DE10114435A1 - Power shift gearbox for vehicles has component parts and transmission ratios arranged so that lubrication of profiled connection between motor and drive shaft is through contact bores centrally through gearbox shafts - Google Patents

Power shift gearbox for vehicles has component parts and transmission ratios arranged so that lubrication of profiled connection between motor and drive shaft is through contact bores centrally through gearbox shafts

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DE10114435A1
DE10114435A1 DE2001114435 DE10114435A DE10114435A1 DE 10114435 A1 DE10114435 A1 DE 10114435A1 DE 2001114435 DE2001114435 DE 2001114435 DE 10114435 A DE10114435 A DE 10114435A DE 10114435 A1 DE10114435 A1 DE 10114435A1
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Abstract

The component parts of the gearbox and the transmission ratios are arranged so that the lubrication of a profiled connection (26) between the hydro-motor and the drive shaft (2), the bearing sites of the gearbox shafts (2, 6, 8) and the clutch plates (K1, K2, K3) takes place through the contact bores (25, 25', 25'') centrally through the shafts of the gearbox. The control is mounted directly on the gearbox (1) so that the gearbox and control have a common oil management. For shifting gears there are three multi-plate clutches mounted on a shaft for engaging the idle wheels. The shaft is the drive shaft and the brake device is mounted on the output shaft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lastschaltge­ triebe für Kraftfahrzeuge mit hydrostatischem Fahrantrieb, das eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, drei schaltbare Gänge und einen Hydromotor aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a power shift drives for motor vehicles with hydrostatic drive, one input shaft, one output shaft, three switchable Gears and a hydraulic motor, according to the preamble of claim 1.

Lastschaltbare Getriebe, die sich insbesondere für Ar­ beitsmaschinen wie Radlader, Walderntemaschinen, Telesco­ pic- oder Kommmunalfahrzeuge eignen, können als Zweigangge­ triebe oder Dreiganggetriebe ausgebildet sein und zwar in Planetenbauweise. Die Gangstufen eines derartigen Getriebes sind meist durch hydraulisch betätigbare Kupplungen zu schalten, wobei die Innen- und Außenlamellen dieser Kupp­ lungen durch Federkraft geschlossen und durch Öldruck ge­ öffnet werden. Einem solchen Lastschaltgetriebe ist eine hydrostatische Antriebseinheit vorgeschaltet. Die Drehzahl- und Drehmomentanpassung dieser Vorschalteinheit wird bei solchen Getrieben über hydraulische bzw. elektro­ hydraulische Steuerungen realisiert.Power shift transmissions, which are particularly suitable for Ar processing machines such as wheel loaders, forest harvesters, Telesco pic or municipal vehicles can be used as a two-speed be gearboxes or three-speed gearbox in Planetary construction. The gear stages of such a transmission are mostly closed by hydraulically actuated clutches switch, the inner and outer plates of this clutch lungs closed by spring force and by oil pressure be opened. Such a powershift transmission is one hydrostatic drive unit upstream. The speed and torque adjustment of this ballast unit is at such transmissions via hydraulic or electro hydraulic controls implemented.

Als Lastschaltgetriebe mit drei Gängen ist beispiels­ weise ein Getriebe mit zwei Planetenstufen bekannt, in de­ nen die Schalteinrichtungen für den ersten Gang und den zweiten Gang vorgesehen sind. Die Schalteinrichtung für den dritten Gang ist zwischen Getriebeeingangswelle und dem Hohlrad für den zweiten Gang angeordnet. Die drei Schalt­ einrichtungen für die drei Gänge werden mit Hilfe von Tel­ lerfedern geschlossen; die Schalteinrichtungen für den ers­ ten Gang und den zweiten Gang sind Lamellenbremsen mit Drehmomentabstützung am Gehäuse, während die Schalteinrichtung für den dritten Gang innerhalb des Lamellenpakets der Schalteinrichtung für den zweiten Gang angeordnet ist.As a powershift transmission with three gears, for example as a transmission with two planetary stages known in de the switching devices for the first gear and the second gear are provided. The switching device for the third gear is between the transmission input shaft and the Ring gear arranged for the second gear. The three switching facilities for the three courses are available with the help of Tel spring springs closed; the switching devices for the first Multi-disc brakes are included in the 10th and 2nd gear Torque support on the housing while the switching device  for the third gear within the slat package Switching device for the second gear is arranged.

Bei einem aus der WO 89/08796 bekannten Lastschaltge­ triebe können zwei Gänge geschaltet werden. Beim Schalten der Gänge werden Kupplungen, von denen eine als Bremse wirkt, wechselweise geöffnet und geschlossen. Das Schließen der Kupplungen erfolgt über Tellerfedern; wenn beide Kupp­ lungen drucklos, d. h. geschlossen sind, ist der An- und Abtrieb blockiert, sodass eine Art Parkbremse eingelegt ist.In a power shift known from WO 89/08796 drives can be shifted into two gears. When switching The gears become clutches, one of which acts as a brake acts, alternately opened and closed. The closing the couplings are made via disc springs; if both couplers lungs depressurized, d. H. are closed, the on and off Output blocked, so that a kind of parking brake is engaged is.

Durch die relativ hohen Kräfte der Tellerfedern wird das Druckmedium, nämlich Hydrauliköl, aus den jeweiligen Druckräumen zum Tank abgeführt. Die Zeit, die zum Öffnen der Kupplungen benötigt wird, ist abhängig von der Förder­ menge einer Pumpe und den Wegen, die von dem Hydrauliköl zurückgelegt werden müssen.Due to the relatively high forces of the disc springs the pressure medium, namely hydraulic oil, from the respective Pressure rooms discharged to the tank. The time to open the couplings required depends on the conveyance amount of a pump and the paths by the hydraulic oil must be covered.

