DE10045567A1 - Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung stellt eine hydraulische Antriebsvorrichtung bereit, die eine gewünschte Übersetzung erreichen kann, kompakt ist und zum Zeitpunkt des Eingreifens einen kleinen Schock erzeugt. Demgemäß ist in der hydraulischen Antriebsvorrichtung für die Arbeitsmaschine, die einen ersten hydraulischen Motor (8) und einen zweiten hydraulischen Motor (11) mit variabler Kapazität, eine erste Antriebswelle (5), verbunden mit dem ersten hydraulischen Motor, und eine zweite Antriebswelle (7) lösbar in Eingriff mit dem zweiten hydraulischen Motor, aufweist, wobei die hydraulische Antriebsvorrichtung das ausgehende Drehmoment des ersten hydraulischen Motors und des zweiten hydraulischen Motors zu einer Hauptwelle (2) überträgt, die Hauptwelle mit der ersten Antriebswelle und die Hauptwelle mit der zweiten Antriebswelle über einen Getriebezug (3, 4, 6) verbunden, wobei ein Planetengetriebe (21) zwischen dem zweiten hydraulischen Motor und der zweiten Antriebswelle und eine Kupplung (10), die mit dem zweiten hydraulischen Motor über die zweite Antriebswelle lösbar verbunden ist, zwischen einem Hohlring (29) und dem Gehäuse (24) vorgesehen sind. Weiterhin ist ein Modulationsdämpfer (22) für das plötzliche Reduzieren des Kupplungsöldruckes (P3) vor dem Eingreifen und das langsame Reduzieren zum Zeitpunkt des Eingreifens in einer Abflussleitung (23) eines Zweiwegeschaltventils (14) vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, die das ausgehende Drehmoment einer Mehrzahl hydraulischer Motoren zu einer Hauptwelle überträgt.

Nach dem Stand der Technik ist eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, wie einen Radlader oder ähnliches, die das ausgehende Drehmoment einer Mehrzahl hydraulischer Motoren zu einer Hauptwelle überträgt, bekannt.

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht einer hydraulischen Antriebsvorrichtung, wie sie in der ungeprüften Japanischen Patentschrift Nr. 2000-193065 offenbart ist. In Fig. 9 ist eine hydraulische Antriebsvorrichtung 1 versehen mit einer Hauptwelle 2, die mit einer Last 20 verbunden ist, einem Abtriebsgetriebe 3, dass an der Hauptwelle 2 angebracht ist, einem ersten Antriebsgetriebe 4, dass mit dem Abtriebsgetriebe 3 verbunden ist, einer ersten Antriebswelle 5, mit der das erste Antriebsgetriebe 4 verbunden ist, einem zweiten Antriebsgetriebe 6, das mit dem ersten Antriebsgetriebe 4 verbunden ist, und einer zweiten Antriebswelle 7, mit der das zweite Antriebsgetriebe 6 verbunden ist. Das Abtriebsgetriebe 3, das erste Antriebsgetriebe 4 und das zweite Antriebsgetriebe 6 sind jeweils Stirnradgetriebe.

Ein erster hydraulischer Motor 8, der eine hohe Umdrehungszahl und ein niedriges Drehmoment aufweist und eine Kontrollpumpe 9 sind jeweils mit den beiden Enden der ersten Antriebswelle 5 verbunden. Weiterhin ist ein zweiter hydraulischer Motor 11, der eine niedrige Umdrehungszahl und ein hohes Drehmoment aufweist, mit einem axialen Ende der zweiten Antriebswelle 7 mittels einer Kupplung 10 verbunden.

Der erste hydraulische Motor 8 und der zweite hydraulische Motor 11 sind mit einer hydraulischen Pumpe über einen hydraulischen Parallelkreislauf verbunden (nicht gezeigt) und werden angetrieben von dessen druckseitig abgegebenen Öl.

Die Kupplung 10 ist normalerweise in Eingriff aufgrund der Zwangskraft einer Feder 12 und wird gelöst unter der Voraussetzung, dass der Kupplungsöldruck P3, bereitgestellt von einer Öldruckquelle über eine Ölleitung 13, größer wird als die Zwangskraft. Die Kontrolle der Bereitstellung oder Unterbrechung des Kupplungsöldrucks P3 übernimmt ein Zweiwegeschaltventil 14, welches in die Ölleitung 13 eingeschaltet ist.

Eine Blende 16, ein Kontrollventil 17 und ein Entlastungsventil 18 sind parallel in der druckseitigen Ölleitung 15 der Kontrollpumpe 9 angebracht. Wenn der Öldruck P1 in der druckseitigen Ölleitung 15, der über der Blende 16 nachgewiesen wird, oberhalb eines vorgegebenen Öldrucks liegt, wird der nötige Steuerdruck an das Zweiwegeschaltventil 14 abgegeben und das Zweiwegeschaltventil 14 wird geöffnet, wodurch der für das Lösen notwendige Kupplungsöldruck anliegt und die Kupplung 10 gelöst wird.

Während mit niedriger Geschwindigkeit gefahren wird, ist die Kupplung 10 in Eingriff, sowohl der erste hydraulische Motor 8 als auch der zweite hydraulische Motor 11 sind mit der Hauptwelle 2 verbunden, wodurch die Last 20 mit einem hohen Drehmoment angetrieben wird. Weiterhin wird, während mit hoher Geschwindigkeit gefahren wird, die von der Kontrollpumpe 9 geförderte Ölmenge in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Umdrehungszahl der ersten hydraulischen Motors 8 erhöht.

Weiterhin wird, wenn der Öldruck in der druckseitigen Ölleitung 15, der über der Blende 16 nachgewiesen wird, größer wird als ein vorgegebener Öldruck, der nötige Steuerdruck P2 an das Zweistellungsumstellventil 14 abgegeben. Demgemäß wird das Zweiwegeschaltventil 14 geöffnet, die Kupplung 10 wird, abhängig vom Kupplungsöldruck P3, gelöst und das Drehmoment an der Hauptwelle 2 wird nur vom ersten hydraulischen Motor 8 übertragen, wodurch die Last mit hoher Geschwindigkeit angetrieben wird.

Weiterhin wird, wenn von einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zu einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit gewechselt wird, die geförderte Ölmenge der Kontrollpumpe 9 in Übereinstimmung mit einer Reduzierung der Umdrehungszahl des ersten hydraulischen Motors 8 reduziert. Demgemäß wird der Steuerdruck P2, der am Zweiwegeschaltventil 14 anliegt, reduziert, und das Zweiwegeschaltventil 14 wird geschlossen. Infolgedessen fliesst das an der Kupplung 10 mit dem Kupplungsöldruck P3 anliegende Kupplungsöl vom Zweiwegeschaltventil 14 über eine Abflussleitung 23 in einen Abfluss 34, und der Kupplungsöldruck P3 wird auf einen niedrigeren Wert als die Zwangskraft der Feder 12 reduziert, wodurch die gelöste Kupplung 10 aufgrund der Zwangskraft wieder in Eingriff kommt.

Trotzdem ergeben sich in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Stand der Technik die folgenden Probleme. Einmal ergibt sich in Übereinstimmung mit der Vorrichtung nach dem Stand der Technik, dass für die Hauptwelle 2 ein Stirnradgetriebe benutzt wird und die erste Antriebswelle 5 und die zweite Antriebswelle 7 damit verbunden sind. In Stirnradgetrieben ist es erforderlich, einen großen Wechsel im Abstand zwischen den Achsen und dem äußeren Durchmesser der Stirnräder vorzunehmen, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern, so dass der Freiheitsgrad, ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis des ersten und zweiten hydraulischen Motors 8 bzw. 11 in Bezug zur Hauptwelle 2 zu wählen, niedrig ist. Demgemäß gibt es das Problem, dass es schwierig ist, ein optimales Übersetzungsverhältnis in Bezug auf jeden der hydraulischen Motoren 8 bzw. 11 zu wählen.

