JP2015045416A - Gear change transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置に関する。 The present invention combines an input shaft for inputting engine driving force, a hydraulic continuously variable transmission driven by the input shaft, a driving force of the input shaft and an output of the hydraulic continuously variable transmission. The present invention relates to a speed change transmission device provided with a planetary transmission unit that outputs a composite driving force and an output rotating body that outputs a combined driving force.
従来、たとえば特許文献1,2に記載された変速伝動装置があった。
特許文献1に記載されたものでは、エンジンの出力を前後輪に伝達する伝動系に、油圧式無段変速装置(油圧式無段変速機)、遊星歯車機構(遊星伝動部)及び2つの油圧クラッチを設け、2つの油圧クラッチの一方が接続されることにより、HSTモードの駆動系(HSTモード伝動)が構成されて、エンジンの出力が油圧式無段変速装置によって変速された後に前後輪に伝達され、2つの油圧クラッチの他方が接続されることにより、HMTモードの駆動系(HMTモード伝動)が構成され、油圧式無段変速装置の出力が遊星歯車装置に入力されて遊星歯車装置がエンジンの出力と油圧式無段変速装置の出力とを合成して合成駆動力を出力し、この合成駆動力が前後輪に伝達される。
Conventionally, for example, there has been a transmission gear described in
In the one described in Patent Document 1, a hydraulic continuously variable transmission (hydraulic continuously variable transmission), a planetary gear mechanism (planetary transmission unit), and two hydraulic pressures are used as a transmission system that transmits engine output to the front and rear wheels. A clutch is provided, and one of the two hydraulic clutches is connected to form an HST mode drive system (HST mode transmission). After the engine output is shifted by the hydraulic continuously variable transmission, the front and rear wheels When the other of the two hydraulic clutches is connected, an HMT mode drive system (HMT mode transmission) is configured, and the output of the hydraulic continuously variable transmission is input to the planetary gear device, The engine output and the output of the hydraulic continuously variable transmission are combined to output a combined driving force, which is transmitted to the front and rear wheels.
特許文献2に記載されたものでは、エンジンの出力を前輪差動機構及び後輪差動機構に伝達する伝動系に、無段変速部(油圧式無段変速機)、遊星伝動部、前後進切り換え装置を設け、エンジンの出力が無段変速部及び遊星伝動部に入力されて遊星歯車装置がエンジンの出力と油圧式無段変速装置の出力とを合成し、遊星歯車装置が出力する合成駆動力を前後進切り換え装置に入力して前進駆動力と後進駆動力とに変換した後に前輪差動機構及び後輪差動機構に伝達する。
In
エンジン駆動力を入力する入力軸と、入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、入力軸の駆動力と油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置において、エンジン駆動力が遊星伝動部による合成を受けずに油圧式無段変速機による変速を受けて出力回転体に伝達されるHSTモード伝動、及び、エンジン駆動力が遊星伝動部による合成を受けて出力回転体に伝達されるHMTモード伝動を現出できるように構成すれば、図10に示す如き出力性能を具備させることができる。 An input shaft for inputting engine driving force, a hydraulic continuously variable transmission driven by the input shaft, and a planetary that outputs a combined driving force by combining the driving force of the input shaft and the output of the hydraulic continuously variable transmission In a speed change transmission device provided with a transmission unit and an output rotator that outputs to the traveling device, the engine driving force is not subjected to synthesis by the planetary transmission unit but is subjected to a shift by a hydraulic continuously variable transmission and transmitted to the output rotator. If the HST mode transmission and the HMT mode transmission in which the engine driving force is combined by the planetary transmission unit and transmitted to the output rotating body can be produced, the output performance as shown in FIG. 10 is provided. be able to.
図10は、油圧式無段変速機の変速状態と出力回転体の出力速度との関係を示す説明図である。図10の横軸は、油圧式無段変速機の変速状態を示し、縦軸は、出力回転体の回転方向及び出力速度を示す。横軸の「n」は、油圧式無段変速機の中立位置を示し、横軸の「−max」は、油圧式無段変速機の後進伝動状態での最高速位置を示し、横軸の「+max」は、油圧式無段変速機の前進伝動状態での最高速位置を示す。図10に示す実線RLは、HSTモード伝動を現出させた状態での後進駆動力の出力を示し、実線FLは、HSTモード伝動を現出させた状態での前進駆動力の出力を示し、実線FHは、HMTモード伝動を現出させた状態での前進駆動力の出力を示す。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the shift state of the hydraulic continuously variable transmission and the output speed of the output rotor. The horizontal axis of FIG. 10 shows the shift state of the hydraulic continuously variable transmission, and the vertical axis shows the rotation direction and output speed of the output rotating body. “N” on the horizontal axis indicates the neutral position of the hydraulic continuously variable transmission, “−max” on the horizontal axis indicates the highest speed position in the reverse transmission state of the hydraulic continuously variable transmission, “+ Max” indicates the highest speed position in the forward transmission state of the hydraulic continuously variable transmission. The solid line RL shown in FIG. 10 indicates the output of the reverse drive force in a state where the HST mode transmission is exhibited, and the solid line FL indicates the output of the forward drive force in a state where the HST mode transmission is manifested, A solid line FH indicates the output of the forward drive force in a state where the HMT mode transmission is made to appear.
実線RLで示すように、HSTモード伝動を現出させた状態において、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」に操作されると、出力速度が後進の最高速度「RV」になり、HSTモード伝動を維持させながら、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」から中立位置「n」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力速度が減速し、油圧式無段変速機が中立位置「n」に至ると、出力速度が「0」になる。実線FLで示すように、HSTモード伝動を維持させながら、油圧式無段変速機が中立位置「n」から前進伝動状態の側に変速操作されると、出力が後進出力から前進出力に切り換わり、油圧式無段変速機が中立位置「n」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が増速し、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、前進の出力速度が「FV1」になる。実線FHで示すように、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、HSTモード伝動に替えてHMTモード伝動を現出させ、HMTモード伝動を維持させながら、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が増速し、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、前進の出力が最高速度「FV2」になる。 As indicated by the solid line RL, when the hydraulic continuously variable transmission is operated to the highest speed position “−max” in the reverse transmission state in the state where the HST mode transmission is made to appear, the output speed becomes the maximum reverse speed “ RV ", while maintaining the HST mode transmission, as the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the highest speed position" -max "in the reverse transmission state to the neutral position" n ", the reverse output When the speed is reduced and the hydraulic continuously variable transmission reaches the neutral position “n”, the output speed becomes “0”. As indicated by the solid line FL, when the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the neutral position “n” to the forward transmission state while maintaining the HST mode transmission, the output is switched from the reverse output to the forward output. As the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the neutral position “n” toward the highest speed position “+ max” in the forward transmission state, the forward output speed increases, and the hydraulic continuously variable transmission When the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state is reached, the forward output speed becomes “FV1”. As indicated by the solid line FH, when the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the HMT mode transmission is displayed instead of the HST mode transmission, and the HMT mode transmission is maintained. As the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the highest speed position “+ max” in the forward transmission state to the highest speed position “−max” in the reverse transmission state, the forward output speed increases, and the hydraulic type When the continuously variable transmission reaches the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state, the forward output becomes the maximum speed “FV2”.
