WO2006025518A1

WO2006025518A1 - 油圧駆動装置及び油圧駆動装置における変速方法

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Publication number: WO2006025518A1
Application number: PCT/JP2005/016090
Authority: WO
Inventors: Naoki Ishizaki; Hikosaburou Hiraki
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
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Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2006-03-09
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Abstract

　駆動源に連結する油圧ポンプと、油圧モータとを油路を介して閉回路に接続する。各油路に接続した油圧ポンプ・モータを、第１クラッチを介して油圧ポンプに接続する。油圧ポンプ・モータと油圧モータとを、第２クラッチを介して接続する。駆動源の始動時には、油圧ポンプをゼロ容量、油圧ポンプ・モータを最大容量とし、第１クラッチをＯＦＦ、第２クラッチをＯＮにする。油圧ポンプを最大容量に増大して、油圧モータに連結した出力軸の回転を増速させる。油圧ポンプが最大容量になった後には、油圧ポンプ・モータをモータ作用させて最大容量からゼロ容量に減少させて、出力軸の回転を更に増速させる。油圧ポンプ・モータがゼロ容量になった後、第１クラッチをＯＮ、第２クラッチをＯＦＦにして、油圧ポンプ・モータにポンプ作用を行わせてゼロ容量から最大容量に増大させ、出力軸の回転を更に増速する。これにより、高速走行時に効率が高く、低速時、高速時ともに加速性が良く、かつ出力軸を高速度で回転できる油圧駆動装置が提供できる。　

Description

油圧駆動装置及び油圧駆動装置における変速方法

技術分野

[0001] 本発明は、油圧ポンプと油圧モータとにより閉回路を構成した油圧駆動装置及び油圧駆動装置における変速方法に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、例えば車両に用いられる油圧駆動装置としては、エンジンにて駆動される油圧ポンプと油圧モータとを組み合わせた油圧駆動装置が広く用いられている。また、油圧ポンプと 2個の油圧モータとを用いた油圧駆動装置としては、図 12に示す油圧駆動装置 (例えば、特許文献 1参照。）が従来から知られている。

[0003] 従来、油圧ポンプと油圧モータとをそれぞれ 1個用いた油圧駆動装置としては、図 10に示すような構成となっている。図 10に示す油圧駆動装置 leを本発明における従来例 1として説明する。図 10において、駆動源 42であるエンジン力もの回転出力は、駆動軸 43を介して可変容量型油圧ポンプ 44に伝達される。可変容量型油圧ポンプ 44が回転駆動されると、可変容量型油圧ポンプ 44からの吐出圧油によって、出力軸 46を備えた可変容量型油圧モータ 45が回転駆動される。

[0004] 可変容量型油圧ポンプ 44と可変容量型油圧モータ 45とは、油路 47、 48を介して閉回路に構成されている。駆動源 42を始動して、可変容量型油圧ポンプ 44の吐出容量を増大させると可変容量型油圧モータ 45の回転数は増大する。従って、可変容量型油圧モータ 45の出力軸からの回転力によって走向する車両は、増速することになる。

[0005] この状態力可変容量型油圧モータ 45の容量を減少させると、車両は更に増速することができる。可変容量型油圧ポンプ 44の斜板を一側方向に傾転させることにより、車両を前進走向させることができ、前記可変容量型油圧ポンプ 44の斜板を前記一側方向とは逆の他側方向に傾転させることにより、車両を後進走向させることができる

[0006] 次に、油圧駆動装置 leの変速方法及び作用について図 11を参照して説明する。図 11にお、て、横軸は全て可変容量型油圧ポンプ 44及び可変容量型油圧モータ 4 5の容量調整の指令である速度指令値である。グラフ (g)の縦軸は、可変容量型油圧モータ 45の容量を示し、グラフ（h)の縦軸は可変容量型油圧ポンプ 44の容量示している。また、グラフ (j)の縦軸は出力軸 46の回転数を示し、グラフ (k)の縦軸は、可変容量型油圧ポンプ 44及び可変容量型油圧モータ 45での容積効率 7?、即ち、油圧駆動装置における動力伝達効率を示している。

[0007] 図 11におけるグラフ (g)、（h)を中心に説明すると、

1)駆動源 42の始動時には、可変容量型油圧モータ 45の容量を最大容量 V45max とし、可変容量型油圧ポンプ 44の容量をゼロ容量に調整しておく。

[0008] 2)車両を増速させるときには、可変容量型油圧ポンプ 44の容量をゼロ容量力増大させて最大容量 V44maxとなるように調整する。即ち、可変容量型油圧ポンプ 44の容量を速度指令値と共に増大させて、速度指令値 Aにお、て最大容量 V44ma_Xとなるようにする。

[0009] 3)次に、速度指令値を速度指令値 Aよりも増大させることにより、可変容量型油圧モータ 45の容量が最大容量 V45max力も低減するように調整する。即ち、可変容量型油圧モータ 45の容量を速度指令値の増大にともなって、最大容量 V45maxから低減させ、速度指令値 Bにお、て所定の最小容量 V45minにする。

[0010] その結果、グラフ (j)に示すように、出力軸 46の回転数は速度指令値 Aにおいて回転数がゼロの状態から回転数が N2にまで増速され、速度指令値 Bにおいては最高回転数 N3になる。また、容積効率 r?は、グラフ (k)で示すように、可変容量型油圧ポンプ 44では容量の増大に伴い容積効率は上昇する。そして、最大容量 V44maxにおいて容積効率は最高になることができる。従って、容積効率は速度指令値 Aにおいて r? 2になる。一方、可変容量型油圧モータ 45では容量の低減に伴い容積効率は低下するため、速度指令値 Bにおいて容積効率は 7? 1となる。

[0011] 図 12に示す油圧駆動装置 Ifを本発明における従来例 2として説明する。図 12では、図示せぬエンジン等の駆動原により回転駆動される可変容量型油圧ポンプ 54 は、油路 57、 58を介してそれぞれ固定容量型油圧モータ 55及び可変容量型油圧モータ 60との間で閉回路を構成している。 [0012] 固定容量型油圧モータ 55のモータ軸 55aは、歯車装置 62を介して出力軸 56に連結している。可変容量型油圧モータ 60のモータ軸 60aは、歯車装置 63及びクラッチ 64を介して出力軸 56に連結している。

[0013] 次に油圧駆動装置 Ifの変速方法及び作用について図 13を参照して説明する。図 13において、横軸は全て速度指令値である。グラフ (m)の縦軸は固定容量型油圧モータ 55の容量を示し、グラフ（n)の縦軸は可変容量型油圧ポンプ 54の容量を示し、グラフ (p)の縦軸は可変容量型油圧モータ 60の容量を示している。また、グラフ（q )の縦軸は出力軸 56の回転数を示し、グラフ (r)の縦軸は油圧駆動装置 leにおける容積効率を示している。

[0014] 図 13におけるグラフ (m)、（n)、（p)を中心に説明すると、

1)図示せぬ駆動源の始動時には、固定容量型油圧モータ 55の容量は容量 V55となっている。また、可変容量型油圧ポンプ 54の容量をゼロ容量とし、可変容量型油圧モータ 60の容量を最大容量 V60maxに調整しておく。更に、クラッチ 64を係合状態にしておく。

