無級變速裝置的製作方法
2023-04-22 22:04:31
專利名稱：無級變速裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及可廣泛用於工業機構和車輛等各種工業領域的無級變速裝置。
採用液壓泵馬達的無級變速裝置，是所謂液壓傳動裝置(HST)的用途之一，這是人們所熟知的。然而，該變速裝置雖然無級變速性能良好，但效率不一定高，速度範圍也不能滿足要求。所以，開發了這樣一種液壓機械式無級變速裝置(HMT)，即液壓傳動裝置和差動齒輪機構並用，兩者聯合進行動力傳輸，既能使上述液壓傳動裝置發揮其無級變速作用，又能使齒輪傳動機構發揮其高效率性。
也就是說，該無級變速裝置是這樣構成的，通過向相反方面轉換下列4個機構，即可選擇低速方式或高速方式1.具有第1、第2、第3輸出入端，構成兩種傳動系統(一是通過第一輸出入端和第2輸出入端之間的低速側機械式傳動系統；二是通過第1輸出入端和第3輸出入端之間的高速側機械式傳動系統)的差動機構，2.將一側的液壓泵馬達的輸出入軸連接到該差動機構的第2輸出入端上，同時將另一側的液壓泵馬達的輸出入軸連接到上述第3輸出入端上，利用這兩個泵馬達來構成變速液壓式傳動系統的液壓傳動機構，3.使上述低速側機械式傳動系統的傳動端與設置在輸入側或輸出側的公用旋轉零件相接合和分離的低速側離合器，4.使上述高速側機械式傳動系統的傳動端與上述公用旋轉零件相接合和分離的高速側離合器。
並且，通過這樣的無級變速裝置將發動機的動力傳遞給車輪而使之行駛的車輛，通常無論是選用上述低速方式還是高速方式，均可控制該無級變速裝置的速度比(輸出轉速/輸入轉速)，使發動機轉速(SpeedEngine，以下，有時簡稱「SH」)能隨時保持最佳數值(即SpeedDesired，以下有時簡稱「SD」)，此最佳數值即與和加速器連動的發動機燃料操縱端的燃料供應量相應的轉速。
但是，一般來說，這樣的無級變速裝置，在用輸出轉速/輸入轉速來表示的速度比，小於中間設定速度比(即上述兩個傳動端的速度相等)的運轉區域內，選擇出僅連接上述低速側離合器的低速方式，當上述速度比增大，達到上述中間速度比時，連接高速側離合器，同時釋放低速側離合器，轉移到高速方式。並且，當從高速方式向低速方式轉移時，進行相反的動作。
然而，和機械式傳動系統相比，如果傳動效率較低的液壓式傳動系統要在整個高速行駛區域內常時間運轉，則很難進一步提高無級變速裝置的總效率。
作為解決這一難題的方法，現提出了所謂設定最高鎖緊狀態的方案，即在高速行駛區域內使液壓式傳動系統停止運轉，僅用高速側機械式傳動系統來傳遞動力。
但是，採用這種方案時，高速方式情況下的速度比一旦超過最大設定速度比，液壓式傳動系統就停止運轉;而速度比一旦低於最大設定速度比，則液壓式傳動系統就開始運轉。因此，根據加速器(油門)在最大設定速度比附近所進行調整或者車輛行駛阻力(輸出端所承受的負荷)的變化，以上述設定速度比為界限，液壓式傳動系統時而進入最高鎖緊狀態，時而脫離最高鎖緊狀態，其結果，液壓式傳動系統頻繁地反覆起動和停止，為鎖緊液壓式傳動系統而採用的離合器等機構，壽命受到很大影響。
再者，採用這種方案時，由於液壓式傳動系統的迴路之間幾乎隨時都產生差壓，所以，構成該液壓式傳動系統的液壓泵馬達及其附屬設備，其耐久性很難提高。
