WO1992009830A1 - Mechanical-hydraulic type transmission - Google Patents

Description

明 細 書

機械 - 油圧式変速機

発明 の技術分野

こ の発明 は、 前進及び後進方向の それぞれの走行に お い て複数の速度運転モ ー ドを選択 し得 る 機械一油圧式変 速機に関す る o

発明 の背景技術

従来の こ の種の変速機 と し て は、 米国特許第 3 4 2 6

6 2 1 号及び特開平 2 — 1 4 9 7 9 号の各明細書に示 さ れてい る も の力《知 ら れて い る 。

こ れ ら 公知の前後進多段変速形機械 - 油圧変速機は、 2 軸並列形の機械式動力伝達部を俯え る 構成に な っ て い 0

そ し て上記前者の も の は、 車体の長手方向 （前後方向） に 直交す る よ う に横たえ た機械的伝達動力入力系軸 に入 力動力の 回転方向 と 回転速度 と を変更す る 変速部を設置 す る と共に、 機械動力入力系軸 と平行に動力 出力軸系を 並置 し 、 動力出力軸系方向 に機械 - 油圧的伝達動力を 出 力す る 構成 と な っ てい る 。

ま た上記従来の技術の後者の も の は、 体の長手方向 に 直交す る よ う に動力伝動系軸を横た え て、 こ の軸方向 に直列 に 入力動力 の 回転方向 と 回転速度 と を変更す る 機 械式変速部及び機械 - 油圧動力合成の差動遊星歯車機構 を設置す る と 共 に、 動力伝動系軸 と 平行 に静油圧伝動装 置を並置 し、 車体幅方向の両側へ機械一油圧的伝達動力 を出力する構成と し てい る 。

つ ま り 、 これ ら従来技術の機械一油圧式変速機は、 い ずれ も伝達出力系軸の両外側に履帯式車両の履帯操向.装 置を装備 し、 変速及び操向機構を発揮す る よ う に な っ て い る

上記従来の技術におい て、 車体幅方向両側に機械一油 圧的伝達動力を 出力 し、 そ の出力軸の両側に履帯操向装 置を装備す る や り 方は、 車体の輻方向の格納スペー スが 広 く 要求さ れ、 既存生産車両への搭載を困難に してい る， そ して、 こ の よ う な機械一油圧式変速機は、 履帯操向 装置を専用化 し てい る た め、 既存の履帯操向装置と の組 合せがで き な い こ と 、 及び同一車格車両に対す る他の既 存変速伝動装置 と の搭載互換性がな い等の 問題があ る。

ま た、 上記従来技術の も の は、 格速度段毎の専用 ク ラ ツ チ 1 個を係合す る こ と'に よ り 、 あ る速度状態を作 る構 成 と してい る。 こ のた め入力軸か ら差動機に至る 動力伝 達経路が並列に速度段の数だけ必要と な り 、 こ の よ う な ク ラ ッ チ構成の も の を一軸上に配置 し ょ う と す る場合、 入力軸 と差動機の間の動力伝達が多重の中空軸 に よ り な さ れる こ と に な り そ の構成が困難と な る 。

発明の概要

本発明 は上記の こ と にかんがみな さ れた も ので、 幅方 向の寸法が小さ く な り 、 しか も 、 同一車格の履帯式車両 に対 し て、 他の変速伝動装置 と の搭載互換性があ り 、 そ の上、 既存の履帯操向装置 と の組合せを 自 由 に選択で き る よ う に し た履帯式車両の機械一油圧式変速機を提供す る こ と を 目 的 と し てい る 。

上記 目 的を達成す る た め に、 本発明 の主態様に よ れば 原動機の動力を出力軸 に無段変速的 に伝達す る た め に、 原動機 と 出力粬 と の 間 に並列配置 さ れた機械式動力伝達 装置 と 、 そ し て静油圧式動力伝達装置 と を有 し、 機械式 動力伝達装置 は原動機に 直結す る 動力入力軸に連結 さ れ る 複数列の遊星歯車列か ら な り 、 静油圧式動力伝達装置 が前記動力入力軸か ら の動力 に よ っ て駆動 さ れ る 可変容 量型油圧ポ ン プ と該ポ ン プに よ っ て駆動 さ れてそ の動力 を前記機械式動力伝達装置の遊星歯車列の 1 つ に 出力す る 油圧モ ー タ ュニ ッ 卜 と か ら な る 機械 — 油圧式変速機に お いて、 前記機械式動力伝達装置が、 同軸心方向 に関 し て 3 分割状態で配置 さ れ'た 3 軸、 すな わ ち動力入力軸、 中間軸、 そ し て出力軸を備え 、 動力入力軸が原動機の動 力 の入力回転を正転方向 と 逆転方向 と に変更す る正転用 及び逆転用遊星歯車装置を並設 し て、 それぞれの ク ラ ッ チ を介 し て選択的 に 中閽蚰側へ動力 を 出力す る た めの正 逆転入力手段を備え、 ま た 中間舢 はそれ 自 体に よ る 動力 伝達系 と 、 こ の 中間軸 に 同軸心的 に配設 さ れた遊星歯車 伝達系 と 、 そ し て こ れ ら の伝達系の そ れぞれの 出力側を 複数列の遊星歯車要素を介 し て前記出力軸 に連結す る 遊 星歯車差動機と を備え、 他方、 前記静油圧式動力伝達装 置が池圧モー タ ュニ ッ 卜 の 出力軸を前記遊星歯車差動機 の遊星歯車要素に連結す る 歯車列を備え、 そ こ に おい て 前記中間軸 に設けた遊星歯車伝達系が、 1 つ の運転モ ー ドにおい て静油圧式動力伝達装置に よ っ て作動 される 遊 星歯車差動機のみ にて出力軸を駆動す る ための ク ラ ッ チ 手段 と 、 そ し て他の運転モ ー ドに おいて前記正、 逆入力 手段に よ っ てな さ れる回転方向の変更お よ び中間軸に よ る 動力伝達系、 遊星歯車伝達系な ら びに遊星歯車差動機 に よ っ てな される 速度変更と の両方を選択す る ク ラ ツ チ 手段と を設けた こ と を特徵 と する 機械 一 油圧式変速機が 提供さ れ る。