[0015] 2)車両を増速させるときには、可変容量型油圧ポンプ 54の容量をゼロ容量力も増大させて最大容量 V54maxとなるように調整する。即ち、可変容量型油圧ポンプ 54 の容量を速度指令値と共に増大させて、速度指令値 Aにお、て最大容量 V54maxとなるようにする。

[0016] 3)次に、速度指令値を速度指令値 Aよりも増大させることにより、可変容量型油圧モータ 60の容量が、最大容量 V60max力もゼロ容量に低減するように調整する。即ち、可変容量型油圧モータ 60の容量を速度指令値の増大にともなって、最大容量 V 60max力も低減させ、速度指令値 Bにおいてゼロ容量にする。可変容量型油圧モータ 60の容量がゼロ容量になった後、クラッチ 64を開放して、出力軸 56に対する回転駆動は、固定容量型油圧モータ 55のみによる駆動に切換える。

[0017] その結果、グラフ（q)で示すように、出力軸 56の回転数は速度指令値 Aにおいて回転数ゼロの状態から回転数 N1にまで増速され、速度指令値 Bにおいては最高回転数 N2になる。容積効率 7?としてはグラフ (r)で示すように、速度指令値ゼロから速度指令値 Aまでの間に容積効率は 7? 2にまで上昇し、速度指令値 Aから速度指令値 Bまでの間において容積効率は 7? 0にまで低下する。しかし、速度指令値 Bにおいて可変容量型油圧モータ 60はクラッチ 64の開放により出力軸 56から切り離され、出力軸 56は固定容量型油圧モータ 55のみによる駆動に切換えられる。これによつて、容積効率は 7? 2にまで上昇することができる。

特許文献 1：特開平 2— 240442号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0018] 従来例 1、 2に記載された油圧駆動装置では、無段変速を行って車速がゼロの状態力所定の速度まで増速することができる。しかし、従来例 1で示した油圧駆動装置では、出力軸 46の回転数を大きくしたとき、即ち、車両が高速走行を行っている時の容積効率が低くなつてしまう問題があった。また、一般に容量力 S小さくなるにつれて容積効率が極端に低下するため、無段変速により得られる変速比としては、 3倍程度の変速比し力得られな力つた。

[0019] 従来例 2に示すような油圧駆動装置では、 1つの油圧ポンプと 2つの油圧モータとを用いているので、無段変速により得られる変速比を多少改善させることができるが、それでも、 5〜6倍程度の変速比しか得られな力つた。

[0020] 更に、大きな変速比を得るためには、メカ-カルミッション装置を更に設けて、油圧駆動装置とメカ-カルによる 2段階の変速を行わなければならな力つた。しかし、メカ二カルミッション装置を更に配設するためには、メカ-カルミッション装置を載置する場積が必要となる。走行車両にぉ、てメカ-カルミッション装置を載置するための場積を確保することは難し力つた。

[0021] また、メカ-カルミッション装置では、変速比の切換え時に必ず出力トルクをクラッチによってー且切断しなければならなかった。このため、メカ-カルミッション装置における変速の切換え時には、出力トルクがタイヤに伝達されない、所謂トルク切れ現象が発生してしまう。例えば、登坂途中でメカ-カルミッション装置の変速比を切換えると、車両が一時的に減速してしまう事態が発生する。また、メカニカルミッション装置での変速ショックが発生し、乗り心地に悪影響を与えてしまうことになる。

[0022] 本発明は、上述の問題点に着目してなされたものであって、油圧駆動装置における無段変速の変速比を拡大することができ、車両の高速走行時における容積効率を高くすることのできる油圧駆動装置及び油圧駆動装置における変速方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0023] 上記目的を達成するため、第 1発明では油圧駆動装置において、前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプと閉回路を構成して接続され、出力軸に連結した油圧モータと、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータと並列に閉回路を構成して接続された可変容量型油圧ポンプ 'モータと、前記油圧ポンプのポンプ軸と前記可変容量型油圧ポンプ ·モータのポンプ ·モータ軸とを連結遮断する第 1クラッチと、前記ポンプ ·モータ軸と前記油圧モータのモータ軸とを連結遮断する第 2クラッチと、を設けたことを最も主要な特徴となして、る。

[0024] 第 2発明では第 1発明と同様の構成である油圧駆動装置において、ポンプ軸とボンプ ·モータ軸との連結部に変速歯車を更に設けたことを最も主要な特徴となしている

また、第 3発明では第 1発明と同様の構成である油圧駆動装置において、ポンプ' モータ軸とモータ軸との連結部に変速歯車を更に設けたことを最も主要な特徴となしている。

[0025] 第 4発明では油圧駆動装置において、前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプと閉回路を構成して接続され、出力軸に連結した油圧モータと、前記閉回路に接続した第 1油路及び第 2油路を介して、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータと並列に閉回路を構成して接続された片傾転 ·可変容量型油圧ポンプ ·モータと、前記第 1油路及び前記第 2油路における圧油の流れ方向を切換える切換弁と、前記油圧ポンプのポンプ軸と前記片傾転 ·可変容量型油圧ポンプ ·モータのポンプ · モータ軸とを連結遮断する第 1クラッチと、前記ポンプ'モータ軸と前記油圧モータのモータ軸とを連結遮断する第 2クラッチとを設けたことを最も主要な特徴となしている。

[0026] 第 5発明では第 1発明と同様の構成である油圧駆動装置における変速方法において、可変容量型油圧ポンプ ·モータの容量がゼロ容量のとき、第 1クラッチを開放し、かつ第 2クラッチを接続してなることを最も主要な特徴となしている。発明の効果

[0027] 第 1発明、第 5発明によると、可変容量型油圧ポンプ ·モータをモータとして使用した後に、ポンプとして使用することができる。このため、油圧モータ及び油圧ポンプを個別に配設する場合に比べて場積も少なくてすみ、しかも油圧モータ又は油圧ボンプの配設数を減らすことができる。

[0028] 第 2発明によると、変速歯車の変速比を適宜選定することができ、油圧ポンプ及び可変容量型油圧ポンプ'モータをそれぞれの最適の回転数状態で使用することが可能になる。従って、車両の車速全域に亘つて効率を向上させることができる。

[0029] また、第 3発明にお、ても変速歯車の変速比を適宜選定することができるので、油圧モータ及び可変容量型油圧ポンプ ·モータをそれぞれの最適の回転数状態で使用することが可能になる。従って、車両の車速全域に亘つて効率を向上させることができる。

[0030] 第 4発明によると、可変容量型油圧ポンプ ·モータの構成を両傾転型で構成する代わりに、廉価で構造が簡単な片傾転型を用いることができる。

図面の簡単な説明

[0031] [図 1]図 1は、油圧駆動装置の概略構成図である。（実施例 1)

[図 2]図 2は、油圧駆動装置の変速方法を説明するためのグラフである。（実施例 1) [図 3]図 3は、油圧駆動装置の変速方法を説明するためのフローチャートである。（実施例 1)

[図 4]可変容量型油圧モータを用いた油圧駆動装置の概略構成図である。（実施例 1 )

[図 5]図 5は、油圧駆動装置の別の概略構成図である。（実施例 1)

[図 6]図 6は、油圧駆動装置の他の概略構成図である。（実施例 1)

[図 7]図 7は、油圧駆動装置の概略構成図である。（実施例 2)

[図 8]図 8は、油圧駆動装置の概略構成図である。（実施例 3)

