JP2007145187A - 油圧式無段変速装置と車軸駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽負荷作業対応から高負荷作業対応に使用を変更する際、油圧ポンプの油圧ポンプ軸を延出させ、その延出部にチャージポンプのチャージポンプ軸を固定して回転駆動させていたため、油圧ポンプ軸を長尺のものに交換する必要があり、生産効率が悪くなり、製造コストも増加する、という問題があった。
【解決手段】油圧ポンプ３０を設置したセンタセクション２７内に、前記油圧ポンプ３０と油圧モータ３１とを流体接続する閉回路を設け、該閉回路へ作動油を補給するためのチャージポンプ７４を備えた油圧式無段変速装置２４において、前記チャージポンプ７４のチャージポンプ軸７６を前記油圧ポンプ３０の油圧ポンプ軸３７と前記センタセクション２７内で着脱可能な構成とし、更に、前記油圧ポンプ軸３７または前記チャージポンプ軸８９の軸端に、油圧ポンプ軸３７とチャージポンプ軸８９とを連結可能な連結手段８９ａを一体的に形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、油圧式無段変速装置及び該油圧式無段変速装置を有する車軸駆動装置において、油圧ポンプと油圧モータとを流体接続する閉回路に作動油を補給するための構成に関するものである。

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の間の閉回路を循環する作動油は、センタセクションと油圧ポンプ・油圧モータのシリンダブロックとの回転摺動面などから漏れるため、循環する作動油が不足して前記閉回路が負圧となった場合には、十分な作動油を補給する必要がある。この作動油の補給には、従来より、ハウジング内の油溜まり空間に溜められた油をオイルフィルタを介して閉回路に自然吸入する低コストの自吸式補給や、重量物牽引等による高負荷のために漏洩油量が多い場合にチャージポンプによって閉回路に強制的に補給する高負荷作業対応の強制吸引式補給機構が適用されている。更に、車軸駆動装置を搭載する作業車両に応じて、前記自吸式補給による軽負荷作業対応仕様を、前記強制吸引式補給による高負荷作業対応仕様に変更可能な技術（例えば特許文献１）が公知となっている。
特開平９−１５６３８９号公報

しかしながら、軽負荷作業対応仕様から高負荷作業対応仕様に変更するにあたっては、油圧ポンプの油圧ポンプ軸を延出させ、その延出部をチャージポンプのチャージポンプ軸と兼用して、チャージポンプを油圧ポンプと一緒に回転駆動させるようにしている。そのため、仕様変更時には油圧ポンプ軸を長尺のものに取り替える必要があり、組立てが煩雑となって生産効率が悪くなるばかりか、長さの異なる複数種の油圧ポンプ軸を準備する必要があり、軸部品の共通化が図れずに製造コストも増加する、という問題があった。また、軽負荷作業対応仕様の状態から油圧ポンプ軸に長尺のものを使用しておき、仕様変更時にはチャージポンプのみを後から設置して高負荷作業対応仕様に作り替えるやり方もあるが、この場合、長尺の油圧ポンプ軸を常に駆動させる必要があり、エネルギー的に無駄が多い、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、油圧ポンプを設置したセンタセクション内に、前記油圧ポンプと油圧モータとを流体接続する閉回路を設け、該閉回路へ作動油を補給するためのチャージポンプを備えた油圧式無段変速装置において、前記チャージポンプのチャージポンプ軸を前記油圧ポンプの油圧ポンプ軸と前記センタセクション内で着脱可能な構成としたものである。
請求項２においては、前記油圧ポンプ軸の軸端または前記チャージポンプ軸の軸端に、前記油圧ポンプ軸とチャージポンプ軸とを連結可能な連結手段を一体的に形成するものである。
請求項３においては、油圧ポンプを設置したセンタセクション内に、前記油圧ポンプと油圧モータとを流体接続する閉回路を設け、該閉回路へ作動油を補給するためのチャージポンプを備えると共に、前記チャージポンプのチャージポンプ軸を前記油圧ポンプの油圧ポンプ軸と前記センタセクション内で着脱可能な構成とした油圧式無段変速装置と、該油圧式無段変速装置で変速して駆動する車軸と、該車軸に前記油圧式無段変速装置からの動力を伝達する動力伝達機構とをハウジング内に配設するものである。
請求項４においては、前記油圧ポンプ軸の軸端または前記チャージポンプ軸の軸端の少なくとも一方に、前記油圧ポンプ軸とチャージポンプ軸とを連結可能な連結手段を一体的に形成するものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１においては、油圧ポンプを設置したセンタセクション内に、前記油圧ポンプと油圧モータとを流体接続する閉回路を設け、該閉回路へ作動油を補給するためのチャージポンプを備えた油圧式無段変速装置において、前記チャージポンプのチャージポンプ軸を前記油圧ポンプの油圧ポンプ軸と前記センタセクション内で着脱可能な構成としたので、チャージポンプを備える仕様に変更する際に、前記油圧ポンプ軸を、チャージポンプ軸と兼用可能な長尺のものに変更する必要がなく、組立てが容易となり生産性が向上し、更に、軸部品のコストダウンによる製造コストの低減を図ることができる。また、長尺の油圧ポンプ軸を駆動させる必要がないことから、エネルギー的な損失も低減することができる。
請求項２においては、前記油圧ポンプ軸の軸端または前記チャージポンプ軸の軸端に、前記油圧ポンプ軸とチャージポンプ軸とを連結可能な連結手段を一体的に形成するので、連結手段を別途設ける必要がなく、組立てが容易となり、更に生産性が向上する。
請求項３においては、油圧ポンプを設置したセンタセクション内に、前記油圧ポンプと油圧モータとを流体接続する閉回路を設け、該閉回路へ作動油を補給するためのチャージポンプを備えると共に、前記チャージポンプのチャージポンプ軸を前記油圧ポンプの油圧ポンプ軸と前記センタセクション内で着脱可能な構成とした油圧式無段変速装置と、該油圧式無段変速装置で変速して駆動する車軸と、該車軸に前記油圧式無段変速装置からの動力を伝達する動力伝達機構とをハウジング内に配設するので、要求仕様に応じて、安価で効率良く油圧式無段変速装置を製造し、車軸駆動装置に組み込むことができ、車軸駆動装置の生産性向上と製造コストの低減を図ることができる。
請求項４においては、前記油圧ポンプ軸の軸端または前記チャージポンプ軸の軸端に、前記油圧ポンプ軸とチャージポンプ軸とを連結可能な連結手段を一体的に形成するので、連結手段を別途設ける必要がなく、組立てが容易となり、更に生産性が向上する。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係わる車軸駆動装置を備えた油圧駆動式作業車両の概略構成を示す、油圧駆動式作業車両の側面一部断面図、図２は本発明に係わる左の車軸駆動装置で上ハウジングを除いた状態を示す、左の車軸駆動装置の平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ矢視断面図、図４は図２におけるＢ−Ｂ矢視断面図、図５は図２におけるＣ−Ｃ矢視断面図、図６は図２におけるＤ−Ｄ矢視断面図、図７はブレーキ機構を示す車軸駆動装置の背面一部断面図、図８は油圧式無段変速装置の油路構成を示す、センタセクションの側面断面図、図９はチャージポンプの作動油補給構成を示す、チャージポンプハウジングの平面図、図１０は同じく平面断面図、図１１はチャージポンプ軸に一体的に形成した連結手段を示す、センタセクションの側面断面図、図１２はチャージポンプを付設しない場合の作動油補給構成を示す、車軸駆動装置の側面断面図、図１３は本発明に係わる右の車軸駆動装置で上ハウジングを除いた状態を示す、右の車軸駆動装置の平面図、図１４は左右の車軸間をデフギア機構で連結した車軸駆動装置で上ハウジングを除いた状態を示す、車軸駆動装置の平面図である。

