JP2018508001A - 静油圧式および直接駆動トランスミッション - Google Patents

Abstract

本発明は、動力源（２００２）と、動力源（２００２）に駆動係合する静油圧式ポンプ（２００４）と、動力源（２００２）に駆動係合する一次駆動系シャフト（２００６）と、第１のトランスミッション部分（２０１０）と、第１のトランスミッション部分（２０１０）に駆動係合する第２のトランスミッション部分（２０１２）と、静油圧式ポンプ（２００４）に流体連通して第１のトランスミッション部分（２０１０）に駆動係合する静油圧式モータ（２００８）と、第２のトランスミッション部分（２０１２）と駆動係合する車両出力（２０１４）と、を備える静油圧式駆動系に関し、一次駆動系シャフト（２００６）は第２のトランスミッション部分（２０１２）とまた駆動係合し、静油圧式駆動系は静油圧式ポンプ（２００４）と、静油圧式モータ（２００８）と、第１のトランスミッション部分（２０１０）と、第２のトランスミッション部分（２０１２）とを用いて静油圧式モードで動作され得、または、静油圧式駆動系は、一次駆動系シャフト（２００６）と第２のトランスミッション部分（２０１２）とを用いて直接的駆動モードで動作され得る。

Description

本発明は、静油圧式駆動系に関し、より具体的には、直接的駆動能力を有する静油圧式駆動系に関する。本出願は、２０１５年３月１３日に出願されたイタリア国特許出願第１０ ２０１５ ９０２ ３３８ １４２号、および、２０１５年３月１３日に出願された米国特許仮出願第６２／１３２，７２１号に基づく優先権を主張し、それらの両方は全体として参照によって本明細書に組み込まれる。

静油圧式トランスミッションは、動力源（例えば内燃エンジン）から出力（例えば最終駆動または複数の車輪）へ動力を伝える油圧流体を使用する。静油圧式トランスミッションは、通常、農業トラクター、および他のオフハイウェイ車両、例えばフォークリフト、掘削機、土木機械、ならびに他の車両に使用される。

静油圧式トランスミッションの主要な効果は、広い範囲での無段可変速度、けん引力および速度の正確な制御、ならびに高い操縦性である。これらの恩恵のそれぞれが、車両の生産性に直接関連する。他の複数の利点として、小型の寸法での高出力性能、低い慣性に関連する速い応答、制御された速度を負荷にかかわらず維持すること、低いエンジン速度における高いけん引力、パッケージングにおける柔軟性、ダイナミックブレーキ、および、車両方向を反転する際の平易性が挙げられる。トルクコンバータを有する動油圧式トランスミッションなどの、従来の解決策と比べて、静油圧式トランスミッションは、改良された性能を提供し得る。非限定的な例として、ホイールローダ用途が、高い操縦性ならびに広いトルクおよび速度収束範囲を必要とすることがある。

しかしながら、静油圧式トランスミッションは、欠点を有しないわけではない。静油圧式トランスミッションは、従来のギアトランスミッションと比べて、より低い全体効率、増大した整備コスト、および増大した初期投資コストを有することがある。結果として、静油圧式トランスミッションにおける所与の用途のための、設計の考慮が非常に重要である。非限定的な例として、静油圧式トランスミッション設計は、最大けん引力を提供するための低速駆動、無段変速運転、または最大速度運転などの、１つまたは複数の特定の動作モードに焦点を合わせることがある。１つの動作モードに設計の焦点を合わせることは、トランスミッションの全体効率を増加させるであろう。トランスミッション構成要素の適切な寸法決めは、より費用効率の高い解決策につながるであろう。

静油圧式駆動系は、油圧式ポンプと油圧式モータとの特性に基づいて、多くの標準的な種類に分けられ得る。静油圧式駆動系は、固定容量形ポンプまたは可変容量形ポンプと、固定容量形モータまたは可変容量形モータと、を含み得る。静油圧式駆動系の中の一般的な組み合わせは、可変容量形ポンプおよび固定容量形モータによって構成される駆動系である。この組み合わせにおいて、出力速度はポンプの容量を変動させることによって制御される。

高い出力性能および広い範囲の動作速度を含むことなど、静油圧式駆動系の多用途性を増すように、静油圧式駆動系の多くの代替概念が開発され、そのような要求を満たしてきた。最も平易で最も一般的な解決策のうち１つは、メカニカルギアボックスと直列的に接続された静油圧式トランスミッションを使用することであり、それは図１に示される。静油圧式駆動系１０００は、静油圧式ポンプ１００４に駆動係合する動力源１００２を含む。静油圧式ポンプ１００４は、静油圧式モータ１００６に流体連通する。静油圧式モータ１００６はトランスミッション１００８に駆動係合し、トランスミッション１００８は車両出力１０１０に駆動係合する。

直接的駆動能力を含む静油圧式駆動系を開発することは、有利であろう。それは、低速動作モードにおける静油圧式駆動の効果を維持しながら、高速動作モードにおける効率の増大という効果を提供する。

この目的は、独立請求項に係る駆動系によって達成される。特別な実施形態が、従属請求項に記載される。

従って、本発明の第１の実施形態による静油圧式駆動系は、
動力源と、
動力源に駆動係合する静油圧式ポンプと、
動力源に駆動係合する一次駆動系シャフトと、
第１のトランスミッション部分と、
第１のトランスミッション部分に駆動係合する第２のトランスミッション部分と、
静油圧式ポンプに流体連通し、第１のトランスミッション部分に駆動係合する静油圧式モータと、
第２のトランスミッション部分に駆動係合する車両出力と、を備え、
一次駆動系シャフトは、第２のトランスミッション部分にまた駆動係合し、静油圧式駆動系は、静油圧式ポンプと、静油圧式モータと、第１のトランスミッション部分と、第２のトランスミッション部分とを用いて静油圧式モードで動作され得るか、または、静油圧式駆動系は、一次駆動系シャフトおよび第２のトランスミッション部分を用いて直接的駆動モードで動作され得る。

