WO1997034091A1 - Non-stage transmission - Google Patents

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WO1997034091A1
WO1997034091A1 PCT/JP1997/000745 JP9700745W WO9734091A1 WO 1997034091 A1 WO1997034091 A1 WO 1997034091A1 JP 9700745 W JP9700745 W JP 9700745W WO 9734091 A1 WO9734091 A1 WO 9734091A1
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speed
input
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PCT/JP1997/000745
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Kenji Kinokami
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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    • F16H47/02Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
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    • F16H2037/088Power-split transmissions with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • F16H2037/0886Power-split transmissions with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges

Definitions

  • the present invention relates to a continuously variable transmission used for buses, trucks, various construction machines, various industrial machines, and the like, and more particularly, to a continuously variable transmission that is referred to as a hydraulic mechanical transmission (HMT). It relates to a step transmission.
  • the HMT consists of a hydrostatic transmission (HST) that uses the static pressure energy of fluid and a mechanical transmission (H), a planetary gear mechanism. In this way, continuous gear shifting is performed in a stepless manner by combining the gears.
  • the HST (4) is composed of a hydraulic pump (5) having a variable swash plate (51) and a hydraulic motor (6) having a fixed swash plate (61 ').
  • This is a combination of ⁇ (3 ') with clutch mechanisms (10, 11, 12).
  • the continuously variable transmission proposed above sets the relationship between the respective tooth ratios of the two planetary gear mechanisms T, 8 ') to specific conditions, and operates in three different power modes.
  • the control is performed under the condition that the variable swash plate (51) is set to the same swash plate angle (maximum swash plate angle) as the fixed swash plate (6 mm) at the time of each mode switching in the case. .
  • variable swash plate (51) of the hydraulic pump (5) is controlled to be changed into three operation modes according to the speed ratio of ⁇ , as shown in FIG.
  • the constant number of rotations input from the drive source such as the engine to the input shaft (1) of ⁇ can be continuously and continuously adjusted to the output shaft (2) of ⁇ .
  • the system is designed to be transmitted in a different manner.
  • the variable swash plate (51) of the hydraulic pump (5) is operated in the three operation modes of the first mode, the second mode, and the third mode as shown by a two-dot chain line in FIG.
  • the swash plate angle is gradually increased / decreased at a constant increase / decrease change ratio between a maximum swash plate angle (eg, 17 degrees and 117 degrees) position and a neutral position (swash plate angle of zero).
  • the swash plate of the hydraulic motor (6) is a fixed swash plate (61
  • variable swash plate (51) becomes the maximum swash plate angle on the turning side or the reversing side, and its absolute value becomes the same swash plate angle as the fixed swash plate (6).
  • speed ratio corresponding to the rotational speed indicated by III) the switching from the first mode to the second mode and the switching from the second mode to the third mode are performed.
  • the ratio of the number of teeth between the sun gear (7 °) of the first planetary gear set (7 ′) and the internal gear (73 ′) is Y
  • the sun gear ratio of the second planetary gear mechanism (8 ′) is Y.
  • the speed ratio position at which the operation between the normal operation and the lock-up operation can be switched is determined by the variable position of the hydraulic pump (5) in relation to the swash plate angle control of the variable swash plate (51) accompanying the operation mode switching.
  • the gear ratio position such as the mode switching point ( (Positions indicated by rotation speeds I and III in Fig. 2) and the above-mentioned variable swash plate (51) force ⁇ the gear ratio position where the HST (4 ') is in the non-rotating state when the swash plate angle is in the neutral position with zero.
  • a geometric series arrangement that is desirable as a gear ratio arrangement for example, such that the value of the gear ratio at the upper-side mouth-opening operating point is (> 2) times the value of the gear ratio at the lower-side mouth-opening operating point Can not be realized.
  • such a geometrical arrangement results in a significant decrease in the efficiency between adjacent lock-up operating points, especially in a low gear ratio range, and in addition to a large fluctuation in the engine speed. t, it will make the driver feel uncomfortable.
  • each of the rotation speeds I to V is the first and second planetary gears of the MT.
  • Only Fig. 1) is the rotation speed of the output shaft (2) realized by each operation control in the third mode M3 in the connected state.
  • the output of the HST (4 ') is restricted based on the maximum allowable rotation speed of the HST (4').
  • the motor gear (62) and the connecting shaft (75) of the MT (3 ') are connected to each other by the connecting gears (66', 76 '), which are subject to the force setting force constraint. Therefore, the maximum output torque of the output shaft (2) is limited by the limit of the transmission torque from the HST (4 ') side, and there is a limit in increasing the performance of the maximum output torque of the HMT.
  • the HST (4 ') if the capacity of the HST (4 ') is increased to increase the torque performance of the HMT, the HST (4') will become larger, resulting in an increase in the size and weight of the entire HMT. Not only the production cost but also the production cost.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to increase the lock-up operation point and improve the shift efficiency during lock-up operation. At the same time, the lock-up operating point can be increased without increasing the size of the HST, while also increasing the output of the HMT as a whole. Another object is to increase the lock-up operating point without increasing the size of the final reduction gear of a vehicle to which the continuously variable transmission is applied.
  • the present invention provides an input shaft (1) connected to a power source, an output shaft (2), and a mechanical transmission (3) interposed between the input shaft (1) and the output shaft (2). And the input shaft (1) and the output shaft (2) are arranged in parallel, the input side is connected to the input shaft (1), and the output side is connected to the output shaft (2) via the mechanical transmission (3). ) Is connected to the hydraulic transmission (4), and the mechanical transmission (3) and the hydrostatic transmission (4) are operated according to the gear ratio. Accordingly, it is assumed that a continuously variable transmission configured to continuously change the input rotation at a constant rotational speed input to the input shaft (1) and transmit the input rotation to the output (2).
  • the above-mentioned hydrostatic transmission (4) is based on the assumption that the angle of the swash plate of the variable swash plate (51) is L for each of a plurality of operation modes, and the angle of the swash plate is equal to the neutral position of the mouth.
  • the input-side hydraulic pump that converts the rotation input from the input shaft (1) to the pump shaft (52) into a predetermined discharge liquid amount by controlling the increase / decrease of the inclination angle of the input shaft to the inclined position.
  • the above-mentioned premise-based transmission (3) includes the following first and second planetary gear mechanisms (7, 8) and first to third clutch mechanisms (10, 11, 12).
  • the first planetary gear mechanism (7) is composed of a first sun gear (71) connected to be linked with the motor shaft (62) of the static Jf transmission (4), and the first sun gear (71).
  • the first clutch mechanism (10) is provided with the first planetary gear described above.
  • the second clutch mechanism (11) The second sun gear (81) is connected to the input shaft (1) in an intermittent manner according to the operation mode.
  • the third clutch mechanism (12) is connected to the first planetary gear (72).
  • the second internal gear (83) is connected to the input shaft (1) in an intermittent manner in accordance with the operation mode.
  • the present invention provides the following input speed reduction mechanism in the base technology.
  • the configuration is as follows. That is, the input rotation speed reduction (15) is interposed between the input shaft (1) and the input side of the mechanical transmission (3), and the rotation of the input shaft (1) corresponds to the set reduction ratio. Input to the input side of the mechanical transmission (3) in a state where the speed is reduced to the decelerated rotation speed.
  • the switching mechanism (13, 14) is provided for the input rotation speed reduction mechanism (15), and operates the input rotation speed reduction mechanism (15) in an operation mode from a low speed ratio range to a medium speed ratio range.
  • the input of the mechanical transmission (3) is input to the input side of the mechanical transmission (3), and the input is input to the input of the mechanical transmission (3) in the high gear ratio operation mode.
  • the control is switched to the non-operating state where the rotation of shaft (1) is input in the non-decelerating state.
  • the lock-up operation control means (18) when the rotation speed of the output shaft (2) is at a specific rotation speed, the motor shaft (62) of the hydrostatic transmission (4) is brought into an idling state. The power from the hydrostatic transmission (4) is switched to the non-transmission state to the output shaft (2).
  • the input rotation speed reduction (15) is switched, and the operation state is set by (13, 14).
  • the input speed reduction mechanism (15) and the force switching mechanism (13, 14) are deactivated.
  • the rotation at the reduced speed is input in the operation mode from the low gear ratio to the middle gear ratio, and the rotation at the same speed as the input shaft (1) is input in the operation mode in the high gear ratio region.
  • the input shaft (1) is operated by being divided into the conventional first to third modes in the low gear ratio to the medium gear ratio region where the rotation input at a constant rotational speed is performed at the above-described deceleration speed.
  • An operation mode in the high gear ratio range where the same rotation speed is input is added to the conventional operation mode, and it is possible to increase the operation mode from the conventional three modes to four or more modes. Therefore, even in this increased operation mode, the lock-up operation control means (18) causes the hydrostatic pressure transmission (4) to idle at a gear ratio capable of performing the lock-up operation, so that the lock-up operation point is reduced.
  • the range from the low gear ratio range to the high gear ratio region can be divided by more modes than the conventional three modes.
  • each mode the arrangement of the lock-up operating points at which the lock-up operation can be performed becomes more dense, and the drop in efficiency between the lock-up operating points is suppressed, thereby improving the gear shifting efficiency. Furthermore, such an increase in the lock-up operating point is realized without adding a special part such as a bypass shaft, and the increase in size due to the addition is not caused. Further, in the present invention, as shown in the following cases, each of the above components can be specified in various ways, and other components can be added in various ways.
  • a third sun gear (151) connected to be linked to the input shaft (1) and a third sun gear (151) are engaged.
  • a fourth clutch mechanism (13) that connects the rotation of the third planetary gear (152) to the second clutch mechanism (11) and the third clutch mechanism (12) in an intermittent manner.
  • a fifth clutch ⁇ (14) that connects the rotation of the third sun gear (151) to the second sun gear (81) in an intermittent manner.
  • the configuration of the input speed reduction mechanism of the present invention is a third planetary gear mechanism (15), and the configuration of the switching mechanism is a fourth and fifth pair of clutch mechanisms (13). , 14), and the functions of the input speed reduction mechanism and the switching mechanism can be reliably obtained. That is, by switching the fourth clutch mechanism (13) to the connected state and the fifth clutch ⁇ i (14) to the disengaged state, the second and third clutches as input sides of the mechanical transmission (3); ( ⁇ ⁇ At the input end of (11, 1 2), there is a third sun gear (151) interlocked with the input shaft (1) and a third internal gear (153) fixed in a non-rotating state.
  • the rotation of the rotating third planetary gear (152) is transmitted, whereby the rotation speed of the input shaft (1) is increased with respect to the input ends of the second and third clutches;
  • the input is made in a state where the speed is reduced by the third planetary gear mechanism (15), and the fourth clutch mechanism (13) is switched to the disconnected state and the fifth clutch mechanism (14) is switched to the connected state.
  • the transmission ends are not transmitted to the input ends of the second and third clutch mechanisms (11, 12), while the mechanical Sumi
  • the rotation of the input shaft (1) is transmitted directly via the third sun gear (151) to the second sun gear (81) as the input side of the session (3). Thereby, the rotation of the same rotation speed as that of the input shaft (1) is input to the second sun gear (81).
  • the first case may be further specified. That is, as a mechanical transmission (3), a first mode in which only the first clutch (10) and the fourth clutch mechanism (13) are connected in a low gear ratio range from the start according to the gear ratio, A second mode in which only the second clutch mechanism (11) and the fourth clutch mechanism (13) are connected in the middle / low gear ratio range, and a third clutch mechanism (12) and the fourth clutch in the middle / high gear ratio range. ! It may be configured to have four operation modes: a third mode in which only (13) is connected, and a fourth mode in which only the fifth clutch mechanism (14) is connected in the high gear ratio range. .
  • the configuration of the switching control of the first to fifth clutch mechanisms (10 to 14) for operating the mechanical transmission (3) by dividing the operation mode into the first to fourth four modes. Is specifically specified, thereby reliably increasing the operation mode and the accompanying increase in the opening operation point.
  • increase / decrease control means (18) for increasing / decreasing the swash plate angle of the variable swash plate (5 1) of the hydraulic pump (5) may be provided in the second case. Good.
  • a predetermined reversal-side maximum swash plate is provided at the first switching speed ratio when the operation mode is switched between the first mode and the second mode from the neutral position at the start in the first mode.
  • the forward rotation side maximum The angle becomes the swash plate angle, and then returns to the neutral position at substantially the center speed ratio in the speed ratio range of the third mode, and the third switching speed ratio at the time of switching the operation mode between the third mode and the fourth mode is 5
  • the maximum swash plate angle on the self-reversal side is reached, and then the cow returns to the standing position at approximately the center gear ratio in the gear ratio range of the fourth mode.
  • the swash plate angle of the above-mentioned variable swash plate (51) may be changed at an increasing / decreasing change ratio such that Then, the lock-up operation control means (18) is connected to each of the switching speed ratios, the center speed ratios, and the maximum speed ratio of the output mode (2) corresponding to each of the maximum speed ratios of the fourth mode. Specific times What is necessary is just to comprise so that an idling operation
  • movement mechanism may be operated at each specific rotation speed as a rotation speed.
  • the lock-up operation by the lock-up operation control means (18) in each of the first to fourth modes according to the swash plate angle of the variable swash plate (51) by the change control is specifically specified.
  • the lock-up operable position the four points of the first, second, and third switching gear ratio positions and the maximum gear ratio position of the fourth mode, and the three points of each central gear ratio position are summed up.
  • the seven lock-up operating points are obtained, and the lock-up operating point is specifically increased compared to the conventional four or five lock-up operating points.
  • the third case may be further specified. That is, the lockup operation control means (18) is connected to the variable swash plate (51) of the hydraulic pump (5) at the switching speed ratio and the maximum speed ratio of the fourth mode by the swash plate (5) of the hydraulic motor (6). 6 1) While maintaining the swash plate angle equal to the swash plate angle in 1), the swash plate angle at the central gear ratio should be maintained at the neutral position where the swash plate angle becomes zero.
  • variable swash plate (51) is maintained at the force neutral position even if the input shaft (1) force and rotation are input to the pump shaft (52).
  • the motor shaft (62) is in a locked state in which it cannot rotate, and power transmission by the hydrostatic transmission (4) is not performed.
  • the continuously variable transmission is strongly and securely connected to the input shaft (1) and the output shaft (2) only through the mechanical transmission (3), and enters the lock-up operation state.
  • the third case may be further specified.
  • the lock-up operation control means (18) sets the first, second, and fourth clutch mechanisms (10, 11, 13) to the connected state when the rotation speed corresponds to the first switching speed ratio, and The second, third, and fourth clutch mechanisms (11, 12, 13) are brought into the connected state when the rotational speed corresponds to the switching speed ratio, and the third, third and fourth clutch mechanisms are engaged when the rotational speed corresponds to the third switching speed ratio.
  • the 4th and 5th clutch leaks (12, 13, 14) are connected and the rotation speed corresponds to the maximum value of the variable iJ range in the 4th mode
  • the 2nd, 3rd and 5th What is necessary is just to comprise each clutch (11, 12, 1 4) so that it may be in a connection state.
  • the lock-up operation at the operation mode switching speed corresponding to the first switching speed ratio between the first mode and the second mode is performed in each of the first, second, and fourth modes. This is performed with the clutch mechanisms connected.
  • the first planetary gear (72) and the second internal gear (83) are each brought into a non-rotation state, and in this state, the rotation of the reduction speed is transmitted via the fourth clutch mechanism (13) in the connected state.
  • the second sun gear (81) rotates, and as a result, the output shaft (2) is rotated via the second planetary gear (82).
  • the lock-up operation at the operation mode switching speed corresponding to the second switching speed ratio between the second mode and the third mode is performed when the second, third, and fourth clutch leaks (11, 12, 13). ) Are connected.
