专利名称：带有功率分流的变速器设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及按在权利要求I前序部分中详细限定的类型的带有功率分流的变速器设备。
背景技术：
尤其是用于作业机械，例如轮式装载机的功率分流变速器由DE 10 2007 047 194Al公开，并且构造有静液压的和机械的功率分支。将这些功率分支通过累加变速器累加，其中，累加变速器之前联接有换向变速器，并且之后联接有换挡变速器。通过功率分流变速器可以各呈现两个用于前进行驶和后退行驶的行驶范围，功率分流变速器的传动比能够在这些行驶范围中无级地通过静液压装置变化。这些行驶范围可以通过切断已接通的换挡元件和通过接通已切断的换挡元件变换。 不利的是，为呈现功率分流变速器的第二行驶范围而设置的换挡元件布置在静液压装置的静液压轴上，因此静液压轴到机械的功率分支上的连接在结构上是昂贵的。这此外由如下事实造成，即，静液压装置为了振动阻尼而通常通过弹性的橡胶支承装置支承，并且因此在静液压装置和机械的功率分支之间的连接区域中，通过相应的以铰接方式实施的连接装置补偿在运行中变化的轴偏移。但没有附加的结构上的措施的话，这种永久的补偿又会导致，在布置在静液压轴上的换挡元件的区域中，以不期望的范围激励了振动以及提高了摆动倾向(Taumelneigung)。此外，功率分流变速器基于换挡元件在静液压轴上的布置而有高结构空间需求的特点，因为静液压装置的两个静液压轴以一定的彼此间距布置，以便能够提供用于换挡元件安装到静液压轴上所需的结构空间。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构空间有利且结构上简单的带有功率分流的变速器设备。按照本发明，该技术问题用带有权利要求I的特征的变速器设备解决。在带有功率分流的变速器设备中，施加的转矩的一部分能够在第一功率分支中至少通过带有至少两个静液压轴的静液压装置导引，并且转矩的另一部分能够在第二功率分支中优选通过带有多个在变速器输入端和变速器输出端之间的中间轴的机械装置导引。设置有用于前进行驶和后退行驶的各至少两个行驶范围，这些行驶范围能够各通过至少一个待切断的换挡元件和至少一个待接通的换挡元件切换。按照本发明，这些换挡元件中的每个布置在单独的中间轴装置上。通过将全部换挡元件各布置在单独的轴上以及尤其不布置在静液压装置的静液压轴上，可以使静液压轴以很小的结构上的消耗与变速器设备的变速器输出端作用连接。此外，按本发明的变速器设备的特征也在于很小的结构空间需求，因为静液压装置的静液压轴能够相比由现有技术公开的功率分流变速器，以较小的彼此间距布置。
变速器设备的按本发明的设计方案也以结构上简单的方式提供了如下可能性，即，将变速器设备实施具有用于前进行驶和后退行驶的多于两个的行驶范围。为了功率分流以及为了累加施加的转矩的能通过功率分支导引的部分，在按本发明的变速器设备的其它有利的实施方式中设置有构造为行星齿轮变速器的变速器装置，该变速器装置具有两个太阳轮，这两个太阳轮与共同的双行星轮啮合，双行星轮又与齿圈啮合。在径向方向上具有很小结构空间的行星齿轮变速器装置能以简单的方式布置在其它的共轴布置的齿轮旁，这些其它的共轴布置的齿轮与支承在平行布置的中间轴上的其它的齿轮啮合。很小的径向结构空间需求实现了不同齿轮副在轴向方向上的结构空间有利的布置，因此变速器设备总的来说在轴向方向上要求很少的结构空间。在按本发明的变速器设备的其它有利的实施方式中，通过第一换挡元件能够在该换挡元件的接通的运行状态下呈现第一行驶范围，其中，第一换挡元件的与所配属的中间轴连接的换挡元件半部，优选是内摩擦片支架，通过中间轴的齿轮与从动轴作用连接。由此用结构上很小的消耗就达到如下，即，在第一换挡元件的区域中在高行驶速度下存在很小的摆动倾向，并且减小了由此产生的在第一换挡元件区域中会恶化变速器设备的效率的倒拖力矩(Schleppmomente),或者说避免了离合器的热力损毁。