JP3621211B2 - トランスミッション - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行装置への伝動機構を収容したミッションケースの上部にＨＳＴ式変速装置を配置する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、左右走行装置に対する伝動機構を収容したミッションケースにＨＳＴ式変速装置を連設し、該ＨＳＴ式変速装置のポンプ軸にエンジンより動力を入力して、ＨＳＴ式変速装置の出力軸をミッションケースの入力軸と連結して、ＨＳＴ式変速装置で変速した動力をミッションケースへ伝え、ＰＴＯ軸を駆動するとともに、該ミッションケース内で副変速し、左右のサイドクラッチを介して車軸を駆動するようにした技術は公知とされているのである。例えば、同一出願人の実公平７−１５４１号公報に記載の技術の如くである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、該従来の技術においては、ＨＳＴ式変速装置が、その油圧ポンプと油圧モータとを略垂直状態に配置する方向に向けられていたので、ミッションケースの上面からの突出量を低く抑えるためには、ミッションケースの外側面にＨＳＴ式変速装置を貼設せざるを得ず、その取付部にはＨＳＴ式変速装置の自重、及び、トルク伝達時の反力がかかるために、その取付部はそれらの力に耐えるだけの強度が必要があり、取付側のミッションケースの壁面を厚く構成する必要があり、その側にＨＳＴ式変速装置を取り付けるために左右の重量バランスが崩れていたのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
走行装置に対する伝動機構を収容したミッションケース１において、該ミッションケース１の上方に、ＨＳＴケース５内に油圧ポンプＰと油圧モータＭを並列配置して成るＨＳ Ｔ式変速装置２を、その油圧ポンプＰと油圧モータＭとが略水平状態となるように横設し、該ミッションケース１の両側面から上方へ突出する第一、第二突出部を形成し、該第一突出部は、ミッションケース１の一側面に設けたサイドケース１０であって、前記ドライブトレーン組み込み用の開口部を有する前記サイドケース１０のケース本体１０ａと、該開口部を閉鎖する蓋体７２とから構成し、前記第一突出部の内部に、ＨＳＴ式変速装置の出力軸と前記伝動機構の入力軸とを連動連結するためのドライブトレーンを設け、前記第二突出部を、ミッションケース１の他側面に貼設した支持プレート４９から構成し、該ＨＳＴケース５内の両側面より油圧ポンプＰのポンプ軸３を突出し、その一方側に入力プーリー４を、他方側にチャージポンプＣＰを配置し、前記ミッションケース１の上面にＨＳＴケース５と併置してフィルター７０を装着し、該フィルター７０でろ過した油を、配管７１を介してチャージポンプＣＰの吸入口に接続し、前記油圧モータＭが配置されるＨＳＴケース５の両側を、前記第１突出部と第２突出部にて挟持したものである。
【０００５】
【発明の実施の態様】
次に、本発明の実施の態様を、図面に基づいて説明する。
図１は走行動力伝動機構のスケルトン図、図２はトランスミッションの後面断面図、図３は同じく上部拡大展開断面図、図４は同じく上部平面断面図、図５はトランスミッションの左側面図、図６は同じく右側面図、図７は油圧回路図である。
【０００６】
本発明のトランスミッションをコンバインのミッションケースに適用した実施例について説明する。
図１〜図４において、動力伝達構成から説明する。ミッションケース１の上方にＨＳＴ式変速装置２が配置され、後述する本発明の支持構成によって強固に固定される。該ＨＳＴ式変速装置２はＨＳＴケース５内に油圧ポンプＰと油圧モータＭを前後方向でかつ水平方向に並設している。該ＨＳＴケース５より動力入力軸となるポンプ軸３を一側（本実施例では左側）に突出して入力プーリー４を固設し、図示しないエンジンからの駆動力をＶベルト９を介して入力プーリー４に伝えている。