本發明的目的正是為了解決上述問題。
本發明為了達到上述目的，採用了下列結構。
也就是說，本發明的無級變速裝置，具有以下機構在輸出入端之間並列地形成低速側機械式傳動系統和高速側機械式傳動系統的差動機構;成對的液壓泵馬達的各個輸出入軸分別連接在上述各機械式傳動系統的中間，利用這兩種液壓泵馬達來構成變速液壓傳動系統的液壓傳動機構;使上述低速側機械式傳動系統的傳動端與設置在輸入側或輸出側的公用轉動零件相接合和分離的低速側離合器，使上述高速側機械式傳動系統的傳動端與上述公用轉動零件相結合和分離的高速側離合器;在用輸出轉速/輸入轉速來表示的速度比，小於上述低速側離合器和高速側離合器之轉速差為零的中間設定速度比的、運轉區域內，可以選擇僅連接低速側離合器的低速方式(狀態);在上述速度比大於上述中間設定速度比的運轉區域內，可以選擇僅連接上述高速側離合器的高速方式，其特徵在於在這種無級變速裝置內還設置了以下機構在上述速度比按上述高速方式接近於低速側液壓泵馬達基本停止的最大設定速度比，並達到一定程度以上時，對上述液壓泵馬達的排量進行控制，進入最大設定速度比的運轉狀態的進入機構;動力分配停止機構，它配置有在該運轉狀態下能強制地鎖緊低速側液壓泵馬達輸出入軸的制動機構;在此狀態下控制液壓泵馬達的排量，使上述液壓式傳動系統迴路間的壓差為零的、排量補償機構。
再者，可以採用帶式制動器、棘輪式的單向離合器或同步嚙合式的離合器，作為動力分配停止機構的制動機構。並且，動力分配停止機構除了配備制動機構外，也可以配備以機械方式將高速側液壓泵馬達從機械式傳動系統中分離出來的分離機構，或者配備使高速側液壓泵馬達的空轉扭矩損耗減小的扭矩損耗控制機構。
在以高速方式運轉的過程中，當速度比接近使低速側液壓泵馬達基本停止的最大設定速度比的規定值以上時，液壓泵馬達的排量受到控制，從而強制進入最大設定速度比的運轉狀態。並且，在此狀態下低速側液壓泵馬達的輸出入軸被強制鎖緊，同時，液壓式傳動系統的迴路間差壓為零，即輸出入軸處於最高鎖緊狀態。因此，輸入的全部動力均通過高速側機械式傳動系統進行輸出，同時，沿著使動力源的實際轉速(SE)向目標轉速(SD)靠攏的方向逐漸變換變速比，這樣一種通常的無級變速控制被中斷。並且，在被置於這種最高鎖緊狀態下的期間內，例如，原動機的實際轉速與目標轉速之間所產生的偏差來超過規定的幅度時，可以不向通常的無級變速控制轉移，而使液壓傳動系統保持鎖緊狀態，這樣可以保持較大的偏差幅度。所以，高速方式和最高鎖緊方式不會頻繁地轉換，鎖緊液壓泵馬達輸出入軸所用的離合器等機件，其轉換頻度可以大幅度減小。
而在被置於該最高鎖緊狀態下的期間內，不進行通常的變速控制，而進行使高低兩迴路間的差壓基本上為零的控制。因此，液壓泵馬達內的漏洩損耗和隨壓力而變化的扭矩損耗將減小。
其結果，無級變速裝置的傳動效率提高，同時上述液壓泵馬達大體上完全從負荷中解脫出來。當接近最大設定速度比時可以這樣控制使液壓泵馬達的排量連結變化，進入最大設定速度比的運轉狀態，把基本上停止了的液壓泵馬達鎖緊。此後的差壓控制也是通過連續變化排量來進行的。因此，運轉狀態不會突然變化，可以防止對車輛乘坐人員帶來不舒適的衝擊。
