JP2010076748A - 車輌の走行系伝動構造 - Google Patents

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浩二 岩木
Fumitoshi Ishino
文俊 石野
Hideki Kanenobu
秀樹 兼述
Kazunari Koga
和成 古賀
Nobuhiro Ishii
宣広 石井
Toshiaki Okanishi
俊明 岡西
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Abstract

【課題】遊星歯車装置の大型化を招くことなく遊星歯車装置の変速比に関する自由度を向上させつつ、遊星歯車装置及び前後進切換装置のミッションケースへの組み付け作業効率を向上させる。
【解決手段】サンギヤ軸の前端部がミッションケースの前方側に着脱可能に連結される前軸受壁に支持され且つ遊星出力部材の後端部が中間軸受壁に支持されることで遊星歯車装置が前軸受壁及び中間軸受壁によって挟まれる前室に収容される一方で、前後進入力軸の前端部が遊星出力部材に連結された状態で中間軸受壁に支持され且つクラッチ軸の後端部がミッションケースの後方側に着脱可能に連結される後軸受壁に支持されることで前後進切換装置が中間軸受壁及び後軸受壁によって挟まれる後室に収容される。
【選択図】図13

Description

本発明は、遊星歯車装置及び前後進切換装置が直列配置されてなる車輌の走行系伝動構造に関する。
定速回転動力及び可変回転動力を第1及び第2要素にそれぞれ入力し且つ両者を合成した合成回転動力を第3要素から出力する遊星歯車装置と、前記第3要素から出力される合成回転動力を作動的に入力する前後進切換装置と、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を収容するミッションケースとを備えた走行系伝動構造は、従前から公知である(下記特許文献1参照)。
前記構成を備えた走行系伝動構造は、可変回転動力の変速域を前進用変速域及び後進変速域のそれぞれに充てることができる為、可変回転動力を出力する電動モータやHST等の可変回転動力出力部材の大型化を招くことなく無段変速可能な走行変速域を拡大させることができる点で有用である。
しかしながら、従来の前記走行系伝動構造は、前記遊星歯車装置が径方向に大型化すると共に、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置の前記ミッションケースへの組み付け作業が困難であるという問題を有していた。
詳しく説明すると、前記ミッションケースは、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を収容する収容空間を形成する中空の周壁部と、前記周壁部の後方側に設けられた後軸受壁と、前記周壁部の前方側に設けられた前軸受壁とを有している。
前記前後進切換装置は、前記遊星歯車装置から合成回転動力を作動的に入力する前後進入力軸と、走行装置へ向けて回転動力を出力する前後進出力軸と、前記前後進入力軸から前記前後進出力軸へ伝達される回転動力の回転方向を変更可能な前後進クラッチ機構と、前記前後進クラッチ機構を支持するクラッチ軸とを有している。
そして、前記クラッチ軸の後端部が前記後軸受壁に支持され且つ前端部が前記前軸受壁に支持されており、前記前後進クラッチ機構は前記クラッチ軸のうち後方側に位置する後方側部分に支持され且つ前記遊星歯車装置は前記クラッチ軸のうち前方側に位置する前方側部分に支持されている。
即ち、前記遊星歯車装置においては、可変回転動力を入力する前記第2要素として作用するサンギヤが設けられたサンギヤ軸が中空軸とされており、前記中空のサンギヤ軸が前記クラッチ軸の前方側部分に外挿されることで前記遊星歯車装置が前記収容室に収容されている。
つまり、前記従来の走行系伝動構造においては、前端部が前記前軸受壁に支持され且つ後端部が前記後軸受壁に支持された前記クラッチ軸が、前記前後進クラッチ機構に加えて、前記遊星歯車装置を支持している。
斯かる構成においては、前記クラッチ軸の強度を確保する為に前記クラッチ軸の軸径を太くする必要があり、これに伴い、前記クラッチ軸に外挿される前記サンギヤ軸の軸径も太くしなければならない。
そして、前記サンギヤ軸の軸径を太くしつつ前記遊星歯車装置に所定の減速比を得る為には、前記遊星歯車装置を径方向に大型化する必要が生じる。
さらに、前記従来の走行系伝動構造においては、前記クラッチ軸の後端部は前記周壁部に一体形成された前記後軸受壁に支持され、且つ、前端部が前記周壁部の前方側に着脱可能に連結される前記前軸受壁に支持されている。そして、前記前後進クラッチ機構及び前記遊星歯車装置は前記後軸受壁及び前記前軸受壁に支持された前記クラッチ軸に支持されている。
斯かる構成においては、前記前後進切換装置及び前記遊星歯車装置を前方側から前記ミッションケース内に設置する必要があり、これらの装置の前記ミッションケースへの組み付け作業効率が悪いという問題もあった。
又、定速回転動力及び可変回転動力を第1及び第2要素にそれぞれ入力し且つ両者を合成した合成回転動力を第3要素から出力する遊星歯車装置と、前記第3要素から出力される合成回転動力を作動的に入力する前後進切換装置とを備えた走行系伝動構造であって、前記遊星歯車装置の前記第1及び第2要素にHSTのポンプ軸及びモータ軸から定速回転動力及び前記可変回転動力を作動的に伝達するように構成された走行系伝動構造が提案されている(例えば下記特許文献2参照)。
即ち、前記特許文献2には、HST、遊星歯車装置及び前後進切換装置を直列配置することで、無段変速可能な走行変速域を拡大させ得る車輌の走行系伝動構造が提案されている。
詳しくは、前記従来の走行系伝動構造は、駆動源から作動的に入力される定速回転動力を正逆双方向に無段変速して出力するHSTと、第1要素に前記駆動源からの定速回転動力を作動的に入力し且つ第2要素に前記HSTからの可変回転動力を作動的に入力して第3要素から合成回転動力を出力する遊星歯車装置と、駆動側に前記第3要素からの回転動力を作動的に入力し且つ従動側から前進方向及び後進方向の回転動力を出力可能な前後進切換装置と、人為操作可能な変速操作部材及び前後進切換操作部材とを備えている。
前記HSTは前記変速操作部材の初期位置から最大操作位置への操作に応じて正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ無段変速するように構成され、且つ、前記遊星歯車装置は前記HSTが正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ変化するに従って略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されている。
前記構成を備えた走行系伝動構造は、前記HSTの正逆双方向の変速域を前進用変速域及び後進変速域のそれぞれに充てることができる為、HSTの大型化を招くことなく無段変速可能な走行変速域を拡大させることができる点で有用であるが、その一方で、車輌の停止状態を得る為には前記HSTや前記遊星歯車装置を精密に製造したり、制御の精度を高めなければならないという問題がある。
即ち、前記遊星歯車装置が前記HSTの正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態への移行に従って略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されている走行系伝動構造において車輌を停止状態とさせる為には、前記変速操作部材を初期位置に位置させた際に前記HSTが正確に正逆一方側最大出力状態となるように前記HSTの製造及び組立並びに前記HSTと前記変速操作部材との間の連結構造の組立を誤差無く精密に行わなければならず、さらには、前記HSTが正逆一方側最大出力状態の際に前記遊星歯車装置が出力停止状態となるように、部品点数の多い前記遊星歯車装置の各歯車を精密に製造したり各歯車の噛み合せを厳格に管理しなければならないという問題がある。
また、前記遊星歯車装置の出力停止状態を電気的に監視し、コントローラにて出力停止になっていないことを判定して前記HSTの出力状態を変更し、それを繰り返して前記遊星歯車装置を出力停止状態にもっていくことは車輌がハンチングを起こす可能性があると共に高精度な制御が要求される。
特開2003−130174号公報 特開2003−276461号公報
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、定速回転動力及び可変回転動力を第1及び第2要素にそれぞれ入力し且つ両者を合成した合成回転動力を第3要素から出力する遊星歯車装置と、前記第3要素から出力される合成回転動力を作動的に入力する前後進切換装置と、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を収容するミッションケースとを備えた走行系伝動構造であって、前記遊星歯車装置の大型化を招くことなく前記遊星歯車装置の減速比に関する自由度を向上させることができると共に、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置の前記ミッションケースへの組み付け作業効率を向上させ得る車輌の走行系伝動構造の提供を一の目的とする。
又、本発明は、HST、遊星歯車装置及び前後進切換装置が直列連結され、前記HSTが変速操作部材の初期位置から最大操作位置への操作に応じて正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ無段変速するように構成され、且つ、前記遊星歯車装置が前記HSTの正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態への変化に従って略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されている車輌の走行系伝動構造であって、前記HSTや前記遊星歯車装置の厳格な製造精度及び組立精度、さらには制御の高精度化要することなく確実に車輌の停止状態を現出させ得る車輌の走行系伝動構造の提供を他の目的とする。
本発明の一態様は、前記一の目的を達成する為に、定速回転動力及び可変回転動力を第1及び第2要素にそれぞれ入力し且つ両者を合成した合成回転動力を第3要素から出力する遊星歯車装置と前記第3要素から出力される合成回転動力を作動的に入力する前後進切換装置と前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を収容するミッションケースとを備えた走行系伝動構造であって、前記ミッションケースは、前方側及び後方側にそれぞれ前記遊星歯車装置が挿通可能な前方開口及び前記前後進切換装置が挿通可能な後方開口を有し且つ前後方向中間部に中間軸受壁を有し、前記遊星歯車装置は、前記第1又は第2要素の何れかとして作用するサンギヤを相対回転不能に支持するサンギヤ軸と前記第3要素に前記遊星歯車装置の軸線回り相対回転不能に連結された遊星出力部材とを有し、前記前後進切換装置は、合成回転動力を作動的に入力する前後進入力軸と走行装置へ向けて回転動力を出力する前後進出力軸と前記前後進入力軸から前記前後進出力軸へ伝達される回転動力の回転方向を変更可能な前後進クラッチ機構と前記前後進入力軸と同軸上に位置し且つ前記前後進クラッチ機構を支持するクラッチ軸とを有し、前記遊星歯車装置は、前記サンギヤ軸の前端部が前記ミッションケースの前方側に着脱可能に連結される前軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ前記遊星出力部材の後端部が前記中間軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持されることで前記前軸受壁及び前記中間軸受壁によって挟まれる前室に収容され、前記前後進切換装置は、前記前後進入力軸の前端部が前記遊星出力部材に軸線回り相対回転不能に連結された状態で前記中間軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ前記クラッチ軸の後端部が前記ミッションケースの後方側に着脱可能に連結される後軸受壁に軸線回り回転自在に支持されることで前記中間軸受壁及び前記後軸受壁によって挟まれる後室に収容されている車輌の走行系伝動構造を提供する。
好ましくは、前記遊星出力部材は、前記第3要素に連結される連結部と前記連結部から前記前後進切換装置に近接する方向へ延び前記中間軸受壁に直接又は間接的に支持される中空の筒状部とを有し得る。
前記前後進入力軸の前端部は、前記筒状部の後端側から前記筒状部内に軸線回り相対回転不能に係入され得る。
前記サンギヤ軸の後端部は、前記前後進入力軸の前端部と対向するように前記筒状部の前端側から前記筒状部内に突入された状態で前記筒状部に軸線回り相対回転自在に支持され得る。
前記前後進クラッチ機構が油圧クラッチ式とされ、且つ、前記クラッチ軸には油源から前記前後進クラッチ機構へ潤滑油を供給する為の前後進用潤滑油供給油路が形成されている場合には、好ましくは、前記前後進入力軸には前記前後進用潤滑油供給油路に流体接続された状態で前端部が前記筒状部内において該前後進入力軸の前端面に開く潤滑油接続油路が形成され且つ前記サンギヤ軸には後端部が前記筒状部内において該サンギヤ軸の後端面に開く潤滑油導入油路が形成され、前記潤滑油接続油路の前端部から前記潤滑油導入油路の後端部に前記筒状部を介して潤滑油が導入される。
一形態においては、前記前後進入力軸及び前記クラッチ軸は単一軸によって一体形成される。
この場合には、前記中間軸受壁は、軸受部材を介して前記筒状部を支持する遊星歯車装置側支持領域と軸受部材を介して前記単一軸を支持する前後進切換装置側支持領域と前記遊星歯車装置側支持領域及び前記前後進切換装置側支持領域の間に位置する中間領域とを有し得る。
前記中間領域には、前記中間軸受壁に形成された中間軸受壁側前後進用潤滑油路を前記前後進用潤滑油供給油路又は前記潤滑油接続油路に流体接続する前後進潤滑用ロータリージョイントが設けられる。
前記遊星歯車装置は、前記サンギヤと噛合する遊星ギヤを軸線回り回転自在に支持し且つ前記遊星ギヤと共に前記サンギヤ回りに公転するキャリアであって、前記第1から第3要素の何れかとして作用するキャリアと、前記遊星ギヤと噛合する内歯が設けられたインターナルギヤであって、前記第1から第3要素の何れかとして作用するインターナルギヤと、前記キャリアと共に前記サンギヤ回りに回転するように前記キャリアを支持するキャリア支持部材と、前記キャリア支持部材又は前記インターナルギヤの何れか一方に定速回転動力又は可変回転動力を伝達する為に前記キャリア支持部材又は前記インターナルギヤの前記一方に連結された回転動力入力ギヤであって、前記サンギヤ軸に相対回転自在に支持された回転動力入力ギヤとを有し得る。
前記キャリア支持部材は、前記キャリアの前端部を支持する前支持孔及び前記サンギヤ軸が挿通される中央開口が形成された前壁と、前記キャリアの後端部を支持する後支持孔及び前記サンギヤ軸が挿通される中央開口が形成された後壁と、前記前壁及び後壁を連結する連結部とを有し得る。
前記前壁と前記回転動力入力ギヤとの間又は前記後壁と前記遊星出力部材との間の少なくとも一方には、前記サンギヤ軸を基準にして径方向に延びる油ポケット空間であって、径方向内方側が前記サンギヤ軸の外周面に向けて開き且つ径方向外方側が前記キャリアの対応する端部に向けて開く油ポケット空間が設けられる。
前記サンギヤ軸には、一端部が前記潤滑油導入油路に流体接続され且つ他端部が前記油ポケット空間へ向けて該サンギヤ軸の外周面に開くキャリア用潤滑油分配油路が形成される。
前記キャリアには、一端部が前記油ポケット空間に対向する端部に開き且つ他端部が前記遊星ギヤを支持する部分において該キャリアの外表面に開く遊星ギヤ用潤滑油路が形成される。
より好ましくは、前記油ポケット空間の径方向内方側は周方向全域に亘って前記サンギヤ軸の外周面に向けて開くものとされる。
好ましくは、前記キャリア支持部材が周方向に関し前記前支持孔及び後支持孔に対応した位置に前記前壁及び後壁によって挟まれる遊星ギヤ収容空間を有する状態で前記前壁,前記後壁及び前記連結部が一体形成される。
前記遊星ギヤ収容空間は、前記遊星ギヤが前記サンギヤと噛合することを許容するように径方向内方側が開口され且つ前記遊星ギヤが径方向外方から前記遊星ギヤ収容空間内に挿入されることを許容するように径方向外方側が開口される。
本発明の他態様は、前記他の目的を達成する為に、駆動源から作動的に入力される定速回転動力を正逆双方向に無段変速して出力するHSTと、第1要素に前記駆動源からの定速回転動力を作動的に入力し且つ第2要素に前記HSTからの可変回転動力を作動的に入力して第3要素から合成回転動力を出力する遊星歯車装置と、駆動側に前記第3要素からの回転動力を作動的に入力し且つ従動側から駆動輪へ向けて前進方向及び後進方向の回転動力を出力可能な前後進切換装置と、人為操作可能な変速操作部材及び前後進切換操作部材とを備え、前記HSTは前記変速操作部材の初期位置から最大操作位置への操作に応じて正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ無段変速するように構成され、且つ、前記遊星歯車装置は前記HSTが正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ変化するに従って略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されている車輌の走行系伝動構造であって、前記HSTの出力状態を直接又は間接的に検出するHST出力検出部材と、作動油の給排に応じて前記駆動輪に作動的に制動力を付加する油圧式ブレーキ装置と、前記油圧式ブレーキ装置に対する作動油の給排を切り換えるブレーキ用電磁弁であって、前記油圧式ブレーキ装置をそれぞれブレーキ作動状態及びブレーキ解除状態とさせるブレーキ作動位置及びブレーキ解除位置を取り得るブレーキ用電磁弁と、前記ブレーキ用電磁弁の位置制御を司る制御装置とを備え、前記制御装置は、前記HST出力検出部材からの信号に基づき前記HSTが正逆一方側最大出力状態を基準にして所定範囲内のパワーニュートラル出力状態にあると判断すると前記ブレーキ用電磁弁をブレーキ作動位置に位置させる車輌の走行系伝動構造を提供する。