第一换挡元件的内摩擦片支架或外摩擦片支架能与中间轴连接，并且外摩擦片支架或内摩擦片支架能与经由第一换挡元件能与所配属的中间轴联接的齿轮连接。在按本发明的变速器设备的结构性的改进方案中，经由第一换挡元件能与所配属的中间轴抗相对转动地(drehfest)连接的齿轮与配属于静液压装置的轴的固定轮啮合，并且中间轴的固定轮与变速器输出轴作用连接。在按本发明的变速器设备的其它结构上简单的实施方式中，能经由第一换挡元件与所配属的中间轴抗相对转动地连接的齿轮与变速器输出轴作用连接，并且中间轴的固定轮与配属于静液压装置的轴的固定轮啮合。在按本发明的变速器设备的其它有利的实施方式中，通过第二换挡元件能够在该第二换挡元件的接通的运行状态下呈现第二行驶范围，其中，能通过第二换挡元件与所配属的中间轴抗相对转动地连接的空套轮与抗相对转动地与变速器装置的第二太阳轮连接的固定轮啮合，并且中间轴的固定轮与配属于第一换挡元件的中间轴的齿轮作用连接，因此在机械装置的区域中能以很小数量的齿啮合呈现第二行驶范围。在按本发明的变速器设备的有利的改进方案中，为了呈现第三行驶范围，设置有其它的布置在优选机械的第二功率分支的附加的中间轴上的换挡元件，该改进方案无需昂贵的结构性措施就能整合到按本发明的变速器设备的现有方案中，因此按本发明的变速器设备的特征在于高模块性，并且能以简单的方式与各种应用情形适配。在按本发明的变速器设备的其它有利的实施方式中，通过第三换挡元件能够在该第三换挡元件的接通的运行状态下呈现第三行驶范围，其中，能通过第三换挡元件与所配属的中间轴抗相对转动地连接的空套轮与配属于静液压装置的轴的其它固定轮啮合，并且中间轴的固定轮与从动轴作用连接，因此在机械装置的区域中同样能以尽量小数量的齿啮合呈现第三行驶范围。 在变速器设备的第一和第三行驶范围中，两个功率分支的功率能经由与静液压装置连接的轴累加。
变速器输入端的固定轮可以经由其它中间轴的固定轮与第一工作液压系统的液压泵连接，以及经由附加的中间轴的固定轮与第二工作液压系统的液压泵连接，其中，这些液压泵可以依赖于变速器输入轴的固定轮和其它中间轴的固定轮之间的传动比，各用相同的转速或用不同的转速驱动。按本发明的变速器设备的结构上简单的且能用很小消耗操纵的设计方案的特征在于，变速器输入端能经由行驶方向换挡元件与行星齿轮变速器的行星支架作用连接。为了能用很小的结构性消耗使按本发明的变速器设备与在车辆中现有的结构空间相适配，要么在行驶方向换挡元件和变速器输入端之间布置有若干固定轮，要么在若干固定轮和变速器输入端之间布置有行驶方向换挡元件。 在其它有利的实施方式中，经由布置在变速器输入端和变速器装置或者说行星齿轮变速器之间的行驶方向换挡元件能在用于前进行驶的模式和用于后退行驶的模式之间切换。因此构造有按本发明的变速器设备的车辆用很小的结构性消耗以及很低的控制消耗和调节消耗既能沿前进行驶方向又能沿后退行驶方向运行。变速器设备的能用很小的控制消耗和调节消耗运行的实施方式，在第一功率分支的静液压装置的区域中构造有至少一个能作为泵和作为马达运行的第一液压单元，并且构造有至少一个通过液压回路与第一液压单元作用连接的同样能作为马达和作为泵运行的第二液压单元，这两个液压单元以能调整的方式实施并且优选实施成斜轴式单元。为了能够既在一个行驶范围内部以及越过所有行驶范围无级地改变按本发明的变速器设备的传动比，在变速器设备的有利的实施方式中，液压单元的每转进液量和排量能在从0%至100%的范围中变化，其中，将等待处理的转矩在一个液压单元的最大每转进液量和另一个液压单元的最小排量的情况下，完全通过具有静液压装置的第一功率分支导弓丨，以及在一个液压单元的最小每转进液量和另一个液压单元的最大排量的情况下完全通过具有机械单元的第二功率分支导引。在按本发明的变速器设备的结构上简单实施的改进方案中，静液压装置的第一液压单元与变速器装置的其中一个太阳轮连接。在按本发明的变速器设备的其它结构上简单构造的实施方案中，施加的转矩的至少一部分能经由变速器装置的其中一个太阳轮或齿圈导入具有优选机械装置的第二功率分支中。若在按本发明的变速器设备中能同步地执行行驶范围的变换，那么各用于在多个行驶范围之间切换而设置的换挡元件在实施成摩擦换挡元件的情况下能以很小的几何尺寸来确定尺寸，因为在多个行驶范围之间的切换过程期间，在换挡元件的区域中仅做很小的摩擦功并且因而在换挡元件的区域中也仅产生很少的摩擦功率。不仅在权利要求中给出的特征而且在按本发明的变速器设备的随后的实施例中给出的特征，无论单独使用或相互任意组合，都各适用于进一步发展按本发明的主题。各自的特征组合不是在按本发明的主题的改进方案方面的限制，而是具有基本上仅示例性的特性。
