JP2005098508A - 流体式−機械式複合トランスミッション - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明による流体式−機械式複合トランスミッションは、変速機入力軸E、変速機出力軸A、流体式変速部2、及び機械式変速部4を備える。機械式変速部4は、速度/トルク変換装置5を備え、該装置5の出力は、変速機出力軸Aに駆動結合されている。流体式制動機25がハウジング11の空間部に組み込まれている。流体式制動機25の回転翼ホイール27が機械式速度/トルク変換装置5の出力軸Aに接続されている。流体式制動機25は、第2制動機として機能するが、トランスミッション空間内の下流ステージ6の前段に配置されている。
【選択図】 図1
Description
1.駆動時の動力伝達方向において、機械式速度/トルク変換装置の前段に制動機を配置する。
2.駆動時の動力伝達方向において、機械式速度/トルク変換装置の後段に制動機を配置する。
1.流体式制動機を副次要素と機械式速度/トルク変換装置との間に配置する。
2.流体式制動機を駆動時の動力伝達方向において、機械式副次段階前段に配置する。
なお、本願明細書において、「流体式−機械式複合トランスミッション」との表記は、流体式トランスミッションと機械式トランスミッションとの複合トランスミッションであることを意味し、また、「速度/トルク変換装置」との表記は、「速度及び/又はトルク」を変換する装置、すなわち速度及びトルクの一方又は双方を変換する装置を意味する。
図1は一例として、本発明により構成された流体式−機械式複合トランスミッション1の好ましい実施形態を示す。流体式−機械式複合トランスミッション1は、流体式速度/トルク変換装置3を中心とする第1流体式変速部2と、第2機械式変速部4を有する。機械式変速部4は、機械式速度/トルク変換装置5と、駆動時の動力伝達方向で見て機械式速度/トルク変換装置5の後段に配置されたグループセットとを含む。機械式速度/トルク変換装置5は改良された Ravigneaux プラネタリギアセットとして形成されている。これは、共通に利用されるプラネタリギア保持器9を有する第1プラネタリギアセット7と第2プラネタリギアセット8とを含む。プラネタリギア保持器は、第1,第2プラネタリギアセットの動力伝達要素間を結合している。第1プラネタリギアセット7は、サンギア7.1、プラネタリギアセット7.2、リングギア7.3を含む。第2プラネタリギアセット8は、サンギア8.1、プラネタリギアセット8.2、リングギア8.3を含む。
・出力側の負荷に応じ、入力・出力回転比が自動的に連続的に調整できること
・高い加速度を伴う発進のために最大トルクを利用できること
・外部または表面の冷却による熱の排出が可能であること
・特に、車両が低速走行して入力軸の速度が低速のときに、出力軸から流体式速度/トルク変換装置を分離すること、及び外部からの入力で駆動機械(エンジン)を失速させないように残留伝達トルクを小さく抑えること
・摩耗なしに動力伝達すること
第1ギア段階では、最初に第3制動要素B3だけが作動され、もう一方の制動要素、機械式速度/トルク変換装置5中の結合、第2制動要素B2、第1制動要素B1、第1クラッチ要素K1は作動されない。言い換えれば結合されない。これにより第2プラネタリギアセットのリングギア8.3だけがケース11に固定され、機械式速度/トルク変換装置5の他のプラネタリギアセットは互いに噛み合い、ユニットを形成する。第1ガイドホイールL1は、第1ギア段階の運転方法により制御される低いギアの速度領域で、反転して、速度/トルク変換装置5を介してアーム部に作用し、駆動トルクを強化する。このギア段階のグループセット6の中では第1クラッチK2が操作される。これにより、リングギア10.3をアーム部10.4と同じ回転数で駆動できる。つまり結果としてグループ切換えセット中の変速比1.0が達成される。第2ギア段階への切換えは、第2クラッチK2の解除と第4制動装置B4の作動により行われる。ロックアップ結合なしに走行する場合、1速ギアのように非常に高い駆動力が生じる、なぜならガイドホイール回転モーメントL1は駆動トルクとして、プラネタリギアセットのアーム部を介して支持されるからである。速度が上昇すると、自動的な制御により第3ギア段階に切換わる。この場合、第3制動要素は作動を中止し、第1制動要素B1が働く。更に第1クラッチK1と第4制動要素B4が作動を中止し、第2クラッチK2が働く。第1ガイドホイール軸15と、機械式速度/トルク変換装置5の第1プラネタリギアセットのサンギア7.1は、これにより、ケース11に固定される。これにより、流体式速度/トルク変換装置3の回転モーメントは、ロックアップ結合(スルー結合または変換機バイパス結合)がスイッチオンされない場合、より高い駆動力を1速ギアと2速ギア中で発生させる。