JP2011043202A - 油圧式無段変速装置 - Google Patents

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Tomoyuki Tsuji
智之 辻
Ryuta Iwaihara
竜太 祝原
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Abstract

【課題】入力軸に連動するシリンダブロックを挟んで油圧ポンプ部と油圧モータ部を設けて両部間を閉回路で連結し、該閉回路内の流れ方向を変えることにより、前記シリンダブロックに対する油圧モータ部の回転方向と回転数を変更する油圧式無段変速装置では、油圧モータ部の斜板の傾斜角が変更できないため、変速可能な速度範囲の幅が狭い、という問題があった。
【解決手段】油圧式無段変速装置1において、油圧ポンプ部41の第一斜板52と油圧モータ部40の第二斜板53のいずれも、傾斜角dを変更可能な可変式に構成した。
【選択図】図3

Description

本発明は、産業機械や走行車両等に用いられ、各種分野で広く利用可能な油圧式無段変速装置の変速構成に関する。
従来より、産業機械や走行車両等では、機体に搭載したエンジンの動力が、走行変速機構、差動機構等を介して左右の車輪に伝達されるが、この走行変速機構には油圧式無段変速装置が使用されている。
そして、該油圧式無段変速装置を、第一プランジャや第一斜板を有する油圧ポンプ部と、第二プランジャや第二斜板を有する油圧モータ部とより構成し、油圧ポンプ部と油圧モータ部は、入力軸上に被嵌したシリンダブロックを挟んで軸方向前後に配置すると共に、該シリンダブロックに、前記第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路と、該メイン油路内で送油方向を変更するスプール弁とを設け、前記第二斜板を入力軸の軸心周りに回転自在に支持して成る油圧式無段変速装置に関する技術は、公知となっている(例えば、特許文献1参照)。該技術においては、前記第一斜板の傾斜角を変更することにより、シリンダブロックに対する第二斜板の相対的な回転方向と回転数を変えて、該第二斜板と連動する出力軸からの動力を自在に変速できるようにしている。
特開2006−76449号公報
しかしながら、前記技術の場合、油圧ポンプ部の第一斜板は傾斜角を変更できる可変式であるのに対し、油圧モータ部の第二斜板は傾斜角が変更できない固定式であり、第一斜板の傾斜角調整だけでは変速可能な速度範囲の幅が狭くて十分ではなく、油圧式無段変速装置以外に副変速機構を別途に設ける必要があった。その結果、該副変速機構の設置スペースの分だけ走行変速機構が大規模となり、該走行変速機構を収容するミッションケースが大型化・重量化して、燃費が悪化したり製造コストが増加する、という問題があった。
加えて、この副変速機構がギア等の機械式である場合は、走行しながらの円滑な変速が難しくて変速ショックが避けられずに走行性能が低下する、という問題もあった。
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、第一プランジャと該第一プランジャが当接する第一斜板とを有する油圧ポンプ部と、第二プランジャと該第二プランジャが当接する第二斜板とを有する油圧モータ部を、入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に配置し、該シリンダブロックには、前記第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路と、該一対のメイン油路内で送油方向を変更するスプール弁とを設け、前記第二斜板は入力軸の軸心周りに回転自在に支持した油圧式無段変速装置において、前記第一斜板と第二斜板のいずれも、傾斜角を変更可能な可変式に構成したものである。
請求項2においては、前記第二斜板からの変速動力を出力する出力軸は、前記入力軸の入力側と同一側に配置するものである。
請求項3においては、前記第二斜板の傾斜角は、低速段用と高速段用の2段階に変更可能とするものである。
請求項4においては、前記第二斜板を傾倒操作する第二傾倒アクチュエータは、第二斜板を同期回転しながら支持する可動ホルダ内に設けると共に、前記第二傾倒アクチュエータに作動油を給排する油路は、前記油圧式無段変速装置を収容する変速ケース内に設けるものである。
請求項5においては、前記変速ケースと可動ホルダとの連通部分、または変速ケースとシリンダブロックとの連通部分の少なくとも一方に、シール構造を周設するものである。
請求項6においては、前記第一斜板を傾倒操作する第一傾倒アクチュエータへの作動油は、前記油圧式無段変速装置を収容する変速ケースの軸方向端部に設けた第一切換弁によって切換制御すると共に、前記第二斜板を傾倒操作する第二傾倒アクチュエータへの作動油は、前記変速ケースの軸方向側部に設けた第二切換弁によって切換制御するものである。
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により、変速可能な速度範囲の幅を十分に拡大することができ、副変速機構を省略して走行変速機構を縮小し、これにより、該走行変速機構を収容するミッションケースの小型化・軽量化を図り、燃費の向上と製造コストの低減を図ることができる。加えて、ギア式の副変速機構の場合のような変速ショックを回避することができ、走行性能の向上を図ることができる。更に、速度範囲を後進領域にも拡大することができ、前後進切換機構を作動させることなく油圧式無段変速装置だけで後進動力を出力し、これにより、減速から後進までの変速操作を単一の操作手段だけで行うことができ、走行操作性の向上を図ることができる。
請求項2により、ミッションケース内に前後進切換機構やPTO機構等を収容する場合であっても、例えば、ミッションケースの後部に油圧式無段変速装置の設置スペースを確保し、入力軸の入力側であるミッションケースの前部に前後進切換機構やPTO機構等の設置スペースを集中して確保することができ、ミッションケースの小型化・軽量化を図り、更なる燃費の向上と製造コストの低減を図ることができる。
請求項3により、変速段数を最小に設定して、第二斜板の傾倒操作のための駆動構造を簡素化し、部品コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
請求項4により、第二傾倒アクチュエータや油路を油圧式無段変速装置の構成部材を利用して配置することができ、配置のための部材や設置スペースを別途に確保する必要がなく、部品コストの低減、メンテナンス性の向上、及び油圧式無段変速装置の小型化・軽量化を図ることができる。
請求項5により、前記連通部分からの作動油の漏洩を確実に防止することができ、供給される作動油の油圧低下を抑えて、第二アクチュエータの動作精度の向上を図ることができる。
請求項6により、第一切換弁・第二切換弁を変速ケースの各部を利用して配置することができ、配置のための部材や設置スペースを別途に確保する必要がなく、部品コストの低減、メンテナンス性の向上、及び油圧式無段変速装置の小型化・軽量化を図ることができる。
