JP2000318471A - 車輌の走行用トランスミッション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＳＴ及び多段変速装置を備えた走行用トラ
ンスミッションにおいて、車輌走行中に、多段変速装置
の変速操作を行っても、該多段変速装置に過度の負荷が
掛かることを防止できると共に、前記変速操作時におけ
る車速変化を滑らかにする。 【解決手段】 駆動源100からの動力を分岐入力するＨ
ＳＴ20の出力に連結された太陽歯車31、駆動源からの動
力を受ける遊星歯車32、該遊星歯車と噛合する内歯歯車
が設けられた外輪体33及び遊星歯車の公転に従って回転
するキャリア34を有する遊星歯車装置30と、前記外輪体
に連結された多段変速装置40と、該多段変速装置の変速
期間のみ，キャリアと外輪体とを一体とするロックアッ
プ機構50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】本発明は、駆動源から駆動輪
へ至る伝動経路に介在される走行用トランスミッション
に関し、詳しくは、無段変速装置（以下、ＨＳＴとい
う）と多段変速装置とを備えた走行用トランスミッショ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＨＳＴと多段変速装置とを備えた走行用
トランスミッションは、例えば、特開昭54-13131号公報
に記載されているように公知である。前記公報に記載の
走行用トランスミッションは、駆動源からの全動力をＨ
ＳＴを介して多段変速装置に入力するように構成されて
おり、前記多段変速装置によって多段の変速を行うと共
に、前記ＨＳＴによって前記多段変速装置の各段に対し
て無段変速を行い得るようになっている。

【０００３】しかしながら、前記従来の走行用トランス
ミッションは、多段変速装置の変速操作とＨＳＴの変速
操作とが完全に独立して行われるようになっており、車
輌走行中に多段変速装置を変速させることは想定されて
いないものであった。即ち、前記従来の走行用トランス
ミッションは、(1)農作業時等の低速走行を要する場合
には、予め多段変速装置を低速段に入れておいてから、
ＨＳＴを操作して車輌を走行させ、(2)公道走行時等の
高速走行を要する場合には、一旦、車輌を停止させてか
ら、多段変速装置を高速段に入れ、そして、ＨＳＴを操
作して車輌を走行させることを意図されたものであっ
た。

【０００４】従って、前記従来の走行用トランスミッシ
ョンにおいて、車輌走行時に多段変速装置を変速させる
と、以下の不都合が生じるものであった。例えば、多段
変速装置を第１速段に係合させた状態で、ＨＳＴを操作
して車速を上げていき、そのまま、多段変速装置を第２
速段にシフト操作する場合を考えてみる。多段変速装置
が第１速段にある場合において最高速を得るのは、ＨＳ
Ｔの斜板が最大まで揺動させられた場合である。従っ
て、この状態で、多段変速装置を第２速段にシフトアッ
プすると、いきなり、ＨＳＴの最大出力状態で多段変速
装置が第２速段にシフトされることになり、多段変速装
置に過度の負荷が掛かって故障の原因となると共に、乗
り心地が非常に悪くなるものであった。

【０００５】さらに、前記従来の走行用トランスミッシ
ョンは、駆動源からの全動力が、ＨＳＴを経由するよう
に構成されているから、ＨＳＴを、駆動源の全動力を受
け得る容量としなければならず、そのため、ＨＳＴの大
型化及びコストの高騰を招くという問題もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
を解決するためになされたものであり、ＨＳＴ及び多段
変速装置を備えた走行用トランスミッションにおいて、
車輌走行中に、多段変速装置の変速操作を行っても、該
多段変速装置に過度の負荷が掛かることを防止できると
共に、前記変速操作時における車速変化を滑らかにし得
る走行用トランスミッションを提供することを目的とす
る。

【０００７】又、本発明は、前記走行用トランスミッシ
ョンにおいて、ＨＳＴの小型化を図り得る走行用トラン
スミッションを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する為に、駆動源から駆動輪へ至る伝動経路に介在さ
れる車輌の走行用トランスミッションであって、前記駆
動源に作動的に連結された主駆動軸と、少なくとも一方
が可変容積型とされた油圧ポンプ及び油圧モータを有す
る無段変速装置であって、前記駆動源からの動力を前記
主駆動軸から分岐入力し、斜板を操作することによって
出力を無段変速し得るようにされた無段変速装置と、前
記無段変速装置の出力軸に作動的に連結された太陽歯
車、前記主駆動軸に相対回転不能に連結されたキャリ
ア、前記太陽歯車と噛合し且つ前記キャリアの回転に従
って公転する遊星歯車、及び前記遊星歯車と噛合する内
歯歯車が設けられた外輪体を有する遊星歯車装置と、前
記外輪体に作動的に連結された駆動軸及び該駆動軸と平
行に配設された従動軸を有し、両軸間で多段の変速を行
う多段変速装置とを備え、さらに、前記多段変速装置の
変速期間のみ、前記キャリアと前記外輪体とを同期回転
させるロックアップ機構が備えられている車輌の走行用
トランスミッションを提供する。