【０００７】
該入力プーリー４が回動されることによって、ＨＳＴケース５内に収容した可変容積型の油圧ポンプＰが駆動され、該油圧ポンプＰからの圧油が油圧モータＭに送油される。このとき油圧ポンプＰの変速アームを人為的に変更操作することによって、斜板油圧ポンプＰの容積が変更されて、吐出量と吐出方向が変更される。この圧油によって、油圧モータＭの出力軸となるモーター軸６が無段に変速されて駆動される。該モーター軸６上に出力歯車７が固設され、該出力歯車７は、後述するサイドケース１０内の中間軸１１上に遊嵌された歯車１２と噛合し、該歯車１２は入力軸１３上に固設した入力歯車１４と噛合して、ＨＳＴ式変速装置２によって変速した動力をミッションケース１内の車軸への伝動機構に伝えている。
【０００８】
前記ミッションケース１は左右半割りケース１Ｌ・１Ｒに構成されて、該ミッションケース１に入力軸１３と副変速軸１５と操向軸１６とカウンター軸１７とＰＴＯ軸１８が回転自在に平行に横架され、ミッションケース１内の前記入力軸１３上には歯車２０・２１が固設され、該歯車２０は副変速軸１５上の遊嵌歯車２２と、カウンター軸１７上に固設した歯車２４と常時噛合し、前記歯車２１は副変速軸１５上の遊嵌歯車２３と噛合している。前記カウンター軸１７上には更に歯車２５が固設され、該歯車２５はＰＴＯ軸１８上に一方向クラッチ２９を介して外嵌した歯車２６と噛合している。該ＰＴＯ軸１８のミッションケース１外にはＰＴＯプーリー２７が固設され、ＨＳＴ式変速装置２に同期した回転動力を取り出せるようにしている。
【０００９】
前記副変速軸１５上の遊嵌歯車２２と遊嵌歯車２３の間にはクラッチ摺動体３０が左右軸方向へ摺動自在にスプライン嵌合され、また、前記遊嵌歯車２２と遊嵌歯車２３の各々の内側面にはそれぞれ歯部２２ａ・２３ａが形成されて、クラッチ摺動体３０の摺動操作で、クラッチ摺動体３０を歯部２２ａ・歯部２３ａの何れか一方と噛合できるようにし、また、入力軸１３上にはクラッチ摺動体８が左右軸方向へ摺動自在にスプライン嵌合され、遊嵌歯車２８も回転自在に遊嵌され、該遊嵌歯車２８の側面には歯部２８ａを設けてクラッチ摺動体８と噛合できるようにし、該遊嵌歯車２８は副変速軸１５上の幅広の歯車３１と噛合させて、副変速シフター（図示せず）によりクラッチ摺動体８・３０を同時に摺動させることによって、高・中・低の３段の副変速回転が得られる構成としている。このようにして、入力軸１３から副変速軸１５に動力が伝えられる。そして、前記歯車３１は副変速軸１５上に刻設され、ミッションケース１外の副変速軸１５上にはブレーキドラム３２が固設されて、ブレーキアーム３３（図３）を回動することによって駐車ブレーキを制動させる構成としている。
【００１０】
前記操向軸１６の中央部には駆動ギア３４が遊嵌支持され、該駆動ギア３４は前記副変速軸１５上の歯車３１と噛合して動力を伝え、該駆動ギア３４の両側面の回転軸心周囲には内歯３４Ｌ・３４Ｒが形成されている。一方、操向軸１６上の駆動ギア３４両側には中空円筒体３５Ｌ・３５Ｒが回転自在に外嵌され、該中空円筒体３５Ｌ・３５Ｒの外周面にスプライン状に歯部が形成されて、一端（駆動ギア側）外周上にクラッチギア３５ａが形成されて、前記駆動ギア３４の内歯３４Ｌ（または３４Ｒ）と係脱自在に噛合できるようにしてサイドクラッチを構成している。
【００１１】
前記中空円筒体３５Ｌ・３５Ｒの歯部の中央部はサイドギアとして減速歯車３６Ｌ・３６Ｒと常時噛合し、該減速歯車３６Ｌ・３６Ｒはミッションケース１下部に支持した走行駆動軸１９Ｌ・１９Ｒの内端部に固設され、該走行駆動軸１９Ｌ・１９Ｒは軸受を介してミッションケース１及びアクスルケース４７Ｌ・４７Ｒに支持され、該走行駆動軸１９Ｌ・１９Ｒの外側他端に駆動スプロケット４８Ｌ・４８Ｒが固設されて、クローラを駆動する構成としている。