本発明に係わる油圧式無段変速装置を搭載した運搬車の全体構成を示す平面模式図である。 同じく運搬車の走行動力伝達構成を示すスケルトン図である。 油圧式無段変速装置の左側面断面図である。 同じく部分拡大図である。 同じく油圧回路図である。 第一斜板の傾斜角が略ゼロの場合の、シリンダブロック回転中のスプールとプランジャの一連の動作関係を示す模式図である。 第一斜板の傾斜角が正転方向側にある場合の、シリンダブロック回転中のスプールとプランジャの一連の動作関係を示す模式図である。 第一斜板の傾斜角が逆転方向側にある場合の、シリンダブロック回転中のスプールとプランジャの一連の動作関係を示す模式図である。 第一斜板の傾斜角と変速出力軸の回転数との関係を示す特性図である。 第二ホルダへの着座面と第二斜板の傾斜角との関係を示す第二斜板の側面図であって、図10(a)は第一着座面が着座した場合の第二斜板の側面図、図10(b)は第二着座面が着座した場合の第二斜板の側面図である。 エンジン動力を油圧式無段変速装置に直接入力する運搬車の走行動力伝達構成を示すスケルトン図である。 前後進切換機構を省略する運搬車の走行動力伝達構成を示すスケルトン図である。 エンジン動力を油圧式無段変速装置に直接入力すると共に前後進切換機構を省略する運搬車の走行動力伝達構成を示すスケルトン図である。 PTO機構を加えた運搬車の走行動力伝達構成を示すスケルトン図である。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、図1の矢印Fで示す方向を運搬車2の前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とするものである。
まず、本発明に関わる油圧式無段変速装置1を搭載する走行車両である運搬車2の全体構成について、図1、図2により説明する。
該運搬車2においては、走行機体3の前部に前車軸駆動装置4が、後部に後車軸駆動装置5が、それぞれ配置され、前記前車軸駆動装置4においては、左右一対の前車軸6・6が、後車軸駆動装置5には左右一対の後車軸7・7が、それぞれ図示せぬ差動装置を介して連結されている。そして、前記前車軸6・6と後車軸7・7には、それぞれ、外端に左右の前輪8・8と左右の後輪9・9が支持され、このうちの左右の前輪8・8は、操向ハンドル11等の操向手段によって操舵可能に構成されている。更に、該操向ハンドル11は、前記走行機体3の前後幅中央部の左側に設けた運転席10の前方に配置されて、運転席10に着座した運転者が操向操作できるようにしている。
前記運転席10の後部下方の走行機体3には、原動機であるエンジン12が搭載され、該エンジン12の前面からは、フライホイール14を有する出力軸13が前方に突出され、該出力軸13の前端には、駆動プーリ15が固設されている。一方、このようなエンジン12の右側方にミッションケース19が並設され、該ミッションケース19からも前方に伝達軸45が突出され、該伝達軸45の前端に固設した従動プーリ16と前記駆動プーリ15との間にはベルト17が巻回されており、これら駆動プーリ15、従動プーリ16、及びベルト17によってベルト伝達機構143が構成される。これにより、前記エンジン12からのエンジン動力が、出力軸13から前記ベルト伝達機構143を介して伝達軸45に伝達され、該伝達軸45から前記ミッションケース19内に入力される。
該ミッションケース19には、前後進切換機構20と本発明に係わる油圧式無段変速装置1とが備えられており、前記伝達軸45からのエンジン動力は、油圧式無段変速装置1で変速され、前後進切換装置20で正転方向または逆転方向に変更された後に、ミッションケース19から前後に延出された走行出力軸21より出力される。そして、該走行出力軸21の前端は、ドライブシャフト22を介して前記前車軸駆動装置4の前入力軸23の後端に連結される一方、走行出力軸21の後端は、ドライブシャフト24を介して前記後車軸駆動装置5の後入力軸25の前端に連結されており、エンジン動力をミッションケース19で変速して回転方向も選択した後に、前後の車軸駆動装置4・5に伝達できるようにしている。
ここで、前記前後進切換機構20においては、前記伝達軸45と走行出力軸21に平行に逆転軸26が前後方向に軸支され、該逆転軸26上には、前後に逆転出力ギア28と逆転入力ギア29が固設される。一方、前記走行出力軸21の途中部には、前後に摩擦多板式の後進クラッチ30と前進クラッチ31が配設され、このうち後進クラッチ30の前方の走行出力軸21上には後進ギア30aが回転自在に設けられており、後進クラッチ30が入ると、後進ギア30aが後進クラッチ30を介して走行出力軸21に相対回転不能に係合される。同様に、前記前進クラッチ31の後方の走行出力軸21上には前進ギア31aが回転自在に設けられており、前進クラッチ31が入ると、前進ギア31aが前進クラッチ31を介して走行出力軸21に相対回転不能に係合される。
更に、前記伝達軸45はジョイント46を介して変速入力軸18に連結され、該変速入力軸18上には、前記油圧式無段変速装置1からの変速動力を出力する変速出力ギア27が回転自在に設けられている。該変速出力ギア27には、前記逆転入力ギア29と前進ギア31aが噛合されると共に、前記逆転出力ギア28には、後進ギア30aが噛合されており、ギア27・31aより成る前進ギア列32と、ギア27・29・28・30aより成る後進ギア列33が形成される。そして、該後進ギア列33を介して走行出力軸21に伝達される変速動力は、前記前進ギア列32を介して走行出力軸21に伝達される変速動力を反転したものとなっている。
これにより、前記前進クラッチ31または後進クラッチ30の入切操作を行うことで、油圧式無段変速装置1からの変速動力を、前記前進ギア列32を介して走行出力軸21に前進動力として伝達し、前記後進ギア列33を介して走行出力軸21に後進動力として伝達することができる。
以上のような構成において、作業者が走行操作することで、エンジン12からのエンジン動力が前記ミッションケース19内で前進動力または後進動力に切り換えられた後、前後の車軸駆動装置4・5に伝達され、図示せぬ差動装置を介して左右の前輪8・8と左右の後輪9・9を差動駆動し、運搬車2を所定速度で前進走行または後進走行させることができる。
次に、前記油圧式無段変速装置1の変速構造について、図2乃至図6により説明する。
該油圧式無段変速装置1においては、エンジン動力を入力する前記変速入力軸18が、油圧式無段変速装置1の収容部材である変速ケース34を前後方向に貫通するようにして配置される。該変速ケース34は、筒状のフロントケース35と、該フロントケース35の後部開口を閉塞する板状のリアケース36とにより構成され、前記変速入力軸18の後端側は、このリアケース36を貫通すると共に、該リアケース36の後面に設けた玉軸受43によって回転自在に軸支される。
一方、前記変速入力軸18の前端側、すなわち変速入力軸18の入力側には、円筒状の変速出力軸44が被嵌され、該変速出力軸44は、前記ミッションケース19内に貫入されて、その前端に前記変速出力ギア27が形成されると共に、変速出力軸44の途中部は、玉軸受47・47によってミッションケース19の壁部に回転自在に軸支される。そして、該変速出力軸44の軸孔には、前記変速入力軸18の入力側がコロ軸受48を介して回転自在に軸支されており、この変速入力軸18の入力側が、変速出力軸44の先端よりも前方に回転可能に突出し、前記ジョイント46を介して伝達軸45に連結されている。
