JP4108603B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求の範囲における請求項１の上位概念部分に記載の駆動装置に関する。

ばね要素を介して係合状態に作動され、液圧を介して解除状態に作動される少なくとも２つの切換装置が存在する駆動装置は、通常、例えば自走ショベルカーのような産業機械を駆動するために利用されている。その場合、静液圧モータが駆動装置を駆動し、その場合、第１切換装置あるいは第２切換装置の接続によって、２つの走行レンジが選択できる。両切換装置は、それぞれ無圧状態でばね力によって係合され、好適には、この状態において出力部が回転止めされ、切換装置が駐車ブレーキのように作動されるように、遊星歯車装置を介して互いに結合されている。

特許文献１に、液圧式に切り換えられる２つの摩擦クラッチを備えた駆動装置が開示されている。それらのクラッチは、液圧を介して解除状態に作動され、ばね力を介して係合状態に作動され、無圧状態において駐車ブレーキとして作用する。駐車ブレーキとしての作動時に、（圧力媒体）貯蔵空間を手動で縮小することによって、２つの弁を介して両切換装置に導入される液圧を形成することができる。その液圧によって、車両を例えば故障時に引っ張って移動できるようにするために、両切換装置を同時に解除状態に作動する。この駆動装置の場合、それらの弁を介して、圧力媒体が貯蔵空間から切換装置に到達し、このために、その圧力媒体は切換装置を汚染する。その貯蔵空間は圧力媒体で完全に充填されねばならず、これはその貯蔵空間の経費のかかる排気を前提とする。駆動装置を過圧から保護するために、貯蔵空間がリリーフ弁を有し、このリリーフ弁はホースを介してタンクに接続されている。これによって、駆動装置は補助的なホースを介して圧力媒体溜めに接続されねばならない。
独国特許出願公開第１９８２０９０３号明細書

本発明の課題は、２つの切換装置が係合状態に作動され、これによって、出力部を駐車ブレーキのように回転止めされている場合、駆動モータの停止時でも、従って圧力媒体供給が失われている場合でも、車両を動かすことができるようにするために、その駐車ブレーキを簡単に解除状態に作動する駆動装置を提供することにある。

この課題は、請求項１の特徴事項をも有する冒頭に述べた形式の駆動装置によって解決される。

本発明に基づいて、駆動装置は、ばね力によって係合状態に作動され、液圧によって解除状態に作動される少なくとも２つの切換装置、好適には、多板ディスククラッチを有し、その両切換装置が係合状態に作動されている場合、（解除するための）装置を介して解除状態に作動され、その（解除するための）装置が、両切換装置を解除状態に作動する圧力が供給されるピストンを有している。

好適には、前記装置のピストンを作動する圧力は、例えば通常、サービス工具の作業機械に存在するグリースガンあるいは中央潤滑装置のような圧力媒体源によって発生される。その前記装置のピストン室は、駆動装置の任意の個所に配置される供給管を有している。これによって、その供給管を例えばグリースガンによって充填する際、車両におけるその供給管に良好に接近できる。好適には、駆動装置の切換装置のピストンは、同軸的に配置され、そのピストンは他のピストンに対するシリンダを形成している。好適には、前記装置のピストンは、切換装置のピストンに対して同軸的に配置され、その前記装置のピストンは、２つの押圧面を有し、その一方の押圧面は、そのピストンの運動時に第１切換装置のピストンを一緒に動かし、前記装置のピストンの他方の押圧面は、伝達要素例えばピンを介して、第２切換装置のピストンを動かす。伝達要素は第１切換装置のピストン内部に配置され、その伝達要素は、それがピストンの圧力空間に全く開口せず、従って、密封が不要である、ように配置される。

好適には、前記装置のピストン運動行程および伝達要素の長さは、前記装置のピストンに圧力が供給され、ピストンがその終端位置に到達された際、伝達要素が専ら第２切換装置のピストンのばね力で作用され、これによって、伝達要素の許容できない変形が防止される、ように設計されている。前記装置のピストンのピストン室は、切換装置のピストン室に対して完全に圧力液密に形成され、これによって、そのピストンの運動時でも、切換装置の汚れが防止される。