【００１２】
前記中空円筒体３５Ｌ・３５Ｒの他側（外側）の歯部上には多板式のサイドブレーキ用の回転側摩擦板３７・３７・・・が相対回転不能に係止されている。該摩擦板３７・３７・・・の間には固定側の摩擦板３８・３８・・・が配置されており、前記操向軸１６の両外側端部を支持する軸受ケース４２が装着されるミッションケース１の部分から、ケース内方に向けて凹入形成した中空の筒状部１ａの内周に前記摩擦板３８・３８・・・が回転不能に係止されて、この摩擦板３７・３８・・・によってサイド（操向）ブレーキが構成されている。前記中空円筒体３５Ｌ・３５Ｒの他端（外側端部）には押動部を設けており、ピストン部材４１を前記摩擦板３７・３８・・・に対向するように軸受ケース４２内に配設して、図示しない作業車両に装備された操向レバーの回動で後述の操向切換バルブ５０を切り換えて圧油を軸受ケース４２に形成したシリンダー室へ送油して、前記ピストン部材４１をミッションケース内方へ前進させることにより、サイドクラッチ及びサイドブレーキを順次作動させて機体を旋回させることができるようにしている。
【００１３】
そして、作業車両がコンバインの場合、その機体前部に作業機として刈取装置を装着しており、該刈取装置は油圧シリンダー５４の伸縮制御によって昇降され、該油圧シリンダー５４、及び、前記サイドクラッチ・サイドブレーキを作動させるピストン部材４１は図７に示す油圧回路によって制御される。即ち、エンジンＥの出力軸に前記入力プーリ４を駆動するための駆動プーリー５５の他に油圧ポンプＰ０の入力軸が固設され、油圧ポンプＰ０を駆動している。該油圧ポンプＰ０の駆動によって、ミッションケース１内の潤滑油がストレーナ６７を介して吸入される。図５、図６、図７に示すように、該ストレーナ６７はミッションケース１の隔室内に横架され、該ストレーナ６７の出口側は二つに分岐されて、一方は配管６９を介して油圧ポンプＰ０の吸入口に接続され、他方は更にミッションケース１の上面に装着されたフィルター７０でろ過して配管７１を介してチャージポンプＣＰの吸入口に接続し、該チャージポンプＣＰから吐出された油は油圧ポンプＰと油圧モータＭとを流体接続する閉回路にチャージしている。
【００１４】
前記油圧ポンプＰ０から吐出された油は、図７に示すように、フィルター５６を介してフローデバイダー５７へ送油され、該フローデバイダー５７によって、分割された油流の一方は前記操向切換バルブ５０に送油され、該操向切換バルブ５０の切換操作によって前記ピストン部材４１・４１のいずれかのシリンダー室へ供給される。該シリンダー室にはサイドクラッチ切り位置に相当するストローク部位にドレン孔が設けられ、その各々のドレン孔はサイドブレーキ用リリーフ弁５８を介してミッションケース１内に通じている。サイドクラッチ作動時はサイドブレーキ用リリーフ弁５８を開放操作し、ブレーキ作動時に該サイドブレーキ用リリーフ弁５８のリリーフ設定圧を上昇操作するように構成されている。
【００１５】
前記フローデバイダー５７によって分けられた他方の油流は昇降バルブ５９、チェック弁６０等を介して油圧シリンダー５４と接続して、図示しない昇降レバーの操作で昇降バルブ５９を人為的に切り換えて、油圧シリンダー５４を伸縮制御できるようにしている。６１は油圧シリンダー５４の作動圧を設定するリリーフ弁である。これら方向切換弁５９、ロードチェック弁６０、リリーフ弁６１、及びフローデバイダ５７、サイドブレーキ用リリーフ弁３８はバルブケース７４内に収められている。そして、前記昇降バルブ５９からの戻り油は油路６２を介してオイルクーラ６３に送油されて、戻り油が冷却される。該オイルクーラ６３はエンジンＥのラジエータ６５近傍に配置され、該オイルクーラ６３、ラジエータ６５はエンジンＥの冷却ファン６６によって強制的に冷却される。該オイルクーラ６３から出た冷却された油は図５に示すように、配管６４を介してＨＳＴケース５に戻される。