つまり、HSTモード伝動及びHMTモード伝動を現出できるようにした場合、油圧式無段変速機を変速操作するだけで操作簡単に、走行装置が停止するように出力を零「0」にすることができ、かつ、走行装置を前進側と後進側に切り換えて駆動できるように出力を前進出力と後進出力に切り換えることができる。しかし、HSTモード伝動よりもHMTモード伝動の方が良好な伝動効率によって伝動でき、出力回転体への前進駆動力の伝達をHMTモード伝動によって行なわせることから、後進出力の変速範囲が前進出力の変速範囲に比して狭くなる。 In other words, when the HST mode transmission and the HMT mode transmission can be realized, the output is set to zero “0” so that the traveling device can be stopped simply by shifting the hydraulic continuously variable transmission. In addition, the output can be switched between the forward output and the reverse output so that the traveling device can be driven by switching between the forward side and the reverse side. However, the HMT mode transmission can be transmitted with better transmission efficiency than the HST mode transmission, and the forward driving force is transmitted to the output rotating body by the HMT mode transmission, so that the shift range of the reverse output is the forward output speed range. It becomes narrower than the speed change range.
遊星伝動部よりも伝動方向下手側に前後進切換え装置を設ける従来の技術を適用し、油圧式無段変速機及び遊星伝動部の出力を、前後進切換え機構に入力して前進駆動力と後進駆動力に変換してから出力回転体に伝達するよう構成すると、後進出力の変速範囲が前進出力の変速範囲と同様のものになる。 Applying the conventional technology in which a forward / reverse switching device is provided on the lower side of the transmission direction from the planetary transmission unit, the output of the hydraulic continuously variable transmission and the planetary transmission unit is input to the forward / reverse switching mechanism to move forward drive force and reverse If the driving force is converted to the output rotator after being converted, the reverse output speed change range becomes the same as the forward output speed change range.
図11は、油圧式無段変速機及び遊星伝動部の出力を前後進切換え機構によって前進駆動力と後進駆動力に変換してから出力回転体に伝達するように構成した場合における油圧式無段変速機の変速状態と出力回転体の出速速度との関係を示す説明図である。図11に示す実線FL及びFHは、前進駆動力の出力を示し、実線RL,RHは、後進駆動力の出力を示す。 FIG. 11 shows a hydraulic continuously variable transmission and a planetary transmission unit configured to convert the output to a forward drive force and a reverse drive force by a forward / reverse switching mechanism and to transmit the output to an output rotating body. It is explanatory drawing which shows the relationship between the speed change state of a transmission, and the output speed of an output rotary body. The solid lines FL and FH shown in FIG. 11 indicate the output of the forward drive force, and the solid lines RL and RH indicate the output of the reverse drive force.
実線FLで示すように、HSTモード伝動を現出させた状態で、油圧式無段変速機が中立位置「n」に操作されると、出力が零「0」になる。HSTモード伝動を維持させながら、かつ、前後進切換え機構を前進伝動状態に切り換えて前進伝動状態に維持しながら、油圧式無段変速機が中立位置「n」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が増速し、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、前進の出力速度が「FV1」になる。実線FHで示すように、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、HSTモード伝動に替えてHMTモード伝動を現出させて、HMTモード伝動を維持させながら、かつ、前後進切換え機構を前進伝動状態に維持しながら、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が増速し、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、前進の出力が最高速度「FV2」になる。実線RLで示すように、油圧式無段変速機が中立位置「n」に操作されると、前後進切換え機構を後進伝動状態に切り換え、HSTモード伝動を維持させながら、かつ、前後進切り換え機構を後進伝動状態に維持しながら、油圧式無段変速機が中立位置「n」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力速度が増速し、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、後進の出力速度が「RV1」になる。実線RHで示すように、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、HSTモード伝動に切換えてHMTモード伝動を現出させて、HMTモード伝動を維持させながら、かつ、前後進切換え機構を後進伝動状態に維持しながら、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力速度が増速し、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、後進の出力が最高速度「RV2」になる。 As indicated by the solid line FL, when the hydraulic continuously variable transmission is operated to the neutral position “n” in a state where the HST mode transmission is made to appear, the output becomes zero “0”. While maintaining the HST mode transmission and switching the forward / reverse switching mechanism to the forward transmission state and maintaining the forward transmission state, the hydraulic continuously variable transmission is moved from the neutral position “n” to the maximum speed position “ As the speed change operation is performed toward “+ max”, the forward output speed increases, and when the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the forward output speed becomes “FV1”. become. As indicated by the solid line FH, when the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the HMT mode transmission is displayed instead of the HST mode transmission, and the HMT mode transmission is maintained. And, while maintaining the forward / reverse switching mechanism in the forward transmission state, the hydraulic continuously variable transmission performs a shift operation from the highest speed position “+ max” in the forward transmission state to the highest speed position “−max” in the reverse transmission state. As a result, the forward output speed increases, and when the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state, the forward output reaches the maximum speed “FV2”. As indicated by the solid line RL, when the hydraulic continuously variable transmission is operated to the neutral position “n”, the forward / reverse switching mechanism is switched to the reverse transmission state, while maintaining the HST mode transmission, the forward / reverse switching mechanism As the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the neutral position “n” toward the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the reverse output speed increases. When the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the reverse output speed becomes “RV1”. As shown by the solid line RH, when the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the HMT mode transmission is displayed by switching to the HST mode transmission, and the HMT mode transmission is maintained. And, while maintaining the forward / reverse switching mechanism in the reverse transmission state, the hydraulic continuously variable transmission performs a shift operation from the highest speed position “+ max” in the forward transmission state to the highest speed position “−max” in the reverse transmission state. As a result, the reverse output speed increases, and when the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state, the reverse output reaches the maximum speed “RV2.”
つまり、油圧式無段変速機及び遊星伝動部の出力を、前後進切換え機構に入力して前進駆動力と後進駆動力に変換してから出力回転体に伝達するよう構成した場合、前進駆動していた走行装置を停止させてから後進駆動に切り換える際、及び後進駆動していた走行装置を停止させてから前進駆動に切り換える際、前後進切換え機構を前進伝動状態と後進伝動状態の一方から他方に切り換え操作する必要がある。 In other words, when the output of the hydraulic continuously variable transmission and the planetary transmission unit is input to the forward / reverse switching mechanism and converted to the forward drive force and the reverse drive force and then transmitted to the output rotating body, the forward drive is performed. When switching to the reverse drive after stopping the traveling device, and when switching to the forward drive after stopping the travel device that was driving backward, the forward / reverse switching mechanism is changed from one of the forward transmission state and the reverse transmission state to the other. It is necessary to switch to.
本発明の目的は、走行装置の停止及び前後進切換えを操作簡単に行うことができながら、走行装置を広い変速範囲で後進駆動でき、かつ構造簡単に済ませることができる変速伝動装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a speed change transmission apparatus that can easily stop and change the forward / reverse switching of the traveling apparatus, can drive the traveling apparatus backward in a wide speed range, and can have a simple structure. It is in.
本第1発明は、エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置において、
前記入力軸の駆動力を前進駆動力に変換して前記遊星伝動部に伝達する前進伝動状態と、前記入力軸の駆動力を後進駆動力に変換して前記遊星伝動部に伝達する後進伝動状態とに切換え自在な前後進切換え機構を設け、
前記前後進切換え機構を、前記入力軸と前記遊星伝動部との伝動を絶つ中立状態に切換え自在に構成し、
前記油圧式無段変速機のモータ軸と前記出力回転体との連動を入り状態と切り状態とに切り換え自在なクラッチ機構を設けてある。
The first invention combines an input shaft for inputting engine driving force, a hydraulic continuously variable transmission driven by the input shaft, a driving force of the input shaft and an output of the hydraulic continuously variable transmission. In the speed change transmission device provided with the planetary transmission unit that outputs the combined driving force and the output rotating body that outputs to the traveling device,
A forward transmission state in which the driving force of the input shaft is converted into a forward driving force and transmitted to the planetary transmission portion, and a reverse transmission state in which the driving force of the input shaft is converted into a backward driving force and transmitted to the planetary transmission portion A forward / reverse switching mechanism that can be switched freely is provided.
