34, after which an automatic switch to S takes place to increase the speed further. When shifting down, the signal to switch from group S to group A will, in the worst case, only occur at a speed point PS2 to PA2 if there is a minimum gear ratio difference Ai, which prevents the required output speed from exceeding the final speed point PAl. However, a switch to the other group can also take place at lower speeds or in the lower gear ratio range, e.g. at 15 km/h, if the drive control device recognizes that this speed point can be driven more efficiently in the other gear group. For this purpose, the corresponding transmission and engine characteristics are programmed into the electronic control device 5, from which the switching signal is generated depending on the respective transmission ratio and the respective load condition, e.g. hydrostatic pressure, ratio, from which the respective hydrostatic power component can also be determined, and possibly other operating values. The continuously variable transmission with the group switching described above can be used for both work machines and road vehicles of various types.
Die Umschaltung in den jeweils anderen Bereich erfolgt vorzugsweise nach einer definierten Verweildauer innerhalb eines definierten Übersetzungsbereiches, um ein zu häufiges Hin- und Herschalten von einem zum anderen Schaltbereich zu vermeiden. Die geeigneten Werte sind experimentell zu ermitteln. Beispielsweise könnte bei einem Transportbetrieb bei 25km/h die Umschaltung auf die Straßengruppe S erst nach einer Verweildauer von ca. 30 Sekunden ausgelöst werden. Nach Auslösen eines Umschaltvorganges sollte sinnvollerweise der nächste Umschaltvorgang, nach einer längeren Verweildauer erfolgen. Eine lastabhängige Umschaltung vom Bereich S auf A hingegen sollte möglichst spontan erfolgen, um die spezifischen Belastungswerte, z.B. Hydrostat-Druck, auf entsprechend niedrigere Werte zu bringen.Switching to the other range preferably takes place after a defined dwell time within a defined gear ratio range in order to avoid switching back and forth from one gear range to the other too frequently. The appropriate values must be determined experimentally. For example, in a transport operation at 25 km/h, switching to road group S could only be triggered after a dwell time of approx. 30 seconds. After a switching process has been triggered, the next switching process should ideally take place after a longer dwell time. A load-dependent switch from range S to A, on the other hand, should take place as spontaneously as possible in order to bring the specific load values, e.g. hydrostatic pressure, to correspondingly lower values.
Die Erfindung sieht desweiteren vor, daß eine optische oder/und akustische Anzeige vorgesehen ist, welche bei der jeweils geschalteten Gruppe anzeigt, ob dieser Betriebszustand inThe invention further provides that an optical and/or acoustic display is provided, which indicates for the respective switched group whether this operating state in
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dieser Gruppe oder besser in der anderen Gruppe gefahren werden sollte. Über ein entsprechendes Lichtsignal oder/und Monitor oder/und akustische Anzeige, z.B. sprachliche Aufforderung bzw. Hinweis, könnte an den Fahrer eine entsprechende Information ergehen, ob ein Gruppenwechsel sinnvoll ist. Für den automatischen Gruppenwechsel können je nach gewählter Art die Kupplungen - ob kraft- oder formschlüssige Kupplung - die Schalteinrichtungen, wie bei Lastschaltgetrieben bzw. bei automatisch schaltbaren Stufengetrieben bekannt, verwendet werden.this group or whether it is better to drive in the other group. The driver could be informed via a corresponding light signal and/or monitor and/or acoustic display, e.g. verbal request or indication, whether a group change makes sense. Depending on the type selected, the clutches - whether force-locking or form-locking clutches - the switching devices, as known from powershift transmissions or from automatically switchable multi-stage transmissions, can be used for the automatic group change.
Ob die Gruppen-Umschaltung automatisch oder manuell erfolgen soll, kann gem. der Erfindung der Fahrer durch entsprechende Vorwahl über entsprechende Vorwahl-Einrichtungen entscheiden.According to the invention, the driver can decide whether the group switching should be automatic or manual by making the appropriate pre-selection using the appropriate pre-selection devices.
Für die Anwendung mechanischer Leistungsverzweigungsgetriebe MVG sieht die Erfindung eine Getriebereihe vor, die zur Erfüllung verschiedener Fahrzeugforderungen, insbesonder im Hinblick auf unterschiedliche Leistungsgrößen, eine Getriebereihe mit zwei und mehr Schaltbereichen vor.For the application of mechanical power split transmissions MVG, the invention provides a transmission series that provides a transmission series with two or more shift ranges to meet various vehicle requirements, in particular with regard to different power levels.
In Fig.35, 39, 40 ist jeweils ein Getriebesystem mit einem Umschlingungsgetriebe 4d und einem zugeordneten Leistungsverzweigungsgetriebe, welches aus einemIn Fig.35, 39, 40 is shown a transmission system with a belt transmission 4d and an associated power split transmission, which consists of a
Summierungsplanetengetriebe 301; 101; 201; 401 mit zugeordneten Bereichskupplungen Kl und K2 ausgebildet ist. Über zwei leistungsverzweigt arbeitende Schaltbereiche wird eine vollstufenlose Fahrgeschwindigkeit von Null bis Endgeschwindigkeit erreicht. Dies bedeutet, daß im Anfahrzustand die Übersetzung „Unendlich" gegeben ist und dadurch eine Anfahr- oder Trennkupplung zwischen Motor und Getriebe entfallen kann. Das Getriebe MVG kann mit verschiedenen mechanischen stufenlosen Variatoren bzw. Wandlern auch Reibgetriebe jeder Art mit einem Primär- und Sekundärteil ausgerüstet sein. Bevorzugt ist vorgesehen ein Umschlingungsgetriebe 4d, bestehend aus einer Primär-Einheit 4dA und einer Sekundär-Einheit 4dB. Das zugeordnete Summierungsplanetengetriebe 301; 101; 201; 401 ist vierwellig ausgebildet und besitzt zwei Eingangswellen El und E2 sowie zwei Ausgangswellen Al und A2. Die erste Eingangswelle El ist mit der Antriebswelle Ic und der Primär-Einheit 4dA und die zweite Eingangswelle E2 mit der Sekundär-Einheit 4dB in Triebverbindung. Über die zweite Eingangswelle E2 fließt somit die variable Drehzahl bzw. wird die variable Leistung geführt. Im Summierungsplanetengetriebe werden beide Leistungszweige der Wellen El und E2 aufsummiert und gemeinsam wechselweise über die beiden Ausgangswellen Al und A2 zum Abtrieb weitergeleitet. Die erste Ausgangswelle Al des Summierungsplanetengetriebes und die zweite Ausgangswelle A2 sind somit wechselweise mit der Abtriebswelle 106 in Triebverbindung.Summation planetary gear 301; 101; 201; 401 with associated range clutches Kl and K2. A fully stepless driving speed from zero to top speed is achieved via two power-split shift ranges. This means that in the starting state the gear ratio is "infinite" and a starting or separating clutch between the engine and the transmission can be omitted. The MVG transmission can be equipped with various mechanical stepless variators or converters, as well as friction transmissions of any type with a primary and secondary part. Preferably a belt transmission 4d is provided, consisting of a primary unit 4dA and a secondary unit 4dB. The associated summation planetary transmission 301; 101; 201; 401 is designed with four shafts and has two input shafts El and E2 as well as two output shafts Al and A2. The first input shaft El is connected to the drive shaft Ic and the primary unit 4dA and the second input shaft E2 to the secondary unit 4dB. The variable speed thus flows and the variable power is fed via the second input shaft E2. In the summation planetary transmission both power branches of the shafts El and E2 are summed up and forwarded together alternately via the two output shafts Al and A2 to the output. The first output shaft Al of the summation planetary gear and the second output shaft A2 are thus alternately connected to the output shaft 106.
Das Summierungsplanetengetriebe ist erfindungsgemäß auch für mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe MVG verschiedenartig ausfahrbar (s. 301 Fig.35; 101 Fig.38; 201 Fig.42; 401 Fig.39). Alle Ausführungsformen haben gemeinsam, daß im Anfahrzustand bei Fahrgeschwindigkeit Null die Getriebe-Übersetzung „Unendlich" ist, wodurch eine Anfahrkupplung eingespart werden kann und daß der stufenlose Wandler auf große, bevorzugt maximale Eigenübersetzung eingestellt ist, wobei der erste Fahrbereich bei geschlossener Kupplung Kl durchfahren wird, indem die Drehzahl der zweiten Eingangswelle E2 von niedriger Drehzahl auf gleiche Drehzahl der ersten Eingangswelle El angehoben wird. An diesem Übersetzungspunkt habe alle Glieder des Summierungsplanetengetriebes 101; 201; 301; 401 sowie die Glieder der zweiten Bereichskupplung K2 Synchronlauf erreicht, wonach durch Schließen der zweiten Bereichskupplung K2 und Öffnen der ersten Bereichskupplung Kl der zweite Schaltbereich nahtlos ohne Lastunterbrechung anschließen kann.According to the invention, the summation planetary gear can also be extended in different ways for mechanical power split transmissions MVG (see 301 Fig.35; 101 Fig.38; 201 Fig.42; 401 Fig.39). All embodiments have in common that in the starting state at zero driving speed the gear ratio is "infinite", whereby a starting clutch can be saved and that the continuously variable converter is set to a large, preferably maximum, ratio, whereby the first driving range is driven through with the clutch Kl closed by increasing the speed of the second input shaft E2 from a low speed to the same speed as the first input shaft El. At this ratio point, all elements of the summation planetary gear 101; 201; 301; 401 as well as the elements of the second range clutch K2 have reached synchronous operation, after which the second shift range can follow seamlessly without load interruption by closing the second range clutch K2 and opening the first range clutch Kl.
Die Getriebeausführungen gem.Fig.35, 38, 39, 40 besitzen jeweils zwei leistungsverzweigte Vorwärtsfahrbereiche. Wie in Fig.38 dargestellt, sind diese Getriebe mit einer Einrichtung für einen Rückwärtsfahrbereich ausgebildet. Hierfür ist eine Planetengetriebestufe PR vorgesehen, bei der z.B. das Hohlrad des Planetengetriebes PR mit der ersten Ausgangswelle Al, das Sonnenrad mit der Abtriebswelle 106 verbunden ist und der Steg über eine Kupplung KR mit dem Getriebegehäuse verbindbar ist. Anstelle dieses Planetengetriebes PR können verschiedene Rückfahreinrichtungen, wie z.B. in Fig. 15, 16, 17 oder auch 18 dargestellt, verwendet werden. Desweiteren wird bei den Getriebeausführungen Fig.38 und 39 die Antriebswelle Ic durch das Getriebe geführt, um am anderen Wellenende 114; 2e die Möglichkeit für einen Zapfwellenanschluß, z.B. bei einem Traktor oder PTO-Anschluß zu ermöglichen. Desweitern kann alternativ die Welle 114; 2e auch als Antriebswelle verwendet werden, wodurch entsprechend bestimmter Fahrzeugforderungen, z.B. bei Anwendung im PKW mit Frontantrieb, fahrzeuggünstig das Getriebeabtriebsrad 138 getriebeeingangsseitig angeordnet sein kann.The gearbox designs according to Fig.35, 38, 39, 40 each have two power-split forward driving ranges. As shown in Fig.38, these gearboxes are designed with a device for a reverse driving range. For this purpose, a planetary gear stage PR is provided, in which, for example, the ring gear of the planetary gear PR is connected to the first output shaft Al, the sun gear is connected to the output shaft 106 and the web can be connected to the gearbox housing via a coupling KR. Instead of this planetary gear PR, various reverse driving devices, such as those shown in Fig. 15, 16, 17 or 18, can be used. Furthermore, in the gearbox designs Fig.38 and 39, the drive shaft Ic is guided through the gearbox in order to be connected to the other shaft end 114; 2e to enable the possibility of a power take-off shaft connection, e.g. on a tractor or PTO connection. Furthermore, alternatively, the shaft 114; 2e can also be used as a drive shaft, whereby according to certain vehicle requirements, e.g. when used in a car with front-wheel drive, the transmission output gear 138 can be arranged on the transmission input side in a vehicle-friendly manner.
Das Summierungsplanetengetriebe 301 Fig.35 besitzt zwei Planetengetriebe stufen Pl und P2, wobei die Stegwelle 126 der ersten Planetengetriebestufe die erste Eingangswelle El bildet und mit der Primäreinheit 4dA des Wandlers 4d und der Antriebswelle Ic sowie dem Hohlrad 127 der zweiten Planetengetriebe stufe P2 in Triebverbindung steht. Das Hohlrad 125 der ersten Planetengetriebe stufe steht mit der zweiten Eingangswelle E2 und der Primäreinheit 4dB des stufenlosen Wandlers 4d in Triebverbindung. Die Sonnenräder 137 und 124 beider Planetengetriebestufen sind mit der zweiten Ausgangswelle A2 verbunden. Auf der Stegwelle 128 der zweiten Planetengetriebestufe P2 sind ineinandergreifende Planetenräder 122 und 123The summation planetary gear 301 Fig.35 has two planetary gear stages Pl and P2, whereby the carrier shaft 126 of the first planetary gear stage forms the first input shaft El and is in drive connection with the primary unit 4dA of the converter 4d and the drive shaft Ic as well as the ring gear 127 of the second planetary gear stage P2. The ring gear 125 of the first planetary gear stage is in drive connection with the second input shaft E2 and the primary unit 4dB of the continuously variable converter 4d. The sun gears 137 and 124 of both planetary gear stages are connected to the second output shaft A2. Intermeshing planet gears 122 and 123 are on the carrier shaft 128 of the second planetary gear stage P2.
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angeordnet, wobei eines 122 in das Hohlrad 127 und das andere 123 in das Sonnenrad 124 eingreift.arranged, one 122 engaging the ring gear 127 and the other 123 engaging the sun gear 124.
Die Stegwelle 128 der zweiten Planetengetriebestufe P2 bildet die erste Ausgangswelle Al, welche mit der Kupplung Kl verbindbar ist.The carrier shaft 128 of the second planetary gear stage P2 forms the first output shaft Al, which can be connected to the clutch Kl.
Das Summierungsplanetengetriebe 401 gem. Fig.39 besitzt einen Steg 133, welcher mit der ersten Eingangswelle El verbunden ist. Auf diesem Steg 133 sind ineinandergreifende erste Planetenräder 132, zweite Planetenräder 130 und dritte Planetenräder 131 angeordnet, wobei die dritten Planetenräder 131 mit einem mit der zweiten Eingangswelle E2 verbundenen Hohlrad 134 kämmen. Ein zweites mit der ersten Ausgangswelle Al verbundenes Hohlrad 135 greift in erste Planetenräder 132 und ein mit der zweiten Ausgangswelle A2 verbundenes Sonnenrad 136 greift ebenfalls in erste Planetenräder 132 ein.The summation planetary gear 401 according to Fig. 39 has a web 133 which is connected to the first input shaft E1. Intermeshing first planetary gears 132, second planetary gears 130 and third planetary gears 131 are arranged on this web 133, the third planetary gears 131 meshing with a ring gear 134 connected to the second input shaft E2. A second ring gear 135 connected to the first output shaft A1 meshes with first planetary gears 132 and a sun gear 136 connected to the second output shaft A2 also meshes with first planetary gears 132.
Das Summierungsplanetengetriebe 101 gem. Fig. 40 ist derart gestaltet, daß die zweite Eingangswelle E2 mit einem Steg 103 verbunden ist, auf dem ineinandergreifende erste Planetenräder 107 und zweite Planetenräder 108 angeordnet sind, wobei ein mit der ersten Eingangswelle El verbundenes Hohlrad 102 in erste Planetenräder 107 eingreift Ein mit der ersten Ausgangswelle Al verbundenes Hohlrad 104 kämmt mit zweiten Planetenrädern 108 und ein mit der zweiten Ausgangswelle A2 verbundenes Sonnenrad 105 ebenfalls mit zweiten Planetenrädern 108.The summation planetary gear 101 according to Fig. 40 is designed such that the second input shaft E2 is connected to a web 103 on which intermeshing first planetary gears 107 and second planetary gears 108 are arranged, with a ring gear 102 connected to the first input shaft E1 engaging with first planetary gears 107. A ring gear 104 connected to the first output shaft A1 meshes with second planetary gears 108 and a sun gear 105 connected to the second output shaft A2 also meshes with second planetary gears 108.
