JPS63501168A - 自動車用無段流体力学分岐変速機 - 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】 無　′１　″′　パ束 本発明は油圧分枝と機械分枝への伝動装置入口に集められた出力を合計するため の１つ若しくはいくつかの加算伝動装置を持つ、調整可能の体積の第１流体静止 ユニ７）並びに特に一定の体積の第２流体静止ユニットの付いた無段流体力学分 岐変速機に係る。

西独特許公告公報第３１４７４４７号から、いくつかの変速範囲を持つ流体力学 分岐変速機が知られており、この変速機は本発明の対象と同様に調整可能の第１ 流体静止ユニット並びに一定体積の第２流体静止ユニットを備えており、第１範 囲クラツチが入れられた場合始動状態では第１調整可能流体静止ユニットは最大 調整体積に調節されており、そして加算遊星伝動装置はこの運転状態では変速機 駆動端シャフトは既に一定の駆動端回転速度に達することが強制されるようにレ イアウトされており、このことは車両の一定の最小回転速度に相当する。この変 速機ではしかし始動装置として流体静止循環の高圧力と低圧力の両出力の間にバ イパス弁が設けられておらず、また第１範囲クラツチは始動クラッチとしては適 していない。始動装置の役目は、この変速機では分離した始動クラッチが持って おり、この始動クラッチは遠心クラ、チとして形成することができ、そして変速 機の駆動エンジンと駆動軸の間に連結されている。この始動装置はしかしひじょ うに高価であり、そして遠心クラッチとしては乗用車の場合必要とされるほどに は柔軟にしかも繊細には形成することができない。

本発明の目的は変速機変態範囲若しくは変速機コーナ出力の拡大のため、いっそ う高い出力発生に有利なように、広範囲の最初の作用半径を持ち、そして始動ク ラッチ無しで間に合う流体力学分岐変速機を供提することである。

この目的は本発明に従い請求の範囲１及び２の特徴に掲げられた特性によって達 成される。

本発明は追加の始動クラッチの付いたこの種の、よく知られている変速機と異な りいっそう簡単で、いっそう手ごろな費用であり、しかもそれだけではなく始動 クラッチに必要な組立て空間が節約され、そして変速機駆動シャフトは直接駆動 モータと連結されているという利点を備えている。本発明は固有の始動クラッチ 無しで間に合っている。組立て空間と費用は節約される。

本発明の実施例と図面を用い以下の通り説明する。

第１図は２つの流体力学的前進走行範囲の付いた流体力学的分岐変速機を示し、 この場合第１の走行範囲は伝導量Ｘだけ広げられており、そして後退範囲を同様 に広げられており、第２図は第１図による実施例に対する回転速度の図表、第３ 図は２つの前進走行範囲と１つの後退走行範囲を持つ変速機型式で、この場合第 １の前進範囲と後退走行範囲は同様に広げられており、 第４図は第３図による実施例に対する回転速度の図表で、第５図は２つの前進走 行範囲と１つの後退走行範囲を持つ変速機型式を示し、この場合第１の前進走行 範囲と後退走行範囲が広げられており、 第６図は第５図による実施例に対する回転速度の図表である。

第１の実施例（第１図）では流体力学分岐変速機方式が用いられており、この方 式は調整可能の体積の第・１流体静止ユニッ）Ａ、特に一定体積の第２流体静止 ユニッ）Ｂ、４シヤフトの加算遊星伝導装置４、特にサンホイール２１と中空ホ イール２２を備えている、加算遊星伝導装置４には排列された３シヤフトの遊星 伝導装置９．３つの範囲クラッチ、すなわち第１の前進走行範囲用クラッチ２４ 、第２の前進走行範囲用クラッチ２５、後退範囲用クラッチ２３からできている 。