前記種々の構成において、前記前後進切換装置は、作動油の給排に応じて、前記従動側が前進方向に回転する前進伝動状態、前記従動側が後進方向に回転する後進伝動状態及び前記従動側が前記駆動側に対して遮断される動力遮断状態を取り得るように構成される。 前記走行系伝動構造は、さらに、前記前後進切換操作部材の操作位置を検出する前後進切換位置検出部材と、前記前後進切換装置への作動油の給排を切り換える前後進用電磁弁であって、前記前後進切換装置をそれぞれ前進伝動状態、後進伝動状態及び動力遮断状態とさせる前進位置、後進位置及び遮断位置を取り得る前後進用電磁弁とを備える。
前記制御装置は、前記前後進切換位置検出部材からの信号に基づき前記前後進用電磁弁の位置制御を行うと共に、前記HST出力検出部材からの信号に基づき前記HSTが前記パワーニュートラル出力状態であると判断する場合には前記前後進用電磁弁を強制的に遮断位置に位置させるように構成される。
より好ましくは、前記HST、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を収容する内部空間を有する中空の車体ケースと、前記HSTのポンプ軸から作動的に回転動力を入力する状態で車輌前後方向に沿うように前記車体ケースに支持され且つ前記第1要素に作動連結された定速入力軸と、前記HSTのモータ軸から作動的に回転動力を入力する状態で前記定速入力軸に対して略平行となるように前記車体ケースに支持され且つ前記第2要素に作動連結された可変入力軸と、前記前後進切換装置の駆動側として作用する前後進用駆動軸であって、前記第3要素に作動連結された状態で前記可変入力軸の後方側において前記可変入力軸と同芯上に配置された前後進用駆動軸と、前記前後進切換装置の従動側として作用する前後進用従動軸であって、前記定速入力軸の後方側において前記定速入力軸と同芯上に配置された前後進用従動軸と、前記定速入力軸及び前記可変入力軸の後端部並びに前記前後進用駆動軸及び前記前後進用従動軸の前端部を直接又は間接的に支持するように前記車体ケースに設けられた軸受壁とを備え得る。
前記前後進切換装置は、作動油の供給に応じて前進伝動状態を現出させ且つ作動油の排出に応じて前進伝動状態が解除される油圧作動型の前進用油圧クラッチと、作動油の供給に応じて後進伝動状態を現出させ且つ作動油の排出に応じて後進伝動状態が解除される油圧作動型の後進用油圧クラッチとを含む。
前記前進用油圧クラッチ及び前記後進用油圧クラッチは前記前後進用駆動軸に支持され、且つ、前記油圧式ブレーキ装置は前記前後進用従動軸に支持される。
前記前後進用駆動軸には、前記前進用油圧クラッチ及び前記後進用油圧クラッチに対して作動油を給排する為の前進用クラッチ側軸線孔及び後進用クラッチ側軸線孔が形成される。
前記軸受壁には、前記前進用クラッチ側軸線孔及び前記後進用クラッチ側軸線孔にそれぞれロータリージョイントを介して流体接続される前進用クラッチ側油路及び後進用クラッチ側油路と、前記油圧式ブレーキ装置に作動油を給排する為のブレーキ用油路とが形成される。
本発明の一態様に係る車輌の走行系伝動構造によれば、サンギヤ軸の前端部がミッションケースの前方側に着脱可能に連結される前軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ遊星出力部材の後端部が中間軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持されることで遊星歯車装置が前記前軸受壁及び前記中間軸受壁によって挟まれる前室に収容される一方で、前後進入力軸の前端部が前記遊星出力部材に軸線回り相対回転不能に連結された状態で前記中間軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つクラッチ軸の後端部が前記ミッションケースの後方側に着脱可能に連結される後軸受壁に軸線回り回転自在に支持されることで前後進切換装置が前記中間軸受壁及び前記後軸受壁によって挟まれる後室に収容されているので、前記遊星歯車装置の大型化を招くことなく前記遊星歯車装置の減速比に関する自由度を向上させることができ、さらに、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置の前記ミッションケースへの組み付け作業効率を向上させることができる。
本発明の他態様に係る車輌の走行系伝動構造によれば、前記HST、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を備え、前記HSTが変速操作部材の初期位置から最大操作位置への操作に応じて正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ無段変速し且つ前記遊星歯車装置が前記HSTの正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態への変化に従って略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されているので車輌前進側及び車輌後進側双方の走行変速域を有効に拡大させることができる。
さらに、本発明に係る車輌の走行系伝動構造によれば、作動油の給排に応じて前記前後進切換装置の従動側に作動的に制動力を付加する油圧式ブレーキ装置を備え、前記HSTが正逆一方側最大出力状態を基準にして所定範囲内のパワーニュートラル出力状態にある場合には前記油圧式ブレーキ装置をブレーキ作動状態とさせるように構成されているので、前記HST及び前記遊星歯車装置の厳格な製造精度及び組立精度、さらには制御の高精度化を要することなく車輌の走行停止状態を確実に得ることができる。
図1は、本発明の第1実施の形態に係る走行系伝動構造が適用された作業車輌の側面図である。 図2は、図1に示す作業車輌の伝動模式図である。 図3は、図1及び図2に示す作業車輌の油圧回路図である。 図4Aは、前記作業車輌における車体ケースの前部分の縦断側面図である。 図4Bは、前記車体ケースの後部分の縦断側面図である。 図5は、図4AにおけるV−V線に沿った横断平面図である。 図6は、図1におけるVI−VI線に沿った部分断面図である。 図7は、図2におけるVII−VII線に沿った部分端面図である。 図8は、第1実施の形態の変形形態に係る走行系伝動構造が適用された作業車輌の油圧回路図である。 図9は、第1実施の形態の他の変形形態に係る走行系伝動構造が適用された作業車輌の油圧回路図である。 図10は、図6におけるX−X線に沿った断面図である。 図11は、本発明の第2実施の形態に係る走行系伝動構造が適用された作業車輌の伝動模式図である。 図12は、図11に示す前記作業車輌の油圧回路図である。 図13は、前記第2実施の形態に係る前記走行系伝動構造におけるミッションケース近傍の縦断展開断面図である。 図14は、前記第2実施の形態の変形形態に係る走行系伝動構造の部分縦断側面図である。 図15は、前記第2実施の形態の他の変形形態に係る走行系伝動構造の縦断側面図である。 図16は、図13におけるXVI-XVI線に沿った断面図である。 図17は、前記第2実施の形態に係る前記走行系伝動構造における遊星歯車装置及び前後進切換装置近傍の部分拡大横断平面図である。 図18は、前記第2実施の形態に係る前記走行系伝動構造における前記遊星歯車装置に用いられたキャリア支持部材の斜視図である。 図19は、図13におけるXIX-XIX線に沿った断面図である。 図20は、図13におけるXX-XX線に沿った断面図である。 図21は、図13におけるXXI-XXI線に沿った断面図である。 図22は、図13におけるXXII-XXII線に沿った断面図である。 図23は、図13におけるXXIII-XXIII線に沿った断面図である。 図24は、前記第2実施の形態に係る前記走行系伝動構造における中間軸受壁の斜視図である。 図25は、前記第1及び第2実施の形態に係る前記走行系伝動構造に適用され得る車輌走行方向切換制御方法の一例を説明する為のグラフであり、図25(a)〜(d)は、それぞれ、時間と変速操作部材の操作位置との関係、時間とHST可動斜板角度との関係、時間と前後進切換装置のクラッチ圧との関係、及び、時間と車速との関係を示している。
実施の形態1
以下、本発明に係る車輌の走行系伝動構造の好ましい一実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係る走行系伝動構造が適用され得る作業車輌の一例1Aであるトラクタの側面図を示す。
又、図2及び図3に、それぞれ、前記作業車輌1Aの伝動模式図及び油圧回路図を示す。
図1〜図3に示すように、前記作業車輌1Aは、車輌前後方向一方側(本実施の形態においては後方側)及び他方側(本実施の形態においては前方側)にそれぞれ配設されたメイン駆動輪11及びサブ駆動輪12と、駆動源20と、前記駆動源20によって作動的に駆動され、主変速装置として作用するHST30と、前記駆動源20から作動的に定速回転動力を入力し且つ前記HST30から作動的に可変回転動力を入力して合成回転動力を出力する遊星歯車装置40と、前記遊星歯車装置40から作動的に伝達される回転動力を前進方向の回転動力及び後進方向の回転動力として前記メイン駆動輪11へ向けて出力可能な前後進切換装置50と、前記HST30,前記遊星歯車装置40及び前記前後進切換装置50を収容するミッションケース62を含み、車輌フレームを形成する車体ケース60とを備えている。
前記作業車輌1Aにおいては、前記駆動源20からの回転動力が前記HST30,前記遊星歯車装置40及び前記前後進切換装置50を介して前記メイン駆動輪11(及び前記サブ駆動輪12)に変速伝達される。
即ち、前記HST30、前記遊星歯車装置40及び前記前後進切換装置50が走行系伝動構造の主要部を形成している。
図2に示すように、前記HST30は、フライホイール25を介して前記駆動源20に作動連結されている。
即ち、前記作業車輌1Aは、前記駆動源20の出力軸21に相対回転不能に支持された前記フライホイール25と、前記フライホイール25を囲繞するように前記ミッションケース62の前部に連結されたフライホイールハウジング61とを有しており、前記HST30のポンプ軸31がダンパー26を介して前記フライホイール25に連結されている。
前記フライホイールハウジング61は前記ミッションケース62と共に前記車体ケース60を形成している。
図4A及び図4Bに前記フライホイールハウジング61及び前記ミッションケース62を含む前記車体ケース60の縦断側面図を示す。
図4A及び図4Bは、それぞれ、前記車体ケース60の前部分及び後部分を示している。
図5に、図4AにおけるV−V線に沿った横断平面図を示す。
前記HST30は、図2,図3,図4A及び図5に示すように、前記駆動源20に作動連結された前記ポンプ軸31と、前記ポンプ軸31に相対回転不能に支持される油圧ポンプ本体32と、前記油圧ポンプ本体32と一対のHSTライン100を介して流体接続される油圧モータ本体34と、前記油圧モータ本体34に相対回転不能に支持されるモータ軸33と、前記油圧ポンプ本体32及び前記油圧モータ本体34を収容すると共に前記ポンプ軸31及び前記モータ軸33を軸線回り回転自在に支持するHSTケース35とを有している。
前記油圧ポンプ本体32及び前記油圧モータ本体34はアキシャルピストンタイプであり、少なくとも一方が可変容積型とされている。
本実施の形態においては、図2,図3及び図5に示すように、前記油圧ポンプ本体32が可変容積型とされ、前記油圧モータ本体34は固定容積型とされている。
詳しくは、前記HST30は、前記構成部材に加えて、出力調整部材36を備えている。
前記出力調整部材36は、例えば、揺動基準線回りの自己の傾転位置に応じて前記油圧ポンプ本体32の吸引/吐出量を変化させる可動斜板を有し得る。
本実施の形態においては、前記HST30は、前記モータ軸33から正逆双方向の回転動力を出力し得るように構成されている。
即ち、前記可動斜板は中立位置を挟んで前記揺動基準線回り一方側及び他方側の双方へ傾転し得るように構成されており、前記可動斜板の前記揺動基準線回り一方側への回転量に応じて前記モータ軸33の正転方向への回転速度が増速し、前記可動斜板の前記揺動基準線回り他方側への回転量に応じて前記モータ軸33の逆転方向への回転速度が増速するようになっている。
本実施の形態においては、前記HST30は、図3及び図5に示すように、前記出力調整部材を操作する為の油圧サーボ機構300を備えている。
図3及び図5に示すように、前記油圧サーボ機構300は、前記HSTケース35の一側壁における肉厚部内において前記ポンプ軸31と直角な方向に延びるように設けられたサーボシリンダ310と、前記サーボシリンダ310の内部空間を第1油室311及び第2油室312に液密に分離した状態で前記サーボシリンダ310内に往復動可能に収容されたサーボピストン315と、前記第1及び第2油室311,312にそれぞれ流体接続された第1給排ライン151及び第2給排ライン152と、前記第1及び第2給排ライン151,152に対する作動油の給排を切り替えるサーボ切替弁320と、前記サーボ切替弁320の位置制御を行うサーボ用電磁弁350とを備えている。
前記サーボピストン315は、前記可動斜板に直接又は間接的に連結された状態で前記サーボシリンダ310に往復動自在に収容されており、前記第1油室311に作動油が供給され且つ前記第2油室312から作動油が排出されると前記可動斜板を前記揺動基準線回りに正逆一方側へ揺動させ、前記第1油室311から作動油が排出され且つ前記第2油室312に作動油が供給されると前記可動斜板を前記揺動基準線回りに正逆他方側へ揺動させるようになっている。
前記サーボ切替弁320は、前記サーボピストン315内に往復動自在に収容されて前記第1給排ライン151に作動油を供給し且つ前記第2給排ライン152から作動油を排出させる第1位置と、前記第1及び第2給排ライン151,152を閉塞する保持位置と、前記第1給排ライン151から作動油を排出させ且つ前記第2給排ライン152に作動油を供給する第2位置とを選択的に取り得るように構成されている。
本実施の形態においては、図3に示すように、前記作業車輌1Aは前記駆動源20によって作動的に駆動される補助ポンプ210を有しており、前記補助ポンプ210からの圧油の一部が前記油圧サーボ機構300の油圧源として利用されている。
詳しくは、前記サーボ切替弁320は、一次側が前記補助ポンプ210の吐出側に流体接続されたサーボ用第1供給ライン471と油溜めに流体接続されたサーボ用第1ドレンライン155とに流体接続され、且つ、二次側が前記第1給排ライン151と前記第2給排ライン152とに流体接続されている。
そして、前記サーボ切替弁320は、第1位置に位置されると前記第1給排ライン151を前記サーボ用第1供給ライン471に流体接続させると共に前記第2給排ライン152を前記サーボ用第1ドレンライン155に流体接続させ、保持位置に位置されると前記第1及び第2給排ライン151,152を閉塞し、且つ、第2位置に位置されると前記第1給排ライン151を前記サーボ用第1ドレンライン155に流体接続させると共に前記第2給排ライン152を前記サーボ用第1供給ライン471に流体接続させるように構成されている。
前記サーボ切替弁320は、保持位置を挟んで軸線方向一方側及び他方側に移動されることで第1位置及び第2位置を取り得るように構成されている。
前記サーボ切替弁320は、図3に示すように、後述する制御ピストン340に作用する制御ピストン用付勢部材345によって第1及び第2位置の何れか一方である初期位置へ向けて付勢されており、前記制御ピストン340が油圧の作用を受けることで前記初期位置から保持位置又は第1及び第2位置の他方に位置されるように構成されている。
詳しくは、前記油圧サーボ機構300は、図3及び図5に示すように、基端部が前記サーボ切替弁320に係合されたサーボ用アーム330と、前記HSTケース35の前記一側壁に装着された切替シリンダケース335と、前記サーボ用アーム330の先端部に係合された状態で前記切替シリンダケース335内に往復動自在に収容された前記制御ピストン340と、前記サーボ切替弁320が前記サーボ用アーム330を介して初期位置へ向けて押動される方向へ前記制御ピストン340を付勢する前記制御ピストン用付勢部材345とを有しており、前記サーボ用電磁弁350は弁体(図示せず)が前記切替シリンダケース335内に位置するように該切替シリンダケース335の後端面に装着されており、前記弁体(図示せず)を通じて前記制御ピストン340に対する作動油の給排を切り替えるように構成されている。
前記サーボ用電磁弁350は詳しくは電磁比例ソレノイド弁タイプに構成されたものであり、図3に示すように、前記制御ピストン340へ作動油を供給する供給位置と前記制御ピストン340から作動油を排出する停止位置とを選択的に取り得るように構成されており、人為操作可能な変速操作部材71(図1参照)の操作に応じて供給位置及び停止位置に選択的に位置するように構成されている。
詳しくは、前記走行系伝動構造は、図1及び図3に示すように、人為操作可能な前記変速操作部材71と、前記変速操作部材71の操作位置を検出する変速操作位置検出部材810と、前記出力調整部材36の作動状態を検出するHST操作状態検出部材815と、制御装置80とを備えている。
そして、前記制御装置80は、前記変速操作位置検出部材810及び前記HST操作状態検出部材815からの信号に基づき、前記出力調整部材36が前記変速操作部材71の操作に応じた作動状態となるように前記サーボ用電磁弁350の位置制御を行うように構成されている。
本実施の形態においては、前記HST30は、前記油圧サーボ機構300に加えて、電気系統のトラブルなどで前記サーボ用電磁弁350が作動不能に陥った場合には緊急的に、人為操作によっても前記可動斜板を傾転させ得るように構成されている。
詳しくは、図5に示すように、前記HST30は、さらに、前記切替シリンダケース335に軸線回り回転自在に支持された制御軸37を有している。
前記制御軸37は連結アーム38を介して前記サーボ用アーム330に連結されており、前記制御軸37が軸線回りに回転操作されると前記連結アーム38及び前記サーボ用アーム330を介して前記制御ピストン320が軸線方向に沿って移動し得るようになっている。
なお、図3及び図5の符号39は前記制御軸37の外端部に相対回転不能に支持された操作アームである。