好適には、前記装置のピストンへの圧力媒体供給管はリリーフ弁を有している。これによって、最大設定圧力に到達した際、圧力媒体例えばグリースガンからのグリースは放出される。好適には、リリーフ弁を介して放出される圧力媒体は、駆動装置の表面に導かれる。これによって、圧力媒体の流出時に、切換装置が完全に通気されたことが理解できる。前記装置のピストンにかかる圧力媒体で発生された力は、車両における圧力供給が存在し、従って、速度段の切換が可能である場合、液圧作動時における切換装置のピストンの力が前記装置のピストンの力より大きい、ように決められている。これによって、切換装置の液圧作動時に、前記装置のピストンはその出発位置に押し戻される。これによって、切換装置が機能する際、駆動装置の走行機能が確実に保証される。

前記装置のピストンの圧力室が圧力媒体密に形成され、この圧力室が別個の入口を有していることによって、切換装置が前記装置の作動によって汚されることが防止される。その入口は、前記装置の圧力室を、好適には逆止め弁を介して、外側に対して密封する口金を有している。同様に、前記装置のピストン室の経費のかかる通気は省かれる。伝達要素が切換装置の圧力室の外に配置されていることによって、伝達要素の密封は省かれる。前記装置のピストンの密封手段は、駆動装置の通常運転中、従って前記装置が駆動されない場合、静的にしか荷重されず、これによって、この密封手段は摩耗しない。

前記装置のピストンが第１切換装置のシリンダの一部を形成し、第１切換装置のピストンに対して同軸的に配置されていることによって、非常にコンパクトな駆動装置が得られる。前記装置のピストンが切換装置のピストンに直に作用することによって、駆動装置の駐車ブレーキは、引締め状態においても簡単に解除できる。リリーフ弁の後方で圧力媒体を駆動装置の表面に排出することによって、前記装置の作動時にその作動が、圧力媒体の流出によって直ちに認識できる、ことが保証される。

駆動装置の任意の個所に配置される前記装置への唯一の供給管を利用することによって、車両に前記装置の作動装置を単純に配置することができる。切換装置の作動時に切換装置のピストンにかかる力が、前記装置の作動時にそのピストンにかかる力より大きいことによって、速度段が液圧式に切り換えられた際、前記装置がその出発位置に押し戻されることが保証される。

他の利点は以下の図示した実施例の説明から明らかとなる。

図１：
駆動モータ１は、遊星歯車装置４の内側親歯車３が付設された駆動軸２を駆動する。外側親歯車５はディスクホルダ６に結合されている。遊星歯車キャリヤ７は遊星歯車装置４の出力部を形成し、駆動装置の出力部（図示せず）に結合されている。ディスクホルダ６には、第１切換装置９の内側ディスク８が結合されている。第２切換装置１１の外側ディスク１０はディスクホルダ６に結合されている。第２切換装置１１の内側ディスク１２は駆動軸２に結合されている。

第１走行レンジを入れるために、第１切換装置９が係合状態に作動される。これは、配管１３および従って空間１４が無圧にされ、これによって、ピストン１５がばね１６の力によって移動され、内側ディスク８を外側ディスク１７に接続し、従って、外側歯車５をハウジング１８に接続し、また配管１９および空間２０に液圧が供給され、従って、ピストン２１がばね２２のばね力に抗してそのストッパ２３まで動かされる、ことによって行われる。配管１３に圧力が供給され、配管１９が無圧にされることによって、第２走行レンジが入れられる。従ってその場合、ピストン１５が、ばね１６のばね力に抗してそのストッパ２４まで移動され、ピストン２１がばね２２のばね力によって移動される。このようにして、内側ディスク１２が外側ディスク１０に接続され、これによって、内ば歯車５が親歯車３に固く結合される。

