JPH08247227A - 油圧−機械式トルク分配トランスミッション - Google Patents
油圧−機械式トルク分配トランスミッションInfo
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- JPH08247227A JPH08247227A JP8034882A JP3488296A JPH08247227A JP H08247227 A JPH08247227 A JP H08247227A JP 8034882 A JP8034882 A JP 8034882A JP 3488296 A JP3488296 A JP 3488296A JP H08247227 A JPH08247227 A JP H08247227A
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Abstract
−機械式トルク分配トランスミッションの提供。 【解決手段】 機械ユニットは、遊星歯車ドラム14で
あり、遊星サメイション歯車及び別の遊星伝動歯車を含
む。遊星歯車ドラム14は、エンジン出力シャフトに対
して同心の入力シャフト24及び出力シャフト25を有
する。油圧ユニット20の軸線は、遊星歯車ドラム14
の軸線と平行であり且つその下方にあり、そのため、遊
星歯車ドラム14の回転部品は、トランスミッションサ
ンプ内のオイルの液面高さの上方にある。密封された油
圧ユニット20は、サンプ内のオイルに浸漬されてお
り、これによって冷却される。トランスミッションの出
力シャフト32は、遊星歯車ドラム14の軸線と平行で
ある。遊星歯車ドラムの出力は、歯車列28,30によ
ってトランスミッション出力シャフト32に連結されて
いる。
Description
tio )を無限に変化させることができる、車輛用、特に
農業用車輛及び他の汎用車輛用の油圧−機械式トルク分
配トランスミッション(hydrostatic-mechanical torqu
e division transmission )に関する。
tely variable )トランスミッション構成要素におい
て、低摩擦馬力に対する高度の要求に応えるため、トル
ク分配装置を備えた油圧−機械式トランスミッションが
注目を集めている。これらのトランスミッションでは、
車輛用エンジン、例えば内燃エンジンのトルクを、先ず
最初に、油圧分枝と機械分枝との間で分配し、回転速度
及びトルクを変換し、及び次いで互いに合わせて互いに
重ねる。油圧分枝では、回転速度を、対応するトルクへ
の無限に変化させることができる変換が可能であり、そ
のとき、機械分枝の定回転速度及び関連したトルクが、
次いで、重ねられる。機械分枝での対応する工程に伴
い、これは、回転速度及びトルクの無限に変化させるこ
とができる制御に繋がり、伝動比(transmission rati
o)は約0.3から無限である。伝動比を無限にまで変
化させることができるため、車輛の駆動ラインの始動ク
ラッチをなくすことができる。
限に変化させることができる油圧−機械式トルク分配ト
ランスミッションは、ドイツ国特許公開第35 33
193号の第8図から知られている。このトランスミッ
ションは、車輛用エンジン及び油圧ユニットによって駆
動できる、エンジンの出力シャフトの中心線上に配置さ
れた組み合わせギアボックス(compound gearbox)を有
し、構成要素をクラッチで互いに連結できる遊星歯車ギ
アボックスがこれに続く。油圧ユニットの軸線はエンジ
ン出力シャフトからオフセットしており、遊星歯車駆動
装置の上方に配置されている。周知のトルク分配トラン
スミッションは、乗用車用である。
る。一つには、大きいトルクの伝達が補償されなければ
ならず、他方では、車輛のアクスル離間特性によって、
大抵の場合、エンジン出力シャフト及びディファレンシ
ャル駆動シャフトをずらさなければならないということ
である。大量のトルクを伝達するため、トランスミッシ
ョン構成要素内で摩擦馬力が発生しないように注意を払
わなければならない。車輛及びトランスミッションの有
名なメーカーは、汎用車輛用のトルク分配トランスミッ
ションの開発に集中している。例えば、トランスミッシ
ョン入力シャフトがエンジン出力シャフトに連結された
駆動システムが提案された。トランスミッション入力シ
ャフトは、一方では、その上方に所定角度で配置された
油圧ユニットを第1歯車列を介して駆動し、他方では、
第2歯車列を介して遊星歯車ギアボックスを駆動する。
遊星歯車ギアボックスは、組み合わせ歯車組及びステッ
プアップ歯車組を含む。遊星歯車ギアボックスは、トラ