このような支持構成の変速入力軸18上の前後略中央には、シリンダブロック42がスプライン49にて相対回転不能に被嵌され、該シリンダブロック42を挟んで変速入力軸18の入力側には、油圧モータ部40が配置される一方、シリンダブロック42を挟んで入力側と反対側には、油圧ポンプ部41が配置されている。
該油圧ポンプ部41には、前記リアケース36の前面にボルト51によって固定される第一ホルダ50と、該第一ホルダ50の保持部50aの前面に当接されて前記変速入力軸18の軸線との直交線に対する傾斜角を後述の第一傾倒アクチュエータ38によって変更可能な第一斜板52と、該第一斜板52に摺動自在に設けるシュー54と、該シュー54に球体自在継手により連結する第一プランジャ55と、該第一プランジャ55を前記シリンダブロック42に後方から出入自在に配置する第一プランジャ孔56とが備えられる。更に、前記第一プランジャ55の後端側は、第一プランジャ孔56内に収容するバネ79の弾性力によって、シリンダブロック42の後面から前記第一斜板52に向かって突出されている。
そして、前記変速入力軸18と第一ホルダ50との間には、変速入力軸18に被嵌するスリーブ57と、該スリーブ57外周のローラ軸受58と、ラジアル及びスラスト荷重用のころ軸受59が介設され、該ころ軸受59の抜け止め防止用のナット60が、変速入力軸18の後端に設けられている。更に、該変速入力軸18上の前記シリンダブロック42には、第一プランジャ55と同数の第一スプール弁61が設けられている。
また、前記油圧モータ部40には、シリンダブロック42の前面に対向して配置する第二ホルダ62と、該第二ホルダ62の後面に当接されて前記変速入力軸18の軸線との直交線に対する傾斜角を後述の第二傾倒アクチュエータ39によって変更可能な第二斜板53と、該第二斜板53に摺動自在に設けるシュー63と、該シュー63に球体自在継手により連結する第二プランジャ64と、該第二プランジャ64を前記シリンダブロック42に前方から出入自在に配置する第二プランジャ孔65とが備えられ、更に、前記第二プランジャ64の前端側は、第二プランジャ孔65内に収容するバネ80の弾性力によって、シリンダブロック42の前面から前記第二斜板53に向かって突出されている。
そして、前記変速入力軸18と第二ホルダ62との間には、変速入力軸18外周のローラ軸受66と、ラジアル及びスラスト荷重用のころ軸受67が介設され、該ころ軸受67の抜け止め防止用のナット68が、変速入力軸18の前端に設けられている。更に、該変速入力軸18上のシリンダブロック42には、第二プランジャ64と同数の第二スプール弁69が設けられている。
このような構成から成る油圧モータ部40の第二ホルダ62の前面には、ボルト71によって継手部材70が固定され、該継手部材70の前端内周部と前記変速出力軸44の後端外周部とは、スプライン72を介して連結されており、第二斜板53を前面に当接保持した前記第二ホルダ62、継手部材70、及び変速出力軸44は、一体化した状態で、前記変速入力軸18上に回転自在に配置されている。
また、前記シリンダブロック42には、前記第一プランジャ孔56と第二プランジャ孔65が、シリンダブロック42の回転中心の同一円周上に交互に形成されると共に、該シリンダブロック42で前記変速入力軸18が挿入される軸孔42aには、後ろから順に、輪溝形状の第一油路73と第二油路74が形成される。更に、シリンダブロック42には、第一弁孔75と第二弁孔76も、シリンダブロック42の回転中心の同一円周上で交互に形成される。
この第一弁孔75と第二弁孔76は、シリンダブロック42の半径方向内側では、いずれも前記第一油路73と第二油路74に連通される一方、シリンダブロック42の半径方向外側では、第一弁孔75は第一連絡孔77を介して前記第一プランジャ孔56に連通され、第二弁孔76は第二連絡孔78を介して前記第二プランジャ孔65に連通されている。
そして、このうちの第一弁孔75に前記第一スプール弁61が挿入されている。図6に示すように、該第一スプール弁61は、小径で棒状の弁軸部61dと、該弁軸部61dの両端にあって前記第一弁孔75の内径と略同一で弁軸部61dよりも大きい外径を有する拡径部61b・61cと、一方の拡径部61bから第一斜板52に向けて突出されて先端に形成された円盤状の係合部61aとにより構成される。
該係合部61aは、前記シリンダブロック42の後面から突出し、前記第一ホルダ50の前端に連結固定したリング状の第一スプールカム84のカム溝84aに係合されている。これにより、前記シリンダブロック42が一回転すると、前記カム溝84aに沿って係合部61aが移動し、該係合部61aを介して前記第一スプール弁61全体が第一弁孔75内を往復摺動する。すると、前記拡径部61b・61cによって、前記第一油路73または第二油路74に対する開閉動作が行われ、第一プランジャ孔56が、第一連絡孔77から第一弁孔75を介して、前記第一油路73または第二油路74と交互に連通されるようにしている。
更に、前記第二弁孔76には前記第二スプール弁69が挿入されている。該第二スプール弁69も同様に、小径で棒状の弁軸部69dと、該弁軸部69dの両端にあって前記第二弁孔76の内径と略同一で前記弁軸部69dよりも大きい外径を有する拡径部69b・69cと、一方の拡径部69bから第二斜板53に向けて突出されて先端に形成された円盤状の係合部69aとにより構成される。
該係合部69aは、前記シリンダブロック42の前面から突出し、前記第二ホルダ62の後端に連結固設したリング状の第二スプールカム85のカム溝85aに係合されている。これにより、前記シリンダブロック42が一回転すると、前記カム溝85aに沿って係合部69aが移動し、該係合部69aを介して前記第二スプール弁69が第二弁孔76内を往復摺動する。すると、前記拡径部69b・69cによって、前記第一油路73または第二油路74に対する開閉動作が行われ、第二プランジャ孔65が、第二連絡孔78から第二弁孔76を介して、前記第一油路73または第二油路74に交互に連通されるようにしている。
また、前記変速入力軸18の軸中心部には、作動油の供給油路86が形成され、該供給油路86は、図5に示すように、油路94、油路93、フィルタ88を介して、走行用油圧ポンプ87の吐出口に連通される。更に、この供給油路86と前記第一油路73との間には第一チェックリリーフ弁89が介設され、供給油路86と前記第二油路74との間には第二チェックリリーフ弁90が介設されており、前記走行用油圧ポンプ87によって、油溜まり91から油路92を介して吸い上げられた作動油の一部が、前記チェックリリーフ弁89・90に供給されるようにしている。
該チェックリリーフ弁89・90は、前記第一油路73・第二油路74の作動油が不足した場合には、供給油路86から第一油路73・第二油路74に作動油を補給するチェック弁として機能し、逆に、前記第一油路73・第二油路74の圧力が所定のリリーフ設定圧よりも大きくなった場合には、作動油を供給油路86に逃がすリリーフ弁として機能するものである。なお、前記フィルタ88と走行用油圧ポンプ87との間には、リリーフ弁95も接続されており、該リリーフ弁95によって、走行用油圧ポンプ87から供給する作動油の油圧を所定値に設定できるようにしている。