按本发明的变速器设备的其它优点和有利的实施方式，由权利要求书和接下来参考附图按原理说明的实施例得出，其中，在各种实施例的说明中，对概览性有好处地为结构相同和功能相同的构件使用同一个附图标记。附图中图I是伴随着同步的范围变换的带有功率分流的变速器设备的第一种实施方式的变速器示意图；图2是按本发明的变速器设备的第二种实施方式的对应图I的视图；图3是按本发明的变速器设备的第三种实施方式的对应图I的视图；图4是按本发明的变速器设备的第四种实施方式的对应图I的视图；图5是按本发明的设备的第五种实施方式的对应图I的视图；以及
图6是在对应图I的视图中的按本发明的变速器设备的第六种实施方式。
具体实施例方式图I中示出了带有功率分流以及伴随着同步的范围变换的变速器设备I的第一种实施方式的轮示意图。由驱动机2施加的转矩的一部分在第一功率分支3中能通过静液压装置4以及转矩的另一部分在第二功率分支5中能通过机械装置6在变速器输入端或者说变速器输入轴7和变速器输出端或者说变速器输出轴8之间导引。两个功率分支3和5通过当前构造成行星齿轮变速器的变速器装置9作用连接。在马达输出轴2A和变速器输入轴7之间布置有所谓的振动阻尼器2B，借助该振动阻尼器阻尼在驱动机2区域中的转动不均匀性，并且将转动不均匀性仅很小部分地导入变速器设备I中以及导入车辆或工程车辆的驱动系的其余部分中。变速器设备I实施有三个用于前进行驶和后退行驶的行驶范围，这些行驶范围能各通过一个待断开的换挡元件Kl、K2或K3和至少一个待接通的换挡元件Kl、K2或K3切换。第一功率分支3的静液压装置4包括第一液压单元10和经由附图中未详细示出的液压回路与该第一液压单元作用连接的第二液压单元11，这两个液压单元通过共同的轭来调整并且实施成斜轴式单元。两个液压单元10和11能各作为泵和作为马达运行，其中，运行模式依赖于各在变速器设备I中挂入的行驶范围、以稍后所述方式变换。附加地，变速器设备I构造成具有多个相互间隔的中间轴12至16的中间轴变速器，对此变速器设备I在轴向方向上具有很小的结构空间需求并且在径向方向上或者说在安装位置中沿高度方向具有高的结构空间需求，其中，该结构空间需求设置用于跨接驱动机2的马达输出轴2A和变速器输出轴8以及当前实施为轮式装载机的车辆的驱动车桥之间的轴距。在变速器输入端7和行星齿轮变速器9之间设置有两个行驶方向换挡元件KR和KV，借助这两个换挡元件可以在用于前进行驶的模式和用于后退行驶的模式之间切换。第一工作液压系统的液压泵能联接在配属于针对后退行驶的行驶方向换挡元件KR的中间轴13的区域中以及第二工作液压系统的液压泵能联接在中间轴12的区域中，并且第一工作液压系统的液压泵和第二工作液压系统的液压泵能经由驱动机2驱动。变速器输入轴7的固定轮39为此与其它中间轴13的固定轮40以及与附加的中间轴12的固定轮41啮合。在变速器输入轴7的区域中布置着变速器泵17，变速器泵直接由驱动机2驱动。