上記本発明装置の機械一油圧変速機では、 原動機の動 力 は、 静油圧式動力伝達装置 と 、 機械式動力伝達装置の 双方に よ っ てな さ れ、 両動力伝達装置の動力は機械式動 力伝達装置の遊星歯車差'動機を介 し て出力軸に伝達 さ れ る 。

そ して前後進の 1 速段は、 機械式動力伝達装置の 1 速 用 ク ラ ッ チを係合 し た状態で静油圧式動力伝達装置の操 作の みに よ っ てな さ れ、 ま た前後進の 2 , 3 速は機械式 動力伝達装置の前進あ る い は後進用 の ク ラ ツ チを選択的 に係合する と共に、 2 速用及び 3 速用の ク ラ ッ チを選択 的 に係合に し、 こ れに並行 し て静油圧式動力伝達装置の 動力を機械式動力伝達装置の遊星歯車差動機に入力す る こ と に よ っ てな さ れ る 。

こ の と き 、 遊星歯車差動機に て両動力が合成 さ れて出 力軸 に伝達 さ れる 。

本発明の機械一油圧式変速機に よれば、 こ れの動力入 力軸 と 中間軸 と 出力軸 と を同一軸心上に 直列に配置 し た 構成に な っ てい る こ と に よ り 、 変速機部分の横方向 の寸 法を従来の機械式の変速機 と 同様に狭 く す る こ と がで き て、 ブル ドー ザ等の履帯式車両に大 き な設計変更を伴 う こ と な く 搭載で き 、 さ ら に 同一車格の履帯式車両に対 し て、 他の変速伝動装置 と の搭載互換性があ り 、 そ の上、 既存の履帯操向装置 と の組合せを 自 由 に選択で き る と 云 う 利点が得 ら れ る 。

前記な ら びに他の本発明 の 目 的、 態様、 そ し て利点は 本発明 の原理に合致す る 好適な具体例が実施例 と し て示 さ れてい る 以下の記述お よ び添附の 図面に関連 し て説明 さ れ る こ と に よ り 、 当該技術の熟達者に と つ て明 ら か に な る であ ろ う 。

図面の簡舉な説明

図 1 は本発明 の具体例を示す全体概略構成

図 2 は出力軸の 回転数に対す る 可変油圧モ 一 夕 ュニ ッ ト の 回転数の関係を示す線図。

図 3 は変速機 と 操向装置 と を分離 し て示す概略構成説 明図であ る 。

好 ま し い具体例の詳細な説明 本発明の 1 具体例が添付の図面に関連 し て以下に詳細 に説明 さ れる 。

図中 1 は図示 し な い原動機の 出力軸 と 同軸心的に直列 に連锆される機械一油圧式変速機の動力入力軸、 2 , 3 はそれぞれ上記動力入力軸 1 に対 し て歯車列を介 し て連 結 し た第 1 、 第 2 の可変油圧ポ ン プであ り 、 ポ ンプ 3 は 油圧操向用 と して利用 さ れる。 4 は同 じ く 動力入力軸 1 に歯車列を介 し て連結 し たチ ャ ー ジ ポ ン プであ る 。

動力入力軸 1 に は、 こ れの軸方向 に後進 （逆転） 用 と 、 前進 （正転） 用 の 2 つ の遊星歯車列 5 , 6 が設けてあ る 。

後進用 の遊星歯車列 5 は動力入力軸 1 と連結する太陽 歯車 5 a 、 後進用 ク ラ ッ チ 7 を備えて選択的に 自 由 回転 を拘束さ れる キ ヤ リ ャ 5 d 、 こ の キ ヤ リ ャ 5 d に支持さ れ太陽歯車 5 a と嚙合 う 遊星歯車 5 b 、 こ の遊星歯車 5 b と喃合 う 環状内歯歯車 5 c 力、 ら な っ ていて、 遊星歯車 5 b の公転を抑制 し、 太陽歯車 5 a か ら の回転方向を反対方 向へ変換 し て環状歯車 5 c か ら伝達す る 。

