JP4284024B2 - 小型エンジン用変速機 - Google Patents
小型エンジン用変速機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4284024B2 JP4284024B2 JP2002010509A JP2002010509A JP4284024B2 JP 4284024 B2 JP4284024 B2 JP 4284024B2 JP 2002010509 A JP2002010509 A JP 2002010509A JP 2002010509 A JP2002010509 A JP 2002010509A JP 4284024 B2 JP4284024 B2 JP 4284024B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmission
- unit
- mode
- clutch
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
- F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
- F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19149—Gearing with fluid drive
- Y10T74/19158—Gearing with fluid drive with one or more controllers for gearing, fluid drive, or clutch
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2186—Gear casings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機に関し、より詳細には、小型エンジン用変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】
運転を容易にし、有用性を高めるために、自動変速機を備えていることが好ましい小型自動車は多い。これら小型自動車として、ATV(全地形走行車)、トラクター、ユーティリティ車両、および小型自動車が挙げられる。
【0003】
これらの小型自動車は、一般に25馬力〜50馬力のエンジンを有し、コストを低くし、効率をよくし、制御性を良好にし、かつ長さを短くするという共通の要求を有する。多くの自動車は、エンジンから変速機へ動力を伝達しなければならず、前車軸と後車軸の双方を駆動するものも多い。これらの自動車の一部において、現在、エンジンと変速機とは、単一のパッケージに一体化されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、自動車の使用目的によって、必要な変速比の広がりの範囲は広くなる。また、変速機の構造は、特定の自動車の設計に応じて変わる。これら問題は、いずれもコストの主な決定要因となり得る。また、エンジンの速度には差があり、そのため、変速機の部品のサイズを定める上で影響がある。これらの違いを考慮すると、個々の自動車の容積は、低コストの製造を可能にするのに、一般的に十分ではない。
【0005】
従って、本発明の主な目的は、種々の入力速度、出力速度、および変速比に適合するように、すべてのギア比を変えることができるようにした小型エンジン用変速機を提供することにある。
【0006】
本発明の更に別の目的は、エンジンから変速機の反対の端部へ至るように動力を伝達し、かつ出力シャフトから、両端部または一方の端部に至るように動力を伝達できるようにした小型エンジン用変速機を提供することにある。
【0007】
更に別の目的は、シャフトおよびドライブギアを含む2つの流体ユニットと、流体リザーバおよびクラッチシフト手段の組のための部品および位置を含むセンターハウジング部分を有し、変速機の各種の用途にわたって共通する、変速機を有する小型自動車用変速機を提供することにある。
【0008】
本発明の更に別の目的は、ギア、流体ポンプ、ハウジング、またはコントローラを含む1つまたは複数のエンジン/変速機部品を共通的に利用し、これらを一体化できるようにした小型自動車用変速機を提供することにある。
【0009】
これらの目的、およびそれ以外の目的は、以下の説明により、当業者には明らかとなると思う。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基本的な設計アプローチにより、自動車の各種の要求に適合することができ、かつ自動車の所定の範囲にわたって、多くのキーとなる変速機の部品を備え、異なる自動車の要求に対して、基本ユニットを適合できるHMT(流体機械式変速機)を提供するものである。
【0011】
本発明によると、用途に応じた2モードまたは3モードのいずれかを、HMTに設けることができる。第3モードは、他の2つのモードとは変速比の範囲が異なっている。この第3モードは、基本的な2モードパッケージに、遊星ギアシステム、4つの連動する駆動ギア、およびクラッチを増設することによって得られる。
【0012】
流体機械式変速機は、流体部分を通過する平均動力の流れを低減させ、もって作動効率を高めるようになっている機械式動力伝達経路と並列流体変速動力経路を有することを特徴としている。機械式動力経路は、変速機の入力端または出力端のいずれかにおいて、動力流を合計するよう働く遊星ギアセット、すなわちシステムを一般に備えている。
【0013】