まず、本発明に係わる車軸駆動装置を備えた油圧駆動式作業車両１の概略構成について、図１により説明する。
該油圧駆動式作業車両１において、前後方向に縦長状の機体フレーム２が延設され、該機体フレーム２の前部両側には左右のキャスター輪３Ｌ・３Ｒが配置されると共に、機体フレーム２の後部には本発明に係わる車軸駆動装置４Ｌ・４Ｒが機体左右方向に支持されている。該車軸駆動装置４Ｌ・４Ｒの各々より左右の車軸５Ｌ・５Ｒが外側方に突出され、該車軸５Ｌ・５Ｒの外端部には、後述するフランジを介してそれぞれ後輪６Ｌ・６Ｒが固定されており、該後輪６Ｌ・６Ｒと前記キャスター輪３Ｌ・３Ｒとの間の機体フレーム２の下方に、モア７が配設されている。そして、該機体フレーム２の後部上には、燃料タンク８を前面に設けたエンジン９が載置され、これら機体フレーム２やエンジン９はカバー１０によって覆われると共に、該カバー１０の上には座席１１が載置され、該座席１１の前部には左右一対の操向レバー１２Ｌ・１２Ｒが配設され、更に前部にはブレーキペダル５０が配設されている。

前記エンジン９からは垂直下方に動力出力軸１３が突出され、該動力出力軸１３上には上プーリ１４と下プーリ１５が固設され、このうちの上プーリ１４は、ベルト１６、図示せぬ中間プーリ、ベルト１７を介して前記モア７の入力プーリ１８に連結されており、エンジン９からの動力によりモア７を駆動するようにしている。そして、該モア７のデッキ１９内には複数のブレード２０が収納されており、該ブレード２０を回転させることによって、芝等の刈取作業ができるようにしている。なお、モア７は図示せぬ油圧式昇降装置によって任意に昇降操作される。

一方、前記下プーリ１５は、ベルト２１を介して左右の前記車軸駆動装置４Ｌ・４Ｒの各入力プーリ２２Ｌ・２２Ｒに連結されており、エンジン９からの動力を入力プーリ２２Ｌ・２２Ｒに伝達し、前記車軸５Ｌ・５Ｒを駆動するようにしている。

更に、前記一対の操向レバー１２Ｌ・１２Ｒの各々は車軸駆動装置４Ｌ・４Ｒの変速アーム２３Ｌ・２３Ｒに連結されており、これら操向レバー１２Ｌ・１２Ｒを同方向へ同角度傾けることで機体が前後方向に直進し、異方向又は異角度に傾けることで機体が左右方向に進路を変えるように、左右の車軸５Ｌ・５Ｒの回転数を任意に変更できるようにしている。