在這種最高鎖緊狀態下，由於不能實現把發動機轉速降低到目標轉速的最佳控制，所以發動機的效率有可能稍為降低。但在上述方式下，由於提高了無級變速器的效率，並且其提高量超過了發動機效率的降低量，所以系統整體的效率得到了提高。
再者，制動機構若採用帶式制動器或棘輪式單向離合器，則可以用最少的結構零件把低速側液壓泵馬達的輸出入軸妥善地鎖緊。如果制動機構採用同步嚙合離合器，那麼，即使對排量的控制精度不高，也能使上述低速側液壓泵馬達的輸出入軸妥善鎖緊。
除了這種制動機構外，如果再設置上述分離機構和扭矩損耗控制機構，那麼，最高鎖緊時在高速側液壓泵馬達部分可能產生的空轉摩擦所造成的扭矩損耗也能減小或消除，效率可進一步提高。
以下參照附圖對本發明的實施例加以說明。
涉及本發明的無級變速裝置，如
圖1中的簡圖所示，它具有以下4個機構①差動機構4此機構具有第1、第2、第3輸出入端，它是由通過其第1輸出入端1和第2輸出入端2之間的低速側機械式傳動系統a和通過第1輸出入端1和第3輸出入端3之間的高速側機械式傳動系統b二者並列形成，②液壓傳動機構12，該機構通過齒輪5、6把一側的液壓泵馬達7的輸出入軸7a連接到差動機構4的第2輸出入端2上，同時通過齒輪9、11把另一側的液壓泵馬達8的輸出入軸8a連接到上述第3輸出入端3上，以利用這兩個泵馬達7、8來構成變速的液故醬低矨、B，③低速側離合器14，該離合器使上述低速側機械式傳動系統a的傳動端與做為公用旋轉零件的中心輪轂13相接合和分離，④高速側離合器15，該離合器使上述高速側機械式傳動系統b的傳動端與上述中心輪轂13相接合和分離。並且，通過齒輪16、17把中心輪轂13連接到輸出軸(輸出端)18上。
差動機構4是行星齒輪式的，均等地設置在園周方向上的多個行星齒輪21的內側設置了太陽齒輪22，同時，其外側與內齒輪23相嚙合。並且，以支承上述各行星齒輪21的齒輪座圈24的中心為上述第1輸出入端1，在該輸出入端1上設置了與動力源19相連接的輸入軸(輸入端)25。把上述太陽齒輪22的支承軸22a的端頭作為上述第2輸出入端2，把上述齒輪5固定在該輸出入端2上。再把上述內齒輪23的輪轂23a的端頭作為上述第3輸出入端3，把上述齒輪9設置在該輸出入端3上。
上述低速側的機械式傳動系統a由上述行星齒輪21、太陽齒輪22、齒輪5、齒輪6、下述前進用離合器26、齒輪28和齒輪29構成，最後的齒輪29的輪轂部29a具有該機械傳動系統a的傳動端作用。另一方面，高速側機械式傳動系統b由上述行星齒輪21和內齒輪23構成。上述內齒輪23的輪轂部23a具有該機械式傳動系統b的傳動端作用。
再者，上述液壓傳動機構12通過與通常的液壓傳動裝置相同的液壓迴路31，把變量液壓泵馬達7和變量液壓泵馬達8串聯在一起，通過齒輪6、5把上述液壓泵馬達7的輸出入軸7a連接到上述太陽齒輪22的支承軸22a上，同時，通過齒輪11、9把上述液壓泵馬達8的輸出入軸8a連接到上述內齒輪23上。而32是連接在上述液壓迴路31上的輔助泵。