並列動力経路が存在していることにより、出力速度のレンジ、またはトルク比は低減し、伝達される流体の動力を低減することができるようになっている。これによって、変速機のフルトルク、および速度レンジを得るために、多数のレンジまたはモードが必要となっている。多数のモードの効果は、効率を改善し、時にはコストを低減することにある。
【0014】
各モードにおける出力速度のレンジ/トルク比の大きさは、効率およびコストの外に、HSTのサイズに対する入力動力の容量に影響を与えている。トルク比がより小さくなっているため、同じサイズの流体ユモードの数を、より多数とし、より小さいモード比、またはより大きい変速比のいずれか、または双方を得ることが可能であることは明らかである。これらの関係により、入力、変速比レンジ、および効率に対する多数の市場のニーズを満たすことができる汎用性のある構成が得られる。
【0015】
流体変速機はユニットの一部であるので、モードのうちの1つ以上を流体式とすることができる。すなわち始動レンジ、換言するとモード1を備えない流体式にすることができる。
【0016】
マルチモードのHMTは、通常、流体部品を再使用し、かつ異なる機械式部品にクラッチ操作させることによって得られる。モードが流体機械式である場合、機械部品は遊星ギアシステムとなる。モードは、通常、速度またはトルク伝達を連続的とするために、シフト中に変速比の変化が生じないようにされている。更に、流体変速機は、正のフル変位位置から、中心を通って負のフル変位位置まで、ストローク移動され、入力された流体動力をフルに利用するようになっている。
【0017】
これらの条件下では、流体変速機内で動力の流れを反転することによって、モードのシフトを行わなければならず、スムーズで連続したシフトを達成するには、損失動力の反転を考慮しなければならない。シフトを行う際には、モードの速度/トルク比を、他のモードから独立して選択するべき場合、他の任意のモードとは、別個の遊星要素を使用しなければならない。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は、単一の低圧ポンプ69を示す。このポンプは、チェックバルブ65−1および65−2を介して、HST51へオイルを供給し、かつシフトバルブ53および155へオイルを供給するようになっている。またポンプ69は、低圧潤滑オイルを、レリーフバルブ64を通過させた後にエンジンと変速機の双方に供給するようにもなっている。
【0019】
このポンプは、エンジン1内またはHST51上のいずれかに設けることができるし、また、所望により、部品ごとに1つのポンプを設けてもよい。
【0020】
コントローラ63は、エンジン1とHST51の双方から信号を受信し、エンジンコントローラ61、変速機コントローラ62、ループクロスポートバルブ56およびシフトバルブ53および167へ制御信号を送る。エンジンと変速機の双方は、所望する場合、別個のコントローラを有することができるが、所定の統合された制御機能を達成するには、信号の伝送が必要である。これについては、米国特許第5,560,203号を参照されたい。
【0021】
図1〜図4、図11および図12には、2モードHMTが示されている。
【0022】
図2は、1モードの切り換えをする2モードの流体機械式変速機(HMT)を示している。ここでは、流体変速機51、機械式クラッチ20を備えるジャックシャフト46、遊星ギアシステム49および出力シャフト50を備えている。
【0023】
このHMTは、可変斜板制御装置(Vユニット)に作動的に接続された固定された斜板制御装置(Fユニット)を備えている。このHMTは、クラッチ20が位置Aにあるとき、流体作動モードでスタートする。この位置では、スライダー24内のタングは、ギア17を延長部のスロット22に駆動自在に係合している。
【0024】
ギアセット2/10を経て、エンジン1から、ギアセット9/6を経て、HST51から、またギアセット17/11を経て、ジャックシャフト46から、出力シャフト50へ動力が伝達される。
【0025】
モード2では、HST51および遊星ギアシステム49を介して、動力を伝達しなければならない。これを行うには、クラッチ20は位置Bに位置しなければならない。
【0026】
HMTのモード1の終りに達すると、信号によってシフトシーケンスが開始される。このシーケンスの開始は、斜板位置センサー55−1のようなVユニット37からの変位信号によって行うことが好ましいが、VユニットおよびFユニットの速度信号、および圧力信号によっても行うことができる。このときに、クラッチ20は、あらかじめ同期した速度で、スライダー24とタング24−2とを係合させ、ギア18とスロット23とを係合させ、(同じ変位ユニットを仮定した場合)Fユニット36は、Vユニット37よりも低速で作動する。速度差の大きさは、伝達される動力、および変速機51のサイズに応じて決まるが、一般に、15%よりも小さい。
【0027】
コントローラ63は、シフトシーケンス中に、動力の伝達、およびエンジン速度が速くなる傾向を防止するコントローラ61を介して、エンジン1への燃料の供給を即座に停止する。
【0028】
次に、クラッチ20は、シフトバルブ53により変速機内の動力源から外れる。シリンダ52は、スロット22からタング24−1を外すように、ヨーク56およびスライダー24を移動させる。
【0029】
動力が正方向に伝達される際、Fユニット36はモータとして働き、ライン43内のループ圧力の低下によってクラッチ20が切られるとすぐに、Fユニット36の速度をVユニット37の速度とほぼ等しくすることができる。
