ITMI992665A1

ITMI992665A1 - TRANSMISSION FOR HYDRAULIC CONTROL

Info

Publication number: ITMI992665A1
Application number: IT1999MI002665A
Authority: IT
Inventors: Osamu Takatori; Testuya Morimoto
Original assignee: Komatsu Mfg Co Ltd
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2001-06-21
Also published as: JP2000193065A; ITMI992665A0; IT1314153B1; KR20000048245A

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo della tecnica Field of technique

La presente invenzione si riferisce a una trasmissione per un comando idraulico come si usa con una macchina per costruzioni. The present invention relates to a transmission for a hydraulic drive as used with a construction machine.

Stato della tecnica State of the art

Un sistema tipico a due motori, noto come trasmissione per un comando idraulico del tipo sopra detto, ha due motori a cilindrata variabile, uno dei quali è un motore idraulico a cilindrata variabile ad alta velocità e a bassa coppia, e l’altro è un motore idraulico a cilindrata variabile a bassa velocità e coppia elevata (vale a dire, un motore che può essere predisposto per una cilindrata zero). Il Bollettino Intemazionale n. 97/29308 descrive un tale sistema in cui, per una miglior efficienza, si inserisce un innesto fra un motore a bassa velocità e un riduttore e Io si disimpegna quando il motore a bassa velocità non è in uso. A typical two-motor system, known as a transmission for a hydraulic drive of the type mentioned above, has two variable displacement motors, one of which is a high-speed, low-torque variable displacement hydraulic motor, and the other is a motor. variable displacement hydraulic with low speed and high torque (i.e., a motor that can be prepared for zero displacement). The International Bulletin n. 97/29308 describes such a system in which, for better efficiency, a clutch is inserted between a low speed motor and a reducer and I disengages when the low speed motor is not in use.

Con riferimento alla Fig. 4, si descriverà il sistema di controllo per un comando idraulico descritto nella pubblicazione precedente. Questo sistema convenzionale comprende un albero di uscita 50 accoppiato a un carico. Il sistema comprende inoltre un albero di ingresso principale 52 di cui un’estremità è accoppiata a un motore 5 1 a cilindrata variabile a bassa velocità e coppia elevata (motore che può essere regolato a cilindrata zero), e un albero di ingresso secondario 55 a cui è fissato un secondo ingranaggio 54, il secondo ingranaggio 54 essendo in ingranamento con un primo ingranaggio 53 fissato all’albero di uscita 50. Ad un’estremità dell’albero di ingresso secondario 55 è accoppiato un motore 56 a cilindrata variabile ad alta velocità e bassa coppia. L’albero di ingresso principale 52 e l’albero di ingresso secondario 55 sono predisposti per essere impegnati e disimpegnati mediante un mezzo a innesto 57. All’albero di ingresso secondario 55 è assicurato un terzo ingranaggio 58 che, a sua volta, ingrana con un quarto ingranaggio 61. Il quarto ingranaggio 61 è assicurato ad un terzo albero 60 che, a sua volta, è accoppiato a una pompa di controllo 59. Si deve notare che il motore a cilindrata variabile 51 a bassa velocità e coppia elevata e il motore a cilindrata variabile 56 ad alta velocità e bassa coppia sono azionati dall’olio inviato da una pompa idraulica (non illustrata) che è azionata da un motore di azionamento. With reference to Fig. 4, the control system for a hydraulic control described in the previous publication will be described. This conventional system comprises an output shaft 50 coupled to a load. The system further comprises a main input shaft 52 of which one end is coupled to a low speed, high torque variable displacement motor 5 1 (motor which can be adjusted to zero displacement), and a secondary input shaft 55 a to which a second gear 54 is fixed, the second gear 54 being meshed with a first gear 53 fixed to the output shaft 50. A high-speed variable displacement motor 56 is coupled to one end of the secondary input shaft 55 and low torque. The main input shaft 52 and the secondary input shaft 55 are arranged to be engaged and disengaged by means of a coupling means 57. A third gear 58 is secured to the secondary input shaft 55 which, in turn, meshes with a fourth gear 61. The fourth gear 61 is secured to a third shaft 60 which, in turn, is coupled to a control pump 59. It should be noted that the variable displacement motor 51 at low speed and high torque and the motor variable displacement 56 at high speed and low torque are driven by oil sent by a hydraulic pump (not shown) which is driven by a drive motor.

Il mezzo a innesto 57 è normalmente nella sua condizione impegnata a motivo della forza di spinta di una molla 62 ed è portato in disimpegno quando si fornisce una pressione d’olio a partire da una sorgente di pressione di olio attraverso una linea idraulica 63 e una valvola selettrice 64 a due posizioni inserita nella linea idraulica 63. Una linea idraulica 65 di mandata per la pompa di controllo o comando 59 è dotata di un orifìzio 66, una valvola di ritegno 67 e una valvola di sfogo 68, le valvole 67 e 68 essendo disposte in parallelo con l’orifizio 66. Se la pressione dell olio nella linea idraulica 65 di mandata supera un valore prestabilito, la valvola selettrice 64 a due posizioni è alimentata con una pressione pilota così che è azionata in apertura. The clutch means 57 is normally in its engaged condition due to the pushing force of a spring 62 and is brought into disengagement when an oil pressure is supplied from an oil pressure source through a hydraulic line 63 and a two-position selector valve 64 inserted in hydraulic line 63. A hydraulic delivery line 65 for the control pump 59 is equipped with an orifice 66, a check valve 67 and a relief valve 68, the valves 67 and 68 being arranged in parallel with the orifice 66. If the oil pressure in the hydraulic delivery line 65 exceeds a predetermined value, the two-position selector valve 64 is supplied with a pilot pressure so that it is operated to open.

