DE3839991A1

DE3839991A1 - Vehicle gearbox

Info

Publication number: DE3839991A1
Application number: DE19883839991
Authority: DE
Inventors: Faust Hagin; Bernhard Dr Wuest
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG; JM Voith GmbH
Current assignee: MAN Truck and Bus SE; JM Voith GmbH
Priority date: 1988-11-26
Filing date: 1988-11-26
Publication date: 1990-05-31

Abstract

The invention proposes a rear-mounted gearbox which is, in particular, suitable for mounting on the rear of a hydrostatic/mechanical split-torque transmission in which two hydrostatic units are arranged close together on both sides of a shaft emerging from the basic gearbox. For a rear-mounted gearbox tailored to these spatial conditions with at least one changeable stage, the proposal is that the gearbox input shaft, the lay shaft and the gearbox output shaft should be arranged one underneath the other and the gear-change devices (multi-plate clutches) for the changeable stages should be arranged on the lay shaft. This gives the shortest overall length of the rear-mounted gearbox, and this can also accommodate in a readily accessible manner a control block with control devices for the hydrostatic units.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuggetriebe der Bauart eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes, bei dem auf der Rückseite des Grundgetriebegehäuses zwei Hydrosta ten angeordnet sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein Getriebe dieser Gattung ist aus der DE-PS 29 04 572 be kannt.The invention relates to a vehicle transmission of the type hydrostatic-mechanical power split transmission, at the two Hydrosta on the back of the basic gearbox ten are arranged according to the preamble of claim 1. A transmission of this type is from DE-PS 29 04 572 be knows.

An der Schaltung der Gangstufen des Getriebes sind zwei wech selweise als Pumpe bzw. Motor arbeitende Hydrostatmaschinen beteiligt, welche von außen her auf der Rückseite des Getriebe gehäuses zu beiden Seiten der Ausgangswelle angeflanscht sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Hydrostateinheiten als separate Bauteile von außen her montierbar und zur Wartung zu gänglich sind, wobei das Getriebegehäuse selbst im wesentlichen nur den mechanischen Getriebeteil aufzunehmen hat. Der Ab triebsflansch befindet sich zwischen den Hydrostateinheiten, so daß die axiale Baulänge zwischen dem Getriebean- und Abtrieb geringer ist als die Gesamtlänge des Getriebes. Dies hat Vor teile bei beengten Einbauverhältnissen. There are two changes on the gear shift of the transmission alternatively as a pump or motor working hydrostatic machines involved, which is from the outside on the back of the transmission are flanged to both sides of the output shaft. This arrangement has the advantage that the hydrostatic units as Separate components can be assembled from the outside and for maintenance are accessible, the gear housing itself essentially only has to take up the mechanical transmission part. The Ab drive flange is located between the hydrostatic units, see above that the axial length between the transmission input and output is less than the total length of the gearbox. This has intentions parts in confined spaces.