[図 9]図 9は、油圧駆動装置の概略構成図である。（実施例 4)

[図 10]図 10は、油圧駆動装置の概略構成図である。（従来例 1)

[図 11]図 11は、油圧駆動装置の変速方法を説明するためのグラフである。（従来例 1 )

[図 12]図 12は、油圧駆動装置の概略構成図である。（従来例 2)

[図 13]図 13は、油圧駆動装置の変速方法を説明するためのグラフである。（従来例 2

)

符号の説明

[0032] 1、 la、 lbゝ lc、 ld、 le、 If- ··油圧駆動装置

4···油圧ポンプ

5···油圧モータ

6···出力軸

10、 20、 30、 40· ··可変容量型油圧ポンプ'モータ

22、 23··変速歯車装置

25…切換弁

44· ··可変容量型油圧ポンプ

45···可変容量型油圧モータ

46···出力軸

54· ··可変容量型油圧ポンプ

55···固定用量型油圧モータ

56···出力軸

60· ··可変容量型油圧モータ

62、 63···歯車装置。

発明を実施するための最良の形態

[0033] 本発明の好適な実施の形態について、以下において添付図面に基づいて具体的に説明する。本願発明の油圧駆動装置及び油圧駆動装置における変速方法の構成としては、以下では HST装置における油圧駆動装置及びその変速方法を例に挙げて説明する。しかし、本発明の油圧駆動装置及びその変速方法としては、以下で説明する形状、配置構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。

[0034] このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなぐ HST装置以外の油圧駆動装置及びその変速方法に対しても好適に適用することができる。以下、本発明に係る油圧駆動装置及びその変速方法の実施形態について図面を参照して説明する。

実施例 1

[0035] 図 1は第 1実施形態に係わる油圧駆動装置 1の概略構成図である。図 1において、駆動源 (例えばエンジン） 2と油圧ポンプ 4としての斜板式両傾転型の可変容量型油圧ポンプとは、駆動軸 3によって連結されている。油圧モータ 5としての固定容量型油圧モータは出力軸 6を備え、図示せぬ走向車両の車輪に対して油圧モータ 5の回転を伝達することができる。

[0036] 油圧ポンプ 4と油圧モータ 5とは、油路 7、 8を介して閉回路に構成されている。油圧ポンプ'モータ 10としての斜板式両傾転型の可変容量型油圧ポンプ'モータは、第 1 油路 11及び第 2油路 12を介して油路 7、 8間に接続している。油圧ポンプ'モータ 10 のポンプ ·モータ軸である第 1軸 10aは、第 1クラッチ 14を介して油圧ポンプ 4のポンプ軸 4aに連結している。また、油圧ポンプ'モータ 10のポンプ'モータ軸である第 2軸 10bは、第 2クラッチ 16を介して油圧モータ 5のモータ軸 5aに連結している。

[0037] 尚、本発明では請求の範囲の記載及び明細書の記載にぉ、て、駆動源からの駆動力を伝達する軸を駆動軸と呼び、油圧ポンプに接続して油圧ポンプ ·モータに回転を伝達する軸をポンプ軸と呼んでいる。また、油圧ポンプ'モータに接続してポンプ軸と連結可能な軸を第 1軸、油圧ポンプ ·モータに接続して油圧モータを介して、あるいは直接に出力軸に回転を伝達する軸を第 2軸と呼んでいる。更に、油圧モータに接続して第 2軸と連結可能な軸をモータ軸あるいは出力軸と呼んでいる。更にまた、モータ軸に接続して外部に回転を伝達する軸を出力軸と呼んでいる。

[0038] このため、駆動軸とポンプ軸とが同一の軸により構成されることもある。また、第 1軸と第 2軸又はモータ軸と出力軸とが、それぞれ同一の軸により構成されることもある。従って、モータ軸とポンプ軸とが同一の軸により構成されている構成、第 1軸と第 2軸とが同一の軸により構成されている構成、及びモータ軸と出力軸とが同一の軸により構成されている構成も、以下で説明する実施例 1〜実施例 4を含む本発明に包含されているものである。 [0039] 次に作動について説明する。図 1において、第 1クラッチ 14を開放し、第 2クラッチ 1 6を係合して、油圧ポンプ ·モータ 10をモータとして作用させる。このとき、油圧ポンプ 4の容量をゼロ容量とし、油圧ポンプ'モータ 10の容量を最大容量としておく。

[0040] 駆動軸 3を介して駆動源 2により油圧ポンプ 4を駆動する。油圧ポンプ 4から吐出した圧油は、油路 7 (または油路 8)を通って油圧モータ 5及び油圧ポンプ'モータ 10に流入し、油圧モータ 5及び油圧ポンプ ·モータ 10を駆動する。そして、出力軸 6に対して動力を出力し、出力軸 6を回転させる。従って、油圧ポンプ 4の吐出量が増大するに従って、出力軸 6の回転数は増大する。油圧モータ 5及び油圧ポンプ'モータ 10から排出される圧油は、排出路となった油路 8 (または油路 7)を流れることになる。

[0041] 油圧ポンプ 4の容量が最大容量になった後に、今度は油圧ポンプ ·モータ 10の容量を最大容量からゼロ容量に減少させる。これにより、油圧モータ 5に流入する圧油の流量が増大し、油圧モータ 5及び油圧ポンプ'モータ 10の回転は更に増大することになる。従って、出力軸 6の回転数は更に増大することになる。

[0042] 油圧ポンプ'モータ 10の容量がゼロ容量になった後、第 2クラッチ 16を開放して第 1クラッチ 14を係合させる。これにより、今度は、油圧ポンプ'モータ 10は、駆動源 2によって駆動されるポンプとして作用させることができる。油圧ポンプ ·モータ 10をボンプとして作用させる場合には、油圧ポンプ ·モータ 10の容量をゼロ容量力も最大容量に増大させることにより、油圧モータ 5に供給される圧油の流量を増大させることができる。即ち、油圧ポンプ 4の吐出量に加えて油圧ポンプ ·モータ 10からの吐出量を油圧モータ 5に供給できる。

[0043] これによつて、油圧モータ 5の回転数が更に増大し、出力軸 6の回転数を更に増大させることができる。尚、油圧ポンプ 4における斜板の傾斜方向を上述した説明とは逆の方向に傾転させた場合には、油圧モータ 5が上述した説明とは逆方向に回転し車両を後進走向させることができる。

[0044] 次に、油圧駆動装置における変速方法および作用について図 2、図 3を参照して説明する。図 2において、横軸は全て油圧ポンプ 4、油圧モータ 5及び油圧ポンプ'モータ 10の容量調整に対する指令である速度指令値である。グラフ（a)の縦軸は油圧モータ 5の容量を示し、グラフ（b)の縦軸は油圧ポンプ 4の容量を示し、グラフ（c)の縦軸は油圧ポンプ.モータ 10の容量を示している。

[0045] グラフ（d)の縦軸は油圧モータ 5とモータとして作用させたときの油圧ポンプ 'モータ 10との合計容量を示している。グラフ（e)の縦軸は出力軸 6の回転数を示し、グラフ（ f)の縦軸は油圧駆動装置 1における容積効率 r?を示して、る。

