JP2004144294A

JP2004144294A - パワー分配ギヤ

Info

Publication number: JP2004144294A
Application number: JP2003326690A
Authority: JP
Inventors: Juergen Wafzig; ユルゲン、バフツィヒ; Gerhard Gumpoltsberger; ゲルハルト、グンポルツベルガー
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2004-05-20
Also published as: US20040082418A1; DE10249487A1

Abstract

【課題】　少ない空間需要並びに少ない製造コスト及びメンテナンスコストという無段ギヤの快適な利点を備えたギヤを提供すること。
【解決手段】　本発明は、摩擦ホイールバリエータと二つの遊星ギヤとを含むパワー分配ギヤである。摩擦ホイールバリエータ（１）と、第１の遊星ギヤ（２）と、第２の遊星ギヤ（３）とが、同軸に、パワー流れ方向に連続に、配置されている。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、請求項１の上位概念に従って摩擦ホイールバリエータを含むパワー分配ギヤに関する。

　その間をローラーが転がり去るようなトロイダル形状の摺動面を有する少なくとも２つのトーラスディスクを備えた無段制御可能な摩擦ホイールバリエータが、技術の現状において知られている。この種の摩擦ホイールバリエータは、無段のギヤ比変化の他に、高いトルクキャパシティを有する。

　ＤＥ１９６２９２１３Ａ１公報から、２つのパワー領域で駆動され得るギヤが知られている。この公知の摩擦ギヤの重要な要素は、２つの対をなして協働するトロイダル形状の摺動面を有する無段制御可能な摩擦ホイールバリエータ、カウンターシャフト、及び、加重ギヤである。ここでは、下方領域（ＬＯＷ）において、パワー分配が予定されている。駆動パワーは、駆動シャフトからギヤ段を介してカウンターシャフトへ、そして無段制御可能なギヤ（摩擦ホイールバリエータ）へと案内される。その出力側は、加重ギヤに結合されている。第２のパワー分岐を介して、駆動パワーは、カウンターシャフト及びギヤ段を介して直接に、加重ギヤに案内される。従って、両方のパワー分岐のパワーが集まって、出力軸に転送される。

　この公知のギヤの第２のパワー領域（ＨＩＧＨ）では、駆動パワーがギヤ段を介してカウンターシャフトへ、そして無段制御可能なギヤへと案内される。更なるパワーの持ち分（配分）は、この場合には予定されていない。

　本件出願人のＤＥ１９７０３５４４Ａ１公報から、別のギヤが知られている。そこでは、パワー分配が予定されており、無段制御可能なギヤ、とりわけ、対をなす協働するトロイダル形状の摺動面を有するギヤ（摩擦ホイールギヤ）、が組み込まれている。この公知のギヤも、所望のパワー分配を可能にするために、中間の、すなわち、カウンターシャフトを有している。ＤＥ１９７０３５４４Ａ１公報に従うギヤにおいて、第１のパワー領域では、駆動軸のパワーが、摩擦ホイールバリエータを介して、出力軸に伝達される。そこでは、遊星ギヤが装置として回転している。第２のパワー領域では、パワーが、一つには摩擦ホイールバリエータを介して遊星ギヤへ伝達され、もう一つには直接に遊星ギヤへ伝達される。その際、遊星ギヤのパワーが集められ、出力軸へ案内される。

　技術の現状によって予定されているサイドシャフトを通ってパワー分配まで、多くの空間が必要である。それは、今日、別のパワートレイン成分のために必要である。更に、この種の考えは、条件付きでのみ、前方−長手−取付のために向いている。
ＤＥ１９６２９２１３Ａ１公報ＤＥ１９７０３５４４Ａ１公報

　本発明の課題は、前述の技術の現状から始まって、少ない空間需要並びに少ない製造コスト及びメンテナンスコストという無段ギヤの快適な利点を備えたギヤを提示することである。更に、本発明によるギヤは、できるだけ、切替エレメントを一つも有しないべきである。

　前記課題は、請求項１の特徴によって解決される。更なる実施の形態及び利点が、下位請求項から明らかになる。

　従って、パワー分岐するギヤが提案される。それは、摩擦ホイールバリエータと、第１の遊星ギヤと、第２の遊星ギヤと、を含んでいる。そこでは、摩擦ホイールバリエータと遊星ギヤとが同軸に配置されており、摩擦ホイールバリエータに伝達されるパワーは、同軸に摩擦ホイールバリエータを通る第１の遊星ギヤを介して第２の遊星ギヤに伝達される。それは、出力軸と結合されている。

　この構造では、サイドシャフトが一つも必要無い。それにより、大変にコンパクトな構造様式が達成される。

　有利な実施の形態では、本発明によるギヤが、停止している出力についての駆動回転数を可能にして、従ってギヤ−ニュートラル−特性を有する。これは、駆動時に大変に高いモーメントが自由になることを意味し、駆動エレメントが一つも必要とされない。

　ギヤ−ニュートラル−構造に基づいて、有利な態様では、切替（シフト）エレメントが一つも必要でない。その上、当該ギヤは、永続的なパワー分岐を有する。

　本発明は、本発明によるギヤの有利な実施の形態を示す図面に基づいて、以下に模範的により詳細に説明される。

　図面のように、本発明に従うギヤは、摩擦ホイールバリエータ１と、２つの遊星ギヤ２、３と、駆動軸４と、出力軸５と、を含んでいる。

　摩擦ホイールバリエータ１の外側のトーラスディスク６、７は、モータ回転数で作動される。それは、一方のトーラスディスク６については直接に生じて、第２のトーラスディスク７については第１の遊星ギヤ２の要素を介して、特には第１の遊星ギヤ２のブリッジ８を介して、生じる。それは、摩擦ホイールバリエータのディスク対の間にそれに同軸に配置されている。また、駆動軸４は、有利には、第１の遊星ギヤ２のブリッジ８を介して、第２の遊星ギヤ３の要素、特にはブリッジ８’、と結合されている。