Die beschriebene Anordnung der Hydrostateinheiten bringt jedoch Schwierigkeiten mit sich, wenn für bestimmte Einsatzfälle ein weiteres Nachschaltgetriebe, z.B. ein Wendegetriebe oder Stu fengetriebe, angebaut werden soll. Der Bauraum zwischen den Hydrostateinheiten ist so eng bemessen, daß z.B. weitere Schaltkupplungen nicht untergebracht werden können, ohne die Baulänge wesentlich zu vergrößern.However, the arrangement of the hydrostatic units described brings Difficulties when going for certain uses additional manual transmission, e.g. a reverse gear or stu gearbox, to be attached. The space between the Hydrostatic units are so narrow that e.g. Further Clutches cannot be accommodated without the Increase construction length significantly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nachschaltgetrie be für ein Schaltgetriebe gemäß dem Gattungsbegriff zu schaf fen, das sich ohne grundsätzliche Änderung des Schaltgetriebes anflanschen läßt und dennoch auf kurzer Baulänge verschiedene Schaltmöglichkeiten erlaubt.The invention has for its object a Nachschaltgetrie be for a manual transmission according to the generic term fen, which is without a fundamental change in the manual transmission can be flanged and still have a short overall length Switching options allowed.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruches 1 gelöst. Das Nachschaltgetriebe weist dazu eine Vor gelegewelle auf, die jeweils über mindestens eine Zahnradstufe mit der Getriebeeingangswelle und einer Getriebeabtriebswelle in Verbindung steht, wobei die Getriebeeingangswelle, die Vor gelegewelle und die Getriebeabtriebswelle untereinander und die Schalteinrichtungen auf der Vorgelegewelle angeordnet sind. Auf diese Weise wird der Platz zwischen den beiden Hydrostaten auf der Getriebeeingangswelle von den Zahnrädern belegt, und die in der Regel großvolumigen Schalteinrichtungen befinden sich in dem Bauraum unterhalb der Hydrostaten, wo keine vergleichbaren Platzbeschränkungen bestehen. Der Vorzug dieser Anordnung liegt darin, daß die axiale Baulänge des Nachschaltgetriebes nur so groß wird, wie es von den unterzubringenden Schaltstufen her erforderlich ist, ohne eine von den Hydrostaten erzwungene Ver längerung. Dadurch ist das von der Flanschfläche am Grundge triebe her überhängende Gewicht des Nachschaltgetriebes ver ringert, und die konstruktive Ausbildung des Gehäuses für das Nachschaltgetriebe ist vereinfacht. This task is characterized by the characteristics of the contractor Proverb 1 solved. The manual transmission has a front for this lay shaft on, each over at least one gear stage with the transmission input shaft and a transmission output shaft is connected, the transmission input shaft, the front lay shaft and the transmission output shaft with each other and the Switching devices are arranged on the countershaft. On this will open up the space between the two hydrostats the transmission input shaft occupied by the gears, and the in usually large-volume switching devices are in the installation space below the hydrostats, where no comparable Space restrictions exist. The advantage of this arrangement is in that the axial length of the secondary transmission is only so becomes large, as is the case with the switching stages to be accommodated is required without Ver extension. This is from the flange surface on the base drives overhanging weight of the secondary transmission wrestles, and the design of the housing for that Shift gearbox is simplified.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Nachschaltgetriebes sind in den Unteransprüchen angegeben und beziehen sich auf die Anord nung der Schaltstufen und die Ausgestaltung der Schalteinrich tungen.Advantageous further developments of the manual transmission are in specified in the subclaims and relate to the arrangement voltage of the switching stages and the design of the switching device exercises.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is described below the drawing described in more detail. It shows

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch das erfindungs gemäße Nachschaltgetriebe;, Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through the fiction, modern range gear ;,

Fig. 2 eine schematische Stirnansicht auf das Nachschaltge triebe. Fig. 2 is a schematic front view of the Nachschaltge gear.

In der Fig. 1 ist ein für sich allein bekanntes hydrosta tisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe 1 dargestellt, an dessen der Antriebsseite abgewandten Gehäuse-Rückseite 2 eine Zwischenwelle 3 austritt. An derselben Gehäuse-Rückseite 2 sind horizontal nebeneinander zwei Hydrostatmaschinen 4 und 5 angeflanscht, welche - wie für sich allein bekannt - wechsel weise als Hydropumpe bzw. Hydromotor wirkend - die Schaltungen im Grundgetriebe 1 herbeiführen. An der selben Gehäuse-Rücksei te ist ein Nachschaltgetriebe 7 angeflanscht und über eine ko axial zur Zwischenwelle 3 des Grundgetriebes angeordnete Ge triebeingangswelle 8 angetrieben. Unterhalb der Getriebeein gangswelle 8 befindet sich eine Vorgelegewelle 9 und unterhalb dieser wiederum eine Getriebeabtriebswelle 10. Die Vorgelege welle 9 steht mit der Getriebeeingangswelle 8 über insgesamt drei Zahnradstufen in Verbindung, nämlich einer ins Schnelle übersetzenden Zahnradstufe (Schnellgangstufe) mit den Rädern 11 und 12 und einer ins Langsame übersetzenden Zahnradstufe (Lang samgangstufe) mit den Rädern 14 und 15. Die Räder 12 und 15 sind jeweils lose auf der Vorgelegewelle 9 gelagert und mittels Schalteinrichtungen, vorzugsweise Lamellenkupplungen, mit der Vorgelegewelle 9 verbindbar. In Fig. 1, a hydrostatic-mechanical power split transmission 1 known per se is shown, on the rear side of the housing 2 facing away from the drive side, an intermediate shaft 3 emerges. Two hydrostatic machines 4 and 5 are flanged horizontally next to each other on the same housing rear 2 , which - as is known per se - alternately acting as a hydraulic pump or hydraulic motor - bring about the circuits in the basic transmission 1 . On the same housing Rücksei te a transmission 7 is flanged and via a ko axially arranged to the intermediate shaft 3 of the basic gearbox Ge input shaft 8 driven. Below the transmission input shaft 8 there is a countershaft 9 and below this in turn a transmission output shaft 10 . The countershaft 9 is connected to the transmission input shaft 8 via a total of three gear stages, namely a gear stage which translates into rapid (overdrive stage) with wheels 11 and 12 and a gear stage with slow gear (slow gear stage) with wheels 14 and 15 . The wheels 12 and 15 are each loosely on the countershaft 9 stored and connected by means of switching devices, preferably multi-plate clutches, with the countershaft. 9