通过变速器泵17，除了将静液压装置4的两个静液压单元10和11相互连接起来且构造为闭合回路的液压回路外，还能用液压流体加载变速器设备I的润滑回路和冷却回路。附加地，换挡元件Kl至K3以及行驶方向换挡元件KR和KV，能经由变速器泵17用液压的工作压力加载并且能从基本上打开的运行状态转换到基本上完全闭合的运行状态中。无论是换挡元件Kl至K3还是行驶方向换挡元件KR和KV都构造成摩擦锁合的负载换挡元件，因此在同步的范围变换时，尽管可能有转速差，但在换挡元件Kl至K3和行驶方向换挡元件KR和KV的区域中能得到补偿。行星齿轮变速器9当前具有两个太阳轮21、22，这两个太阳轮与共同的双行星轮23啮合，该双行星轮23又能转动地支承在行星支架24上。变速器输入轴7能经由行驶方向换挡元件KV和KR以及经由齿轮18与行星支架24发生作用连接，其中齿轮18既与能通过行驶方向换挡元件KR抗相对转动地与中间轴13连接的空套轮19啮合，或与能通过行驶方向换挡元件KV抗相对转动地与变速器输入轴7连接的其它空套轮20啮合。附加地，双 行星轮23与齿圈25啮合，该齿圈25经由固定轮26与静液压装置4的与第二液压单元11作用连接的静液压轴28的其它固定轮27啮合。第一静液压单元10当前通过其它静液压轴29抗相对转动地与行星齿轮变速器9的第二太阳轮22连接。依赖于第一液压单元10或者说第二液压单元11的每转进液量以及第二液压单元11或者说第一液压单元10的排量，在第二行驶范围中各有至少一部分由驱动机2施加的转矩经由行星齿轮变速器9的行星支架24和双行星轮23以及齿圈25地或到行星齿轮机构9的第一太阳轮21以及与之抗相对转动地连接的固定轮30上地导入具有机械装置6的第二功率分支5。原则上在图I所示变速器设备I的实施例中，驱动机2的驱动经由行驶方向换挡元件KR或KV导入行星齿轮变速器9的行星支架24中。从行星支架24出发，将驱动机2的驱动力矩的依赖于静液压装置4的运行状态的部分在第一换挡元件Kl闭合时经由双行星轮23和第二太阳轮22导入在挂入第一行驶范围时作为泵运行的第一液压单元10中，其中，第一行驶范围在变速器设备I中通过第一换挡元件挂入。然后通过齿圈25和与该齿圈抗相对转动地连接的固定轮26进行机械驱动，该固定轮26与第一静液压轴28的固定轮27( 合。空套轮35可以通过第一换挡元件Kl抗相对转动地与中间轴14连接，因此驱动机2的驱动力矩能从静液压轴28的与空套轮35啮合的其它固定轮36导引到中间轴14的固定轮33上和变速器输出轴8的与该固定轮33啮合的固定轮34上。若然后作为马达运行的第二液压单元11停止且作为泵运行的第一静液压单元10以最大转速运行，那么第二静液压单元11的每转进液量最大，而第一静液压单元的排量等于零。将驱动机2的驱动功率然后完全静液压地通过变速器装置I传递，其中，这对应第一行驶范围的第一界限。当作为泵运行的第一液压单元10停止且作为马达运行的第二液压单元11的转速最大时，于是存在能通过换挡元件Kl调整的第一行驶范围的第二界限，其中，第二液压单元11的每转进液量于是等于零且第一液压单元10的排量具有最大数值。在静液压装置4的这种运行状态中，驱动机2的驱动功率通过变速器设备I完全机械地在变速器输入轴7和变速器输出轴8之间传递。若存在在变速器设备I中挂入第二行驶范围的相应的要求，那么将两个液压单元10和11枢转，直至第二换挡元件K2基本上处在同步的运行状态中。接下来，将换挡元件K2闭合且同时将第一换挡元件Kl打开。在挂入的第二行驶范围的情况下，将第一液压单元10以马达方式运行以及将第二液压单元11作为泵运行，因此将驱动机2的驱动力矩通过行星支架24、双行星轮23、齿圈25、固定轮26、其它的固定轮27和静液压轴28至少部分导入第二静液压单元11中。依赖于两个静液压单元10和11的枢转位置，将驱动机2的与之对应的那部分驱动力矩进一步引导给第一静液压单元10并且通过静液压轴29和第二太阳轮22进一步引导到双行星轮23上。同样与双行星轮23啮合的第二太阳轮21通过固定轮30与在第二换挡元件K2的闭合运行状态下抗相对转动地与中间轴15连接的空套轮31啮合，因此将驱动机2的驱动力矩通过中间轴15的固定轮32进一步传递到中间轴14的与固定轮32啮合的固定轮33上。中间轴14的固定轮33又与变速器输出轴8的固定轮34啮合，实施有变速 器设备I的车辆的从动装置由该变速器输出轴驱动。若又存在对于从第二行驶范围出发到第三行驶范围中的行驶范围变换的要求，那么将静液压装置4相应地调整，以便使第三换挡元件K3在第二换挡元件K2尚闭合时转移进入同步的运行状态中。