(57)【要約】【課題】ＨＭＴの出力パワーを改善したマルチモードのＨＭＴを提供する。【解決手段】  第１および第２遊星ギアを有する液圧機械式トランスミッションであって、各遊星ギアは、第１機素、第２機素および第３機素を有する。第１遊星ギアの第１機素は、第１液圧ユニットに接続され、第１遊星ギアの第２機素は、第２液圧ユニットに接続され、第１遊星ギアの第３機素は、入力に接続されている。第２遊星ギアの第１機素と第３機素との間に、基本クラッチが接続され、第２遊星ギアには、少なくとも１つの二次クラッチが接続されている。基本クラッチと第２クラッチが選択的に係合されると、連続比が連続的な少なくとも２つの作動モードが得られる。【選択図】図３
2008111555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１機素に接続された第１液圧ユニット、第２機素に接続された第２液圧ユニット、および第３機素に接続された入力を有する第１遊星ギアと、
第１機素、第２機素、および第３機素を有する第２遊星ギアと、
前記第２遊星ギアのうちの第１機素と第３機素との間に接続された基本クラッチと、
前記第２遊星ギアに接続された少なくとも１つの二次クラッチとを備え、
前記基本クラッチと前記二次クラッチとが選択的に係合すると、変速比が連続的な少なくとも２つの作動モードが得られるようになっている、液圧機械式トランスミッション。
【請求項２】
第１機素、第２機素、および第３機素を有し、前記第１機素および第２機素は、液圧トランスミッションに接続されており、前記第３機素は、入力に接続されている第１遊星ギアを有し、
前記第１遊星ギアのうちの第１機素が、最大速度とゼロ速度の間で移動するときに、前記第１遊星ギアのうちの第２機素は、前記速度と高い速度との間で移動し、
少なくとも２つのクラッチは、第２遊星ギアに接続されており、これらのクラッチが選択的に係合すると、変速比が連続的な少なくとも２つの作動モードが得られるようになっている、液圧機械式トランスミッション。
【請求項３】
第１機素、第２機素、および第３機素を有する入力中心ライン上に設けられており、前記第３機素が入力に接続されている、第１遊星ギアと、
第１機素、第２機素、および第３機素を有する出力中心ライン上に設けられており、前記第３機素が出力に接続されている、第２遊星ギアと、
前記第１遊星ギアのうちの前記第２機素および第３機素に接続されている液圧トランスミッションと、
前記第２遊星ギアのうちの第１機素に接続されている少なくとも２つのクラッチとを備え、
前記クラッチが選択的に係合すると、変速比が連続的な少なくとも２つの作動モードが得られるようになっている、液圧機械式トランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションに関し、より詳細には、入力総和器を有する液圧機械式トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
高燃費で最大の動力を車輪に伝えることができる、高効率の変速比連続トランスミッションを必要とする作業用車両は多数存在する。これらの車両として、トラクター、ローダー、ユーティリティ車両、およびトラックを挙げることができる。これらの車両には、コストを低くし、かつ全速度レンジにわたって、制御性を良好にしたいという要求がある。本明細書は、これら車両の必要部分を、コンパクトでかつフレキシブルなパッケージ内に収容できる動力分割液圧機械式トランスミッションを開示するものである。
【０００３】
本明細書では、２つの前進モード、または３つの前進モードのいずれかを有し、モードの数を変えうる２つのタイプのトランスミッションについて開示する。両タイプは、１つの後進（リバース）モードを有する。
【０００４】
本明細書において開示するトランスミッションは、エンジンとトランスミッションとの間のクラッチを不要にするよう、フルバック速度からフル前進動速度まで、変速比を連続的にできる。これら３モードトランスミッションは、２モードトランスミッションの変形のトランスミッションであり、かかるトランスミッションは、同一のハウジングおよび液圧ユニットで構成されるようになっている。２モードのトランスミッションは、後進速度をフレキシブルな最大値とすることができるような別の構成となっている。
【０００５】
本発明のトランスミッションでは、すべてのモードは液圧液圧式であり、入力総和構造において、動力分割フローを有する。前進モード１および後進モードの双方は、ゼロ速度でスタートし、液圧ユニットの限界に達するまで、速度は連続的に増加する。これによって、連続的な速度、およびトルクの制御を維持しながら、前進から後進までの連続サイクルが可能となっている。