The forward / backward switching mechanism is configured to be freely switchable to a neutral state in which transmission between the input shaft and the planetary transmission unit is cut off,
A clutch mechanism is provided that can switch the interlocking between the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission and the output rotating body between the on state and the off state.
本第1発明の構成によると、前後進切換え機構が中立状態に切り換え操作され、油圧式無段変速機のモータ軸と出力回転体を連動入り状態にするようクラッチ機構が切り換え操作されると、入力軸によって入力されるエンジン駆動力によって油圧式無段変速機が駆動され、入力軸によって入力されるエンジン駆動力が遊星伝動部に伝達されず、エンジン駆動力が油圧式無段変速機によって変速されてから出力回転体に伝達されるようにHSTモード伝動を現出させることができる。
前後進切換え機構が前進伝動状態に切り換え操作され、油圧式無段変速機のモータ軸と出力回転体を連動切り状態にするようクラッチ機構が切り換え操作されると、入力軸によって入力されるエンジン駆動力によって油圧式無段変速機が駆動され、入力軸によって入力されるエンジン駆動力が前後進切換え機構によって前進駆動力に変換して遊星伝動部に伝達され、油圧式無段変速機の出力と前後進切換え機構からの前進駆動力とが遊星伝動部によって合成されて遊星伝動部が前進側の合成駆動力を出力し、前進側の合成駆動力が出力回転体に伝達されるように前進側のHMTモード伝動を現出させることができる。
前後進切換え機構が後進伝動状態に切り換え操作され、油圧式無段変速機のモータ軸と出力回転体を連動切り状態にするようクラッチ機構が切り換え操作されると、入力軸によって入力されるエンジン駆動力によって油圧式無段変速機が駆動され、入力軸によって入力されるエンジン駆動力が前後進切換え機構によって後進駆動力に変換して遊星伝動部に伝達され、油圧式無段変速機の出力と前後進切換え機構からの後進駆動力とが遊星伝動部によって合成されて遊星伝動部が後進側の合成駆動力を出力し、後進側の合成駆動力が出力回転体に伝達されるように後進側のHMTモード伝動を現出させることができる。
According to the configuration of the first aspect of the invention, when the forward / reverse switching mechanism is switched to the neutral state, and the clutch mechanism is switched to bring the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission and the output rotor into the interlocked state, The hydraulic continuously variable transmission is driven by the engine driving force input by the input shaft, the engine driving force input by the input shaft is not transmitted to the planetary transmission unit, and the engine driving force is shifted by the hydraulic continuously variable transmission. Then, the HST mode transmission can be made to appear so as to be transmitted to the output rotating body.
When the forward / reverse switching mechanism is switched to the forward transmission state, and the clutch mechanism is switched so that the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission and the output rotating body are switched to the interlocked state, the engine drive input by the input shaft The hydraulic continuously variable transmission is driven by the force, the engine driving force input by the input shaft is converted into the forward driving force by the forward / reverse switching mechanism and transmitted to the planetary transmission unit, and the output of the hydraulic continuously variable transmission is The forward drive force from the forward / reverse switching mechanism is combined by the planetary transmission unit so that the planetary transmission unit outputs the forward combined drive force, and the forward drive combined force is transmitted to the output rotor. HMT mode transmission can be revealed.
When the forward / reverse switching mechanism is switched to the reverse transmission state, and the clutch mechanism is switched so that the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission and the output rotating body are switched to the interlocked state, the engine drive input by the input shaft The hydraulic continuously variable transmission is driven by the force, and the engine driving force input by the input shaft is converted into the backward driving force by the forward / reverse switching mechanism and transmitted to the planetary transmission unit, and the output of the hydraulic continuously variable transmission is The reverse drive force from the forward / reverse switching mechanism is combined with the planetary transmission unit so that the planetary transmission unit outputs the reverse drive force and the reverse drive force is transmitted to the output rotor. HMT mode transmission can be revealed.
つまり、油圧式無段変速機構の変速操作に伴って前後進切換え機構及びクラッチ機構が適切に操作されると、油圧式無段変速機の変速状態と出力回転体による出力速度との関係が図7に示す如くなる。すなわち、図7の実線FLで示すように、HSTモード伝動が現出された状態で、油圧式無段変速機が中立位置「n」に操作されると、出力が零「0」になる。HSTモード伝動が維持されながら、油圧式無段変速機が中立位置「n」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が増速し、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、前進の出力速度が「FV1」になる。実線FM,FHで示すように、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、HSTモード伝動に替えて前進側のHMTモード伝動が現出され、前進側のHMTモード伝動が維持されながら、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が無段階に増速し、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、前進の出力が最高速度「FV2」になる。 In other words, when the forward / reverse switching mechanism and the clutch mechanism are appropriately operated along with the shifting operation of the hydraulic continuously variable transmission mechanism, the relationship between the shift state of the hydraulic continuously variable transmission and the output speed by the output rotating body is illustrated. As shown in FIG. That is, as shown by the solid line FL in FIG. 7, when the hydraulic continuously variable transmission is operated to the neutral position “n” in the state where the HST mode transmission has appeared, the output becomes zero “0”. While the HST mode transmission is maintained, the forward output speed increases as the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the neutral position “n” toward the highest speed position “+ max” in the forward transmission state. When the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the forward output speed becomes “FV1”. As indicated by solid lines FM and FH, when the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the forward HMT mode transmission appears in place of the HST mode transmission, As the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the highest speed position “+ max” in the forward transmission state to the highest speed position “−max” in the reverse transmission state while the HMT mode transmission is maintained, the forward output is output. When the speed increases steplessly and the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state, the forward output becomes the maximum speed “FV2”.
実線RLで示すように、HSTモード伝動が維持された状態で、油圧式無段変速機が中立位置「n」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されると、出力が後進出力になり、油圧式無段変速機が中立位置「n」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力速度が無段階に増速し、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、後進の出力速度が「RV1」になる。実線RM,RHで示すように、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、HSTモード伝動に替えて後進側のHMTモード伝動が現出され、後進側のHMTモード伝動が維持されながら、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力速度が無段階に増速し、油圧式無段変速機が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、後進の出力速度が最高速度「RV2」になる。後進の最高の出力速度「RV2」は、油圧式無段変速機が後進伝動状態の最高速位置「−max」に操作されたときの後進の出力速度「RV1」よりも高速になる。
前進の出力速度「FV1」と後進の出力速度「RV1」の変速範囲では、油圧式無段変速機を変速操作するだけで、前後進切換え機構の切換えを行なわずに変速及び前後進切換えを行なえる。
As indicated by the solid line RL, when the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the neutral position “n” to the highest speed position “−max” in the reverse transmission state while the HST mode transmission is maintained, As the output becomes reverse output and the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the neutral position “n” to the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state, the reverse output speed increases steplessly. When the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state, the reverse output speed becomes “RV1”. As indicated by solid lines RM and RH, when the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state, the reverse HMT mode transmission appears in place of the HST mode transmission, and the reverse side As the hydraulic continuously variable transmission is shifted from the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state to the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the reverse movement of the hydraulic continuously variable transmission is maintained. When the output speed increases steplessly and the hydraulic continuously variable transmission reaches the maximum speed position “+ max” in the forward transmission state, the reverse output speed becomes the maximum speed “RV2”. The maximum reverse output speed “RV2” is higher than the reverse output speed “RV1” when the hydraulic continuously variable transmission is operated to the maximum speed position “−max” in the reverse transmission state.