若第三换挡元件K3至少几乎处在其同步运行状态中，那么将该第三换挡元件闭合且将第二换挡元件K2转移进入其打开的运行状态，其中，通过闭合该第三换挡元件K3将空套轮37抗相对转动地与中间轴16连接，空套轮37与静液压轴28的固定轮27啮合。因此将中间轴16的与变速器输出轴8的固定轮34啮合的固定轮38与第二液压单元11联接，该第二液压单元在挂入的第三行驶范围的情况下又以马达的方式运行，而第一液压单元10如在挂入的第一行驶范围的情况下那样转入泵运行。在能通过第一换挡元件Kl接通的第一行驶范围中，在变速器设备I中能调整最大的传动比，而在能通过第二换挡元件K2接通的第二行驶范围中，在变速器设备I中能调整中间的传动比范围，在能通过第三换挡元件K3接通的第三行驶范围中，在变速器设备I中能调整最小的传动比范围。三个行驶范围以如下方式设计，即，第一行驶范围或传动比范围和第二传动比范围，以及第二传动比范围和第三传动比范围重叠，并且变速器设备I的传动比在变速器设备I的总的传动比范围上，能无级地、并且对于实施有该变速器设备的车辆的驾驶员而言不会注意到地、以及牵引力不会中断地发生改变，其中，总的传动比范围从第一行驶范围的传动比的下界限数值延伸至第三行驶范围的传动比的上界限数值。能使用在工程机械领域的变速器设备I是能无级调整的变速器，借助它能实现很高的牵引力和优选至40km/h的行驶速度。所有的换挡元件Kl至K3布置在单独的中间轴14、15和16上，因此在变速器设备I应用在具有较低牵引力要求的工程机械领域中时，变速器设备能以简单的方式呈现为双范围变速器，该双范围变速器然后以没有中间轴16、第三换挡元件K3、空套轮37和固定轮38的方式构造。变速器设备I由此提供了很高的模块性并且能不改变变速器壳体以及变速器输出轴8的接口地在相同的结构空间需求下既作为三范围变速器提供也作为双范围变速器提供。此外，在变速器设备I中的不同行驶范围能利用很少的齿啮合来呈现，也就是说当前各在前进行驶方向上有四个齿啮合，并且在后退方向上有五个齿啮合，而没有在行星齿轮变速器9区域中存在的齿啮合。因为在行驶范围之间的三个范围过渡能够各在换挡元件Kl至K3的同步的运行状态中，也就是说，不仅在三个行驶范围之间换高档时而且在换低档时同步地实施，所以以简单的方式存在如下可能性，即，换挡元件Kl至K3以较小的能力实施和确定尺寸，因为各仅一个很小的摩擦功由换挡元件Kl至K3承担，并且相比非同步的范围变换，各一个强烈下降了的摩擦功率须由换挡元件Kl至K3吸收。基于第三换挡元件K3在单独的中间轴16上的布置且不像在实践公开的变速器设备中那样在静液压装置4的静液压轴28上的布置，在挂入的第三行驶范围的情况下，在导引功率的构件上施加了较低的转速，因此这些构件的负载变小。附加地，通过变速器设备I的整个运行范围确保了，将驱动机2的驱动力矩从变速器输入轴7引导到变速器输出轴8上并且在此没有空套轮承受动态的负载。此外，当前第一换挡元件Kl的内摩擦片支架与从动装置或者说变速器输出轴8联·区域中达到较小的摆动倾向。在变速器设备I中挂入的第一行驶范围的情况下，机械的功率分支5将转矩从齿圈25通过固定轮26传递到其它固定轮27上。在此情况下，发生从齿圈25的分支。将静液压的功率分支3从第二太阳轮22分支。在此，静液压的功率分支将功率从第一液压单元10向第二液压单元11传递。在此，第一液压单元10作为泵起作用且第二液压单元作为马达起作用。机械功率和静液压功率在第一静液压轴28上累加并且通过固定轮36向从动装置引导。在第二行驶范围中，将来自行星支架24的功率部分地向齿圈25分支并且经由轮26和27通过第一静液压轴28向第二液压单元11引导。将液压功率从第二液压单元11向第一液压单元10引导。在此情况下，第一液压单元20作为马达起作用并且第二液压单元作为泵起作用。将功率然后从第二太阳轮22向双行星轮23引导并且在那里累加。将该累加功率从第一太阳轮21以及然后从轮30向从动装置引导。在第三行驶范围中，将功率如在第一行驶范围中那样导引，其中，将所述累加功率从轮27向从动装置引导。