Con un tale sistema, quando il mezzo a innesto 57 è impegnato, essendo selezionato un modo a bassa velocità, le forze di azionamento sia del motore a cilindrata variabile 56 ad alta velocità e bassa coppia, che del motore a cilindrata variabile 51 a bassa velocità e alta coppia sono trasmesse all’albero di uscita 50 attraverso un treno di ingranaggi composto dal primo ingranaggio 53 e dal secondo ingranaggio 54, per azionare il carico. D’altra parte, quando la velocità di rotazione del motore 56 a cilindrata variabile ad alta velocità e bassa coppia è aumentata e ha raggiunto un valore prefissato, in altre parole, quando si seleziona un modo ad alta velocità, la valvola selettrice 64 a due posizioni è azionata nel senso di aprirsi quando la pressione dell’olio in mandata dalla pompa di controllo 59 raggiunge un valore prefissato, cosicché si disinnesta il mezzo di innesto 57, contro la forza della molla 62. Questo permette l’interruzione della trasmissione di potenza dal motore 5 1 a cilindrata variabile ad alta velocità e bassa coppia, cosicché solo il motore 56 a cilindrata variabile ad alta velocità e bassa coppia resta connesso al carico, impedendo così perdite di energia. With such a system, when the clutch means 57 is engaged, a low speed mode being selected, the driving forces of both the high speed, low torque variable displacement motor 56, and the low speed variable displacement motor 51 and high torque are transmitted to the output shaft 50 through a gear train composed of the first gear 53 and the second gear 54, to drive the load. On the other hand, when the rotational speed of the high-speed, low-torque variable displacement motor 56 has increased and reached a set value, in other words, when a high-speed mode is selected, the two selector valve 64 positions is operated in the direction of opening when the oil pressure in delivery from the control pump 59 reaches a predetermined value, so that the coupling means 57 is disengaged, against the force of the spring 62. This allows the interruption of the power transmission by the high-speed, low-torque variable displacement motor 5 1, so that only the high-speed, low-torque variable displacement motor 56 remains connected to the load, thus preventing energy losses.

Tuttavia, il sistema convenzionale illustrato in Fig. 4 ha l’inconveniente che, poiché il rapporto di riduzione quando si trasmette una forza di azionamento dal motore 56 a cilindrata variabile, ad alta velocità e bassa coppia, all’albero d’uscita 50 è uguale al rapporto di riduzione quando si trasmette forza di azionamento dal motore a cilindrata variabile 51, ad alta coppia e bassa velocità, all’albero di uscita 50, il motore a cilindrata variabile 51 a bassa velocità e coppia elevata deve avere una capacità elevata per assicurare una forza di trazione quando il veicolo è in marcia a bassa velocità. Questo comporta un costo più elevato. Inoltre, una più elevata cilindrata o capacità del motore determina il passaggio di una quantità di coppia maggiore attraverso l’innesto, e quindi comporta un mezzo di innesto 57 di dimensioni maggiori, con conseguente aumento dei costi. However, the conventional system illustrated in Fig. 4 has the drawback that, since the reduction ratio when transmitting a driving force from the variable displacement, high speed, low torque motor 56, to the output shaft 50 is equal to the reduction ratio when transmitting driving force from the high torque, low speed variable displacement motor 51, to the output shaft 50, the low speed, high torque variable displacement motor 51 must have a large capacity for ensure traction force when the vehicle is traveling at low speed. This involves a higher cost. Furthermore, a higher displacement or motor capacity determines the passage of a greater amount of torque through the clutch, and therefore involves a larger clutch means 57, with a consequent increase in costs.

In questo sistema convenzionale, la pompa di controllo 59 è montata su un albero (cioè il terzo albero 60) che non è un albero azionato dal motore e perciò sorge la necessità di una coppia di ingranaggi (cioè, il terzo ingranaggio 58 e il quarto ingranaggio 61) per azionare la pompa di comando, ciò che inevitabilmente comporta una struttura più complessa. In this conventional system, the control pump 59 is mounted on a shaft (i.e. the third shaft 60) which is not a motor driven shaft and therefore the need arises for a pair of gears (i.e., the third gear 58 and the fourth gear 61) to drive the control pump, which inevitably involves a more complex structure.

La presente invenzione è diretta a risolvere i problemi prima detti e uno degli obiettivi dell’invenzione, quindi, consiste nel fornire una trasmissione per un comando idraulico, che può impiegare un motore a cilindrata variabile di piccole dimensioni come motore a bassa velocità, riducendo così la quantità di coppia che passa attraverso l’innesto ed eliminando la necessità di una coppia di ingranaggi per azionare la pompa di comando, cosicché si può ottenere una struttura più semplice e una riduzione dei costi complessivi. The present invention is aimed at solving the aforementioned problems and one of the objectives of the invention, therefore, consists in providing a transmission for a hydraulic control, which can use a small variable displacement motor as a low speed motor, thus reducing the amount of torque passing through the clutch and eliminating the need for a pair of gears to drive the lead pump, so that a simpler structure and a reduction in overall costs can be achieved.