前記操作アーム39は、前記車体ケース60(本実施の形態においては前記フライホイールハウジング61)の一側壁に形成されたアクセス開口60a(図5参照)を介して前記車体ケース60の外方からアクセス可能とされている。前記アクセス開口60aは前記車体ケース60に着脱可能に装着される蓋部材60bによって閉塞されている。
前記遊星歯車装置40は前記HST30と共働してHMTを形成している。
詳しくは、前記遊星歯車装置40は、前記駆動源20からの定速回転動力を作動的に入力する第1要素と、前記HST30の前記モータ軸33からの可変回転動力を作動的に入力する第2要素と、前記第1及び第2要素の回転動力を合成して出力する第3要素とを有しており、前記HST30が正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ変化するに従って前記第3要素が略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されている。
図2及び図4Bに示すように、本実施の形態においては、キャリア41、サンギヤ42及びインターナルギヤ43がそれぞれ前記第1〜第3要素として作用している。
詳しく説明すると、図4A及び図4Bに示すように、前記ミッションケース62の前端面には第1軸受壁601が設けられており、前記HSTケース35は前記ポンプ軸31及び前記モータ軸33が車輌前後方向に沿うように前記第1軸受壁601の前面に支持されている。
前記ポンプ軸31は、図2,図4A,図4B及び図5に示すように、後端部が前記第1軸受壁601を貫通して前記ミッションケース62内に延在されており、車輌前後方向に沿うように前記ミッションケース62に支持された定速入力軸650を介して前記第1要素として作用する前記キャリア41に作動連結されている。
前記モータ軸33も同様に後端部が前記第1軸受壁601を貫通して前記ミッションケース62内に延在されており、車輌前後方向に沿うように前記ミッションケース62に支持された可変入力軸660を介して前記第2要素として作用する前記サンギヤ42に作動連結されている。
前記定速入力軸650及び前記可変入力軸660は、前端部が前記第1軸受壁601に支持され且つ後端部が前記ミッションケース62の前後方向中間部分に設けられた第2軸受壁602(図2及び図4B参照)に直接又は間接的に支持されている。
本実施の形態においては、図2に示すように、前記可変入力軸660は可変側伝動ギヤ列665を介して前記モータ軸33に作動連結されている。
前記定速入力軸650は、図2に示すように、第1定速側伝動ギヤ列651を介して前記ポンプ軸31に作動連結されており、前記キャリア41は第2定速側伝動ギヤ列652を介して前記定速入力軸650に作動連結されている。
詳しくは、前記遊星歯車装置40は、図2及び図4Bに示すように、前記第1〜前記第3要素としてそれぞれ作用する前記キャリア41,前記サンギヤ42及び前記インターナルギヤ43に加えて、前記サンギア42及び前記インターナルギヤ43の双方と噛合する遊星ギヤ45であって、前記キャリア41に回転自在に支持された遊星ギア45と、前記キャリア41と共に前記サンギヤ42の軸線回りに回転するように前記キャリア41を連結支持したキャリアギヤ44とを有している。
前記キャリアギヤ44は前記定速入力軸650に相対回転不能に支持された定速側駆動ギヤ652aに噛合されている。
斯かる形態においては、前記定速側駆動ギヤ652a及び前記キャリアギヤ44が前記第2定速側伝動ギヤ列652を形成している。
前記第3要素として作用する前記インターナルギヤ43は、図2及び図4Bに示すように、前記サンギヤ42と同軸上に位置するように前記第2軸受壁602に軸線回り回転自在に支持されたHMT出力軸670に、相対回転不能に連結されている。
前記HMT出力軸670は、図4Bに示すように、前記第2軸受壁602に軸線回り回転自在に支持された中空の筒状部と、前記筒状部から径方向外方へ延在され前記インターナルギヤ43に連結された連結部とを有している。
前記補助ポンプ210は、図3に示すように、前記油圧サーボ機構300の油圧源として作用すると共に前記HST30のチャージ油の油圧源としても利用されている。
図6に、図1におけるVI−VI線に沿った部分断面図を示す。
又、図7に、図2におけるVII−VII線に沿った部分端面図を示す。
図2,図6及び図7に示すように、本実施の形態に係る前記走行系伝動構造は、前記補助ポンプ210を含む補助ポンプユニット200をさらに備えている。
前記補助ポンプユニット200は、前記補助ポンプ210が前記キャリアギヤ44を介して伝達される回転動力によって作動的に駆動されるように前記車体ケース60に着脱可能に連結されている。
詳しくは、前記車体ケース60(図示の形態においては前記ミッションケース62)の外側面には、図2,図6及び図7に示すように、側面視において前記キャリアギヤ44とオーバーラップするようにアクセス開口60cが設けられている。
そして、前記補助ポンプユニット200は、図2,図6及び図7に示すように、前記アクセス開口60cを閉塞するように前記車体ケース60の外側面に着脱可能に連結された蓋220aの外表面に装着された補助ポンプケース220と、前記補助ポンプケース220に軸線回り回転自在に支持された補助ポンプ駆動軸205と、前記補助ポンプ駆動軸205によって駆動される前記補助ポンプ210と、前記補助ポンプ駆動軸205に相対回転不能に支持された駆動ギヤ206と、前記駆動ギヤ206に噛合されるように前記補助ポンプケース220に支持された伝動ギヤ207とを有している。
前記伝動ギヤ207は、図6に示すように、前記補助ポンプケース220を前記車体ケース60に連結させた状態において少なくとも一部が前記蓋220aに設けられた開口及び前記アクセス開口60cを介して前記車体ケース60の内部空間内に位置して前記キャリヤギヤ44と噛合し得るように、前記補助ポンプケース220に支持されている。
本実施の形態においては、前記補助ポンプケース220は、図2及び図6に示すように、前記駆動ギヤ206及び前記伝動ギヤ207を収容するケース本体225と、前記ケース本体225に着脱可能に連結される補助ポンプ支持ブロック230とを有している。
前記ケース本体225は、図6に示すように、前記車体ケース60の外側面に連結された状態において前記車体ケース60より機体幅方向外方に前記駆動ギヤ205の収容スペースを画する中空の周壁部226と、前記周壁部226の機体長手方向一方側(図示の形態においては後方側)を閉塞する端壁部227とを有し、前記周壁部226の機体長手方向他方側(図示の形態においては前方側)が開口とされている。
前記ケース本体225は、さらに、前記車体ケース60の外側面に連結された状態において前記蓋220aの開口及び前記アクセス開口60cを介して前記車体ケース60内へ延びる前後一対の内方支持壁228を有している。
前記一対の内方支持壁228には、図6に示すように、前記補助ポンプ駆動軸205と平行となるようにカウンタ軸208が支持されており、前記カウンタ軸208に前記伝動ギヤ207が支持されている。
前記補助ポンプ支持ブロック230は、図6に示すように、前記開口を閉塞するように前記ケース本体225に着脱可能に連結されている。
前記補助ポンプ駆動軸205は前記ケース本体225及び前記補助ポンプ支持ブロック230に直接又は間接的に支持されており、前記補助ポンプ210は前記補助ポンプ駆動軸205に相対回転不能に支持された状態で前記補助ポンプ支持ブロック230に収容されている。
本実施の形態においては、図2及び図6に示すように、前記補助ポンプ210は第1及び第2補助ポンプ211,212を含んでいる。
従って、前記補助ポンプ支持ブロック230は、前記開口を閉塞するように前記ケース本体225に着脱可能に連結される第1補助ポンプ支持ブロック231と、前記第1補助ポンプ支持ブロック231に着脱可能に連結される第2補助ポンプ支持ブロック232とを含んでおり、前記第1及び第2補助ポンプ支持ブロック231,232がそれぞれ前記第1及び第2補助ポンプ211,212を収容している。
例えば、前記第1補助ポンプ211を前記油圧サーボ機構300の油圧源及び前記HST30のチャージ油の油圧源として利用し、前記第2補助ポンプ212を外部油圧機器用作動油の油圧源として利用することができる。
なお、本実施の形態においては、前記第1補助ポンプ211はトロコイドポンプとされ、前記第2補助ポンプ212はギヤポンプとされている。
好ましくは、図1に示すように、前記補助ポンプユニット200は、前記車体ケース60の幅方向外側面に固着されるステップ65下方のデッドスペースを利用して前記車体ケース60に連結される。
図2及び図4Bに示すように、前記前後進切換装置50は、前後進用駆動軸51と、前記前後進用駆動軸51と平行に配設された前後進用従動軸52と、前記前後進用従動軸52が車輌前進側へ回転するように前進側ギヤ列54を介して前記前後進用駆動軸51及び前記前後進用従動軸52を作動連結する前進用油圧クラッチ53と、前記前後進用従動軸52が車輌後進側へ回転するように後進側ギヤ列56を介して前記前後進用駆動軸51及び前記前後進用従動軸53を作動連結する後進用油圧クラッチ55とを有している。
前記前後進用駆動軸51は、前記インターナルギヤ43に作動連結された状態で前記可変入力軸660と同軸上に位置するように前記ミッションケース62に支持されている。
本実施の形態においては、前記前後進用駆動軸51は、前端部が前記HMT出力軸670の前記筒状部にスプライン連結され且つ後端部が前記ミッションケース62の後端面に設けられた第3軸受壁603に支持されている。
前記前後進用従動軸52は、前記定速入力軸650と同軸上に位置するように前記ミッションケース62に支持されている。
本実施の形態においては、前記前後進用従動軸52は、前端部が前記第2軸受壁602に支持され且つ後端部が前記第3軸受壁603に支持されている。
前記前進用油圧クラッチ53は、図4Bに示すように、前記前後進用駆動軸51に相対回転不能に支持された前進側クラッチハウジング53aと、前記前後進用駆動軸51に相対回転自在に支持された前進側伝動部材53bと、前記前進側クラッチハウジング53aから前記前進側伝動部材53bへの動力伝達を選択的に係合又は遮断する前進側摩擦板群53cとを有している。
本実施の形態においては、前記前進用油圧クラッチ53は油圧作動型とされている。
従って、前記前進用油圧クラッチ53は、図4Bに示すように、さらに、油圧の作用によって前記前進側摩擦板群53cを摩擦係合させる前進側ピストン53dと、前記前進側ピストン53dを前記前進側摩擦板群53cから離間させる方向へ押動する前進側遮断バネ53eとを有している。
前記後進用油圧クラッチ55は、図4Bに示すように、前記前後進用駆動軸51に相対回転不能に支持された後進側クラッチハウジング55aと、前記前後進用駆動軸51に相対回転自在に支持された後進側伝動部材55bと、前記後進側クラッチハウジング55aから前記後進側伝動部材55bへの動力伝達を選択的に係合又は遮断する後進側摩擦板群55cとを有している。
本実施の形態においては、前記後進用油圧クラッチ55は油圧作動型とされている。
従って、前記後進用油圧クラッチ55は、図4Bに示すように、さらに、油圧の作用によって前記後進側摩擦板群55cを摩擦係合させる後進側ピストン55dと、前記後進側ピストン55dを前記後進側摩擦板群55cから離間させる方向へ押動する後進側遮断バネ55eとを有している。
なお、本実施の形態においては、前記前進側クラッチハウジング53a及び前記後進側クラッチハウジング55aは一体形成されている。
前記前進側ギヤ列54は、図4Bに示すように、前記前進側伝動部材53bに相対回転不能に設けられた前進側駆動ギヤ54aと、前記前進側駆動ギヤ54aに噛合された状態で前記前後進用従動軸52に相対回転不能に支持された前進側従動ギヤ54bとを有している。
前記後進側ギヤ列56は、前記後進側伝動部材55bに相対回転不能に設けられた後進側駆動ギヤ56aと、前記後進側駆動ギヤ56aにカウンタギヤ(図示せず)を介して噛合された状態で前記前後進用従動軸52に相対回転不能に支持された後進側従動ギヤ56bとを有している。
前記前進用クラッチ53及び前記後進用クラッチ55に対する作動油の給排は、図3に示すように、前後進用電磁弁500を介して行われる。
詳しくは、前記走行系伝動構造は、さらに、人為操作可能な前後進切換操作部材72(図1参照)と、前記前後進切換操作部材72の操作位置を検出する前後進切換位置検出部材820(図3参照)と、前記前後進切換装置50への作動油の給排を切り換える前記前後進用電磁弁500とを備えている。
前記前後進用電磁弁500は、前記前後進切換装置50をそれぞれ前進伝動状態、後進伝動状態及び動力遮断状態とさせる前進位置、後進位置及び遮断位置を選択的に取り得るように構成されている。
前記前後進用電磁弁500の位置制御は前記制御装置80によって行われる。
即ち、図3に示すように、前記制御装置80は、前記前後進切換位置検出部材820からの信号に基づき前記前後進用電磁弁500を前進位置、後進位置又は遮断位置に位置させるように構成されている。
前記走行系伝動構造は、図2,図3及び図4Bに示すように、作動油の給排に応じて前記メイン駆動輪11に作動的に制動力を付加し得る油圧式ブレーキ装置90を備えている。
なお、前記油圧式ブレーキ装置90の詳細については後述する。
図2に示すように、前記走行系伝動構造は、さらに、副変速装置として作用する多段変速装置250と、前記多段変速装置250の従動側に作動的且つ選択的に制動力を付加し得るパーキングブレーキ装置260とを備えている。
前記作業車輌1Aは、左右一対の前記メイン駆動輪11を備えている。
従って、前記走行系伝動構造は、さらに、前記多段変速装置250からの回転動力を前記一対のメイン駆動輪11に差動的に伝達するメインディファレンシャルギヤ装置270を備えている。
本実施の形態においては、前記多段変速装置250,前記パーキングブレーキ装置260及び前記メインディファレンシャルギヤ装置270は、図2に示すように、前記ミッションケース62の後端部に連結され、前記フライホイールハウジング61及び前記ミッションケース62と共に前記車体ケース60を形成するリヤケース63内に収容されている。
詳しくは、前記前後進用従動軸52は、後端部が前記第3軸受壁603を越えて前記リヤケース63内に延在されている。
前記多段変速装置250は、図2に示すように、前記前後進用従動軸52に作動連結された副変速用駆動軸251と、前記副変速用駆動軸251と平行に配設された副変速用従動軸252と、前記副変速用駆動軸251及び前記副変速用従動軸252に支持された第1速用ギヤ列253a,第2速用ギヤ列253b及び第3速用ギヤ列253cと、前記副変速用駆動軸251から前記第1〜第3速用ギヤ列253a〜253bを介して前記副変速用従動軸252に動力を伝達する第1速〜第3速状態を選択的に取り得る副変速用クラッチ255とを有している。
前記副変速用クラッチ255は、人為操作可能な副変速操作部材74(図1参照)によって作動制御される。
前記メインディファレンシャルギヤ装置270は、前記副変速用従動軸252から作動的に伝達される回転動力を左右一対のメイン駆動輪11へ差動伝達するように構成されている。
前記パーキングブレーキ装置260は、前記副変速用従動軸252に作動的且つ選択的に制動力を付加させ得るように構成されている。
本実施の形態においては、前記作業車輌1Aは前輪が前記サブ駆動輪12として作用するように構成されており、前記パーキングブレーキ装置260は前記副変速用従動軸252から前記前輪へ回転動力を伝達する前輪用伝動構造に介挿されている。
詳しくは、前記前輪用伝動構造は、前記副変速用従動軸252に平行に配設され且つ伝動ギヤ列281を介して作動連結された前輪用伝動軸280を有しており、前記パーキングブレーキ装置260は前記前輪用伝動軸280に対して選択的に制動力を付加し得るように構成されている。
具体的には、前記パーキングブレーキ装置260は、前記前輪用伝動軸280に相対回転不能に支持された回転側摩擦板と前記リヤケース63に回転不能に支持された固定側摩擦板とを含むパーキング用摩擦板群261を有し、前記パーキング用摩擦板群261が摩擦係合又は係合解除されることで前記前輪用伝動軸280に対して制動力を付加又は解除するようになっている。
本実施の形態においては、前記パーキングブレーキ装置260は前記車体ケース60の外方に配設されたパーキングブレーキ用作動アーム262(図1参照)を有しており、前記作動アーム262は人為操作可能なパーキングブレーキ操作部材73(図1参照)に連結部材263を介して機械的に連結されている。
前記前輪用伝動構造は、図2に示すように、前記前輪用伝動軸280に加えて、前端部が前記ミッションケース62から前方へ延在された状態で前記前輪用伝動軸280と同軸上に配設され前輪用出力軸290と、前記前輪用伝動軸280及び前記前輪用出力軸290の間に介挿された前輪用クラッチ機構285とを有している。
前記前輪用クラッチ機構285は、図2に示すように、前記前輪用伝動軸280を前記前輪用出力軸290に直結する等速伝動状態と、前記前輪用伝動軸280の回転動力を増速して前記前輪用出力軸290に伝達する増速伝動状態と、前記前輪用伝動軸280から前記前輪用出力軸290への動力伝達を遮断する遮断状態とを選択的に取り得るように構成されている。
前記前輪用クラッチ機構285は前記作動状態を得る為に油圧作動型クラッチを有し得る。前記クラッチに対する作動油の油圧源として前記補助ポンプユニット200を利用することができる。
本実施の形態においては、前記作業車輌1Aは、図2に示すように、前記走行系伝動構造に加えて、前記駆動源20の回転動力を外部へ出力可能なPTO系伝動構造を備えている。
前記PTO系伝動構造は、前記ポンプ軸31と同軸上において前記ポンプ軸31に軸線回り相対回転不能に連結された第1PTO伝動軸360と、駆動側が前記第1PTO伝動軸360に連結されたPTOクラッチ機構365と、前記PTOクラッチ機構365の従動側に連結された第2PTO伝動軸370と、前記第2PTO伝動軸370と平行に配設された状態で一端部が前記車体ケース60から外方へ延在されたPTO軸380と、前記第2PTO伝動軸370から前記PTO軸380へ回転動力を変速伝達可能なPTO変速機構375とを有し得る。前記PTOクラッチ機構365は例えば油圧作動型に構成され、斯かる場合には、油圧源として前記補助ポンプユニット200を利用することができる。
