JP4222583B2 - 車輌の走行用トランスミッション - Google Patents
車輌の走行用トランスミッション Download PDFInfo
- Publication number
- JP4222583B2 JP4222583B2 JP16413299A JP16413299A JP4222583B2 JP 4222583 B2 JP4222583 B2 JP 4222583B2 JP 16413299 A JP16413299 A JP 16413299A JP 16413299 A JP16413299 A JP 16413299A JP 4222583 B2 JP4222583 B2 JP 4222583B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- clutch device
- transmission
- traveling
- engaged
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源から駆動輪へ至る伝動経路に介在される走行用トランスミッションに関し、詳しくは、無段変速装置（以下、ＨＳＴという）を備えた走行用トランスミッションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜板の操作によって出力を無段に変速し得るＨＳＴを備えた走行用トランスミッションは、例えば、特開昭54-13131号公報に記載されているように公知である。
前記公報に記載の走行用トランスミッションは、前記ＨＳＴの後段側に多段変速装置を備え、これによって、農作業時等の低速走行及び一般道路走行時等の高速走行の双方を行い得るようになっている。
【０００３】
即ち、該従来の走行用トランスミッションは、ＨＳＴだけでは低速走行及び高速走行の双方に対応することが困難であることに鑑み、ＨＳＴの後段に多段変速装置を備えるものである。そして、低速走行を行う場合には、多段変速装置を低速段に係合させた状態でＨＳＴを操作することによって低速領域での速度調整を可能とし、一方、高速走行を行う場合には、多段変速装置を高速段に係合させた状態でＨＳＴを操作することによって高速領域での速度調整を可能としている。
【０００４】
しかしながら、前記従来の走行用トランスミッションは、車輌走行中における低速走行及び高速走行の切換を想定されていないものであった。即ち、前記従来の走行用トランスミッションは、(1)農作業時等の低速走行を要する場合には、予め多段変速装置を低速段に入れておいてから、ＨＳＴを操作して車輌を走行させ、(2)公道走行時等の高速走行を要する場合には、一旦、車輌を停止させてから、多段変速装置を高速段に入れ、そして、ＨＳＴを操作して車輌を走行させることを意図されたものであった。
【０００５】
従って、前記従来の走行用トランスミッションにおいて、車輌走行時に多段変速装置を変速させると、以下の不都合が生じるものであった。
例えば、多段変速装置を第１速段に係合させた状態で、ＨＳＴを操作して車速を上げていき、そのまま、多段変速装置を第２速段にシフト操作する場合を考えてみる。多段変速装置が第１速段にある場合において最高速を得るのは、ＨＳＴの斜板が最大まで揺動させられた場合である。従って、この状態で、多段変速装置を第２速段にシフトアップすると、いきなり、ＨＳＴの最大出力状態で多段変速装置が第２速段にシフトされることになり、多段変速装置に過度の負荷が掛かって故障の原因となると共に、乗り心地が非常に悪くなるものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、ＨＳＴを備えた走行用トランスミッションであって、車輌走行中において、低速走行モードから高速走行モードへの切換を無理なく行うことができ且つ各走行モードにおいて無段変速し得る走行用トランスミッションを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、駆動源から駆動輪へ至る伝動経路に介在される車輌の走行用トランスミッションであって、前記駆動源に作動的に連結された主駆動軸と、少なくとも一方が可変容積型とされた油圧ポンプ及び油圧モータを有する無段変速装置であって、前記駆動源からの動力を前記主駆動軸から入力し、斜板の操作に応じて無段変速された正方向及び逆方向の動力を伝動経路後段側へ延びた出力軸から出力する無段変速装置と、前記無段変速装置の後段側において前記出力軸と略平行に配設され、前記主駆動軸を介して駆動源からの動力が入力される駆動軸と、前記出力軸に相対回転不能に支持された太陽歯車、該太陽歯車と噛合し該太陽歯車回りを公転する遊星歯車、該遊星歯車の公転に従って回転するキャリア、及び前記遊星歯車と噛合する内歯歯車が設けられた外輪体を有し、前記外輪体から出力を行う遊星歯車装置と、前記キャリアと前記出力軸との係合／切断を行う第１クラッチ装置と、前記キャリアと前記駆動軸との係合／切断を行う第２クラッチ装置とを備え、前記第１クラッチ装置を係合させ且つ前記第２クラッチ装置を切断させた低速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向及び逆方向への出力に比例して前記外輪体の正方向及び逆方向への回転速度がそれぞれ増速し、前記第１クラッチ装置を切断させ且つ前記第２クラッチ装置を係合させた高速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向から逆方向への出力変化に比例して前記外輪体の正方向への回転速度が増速し、低速走行モードにおいて前記無段変速装置が正方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度と高速走行モードにおいて前記無段変速装置が逆方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度とが等しくなるように、前記駆動軸から前記キャリアへの減速比が設定された走行用トランスミッションを提供する。
【０００８】
好ましくは、前記斜板に連結された走行変速操作手段と、前記走行変速操作手段の揺動角を検出する揺動角検出装置とを備え、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて、前記第１クラッチ装置を係合させ、且つ、前記第２クラッチ装置を切断させる低速走行モードと、前記第１クラッチ装置を切断させ、且つ、前記第２クラッチ装置を係合させる高速走行モードとを切り換えるように構成することができる。
【０００９】
また、前記走行変速操作手段を一方向へ揺動させることによって、前記低速走行モードから高速走行モードへ切り換わるように構成することができる。
【００１０】
好ましくは、前記第１クラッチ装置は、通常状態において係合し、且つ、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて切断されるものとすることができる。
【００１１】
また、好ましくは、前記第２クラッチ装置を強制的に係合させる係合装置を備えることができる。
【００１２】
また、好ましくは、前記遊星歯車装置の伝動経路後段側に配され、該遊星歯車装置の外輪体から出力される動力を多段に変速可能な多段変速装置を、さらに備えることができる。
【００１３】
前記多段変速装置は、車輌を高速走行させる高速変速段と、車輌を低速走行させる低速変速段とを有し、前記車輌が高負荷状態で走行する場合には低速変速段が係合し、且つ、車輌が低負荷状態で走行する場合には高速変速段が係合するように構成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る走行用トランスミッションの好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。図１は本実施の形態に係る走行用トランスミッション１を備えた車輌の伝動経路を示した模式図である。また、図２は、前記走行用トランスミッション１に関連する部分の油圧回路図である。
【００１５】
前記走行用トランスミッション１は、駆動源１００から駆動輪１１０へ至る伝動経路に介在される車輌の走行用トランスミッションであって、前記駆動源１００に作動的に連結された主駆動軸１０と、前記駆動源１００からの動力を前記主駆動軸１０を介して入力し、後段側に延びた出力軸２３から出力する無段変速装置２０と、前記無段変速装置２０の後段側において前記出力軸２３と略平行に配設され、前記主駆動軸１０を介して駆動源１００からの動力が入力される駆動軸１１と、前記出力軸２３に支持された遊星歯車装置３０と、前記遊星歯車装置のキャリア３４及び前記出力軸２３の係合／切断を行う第１クラッチ装置２１０と、前記キャリア３４及び前記駆動軸１１の係合／切断を行う第２クラッチ装置２２０と、前記遊星歯車装置３０の後段側に配された多段変速装置５０とを備えている。なお、図１において、１２０はロータリ耕耘装置等のけん引作業機の動力取出軸となるＰＴＯ軸、１６０は後輪への動力取出軸である。
【００１６】
前記ＨＳＴ２０は、駆動源１００からの動力を前記主駆動軸１０から直接に入力する油圧ポンプ２２と、出力軸２３を有する油圧モータ２４とを備え、前記油圧ポンプ２２及び油圧モータ２４の少なくとも一方が斜板２５によって容積を可変とし得る可変容積型とされている。本実施の形態においては、油圧ポンプ２２を可変容積型としている。前記主駆動軸１０は、後端部が前記油圧ポンプを貫通して伝動経路の後段側へ延びている。一方、ＨＳＴ２０の前記出力軸２３は、前述のように、伝動経路の後段側へ延びている。該出力軸２３は、図１に示すように、互いに軸線回り相対回転不能に連結される複数の軸としても良いし、若しくは、一体の軸としても良い。
【００１７】
図１に示すように、前記駆動軸１１は、前記主駆動軸１０と同軸上に配設され且つ該主駆動軸１０と軸線回り相対回転不能に連結されており、これにより、主駆動軸１０を介して駆動源１００からの動力が入力されるようになっている。該駆動軸１１の後端部は、ＰＴＯ系動力伝達経路に連結されており、該駆動軸１１を介してＰＴＯ軸１２０に動力が伝達される。
【００１８】
図３に、前記遊星歯車装置３０の横断面図を示す。図１及び図３に示すように、前記遊星歯車装置３０は、前記出力軸２３に相対回転不能に支持された太陽歯車３１と、該太陽歯車３１と噛合して該太陽歯車回りを公転する遊星歯車３２と、該遊星歯車３２の公転に従って回転するキャリア３４と、前記遊星歯車３２と噛合する内歯歯車が設けられてた外輪体３３とを備えている。そして、該外輪体３３には、第１従動軸１３が軸線回り相対回転不能に連結されている。該第１従動軸１３の後段側には、多段変速機構５０を備えることができる。
