JPS61294261A - ハイドロダイナミツク・メカニカル式伝動装置のための切換え装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、自動車のハイドロダイナミック・メカニカル
式伝動装置のための切換え装置であって、トルクコンノ
々−夕とこノトルクコンノ々−タに後置接続された遊星
歯車装置とから成っており、該遊星歯車装置が、種種異
なるギヤに配属された液圧操作される切換え部材を備え
ていて、さらに該遊星歯車装置が、第１のクラッチを介
してトルクコンノ々−夕のタービン翼車に接続可能な第
１の太陽歯車と、第２のクラッチを介してタービン翼車
に接続可能な第２の太陽歯車と、第３のクラッチを介し
てトルクコンバータを５回して、駆動部を形成するポン
プ車に直接接続可能で、互いに及び前記２つの太陽歯車
にかみ合う第１及び第２の遊星歯車に支持された遊星歯
車支持体と、第２の太陽歯車にかみ合う第２の遊星歯車
に係合する、被駆動部を形成する内歯歯車とを有してお
り、直接的な第３のギヤが前記第１及び第２のクラッチ
をかみ合わせることによってトルクコンノ々−夕を介し
た、純粋にハイドロダイナミックな経路を得るかあるい
は、すべての３つのクラッチを入れることによってトル
クコン・ζ−夕をう回する純粋に機械的な経路を得るか
あるいは、第１文は第２のクラッチ及び第３のクラッチ
を入れることによって出力の分割された経路を得るよう
になっている形式のものに関する。

従来の技術 ドイツ連邦共和国特許出願公告第１２１４９６７号明細
書によれば、前記形式の、特に自動軍用のハイドロダイ
ナミック式の切換え装置が公知である。この公知の切換
え装置においては、第３又は直接的なギヤがトルクコン
・ζ−夕を介してハイドロメカニックに、又はトルクコ
ンノ々−タを５回して純粋に機械的に、あるいは出力を
分割して、つまりトルクコン・ζ−夕を介する出力供給
とトルクコンノ々−夕をう回する出力供給とを併用する
ことによって行なうようになっている。しかしながらこ
の公知の伝動装置においてはこれら３つの可能性は伝動
制御装置の特別な切換え位置によって得られこの場合、
機械的なギヤは普通状態のゴ般幹線道路走行時に使用さ
れ、これに対して出力分割を伴なう第３のギヤはもっば
らやや上昇こう配を有する幹線道路又は交通量の多い街
道走行時に使用される。

従って一１車両のそのつどの運転状態に合った、第３の
ギヤのための切換え位置選択は運転者にまかされる。つ
まりこの切換え位置はそのつどの運転状態が変化しても
変わることなく維持されるということでもある。

発明の課題 そこで本発明の課題は、この第３のギヤのための３つの
切換え可能性を初めに述べた形式のハイドロダイナミッ
ク・メカニカル式伝動装置の通常自動的に得られる切換
え過程に有利に組み込んで、スムーズな切換え移行を有
する快適な走行特性を得るようにすることである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決した本発明によれば、第２のギヤから第
３の伝動ギヤへ自動的に切換える時に、まず第１及び第
２のクラッチがかみ合わせられた状態でハイドロダイナ
ミックなギヤが入れられ次いで第３のクラッチを付加的
にかみ合わせることによって機械的なギヤが入れられ、
第↓のギヤに切換えられる直前に、第１又は第２のクラ
ッチがはずされることによって、出力の分割された２種
類のクラッチのうちの一方が入れられるようになってい
る。