ピストン２１は、ピストン１５および（解除するための）装置２６のピストン２５に対して同軸的に配置されている。ピストン１５はピストン２１に対するシリンダを形成し、ピストン２５はピストン１５に対するシリンダの一部を形成している。第１走行レンジにおいて空間２０に圧力が供給され、これによって、ピストン１５にばね１６のばね力および空間２０への圧力供給による力が作用するために、ばね１６の力は小さく設計されている。空間１４および空間２０が無圧状態にあるとき、ピストン１５およびピストン２１は、ばね１６およびばね２２のばね力によって移動され、これによって、第１切換装置９および第２切換装置１１が係合状態に作動される。第１切換装置９および第２切換装置１１が係合状態に作動されているとき、遊星歯車装置４の遊星歯車キャリヤ７はハウジング１８に固く結合されている。従ってこの状態において、駐車ブレーキの機能を満たす。

車両における欠陥のために、空間１４ないし空間２０への圧力供給によって駐車ブレーキを解除することができないとき、駆動装置の任意の場所に配置される接続口２７を介して、圧力媒体が空間２８に注入される。これは例えば、サービス工具に存在するグリースガンによって行われる。空間２８への圧力供給によって、ピストン２５はその出発位置から、その第１押圧面２９がピストン１５に接し、これによって、ピストン１５を動かし、第２押圧面３０が伝達要素３１を介してピストン２１に接し、これによって、ピストン２１を動かすまで、移動される。ピストン２５がその終端位置に達すると、第１切換装置９および第２切換装置１１は完全に解除状態に作動され、これによって、車両を牽引して動かせる。

ピストン２５の押圧面２９がピストン１５に接し、ピストン１５がストッパ２４に接することによって、ピストン２５の終端位置が決定されるように、伝達要素の長さが設計されている。なおその場合、ピストン２１はまだストッパ２３に達していない。これによって、伝達要素３１が専らばね２２のばね力に作用されることが保証されている。伝達要素３１は半径方向において空間２０の外側に存在し、半径方向において空間２８および空間１４の内側に存在している。これによって、伝達要素３１に密封手段を設ける必要がない。第１切換装置９を切り換えるためあるいは第２切換装置１１を切り換えるためにピストン２５は動かされないので、空間２８を密封する密封手段３２は、通常運転状態において、圧力が供給されず、専ら静的に荷重される。

前記装置２６が作動された際に車両が再び運転準備状態となり、第２走行レンジが入れられたとき、ピストン２５はピストン室１４内における圧力によって再びその出発位置に戻される。この場合、好適には、圧力制限弁３３のねじ外しによって、ピストン室２８が無圧にされる。ピストン１５およびピストン２１並びにピストン２５は、これらが専ら線形運動を実施し、回転運動を実施しないように配置されている。このことは特に、シール要素の摩耗に影響を与える。

図２：
空間２０に圧力が供給されることによって、第１走行レンジが入れられる。従って、ピストン１５はばね１６のばね力および空間２０内の圧力によって動かされ、これによって、第１切換装置９は係合状態に作動される。図１に示されているように、第１切換装置９および第２切換装置１１に、遊星歯車装置４が結合されている。空間２０が無圧にされ、空間１４に圧力が供給されることによって、第２走行レンジが入れられる。これによって、ピストン２１はばね２２のばね力によって動かされ、第２切換装置１１を係合状態に作動し、ピストン１５はばね１６のばね力に抗して移動し、第１切換装置９を解除状態に作動する。

第１切換装置９および第２切換装置１１が係合状態に作動され、従って、空間２０および空間１４が無圧にされているとき、空間２８に圧力を供給することによって、ピストン２５を動かすことができる。ピストン２５は、その第１押圧面２９を介してピストン１５を動かし、また、このピストン１５内に半径方向に配置して設けられた伝達要素３１を介してピストン２１を動かす。従って、両切換装置９、１１は解除状態に作動される。従って、ピストン１５およびピストン２１は、連結接続を介して動かされる。従って、切換装置９、１１の密封手段の欠陥時でも、ピストン１５およびピストン２１の通気が可能である。ピストン２５の終端位置は、第１押圧面２９とストッパ２４とピストン１５とによって決定される。この終端位置は、伝達要素３１がピストン２１をそのストッパ２３まで移動する前に、この終端位置の方が先に到達されるように設計されている。これによって、伝達要素３１にばね２２のばね力しか作用しないことが保証される。

