作为车辆用动力传递装置的变速装置(21)具有输入轴(22)、输出轴(23)、行星式无级变速机构(31)、直接联结机构(27)和惰性齿轮(29)。直接联结机构(27)具有直接联结离合器(30)。行星式无级变速机构(31)具有行星齿轮机构(32)、泵侧离合器(33)、液压泵(36)、液压马达(38)和马达侧离合器(40)。液压泵(36)与液压马达(38)之间由一对主管路(37A、37B)连接。在一对主管路(37A、37B)之间设有能够将一对主管路(37A、37B)之间切换为连通状态和截断状态的电磁开闭阀(41)。闭阀(41)。闭阀(41)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆用动力传递装置
[0001]本专利技术涉及例如搭载于轮式装载机且能够获得对于各种作业状态最佳的行驶速度和驱动力的车辆用动力传递装置。
技术介绍
[0002]轮式装载机重复以对翻斗卡车进行的装载作业为主体的“V形循环”的动作，或以向料斗的投入作业为主体的“装和卸”的动作。“V形循环”是在将土砂等挖掘后向翻斗卡车装载的动作模式。“装和卸”是在将土砂等挖掘后、进行搬运(负荷行驶)、向料斗的卸载、和回送(无负荷行驶)的动作模式。当进行这种挖掘、搬运、装载、回送等各种作业时，轮式装载机为了获得最佳的行驶速度和驱动力而频繁切换变速机构。
[0003]轮式装载机的驱动系统作为代表例而大体分为三种，即，“带扭矩变换器的变速箱”、“静液压式无级变速机(HST)”和“液压机械式无级变速机(HMT)”。在搭载有扭矩变换器(以下称为变矩器)的车辆(以下称为变矩器车)中，为了成为高效率，而具有能够机械性结合的闭锁(lock
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up)式变矩器车。
[0004]变矩器车在低速区域中，进行基于变矩器的扭矩增幅，在车身的起动、挖掘等需要扭矩的作业的情况下发挥扭矩增幅的效果。但是，在进行扭矩增幅时，会发生变矩器的打滑，导致效率降低。具体地，随着速度比的上升，效率也上升，但在某个速度比，效率为最大，然后开始下降。因此，变矩器车在高速度区域中具有效率降低的倾向。但是，变矩器车通过采用闭锁机构，机械式地将发动机的输出轴和变速箱的输出轴连结，能够提高动力传递效率。
[0005]静液压式无级变速机搭载车中，静液压式无级变速机内的液压泵和液压马达的双方或任意一方为可变容量型。静液压式无级变速机搭载车通过控制可变容量型的液压泵或液压马达的倾转而使容积变化，能够控制车速和牵引力。效率由静液压式无级变速机的机械效率与容积效率的积而求出。静液压式无级变速机搭载车在高速区域中能够以大约70～80％的高效率运转，低速区域中的效率与变矩器相比也能够发挥高效率。
[0006]液压机械式无级变速机为，兼具有基于静液压式无级变速机的液压单元实现的液压动力传递机构、和基于齿轮实现的机械动力传递机构的构造(专利文献1)。从发动机向液压机械式无级变速机输入的动力被划分为液压动力传递和机械动力传递，然后被结合并输出。承担该动力的划分和结合的作用的机构是行星齿轮机构。液压机械式无级变速机搭载车通过行星齿轮机构的作用，随着车速变快，而使传递效率高的机械动力传递的比例大于传递效率低的液压动力传递的比例。通过该构成，液压机械式无级变速机搭载车改善了作为变矩器车的缺点之一的基于低速度区域中的变矩器打滑导致的低效率，能够在高速区域中实现比静液压式无级变速机搭载车高的传递效率。另外，液压机械式无级变速机搭载车通过基于液压动力传递机构的倾转控制进行的容积变化，能够进行车速和牵引力的控制。因此，液压机械式无级变速机搭载车能够在装卸作业机与驱动系统之间进行由发动机输入的动力的分配控制。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特表2010
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540866号公报(日本专利第5190513号公报)
技术实现思路
[0010]液压机械式无级变速机搭载车在以低速(5～10km/h)搬运货物的情况下，能够通过无级变速而实现高效率。但是，液压机械式无级变速机搭载车在以高速(10～20km/h)搬运时，也向液压分配动力，由此具有与采用闭锁机构的变矩器车相比传递效率降低的可能性。另外，液压机械式无级变速机搭载车在回送(10～40km/h)时也同样地向液压分配动力，由此具有与采用闭锁机构的变矩器车相比传递效率降低的可能性。例如在0～5km/h中，液压机械式无级变速机搭载车与变矩器车的效率之差接近0。相对于此，在5～10km/h中，液压机械式无级变速机搭载车与变矩器车相比变为高效率。另一方面，在10～40km/h中，与液压机械式无级变速机搭载车相比，采用闭锁机构的变矩器车成为高效率。
[0011]因此，为了谋求高效率化，对于低速行驶时以及挖掘装载作业时考虑了一种变速箱，其在低速行驶时，使动力经由传递效率高且操作性优异的使用液压的液压机械式无级变速机，当回送以及搬运等的高速行驶时，将动力的路径切换至高速行驶时传递效率高的直接联结机构。具体地，考虑一种车辆用动力传递装置，其具有通过搭载于车辆的原动机而进行旋转的输入轴、将旋转向车辆的行驶装置输出的输出轴；设在输入轴与输出轴之间且使输入轴侧的旋转变速而向输出轴侧传递的行星式无级变速机构、使输入轴侧的旋转以绕过行星式无级变速机构的方式向输出轴侧传递的直接联结机构、和将行星式无级变速机构的输出齿轮侧以及直接联结机构的输出轴侧机械性结合的惰性要素，直接联结机构具有与输入轴连接的输入侧齿轮、与输入侧齿轮啮合的输出侧齿轮、和设在输出侧齿轮与惰性要素之间的第1离合器，行星式无级变速机构具有与输入轴侧连接的行星齿轮机构、设在行星齿轮机构的输出轴侧的第2离合器、经由第2离合器与行星齿轮机构的输出侧连接的液压泵、与液压泵经由一对主管路连接的液压马达、和设在液压马达与惰性要素或输出轴之间的第3离合器。