在上述差動機構4的第2輸出入端2和上述另一液壓泵馬達7之間設置了輸出方向轉換機構33。輸出方向轉換機構33通過前進用離合器26把齒輪6連接到另一個液壓泵馬達7的輸出入軸7a上，同時，把鎖緊離合器35設置在上述齒輪6和緊固零件34之間。前進用離合器26僅僅在使車輛後退時才被分離，在向前行駛時該離合器總是處於接合狀態。因為鎖緊離合器35兼有兩種功能;即在後退時把差動機構4的第2輸出入端2鎖緊的功能，和在最高鎖緊狀態下把以極低速度運轉的另一臺液壓泵馬達7的輸出入軸7a硬性鎖緊的功能，即制動機構的功能，所以其結構能使上述輸出入軸7a與緊固零件34相結合和彼此脫開。也就是說，由於該鎖緊離合器35能利用傳動裝置46使安裝在緊固零件34上的棘爪37與棘輪36相結合，因而在向前行駛的低速方式下，對齒輪6的旋轉不加制動，在進入下述最高鎖緊方式時和後退時，禁止齒輪6一側的旋轉，對差動機構4的第2輸出入端2的旋轉加以制動。而且，在該實施例中把此鎖緊離合器35作為制動機構，構成了動力分配停止機構50。上述各離合器14、15、26，可以採用溼式或乾式的多片離合器，也可以採用所謂同步嚙合離合器。並且這些離合器14、15、26，可通過傳動機構進行斷續操作。再者，這些傳動機構41、42、43、46以及為變更上述液壓泵馬達7的排量而採用的傳動機構44、45，均由計算機51進行控制。該計算機51還擔負與本發明有關的引入機構和排量校正機構的功能。
計算機51是由通常的微型計算機系統構成的，該系統中配備了中央運算處理裝置52、各種存儲器53和接口54。而且，下列信號分別輸入到該接口54內①信號P，它來自為檢測輸出轉速用的轉速檢測器55，②信號q，它來自為檢測輸入轉速用的轉速檢測器56，③信號r，它來自設置在液壓迴路31的迴路部分31a(當選擇低速方式時迴路為高壓)上的壓力檢測器57，④信號S，它來自設置在迴路部分31b(當選擇高速方式時迴路為高壓)上的壓力檢測器58，⑤信號t，其大小與加速器(該加速器用於控制動力源發動機19的輸出轉速)操作量成比例。並且，從該接口54輸出下列信號①信號U，它用於驅動低速側離合器14的傳動機構41，②信號V，它用於驅動高速側離合器15的傳動機構42，③信號W，它用於驅動前進離合器26的傳動機構43，④信號x、y，它用於驅動傳動機構44，45，二傳動機構用於調節液壓泵馬達7、8的排量，⑤信號z，它用於驅動鎖緊離合器35的傳動機構46。
在該計算機51的存儲器53內，以圖2(b)所示的狀態存儲了對低速方式和高速方式進行轉換控制用的程序和實施本發明所用的程序(圖3表示其概念)。
下面對車輛前進時(前進離合器26已被接合的狀態)無級變速裝置的動作加以說明。
首先，在以輸出轉速/輸入轉速來表示的速度比e小於中間設定速度比em的運轉區域內，選擇出連接低速側離合器14，釋放高速側離合器15的低速方式。
具體來說，根據由轉速檢測器55檢測出的輸出轉速和由轉速檢測器56所檢測出的輸入轉速，依次計算上述速度比e。中間設定速度比em對應於上述低速側機械式傳動系統a的傳動端與高速側機械式傳動系統b的傳動端二者的速度相等時的速度比e(參見圖2a的M點)。並且，在該低速方式下，藉助從上述差動機構4的第1輸出入端1和第2輸出入端2之間通過的低速側機械式傳動系統a，把輸入側和輸出側直接連結起來，從發動機19輸入的一部分動力通過該機械式傳動系統a，直接傳送到輸出軸18上。