第１の実施形態によればさらに、一次駆動系シャフトは、第１のギア付き部分および第２のギア付き部分を含み得、一次駆動系シャフトの第１のギア付き部分は、第２のトランスミッション部分と静油圧式ポンプとに駆動係合する、放射状に広がる歯付き部分を備える。一次駆動系シャフトの第２のギア付き部分は、同様に、放射状に広がる歯付き部分を含み得る。

第１の実施形態によればさらに、第１のトランスミッション部分は、入力部分と、クラッチデバイスと、出力部分とを含み得る。第１のトランスミッション部分のクラッチデバイスは、第１のトランスミッション部分の入力部分を、第１のトランスミッション部分の出力部分に選択的に駆動係合するよう構成され得る。静油圧式モータは、第１のトランスミッション部分の入力部分に駆動係合され得るギア付き出力部分を含み得る。第１のトランスミッション部分の出力部分は、例えば、遊びギアを介して、または別の種類の機械的連結を介して、第２のトランスミッション部分に駆動係合され得る。

第１の実施形態によればさらに、第２のトランスミッション部分は第１の直接入力と、第２の直接入力と、第１のトランスミッション部分に駆動係合される主要部分と、第１のクラッチデバイスと、第２のクラッチデバイスと、車両出力に駆動係合される駆動出力部分と、を含み得る。第１のクラッチデバイスは、第１の直接入力を駆動出力部分に選択的に駆動係合するよう構成され得る。同様に、第２のクラッチデバイスは、第２の直接入力を駆動出力部分に選択的に駆動係合するよう構成され得る。

第１の実施形態によればさらに、第１の直接入力および第１のクラッチデバイスは主要部分の軸方向に延在する部分の周囲に配置され得る。同様に、第２の直接入力および第２のクラッチデバイスは、例えば第１の直接入力の反対側の、主要部分の軸方向に延在する部分の周囲に配置され得る。第１の直接入力は、例えばギアなどの、放射状に広がる歯付き部分であり得る。第２の直接入力は、同様に、例えばギアなどの、放射状に広がる歯付き部分であり得る。

第１の実施形態によればさらに、一次駆動系シャフトの第１のギア付き部分は、第２のトランスミッション部分の第１の直接入力に駆動係合され得る。従って、一次駆動系シャフトの第１のギア付き部分、第１の直接入力、第１のクラッチデバイス、および第２のトランスミッション部分の駆動出力部分は、一次駆動系シャフトと車両出力との間に第１のドライブトレインを選択的に形成し得る。同様に、一次駆動系シャフトの第２のギア付き部分は第２のトランスミッション部分の第２の直接入力に駆動係合され得る。従って、一次駆動系シャフトの第２のギア付き部分、第２の直接入力、第２のクラッチデバイス、および第２のトランスミッション部分の駆動出力部分は、一次駆動系シャフトと車両出力との間に第２のドライブトレインを選択的に形成し得る。

本発明の第２の実施形態による静油圧式駆動系は、
動力源と、
動力源に駆動係合する静油圧式ポンプと、
動力源に駆動係合する直接的駆動リンクと、
静油圧式ポンプに流体連通する静油圧式モータと、
静油圧式モータに駆動係合する駆動系シャフトと、
駆動系シャフトに駆動係合するトランスミッション部分と、
トランスミッション部分に駆動係合する車両出力シャフトと、
直接的駆動リンクおよび車両出力に駆動係合する出力クラッチと、を含み、
静油圧式駆動系は静油圧式ポンプと、静油圧式モータと、駆動系シャフトと、トランスミッション部分とを用いて静油圧式モードで動作され得、または、静油圧式駆動系は直接的駆動リンクおよび出力クラッチを用いて直接的駆動モードで動作され得る。

第２の実施形態によればさらに、駆動系シャフトは、静油圧式モータに駆動係合される入力部分と、第１のギア付き出力部分と、第２のギア付き出力部分とを含み得る。

第２の実施形態によればさらに、トランスミッション部分は、第１の入力と、第２の入力と、第１のトランスミッションクラッチと、第２のトランスミッションクラッチと、車両出力シャフトに駆動係合するトランスミッション出力シャフトとを含み得る。第１のトランスミッションクラッチは、第１の入力をトランスミッション出力シャフトに選択的に駆動係合するよう構成され得る。同様に、第２のトランスミッションクラッチは、第２の入力をトランスミッション出力シャフトに選択的に駆動係合するよう構成され得る。

第２の実施形態によればさらに、トランスミッション部分の第１の入力は、駆動系シャフトの第１のギア付き出力部分に駆動係合し得る。従って、駆動系シャフトの第１のギア付き出力部分、トランスミッション部分の第１の入力、第１のトランスミッションクラッチ、およびトランスミッション出力シャフトは、駆動系シャフトと車両出力シャフトとの間に第１のドライブトレインを選択的に形成し得る。同様に、トランスミッション部分の第２の入力は駆動系シャフトの第２のギア付き出力部分に駆動係合し得る。従って、駆動系シャフトの第２のギア付き出力部分、第２の入力、第２のトランスミッションクラッチおよびトランスミッション出力シャフトは、駆動系シャフトと車両出力シャフトとの間に第２のドライブトレインを選択的に形成し得る。第１のドライブトレインによって提供される、駆動系シャフトと車両出力シャフトとの間の駆動比は、第２のドライブトレインによって提供される、駆動系シャフトと車両出力シャフトとの間の駆動比と異なり得る。

第２の実施形態によればさらに、直接的駆動リンクは、例えばハウジング内に回転可能に取り付けられる１つまたは複数のギアを含み得る。第２の実施形態による駆動系は、動力源と静油圧式ポンプとを接合するシャフトをさらに含み得る。このシャフトは、直接的駆動リンクに駆動係合されるギア付き部分を含み得る。

第２の実施形態によればさらに、第１の出力クラッチが直接的駆動リンクを車両出力シャフトに選択的に駆動係合するよう構成されるように、車両出力シャフトが第１の出力クラッチの一部に駆動係合され得る。