Spiegazione dell’invenzione Explanation of the invention

L’obiettivo sopra detto può essere ottenuto mediante una trasmissione per un comando idraulico, la trasmissione comprendendo: (i) un meccanismo di trasmissione a ingranaggi per fornire una connessione di un motore a cilindrata variabile a bassa coppia ed alta velocità e di un motore a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità a un albero di uscita comune; (ii) mezzi a innesto per permettere la connessione e disconnessione selettive fra il motore a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità e l’albero di uscita; e (iii) una pompa di controllo azionata dal motore a cilindrata variabile a bassa coppia e alta velocità per produrre una pressione di olio per disimpegnare mezzi a innesto; The above object may be achieved by a transmission for a hydraulic drive, the transmission comprising: (i) a gear transmission mechanism for providing a connection of a low torque, high speed variable displacement motor and a high speed motor variable displacement at high torque and low speed to a common output shaft; (ii) coupling means to allow selective connection and disconnection between the high torque and low speed variable displacement motor and the output shaft; and (iii) a control pump driven by the low torque, high speed variable displacement motor for producing an oil pressure to disengage clutch means;

in cui il meccanismo di trasmissione a ingranaggi ha una struttura a quattro alberi che si compone di un albero di ingresso principale, un albero asservito, un albero di ingresso secondario e l’albero di uscita, l’albero di ingresso secondario e l’albero di uscita essendo accoppiati fra loro in modo da permettere una trasmissione di potenza fra essi per mezzo di ingranaggi impegnati fra loro aventi un primo rapporto di riduzione, e l’albero asservito e l’albero di uscita essendo accoppiati fra loro in modo da permettere la trasmissione di potenza fra essi per mezzo di ingranaggi in impegno fra loro aventi un secondo rapporto di riduzione che è più elevato del primo rapporto di riduzione, wherein the gear transmission mechanism has a four shaft structure which is made up of a main input shaft, a slave shaft, a secondary input shaft and the output shaft, the secondary input shaft and the shaft output shaft being coupled to each other in such a way as to allow power transmission between them by means of mutually engaged gears having a first reduction ratio, and the slave shaft and the output shaft being coupled to each other so as to allow power transmission therebetween by means of mutually engaging gears having a second reduction ratio which is higher than the first reduction ratio,

in cui il motore a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità è montato sull’albero di ingresso primario, e il motore a cilindrata variabile a bassa coppia e alta velocità e la pompa di comando sono montati sull’albero di ingresso secondario e in which the high torque and low speed variable displacement motor is mounted on the primary input shaft, and the low torque and high speed variable displacement motor and the control pump are mounted on the secondary input shaft and

in cui il mezzo a innesto è formato in modo da permettere la connessione e disconnessione coassiali fra l’albero di ingresso primario e l’albero asservito. in which the coupling means is formed in such a way as to allow the coaxial connection and disconnection between the primary input shaft and the slave shaft.

Secondo l’invenzione, un meccanismo di trasmissione a ingranaggi per provvedere alla connessione di un motore a cilindrata variabile a bassa coppia e alta velocità e di un motore a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità ad un albero di uscita comune, ha una struttura a quattro alberi che si compone di un albero di ingresso primario, un albero asservito, un albero di ingresso secondario e un albero di uscita. Questo meccanismo di trasmissione a ingranaggi è studiato in modo che l’albero di ingresso secondario e l’albero di uscita siano accoppiati fra loro per permettere una trasmissione di potenza fra essi mediante ingranaggi in presa fra loro aventi un primo rapporto di riduzione, e in modo che l’albero asservito e l’albero di uscita siano accoppiati tra loro così da permettere fra essi una trasmissione di potenza tramite ingranaggi in presa fra loro aventi un secondo rapporto di riduzione, che è più elevato del primo rapporto di riduzione. Con questo sistema, il motore a cilindrata variabile, ad alta coppia e bassa velocità, può avere una cilindrata o capacità ridotta ed essere miniaturizzato. According to the invention, a gear transmission mechanism for providing for the connection of a low torque, high speed variable displacement motor and a high torque, low speed variable displacement motor to a common output shaft, has a structure four-shaft which consists of a primary input shaft, a slave shaft, a secondary input shaft and an output shaft. This gear transmission mechanism is designed so that the secondary input shaft and the output shaft are coupled together to allow power transmission between them by interlocking gears having a first reduction ratio, and in so that the slave shaft and the output shaft are coupled together so as to allow power transmission between them by means of interlocking gears having a second reduction ratio, which is higher than the first reduction ratio. With this system, the variable displacement, high torque, low speed motor can have a small displacement or capacity and be miniaturized.