そして、前記供給油路86からは、変速入力軸18の半径方向に複数の潤滑油路86aが分岐し、該潤滑油路86aの外端は、前記油圧ポンプ部41・油圧モータ部40の回転部分に連通されており、供給油路86から作動油は潤滑油としても供給されている。
次に、以上のような変速構造を備える前記油圧式無段変速装置1の変速制御構成について、図3乃至図10により説明する。なお、前提として、図9、図10に示すように、油圧モータ部40における第二斜板53の傾斜角は傾斜角D1に固定されており、特性曲線Loに沿って変速が行われるものとする。
前述の如く、プランジャ孔56・65と第一油路73または第二油路74との連通状態は、弁孔75・76内におけるスプール弁61・69の摺動位置によって変化し、更に、この摺動位置は、スプール弁61・69をガイドするカム溝84a・85aにおいて該カム溝84a・85aに前記係合部61a・69aが係合する位置、すなわち、スプール弁61・69の回転位置によって変化する。
図6乃至図8に示すように、本実施例の場合、油圧ポンプ部41において、回転位置81aでは、第一弁孔75と第一油路73・第二油路74との連通が、それぞれ拡径部61b・61cによって遮断されているが、シリンダブロック42が矢印96の方向に回転して回転位置81b・81cに達すると、第一弁孔75が第二油路74のみに連通される。更に回転して回転位置81dに達すると、再び、第一弁孔75と第一油路73・第二油路74との連通が遮断されるが、シリンダブロック42が矢印96の方向に回転して回転位置81e・81fに達すると、第一弁孔75が第一油路73のみに連通される。つまり、第一プランジャ孔56は、回転位置81b・81cでは第二油路74に連通し、回転位置81e・81fでは第一油路73に連通する油路切換構成としている。
同様に、油圧モータ部40においては、回転位置82aでは、第二弁孔76と第一油路73・第二油路74との連通が、それぞれ拡径部69b・69cによって遮断されているが、シリンダブロック42が矢印96の方向に回転して回転位置82b・82cに達すると、第二弁孔76が第一油路73のみに連通される。更に回転して回転位置82dに達すると、再び、第二弁孔76と第一油路73・第二油路74との連通が遮断されるが、シリンダブロック42が矢印96の方向に回転して回転位置82e・82fに達すると、第二弁孔76が第二油路74のみに連通される。つまり、第二プランジャ孔65は、回転位置82b・82cでは第一油路73に連通し、回転位置82e・82fでは第二油路74に連通する油路切換構成としている。
以上のような油路切換構成において、図6に示すように、変速入力軸18の軸線に対して第一斜板52を略直交させて該第一斜板52の傾斜角を略ゼロに保持する場合は、シリンダブロック42が回転しても、第一プランジャ孔56に第一プランジャ55が進退動しない略一定姿勢で支持される。このため、第一プランジャ55の吐出行程でも、第一プランジャ55内の作動油が第一連絡孔77から第一弁孔75の方向に吐出されず、第一油路73または第二油路74を介して、第二プランジャ孔65に作動油が供給されることがなく、第二プランジャ64が進出しない。一方、第一プランジャ55の吸入行程でも、第一プランジャ55内に作動油が吸入されず、第一油路73または第二油路74を介して、第二プランジャ孔65から第一プランジャ孔56に作動油が排出されることがなく、第二プランジャ64が退入することがない。
すなわち、図9に示す、第一斜板52の傾斜角dと変速出力軸44の回転数rとの関係を示す特性曲線において、特性曲線Lo・Hi上の中立点98のように、第一斜板52の傾斜角が略ゼロの場合は、油圧ポンプ部41によって油圧モータ部40が駆動されることがなく、その結果、第二プランジャ64を介して第二斜板53がシリンダブロック42に固定された状態となり、シリンダブロック42と第二斜板53が同一方向・略同一回転数r2で回転する。すると、該第二斜板53と一体的に回転する前記変速出力軸44も変速入力軸18と同一方向・略同一回転数r2で回転され、該変速入力軸18の回転速度が、変更されることなく変速出力ギア27に伝達されることとなる。
これに対し、変速入力軸18の軸線との直交線に対して第一斜板52を傾斜させる場合は、シリンダブロック42が回転すると第一プランジャ孔56を第一プランジャ55が進退動する。このため、第一プランジャ55の吐出行程では、第一プランジャ55内の作動油が第一連絡孔77から第一弁孔75の方向に吐出されて、第一油路73または第二油路74を介して、第二プランジャ孔65に作動油が供給され、第二プランジャ64が進出する。一方、第一プランジャ55の吸入行程では、第一プランジャ55内に作動油が吸入されて、第一油路73または第二油路74を介して、第二プランジャ孔65から第一プランジャ孔56に作動油が排出され、第二プランジャ64が退入し、このようにして、油圧式無段変速装置1の変速制御が行われる。
例えば、図7に示すように、変速入力軸18の軸線との直交線に対して第一斜板52を一方向(以下、「正転方向」とする。)側に傾斜させた時は、第一プランジャ55による作動油の吐出行程は、回転位置81a→81b→81c→81dの間に行われ、作動油の吸入行程は、回転位置81d→81e→81f→81aの間に行われる。
この場合、前記吐出行程のなかの回転位置81b・81cでは、第一プランジャ孔56が第二油路74に連通されて、第一プランジャ55内の作動油が第二油路74に供給される。すると、該第二油路74が、第二スプール弁69側の半回転後の回転位置82e・82fで、前述の如く第二プランジャ孔65に連通して、該第二プランジャ孔65内に作動油が供給され、第二プランジャ64が進出する。
前記吸入行程のなかの回転位置81e・81fでは、第一プランジャ孔56が第一油路73に連通されて、該第一油路73から第一プランジャ55内に作動油が吸入される。すると、該第一油路73が、第二スプール弁69側の半回転前の回転位置82b・82cで、前述の如く第二プランジャ孔65に連通して、該第二プランジャ孔65から作動油が排出され、第二プランジャ64が退入する。
つまり、第二プランジャ64は、前半の回転位置82a→82b→82c→82dで退入し、後半の回転位置82d→82e→82f→82aで進出するため、第二斜板53はシリンダブロック42と同一方向に回転され、油圧モータ部40を増速動作させる。これにより、変速出力軸44が変速入力軸18よりも高い回転数で回転され、該変速入力軸18の回転速度が、増速されて変速出力ギア27に伝達される。
すなわち、図9に示すように、変速入力軸18の回転数r2に、前記走行用油圧ポンプ87によって駆動される油圧モータ部40の回転数が加算されて、変速出力ギア27に伝達される。このため、変速入力軸18の回転数r2よりも高い回転数の加算範囲99で、第一斜板52の傾斜角に比例して、変速出力ギア27からの変速動力が変更され、第一斜板52の正側の最大傾斜角d3で最大の回転数r3となり、最高速度走行状態となる。