第１および第２の両方の実施形態において、静油圧式ポンプおよび静油圧式モータはそれぞれ、第１の流体ポートおよび第２の流体ポートを含み得、静油圧式ポンプの第１の流体ポートは静油圧式モータの第１の流体ポートに流体連通し、静油圧式ポンプの第２の流体ポートは静油圧式モータの第２の流体ポートに流体連通する。第１の実施形態による駆動系および第２の実施形態による駆動系は両方とも、静油圧式ポンプの第１の流体ポートと静油圧式ポンプの第２の流体ポートとの間、および／または、静油圧式モータの第１の流体ポートと静油圧式モータの第２の流体ポートとの間に、直接的流体連通を選択的に提供するよう構成されるバイパスバルブをさらに含み得る。バイパスバルブは通常、静油圧式ポンプおよび／または静油圧式モータの第１の流体ポートおよび第２の流体ポートの間にバイパスバルブが直接的流体連通を提供しない閉状態に付勢される。

バイパスバルブが作動された場合に、静油圧式ポンプの第１の流体ポートおよび第２の流体ポートの間の圧力差、および／または、静油圧式モータの第１の流体ポートおよび第２の流体ポートの間の圧力差が消えて、静油圧式ポンプおよび静油圧式モータを含む静油圧式回路を介してトルクが全く伝えられないように、バイパスバルブは通常構成される。多くの状況において、静油圧式回路は、静油圧式モータが解放される前にはゼロトルクトランスミッションの状態に設定されなければならないことがある。例えば、静油圧式駆動モードから直接的駆動モードに駆動系をシフトする場合に、これがあてはまる。

既知の静油圧式駆動系において、静油圧式ポンプと静油圧式モータとを含む静油圧式回路は、静油圧式ポンプの、および／または静油圧式モータの、油圧変位をゼロに設定することによって、例えば斜板の旋回角をゼロに設定することによって、ゼロトルクトランスミッション状態に設定され得る。対照的に、現在提案されるバイパスバルブ構成を用いると、既知の静油圧式回路においてよりも、ゼロトルクトランスミッションの状態に実質的に速く達し得る。なぜなら、バイパスバルブの開閉に必要な時間が、油圧式ポンプまたは油圧式モータの油圧変位を変えるのに必要な時間よりも、通常かなり短いためである。したがって、提案されたバイパスバルブ構成は、静油圧式モータと車両出力との間に選択的な駆動係合を提供するクラッチデバイスが、静油圧式モータの油圧変位がゼロに設定される前にすら解放され得るという利点を有する。

本発明の上の、および他の複数の利点は、添付の図面を参照して考慮された場合、以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。
従来技術で既知の、静油圧式駆動系の模式図である。

本発明の実施形態による、静油圧式駆動系の模式図である。

本発明の別の実施形態による、静油圧式駆動系の模式図である。

図２に示された第１の実施形態による、駆動系の静油圧式回路の流体ライン間に直接的流体連通を選択的に提供するよう構成された、バイパスバルブの模式図である。

図３に示された第２の実施形態による、駆動系の静油圧式回路の流体ライン間に直接的流体連通を選択的に提供するよう構成された、バイパスバルブの模式図である。

本発明は、そうではないように明示的に特定された場合を除いて、様々な代替の方向性および段階順序を想定し得ることが理解されるべきである。添付の図面に示された、および以下の明細書に記載された具体的な装置およびプロセスは、本明細書に定義された発明的概念の単なる例示的な実施形態であることも、また、理解されるべきである。従って、開示された実施形態に関する具体的な寸法、方向または他の物理的特性は、別のことが明示的に述べられる場合を除き、限定とみなされるべきではない。

図２は、静油圧式駆動系２０００を示す。静油圧式駆動系２０００は、静油圧式ポンプ２００４および一次駆動系シャフト２００６に駆動係合している動力源２００２を含む。静油圧式ポンプ２００４は、静油圧式モータ２００８に流体連通している。静油圧式モータ２００８は、第１のトランスミッション部分２０１０に駆動係合しており、第１のトランスミッション部分２０１０は、第２のトランスミッション部分２０１２に駆動係合している。一次駆動系シャフト２００６は、また、第２のトランスミッション部分２０１２に駆動係合し、第２のトランスミッション部分２０１２は、車両出力２０１４に駆動係合する。静油圧式駆動系２０００は、静油圧式モードまたは直接的駆動モードで動作され得る。

動力源２００２は、静油圧式駆動系２０００の一次駆動系シャフト２００６に動力を加える。動力源２００２は、例えば内燃エンジンである。しかしながら、動力源２００２は、電気モータまたは別の回転出力源を含み得ることが理解される。動力源２００２は、内燃エンジンと電気モータの両方を含むハイブリッド動力源であり得ることが理解される。さらに、動力源２００２は、当技術分野において既知であるような出力比調節装置を含み得ることが理解される。図２に示されるように、動力源２００２は、動力源２００２から一次駆動系シャフト２００６への動力伝達における振動を低減するための、当技術分野において既知であるようなねじりダンパ２０１６を含み得ることが理解される。

一次駆動系シャフト２００６は、動力源２００２、第１のトランスミッション部分２０１０、および第２のトランスミッション部分２０１２に駆動係合する。一次駆動系シャフト２００６は、ハウジング（不図示）に回転可能に取り付けられたシャフトである。しかしながら、一次駆動系シャフト２００６は、複数のギアまたは別の種類の機械的連結をまた含み得る。一次駆動系シャフト２００６は、第１のギア付き部分２０１８と第２のギア付き部分２０２０とを含む。第１のギア付き部分２０１８は、一次駆動系シャフト２００６の、放射状に広がる歯付き部分であり、第２のトランスミッション部分２０１２の一部および静油圧式ポンプ２００４に駆動係合する。第１のギア付き部分２０１８は、任意の従来のやり方で一次駆動系シャフト２００６の残りの部分とは別に形成され、それに結合される。しかし、一次駆動系シャフト２００６は一体で形成され得ることが理解される。第２のギア付き部分２０２０は、一次駆動系シャフト２００６の、放射状に広がる歯付き部分であり、第２のトランスミッション部分２０１２の一部に駆動係合する。第２のギア付き部分２０２０は、任意の従来のやり方で、一次駆動系シャフト２００６の残りの部分とは別に形成され、それに結合される。しかし、一次駆動系シャフト２００６は一体で形成され得ることが理解される。