前進用 の遊星歯車列 6 は、 動力入力軸 1 と連锆す る太 陽歯車 6 a 、 上記後進用 の遊星歯車列 5 の環状歯車 5 c と一体状の キ ャ リ ア 6 d 、 こ の キ ャ リ ア 6 d に支持 され 太陽歯車 6 a と 嚙合 う 遊星歯車 6 b 、 遊星歯車 6 b と 嚙 合っ て、 選択的に 自 由 回転を拘束す る 前進用 ク ラ ッ チ 8 を備え た環状内歯歯車 6 c か ら な つ て い て、 環状歯車 6 c の 自 由 回転を抑制 し、 遊星歯車 6 b の 自 転、 公転に よ り 、 太陽歯車 6 a 同一回転方向へキ ヤ リ ァ 6 d を回転 し て 伝達 し て い る

上記両遊星歯車列 5 , 6 の環状歯車 5 c と キ ヤ リ ア 6 d の第 1 連結部材 1 0 0 は変速段変更装置に含ま れ、 2 速 用 ク ラ ッ チ 1 0 と 、 3 速用 の第 1 、 第 2 遊星歯車列 1 1 1 2 と を軸方向 に関 し て直列配置 し てあ る

2 速用 ク ラ ツ チ 1 0 は上記第 1 連結部材 1 0 0 と 動力 入力蚰 1 に対 し て同軸心的 に かつ 直列 に配設 さ れた 中間 軸 9 と を選択的に連結 し 、 中間軸 へ動力を迎え入れ る

3 速用 の第 1 返星困車列 1 1 は上記第 1 連結部材 1 0 0 ¾·環状内 困 困車 1 1 c と し 、 こ れを選択的 に 回転を抑制 す る 3 速用 ク フ ツ ナ 1 3 を備え た キ ャ リ ア l i d に支持

5 れ る 遊星困車 1 1 b ' ¾S 口 せ、 こ の遊星歯車 1 1 b と 太陽歯車 1 1 a と を喃合せ、 M . 車 1 1 b の公転を止 め て環状内歯歯車対太陽歯車の増速比で太陽歯車 1 1 a を駆動 し 、 動力入力軸 r力、 ら の動力 を迎え入れる 0

こ の迎え入れた動力 は、 さ ら に 3 速用 の第 2 遊星困車 列 1 2 に よ つ て増速 さ

こ の 3 速用 の第 2 遊星 困阜列 1 2 は、 3 速用 の第 1 遊 星歯車列 1 1 の太陽歯車 1 1 a と 第 2 連結部材 1 0 1 を 介 し て一体的 に連結す る 環状内歯歯車 1 2 c と 、 固定キ ャ リ ア 1 2 d 、 固定キ ャ リ ア 1 2 d に支持 さ れかつ環状 内歯歯車 1 2 c と 嚙合 う 遊星函車 1 2 d 、 そ し て遊星歯 車 1 2 b と 嚙合 う 太陽困単 1 2 a と 力、 ら な つ て い て、 3 速用の第 1 遊星歯車列 2 力、 ら 第 2 連結部材 1 0 1 を介 し て伝達される動力は遊星歯車 1 2 b を自転 し、 環状内 m 車対太陽歯車に よ る増逨比で増速 されて太陽歯車 1 2 a を駆動する 。

上記 し た中間軸 9 と太陽歯車 1 2 a か ら選択的に迎え 入れ ら れる動力 は動力出力部に継続 される 。

動力出力部は遊星歯車差動機 1 5 と な っ てお り 、 こ れ は中間 $ώ 9 の 出力側に、 こ の中間軸 9 に対 して同軸心的 に配置 し てあ る第 1 、 第 2 の差動遊星歯車列 1 6 , 1 7 力、 ら な っ てい る 。

こ の遊星歯車差動機 1 5 の第 1 の差勐遊星歯車列 1 6 はダブノレ遊星歯車型であ り 、 キ ャ リ ア 1 6 d に互い に嚙 合 う ダブルの遊星歯車 1 6 b , 1 6 b ' を配 し、 一方の 遊星困車 1 6 b を太陽歯車 1 6 a と嚙合せ、 他方の遊星 困車 1 o b ' を環状内歯歯車 1 6 c と嚙合せた歯車要素 を含む。

ま た第 2 の差動遊星歯車列 1 7 は、 シ ン グル遊星歯車 型であ り 、 キ ヤ リ ア 1 7 d に取付けた遊星歯車 1 7 b と 唾合 う 太陽歯車 1 7 a と 、 遊星歯車 1 7 b と嚙合 う 環状 内困 困 单 1 7 c の歯車要素を含む。

第 1 の差動遊星歯車列 1 6 の太陽歯車 1 6 a は筒状第 3 連結部材 1 0 2 に よ り 3 速用 の第 2 遊星歯車列 1 2 の 太陽歯車 1 2 a と一体化 し、 機械的動力の伝達系へ連結 さ れてい る o そ し て上記第 3 連結部材 1 0 2 はその外周 側の ほぼ中間部に半径方向 に拡カ《 る ク ラ ッ チノ、 ブ 1 0 3 を有 し 、 これが 1 速用 ク ラ ツ チ 1 4 と 係合 し て い る 。