作用 本発明によれば、高い方に変速する際にまず純粋にハイ
ドロダイナミックなイヤが入れら瓢次いで機械式のギヤ
が入れられるようになっており、次いで高い方に変速さ
れる直前に出力分割式ギヤが第４の伝動ギヤに入れられ
ることによって、第３の又は直接的なギヤにおける自動
的な所定の切換え過程が得られる。この場合、機械式の
第３のギヤは公知のように、車両速度に応じて入れられ
るので、比較的低い速度では純粋にハイドロダイナミッ
クなギヤが入れられた状態のまま維持される。これに対
して低い方に変速する場合はこれとは逆の形式で、つま
りまず短時間、出力分割式のギヤが入れられ、次いで機
械式又はハイドロダイナミック式のギヤが入れられる。

このような切換え過程によって、第２のギヤから第３の
ギヤへ変速する場合は第１の切換え部材をはずして第２
の切換え部材を入れるだけでよ（、また、まず行なわれ
る純粋にハイドロダイナミックなトルク伝達によって機
関トルクの非一様性の良好な減衰も得られる。このハイ
ドロダイナミックなギヤが入れられるのに従って、例え
ば車両の所定速度を越えた場合に、２つの第１のクラッ
チの他に第３のクラッチが入れられると、これによって
トルクがトルクコンノコ−夕をう回して伝達されること
によって原動機は駆動される車輪に強（接続され、これ
は場合によってはトルクのあまり快適でない伝達を意味
するが、この純粋に機械的な伝達経路において、そうで
なければトルクコンノコ−夕に生じる損失の減少が得ら
れるので、車両の良好な消費を伴なう運転特性が得られ
る。第４のギヤに切換えられる直前に、この時には第３
のクラッチ以外にブレーキも入れられるが、本発明によ
れば、第１又は第２のクラッチをはずすことによって出
力の分割された第３のギヤが入れられる。このような切
換え過程によれば、再びトルクコンノコ−夕が使用され
ることによって第１にはトルク伝達が少なくとも部分的
に減衰されるので、より快適な切換え移行が得られる。

また第２に、一方の切換え部材がはずされ他方の切換え
部材が入れられるだけで第３のギヤから第４のギヤへ切
換えられるので著しく簡単な制御が得られる。

実施例 次に図面に示した実施例について本発明の構成を具体的
に説明する。

図面ではハイドロダイナミックなトルクコン、６−タが
符号１で示されていて、このトルクコンバータ１に後置
接続された遊星歯車伝動装置は符号２で示されている。

この遊星歯車伝動装置２は、詳しく図示していない駆動
モータから伝達されたトルクを、同様に詳しく図示して
いない車両、特に乗用車の駆動歯車にさらに伝達する。

トルクコンバータ夕１は主に、駆動軸３によって駆動さ
れるポンプ車Φと、タービン翼車５と、フリーホイール
装置７によって定置のケーシング８に支えられたガイＰ
歯車６とから成っている。タービン翼車５は中空のター
ビン軸９に接続されており、この中空のタービン軸９は
第１のクラッチ１０　（Ｋ１）を介して第１の太陽歯車
２０に接続可能であって、第２のクラッチ１１（Ｋ２）
を介して遊星歯車装置２の第２の太陽歯車２１に接続可
能である。クラッチと太陽歯車との間の接続は接続部材
１６．１７によって得られる。

遊星歯車装置２は、外周に分割して配置された、互いに
それぞれかみ合う多数の第１の遊星歯車２２及び第２の
遊星歯車２３を有している。

第１の遊星歯車２２は第１の太陽歯車２０とかみ合って
おり、これに対して、第２の遊星歯車２３は第２の太陽
歯車２１と内歯歯車２４とにそれぞれかみ合っている。

この内歯歯車２４は、図示していない乗用車の軸伝動装
置に通じる被駆動軸１９に接続されている。

第１及び第２の遊星歯車２２．２３は遊星歯車支持体２
５に支持されている。この遊星歯車支持体２５は一方で
はアーム２６及びフリーホイール装置１５を介して歯車
装置ケーシング８に支持されていて、他方では接続部材
１８及び第３のクラッチ１２（Ｋ３）を介して、タービ
ン軸９の中央を通ってガイＰされた駆動軸基部３ａに直
接接続可能である。

