(57)【要約】【課題】駆動上のエネルギーロスを低減することができる油圧機械式無段変速装置を提供する。【解決手段】本発明に係る油圧機械式無段変速装置は、入力軸と、油圧ポンプ及び油圧モータが油圧循環経路により流体接続され、前記入力軸からの動力により前記油圧ポンプが駆動するＨＳＴと、前記油圧モータからの動力及び前記入力軸からの動力が伝達される差動機構と、前記差動機構からの動力が伝達される出力軸と、前記油圧循環流路に作動油を供給するチャージポンプと、前記差動機構において、前記油圧モータからの動力が伝達される要素の駆動を停止させることが可能な駆動停止機構と、少なくとも前記ＨＳＴを収容するハウジングと、を備えている。【選択図】図５
2013241984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、
油圧ポンプ及び油圧モータが油圧循環経路により流体接続され、前記入力軸からの動力により前記油圧ポンプが駆動するＨＳＴと、
前記油圧モータからの動力及び前記入力軸からの動力が伝達される差動機構と、
前記差動機構からの動力が伝達される出力軸と、
前記油圧循環流路に作動油を供給するチャージポンプと、
前記差動機構において、前記油圧モータからの動力が伝達される要素の駆動を停止させることが可能な駆動停止機構と、
少なくとも前記ＨＳＴを収容するハウジングと、
を備えている、油圧機械式無段変速装置。
【請求項２】
前記入力軸、前記油圧ポンプ、前記油圧モータ、及び前記出力軸は同一軸線上に配置され、
前記差動機構は前記油圧ポンプと前記油圧モータとの間に配置され、
前記差動機構は、サンギア、インターナルギア、及び遊星キャリアを有する遊星歯車機構であり、
前記入力軸からの動力は前記サンギアに伝達され、
前記油圧モータからの動力は前記インターナルギアに伝達され、
前記遊星キャリアからの動力は前記出力軸に伝達され、
前記駆動停止機構は、前記ハウジングに対して前記インターナルギアの回転を停止するように構成されている、請求項１に記載の油圧機械式無段変速装置。
【請求項３】
前記駆動停止機構は、前記チャージポンプから供給される作動油により駆動する油圧ブレーキにより構成されている、請求項１または２に記載の油圧機械式無段変速装置。
【請求項４】
前記油圧ブレーキは、バネを備えており、
前記バネの付勢力により制動を行い、前記作動油により制動を解除するように構成されている、請求項３に記載の油圧機械式無段変速装置。
【請求項５】
前記油圧ブレーキは、制動を行う摩擦板と、当該摩擦板に潤滑油を供給する潤滑油供給部を備えており、
当該潤滑油供給部は、前記油圧ブレーキが制動するときに第１の供給量で潤滑油を供給し、前記油圧ブレーキの制動が解除されているときに前記第１の供給量よりも小さい前記第２の供給量で潤滑油を供給可能に構成されている、請求項３または４に記載の油圧機械式無段変速装置。
【請求項６】
前記駆動停止機構により前記差動機構の要素の駆動が停止されるに先立って、前記油圧循環経路を低圧側に開放するように制御される、請求項１から５のいずれかに記載の油圧機械式無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧機械式無段変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＳＴを用いた油圧式無段変速装置が車両等に多く採用されているが、ＨＳＴと差動機構を組み合わせた油圧機械式無段変速装置（ＨＭＴ）も数多く提案されている。ＨＭＴは、遊星歯車機構を構成するサンギア、インターナルギア、遊星キャリアの三要素のうちいずれか一の要素に入力軸からの回転動力を入力し、他の一の要素から出力を得ている。そして、残りの一の要素からは、ＨＳＴに対する出力又は入力を得るように構成している。これにより、ＨＳＴだけでは得られない、さらに多様な減速比の制御が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５５７０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＨＳＴは油圧を利用した変速機であるため、差動機構を利用したとしても、油の漏れなどに起因する駆動上のエネルギーロスが生じるという問題がある。したがって、例えば、変速を要しない運転を行う場合であってもＨＳＴを利用する限りはロスが発生するため、効率的ではない。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、駆動上のエネルギーロスを低減することができる油圧機械式無段変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る油圧機械式無段変速機は、入力軸と、油圧ポンプ及び油圧モータが油圧循環経路により流体接続され、前記入力軸からの動力により前記油圧ポンプが駆動するＨＳＴと、前記油圧モータからの動力及び前記入力軸からの動力が伝達される差動機構と、前記差動機構からの動力が伝達される出力軸と、前記油圧循環流路に作動油を供給するチャージポンプと、前記差動機構において、前記油圧モータからの動力が伝達される要素の駆動を停止させることが可能な駆動停止機構と、少なくとも前記ＨＳＴを収容するハウジングと、を備えている。