【０００９】好ましくは、前記斜板は走行変速操作手段
に連結されており、前記多段変速装置の変速期間のみ前
記連結状態が解除されるように構成することができる。

【００１０】さらに、好ましくは、前記走行変速操作手
段の揺動角を検出する揺動角検出装置をさらに備え、前
記揺動角検出装置からの信号に基づいて、多段変速装置
の変速動作を行うと共にロックアップ機構を作動させる
ように構成することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る走行用トラ
ンスミッションの好ましい実施の形態につき、添付図面
を参照しつつ説明する。図１は本実施の形態に係る走行
用トランスミッション１を備えた車輌の伝動経路を示し
た模式図である。また、図２及び図３は、それぞれ、前
記走行用トランスミッション１に関連する部分の油圧回
路図及びブロック線図である。

【００１２】前記走行用トランスミッション１は、駆動
源１００から駆動輪１１０へ至る伝動経路に介在される
車輌の走行用トランスミッションであって、前記駆動源
１００に作動的に連結された主駆動軸１０と、前記駆動
源１００からの動力を前記主駆動軸１０から分岐入力す
る無段変速装置２０と、該無段変速装置２０の後段側に
配設された遊星歯車装置３０と、該遊星歯車装置３０の
後段側に配設された多段変速装置４０と、前記遊星歯車
装置３０に対し作用するロックアップ機構５０とを備え
ている。なお、図１において、１２０はロータリ耕耘装
置等のけん引作業機の動力取出軸となるＰＴＯ軸、１６
０は後輪への動力取出軸であり、１５０は機械式の前進
／後進切換機構である。

【００１３】前記ＨＳＴ２０は、入力軸２１を有する油
圧ポンプ２２と、出力軸２３を有する油圧モータ２４と
を備え、前記油圧ポンプ２２及び油圧モータ２４の少な
くとも一方が斜板２５によって容積を可変とし得る可変
容積型とされている。なお、本実施の形態においては、
油圧ポンプ２２を可変容積型としている。ＨＳＴ２０の
前記入力軸２１は、歯車６１，６２を介して、前記主駆
動軸１０に連結されており、これにより、駆動源１００
からの動力の一部が主駆動軸１０からＨＳＴ２０へ分岐
入力するようになっている。一方、ＨＳＴ２０の前記出
力軸２３は、伝動経路の後段側へ延びている。

【００１４】図４に、前記遊星歯車装置３０の横断面図
を示す。図１及び図４に示すように、前記遊星歯車装置
３０は、前記主駆動軸１０に相対回転自在に支持され且
つ歯車６３を介して前記ＨＳＴの出力軸２３に作動的に
連結された太陽歯車３１と、該太陽歯車３１と噛合して
該太陽歯車回りを公転する遊星歯車３２と、該遊星歯車
３２と噛合する内歯歯車が設けられてた外輪体３３と、
前記遊星歯車３２の公転に従って回転するキャリア３４
とを備えている。そして、前記キャリア３４は、前記主
駆動軸１０に相対回転不能に連結されている。

【００１５】なお、図４中の矢印は、遊星歯車３２，キ
ャリア３４及び外輪体３３の回転方向の関係の一例を示
しているが、これは、主駆動軸１０を反時計回りに回転
させ、且つ、ＨＳＴ出力をＨＳＴ入力に対し逆回転とし
た場合の回転方向である。前記遊星歯車装置３０の各構
成部材の回転方向は、動力伝達機構の構成やＨＳＴの正
逆回転方向の設定によって、適宜変更可能である。

【００１６】図５に、遊星歯車装置３０，ロックアップ
機構５０及び多段変速装置４０付近の縦断面図を示す。
図１及び図５に示すように、前記ロックアップ機構５０
は、前記遊星歯車装置３０の後段側において主駆動軸１
０に支持されている。

【００１７】該ロックアップ機構５０は、図５に良く示
されるように、前記外輪体３３に相対回転不能に連結さ
れ且つ前記主駆動軸１０の軸線方向摺動自在とされた第
１クラッチ部材５１と、前記主駆動軸１０及びキャリア
３４に相対回転不能且つ軸方向摺動不能に支持された第
２クラッチ部材５２と、第１クラッチ部材５１及び第２
クラッチ部材５２間に配設された付勢部材５３とを備え
ている。そして、油圧の作用によって、第１クラッチ部
材５１が付勢部材５３の付勢力に抗して第２クラッチ部
材５２の方へ押動され、これにより、第１クラッチ部材
５１と第２クラッチ部材５２とが係合するように構成さ
れている。

【００１８】前記多段変速装置４０は、図５に良く示さ
れるように、前記主駆動軸１０が相対回転自在に挿通さ
れる軸穴を有する中空の駆動軸４１と、該駆動軸４１に
対し略平行に配設された従動軸４２と、該駆動軸４１及
び従動軸４２間において変速を行う複数のパワーシフト
装置４３とを備え、前記駆動軸４１及び従動軸４２間に
おいて多段の変速を行い得るようになっている。本実施
の形態においては、パワーシフト装置４３を４個備え、
４段階の変速を行い得るようになっている。

【００１９】なお、前記駆動軸４１を中空としているの
は、主駆動軸１０の後端部からＰＴＯ軸１２０へ動力を
伝達させるためである。即ち、図１に示すように、前記
駆動軸４１の軸穴には、主駆動軸１０が貫通されてお
り、該主駆動軸１０の後端からＰＴＯ軸１２０へ動力が
伝達されるようになっている。従って、ＰＴＯ軸１２０
が不要な場合や、又は他の伝動経路を介してＰＴＯ軸１
２０に動力を伝達する場合には、前記駆動軸４１を中実
とすることができる。