Schließlich ist aus der DE 197 53 729 der Anmelderin ein Fahrantrieb mit einem hydrostatischen Verstellmotor bekannt, der eine Speisepumpe und eine hydrostatische Verstellpumpe antreibt und mit der Verstellpumpe einen Kreislauf bildet, um ein Getriebe anzutreiben. Mit Hilfe eines Fahrtrichtungsventils und mit einem Druckminderven­ til kann der Steuerdruck geregelt werden. Der hydrostati­ sche Verstellmotor ist ein Nullhubmotor, dessen Schluck­ volumen durch die Veränderung von Steuer- und Hochdruck derart regelbar ist, dass das zu übertragende Drehmoment während des Schaltvorgangs minimal ist. Das Getriebe ist ein hydrostatisch angetriebenes Zweiganggetriebe mit ei­ ner Synchronisierung, die die Drehzahl des hydrostati­ schen Verstellmotors entsprechend der Schaltungsart (vom ersten Gang in den zweiten Gang oder umgekehrt) und dem Stufensprung der Abtriebsdrehzahl automatisch anpasst. Die Antriebslösung eignet sich sowohl für offene als auch für geschlossene hydrostatische Hydraulikkreisläufe sowie für langsam- und schnellfahrende Arbeitsmaschinen.Finally, from DE 197 53 729 the applicant a travel drive with a hydrostatic adjustment motor known of a feed pump and a hydrostatic Variable pump drives and one with the variable pump Circulates to drive a transmission. With help a directional valve and with a pressure reducer The control pressure can be regulated. The hydrostati cal adjustment motor is a zero stroke motor, whose sip volume by changing the tax and high pressure is adjustable in such a way that the torque to be transmitted is minimal during the switching process. The gear is a hydrostatically driven two-speed gearbox with egg ner synchronization that the speed of the hydrostati cal adjusting motor according to the type of connection (from  first gear to second gear or vice versa) and the Adapts the output speed automatically. The drive solution is suitable for both open and for closed hydrostatic hydraulic circuits as well for slow and fast moving machines.

Ferner ist aus der EP-B-408592 der Anmelderin eine An­ triebseinrichtung mit einem Zweiganggetriebe bekannt, das durch einen Hydromotor angetrieben wird und als Planetenge­ triebe ausgebildet ist, bekannt. Dabei sind durch den An­ triebsmotor die Drehzahl und das Drehmomentstufenlos wan­ delbar. Der Hydromotor weist ein inneres Zentralrad mit einer Eingangswelle des Zweiganggetriebes drehfest verbun­ den ist, zwei über hydraulisch schaltbare Kupplungen wech­ selweise zu- und abschaltbaren Gangstufen und eine Ölpumpe zur Versorgung mit Druck- und Schmieröl auf. Beide Kupplun­ gen sind als durch Öldruck beaufschlagbare Federspeicher­ kupplungen ausgebildet und dienen sowohl zur Schaltung der Gänge als auch als Haltebremse und als Hilfsbetriebsbremse.Furthermore, from Applicant's EP-B-408592 is an An Drive device known with a two-speed gearbox is driven by a hydraulic motor and as a planetary planet shoots is known. Here are by the contractor drive motor the speed and the torque stepless wan Delbar. The hydraulic motor has an inner central wheel an input shaft of the two-speed gearbox rotatably connected that is, two hydraulically switchable clutches selectively switchable and disengageable gear stages and an oil pump to supply with pressure and lubricating oil. Both clutches are as spring loaded by oil pressure Couplings designed and serve both to switch the Gears as well as a holding brake and as an auxiliary service brake.

Dieses Lastschaltgetriebe ist an den begrenzten Ein­ bauraum in Mobilbaggern und ähnlichen Baumaschinen ange­ passt, wobei eine Vereinfachung der Bremsen und der Führung der Hydraulikleitungen gegenüber den früher bekannten Zwei­ ganggetrieben ermöglicht wurde.This powershift transmission is limited to one space in mobile excavators and similar construction equipment fits, simplifying the brakes and the guide the hydraulic lines compared to the previously known two gear-driven was made possible.

Dennoch ist bei diesen bekannten Fahrantrieben die Schmierung in einigen Bereichen des Getriebes konstrukti­ onsbedingt oftmals nicht hinreichend gewährleistet, obwohl zu Gunsten einer ausreichenden Ölversorgung und Schmierung des Antriebs eine größere Getriebebauweise in Kauf genommen wird, beispielsweise zu Lasten der Bodenfreiheit. Die Ver­ bindung zwischen Hydromotor und Antriebswelle liegt jedoch meist weit oberhalb des Ölspiegels, so dass eine ausrei­ chende Ölversorgung mit herkömmlichen Techniken, wie Tauch- oder Spritzschmierung, nicht gegeben ist.Nevertheless, with these known travel drives Lubrication in some areas of the gearbox due to ons often not adequately guaranteed, although in favor of sufficient oil supply and lubrication of the drive accepted a larger gear construction becomes, for example, at the expense of ground clearance. The Ver However, there is a bond between the hydraulic motor and the drive shaft  mostly far above the oil level, so that one is sufficient adequate oil supply using conventional techniques such as diving or spray lubrication, is not given.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dreigang Lastschaltgetriebe zu schaffen, das eine geringe sehr kompakte Bauform aufweist und gleichzei­ tig eine gute Schmierung und Ölversorgung des Antriebs ohne externe Leitungen gewährleistet.The present invention is therefore based on the object based on creating a three-speed powershift transmission that has a small, very compact design and at the same time good lubrication and oil supply to the drive without external lines guaranteed.

Ausgehend von einem Lastschaltgetriebe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unter­ ansprüchen beschrieben.Starting from a powershift transmission at the beginning This type of problem is solved with specified in the characterizing part of claim 1 features; advantageous embodiments are in the sub claims described.