【０００６】
この構成によれば、差動機構において油圧モータからの動力が伝達される要素の駆動を停止させることが可能な駆動停止機構を備えているため、この駆動停止機構を作動させると、差動機構に対しては、入力軸からの動力のみが伝達され、これが差動機構を介して出力軸に伝達される。したがって、油圧によるロスが生じるＨＳＴを使用することなく、機械的な動力の伝達によって出力が可能になる。そのため、例えば、車両の走行中に変速の必要がない場合に、上記駆動停止機構を作動させると、ＨＳＴを利用して走行するのに比べ、駆動上のエネルギーロスを低減することができる。
【０００７】
上記油圧機械式無段変速機においては、入力軸、油圧ポンプ、油圧モータ、及び出力軸を同一軸線上に配置し、差動機構を油圧ポンプと油圧モータとの間に配置することができる。さらに、上記差動機構は、例えば、サンギア、インターナルギア、及び遊星キャリアを有する遊星歯車機構で構成することができる。この場合、入力軸からの動力をサンギアに伝達し、油圧モータからの動力をインターナルギアに伝達し、遊星キャリアからの動力を出力軸に伝達するように構成できる。また、差動機構を油圧ポンプと油圧モータの間に配置したことで、駆動停止機構は、ＨＳＴのハウジングを利用してインターナルギアの回転を停止するように構成することができる。
【０００８】
駆動停止機構は、種々の態様にすることができ、例えば、機械的、電気的、またはこれらを組み合わせた構成にすることができるほか、チャージポンプから供給される作動油により駆動する油圧ブレーキにより構成することができる。この油圧ブレーキを、バネの付勢力により制動し油圧力により制動解除されるように構成するときにはエンジン停止時してもＨＳＴによる油圧ロック状態が維持でき、坂道などで不測の機体暴走を防ぐことができるようになる。
【０００９】
上記油圧機械式無段変速機において、油圧ブレーキへ潤滑油を供給する潤滑油供給部をさらに設けることができる。この潤滑油供給部は、油圧ブレーキが制動するときに第１の供給量で潤滑油を供給し、油圧ブレーキの制動が解除されるときに第１の供給量よりも小さい第２の供給量で潤滑油を供給可能に構成することができる。これにより、油圧ブレーキの発熱状態に応じて潤滑油の供給量を調整できるため、一定量の潤滑油を常時供給する場合に比べて効率的である。
【００１０】
上記油圧機械式無段変速機において、駆動停止機構による差動機構の要素の駆動停止に先立って、油圧モータを駆動する油圧循環経路の回路圧を低圧側に開放するように制御することができる。上記のように駆動停止機構が作動されるときは、油圧ポンプの駆動が停止されるが、油圧ポンプは急に停止することが難しいため、油圧モータからの動力を受けている差動機構の要素を先に停止すると、油圧モータが損傷するおそれがある。そこで、駆動停止機構が作動する前に、油圧モータを駆動する油圧回路の回路圧を低圧側に開放すると、油圧モータが損傷するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る油圧機械式無段変速機によれば、駆動上のエネルギーロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本実施形態に係る油圧機械式無段変速装置の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１の拡大図である。
【図５】遊星歯車機構の動作を説明する図である。
【図６】図１の油圧機械式無段変速機の油圧回路の概略構成を示す図である。
【図７】図５の油圧回路を制御する制御システムの一例を示す概略構成図である。
【図８】図１の油圧ブレーキをスプリングロード型に変更した説明図である。
【図９】図８に適用する油圧回路の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る油圧機械式無段変速機の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る油圧機械式無段変速装置の断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は図１の拡大図である。以下の説明では、図１の右側を前、左側を後と称するとともに、図１の上下方向を上下、図２の左右方向を幅方向とし、これを基準として説明を行う。