更に、図8に示すように、変速入力軸18の軸線との直交線に対して第一斜板52を他方向(以下、「逆転方向」とする。)側に傾斜させた時は、第一プランジャ55による作動油の吐出行程は、回転位置81d→81e→81f→81aの間に行われ、作動油の吸入行程は、回転位置81a→81b→81c→81dの間に行われる。
この場合、前記吐出行程のなかの回転位置81e・81fでは、第一プランジャ孔56が第一油路73に連通されて、第一プランジャ55内の作動油が第一油路73に供給される。すると、該第一油路73が、第二スプール弁69側の半回転前の回転位置82b・82cで、前述の如く第二プランジャ孔65に連通して、該第二プランジャ孔65内に作動油が供給され、第二プランジャ64が進出する。
前記吸入行程のなかの回転位置81b・81cでは、第一プランジャ孔56が第二油路74に連通されて、該第二油路74から第一プランジャ55内に作動油が吸入される。すると、該第二油路74が、第二スプール弁69側の半回転後の回転位置82e・82fで、前述の如く第二プランジャ孔65に連通し、該第二プランジャ孔65から作動油が排出され、第二プランジャ64が退入する。
つまり、第二プランジャ64は、前半の回転位置82a→82b→82c→82dで進出し、後半の回転位置82d→82e→82f→82aで退入するため、第二斜板53はシリンダブロック42と逆方向に回転され、油圧モータ部40を減速動作させる。これにより、変速出力軸44が変速入力軸18よりも低い回転数で回転され、該変速入力軸18の回転速度が、減速されて変速出力ギア27に伝達される。
すなわち、図9に示すように、変速入力軸18の回転数r2に、前記走行用油圧ポンプ87にて駆動される油圧モータ部40の回転数が減算されて、変速出力ギア27に伝達される。このため、変速入力軸18の回転数r2よりも低い回転数の減算範囲97で、第一斜板52の傾斜角に比例して、変速出力ギア27からの変速動力が変更され、第一斜板52の負側の最大傾斜角d1では最小の回転数、本実施例ではゼロとなり、走行停止状態となる。
次に、前記油圧式無段変速装置1の斜板制御構成について、図3乃至図5、図9、図10により説明する。
前記油圧ポンプ部41の第一斜板52は、図示せぬ傾転中心軸線を中心として、前記第一ホルダ50の保持部50aの外周に回動可能に配置される。更に、この第一ホルダ50の上部には、前後方向に形成されたシリンダ50bと、該シリンダ50b内に前後摺動可能に内挿されるピストン100とから成る前記第一傾倒アクチュエータ38が形成されている。そして、このピストン100の前端に固設される係止フック101には、前記第一斜板52から上方に延出された係止部52aが係合されており、前記ピストン100の前後方向への往復摺動動作によって、第一斜板52が、図示せぬ傾転中心軸線を中心にして前後に傾倒できるようにしている。
前記第一傾倒アクチュエータ38においては、前記ピストン100の後端部に拡径部100aが形成されており、該拡径部100aの前端面とシリンダ50bとによって前側油室102が構成され、拡径部100aの後端面とシリンダ50bとによって後側油室103が構成されている。そして、両油室102・103は、それぞれ油路104・105を介して、前記リアケース36後面のハウジング109内に設けた第一斜板油圧サーボ機構37と連通されている。
該第一斜板油圧サーボ機構37には、前記油路104・105に連通する2ポート3位置の第一切換弁106と、前記走行用油圧ポンプ87からの油路93に連通する比例調整弁107と、前記第一傾倒アクチュエータ38のピストン100に連結連動するフィードバックリンク108とが設けられている。そして、このうちの第一切換弁106には、往復摺動可能なスプール106aが備えられ、該スプール106aの一端側に設けた頂部油室106bに、油路111を介して前記比例調整弁107が連通されており、頂部油室106b内の油圧を調整可能としている。
一方、前記スプール106aの他端側に設けたバネ110には、前記フィードバックリンク108が連結されており、前記ピストン100の位置に応じてもスプール106aの位置が切り換わるようにしている。更に、前記第一切換弁106には、パイロット油圧を供給するパイロットポート115とドレンポート116が形成され、そのうちのパイロットポート115は油路117を介して前記油路93に連通され、ドレンポート116は油路118を介して油溜まり119に連通されている。
このような構成において、前記第一切換弁106が、図5に示す中立位置113に設定されると、前記パイロットポート115・ドレンポート116のいずれも連通が断たれ、ピストン100へのパイロット圧は供給されない。そこで、前記圧力調整弁107またはフィードバックリンク108によって、第一切換弁106が作用位置112に設定されると、パイロットポート115内の作動油が、前記油路105を介して後側油室103に流入すると共に、前側油室102内の作動油は、前記油路104を介してドレンポート116内に流出し、油路118を介して油溜まり119に排出され、これにより、ピストン100が第一斜板52側に摺動される。
逆に、第一切換弁106を作用位置114に設定すると、パイロットポート115内の作動油が、前記油路104を介して前側油室102に流入すると共に、後側油室103内の作動油は、前記油路105を介してドレンポート116内に流出し、油路118を介して油溜まり119に排出され、これにより、ピストン100が第一斜板52から離間する方向に摺動される。このようにして、ピストン100が前後方向に往復摺動され、第一斜板52の傾斜角を、図9に示すように、負側で最大の傾斜角d1から、正側で最大の傾斜角d3まで無段階で変更することができる。
また、前記油圧モータ部40においては、前記第二ホルダ62の後面には、前記変速入力軸18を挟んで左右に一対の球面凹部62a・62aが形成され、該球面凹部62a・62aは、それぞれ鋼球123・123の外周前半部に摺動自在に係合し、該鋼球123・123の外周後半部には、前記第二斜板53の前面に形成した左右一対の球面凹部53a・53aが摺動自在に係合しており、第二斜板53は、この左右の鋼球123・123の中心間を結ぶ傾転中心軸線153の周りを前後傾転可能に、位置決めされている。
更に、前記第二斜板53の前面には、傾転中心軸線153を境にして上下に、傾きが異なる第一着座面53bと第二着座面53cが形成され、該着座面53b・53cのいずれか一方を、前記第二ホルダ62の後面に形成された垂直な斜板受け面62bに選択的に着座させることができる。一方、第二ホルダ62の上部には、第二斜板53に摺動自在に設けるシュー124と、該シュー124に球体自在継手により連結するピストン125と、該ピストン125を前記第二ホルダ62に後方から出入自在に配置するシリンダ62cと、前記ピストン125の内部に収容するバネ126とから成る前記第二傾倒アクチュエータ39が形成される。
これにより、通常は、前記バネ126の弾性力によって、ピストン125の後端側はシリンダ62c内を前方に向かって牽引されており、第二斜板53が傾転中心軸線153を中心にして前方に傾倒し、第二ホルダ62の斜板受け面62bには第一着座面53bが当接した状態で保持されている。
