JPH09242845A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に低変速比域での効率向上を図ることによ
り無段変速機全体の変速効率の向上を図る。併せて、液
圧ポンプの容量低減化と無負荷損失の低減により無段変
速機全体の小型化，軽量化と、特に低負荷時の効率向上
を図る。 【解決手段】 機械式トランスミッション（３）を入力
軸（１）と出力軸（２）との間に介装し、静液圧式トラ
ンスミッション（４）を並設する。入力軸とＭＴの入力
側との間に、低〜中変速比域で入力軸回転数を減速回転
数に減速する第３遊星歯車機構（１０）と、これをバイ
パスして高変速比域で入力軸回転数のまま伝達する第４
クラッチ機構（１４）とを介装して運転モードの増加を
可能にする。コントローラ（１９）のクラッチ制御手段
（１７）でクラッチ機構（１１〜１４）の断続切換制御
を、増減変更手段（１８）で可変斜板（５１）の斜板角
度制御を行い、全変速比領域を４つのモードに分けて運
転可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バス、トラック、
各種建設機械、もしくは、各種産業機械等に用いられる
無段変速機に関し、特に、ハイドロメカニカルトランス
ミッション（Hydro Mechanical Transmission ；以下、
「ＨＭＴ」という）といわれる無段変速機に関する。こ
のＨＭＴは、流体の静圧エネルギーを利用するハイドロ
スタティックトランスミッション（Hydro Static Trans
mission ；以下、「ＨＳＴ」という）と、メカニカルト
ランスミッション（以下、「ＭＴ」という）とを、遊星
機構等を介して組み合わせることにより、無段階で連続
した変速を行うようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の無段変速機として
は、米国特許第４，３４１，１３１号公報、もしくは、
特開昭５４−３５５６０号公報により提案されたものが
知られている。これは、図１に示すように、可変斜板
（５１）を有する油圧ポンプ（５）、及び、固定斜板
（６１）を有する油圧モータ（６）を互いに結合させた
ＨＳＴ（４′）と、第１及び第２の２つの遊星歯車機構
（７′，８′）及びこの各遊星歯車機構（７′，８′）
の作動条件を切換えるための第１〜第３の３つのクラッ
チ機構（１１，１２，１３）等を備えたＭＴ（３′）と
を組み合わせたものであり、上記２つの遊星歯車機構
（７′，８′）の各歯数比の関係を特定条件に設定し、
かつ、３つの運転モードに分けて運転する場合の各モー
ド切換えの際に上記可変斜板（５１）を上記固定斜板
（６１）と同じ斜板角度（最大斜板角度）とする等の条
件の下で制御を行うものである。

【０００３】通常、このようなＨＭＴにおいては、図２
に示すように、上記油圧ポンプ（５）の可変斜板（５
１）がＨＭＴの変速比に応じて３つの運転モードに分け
て変更制御され、これにより、例えばエンジン等の駆動
源からＨＭＴの入力軸（１）に入力される一定回転数の
回転が、ＨＭＴの出力軸（２）に対し回転数を無段階か
つ連続的に変化させて伝達されるようにシステムが設計
されている。この場合、上記油圧ポンプ（５）の可変斜
板（５１）は、同図に二点鎖線で示すように、第１モー
ド，第２モード及び第３モードの３つの各運転モードに
おいて、最大斜板角度（例えば１７度）位置と、中立位
置（斜板角度ゼロ）との間で斜板角度が一定の増減変更
比率で徐々に増減変更制御される一方、上記油圧モータ
（６）の斜板は固定斜板（６１）とされて、その斜板角
度は、同図に一点鎖線で示すように常に上記の最大斜板
角度になるようにされている。そして、上記可変斜板
（５１）が最大斜板角度になって固定斜板（６１）と同
じ斜板角度になる変速比位置（同図にＩ及びIII で示す
回転数と対応する変速比の位置）において、第１モード
から第２モードへの切換え、及び、第２モードから第３
モードへの切換えが行われるようになっている。

【０００４】一方、上記のＭＴ（３′）では、上記第１
モードで第１クラッチ機構（１１）のみが接続状態にさ
れ、第２モードで第２クラッチ機構（１２）のみが接続
状態にされ、第３モードで第３クラッチ機構（１３）の
みが接続状態にされるようになっており、各モード切換
えに際し各クラッチ機構（１１，１２，１３）の断続が
切換えられるようになっている。そして、この各クラッ
チ機構（１１，１２，１３）の断続切換えの際に、同じ
回転数で同調し切換前後で連続した変速比で回転伝達さ
れるように上記第１及び第２の遊星歯車機構（７′，
８′）の各歯数比が次の特定関係を有するように条件付
けられている。すなわち、上記第１遊星歯車機構
（７′）の太陽歯車（７１′）と内歯歯車（７３′）と
の間の歯数比をＹとし、第２遊星歯車機構（８′）の太
陽歯車（８１′）と内歯歯車（８３′）との間の歯数比
をＸとした場合に、 Ｙ＝Ｘ＋１ の関係が成立するように条件付けられている（図３参
照）。なお、図３には第１モードの範囲をＭ1 で、第２
モードの範囲をＭ2 で、第３モードの範囲をＭ3 でそれ
ぞれ示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
無段変速機においては、入力軸（１）からＭＴ（３′）
及びＨＳＴ（４′）に入力する入力回転数が変速比の如
何に拘らず常に一定であり、かつ、ＭＴ（３′）におい
て上記入力回転数の伝達を切換えるクラッチ機構が３つ
（１１，１２，１３）であるため、運転モードの数を３
つのモードＭ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 にしか切換えることができ
ない。このため、低速域（低変速比域）の運転モードで
ある第１モードが全変速領域に占める割合が比較的大き
いものとなっている。

【０００６】しかし、上記の無段変速機の場合、第１モ
ードでは第１クラッチ機構のみが接続状態とされて入力
軸（１）から出力軸（２）への回転伝達はＨＳＴ
（４′）のみを介して行われることになる一方、このＨ
ＳＴ（４′）がＭＴ（３′）と比べ伝達効率の面で劣る
ため、上記第１モードにおけるＨＭＴの効率は、図１４
に一点鎖線で示すように、上記入力軸（１）から出力軸
（２）への回転伝達がＨＳＴ（４′）とＭＴ（３′）と
の双方により行われる第２モードや第３モードと比べか
なり低いものとなる。加えて、上記第２モードにおいて
は、ＨＳＴ（４′）とＭＴ（３′）との双方を介しての
回転伝達ではあっても、その第２モードの変速比域の
内、低変速比側の半分の領域ではＨＳＴ（４′）側の出
力がＭＴ（３′）に対し制動側に作用するため、ＨＭＴ
の効率としては比較的低いものになってしまう。従っ
て、第１〜第３モードの全変速領域の内で、第１モード
及び第２モードの低変速比側の前半域というかなりの変
速領域が低効率の部分となってしまい、上記従来の無段
変速機は全変速領域において低効率の領域の占める比率
がかなり高いものとなって、ＨＭＴ全体の効率も比較的
低いものになってしまう。

【０００７】また、ＨＳＴ（４′）の液圧モータ（６）
は必要な出力トルクの確保と、必要な各モード切換回転
数の確保とを決定条件としてサイズ（容量）が定めら
れ、液圧ポンプ（５）はこの液圧モータ（６）への液量
を確保するために必要なサイズ（容量）が定められる。
このため、液圧ポンプ（５）の容量としては液圧モータ
（６）のそれと同じものが必要となって小型化，軽量化
を図る上で妨げになる。さらに、上記ＨＳＴ（４′）で
は、特に現実の使用状態において使用頻度の高い低負荷
時（部分負荷時）にトルク損失が比較的大きくなって、
ＨＭＴ全体の効率を低下させる要因になっている。

【０００８】一方、このＨＭＴの効率向上を図るため
に、特定の変速比で速度変化の少ない運転が継続される
場合には、上記ＨＳＴ（４′）を介した回転伝達を停止
して入力軸（１）から出力軸（２）への回転伝達をＭＴ
（３′）のみを介して行うようにロックアップ運転状態
にすることも考えられるが、このロックアップ運転を行
う場合には、そのロックアップ運転と、上記の第１〜第
３モードによる通常運転との切換え回転数の同調を図る
ためだけのクラッチ機構等を新たに設ける必要が生じ、
効率自体の向上は図り得るものの小型化，軽量化に反す
る結果となる。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、特に低変速比
域での効率向上を図ることにより無段変速機全体の変速
効率の向上を図ることにある。併せて、上記の効率向上
を図りつつ無段変速機全体の小型化，軽量化を図ること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、動力源に接続される入力軸
（１）と、出力軸（２）と、上記入力軸（１）と出力軸
（２）との間に介装された機械式トランスミッション
（３）と、上記入力軸（１）及び出力軸（２）に対し並
列に配設され入力側が上記入力軸（１）に接続され出力
側が上記機械式トランスミッション（３）を介して上記
出力軸（２）に接続された静液圧式トランスミッション
（４）とを備え、上記機械式トランスミッション（３）
と、静液圧式トランスミッション（４）とを変速比に応
じて複数の運転モードに分けて作動させることにより、
上記入力軸（１）に入力する一定回転数の入力回転を無
段階で変速させて上記出力軸（２）に伝達するように構
成された無段変速機を前提とする。この前提となる上記
静液圧式トランスミッション（４）には、可変斜板（５
１）の斜板角度を複数の運転モードのそれぞれにおいて
斜板角度がゼロの中立位置と所定の傾斜角度の傾斜位置
との間で増減変更制御することにより、上記入力軸
（１）からポンプ軸（５２）に入力する回転を所定の吐
出液量に変換する入力側の液圧ポンプ（５）と、上記所
定の傾斜角度に設定された斜板（６１）により上記液圧
ポンプ（５）からの吐出液圧を回転力に変換してモータ
軸（６２）を回転させる出力側の液圧モータ（６）とが
備えられている。また、同様に上記の前提となる機械式
トランスミッション（３）には、以下の第１及び第２遊
星歯車機構（７，８）、第１〜第３クラッチ機構（１
１，１２，１３）が備えられている。すなわち、第１遊
星歯車機構（７）は、上記静液圧トランスミッション
（４）のモータ軸（６２）と連動するよう接続された第
１太陽歯車（７１）と、この第１太陽歯車（７１）に係
合されてその周囲を公転する第１遊星歯車（７２）と、
この第１遊星歯車（７２）に係合される一方、出力軸
（２）と連結された第１内歯歯車（７３）とを有してお
り、第２遊星歯車機構（８）は、上記第１太陽歯車（７
１）とは互いに独立した第２太陽歯車（８１）と、キャ
リア（８４）が上記第１内歯歯車（７３）と結合され上
記第２太陽歯車（８１）に係合されてその周囲を上記第
１内歯歯車（７３）と同期して公転する第２遊星歯車
（８２）と、この第２遊星歯車（８２）に係合される一
方、上記第１遊星歯車（７２）のキャリア（７４）と結
合されその第１遊星歯車（７２）と同期して回転する第
２内歯歯車（８３）とを有している。また、第１クラッ
チ機構（１１）は、上記第１遊星歯車（７２）及び第２
内歯歯車（８３）の両者を上記各運転モードに応じて非
回転部（１００）に対し断続切換可能に連結するもので
あり、第２クラッチ機構（１２）は、上記第２太陽歯車
（８１）を上記各運転モードに応じて入力軸（１）に対
し断続切換可能に連結するものであり、第３クラッチ機
構（１３）は、上記第１遊星歯車（７２）及び第２内歯
歯車（８３）の両者を上記各運転モードに応じて上記入
力軸（１）に対し断続切換可能に連結するものである。