【００１４】
図１に示すように、この油圧機械式無段変速装置は、ＨＳＴ（油圧式無段変速装置）及び遊星歯車機構１を収容するハウジング２を備えている。このハウジング２は、前後に平行に配置された第１及び第２油路板３，４を備えており、第１油路板３の前側にはポンプケース２ａ、第２油路板４の後側にはモータケース２ｂが取り付けられている。また、両油路板３，４は、前後方向に延びる複数の連結ボルト２ｃによって連結されている。以下では、ポンプケース２ａと第１油路板３とで囲まれる空間、両油路板３，４の間の空間、及び第２油路板４とモータケース２ｂとで囲まれる空間を、それぞれ第１、第２，及び第３収容空間と称することとする。第１、第３空間Ｓ１，Ｓ３は実質的に閉空間とされ、第２空間Ｓ２は開放されている。そして、第１〜第３空間Ｓ１〜Ｓ３には、それぞれＨＳＴの油圧ポンプ５、遊星歯車機構１、ＨＳＴの油圧モータ６が配置されており、これらは後述する入力軸２１及び出力軸２３とともに同一軸線上に配置されている。また、後述する図６に示すチャージポンプ２０１は、エンジンＥ側に設けられているがＨＳＴに装備されていても良い。このチャージポンプ２０１は、後述するように、油圧ポンプ５と油圧モータ６との間で循環する作動油の漏れを補償するように、作動油が供給されるようになっている。
【００１５】
ハウジング２の前部には、エンジンＥ等からの回転駆動力が伝達される入力軸２１が配置されている。この入力軸２１は、ポンプケース２ａの前方から第１空間Ｓ１を通過し、第１油路板３を貫通して、第２空間Ｓ２の中間付近まで延びている。そして、ポンプケース２ａの前端部及び第１油路板３の後側面にそれぞれ配置されたベアリング２２，１１に回転自在に支持されている。上述したように、第１空間Ｓ１にはＨＳＴの油圧ポンプ５が配置されており、この油圧ポンプ５は、入力軸２１に固定されたシリンダブロック５１、このシリンダブロック５１に収容される複数のピストン５２、及びこのピストン５２を往復動させるための可動斜板５３を備えている。ピストン５２は、シリンダブロック５１の前部から前後方向に往復動可能に突出し可動斜板５３に接触している。可動斜板５３は、後述するように、変速のために傾斜角を調整可能となっている。このように構成された油圧ポンプ５に対しては、入力軸２１がポンプ軸として作用することで、入力軸２１の回転とともにシリンダブロック５１が回転し、これによって可動斜板５３に接触するピストン５２が往復動する。その結果、油圧ポンプ５から作動油の吐出及び作動油の吸引が行われる。そして、この作動油は後述する油圧循環経路を通過して油圧モータ６との間で循環する。
【００１６】
ハウジング２の後部には動力を出力するための出力軸２３が配置されている。この出力軸２３は、モータケース２ｂの後方から第３空間Ｓ３を通過し、第２油路板４を貫通して、第２空間Ｓ２の中間付近まで延びている。そして、モータケース２ｂの後端部及び第２油路板４の前側面にそれぞれ付設されたベアリング２４，１２に回転自在に支持されている。上述したように、第３空間Ｓ３にはＨＳＴの油圧モータ６が配置されており、この油圧モータ６は、出力軸２３の外周面を覆うように配置された筒状のモータ軸６１、このモータ軸６１の外周面に固定されたシリンダブロック６２を備えている。そして、このシリンダブロック６２には複数のピストン６３が前後方向に往復動可能に収容されるとともに、これらピストン６３を往復動させるための可動斜板６４がシリンダブロック６２の後方に配置されている。各ピストン６３は、シリンダブロック６２の後部から突出し可動斜板６４に接触している。上述したモータ軸６１は、出力軸２３に対して相対回転可能であり、シリンダブロック６２とともに回転する。また、モータ軸６１は、油圧モータ６から第２油路板４を貫通して第２収容空間Ｓ２まで延びている。このように構成された油圧モータ６は、上述した油圧ポンプ５から供給された作動油によって駆動し、モータ軸６１を回転させる。
【００１７】
図２に示すように、第１油路板３の内部には、入力軸２１の貫通孔を挟んで上下方向に延びる一対の第１油路３１、及び各第１油路３１からそれぞれ前方に延びるポンプ油路３２が形成されている。各ポンプ油路３２は断面円弧状に形成されて第１油路板３の前側表面に開口されるとともに、第１油路３１と同様に入力軸２１を挟んで配置され、油圧ポンプ５に接続されている。一方、第２油路板４も同様に構成されており、図３に示すように、その内部には、出力軸２３の貫通孔を挟んで上下方向に延びる一対の第２油路４１、及び各第２油路４１からそれぞれ後方に延びるモータ油路４２が形成されている。そして、各モータ油路４２は断面円弧状に形成されて第２油路板４の後側表面に開口されるとともに、出力軸２３を挟んで配置され、油圧モータ６に接続されている。そして、図１〜図３に示すように、第１油路３１板及び第２油路４１の下端部の間には、これらを連結する一対の連結パイプ１３が取り付けられている。そして、各第１油路３１及び第２油路４１の下端部同士は、これら連結パイプ１３を介して連通している。