第 1 の差動遊星 ¾車歹 ϋ 1 6 の キ ャ リ ア 1 6 d は 、 第 4 連結部材 1 0 4 を介 し て第 2 差動遊星歯車列 1 7 の太陽 歯車 1 7 a と 結合 し 、 さ ら に第 5 連結部材 Γ 0 5 と 、 こ の第 5 連結部材 1 0 5 に一体化 さ れた歯車 1 8 を含む歯 車列 2 1 を介 し て静油圧式動力伝達装置の可変油圧モ ー 夕 ュニ ッ ト 2 0 に連結 さ れ、 第 1 、 第 2 差動遊星歯車列 1 6 , 1 7 を静油圧式動力伝達装置に よ る 動力 を入力系 統に導入 し てい る ο

第 2 差動遊星歯車列 1 7 は キ ヤ リ 'ァ 1 7 d を中間軸 9 と 連結 し 、 別系統の機械的動力 の伝達系 と 結合 し てあ る ， ま た環状内歯歯車 1 7 c を出力軸 1 9 と 結合 し てあ る 。

第 1 、 第 2 差動 ¾ 星函車列 1 6 , 1 7 は さ ら に第 1 差 動遊星歯車列 1 6 の環状内 困 困卓 1 6 c と 第 2 差動遊星 歯車列 1 7 の キ ヤ リ ア 1 7 d とを第 6 連結部材 1 0 6 を 介 し て結合に よ つ て連結 し てあ る O

出力軸 1 9 は中間軸 9 と 同軸心方向でかつ 直列 に位置 し 、 軸端に傘歯車 2 3 a を有 し て い る ₀

上記可変油圧モ — 夕 ュ二 ッ 卜 2 0 は配管にて上記の可 変油圧ポ ン プ 2 に接続 さ れてい る 0

2 2 は操向装置で あ り 、 こ の操向装置 2 2 の入力軸 2 3 は上記遊星歯車差動機 1 5 の 出力 $lll 1 9 と 直角状に配置 さ れてお り 、 傘歯車機構 2 3 a に て連結 さ れて い る 。 そ して こ の入力軸 2 3 の軸方向両側部に左右の操向用差動 遊星歯車列 2 4 a , 2 4 b が配設さ れてい る 。 そ し て こ の各歯車列 2 4 a , 2 4 b のそれぞれの第 1 の入力部材 2 5 a , 2 5 b に上記入力軸 2 3 の端部が連結されて い る 。 ま た こ の各歯車列 2 4 a ， 2 4 b の第 2 の入力部材 2 6 a , 2 6 b の う ち の一方の第 2 の入力部材 2 6 a は 正転歯車列 2 7 a を介 し て、 ま た他方の第 2 の入力部材

2 6 b は逆転歯車列 2 7 b を介 し てそれぞれ操向用油圧 モー タ 2 8 の 出力軸 に連結さ れてい る。 両操向用差動遊 星歯車列 2 4 a , 2 4 b の 出力軸 2 9 a ， 2 9 b は図示 し な い左右の駆動走行輪軸に連結さ れてい る 。 3 0 a ,

3 0 b は左右の ブ レ ーキであ る 。 上記第 2 油圧モー 夕 28 は上記第 2 の可変形油圧ポ ン プ 3 に配管を介 して接続 さ れてお り 、 こ の ポ ン プ 3 の吐出油圧にて駆動 さ れる よ う にな っ てい る 。

上記各構成部材にお い'て、 動力入力軸 1 か ら後進、 前 進用の遊星歯車列 5 , 6 及び他の遊星歯車列 1 1 , 1 2 , 1 3 , 1 4 、 さ ら に遊星歯車差動機 1 5 は図 1 及び図 3 に示すよ う に機械式動力伝達装置 3 1 の一部と し て、 こ れの ケース 3 2 内に収容 さ れてい る。

ま た上記操向装置 2 2 は同 じ く 第 3 図 に示すよ う に 1 つ の ケー ス 3 3 内 に収容さ れてい る。

そ して上記機械式動力伝達装置 3 1 の ケース 3 2 の後 端部 と 操向装置 2 2 の ケ ー ス 3 3 の前端部は互い に係脱 可能な フ ラ ン ジ部 3 2 a , 3 3 a 力 設けてあ り 、 こ の両 フ ラ ン ジ 3 2 a , 3 3 a はボル ト 3 4 に て係脱可能に結 合 さ れ る よ う に な つ てい る 。

上記構成の機械一油圧式変速機の作用 を説明す る 。 こ の機械一油圧式変速機は前進、 後進方向 に それぞれ

3 つ の速度運転モ ー ドを有 し 、 連続可変速の動力伝達作 用 を行な う 。

第 1 速運転モ ー ドは、 1 逨 ffl ク ラ ッ チ 1 4 を係合 し 、 選択操作可能な 2 速用 、 3 速用 ク ラ ッ チ 1 0 , 1 3 を開 放 し た静油圧式動力伝達装置の み に よ る 前進方向、 後進 方向 の 出力速度で達成 さ れ る。

第 2 速運転モ ー ド は、 1 速用 ク ラ ッ チ 1 4 お よ び 3 速 用 ク ラ ッ チ 1 3 を開放 し 、 機械式動力伝達装置 に よ る 入 力動力 の 回転方向 を選択す る 後進用 ま た は前進用 の ク ラ ツ チ 7 , 8 の いずれか一方 と 、 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 の 2 つ の ク ラ ッ チ を係合 し た'機械 - 油圧式の 2 速モ ー ドで達 成 さ れ る 。

