JPS63501524A - 自動車用無段液圧機械式分岐伝動装置 - Google Patents

自動車用無段液圧機械式分岐伝動装置

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JPS63501524A
JPS63501524A JP61504833A JP50483386A JPS63501524A JP S63501524 A JPS63501524 A JP S63501524A JP 61504833 A JP61504833 A JP 61504833A JP 50483386 A JP50483386 A JP 50483386A JP S63501524 A JPS63501524 A JP S63501524A
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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】 発明の名称 自動車用無段液圧機械式分岐伝動装置発明の詳細な説明 (産業上の利用分野) この発明は特許請求の範囲第(1)項に記載の自動車用液圧機械式分岐伝動装置 に関する。
(従来の技術) 上記種類の液圧機械式分岐伝動装置は西独間特許第2854375号明細書によ り既に周知である。この伝動装置は、しかしながら、比較的に低い出力領域に限 定され、比較的に大きい液圧装置を必要とする。
(発明が解決しようとする問題点) この発明は、小さい液圧装置で十分であり、その馬力当り重量と容積が低下し、 製造技術上、都合のよい組立て方や、全体的に低い製造費やモジュール設計の実 現可能性を考慮して種々の特殊車輌の条件の著しい適合性により、全体的な経済 性の程度を高める伝動システムを提供することを課題としている。
(問題点を解決するための手段) この課題は、この発明によると次のようにして解決される。この発明の分岐シス テムの仕方により、実施例や車輌条件に応じて、液圧伝動装置に対して出力容量 が6〜10倍に拡大する(出力拡大程度は基準出力ファクタ−f、に一致する) 、それにより、馬力当り重量および容積の低下と、液圧装置の寸法の縮小が達成 される0例えば、乗用車の場合の高回転数は小さい液圧装置によってだけ行なう ことができる。このことは、つまり、高出力を要求する大型の乗用車システムで は、液圧装置が小さいにもかかわらず相当高い出力容量を必要とし、即ち、相当 大きい出力拡大程度および基準出力ファクターを必要とする。上記周知なシステ ムを示す西独特許第2854375号明細書では、乗用車に採用できる後進速度 を考慮して、液圧出力容量に対して、出力容量を4倍に拡大できる。つまり、こ の発明に対して実質的に大きい液圧装置が必要になる。
図面の簡単な説明 第1図は3つの前進領域を備えた実施例を示し、後進領域と第1前進領域は液圧 だけで伝動し、第2と第3の走行領域は液圧機械的に作動する。第2図は第1図 の実施例の速度線図を示す、第3図は2つの液圧機械的前進領域と1つの後進領 域を備えた実施例を示す、第4図は第3図の実施例の速度線図を示す、第5図は 第3図の実施例の速度線図を示すが、拡大した第1前進領域と拡大した後進領域 とを備える。第6図は横型構造で、特に乗用車に使用する伝動装置の実施例を示 す、第7図は平行で軸方向にずれて配置した構成部品を備え、例えば重車輌に使 用した実施例を示す第8図は分岐伝動装置コンポーネントを同軸に配置し、軸方 向にずれて配置しだ液圧装置を備えた実施例を示す、第9図は駆動軸に対して軸 方向にずれて配置した構成部品を備え、特に重車輌に使用した実施例を示す、第 10図は集合遊星歯車10と、クラッチセット12と第2遊星歯車装置111と から成る分岐伝動装置コンポーネントの実施例を示す0図において、2・・・駆 動軸、3・・・被駆動軸、4・・・ステム、5・・・リング歯車、9・・・液圧 セット、lO・・・集合遊星歯車装置、11・・・第2遊星歯車装置、12・・ ・クラッチセットをそれぞれ示す。