静油圧式ポンプ２００４は、その容量を変化させる可動式斜板（不図示）を有する油圧式アキシャルピストンポンプである。しかしながら、静油圧式ポンプ２００４は、その他任意の種類の可変容量形ポンプであり得ることが理解される。静油圧式ポンプ２００４は、一次駆動系シャフト２００６およびギア付き入力部分２０２２を介して動力源２００２に駆動係合される。静油圧式ポンプ２００４は、少なくとも２つの流体導管２０２４（部分的に示される）を介して静油圧式モータ２００８に流体連通する。静油圧式ポンプ２００４が動力源２００２に駆動係合されるとき、静油圧式ポンプ２００４のギア付き入力部分２０２２は動力源２００２と同じ方向に常に回転する。静油圧式ポンプ２００４を通る流れの方向は、静油圧式ポンプ２００４の斜板角度を調節することによって変更される。静油圧式ポンプ２００４の斜板角度を調節することによって、静油圧式駆動系２０００が静油圧式モードで動作される場合の前進方向および後進方向が提供される。固定容量形ポンプであり、静油圧式ポンプ２００４の容量を補うのに使用され得る補助ポンプ２０２６が、静油圧式ポンプ２００４の一部に駆動係合する。

静油圧式モータ２００８は、可変容量形油圧式モータである。しかしながら、静油圧式モータ２００８が、別の種類の油圧式モータであり得ることが理解される。静油圧式モータ２００８は、ギア付き出力部分２０２８を介して第１のトランスミッション部分２０１０に駆動係合される。上記のように、静油圧式モータ２００８は、少なくとも２つの流体導管２０２４を介して静油圧式ポンプ２００４に流体連通する。静油圧式ポンプ２００４からの流体の流れに応答して、静油圧式モータ２００８は、ギア付き出力部分２０２８を介して第１のトランスミッション部分２０１０を駆動する。

第１のトランスミッション部分２０１０は、静油圧式モータ２００８および第２のトランスミッション部分２０１２に駆動係合されるクラッチおよびギアアセンブリである。第１のトランスミッション部分２０１０は、入力部分２０３０、クラッチデバイス２０３２、出力部分２０３４、および遊び歯車２０３６を含む。入力部分２０３０、出力部分２０３４、および遊び歯車２０３６は、静油圧式モータ２００８と第２のトランスミッション部分２０１２との間にドライブトレインを形成する。第１のトランスミッション部分２０１０の構成要素２０３０、２０３４、２０３６は、静油圧式モータ２００８と第２のトランスミッション部分２０１２との間の駆動比を調節するよう選択され得ることが理解される。クラッチデバイス２０３２に係合することによって、入力部分２０３０は、出力部分２０３４に駆動係合されるようになる。クラッチデバイス２０３２は、プレート状クラッチである。しかしながら、クラッチデバイス２０３２は、可変的に係合され得る任意の種類のクラッチであり得ることが理解される。上記のように、静油圧式ポンプ２００４の斜板角度を調節することによって、第１のトランスミッション部分２０１０、ひいては車両出力２０１４は、前進方向および後進方向に動作され得る。第１のトランスミッション部分２０１０は、静油圧式駆動系２０００が静油圧式モードで動作される場合に使用される。

第２のトランスミッション部分２０１２は、一次駆動系シャフト２００６、第１のトランスミッション部分２０１０、および車両出力２０１４に駆動係合されるクラッチおよびギアアセンブリである。第２のトランスミッション部分２０１２は、第１の直接入力２０３８、第２の直接入力２０４０、主要部分２０４２、第１のクラッチデバイス２０４４、第２のクラッチデバイス２０４６、および駆動出力部分２０４８を含む。第１の直接入力２０３８、第２の直接入力２０４０、主要部分２０４２、および駆動出力部分２０４８は、一次駆動系シャフト２００６または第１のトランスミッション部分２０１０と車両出力２０１４との間に３つのドライブトレインを形成する。第２のトランスミッション部分２０１２の構成要素２０３８、２０４０、２０４２、２０４８は、一次駆動系シャフト２００６または第１のトランスミッション部分２０１０と車両出力２０１４との間の駆動比を調節するよう選択され得ることが理解される。第２のトランスミッション部分２０１２の第１のクラッチデバイス２０４４および第２のクラッチデバイス２０４６は、静油圧式駆動系２０００が直接的駆動モードで動作される場合に使用される。

主要部分２０４２は、遊び歯車２０３６に駆動係合する放射状に広がる部分を含む。駆動出力部分２０４８は、任意の従来のやり方で主要部分２０４２とは別に形成され、それに結合される。しかし、一次駆動系シャフト２００６は一体で形成され得ることが理解される。駆動出力部分２０４８は、車両出力２０１４に駆動係合する。第１の直接入力２０３８および第１のクラッチデバイス２０４４は、主要部分２０４２の軸方向に延在する部分の周囲に配置される。第２の直接入力２０４０および第２のクラッチデバイス２０４６は、第１の直接入力２０３８と反対側の、主要部分２０４２の軸方向に延在する部分の周囲に配置される。

第１のクラッチデバイス２０４４および第２のクラッチデバイス２０４６はプレート状クラッチである。しかしながら、クラッチデバイス２０４４、２０４６は、可変的に係合され得る任意の種類のクラッチであり得ることが理解される。第１のクラッチデバイス２０４４に係合することによって、第１の直接入力２０３８は主要部分２０４２に駆動係合されることになり、静油圧式駆動系２０００は直接的駆動モードとされる。第２のクラッチデバイス２０４６に係合することによって、第２の直接入力２０４０は主要部分２０４２に駆動係合されることになり、静油圧式駆動系２０００は直接的駆動モードとされる。第１のクラッチデバイス２０４４と第２のクラッチデバイス２０４６にそれぞれ結合されたドライブトレインは、それぞれ異なる駆動比を有することが理解される。