In the shift range of the forward output speed “FV1” and the reverse output speed “RV1”, it is possible to perform gear shifting and forward / reverse switching without switching the forward / reverse switching mechanism by simply shifting the hydraulic continuously variable transmission. The
従って、油圧式無段変速機を中立位置に変速操作するだけで操作簡単に走行装置を停止でき、油圧式無段変速機を中立位置から前進側や後進側に変速操作するだけで操作簡単に走行装置を前進側と後進側に切り換えて駆動でき、さらに、走行装置を後進駆動する場合、後進側のHMTモード伝動によって広い変速範囲にわたって変速駆動でき、例えばコンバインやドーザ作業車において、前後進の繰り返しを操作性よく行ない、かつ後進を比較的高速で行ない、条合わせや位置変更などを楽にかつ迅速に行なって能率よく作業できる。
さらに、HSTモード伝動を現出させるのに、前後進切換え機構をクラッチ手段に利用して遊星伝動部への伝動を絶つことができ、構造簡単に済ませることができる。
Therefore, the travel device can be stopped simply by shifting the hydraulic continuously variable transmission to the neutral position, and the operation can be easily performed simply by shifting the hydraulic continuously variable transmission from the neutral position to the forward or reverse side. The traveling device can be driven by switching between the forward side and the backward side. Further, when the traveling device is driven backward, the HMT mode transmission on the reverse side can be driven over a wide speed range, for example, in a combine or dozer work vehicle Repeating with good operability and moving backwards at a relatively high speed makes it easy and quick to perform alignment and position change, etc.
Furthermore, in order to make the HST mode transmission appear, the forward / reverse switching mechanism can be used as the clutch means to cut off the transmission to the planetary transmission section, and the structure can be simplified.
本第2発明は、前記クラッチ機構の前記入り状態において、前記遊星伝動部を構成するサンギヤと遊星ギヤとリングギヤとが前記油圧式無段変速機のモータ軸に対して一体回転自在に連動するように構成してある。 According to the second aspect of the present invention, in the engaged state of the clutch mechanism, the sun gear, the planetary gear, and the ring gear that constitute the planetary transmission unit are interlocked so as to be integrally rotatable with respect to the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission. It is configured.
本第2発明の構成によると、HSTモード伝動を現出させる場合、遊星伝動部のサンギヤ、遊星ギヤ及びリングギヤがモータ軸と一体回転してサンギヤと遊星ギヤの相対回転や遊星ギヤとリングギヤの相対回転が発生しない。 According to the configuration of the second aspect of the invention, when the HST mode transmission appears, the sun gear, planetary gear and ring gear of the planetary transmission portion rotate integrally with the motor shaft, and the sun gear and planetary gear rotate relative to each other or the planetary gear and ring gear relative to each other. There is no rotation.
従って、サンギヤ、遊星ギヤ、リングギヤの相対回転による動力ロスの発生を回避しながらHSTモード伝動での伝動を行なわせることができる。 Therefore, transmission in HST mode transmission can be performed while avoiding generation of power loss due to relative rotation of the sun gear, planetary gear, and ring gear.
本第3発明は、前記遊星伝動部に連動する状態で前記入力軸に相対回転自在に支持される前進伝動ギヤと、
前記前進伝動ギヤに対して係脱操作されて前記前進伝動ギヤと前記入力軸を連動入り状態と連動切り状態に切り換えるように、前記入力軸に一体回転及び摺動操作自在に支持される前進クラッチ体と、
前記入力軸に連動する入力ギヤと前記遊星伝動部に連動する後進伝動ギヤのうちの一方を相対回転自在に支持し、他方を一体回転自在に支持する後進伝動軸と、
前記入力ギヤと前記後進伝動ギヤとのうちの前記後進伝動軸に相対回転自在に支持されるクラッチ用のギヤに対して係脱操作されて、そのクラッチ用のギヤと前記後進伝動軸とを連動入り状態と連動切り状態に切り換えるように、前記後進伝動軸に一体回転及び摺動操作自在に支持される後進クラッチ体とを備えて、前記前後進切換え機構を構成してある。
The third aspect of the present invention is a forward transmission gear supported in a relatively rotatable manner on the input shaft in a state interlocked with the planetary transmission unit;
A forward clutch that is supported on the input shaft so as to be integrally rotatable and slidable so that the forward transmission gear and the input shaft are switched between an interlocked state and an interlocked off state by being engaged and disengaged with respect to the forward gear. Body,
A reverse transmission shaft that supports one of the input gear interlocked with the input shaft and the reverse transmission gear interlocked with the planetary transmission unit so as to be relatively rotatable, and the other is rotatably supported integrally;
Of the input gear and the reverse transmission gear, the clutch gear that is rotatably supported by the reverse transmission shaft is engaged and disengaged, and the clutch gear and the reverse transmission shaft are interlocked. The forward / reverse switching mechanism is configured to include a reverse clutch body that is supported on the reverse transmission shaft so as to be integrally rotatable and slidable so as to be switched between the on state and the interlocking cut state.
本第3発明の構成によると、入力軸を支軸に利用して前進クラッチ体を支持することができ、この結果、付加するべき伝動軸としては後進伝動軸だけで済ませることができて、前後進切換え機構を構造簡単に構成できる。 According to the configuration of the third aspect of the invention, the forward clutch body can be supported using the input shaft as a support shaft, and as a result, only the reverse transmission shaft can be used as the transmission shaft to be added. A simple changeover mechanism can be constructed.
従って、前後進切換え機構を構造簡単に構成して安価に済ませることができる。 Therefore, the forward / reverse switching mechanism can be constructed simply and inexpensively.
本第4発明は、前記入力ギヤ、及び前記入力ギヤに噛合う状態で前記入力軸に一体回転自在に支持される伝動ギヤを、前記遊星伝動部に対して前記前進伝動ギヤ及び前記後進伝動ギヤが位置する側とは反対側に配置し、
前記前進伝動ギヤ及び前記後進伝動ギヤを、前記遊星伝動部のサンギヤに対して前記入力ギヤ及び前記伝動ギヤが位置する側とは反対側の部位に設けた入力ギヤに噛合わせてある。
According to the fourth aspect of the present invention, the forward transmission gear and the reverse transmission gear are connected to the planetary transmission portion with the input gear and a transmission gear that is rotatably supported by the input shaft in a state of meshing with the input gear. Placed on the side opposite the side where
The forward transmission gear and the reverse transmission gear are meshed with an input gear provided at a position opposite to the side where the input gear and the transmission gear are located with respect to the sun gear of the planetary transmission unit.
本第4発明の構成によると、入力ギヤと後進伝動ギヤの間あるいは伝動ギヤと前進伝動ギヤの間に遊星伝動部の外周側部分が入り込む状態に前後進切換え機構と遊星伝動部をコンパクトに纏めて装備することができる。 According to the configuration of the fourth aspect of the invention, the forward / reverse switching mechanism and the planetary transmission unit are compactly assembled so that the outer peripheral portion of the planetary transmission unit enters between the input gear and the reverse transmission gear or between the transmission gear and the forward transmission gear. Can be equipped.
従って、前後進切換え機構と遊星伝動部をコンパクトに纏めた小型な状態で変速伝動装置を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain the speed change transmission device in a compact state in which the forward / reverse switching mechanism and the planetary transmission unit are compactly combined.
以下、図面に基づいて、本発明に係る変速伝動装置をコンバインに装備した場合について説明する。
図1に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ式の走行装置1,1によって自走するように構成され、かつ乗用型の運転部2を装備された走行機体と、走行機体の機体フレーム3の前部に連結された刈取り部4と、機体フレーム3の後部側に刈取り部4の後方に配置して設けられた脱穀装置5と、機体フレーム3の後部側に脱穀装置5の横側方に配置して設けられた穀粒タンク6とを備えて構成してあり、稲、麦などの収穫作業を行う。
Hereinafter, based on the drawings, a description will be given of a case in which a transmission according to the present invention is installed in a combine.