【００１９】
なお、図３中の矢印は、図１に示す構成において、主駆動軸１０を時計回りに回転させた場合における外輪体３３、キャリア３４及び太陽歯車３１の回転方向を示している。これら遊星歯車装置の各構成部材の回転方向は、駆動源から遊星歯車装置への動力伝達機構の構成によって適宜設定することができる。
【００２０】
前記第１クラッチ装置２１０は、図１及び図２に示すように、出力軸２３に相対回転不能に支持された第１駆動側部材２１０ａと、出力軸２３に相対回転自在に支持され且つ前記遊星歯車装置のキャリア３４に対し相対回転不能に連結された第１従動側部材２１０ｂとを備えている。該第１駆動側部材２１０ａ及び第１従動側部材２１０ｂには、それぞれ互いに係合可能とされたクラッチ板が備えられている。
【００２１】
さらに、前記第１クラッチ装置２１０は、出力軸２３に軸線方向移動自在に支持された第１押動部材２１０ｃと、前記第１駆動側部材２１０ａ及び第１従動側部材２１０ｂの各クラッチ板を互いに係合させるように、前記第１押動部材２１０ｃを付勢する第１付勢部材２１０ｄとを備えている。そして、前記第１押動部材２１０ｃによって画される係合側油室２１１及び切断側油室２１２にはそれぞれ後述する第１係合側吸入ライン７９ａ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’が接続されている（図２参照）。
【００２２】
該第１クラッチ装置２１０は、斯かる構成により、圧油が供給されない場合においては押動部材２１０ｃ及び付勢部材２１０ｄによって第１駆動側部材２１０ａと第１従動側部材２１０ｂとが係合し、且つ、第１排出側吸入ライン７９ａ’から排出側油室２１２に圧油が供給される場合には該圧油の作用によって第１駆動側部材２１０ａと第１従動側部材２１０ｂとが切断されるようになっている。なお、第１係合側吸入ライン７９ａを介して係合側油室２１１に圧油を供給可能としているのは、押動部材２１０ｃ及び付勢部材２１０ｄの作用に加えて、圧油の作用を利用し、これによって、第１駆動側部材２１０ａと第１従動側部材２１０ｂとの係合をより確実に行う為である。
【００２３】
前記第２クラッチ装置２２０は、図１及び図２に示すように、出力軸２３に相対回転自在に支持され且つ駆動軸１１に作動的に連結された第２駆動側部材２２０ａと、出力軸２３に相対回転自在に支持され且つ前記遊星歯車装置のキャリア３４に相対回転不能に連結された第２従動側部材２２０ｂとを備えている。該第２駆動側部材２２０ａ及び第２従動側部材２２０ｂには、それぞれ互いに係合可能とされたクラッチ板が備えられている。
【００２４】
さらに、前記第２クラッチ装置２２０は、出力軸２３に軸線方向移動自在に支持された第２押動部材２２０ｃを備えている。該第２押動部材２２０ｃは、後述する第２吸入ライン７９ｂから供給される圧油の作用を受け、第２駆動側部材２２０ａ及び第２従動側部材２２０ｂの各クラッチ板を互いに係合させるものである。前記第２クラッチ装置２２０には、第２押動部材２２０ｃを第２駆動側部材２２０ａ及び第２従動側部材２２０ｂの各クラッチ板から離間させる付勢部材２２０ｄを備えることができる。該付勢部材２２０ｄを備えることにより、第２クラッチ装置２２０に圧油が供給されない場合において、第２駆動側部材２２０ａ及び第２従動側部材２２０ｂの各クラッチ板の切断を確実に行うことができる。
【００２５】
ここで、主に、図２を参照しつつ、前記第１及び第２クラッチ装置の油圧回路７０について説明する。
該油圧回路７０は、図２に示すように、油タンク９０から油を吸入し、圧油を吐出する第１及び第２クラッチ装置用油圧ポンプ７１と、該油圧ポンプ７１から吐出される圧油が流れるクラッチ装置用圧油ライン７２とを備えている。該圧油ライン７２は、該圧油ラインの作動油圧を設定するディレイリリーフ弁７５ａの後段側で潤滑油ライン７３に分岐されている。潤滑油ライン７３は、各クラッチ装置２１０，２２０へ潤滑油を供給するためのものである。なお、図中、７５ｂは、潤滑油ライン７３の潤滑油圧を設定するリリーフ弁である。
【００２６】
一方、圧油ライン７２の後端部は緊急用切換弁７４に接続されている。該緊急用切換弁７４の後流側には、第１作動油ライン７６ａ及び第２作動油ライン７６ｂが接続されており、前流側にはさらに排出ライン９１ａが接続されている。
【００２７】
そして、前記緊急用切換弁７４は、緊急用レバー７４ｂの操作に基づいて、圧油ライン７２を第１作動油ライン７６ａに接続し且つ第２作動油ライン７６ｂを排出ライン９１ａに接続する通常位置（図２に示す位置）と、圧油ライン７２を第１作動油ライン７６ａ及び第２作動油ライン７６ｂに接続する第２クラッチ強制係合位置とをとるようになっている。なお、該切換弁の位置制御は、前記緊急用レバー７４ｂに代えて、通常時は通常位置に位置し、信号を受けると第２クラッチ係合位置をとるようにすることも可能である。該信号は、後述するコントローラを介して入力させても良いし、直接に入力させても良い。
【００２８】
前記第１作動油ライン７６ａの後端は、レンジ切換弁７８に接続されている。前記レンジ切換弁７８の後流側には、第１係合側吸入ライン７９ａ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’、並びに、第２吸入ライン７９ｂが接続され、該レンジ切換弁７８の前流側には、さらに、排出ライン９１ｂが接続されている。
【００２９】
前記第１係合側吸入ライン７９ａ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’の後端は、それぞれ、前述のように、第１クラッチ装置の係合側油室２１１及び切断側油室２１２に連通され、第２吸入ライン７９ｂの後端は第２クラッチ装置に連通されている。
【００３０】
なお、前記第２作動油ライン７６ｂは、チェック弁７７を介して、前記第２吸入ライン７９ｂに接続されている。該チェック弁７７により、前記第２作動油ライン７６ｂから第２吸入ライン７９ｂには圧油が流れるが、その逆方向には圧油が流れないようになっている。
【００３１】
そして、該レンジ切換弁７８は、後述するコントローラ１５からの信号に基づいて、第１作動油ライン７６ａを第１係合側吸入ライン７９ａに接続し且つ第１切断側吸入ライン７９ａ’を排出ライン９１ｂに接続させる第１クラッチ係合位置（図２に示す位置）と、作動油ライン７６ａを第１切断側吸入ライン７９ａ’及び第２吸入ライン７９ｂに接続し且つ第１係合側吸入ライン７９ａを排出ライン９１ｂに接続させる第１クラッチ切断及び第２クラッチ係合位置とをとるようになっている。
【００３２】
前記多段変速装置５０は、略平行に配された第１軸５１及び第２軸５２と、該２軸間において動力を多段に変速して伝達する変速機構５３とを備えている。本実施の形態においては、図１に示すように、前記第１軸及び第２軸として、それぞれ、前記駆動軸１１に相対回転自在に外挿された筒軸５１及び該筒軸に略平行に配された第２従動軸５２を用いている。
【００３３】
本実施の形態においては、前記変速機構５３を低速段及び高速段の切換が可能な２段変速機構としている。即ち、前記変速機構５３は、前記第１軸５１及び第２軸５２間において、それぞれ、高変速比及び低変速比で動力を伝達可能とされた高速段伝動機構５４及び低速段伝動機構５５と、該両伝動機構を切り換えるクラッチ機構５６とを備えている。
【００３４】
前記高速段伝動機構５４は、前記筒軸５１に相対回転不能に支持された高速側第１伝動部材５４ａと、前記第２従動軸５２に相対回転自在に支持され且つ前記高速側第１伝動部材に作動的に連結された高速側第２伝動部材５４ｂとを備えている。また、前記低速段伝動機構５５は、前記筒軸５１に相対回転不能に支持された低速側第１伝動部材５５ａと、前記第２従動軸５２に相対回転自在に支持され且つ前記低速側第１伝動部材に作動的に連結された低速側第２伝動部材５５ｂとを備えている。
【００３５】
そして、前記クラッチ機構５６は、前記高速側第２伝動部材５４ｂ及び第２従動軸５２の係合／切断を行う高速段クラッチ装置５７と、該高速段クラッチ装置と選択的に作動し、前記低速側第２伝動部材５５ｂ及び第２従動軸５２の係合／切断を行う低速段クラッチ装置５８とを備えている。
【００３６】
本実施の形態においては、前記高速段クラッチ装置５７を油圧式クラッチとし、前記低速段クラッチ装置５８を機械式の爪クラッチとしている。
即ち、本実施の形態においては、図１及び図２に示すように、前記高速段クラッチ装置５７を、前記第２従動軸５２に相対回転自在且つ軸方向摺動不能に支持され、前記高速側第２伝動部材５４ｂに連結された駆動側摩擦板５７ａと、前記第２従動軸５２に相対回転不能且つ軸方向摺動自在に支持された従動側摩擦板５７ｂと、圧油の作用によって前記従動側摩擦板５７ｂを前記駆動側摩擦板５７ａに向かって押動させる押動部材５７ｃと、該押動部材５７ｃを従動側摩擦板５７ｂから離間させる方向に付勢する付勢部材５７ｄとを備えてなるものとしている。そして、低速段クラッチ装置５８を、前記低速側第２伝動部材５５ｂに連結された駆動側メンバ５８ａと、前記第２従動軸５２に相対回転不能且つ軸方向摺動自在に支持され、前記駆動側メンバ５８ａと係合／切断するシフター５８ｂとを備えるものとし、前記シフター５８ｂと前記押動部材５７ｃとを連結させている。
【００３７】
ここで、図２を参照しつつ、前記低速段クラッチ装置用の油圧回路８０について説明する。
該油圧回路８０は、図２に示すように、油タンク９０から油を吸入し、圧油を吐出する低速段クラッチ装置用油圧ポンプ８１と、該油圧ポンプ８１から吐出される圧油が流れる高速段クラッチ装置用圧油ライン８２と、該圧油ライン８２の後端に接続された高速／低速切換弁８３と、該切換弁及び高速段クラッチ装置間を接続する作動油ライン８４とを備えている。さらに、前記切換弁８３の前端側には、排出ライン８６が備えられている。また、前記圧油ライン８２は、該圧油ライン８２の油圧を設定するリリーフ弁８５ａの後流側において、潤滑油ライン８８に分岐されている。該潤滑油ライン８８は、前記クラッチ機構へ潤滑油を供給するためのものである。なお、図中、８５ｂは、前記潤滑油ライン８８の潤滑油圧を設定するリリーフ弁である。
【００３８】
前記切換弁８３は、外部からの操作（信号を含む）に基づいて、前記作動油ライン８４を、圧油ライン８２及び排出ライン８６にそれぞれ連通させる高速段クラッチ係合位置及び低速段クラッチ係合位置をとるようになっている。
【００３９】