(実施例) 第1図乃至第10図の全実施例は同じ基本システムを引用している。液圧セント 9と、集合遊星歯車装置10;110:210と、第2遊星歯車装置11;11 1との基本構成ユニットにより、種々の伝動装置組合体が実現できる。これらの 基本構成ユニットは全て相互に常に連結している。クラッチ12;112は連結 範囲に応じて被駆動軸を集合遊星歯車装置10,110.210の軸の内の1つ または第2遊星歯車装置11i111の軸と連結する0種々の自動車を特定する 要件での自動車に合う適合性は、大程の一様の液圧構成要素において、必要な効 率に関しても、取付は条件に関しても、広範囲に提供される。下記の図に基づく 記載において適当な処置を説明する。第1図による実施例は、液圧伝° 動装置 と、集合遊星歯車装置10と、第2遊星歯車装置11と、被駆動側に配置したク ラッチとの全構成ユニットを同軸に配置した伝動装置を示す、この伝動装置は3 つの前進領域を有し、第1前進領域と後進領域は液圧だけで作動する。第1前進 領域では、出力は第2液圧構成装置jBを介して、第2遊星歯車装置11の太陽 歯車26aに直接伝達され、第2遊星歯車装置のリング歯車27から係合したク ラッチ25を介して被駆動軸3に伝達される。
第2および第3の前進領域では、伝動開始での出力は液圧出力分岐と機械的出力 分岐とに分けられる。i械的出°力はステム4を介して流れ、液圧出力は容積を 調整できる液圧構成装置Aを介して、一定容積の第2液圧構成装置Bおよび集合 遊星歯車装置lOのリング歯車5に流れる。第2前進領域では液圧および機械的 出力はステム6で集合され、共に係合したクラッチ23を介して被駆動軸3に流 れる。第2前進領域では集合遊星歯車装置内に集合された出力は、クラッチ24 が係合する場合、軸7を介して被駆動軸3に伝達される。第3図による実施例は 出力が全切換え領域にわたって液圧機械式にだけ伝達され、3つの前進領域では なく2つの前進領域が存在することで第1実施例と実質的に異なる。出力の流れ は両方の液圧機械式前進領域で第1図による実施例のものと一致する。第4図の 速度線図に応じたこの伝動装置および集合遊星歯車装置の解釈において、車速“ O”の始動時にこの液圧装置は、全て負の調整量で示される。集合遊星歯車装置 10が第5図の速度線図で解釈すると、始動時点では液圧装置は同様に全体が最 大調整容積に調整されるが、第2液圧構成装置Bの回転数領域が広がり、即ち、 液圧構成装置Bは始動時点10”において、この運転状態での同一の特定吐出お よび吸入容積にもかかわらず、液圧構成装置Aより実質的に大きいという違いが ある。第2の液圧構成装WtBは、第1 SNNツクラッチ123接続した運転 時点で、集合遊星歯車装置のリング歯車5を介して駆動され、ポンプとして作動 する。その場合、液圧構成装置Bから発生する吐出量は低回転数での液圧構成装 置Aの吐出量より大きく保持できる。増加吐出量は、液圧伝動装置9の両方の作 動圧力ライン28間で切換わるバイパス弁29を介して低圧側および吸込側に送 られる。始動時にこのバイパス弁29は信号Sにより徐々に遮断され、それによ り、駆動軸は予め一定の回転数に設定される。バイパス弁が遮断されると、両方 の液圧構成装置A、Bは同一回転数になるが、第5図の速度線図のオーバー設定 点Xで示すように回転方向が反対である。このことは、車輌の最低前進速度、例 えば従来の伝動装置の第1段に等しい、第5図の速度線図によると、装?!IA の最大量に対して1.3倍の量に等しい第2液圧構成装置Bの回転数の広がりに より、伝動装置の相当な伝動領域および変換領域が達成される。第5a図におい て、伝動点Xを全第1領域の伝動量の約173に高める集合遊星歯車装W110 が示しである。このようにして、伝動装置出力容量および伝動装置基準出力は約 30%まで高められる。更に、特に乗用車にとって長所であるが、最低の速度領 域で、非常に自発的な加速特性を存在する。第5a図と第3図の両方の集合遊星 歯車装置の実施例は、それぞれ、個々の伝動部材であるリング歯車48.50お よび42.5.27および太陽歯車47.51および41.43.26が同一歯 数で構成できることで、費用が安く経済的に仕上げることができる長所がある。