Erfindungsgemäß ist demnach ein Lastschaltgetriebe vorgesehen, durch dessen Anordnung der Bauteile des Getrie­ bes und dessen Abstimmung der Übersetzungsstufen es ermög­ licht wird, dass die als Spielpassung vorgesehene Profil­ verbindung so ausgebildet ist, dass die Schmierung der Pro­ filverbindung, der Lagerstellen und der Kupplungslamellen des Getriebes über wenigstens eine von einem Ventilblock kommende Kontaktbohrung zentral über die Antriebswelle er­ folgt, und dass die mit Proportionalventilen ausgebildete Steuerung direkt am Getriebe angeordnet ist, wobei Getriebe und Steuerung einen gemeinsamen Ölhaushalt haben, dessen Ölstand im Getriebe über der Mitte der Abtriebswelle liegt.According to the invention is a powershift transmission provided by the arrangement of the components of the transmission bes and its coordination of the translation levels makes it possible It becomes clear that the profile intended as a game fit connection is designed so that the lubrication of the Pro fil connection, the bearings and the clutch plates of the transmission via at least one of a valve block coming contact hole centrally via the drive shaft follows, and that the one designed with proportional valves Control is located directly on the gearbox, being gearbox and control have a common oil budget, the Oil level in the gearbox is above the center of the output shaft.

Das 3-Gang-Lastschaltgetriebe nach der vorliegenden Erfindung weist einen hydrostatischen Fahrantrieb auf, wo­ bei eine herkömmliche Getriebeelektronik die Getriebe- und Hydrostatsteuerung übernimmt. Eine elektro-hydraulische Steuerung mit den Proportionalventilen in Form einer Vor­ steuerung ist direkt am Getriebe angebaut. Eine andere Mög­ lichkeit ist eine direkte Steuerung, bei der Proportional­ ventile den Kupplungsdruck ohne hydraulische Übersetzung modulieren. Die Hydrostateinheit kann mit einer hydrau­ lisch-drehzahlabhängigen Verstellung (DA-Steuerung) oder mit einer elektrisch-drehzahlabhängigen Verstellung (EDA- Steuerung) ausgebildet sein.The 3-speed powershift transmission according to the present Invention has a hydrostatic drive where in conventional transmission electronics, the transmission and Hydrostatic control takes over. An electro-hydraulic  Control with the proportional valves in the form of a pre control is mounted directly on the gearbox. Another possibility is a direct control, with the proportional valves the clutch pressure without hydraulic transmission modulate. The hydrostatic unit can be equipped with a hydrau speed-dependent adjustment (DA control) or with an electrical speed-dependent adjustment (EDA- Control).

Die drei Kupplungen des Getriebes sind jeweils auf ei­ ner Welle angeordnet. Die vierte Welle ist die Abtriebswel­ le auf der die Bremsvorrichtung angeordnet ist. Vorzugswei­ se wird hierfür eine integrierte Lamellen-Sicherheitsbremse verwendet. Es ist aber auch möglich, eine Scheibenbremse am Abtriebsflansch vorzusehen. Getriebe und Getriebesteuerung haben einen gemeinsamen Ölhaushalt, für den eine Steuerpum­ pe vorzusehen ist.The three clutches of the transmission are each on egg ner wave arranged. The fourth wave is the output shaft le on which the braking device is arranged. Vorzugswei For this purpose, an integrated multi-plate safety brake is used used. But it is also possible to use a disc brake To provide output flange. Transmission and transmission control have a common oil budget for which a tax pump pe is to be provided.

Eine ausreichende Ölversorung zur Schmierung wird ge­ währleistet, indem die Schmierung - über eine Kontaktboh­ rung vom Ventilblock kommend - zentral von der Antriebswel­ le erfolgt. Der Staudruck, der beim Durchfluten des Profils entsteht, gewährleistet auch die Schmierung der Kupplungs­ lamellen und der übrigen Lagerstellen an der Antriebswelle. Für die Profilverbindung ist eine Spielpassung festgelegt. Das Spiel zwischen den Profilflanken wurde so gewählt, dass einerseits eine ausreichende Schmierung des Profils gegeben ist und andererseits das nachfolgende, antriebsseitige An­ triebswellenlager mit diesem Schmieröl versorgt wird. Auf­ grund des Spiels in der Profilverbindung entstehen wegen Wellendurchbiegung und Fertigungstoleranzen keine zusätzli­ chen Belastungen auf die Abtriebswelle des Hydromotors. Durch die zwangsgeschmierte Profilverbindung wird Passungsrost im Profil vermieden und die Drehmomentschwingungen des Hydromotors werden wegen des Schmierfilms zwischen den Flanken abgedämpft.Adequate oil supply for lubrication is required ensures by the lubrication - via a contact hole coming from the valve block - centrally from the drive shaft le takes place. The dynamic pressure that occurs when the profile is flooded arises, also ensures the lubrication of the clutch lamellas and the other bearings on the drive shaft. A match is specified for the profile connection. The game between the profile flanks was chosen so that on the one hand there is sufficient lubrication of the profile is, and on the other hand, the following, on the drive side drive shaft bearing is supplied with this lubricating oil. on because of the game in the profile connection arise because of Shaft deflection and manufacturing tolerances no additional Chen loads on the output shaft of the hydraulic motor. Due to the positively lubricated profile connection, there is fretting corrosion  avoided in profile and the torque vibrations of the Hydromotors are because of the lubricating film between the Flanks dampened.

