JPH05508901A - 多段式歯車変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多段式歯車変速装置 〔技術分野〕 本発明は多段式歯車変速装置に関する。

〔背景技術〕

かかる変速装置は、一般に、軽い荷重あるいは重い荷重で且つ頻繁な方向転換の もとで遅い速度で衝撃のない運動並びに搬送目的などのために非常に速い路面走 行が許されねばならないようなトラクタおよび所定の建築用走行車に対して採用 される。農業用トラクタのたいてい望まれる作動速度についての考察は例えばチ ー・チー・レニアス（Ｋ、Ｔ、Ｒｅｎ１ｕｓ）著の「トラクタ（Ｔｒａｋｔｏｒ ｅｎ）　Ｊ、フェルラ−ゲスユニオン・アグラール（Ｖｅｒｌａｇｓｕｎｉｏｎ ＾ｇｒａｒ）出版、１９８５年、第９３頁に記載されている。

運転の確実性、エネルギの経済性および運転の快適性について種々の採用条件を 考慮できるようにするために、大きな変速範囲を有し且つすべての走行速度にお いて発生するエンジン引張り力の最良の利用を可能にする多くの変速段を有する 変速装置が必要である。

多段式変速装置はドイツ連邦共和国特許第Ｃ２６４５９０７号公報で知られてい る。これは主に細かい段階の入力グループの形をしたスプリットグループとこの 入力グループに駆動的に後置されている主グループとから成っている。その入力 グループの固定歯車は主駆動装置によって直接駆動される入力軸上に配置され、 その切換クラッチおよびルーズ歯車はすべて第１の中間軸の上に並べられている 。主グループは第１の中間軸に対して軸方向に延長された駆動軸と、これに切換 クラッチ、ルーズ歯車およびこれにかみ合う固定歯車を介して駆動される出力軸 を持つている。空間的に入力グループと主グループとの間に中間伝動装置が設け られている。この中間伝動装置はクリープ速度・歯車セット並びに後進段・歯車 セットを含んでいる。その切換要素は入力グループ・切換クラッチを支持する第 １の伝動軸の上に前後して配置されている。その場合、後進段・切換クラッチの 二次軸並びに主グループの駆動軸は同軸的であり、第１の伝動軸の延長線上に位 置している。

〔発明の開示〕 本発明の目的は、中間伝動装置を歯車変速装置の内部に設け、これによって追加 的な変速段が用意され、その場合入力グループおよび主グループにおける切換過 程が僅かしか影響されないようにすることにある。

この目的の解決方式は、軸方向において入力グループの出力側における第１のハ ウジング中間壁と始動クラッチの前との間に中間伝動装置を組み込むための自由 空間が設けられ、この範囲にかみ合いクラッチが組み込まれ、そのかみ合いクラ ッチが第１の中間軸と一次軸との間のアキシャル軸受を半径方向に覆い、はぼそ の逆転軸の高さに、入力グループの第１のハウジング中間壁に駆動側ロック付き の副軸が存在し、その副軸上に中間伝動装置の二重歯車が支持され、その二重歯 車がシフトスリーブの出力側におけるルーズ歯車にかみ合っていることにある。

−切換クラッチを組み込むために十分な自由空間が第１のハウジング中間壁と始 動クラッチとの間に設けられ、第１の中間軸と始動クラッチの一次軸との結合が 交換可能な軸スリーブによって行われているので、必要な場合に基本的な構造を 変更することなしに又は変速装置ないしクラッチを延長することなしに中間伝動 装置を設けることができ、そのために必要なすべての部品を常に同じに形成する ことができる。

−結合範囲におけるアキシャル軸受を持った自由空間内における副軸および中間 伝動装置を組み込む際に必要な二重歯車を受けるための装置は、既にはじめから 、第１および第２のハウジング中間壁を軸方向に支持するため並びに主グループ から入力グループにあるいはその逆に油路を導くために設けられる。