加算伝導装置４１．はそれぞれサンホイール、ウェブ、中空ホイールから成る２ 個の遊星伝導装置でできている。

加算伝導装置の第１のシャフトは第１遊星伝導装置段階のウェブ１５並び：に第 ２遊星伝導装置段階の中空ホイール１８と連結されており、そして駆動軸２及び 第１流体静止ユニットＡと直接連結、されている。加算伝導装置の第２のシャフ トは第１遊星伝導装置段階の中空ホイール１６及び第２遊星伝温装置段階のつ〜 ニブ１９と連結されており、そして同時に遊星伝導装置９の・サンホイール２１ 及び第１範囲クラツチ、すなわちクラッチ゛２４の要素と連結されている。加算 伝導装置４の第４シヤフトは第１遊星伝導装置段階のサンホイール１４を形成し ており、そして第２範囲クラツチ、すなわちクラッチ２５の要素と連結されてい る。両流体静止ユニットＡとＢはこの実施形態ではコンパクトに１つの変速機若 しくは構造ユニットに統合され、同様に構造グループ加算遊星伝導装置４、第２ 遊星伝導装置９、クラッチ２３　、２４　、２５のクラッチセットは１つの構造 ユニットに統合されている。すべてのして配置することができる。ずらして配置 された組み立て方における個別のシャフトの相互の連結は対応する伝動段階を経 由して行われる。原理若しくは方式の変更はしたがって行われない。互に平行に ずらした配置は特にエンジンが横方向に内蔵された車両、例えば乗用車、更にま た重車両変速機、バス、工業用自動車、加工機械において有利である。

以下に変速機の機能を述べる。

加算伝導装置４は既述のように始動状態では第２流体静止ユニットＢは第２シヤ フト、すなわち第１範囲クラツチ２４が入れられた場合加算伝導装置のサンホイ ール１７を経由して、しかも最大調整体積の際の第１流体静止ユニットＡよりも 根本的に高い回転速度で駆動される。第２流往静止ユニツトＢはこの状態ではポ ンプとして働く。この運転状態で現われている、第１流体静止ユニソ）Ａによっ て収容されなかった増加送り出しは本発明に従い、流体静止循環の高圧と低圧の 両パイプ１３の間に入れられたバイパス弁１２によって平衡がとられる。

始動の際は信号Ｓによりバイパス弁１３がしだいに閉じられ、これにより必然的 に両流体静止ユニットＡとＢは、この状態で最大値をｊ持つその体積に対応して 等しい回転速度になるように強制される。駆動端シャフト３はバイパス弁１２の この閉鎖過程では変速点Ｘ（第２図）に対応する最低走行速度に相当する回転速 度に置かれる。この始動過程は従来の変速機の始動クラッチが入れられる過程若 しくは公知の上述の流体力学変速機方式における始動過程に相当する。繊細で柔 軟な始動を得るためにはバイパス弁１２は制動装置−例えば制動ペダルをゆるめ る−若しくはエンジン回転速度若しくは負荷と関連する゛信号、例えば流体静止 ユニットＡ、Ｂからの信号Ｓによって、制御される。

第３図による実施例の始動装置は型式１の始動装置に相当する。この実施ｇ１１ はしかし２つの加算遊星伝導装置５と６が設けられている。ということに基づく 別の分岐方式によって区別される。第１、の加算遊星伝導装置は３シヤフトの遊 星伝導装置段階、サンホイール３６、ウェブ３７、中空ホイール３８からできて ・いる。第２の加算遊星伝導装置６は２つの遊星伝導装置段階゛で形成されてお り、この場合各段階のそれぞれ１つの要素であるサンホイール３９とサンホイー ル４４は２本のシャフトであるサンホイール３６とウェブ３７と永続的な結合を 形成□している。第２の加算遊星伝導装置６の駆動端シャフトであ、るウェブ４ ３喧もう１つの遊星伝導装置１０並びに第１の範囲クラッチ２７のクラッチ要素 ４８と連続されている。第２範囲クラツチ２８の要素２９は第２加算遊星伝導装 Ｗ６のサンホイール４４及び第１加算遊星伝雁装置５のシャフトであるウェブ３ ７と連結されている。