Eine weitere Ausführungsform des Summierungsplanetengetriebes 201 gem. Fig.42 sieht vor, daß die zweite Eingangswelle E2 den Planetenträger 144 bildet, auf dem ineinandergreifende erste Planetenräder 139 und zweite Planetenräder 140 angeordnet sind, wobei ein mit der ersten Eingangswelle El verbundenes Hohlrad 141 in erste Planetenräder 139, ein zweites mit der ersten Ausgangswelle Al verbundenes Hohlrad 142 in zweite Planetenräder 140 und ein mit der zweiten Ausgangswelle A2 verbundenes Sonnenrad 143 ebenfalls in zweite Planetenräder 140 eingreift. Bei dieser Summierungsplanetengetriebeausführung 201 ist die erste Eingangswelle El über der zweiten Eingangswelle E2 angeordnet, wobei die Triebverbindung zwischen Summierungsplanetengetriebe und Antriebswelle Ic über eine erste Stirnradstufe dA und eine zweite Stirnradstufe dAl erfolgt.A further embodiment of the summation planetary gear 201 according to Fig. 42 provides that the second input shaft E2 forms the planet carrier 144, on which intermeshing first planetary gears 139 and second planetary gears 140 are arranged, with a ring gear 141 connected to the first input shaft El engaging first planetary gears 139, a second ring gear 142 connected to the first output shaft Al engaging second planetary gears 140 and a sun gear 143 connected to the second output shaft A2 also engaging second planetary gears 140. In this summation planetary gear design 201, the first input shaft El is arranged above the second input shaft E2, with the drive connection between the summation planetary gear and the drive shaft Ic being made via a first spur gear stage dA and a second spur gear stage dAl.
Die Getriebeausführungen gem. Fig.41 bis 44 besitzen zur Schaffung von mehr als zwei Schaltbereichen jeweils ein Zusatzgetriebe 112; 112a; 113. Die Zusatzgetriebe 112 bzw. 112a sind als Vorgelege-Getriebe ausgebildet, wobei die Abtriebswelle 106 achsversetzt zur Antriebswelle Ic angeordnet ist. Über eine Anpassungsstufe 152 ist die Abtriebswelle 106a auch koaxial zur Antriebswelle Ic möglich. Bei den Getriebeausführungen gem.Fig.41, 42, 43 wird im ersten und zweiten Schaltbereich die Leistung über die Stirnradstufe 146 bei abwechselnd geschalteterThe gearbox designs according to Fig.41 to 44 each have an additional gearbox 112; 112a; 113 to create more than two switching ranges. The additional gearboxes 112 and 112a are designed as countershaft gearboxes, with the output shaft 106 being arranged offset from the drive shaft Ic. The output shaft 106a can also be arranged coaxially to the drive shaft Ic using an adaptation stage 152. In the gearbox designs according to Fig.41, 42, 43, the power is transmitted in the first and second switching ranges via the spur gear stage 146 with alternating
Kupplung Kl und K2 und im dritten Schaltbereich über eine weitere Stirnradstufe 145 auf die Abtriebswelle 106 übertragen. Für einen möglichen vierten Schaltbereich ist eine weitere Stirnradstufe 148, siehe Fig. 43, vorgesehen, wobei die Leistung über die zweite Ausgangswelle A2 und bei geschlossener Kupplung K2 auf die Abtriebswelle übertragen wird.Clutches K1 and K2 and in the third shift range via a further spur gear stage 145 to the output shaft 106. For a possible fourth shift range, a further spur gear stage 148 is provided, see Fig. 43, whereby the power is transmitted via the second output shaft A2 and to the output shaft when clutch K2 is closed.
Bei Getriebeausführung gem. Fig.44 ist erfindungsgemäß das zugeordnete Getriebe 113 in Planetengetriebe-Bauweise ausgeführt. Die im Summierungsplanetengetriebe aufsummierte Leistung wird bei dieser Getriebeausführung im ersten und im zweiten Schaltbereich bei wechselweise geschalteter Kupplung Kl und K2 über eine Planetenradstufe P4 bei geschlossener Kupplung/Bremse KV auf den Abtrieb übertragen. Im dritten Schaltbereich erfolgt die Leistungsübertragung direkt vom Variator 4d über die zweite Eingangswelle E2 auf die Abtriebswelle 106 durch Schließen der Kupplung K3. Im vierten Schaltbereich wird bei geschlossener Kupplung K2 die Leistung nach Schließen der Kupplung K4 ohne zwischengeschalteter Übersetzungsstufe auf die Abtriebswelle geleitet. Für den Rückwärtsbetrieb ist eine zusätzliche Planetenstufe P3 vorgesehen, welche bei geschalteter Kupplung bzw. Bremse KR über zwei Schaltstufen bei abwechselnd geschalteter Kupplung Kl und K2 die Leistung zum Abtrieb führt.In the case of the gearbox design according to Fig. 44, the associated gearbox 113 is designed in a planetary gear design according to the invention. In this gearbox design, the power summed up in the summation planetary gear is transferred to the output in the first and second shift ranges with the clutches Kl and K2 alternately engaged via a planetary gear stage P4 with the clutch/brake KV closed. In the third shift range, the power is transferred directly from the variator 4d via the second input shaft E2 to the output shaft 106 by closing the clutch K3. In the fourth shift range, with the clutch K2 closed, the power is directed to the output shaft after the clutch K4 is closed without an intermediate gear stage. For reverse operation, an additional planetary stage P3 is provided, which, with the clutch or brake KR engaged, directs the power to the output via two shift stages with the clutches Kl and K2 alternately engaged.
Das Zusatzgetriebe 113 besteht aus zwei Planetengetriebe stufen P3 und P4, wobei die
Sonnenräder 115 und 116 mit einer Zwischenwelle 109, welche die Leistung bei geschlossener
Kupplung Kl bzw. K2 übertragen, verbunden sind. Das Hohlrad 117 der Planetengetriebe stufe P4
wird über eine Kupplung bzw. Bremse KV im ersten und im zweiten Schaltbereich mit dem
Gehäuse verbunden. Das Hohlrad 118 der Planetengetriebestufe P3 steht mit der Abtriebswelle 106
sowie mit dem Steg 117a in fester Verbindung. Der Steg 118a der Planetengetriebe stufe P3 ist bei
Rückwärtsfahrt über eine Kupplung bzw. Bremse KR mit dem Gehäuse 1 verbindbar. Die
Zwischenwelle 109 dient zur Leistungsübertragung im ersten, zweiten und gegebenenfalls vierten
Schaltbereich.
FunktionsbeschreibungThe additional gear 113 consists of two planetary gear stages P3 and P4, whereby the sun gears 115 and 116 are connected to an intermediate shaft 109, which transmits the power when the clutch K1 or K2 is closed. The ring gear 117 of the planetary gear stage P4 is connected to the housing via a clutch or brake KV in the first and second shift ranges. The ring gear 118 of the planetary gear stage P3 is firmly connected to the output shaft 106 and to the web 117a. The web 118a of the planetary gear stage P3 can be connected to the housing 1 via a clutch or brake KR when reversing. The intermediate shaft 109 is used to transmit power in the first, second and, if necessary, fourth shift range.
Functional description
Der Funktionsablauf ist bei allen Getriebeausführungen Fig.35 bis 44 bezogen auf den jeweiligen Schaltbereich identisch. Im Anfahrzustand bei vorgewählter Fahrtrichtung „Vorwärts" hat die erste Ausgangswelle Al aufgrund entsprechend abgestimmter Übersetzung des Summierungsplanetengetriebes und Übersetzungseinstellung des Variators 4d die Drehzahl „Null". Die Sekundäreinheit 4dB des Vatiators 4d ist hierbei auf niedrige Drehzahl, bevorzugt auf seine maximale Eigenübersetzung, eingestellt. In diesem Zustand wird vorzugsweise automatisch nach vorgewählter Fahrtrichtung die Kupplung 1 geschaltet. Durch Übersetzungsrückstellung desThe functional sequence is identical for all transmission versions Fig.35 to 44 in relation to the respective switching range. In the starting state with the preselected direction of travel "forward", the first output shaft Al has the speed "zero" due to the correspondingly adjusted ratio of the summation planetary gear and the ratio setting of the variator 4d. The secondary unit 4dB of the variator 4d is set to a low speed, preferably to its maximum own ratio. In this state, clutch 1 is preferably switched automatically according to the preselected direction of travel. By resetting the ratio of the
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Variators beginnt die zweite Eingangswelle E2 die Drehzahl zu erhöhen, wodurch die erste Ausgangswelle Al und somit die Abtriebswelle 106; 109; 109a in entsprechende Drehung versetzt wird. Nach Erreichen der bevorzugt maximalen Verstellgröße des Variators hat die zweite Eingangswelle E2 und somit alle Glieder des Summierungsplanetengetriebes 301; 101; 201; 401 sowie die Glieder der Kupplung K2 Synchronlauf erreicht. Nun erfolgt die Schaltung in den zweiten Schaltbereich durch Schließen der Kupplung K2 und nachfolgendem Öffnen der Kupplung Kl. Der Variator 4d kann nun wieder zurückgeregelt bis zu seinem Übersetzungsmaximum was dem Endübersetzungspunkt bzw. dem Ende des zweiten Schaltbereiches entspricht. Die im Summierungsplanetengetriebe aufsummierte Leistung wird im zweiten Schaltbereich über die zweite Ausgangswelle A2 übertragen. Bei Ausführung mit mehreren Schaltbereichen gem. Fig.41 bis Fig.44 kann am Ende des zweiten Schaltbereiches ein dritter Schaltbereich angeschlossen werden, derart daß eine direkte Triebverbindung mit der Sekundäreinheit 4dB des Variators mit der Abtriebswelle hergestellt wird, z.B. durch Schließen einer Kupplung K3 (siehe dazu Fig.44; 41; 42). Im ersten und zweiten Schaltbereich wird bei diesen Getriebeausführungen die Leistung über eine zusätzliche Übersetzungsstufe, z.B. bei Ausführung Fig.44 über die Planetengetriebestufe P4 bei geschlossener Kupplung KV übertragen. Nach geschaltetem dritten Schaltbereich über die Kupplung K3 wird die Kupplung KV geöffnet und der Variator 4d wieder in die Gegenrichtung verstellt bis am Ende des dritten Schaltbereiches Gleichlauf der Kupplungsglieder K4 entsprechend der Drehzahl der zweiten Ausgangswelle A2 und der mit ihr über die Kupplung K2 noch verbundenen Zwischenwelle 109 erreicht ist. Nun erfolgt die Schaltung in den vierten Schaltbereich durch Schließen dieser Kupplung K4 und nachfolgendem Öffnen der Kupplung K3. Jetzt erfolgt wiederum leistungsverzweigt die Leistungsübertragung durch wiederholte Rückregelung des Variators bis zum anderen Verstellende bis der Endübersetzungspunkt des Getriebes erreicht ist. Für die Rückwärtsfahrt wird nach vorgewählter Fahrtrichtung R die Kupplung bzw. Bremse KR geschlossen, wodurch eine Drehzahlumkehrung über die Planetengetriebe stufe P3 erfolgt. Der Funktionsablauf für Rückwärtsfahrt erfolgt über zwei Rückwärtsbereiche bei geschlossener Kupplung Kl bzw. K2 bei gleichem Funktionsablauf wie bei Vorwärtsfahrt. Bei den Getriebeauführungen mit Vorgelegegetriebe 112, 112a ist der gleiche Funktionsablauf gegeben wie bei Ausf. gem. Fig.44 mit Planetengetriebe-Bauweise 113; das heißt daß im dritten Schaltbereich über eine Stirnradstufe 145 bei geschlossener Kupplung K3 und gegebenenfalls bei dem vierten Schaltbereich über die Stirnradstufe 148 bei geschlossener Kupplung K2 und K4 die Leistungsübertragung erfolgt. Für den Rückwärtsbetrieb kann gleichermaßen bei geschlossener Kupplung Kl bzw. K2 innerhalb von zwei Schaltbereichen dieVariator, the second input shaft E2 begins to increase the speed, whereby the first output shaft Al and thus the output shaft 106; 109; 109a are set in rotation accordingly. After reaching the preferred maximum adjustment value of the variator, the second input shaft E2 and thus all elements of the summation planetary gear 301; 101; 201; 401 as well as the elements of the clutch K2 have reached synchronous operation. The shift into the second shift range now takes place by closing the clutch K2 and subsequently opening the clutch Kl. The variator 4d can now be regulated back down to its maximum gear ratio, which corresponds to the final gear ratio point or the end of the second shift range. The power summed up in the summation planetary gear is transmitted in the second shift range via the second output shaft A2. In the case of a design with several shift ranges as shown in Fig.41 to Fig.44, a third shift range can be connected at the end of the second shift range, so that a direct drive connection is established between the secondary unit 4dB of the variator and the output shaft, e.g. by closing a clutch K3 (see Fig.44; 41; 42). In the first and second shift ranges, the power in these transmission designs is transmitted via an additional gear ratio, e.g. in the design shown in Fig.44 via the planetary gear stage P4 with the clutch KV closed. After the third shift range has been engaged via the clutch K3, the clutch KV is opened and the variator 4d is adjusted in the opposite direction again until, at the end of the third shift range, synchronization of the clutch elements K4 is achieved in accordance with the speed of the second output shaft A2 and the intermediate shaft 109 still connected to it via the clutch K2. Now the shift into the fourth gear range takes place by closing this clutch K4 and then opening the clutch K3. Now the power transmission is again split by repeatedly adjusting the variator back to the other end of the adjustment until the final gear ratio point of the gearbox is reached. For reversing, the clutch or brake KR is closed after the preselected direction of travel R, which results in a speed reversal via the planetary gear stage P3. The functional sequence for reversing takes place over two reverse ranges with the clutch Kl or K2 closed with the same functional sequence as for forward driving. For the gearbox versions with countershaft gear 112, 112a, the same functional sequence applies as for the version according to Fig. 44 with planetary gear design 113; this means that in the third shift range, the power is transmitted via a spur gear stage 145 with the clutch K3 closed and, if necessary, in the fourth shift range, via the spur gear stage 148 with the clutch K2 and K4 closed. For reverse operation, the same can be done with the clutch K1 or K2 closed within two shift ranges.
Leistung über eine mit einem Zwischenrad 147a versehene Stirnradstufe 147 zum Abtrieb übertragen werden.Power is transmitted to the output via a spur gear stage 147 provided with an intermediate gear 147a.
Der mechanische Wandler bzw. Variator 4d kann je nach den gegebenen räumlichen Verhältnissen verschiedenartig angeordnet werden. Zum Beispiel ist vorgesehen, die beiden Einheiten 4dA und 4dB auf einer Achslinie mit der Antriebswelle Ic, wie in Fig.37 oder wie in Fig.36 dargestellt, neben oder über der Antriebswelle Ic anzuordnen, wodurch jeweils eine sehr kompakte Bauweise möglich ist.The mechanical converter or variator 4d can be arranged in different ways depending on the given spatial conditions. For example, it is intended to arrange the two units 4dA and 4dB on an axis line with the drive shaft Ic, as shown in Fig. 37 or as shown in Fig. 36, next to or above the drive shaft Ic, which in each case enables a very compact design.