【００１１】そして、請求項１記載の発明は、このよう
な前提において、以下の入力回転数切換機構（２０）を
備える構成とするものである。すなわち、入力回転数切
換機構（２０）として、入力軸（１）と機械式トランス
ミッション（３）の入力側との間に介装するものであっ
て、上記入力軸（１）から機械式トランスミッション
（３）の入力側に伝達する回転数を、上記入力軸（１）
の回転数を減速させた減速回転数と、上記入力軸（１）
の回転数と同一回転数とに相互に切換える構成とするも
のとする。

【００１２】上記の構成の場合、一定回転数で回転する
入力軸（１）から機械式トランスミッション（３）に入
力される回転数が、入力回転数切換機構（２０）によっ
て、減速回転数と、入力軸（１）と同一回転数（以下、
「入力軸回転数」という）との２段階のものに切換可能
となる。このため、機械式トランスミッション（３）へ
の入力回転数を上記２段階の回転数から選択することに
より、無段変速機の全変速比域を分ける運転モード数を
従来の３モードから４モード以上に増加させることが可
能になる。例えば、低変速比から中変速比域において減
速回転数の回転入力状態にして従来の第１〜第３モード
に分けて作動させることにより、さらに高変速比域にお
いて入力軸回転数の回転入力状態にする運転モードが従
来の３モードに追加され、運転モード数の増加が可能に
なる。このモード数の増加により、上記全変速比領域に
おける低変速比側のモードの変速比域の幅を従来の３モ
ードの場合よりも圧縮（小さく）させることが可能にな
る、つまり、上記全変速比領域において低効率となる第
１モードと第２モードの前半域との占める割合が上記従
来の３モードの場合よりも小さくなるため、それに対応
して全体として効率の向上が図られる。また、高トルク
が必要な低変速比域側の運転モードにおいて上記入力回
転数切換機構（２０）により減速回転数をＭＴ（３）に
入力するようにすると、これに対応してＨＳＴ（４）の
液圧モータ（６）の回転数も低くなるため、この液圧モ
ータ（６）を回転駆動するための液圧ポンプ（５）の吐
出量も少なくてすむようになる。これにより、液圧ポン
プの容量を従来のものよりも小さくすることが可能にな
り、小型化及び軽量化が図られる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明における入力回転数切換機構（２０）として、入力軸
（１）の回転を減速回転数に対応する減速比で減速する
減速機構（２１）と、この減速機構（２１）を介して減
速回転数の回転を伝達する作動状態と、上記減速機構
（２１）をバイパスして非減速状態で入力軸（１）の回
転を伝達する非作動状態とに相互に切換える作動切換機
構（２２）とを備える構成とするものである。

【００１４】上記の構成の場合、請求項１記載の発明に
おける入力回転数切換機構（２０）の構成が減速機構
（２１）と作動切換機構（２２）とによって特定され、
上記入力回転数切換機構（２０）の作用が確実に得られ
る。すなわち、作動切換機構（２２）により減速機構
（２１）を作動状態に切換えることにより入力軸（１）
の回転が減速され、機械式トランスミッション（３）に
は減速回転数の回転が伝達される一方、上記作動切換機
構（２２）により減速機構（２１）を非作動状態に切換
えることにより上記入力軸（１）の回転は減速機構（２
１）をバイパスして入力軸回転数のそのままの状態で機
械式トランスミッション（３）に伝達される。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明における減速機構（２１）を以下の第３遊星歯車機構
（１０）により構成し、作動切換機構（２２）を第２〜
第４クラッチ機構（１２，１３，１４）により構成する
ものである。すなわち、上記の減速機構（２１）として
の第３遊星歯車機構（１０）を、入力軸（１）と連動す
るよう接続された第３太陽歯車（１０１）と、この第３
太陽歯車（１０１）に係合されてその周囲を公転する第
３遊星歯車（１０２）と、この第３遊星歯車（１０２）
に係合されて非回転状態に固定された第３内歯歯車（１
０３）とを有する構成とする。加えて、上記の作動切換
機構（２２）を、上記第３遊星歯車（１０２）による減
速回転数の回転を断続切換可能に伝達する第２クラッチ
機構（１２）及び第３クラッチ機構と、上記第３太陽歯
車（１０１）による入力軸（１）の回転数と同一回転数
の回転を第２太陽歯車（８１）に対し断続切換可能に伝
達する第４クラッチ機構（１４）とを備える構成とする
ものである。

【００１６】上記の構成の場合、減速機構（２１）の構
成が第３遊星歯車機構（１０）により、また、作動切換
機構（２２）の構成が第２〜第４のクラッチ機構（１
２，１３，１４）によりそれぞれ具体的に特定され、請
求項２記載の発明における減速機構（２１）と作動切換
機構（２２）とによる作用が確実に得られる。すなわ
ち、第４クラッチ機構（１４）を遮断状態に切換え、第
２クラッチ機構（１２）を接続状態に切換えることによ
り第２太陽歯車（８１）に、第３クラッチ機構（１３）
を接続状態に切換えることにより第１遊星歯車（７２）
及び第２内歯歯車（８３）にそれぞれ減速回転数とされ
た第３遊星歯車（１０２）の回転が伝達される。逆に、
上記第４クラッチ機構（１４）を接続状態に切換えるこ
とにより第２太陽歯車（８１）に対し入力軸（１）の回
転が直接伝達される。これにより、上記第２太陽歯車
（８１）に対し入力軸回転数の回転が伝達される。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、第１，第２，第３，及び，第４クラッチ機
構をそれぞれ変速比に応じて第１モードと、第２モード
と、第３モードと、第４モードとの４つの運転モードに
分けて断続切換制御するクラッチ制御手段（１７）を備
えるものである。そして、このクラッチ制御手段（１
７）を、発進から低変速比域の第１モードでは第１クラ
ッチ機構（１１）のみを、中低変速比域の第２モードで
は第２クラッチ機構（１２）のみを、中高変速比域の第
３モードでは第３クラッチ機構（１３）のみを、高変速
比域の第４モードでは第４クラッチ機構（１４）のみを
それぞれ接続状態に切換えるように構成するものであ
る。

【００１８】上記の構成の場合、運転モードを第１〜第
４の４モードに分けて機械式トランスミッション（３）
を作動させるための第１〜第４クラッチ機構（１１〜１
４）の切換制御の構成がクラッチ制御手段（１７）によ
り具体的に特定され、これにより、運転モード数の増加
が確実に実現される。すなわち、第１モードでは、第１
クラッチ機構（１１）のみが接続状態にされて第１遊星
歯車（７２）及び第２内歯歯車（８３）が非回転部（１
００）に固定されるとともに第２及び第３クラッチ機構
（１２，１３）が遮断状態にされて減速回転数の伝達が
阻止されるため、入力軸（１）の回転は静液圧式トラン
スミッション（４）の側にのみ伝達され、出力軸（２）
は上記静液圧式トランスミッション（４）のみを介した
回転力を受けて回転される。第２モードでは、第２クラ
ッチ機構（１２）のみが接続状態にされて第３遊星歯車
機構（１０）を介した減速回転数の回転が第２太陽歯車
（８１）に伝達される一方、上記静液圧式トランスミッ
ション（４）からの出力回転が第１太陽歯車（７１）に
伝達され、これにより、出力軸（２）は機械式トランス
ミッション（３）と静液圧式トランスミッション（４）
との双方を介した合成回転力により回転される。また、
第３モードでは、第３クラッチ機構（１３）のみが接続
状態にされて第３遊星歯車機構（１０）を介した減速回
転数の回転が第１遊星歯車（７２）及び第２内歯歯車
（８３）に伝達される一方、上記静液圧式トランスミッ
ション（４）からの出力回転が第１太陽歯車（７１）に
伝達され、これにより、出力軸（２）は双方のトランス
ミッション（３，４）を介した合成回転力により回転さ
れる。さらに、第４モードでは、第４クラッチ機構（１
４）のみが接続状態にされて入力軸回転数が第２太陽歯
車（８１）に伝達される一方、上記静液圧式トランスミ
ッション（４）からの出力回転が第１太陽歯車（７１）
に伝達され、これにより、出力軸（２）は双方のトラン
スミッション（３，４）を介した合成回転力により回転
される。以上で全変速比領域を４つの運転モードに分け
た運転が実現する。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、液圧ポンプ（５）の可変斜板（５１）の斜
板角度を増減変更制御する増減変更制御手段（１８）を
設けるものである。そして、この増減変更制御手段（１
８）として、第１モードにおいて発進時点の中立位置か
ら第１モードと第２モードとの間の運転モード切換時の
第１切換変速比で所定の反転側最大斜板角度になり、続
いて第２モードの変速比域のほぼ中央変速比で中立位置
に戻り第２モードと第３モードとの間の運転モード切換
時の第２切換変速比で上記反転側最大斜板角度と絶対値
において等しい正転側最大斜板角度になり、続いて第３
モードの変速比域のほぼ中央変速比で中立位置に戻り第
３モードと第４モードとの間の運転モード切換時の第３
切換変速比で上記反転側最大斜板角度になり、続いて第
４モードの変速比域のほぼ中央変速比で中立位置に戻り
第４モードの変速比域の最大変速比で上記正転側最大斜
板角度になるような増減変更比率で上記可変斜板（５
１）の斜板角度を変更するように構成するものである。