−前記自由空間の中に中間伝動装置が組み込まれ、軸スリーブが固定歯車および ルーズ歯車と組み合わされたダと共に始動クラッチの一次軸の上に設置されてい る場合、本発明に基づいて、始動クラッチに中間・増速装置を容易に前置するこ とができる。始動クラッチに後置された走行車付きの主グループは、変速段の切 換中に始動クラッチに影響を与えることなしに同じままの状態である。切換クラ ッチにおける副軸上の互いにかみ合う歯車の選択された大きさが、高速変速段を どのように設計するかについて決定する。

−中間伝動装置が所定の増速比を持った単純な高速段（オーバードライブ）とし て形成されている場合、作業目的のために最適な低い速度を断念する必要なしに 、相応した高い速度が達成される。

−中間伝動装置の投入ないし遮断に対して同期・切換クラッチを利用する場合、 例えばゲレンデから道路あるいはその逆に移行する際に唯一の切換段だけで極端 な速度変化も迅速に且つ快適に実施できる。

−出力側において副軸の上に被せられた壁範囲を有する第１のハウジング中間壁 の殻状下側膨出部によって、ハウジング中間壁は副軸に対して良好な支持容量を 形成した状態で有利に補強され、一般に中間伝動装置の無負荷回転する固定歯車 が変速装置ハウジングの池内部で不利な牽引トルクを生ずることを避ける。

以下に図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は、入力グループにおける負荷切換クラッチおよび後進段が互いに垂直に 並んでいるような高い出力に対して有利な実施例の多段式歯車変速装置の概略構 成図であり、 第２図は、高速段として設計されている中間伝動装置を持っている始動クラッチ 範囲の構造的実施例の断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

第１図には、エンジン側の蓋２と第１のハウジング中間壁３と第２のハウジング 中間壁４とを持った共通の変速装置ハウジング１並びにこのハウジング１の背面 壁５が概略的に示されている。縁部フランジ６を釈放した後で蓋２を通してハウ ジングから引き出せる中間壁３は、第２の中間壁４の後ろに設置された主グルー プ８をそのために開放する必要なしに、入力グループ７の高負荷される構造部品 に接近することを可能にする。構造上および運転上から入力グループ７と主グル ープ８との間に、例えばクリープ速度段から成っている中間伝動装置９１；対す る自由空間が設けられている。従って、主グループ８は、特に、中間伝動装置９ あるいは入力グループ７が設置される前に、背面壁５と中間壁４との間に完全に 仕上げて組み立てられる。

組込みグループ・幾何学形状は負荷切換クラッチＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｆ、Ｇあるいは同期クラッチが選択的に投入できるように選ばれて いるので、最終的な装備・決定は組立最終過程においてはじめて必要である。

入力グループ７は入力軸１１の他に２本の別の平行な軸１２．１３を有し、詳し くは主グループ８を駆動する第１の中間軸１２と後進走行用の逆転軸１３とを有 している。これらの軸上にはそれぞれ同じ構造と大きさをした負荷切換可能な二 重ディスククラッチＣＡ、ＤＢ。

ＧＦが存在している。それらのクラッチハウジング１４゜１５．１６はそれぞれ の軸１１，１２．１３の上に回転可能に支持され、外歯を介して互いに直接ある いは間接的にかみ合っている。詳しくはハウジング１４はハウジング１５とハウ ジング１６に常にかみ合っているが、ハウジング１５はハウジング１６にかみ合 っていない。この目的のために、入力グループ１１の軸１１，１２゜１３は等辺 三角形の形に配置され、ハウジング１５の外歯はハウジング１６の外歯のそばを 空転して回転するが、ハウジング１６の外歯はハウジング１４の外歯にかみ合っ ている。各クラッチハウジングはこれらをそのハブに支持する半径方向ウェブに よって軸方向に２つの同じ摩擦ディスクパックに分割されている。これらの摩擦 ディスクパックはここでは特に図示していない別個の液圧ピストンによって個々 にあるいは一緒に軸１１．１２゜１３に存在するディスクからの圧力媒体の供給 により開放ばね力に抗して作動される。そのとき各ハウジング１４．１５．１６ によって相対回転不能に保持されている外側ディスクは、固有の内側ディスクホ ルダによって相対回転不能に保持されている内側ディスクに摩擦結合される。内 側ディスクホルダはクラッチＢ、Ｇの場合のように、その都度の軸１１．１２． １３により直接連動されるか、あるいはクラッチＣ，Ａ、Ｄ、Ｆの場合のように その都度の軸１１，１２．１３上で回転できるノ１ブないし中空軸によって間接 的に連動される。