Da die zweite Antriebswelle 7 mit der Hauptwelle 2 über die erste Antriebswelle 5 verbunden ist, ist es weiterhin notwendig, die Achsmitte der ersten Antriebswelle 5 im linksseitigen Bereich (oder im rechtsseitigen Bereich) von der Achsmitte der Hauptwelle 2 anzubringen und die Achsmitte der zweiten Antriebswelle 7 in einer noch weiter linksseitigen Lage (oder einer noch weiter rechtsseitigen Lage) der Hauptwelle 2 anzuordnen, so dass die hydraulische Antriebsvorrichtung in lateraler Richtung verschoben wird. Demgemäß gibt es in einem Arbeitsfahrzeug, in dem es notwendig ist, die Hauptwelle 2 lateral mittig im Fahrzeug anzuordnen, das Problem, dass die Größe der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 in lateraler Richtung des Fahrzeuges vergrößert wird und sie damit schwierig in das Arbeitsfahrzeug einzubauen ist.

Weiterhin wird, da der zweite hydraulische Motor 11 mit der zweiten Antriebswelle 7 über die Kupplung 10 verbunden ist und das zweite Antriebsgetriebe 6 und die Kupplung 10 koaxial angeordnet sind, die axiale Länge der zweiten Antriebswelle 7 vergrößert. Demgemäß gibt es das Problem, dass die hydraulische Antriebsvorrichtung 1 vergrößert wird.

Weiterhin gibt es, da die Kupplung 10 in der zweiten Antriebswelle 7, die eine hohe Umdrehungszahl hat, vorgesehen ist, einen großen Unterschied in den Umdrehungszahlen zwischen beiden Seiten der Kupplung 10, wenn die Kupplung 10 in Eingriff kommt. Demgemäß gibt es das Problem, dass in der Kupplung 10 leicht Abrieb verursacht wird und der Schock zum Zeitpunkt des Eingriffs groß ist. Hier zeigt Fig. 10 den Verlauf des Wechsels des Kupplungsöldrucks P3 über der Zeit ab einem Zeitpunkt, wenn von einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zu einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit gewechselt wird. Das an der Kupplung 10 anliegende Kupplungsöl fliesst vom Zeitpunkt t1, wenn das Zweiwegeschaltventil 14 geöffnet wird, mit einer festgelegten Durchflussmenge durch das Zweiwegeschaltventil 14 und die Abflussleitung 23 zum Abfluss 34. In Übereinstimmung damit wird der Kupplungsöldruck P3 mit einer festen Rate reduziert, und die Kupplung 10 kommt zu einer Zeit t2 in Eingriff, wenn der Kupplungsöldruck P3 einen vorbestimmten Druckwert PC erreicht.

Ab dem Zeitpunkt, zu dem die Durchflussmenge, mit der das Kupplungsöl zum Abfluss 34 fliesst, reduziert wird, ist eine lange Zeit erforderlich, um die Kupplung 10 in Eingriff zu bringen, so dass das Arbeitsfahrzeug kein bestimmtes Drehmoment zu einer gewünschten Zeit erreichen kann, und das Fahrverhalten und der Betriebszustand werden instabil. Demgemäß ist es notwendig, die Durchflussrate, mit der das Kupplungsöl fliesst, auf einen Wert zu setzen, der einer gleichen oder höheren als der vorbestimmten Flussmenge entspricht.

Dann aber wird der Kupplungsöldruck P3 plötzlich reduziert und seine Größe wird schnell kleiner als die Zwangskraft der Feder 12, so dass die Kupplung 10 plötzlich in Eingriff kommt. Demgemäß wird zum Zeitpunkt, wenn die Kupplung 10 in Eingriff kommt, ein großer Schock erzeugt, wodurch ein unkomfortables Fahrverhalten des Arbeitsfahrzeuges verursacht wird, und aufgrund des plötzlichen Eingriffs wird der Kupplung 10 eine Belastung auferlegt, die die Lebensdauer der Kupplung 10 herabsetzt. Also gibt es in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik das Problem, dass es keinen Weg gibt, den Schock zur Zeit, wenn die Kupplung in Eingriff kommt, abzumildern.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch erreicht worden, indem das Augenmerk auf die oben erwähnten Probleme gerichtet worden ist, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine hydraulische Antriebsvorrichtung bereitzustellen, die ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis erreichen kann, kompakt ist und einen kleinen Schock zur Zeit des Eingreifens der Kupplung aufweist.

Um das oben angegebene Ziel zu erreichen, wird gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung eine hydraulische Antriebsvorrichtung für ein Arbeitsfahrzeug bereitgestellt, die aufweist: einen ersten hydraulischen Motor und einen zweiten hydraulischen Motor variabler Leistungsfähigkeit, eine erste Antriebswelle verbunden mit dem ersten hydraulischen Motor und eine zweite Antriebswelle lösbar verbunden mit dem zweiten hydraulischen Motor. Die hydraulische Antriebsvorrichtung überträgt das ausgehende Drehmoment des ersten hydraulischen Motors und des zweiten hydraulischen Motors zu einer Hauptwelle, wobei die Hauptwelle mit der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle jeweils über einen Getriebezug verbunden ist, ein Planetengetriebe zwischen den zweiten hydraulischen Motor und die zweite Antriebswelle gesetzt ist und eine Kupplung, die den zweiten hydraulischen Motor mit der zweiten Antriebswelle lösbar verbindet, vorgesehen ist zwischen dem zweiten hydraulischen Motor und dem Planetengetriebe.

In Übereinstimmung mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle verbunden mit der Hauptwelle, ohne die eine zwischen der jeweils anderen Antriebswelle anzuordnen. Demgemäß ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle in Bezug auf die Hauptwelle unabhängig voneinander zu wählen. Demgemäß ist zum Beispiel für den ersten hydraulischen Motor eine hohe Umdrehungszahl und ein niedriges Drehmoment und für den zweiten hydraulischen Motor eine niedrige Umdrehungszahl und ein hohes Drehmoment möglich, da das Übersetzungsverhältnis wählbar ist. Damit werden die Effizienz zur Übertragung des Drehmoments des hydraulischen Motors und die Fahreigenschaft des Arbeitsfahrzeuges verbessert.

Weiterhin wird ein Planetengetriebe zwischen dem zweiten hydraulischen Motor und der zweiten Antriebswelle angeordnet.

Demgemäß wird, da das Übersetzungsverhältnis vom zweiten hydraulischen Motor zur Hauptwelle erhöht wird, ein großes Drehmoment erzeugt, so dass es möglich ist, den zweiten hydraulischen Motor kompakt auszuführen. Weiterhin kann, da das Planetengetriebe das Übersetzungsverhältnis wechseln kann, ohne den äußeren Durchmesser in großen Bereichen zu ändern, das Planetengetriebe ein optimales Übersetzungsverhältnis in Bezug auf den hydraulischen Motor im begrenzten inneren Raum des Arbeitsfahrzeuges gewährleisten. Zum Beispiel kann, auch wenn die Spezifikation des existierenden hydraulischen Motors nicht die für das Arbeitsfahrzeug benötigte Drehmomentcharakteristik aufweist, das gewünschte Drehmoment erreicht werden.