【０００６】
前進モードと後進モードは、別個の液圧機械式モードであるので、後進時の最大トルクと前進時の最大トルクとは、同一である必要はない。
【０００７】
この変速方式は、より少ない数のギアと、最小の数のクラッチしか有しておらず、クラッチのうちの１つをブレーキにできる。このクラッチとギア方式は、モードの数に応じて、２つまたは３つの遊星ギアを使用する。遊星ギアは、動力を再循環することなく、かつ（変位運動を反転するよう）液圧ユニットによる連続変速比が中心点を通ることなく、互いに作動するようになっている。
【０００８】
これら遊星ギアのうちの１つは、常に動力を分割するようになっており、連続して２つの液圧ユニットおよび入力に接続されている。第２遊星ギアは、動力がバイパスでき、減速ギアまたは反転ギアとして使用されるか、または第１遊星ギアと組み合わせて動力を分割するように使用される。第３遊星ギアが使用される場合、この第３遊星ギアは、第１遊星ギアと協働して、動力を分割するように働く。
【０００９】
液圧機械式トランスミッションは、液圧部分を通る平均動力の流れを低下させて、作動効率を高めるように配置された機械式動力伝達路と並列になっている液圧動力伝達路を有することを特徴としている。一般に動力伝達路は、トランスミッションの入力端、または出力端のいずれかで動力の流れを総和するように働く遊星ギアセットを含んでいる。
【００１０】
並列的な動力系が存在することにより、更に伝達される液圧動力を減少するよう、出力速度レンジまたはトルク比を減少できる可能性が生じ、このことによって、トランスミッションのフルトルク、および速度レンジを得るためのマルチレンジ、またはマルチモードが必要となる。
【００１１】
マルチモードの効果は、効率を改善し、かつコストを低減させることにある。各モードにおける出力速度レンジ／トルク比の大きさは、効率およびコストの他に、ＨＳＴのサイズに対する入力動力容量に影響する。変速比をより小さくすることによって、同じサイズの液圧ユニットにおいて、入力動力を大きくできる。モード数をより多くすることにより、モード比をより小さくしたり、または変速比をより大きくできるか、またはその双方が可能となる。
【００１２】
これらの関係によって、入力動力、変速比レンジ、および効率に関して、市場での多くの要求を満たす広範な構造を提供することができる。
【００１３】
液圧部品を再使用し、この部品を、異なる機械部品にクラッチ結合することにより、通常、マルチモードのＨＭＴが達成されている。モードが液圧機械式である場合、機械部品は遊星ギアである。通常、このモードは、連続速度またはトルク伝達を得るように、モード変更中は変速比が変化しないようなモードとなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明の主な目的は、ＨＭＴの出力パワーを改善したマルチモードのＨＭＴを提供することにある。
【００１５】
本発明の別の目的は、液圧機械式トランスミッションの作動全体を改善したマルチモードのＨＭＴを提供することにある。
【００１６】
明細書、および特許請求の範囲から、本発明の上記およびそれ以外の目的、特徴または利点が明らかとなると思う。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
液圧機械式トランスミッションは、第１機素に接続された第１液圧ユニットと、第２機素に接続された第２液圧ユニットと、第３機素に接続された入力とを備える第１遊星ギアを有し、更にこのトランスミッションは、第１機素、第２機素、および第３機素を有する第２遊星ギアを有し、第２遊星ギアの第１機素と第３機素の間に、基本クラッチが接続されている。第２遊星ギアには、少なくとも１つの二次クラッチが接続されており、基本クラッチと二次クラッチとが選択的に係合するとき、連続変速比を有する少なくとも２つの作動モードが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、２つの前進モードのＨＭＴのブロック図を示す。総和器３および４は遊星ギアであり、各総和器は３つの機素を有する。２つの変位量可変液圧ユニット５および６が設けられており、３つのクラッチ７、８および９が、出力２、総和器３、またはアースに対する総和器４の接続を変えるようになっている。ユニット５および６の変位を、コントローラが規制する。このコントローラは、所望する変速比、およびエンジンの動力伝達を行うように、前記クラッチを作動させるようになっている。