車両出力２０１４は第２のトランスミッション部分２０１２の駆動出力部分２０４８に駆動係合する。車両出力２０１４はハウジング（不図示）に回転可能に取り付けられたシャフトクラッチアセンブリである。しかしながら、車両出力２０１４は、複数のギアまたは別の種類の機械的連結をまた含み得る。車両出力２０１４は、第１の出力部分２０５０、出力クラッチ２０５２、および第２の出力部分２０５４を含む。第１の出力部分２０５０は、第２のトランスミッション部分２０１２の駆動出力部分２０４８に駆動係合する、放射状に広がる歯付き部分を含むシャフトである。放射状に広がる歯付き部分は、任意の従来のやり方で第１の出力部分２０５０とは別に形成され、それに結合される。しかし、第１の出力部分２０５０は一体で形成され得ることが理解される。第１の出力部分２０５０は後方車軸アセンブリ（不図示）に駆動係合する。しかしながら、第１の出力部分２０５０は別の車軸アセンブリに駆動係合し得ることが理解される。出力クラッチ２０５２は、第１の出力部分２０５０と第２の出力部分２０５４との間の、少なくとも可変的な駆動係合を容易にするプレート状クラッチである。しかしながら、クラッチデバイス２０４４、２０４６は可変的に係合され得る任意の種類のクラッチであり得ることが理解される。第２の出力部分２０５４は、出力クラッチ２０５２および前方車軸アセンブリ（不図示）に駆動係合するシャフトである。しかしながら、第１の出力部分２０５０は別の車軸アセンブリに駆動係合し得ることが理解される。

使用中、静油圧式駆動系２０００は静油圧式モードまたは直接的駆動モードで動作され得る。これらの駆動モードのうちのいずれかにおいて、任意の所与の瞬間に、クラッチデバイス２０３２、２０４４、２０４６のうち１つだけが完全に係合され得る。静油圧式モードにおいては、クラッチデバイス２０３２が係合され、静油圧式駆動系２０００が、第１のトランスミッション部分２０１０、第２のトランスミッション部分２０１２の主要部分２０４２、および車両出力２０１４を用いて、より低い速度で動作される。上記のように、静油圧式ポンプ２００４の斜板角度を調節することによって、前進方向および後進方向が車両出力２０１４に設定される。直接的駆動モードでは、静油圧式駆動系２０００が２つの態様のうち１つにおいて、より高い車両速度で動作される。第１の態様においては、第１のクラッチデバイス２０４４が係合され、静油圧式駆動系２０００が、第１のギア付き部分２０１８、第１の直接入力２０３８、第２のトランスミッション部分２０１２の主要部分２０４２、および車両出力２０１４を用いて動作される。第２の態様においては、第２のクラッチデバイス２０４６が係合され、静油圧式駆動系２０００が、第２のギア付き部分２０２０、第２の直接入力２０４０、第２のトランスミッション部分２０１２の主要部分２０４２、および車両出力２０１４を用いて動作される。

図３は静油圧式駆動系３０００を示す。静油圧式駆動系３０００は、静油圧式ポンプ３００４および直接的駆動リンク３００６に駆動係合する動力源３００２を含む。静油圧式ポンプ３００４は、静油圧式モータ３００８に流体連通する。静油圧式モータ３００８は、駆動系シャフト３０１０に駆動係合し、駆動系シャフト３０１０は、トランスミッション部分３０１２に駆動係合する。直接的駆動リンク３００６は、第１の出力クラッチ３０１４に駆動係合する。静油圧式駆動系３０００は、静油圧式モードまたは直接的駆動モードで動作され得る。

動力源３００２は、動力源３００２と静油圧式ポンプ３００４とを接合するシャフト３０１６を介して、直接的駆動リンク３００６および静油圧式ポンプ３００４に動力を加える。シャフト３０１６の一部は、直接的駆動リンク３００６との駆動係合を容易にするためにギア付きとなっている。しかしながら、他の種類の機械的連結が使用され得ることが理解される。動力源３００２は、例えば内燃エンジンである。しかしながら、動力源３００２は電気モータまたは別の回転出力源を含み得ることが理解される。動力源３００２は、内燃エンジンと電気モータとの両方を含むハイブリッド動力源であり得ることが理解される。さらに、動力源３００２は、当技術分野において既知であるような出力比調節装置を含み得ることが理解される。図３に示されるように、動力源３００２は、動力源３００２から直接的駆動リンク３００６および静油圧式ポンプ３００４への動力伝達における振動を低減するための、当技術分野において既知であるようなねじりダンパ３０１８を含み得ることが理解される。

直接的駆動リンク３００６は、動力源３００２に（シャフト３０１６の放射状に広がる部分を介して）、および第１の出力クラッチ３０１４に駆動係合する。直接的駆動リンク３００６は、ハウジング（不図示）に回転可能に取り付けられたギアである。しかしながら、直接的駆動リンク３００６は、複数のギアまたは別の種類の機械的連結をまた含み得る。

静油圧式ポンプ３００４は、その容量を変化させる可動式斜板（不図示）を有する油圧式アキシャルピストンポンプである。しかしながら、静油圧式ポンプ３００４は、その他任意の種類の可変容量形ポンプであり得ることが理解される。上記のように、静油圧式ポンプ３００４は、シャフト３０１６を介して動力源３００２に駆動係合される。静油圧式ポンプ３００４は、少なくとも２つの流体導管３０２０（部分的に示される）を介して静油圧式モータ３００８に流体連通する。静油圧式ポンプ３００４は、動力源３００２に駆動係合され、静油圧式ポンプ３００４は、常に動力源３００２と同じ方向に回転する。静油圧式ポンプ３００４を通る流れの方向は、静油圧式ポンプ３００４の斜板角度を調節することによって変更される。静油圧式ポンプ３００４の斜板角度を調節することによって、静油圧式駆動系３０００が静油圧式モードで動作される場合の、前進方向および後進方向が提供される。固定容量形ポンプであり、静油圧式ポンプ３００４の容量を補うよう使用され得る、補助ポンプ３０２２が、静油圧式ポンプ３００４の一部に駆動係合する。