Weiterhin ist die Kupplung, die den zweiten hydraulischen Motor mit der zweiten Antriebswelle lösbar verbindet, zwischen dem zweiten hydraulischen Motor und dem Planetengetriebe vorgesehen. Demgemäß ist es möglich, den Schock, der zur Zeit des Eingreifens der Kupplung erzeugt wird, zu dämpfen. Zum Beispiel wird, wenn die Kupplung zwischen einem Hohlrad des Planetengetriebes und dem Gehäuse der hydraulischen Antriebsvorrichtung angebracht wird, der Geschwindigkeitsunterschied bezogen auf das Gehäuse klein, da das Hohlrad eine niedrige Umdrehungszahl aufweist, so dass der Verschleiss, der zum Zeitpunkt des Eingreifens der Kupplung erzeugt wird, klein wird und die Lebensdauer der Kupplung lang wird. Weiterhin wird, da die Differenz der Geschwindigkeiten zum Zeitpunkt des Eingreifens der Kupplung klein ist, der Schock des Eingreifens klein, und das komfortable Fahrgefühl wird verbessert.

In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine bereitgestellt, wie im ersten Aspekt angegeben, wobei die Achsmitten der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle im linken und rechten oberen Bereich der Antriebswelle in symmetrischer Weise angeordnet sind. In Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste und die zweite Antriebswelle unter Berücksichtigung der Anordnung der Hauptwelle in einer lateral mittigen Position des Arbeitsfahrzeuges in einem jeweils linken oder rechten oberen Bereich der Hauptwelle in symmetrischer Art und Weise angeordnet.

Demgemäß ist die hydraulische Antriebsvorrichtung in Bezug auf die Mittelachse in lateraler Richtung des Arbeitsfahrzeuges nicht verschoben und die Gewichtsverteilung in lateraler Richtung ist verbessert. Weiterhin wird es einfach, die hydraulische Antriebsvorrichtung in dem Arbeitsfahrzeug anzuordnen, da die Größe der hydraulischen Antriebsvorrichtung in Bezug auf die Mittellinie des Arbeitsfahrzeuges, vergleichmäßigt ist.

In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine bereitgestellt, wie im ersten Aspekt angegeben, wobei eine Schmierölöffnung zur Aufnahme von Schmierölen in einem Ende der zweiten Antriebswelle, gegenüber dem zweiten hydraulischen Motor, vorgesehen wird.

In Übereinstimmung mit dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Schmierölöffnung in der zweiten Antriebswelle vorgesehen, und das Schmieröl wird von dort aufgenommen, um das Planetengetriebe zu schmieren. Demgemäß wird, im Vergleich zu Schmiervorrichtungen, die so angeordnet sind, dass das Planetengetriebe in einen Öltank eintaucht, ein Verlust an Antriebskraft durch das Durchmischen des Schmieröls im Öltank reduziert und die Energieausnutzung des Arbeitsfahrzeuges verbessert.

In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine bereitgestellt, wie im ersten, zweiten oder dritten Aspekt angegeben, wobei die Kupplung eine Negativkupplung ist und ein Modulationsdämpfer in der Leitung vorgesehen wird, die den Kupplungsöldruck abführt, um zu verhindern, dass der Kupplungsöldruck zu plötzlich abfällt. In Übereinstimmung mit dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird als Kupplung eine Negativkupplung gewählt. Demgemäß wird, da die Kupplung sich immer im Eingriff befindet, auch in dem Fall, dass der Motor und die hydraulische Pumpe während der Fahrt stoppen, die hydraulische Pumpe zu einer Bremse, um die Geschwindigkeit des Arbeitsfahrzeuges zu reduzieren.

Weiterhin wird ein Modulationsdämpfer in der Leitung vorgesehen, die den Kupplungsöldruck abführt, um zu verhindern, dass der Kupplungsöldruck zu plötzlich abfällt. Demgemäß kommt die Kupplung nicht plötzlich in Eingriff und der Schock zur Zeit des Eingreifens wird reduziert, wodurch das Fahrgefühl des Arbeitsfahrzeuges verbessert wird.

In Übereinstimmung mit einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine bereitgestellt, wie im ersten und zweiten Aspekt angegeben, wobei eine Kontrollpumpe zur Kontrolle des Kupplungsöldruckes verbunden wird mit einem Endteil der ersten Antriebswelle gegenüber dem ersten hydraulischen Motor.

In Übereinstimmung mit dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Kontrollpumpe zur Kontrolle des Kupplungsöldruckes verbunden mit der ersten Antriebswelle des ersten hydraulischen Motors. Demgemäß wird, da eine unabhängige Welle oder ein unabhängiges Getriebe zum Antrieb der Kontrollpumpe nicht benötigt wird, der Aufbau der hydraulischen Antriebsvorrichtung für das Arbeitsfahrzeug einfach und kompakt.

In Übereinstimmung mit einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine bereitgestellt, die aufweist: einen ersten hydraulischen Motor und einen zweiten hydraulischen Motor, eine erste Antriebswelle verbunden mit dem ersten hydraulischen Motor, eine zweite Antriebswelle lösbar verbunden mit dem zweiten hydraulischen Motor über eine Kupplung, die von einem Schaltventil kontrolliert wird und eine Hauptwelle, verbunden mit der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle über einen Getriebezug, wobei die hydraulische Antriebsvorrichtung das ausgehende Drehmoment eines ersten hydraulischen Motors und eines zweiten hydraulischen Motors zur Hauptwelle überträgt, wobei ein Modulationsdämpfer zur plötzlichen Reduzierung des Kupplungsöldruckes vor dem Eingreifen und langsamen Reduzieren des Kupplungsöldruckes zum Zeitpunkt des Eingreifens der Kupplung in einer Abflussleitung des Schaltventils vorgesehen ist.

In Übereinstimmung mit dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Modulationsdämpfer zur langsamen Reduzierung des Kupplungsöldruckes in der Abflussleitung zum Abführen des Kupplungsöldruckes vorgesehen.

Demgemäß kommen sich die Größe des Kupplungsöldruckes und die Größe der Zwangskraft der Feder allmählich näher, da der Kupplungsöldruck langsam vor dem Eingreifen der Kupplung reduziert wird, und die Kupplung greift nicht plötzlich ein. Daher wird der Schock des Eingreifens reduziert, die Lebensdauer der Kupplung wird erhöht und das Fahrgefühl des Arbeitsfahrzeuges wird verbessert. Weiterhin wird, da die Vorrichtung so ausgeführt ist, dass der Kupplungsöldruck vor dem Eingreifen der Kupplung plötzlich reduziert wird, keine lange Zeit benötigt, bevor die Kupplung eingreift, so dass es möglich ist, die Kupplung zur gewünschten Zeit eingreifen zu lassen. Demgemäß gibt es keine Probleme beim Fahren des Arbeitsfahrzeuges und stabile Arbeitsbedingungen können erreicht werden.

In Übereinstimmung mit einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine bereitgestellt, wie im sechsten Aspekt angegeben, die weiterhin eine Kontrollpumpe enthält, angetrieben vom ersten hydraulischen Motor über die erste Antriebswelle oder den Getriebezug und ein Zweiwegeschaltventil zur Kontrolle des Eingreifens der Kupplung auf der Basis des Öldruckes, der von der Kontrollpumpe bereitgestellt wird.

In Übereinstimmung mit dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Kontrollpumpe zur Kontrolle des Kupplungsöldruckes angetrieben vom ersten hydraulischen Motor und das Eingreifen und Lösen der Kupplung wird kontrolliert durch den Öldruck, der von der Kontrollpumpe bereitgestellt wird.

Demgemäß kontrolliert die hydraulische Antriebsvorrichtung das Eingreifen und Lösen der Kupplung in Zusammenhang mit der Umdrehungszahl des ersten hydraulischen Motors, also mit der Geschwindigkeit des Arbeitsfahrzeuges, so dass es möglich ist, die Kupplung immer zu einem Zeitpunkt zu kontrollieren, der für die Fahrt des Arbeitsfahrzeuges passend ist.