前記第二傾倒アクチュエータ39においては、前記ピストン125内部とシリンダ62cとによって油室127が構成され、該油室127は、第二ホルダ62の半径方向に穿設した油路129を介して、第二ホルダ62の外周面に設けたリング状の油溝62eに連通される。一方、該油溝62eに対向するようにして、フロントケース35と第二ホルダ62との前摺動面35gには、油路35aの下端が開口されており、このようにして前連通部分128aが構成される。
油路35aを形成する前記フロントケース35上側面には、前から順に、油路35aに連通する2ポート2位置の第二切換弁121と、前記走行用油圧ポンプ87からの油路94に油路35eを介して連通するパイロット弁122とが、上方から嵌挿するようにして配置され、第二斜板油圧制御機構120が構成されている。
該第二斜板油圧制御機構120においては、第二切換弁121に、往復摺動可能なスプール121aが備えられ、該スプール121aの下端側に設けた底部油室121bには、油路35cを介して前記パイロット弁122が連通されており、底部油室121b内の油圧を調整可能としている。更に、第二切換弁121には、パイロット油圧を供給するパイロットポート131とドレンポート132が形成され、該ドレンポート132は、油路35fを介して、変速ケース34の内部空間によって形成される油溜まり139に連通され、パイロットポート131は、油路35bに連通されている。
一方、前記第一油路73・第二油路74に連通する第一弁孔75は、シリンダブロック42の半径方向に穿設された油路140を介して、シリンダブロック42の外周面に設けたリング状の油溝42eに連通され、該油溝42eに対向するようにして、前記油路35bの下端が、フロントケース35とシリンダブロック42との後摺動面35hに開口されており、このようにして後連通部分128bが構成される。
ここで、前記パイロット弁122には、前記底部油室121bに作動油を供給する供給ポート133とドレンポート134が形成され、そのうちの供給ポート133は油路35eを介して前記油路94に連通され、ドレンポート134は油路35dを介して前記油溜まり139に連通されている。なお、前述した油路35a乃至35fは、いずれもフロントケース35の上部に形成されている。
すなわち、前記第二斜板53を傾倒操作する第二傾倒アクチュエータ39は、第二斜板53を同期回転しながら支持する可動ホルダである第二ホルダ62内に設けると共に、前記第二傾倒アクチュエータ39に作動油を給排する油路35a乃至35fは、前記油圧式無段変速装置1を収容する変速ケース34を構成するフロントケース35内に設けるので、第二傾倒アクチュエータ39や油路35a乃至35fを油圧式無段変速装置1の構成部材を利用して配置することができ、配置のための部材や設置スペースを別途に確保する必要がなく、部品コストの低減、メンテナンス性の向上、及び油圧式無段変速装置1の小型化・軽量化を図ることができる。
このような構成において、パイロット弁122が、図5に示すドレン位置137に設定されると、前記供給ポート133は連通が断たれ、前記第二切換弁121の底部油室121bには作動油が供給されずに、第二切換弁121はドレン位置135に設定されたままとなり、第二斜板53は、図10(a)に示すように、斜板受け面62bに第一着座面53bが当接したままとなっている。
そこで、パイロット弁122が作用位置138に設定されると、供給ポート133内の作動油が、油路35cを介して前記第二切換弁121の底部油室121bに流入し、第二切換弁121が作用位置136に設定される。すると、第一油路73・第二油路74から前記油路140、油路35bを介してパイロットポート131に供給される作動油が、前記油路35a、油路129を介して、第二傾倒アクチュエータ39の油室127内に流入し、これにより、バネ126の弾性力に抗して、ピストン125が第二斜板53側に向かって押し出される。該ピストン125によって傾転中心軸線153の周りを後方に傾転された第二斜板53では、図10(b)に示すように、それまで着座していた第一着座面53bが斜板受け面62bから離間し、代わりに第二着座面53cが斜板受け面62bに着座する。
すると、斜板受け面62bに第二着座面53cが着座している場合の傾斜角D2は、斜板受け面62bに第一着座面53bが着座している場合の傾斜角D1よりも小さいため、第二プランジャ64の行程容積は減少する。その結果、前記油圧ポンプ部41から第一油路73・第二油路74に供給される所定流量の作動油に対する第二プランジャ64の往復摺動量が増加して、変速入力軸18の回転数に対する変化量が増し、回転数ゼロから回転数r3までの速度範囲を有する低速段から、回転数r1から回転数r4までの大きな速度範囲を有する高速段に変速される。なお、このように変速段を高速段と低速段の2段階にすることにより、第二斜板油圧制御機構120の構造を簡単なものとしている。また、前述のように第二プランジャ64の行程容積を減少させるには、第二斜板53の傾斜角を変更する以外に、第二プランジャ64の径を変更してもよい。
高速段に変速されると、図9に示すように、低速段の特性曲線Loにおける減算範囲97が、一層大きく減算されて減算範囲97aに移行すると共に、低速段の特性曲線Loにおける加算範囲99が、一層大きく加算されて加算範囲99aに移行して、特性曲線Hiが得られ、該特性曲線Hiに従って高速段での変速が行われる。
この際、特性曲線Hiの減算範囲97aを、後進動力が出力可能な後進領域141まで拡大することができ、傾斜角d1から傾斜角d2の間に後進部分142を設けて、油圧式無段変速装置1だけで前進動力と後進動力の両方を出力することが可能となる。なお、特性曲線Tは、油圧モータ部40が変速入力軸18の回転に直接影響されない従来の油圧式無段変速装置の特性を示すものであり、本発明と同様に前進動力と後進動力の両方を出力できるものの、変速可能な速度範囲の幅は狭いことがわかる。
すなわち、第一プランジャ55と該第一プランジャ55が当接する第一斜板52とを有する油圧ポンプ部41と、第二プランジャ64と該第二プランジャ64が当接する第二斜板53とを有する油圧モータ部40を、入力軸である変速入力軸18に被嵌したシリンダブロック42を挟んで変速入力軸18の軸方向前後に配置し、該シリンダブロック42には、前記第一プランジャ55と第二プランジャ64との間を連通する一対のメイン油路である第一油路73・第二油路74と、該第一油路73・第二油路74内で送油方向を変更するスプール弁である第一スプール弁61・第二スプール弁69とを設け、前記第二斜板53は変速入力軸18の軸心周りに回転自在に支持した油圧式無段変速装置1において、前記第一斜板52と第二斜板53のいずれも、傾斜角d・Dを変更可能な可変式に構成したので、変速可能な速度範囲の幅を十分に拡大することができ、副変速機構を省略して走行変速機構を縮小し、これにより、該走行変速機構を収容するミッションケース19の小型化・軽量化を図り、燃費の向上と製造コストの低減を図ることができる。加えて、ギア式の副変速機構の場合のような変速ショックを回避することができ、走行性能の向上を図ることができる。更に、速度範囲を後進領域141にも拡大することができ、前後進切換機構を作動させることなく油圧式無段変速装置1だけで後進動力を出力し、これにより、減速から後進までの変速操作を単一の操作手段だけで行うことができ、走行操作性の向上を図ることができる。