1速と2速ギア中では、ガイドホイールL1のトルク反力はプラネタリギアセットを介して、このトルクが駆動トルクとしてアーム部に作用するように支持される。機械式速度/トルク変換装置5から機械式流体式複合トランスミッション1の出力軸Aへの動力伝達は、付加的な速度/トルク変換装置により、グループセット6を介して行われる。第4ギアへの切換えは、第4制動装置B4の解除と第2クラッチK2の操作により行われる。基本トランスミッション中の切換え装置は第3ギア段階と同様に操作される。速度を更に上昇させると、第5ギア段階に変化する。第5のギア段階では、第1クラッチと第2クラッチK1またはK2だけが作動される。タービンホイール軸13はこの場合、同様に第1ガイドホイール軸15と同じ方向に回転する。第6ギア段階では、第2クラッチK2が解除され、第4制動装置B4が作動される。動力は、6速ギアでは、直接変速機入力軸Eから、タービンホイール軸13、またそれに伴い機械式速度/トルク変換装置5に伝達される。
A 変速機出力軸
2 流体式変速部
3 流体式速度/トルク変換装置
4 機械式変速部
5 機械式速度/トルク変換装置
6 機械式副次要素
7 第1プラネタリギアセット
7.1 サンギア(第2動力伝達要素)
7.3 第3動力伝達要素
8 第2プラネタリギアセット
8.1 サンギア(第2動力伝達要素)
8.3 第3動力伝達要素
9 アーム部
10 プラネタリギアセット
10.1 サンギア
10.2 プラネタリギア
10.3 リングギア(出力)
10.4 プラネタリギア保持器
13 タービンホイールの軸
14 クラッチ装置
18 フリーホイール
25 流体式制動機
26 固定翼ホイール
27 回転翼ホイール
32 機械式副次要素
34 プラネタリギアセット
34.1 サンギア
34.2 プラネタリギア
34.3 リングギア(出力)
34.4 プラネタリギア保持器
L1 第1ガイドホイル
L2 第2ガイドホイル
B1、B2,B3,B4 制動装置
K1,K2,K3,K4 クラッチ装置
Claims (33)
- 流体式−機械式複合トランスミッションであって、
1.1 変速機入力軸(E)と変速機出力軸(A)とを有し、
1.2 少なくとも1つの機械式速度/トルク変換装置(5)を含む機械式変速部(4)と、流体式変速部(2)とを有し、
1.3 前記機械式変速部(4)の出力は、少なくとも間接的に、前記変速機出力軸(A)と駆動結合される形式のものにおいて、
1.4 固定翼ホイール(26)と回転翼ホイール(27)とを含む流体式制動機(25)を有し、
1.5 流体式制動機(25)が、トランスミッションハウジング(11)内に組込まれ、かつ駆動時の動力伝達方向において、前記変速機出力軸(A)の前段に配置され、
1.6 前記流体式制動機(25)の前記回転翼ホイール(27)は、前記機械式変速部(4)の出力軸を結合可能である、
ことを特徴とする流体式−機械式複合トランスミッション。 - 請求項1に記載の流体式−機械式複合トランスミッションであって、
2.1 前記機械式変速部(4)は、少なくとも1つの機械式副次要素(6,32)を含み、
2.2 前記機械式速度/トルク変換装置(5)の出力軸(9)は、前記機械式副次要素(6,32)と結合している、
ことを特徴とする流体式−機械式複合トランスミッション。 - 前記流体式制動機(25)が、駆動時の動力伝達方向において、前記機械式副次要素(6,32)の前段に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記流体式制動機(25)が、駆動時の動力伝達方向において、前記機械式速度/トルク変換装置(5)の前段に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記流体式制動機(25)が、駆動時の動力伝達方向において、前記機械式速度/トルク変換装置(5)の後段に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッションであって、
6.1 前記機械式速度/トルク変換装置(5)が、少なくとも1つの第1プラネタリギアセット(7)と1つの第2プラネタリギアセット(8)を含むプラネタリギアセットユニットとして形成されており、
6.2 該プラネタリギアセットユニットが、駆動時の動力伝達方向において、前記機械式速度/トルク変換装置の出力軸と前記機械式速度/トルク変換装置の入力軸との間の結合を形成するように設計され配置されている、
ことを特徴とする流体式−機械式複合トランスミッション。 - 請求項6に記載の流体式−機械式複合トランスミッションであって、
7.1 前記第1プラネタリギアセット(7)が、駆動時の動力伝達方向において、前記第2プラネタリギアセット(8)の前段に配置され、
7.2 前記第1プラネタリギアセットの第1動力伝達要素と前記第2プラネタリギアセットの第1動力伝達要素との間に連結装置を有し、