【００２０】上記の構成の場合、第１〜第４の各モード
における増減変更制御手段（１８）による液圧ポンプ
（５）の可変斜板（５１）の斜板角度の増減変更制御が
具体的に特定される。これにより、クラッチ制御手段に
よる第１〜第４クラッチ機構（１１〜１４）の断続切換
制御とあいまって、全変速比領域を４つの運転モードに
分けた運転がより具体的に実現する。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項２記載の発
明における減速機構（２１）及び作動切換機構（２２）
として請求項３記載の発明とは異なる構成、すなわち、
運転モードとして５モードを採り得る構成を特定するも
のである。すなわち、請求項６記載の発明は、減速機構
（２１）を以下の第３遊星歯車機構（１０）により構成
し、作動切換機構（２２）を第４〜第６クラッチ機構
（１４，１５，１６）により構成するものである。そし
て、上記の減速機構（２１）としての第３遊星歯車機構
（１０）を、入力軸（１）と連動するよう接続された第
３太陽歯車（１０１）と、この第３太陽歯車（１０１）
に係合されてその周囲を公転する第３遊星歯車（１０
２）と、この第３遊星歯車（１０２）に係合されて非回
転状態に固定された第３内歯歯車（１０３）とを有する
第３遊星歯車機構（１０）により構成する。加えて、作
動切換機構（２２）として、第３太陽歯車（１０１）に
よる入力軸（１）と同一回転数の回転を第２太陽歯車
（８１）に対し断続切換可能に伝達する第４クラッチ機
構（１４）と、上記第３遊星歯車（１０２）による減速
回転数の回転を第２クラッチ機構（１２）及び第３クラ
ッチ機構の各入力端側に対し断続切換可能に伝達する第
５クラッチ機構（１５）と、上記第３太陽歯車（１０
１）による入力軸（１）と同一回転数の回転を上記第２
クラッチ機構（１２）及び第３クラッチ機構の各入力端
側に対し断続切換可能に伝達する第６クラッチ機構（１
６）とを備える構成とするものである。

【００２２】上記の構成の場合、運転モードを５モード
とする場合の減速機構（２１）と作動切換機構（２２）
とによる作用が確実に得られる。すなわち、第４クラッ
チ機構（１４）を接続状態に切換えることにより第２太
陽歯車（８１）に対し入力軸回転数の回転を直接伝達す
ることが可能になり、第５クラッチ機構（１５）を接続
状態に切換えることにより第２及び第３クラッチ機構
（１２，１３）の各入力端側に減速回転数とされた第３
遊星歯車（１０２）の回転を伝達することが可能にな
り、第４クラッチ機構（１４）及び第６クラッチ機構
（１６）を接続状態にすることにより第２及び第３クラ
ッチ機構（１２，１３）の各入力端側に入力軸回転数の
回転を伝達することが可能になる。これにより、これら
の第４〜第６クラッチ機構（１４，１５，１６）の断続
を選択，組み合わせることにより５つの運転モードに分
けて運転させることが可能になる。

【００２３】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、第１，第２，第３，第４，及び，第５クラ
ッチ機構をそれぞれ変速比に応じて第１モードと、第２
モードと、第３モードと、第４モードと、第５モードと
の５つの運転モードに分けて断続切換制御するクラッチ
制御手段（１７）を備えるものである。そして、上記ク
ラッチ制御手段（１７）を、発進から低変速比域の第１
モードでは第１クラッチ機構（１１）のみを、中低変速
比域の第２モードでは第２クラッチ機構（１２）及び第
５クラッチ機構（１５）のみを、中変速比域の第３モー
ドでは第３クラッチ機構（１３）及び第５クラッチ機構
（１５）のみを、中高変速比域の第４モードでは第４ク
ラッチ機構（１４）のみを、高変速比域の第５モードで
は第３クラッチ機構（１３），第４クラッチ機構（１
４）及び第６クラッチ機構（１６）のみをそれぞれ接続
状態に切換えるように構成するものである。

【００２４】上記の構成の場合、運転モードを第１〜第
５の５モードに分けて機械式トランスミッション（３）
を作動させるための第１〜第６クラッチ機構（１１〜１
６）の切換制御の構成が上記クラッチ制御手段（１７）
により具体的に特定され、これにより、運転モード数の
増加が確実に実現される。すなわち、第１モードでは、
第１クラッチ機構（１１）のみが接続状態にされて第１
遊星歯車（７２）及び第２内歯歯車（８３）が非回転部
（１００）に固定されるとともに第４及び第５クラッチ
機構（１４，１５）が遮断状態にされて入力軸回転数及
び減速回転数の機械式トランスミッション（３）の側へ
の伝達が阻止されるため、入力軸（１）の回転は静液圧
式トランスミッション（４）の側にのみ伝達され、出力
軸（２）は上記静液圧式トランスミッション（４）のみ
を介した回転力を受けて回転される。第２モードでは、
第２及び第５クラッチ機構（１２，１５）のみが接続状
態にされて第３遊星歯車機構（１０）を介した減速回転
数の回転が第２太陽歯車（８１）に伝達される一方、上
記静液圧式トランスミッション（４）からの出力回転が
第１太陽歯車（７１）に伝達され、これにより、出力軸
（２）は機械式トランスミッション（３）と静液圧式ト
ランスミッション（４）との双方を介した合成回転力に
より回転される。第３モードでは、第３及び第５クラッ
チ機構（１３，１５）のみが接続状態にされて第３遊星
歯車機構（１０）を介した減速回転数の回転が第１遊星
歯車（７２）及び第２内歯歯車（８３）に伝達される一
方、上記静液圧式トランスミッション（４）からの出力
回転が第１太陽歯車（７１）に伝達され、これにより、
出力軸（２）は双方のトランスミッション（３，４）を
介した合成回転力により回転される。また、第４モード
では、第４クラッチ機構（１４）のみが接続状態にされ
て入力軸回転数の回転が第２太陽歯車（８１）に伝達さ
れる一方、上記静液圧式トランスミッション（４）から
の出力回転が第１太陽歯車（７１）に伝達され、これに
より、出力軸（２）は双方のトランスミッション（３，
４）を介した合成回転力により回転される。さらに、第
５モードでは、第３，第４及び第６クラッチ機構（１
３，１４，１６）のみが接続状態にされて入力軸回転数
が第１遊星歯車（７２）及び第２内歯歯車（８３）に伝
達される一方、上記静液圧式トランスミッション（４）
からの出力回転が第１太陽歯車（７１）に伝達され、こ
れにより、出力軸（２）は双方のトランスミッション
（３，４）を介した合成回転力により回転される。以上
で全変速比領域を５つの運転モードに分けた運転が実現
する。

【００２５】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の発明において、液圧ポンプ（５）の可変斜板（５
１）の斜板角度を増減変更制御する増減変更制御手段
（１８）を備えるものである。そして、この増減変更制
御手段（１８）として、第１モードにおいて発進時点の
中立位置から第１モードと第２モードとの間の運転モー
ド切換時の切換変速比で所定の反転側最大斜板角度にな
り、続いて第２モードの変速比域のほぼ中央変速比で中
立位置に戻り第２モードと第３モードとの間の運転モー
ド切換時の切換変速比で上記反転側最大斜板角度と絶対
値において等しい正転側最大斜板角度になり、続いて第
３モードの変速比域のほぼ中央変速比で中立位置に戻り
第３モードと第４モードとの間の運転モード切換時の切
換変速比で上記反転側最大斜板角度になり、続いて第４
モードの変速比域のほぼ中央変速比で中立位置に戻り第
４モードと第５モードとの間の運転モード切換時の切換
変速比で上記正転側最大斜板角度になり、続いて第５モ
ードの変速比域のほぼ中央変速比で中立位置に戻り第５
モードの変速比域の最大変速比で上記反転側最大斜板角
度になるような増減変更比率で上記可変斜板（５１）の
斜板角度を変更するように構成するものである。

【００２６】上記の構成の場合、第１〜第５の各モード
における増減変更制御手段（１８）による液圧ポンプ
（５）の可変斜板（５１）の斜板角度の増減変更制御が
具体的に特定される。これにより、クラッチ制御手段に
よる第１〜第６クラッチ機構（１１〜１６）の断続切換
制御とあいまって、全変速比領域を５つの運転モードに
分けた運転がより具体的に実現される。

【００２７】さらに、請求項９記載の発明は、請求項８
記載の発明において、液圧モータ（６）の斜板（６１）
の斜板角度を変更制御する斜板角度変更手段（６１ａ）
を備えるものである。そして、上記斜板角度変更手段
（６１ａ）として、第４モードの最大変速比域において
第１太陽歯車（７１）が第２太陽歯車と同速度で回転す
る結果、第６クラッチ機構（１６）の内外軸が同速度で
回転するよう、上記斜板（６１）を中立位置に近付く斜
板角度に変更するように構成するものである。

