JP2006077808A

JP2006077808A - 油圧式無段変速装置

Info

Publication number: JP2006077808A
Application number: JP2004259649A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Uchi; 孝広内
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2024-09-07
Also published as: JP4397309B2

Abstract

【課題】外部動力によって駆動される可変容量型のポンプと、これに連通接続されたモータとを共通のケーシングに収容してなる油圧式無段変速装置において、チャージ回路へのチャージ油供給を確実なものにして油切れの発生を抑制することができるようにする。
【解決手段】ポンプ３１とモータ３２とを連通接続する油路ａ、ｂに逆止弁３４を介して連通接続されたチャージ油路ｃをケーシング３３内のドレン油路ｄに連通するとともに、ドレン油路ｄをリリーフ弁３７を介してタンクに連通接続し、別の油圧ポンプ３６から導いた圧油をドレン油路ｄに供給する。
【選択図】図５

Description

本発明は、コンバインやトラクタなどの作業機に前後進に切換えが可能な走行用変速装置として利用される油圧式無段変速装置に関する。

周知のように、上記油圧式無段変速装置は、外部動力によって駆動される可変容量型のの圧油吐出量および圧油吐出方向を任意に変更することで、その吐出圧油を受けて回転駆動されるモータの出力を無段に変速するとともに、その回転方向を正逆に切り替えることができるようになっている。

このように構成された油圧式無段変速装置では、ポンプやモータからの油リークを補うためにチャージ回路が備えられている。このチャージ回路は、例えば、特許文献１に開示されているように、ポンプとモータとを連通接続する一対のモータ駆動用油路のそれぞれに逆止弁を介して連通接続されたものであり、このチャージ回路にチャージポンプからの圧油を供給することで、低圧側となったモータ駆動用油路に圧油を補充する構成が多用されている。
特開２００３−９４９６８号公報

上記構成で用いられるチャージポンプは、ポンプと同軸で駆動される小型のトロコイドポンプが利用されることが多く、ポンプ駆動源であるエンジンの回転速度が低下すると直ちにチャージ油量が減少する。従って、チャージ油量の減少が長く続くと、油圧式無段変速装置内の摺接回動部位での油切れが発生して焼き付きに至るおそれがある。また、チャージ油量を多くするためにチャージポンプの容量を大きくすると、通常時に過剰にチャージ油が供給されることになって動力ロスや油温上昇が新たな問題として発生する。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、チャージ回路へのチャージ油供給を確実なものにして油切れの発生を抑制することができるようにすることを目的としている。

第１の発明は、外部動力によって駆動される可変容量型のポンプと、これに連通接続されたモータとを共通のケーシングに収容してなる油圧式無段変速装置において、
前記ポンプとモータとを連通接続する油路に逆止弁を介して連通接続されたチャージ油路を前記ケーシング内のドレン油路に連通するとともに、ドレン油路をリリーフ弁を介してタンクに連通接続し、別の油圧ポンプから導いた圧油を前記ドレン油路に供給するよう構成してあることを特徴とする。

上記構成によると、ケーシング内のドレン油路はケース内空間を利用して形成されるので、ドレン油路にはリリーフ弁で設定された圧の多量の油が充満されることになり、エンジン回転速度の低下、等によって油圧ポンプからの圧油供給量が少なくなったとしても、ドレン油路の油量が急激に減少してしまうことはなく、このドレン油路に連通されたチャージ油路には常にチャージ油を補給できる状態になる。

従って、第１の発明によると、チャージ油路へのチャージ油の供給が急激に減少することを回避することができ、もって、チャージ回路へのチャージ油供給を確実なものにして油切れの発生を抑制することができるようになった。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記圧油が、作業装置昇降用の油圧回路を経たものである。

上記構成によると、作業装置昇降用の油圧回路からの戻り油が油圧式無段変速装置のケーシングにチャージ油として供給され、専用のチャージポンプは不要となる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図１に、作業機の一例である自脱型コンバインの側面図が、また図２にその平面図がそれぞれ示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置１を備えた走行機体２の前部に、油圧シリンダ３によって昇降駆動される刈取り部４が連結されるとともに、走行機体２の左側に脱穀装置５、右側に運転部６と穀粒回収タンク７が配置搭載された構造となっている。

図３，４に示すように、前記運転部６には、エンジン１０を横向きに収容した箱型のボンネット１１が配備され、このボンネット１１の上に運転座席１２が取付けられている。また、運転部６の足元に配備されたステップフレーム１３の前端に操縦塔１４が立設されるとともに、ステップフレーム１３の上に上下厚さが比較的大きい（数十ｍｍ）ステップ部材１５が載置されている。このステップ部材１５は樹脂成形されたものであって、その上面に滑り止め用、および、排水用のパターンが形成されるとともに、機体横外側方（右側）の端辺の一部に凹部１６が切欠き形成されている。この凹部１６は、足を横向きに入れることができる程度の開口幅と奥行きを備えており、地上から運転部６に乗り込む際に、前記凹部１６においてステップフレーム１３の上面に足を直接に掛けることで、ステップ部材１５の厚さ分だけ足の持上げを少なくして、楽に乗り上がることができるようになっている。また、搭乗して運転座席１２に着座した状態での足は前後方向に向かうので、前後に幅狭くなっている凹部１６に右足全体が落ち込むことなく、左右の足をステップ部材１５の上面に載せて運転することができる。