【００１９】
遊星ギア３の総和機素１２には、入力１が接続されており、遊星ギア４の機素２１には、出力２が接続されている。総和器の機素１４には、ユニット５が接続されており、機素２５および１９には、ユニット６が接続されている。
【００２０】
モード１では、クラッチ８は、出力２を総和器機素２６に接続し、総和器機素２６は、遊星ギア４をロックアップする。
【００２１】
モード２では、クラッチ７は、総和器の機素２６を入力１に接続し、四機素遊星ギア３／４を形成している。クラッチ８は、遊星ギア４をロックアップするので、このクラッチを遊星ギア４の機素のうちの２つの間に接続できる。
【００２２】
リバース（後進）モードでは、機素２６の回転を防止するアースに機素２６が接続されている。入力１は、可変ユニット５または６のいずれかには接続されず、総和器３の１つの機素に接続されているので、遊星ギア３および３／４は、入力総和器となっている。
【００２３】
図２は、遊星ギア３および４の速度ダイアグラムである。この速度ダイアグラムは、遊星ギアのうちのすべての機素の速度の関係を示すダイアグラムであり、トランスミッションのブロック図とギアおよびクラッチの略図の双方の根拠となっている。
【００２４】
図２では、垂直軸線１４、２５、および１２は、遊星ギア３の機素の速度を示し、水平軸線３６は、遊星ギアの比を示している。垂直軸線の間の長さは、遊星ギアの比を示している。例えば、軸線１２がリングギアであり、軸線２５がキャリアであり、軸線１４が太陽ギアである場合、比Ｄ／Ｃは、太陽ギアの歯に対するリングギアの歯の比である。機素２５の速度がゼロであり、比Ｄ／Ｃが−２であれば、比Ｂ／Ａは、ライン３４が示すように−２となる。従って、太陽ギアの速度は、リングギアの速度の２倍であり、回転方向は反対となる。
【００２５】
この速度のダイアグラムは、クラッチの位置および遊星間ギアの比を強調して示されている。ギア比がマイナスであることは、遊星ギアに対する相対的回転方向が反対であることを示す。負のギア比に対し、実際の回転方向が反対となった場合でも、速度のグラフは、前進方向に対して出力速度が正となる状態で、すべて示されている。
【００２６】
垂直軸線１９、２６および２１は、遊星ギア４の機素である。機素１２と２６との間では、負のギア比２２／２３が存在し、機素２５と１９との間には、負のギア比１８／２８が存在する。モード１では、クラッチ８が係合しており、機素１９および２５がゼロ速度となっている状態でスタートする。これによって、ユニット６もゼロ速度となる。
【００２７】
ライン３４が示すように、機素１２は入力速度となっており、これによって、機素１４は接続されたユニット５に対してほぼ最大の負の速度となる。遊星ギア４がクラッチ８によってロックアップされると、ライン３７が示すように、機素２１もゼロ速度となる。
【００２８】
コントローラにより、ユニット５および６にＨＭＴの変速比を変えさせ、前進方向にドライブさせると、機素２５は、スピードアップし、機素１４は、軸線１４にてライン３５が示すようにスローダウンし、ゼロに接近する。
【００２９】
ライン３８で示すように、出力２１は、正の方向にスピードアップする。モード１における最大速度において、ギア比１８／２８および２２／２３は、第２モードのクラッチ７の機素を、ほぼ同期した速度にするようになっている。
【００３０】
モード２は、クラッチ７によって係合しているので、遊星ギア４の機能は、動力分割に変更され、従って、再循環動力条件で作動することなく、液圧ユニットは、その変位を反転することが可能となっている。クラッチ７が係合している状態では、遊星ギア３および４の２つの各機素は互いに接続され、単一の四機素遊星ギアの機能を奏することができるが、接続された機素の間のギア比は異なっている。
【００３１】
遊星ギア３は、ユニット５および６が変位変化の向きを反転する際に、方向を反転し、機素２５をゼロ速度までスローダウンし、機素１４を負にスピードアップする。これによって、機素１９はゼロ速度まで減速される。
【００３２】
次に、機素２６は、入力に接続されるので、機素２１は、ライン３９が示すように速度を高め、出力の速度をモード２での最大値まで上昇させる。
【００３３】
クラッチ９に対するほぼ同期速度でもあるほぼゼロの出力速度において、クラッチ９を係合することにより、逆速度が得られる。これによって機素２１は、機素１９が正の向きに増加する際に反転させられる。最大逆速度は、軸線２１におけるライン４０で示されている。
【００３４】