【0030】
Fユニット36がスピードアップし、ライン43内のループ圧力が低くなった後に、制御装置63はクロスポートバルブ56を係合させ、小さい圧力低下の状態で、ループの間の流量差を可能にし、更にFユニット36とVユニット37との間の速度差を可能にする。
【0031】
次に制御装置63は、ヨーク56およびシリンダ52と共に、更にスライダー24を移動させることにより、クラッチ20を係合させ、位置Bにする。これによって、タング24−2とスロット23とが係合し、ギアセット18/19のドライブが可能となる。タング24−2とスロット23との間には速度差があるが、小さい速度差、および小さい動力条件で係合がなされる。
【0032】
係合中、クラッチ20は、シフトの完了後、ポンプとして作動しなければならないので、Fユニット36を+同期値までスピードアップする。変速要素は、正しい速度差の値によって、Vユニット37を変位させ、シフトの前後で、ほぼ一定に止まることができるようなサイズとなっている。
【0033】
次に、制御装置63は、コントローラ61によりエンジン燃料を回復させ、ループクロスポートバルブ56を閉じる。バルブ56は、常開または常閉タイプのものである。このバルブが開であれば、動力は生じない。このことが「クロスポート」なる用語を使用する理由である。モード2では、HST51の動力の流れが反転し、変速比が変わらないまま、動力の送りが再開される。
【0034】
図1は、クロスポートバルブによるスライダーをシーケンス制御するための、クラッチごとに設けられた1つのシフトバルブしか示していない。このシフトシーケンスは、1秒の何分の1かで完了し、タイミング制御されながら行われる。
【0035】
シフト機能のタイミングを正しく制御するために、シリンダ52および154の速度を制御するように、流量制御オリフィス68および169が使用される。この制御は、事象トラッキング方法でも実行できる。このトラッキング方法では、スライダーの位置をその係合ポイントの中間に制御するために、第2シフトバルブを増設し、更にシフト状態をモニタするためのセンサーを増設しなければならない。
【0036】
追加クラッチおよびシフトアクチュエータを増設することによって、別のモードとすることも可能である。図3〜図8を参照されたい。また、遊星ギアシステム149およびクラッチ124を有する図5に示された3モードシステムを参照されたい。
【0037】
図5における各符号は、図2〜図4の符号と対応しているが、図5の符号には、100を加えてある点が異なっている。従って、図2〜図4における部品50は、図5では150となっている。
【0038】
追加クラッチアクチュエータは、シリンダ154、ヨーク154およびスライダー128で構成されている。シフトシーケンスは、モード1から2へのシフトの場合と同じである。
【0039】
HMTは、可変斜板制御装置(Vユニット)に作動的に接続された固定された斜板制御装置(Fユニット)を備えている。
【0040】
基本部品グループは、流体変速機51と、ジャックシャフト/クラッチ46と、入力/遊星ギアシステム49と、出力アセンブリ50であり、基本制御要素は、アクチュエータ62、20および125と、バルブ56と、コントローラ63である。
【0041】
流体式に実行される始動モードでは、エンジン1からの動力は、シャフト38を通って、ギアセット2/10へ伝えられ、流体変速機51に入力される。Vユニット37は、ゼロストロークでスタートし、動力は伝達されない。
【0042】
オペレータ、およびプログラムが組み込まれた論理回路が命令すると、コントローラ63は、Vユニット37の斜板57をストローク運動させるように、アクチュエータ62に信号を出力する。制御ストローク62により、正の変位をするようにVユニット37がストローク運動すると、ライン43を介して、Fユニット36へ流れが送られ(14)、ギアセット9/8の回転がスタートする。ジャックシャフト46へ動力が送られ、クラッチ20は、タング24−1とスロット22とを接続するA位置にあり、ギアセット17/11へ動力が伝わる。
【0043】
Vユニット37が完全にストローク運動すると、出力12、15および/または16は、モード1の最大前進速度に達する。モード1では、遊星ギアシステム49が作動しない。コントローラ63に設けられたVユニット用のストローク制御論理回路は、任意のタイプのものでよく、米国特許第5,560,203号に記載されているものと類似のものでよい。
【0044】
Vユニット37が完全にストローク運動した位置にあると、ジャックシャフト46のすべての要素は、同じ名目的速度となる。センサ55−1によりシフトが始動される。このセンサは、斜板位置スイッチであることが好ましいが、連続センサーでもよい。クラッチ20がシフトされ、ヨーク56およびシリンダ52により、スライダー24が移動される。
【0045】
シリンダ52には、バルブ53およびポンプ69により作動オイルが供給される。クラッチへの流量は、センサー55−1からの信号を受信するコントローラ63によって調節される。クラッチ20がB位置にシフトされると、タング24−2はスロット23へ接続され、ギアセット18/19へ動力が送られる。動力は、遊星ギアシステム49へ送られ、更にギア19を介してリング5へ送られ、シャフト38を通して太陽ギア3へ送られ、並列動力経路が形成されていることに留意されたい。
【0046】