Durch eine besondere Anordnung der Wellen und die ent­ sprechende Abstimmung der Übersetzungsstufen gemäß der vor­ liegenden Erfindung, benötigen die Durchmesser der einzel­ nen Zahnräder einen relativ kleinen Bauraum, woraus sich eine vorteilhafte Verringerung des Abstandes zwischen Mitte Abtrieb und Unterkante-Getriebe (Bodenfreiheit) ergibt. Die geringen Achsabstände der Wellen und der kleine Durchmesser der Kupplungen ermöglichen eine äußerst kompakte Getriebe­ bauform. Die gesamte Übersetzung für den zweiten Gang liegt in der zweiten Stirnradstufe. Dies hat den Vorteil, dass in der ersten Stirnradstufe die Festräder nahezu 1 : 1 übersetzt sind und somit die entsprechende Kupplung nur das Antriebs­ drehmoment zu übertragen hat. Auch die Kupplung auf der Getriebeeingangswelle ist nur für das Eingangsdrehmoment ausgelegt, da zwischen dem Losrad der Kupplung und dem Ab­ triebsrad nahezu eine Übersetzung 1 : 1 vorliegt. Im dritten Gang verteilt sich die Leistungsübertragung des eingekup­ pelten Losrades auf die beiden übrigen Losräder. Dadurch kann die Verzahnungsbreite des dieses Losrades entsprechend reduziert werden.Due to a special arrangement of the waves and the ent speaking coordination of the translation levels according to the previous lying invention, need the diameter of each NEN gears a relatively small space, which results an advantageous reduction in the distance between the center Output and lower edge gear (ground clearance) results. The small shaft center distances and small diameter of the couplings enable an extremely compact gear mounting position. The entire gear ratio for the second gear lies in the second spur gear stage. This has the advantage that in the first spur gear stage the fixed gears translated almost 1: 1 are and therefore the corresponding coupling only the drive torque to transmit. Even the clutch on the Transmission input shaft is only for the input torque designed because between the idler gear of the clutch and the Ab drive gear almost a 1: 1 ratio. In the third Gear distributes the power transmission of the einkup pelt loose wheel on the other two loose wheels. Thereby can the toothing width of this idler gear accordingly be reduced.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Lastschalt­ getriebes liegt in der Anordnung der Kupplungen. Diese lie­ gen zwischen den Räderketten. Die Zahnräder können dadurch sehr nah an den Lagern positioniert werden. Von Vorteil ist, dass die Verzahnungskräfte an den Zahnrädern unmittel­ bar in die Lager eingeleitet werden, sodass die Wellen­ durchbiegung weitestgehend reduziert wird. Durch die ge­ wählte Anordnung der Räder und Kupplungen ist in den beiden Hauptfahrbereichen, d. h. dem ersten und dem zweitem Gang kein Hochtreiber im Getriebe vorhanden.Another advantage of the power shift according to the invention transmission lies in the arrangement of the clutches. This was between the wheel chains. The gears can be positioned very close to the bearings. Advantageous is that the gearing forces on the gears are immediate be introduced into the bearing so that the waves deflection is largely reduced. By the ge chosen arrangement of the wheels and clutches is in the two  Main driving areas, i.e. H. the first and second course no driver in the gearbox.

In einer bevorzugten Ausführungsform überdeckt die Kanalplatte zwischen der elektro-hydraulischen Steuerung und dem Getriebegehäuse die Achsstiche der Kupplungswellen und ermöglicht somit eine direkte Ölversorgung zu den ein­ zelnen Wellen über Kontaktbohrungen. Dies bezieht sich so­ wohl auf die Druckölversorgung der Kupplungen als auch auf die Schmierung der Lager. Herkömmliche externe oder interne Ölversorgungsleitungen sind somit nicht erforderlich.In a preferred embodiment, the Channel plate between the electro-hydraulic control and the gear housing the stitches of the clutch shafts and thus enables a direct oil supply to the one individual shafts via contact holes. This relates to it probably on the pressure oil supply to the clutches as well the lubrication of the bearings. Conventional external or internal Oil supply lines are therefore not required.

Vorzugsweise sitzt die Lamellenbremse auf der Ab­ triebswelle und ist im Getriebe integriert, indem sie in­ nerhalb des Abtriebsrades angeordnet ist. Der Ölstand im Getriebe liegt über der Mitte von Lamellenbremse und Ab­ triebsrad. Beide sind durch Öl-Abweisbleche abgeschottet, um Pantschverluste auszuschließen. Die Schmierung der La­ mellen erfolgt gezielt über Bohrungen in der Abtriebswelle, die in den Ölsumpf eintauchen. Da die Bremse innerhalb des Abtriebsrades liegt, kann das von den Bremslamellen rück­ fließende Öl in den abgeschotteten Raum des Abtriebsrades geführt werden, um die Laufverzahnung zu schmieren. Diese genau definierte Ölmenge reduziert die Pantschverluste und Temperatur. Die Bremsbetätigung kann wahlweise mit dem Öl der Getriebesteuerung erfolgen oder durch einen separaten Ölkreislauf.Preferably, the multi-disc brake sits on the down drive shaft and is integrated in the gearbox by being in is arranged within the driven wheel. The oil level in the Gearbox is above the center of the multi-disc brake and Ab drive wheel. Both are sealed off by oil deflectors, to exclude panch losses. The lubrication of the La Mellowing takes place specifically through holes in the output shaft, that dip into the oil sump. Because the brake inside the Output gear is located, this can return from the brake discs flowing oil in the compartment of the driven gear be guided to lubricate the race teeth. This precisely defined amount of oil reduces pantching losses and Temperature. The brake actuation can optionally with the oil the transmission control or by a separate Oil circuit.

Die Steuerung erfolgt über Proportionalventile. Neben einer herkömmlichen 2/2-Steuerung, die auf dem Prinzip der Vorsteuerung basiert, kann vorzugsweise eine direkte 3/2- Steuerung vorgesehen werden. Diese hat den Vorteil, dass der Ventilblock wesentlich einfacher gestaltet werden kann und weniger Bauteile benötigt werden. Ein wesentlicher Vor­ teil ist, dass der Kupplungsdruck erhöht werden kann und somit auch die Drehmomentübertragung der Kupplungen, da die Schaltventile direkt und somit mit höherem Druck angesteu­ ert werden.The control takes place via proportional valves. Next a conventional 2/2 control based on the principle of Feedforward control, a direct 3 / 2- Control can be provided. This has the advantage that the valve block can be made much easier  and fewer components are needed. An essential advantage part is that the clutch pressure can be increased and hence the torque transmission of the clutches, since the Switching valves controlled directly and thus with higher pressure be recognized.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind.In the following the invention with reference to the drawing explained in more detail in the advantageous embodiments are shown schematically.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Getriebeblock nach der vorliegenden Erfindung, Fig. 1 shows a section through a gear unit according to the present invention,

Fig. 2 eine Schaltschema eines erfindungsgemäßen Getriebes, Fig. 2 is a schematic diagram of a gearbox according to the invention,

Fig. 3 ein schmatische Darstellung eines Getriebe­ blocks mit Steuerung nach der vorliegenden Erfindung und Fig. 3 is a schematic representation of a transmission block with control according to the present invention and

Fig. 4 einen Schnitt durch die Bremsvorrichtung der Abtriebswelle. Fig. 4 shows a section through the braking device of the output shaft.