Das Getriebe gem. Fig.l; 2; 4 besitzt zwei Vorwärts- und einen Rückwärtsbereich. Das Summierungsplanetengetriebe PSl; PSl' ist vierwellig und besitzt zwei Eingangs- und zwei Ausgangswellen. Auf einem Planetenträger Al' sind ineinandergreifende Planetenräder Pll' und P12' angeordnet, wobei in erste Planetenräder Pll' ein mit der zweiten Hydrostateinheit B in Triebverbindung stehendes Hohlrad HE2 und in zweite Planetenräder P12' das mit der Antriebswelle Ic; Ic' in Triebverbindung stehende Hohlrad HEl eingreift und wobei die Stegwelle &Agr;&Ggr; als erste Ausgangswelle Al' mit einer ersten Kupplung Kl und die zweite Ausgangswelle A2' ein Sonnenrad SA bildet, welches in erste Planetenräder Pll' eingreift und mit einer zweiten Kupplung K2 verbindbar ist. Die beiden Ausgangswellen, Steg Al und Sonnenrad SA, sind über die beiden Kupplungen Kl und K2 mit der Abtriebswelle 2c verbindbar. Eine zweite, bevorzugt dreiwellig ausgebildete Planetengetriebe-Einheit PRl' dient für den Rückwärtsbereich, wobei dessen Hohlrad H3' mit dem Steg Al', dessen Sonnenrad SR' mit der Abtriebswelle 2c und dessen Stegwelle PT2' über eine Kupplung oder Bremse KR mit dem Gehäuse des Getriebes verbindbar ist. Diese Getriebe-Ausführung besitzt zwei hydrostatisch-mechanische Vorwärts- und einen hydrostatisch-mechanischen Rückwärtsbereich. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform ist die erste Ausgangswelle - Steg Al' - mit dem Sonnenrad SR' und das Sonnenrad SA mit dem Hohlrad H3' verbunden. Diese Ausführung ist vorteilhaft für Fahrzeuge niedrigerer Rückfahrgeschwindigkeit. Die Rückwärts-Fahreinrichtung kann verschiedenartig gestaltet werden, wie in den Fig. 15 bis 18 dargestellt.The transmission according to Fig.l; 2; 4 has two forward and one reverse range. The summation planetary transmission PSl; PSl' has four shafts and has two input and two output shafts. Intermeshing planetary gears Pll' and P12' are arranged on a planet carrier Al', with a ring gear HE2 in drive connection with the second hydrostatic unit B engaging in first planetary gears Pll' and the ring gear HEl in drive connection with the drive shaft Ic; Ic' engaging in second planetary gears P12', and with the carrier shaft αΓ as the first output shaft Al' with a first clutch K1 and the second output shaft A2' forming a sun gear SA, which engages in first planetary gears Pll' and can be connected to a second clutch K2. The two output shafts, web Al and sun gear SA, can be connected to the output shaft 2c via the two clutches Kl and K2. A second, preferably three-shaft planetary gear unit PRl' is used for the reverse range, whereby its ring gear H3' can be connected to the web Al', its sun gear SR' to the output shaft 2c and its web shaft PT2' can be connected to the gearbox housing via a clutch or brake KR. This gearbox design has two hydrostatic-mechanical forward ranges and one hydrostatic-mechanical reverse range. In another, not shown, embodiment, the first output shaft - web Al' - is connected to the sun gear SR' and the sun gear SA to the ring gear H3'. This design is advantageous for vehicles with lower reversing speeds. The reversing device can be designed in different ways, as shown in Figs. 15 to 18.
Bei Getriebe-Ausführungen gem. Fig.l; 2; 7 bis 21 ist gemäß der Erfindung das Hydrostatgetriebe 4c' mit den Einheiten A und B koaxial zum Summierungsplanetengetriebe PSl'.In transmission designs according to Fig. 1; 2; 7 to 21, according to the invention, the hydrostatic transmission 4c' with the units A and B is coaxial with the summation planetary transmission PSl'.
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den Kupplungen Kl und K2 und dem Planetengetriebe SR' angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß die das Hydro statgetriebe verbindenden Stirnradstufen entfallen können.the clutches Kl and K2 and the planetary gear SR'. This has the advantage that the spur gear stages connecting the hydrostatic transmission can be omitted.
Bei Getriebe-Ausführungen gem. Fig.2; 7; 9 u.a. wird die Antriebswelle Ic" durch das Getriebe geführt, welche auf der Ausgangsseite des Getriebes als PTO-Anschluß oder als Zapfwellen-Antrieb oder auch als Antriebswelle dienen kann, genutzt werden kann. Der Getriebe-Abtrieb erfolgt bei dieser Ausführungsform über eine abtriebsseitige Stirnradstufe 2d, welche die Triebverbindung zwischen einem Achsdifferential DIF und der Ausgangswelle 2c' herstellt. Das Achsdifferential DIF ist hierbei koaxial versetzt zur Antriebswelle Ic" angeordnet. Dieses Getriebe eignet sich besonders für Arbeitsmaschinen, wie z.B. Traktoren. Je nach Fahrzeugforderung kann die Stirnradstufe 2d eingespart werden, wie in Fig. 3 dargestellt, wobei die Abtriebswelle 2c' die Kegelritzeslwelle für den Kegeltrieb des Differentialgetriebes DIF darstellt. Der Kegelradantrieb KE ist hierbei z.B. als Hyboidtrieb mit einem Achsversatz AX ausgebildet, so daß die abtreibende PTO-Welle oder Zapfwelle an einer der beiden Triebwellen TW mit ausreichendem Abstand angeordnet werden kann.In gearbox designs according to Fig. 2; 7; 9 and others, the drive shaft Ic" is guided through the gearbox, which can be used on the output side of the gearbox as a PTO connection or as a power take-off drive or also as a drive shaft. In this design, the gearbox output takes place via an output-side spur gear stage 2d, which creates the drive connection between an axle differential DIF and the output shaft 2c'. The axle differential DIF is arranged coaxially offset to the drive shaft Ic". This gearbox is particularly suitable for work machines, such as tractors. Depending on the vehicle requirements, the spur gear stage 2d can be omitted, as shown in Fig. 3, with the output shaft 2c' representing the bevel pinion shaft for the bevel drive of the differential gear DIF. The bevel gear drive KE is designed as a hybrid drive with an axle offset AX, so that the output PTO shaft or power take-off shaft can be arranged on one of the two drive shafts TW with sufficient distance.
Die Summierungsplanetengetriebe PSl und PSl' gem. Fig.l und 2 sind funktionsgleich und unterscheiden sich lediglich darin, daß in Abhängigkeit zur Anordnung des Hydrostatgetriebes 4c und 4c' die Lage der beiden Hohlräder HEl und HE2 in axialer Richtung vertauscht sind.The summation planetary gears PSl and PSl' according to Fig.l and 2 are functionally identical and only differ in that, depending on the arrangement of the hydrostatic transmission 4c and 4c', the position of the two ring gears HEl and HE2 in the axial direction is swapped.
Bei Getriebe-Ausführung gem. Fig.4 ist das Hydrostat-Getriebe 4c parallel versetzt zur Antriebswelle Ic" angeordnet, wobei der Antrieb der ersten Hydrostat-Einheit A koaxial am Getriebeausgang über eine Stirnradstufe 10b" erfolgt und die Triebverbindung der zweiten Hydro stat-Einheit B über eine eingangsseitig angeordnete Stirnradstufe 228' erfolgt. Die Schaltwalze 5c, welche das Summierungsplanetengetriebe und die Schaltkupplung enthält, ist hier ebenfalls auf der Antriebswelle Ic" angeordnet, wobei in Verlängerung dieser Welle 2e der Anschluß für die Zapfwelle bzw. PTO sehr vorteilhaft für einen Traktor realisierbar ist.In the gearbox design according to Fig.4, the hydrostatic gearbox 4c is arranged offset parallel to the drive shaft Ic", whereby the drive of the first hydrostatic unit A is coaxial at the gearbox output via a spur gear stage 10b" and the drive connection of the second hydrostatic unit B is via a spur gear stage 228' arranged on the input side. The shift drum 5c, which contains the summation planetary gear and the shift clutch, is also arranged here on the drive shaft Ic", whereby the connection for the power take-off shaft or PTO can be implemented very advantageously for a tractor in the extension of this shaft 2e.
Die Getriebeausführung gem. Fig.6 ist ähnlich der Ausführung gem. Fig.4 und weist den Unterschied auf, daß das parallel versetzt zur Antriebswelle angeordnete Hydrostat-Getriebe 4c' so ausgebildet ist, daß die zweite Hydro stat-Einheit B auf der Antriebswelle 6c' angeordnet ist, so daß beide Hydrostat-Einheiten A und B antriebsseitig angetrieben werden können, wobei über eineThe transmission design according to Fig.6 is similar to the design according to Fig.4 and has the difference that the hydrostatic transmission 4c', which is arranged parallel to the drive shaft, is designed in such a way that the second hydrostatic unit B is arranged on the drive shaft 6c', so that both hydrostatic units A and B can be driven on the drive side, with a
erste Stirnradstufe 10b' die erste Hydrostat-Einheit A und über eine danebenliegende zweite Stirnradstufe 228' die Triebverbindung zwischen der zweiten Hydrostat-Einheit B und der auf der Antriebswelle Ic angeordneten Schaltwalze 5c hergestellt werden kann.first spur gear stage 10b' the first hydrostatic unit A and via an adjacent second spur gear stage 228' the drive connection between the second hydrostatic unit B and the shift drum 5c arranged on the drive shaft Ic can be established.
Anstelle des Summierungsplanetengetriebes PSl' ist ein weiteres funktionsgleiches Summierungsplanetengetriebe PSl" gem. Fig.5 erfindungsgemäß anwendbar, welches aus zwei Planetenradsätzen besteht, wobei der erste Planetenradsatz über eine Stegwelle StI" mit der ersten Eingangswelle El' verbunden ist. Die zweite Eingangswelle E2' ist mit dem Hohlrad H2" der zweiten Planetengetriebe stufe verbunden. Die erste Ausgangswelle Al' steht in fester Verbindung mit dem Hohlrad Hl" der ersten Planetenradstufe und der Stegwelle St2" der zweiten Planetengetriebestufe und die zweite Ausgangswelle A2' ist mit dem Sonnenrad Sl' der ersten und mit dem Sonnenrad S2' der zweiten Planetenradstufe verbunden.Instead of the summation planetary gear PSl', another functionally identical summation planetary gear PSl" according to Fig. 5 can be used according to the invention, which consists of two planetary gear sets, the first planetary gear set being connected to the first input shaft El' via a carrier shaft StI". The second input shaft E2' is connected to the ring gear H2" of the second planetary gear stage. The first output shaft Al' is firmly connected to the ring gear Hl" of the first planetary gear stage and the carrier shaft St2" of the second planetary gear stage and the second output shaft A2' is connected to the sun gear Sl' of the first and to the sun gear S2' of the second planetary gear stage.
Die Getriebe-Ausführung gem. Fig.6 besitzt ein parallel zur Antriebswelle versetzt angeordnetes Hydrostat-Getriebe 4c', welches so ausgebildet ist, daß getriebeeingangsseitig die Triebverbindungen zur ersten Hydrostat-Einheit A und der zweiten Hydrostat-Einheit B möglich ist. Über eine erste Stirnradstufe 10b' ist die Antriebswelle Ic mit der ersten Hydrostat-Einheit A verbunden. Eine danebenliegende Stirnradstufe 228' verbindet die zweite Hydrostat-Einheit B mit dem in der Schaltwalze 5c angeordneten Summierungsplanetengetriebe. Die Schaltwalze 5c mit dem Summierungsplanetengetriebe und den Schaltkupplungen ist hier ebenfalls auf der Antriebswelle Ic angeordnet und kann in Verlängerung (Welle 2e) die Verbindung zur Zapfwelle bei einem Traktor bzw. eine PTO in achsgleicher Lage zur Antriebswelle Ic herstellen. Der Abtrieb zum Differential DIF erfolgt über eine Stirnradstufe 2d. Das Achsdifferential DIF und die zweite Abtriebswelle 2c" kann achsversetzt zur Antriebswelle, wie in Fig.6 dargestellt oder auch in achsgleicher Ausführung, wie in Fig.3 dargestellt, ausgeführt werden.The transmission design according to Fig.6 has a hydrostatic transmission 4c' arranged parallel to the drive shaft, which is designed in such a way that the drive connections to the first hydrostatic unit A and the second hydrostatic unit B are possible on the transmission input side. The drive shaft Ic is connected to the first hydrostatic unit A via a first spur gear stage 10b'. An adjacent spur gear stage 228' connects the second hydrostatic unit B to the summation planetary gear arranged in the shift drum 5c. The shift drum 5c with the summation planetary gear and the shift clutches is also arranged on the drive shaft Ic and can establish the connection to the power take-off shaft on a tractor or a PTO in an axial position to the drive shaft Ic in an extension (shaft 2e). The output to the differential DIF takes place via a spur gear stage 2d. The axle differential DIF and the second output shaft 2c" can be designed offset from the drive shaft, as shown in Fig.6, or in an axially identical design, as shown in Fig.3.
Die Getriebe-Ausführung gem. Fig.7 ist ähnlich der Getriebe-Ausführung nach Fig.2, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des Summierungsplanetengetriebes PSl' das funktionsgleiche Summierungsplanetengetriebe PSl", wie in Fig.5 dargestellt, verwendet wird. Desweiteren ist der Vorderradantrieb mit der Abtriebswelle 2VA und der entsprechenden Kupplung KVA, z.B. für die Anwendung in einem Traktor, dargestellt.The gear design according to Fig.7 is similar to the gear design according to Fig.2, but with the difference that instead of the summation planetary gear PSl', the functionally equivalent summation planetary gear PSl", as shown in Fig.5, is used. Furthermore, the front wheel drive with the output shaft 2VA and the corresponding clutch KVA, e.g. for use in a tractor, is shown.
Mit der Getriebe-Ausführung gem. Fig.9 wird der Einbau des Getriebes nach Art der Modulbauweise, z.B. für die Anwendung in einem Traktor, aufgezeigt. Das hier dargestellte Getriebe entspricht der Getriebe-Ausführung nach Fig. 7. Die beiden Baueinheiten - Hydrostat-Getriebe 4c und die Schaltwalze bzw. Getriebewalze 5c' mit Summierungsplanetengetriebe und den Kupplungen und ggf. der Rückfahr-Planetenstufe PRl' u. einer Bremse bzw. Kupplung KR -The gearbox design according to Fig.9 shows the installation of the gearbox in a modular design, e.g. for use in a tractor. The gearbox shown here corresponds to the gearbox design according to Fig. 7. The two components - hydrostatic gearbox 4c and the shift drum or gearbox drum 5c' with summation planetary gear and the clutches and if necessary the reversing planetary stage PRl' and a brake or clutch KR -
sind koaxial zueinander angeordnet und werden bei dieser Bauart bevorzugt als eine komplette Baueinheit von außen in das Hauptgehäuse 1 eingesetzt, wobei die Eingangswelle lca über ein Verbindungselement Fl mit der Antriebswelle Ic und die Abtriebswelle A' über eine weitere Verbindung F2 sowie einer mit der Antriebswelle gekoppelten, durch das Getriebe führende Zwischenwelle 2e mit einem Verbindungselement F3 mit einer PTO- oder Zapfwelle verbunden ist. Die Verbindungen Fl , F2 und F3 sind bevorzugt mechanische Verbindungen, die als Schraub-Flanschverbindung oder/und Mitnahmeverbindung mit Zahnprofil, z.B. als Muffenverbindung, u.a. bekannter Art ausführbar sind. Für das Hydrostat-Getriebe 4c ist zweckmäßigerweise zur Abstützung des Reaktionsmomentes eine elastische Drehmomentstütze 4e vorgesehen, wie sie z.B. vorteilhaft in der noch nicht veröffentlichten DE 197 27 360.2 in Fig.lba, lbb und lbc dargestellt und beschrieben ist. Die elastische Abstützung wird z.B. in diesem Fall vorteilhaft durch in Ausnehmungen oder Mitnahmeöffnungen des Gehäuses und des Hydrostatgetriebes eingelegte Gummi-Elemente 4f bzw. 4g , die eine Kugel- bzw. Kegelform aufweisen, realisiert. Die genannten Mitnahmeöffnungen 4h' können direkt wie dargestellt eingearbeitet oder in ein separates, nicht dargestelltes, drehfest verbundenes Element, z.B. einem Blechkörper, untergebracht sein wie in vorgenannter DE in Fig. lba Teil 9e gezeigt.are arranged coaxially to one another and in this design are preferably inserted as a complete unit from the outside into the main housing 1, with the input shaft lca being connected to the drive shaft Ic via a connecting element Fl and the output shaft A' being connected to a PTO or power take-off shaft via a further connection F2 and an intermediate shaft 2e coupled to the drive shaft and leading through the transmission with a connecting element F3. The connections Fl, F2 and F3 are preferably mechanical connections which can be designed as a screw flange connection and/or a drive connection with a tooth profile, e.g. as a sleeve connection, among other things of a known type. For the hydrostatic transmission 4c, an elastic torque support 4e is expediently provided to support the reaction torque, as is advantageously shown and described in the as yet unpublished DE 197 27 360.2 in Fig.lba, lbb and lbc. In this case, for example, the elastic support is advantageously implemented by rubber elements 4f and 4g, which have a spherical or conical shape, inserted into recesses or drive openings in the housing and the hydrostatic transmission. The drive openings 4h' mentioned can be incorporated directly as shown or housed in a separate, non-illustrated, rotationally fixed element, e.g. a sheet metal body, as shown in the aforementioned DE in Fig. lba part 9e.