前記切換弁８３が高速段クラッチ係合位置をとる場合、圧油の作用によって高速段クラッチ装置の前記押動部材５７ｃが、図２において左方向へ押動する。これによって、押動部材５７ｃは付勢部材５７ｄの付勢力に抗して従動側摩擦板５７ｂを駆動側摩擦板５７ａに向けて押圧し、高速段クラッチ装置５７が係合状態とされる。一方、前記押動部材５７ｃに連結された，低速段クラッチ装置のシフター５８ｂは、前記押動部材５７ｃに連動して図２において左方向へ移動する。即ち、該シフター５８ｂは駆動側メンバ５８ａから離間し、低速段クラッチ装置５８は切断状態になる。
【００４０】
これとは逆に、前記切換弁８３が低速段クラッチ位置をとる場合、前記高速段クラッチ装置５７へは圧油が供給されない。従って、付勢部材５７ｄの付勢力によって押動部材５７ｃは従動側摩擦板５７ｂから離間する方向（図２において右方向）へ移動する。従って、高速段クラッチ装置５７は切断状態となる。一方、前記シフター５８ｂは、押動部材５７ｃの斯かる移動に応じて、図２において右方向へ移動し、前記駆動側メンバ５８ａと係合する。従って、低速段クラッチ装置５８は係合状態となる。
【００４１】
このように、前記クラッチ機構５６は、高速段クラッチ装置５７又は低速段クラッチ装置５８の何れか一方を選択的に係合させるようになっている。
【００４２】
次に、前記切換弁８３の位置制御について説明する。図１に示すように、ＨＳＴ２０の油圧ポンプ２２及び油圧モータ２４を接続する油圧ラインのうち，前進時高圧となる油圧ライン２０ａに、圧力センサ８７を設け、前記前進時高圧ライン２０ａの油圧信号をコントローラ１５に入力させている。
【００４３】
車道走行時等のように、走行に際し車輪に抵抗があまり掛からない場合には、該車輪に作動的に連結されＨＳＴ出力軸２３に大きな負荷は掛からない。従って、前進時高圧ライン２０ａの油圧は低いものとなる。一方、作業中等のように、走行に際し車輪に抵抗が掛かる場合には、前記ＨＳＴ出力軸２３に大きな負荷が掛かる。従って、前進時高圧ライン２０ａの油圧は高くなる。
【００４４】
このように、車輌走行状態に応じて前進時高圧ライン２０ａの油圧が変動する。従って、前記コントローラ１５によって前進時高圧ライン２０ａの油圧を検知し、該油圧が設定値以下の場合には前記高速／低速切換弁８３を高速側クラッチ係合位置に位置させ、設定値を越える場合には前記高速／低速切換弁８３を低速側クラッチ係合位置に位置させるようにすれば、車道走行時等におけるように高速走行が適する場合には自動的に高速段クラッチ装置５７を係合させ、作業中等におけるように低速走行が適している場合には自動的に低速段クラッチ装置５８を係合させることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、前記高速段クラッチ装置５７及び低速段クラッチ装置５８の係合／切断を、前述のように、前進時高圧ライン２０ａの油圧に基づいて、自動的に制御するようにしたが、本発明は斯かる形態に限られるものではなく、種々の形態が適用できる。例えば、車輌に作業機が装着されている場合には、該作業機が作業位置にあるか否かを検知し、該検知信号に基づいて、高速段クラッチ装置及び低速段クラッチ装置の切換を行うこともできる。又、作業機の連結部分に歪みセンサーを設け、該歪みセンサーからの信号に基づいて、作業中と判断できる場合には低速段クラッチ装置を係合させるように構成することも可能である。さらには、マニュアル操作によって、高速段クラッチ装置５７と低速段クラッチ装置５８との係合／切断の切換を行っても良い。
【００４６】
次に、以上の構成に係る走行用トランスミッションの各構成部材間の連動機構について、主に図２を参照しつつ説明する。なお、図２中、Pfmax及びPrmaxは、それぞれ、ＨＳＴの車輌前進方向最大出力時及び車輌後進方向最大出力時における斜板の揺動端を示している。即ち、斜板は、PfmaxとPrmaxとの間で揺動可能となっている。また、Ｎは、斜板のニュートラル位置を示している。
【００４７】
油圧ポンプ２２の斜板（図２においては図示せず）は、ポンプ容量制御軸２６に支持されており、該軸の回転に伴って揺動するようになっている。該軸２６には、コントローラ１５に接続された斜板側ポテンシオメータ２９が備えられている。そして、該ポテンシオメータ２９からの信号に基づいて、コントローラ１５が該軸２６の回転角度を検出し得るようになっている。さらに、該軸２６は、シフター２８の基端部を相対回転不能に支持している。
【００４８】
前記シフターの外方端部は、シリンダー３０９に軸線方向移動自在に内挿されたピストンロッドに連結されている。即ち、ピストンロッド３１０の軸線方向への移動に応じてシフターの外方端が揺動し、これによって、ポンプ容量制御軸２６が回転し、斜板が揺動するようになっている。
【００４９】
前記シリンダー３０９は、ピストンロッドの大径部３１０ａによって、前進側油室３０９ａ及び後進側油室３０９ｂに分離されている。そして、該前進側油室３０９ａ及び後進側油室３０９ｂには、それぞれ、前進側ライン３０６及び後進側ライン３０７の後端部が接続されている。
【００５０】
前記前進側ライン３０６及び後進側ライン３０７の前端部は、３位置切換弁３０５の後流側に接続されている。一方、該３位置切換弁３０５の前流側には、圧油ライン３０３及び排出ライン３０８が接続されている。即ち、前記３位置切換弁３０５は、前進側ライン３０６を圧油ライン３０３に接続し且つ後進側ライン３０７を排出ライン３０８に接続するＦ位置と、前進側ライン３０６及び後進側ライン３０７を閉塞するＮ位置と、前進側ライン３０６を排出ライン３０８に接続し且つ後進側ライン３０７を圧油ライン３０３に接続するＲ位置とをとるようになっている。なお、図２中、３０１は油タンク、３０２は油圧ポンプであり、３０４は圧油ラインの作動油圧を設定するリリーフ弁である。
【００５１】
一方、前記斜板は、適宜の動力伝達機構を介して、走行変速操作手段に連結されている。本実施の形態においては、該走行変速操作手段として、変速レバー１４０を用いている。該変速レバー１４０は、変速レバー支持軸１４１に相対回転不能に支持されている。そして、該変速レバー支持軸１４１には、コントローラ１５に接続された変速レバー用ポテンシオメータ１３１が備えられている。即ち、コントローラ１５は、前記ポテンシオメータ１３１からの信号に基づいて、変速レバーの揺動角を検出する。
【００５２】
以下、(i)前記緊急用切換弁７４を通常位置に位置させた状態で、変速レバー１４０をレンジ１内で揺動させる場合（以下、ケース(i)という）、(ii)緊急用切換弁７４を通常位置に位置させた状態で、レンジ１からレンジ２へ移行させ、レンジ２内で揺動させる場合（以下、ケース(ii)という）、及び(iii)緊急用切換弁７４を第２クラッチ強制係合位置に位置させた場合（以下、ケース(iii)という）を例に、走行用トランスミッション１の伝動機構について説明する。
【００５３】
ケース(i)
変速レバー用ポテンシオメータ１３１からの信号に基づいて、コントローラ１５は、レンジ切換弁７８に第１クラッチ係合位置をとらせる信号を出力する。
緊急用切換弁７４が通常位置にある場合は、前述のように、圧油ライン７２は、第１作動油ライン７６ａに連通されている。従って、レンジ切換弁が第１クラッチ係合位置に位置すると、第１係合側吸入ライン７９ａを介して係合側油室２１１に圧油が供給され、且つ、切断側油室２１２の圧油は第１切断側吸入ライン７９ａ’及び排出ライン９１ｂを介して排出される。これにより、第１クラッチ２１０は、前記押動部材２１０ｃ及び付勢部材の作用に加えて、圧油の作用により、係合状態が維持される。
【００５４】
前記第１クラッチ装置２１０が係合すると、遊星歯車装置３０のキャリア３４と出力軸２３とが一体回転する。即ち、第１クラッチ装置２１０は、キャリア３４と出力軸２３との係合／切断を行う。
【００５５】
太陽歯車３１は出力軸２３に相対回転不能に支持されているから、ケース(i)の場合、遊星歯車装置３０の入力、制御及び出力の関係は、太陽歯車３１及びキャリア３４が入力且つ制御で、外輪体３３が出力となる。この状態は、車輌を低速走行させる低速走行モードである。
【００５６】
図５に、ケース(i)における遊星歯車装置３０の回転速度ベクトル（角速度ベクトル）図を示す。図５(a)及び(b)は、それぞれ、ケース(i)において、ＨＳＴ２０の出力を一方向に変化させた場合の回転速度ベクトル図である。即ち、図５(a)は、ＨＳＴを反時計回り方向（以下、正方向という）に少し出力させた場合、図５(b)はＨＳＴを正方向に最大出力させた場合の回転ベクトル図である。
【００５７】
前述のように、ケース(i)においては、太陽歯車３１及びキャリア３４に入力且つ制御としてのＨＳＴ出力が入力し、外輪体３３から出力を得ている。従って、太陽歯車３１の回転速度、即ち、ＨＳＴ出力に比例して、外輪体３３の回転速度が変化する（図５参照）。この状態は、車輌を低速走行させる低速走行モードである。
【００５８】
一方、コントローラ１５は、３位置切換弁３０５に対しては、以下の信号を出力する。
【００５９】
・変速レバー１４０がニュートラル位置にある場合
コントローラ１５は変速レバー用ポテンシオメータ１３１からの信号に基づいて、変速レバー１４０が斯かる位置にあることを検出する。これに応じて、該コントローラ１５は、前記３位置切換弁３０５に対しＮ位置をとらせるような信号を出力する。３位置切換弁３０５がＮ位置をとる場合、シリンダー３０９には圧油が作用しないから、斜板はニュートラル位置に保持されたままである。従って、ＨＳＴの出力軸２３は回転しない。
【００６０】
前述のように、変速レバー１４０がレンジ１内にある場合、外輪体はＨＳＴ出力に比例して回転する。従って、ＨＳＴの出力軸２３が回転しない場合、即ち、変速レバーがニュートラル位置にある場合には、車輌は停止したままとなる。図４に、斜板角度と車速との関係を示す。図４(a)及び(b)はそれぞれ前記多段変速装置５０の低速段クラッチ装置５８が係合している場合及び高速段クラッチ装置５７が係合している場合の，斜板角度と車速との関係を示している。
【００６１】
・変速レバー１４０をニュートラル位置から車輌を前進させる一の方向（図２において反時計回り方向）へ揺動させた場合
コントローラ１５は、変速レバー用ポテンシオメータ１３１からの信号に基づいて、変速レバー１４０の斯かる揺動を検出する。そして、これに応じて、該コントローラ１５は、前記３位置切換弁３０５に対しＦ位置をとらせるような信号を出力する。３位置切換弁３０５がＦ位置をとる場合、圧油ライン３０３と前進側ライン３０６とが連通し且つ排出ライン３０７と後進側ライン３０７とが連通する。これにより、シリンダー３０９の前進側油室３０９ａに圧油が流入し、ピストンロッド３１０は図２において右方向へ移動する。従って、シフター２８がPfmax方向へ揺動して、斜板がＨＳＴを正回転させる方向（伝動経路後流側を向いて反時計回り方向、以下、正方向という）へ揺動する。