次に、前記車軸駆動装置の全体構成について、図２乃至図７、図１３により説明する。なお、図２、図１３に示すように、左右各々の車軸駆動装置４Ｌ・４Ｒには、後述の如く、ハウジングと車軸以外は同一部品を用いていることから、一方の車軸駆動装置、本実施例では、まず左の車軸駆動装置４Ｌについて説明し、右の車軸駆動装置４Ｒについては、左の車軸駆動装置４Ｌとの相違点を説明するだけとする。

図２乃至図５に示すように、該車軸駆動装置４Ｌのハウジング２６は、上ハウジング２６ａと下ハウジング２６ｂとを水平な接合面で接合して成り、機体左右方向よりも機体前後方向に長く形成されると共に、その中には油が充填されている。このハウジング２６内の後方寄りには、油圧式無段変速装置２４が収納され、ハウジング２６の前方寄りには、前記車軸５Ｌが収納され、該車軸５Ｌと前記油圧式無段変速装置２４との間には、動力伝達機構２５が介装されている。上ハウジング２６ａの一側面に形成した丸穴より車軸５Ｌの出力端を延出させて後輪装着用のフランジ６Ｌａを固着している。該車軸５Ｌの一端側は図５に示すように上ハウジング２６ａの一側面に装着した軸受９５に支持させ、他端は図６に示すように軸受ブロック１０８に挿入させ、該軸受ブロック１０８を上ハウジング２６ａの内面より下向きに延出させた部分で抱持させ、下端面を、下ハウジング２６ｂの内面より上向きに延出させた部分の頂面に当接させてある。これにより車軸５Ｌは２点で安定に支持されることとなる。

このうちの油圧式無段変速装置２４は、平面視でＬ字状のセンタセクション２７に、油圧ポンプ３０と油圧モータ３１とを配置して構成される。そして、このセンタセクション２７の水平部２８の上面にポンプ付設面３２が形成され、該ポンプ付設面３２にはシリンダブロック３４が回転摺動自在に配置され、該シリンダブロック３４の複数のシリンダ孔内には、付勢バネを介してピストン３５・３５・・・が往復動自在に嵌合されている。該ピストン３５・３５・・・の頭部には可動斜板３６のスラストベアリング３６ａが当接され、該可動斜板３６の中央には開口部３６ｂを設けて油圧ポンプ軸３７が貫通され、該油圧ポンプ軸３７は、入力軸を兼ねて前記シリンダブロック３４の回転軸心上に垂直に配置され、相対回転不能に係止されている。このようにして、アキシャルピストン型の可変容積型油圧ポンプ３０が構成されている。

一方、前記センタセクション５の垂直部２９の外側面にはモータ付設面３３が形成され、該モータ付設面３３に、シリンダブロック３９が回転自在に支持され、該シリンダブロック３９の複数のシリンダ孔内には、付勢バネを介して複数のピストン４０・４０・・・が往復動自在に嵌装されている。そして、該ピストン４０の頭部には固定斜板４１に接当され、該固定斜板４１は上ハウジング２６ａと下ハウジング２６ｂとの間に挟み込まれて固定されると共に、モータ軸４２が、前記シリンダブロック３９の回転軸心上に水平に配置され、相対回転不能に係止されている。このようにして、アキシャルピストン型の固定容積型の油圧モータ３１が構成されている。なお、このモータ軸４２は、センタセクション２７の垂直部２９に設けた軸受孔及び上ハウジング２６ａと下ハウジング２６ｂとの間の前記接合面に保持されたシール付きの軸受４３により、回転自在に支持されている。

また、図２、図６に示すように、前記動力伝達機構２５においては、前記モータ軸４２と平行してカウンタ軸４４が配設され、モータ軸４２上の出力ギア４５は、カウンタ軸４４上に固設した大径ギア４６と噛合されている。そして、このカウンタ軸４４上には幅広の小径ギア４７が固設され、該小径ギア４７は前記車軸５Ｌ上のファイナルギア４８と噛合されており、前記エンジン９から油圧式無段変速装置２４によって変速された動力を、出力ギア４５、大径ギア４６、小径ギア４７、ファイナルギア４８の順に減速して車軸５Ｌに伝達可能な減速ギア列が構成されている。

また、図２、図４、図６、図７に示すように、前記モータ軸４２の途中部にはブレーキロータ４９が一体的に形成され、該ブレーキロータ４９をブレーキパッド５３・５４で挟持できるようにすると共に、片方のブレーキパット５４の外面には凹部５４ａが形成されている。更に、前記上ハウジング２６ａと下ハウジング２６ｂと間には、ブレーキ操作軸５１が水平回動可能に軸支され、該ブレーキ操作軸５１の半割状下端の平面部５１ａが前記凹部５４ａに当接される一方、ブレーキ操作軸５１の上端にはブレーキ操作レバー５２が固設され、該ブレーキ操作レバー５２はワイヤー等を介して前記ブレーキペダル５０に連結されている。

このような構成において、前記ブレーキペダル５０を踏み込み操作すると、ブレーキ操作レバー５２が牽引されてブレーキ操作軸５１が回動し、該ブレーキ操作軸５１の外周面切欠き平坦部の端縁５１ｂが前記ブレーキパット５４の凹部５４ａをブレーキパット５３側に強く押圧して、前記ブレーキロータ４９が挟持され、油圧モータ３１が制動される。このようにしてブレーキ機構が形成されている。