As shown in FIG. 1, a combine is configured to be self-propelled by a pair of left and right crawler type traveling devices 1, 1, and is equipped with a riding
すなわち、刈取り部4は、機体フレーム3の前部から前方向きに上下揺動自在に延出する刈取り部フレーム4aを備え、この刈取り部フレーム4aが昇降シリンダ7によって揺動操作されることにより、刈取り部4の前端部に設けられた分草具4bが地面近くに下降した下降作業位置と、分草具4bが地面から高く上昇した上昇非作業位置とに昇降する。刈取り部4を下降作業位置に下降させて走行機体を走行させると、刈取り部4は、分草具4bによって刈取対象の植立穀稈を引起し経路に導入し、引起し経路に導入した植立穀稈を引起し装置4cによって引起しながらバリカン型の刈取装置4dによって刈取り、刈取り穀稈を供給装置4eによって脱穀装置5に供給する。脱穀装置5は、供給装置4eからの刈取り穀稈の株元側を脱穀フィードチェーン5aによって挟持して機体後方向きに搬送し、刈取り穀稈の穂先側を扱室(図示せず)に供給して脱穀処理し、脱穀穀粒を穀粒タンク6に送り込む。
That is, the
運転部2に備えられた運転座席2aの下方にエンジン8を設け、エンジン8が出力する駆動力を、機体フレーム3の前端部に設けたミッションケース11を備えた伝動構造10によって左右一対の走行装置1,1に伝達するように構成してある。
The engine 8 is provided below the
図2は、伝動構造10の概略構造を示す正面図である。この図に示すように、伝動構造10は、エンジン8の出力軸8aからのエンジン駆動力を、伝動ベルト12aが備えられた伝動機構12を介してミッションケース11の上端部の横側に設けられた変速伝動装置20に入力し、この変速伝動装置20の出力を、ミッションケース11に内装された走行ミッション13に入力して走行ミッション13が備える左右一対の操向クラッチ機構14,14の左側の操向クラッチ機構14から左側の走行装置1の駆動軸1aに伝達し、右側の操向クラッチ機構14から右側の走行装置1の駆動軸1aに伝達する。
FIG. 2 is a front view showing a schematic structure of the
伝動構造10は、ミッションケース11に内装された刈取りミッション15を備え、変速伝動装置20の出力を、刈取りミッション15に入力して刈取り出力軸16から刈取り部4の駆動軸4fに伝達する。
The
変速伝動装置20について説明する。
図3に示すように、変速伝動装置20は、ミッションケース11の上端側に横側部が連結される変速ケース21を備えた遊星変速部20Aと、変速ケース21のミッションケース11に連結する側とは反対側の横側部にケーシング31が連結された油圧式無段変速機30とを備えて構成してある。
The
As shown in FIG. 3, the
変速ケース21は、遊星伝動部40及び前後進切換え機構50を収容する主ケース部21aと、入力軸22及び伝動軸23と油圧式無段変速機30の連結部を収容し、かつ変速ケース21とケーシング31のポートブロック34を連結する連結ケース部21bとを備えて構成してある。変速ケース21は、主ケース部21aの出力回転体24が位置する下部側面の横外側に膨出形成された膨出部分21cでミッションケース11に連結される。連結ケース部21bの走行機体上下方向での大きさが主ケース部21aの走行機体上下方向での大きさよりも小になっている。主ケース部21aを、機体前後方向視での縦断面形状が縦長形状となるように形成し、ケーシング31を、機体前後方向視での縦断面形状が縦長形状となるように形成し、遊星変速部20Aと油圧式無段変速機30が機体横方向に並びながら、変速伝動装置20全体としての機体横方向幅が小となり、変速伝動装置20は、横外側に突出しないように走行機体左右方向ではコンパクトな状態でミッションケース11の横側部に連結されている。ケーシング31の上面には上向きにオイルフィルタ20Fが配設され、オイルフィルタ20Fの横外側への突出を回避して更なるコンパクト化が図られている。
The
遊星変速部20Aは、変速ケース21の上端側に回転自在に支持された機体横向きの入力軸22と、変速ケース21の下端側に入力軸22と平行又はほぼ平行に回転自在に支持された伝動軸23及び回転軸型の出力回転体24と、伝動軸23に支持された遊星伝動部40と、入力軸22と遊星伝動部40のキャリヤ41とに亘って設けた前後進切換え機構50とを備えている。
The
入力軸22は、油圧式無段変速機30のポンプ軸32aに対して同軸芯状に並ぶよう配置されている。入力軸22は、変速ケース21から横外側に突出している側で伝動機構12を介してエンジン8の出力軸8aに連結するように構成され、エンジン8に連結される側とは反対側でジョイント22aを介して油圧式無段変速機30のポンプ軸32aに一体回転自在に連結されており、伝動機構12を介してエンジン駆動力を入力し、エンジン駆動力によって駆動されて油圧式無段変速機30の油圧ポンプ32を駆動する。
The
出力回転体24は、油圧式無段変速機30に対して入力軸22のエンジン連結側が位置する側と同じ側に油圧式無段変速機30のモータ軸33aと同軸芯状に並ぶように配置されている。出力回転体24は、変速ケース21から横外側に突出している側で走行ミッション11の入力部に連動するよう構成されており、遊星伝動部40及び油圧式無段変速機30からの駆動力を走行ミッション13を介して左右一対の走行装置1,1に出力する。
The
油圧式無段変速機30は、ケーシング31の上端側にポンプ軸32aが回転自在に支持されている油圧ポンプ32と、ケーシング31の下端側にモータ軸33aが回転自在に支持されている油圧モータ33とを備えて構成してある。油圧ポンプ32は、可変容量形のアキシャルプランジャポンプによって構成し、油圧モータ33は、可変容量形のアキシャルプランジャモータによって構成してある。油圧モータ33は、油圧ポンプ32によって吐出され、ポートブロック34の内部に形成された油路を介して供給される圧油によって駆動される。油圧式無段変速機30には、入力軸22のエンジン連結側に装備されたチャージポンプ90によって補充用の作動油が供給される。チャージポンプ90は、入力軸22に一体回転自在に連結したロータ90a、及び変速ケース21に脱着自在に連結されたポンプケーシング90bを備えている。
The hydraulic continuously
したがって、油圧式無段変速機30は、油圧ポンプ32が備える斜板32bの角度変更操作が行なわれることにより、前進伝動状態と後進伝動状態と中立状態とに切り換わる。油圧式無段変速機30は、前進伝動状態に切換え操作されると、入力軸22からポンプ軸32aに伝達されるエンジン駆動力を前進駆動力に変換してモータ軸33aから出力し、後進伝動状態に切換え操作されると、入力軸22からポンプ軸32aに伝達されるエンジン駆動力を後進駆動力に変換してモータ軸33aから出力し、前進伝動状態と後進伝動状態のいずれにおいても、エンジン駆動力を無段階に変速して出力する。油圧式無段変速機30は、中立状態に切換え操作されると、モータ軸33aからの出力を停止する。
Therefore, the hydraulic continuously
遊星伝動部40は、油圧式無段変速機30に対して入力軸22のエンジン連結側が位置する側と同じ側に、モータ軸33aと出力回転体24の間に位置する状態で配置されている。遊星伝動部40は、伝動軸23に支持されるサンギヤ42と、サンギヤ42に噛合う複数個の遊星ギヤ43と、各遊星ギヤ43に噛合うリングギヤ44と、複数個の遊星ギヤ43を回転自在に支持するキャリヤ41とを備えている。キャリヤ41は、遊星ギヤ43を延出端部で回転自在に支持するアーム部41aと、複数本のアーム部41aの基端側が連結している筒軸部41bとを備え、筒軸部41bで伝動軸23にベアリングを介して回転自在に支持されている。
The
伝動軸23とモータ軸33aとは、ジョイント23aを介して一体回転自在に連結し、伝動軸23とサンギヤ42とは、スプライン構造を介して一体回転自在に連結しており、サンギヤ42は、モータ軸33aに対して一体回転自在に連動している。
The
リングギヤ44と出力回転体24とは、伝動軸23に対してこれの軸芯方向に並んで相対回転自在に外嵌した環状の遊星側連動体26及び環状の出力側連動体27によって一体回転自在に連動している。すなわち、遊星側連動体26は、遊星側連動体26の外周部から放射状にかつ一体回転自在に延出する複数本の係合アーム部26aを備えている。複数本の係合アーム部26aは、リングギヤ44の複数箇所に係合しており、遊星側連動体26は、リングギヤ44に対して一体回転自在に連動している。出力側連動体27は、遊星側連動体26に対して係合爪27aによって一体回転自在に係合し、出力回転体24に対してスプライン構造によって一体回転自在に係合しており、遊星側連動体26と出力回転体24とを一体回転自在に連結している。遊星側連動体26は、伝動軸23にベアリングを介して相対回転自在に支持されている。出力側連動体27は、変速ケース21にベアリングを介して回転自在に支持されている。
The
前後進切換え機構50は、入力軸22にニードルベアリングを介して回転自在に支持される前進伝動ギヤ51と、前進伝動ギヤ51と入力軸22に亘って設けた前進クラッチ52と、入力軸22と平行又はほぼ平行な配置で変速ケース21に回転自在に支持された後進伝動軸53と、入力軸22に一体回転自在に支持された伝動ギヤ54に噛合った状態で後進伝動軸53に相対回転支持された逆転用の入力ギヤ55と、入力ギヤ55と後進伝動軸53に亘って設けた後進クラッチ56と、後進伝動軸53に一体回転自在に設けた後進伝動ギヤ57とを備えて構成してある。
The forward /
前進伝動ギヤ51及び後進伝動ギヤ57は、キャリヤ41の筒軸部41bに一体回転自在に設けられたキャリヤ41の入力ギヤ41cに噛合っている。入力ギヤ55及び伝動ギヤ54は、遊星伝動部40に対して前進伝動ギヤ51及び後進伝動ギヤ57が位置する側とは反対側に位置している。前進伝動ギヤ51及び後進伝動ギヤ57は、サンギヤ42に対して入力ギヤ55及び伝動ギヤ54が位置する側とは反対側に位置する遊星伝動部40の入力ギヤ41cに噛合っている。
