JP5297483B2 - 油圧式変速機 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分に詳しく規定された油圧式（液圧式）変速機に関する。

本発明による変速機は、少なくとも二つの油圧式モータからなり、当該少なくとも二つの油圧式モータは、総和ギヤ（Ｓｕｍｍｉｅｒｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ）を介して同時に切り換えられ、出力軸を駆動する。

ＤＥ３９０７６３３Ｃ２は、第一及び第二油圧式モータを有する、無断調整可能な流体静力学的な（ハイドロスタティックな）走行駆動部を開示している。その二つの油圧式モータは、総和ギヤ（Ｓｕｍｍｉｅｒｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ）を介して同時に切り換えられ、出力軸を駆動する。当該出力軸は、自動車（Ｍｏｂｉｌ−Ｆａｈｒｚｅｕｇｓ）の駆動輪に結合している。様々な速度範囲での走行を可能にするために、油圧式モータの行程容積（排気量）は変更可能に設計され、油圧式モータは磁力線（Ｋｒａｆｔｆｌｕｓｓ）によって出力軸と完全に分断されうる。

ＥＰ０４８３５３４Ｂ１は、二つの油圧式モータを有する流体静力学的駆動を開示しており、その二つの油圧式モータは総和ギヤ（Ｓｕｍｍｉｅｒｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ）によって同時に切り換えられ、複数の切換可能なギヤ比によって出力軸を駆動する。様々な速度範囲での走行を可能にするために、それらのモータの行程容積は調節可能に設計されており、それら油圧式モータは様々なギヤ段とかみ合わされ得る。

本発明は、少なくとも２つの油圧式モータからなり、当該油圧式モータは総和ギヤ（Ｓｕｍｍｉｅｒｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ）によって同時に切り換えられると共に出力軸を駆動し、少なくとも一つの油圧式モータが行程容積を調節可能であり、油圧式変速機の制御が平易かつ低コストに実施される、といった油圧式変速機を創造することを課題とする。

本課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴を有する油圧式変速機によって解決される
本発明によれば、油圧式モータは、電気的に制御可能な弁によって圧力媒体源から油圧式に分離され、これにより、当該油圧式モータの圧力媒体供給部及び圧力媒体帰還部は、圧力媒体タンクと結合する。行程容積がゼロ近くで油圧式モータが作動されている時にのみ、当該弁は切り換えられるので、電気的に切換可能な弁を利用することが可能である。なぜなら、このような作動状態では、大きな圧力媒体流が当該弁によって導通もしくは遮断されなくてもよいからである。遮断装置は、わずかな切換力しか必要とせず、そのために、電気的に制御可能な弁を介して直接的に制御されうる。好適には、電気的に制御可能な弁は、少なくとも一つの切換ソレノイドを介して制御可能である。

本発明の更なる実施の形態では、電気的に制御可能な弁は、電流供給された状態で、バネを介して、油圧式モータが圧力媒体源と結合される、というように切り換えられる。電気的に制御可能な弁に電流供給を無くす切換によって、油圧式モータは油圧ポンプから分断されうる。

本発明の更なる実施の形態では、油圧式モータの行程容積調節装置が電気的に制御可能な弁からなり、シリンダーピストンユニットを制御して、油圧式モータの行程容積を調節することによって、油圧式モータの行程容積の油圧式の調節もまた簡単化される。弁の前後の高圧は、弁ピストンには反作用を与えないので、わずかな作動力で充分である。直接的にスロットルスライド（Ｖｅｎｔｉｌｓｃｈｉｅｂｅｒ）に作用する、電気的に制御可能な弁の利用によって、制御が簡単化され、調節の精度が高められる。例えばパイロット弁（Ｖｏｒｓｔｅｕｅｒｖｅｎｔｉｌｅ）のような、許容範囲のある（ｔｏｌｅｒａｎｚｂｅｈａｆｔｅｔｅｎ）要素は、油圧式弁の利用では必要とならない。

本発明のある実施の形態では、油圧式モータはラジアルピストンモータからなり、より好適には、調節シリンダーが行程容積の調節のためにクランク軸に配置される。そのことにより、調節シリンダーは小さく、調節流量も小さい。油圧式モータによって生成された高圧は、調節弁に反作用を与えず、そのために、制御力は小さい。これにより、当該弁のパイロット制御（Ｖｏｒｓｔｅｕｅｒｕｎｇ）を放棄して、当該弁を電気的に制御可能に実装することが、可能である。本発明の更なる実施の形態では、電気的に制御可能な弁の弁ピストンは、モータの行程容積調節（Ｈｕｂｖｏｌｕｍｅｎ−Ｖｅｒ−ｓｔｅｌｌｕｎｇ）のために直接的に比例ソレノイド（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｍａｇｎｅｔｅ）によって制御される。

さらなる特徴は、図面及び詳細な説明から理解される。

図１は、切換不可能な総和ギヤ（Ｓｕｍｍｉｅｒｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ）を有する油圧式変速機である。

図２は、切換可能な総和ギヤ（Ｓｕｍｍｉｅｒｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ）を有する油圧式変速機である。

図１：
第一油圧式モータ１は、その行程容積を調整可能に構成されており、第一ギヤ段２を介して出力軸３を駆動する。第二油圧式モータ４は、その行程容積を調整可能に構成されており、第二ギヤ段５を介して出力軸３を駆動する。調整可能な油圧式ポンプ６は、それぞれ回転方向に応じて、供給管７と吸引管８とを有している。電気的に制御可能な弁９は、電流供給状態において、切換ソレノイド１０によって、供給管７を圧力媒体供給部１１に結合し、吸引管８を圧力媒体帰還部１２に結合する。切換ソレノイド１０が電流供給されなければ、バネ１３が、弁を他方の切換位置へと移動させる。当該切換位置では、圧力媒体供給部１１と圧力媒体帰還部１２とが、圧力媒体タンク（貯蔵部）１４と結合される。この場合、好適には、最小圧力を維持するために、圧力媒体タンク１４と圧力媒体供給部１１及び圧力媒体帰還部１２との間に、スロットル（絞り）１５が配置される。好適には、電気的に制御可能な弁９は、油圧式モータ１がすべり容積（Ｓｃｈｌｕｐｆｖｏｌｕｍｅ）を有する時にのみ、操作される。すべり容積は、ほぼゼロである。これにより、圧力媒体流が弁９を通ってはほとんど流れない、ということが保証される。これにより、弁９が操作される場合、圧力媒体流は大して解放されないか、あるいは、遮断されない。弁９の操作は、従って、電気的に可能である。

第一油圧式モータ１と第二油圧式モータ４とは、行程容積−調整装置１６及び１７がそれらモータの行程容積を調整することによって、それらの行程容積を調整可能に構成されている。行程容積−調整装置１６及び１７は、原理的に同様に構成されている。従って、一方の行程容積−調整装置のみが説明される。電気的に調整可能な弁１８は、好適には比例弁１９を有しており、それによって、比例弁１９における適用流に対応して、調整シリンダ２０が調整され得る。ラジアル油圧式モータが利用される場合、調整シリンダ２０をクランク軸に配置することが可能である。これにより、その直径が小さく維持され得て、油圧式モータの高圧からの戻り力が、電気的に制御可能な弁１７に全く作用できない。従って、電気的に制御される弁１７が電気的に制御可能に実装されることが可能である。弁２１を介して、電気的に制御可能な弁１７は、常に、調整シリンダ２０を制御するために、油圧式ポンプ６の高圧を維持する。電気的に制御可能な弁１７及び９の利用によって、パイロット弁からの許容範囲が否定的に作用することなく、油圧式の制御が簡単かつ低コストに構成され得て、油圧式の制御の正確性が高められる。

油圧式変速機は、低い回転数と高い回転トルクとによって駆動され、電気的に制御可能な弁９は、電流供給状態にあって、これにより、供給管７は圧力媒体供給部１１に結合され、吸引管８は圧力媒体帰還部１２に結合される。第一油圧式モータ１と第二油圧式モータ４との転換（Ａｕｓｓｃｈｗｅｎｋｅｎ）によって、高いトルクと小さい回転数とが達成される。第一油圧式モータ１の最大許容回転数の到達の際、圧力適用により（Ｄｒｕｃｋｂｅａｕｆｓｃｈｌａｇｕｎｇ）、第一油圧式モータ１は、すべり容積のほとんどゼロに調整される。続いて、電気的に制御される弁９は、電流無しに切換される。これにより、弁のバネ１３が切り換えられ、第一油圧式モータ１は、大変に小さい圧力のみが適用される。この小さい圧力の際、第一油圧式モータ１は、高い回転数でも制御され得る。油圧式変速機ないしその出力軸３は、従って、第一油圧式モータ１の許容回転数の上方で圧力適用により制御され得る。