より低い領域の広がりには集合遊星歯車装置10が、より高い領域の広がりには 集合遊星歯車110が望ましい、この領域の広がりは、多くの使用例で、特に乗 用車での追加の切換領域を残す。
山地でのキャンピングカーのように低速度領域で高牽引力での運転をする場合に は、しかしながら、この領域の広がりの代わりに、V−Oまで無段階に調整でき る第1図の実施例による第1液圧領域を直列に接続するのが望ましい、第3図の 伝動装置の実施例は、構造が非常に簡単であり、領域の拡大の有無を選択的に笥 単に実行でき、高い出力密度を有し、形状が車輌に非常に適合し、特に後輪駆動 乗用車にとって適合し、全体として安価で経済的で、著しく損失なしに製造でき るという特徴を示す、更に、乗用車では普通である大きい後進領域が提供される 。この種の周知な伝動装置では、西独間特許第3147447号に開示されてい るように、液圧回転数の拡大および領域の拡大が同じく使用されているが、液圧 構成装置Bの回転数の拡大および伝動点までの領域の拡大への橋渡しのために、 始動クラッチが設けであるという短所がある。
この周知な始動装置の費用や製造費は非常に高い、第6図、第7図、第8図およ び第9図の実施例は、伝動装置の原理が第1図の実施例および第2図の付属の速 度線図と同一である。これらの実施例はそれぞれ、3つの前進領域を有し、第1  SJ域と後進領域は液圧で作動し、第2領域と第3領域は既に述べたように液 圧機械式に作動する。バス、ダンプカーおよび作業車のような特に重車輌に適す る低速度領域での度々Φ運転または高い始動牽引力を要する車輌にとってこの実 施例は有利である。第6図の実施例は第2図、第4図および第5図の速度線図と 対応する第2領域実施例おまび第3w4域実施例でのシステムを示す、この伝動 装置は横配置の駆動エンジを備えた前輪駆動乗用車の構造条件に一致する。
集合遊星歯車装置10、第2遊星歯車装置11.111、クラッチセット12の 分岐伝動装置コンポーネントはここでは駆動軸と平行で、液圧伝動装W9に配置 される0両方の平歯車段54.55を介して、駆動軸Aは集合遊星歯車装置のス テム4の第1軸と連結し、第2液圧構成装置Bは集合遊星歯車装置の第2軸リン グ歯車5と連結する。この伝動装置のハウジング内にはまた、前輪駆動のための 差動装置が設けてあり、前記差動装置は平歯車56を介して伝動装置3の被駆動 軸と連結する。伝動装置コンポーネントのこの配置では更に、縦長に配置した駆 動エンジンのある前輪駆動乗用車に対し差動装置を横に配置できる。その場合、 平歯車56の代わりに図示しない傘歯車により駆動連結が達成される0周知な無 段伝動装置はこの様な活用性がないか、非常に困難な条件の下でのみ活用性を有 する。第7図の実施例では液圧セット9、分岐駆動装置、集合遊星歯車装置10 、クラッチセット12および第2遊星歯車装置111の伝動装置コンポーネント は相互に平行に軸方向に不整列に配置される。集合遊星歯車装置10と、クラッ チセット12と、第2遊星歯車装置111とから成る分岐駆動装置コンポーネン トは、この伝動装置組合せ体では組立装置に統合できる。ここで、クラッチセン ト12は集合遊星歯車装置lOと第2遊星歯車装置111の間に配置するのが非 常に都合がよく、クラッチ被駆動軸37は第2遊星歯車装置111を通して真白 され、平歯車段36.36aを介して被駆動軸3と連結される。集合遊星歯車装 置1oは第1軸ステム4が平歯車段35を介して、第1液圧構成装f’Aと直結 し、平歯車段34を介して駆動軸2と連結する。第2軸であるリング歯車5は中 空軸39と平歯車38を介して、第2液圧構成装置Bの被駆動軸と連結する。入 力側平歯車段34は駆動エンジンの種々の回転数での任意の回転数適合を提供す る。この伝動装置コンポーネントでは、クラッチ被駆動軸を同時に図示しない伝 動装置被駆動軸として構成できる。