(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力分岐伝動装置であって、互いに平行に配置され、１つの共通の駆動軸（１）に接続している機械的な出力分岐部（２５）とハイドロスタティックな出力分岐部（２６）とを備え、 前記ハイドロスタティックな出力分岐部（２６）は、油圧ポンプ（１７）に連結された油圧モータ（２３）から成っており、歯車段（１８）を介して前記駆動軸（１）に接続されており、前記機械的な出力分岐部（２５）及び前記ハイドロスタティックな出力分岐部（２６）から分岐された出力は、端面側に配置された歯車駆動装置（３１）において１つにまとめることができ、前記歯車駆動装置（３１）は続いて被駆動軸（２４）に接続されており、前記機械的な出力分岐部（２５）は、それぞれサンギア（２９，３０）と、プラネタリーギア（６，９）と、リングギア（３，１０）とを備えた２つの遊星歯車伝動装置（２７，２８）から成っており、第１の遊星歯車伝動装置（２７）の前記サンギア（２９）は前記駆動軸（１）に直接配置されていて、第２の遊星歯車伝動装置（２８）の前記サンギア（３０）はサンギア軸（１５）を介して前記歯車駆動装置（３１）に接続しており、前記両遊星歯車伝動装置（２７，２８）の前記プラネタリーギア（６，９）は同心的に配置されていて１つの共通のプラネタリーキャリア軸（３２）に支承されており、前記プラネタリーキャリア軸（３２）は、第１の遊星歯車伝動装置（２７）の側では第１の遊星歯車伝動装置（２７）のリングギア（３）にプラネタリーギアアーム（５）を介して支承されていて、第２の遊星歯車伝動装置（２８）の側にはクラッチ（１１）が配置されている、出力分岐伝動装置において、
前記クラッチ（１１）によって、前記第２のリングギア（１０）が前記第２のサンギア軸（１５）に接続可能であることを特徴とする、出力分岐伝動装置。
【請求項２】
前記第２のプラネタリーギア（９）と前記クラッチ（１１）との間に中間リング（１６）が配置されている、請求項１記載の出力分岐伝動装置。
【請求項３】
前記中間リング（１６）には、前記クラッチ（１１）を操作するピストン（１２）が支持されている、請求項２記載の出力分岐伝動装置。
【請求項４】
前記ピストン（１２）は油圧操作可能である、請求項３記載の出力分岐伝動装置。
【請求項５】
油圧供給は前記サンギア軸（１５）を通して行われる、請求項４記載の出力分岐伝動装置。
【請求項６】
前記出力分岐伝動装置は、自動車のための出力分岐伝動装置である、請求項１から５までのいずれか１項記載の出力分岐伝動装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項記載の出力分岐伝動装置を有していることを特徴とする、自動車のパワートレイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車のための出力分岐伝動装置であって、互いに平行に配置され、１つの共通の駆動軸にコンタクトしている機械的な出力分岐部とハイドロスタティックな出力分岐部とを備え、 前記ハイドロスタティックな出力分岐部は、油圧ポンプに連結された油圧モータから成っており、歯車段を介して前記駆動軸に接続されており、前記機械的な出力分岐部及び前記ハイドロスタティックな出力分岐部から分岐された出力は、端面側に配置された歯車駆動装置において１つにまとめることができ、前記歯車駆動装置は続いて被駆動軸に接続されており、前記機械的な出力分岐部は、それぞれサンギアと、プラネタリーギアと、リングギアとを備えた２つの遊星歯車伝動装置から成っており、第１の遊星歯車伝動装置の前記サンギアは前記駆動軸に直接配置されていて、第２の遊星歯車伝動装置の前記サンギアはサンギア軸を介して前記歯車駆動装置にコンタクトしており、前記両遊星歯車伝動装置の前記プラネタリーギアは同心的に配置されていて１つの共通のプラネタリーキャリア軸に支承されており、前記プラネタリーキャリア軸は、第１の遊星歯車伝動装置の側では第１の遊星歯車伝動装置のリングギアにプラネタリーギアアームを介して支承されていて、第２の遊星歯車伝動装置の側にはクラッチが配置されている、特に自動車のための出力分岐伝動装置に関する。