動力は、2つの経路から、遊星ギア4−1、4−2および4−3、キャリア6、ギアセット7/11、および出力シャフト50へ伝達される。リング19は、HST51によって速度が制御されるので、出力シャフト50では可変速度が制御される。コントローラ63およびアクチュエータ62は、正のフル変位位置から負のフル変位位置まで、Vユニット37をストローク運動させ、ギアセット7/11を介して送られる出力速度は、モード2の最大速度に達する。
【0047】
クラッチ20が位置Bへシフトした後に、Fユニット36からVユニット37へ動力が流れ、HST51内の圧力は、ライン44へ切り換わる。モード2の第2の半分では、Vユニット37のアングルは、ゼロを通って負の変位位置までストローク運動し、動力の流れは再び反転され、Vユニット37からFユニット36へ伝達される。コントローラ63内のVユニット37用のストローク制御論理回路は、モード1と一致している。
【0048】
図5〜図11、図13〜図15には、3モードHSTが示されている。この3モードHSTは、上記2モードに、遊星ギアシステム150およびクラッチ125を加えたものと類似している。3モード用の符号の付いた部品は、2モード用の符号に100を加えたものと同じ構造となっている(すなわち2モード用のHST51は、3モード用のHST151である)。
【0049】
ギア比は、異なるトルク/速度比の広がりに適合するように異なっていてもよい。モード2では、スロット127へのタング128−1を介して、太陽ギア103を入力シャフト138に接続するのは、クラッチ125が位置Aにある時である。これは、2モードの変速機の場合の動力の流れと同じである。
【0050】
モード2の終了時には、Vユニット137は負の方向に完全にストローク運動しており、HSTの動力は、ライン144内でVユニット137からFユニット136へ流れる。この状態では、クラッチ125のすべての要素は、同じ名目上の速度にある。
【0051】
斜板センサー155−2は、シフトを開始させ、コントローラ63は、バルブ167へ信号を送り、バルブ167は、シリンダ154内の圧力を制御し、ヨーク157を移動させる。スライダー128は、タング128−2をスロット126に係合させ、ギアセット129−130は、入力シャフト138によって駆動され、リング132を介して、遊星ギアシステム150内の動力の流れを可能にする。
【0052】
太陽ギア103は、入力シャフト138から外れ、自由に回転し、遊星ギアシステム149内の動力の流れを防止する。ここで、遊星ギアシステム150への動力は、Fユニット136から、ギアセット118/119/131を介して、太陽ギア134へも送られ、並列動力経路が形成されていることに留意されたい。
【0053】
コントローラ63およびアクチュエータ62は、Vユニット137を負のフル変位位置から、正のフル変位位置まで、ストローク運動させ、最初にFユニット136の速度をゼロまで減少させ、次にこの速度を正のフル速度まで増加させる。これによって、Fユニット136からの可変速度が、太陽ギア134の速度を調節でき、かつ入力138からの固定速度が、リング130の速度を決定できるようになり、よって出力速度を、その最大値まで高めることができるようになる。
【0054】
クラッチ149が位置Bにシフトした後に、HST151内の圧力は、ライン143に切り換わり、動力は、Fユニット136からVユニット137へ伝わる。Vユニット137のアングルが、ゼロを通って負の変位位置へストローク運動すると、動力の流れは反転し、動力は、Vユニット137からFユニット136へ流れる。コントローラ63内のVユニット137のためのストローク制御論理回路は、モード1および2と一致している。
【0055】
流体変速機51(151)は、3モードバージョンと2モードバージョンとの双方で同じである。この変速機は、2モード変速において、低動力、低変速比の条件で適当な動力を提供し、更に3モード変速において、より高い動力、より高い変速比の条件でも、適当な動力を提供するようなサイズとなっている。
【0056】
速度および遊星ギア比は、いずれの変数においても、約2:1の広がりにわたって、種々の自動車の条件に適合するように調節できる。個々のモードの変速比の広がりを狭くすると、入力動力容量が増加する。複数のモードを加えると、どのようにしてギア比および遊星ギア比を選択するかに応じて、変速比の広がりまたは入力動力、またはその双方が増加する。
【0057】
各機能グループに対する一般に閉じた物理位置内で、ギア比、すなわち遊星ギア比を選択する際のフレキシビリティは大きい。ジャックシャフト46(146)は、Fユニット36(136)からの1つのドライブと、出力グループ50(150)からの別のドライブとを有する。これらのドライブは、3つの異なる中心ライン上にある。これによって、ジャックシャフト中心ラインをわずかに変えるだけで、ジャックシャフトの双方のかみ合い機能グループにてギア比を大きく変えることができる。
【0058】
更に、モード2の動力総和器となっている遊星ギアシステム49(149)は、太陽ギア3(103)にて入力駆動され、リング5(105)は、Fユニット36(136)によって駆動され、キャリア106は出力駆動される。これによって、3つの総和部材へ動力を容易に送ることができ、変速比の広がりを変える上での遊星ギアシステム46(146)の比を、フレキシブルに選択することができる。
【0059】
遊星ギアシステム150は、リング130に向いて入力駆動され、Fユニットは、太陽ギア134にて駆動され、キャリア135は、再び出力駆動される。これにより、動力を送ることが容易となり、遊星ギアシステム150のギア比の選択がフレキシブルとなる。