這時，上述一側的液壓泵馬達7作為馬達使用，上述另一側的液壓泵馬達8作為泵使用。也就是說，上述差動機構4的第3輸出入端3的轉矩，通過在上述兩種泵馬達7和8之間形成的液壓傳動系統A，傳遞到上述輸出軸18上。並且，在該低速方式條件下，如圖2(b)所示，使上述另一液壓泵馬達8的排量增加(參見圖中實線F)，在其排量達到最大值之後，使另一臺液壓泵馬達7的排量逐漸減小(參見圖中虛線G)，其結果，上述輸出軸18相對於輸入軸225的旋轉速度逐漸增大。再者，圖2中的雙點劃線H表示採用完全無漏洩損耗的理想液壓泵馬達時的理論值。所以，在採用現實的液壓泵馬達7、8進行控制時，沿著相對於該理論值(二點劃線H)來說有一定偏差的特性曲線(實線F和虛線G)，進行其排量的控制。也就是說，上述液壓泵馬達7、8，作為泵使用時，必須採取比理論值稍大的排量值;作為馬達使用時，必須採取比理論值稍小的排量值。於是，當方式轉換時必須對漏洩所造成的上述偏差加以補償，利用低速側液壓泵馬達7進行這種偏差補償。
上述液壓泵馬達7、8的排量控制方法是，把動作指令信號輸出到傳動機構44、45，使對應於加速器換作量的目標轉速(SD)和轉速檢測器56所檢測出的發動機19的實際轉速(SE)相等。再者，上述目標轉速(SD)要對應於例如能適應各加速器操作量的、燃料費最低的動力源19的轉速，預先通過實驗確定後製成圖表存儲在存儲器53內。所以，各運轉狀態下的目標轉速(SD)根據依次輸入的加速器操作量來選定。在這種低速方式下，當速度比達到中間設定速度比em，低速側離合器14和高速側離合器15的轉速相等(圖2a的M點)時，連接高速側離合器15，而後釋放低速側離合器14，轉移到高速方式。
在該高速方式下，形成這樣一種通過上述差動機構4的第1輸出入端1和第3輸出入端3之間的機械式傳動系統b，輸入的一部分動力通過該機械式傳動系統b，直接傳遞到輸出軸18上。這時一臺液壓泵馬達7作為泵使用，另一臺液壓泵馬達8作為馬達使用。也就是說，上述差動機構4的第2輸出入端2的轉矩，通過在上述液壓泵馬達7和另一臺液壓泵馬達8之間形成的液壓傳動系統B，傳遞到上述輸出軸18上。並且，在該高速方式下，如圖2所示，使上述液壓泵馬達7的排量逐漸增大(參見圖中虛線G)，在其排量達到最大值之後使另一臺液壓泵馬達8的排量逐漸減小(參見圖中實線F)，其結果，上述輸出軸18相對於上述輸入軸25的轉速逐漸增大。
再者，這時的液壓泵馬達7、8的排量控制，也是把動作指令信號輸出到轉動機構44、45上，使對應於加速器操作量的目標轉速(SD)和轉速檢測器56所檢測出的發動機19的實際轉速(SE)相等。
在這種高速方式(參見圖3中的第61步)中，當轉速比接近最大設定速度比eT達一定程度時，即超過設定值eT1時授參見圖3中的第62步)，通過控制液壓泵馬達8的排量，硬性進入最高鎖緊方式(圖3中的第63步)，把轉速比固定在最大設定速度比eT上。也就是說，當進入該最高鎖緊方式時，對另一臺液壓泵馬達8的排量進行控制，一旦達到零以下時，只要以極低速度工作的液壓泵馬達7進行微小的反轉就把該液壓泵馬達7的輸出入軸7a鎖緊。而液壓泵馬達7之所以稍許反轉後再鎖緊，是為了讓棘爪37能順利地與連接在輸出入軸7a上的單向超越離合器的棘輪36相結合。之後，立即對上述液壓泵馬達8的排量進行控制，將液壓傳動系統A、B的迴路間差壓，即兩個迴路部分31a、31b之間的差壓調整到零，定為最高鎖緊方式(圖3中的第64步)。然後，這一控制能驅動傳動機構45，使設置在液壓傳動機構12的兩個迴路部分31a和31b上的壓力檢測器57、58的檢測值相等。