Weiterhin kann, da es möglich ist, die hydraulische Antriebsvorrichtung nur aus dem hydraulischen Kreislauf aufzubauen und eine elektrische Kontrolleinrichtung oder ähnliches nicht benötigt wird, die Struktur der hydraulischen Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine einfach und kompakt ausgeführt werden.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer hydraulischen Antriebsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführung der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Schnitt eines Planetengetriebes wie in Fig. 1 gezeigt.

Fig. 3 ist eine externe perspektivische Ansicht einer hydraulischen Antriebsvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der hydraulischen Antriebsvorrichtung wie in Fig. 3 gezeigt.

Fig. 5 ist ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der Änderung des Kupplungsöldruckes P3 darstellt.

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht der hydraulischen Antriebsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführung.

Fig. 7 ist eine schematische Ansicht einer hydraulischen Antriebsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführung.

Fig. 8 ist eine Ansicht, die eine andere Ausführung eines Modulationsdämpfers, der in Fig. 7 gezeigt ist, angibt.

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht einer hydraulischen Antriebsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik.

Fig. 10 ist ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf des Kupplungsöldruckes in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik zeigt.

Im folgenden wird eine detaillierte Beschreibung einer ersten Ausführung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen angegeben. Für diese Ausführung wird die gleiche Bezugszeichennummerierung zu den gleichen Elementen wie zu denen in den Zeichnungen zur Beschreibung des Standes der Technik verwendet. Eine überschneidende Erklärung wird ausgelassen.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer hydraulischen Antriebsvorrichtung in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen Ausführung.

In Fig. 1 wird eine hydraulische Antriebsvorrichtung 1 mit einer Hauptwelle 2, verbunden mit einer Last 20, einem Abtriebsgetriebe 3, verbunden mit der Hauptwelle 2, einem ersten Antriebsgetriebe 4, verbunden mit dem Abtriebsgetriebe 3, einer ersten Antriebswelle 5, an der das erste Antriebsgetriebe 4 angebracht ist, ein zweites Antriebsgetriebe 6, verbunden mit dem Abtriebsgetriebe 3 und einer zweiten Antriebswelle 7, an der das zweite Antriebsgetriebe 6 angebracht ist, dargestellt.

Ein erster hydraulischer Motor 8, der eine hohe Umdrehungszahl und ein niedriges Drehmoment aufweist und eine Kontrollpumpe 9 sind mit jeweils einem Ende der Antriebswelle 5 verbunden. Die zweite Antriebswelle 7 und die zweite hydraulische Pumpe sind verbunden über ein Planetengetriebe 21, und das Planetengetriebe 21 ist so aufgebaut, dass eine Kupplung 10 lösbar eingreifen kann.

Ein zweiter hydraulischer Motor 11 ist mit der Sonnenradwelle 25, die an dem Sonnenrad 28 des Planetengetriebes 21 angebracht ist, verbunden.

Das zweite Antriebsgetriebe 6, das den Planetenradträger darstellt, ist mit einer Mehrzahl von Planetenrädern 26, die in das Sonnenrad 28 eingreifen, verbunden. Ein Hohlrad 29 ist mit den Planetenrädern 26 verbunden und das Hohlrad 29 ist mit dem Gehäuse 24 der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 über die Kupplung 10 lösbar verbunden.

Weiterhin ist das zweite Antriebsgetriebe 6 an einem Ende der zweiten Antriebswelle 7 angeordnet, und eine Schmierölöffnung 27 für das Einführen des Schmieröls des Planetengetriebes 21 ist am anderen Ende vorgesehen.

Der erste hydraulische Motor 8 und der zweite hydraulische Motor 11 sind mit einer hydraulischen Pumpe (nicht dargestellt) über einen hydraulischen Parallelkreislauf verbunden und werden durch das von diesem druckseitig bereitgestellte Öl angetrieben.

Ein Zweiwegeschaltventil 14 ist in die Ölleitung 13 eingebaut, um die Bereitstellung und Unterbrechung des Kupplungsöldrucks P3, bereitgestellt von einer Öldruckquelle (nicht dargestellt) über die Ölleitung 13 zu kontrollieren. Die Kupplung 10 ist eine Negativkupplung und ist normalerweise in Eingriff aufgrund der Zwangskraft der Feder 12 und ist gelöst, wenn der Kupplungsöldruck P3 oberhalb der Zwangskraft der Feder 12 liegt. Die Kontrollpumpe 9 wird vom ersten hydraulischen Motor 8 über die erste Antriebswelle 5 angetrieben und gibt einen Öldruck P1 auf die druckseitige Ölleitung 15, der eine positive Relation zu der Umdrehungszahl des ersten hydraulischen Motors 8 hat.

Eine Blende 16, ein Kontrollventil 17 und ein Entlastungsventil 18 sind in der druckseitigen Ölleitung 15 parallel angeordnet. Wenn die Umdrehungszahl des ersten hydraulischen Motors 8 erhöht wird und der Öldruck P1 der druckseitigen Ölleitung 15, gemessen über der Blende 16 oberhalb eines festgelegten Öldrucks liegt, wird ein Steuerdruck P2 an das Zweiwegeschaltventil 14 angelegt, und das Zweiwegeschaltventil 14 wird geöffnet, wodurch die Kupplung 10 aufgrund des Kupplungsöldrucks P3 gelöst wird.

Weiterhin wird, wenn die Umdrehungszahl des ersten hydraulischen Motors 8 reduziert wird, und der Steuerdruck P2, der an dem Zweiwegeschaltventil 14 anliegt, reduziert wird, der Kupplungsöldruck P3 reduziert, und die Kupplung 10 greift aufgrund der Zwangskraft der Feder 12 ein. Zu diesem Zeitpunkt fliesst das Kupplungsöl aus der Ölleitung 13 über eine Abflussleitung 23 zu dem Abfluss 34. Ein Modulationsdämpfer 22 versehen mit einer Öffnung 35 und einem Zylinder, der eine Feder 33a und einen Kolben 33b aufweist, ist in die Abflussleitung 23 eingebaut.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Planetengetriebes 21. In Fig. 2 rotieren, wenn die Kupplung 10 in Eingriff ist, die Sonnenradwelle 25 und das Sonnenrad 28 in Übereinstimmung mit der Umdrehungszahl des zweiten hydraulischen Motors 11. Da das Hohlrad des Planetengetriebes 29 am Gehäuse 24 über die Kupplung 10 fixiert ist, rotiert das Planetenrad 26 in Übereinstimmung mit der Rotation des Sonnenrades 28 und das zweite Antriebsgetriebe 6, das den Planetenradträger darstellt, rotiert mit einem großen Übersetzungsverhältnis. In Übereinstimmung mit dieser Rotation wird das ausgehende Drehmoment des zweiten hydraulischen Motors 11 übertragen zu der Hauptwelle 2 über das Abtriebsgetriebe 3, das mit dem zweiten Antriebsgetriebe 6 verbunden ist, übertragen.

Weiterhin ist, wenn sich die Kupplung 10 in gelöstem Zustand befindet, das Hohlrad 29 frei beweglich in Bezug auf das Gehäuse 24, so dass das zweite Antriebsgetriebe 6, das den Planetenträger bildet, nicht rotiert, auch wenn der zweite hydraulische Motor 11 läuft. Demgemäß wird die Antriebskraft des zweiten hydraulischen Motors 11 nicht zur Hauptwelle 2 übertragen.