【００２０】前記パワーシフト装置４３〜４６は、それ
ぞれ、前記駆動軸４１又は従動軸４２の一方の軸に相対
回転不能に支持される固定歯車４３ａ〜４６ａと、他方
の軸に支持されるクラッチ装置４３ｂ〜４６ｂとを備え
ている。

【００２１】前記クラッチ装置４３ｂ〜４６ｂは、それ
ぞれ、前記他方の軸に相対回転不能且つ軸方向摺動自在
に支持される押動部材４３ｃ〜４６ｃと、前記他方の軸
に相対回転自在且つ軸方向摺動不能に支持され、前記固
定歯車４３ａ〜４６ａと噛合するようにされた遊嵌歯車
４３ｄ〜４６ｄとを備えている。そして、前記押動部材
４３ｃ〜４６ｃ及び遊嵌歯車４３ｄ〜４６ｄには、それ
ぞれ、対応するクラッチ板が備えられている。

【００２２】さらに、前記クラッチ装置４３ｂ〜４６ｂ
には、前記押動部材及び遊嵌歯車のそれぞれのクラッチ
板を互いに離間する方向へ付勢する付勢部材４３ｅ〜４
６ｅが備えられており、油圧の作用により、前記押動部
材及び遊嵌歯車のクラッチ板を係合／非係合させるよう
に構成されている。

【００２３】前記多段変速装置４０は、前記構成によ
り、選択された一のパワーシフト装置の遊嵌歯車４３ｄ
〜４６ｄと該遊嵌歯車に対応する固定歯車４３ａ〜４６
ａとの歯数比に応じた変速比を、駆動軸４１及び従動軸
４２の間において得るようになっている。

【００２４】なお、本実施の形態においては、図１及び
図５に示すように、前記固定歯車４３ａ〜４６ａを駆動
軸４１側に設け、クラッチ装置４３ｂ〜４６ｂを従動軸
４２側に設けているが、これは、多段変速装置用の油路
７９ａ〜７９ｄ，９１及びロックアップ機構用の油路８
４，８７を考慮したものである。

【００２５】即ち、本実施の形態においては、前述のよ
うに、ＰＴＯ軸１２０への動力伝達の為に、駆動軸４１
を中空としている。従って、該中空の駆動軸４１上にク
ラッチ装置４３ｂ〜４６ｂを設けるとすると、駆動軸４
１の肉厚部分にクラッチ装置用の油路７９ａ〜７９ｄ，
９１を形成する必要が生じる。図５に示すように、駆動
軸４１にはロックアップ機構用の油路８４，８７も形成
されるため、駆動軸４１上にクラッチ装置４３ｂ〜４６
ｂを設けるとすると駆動軸４１の肉厚をかなり厚くする
必要が生じる。従って、駆動軸４１の外径が大きくな
り、これにより、駆動軸４１及び従動軸４２間の距離も
長くなって、多段変速装置４０自体の大型化を招くこと
になる。

【００２６】これに対し、本実施の形態におけるよう
に、中実の従動軸４２上にクラッチ装置４３ｂ〜４６ｂ
を設けるようにすれば、前記不都合は生じず、多段変速
装置４０の小型化、及び油路形成の容易化を図ることが
でき、これにより、コストダウンを図ることができる。

【００２７】次に、主に、図２を参照しつつ、前記多段
変速装置４０及びロックアップ機構５９の油圧回路につ
いて説明する。

【００２８】まず、多段変速装置４０用の油圧回路７０
について説明する。該油圧回路７０は、油タンク９０か
ら油を吸入し、圧油を吐出する多段変速装置用油圧ポン
プ７１と、該油圧ポンプ７１から吐出される圧油が流れ
る多段変速装置用圧油ライン７２とを備えている。該圧
油ライン７２は、該圧油ラインの作動油圧を設定するリ
リーフ弁７５ａの後段側で潤滑油ライン７３に分岐され
ている。潤滑油ライン７３は、各パワーシフト装置４３
〜４６へ潤滑油を供給するためのものである。なお、図
中、７５ｂは、潤滑油ライン７３の潤滑油圧を設定する
リリーフ弁である。

【００２９】一方、圧油ライン７２は第１電磁比例弁７
６を介して作動油ライン７７に接続可能になっている。
該作動油ライン７７は後段側が４本に分岐されている。
前記第１電磁比例弁７６は、圧油ライン７２と作動油ラ
イン７７とを接続させた場合の，該作動油ライン７７の
急激な油圧上昇を防止する機能を有している。

【００３０】前記作動油ライン７７の分岐された後端
は、それぞれ、第１〜第４切換弁７８ａ〜７８ｄを介し
て、後端が各パワーシフト装置４３〜４６に接続された
第１〜第４吸入ライン７９ａ〜７９ｄに接続されてい
る。該第１〜第４切換弁７８ａ〜７８ｄは、それぞれ、
作動油ライン７７を第１〜第４吸入ライン７９ａ〜７９
ｄに接続する圧油供給位置と、第１〜第４吸入ライン７
９ａ〜７９ｄを排出ライン９１に接続する圧油排出位置
とをとるようになっている。なお、図中、７７ａは、作
動油ライン７７の油圧を感知するための圧力センサであ
る。又、９１ａは、排出ライン９１に介在された流量調
整弁であり、該排出ライン９１に接続された吸入ライン
７９の急激な油圧減少を防止するためのものである。