【００１６】
該ＨＳＴケース５内には油圧ポンプＰと油圧モータＭを収容し、潤滑油を貯留しており、油圧ポンプＰ及び油圧モータＭの回転摺動部分等からリークした油もＨＳＴケース５内に貯留される。そして、図２、図６に示すように、ＨＳＴケース５は蓋体７２によって閉じられており、該ＨＳＴケース５とミッションケース１側面に付設した後述するサイドケース１０とは油孔７２ａ・４３ａを介して連通し、ＨＳＴケース５内の潤滑油が、所定量を越えるとオーバーフローして油孔７２ａ・４３ａよりサイドケース１０に形成した収容室Ｒ１内に入るようにしている。
【００１７】
更に、図２に示すように、サイドケース１０内には収容室Ｒ１が連続して油溜まりＲ２を形成しており、前記収容室Ｒ１からこの油溜まりＲ２に潤滑油が流入するようにサイドケース１０内の上下中途部に油孔４３ｂを開口して、この油孔４３ｂが油溜まりＲ２の上部に位置するように配置している。該油溜まりＲ２から更に潤滑油がミッションケース１内に戻るように、ケース半部１Ｒの側壁上部に油孔１ｂが開口され、前記油孔４３ｂと両孔位置が一致するように開口している。こうして、油溜まりＲ２に所定量以上の潤滑油が溜まると、オーバーフローして油路１ｂよりミッションケース１内へ還流する。
【００１８】
そして、前記ＰＴＯ軸１８の一側の端面から軸心方向に潤滑油路１８ａが穿設され、該ＰＴＯ軸１８の軸端は前記油溜まりＲ２内に臨んで配置され、潤滑油路１８ａの他側は軸心と垂直方向に開口して、ＰＴＯ軸１８と歯車２６の間の一方向クラッチ２９に臨ませている。こうして、前記油溜まりＲ２内の油が潤滑油路１８ａの一端から入り、ＰＴＯ軸１８に外嵌した一方向クラッチ２９に流れて潤滑するようにしている。
【００１９】
ミッションケース１内の潤滑油は油圧ポンプＰ０によって作動油として吸い上げられて、作業機駆動用の油圧シリンダー５４を駆動できるように昇降バルブ５９へ送油され、該昇降バルブ５９からの戻り油は、配管６２を介してオイルクーラ６３に送油され、冷却されて更に配管６４を介してＨＳＴケース５内に送油され、ＨＳＴケース５内の油圧ポンプＰや油圧モータＭからのリーク油と混ざり、油圧ポンプＰや油圧モータＭ等を冷却する。そして、ＨＳＴケース５からオーバーフローした油は油孔７２ａ・４３ａよりサイドケース１０内の収容室Ｒ１に入り、外気と接しているサイドケース１０内を流下する間に再び冷却され、サイドケース１０下部の油溜まりＲ２からオーバーフローした油は油孔１ｂよりミッションケース１内に戻される。そして、油溜まりＲ２に臨ませたＰＴＯ軸１８の軸心に設けた潤滑油路１８ａより、戻り油が一方向クラッチ２９へ流れて潤滑するのである。このとき、ミッションケース１内の潤滑油の液面Ｌ０は油路１ｂや潤滑油路１８ａより低く、一方向クラッチ２９を潤滑した油は自然に落下して流れるようにしている。
【００２０】
そして、本発明は前記ミッションケース１の一側（右側）の側面に取り付けたサイドケース１０は図６に示すように、その上端がミッションケース上面より上方へ延出するように固設されて第一突出部を形成し、他側（左側）の側面には図５に示すように、支持プレート４９がその上端がミッションケース上面より上方へ延出して固設され第二突出部を形成している。該サイドケース１０の第一突出部、支持プレート２９の第二突出部の、各々の内側面にとＨＳＴケース５の左右外側面をボルト７３・７３・・・によって固設している。支持プレート４９は鉄板等の硬質プレート材から構成して、ＨＳＴ式変速装置２は左右両側からボルトによってミッションケースの上方で強固に支持され、ＨＳＴ式変速装置２はミッションケース１上方の空いた空間に横たわるように配置されてコンパクト化を図っている。
【００２１】