Weiterhin ist eine Schmierölöffnung 27 zum Einbringen des Schmieröls an einem Ende der zweiten Antriebswelle 7 gegenüber der Seite, an der der zweite hydraulische Motor 11 angeordnet ist, vorgesehen. Der Schmieröleintrag von der Schmierölöffnung 27 bewegt sich nach rechts, wie mit einem Pfeil in Fig. 2 angezeigt, und füllt einen Raum 32, der in einem inneren Bereich der zweiten Antriebswelle 7 vorgesehen ist, aus.

Ein Teil des Schmieröls tritt in den Außenbereich durch ein kleines Schmierloch 31 aus, das in der inneren Wandung der zweiten Antriebswelle 7 vorgesehen ist, und der andere Teil des Schmieröls tritt in den inneren Bereich des Sonnenrades 25 durch eine Schmierölöffnung 30 ein, die im axialen Endbereich der Sonnenradwelle 25 vorgesehen ist, und tritt in den äußeren Bereich der Sonnenradwelle 25 von einer kleinen Schmierölöffnung 31, die in der inneren Wand der Sonnenradwelle 25 vorgesehen ist, aus. Das Planetengetriebe 21 wird durch das Schmieröl geschmiert.

Fig. 3 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1, und Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht. Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, befindet sich die Wellenmitte 5c der ersten Antriebswelle 5, die mit dem ersten hydraulischen Motor 8 verbunden ist, und die Wellenmitte 7c der zweiten Antriebswelle 7, die mit dem zweiten hydraulischen Motor 11 verbunden ist, jeweils im linken beziehungsweise rechten oberen Bereich in Bezug auf die Wellenmitte 2c der Hauptwelle 2, die im unteren Bereich der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 angeordnet ist. Das heißt, dass drei Wellen 2, 5 und 7 so angeordnet sind, dass sie eine im wesentlichen symmetrische V-Form um die Hauptwelle 2 bilden.

Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebes der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 gegeben.

In einer Betriebsart, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeuges niedrig ist, weil die Umdrehungszahl des ersten hydraulischen Motors 8 niedrig ist, ist der von der Kontrollpumpe 9 gelieferte Öldruck ebenfalls niedrig, so dass die Kupplung 10 aufgrund der Zwangskraft der Feder 12 in Eingriff ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drehmoment des ersten hydraulischen Motors 8 übertragen auf die Hauptwelle 2 über das erste Antriebsgetriebe 4 und das Abtriebsgetriebe 3 und das Drehmoment des zweiten hydraulischen Motors 11 wird übertragen auf die Hauptwelle 2 über das zweite Antriebsgetriebe 6 und das Abtriebsgetriebe 3. Demgemäß werden die Drehmomente vom ersten hydraulischen Motor 8 und vom zweiten hydraulischen Motor 11 übertragen auf die Hauptwelle 2, so dass die Last 20 von einem hohen Drehmoment angetrieben wird.

Weiterhin erreicht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Arbeitsfahrzeuges auf einen vorbestimmten Geschwindigkeitswert V2 erhöht wird (dies ist die sogenannte Hochgeschwindigkeitsbetriebsart), der von der Kontrollpumpe 9 bereitgestellte Öldruck, der in Relation zu der erhöhten Umdrehungszahl des ersten hydraulischen Motors 8 steigt, den vorgegebenen Öldruck. Demgemäß wird das Zweiwegeschaltventil 14 geöffnet, der Kupplungsöldruck P3 übersteigt die Zwangskraft der Feder 12 und die Kupplung 10 wird gelöst. Als Ergebnis wird die Kraftübertragung vom zweiten hydraulischen Motor 11 unterbrochen und nur der erste hydraulische Motor 8 bleibt verbunden mit der Hauptwelle 2. Da der erste hydraulische Motor 8 eine Charakteristik mit einer hohen Umdrehungszahl und einem niedrigen Drehmoment hat, wird die Last mit einer hohen Geschwindigkeit und einem niedrigen Drehmoment angetrieben, so dass der Energieverlust bei der Bewegung des Arbeitsfahrzeuges zu diesem Zeitpunkt reduziert wird.

Weiterhin wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Arbeitsfahrezeuges auf einen vorbestimmten Geschwindigkeitswert V1 (V1 < V2) erniedrigt wird, die Betriebsart von der Hochgeschwindigkeitsbetriebsart zu der Niedriggeschwindigkeitsbetriebsart gewechselt. Dies geschieht, wenn die Umdrehungszahl des ersten hydraulischen Motors 8 reduziert wird und das Zweiwegeschaltventil 14 geschlossen wird, der Kupplungsöldruck P3 zum Abfluss 34 durch die Abflussleitung 23 abgeführt wird, so dass die Zwangskraft der Feder 12 überwiegt und die Kupplung 10 in Eingriff kommt. Demgemäß sind beide, der erste hydraulische Motor 8 und der zweite hydraulische Motor 11 verbunden mit der Hauptwelle 2, wodurch die Last 20 mit einem hohen Drehmoment angetrieben wird.

Zum Zeitpunkt des Wechsels fließt das Kupplungsöl, das durch die Abflussleitung 23 fließt, zuerst in den Zylinder 33 des Modulationsdämpfers 22. Das Öl drückt auf den Kolben 33b und der Fluss stoppt in einem Bereich am Anfang oder am Ende des Kolbens 33b, wo der Kupplungsöldruck P3 und die Zwangskraft der Feder 33a im Gleichgewicht sind. Danach wird, da der Kupplungsöldruck P3 allmählich reduziert wird, während das Öl zum Abfluss durch die Blende 35 fließt, das Öl von der Feder 33a aus dem inneren Bereich des Zylinders 33 hinausgedrückt und zum Abfluss 34 gefördert.

Durch den Modulationsdämpfer 22, wird wie oben beschrieben, der Kupplungsöldruck zuerst mit hoher Geschwindigkeit reduziert und anschließend bei langsamer Geschwindigkeit allmählich reduziert. Demgemäß ist es möglich, die Kupplung 10 am plötzlichen Eingreifen zu hindern, der Schock aufgrund des Eingreifens wird abgemildert und das Fahrgefühl wird verbessert. Wie oben erwähnt, wird die hydraulische Antriebsvorrichtung 1 in Übereinstimmung mit dieser Ausführung so bereitgestellt, dass die Hauptwelle 2, verbunden mit der Last 20 und dem Abtriebsgetriebe 3, und die erste Antriebswelle 5, verbunden mit dem Abtriebsgetriebe 3 über das erste Antriebsgetriebe 4, verbunden sind, ohne die anderen Wellen dazwischen anzuordnen. Weiterhin sind die Hauptwelle 2, verbunden mit der Last 20 und dem Abtriebsgetriebe 3, und die zweite Antriebswelle 7, verbunden mit dem Abtriebsgetriebe 3 über das zweite Antriebsgetriebe 6, verbunden, ohne die anderen Wellen dazwischen anzuordnen.

Demgemäß ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis der ersten Antriebswelle 5 und der zweiten Antriebswelle 7 in Bezug auf die Hauptwelle 2 jeweils unabhängig voneinander zu wählen. Daher ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis des ersten hydraulischen Motors 8, der eine hohe Umdrehungszahl und ein niedriges Drehmoment aufweist und des zweiten hydraulischen Motors 11, der eine niedrige Umdrehungszahl und ein hohes Drehmoment aufweist, jeweils passend zu wählen, so dass die Energieausnutzung des Arbeitsfahrzeuges verbessert wird.