なお、該ブレーキ機構は前記油圧式無段変速装置２４とは隔壁６３によって区分されているが、このブレーキ機構や前記ギア４５・４６・４７を収納する空間６４ａと、油圧式無段変速装置２４や車軸５Ｌを収納する空間６４ｂとは、前記カウンタ軸４４近傍で連通され、共通の潤滑油が充填されて一つの油溜まり空間６４が形成されている。更に、前記上ハウジング２６ａの前部には、上部に注油／ブリーザ栓６６を有する、潤滑油補給用のサブタンク６５が配設支持され、該サブタンク６５側面の給排口６７は、前記上ハウジング２６ａの給油口６８と連通されており、該給油口６８を通して前記油溜まり空間６４内に給油できるようにしている。

また、図２、図４、図５に示すように、前記可動斜板３６の側方の上ハウジング２６ａの上壁には貫通孔５５が開口され、該貫通孔５５にはポンプ制御軸５６が上下方向に挿通され、該ポンプ制御軸５６で上ハウジング２６ａからの外端に、前記変速アーム２３Ｌが固設されている。一方、上ハウジング２６ａ内では制御アーム５７が前記ポンプ制御軸５６に固設されており、該制御アーム５７に植設した連結部材５７ａを、前記可動斜板３６の側部に形成した凹部３６ｃに嵌入している。これにより、前記操作レバー１２Ｌの操作で変速アーム２３Ｌを水平回動すると、ポンプ制御軸５６が軸芯回りに回動し、可動斜板３６を傾倒させることができる。

そして、前記ポンプ制御軸５６の下端にはバネ受け５８が一体成型または固設され、該バネ受け５８と前記制御アーム５７との間にて、ポンプ制御軸５６には中立復帰バネ５９が巻装され、該中立復帰バネ５９の両端部は交差し延出されている。更に、前記制御アーム５７の一部は、制御アーム５７を挟んで前記連結部材５７ａとは逆方向に、水平に延伸され、該水平延伸部より鉛直下方には押動ピン５７ｂが突設されている。加えて、上ハウジング２６ａの上壁で、前記貫通孔５５の後方には、貫通孔６０が開口され、該貫通孔６０には中立位置決めピン６１が上下方向に挿通され、該中立位置決めピン６１の上端部は上ハウジング２６ａの上面上方にて、ナット６２にて締止されている。この中立位置決めピン６１は、上ハウジング２６ａ内において、前記貫通孔６０よりも下方に延出され、この延出部６１ａと前記押動ピン５７ｂとが前記中立復帰バネ５９の両端延出部にて挟持される。

このような構成において、前記ポンプ制御軸５６を、その中立位置から回動すると、前述の如く可動斜板８が傾動する一方、制御アーム７３及びその押動ピン５７ｂが回動し、前記中立復帰バネ５９の一端部を押し広げる。その間、中立復帰バネ５９の他端部は中立位置決めピン６１により係止されたままなので、該中立復帰バネ５９の両端部間が広がり、ポンプ制御軸５６及び可動斜板３６を中立位置に戻す付勢力が発生する。制御アーム５７に掛けられた外力が緩められると、この付勢力により、ポンプ制御軸５６、制御アーム５７、可動斜板３６が中立位置に戻り、押動ピン５７ｂは、再び、中立位置決めピン６１とともに中立復帰バネ５９の両端部にて挟持される状態となる。

該中立位置決めピン６１は、その貫通孔６０内の上部に対し、該貫通孔６０から下方に延出される延出部６１ａが偏芯しており、前述のナット６２を緩めて、該中立位置決めピン６１の上端を回動すると、前記延出部６１ａは、該上部を中心に公転し、押動ピン５７ｂに対する相対位置が変化する。これにより、油圧式無段変速装置２４の実際の中立状態を確保する可動斜板３６の中立位置に対する、ポンプ制御軸５６及び制御アーム５７の中立位置の誤差を解消可能としているのである。このようにして可動斜板制御機構が形成されている。

次に、前記油圧式無段変速装置２４の油路構成について、図２乃至図５、図８により説明する。
図２に示すように、前記センタセクション２７の水平部２８のポンプ付設面３２には、一対の弓形ポート３２ａ・３２ｂが開口され、前記シリンダブロック３４からの給排油が導入されるようになっており、また、図５に示すように、垂直部２９のモータ付設面３３にも一対の弓形ポート３３ａ・３３ｂが開口され、前記シリンダブロック３９からの給排油が導入されるようになっている。

そして、図２、図３、図８に示すように、センタセクション２７の水平部２８から垂直部２９にかけて、第一油路２７ａと第二油路２７ｂが上下に平行に前後方向に穿設され、該第二油路２７ｂの途中部に連通した連絡油路２７ｃが左右方向に穿設されており、このうち、弓形ポート３２ａは第一油路２７ａを介して弓形ポート３３ａに連結され、弓形ポート３２ｂは連絡油路２７ｃから第二油路２７ｂを介して弓形ポート３３ｂに連結されている。これにより、作動油を前記油圧ポンプ３０と油圧モータ３１の間で循環させるための閉回路が構成されている。