  • the first planetary gear (72), the second internal gear (83) and the second sun gear (81) rotate at the reduced rotational speed via the fourth clutch mechanism (13) in the above-mentioned connected state.
  • the output shaft (2) is rotated via the second planetary gear (82) and the first internal gear (73).
  • the third mode In the lock-up operation at the operation mode switching speed corresponding to the third switching speed ratio between the fourth mode, the third, fourth, and fifth clutch mechanisms (12, 13, 14) are respectively connected. Done.
  • the second internal gear (83) rotates while receiving the rotation transmission of the reduced rotation speed via the fourth clutch mechanism (13) in the connected state, while the second sun gear (8 1) It rotates by receiving rotation transmission at the same speed as the input shaft (1) via the fifth clutch mechanism in the connected state.
  • the output shaft (2) is rotated via the second planetary gear (82).
  • the lock-up operation at the rotation speed corresponding to the maximum speed ratio in the fourth mode is performed with the second, third, and fifth clutch mechanisms (11, 12, 14) connected respectively.
  • the second sun gear (81) is connected via the fifth clutch mechanism (14), and the second internal gear (82) is connected to the fifth, second and third clutch mechanisms (
  • the output shaft (2) is rotated via the second planetary gear (82) as a result of receiving rotation transmission at the same rotational speed as the input shaft (1) via the input shaft (1), (4, 11, 12), respectively.
  • the motor shaft (62) which is the output side of the hydraulic motor (6), is locked when the variable swash plate (51) is located at the neutral position as compared with the fifth case.
  • a rotation fixing (17) for locking the motor shaft (62) so as to receive the torque generated on the motor shaft (62) may be provided.
  • the motor shaft (62) is not rotating because the variable swash plate (51) of the hydraulic pump (5) is in the neutral position, but it receives torque from the mechanical transmission (3). ing.
  • the motor is fixed to the motor shaft (62) of the hydraulic motor (6), for example, by the casing (19), and locked by the rotation fixing mechanism (17).
  • the torque supported by the hydrostatic transmission (4) is supported by the rotation fixing mechanism (21) instead of the force, and the hydrostatic transmission (4) is generated for supporting the carriage.
  • the fluid pressure that is being applied can be removed.
  • the third planetary gear mechanism (15) in the third case may be further specified as follows.
  • the reduction ratio of the third planetary gear mechanism (15) from the third sun gear (151) to the third planetary gear (152) is the same as that of the first sun gear (71) and the first internal gear (73).
  • a preferable index of the reduction ratio by the third planetary gear mechanism (15) as the input rotation speed reduction mechanism is specifically specified. That is, in relation to the tooth ratios ⁇ , X of the first and second planetary gear mechanisms (7, 8) constituting the mechanical transmission (3), the reduction ratio of the third planetary gear mechanism (15) Are identified. In this way, a total of seven points, that is, four points of each of the first, second, and third switching gear ratio positions and the maximum gear ratio position in the fourth mode, and three points of each central gear ratio position are provided. At each lock-up operation point, the clutch mechanisms (10 to 14) that are switched on and off for lock-up operation are synchronized.
  • swash plate angle changing means (16) for changing the swash plate angle of the swash plate (61) of the hydraulic motor (6) may be provided in the seventh case.
  • the swash plate angle changing means (16) maintains the swash plate (61) at the maximum swash plate angle position in each of the first, second, and third modes, while the fourth mode hydraulic pump ( 5) If the swash plate (61) is configured to be changed to a smaller swash plate angle at the neutral position side corresponding to the reduction ratio of the third planetary gear mechanism (15) on the higher gear ratio side than the neutral position. Good.
  • the first to third mode powers in which the input rotation speed to the mechanical transmission (3) is reduced to the reduced rotation speed based on the predetermined reduction 3 ⁇ 4i, and the input shaft (
  • the mode is switched to the fourth mode in which the same number of rotations as in 1) is input, the number of rotations input to the mechanical transmission (3) increases.
  • the swash plate angle of the swash plate (61) of the hydraulic motor (6) is changed on the side of the hydrostatic transmission (4), the swash plate (5 ') of the hydraulic pump (5) Even if is tilted to the maximum rotation angle on the forward rotation side, the rotation speed does not reach the rotation speed that can be locked up to the rotation speed of the output shaft (2).
  • the swash plate of the hydraulic motor (6) is reduced by the swash plate angle changing means (16) by an amount corresponding to the speed reduction ratio.
  • the angle is changed to
  • the output rotation speed of the motor shaft (62) output from the transmission (4) to the mechanical transmission (3) corresponds to the increase in the input rotation speed to the mechanical transmission (3). Increased.
  • a rotational speed that can be locked up in the maximum speed ratio range of the fourth mode is obtained.
  • the rotation speed of the motor shaft (62) in the fourth mode was increased by changing the swash plate (61) of the hydraulic motor (6) to a smaller swash plate angle, the rotation was increased. Hydraulic pump
  • a practically preferable value is specified as the reduction ratio in the third planetary gear mechanism (15).
  • the ratio of the number of teeth ⁇ and X of the first and second planetary gear mechanisms (7, 8) is a value Since the tooth ratio X is approximately 2 and the tooth ratio Y is approximately 3 obtained by adding 1 to the tooth ratio X, when these values are substituted into the above equation [1], approximately 13 force is obtained as the value of the reduction ratio.
  • the mechanical transmission (3) receives the deceleration speed of approximately 1Z3 of the speed of the input shaft (1), and in the fourth mode, the above: ⁇
  • the input speed to the transmission (3) increases to three times the deceleration speed of the previous mode, the output side of the static transmission (4), the motor — 62)
  • the output rotation speed is increased by a factor of 3 by changing the swash plate angle.
  • the gear mechanism (66, 76) connecting the motor shaft (62) of the hydraulic motor (6) and the first sun gear (71) is output via the fifth clutch mechanism (14) in the fourth mode.
  • the number of teeth is determined by the relationship between the rotation speed of the shaft (2) and the maximum allowable rotation speed of the shaft (62) corresponding to the swash plate angle changed by the swash plate angle changing means (16) in the fourth mode. May be set.
  • the input speed is reduced by the third planetary gear mechanism (15) in a mode with a lower gear ratio than the fourth mode, so that the hydraulic pump (5) and the And the hydraulic motor (6) are both running at a speed much lower than the permissible speed, and the reduction ratio of the gear mechanism (66, 76) is higher than the fifth clutch on the high gear ratio side in the fourth mode.
  • the gear mechanism (66, 76) is controlled so that the rotation speed of the output shaft (2) does not exceed the rotation speed of the input shaft (1).
  • the gear ratio and the swash plate angle of the swash plate (61) of the hydraulic motor (6) may be set.
  • the vehicle to which the continuously variable transmission is applied is used. In this case, it is possible to deal with the standard final reduction gear after output from the output shaft (2). Therefore, the lock-up operating point can be increased without increasing the size of the final reduction gear. Effect of one invention
  • the operation mode is increased from the conventional three modes to four or more modes by the input rotation speed reduction mechanism (15) and the operation switching mechanism (13, 14). Therefore, even in this increased operation mode, the lock-up operation point is increased by switching to the lock-up operation by the lock-up operation control means (18) at a gear ratio capable of performing the lock-up operation. It can be done.
  • the arrangement of the lock-up operating points at which the lock-up operation can be performed in each mode can be more densely arranged, and a drop in efficiency between the lock-up operating points can be suppressed, and the shift efficiency can be improved.
  • the structure of the input speed reduction mechanism is constituted by the third planetary gear mechanism (15), and the structure of the switching mechanism is constituted by the fourth and fifth pair of clutches; ⁇ (13, According to 14), each can be specifically specified, and the effects of the input rotation speed reduction mechanism and the switching mechanism can be reliably obtained.
  • the operation modes are divided into the first to fourth four modes, and the first to fifth clutch mechanisms (10 to 14) for operating the mechanical transmission (3) are switched.
  • the configuration of the control can be specifically specified, whereby it is possible to surely realize an increase in the operation mode and an increase in the opening operation point accompanying the operation mode.
  • the lock-up operation by the lock-up operation control means (18) in each of the first to fourth modes according to the swash plate angle of the variable swash plate (51) by the change control is specifically specified.
  • each mode is interrupted between the first mode and the fourth mode.
  • the lock-up operation at the operation mode switching speed corresponding to the switching speed change ratio can be reliably performed.
  • the hydraulic pressure generated to support the hydrostatic pressure during the lock-up operation at the central speed ratio of the first to fourth modes during the lock-up operation (4) is used to rotate the hydraulic pressure. It can be reliably removed by the operation of the fixing mechanism (21), and the loss of the hydrostatic transmission (4) during lockup operation can be reduced.
  • the input speed to the mechanical transmission (3) is switched from the reduced speed to the same speed as the input shaft (1) from the third mode to the fourth mode. In which the output speed of the output shaft (2) can be changed smoothly and the static transmission
  • the size can be significantly reduced, and the output torque can be increased by increasing the allowable rotation speed of the motor shaft (62).
  • a value that is practically preferable can be specified as the reduction ratio in the input rotation speed reduction mechanism.
  • the output torque can be increased without increasing the size of the hydrostatic transmission (4), and the lock-up operating point in the fourth mode can be increased.
  • the vehicle to which the continuously variable transmission force is applied is used.
  • a standard gear can be used as the final reduction gear after output from the output shaft (2). Therefore, the lock-up operating point can be increased without increasing the size of the final reduction gear.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional continuously variable transmission.
  • Fig. 2 shows the relationship between the angle of the swash plate of the variable swash plate of the hydraulic pump and the swash plate of the hydraulic motor in Fig. 1 and the HMT gear ratio, and the relationship between the rotation speed of the input shaft and output shaft and the HMT gear ratio.
  • FIG. 3 is a planetary velocity diagram of the first and second planetary gear mechanisms of FIG.
  • Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the speed ratio and the efficiency during normal operation and lock-up operation on the assumption of a conventional continuously variable transmission.
  • FIG. 5 is an overall schematic diagram of the continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partially cutaway front view of the continuously variable transmission shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3 in the embodiment.
  • FIG. 8 is a simplified vertical sectional view showing HST.
  • FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view showing both non-rotating blocks along line C-C and line DD in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the output shaft and the like, the angle of both the swash plate of the variable swash plate and the swash plate, the operating state of each clutch mechanism, and the HMT gear ratio.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a state of transmitting a rotational force in the first mode, corresponding to FIG.
  • Fig. 12 is a schematic diagram showing the torque transmission state in the second mode corresponding to Fig. 5.
  • Fig. 13 is a schematic diagram showing the torque transmission state in the third mode corresponding to Fig. 5.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a state of transmitting a rotational force in the fourth mode corresponding to FIG.
  • FIG. 15 is a schematic diagram corresponding to FIG. 5, showing the state of transmission of the rotational force during the opening operation at the rotational speed ⁇ .
  • FIG. 16 is a schematic diagram corresponding to FIG. 5, showing the state of transmission of the rotational force during the lock-up operation at the rotational speed 2.
  • FIG. 17 is a schematic diagram corresponding to FIG. 5 showing a state of transmission of torque at the time of rotation 3 at the time of opening operation.
  • FIG. 18 is a schematic diagram corresponding to FIG. 5 showing the state of the rotational force fe at the time of the opening operation at the rotational speed ⁇ .
  • FIG. 19 is a schematic diagram corresponding to FIG. 5, showing the state of transmission of the rotational force during the lock-up operation at the rotational speed 5.
  • FIG. 20 is a schematic diagram corresponding to FIG. 5, showing the state of transmission of the rotational force during the lock-up operation at the rotational speed 6.
  • FIG. 21 is a schematic diagram corresponding to FIG. 5, showing a state of transmission of torque at the time of rotation speed ⁇ at the time of opening operation.
  • FIG. 22 is a graph showing the relationship between the speed change ratio at the lock-up operating point and the ratio of the speed increase ratio at the lower-side lock-up operating point to the speed increase ratio at the upper lock-up operating point.
  • reference numeral 1 denotes a fixed number of rotations from the engine connected to an engine (not shown) as a power source.
  • the input shaft (1) 2 is the output shaft connected to the drive wheels (not shown) via the final reduction gear (not shown), and 3 is the input shaft (1) and the output shaft (2) MT as a mechanical transmission interposed between the two.
  • Reference numeral 4 denotes an HST as a hydrostatic transmission arranged in parallel with the input shaft (1), the MT (3), and the output shaft (2), and the HST (4) is variable.
  • An input-side hydraulic pump (5) having a swash plate (51) and an output-side hydraulic motor (6) having a swash plate (61) mainly fixed at a maximum swash plate angle are provided.
  • reference numeral 15 denotes a third planetary gear mechanism as an input speed reduction mechanism for reducing the rotation speed of the input shaft (1) and inputting the input to the input side of the MT (3)
  • reference numeral 13 denotes this third planetary gear mechanism
  • the fourth clutch mechanism that activates the deceleration function of the third planetary gear mechanism (15) is the fourth clutch mechanism that activates the deceleration function of the third planetary gear mechanism (15).
  • reference numeral 18 denotes a controller provided with a change control means and a lock-up operation control means.
  • the MT (3) includes a first planetary gear mechanism (7), a second planetary gear mechanism (8), an intermediate shaft (9), and first to third clutch mechanisms (10, 11, and 10). 12), and the fourth and fifth clutch mechanisms (13, 14) and the third planetary gear set (15) are provided on the input side of the MT (3).
  • first planetary gear mechanism (7) a second planetary gear mechanism (8), an intermediate shaft (9), and first to third clutch mechanisms (10, 11, and 10). 12), and the fourth and fifth clutch mechanisms (13, 14) and the third planetary gear set (15) are provided on the input side of the MT (3).
  • each mechanism (7, 8, 10, 11; 12, 13, 14, 15) will be described in detail.
  • the first planetary gear (7) includes a first sun gear (71), a first planetary gear (72) meshing with the first sun gear (71), and a first planetary gear (72).
  • a first internal gear (73) that meshes with the first internal gear (73) and a first carrier (74) that holds the first planetary gear (72) are provided.
  • the second planetary gear mechanism (8) includes a second sun gear (81) formed on the intermediate shaft (9) and a second planetary gear (81) meshing with the second sun gear (81). 82), a first internal gear (83) meshing with the second planetary gear (82), and a second carrier (84) holding the second planetary gear (82).
  • the first sun gear (71) is formed integrally with the gear (76) via an annular connection shaft (75) externally rotatable relative to the output shaft (2).
  • the gear (76) and a gear (66) described later are connected to the hydraulic motor (6).
  • the first carrier (74) is attached to a tubular member (77), and the second internal gear (83) is formed on the inner peripheral surface of the tubular member (77).
  • the first planetary gear (72), the second internal gear (83), and the force ⁇ rotate in synchronization with each other.
  • the first internal gear (73) is formed on the outer peripheral side of a flange member (78), and the second carrier (84) is attached to the flange member (78).
  • the flange member (78) is integrally attached to the output shaft (2), whereby the second planetary gear (82) rotates in synchronization with the first internal gear (73). And the first internal gear (73) and the second planetary gear (82) are connected to the output shaft (2). Has become.
  • the first clutch mechanism (10) includes a plurality of clutch plates (101) and a plurality of pressure plates (102) sandwiching each of the clutch plates (101).
  • Each prestress plate (102) is a case for this HMT (19)
  • the second clutch mechanism (11) includes a plurality of clutch plates (111) attached around the outer periphery of the intermediate shaft (9), and a press plate provided on the inner peripheral surface of the tubular member (112). (113).
  • the cylindrical member (112) is connected to the input shaft (1) via the fourth clutch mechanism (13) and the third planetary gear mechanism (15), whereby the second clutch mechanism ( 11) transmits the rotation of the deceleration speed input from the fourth clutch mechanism (13) in the connected state to the second sun gear (81) in an intermittent manner.