【００３１】次に、ロックアップ機構５０用の油圧回路
８０について説明する。該油圧回路８０は、油タンク９
０から油を吸入し、圧油を吐出するロックアップ機構用
油圧ポンプ８１と、該油圧ポンプ８１から吐出される圧
油が流れるロックアップ機構用圧油ライン８２とを備え
ている。該圧油ライン８２は、該圧油ラインの作動油圧
を設定するリリーフ弁８５ａの後段において潤滑油ライ
ン８３に分岐されている。潤滑油ライン８３は、ロック
アップ機構５０へ潤滑油を供給するためのものである。
なお、図中、８５ｂは、潤滑油ライン８３の潤滑油圧を
設定するリリーフ弁である。

【００３２】一方、前記圧油ライン８２は、第２電磁比
例弁８６を介して、後端がロックアップ機構５０に接続
された作動油ライン８４に接続されている。該第２電磁
比例弁８６は、作動油ライン８４及び圧油ライン８２を
接続する吸入位置と、作動油ライン８４及び排出ライン
８７を接続する排出位置とをとるようになっており、７
６と同様に、圧油ライン８２を作動油ライン８４に接続
した際の，前記作動油ライン８４の急激な油圧上昇を防
止する機能を有している。

【００３３】次に、以上の構成に係る走行用トランスミ
ッションの各構成部材間の連動機構について、主に図３
を参照しつつ説明する。図３中、２６はポンプ容量制御
軸であり、該軸の回転に伴って前記油圧ポンプ２２の斜
板が揺動するようになっている。図６に図３におけるＡ
−Ａ線断面図を示す。

【００３４】図３及び図６に示すように、前記ポンプ容
量制御軸２６は、電磁クラッチ２７及びシフター２８の
一端を支持している。該シフター２８の一端は前記ポン
プ容量制御軸２６に相対回転自在とされている。一方、
前記電磁クラッチ２７は、前記軸２６に対して相対回転
不能とされている。そして、該電磁クラッチ２７とシフ
ター２８との間には、前記軸２７に対し相対回転自在且
つ軸方向摺動自在であって、シフター２８に対しては相
対回転不能とされた鉄板２９が配設されている。

【００３５】斯かる構成により、通常は電磁石の作用に
よって鉄板２９を電磁クラッチ２７に吸着させて、シフ
ター２８とポンプ容量制御軸２６とを係合させると共
に、切断信号が入力されると鉄板２９を電磁クラッチ２
７から分離させて、シフター２８とポンプ容量制御軸２
６とを非係合させるようになっている。即ち、通常は、
電磁クラッチ２７及び鉄板２９を介してシフター２８と
ポンプ容量制御軸２６とが連動し、且つ、電磁クラッチ
２７に切断信号が入力されると、シフター２８とポンプ
容量制御軸２６とが相対回転自在となる。

【００３６】前記シフター２８の他端は、リンク機構１
３０を介して、運転席近傍に設けられた走行変速操作手
段に接続されている。本実施の形態においては、前記走
行変速操作手段として、変速レバー１４０を用いてい
る。即ち、変速レバー１４０の揺動に伴って、前記シフ
ター２８の他端がポンプ容量制御軸２６回りを揺動する
ようになっている。なお、変速レバー１４０がニュート
ラル位置（図３におけるＮ位置）にある場合、油圧ポン
プ２２の斜板もニュートラルとなり、ＨＳＴ２０からは
出力されないようになっている。さらに、前記変速レバ
ー１４０は、図１に示す機械式の前進／後進切換機構１
５０に連動するようになっている。即ち、変速レバー１
４０がニュートラル位置にある場合には前進／後進切換
機構１５０は遮断状態となり、変速レバー１４０が前進
回転領域（図３においてF1領域，F2領域，F3領域及びF4
領域）に揺動させられると前進／後進切換機構１５０は
前進段が係合し、且つ、変速レバー１４０が後進領域
（図３においてR1領域，R2領域，R3領域及びR4領域）に
揺動させられると前進／後進切換機構１５０は後進段が
係合するようになっている。

【００３７】さらに、前記リンク機構１３０の一部を構
成する変速レバー支持軸には、コントローラ１５に接続
されたポテンシオメータ１３１が備えられており、変速
レバー１４０の揺動角が所定角度に達すると、コントロ
ーラ１５がその旨を検知するようになっている。

【００３８】なお、本実施の形態においては、前述のよ
うに、多段変速装置４０を４段式としている。従って、
変速レバー１４０のＨＳＴ前進回転領域及びＨＳＴ後進
回転領域のそれぞれを４つに分割している。即ち、前進
回転領域をF1領域，F2領域，F3領域及びF4領域に分割
し、後進回転領域をR1領域，R2領域，R3領域及びR4領域
に分割している。そして、変速レバー１４０が、前進回
転領域又は後進回転領域において、隣接する揺動領域の
境界点に達すると、即ち、前進回転領域においてa1点，
a2点及びa3点、又は後進回転領域においてb1点，b2点及
びb3点に達すると、その旨をコントローラ１５が判定す
るように構成している。