The
前進クラッチ52は、入力軸22に一体回転及び摺動操作自在に支持された前進クラッチ体52aと、前進クラッチ体52aの一端側と前進伝動ギヤ51の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体52bとを備えて構成してある。前進クラッチ体52aは、前進クラッチ体52aの端部に内嵌された油圧ピストン58によって摺動操作される。クラッチ機構本体52bは、前進クラッチ体52aに設けた噛合い爪と前進伝動ギヤ51に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
The
後進クラッチ56は、後進伝動軸53に一体回転及び摺動操作自在に支持された後進クラッチ体56aと、後進クラッチ体56aの一端側と入力ギヤ55の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体56bとを備えて構成してある。後進クラッチ体56aは、後進クラッチ体56aの端部に内嵌された油圧ピストン59によって摺動操作される。クラッチ機構本体56bは、後進クラッチ体56aに設けた噛合い爪と入力ギヤ55に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
The reverse clutch 56 includes a reverse
前後進切換え機構50は、前進クラッチ52が入り状態に切換え操作され、後進クラッチ56が切り状態に切換え操作されることにより、前進伝動状態になり、入力軸22のエンジン連結側と油圧無段変速機連結側の間に位置する前進クラッチ体52aから入力軸22の駆動力を入力し、入力軸22の駆動力を前進駆動力に変換して前進伝動ギヤ51から遊星伝動部40のキャリヤ41に伝達する。
The forward /
前後進切換え機構50は、前進クラッチ52が切り状態に切換え操作され、後進クラッチ56が入り状態に切換え操作されることにより、後進伝動状態になり、入力軸22のエンジン連結側と油圧無段変速機連結側の間に位置する伝動ギヤ54から入力軸22の駆動力を入力し、入力軸22の駆動力を後進駆動力に変換して後進伝動ギヤ57から遊星伝動部40のキャリヤ41に伝達する。
The forward /
前後進切換え機構50は、前進クラッチ52及び後進クラッチ56が切り状態に切換え操作されることにより、中立状態になり、入力軸22と遊星伝動部40のキャリヤ41との連動を絶つ。
The forward /
遊星伝動部40のサンギヤ42と遊星側連動体26とに亘り、伝動軸23に外嵌されたクラッチ体61を備えた出力側のクラッチ機構60を設けてある。
An output-side
クラッチ体61は、クラッチ体61の内周側に形成してある油室に圧油が供給されることにより、入り付勢ばね62に抗してサンギヤ42に向けて摺動操作されて切り位置に切り換わり、油室から圧油が排出されることにより、入り付勢ばね62によって遊星側連動体26に向けて摺動操作されて入り位置に切り換わる。クラッチ体61は、入り位置に切り換わると、クラッチ体61に設けてあるクラッチ爪61aと遊星側連動体26に設けてあるクラッチ爪とが係合して、遊星側連動体26に対して一体回転自在に連結する。クラッチ体61は、サンギヤ42に対して係合爪61bによって一体回転自在に係合した状態を維持しながら摺動操作され、サンギヤ42に対する係合状態を維持しながら入り位置になる。クラッチ体61は、切り位置に切り換わると、クラッチ爪61aによる遊星側連動体26に対する係合を解除する。
The
したがって、出力側のクラッチ機構60は、クラッチ体61が切り位置に切換え操作されることにより、サンギヤ42と遊星側連動体26の連動を絶つことで、モータ軸33aの出力回転体24に対する連動を絶ち、この状態において遊星伝動部40のリングギヤ44と出力回転体24が一体回転自在に連動する第1伝動状態を現出し、遊星伝動部40の合成駆動力の出力回転体24からの出力を可能にする。
Therefore, the
出力側のクラッチ機構60は、クラッチ体61が入り位置に切換え操作されることにより、サンギヤ42と遊星側連動体26を一体回転自在に連動させることで、モータ軸33aを出力回転体24に一体回転自在に連動させる第2伝動状態を現出し、油圧無段変速機30による出力の出力回転体24からの出力を可能し、かつ、サンギヤ42と伝動軸23が一体回転自在に連動し、リングギヤ44と遊星側連動体26が一体回転自在に連動していることにより、遊星ギヤ43の自転が発生しないように、サンギヤ42と遊星ギヤ43とリングギヤ44がモータ軸33aと一体回転することを可能にする。
The
したがって、遊星伝動部40は、前後進切換え機構50が前進伝動状態に切換え操作され、出力側のクラッチ機構60が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸22から前後進切換え機構50を介して前進駆動力をキャリヤ41に入力し、油圧無段変速機30のモータ軸33aからの出力を伝動軸23を介してサンギヤ42に入力し、入力軸22からの前進駆動力と油圧無段変速機30の出力とを合成して前進側の合成駆動力を発生させ、発生させた前進側の合成駆動力をリングギヤ44から遊星側連動体26及び出力側連動体27を介して出力回転体24に出力する。
Accordingly, the
遊星伝動部40は、前後進切換え機構50が後進伝動状態に切換え操作され、出力側のクラッチ機構60が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸22から前後進切換え機構50を介して後進駆動力をキャリヤ41に入力し、油圧無段変速機30のモータ軸33aからの出力を伝動軸23を介してサンギヤ42に入力し、入力軸22からの前進駆動力と油圧無段変速機30の出力とを合成して後進側の合成駆動力を発生させ、発生させた後進側の合成駆動力をリングギヤ44から遊星側連動体26及び出力側連動体27を介して出力回転体24に出力する。
The
遊星伝動部40は、前後進切換え機構50が中立状態に操作されることにより、入力軸22に対する連動を絶たれた状態になる。
The
図6は、油圧式無段変速機30、前進クラッチ52、後進クラッチ56及び出力側のクラッチ機構60の操作状態と変速伝動装置20の伝動形態との関係を示す説明図である。図6に示す「前進」は、油圧式無段変速機30の前進伝動状態を示し、「後進」は、油圧式無段変速機30の後進伝動状態を示す。図6に示す「切」は、前進クラッチ52、後進クラッチ56及び出力側のクラッチ機構60の切り状態を示し、「入」は、前進クラッチ52、後進クラッチ56及び出力側のクラッチ機構60の入り状態を示す。図3は、HSTモード伝動を現出する状態での変速伝動装置20を示す縦断正面図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the operation state of the hydraulic continuously
図3は、HSTモード伝動での変速伝動装置20を示す縦断正面図である。図3,6に示すように、変速伝動装置20は、前進クラッチ52及び後進クラッチ56が切り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構60が入り状態に切換え制御されると、HSTモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置20は、HSTモード伝動の状態になると、入力軸22に入力されたエンジン駆動力を遊星伝動部40に伝達せず、入力軸22に入力されたエンジン駆動力を油圧式無段変速機30によって変速し、変速後の駆動力をモータ軸33aから伝動軸23、サンギヤ42、クラッチ体61、遊星側連動体26及び出力側連動体27を介して出力回転体24に伝達して出力回転体24から左右一対の走行装置1,1に伝達する。
FIG. 3 is a longitudinal front view showing the
図4は、前進側のHMTモード伝動での変速伝動装置20を示す縦断正面図である。図4,6に示すように、変速伝動装置20は、前進クラッチ52が入り状態に切換え制御され、後進クラッチ56及び出力側のクラッチ機構60が切り状態に切換え制御されると、前進側のHMTモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置20は、前進側のHMTモード伝動になると、入力軸20によって入力されたエンジン駆動力を前後進切換え機構50によって前進駆動力に変換して遊星伝動部40に伝達し、遊星伝動部40によって前後進切換え機構50からの前進駆動力と油圧式無段変速機30のモータ軸33aからの出力とを合成して前進側の合成駆動力を発生させ、発生した前進側の合成駆動力をリングギヤ44から遊星側連動体26及び出力側連動体27を介して出力回転体24に伝達して出力回転体24から左右一対の走行装置1,1に伝達する。
FIG. 4 is a longitudinal front view showing the speed
図5は、後進側のHMTモード伝動での変速伝動装置20を示す縦断正面図である。図5,6に示すように、変速伝動装置20は、後進クラッチ56が入り状態に切換え制御され、前進クラッチ52及び出力側のクラッチ機構60が切り状態に切換え制御されると、後進側のHMTモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置20は、後進側のHMTモード伝動になると、入力軸20によって入力されたエンジン駆動力を前後進切換え機構50によって後進駆動力に変換して遊星伝動部40に伝達し、遊星伝動部40によって前後進切換え機構50からの後進駆動力と油圧式無段変速機30のモータ軸33aからの出力とを合成して後進側の合成駆動力を発生させ、発生した後進側の合成駆動力をリングギヤ44から遊星側連動体26及び出力側連動体27を介して出力回転体24に伝達して出力回転体24から左右一対の走行装置1,1に伝達する。
FIG. 5 is a longitudinal front view showing the speed