【００６２】
一方、斜板側ポテンシオメータ２９から斜板の揺動角に関する信号がコントローラ１５にフィードバックされる。コントローラ１５は、変速レバー用ポテンシオメータ及び斜板側ポテンシオメータの双方からの信号に基づいて、斜板の揺動角が変速レバーの揺動角にリンクするように、３位置切換弁の位置制御を行う。即ち、コントローラ１５は、前記両ポテンシオメータ１３１，２９の信号に基づいて、３位置切換弁３０５をＦ位置とＮ位置との間で適宜移動させる。このようにして、変速レバー１４０の揺動角に応じたＨＳＴ出力を得ている。
【００６３】
前述のように、ケース(i)においては、太陽歯車３１及び第１キャリア３４に入力且つ制御としてのＨＳＴ出力が入力し、外輪体から出力を得ているから、第１太陽歯車３１の正方向（反時計回り方向）への回転速度が速くなるに従って、外輪体３３の正方向への回転速度は速くなる（図５参照）。従って、ＨＳＴの正方向への出力増加、即ち、変速レバーの前記一方向への傾斜に従って、外輪体３３の正方向への回転速度、即ち、第１従動軸１３の正方向への回転速度が速くなり、前進方向への車速が増加する（図４におけるレンジ１の右方向部分参照）。
【００６４】
・変速レバー１４０をニュートラル位置から車輌を後進させる他の方向（図２において時計回り方向）へ揺動させた場合
この場合には、遊星歯車装置３０の各構成部材の回転方向が負方向（時計回り方向）である点を除き、変速レバー１４０を前記一方向へ傾斜させた場合と同様である。即ち、変速レバーを前記他方向へ傾斜させるに従って、後進方向への車速が増加する（図４におけるレンジ１の左方向部分参照）。
【００６５】
ケース(ii)
次に、変速レバー１４０がレンジ１からレンジ２へ移行する場合、即ち、図２において変速レバーがa1点に達した場合を説明する。コントローラ１５が、ポテンシオメータ１３１の信号に基づいて、変速レバー１４０がa1点に達したことを検出すると、これに応じて、コントローラ１５は、レンジ切換弁７８に対して、作動油ライン７６ａを第１切断側吸入ライン７９ａ’及び第２吸入ライン７９ｂに接続し且つ第１係合側吸入ライン７９ａを排出ライン９１ｂに接続させる第１クラッチ切断及び第２クラッチ係合位置をとらせる。
【００６６】
従って、第２吸入ライン７９ｂ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’に圧油が供給され、且つ、第１係合側吸入ライン７９ｂは排出ライン９１ｂに接続される。これにより、第２クラッチ装置２２０は、第２吸入ライン７９ｂ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’を介して供給される圧油の作用によって、係合状態とされる。他方、第１クラッチ装置においては、係合側油室２１１の圧油が第１係合側吸入ライン７９ａ及び排出ライン９１ｂを介して排出され、且つ、切断側油室２１２へは第１切断側吸入ラインを介して圧油が供給される。従って、第１クラッチ装置が切断状態とされる。
【００６７】
なお、第２クラッチ装置係合状態からレンジ切換弁７８を第１クラッチ装置係合位置に位置させた場合、第２クラッチ装置２２０内の圧油は、第２吸入ライン７９ｂ、チェック弁７７、第２作動油ライン７６ｂ、緊急切換弁７４及び排出ライン９１ａを介して、排出される。従って、第２クラッチ装置２２０は、確実に切断状態とされる。
【００６８】
このように、ケース(ii)においては、第１クラッチ装置２１０が切断し、且つ、第２クラッチ装置２２０が係合状態となる。第２クラッチ装置２２０が係合すると、駆動軸１１の動力が適宜の動力伝達機構を介してキャリア３４に入力される。即ち、第２クラッチ装置２２０は、キャリア３４と駆動軸１１との係合／切断を行う。
【００６９】
第１クラッチ装置２１０が切断し且つ第２クラッチ装置２２０が係合すると、遊星歯車装置のキャリア３４に駆動軸１１の動力が入力し、且つ、太陽歯車３１に制御入力としてのＨＳＴ出力が入力することになる。この第２クラッチ装置２２０のみが係合する場合、走行用トランスミッション１は高速走行モードとなる。
【００７０】
図６に、ケース(ii)における遊星歯車装置３０の回転速度ベクトル（角速度ベクトル）図を示す。図６(a)〜(c)は、それぞれ、ケース(ii)において、ＨＳＴの出力を正方向から負方向へ変化させた場合の回転ベクトル図である。
【００７１】
前述のように、ケース(ii)においては、太陽歯車３１に制御入力としてのＨＳＴ出力が入力し、キャリア３４に駆動軸１１からの一定動力が入力され、外輪体から出力を得ている。従って、図６に示すように、太陽歯車の負方向への高速回転に応じて、外輪体の正方向への回転速度が増速する（図５参照）。即ち、ケース(ii)においては、図７に示すように、ＨＳＴ出力を負方向へ増加させるように斜板を揺動させれば、それに応じて、車輌の前進速度が増加する。つまり、ケース(ii)においては、ＨＳＴ出力（斜板の揺動角）に反比例して、車速が変化する。
【００７２】
ここで、ケース(ii)が高速走行モードとなる理由について説明する。
ケース(i)におけるＨＳＴ最高出力状態で、レンジ切換弁７８を操作して第２クラッチ２２０を係合させるとする。ケース(i)及びケース(ii)の何れにおいても、太陽歯車３１へはＨＳＴ出力が入力されるから、レンジ切換弁７８の切換時点においても太陽歯車３１の回転方向及び回転速度は等しい。
【００７３】
一方、ケース(ii)においては、キャリア３４に駆動軸１１から一定の動力が入力されるから、該キャリア３４の回転速度（遊星歯車３２の公転速度）を、ケース(i)のＨＳＴ最高出力状態（図５(b)の状態）におけるキャリア３４の回転速度（遊星歯車３２の公転速度）と等しくなるように、駆動軸１１からキャリア３４へ至る伝動歯車列の減速比を設定しておくと、レンジ切換弁７８の切換時点における外輪体３３の回転速度及び回転方向は、ケース(i)における図５(b)の状態と等しくなる。なお、キャリア３４の回転速度及び回転方向の設定は、駆動軸１１からキャリア３４への動力伝達部材の歯数比により行うことができる。
【００７４】
このように、ケース(i)とケース(ii)との間の切換時点においては、太陽歯車３１，キャリア３４及び外輪体３３の回転速度及び回転方向が変化しないように設定しておく。ケース(ii)においては、この状態からＨＳＴ出力を負方向へ変化させると、外輪体３３が正方向へさらに増速回転する（図６(a)〜(c)参照）。従って、ケース(ii)においては、ケース(i)の低速走行モード場合に比して、外輪体３３がより高速回転する高速走行モードとなる。
【００７５】
以上のように、ケース(ii)の場合、ＨＳＴ出力を負方向へ変化させるように斜板を揺動させると、これに応じて、外輪体３３はケース(i)におけるよりも高速範囲において、正方向に増速回転し、これによって、第１従動軸１３が正方向に増速回転する。
【００７６】
一方、コントローラ１５は、前記３位置切換弁３０５に対しては、Ｒ位置をとらせる信号を出力する。３位置切換弁３０５がＲ位置をとると、圧油ライン３０３と後進側ライン３０７とが連通し且つ排出ライン３０７と前進側ライン３０６とが連通する。これにより、シリンダー３０９の後進側油室３０９ｂに圧油が流入し、ピストンロッド３１０は図３において左方向へ移動する。従って、シフター２８がPrmax方向へ揺動して、斜板がＨＳＴを負回転させる方向へ揺動する。
【００７７】
そして、斜板側ポテンシオメータ２９からのフィードバック信号及び変速レバー側ポテンシオメータ１３１の信号に基づいて、コントローラ１５は、３位置切換弁３０５をＲ位置とＮ位置との間で適宜移動させる。即ち、レンジ２においては、変速レバーを前記一方向へ傾斜させるに従って、斜板はＨＳＴ出力を負方向へ変化させるように、揺動させられる。
【００７８】
このように、変速レバー１４０がレンジ２に位置する場合、変速レバーの前記一方向への傾斜に従ってＨＳＴ出力は負方向へ変化するから、太陽歯車は変速レバーの前記一方向への傾斜に従って正方向から負方向へ回転する。
【００７９】
従って、変速レバーがレンジ２に位置する場合、変速レバーの前記一方向への傾斜に応じて、外輪体３３はレンジ１におけるよりも高速範囲において、正方向に増速回転し、これによって、第１従動軸１３が正方向に増速回転して車輌の前進速度が増速する（図４におけるレンジ２部分参照）。
【００８０】
ケース(iii)
ケース(iii)においては、第２クラッチ装置２２０の双方ともに係合状態とされる。前記第１クラッチ装置２１０は、前述のように、外部操作を受けない限り、係合状態とされている。従って、第２クラッチ装置を強制的に係合させると、第１クラッチ装置２１０によって、太陽歯車３１，出力軸２３及びキャリア３４が一体にさせられた状態で、第２クラッチ装置２２０を介してキャリア３４に駆動軸１１から動力が入力される。
【００８１】
従って、ケース(iii)においては、ＨＳＴ２０が故障した場合であっても、駆動軸１１からの動力を外輪体３３に伝達することができ、これにより、車輌を前進させることが可能となる。
【００８２】
このように構成された走行用トランスミッション１においては、前記種々の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
即ち、駆動源１００に作動的に連結された主駆動軸１０と、該主駆動軸１０を介して入力される動力を無段変速して出力軸２３から出力するＨＳＴ２０と、前記出力軸２３に略平行に配設され、駆動源１００から動力が入力される駆動軸１１と、前記出力軸２３に相対回転不能に支持された太陽歯車３１を有する遊星歯車装置３０と、前記遊星歯車装置のキャリア３４及び前記出力軸２３の係合／切断を行う第１クラッチ装置２１０と、前記キャリア３４及び前記駆動軸１１の係合／切断を行う第２クラッチ装置２２０とを備えるようにしたので、前記各クラッチ装置の係合／切換を制御することによって、車輌走行中に、無理なく低速走行モードから高速走行モードへの切換を行うことができ、且つ、各モードにおける無段変速を行うことができる。
【００８３】
さらに、本実施の形態においては、ＨＳＴの斜板を操作する変速レバーと、該変速レバーの揺動角を検知するポテンシオメータ１３１とを備え、該変速レバー１４０の揺動角に応じて、第１クラッチ装置を係合させ且つ第２クラッチ装置を切断させる低速走行モードと、第１クラッチ装置を切断させ且つ第２クラッチ装置を係合させる高速走行モードとを切り換えるようにしたので、１つの操作レバーでＨＳＴ及び各クラッチ装置の操作ができ、操作性を向上させることができる。