その場合、クラッチＣの内側ディスクホルダを支持する中空軸は、図示していな いエンジンが回転されるや否や主駆動軸１０によって任意の振動減衰器１１Ａを 介して駆動される入力軸１１である。その場合、入力軸１１は入力クラッチハウ ジング１４の直径より大きくその駆動側に前置されているルーズ歯車１７を回転 方向に連動する。このルーズ歯車１７は、中間軸クラッチハウジング１５の駆動 側に前置されているルーズ歯車１８および従って共通のハブによって結合されて いる中間軸１２上におけるクラッチＤの内側ディスクホルダを連動する。

入力クラッチハウジング１４の出力側に、その内側ディスクホルダに共通のハブ によって結合されている別のルーズ歯車１９が配置されている。このルーズ歯車 １９は、主グループ８の中に導かれている中間軸１２ないしこれと同軸のクラッ チ軸３２の上における中間軸クラブチハウジング１５の直径より大きな固定歯車 ２０にかみ合っている。その場合、固定歯車２０は、逆転軸１３の上に逆転クラ ッチハウジング１６の出力側に設けられその内側ディスクホルダと共通のハブを 介して結合されている小さなルーズ歯車２１にかみ合っている。中間軸１２の上 に固定歯車２０の出力側にもう１つの幾分小さな固定歯車２２が後置されている 。この固定歯車２２は、逆転軸１３の上に取り付けられルーズ歯車２１の出力側 に後置された固定歯車２３とかみ合っている。この固定歯車２３は逆転クラッチ ハウジング１６の直径より大きな直径を有している。この固定歯車２３には例え ば更に入力クラッチ１４の出力側のルーズ歯車１９に同軸１０上で後置されてい る小さなルーズ歯車２４がかみ合っている。このルーズ歯車２４は主駆動軸１０ に相対回転不能に固定されたシフトスリーブ２５および対応したクラッチ歯によ って主駆動軸１０とかみ合い結合される。同じシフトスリーブ２５は主駆動軸１ ０と入力クラッチハウジング１４の出力側におけるルーズ歯車１９とのかみ合い 結合も生ずる。従って、機能している電流および液圧の供給に関係する負荷切換 駆動を迂回するための位置０Ｖ１０Ｒに応じて前進あるいは後進駆動できるバイ パス・駆動結合が達成され、これによって牽引運転あるいは主グループ８の変速 段を介しての機械的な非常・走行運転ができる。歯車２２，２３．２４付きのこ の装置は、入力グループ７においてかみ合いクラッチないし同期クラッチを利用 する場合、電流あるいは液圧の喪失がクラッチの全体拘束（トータルブロック） を生じないので、不要である。

例えば本発明に基づいて軸方向において入力グループ７と主グループ８のすぐ前 に置かれている始動および分離クラッチ２６との間に配置されている中間伝動装 置９は、クリープ速度段あるいは高速段（オーバードライブ）が特に必要とされ ていないとき、希望に応じてハウジングの変更などなしに省略できる。中間伝動 装置は第１の実施例の場合、第１の中間軸１２上に第１の中間壁３の出力側に小 さな固定歯車２７を有している。この固定歯車２７はクラッチ２６に対して平行 な副軸３０上の二重歯車２８．２９を駆動する。その副軸３０の両端は第１の中 間壁３と第２の中間壁４に支持されている。二重歯車２８．２９はクリープ速度 段の場合に大きな駆動側歯車２８および小さな出力側歯車２９を有している。後 者の歯車２９はここでは始動および分離クラッチ２６の一次軸３２上における大 きなルーズ歯車３１を駆動する。