第 3 速運転モ ー ドは 1 速用 ク ラ ツ チ 1 4 お よ び 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 を開放 し、 機械式動力伝達装置 に よ る 入力 動力 の 回転方向 を選択す る 後進用 ま た は前進用 の ク ラ ッ チ 7 , 8 の いずれか一方 と 、 3 速用 ク ラ ッ チ 1 3 の 2 つ の ク ラ ツ チ を係合 し た機械一油圧式の 3 速モ ー ドで達成 さ れ る 。

次 に上記作用 に お け る 静油圧式動力伝達装置の作動を 説明する 。

( 1 ) 静油圧式動力伝達装置の可変油圧ポ ン プ 2 は両振り の可変容量型であ り 、 可変油圧.モー タ ュニ ッ ト 2 0 は片 振 り の可変容量型で、 出入 口 は互い に連通し てい る （以 下の説明で可変油圧ポ ン プ及び可変油圧モー タ ュニ ッ 卜 は、 それぞれ単にポ ン プ及びモ ー タ ュニ ッ ト と い う ） 。

モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の斜扳角最大 （容量最大） の状態 でポ ン プ 2 の斜扳角 を 0 。 か ら正方向に傾けて行 く と 、 モー タ ュニ ッ 卜 2 0 の回転数は 0 か ら正方向 に増加 し て い く 。 ポ ンプ 2 の斜板角が最大の状態でモ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の斜扳角 を小 さ ぐ す る と モー タ ュニ ッ ト 2 0 の回転 数は さ ら に増加する 。

逆に ポ ン プ 2 の斜扳角 を 0 。 か ら負方向 に傾けて行 く と、 モー タ ュニ ッ 卜 2 0 の 回転数は ◦ か ら負方向に低下 する。

こ の よ う に モ ー タ 速度'比 （モ 一 夕 回転数を動力入力軸 1 の回転数で割 っ た値） は正転か ら逆転ま で無段階に変 化 さ せ る こ とがで き る 。

( 2 ) 前、 後進 1 速 （ F l , R 1 ) 前進及び後進の 1 速 は静油圧式動力伝達装置だけで変速が行われる 。

すなわ ち、 1 速用 （ I s t ) ク ラ ッ チ 1 4 だけを係合 す る。 こ れに よ り 、 遊星歯車差動機 1 5 の第 1 の差動遊 星歯車列 1 6 の太陽歯.車 1 6 a が固定さ れる 。

こ の状態でモ ー タ ュニ ッ ト 2 0 か ら の動力が、 歯車列 2 1 よ り 遊星歯車差動機 1 5 の入力歯車 1 8 に入力 さ れ 順次第 1 の差動遊星歯車列 1 6 の キ ヤ リ ャ 1 6 d 、 ダブ ル遊星歯車 1 6 b , 1 6 b ' リ ン ク 歯車 1 6 c 、 第 2 の 差動遊星歯車列 1 7 の キ ヤ リ ャ 1 7 d 、 遊星歯車 1 7 b 出力軸 1 9 に連結 さ れてい る リ ン グ歯車 1 7 c を経て 出 力軸 1 9 に伝達 さ れ る 。

そ し て こ の状態でモ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の速度比を 0 か ら正方向 に増加 さ せてい く と 、 遊星歯車差動機 1 5 の 2 列の差動遊星歯車列 1 6 , 1 7 を介 し て こ れの 出力軸 19 に伝達 さ れ、 こ の 出力軸 1 9 の 回転数は 0 か ら正方向 に 增加 し て行 く 。 逆に モ ー タ 速度比を 0 か ら 負方向 に低下 さ せて行 く と 、 上記出力軸 1 9 の 回転数は 0 か ら負方向 に低下す る 。

こ の よ う に し て静油圧式動力伝達装置の 出力軸の速度 比 （出力 $ώ 1 9 の 回転数を動力入力蚰 1 の 回転数で割 つ た値） は正負の範囲で無段階に変化 さ れ る こ と がで き る 図 2 は上記モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の回転数の変化に対す る 出力軸 1 9 の 回転数 Ν ν を示す も ので、 上記 1·速の差 動ではモ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の回転数 Ν を a — b に沿 っ て 制御す る こ と に よ り 出力軸 1 9 の回転数 N V は 0 か ら 前 進、 後進の 1 速度段 に制御 さ れ る 。

な お上記 1 速の作動時で、 前進の場合に は前進用 ク ラ ツ チ 8 を、 ま た後進の場合に は後 ϋ用 ク ラ ッ チ 7 をそれ ぞれ係合 し てお い て も よ い。 こ れに よ り 1 速での 出力軸 の速度比が特定の値 e _F (前進時） ， e _R j (後進時） に な り 、 前進あ る い は後進の 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 の相対回 転数が 0 に な っ た と き に、 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 を係合 さ せ、 1 速用 ク ラ ッ チ 1 4 を開放 させ る こ と に よ り 、 ス ム ーズに前進あ る い は後進の 2 速状態に な る 。

(2) 前進 2 速 （ F 2 ) の低速側

上記前進 1 速制御で 1 速の速度域を越えて、 1 速用

( I s t ) ク ラ ッ チ 1 4 を開放す る と共に、 前進用 （ F ) ク ラ ッ チ 8 と 2 速用 （ 2 n d ) ク ラ ッ チ 1 0 が係合す る こ と に よ っ て前進 2速状態 と な る。