前記PTO変速機構375は、人為操作可能なPTO変速操作部材75(図1参照)によって作動制御される。
ここで、前記油圧式ブレーキ装置90の詳細について説明する。
前記油圧式ブレーキ装置90は、前記HST30や前記遊星歯車装置40の厳格な製造や制御の高精度化を要することなく確実に車輌の停止状態を現出させる為に備えられている。
即ち、HST、遊星歯車装置及び前後進切換装置が直列連結され、前記HSTが変速操作部材の初期位置から最大操作位置への操作に応じて正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ無段変速するように構成され、且つ、前記遊星歯車装置が前記HSTの正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態への変化に従って略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されている車輌において、停止状態を現出させる為には、前記変速操作部材を初期位置に位置させた際に前記HSTが正確に正逆一方側最大出力状態となるように前記HSTの組立や前記HSTと前記変速操作部材との間の連結構造の組立をガタつき無く行わなければならず、さらには、前記HSTが正逆一方側最大出力状態の際に前記遊星歯車装置が出力停止状態となるように前記遊星歯車装置の各歯車を精密に製造しなければならない。
また、前記遊星歯車装置の出力停止状態を電気的に監視してコントローラにて出力停止になっているか否かを判定し、出力停止状態になっていない場合には前記HSTの出力状態を変更して出力停止状態の判定を行うというサイクルを繰り返すことで、前記遊星歯車装置を出力停止状態に近づける必要があり、その際に車輌がハンチング現象を起こす可能性があり、ハンチング現象を防止する為には高精度な制御が要求される。
斯かる観点に鑑み、本実施の形態に係る走行系伝動構造は前記メイン駆動輪11に作動的に制動力を付加し得る前記油圧ブレーキ装置90を備え、記HST30が正逆一方側最大出力状態を基準にして所定範囲内のパワーニュートラル出力状態にある場合には前記油圧ブレーキ装置90をブレーキ作動状態とさせるように構成されている。
斯かる構成によれば、前記HST30及び前記遊星歯車装置40等の走行系伝動構造を形成する部品の厳格な製造及び組立や制御の高精度化を要することなく、確実に車輌停止状態を現出させることができる。
具体的には、前記走行系伝動構造は、図3及び図4Bに示すように、前記HST30の出力状態を直接又は間接的に検出するHST出力検出部材830と、作動油の給排に応じて前記メイン駆動輪11に作動的に制動力を付加する前記油圧式ブレーキ装置90と、前記油圧式ブレーキ装置90に対する作動油の給排を切り換えるブレーキ用電磁弁900と、前記ブレーキ用電磁弁900の位置制御を司る前記制御装置80とを備え、前記制御装置80は、前記HST出力検出部材830からの信号に基づき前記HST30が正逆一方側最大出力状態を基準にして所定範囲内のパワーニュートラル出力状態にあると判断すると前記ブレーキ用電磁弁900をブレーキ作動位置に位置させるように構成されている。
本実施の形態においては、図3に示すように、前記HST出力検出部材830は、前記HST30の前記ポンプ軸31及び前記モータ軸33の回転数をそれぞれ直接又は間接的に検出するポンプセンサ831及びモータセンサ832を有している。
そして、前記制御装置80は、前記ポンプセンサ831及びモータセンサ832からの信号に基づき前記HST30の変速比が正逆一方側最大変速比を基準にして所定範囲内である場合に前記HST30が前記パワーニュートラル出力状態であると判断するように構成されている。
斯かる構成によれば、前記駆動源20の出力回転数に変動が生じたとしても、前記HST30のパワーニュートラル出力状態を確実に検出することができ、これにより、前記作業車輌1Aの停止状態を制御性良く行うことができる。
これに代えて、前記HST出力検出部材830が前記HST30の前記モータ軸33の回転数を直接又は間接的に検出する前記モータセンサ832のみを有するものとすることも可能である。
この場合には、前記制御装置80は、前記モータセンサ832からの信号に基づき前記モータ軸33の回転数が正逆一方側最大回転数を基準にして所定範囲内である場合に前記HST30が前記パワーニュートラル出力状態であると判断するように構成される。
斯かる構成によれば、前記ポンプセンサ831を省略することによるコスト削減を図りつつ、前記作業車輌1Aの停止状態を現出させることができる。
又、本実施の形態におけるように、前記HST30の前記出力調整部材36が前記油圧サーボ機構300によって作動制御される場合には、前記変速操作位置検出部材810及び/又は前記HST操作状態検出部材815を前記HST出力検出部材830として用いることも可能である。
この場合には、前記ポンプセンサ831及び前記モータセンサ832の双方を省略することができる。
なお、前記制御装置80がパワーニュートラル状態を検出して前記油圧式ブレーキ装置90をブレーキ作動状態とすることで前記作業車輌1Aが停止されている状態から、前記作業車輌1Aを走行させるべく前記変速操作部材71が操作された際には、前記制御装置80は、先ず、前記油圧式ブレーキ装置90をブレーキ解除状態とし、次に前記前後進切換装置50を前記前後進切換位置検出部材820からの信号に応じた伝動状態とさせ、最後に前記変速操作位置検出部材810からに信号に応じて前記HST30を作動させるのが好ましい。
斯かる構成によれば、前記前後進切換装置50を緩係合操作する制御を不要とすることができる。
本実施の形態においては、前記油圧式ブレーキ装置90は前記前後進用従動軸52に制動力を付加し得るように構成されている。
詳しくは、前記油圧式ブレーキ装置90は、図2及び図4Bに示すように、前記前後進用従動軸52に相対回転不能に支持された回転側部材91と、前記車体ケース60(図示の形態においては前記第2軸受壁602)に回転不能に支持された固定側部材92と、前記回転側部材91に相対回転不能に支持された回転側摩擦板及び前記固定側部材92に相対回転不能に支持された固定側摩擦板を含むブレーキ用摩擦板群93とを備えており、前記ブレーキ用摩擦板群93を摩擦係合又は係合解除させることで前記前後進用従動軸52に対する制動力を付加又は解除するように構成されている。
本実施の形態においては、前記油圧式ブレーキ装置90は作動油の供給に応じてブレーキ作動状態を現出させ且つ作動油の排出に応じてブレーキ解除状態を現出させる油圧作動型とされている。
従って、前記油圧式ブレーキ装置90は、図4Bに示すように、前記構成部材に加えて、作動油の油圧を受けて前記ブレーキ用摩擦板群93を摩擦係合させるブレーキ用ピストン94と、前記ブレーキ用ピストン94を前記ブレーキ用摩擦板群93から離間させる方向へ付勢するブレーキ用戻しバネ95とを備えている。
これに代えて、前記油圧式ブレーキ装置90をスプリングの付勢力によってブレーキ作動状態を現出させ且つ作動油の供給に応じてブレーキ解除状態を現出させるスプリング作動型とすることも可能である。
図8に、スプリング作動型の油圧式ブレーキ装置90Bを備えた作業車輌1Bの油圧回路図を示す。
図8に示す前記スプリング作動型の油圧式ブレーキ装置90Bは、前記回転側部材91と、前記固定側部材92と、前記ブレーキ用摩擦板群93と、ブレーキ作動バネ95Bと、前記ブレーキ作動バネ95Bの付勢力によって前記ブレーキ用摩擦板群93を摩擦係合させ且つ作動油の油圧を受けることで前記ブレーキ作動バネ95Bの付勢力に抗して前記ブレーキ用摩擦板群93から離間するブレーキ用ピストン94Bとを有している。
前記ブレーキ用電磁弁900は、図3及び図8に示すように、前記油圧式ブレーキ装置90,90Bをそれぞれブレーキ作動状態及びブレーキ解除状態とさせるブレーキ作動位置及びブレーキ解除位置を取り得るように構成されている。
前述の通り、本実施の形態においては、前記油圧式ブレーキ装置90は油圧作動型とされている。
従って、前記ブレーキ用電磁弁900は、図3に示すように、前記ブレーキ作動位置及び前記ブレーキ解除位置に位置される際に、それぞれ、作動油を前記油圧式ブレーキ装置90へ供給及び前記油圧式ブレーキ装置から排出させるように構成されている。
当然ながら、スプリング作動型の油圧式ブレーキ装置90Bを用いる場合には、前記ブレーキ用電磁弁900は、図8に示すように、前記ブレーキ作動位置及び前記ブレーキ解除位置に位置される際に、それぞれ、作動油を前記油圧式ブレーキ装置90Bから排出及び前記油圧式ブレーキ装置へ供給するように構成される。
スプリング作動型の油圧式ブレーキ装置は、図8に示すような摩擦板群を摩擦係合させる油圧ピストンに対して作動油を作用させる油圧式ブレーキ装置90Bの他に、摩擦板群を摩擦係合又は係合解除させるブレーキ作動アームを油圧アクチュエータによって作動させる構成とすることも可能である。
前記制御装置80がパワーニュートラル状態であると判断した場合に前記パーキングブレーキ装置260によって前記メイン駆動輪11に制動力を付加するように構成することも可能であり、これによれば専用の前記油圧ブレーキ装置90,90Bを省略することができ、コスト低減を図ることができる。
この場合には、前記パーキングブレーキ装置260は、前記駆動源20の停止時において前記作業車輌1Aを停止させる作用に加えて、前記駆動源20の稼働中で前記制御装置80がパワーニュートラル状態であると判断した場合に前記作業車輌1Aが意に反して移動することを防止する作用を果たすことになる。
前記パーキングブレーキ装置260をパワーニュートラル用のブレーキとしても兼用する場合には、前記パーキングブレーキ装置260は、例えば、前記パーキングブレーキ操作部材73及び前記パーキングブレーキ用作動アーム262と、前記パーキングブレーキ操作部材73の操作の有無を検出するパーキングブレーキ操作検出部材825(図3参照)と、前記パーキングブレーキ用作動アーム262を作動させるパーキングブレーキ用油圧アクチュエータ(図示せず)とを備えることができる。
前記パーキングブレーキ用油圧アクチュエータは、例えば、シリンダ内に液密且つ往復動可能に収容されたパーキングブレーキ用ピストンと、前記ピストン及び前記パーキングブレーキ用作動アーム262を連結する前記連結部材263と、前記ピストンを作動的にブレーキ作動方向に付勢するパーキングブレーキ用作動バネとを有することができ、前記作動バネによる付勢力によって前記ピストンがブレーキ作動方向へ押動されると前記連結部材263を介して前記作動アーム262がブレーキ作動方向へ回動され、且つ、油圧の作用によって前記作動バネの付勢力に抗して前記ピストンがブレーキ解除方向へ押動されると前記連結部材263を介して前記作動アーム262がブレーキ解除方向へ回動されるように構成される。
前記作動バネは、例えば、前記作動アーム262をブレーキ作動方向に付勢するように構成することも可能であるし、若しくは、前記ピストンをブレーキ作動方向に付勢するように構成することも可能である。
前記ピストンに対する作動油の給排制御は、例えば、作動油供給位置及び作動油排出位置を取り得る前記ブレーキ用電磁弁900と同様の電磁弁を介して行われる。
前記電磁弁は、前記パーキングブレーキ操作検出部材825からの信号に基づき前記制御装置80によって位置制御される。
当然ながら、前記パーキングブレーキ用油圧アクチュエータとして、図8に示すような摩擦板群を摩擦係合させる油圧ピストンを用いることも可能である。
即ち、前記パーキングブレーキ装置260が前記油圧式ブレーキ装置90Bと同様の構成を有するものとすることも可能である。
前述の通り、本実施の形態においては、前記制御装置80は、前記前後進切換位置検出部材820からの信号に基づき前記前後進用電磁弁500の位置制御を行うように構成され、且つ、前記HST出力検出部材830からの信号に基づき前記ブレーキ用電磁弁900の位置制御を行うように構成されている。
斯かる構成においては、好ましくは、前記制御装置80は、前記HST出力検出部材830からの信号に基づき前記HST30が前記パワーニュートラル出力状態であると判断する場合には前記前後進用電磁弁500を強制的に遮断位置に位置させるように構成される。
即ち、前記制御装置80は、前記前後進切換位置検出部材820からの信号に基づき前記前後進用電磁弁500を前進位置、後進位置又は遮断位置に選択的に位置させると共に、前記HST出力検出部材830からの信号に基づき前記HST30が前記パワーニュートラル出力状態であると判断する場合には前記前後進切換位置検出部材820からの信号の如何に拘わらず、前記前後進用電磁弁500を強制的に遮断位置に位置させるように構成される。
斯かる構成によれば、前記HST30、前記遊星歯車装置40及び前記前後進切換装置50を介して前記前後進用従動軸52に前記駆動源20からの回転動力が伝達されている状態のままで、前記前後進用従動軸52に前記油圧式ブレーキ装置90からの制動力が付加される事態を防止することができ、これにより、前記油圧式ブレーキ装置90及び前記前後進切換装置50における摩擦板群93,53c,55cの過摩耗を有効に防止することができる。
なお、本実施の形態(図2参照)及び図8に示す変形形態においては、前記ブレーキ用電磁弁900を前記前後進用電磁弁500とは別体としたが、両電磁弁を単一の電磁弁910とすることも可能である。
図9に、前記ブレーキ用電磁弁900及び前記前後進用電磁弁500として作用する前記単一の電磁弁910を備えた作業車輌1Cの油圧回路図を示す。
図9に示す作業車輌1Cに適用された走行系伝動構造においては、前記油圧式ブレーキ装置90は油圧作動型とされている。
前記単一の電磁弁910は、前記前進用油圧クラッチ53に作動油を供給し且つ前記後進用油圧クラッチ55及び前記油圧式ブレーキ装置90から作動油を排出する前進伝動/ブレーキ解除位置と、前記油圧式ブレーキ装置90へ作動油を供給し且つ前記前進用油圧クラッチ53及び前記後進用油圧クラッチ55から作動油を排出する伝動解除/ブレーキ作動位置と、前記後進用油圧クラッチ55に作動油を供給し且つ前記前進用油圧クラッチ53及び前記油圧式ブレーキ装置90から作動油を排出する後進伝動/ブレーキ解除位置とを選択的に取り得るように構成されている。
斯かる構成においては、前記制御装置80は、前記前後進切換位置検出部材820からの信号に基づき前記単一の電磁弁910を選択的に前進伝動/ブレーキ解除位置、伝動解除/ブレーキ作動位置又は後進伝動/ブレーキ解除位置に位置させると共に、前記HST出力検出部材830からの信号に基づき前記HST30が前記パワーニュートラル出力状態であると判断する場合には前記単一の電磁弁910を強制的に伝動解除/ブレーキ作動位置に位置させるように構成される。
ここで、前記走行系伝動構造における油圧回路について主に図3を参照しつつ説明する。
なお、図8及び図9に示す走行系伝動構造については、同一部材に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
前記走行系伝動構造は、図3に示すように、一端部が前記車体ケース60の内部空間等の油溜めに流体接続され且つ他端部が前記補助ポンプ210(前記第1補助ポンプ211)の吸引側に流体接続された吸引ライン400と、一端部が前記補助ポンプ210の吐出側に流体接続されたメイン供給ライン405と、前記メイン供給ライン405から分岐された第1及び第2供給ライン410,450とを備えている。
なお、図3中の符号401は前記吸引ライン400に介挿されたフィルタであり、符号406は前記メイン供給ライン405に介挿されたパワーステアリング用油圧回路である。即ち、本実施の形態においては前記パワーステアリング用油圧回路406に対する余剰油及び前記パワーステアリング回路406からの戻り油が前記第1及び第2供給ライン410,450に供給されるようになっている。
前記走行系伝動構造は、さらに、前記第1供給ライン410から分岐され、前記前後進用電磁弁500及び前記ブレーキ用電磁弁900の一次側にそれぞれ流体接続された前後進用供給ライン411及びブレーキ用供給ライン412と、前記前後進用電磁弁500の一次側に流体接続された前後進用ドレンライン415と、前記ブレーキ用電磁弁900の一次側に流体接続されたブレーキ用ドレンライン416と、一端部が前記前後進用電磁弁500の二次側に流体接続され且つ他端部が前記前進用クラッチ53に流体接続された前進用クラッチ側給排ライン420と、一端部が前記前後進用電磁弁500の二次側に流体接続され且つ他端部が前記後進用クラッチ55に流体接続された後進用クラッチ側給排ライン421と、一端部が前記ブレーキ用電磁弁900の二次側に流体接続され且つ他端部が前記油圧式ブレーキ装置90に流体接続されたブレーキ用給排ライン422とを有している。
前記前後進用電磁弁500は、前進位置において前記前進用クラッチ側給排ライン420及び前記後進用クラッチ側給排ライン421をそれぞれ前記前後進用供給ライン411及び前記前後進用ドレンライン415に流体接続させ、後進位置において前記前進用クラッチ側給排ライン420及び前記後進用クラッチ側給排ライン421をそれぞれ前記前後進用ドレンライン415及び前記前後進用供給ライン411に流体接続させ、且つ、遮断位置において前記前後進用供給ライン411を閉塞させると共に前記前進用クラッチ側給排ライン420及び前記後進用クラッチ側給排ライン421を前記前後進用ドレンライン415に流体接続させる。
前記ブレーキ用電磁弁900は、ブレーキ作動位置において前記ブレーキ用給排ライン422を前記ブレーキ用供給ライン412に流体接続させ、且つ、ブレーキ解除位置において前記ブレーキ用給排ライン422を前記ブレーキ用ドレンライン416に流体接続させると共に前記ブレーキ用供給ライン412を閉塞させる。
なお、図3中の符号425は、前記メイン供給ライン405(即ち、前記第1及び第2供給ライン410,450)の油圧を設定するメインリリーフ弁である。
本実施の形態においては、前記走行系伝動構造は、一端部が前記第1供給ライン410に流体接続され且つ他端部が油溜めに流体接続されたメインドレンライン445を有しており、前記メインリリーフ弁425は一次側が前記第1供給ライン410を向くように前記メインドレンライン445に介挿されている。