　摩擦ホイール１の出力パワーは、本発明に従って、ある要素、ここでは第１の遊星ギヤ２の太陽ギヤ９、へと案内される。引き続いて、この駆動パワーは、更なる要素を介して、第１の遊星ギヤ２のギヤ比を与えられる。ここで示された実施の形態の範囲では、第１の遊星ギヤ２の内部ギヤ１０を介して、摩擦ホイールバリエータの第２のディスク対（パワーの流れ方向に見て）を通って、ある要素、有利には第２の遊星ギヤ３の太陽ギヤ９’に案内される。第２の遊星ギヤ３では、摩擦ホイールバリエータ１の持ち分とモータ回転数の直接の持ち分、それは既に図に従って説明されたようにブリッジ８’に案内される、とが集まって、第２の遊星ギヤ３の更に別の要素を介して、好ましくはその内部ギヤ１０’を介して、出力軸５に案内される。

　実現されたギヤ−ニュートラル−構造によって、切替エレメントの必要性が無くなり、従って、出力軸５の回転方向の決定は適切なバリエータギヤ比を介してなされる。バリエータギヤ比が所定の値よりも大きい時、負の全体ギヤ比が生じて、バックギヤ状態となる。

　摩擦ホイールバリエータの拡がり（範囲）の典型的な値は、５である。第１の遊星ギヤ２の静止ギヤ比にとって有利な値は、約−１．８であり、第２の遊星ギヤ３のために有利な値は、約−１．７である。本発明によるギヤは、上記の静止ギヤ比により大変に高いギヤ拡がりを示す。もっとも、ギヤの設計に依存して、別の値も可能である。

　この値により、−１７．００というギヤ比でのバックギヤと任意の高い前進ギヤとが可能である。

　このギヤシステムは、従って、最小限の構造コストで大変に高い拡がりを有している。従って、領域結合は一つも必要無い。すでに説明されたように、本発明によるコンセプトによれば、大変に高い駆動ギヤ比が実現可能であり、駆動要素は一つも必要とされない。

　別の実施の形態では、一体の摩擦ホイールバリエータが、更にコンパクトな構造態様を得るために、はめ込まれ得る。

　本発明によれば、制御の不正確を回避するために、あるいは、安全の理由から、必要であれば任意の位置に選択的に切替エレメントが予定され得る（設けられ得る）。

本発明によるギヤの有利な実施の形態を示す概略断面図である。

符号の説明

１　摩擦ホイールバリエータ
２　第１の遊星ギヤ
３　第２の遊星ギヤ
４　駆動軸
５　出力軸
６　外側トーラスディスク
７　外側トーラスディスク
８　ブリッジ
８’　ブリッジ
９　太陽ギヤ
９’　太陽ギヤ
１０　内部ギヤ
１０’　内部ギヤ

Claims

　摩擦ホイールバリエータと二つの遊星ギヤとを含むパワー分配ギヤであって、
　摩擦ホイールバリエータ（１）と、第１の遊星ギヤ（２）と、第２の遊星ギヤ（３）とが、同軸に、パワー流れ方向に連続に、配置されている
ことを特徴とするパワー分配ギヤ。
　摩擦ホイールバリエータ（１）に伝達されたパワーは、摩擦ホイールバリエータ（１）を通って同軸の第１の遊星ギヤ（２）を介して、第２の遊星ギヤ（３）に伝達され、
　第２の遊星ギヤ（３）は、出力軸（５）に結合されている
ことを特徴とする請求項１に記載のパワー分配ギヤ。
　第１の遊星ギヤ（２）は、摩擦ホイールバリエータ（１）のディスク対の間に配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のパワー分配ギヤ。
　摩擦ホイールバリエータ（１）の外側トーラスディスク（６、７）は、モータ回転数によって作動され、
　外側トーラスディスク（６）は直接に、外側トーラスディスク（７）は第１の遊星ギヤ（２）のブリッジ（８）を介して、駆動軸（４）と結合されており、
　当該駆動軸（４）は、第１の遊星ギヤ（２）のブリッジ（８）を介して、第２の遊星ギヤ（３）のブリッジ（８’）と結合されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のパワー分配ギヤ。
　摩擦ホイールバリエータ（１）の駆動パワーは、第１の遊星ギヤ（２）の太陽ギヤ（９）に案内され、
　そこでそれは、第１の遊星ギヤ（２）の内部ギヤ（１０）を介して、摩擦ホイールバリエータ（１）のパワーの流れ方向に見て第２のディスク対を通って、第２の遊星ギヤ（３）の太陽ギヤ（９’）に案内され、
　第２の遊星ギヤ（３）では、摩擦ホイールバリエータ（１）の持ち分とモータ回転数の直接の持ち分とが集まって、内部ギヤ（１０’）を介して出力軸（５）に案内される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のパワー分配ギヤ。
　ギヤ−ニュートラル−特性を有し、シフト要素が一つも予定されていない
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のパワー分配ギヤ。