トランスミッションが、ゼロ速度において、およびゼロ前進速度と最大前進速度との間でモードを変えても、フル後進速度からフル前進速度まで、連続的に変速比を変えながら、エンジンから車輪まで連続的に動力を伝えることができる。ダウンシフトを行うには、このプロセスを逆に行う。
【００３５】
トランスミッションの制御機能は、米国特許第5,560,203号におけるのと同じように、または他の適当な制御手段により達成できる。このように本明細書では、米国特許第5,560,203号を援用する。車両条件によっては、クラッチ８またはクラッチ９のいずれかを省略することにより、モード２または後進モードを省略できる。
【００３６】
入力１の速度と出力２の速度との間で、同じ関係を得るために、別の速度のダイヤグラムも可能である。例えば機素１４を、機素１２に対して機素２５の反対側に設けることができる。これによって、ユニット５をほぼ最大の正の速度でスタートさせなければならず、変位の符号を反転できる。この速度のダイヤグラムは、入力速度と出力速度の条件を満たし、遊星ギア機素の速度に対する制限を越えないで、必要なシフトポイント、妥当なギア比、および部品の経済性を達成するだけでよい。このように変えるために、図１のブロック図を変える必要はない。
【００３７】
各モードのレンジにわたり、ユニット５と６は、ゼロ速度まで作動するが、ゼロ速度点を通過しない。このことは、どのユニットも、負のスタート変位で作動しないことを意味する。これによって、液圧トランスミッション内で動力を再循環させなくてもよく、伝達される動力を下げ、効率を高めることができる。
【００３８】
ユニット５および６のための反対方向の変位変化と、双方のユニットに対する負の変位をなくすることを組み合わせたことにより、このトランスミッションは、同時に、かつ同じストローク機構により、ユニットをストローク運動させるようになっている。
【００３９】
図３には、図１および図２のＨＭＴに対するギアとクラッチが略示されている。入力シャフト１は、出力シャフト２に対してオフセットし、かつ平行となっている。入力シャフトの中心線には、遊星ギア３が位置し、機素１２は、リングギアであり、機素１４は、太陽ギアであり、機素２５は、キャリアとなっている。遊星ピニオン１３は、遊星ギア３のギアセットを完成している。遊星ギア４に対し、このギアは、出力中心線上にあり、リングギアとして機素１９を有し、太陽ギアとして機素２１を有し、キャリアとして機素２６を有する。遊星ピニオン２０は、遊星ギア４のギアセットを完成している。
【００４０】
ユニット５は、遊星ギアセット１６／１５と共に機素１４に接続されており、ユニット６は、ギアセット１７／１８により機素２５に接続されており、遊星ギアセット１８／２９は、遊星ギア３の機素２５および遊星ギア４の機素１９を接続している。クラッチ７、８および９は、遊星ギア４と同じ中心線上で互いに隣接している。機素１２は、ギアセット２２／２３により、クラッチ８に接続されている。
【００４１】
このギアとクラッチの略図では、トランスミッションのレイアウトでいくつかの目的を達成するようになっている。入力と出力とは、車両の条件を満たすよう、隣接し、かつ平行な中心線の上に位置している。入力中心線と遊星ギア３の配置により、スルーなＰＴＯドライブ２７が可能となっている。
【００４２】
前方および後方のドライブシャフトおよび軸線に対し、出力中心線と遊星ギア４とクラッチの配置によって、スルーな出力シャフト２が可能となっている。クラッチ７、８および９を使用するために、動力の伝達を容易にするよう、これらクラッチは、互いに隣接している。最大速度の機素は、高速回転質量を最小にするよう、太陽ギア１４および２１となっている。  
【００４３】
図４〜図６の３モードのトランスミッションは、図１〜図３の２モードのトランスミッションに類似しているが、第３モードを追加するために、追加遊星ギア、クラッチ、および関連するギアを有する点で異なっている。
【００４４】
２モードのＨＭＴと類似する３モードの機素には、同じ符号に１００を加えて示してある。例えば、２モードに対する遊星ギア３は、３モードでは、遊星ギア１０３となっており、機素１４は、機素１１４となっている。２モードと同じである３モードの説明については、再度繰り返す要はないと思う。
【００４５】
図４は、３つの前進モードＨＭＴのブロック図である。総和器１１０は、遊星ギアであり、３つの機素１３２、１３３および１３０を有する。機素１３３は、機素１１４に接続されており、機素１３２は、出力１０２に接続されている。
【００４６】