【００３９】以下、変速レバー１４０を(i)ニュートラ
ル状態からF1領域へ移行させ、F1領域内においてさらに
傾斜させていく場合（以下、ケース(i)という）、及び
(ii)F1領域から及びF2領域へ移行させる場合（以下、ケ
ース(ii)という）、を例に、走行用トランスミッション
１の伝動機構について、説明する。

【００４０】ケース(i)変速レバー１４０がニュートラ
ル位置にある場合、前述のように、前進／後進切換機構
１５０は遮断状態となる。従って、駆動源１００からの
動力は駆動輪１１０に伝達されず、車輌は停止状態のま
まである。

【００４１】次に、変速レバー１４０をF1領域へ揺動さ
せた場合、ポテンシオメータ１３１は変速レバー１４０
の該揺動を検知して、コントローラ１５がその旨を判定
する。これに応じて、コントローラ１５は、第１電磁比
例弁７６に接続信号を出力すると共に、第１切換弁７８
ａに圧油供給位置をとるような信号を出力する。

【００４２】図７(a)に、時間に対する，作動油ライン
７７の油圧変化の割合を示す。なお、図７(a)におい
て、変速レバーの揺動位置a1，a2及びa3に対応する時間
を、T1，T2及びT3としている。

【００４３】前述のように、第１電磁比例弁７６は、作
動油ライン７７の急激な油圧上昇を防止するから、該作
動油ライン７７及びこれに連通する第１吸入ライン７９
ａの油圧は図７(a)のON(1)に示すように、徐々に上昇す
ることになる。従って、第１吸入ライン７９ａからの圧
油によって作動する第１速段のパワーシフト装置４３の
クラッチ板が急激に係合状態をとることが防止され、こ
れにより、クラッチ板の損傷や異常磨耗を有効に防止す
ることができる。

【００４４】一方、変速レバー１４０がF1領域に位置す
る間、コントローラ１５は第２電磁比例弁８６及び電磁
クラッチ２７に対しては信号を出力しない。その為、ロ
ックアップ機構５０は非係合状態のままであり、且つ、
電磁クラッチ２７は接続状態のままである。前述のよう
に、電磁クラッチ２７の接続状態時においては、油圧ポ
ンプ２２の斜板は変速レバー１４０に連動して揺動す
る。従って、変速レバー１４０を傾斜させていくに従っ
て、ＨＳＴ２０の出力は大きくなる。

【００４５】ここで、遊星歯車装置の動作について、主
に、図１及び図４を参照しつつ説明する。前述のよう
に、遊星歯車装置３０のキャリア３４は主駆動軸１０に
相対回転不能に連結されている。従って、遊星歯車装置
の遊星歯車３２は、駆動源１００からの動力の一部によ
って、常に一定の方向且つ一定の速度で公転する。前記
一定方向を図４において反時計回り方向とする。

【００４６】一方、該遊星歯車装置の太陽歯車３１は、
前述のように、ＨＳＴ２０の出力に連結されている。従
って、太陽歯車３１の回転速度は、ＨＳＴ２０の出力が
大きくなるに従って、速くなる。キャリア３４の回転速
度（遊星歯車３２の公転速度）が一定の場合、太陽歯車
３１の回転速度が速くなるに従って、外輪体３３は高速
回転することになる。

【００４７】図８に遊星歯車装置３０のベクトル線図を
示す。図８(a)及び図８(b)は、それぞれ、変速レバー１
４０をF1領域内で少し傾斜させた場合及び大きく傾斜さ
せた場合のベクトル線図である。外輪体３３の回転速度
ベクトルは、太陽歯車３１の回転速度ベクトル及びキャ
リア３４の回転速度ベクトル（遊星歯車装置の公転速度
ベクトル）の合成によって表されるから、図８(a)及び
図８(b)に示すように、キャリア３４の回転速度ベクト
ルが一定の場合、太陽歯車３１の回転速度ベクトルが大
きくなるに従って、外輪体３３の回転速度ベクトルが大
きくなる。

【００４８】このように、変速レバー１４０がF1領域内
に位置している場合には、変速レバー１４０を傾斜させ
ていくに従って、外輪体３３の回転速度が速くなる。前
述のように、外輪体３３は多段変速装置４０の駆動軸４
１に連結されているから、外輪体４１の回転速度が速く
なれば、車速も上昇する。図９に、油圧ポンプの斜板の
傾斜角と車速との関係を示す。

【００４９】ケース(ii)次に、変速レバー１４０がF1領
域からF2領域へ移行する場合、即ち、図３において変速
レバーがa1点に達した場合を説明する。斯かる場合、ポ
テンシオメータ１３１からコントローラ１５にその旨の
信号が入力する。

【００５０】これに応じて、コントローラ１５は、多段
変速装置４０に対しては、第１切換弁７８ａを圧油排出
位置に位置させると共に、第１電磁比例弁７６を一端遮
断後再接続し且つ第２切換弁７８ｂを圧油供給位置に位
置させる。

【００５１】前述のように、排出ライン９１には流量調
整弁９１ａが介在されているから、第１吸入ライン７９
ａの油圧は緩やかに下降していく（図中、OFF(1)）。一
方、第２吸入ライン７９ｂの油圧は、第１電磁比例弁７
６の作用により、緩やかに上昇していく（図中、ON
(2)）。そして、OFF(1)とON(2)とが交差する時間T1'
で、第１速段のパワーシフト装置４３から第２速段のパ
ワーシフト装置４４へとシフトアップされる。即ち、時
間T1〜T1'の間が多段変速装置４０の変速期間となる。