Poiché il motore a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità può essere miniaturizzato, può essere ridotta la coppia che passa attraverso il mezzo a innesto inserito nell’albero di ingresso primario su cui è montato il motore a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità, riducendo così le dimensioni del mezzo a innesto. Inoltre, la pompa di comando o controllo può essere posizionata ad una estremità dell’albero di ingresso secondario, e ciò elimina la necessità di un treno di ingranaggi per azionare la pompa di controllo, e permette di ottenere una struttura semplice. In conseguenza, si può ridurre il costo complessivo del sistema di trasmissione. Since the high torque, low speed variable displacement motor can be miniaturized, the torque passing through the insert means inserted into the primary input shaft on which the high torque, low speed variable displacement motor is mounted can be reduced thus reducing the size of the graft means. In addition, the command or control pump can be positioned at one end of the secondary input shaft, and this eliminates the need for a gear train to operate the control pump, and allows for a simple structure. As a result, the overall cost of the transmission system can be reduced.

Secondo l’invenzione, il mezzo a innesto comprende, in un’area racchiusa da un involucro, (i) una piastra di innesto per collegare l’albero di ingresso primario e l’albero asservito mediante una forza di attrito, questi alberi essendo girevoli uno rispetto all’altro, (ii) un elemento elastico o a molla che ruota assieme all’albero di ingresso primario per applicare una forza di contatto di pressione per attrito alla piastra dell’innesto, e (iii) un pistone anulare disposto fra la piastra di innesto e l’organo a molla in modo da essere scorrevole assialmente lungo la superficie interna dell’involucro per eliminare la forza determinata dall’organo a molla in modo che la piastra di innesto sia disconnessa per ruotare liberamente l’albero asservito e così da assicurare o legare assieme l’albero di ingresso primario e l’organo a molla in modo che l’albero di ingresso primario e l’organo a molla possano ruotare insieme. Preferibilmente il mezzo di innesto comprende inoltre un percorso di comunicazione che mette in comunicazione uno spazio dell’involucro situato sul lato della piastra di innesto del pistone anulare con uno spazio deH’involucro situato sul lato dell’organo a molla del pistone anulare così che un lubrificante chiuso a tenuta nell’involucro possa circolare fra gli spazi dell’involucro. Con questa disposizione, l’olio lubrificante messo in agitazione da un tamburo disposto in una camera dell’innesto può circolare entro gli spazi davanti e dietro il pistone anulare attraverso il percorso di comunicazione in modo da impedire un surriscaldamento che altrimenti si avrebbe quando si ha azionamento a velocità elevata. According to the invention, the clutch means comprises, in an area enclosed by a housing, (i) a clutch plate for connecting the primary input shaft and the slave shaft by means of a frictional force, these shafts being rotatable relative to each other, (ii) an elastic or spring element which rotates together with the primary input shaft to apply a frictional pressure contact force to the clutch plate, and (iii) an annular piston disposed between the plate and the spring member so as to be axially slidable along the inner surface of the casing to eliminate the force caused by the spring member so that the clutch plate is disconnected to freely rotate the slave shaft and so as to securing or binding the primary input shaft and spring member together so that the primary input shaft and spring member can rotate together. Preferably, the clutch means further comprises a communication path which communicates a housing space located on the side of the annular piston engagement plate with a housing space located on the spring member side of the annular piston so that a sealed lubricant in the housing can circulate between the spaces in the housing. With this arrangement, the lubricating oil agitated by a drum disposed in a clutch chamber can circulate within the spaces in front of and behind the annular piston through the communication path so as to prevent overheating that would otherwise occur when having high speed drive.

Il percorso di comunicazione è preferibilmente disegnato per estendersi attraverso il pistone anulare per collegare, sulla superficie esterna dell’involucro, un foro passante definito in una parete dell’involucro affacciata alla periferia della piastra dell’innesto a un foro passante definito in una parete dell’involucro affacciati alla periferia dell’organo a molla. The communication path is preferably designed to extend through the annular piston to connect, on the outer surface of the housing, a through hole defined in a wall of the housing facing the periphery of the clutch plate to a through hole defined in a wall of the housing. casing facing the periphery of the spring member.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

La Fig. 1 è uno schema di una trasmissione per un comando idraulico costruito secondo una forma di realizzazione dell’invenzione. Fig. 1 is a diagram of a transmission for a hydraulic control built according to an embodiment of the invention.

Le Figg. 2(a) e 2(b) sono una vista in sezione trasversale e una vista in sezione lungo la linea A-A rispettivamente, ciascuna delle quali mostra nei particolari la struttura di un innesto. Figs. 2 (a) and 2 (b) are a cross-sectional view and a sectional view along the line A-A respectively, each of which shows in detail the structure of a graft.

La Fig. 3(a) è un grafico che mostra la relazione fra la velocità del veicolo e la velocità di rotazione del motore e la Fig. 3(b) è un grafico che mostra la relazione fra la velocità del veicolo e la capacità del motore. Fig. 3 (a) is a graph showing the relationship between vehicle speed and engine rotation speed and Fig. 3 (b) is a graph showing the relationship between vehicle speed and engine capacity. motor.

La Fig. 4 è uno schema di una trasmissione convenzionale per un comando idraulico. Fig. 4 is a schematic of a conventional transmission for a hydraulic drive.

Modo migliore per eseguire l’invenzione Best way to carry out the invention

Con riferimento ora ai disegni, si descriverà una trasmissione per un comando idraulico secondo una forma preferita dell’invenzione. With reference now to the drawings, a transmission for a hydraulic control according to a preferred form of the invention will be described.