機素１３０を入力１０１に接続している第３の別のモードのクラッチ１１０がある。このクラッチによってクラッチ１１１が係合すると、遊星ギア１０３への接続により、四機素の遊星ギア機能が働く。入力１０１が可変ユニット１０５または１０６のいずれかに接続されず、総和器１１０の１つの機素に接続されると、遊星ギア１１０／１０３は入力総和器となる。
【００４７】
図５は、遊星ギア１０３、１０４および１０５の速度のダイアグラムである。垂直軸線１３３、１３０および１３２は、遊星ギア１１０の機素であり、機素１３０と１１２との間のギア比は、負であり、機素１３３と１１４との間のギア比は、正となっている。機素１３２と１２１とは、直接互いに接続されている。
【００４８】
モード１、モード２および後進モードは、２モードバージョンと同じように作動する。モード２における最大速度では、ギア比１４１／１２９および１１５／１１６／１４６は、第３モードのクラッチ１１１の機素を、同期した逆速度にするようになっている。
【００４９】
クラッチ１１１によりモード３となると、遊星ギア１０３／１１０の機能は動力分割にあり、これによって、液圧ユニットは動力再循環条件で作動せず、それらの変位運動を反転することが可能となる。ユニット１０５および１０６は、反対方向にストローク運動し、ゼロ速度点を通過するようには作動しない。すなわち、変位運動をスタートする際に負方向に作動しない。
【００５０】
しかし、遊星ギア１１０は、正のギア比１１５／１１６／１４６で機素１１４に接続されているので、機素１２５と同じ方向に速度を変える（注：このことは、図５では反対方向のように見える。その理由は、図は、前進方向の出力速度を常に正に維持するように定めているからである。）
【００５１】
ライン１４２からスタートし、ユニット１０６が速度を高めるにつれ、ユニット１０５は速度を下げ、機素１３３は速度を下げ、ライン１４３が示すように出力１３２を高める。機素１２１は、機素１３２に接続されているので、機素１２１は、ライン１４４が示すように速度を最大値まで高める。トランスミッションが、ゼロ速度においてモードを変更し、ゼロ速度と前進最大速度との間で２回変化しても、変速比は、フル後進速度からフル前進速度まで、連続的に変化しながら、エンジンから車輪まで連続的に動力が伝えられる。
【００５２】
図６には、図４および図５のＨＭＴのためのギア、およびクラッチの略示されている。遊星ギア１１０では、機素１３２は太陽ギアであり、機素１３０も太陽ギアであり、機素１３３はキャリアとなっている。太陽ギア１３０および１３２に、１組のダブル遊星ギア１３１／１４５が接続されている。
【００５３】
ユニット１０５の駆動ギア１１６が、ギア１１５と１４６との間でアイドラーギアとして作動する状態では、機素１１４と１３３との間で、正のギア比が得られる。クラッチ１１１は、ギアセット１４１／１２９により、機素１１２に接続されている。機素１２１と１３２が同じ中心ライン上にあるとき、これらの機素は、直接に接続される。
【００５４】
当業者であれば、図４および図５の条件を満たすような遊星ギア機素の別の構成についても想到できると思う。例えば、リングギアと太陽ギアとの間に、２組の遊星ギアがある場合、機素１２６をリングギアとし、機素１１９をキャリアとすることが可能である。このような変更は、図５の速度のダイアグラムに影響するものではない。
【００５５】
このギアとクラッチの図は、トランスミッションのレイアウトでいくつかの目的を達成できるようになっている。入力と出力とは、車両の条件を満たすように隣接し、かつ平行な中心ライン上に位置している。入力を中心ラインに配置したことにより、スルーなＰＴＯドライブ１２７が可能となっている。出力の中心ラインの配置により、前方および後方のドライブシャフトおよび車軸の双方に対してスルーなドライブが可能となっている。
【００５６】
最大速度の機素は、回転質量を最小にするための太陽ギアとなっている。ギア、クラッチ、および液圧ユニットのこのようなレイアウトによって、基本的な２モードのトランスミッションと同じように、第３モードを追加することが可能となっている。
【００５７】
図７は、別の前進２モードのＨＭＴのブロック図である。図１、図２および図３のトランスミッションと同じ部品の多くが、同じように使用されており、これらの部品には、同じ符号をつけてある。
【００５８】
総和器３および４は、遊星ギアであり、各々は３つの機素を有する。２つの変位量可変液圧ユニット５および６が設けられている。３つのクラッチ７、５８および５９が、総和器３に対する総和器４の接続を変えるようになっている。ユニット５および６の変位量を、コントローラがレギュレートし、所望する変速比、およびエンジンの動力伝達を行うために、このコントローラが、クラッチを作動させるようになっている。
【００５９】