7.3 該連結装置は、前記機械式速度/トルク変換装置の出力軸と結合されている、
ことを特徴とする流体式−機械式複合トランスミッション。 - 前記第1プラネタリギアセットの第1動力伝達要素及び前記第2プラネタリギアセットの第1動力伝達要素が、それぞれプラネタリギアセット(7,8)のアーム部(9)から形成されていることを特徴とする請求項7に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 請求項7または8に記載の流体式−機械式複合トランスミッションであって、
9.1 前記第1プラネタリギアセット(7)の第2動力伝達要素と第2プラネタリギアセット(8)の第2動力伝達要素とを、前記変速機入力軸(E)へ少なくとも間接的に結合するための手段を有する、
ことを特徴とする流体式−機械式複合トランスミッション。 - 前記第1プラネタリギアセットの第2動力伝達要素が、前記流体式変速部(2)の流体式速度/トルク変換装置(3)の第1ガイドホイール(L1)と駆動結合し、
10.1 前記第2プラネタリギアセットの第2動力伝達要素の、タービンホイール(T)への及び/又は変速機入力軸(E)への結合を切換えるための手段が存在することを特徴とする請求項9に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。 - 結合を切換える前記手段が、切換え可能なクラッチ装置(14)であることを特徴とする請求項10に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記第1プラネタリギアセット(7)の第2動力伝達要素が、前記第1プラネタリギアセット(7)のサンギア(7.1)から形成され、前記第2プラネタリギアセット(8)の第2動力伝達要素が、前記第2プラネタリギアセット(8)のサンギア(8.1)から形成されていることを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記第1ガイドホイール(L1)が、フリーホイール(16)を介して、機械式速度/トルク変換装置(5)の第1プラネタリギアセット(7)のサンギア(7.1)に結合されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記流体式速度/トルク変換装置(3)の第2ガイドホイール(L2)が、フリーホイール(18)を介して、トランスミッションハウジング(11)に結合されていることを特徴とする請求項10,11,13のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記機械式速度/トルク変換装置(5)に、クラッチ装置または制動装置の形態の複数の切換え装置(B1,B2,B3,K1)が結合されていることを特徴とする請求項7から14のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記第1プラネタリギアセットの第2動力伝達要素(7.1)が、第1制動装置(B1)により固定可能であることを特徴とする請求項15に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記第1プラネタリギアセット(7)の第3動力伝達要素(7.3)が、第2制動装置(B2)により固定可能であることを特徴とする請求項15または16に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記第2プラネタリギアセット(8)の第3動力伝達要素(8.3)が、第3制動装置(B3)により固定可能であることを特徴とする請求項15から17のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記第1プラネタリギアセット(7)の第2動力伝達要素(7.1)と第2プラネタリギアセット(8)の第2動力伝達要素(8.1)とを結合可能とする手段、すなわち第1ガイドホイールの軸(L1)をタービンホイールの軸(13)に結合可能とする手段、が設けられていることを特徴とする請求項10から18のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記第1プラネタリギアセット(7)の第2動力伝達要素(7.1)と第2プラネタリギアセット(8)の第2動力伝達要素(8.1)とを結合可能とする手段、すなわち第1ガイドホイールの軸(L1)をタービンホイールの軸(13)に結合可能とする手段が、クラッチ装置(K1)であることを特徴とする請求項19の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 