【００８４】
さらに、前記変速レバーを一方向へ揺動させることによって、低速走行モード及び高速走行モードが切り換わるように構成しているので、より操作性を向上させることが可能となっている。
【００８５】
また、本実施の形態においては、第１クラッチ装置２１０を、圧油の作用がない限り係合状態をとるように構成しているので、各クラッチ装置用の油圧回路が正常に作動しなくなった場合であっても、ケース(i)の低速走行モードでの車輌走行が可能となる。即ち、クラッチ装置用油圧回路が故障した場合であっても、第１クラッチ装置２１０は係合状態のままである。従って、ケース(i)（低速走行モード）における走行が可能となる。
【００８６】
さらに、第２クラッチ装置を強制的に係合状態とさせ得るように構成しているので、ＨＳＴが故障した場合であっても、車輌を走行させることが可能となる。即ち、第２クラッチ装置を係合させると、駆動軸１１からキャリアに動力が伝達される。従って、第１クラッチ装置によって太陽歯車とキャリアとを一体としておくと、キャリアの回転に応じて外輪体が回転し、これにより、車輌が走行可能となる。
【００８７】
また、多段変速装置（本実施の形態においては２段変速装置）を設けたので、該多段変速装置の変速段数に応じた複数の車速変速比を得ることができる（図４参照）。さらに、該多段変速装置の変速段の切換を、自動的に行えるように構成しているので、車輌の操作性を向上させることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態においては、前記主駆動軸１０からＨＳＴ２０へ直接に動力を入力させたが、本発明は斯かる形態に限られるものではない。例えば、これに代えて、図７に示すように、ＨＳＴ２０に入力軸２１を備え、該入力軸２１と主駆動軸１０とを適宜の動力伝達機構で連結することも可能である。
【００８９】
さらに、本実施の形態においては、主駆動軸１０と駆動軸１１とを別体とし、両者を軸線回り相対回転不能に連結したが、両者を一体とすることもできる。斯かる場合、主駆動軸のうち，第２クラッチ装置への動力伝達機構を支持する部分が駆動軸となる。
【００９０】
また、本実施の形態においては、主駆動軸１０と駆動軸１１とを同軸上に配設したが、本発明は斯かる形態に限られるものではない。例えば、図７に示すように、ＨＳＴ２０に入力軸２１を備える場合には、該入力軸２１を後段側へ延在させ、該入力軸２１と駆動軸１１とを軸線回り相対回転不能に連結させ、これにより、駆動軸１１に主駆動軸１０を介して駆動源からの動力が伝達されるように構成することもできる。
【００９１】
また、本実施の形態においては、前記第１クラッチ装置及び第２クラッチ装置を多板式クラッチとしたが、当然ながら、本発明は斯かる形態に限られるものではない。例えば、図８に示すように、ドッグクラッチ又はコンスタントメッシュクラッチ等の機械式クラッチを用い、これにより、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００９２】
即ち、図８に示すように、第１クラッチ装置２１０’及び第２クラッチ装置２２０’を選択的に切り換えるクラッチスライダ２３１を設け、該クラッチスライダ２３１を油圧ピストン２３２によって操作するように構成することができる。該油圧ピストン２３２は、付勢部材によって、圧油の作用を受けない限り、前記クラッチスライダ２３２を第１クラッチ装置２１０’係合側へ移動させるものとすることができる。そして、前記油圧ピストン２３２への圧油の供給はレンジ切換弁７８’で行い、該レンジ切換弁７８’の位置制御は本実施の形態におけると同様にコントローラ１５からの信号に基づいて行うことができる。なお、図８に示す形態においては、製造コストの低廉化の為に、緊急用切換弁７４を用いていない。
【００９３】
【発明の効果】
本発明に係る車輌の走行用トランスミッションによれば、駆動源に作動的に連結された主駆動軸と、前記駆動源から前記主駆動軸から入力し、斜板の操作に応じて無段変速された正方向及び逆方向の動力を出力軸から出力する無段変速装置と、前記無段変速装置の出力軸と略平行に配設され、前記主駆動軸を介して駆動源からの動力が入力される駆動軸と、前記出力軸に相対回転不能に支持された太陽歯車、該太陽歯車と噛合し該太陽歯車回りを公転する遊星歯車、該遊星歯車の公転に従って回転するキャリア、及び前記遊星歯車と噛合する内歯歯車が設けられた外輪体を有し、前記外輪体から出力を行う遊星歯車装置と、前記キャリアと前記出力軸との係合／切断を行う第１クラッチ装置と、前記キャリアと前記駆動軸との係合／切断を行う第２クラッチ装置とを備え、前記第１クラッチ装置を係合させ且つ前記第２クラッチ装置を切断させた低速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向及び逆方向への出力に比例して前記外輪体の正方向及び逆方向への回転速度がそれぞれ増速し、前記第１クラッチ装置を切断させ且つ前記第２クラッチ装置を係合させた高速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向から逆方向への出力変化に比例して前記外輪体の正方向への回転速度が増速し、低速走行モードにおいて前記無段変速装置が正方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度と高速走行モードにおいて前記無段変速装置が逆方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度とが等しくなるように、前記駆動軸から前記キャリアへの減速比が設定されているので、車輌走行中において、低速走行モードから高速走行モードに亘る変速操作を無理なく行うことができ且つ各走行モードにおいて無段変速することができる。
【００９４】
また、前記斜板に連結された走行変速操作手段と、前記走行変速操作手段の揺動角を検出する揺動角検出装置とを備え、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて、第１クラッチ装置を係合させ且つ第２クラッチ装置を切断させる低速走行モードと、第１クラッチ装置を切断させ且つ第２クラッチ装置を係合させる高速走行モードとを切り換えるように構成すれば、１つの走行変速操作手段によって、無段変速装置及びクラッチ装置の操作を行うことが可能となり、操作性を向上させることができる。
【００９５】
また、前記走行変速操作手段を一方向へ揺動させることによって、前記低速走行モードから高速走行モードが順に切り換わるようにすれば、さらに操作性を向上させることができる。
【００９６】
また、前記第１クラッチ装置は、通常状態において係合し、且つ、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて切断されるようにしておけば、前記クラッチ装置の係合／切換を行う装置が故障した場合であっても、低速走行モードでの車輌走行が可能となる。即ち、例えば、前記クラッチ装置が油圧式クラッチである場合において、油圧回路が故障した場合であっても、低速走行モードでの車輌走行が可能となる。
【００９７】
さらに、前記第２クラッチ装置を強制的に係合させる係合装置を備えておけば、無段変速装置が故障した場合であっても、第２クラッチ装置を介して駆動軸からキャリアに動力を伝達することができる。従って、無段変速装置の故障時においても車輌を走行させることが可能となる。
【００９８】
また、多段変速装置を備えておけば、該多段変速装置の変速段数に応じた変速比を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係る走行用トランスミッションの好ましい一実施の形態が適用された車輌の伝動経路図である。
【図２】 図２は、図１に示す走行用トランスミッションに関連する部分の油圧回路図である。
【図３】 図３は、図１に示す走行用トランスミッションにおける遊星歯車装置の横断面図である。
【図４】 図４は、図１に示す車輌における車速と油圧ポンプ斜板の傾斜角との関係を示す波形図である。
図４(a)及び(b)は、それぞれ、多段変速装置が低変速段及び高変速段に係合している場合の波形図である。
【図５】 図５は、ケース(i)の低速走行モードにおける遊星歯車装置の速度ベクトル図である。
図５(a)及び(b)は、それぞれ、ケース(i)において無段変速装置を正方向へ低出力及び高出力とした場合の速度ベクトル図を示している。
【図６】 図６は、ケース(ii)の高速走行モードにおける遊星歯車装置の速度ベクトル図である。
図６(a)〜(c)は、それぞれ、ケース(ii)において無段変速装置の出力を正方向か負方向へ変化させていった場合の速度ベクトル図を示している。
【図７】 図７は、図１に示す走行用トランスミッションの変形例が適用された車輌の伝動経路図である。
【図８】 図８は、図１に示す走行用トランスミッションにおける第１クラッチ装置及び第２クラッチ装置の変形例を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１ 走行用トランスミッション
１０ 主駆動軸
１１ 駆動軸
１３ 第１従動軸
２０ ＨＳＴ
２２ 油圧ポンプ
２３ 出力軸
２４ 油圧モータ
２５ 斜板
３０ 遊星歯車装置
３１ 太陽歯車
３２ 遊星歯車
３３ 外輪体
３４ キャリア
５０ 多段変速装置
１００ 駆動源
１１０ 駆動輪
２１０ 第１クラッチ装置
２２０ 第２クラッチ装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源から駆動輪へ至る伝動経路に介在される走行用トランスミッションに関し、詳しくは、無段変速装置（以下、ＨＳＴという）を備えた走行用トランスミッションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜板の操作によって出力を無段に変速し得るＨＳＴを備えた走行用トランスミッションは、例えば、特開昭54-13131号公報に記載されているように公知である。
前記公報に記載の走行用トランスミッションは、前記ＨＳＴの後段側に多段変速装置を備え、これによって、農作業時等の低速走行及び一般道路走行時等の高速走行の双方を行い得るようになっている。
【０００３】
即ち、該従来の走行用トランスミッションは、ＨＳＴだけでは低速走行及び高速走行の双方に対応することが困難であることに鑑み、ＨＳＴの後段に多段変速装置を備えるものである。そして、低速走行を行う場合には、多段変速装置を低速段に係合させた状態でＨＳＴを操作することによって低速領域での速度調整を可能とし、一方、高速走行を行う場合には、多段変速装置を高速段に係合させた状態でＨＳＴを操作することによって高速領域での速度調整を可能としている。