在图2至图6中各示出了变速器设备I的五个其它实施方式的轮示意图，这五个实施方式各仅在部分区域中与图I中所示的变速器设备I的第一实施例有区别，因此在随后的对图2至图6的说明中仅探讨与变速器设备I的第一实施方式的区别且关于变速器设备I的基本工作方式则参考对图I的前述说明。在变速器设备I的在图2中所示的第二种实施例中，第一换挡元件Kl的外摩擦片支架抗相对转动地与中间轴14连接，而内摩擦片支架则抗相对转动地与实施成空套轮的齿轮35联接。这导致，在挂入的第三行驶范围的情况下，高的反转转速(Rilckdrehzahlen)从固定轮34出发经由齿轮33施加在第一换挡元件Kl的外摩擦片支架上。在图3中所示的变速器设备I的第三种实施例的情况下，配属于第一换挡元件Kl的中间轴14的齿轮35实施成固定轮，而齿轮33则作为空套轮能转动地支承在中间轴14上并且能经由用于呈现第一行驶范围的第一换挡元件Kl抗相对转动地与中间轴14连接。第一换挡元件Kl的外摩擦片支架抗相对转动地与中间轴连接，而内摩擦片支架则牢固地与齿轮33连接。在变速器设备I的该结构性的实施方式中，齿轮33在呈现第二行驶范围期间动态地受到负载。在按图2的第二种实施方式中，将功率在第二行驶范围中在机械装置6的区域中从空套轮31通过固定轮32向固定轮33向变速器输出轴8的固定轮34引导，并且在按图3的第三种实施方式中，将功率在第二行驶范围中在机械装置的区域中从空套轮31通过固定轮32向空套轮33向变速器输出轴8的固定轮34引导，因此配属于第三换挡元件K3的中间轴16在变速器设备I实施成双范围变速器的情况下不是必要的，并且由此可以省去。与图I中示出的变速器设备I的第一种实施方式相比，按图4的变速器设备I在静液压轴28的区域中构造有其它的固定轮42，该固定轮42取 代其它的固定轮27地与配属于第三换挡元件K3的中间轴16的空套轮37啮合。因此以简单的方式产生如下的可能性，S卩，将第三换挡元件K3和所配属的中间轴16以相距静液压轴18较大的间距布置，并且可以将第一静液压轴28实施具有与出现的负载适配的轴径，而不必在一个提高两个液压单元10和11之间的液压回路中的液压损失的范围内扩大静液压轴28和29之间的轴距。将其它的固定轮42在当前以结构上简单的方式经由压配合安装在第一静液压轴28上并且在变速器设备I实施为双范围变速器的情况下不安装在第一静液压轴28上。此外，固定轮39、40和41与变速器设备I的按图I的实施方案相比，布置在变速器输入端7和行驶方向换挡元件KR和KV之间，因此该变速器设备I能以简单的方式与在车辆中提供的结构空间适配。在图5中示出的变速器设备4的第五种实施例与图4中示出的第四种实施方式，仅在第一换挡元件Kl的设计方案范围内和在齿轮33和35的实施范围内有所区别，其中，不仅是第一换挡元件Kl而且齿轮33和35都与图3中所示的实施方式对应。在图6中示出的第六种实施例又与变速器设备I在图4中示出的第四种实施方式仅通过在配属于第一换挡元件Kl的中间轴14区域中的其它的并且实施成固定轮的齿轮43进行区别，中间轴14经由该齿轮43与变速器输出轴8的固定轮34啮合。通过在配属于第一换挡元件Kl的中间轴14区域中的附加的齿轮43，可以依赖于将变速器设备I实施为双范围变速器或三范围变速器而呈现确定的传动比变化，并且可以满足各需要的行驶功率要求。所有其它的齿轮副于是可以与变速器设备I作为双范围变速器或三范围变速器的实施方案无关地一致地实施。在挂入的第一行驶范围的情况下，进行了从齿轮36出发通过齿轮35向齿轮43并且从那里向变速器输出轴8的固定轮34的功率流。如果在变速器设备I中挂入第二行驶范围，那么将力流从固定轮30通过当前实施成空套轮的齿轮31、固定轮32和以与固定轮32啮合的固定轮33以及中间轴的其它齿轮43、通过变速器输出轴8的又与齿轮43啮合的固定轮34向从动装置引导。在挂入的第三行驶范围的情况下，功率从第一静液压轴28的固定轮42流到第三换挡元件K3的与固定轮42啮合的空套轮37上和到中间轴16的固定轮38上以及流到变速器输出轴8的与固定轮38啮合的固定轮34上。