【００２８】ところで、請求項８記載の発明の場合にお
いては、第３モードまではＭＴ（３）の入力回転数は減
速機構（２１）によって減速されたものであり、第４モ
ードではＭＴ（３）の入力回転数は入力軸（１）の回転
数である一方、液圧モータ（６）のモータ軸（６２）の
回転数は、減速機構（２１）によって減速されたＭＴ
（３）の回転に対応するものである。このため、上記の
斜板角度変更手段による斜板（６１）の斜板角度の変更
を行わない場合には、第４モードの最大変速比域（最高
速域）において、第１遊星歯車（７２）及び第２内歯歯
車（８３）の回転数がＭＴ（３）の入力回転数に達せ
ず、第４モードから第５モードへの切換えは第３クラッ
チ機構（１３）を滑らせて係合する必要があり、この
時、出力軸（２）の回転は不連続に増加する。また、第
５モードでの変速範囲が狭い範囲で限定されることにな
る。これに対して、上記の請求項９記載の構成の場合、
斜板角度変更手段により斜板（６１）を中立位置に近付
く所定の斜板角度への変更を行うことにより、液圧モー
タ（６）のモータ軸（６２）の回転数を入力軸（１）の
回転数に対応させることが可能になり、第４モードと第
５モードとの切換位置において出力軸（２）の回転数の
不連続が防止される。すなわち、上記の斜板角度の変更
により、第４モードの最高速位置で第１太陽歯車（７
１）、第１遊星歯車（７２）及び第２内歯歯車（８３）
の回転数はＭＴ（３）の入力回転数に等しくなり、第３
クラッチ機構（１３）は滑りのない状態で係合すること
が可能になり、出力軸（２）の回転もモード切換時に変
動することがない。また、第５モードでも引き続き上記
中立側位置に移動した斜板角度の斜板（６１）で運転す
れば変速領域を広くすることが可能になる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００３０】＜第１実施形態＞図４及び図５は本発明の
第１実施形態に係る無段変速機であるＨＭＴを示し、同
図中、１は動力源としてのエンジン（図示省略）に接続
されてエンジンからの一定回転数の回転が入力される入
力軸（１）、２は最終減速機（図示省略）を経て駆動輪
（図示省略）等に接続される出力軸、３は上記入力軸
（１）と出力軸（２）との間に介装された機械式トラン
スミッションとしてのＭＴである。また、４は上記入力
軸（１）、ＭＴ（３）、及び、出力軸（２）に対し並列
に配設された静液圧式トランスミッションとしてのＨＳ
Ｔであって、このＨＳＴ（４）は可変斜板（５１）を有
する入力側の液圧ポンプ（５）と、最大斜板角度に固定
された斜板（６１）を有する出力側の液圧モータ（６）
とを備えている。さらに、１０は上記入力軸（１）の回
転数を減速してＭＴ（３）の入力側に伝達する減速機構
（２１）としての第３遊星歯車機構、１２，１３はこの
第３遊星歯車機構（１０）による減速機能を作動状態に
する第２，第３クラッチ機構、１４は上記第３遊星歯車
機構（１０）による減速機能をバイパスして非作動状態
にする第４クラッチ機構であり、第２，第３及び第４ク
ラッチ機構（１２，１３，１４）によって上記第３遊星
歯車機構（１０）による減速機能を作動状態と非作動状
態とに切換える作動切換機構（２２）が構成されてい
る。そして、上記減速機構（２１）と作動切換機構（２
２）とによって入力回転数切換機構（２０）が構成され
ている。加えて、１９は増減変更制御手段（１８）及び
クラッチ作動制御手段（１７）を備えたコントローラで
ある。

【００３１】（ＭＴ及び入力回転数切換機構の構成）上
記ＭＴ（３）は、第１遊星歯車機構（７）と、第２遊星
歯車機構（８）と、中間軸（９）と、第１〜第３の３つ
のクラッチ機構（１１，１２，１３）とを備えたもので
あり、このＭＴ（３）の入力側に上記第３遊星歯車機構
（１０）と第４クラッチ機構（１４）とが付設されてい
る。以下、各機構（７，８，１０，１１，１２，１３，
１４）について詳細に説明する。

【００３２】上記第１遊星歯車機構（７）は、第１太陽
歯車（７１）と、この第１太陽歯車（７１）と噛み合う
第１遊星歯車（７２）と、この第１遊星歯車（７２）と
噛み合う第１内歯歯車（７３）と、上記第１遊星歯車
（７２）を保持する第１キャリア（７４）とを備えてい
る。また、上記第２遊星歯車機構（８）は、上記中間軸
（９）に形成された第２太陽歯車（８１）と、この第２
太陽歯車（８１）と噛み合う第２遊星歯車（８２）と、
この第２遊星歯車（８２）と噛み合う第１内歯歯車（８
３）と、上記第２遊星歯車（８２）を保持する第２キャ
リア（８４）とを備えている。

【００３３】そして、上記第１太陽歯車（７１）は、出
力軸（２）に対し相対回転可能に外挿された環状の接続
軸（７５）を介して歯車（７６）と一体的に形成されて
おり、この歯車（７６）と、後述の歯車（６６）とを介
して上記液圧モータ（６）と接続されている。また、上
記第１キャリア（７４）は管状部材（７７）に取付けら
れており、この管状部材（７７）の内周面には上記第２
内歯車（８３）が形成され、これにより、第１遊星歯車
（７２）と第２内歯歯車（８３）とが互いに同期して回
転するようになっている。さらに、上記第１内歯歯車
（７３）は鍔状部材（７８）の外周側に形成され、この
鍔状部材（７８）には上記第２キャリア（８４）が取付
けられている。この鍔状部材（７８）は上記出力軸
（２）に一体的に取付けられており、これにより、上記
第２遊星歯車（８２）は上記第１内歯歯車（７３）と同
期して回転し、かつ、上記第１内歯歯車（７３）及び第
２遊星歯車（８２）が出力軸（２）と結合されるように
なっている。

【００３４】上記第１クラッチ機構（１１）は、複数の
クラッチプレート（１１１）と、この各クラッチプレー
ト（１１１）を間に挟む複数のプレッシャープレート
（１１２）とを備えている。各プレッシャープレート
（１１２）は本ＨＭＴのケーシング（１１０）（図５に
のみ示す）である非回転部（１００）に相対回転が阻止
された状態で固定されており、これにより、上記第１ク
ラッチ機構（１１）は接続状態にすることによりブレー
キ力を付与するようになっている。上記各クラッチプレ
ート（１１１）は上記管状部材（７７）の周囲に取付け
られており、これにより、上記第１クラッチ機構（１
１）は、第１遊星歯車（７２）と第２内歯歯車（８３）
とを上記非回転部（１００）に対し断続切換可能に連結
するようになっている。

【００３５】上記第２クラッチ機構（１２）は、中間軸
（９）の外周囲に取付けられた複数のクラッチプレート
（１２１）と、筒状部材（１２３）の内周面に設けられ
たプレッシャープレート（１２２）とを備えている。上
記筒状部材（１２３）は、第３遊星歯車機構（１０）を
介して入力軸（１）と連結されており、上記第２クラッ
チ機構（１２）及び第３クラッチ機構（１３）の入力端
側を構成している。そして、上記第２クラッチ機構（１
２）は、第２太陽歯車（８１）に対し後述の第３遊星歯
車（１０２）から入力する減速回転数の回転を断続切換
可能に伝達するようになっている。

【００３６】上記第３クラッチ機構（１３）は、上記管
状部材（７７）の外周囲に取付けられた複数のクラッチ
プレート（１３１）と、上記筒状部材（１２３）の内周
面に設けられたプレッシャープレート（１３２）とを備
えたものであり、これにより、上記第１遊星歯車（７
２）と第２内歯歯車（８３）とに対し上記減速回転数の
回転を断続切換可能に伝達するようになっている。

【００３７】また、上記第３遊星歯車機構（１０）は、
入力軸（１）に対し後述の歯車（１１４）と併設して固
定された第３太陽歯車（１０１）と、この第３太陽歯車
（１０１）と噛み合う第３遊星歯車（１０２）と、この
第３遊星歯車（１０２）と噛み合いかつ上記ケーシング
（１１０）である非回転部（１００）に相対回転が阻止
された状態で固定された第３内歯歯車（１０３）と、上
記第３遊星歯車（１０２）を保持する第３キャリア（１
０４）とを備えている。上記第３遊星歯車機構（１０）
の各歯車（１０１，１０２，１０３）は、第３太陽歯車
（１０１）に入力する入力軸（１）の入力回転数を所定
の減速比で減速した減速回転数にして上記第３キャリア
（１０４）を回転させるように歯数設定がされている。
そして、この第３キャリア（１０４）が上記の筒状部材
（１２３）に一体に結合されて、第２及び第３クラッチ
機構（１２，１３）の入力端側に減速回転数の回転が伝
達されるようになっている。

【００３８】そして、加えて、上記第４クラッチ機構
（１４）は、第１太陽歯車（１０１）から突出した上記
入力軸（１）の先端部に固定された環状部材（１４０）
と、この環状部材（１４０）の内周面に設けられたプレ
ッシャープレート（１４２）と、中間軸（９）の外周囲
に取付けられた複数のクラッチプレート（１４１）とを
備えている。そして、この第４クラッチ機構（１４）
は、接続状態にされることにより中間軸（９）を介して
第２太陽歯車（８１）を入力軸（１）に直結してその入
力軸回転数の回転を上記第２太陽歯車（８１）に伝達す
るようになっている。

【００３９】このような構造において、上記第１及び第
２の両遊星歯車機構（７，８）の各要素の歯数比が以下
の関係を有するように設定されており、これにより、後
述の第１〜第４モードの４つの運転モードの切換前後で
実質的に連続した伝達比を与えるようになっている。す
なわち、図６の遊星速度線図に示すように、第１太陽歯
車（７１）と第１内歯歯車（７３）との間の歯数比をＹ
とし、第２太陽歯車（８１）と第２内歯歯車（８３）と
の間の歯数比をＸとした場合に、Ｙ＝Ｘ＋１の関係が成
立するように設定されている。ここで、上記歯数比Ｘと
しては例えば略２を、従って、歯数比Ｙとしては略３を
それぞれ設定すればよい。また、上記第３遊星歯車機構
（１１）による減速比は、入力軸回転数を減速した回転
数であって、入力軸回転数とは異なる回転数の回転をＭ
Ｔ（３）に対し入力し得るものであれば原則としていず
れの値でもよいが、好ましくは１／２以下の値、中でも
１／２から１／３の範囲の値を採用すればよい。以後、
本実施形態では第３遊星歯車機構（１０）の減速比とし
て１／３の値が設定されているものとして説明する。従
って、入力軸（１）の入力軸回転数をＮi とすると、減
速回転数ＮirはＮi／３となる。

【００４０】そして、上記の第１〜第４クラッチ機構
（１１〜１４）が、後述の如くコントローラ（１９）内
のクラッチ制御手段（１７）により第１〜第４モードの
各運転モードに応じて断続切換制御されるようになって
いる。

【００４１】（ＨＳＴの構成）一方、上記ＨＳＴ（４）
は互いにほぼ同じ構成の一対の油圧ユニットにより構成
されるものであり、エンジンからの回転力が入力される
入力側の油圧ユニットを液圧ポンプ（５）と呼び、変速
後の回転力が出力される出力側の油圧ユニットを液圧モ
ータ（６）と呼ぶものである。