符号１３，１４は、この実施例では帯ブレーキとして構
成された第１及び第２のブレーキが示されている。これ
ら２つのブレーキのうちの第１のブレーキ１３（Ｂ、）
は遊星歯車支持体２５のアーム２６に作用し、第２のブ
レーキ１４（Ｂ２）は、３つのクラッチ１０，１１．１
２を釣り鐘状に取り囲む、第２の太陽歯車２１に接続さ
れた接続部材１７に作用する。

図面で概略的に示された伝動装置によれば、切換え部材
を相応に操作することによって、次に示す表に応じて４
つの前進ギヤ及び１つの後退ギヤが入れられる。Ｘはそ
のつどのギヤにかみ合わされた切換え部材を示している
。

切換え表 上記表によれば第１の前進ギヤでは第１のクラッチ１０
が操作され、これＫよってタービン軸９は遊星歯車装置
２の第１の太陽歯車２ｏに接続される。この時に、遊星
歯車装置のトルク反動力は、加速作業中にフリーホイー
ル装置１５によって固定された遊星歯車支持体２５を介
して得られる。このブレーキ作用は、特に負荷運転時に
おいて、両回転方向でブレーキ作用を可能にしひいては
機関ブレーキ運転をも可能にする第１のブレーキ１３の
ブレーキ作用によって付加的に補助される。通常はこの
第１のブレキ１３は、イヤ選択レノ々−によって調節さ
れる位置ゞ゛１′、つまり第１のギヤが入れられその他
のギヤはしゃ断される位置に入れられている。

これに対して第２のギヤは、第１のクラッチ１ｏが入れ
られた状態で、釣り鐘状の接続部材１７を固定する第２
のブレーキ１４の補助を受けて第２の太陽歯車２１を固
定することによって調節される。この場合トルクは、第
１の太陽歯車２０から、第１の遊星歯車２２と、第２の
定置の太陽歯車２１にかみ合う第２の遊星歯車２３とを
介して内歯歯車２４へ伝達される。この時に遊星歯車支
持体２５は自由に一緒に回転する。

本発明の伝動装置においては第３の直接的なギヤが、第
１のクラッチ１０及び第２のクラッチ１１をかみ合わせ
ることによって４つの異なる形式で得られるが、この時
に駆動軸９によって２つの太陽歯車２０．２１を駆動さ
せるために遊星歯車装置２全体がロックされる。このト
ルク伝達時にトルクコン・セータ１がスイッチオン状態
で維持されるので、原動機に生じるトルクの非一様性が
減衰される。このギヤ切換え可能性は前記衣において３
Ｈ（Ｈ＝液圧（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　）　］で示されて
いる。

これに対して３Ｍ（Ｍ＝メカニック（ｍｅｃｈａｎｉｃ
　）　］は第３のギヤのための切換え可能性を示してお
り、この時にトルクはトルクコンノ々−タをう回して駆
動軸３から直接遊星歯車装置２へ、またこの遊星歯車装
置２から被駆動軸１９を介して車両の車輪へ伝達される
。この場合、２つの第１のクラッチと共に第３のクラッ
チ１２も入れられ、駆動モーメントは駆動軸基部３ａ及
び第３のクラッチ１２を介して２つのか、み合わせられ
たクラッチ１０．１１によってまとまって循環運動する
遊星歯車装置２の遊星歯車支持体２５に伝達される。

第３のギヤのための、３ＬＴ、及び３ＬＴ２（ＬＴ＝出
力分割）で示された第３及び第Φの切換え可能性では、
２つの第１のクラッチのうちの一方、ＬＴ、の場合は第
２のクラッチ１１．ＬＴ、の場合は第１のクラッチ１ｏ
が、３Ｍと比較してはずされているので、トルクコンノ
々−夕１を部分的にブリッジすることによって出力の分
割されたトルク伝達が得られる。この時に駆動軸３から
伝達されるトルクの１部がトルクコンノ々−夕１及びタ
ービン軸９並びに２つのクラッチ１０゜１１のうちの一
方を介して、またトルクのその他の部分が、トルクコン
・セータ１をう回して駆動軸基部３ａ、第３のクラッチ
１２、接続部材１８及び遊星歯車支持体２５を介して遊
星歯車装置２に直接供給される。