Diese Getriebe-Ausführung gem. Fig.8 ist sehr kostengünstig, da das Hydrostat-Getriebe 4c auf der Antriebswelle Ic und dazu auch die Schaltwalze oder Getriebewalze 5c' mit dem Summierungsplanetengetriebe und den Schaltkupplungen koaxial zueinander angeordnet sind. Auf diese Art entfallen die sonst sehr kostenintensiven Triebverbindungen durch Stirnräder, die z.B. bei achsversetzter Anordnung des Hydrostat-Getriebes erforderlich sind. Bei Anwendung in einem Traktor ist ausreichend Baulänge vorhanden, so daß diese Bauweise problemlos anwendbar ist. Außer der Triebverbindung zum Achsdifferential DIF über eine Stirnradstufe 2d sind keine Stirnradstufen bzw. Zahnräder bis zum Antrieb der Hinterachse erforderlich. Die Ölleitungen für die Steueröl-Versorgung für die Kupplungen Kl und K2 und gegebenenfalls auch für KR sowie die Schmierölversorgung u.a. können auf sehr kostengünstige und einfache Weise durch ein Trägerelement Ib (siehe auch Fig. 11), welches auch mit dem Gehäuse 1 koppelbar ist, geführt und auf die entsprechenden Bauelemente übertragen werden. Steckverbindungen, z.B. mit Steck-Anschluß 3a Fig. 11 (nicht näher dargestellt) nach bekannte Art zwischen einem Steuergerät le; Ie' und dem Trägerelement Ib des Getriebemoduls HVG stellen die notwendige Ölverbindung her. Die genannten Steckverbindungen sind Rohrverbindungen mit elastischen Dichtungselementen, z.B. O-Ringen an den jeweiligen Anschlußstellen sorgen außerdem für eine Geräuschisolierung und lassen außerdem Ausgleichsbewegungen zu, die z.B. zwischen dem Hydrostat-Getriebe 4c undThis gearbox design according to Fig.8 is very cost-effective, since the hydrostatic gearbox 4c on the drive shaft Ic and also the shift drum or transmission drum 5c' with the summation planetary gear and the shift clutches are arranged coaxially to each other. In this way, the otherwise very costly drive connections through spur gears, which are required, for example, when the hydrostatic gearbox is arranged offset on the axle, are eliminated. When used in a tractor, there is sufficient length so that this design can be used without any problems. Apart from the drive connection to the axle differential DIF via a spur gear stage 2d, no spur gear stages or gears are required up to the drive of the rear axle. The oil lines for the control oil supply for the clutches Kl and K2 and possibly also for KR as well as the lubricating oil supply, etc. can be routed in a very cost-effective and simple manner through a carrier element Ib (see also Fig. 11), which can also be coupled to the housing 1, and transferred to the corresponding components. Plug connections, e.g. with plug connection 3a Fig. 11 (not shown in detail) of a known type between a control unit le; Ie' and the carrier element Ib of the transmission module HVG establish the necessary oil connection. The plug connections mentioned are pipe connections with elastic sealing elements, e.g. O-rings at the respective connection points, also ensure noise insulation and also allow compensating movements, e.g. between the hydrostatic transmission 4c and
dem Gehäuse aufgrund der elastischen Drehmoment-Ablagerung 4e auftreten können. Das Getriebe HVG ist verschiedenartig ausführbar und kann als Ein- oder Zweibereichsgetriebe, wie in Fig.l, 2, 7, 8 bis 14 und 26 ausgeführt, oder als Drei- , Vier- und Mehrbereichsgetriebe, wobei z.B. der innere Getriebeaufbau bzw. das Getriebekonzept wie in Fig.21 dargestellt, Anwendung finden.the housing due to the elastic torque deposit 4e. The HVG gearbox can be designed in various ways and can be a single or two-range gearbox, as shown in Fig. 1, 2, 7, 8 to 14 and 26, or a three-, four- and multi-range gearbox, whereby, for example, the internal gearbox structure or the gearbox concept as shown in Fig. 21 can be used.
Die Getriebe Ausführung gem. Fig.7, 9 bis 14 und 1 bis 3 ist bevorzugt für Traktoren der niedrigeren Leistungsklasse anwendbar, wobei der erste Schaltbereich bevorzugt zwischen 0 und 16 und der zweite Schaltbereich zwischen 16 und 50 km/h liegen kann. Bei dieser Bereichsaufteilung liegt der Best-Wirkungsgrad, bei dem die hydrostatische Leistung Null ist, im Hauptgeschwindigkeitspunkt von 8 km/h.The gearbox design according to Fig. 7, 9 to 14 and 1 to 3 is preferably used for tractors of the lower power class, whereby the first switching range can preferably be between 0 and 16 and the second switching range between 16 and 50 km/h. With this range division, the best efficiency, at which the hydrostatic power is zero, is at the main speed point of 8 km/h.
Die Funktion dieser Getriebe-Ausführung sowie aller Getriebe-Ausführungen Fig. 1 bis 8 ist in Bezug auf die jeweiligen Schaltbereiche identisch mit der in der EP 0 831 252 A2 bzw. DE 197 41 510Al beschriebenen Getriebe-Ausführung gem. Fig. 3, wobei zu berücksichtigen ist, daß bei den Getriebe-Ausführungen mit zwei Vorwärts- und nur einem Rückwärtsbereich der jeweilige Rückwärtsbereich funktionsgleich wie der erste Vorwärtsfahrbereich ist, wobei die Drehrichtungsumkehr jeweils durch einen zusätzlichen Planetentrieb realisiert wird.The function of this gear design and all gear designs Fig. 1 to 8 is identical in terms of the respective shift ranges to the gear design described in EP 0 831 252 A2 or DE 197 41 510Al according to Fig. 3, whereby it must be taken into account that in the gear designs with two forward and only one reverse range, the respective reverse range is functionally the same as the first forward range, whereby the reversal of the direction of rotation is implemented in each case by an additional planetary drive.
Funktion der Getriebe Fig. 1 bis 20Function of the gears Fig. 1 to 20
Bei gestartetem Motor und vorgewählter Fahrtrichtung „Vorwärts" ist die zweite Hydrostat-Einheit B auf negative Verstellgröße, bevorzugt maximale negative Stellgröße, eingestellt. Das Summierungsplanetengetriebe ist hierbei so ausgelegt, daß die erste Ausgangswelle Al die Drehzahn „Null" aufweist, so daß die erste Bereichskupplung Kl mit der stehenden Abtriebswelle A gekoppelt werden kann. Der erste Fahrbereich wird nun durch Hydrostat-Verstellung, bevorzugt bis zu seinem Endstellpunkt, in positive Drehrichtung durchfahren bis Synchronlauf der zweiten Ausgangswelle A2 mit der Kupplung K2 erreicht wird. Nach Schließen der Kupplung K2 und Öffnen der Kupplung Kl wird nun der zweite Schaltbereich durch Hydrostat-Rückregelung in die andere Verstellrichtung bis zu seinem Verstellende durchfahren. Für den Rückwärtsbetrieb dient eine Rückwärtsfahreinrichtung, bevorzugt über ein Planetengetriebe, in verschiedenen Ausführungen wie in Fig. 15 bis 17 dargestellt und an anderer Stelle bereits beschrieben. Im Rückwärtsbereich wird die erste Ausgangswelle Al durch Schließen einer Kupplung bzw. Bremse KR mit der Abtriebswelle 2c; 2c' in Triebverbindung gesetzt, wobei die Drehzahlumkehrung durch Verbinden einer Stegwelle Pt2 mit dem Gehäuse erfolgt.When the engine is started and the direction of travel "forward" is preselected, the second hydrostatic unit B is set to a negative adjustment value, preferably the maximum negative adjustment value. The summation planetary gear is designed so that the first output shaft Al has the "zero" rotational tooth, so that the first range clutch Kl can be coupled to the stationary output shaft A. The first range is now driven through by hydrostatic adjustment, preferably up to its end setting point, in the positive direction of rotation until synchronous operation of the second output shaft A2 with the clutch K2 is achieved. After the clutch K2 is closed and the clutch Kl is opened, the second switching range is now driven through by hydrostatic re-regulation in the other adjustment direction up to the end of its adjustment. A reversing device, preferably via a planetary gear, is used for reverse operation, in various designs as shown in Fig. 15 to 17 and already described elsewhere. In the reverse range, the first output shaft Al is put into drive connection with the output shaft 2c; 2c' by closing a clutch or brake KR, whereby the speed reversal takes place by connecting a web shaft Pt2 to the housing.
Bei den Getriebe-Ausführungen gem. Fig.21, 22 und 23 handelt es sich um Getriebe-Ausführungen mit mehr als zwei Schaltbereichen. Diese Getriebe-Ausführungen besitzen ein Summierungsplanetengetriebe P2 mit zwei Eingangswellen El und E2 und drei Ausgangswellen Al, A2 und A3. Diese Getriebe-Ausführungen sind in den bekannten Druckschriften DE39 29 209 bzw. EP 0 386 214 oder DE 40 27 724 näher beschrieben. Wie bei oben genannten Getriebe-Ausführungen ab Fig.l ist für den ersten und zweiten Schaltbereich gleicher Funktionsablauf gegeben, wobei jedoch im ersten und zweiten Schaltbereich ein Untersetzungsgetriebe P3 zwischengeschaltet ist, welches bei Schließen bei entsprechender Kupplung bzw. Bremse KV und einer weiteren Kupplung K5 zur Leistungsübertragung dient. Im dritten Schaltbereich wird bei dieser Getriebe-Ausführung die dritte Ausgangswelle A3 des Summierungsplanetengetriebes mit dem Abtrieb durch Schließen einer Kupplung K3 verbunden. Am Ende des zweiten Schaltbereiches haben die dritte Ausgangswelle A3 sowie alle Glieder der Kupplung K3 Gleichlauf erreicht, so daß diese Kupplung K3 geschlossen und die Kupplung KV geöffnet werden kann. Die Kupplung K2 bleibt hierbei geschlossen. Durch entsprechende Rückregelung des Hydrostaten in die andere Verstellendgröße ist nun der dritte Schaltbereich durchfahrbar, wobei am Ende dieses Bereiches alle Glieder der Kupplung K4 Synchronlauf erreicht haben, um diese schließen und danach die Kupplung K3 öffnen zu können. Durch wiederholte Rückregelung des Hydrostaten bis zum anderen Endpunkt der Verstellung ist nun der vierte Fahrbereich zu durchfahren.The gearbox designs according to Fig. 21, 22 and 23 are gearbox designs with more than two shift ranges. These gearbox designs have a summation planetary gearbox P2 with two input shafts El and E2 and three output shafts Al, A2 and A3. These gearbox designs are described in more detail in the known publications DE39 29 209 or EP 0 386 214 or DE 40 27 724. As with the gearbox designs mentioned above from Fig. 1, the same functional sequence applies for the first and second shift ranges, although a reduction gear P3 is interposed in the first and second shift ranges, which serves to transmit power when engaged with the corresponding clutch or brake KV and another clutch K5. In the third shift range, in this gearbox design, the third output shaft A3 of the summation planetary gearbox is connected to the output by engaging a clutch K3. At the end of the second shift range, the third output shaft A3 and all elements of the clutch K3 have reached synchronism, so that this clutch K3 can be closed and the clutch KV can be opened. The clutch K2 remains closed. By adjusting the hydrostatic drive back to the other adjustment limit, the third shift range can now be passed through, whereby at the end of this range all elements of the clutch K4 have reached synchronism, so that they can be closed and then the clutch K3 can be opened. By repeatedly adjusting the hydrostatic drive back to the other adjustment limit, the fourth driving range can now be passed through.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal zeichnet sich besonders dadurch aus, daß das stufenlose Getriebe HVG; MVG, das bevorzugt eine gemeinsame Baueinheit bildet, in das Getriebe-Gehäuse auf einer Seite, durch eine Gehäuseöffnung la' rechts, links, oben oder unten, eingeführt werden kann und durch eine Befestigungseinrichtung F5 und F6, wie in Fig.8 und Fig.9 dargestellt, am Getriebegehäuse 1 befestigt wird, wobei die Befestigungseinrichtung F5 und F6 so ausgebildet ist, daß Verwindungen des Gehäuses 1, wie es z.B. bei Traktoren mit selbsttragendem Gehäuse, insbesondere bei einseitigen Stoßbelastungen oder durch Unebenheiten der Fahrbahn auftreten können, keine schädigende Deformationswirkung oder/und Schwingungen auf das Getriebe HVG; MVG wirksam werden kann. Zu diesem Zweck wird das stufenlose Getriebe auf einer Stelle, z.B. an der Eingangs- oder Ausgangsseite, über zwei oder mehrere Befestigungen F5 Punkt II, F5 Punkt III und auf der anderen Seite nur an einem Befestigungspunkt F6 Punkt I befestigt. Die erstgenannte Befestigungsstelle F5 besitzt wenigstens zwei Befestigungspunkte F5II, F5III, an der das Reaktionsmoment des Getriebes aufgenommen wird; auf der gegenüberliegenden Befestigungsstelle F6 ist kein Drehmoment bzw. Reaktionsmoment des Getriebes zu übertragen, da diese Befestigungsstelle F6 vorwiegend zur Lagefixierung des Getriebes HVG; MVG dient. AufA further feature of the invention is particularly characterized by the fact that the continuously variable transmission HVG; MVG, which preferably forms a common structural unit, can be introduced into the transmission housing on one side, through a housing opening la' on the right, left, top or bottom, and is fastened to the transmission housing 1 by a fastening device F5 and F6, as shown in Fig.8 and Fig.9, the fastening device F5 and F6 being designed in such a way that distortions of the housing 1, as can occur, for example, in tractors with a self-supporting housing, in particular in the case of one-sided impact loads or due to uneven road surfaces, cannot have a damaging deformation effect and/or vibrations on the transmission HVG; MVG. For this purpose, the continuously variable transmission is fastened at one point, e.g. on the input or output side, via two or more fastenings F5 point II, F5 point III and on the other side only at one fastening point F6 point I. The first-mentioned fastening point F5 has at least two fastening points F5II, F5III, at which the reaction torque of the gearbox is absorbed; no torque or reaction torque of the gearbox is to be transmitted to the opposite fastening point F6, since this fastening point F6 is primarily used to fix the position of the gearbox HVG; MVG.