Lastschaltgetriebe für Kraftfahrzeuge mit hydrostati­ schem Fahrantrieb, drei schaltbaren Gängen und einem Hydro­ motor, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 dargestellt sind, sind dem Fachmann bestens bekannt, so dass im Folgen­ den lediglich auf die erfindungsgemäßen besonderen Eigen­ heiten eingegangen wird.Power shift transmission for motor vehicles with hydrostati driving drive, three switchable gears and a hydro motor, as shown in the preamble of claim 1 are well known to the person skilled in the art, so that in the following the only on the particular Eigen invention units.

In Fig. 1 ist ein Getriebeblock 1 nach der vorliegen­ den Erfindung gezeigt, der eine Antriebswelle 2, eine Abtriebswelle 4 und eine erste und eine zweite Getriebewel­ le 6 bzw. 8 aufweist. Auf der Antriebswelle 2 sind zwei Festräder 10 und 12, eine Kupplung K3 und ein Losrad 14 angeordnet. Auf der ersten Welle 6 ist ein Festrad 16, das mit dem Festrad 10 der Antriebswelle ein Zahnradpaar bil­ det, eine Kupplung K1 und ein Losrad 18 vorgesehen. Auf der zweiten Welle 8 ist ein Festrad 20, das mit dem Festrad 12 der Antriebswelle ein Zahnradpaar bildet, eine Kupplung K2 und ein Losrad 22 vorgesehen. Die Abtriebswelle 4 weist ein Festrad 24 und in dieses integriert eine Bremsvorrichtung, wie in Fig. 4 dargestellt, auf. Als Kupplungen werden La­ mellenkupplungen und als Bremsvorrichtung eine Lamellen- Sicherheitsbremse verwendet. Die Kupplungen sind in dem Getriebe zwischen den Zahnrädern der Festradpaare (10, 16 und 12, 20) und den Losrädern (14, 18, 22) angeordnet.In Fig. 1, a transmission block 1 according to the present invention is shown, which has an input shaft 2 , an output shaft 4 and a first and a second gear shaft 6 and 8 respectively. Two fixed wheels 10 and 12 , a clutch K3 and an idler gear 14 are arranged on the drive shaft 2 . On the first shaft 6 , a fixed gear 16 , the bil with the fixed gear 10 of the drive shaft a gear pair, a clutch K1 and an idler gear 18 is provided. On the second shaft 8 , a fixed gear 20 , which forms a pair of gears with the fixed gear 12 of the drive shaft, a clutch K2 and an idler gear 22 are provided. The output shaft 4 has a fixed wheel 24 and integrated in this a braking device, as shown in Fig. 4. Multi-plate clutches are used as clutches and a multi-plate safety brake is used as the braking device. The clutches are arranged in the transmission between the gears of the fixed gear pairs ( 10 , 16 and 12 , 20 ) and the idler gears ( 14 , 18 , 22 ).

Die Antriebswelle 2 wird durch einen Hydromotor ange­ trieben, wobei die Profilverbindung zwischen Hydromotor und Getriebeblock in Form einer Spielpassung 26 ausgebildet ist. In der Antriebswelle 2 sowie der ersten und der zwei­ ten Welle 6, bzw. 8 sind Kontaktbohrungen 25, 25', 25" vorgesehen, über die das vom Ventilblock kommende Schmieröl zur Spielpassung 26, den Lagerstellen der Wellen und den Kupplungslamellen gelangt. Durch die Anordnung der An­ triebswelle 2, der Welle 6 und der Welle 8 ist es möglich, die Steuerung 32 so auszubilden, daß alle Bauteile auf den Wellen 2, 6 und 8 mit Schmiermittel versorgt werden können, ohne die Steuerung zu aufwendig zu gestalten. Das Spiel der Spielpassung ist so dimensioniert, dass sowohl die Profil­ verbindung als auch das Antriebswellenlager auf diese Weise schmierbar ist. The drive shaft 2 is driven by a hydraulic motor, the profile connection between the hydraulic motor and the transmission block being designed in the form of a clearance fit 26 . In the drive shaft 2 as well as the first and the second shaft 6 and 8, contact bores 25 , 25 ', 25 "are provided, through which the lubricating oil coming from the valve block reaches the clearance fit 26 , the bearing points of the shafts and the clutch plates Arrangement of the drive shaft 2 , the shaft 6 and the shaft 8 , it is possible to design the control 32 so that all components on the shafts 2 , 6 and 8 can be supplied with lubricant without making the control too complex The clearance fit is dimensioned so that both the profile connection and the drive shaft bearing can be lubricated in this way.

Die Abtriebswelle 4 ragt in den Ölsumpf hinein, wobei der Ölstand dabei über der Mitte der Abtriebswelle liegt. Zum Schmieren der Lamellen der Lamellenbremse 45 und der Laufverzahnung 46 weist die Abtriebswelle Bohrungen 47 auf, in Fig. 4 dargestellt, durch die das Schmieröl aus dem Sumpf aufgenommen werden kann. Die Lamellenbremse und das Festrad 24 sind mit Öl-Abweisblechen 28 versehen, um Pantschverluste zu verhindern.The output shaft 4 protrudes into the oil sump, the oil level being above the center of the output shaft. To lubricate the disks of the multi-disk brake 45 and the running toothing 46 , the output shaft has bores 47 , shown in FIG. 4, through which the lubricating oil can be taken up from the sump. The multi-disc brake and the fixed wheel 24 are provided with oil deflectors 28 to prevent pantching losses.