Weiterhin ist ein Planetengetriebe 21 zwischen dem zweiten hydraulischen Motor 11, der eine niedrige Umdrehungszahl und ein hohes Drehmoment hat, und der Hauptwelle 2 eingebaut. Demgemäß wird das Übersetzungsverhältnis vom zweiten hydraulischen Motor 11 zur Hauptwelle 2 im Vergleich mit einem Stirnradgetriebe besonders groß, und es ist möglich, den zweiten hydraulischen Motor 11 kompakt auszuführen. Weiterhin ist es möglich, ein optimales Übersetzungsverhältnis in Bezug auf den ersten und den zweiten hydraulischen Motor 8 beziehungsweise 11 zu wählen, da bei dem Planetengetriebe 21 das Übersetzungsverhältnis geändert werden kann, ohne den äußeren Durchmesser deutlich zu ändern. Zum Beispiel ist es auch in dem Fall, dass die Spezifikation des existierenden hydraulischen Motors nicht die richtige Größenordnung des Drehmomentes, die für das Arbeitsfahrzeug benötigt wird, aufweist, möglich, das gewünschte Drehmoment durch Wechseln des Übersetzungsverhältnisses zu erhalten.

Weiterhin ist eine Kupplung 10 für das Lösen und Eingreifen des zweiten hydraulischen Motors 11 und der Hauptwelle 2 zwischen dem Hohlrad 29 des Planetengetriebes 21 und dem Gehäuse 24 vorgesehen. Da das Hohlrad 29 eine niedrige Umdrehungszahl und eine niedrige Geschwindigkeitsdifferenz in Bezug auf das Gehäuse 24 hat, wird der zum Zeitpunkt des Eingreifens der Kupplung 10 erzeugte Abrieb klein, und die Lebensdauer der Kupplung 10 wird lang, und weiterhin wird, da der Schock des Eingreifens klein ist, eine komfortable Fahrleistung ermöglicht.

Weiterhin sind der erste und zweite hydraulische Motor 8 und 11 im wesentlichen symmetrisch um die Hauptwelle 2 angeordnet, die im wesentlichen zentriert in lateraler Richtung des Arbeitsfahrzeuges angeordnet ist, wobei die Hauptwelle 2 im unteren Bereich in der Mitte und die erste und zweite Antriebswelle 5 und 7 im linken bzw. rechten oberen Teil angeordnet sind, wodurch diese Elemente eine V-Form bilden.

In Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Aufbau ist die hydraulische Antriebsvorrichtung 1 lateral symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeuges in lateraler Richtung angeordnet, so dass die Gewichtsverteilung verbessert wird. Weiterhin ist die laterale Größe der hydraulischen Antriebsvorrichtung in Bezug auf die Mitte des Arbeitsfahrzeuges nicht verschoben zu irgendeiner Seite in lateraler Richtung und es ist leicht, die hydraulische Antriebsvorrichtung im inneren Bereich des Arbeitsfahrzeuges anzuordnen. Weiterhin ist es möglich, die hydraulische Antriebsvorrichtung 1 in einer kompakten Weise auszuführen, da die Höhe der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 im Vergleich zu dem Fall reduziert wird, wo die erste Antriebswelle 5 und die zweite Antriebswelle 7 in Serie in einer vertikalen Richtung in Bezug auf die Hauptwelle 2 angeordnet sind.

Weiterhin ist eine Schmierölöffnung 27 zur Aufnahme des Schmieröls zur Schmierung des Planetengetriebes 21 im Endbereich der zweiten Antriebswelle 7 vorgesehen. Demgemäß wird, im Vergleich zu Schmiervorrichtungen, die so angeordnet sind, dass das Planetengetriebe 21 in einen Öltank eintaucht, ein Verlust an Antriebskraft durch das Durchmischen des Schmieröls im Öltank reduziert und die Energieausnutzung des Arbeitsfahrzeuges verbessert.

Die Kupplung 10 ist eine Negativkupplung. Demgemäß werden, da die Kupplung 10 immer im Eingriff ist, auch in dem Fall, dass der Motor oder die Ölpumpe während der Fahrt stoppt, die hydraulischen Motoren 8 und 11 zu Bremsen und können die Geschwindigkeit des Arbeitsfahrzeuges reduzieren. Weiterhin ist ein Modulationsdämpfer 22 vorgesehen in der Abflussleitung 23, durch die Kupplungsöldruck P3 abgeführt wird, in der zum Zeitpunkt des Eingreifens der Kupplung 10 das Zweiwegeschaltventil 14 geschlossen ist. Demgemäss greift, da der Kupplungsöldruck P3 allmählich abgeführt wird, die Kupplung 10 nicht plötzlich ein, und der Schock zur Zeit des Eingreifens der Kupplung 10 wird abgemildert und das Fahrverhalten ist verbessert.

Zusätzlich ist die Kontrollpumpe 9 zur Kontrolle des Kupplungsöldrucks P3 verbunden mit der ersten Antriebswelle 5 des ersten hydraulischen Motors 8. Demgemäß ist es möglich, die Kontrollpumpe 9 direkt von der ersten Antriebswelle 5 anzutreiben, eine zusätzliche Welle oder ein zusätzliches Getriebe für den Antrieb der Kontrollpumpe 9 ist nicht erforderlich und die Struktur der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 für die Arbeitsmaschine wird einfach und kompakt.

Nachstehend wird eine detaillierte Beschreibung des Betriebes des Modulationsdämpfers 22 in Bezug auf die angegebene Ausführung angegeben.

Fig. 5 zeigt den zeitabhängigen Wechsel des Kupplungsöldruckes P3 ab einem Zeitpunkt, wenn die Kupplung 10 eingreift. In Fig. 5 zeigt eine 2-Punkt-Linie M den Kupplungsdruck P3 in dem Falle, dass der Modulationsdämpfer 22 wie in Fig. 10 gezeigt nicht enthalten ist und eine durchgezogene Linie N zeigt den Kupplungsöldruck P3 in dem Fall, dass der Modulationsdämpfer 22 enthalten ist.

Wie in der durchgezogenen Linie N in Fig. 5 gezeigt, fließt zwischen einer Zeit t1 und einer Zeit t3 unmittelbar vor der Zeit t2 das Kupplungsöl in den Zylinder 33, wie oben erwähnt. Demgemäß wird der Kupplungsöldruck P3 plötzlich erniedrigt in der gleichen Art und Weise wie in dem Fall der 2-Punkt-Linie M, wenn der Modulationsdämpfer 22 nicht enthalten ist (mit Modulationsdämpfer etwas schneller). Dann wird zur Zeit t3, da der Fluss des Kupplungsöls von der Zwangskraft der Feder 33a gestoppt ist und das Kupplungsöl zum Abfluss 34 durch die Blende 35, die einen kleinen freien Querschnitt aufweist, fließt, die Abnahme des Kupplungsöldruckes P3 geringer. Demgemäß greift in der Nähe des Zeitpunktes t2, wenn der Kupplungsöldruck P3 und die Zwangskraft der Feder 12 sich allmählich angleichen, die Kupplung 10 langsam ein und der Schock zur Zeit des Eingreifens kann reduziert werden.

Weiterhin ist der Zeitpunkt t2, zu dem die Kupplung eingreift, bei der durchgezogenen Linie N im wesentlichen der gleiche wie der Zeitpunkt t2 bei der 2-Punkt-Linie M. Das bedeutet, dass es möglich ist, die Kupplung zu der gewünschten Zeit eingreifen zu lassen, um das benötigte Drehmoment für das Arbeitsfahrzeug zu erhalten.