【0060】
入出力位置に対する種々の自動車のニーズを満たすよう、ハウジング141を変えないで、ギアの中心ラインを移動させることができる。
【0061】
5つの主要な機能グループ37(137)、36(136)、46(146)、49(149)、および50(150)は、いずれも異なる中心ライン上にある。これにより、ギア比の選択がフレキシブルになる外に、変速機全体の長さを短いままにすることが可能となっている。
【0062】
出力として、キャリアを備えた遊星ギアシステム46(146)および150の構造により、PTOへの入力、およびフロントドライブおよびリアドライブへ出力するための通過ドライブが容易となっている。このことは、各センターラインに限られた機能を設けたことによって容易となっている。
【0063】
このハウジング構造は、コスト的に効率的に、ギア比および遊星ギア比を変えることが可能となっている(図11〜図15)。すべてのバージョンに対して使用されるセンターハウジング141は、変速機のすべてのバージョンに対して同じである、Vユニット137、およびFユニット136のための複雑な設計部品を備えている。
【0064】
ハウジング141は、すべてのバージョンに対して使用されるモード2のクラッチ120のためのアクチュエータも備えている。このクラッチアクチュエータは、シリンダ152と、ヨーク156と、バルブ153とを有する。
【0065】
ハウジング141は、斜板57をストローク運動させ、センサー55−1および155−2を取り付けるための手段をも有する。ハウジング141は、流体リザーバ159のためのスペース、および部品を有する。ハウジング141の背面160は平らであり、マニホールド152とエンドカバー140の双方のマウントを受け入れるようになっている。
【0066】
ライン143および144を含むマニホールド142は、すべてのバージョンに対して同じであり、ハウジング141の背面160に取り付けられている。マニホールド142は、他のHST回路要素、例えばポンプ64、チェックバルブ65−1および65−2、およびクロスポートバルブ56を備えることができる。
【0067】
エンドカバー139および140は、ジャックシャフト/クラッチ146、入力/遊星ギアシステム149、使用する場合には、遊星ギアシステム/出力シャフト150、および出力シャフト115のためのベアリングサポート158−1、2などを備え、ギア比の変化、および出力シャフト位置の変化に応じ、異なるシャフトセンターライン位置に適合するように位置が調節される。
【0068】
エンドカバー139は、エンジンハウジングとの一体化を含む、異なるエンジン取り付け形状に適合するように形状を変えることができる。ハウジング要素168は、エンジン構造に適応するようになっている。
【0069】
図示の例では、伝達入力ギア107は、エンジンのカムシャフト、またはカウンターシャフトをドライブするギアでもあるが、このギアは、所望の場合には、エンジンから離間させることができる。エンドカバー140は、ギア比の差の外に、2モード変速または3モード変速に適合するように変えることができる。
【0070】
クラッチ125のためのアクチュエータは、3モード変速に必要な場合には、エンドカバー140内に設けられ、バルブ167と、シリンダ154と、ヨーク157とを有する。エンドカバー140には、エンジンによって駆動されるPTO121のための取り付けフランジ166を設けることもできる。エンドカバー139と140の双方は、リザーバ159の端部を形成している。
【0071】
本発明の利点は、次のとおりである。
1.用途の条件に応じて、2モードまたは3モードのいずれかをHMTに提供できる。第3モードは、他の2つのモードとは変速比が独立している。この第3モードは、基本的な2モードパッケージに、1つの遊星ギアシステム、4つの連動する駆動ギアと1つのクラッチを増設することによって得られる。
【0072】
2.種々の入力速度、出力速度、および変速比の広がり条件に適合するように、すべてのギア比を変えることができる。これは、自己の中心位置を有する各機能的動力伝達グループによって達成される。これによって、変速機の長さを短くすることも可能となっている。
【0073】
3.エンジンから、変速機の他端部へ動力を通過伝達でき、出力シャフトから一方または両端へ動力を通過伝達できる変速機を提供できる。これは、遊星キャリアを出力部材とすることによって容易にできる。出力シャフトの一端は、必要に応じ、他端部から径方向に変位していてもよい。
【0074】
4.シャフトおよび駆動ギアを含む2つの流体ユニットと、流体リザーバおよびクラッチシャフト手段の組のための特徴的部品および配置を有し、変速用途の範囲にわたって共通する中心ハウジング部分を含む変速機構造が提供される。この中心部分のための2つのエンドカバーは、機械式シャフト、非HST駆動ギア、エンジンマウント、PTOドライブ、およびクラッチシフト手段の第2の組のための部品および配置を含む。
【0075】
5.ギア、流体ポンプ、ハウジング、またはコントローラを含む1つ以上のエンジン/変速機の部品を一体化し、共通に利用できる。
従って、本発明によれば、上記目的の少なくともすべてが達成されることが理解しうると思う。
【0076】
関連出願
本願は、2001年1月18日に米国特許庁に出願された仮特許出願第60/262,328号の出願変更に基づく出願である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のHMTとエンジン回路とを一体化した略図である。