【００４２】上記液圧ポンプ（５）は、図７にも示すよ
うに、スプラインを介してポンプ軸（５２）と一体に回
転するシリンダブロック（５３）と、このシリンダブロ
ック（５３）内に円周方向に列状に収容された複数の往
復動ピストン（５４，５４，…）と、上記シリンダブロ
ック（５３）に対し非回転状態で液密に結合された非回
転ブロック（５５）と、この複数の往復動ピストン（５
４，５４，…）の往復動の行程を調整する可変斜板（５
１）とを備えている。そして、上記ポンプ軸（５２）に
連結された歯車（５６）が入力軸（１）の歯車（１１
４）に噛み合わされ、これにより、上記ポンプ軸（５
２）にも上記入力軸（１）を介してエンジンからの回転
力が入力するようになっている。また、上記非回転ブロ
ック（５５）の内部には、上記複数の往復動ピストン
（５４，５４，…）の各シリンダ室（５４ａ）と連通可
能な２つの円弧状の開口（５５ａ，５５ｂ）（Ａキドニ
ー及びＢキドニー；図８参照）が形成され、このＡキド
ニー（５５ａ）もしくはＢキドニー（５５ｂ）は、後述
の液圧モータ（６）側の非回転ブロック（６５）の対応
するＡキドニー（６５ａ）もしくはＢキドニー（６５
ｂ）とそれぞれ連通管（５７ａ，５７ｂ）を介して連通
されている。

【００４３】さらに、上記可変斜板（５１）は、上記ポ
ンプ軸（５２）の位置を横切る直径を回転軸（Ｐ）とし
て、斜板角度がゼロとなる中立位置（Ｎ）を挟んで最大
斜板角度（例えば１７度）となる両最大傾斜角度位置
（Ｍ，Ｍ′）の間を傾動可能となっており、この可変斜
板（５１）の斜板角度がコントローラ（１９）内の増減
変更制御手段（１８）によって第１〜第４の４つの運転
モードに応じた所定の増減変更比率で連続的に増減変更
されるようになっている。

【００４４】また、上記液圧モータ（６）は、スプライ
ンを介してモータ軸（６２）と一体に回転するシリンダ
ブロック（６３）と、このシリンダブロック（６３）内
に円周方向に列状に収容された複数の往復動ピストン
（６４，６４，…）と、上記シリンダブロック（６３）
に対し非回転状態で液密に結合された非回転ブロック
（６５）と、この複数の往復動ピストン（６４，６４，
…）の往復動の行程を調整する斜板（６１）とを備えて
いる。そして、上記モータ軸（６２）に連結された歯車
（６６）が、第１太陽歯車（７１）と一体の接続軸（７
５）に結合された歯車（７６）に噛み合わされ、これに
より、上記モータ軸（６２）からの回転力が第１太陽歯
車（７１）に伝達されるようになっている。そして、上
記非回転ブロック（６５）の内部には、上記の他の非回
転ブロック（５５）と同様に、上記複数の往復動ピスト
ン（６４，６４，…）の各シリンダ室（６４ａ）と連通
可能なＡキドニー（６５ａ）及びＢキドニー（６５ｂ）
（図８参照）が形成されている。

【００４５】ここで、上記のＨＳＴ（４）の作動原理に
ついて概説すると、エンジンからの回転が入力軸
（１）、歯車（１１４）及び歯車（５６）を介してポン
プ軸（５２）に伝達されても、可変斜板（５１）が中立
位置Ｎに位置している場合には各ピストン（５４）がス
トロークしないため、各シリンダ（５４ａ）内の作動油
は液圧モータ（６）側には吐出されずに、シリンダブロ
ック（５３）は空転状態になる。ところが、上記可変斜
板（５１）が最大傾斜位置Ｍ側に傾くと、その斜板角度
に応じて各ピストン（５４）がストロークしこのストロ
ークに応じた吐出量の圧油が一方のキドニー（５５ａま
たは５５ｂ）及び一方の連通管（５７ａまたは５７ｂ）
を通して液圧モータ（６）の各シリンダ室（６４ａ）に
吐出されることになる。この吐出量の圧油を受けた上記
液圧モータ（６）の各ピストン（６４）が傾斜状態の斜
板（６１）を押すことにより、シリンダブロック（６
３）が上記吐出量に応じた回転数で回転し、この回転が
モータ軸（６２）、歯車（６６）及び歯車（７６）を経
て第１太陽歯車（７１）に伝達される。そして、上記シ
リンダブロック（６３）から他方のキドニー（６５ｂま
たは６５ａ）及び他方の連通管（５７ｂまたは５７ａ）
を通して液圧ポンプ（５）側に戻される。この際、上記
可変斜板（５１）が（＋）側の最大傾斜位置Ｍ側の斜板
角度であると、液圧モータ（６）のシリンダブロック
（６３）は入力回転と同方向に正転し、逆に、上記可変
斜板（５１）が（−）側の最大傾斜位置Ｍ′側の斜板角
度であると、上記シリンダブロック（６３）は入力回転
と逆方向に逆転するようになる。

【００４６】（コントローラによるＭＴ及びＨＳＴの運
転制御）ＭＴ（３）とＨＳＴ（４）とは変速比に応じて
区分された４つの運転モード、すなわち、発進から低変
速比域（低速域）の第１モードと、中低変速比域（中低
速域）の第２モードと、中高変速比域（中高速域）の第
３モードと、高変速比域（高速域）の第４モードとの４
つの運転モードに分けて作動制御されるようになってい
る。

【００４７】以下、上記ＭＴ（３）における各運転モー
ドにおける第１〜第４クラッチ機構（１１〜１４）のク
ラッチ制御手段（１７）による断続切換制御を図９を基
本にしつつ図１０〜図１３を参照しながら説明する。

【００４８】上記第１モードでは、第１クラッチ機構
（１１）のみが接続状態にされ、これにより、入力軸
（１）からの回転入力は、図１０に太線の経路で示すよ
うに、ＨＳＴ（４）側にのみ入力軸回転数Ｎi が伝達さ
れ、出力軸（２）はＨＳＴ（４）からの伝達力のみによ
って回転されることになる。一方、ＭＴ（３）において
は、第２及び第３クラッチ機構（１２，１３）が遮断状
態にされて筒状部材（１２３）が空転状態にされる一
方、第１遊星歯車（７２）が一体に取付けられた管状部
材（７７）が第１クラッチ機構（１１）により非回転部
（１００）と連結されて非回転状態に固定されることに
なる。

【００４９】上記第２モードでは、第２クラッチ機構
（１２）のみが接続状態にされ、これにより、入力軸
（１）からの回転入力は、図１１に太線の経路で示すよ
うに、ＨＳＴ（４）に対し入力軸回転数Ｎi が伝達され
る一方、第２太陽歯車（８１）に対し第３遊星歯車機構
（１０），第２クラッチ機構（１２）及び中間軸（９）
を介して減速回転数Ｎirが伝達される。そして、出力軸
（２）は第２遊星歯車機構（８）を介した中間軸（９）
からの伝達力と、第１遊星歯車機構（７）を介したＨＳ
Ｔ（４）からの伝達力との合成回転力によって回転され
る。

【００５０】また、上記第３モードでは、第３クラッチ
機構（１３）のみが接続状態にされ、これにより、入力
軸（１）からの回転入力は、図１２に太線の経路で示す
ように、ＨＳＴ（４）に対し入力軸回転数Ｎi が伝達さ
れる一方、管状部材（７７）に対し第３遊星歯車機構
（１０）及び第３クラッチ機構（１３）を介して減速回
転数Ｎirが伝達される。そして、出力軸（２）は第１遊
星歯車機構（７）の第１遊星歯車（７２）を介した管状
部材（７７）からの伝達力と、上記第１遊星歯車機構
（７）の第１太陽歯車（７１）を介したＨＳＴ（４）か
らの伝達力との合成回転力によって回転される。

【００５１】さらに、上記第４モードでは、第４クラッ
チ機構（１４）のみが接続状態にされ、これにより、入
力軸（１）からの回転入力は、図１３に太線の経路で示
すように、ＨＳＴ（４）に対し入力軸回転数Ｎi が伝達
される一方、第２太陽歯車（８１）に対し第４クラッチ
機構（１４）及び中間軸（９）を介して入力軸回転数Ｎ
i がそのまま伝達される。そして、出力軸（２）は第２
遊星遊星歯車機構（８）の第２太陽歯車（８１）からの
伝達力と、第１遊星歯車機構（７）の第１太陽歯車（７
１）を介したＨＳＴ（４）からの伝達力との合成回転力
によって回転される。

【００５２】そして、上記の如き第１〜第４の各クラッ
チ機構（１１〜１４）のクラッチ制御手段（１７）によ
る断続切換制御によって、第２太陽歯車（８１）の回転
数は図９に「Ｎs2」で示す細い一点鎖線のように、第１
モードでは発進からモード切換回転数まではゼロから
減速回転数Ｎirまで徐々に増加し、第２モードではその
減速回転数Ｎirで一定となり、第３モードではモード切
換回転数からモード切換回転数までは上記減速回転
数Ｎirから入力軸回転数Ｎi まで徐々に増加し、第４モ
ードではその入力軸回転数Ｎi で一定になる。一方、第
２内歯歯車（８３）の回転数は図９に「Ｎr2」で示す二
点鎖線のように、第１モードでは発進からモード切換回
転数までは非回転状態に保たれ、第２モードでは上記
モード切換回転数からモード切換回転数までの間で
ゼロから減速回転数Ｎirまで徐々に増加し、第３モード
ではその減速回転数Ｎirで一定に保たれ、第４モードで
はモード切換回転数から第４モードの最大変速比に対
応する最大回転数まで上記減速回転数Ｎirが徐々に増
加して、

【数１】 で表される回転数に至ることになる。

【００５３】一方、上記ＨＳＴ（４）における液圧ポン
プ（５）の可変斜板（５１）の斜板角度の増減変更制御
手段（１８）による増減変更制御を図９に基づいて説明
する。すなわち、第１モードでは、発進時の中立位置
（斜板角度ゼロ）から高変速比側に移行するにつれて徐
々に傾動されて第２モードとのモード切換回転数に対
応する切換変速比で最大傾斜の−１７度になるような増
減変更比率で（−）側に連続的に傾動される。

【００５４】第２モードでは、上記斜板角度（−１７
度）から絶対値で上記第１モードの高変速比域と同じ増
減変更比率で（＋）側に連続的に傾動され、上記第２モ
ードの中央変速比（中間回転数）で可変斜板（５１）
が中立位置になり、それを過ぎて同様に傾動されて第３
モードとのモード切換回転数に対応する切換変速比に
おいて斜板角度は＋１７度に至る。