diese Weise wird erzielt, daß oben genannte lastabhängige bzw. stoßabhängige Gehäuseverformungen des Hauptgehäuses 1 von Bauelementen des stufenlosen Getriebes HVG; MVG ferngehalten werden und auch das Geräusch- und Schwingungsverhalten nach außen abgebaut wird. Die Befestigungsart entspricht einer Dreipunktlagerung bezogen auf die jeweiligen Eckpunkte der Befestigung F6 Punkt I und F5 Punkt II und Punkt III (siehe Fig. 9, sie stellt die Draufsicht auf die Flanschfläche von Fig.8 dar). Um eine sichere Abstützung des Reaktionsmomentes zu gewährleisten, können auf der drehmomentaufnehmenden Seite F5 beliebig viele Befestitungspunkte, z.B. inform einer mit mehreren Schrauben ausgeführten Schraubverbindung, verwendet werden. Die Befestigungsseite F5 kann, wie erwähnt, an der Getriebeeingangs- oder -ausgangsseite oder auch dazwischen liegen, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß ausreichend großer Abstand zwischen den Befestigungspunkten F6 und F5 gegeben ist. Bevorzugt sollte dafür die mit höherem Drehmoment belastete Ausgangsseite F5 verwendet werden. Zur genauen Lagefixierung können Zentrierstifte dienen. Die Getriebebefestigung F5, F6 kann vorzugsweise am Getriebegehäuse 1, wie erwähnt, oder auch am Getriebedeckel la vorgesehen sein. Zu bevorzugen ist jedoch die Befestigung des Gesamtgetriebes am Getriebegehäuse. Dies hat den Vorteil, daß der Befestigungsrahmen des Getriebes HVG; MVG mit Öffnungen zur Montage der Wellenverbindungen Fl und F2 der Eingangs- und Ausgangswelle des Getriebes versehen werden kann. Ein weiterer Vorteil hinsichtlich des Geräuschverhaltens ist bei dieser Lösung dadurch gegeben, daß Körperschallschwingungen des Getriebes vom Gehäusedeckel ferngehalten werden können. Um Fertigungsungenauigkeiten ausgleichen zu können bzw. mit dem Ziel höhere Fertigungsungenauigkeiten zulassen zu können, ist es zweckmäßig, die Wellenverbindungen Fl und F2 am Getriebeein- und -ausgang mit entsprechend großem Spiel zu versehen oder kardanische Verbindungen in bekannter Art, z.B. in Zahnmuffenart, vorzusehen. Die beschriebene Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß ein sehr schneller Austausch des Getriebes HVG; MVG möglich ist und damit Werkstattkosten und der Werkstattaufenthalt auf ein Mindestmaß gesenkt werden kann und darüber hinaus das Getriebe HVG; MVG separat komplett herstell- und prüfbar ist und als Austauschgetriebe dienen kann.In this way, the above-mentioned load-dependent or impact-dependent housing deformations of the main housing 1 are kept away from components of the continuously variable transmission HVG; MVG and the noise and vibration behavior is also reduced to the outside. The fastening type corresponds to a three-point bearing based on the respective corner points of the fastening F6 point I and F5 point II and point III (see Fig. 9, it shows the top view of the flange surface of Fig. 8). In order to ensure secure support of the reaction torque, any number of fastening points can be used on the torque-absorbing side F5, e.g. in the form of a screw connection made up of several screws. The fastening side F5 can, as mentioned, be on the gearbox input or output side or in between, but care must be taken to ensure that there is a sufficiently large distance between the fastening points F6 and F5. The output side F5, which is subject to a higher torque, should preferably be used for this purpose. Centering pins can be used to fix the position precisely. The gearbox attachment F5, F6 can preferably be provided on the gearbox housing 1, as mentioned, or also on the gearbox cover la. However, it is preferable to attach the entire gearbox to the gearbox housing. This has the advantage that the mounting frame of the gearbox HVG; MVG can be provided with openings for mounting the shaft connections Fl and F2 of the input and output shafts of the gearbox. A further advantage with regard to noise behavior is provided by this solution in that structure-borne vibrations of the gearbox can be kept away from the housing cover. In order to be able to compensate for manufacturing inaccuracies or with the aim of being able to allow greater manufacturing inaccuracies, it is expedient to provide the shaft connections Fl and F2 at the gearbox input and output with a correspondingly large amount of play or to provide cardan connections in a known manner, e.g. in the form of toothed sleeves. The invention described has the further advantage that the gearbox HVG; MVG is possible and thus workshop costs and the time spent in the workshop can be reduced to a minimum and, in addition, the HVG; MVG gearbox can be completely manufactured and tested separately and can be used as a replacement gearbox.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, wie in Fig. 12 dargestellt, daß das stufenlose Getriebe bzw. stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe HVG; MVG als Kompaktgetriebe in kompletter oder teilkompletter Ausführung eingangs- und ausgangsseitig über jeweils eine Zentrierlagerung F7 und F8 gelagert ist, wobei über eine oder mehrere, vorzugsweise geräuschmindernde elastische Drehmomentstützen 4e' das Reaktionsmoment des Getriebes HVG; MVG am Getriebegehäuse 1 oder an einem der feststehenden Gehäuse-Elemente, z.B. demA further embodiment of the invention provides, as shown in Fig. 12, that the continuously variable transmission or continuously variable power split transmission HVG; MVG as a compact transmission in complete or partially complete design is mounted on the input and output side via a centering bearing F7 and F8, whereby the reaction torque of the transmission HVG; MVG on the transmission housing 1 or on one of the fixed housing elements, e.g. the
Getriebedeckel la abgestützt wird. Die zentrale Getriebelagerung F7 bzw. F8 kann zusätzlich mit zwischengelagerten geräusch- und schwingungsmindernden Lagerelementen F9' zur Optimierung des Geräuschverhaltens ausgeführt werden. Die Drehmomentstütze kann verschiedenartig ausgebildet sein, z.B. ähnlich wie in Fig. 11 dargestellt, bei der die zwischengelagerten elastischen Elemente 4f oder 4g zwischen einem mit dem Gehäuse verbundenen Trägerelement F7' bzw. F8' und dem Gehäuse-Element G des stufenlosen Getriebes zur Aufnahme des Reaktionsmomentes zwischengelagert sind, wobei eine beliebige Anzahl der elastischen Elemente 4f bzw. 4g, z.B. in Kugel- 4f oder Kegelform 4g, vorgesehen werden können. Die Drehmomentstütze kann zusätzlich auch für die Axialfixierung des Getriebes ausgelegt werden. Im Hinblick auf Montagefreundlichkeit ist eingangs- und ausgangsseitig jeweils ein Trägerelement F7' bzw. F8', vorzugsweise in Flanschform mit Zentrierung, vorgesehen, welches z.B. über eine Schraubverbindung F4' die Verbindung des Getriebes MVG; HVG mit dem Hauptgehäuse 1 auf einfache und montagefreundliche Weise ermöglicht. Die vorbeschriebene Getriebeausführung ist für Inline-Bauweise, wie z.B. in den Fig.7 bis 14 und 19 dargestellt, als auch für Bauformen mit achsversetztem Hydrostatgetriebe, wie in den Fig.4; 6; 23 aufgezeigt, anwendbar, wobei jedoch die beiden Getriebelagerstellen F7 und F8 koaxial zur Eingangswelle Ic liegen müssen (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Hydrostat-Getriebe mit Summierungs- und Schaltgetriebe 5c bilden bei letztgenannter Ausführung ebenfalls eine komplette Baueinheit. Bei dieser Ausführungsform gem. Fig. 12 ist das stufenlose Getriebe MVG; HVG wie in den bereits beschriebenen Ausführungsformen seitlich durch eine Gehäuseöffnung la' einführ- und einmontierbar, um die Vorteile der Montage- und Servicefreundlichkeit, wie bereits beschrieben, zu nutzen. Es ist aber auch nach überlicher Art in ein Getriebegehäuse, z.B. ohne seitlichem Gehäusedeckel, einbaubar.Gearbox cover la is supported. The central gearbox bearing F7 or F8 can also be designed with intermediately mounted noise and vibration reducing bearing elements F9' to optimize the noise behavior. The torque support can be designed in different ways, e.g. similar to that shown in Fig. 11, in which the intermediately mounted elastic elements 4f or 4g are intermediately mounted between a support element F7' or F8' connected to the housing and the housing element G of the continuously variable transmission to absorb the reaction torque, whereby any number of elastic elements 4f or 4g, e.g. in spherical 4f or conical shape 4g, can be provided. The torque support can also be designed for the axial fixation of the gearbox. With regard to ease of assembly, a support element F7' or F8' is provided on the input and output sides, preferably in flange form with centering, which enables the MVG; HVG gearbox to be connected to the main housing 1 in a simple and easy-to-assemble manner, for example via a screw connection F4'. The gearbox design described above can be used for inline construction, as shown in Figs. 7 to 14 and 19, as well as for designs with an axially offset hydrostatic gearbox, as shown in Figs. 4; 6; 23, although the two gearbox bearing points F7 and F8 must be coaxial with the input shaft Ic (not shown in the drawings). Hydrostatic gearboxes with summation and shift gearbox 5c also form a complete structural unit in the latter design. In this embodiment, as shown in Fig. 12, the continuously variable gearbox MVG; HVG can be inserted and installed laterally through a housing opening la' as in the previously described embodiments in order to take advantage of the advantages of ease of installation and service, as already described. However, it can also be installed in a gearbox housing in the usual way, e.g. without a side housing cover.
Die Erfindung zeichnet sich desweiteren dadurch aus, daß wie in den Figuren 10; 11; 13; 14 und 26 dargestellt und an obiger Stelle teilweise erläutert, das komplette oder nahezu komplette stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe (hydrostatisches Verzweigungsgetriebe HVG) eine Getriebe-Einheit bildet, die verschiedenartig, das heißt in verschiedenen Ausführungsformen der Leistungsverzweigung, insbesondere, wie bereits erwähnt, mit unterschiedlicher Anzahl an Schaltbereichen, z.B. als Einbereichsgetriebe (nicht dargestellt) oder als 2-Bereichsgetriebe Fig.7 oder 4-Bereichsgetriebe, z.B. Fig.21; 26, ausgeführt sein kann und an verschiedene Fahrzeugforderungen anpaßbar ist. Das Leistungsverzweigungsgetriebe HVG ist hierbei als Kompakt-Getriebe mit oder ohne Steuergerät Ie ausgebildet, das auf sehr einfache Art und Weise in die Gehäuseöffnung la' eines Hauptgehäuses 1 , z.B. bei einem Traktor, eingeführt werden kann und nur auf einer Seite, insbesondere der Abtriebsseite über eine Verbindungseinrichtung,The invention is further characterized in that, as shown in Figures 10; 11; 13; 14 and 26 and partially explained above, the complete or almost complete continuously variable power split transmission (hydrostatic split transmission HVG) forms a transmission unit which can be designed in different ways, i.e. in different embodiments of the power split, in particular, as already mentioned, with a different number of shift ranges, e.g. as a single-range transmission (not shown) or as a 2-range transmission Fig.7 or 4-range transmission, e.g. Fig.21; 26, and can be adapted to different vehicle requirements. The power split transmission HVG is designed as a compact transmission with or without a control unit Ie, which can be very easily introduced into the housing opening la' of a main housing 1, e.g. in a tractor, and only on one side, in particular the output side, via a connecting device.
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insbesondere einer Schraubverbindung F4 , mit dem Hauptgehäuse 1 verbindbar ist. Die Gehäuse-Öffnung la' kann hierbei relativ klein sein, da durch die spezielle Getriebeform des HVG, insbesondere durch die Inline-Bauweise, die in der aufgezeigten Ausführung annähernd in einer zylindrischen Form ausführbar ist und wie in der Fig. 11 dargestellt, geringen Einbau- bzw. Montageraum la" beansprucht. Das Steuergerät Ie bzw. Ie' ist hierbei zweckmäßigerweise am Getriebe-Gehäuse 1 , z.B. mit Steckverbindungen, wie bereits beschrieben, für die Steuerdruck-, Schmierölverbindung u.a. oder , wie in Fig.26 dargestellt, am Gesamtgetriebe HVG angebracht.in particular a screw connection F4, can be connected to the main housing 1. The housing opening la' can be relatively small here, since the special gear shape of the HVG, in particular the inline design, which in the embodiment shown can be implemented in an almost cylindrical shape and as shown in Fig. 11, requires little installation or assembly space la". The control unit Ie or Ie' is expediently attached to the gear housing 1, e.g. with plug connections, as already described, for the control pressure, lubricating oil connection, etc. or, as shown in Fig. 26, to the entire HVG gear.
Die antriebsseitige Verbindung mit dem Fahrzeugmotor kann auf übliche bekannte Art erfolgen, z.B. durch eine Muffen- oder Flanschverbindung (nicht dargestellt) oder auch einer direkten Verbindung mit dem Schwungrad des Antriebsmotors mittels eines zwischengeschalteten Schwingungsdämpfers wie ansich bekannt.The drive-side connection to the vehicle engine can be made in the usual known manner, e.g. by means of a sleeve or flange connection (not shown) or also a direct connection to the flywheel of the drive engine by means of an intermediate vibration damper, as is known per se.
Durch den Wegfall von Stirnradstufen, die z.B. bei parallel versetzt angeordnetem Hydrostat-Getriebe als Triebverbindung erforderlich sind, ergeben sich besondere Vorteile hinsichtlich Bauraum, Kosten, Wirkungsgrad, Montage- und Servicefreundlichkeit und auch Geräuschverhalten. Desweiteren besteht der Vorteil, daß ein sehr rascher Getriebe-Austausch (Austausch-Getriebe) möglich ist und Werkstattkosten und Werkstattzeit auf ein Mindestmaß gesenkt werden können. Damit werden wesentliche Aufgaben dieser Erfindung erfüllt.By eliminating spur gear stages, which are required as a drive connection for example in the case of a parallel offset hydrostatic transmission, there are particular advantages in terms of installation space, costs, efficiency, ease of assembly and service and also noise behavior. Another advantage is that a very quick transmission exchange (replacement transmission) is possible and workshop costs and workshop time can be reduced to a minimum. This fulfills the essential tasks of this invention.
Bei Getriebe, wie in den Figuren 7 bis 11 dargestellt, ist der Antriebsmotor bevorzugt achsgleich zur Antriebswelle Ic des Getriebes angeordnet, wobei das Achsdifferential DIF achsversetzt zur Antriebswelle liegt. Dies hat den Vorteil, daß ein einfacher Zapfwellenanschluß ohne zwischengeschaltete Stirnradstufen möglich ist, indem die Antriebswelle Ic zentral durch das Getriebe gefürt wird und der Zapfwellenanschluß über eine Wellenverbindung F3 , z.B. inform einer Steckverbindung mit Mitnahmeprofil realisierbar ist. Bei Ausführung gem. Fig. 13. 14 und 26 erfolgt der Getriebe-Abtrieb auf gleicher Höhe wie das Achsdifferential DIF . Bei dieser Ausführung ist es nicht erforderlich, die Antriebswelle Ic durch das Getriebe bis zum Abtrieb zu führen. Je nach Fahrzeugforderungen kann hier eine entsprechende Auswahl aus den verschiedenen Ausführungsformen der Getriebe getroffen werden. Bei Getriebe-Ausführung gem. Fig. 14 ist die Antriebswelle Ic' achsversetzt zur Antriebswelle des Getriebes HVG dargestellt, wobei über eine Stirnradstufe 26c' die Triebverbindung zur Antriebswelle Ic und dem Getriebe HVG hergestellt wird. Der Zapfwellenanschluß erfolgt bei dieser Getriebe-Ausführung durch eine über oder neben dem Getriebe HVG parallel versetzt angeordneten Welle 2e. Bei dieser Ausführungsform gem. Fig. 14 ist es zweckmäßig, die Gehäuse-Öffnung auf einer der Getriebe-Seiten anzubringn (nicht dargestellt).In the case of gearboxes as shown in Figures 7 to 11, the drive motor is preferably arranged on the same axis as the gearbox drive shaft Ic, with the axle differential DIF being offset from the drive shaft. This has the advantage that a simple power take-off connection is possible without intermediate spur gear stages, as the drive shaft Ic is guided centrally through the gearbox and the power take-off connection can be implemented via a shaft connection F3, e.g. in the form of a plug connection with a drive profile. In the design according to Figures 13, 14 and 26, the gearbox output is at the same height as the axle differential DIF. In this design, it is not necessary to guide the drive shaft Ic through the gearbox to the output. Depending on the vehicle requirements, a corresponding selection can be made from the various gearbox designs. In the gearbox design according to Fig. 14, the drive shaft Ic' is shown offset to the drive shaft of the gearbox HVG, whereby the drive connection to the drive shaft Ic and the gearbox HVG is established via a spur gear stage 26c'. In this gearbox design, the power take-off shaft connection is made by a shaft 2e arranged offset parallel above or next to the gearbox HVG. In this embodiment according to Fig. 14, it is expedient to place the housing opening on one of the gearbox sides (not shown).