第１図による実施例と異なり始動範囲では両流体静止ユニッ）ＡとＢは第４図か られかるように同じ意味の回転方向を持っている。広げられた回転速度範囲若し くは変速範囲の、変速点Ｘまでの橋渡しあるいは広げられたこの回転速度範囲に おける始動過程は第１図による実施例に一致する。機械的な出力は駆動軸からシ ャフト３４の第１流体静止ユニットＡを経て第１シヤフトである中空ホイール３ ８へ、そして流体静止的出力はシャフト３５を経て第１加算遊星伝導装置５のサ ンホイール３６へ伝動される。流体静止的出力は第１運転範囲内でサンホイール ３９を経て加算遊星伝導装置６に向って分裂し、そしてこのようにして同時に第 １加算遊星伝導装置５から由来している、サンホイール４４における加算出力の 両中空ホイール４，１と４２を経て第２加算遊星伝動装置のウェブ４３に取出さ れる。第１接続範囲では出力はクラッチ２７のクラッチ要素４８を経て駆動端シ ャフト３に伝導される。後退範囲では出力はクラッチ若しくはブレーキが入れら れると最後の遊星伝導装置段階１ｏを経てサンホイール４５、ウェブ４７、中空 ホイール４６、駆動端シャフト３へ伝導される。

第５図による実施例の機能はその構造と同様大幅に第３図による実施例に相当し ている。根本的に相違するのは、追加的な第３の接続範囲が存在しており、これ により同じ大きさの流体静止伝導装置では変速機の出力容量若しくはトルク変換 範囲はほとんど２倍に拡大される。第３の範囲は、第１加算遊星伝導装置７が４ シヤフトの遊星伝導装置として形成されており、特にもう１つの遊星駆動段階５ ０　、５１　、５２と連結されており、そして第４シヤフトであるサンホイール ５０は第３範囲クラツチ３２の要素５３と連結されていることによって実現され る。流体静止ユニットＡとＢ並びに駆動端３の回転速度経過は第６図に示されて いる。

この種類による第１走行範囲の範囲拡大により組み立て空間を拡大しないで変速 機コーナ出力の著しい上昇と共に、ドライバーのそれぞれの希望に応じてきわめ て自然に作用する始動挙動並びに繊細に測定することのできる始動挙動がめられ る。

対応する制御信号はいずれにせよこのような変速機に存在するので始動装置のた めの費用の支出は割合に少ない。

図示されていない１つの実施例ではバイパス弁１２による始動装置は脱落してい る。この代わり第１範囲のクラッチ２４゜２７若しくはクラッチあるいはブレー キ２３　、２６が補足として使用される。このことは伝導点Ｘまでの伝導範囲は 、対応するクラッチは一始動クラッチの場合はあたりまえであるように一対応し て測定された連続圧力が加えられるので、この対応するクラッチによって架橋さ れなければならないことを意味する。始動クラッチの連続圧力構成に必要な信号 は既述の信号と同一である。バイパス弁１２め代わりここでは１つの圧力弁（図 示されていない）が用いられる。

始動弁としての役目をしている第１範囲クラッチ若しくは後退走行うラッチを入 れるためには柔軟な始動挙動を保証する連続クラッチ圧力が発生される。この圧 力は、対応する信号によって制御される調整可能の圧力弁によって構成される。