更に、前記第二斜板53からの変速動力を出力する出力軸である変速出力軸44は、前記入力軸である変速入力軸18の入力側と同一側に配置するので、ミッションケース19内に前後進切換機構やPTO機構等を収容する場合であっても、例えば、ミッションケース19の後部に油圧式無段変速装置1の設置スペースを確保し、変速入力軸18の入力側であるミッションケース19の前部に前記前後進切換機構やPTO機構等の設置スペースを集中して確保することができ、ミッションケース19の小型化・軽量化を図り、更なる燃費の向上と製造コストの低減を図ることができる。
加えて、前記第二斜板53の傾斜角Dは、低速段用と高速段用の2段階に変更可能とするので、変速段数を最小に設定して、第二斜板53の傾倒操作のための駆動構造である第二斜板油圧制御機構120を簡素化し、部品コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
そして、前記第一斜板52を傾倒操作する第一傾倒アクチュエータ38への作動油は、前記油圧式無段変速装置1を収容する変速ケース34の軸方向端部に設けた第一切換弁106によって切換制御すると共に、前記第二斜板53を傾倒操作する第二傾倒アクチュエータ39への作動油は、前記変速ケース34の軸方向側部に設けた第二切換弁121によって切換制御するので、第一切換弁106・第二切換弁121を変速ケース34の各部を利用して配置することができ、配置のための部材や設置スペースを別途に確保する必要がなく、部品コストの低減、メンテナンス性の向上、及び油圧式無段変速装置の小型化・軽量化を図ることができる。
また、前述した前後の連通部分128a・128bにおける作動油の連通構成とシール構造について説明する。
図4に示すように、前連通部分128aにおいては、シリンダ62c内の油室127からの油路129の外端が、第二ホルダ62の外周面に形成された一本のリング状の油溝62eの底部に開口しており、第二ホルダ62が回転している間も、常に油溝62eが、第二切換弁121からの油路35aの下端と連通して、油室127への作動油の給排ができるようにしている。
更に、第二ホルダ62の外周面で前記油溝62eの前後には、リング状の前シール溝62dと後シール溝62fが設けられており、該前シール溝62dと後シール溝62fにより、第二ホルダ62の回転中に前連通部分128aから漏洩する作動油が外部に流出しないようにして、前連通部分128aが液密に封止されている。
同様に、後連通部分128bにおいては、前記第一弁孔75からの油路140の外端が、シリンダブロック42の外周面に形成された一本のリング状の油溝42eの底部に開口しており、シリンダブロック42が回転している間も、常に油溝42eが、第二切換弁121のパイロットポート131への油路35bの下端と連通して、第一弁孔75から第二切換弁121への作動油の供給が行えるようにしている。
更に、シリンダブロック42の外周面で前記油溝42eの前後には、リング状の前シール溝42dと後シール溝42fが設けられており、該前シール溝42dと後シール溝42fにより、シリンダブロック42回転中に後連通部分128bから漏洩する作動油が外部に流出しないようにして、後連通部分128bが液密に封止されている。
すなわち、前記変速ケース34と可動ホルダである第二ホルダ62との連通部分128a、または変速ケース34とシリンダブロック42との連通部分128bの少なくとも一方に、シール構造であるシール溝42d・42f・62d・62fを周設するので、前記連通部分128a・128bからの作動油の漏洩を確実に防止することができ、供給される作動油の油圧低下を抑えて、第二アクチュエータ121の動作精度の向上を図ることができる。なお、シール溝42d・42f・62d・62fにOリング等のシール部材を嵌合して液密性を高めることもできるが、作動油の漏洩を確実に防止可能なシール構造であればよく、特には限定されない。
次に、以上のような構成から成る運搬車2の別形態について、図11乃至図14により説明する。
図11に示す運搬車2Aは、運搬車2からベルト伝達機構143を省いた上で、エンジン12をミッションケース19の左側方ではなく前方に連設したものである。該運搬車2Aにおいては、ミッションケース19Aへの伝達軸45の前端に、エンジン12からの出力軸13の後端が、ジョイント144を介して連結されており、エンジン12からのエンジン動力を直接にミッションケース19A内に入力することができる。
すなわち、エンジン12をミッションケース19Aの前後方向に配置すると共に、エンジン12からのエンジン動力をミッションケース19A内に直接伝達可能な構成にするので、ミッションケース19Aの側方にエンジン12のための配置スペースを設ける必要がなく、運搬車2Aの機体幅を減少させて機体の左右方向でのコンパクト化が図れると共に、エンジン動力を伝達する間の動力ロスも軽減することができ、燃費の向上を図ることができる。
図12に示す運搬車2Bは、前述の如く、油圧式無段変速装置1だけで後進動力を出力可能に構成して、運搬車2から、前後進クラッチ20等より成る前後進切換機構を省いたものである。
該運搬車2Bにおいては、エンジン12の後方に、油圧式無段変速装置1と後差動装置154を前後に収容するミッションケース19Bが配置され、該ミッションケース19Bへの伝達軸45とエンジン12の出力軸13との間は、前記運搬車2と同様に、ベルト伝達機構143を介して連動連結される。そして、油圧式無段変速装置1の更に前方には、前伝動軸155が左右方向に軸支されている。
該前伝動軸155の左部には、ギア156が固設され、該ギア156は、前記油圧式無段変速装置1の変速出力ギア27に噛合される一方、前伝動軸155の右端は、右方に延出されて、ミッションケース19Bの右側面前部に凸状に設けられた動力取出し装置157の動力取出しケース158内に突入される。更に、該突入部分の先端には、ベベルギア159が形成されると共に、前記動力取出しケース158内に前後方向に軸支された動力取出し軸161の後端にも、ベベルギア160が形成されており、該ベベルギア160は前記ベベルギア159と噛合されている。
前記動力取出し軸161は、動力取出しケース158から前方へ延出されて、前記ドライブシャフト22の後端に連結されており、これにより、油圧式無段変速装置1からの前進と後進の変速動力を、ギア156から、前伝動軸155、ベベルギア159、ベベルギア160、動力取出し軸161、及びドライブシャフト22を介して、前記前車軸駆動装置4に伝達し、左右の前車軸6・6を差動駆動できるようにしている。
更に、前記後差動装置154は、前記後車軸7・7と同一回転軸心を有するようにミッションケース19B内に支持された中空のデフケース162や、該デフケース162の外周面に固設され前記変速出力ギア27に噛合されるリングギア163等により構成され、左右の後車軸7・7が差動的に結合されており、該後車軸7・7を前記油圧式無段変速装置1からの前進と後進の変速動力によって差動駆動できるようにしている。
なお、後差動装置154には、デフロック機構164が付設されており、該デフロック機構164において、右側の後車軸7上に相対回転不能かつ軸方向摺動自在に設けられたデフロックスライダ165を、デフケース162側に押動して、デフロックスライダ165の係合部165aをデフケース162の係合部162aに係止させると、デフケース162と後車軸7・7とが一体的に連結され、後差動装置154がロックされて左右の後車軸7・7が同一回転数で駆動される。