Anhand des Schaltschemas aus Fig. 2 kann das Schalten der einzelnen Gänge und die bevorzugte Ausgestaltung der einzelnen Bauteile des Getriebes näher erläutert werden. Auf der vom Hydromotor 30 angetriebenen Antriebswelle 2 drehen sich die Festräder 10 und 12 mit der Eingangsdreh­ zahl mit. Das Schalten des zweiten Ganges erfolgt über eine erste Zahnradkette, die von der Antriebswelle über das Festradpaar (12, 20) auf die zweite Welle (8) und von dort über das Einkuppeln des Losrades 22 mit der Kupplung K2 auf das Festrad 24 der Abtriebswelle führt. Dabei ist das Fest­ radpaar 12, 20 derart ausgelegt, dass die Drehung der An­ triebswelle nahezu 1 : 1 auf die zweite Welle 8 übersetzt wird.The switching of the individual gears, and the preferred configuration of the individual components of the transmission can be explained with reference to the circuit diagram in FIG. 2. On the drive shaft 2 driven by the hydraulic motor 30 , the fixed wheels 10 and 12 rotate with the input speed. The second gear is shifted via a first gear chain that leads from the drive shaft via the fixed gear pair ( 12 , 20 ) to the second shaft ( 8 ) and from there via the engagement of the idler gear 22 with the clutch K2 to the fixed gear 24 of the output shaft , The fixed pair of wheels 12 , 20 is designed such that the rotation of the drive shaft is translated almost 1: 1 to the second shaft 8 .

Das Schalten des ersten Ganges erfolgt über eine zwei­ te Zahnradkette, die von der Antriebswelle über das Fest­ radpaar (10, 16) auf die erste Welle (6) und von dort über das Einkuppeln des Losrades 18 mit der Kupplung K1 auf das Festrad 24 der Abtriebswelle führt. Dabei wird sowohl für die Übersetzung des Radpaares 10, 16 als auch für die Über­ setzung des Radpaares 18, 24 eine Drehzahlerniedrigung ge­ wählt. Durch diese Ausgestaltung des Getriebes ist zum Schalten des ersten und zweiten Ganges kein Getriebehoch­ treiber vorhanden. The switching of the first gear takes place via a two-tooth gear chain, the pair of wheels from the drive shaft via the fixed gear ( 10 , 16 ) to the first shaft ( 6 ) and from there via the engagement of the idler gear 18 with the clutch K1 to the fixed gear 24 Output shaft leads. A speed reduction is selected both for the translation of the pair of wheels 10 , 16 and for the transmission of the pair of wheels 18 , 24 . This configuration of the transmission means that no high gear driver is available for switching the first and second gears.

Für den dritten Gang wird das Losrad 14 durch die Kupplung K3 mit der Antriebswelle fest verbunden. Die Dre­ hung wird dann sowohl über das Zahnrad 18 als auch das Zahnrad 22, die beide lose auf den Wellen 6 und 8 liegen, auf das Festrad 24 der Abtriebswelle übertragen, wodurch sich eine Aufteilung des Kraftflusses ergibt. Die Zahnrä­ der 14 und 24 sind hierfür derart dimensioniert, dass sich nahezu eine 1 : 1 Übersetzung ergibt.For the third gear, the idler gear 14 is firmly connected to the drive shaft by the clutch K3. The Dre hung is then transmitted via both the gear 18 and the gear 22 , both of which lie loosely on the shafts 6 and 8 , to the fixed gear 24 of the output shaft, which results in a distribution of the power flow. The Zahnrä 14 and 24 are dimensioned for this so that there is almost a 1: 1 translation.

In Fig. 3 ist schematisch die Seite des Getriebe­ blocks 1 gezeigt an der direkt die Getriebesteuerung 32 angeordnet ist. Eine Kanalplatte 34 zwischen der Steue­ rung 32 und dem Getriebegehäuse 36 überdeckt die Achssti­ che 38, 40 und 42 der Antriebswelle 2 und der ersten und zweiten Welle 6, bzw. 8. Durch diese Kanalplatte werden die Wellen über die Kontaktbohrungen 25, 25' und 25" mit Schmieröl für die Lager, Kupplungen etc. und die Kupplungen mit Drucköl versorgt. Der Ventilblock mit den Proportional­ ventilen 44, 44', 44" ist im wesentlichen oberhalb der Wellen angeordnet. In Fig. 3 the side of the transmission block 1 is shown schematically on which the transmission control 32 is arranged directly. A channel plate 34 between the control 32 and the gear housing 36 covers the Achssti surface 38 , 40 and 42 of the drive shaft 2 and the first and second shafts 6 and 8 respectively. Through this channel plate, the shafts are via the contact holes 25 , 25 'and 25 "with lubricating oil for the bearings, couplings etc. and the couplings with pressurized oil. The valve block with the proportional valves 44 , 44 ', 44 " is arranged essentially above the shafts.

Bezugszeichenreference numeral

11

Getriebe
transmission

22

Antriebswelle
drive shaft

44

Abtriebswelle
output shaft

66

erste Welle
first wave

88th

zweite Welle
second wave

1010

Festrad auf Antriebswelle
Fixed gear on the drive shaft

1212

Festrad auf Antriebswelle
Fixed gear on the drive shaft

1414

Losrad auf Antriebswelle
Idler gear on drive shaft

1616

Festrad auf erster Welle
Fixed gear on the first wave

1818

Losrad auf erster Welle
Idler gear on the first shaft

2020

Festrad auf zweiter Welle
Fixed gear on second shaft

2222

Losrad auf zweiter Welle
Idler gear on second shaft

2424

Festrad auf Abtriebswelle
Fixed gear on output shaft

2525

, .