こ れに よ り 、 動力入力軸 1 の動力 は前進用 の遊星歯車 列 6 力、 ら 2速用 ク ラ ッ チ 1 0 を介 して中間軸 9 に減速 さ れて伝達され、 こ の 中間軸 9 よ り 遊星歯車差動機 1 5 の 第 2 の差動遊星歯車列 1 7 の キ ヤ リ ャ 1 7 d か ら遊星歯 車 1 7 b を経て環状内歯歯車 1 7 c と一体の 出力軸 1 9 へ出力 さ れる 。 - ま た こ の と き の遊星歯車差動機 1 5 に生 じ る反カは、 第 2 の差動遊星歯車列 1 7 の遊星歯車 1 7 か ら、 こ れ の太陽歯車 1 7 a 、 第 2 の差動遊星歯車列 1 6 の キ ヤ リ ャ 1 6 b を経て差動機 1 5 の入力歯車 1 8 に伝達され、 こ れに よ り モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の 出力軸 は逆方向に駆動 さ れ、 上記遊星歯車差動機 1 5 の反力 に よ る動力 は可変 油圧ポ ン プ 2 を通 っ て入力軸 1 に戻 される 。

すなわ ち 、 前進 2 速でモー タ 速度比が正の状態で はモ 一 夕 ュニ ッ ト 2 0 は ポ ン プ作用 を し て ポ ン プ 2 を駆動 し 動力入力軸 1 か ら の動力 と 合成 さ れて遊星歯車差動機 1 5 に動力を伝達す る 。 そ し て こ の差動機 1 5 力、 ら の動力 の 一部はモ ー タ ュニ ッ ト 2 0 を駆動 し 、 残 り は出力軸 1 9 を駆動す る 。

こ の と き のモ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の回転は図 2 の b — c に沿 っ て変化す る。 c 点はモ ー タ ュニ ッ 卜 2 0 の斜板が 中立に な っ て こ れの 回転数がゼ ロ に な る 位置であ る 。

( 4 ) 前進 2 速 （ F 2 ) の高速側

モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の 回転数力 図 2 の c 一 d に沿 っ て 変化 し て速度比を減少 さ せてい く と 、 出力軸 1 9 は增速 さ れて 2 速の高速側 と な る。

すな わ ち 、 モ ー タ 速度比が負の状態で は動力入力軸 1 か ら の動力の一部は ポ ン プ 2 を駆動 し 、 モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 を介 し て遊星歯車差動機 1 5 に伝達 し 、 残 り は歯車 列を介 し て遊星歯車差動機 1 5 に伝達 さ れ、 こ の遊星歯 車差動機 1 5 では そ の両動力が合成 さ れて出力軸 1 9 を 駆動す る 。

( 5 ) 前進 3 速 ( F 3 ) 低速側

上記前進 2 速制御で、 モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の速度比を 減少 さ せて出力軸の速度比が特定の値 e _{F 2}な る と 、 3 速 用 ク ラ ッ チ 1 3 の相対回転数が 0 に な る 。 こ の と き 3 速 用 ク ラ ッ チ 1 3 を係合 さ せ、 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 を開放 す る こ と に よ り 3 速状態 と な る 。 こ れに よ り 、 動力入力軸 1 の動力 は前進用 の遊星歯車 列 6 か ら 3 速用 の第 1 遊星歯車列 1 1 及び第 2 遊星歯車 列 1 2 を経て遊星歯車差動機 1 5 の第 1 差動つ 歯車列 1 6 の太陽歯車 1 6 a に入力 さ れる 。 そ し て こ の遊星歯車差 動機 1 5 で は第 1 、 第 2 の差動歯車列 1 6 , 1 7 で動力 が合成 さ れて出力軸 1 9 に伝達 さ れる。 こ の状態でモ 一 タ速度比を増加 さ せて行 く と 出力軸 1 9 の回転数は増加 して行 く 。

こ の と き の モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の回転数は図 2 の d — e に沿 っ て変化す る 。

こ の よ う に、 前進 3 速でモ ー タ速度比が負の状態では モー タ ュニ ッ ト 2 0 はポ ン プ作用を し て ポ ン プ 2 を駆動 し、 動力入力軸 1 か ら の動力 と 合成 さ れて遊星歯車差動 機 1 5 の第 1 の遊星歯車列 1 6 へ伝達 され る 。 .そ し て こ の第 1 の遊星歯車列 1 6 か ら動力の一部はモー タ ュニ ッ ト 2 0 を駆動 し、 残 り は第 2 の遊星歯車列 1 7 を介 して 出力軸 1 9 を駆動す る 。

( 6 ) 前進 3 速 （ F 3 ) の高速側

モー タ ュニ ッ ト 2 0 の 回転方向が正転に変わ り 、 第 2 図の e — f に沿 っ て変化す る と 、 すなわ ち、 こ の前進 3 速でモー タ速度比が正の状態では動力入力軸 1 か ら の動 力の一部はポ ン プ 2 を駆動 し 、 モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 を介 し て遊星歯車差動機 1 5 の第 1 の遊星歯車列 1 6 に伝達 さ れ、 残 り は各遊星歯車列を介 して同様に上記差動機 i 5 の第 1 の遊星歯車列 1 6 に伝達 さ れ る 。 そ し て こ の第 1 の遊星歯車列 1 6 に て動力が合成 さ れ第 2 の遊星歯車列 1 7 を介 し て出力軸 1 9 を駆動す る 。