並且，在這一最高鎖緊方式下，當根據加速器操作量確定的目標轉速(SD)和由轉速檢測器56檢測出的發動機19的實際轉速(SE)的差(SD-SE)超過一定範圍a時(圖3中的第65步)，則釋放鎖緊離合器35，脫離最高鎖緊方式(圖3中的第66步)，恢復到高速絞健Ｔ僬擼僥勘曜伲⊿D)和實際轉速(SE)之差超過一定的範圍a，是指操作人員要求加速，使加速器操作量增大(這時SD上升)，以及儘管操作人員使加速器操作量大體保持一定，但由於輸出端負荷增大，使SE下降。在這種情況下，由於減小對發動機19本身的負荷是最好的辦法，所以，解除液壓傳動機構B的鎖緊狀態，轉移到高速方式。
再者，高速方式和低速方式的轉換控制，可根據上述速度比、低速側離合器14和高速側離合器15的速度差以及目標轉速(SD)和發動機實際轉速(SE)的差，適當進行。
這樣以來，相對於輸入轉速來說輸出轉速提高，在其接近極限的高速區域內，上述通常的無級變速控制被中斷，強制進入僅僅靠高速側機械式傳動系統b來傳遞動力的最高鎖緊方式。並且，一旦設定為最高鎖緊方式，只要目標轉速(SD)與發動機19的實際轉速(SE)的偏差不超過一定幅度a，就不會恢復到高速方式。因此，即使在設定速度比eT1附近較長時間使用，也能防止鎖緊離合器35頻繁地轉換，並且容易延長離合器35以及使離合器35動作的傳動機構46等機件的壽命。
在最高鎖緊方式下，不僅把液壓泵馬達7的輸出入軸7a鎖緊，使其動作能切實停止，而且，能控制另一液壓泵馬達8的排量，使迴路部分31a、31b之間的差壓基本上達到零。於是，把高速側液壓式傳動系統B的傳動比率調整到零，僅僅依靠高速側機械式傳動系統b來傳遞動力。因此，如果能確保把液壓式傳動系統B(其傳動效率低於機械式傳動)的動力傳遞比率調整到零的這種運轉區域，則可以提高系統效率(參見圖2C)，也就是說，如上所述，在使液壓泵馬達7完全停止運轉的同時，如對另一液壓泵馬達8進行控制，使迴路間差壓為零，那麼，工作流體的發熱和噪聲的產生可以大大減少。同時，液壓泵馬達7、8內部的漏洩損耗減小，隨壓力而變化的轉矩損耗也將減小。因而，使液壓傳動系統A、B中的能量損耗減小，無級變速裝置的傳動效率大大提高。所以，即使發動機19的實際轉速(SE)和目標轉速(SD)稍有差異，也可以提高系統整體的效率，達到節約燃料費用的目的。這樣，液壓傳機系統A、B的迴路間差壓調整到零的機會如果增加，那麼，液壓泵馬達7、8及其附屬設備的耐久性也將提高。
再者，在圖2的a、b、c中，N點表示速度比e達到了設定值eT1時的狀態，O點表示進入速度比e為最大設定速度比eT的狀態時的那點，P表示把低速側液壓泵馬達的輸出入軸7a鎖緊後的差壓達到零的階段，Q點表示再次使高速側泵馬達的分離機構和轉矩損耗控制機構(圖中未示出)工作的狀態。
以上敘述了本發明的一個實施例，但上述差動機構不限於行星齒輪式，也可以是錐齒輪式的。