ンスミッション入力シャフトの下に配置され、駆動シス
テムのオイルサンプ内に配置される。エンジン出力シャ
フトと遊星歯車ギアボックスとの間のオフセットは、基
本的には、第2歯車列を変えることによって変化させる
ことができるが、遊星歯車ギアボックスのレイアウトに
よって最小オフセットが固定される。更に、各シャフト
をオフセットするためには、遊星歯車駆動装置を変えな
ければならない。これによって、駆動システムは、任意
の所望のシャフトオフセットについて適当でない。更
に、遊星歯車組は、駆動システムのオイルサンプ内に配
置されているため、望ましからぬスプラッシング損失
(splashing loss)が生じる。他方、油圧ユニットがオ
イルサンプの上方に配置されているため、適切な冷却を
行うために特別の注意を払わなければならない。
式トランスミッションの開発には、設計、原型構造、開
発試験、及び大量生産に大きな費用を要する。開発費を
制限するため、種々の異なる車輛の駆動ラインに基本的
な変更を行わずに適用できるトランスミッションを開発
するのが適当である。従って、シャフトがオフセットし
ており且つ出力伝動比(端部駆動比(end drive ratio
))を簡単な手段で大きな範囲に亘って変化させるこ
とができる油圧式トルク分配トランスミッションを開発
するのが非常に有利である。
は、上述の問題点及び欠点を解決したトルク分配トラン
スミッションを提供することである。
の必要条件を満たす、例えば種々の車輛メーカーの必要
条件も満たす、トルク分配トランスミッションを提供す
ることである。
であり、油圧ユニットを最適に冷却できるトルク分配ト
ランスミッションを提供することである。
的は、遊星歯車駆動装置の入力シャフト及び出力シャフ
トがエンジン出力シャフトに関して軸線方向に差し向け
られるように、遊星歯車駆動装置がエンジン出力シャフ
トの中心線上に配置され、油圧ユニットの入力シャフト
及び出力シャフト並びにトランスミッションの出力シャ
フトが遊星歯車駆動装置からオフセットした、本発明に
よって達成される。その結果、遊星歯車駆動装置が駆動
システム内のオイルの液面高さの上方に配置され、その
ため、遊星歯車駆動装置の回転部品がオイルサンプ内に
浸漬されない。この結果、遊星歯車駆動装置が高回転数
であっても摩擦馬力が小さい。遊星歯車駆動装置は、組
み合わせ歯車組及び多数の別の遊星歯車組からなり、こ
れらは、互いに一直線上に並んで配置されており、これ
らの構成要素は種々の駆動比間でシフトを行うため、ク
ラッチ及びブレーキによって互いに連結できる。
くとも一つの出力シャフトは、少なくとも一つの歯車列
を介してトランスミッション出力シャフトを駆動するよ
うに連結されている。これによって、歯車を交換するだ
けで、エンジンの中心線とトランスミッション出力シャ
フト(例えば、シャフトの後アクスル用のディファレン
シャル駆動シャフト)との間で、任意の所望のシャフト
オフセット及び任意の所望の伝動比を得ることができ、
そのため、同じ遊星歯車駆動装置を用いて、無限に変化
させることができる伝動を、種々のシャフトオフセット
の駆動ラインに適用できる。歯車列を変更するだけで、
例えば、シャフトオフセット及び伝動比に関する必要条
件が異なる種々の車輛メーカーに同じ駆動ユニットを適
用でき、これによって、遊星歯車駆動装置を大量に安価
に製造することができる。
は、基本的には、遊星歯車駆動装置のピッチ円上の任意
の所望の位置に遊星歯車駆動装置と平行に配置できる。
好ましくは、下方に駆動システムのオイルサンプ内に配
置される。これによって、油圧ユニットを最適に冷却で
きる。この方法は、油圧ユニット全体をコンパクトなモ
ジュラー構成要素として形成でき、他に回転部品を含ま
ないため、摩擦損失を生じない。油圧ユニットと遊星歯
車駆動装置との間を連結するために歯車列を二つしか必
要としない。更に、中間歯車を使用してもよい。
ンは、明らかに画成されたモジュラー構成要素群に分割
でき、種々の車輛メーカーの必要条件を、これらの必要
条件が種々の車輛メーカーの製造及び設置における確立
したトランスミッションの概念(例えば、シャフトオフ
セット又はホイールベース、ディファレンシャル駆動
比、最終歯車比及び車輛の最終速度)について大きく異
なるものであっても、満たす。
配置された歯車列は、中間歯車として形成でき、別のハ
ウジングに入った別体のギアボックスモジュラーとして
入れることができ、前進/後退遊星歯車を含み、車輛メ
ーカーの必要条件を満たし、回転方向及び/又は伝動比
を逆転させることができる。シフトを行うため、ディス