遊星ギア３の総和機素１２には、入力１が接続され、遊星ギア４の機素２１には、出力２が接続されている。ユニット５は、総和機素１４に接続され、ユニット６は、機素２５および１９に接続されている。
【００６０】
モード１では、クラッチ５８は、遊星ギア４をロックアップする機素２１に総和機素１９を接続する。モード２では、クラッチ７は総和機素２６を入力１に接続し、四機素遊星ギア３／４を形成する。
【００６１】
後進モードでは、機素２１は、機素２５に接続され、機素２５は、機素１９と反対方向に機素２１を回転させる。遊星ギア３および３／４は、入力機素１が可変ユニット５または６のいずれかに接続されることはなく、総和器３のうちの１つの機素に接続されるときに、入力総和器となる。
【００６２】
図８は、別の２モードのＨＭＴ、および遊星ギア３および４の速度のグラフである。図８において、垂直軸線１４、２５および１２は、遊星ギア３の機素の速度を示し、水平軸線３６は、遊星ギアのギア比を示す。垂直軸線１９、２６および２１は、遊星ギア４の機素であり、機素１２と２６の間のギア比２２／２３は負であり、機素２５と１９の間のギア比１８／２８は負である。機素２１と２５の間のギア比は５１／５２は正である。
【００６３】
モード１ではクラッチ５８が係合し、機素１９および２５はゼロ速度の状態でスタートする。これによって、ユニット６もゼロ速度となる。ライン３４が示すように、機素１２は、接続されたユニット５と共に機素１４をほぼ最大の負の速度にする入力速度となっている。クラッチ５８により、遊星ギア４がロックアップされると、機素２１も、ライン３７が示すようにゼロ速度となる。
【００６４】
コントローラが、ユニット５および６にＨＭＴの変速比を変更させ、前進方向にドライブさせると、機素２５はスピードアップし、機素１４はスローダウンし、軸線１４においてライン３５が示すように、ゼロ速度に接近する。出力２１は、ライン３８が示すように、正の方向にスピードアップする。
【００６５】
モード１において最大速度になると、変速比１８／２８および２２／２３は、第２モードのクラッチ７の機素をほぼ同期した速度にするようになっている。
【００６６】
クラッチ７によってモード２となると、遊星ギア４の機能は動力を分割し、動力再循環状態で作動することなく、液圧ユニットの変位を、液圧ユニットが反転できるように変化する。
【００６７】
クラッチ７が係合している場合、遊星ギア３および４の２つの機素の各々は互いに接続され、接続された機素の間の異なる変速比にて単一の４機素の遊星ギアの機能を生じさせる。遊星ギア３は、ユニット５および６が変位方向を反転させると、方向を反転させ、機素２５をゼロ速度にスローダウンし、機素１４を負の方向にスピードアップする。これによって、機素１９はゼロ速度に低減される。機素２６は入力に接続されているので、機素２１は、ライン３９が示すように速度を増し、出力速度をモード２における最大速度まで上昇させる。
【００６８】
クラッチ５９のほぼ同期速度でもあるほぼゼロの出力速度において、クラッチ５９を係合することによって、反転速度が得られる。これによって、機素１９が正の方向に速度を増加する際に、機素２１を反転させる。軸線２１におけるライン４０が示すように、最大反転速度が得られる。変速比５１／５２は、独立して選択されるので、後進モードにおける機素２１の速度は、前進速度比のいずれにも従属しない。
【００６９】
図９には、図７および図８のＨＭＴのギア、およびクラッチの略示されている。入力シャフト１は、出力シャフト２に対してオフセットし、かつ平行となっている。入力シャフトの中心ラインには、遊星ギア３が位置し、機素１２はリングギアであり、機素１４は太陽ギアであり、機素２５はキャリアとなっている。遊星ピニオン１３は、遊星ギア３のギアセットを完成している。
【００７０】
遊星ギア４は、出力中心ライン上にあり、機素１９をリングギアとして有し、機素２１は太陽ギアであり、機素２６はキャリアである。遊星ピニオン２０は、遊星ギア４のギアセットを完成している。ユニット５はギアセット１６／１５により太陽ギア１４に接続されており、ユニット６はギアセット１７／１８によりキャリア２５に接続されている。
【００７１】
ギアセット１８／２８により、遊星ギア３のキャリア２５と遊星ギア４のリングギア１９は接続されている。クラッチ１８と５９とは、遊星ギア４と同じ中心ライン上で互いに隣接している。リングギア１２は、クラッチ７に直接接続されており、ギアセット５１／５２により、クラッチ５９を介して、遊星ギア６と太陽ギア２１とが接続されている。太陽ギア２１は、ユニット６から３つのギア１７／１８／２８により駆動されると、リングギア１９と反対に回転する。
