JP2006329301A

JP2006329301A - 静油圧式無段変速装置のチャージ構造

Info

Publication number: JP2006329301A
Application number: JP2005152476A
Authority: JP
Inventors: Keishiro Nishi; 啓四郎西
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2025-05-25
Also published as: JP4638770B2

Abstract

【課題】チャージポンプから吐出した油のオイルフィルタへの供給、及びオイルフィルタで浄化した油のチャージ油路への供給を外部配管を用いることなく行うことのできるチャージ構造を提供する。
【解決手段】変速ケーシング２ｂにポートブロック２１を連結してなる静油圧式無段変速装置５を、ポートブロック２１がミッションケース側に位置するようにミッションケース３の端面に連結し、ポートブロック２１のミッションケース側箇所にチャージポンプＣＰを装備し、このチャージポンプＣＰから吐出された油をポートブロック２１、変速ケーシング２ｂ、及びミッションケース３の壁内に形成した内部油路ｅ，ｆ、ｇを介してミッションケース３の外面に装着したオイルフィルタ２８に案内供給すると共に、オイルフィルタ２８を通過した油をミッションケース３、及び変速ケーシング２ｂの壁内に形成した内部油路を介してポートブロック２１のチャージ油路に導く。
【選択図】図７

Description

本発明は、トラクタなどの作業機に装備される静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）のチャージ構造に関する。

一般に、静油圧式無段変速装置においては、油圧ポンプと油圧モータとをつなぐ一対の変速用油路に作動油のリークを補うためのチャージ油路が接続され、エンジン動力で駆動されるチャージポンプから吐出された所定圧の油をチャージ油路に供給するようにしている。その一例として、例えば、特許文献１に開示されているように、可変容量型のポンプと定容量型のモータを組み込んだ変速ケーシングと、変速用油路およびチャージ油路を備えたポートブロックとを接合してなる静油圧式無段変速装置を、そのポートブロックがミッションケースの前面に接合されるように連結し、変速ケーシングに装着したトロコイド型のチャージポンプからの吐出油を変速ケーシングに形成した内部油路を介してケーシング外面に直付けしたオイルフィルタに供給し、ここで浄化した油を変速ケーシングに形成した内部油路を介してポートブロックのチャージ油路に導くよう構成したものが知られている。
特開平８−７４９６２号公報

上記チャージ構造は、チャージポンプからの吐出油外部配管を要することなくチャージ油路に供給することができる利点を有するものであるが、エレメント交換が必要とされるオイルフィルタの設置箇所が静油圧式無段変速装置における変速ケーシングの外周に限られることになり、静油圧式無段変速装置が外部に露出して配備される仕様のものでないと利用できないものであった。従って、静油圧式無段変速装置がハウジングなどで外囲されるような仕様の機種では、チャージポンプからの吐出油を、ハウジング外に装着したフィルタに配管を介して供給するとともに、配管を介してポートブロックに浄化したチャージ油を供給する必要が生じるものであり、油密性の高い配管組付けに手数を要するとともに、多くの配管用部品は必要となってコスト高の一因となる。

また、点検整備のために静油圧式無段変速装置をミッションケースから分離する時には、オイルフィルタも静油圧式無段変速装置と共に取外されることになって、静油圧式無段変速装置から大きく突出して装着されたオイルフィルタを他物にぶつけて損傷変形させるおそれもあった。

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、チャージポンプからの吐出油を浄化するオイルフィルタの位置設定の自由度が高く、かつ、チャージポンプからの吐出油のオイルフィルタへの供給、および、オイルフィルタで浄化した油のチャージ油路への供給を外部配管を用いることなく行うことのできるチャージ構造を提供することを目的としている。