この信号は実施例ではブレーキ操作と関連する信号あるいは（及び）エンジン回 転速度信号あるいは負荷と関連する信号である。

ブレーキが踏まれるときは、自動変速機付の車両ではあたりまえのように走行方 向が予選択される。ブレーキが緩められると制御可能の圧力弁は既にブレーキ装 置と関連する信号によって制御され、クラッチ圧力が発生され、この圧力は車輪 に最小けん引力が生じる程度の大きさであり、エンジンは無負荷運転速度の下で は圧力を受けない。それぞれの要求に応じて、例えばエンジン回転速度からの追 加信号により圧力制御弁は付加的に影響され、クラッチ圧力が更に高められるで エンジンは加速ペダルを操作しないでは停止されない・。クラッチ圧力はまた負 荷と関連する信号°によっても、例えば流体静止変速機の高圧を経由し、それだ けであるいは追加として制御される。

この電子制御装置により、それぞれ車両に特有の条件に従い柔軟な、繊細な感覚 の、車両にぴったり合った、そして公知の装置と異なり費用及び組み立て空間の 点で大きい利点を持つ始動装置を造り出すことが可能である。

Ｆｉｇ、　ｉ Ｆｉｇ、３ Ｆｉｇ、　５ Ｆｉｇ、　６ 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴｈＥ　ｌ！ＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨ？Ｘ ？ＣＲＴ　ＯＮ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．油圧分枝及び機械分枝への変速機入口に集められた出力を合計するための１ つもしくはいくつかの加算伝導装置の付いた、調整可能の体積の第１流体静止ユ ニット並びに特に一定の体積の第２流体静止ユニットを持つ無段流体力学分岐変 速機において、始動状態でクラッチが入れられた第１範囲では走行速度が“ゼロ ”のときは第１流体静止ユニット（Ａ）は流体モータとして、第２流体静止ユニ ット（Ｂ）はポンプとして働き、そして加算伝導装置（４，５，６，７，８）は 、この運転状態において第２流体静止ユニット（Ｂ）は加算伝導装置を経て、第 １流体静止ユニット（Ａ）の回転速度により根本的に高い回転速度で駆動され、 そしてバイパス弁（１２）が設けられており、この弁は流体静止循環の高圧及び 低圧の両クラッチ（１３）の間に接続されており〜そして信号によって制御され るようにレイアウトされていることを特徴とする無段流体力学分岐変速機。
2. ２．油圧分枝及び機械分枝への変速機入口に集められた出力を合計するための１ つもしくはいくつかの加算伝導装置の付いた、調整可能の体積の第１流体静止ユ ニット並びに特に一定の体積の第２流体静止ユニットを持つ無段流体力学分岐変 速機において、始動範囲で第１流体静止ユニット（Ａ）は流体モータとして、第 ２流体静止ユニット（Ｂ）はポンプとして働き、そして加算伝導装置（４，５， ６，７，８）は、この運転状態において駆動端シャフト（３）と連結されている 、加算伝導装置（４，５，６，７，８）のシャフト（１９，４８）は伝導点（Ｘ ）に対応して既に一定の最小速度に相当する回転速度を示し、そして対応するク ラッチ（２４，２７）若しくはクラッチあるいはブレーキ（２３，２６）は始動 クラッチ及び範囲クラッチとしての役目をするように配列されていることを特徴 とする無段流体力学分岐変速機。
3. ３．バイパス弁（１２）を制御する信号（Ｓ）は制動信号若しくは（及び）エン ジン回転速度信号若しくは（及び）例えば流体静止圧力からの負荷と関連する信 号であることを特徴とする請求の範囲１による分岐変速機。
4. ４．加算伝導装置（４，５，６，７，８）の伝導は、クラッチ（２４，２７）を 入れることにより動かされた第１範囲においてバイパス弁（１２）が閉ざされ、 流体静止ユニット（Ａ）が同時に最大の制御位置におかれると車両の最低速度に 相当する変速機伝導（Ｘ）が合わせられるようにし配列されていることを特徴と する請求の範囲１による分岐変速機。