図 3は、油圧駆動装置 1の制御フローを示している。速度指令値としては、速度調整用の操作レバーにおける操作量、駆動源 2における回転数等を用いることができる

[0046] 走行車両の車速がゼロの停止状態では、図 1において油圧ポンプ 4はゼロ斜板の状態、即ち、ゼロ容量となっている。また、油圧ポンプ ·モータ 10の斜板角は最大角の状態、即ち、最大容量状態になっている。また、油圧ポンプ'モータ 10をモータとして作用させるため、第 1クラッチ 14は開放した状態にされ、第 2クラッチ 16は係合した状態にされている。このとき、グラフ（e)で示すように、走向車両への出力軸 6の回転はゼロ状態となっている。

[0047] 図 3におけるステップ 1では、図 1に示す油圧ポンプ 1の斜板角度を増大させることにより、油圧ポンプ 1の容量をゼロ容量力も最大容量 Vlmaxに増加させる。このとき、油圧ポンプ 1から油路 7に圧油が吐出されているものとして、以下の説明を行う。油圧モータ 5は一定容量であり又油圧ポンプ ·モータ 10の斜板角は最大角状態に維持されているので、油圧モータ 5及び油圧ポンプ ·モータ 10は、油路 7、油路 11から供給された圧油によってそれぞれの回転が制御される。

[0048] 油圧モータ 5からの回転出力は、出力軸 6を回転駆動する。同時に、油圧ポンプ- モータ 10からの回転出力は、第 2軸 10b、第 2クラッチ 16を介して油圧モータ 5に連結された出力軸 6を回転駆動する。従って、出力軸 6は、油圧モータ 5からの回転出力と油圧ポンプ ·モータ 10からの回転出力との合力によって駆動され、走行起動時に必要とする高トルクを出力することができる。

[0049] 即ち、車両の起動時や低速走行時には油圧モータ 5による駆動とともに、可変容量型油圧ポンプ ·モータ 10をモータとして使用した駆動が可能になる。このため、大きなモータ容量が得られ、出力軸 6に出力する駆動力を大きくすることができるので、車両を高トルクによって加速することができる。 [0050] この状態は、図 2における速度指令値がゼロの状態から Aの状態となる区間として示すことができる。グラフ (b)で示すように、油圧ポンプ 4の容量は、ゼロ容量から最大容量 Vlmaxに増加する。また、グラフ（a)、（c)で示すように、油圧モータ 5及び油圧ポンプ'モータ 10の容量は、それぞれ容量 V2、最大容量 V3maxとなっている。モータとしての合計容量は、グラフ（d)で示すように V2+V3max状態となっている。

[0051] またこの区間において、油圧モータ 5及び油圧ポンプ ·モータ 10からの回転出力によって、出力軸 6の回転数はゼロから N1に上昇する。このときの容積効率としては、ゼロ状態から r? 2に上昇する。

[0052] 図 3のステップ 2において、油圧ポンプ 4の容量が最大容量 Vlmaxになったか否かの判断を行う。油圧ポンプ 4の容量が最大容量になっていないときには、油圧ポンプ 4の容量を増大させる。油圧ポンプ 4の容量が最大容量 Vlmaxとなったときには、ステツプ 3に移る。

[0053] 図 3のステップ 3では、油圧ポンプ.モータ 10の斜板角度を最大角力もゼロ角に制御する。このとき、油圧ポンプ 4から油路 7に吐出している圧油の流量は一定流量となつているが、油圧ポンプ ·モータ 10の容量を最大容量 V3maxからゼロ容量に減少制御する。これにより、油圧モータ 5に供給される流量が増大し、油圧モータ 5の回転を更に増速させて出力軸 6の回転を増速することができる。

[0054] 従って、走行車両の車速は更に増大する。この状態を、図 2における速度指令値が Aの状態力も Bの状態となる区間として示すことができる。グラフ（c)で示すように、油圧ポンプ'モータ 10の容量は、最大容量 V3maxからゼロ容量に減少することになる。また、グラフ（a)、（b)で示すように、油圧モータ 5の容量は一定容量であり、また油圧ポンプ 4の容量は最大容量状態を維持して、る。

[0055] グラフ（d)で示すように、モータとしての合計容量は V2+V3maxの状態力 V2の状態に減少する。また、グラフ（e)で示すように、出力軸 6の回転数は N2まで増大し、走行車両の車速は更に増速することになる。また、グラフ (f)で示すように、容積効率は、 r? 2の状態から 7? 0の状態に減少する。

[0056] 図 3のステップ 4では、油圧ポンプ.モータ 10の容量がゼロ容量になったか否かの判断を行う。油圧ポンプ'モータ 10の容量がゼロ容量になっていないときには、油圧ポンプ ·モータ 10の容量を減少させる。油圧ポンプ ·モータ 10の容量がゼロ容量となつたときには、ステップ 5に移る。

[0057] 図 3のステップ 5では、第 2クラッチ 16を切り離して、かつ第 1クラッチ 14を接続する。即ち、第 1クラッチ 14を介して油圧ポンプ'モータ 10の第 1軸 10aと駆動軸 3とを接続する。このとき、油圧ポンプ ·モータ 10ではクラッチの切換えが行われる力油圧ポンプ.モータ 10の容量はゼロ容量の状態となっている。このため、油圧ポンプ'モータ

10からは出力トルクが出力されず、クラッチの切換えに伴う切換えショックの発生は起きない。

また、出力軸 6に対して油圧モータ 5は、油圧モータ 5からの回転出力を伝達しているので、出力軸 6に対してのトルク切れを発生させることがない。

[0058] 図 3のステップ 6では、油圧ポンプ ·モータ 10をポンプとして機能させる。油圧ポンプ •モータ 10の容量をゼロ容量力も最大容量 V3maxに増大させる。このとき、油圧ポンプ 4から油路 7に吐出している圧油の流量は一定流量となっている。しかし、油圧ボンプ ·モータ 10の斜板角度を制御してゼロ容量力最大容量 V3maxに増大させることで、油圧モータ 5には油圧ポンプ ·モータ 10からの吐出圧油も供給することができ、油圧モータ 5に供給する圧油の流量を増大させることができる。

[0059] これにより、油圧ポンプ 4とともに、油圧ポンプ ·モータ 10を今度はポンプとして使用できるので、大きなポンプ容量を得ることができる。従って、油圧モータ 5に供給する圧油の流量を増大させることになり、油圧モータ 5を更に高速で回転させることができる。このように、従来のようにゼロ容量となった可変容量型油圧モータを切り捨てることなぐ油圧ポンプとして再利用している。このため、車両の走向速度を更に速い速度に上げることができる。

[0060] し力も、車両の高速走行時においては、油圧ポンプ 4及び油圧ポンプ ·モータ 10はそれぞれ最大容量の状態で油圧モータ 5を駆動することになるので、高い容量効率を得ることができる。また、油圧ポンプ'モータ 10をモータとしての作用からポンプとしての作用に切り換えるときには、油圧ポンプ ·モータ 10の容量をゼロ容量状態で行うので、切り換えに伴う切換えショックが発生しない。

[0061] 更に、第 1クラッチ 14、第 2クラッチ 16の切換える時にぉ、て、油圧モータ 5からの回転出力を出力軸 6に伝達しておくことができる。これによつて、クラッチの切換え時において、トルク切れを発生させることがない。

このため、坂道の登坂途中においてクラッチの切換えを行ってもトルク切れを起こすことがない。し力も、クラッチの切換えは油圧ポンプ'モータ 10の容量がゼロ容量のときに行うので、切換えショックが発生することがない。