[0012]另外，在该构成的情况下，考虑将第2离合器和第3离合器设为同步啮合机构离合器。也就是说，在离合器中具有摩擦盘离合器和同步啮合机构离合器。同步啮合机构离合器是具有同步性能的啮合离合器。摩擦盘离合器在同步性能上优异。但是，为了增大摩擦盘离合器的传递扭矩，需要使用大直径的摩擦盘，或需要增加摩擦盘的片数。由此，具有动力传递装置大型化而当向作业车辆搭载时受到空间制约的可能性。另外，摩擦盘离合器的滑动部位的面积变大，当释放离合器时，具有摩擦盘的摩擦面(滑动面)的发热增大的可能性。为了抑制摩擦盘离合器的发热，考虑将摩擦盘离合器由液体冷却。但是，该情况下，具有基于液体在摩擦面之间搅拌而导致的损失、和基于液体通过摩擦盘的旋转而因离心力向旋转方向的外侧飞出而导致的损失变大的可能性。
[0013]相对于此，同步啮合机构离合器当将离合器释放时，摩擦滑动面小，由此能够减少基于摩擦(滑动)的发热。由此，能够减少冷却液的量，能够降低损失。因此，为了能够降低损失而考虑采用同步啮合机构离合器。但是，在行星式无级变速机构内采用同步啮合机构离合器的情况下，若不使基于行星式无级变速机构的液压回路内的液压实现的动力传递在短
时间内截断，成为无负荷，则难以稳定进行离合器的连接及释放。
[0014]本专利技术的目的为，提供一种车辆用动力传递装置，其通过使基于行星式无级变速机构的液压回路内的液压实现的动力传递在短时间内截断，由此能够稳定进行离合器的连接及释放。
[0015]本专利技术的车辆用动力传递装置具有：输入轴，其通过搭载于车辆的原动机而进行旋转；输出轴，其将旋转向所述车辆的行驶装置输出；行星式无级变速机构，其设在所述输入轴与所述输出轴之间，将所述输入轴侧的旋转变速并向所述输出轴侧传递；直接联结机构，其以绕过所述行星式无级变速机构的方式向所述输出轴侧传递所述输入轴侧的旋转；和惰性要素，其将所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆用动力传递装置，其特征在于，具有：输入轴，其通过搭载于车辆的原动机而进行旋转；输出轴，其将旋转向所述车辆的行驶装置输出；行星式无级变速机构，其设在所述输入轴与所述输出轴之间，将所述输入轴侧的旋转变速并向所述输出轴侧传递；直接联结机构，其以绕过所述行星式无级变速机构的方式向所述输出轴侧传递所述输入轴侧的旋转；和惰性要素，其将所述行星式无级变速机构的输出侧以及所述直接联结机构的输出侧机械性结合，所述直接联结机构具有设在所述输入轴与所述惰性要素之间的第1离合器，所述行星式无级变速机构具有：与所述输入轴侧连接的行星齿轮机构；设在所述行星齿轮机构的输出侧的第2离合器；经由所述第2离合器与所述行星齿轮机构的输出侧连接的液压泵；与所述液压泵经由一对主管路连接的液压马达；设在所述液压马达与所述惰性要素或所述输出轴之间的第3离合器；和能够将所述一对主管路之间切换为连通状态和截断状态的连通阀。2.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，所述第2离合器以及所述第3离合器是同步啮合机构离合器。3.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，具有控制器，其控制所述连通阀的连通或截断、和所述第1离合器、所述第2离合器以及所述第3离合器的连接或释放，所述控制器在从第1状态向第2状态切换时，在将所述连通阀从截断状态切换至连通状态之后，将所述第2离合器释放，其中，所述第1状态是，通过使所述第1离合器释放且使所述第2离合器和所述第3离合器双方各自连接，而经由所述行星式无级变速机构向所述输出轴传递所述输入轴的旋转的状态，所述第2状态是，通过使所述第1离合器连接且使所述第2离合器和所述第3离合器双方各自释放，而绕过所述行星式无级变速机构向所述输出轴传递所述输入轴的旋转的状态。4.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，具有控制器，其控制所述连通阀的连通或截断、和所述第1离合器、所述第2离合器以及所述第3离合器的连接或释放，所述控制器在从第2状态向第1状态切换时，在将所述第2离合器连接之后，将所述连通阀从连通状态切换至截断状态，其中，所述第1状态是，通过使所述第1离合器释放且使所述第2离合器和所述第3离合器双方各自连接，而经由所述行星式无级变速机构向所述输出轴传递所述输入轴的旋转的状态，所述第2状态是，通过使所述第1离合器连接且使所述第2离合器和所述第3离合器双方各自释放，而绕过所述行星式无级变速机构向所述输出轴传递所述输入轴的旋转的状态。
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【专利技术属性】
技术研发人员：中垣信，鲤沼琢麻，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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