前記サイドケース１０は、歯車組み込み用の開口部を有するケース本体１０ａと、該開口部を閉鎖する蓋体１０ｂとを固設してなり、該サイドケース１０のケース本体１０ａと蓋体１０ｂとの間に前記収容室Ｒ１が形成されており、該収容室Ｒ１内に前記ＨＳＴ式変速装置２のモータ軸６が突出されて、歯車７を固設し、サイド油路板４３とサイドケース１０内との上下方向中央位置に中間軸１１を支持し、該中間軸１１上にベアリングを介して歯車１２を回転自在に設置し、該歯車１２を前記出力歯車７に噛合し、更に、ミッションケース１より収容室Ｒ１内に突出した入力軸１３上に固設した入力歯車１４にも歯車１２を噛合させて、ＨＳＴ式変速装置２からミッションケース内に動力を伝えるためのドライブトレーンを構成としている。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
ＨＳＴ式変速装置をミッションケースの上方に配して、その両側から第一・第二突出部によって固定支持でき、片側で支持するよりも強固に固定できるので、ＨＳＴ式変速装置を安定して支持でき、しかも重量バランスも優れている。
そして、ＨＳＴ式変速装置からの変速回転は、第一突出部内のドライブトレーンを介してからミッションケース内へ導入できるようになり、第一突出部を支持部材と伝動ケースとに兼用できる。そして、ミッションケース上方のわずかなデッドスペースに無段変速ユニットを設置でき、油圧ポンプと油圧モータが水平状に配置されるので、重心を出来るだけ低く抑えることができる。
【００２３】
また、ミッションケースの鋳型を複雑化せずに突出部を構成でき、その突出部の中へのドライブトレーンの組み込みが容易にできるようになり、構成も簡単にできる。
また、ミッションケースの鋳型を複雑化せずに突出部を、強度を備えつつ簡素に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】走行動力伝動機構のスケルトン図である。
【図２】トランスミッションの後面断面図である。
【図３】同じく上部拡大展開断面図である。
【図４】同じく上部平面断面図である。
【図５】トランスミッションの左側面図である。
【図６】同じく右側面図である。
【図７】油圧回路図である。
【符号の説明】
Ｐ 油圧ポンプ
Ｍ 油圧モータ
Ｒ１ 収容室
１ ミッションケース
６ ＨＳＴ式変速装置の出力軸
７ ドライブトレーン
１０ サイドケース
１０ａ ケース本体
１０ｂ 蓋体
１２ ドライブトレーン
１３ 伝動機構の入力軸
１４ ドライブトレーン
４９ 支持プレート
７２ 蓋体

Claims (1)

1. 走行装置に対する伝動機構を収容したミッションケース１において、該ミッションケース１の上方に、ＨＳＴケース５内に油圧ポンプＰと油圧モータＭを並列配置して成るＨＳＴ式変速装置２を、その油圧ポンプＰと油圧モータＭとが略水平状態となるように横設し、
   該ミッションケース１の両側面から上方へ突出する第一、第二突出部を形成し、該第一突出部は、ミッションケース１の一側面に設けたサイドケース１０であって、前記ドライブトレーン組み込み用の開口部を有する前記サイドケース１０のケース本体１０ａと、該開口部を閉鎖する蓋体７２とから構成し、前記第一突出部の内部に、ＨＳＴ式変速装置の出力軸と前記伝動機構の入力軸とを連動連結するためのドライブトレーンを設け、
   前記第二突出部を、ミッションケース１の他側面に貼設した支持プレート４９から構成し、
   該ＨＳＴケース５内の両側面より油圧ポンプＰのポンプ軸３を突出し、その一方側に入力プーリー４を、他方側にチャージポンプＣＰを配置し、
   前記ミッションケース１の上面にＨＳＴケース５と併置してフィルター７０を装着し、該フィルター７０でろ過した油を、配管７１を介してチャージポンプＣＰの吸入口に接続し、
   前記油圧モータＭが配置されるＨＳＴケース５の両側を、前記第１突出部と第２突出部にて挟持したことを特徴とするトランスミッション。

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