【０００２】
背景技術
このような形式の出力分岐伝動装置はＤＥ１０２００８０２１０１０Ｂ４により公知である。この出力分岐伝動装置は、第１の遊星歯車伝動装置の側方に第２の遊星歯車伝動装置を有しており、この第２の遊星歯車伝動装置のプラネタリーギアはクラッチを介して第２の遊星歯車伝動装置のサンギア軸に接続することができる。
【０００３】
発明の課題
本発明の課題は、先行技術よりも所要構成スペースが小さい出力分岐伝動装置を提供することである。
【０００４】
この課題は、クラッチによって、第２のリングギアが第２のサンギア軸に接続可能であることにより解決される。このような接続により、このクラッチによって第２の遊星歯車伝動装置のプラネタリーギアがサンギア軸に接続される先行技術よりも、このクラッチによって伝達すべきモーメントは小さくなる。これは、先行技術では、第２の遊星歯車伝動装置のリングギアが自由回転するので、結果としてクラッチによって、両遊星歯車伝動装置のプラネタリーギアの合計のモーメントがサンギア軸に伝達されなければならないことによるものである。サンギア軸が第２の遊星歯車伝動装置のリングギアと接続されている本発明による構成により、プラネタリーギアから導入されるモーメントは第２の遊星歯車伝動装置のサンギア軸とリングギアとに分割される。即ち、モーメントの一部はサンギア軸に直接導入され、このモーメントの割合はクラッチによって伝達される必要はない。これにより、操作機器を含むクラッチは先行技術よりも（ずっと）小型に形成することができ、これにより所要構成スペースを減じることができる。
【０００５】
本発明の別の構成では、第２の遊星歯車伝動装置のプラネタリーギアとクラッチとの間の中間リングが配置されている。この中間リングには、別の構成では、クラッチを操作するピストンが支持されている。この場合、中間リングは２つに分割することもでき、この場合、ピストンと協働する中間リングには、第２の遊星歯車伝動装置のプラネタリーギアに面していて前記中間リングに対して自由に運動可能なディスクが配置されており、このディスクには、プラネタリーギアの軸が支承されている。このような構成によってもさらに構成スペースを減じることができる。何故ならば、このような構成では、プラネタリーギアの軸が取り付けられている、第１のリングギアに配置されたプラネタリーギアアームをより小さく設計することができるからである。
【０００６】
本発明の別の構成では、ピストンは油圧操作されている。この場合、別の構成では、油圧供給は、サンギア軸内に組み込まれた油圧供給管路を介して行われる。このような供給は問題なく実現可能であるが、本発明の構成では、油圧供給を第２の遊星歯車伝動装置のリングギアを通して行うこともできる。この場合、中間リングはサンギア軸に結合されるのではなく、第２のリングギアに結合され、中間リングはサンギア軸に対して自由に運動可能である。第２のリングギアに設けた別の管路によって、適当な個所、例えば第２のリングギアの支承個所の側方で、相応の管路に油圧液を導入することができる。
【０００７】
本発明のさらなる利点は図面につき説明されており、図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による出力分岐伝動装置を概略的に示した図である。
【０００９】