Zum Zeitpunkt t3 wird der Kupplungsöldruck PS durch die folgende Formel (1) ausgedrückt:

PS = F/A (1)

In der Formel (1) bezeichnet das Referenzsymbol F die Zwangskraft der Feder 32a und das Referenzsymbol a bezeichnet die Querschnittsfläche des Kolbens 33b. Das heißt, dass die Zwangskraft der Feder 33a und die Querschnittsfläche des Kolbens 33b in einer Art und Weise gewählt werden, dass der Kupplungsöldruck PS geringfügig größer als der Kupplungsöldruck PC zur Zeit des Eingreifens ist. Wie oben erwähnt, sind, da der Kupplungsöldruck P3 langsam reduziert wird, bevor die Kupplung 10 eingreift, der Kupplungsöldruck P3 und die Zwangskraft der Feder nahe beieinander, so dass die Kupplung 10 nicht plötzlich eingreift. Demgemäß kann der Schock zur Zeit des Eingreifens reduziert werden, die Lebensdauer der Kupplung 10 kann erhöht werden und das Fahrgefühl des Arbeitsfahrzeuges kann verbessert werden.

Weiterhin wird, da die Vorrichtung so ausgeführt ist, dass der Kupplungsöldruck P3 zunächst plötzlich abgebaut wird, keine lange Zeit benötigt, bevor die Kupplung 10 eingreift, und die Kupplung 10 kann zur gewünschten Zeit eingreifen. Demgemäß gibt es keine Probleme bei der Fahrt des Arbeitsfahrzeuges, und es können stabile Arbeitsbedingungen erreicht werden.

In der hier beschriebenen Ausführung ist die Kupplung 10 zwischen dem Hohlring 29 des Planetengetriebes 21 und dem Gehäuse 24 der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 vorgesehen. Der Aufbau der Vorrichtung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt.

Nachstehend wird die Beschreibung einer zweiten Ausführung angegeben. Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer hydraulischen Antriebsvorrichtung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführung. In Fig. 6 ist eine hydraulische Antriebsvorrichtung 1 dargestellt, bei der die Hauptwelle 2 mit der Last 20 verbunden ist, ein erstes Abtriebsgetriebe 3a mit der Hauptwelle 2 verbunden ist, ein zweites Abtriebsgetriebe 3b lösbar mit der Hauptwelle 2 über die Kupplung 10 verbunden ist, das erste Antriebsgetriebe 4 mit dem ersten Abtriebsgetriebe 3a verbunden ist, das zweite Antriebsgetriebe 6 mit dem zweiten Abtriebsgetriebe 3b verbunden ist, die erste Antriebswelle 5 mit dem ersten Antriebsgetriebe 4 verbunden ist und die zweite Antriebswelle 7 mit dem zweiten Antriebsgetriebe 6 verbunden ist.

Der erste hydraulische Motor 8, der eine hohe Umdrehungszahl und ein niedriges Drehmoment aufweist, ist mit dem axialen Ende der ersten Antriebswelle 5 und mit dem axialen Ende der zweiten Antriebswelle 7 verbunden.

Der erste hydraulische Motor 8 und der zweite hydraulische Motor 11 sind mit der hydraulischen Pumpe über einen hydraulischen Parallelkreislauf verbunden und werden durch das über diesen druckseitig bereitgestellte Öl angetrieben.

Die hydraulische Antriebsvorrichtung 1 bringt die Kupplung 10 zu einer Zeit der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit in Eingriff, um beide, den ersten hydraulischen Motor 8 und den zweiten hydraulischen Motor 11, mit der Hauptwelle 2 zu verbinden. Weiterhin löst die hydraulische Antriebsvorrichtung 1 die Kupplung 10 zum Zeitpunkt der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit, so dass der Antrieb nur vom ersten hydraulischen Motor 8 gewährleistet wird.

Die Kupplung 10 ist normalerweise im Eingriff aufgrund der Zwangskraft der Feder 12 und wird gelöst durch den Kupplungsöldruck P3, bereitgestellt von einer Öldruckquelle (nicht gezeigt) über die Ölleitung 13.

Zur Zeit des Wechsels von der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zur Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit wird das Zweiwegeschaltventil 14 durch eine Kontrollvorrichtung geschlossen (nicht gezeigt). Demgemäß wird in der gleichen Art und Weise wie in der ersten Ausführung das Kupplungsöl über die Abflussleitung zum Abfluss 34 gefördert und die Zwangskraft der Feder 12 überwiegt, so dass die Kupplung 10 in Eingriff kommt. Daher sind beide, der erste hydraulische Motor 8 und der zweite hydraulische Motor 11 verbunden mit der Hauptwelle 2, womit die Last 20 mit hohem Drehmoment angetrieben wird.

In dieser Ausführung ist ein Zwischenspeicher 36, der im Inneren mit Gas gefüllt ist, und ein Modulationsdämpfer 22, versehen mit der Blende 35, in die Abflussleitung 23 eingebaut. Das Kupplungsöl, das durch die Abflussleitung 23 fließt, fließt in den Zwischenspeicher 36 des Modulationsdämpfers 22 und der Fluss wird gestoppt bei einem Füllstand, bei dem der Kupplungsöldruck P3 und der Druck des Gases im Inneren ausgeglichen sind. Danach wird, da der Kupplungsöldruck P3 allmählich reduziert wird, während das Öl zum Abfluss durch die Blende 35 fließt, das Öl durch den Gasdruck aus dem Inneren des Zwischenspeichers 36 herausgedrückt und zum Abfluss 34 abgeführt.

In Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Ausführung wird der Schock zur Zeit des Eingreifens reduziert, da die Kupplung 10 langsam eingreift, das Fahrgefühl des Arbeitsfahrzeuges wird verbessert und die Lebensdauer der Kupplung 10 wird erhöht. Weiterhin greift, da der Kupplungsöldruck P3 zuerst plötzlich reduziert wird, die Kupplung 10 zum gewünschten Zeitpunkt ohne Zeitverzögerung ein. Demgemäß wird kein Problem während der Fahrt des Arbeitsfahrzeuges erzeugt und stabile Arbeitsbedingungen können erreicht werden.

In dieser Ausführung kann der erste hydraulische Motor 8 so ausgeführt sein, dass er einen variablen Ausgangsdruck hat.

Nachfolgend wird eine Beschreibung einer dritten Ausführung angegeben. Fig. 7 ist eine schematische Ansicht einer hydraulischen Antriebsvorrichtung in Übereinstimmung mit der dritten Ausführung.

In Fig. 7 hat die hydraulische Antriebsvorrichtung 1 den gleichen Aufbau nach dem Stand der Technik wie in Fig. 9 gezeigt. Die hydraulische Antriebsvorrichtung 1 ist mit dem Abtriebsgetriebe 3, dass an die Hauptwelle 2 angebracht ist, dem ersten Antriebsgetriebe 4, dass mit dem Abtriebsgetriebe 3 verbunden ist, der ersten Antriebswelle 5 an der das erste Antriebsgetriebe 4 angebracht ist, dem zweiten Antriebsgetriebe 6, dass mit dem ersten Antriebsgetriebe 4 verbunden ist und der zweiten Antriebswelle 7, an der das zweite Antriebsgetriebe 6 angebracht ist, versehen.

Der erste hydraulische Motor 8, der eine hohe Umdrehungszahl und ein niedriges Drehmoment aufweist, ist mit einem Ende der ersten Antriebswelle 5 verbunden, und die Kontrollpumpe 9 ist mit dem anderen Ende verbunden. Der zweite hydraulische Motor 11, der eine niedrige Umdrehungszahl und ein hohes Drehmoment aufweist, ist mit dem axialen Endbereich der zweiten Antriebswelle 7 über die Kupplung 10 verbunden.

In der oben beschriebenen hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 ist der Modulationsdämpfer 22, der eine Blende 35 und ein Umstellventil 38 für das Umstellen des Betriebes in Übereinstimmung mit der Zwangskraft der Feder 37 und der Größe des Kupplungsöldrucks P3, der an der Abflussleitung 23 anliegt, aufweist, in die Abflussleitung 23 des Zweiwegeschaltventils 14 eingebaut.