[0062] 図 3のステップ 6の状態は、図 2における速度指令値が Bの状態力 Cの状態となる区間で示すことができる。この区間におけるグラフ（a)、（b)で示すように、油圧モータ 5及び油圧ポンプ 4における容量は、それぞれ容量 V2、最大容量 Vlmaxに維持されることになる。グラフ（c)で示すように、油圧ポンプ'モータ 10の容量はゼロ容量から最大容量 V3maxに増大する。グラフ（d)で示すように、モータとしての容量は、油圧モータ 5だけの最大容量 V2に維持されている。

[0063] また、グラフ（e)で示すように、出力軸 6の回転数は N2から N3にまで増大し、走行車両の車速は更に増速することになる。また、グラフ (f)で示すように、容積効率は、 η 0の状態から 7? 2の状態に復帰する。図 3のステップ 6の状態から、油圧ポンプ'モータ 10の容量が最大容量 V3maxに復帰しときには、制御フローを終了する。

[0064] これによつて、グラフ（d)に示すように、モータ容量としては、始動時から速度指令値 Aまでの間では、油圧モータ 5と油圧ポンプ.モータ 10とにおけるモータ容量の合計値である V2+V3maxとなる。速度指令値 Aから速度指令値 Bまでの間では、油圧モータ 5のみの容量である V2になって、その後 V2の容量状態が維持される。

[0065] グラフ（e)に示すように、出力軸 6の回転数は、油圧ポンプ 4の容量増大により速度指令値 Aにおいて N1にまで増速され、速度指令値 Bでは油圧ポンプ'モータ 10のモータ容量減少によって N2にまで増速される。更に、速度指令値 Cでは、ポンプ機能を行わせた油圧ポンプ'モータ 10におけるポンプ容量が増大するのに伴って、 N3にまで増速することができ最高回転数に達することができる。

[0066] 始動時力低速時にかけては、モータ容量を大きく構成しておくことができるので、高トルクを出力軸 6に出力することができる。また、高速時には、出力軸 6の回転数を最高回転数にまで増速させることができるので、走向車両を高速状態で走向させることがでさる。 [0067] グラフ (f)で示すように、速度指令値 Aにお、て、容積効率は油圧ポンプ 4の容量増大に伴い、最大の容積効率状態である r? 2にすることができる。速度指令値 Bにおいては、油圧ポンプ'モータ 10におけるモータ容量の減少によって、ー且 7? 0にまで減少する力速度指令値 Cにおいては油圧ポンプ'モータ 10におけるポンプ容量の増大に伴って、再び 7? 2にまで回復することができる。即ち、高速走行時においても高、容積効率を得ることができる。

[0068] 高速走行から減速制御を行う場合には、上述した油圧ポンプ 4における容量の制御方法、油圧ポンプ'モータ 10における容量の制御方法、及び第 1クラッチ 14と第 2 クラッチ 16との係合、開放の方法を、それぞれ上述した加速時における方法の順序とは反対の順序で作用させることにより行うことができる。このため、ここでは減速を行う場合についての説明は省略する。

[0069] 図 1を用いて、油圧モータ 5として固定容量型のモータを用いた構成について説明を行ったが、図 4に示すように油圧モータ 5としては、固定容量型の油圧モータの代わりに可変容量型の油圧モータを用いた構成とすることもできる。この場合には、図 2 及び図 3で示した制御パターン及び制御フロー以降の制御を更に続けて行うことができる。

[0070] 即ち、図 4に示すように最大容量 V2である可変容量型の油圧モータ 5を用いた場合には、ポンプとして作用させた油圧ポンプ ·モータ 10の容量を最大容量 V3maxに増大させた後に、油圧モータ 5の容量を最大容量 V2状態から、例えばハーフ容量等にまで減少させる制御を行わせることができる。これにより、走行車両の車速を更に増大させることができる。

[0071] また、図 1及び図 4を用いて、出力軸が油圧モータ 5に直結した構成について説明を行ったが、図 5に示すように出力軸 6と油圧モータ 5のモータ軸 5aとの間に変速歯車装置 24を配設した構成とすることもできる。このとき、出力軸 6の回転方向としては、図 1、図 4における出力軸 6の回転方向とは逆向きの回転方向となっている。

[0072] 図 5における出力軸 6の回転方向を、図 1、図 4における出力軸 6の回転方向と同じ回転方向とするときには、変速歯車装置 24の構成としてモータ軸 5aに取り付けた歯車と出力軸 6に取り付けた歯車との間に更に中間歯車を介在させた構成とすることができる。変速歯車装置 24における変速比としては、変速比 1の状態を含む適宜の変速比に設定することができる。

[0073] 変速歯車装置 24の変速比として減速比を設定した場合には、モータ軸 5aの回転を減速回転させて出力軸 6に伝達することができ、出力軸 6に対して高トルクを伝達することができる。即ち、車両の起動時力低速走向時において必要とする高トルクを出力軸 6に対して十分に供給することができる。

[0074] 変速歯車装置 24の変速比として増速比を設定した場合には、モータ軸 5aの回転を増速回転させて出力軸 6に伝達することができ、出力軸 6の回転数を高めて車両を高速走行させることができる。

[0075] 上記実施例 1の説明にお、て、斜板式の可変容量型油圧ポンプ 4、斜板式の可変容量型油圧ポンプ ·モータ 10を用いた例を用いて説明を行ったが、斜板式でなくても同じような容量可変機構を備えた装置においても、本発明を適宜選択して実施することがでさる。

[0076] また、駆動源 2として電動モータ等のような可変速可能なモータを用いた場合には、あるいは図 6に示すように定回転型の駆動源 2を用いた場合にぉ、ては駆動軸 3にクラッチ 17を配設した構成とすることによって、油圧ポンプ 4として可変容量型油圧ポンプを用いる代りに固定容量型油圧ポンプ 4'を用いた構成とすることができる。

[0077] 即ち、駆動源 2として可変速可能なモータを用いた場合には、駆動源 2からの出力回転数を可変に制御することによって、固定容量型油圧ポンプの回転数を連続的に増速あるいは減速制御することができる。これにより、固定容量型油圧ポンプとした油圧ポンプからの吐出量を連続的に増量あるいは減量させることができる。

[0078] また、図 6のように駆動源 2として定回転型の駆動源 2を用いて、駆動軸 3にクラッチ 17を配設した場合には、クラッチ 17の断接を行うことにより、固定容量型油圧ポンプ 4 'の回転数を連続的に増速ある!/、は減速制御することができる。

[0079] 従って、上述した場合においても、固定容量型油圧ポンプ力もの吐出量を、連続的に増量あるいは減量させることができる。即ち、固定容量型油圧ポンプとした油圧ポンプから吐出する吐出容量を、ゼロの吐出状態と最大の吐出状態との間で連続的に帘 U御することができる。 [0080] また、クラッチ 17、第 1クラッチ 14がそれぞれ係合し、第 2クラッチ 16が切断した状態で車両が最高速度に到達した後、第 2クラッチ 16を係合させることによって、駆動軸 3と出力軸 6とを直結することができる。これにより、駆動源 2と出力軸 6とがダイレクトに繋がることになり、更に高い動力伝達効率を得ることができる。