図7は、エンジン8が設定の一定速度の駆動力を出力するようにアクセルセットされた状態における油圧式無段変速機30の変速状態と変速伝動装置20の出力回転体24による出力速度との関係を示す説明図である。図7の横軸は、油圧式無段変速機30の変速状態を示し、「n」は、油圧式無段変速機30の中立位置を示し、「−max」は、油圧式無段変速機30の後進伝動状態での最高速位置を示し、「+max」は、油圧式無段変速機30の前進伝動状態での最高速位置を示す。図7の縦軸は、出力回転体24による出力速度を示す。図7に示す実線RL及び実線FLは、前進クラッチ52及び後進クラッチ56が切リ状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構60が入り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置20がHSTモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図7に示す実線FM,FHは、前進クラッチ52が入り状態に切り換え制御され、後進クラッチ56及び出力側のクラッチ機構60が切り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置20が前進側のHMTモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図7に示す実線RM,RHは、後進クラッチ56が入り状態に切り換え制御され、前進クラッチ52及び出力側のクラッチ機構60が切り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置20が後進側のHMTモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。
FIG. 7 shows the relationship between the speed change state of the hydraulic continuously
図6に示すように、かつ図7の実線FLで示すように、前進クラッチ52及び後進クラッチ56が切り状態に制御され、出力側のクラッチ機構60が入り状態に制御された状態において、油圧式無段変速機30が中立位置「n」に操作されると、出力が零「0」になる。
As shown in FIG. 6 and as indicated by the solid line FL in FIG. 7, in the state where the
前進クラッチ52及び後進クラッチ56が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構60が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機30が中立位置「n」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されると、前進駆動力が出力される。前進クラッチ52及び後進クラッチ56が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構60が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機30が中立位置「n」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力が無段階に増速する。油圧式無段変速機30が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、出力速度が前進の中間速度「FV1」になる。
While the
図6に示すように、かつ図7の実線FM,FHで示すように、油圧式無段変速機30が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、前進クラッチ52が入り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構60が切り状態に切換え制御され、前進クラッチ52が入り状態に維持されながら、後進クラッチ56及び出力側のクラッチ機構60が切り状態に維持されながら、油圧無段変速機30が前進伝動状態の最高速位置「+max」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力が中間速度「FV1」から無段階に増速する。油圧式無段変速機30が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、出力が前進の最高速度「FV2」になる。
As shown in FIG. 6 and as indicated by solid lines FM and FH in FIG. 7, when the hydraulic continuously
図6に示すように、かつ図7の実線RLで示すように、前進クラッチ52及び後進クラッチ56が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構60が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機30が中立位置「n」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されると、後進駆動力が出力される。前進クラッチ52及び後進クラッチ56が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構60が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機30が中立位置「n」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力が無段階に増速する。油圧式無段変速機30が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、出力速度が後進の中間速度「RV1」になる。
As shown in FIG. 6 and indicated by the solid line RL in FIG. 7, the
図6に示すように、かつ図7の実線RM,RHで示すように、油圧式無段変速機30が後進伝動状態の最高速位置「−max」に至ると、後進クラッチ56が入り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構60が切り状態に切換え制御され、後進クラッチ56が入り状態に維持されながら、前進クラッチ52及び出力側のクラッチ機構60が切り状態に維持されながら、油圧無段変速機30が後進伝動状態の最高速位置「−max」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力が中間速度「RV1」から無段階に増速する。油圧式無段変速機30が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、出力が後進の最高速度「RV2」になる。
As shown in FIG. 6 and as indicated by solid lines RM and RH in FIG. 7, when the hydraulic continuously
図7に示す「N」は、実線FH,FMを油圧式無段変速機30の前進側の最高速位置「+max」を超えて出力回転が零「0」となる点まで延長したときの横軸の値を示す。油圧式無段変速機30の前進側の最高速位置「+max」の横軸の値を1とすると、N=1.6〜2.2となる。つまり、N=1.6〜2.2となるように、油圧式無段変速機30における油圧ポンプ32及び油圧モータ33の容量、並びに遊星伝動部40の伝動ギヤ比を設定してある。
“N” shown in FIG. 7 indicates a horizontal line when the solid lines FH and FM are extended beyond the maximum speed position “+ max” on the forward side of the hydraulic continuously
図8は、変速伝動装置20を変速操作する変速操作装置71を示すブロック図である。この図に示すように、変速操作装置71は、油圧式無段変速機30の変速操作部30a、並びに前進クラッチ52、後進クラッチ56及び出力側のクラッチ機構60の操作部52c,56c,60aに連係された制御装置72と、制御装置72に連係された変速検出センサ73、エンジン回転数センサ74、変速機出力回転数センサ75及び出力回転数センサ76とを備えている。
FIG. 8 is a block diagram showing a speed
変速操作部30aは、油圧式無断変速機30における油圧ポンプ32の斜板32bの角度変更操作を行なう電動アクチュエータ又は油圧アクチュエータによって構成してある。前進クラッチ52の操作部52cは、入力軸22の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン58に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン58を操作して前進クラッチ体52aを摺動操作することにより、前進クラッチ52を切り換え操作する。後進クラッチ56の操作部56cは、後進伝動軸53の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン59に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン59を操作して後進クラッチ体56aを摺動操作することにより、後進クラッチ56を切り換え操作する。出力側のクラッチ機構60の操作部60aは、伝動軸23の内部に形成された操作油路を介してクラッチ体61の油室に接続された操作弁によって構成してあり、クラッチ体61の油室に対する操作油の供給及び排出を行なうことにより、クラッチ体61を摺動操作して出力側のクラッチ機構60を切り換え操作する。