ククラッチ又は噛み合いクラッチを設けることができ
る。
ジンによって駆動される遊星歯車駆動装置を通って軸線
方向に延びる。遊星歯車駆動装置は、エンジンの軸線と
整合しており、これは、副ギアボックスを駆動するた
め、例えばトラクターの動力取り出しシャフト(power
take-off shaft)を駆動するために連結できる。更に、
車輛用エンジンから遊星歯車駆動装置の後方に配置され
た中央シャフトの端部が、油圧ユニットを駆動する歯車
列を作動する場合、有利である。更に、遊星歯車駆動装
置の少なくとも一つの出力シャフトを中空シャフトとし
て形成できる。
トの出力シャフトを、遊星歯車駆動装置の、車輛用エン
ジンに向いた入力シャフトに、歯車列を介して連結する
ことができ、そのため、油圧ユニットの出力回転数及び
出力トルクを、中空シャフトとして形成された遊星歯車
駆動装置の入力シャフトに直接送ることができる。
の入力シャフト及び一つの出力シャフトが、油圧ユニッ
トの一方の側から互いに同軸に延び、歯車列を介して車
輛用エンジンの出力シャフト又は遊星歯車駆動装置の入
力シャフトに連結できる。油圧ユニットの入力シャフト
及び出力シャフトを一方の側に設けることは、トルク分
配トランスミッションのモジュラー設計にとって好まし
い。
ンは、汎用車輛に柔軟に適用できる。詳細には、非常に
コンパクトにつくることができ、そのため、空間上の理
由のため一般に省略されてきたアクスル間ディファレン
シャルに必要な空間が利用できる。
し、このエンジンは、その軸線と整合した中央シャフト
12に直接連結されている。中央シャフト12は、遊星
歯車駆動装置14を通って軸線方向に延びている。シャ
フト12の自由端は、車輛の動力取り出し(PTO)シ
ャフトのような副駆動装置16を駆動する。
の間のシャフト12の部分が、歯車列18を介して油圧
ユニット20を駆動する。歯車列18は、中央シャフト
12の歯車と油圧ユニットの入力シャフト21の歯車と
の間に中間歯車19を有する。
変容積流−定容積流容量形機械からなる。油圧ユニット
20の出力シャフトは、別の歯車列22を介して遊星歯
車駆動装置14の中空の入力シャフト24に連結されて
いる。歯車列18及び22を適当に選択することによっ
て、中央シャフト12と油圧ユニットの入力シャフト2
1及び出力シャフト23との間の間隔Aを調節できる。
更に、歯車列18、22を選択することによって、伝動
比を所望の通りに調節することができる。
は、詳細に示してないが、機械的分枝の種々の伝動比間
でシフトを行うため、一方が他方の後方に配置された組
み合わせ遊星歯車ギアボックス並びに別の遊星歯車の組
を含む。ギアボックスの構成要素のシフトは、クラッチ
及びブレーキによって制御される。このような遊星歯車
駆動装置は、基本的に周知であり、例えば、ドイツ国特
許公開第35 33 193号、第39 10 410
号、又は第40 21 686号に記載されている。
ト25は、その入力シャフト24と整合している。出力
シャフト25の出力トルクは、シフタクラッチ26を介
して二つの歯車列28及び30のうちの一方に選択的に
伝達される。一方の歯車列28は、後アクスルを駆動す
るディファレンシャル入力シャフトであるトランスミッ
ション出力シャフト32に遊星歯車駆動装置14の出力
回転速度及びトルクを直接伝達する。他方の歯車列30
は後退歯車34を含み、この歯車によって回転方向を逆
転させ、逆の伝動比を得る。伝動比及び遊星歯車駆動装
置14の出力シャフト25とトランスミッション出力シ
ャフト32との間のオフセットBは、要求されたトラン
スミッション出力条件を満たすように二つの歯車列28
及び30の歯車を選択することによって調節できる。二
つの歯車列28及び30は別体のギアボックスユニット
で組み合わせることができ、このユニットはそれ自体の
ギアボックスハウジングを持つ中間ギアボックスであ
り、これを鎖線35で示す。
は、アクスル間ディファレンシャルを駆動する傘歯車3
6が設けられ、更に、歯車列38を介して前輪の駆動シ
ャフト40に連結されている。前輪駆動用歯車列38の
代わりにアクスル間ディファレンシャルをトランスミッ
ション出力シャフト32に組み込むことができるが、し
かしながら、これは、示してない。
ニット20の駆動に関し、図1に示すトランスミッショ
ン装置とは本質的に異なっている。従って、図1及び図
2において、同じ構成要素には同じ参照番号が附してあ
る。図2によれば、油圧ユニット20の駆動は、歯車列
42によって行われる。歯車列42は、特に、遊星歯車
駆動装置14の車輛用エンジン10に向いた側で、中央
シャフト12と噛み合う。油圧ユニット20の出力駆動