前記走行系伝動構造は、さらに、一端部が前記メインリリーフ弁425の二次側において前記メインドレンライン445に流体接続された潤滑油ライン430と、前記潤滑油ライン430の油圧を設定するように前記メインドレンライン445に介挿された潤滑油用リリーフ弁435とを有している。
前記潤滑油ライン430は、前記油圧式ブレーキ装置90における前記ブレーキ用摩擦板群93に潤滑油を供給するブレーキ用潤滑油ライン431と、前記前後進切換装置50における前記前進側摩擦板群53c及び前記後進側摩擦板群55cに潤滑油を供給する前後進用潤滑油ライン432とを含んでいる。前記潤滑油用リリーフ弁435から排出されるドレン油はHSTケース35内に貯留された後、前記車体ケース60の内部空間等の油溜めに還流する。
図10に、図6におけるX−X線に沿った断面図を示す。
図10に示すように、前記第2軸受壁602は前記ミッションケース62の内部に吊り下げ状に支持されている。
詳しくは、前記第2軸受壁602はその周囲に前記ミッションケース62への取付脚部を備えており、それらの脚部に向けて前記ミッションケース62の両内側面から取付ボスが延伸している。前記第2軸受壁602の、前記アクセス開口60cと対向する面には後述する4本のパイプ420c、421c、422c、430cが設けられている。
図6に示すように、前記前後進用電磁弁500及び前記ブレーキ用電磁弁(図示せず)は前記補助ポンプ支持ブロック230(前記第1補助ポンプ支持ブロック231)に収容されている。
本実施の形態においては、図4B,図6,図7及び図10に示すように、前記後進用クラッチ側給排ライン421は、前記補助ポンプケース220に形成された後進用クラッチ側第1油路421aと、前記蓋220aとの当接面に開口するように前記補助ポンプケース220に形成された後進用クラッチ側油溝421bと、前記第2軸受壁602に形成された後進用クラッチ側第2油路421dと、前記後進用クラッチ側油溝421b及び前記後進用クラッチ側第2油路421dを流体接続する後進用クラッチ側パイプ421cと、前記前後進用駆動軸51に形成された後進用クラッチ側軸線孔421eとを有しており、前記後進用クラッチ側第2油路421dと前記後進用クラッチ側軸線孔421eとは前記第2軸受壁602と前記前後進用駆動軸51との間に形成された後進用クラッチ側ロータリージョイント421fを介して流体接続されている。
同様に、前記前進用クラッチ側給排ライン420は、前記補助ポンプケース220に形成された前進用クラッチ側第1油路420aと、前記蓋220aとの当接面に開口するように前記補助ポンプケース220に形成された前進用クラッチ側油溝420bと、前記第2軸受壁602に形成された前進用クラッチ側第2油路420dと、前記前進用クラッチ側油溝420b及び前記前進用クラッチ側第2油路420dを流体接続する前進用クラッチ側パイプ420cと、前記前後進用駆動軸51に形成された前進用クラッチ側軸線孔420eとを有しており、前記前進用クラッチ側第2油路420dと前記前進用クラッチ側軸線孔420eとは前記第2軸受壁602と前記前後進用駆動軸51との間に形成された前進用クラッチ側ロータリージョイント420fを介して流体接続されている。
前記ブレーキ用給排ライン422は、前記補助ポンプケース220に形成されたブレーキ用第1油路422aと、前記蓋220aとの当接面に開口するように前記補助ポンプケース220に形成されたブレーキ用油溝422bと、前記第2軸受壁602に形成されたブレーキ用第2油路422dと、前記ブレーキ用油溝422b及び前記ブレーキ用第2油路422dを流体接続するブレーキ用パイプ422cとを有しており、前記ブレーキ用第2油路422dが前記ブレーキ用ピストン94に流体接続されている。
前記潤滑油ライン430は、前記補助ポンプケース220に形成された潤滑用第1油路430aと、前記蓋220aとの当接面に開口するように前記補助ポンプケース220に形成された潤滑用油溝430bと、前記第2軸受壁602に形成された潤滑用第2油路430dと、前記潤滑用油溝430b及び前記潤滑用第2油路430dを流体接続する潤滑用パイプ430cと、前記前後進用駆動軸51に形成された前後進側潤滑用軸線孔430eと、前記前後進用従動軸52に形成されたブレーキ側潤滑用軸線孔430fと、前記第2軸受壁602に形成された潤滑用第3油路430gとを有しており、前記潤滑用第2油路430dと前記前後進側潤滑用軸線孔430eとは前記第2軸受壁602と前記前後進用駆動軸51との間に形成された前後進側潤滑用ロータリージョイント430hを介して流体接続され、前記潤滑用第3油路430gは前記前後進側潤滑用ロータリージョイント430hを介して前記潤滑用第2油路430dに流体接続された状態で、前記第2軸受壁602と前記前後進用従動軸52との間に形成されたブレーキ側潤滑用ロータリージョイント430iを介して前記ブレーキ側潤滑用軸線孔430fに流体接続されている。
前記第2供給ライン450は、前記HST30にチャージ油を供給する為のチャージライン460と前記油圧サーボ機構300に作動油を供給する為のサーボライン470とに分岐されている。
前記チャージライン460は、一対のチェック弁461を介して前記HSTライン100にそれぞれ流体接続されている。
前記サーボライン470は、前記サーボ用第1供給ライン471とサーボ用第2供給ライン472とに分岐されている。
前記サーボ用第1供給ライン471は前述の通り前記サーボ切替弁320の一次側に流体接続されている。
前記サーボ用第2供給ライン472は、前記サーボ用電磁弁350の一次側に流体接続されている。前記サーボ用電磁弁350の一次側にはさらにサーボ用第2ドレンライン475が流体接続されている。前記サーボ用電磁弁350の二次側は、制御用給排ライン480を介して前記制御ピストン340に流体接続されている。
前記サーボ用電磁弁350は、前記供給位置において前記制御用給排ライン480を前記サーボ用第2供給ライン472に流体接続させ、且つ、前記排出位置において前記制御用給排ライン480を前記サーボ用第2ドレンライン475に流体接続させると共に前記サーボ用第2供給ライン472を閉塞する。
なお、本実施の形態においては、前述の通り、前記遊星歯車装置40への定速回転入力を利用して前記補助ポンプ210を駆動するように構成したが、これに代えて、前記第1PTO伝動軸360に補助ポンプ駆動ギヤ201(図2参照)を相対回転不能に支持させ、前記補助ポンプ駆動ギヤ201を介して前記補助ポンプ210を駆動するように構成することも可能である。
又、前記油圧式ブレーキ装置90,90Bが前記パーキングブレーキ装置260とは別体とされている構成においては、前記パーキングブレーキ装置260若しくは前記一対のメイン駆動輪11に個別に制動力を付加し得る一対の走行ブレーキ装置15(図2参照)がブレーキ作動状態とされている場合に、前記制御装置80は、好ましくは、前記油圧式ブレーキ装置90,90Bを強制的にブレーキ解除状態とすることができる。
即ち、前記パーキングブレーキ装置260又は前記走行ブレーキ装置15がブレーキ作動状態とされている場合には当該ブレーキ装置によって作業車輌の停止状態が確保される。
その一方で、前記パーキングブレーキ装置260又は前記走行ブレーキ装置15がブレーキ作動状態の際に前記油圧式ブレーキ装置90,90Bがブレーキ作動状態とされると、前記多段変速装置250の伝動方向上流側及び下流側が共にロックされることになり、前記多段変速装置250のシフト操作が行えない若しくは行い難いという不具合が生じ得る。
従って、前記パーキングブレーキ装置260若しくは前記一対の走行ブレーキ装置15がブレーキ作動状態とされている場合には当該ブレーキ装置による制動力によって作業車輌の停止させ、前記油圧式ブレーキ装置90,90Bはブレーキ解除状態へ移行させることが好ましい。
なお、前記走行ブレーキ装置15がブレーキ作動状態にあるか否かは、人為操作可能に備えられる走行ブレーキ操作部材の操作位置を検出する走行ブレーキ操作位置検出部材840からの信号に基づいて行われる。
又、前記単一の電磁弁910を備える構成(図9)において前記制御を実現する為には、前記ブレーキ用給排ライン422にアンロード電磁弁(図示せず)を介挿させ、前記パーキングブレーキ装置260及び/又は前記走行ブレーキ装置15の作動に応じて前記アンロード電磁弁をアンロード位置に位置させる。
実施の形態2
以下、本発明に係る走行系伝動構造の他の実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図11及び図12に、それぞれ、本実施の形態に係る走行系伝動構造が適用された作業車輌2Aの伝動模式図及び油圧回路図を示す。
なお、図11及び図12を含み本実施の形態において参照する図面中、前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を適宜省略する。
本実施の形態に係る走行系伝動構造は、前記実施の形態1に係る走行系伝動構造と同様に、定速回転動力及び可変回転動力を第1及び第2要素にそれぞれ入力し且つ両者を合成した合成回転動力を第3要素から出力する遊星歯車装置40Bと、前記第3要素から出力される合成回転動力を作動的に入力する前後進切換装置50Bと、前記遊星歯車装置40B及び前記前後進切換装置50Bを収容するミッションケース62Bとを備えている。
図13に、前記ミッションケース62B近傍の縦断展開断面図を示す。
前記ミッションケース62Bは、前記実施の形態1における前記ミッションケース62と実質的に同一構成を有している。
即ち、図13に示すように、前記ミッションケース62Bは、前記実施の形態1における前記ミッションケース62と同様に、前方側及び後方側にそれぞれ前記遊星歯車装置40Bが挿通可能な前方開口62F及び前記前後進切換装置50Bが挿通可能な後方開口62Rを有し、且つ、前後方向中間部に中間軸受壁602Bを有している。
なお、前記実施の形態1における前記ミッションケース62の前記第2軸受壁602が前記中間軸受壁602Bに相当する。
図13に示すように、前記遊星歯車装置40Bは、前記実施の形態1における前記遊星歯車装置40と同様に、前記サンギヤ42を相対回転不能に支持するサンギヤ軸141(前記実施の形態1における前記可変入力軸660)と、前記第3要素に前記遊星歯車装置40Bの軸線回り相対回転不能に連結された遊星出力部材142(前記実施の形態1における前記HMT出力軸670)とを有している。
又、前記実施の形態1及び本実施の形態2においては、前記サンギヤ42は可変回転動力を入力する前記第2要素として作用し、前記キャリア41は定速回転動力を入力する前記第1要素として作用し、前記インターナルギヤ43は合成回転動力を出力する前記第3要素として作用しているが、当然ながら、本発明は斯かる構成に限定されるものではない。
図14に、第1変形形態に係る走行系伝動構造の部分縦断側面図を示す。
図14に示す前記第1変形形態に係る走行系伝動構造におけるように、前記サンギヤ42が前記第2要素として作用する構成において、前記インターナルギヤ43が定速回転動力を入力する前記第1要素として作用し且つ前記キャリア41が合成回転動力を出力する前記第3要素として作用するように構成することも可能である。
これに代えて、前記サンギヤ42が定速回転動力を入力する前記第1要素として作用するように構成することも可能である。斯かる構成においては、前記サンギヤ軸141は定速回転動力を入力する定速入力軸として作用する。
なお、前記サンギヤ42が前記第1要素として作用する場合には、前記キャリア41及び前記インターナルギヤ43の一方は前記第2要素として作用し且つ他方は前記第3要素として作用する。
又、本実施の形態及び前記実施の形態1においては、前記可変回転動力を出力する部材として前記HST30を用い、前記遊星歯車装置40B,40の前記第2要素は前記HST30の前記モータ軸33から可変回転動力を作動的に入力し、前記第1要素は前記HST30の前記ポンプ軸31を介して前記駆動源20から定速回転動力を作動的に入力しているが、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。
即ち、本発明に係る走行系伝動構造は、定速回転動力を出力する定速電動モータ及び可変回転動力を出力する可変電動モータを備えた作業車輌や定速回転動力を出力するエンジン及び可変回転動力を出力する可変電動モータを備えた作業車輌にも適用可能である。
前記前後進切換装置50Bは、合成回転動力を作動的に入力する前後進入力軸510(前記前後進切換装置50における前記前後進用駆動軸51)と、走行装置へ向けて回転動力を出力する前後進出力軸520(前記前後進切換装置50における前記前後進用従動軸52)と、前記前後進入力軸510から前記前後進出力軸520へ伝達される回転動力の回転方向を変更可能な前後進クラッチ機構530(前記前後進切換装置50における前記前進用油圧クラッチ53及び後進用油圧クラッチ55)と、前記前後進入力軸510と同軸上に位置し且つ前記前後進クラッチ機構530を支持するクラッチ軸560(前記前後進切換装置50における前記前後進用駆動軸51)とを有している点において、前記実施の形態1における前記前後進切換装置50と共通している。
なお、図13に示すように、前記前後進切換装置50Bにおいては、前記前後進入力軸510及び前記クラッチ軸560は単一軸570によって一体形成されている。
同様に、前記実施の形態1における前記前後進切換装置50においても、前記前後進用駆動軸51が前記前後進入力軸510及び前記クラッチ軸560の双方として作用している。
即ち、前記前後進用駆動軸51のうち前方側に位置する部分が合成回転動力を作動的に入力する前記前後進入力軸510として作用し、且つ、後方側に位置する部分が前記前後進クラッチ機構530を支持する前記クラッチ軸560として作用している。
このように、本実施の形態及び前記実施の形態1においては、前記前後進入力軸510及び前記クラッチ軸560は単一軸570によって一体形成されているが、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。
図15に、前記前後進入力軸510及び前記クラッチ軸560が別体とされた前後進切換装置50Cを備えた第2変形形態に係る走行系伝動構造の縦断側面図を示す。
図15に示す前記第2変形形態においては、前記前後進切換装置50Cは、前記第3要素に作動連結される第1軸50C(1)と、前記第1軸50C(1)と同軸上に配置され且つ前記第1軸50C(1)とは軸線回り相対回転自在とされた第2軸50C(2)と、前記第2軸50C(2)に平行に配設された第3軸50C(3)と、前記前進用油圧クラッチ53及び前記後進用油圧クラッチ55を含む前記前後進クラッチ機構530とを備えている。
前記第2変形形態においては、図15に示すように、前記前進用油圧クラッチ53は前記第1軸50C(1)から前記第2軸50C(2)への動力伝達を選択的に係合又は遮断させるように前記第2軸50C(2)に支持され、前記後進用油圧クラッチ55は前記第1軸50C(1)から前記第3軸50C(3)を介した前記第2軸50C(2)への動力伝達を選択的に係合又は遮断させるように前記第2軸50C(2)に支持されている。
前記前後進切換装置50Cにおいては、前記第1軸50C(1)が前記前後進入力軸510として作用し、前記第2軸50C(2)が前記前後進出力軸520及び前記クラッチ軸560の双方として作用する。
なお、本実施の形態及び前記第2変形形態においては、前記前後進切換装置50B,50Cの前記後進側ギヤ列56は、前記第1PTO伝動軸360を利用して前記前後進出力軸520に車輌後進側への回転を伝達するように構成されている。
図16に、図13におけるXVI-XVI線に沿った断面図を示す。
図13及び図16に示すように、本実施の形態においては、前記後進側ギヤ列56は、前記後進用クラッチ55の従動側に作動連結された状態で前記クラッチ軸560に相対回転自在に支持された前記後進側駆動ギヤ56aと、前記前後進出力軸520に相対回転不能に支持された前記後進側従動ギヤ56bと、前記後進側駆動ギヤ56aの回転を前記後進側従動ギヤ56bに伝達するカウンタギヤ56cとを有しており、前記カウンタギヤ56cは前記第1PTO伝動軸360に相対回転自在に支持されている。
なお、図13及び図16における符号604は、前記第1PTO伝動軸360を軸受部材を介して支持する為に前記ミッションケース62Bに設けられた軸受壁である。
本実施の形態に係る前記走行系伝動構造は、前記実施の形態1に係る前記走行系伝動構造と同様に下記構成を備えている。
図13に示すように、前記サンギヤ軸141の前端部が前記ミッションケース62Bの前方側に着脱可能に連結される前軸受壁601Bに直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ前記遊星出力部材142の後端部が前記中間軸受壁602Bに直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持されており、これにより、前記遊星歯車装置40Bが前記前軸受壁601B及び前記中間軸受壁602Bによって挟まれる前室に収容されている。
一方、前記前後進入力軸510の前端部が前記遊星出力部材142に軸線回り相対回転不能に連結された状態で前記中間軸受壁602Bに直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ前記クラッチ軸560の後端部が前記ミッションケース62Bの後方側に着脱可能に連結される後軸受壁603Bに軸線回り回転自在に支持されており、これにより、前記前後進切換装置50Bが前記中間軸受壁602B及び前記後軸受壁603Bによって挟まれる後室に収容されている。
なお、前記実施の形態1における前記第1〜第3軸受壁601〜603がそれぞれ前記前軸受壁601B,前記中間軸受壁602B及び前記後軸受壁603Bに相当する。
又、本実施の形態においては、図11に示すように、前記ミッションケース62Bと前記リヤケース63との間に中間ケース64が介挿されており、前記後軸受壁603Bは前記中間ケース64に一体形成されている。