2525

', '

2525

" Kontaktbohrungen
"Contact holes

2626

Spielpassung
clearance

2828

Öl-Abweisbleche
Oil deflector

3030

Hydromotor
hydraulic motor

3232

Steuerung
control

3434

Kanalplatte
channel plate

3636

Getriebegehäuse
gearbox

3838

Achsstich der Antriebswelle
Axis stitch of the drive shaft

4040

Achsstich der ersten Welle
Axis stitch of the first wave

4242

Achsstich der zweiten Welle
Axis stitch of the second wave

4444

, .

4444

', '

4444

" Proportionalventile
"Proportional valves

4545

Lamellenbremse
multi-disc brake

4646

Verzahnung
gearing

4747

Bohrungen
drilling

Claims (19)

1. Lastschaltgetriebe für Kraftfahrzeuge mit hydrostati­ schem Fahrantrieb, das eine Antriebswelle, eine Abtriebs­ welle, drei schaltbare Gänge und einen Hydromotor aufweist, wobei zum Schalten der Gänge hydraulisch betätigbare Lamel­ lenkupplungen vorgesehen sind, und das mit einer Bremsvor­ richtung, einer Ölversorgungseinrichtung zur Versorgung des Getriebes mit Druck- und Schmieröl und einer Steuerung für das Getriebe und für eine Hydrostateinheit versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anord­ nung der Bauteile des Getriebes und die Übersetzungsstufen derart vorgesehen sind, dass die Schmierung einer Profil­ verbindung (26) zwischen dem Hydromotor und der Antriebs­ welle (2), der Lagerstellen der Getriebewellen (2, 6, 8) und der Kupplungslamellen (K1, K2, K3) über Kontaktbohrun­ gen (25, 25', 25") zentral über die Wellen des Getriebes erfolgt, und dass die Steuerung (32) direkt am Getriebe (1) angeordnet ist, wobei Getriebe und Steuerung einen gemein­ samen Ölhaushalt haben.1. Powershift transmission for motor vehicles with hydrostatic transmission, which has an input shaft, an output shaft, three switchable gears and a hydraulic motor, with hydraulically actuated lamella couplings are provided for switching the gears, and with a Bremsvor device, an oil supply device for supplying the Gearbox with pressure and lubricating oil and a control for the gearbox and for a hydrostatic unit, characterized in that the arrangement of the components of the gearbox and the transmission stages are provided such that the lubrication of a profile connection ( 26 ) between the hydraulic motor and the drive shaft ( 2 ), the bearing points of the transmission shafts ( 2 , 6 , 8 ) and the clutch plates (K1, K2, K3) via contact bores ( 25 , 25 ', 25 ") takes place centrally via the shafts of the transmission, and that the controller ( 32 ) is arranged directly on the transmission ( 1 ), the transmission and control unit being the same n Have an oil balance. 2. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Anordnung der Bauteile des Getriebes folgende Merkmale aufweist:
  • - zum Schalten der Gänge sind drei jeweils auf einer Welle (2, 6, 8) angeordnete Lamellenkupplungen (K1, K2, K3) zum Einkuppeln von Losrädern (14, 18, 22) vor­ gesehen, wobei eine Welle die Antriebswelle ist,
  • - die Bremsvorrichtung ist auf einer vierten Welle (4), der Abtriebswelle, vorgesehen,
  • - die Lamellenkupplungen sind zwischen den Zahnrädern des Getriebes angeordnet.
2. Powershift transmission according to claim 1, characterized in that the arrangement of the components of the transmission has the following features:
  • - For switching the gears, three multi-plate clutches (K1, K2, K3) are arranged on a shaft ( 2 , 6 , 8 ) for engaging loose wheels ( 14 , 18 , 22 ), one shaft being the drive shaft,
  • - The braking device is provided on a fourth shaft ( 4 ), the output shaft,
  • - The multi-plate clutches are arranged between the gears of the transmission.
3. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufen des Getriebes folgende Merkmale aufweisen:
  • - in einer ersten Zahnradkette ist ein Festradpaar (12, 20) derart ausgebildet, dass für einen zweiten Gang die Drehung der Antriebswelle (2) nahezu 1 : 1 auf eine Welle (8) mit einer Kupplung (K2) übersetzbar und durch das Einkuppeln eines Losrades (22) dieser Welle auf das Festrad (24) der Abtriebswelle (4) übertragbar ist,
  • - durch eine zweite Zahnradkette mit dem Festrad­ paar (10, 16) ist ein erster Gang durch Einkuppeln ei­ nes Losrades (18) auf das Festrad (24) der Abtriebs­ welle (4) übersetzbar,
  • - ein Losrad (14) auf der Antriebswelle (2) und ein Festrad (24) auf der Abtriebswelle sind derart ausge­ bildet, dass sich für einen dritten Gang beim Einkup­ peln des Losrades (14) nahezu eine 1 : 1 Übersetzung er­ gibt, wobei sich bei der Übertragung der Kraftfluss auf die Losräder (18, 22) der beiden anderen Wel­ len (6, 8) verteilt.
3. Powershift transmission according to claim 1 and 2, characterized in that the transmission stages of the transmission have the following features:
  • - In a first gear chain, a fixed gear pair ( 12 , 20 ) is designed such that for a second gear the rotation of the drive shaft ( 2 ) can be translated almost 1: 1 onto a shaft ( 8 ) with a clutch (K2) and by engaging one Loose wheel ( 22 ) of this shaft can be transferred to the fixed wheel ( 24 ) of the output shaft ( 4 ),
  • - By a second gear chain with the fixed gear pair ( 10 , 16 ) a first gear by engaging egg nes idler gear ( 18 ) on the fixed gear ( 24 ) of the output shaft ( 4 ) can be translated,
  • - An idler gear ( 14 ) on the drive shaft ( 2 ) and a fixed gear ( 24 ) on the output shaft are formed in such a way that there is almost a 1: 1 translation for a third gear when Einkup the idler gear ( 14 ) the power flow to the idler gears ( 18 , 22 ) of the other two wel len ( 6 , 8 ) is distributed.