【００５５】また、第３モードでは、上記切換変速比に
おいて上記の増減変更比率と同じ増減変更比率で（−）
側に傾動するように切換えられ、第３モードの中央変速
比（中間回転数）で上記可変斜板（５１）が中立位置
に戻り、それを過ぎて同様に傾動されて第４モードとの
モード回転数に対応する切換変速比において斜板角度
は−１７度に至る。

【００５６】さらに、第４モードでは、上記モード間の
切換変速比において上記の増減変更比率と同じ増減変更
比率で（＋）側に傾動するように切換えられ、第４モー
ドの中央変速比（中間回転数）で上記可変斜板（５
１）が中立位置に戻り、それを過ぎて同様に傾動されて
第４モードの最大変速比に対応する回転数において斜
板角度は−１７度に至る。

【００５７】そして、上記の如きＨＳＴ（４）の可変斜
板（５１）の斜板角度の制御により歯車（６６，７６）
及び接続軸（７５）を介し第１太陽歯車（７１）に伝達
される回転数は、図９に「Ｎs1」で示す折れ線のよう
に、第１モードから第４モードまでの間、減速回転数の
＋Ｎirと−Ｎirとの間で増減変更されるというように可
変斜板（５１）の増減変更特性と同様の特性で変化す
る。

【００５８】以上の如きコントローラ（１９）のクラッ
チ制御手段（１７）による第１〜第４クラッチ機構（１
０〜１４）の断続切換制御と、増減変更制御手段（１
８）による可変斜板（５１）の斜板角度の増減変更制御
とによって、上記第１モードにおける前進側の変速範囲
は図６の矢印Ｍ1 で示す範囲に、上記第２モードにおけ
る変速範囲は同図の矢印Ｍ2 で示す範囲に、上記第３モ
ードにおける変速範囲は同図の矢印Ｍ3 で示す範囲に、
上記第４モードにおける変速範囲は同図の矢印Ｍ4 で示
す範囲にそれぞれなり、出力軸（２）の回転数は、図９
に太い一点鎖線で示すように第１モードから第４モード
までにわたり上記の回転数〜を経て無段階で連続し
て変化される。

【００５９】（第１実施形態の作用・効果）本第１実施
形態の場合、上述の如く運転モードを従来の３モードか
ら４モードに増加させることができ、このモード数の増
加により図１４に実線で示すように、低効率領域である
第１モードと第２モードの前半域との変速比域の幅が従
来の３モードの場合よりも狭くなり、上記低効率領域の
全変速比領域に占める割合が従来の３モードの場合（同
図の一点鎖線参照）よりも小さくなるため、それに対応
して全体として効率の向上を図ることができる。

【００６０】また、高トルクが必要な低変速比域側の運
転モード（第１モード，第２モード）においてＭＴ
（３）の入力側に入力軸回転数Ｎi の１／３の減速回転
数が入力されるため、これに対応してＨＳＴ（４）の液
圧モータ（６）の回転数も低くなり、この液圧モータ
（６）を回転駆動するための液圧ポンプ（５）の吐出容
量も少なくてすむようになる。これにより、液圧ポンプ
（５）の容量を従来のものよりも小さくすることができ
小型化及び軽量化を図ることができる。例えば、従来の
場合のポンプ容量を１２０ｃｃとすると本第１実施形態
の場合は５５ｃｃとほぼ半減にすることができ、大幅な
小型化及び軽量化を図ることができる。

【００６１】しかも、上記の液圧ポンプ（５）の容量低
減化に伴い、図１５に示すようにＨＳＴ（４）の損失が
低減化、すなわち、効率が増大化するため、本第３実施
形態による場合、ＨＭＴの全体の効率を、図１６に示す
ように全変速比領域で従来の３モードで運転されるもの
よりも増大させることができる。例えば、図１６におい
て、ＨＴＭ変速比の２５％以上の範囲で見ると、従来の
ものがほぼ７５％であるのに対し本第１実施形態のもの
がほぼ８５％と１０％以上の効率増大を図ることができ
る。

【００６２】＜第２実施形態＞図１７は全変速比領域を
第１〜第５モードという５つの運転モードに分けて運転
し得る第２実施形態に係る無段変速機を示し、同図おい
て１５は第５クラッチ機構、１６は第６クラッチ機構で
ある。本第２実施形態においては、入力回転数切換機構
（２０）を構成する減速機構（２１）と作動切換機構
（２２）との内、減速機構（２１）は第１実施形態と同
様の第３遊星歯車機構（１０）により構成され、作動切
換機構（２２）は減速回転数を断続可能に伝達する第５
クラッチ機構（１５）と、上記第３遊星歯車機構（１
０）による減速をバイパスして入力軸回転数を断続可能
に伝達する第４もしくは第６クラッチ機構（１４，１
６）とによって構成されている。なお、その他のＭＴ
（３）やＨＳＴ（４）の構成は第１実施形態と同一であ
るため、以下、異なる構成についてのみ説明する。

【００６３】上記第５クラッチ機構（１５）は、第３遊
星歯車機構（１０）の第３キャリア（１０４）と一体の
筒部の外周囲に取付けられたクラッチプレート（１５
１）と、筒状部材（１２３）の内周面に設けられたプレ
ッシャープレート（１５２）とを備えている。そして、
この第５クラッチ機構（１５）は、接続状態にされるこ
とにより上記筒状部材（１２３）、すなわち、第２及び
第３クラッチ機構（１２，１３）の入力端側に対し上記
第３遊星歯車機構（１０）を介した減速回転数を伝達す
るようになっている。

【００６４】また、上記第６クラッチ機構（１６）は、
入力軸（１）の軸端に固定された環状部材の外周囲に取
付けられたクラッチプレート（１６１）と、筒状部材
（１２３）の内周面に設けられたプレッシャープレート
（１６２）とを備えている。そして、この第６クラッチ
機構（１６）は、第４クラッチ機構（１４）が接続され
ている時に、接続状態にされることにより上記筒状部材
（１２３）、すなわち、第２及び第３クラッチ機構（１
２，１３）の入力端側に対し上記入力軸（１）からの入
力軸回転数を伝達するようになっている。

【００６５】（コントローラによるＭＴ及びＨＳＴの運
転制御）ＭＴ（３）とＨＳＴ（４）とは変速比に応じて
区分された５つの運転モード、すなわち、発進から低変
速比域（低速域）の第１モードと、中低変速比域（中低
速域）の第２モードと、中変速比域（中速域）の第３モ
ードと、中高変速比域（中高速域）の第４モードと、高
変速比域（高速域）の第５モードとの５つの運転モード
に分けて作動制御されるようになっている。

【００６６】以下、上記ＭＴ（３）における各運転モー
ドにおける第１〜第６クラッチ機構（１１〜１６）のク
ラッチ制御手段（１７）による断続切換制御を図１８及
び図１７に基づいて説明する。

【００６７】上記第１モードでは、第１クラッチ機構
（１１）のみ、または、第１及び第５クラッチ機構（１
１，１５）のみが接続状態にされ、これにより、入力軸
（１）からの回転入力は、ＨＳＴ（４）側にのみ入力軸
回転数Ｎi が伝達され、出力軸（２）は第１実施形態の
第１モードと同様にＨＳＴ（４）からの伝達力のみによ
って回転されることになる。一方、ＭＴ（３）において
は、第１遊星歯車（７２）が一体に取付けられた管状部
材（７７）が第１クラッチ機構（１１）により非回転部
（１００）と連結されて非回転状態に固定されることに
なる。なお、上記の第５クラッチ機構（１５）は、接続
状態にしても筒状部材（１２３）を空転させるのみであ
るため、第１モードにおいては必ずしも接続状態にする
必要はなく、第１モードで既に第５クラッチ機構（１
５）を接続状態にするのは、第１モードから第２モード
へのモード切換時点で必要となる第５クラッチ機構（１
５）の接続を予め準備しているにすぎない。

【００６８】上記第２モードでは、第２及び第５クラッ
チ機構（１２，１５）のみが接続状態にされ、これによ
り、入力軸（１）からの回転入力は、ＨＳＴ（４）に対
し入力軸回転数Ｎi が伝達される一方、中間軸（９）に
対し第３遊星歯車機構（１１）、第５クラッチ機構（１
５）及び第２クラッチ機構（１２）を介して減速回転数
Ｎirが伝達される。そして、出力軸（２）は第１実施形
態の第２モードと同様に第２遊星歯車機構（８）を介し
た中間軸（９）からの伝達力と、第１遊星歯車機構
（７）を介したＨＳＴ（４）からの伝達力との合成回転
力によって回転される。

【００６９】上記第３モードでは、第３及び第５クラッ
チ機構（１３，１５）のみが接続状態にされ、これによ
り、入力軸（１）からの回転入力は、ＨＳＴ（４）に対
し入力軸回転数Ｎi が伝達される一方、管状部材（７
７）に対し第３遊星歯車機構（１１）、第５クラッチ機
構（１５）及び第３クラッチ機構（１３）を介して減速
回転数Ｎirが伝達される。そして、出力軸（２）は第１
実施形態の第３モードと同様に第１遊星歯車機構（７）
の第１遊星歯車（７２）を介した管状部材（７７）から
の伝達力と、第１遊星歯車機構（７）の第１太陽歯車
（７１）を介したＨＳＴ（４）からの伝達力との合成回
転力によって回転される。

【００７０】また、上記第４モードでは、第４クラッチ
機構（１４）のみが接続状態にされ、これにより、入力
軸（１）からの回転入力は、ＨＳＴ（４）に対し入力軸
回転数Ｎi が伝達される一方、第４クラッチ機構（１
４）及び中間軸（９）を介して第２太陽歯車（８１）に
入力軸回転数Ｎi が伝達される。そして、出力軸（２）
は第２遊星遊星歯車機構（８）の第２太陽歯車（８１）
からの伝達力と、第１遊星歯車機構（７）の第１太陽歯
車（７１）を介したＨＳＴ（４）からの伝達力との合成
回転力によって回転される。