更に、前記第一油路２７ａと第二油路２７ｂの開口端には作動油補給用のチェックバルブ７２・７３が挿入して封止され、該チェックバルブ７２・７３の入口側はサクション油路２７ｄによって互いに連通されている。そして、該サクション油路７２ｄはセンタセクション２７の下部水平面に開口され、該下部水平面には、後で詳述するチャージポンプ７４が付設されており、該チャージポンプ７４によって油溜まり空間６４から吸引された油が、前記サクション油路２７ｄを介して前記閉回路内へ補給されるようにしている。

また、図４に示すように、センタセクション２７には、ハウジング２６の外部から前記閉回路内の油圧を開放できるようにバイパス回路７３が形成されている。該バイパス回路７３においては、前記第一油路２７ａと第二油路２７ｂの各々に連通したバイパス油路６９ａ・６９ｂが左右水平方向に形成され、該バイパス油路６９ａ・６９ｂ間にはバイパス軸７０が挿通して介設されている。該バイパス軸７０の途中部は、前記上ハウジング２６ａと下ハウジング２６ｂとの間に挟み込まれて回動可能に支持されると共に、バイパス軸７０の外端には、バイパス操作アーム７１が固設されている。更に、バイパス軸７０には、前記バイパス油路６９ａ・６９ｂ間を連通する油路７０ａが直径方向に穿孔され、該油路７０ａには、前記バイパス軸７０の軸芯方向にあいた油路７０ｂが連通して形成され、該油路７０ｂは孔７０ｃを介して前記油溜まり空間６４に開放されている。

このような構成において、油圧駆動式作業車両１の牽引時等に、オペレータがハウジング２６外部のバイパス操作アーム７１を操作すると、バイパス軸７０が回動され、前記油路７０ａがバイパス油路６９ａ・６９ｂ間を連通させると共に油溜まり空間６４に開放され、これにより、前記閉回路の油圧が開放され、油圧モータ３１のモータ軸４２を空転させることができる。

次に、前記チャージポンプ７４による作動油補給構成について、図３乃至図５、図８乃至図１０により説明する。
図３に示すように、前記センタセクション２７の水平部２８の下部水平面にはチャージポンプハウジング７５が固定され、該チャージポンプハウジング７５内に、前記油圧ポンプ軸３７によって駆動されるトロコイド型のチャージポンプ７４が収納されている。

そして、図４、図５、図９、図１０に示すように、前記チャージポンプハウジング７５内には、チャージポンプ７４の一側に吸入ポート７４ａが、その反対側には吐出ポート７４ｂが形成されている。このうちの吸入ポート７４ａは、更に水平状に後方に延伸して、前記チャージポンプハウジング７５の一側面にて外側の油溜まり空間６４に開口しており、この外側開口端には、オイルフィルタ７７の内端が覆うようにして係止されている。該オイルフィルタ７７は、水平軸芯を有する円筒状であり、その外端は前記下ハウジング２６ｂの側壁に穿設した貫通孔７８に臨ませている。そして、該貫通孔７８は蓋体７９にて閉栓され、該蓋体７９に前記オイルフィルタ７７の外端が係止されており、これにより、オイルフィルタ７７のメンテナンス時には、該蓋体７９を取り外して貫通孔７８を開口させることで、オイルフィルタ７７の下ハウジング２６ｂからの着脱を容易なものとしている。

更に、図３、図９、図１０に示すように、チャージポンプハウジング７５の外側部には、外部油圧取出しポート８０と外部油圧戻りポート８１とが開口され、該外部油圧取出しポート８０と外部油圧戻りポート８１には、ポート部材８２とポート部材８３の前端部がそれぞれ嵌合されている。そして、両ポート部材８２・８３とも、下ハウジング２６ｂの外壁を貫通して外部に突出され、この突出部には外部油圧駆動機器へのホース等の油圧配管が接続されている。なお、この外部油圧駆動機器としては、例えば、この車両に装着した前記モア７等の作業機を昇降するための前記油圧昇降装置の油圧アクチュエータや、該作業機の油圧クラッチ等がある。

前記ポート部材８２・８３にはそれぞれ、内外貫通状に油孔が穿設され、このうちのポート部材８２の油孔は前記吐出ポート７４ｂに連通しており、チャージポンプ７４が吐出する油が、外部油圧取出ポート８０からポート部材８２を介して、外部油圧駆動機器に供給されるようにしている。一方、前記ポート部材８３の油孔は、吐出ポート７４ｂには連通しておらず、チャージポンプハウジング７５の上面に略円弧状に形成したチャージ油溝７５ａと、連通孔７５ｂを介して連通されている。

これにより、ハウジング２６の油溜まり空間６４から、オイルフィルタ７７、吸入ポート７４ａ、チャージポンプ７４、吐出ポート７４ｂ、外部油圧取出しポート８０、ポート部材８２、図示せぬ外部油圧駆動機器、ポート部材８３、外部油圧戻りポート８１を順に経由してチャージ油溝７５ａに繋がる作動油補給路が形成される。該チャージ油溝７５ａの一部は前述したサクション油路７２ｄに連通されている。