5. ５．始動範囲における両流体静止ユニット（Ａ）と（Ｂ）は反対の意味の回転方 向を持ち、加算伝導装置（４）は４軸の遊星伝導装置として形成されており、そ してこの加算伝導装置には駆動端と連結することのできるクラッチ（２４）の付 いたサンホイール（２１）及び中空ホイール（２２）を持つ第２の３軸の遊星伝 導装置（９）が所属している（第１図）ことを特徴とする請求の範囲１による分 岐変速機。
6. ６．両流体静止ユニット（Ａ）と（Ｂ）は始動状態において同じ意味で回転速度 を持つ、変速機は第１加算遊星伝導装置（５）、第２加算遊星伝導装置（６）、 もう１つの遊星伝導装置（１０）を包括し、この遊星伝導装置はクラッチ若しく はブレーキ（２６）を経て駆動端シャフト（３）と駆動するように連結されてお り、クラッチ（２７）を経て第１走行範囲が接続され、そしてもう１つのクラッ チ（２８）を経て第２走行範囲が接続される（第３図）ことを特徴とする請求の 範囲１による分岐変速機。
7. ７．両流体静止ユニット（Ａ）と（Ｂ）は始動範囲において同じ意味の回転速度 を持ち、流体静止変速機には遊星伝導装置として第１の４軸加算伝導装置及びも う１つの加算遊星伝導装置８か所属し、３つのクラッチ（２７，２８，３２）を 経て第１、第２、第３始動範囲が接続され、そしてブレーキ（２６）を経て追加 ３軸遊星伝導装置により後退走行範囲が接続される（第５図）を特徴とする請求 の範囲１による分岐変速機。
8. ８．クラッチ若しくはブレーキ（２４，２７，２３，２６）は信号によって制御 されることを特徴とする請求の範囲２による分岐変速機。
9. ９．信号は、制動信号若しくは（及び）エンジン回転速度信号若しくは（及び） 特に流体静止圧力からの負荷と関連する信号であることを特徴とする請求の範囲 ２と８のうちの１つによる分岐変速機。
10. １０．始動クラッチとしての役目を持つクラッチ若しくはブレーキ（２４，２７ ，２３，２６）はブレーキを緩めることによって発生される圧力の作用を受ける ことを特徴とする請求の範囲２，８，９のうちの１つによる分岐変速機。
11. １１．制御可能の圧力弁により連続的な圧力構成が始動クラッチの役目をしてい るクラッチ（２４，２７，２３，２６）を入れるために設けられていることを特 徴とする請求の範囲２及び８から１０までのうちの１つによる分岐変速機。
12. １２．制御可能の圧力弁は始動クラッチを入れるためブレーキを緩めること並び に同時にエンジン回転速度信号とによって影響され、そして始動クラッチのトル クは最低エンジン回転速度が保持されたままであるように測定されることを特徴 とする請求の範囲２及び８から１１までのうちの１つによる分岐変速機。
13. １３．制御可能の圧力弁が始動クラッチを入れるために設けてあり、この圧力弁 はブレーキを緩めることによる制動信号並びに同時にエンジン回転速度信号によ って制御され、この場合追加装置によりエンジン回転速度は、始動クラッチが完 全に入れられ、そしてそれぞれの運転状態に対応するトルクが伝動される程度に 高められる（例えば電子エンジン制御により）ことを特徴とする請求の範囲２及 び８から１２までのうちの１つによる分岐変速機。
14. １４．始動クラッチの連続圧力構成のため制御可能の圧力弁が設けられており、 この圧力弁はブレーキを緩めることによる制動信号並びにエンジン回転速度信号 により、エンジンの最小無負荷運転速度に相当する駆動端モーメントにまで制御 され、そして始動クラッチが完全に入れられるまで更に圧力構成がガス供給によ って発生されることを特徴とする請求の範囲２及び８から１１までのうちの１つ による分岐変速機。
15. １５．始動クラッチを入れるための信号は負荷と関連する信号によってオーバシ ュートされることを特徴とする請求の範囲２及び８から１４までのうちの１つに よる分岐変速機。