Das Getriebe HVG kann auch als separates stufenloses Getriebe mit komplett abgeschlossenem Gehäuse ausgeführt werden wie in Fig.26 dargestellt, welches z.B. an eine Fahrzeugachse über eine entsprechende Verbindung (Schraubverbindung F4) anbaubar ist. Wie in Fig. 11 dargestellt, ist gem. der Erfindung das Hydrostat-Getriebe 4c als eine eigene oder als extra abgekapselte Baueinheit mit den Hydrostat-Einheiten A und B ausgebildet, auch das Summierungsplanetengetriebe in verschiedensten Ausführungsformen, wie bereits oder nachfolgend beschrieben, und die Kupplungen bzw. Bereichskupplungen oder/und Bremsen zum Schalten der entsprechenden Schaltbereiche sind erfindungsgemäß vorteilhafter Weise zu einer Baueinheit inform einer Getriebewalze 5c zusammengefast. Hydrostat-Getriebe 4c und die Getriebewalze 5c werden über ein Gehäuse bzw. Trägerelement G miteinander verbunden. Das Hydrostat-Getriebe 4c ist, wie in ähnlicher Form bereits beschrieben, gemäß der Erfindung gegenüber dem Gehäuse und Trägerelement G geräusch- und schwingungsmindernd gelagert durch eine entsprechende, bevorzugt elastische Dämpfungseinrichtung 4e, 4h. Auf sehr kostengünstige Weise werden gem. der Erfindung elastische, insbesondere aus Gummi bestehende Elemente 4f bzw. 4g in entsprechende Ausnehmungen 4e' , die in das Hydrostat-Gehäuse 4c und das Trägerelement G eingearbeitet sind, eingelagert. Die elastischen Dämmelemente können in Kugelform 4f oder Kegelform 4g oder in weiteren, nicht dargestellten Formen ausgebildet sein. Die entsprechenden Ausnehmungen 4e' am Hydrostat-Getriebe 4c und dem Trägerelement G stellen hierbei vorzugsweise Kegelbohrungen dar, so daß bei Auftreten eines Reaktionsmomentes am Hydrostat-Getriebe neben der Drehmoment-Abstützung eine dem Drehmoment entsprechende Axialkraft erzeugt wird, die an einem entsprechenden Dämmelement 4h , der bevorzugt als Reibring ausgebildet ist, abgestützt wird. Dies hat den Vorteil einer sehr wirkungsvollen Reibdämpfung. Die vorgenannten Kegelbohrungen 4e' sind sehr kostengünstig, jeweils in einem einzigen Arbeitsgang herstellbar. Die Öl- und Steuerdruckverbindungen vom Steuergerät Ii zum hydrostatischen Verzweigungsgetriebe HVG erfolgt zweckmäßigerweise über Steckverbindungen, die über bekannte Anschlüsse 3a mit O-Ring-Abdichtung ebenfalls kostengünstig realisierbar ist.The HVG transmission can also be designed as a separate continuously variable transmission with a completely enclosed housing, as shown in Fig. 26, which can be attached to a vehicle axle via a corresponding connection (screw connection F4), for example. As shown in Fig. 11, according to the invention, the hydrostatic transmission 4c is designed as a separate or separately encapsulated unit with the hydrostatic units A and B, as is the summation planetary transmission in various embodiments, as already or subsequently described, and the clutches or range clutches and/or brakes for switching the corresponding switching ranges are advantageously combined according to the invention to form a unit in the form of a transmission roller 5c. The hydrostatic transmission 4c and the transmission roller 5c are connected to one another via a housing or carrier element G. According to the invention, the hydrostatic transmission 4c is, as already described in a similar form, mounted relative to the housing and support element G in a way that reduces noise and vibrations by means of a corresponding, preferably elastic damping device 4e, 4h. According to the invention, elastic elements 4f and 4g, in particular made of rubber, are mounted in a very cost-effective manner in corresponding recesses 4e' that are incorporated into the hydrostatic housing 4c and the support element G. The elastic damping elements can be designed in a spherical shape 4f or a conical shape 4g or in other shapes not shown. The corresponding recesses 4e' on the hydrostatic transmission 4c and the carrier element G are preferably tapered bores, so that when a reaction torque occurs on the hydrostatic transmission, in addition to the torque support, an axial force corresponding to the torque is generated, which is supported on a corresponding damping element 4h, which is preferably designed as a friction ring. This has the advantage of very effective friction damping. The aforementioned tapered bores 4e' are very cost-effective, and can each be produced in a single operation. The oil and control pressure connections from the control unit Ii to the hydrostatic branching transmission HVG are expediently made via plug connections, which can also be implemented cost-effectively using known connections 3a with O-ring seals.
Die erfindungsgemäße Getriebe-Ausführung hat den weiteren Vorteil, daß der Achsabstand a' sehr klein und somit den unterschiedlichsten Fahrzeugforderungen angepaßt werden kann.The transmission design according to the invention has the further advantage that the axle distance a' is very small and can therefore be adapted to the most diverse vehicle requirements.
Wie bereits erwähnt, sind verschiedene Ausführungen des Leistungsverzweigungsgetriebes möglich. In Fig. 19 ist ein Leistungsverzweigungsgetriebe dargestellt, bei dem zwischen dem Hydrostat-Getriebe 4c und dem Summierungsplanetengetriebe PS3 die Schaltkupplungen Kl, K2 angeordnet sind. Das Summierungsplanetengetriebe PS3 , gem. Fig. 19, ist vierwellig ausgebildet und besitzt drei Eingangs- und eine Ausgangswelle. Die erste Eingangswelle El istAs already mentioned, various designs of the power split transmission are possible. Fig. 19 shows a power split transmission in which the clutches Kl, K2 are arranged between the hydrostatic transmission 4c and the summation planetary transmission PS3. The summation planetary transmission PS3, as shown in Fig. 19, has four shafts and has three input shafts and one output shaft. The first input shaft El is
mit der ersten Hydro stat-Einheit A und der ersten Welle a2' deswith the first hydrostatic unit A and the first shaft a2' of the
Summierungsplanetengetriebes ständig verbunden. Die zweite Eingangswelle El' sowie die zweite Eingangswelle E2' des Summierungsplanetengetriebes ist wechselweise über Kupplung Kl bzw. K2 mit der zweiten Hydro stat-Einheit B verbindbar. Die Ausgangswelle Al' des Summierungsplanetengetriebes ist mit der Abtriebswelle A' des Getriebes ständig verbunden oder, wie dargestellt, über eine Kupplung KV verbindbar. Das Summierungsplanetengetriebe PS3 besitzt eine mit der Ausgangswelle Al' verbundene Stegwelle , auf der ineinandergreifende Planetenräder Pl angeordnet sind. In erste Planetenräder greift ein mit der ersten Bereichskupplung Kl verbindbares Hohlrad Hl' sowie ein mit der zweiten Kupplung K2 verbindbares Sonnenrad Sl' ein. Zweite Planetenräder kämmen mit einem mit der Antriebswelle El verbundenem Hohlrad H2' . Das Summmierungsplanetengetriebe PS3 ist verschiedenartig ausführbar, z.B. auch mit zwei Planetensätzen wie in der EP 0 242 372 Fig. 1 dargestellt. Die Getriebe-Ausführung gem. Fig. 19 besitzt zwei Vorwärts- und zwei Rückwärtsbereiche, wobei für den Rückwärtsbetrieb vorzugsweise ein Planetengetriebe PR4 vorgesehen ist, welches bei geschalteter Kupplung bzw. Bremse KR eine Fahrtrichtungs- bzw. Drehrichtungsumkehr bewirkt. Die Ausgangswelle Al' kann hierbei mit einem Sonnenrad und die Abtriebswelle A' mit einem Hohlrad ausgestattet sein, wobei der Steg der Planetenräder über eine Kupplung bzw. Bremse KR mit dem Getriebegehäuse für Rückwärtsfahrt verbindbar ist. Für die Vorwärtsfahrt wird die Ausgangswelle Al' über eine Kupplung KV mit der Getriebeausgangswelle A' , wie bereits erläutert, verbunden. Je nach Fahrzeugforderungen kann die maximale Rückfahrgeschwindigkeit beliebig angepaßt werden durch entsprechende Auswahl des Planetengetriebes aus der Planetengetriebereihe PR4, PR5, PR6 und andere, wie z.B. in den Zeichnungen gem. Fig. 15, 16 und 17 dargestellt und an früherer Stelle beschrieben.Summation planetary gear is permanently connected. The second input shaft El' and the second input shaft E2' of the summation planetary gear can be alternately connected to the second hydrostatic unit B via clutch Kl or K2. The output shaft Al' of the summation planetary gear is permanently connected to the output shaft A' of the gearbox or, as shown, can be connected via a clutch KV. The summation planetary gear PS3 has a carrier shaft connected to the output shaft Al', on which intermeshing planetary gears Pl are arranged. A ring gear Hl', which can be connected to the first range clutch Kl, and a sun gear Sl', which can be connected to the second clutch K2, engage with first planetary gears. Second planetary gears mesh with a ring gear H2' connected to the drive shaft El. The summation planetary gear PS3 can be designed in different ways, e.g. with two planetary sets as shown in EP 0 242 372 Fig. 1. The gear design according to Fig. 19 has two forward and two reverse ranges, whereby a planetary gear PR4 is preferably provided for reverse operation, which causes a reversal of the direction of travel or rotation when the clutch or brake KR is engaged. The output shaft Al' can be equipped with a sun gear and the output shaft A' with a ring gear, whereby the web of the planetary gears can be connected to the gear housing via a clutch or brake KR for reverse travel. For forward travel, the output shaft Al' is connected to the gear output shaft A' via a clutch KV, as already explained. Depending on the vehicle requirements, the maximum reversing speed can be adjusted as required by selecting the planetary gear from the planetary gear series PR4, PR5, PR6 and others, as shown in the drawings in Fig. 15, 16 and 17 and described earlier.
Eine weitere Getriebe-Ausführung gem.Fig.20 ist funktionsgleich mit der Ausführung gem. Fig. 19. Der Unterschied liegt lediglich in einem anderen Aufbau des Summierungsplanetengetriebes 187. Das Summierungsplanetengetriebe 187 besteht aus zwei Planetenradstufen Pl und P2, wobei die Eingangswelle E2' mit dem Hohlrad 182 der ersten Planetengetriebe stufe und beide Sonnenräder 185 und 186 der ersten und zweiten Planetengetriebe stufen mit der Eingangswelle E2' verbunden sind. Der Steg 188 der zweiten Planetengetriebe stufe P2 ist mit der ersten Eingangswelle El und die Stegwelle 183 der ersten Planetengetriebe stufe Pl sowie das Hohlrad 184 sind mit der Ausgangswelle Al' gekoppelt.Another gear design according to Fig. 20 is functionally identical to the design according to Fig. 19. The only difference is a different structure of the summation planetary gear 187. The summation planetary gear 187 consists of two planetary gear stages Pl and P2, whereby the input shaft E2' is connected to the ring gear 182 of the first planetary gear stage and both sun gears 185 and 186 of the first and second planetary gear stages are connected to the input shaft E2'. The web 188 of the second planetary gear stage P2 is coupled to the first input shaft El and the web shaft 183 of the first planetary gear stage Pl and the ring gear 184 are coupled to the output shaft Al'.
Mit dem Ziel, die maximale Rückfahrgeschwindigkeit oder Anfahrzugkräfte unterschiedlichen Fahrzeugforderungen anpassen zu können, sieht die Erfindung verschiedeneWith the aim of being able to adapt the maximum reversing speed or starting traction to different vehicle requirements, the invention provides for various
Ausführungsformen der Rückfahreinrichtung vor wie in den Fig. 15, 16, 17, 18 dargestellt. Vorgenannte Rückfahreinrichtungen sind bevorzugt für die Getriebe-Ausführungen nach Fig.7 bis 14 anwendbar, wobei der wesentliche Unterschied darin liegt, daß ein Abtriebsglied des Getriebes mit verschiedenen Planetengetriebe-Ausführungen - PR4, PR5, PR6 - verbindbar ist, wobei bei PR4 das genannte Getriebe-Abtriebsglied mit einem Sonnenrad S4 und die Getriebe-Ausgangswelle A'; A" mit einem Hohlrad H4 verbunden ist und die Stegwelle St4 mit dem Gehäuse über eine Kupplung oder Bremse KR verbindbar ist. Bei Ausführung gem. Fig. 16 besitzt die Rückfahr einrichtung ein Planetengetriebe PR5, wobei auf einer Stegwelle ineinandergreifende Planetenräder Pll und P12 angeordnet sind, wobei in erste Planetenräder Pll ein mit einem Getriebe-Abtriebsglied verbundenes Hohlrad H3' eingreift und die Getriebeausgangswelle A'; A" mit einem weiteren Hohlrad H3" , das in zweite Planetenräder P12 eingreift, verbunden ist. Die Rückfahreinrichtung gem. Fig. 17 besitzt ein Planetengetriebe PR6 mit ineinandergreifende Planetenräder Pll und P12 , die auf einer Stegwelle St6 gelagert sind. Ein Abtriebsglied des Getriebes greift hierbei in ein Sonnenrad S6 ein, das mit ersten Planetenrädern Pll kämmt. Die Abtriebswelle A'; A" ist mit einem mit zweiten Planetenrädern P12 eingreifendes Sonnenrad S6' verbunden. Die Stegwellen St4; St5; St6 sind für den Rückfahrbereich jeweils über eine Bremse bzw. Kupplung KR mit dem Gehäuse verbindbar. Für niedrigere Rückfahrgeschwindigkeiten eignet sich die Ausführung gem. Fig. 15 und für hohe Rückfahrgeschwindigkeit die Ausführung wie bereits in den Komplett-Getrieben Fig. 10 bis 14 gezeigt. Bei Forderung nach annähernd gleichen Anfahrzugkräften wie bei Vorwärtsfahrt und gleichen Geschwindigkeitsverhältnissen eignen sich die Rückfahreinrichtungen mit den Planetengetrieben PR5 oder PR6 wie in den Fig. 16 bzw. 17 dargestellt.Embodiments of the reversing device as shown in Fig. 15, 16, 17, 18. The aforementioned reversing devices are preferably applicable to the transmission designs according to Fig. 7 to 14, the essential difference being that an output member of the transmission can be connected to various planetary gear designs - PR4, PR5, PR6 -, whereby in PR4 the aforementioned transmission output member is connected to a sun gear S4 and the transmission output shaft A'; A" is connected to a ring gear H4 and the carrier shaft St4 can be connected to the housing via a clutch or brake KR. In the design according to Fig. 16, the reversing device has a planetary gear PR5, with intermeshing planetary gears Pll and P12 being arranged on a carrier shaft, with a ring gear H3' connected to a gear output member engaging first planetary gears Pll and the gear output shaft A'; A" being connected to a further ring gear H3" which engages second planetary gears P12. The reversing device according to Fig. 17 has a planetary gear PR6 with intermeshing planetary gears Pll and P12 which are mounted on a carrier shaft St6. An output member of the gear engages a sun gear S6 which meshes with first planetary gears Pll. The output shaft A'; A" is connected to a ring gear H3' which meshes with second planetary gears P12 meshing sun gear S6'. The carrier shafts St4; St5; St6 can be connected to the housing via a brake or clutch KR for the reversing range. For lower reversing speeds, the design as shown in Fig. 15 is suitable, and for high reversing speeds, the design as already shown in the complete gearboxes Fig. 10 to 14. If approximately the same starting tractive forces as when driving forward and the same speed ratios are required, the reversing devices with the planetary gearboxes PR5 or PR6 as shown in Fig. 16 or 17 are suitable.