第４の伝動ギヤでは、第３のクラッチ１２と共に第２の
太陽歯車２１を固定するための第２のブレーキ１４が閉
鎖される。この時にトルクはトルク変換器１をう回して
第３のクラッチ１２を介して遊星歯車装置２の遊星歯車
支持体２５に直接伝達される。この時に被駆動側は内歯
歯車２４を介して１高速“に切換えられる。つまり被駆
動軸１９は駆動軸３よりも高い回転数で回転する。

後退ギヤにおいては第２のクラッチ１１及び第１のブレ
ーキ１３が入れられ、これによって、遊星歯車支持体２
５が固定されている時に第２の太陽歯車２１が駆動され
、この第２の太陽歯車２１は第２の遊星歯車２３で回転
方向の逆転が行なわれてから内歯歯車２４にトルクを伝
達する。

普通は、図面では詳しく図示していない制御装置が各切
換え部材の圧力媒体負荷を制御することによって、走行
速度及び、例えば加速ペダルの位置によって指示された
運転者の出力要求に応じて各ギヤの切換えが自動的に行
なわれる。

一般に設けられているノ・ンＰ選択レバーは所定の走行
範囲段階の選択を可能にする。この走行範囲段階では、
伝動装置がロックされる停止位置及び、どのギヤにも入
れられていないニュートラル位置以外に、後退走行位置
′Ｒ″及び多数の前進走行段階、つまりすべてのギヤが
自動的に入れられる連続走行のための少なくとも１つの
走行段階″Ｄ＃と、第１のギヤだけが入れられてその他
のすべてのギヤがロックされる走行段階″１′とが設け
られている。また付加的に、例えば２つ又は３つの最も
下のギヤが入れられてその上のギヤがすべてロックされ
る別の走行段階を設けてもよい。

ギヤを例えば一般走行段階りに自動的に切換える時に、
第２のギヤから第３０ギヤへ切換える場合は、第２のギ
ヤに設けられた第２のブレーキ１４の代わりに第２のク
ラッチ２２が入れられることによって、ます液圧式のギ
ヤ３Ｈが入れられる。次いで、十分に高い速度が得られ
た場合には、第３のクラッチ１２が入れられることによ
って純粋に機械的な伝達経路が得られ、これによってよ
り良好な効率及び消費を提供する力の伝達が得られる。

第４のギヤに切換える直前に、第１及び第２のクラッチ
１０．１１のうちの一方、有利には第２のクラッチ１１
が短時間解除されることによって、出力を分割する第３
のギヤ３ＬＴ１が入れられ、この第３のギヤ３ＬＴ１か
ら、第１のクラッチ１００代わりに第２のブレーキ１４
が入れられることによって直接的に第牛のギヤに移行す
る。第４のギヤから第３のギヤへ自動的に戻し切換えす
る時には、完全にブリッジされた第３のギヤ３Ｍが入れ
られる前に、ます第４のギヤがはずされてから短時間、
出力を分割する第３のギヤへ入れられることによって、
逆の形式で行なわれる。この場合、かみ合わせられた第
２及び第３のクラッチ１１゜１２を有する出力分割ＬＴ
２を選択するのが有利である。イヤ切換え時に切換え作
業を行なう第２のクラッチ１１が、第１のクラッチ１０
とは異なってしばしば及び有利には、この実施例ではア
キュムレータを備えているので、切換える時に衝撃のな
いなめらかなトルク移行が得られる。