La Fig. 1 è uno schema di una trasmissione per un comando idraulico costruita secondo una forma di realizzazione dell’invenzione. Le Figg. 2(a) e 2(b) sono rispettivamente una vista in sezione e una vista in sezione secondo A-A, ciascuna delle quali mostra la struttura particolareggiata di un innesto. Fig. 1 is a diagram of a transmission for a hydraulic control built according to an embodiment of the invention. Figs. 2 (a) and 2 (b) are respectively a sectional view and a sectional view according to A-A, each of which shows the detailed structure of a graft.

In una trasmissione 1 per un comando idraulico secondo la presente forma di realizzazione, è previsto, come si illustra in Fig. 1, un albero di uscita 2 accoppiato ad un carico, un motore 3 a cilindrata variabile a bassa coppia ed alta velocità, per azionare l’albero di uscita 2, un motore 4 a cilindrata variabile ad alta coppia e a bassa velocità (un motore in grado di essere regolato a portata 0), e un meccanismo 5 di trasmissione a ingranaggi per fornire una connessione fra i motori 3, 4 e l’albero di uscita 2. Il meccanismo 5 di trasmissione di potenza a ingranaggi ha una struttura a quattro alberi comprendente, (i) un albero di ingresso 6 principale accoppiato al motore 4 a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità, (ii) un albero asservito 8 connesso a e disconnesso da un albero di ingresso primario 6 attraverso un mezzo di innesto 7, (iii) un albero di ingresso secondario 9 ad un’estremità del quale è accoppiato il motore a cilindrata variabile 3 a bassa coppia ed alta velocità e (iv) l’albero di uscita 2 sopra detto. All’altra estremità dell’albero di ingresso secondario 9 è accoppiata una pompa di controllo o di comando, 10. II meccanismo 5 di trasmissione di potenza a ingranaggi comprende un primo ingranaggio 11 assicurato all’albero di uscita 2, un secondo ingranaggio 12 assicurato all’albero di ingresso secondario 9 in modo da ingranare con il primo ingranaggio 11, e un terzo ingranaggio 13 assicurato all’albero asservito 5 così da ingranare con il secondo ingranaggio 12. Il meccanismo 5 di trasmissione di potenza a ingranaggi, avente le parti sopra dette, è studiato in modo che l’albero di ingresso 9 secondario e l’albero di uscita 2 siano accoppiati in modo da permettere una trasmissione di potenza fra essi per mezzo degli ingranaggi impegnati fra loro, aventi un primo rapporto di riduzione mentre l’albero asservito 8 e l’albero di uscita 2 sono accoppiati in modo da permettere una trasmissione di potenza fra essi per mezzo degli ingranaggi impegnati fra loro avente un secondo rapporto di riduzione che è più elevato del primo rapporto di riduzione. Si deve notare che il motore a cilindrata variabile 3 ad alta velocità e bassa coppia e il motore 4 a cilindrata variabile a bassa velocità ed alta coppia sono connessi attraverso un circuito idraulico in parallelo a una pompa idraulica a cilindrata fissa (non illustrata) azionata da un motore di azionamento. In a transmission 1 for a hydraulic control according to the present embodiment, an output shaft 2 coupled to a load is provided, as shown in Fig. 1, a variable displacement motor 3 with low torque and high speed, for drive the output shaft 2, a high torque, low speed variable displacement motor 4 (a motor capable of being adjusted to flow rate 0), and a gear transmission mechanism 5 to provide a connection between the motors 3, 4 and the output shaft 2. The gear power transmission mechanism 5 has a four shaft structure comprising, (i) a main input shaft 6 coupled to the high torque, low speed variable displacement motor 4, ( ii) a slave shaft 8 connected to and disconnected from a primary input shaft 6 through a clutch means 7, (iii) a secondary input shaft 9 at one end of which the low torque variable displacement motor 3 is coupled and alt at speed and (iv) the output shaft 2 mentioned above. Coupled to the other end of the secondary input shaft 9 is a control or drive pump 10. The gear power transmission mechanism 5 comprises a first gear 11 secured to the output shaft 2, a second gear 12 secured to the secondary input shaft 9 so as to mesh with the first gear 11, and a third gear 13 secured to the slave shaft 5 so as to mesh with the second gear 12. The gear power transmission mechanism 5, having the parts above, is designed so that the secondary input shaft 9 and the output shaft 2 are coupled so as to allow power transmission between them by means of the gears engaged together, having a first reduction ratio while the The slave shaft 8 and the output shaft 2 are coupled so as to allow a power transmission between them by means of the gears engaged together having a second reduction ratio which is higher than the first reduction ratio. It should be noted that the high speed, low torque variable displacement motor 3 and the low speed, high torque variable displacement motor 4 are connected through a hydraulic circuit in parallel to a fixed displacement hydraulic pump (not shown) operated by a drive motor.