第１の発明は、変速ケーシングにポートブロックを連結してなる静油圧式無段変速装置を、前記ポートブロックがミッションケース側に位置するように前記ミッションケースの端面に連結し、前記ポートブロックのミッションケース側箇所にチャージポンプを装備し、このチャージポンプから吐出された油をポートブロック、変速ケーシング、および、ミッションケースの壁内に形成した内部油路を介してミッションケースの外面に装着したオイルフィルタに案内供給するとともに、オイルフィルタを通過した油をミッションケース、および、前記変速ケーシングの壁内に形成した内部油路を介してポートブロック内のチャージ油路に導くよう構成してあることを特徴とする。

上記構成によると、オイルフィルタがミッションケースの外面に装着されるものでありながら、チャージポンプからオイルフィルタへの油供給、および、オイルフィルタからポートブロックのチャージ油路への油供給が内部油路を介して行われることになる。

また、静油圧式無段変速装置をミッションケースから取り外しても、オイルフィルタはミッションケース側に残しおくことができる。

従って、第１の発明によると、ミッションケースにおける外面の適所にチャージ用のオイルフィルタをエレメント交換などのメンテナンスが行いやすい状態で取り付けることができるものでありながら、外部配管を用いることなくチャージ油路に浄化した油を供給することが可能となり、配管処理の煩わしさや機外へのオイルリーク、等のない実用性に優れたチャージ構造を部品少なく安価に構成することができる。また、分解整備時にオイルフィルタをミッションケース側に残しおくことでオイルフィルタを他物にぶつけて損傷変形させるおそれも少なくなる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記ミッションケースから導出した作動油をミッションケースの外部に配備した主オイルフィルタに供給し、主オイルフィルタの吐出口と前記チャージポンプの吸入口とを、ミッションケースに油密状に貫通装着したサクションパイプで連通接続してあるものである。

上記構成によると、ギヤ摩耗粉などが多く含まれる潤滑油を利用するものでありながら、主オイルフィルタとチャージ用のオイルフィルタで２回浄化するので、チャージ油路には充分清浄なチャージ油を供給して、静油圧式無段変速装置の機能を長期間良好に発揮させることができる。しかも、主オイルフィルタからミッションケースへの油路、ミッションケースからチャージポンプへの油路を、ミッションケースに油密状に貫通した１本のサクションパイプで形成することができ、構造簡単にミッションケースの外部および内部の所望の油路を形成することができる。

第３の発明は、上記第２の発明において、
前記サクションパイプを前記ミッションケースに油密状に貫通固定し、サクションパイプの両端を前記主オイルフィルタの前記吐出口と前記チャージポンプの前記吸入口にそれぞれ油密状に挿入してあるものである。

上記構成によると、サクションパイプの両端は主オイルフィルタの吐出口とチャージポンプの吸入口に単に挿入するだけでよいので、多数の接続金具をネジ込み装着して配管接続する構造に比べて部品点数および組付け手数が少ないものとなり、コスト低減と生産性向上に有効となる。

図１に、本発明に係る静油圧式無段変速装置のチャージ構造を備えたトラクタが示されている。このトラクタは、エンジン１、クラッチハウジング２、および、ミッションケース３を順次直列に連結して機体ボディとしたモノボディ型に構成されており、図２に、その走行系の伝動系統図が示されている。なお、前記クラッチハウジング２はエンジン１に連結されるフロントハウジング２ａとこれの後端に連結された変速ケーシング２ｂとから構成され、また、前記ミッションケース３はクラッチハウジング２に連結されるミッドケース３ａとこれの後端に連結されたリヤケース３ｂとから構成されている。