尚、駆動軸 3と出力軸 6とを直結するときには、油圧ポンプ 4及び油圧ポンプ 'モータ 10のそれぞれの斜板角を略ゼロにしてトルクが発生しない状態にするとともに、油圧モータ 5における両ポートを連通させておくことが必要である。

[0081] また、以下で説明する実施例 2、実施例 3のように変速歯車装置 22、 23を介在させたときには、図 2の（d)モータ容量としては、モータの等価容量を用いて表すことができる。等価容量は、油圧ポンプ又は油圧ポンプ ·モータの容量にそれぞれの変速歯車装置における変速比を掛けた値として求めることができる。

実施例 2

[0082] 次に、図 7を用いて本発明の第 2実施形態に係わる油圧駆動装置 lbについて説明を行う。実施例 2における油圧駆動装置 lbとしては、油圧ポンプ 4としての可変容量型油圧ポンプと油圧ポンプ ·モータ 20としての可変容量型油圧ポンプ ·モータとの間に変速歯車装置 22を介在させた配置構成となっている。また、また、実施例 1の図 1 では油圧モータ 5として固定容量型油圧モータを用いた構成となっている力実施例 2では実施例 1の図 4に示したように可変容量型油圧モータを用いた構成となって!/ヽる。他の構成としては、第 1実施例における油圧駆動装置 1と同様の構成となっている。

[0083] このため、実施例 1における構成と同じ構成部材については、同一の部材符号を付してその説明は省略することにする。尚、実施例 2における油圧ポンプ ·モータ 20としては、実施例 1における油圧ポンプ'モータ 10と同様の構成となっている力実施例 1と実施例 2とを区別する意味合いから、実施例 2では、油圧ポンプ'モータ 20の符号を用いている。また、油圧ポンプ'モータ 20に連結したポンプ'モータ軸である第 1 軸及び第 2軸としては、第 1軸 20a及び第 2軸 20bの符号を用いてヽる。

[0084] 以下の説明では、実施例 1における構成とは異なる部分を中心として、説明を行つていく。図 7において、油圧ポンプ 4のポンプ軸 4aと油圧ポンプ ·モータ 20の第 1軸 20aとの間には、変速歯車装置 22が配設されている。変速歯車装置 22は、ポンプ軸 4aの回転を増速して第 1軸 20aに伝達する構成とすることも、ポンプ軸 4aの回転を減速して第 1軸 20aに伝達する構成とすることもできる。ここでは、ポンプ軸 4aの回転を減速して第 1軸 20aに伝達する構成を示して、る。

[0085] 図 7に示す油圧駆動装置 laにおいても、実施例 1で説明した油圧駆動装置 1と同様に作動させることができる。即ち、第 1クラッチ 14を切断し、第 2クラッチ 16を接続した状態で、油圧ポンプ ·モータ 20及び油圧モータ 5の容量を最大容量状態にする。この状態力油圧ポンプ 4の容量をゼロ容量力最大容量に増大させることで、出力軸 6の回転を回転停止状態力増速回転させることができる。

[0086] 油圧ポンプ 4の容量が最大容量になった後、第 1クラッチ 14及び第 2クラッチ 16の断接状態を維持したまま油圧ポンプ'モータ 20の容量を最大容量力ゼロ容量に減少させる。油圧ポンプ'モータ 20の容量を減少させることにより、油圧モータ 5に供給する圧油の流量を増大することができる。これにより、出力軸 6は更に増速回転することになる。

[0087] 油圧ポンプ ·モータ 20の容量がゼロ容量になると、第 2クラッチ 16の接続状態を切断して、切断状態にあった第 1クラッチ 14を接続する。これにより、駆動軸 3からの回転を、変速歯車装置 22、第 1軸 20aを介して油圧ポンプ'モータ 20に伝達することができる。

[0088] 油圧ポンプ 4における定格の回転数と油圧ポンプ ·モータ 20における定格の回転数とが異なった構成であったとしても、変速歯車装置 22の減速比を調整することによつて定格回転数の違、を吸収できる。

[0089] 変速歯車装置 22による切換えは、油圧ポンプ'モータ 20の容量がゼロ容量の状態で行うことができる。このため、変速歯車装置 22による切換えに伴う変速ショックの発生が防止できる。即ち、変速ショックの無い状態での切換をスムーズに行うことができる。

[0090] 駆動軸 3との接続を行った油圧ポンプ'モータ 20は、油圧ポンプとして作用することになる。油圧ポンプ ·モータ 20の容量をゼロ容量力も最大容量に増大させることにより、油圧ポンプ 4からの吐出量に油圧ポンプ ·モータ 20からの吐出量を加えて、油圧モータ 5に供給される。これにより、油圧モータ 5は更に増速回転して、出力軸 6は更に増速回転することになる。

[0091] 油圧ポンプ ·モータ 20の容量が最大容量になった後、油圧モータ 5の容量を例えば最大容量状態力ハーフ容量等まで減少させることにより、出力軸 6を更に増速回転することができる。出力軸 6の増速回転時力減速する場合には、上述した増速回転時とは逆向きの順序にてそれぞれを制御することで行うことができる。

[0092] 図 7では、第 1クラッチ 14を接続して第 2クラッチ 16を遮断したとき、変速歯車装置 2 2を構成する 3枚の歯車を用、てポンプ軸 4aの回転方向と油圧ポンプ 'モータ 20の回転方向とが同じ回転方向となる構成を示している。しかし、油圧ポンプ'モータ 20 及び油圧モータ 5としてそれぞれ両傾転 ·可変容量型油圧ポンプ ·モータ及び両傾転 ·可変容量型油圧モータを用いた場合には、同じ油圧回路であってもモータ作用を行っている油圧ポンプ'モータ 20及び油圧モータ 5の回転方向を、斜板の角度を振る方向を適宜選ぶことで油圧ポンプ 4の回転方向とは逆方向にすることが容易にできる。

このため、変速歯車装置 22の構成としては、例えば 2枚の歯車による構成とすることもできる。尚、油圧モータ 5として可変容量型油圧モータを用いた例について説明を行った。しかし、実施例 1の図 1で説明したように油圧モータ 5としては、固定容量型油圧モータを用いた構成とすることもできる。この場合、油圧ポンプ'モータ 20の容量を最大容量に戻した後に、油圧モータ 5の容量を減少させて出力軸 6の回転を更に増速させることはできな、が、油圧モータ 5としては廉価な固定容量型油圧モータを用いることができる。

実施例 3

[0093] 次に、図 8を用いて本発明の第 3実施形態に係わる油圧駆動装置 lcについて説明を行う。実施例 3における油圧駆動装置 lcとしては、油圧ポンプ'モータ 30としての可変容量型油圧ポンプ'モータと油圧モータ 5としての可変容量型油圧モータとの間に変速歯車装置 23を介在させた配置構成となっている。また、実施例 1の図 1では油圧モータ 5として固定容量型油圧モータを用いた構成となっていた力実施例 3では実施例 1の図 4で示したと同様に可変容量型油圧モータを用いた構成となっている。他の構成としては、第 1実施例における油圧駆動装置 1と同様の構成となっている。