すなわち、油圧式無段変速装置1からの変速動力を、前後進切換機構を介することなく、前車軸6・6と後車軸7・7に伝達可能な構成にするので、ミッションケース19B内に前後進切換機構のための配置スペースを設ける必要がなく、ミッションケース19Bの小型化・軽量化を図ることができる。
加えて、ミッションケース19B内に後車軸7・7用の後差動装置154を収容するので、差動装置を収容するための後車軸駆動装置5を別途に設ける必要がなく、部品点数が減少して部品コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
図13に示す運搬車2Cは、運搬車2からベルト伝達機構143を省いた上でエンジン12をミッションケース19の前方に連設して、エンジン12からのエンジン動力を直接に入力すると共に、油圧式無段変速装置1だけで後進動力を出力可能に構成して、運搬車2から前後進切換機構を省いたものである。
すなわち、エンジン12をミッションケース19Cの前後方向に配置すると共に、エンジン12からのエンジン動力をミッションケース19C内に直接伝達可能な構成にすると共に、油圧式無段変速装置1からの変速動力を、前後進切換機構を介することなく、前車軸6・6と後車軸7・7に伝達可能な構成にするので、ミッションケース19Cの側方にエンジン12のための配置スペースを設ける必要がなく、運搬車2Cの機体幅を減少させて機体の左右方向でのコンパクト化が図れると共に、エンジン動力を伝達する間の動力ロスも軽減することができ、燃費の向上を図ることができる。更には、ミッションケース19C内に前後進切換機構のための配置スペースを設ける必要がなく、ミッションケース19Cの小型化・軽量化を図ることができる。
図14に示す運搬車2Dは、前記運搬車2Aのミッションケース19A内に、新たに作業機操作用のPTO機構145を設けたものである。該PTO機構145においては、前記伝動軸45の前部にPTO取出ギア149が固設されると共に、前記伝達軸45と平行に減速軸147とPTO軸148が前後方向に軸支され、このうちの減速軸147には、前後に、前記PTO取出ギア149よりも大径の減速入力ギア150と、該減速入力ギア150よりも小径の減速出力ギア151が固設されている。
そして、減速入力ギア150は、前記PTO取出ギア149に噛合され、減速出力ギア151は、前記PTO軸148に固設された略同径の入力ギア152に噛合され、更に、PTO軸148上で該入力ギア152よりも後方にはPTOクラッチ146が配設されている。これにより、伝達軸45のエンジン動力の一部が、PTO取出ギア149、減速入力ギア150を介して減速軸147に減速して伝達された後、減速出力ギア151、入力ギア152を介してPTO軸148に伝達され、該PTO軸148から図示せぬ作業機に対して、前記PTOクラッチ146によりPTO動力を断接可能に出力することができる。
すなわち、ミッションケース19D内にPTO機構145を設けたので、PTO機構145用の減速軸や伝達ギア等の部材を配置するためのPTOケースを別途に設ける必要がなく、部品点数を少なくして部品コストの低減、メンテナンス性の向上を図ることができる。
本発明は、第一プランジャと該第一プランジャが当接する第一斜板とを有する油圧ポンプ部と、第二プランジャと該第二プランジャが当接する第二斜板とを有する油圧モータ部を、入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に配置し、該シリンダブロックには、前記第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路と、該一対のメイン油路内で送油方向を変更するスプール弁とを設け、前記第二斜板は入力軸の軸心周りに回転自在に支持した、全ての油圧式無段変速装置に適用することができる。
1 油圧式無段変速装置
18 変速入力軸(入力軸)
34 フロントケース(変速ケース)
35a乃至35f 油路
38 第一傾倒アクチュエータ
39 第二傾倒アクチュエータ
40 油圧モータ部
41 油圧ポンプ部
42 シリンダブロック
42d・42f・62d・62f シール溝(シール構造)
44 変速出力軸(出力軸)
52 第一斜板
53 第二斜板
55 第一プランジャ
61・69 第一スプール弁・第二スプール弁(スプール弁)
62 第二ホルダ(可動ホルダ)
64 第二プランジャ
73・74 第一油路・第二油路(メイン油路)
106 第一切換弁
121 第二切換弁
128a・128b 連通部分
d 傾斜角

Claims (6)

  1. 第一プランジャと該第一プランジャが当接する第一斜板とを有する油圧ポンプ部と、第二プランジャと該第二プランジャが当接する第二斜板とを有する油圧モータ部を、入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に配置し、該シリンダブロックには、前記第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路と、該一対のメイン油路内で送油方向を変更するスプール弁とを設け、前記第二斜板は入力軸の軸心周りに回転自在に支持した油圧式無段変速装置において、前記第一斜板と第二斜板のいずれも、傾斜角を変更可能な可変式に構成したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
  2. 前記第二斜板からの変速動力を出力する出力軸は、前記入力軸の入力側と同一側に配置することを特徴とする請求項1に記載の油圧式無段変速装置。
  3. 前記第二斜板の傾斜角は、低速段用と高速段用の2段階に変更可能とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の油圧式無段変速装置。
  4. 前記第二斜板を傾倒操作する第二傾倒アクチュエータは、第二斜板を同期回転しながら支持する可動ホルダ内に設けると共に、前記第二傾倒アクチュエータに作動油を給排する油路は、前記油圧式無段変速装置を収容する変速ケース内に設けることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置。
  5. 前記変速ケースと可動ホルダとの連通部分、または変速ケースとシリンダブロックとの連通部分の少なくとも一方に、シール構造を周設することを特徴とする請求項4に記載の油圧式無段変速装置。
  6. 前記第一斜板を傾倒操作する第一傾倒アクチュエータへの作動油は、前記油圧式無段変速装置を収容する変速ケースの軸方向端部に設けた第一切換弁によって切換制御すると共に、前記第二斜板を傾倒操作する第二傾倒アクチュエータへの作動油は、前記変速ケースの軸方向側部に設けた第二切換弁によって切換制御することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置。
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