図２：
図１の構成部材と同じ参照符号を有する構成部材は、同じ機能を奏する。従って、図１の説明が参照される。第一油圧式モータ１は、第一のギヤ段２及び第三のギヤ段２２によって、出力軸３と結合可能に実装されている。機械的な切換装置２３、例えば同期装置は、シリンダ２４を介して制御される。これにより、第一油圧式モータ１は、第一のギヤ段２あるいは第三のギヤ段２２を介して出力軸３と結合可能である。シリンダ２４は、電気的に制御可能な弁２５を介して制御される。発進段階において最大トルクを達成するために、行程容積−調整装置１６及び１７は、第一モータ及び第二モータがそれらの最大行程容積である、というように調整される。切換装置２３は、当該切換装置２３が第一油圧式モータ１を第一ギヤ段２を介して出力軸３に結合する、というように切り換えられる。出力軸３の最大回転数に到達するために、第二モータ４が電気的な制御弁２６を介して油圧式ポンプ６乃至その供給管７及び吸引管８から分離され、第一油圧式モータ１が電気的な制御弁９を介してポンプの供給管７及び吸引管８と結合し、電気的な弁１８によって小さい行程容積に調整される。従って、第二油圧式モータ４は、圧力適用の際、その許容回転数の上方で作動され、それにより、出力軸３がその最大回転数に到達する。第一油圧式モータ１が第一のギヤ段２あるいは第三のギヤ段２２を介して出力軸３に結合されることにより、そして、第一油圧式モータ１が電気的な制御弁９を介して第二油圧式モータ４が電気的な制御弁２６を介して結合乃至遮断されることによって、最大回転数と発進回転数との間の出力軸３の回転数が達成される。電気的な弁９及び２６の制御は、油圧式モータ１または４がほぼゼロの行程容積の際に、実施される。これにより、電気的な弁９あるいは２６の切換時、ゼロ乃至ほんの小さな圧力媒体流のみが存在する、ということが保証される。

切換不可能な総和ギヤ（Ｓｕｍｍｉｅｒｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ）を有する油圧式変速機である。 切換可能な総和ギヤ（Ｓｕｍｍｉｅｒｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ）を有する油圧式変速機である。

Claims (4)

1. 行程容積を調節可能な第一油圧式モータ（１）と、行程容積を調節可能な第二油圧式モータ（４）とが、出力軸（３）と作用接続可能であり、
   第一油圧式モータ（１）は、圧力媒体供給部（１１）と、圧力媒体帰還部（１２）と、を有しており、油圧式ポンプ（６）の供給管（７）及び吸引管（８）に結合可能であり、
   弁（９）が、第一切換位置で、供給管（７）を圧力媒体供給部（１１）と結合し、吸引管（８）を圧力媒体帰還部（１２）と結合し、第二切換位置で、圧力媒体供給部（１１）及び圧力媒体帰還部（１２）を圧力媒体タンク（１４）と結合し、
   弁（９）は、電気的に制御可能な弁（９）として構成され、
   第一油圧式モータ（１）がほとんど無い行程容積に調節される時に、第一切換位置から第二切換位置に、及び、第二切換位置から第一切換位置に、切換が行われ、
   電気的に制御可能な弁（９）は、電流のない状況では、戻りバネを介して、第二切換位置に切り換えられ、
   油圧式モータの行程容積調節装置（１６、１７）は、電気的に制御可能な弁（１８）から構成されており、
   当該弁（１８）は、シリンダーピストンユニット（２０）を制御し、
   当該シリンダーピストンユニット（２０）は、油圧式モータ（１、４）の行程容積を調節する
   ことを特徴とする油圧式変速機。
2. 油圧式モータは、ラジアルピストンモータであり、当該ラジアルピストンモータの調節装置（１７）が、クランク軸に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の油圧式変速機。
3. 電気的に制御可能な弁（１７）は、比例弁（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｖｅｎｔｉｌ）であり、比例ソレノイド（Ｐｒｏｐｏｒａｔｉｏｎａｌｍａｇｎｅｔｅ）（１９）を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の油圧式変速機。
4. 各油圧式モータ（１、４）は、電気的に制御可能な行程容積調節弁（１７）を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の油圧式変速機。

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