II mezzo di innesto 7 è mantenuto nella sua condizione impegnata in ogni momento per mezzo della forza di spinta di un organo a molla 14 che consiste in una molla a dischi. La pressione dell’olio è fornita al mezzo di innesto 7 da una sorgente di pressione di olio attraverso una linea idraulica 15 e il mezzo di innesto 7 è disimpegnato durante la fornitura di pressione di olio. Una valvola selettrice 16 a due posizioni è inserita nella linea idraulica 15 in modo da poter commutare fra l’alimentazione di pressione d’olio e l’interruzione della pressione d’olio rispetto il mezzo a innesto 7. Una linea idraulica 17 di mandata per la pompa di controllo 10 è dotata di un orifizio 18, una valvola di ritegno 19 e una valvola di sfogo 20, la valvola di ritegno 19 e la valvola di sfogo 20 essendo disposte in parallelo all’orifizio 18. Se la pressione dell’olio della linea idraulica 17 di mandata, rivelata daH’orifizio 18, supera un valore prefissato, la valvola selettrice 16 a due posizioni sarà alimentata con una pressione pilota così da essere azionata ad aprirsi e quindi il mezzo di innesto 7 sarà disimpegnato. The clutch means 7 is maintained in its engaged condition at all times by means of the thrust force of a spring member 14 which consists of a disc spring. The oil pressure is supplied to the clutch means 7 from a source of oil pressure through a hydraulic line 15 and the clutch means 7 is disengaged during the supply of oil pressure. A two-position selector valve 16 is inserted in the hydraulic line 15 so as to be able to switch between the supply of oil pressure and the interruption of the oil pressure with respect to the coupling means 7. A hydraulic delivery line 17 for the control pump 10 is equipped with an orifice 18, a check valve 19 and a relief valve 20, the check valve 19 and the relief valve 20 being arranged in parallel with the orifice 18. If the oil pressure of the hydraulic delivery line 17, detected by the orifice 18, exceeds a predetermined value, the two-position selector valve 16 will be fed with a pilot pressure so as to be activated to open and therefore the coupling means 7 will be disengaged.

La trasmissione 1 per un comando idraulico secondo questa forma di realizzazione opera nel modo seguente. Si deve notare che la Fig. 3 mostra le caratteristiche rispettive del motore 3 a cilindrata variabile a bassa coppia ed alta velocità e del motore 4 a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità. The transmission 1 for a hydraulic control according to this embodiment operates in the following way. It should be noted that Fig. 3 shows the respective characteristics of the low torque and high speed variable displacement motor 3 and of the high torque and low speed variable displacement motor 4.

Mentre il mezzo di innesto 7 è impegnato per mezzo della forza di spinta dell’organo a molla 14, essendo selezionato un modo a bassa velocità, le forze di azionamento di entrambi i motori, cioè il motore 3 a cilindrata variabile a bassa coppia ed alta velocità e il motore 4 a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità, sono trasmesse all’albero di uscita 2 attraverso il treno di ingranaggi che si compone del terzo ingranaggio 13, del secondo ingranaggio 12 e del primo ingranaggio 11, per azionare il carico. D’altra parte, quando la velocità di rotazione del motore 3 a cilindrata variabile a bassa coppia e alta velocità è aumentata e ha raggiunto un valore prefissato (velocità del veicolo - V2), in altre parole, quando è stato selezionato un modo ad alta velocità, la valvola selettrice 16 a due posizioni è azionata così da aprirsi quando la pressione d’olio in mandata della pompa di controllo 10 ha raggiunto un valore prefissato e il mezzo di innesto 7 è disimpegnato contro la forza di spinta dell’organo a molla 14. Questo permette Γ interruzione della trasmissione di potenza dal motore a cilindrata variabile 4 a bassa coppia ed alta velocità in modo che solo il motore a cilindrata variabile 3 a bassa coppia ed alta velocità sia connesso al carico. In conseguenza, si può impedire il verificarsi di una perdita di energia. Si deve notare che la velocità V2 del veicolo è regolata a un valore alquanto più elevato del valore della velocità del veicolo ciò che permette che l’angolo di inclinazione della piastra oscillante del motore a cilindrata variabile 4 ad alta coppia e bassa velocità sia nullo. While the clutch means 7 is engaged by the pushing force of the spring member 14, a low speed mode being selected, the driving forces of both motors, i.e. the low torque and high variable displacement motor 3 speed and the variable displacement motor 4 with high torque and low speed, are transmitted to the output shaft 2 through the gear train which consists of the third gear 13, the second gear 12 and the first gear 11, to drive the load . On the other hand, when the rotation speed of the low torque, high speed variable displacement motor 3 has increased and reached a set value (vehicle speed - V2), in other words, when a high speed mode has been selected speed, the two-position selector valve 16 is operated so as to open when the oil pressure at the delivery of the control pump 10 has reached a predetermined value and the clutch means 7 is disengaged against the thrust force of the spring member 14. This allows for interruption of power transmission from the low torque, high speed variable displacement motor 4 so that only the low torque, high speed variable displacement motor 3 is connected to the load. As a result, a loss of energy can be prevented. It should be noted that the vehicle speed V2 is adjusted to a somewhat higher value than the vehicle speed value which allows the angle of inclination of the oscillating plate of the variable displacement engine 4 at high torque and low speed to be zero.