Für die Forderung nach annähernd gleichen Vorwärts-ZRückwärtsfahrgeschwindigkeiten oder gleicher Anzahl an Rückfahrbereichen ist vorgesehen, ein komplettes Wendegetriebe gem. Fig. 18 mit der Antriebswelle A'; A" zu verbinden. Wie in Fig. 17 gezeigt, wird ein Planetengetriebe PR6 mit einer am Gehäuse 1; G koppelbaren Stegwelle verwendet, auf der ineinandergreifende Planetenräder Pll und P12 angeordnet sind, wobei in erste Planetenräder Pll ein an der Ausgangswelle A' befestigtes Sonnenrad S6 und in zweite Planetenräder P12 ein mit der Abtriebswelle a2 verbundenes Sonnenrad S6' eingreift. Alle Ausführungsformen, wie in Fig. 15 bis 17 dargestellt, sind dafür verwendbar unter der Voraussetzung, daß das entsprechende erste Planetenglied S4; H3'; S6 an der Ausgangswelle A'; A" angeschlossen wird.For the requirement for approximately equal forward-reverse speeds or the same number of reversing ranges, a complete reversing gear according to Fig. 18 is connected to the drive shaft A'; A". As shown in Fig. 17, a planetary gear PR6 is used with a carrier shaft that can be coupled to the housing 1; G, on which intermeshing planet gears Pll and P12 are arranged, with a sun gear S6 attached to the output shaft A' engaging in the first planet gears Pll and a sun gear S6' connected to the output shaft a2 engaging in the second planet gears P12. All embodiments, as shown in Fig. 15 to 17, can be used for this, provided that the corresponding first planetary member S4; H3'; S6 is connected to the output shaft A'; A".
Die Funktion des Getriebes nach Fig. 19 entspricht in der Schaltweise bzw. im Schaltablauf und dem hydrostatischen Drehzahlverhalten der Getriebe-Ausführung nach Fig.7, wobei imThe function of the transmission according to Fig. 19 corresponds in terms of the switching method or the switching sequence and the hydrostatic speed behavior of the transmission design according to Fig.7, whereby in
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Anfahrzustand bei Fahrgeschwindigkeit „Null" und geschlossener Kupplung Kl das Hydrostat-Getriebe vorzugsweise von einem bis zum anderen Übersetzungs-Endpunkt voll durchgeregelt wird, wobei am Ende des ersten Schaltbereiches alle Glieder des Summierungsplanetengetriebes PS3 sowie die Glieder der zweiten Bereichskupplung K2 Synchron-Lauf aufweisen. In diesem Zustand kann die Kupplung K2 geschlossen und danach die Kupplung Kl geöffnet werden und darauf folgend das Hydrostat-Getriebe in die Gegenrichtung verstellt werden bis zu seinem Verstell-Endpunkt, an dem die Endübersetzung des Getriebes bzw. die Maximalgeschwindigkeit des Getriebes erreichbar ist. Das Getriebe besitzt somit zwei hydrostatisch-mechanische Schaltbereiche ähnlich wie vorgenannte Ausführung gem. Fig. 7. Alle Kupplungsschaltungen finden bei Synchronlauf der Kupplungsglieder statt, wobei im Anfahrzustand bei Fahrgeschwindigkeit „Null" die Welle El' des Summierungsplanetengetriebes gleiche Drehzahl in gleiche Drehrichtung als die zweite Hydrostat-Einheit B aufweist, um ein ruckfreies Schließen der Kupplung Kl sicherzustellen.In the starting state at a driving speed of "zero" and the clutch Kl closed, the hydrostatic transmission is preferably fully regulated from one gear ratio end point to the other, with all elements of the summation planetary transmission PS3 and the elements of the second range clutch K2 running synchronously at the end of the first shift range. In this state, the clutch K2 can be closed and then the clutch Kl opened and then the hydrostatic transmission can be adjusted in the opposite direction up to its adjustment end point, at which the final gear ratio of the transmission or the maximum speed of the transmission can be reached. The transmission thus has two hydrostatic-mechanical shift ranges similar to the aforementioned design according to Fig. 7. All clutch shifts take place with synchronous operation of the clutch elements, with the shaft El' of the summation planetary transmission in the starting state at a driving speed of "zero" having the same speed in the same direction of rotation as the second hydrostatic unit B in order to ensure that the clutch Kl closes smoothly.
In Fig.27 ist eine Getriebe-Ausführung gem. der Erfindung mit mechanischem Wandler 4d , insbesondere einem Umschlingungsgetriebe und einem nachgeschalteten Getriebe 5d , das bevorzugt als Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführt ist, dargestellt. Ähnlich wie vorgenannte Getriebe-Ausführungen ist auch dieses Getriebe gem. der Erfindung als Kompakt-Getriebe bzw. mechanisches Verzweigungsgetriebe MVG ausgeführt, welches durch eine Getriebe-Öffnung la' in ein Getriebegehäuse, z.B. eines Traktors, einbaubar bzw. an ein Getriebe, z.B. einer Triebachse IA, über eine gleiche oder ähnliche Verbindungseinrichtung F4 anbaubar ist. Um eine möglichst kompakte Bauweise zu erzielen, ist das aus einer Primär-Einheit (Kegelscheibe 4dA) und einer Sekundär-Einheit (Kegelscheibe 4dB) bestehende mechanische Wandler-Getriebe so aufgebaut, daß die erste Primär-Einheit 4dA über eine Getriebestufe dA mit der Antriebswelle Ic und die Sekundär-Einheit 4dB über eine weitere Getriebestufe dB mit einem Getriebeglied des Summierungsplanetengetriebes oder Summierungsgetriebes 5d verbunden. DasIn Fig. 27, a transmission design according to the invention with a mechanical converter 4d, in particular a belt transmission and a downstream transmission 5d, which is preferably designed as a power split transmission, is shown. Similar to the aforementioned transmission designs, this transmission according to the invention is also designed as a compact transmission or mechanical split transmission MVG, which can be installed through a transmission opening la' in a transmission housing, e.g. of a tractor, or can be attached to a transmission, e.g. of a drive axle IA, via an identical or similar connecting device F4. In order to achieve the most compact design possible, the mechanical converter transmission consisting of a primary unit (conical disk 4dA) and a secondary unit (conical disk 4dB) is constructed in such a way that the first primary unit 4dA is connected to the drive shaft Ic via a gear stage dA and the secondary unit 4dB is connected to a gear element of the summation planetary gear or summation gear 5d via a further gear stage dB. The
Summierungsgetriebe 5d kann als Planetengetriebe mit einem oder mehreren Schaltbereichen ausgeführt werden, ähnlich der vorbeschriebenen hydrostatisch-mechanischen Getriebe-Ausführungen. Auch hier kann, wie dargestellt, die Abtriebswelle des Getriebes koaxial zur Eingangswelle Ic durch das Getriebe verlaufen und gleichachsig an ein Getriebe, z.B. ein Achsgetriebe IA , angeschlossen werden. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform ist das Differential-Getriebe DIF bzw. die Eingangswelle 2"' der Triebachse IA bzw. des entsprechenden nachfolgenden Getriebes achsversetzt zur Eingangswelle Ic angeordnet und über eine entsprechende Stirnradstufe 2d mit der Getriebe-Abtriebswelle A' in Triebverbindung.Summation gear 5d can be designed as a planetary gear with one or more shift ranges, similar to the hydrostatic-mechanical gear designs described above. Here too, as shown, the output shaft of the gear can run coaxially to the input shaft Ic through the gear and be connected coaxially to a gear, e.g. an axle gear IA. In a further embodiment not shown, the differential gear DIF or the input shaft 2"' of the drive axle IA or the corresponding subsequent gear is arranged offset from the input shaft Ic and is in drive connection with the gear output shaft A' via a corresponding spur gear stage 2d.
Hierbei ist es möglich, wie bei Getriebeausführung nach Fig. 10, die Getriebe-Eingangswelle Ic zentral durch das Getriebe zu führen, um z.B. einen gleichachsigen Durchtrieb für eine Welle 2e' bzw. Zapfwelle oder PTO zu realisieren.Here, as with the gearbox design according to Fig. 10, it is possible to guide the gearbox input shaft Ic centrally through the gearbox in order to realize, for example, a coaxial through-drive for a shaft 2e' or power take-off shaft or PTO.
Bei allen Getriebe-Ausführungen mit Inline-Anordnung des Hydrostat-Getriebes und der Schalt- bzw. Getriebewalze, wie in den Fig.7 bis 19 dargestellt, ist es zweckmäßig, die zweite Hydrostat-Einheit B , die in der Regel als Konstant-Einheit ausgebildet ist, auf ein kleineres Fördervolumen als die Verstelleinheit A auszulegen, um den leckölbedingten Drehzahlschlupf für die Bereichsschaltungen ausgleichen zu können. Dies kann auf einfache Weise durch einen entsprechend kleineren Winkel der Schrägscheibe oder bei verstellbarer Hydrostat-Einheit B durch entsprechende Sekundär-Verstellung ausgeglichen werden. Bei den Getriebe-Ausführungen mit parallel versetztem Hydrostat-Getriebe kann der Drehzahlschlupf durch entsprechende Übersetzungsanpassung in den verbindenden Stirnradstufen ausgeglichen werden.For all transmission designs with an inline arrangement of the hydrostatic transmission and the shift or transmission roller, as shown in Figs. 7 to 19, it is advisable to design the second hydrostatic unit B, which is usually designed as a constant unit, for a smaller delivery volume than the adjustment unit A in order to be able to compensate for the speed slip caused by leakage oil for the range shifts. This can be easily compensated for by a correspondingly smaller angle of the swash plate or, in the case of an adjustable hydrostatic unit B, by appropriate secondary adjustment. For transmission designs with a parallel offset hydrostatic transmission, the speed slip can be compensated for by appropriately adjusting the ratio in the connecting spur gear stages.
Die Getriebe-Ausführung gem. Fig.22 ist identsich mit der Getriebe-Ausführung 21, jedoch mit dem Unterschied, daß die dritte Ausgangswelle A3 die Kupplungen Kl und K2 übergreift und mit der Stegwelle PST3 über die Kupplung K3 koppelbar ist und daher die Ausgangswelle A' unmittelbar über der durchgehenden Antriebswelle Ic angeordnet werden kann.The gearbox design according to Fig. 22 is identical to the gearbox design 21, but with the difference that the third output shaft A3 overlaps the clutches Kl and K2 and can be coupled to the carrier shaft PST3 via the clutch K3 and therefore the output shaft A' can be arranged directly above the continuous drive shaft Ic.
Die Getriebe-Ausführung gemäß Fig.24 besitzt ein fünfwelliges Summierungsplanetengetriebe 157 mit zwei Eingangswellen El und E2 sowie drei Ausgangswellen Al; A2 und A3. Dem Summierungsplanetengetriebe nachgeordnet ist ein Vorgelege-Getriebe 156. Diese Getriebe-Ausführung ist weitgehend identisch und funktionsgleich mit dem bekannten Getriebe nach EP 0386214 gem. Fig.9 und DE 40 27 724A Fig.9 und 91, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des nachgeschalteten Planetengetriebes ein Vorgelege-Getriebe 156 verwendet wird. Im ersten und zweiten Schaltbereich wird bei wechselweise geschalteter Kupplung Kl bzw. K2 die aufsummierte Leistung an den Ausgangswellen Al bzw. A2 über die Stirnradstufe 158 bei geschlossener Kupplung 162 übertragen. Im dritten Schaltbereich erfolgt die Leistungsübertragung über die dritte Ausgangswelle A3 auf eine weitere Stirnradstufe 161 bei geschlossener Kupplung 165. Auch in einem vierten Schaltbereich erfolgt die Leistungsübertragung über dieselbe Stirnradstufe 161, wobei der Leistungsfluß über die zweite Ausgangswelle A2 bei geschlossener Kupplung K2 und geschlossener Kupplung 164 erfolgt. Auch ein fünfter Schaltbereich ist hierbei schaltbar, wobei eine weitere Stirnradstufe 160 bei geschlossener Kupplung 166 über die dritte Ausgangswelle A3 des Summierungsplanetengetriebes übertragen wird.The gearbox design according to Fig. 24 has a five-shaft summation planetary gearbox 157 with two input shafts El and E2 and three output shafts Al; A2 and A3. A countershaft gearbox 156 is arranged downstream of the summation planetary gearbox. This gearbox design is largely identical and functionally identical to the known gearbox according to EP 0386214 as per Fig. 9 and DE 40 27 724A Fig. 9 and 91, but with the difference that instead of the downstream planetary gearbox, a countershaft gearbox 156 is used. In the first and second shift range, with the clutch Kl or K2 alternately engaged, the summed power is transmitted to the output shafts Al or A2 via the spur gear stage 158 with the clutch 162 closed. In the third shift range, the power is transmitted via the third output shaft A3 to another spur gear stage 161 with the clutch 165 closed. In a fourth shift range, the power is also transmitted via the same spur gear stage 161, with the power flowing via the second output shaft A2 with the clutch K2 and clutch 164 closed. A fifth shift range can also be switched here, with another spur gear stage 160 being transmitted via the third output shaft A3 of the summation planetary gear with the clutch 166 closed.