【００５２】さらに、コントローラ１５は、ポテンシオ
メータ１３１からの前記信号に基づき、時間T1におい
て、第２電磁比例弁８６に対し接続信号を出力すると共
に、電磁クラッチ２７に切断信号を出力する。

【００５３】図７(b)に、時間に対する，ロックアップ
機構用油圧回路の作動油ライン８４の油圧変化を示す。
なお、図７(a)及び(b)の横軸（時間）は、互いに対応さ
せている。

【００５４】第２電磁比例弁８６が圧油ライン８２と作
動油ライン８４とを接続すると、該作動油ライン８４の
油圧は上昇し、これにより、ロックアップ機構５０がキ
ャリア３４と外輪体３３とを係合状態にさせる。このロ
ックアップ機構５０の係合状態は、多段変速装置４０の
変速動作が完了する時間T1’において、解除される。即
ち、コントローラ１５に接続された，多段変速装置用油
圧回路の前記圧力センサ７７ａが、作動油ライン７７の
油圧が第２速段のパワーシフト装置を係合させるのに十
分な所定油圧Ｘに達したことを感知すると、コントロー
ラ１５は、該圧力センサー７７ａからの信号に基づき、
時間T1’において第２電磁比例弁８６を作動させて、作
動油ライン８４を排出ライン８７に接続させる（図２に
おける第２電磁比例弁の位置）。これにより、作動油ラ
イン８４の油圧が下降してロックアップ機構５０が非係
合状態とされる。このように、ロックアップ機構５０
は、時間T1〜T1’の期間、即ち、多段変速装置４０の変
速期間のみ係合状態となる。

【００５５】一方、電磁クラッチ２７が時間T1において
切断されると、ポンプ容量制御軸２６とシフター２８と
の連結状態が解除され、これにより、油圧ポンプ２２の
斜板は変速レバー１４０に対してフリーの状態となる。
なお、前記電磁クラッチ２７も、第２電磁比例弁８６と
同様に様に、時間T1’において再接続される。即ち、油
圧ポンプの斜板は、時間T1〜時間T1’の期間、即ち、多
段変速装置４０の変速期間のみ、変速レバー１４０に対
してフリー状態となる。

【００５６】この多段変速装置４０の操作期間における
遊星歯車装置３０の速度ベクトルを考えると、図８(c)
に示すようになる。即ち、多段変速装置４０の変速期間
においては、前述のように、ロックアップ機構５０の作
用によってキャリア３４と外輪体３３とが一体となる。
即ち、外輪体３３はキャリア３４と共に回転することに
なる。

【００５７】ところで、遊星歯車装置において、太陽歯
車、キャリア及び外輪体のうちの２つの速度ベクトルが
決まると、残りの１つの速度ベクトルは他の２つの速度
ベクトルによって決められる。従って、多段変速装置４
０の変速期間においては、太陽歯車３１の回転速度ベク
トルは、キャリア３４の回転速度ベクトルと外輪体３３
の回転速度ベクトルとの合成によって決められる（図８
(c)）。該太陽歯車３１はＨＳＴ２０の出力に連結され
ているから、太陽歯車３１の回転速度ベクトルが決めら
れることによって、ＨＳＴ２０の出力が決められること
になる。

【００５８】ここで、該変速期間においては、油圧ポン
プの斜板はフリー状態となっている。従って、該変速期
間においては、ＨＳＴ２０の出力によって斜板の揺動角
が規制されることになる。即ち、変速レバー１４０の揺
動位置は変化せずに、斜板だけが、キャリア３４と外輪
体３３とによって決定される太陽歯車３１の回転出力に
対応したＨＳＴ出力を得る位置まで戻されることにな
る。本実施の形態においては、ＨＳＴ出力が逆回転する
位置まで斜板が戻される（図３の「T1〜T1’における斜
板の揺動領域」参照）。

【００５９】その後、時間T1’になると、前述のよう
に、第２電磁比例弁８６が作動油ライン８４を排出ライ
ン８７に接続すると共に、電磁クラッチ２７が接続され
る。即ち、時間T1’になると、ロックアップ機構５０が
非係合状態にされると共に、油圧ポンプの斜板は変速レ
バー１４０の揺動に連動して揺動する。従って、時間T
1’〜T2の期間においては、変速レバー１４０の傾斜に
伴ってＨＳＴ２０の出力が大きくなり、これによ応じて
車速が上昇することになる。

【００６０】即ち、図９に示すように、本実施の形態に
おいては、変速レバー１４０がF1領域に位置する間（即
ち、多段変速装置が第１速段の間）は、変速レバー１４
０と連動する斜板の傾斜角に応じて車速が上昇してい
き、変速レバー１４０がF1領域とF2領域との境界点に達
すると（即ち、多段変速装置が第１速段から第２速段へ
の変速期間に入ると）、変速レバー１４０はそのままの
位置で斜板だけが戻る。即ち、ＨＳＴが最大出力状態の
ままで多段変速装置４０が変速されることはなく、該多
段変速装置の変速時にはＨＳＴの出力が自動的に落とさ
れることになる。