【０００４】
しかしながら、前記従来の走行用トランスミッションは、車輌走行中における低速走行及び高速走行の切換を想定されていないものであった。即ち、前記従来の走行用トランスミッションは、(1)農作業時等の低速走行を要する場合には、予め多段変速装置を低速段に入れておいてから、ＨＳＴを操作して車輌を走行させ、(2)公道走行時等の高速走行を要する場合には、一旦、車輌を停止させてから、多段変速装置を高速段に入れ、そして、ＨＳＴを操作して車輌を走行させることを意図されたものであった。
【０００５】
従って、前記従来の走行用トランスミッションにおいて、車輌走行時に多段変速装置を変速させると、以下の不都合が生じるものであった。
例えば、多段変速装置を第１速段に係合させた状態で、ＨＳＴを操作して車速を上げていき、そのまま、多段変速装置を第２速段にシフト操作する場合を考えてみる。多段変速装置が第１速段にある場合において最高速を得るのは、ＨＳＴの斜板が最大まで揺動させられた場合である。従って、この状態で、多段変速装置を第２速段にシフトアップすると、いきなり、ＨＳＴの最大出力状態で多段変速装置が第２速段にシフトされることになり、多段変速装置に過度の負荷が掛かって故障の原因となると共に、乗り心地が非常に悪くなるものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、ＨＳＴを備えた走行用トランスミッションであって、車輌走行中において、低速走行モードから高速走行モードへの切換を無理なく行うことができ且つ各走行モードにおいて無段変速し得る走行用トランスミッションを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、駆動源から駆動輪へ至る伝動経路に介在される車輌の走行用トランスミッションであって、前記駆動源に作動的に連結された主駆動軸と、少なくとも一方が可変容積型とされた油圧ポンプ及び油圧モータを有する無段変速装置であって、前記駆動源からの動力を前記主駆動軸から入力し、斜板の操作に応じて無段変速された正方向及び逆方向の動力を伝動経路後段側へ延びた出力軸から出力する無段変速装置と、前記無段変速装置の後段側において前記出力軸と略平行に配設され、前記主駆動軸を介して駆動源からの動力が入力される駆動軸と、前記出力軸に相対回転不能に支持された太陽歯車、該太陽歯車と噛合し該太陽歯車回りを公転する遊星歯車、該遊星歯車の公転に従って回転するキャリア、及び前記遊星歯車と噛合する内歯歯車が設けられた外輪体を有し、前記外輪体から出力を行う遊星歯車装置と、前記キャリアと前記出力軸との係合／切断を行う第１クラッチ装置と、前記キャリアと前記駆動軸との係合／切断を行う第２クラッチ装置とを備え、前記第１クラッチ装置を係合させ且つ前記第２クラッチ装置を切断させた低速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向及び逆方向への出力に比例して前記外輪体の正方向及び逆方向への回転速度がそれぞれ増速し、前記第１クラッチ装置を切断させ且つ前記第２クラッチ装置を係合させた高速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向から逆方向への出力変化に比例して前記外輪体の正方向への回転速度が増速し、低速走行モードにおいて前記無段変速装置が正方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度と高速走行モードにおいて前記無段変速装置が逆方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度とが等しくなるように、前記駆動軸から前記キャリアへの減速比が設定された走行用トランスミッションを提供する。
【０００８】
好ましくは、前記斜板に連結された走行変速操作手段と、前記走行変速操作手段の揺動角を検出する揺動角検出装置とを備え、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて、前記第１クラッチ装置を係合させ、且つ、前記第２クラッチ装置を切断させる低速走行モードと、前記第１クラッチ装置を切断させ、且つ、前記第２クラッチ装置を係合させる高速走行モードとを切り換えるように構成することができる。
【０００９】
また、前記走行変速操作手段を一方向へ揺動させることによって、前記低速走行モードから高速走行モードへ切り換わるように構成することができる。
【００１０】
好ましくは、前記第１クラッチ装置は、通常状態において係合し、且つ、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて切断されるものとすることができる。
【００１１】
また、好ましくは、前記第２クラッチ装置を強制的に係合させる係合装置を備えることができる。
【００１２】
また、好ましくは、前記遊星歯車装置の伝動経路後段側に配され、該遊星歯車装置の外輪体から出力される動力を多段に変速可能な多段変速装置を、さらに備えることができる。
【００１３】
前記多段変速装置は、車輌を高速走行させる高速変速段と、車輌を低速走行させる低速変速段とを有し、前記車輌が高負荷状態で走行する場合には低速変速段が係合し、且つ、車輌が低負荷状態で走行する場合には高速変速段が係合するように構成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る走行用トランスミッションの好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。図１は本実施の形態に係る走行用トランスミッション１を備えた車輌の伝動経路を示した模式図である。また、図２は、前記走行用トランスミッション１に関連する部分の油圧回路図である。
【００１５】
前記走行用トランスミッション１は、駆動源１００から駆動輪１１０へ至る伝動経路に介在される車輌の走行用トランスミッションであって、前記駆動源１００に作動的に連結された主駆動軸１０と、前記駆動源１００からの動力を前記主駆動軸１０を介して入力し、後段側に延びた出力軸２３から出力する無段変速装置２０と、前記無段変速装置２０の後段側において前記出力軸２３と略平行に配設され、前記主駆動軸１０を介して駆動源１００からの動力が入力される駆動軸１１と、前記出力軸２３に支持された遊星歯車装置３０と、前記遊星歯車装置のキャリア３４及び前記出力軸２３の係合／切断を行う第１クラッチ装置２１０と、前記キャリア３４及び前記駆動軸１１の係合／切断を行う第２クラッチ装置２２０と、前記遊星歯車装置３０の後段側に配された多段変速装置５０とを備えている。なお、図１において、１２０はロータリ耕耘装置等のけん引作業機の動力取出軸となるＰＴＯ軸、１６０は後輪への動力取出軸である。
【００１６】
前記ＨＳＴ２０は、駆動源１００からの動力を前記主駆動軸１０から直接に入力する油圧ポンプ２２と、出力軸２３を有する油圧モータ２４とを備え、前記油圧ポンプ２２及び油圧モータ２４の少なくとも一方が斜板２５によって容積を可変とし得る可変容積型とされている。本実施の形態においては、油圧ポンプ２２を可変容積型としている。前記主駆動軸１０は、後端部が前記油圧ポンプを貫通して伝動経路の後段側へ延びている。一方、ＨＳＴ２０の前記出力軸２３は、前述のように、伝動経路の後段側へ延びている。該出力軸２３は、図１に示すように、互いに軸線回り相対回転不能に連結される複数の軸としても良いし、若しくは、一体の軸としても良い。
【００１７】
図１に示すように、前記駆動軸１１は、前記主駆動軸１０と同軸上に配設され且つ該主駆動軸１０と軸線回り相対回転不能に連結されており、これにより、主駆動軸１０を介して駆動源１００からの動力が入力されるようになっている。該駆動軸１１の後端部は、ＰＴＯ系動力伝達経路に連結されており、該駆動軸１１を介してＰＴＯ軸１２０に動力が伝達される。
【００１８】
図３に、前記遊星歯車装置３０の横断面図を示す。図１及び図３に示すように、前記遊星歯車装置３０は、前記出力軸２３に相対回転不能に支持された太陽歯車３１と、該太陽歯車３１と噛合して該太陽歯車回りを公転する遊星歯車３２と、該遊星歯車３２の公転に従って回転するキャリア３４と、前記遊星歯車３２と噛合する内歯歯車が設けられてた外輪体３３とを備えている。そして、該外輪体３３には、第１従動軸１３が軸線回り相対回転不能に連結されている。該第１従動軸１３の後段側には、多段変速機構５０を備えることができる。
【００１９】
なお、図３中の矢印は、図１に示す構成において、主駆動軸１０を時計回りに回転させた場合における外輪体３３、キャリア３４及び太陽歯車３１の回転方向を示している。これら遊星歯車装置の各構成部材の回転方向は、駆動源から遊星歯車装置への動力伝達機構の構成によって適宜設定することができる。
【００２０】
前記第１クラッチ装置２１０は、図１及び図２に示すように、出力軸２３に相対回転不能に支持された第１駆動側部材２１０ａと、出力軸２３に相対回転自在に支持され且つ前記遊星歯車装置のキャリア３４に対し相対回転不能に連結された第１従動側部材２１０ｂとを備えている。該第１駆動側部材２１０ａ及び第１従動側部材２１０ｂには、それぞれ互いに係合可能とされたクラッチ板が備えられている。
【００２１】
さらに、前記第１クラッチ装置２１０は、出力軸２３に軸線方向移動自在に支持された第１押動部材２１０ｃと、前記第１駆動側部材２１０ａ及び第１従動側部材２１０ｂの各クラッチ板を互いに係合させるように、前記第１押動部材２１０ｃを付勢する第１付勢部材２１０ｄとを備えている。そして、前記第１押動部材２１０ｃによって画される係合側油室２１１及び切断側油室２１２にはそれぞれ後述する第１係合側吸入ライン７９ａ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’が接続されている（図２参照）。
【００２２】
該第１クラッチ装置２１０は、斯かる構成により、圧油が供給されない場合においては押動部材２１０ｃ及び付勢部材２１０ｄによって第１駆動側部材２１０ａと第１従動側部材２１０ｂとが係合し、且つ、第１排出側吸入ライン７９ａ’から排出側油室２１２に圧油が供給される場合には該圧油の作用によって第１駆動側部材２１０ａと第１従動側部材２１０ｂとが切断されるようになっている。なお、第１係合側吸入ライン７９ａを介して係合側油室２１１に圧油を供給可能としているのは、押動部材２１０ｃ及び付勢部材２１０ｄの作用に加えて、圧油の作用を利用し、これによって、第１駆動側部材２１０ａと第１従動側部材２１０ｂとの係合をより確実に行う為である。