【図2】2モードHMTの略図である。
【図3】図2の回路における第1モードを示す略図である。
【図4】図2の回路における第2モードを示す略図である。
【図5】3モードHMTの略図である。
【図6】図5の回路における第1モードを示す略図である。
【図7】図5の回路における第2モードを示す略図である。
【図8】図5の回路における第3モードを示す略図である。
【図9】3モードHMTのためのギアとクラッチの配置を示す部分断面図である。
【図10】図9に類似し、増設された関連構造を示す別の断面図である。
【図11】スタンドアローン構造の2モードHMTの側端面図である。
【図12】図11の構造の側面図である。
【図13】エンジン一体化構造の3モードHMTの側端面図である。
【図14】図13の構造の側面図である。
【図15】3モードHMTハウジング構造の断面図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2/10 ギアセット
4−1、4−2、4−3 遊星ギア
6 キャリア
9/6 ギアセット
17/11 ギアセット
18/19 ギアセット
20 クラッチ
22 スロット
24 スライダー
24−2 タング
50 出力シャフト
51 HST
52 シリンダー
53 シフトバルブ
55−1 位置センサ
56 ループクロスポートバルブ
62 変速機コントローラ
63 コントローラ
64 レリーフバルブ
65−1、65−2 チェックバルブ
68 オリフィス
69 低圧ポンプ
103 太陽ギア
124 クラッチ
128 シリンダー
136 Fユニット
138 入力シャフト
140 エンドカバー
141 ハウジング
143、144 ライン
149、150 遊星ギアシステム
151 HST
152 マニホールド
167 シフトバルブ
169 オリフィス
Claims (4)
- I:固定斜板制御装置(Fユニット)(36)と、可変斜板制御装置(Vユニット)(37)及び可変斜板制御装置(Vユニット)に作動的に接続された回転要素を備えている流体機械式変速ユニット(51)と、
II:それぞれ回転中心線を備えている入力軸(38)と出力軸(50)であって、第1動力経路を構成する入力軸(38)と出力軸(50)と、
III:第1動力経路に並列な第2動力経路を構成する機械式動力変速ユニット、とを備えた小型エンジン用変速機であって、
前記機械式動力変速ユニットが、遊星キャリヤ(6)と、前記流体機械式変速ユニット(51)と連動するようになっているクラッチ(20)とを有する遊星ギアシステム(49)であって、遊星キャリヤ(6)が、入力軸(38)に配設されていること、
クラッチ(20)が、出力軸(50)、固定斜板制御装置(36)、可変斜板制御装置(37)、入力軸(38)、及び遊星キャリヤ(6)とは異なる中心線に配設されていて、
クラッチ(20)が、固定斜板制御装置(36)、機械式動力変速ユニット、入力軸(38)及び出力軸(50)の総てのギア比を変えて、入力速度、出力速度、及び変速比に適応するようにしたことを特徴とする小型エンジン用変速機。 - 前記遊星キャリヤ(6)が、小型エンジン用変速機のための出力部材となっている請求項1記載の小型エンジン用変速機。
- 遊星ギアシステム(150)及び第2クラッチ(125)を増設することにより第3の作動モードを有する請求項1記載の小型エンジン用変速機。
- コントローラ(63)を小型エンジン用変速機と連動させて多段モードの作動を制御するようになっている請求項3記載の小型エンジン用変速機。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US26232801P | 2001-01-18 | 2001-01-18 | |
US60/262328 | 2001-01-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002227964A JP2002227964A (ja) | 2002-08-14 |
JP4284024B2 true JP4284024B2 (ja) | 2009-06-24 |
Family
ID=22997056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002010509A Expired - Fee Related JP4284024B2 (ja) | 2001-01-18 | 2002-01-18 | 小型エンジン用変速機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20020094902A1 (ja) |
JP (1) | JP4284024B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7002454B1 (en) | 2002-12-02 | 2006-02-21 | Polaris Industries Inc. | System and method for warning an operator of a vehicle if the vehicle is operating in a condition that may result in drive belt failure |
US8381846B2 (en) * | 2003-12-14 | 2013-02-26 | Jeffrey D. Davies | All terrain vehicle power takeoff |