Eine dritte Zahnradstufe besteht aus den Rädern 17, einem Zwi schenrad 18 und einem Rad 19 auf der Vorgelegewelle, geschaltet über eine vorzugsweise formschlüssige Klauenkupplung 20 auf der Vorgelegewelle 9. Die Räder 17 und 19 stehen nicht miteinander in Eingriff, sondern gemeinsam über das Zwischenrad 18, so daß diese Zahnradstufe der umgekehrten Drehrichtung zugeordnet ist. Dies kann von Vorteil sein, wenn der innere Aufbau des Grund getriebes 1 keine vorteilhafte Ausbildung eines Rückwärtsganges zuläßt. Die Anordnung der Rückwärtsgang-Stufe 17, 18, 19 wird vorzugsweise nahe des Getriebeeinganges sein, also nahe der Flanschfläche zum Grundgetriebe hin. Die Ubersetzung des Rück wärtsganges ist üblicherweise so gewählt, daß das Antriebsrad 17 auf der Getriebeingangswelle 8 kleinen Durchmesser aufweist. Im Bereich der Befestigungsstelle des Rades 17 auf der Ge triebeeingangswelle 8 haben die beiden Hydrostatmaschinen 4, 5 eine große Baubreite, so daß sich gerade das kleine Rad 17 un terbringen läßt. Im Bereich der Befestigung des Antriebsrades 11 für die Schnellgangstufe ist die Baubreite der Hydrostat maschinen 4, 5 geringer, so daß auch das Antriebsrad 11 unter zubringen ist. Zur Übertragung der Drehmomente in der Schalt kupplung 16 für die Langsamgangstufe 14, 15 sind höhere Dreh momente zu übertragen, so daß der Durchmesser der Schaltkupp lung 16 größer gewählt werden muß. Diese Kupplung läßt sich daher ohne Platzbeschränkung auf der Vorgelegewelle unterhalb der Achse der Hydrostatmaschinen unterbringen.A third gear stage consists of the wheels 17 , an intermediate gear 18 and a wheel 19 on the countershaft, switched via a preferably positive-locking claw coupling 20 on the countershaft 9 . The wheels 17 and 19 are not in engagement with each other, but together via the intermediate wheel 18 , so that this gear stage is assigned to the reverse direction of rotation. This can be advantageous if the internal structure of the basic transmission 1 does not allow an advantageous design of a reverse gear. The arrangement of the reverse gear stage 17 , 18 , 19 will preferably be close to the transmission input, ie close to the flange surface towards the basic transmission. The translation of the reverse gear is usually chosen so that the drive wheel 17 on the transmission input shaft 8 has a small diameter. In the area of the attachment point of the wheel 17 on the Ge input shaft 8 , the two hydrostatic machines 4 , 5 have a large width, so that just the small wheel 17 can be brought un. In the area of the attachment of the drive wheel 11 for the overdrive stage, the width of the hydrostatic machines 4 , 5 is smaller, so that the drive wheel 11 is to be brought under. To transmit the torques in the clutch 16 for the slow speed stage 14 , 15 higher torques are to be transmitted, so that the diameter of the clutch 16 must be chosen larger. This coupling can therefore be accommodated on the countershaft below the axis of the hydrostatic machines without any space restrictions.

Zwischen den beiden Schaltkupplungen 13 und 16 für die Schnell gang- und Langsamgangstufen ist auf der Vorgelegewelle 9 ein Zahnrad 21 angebracht, das mit einem Abtriebszahnrad 22 auf der Abtriebswelle 10 in Eingriff steht. Innerhalb des Abtriebszahn rades 22 befindet sich ein Planeten-Differential-Getriebe 23. Mit Hilfe dieses Getriebes wird das Drehmoment, wie für sich allein bekannt, in einem bestimmten Verhältnis auf zwei Ab triebsflansche 24 und 25 verteilt. Das Abtriebszahnrad 22 ist zu diesem Zweck lose gelagert, und die Abtriebswelle 10 ist zweigeteilt, nämlich in einem mit dem Abtriebsflansch 24 ver bundenen und einen mit dem Abtriebsflansch 25 verbundenen Teil, jeweils angetrieben von einem Glied des Planeten-Differential- Getriebes 23. Mit 26 ist eine formschlüssige Klauenkupplung bezeichnet, mit der wie bekannt das Planeten-Differential-Ge triebe 23 blockiert werden kann.Between the two clutches 13 and 16 for the high-speed and low-speed stages, a gear 21 is mounted on the countershaft 9 , which meshes with an output gear 22 on the output shaft 10 . Within the output gear wheel 22 is a planetary differential gear 23rd With the help of this transmission, the torque, as is known per se, is distributed in a certain ratio between two drive flanges 24 and 25 . The output gear 22 is loosely mounted for this purpose, and the output shaft 10 is divided into two parts, namely in a ver connected to the output flange 24 and a part connected to the output flange 25 , each driven by a member of the planetary differential gear 23rd With 26 a positive claw clutch is designated, with which, as is known, the planetary differential gear 23 can be blocked.