【００７２】
このギアとクラッチの略図は、トランスミッションのレイアウトにおいて、いくつかの目的を達成するように構成されている。入力と出力とは、車両の条件を満たすように、隣接し、かつ平行な中心ライン上にある。
【００７３】
入力の中心ラインと遊星ギア３の配置により、スルーなＰＴＯドライブ２７が可能となっている。出力中心ラインと、遊星ギア４と、クラッチの配置により、正面および後方ドライブシャフトおよび車軸の双方に対し、スルーな出力シャフト２が可能となっている。
【００７４】
クラッチ５８と５９は、これらに加えられる動力のルーティングを容易にするために、互いに隣接している。トランスミッションに対して必要とされるクラッチ７のトルクを最小にし、スペースを最適にするために、クラッチ７は、入力中心ライン上に設けられている。最高速度の機素は、高速回転する質量を最小にするよう、太陽ギア１４および２１となっている。
【００７５】
図４、図５および図６に示されているトランスミッションと同じように、図７、図８および図９のトランスミッションに、第３モードを加えることも可能である。
【００７６】
従って、複数の液圧機械式トランスミッションが開示されている。一実施例では、液圧機械式トランスミッションは、第１機素に接続された第１液圧ユニット、第２機素に接続された第２液圧ユニット、および第３機素に接続された入力を有する第１遊星ギアを有する。
【００７７】
この実施例では、液圧機械式トランスミッションは、更に第１機素、第２機素および第３機素を有する第２遊星ギアを有し、第２三機素遊星ギアの第１機素と第３機素との間に、基本クラッチが接続されている。更に、第２三機素遊星ギアには、少なくとも１つの二次クラッチが接続されており、基本クラッチと二次クラッチとが選択的またはシーケンシャルに係合すると、変速比が連続的な、少なくとも２つの作動モードが得られる。
【００７８】
液圧機械式トランスミッションのこの実施例では、第１三機素遊星ギアのうちの第１機素に、第２三機素遊星ギアの第２機素を接続することができ、第２三機素遊星ギアのうちの第３機素を出力に接続することができる。
【００７９】
更に好ましい実施例では、クラッチを使用することなく、エンジンからの直接ドライブ接続が入力に設けられる。この実施例では、第１機素、第２機素および第３機素を有する第３三機素遊星ギアを更に備えることができる。この場合、第１機素は、第１三機素遊星ギアのうちの第３機素に接続され、補助クラッチおよび第３三機素遊星ギアの第２機素および第３機素は、第１三機素遊星ギアの第１機素および出力に接続される。
【００８０】
この実施例では、第２三機素遊星ギアのうちの第１機素と、第１三機素遊星ギアのうちの第３機素との間に第２クラッチを設けることもできる。同様に、第２三機素遊星ギアのうちの第１機素とアースとの間に、反転クラッチを接続することができる。更に、第２三機素遊星ギアのうちの第２機素と第３機素との間に、反転クラッチを接続することができる。この反転クラッチは、第２三機素遊星ギアのうちの第２機素と第３機素との間に、反転ギアを有することが好ましい。
【００８１】
別の実施例では、液圧機械式トランスミッションは、第１機素、第２機素、および第３機素を有する第１三機素遊星ギアを有し、このトランスミッションでは、第１機素および第２機素は、液圧トランスミッションに接続され、第３機素は、入力に接続されている。更にこの実施例では、第１三機素遊星ギアのうちの第１機素が、最大速度とゼロ速度との間で移動するときに、第１三機素遊星ギアのうちの第２機素はゼロ速度と高速度との間で移動する。
【００８２】
この装置は更に、第１機素、第２機素、および第３機素を有する第２三機素遊星ギアを有し、第２三機素遊星ギアのうちの第２機素は、第１三機素遊星ギアのうちの第１機素に接続され、第２三機素遊星ギアのうちの第３機素は出力に接続されている。このシステムでは、第２三機素遊星ギアに、少なくとも２つのクラッチが接続され、これらクラッチが選択的に係合すると、変速比が連続的な、少なくとも２つの作動モードが得られる。
【００８３】
この実施例では、第１三機素遊星ギアの第２機素と第２三機素遊星ギアのうちの第１機素との間に、クラッチを接続できる。同様に、第２三機素遊星ギアの第１機素とアースとの間に、反転クラッチを接続できる。これとは異なり、第２三機素遊星ギアのうちの２つの機素の間にクラッチを接続することもできる。
【００８４】
更に別の実施例では、第１三機素遊星ギアのうちの第１機素は、第２三機素遊星ギアのうちの第２機素に対して負のギア比を有し、第１三機素遊星ギアのうちの第３機素は、第２三機素遊星ギアのうちの第１機素に対して負のギア比を有する。