【００１８】
これにより、油圧ポンプ５から一方のポンプ油路３２を介して一方の第１油路３１に吐出された作動油は、一方の連結パイプ１３を経て一方の第２油路４１に流れ込む、そして、この作動油は、一方のモータ油路４２から油圧モータ６に供給され、これを駆動する。こうして油圧モータ６を駆動した作動油は吐出され、他方のモータ油路４２を介して他方の第２油路４１へ供給される。この作動油は、他方の連結パイプ１３を通過して他方の第１油路３１に戻り、ここから他方のポンプ油路３２を介して油圧ポンプ５に戻される。このように、作動油は、油圧ポンプ５と油圧モータ６との間を循環する。このとき、作動油が通過する経路が油圧循環経路である。
【００１９】
次に、後述する図６に示すチャージポンプ２０１から供給される作動油の経路、すなわち油圧循環経路について説明する。まず、図２に示すように、第１油路板３には、一対の第１油路３１の間に、第１チャージ用油路３３が形成されている。この油路３３は、第１油路板３の上端から入力軸２１の近傍まで上下方向に延びており、その上端にチャージポンプ２０１から作動油が供給される。また、第１チャージ用油路３３の上端付近には分岐路３３１が形成されている。一方、第１チャージ用油路３３の下端付近には、第２空間Ｓ２の遊星歯車機構１側に作動油を潤滑油・冷却油として供給するための供給口３３２が形成され、第１油路板３の後側表面に開口されている。また、第１チャージ用油路３３の中間付近には、各第１油路３１と連通する連通路３３３がそれぞれ形成されている。そして、各連通路３３３にはそれぞれ第１チェック＆リリーフ複合弁３４が設けられている。各第１チェック＆リリーフ複合弁３４は、第１油路３１側から第１チャージ用油路３３へチェック用バネ３４１によって押し込まれるチェック弁体３４２をそれぞれ有しており、連通路３３３を第１油路３１側から塞いでいる。したがって、第１チャージ用油路３３の圧力が第１油路３１の圧力よりも大きい場合には、第１チェック＆リリーフ複合弁３４のチェック弁体３４２が第１油路３１側へ押し込まれ、第１油路３１と第１チャージ用油路３３とが連通し、第１チャージ用油路３３から作動油が供給される。
【００２０】
また、各第１チェック＆リリーフ複合弁３４のチェック弁体３４２は、第１チャージ用油路３３側に配置される押圧部３４２１、第１油路３１側に配置される基部３４２２、及び基部３４２２と押圧部３４２１との間に配置されるリリーフ弁体３４２３を備えている。リリーフ弁体３４２３の先端は、押圧部３４２１に形成された貫通孔から第１チャージ用油路３３側に突出し、この貫通孔を塞いでいる。また、基部３４２２と押圧部３４２１との間には安全バネ３４２４が配置されおり、この安全バネ３４２４が縮むことでリリーフ弁体３４２３が第１チャージ用油路３３側に突出し、押圧部３４２１の貫通孔を開くようになっている。ここで、安全バネ３４２４はチェック用バネ３４１よりも強く、通常は、第１リリーフ弁３４の弁体３４２は安全バネ３４２４が縮むことなく連通路３３３を塞いでいる。しかしながら、第１油路３１の作動油の圧力が所定値を越えた場合、例えばＨＳＴに過剰な負荷がかかっている場合には、安全バネ３４２４が縮むことでリリーフ弁体３４２３が開く。その結果、第１油路３１から第１チャージ用油路３３に作動油が流れ、油圧循環経路の高圧側に発生した異常高圧の油圧を逃がすようになっている。
【００２１】
また、第１油路板３の下端部には、上方に向かって延びるブレーキ用油路３５が形成されている。このブレーキ用油路３５にも、チャージポンプ２０１からの作動油が供給されるようになっている。ブレーキ用油路３５の上端部には、第１油路板３の後側表面に開口され第２空間Ｓ２と連通する連通路３５１が形成されており、この連通路３５１から後述する油圧ブレーキへ作動油が供給される。
【００２２】
一方、図３に示すように、第２油路板４もほぼ同様に構成され、一対の第２油路４の間に、第２チャージ用油路４３が形成されている。この油路４３は、第２油路板４の上端と出力軸２３との間で上下方向に延びている。そして、その上下方向の中間部には分岐路４３１が形成され第２油路板４の前側表面に開口されており、図４に示すように、この分岐路４３１と第１チャージ用油路３３の分岐路３３１とは、連結管１４によって連通している。これにより、第１チャージ用油路３３から第２チャージ用油路４３へ作動油が供給される。すなわち、チャージポンプ２０１から第１チャージ用油路３３に供給された作動油は、分岐して第２チャージ用油路４３へも供給される。
【００２３】