The shift operation unit 30a is configured by an electric actuator or a hydraulic actuator that performs an angle changing operation of the
変速検出センサ73は、変速レバー77の操作位置を検出し、この検出結果を制御装置72に出力する。エンジン回転数センサ74は、エンジン8の回転数を検出し、この検出結果を制御装置72に出力する。変速機出力回転数センサ75は、油圧式無段変速機30の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置72に出力する。出力回転数センサ76は、変速伝動装置20の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置72に出力する。
The
制御装置72は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、変速制御手段78を備えている。変速制御手段78は、変速検出センサ73及び変速機出力回転数センサ75による検出情報を基に、油圧式無段変速機30の変速状態が変速レバー77の操作位置に対応したものになるように、変速操作部30aを操作して油圧式無段変速機30を変速制御する。
The
変速制御手段78は、油圧式無段変速機30を変速制御するに加え、エンジン回転数センサ74による検出情報を基に、アクセルセットされたエンジン8の回転数を検出し、この検出結果、変速検出センサ73、変速機出力回転数センサ75及び出力回転数センサ76による検出情報を基に、図6,7に示す如く変速伝動装置20がHSTモード伝動、前進側のHMTモード伝動及び後進側のHMTモード伝動を現出して伝動するように、操作部52c、操作部56c及び操作部60aを操作して前進クラッチ52、後進クラッチ56及び出力側のクラッチ機構60を所定のタイミングで切り換え制御する。
The shift control means 78 detects the rotational speed of the accelerator-set engine 8 on the basis of information detected by the engine
〔別実施構造〕
図9は、別実施構造を備えた変速伝動装置20を示す縦断正面図である。この図に示すように、別実施構造を備えた変速伝動装置20では、油圧式無段変速機30に補充用の作動油を供給するチャージポンプ90を、ポンプ軸32aの端部に装備してある。チャージポンプ90は、ポンプ軸32aに一体回転自在に連結したロータ90a、及びケーシング31に脱着自在に連結したポンプケーシング90bを備えている。
[Another implementation structure]
FIG. 9 is a longitudinal front view showing the
〔別実施例〕
(1)上記した実施例では、前進伝動状態における入力軸22からキャリヤ41への伝動比と、後進伝動状態における入力軸22からキャリヤ41への伝動比とが同じ又はほぼ同じになるよう前後進切換え機構50を構成した例を示したが、前進伝動状態における入力軸22からキャリヤ41への伝動比と、後進伝動状態における入力軸22からキャリヤ41への伝動比とが異なるよう構成した前後進切換え機構を採用して実施してもよい。この場合、後進側のHMTモード伝動での出力速度を示す実線RM,RHと、前進側のHMTモード伝動での出力速度を示す実線FM,FHとの横軸に対する傾斜角が同一になるとか異なることになり、後進出力の最高速度と前進出力の最高速度が同一になるとか異なることになる。
[Another Example]
(1) In the embodiment described above, the transmission ratio from the
(2)上記した実施例では、後進クラッチ56を入力ギヤ55と後進伝動軸53とに亘って設けた例を示したが、入力ギヤ55を後進伝動軸53に一体回転自在に支持し、後進伝動ギヤ57を後進伝動軸53に相対回転自在に支持し、後進伝動ギヤ57と後進伝動軸53とに亘って後進クラッチ56を設けて実施してもよい。
(2) In the above-described embodiment, the reverse clutch 56 is provided across the
(3)上記した実施例では、前進クラッチ52、後進クラッチ56、出力側のクラッチ機構60を噛合い式のクラッチによって構成した例を示したが、摩擦式のクラッチによって構成して実施してもよい。
(3) In the above-described embodiments, the
(4)上記した実施例では、前後進切換え機構50からの前進駆動力及び後進駆動力を遊星伝動部40のキャリヤ41に入力し、遊星伝動部40のリングギヤ44の駆動力を出力回転体24に伝達するよう構成した例を示したが、前後進切換え機構50からの前進駆動力及び後進駆動力を遊星伝動部40のリングギヤ44に入力し、遊星伝動部40のキャリヤ41の駆動力を出力回転体24に伝達するよう構成して実施してもよい。
(4) In the above embodiment, the forward drive force and the reverse drive force from the forward /
(5)上記した実施例では、油圧モータ33を可変容量形に構成した例を示したが、固定容量形に構成して実施してもよい。
(5) In the above-described embodiment, an example in which the
本発明は、コンバインの他、田植機、運搬車など各種の車両に利用できる。 The present invention can be used for various vehicles such as a rice transplanter and a transporter in addition to a combine.
1 走行装置
22 入力軸
24 出力回転体
30 油圧式無段変速機
33a モータ軸
40 遊星伝動部
41c 入力ギヤ
42 サンギヤ
43 遊星ギヤ
44 リングギヤ
50 前後進切換え機構
51 前進伝動ギヤ
52a 前進クラッチ体
53 後進伝動軸
54 伝動ギヤ
55 入力ギヤ
56a 後進クラッチ体
57 後進伝動ギヤ
60 クラッチ機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記入力軸の駆動力を前進駆動力に変換して前記遊星伝動部に伝達する前進伝動状態と、前記入力軸の駆動力を後進駆動力に変換して前記遊星伝動部に伝達する後進伝動状態とに切換え自在な前後進切換え機構を設け、
前記前後進切換え機構を、前記入力軸と前記遊星伝動部との伝動を絶つ中立状態に切換え自在に構成し、
前記油圧式無段変速機のモータ軸と前記出力回転体との連動を入り状態と切り状態とに切り換え自在なクラッチ機構を設けてある変速伝動装置。 An input shaft for inputting engine driving force, a hydraulic continuously variable transmission driven by the input shaft, and a combined driving force by combining the driving force of the input shaft and the output of the hydraulic continuously variable transmission. A transmission transmission device provided with an output planetary transmission section and an output rotating body output to the traveling device,
A forward transmission state in which the driving force of the input shaft is converted into a forward driving force and transmitted to the planetary transmission portion, and a reverse transmission state in which the driving force of the input shaft is converted into a backward driving force and transmitted to the planetary transmission portion A forward / reverse switching mechanism that can be switched freely is provided.
The forward / backward switching mechanism is configured to be freely switchable to a neutral state in which transmission between the input shaft and the planetary transmission unit is cut off,
A speed change transmission apparatus provided with a clutch mechanism capable of switching the interlocking between a motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission and the output rotating body between an on state and a cut state.
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2014
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