【００２３】
前記第２クラッチ装置２２０は、図１及び図２に示すように、出力軸２３に相対回転自在に支持され且つ駆動軸１１に作動的に連結された第２駆動側部材２２０ａと、出力軸２３に相対回転自在に支持され且つ前記遊星歯車装置のキャリア３４に相対回転不能に連結された第２従動側部材２２０ｂとを備えている。該第２駆動側部材２２０ａ及び第２従動側部材２２０ｂには、それぞれ互いに係合可能とされたクラッチ板が備えられている。
【００２４】
さらに、前記第２クラッチ装置２２０は、出力軸２３に軸線方向移動自在に支持された第２押動部材２２０ｃを備えている。該第２押動部材２２０ｃは、後述する第２吸入ライン７９ｂから供給される圧油の作用を受け、第２駆動側部材２２０ａ及び第２従動側部材２２０ｂの各クラッチ板を互いに係合させるものである。前記第２クラッチ装置２２０には、第２押動部材２２０ｃを第２駆動側部材２２０ａ及び第２従動側部材２２０ｂの各クラッチ板から離間させる付勢部材２２０ｄを備えることができる。該付勢部材２２０ｄを備えることにより、第２クラッチ装置２２０に圧油が供給されない場合において、第２駆動側部材２２０ａ及び第２従動側部材２２０ｂの各クラッチ板の切断を確実に行うことができる。
【００２５】
ここで、主に、図２を参照しつつ、前記第１及び第２クラッチ装置の油圧回路７０について説明する。
該油圧回路７０は、図２に示すように、油タンク９０から油を吸入し、圧油を吐出する第１及び第２クラッチ装置用油圧ポンプ７１と、該油圧ポンプ７１から吐出される圧油が流れるクラッチ装置用圧油ライン７２とを備えている。該圧油ライン７２は、該圧油ラインの作動油圧を設定するディレイリリーフ弁７５ａの後段側で潤滑油ライン７３に分岐されている。潤滑油ライン７３は、各クラッチ装置２１０，２２０へ潤滑油を供給するためのものである。なお、図中、７５ｂは、潤滑油ライン７３の潤滑油圧を設定するリリーフ弁である。
【００２６】
一方、圧油ライン７２の後端部は緊急用切換弁７４に接続されている。該緊急用切換弁７４の後流側には、第１作動油ライン７６ａ及び第２作動油ライン７６ｂが接続されており、前流側にはさらに排出ライン９１ａが接続されている。
【００２７】
そして、前記緊急用切換弁７４は、緊急用レバー７４ｂの操作に基づいて、圧油ライン７２を第１作動油ライン７６ａに接続し且つ第２作動油ライン７６ｂを排出ライン９１ａに接続する通常位置（図２に示す位置）と、圧油ライン７２を第１作動油ライン７６ａ及び第２作動油ライン７６ｂに接続する第２クラッチ強制係合位置とをとるようになっている。なお、該切換弁の位置制御は、前記緊急用レバー７４ｂに代えて、通常時は通常位置に位置し、信号を受けると第２クラッチ係合位置をとるようにすることも可能である。該信号は、後述するコントローラを介して入力させても良いし、直接に入力させても良い。
【００２８】
前記第１作動油ライン７６ａの後端は、レンジ切換弁７８に接続されている。前記レンジ切換弁７８の後流側には、第１係合側吸入ライン７９ａ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’、並びに、第２吸入ライン７９ｂが接続され、該レンジ切換弁７８の前流側には、さらに、排出ライン９１ｂが接続されている。
【００２９】
前記第１係合側吸入ライン７９ａ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’の後端は、それぞれ、前述のように、第１クラッチ装置の係合側油室２１１及び切断側油室２１２に連通され、第２吸入ライン７９ｂの後端は第２クラッチ装置に連通されている。
【００３０】
なお、前記第２作動油ライン７６ｂは、チェック弁７７を介して、前記第２吸入ライン７９ｂに接続されている。該チェック弁７７により、前記第２作動油ライン７６ｂから第２吸入ライン７９ｂには圧油が流れるが、その逆方向には圧油が流れないようになっている。
【００３１】
そして、該レンジ切換弁７８は、後述するコントローラ１５からの信号に基づいて、第１作動油ライン７６ａを第１係合側吸入ライン７９ａに接続し且つ第１切断側吸入ライン７９ａ’を排出ライン９１ｂに接続させる第１クラッチ係合位置（図２に示す位置）と、作動油ライン７６ａを第１切断側吸入ライン７９ａ’及び第２吸入ライン７９ｂに接続し且つ第１係合側吸入ライン７９ａを排出ライン９１ｂに接続させる第１クラッチ切断及び第２クラッチ係合位置とをとるようになっている。
【００３２】
前記多段変速装置５０は、略平行に配された第１軸５１及び第２軸５２と、該２軸間において動力を多段に変速して伝達する変速機構５３とを備えている。本実施の形態においては、図１に示すように、前記第１軸及び第２軸として、それぞれ、前記駆動軸１１に相対回転自在に外挿された筒軸５１及び該筒軸に略平行に配された第２従動軸５２を用いている。
【００３３】
本実施の形態においては、前記変速機構５３を低速段及び高速段の切換が可能な２段変速機構としている。即ち、前記変速機構５３は、前記第１軸５１及び第２軸５２間において、それぞれ、高変速比及び低変速比で動力を伝達可能とされた高速段伝動機構５４及び低速段伝動機構５５と、該両伝動機構を切り換えるクラッチ機構５６とを備えている。
【００３４】
前記高速段伝動機構５４は、前記筒軸５１に相対回転不能に支持された高速側第１伝動部材５４ａと、前記第２従動軸５２に相対回転自在に支持され且つ前記高速側第１伝動部材に作動的に連結された高速側第２伝動部材５４ｂとを備えている。また、前記低速段伝動機構５５は、前記筒軸５１に相対回転不能に支持された低速側第１伝動部材５５ａと、前記第２従動軸５２に相対回転自在に支持され且つ前記低速側第１伝動部材に作動的に連結された低速側第２伝動部材５５ｂとを備えている。
【００３５】
そして、前記クラッチ機構５６は、前記高速側第２伝動部材５４ｂ及び第２従動軸５２の係合／切断を行う高速段クラッチ装置５７と、該高速段クラッチ装置と選択的に作動し、前記低速側第２伝動部材５５ｂ及び第２従動軸５２の係合／切断を行う低速段クラッチ装置５８とを備えている。
【００３６】
本実施の形態においては、前記高速段クラッチ装置５７を油圧式クラッチとし、前記低速段クラッチ装置５８を機械式の爪クラッチとしている。
即ち、本実施の形態においては、図１及び図２に示すように、前記高速段クラッチ装置５７を、前記第２従動軸５２に相対回転自在且つ軸方向摺動不能に支持され、前記高速側第２伝動部材５４ｂに連結された駆動側摩擦板５７ａと、前記第２従動軸５２に相対回転不能且つ軸方向摺動自在に支持された従動側摩擦板５７ｂと、圧油の作用によって前記従動側摩擦板５７ｂを前記駆動側摩擦板５７ａに向かって押動させる押動部材５７ｃと、該押動部材５７ｃを従動側摩擦板５７ｂから離間させる方向に付勢する付勢部材５７ｄとを備えてなるものとしている。そして、低速段クラッチ装置５８を、前記低速側第２伝動部材５５ｂに連結された駆動側メンバ５８ａと、前記第２従動軸５２に相対回転不能且つ軸方向摺動自在に支持され、前記駆動側メンバ５８ａと係合／切断するシフター５８ｂとを備えるものとし、前記シフター５８ｂと前記押動部材５７ｃとを連結させている。
【００３７】
ここで、図２を参照しつつ、前記低速段クラッチ装置用の油圧回路８０について説明する。
該油圧回路８０は、図２に示すように、油タンク９０から油を吸入し、圧油を吐出する低速段クラッチ装置用油圧ポンプ８１と、該油圧ポンプ８１から吐出される圧油が流れる高速段クラッチ装置用圧油ライン８２と、該圧油ライン８２の後端に接続された高速／低速切換弁８３と、該切換弁及び高速段クラッチ装置間を接続する作動油ライン８４とを備えている。さらに、前記切換弁８３の前端側には、排出ライン８６が備えられている。また、前記圧油ライン８２は、該圧油ライン８２の油圧を設定するリリーフ弁８５ａの後流側において、潤滑油ライン８８に分岐されている。該潤滑油ライン８８は、前記クラッチ機構へ潤滑油を供給するためのものである。なお、図中、８５ｂは、前記潤滑油ライン８８の潤滑油圧を設定するリリーフ弁である。
【００３８】
前記切換弁８３は、外部からの操作（信号を含む）に基づいて、前記作動油ライン８４を、圧油ライン８２及び排出ライン８６にそれぞれ連通させる高速段クラッチ係合位置及び低速段クラッチ係合位置をとるようになっている。
【００３９】
前記切換弁８３が高速段クラッチ係合位置をとる場合、圧油の作用によって高速段クラッチ装置の前記押動部材５７ｃが、図２において左方向へ押動する。これによって、押動部材５７ｃは付勢部材５７ｄの付勢力に抗して従動側摩擦板５７ｂを駆動側摩擦板５７ａに向けて押圧し、高速段クラッチ装置５７が係合状態とされる。一方、前記押動部材５７ｃに連結された，低速段クラッチ装置のシフター５８ｂは、前記押動部材５７ｃに連動して図２において左方向へ移動する。即ち、該シフター５８ｂは駆動側メンバ５８ａから離間し、低速段クラッチ装置５８は切断状態になる。
【００４０】
これとは逆に、前記切換弁８３が低速段クラッチ位置をとる場合、前記高速段クラッチ装置５７へは圧油が供給されない。従って、付勢部材５７ｄの付勢力によって押動部材５７ｃは従動側摩擦板５７ｂから離間する方向（図２において右方向）へ移動する。従って、高速段クラッチ装置５７は切断状態となる。一方、前記シフター５８ｂは、押動部材５７ｃの斯かる移動に応じて、図２において右方向へ移動し、前記駆動側メンバ５８ａと係合する。従って、低速段クラッチ装置５８は係合状態となる。
【００４１】
このように、前記クラッチ機構５６は、高速段クラッチ装置５７又は低速段クラッチ装置５８の何れか一方を選択的に係合させるようになっている。
【００４２】
次に、前記切換弁８３の位置制御について説明する。図１に示すように、ＨＳＴ２０の油圧ポンプ２２及び油圧モータ２４を接続する油圧ラインのうち，前進時高圧となる油圧ライン２０ａに、圧力センサ８７を設け、前記前進時高圧ライン２０ａの油圧信号をコントローラ１５に入力させている。
【００４３】
車道走行時等のように、走行に際し車輪に抵抗があまり掛からない場合には、該車輪に作動的に連結されＨＳＴ出力軸２３に大きな負荷は掛からない。従って、前進時高圧ライン２０ａの油圧は低いものとなる。一方、作業中等のように、走行に際し車輪に抵抗が掛かる場合には、前記ＨＳＴ出力軸２３に大きな負荷が掛かる。従って、前進時高圧ライン２０ａの油圧は高くなる。
【００４４】