静油圧式モータ３００８は、可変容量形油圧式モータである。しかしながら、静油圧式モータ３００８は、別の種類の油圧式モータであり得ることが理解される。静油圧式モータ３００８は、駆動系シャフト３０１０に駆動係合される。上記のように、静油圧式モータ３００８は、少なくとも２つの流体導管３０２０を介して静油圧式ポンプ３００４に流体連通する。静油圧式ポンプ３００４からの流体の流れに応答して、静油圧式モータ３００８は、ギア付き出力部分３０２４を介して駆動系シャフト３０１０を駆動する。

駆動系シャフト３０１０は、静油圧式モータ３００８およびトランスミッション部分３０１２に駆動係合する。駆動系シャフト３０１０は、ハウジング（不図示）に回転可能に取り付けられたシャフトである。しかしながら、駆動系シャフト３０１０は、複数のギアまたは別の種類の機械的連結をまた含み得る。駆動系シャフト３０１０は、入力部分３０２６、第１のギア付き出力部分３０２８、および第２のギア付き出力部分３０３０を含む。入力部分３０２６は、駆動系シャフト３０１０の、放射状に広がる歯付き部分であり、静油圧式モータ３００８のギア付き出力部分３０２４に駆動係合する。入力部分３０２６は、任意の従来のやり方で、駆動系シャフト３０１０の残りの部分とは別に形成され、それに結合される。しかし、駆動系シャフト３０１０は一体で形成され得ることが理解される。第１のギア付き出力部分３０２８は、駆動系シャフト３０１０の、放射状に広がる歯付き部分であり、トランスミッション部分３０１２の第１の入力３０３２に駆動係合する。第１のギア付き出力部分３０２８は、任意の従来のやり方で、駆動系シャフト３０１０の残りの部分とは別に形成され、それに結合される。しかし、駆動系シャフト３０１０は一体で形成され得ることが理解される。第２のギア付き出力部分３０３０は、駆動系シャフト３０１０の、放射状に広がる歯付き部分であり、トランスミッション部分３０１２の第２の入力３０３４に駆動係合する。第２のギア付き出力部分３０３０は、任意の従来のやり方で、駆動系シャフト３０１０の残りの部分とは別に形成され、それに結合される。しかし、駆動系シャフト３０１０は一体で形成され得ることが理解される。

トランスミッション部分３０１２は、駆動系シャフト３０１０および車両出力シャフト３０３６に駆動係合されるクラッチおよびギアアセンブリである。トランスミッション部分３０１２は、第１の入力３０３２、第２の入力３０３４、第１のトランスミッションクラッチ３０３８、第２のトランスミッションクラッチ３０４０、およびトランスミッション出力シャフト３０４２を含む。第１の入力３０３２、第２の入力３０３４、第１のトランスミッションクラッチ３０３８、第２のトランスミッションクラッチ３０４０、およびトランスミッション出力シャフト３０４２は、駆動系シャフト３０１０と車両出力シャフト３０３６との間に２つのドライブトレインを形成する。トランスミッション部分３０１２の構成要素３０３２、３０３４、３０３８、３０４０、３０４２は、駆動系シャフト３０１０と車両出力シャフト３０３６との間の駆動比を調節するよう選択され得ることが理解される。静油圧式駆動系３０００が静油圧式駆動モードで動作される場合、トランスミッション部分３０１２の第１のトランスミッションクラッチ３０３８および第２のトランスミッションクラッチ３０４０が使用される。

トランスミッション出力シャフト３０４２は、車両出力シャフト３０３６に駆動係合する、放射状に広がる部分を含む。トランスミッション出力シャフト３０４２は、第１のトランスミッションクラッチ３０３８および第２のトランスミッションクラッチ３０４０の両方の一部を含む。第１のトランスミッションクラッチ３０３８および第２のトランスミッションクラッチ３０４０のそれぞれの残りの部分は、第１の入力３０３２および第２の入力３０３４とそれぞれ駆動係合される。

第１のトランスミッションクラッチ３０３８および第２のトランスミッションクラッチ３０４０はプレート状クラッチである。しかしながら、クラッチデバイス３０３８、３０４０は可変的に係合され得る任意の種類のクラッチであり得ることが理解される。第１のトランスミッションクラッチ３０３８に係合することによって、第１の入力３０３２は、トランスミッション出力シャフト３０４２に駆動係合されるようになる。第２のトランスミッションクラッチ３０４０に係合することによって、第２の入力３０３４は、トランスミッション出力シャフト３０４２に駆動係合されるようになる。第１のトランスミッションクラッチ３０３８と第２のトランスミッションクラッチ３０４０にそれぞれ結合されたドライブトレインは、それぞれ異なる駆動比を有することが理解される。

車両出力シャフト３０３６はトランスミッション出力シャフト３０４２および後方車軸アセンブリ（不図示）に駆動係合する。しかしながら、車両出力シャフト３０３６は別の車軸アセンブリに駆動係合し得ることが理解される。車両出力シャフト３０３６は、ハウジング（不図示）に回転可能に取り付けられたシャフトアセンブリである。しかしながら、車両出力シャフト３０３６は、複数のギアまたは別の種類の機械的連結をまた含み得る。車両出力シャフト３０３６は、トランスミッション出力シャフト３０４２に駆動係合する、放射状に広がる歯付き部分を含む。車両出力シャフト３０３６は、第１の端３０４４および第２の端３０４６をまた含む。車両出力シャフト３０３６の第１の端３０４４は、第１の出力クラッチ３０１４の一部に駆動係合される。車両出力シャフト３０３６の第２の端３０４６は、第２の出力クラッチ３０４８の一部に駆動係合される。

第１の出力クラッチ３０１４が係合される場合、直接的駆動リンク３００６は車両出力シャフト３０３６および後方車軸アセンブリに駆動係合される。第２の出力クラッチ３０４８が係合される場合、車両出力シャフト３０３６は前方車軸アセンブリ（不図示）に駆動係合される。しかしながら、車両出力シャフト３０３６は別の車軸アセンブリに駆動係合し得ることが理解される。第１の出力クラッチ３０１４および第２の出力クラッチ３０４８はプレート状クラッチである。しかしながら、クラッチデバイス３０１４、３０４８は可変的に係合され得る任意の種類のクラッチであり得ることが理解される。