前進 3 速でモ ー タ 速度比を減少 さ せて出力軸の速度比 が特定の値 e _{F 2} (前進 2 速か ら前進 3 速 に切換え た速度 比 と 同一） に な る と 、 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 の相対回転数 が 0 に な る 。 こ の と き 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 を係合 さ せて 3 速用 ク ラ ツ チ 1 3 を開放す る と 前進 2 速の状態に な る 上記作用 （ 2 ) , ( 3 ) , ( 4 ) , ( 5 ) は前進側の 2 速〜 3 速の それぞれの低速侧、 高速側を示 し たが、 後 進側の 2 速〜 3 速の それぞれの低速側、 高速側は上記前 進側に対 し て前進用 （ F ) ク ラ ッ チ 6 に かえ て後進用

( R ) ク ラ ッ チ 7 を係合す る こ と に よ り 、 上記前進側 と 同 じ よ う に制御 さ れ る。

こ の と き 、 モ ー タ ュニ ッ ト 2 0 の 回転は図 2 に お い て 後進 2 速 （ R 2 ) の 低速'側は a - g 、 こ れの高速側は g 一 h 、 後進 3 速 （ R 3 ) の低速側は h — i 、 こ れの高速 側は i 一 j に沿 っ て変化す る 。

上記後進作動の一例 と し て後進 2 速の例を以下に説明 す る 。

後進 2 速で は動力入力軸 1 の動力が後進用 の遊星歯車 列 5 と 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 を介 し て減速 さ れて遊星歯車 差動機 1 5 の第 2 の遊星歯車列 1 7 に伝達 し 、 一方モ ー 夕 ュニ ッ ト 2 0 の動力 も 減速 さ れて第 2 の遊星歯車列 1 7 に伝達さ れてい る 。 そ し て こ の第 2 の遊星歯車列 1 7 で 2 つの動力が合成 されて出力軸 1 9 に伝達す る。 こ の状 態でモー タ速度比を増加さ せてい く と 、 出力軸 1 の速 度比は負方向 に低下 し てい く 。

後進 2 速でモー タ速度比が負の状態ではモ ー タ ュニ ッ ト 2 0 はポ ン プ作用を してポ ン プ 2 を駆動 し、 動力入力 軸 1 か ら の動力 と合成されて後進用の遊星歯車列 5 と 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 を介 し て遊星歯車差動機 1 5 の第 2 の 遊星歯車列 1 7 に動力を伝達す る 。 そ し て こ の第 2 の遊 星歯車列 1 7 か ら の動力の一部はモ ー タ ュニ ッ ト 2 0 を 駆動 し、 残 り は出力軸 1 9 を駆動する 。

ま たモ ー タ 速度比が正の状態では動力入力軸 1 か ら の 動力の一部はポ ン プ 2 を駆動 し 、 モー タ ユニ ッ ト 2 0 を 介 して遊星歯車差動機 1 5 の第 2 の遊星歯車列 1 7 に伝 達 し、 残 り は後進用の遊星歯車列 5 と 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 を介 し て第 2 の遊星歯車列 1 7 に伝達 し てい る。 そ して こ の第 2 の遊星歯車列 1 7 で動力が合成 さ れて出力軸 1 9 を駆動する。

後進 2 速の状態でモー タ速度比を増加 させて出力軸の 速度比が特定の値 e _{R 2}に な る と 、 3 速用 ク ラ ッ チ 1 3 の 相対回転数力《 0 に な る 。 こ の と き 、 3 速用 ク ラ ッ チ 1 3 を係合 さ せて 2 速用 ク ラ ツ チ 1 0 を開放すれば後進 3 速 の状態 と な る 。

ま た後進 2 速でモー タ速度比を減少さ せて出力軸の逨 ― . 9 一

度比が特定の値 e _{R 1} (後進 1 速か ら 後進 2 速に 切換え た 速度比 と 同一） に な る と 、 1 速用 ク ラ ッ チ 1 4 の相対回 転数力《 0 に な り 、 こ の と き 1 速用 ク ラ ッ チ 1 4 を係合 さ せ、 2 速用 ク ラ ッ チ 1 0 を開放す る と後進 1 速の状態に な る 。

上記に よ う に し て原動機の動力 は差動機 1 5 の 出力軸 1 9 に伝達 さ れ る が、 こ の 出力軸 1 9 の 出力 は傘歯車機 構 2 3 a を介 し て操向装置 2 2 の入力軸 2 3 に伝達 さ れ 左右の操向用差動遊星歯車列 2 4 a , 2 4 b を経て左右 の 出力軸 2 9 a ， 2 9 b に 出力 さ れる。

こ の と き 、 操向用油圧モ ー タ 2 8 に よ り ；^右の操向用 差動遊星歯車列 2 4 a , 2 4 b を制御す る こ と に よ り 左 右の 出力軸 2 9 a , 2 9 b に 回転差が生 じ て操向操作 さ れ る 。