【００６１】このように構成された本実施の形態に係る
走行用トランスミッションにおいては、前記種々の効果
に加えて、以下の効果を得ることができる。

【００６２】即ち、駆動源１００に作動的に連結された
主駆動軸１０からＨＳＴ２０に動力を分岐入力し、さら
に、前記主駆動軸１０の残余の動力を遊星歯車装置３０
のキャリア３４に入力すると共に、前記ＨＳＴ２０の出
力を太陽歯車３１に入力して、外輪体３３から多段変速
装置４０に動力を伝達するように構成しておき、さら
に、多段変速装置４０の変速期間だけ前記キャリア３４
と外輪体３３とを一体とするロックアップ機構５０を設
けたので、多段変速装置４０の変速の際における車速変
化割合を抑えることができる。即ち、多段変速装置４０
を一の変速段に入れた状態で、ＨＳＴ２０を操作して、
車速を上昇させていき、その後、多段変速装置４０を次
の変速段に入れる際に、ＨＳＴ２０の出力が自動的に落
とされるので、多段変速操作４０の変速時における車速
変化を滑らかにすることができる。斯かる多段変速装置
４０の変速時における車速変化割合の減少によって、多
段変速装置の故障等が有効に防止されると共に、車輌の
乗り心地及び操作性が向上される。

【００６３】さらに、本実施の形態においては、ＨＳＴ
２０と多段変速装置４０とを備えた走行用トランスミッ
ションにおいて、ＨＳＴ２０へは駆動源からの動力の一
部だけを入力するようにしているので、ＨＳＴ２０の小
型化を図ることができる。

【００６４】即ち、駆動源１００からの全動力をＨＳＴ
を介して多段変速装置に伝達するように構成された従来
の走行用トランスミッションにおいては、駆動源の最大
出力に応じた容量のＨＳＴを使用しなければならなかっ
た。これに対し、本実施の形態においては、ＨＳＴ２０
へは駆動源１００の動力の一部しか入力されないので、
前記従来に比して、ＨＳＴ２０の小型化を図ることがで
きる。

【００６５】さらに、本実施の形態においては、ＨＳＴ
の斜板に連結された変速レバー１４０の揺動角を検知す
るポテンシオメータ１３１を備え、該変速レバー１４０
の揺動角に応じて多段変速装置４０が変速されるように
構成したので、１つの操作レバーでＨＳＴ及び多段変速
装置の操作ができ、従って、ＨＳＴ及び多段変速装置を
独立して操作していた従来の走行用トランスミッション
に比して、操作性を向上させることができる。

【００６６】なお、本実施の形態においては、電磁クラ
ッチ２７を設け、多段変速装置４０の変速期間はＨＳＴ
２０の斜板と変速レバー１４０とが連動しないように構
成したが、これは、車輌の操作性を向上させるためであ
る。

【００６７】即ち、斜板と変速レバーとを常時連動させ
るように構成すると、多段変速装置４０の変速期間にお
いて、斜板が戻される際に変速レバー１４０も一緒に戻
されることになる。この場合、運転者は、多段変速装置
４０が第１速段に係合している間は変速レバー１４０を
傾斜させていき、多段変速装置４０の変速期間だけは変
速レバー１４０をフリーにして該変速レバーの戻りを許
容しなければならない。

【００６８】これに対し、本実施の形態におけるよう
に、多段変速装置４０の変速期間においては、斜板が変
速レバー１４０に対しフリーとなるように構成しておけ
ば、運転者は多段変速装置４０の変速期間を気にするこ
となく、普通に変速レバー１４０を操作することができ
る。

【００６９】このように、車輌の操作性を向上させるた
めには、多段変速装置４０の操作期間中は、斜板を変速
レバー１４０に対しフリーとすることが好ましいが、車
輌の操作性よりもコストの低廉化を図りたい場合には、
斜板と変速レバーとを常時連動させるようにすれば良
い。

【００７０】また、本実施の形態においては、図１及び
図５に示すように、ロックアップ機構５０を遊星歯車装
置３０の直ぐ後方に配設したが、本発明は斯かる形態に
限られるものではなく、多段変速装置４０の変速期間に
おいて、遊星歯車装置のキャリア３４と外輪体３３とを
同期回転させ得る限り、種々の形態が適用できる。例え
ば、図１０に示すように、ロックアップ機構５０’を多
段変速装置４０の後段側に配設し、キャリア３４が連結
される主駆動軸１０と、外輪体３３が連結される多段変
速装置４０の駆動軸４１とを、同期回転させるように構
成しても良い。

【００７１】

【発明の効果】本発明に係る車輌の走行用トランスミッ
ションによれば、前記駆動源に作動的に連結された主駆
動軸と、斜板を有する無段変速装置であって、前記駆動
源からの動力を前記主駆動軸から分岐入力する無段変速
装置と、前記無段変速装置の出力軸に作動的に連結され
た太陽歯車、前記主駆動軸に相対回転不能に連結された
キャリア、前記太陽歯車と噛合し且つ前記キャリアの回
転に従って公転する遊星歯車、及び前記遊星歯車と噛合
する内歯歯車が設けられた外輪体を有する遊星歯車装置
と、前記外輪体に作動的に連結された駆動軸及び該駆動
軸と平行に配設された従動軸を有し、両軸間で多段の変
速を行う多段変速装置と、前記多段変速装置の変速期間
のみ、前記キャリアと前記外輪体とを同期回転させるロ
ックアップ機構とを備えるようにしたので、多段変速装
置の変速操作に連動して、前記ＨＳＴの斜板の傾斜角を
自動的に調整することができる。従って、多段変速装置
の変速時における車速変化を円滑化させることが可能と
なる。