この自動的な切換え時に行なわれる切換え作業は快適な
切換え移行を保証し伝動制御の簡略化が得られる。つま
り切換え移行時にそのつと１つの切換え部材だけをはず
し、別の切換え部材を入れるだけでよい。

効果 以上のように本発明の切換え装置によれば、トルク伝達
が少なくとも部分的に減衰されるので、より快適な切換
え移行過程が得られ、しかも一方の切換え部材がはずさ
れ他方の切換え部材が入れられるだけで第３のギヤから
第４のギヤへ切換えられるので著しく簡単な制御が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例による、・・イｒロダイナミッ
ク・メカニカル式伝動装置の概略的な回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車のハイドロダイナミック・メカニカル式伝動
   装置のための切換え装置であつて、トルクコンバータ（
   １）とこのトルクコンバータ（１）に後置接続された遊
   星歯車装置（２）とから成つており、該遊星歯車装置（
   ２）が、種種異なるギヤに配属された液圧操作される切
   換え部材を備えていて、さらに該遊星歯車装置（２）が
   、第１のクラッチ（１０）を介してトルクコンバータ（
   １）のタービン翼車（５）に接続可能な第１の太陽歯車
   （２０）と、第２のクラッチ（１１）を介してタービン
   翼車（５）に接続可能な第２の太陽歯車（２１）と、第
   ３のクラッチ（１２）を介してトルクコンバータ（１）
   をう回して、駆動部を形成するポンプ車（４）に直接接
   続可能で、互いに及び前記２つの太陽歯車（２０、２１
   ）にかみ合う第１及び第２の遊星歯車（２２、２３）に
   支持された遊星歯車支持体（２５）と、第２の太陽歯車
   （２１）にかみ合う第２の遊星歯車（２３）に係合する
   、被駆動部を形成する内歯歯車（２４）とを有しており
   、直接的な第３のギヤが、前記第１及び第２のクラッチ
   （１０、１１）をかみ合わせることによつてトルクコン
   バータ（１）を介した、純粋にハイドロダイナミックな
   経路を得るかあるいは、すべての３つのクラッチ（１０
   、１１、１２）を入れることによつてトルクコンバータ
   （１）をう回する純粋に機械的な経路を得るかあるいは
   、第１又は第２のクラッチ（１０、１１）及び第３のク
   ラッチ（１２）を入れることによつて出力の分割された
   経路を得るようになつている形式のものにおいて、第２
   のギヤから第３のギヤへ自動的に切換える時に、まず第
   １及び第２のクラッチ（１０、１１）がかみ合わせられ
   た状態でハイドロダイナミックなギヤが入れられ次いで
   第３のクラッチ（１２）を付加的にかみ合わせることに
   よつて機械的なギヤが入れられ、第４のギヤに切換えら
   れる直前に、第１又は第２のクラッチがはずされること
   によつて、出力の分割された２種類のクラッチのうちの
   一方が入れられることを特徴とする、ハイドロダイナミ
   ック・メカニカル式伝動装置のための切換え装置。 ２、機械的な第３のギヤが走行速度に関連して入れられ
   る、特許請求の範囲第１項記載の切換え装置。 ３、第４のギヤから第３のギヤへ変速する際にまず出力
   の分割されたギヤが短時間入れられ、次いで機械的又は
   ハイドロダイナミックなギヤが入れられる、特許請求の
   範囲第２項又は第３項記載の切換え装置。 ４、少なくとも第３のギヤから第４のギヤへ変速する際
   に、第１及び第３のクラッチ（１０、１２）がかみ合わ
   せられることによつて出力の分割された第３のギヤが入
   れられる、特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
   れか１項記載の切換え装置。 ５、第４のギヤから第３のギヤへ変速する際に、第２及
   び第３のクラッチ（１１、１２）がかみ合わせられるこ
   とによつて出力の分割された第３のギヤが入れられる、
   特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記
   載の切換え装置。