[0094] このため、実施例 1における構成と同じ構成部材については、同一の部材符号を付してその説明は省略することにする。尚、実施例 3における油圧ポンプ ·モータ 30としては、実施例 1における油圧ポンプ'モータ 10と同様の構成となっている力実施例 1と実施例 3とを区別する意味合いから、実施例 3では、油圧ポンプ'モータ 30の符号を用いている。また、油圧ポンプ'モータ 30に連結したポンプ'モータ軸である第 1 軸及び第 2軸としては、第 1軸 30a及び第 2軸 30bの符号を用いてヽる。

[0095] 以下の説明では、実施例 1における構成とは異なる部分を中心として、説明を行つていく。

図 8において、油圧ポンプ'モータ 30の第 2軸 30bと油圧モータ 5の出力軸 6との間には、変速歯車装置 23が配設されている。変速歯車装置 23は、第 2軸 30bの回転を増速して出力軸 6に伝達する構成とすることも、第 2軸 30bの回転を減速して出力軸 6 に伝達する構成とすることもできる。ここでは、第 2軸 30bの回転を減速して出力軸 6 に伝達する構成を示してヽる。

[0096] 図 8に示す油圧駆動装置 lcにおいても、実施例 1及び実施例 2で説明した油圧駆動装置 1、 lbと同様に作動させることができる。即ち、第 1クラッチ 14を切断し、第 2クラッチ 16を接続した状態で、油圧ポンプ ·モータ 30及び油圧モータ 5の容量を最大容量状態にする。この状態から油圧ポンプ 4の容量をゼロ容量から最大容量に増大させることで、出力軸 6の回転を回転停止状態力も増速回転させることができる。

[0097] 尚、油圧ポンプ ·モータ 30が回転し得る最大回転数と油圧モータ 5が回転し得る最大回転数との間に構成上相違があつたとしても、変速歯車装置 23における減速比又は増速比を調整することで最大回転数の相違を調整することができる。また、変速歯車装置 23を用いることによって、油圧ポンプ'モータ 30の回転と油圧モータ 5の回転との間で回転比を適宜選択することができる。

[0098] 油圧ポンプ 4の容量が最大容量になった後、第 1クラッチ 14及び第 2クラッチ 16の断接状態を維持したまま油圧ポンプ'モータ 30の容量を最大容量力ゼロ容量に減少させる。油圧ポンプ'モータ 30の容量を減少させることにより、油圧モータ 5に供給する圧油の流量を増大することができる。これにより、出力軸 6は更に増速回転することになる。

[0099] 油圧ポンプ ·モータ 30の容量がゼロ容量になると、第 2クラッチ 16の接続状態を切断して、切断状態にあった第 1クラッチ 14を接続する。これによつて、駆動軸 3からの回転を、第 1軸 30aを介して油圧ポンプ'モータ 30に伝達することができる。このとき、油圧ポンプ'モータ 30と油圧モータ 5との接続状態からの切断及び油圧ポンプ'モータ 30と油圧ポンプ 4との接続は、油圧ポンプ'モータ 30の容量がゼロ容量の状態で行うことができる。

[0100] このため、第 1クラッチ 14及び第 2クラッチ 16による断接切換えに伴って切換えショックが発生するのを防止できる。即ち、切換えショックの無い状態でのクラッチの切換をスムーズに行うことができる。

[0101] 駆動軸 3との接続を行った油圧ポンプ'モータ 30は、油圧ポンプとして作用することになる。油圧ポンプ ·モータ 30の容量をゼロ容量力も最大容量に増大させることにより、油圧ポンプ 4からの吐出量に油圧ポンプ ·モータ 30からの吐出量を加えて、油圧モータ 5に供給される。これにより、油圧モータ 5は更に増速回転して、出力軸 6は更に増速回転することになる。

[0102] 油圧ポンプ ·モータ 30の容量が最大容量になった後、油圧モータ 5の容量を例えば最大容量状態力ハーフ状態等まで減少させることにより、出力軸 6を更に増速回転することができる。出力軸 6の増速回転時力減速する場合には、上述した増速回転時とは逆向きの順序にてそれぞれを制御することで行うことができる。

[0103] 尚、油圧モータ 5として可変容量型油圧モータを用いた例について説明を行ったが、実施例 1の図 4で説明したように油圧モータ 5として固定容量型油圧モータを用いることもできる。この場合、油圧ポンプ ·モータ 30の容量を最大容量に戻した後に、油圧モータ 5の容量を減少させて出力軸 6の回転を更に増速させることはできないが、油圧モータ 5としては廉価な固定容量型油圧モータを用いることができる。

[0104] 図 8では、第 1クラッチ 14を遮断して第 2クラッチ 16を接続したとき、変速歯車装置 2 3を構成する 3枚の歯車を用いて第 2軸 30bの回転方向と出力軸 6の回転方向とが同じ回転方向となる構成を示している。しかし、油圧ポンプ'モータ 30及び油圧モータ 5 としてそれぞれ両傾転 ·可変容量型油圧ポンプ ·モータ及び両傾転 ·可変容量型油圧モータを用いた場合には、斜板の角度を振る方向を適宜選ぶことで同じ油圧回路であってもモータ作用を行っている油圧ポンプ ·モータ 30の回転方向と油圧モータ 5 の回転方向を互いに逆向きの回転方向とすることが容易にできる。

[0105] このため、変速歯車装置 23の歯車構成としては、例えば 2枚の歯車による構成とすることちでさる。

実施例 4

[0106] 次に、図 9を用いて本発明の第 4実施形態に係わる油圧駆動装置 Idについて説明を行う。実施例 4における油圧駆動装置 Idとしては、油圧ポンプ'モータ 40としての片傾転 ·可変容量型油圧ポンプ'モータを用い、第 1油路 11及び第 2油路 12に切換弁 25を配設した構成となっている。他の構成としては、第 1実施例における油圧駆動装置 1と同様の構成となつている。

[0107] 実施例 1〜実施例 3で示した油圧ポンプ'モータ 10、 20、 30として、両傾転'可変容量型油圧ポンプ'モータを用いることにより、油圧ポンプ'モータ 10、 20、 30を油圧モータ及び油圧ポンプとして作用させることができ、出力軸 6の回転制御を無段階で行うことができる。

[0108] 実施例 4では、油圧ポンプ'モータとして両傾転'可変容量型油圧ポンプ'モータを用いる代わりに、片傾転 ·可変容量型油圧ポンプ ·モータを用いて両傾転 ·可変容量型油圧ポンプ'モータを用いた場合と同様の作用を行わせるものである。このため、片傾転'可変容量型油圧ポンプ'モータを用いるのに伴って、切換弁 25を第 1油路 1 1及び第 2油路 12に配設している。

[0109] また、実施例 1における構成と同じ構成部材については、同一の部材符号を付してその説明は省略している。尚、実施例 4では、油圧ポンプ'モータの符号として油圧ポンプ'モータ 40を用いている。また、油圧ポンプ'モータ 40に連結したポンプ'モータ軸である第 1軸及び第 2軸としては、第 1軸 40a及び第 2軸 40bの符号を用いている

[0110] 以下の説明では、実施例 1における構成とは異なる部分を中心として、説明を行つていく。

図 9に示すように、切換弁 25は 2位置 4ポートで切換えることができる。 D位置では、油圧ポンプ'モータ 40のポート 40cを、油路 11a及び油路 11を介して油路 7に接続することができる。同時に、油圧ポンプ.モータ 40のポート 40dは、油路 12a及び油路 12を介して油路 8に接続することができる。