図２，３に示すように、クラッチハウジング２のフロントハウジング２ａには乾式の主クラッチ４が組み込まれるとともに、クラッチハウジング２の変速ケーシング２ｂには主変速装置としての静油圧式無段変速装置５が組み込まれており、エンジン１の出力が主クラッチ４およびギヤ伝動部６を経て静油圧式無段変速装置５の入力軸（ポンプ軸）５ａに入力されている。静油圧式無段変速装置５の出力軸（モータ軸）５ｂから取り出された変速動力は、ミッションケース３に伝達されて副変速装置７で３段にギヤ変速され、最終変速された動力が後部デフ装置８を介して左右の後輪９に伝達されるとともに、最終変速された動力の一部が取り出されて伝動軸１０を介して前車軸ケース１１の前部デフ装置１２に伝達され、前車軸ケース１１の左右に操向自在に装備された前輪１３が駆動される４輪駆動型の走行伝動系が構成されている。また、前記入力軸５ａに伝達された動力の一部が分岐され、ミッションケース３の後端に備えられたＰＴＯ軸１４に多板式のＰＴＯクラッチ１５を介して伝達されるようになっている。

前記クラッチハウジング２における変速ケーシング２ｂの後端面には、ミッションケース３との接合連結部より内側に位置させてポートブロック２１が連結されて油密状の変速室２２が形成され、この変速室２２にアキシャルプランジャ型に構成された可変容量式のポンプ５Ｐと定変容量式のモータ５Ｍとが左右に並列して軸支されている。なお、図５中に示すように、前記ポンプ５Ｐの斜板１６は、変速ペダル操作に基づいて作動制御される油圧サーボ装置１７によって角度変更操作されるようになっている。

図１１の油圧回路図に示すように、前記ポートブロック２１には、ポンプ５Ｐとモータ５Ｍとをつなぐ一対の変速用油路ａ，ｂ、および、チャージ油路ｃが備えられており、周知のように、ポンプ５Ｐの斜板角変更操作によって吐出される圧油の流動方向および流量を変えることで、モータ５Ｍの回転方向および回転速度を変更して、前後進の切換えと零発進が可能な無段変速が行えるようになっている。

前記変速用油路ａ，ｂには、高圧側の油路圧が設定以上になると低圧側油路に逃す安全弁２３がそれぞれ接続されるとともに、各変速用油路ａ，ｂがチェック弁２４を介してチャージ油路ｃに接続され、低圧側となる一方の変速用油路ａ，ｂにチャージリリーフ弁２５で設定された圧の油が補充されるようになっている。

チャージ油路ｃに油を供給するチャージポンプＣＰは、変速用のポンプ５Ｐの入力軸５ａで駆動されるトロコイドポンプで構成されており、前記ポートブロック２１の後面に取り付けられている。そして、図６，７に示すように、チャージポンプＣＰの吐出口ｄがポートブロックの内部油路ｅおよび変速ケーシング２ｂの壁内に形成された内部油路ｆに連通接続されるとともに、この内部油路ｆがミッションケース３の壁内に形成された内部油路ｇに、ケース接合部位に油密状に介在した接続スリーブ２６を介して連通接続されている。また、図８に示すように、ミッションケース３の横外側面に形成されたフィルタ取付け座２７にカートリッジ型のオイルフィルタ２８がねじ込み装着されており、フィルタ取付け座２７に環状溝として形成された流入用油路ｈに前記内部油路ｇが連通接続され、チャージポンプＣＰから送出された油が、ポートブロック２１の内部油路ｅ、変速ケーシング２ｂの内部油路ｆ、ミッションケース３の内部油路ｇ、および、流入用油路ｈを経てオイルフィルタ２８に流入するようになっている。

前記フィルタ取付け座２７の中心に形成されたフィルタ装着用のねじ込み孔ｉは、オイルフィルタ２８の中心から流出してくる浄化油の流出用油路となっており、この流出用油路ｉとミッションケース３の壁内に形成された内部油路ｊとが連通接続されるとともに、この内部油路ｊが変速ケーシング２ｂの壁内に形成された内部油路ｋに、ケース接合部位に油密状に介在した接続スリーブ２９を介して連通接続され、さらに、この内部油路ｋがポートブロック２１の前記チャージ油路ｃに連通接続されている。