制動装置(B1,B2,B3)またはクラッチ装置(K1)として構成された切換え装置が層状構造であることを特徴とする請求項15から20のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記機械式副次要素(6,32)が、サンギア(10.1,34.1)、リングギア(10.3,34.3)、複数のプラネタリギア(10.2,34.2)、プラネタリギア保持器(10.4,34.4)を含む少なくとも1つのプラネタリギアセット(10,34)を備えていることを特徴とする請求項2に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記機械的副次要素を構成する前記プラネタリギアセット(10,34)の入力が、該プラネタリギアセット(10,34)のプラネタリギア保持器(10.4,34.4)により形成されていることを特徴とする請求項22に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記機械的副次要素を構成する前記プラネタリギアセット(10,34)の出力が、該プラネタリギアセット(10,34)のリングギア(10.3,34.3)により形成されていることを特徴とする請求項22または23に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 請求項22から24のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッションであって、
25.1 前記機械的副次要素を構成する前記プラネタリギアセット(10,34)に付加的な第4制動装置(B4)と付加的な第2クラッチ装置(K2)が配置され、
25.2 前記第4制動装置(B4)が前記機械的副次要素を構成する前記プラネタリギアセット(10,34)のサンギア(10.1,34.1)と結合可能であり、
25.3 前記第2クラッチ装置(K2)が、サンギア(10.1、34.1)と前記機械的副次要素を構成するプラネタリギアセット(10,34)のプラネタリギア保持器(10.1,34.1)を結合させる、
ことを特徴とする流体式−機械式複合トランスミッション。 - 機械式副次要素(6,32)の出力(10.3,34.3)が、付加的な速度/トルク変換装置と結合されていることを特徴とする請求項2から25のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 付加的な速度/トルク変換装置が、駆動される副次的ユニットと結合可能な第1出力を有することを特徴とする請求項26に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 請求項1から27のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッションであって、
28.1 前記流体式制動機と前記流体式変速部のための操作媒体供給システムを有し、
28.2 該操作媒体供給システムから、流体式制動機及び/又は流体式変速部へ操作媒体を供給する手段を有する、
ことを特徴とする流体式−機械式複合トランスミッション。 - 操作媒体供給システムがトランスミッションハウジング(11)内に組込まれていることを特徴とする請求項28に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 機械式速度/トルク変換装置(5)と機械式副次要素(6,32)が、個々のギア段階の間で基本的にコンスタントな変速比が達成され、変速比は第2ギア段階では1.45以下の値となるように設計されることを特徴とする請求項2から28のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 請求項2から30のいずれか1項に記載の流体式−機械式複合トランスミッションであって、
31.1 トランスミッションが、第1変速部と第2変速部という2つの変速部に空間的に区分され、
31.2 前記第1変速部は、基本トランスミッションとして形成され、かつ流体式変速部(2)と機械式変速部(4)の機械式速度/トルク変換装置(5)とを含み、
31.3 第2変速部は、基本トランスミッションと同軸に配置されており、かつ機械的副次要素(6,32)を備えている、
ことを特徴とする流体式−機械式複合トランスミッション。 - 前記流体式制動機(25)が基本トランスミッション内に組込まれていることを特徴とする請求項31に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
- 前記流体式制動機が、前記第2変速部内に組込まれていることを特徴とする請求項31に記載の流体式−機械式複合トランスミッション。
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