図１には、本発明による出力分岐伝動装置が概略的に示されており、この出力分岐伝動装置は、駆動軸１を形成するサンギア軸と、被駆動軸２４との間に配置されている。この場合、出力分岐伝動装置は、機械的な出力分岐部２５とハイドロスタティック（液圧的）な分岐部２６とを有している。ハイドロスタティックな分岐部２６は、油圧ポンプ１７を有しており、この油圧ポンプ１７は油圧的に油圧モータ２３に連結されており、平歯車段１８を介してサンギア軸１に接続されている。機械的な出力分岐部２５は２つの遊星歯車伝動装置２７，２８から成っており、第１の遊星歯車伝動装置２７のサンギア２９は駆動軸１に直接結合されているか、若しくはこの駆動軸１上に配置されている。被駆動側では、第２の遊星歯車伝動装置２８のサンギア３０が配置されている第２のサンギア軸１５が、歯車駆動装置３１を介して被駆動軸２４に連結されている。ハイドロスタティックな出力分岐部２６の側で、被駆動側の軸１９と被駆動軸２４との結合は、歯車駆動装置３１を備えた切換可能なクラッチ２１によって形成することができる。機械的な出力分岐部２５を介して導かれた出力を相応に変換するために、両遊星歯車伝動装置２７，２８のプラネタリーギア６，９は共に同心的に１つのプラネタリーキャリア軸３２上で転がり軸受７，８を介して支承されている。プラネタリーキャリア軸３２は、プラネタリーギアアーム５を介して、第１のリングギア３のケーシング部分に転がり軸受４を介して支承されている。第１のリングギア３はさらに、転がり軸受２を介して、出力分岐伝動装置全体のためのケーシング（図示せず）に支承されている。
【００１０】
第２の遊星歯車伝動装置２８のサンギア軸１５上には中間リング１６が配置されていて固定されており、この中間リング１６はピストン１２のための支持部として形成されている。ピストン１２は、サンギア軸１５に油圧液を供給することにより中間リング１６に対して相対的に走出し、クラッチパッケージ１１の多板クラッチを互いに押し付けさせる。これにより、第２の遊星歯車伝動装置２８のサンギア軸１５とリングギア１０との回転結合が形成される。ばね１３によってクラッチが解除されると、ばね１３は、油圧力の遮断後にピストン１２を中間リング１６へと戻して押し付ける。第２のリングギア１０は、第１のリングギア３と同様に、軸受１４を介して、出力分岐伝動装置のためのケーシングに支承されている。
【００１１】
リングギア３，１０はさらに、その外面にそれぞれ１つの歯列を有している。この歯列を介してリングギア３は歯車３３を介して、ハイドロスタティックな出力分岐部２６の被駆動側の軸１９に永続的に接続されている。さらに被駆動側の軸１９は第２の遊星歯車伝動装置２８のリングギア１０に別のクラッチ２０を介して、歯車３４によって連結することができる。
【００１２】
図示の装置により、３つの経路を介して出力の合算を行うことができる：
第１の変速比を得るためには、クラッチ２１は閉じられ、クラッチ２０，１１が開かれる。この場合は、機械的な出力分岐部２５の領域では自由回転するリングギア１０により出力伝達が行われないので、ハイドロスタティックな分岐部２６を介して動力の伝達が行われる。
【００１３】
第２の変速比を得るためには、クラッチ１１は閉じられ、それ以外の両クラッチ２０，２１が開かれる。第１の遊星歯車伝動装置２７では、動力伝達の結束が行われ、これらの動力伝達は、一方では、サンギア２９を介してもたらされる部分から成っており、他方では、歯車３３を介してハイドロスタティックな分岐部２６によりリングギア３を駆動する部分から成っている。このように合算された出力は、クラッチ１１が閉じられているので、プラネタリーキャリア軸３２によってサンギア軸１５とリングギア１０とに分割され、クラッチ１１が閉じられていることにより、リングギア１０に導入された出力の配分がサンギア軸１５と歯車駆動装置３１とを介して被駆動軸２４へと伝達される。
【００１４】
別の変速比は、クラッチ２０を閉じ、クラッチ１１，２１が開かれることにより得られる。この場合、リングギア３，１０はそれぞれハイドロスタティックな分岐部２６を介して運転されるので、第１の遊星歯車伝動装置２７ではサンギア２９とリングギア３の出力が合算され、この合算された出力はプラネタリーキャリア軸３２を介して第２の遊星歯車伝動装置２８に伝達される。第２の遊星歯車伝動装置２８ではこの出力はリングギア１０を介した動力伝達とまとめられ、最終的にサンギア軸１５に伝達される。サンギア軸１５からは最終的に、出力が歯車駆動装置３１を介して被駆動軸２４へと引き渡される。
【図１】
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