[0111] E位置では、油圧ポンプ ·モータ 40のポート 40cを、油路 11a及び油路 12を介して油路 8に接続することができる。同時に、油圧ポンプ'モータ 40のポート 40dは、油路 12a及び油路 11を介して油路 7に接続することができる。

[0112] 以下において、切換弁 25が D位置にあって車両を前進走向させるときの圧油の流れとして、油圧ポンプ 4からの吐出圧が油路 7を流れて油圧ポンプ ·モータ 40及び油圧モータ 5に供給され、油圧ポンプ ·モータ 40及び油圧モータ 5からの排出圧油が油路 8を通って油圧ポンプ 4に戻っている場合を例に挙げて説明する。

[0113] 片傾転 ·可変容量型油圧ポンプ ·モータから構成された油圧ポンプ ·モータ 40では、油圧ポンプ ·モータ 40を油圧モータとして作用させたときは、ポート 40cから圧油が供給され、油圧ポンプとして作用させたときは、ポート 40dから圧油を吐出することになる。

[0114] このため、切換弁 25を配設して切換弁 25の切換えを行うことが必要となる。切換弁 25を D位置に切換えて、油圧ポンプ'モータ 40をモータとして作用させたときには、ポート 40cは圧油を導入する導入ポートとして機能させることができ、ポート 40dを油路 8への排出ポートとして機能させることができる。

[0115] また、切換弁 25を E位置に切換えて、油圧ポンプ ·モータ 40をポンプとして作用させたときには、ポート 40cは油路 8の圧油を油圧ポンプ ·モータ 40に導入する導入ポートとして機能させることができる。ポート 40dは油圧ポンプ ·モータ 40からの圧油の吐出ポートとして機能させることができ、ポート 40dから吐出した圧油を油路 7に対して供給することができる。

これによつて、ポート 40cを導入ポートとしての機能を変えずに、切換弁 25を切換えることによって、油圧ポンプ'モータ 40をモータとして作用させることもポンプとして作用させることちでさる。 [0116] 更に、油圧モータ 5の構成としては、実施例 1における図 1で説明したように固定容量型油圧モータを用いた構成とすることもできる。この場合には、油圧ポンプ'モータ 40の容量を最大容量に戻した後に、油圧モータ 5の容量を減少させて出力軸 6の回転を更に増速させることはできないが、油圧モータ 5としては廉価な固定容量型油圧モータを用いることができる。

[0117] 実施例 4においても、油圧ポンプ'モータ 40の容量を減少させて容量がゼロ容量になったときに、第 2クラッチ 16を切り離して油圧ポンプ'モータ 40のポンプ'モータ軸 4 Obと油圧モータ 5のモータ軸 5aとの連結を開放することができる。そして、切り離されていた第 1クラッチ 14を接続して、ポンプ'モータ軸 40aと駆動軸 3とを連結することができる。

[0118] し力もこの切換えにより、油圧ポンプ.モータ 40をモータとしての作用力もポンプとしての作用に切り換えるとき、油圧ポンプ'モータ 40の容量がゼロ容量の状態で行うことができる。このため、切り換えに伴う切換えショックの発生を防止し、切換えに伴うトルク切れの発生を防止することができる。

[0119] 実施例 1〜実施例 3において、油路 11と油路 12との間に図 9で示すような切換弁を配設すれば、油圧ポンプ ·モータ 10、 20、 30としては片傾転 ·可変容量型油圧ボンプ.モータを用いることもできる。また、上述した実施例では、油圧モータとして固定容量型油圧モータを用いた例と可変容量型油圧モータとを用いた例とを説明した。しかし、油圧モータとしては、固定容量型油圧モータと可変容量型油圧モータとを区別することなく使用することがでさる。

[0120] 更に、油圧ポンプ 4の構成としては、実施例 1において固定容量型油圧ポンプを用 V、た場合にっ、て説明したように、可変容量型油圧ポンプの代わりに固定容量型油圧ポンプを用いることもできる。油圧ポンプ 4として固定容量型油圧ポンプを用いることは、実施例 2〜実施例 4の各構成に対して好適に適用することができる。

[0121] また、油圧ポンプ 4、油圧ポンプ'モータ 10〜40、油圧モータ 5、第 1クラッチ 14、第 2クラッチ 16及び変速歯車装置 22、 23におけるそれぞれの配置構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせて構成することが可能である。更に、出力軸 6を油圧モータ 5に連結した構成を用いて説明を行ったが、出力軸 6を油圧モータ 5のモータ軸に変速歯車装置等を介して接続した構成とすることもできる。

[0122] 同様に、油圧ポンプ ·モータ 10〜40の第 2軸 10b〜40bと出力軸 6との間を、変速歯車装置等を介して接続した構成とすることもできる。本発明においては、出力軸 6とモータ軸 5aとを変速歯車装置等を介して接続した構成、及びポンプ'モータ軸と出力軸との間に変速歯車装置等を介して接続した構成をも包含しているものである。産業上の利用可能性

[0123] 本発明は、無段変速可能な油圧駆動装置に対して好適に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、

前記油圧ポンプと閉回路を構成して接続され、出力軸に連結した油圧モータと、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータと並列に閉回路を構成して接続された可変容量型油圧ポンプ'モータと、

前記油圧ポンプのポンプ軸と前記可変容量型油圧ポンプ'モータのポンプ'モータ軸とを連結遮断する第 1クラッチと、

前記ポンプ ·モータ軸と前記油圧モータのモータ軸とを連結遮断する第 2クラッチと、を設けたことを特徴とする油圧駆動装置。

[2] 前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、

前記ポンプ軸と前記ポンプ'モータ軸との連結部に配設された変速歯車装置と、前記ポンプ ·モータ軸と前記油圧モータのモータ軸とを連結遮断する第 2クラッチと、を設けたことを特徴とする油圧駆動装置。

[3] 前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、

前記ポンプ ·モータ軸と前記油圧モータのモータ軸とを連結遮断する第 2クラッチと前記ポンプ ·モータ軸と前記モータ軸との連結部に配設された変速歯車装置と、を設けたことを特徴とする油圧駆動装置。

[4] 前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、

前記油圧ポンプと閉回路を構成して接続され、出力軸に連結した油圧モータと、前記閉回路に接続した第 1油路及び第 2油路を介して、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータと並列に閉回路を構成して接続された片傾転 ·可変容量型油圧ポンプ · モータと、

前記第 1油路及び前記第 2油路における圧油の流れ方向を切換える切換弁と、前記油圧ポンプのポンプ軸と前記片傾転 ·可変容量型油圧ポンプ ·モータのポンプ

•モータ軸とを連結遮断する第 1クラッチと、

前記ポンプ ·モータ軸と前記油圧モータのモータ軸とを連結遮断する第 2クラッチとを設けたことを特徴とする油圧駆動装置。

[5] 前記駆動源により駆動される油圧ポンプと、

前記油圧ポンプと閉回路を構成して接続され、出力軸に連結した油圧モータと、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータと並列に閉回路で接続される可変容量型油圧ポンプ'モータと、

前記ポンプ ·モータ軸と前記油圧モータのモータ軸とを連結遮断する第 2クラッチとを設けた油圧駆動装置における変速方法において、

前記可変容量型油圧ポンプ ·モータの容量がゼロ容量のとき、前記第 1クラッチを開放し、かつ前記第 2クラッチを接続してなることを特徴とする変速方法。