この−次軸３２は、軸受３３を共通して有する中間軸１２に対して同軸的に且つ 始動クラッチ２６の二次軸を形成する主グループ８の駆動軸３４と同軸的に延び ている。その場合、−次軸３２は別の軸受３５によって始動および分離クラッチ ２６の内側ディスクホルダの前にそのハウジングの中に支持されているか軸方向 に支持されている。軸方向において固定歯車２７とルーズ歯車３１との間に、− 次軸３２と相対回転不能に固定されたシフトスリーブ３６および歯車２７．３１ のシフトスリーブ側の内側面における対応したクラッチ歯が存在している。

これによってシフトスリーブ３６は歯車２７にかみ合った場合、増速ないし減速 なしにそこから一次軸３２への直接駆動を生じ、歯車３１にかみ合っている場合 、副軸３０を通して増速ないし減速駆動が生じ、これにより歯車軸伝動装置のす べての運動跳躍は選択された比率において増大ないし縮小される。

上述のクリープ速度段・減速段の代わりに同じ個所に高速段・増速段（オーバー ドライブ）も設けられる。そのためには固定歯車２７が大きく、二重歯車２８． ２９の駆動側の歯車２８が小さく、続く歯車２９が大きく、ルーズ歯車３１が小 さくなければならない。切換クラッチ３６は有利には、この場合に切換の際にた いてい生じている高い回転数を考慮に入れるために同期クラッチである。−次軸 ３２は例えば始動クラッチ２６の始動クラッチハウジング３７を直接駆動する。

この始動クラッチハウジング３７は、二次軸３４上に内側ディスク３８を持ち作 動する際に強制冷却される湿式ブレーキの外側ディスクホルダとして予め形成さ れている。この二次軸３４は例えば主グループ８の駆動軸３９の第２の中間壁４ から突出した駆動側端である。この軸３９上には２つの二重同期クラッチと互い に隣接する２つの固定歯車４６．４７がある。二重同期クラッチは駆動軸によっ て駆動されるスリーブホルダ４０．４１で連動できるルーズ歯車４２．４３．４ ４．４５を持っている。その場合、ルーズ歯車４２〜４５は、主グループ８の駆 動軸５２として使用する第２の中間軸上における対応して寸法づけられ位置され た固定歯車４８．４９，５０．５１にかみ合っている。その第２の中間軸の一端 には第３の同期クラッチも存在している。この同期クラッチは相対回転不能に固 定されたスリーブホルダ５３および対応したルーズ歯車５’４．５５を持ってい る。このルーズ歯車５４゜５５は駆動軸３９上における両固定歯車４６．４７と かみ合っている。駆動軸５２は例えばその両端にそれぞれ従動歯車５６．５７を 有している。背面壁５から突出した出力側の軸端はかさ歯車を駆動し、このかさ 歯車は制止可能な差動装置５８のかさ歯車を駆動する。この差動装置５８は一方 ではブレーキ５９を備えた車輪ヘッド遊星歯車装置６１付きの後車軸６０を駆動 する。第２の分離壁４から突出する駆動側の従動歯車５７は、前車軸・駆動軸６ ３上におけるルーズ歯車６２を駆動する平歯車である。ルーズ歯車６２は外側デ ィスクホルダとして形成されている前車軸・投入クラッチ６４のハウジングも連 動する。その内側ディスクホルダ６５は前車軸・駆動軸６３と相対回転不能に固 定されており、この前車軸・駆動軸６３は入力グループ７の下側を延び、その一 端は蓋２から出ている。その場合、少なくとも中間伝動装置９における歯車２８ ないし２９が過大に大きくない場合その下側に、前車軸・駆動軸６３上に投入切 換クラッチ６４の出力側に軸ブレーキ６６を配置する場所も残７ている。軸ブレ ーキ６６はこの図面では一点鎖線で示されている。