JP4491578B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2010-06-30 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | 運搬車 |
US7473202B2 (en) * | 2005-04-15 | 2009-01-06 | Eaton Corporation | Continuously variable dual mode transmission |
US20080103006A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-01 | Sauer-Danfoss Inc. | Hydromechanical transmission with input summer |
US8596057B2 (en) * | 2009-10-06 | 2013-12-03 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for controlling a variable displacement hydraulic pump |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE27307E (en) | 1969-02-27 | 1972-03-14 | Extended range hydraulic transmission | |
JPS5141173A (en) | 1974-10-03 | 1976-04-06 | Aisin Seiki | Kikai yuatsushikihensokuki no moodohenkanyokuratsuchisosasochi |
US4341131A (en) | 1977-08-18 | 1982-07-27 | Sundstrand Corporation | Hydromechanical transmissions |
US4261229A (en) * | 1978-08-24 | 1981-04-14 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Automatic speed ratio control system for stepless transmission of automotive vehicles |
DE3821290A1 (de) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Antriebseinrichtung eines fahrzeugs |
DE3825409A1 (de) * | 1988-07-27 | 1990-02-01 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Antriebseinrichtung, insbesondere fuer ein extremgelaendegaengiges radfahrzeug |
US5186692A (en) | 1989-03-14 | 1993-02-16 | Gleasman Vernon E | Hydromechanical orbital transmission |
IT1254653B (it) | 1992-03-02 | 1995-09-28 | Struttura di gruppo a diramazione di potenza particolarmente per macchine agricole, industriali e simili | |
GB9213703D0 (en) | 1992-06-27 | 1992-08-12 | Massey Ferguson Sa | Transmissions |
US5913950A (en) * | 1996-01-08 | 1999-06-22 | Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. | Transmission for a working vehicle |
WO1999024738A1 (en) | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Folsom Technologies, Inc. | Hydraulic machine |
JP4308950B2 (ja) * | 1998-10-27 | 2009-08-05 | ヤンマー株式会社 | 油圧−機械式変速機 |
JP2000177418A (ja) | 1998-12-15 | 2000-06-27 | Daikin Ind Ltd | ハイドロメカニカルトランスミッション |
IT1319855B1 (it) | 2000-02-22 | 2003-11-03 | Same Deutz Fahr Spa | Trasmissione idromeccanica a rapporto variabile in modo continuo. |
-
2002
- 2002-01-18 US US10/051,252 patent/US20020094902A1/en not_active Abandoned