第9図の伝動装置の実施例は、駆動が2つの 対向配置した軸端部2aまたは2bを介して選択的に達成できる長所を提供する 。エンジンを駆動軸の前後で横に配置した例えばバス駆動装置にとって、特に十 分に車輌に適した図示しないエンジン伝動装置組合体を実現でき、伝動装置被駆 動軸がエンジンフランジの近くで伝動装置ハウジングから直角に進み、駆動軸の 差動装置に直接式いり込めるように伝動装置を構成できる。図面で示さないが、 このことは、エンジンを駆動軸端部2bに接続し、ここでは伝動装置の駆動側に ある被駆動軸3を、それ自体周知である伝動装置と一体化できる傘歯車伝動装置 と連結して実現される。エンジンと伝動装置は非常に簡単で車輌に通した駆動装 置を構成する。
第9図の伝動装置の実施例で示す分岐伝動装置組合せ体は集合遊星歯車装置21 0が、第2遊星歯車装置11とクラッチセット12との間に配置されることによ りすぐれている。集合遊星歯車装置210は、ステム32上に支持された2つの 異なる遊星歯車52.53とから成り、ここで第1軸である中空歯車 3oと、 第2軸である太陽歯車31とが遊星歯車52と相互に噛み合い、集合遊星歯車装 置の第3軸は、ステム32と成り、太陽歯車33としての第4軸が遊星歯車53 と噛み合う、平歯車段62を介して駆動軸2は遊星歯車伝動装置の第1軸30と 連結し、平歯車段61を介して第2液圧構成装置Bは、集合遊星歯車伝動装置の 第2軸である太陽歯車31と連結し、太陽歯車26aは第2T!星歯車装置段1 1と連結する。第1液圧構成装置Aは平歯車段63を介して駆動段2と連結する 。第9図の伝動装置の実施例の貫通駆動軸2は特に、作業機械に使用する場合、 特にトラクタに使用する場合、軸端2bで動力取出軸を接続でき、別の隣接駆動 装置および被駆動装置を接続できる別の長所を提供する。第7図、第8図および 第9図の伝動装置の実施例はまた第4図、第5図の速度線図に対応して2領域伝 動装置としても実現できる。第10図において、液圧機械式の前進領域とを有す る2領域伝動装置の伝動装W組合せ体を示す、ここで集合遊星歯車装置10はそ の第3軸であるステム6が第2遊星歯車装置段111のリング歯車127と連結 する。第2遊星歯車装置段111は伝動装置の被駆動側に配置される。第2遊星 歯車装置111の太陽歯車126はクラッチ225を介して被駆動軸3と連結で きる。クラ7チセツト12は、つまり、集合遊星歯車装置10と第2遊星歯車装 置111との間で支持される。この実施例は、トラクタのような作業機械のよう に前進速度に比例して相対的に速い後退速度を必要とする車輌に特に有利である 。
(発明の効果) 全ての実施例で示すように、この伝動装置システムは多種多様な取付は条件や運 転条件に関して、領域拡大の有無による2領域伝動装置または3領域伝動装置の 選択的な構成による非常に著しい柔軟性によりすぐれている0個々の構成グルー プや構成部分は技術的に容易に製造でき、組立ての容易さおよびサービスの容易 さに関してはモジュール設計の意味で、個々の構成グループに対して非常に有利 に組立てできる。
FIG、 1 FIG、3 Fl(”’、−6 FIG、5  x I IV・ −) FIG、 8 FIG、9 FIG、 10 国際調査報告 AきDEX τ0 τ′:三 INTE:’wN入::〇二1人L 5EARC 五 三三?CRT CN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)調整可能な容量を持つ第1液圧装置と、一定容量を持つ第2液圧装置と、 液圧および機械的出力を集合させる4段集合遊星歯車装置と、第2の3段に構成 した遊星歯車装置とを備え、駆動軸が第1液圧装置と集合遊星歯車装置の第1軸 と常に連結し、集合遊星歯車装置の第2軸は第2液圧装置と常に連結し、特に、 太陽歯車(26a)とリング歯車(27)とで構成した第2の3段遊星歯車装置 (11;111)の第1軸は、必要に応じて集合遊星歯車装置(10;110; 210)の第2軸(5;31)または第3軸(ステム6)と連結し、少なくとも 2つのクラッチ(23、24および123、124)が共通のクラッチセットを 構成することを特徴とする自動車用無段液圧機械式伝動装置。 (2)始動状態で第1切換領域のクラッチ(123)が接続するか後進領域のク ラッチ(125)が接続する場合、第1液圧装置(A)が最大の負の制御量に調 整され、一定容量の第2液圧装置は車速が“0”の場合、集合遊星歯車装置(1 0;110)の第2軸(5;31)を介して、第1の調整可能な液圧装置(A) の回転数より実質的に大きい回転数で駆動され、従って、この第2液圧装置(B )は、所定の回転数比で第1液圧装置(A)が最大に収容できるより実質的に多 い油量を供給し、第2液圧装置(B)のこの過剰供給量はバイパス弁を介して液 圧回路の吸込側および低圧側にもたらされるように遊星歯車装置(10;110 )が構成されることを特徴とする請求の範囲第(1)項記載の分岐伝動装置。 (3)対応する構造において、液圧回路の高圧ラインと低圧ラインの間を切換え るバイパス弁(29)が設けてあることを特徴とする請求の範囲第(1)項およ び第(2)項記載の分岐伝動装置。 (4)バイパス弁は信号(15)を介して制御され、前記信号がブレーキによる 信号または駆動速度の速度信号または液圧回路の高圧の負荷による信号であるこ とを特徴とする請求の範囲第(1)項乃至第(3)項記載の分岐伝動装置。 (5)パイバス弁(29)が閉じ、クラッチ(123)の接続により第1領域に 切換わり、後進領域(125)に切換わり、同時に液圧装置(A)が長大調整位 置にある場合、車輌の最低速度と一致する伝動装置ギヤ比を生じるように集合遊 星歯車装置(10;110)が構成されることを特徴とする請求の範囲第(1) 項乃至第(5)項記載の分岐伝動装置。 (6)4段集合遊星歯車装置(10)は第1と第2の遊星歯車装置段から成り、 集合遊星歯車装置の第1軸は第1遊星歯車装置段のステム(4)を構成し、第2 軸(5)は第2遊星歯車装置段のリング歯車を構成し、第3軸は、同時に第1遊 星歯車装置段のリング歯車と連結する第2遊星歯車装置段のステムを構成し、第 4軸(7)が両方の遊星歯車装置段の両方の太陽歯車と連結することを特徴とす る請求の範囲第(1)項に記載の分岐伝動装置。 (7)第5a図の集合遊星歯車装置(110)は、第1と第2の遊星歯車装置段 から成り、集合遊星歯車装置(110)の第1軸は第1遊星歯車装置段のステム (46)と第2遊星歯車装置段のリング歯車(50)と連結し、第2軸(5)は 第2遊星歯車装置段の太陽歯車(51)と連結し、第3軸(6)は第2遊星歯車 装置段のステム(49)と第1遊星歯車装置段のリング歯車(48)と連結し、 第4軸(7)は太陽歯車(47)と駆動連結することを特徴とする請求の範囲第 (1)項に記載の分岐伝動装置。 (8)第9図の集合遊星歯車装置/(210)は二重遊星歯車装置として構成さ れ、2つの相互に噛合する遊星歯車(52と53)は、共通のステム(32)上 に配置され、遊星歯車(52)は集合遊星歯車装置の第1軸のリング歯車(30 )と集合遊星歯車装置の第2軸の太陽歯車(31)と噛み合い、第2遊星歯車( 53)は第4軸の太陽歯車(33)噛み合い、ステム(32)は集合遊星歯車装 置(210)の第3軸であることを特徴とする請求の範囲第(1)項に記載の分 岐伝動装置。 (9)集合遊星歯車装置(10)および第2遊星歯車装置(110)の全歯車( リング歯車42;5;27、遊星歯車および太陽歯車41;43;26)が同一 歯数を有することを特徴とする請求の範囲第(1)項乃至第(5)項に記載の分 岐伝動装置。 (10)第5a図の実施例における集合遊星歯車装置(110)および第2遊星 歯車装置(111)の全歯車(リング歯車48;50;27、太陽歯車47;5 1および遊星歯車)が同一歯数を有することを特徴とする請求の範囲第(1)項 に記載の分岐伝動装置。 (11)第7図、第8図、第9図の実施例における集合太陽歯車装置(10;1 10;210)およびクラッチセット(12)は直接、連続して配置され、第2 遊星歯車装置(11;111)は続いて空間的に配置され、液圧装置(9)が平 行にずれて配置されることを特徴とする請求の範囲第(1)項に記載の分岐伝動 装置。 (12)第9図における第2遊星歯車装置(11)と、集合遊星歯車装置(21 0)と、クラッチセット(12)は連続して同軸に配置されることを特徴とする 請求の範囲第(1)項に記載の分岐伝動装置。 (13)第1図、第3図、第5図における液圧装置(9)、集合遊星歯車装置( 10;110)およびクラッチセット(12)が互いに同軸に配置されることを 特徴とする請求の範囲第(1)項に記載の分岐伝動装置。 (14)液圧装置(9)は駆動軸(2)と同軸に配置され、集合歯車装置(10 )、第2遊星歯車装置段(11)、クラッチセット(12)が駆動軸と平行でず れて配置され、駆動軸は平歯車段(54)を介して、集合遊星歯車装置の第1軸 と連結し、液圧装置(B)は平歯車段(55)を介して、集合遊星歯車装置(1 0)の第2軸と連結され、被動歯車(3)の別の平歯車(56)を介して軸差動 装置(57)と駆動連結することを特徴とする請求の範囲第(1)項に記載の分 岐伝動装置。 (15)第7図の実施例における液圧装置(9)、分岐伝動装置コンポーネント (10、12、111)は互いに平行に軸方向にずれて配置され、駆動軸(2) は平歯車段(34)を介して第1液圧装置(A)と連結し、第2平歯車段(35 )を介して、駆動軸(2)と集合遊星歯車装置(10)の駆動連結が確立され、 被駆動軸(3)は平歯車段(36、37)を介してクラッチ軸と連結されるか、 同期の逆回転数のため歯車(36)に噛み合う図示しないリング歯車を介して直 接被動軸(39)と直結することを特徴とする請求の範囲第(1)項に記載の分 岐伝動装置。 (16)第8図においてクラッチセット(12)と第2遊星歯車装置(11)間 に被駆動回転数と連合するための追加の遊星歯車装置(13)が配置されること を特徴とする請求の範囲第(1)項に記載の分岐伝動装置。 (17)第9図の駆動軸(2)は液圧装置(9)と分岐伝動装置コンポーネント (11、12、210)と平行にずれて配置され、伝動装置の各々の側部に2本 の駆動軸(2a;2b)を有することを特徴とする請求の範囲第(1)項に記載 の分岐伝動装置。 (18)第9図の被駆動軸(3)は図示しない角度駆動装置と連結され、駆動モ ータが直接、被駆動側の駆動装置接続部(2b)に接続され、全体の駆動装置セ ット(モータと伝動装置)は横配置の駆動装置ユニットを示し、伝動装置出力は モータフランジの近くで直角にずれ、それ自体周知なように駆動軸線の軸方向差 動装置でのほぼ直接の駆動が達成できることを特徴とする請求の範囲第(1)項 に記載の分岐伝動装置。 (19)第10図の実施例による集合遊星歯車装置(10)の第3軸(ステム6 )は第2遊星歯車装置(111)のリング歯車(127)と連結し、太陽歯車( 126)はクラッチ(225)を介して被駆動軸(3)と連結可能であることを 特徴とする請求の範囲第(1)項に記載の分岐伝動装置。 (20)図示しない実施例により、ステム(28;128)は、図示しないブレ ーキを介してハウジング(1)と連結でき、リング歯車(27)と太陽歯車(1 26)が直接、被駆動軸(3)と連結されることを特徴とする請求の範囲第(1 )項に記載の分岐伝動装置。 (21)液圧装置(9)、集合遊星歯車装置(10、110、210)、第2遊 星歯車装置段(11、111)とクラッチセット(12)の個々の構成要素は、 修理および組立てが容易なモデル構造の意味として別々の構造グループとして構 成されることを特徴とする請求の範囲第(1)項に記載の分岐伝動装置。 (22)構造グループ(10、11、12および10、111、12)おおよび (111、110、12)は共通の組立てユニットを構成することを特徴とする 請求の範囲第(1)項に記載の分岐伝動装置。
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