並且，動力分配停止機構的制動機構，不僅僅限於上述爪形離合器，例如，也可以採用帶式制動器的或同步嚙合離合器。也就是說，當採用帶式制動器時，在低速側液壓泵馬達的輸出入軸一側安裝制動鼓。同時，在該制動鼓上纏繞由固定端支承的制動帶，用傳動機構調節制動帶的鬆緊程度，即可施加適當的制動力。當採用同步嚙合離合器時，可在低速側液壓泵馬達的輸出入軸一側，設置具有園錐離合器面部的爪形齒輪。同時，在外園上配置了具有花鍵部分的固定輪轂，使軸芯與其爪形齒輪相一致。在上述爪形齒輪的園錐離合器面部外嵌同步器鎖止環，同時，在上述輪轂的花鍵部位裝配一個在中心軸方向上可以滑動的套管。並且，把上述輪轂側所支承的同步鍵以轉動配合方式安裝到同步器鎖止環上的溝槽內，使其發揮同步作用，要使上述套管能與上述爪形齒輪相嚙合。
這樣，在單向超越離合器不採用棘輪方式的情況下，當一側的液壓泵馬達被鎖緊時另一側的液壓泵馬達的排量，也可以不必控制到使前一臺液壓泵馬達反轉的程度。
再者，對動力分配停止機構並不限定只能採用上述制動機構，此外，也可以配備能把高速側液壓泵馬達從機械式傳動系統中分離出來的分離機構。該分離機構可以採用溼式或乾式的多片離合器，或者採用符合上述要求的同步嚙合離合器。
另外，動力分配停止機構除具有制動機構外，也可以配備能減小高速側液壓泵馬達空轉轉矩損耗的轉矩損耗控制機構。轉矩損耗控制機構，示於以前申請的特許昭61-160578號專利中，其結構包括以下組成部分①作為高壓側液壓泵馬達8，在內園上形成錐形面的機殼、②其軸心與該機殼的軸心相平行，端部外園上形勺睹嫻氖嘀幔塾敫檬嘀嵬庠白睹孀雜尚浜稀⒑褪嘀嵋黃鳶滄霸諫鮮齷瞧奈恢蒙系鈉淄玻芤猿鋈肓榛畹姆絞接肫祝ㄒ苑派渥瓷柚迷諂淄採系鈉祝┫嗯浜系畝喔齷釗菰謨肷鮮齷侵嶁耐牡那榭魷攏庠壩牖塹納鮮鱟睹嫦嗥唇櫻讜壩肷鮮齦骰釗ù由鮮銎淄餐懷隼吹幕釗┫嗥唇擁吶ぞ鞀貳２捎玫墓ぷ髟硎牽門ぞ鞀酚肷鮮銎淄餐叫保孀鷗骰釗鬧芷諦猿鋈攵鰨梢苑⒒穎玫淖饔沒蚵澩鎰饔謾Ｓ謔牽靡貉貢寐澩 使樞軸滑動，通過改變上述汽缸筒的偏心量，即可調整其排量。並且，在液壓泵馬達8上設置了上述扭矩損耗控制機構。該扭矩損耗控制機構配置了上述扭矩環，使其能相對於機殼軸心方向進行位移。同時，在該扭矩環的端頭及與其相對設置的外殼內側之間設置壓力袋，該壓力袋連接到上述控制壓引入口。並且，在上述最高鎖緊方式下把控制壓供給到控制壓引入口。於是當向該壓力引入口供應控制壓力時，上述扭矩環就在軸心方向上產生位移，離開機殼，摩擦阻力降低，液壓泵馬達8的空轉扭矩損耗減小。扭矩損耗控制機構也可以採用這樣一種結構，例如在以前申請的特願昭61-160577號專利所披露的，在基本結構與上述內容相同的液壓泵馬達中，當供應控制壓力時，汽缸筒離開樞軸上浮，使空轉時的摩擦阻力減小。
如果採用這種備有分離機構和扭矩損耗控制機構的動力分配停止機構，那麼，高速側液壓泵馬達空轉時所產生的動力損耗也可以消除或減小，因而能進一步提高效率。
再者，液壓傳動機構的結構也並非僅限於上述實施例一種，還可以採用各種形式，例如把液壓泵馬達製成固定容量型的。
在上述實施例中，對於在輸入側配置了差動齒輪機構的輸入分配方式進行了說明，但這些說明對於輸出分配方式也同樣適用。
如上所述，本發明在接近最大設定速度比的情況下強制進入最大設定速度比的運轉狀態，把一側的液壓泵馬達鎖緊。同時把液壓式傳動系統的迴路間差壓大致上調整到零，由於僅僅依靠高速側機械式傳動系統來傳遞動力，所以可大大提高系統整體的效率。並且，在此情況下還可以獲得這樣的效果，即在最高鎖緊方式下，由於液壓泵馬達處於無負荷狀態，所以，該液壓泵馬達及其附屬設備的耐用性得以提高。