  • the third clutch (12) includes a plurality of clutch plates (121) attached to the outer periphery of the tubular member (77) and a pressure plate provided on the inner peripheral surface of the tubular member (112). (122), whereby the rotation of the reduced rotation speed is transmitted to the first planetary gear (72) and the second internal gear (83) in an intermittent manner. I have.
  • the third planetary gear mechanism (15) is connected to the input shaft (1) by a gear (11
  • the gears (151, 152, 153) of the third planetary gear ⁇ 3 ⁇ 43 ⁇ 4 (152) are connected to the input shaft (1) for inputting to the third sun gear (151).
  • the number of teeth is set so that the third carrier (155) is rotated by setting the input rotation speed of the third carrier (155) to a deceleration rotation speed decelerated at a predetermined reduction ratio.
  • the fourth clutch mechanism (13) is provided on a plurality of clutch plates (131) attached to the outer periphery of the third carrier (155) and on the inner peripheral surface of the tubular member (112). A pressure plate (132).
  • the fourth clutch mechanism (13) is connected to the cylindrical member (112) on the input end side of the second and third clutch mechanisms (11, 12) by the deceleration rotation. It is designed to transmit several rotations.
  • the fifth clutch mechanism (14) includes an annular member (140) fixed to the tip of the input shaft (1), and a pressurizing member provided on the inner peripheral surface of the annular member (140). And a plurality of clutch plates (141) mounted around the outer periphery of the intermediate shaft (9).
  • the fifth clutch 3 ⁇ 4 ⁇ (14) is connected to the input shaft (1) by directly connecting the second sun gear (81) to the input shaft (1) via the intermediate shaft (9). ) Is transmitted to the second sun gear (81).
  • the above-described tooth number ratio X is set to approximately 2, and accordingly, the tooth number ratio ⁇ is set to approximately 3, and the reduction ratio is set to approximately 1-3. Therefore, if the input speed from the input shaft (1) is Ni, the deceleration speed Nir is Ni Z3.
  • the above HST (4) is composed of a pair of hydraulic units of almost the same configuration.
  • the hydraulic unit on the input side to which the rotational force from the engine is input is called a hydraulic pump (5), and the hydraulic unit on the output side to which the rotational force after shifting is output is a hydraulic pump. Evening (6) is what we call.
  • the hydraulic pump (5) has a cylinder block (53) that rotates integrally with the pump shaft (52) via a spline, and a circumferential direction inside the cylinder block (53).
  • a plurality of reciprocating pistons (54, 54,...) Housed in rows in a row, a non-rotating block (55) liquid-tightly connected to the cylinder block (53) in a non-rotating state, and
  • a variable swash plate (51) is provided to adjust the reciprocating stroke of the plurality of reciprocating pistons (54, 54, ).
  • the gear (56) connected to the pump shaft (52) is engaged with the gear (114) of the input shaft (1), whereby the pump shaft (52) is also connected to the input shaft (1). ) To input the torque from the engine.
  • non-rotating block (55) Inside the non-rotating block (55), two arc-shaped openings (55) that can communicate with the cylinder chambers (54a) of the plurality of reciprocating bistons (54, 54,...) are provided. a, 55 b) (A and B kidneys; see Fig. 9) are formed, and this A or B kidney (55a) or B (55b) is connected to the hydraulic motor (6) described later.
  • the non-rotating block (65) is connected to the corresponding A-kidney (65a) or B-kidney (65b) via communication pipes (57a, 57b), respectively.
  • variable swash plate (51) has a maximum swash plate angle (N) between the neutral position (N) where the swash plate angle becomes zero, with the diameter crossing the position of the pump shaft (52) as a rotation axis (P). (For example, 17 degrees) between the two maximum tilt angle positions (M, M ').
  • the swash plate angle of the variable swash plate (51) can be increased or decreased by a controller (19). In accordance with the first to fourth operation modes, the controller is continuously increased / decreased at a predetermined increase / decrease change ratio and receives a control signal from the lock-up operation control means in the controller (19). The variable swash plate (51) is maintained at a neutral position or a maximum swash plate angle position.
  • the hydraulic motor (6) is accommodated in a cylinder block (63) that rotates integrally with the motor shaft (62) via a spline, and is housed in the cylinder block (63) in a row in the circumferential direction.
  • a plurality of reciprocating pistons (64, 64, ⁇ ' ⁇ ) and a non-rotating block (65) which is liquid-tightly connected to the cylinder block (63) in a non-rotating state;
  • a swash plate (61) for adjusting the reciprocating stroke of the plurality of reciprocating pistons (64, 64,).
  • the upper swash plate (61) is fixed at the maximum swash plate angle (17 degrees) in the first to third modes, and in the fourth mode, the swash plate angle force swash plate angle changing means (16). ).
  • the upper swash plate angle changing means (16) is constituted by an actuator operated by pressurized oil, and holds the swash plate (61) at the maximum swash plate angle position in a non-operating state.
  • charge pressure from a charge pump that supplies charge oil to HST (4) is introduced, whereby the swash plate (61) at the maximum swash plate angle position is pushed and this swash plate is pressed.
  • the swash plate angle of the plate (61) is changed to 1/3 of the maximum swash plate angle (17 degrees Z3) so as to be in this position.
  • a rotation fixing mechanism (17) for locking the gear (66) in a rotation stop state is provided at a position on the outer peripheral side of the gear (66) of the motor shaft (62).
  • the rotation fixing mechanism (17) engages with the teeth of the gear (66) in a detachable manner and
  • An engagement piece (171) for locking the (66) in a non-rotating state a cylinder (172) for engaging and disengaging the engagement piece (171) by moving the engagement piece (171) forward and backward;
  • An electromagnetic on-off valve (173) for switching the pressure.
  • the rotation fixing mechanism (17) during normal operation, the supply of the charge pressure is shut off by the solenoid on-off valve (173) and the pressure is released, and the engagement piece (171) is retracted.
  • a charge signal is supplied by the solenoid on-off valve (173) in response to a control signal from the lock-up operation control means in the controller (19), and the engagement piece ( 171) The force advances to engage the gear (66).
  • each piston (64) of the hydraulic motor (6) receiving this amount of pressurized oil presses the inclined swash plate (61), and the cylinder block (63) rotates according to the above-mentioned discharge amount. This rotation is transmitted to the first sun gear (71) via the motor shaft (62), the gear (66), and the gear (76). Then, the fluid is returned from the cylinder block (63) to the hydraulic pump (5) through the other kidney (65 or 65a) and the other communication pipe (57b or 57a).
  • the cylinder block (63) of the hydraulic motor (6) is positive in the same direction as the input rotation.
  • the variable swash plate (51) is at the maximum tilt position on the (-) side and the swash plate angle is on the M 'side, the cylinder block (63) rotates in the reverse direction to the input rotation. become.
  • the idling operation mechanism for lock-up operation is constituted by maintaining the variable swash plate (51) at the neutral position or the maximum swash plate angle position by the increase / decrease change control means (13). Idling operation ⁇ operation and the first to fifth clutch mechanisms
  • MT (3) and HST (4) are divided into four operation modes classified according to the gear ratio, that is, the first mode from the start to the low gear ratio range (low speed range), and the middle and low gear ratio range ( The operation is controlled in four operation modes: a second mode in the middle / low speed range, a third mode in the middle / high speed ratio range (middle / high speed range), and a fourth mode in the high speed ratio range (high speed range). It has become.
  • the rotation speed of the second sun gear (81) is shown by a thin dashed line indicated by “Ns2” in FIG.
  • the speed gradually increases from zero to the deceleration speed Nir from the start to the first switching speed 1, becomes constant at the deceleration speed Nir in the second mode, and becomes the second switching speed in the third mode.
  • the speed gradually increases from the deceleration speed Nir to the input shaft speed Ni, and in the fourth mode, becomes constant at the input shaft speed Ni.
  • the rotation speed of the second internal gear (83) is kept in the non-rotation state from the start to the first switching speed 1 in the first mode, as shown by the two-dot chain line indicated by “Nr2” in FIG.
  • the speed gradually increases from the opening to the deceleration speed Nir from the first switching speed 1 to the second switching speed 3 in the second mode.
  • the speed gradually increases at the deceleration speed Nir.
  • the deceleration rotation speed N ir gradually increases to reach the input shaft rotation speed Ni at the maximum rotation speed 7.
  • the swash plate (61) of the hydraulic motor (6) is provided in each of the first mode, the second mode, and the third mode in all the speed ratio ranges.
  • the swash plate angle changing means (16) is deactivated in the range of the speed ratio range from the minimum speed ratio in the fourth mode to the center speed ratio position (intermediate speed 6), and the maximum swash plate angle (17 degrees) Is fixed at a certain angle. Then, at the central speed ratio position in the fourth mode, the swash plate angle changing means (16) is operated, and the swash plate angle of the swash plate (61) is set to the maximum swash plate angle by the third planetary gear mechanism.
  • the swash plate angle of the variable swash plate (51) of the hydraulic pump (5) is controlled to increase or decrease as follows by an increase or decrease control means in the controller (18). That is, in the first mode, as the vehicle shifts from the neutral position at the start (swash plate angle of zero) to the high gear ratio side, it is gradually tilted and the second mode corresponding to the first switching rotational speed 1 with the second mode. It is continuously tilted to the (1) side at the rate of change in increments or decrements so that the maximum inclination becomes -17 degrees at one shift ratio.
  • the absolute value is continuously tilted to the (+) side at the same increase / decrease change ratio as the high speed ratio range in the first mode, and the second The swash plate (51) is shifted to the neutral position after the center speed ratio (intermediate speed 2) of the mode is changed to the neutral position.
  • the swash plate angle reaches +17 degrees.
  • variable swash plate (51) returns to the neutral position, and after that, it is similarly tilted, and the swash plate angle becomes ⁇ 17 at the third switching speed ratio corresponding to the switching speed 5 from the fourth mode. To the degree.
  • variable swash plate (51) returns to the neutral position, and after that, is similarly tilted, and the swash plate angle reaches +17 degrees at the rotation speed ⁇ ⁇ corresponding to the maximum speed ratio in the fourth mode.
  • the first sun gear () is connected via the gears (66, 76) and the connection shaft (75).
  • the rotation speed transmitted to (71) is the deceleration speed + N ir and one N from the first mode to the intermediate speed 6 of the fourth mode.
  • the speed change range in the second mode is in the range indicated by arrow M2 in the figure
  • the speed change range in the third mode is in the range indicated by arrow M3 in the figure
  • the speed change in the fourth mode is The range is the range indicated by the arrow M4 in the figure
  • the rotation speed of the output shaft (2) extends from the first mode to the intermediate rotation speed ⁇ of the fourth mode as shown by the thick dashed line in FIG.
  • the speed is continuously changed in a stepless manner.
  • the swash plate (6 1) is switched at a higher speed increase ratio with the switching of the swash plate (6 1), and the input shaft speed Ni at the maximum speed. become.
  • the lock-up operation corresponds to the switching speeds 1, 3, ⁇ ⁇ corresponding to the switching speed ratio between each mode, and to each central speed ratio at which the variable swash plate (5 1) is positioned at the neutral position.
  • the lock-up operation control and the rotation transmission state at the seven lock-up operation points at each of the specific rotation speeds (1) to (4) will be described below with reference to FIGS. 10 and 15 to 21.
  • the determination of switching from the normal operation to the lock-up operation is a small value within a predetermined set value when the engine speed is one of the specified speeds and the accelerator fluctuation amount (the rate of change in the amount of depression).
  • the lock-up operation is determined to be performed by satisfying the condition that the rate of change of the vehicle speed is a small value within a predetermined set value. Then, after the switching to the lock-up operation, if each of the conditions in the above-described lock-up switching determination is not satisfied, the lock-up operation is released and the operation returns to the normal operation.
  • the lockup operation at the switching speed 1 is performed by connecting the first clutch mechanism (10) and the second clutch mechanism (11) before and after switching between the first mode and the second mode.
  • the double clutch operation state, the fourth clutch mechanism (13) is maintained in the connected state, and the variable swash plate (51) is maintained at the same swash plate angle as the swash plate (61).
  • a backup operation is performed.
  • the swash plate (51, 51) on the pump (5) side and the motor (6) side can be used even if there is a rotation input from the input shaft (1).
  • the rotation from the input shaft (1) is input to the intermediate shaft (9) via the third planetary gear mechanism (15), the fourth clutch mechanism (13), and the second clutch mechanism (1), While the second sun gear (81) is rotated at a speed ⁇ the deceleration speed N ir, the second internal gear (83) is fixed in a non-rotating state by the first clutch mechanism (10), and thereby the output shaft (2) is rotated at a constant rotation speed of the above-mentioned rotation speed ⁇ ⁇ ⁇ based on the reduction ratio of the first planetary gear mechanism (7).
  • the variable swash plate (51) is neutralized in the second mode (see FIG. 10) while the second clutch mechanism (11) and the fourth clutch mechanism (13) are connected.
  • the lock-up operation is performed by keeping the rotation fixing mechanism 17 in the operating state while maintaining the position.
  • the HST (4) is driven by the input shaft (1) even if there is a rotation input from the input shaft (1).
  • the rotation transmission from the input shaft (1) to the output shaft (2) is performed only through the MT (3).
  • the rotation from the input shaft (1) is input to the intermediate shaft (9) via the third planetary gear mechanism (15), the fourth clutch mechanism (13), and the second clutch mechanism (11).
  • Lock-up operation at switching speed 3 is performed before switching between 2nd mode and 3rd mode. While the second clutch mechanism (11) and the third clutch mechanism (12) later are in the double clutch operating state and the fourth clutch mechanism (13) is maintained in the connected state (see FIG. 10), the variable swash plate (51) By maintaining the same swash plate angle as that of the swash plate (61), the lock-up operation is performed. As a result, as shown by the thick line in FIG. 17, the HST (4) idles even if there is a rotation input from the input shaft (1), and the rotation from the input shaft (1) stops rotating on the third planet.
  • the deceleration speed Nir via the gear mechanism (15) and the fourth clutch mechanism (13) is applied to the intermediate shaft (9) via the second clutch (11) and to the tubular member via the third clutch ⁇ ⁇ (12). (77), and the second sun gear (81) and the second internal gear (83) are both rotated at the reduced rotation speed Nir, whereby the output shaft (2) is rotated at the rotation speed 3 (Nir ) Is rotated at a constant speed of.
  • variable swash plate (51) is neutralized in the third mode (see FIG. 10) in a state where the third clutch mechanism (12) and the fourth clutch mechanism (13) are connected.
  • the lock-up operation force is maintained by maintaining the rotation position and operating the rotation fixing mechanism 17.
  • the HST (4) is only driven by the pump shaft (52) even if there is a rotation input from the input shaft (1).
  • the rotation from the shaft (1) is input to the tubular member (77) via the third planetary gear ⁇ i (15), the fourth clutch mechanism (13) and the third clutch mechanism (12), and the first carrier (74 ) While rotating at the force reduction rotation speed Nir, the gear (66) is locked by the rotation fixing mechanism (17) and the first sun gear (71) is fixed in a non-rotation state. ) Is rotated at a constant rotational speed of the above-mentioned rotational speed ⁇ ⁇ ⁇ based on the first internal gear (73).
  • the third clutch mechanism (12), the fourth clutch mechanism (13), and the fifth clutch mechanism (14) are connected before and after switching between the third mode and the fourth mode, respectively. (See FIG. 10), and the lock-up operation is performed by maintaining the variable swash plate (51) at the same swash plate angle as the swash plate (61). As a result, as shown by the bold line in FIG. 19, the HST (4) becomes idle even when the input shaft (1) is subjected to the rotation input, and the rotation from the input shaft (1) is stopped. 3 planetary gear mechanism (15), the fourth clutch mechanism (13), the third clutch mechanism (12), and the reduced speed Nir via the tubular member (77) to the second internal gear (83) and the fifth clutch mechanism.
  • the input shaft speed Ni is input to the second sun gear (81) via the intermediate shaft (14) and the intermediate shaft (9), whereby the output shaft (2) is driven at a constant speed of the above-mentioned speed 5. Rotated.
  • the lock-up operation at the intermediate rotation speed ⁇ is performed by the fifth clutch mechanism in the fourth mode (see Fig. 10).
  • (14) When the force is connected, the variable swash plate (51) is maintained at the neutral position and the rotation is fixed. Activating the mechanism (17) provides the lock-up actuation force.
  • the HST (4) only rotates idling of the pump shaft (52) even if there is a rotation input from the input shaft (1).
  • the second sun gear (81) is rotated at the input shaft speed Ni, while the gear (66) is Locked by rotation;
  • ⁇ (17) locks the first sun gear (71) in a non-rotating state.
  • the output shaft (2) is rotated at a constant rotational speed of the intermediate rotational speed 6.
  • the lock-up operation at the maximum rotation speed ⁇ switches the second clutch view (11) and the third clutch ⁇ (12) to the connected state and maintains the fifth clutch mechanism (14) in the connected state (FIG. 10).
  • Lock-up operation is performed by maintaining the variable swash plate (51) at the same maximum swash plate angle as the swash plate (61).
  • the HST (4) is in an idling state even if there is a rotation input from the input shaft (1), and the rotation from the input shaft (1) is stopped at the fifth position.
  • the second sun gear (81) via the clutch mechanism (14) and the intermediate shaft (9), the intermediate sun (9), the second clutch ⁇ (11), the tubular member (112), the third clutch mechanism ( 12) and the second internal gear (83) via the tubular member (77) are input with the input shaft rotation speed Ni, respectively, whereby the output shaft (2) is driven at a constant rotation speed of the above-mentioned rotation speed 7. It is operated by rotation.
  • the swash plate angle of the swash plate (61) of the HST (4) is switched to the maximum swash plate angle of 13 and the rotation speed of the motor shaft (62) is tripled, 1 Output shaft (2) on the side of sun gear mechanism (7)
  • the operation mode can be increased from the conventional three mode to the four mode as described above, and based on this, the lock-up operating point can be increased from the conventional I to: [V from four points to seven points from 1 to 7.
  • the valley where the efficiency during lock-up operation is reduced can be filled, and the efficiency can be improved and leveled.
  • Figure 22 shows the ratio of the speed ratio of the lower lock-up operating point to the speed ratio of the upper lock-up operating point (engine efficiency ratio) in the conventional case (rotation speed I, II, III , IV, and a characteristic comparison between the case of the present embodiment (the case of lock-up operation at rotation speeds 1 to 7).
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes other various embodiments. That is, in the above embodiment, the swash plate angle change of the swash plate (6 1) of the hydraulic pressure module (6) is changed from the maximum swash plate angle (17 degrees) at the intermediate rotation speed 6 to 1 Z 3
  • the control is not limited to this.However, the present invention is not limited to this. From the intermediate rotation speed ⁇ to the maximum gear ratio, the maximum gear ratio in the fourth mode is 1 Z3 of the maximum swash plate angle.
  • the swash plate angle may be gradually changed in the meantime. In this case, the increase / decrease change ratio of the swash plate angle of the variable swash plate (51) may be changed according to the degree of change.
  • the charge pressure to the HST (4) is released, and the cylinder block (5 It is also possible to reduce the pressing force in 3, 6 3) and to bypass the two communicating pipes (57a, 57b).
  • the third planetary gear mechanism (15) as the input speed reduction mechanism and a pair of clutch mechanisms (13, 14) as the switching mechanism for switching the operation thereof are provided.
  • the operation mode has been increased to four modes, and the lock-up operating point has been increased by this increase.For example, another clutch mechanism must be added.
  • the operation mode may be increased to five modes to increase the lock-up operating point with the increase in the operation mode.
  • lock-up operation at the rotation speed indicated by 8 in Fig. 7 becomes possible, and in addition to further increasing the lock-up operation point, overdrive at a higher gear ratio than in the fourth mode is realized. Can be.
  • the operation mode can be increased from the conventional three modes to four or more modes, and the lock-up operation point is increased compared to the conventional one, so that the lock-up operation is performed. Since the points can be arranged more densely, the speed change efficiency is improved, and the force and the size are not increased, the continuously variable transmission of the present invention is used for buses, trucks, and various types of construction. It is useful as a continuously variable transmission that is interposed between a driving source (engine) and a driven part (tire, etc.) in a machine or various industrial machines.

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Description

曰月 糸田 無段変速機
[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、 ハイド口メカニカルトランスミッション (Hydro Mech anical 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ツ シヨン (Hydro Static Transmission ;以下、 「H S T」 という) と、 メカ二カルト ランスミッション (以下、 「ΜΤ」 という) とを、 遊星歯車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。
[背景技術]
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' ) を有する油圧モー夕 (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 (10, 11, 1 2) 等を備えた ΜΤ (3' ) とを組み合わせたものである。 そして、 上記提案の無段 変速機は、 上記 2つの遊星歯車機構 T , 8' ) の各歯数比の関係を特定条件に設 定し、 力、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 (6 Γ ) 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。
通常、 上記特許公報の ΗΜΤ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 (51) が ΗΜΤ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 ΗΜΤの入力軸 (1) に入力 される一定回転数の回転が、 ΗΜΤ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、 上記油圧ボン 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 ―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度と 一 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) カ证転側または反転側の 最大斜板角度になって、 その絶対値が固定斜板 (6 ) 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 -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。
—方、 上記の MT (3' ) では、 上記第 1モードで第 1クラッチ^ « (10) の みが接続状態にされ、 第 2モードで第 2クラッチ (11) のみが接続状態にされ、 第 3モードで第 3クラッチ機構 (12) のみが接続状態にされるようになつており、 各モード切換えに際し各クラッチ機構 (10, 11, 12) の断続が切換えられるよ うになつている。 そして、 この各クラッチ機構 (10, 11, 12) 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 ilit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 構 (7' ) の太陽歯車 (7 Γ ) 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 (8 ) 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) 。
[発明の開示]
一発明の解決課題一
ところで、 上記従来の無段変速機が搭載された車両力定速走行を維持する場合に も、 ΜΤ (3' ) と HST (4' ) との双方を介して動力伝達を行う通常運転を継続 するのでは伝達効率の面で好ましくないため、 このような場合には、 上記の無段変速 機において、 HST (4' ) を介した動力伝達を遮断して入力軸 (1) から出力軸 (2) への動力伝達を MT (3' ) のみを介したものに切換えるというロックアップ 運転を行なわせるようにすることが考えられる。
しかし、 上記の無段変速機の場合、 入力軸 (1) から MT (3' ) 及び HST (4' ) に入力する入力回転数が一定であれば、 運転モードの数は、 MT (3' ) か ら遊星歯車機構 (7' , 8' ) の 2つの回転軸に入力を切換えるものと、 上記 2つの 回転軸のいずれかの回転を固定するものとの、 合計 3つのモード Ml , M2 , M3 に しか切換えることができない。 これに従い、 上記入力回転数の伝達を変換するクラッ チ機構が 3つのもの (10, 11, 12) に限定される。
このため、 通常運転とロックアツプ運転との作動の切換え可能な変速比位置は、 上記運転モード切換えに伴う可変斜板 (51) の斜板角度制御との関係において、 油 圧ポンプ (5) の可変斜板 (51) が油圧モータ (6) の固定斜板 (61' ) と絶対 値において同じ最大斜板角度になって HST (4' ) が空転状態になるモード切換点 等の変速比位置 (図 2に回転数 I, IIIで示す位置) と、 上記可変斜板 (51) 力 <斜 板角度ゼロの中立位置になって上記 HST (4' ) が非回転状態になる変速比位置
(図 2に回転数 Π及び ir 示す位置) との 4点に限られる。 また、 バイパス軸 (図 1 の 15参照) という特別な機構を追加しても、 最高速域での回転数 Vと対応する変速 比位置 (図 2に回転数 Vで示す位置) の 1点を追加してロックアップ作動点を 5点に することができるに過ぎない。 その上、 上記の無段変速機によるロックアップ運転に おいては、 上記ロックアップ作動点の 5点の変速比配置が図 4に上記各回転数 I, II, III, IV, Vに対応する変速比例として示す 0. 32、 0. 66、 1. 00、 1. 3 2、 及び、 1. 64のように等間隔の等差級数的な配置に制限されてしまい、 ロック アップ作動点の各変速比配置として望ましいものとされる等比級数的な配置、 例えば、 上位側口ックアツプ作動点の変速比の値が下位側口ックアツプ作動点の変速比の値の (> 2)倍になるような配置を実現することができない。 しかも、 このような等差級 数的な配置であると、 特に低変速比域での相隣接するロックアツプ作動点間の効率の 大幅な低下を招く上に、 ェンジン回転数の大幅な変動に伴 t、運転者に違和感を生じさ せることになる。
なお、 上記において、 各回転数 I~Vは、 MTが有する第 1及び第 2の遊星歯車 機構 (7' 、 8' ;併せて図 1参照) の各歯数比が Y = X+1に設定された場合の遊 星速度線図を図 3に示すように、 第 1クラッチ機構 ( 10;図 1参照) のみが接続状 態にされる第 1モード Ml と、 第 2クラッチ機構 (11 ;図 1参照) のみが接続状態 にされる第 2モード M2 と、 第 3クラッチ機構 (12 ;図 1参照) のみが接続状態に される第 3モード M3 とにおける各作動制御によって実現される出力軸 (2) の回転 数である。
一方、 上記第 3モード M3において、 上記出力軸 (2) の所要の高回転数を実現 する上で、 HST (4' ) の最大許容回転数からの制約に基づき、 HST (4' ) の 出力側であるモータ軸 (62) と MT (3' ) の接続軸 (75) とを互いに接続する 接続歯車 (66' , 76' ) の歯数比設定力制約を受けることになる。 このため、 出 力軸 (2) の最大出力トルクは HST (4' )側からの伝達トルクの限界により制約 され、 HMTの最大出力トルクの性能を増大する上で限界がある。 一方、 この HMT のトルク性能の向上を図るために、 上記 HST (4' ) を容量がより大のものにする と、 その HST (4' ) の大型化を招き、 HMT全体の大型化、 重量の増大化のみな らず製造コストの増大化をも招くことになる。
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、 ロックアツプ作動点の増大を可能としてロックアツプ運転時の変速効率の向上を 図ることにある。 併せて、 そのロックアップ作動点の増大を、 HSTの大型化を招く ことなく、 し力、も、 HMT全体の出力増大を図りつつ実現することにある。 さらには、 そのロックアツプ作動点の増大を、 無段変速機が適用される車両の最終減速機の大型 化を招くことなく実現することにある。
—発明の概要一
本発明は、 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ツショ 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 記出力蚰 (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 (51) の斜板角度を複数の運転モ一ドのそれぞれにお L、て斜板角度がゼ口の中立位置と所定 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 夕 (6) とが備えられている。 また、 同様に上記の前提となる 式トランスミツシ ヨン (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 (10, 11, 12)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 ¾Jf トランスミッシヨン (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 (8) は、 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、 キヤリ ァ (84)力上記第 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)のキヤ 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 (10) 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 (1 03) 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 (11) は、 上 記第 2太陽歯車 (81) を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 (12) 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。
そして、 本発明は、 このような前提技術において、 以下の入力回転数減速機構
(15) と、 切換機構 (13, 14) と、 ロックアップ作動制御手段 (18) とを備 える構成とするものである。 すなわち、 入力回転数減速 (15) として、 上記入 力軸 (1) と機械式卜ランスミ ッション (3) の入力側との間に介装し入力軸 (1) の回転を設定減速比に対応する減速回転数に減速した状態で上記機械式トランスミツ シヨン (3) の入力側に入力させるものとする。 また、 上記切換機構 (13, 14) として、上記入力回転数減速, (15) に対し付設し、 上記入力回転数減速機構 (15)の作動を低変速比域から中変速比域の運転モードにおいて上記機械式トラン スミ ッション (3) の入力側に対し上記減速回転数の回転を入力させる作動状態と、 高変速比側の運転モードにおいて上記機械式トランスミッション (3)の入力側に対 し入力軸 (1) の回転を非減速状態で入力させる非作動状態とに切換制御するものと する。 さらに、 上記ロックアップ作動制御手段 (18) として、 上記出力軸 (2)の 回転数が特定回転数にある場合に、 上記静液圧式トランスミ ッション (4)のモータ 軸 (62) を空転状態にしてその静液圧式トランスミ ッション (4) からの動力を上 記出力軸 (2) に対し非伝達状態に切換制御するものとする。
本発明では、 無段変速機の変速比が低変速比から中変速比域の運転モードに属す る場合には、 入力回転数減速^ ϋ (15)が切換, (13, 14) により作動状態 にされる一方、 上記変速比が高変速比域の運転モードに属する場合には、 上記入力回 転数減速機構 (15)力切換機構 (13, 14) により非作動状態にされる。 これに より、 低変速比から中変速比域の運転モードでは減速回転数の回転が入力され、 高変 速比域の運転モードでは入力軸 (1) と同じ回転数の回転が入力されるというように、 機械式トランスミ ッション (3)の入力側に対する入力回転数を運転モードに応じて 2種類に変化させることが可能になる。 このため、 上記減速回 数で一定回転数の回 転入力が行われる上記低変速比から中変速比域において従来の第 1〜第 3モードに分 けて作動させることにより、 入力軸 (1) と同回転数の回転入力が行われる高変速比 域の運転モードが従来の運転モ一ドに追加され、 運転モードを従来の 3モードから 4 モード以上に増加させること力可能になる。 従って、 この増加された運転モードにお いても、 ロックアップ運転可能な変速比でロックアップ作動制御手段 (18) により 静液圧トランスミ ッション (4) を空転状態にすることによって、 ロックアップ作動 点を従来のものよりも増加させることが可能になる。 し力、も、 低変速比域から高変速 比域までの間を従来の 3モードよりも多いモード数で分けることが可能となるため、 各モードでロックァップ運転可能なロックアツプ作動点の配置がより密となって、 口 ックアツプ作動点間の効率の落ち込みが抑制されて変速効率の向上が図られる。 さら に、 このようなロックアップ作動点の増加が、 バイパス軸等の特別な部品の追加を行 うことなしに実現され、 その追加に伴う大型化を招くこともない。 また、 本発明においては、 以下の各ケースに示すように、 上記の各構成要素を種 々特定したり、 他の構成要素を種々追加したりすることもできる。
第 1のケースでは、 上記入力回転数減速機構として、 例えば、 入力軸 (1) と連 動するよう接続された第 3太陽歯車 (151) と、 この第 3太陽歯車 (151) に係 合されてその周囲を公転する第 3遊星歯車 (152) と、 この第 3遊星歯車 (152) に係合されて非回転状態に固定された第 3内歯歯車 (153) とを有する第 3遊星歯 車機構 (15) により構成してもよい。 加えて、 上記切換機構として、 例えば、 上記 第 3遊星歯車 (152)の回転を第 2クラッチ機構 (11) 及び第 3クラッチ機構 (12) に対し断続切換可能に連結する第 4クラッチ機構 (13) と、 上記第 3太陽 歯車 (151) の回転を第 2太陽歯車 (81) に対し断続切換可能に連結する第 5ク ラッチ■ (14) とを備える構成としてもよい。
上記の第 1のケースの場合、 本発明における入力回転数減速機構の構成が第 3遊 星歯車機構 (15) により、 また、 切換機構の構成が第 4及び第 5の一対のクラッチ 機構 (13, 14) によりそれぞれ具体的に特定され、 上記入力回転数減速機構及び 切換機構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 (13) を接続 状態に、 第 5クラッチ^ i (14) を遮断状態にそれぞれ切換えることにより、 機械 式トランスミッシヨン (3) の入力側としての第 2及び第 3クラッチ; ( ¾ (11, 1 2)の入力端側には、 入力軸 (1) と連動した第 3太陽歯車 (151) と非回転状態 に固定された第 3内歯歯車 (153) との間で回転作動される第 3遊星歯車 (152) の回転が伝達される。 これにより、 上記第 2及び第 3クラッチ;^ (11, 12)の 入力端側に対し入力軸 (1) の回転数が上記第 3遊星歯車機構 (15) により減速さ れた状態で入力される。 逆に、 上記第 4クラッチ機構 (13)を遮断状態に、 第 5ク ラッチ機構 (14) を接続状態にそれぞれ切換えることにより、 上記第 2及び第 3ク ラッチ機構 (11, 12) の入力端側には非伝達状態になる一方、 機械式トランスミ ッシヨン (3) の入力側としての第 2太陽歯車 (81) に対し入力軸 (1)の回転が 第 3太陽歯車 (151)を介して直接伝達される。 これにより、 上記第 2太陽歯車 (81) に対し入力軸 (1) と同回転数の回転が入力される。 第 2のケースでは、 上記第 1のケースをさらに特定してもよい。 すなわち、 機械 式トランスミ ッション (3) として、 変速比に応じて、 発進から低変速比域で第 1ク ラッチ (10)及び第 4クラッチ機構 (13) をのみ接続状態にする第 1モード と、 中低変速比域で第 2クラッチ機構 (11)及び第 4クラッチ機構 (13)をのみ 接続状態にする第 2モードと、 中高変速比域で第 3クラッチ機構 (12)及び第 4ク ラッチ^! (13)をのみ接続状態にする第 3モードと、 高変速比域で第 5クラッチ 機構 (14) をのみ接続状態にする第 4モードとの 4つの運転モードを備える構成と してもよい。 この第 2のケースの場合、 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 5クラッチ機構 (10 〜14)の切換制御の構成が具体的に特定され、 これにより、 運転モードの増加、 こ れに伴う口ックアツプ作動点の増加力確実に実現される。 第 3のケースでは、 上記第 2のケースに対し、 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)を設けるようにしても よい。 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モ一ドとの間の運転モード切換時の第 3切換変速比て 5己反転 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牛 立置に 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すればよい。 そし て、 ロックアップ作動制御手段 (18) を、 上記各切換変速比、 各中央変速比、 及び、 上言己第 4モードの最大変速比のそれぞれに対応する出力軸 (2)の各回転数を特定回 転数としてこの各特定回転数の時に、 空転作動機構を作動させるように構成すればよ い。
上記第 3のケースの場合、 第 1〜第 4の各モードにおける増減変更制御手段 (1 8) による液圧ポンプ (5) の可変斜板 (5 1 ) の斜板角度の変更制御と、 この変更 制御による可変斜板 ( 5 1 ) の斜板角度に応じた上記第 1〜第 4の各モードにおける ロックアップ作動制御手段 (1 8 ) によるロックアップ作動とが具体的に特定される。 これにより、 ロックアップ運転可能位置として、 第 1 , 第 2, 第 3の各切換変速比位 置及び第 4モードの最大変速比位置の 4点と、 各中央変速比位置の 3点とを合計した 7点のロックァップ作動点が得られ、 従来の 4点もしくは 5点のロックァップ作動点 と比べ、 ロックァップ作動点の増加が具体的に図られる。 第 4のケースでは、 上記第 3のケースをさらに特定してもよい。 すなわち、 ロッ クアップ作動制御手段 (1 8 ) を、 切換変速比及び第 4モードの最大変速比において 液圧ポンプ (5 ) の可変斜板 (5 1 ) を液圧モータ (6 ) の斜板 (6 1 ) の斜板角度 と等しい斜板角度にある状態に維持する一方、 中央変速比において斜板角度がゼロと なる中立位置にある状態に維持するように構成すればよ L、。
上記の第 4のケースの場合、 ロックアップ作動制御手段 (1 8) によりロックァ ップ作動に切換えられると、 第 1〜第 3の各切換変速比及び第 4モードの最大変速比 においては液圧ポンプ (5 ) の可変斜板 (5 1 ) と液圧モータ (6 ) の斜板 ( 6 1 ) との双方が互いに等し 、斜板角度になつた状態に維持されることになる。 この状態で は、静液圧式トランスミッシヨン (4) を通過する回転数と、 觀式トランスミッシ ヨン (3) を通過する回転数とが完全に同調し、 無段変速機にかかる全動力を上記機 械式トランスミッション (3 ) 側が伝達するため、 静液圧式トランスミッション (4) は一切の動力を伝達せず、 空転状態になる。 なお、 上記各切換変速比等において、 可 変斜板 (5 1 ) 及び斜板 (6 1 ) の双方の斜板角度を共に中立位置にすると、 液圧ポ ンプ (5) 及び液圧モータ (6) の双方のピストン (5 4, 6 4 ) が往復方向に摺動 しなくなるため、 無負荷損失が減ぜられて効率がより一層向上する上、 静^ Ϊ式トラ ンスミ ッション (4 ) の許容回転数も増大することになる。 そして、 無段変速機は入 力軸 (1 ) と出力軸 (2) とが確実に機械式トランスミッション (3 ) のみを介して 接続されてロックアップ運転状態になる。 一方、 第 2〜第 4モードの各中央変速比に おいては上記液圧ポンプ (5)の可変斜板 (51) は中立位置にある状態に維持され る。 この状態では、 上記ポンプ軸 (52) に入力軸 (1)力、らの回転が入力しても、 可変斜板 (51)力中立位置に維持されているため、 液圧モー夕 (6)の側への液の 吐出はなくモータ軸 (62) は回転できない拘束状態になり、 静液圧式トランスミツ シヨン (4) による動力伝達は行われなくなる。 これにより、 上記と同様に無段変速 機は入力軸 (1) と出力軸 (2) と力く確実に機械式トランスミッション (3)のみを 介して接続されてロックアツプ運転状態になる。 第 5のケースでは、 上記第 3のケースをさらに特定してもよい。 すなわち、 ロッ クアップ作動制御手段 (18)を、 第 1切換変速比に対応した回転数の時に第 1, 第 2及び第 4の各クラッチ機構 (10, 11, 13) を接続状態にし、 第 2切換変速比 に対応した回転数の時に第 2, 第 3及び第 4の各クラッチ機構 (11, 12, 13) を接続状態にし、 第 3切換変速比に対応した回転数の時に第 3, 第 4及び第 5の各ク ラッチ漏 (12, 13, 14) を接続状態にし、 かつ、 第 4モードの変iJ域の最 大値に対応した回転数の時に第 2, 第 3及び第 5の各クラッチ (11, 12, 1 4) を接続状態にするように構成すればよい。
上記の第 5のケースの場合、 第 1モードと第 2モードとの間の第 1切換変速比に 対応した運転モ一ド切換回転数でのロックアツプ運転が第 1, 第 2及び第 4の各クラ ツチ機構をそれぞれ接続状態にして行われる。 この場合、 第 1遊星歯車 (72)及び 第 2内歯歯車 (83)がそれぞれ非回転状態にされ、 この状態で上記接続状態の第 4 クラッチ機構 (13) を介して減速回 数の回転伝達を受けて第 2太陽歯車 (81) が回転する結果、 第 2遊星歯車 (82) を介して出力軸 (2)が回転される。 また、 第 2モードと第 3モードとの間の第 2切換変速比に対応した運転モード切換回転数で のロックアップ運転が第 2, 第 3及び第 4の各クラッチ漏 (11, 12, 13) を それぞれ接続状態にして行われる。 この場合、 第 1遊星歯車 (72)、 第 2内歯歯車 (83)及び第 2太陽歯車 (81) 力くそれぞれ上記接続状態の第 4クラッチ機構 (1 3) を介して減速回転数の回転伝達を受けて回転する結果、 第 2遊星歯車 (82)及 び第 1内歯歯車 (73) を介して出力軸 (2) が回転される。 さらに、 第 3モードと 第 4モードとの間の第 3切換変速比に対応した運転モード切換回転数でのロックアツ プ運転が第 3, 第 4及び第 5の各クラッチ機構 (12, 13, 14) をそれぞれ接続 状態にして行われる。 この場合、 第 2内歯歯車 (83) 力《接続状態の第 4クラッチ機 構 (13) を介して減速回転数の回転伝達を受けて回転する一方、 第 2太陽歯車 (8 1) 力《接続状態の第 5クラッチ機構を介して入力軸 (1) と同回転数の回転伝達を受 けて回転する。 この結果、 第 2遊星歯車 (82) を介して出力軸 (2) が回転される。 加えて、 第 4モードの最大変速比に対応した回転数でのロックアップ運転が第 2, 第 3及び第 5の各クラッチ機構 (11, 12, 14) をそれぞれ接続状態にして行われ る。 この場合、 第 2太陽歯車 (81) が接続状態の第 5クラッチ機構 (14) を介し て、 第 2内歯歯車 (82) が接続手段の第 5, 第 2そして第 3の各クラッチ機構 (1 4, 11, 12) を順に介してそれぞれ入力軸 (1) と同回転数の回転伝達を受けて 回転する結果、 第 2遊星歯車 (82) を介して出力軸 (2) が回転される。 第 6のケースでは、 上記第 5のケースに対し、 可変斜板 (51) が中立位置に位 置付けられた時に液圧モータ (6) の出力側であるモータ軸 (62) をロックするも のであって、 このモータ軸 (62) に発生するトルクをそのモータ軸 (62) に代わ つて受けるようロックする回転固定 (17) を設けるようにしてもよい。
上記の第 6のケースの場合、 液圧ポンプ (5) の可変斜板 (51) が中立位置な のでモータ軸 (62) は非回転ではあるが、 機械式トランスミッション (3) からの トルクを受けている。 そして、 ロックアップ作動に切換えられると、 回転固定機構 (17) により、 液圧モータ (6) のモータ軸 (62) 力く例えばケ一シング (19) に固定されてロックされる。 これにより、 静液圧式トランスミ ッション (4) が支持 しているトルクを回転固定機構 (21) 力代わって支持することになり、 静液圧式ト ランスミッション (4) カ讣ルク支持のために発生させている液圧を除去できる。 第 7のケースでは、 上記第 3のケースにおける第 3遊星歯車機構 (15) をさら に以下のように特定してもよい。 すなわち、 第 3遊星歯車機構 (15) を、 第 3太陽 歯車 (151) から第 3遊星歯車 (152) への減速比が、 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/ (2X + Y + 2) …… [1] で表される値になるように歯数設定する。
上記の第 7のケースの場合、 入力回転数減速機構としての第 3遊星歯車機構 (1 5) による減速比について、 その好ましい指標が具体的に特定される。 すなわち、 機 械式トランスミッシヨン (3) を構成する第 1及び第 2遊星歯車機構 (7, 8) の各 歯数比 Υ, Xとの関係において、 第 3遊星歯車機構 (15) による減速比が特定され る。 このようにすることにより、 第 1, 第 2, 第 3の各切換変速比位置及び第 4モー ドの最大変速比位置の 4点と、 各中央変速比位置の 3点とを合計した 7点の各ロック 了ップ作動点において、 ロックアツプ作動のために断続切換される各クラッチ機構 (10〜14) の同調が図られる。 なお、 遊星歯車機構以外の手段を用いて入力回転 数減速機構を構成する場合であっても、 減速比として上記の式 [1] の値を採用すれ ばよい。 第 8のケースでは、 上記第 7のケースに対し、 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 (16) を設けてもよい。 そして、 この斜板 角度変更手段 (16) を、 第 1, 第 2及び第 3の各モードにおいて上記斜板 (61) を最大斜板角度位置に維持する一方、 第 4モードの液圧ポンプ (5) の中立位置より も高変速比側において上記斜板 (61) を第 3遊星歯車機構 (15) の減速比に対応 して中立位置側により小さな斜板角度に変更するように構成すればよい。
上記第 8のケースの場合、 機械式トランスミッション (3) への入力回転数が所 定の減 ¾i に基づいた減速回転数に減速される第 1〜第 3モードカ、ら、 減速されない で入力軸 (1) と同回転数の回転が入力される第 4モードに切換えられると、 機械式 トランスミッション (3) に入力する回転数が増加する。 この際、 静液圧式トランス ミッシヨン (4) の側では液圧モータ (6) の斜板 (61) の斜板角度が変更されな ければ、 液圧ポンプ (5) の斜板 (5' ) を正転側最大傾斜角度まで傾動しても、 出 力軸 (2) の回転数にロックアップ可能な回転数に達しない。 これに対し、 液圧ボン プ (5) の斜板中立の位置で液圧モータ (6) の斜板が斜板角度変更手段 (16) に より上記減速比に対応した量だけより小さな斜板角度に変更されるため、 静液圧式ト ランスミ ッション (4)から機械式トランスミッシヨン (3) の側に出力されるモー 夕軸 (62) の出力回転数が上言己機械式トランスミ ッション (3) への入力回転数の 増加に対応して増加される。 これにより、 第 4モードの最高変速比域においてロック アップ可能な回転数が得られる。 さらに、 第 4モードでのモー夕軸 (62)の回転数 増大を液圧モータ (6) の斜板 (61) のより小さな斜板角度への変更により実現さ せているため、 これを回転させるのに要する油量は小さくてすむため、 液圧ポンプ
(5) の大幅な小型化の実現が図られる上、 液圧モータ (6) のピストン (64) の 往復運動速度が小さくなつて、 モータ軸 (62)の許容回転数が増大して、 伝達歯車
(66, 76) の減速比を大きくすることが可能になり、 これにより、 出力トルクの 增大も^られる。 第 9のケースでは、 上記第 8のケースにおける減速比として、 略 1Z3の値を設 定してもよい。
上記の第 9のケースの場合、 第 3遊星歯車機構 (15) における減速比として、 実用上好ましい値が特定される。 すなわち、 無段変速機の一部を構成する 式トラ ンスミ ッション (3) における第 1及び第 2遊星歯車機構 (7, 8)の歯数比 Υ, X に対し"^的に要求される値として、 歯数比 Xが略 2、 歯数比 Yが歯数比 Xに 1を加 えた略 3であるため、 これらを上記の式 [1] に代入すると減速比の値として略 1 3力ぐ得られる。 そして、 第 1〜第 3モードにおいては機械式トランスミ ッション (3) には入力軸 (1) の回転数の略 1Z3の減速回転数が入力され、 第 4モードにおいて は上記:^式トランスミ ッション (3)への入力回転数がそれまでのモードの減速回 転数の 3倍に増加するのに伴い、 静 ¾£Eトランスミ ッション (4)の出力側であるモ —夕軸 (62) の出力回転数が斜板角度の変更により 3倍に増加される。 第 10のケースでは、 上記第 8のケースの発明において、 液圧モータ (6) のモ 一夕軸 (62) と第 1太陽歯車 (71) とを接続する歯車機構 (66, 76) を、 第 4モードにおける第 5クラッチ機構 (14) を介した出力軸 (2) の回転数と、 第 4 モードにおける斜板角度変更手段 (16) による変更後の斜板角度に対応した上記モ 一夕軸 (62) の最大許容回転数との関係で歯数設定してもよい。 上記の第 1 0のケースの場合、 第 4モードよりも低変速比側のモードでは入力回 転数が第 3遊星歯車機構 (1 5) によって減速されているため、 液圧ポンプ (5 ) 及 び液圧モータ (6) が共に許容回転数よりもはるかに低い回転数で運転されており、 歯車機構 (6 6 , 7 6 ) の減速比は第 4モードの高変速比側の第 5クラッチ機構 ( 1 4 ) を介した運転の時の液圧モータ (6 ) の回転数を許容回転数以内に抑えるように 決定される。 この時、 液圧モータ (6 ) の斜板 (6 1 ) の斜板角度は中立側に近付く 方向に変更されており、 このため、 液圧モータ (6) 内のピストンの摺動距離は斜板 ( 6 1 ) の傾きの正接値に比例するため、 許容回転数は通常の斜板角度の時よりも大 きくなる。 従って、 液圧モータ (6) の許容回転数が増加する分だけ歯車機構 (6 6, 7 6 ) の減速比を大きくすることができ、 このため、 大トルク力必要な第 1モード、 または、 第 1及び第 2モードでは、 より大きな出力トルクが得られる。 第 1 1のケースでは、 上記第 1 0のケースの発明において、 出力軸 (2 ) の回転 数が入力軸 (1 ) の回転数を超えないように、 歯車機構 (6 6, 7 6) の歯数比と、 液圧モータ (6 ) の斜板 (6 1 ) の斜板角度とを設定してもよい。 この第 1 1のケー スの場合、 第 4モードの最大変速比においても出力軸 (2) の回転数が入力軸 (1 ) の回転数を超えないため、 無段変速機が適用される車両において、 上記出力軸 (2 ) から出力後の最終減速機として標準的なもので対処可能となるる。 このため、 上記の 最終減速機の大型化を招くことなくロックアツプ作動点の増加力 能となる。 一発明の効果一
従って、 本発明の無段変速機によれば、 入力回転数減速機構 (1 5) 及びその作 動の切換機構 (1 3, 1 4 ) により運転モードを従来の 3モードから 4モード以上に 増加させることができ、 従って、 この増加された運転モードにおいても、 ロックアツ プ運転可能な変速比でロックアツプ作動制御手段 (1 8 ) によりロックアツプ作動に 切換えることによって、 ロックアツプ作動点を従来のものよりも増加させることがで きる。 その上、 各モードでロックアツプ運転可能なロックアツプ作動点の配置をより 密にすることができ、 ロックアツプ作動点間の効率の落ち込みが抑制されて変速効率 の向上を図ることができる。 さらに、 このようなロックアップ作動点の増加を、 バイ パス軸等の特別な部品の追加を行うことなしに実現することができ、 その追加に伴う 大型化を招くこともない。 第 1のケースの如くすれば、 入力回転数減速機構の構成が第 3遊星歯車機構 (1 5 ) により、 また、 切換機構の構成が第 4及び第 5の一対のクラッチ;^ ( 1 3, 1 4 ) によりそれぞれ具体的に特定することができ、 上記入力回転数減速機構及び切換 機構による効果を確実に得ることができる。 第 2のケースの如くすれば、 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 5クラッチ機構 ( 1 0 - 1 4) の切換制御の構成を具体的に特定することができ、 これにより、 運転モードの増加、 これに伴う口ックアツプ作動点の増加を確実に実現することができる。 第 3のケースの如くすれば、 第 1〜第 4の各モードにおける増減変更制御手段 ( 1 8 ) による液圧ポンプ (5) の可変斜板 ( 5 1 ) の斜板角度の変更制御と、 この 変更制御による可変斜板 (5 1 ) の斜板角度に応じた上記第 1〜第 4の各モードにお けるロックアップ作動制御手段 (1 8 ) によるロックアップ作動とを具体的に特定す ることができる。 これにより、 ロックアップ運転可能位置として、 第 1 , 第 2, 第 3 の各切換変速比位置及び第 4モードの最大変速比位置の 4点と、 上記各モードの中央 変速比位置の 3点とを合計した 7点のロックアツプ作動点を得ることができ、 従来の もので可能となる 4点もしくは 5点の場合と比べ、 ロックアツプ作動点の増加を具体 的に図ることができる。 第 4のケースの如くすれば、 静 ¾E式トランスミッシヨン (4 ) から 式トラ ンスミッション (3) の側への回転伝達を確実に空転状態、 もしくは、 非 feii状態に することができ、 入力軸 (1 ) と出力軸 (2 ) とを確実に機械式トランスミッション ( 3 ) のみを介して接続されたロックアツプ運転状態にすることができる。 第 5のケースの如くすれば、 第 1モードから第 4モードまでの間の各モード間切 換えの切換変速比に対応した運転モード切換回転数でのロックアップ運転を確実に行 うことができる。 第 6のケースの如くすれば、 第 1〜第 4モードの中央変速比におけるロックアツ プ運転の際に静液圧式卜ランスミ ッション (4 ) 力 トルク支持のために発生させてい る液圧を、 回転固定機構 (2 1 ) の作動により確実に除去することができ、 ロックァ ップ運転時の静液圧式トランスミッション (4 ) の損失低減を図ることができる。 第 7のケースの如くすれば、 入力回転数減速■としての第 3遊星歯車機構によ る減速比について好ましい指標を具体的に特定することができ、 口ックアップ作動へ の切換時において確実な同調を図ることができる。 第 8のケースの如くすれば、 機械式トランスミッション (3 ) への入力回転数が 減速回転数から入力軸 (1 ) と同回転数に切換えられることになる第 3モードから第 4モードへの切換えにおいて、 出力軸 (2 ) の出力回転数の滑らかな変速を図ること ができる上、 静¾]£式トランスミッション
(4 ) の大幅な小型化の実現、 及び、 モータ軸 (6 2 ) の許容回転数の増大化による 出力トルクの増大を図ることができる。 第 9のケースの如くすれば、 入力回転数減速機構における減速比として、 実用上 好ま 、値を特定することができる。 第 1 0のケースの如くすれば、 静液圧式トランスミッション (4 ) の大型化を招 くことなく出力トルクの增大を行うことができるとともに、 その第 4モードにおける ロックアツプ作動点の増加を図ることができる。 第 1 1のケースの如くすれば、 第 4モードの最大変速比においても出力軸 (2 ) の回転数が入力軸 (1 ) の回転数を超えないため、 無段変速機力適用される車両にお いて、 出力軸 (2) から出力後の最終減速機として標準的なもので対処することがで き、 最終減速機の大型化を招くことなくロックアツプ作動点の増加を図ることができ る。
[図面の簡単な説明]
図 1は、 従来の無段変速機を示す模式図である。
図 2は、 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 H M T変速比との関係と、 入力軸及び出力軸の回転数と H M T変速比との関係を関連付け て示す説明図である。
図 3は、 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—は、 従来の無段変速機を前提とした通常運転時とロックアツプ運転時とにお ける変速比と効率との関係図である。
図 5は、 本発明の実施形態に係る無段変速機の全体模式図である。
図 6は、 図 5の無段変速機を簡略化した一部切欠き正面図である。
図 7は、 実施形態における図 3相当図である
図 8は、 H S Tを示す簡略縦断面図である。
図 9は、 図 7の C一 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 1 0は、 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 1 1は、 第 1モードにおける回転力伝達状態を図 5に対応させて示す模式図で める。
図 1 2は、 第 2モードにおける回転力伝達状態を図 5に対応させて示す模式図で める
図 1 3は、 第 3モードにおける回転力伝達状態を図 5に対応させて示す模式図で める
図 1 4は、 第 4モードにおける回転力伝達状態を図 5に対応させて示す模式図で める。
図 1 5は、 回転数①における口ックアツプ作動時の回転力伝達状態を図 5に対応 させて示す模式図である。 図 16は、 回転数②におけるロックアップ作動時の回転力伝達状態を図 5に対応 させて示す模式図である。
図 17は、 回転数③における口ックアツプ作動時の回転力伝達状態を図 5に対応 させて示す模式図である。
図 18は、 回転数④における口ックアツプ作動時の回転力 fe¾状態を図 5に対応 させて示す模式図である。
図 19は、 回転数⑤におけるロックアツプ作動時の回転力伝達状態を図 5に対応 させて示す模式図である。
図 20は、 回転数⑥におけるロックアツプ作動時の回転力伝達状態を図 5に対応 させて示す模式図である。
図 21は、 回転数⑦における口ックアツプ作動時の回転力伝達状態を図 5に対応 させて示す模式図である。
図 22は、 ロックアツプ作動点の変速比と、 上位側ロックアツプ作動点の増速比 に対する下位側口ックアツプ作動点の増速比の比率との関係図である。
[発明を実施するための最良の形態]
以下、 本発明の実施形態を図面に基いて詳細に説明する。
図 5及び図 6は本発明の実施形態に係る無段変速機である H M T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ヨンとしての MTである。 また、 4は上記入力軸 (1) 、 M T (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 HST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、 主として最大斜板角度に固定される斜板 (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、 15は上記入力軸 (1) の回転数を減 速して MT (3) の入力側に入力する入力回転数減速機構としての第 3遊星歯車機構、 13はこの第 3遊星歯車機構 (15) による減速機能を作動状態にする第 4クラッチ 機構、 14は上記第 3遊星歯車機構 (15) による減速機能を非作動状態にする第 5 クラッチ機構であり、 第 4及び第 5クラッチ機構 (13, 14) によって上記第 3遊 星歯車機構 (15) による減速機能を作動状態と非作動状態とに切換える切換機構が 構成されている。 加えて、 18は増減変更制御手段及びロックアップ作動制御手段を 備えたコン卜ローラである。 一 MTの構成一
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 (10, 11, 12) とを備えたも のであり、 この MT (3) の入力側に上記第 4及び第 5クラッチ機構 (13, 14) と第 3遊星歯車■ (15) とが付設されている。 以下、 各機構 (7, 8, 10, 1 1, 12, 13, 14, 15) について詳細に説明する。
上記第 1遊星歯車, (7) は、 第 1太陽歯車 (71) と、 この第 1太陽歯車 (71) と嚙み合う第 1遊星歯車 (72) と、 この第 1遊星歯車 (72) と嚙み合う 第 1内歯歯車 (73) と、 上記第 1遊星歯車 (72) を保持する第 1キヤリア (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) と嚙み合う第 2遊星歯車 (82) と、 この第 2遊星歯車 (82) と嚙み合う第 1内歯歯車 (83) 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。
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) と力《互いに同期して回転するようにな つている。 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。
上記第 1クラッチ機構 (10) は、 複数のクラッチプレート (101) と、 この 各クラッチプレート (101) を間に挟む複数のプレッシャープレート (102) と を備えている。 各プレツシャープレート (102) は本 HMTのケ一シング (19)
(図 6にのみ示す) である非回転部 (103) 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 (10) 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 (101) 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
(10) は、 第 1遊星歯車 (72) と第 2内歯歯車 (83) とを上記非回転部 (10
3) に対し断続切換可能に連結するようになっている。
上記第 2クラッチ機構 (11) は、 中間軸 (9) の外周囲に取付けられた複数の クラッチプレ一ト (111) と、 筒状部材 (112) の内周面に設けられたプレツシ ヤープレート (113) とを備えている。 上記筒状部材 (112) は第 4クラッチ機 構 (13)及び第 3遊星歯車機構 (15) を介して入力軸 (1) と連結されており、 これにより、 上言己第 2クラッチ機構 (11) は第 2太陽歯車 (81) に対し接続状態 の第 4クラッチ機構 (13) 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。
上記第 3クラッチ, (12) 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 (121) と、 上記筒状部材 (112) の内周面に設けら れたプレッシャープレート (122) とを備えたものであり、 これにより、 上記第 1 遊星歯車 (72) と第 2内歯歯車 (83) とに対し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。
また、 上記第 3遊星歯車機構 (15) は、 入力軸 (1) に対し後述の歯車 (11
4) と併設して固定された第 3太陽歯車 (151) と、 この第 3太陽歯車 (151) と喃み合う第 3遊星歯車 (152) と、 この第 3遊星歯車 (152) と嚙み合いかつ 上記ケーシング (19) である非回転部 (154) 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 (153) と、 上記第 3遊星歯車 (152) を保持する第 3キ ャリア (155) とを備えている。 そして、 上記第 3遊星歯車 ί¾¾ (152) の各歯 車 (151, 152, 153) は、 第 3太陽歯車 (151) に入力する入力軸 (1) の入力回転数を所定の減速比で滅速した減速回転数にして上記第 3キャリア (155) を回転させるように歯数設定がされて L、る。
そして、 上記第 4クラッチ機構 (13) は、 上記第 3キャリア (155) 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 (112) の 内周面に設けられたプレッシャープレート (132) とを備えている。 そして、 この 第 4クラッチ機構 (13) は、接続状態にされることにより第 2及び第 3クラッチ機 構 (11, 12) の入力端側である筒状部材 (112) に対し、 上記減速回転数の回 転を伝達させるようになつている。
加えて、 上記第 5クラッチ機構 (14) は、 上記入力軸 (1) の先端部に固定さ れた環伏部材 (140) と、 この環状部材 (140) の内周面に設けられたプレツシ ヤープレート (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 5クラッチ ¾^ (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) と直結してこの入力軸 (1) の回転数を上記第 2太陽歯車 (81) に伝達するように なっている。
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 素の歯数比と、 上記第 3遊星歯車機構 (15) による減速比と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つている。 すなわち、 図 7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 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。 加えて、上記減速 比力 Υ/ (2Χ + Υ + 2) で表される値となるように設定されている。 そして、 上 記歯数比 Xが略 2に、 従って、 歯数比 Υが略 3にそれぞれ設定され、 上記減速比が略 1ノ3に設定されている。 従って、 入力軸 (1) からの入力回転数を Ni とすると、 減速回転数 Nirは Ni Z3となる。
— HSTの構成一
一方、 上記 HST (4) は互いにほぼ同じ構成の一対の油圧ュニットにより構成
2 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ュニッ卜を液圧 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ュニッ 卜を液圧モー 夕 (6) と呼ぶものである。
上記液圧ポンプ (5) は、 図 8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 (5 3) 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 (54, 54, ···) の往復動の行程を調整す る可変斜板 (51) 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 (114) に嚙み合わされ、 これにより、 上記ボン プ軸 (52) 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、 上記複数の往復動ビス トン (54, 54, ···) の各シリンダ室 (54 a) と連通可能な 2つの円弧状の開口 (55 a, 55 b) (Aキドニ一及び Bキドニ一;図 9参照) が形成され、 この Aキ ドニ一 (55 a) もしくは Bキドニ一 (55 b) 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 (65b) とそれぞれ連通管 (57 a, 57 b) を介して連通されている。
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 によって第 1〜第 4の 4つの運転モ一ドに応じた所定の増減変更比率で連続的に増減 変更されるとともに、 上記コントローラ (19) 内のロックアップ作動制御手段から の制御信号を受けて上記可変斜板 (51) を中立位置もしくは最大斜板角度位置に維 持するようになっている。
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、 上記シリンダプロ 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) 、 第 1太 陽歯車 (71) と一体の接続軸 (75) に結合された歯車 (76) に啮み合わされ、 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 (64 a) と連通可能な Aキドニー (65 a) 及び Bキドニー (65 b)
(図 9参照) が形成されている。 また、 上己斜板 (61) は、 第 1〜第 3モードにお いては最大斜板角度 (17度) に固定され、 第 4モードにおいては斜板角度力斜板角 度変更手段 (16) により切換えられるようになつている。
上己斜板角度変更手段 (16) は、 圧油により作動されるァクチユエ一夕により 構成されており、 非作動状態で上記斜板 (61) を最大斜板角度位置に保持する一方、 上記コントローラ (19) からの作動信号を受けて例えば HST (4) にチャージ油 を供給するチャージポンプからのチャージ圧が導入され、 これにより、 上記最大斜板 角度位置の斜板 (61) を押してこの斜板 (61) の斜板角度を最大斜板角度の 1 / 3 (17度 Z3) に変更してこの位置に^するようになつている。
また、 図 5において、 モータ軸 (62) の歯車 (66) の外周側位置には、 この 歯車 (66) を回転停止状態にロックする回転固定機構 (17) 力 <設けられている。 この回転固定機構 (17) は、 上記歯車 (66) の歯に係脱可能に係合してその歯車
(66) を非回転状態にロックする係合片 (171) と、 この係合片 (171) を進 退させることにより係脱させるシリンダ (172) と、 このシリンダ (172) に例 えば上記チャージ圧を切換可能に供給する電磁開閉弁 (173) とを備えている。 上 記回転固定機構 (17) においては、 通常運転時には上記電磁開閉弁 (1 73) によ りチャージ圧の供給が遮断され圧力開放状態にされて上記係合片 (1 71) 力後退位 置に位置付けられ、 所定のロックアップ運転時には上記コントローラ (19) 内の口 ックアップ作動制御手段からの制御信号を受けて上記電磁開閉弁 (173) によりチ ャ一ジ圧が供給され上記係合片 (171) 力前進して上記歯車 (66) と係合するよ うになつている。
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 (5 4) がストロークしないため、 各シリンダ (54 a) 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 (5 5 aまたは 55 b)及び一方の連通管 (57 aまたは 57 b) を通して液圧モータ
(6) の各シリンダ室 (64 a) 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) が傾斜伏態の斜板 (61) を押すこと により、 シリンダブロック (63) 力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 (65 ま たは 65 a) 及び他方の連通管 (57 bまたは 57 a) を通して液圧ポンプ (5) 側 に戻される。 この際、 上記可^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) カ (―) 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。
以上において説明した内、 増減変更制御手段 (13) による可変斜板 (51) の 中立位置もしくは最大斜板角度位置への維持によって、 ロックアップ作動用の空転作 動機構が構成されており、 この空転作動!^の作動と、 第 1〜第 5の各クラッチ機構
(10〜14) の断続切換えと、 回転固定機構 (17) の作動とがコントローラ (1 9) 内のロックアツプ制御手段により制御されるようになつている。 一通常運転における MT及び H S Tの運転—
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。
以下、 上記 MT (3) における各運転モードにおける各クラッチ ^¾ (10〜1 4) の断続切換制御を、 図 1 0を基本にしつつ図 1 1〜図 14を参照しながら説明す る。
上記第 1モードでは、 第 1クラッチ機構 (10) 及び第 4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 11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、 接続状態の第 4クラッチ機構 (13) により筒状部材 (1 12) が空転作動状態にされるものの、 第 1遊星歯車 (72) がー体に取付けられた管状部 材 (77) は第 1クラッチ機構 (10) により非回転部 (103) 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 4クラッチ機構 (13) は、 上記の 如く筒状部材 (112) 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 4クラッチ, (13) を接続状 態にしているのは、 第 1モードから第 2モ一ドへのモード切換時点で必要となる第 4 クラッチ機構 (13) の接続を予め準備しているにすぎない。
上記第 2モードでは、 第 2クラッチ機構 (1 1) 及び第 4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、 中間 軸 (9) に対し第 3遊星歯車機構 (15) 、 第 4クラッチ機構 (13) 及び第 2クラ ツチ機構 (11) 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 HST (4) からの伝達力との合成力によって回転される。
また、 上記第 3モードでは、 第 3クラッチ機構 (1 1) 及び第 4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 1 3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 (15) 、 第 4クラッチ機構 (13) 及び第 3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 (7 1) を介した H S T
(4) 力、らの伝達力との合成力によって回転される。 さらに、 上記第 4モードでは、 第 5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 14に太線の経路で示すように、 H ST (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 5クラッチ機構 (14) を介して入力軸回転数 Ni 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キャリア (84) 力、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 との合成力によって回転される。
そして、 上記の如き第 1〜第 5の各クラッチ;^ (10〜14) の断続切換制御 によって、 第 2太陽歯車 (81) の回転数は図 10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第 1切換回転数①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 第 2切換回転数③から第 3切換回転数⑤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 10に 「Nr2」 で示す二点鎖線のように、 第 1モ ―ドでは発進から第 1切換回転数①までは非回転状態に保たれ、 第 2モードでは上記 第 1切換回転数①から第 2切換回転数③までの間でゼ口から減速回転数 N ir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モードでは第 3 切換回転数⑤から中間回転数⑥までと、 中間回転数⑥から第 4モードの最大変速比に 対応する最大回転数⑦までとの 2段階の增速率で上記減速回転数 N irが徐々に増加し て上記最大回転数⑦で入力軸回転数 Ni となる。
一方、 上記 HST (4) における作動制御を図 10に基づいて説明すると、 液圧 モータ (6) の斜板 (61) は、 第 1モード、 第 2モード及び第 3モードの各全変速 比域並びに第 4モードの最小変速比から中央変速比位置 (中間回転数⑥) までの変速 比域の範囲において斜板角度変更手段 (16) が非作動状態にされて最大斜板角度 (17度) の一定角度に固定される。 そして、 上記第 4モードの上記中央変速比位置 において、 上記斜板角度変更手段 (16) が作動されて上記斜板 (61) の斜板角度 は、 上記最大斜板角度に第 3遊星歯車機構 (15) の減速比と同じ比率を乗じた斜板 角度 (17度 3) に切換えられて、 上記中央変速比位置から最大変速比位置までの 変速比域ではモータ軸 (62) の回転数が上記減 iiitの逆数倍 (3倍) に增速された 状態にされる。
また、 液圧ポンプ (5) の可変斜板 (51) の斜板角度は、 コントローラ (18) 内の増減変更制御手段によって以下のように増減変更制御される。 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モードとの第 1切換回転数①に対応する第 1切換変速比で最大傾 斜のー 17度になるような増減変更比率で (一) 側に連続的に傾動される。
第 2モードでは、 上記斜板角度 (一 17度) から絶対値で上記第 1モ一ドの高変 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 数②) 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モードとの切換回転数③に対応する第 2切換変速比において斜板角度は +17度に至る。
また、 第 3モードでは、 上記第 2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 (一) 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④) 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モードとの切換回転数⑤に対応する第 3切換変速比において斜板角度は— 1 7度に至る。
さらに、 第 4モードでは、 上記第 3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⑥) 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、 第 4モードの最大変速比に対応する回転数⑦において斜板角度は +17度に 至る。
そして、 上記の如き HST (4) の可変斜板 (51) と斜板 (61) との斜板角 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 10に 「Nsl」 で示す折れ線のように、 第 1—ドから第 4 モ一ドの中間回転数⑥までは減速回転数の + N irと一 N irとの間で增減変更されると 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し、 上記中間回転数 ⑥から第 4モードの最大変速比までは斜板 (61)の斜板角度の切換に伴うモータ軸 (62) の增速によってそれまでの増減変更比率の 3倍の変更比率で増速される。
以上の如きコントローラ (18) による第 1〜第 5クラッチ機構 (10〜14) の断続切換制御と、 可変斜板 (5 1 ) の斜板角度の増減変更制御と、 斜板 ( 6 1 ) の 切換制御とによって、 上記第 1モードにおける前進側の変速範囲は図 7の矢印 Ml 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 1 0に太い一点鎖線で示すように第 1モードから第 4モードの中間回転数⑥までに わたり無段階で連続して変化され、 上記第 4モードの中間回転数⑥で斜板 (6 1 ) の 切換えに伴いそれまでよりも高い増速比で変化して最大回転数で入力軸回転数 Ni に なる。
—ロックアップ運転における MT及び H S Tの運転—
上記の図 1 0において、 ロックアツプ作動は各モード間の切換変速比に対応する 切換回転数①, ③, ⑤と、 可変斜板 (5 1 ) が中立位置に位置付けられる各中央変速 比に対応する中間回転数②, ④, ⑥と、 第 4モードの最大変速比に対応する最大回転 数⑦との 7つの特定回転数にある時に、 コントローラ (1 8 ) 内のロックアップ作動 制御手段によりロックアップ作動制御が行われるようになつている。 以下、①〜⑦の 各特定回転数にある時の 7つのロックアツプ作動点における口ックアツプ作動制御と 回転伝達状態を図 1 0及び図 1 5〜図 2 1に基づいて説明する。 なお、 上記通常運転 からロックアツプ運転への切換判定は、 ェンジン回転数がいずれかの特定回転数にあ つて、 アクセル変動量 (踏み込み量の変化割合) 力く所定の設定値内の小値であること、 もしくは、 車両速度の変化割合が所定の設定値内の小値であることの条件を満足する ことによりロックアップ作動を行うように決定される。 そして、 上記ロックアップ運 転への切換後、 上記のロックアップ切換判定における各条件を外れる場合には、 ロッ クアツプ作動を解除して通常運転への復帰が行われる。
(切換回転数①)
切換回転数①におけるロックアップ運転は、 図 1 0に示すように、 第 1モ一ドと 第 2モードとの切換前後の第 1クラッチ機構 (1 0 ) 及び第 2クラッチ機構 (1 1 ) をダブルクラッチ作動状態にしかつ第 4クラッチ機構 (1 3 ) を接続状態に維持する とともに、 可変斜板 ( 5 1 ) を斜板 (6 1 ) と同じ斜板角度に維持することにより口 ックアップ作動が行われる。 これにより、 図 15に太線の経路で示すように、 HST (4) は入力軸 (1) からの回転入力があってもポンプ (5)側及びモータ (6) 側 の各斜板 (51, 61)力く同じ斜板角度であるため MT (3) の側へは回転力の伝達 を行わない空転状態となって、 入力軸 (1) から出力軸 (2) への回転伝達は MT (3) のみを介したものになる。 なお、 この時、 各斜板 (51, 61) が同じ斜板角 度であれば HST (4) は空転状態になる力く、 例えば、 上記各斜板 (51, 61) を 共に中立位置に変更すれば、 HST (4) の内部抵抗を最小化することができ、 これ により、 より一層の効率の向上を図ることができる。 そして、 上記入力軸 (1) から の回転は第 3遊星歯車機構 (15) 、 第 4クラッチ機構 (13)及び第 2クラッチ機 構 (1 Ϊ) を介して中間軸 (9) に入力され、 第 2太陽歯車 (81) 力 <減速回転数 N irで回転される一方、 第 2内歯歯車 (83)が第 1クラッチ機構 (10) により非回 転状態に固定され、 これにより、 出力軸 (2) は第 1遊星歯車機構 (7) の減速比に 基づき上記回転数①の一定回転数で回転作動される。
(中間回転数②)
中間回転数②におけるロックアップ運転は、 第 2モード (図 10参照) における 第 2クラッチ機構 (11) と第 4クラッチ機構 (13) とが接続された状態において、 可変斜板 (51) を中立位置に維持するとともに、 回転固定機構 17を作動状態にす ることによりロックアツプ作動が行われる。 これにより、 図 16に太線の経路で示す ように、 HST (4) は入力軸 (1) 力、らの回転入力があってもポンプ軸 (52) が 空転するのみでモータ軸 (62) は非回転状態となって、 入力軸 (1) から出力軸 (2)への回転伝達は MT (3) のみを介したものになる。 そして、 上記入力軸 (1) からの回転は第 3遊星歯車機構 (15) 、 第 4クラッチ機構 (13)及び第 2クラッ チ機構 (11) を介して中間軸 (9) に入力され、 第 2太陽歯車 (81)が減速回転 数 Nirで回転される一方、 歯車 (66) 力く上記回転固定 tim (17) によりロックさ れて第 1太陽歯車 (71) 力非回転状態に固定され、 これにより、 出力軸 (2) は第 1内歯歯車 (73) と第 2遊星歯車 (82) とに基づき上記回転数②の一定回転数で 回転作動される。
(切換回転数③)
切換回転数③におけるロックアツプ運転は、 第 2モードと第 3モードとの切換前 後の第 2クラッチ機構 (11)及び第 3クラッチ機構 (12) をダブルクラッチ作動 状態にしかつ第 4クラッチ機構 (13) を接続状態に維持するとともに (図 10参照) 、 可変斜板 (51) を斜板 (61) と同じ斜板角度に維持することによりロックアツ プ作動が行われる。 これにより、 図 17に太線の経路で示すように、 HST (4) は 入力軸 (1) からの回転入力があっても空転状態となって、 入力軸 (1) からの回転 は第 3遊星歯車機構 (15) 及び第 4クラッチ機構 (13) を介した減速回転数 Nir が第 2クラッチ (11) を介して中間軸 (9) に、 第 3クラッチ^ ^ (12) を 介して管状部材 (77) にそれぞれ入力され、 第 2太陽歯車 (81) と第 2内歯歯車 (83) とが共に減速回転数 Nirで回転され、 これにより、 出力軸 (2) は上記回転 数③ (Nir) の一定回転数で回転作動される。
(中間回転数④)
中間回転数④におけるロックアップ運転は、 第 3モード (図 10参照) における 第 3クラッチ機構 (12) と第 4クラッチ機構 (13) とが接続された状態において、 可変斜板 (51) を中立位置に維持するとともに、 回転固定機構 17を作動状態にす ることによりロックアップ作動力く行われる。 これにより、 図 18に太線の経路で示す ように、 HST (4) は入力轴 (1) 力ヽらの回転入力があってもポンプ軸 (52)力く 空転するのみとなつて、 上記入力軸 (1) からの回転は第 3遊星歯車^ i (15) 、 第 4クラッチ機構 (13)及び第 3クラッチ機構 (12) を介して管状部材 (77) に入力され、 第 1キャリア (74) 力減速回転数 Nirで回転される一方、 歯車 (66) が上記回転固定機構 (17) によりロックされて第 1太陽歯車 (71) が非回転状態 に固定され、 これにより、 出力軸 (2) は第 1内歯歯車 (73) に基づき上記回転数 ④の一定回転数で回転作動されることになる。
(切換回転数⑤)
切換回転数⑤におけるロックアップ運転は、 第 3モードと第 4モードとの切換前 後の第 3クラッチ機構 (12) , 第 4クラッチ機構 (13) 及び第 5クラッチ機構 (14) をそれぞれ接続状態に維持するとともに (図 10参照) 、 可変斜板 (51) を斜板 (61) と同じ斜板角度に維持することによりロックアップ作動が行われる。 これにより、 図 19に太線の経路で示すように、 HST (4) は入力軸 (1) 力、らの 回転入力があっても空転状態となって、 入力軸 (1) からの回転は第 3遊星歯車機構 (15), 第 4クラッチ機構 (13), 第 3クラッチ機構 (12)及び管状部材 (7 7) を介して減速回転数 Nirとなって第 2内歯歯車 (83) に、 第 5クラッチ機構
(14)及び中間軸 (9) を介して入力軸回転数 Ni が第 2太陽歯車 (81) にそれ ぞれ入力され、 これにより、 出力軸 (2) は上記回転数⑤の一定回転数で回転作動さ れる。
(中間回転数⑥)
中間回転数⑥におけるロックアップ運転は、 第 4モード (図 10参照) における 第 5クラッチ機構 (14) 力《接続された状態において、 可変斜板 (51) を中立位置 に維持するとともに、 回転固定機構 (17) を作動状態にすることによりロックアツ プ作動力行われる。 これにより、 図 20に太線の経路で示すように、 HST (4) は 入力軸 (1) からの回転入力があってもポンプ軸 (52) が空転するのみとなつて、 上記入力軸 (1)からの回転は第 5クラッチ機構 (14) を介して中間軸 (9) に入 力され、 第 2太陽歯車 (81) が入力軸回転数 Niで回転される一方、 歯車 (66) が上記回転固定;^ (17) によりロックされて第 1太陽歯車 (71)が非回転状態 に固定される。 これにより、 出力軸 (2) は上記中間回転数⑥の一定回転数で回転作 動される。
(最大回転数⑦)
最大回転数⑦におけるロックアップ運転は、 第 2クラッチ觀 (11) , 第 3ク ラッチ^^ (12) を接続状態に切換えかつ第 5クラッチ機構 (14) を接続状態に 維持するとともに (図 10参照) 、 可変斜板 (51) を斜板 (61) と同じ最大斜板 角度に維持することによりロックアップ作動が行われる。 これにより、 図 21に太線 の経路で示すように、 HST (4) は入力軸 (1) からの回転入力があっても空転状 態となつて、 入力軸 (1) からの回転は第 5クラッチ機構 (14)及び中間軸 (9) を介して第 2太陽歯車 (81) と、 その中間軸 (9) , 第 2クラッチ■ (11) , 筒状部材 (112) , 第 3クラッチ機構 (12)及び管状部材 (77) を介して第 2 内歯歯車 (83) とに、 それぞれ入力軸回転数 Niが入力され、 これにより、 出力軸 (2) は上記回転数⑦の一定回転数で回転作動される。 この際、 上記 HST (4) の 斜板 (61) の斜板角度が最大斜板角度の 1 3に切換えられてモータ軸 (62) の 回転数が 3倍に增速されているため、 第 1太陽歯車機構 (7) の側で上記出力軸 (2)
3 の回転と同調する。 なお、 第 4モードを通じて第 3クラッチ機構 (1 2 ) を接続状態 に維持し続けることにより筒状部材 (1 1 2 ) を空転させれば、 本ロックアップで第 2クラッチ機構 (1 1 ) の接続を予め準備することができる。
本実施形態の場合、 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、 これに基づきロックアツプ作動点を従来の I〜: [Vの 4点から①〜 ⑦の 7点に増加させることができる上、 その 7点のロックアツプ作動点の配置密度の 増大により、 ロックアツプ運転間の効率が落ち込む谷間を埋めて効率の向上及び平準 化を図ることができるようになる。 この点に関し、 図 2 2に、 上位側ロックアップ作 動点の增速比に対する下位側ロックアツプ作動点の增速比の比率 (ェンジン効率比率) について、 従来の場合 (回転数 I、 II、 III、 IVでのロックアップ運転の場合) と、 本実施形態の場合 (回転数①〜⑦でのロックアップ運転の場合) とについての特性比 較を示す。
—他の実施形態—
なお、 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、 その他種々の実施形態 を包含するものである。 すなわち、 上記実施形態では、 液圧モ一夕 (6) の斜板 (6 1 ) の斜板角度変更を中間回転数⑥でそれまでの最大斜板角度 (1 7度) からその 1 Z 3に一気に切換えるように制御しているが、 これに限らず、 第 4モードの最大変速 比で上記最大斜板角度の 1 Z 3になるように上記中間回転数⑥から上記最大変速比ま での間に徐々に斜板角度を変更するようにしてもよい。 この場合には、 その変更度合 いに応じて可変斜板 (5 1 ) の斜板角度の増減変更比率を変更すればよい。
また、 上記実施形態のロックアツプ運転中の H S T (4 ) の無負荷運転における 損失を排除してさらに効率の向上を図るために、 上記 H S T (4) へのチャージ圧の 解除、 各シリンダブロック (5 3, 6 3) の押圧力の軽減、 両連通管 (5 7 a , 5 7 b) 間のバイパス等を行うようにしてもよい。
さらに、 上記実施形態では、 入力回転数減速機構としての第 3遊星歯車機構 ( 1 5 ) と、 これの作動切換を行う切換機構としての一対のクラッチ機構 (1 3, 1 4 ) とを設けることにより運転モードを 4モードに增加し、 この増加によりロックアップ 作動点の増加を図っているが、 例えば、 さらにもう 1つのクラッチ機構を追加するこ とにより運転モードを 5モードに増加させ、 この運転モードの増加に伴うロックアツ プ作動点の増加を図るようにしてもよい。 これにより、 図 7に⑧で示す回転数におけ るロックアップ作動が可能となり、 ロックアップ作動点のさらなる増加に加えて、 第 4モードよりもさらに高変速比でのオーバ一ドライブを実現することができる。
[産業上の利用可能性]
以上のように、 本発明の無段変速機によれば、 運転モードを従来の 3モードから 4モード以上に増加することができるとともに、 ロックァップ作動点を従来のものよ りも増加させてロックアツプ作動点の配置をより密にすることができ、 変速効率の向 上が図られ、 し力、も、 大型化を招くこともないため、 本発明の無段変速機は、 バス、 トラック、 各種建設機械、 もしくは、 各種産業機械等において、 駆動源 (エンジン) と被駆動部 (タイヤ等) との間に介装させて用いる無段変速機として有用である。

Claims

言青 求 の 範 囲
1. 動力源に接続される入力軸 (1) と、 出力蚰 (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 口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) 力、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 ¾JE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 ¾EE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 ッシヨン (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、 キヤリア
(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、 上言己第 1遊星歯車 (72) のキヤ 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 (103) に対し断続切換可能に連結する第 1クラッチ機構 (10) 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 (11) 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■ (12) と を備え、
上記機械式トランスミ ッシヨン (3) と、 静液圧式トランスミ ッシヨン (4) と を変速比に応じ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 入力軸 (1)の回転を設定減速比に対応する減速回転数に減速した状態で上記機械式 トランスミ ッション (3) の入力側に入力させる入力回転数減速機構 (15) と、 この入力回転数減速機構 (15) に対し付設され、 上記入力回転数減速機構 (1 5)の作動を低変速比域から中変速比域の運転モードにおいて上記機械式トランスミ ッシヨン (3)の入力側に対し上記減速回転数の回転を入力させる作動状態と、 高変 速比側の運転モードにおいて上記機械式トランスミ ッション (3)の入力側に対し入 力軸 (1) の回転を非減速状態で入力させる非作動状態とに切換制御する切換機構 (13, 14) と、
上記出力軸 (2) の回転数力特定回転数にある場合に、 上記静液圧式トランスミ ッシヨン (4)のポンプ軸 (52) を空転状態にしてその静液圧式トランスミ ツショ ン (4)からの動力を上記出力軸 (2) に対し非伝達状態に切換制御するロックアツ プ作動制御手段 ( 18 ) と
を備えていることを特徴とする無段変速機。
2. 請求項 1記載の無段変速機において、
入力回転数減速機構は、 入力軸 (1) と連動するよう接続された第 3太陽歯車 (151) と、 この第 3太陽歯車 (151) に係合されてその周囲を公転する第 3遊 星歯車 (152) と、 この第 3遊星歯車 (152) に係合されて非回転状態に固定さ れた第 3内歯歯車 (153) と、 を有する第 3遊星歯車 (15) によって構成さ れ、
切換機構は、 上記第 3遊星歯車 (152) の回転を第 2クラッチ, (11)及 び第 3クラッチ機構 (12) に対し断続切換可能に連結する第 4クラッチ機構 (13) と、 上記第 3太陽歯車 (151) の回転を第 2太陽歯車 (81) に対し断続切換可能 に連結する第 5クラッチ機構 (14) と、 を備えている
ことを特徵とする無段変速機。
3. 請求項 2記載の無段変速機において、
機械式トランスミッシヨン (3) は、
変速比に応じて、 発進から低変速比域で第 1クラッチ機構 (10)及び第 4クラッチ 機構 (13)をのみ接続状態にする第 1モードと、 中低変速比域で第 2クラッチ機構 (11)及び第 4クラッチ機構 (13) をのみ接続状態にする第 2モードと、 中高変 速比域で第 3クラッチ (12)及び第 4クラッチ機構 (13)をのみ接続状態に する第 3モードと、 高変速比域で第 5クラッチ機構 (14) をのみ接続状態にする第 4モードとからなる
4つの運転モードを備えている
ことを特徴とする無段変速機。
4. 請求項 3記載の無段変速機において、
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モ一ドとの間の運転モ 一ド切換時の第 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モ一ドと第 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 (51)の斜板角度を 変更するように構成され、
ロックアップ作動制御手段 (18) は、 上記各切換変速比、 各中央変速比、 及び、 上記第 4モードの最大変速比のそれぞれに対応する出力軸 (2)の各回転数を特定回 転数としてこの各特定回転数の時に、 空転作動機構を作動させるように構成されてい る
ことを特徵とする無段変速機。
5. 請求項 4記載の無段変速機において、
口、 クアツプ作動制御手段 (18) は、
切換変速比及び第 4モードの最大変速比において液圧ポンプ (5) の可変斜板 (51) を液圧モータ (6)の斜板 (61) の斜板角度と等しい最大斜板角度にある状態に維 持する一方、 中央変速比において斜板角度がゼロとなる中立位置にある状態に維持す 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 4記載の無段変速機において、
ロックアツプ作動制御手段 (18) は、
第 1切換変速比に対応した回転数の時に第 1, 第 2及び第 4の各クラッチ■ (10, 11, 13) を接続状態にし、 第 2切換変速比に対応した回転数の時に第 2, 第 3及 び第 4の各クラッチ機構 (11, 12, 13) を接続状態にし、 第 3切換変速比に対 応した回転数の時に第 3, 第 4及び第 5の各クラッチ機構 (12, 13, 14) を接 続状態にし、 かつ、 第 4モードの変速比域の最大値に対応した回転数の時に第 2, 第 3及び第 5の各クラッチ機構 (11, 12, 14) を接続状態に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。
7. 請求項 6記載の無段変速機において、
可変斜板 (51)力 <中立位置に位置付けられた時に液圧モータ (6)の出力側であ るモータ軸 (62) をロックするものであって、 このモータ軸 (62) に発生するト ルクをモータ軸 (62) に代わって受けるようロックする回転固定機構 (17) を備 えている
ことを特徽とする無段変速機。
8. 請求項 4記載の無段変速機において、
第 3遊星歯車機構 (15) は、
第 3太陽歯車 (151) から第 3遊星歯車 (152) への減速比が、 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/ (2X + Y + 2)
で表される値になるように歯数設定されている
ことを特徴とする無段変速機。
9. 請求項 8記載の無段変速機において、
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 (16) を備えており、
この斜板角度変更手段 (16) は、 第 1, 第 2及び第 3の各モードにおいて上記 斜板 (61) を最大斜板角度位置に維持する一方、 第 4モードの液圧ポンプ (5) の 中立位置よりも高変速比側において上記斜板 (61) を第 3遊星歯車機構 (15) の 減速比に対応して中立位置側により小さな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。
10. 請求項 9記載の無段変速機において、
減速比として、 略 1/3の値が設定されている
ことを特徴とする無段変速機。
11. 請求項 9記載の無段変速機において、
液圧モータ (6) のモータ軸 (62) と第 1太陽歯車 (71) とを接続する歯車 機構 (66, 76)が、 第 4モードにおける第 5クラッチ機構 (14)を介した出力 軸 (2) の回転数と、 第 4モードにおける斜板角度変更手段 (16) による変更後の 斜板角度に対応した上記モータ軸 (62) の最大許容回転数との関係で歯数設定され ている
ことを特徴とする無段変速機。
12. 請求項 11記載の無段変速機において、
出力軸 (2)の回転数が入力軸 (1)の回 数を超えないように、 歯車機構 (6 6, 76)の歯数比と、 液圧モータ (6)の斜板 (61)の斜板角度とが設定されて いる
ことを特徴とする無段変速機。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6616559B1 (en) * 1998-10-26 2003-09-09 Yanmar Co., Ltd. Continuously variable transmission
WO2000071377A1 (de) * 1999-05-25 2000-11-30 Markus Liebherr Leistungsverzweigungsgetriebe
IT1319855B1 (it) * 2000-02-22 2003-11-03 Same Deutz Fahr Spa Trasmissione idromeccanica a rapporto variabile in modo continuo.
US6868925B2 (en) * 2000-07-18 2005-03-22 Delta Systems, Inc. Engine with integral actuator
US6543560B1 (en) 2000-07-18 2003-04-08 Delta Systems, Inc. Hydrostatic transmission with integral actuator
US6904997B2 (en) * 2001-05-31 2005-06-14 Sauer-Danfoss, Inc. Compact vehicle transmission
EP1439337B1 (en) * 2001-10-22 2008-05-21 Yanmar Agricultural Equipment Co., Ltd. Hydraulic transmission vehicle
GB2386164A (en) * 2002-03-06 2003-09-10 Ford New Holland Nv Hydro-mechanical transmission
WO2006108109A2 (en) * 2005-04-05 2006-10-12 Folsom Technologies, Inc. Hydromechanical continuously variable transmission
US7726126B1 (en) 2005-12-21 2010-06-01 Hydro-Gear Limited Partnership Dual pump apparatus with power take off
DE112006002950B4 (de) * 2005-12-22 2021-08-05 Komatsu Ltd. Baufahrzeug
US20080171626A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-17 Sauer-Danfoss Inc. Hydromechanical transmission with output summer
EP2724053A4 (en) * 2011-06-21 2016-01-06 Volvo Constr Equip Ab METHOD FOR CONTROLLING A STAGE-FREE POWER ENGINE TRANSMISSION AND CONTINUOUS POWER BRANCH
WO2013074430A1 (en) 2011-11-14 2013-05-23 Cnh America Llc Hydro-mechanical continuously variable transmission for producing high torque output
US8961347B2 (en) * 2012-04-18 2015-02-24 Caterpillar Inc. Cold start clutch for CVT transmission
GB2514183B (en) * 2013-05-17 2015-09-09 Perkins Engines Co Ltd A propulsion system incorporating a plurality of energy conversion machines
JP2014129881A (ja) * 2014-02-19 2014-07-10 Yanmar Co Ltd 作業車
JP5916153B2 (ja) * 2014-02-19 2016-05-11 ヤンマー株式会社 作業車
JP2015038382A (ja) * 2014-11-21 2015-02-26 ヤンマー株式会社 作業車
JP2015108456A (ja) * 2015-03-06 2015-06-11 ヤンマー株式会社 作業車
GB2611477B (en) * 2022-01-05 2025-01-29 Univ Jiangsu Continuously variable transmission with both equal-difference output and equal-ratio output

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5435560A (en) 1977-08-18 1979-03-15 Sundstrand Corp Machine and oil pressure type power transmitting device
US4341131A (en) 1977-08-18 1982-07-27 Sundstrand Corporation Hydromechanical transmissions
JPH01105066A (ja) * 1987-07-31 1989-04-21 Shimadzu Corp 無段変速装置
JPH01178037A (ja) * 1987-12-31 1989-07-14 Shimadzu Corp 無段変速装置付の駆動システム
JPH01210658A (ja) * 1988-02-19 1989-08-24 Komatsu Ltd 無段変速機のクラッチ切り換え回路
JPH03503562A (ja) * 1988-03-30 1991-08-08 ツァーンラートファブリーク、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 伝達比を無段調整できる負荷切換伝動装置
JPH0650410A (ja) * 1992-07-28 1994-02-22 Komatsu Ltd 遊星歯車式変速装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5623069B2 (ja) * 1974-02-06 1981-05-28
US4754664A (en) * 1986-11-20 1988-07-05 Dana Corporation Four range hydromechanical transmission
EP0408616B1 (de) * 1988-04-06 1991-09-18 ZF FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Hydrostatisch mechanisches leistungsverzweigungsgetriebe

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5435560A (en) 1977-08-18 1979-03-15 Sundstrand Corp Machine and oil pressure type power transmitting device
US4341131A (en) 1977-08-18 1982-07-27 Sundstrand Corporation Hydromechanical transmissions
JPH01105066A (ja) * 1987-07-31 1989-04-21 Shimadzu Corp 無段変速装置
JPH01178037A (ja) * 1987-12-31 1989-07-14 Shimadzu Corp 無段変速装置付の駆動システム
JPH01210658A (ja) * 1988-02-19 1989-08-24 Komatsu Ltd 無段変速機のクラッチ切り換え回路
JPH03503562A (ja) * 1988-03-30 1991-08-08 ツァーンラートファブリーク、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 伝達比を無段調整できる負荷切換伝動装置
JPH0650410A (ja) * 1992-07-28 1994-02-22 Komatsu Ltd 遊星歯車式変速装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0886084A4 *

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DE69709855D1 (de) 2002-02-28
JPH09242844A (ja) 1997-09-16

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