このような構成において、チャージポンプ７４が回転駆動されると、油溜まり空間６４の油が吸引されて前記作動油補給路を経由してチャージ油溝７５ａに流れ込み、この流れ込んだ油は、該チャージ油溝７５ａから前記サクション油路７２ｄに供給され、開弁したいずれかのチェックバルブ７２・７３を介して、前記第一油路２７ａまたは第二油路２７ｂのいずれかに供給されて、前記油圧ポンプ３０と油圧モータ３１の間の閉回路に作動油を補給するようにしている。

なお、図８乃至図１０に示すように、チャージポンプハウジング７５内で前記チャージ油溝７５ａと吸入ポート７４ａとの間には、チェックバルブ８６が介装されており、該チェックバルブ８６は、チャージ油溝７５ａ内の油圧が過剰となった時に開弁し、余剰油が連通孔７５ｆを介して吸入ポート７４ａに排出されるようにしている。

更に、チャージポンプハウジング７５には、吐出ポート７４ｂ内の油圧、即ち、外部油圧取出ポート８０を介して外部油圧駆動機器に供給される油の油圧を調整するための、インプルメントリリーフバルブ８４が内嵌されており、吐出ポート７４ｂ内の余剰油を、連通孔７５ｃ、インプルメントリリーフバルブ８４、連通孔７５ｄを介して、前記チャージ油溝７５ａへと排出するようにしている。加えて、チャージポンプハウジング７５には、チャージ油溝７５ａ内の油圧、即ち、油圧式無段変速装置２４の閉回路を構成する第一油路２７ａ・第二油路２７ｂへのチャージ油圧を調整するための、チャージリリーフバルブ８５が内嵌されており、連通孔７５ｅを介して、チャージ油溝７５ａ内の余剰油を、ハウジング２６内の油溜まり空間６４へと排出するようにしている。

次に、前記チャージポンプ７４の駆動構成について、図５、図１１、図１２により説明する。
図５に示すように、このチャージポンプ７４を駆動する油圧ポンプ軸３７は、その上部側をベアリング８８を介して上ハウジング２６ａの上壁に支持され、その下部側を前記センタセクション２７のポンプ付設面３２に支持することにより、ハウジング２６内で垂直に配置されている。更に、油圧ポンプ軸３７の上端は、上ハウジング２６ａから外方に突出されると共に、冷却ファン３８付きの前記入力プーリ２２Ｌが固着されており、該入力プーリ２２Ｌには、前述のようにしてエンジン９からの動力が入力され油圧ポンプ軸３７を回転駆動するようにしている。

そして、該油圧ポンプ軸３７の下端は、センタセクション２７に開口する軸孔２７ｅに挿入され、センタセクション２７の上下幅方向略中央に達しない程度で端を終えるように延出されており、この結果、センタセクション２７の上下幅方向略中央位置に設置されるモータ軸４２よりも上方に位置している。そして、油圧ポンプ軸３７の延出部の外周側面には、軸方向にスプライン部３７ａが形成されている。一方、前記チャージポンプ７４を回転駆動するチャージポンプ軸７６の上端も、下方から軸孔２７ｅに挿入されてセンタセクション２７の上下方向略中央位置まで延出され、その延出部の外周側面にも、軸方向にスプライン部７６ａが形成されている。なお、このスプライン部７６ａ、３７ａはトルクを伝達する形状のものであればよく、これに限るものではない。

該スプライン部７６ａと前記スプライン部３７ａとの間には、内周側面にスプライン８８ａを有する筒状のカプラ８８を介設し、該カプラ８８によって、両スプライン部３７ａ・７６ａを上下からスプライン８８ａに嵌合させて連結するようにしている。更に、油圧ポンプ軸３７のスプライン部３７ａにおける上限域近傍には、軸孔２７ｅ内周に段差をつけた隅部２７ｆが形成され、チャージポンプ軸７６のスプライン部７６ａにおける下限域近傍には、チャージポンプ軸７６外周に肩部７６ｂが形成されており、該肩部７６ｂと前記隅部２７ｆとの間で前記カプラ８８を挟持可能としている。

このような構成において、前記チャージポンプ７４を組み込んだチャージポンプハウジング７５をセンタセクション２７に取り付けるには、油圧ポンプ軸３７をポンプ付設面３２側から軸孔２７ｅに挿入した後、前記カプラ８８を、ポンプ付設面３２と反対側から軸孔２７ｅに挿入し、前記隅部２７ｆに当接するまでスプライン部３７ａに外嵌して摺動させる。その後、チャージポンプ軸７６を、同じく、ポンプ付設面３２と反対側から軸孔２７ｅに挿入し、チャージポンプ軸７６の肩部７６ｂがカプラ８８端部に当接するまで摺動させてから、チャージポンプハウジング７５をセンタセクション２７に固定する。

これにより、油圧ポンプ軸３７とチャージポンプ軸７６とを両軸の軸端間で連結することができ、その後、この連結を解除するには、チャージポンプハウジング７５をセンタセクション２７から取り外すだけでよく、軸孔２７ｅから引き出されるチャージポンプ軸７６と一緒にカプラ８８も取り出すことができる。従って、油圧ポンプ軸３７とチャージポンプ軸７６とは、両軸の軸端間で前記カプラ８８によって、相対回転不能に、かつ軸方向に摺動自在・着脱自在に連結することができるのである。