斯かる構成を備えた前記走行系伝動構造においては、前端部が前軸受壁に支持され且つ後端部が後軸受壁に支持された前後進切換装置のクラッチ軸に遊星歯車装置のサンギヤ軸が外挿支持されている従来の走行系伝動構造に比して、前記遊星歯車装置40Bの径方向に関する小型化を図ることができ、前記遊星歯車装置40Bの大型化を招くことなく前記遊星歯車装置40Bの減速比を所望減速比に設定することができる。
即ち、前記従来の走行系伝動構造においては、前記クラッチ軸が長尺化する為、前記クラッチ軸の撓みを防止すべく前記クラッチ軸の軸径を太くする必要があり、その結果、前記クラッチ軸に外挿される前記サンギヤ軸の軸径も太くなってしまう。
前記サンギヤ軸の大径化は前記サンギヤ軸に設けられるサンギヤの大径化につながり、所望減速比を得る為には前記遊星歯車装置を全体的に径方向に大型化せざるを得ない。
これに対し、本実施の形態及び前記実施の形態1に係る走行系伝動構造においては、前述の通り、前記サンギヤ軸141(前記実施の形態1においては前記可変入力軸660)の前端部が前記前軸受壁601B(前記実施の形態1においては前記第1軸受壁601)に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ前記遊星出力部材142(前記実施の形態1においては前記HMT出力軸670)の後端部が前記中間軸受壁602B(前記実施の形態1においては前記第2軸受壁602)に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持されることで前記遊星歯車装置40B(40)が前記前軸受壁601B(601)及び前記中間軸受壁602B(602)によって挟まれる前室に収容されており、前記前後進入力軸510(前記実施の形態1においては前記前後進用駆動軸51)の前端部が前記遊星出力部材142(670)に軸線回り相対回転不能に連結された状態で前記中間軸受壁602B(602)に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ前記クラッチ軸560(前記実施の形態1においては前記前後進駆動軸51)の後端部が前記後軸受壁603C(前記実施の形態1においては前記第3軸受壁603)に軸線回り回転自在に支持されることで前記前後進切換装置50B(50)が前記中間軸受壁602B(602)及び前記後軸受壁603B(603)によって挟まれる後室に収容されている。
従って、前記サンギヤ軸141(660)の軸径を前記クラッチ軸560(51)の軸径とは無関係に設定することができ、これにより、前記遊星歯車装置40B(40)を径方向外方に大型化させることなく前記遊星歯車装置40B(40)の減速比を所望減速比に設定することができる。
さらに、前記従来の走行系伝動構造においては、前記クラッチ軸の後端部を支持する前記後軸受壁が前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を囲繞するミッションケースの周壁部に一体形成されており、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置の双方を前記周壁部の前方側から前記周壁部内に設置する必要があった。
これに対し、本実施の形態及び前記実施の形態1に係る前記走行系伝動構造においては、前記ミッションケース60B(60)は、前方側及び後方側にそれぞれ前記遊星歯車装置40B(40)が挿通可能な前記前方開口62F及び前記前後進切換装置50B(50)が挿通可能な前記後方開口62Rを有している。
そして、前記遊星出力部材142(670)の後端部が前記ミッションケース62B(62)の前記中間軸受壁602B(602)に直接又は間接的に支持された状態で前記サンギヤ軸141(660)の前端部が前記ミッションケース62B(62)の前方側に着脱可能に連結される前記前軸受壁601B(601)に直接又は間接的に支持されている。
さらに、前記前後進入力軸510(51)の前端部は前記遊星出力部材142(670)に軸線回り相対回転不能に連結された状態で前記中間軸受壁602B(602)に直接又は間接的に支持され且つ前記クラッチ軸560(51)の後端部は前記ミッションケース62B(62)の後方側に着脱可能に連結される前記後軸受壁603B(603)に支持されている。
斯かる構成を備えた本実施の形態及び前記実施の形態1に係る走行系伝動構造によれば、前記遊星歯車装置40B(40)及び前記前後進切換装置50B(50)をそれぞれ前記ミッションケース62B(62)の前方側及び後方側から独立して前記ミッションケース62B(62)内に設置させることができる。
従って、前記従来の走行系伝動構造に比して、前記遊星歯車装置40B(40)及び前記前後進切換装置50B(50)の前記ミッションケース62B(62)への組み付け作業効率を向上させることができる。
図17に、前記遊星歯車装置40B及び前記前後進切換装置50B近傍の部分拡大横断平面図を示す。
図13及び図17に示すように、前記遊星出力部材142は、前記実施の形態1における前記HMT出力軸670と同様に、前記第3要素に連結される連結部143と、前記連結部143から前記前後進切換装置50Bに近接する方向へ延び、前記中間軸受壁602Bに直接又は間接的に支持される中空の筒状部145とを有している。
なお、本実施の形態においては、前記連結部143は前記第3要素として作用する前記インターナルギヤ43と一体的に形成されている。
前記前後進入力軸510の前端部は、前記筒状部145の後端側から前記筒状部145内に軸線回り相対回転不能に係入され、前記サンギヤ軸141の後端部は、前記前後進入力軸510の前端部と対向するように前記筒状部145の前端側から前記筒状部145内に突入された状態で前記筒状部145に軸線回り相対回転自在に支持されている。
斯かる構成を備えた本実施の形態及び前記実施の形態1に係る走行系伝動構造によれば、前記サンギヤ軸141の小径化を図りつつ前記サンギヤ軸141を安定的に支持することができる。
本実施の形態及び前記実施の形態1においては、図4B,図13及び図17に示すように、前記筒状部145は、前記連結部143から延びる前方側筒状部146と、前記前方側筒状部146から後方側へ延び且つ前記前方側筒状部146より小径とされた後方側筒部147とを有している。
前記前方側筒状部146は、図17に示すように、軸受部材146aを介して前記サンギヤ軸141の後端部に外挿されている。
前記後方側筒部147は、外周面に配設された軸受部材147aを介して前記中間軸受部602Bに軸線回り回転自在に支持された状態で、前記前後進入力軸510の前端部に軸線回り相対回転不能に外挿されている。
なお、前記実施の形態1における前記HMT出力軸670においては、図4Bに示すように、前記第3要素として作用する前記インターナルギヤ43に一体形成された前記連結部と前記筒状部とは別体とされており、前記連結部及び前記筒状部は軸線回り相対回転不能にギヤ連結された状態で締結部材を介して分離可能に連結されている。
これに対し、本実施の形態における前記遊星出力部材142においては、図13及び図17に示すように、前記連結部143及び前記筒状部145は一体形成されている。
好ましくは、前記前後進クラッチ機構530に供給する潤滑油の一部を前記遊星歯車装置40Bに供給するように構成することができる。
即ち、図13〜図15及び図17に示すように、前記クラッチ軸560には、油源から前記前後進クラッチ機構530へ潤滑油を供給する為の前後進用潤滑油供給油路580が形成されている。
なお、実施の形態1に係る前記走行系伝動構造においては、前記前後進入力軸510及び前記クラッチ軸560の双方として作用する前記前後進用駆動軸51に形成された前記前後進側潤滑用軸線孔430eが前記前後進用潤滑油供給油路580に相当する。
前記遊星歯車装置40B(40)への潤滑油供給は、前記前後進用潤滑油供給油路580を利用して行われる。
具体的には、前記前後進入力軸510に前記前後進用潤滑油供給油路580に流体接続された状態で前端部が前記筒状部145内において該前後進入力軸510の前端面に開く潤滑油接続油路581を形成し、且つ、前記サンギヤ軸141に後端部が前記筒状部145内において該サンギヤ軸141の後端面に開く潤滑油導入油路582を形成して、前記潤滑油接続油路581の前端部から前記潤滑油導入油路582の後端部に前記筒状部145を介して潤滑油が導入されるように構成することができる。
斯かる構成によれば、前記クラッチ軸560に形成された前記前後進用潤滑油供給油路580を流れる潤滑油の一部を前記遊星歯車装置40B(40)に向けて確実に案内することができる。
本実施の形態,前記第1変形形態及び前記実施の形態1においては、前述の通り、前記クラッチ軸560及び前記前後進入力軸510が単一軸570によって一体形成されている。
斯かる構成においては、前記潤滑油接続油路581は、後端部が前記前後進用潤滑油供給油路580に流体接続され且つ前端部が前記筒状部145内において前記単一軸570の前端面に開口される。
一方、図15に示す前記第2変形形態においては、前記前後進入力軸510及び前記クラッチ軸560は別体とされ且つ互いに対して同軸上に配置されている。
斯かる構成においては、図15に示すように、前記前後進入力軸510の後端部及び前記クラッチ軸560の前端部の一方に他方の突入を許容する凹部を設け、前記他方の端部を前記一方の端部の前記凹部に軸受部材を介して支持させ、さらに、前記前後進用潤滑油供給油路580の前端部を前記凹部内において前記クラッチ軸560の前端部に開口させ、前記潤滑油接続油路581の後端部を前記凹部内において前記前後進入力軸510の後端部に開口させ且つ前端部を前記筒状部145内において前記前後進入力軸510の前端部に開口させることができる。
図13及び図17に示す本実施の形態,図14に示す前記第1変形形態並びに図4Bに示す前記実施の形態1においては、前述の通り、前記前後進入力軸510及び前記クラッチ軸560が前記単一軸570によって一体形成されている。
斯かる構成においては、前記中間軸受壁602B(602)に、前記油源に流体接続された位置固定の中間軸受壁側前後進用潤滑油路575と前記中間軸受壁側前後進用潤滑油路575を前記前後進用潤滑油供給油路580又は前記潤滑油接続油路581に流体接続する前後進潤滑用ロータリージョイント576とを設けることができる。
具体的には、図17に示すように、前記中間軸受壁602Bは、前記軸受部材147aを介して前記筒状部145を支持する遊星歯車装置側支持領域602B(1)と、軸受部材571aを介して前記単一軸570を支持する前後進切換装置側支持領域602B(3)と、前記遊星歯車装置側支持領域602B(1)及び前記前後進切換装置側支持領域602B(3)の間に位置する中間領域602B(2)とを有している。
そして、前記中間領域602B(2)に、前記中間軸受壁側前後進用潤滑油路575を前記前後進用潤滑油供給油路580又は前記潤滑油接続油路581に流体接続する前記前後進潤滑用ロータリージョイント576が設けられる。
斯かる構成によれば、前記単一軸570の支持安定化を図りつつ、前記油源から前記前後進用潤滑油供給油路580及び前記潤滑油接続油路581に潤滑油を確実に導入させることができる。
図13〜図17及び図4Bに示すように、前記潤滑油導入油路582は、後端部が前記潤滑油接続油路581の前端部から前記筒状部145を介して潤滑油を受け入れ得るように前記筒状部145内において開口され、且つ、前端部が前記前軸受壁601B(601)の軸受凹部に開口されている。
斯かる構成によれば、前記軸受凹部に配置される軸受部材に潤滑油を有効に供給することができる。
前記サンギヤ軸141には、前記潤滑油導入油路582内の潤滑油を他の構成部材へ向けて分配する潤滑油分配油路が形成され得る。
前記実施の形態1においては、図4Bに示すように、前記サンギヤ軸141として作用する前記可変入力軸660には、定速回転動力を前記キャリア41に伝達する為の前記キャリアギヤ44が相対回転自在に支持されている。
斯かる構成において、前記可変入力軸660には、一端部が前記潤滑油導入油路582に流体接続され且つ他端部が前記キャリアギヤ44を支持する部分において外表面に開く第1潤滑油分配油路583aが形成されている。
図13に示す本実施の形態,図14に示す前記第1変形形態及び図15に示す前記第2変形形態においては、前記サンギヤ軸141には第1回転動力入力ギヤ44Bが相対回転自在に支持されている。
なお、図13に示す本実施の形態及び図15に示す前記第2変形形態においては、前記第1回転動力入力ギヤ44Bは、定速回転動力を前記キャリア41に伝達している。
これに対し、図14に示す前記第1変形形態においては、前記第1回転動力入力ギヤ44Bは、定速回転動力を前記インターナルギヤ43に伝達している。
記サンギヤ軸141には、一端部が前記潤滑油導入油路582に流体接続され且つ他端部が前記第1回転動力入力ギヤ44Bを支持する部分において外表面に開く前記第1潤滑油分配油路583a(図14及び図17参照)が形成されている。
又、図13〜図15に示す形態においては、前記サンギヤ軸141には、可変回転動力を前記サンギヤ42に伝達する為の第2回転動力入力ギヤ665Bと前記第1及び第2回転動力入力ギヤ44B,665Bの間に位置する第1スラストベアリング666とが設けられている。
斯かる構成においては、前記サンギヤ軸141に、一端部が前記潤滑油導入油路582に流体接続され且つ他端部が前記第1スラストベアリング666を支持する部分において外表面に開く第2潤滑油分配油路583b(図14及び図17参照)を形成することができる。
さらに、図13〜図15に示す形態においては、前記サンギヤ軸141には、前記サンギヤ42と前記第1回転動力入力ギヤ44Bとの間に位置するように第2スラストベアリング667が設けられている。
斯かる構成においては、前記サンギヤ軸141に、一端部が前記潤滑油導入油路582に流体接続され且つ他端部が前記第2スラストベアリング667を支持する部分において外表面に開く第3潤滑油分配油路583c(図14及び図17参照)を形成することができる。
本実施の形態、前記第1変形形態及び前記第2変形形態においては、前記遊星歯車装置40Bに、前記遊星ギヤ45に潤滑油を供給する遊星ギヤ潤滑油供給構造が備えられている。
ここで、前記遊星ギヤ潤滑油供給構造について説明する。
前記遊星歯車装置40Bは、図17等に示すように、前記サンギヤ42と噛合する前記遊星ギヤ45を軸線回り回転自在に支持し且つ前記遊星ギヤ45と共に前記サンギヤ42回りに公転する前記キャリア41であって、前記第1から第3要素の何れかとして作用する前記キャリア41と、前記遊星ギヤ45と噛合する内歯が設けられた前記インターナルギヤ43であって、前記第1から第3要素の何れかとして作用する前記インターナルギヤ43と、前記キャリア41と共に前記サンギヤ42回りに回転するように前記キャリア41を支持するキャリア支持部材700と、前記キャリア支持部材700又は前記インターナルギヤ43の何れか一方に定速回転動力又は可変回転動力を伝達する為に前記キャリア支持部材700又は前記インターナルギヤ43の前記一方に連結された前記第1回転動力入力ギヤ44Bであって、前記サンギヤ軸141に相対回転自在に支持された前記第1回転動力入力ギヤ44Bとを有している。
なお、本実施の形態及び前記第2変形形態においては、前記キャリア41は前記第1要素として作用し且つ前記インターナルギヤ43は前記第3要素として作用している。
一方、前記第3変形形態においては、前記インターナルギヤ43が前記第1要素として作用し且つ前記キャリア41が前記第3要素として作用している。
図18に、本実施の形態及び前記第2変形形態において用いられている前記キャリア支持部材700の斜視図を示す。
図18に示すように、前記キャリア支持部材700は、前記キャリア41の前端部を支持する前支持孔711及び前記サンギヤ軸141が挿通される中央開口712が形成された前壁710と、前記キャリア41の後端部を支持する後支持孔721及び前記サンギヤ軸141が挿通される中央開口722が形成された後壁720と、前記前壁710及び後壁720を連結する連結部730とを有している。
本実施の形態(図13及び図17参照)及び前記第2変形形態(図15参照)においては、前記キャリア支持部材700及び前記第1回転動力入力ギヤ44Bは、前記前壁710と前記第1回転動力入力ギヤ44Bとの間に、前記サンギヤ軸141を基準にして径方向に延びる油ポケット空間585であって、径方向内方側が前記サンギヤ軸141の外周面に向けて開き且つ径方向外方側が前記キャリア41の対応する端部に向けて開く油ポケット空間585が設けられるように、構成されている。
一方、前記第1変形形態(図14参照)においては、前記キャリア支持部材700及び前記遊星出力部材142は、前記後壁720と前記遊星出力部材142との間に前記サンギヤ軸141を基準にして径方向に延びる前記油ポケット空間585であって、径方向内方側が前記サンギヤ軸141の外周面に向けて開き且つ径方向外方側が前記キャリア41の対応する端部に向けて開く前記油ポケット空間585が設けられるように、構成されている。
前記サンギヤ軸141には、一端部が前記潤滑油導入油路582に流体接続され且つ他端部が前記油ポケット空間585へ向けて該サンギヤ軸141の外周面に開くキャリア用潤滑油分配油路583dが形成される。
なお、本実施の形態及び前記第2変形形態においては、前記第1潤滑油分配油路583aが前記キャリア用潤滑油分配油路583dとして作用している。
詳しくは、本実施の形態及び前記第2変形形態においては、図17等に示すように、前記第1回転動力入力ギヤ44Bに前記第1潤滑油分配油路583a及び前記油ポケット空間585を流体接続する接続油路584が形成されており、前記第1潤滑油分配油路583a及び前記接続油路584を介して前記潤滑油導入油路582の潤滑油が前記油ポケット空間585に導入される。
一方、前記第1変形形態においては、図14に示すように、前記サンギヤ軸141に、一端部が前記潤滑油導入油路582に流体接続され且つ他端部が前記油ポケット空間585へ向けて該サンギヤ軸141の外周面に開く前記キャリア用潤滑油分配油路583dが形成されている。
そして、前記キャリア141には、図14及び図17等に示すように、一端部が前記油ポケット空間585に対向する端部(本実施の形態及び前記第2変形形態においては前端部、前記第1変形形態においては後端部)に開き且つ他端部が前記遊星ギヤ45を支持する部分において該キャリア41の外表面に開く遊星ギヤ用潤滑油路586が形成されている。