使用中、静油圧式駆動系３０００は静油圧式モードまたは直接的駆動モードで動作され得る。駆動モードのうちのいずれかにおいて、任意の所与の瞬間に、クラッチデバイス３０１４、３０３８、３０４０のうち１つだけが完全に係合され得る。静油圧式モードにおいては、トランスミッションクラッチ３０３８、３０４０のうち１つが係合され、静油圧式駆動系３０００が、駆動系シャフト３０１０、トランスミッション部分３０１２、および車両出力シャフト３０３６を用いて、より低い速度で動作される。第２の出力クラッチ３０４８に係合することによって、静油圧式駆動系３０００は静油圧式モードにおいて、後方車軸アセンブリに加えて前方車軸アセンブリを駆動する。上記のように、静油圧式ポンプ３００４の斜板角度を調節することによって、前進方向および後進方向が車両出力シャフト３０３６に設定される。直接的駆動モードにおいては、静油圧式駆動系３０００が第１の出力クラッチ３０１４の係合によって、直接的駆動リンク３００６を介して、より高い速度で動作される。第２の出力クラッチ３０４８に係合することによって、静油圧式駆動系３０００は直接的駆動モードにおいて、後方車軸アセンブリに加えて前方車軸アセンブリを駆動する。

図４Ａは、図２に示された駆動系２０００の静油圧式ポンプ２００４および静油圧式モータ２００８の詳細図である。静油圧式ポンプ２００４の第１の流体ポート２００４ａと静油圧式モータ２００８の第１の流体ポート２００８ａとは、第１の流体導管２０２４ａを介して流体連通する。静油圧式ポンプ２００４の第２の流体ポート２００４ｂと静油圧式モータ２００８の第２の流体ポート２００８ｂとは、第２の流体導管２０２４ｂを介して流体連通する。従って、静油圧式ポンプ２００４、静油圧式モータ２００８、および流体導管２０２４ａ、２０２４ｂは、それを介してトルクが静油圧式ポンプ２００４と静油圧式モータ２００８との間で伝えられ得る、閉じた静油圧式回路２０７０を形成する。

また、静油圧式回路２０７０は、第１の流体導管２０２４ａと第２の流体導管２０２４ｂとの間の直接的流体連通を選択的に提供するよう構成される、バイパスバルブ２０６０を含む。バイパスバルブ２０６０は、少なくとも閉状態（図４Ａで示される）と開状態との間で切り替えられ得る。バイパスバルブ２０６０が閉状態の場合、バイパスバルブ２０６０を介した、第１の流体導管２０２４ａと第２の流体導管２０２４ｂとの間の油圧流体の流れが遮断される。バイパスバルブ２０６０が開状態の場合、バイパスバルブ２０６０は流体導管２０２４ａ、２０２４ｂの間に直接的流体連通を提供し、その結果、流体導管２０２４ａ、２０２４ｂの間の圧力差が消え、静油圧式回路２０７０を介してトルクは全く伝えられない。バイパスバルブ２０６０は閉状態に付勢され得る。バイパスバルブ２０６０は、静油圧式駆動モードと直接的駆動モードとの間の、特に速い切り替えを可能にする。

図４Ｂは、図３に示された駆動系３０００の静油圧式ポンプ３００４および静油圧式モータ３００８の詳細図である。静油圧式ポンプ３００４の第１の流体ポート３００４ａと静油圧式モータ３００８の第１の流体ポート３００８ａとは、第１の流体導管３０２０ａを介して流体連通する。静油圧式ポンプ３００４の第２の流体ポート３００４ｂと静油圧式モータ３００８の第２の流体ポート３００８ｂとは、第２の流体導管３０２０ｂを介して流体連通する。従って、静油圧式ポンプ３００４、静油圧式モータ３００８、および流体導管３０２０ａ、３０２０ｂは、それを介してトルクが静油圧式ポンプ３００４と静油圧式モータ３００８との間に伝えられ得る、閉じた静油圧式回路３０７０を形成する。

また、静油圧式回路３０７０は、第１の流体導管３０２０ａと第２の流体導管３０２０ｂとの間に直接的流体連通を選択的に提供するよう構成される、バイパスバルブ３０６０を含む。バイパスバルブ３０６０は、少なくとも閉状態（図４Ｂで示される）と開状態との間で切り替えられ得る。バイパスバルブ３０６０が閉状態の場合、バイパスバルブ３０６０を介した、第１の流体導管３０２０ａと第２の流体導管３０２０ｂとの間の油圧流体の流れが遮断される。バイパスバルブ３０６０が開状態の場合、バイパスバルブ３０６０は流体導管３０２０ａ、３０２０ｂの間に直接的流体連通を提供し、その結果、流体導管３０２０ａ、３０２０ｂの間の圧力差が消え、静油圧式回路３０７０を介してトルクは全く伝えられない。バイパスバルブ３０６０は閉状態に付勢され得る。バイパスバルブ３０６０は、静油圧式駆動モードと直接的駆動モードとの間の、特に速い切り替えを可能にする。

特許法の規定に従って、本発明は、その好ましい実施形態を表すと考えられるものにおいて記載された。しかしながら、本発明は、その精神または範囲から逸脱することなく、具体的に示され、記載されたものとは別のやり方で実施され得ることに留意すべきである。

Claims (14)