また、第２チャージ用油路４３の下端付近には、各第２油路４１と連通する連通路４４がそれぞれ形成されている。そして、この連通路４３２にはそれぞれ第２チェック弁４４が設けられている。第２チェック弁４４は、第２油路４１側から第２チャージ用油路４３へチェック用バネ４４１によって押し込まれる弁体４４２をそれぞれ有しており、連通路４３２を第２油路４１側から塞いでいる。したがって、第２チャージ用油路４３の圧力が第２油路４１の圧力よりも大きい場合には、第２チェック弁４４の弁体４４２が第２油路４１側へ押し込まれ、第２油路４１と第２チャージ用油路４３とが連通する。実際には、一対の第２油路４１の一方が高圧で、他方が低圧であるので、低圧側の第２油路４１に対して、第２チャージ用油路４３から作動油が供給される。また、両第２チェック弁４４の弁体４４２の先端にはカム体４４２１が設けられ、これらカム体４４２１が、第２チャージ用油路４３内で互いに対向するように、わずかに距離を開けて配置されている。
【００２４】
また、第２チャージ用油路４３の上端部には、ソレノイド４５が設けられており、このソレノイド４５には下方に向かって延びる棒状の可動部材４６が取り付けられている。可動部材４６は、ソレノイド４５の通電によって図３の位置より下向きに突出するように構成されている。そして、可動部材４６の下端部は、互いに向かい合う両第２チェック弁４４の弁体４４２のカム体４４２１付近まで延びている。この状態からソレノイド４５によって可動部材４６が下方に移動すると、両第２チェック弁４４のカム体４４２１を第２流路４１側へ押し遣り、両第２チェック弁４４を同時に開くようになっている。これにより、油圧モータ６を駆動する油圧循環経路の回路圧を強制的に、油圧循環経路の高圧側を低圧側に開放することができる。このようなソレノイド４５（可動部材４６）の動作は、後述するコントローラ３０１（図７参照）によって行われる。なお、ここで低圧側とは、油圧循環経路外の油溜め（図外）であってもよい。
【００２５】
次に、第２空間Ｓ２の遊星歯車機構１について説明する。図１に示すように、この遊星歯車機構１は、サンギア１５、インターナルギア１６、複数の遊星歯車１７、及びこれら遊星歯車１７の回転軸に連結される遊星キャリア１８で構成されている。上述した入力軸２１はサンギア１５に連結されており、入力軸２１の回転はサンギア１５に伝達される。このサンギア１５には複数の遊星歯車１７が噛み合っており、これら遊星歯車１７の後方に遊星キャリア１８が配置され、遊星歯車１７を自転・公転自在に枢支している。そして、遊星キャリア１８の中心には出力軸２３が連結されている。また、遊星歯車１７と噛み合うインターナルギア１６は、後方に延びており、油圧モータ６のモータ軸６１が連結されている。したがって、この遊星歯車機構１は、入力軸２１からの動力と油圧モータ６のモータ軸６１からの動力が合成されて、出力軸２３に伝達されるようになっている。
【００２６】
ここで、図５を参照しつつ、遊星歯車機構１の動作について説明する。まず、油圧ポンプ５の可動斜板５３を中立位置とした状態で、図５に示す矢印の方向Ｚに入力軸２１を回転させると、サンギア１５も同方向に回転する。このとき、可動斜板５３は中立位置であれば、モータ軸６１は回転せず、その結果、インターナルギア１６の回転数は零（ｉ０）となる。このとき、サンギア１５からの駆動を受けて、遊星歯車１７が自転・公転し、遊星キャリア１８を経由して機械的な動力回転Ｒ１が出力軸２３から出力される。
【００２７】
そして、可動斜板５３を中立位置より一方向側に傾転させると、モータ軸６１が回転するため、インターナルギア１６が（ｉ０）から一方向側へ回転（ｉプラス）する。このときは、上述した遊星キャリア１８の動力回転Ｒ１にその回転が加算される。一方、可動斜板５３を中立位置より他方向側に傾転させると、モータ軸６１は上記とは反対側に回転するため、インターナルギア１６が（ｉ０）から他方向側へ回転（ｉマイナス）する。このとき、遊星キャリア１８の動力回転Ｒ１にその回転が減算される。そして、可動斜板５３の他方向側への傾転角度を最大にすると、インターナルギア１６が最大速度で回転する。その結果、遊星キャリア１８の回転は、相殺され零となる。
【００２８】