- 2002-01-18 JP JP2002010509A patent/JP4284024B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-04-22 US US10/829,798 patent/US6939261B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020094902A1 (en) | 2002-07-18 |
US6939261B1 (en) | 2005-09-06 |
JP2002227964A (ja) | 2002-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8696509B2 (en) | Power split transmission | |
JP2835840B2 (ja) | 静圧一機械的出力シフト歯車箱 | |
US6358174B1 (en) | Hydraulic machine | |
EP2798240B1 (en) | Hydro-mechanical continuously variable transmission for producing high torque output | |
CA2344870C (en) | Hydro-mechanical transmission | |
US20070281815A1 (en) | Hydrostatic mechanical gearbox | |
US8961347B2 (en) | Cold start clutch for CVT transmission | |
US6001042A (en) | Continuously variable transmission with ratio synchronizing system | |
DK2860426T3 (en) | Hydromechanical transmission | |
JP4700163B2 (ja) | 自動車用自動変速装置 | |
JP4284024B2 (ja) | 小型エンジン用変速機 | |
US6904997B2 (en) | Compact vehicle transmission | |
JPH03134368A (ja) | 変速機の油圧制御装置 | |
RU2399817C2 (ru) | Бесступенчатая трансмиссия | |
US5267911A (en) | Hydromechanically infinitely variable transmission, with power splitting, particularly for motor vehicles | |
JP3465488B2 (ja) | 無段変速機におけるロックアップ制御方法 | |
JP2009097646A (ja) | 可変容量型流体圧ポンプモータ式変速機の制御装置 | |
JP2002139126A (ja) | 油圧−機械式無段変速装置 | |
WO2019159031A1 (en) | Transmission | |
US20240026961A1 (en) | Stepless power split transmission | |
JPH1151149A (ja) | 無段変速機 | |
CN113983138A (zh) | 一种包含单泵控双作用马达***的机液复合传动装置 | |
JPH05215226A (ja) | 自動変速機の制御装置 | |
KR100298051B1 (ko) | 차량용무단변속기 | |
JP2009097677A (ja) | 可変容量型流体圧ポンプモータ式変速機の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040721 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070306 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070605 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070608 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070703 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080219 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080512 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080515 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080819 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20081118 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081121 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090303 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090323 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130327 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |