JPH1163154A - ハイドロメカニカルトランスミッション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイドロメカニカルトランスミッションの伝
達効率を向上しつつ、装置全体を小型軽量化して低コス
ト化を実現する。 【解決手段】 ハイドロスタティックトランスミッショ
ン４の液圧モータ６の出力軸３８と、メカニカルトラン
スミッション３の遊星歯車機構７との間に、それらを異
なった変速比で接続する低速接続手段と高速接続手段と
を並列に設ける。低速接続手段は、低速用歯車３１と、
この低速用歯車を液圧モータ６の出力軸３８に係脱可能
に接続する低速用クラッチ機構３３とを備える。高速接
続手段は、高速用歯車３２と、この高速用歯車を液圧モ
ータ６の出力軸３８に係脱可能に接続する高速用クラッ
チ機構３４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バス、トラッ
ク、各種建設機械、各種産業機械等に用いられる無段変
速機に関し、特に、ハイドロメカニカルトランスミッシ
ョンといわれる無段変速機に関するものである。

【０００２】

【背景の技術】ハイドロメカニカルトランスミッション
は、入力軸と出力軸とを結ぶ動力伝達経路に、クラッチ
機構および遊星歯車機構を備えたメカニカルトランスミ
ッションと、液圧ポンプおよび液圧モータを備えたハイ
ドロスタティックトランスミッションとを並設し、無段
階で連続した変速を行なうようにしたものである。この
ハイドロメカニカルトランスミッション全体の伝達効率
の向上の観点から、種々の改良が試みられている。

【０００３】図１は、本願と同一の出願人によって平成
８年３月１２日に出願された特願平８−５４４３４号に
開示されたハイドロメカニカルトランスミッションの模
式図であり、図２は４段階の変速モードと各部の動作と
の関係を示す図である。この先行出願に開示されたハイ
ドロメカニカルトランスミッションは、従来の３段階の
変速モードから４段階の変速モードに多段化し、ロック
アップ作動点を増大している。図１および図２を参照し
て、特願平８−５４４３４号に開示されたハイドロメカ
ニカルトランスミッションの概略構成および動作を説明
する。

【０００４】ハイドロメカニカルトランスミッション
は、入力軸１と出力軸２とを結ぶ動力伝達経路に、メカ
ニカルトランスミッション３とハイドロスタティックト
ランスミッション４とを並設している。メカニカルトラ
ンスミッション３は、第１遊星歯車機構７と、第２遊星
歯車機構８と、第３遊星歯車機構１５と、第１クラッチ
機構１０と、第２クラッチ機構１１と、第３クラッチ機
構１２と、第４クラッチ機構１３と、第５クラッチ機構
１４とを備える。

【０００５】ハイドロスタティックトランスミッション
４は、斜板５ａを有する液圧ポンプ５と、斜板６ａを有
する液圧モータ６とを備える。液圧モータ６の出力は、
歯車１８および１７を介して、第１遊星歯車機構７の太
陽歯車１６に伝達される。

【０００６】ポンプ５の斜板５ａの角度は、可変であ
る。一方、液圧モータ６の斜板６ａの角度は、２段階に
切換可能になっている。モータ軸固定機構１９は、歯車
１８に係合可能に設けられており、歯車１８に係合した
とき歯車１８の回転すなわち液圧モータ６の出力軸の回
転を停止する。

【０００７】低速域の第１モードでは、第１クラッチ機
構１０および第４クラッチ機構１３のみが接続状態にさ
れる。

【０００８】中低速域の第２モードでは、第２クラッチ
機構１１および第４クラッチ機構１３のみが接続状態に
される。

【０００９】中高速域の第３モードでは、第３クラッチ
機構１２および第４クラッチ機構１３のみが接続状態に
される。

【００１０】高速域の第４モードでは、第５クラッチ機
構１４および第３クラッチ機構１２が接続状態にされ
る。第４モードの中間点では、液圧モータ６の斜板６ａ
の角度が切換えられて、液圧モータ６の出力軸の回転数
が増速される。それに応じて、出力軸２の回転数も増速
される。

【００１１】なお、第１モードの第４クラッチ機構１
３、第４モードの第３クラッチ機構１２の接続は、次の
切換点における筒状部材５２の回転数同調を目的として
おり、回転力は伝達していない。

【００１２】車両が定速走行を維持する場合に、メカニ
カルトランスミッション３とハイドロスタティックトラ
ンスミッション４との双方を介して動力伝達を行なう通
常運転を継続するのでは伝達効率の面で好ましくない。
このような場合に、ハイドロスタティックトランスミッ
ション４を介した動力伝達を遮断して、入力軸１から出
力軸２への動力伝達をメカニカルトランスミッション３
のみを介したものに切換えることによりロックアップ運
転を行なわせるようにするのが好ましい。

【００１３】図２において、各モード間の切換変速比に
対応する切換回転数、、と、液圧ポンプ５の可変
斜板５ａ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、、と、第４モードの最大変速
比に対応する最大回転数との７つの特定回転数にある
ときに、ロックアップ運転が行なわれる。

【００１４】切換回転数におけるロックアップ運転
は、第１クラッチ機構１０と第２クラッチ機構１１と第
４クラッチ機構１３とを接続状態にするとともに、可変
斜板５ａを液圧モータ６の斜板６ａと同じ斜板角度（絶
対値において）に維持することにより行なわれる。液圧
ポンプ５の斜板５ａと、液圧モータ６の斜板６ａとが同
じ斜板角度であるため、メカニカルトランスミッション
３側へはハイドロスタティックトランスミッションから
の出力が伝達されない。したがって、入力軸１から出力
軸２への回転伝達は、メカニカルトランスミッション３
のみを介したものになる。

【００１５】第２モードの中間回転数におけるロック
アップ運転は、第２クラッチ機構１１および第４クラッ
チ機構１３が接続されている状態において、液圧ポンプ
５の可変斜板５ａを中立位置に維持する。この状態で
は、液圧モータ６の出力軸が非回転状態となり、入力軸
１から出力軸２への回転伝達はメカニカルトランスミッ
ション３のみを介したものになる。

【００１６】モータ軸固定機構１９（図１参照）を作動
状態にすることにより、モータ軸に作動する回転力を除
去してハイドロスタティックトランスミッションの動力
損失を一層低減することができる。

【００１７】第２モードから第３モードへ切換える切換
回転数におけるロックアップ運転は、第２クラッチ機
構１１および第３クラッチ機構１２および第４クラッチ
機構１３を接続状態に維持するとともに、液圧ポンプ５
の可変斜板５ａを液圧モータ６の斜板６ａと同じ斜板角
度に維持することにより行なわれる。

【００１８】第３モードの中間回転数におけるロック
アップ運転は、第３クラッチ機構１２および第４クラッ
チ機構１３を接続状態に維持し、液圧ポンプ５の可変斜
板５ａを中立位置に維持するとともに、モータ軸固定機
構１９を作動状態にすることにより行なわれる。

【００１９】第３モードから第４モードに切換わる切換
回転数におけるロックアップ運転は、第３クラッチ機
構１２と第４クラッチ機構１３と第５クラッチ機構１４
とを接続状態に維持するとともに、液圧ポンプ５の可変
斜板５ａを液圧モータ６の斜板６ａと同じ斜板角度（絶
対値において）に維持することにより行なわれる。

【００２０】第４モードの中間回転数におけるロック
アップ運転は、第５クラッチ機構１４および第３クラッ
チ機構１２を接続した状態において、液圧ポンプ５の可
変斜板５ａを中立位置に維持するとともに、モータ軸固
定機構１９を作動させることにより行なわれる。

【００２１】最大回転数におけるロックアップ運転
は、第２クラッチ機構１１と第３クラッチ機構１２と第
５クラッチ機構１４とを接続状態に維持するとともに、
可変斜板５ａを液圧モータ６の斜板６ａと同じ最大斜板
角度に維持することにより行なわれる。

【００２２】図３は、本願と同一の出願人によって平成
９年５月１４日に出願された特願平９−１２３７８０号
に開示されたハイドロメカニカルトランスミッションの
模式図である。このハイドロメカニカルトランスミッシ
ョンは、モータ軸空転機構２０を備える。モータ軸空転
機構２０は、必要に応じて液圧モータ６の出力軸と歯車
１８との接続を切り離す。

【００２３】運転モードの切換回転数に対応する変速比
でロックアップ運転に切換えられた場合において、モー
タ軸空転機構２０は液圧モータ６の出力軸と歯車１８と
の接続を切り離す。これにより、モータ軸とメカニカル
トランスミッション３とが互いに分離されてモータ軸か
らメカニカルトランスミッションへの動力伝達が完全に
遮断される一方、モータ軸が自由に空転可能となる。し
たがって、液圧ポンプ５の可変斜板５ａを斜板角度０の
中立位置に制御して液圧モータ６の回転を停止し、これ
によってハイドロスタティックトランスミッション部の
動力損失低減を図ることが可能になる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述の２つの先行出願
に開示したように、ハイドロメカニカルトランスミッシ
ョン全体の伝達効率を向上させるには、液圧モータの斜
板角度の切換機構、モータ軸固定機構およびモータ軸空
転機構が必要になる。しかしながら、これらの３つの機
構を同時に採用すれば、装置全体が複雑になり重量も増
加し、コストも増大する。

【００２５】また、特願平８−５４４３４号に開示され
たハイドロメカニカルトランスミッションにおいては、
高速モードにおいて液圧モータ６の斜板６ａの斜板角度
を切換えることによりモータ軸の回転を増速している。
このようなモータ軸の高速回転に伴って、動力損失が増
大する。また、ハイドロスタティックトランスミッショ
ンの液圧モータの許容回転数の範囲内で高速回転をしな
ければならないため、低速時のモータ回転数に制限があ
り、大きな出力トルクが必要な低速運転時のトルクを十
分に上げることができない。

【００２６】この発明は上述のような課題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、ハイドロメカニ
カルトランスミッションの伝達効率を向上しつつ、装置
全体を小型軽量化して低コスト化を実現することであ
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】この発明は、入力軸と出
力軸とを結ぶ動力伝達経路に、クラッチ機構および遊星
歯車機構を備えたメカニカルトランスミッションと、液
圧ポンプおよび液圧モータを備えたハイドロスタティッ
クトランスミッションとを並設したハイドロメカニカル
トランスミッションを前提とする。

【００２８】請求項１に記載の発明は、ハイドロスタテ
ィックトランスミッションの液圧モータの出力軸と、メ
カニカルトランスミッションの遊星歯車機構との間に、
それらを異なった変速比で接続する低速接続手段と高速
接続手段とを並列に設けたことを特徴とする。

【００２９】上記請求項１に記載の発明によれば、高速
モードの中間点において低速接続手段から高速接続手段
に切換えれば、ハイドロスタティックトランスミッショ
ンからメカニカルトランスミッションの遊星歯車機構に
伝達される出力を増速することができる。したがって、
ハイドロスタティックトランスミッションの液圧モータ
の斜板角度を固定したままにすることができる。

【００３０】請求項２に記載の発明では、低速接続手段
が、低速用歯車と、この低速用歯車を液圧モータの出力
軸に係脱可能に接続する低速用クラッチ機構とを備え
る。また、高速接続手段は、高速用歯車と、この高速用
歯車を液圧モータの出力軸に係脱可能に接続する高速用
クラッチ機構とを備える。

【００３１】請求項２に記載の発明によれば、液圧モー
タの出力軸と歯車との接続および切離しが容易である。

【００３２】請求項３に記載の発明では、ハイドロメカ
ニカルトランスミッションが、低速域の第１モード、中
低速域の第２モード、中高速域の第３モードおよび高速
域の第４モードの４つの変速モードで運転されるように
なっている。第１モードから第４モードの前半までの領
域では、低速用歯車（３１）が接続され、第４モードの
後半の領域では、高速用歯車（３２）が接続される。

【００３３】上記請求項３に記載の発明によれば、液圧
モータの斜板の角度を固定した状態のままで、高速モー
ドにおいてハイドロスタティックトランスミッションか
らの出力を増速することができる。

【００３４】請求項４に記載の発明では、各モードの切
換点でのロックアップ運転時には、低速用歯車および高
速用歯車の両者を液圧モータの出力軸から離脱させる。
液圧ポンプの斜板の角度が０°になる第２、第３および
第４モードの中間点でのロックアップ運転時には、低速
用歯車および高速用歯車の両者を液圧モータの出力軸に
接続する。

【００３５】前記請求項４に記載の発明によれば、低速
用歯車および高速用歯車の接続・切離しを制御するだけ
で、液圧モータの出力軸の回転を空転化させたり、固定
したりすることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】図４を参照して、本発明に従った
ハイドロメカニカルトランスミッションの全体構成を説
明する。なお、図４中において、図１に示したのと同一
の参照番号で示すものは、同一または相当の要素を示す
ものである。

【００３７】ハイドロメカニカルトランスミッション
は、入力軸１と出力軸２とを結ぶ動力伝達経路に、メカ
ニカルトランスミッション３とハイドロスタティックト
ランスミッション４とを並設している。

【００３８】メカニカルトランスミッション３は、第１
遊星歯車機構７と、第２遊星歯車機構８と、第３遊星歯
車機構１５と、第１クラッチ機構１０と、第２クラッチ
機構１１と、第３クラッチ機構１２と、第４クラッチ機
構１３と、第５クラッチ機構１４とを備える。

【００３９】第１遊星歯車機構７は、太陽歯車１６と、
この太陽歯車１６に噛み合って公転運動する遊星歯車３
９と、遊星歯車３９に噛み合う内歯歯車４０と、複数の
遊星歯車３９を保持するキャリア４１とを備える。

【００４０】第２遊星歯車機構８は、中間軸４６に固定
された太陽歯車４４と、この太陽歯車４４に噛み合って
公転運動する複数の遊星歯車４３と、遊星歯車４３に噛
み合う内歯歯車４２と、複数の遊星歯車４３を保持する
キャリア４５とを備える。キャリア４５と、第１遊星歯
車機構７の内歯歯車４０とは固定されている。また、図
示するように、キャリア４５と出力軸２とは固定され
る。第１遊星歯車機構７のキャリア４１と、第２遊星歯
車機構８の内歯歯車４２とは固定される。

【００４１】第３遊星歯車機構１５は、出力軸１に固定
された太陽歯車４７と、太陽歯車４７に噛み合って公転
運動する複数の遊星歯車４８と、遊星歯車４８に噛み合
う内歯歯車４９とを備える。内歯歯車４９は、非回転部
５３に固定される。

【００４２】第１クラッチ機構１０は、第１遊星歯車機
構７のキャリア４１および第２遊星歯車機構８の内歯歯
車４２に固定された管状部材５０と、非回転部５１との
間の接続および切離しを行なうものである。

【００４３】第２クラッチ機構１１は、筒状部材５２
と、中間軸４６との間の接続・切離しを行なう。

【００４４】第３クラッチ機構１２は、筒状部材５２と
管状部材５０との間の接続・切離しを行なう。

【００４５】第４クラッチ機構１３は、第３遊星歯車機
構の複数の遊星歯車４８を保持するキャリア５４と、筒
状部材５２との間の接続・切離しを行なう。

【００４６】第５クラッチ機構１４は、入力軸１と中間
軸４６との間の接続・切離しを行なう。

【００４７】ハイドロスタティックトランスミッション
４は、液圧ポンプ５と液圧モータ６とを備える。入力軸
１の回転は、歯車３５および３６を経由して液圧ポンプ
５のポンプ軸３７に伝達される。液圧ポンプ５の斜板５
ａの斜板角度は可変である。一方、液圧モータ６の斜板
６ａの斜板角度は固定とされる。

【００４８】液圧モータ６のモータ軸３８と、メカニカ
ルトランスミッションの第１遊星歯車機構７の太陽歯車
１６との間に、それらを異なった変速比で接続する低速
接続手段と高速接続手段とが並列に設けられる。具体的
には、太陽歯車１６には、相対的に径の大きな歯車１７
と相対的に径の小さい歯車３０とが固定されている。低
速接続手段は、大きな径の歯車１７に噛み合うように配
置された低速用歯車３１と、この低速用歯車３１を液圧
モータ６の出力軸３８に係脱可能に接続する低速用クラ
ッチ機構３３とを備える。高速接続手段は、相対的に小
さな径の歯車３０に噛み合うように配置された高速用歯
車３２と、この高速用歯車３２を液圧モータ６の出力軸
３８に係脱可能に接続する高速用クラッチ機構３４とを
備える。

【００４９】図５は、低速接続手段および高速接続手段
の接続・切離し状態を図示している。図中太線で示して
いるのが接続状態であり、細線で示しているのが切離し
状態である。

【００５０】図６は、４段階の変速モードにおける各部
の動作状況を示す図である。図４〜図６を参照して、本
発明に従ったハイドロメカニカルトランスミッションの
動作を説明する。

【００５１】（第１モード）低速域の第１モードでは、
第１クラッチ機構１０および第４クラッチ機構１３が接
続状態にされる。第２クラッチ機構１１、第３クラッチ
機構１２および第５クラッチ機構１４はそれぞれ切離し
状態になっているので、入力軸１の回転は管状部材５０
および中間軸４６に伝達されない。したがって、出力軸
２は、ハイドロスタティックトランスミッション４から
の伝達力のみによって回転されることになる。

【００５２】第１モードでは、図５（ａ）に示すよう
に、液圧モータ６のモータ軸３８は、低速用クラッチ機
構３３を介して低速用歯車３１に接続される。一方、高
速用クラッチ機構３４は、高速用歯車３２とモータ軸３
８とを切離している。

【００５３】第１モードにおいて第４クラッチ機構１３
を接続状態にしているのは、第１モードから第２モード
への切換に備えるためであり、第１モードにおいて必ず
しも第４クラッチ機構１３を接続状態にしておく必要は
ない。

【００５４】液圧ポンプ５の可変斜板５ａの斜板角度の
変化に応じて、ハイドロスタティックトランスミッショ
ンの出力が伝達される太陽歯車１６の回転数も増減す
る。

【００５５】（第２モード）第２モードでは、第２クラ
ッチ機構１１および第４クラッチ機構１３が接続状態に
される。この接続により、入力軸１の回転は、第３遊星
歯車機構１５、筒状部材５２および中間軸４６を経由し
て第２遊星歯車機構８に伝達される。したがって、出力
軸２は、第２遊星歯車機構８を介した中間軸４６からの
伝達力と、第１遊星歯車機構７を介したハイドロスタテ
ィックトランスミッション４からの伝達力との合成力に
よって回転される。

【００５６】なお、第２モードにおいては、図５の
（ａ）に示すように、液圧モータ６のモータ軸３８は、
低速用クラッチ機構３３を介して、低速用歯車３１に接
続されている。

【００５７】（第３モード）第３モードでは、第３クラ
ッチ機構１２と、第４クラッチ機構１３と、低速クラッ
チ機構３３とが接続状態にされる。入力軸１の回転は、
第３遊星歯車機構１５、筒状部材５２、管状部材５０を
経由して第１遊星歯車機構７のキャリア４１に伝達され
る。こうして、出力軸２は、第１遊星歯車機構７の遊星
歯車３９を介した管状部材５０からの伝達力と、第１遊
星歯車機構７の太陽歯車１６を介したハイドロスタティ
ックトランスミッション４からの伝達力との合成力によ
って回転される。

【００５８】（第４モード）第４モードでは、第５クラ
ッチ機構１４および第３クラッチ機構１２が接続状態に
される。この第４モードの前半の領域では低速クラッチ
機構３３が接続状態にされ、後半の領域では高速クラッ
チ機構３４が接続状態にされる。

【００５９】入力軸１からの回転入力は、第５クラッチ
機構１４および中間軸４６を経由して第２遊星歯車機構
８の太陽歯車４４にそのまま伝達される。出力軸２は、
第２遊星歯車機構８のキャリア４５からの伝達力と、第
１遊星歯車機構７の第１太陽歯車１６を介したハイドロ
スタティックトランスミッション４からの伝達力との合
成力によって回転される。

【００６０】第４モードの後半の領域では、図５（ｂ）
に示すように、液圧モータ６のモータ軸３８は、高速用
クラッチ機構３４を介して高速用歯車３２に接続され
る。そのため、図６に示すように、第１遊星歯車機構７
の太陽歯車１６が増速され、それに応じて出力軸２の回
転も増速される。

【００６１】（ロックアップ運転）図６において、各モ
ード間の切換変速比に対応する切換回転数、、
と、可変斜板５ａが中立位置にもたらされる各中央変速
比に対応する中間回転数、、と、第４モードの最
大変速比に対応する最大回転数との７つの特定回転数
にあるとき、ロックアップ運転が行なわれる。このロッ
クアップ運転時には、ハイドロスタティックトランスミ
ッション４を介した動力伝達が遮断され、入力軸１から
出力軸２への動力伝達をメカニカルトランスミッション
３のみを介したものとする。

【００６２】（切換回転数）第１モードから第２モー
ドに切換わる切換回転数におけるロックアップ運転
は、第１クラッチ機構１０、第２クラッチ機構１１およ
び第４クラッチ機構１３を接続状態に維持するととも
に、可変斜板５ａを液圧モータの斜板６ａと同じ斜板角
度（絶対値において）に維持することにより行なわれ
る。この最、低速クラッチ機構３３および高速クラッチ
機構３４が、ともに、図５の（ｃ）に示すように、切離
し状態にされる。したがって、液圧モータのモータ軸３
８とメカニカルトランスミッション３の遊星歯車機構７
との接続が切離され、モータ軸３８の空転化が実現され
る。こうして、液圧モータの回転を停止させ、モータの
内部摩擦を抑制して動力損失を低下させることができ
る。

【００６３】（切換回転数）第２モードの中間回転数
におけるロックアップ運転は、第２クラッチ機構１１
と第４クラッチ機構１３とを接続状態に維持し、可変斜
板５ａを中立位置に維持するとともに、低速クラッチ機
構３３および高速クラッチ機構３４を、ともに、図５の
（ｄ）に示すように接続状態にすることにより、行なわ
れる。モータ軸３８は、低速用歯車３１および高速用歯
車３２の両者に同時に結合されることになるので、その
相互作用でモータ軸の回転が固定される。こうして、液
圧モータに働くトルクを解除してハイドロスタティック
トランスミッションの内部圧力を低減し、動力損失を低
下させることができる。

【００６４】（切換回転数）第２モードから第３モー
ドに切換わる切換回転数におけるロックアップ運転
は、第２クラッチ機構１１、第３クラッチ機構１２およ
び第４クラッチ機構１３を接続状態に維持するととも
に、可変斜板５ａを液圧モータの斜板６ａと同じ斜板角
度に維持することにより行なわれる。この際、低速クラ
ッチ３３および高速クラッチ３４の両者が切離し状態に
されることにより、モータ軸３８の空転化が実現され
る。

【００６５】（中間回転数）第３モードの中間回転数
におけるロックアップ運転は、第３クラッチ機構１２
および第４クラッチ機構１３を接続状態にし、可変斜板
５ａを中立位置に維持するとともに、低速クラッチ３３
および高速クラッチ３４の両者を接続状態にすることに
より行なわれる。低速クラッチ３３および高速クラッチ
３４の両者を接続することにより、モータ軸３８は固定
される。

【００６６】（切換回転数）第３モードから第４モー
ドに切換わる切換回転数におけるロックアップ運転
は、第３クラッチ機構１２、第４クラッチ機構１３およ
び第５クラッチ機構１４を接続状態にし、可変斜板５ａ
を液圧モータの斜板６ａと同じ斜板角度（絶対値におい
て）に維持することにより行なわれる。この際、低速ク
ラッチ機構３３および高速クラッチ機構３４は、ともに
切離し状態とされる。こうして、モータ軸３８の空転化
が実現される。

【００６７】（中間回転数）第４モードにおける中間
回転数におけるロックアップ運転は、第５クラッチ機
構１４および第３クラッチ機構１２を接続した状態にお
いて可変斜板５ａを中立位置に維持するとともに、低速
クラッチ機構３３および高速クラッチ機構３４の両者を
接続状態にすることにより行なわれる。

【００６８】（最大回転数）第４モードの最大回転数
におけるロックアップ運転は、第２クラッチ機構１
１、第３クラッチ機構１２および第５クラッチ機構１４
を接続状態にし、可変斜板５ａを液圧モータの斜板６ａ
と同じ最大斜板角度に維持することにより行なわれる。
この際、低速クラッチ機構３３および高速クラッチ機構
３４は切離し状態にされるので、モータ軸３８の空転化
が実現される。

【００６９】上述の実施の形態では、ハイドロスタティ
ックトランスミッションのモータ軸に高速用と低速用の
２組の歯車をクラッチを介して着脱可能に接続した。し
かしながら、可能であれば、他の機構を用いて異なった
変速比を実現し得る低速接続手段および高速接続手段を
構成するようにしてもよい。

【００７０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ハイド
ロスタティックトランスミッションの液圧モータの出力
軸と、メカニカルトランスミッションの遊星歯車機構と
の間に、それらを異なった変速比で接続する低速接続手
段と高速接続手段とを並列に設けているので、モータ軸
の回転数を増加することなく、高速領域までハイドロメ
カニカルトランスミッションの運転を拡大できる。ま
た、ハイドロスタティックトランスミッションモータの
斜板切換機構または可変機構が不要になるので、アルミ
ケーシング化も含めた大幅な重量低減およびコスト低減
が可能である。

【００７１】さらに、高速域でも、液圧モータの回転を
低い領域で保持できるので、モータの回転高速化に伴う
摩擦、攪拌損失を低減して、伝達効率の向上を図ること
ができる。また、モータを高速回転させずにすむことか
ら、モータの許容回転数制限から決まっていたポンプ、
モータの回転数およびモータと機械軸との間の減速比を
変更することができ、ハイドロスタティックトランスミ
ッションの容量を変えずに高トルク使用への対応が可能
となる。

【００７２】請求項２に記載の発明によれば、低速接続
手段を低速用歯車と低速用クラッチ機構とによって構成
し、高速接続手段を高速用歯車と高速用クラッチ機構と
によって構成しているので、接続・切離し動作を簡単に
行なうことができ、また構造も簡易にすることができ
る。

【００７３】請求項３に記載の発明によれば、変速モー
ドを多段化し、かつ高速モードの後半領域において高速
用歯車を接続することによって出力軸の増速を行なって
いるので、ハイドロメカニカルトランスミッション全体
の出力増大を実現できるとともに、ロックアップ作動点
を増大することができる。