また、図９に示すように、ミッションケース３の反対側の横外側にはステー３１を介してカートリッジ型の主オイルフィルタ３２が横向きに配備されている。この主オイルフィルタ３２の取付けブラケット３２ａには１つの流入口ｍと２つの吐出口ｐ，ｑが備えられており、流入口ｍはミッションケース３の下部にパイプ３３を介して接続されている。図１１の油圧回路図に示すように、ミッションケース３に貯留された潤滑油がストレーナ３４および主オイルフィルタ３２で浄化され、浄化された油の多くは一方の吐出口ｐから取り出され、エンジン１に装着された主ポンプＭＰに主サクションパイプ３５を介して供給され、また、浄化された油の一部が他方の吐出口ｑから取り出され、前記チャージポンプＣＰの吸入口ｒに１本のサクションパイプ３６で供給されるようになっている。

主オイルフィルタ３２の吐出口ｑとチャージポンプＣＰの吸入口ｒとを接続する前記サクションパイプ３６は、ミッションケース３の周壁に貫通装着され、パイプ途中に備えた取付けフランジ３６ａがミッションケース３の外側面にパッキン３７を介して油密状に連結固定されるとともに、サクションパイプ３６の両端が主オイルフィルタ３２の吐出口ｑとチャージポンプＣＰの吸入口ｒにそれぞれ挿入されてＯリング３８で油密封止されている。

〔他の実施例〕

（１）上記実施例では、クラッチハウジング２の一部が静油圧式無段変速装置５の変速ケーシングとして利用されているが、専用の変速ケーシングとポートブロック２１とを接合連結して静油圧式無段変速装置５を構成し、この独立した静油圧式無段変速装置５をミッションケース３の端部に連結して、クラッチハウジング２内に静油圧式無段変速装置５を収容する形態で実施することもできる。

（２）上記実施例では、主オイルフィルタ３２で浄化された油を主ポンプＭＰとチャージポンプＣＰに供給しているが、チャージポンプ専用の一次オイルフィルタを装備することもできる。

トラクタの全体側面図機体ボディの側面図伝動系の概略図伝動系の一部を示す縦断側面図伝動系の一部を示す横断平面図チャージポンプの吸入系を示す横断平面図チャージポンプからの吐出系の一部を示す横断平面図チャージポンプからの吐出系の一部を示す横断平面図チャージポンプの吸入系を示す一部切欠き正面図オイルフィルタ接続部の縦断正面図油圧回路図

符号の説明

２ｂ変速ケーシング
３ミッションケース
５静油圧式無段変速装置
２１ポートブロック
２８オイルフィルタ
３２主オイルフィルタ
３６サクションパイプ
ｃチャージ油路
ｅ内部油路
ｆ内部油路
ｇ内部油路
ｊ内部油路
ｋ内部油路
ｑ吐出口
ｒ吸入口

Claims

変速ケーシングにポートブロックを連結してなる静油圧式無段変速装置を、前記ポートブロックがミッションケース側に位置するように前記ミッションケースの端面に連結し、前記ポートブロックのミッションケース側箇所にチャージポンプを装備し、このチャージポンプから吐出された油をポートブロック、変速ケーシング、および、ミッションケースの壁内に形成した内部油路を介してミッションケースの外面に装着したオイルフィルタに案内供給するとともに、オイルフィルタを通過した油をミッションケース、および、前記変速ケーシングの壁内に形成した内部油路を介してポートブロック内のチャージ油路に導くよう構成してあることを特徴とする静油圧式無段変速装置のチャージ構造。
前記ミッションケースから導出した作動油をミッションケースの外部に配備した主オイルフィルタに供給し、主オイルフィルタの吐出口と前記チャージポンプの吸入口とを、ミッションケースに油密状に貫通装着したサクションパイプで連通接続してある請求項１記載の静油圧式無段変速装置のチャージ構造。
前記サクションパイプを前記ミッションケースに油密状に貫通固定し、サクションパイプの両端を前記主オイルフィルタの前記吐出口と前記チャージポンプの前記吸入口にそれぞれ油密状に挿入してある請求項２記載の静油圧式無段変速装置のチャージ構造。