図４に戻って、第２空間Ｓ２の説明を続ける。同図に示すように、インターナルギア１６の先端部の内周面には、複数の環状の第１摩擦板１０１が前後方向に所定間隔をおいて取り付けられている。そして、これら第１摩擦板１０１の間に、環状の第２摩擦板１０２がそれぞれ配置されており、これら摩擦板１０１，１０２によりインターナルギア１６の回転を停止させる油圧ブレーキが構成されている。以下、この点について、詳細に説明する。まず、第１油路板３の後側面には、入力軸２１に被嵌して円筒状の基台部１０３が取り付けられており、この基台部１０３の内部には、上述したベアリング１１が配置され、入力軸２１を回転自在に支持している。そして、この基台部１０３の後端部には、第２摩擦板１０２を支持するための環状の支持部材１０４が取り付けられている。また、基台部１０３の外周面において、支持部材１０４と第１油路板３との間には摩擦板１０１，１０２を押圧するための環状の押圧部材１０５が配置されており、基台部１０３の外周面に沿って前後方向に移動可能となっている。インターナルギア１６において、摩擦板１０１，１０２を挟んで押圧部材１０５の反対側には摩擦板受止部１９９が設けられている。この押圧部材１０５と支持部材１０４との間にはバネ１０６が配置されており、通常は、バネ１０６の作用（付勢力）によって押圧部材１０５が摩擦板１０１、１０２から離間している。すなわち、油圧ブレーキが解除された状態となっている。基台部１０３と押圧部材１０５の間には、上述したブレーキ用油路３５の連通路３５１と連通する空間部１０７が形成されており、連通路３５１（図１及び図２参照）からこの空間部１０７に作動油が供給されることで、押圧部材１０５をバネ１０６に抗して後方に押し遣る。これにより、押圧部材１０５が摩擦板１０１，１０２を押圧し、油圧ブレーキが制動を行う。その結果、インターナルギア１６の回転が停止される。この実施形態において、油圧ブレーキは油圧ロード・スプリングアンロード型のものに構成されている。
【００２９】
図４に示すように、基台部１０３の前面には、第１油路板３の供給口３３２と連通する収容部１０８が形成されている。この収容部１０８には、チャージ用リリーフ弁１９が配置されており、その弁体を供給口３３２に臨ませている。そして、チャージポンプ２０１からの作動油が、チャージ用リリーフ弁１９にて設定された所定値を越えると、このチャージ用リリーフ弁１９が開き、収容部１０８内に作動油が供給されるようになっている。また、基台部１０３の後部には、収容部１０８の後端と連通する第１排出路１０８１及び第２排出路１０８２が形成されている。第１排出路１０８１は放射方向に複数穿設され基台部１０３の周方向に沿って環状に形成された開口溝１０８３に連通している。そして、この開口溝１０８３を覆うように押圧部材１０５が配置されている。押圧部材１０５には、径方向の貫通孔１０５１が形成されており、油圧ブレーキが解除されている状態では、第１排出路１０８１の開口溝１０８３は貫通孔１０５１の一部と連通している。すなわち、第１排出路１０８１の開口溝１０８３は貫通孔１０５１と完全に一致せず、一部が押圧部材１０５によって塞がれている。この状態では、収容部１０８からの作動油が貫通孔１０５１から排出するのが制限され、少量（第２の供給量）の作動油が摩擦板１０１，１０２に向けて排出される。そのため摩擦板１０１，１０２間に油が介在することによるドラグトルクが低減されエネルギーロスが抑制される。一方、押圧部材１０５が後方に移動し、油圧ブレーキにより制動がなされている状態では、第１排出路１０８１の開口溝１０８３と貫通孔１０５１とが一致し、収容部１０８からより多く（第１の供給量）の作動油が摩擦板１０１，１０２に向けて排出されるようになっている。そして、摩擦板１０１，１０２側へ流れた多量の油は摩擦板１０１，１０２の保護を図るべく、潤滑油・冷却油として効果的に作用する。なお、上記のように摩擦板１０１，１０２に作動油を供給する貫通孔１０５１、開口溝１０８３、及びこれらを一致させるなどの構造が本発明の潤滑油供給部に相当する。
【００３０】
一方、第１排出路１０８１には、複数箇所で軸方向に延びる第２排出路１０８２が連結されている。第２排出路１０８２は、基台部１０３及び支持部材１０４を貫通し、後端側に開口している。第２排出路１０８２の開口と対向する位置には、遊星歯車１７が対向するように配置されている。これにより、第２排出路１０８２から排出された作動油は、潤滑油として遊星歯車１７の枢支部に吹き付けられる。
【００３１】
続いて、この油圧機械式無段変速機の油圧回路の構成について、図６を参照しつつ説明する。油圧ポンプ５と油圧モータ６とは、上述した油圧循環経路によって連結されており、作動油がこれらの間を循環するようになっている。そして、図６に示すように、チャージポンプ２０１からは、作動油を供給する第１供給路２０２及び第２供給路２０３が設けられ、第１電磁弁２０４によっていずれかの供給路を選択的に切り替え可能となっている。第１供給路２０２は、複数に分岐しており、上述した第１油路板３の第１チャージ用油路３３、第２油路板４の第２チャージ用油路４３のほか、前後進および変速操作用の第２電磁弁２０５、第３電磁弁２０６に作動油が供給されるようになっている。さらに、前後進および変速操作用の第２電磁弁２０５と、第３電磁弁２０６に供給された作動油は、これら電磁弁の切換に応じてピストン２０７を駆動するように構成され、このピストン２０７の駆動によってＨＳＴの油圧ポンプ５の可動斜板５３（図１参照）の角度を変更可能となっている。