図５に、このコンバインにおける伝動構造の概略が示されている。図示のように、前記エンジン１０の動力の一部は主変速装置としての油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２１にテンション式の主クラッチ２２を介してベルト伝達さるとともに、エンジン１０の動力の他の一部はテンション式の脱穀クラッチ２３を介して脱穀装置５にベルト伝達されるようになっている。また、油圧式無段変速装置２１の変速出力がミッションケース２４に入力されて走行系と作業系に分岐され、走行系の動力は副ギヤ変機構２５を介して複数段に変速された後、サイドクラッチ・ブレーキ２６を介して左右のクローラ走行装置１に伝達され、また、分岐された作業系の動力がテンション式の刈取りクラッチ２７を介して刈取り部４にベルト伝達されるようになっている。

なお、走行伝動系には、クローラ走行装置１への正転動力および逆転動力の伝達は許容されるが、クローラ走行装置１側からの逆駆動を阻止する双方向クラッチ２８が介在され、坂道において機体が自重で移動することが阻止されるようになっている。

前記油圧式無段変速装置２１は、容量が可変なアキシャルプランジャ型のポンプ３１と、容量が固定されたアキシャルプランジャ型のモータ３２とを共通のケーシング３３に装備し、エンジン１０でポンプ３１を駆動するとともに、モータ３２の回転出力をミッションケース２４に入力するよう構成されたものであり、変速レバー操作などによってポンプ３１の斜板角度を変更調節して圧油の吐出量を無段に変更するとともに、吐出方向を正逆に切換え変更することで、モータ３２の回転出力を正逆方向に無段に変速し、もって、前後進の切換えと零速からの無段変速走行が行えるようになっている。

図５中の油圧回路図に示すように、前記ポンプ３１とモータ３２とは２組の駆動用油路ａ，ｂで接続されるとともに、両駆動用油路ａ，ｂには逆止弁３４および絞り３５を介してチャージ油路ｃが接続され、かつ、このチャージ油路ｃは、ケーシング３３の内部空間を利用して形成されたドレン油路ｄに接続されている。

そして、ケーシング３３内のドレン油路ｄにはエンジン動力によって駆動される油圧ポンプ３６からの圧油が供給されるとともに、ドレン油路ｄに接続されたリリーフ弁３７によってドレン油路ｄの圧が所定の低圧に安定維持されている。ここで、リリーフ弁３７の開弁圧はドレン油路ｄに充満している油をチャージ油路ｃに送り込むに必要な低圧に設定されている。また、リリーフ弁３７から排出される余剰油はタンクとしてのミッションケース２４に戻されて循環される。

また、油圧ポンプ３６からの圧油は、前記刈取り部４を昇降する油圧シリンダ３の制御用油圧回路３８に供給され、その戻り油がケーシング３３内のドレン油路ｄに供給されるようになっている。

〔他の実施例〕

（１）前記サイドクラッチ・ブレーキ２６を油圧操作するパワー操向仕様においては、油圧ポンプ３６からの圧油を刈取り部昇降用の油圧回路のみならず、パワー操向用の油圧回路にも供給して、これらの戻り油をケーシング３３内のドレン油路ｄに供給するようにしてもよい。

（２）本発明に係る油圧式無段変速装置２１は、コンバインのみならず、その他の収穫機、トラクタ、乗用田植機、乗用草刈機、などの各種作業機の走行用変速装置として利用することもできる。

自脱型コンバインの側面図自脱型コンバインの平面図運転部の側面図運転部の平面図伝動系統図

符号の説明

３１ポンプ
３２モータ
３３ケーシング
３４逆止弁
３６油圧ポンプ
３７リリーフ弁
ａ油路
ｂ油路
ｃチャージ油路
ｄドレン油路

Claims

外部動力によって駆動される可変容量型のポンプと、これに連通接続されたモータとを共通のケーシングに収容してなる油圧式無段変速装置において、
前記ポンプとモータとを連通接続する油路に逆止弁を介して連通接続されたチャージ油路を前記ケーシング内のドレン油路に連通するとともに、ドレン油路をリリーフ弁を介してタンクに連通接続し、別の油圧ポンプから導いた圧油を前記ドレン油路に供給するよう構成してあることを特徴とする油圧式無段変速装置。
前記圧油が、作業装置昇降用の油圧回路を経たものである請求項１記載の油圧式無段変速装置。