すなわち、油圧ポンプ３０を設置したセンタセクション２７内に、前記油圧ポンプ３０と油圧モータ３１とを流体接続する閉回路を設け、該閉回路へ作動油を補給するためのチャージポンプ７４を備えた油圧式無段変速装置２４において、前記チャージポンプ７４のチャージポンプ軸７６を前記油圧ポンプ３０の油圧ポンプ軸３７と前記センタセクション２７内で着脱可能な構成としたので、チャージポンプを７４備える仕様に変更する際に、前記油圧ポンプ軸３７を、チャージポンプ軸７６と兼用可能な長尺のものに変更する必要がなく、組立てが容易となり生産性が向上し、更に、軸部品のコストダウンによる製造コストの低減を図ることができる。また、長尺の油圧ポンプ軸を駆動させる必要がないことから、エネルギー的な損失も低減することができる。

更に、このような油圧式無段変速装置２４と、該油圧式無段変速装置２４で変速して駆動する車軸５Ｌと、該車軸５Ｌに前記油圧式無段変速装置２４からの動力を伝達する動力伝達機構２５とをハウジング２６内に配設するので、要求仕様に応じて、安価で効率良く油圧式無段変速装置２４を製造し、車軸駆動装置４Ｌに組み込むことができ、車軸駆動装置４Ｌの生産性向上と製造コストの低減を図ることができるのである。

また、図１１に示すチャージポンプ軸８９のように、前記油圧ポンプ軸３７に対向する軸端に筒状の連結部８９ａを一体的に設け、該連結部８９ａの内周側面には、油圧ポンプ軸３７のスプライン部３７ａと相対回転不能に、かつ軸方向に摺動自在なスプライン８９ｂを形成するようにしてもよい。これにより、前記チャージポンプ７４をセンタセクション２７に取り付ける際には、チャージポンプ軸８９を軸孔２７ｅに挿入し、スプライン８９ｂを油圧ポンプ軸３７のスプライン部３７ａに外嵌して摺動させた後、チャージポンプハウジング７５をセンタセクション２７に固定するだけで、前記カプラ８８を用いることなく、チャージポンプ軸８９を油圧ポンプ軸３７と容易に連結することができる。なお、前記連結部８９ａは、油圧ポンプ軸３７側に設けてもよく、油圧ポンプ軸とチャージポンプ軸とが確実に連結可能なものであれば、その形態、設ける位置は特に限定されるものではない。

すなわち、前記油圧ポンプ軸３７の軸端または前記チャージポンプ軸８９の軸端に、前記油圧ポンプ軸３７とチャージポンプ軸８９とを連結可能な連結手段である連結部８９ａを一体的に形成するので、連結手段であるカプラ８８を別途設ける必要がなく、組立てが容易となり、更に生産性が向上するのである。

次に、前記チャージポンプ７４を付設せずに閉回路内の負圧によって自然吸入する低負荷作業対応仕様の実施例について、図１２により説明する。
チャージポンプ７４を付設しない場合には、サクション油路２７ｄの開口部を取り囲むようにして、環状のオイルフィルタ９０が前記センタセクション２７の下方に配置され、該オイルフィルタ９０の上下両開口周端縁が、センタセクション２７の下部水平面と、下ハウジング２６ｃ底面の開口部９３に装着した蓋９１とにそれぞれ密着されることで、オイルフィルタ９０内の油は、常に清浄な状態に保たれるようにしている。そして、メンテナンス等の際には、蓋９１を外すことにより、前記開口部９３からオイルフィルタ９０を簡単に取り出せるようにしている。また、前記チャージポンプ７４を取り外した後の軸孔２７ｅは栓９２で閉塞されており、軸孔２７ｅ内のスラッジ等がオイルフィルタ９０内の油に混入しないようにしている。なお、これ以外の構成は前記車軸駆動装置４Ｌと同様である。

このような構成において、本実施例の車軸駆動装置１０４Ｌでは、閉回路内が負圧になると、チェックバルブ７２・７３のうち負圧側の油路にある方が開弁し、濾過されたオイルフィルタ９０内の油がサクション油路２７ｄ内に自然に吸い込まれ、閉回路内に補給される。すなわち、高負荷作業対応仕様から低負荷作業対応仕様への仕様変更は、チャージポンプ７４を取り外して栓９２で閉栓した上で、前記下ハウジング２６ｂを、専用のオイルフィルタを有する下ハウジング２６ｃに交換するだけで、容易に実施することができる。また、低負荷作業対応仕様から高負荷作業対応仕様への仕様変更も、この手順とは逆の手順で行うことにより、容易に実施することができる。

次に、左右の車軸駆動装置４Ｌ・４Ｒの部品の共通化について、図２、図１３により説明する。
右の車軸駆動装置４Ｒのハウジング９４においては、左の車軸駆動装置４Ｌのハウジング２６では左側壁に設けている軸受部９５を右側壁に移動して軸受部９６とし、該軸受部９６に、左の車軸５Ｌよりも短尺の右の車軸５Ｒを軸支し、該車軸５Ｒの右端には、後輪装着用のフランジ６Ｒａを固着している。更に、これらの軸受部９５・９６のいずれも、ハウジング２６・９４の凹部９５ａ・９６ａ内にシール９５ｂ・９６ｂとベアリング９５ｃ・９６ｃとを、それぞれ嵌合させて形成されている。