【００３２】
一方、第１電磁弁２０４の図示Ｉ位置からＩＩ位置への切換によって第２供給路２０３に作動油が供給されると、この作動油は、ブレーキ用油路３５に供給され、押圧部材１０５が駆動することで油圧ブレーキが動作するようになっている。ここで、第２供給路２０３と第１電磁弁２０４との間には、ブレーキ調圧用リリーフ弁２０８が設けられており、第２供給路２０３に作動油が供給されたときに、徐々にブレーキ圧力が上がるように構成している。したがって、第１電磁弁２０４を切り換えたときに、油圧が急激に油圧クラッチに作用するのを防止している。なお、上述したように、基台部１０３に形成された第１排出路１０８１の開口溝１０８３と押圧部材１０５の貫通孔１０５１とで構成される、潤滑油量制限機構は、油圧回路上では第２供給路２０２と連動する絞り弁２０９として記載されている。
【００３３】
次に、上記のように構成された油圧回路を制御する制御システムの一例について、図７を参照しつつ説明する。図７に示すように、このシステムは、公知のコンピュータなどで構成されたコントローラ３０１を備えており、このコントローラ３０１に、前後進切換レバー３０２、変速ペダル３０３の信号入力用のポテンショメータ３０４が接続されている。前後進レバー３０２は、この油圧機械式無段変速装置が接続される車両などの前進、後進を切り換えるものであり、前進位置、後進位置の２つの位置を選択可能となっている。コントローラ３０１は、変速ペダル３０３の踏込み量をポテンショメータ３０４にて検出し、これに基づいて第２電磁弁２０５、第３電磁弁２０６を複合的に切り換えて油圧ポンプ５の可動斜板５３の傾転方向と傾転角度を決定するようになっている。また、コントローラ３０１は、変速ペダル３０３の踏込み量が領域Ｓにあるときにのみ、これに基づいて、第１電磁弁２０４を図示Ｉ位置からＩＩ位置（図６参照）へ切換える。これにより、第２供給路２０３に作動油を流して、油圧ブレーキを作動させる。このとき、ブレーキ調圧用リリーフ弁２０８から排出されたリリーフ油は第１電磁弁２０４を経由して第２供給路２０２に流れるため、ＨＳＴのチャージ油供給および油圧ブレーキの摩擦板潤滑油供給は継続して行われる。なお、３０４は変速ペダル３０３が前記領域Ｓに入っていることを運転者に知らせるための表示器、３０５はクルーズコントロールスイッチであり、それぞれ車両の運転部に配備される。
【００３４】
また、コントローラ３０１は、変速ペダル３０３の踏込み量を領域Ｓにすると、第２及び第３電磁弁２０５、２０６を切換え、可動斜板５３の傾きを中立位置にするように構成されているが、これと略同時に第１電磁弁２０４はＩ位置からＩＩ位置に切換えると共に、ソレノイド４５を励磁し、油圧循環経路の回路圧を低圧側に開放するように構成されている。
【００３５】
次に、上記のように構成された油圧機械式無段変速機の動作について説明する。車両発進前では変速ペダル３０１は未だ踏み込まれていない。この状態で、まず、エンジンＥなどから入力軸２１に対して回転力を付与し、入力軸２１を回転させる。こうして、入力軸２１が回転すると、油圧ポンプ５のシリンダブロック５１が回転する。このとき、コントローラ３０１は、変速ペダル３０３の状態を検知したポテンショメータ３０４からの信号を受けて油圧ポンプ５の可動斜板５３を、他方向側に、油圧モータ６が最大回転数で逆転駆動するよう最大角度傾転させる。これにより、遊星歯車機構１は出力軸２３を回転させず車両は停止する。
【００３６】
この状態から変速ペダル３０３を踏み込むと、コントローラ３０１から第２、第３電磁弁２０５、２０６に信号が送られ、可動斜板５３が変速ペダル３０３の操作量に相当する角度だけ一方向側に向けて傾斜する。これにより、油圧モータ６を逆転駆動させるポンプ吐出油量が減少し油圧モータ６のモータ軸６１の他方向への回転数が減少する。そして、遊星歯車機構１のインターナルギア１６の逆向き回転数が減少する結果、遊星キャリア１８が一方向へ回転し始め、車両が前進する。
【００３７】
続いて、変速ペダル３０３が前記領域Ｓに入ると、コントローラ３０１はソレノイド４５による油圧循環経路の回路圧開放と、第１電磁弁２０４による油圧ブレーキ作動した後に、可動斜板５３を中立位置へ操作し油圧ポンプ５の吐出量を零とする。これによりインターナルギア１６を機械的にロックさせた状態となり遊星歯車機構１から、正方向への機械的な動力回転が出力される。運転者が経済運転を望む場合は、表示器３０４を確認しつつ、変速ペダル３０３の踏込角度を前記領域Ｓ内に維持させるようコントロールすればよい。また、その速度を維持したまま変速ペダル３０３から足を離すことができるようにするためにはクルーズコントロール機構を設けるとよい。そのクルーズコントロールスイッチ３０５をＯＮ操作すると変速ペダル３０３は図外の摩擦制動機構の作動によりその踏込角度に保持される。