第２図において、高速に加速する中間伝動装置９（いわゆるオーバードライブ） がそのために用意された自由空間９Ａの中に組み込まれている。入力固定歯車２ ７は大きな直径を有し、二重歯車の第１の歯車２８は小さく、第２の歯車２９は 大きい。出力歯車３１は小さく、その場合、シフトスリーブ３６は特に単純な爪 クラッチの代わりに同期切換クラッチと組み合わされている。この同期切換クラ ッチによれば大きな回転数差を快適に且つ騒音なしに橋渡しできる。

第２図に示されている実施例の場合、二重歯車の大きな第２の歯車２９に対して 半径方向の場所を作るために、前車軸・軸ブレーキ６６は省かれているか、蓋２ の内側に付設されている。その場合、二重歯車２８／２９に対する殻状の膨出部 ３／１０４は同様に相応して適合されねばならない。従って中間伝動装置９のク リープ速度段並びにオーバードライブ段が十分な半径方向の場所を有するように 中間壁３を予め形成していないとき、高速への増速比の中間伝動装置９を採用す る場合、ハウジング１にフランジ結合された第１の中間壁３を特別な形状にしな ければならない。

符号の説明 １　変速装置ハウジング ２蓋 ３　ハウジング中間壁 ４　ハウジング中間壁 ５　背面壁 ６　縁部フランジ ９　中間伝動装置 ９八　自由室 １０　主駆動軸 １１　人力軸 １１人　振動減衰器 １２　中間軸 １３　逆転軸 １４　クラッチハウジング １５　クラッチハウジング １６　クラッチハウジング １７　ルーズ歯車 １８　ルーズ歯車 １９　ルーズ歯車 ２０　固定歯車 国際調査報告 国際調査報告

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．１つの始動クラッチ（２６）と中間歯車構造における複数の伝動装置グルー プ（７，８）とを有し、その内の同期切換クラッチ（４０，４１，５３）を持っ た粗い段階の主グループ（８）がレンジグループとして使用され、 これに前置されている細かい段階の入力グループ（７）が回転数ないし回転数範 囲内における速度を精密に決定するためのスプリットグループとして使用され、 入力グループ（７）の第１の中間軸（１２）が主グループ（８）の駆動軸（３９ ）に対して軸方向に一直線に位置し、 主駆動軸ないし入力軸（１０，１１）が第１の中間軸（１２）に対して平行にず らして配置され、且つ出力軸（７３）に駆動連結できるような多段式歯車変速装 置において 軸方向において入力グループ（７）の出力側における第１のハウジング中間壁（ ３）と始動クラッチ（２６）の前との間に中間伝動装置（９）を組み込むための 自由空間（９Ａ）が設けられ、 この範囲にかみ合いクラッチ（２７，３１，３６）が組み込まれ、そのかみ合い クラッチ（２７，３６，３１）が第１のハウジング中間軸（１２）と一次軸（３ ２）との間のアキシャル軸受（３３）を半径方向に覆い、ほぼその逆転軸（１３ ）の高さに、入力グループ（７）の第１のハウジング中間壁（３）に駆動側のロ ック付きの副軸（３０）が存在し、その副軸（３０）上に中間伝動装置（９）の 二重歯車（２８，２９）が支持され、その二重歯車がシフトスリーブ（３６）の 出力側におけるルーズ歯車（３１）にかみ合っている、ことを特徴とする多段式 歯車変速装置。
2. ２．中間伝動装置（９）が、入力グループ（７）の入力軸（１０，１１）上の入 力・固定歯車（１７）とほぼ同じ直径の入力側固定歯車（２７）を持った高速変 速段装置（オーバードライブ）であり、 副軸（３０）上を回転する二重歯車（２８，２９）の固定歯車（２７）とかみ合 う半部が約０．６倍の大きさをしている、 ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の変速装置。