Quando la velocità di rotazione del motore a cilindrata variabile 3 a bassa coppia e alta velocità si è ridotta e ha raggiunto un valore prefissato corrispondente a una velocità V| del veicolo, inferiore alla velocità V2 del veicolo, mentre il modo del veicolo è commutato dal modo ad alta velocità al modo a bassa velocità, si aziona la valvola selettrice 16 a due posizioni in chiusura e il mezzo di innesto 7 è portato nella sua condizione impegnata per mezzo della forza di spinta dell’organo a molla 14. In questo modo, la condizione della trasmissione varia dalla condizione in cui solo il motore 3 a cilindrata variabile a bassa coppia ed alta velocità è connesso al carico, alla condizione in cui il motore 3 a cilindrata variabile a bassa coppia ed alta velocità e il motore 4 a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità sono entrambi connessi al carico. When the rotational speed of the low torque, high speed variable displacement motor 3 has decreased and reached a set value corresponding to a speed V | of the vehicle, lower than the speed V2 of the vehicle, while the vehicle mode is switched from the high-speed mode to the low-speed mode, the selector valve 16 is actuated at two positions in closing and the clutch means 7 is brought into its condition engaged by the thrust force of the spring member 14. In this way, the condition of the transmission varies from the condition in which only the low torque, high speed variable displacement motor 3 is connected to the load, to the condition in which the Low torque, high speed variable displacement motor 3 and high torque, low speed variable displacement motor 4 are both connected to the load.

Nella struttura della trasmissione costruita secondo la presente forma di realizzazione, poiché il treno di ingranaggi dai motori 3, 4 all’albero di uscita 2 si compone di tre ingranaggi che sono il primo ingranaggio 11, il secondo ingranaggio 12 e il terzo ingranaggio 13, il secondo rapporto di riduzione per la trasmissione di potenza dal motore 4 a cilindrata variabile ad alta coppia e bassa velocità all’albero di uscita 2 può essere prestabilito più elevato del primo rapporto di riduzione per la trasmissione di potenza dal motore a cilindrata variabile 3 a bassa coppia ed alta velocità all’albero di uscita 2. Perciò, la capacità (capacity) del motore a cilindrata variabile 4 ad alta coppia e bassa velocità può essere ridotta rispetto ai motori convenzionali. In virtù della miniaturizzazione del motore, la struttura della trasmissione può essere semplificata e si può ottenere una riduzione dei costi. La miniaturizzazione del motore a cilindrata variabile 4 ad alta coppia e bassa velocità contribuisce anche a una riduzione nella quantità di coppia che passa In the transmission structure constructed according to the present embodiment, since the gear train from the motors 3, 4 to the output shaft 2 consists of three gears which are the first gear 11, the second gear 12 and the third gear 13, the second gear ratio for power transmission from the high torque, low speed variable displacement motor 4 to the output shaft 2 can be preset higher than the first gear ratio for power transmission from the variable displacement motor 3 a low torque and high speed at the output shaft 2. Therefore, the capacity of the variable displacement motor 4 with high torque and low speed can be reduced compared to conventional motors. By virtue of the miniaturization of the engine, the structure of the transmission can be simplified and cost savings can be achieved. The miniaturization of the high-torque, low-speed 4-displacement motor also contributes to a reduction in the amount of torque passing through

m attraverso i mezzi a innesto 7 inseriti nell’albero asservito 8 e in conseguenza permette la miniaturizzazione del mezzo a innesto 7. Inoltre, poiché la pompa di controllo 10 può essere disposta ad un’estremità dell’albero di ingresso 9 secondario, non vi è necessità di impiegare un treno di ingranaggi per azionare la pompa di controllo. Questo contribuisce anche alla semplificazione della struttura della trasmissione. m through the clutch means 7 inserted in the slave shaft 8 and consequently allows the miniaturization of the clutch means 7. Furthermore, since the control pump 10 can be arranged at one end of the secondary input shaft 9, there is no it is necessary to employ a train of gears to drive the control pump. This also contributes to the simplification of the transmission structure.

Come si illustra in Fig. 2, il mezzo a innesto 7 di questa forma di realizzazione comprende, nell’area racchiusa da un involucro 21, (i) una piastra di innesto 22 per connettere l’albero di ingresso primario 6 e l’albero asservito 8 mediante una forza d’attrito, questi alberi 6, 8 essendo uno girevole rispetto all’altro, (ii) un organo a molla o elastico 14 che ruota assieme all’albero di ingresso primario 6 per applicare una forza di contatto di pressione d’attrito alla piastra 22 dell’innesto, e (iii) un pistone anulare 23 disposto fra la piastra di innesto 22 e l’organo a molla 14 per scorrere assialmente lungo la superficie interna dell’involucro 21. Questo mezzo a innesto 7 è studiato in modo che la piastra di innesto 22 sia disconnessa eliminando la forza di contatto di pressione con attrito dovuta all’organo a molla 14 per ruotare liberamente l’albero asservito 8. Il mezzo a innesto 7 è anche studiato per col legare l’albero di ingresso primario 6 e l’organo a molla 14 in modo che ruotino assieme. Nel caso dì strutture convenzionali, la camera dell’ innesto è divisa dal pistone anulare 23 in uno spazio anteriore situato sul lato del tamburo e uno spazio posteriore situato sul lato dell’organo a molla, e perciò, quando un tamburo 24 è ruotato ad alta velocità durante l’azionamento ad alta velocità, l’olio in cui il tamburo 24 è completamente immerso è agitato entro lo spazio anteriore ristretto ciò che spesso determina una condizione di surriscaldamento. Per ovviare a questo problema, la camera dell’ innesto secondo la presente forma di realizzazione è studiata per includere un foro passante definito in una parete dell’involucro affacciata alla periferia della piastra 22 dell’innesto, un foro passante definito in una parete dell’involucro affacciata alla periferia dell’organo a molla 14, e un percorso di comunicazione 25 che si estende attraverso il pistone anulare 23 per connettere i fori passanti detti in corrispondenza della superficie esterna dell’involucro 21. As illustrated in Fig. 2, the clutch means 7 of this embodiment comprises, in the area enclosed by a housing 21, (i) a clutch plate 22 for connecting the primary input shaft 6 and the shaft enslaved 8 by a frictional force, these shafts 6, 8 being rotatable relative to each other, (ii) a spring or elastic member 14 which rotates together with the primary input shaft 6 to apply a pressure contact force to the clutch plate 22, and (iii) an annular piston 23 disposed between the clutch plate 22 and the spring member 14 to slide axially along the inner surface of the housing 21. This clutch means 7 is designed so that the clutch plate 22 is disconnected eliminating the frictional pressure contact force due to the spring member 14 to freely rotate the slave shaft 8. The clutch means 7 is also designed to connect the shaft primary input 6 and spring member 14 in mode c h and rotate together. In the case of conventional structures, the clutch chamber is divided by the annular piston 23 into a forward space located on the side of the drum and a rear space located on the side of the spring member, and therefore, when a drum 24 is rotated high speed during high speed operation, the oil in which the drum 24 is fully immersed is agitated within the narrow front space which often results in an overheating condition. To overcome this problem, the clutch chamber according to the present embodiment is designed to include a through hole defined in a wall of the casing facing the periphery of the plate 22 of the clutch, a through hole defined in a wall of the casing facing the periphery of the spring member 14, and a communication path 25 which extends through the annular piston 23 to connect the said through holes at the outer surface of the casing 21.