【００７２】さらに、駆動源からの動力の一部を無段変
速装置に入力するように構成しているので、無段変速装
置の故障等を有効に防止できると共に、該無段変速装置
の少容量化を図ることができる。

【００７３】また、前記斜板を走行変速操作手段に連結
されるものとし、前記多段変速装置の変速期間のみ前記
連結状態が解除されるように構成すれば、走行変速操作
手段に関係なく、斜板の傾斜角が自動調整される。従っ
て、車輌の操作性を向上させることが可能となる。

【００７４】また、前記走行変速操作手段の揺動角を検
出する揺動角検出装置をさらに備え、前記揺動角検出装
置からの信号に基づいて、多段変速装置の変速動作を行
うと共にロックアップ機構を作動させるように構成すれ
ば、１つの走行変速操作手段の操作だけで、無段変速装
置及び多段変速装置双方の操作を行うことが可能とな
り、さらに、操作性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る走行用トランスミッショ
ンの好ましい一実施の形態が適用された車輌の伝動経路
図である。

【図２】図２は、図１に示す走行用トランスミッション
に関連する部分の油圧回路図である。

【図３】図３は、図１に示す走行用トランスミッション
に関連する部分のブロック線図である。

【図４】図４は、図１に示す走行用トランスミッション
における遊星歯車装置の横断面図である。

【図５】図５は、図１に示す走行用トランスミッション
における遊星歯車装置，ロックアップ機構及び多段変速
装置付近の縦断面図である。

【図６】図６は、図３におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図７(a)は、時間に対する，多段変速装置用油
圧回路における作動油ラインの油圧変化を示す波形図で
ある。図７(b)は、時間に対する，ロックアップ機構用
油圧回路における作動油ラインの油圧変化を示す波形図
である。

【図８】図８は、遊星歯車装置の速度ベクトル図であ
る。図８(a)及び図８(b)はそれぞれ多段変速装置が第１
速段に係合している場合におけるＨＳＴ少出力時及びＨ
ＳＴ大出力時の速度ベクトル図を示している。図８(c)
は多段変速装置の変速期間における速度ベクトル図を示
している。

【図９】図９は、車速と油圧ポンプの斜板の角度との関
係を示す波形図である。

【図１０】図１０は、本発明に係る走行用トランスミッ
ションの他の形態が適用された車輌の伝動経路図であ
る。

【符号の説明】

１ 走行用トランスミッション １０ 主駆動軸 ２０ ＨＳＴ ２１ 入力軸 ２２ 油圧ポンプ ２３ 出力軸 ２４ 油圧モータ ２５ 斜板 ３０ 遊星歯車装置 ３１ 太陽歯車 ３２ 遊星歯車 ３３ 外輪体 ３４ キャリア ４０ 多段変速装置 ４１ 駆動軸 ４２ 従動軸 ４３ パワーシフト装置 ５０ ロックアップ機構 １００ 駆動源 １１０ 駆動輪

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA04 AB11 AC24 AC26 AC32 AC37 AC39 AC40 AC54 AC74 AC77 AC88 AD06 AD23 AD43 AD44 AD53 3D042 AA01 AA05 AA10 BA02 BA07 BA08 BA14 BA19 BA20 BC13 BC17 BD04 BD05 BD06 BD08 BD09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源から駆動輪へ至る伝動経路に介在
   される車輌の走行用トランスミッションであって、 前記駆動源に作動的に連結された主駆動軸と、 少なくとも一方が可変容積型とされた油圧ポンプ及び油
   圧モータを有する無段変速装置であって、前記駆動源か
   らの動力を前記主駆動軸から分岐入力し、斜板を操作す
   ることによって出力を無段変速し得るようにされた無段
   変速装置と、 前記無段変速装置の出力軸に作動的に連結された太陽歯
   車、前記主駆動軸に相対回転不能に連結されたキャリ
   ア、前記太陽歯車と噛合し且つ前記キャリアの回転に従
   って公転する遊星歯車、及び前記遊星歯車と噛合する内
   歯歯車が設けられた外輪体を有する遊星歯車装置と、 前記外輪体に作動的に連結された駆動軸及び該駆動軸と
   平行に配設された従動軸を有し、両軸間で多段の変速を
   行う多段変速装置と、 前記多段変速装置の変速期間のみ、前記キャリアと前記
   外輪体とを同期回転させるロックアップ機構とを備えて
   いることを特徴とする車輌の走行用トランスミッショ
   ン。
2. 【請求項２】 前記斜板は走行変速操作手段に連結され
   ており、前記多段変速装置の変速期間のみ前記連結状態
   が解除されるように構成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の車輌の走行用トランスミッション。
3. 【請求項３】 前記操作変速操作手段の揺動角を検出す
   る揺動角検出装置をさらに備え、 前記揺動角検出装置からの信号に基づいて、多段変速装
   置の変速動作を行うと共にロックアップ機構を作動させ
   るように構成したことを特徴とする請求項２に記載の車
   輌の走行用トランスミッション。