斯かる構成の前記遊星ギヤ潤滑油供給構造を備えることにより、前記遊星ギヤ44及びその近傍に確実に潤滑油を供給することができる。
より好ましくは、前記油ポケット空間585は、径方向内方側が周方向全域に亘って前記サンギヤ軸141の外周面に向けて開くように形成される。
斯かる構成によれば、前記サンギヤ軸141とは回転数差が生じる前記遊星ギヤ44に確実に潤滑油を供給することができる。
図18に示すように、前記キャリア支持部材700の前記前壁710,前記後壁720及び前記連結部730は、前記キャリア支持部材700が周方向に関し前記前支持孔711及び後支持孔712に対応した位置に前記前壁710及び後壁720によって挟まれる遊星ギヤ収容空間740を有するように、一体形成されている。
前記遊星ギヤ収容空間740は、前記遊星ギヤ45が前記サンギヤ42と噛合することを許容するように径方向内方側が開口され且つ前記遊星ギヤ45が径方向外方から前記遊星ギヤ収容空間740内に挿入されることを許容するように径方向外方側が開口されている。
斯かる構成の前記キャリア支持部材700を備えることにより、前記遊星歯車装置40Bの組立作業効率を向上させることができる。
なお、図18における符号701は、前記油ポケット空間585を形成する為に前記キャリア支持部材700の対応する端面に形成された凹部である。
ここで、本実施の形態に係る前記走行系伝動構造が適用された前記作業車輌2Aについて説明する。
なお、前記実施の形態1において説明した前記作業車輌1A〜1Cと同一部材には同一符号を付してその説明を適宜省略し、前記作業車輌1A〜1Cとは異なる部分について主として説明する。
図11及び図12に示すように、前記作業車輌2Aは、前記作業車輌1A〜1Cと同様に、定速回転動力の動力源として作用する前記駆動源20と、可変回転動力の動力源として作用する前記HST30と、前記駆動源20からの回転動力によって作動的に駆動される前記補助ポンプ210とを備えている。
本実施の形態においては、図11に示すように、前記補助ポンプ210は前記駆動源20から直接的に回転動力を入力するように前記駆動源20に連結されている。
本実施の形態においては、図12に示すように、前進位置、後進位置又は遮断位置を選択的にとり得るように構成された単一の前記前後進用電磁弁500に代えて、前進用電磁比例弁500F及び後進用電磁比例弁500Rが備えられている。
詳しくは、前記前進用電磁比例弁500Fは、図12に示すように、前記前進用クラッチ側給排ライン420を前記前後進用供給ライン411に流体接続させる前進クラッチ係合位置又は前記前後進用供給ライン411を遮断しつつ前記前進用クラッチ側給排ライン420を前記前後進用ドレンライン415に流体接続させる前進クラッチ解除位置を選択的にとり得るように構成されている。
前記後進用電磁比例弁500Rは、図12に示すように、前記後進用クラッチ側給排ライン421を前記前後進用供給ライン411に流体接続させる後進クラッチ係合位置又は前記前後進用供給ライン411を遮断しつつ前記後進用クラッチ側給排ライン421を前記前後進用ドレンライン415に流体接続させる後進クラッチ解除位置を選択的にとり得るように構成されている。
なお、前記実施の形態1においては、図6に示すように、前記補助ポンプ210は前記ミッションケース62の側壁に付設された前記補助ポンプ支持ブロック230に収容されており、前記前後進用電磁弁500,前記ブレーキ用電磁弁900,前記メインリリーフ弁425及び前記潤滑用リリーフ弁435は前記補助ポンプ支持ブロック230に収容されている。
これに対し、本実施の形態においては、前述の通り、前記補助ポンプ210が前記駆動源20に直接的に連結されており、前記前進用電磁比例弁500F,前記後進用電磁比例弁500R,前記ブレーキ用電磁弁900,前記メインリリーフ弁425及び前記潤滑用リリーフ弁435は前記補助ポンプ210とは離間されている。
図19及び図20に、それぞれ、図13におけるXIX-XIX線及びXX-XX線に沿った断面図を示す。
図19及び図20に示すように、本実施の形態においては、前記ミッションケース62Bの側壁にバルブブロック770が付設されており、前記前進用電磁比例弁500F,前記後進用電磁比例弁500R,前記ブレーキ用電磁弁900,前記メインリリーフ弁425及び前記潤滑用リリーフ弁435は前記バルブブロック770に収容されている。
従って、本実施の形態においては、前記メイン供給ライン405は、図12及び図19に示すように、一端部が前記補助ポンプ210の吐出側に流体接続され且つ他端部が前記バルブブロック770の吸引ポートに流体接続されたメイン供給配管405aと、一端部が前記吸引ポート771に流体接続された状態で前記バルブブロック770に形成されたメイン供給油路405bとを含んでおり、前記第1及び第2供給ライン411は前記メイン供給油路405bの他端部から分岐されている。
前記実施の形態1(図3参照)におけると同様に、本実施の形態においても、図12に示すように、前記潤滑用リリーフ弁435からのドレン油はドレンライン436を介して前記HSTケース35内に導入されており、これにより、前記HST30を積極に冷却している。
図21〜図23に、それぞれ、図13におけるXXI-XXI線,XXII-XXII線及びXXIII-XXIII線に沿った断面図を示す。
なお、図22におけるXIII-XIII線は、図13に示す展開断面図の展開基準線である。
前記ドレンライン436は、図19,図21〜図23に示すように、前記バルブブロック770から前記ミッションケース62B内を通って前記HSTケース35へ前記ドレン油を供給するように構成されている。
詳しくは、前記ドレンライン436は、一端部が前記潤滑用リリーフ弁435のドレンポートに流体接続され且つ他端部が前記ミッションケース62Bとの当接面に開口するように前記バルブブロック770に形成されたバルブブロック側ドレン油路436a(図19参照)と、一端部が前記バルブブロック側ドレン油路436aに流体接続されるように前記バルブブロック770との当接面に開口し且つ他端部が前記前軸受壁601Bとの当接面に開口するように前記ミッションケース62Bの周壁に形成されたミッションケース側ドレン油路436b(図13,図19及び図23参照)と、一端部が前記ミッションケース側ドレン油路436bに流体接続されるように後端面に開口し且つ他端部が前端面に開口するように前記前軸受壁601Bに形成された前軸受壁側ドレン油路436c(図22参照)と、一端部が前記前軸受壁側ドレン油路436cに流体接続され且つ他端部が前記HSTケース35内に流体接続された内部ドレン配管436d(図21参照)とを有している。
なお、前記HSTケース35内の余剰油は、図12及び図13に示すように、前記HSTケース35(詳しくは、前記HSTケース35を形成するセンターセクション)及び前記前軸受壁601Bに形成された排出油路436eを介して前記ミッションケース62B内に排出される。
本実施の形態においては、前記第2供給ライン450は、前記バルブブロック770から前記ミッションケース62Bの周壁及び前記前軸受壁601Bを介して前記チャージライン460及び前記サーボライン470に流体接続されている。
詳しくは、前記第2供給ライン450は、一端部が前記メイン供給ライン405に流体接続され且つ他端部が前記ミッションケース62Bとの当接面に開口するように前記バルブブロック770に形成されたバルブブロック側第2供給油路450a(図19参照)と、一端部が前記バルブブロック側第2供給油路450aに流体接続されるように前記バルブブロック770との当接面に開口し且つ他端部が前記前軸受壁601Bとの当接面に開口するように前記ミッションケース62Bの周壁に形成されたミッションケース側第2供給油路450b(図13,図19及び図23参照)と、一端部が前記ミッションケース側第2供給油路450bに流体接続されるように後端面に開口し且つ他端部が前端面に開口するように前記前軸受壁601Bに形成された前軸受壁側第2供給油路450c(図13及び図22参照)とを有している。
図24に、前記中間軸受壁602Bの斜視図を示す。
本実施の形態においては、前記前進用クラッチ側給排ライン420は、図13,図20及び図24に示すように、一端部が前記前進用電磁比例弁500Fの二次側に流体接続され且つ他端部が前記ミッションケース62Bとの当接面に開口するように前記バルブブロック770に形成されたバルブブロック側前進用給排油路420a’と、一端部が前記中間軸受壁602Bの外表面に開口され且つ他端部がクラッチ軸560を支持する為の軸受孔に開口された中間軸受壁側前進用給排油路420c’と、前記バルブブロック側前進用給排油路420a’及び前記中間軸受壁側前進用給排油路420c’を流体接続するように前記ミッションケース62B内に配設された前進用内部配管420b’と、前記クラッチ軸560に形成された前進用クラッチ側軸線孔420e’と、前記中間軸受壁側前進用給排油路420c’及び前記前進用クラッチ側軸線孔420e’を流体接続するように前記中間軸受壁602B及び前記クラッチ軸560の当接部分に形成された前進用クラッチ側ロータリージョイント420f’とを有している。
同様に、前記後進用クラッチ側給排ライン421は、一端部が前記後進用電磁比例弁500Rの二次側に流体接続され且つ他端部が前記ミッションケース62Bとの当接面に開口するように前記バルブブロック770に形成されたバルブブロック側後進用給排油路と、一端部が前記中間軸受壁602Bの外表面に開口され且つ他端部が前記クラッチ軸560を支持する為の前記軸受孔に開口された中間軸受壁側後進用給排油路421c’(図24参照)と、前記バルブブロック側後進用給排油路及び前記中間軸受壁側後進用給排油路421c’を流体接続するように前記ミッションケース62B内に配設された後進用内部配管と、前記クラッチ軸560に形成された後進用クラッチ側軸線孔421e’(図13及び図20参照)と、前記中間軸受壁側後進用給排油路421c’及び前記後進用クラッチ側軸線孔421e’を流体接続するように前記中間軸受壁602B及び前記クラッチ軸560の当接部分に形成された後進用クラッチ側ロータリージョイントとを有している。
前記ブレーキ用給排ライン422は、図13,図20及び図24に示すように、一端部が前記ブレーキ用電磁弁900の二次側に流体接続され且つ他端部が前記ミッションケース62Bとの当接面に開口するように前記バルブブロック770に形成されたバルブブロック側ブレーキ用給排油路422a’と、一端部が前記中間軸受壁602Bの外表面に開口され且つ他端部が前記油圧式ブレーキ装置90に流体接続された中間軸受壁側ブレーキ用給排油路422c’と、前記バルブブロック側ブレーキ用給排油路422a’及び前記中間軸受壁側ブレーキ用給排油路422c’を流体接続するように前記ミッションケース62B内に配設されたブレーキ用内部配管422b’とを有している。
本実施の形態においては、図12に示すように、前記潤滑油ライン430は、前記バルブブロック770内において前後進用潤滑油ライン432及びブレーキ用潤滑油ライン431に分岐されている。
前記前後進用潤滑油ライン432は、一端部が前記潤滑油ライン430に流体接続され且つ他端部が前記ミッションケース62Bとの当接面に開口するように前記バルブブロック770に形成されたバルブブロック側前後進用潤滑油路と、一端部が前記中間軸受壁602Bの外表面に開口され且つ他端部が前記クラッチ軸560を支持する為の軸受孔に開口された前記中間軸受壁側前後進用潤滑油路575(図17参照)と、前記バルブブロック側前後進用潤滑油路及び前記中間軸受壁側前後進用潤滑油路575を流体接続するように前記ミッションケース62B内に配設された前後進用潤滑内部配管432b(図17参照)と、前記クラッチ軸560に形成された前記前後進用潤滑油供給油路580(図17,図19及び図20参照)と、前記中間軸受壁側前後進用潤滑油路575及び前記前後進用潤滑油供給油路580を流体接続するように前記中間軸受壁602B及び前記クラッチ軸560の当接部分に形成された前記前後進潤滑用ロータリージョイント576(図17参照)とを有している。
前記ブレーキ用潤滑油ライン431は、一端部が前記潤滑油ライン430に流体接続され且つ他端部が前記ミッションケース62Bとの当接面に開口するように前記バルブブロック770に形成されたバルブブロック側ブレーキ用潤滑油路と、一端部が前記中間軸受壁602Bの外表面に開口され且つ他端部が前記前後進出力軸520を支持する為の軸受孔に開口された中間軸受壁側ブレーキ用潤滑油路431c(図20参照)と、前記バルブブロック側ブレーキ用潤滑油路及び前記中間軸受壁側ブレーキ用潤滑油路431cを流体接続するように前記ミッションケース62B内に配設されたブレーキ用潤滑内部配管431b(図20参照)と、前記前後進出力軸520に形成されたブレーキ用潤滑油供給油路431e(図13及び図20参照)と、前記中間軸受壁側ブレーキ用潤滑油路431c及び前記ブレーキ用潤滑油供給油路431eを流体接続するように前記中間軸受壁602B及び前記前後進出力軸520の当接部分に形成されたブレーキ潤滑用ロータリージョイント431f(図20参照)とを有している。
本実施の形態においても、前記実施の形態1におけると同様に、前記HST30の正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態への移行に従って前記遊星歯車装置40Bの前記遊星出力部材142が略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されており、さらに、前記制御装置80が、前記HST30が前記パワーニュートラル出力状態にあると判断すると前記ブレーキ用電磁弁900をブレーキ作動位置に位置させる。
ところで、一般的には、前記HST30の可動斜板が正逆一方側最大傾転位置から若干量だけ中立側に位置された車輌停止基準位置に位置された際に前記遊星出力部材142の出力をゼロとさせるような回転動力を前記HST30が出力するように前記HST30及び前記遊星歯車装置40Bを設定する。
その上で、前記変速操作部材71が中立位置(車輌停止位置)に位置されているにも拘わらず前記遊星出力部材142の出力がゼロとならない場合には、前記遊星出力部材142の出力がゼロとなる方向へ前記制御装置80が前記可動斜板を前記車輌停止基準位置から傾転させる車輌停止制御を行うように構成されている。
そのため、図23に示すように、前記遊星出力部材142の回転方向及び回転速度を検出する遊星出力センサ850を備えておき、前記変速操作部材71が中立位置に位置された際には、前記制御装置80は、前記可動斜板を前記車輌停止基準位置に位置させる制御を行った上で、前記遊星出力センサ850からの信号に基づき前記可動斜板を前記車輌停止基準位置から正および逆方向へ微調整させて車輌を停止させる車輌停止制御を行う。
この点に関し、本実施の形態及び前記実施の形態1においては、前記制御装置80が、前記HST30が前記パワーニュートラル出力状態にあると判断すると前記ブレーキ用電磁弁900をブレーキ作動位置に位置させる。従って、前記制御装置80による車輌停止制御の精度を高めることなく、車輌の停止状態を確実に得ることができる。
なお、回転方向及び回転速度を検出する前記遊星出力センサ850は、例えば、図23に示すように、前記遊星出力部材142の被検出位置を検出する検出タイミングが互いに対して異なるように配設された一対の回転ピックアップ851,852によって具現化され得る。これら回転ピックアップ851,852は、前記ミッションケース62Bの側壁に形成した開口を閉じる共通の蓋853に支持され得る。
図25に、本実施の形態及び前記実施の形態1に係る前記走行系伝動構造に適用され得る車輌走行方向切換制御方法の一例を説明する為のグラフを示す。
図25(a)〜(d)は、それぞれ、時間と前記変速操作部材71の操作位置との関係、時間とHST可動斜板角度との関係、時間と前後進切換装置50,50Bのクラッチ圧との関係、及び、時間と車速との関係を示している。
前述の通り、前記制御装置80は、前記変速操作位置検出部材810及び前記HST操作状態検出部材815からの信号に基づき、前記可動斜板が前記変速操作部材71の操作位置に応じた傾転角度に傾転されるように前記サーボ用電磁弁350を作動させる(以下、通常斜板制御という)。なお、本実施の形態においては、前記サーボ用電磁弁350は、電磁比例弁とされている。
ところで、前記変速操作部材71が前進側から中立位置Nを介して後進側へ操作される場合(又は、前記変速操作部材71が後進側から中立位置Nを介して前進側へ操作される場合)に前記通常斜板制御を実行すると、前記可動斜板は、前進側(後進側)に傾転されている状態から前記変速操作部材71が中立位置に位置された際に位置すべき前記車輌停止基準位置(図25(b)参照)に位置されてから後進側(前進側)へ傾転される。
つまり、前記変速操作部材71を中立位置Nを挟んだ前進側及び後進側の一方から他方へ操作する際に前記通常斜板制御を実行すると、前記遊星出力部材142は前進側出力状態及び後進側出力状態の一方から出力ゼロ状態を介して前進側出力状態及び後進側出力状態の他方へ移行することになり、車輌の走行方向の切換にタイムラグが生じ易い。
この点を考慮して、図25に示す前記車輌走行方向切換制御方法は、前記変速操作部材71が前進側及び後進側の一方から中立位置Nを介して他方へ操作された場合には、前記制御装置80が前記通常斜板制御に代えて進行方向切換時斜板制御を実行するように構成されている。
前記進行方向切換時斜板制御においては、前記変速操作部材71が前進側及び後進側の一方から中立位置Nを介して他方へ操作されると、前記制御装置80は、図25(b)に示すように、前記可動斜板が前記変速操作部材71の操作前の操作位置に対応した傾転位置A1から正逆一方側へ向けて前記車輌停止基準位置より正逆他方側寄りの前進/後進切換基準位置までしか傾転させず、その後に、前記変速操作部材71の操作後の操作位置に対応した傾転位置A2まで正逆他方側へ傾転するように、前記サーボ用電磁弁350を作動させる(図25(b)参照)。
つまり、前記進行方向切換時斜板制御においては、前記変速操作部材71の前進側(後進側)から後進側(前進側)への操作に際し、前記遊星出力部材142の出力は前記変速操作部材71の操作前の操作位置に対応した速度からゼロではなく前記前進/後進切換基準位置に対応した所定の速度までしか減速せず、その後に、前記変速操作部材71の操作後の操作位置に対応した速度まで上昇する。