由固定轮39至41构成的固定轮链的在马达侧的布置以简单的方式提供了如下可能性，即，在当前的车辆安装空间内安置能与中间轴12联接的第二功率抽头(Leistungsabgriff)。尤其在变速器设备I布置在轮式装载机车辆框架内的情况下，与另外的车辆部件的矛盾会最小化，由此获得巨大的优势。对变速器设备I的各种功率要求能够在按本发明的变速器设备中与实施为双范围变速器或三范围变速器无关地各以简单的方式通过改变包括齿轮26和31或齿轮32、33和34的齿轮副而提供。在这些齿轮副的相应的设计中，例如能避免变速器设备I的依据图6的其它齿轮43。在齿轮36和35之间的齿轮副的区域中的传动比，与变速器设备I作为双范围变速器或三范围变速器的实施无关地各一致地实施，以便在呈现第二行驶范围或第三行驶范围期间，将在打开的运行状态下的第一换挡元件Kl的换挡元件半部之间的转速差保持得
尽量小。 在此，将第一换挡元件Kl的传递能力设置得尽量大，以便能将齿轮36和35之间的齿轮副的传动比设置得尽量大并且在呈现第二和第三行驶范围期间将第一换挡元件Kl区域中的反转转速保持得尽量小。原则上，设置在换挡元件Kl至K3区域中的齿轮35、33、31、32、37和38可以依赖于各当前的应用情况实施成空套轮或固定轮。此外，布置在第三换挡元件Kl区域中的中间轴16的齿轮37和38和布置在第一换挡元件Kl区域中的中间轴14的齿轮35和33，能与齿轮26或与齿轮26啮合或者说联接的齿轮，也就是说当前的齿轮27或齿轮36，牢固地啮
八
口 o附图标记列表I变速器设备2驱动机2A马达输出轴2B振动阻尼器3第一功率分支4静液压装置5第二功率分支6机械装置7变速器输入轴8变速器输出轴9变速器装置10第一液压单元11第二液压单元12至I6中间轴17变速器泵18齿轮19空套轮20空套轮21第一太阳轮22第二太阳轮23双行星轮
24行星支架25齿圈26固定轮27其它的固定轮28第一静液压轴29第二静液压轴30固定轮31空套轮 32固定轮33固定轮34固定轮35空套轮36固定轮37空套轮38空套轮39固定轮40固定轮41固定轮42固定轮43齿轮Kl至K3换挡元件KR、KV行驶方向换挡元件
权利要求
1.带有功率分流的变速器设备(I)，带有第一功率分支(3)和第二功率分支(5)，所述第一功率分支具有至少ー个静液压装置(4)，所述静液压装置带有至少两个静液压轴(28、29)，其中，各设置有用于前进行驶和后退行驶的至少两个行驶范围，所述至少两个行驶范围能够各通过至少ー个待切断的换挡元件(Kl至K3)和至少ー个待接通的换挡元件(Kl至K3 )切換，其特征在于，所述换挡元件(KI至K3 )中的每个布置在单独的中间轴(14、15、16 )上。
2.按权利要求I所述的变速器设备，其特征在于，为了功率分流以及为了累加所施加的转矩的能通过所述功率分支导引的部分，设置有构造成行星齿轮变速器的变速器装置(9)，所述变速器装置具有两个太阳轮(21、22)，所述两个太阳轮与共同的双行星轮(23)啮合，所述双行星轮又与齿圈(25)啮合。
3.按权利要求I或2之一所述的变速器设备，其特征在于，通过第一换挡元件(Kl)能够在该换挡元件(Kl)的接通的运行状态下呈现第一行驶范围，其中，所述第一换挡元件(KI)的换挡元件半部通过所述中间轴(14 )的齿轮(33 ; 43 )与变速器输出轴(8 )作用连接，并且所述第一换挡元件(Kl)的其它换挡元件半部通过所述中间轴(14)的其它齿轮(35)与和所述静液压装置(4)连接的轴(28)作用连接。
4.按权利要求3所述的变速器设备，其特征在于，所述第一换挡元件(Kl)的内摩擦片支架或外摩擦片支架与所述中间轴(14)连接，并且所述外摩擦片支架或所述内摩擦片支架与能通过所述第一换挡元件(Kl)与所配属的中间轴(14)联接的齿轮(35或33)连接。
5.按权利要求4所述的变速器设备，其特征在干，能通过所述第一换挡元件(Kl)与所配属的中间轴(14)抗相对转动地连接的齿轮(35或33)与配属于所述静液压装置(4)的轴(28)的固定轮(36)啮合，并且所述中间轴(14)的固定轮(33或35或43)与变速器输出轴(8)作用连接。