【００７４】請求項４に記載の発明によれば、低速用歯
車および高速用歯車の接続、切離しよって液圧モータの
出力軸の空転化および固定を実現しているので、本願と
同一の出願人による先願の特願平８−５４４３４号に開
示されたような特別なモータ軸固定機構や特願平９−１
２３７８０号に開示されたような特別なモータ軸空転機
構を設ける必要がない。すなわち、これら２つの先願に
開示された斜板切換機構、モータ軸固定機構およびモー
タ軸空転機構の３つの作動機構を、低速用歯車および高
速用歯車の２系統の作動機構にすることができるので、
ハイドロメカニカルトランスミッションの小型軽量化お
よび低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】特願平８−５４４３４号に開示されたハイドロ
メカニカルトランスミッションの模式図である。

【図２】上記ハイドロメカニカルトランスミッションの
各運転モードにおける各部の動作を示す図である。

【図３】特願平９−１２３７８０号に開示されたハイド
ロメカニカルトランスミッションの一部を示す模式図で
ある。

【図４】本発明に従ったハイドロメカニカルトランスミ
ッションの模式図である。

【図５】本発明のハイドロメカニカルトランスミッショ
ンに用いられる低速接続手段および高速接続手段の動作
状態を説明するための図である。

【図６】本発明に従ったハイドロメカニカルトランスミ
ッションの各運転モードにおける各部の動作を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 出力軸 ３ メカニカルトランスミッション ４ ハイドロスタティックトランスミッション ５ 液圧ポンプ ５ａ 斜板 ６ 液圧モータ ６ａ 斜板 ３１ 低速用歯車 ３２ 高速用歯車 ３３ 低速用クラッチ機構 ３４ 高速用クラッチ機構 ３８ モータ軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸（１）と出力軸（２）とを結ぶ動
   力伝達経路に、クラッチ機構（１０，１１，１２，１
   ３，１４）および遊星歯車機構（７，８，１５）を備え
   たメカニカルトランスミッション（３）と、液圧ポンプ
   （５）および液圧モータ（６）を備えたハイドロスタテ
   ィックトランスミッション（４）とを並設したハイドロ
   メカニカルトランスミッションにおいて、 ハイドロスタティックトランスミッション（４）の液圧
   モータ（６）の出力軸（３８）と、メカニカルトランス
   ミッション（３）の遊星歯車機構（７）との間に、それ
   らを異なった変速比で接続する低速接続手段（３１，３
   ３）と高速接続手段（３２，３４）とを並列に設けたこ
   とを特徴とする、ハイドロメカニカルトランスミッショ
   ン。
2. 【請求項２】 前記低速接続手段は、低速用歯車（３
   １）と、この低速用歯車を液圧モータ（６）の出力軸
   （３８）に係脱可能に接続する低速用クラッチ機構（３
   ３）とを備え、 前記高速接続手段は、高速用歯車（３２）と、この高速
   用歯車を液圧モータ（６）の出力軸（３８）に係脱可能
   に接続する高速用クラッチ機構（３４）とを備える、請
   求項１に記載のハイドロメカニカルトランスミッショ
   ン。
3. 【請求項３】 当該ハイドロメカニカルトランスミッシ
   ョンが、低速域の第１モード、中低速域の第２モード、
   中高速域の第３モードおよび高速域の第４モードの４つ
   の変速モードで運転されるようになっており、 前記第１モードから第４モードの前半までの領域では、
   前記低速用歯車（３１）が接続され、 前記第４モードの後半の領域では、前記高速用歯車（３
   ２）が接続されている、請求項２に記載のハイドロメカ
   ニカルトランスミッション。
4. 【請求項４】 前記各モードの切換点でのロックアップ
   運転時には、前記低速用歯車（３１）および高速用歯車
   （３２）の両者を液圧モータ（６）の出力軸（３８）か
   ら離脱させ、 液圧ポンプ（５）の斜板（５ａ）の角度が０°になる第
   ２、第３および第４モードの中間点でのロックアップ運
   転時には、前記低速用歯車（３１）および高速用歯車
   （３２）の両者を液圧モータ（６）の出力軸（３８）に
   接続する、請求項２または３に記載のハイドロメカニカ
   ルトランスミッション。