なお、前記前進/後進切換基準位置は、前記可動斜板が前記前進/後進切換基準位置に位置された際のHST出力が前記パワーニュートラル出力状態に含まれるように、設定される。
従って、前記変速操作部材71の前進側(後進側)から後進側(前進側)への操作に際し、少なくとも前記遊星出力部材142の出力が前記前進/後進切換基準位置に対応した所定の速度まで減速された時点から一定時間内は、前記制御装置80がパワーニュートラル制御を行って前記ブレーキ用電磁弁900をブレーキ作動位置に位置させ、これにより、クリープ状態(回転停止寸前)の前記駆動輪が制動される。
このように、前記変速操作部材71の前進側(後進側)から後進側(前進側)への操作に際して前記遊星出力部材142の出力を前記前進/後進切換基準位置に対応した所定の速度までしか減速させないように構成することにより、前記遊星出力部材142の出力をゼロまで減速させる場合に比して、より迅速に前記遊星出力部材142の出力を前記変速操作部材71の操作後の操作位置に対応した速度まで上昇させることができる。
図25(b)及び(c)に示すように、本実施の形態においては、前記変速操作部材71の前進側(後進側)から後進側(前進側)への操作に応じて前記斜板が前記前進/後進切換基準位置が位置された時点で、前進用油圧クラッチ53(後進用油圧クラッチ55)の油圧が下降され始め且つ後進用油圧クラッチ55(前進用油圧クラッチ53)の油圧が上昇され始める。
そして、次に係合すべき後進用油圧クラッチ55(前進用油圧クラッチ53)の油圧が、所定の設定油圧まで上昇する途中において、係合していた前進用油圧クラッチ53(後進用油圧クラッチ55)の下降する油圧を超えた時点で前進側(後進側)から後進側(前進側)への切換が完了される。
なお、前記前後進切換装置の切換完了時点において前記斜板は前記前進/後進切換基準位置から正逆他方側へ既に所定角度傾転されている。従って、前記前後進切換装置の切換完了時には衝撃が発生するが、その衝撃は、前記遊星出力部材142の出力が低い状態の下で前記前後進切換装置50の前記前進用油圧クラッチ53及び前記後進用油圧クラッチ55がスリップ状態で二重係合することによって吸収される。
即ち、図12,図19〜図23に示すように、前記走行系伝動構造には、前記前進用クラッチ側給排ライン420及び前記後進用クラッチ側給排ライン421の油圧を検出する前進クラッチ圧センサ860F及び後進クラッチ圧センサ860Rが備えられる。
前記制御装置80は、前記可動斜板が前記前進/後進切換基準位置に到達した時点で、図25(c)に示すように、次に係合すべき前記油圧クラッチのクラッチ圧の増加を開始させつつ、現在係合中で且つ非係合とすべき前記油圧クラッチのクラッチ圧の減少を開始させ、前記可動斜板が前記前進/後進切換基準位置から正逆他方側へ所定角度傾転された時点で、前記両クラッチ圧が所定の油圧P1(0<P1<最大クラッチ圧Pmax)で交差するように、前記前進用電磁比例弁500F及び前記後進用電磁比例弁500Rを作動させる。
斯かる構成によれば、前記遊星出力部材142から前記前進用油圧クラッチ53を介して前記前後進出力軸520へ伝達される前進側への回転動力と前記遊星出力部材142から前記後進用油圧クラッチ55を介して前記前後進出力軸520へ伝達される後進側への回転動力とが互いに打ち消し合い、これにより、前記変速操作部材71の前進側(後進側)から後進側(前進側)への操作に際して前記遊星出力部材142の出力をゼロとすることなく、かつスムーズに作業車輌の進行方向の切換を実現することができる。
20 駆動源
30 HST
40,40B 遊星歯車装置
41 キャリア(第1要素)
42 サンギヤ(第2要素)
43 インターナルギヤ(第3要素)
44 キャリアギヤ(回転動力入力ギヤ)
44B 第1回転動力入力ギヤ
50,50B 前後進切換装置
51 前後進用駆動軸(前後進入力軸及びクラッチ軸)
52 前後進用従動軸(前後進出力軸)
53 前進用油圧クラッチ
55 後進用油圧クラッチ
60 車体ケース
62,62B ミッションケース
62F ミッションケースの前方開口
62R ミッションケースの後方開口
71 変速操作部材
72 前後進切換操作部材
80 制御装置
90 油圧式ブレーキ装置
141 サンギヤ軸
142 遊星出力部材
143 連結部
145 筒状部
200 補助ポンプユニット
210 補助ポンプ
420d 前進用クラッチ側第2油路(前進用クラッチ側油路)
420e 前進用クラッチ側軸線孔
420f 前進用クラッチ側ロータリージョイント
421d 後進用クラッチ側第2油路(後進用クラッチ側油路)
421e 後進用クラッチ側軸線孔
421f 後進用クラッチ側ロータリージョイント
422d ブレーキ用第2油路(ブレーキ用油路)
430e 前後進側潤滑用軸線孔(前後進用潤滑油供給油路)
500 前後進用電磁弁
510 前後進入力軸
520 前後進出力軸
530 前後進クラッチ機構
560 クラッチ軸
570 前後進入力軸及び前記クラッチ軸を形成する単一軸
575 中間軸受壁側前後進用潤滑油路
576 前後進潤滑用ロータリージョイント
580 前後進用潤滑油供給油路
581 潤滑油接続油路
582 潤滑油導入油路
583a 第1潤滑油分配油路(キャリア用潤滑油分配油路)
583d キャリア用潤滑油分配油路
585 油ポケット空間
586 遊星ギヤ用潤滑油路
601,601B 第1軸受壁(前軸受壁)
602,602B 第2軸受壁(中間軸受壁)
602B(1) 遊星歯車装置側支持領域
602B(2) 中間領域
602B(3) 前後進切換装置側支持領域
603,603B 第3軸受壁(後軸受壁)
650 定速入力軸
660 可変入力軸(サンギヤ軸)
670 HMT出力軸(遊星出力部材)
700 キャリア支持部材
710 前壁
711 前支持孔
712 中央開口
720 後壁
721 後支持孔
722 中央開口
730 連結部
740 遊星ギヤ収容空間
820 前後進切換位置検出部材
830 HST出力検出部材
831 ポンプセンサ
832 モータセンサ
900 ブレーキ用電磁弁
910 ブレーキ用電磁弁及び前後進用電磁弁として作用する単一の電磁弁

Claims (10)

  1. 定速回転動力及び可変回転動力を第1及び第2要素にそれぞれ入力し且つ両者を合成した合成回転動力を第3要素から出力する遊星歯車装置と、前記第3要素から出力される合成回転動力を作動的に入力する前後進切換装置と、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を収容するミッションケースとを備えた車輌の走行系伝動構造であって、
    前記ミッションケースは、前方側及び後方側にそれぞれ前記遊星歯車装置が挿通可能な前方開口及び前記前後進切換装置が挿通可能な後方開口を有し、且つ、前後方向中間部に中間軸受壁を有し、
    前記遊星歯車装置は、前記第1又は第2要素の何れかとして作用するサンギヤを相対回転不能に支持するサンギヤ軸と、前記第3要素に前記遊星歯車装置の軸線回り相対回転不能に連結された遊星出力部材とを有し、
    前記前後進切換装置は、合成回転動力を作動的に入力する前後進入力軸と、走行装置へ向けて回転動力を出力する前後進出力軸と、前記前後進入力軸から前記前後進出力軸へ伝達される回転動力の回転方向を変更可能な前後進クラッチ機構と、前記前後進入力軸と同軸上に位置し且つ前記前後進クラッチ機構を支持するクラッチ軸とを有し、
    前記遊星歯車装置は、前記サンギヤ軸の前端部が前記ミッションケースの前方側に着脱可能に連結される前軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ前記遊星出力部材の後端部が前記中間軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持されることで前記前軸受壁及び前記中間軸受壁によって挟まれる前室に収容され、
    前記前後進切換装置は、前記前後進入力軸の前端部が前記遊星出力部材に軸線回り相対回転不能に連結された状態で前記中間軸受壁に直接又は間接的に軸線回り回転自在に支持され且つ前記クラッチ軸の後端部が前記ミッションケースの後方側に着脱可能に連結される後軸受壁に軸線回り回転自在に支持されることで前記中間軸受壁及び前記後軸受壁によって挟まれる後室に収容されていることを特徴とする車輌の走行系伝動構造。
  2. 前記遊星出力部材は、前記第3要素に連結される連結部と、前記連結部から前記前後進切換装置に近接する方向へ延び、前記中間軸受壁に直接又は間接的に支持される中空の筒状部とを有し、
    前記前後進入力軸の前端部は、前記筒状部の後端側から前記筒状部内に軸線回り相対回転不能に係入され、
    前記サンギヤ軸の後端部は、前記前後進入力軸の前端部と対向するように前記筒状部の前端側から前記筒状部内に突入された状態で前記筒状部に軸線回り相対回転自在に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の車輌の走行系伝動構造。
  3. 前記前後進クラッチ機構は油圧クラッチ式とされ、
    前記クラッチ軸には油源から前記前後進クラッチ機構へ潤滑油を供給する為の前後進用潤滑油供給油路が形成され、
    前記前後進入力軸には前記前後進用潤滑油供給油路に流体接続された状態で前端部が前記筒状部内において該前後進入力軸の前端面に開く潤滑油接続油路が形成され、
    前記サンギヤ軸には後端部が前記筒状部内において該サンギヤ軸の後端面に開く潤滑油導入油路が形成されており、
    前記潤滑油接続油路の前端部から前記潤滑油導入油路の後端部に前記筒状部を介して潤滑油が導入されることを特徴とする請求項2に記載の車輌の走行系伝動構造。
  4. 前記前後進入力軸及び前記クラッチ軸は単一軸によって一体形成されており、
    前記中間軸受壁は、軸受部材を介して前記筒状部を支持する遊星歯車装置側支持領域と、軸受部材を介して前記単一軸を支持する前後進切換装置側支持領域と、前記遊星歯車装置側支持領域及び前記前後進切換装置側支持領域の間に位置する中間領域とを有し、
    前記中間領域には、前記中間軸受壁に形成された中間軸受壁側前後進用潤滑油路を前記前後進用潤滑油供給油路又は前記潤滑油接続油路に流体接続する前後進潤滑用ロータリージョイントが設けられていることを特徴とする請求項3に記載の車輌の走行系伝動構造。
  5. 前記遊星歯車装置は、前記サンギヤと噛合する遊星ギヤを軸線回り回転自在に支持し且つ前記遊星ギヤと共に前記サンギヤ回りに公転するキャリアであって、前記第1から第3要素の何れかとして作用するキャリアと、前記遊星ギヤと噛合する内歯が設けられたインターナルギヤであって、前記第1から第3要素の何れかとして作用するインターナルギヤと、前記キャリアと共に前記サンギヤ回りに回転するように前記キャリアを支持するキャリア支持部材と、前記キャリア支持部材又は前記インターナルギヤの何れか一方に定速回転動力又は可変回転動力を伝達する為に前記キャリア支持部材又は前記インターナルギヤの前記一方に連結された回転動力入力ギヤであって、前記サンギヤ軸に相対回転自在に支持された回転動力入力ギヤとを有し、
    前記キャリア支持部材は、前記キャリアの前端部を支持する前支持孔及び前記サンギヤ軸が挿通される中央開口が形成された前壁と、前記キャリアの後端部を支持する後支持孔及び前記サンギヤ軸が挿通される中央開口が形成された後壁と、前記前壁及び後壁を連結する連結部とを有し、
    前記前壁と前記回転動力入力ギヤとの間又は前記後壁と前記遊星出力部材との間の少なくとも一方には、前記サンギヤ軸を基準にして径方向に延びる油ポケット空間であって、径方向内方側が前記サンギヤ軸の外周面に向けて開き且つ径方向外方側が前記キャリアの対応する端部に向けて開く油ポケット空間が設けられており、
    前記サンギヤ軸には、一端部が前記潤滑油導入油路に流体接続され且つ他端部が前記油ポケット空間へ向けて該サンギヤ軸の外周面に開くキャリア用潤滑油分配油路が形成されており、
    前記キャリアには、一端部が前記油ポケット空間に対向する端部に開き且つ他端部が前記遊星ギヤを支持する部分において該キャリアの外表面に開く遊星ギヤ用潤滑油路が形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の車輌の走行系伝動構造。
  6. 前記油ポケット空間の径方向内方側は周方向全域に亘って前記サンギヤ軸の外周面に向けて開いていることを特徴とする請求項5に記載の車輌の走行系伝動構造。
  7. 前記キャリア支持部材が周方向に関し前記前支持孔及び後支持孔に対応した位置に前記前壁及び後壁によって挟まれる遊星ギヤ収容空間を有する状態で前記前壁,前記後壁及び前記連結部が一体形成されており、
    前記遊星ギヤ収容空間は、前記遊星ギヤが前記サンギヤと噛合することを許容するように径方向内方側が開口され且つ前記遊星ギヤが径方向外方から前記遊星ギヤ収容空間内に挿入されることを許容するように径方向外方側が開口されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の車輌の走行系伝動構造。
  8. 駆動源から作動的に入力される定速回転動力を正逆双方向に無段変速して出力するHSTと、第1要素に前記駆動源からの定速回転動力を作動的に入力し且つ第2要素に前記HSTからの可変回転動力を作動的に入力して第3要素から合成回転動力を出力する遊星歯車装置と、駆動側に前記第3要素からの回転動力を作動的に入力し且つ従動側から駆動輪へ向けて前進方向及び後進方向の回転動力を出力可能な前後進切換装置と、人為操作可能な変速操作部材及び前後進切換操作部材とを備え、前記HSTは前記変速操作部材の初期位置から最大操作位置への操作に応じて正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ無段変速するように構成され、且つ、前記遊星歯車装置は前記HSTが正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ変化するに従って略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されている車輌の走行系伝動構造であって、
    前記HSTの出力状態を直接又は間接的に検出するHST出力検出部材と、作動油の給排に応じて前記駆動輪に作動的に制動力を付加する油圧式ブレーキ装置と、前記油圧式ブレーキ装置に対する作動油の給排を切り換えるブレーキ用電磁弁であって、前記油圧式ブレーキ装置をそれぞれブレーキ作動状態及びブレーキ解除状態とさせるブレーキ作動位置及びブレーキ解除位置を取り得るブレーキ用電磁弁と、前記ブレーキ用電磁弁の位置制御を司る制御装置とを備え、
    前記制御装置は、前記HST出力検出部材からの信号に基づき前記HSTが正逆一方側最大出力状態を基準にして所定範囲内のパワーニュートラル出力状態にあると判断すると前記ブレーキ用電磁弁をブレーキ作動位置に位置させることを特徴とする車輌の走行系伝動構造。
  9. 前記前後進切換装置は、作動油の給排に応じて、前記従動側が前進方向に回転する前進伝動状態、前記従動側が後進方向に回転する後進伝動状態及び前記従動側が前記駆動側に対して遮断される動力遮断状態を取り得るように構成され、
    前記走行系伝動構造は、さらに、前記前後進切換操作部材の操作位置を検出する前後進切換位置検出部材と、前記前後進切換装置への作動油の給排を切り換える前後進用電磁弁であって、前記前後進切換装置をそれぞれ前進伝動状態、後進伝動状態及び動力遮断状態とさせる前進位置、後進位置及び遮断位置を取り得る前後進用電磁弁とを備え、
    前記制御装置は、前記前後進切換位置検出部材からの信号に基づき前記前後進用電磁弁の位置制御を行うと共に、前記HST出力検出部材からの信号に基づき前記HSTが前記パワーニュートラル出力状態であると判断する場合には前記前後進用電磁弁を強制的に遮断位置に位置させることを特徴とする請求項8に記載の車輌の走行系伝動構造。
  10. 前記HST、前記遊星歯車装置及び前記前後進切換装置を収容する内部空間を有する中空の車体ケースと、
    前記HSTのポンプ軸から作動的に回転動力を入力する状態で車輌前後方向に沿うように前記車体ケースに支持され且つ前記第1要素に作動連結された定速入力軸と、
    前記HSTのモータ軸から作動的に回転動力を入力する状態で前記定速入力軸に対して略平行となるように前記車体ケースに支持され且つ前記第2要素に作動連結された可変入力軸と、
    前記前後進切換装置の駆動側として作用する前後進用駆動軸であって、前記第3要素に作動連結された状態で前記可変入力軸の後方側において前記可変入力軸と同芯上に配置された前後進用駆動軸と、
    前記前後進切換装置の従動側として作用する前後進用従動軸であって、前記定速入力軸の後方側において前記定速入力軸と同芯上に配置された前後進用従動軸と、
    前記定速入力軸及び前記可変入力軸の後端部並びに前記前後進用駆動軸及び前記前後進用従動軸の前端部を直接又は間接的に支持するように前記車体ケースに設けられた軸受壁とを備え、
    前記前後進切換装置は、作動油の供給に応じて前進伝動状態を現出させ且つ作動油の排出に応じて前進伝動状態が解除される油圧作動型の前進用油圧クラッチと、作動油の供給に応じて後進伝動状態を現出させ且つ作動油の排出に応じて後進伝動状態が解除される油圧作動型の後進用油圧クラッチとを含み、
    前記前進用油圧クラッチ及び前記後進用油圧クラッチは前記前後進用駆動軸に支持され、且つ、前記油圧式ブレーキ装置は前記前後進用従動軸に支持されており、
    前記前後進用駆動軸には、前記前進用油圧クラッチ及び前記後進用油圧クラッチに対して作動油を給排する為の前進用クラッチ側軸線孔及び後進用クラッチ側軸線孔が形成され、
    前記軸受壁には、前記前進用クラッチ側軸線孔及び前記後進用クラッチ側軸線孔にそれぞれロータリージョイントを介して流体接続される前進用クラッチ側油路及び後進用クラッチ側油路と、前記油圧式ブレーキ装置に作動油を給排する為のブレーキ用油路とが形成されていることを特徴とする請求項8又は9に記載の車輌の走行系伝動構造。
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