を提供する歯車列22もまた、遊星歯車駆動装置14の
エンジン10に向いた側に配置されている。油圧ユニッ
トの入力シャフト及び出力シャフトを片側から突出させ
ることによって、鎖線35、45、及び47で示すトラ
ンスミッション装置のモジュラー形体の設計を簡単にす
る。
置14は、エンジンのシャフトと整合した中央シャフト
12と同心に配置されており、トランスミッション出力
シャフト32の垂直方向上方に配置されている。シャフ
ト32は、歯車列28を介して遊星歯車駆動装置14の
出力歯車に連結されている。油圧ユニット20の中央軸
線は、出力シャフト32とほぼ同じ高さで入力シャフト
32の側方に位置決めされている。油圧ユニット20
は、中央シャフト12に取り付けられた歯車27に中間
歯車19を介して連結された入力歯車(図示せず)を有
する。線44は、トランスミッションのハウジング(図
示せず)内のオイルの液面高さを表す。
4は、オイルの液面高さの上方にあり、そのため、その
回転部品はオイルを通過しない。他方、油圧ユニット2
0は、オイルサンプ内に部分的に浸漬されており、その
ため、その部品は、オイルとの接触によって冷却され
る。
が、以上の説明から当業者には多くの変形及び変更が明
らかであるということは理解されよう。従って、本発明
は、添付の特許請求の範囲の精神及び範疇の全てのこの
ような変形及び変更を含もうとするものである。
の概略側面図である。
の概略側面図である。
る。
フト 14 遊星歯車駆動装置 16 副駆動装
置 18 歯車列 19 中間歯車 20 油圧ユニット 21 入力シャ
フト 22 歯車列 23 出力シャ
フト 24 中空入力シャフト 25 中空出力
シャフト 26 シフタクラッチ 28、30 歯
車列 32 トランスミッション出力シャフト 34後退歯車 36 傘歯車 38 前輪駆動用歯車列 40 前輪駆動
シャフト
Claims (7)
- 【請求項1】 エンジンによって駆動される油圧ユニッ
ト及び可変速の組み合わせギアボックスユニットを含
み、このギアボックスユニットは、前記エンジン及び前
記油圧ユニットに駆動的に連結されており、前記ギアボ
ックスユニットは、エンジン出力シャフトの中心線上に
配置された遊星歯車駆動装置を有し、前記油圧ユニット
は、前記エンジン出力シャフトの下に前記遊星歯車駆動
装置と隣接して位置決めされている、伝動比を無限に変
化させることができる、自動車用油圧−機械式トルク分
配トランスミッションにおいて、 遊星歯車駆動装置出力シャフトが歯車列を介してトラン
スミッション出力シャフトに駆動的に連結されており、
前記トランスミッション出力シャフトは前記エンジン出
力シャフトから半径方向にオフセットしており、前記油
圧ユニットは、遊星歯車駆動装置の下に位置決めされて
いる、ことを特徴とするトランスミッション。 - 【請求項2】 中間ギアボックスが前記遊星歯車駆動装
置出力シャフトと前記トランスミッション出力シャフト
との間に連結されており、前記中間ギアボックスは、前
記トランスミッション出力シャフトの回転方向を逆転さ
せることができ、種々の伝動比間でシフトできる、請求
項1に記載のトランスミッション。 - 【請求項3】 前記中間ギアボックスは、前記遊星歯車
駆動装置及び前記油圧ユニットを備えたモジュラー構造
を可能にする別体のギアボックスユニットからなる、請
求項2に記載のトランスミッション。 - 【請求項4】 前記エンジン出力シャフトは、前記遊星
歯車駆動装置を通って軸線方向に延びる中央シャフトか
らなり、この中央シャフトは前記エンジンから遠方の端
部を有し、前記端部は、歯車列を介して油圧ユニットを
駆動し、前記端部は、副駆動装置に連結されており、 前記遊星歯車駆動装置出力シャフトは中空シャフトから
なる、請求項1に記載のトランスミッション。 - 【請求項5】 前記油圧ユニットは、歯車列を介して遊
星歯車駆動装置入力シャフトに連結された出力シャフト
を有する、請求項1に記載のトランスミッション。 - 【請求項6】 前記油圧ユニットは、互いに同軸の入力
シャフト及び出力シャフトを有し、これらのシャフトは
前記油圧ユニットの一方の側から延びており、夫々の歯
車列を介して車輛用エンジンの出力シャフト及び遊星歯
車駆動装置の入力シャフトに連結されている、請求項1
に記載のトランスミッション。 - 【請求項7】 前記トランスミッション出力シャフト
は、歯車列を介して前アクスル駆動シャフトに連結され
ている、請求項1に記載のトランスミッション。
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