1. 動力源と、
   前記動力源に駆動係合する静油圧式ポンプと、
   前記動力源に駆動係合する一次駆動系シャフトと、
   第１のトランスミッション部分と、
   前記第１のトランスミッション部分に駆動係合する第２のトランスミッション部分と、
   前記静油圧式ポンプに流体連通し、前記第１のトランスミッション部分に駆動係合する静油圧式モータと、
   前記第２のトランスミッション部分に駆動係合する車両出力と、を備える静油圧式駆動系であって、
   前記一次駆動系シャフトは前記第２のトランスミッション部分にまた駆動係合し、前記静油圧式駆動系は、前記静油圧式ポンプと、前記静油圧式モータと、前記第１のトランスミッション部分と、前記第２のトランスミッション部分とを用いて静油圧式モードで動作され得、または、前記静油圧式駆動系は前記一次駆動系シャフトおよび前記第２のトランスミッション部分を用いて直接的駆動モードで動作され得る、
   静油圧式駆動系。
2. 前記一次駆動系シャフトは第１のギア付き部分および第２のギア付き部分を有し、前記一次駆動系シャフトの前記第１のギア付き部分は、前記第２のトランスミッション部分と前記静油圧式ポンプとに駆動係合する、放射状に広がる歯付き部分を含む、請求項１に記載の静油圧式駆動系。
3. 前記第１のトランスミッション部分が、入力部分と、クラッチデバイスと、出力部分とを有し、前記第１のトランスミッション部分の前記クラッチデバイスが前記第１のトランスミッション部分の前記入力部分を前記第１のトランスミッション部分の前記出力部分に駆動係合し、前記静油圧式モータのギア付き出力部分が前記第１のトランスミッション部分の前記入力部分に駆動係合され、前記第１のトランスミッション部分の前記出力部分が前記第２のトランスミッション部分に駆動係合される、請求項１または２に記載の静油圧式駆動系。
4. 前記第２のトランスミッション部分が、第１の直接入力と、第２の直接入力と、前記第１のトランスミッション部分に駆動係合される主要部分と、第１のクラッチデバイスと、第２のクラッチデバイスと、前記車両出力に駆動係合される駆動出力部分とを有し、前記第１のクラッチデバイスが、前記第１の直接入力を前記駆動出力部分に選択的に駆動係合し、前記第２のクラッチデバイスが、前記第２の直接入力を前記駆動出力部分に選択的に駆動係合する、請求項２に記載の静油圧式駆動系。
5. 前記第１の直接入力および前記第１のクラッチデバイスが、前記主要部分の軸方向に延在する部分の周囲に配置され、前記第２の直接入力および前記第２のクラッチデバイスが、前記第１の直接入力と反対側の、前記主要部分の軸方向に延在する部分の周囲に配置される、請求項４に記載の静油圧式駆動系。
6. 前記一次駆動系シャフトの前記第１のギア付き部分が前記第２のトランスミッション部分の前記第１の直接入力に駆動係合され、前記一次駆動系シャフトの前記第２のギア付き部分が前記第２のトランスミッション部分の前記第２の直接入力に駆動係合される、請求項４または５に記載の静油圧式駆動系。
7. 動力源と、
   前記動力源に駆動係合する静油圧式ポンプと、
   前記動力源に駆動係合する直接的駆動リンクと、
   前記静油圧式ポンプに流体連通する静油圧式モータと、
   前記静油圧式モータに駆動係合する駆動系シャフトと、
   前記駆動系シャフトに駆動係合するトランスミッション部分と、
   前記トランスミッション部分に駆動係合する車両出力シャフトと、
   前記直接的駆動リンクおよび前記車両出力シャフトに駆動係合する出力クラッチと、を備える静油圧式駆動系であって、
   前記静油圧式駆動系が、前記静油圧式ポンプと、前記静油圧式モータと、前記駆動系シャフトと、前記トランスミッション部分とを用いる静油圧式モードで動作され得、または、前記静油圧式駆動系が、前記直接的駆動リンクおよび前記出力クラッチを用いて直接的駆動モードで動作され得る、
   静油圧式駆動系。
8. 前記駆動系シャフトが、前記静油圧式モータに駆動係合される入力部分と、第１のギア付き出力部分と、第２のギア付き出力部分とを有する、請求項７に記載の静油圧式駆動系。
9. 前記トランスミッション部分が、第１の入力と、第２の入力と、第１のトランスミッションクラッチと、第２のトランスミッションクラッチと、前記車両出力シャフトに駆動係合するトランスミッション出力シャフトとを有し、前記第１のトランスミッションクラッチが、前記第１の入力を前記トランスミッション出力シャフトに選択的に駆動係合し、前記第２のトランスミッションクラッチが、前記第２の入力を前記トランスミッション出力シャフトに選択的に駆動係合する、請求項８に記載の静油圧式駆動系。
10. 前記トランスミッション部分の第１の入力が前記駆動系シャフトの第１のギア付き出力部分に駆動係合し、前記トランスミッション部分の第２の入力が前記駆動系シャフトの第２のギア付き出力部分に駆動係合する、請求項９に記載の静油圧式駆動系。
11. 前記動力源と前記静油圧式ポンプとを接合するシャフトをさらに備え、前記動力源と前記静油圧式ポンプとを接合する前記シャフトのギア付き部分が、前記直接的駆動リンクに駆動係合される、請求項７から１０のいずれか一項に記載の静油圧式駆動系。
12. 前記出力クラッチが前記直接的駆動リンクを前記車両出力シャフトに選択的に駆動係合するように、前記車両出力シャフトが前記出力クラッチの一部に駆動係合される、請求項７から１１のいずれか一項に記載の静油圧式駆動系。
13. 前記直接的駆動リンクが、ハウジング内に回転可能に取り付けられた１つまたは複数のギアを有する、請求項７から１２のいずれか一項に記載の静油圧式駆動系。
14. 前記静油圧式ポンプの第１の流体ポートが、前記静油圧式モータの第１の流体ポートに流体連通し、前記静油圧式ポンプの第２の流体ポートが、前記静油圧式モータの第２の流体ポートに流体連通し、前記静油圧式駆動系が、前記静油圧式ポンプの前記第１の流体ポートを前記静油圧式ポンプの前記第２の流体ポートに選択的に直接的流体接続するバイパスバルブ、および、前記静油圧式モータの前記第１の流体ポートを前記静油圧式モータの前記第２の流体ポートに選択的に直接的流体接続するバイパスバルブのうちの少なくとも一方をさらに備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の静油圧式駆動系。

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