A motivo di tale sistema a camera di innesto come impiegato nella presente forma di realizzazione, uno spazio anteriore 26 e uno spazio posteriore 27 del pistone anulare 23 sono in comunicazione fra loro tramite il percorso di comunicazione 25, cosicché l’olio messo in agitazione dal tamburo 24 nello spazio anteriore 26 è fatto circolare nello spazio posteriore 27 del pistone anulare 23 attraverso il percorso di comunicazione 25 come si indica con le frecce B, C e D illustrate in Fig. 2. Così, la quantità totale di olio in circolazione aumenta e quindi si possono evitare eventuali surriscaldamenti anche quando il tamburo 24 ruota ad alta velocità durante un azionamento ad alta velocità. Because of such a clutch chamber system as employed in the present embodiment, a front space 26 and a rear space 27 of the annular piston 23 are in communication with each other via the communication path 25, so that the oil stirred by the drum 24 in the front space 26 is circulated in the rear space 27 of the annular piston 23 through the communication path 25 as indicated by the arrows B, C and D illustrated in Fig. 2. Thus, the total quantity of oil in circulation increases and therefore possible overheating can be avoided even when the drum 24 rotates at high speed during a high speed drive.

Claims

CLAIMS 1. Transmission for a hydraulic drive, the transmission comprising: (i) a geared power transmission mechanism for providing a connection of a low torque, high speed variable displacement motor and a high speed variable displacement motor. torque and low speed to a common output shaft; (ii) coupling means to allow selective connection and disconnection between the high torque and low speed variable displacement motor and the output shaft; and (iii) a control pump driven by the low torque, high speed variable displacement motor to produce an oil pressure to disengage the clutch means; wherein the gear power transmission mechanism has a four shaft structure consisting of a primary input shaft, a slave shaft, a secondary input shaft and the output shaft, the secondary input shaft and the shaft output shaft being coupled together in such a way as to allow power transmission between them by means of mutually engaged gears having a first reduction ratio, and the slave shaft and the output shaft being coupled to each other so as to allow a power transmission therebetween by means of mutually engaged gears having a second reduction ratio which is higher than the first reduction ratio, in which the high torque and low speed variable displacement motor is mounted on the primary input shaft and the low torque and high speed variable displacement motor and the control pump are mounted on the secondary input shaft, and in which the coupling means is formed in such a way as to allow a coaxial connection and disconnection between the primary input shaft and the slave shaft.

The hydraulic drive transmission according to claim 1, wherein the clutch means comprises, in an area enclosed by a housing, (i) a clutch plate for connecting the primary input shaft and the slave shaft by means of a frictional force, said shafts being rotatable relative to each other, (ii) a spring member which rotates together with the primary input shaft to apply a friction pressure contact force to the clutch plate, and (iii) a annular piston disposed between the clutch plate and the spring member so as to be axially slidable along the inner surface of the housing to eliminate the force caused by the spring member so that the clutch plate is disconnected to freely rotate the shaft interlocked and thereby securing the spring-loaded primary input shaft so that the primary input shaft and spring member can rotate together, wherein the clutch means includes a communication path which communicates a housing space located on the side of the annular piston clutch plate with a housing space located on the spring member side of the annular piston, so that a lubricant sealed in the envelope can circulate between said spaces of the envelope.

3. Transmission for hydraulic control according to claim 2, wherein the communication path is designed to extend through the annular piston to connect, on the outer surface of the housing, a through hole defined in a wall of the housing facing the periphery of the clutch plate with a through hole defined in a wall of the casing facing the periphery of the spring member.