【００７１】さらに、上記第５モードでは、第３，第４
及び第６クラッチ機構（１３，１４，１６）のみが接続
状態にされ、これにより、入力軸（１）からの回転入力
は、ＨＳＴ（４）に対し入力軸回転数Ｎi が伝達される
一方、第１遊星歯車（７２）及び第２内歯歯車（８３）
に対し第４クラッチ機構（１４），第６クラッチ機構
（１６），第３クラッチ機構（１３）及び管状部材（７
７）を介して入力軸回転数Ｎi が伝達される。そして、
出力軸（２）は第１遊星遊星歯車機構（７）の上記第１
遊星歯車（７２）からの伝達力と、第１太陽歯車（７
１）を介したＨＳＴ（４）からの伝達力との合成回転力
によって回転される。

【００７２】一方、上記ＨＳＴ（４）における液圧ポン
プ（５）の可変斜板（５１）の斜板角度の増減変更制御
手段（１８）による増減変更制御は、図１８に示すよう
に、第１モードから第４モードにおいて第１実施形態の
場合と同様に最大斜板角度の−１７度と＋１７度との間
で所定の増減変更比率で折れ線を描くように連続的に増
減変更され、第５モードにおいても上記と同様の増減変
更比率で変更される。以上の如きコントローラ（１９）
のクラッチ制御手段（１７）による第１〜第６クラッチ
機構（１１〜１６）の断続切換制御と、増減変更制御手
段（１８）による可変斜板（５１）の斜板角度の増減変
更制御とによって、図１８に太い一点鎖線で示すように
第１モードから第５モードまでにわたり第４モードと第
５モードとの切換点を除いて無段階で連続して変化され
る。

【００７３】（第２実施形態の作用・効果）本第２実施
形態の場合、第１実施形態による作用・効果に加えて、
上述の如く運転モードを従来の３モードから５モードに
増加させることができるため、このモード数の増加によ
り低効率領域である第１モードと第２モードの前半域と
の変速比域の幅を第１実施形態の場合よりもさらに狭く
することができ、上記低効率領域の全変速比領域に占め
る割合のさらなる低減により全体としての効率を第１実
施形態場合よりもさらに一層向上させることができる。

【００７４】＜他の実施形態＞上記第２実施形態におい
て、第４モードと第５モードとの切換点における不連続
を解消するために、液圧モータ（６）の斜板（６１）の
斜板角度を変更する斜板角度変更手段（６１ａ）（図１
７参照）を設け、これをコントローラ（１９）により制
御するようにしてもよい。すなわち、第４モードの最大
変速比域において第１太陽歯車（７１）が第２太陽歯車
と同速度で回転する結果、第６クラッチ機構（１６）の
内外軸、すなわち、中間軸（９）及び筒状部材（１２
３）が同速度で回転するよう、上記斜板角度変更手段
（６１ａ）により斜板（６１）を中立位置側の斜板角度
に変更するように制御することにより、第４モードの最
高速位置で第１太陽歯車（７１）、第１遊星歯車（７
２）及び第２内歯歯車（８３）の回転数はＭＴ（３）の
入力回転数に等しくなり、第３クラッチ機構（１３）は
滑りのない状態で係合することが可能になり、出力軸
（２）の回転もモード切換時に変動することがなく、第
４モードと第５モードとの切換位置において出力軸
（２）の回転数を連続にすることができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における無段変速機によれば、一定回転数で回転する
入力軸（１）から機械式トランスミッション（３）に入
力される回転数を、入力回転数切換機構（２０）によっ
て、減速回転数と、入力軸回転数との２段階のものに切
換えることができ、機械式トランスミッション（３）へ
の入力回転数を上記２段階の回転数から選択することに
より、無段変速機の全変速比域を分ける運転モード数を
従来の３モードから４モード以上に増加させることがで
きる。このモード数の増加により、全変速比領域におい
て低効率となる第１モードと第２モードの前半域との占
める割合を上記従来の３モードの場合よりも狭くするこ
とができ、それに対応して全体として効率の向上を図る
ことができる。また、高トルクが必要な低変速比域側の
運転モードにおいて上記減速回転数をＭＴ（３）に入力
するようにすることにより、液圧ポンプの容量を従来の
ものよりも小さくすることができ、無段変速機全体の小
型化及び軽量化を図ることができる。

【００７６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明における入力回転数切換機構（２０）の構成を
減速機構（２１）と作動切換機構（２２）とによって特
定することができ、上記入力回転数切換機構（２０）に
よる上記効果を確実に得ることができる。

【００７７】請求項３記載の発明によれば、減速機構
（２１）としての第３遊星歯車機構（１０）と、作動切
換機構（２２）としての第２〜第４のクラッチ機構（１
２，１３，１４）とによって、請求項１記載の発明によ
る効果をより確実に得ることができる。

【００７８】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明による効果に加えて、クラッチ制御手段（１
７）による第１〜第４クラッチ機構（１１〜１４）の断
続切換制御によって、運転モードを第１〜第４の４モー
ドに分けて機械式トランスミッション（３）を作動させ
ることができる。これにより、全変速比領域を４つの運
転モードに分けた運転を実現することができ、運転モー
ド数の増加を確実に達成することができる。

【００７９】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の発明による効果に加えて、第１〜第４の各モードに
おける増減変更制御手段（１８）による液圧ポンプ
（５）の可変斜板（５１）の斜板角度の増減変更制御に
よって、クラッチ制御手段（１７）による第１〜第４ク
ラッチ機構（１１〜１４）の断続切換制御とあいまっ
て、全変速比領域を４つの運転モードに分けた運転をよ
り具体的に実現させることができる。

【００８０】請求項６記載の発明によれば、減速機構
（２１）としての第３遊星歯車機構（１０）と、作動切
換機構（２２）としての第４〜第６のクラッチ機構（１
４，１５，１６）とによって、運転モードを５モードと
する場合の請求項１記載の発明による効果をより確実に
得ることができる。

【００８１】請求項７記載の発明によれば、請求項６記
載の発明による効果に加えて、クラッチ制御手段（１
７）による第１〜第６クラッチ機構（１１〜１６）の断
続切換制御によって、運転モードを第１〜第５の５モー
ドに分けて機械式トランスミッション（３）を作動させ
ることができる。これにより、全変速比領域を５つの運
転モードに分けた運転を実現することができ、運転モー
ド数の増加を確実に達成することができる。

【００８２】また、請求項８記載の発明によれば、請求
項７記載の発明による効果に加えて、第１〜第５の各モ
ードにおける増減変更制御手段（１８）による液圧ポン
プ（５）の可変斜板（５１）の斜板角度の増減変更制御
によって、クラッチ制御手段（１７）による第１〜第６
クラッチ機構（１１〜１６）の断続切換制御とあいまっ
て、全変速比領域を５つの運転モードに分けた運転をよ
り具体的に実現させることができる。

【００８３】さらに、請求項９記載の発明によれば、請
求項８記載の発明による効果に加えて、液圧モータ
（６）の斜板（６１）の斜板角度の変更制御により、第
４モードと第５モードとの切換点において唯一残ってい
た回転数の不連続点を排除して連続にすることができる
とともに、第５モードにおける変速範囲をより一層広く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の無段変速機を示す模式図である。

【図２】図１の液圧ポンプの可変斜板及び液圧モータの
斜板の両斜板角度とＨＭＴ変速比との関係と、入力軸及
び出力軸の回転数とＨＭＴ変速比との関係を関連付けて
示す説明図である。

【図３】図１の第１及び第２遊星歯車機構の遊星速度線
図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係る無段変速機の全体
模式図である。

【図５】図４の無段変速機を簡略化した断面図である。

【図６】第１実施形態における図３相当図である

【図７】ＨＳＴを示す簡略縦断面図である。

【図８】図７のＣ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線における両非回転
ブロックを示す断面説明図である。