4. Lastschaltgetriebe nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten des ers­ ten und zweiten Ganges kein Getriebehochtreiber vorhanden ist.4. powershift transmission according to claims 1 to 3, characterized marked that for switching the first th and second gear no gearbox driver available is. 5. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplungen zwischen den Festradpaaren (10, 16, 12, 20) und den Losrädern (14, 18, 22) angeordnet sind. 5. powershift transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the multi-plate clutches between the fixed gear pairs ( 10 , 16 , 12 , 20 ) and the idler gears ( 14 , 18 , 22 ) are arranged. 6. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung innerhalb des auf der Abtriebswelle vorgesehenen Festrades (24) angeordnet ist.6. Powershift transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device is arranged within the fixed wheel ( 24 ) provided on the output shaft. 7. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung eine im Getriebe integrierte Lamellen- Sicherheitsbremse ist.7. Powershift transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the braking device is a multi-plate integrated in the gearbox Safety brake is. 8. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Spiel der als Spielpassung (26) vorgesehenen Pro­ filverbindung das Profil und das Antriebswellenlager schmierbar ist.8. Powershift transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the profile and the drive shaft bearing can be lubricated by the play of the fil connection provided as a clearance fit ( 26 ). 9. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle in den Ölsumpf ragt und wenigstens eine Bohrung zur Schmierung der Lamellen der Lamellenbremse auf­ weist.9. Powershift transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the output shaft protrudes into the oil sump and at least one Hole for lubricating the disks of the multi-disk brake has. 10. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölstand im Getriebe über der Mitte der Abtriebswel­ le (4) liegt.10. Powershift transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the oil level in the transmission lies above the center of the output shaft ( 4 ). 11. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Festrad der Abtriebswelle und die Bremsvorrichtung mit Öl-Abweisblechen versehen sind. 11. Powershift transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the fixed gear of the output shaft and the braking device Oil deflector plates are provided.   12. Lastschaltgetriebe für Kraftfahrzeuge mit hy­ drostatischem Fahrantrieb, das eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, drei schaltbare Gänge und einen Hydromotor aufweist, wobei zum Schalten der Gänge hydraulisch betätig­ bare Lamellenkupplungen vorgesehen sind, und das mit einer Bremsvorrichtung, einer Ölversorgungseinrichtung zur Ver­ sorgung des Getriebes mit Druck- und Schmieröl und einer Steuerung für das Getriebe und für eine Hydrostateinheit versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kanalplatte (34) zwischen Steuerung und Getriebe­ gehäuse die Achsstiche (38, 40, 42) der Wellen (2, 6, 8) mit den Kupplungen überdeckt, wobei die Kontaktbohrungen zu den Wellen mit der Kanalplatte verbunden sind und dass zum Schalten der Gänge drei jeweils auf einer Welle (2, 6, 8) angeordnete Lamellenkupplungen (K1, K2, K3) zum Einkuppeln von Losrädern (14, 18, 22) vorgesehen sind, wobei eine Welle die Antriebswelle ist und die Lamellenkupplungen zwischen den Zahnrädern des Getriebes angeordnet sind.12. Powershift transmission for motor vehicles with a hydrostatic drive, which has an input shaft, an output shaft, three switchable gears and a hydraulic motor, with hydraulically actuated multi-plate clutches being provided for shifting the gears, and with a braking device, an oil supply device for supplying the transmission is provided with pressure and lubricating oil and a control for the gearbox and for a hydrostatic unit, characterized in that a channel plate ( 34 ) between the control and the gearbox housing the axle stitches ( 38 , 40 , 42 ) of the shafts ( 2 , 6 , 8 ) covered with the clutches, the contact bores to the shafts being connected to the channel plate and that for shifting the gears three multi-plate clutches (K1, K2, K3) each arranged on a shaft ( 2 , 6 , 8 ) for engaging loose wheels ( 14 , 18 , 22 ) are provided, wherein a shaft is the drive shaft and the multi-plate clutches between the tooth veins of the transmission are arranged. 13. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit Proportionalventilen (44, 44', 44") aus­ gebildet ist.13. Powershift transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the control is formed with proportional valves ( 44 , 44 ', 44 "). 14. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine direkte Steuerung in Form einer 3/2-Steuerung vorgese­ hen ist.14. Powershift transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that a direct control in the form of a 3/2 control hen is. 15. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrostateinheit eine hydraulisch-drehzahlabhängige Verstellung aufweist (DA-Steuerung). 15. Powershift transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the hydrostatic unit is a hydraulic, speed-dependent Has adjustment (DA control).   16. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrostateinheit eine elektrisch-drehzahlabhängige Ver­ stellung aufweist (EDA-Steuerung).16. Powershift transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the hydrostatic unit has an electrical speed-dependent Ver position (EDA control). 17. Verfahren zur Steuerung eines Lastschaltgetriebes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Getriebe durch eine direkte 3/2-Steuerung gesteuert wird.17. Method for controlling a powershift transmission according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the gearbox is replaced by a direct 3/2 control is controlled. 18. Verfahren zur Steuerung eines Lastschaltgetriebes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Getriebe mit einer hydraulisch-drehzahlabhängigen Verstellung gesteuert wird (DA-Steuerung).18. Method for controlling a powershift transmission according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the gearbox with a hydraulic speed-dependent adjustment is controlled (DA-control). 19. Verfahren zur Steuerung eines Lastschaltgetriebes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Getriebe mit einer elektrisch-drehzahlabhängigen Verstellung gesteuert wird (EDA-Steuerung).19. Method for controlling a powershift transmission according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the gearbox with a electrical speed-dependent adjustment is controlled (EDA control).
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