上記操向装置 2 2 は こ れを収容す る ケ ー ス 3 3 を機械 式動力伝達装置 3 1 の ケ ー ス 3 2 に対 し て着脱可能に取 付け ら れてい る か ら 、 こ の ケ ー ス 3 3 を機械式動力伝達 装置 3 1 の ケ ー ス 3 2 か ら容易 に分離で き る 。 こ れに よ り 、 機械式動力伝達装置 3 1 と 操向装置 2 2 と はそ れぞ れ他の も の と 交換す る こ と がで き る 。 な お こ の場合、 出 力軸 1 9 と 入力軸 2 3 を連結す る 傘歯車機構 2 3 a は同 一の も の を用 い る必要があ る 。

Claims

請 求 の 範 囲

( 1 ) 原動機の動力を出力軸 に無段変速的に伝達す る ため に、 原動機と 出力軸 と の間に並列配置された機械式動力 伝達装置と 、 そ し て静油圧式動力伝達装置 と を有 し 、 機 械式勖力伝達装置は原動機に直結する動力入力軸に連結 さ れる複数列の遊星歯車列か ら な り 、 静油圧式動力伝達 装置が前記動力入力軸か ら の動力 によ っ て駆動さ れる 可 変容量型油圧ポ ン プ と該ポ ンプに よ っ て駆動 ざれてその 動力を前記機械式動力伝達装置の遊星歯車列の 1 つ に 出 力す る 油圧モー タ ュニ ッ 卜 と か らな る機械一 油圧式変速 機において、 前記機械式動力伝達装置が、 同軸心方向 に 関 して 3 分割状態で配置 さ れた 3 軸、 すな わ ち動力入力 軸、 中間軸、 そ し て出力軸を備え、 動力入力軸が原動機 の動力の入力回転を正転方向 と逆転方向 と に変更する正 転用及び逆転用遊星歯車装置を並設 して、 それぞれの ク ラ ッ チを介 して選択的に'中間軸側へ動力を出力す る た め の正、 逆転入力手段を備え、 ま た中間軸はそれ自体に よ る動力伝達系 と 、 こ の中間軸 に同軸心的に配設 ざれた遊 星歯車伝達系 と 、 そ し て こ れ ら の伝達系の それぞれの 出 力側を複数列の遊星歯車要素を介 し て前記出力軸に連結 す る遊星歯車差動機と を備え、 他方、 前記静油圧式動力 伝達装置が油圧モ ー タ ュニ ッ 卜 の 出力軸を前記遊星歯車 差動機の遊星歯車要素に連結す る 歯車列を備え、 そ こ に おいて前記中間軸 に設けた遊星歯車伝達系が、 1 つ の運 転モ ー ド に お い て静油圧式動力伝達装置 に よ っ て作動 さ れ る 遊星歯車差動機の み に て出力軸を駆動す る た めの ク ラ ッ チ手段 と 、 そ し て他の運転モ ー ドに おい て前記正、 逆入力手段に よ つ てな さ れ る 回転方向 の変更お よ び中間 軸 に よ る 動力伝達系、 遊星歯 伝達系な ら びに遊星歯車 作動機に よ っ て な さ れ る 速度変更 と の両方を選択す る ク ラ ッ チ手段 と を設け た こ と を特徴 と す る 機械 一 油圧式変

A¾ ¾ 0

( 2 ) 第 1 請求項に記載の機械 - 油圧式変速機であ つ て、 前記中間軸それ 自 体に よ る動力伝達系の入力側が ク ラ ッ チ手段を介 し て前記動力入力軸側の正、 逆転入力手段の 出力側に連結 さ れ、 他方、 中間軸 に 同軸心的 に設け ら れ た遊星歯車伝達系が 1 つ ま た はそれ以上の遊星歯車列を 含む と 共に、 そ の う ち の 1 つ の遊星歯車列が前記正、 逆 転入力手段か ら の 出力を接続 Z遮断 自在にす る も う 1 つ の ク ラ ツ チ手段を介 し て'連結 さ れ る こ と を特徴 と す る 機 械 - 油圧式変速機 o

( 3 ) 第 1 請求項に記載の機械 - 油圧式変速機であ つ て、 前記遊星歯車差動機がダブル遊星歯車型の第 1 差動遊星 歯車列 と 、 そ し て シ ン グル遊星歯 iii型の第 2 差動遊星歯 車列 と を含み、 第 1 差動遊星歯車列の キ ヤ リ アが第 2 差 動遊星歯車列の太陽歯車お よ び前記油圧モ ー タ ュニ ッ ト の 出力軸 に連結 さ れ、 さ ら に第 1 差動遊星歯車列の環状 歯車が第 2 差動遊星歯革列の キ ャ リ ア に連結 さ れ、 ま た /09830

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第 1 差動遊星歯車列の太陽歯車が中間軸 に同軸心的に配 設 さ れた前記遊星歯車伝達系の 出力側に連結さ れ、 そ し て第 2 差動遊星歯列の キ ヤ リ ア が中間軸の 出力側に連結 さ れ、 そ し て さ ら に第 2 差動遊星歯車列の環状歯車が前 記出力軸に連結 さ れた こ と を特徴 と す る機械 一油圧式変