In der gegenwärtigen Ausführung ist, wenn das Arbeitsfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, das Schaltventil 38 aufgrund der Zwangskraft einer Feder 37 im geschlossenen Zustand, wie in Fig. 7 gezeigt. Weiterhin übersteigt, wenn das Arbeitsfahrzeug von einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zu einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit wechselt, der Kupplungsöldruck P3, der durch die Abflussleitung 23 fließt, die Zwangskraft der Feder 37, und das Schaltventil 38 wird geöffnet. Demgemäß wird der Kupplungsöldruck P3 über das Schaltventil 38 abgebaut, und der Kupplungsöldruck P3 wird plötzlich gesenkt.

Weiterhin überwiegt, wenn der Kupplungsöldruck gesenkt wird, die Zwangskraft der Feder 37, das Schaltventil 38 wird geschlossen und das Kupplungsöl fließt zum Abfluss 34 durch die Blende 35, so dass der Kupplungsöldruck P3 allmählich reduziert wird und die Kupplung 10 sanft in Eingriff kommt.

Wie oben erwähnt, kann der Modulationsdämpfer 22 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung mit der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem Stand der Technik verwendet werden.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführung des Modulationsdämpfers 22. In Fig. 8 weist der Modulationsdämpfer 22 eine Blende 35 und ein Schaltventil 39 auf, das seine Operation Schaltet in Übereinstimmung mit der Zwangskraft einer Feder 37 und der Größe des Kupplungsöldruckes P3, der durch die Abflussleitung 23 fließt.

Wenn die Kupplung in Eingriff ist, ist das Schaltventil 39 aufgrund der Zwangskraft der Feder 37 im geschlossenen Zustand, und das Öl, dass durch die Abflussleitung 23 fliesst, fliesst zum Abfluss 34 durch die Öffnung 35, wie in Fig. 8 dargestellt. Wenn das Arbeitsfahrzeug von einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zu einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit wechselt, wird, um die Kupplung 10 in Eingriff zu bringen, das Zweiwegeschaltventil 14 geöffnet, und der Kupplungsöldruck P3, der durch die Abflussleitung 23 fliesst, wird erhöht, wodurch das Schaltventil 39 geöffnet wird, so dass die Abflussleitung 23 direkt verbunden wird mit dem Abfluss 34. Demgemäß fliesst das Kupplungsöl in den Abfluss 34 mit einer großen Durchflussmenge und der Kupplungsöldruck P3 wird plötzlich reduziert.

Weiterhin wird, wenn die Zwangskraft der Feder 37 den Kupplungsöldruck P3 übertrifft, das Schaltventil 39 geschlossen, so dass das Kupplungsöl durch die Blende 35 in den Abfluss 34 fliesst und die Durchflussmenge reduziert wird und die Kupplung 10 langsam in Eingriff kommt.

Wie oben erwähnt, ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der Modulationsdämpfer, der in der Abflussleitung 23 des Zweiwegeschaltventils 14 für die Kontrolle des Eingreifens der Kupplung 10 vorgesehen ist, so ausgeführt, dass der Kupplungsöldruck P3 plötzlich abgesenkt wird, bevor die Kupplung 10 in Eingriff kommt und zum Zeitpunkt des Eingreifens langsam abgesenkt wird.

Demgemäß ist es möglich, die Kupplung 10 zum gewünschten Zeitpunkt langsam in Eingriff kommen zu lassen und damit das Betriebsverhalten des Arbeitsfahrzeuges zu verbessern.

Weiterhin wird, da die hydraulische Antriebsvorrichtung nur durch den hydraulischen Kreislauf ausgeführt werden kann und ein elektrisches Kontrollsystem oder ähnliches nicht benötigt wird, der Aufbau der hydraulischen Antriebsvorrichtung für die Arbeitsmaschine einfach und kompakt.

In diesem Fall ist es so, dass eine Kombination der hydraulischen Antriebsvorrichtung 1 und des Modulationsdämpfer 22, wie in irgendeiner der Ausführungen beschrieben, nicht auf diese beschränkt ist. Zum Beispiel ist es möglich, die hydraulische Antriebsvorrichtung 1, beschrieben in der ersten Ausführung mit dem Modulationsdämpfer 22, beschrieben in der zweiten Ausführung zu versehen.

Claims (7)

1. Eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine mit:
einem ersten hydraulischen Motor und einem zweiten hydraulischen Motor mit variabler Leistungsfähigkeit;
einer ersten Antriebswelle, verbunden mit dem ersten hydraulischen Motor; und
einer zweiten Antriebswelle, lösbar in Eingriff mit dem zweiten hydraulischen Motor, wobei die hydraulische Antriebsvorrichtung das ausgehende Drehmoment des ersten hydraulischen Motors und des zweiten hydraulischen Motors zu einer Hauptwelle überträgt,
wobei besagte Hauptwelle mit der ersten Antriebswelle und mit der zweiten Antriebswelle über jeweils einen Getriebezug verbunden ist,
wobei zwischen dem zweiten hydraulischen Motor und der zweiten Antriebswelle ein Planetengetriebe eingebaut ist, und
wobei zwischen dem zweiten hydraulischen Motor und dem Planetengetriebe eine Kupplung, die den zweiten hydraulischen Motor lösbar mit der zweiten Antriebswelle verbindet, vorgesehen ist.

2. Eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Achsmitten der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle in einer linken bzw. rechten oberen Hälfte in Bezug auf die Achsmitte besagter Hauptwelle in einer symmetrischen Weise angeordnet sind.

3. Eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1, wobei eine Schmierölöffnung für das Einführen von Schmieröl zur Schmierung des beschriebenen Planetengetriebes in einem Endbereich der zweiten Antriebswelle gegenüber dem zweiten hydraulischen Motor vorgesehen ist.

4. Eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei besagte Kupplung eine Negativkupplung ist und ein Modulationsdämpfer zur Verhinderung des plötzlichen Abführens des Kupplungsöldruckes (P3) in einer Abflussleitung für das Abführen des Kupplungsöldruckes der Kupplung vorgesehen ist.

5. Eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Kontrollpumpe zur Kontrolle besagten Kupplungsöldruckes (P3) mit einem Endbereich der ersten Antriebswelle gegenüber dem ersten hydraulischen Motor verbunden ist.

6. Eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine mit:
einem ersten hydraulischen Motor und einem zweiten hydraulischen Motor;
einer ersten Antriebswelle, die mit dem ersten hydraulischen Motor verbunden ist;
einer zweiten Antriebswelle, die mit dem zweiten hydraulischen Motor so verbunden ist, dass sie mit einer Kupplung lösbar verbunden werden können und über ein Schaltventil kontrolliert werden können; und
einer Hauptwelle, die mit der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle über einen Getriebezug verbunden ist, wobei besagte hydraulische Antriebsvorrichtung das ausgehende Drehmoment des ersten hydraulischen Motors und des zweiten hydraulischen Motors an die Hauptwelle überträgt, und
wobei ein Modulationsdämpfer für das plötzliche Reduzieren des Kupplungsöldruckes (P3) vor Eingreifen besagter Kupplung und für das langsame Reduzieren des Kupplungsöldruckes während des Eingreifens in einer Abflussleitung des Schaltventils vorgesehen ist.

7. Eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 6, die zusätzlich eine Kontrollpumpe, die vom ersten hydraulischen Motor über die erste Antriebswelle oder besagten Getriebezug angetrieben wird, und ein Schaltventil zur Kontrolle des Eingreifens besagter Kupplung auf der Basis eines Öldrucks (P1), der durch das Kontrollventil bereitgestellt wird, aufweist.