6.按权利要求4所述的变速器设备，其特征在于，能通过所述第一换挡元件(Kl)与所配属的中间轴(14)抗相对转动地连接的齿轮(35或33)与所述变速器输出轴(8)作用连接，并且所述中间轴(14)的固定轮(33或35或43)与配属于所述静液压装置(11)的轴(28)的固定轮(36)啮合。
7.按权利要求I至6之一所述的变速器设备，其特征在于，通过第二换挡元件(K2)能够在所述第二换挡元件(K2)的接通的运行状态下呈现第二行驶范围，其中，能通过所述第ニ换挡元件(K2)与所配属的中间轴(15)抗相对转动地连接的空套轮(31)与抗相对转动地与所述变速器装置(9)的所述第一太阳轮(21)连接的固定轮(30)啮合，并且所述中间轴(15)的固定轮(32)与配属于所述第一换挡元件(Kl)的中间轴(14)的其中一个齿轮(33)作用连接。
8.按权利要求I至7之一所述的变速器设备，其特征在于，为了呈现第三行驶范围，设置有其它的布置在附加的中间轴(16)上的换挡元件(K3)。
9.按权利要求I至9之一所述的变速器设备，其特征在于，通过第三换挡元件(K3)能够在所述第三换挡元件(K3)的接通的运行状态下呈现第三行驶范围，其中，能通过所述第三换挡元件(K3)与所配属的中间轴(16)抗相对转动地连接的空套轮(37)与配属于所述静液压装置(4)的轴(28)的其它的固定轮(27 ;42)啮合，并且所述中间轴(16)的固定轮(38)与变速器输出轴(18)作用连接。
10.按权利要求8或9所述的变速器设备，其特征在于，两个功率分支(3、5)的功率在第一行驶范围和第三行驶范围中通过与所述静液压装置(4)连接的轴(28)累加。
11.按权利要求I至10之一所述的变速器设备，其特征在于，变速器输入端(7)的固定轮(39)能通过其它中间轴(13)的固定轮(40)与第一工作液压系统的液压泵连接，并且能通过附加的中间轴(12)的固定轮(41)与第二工作液压系统的液压泵连接。
12.按权利要求11所述的变速器设备，其特征在于，所述变速器输入端(7)能通过行驶方向换挡元件(KR、KV)与所述行星齿轮变速器(9)的行星支架(24)发生作用连接。
13.按权利要求12所述的变速器设备，其特征在于，所述固定轮(39、40、41)布置在所述行驶方向换挡元件(KR、KV)和所述变速器输入端(7)之间。
14.按权利要求12所述的变速器设备，其特征在于，所述行驶方向换挡元件(KR、KV)布置在所述固定轮(39、40、41)和所述变速器输入端(7)之间。
全文摘要
描述了带有功率分流的变速器设备(1)。在第一行驶范围中，机械的功率分支(5)将转矩从齿圈(25)通过固定轮(26)传递到其它的固定轮(27)上。在此情况下，发生从齿圈(25)的分支。将静液压的功率分支(3)从第二太阳轮(22)分支。在此，静液压的功率分支将功率从第一液压单元(10)向第二液压单元(11)传递。第一液压单元(10)起到泵的作用，并且第二液压单元(11)起到马达的作用。在其中一个静液压轴(28)上，将机械功率和静液压功率累加，并且通过固定轮(36)向从动装置引导。在第二行驶范围中，将来自行星支架(24)的功率部分地向齿圈(25)分支并且经由齿轮(26、27)通过静液压轴(28)向第二液压单元(11)引导。将液压功率从第二液压单元(11)向第一液压单元(10)引导。在此情况下，第一液压单元(10)起到马达的作用，并且第二液压单元起到泵的作用。将功率然后从第二太阳轮(22)向双行星轮(23)引导并在那里累加。
文档编号F16H3/093GK102695895SQ201080043057
公开日2012年9月26日 申请日期2010年2月9日 优先权日2009年9月29日
发明者罗伯特·莫里森, 罗兰德·菲斯查尔, 麦克尔·西贝尔 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司