図３：
接続口２７を介して、圧力媒体、例えばグリースガンからのグリースあるいは圧力媒体源からの油が、空間２８に注入される。空間２８内に許容できない高圧が生じないようにするために、空間２８に圧力制限弁３３が接続されている。所定の圧力レベル以上においては、その圧力制限弁３３によって、ハウジング１８における開口３４を介して、圧力媒体が放出される。これによって、第１切換装置９および第２切換装置１１の完全な解除が、開口３４からの圧力媒体の流出によって、外側から認識できることが保証される。

２つの切換装置と（解除するための）装置と軸方向に配置された伝達要素とを備えた駆動装置の一部断面図。 ２つの切換装置と半径方向に配置された伝達要素とを備えた駆動装置の一部断面図。 図１における駆動装置と圧力制限弁の一部断面図。

符号の説明

１ 駆動モータ
２ 駆動軸
３ 内側親歯車
４ 遊星歯車装置
５ 外側親歯車
６ ディスクホルダ
７ 遊星歯車キャリヤ
８ 内側ディスク
９ 第１切換装置
１０ 外側ディスク
１１ 第２切換装置
１２ 内側ディスク
１３ 配管
１４ 空間
１５ ピストン
１６ ばね
１７ 外側ディスク
１８ ハウジング
１９ 配管
２０ 空間
２１ ピストン
２２ ばね
２３ ストッパ
２４ ストッパ
２５ ピストン
２６ （解除するための）装置
２７ 接続口
２８ 空間
２９ 第１押圧面
３０ 第２押圧面
３１ 伝達要素
３２ 密封手段
３３ 圧力制限弁
３４ 開口

Claims (7)

1. 少なくとも１つの第１切換装置（９）と、第２切換装置（１１）と、第１の両切換装置（９）および第２の切換装置（１１）を同時に解除するための装置（２６）とを備え、第１の両切換装置（９）および第２の切換装置（１１）においてそれぞれ、クラッチがばね力によって係合状態に作動されるとともに液圧によって解除状態に作動され、第１の両切換装置（９）および第２の切換装置（１１）のクラッチが同時に係合状態に作動された場合、出力部（７）が駐車ブレーキのように回転止めされる駆動装置において、第１の両切換装置（９）および第２の切換装置（１１）を同時に解除するための装置（２６）が、圧力の供給されるピストン（２５）を有し、双方のクラッチが同時に係合状態に作動されている場合、前記ピストン（２５）が、圧力が供給された状態で両クラッチを解除状態に作動させ、
   第１切換装置（９）のクラッチがピストン（１５）を有し、このピストン（１５）内に伝達要素（３１）が配置され、この伝達要素（３１）を介して、前記装置（２６）のピストン（２５）の動きが、第２切換装置（１１）のピストン（２１）に伝達される、ことを特徴とする駆動装置。
2. 前記装置（２６）を作動するための圧力が、圧力媒体源によって発生される、ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
3. 前記装置（２６）が、ピストン（２５）に供給される圧力を制限するための手段（３３）を有し、これにより余剰圧力が駆動装置の表面（３４）に導かれる、ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
4. 第１切換装置（９）にピストン（１５）が配置され、このピストン（１５）が、第２切換装置（１１）のピストン（２１）に対して同軸的に、且つ前記装置（２６）のピストン（２６）に対して同軸的に配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
5. 第１切換装置（９）のピストン（１５）が、第２切換装置（１１）のピストン（２１）に対するシリンダを形成し、前記装置（２６）のピストン（２５）が、第１切換装置（９）のシリンダの一部を形成している、ことを特徴とする請求項４記載の駆動装置。
6. 前記装置（２６）のピストン（２５）が、第２切換装置（１１）のピストン（２１）に対して、専らばね力が作用する程度にしか移動できないようになっている、ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
7. 前記装置（２６）の作動時に、ピストン（１５）およびピストン（２１）が連結接続を介して動かされる、ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。

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