このように、車軸駆動装置４Ｌ・４Ｒ内の油圧式無段変速装置２４、動力伝達機構２５等を共通化した上で、ハウジングも車軸５Ｌ・５Ｒの取付部以外は同一形状としたので、共通化した部品の、量産によるコストダウン、部品調達の容易化・短納期化、開発・設計工程の短縮を図ることができる。

次に、左右の車軸間をデフギア装置を介して差動的に連結して単一の油圧式無段変速装置２４により駆動する場合の実施例について、図１４により説明する。本実施例の車軸駆動装置１０５は、油圧式無段変速装置２４、動力伝達装置１０２、デフギア装置９９、両車軸９７Ｌ・９７Ｒ、及びこれらを収納するハウジング１０３とから構成されている。該ハウジング１０３は前記ハウジング２６の左右側部を外方に延出させて成り、その延出端に軸受部１００・１０１が形成され、該軸受部１００・１０１に左右の車軸がそれぞれ軸支されると共に、該車軸９７Ｌ・９７Ｒ間はデフギア装置９９によって差動連結されている。

該デフギア装置９９のリングギア９８には、前記動力伝達装置１０２、具体的には、出力ギア４５、大径ギア４６、小径ギア４７、カウンタ軸４４、及び小径ギア４７を介して、前記油圧式無段変速装置２４のモータ軸４２が連動連結される一方、リングギア９８は、ピニオン１０７等を介して、車軸９７Ｌ・９７Ｒ端のサイドギア１０６に連動連結される。

このような構成において、前記エンジン９から油圧式無段変速装置２４によって変速され出力された動力は、前記動力伝達機構１０２で減速されてからデフギア装置９９に入力され、該デフギア装置９９を介して左右の車軸９７Ｌ・９７Ｒに伝達されるようにしている。

本発明の油圧式無段変速装置、及びそれを備えた車軸駆動装置は、左右一対の車軸を別々の油圧式無段変速装置で駆動するタイプの車両にも、単一の油圧式無段変速装置で駆動するタイプの車両のいずれにも適用することができ、特に、そのコンパクト性から、本実施例のような乗用型芝刈り機以外に、歩行型芝刈り機のような小形車両に有用である。

本発明に係わる車軸駆動装置を備えた油圧駆動式作業車両の概略構成を示す、油圧駆動式作業車両の側面一部断面図である。 本発明に係わる左の車軸駆動装置で上ハウジングを除いた状態を示す、左の車軸駆動装置の平面図である。 図２におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。 図２におけるＤ−Ｄ矢視断面図である。 ブレーキ機構を示す車軸駆動装置の背面一部断面図である。 油圧式無段変速装置の油路構成を示す、センタセクションの側面断面図である。 チャージポンプの作動油補給構成を示す、チャージポンプハウジングの平面図である。 同じく平面断面図である。 チャージポンプ軸に一体的に形成した連結手段を示す、センタセクションの側面断面図である。 チャージポンプを付設しない場合の作動油補給構成を示す、車軸駆動装置の側面断面図である。 本発明に係わる右の車軸駆動装置で上ハウジングを除いた状態を示す、右の車軸駆動装置の平面図である。 左右の車軸間をデフギア機構で連結した車軸駆動装置で上ハウジングを除いた状態を示す、車軸駆動装置の平面図である。

符号の説明

５・９７ 車軸
２４ 油圧式無段変速装置
２５・１０２ 動力伝達機構
２６・９４・１０３ ハウジング
２７ センタセクション
３０ 油圧ポンプ
３１ 油圧モータ
３７ 油圧ポンプ軸
７４ チャージポンプ
７６ チャージポンプ軸
８９ａ 連結手段

Claims (4)

1. 油圧ポンプを設置したセンタセクション内に、前記油圧ポンプと油圧モータとを流体接続する閉回路を設け、該閉回路へ作動油を補給するためのチャージポンプを備えた油圧式無段変速装置において、前記チャージポンプのチャージポンプ軸を前記油圧ポンプの油圧ポンプ軸と前記センタセクション内で着脱可能な構成としたことを特徴とする油圧式無段変速装置。
2. 前記油圧ポンプ軸の軸端または前記チャージポンプ軸の軸端に、前記油圧ポンプ軸とチャージポンプ軸とを連結可能な連結手段を一体的に形成することを特徴とする請求項１記載の油圧式無段変速装置。
3. 油圧ポンプを設置したセンタセクション内に、前記油圧ポンプと油圧モータとを流体接続する閉回路を設け、該閉回路へ作動油を補給するためのチャージポンプを備えると共に、前記チャージポンプのチャージポンプ軸を前記油圧ポンプの油圧ポンプ軸と前記センタセクション内で着脱可能な構成とした油圧式無段変速装置と、該油圧式無段変速装置で変速して駆動する車軸と、該車軸に前記油圧式無段変速装置からの動力を伝達する動力伝達機構とをハウジング内に配設することを特徴とする車軸駆動装置。
4. 前記油圧ポンプ軸の軸端または前記チャージポンプ軸の軸端の少なくとも一方に、前記油圧ポンプ軸とチャージポンプ軸とを連結可能な連結手段を一体的に形成することを特徴とする請求項３記載の車軸駆動装置。