Innerhalb des Nachschaltgetriebes 7 läßt sich in dem freien Raum oberhalb der Getriebeeingangswelle vorteilhaft ein Steuer block unterbringen, der die notwendigen Steuerfunktionen für die Hydrostaten 4, 5 übernimmt und daher auf der Rückseite des Nachschaltgetriebes 7 für Einstell- und Wartungsarbeiten gut zugänglich ist.Within the secondary transmission 7 can advantageously accommodate a control block in the free space above the transmission input shaft, which takes over the necessary control functions for the hydrostats 4 , 5 and is therefore easily accessible on the back of the secondary transmission 7 for adjustment and maintenance work.

Die Fig. 2 zeigt, in Blickrichtung auf die Rückseite des Nach schaltgetriebes, schematisch die Anordnung der Getriebeein gangswelle 8, der Vorgelegewelle 9 und der Abtriebswelle 10. Es ist vor allem zu erkennen, daß die großvolumige Schaltkupplung 16 für die Langsamgangstufe platzsparend unterhalb den Hydro staten 4, 5 auf der Vorgelegewelle 9 angeordnet ist. Fig. 2 shows, looking in the direction of the rear of the after gearbox, schematically the arrangement of the gearbox input shaft 8 , the countershaft 9 and the output shaft 10th It can be seen above all that the large-volume clutch 16 for the slow speed stage space-saving below the hydro states 4 , 5 is arranged on the countershaft 9 .

Claims

1. Hydrostatic-mechanical power split transmission, with a basic transmission, which has a plurality of gear ratio ranges, which are switched by two hydrostats arranged on the rear of the basic transmission, such as an output shaft arranged between the hydrostats, characterized by a secondary transmission ( 7 ), that connects to the back of the housing ( 2 ) of the basic transmission ( 1 ) and has an input shaft ( 8 ) with at least one gear ( 11 , 14 , 17 ) attached to it, and a countershaft ( 9 ) arranged parallel to it with at least one Gear ( 12 , 15 , 19 ) and an associated switching device ( 13 , 16 , 20 ), and a transmission output shaft ( 10 ) which is connected to the countershaft ( 9 ), the input shaft ( 8 ), the countershaft ( 9 ) and output shaft ( 10 ) are each arranged with each other.

2. Gearbox according to claim 1, characterized in that on the input shaft ( 8 ) two gear shift stages differing cher translation are arranged, namely a fast translating stage with a first gear pair ( 11 , 12 ) and a slow translating stage with a second gear pair ( 14 , 15 ), the clutches ( 13 , 16 ) on the countershaft ( 9 ) are each switchable via switchable plate disks.

3. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the multi-plate clutch ( 13 ) for the overdrive stage ( 11 , 12 ) has a smaller outer diameter than the La multi-plate clutch ( 16 ) for the slow gear stage ( 14 , 15 ).

4. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the one on the input shaft ( 8 ) fixed gear ( 11 ) of the overdrive stage, see in the axial direction ge, is arranged between the two hydrostats ( 4 , 5 ) and that on the input shaft ( 8 ) attached a gear ( 14 ) of the slow gear, see in the axial direction ge, is arranged outside the range of the two hydrostats ( 4 , 5 ).

5. Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transmission output shaft ( 10 ) has a planetary differential gear ( 23 ) by one on the countershaft ( 9 ) between the overdrive stage ( 11 , 12 ) and the slow gear stage ( 14 , 15 ) attached drive wheel ( 21 ) is driven.

6. Transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transmission output shaft ( 10 ) has two output flanges ( 24 , 25 ).

7. Transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that, seen in the axial direction, between the rear of the housing ( 2 ) of the basic transmission ( 1 ) and the gears ( 11 , 12 ) of the overdrive stage further gears ( 17 , 18 , 19 ) for a reverse gear stage on the input shaft ( 8 ) and the countershaft ( 9 ) are arranged.

8. Transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that the switching device ( 20 ) for the reverse gear stage ( 17 , 18 , 19 ) on the countershaft ( 9 ) is net angeord.