【００３８】
変速ペダル３０３の踏込みを強くして前記領域Ｓから外れると、コントローラ３０１は前記油圧ブレーキの制動解除、油圧循環経路の低圧側開放の遮断を行った後、可動斜板５３は中立位置を越え踏込み角度に応じた角度、一方側に傾斜させる。油圧ポンプ５からの吐出油を受けて油圧モータ６は正方向へさらに回転し、遊星歯車機構１から機械的な動力回転に油圧駆動の回転が付加されて出力される。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、遊星歯車機構１において油圧モータ６からの動力が伝達されるインターナルギア１６の駆動を停止させることができる。このとき、遊星歯車機構１に対しては、入力軸２１からの動力のみが伝達され、これが出力軸２３に伝達される。したがって、油圧によるロスが生じるＨＳＴを使用することなく、機械的な動力の伝達によって出力が可能になる。そのため、例えば、車両の走行中に変速の必要がない場合に、インターナルギア１６の駆動を停止すると、ＨＳＴを利用して走行するのに比べ、駆動上のエネルギーロスを低減することができる。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、遊星歯車機構１のインターナルギア１６に油圧ポンプ５の動力を伝達し、サンギア１５に入力軸２１の動力を伝達するとともに、遊星キャリア１８からの動力を出力軸２３に伝達しているが、これに限定されるものではない。すなわち、動力の合成は種々の組み合わせが可能であり、特には限定されない。また、上記実施形態では、油圧クラッチにより、インターナルギア１６の駆動を停止しているが、上記のように動力の合成の組み合わせを変更した場合、油圧モータ６からの動力を受けている遊星歯車機構１の要素の駆動を止めるように構成されていればよい。
【００４１】
また、図８に示すように、油圧ブレーキはスプリングロード・油圧アンロード型のものに構成してもよい。こうすることにより、エンジンＥの停止で油圧ポンプ５が作動停止してもインターナルギア１６を回転停止させることができ、入力軸２１を介して出力軸２３をエンジンＥに連結させることができる。したがって、例えば、坂道などに、駐車ブレーキを掛けずにエンジンＥを停止した場合であっても車両はずり落ちる心配がない。
【００４２】
図８に示すスプリングロード・油圧アンロード型の油圧ブレーキの詳細を説明すると、インターナルギア１６と基台部１０３にそれぞれ係止した摩擦板１０１，１０２は、インターナルギア１６の開口端側に設けた摩擦板受止部１９９によってその軸方向移動が規制されている。一方、摩擦板１０１，１０２を挟んで摩擦板受止部１９９の反対側には皿バネ１０６ａが配置され、押圧板２００ａを介して、摩擦板１０１、１０２を密着させインターナルギア１６を基台部１０３にロックしている。すなわち、油圧ブレーキが制動した状態となっている。また、押圧板２００ａには連動ピン２００ｂを介して解除板２００ｃが接続されており、その前面側に、ブレーキ解除ピストン１０５ａの一端を当接させている。また、ブレーキ解除ピストン１０５ａの前端面は受圧室１０７ａに臨んでいるので、受圧室１０７ａに作動油が供給されると、ブレーキ解除ピストン１０５ａが、解除板２００ｃと前記押圧板２００ａを一緒に皿バネ１０６ａの付勢力に抗して後方に押し遣る。これにより、摩擦板受止部１９９から摩擦板１０１、１０２が離れ、油圧ブレーキの制動が解除される。
【００４３】
また、上記図８の形態に対応する油圧回路を図９に示す。同図によると、受圧室１０７ａに作動油を供給／停止する油圧回路の概略構成を示す図である。受圧室１０７ａに接続された第１供給路２０２に対して、第１電磁弁２０４ａは、その非操作（非励磁）時にチャージポンプ２０１の吐出油を供給するブレーキ解除位置Ｉと、操作（励磁）時にタンク２０４１ａ側に接続して受圧室１０７ａ内の油を排出させるブレーキ位置ＩＩとを備える。
【００４４】
上記実施形態では、駆動停止機構として油圧ブレーキを用いているが、遊星歯車機構１において油圧モータ６からの動力を受けている要素の駆動を停止できれば、機械的、電気的な方法は特には限定されない。また、遊星歯車機構以外の差動機構を用いることもでき、少なくとも入力軸２１及び油圧モータ６からの動力を入力でき、出力軸２３に出力できるものであれば、特には限定されない。
【符号の説明】
【００４５】
１  遊星歯車機構
１５  サンギア
１６  インターナルギア
１８  遊星キャリア
２１  入力軸
２３  出力軸
５  油圧ポンプ
６  油圧モータ
２０１  チャージポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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