【図９】出力軸等の回転数、可変斜板及び斜板の両斜板
角度、各クラッチ機構の作動状態と、ＨＭＴ変速比との
関係図である。

【図１０】第１モードにおける回転力伝達状態を図４に
対応させて示す模式図である。

【図１１】第２モードにおける回転力伝達状態を図４に
対応させて示す模式図である。

【図１２】第３モードにおける回転力伝達状態を図４に
対応させて示す模式図である。

【図１３】第４モードにおける回転力伝達状態を図４に
対応させて示す模式図である。

【図１４】従来の３モードの場合と第１実施形態の４モ
ードの場合とにおけるＨＭＴ変速比とＨＭＴ効率との関
係図である。

【図１５】液圧ポンプの容量の大小における圧力または
トルクとＨＳＴの損失との関係図である。

【図１６】従来の無段変速機の場合と第１実施形態の無
段変速機の場合とにおけるＨＭＴ変速比と部分負荷時に
おけるＨＭＴ効率との関係図である。

【図１７】第２実施形態を示す図４対応図である。

【図１８】第２実施形態の場合の図９対応図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 出力軸 ３ ＭＴ（機械式トランス
ミッション） ４ ＨＳＴ（静液圧式トラ
ンスミッション） ５ 液圧ポンプ ６ 液圧モータ ７ 第１遊星歯車機構 ８ 第２遊星歯車機構 ９ 中間軸（第６クラッチ
機構の内軸） １０ 第３遊星歯車機構 １１ 第１クラッチ機構 １２ 第２クラッチ機構 １３ 第３クラッチ機構 １４ 第４クラッチ機構 １５ 第５クラッチ機構 １６ 第６クラッチ機構 １７ クラッチ制御手段 １８ 増減変更制御手段 ２０ 入力回転数切換機構 ２１ 減速機構 ２２ 作動切換機構 ５１ 可変斜板 ５２ ポンプ軸 ６１ 斜板 ６１ａ 斜板角度変更手段 ６２ モータ軸 ６６ モータ軸の歯車 ７１ 第１太陽歯車 ７２ 第１遊星歯車 ７３ 第１内歯歯車 ７４ 第１キャリア ７６ 接続軸の歯車 ８１ 第２太陽歯車 ８２ 第２遊星歯車 ８３ 第２内歯歯車 ８４ 第２キャリア １００ 非回転部 １０１ 第３太陽歯車 １０２ 第３遊星歯車 １０３ 第３内歯歯車 １２３ 筒状部材（第６クラッ
チ機構の外軸）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力源に接続される入力軸（１）と、出
   力軸（２）と、上記入力軸（１）と出力軸（２）との間
   に介装された機械式トランスミッション（３）と、上記
   入力軸（１）及び出力軸（２）に対し並列に配設され入
   力側が上記入力軸（１）に接続され出力側が上記機械式
   トランスミッション（３）を介して上記出力軸（２）に
   接続された静液圧式トランスミッション（４）とを備え
   ており、 上記静液圧式トランスミッション（４）
   は、 可変斜板（５１）の斜板角度を複数の運転モードのそれ
   ぞれにおいて斜板角度がゼロの中立位置と所定の傾斜角
   度の傾斜位置との間で増減変更制御することにより、上
   記入力軸（１）からポンプ軸（５２）に入力する回転を
   所定の吐出液量に変換する入力側の液圧ポンプ（５）
   と、 上記所定の傾斜角度に設定された斜板（６１）により上
   記液圧ポンプ（５）からの吐出液圧を回転力に変換して
   モータ軸（６２）を回転させる出力側の液圧モータ
   （６）とを備え、 上記機械式トランスミッション（３）は、 上記静液圧トランスミッション（４）のモータ軸（６
   ２）と連動するよう接続された第１太陽歯車（７１）
   と、この第１太陽歯車（７１）に係合されてその周囲を
   公転する第１遊星歯車（７２）と、この第１遊星歯車
   （７２）に係合される一方、出力軸（２）と連結された
   第１内歯歯車（７３）とを有する第１遊星歯車機構
   （７）と、 上記第１太陽歯車（７１）とは互いに独立した第２太陽
   歯車（８１）と、キャリア（８４）が上記第１内歯歯車
   （７３）と結合され上記第２太陽歯車（８１）に係合さ
   れてその周囲を上記第１内歯歯車（７３）と同期して公
   転する第２遊星歯車（８２）と、この第２遊星歯車（８
   ２）に係合される一方、上記第１遊星歯車（７２）のキ
   ャリア（７４）と結合されその第１遊星歯車（７２）と
   同期して回転する第２内歯歯車（８３）とを有する第２
   遊星歯車機構（８）と、 上記第１遊星歯車（７２）及び第２内歯歯車（８３）の
   両者を上記各運転モードに応じて非回転部（１００）に
   対し断続切換可能に連結する第１クラッチ機構（１１）
   と、 上記第２太陽歯車（８１）を上記各運転モードに応じて
   入力軸（１）に対し断続切換可能に連結する第２クラッ
   チ機構（１２）と、 上記第１遊星歯車（７２）及び第２内歯歯車（８３）の
   両者を上記各運転モードに応じて上記入力軸（１）に対
   し断続切換可能に連結する第３クラッチ機構（１３）と
   を備え、 上記機械式トランスミッション（３）と、静液圧式トラ
   ンスミッション（４）とを変速比に応じて複数の運転モ
   ードに分けて作動させることにより、上記入力軸（１）
   に入力する一定回転数の入力回転を無段階で変速させて
   上記出力軸（２）に伝達するように構成された無段変速
   機において、 上記入力軸（１）と機械式トランスミッション（３）の
   入力側との間に介装され、上記入力軸（１）から機械式
   トランスミッション（３）の入力側に伝達する回転数
   を、上記入力軸（１）の回転数を減速させた減速回転数
   と、上記入力軸（１）の回転数と同一回転数とに相互に
   切換える入力回転数切換機構（２０）を備えていること
   を特徴とする
2. 【請求項２】 請求項１において、 入力回転数切換機構（２０）は、入力軸（１）の回転を
   減速回転数に対応する減速比で減速する減速機構（２
   １）と、この減速機構（２１）を介して減速回転数の回
   転を伝達する作動状態と、上記減速機構（２１）をバイ
   パスして非減速状態で入力軸（１）の回転を伝達する非
   作動状態とに相互に切換える作動切換機構（２２）とを
   備えていることを特徴とする無段変速機。
3. 【請求項３】 請求項２において、 減速機構（２１）は、入力軸（１）と連動するよう接続
   された第３太陽歯車（１０１）と、この第３太陽歯車
   （１０１）に係合されてその周囲を公転する第３遊星歯
   車（１０２）と、この第３遊星歯車（１０２）に係合さ
   れて非回転状態に固定された第３内歯歯車（１０３）と
   を有する第３遊星歯車機構（１０）により構成され、 作動切換機構（２２）は、上記第３遊星歯車（１０２）
   による減速回転数の回転を断続切換可能に伝達する第２
   クラッチ機構（１２）及び第３クラッチ機構と、上記第
   ３太陽歯車（１０１）による入力軸（１）の回転数と同
   一回転数の回転を第２太陽歯車（８１）に対し断続切換
   可能に伝達する第４クラッチ機構（１４）とを備えてい
   ることを特徴とする無段変速機。
4. 【請求項４】 請求項３において、 第１，第２，第３，及び，第４クラッチ機構をそれぞれ
   変速比に応じて第１モードと、第２モードと、第３モー
   ドと、第４モードとの４つの運転モードに分けて断続切
   換制御するクラッチ制御手段（１７）を備えており、 上記クラッチ制御手段（１７）は、発進から低変速比域
   の第１モードでは第１クラッチ機構（１１）のみを、中
   低変速比域の第２モードでは第２クラッチ機構（１２）
   のみを、中高変速比域の第３モードでは第３クラッチ機
   構（１３）のみを、高変速比域の第４モードでは第４ク
   ラッチ機構（１４）のみをそれぞれ接続状態に切換える
   ように構成されていることを特徴とする無段変速機。
5. 【請求項５】 請求項４において、 液圧ポンプ（５）の可変斜板（５１）の斜板角度を増減
   変更制御する増減変更制御手段（１８）を備えており、 この増減変更制御手段（１８）は、第１モードにおいて
   発進時点の中立位置から第１モードと第２モードとの間
   の運転モード切換時の切換変速比で所定の反転側最大斜
   板角度になり、続いて第２モードの変速比域のほぼ中央
   変速比で中立位置に戻り第２モードと第３モードとの間
   の運転モード切換時の切換変速比で上記反転側最大斜板
   角度と絶対値において等しい正転側最大斜板角度にな
   り、続いて第３モードの変速比域のほぼ中央変速比で中
   立位置に戻り第３モードと第４モードとの間の運転モー
   ド切換時の切換変速比で上記反転側最大斜板角度にな
   り、続いて第４モードの変速比域のほぼ中央変速比で中
   立位置に戻り第４モードの変速比域の最大変速比で上記
   正転側最大斜板角度になるような増減変更比率で上記可
   変斜板（５１）の斜板角度を変更するように構成されて
   いることを特徴とする無段変速機。
6. 【請求項６】 請求項２において、 減速機構（２１）は、入力軸（１）と連動するよう接続
   された第３太陽歯車（１０１）と、この第３太陽歯車
   （１０１）に係合されてその周囲を公転する第３遊星歯
   車（１０２）と、この第３遊星歯車（１０２）に係合さ
   れて非回転状態に固定された第３内歯歯車（１０３）と
   を有する第３遊星歯車機構（１０）により構成され、 作動切換機構（２２）は、第３太陽歯車（１０１）によ
   る入力軸（１）と同一回転数の回転を第２太陽歯車（８
   １）に対し断続切換可能に伝達する第４クラッチ機構
   （１４）と、上記第３遊星歯車（１０２）による減速回
   転数の回転を第２クラッチ機構（１２）及び第３クラッ
   チ機構の各入力端側に対し断続切換可能に伝達する第５
   クラッチ機構（１５）と、上記第３太陽歯車（１０１）
   による入力軸（１）と同一回転数の回転を上記第２クラ
   ッチ機構（１２）及び第３クラッチ機構の各入力端側に
   対し断続切換可能に伝達する第６クラッチ機構（１６）
   とを備えていることを特徴とする無段変速機。
7. 【請求項７】 請求項６において、 第１，第２，第３，第４，及び，第５クラッチ機構をそ
   れぞれ変速比に応じて第１モードと、第２モードと、第
   ３モードと、第４モードと、第５モードとの５つの運転
   モードに分けて断続切換制御するクラッチ制御手段（１
   ７）を備えており、 上記クラッチ制御手段（１７）は、発進から低変速比域
   の第１モードでは第１クラッチ機構（１１）のみを、中
   低変速比域の第２モードでは第２クラッチ機構（１２）
   及び第５クラッチ機構（１５）のみを、中変速比域の第
   ３モードでは第３クラッチ機構（１３）及び第５クラッ
   チ機構（１５）のみを、中高変速比域の第４モードでは
   第４クラッチ機構（１４）のみを、高変速比域の第５モ
   ードでは第３クラッチ機構（１３），第４クラッチ機構
   （１４）及び第６クラッチ機構（１６）のみをそれぞれ
   接続状態に切換えるように構成されていることを特徴と
   する無段変速機。
8. 【請求項８】 請求項７において、 液圧ポンプ（５）の可変斜板（５１）の斜板角度を増減
   変更制御する増減変更制御手段（１８）を備えており、 この増減変更制御手段（１８）は、第１モードにおいて
   発進時点の中立位置から第１モードと第２モードとの間
   の運転モード切換時の切換変速比で所定の反転側最大斜
   板角度になり、続いて第２モードの変速比域のほぼ中央
   変速比で中立位置に戻り第２モードと第３モードとの間
   の運転モード切換時の切換変速比で上記反転側最大斜板
   角度と絶対値において等しい正転側最大斜板角度にな
   り、続いて第３モードの変速比域のほぼ中央変速比で中
   立位置に戻り第３モードと第４モードとの間の運転モー
   ド切換時の切換変速比で上記反転側最大斜板角度にな
   り、続いて第４モードの変速比域のほぼ中央変速比で中
   立位置に戻り第４モードと第５モードとの間の運転モー
   ド切換時の切換変速比で上記正転側最大斜板角度にな
   り、続いて第５モードの変速比域のほぼ中央変速比で中
   立位置に戻り第５モードの変速比域の最大変速比で上記
   反転側最大斜板角度になるような増減変更比率で上記可
   変斜板（５１）の斜板角度を変更するように構成されて
   いることを特徴とする無段変速機。
9. 【請求項９】 請求項８記載の発明において、 液圧モータ（６）の斜板（６１）の斜板角度を変更制御
   する斜板角度変更手段（６１ａ）を備えており、 上記斜板角度変更手段（６１ａ）は、第４モードの最大
   変速比域において第１太陽歯車（７１）が第２太陽歯車
   と同速度で回転する結果、第６クラッチ機構（１６）の
   内外軸が同速度で回転するよう、上記斜板（６１）を中
   立位置に近付く斜板角度に変更するように構成されてい
   ることを特徴とする無段変速機。