附圖的簡單說明附圖表示本發明的實施例，圖1是系統說明圖，圖2(a)、(b)、(c)是說明液壓泵馬達控制狀態的說明圖，圖3是表示控制內容概要的流程圖。
4……差動機構7.……一側的液壓泵馬達8.……另一側的液壓泵馬達12……液壓傳動機構
13……公用旋轉零件14……低速用離合器15……高速用離合器35……制動機構(鎖緊離合器)50……動力分配停止機構51……引入機構、排量補償機構(計算機)a、b……機械式傳動系統A、B……液壓式傳動系統
權利要求
1.一種無級變速裝置，它具有以下部件在輸出入端之間並列地形成低速側機械式傳動系統和高速側機械式傳動系統的差動機構；成對的液壓泵馬達的各個輸出入軸分別連接在上述各機械式傳動系統的中間，利用這兩種液壓泵馬達來構成變速的液壓式傳動系統的、液壓傳動機構；使上述低速側機械式傳動系統的傳動端與設置在輸入側或輸出側的公用旋轉零件相接合和分離的低速側離合器；使上述高速側機械式傳動系統的傳動端與上述公用旋轉零件相接合和分離的高速側離合器；其運轉方式是這樣選擇的，即在用輸出轉速/輸入轉速來表示的速度比小於上述低速側離合器和高速側離合器之轉速差為零的中間設定速度比的運轉區域內，可選擇儀連接低速側離合器的低速方式，在上述速度比大於上述中間設定速度比的運轉區域內，可以選擇僅連接上述高速側離合器的高速方式；其特徵在於在上述無級變速裝置內，還設置了以下機構進入機構、它能在上述速度比按上述高速方式接近於使低速側液壓泵馬達基本停止的最大設定速度比並達到一定程度以上時，對上述液壓泵馬達的排量進行控制，使進入量大設定速度比的運轉狀態；動力分配停止機構它具有在該運轉狀態下能強制鎖張低速側液壓泵馬達輸出入軸的制動機構；排量補償機構，它能在此運轉狀態下控制液壓泵馬達的排量，使上述液壓式傳動系統迴路間的壓差為零。
2.按照權利要求1所說的無級變速裝置，其特徵在於所說的制動機構是帶式制動器。
3.按照權利要求1所說的無級變速裝置，其特徵在於所說的制動機構具有棘輪和棘爪該棘爪與上述棘輪相嚙合，限制棘輪按一定方向旋轉。
4.按照權利要求1所說的無級變速裝置，其特徵在於所說的制動機構是同步嚙合離合器。
5.按照權利要求1～4所說的無級變速裝置，其特徵在於所說的動力分配停止機構除具有上述制動機構外，還備有用機械方法把高速側液壓泵馬達從機械式傳動系統中分離出來的分離機構。
6.按照權利要求1～4所說的無級變速裝置，其特徵在於所說的動力分配停止機構除備有上述制動機構外還備有使高速液壓泵馬達空轉扭矩損耗減小的扭矩損耗控制機構。
全文摘要
本發明無級變速裝置，它具有低速側高速側機械傳動系統的差動機構；液壓傳動機構；低速側高速側離合器；其特徵在於還設置了對上述液壓泵馬達的排量進行控制的進入機構，使進入量大設定速度比的運轉狀態，動力分配停止機構它具有在該運轉狀態下能強制鎖張低速側液壓泵馬達輸出入軸的制動機構；排量補償機構。它能在此運轉狀態下控制液壓泵馬達的排量，使上述液壓式傳動系統迴路間的壓差為零。
文檔編號F16H47/04GK1031126SQ8810469
公開日1989年2月15日 申請日期1988年7月30日 優先權日1987年7月31日
發明者喜多康雄, 中小路義彥 申請人:株式會社島津製作所