【００８５】
この実施例では、第１機素、第２機素、および第３機素を有する第３三機素遊星ギアを更に備えることもある。この場合、第３三機素遊星ギアのうちの第３機素は、第２三機素遊星ギアのうちの第３機素に接続され、第３三機素遊星ギアのうちの第２機素は、第１三機素遊星ギアのうちの第２機素に接続され、第３三機素遊星ギアの第１機素と第１三機素遊星ギアの第３機素との間に、補助クラッチが設けられる。
【００８６】
更に、この実施例では、第３三機素遊星ギアの第１機素と、第１三機素遊星ギアのうちの第３機素との間のギア比を、負のギア比とし、第３三機素遊星ギアのうちの第２機素と第１三機素遊星ギアのうちの第２機素との間のギア比を、正のギア比とすることができる。この実施例では、第２三機素遊星ギアのうちの第３機素と、第１三機素遊星ギアの第１機素とを、反転クラッチによって正の変速比で接続できる。
【００８７】
更に別の実施例では、液圧機械式トランスミッションは、入力中心ラインに位置し、第１機素、第２機素および第３機素を有する第１三機素遊星ギアを有することができる。この場合、第１三機素遊星ギアは、第３機素にて入力に接続される。
【００８８】
この実施例では、更に、第１機素、第２機素、および第３機素を有する第２三機素遊星ギアを備え、この場合、第２三機素遊星ギアは出力中心ラインに位置し、第３機素にて出力に接続される。第１三機素遊星ギアのうちの第２機素と第３機素に、液圧機械式トランスミッションが接続され、第２三機素遊星ギアに、少なくとも２つのクラッチが接続される。従って、これらクラッチは、変速比が連続的な、少なくとも２つの作動モードを提供するように、選択的またはシーケンシャルに係合できる。
【００８９】
この実施例では、油圧機械式トランスミッションは、２つの変速比可変液圧ユニットを有し、第１液圧ユニットは、作動モードの各々において、第２液圧ユニットの反対方向に変位運動を変更する。特に第１液圧ユニットおよび第２液圧ユニットは、トランスミッションの全速度レンジにおいて、負のスタート変位を有しない。
【００９０】
更にこの実施例では、第２三機素遊星ギアのうちの第２機素を、第１三機素遊星ギアの第１機素に接続できる。動力を取り出すために、クラッチを互いに隣接させ、入力シャフトをトランスミッションに貫通させることができる。更に出力シャフトは、トランスミッションの両端でドライブするように、トランスミッションを貫通できる。第１および第２三機素遊星ギアのうちの最高速度の機素は、太陽ギアとなる。
【００９１】
更にこの実施例では、３つのクラッチを設けることができる。第１三機素遊星ギアのうちの２つの機素の間に第１クラッチを設け、第２三機素遊星ギアのうちの第１機素と、第１三機素遊星ギアのうちの第３機素との間に第２クラッチを設け、第２三機素遊星ギアに反転クラッチが接続される。第３三機素遊星ギアは、出力中心ラインに位置すると共に、出力に接続された第３機素、第１三機素遊星ギアのうちの第２機素に接続された第２機素、第４のクラッチを有する第１遊星ギアの第３機素に接続された第１機素を有する。
【００９２】
当業者であれば、本発明の要旨から逸脱することなく、装置について、他の種々の変形を行うことができることが理解できると思う。かかるすべての変形例および変更例は、特許請求の範囲内に含まれるものであり、かつ特許請求の範囲によって保護されている。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】液圧機械式トランスミッションのブロック図である。
【図２】液圧機械式トランスミッションの速度のダイアグラムである。
【図３】液圧機械式トランスミッションの略図である。
【図４】液圧機械式トランスミッションのブロック図である。
【図５】液圧機械式トランスミッションの速度のダイアグラムである。
【図６】液圧機械式トランスミッションの略図である。
【図７】液圧機械式トランスミッションのブロック図である。
【図８】液圧機械式トランスミッションの速度のダイアグラムである。
【図９】液圧機械式トランスミッションの略図である。
【符号の説明】
【００９４】
１    入力
２    出力
３、４    総和器
５、６    液圧ユニット
７、８、９    クラッチ
１２    総和機素
１４    垂直軸線
１９    機素
２５    機素
２６    総和機素
【図１】
2008111555.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2008111555000001.pdf