Das Getriebe-Konzept nach Fig.25 mit gleichem fünfwelligen Summierungsplanetengetriebe 157 sieht vor, daß dem Summierungsplanetengetriebe drei Planetengetriebestufen PVl; PV2 undThe gear concept according to Fig.25 with the same five-shaft summation planetary gear 157 provides that the summation planetary gear has three planetary gear stages PVl; PV2 and
PR zugeordnet sind. Die Sonnenräder 169 und 167 der beiden Planetengetriebestufen PR und PVl sind mit der ersten Ausgangswelle Al und das Sonnenrad 168 der Planetengetriebe stufe PV2 ist mit der zweiten Ausgangswelle A2 des Summierungsplanetengetriebes verbunden. Die Stegwelle 181 der Planetengetriebe stufe PR ist für die Rückwärtsgruppe über die Kupplung KR mit dem Gehäuse verbindbar. Die Hohlräder 171 und 170 sind im ersten bzw. zweiten Schaltbereich über Kupplungen Kl bzw. K2 mit dem Gehäuse verbindbar.Die Planetenräder der Planetenstufen PVl und PV2 haben eine gemeinsame Stegwelle 172, welche mit dem Hohlrad der Planetenstufe PR sowie der Abtriebswelle 2c verunden ist. Im ersten Schaltbereich fließt die aufsummierte Leistung über die erste Ausgangswelle Al bei geschlossener Kupplung bzw. Bremse Kl über die Planetengetriebestufe PVl, im zweiten Schaltbereich über die zweite Ausgangswelle A2 bei geschlossener Kupplung bzw. Bremse K2, im dritten Schaltbereich über die dritte Ausgangswelle A3 bei geschlossener Kupplung K3 und im vierten Schaltbereich über die zweite Ausgangswelle A2 bei geschlossener Kupplung K4 zum Abtrieb 2c. Für den Rückwärtsbereich ist ein Schaltbereich vorgesehen, der bei geschalteter Kupplung bzw. Bremse KR die Stegwelle der Planetengetriebestufe PR am Gehäuse festhält, wobei die Leistung über die erste Ausgangswelle Al über diese Planetengetriebe stufe PR zum Abtrieb fließt. Diese Getriebe-Ausführung gem. Fig.27 besitzt vier Vorwärts- und einen Rückwärtsbereich. Der Funktionsablauf ist derart, daß bei vorgewählter Fahrtrichtung die zweite mit der zweiten Hydrostat-Einheit B verbundene Eingangswelle E2 gegengesetzte Drehrichtung mit der ersten Eingangswelle El aufweist, wobei die erste Ausgangswelle Al steht, so daß die Kupplung Kl bei stehendem Hohlrad der Planetengetriebestufe PVl geschaltet werden kann. Der Hydrostat wird nun innerhalb des ersten Schaltbereiches durchgeregelt bis zu seinem anderen Verstellendpunkt, wonach die zweite Ausgangswelle A2 und beide Sonnenräder 168 und 167 der Planetengetriebe stufen PV2 und PVl Gleichlauf erreicht haben, wodurch das Hohlrad 170 der Planetenstufe PV2 stillsteht, um die zweite Bereichskupplung K2 schließen und die erste Bereichskupplung Kl öffnen zu können. Der zweite Bereich wird nun durch Rückregelung des Hydrostaten auf den Ausgangspunkt durchfahren, wobei die dritte Ausgangswelle A3 des Summierungsplanetengetriebes am Ende des zweiten Schaltbereiches Gleichlauf mit der Abtriebswelle 2c erreicht hat. Nach Schließen der Kupplung K3 und Öffnen der Kupplung K2 schließt nun der dritte Bereich an durch entsprechende wiederholte Rückregelung des Hydrostaten bis zu seinem anderen Endpunkt, wonach die zweite Ausgangswelle A2 und somit die Kupplungsglieder der Kupplung K4 Synchronlauf haben. Nach Schließen der Kupplung K4 und Öffnen der Kupplung K3 kann nun der vierte Bereich durch wiederholte Rückregelung des Hydrostaten anschließen.PR are assigned. The sun gears 169 and 167 of the two planetary gear stages PR and PVl are connected to the first output shaft Al and the sun gear 168 of the planetary gear stage PV2 is connected to the second output shaft A2 of the summation planetary gear. The carrier shaft 181 of the planetary gear stage PR can be connected to the housing via the clutch KR for the reverse group. The ring gears 171 and 170 can be connected to the housing in the first and second shift ranges via clutches Kl and K2 respectively. The planet gears of the planetary stages PVl and PV2 have a common carrier shaft 172, which is connected to the ring gear of the planetary stage PR and the output shaft 2c. In the first shift range, the accumulated power flows via the first output shaft Al with the clutch or brake Kl closed via the planetary gear stage PVl, in the second shift range via the second output shaft A2 with the clutch or brake K2 closed, in the third shift range via the third output shaft A3 with the clutch K3 closed and in the fourth shift range via the second output shaft A2 with the clutch K4 closed to the output 2c. A shift range is provided for the reverse range, which holds the carrier shaft of the planetary gear stage PR to the housing when the clutch or brake KR is engaged, with the power flowing via the first output shaft Al via this planetary gear stage PR to the output. This gearbox design according to Fig. 27 has four forward and one reverse ranges. The functional sequence is such that when the direction of travel is preselected, the second input shaft E2 connected to the second hydrostatic unit B rotates in the opposite direction to the first input shaft El, with the first output shaft Al standing still, so that the clutch Kl can be engaged when the ring gear of the planetary gear stage PVl is stationary. The hydrostatic unit is now regulated within the first switching range up to its other adjustment end point, after which the second output shaft A2 and both sun gears 168 and 167 of the planetary gear stages PV2 and PVl have reached synchronization, whereby the ring gear 170 of the planetary stage PV2 is stationary in order to be able to close the second range clutch K2 and open the first range clutch Kl. The second range is now passed through by regulating the hydrostatic unit back to the starting point, with the third output shaft A3 of the summation planetary gear having reached synchronization with the output shaft 2c at the end of the second switching range. After closing the clutch K3 and opening the clutch K2, the third area is now connected by correspondingly repeated back-regulation of the hydrostatic drive to its other end point, after which the second output shaft A2 and thus the clutch elements of the clutch K4 are running synchronously. After closing the clutch K4 and opening the clutch K3, the fourth area can now be connected by repeated back-regulation of the hydrostatic drive.
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Das Summierungsplanetengetriebe 157 besitzt ineinandergreifende erste Planetenräder 174The summation planetary gear 157 has intermeshing first planet gears 174
und zweite Planetenräder 173, die auf der mit der dritten Ausgangswelle A3 verbundenen Stegwelle 179 angeordnet sind. In erste Planetenräder 174 greift ein mit der ersten Eingangswelle El verbundenes Hohlrad 177 sowie ein mit der zweiten Eingangswelle E2 verbundenes Sonnenrad 175 ein. Zweite Planetenräder 173 kämmen mit einem mit der ersten Ausgangswelle Al verbundenes Hohlrad 178 sowie ein mit der zweiten Ausgangswelle A2 verbundenes Sonnenrad 176.and second planetary gears 173, which are arranged on the carrier shaft 179 connected to the third output shaft A3. A ring gear 177 connected to the first input shaft El and a sun gear 175 connected to the second input shaft E2 engage with first planetary gears 174. Second planetary gears 173 mesh with a ring gear 178 connected to the first output shaft Al and a sun gear 176 connected to the second output shaft A2.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrades sieht die Erfindung vor, daß die zweite Hydrostat-Einheit B bei hydrostatisch leistungslosem Betriebszustand, der z.B. beim Traktor dem Hauptbetriebsbereich bei ca. 8km/h entspricht, festgehalten wird, z.B. durch Schließen einer Kupplung bzw. Bremse BR. Erfindungsgemäß wird hier vorzugsweise ein kostengünstigeres Bremsband BR verwendet, welches bevorzugt automatisch an dem entsprechenden Übersetzungspunkt schließt. Die Steuer- und Regeleinrichtung ist hierfür derart programmiert, daß z.B. nach einer gewissen Verweildauer an diesem Vorzugs-Übersetzungspunkt bzw. in dessen Übersetzungsnähe automatisch schließt, wobei je nach den gegebenen Verhältnissen eine automatische Übersetzungskorrektur bzw. Anpassung der Hydrostat-Verstellung auf möglichst genaue Einstellung auf Fördervolumen „Null" erfolgt oder/und eine Bypaßfunktion bekannter Art wirksam werden kann, so daß der Hydrostat-Druck bzw. Differenzdruck auf „Null" abgesenkt werden kann, um die Hydro stat-Verluste weitgehend auszuschalten. Dieser Übersetzungsfestpunkt entsprechend der festgehaltenen Hydrostat-Einheit B kann innerhalb eines vorprogrammierten Drehzahlbereiches aufrechterhalten bleiben, wobei die beiden Endpunkte - oberer oder unterer Endpunkt der festgelegten Motordrehzahl im entsprechenden Übersetzungsbereich des Getriebes das Ein- und Ausschalten der Festhalte-Einrichtung bestimmen. Dieser Motordrehzahlbereich kann eine feste oder variierbare, insbesondere von Wirkungsgradwerten des Getriebes und des Motors abhängigen Betriebsgrößen sein, welche bevorzugt experimentell zu ermitteln sind. Der Hydrostat 4c kann in dieser Funktion, mit entsprechender Steuer-Einrichtung, auch als Brems-Retarder genutzt werden wie in der DE 43 39864 näher beschrieben.To improve efficiency, the invention provides that the second hydrostatic unit B is held in place in a hydrostatically powerless operating state, which for example corresponds to the main operating range of a tractor at around 8 km/h, e.g. by closing a clutch or brake BR. According to the invention, a less expensive brake band BR is preferably used here, which preferably closes automatically at the corresponding transmission point. The control and regulation device is programmed for this purpose in such a way that, for example, after a certain dwell time at this preferred ratio point or in its vicinity, it closes automatically, whereby, depending on the given conditions, an automatic ratio correction or adjustment of the hydrostatic adjustment to the most precise setting possible to delivery volume "zero" takes place and/or a bypass function of a known type can become effective so that the hydrostatic pressure or differential pressure can be reduced to "zero" in order to largely eliminate the hydrostatic losses. This fixed ratio point corresponding to the fixed hydrostatic unit B can be maintained within a pre-programmed speed range, whereby the two end points - upper or lower end point of the specified engine speed in the corresponding gear range of the transmission - determine the switching on and off of the holding device. This engine speed range can be a fixed or variable operating variable, in particular dependent on the efficiency values of the transmission and the engine, which are preferably determined experimentally. The hydrostat 4c can also be used in this function, with the appropriate control device, as a brake retarder, as described in more detail in DE 43 39864.
Das stufenlose Getriebe HVG bzw. MVG beinhaltet erfindungsgemäß auch die komplette Steuer- und Regeleinrichtung 5; Ie (s.Fig.10; 26). Dies bedeutet, daß neben dem Steuerblock und der gesamten Versteil-Einrichtung auch die elektronischen Bau-Elemente mitenthalten sind, so daß bei einem eventuellen Schadensfall ein sehr rascher Austausch des Gesamt-Getriebes möglich ist und der Montage-Aufwand, Ausfallzeit und Montage-Fehler auf ein Mindestmaß gesenkt werden können.According to the invention, the continuously variable transmission HVG or MVG also contains the complete control and regulating device 5; Ie (see Fig. 10; 26). This means that in addition to the control block and the entire adjustment device, the electronic components are also included, so that in the event of damage, the entire transmission can be replaced very quickly and the assembly effort, downtime and assembly errors can be reduced to a minimum.
Claims (15)
gekennzeichnet , daß die Hydrostateinheiten (A und B ), das Summierungsplanetengetriebe (PSl; PSl'; PSl"; PS2; PS2'; PS3; 301; 201; 101 u.a.) und gegebenenfalls Kupplungen/Bremsen (Kl, K2, KR bzw. Kl, K2, K3, K4, K5, KV, KR) koaxial zueinander angeordnet sind oder der mechanische Wandler (4d) eine koaxial zum Summierungsplanetengetriebe liegende Antriebswelle (Ic) besitzt (Fig.26 bis 28; 38; 39; 43; 44), wobei1. Continuously variable hydrostatic or mechanical transmission with power split, in particular for tractors, with a first hydrostatic unit (A) with adjustable volume or primary unit (4dA) and a second hydrostatic unit (B) with constant or adjustable volume or secondary unit (4dB) with a summation planetary gear for summing the hydraulic and mechanical power or the continuously variable and non-continuous power branch with or without clutches (Kl, K2) thereby
characterized in that the hydrostatic units (A and B), the summation planetary gear (PSl; PSl';PSl";PS2;PS2';PS3;301;201; 101 et al.) and optionally clutches/brakes (Kl, K2, KR or Kl, K2, K3, K4, K5, KV, KR) are arranged coaxially to one another or the mechanical converter (4d) has a drive shaft (Ic) coaxial to the summation planetary gear (Fig.26 to 28; 38; 39; 43; 44), whereby
gekennzeichnet , daß das Hydrostat-Getriebe (4c) parallel versetzt zur Antriebswelle (Ic") plaziert ist, wobei die Schaltwalze (5c), welche das Summierungsplanetengetriebe und die Schaltkupplungen beinhaltet, auf der Antriebswelle (Ic") angeordnet ist und die erste Hydrostat-Einheit (A) getriebeausgangsseitig über eine Stirnradstufe (1Ob") und die zweite Hydro stat-Einheit (B) über eine weitere Stirnradstufe (228') eingangsseitig in Triebverbindung steht und daß die14. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that the hydrostatic transmission (4c) is placed parallel to the drive shaft (Ic"), the shift drum (5c), which contains the summation planetary gear and the shift clutches, being arranged on the drive shaft (Ic") and the first hydrostatic unit (A) being connected to the transmission output side via a spur gear stage (10b") and the second hydrostatic unit (B) being connected to the input side via a further spur gear stage (228'), and that the
, daß eine Halte-Einrichtung (Kupplung/Bremse BR) vorgesehen ist, welche die zweite Hydrostat-Einheit (B) in Betriebszuständen stehender Abtriebswelle arretiert bzw. festhält, wobei diese Arretier-Einrichtung bevorzugt als Bremse mit Bremsband ausgebildet ist (Fig. 7) und daß diese Haltefunktions manuell oder automatisch ausgelöst und auch wieder aufgehoben wird.15. Transmission according to one of the preceding claims, characterized
that a holding device (clutch/brake BR) is provided which locks or holds the second hydrostatic unit (B) in operating states with a stationary output shaft, wherein this locking device is preferably designed as a brake with a brake band (Fig. 7) and that this holding function is triggered manually or automatically and also canceled again.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1555458A3 (en) * | 2004-01-16 | 2007-04-18 | CNH Italia S.p.A. | CVT transmission for motor vehicles, in particular for farm tractors. |
| WO2007052217A1 (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-10 | Graziano Trasmissioni S.P.A. | Continuously-variable-ratio transmission |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6440026B1 (en) | 2000-09-26 | 2002-08-27 | Deere & Company | Hydro-mechanical transmission |
| DE10122823B4 (en) * | 2001-05-11 | 2011-03-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Power split transmission |
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| DE102004004139A1 (en) * | 2004-01-28 | 2005-08-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Power split transmission |
| DE102006018772B4 (en) * | 2006-04-20 | 2011-09-15 | Dieter Glöckler | Transmission unit, in particular multi-range transmission with direct gear |
| DE102008040450A1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Variable transmission device for vehicle, has variator, planetary gear unit, and manual gear unit, which are arranged in transmission housing |
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| DE102007047195A1 (en) | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Adjustment of the stroke volume of hydraulic piston machines |
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| KR101514475B1 (en) | 2007-10-02 | 2015-04-22 | 젯트에프 프리드리히스하펜 아게 | Variable transmission device for a vehicle |
| EP2195553B1 (en) | 2007-10-02 | 2011-11-16 | ZF Friedrichshafen AG | Power split transmission |
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| KR101485619B1 (en) * | 2007-10-02 | 2015-01-22 | 젯트에프 프리드리히스하펜 아게 | Hydrostatic-mechanical power split transmission |
| DE102010003944A1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-12-01 | Zf Friedrichshafen Ag | Transmission device for drive train of tractor, has two planetary gear devices coaxial arranged to each other, and manual transmission formed with one of planetary gear devices to represent translation regions |
| DE102010003943A1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-12-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Gear box device for drive train of tractor, has clutch system provided in gearbox region for switch-on and off gearbox power paths, where parts of clutch system and switching elements represent paths on axle stitch of output shaft |
| DE102013110463A1 (en) | 2012-12-17 | 2014-06-18 | Linde Hydraulics Gmbh & Co. Kg | Power split transmission of a traction drive of a vehicle |
| DE102019219356A1 (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Power split transmission and drive train for a work machine |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE1124369B (en) * | 1959-08-29 | 1962-02-22 | Ford Werke Ag | Hydrostatic-mechanical transmission, especially for vehicles |
| FR1584179A (en) * | 1968-08-29 | 1969-12-12 | ||
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-
1998
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1555458A3 (en) * | 2004-01-16 | 2007-04-18 | CNH Italia S.p.A. | CVT transmission for motor vehicles, in particular for farm tractors. |
| WO2007052217A1 (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-10 | Graziano Trasmissioni S.P.A. | Continuously-variable-ratio transmission |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE19843069A1 (en) | 1999-05-06 |
| WO1999015813A2 (en) | 1999-04-01 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
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