このように、車輌走行状態に応じて前進時高圧ライン２０ａの油圧が変動する。従って、前記コントローラ１５によって前進時高圧ライン２０ａの油圧を検知し、該油圧が設定値以下の場合には前記高速／低速切換弁８３を高速側クラッチ係合位置に位置させ、設定値を越える場合には前記高速／低速切換弁８３を低速側クラッチ係合位置に位置させるようにすれば、車道走行時等におけるように高速走行が適する場合には自動的に高速段クラッチ装置５７を係合させ、作業中等におけるように低速走行が適している場合には自動的に低速段クラッチ装置５８を係合させることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、前記高速段クラッチ装置５７及び低速段クラッチ装置５８の係合／切断を、前述のように、前進時高圧ライン２０ａの油圧に基づいて、自動的に制御するようにしたが、本発明は斯かる形態に限られるものではなく、種々の形態が適用できる。例えば、車輌に作業機が装着されている場合には、該作業機が作業位置にあるか否かを検知し、該検知信号に基づいて、高速段クラッチ装置及び低速段クラッチ装置の切換を行うこともできる。又、作業機の連結部分に歪みセンサーを設け、該歪みセンサーからの信号に基づいて、作業中と判断できる場合には低速段クラッチ装置を係合させるように構成することも可能である。さらには、マニュアル操作によって、高速段クラッチ装置５７と低速段クラッチ装置５８との係合／切断の切換を行っても良い。
【００４６】
次に、以上の構成に係る走行用トランスミッションの各構成部材間の連動機構について、主に図２を参照しつつ説明する。なお、図２中、Pfmax及びPrmaxは、それぞれ、ＨＳＴの車輌前進方向最大出力時及び車輌後進方向最大出力時における斜板の揺動端を示している。即ち、斜板は、PfmaxとPrmaxとの間で揺動可能となっている。また、Ｎは、斜板のニュートラル位置を示している。
【００４７】
油圧ポンプ２２の斜板（図２においては図示せず）は、ポンプ容量制御軸２６に支持されており、該軸の回転に伴って揺動するようになっている。該軸２６には、コントローラ１５に接続された斜板側ポテンシオメータ２９が備えられている。そして、該ポテンシオメータ２９からの信号に基づいて、コントローラ１５が該軸２６の回転角度を検出し得るようになっている。さらに、該軸２６は、シフター２８の基端部を相対回転不能に支持している。
【００４８】
前記シフターの外方端部は、シリンダー３０９に軸線方向移動自在に内挿されたピストンロッドに連結されている。即ち、ピストンロッド３１０の軸線方向への移動に応じてシフターの外方端が揺動し、これによって、ポンプ容量制御軸２６が回転し、斜板が揺動するようになっている。
【００４９】
前記シリンダー３０９は、ピストンロッドの大径部３１０ａによって、前進側油室３０９ａ及び後進側油室３０９ｂに分離されている。そして、該前進側油室３０９ａ及び後進側油室３０９ｂには、それぞれ、前進側ライン３０６及び後進側ライン３０７の後端部が接続されている。
【００５０】
前記前進側ライン３０６及び後進側ライン３０７の前端部は、３位置切換弁３０５の後流側に接続されている。一方、該３位置切換弁３０５の前流側には、圧油ライン３０３及び排出ライン３０８が接続されている。即ち、前記３位置切換弁３０５は、前進側ライン３０６を圧油ライン３０３に接続し且つ後進側ライン３０７を排出ライン３０８に接続するＦ位置と、前進側ライン３０６及び後進側ライン３０７を閉塞するＮ位置と、前進側ライン３０６を排出ライン３０８に接続し且つ後進側ライン３０７を圧油ライン３０３に接続するＲ位置とをとるようになっている。なお、図２中、３０１は油タンク、３０２は油圧ポンプであり、３０４は圧油ラインの作動油圧を設定するリリーフ弁である。
【００５１】
一方、前記斜板は、適宜の動力伝達機構を介して、走行変速操作手段に連結されている。本実施の形態においては、該走行変速操作手段として、変速レバー１４０を用いている。該変速レバー１４０は、変速レバー支持軸１４１に相対回転不能に支持されている。そして、該変速レバー支持軸１４１には、コントローラ１５に接続された変速レバー用ポテンシオメータ１３１が備えられている。即ち、コントローラ１５は、前記ポテンシオメータ１３１からの信号に基づいて、変速レバーの揺動角を検出する。
【００５２】
以下、(i)前記緊急用切換弁７４を通常位置に位置させた状態で、変速レバー１４０をレンジ１内で揺動させる場合（以下、ケース(i)という）、(ii)緊急用切換弁７４を通常位置に位置させた状態で、レンジ１からレンジ２へ移行させ、レンジ２内で揺動させる場合（以下、ケース(ii)という）、及び(iii)緊急用切換弁７４を第２クラッチ強制係合位置に位置させた場合（以下、ケース(iii)という）を例に、走行用トランスミッション１の伝動機構について説明する。
【００５３】
ケース(i)
変速レバー用ポテンシオメータ１３１からの信号に基づいて、コントローラ１５は、レンジ切換弁７８に第１クラッチ係合位置をとらせる信号を出力する。
緊急用切換弁７４が通常位置にある場合は、前述のように、圧油ライン７２は、第１作動油ライン７６ａに連通されている。従って、レンジ切換弁が第１クラッチ係合位置に位置すると、第１係合側吸入ライン７９ａを介して係合側油室２１１に圧油が供給され、且つ、切断側油室２１２の圧油は第１切断側吸入ライン７９ａ’及び排出ライン９１ｂを介して排出される。これにより、第１クラッチ２１０は、前記押動部材２１０ｃ及び付勢部材の作用に加えて、圧油の作用により、係合状態が維持される。
【００５４】
前記第１クラッチ装置２１０が係合すると、遊星歯車装置３０のキャリア３４と出力軸２３とが一体回転する。即ち、第１クラッチ装置２１０は、キャリア３４と出力軸２３との係合／切断を行う。
【００５５】
太陽歯車３１は出力軸２３に相対回転不能に支持されているから、ケース(i)の場合、遊星歯車装置３０の入力、制御及び出力の関係は、太陽歯車３１及びキャリア３４が入力且つ制御で、外輪体３３が出力となる。この状態は、車輌を低速走行させる低速走行モードである。
【００５６】
図５に、ケース(i)における遊星歯車装置３０の回転速度ベクトル（角速度ベクトル）図を示す。図５(a)及び(b)は、それぞれ、ケース(i)において、ＨＳＴ２０の出力を一方向に変化させた場合の回転速度ベクトル図である。即ち、図５(a)は、ＨＳＴを反時計回り方向（以下、正方向という）に少し出力させた場合、図５(b)はＨＳＴを正方向に最大出力させた場合の回転ベクトル図である。
【００５７】
前述のように、ケース(i)においては、太陽歯車３１及びキャリア３４に入力且つ制御としてのＨＳＴ出力が入力し、外輪体３３から出力を得ている。従って、太陽歯車３１の回転速度、即ち、ＨＳＴ出力に比例して、外輪体３３の回転速度が変化する（図５参照）。この状態は、車輌を低速走行させる低速走行モードである。
【００５８】
一方、コントローラ１５は、３位置切換弁３０５に対しては、以下の信号を出力する。
【００５９】
・変速レバー１４０がニュートラル位置にある場合
コントローラ１５は変速レバー用ポテンシオメータ１３１からの信号に基づいて、変速レバー１４０が斯かる位置にあることを検出する。これに応じて、該コントローラ１５は、前記３位置切換弁３０５に対しＮ位置をとらせるような信号を出力する。３位置切換弁３０５がＮ位置をとる場合、シリンダー３０９には圧油が作用しないから、斜板はニュートラル位置に保持されたままである。従って、ＨＳＴの出力軸２３は回転しない。
【００６０】
前述のように、変速レバー１４０がレンジ１内にある場合、外輪体はＨＳＴ出力に比例して回転する。従って、ＨＳＴの出力軸２３が回転しない場合、即ち、変速レバーがニュートラル位置にある場合には、車輌は停止したままとなる。図４に、斜板角度と車速との関係を示す。図４(a)及び(b)はそれぞれ前記多段変速装置５０の低速段クラッチ装置５８が係合している場合及び高速段クラッチ装置５７が係合している場合の，斜板角度と車速との関係を示している。
【００６１】
・変速レバー１４０をニュートラル位置から車輌を前進させる一の方向（図２において反時計回り方向）へ揺動させた場合
コントローラ１５は、変速レバー用ポテンシオメータ１３１からの信号に基づいて、変速レバー１４０の斯かる揺動を検出する。そして、これに応じて、該コントローラ１５は、前記３位置切換弁３０５に対しＦ位置をとらせるような信号を出力する。３位置切換弁３０５がＦ位置をとる場合、圧油ライン３０３と前進側ライン３０６とが連通し且つ排出ライン３０７と後進側ライン３０７とが連通する。これにより、シリンダー３０９の前進側油室３０９ａに圧油が流入し、ピストンロッド３１０は図２において右方向へ移動する。従って、シフター２８がPfmax方向へ揺動して、斜板がＨＳＴを正回転させる方向（伝動経路後流側を向いて反時計回り方向、以下、正方向という）へ揺動する。
【００６２】
一方、斜板側ポテンシオメータ２９から斜板の揺動角に関する信号がコントローラ１５にフィードバックされる。コントローラ１５は、変速レバー用ポテンシオメータ及び斜板側ポテンシオメータの双方からの信号に基づいて、斜板の揺動角が変速レバーの揺動角にリンクするように、３位置切換弁の位置制御を行う。即ち、コントローラ１５は、前記両ポテンシオメータ１３１，２９の信号に基づいて、３位置切換弁３０５をＦ位置とＮ位置との間で適宜移動させる。このようにして、変速レバー１４０の揺動角に応じたＨＳＴ出力を得ている。
【００６３】
前述のように、ケース(i)においては、太陽歯車３１及び第１キャリア３４に入力且つ制御としてのＨＳＴ出力が入力し、外輪体から出力を得ているから、第１太陽歯車３１の正方向（反時計回り方向）への回転速度が速くなるに従って、外輪体３３の正方向への回転速度は速くなる（図５参照）。従って、ＨＳＴの正方向への出力増加、即ち、変速レバーの前記一方向への傾斜に従って、外輪体３３の正方向への回転速度、即ち、第１従動軸１３の正方向への回転速度が速くなり、前進方向への車速が増加する（図４におけるレンジ１の右方向部分参照）。
【００６４】
・変速レバー１４０をニュートラル位置から車輌を後進させる他の方向（図２において時計回り方向）へ揺動させた場合
この場合には、遊星歯車装置３０の各構成部材の回転方向が負方向（時計回り方向）である点を除き、変速レバー１４０を前記一方向へ傾斜させた場合と同様である。即ち、変速レバーを前記他方向へ傾斜させるに従って、後進方向への車速が増加する（図４におけるレンジ１の左方向部分参照）。
【００６５】
ケース(ii)
次に、変速レバー１４０がレンジ１からレンジ２へ移行する場合、即ち、図２において変速レバーがa1点に達した場合を説明する。コントローラ１５が、ポテンシオメータ１３１の信号に基づいて、変速レバー１４０がa1点に達したことを検出すると、これに応じて、コントローラ１５は、レンジ切換弁７８に対して、作動油ライン７６ａを第１切断側吸入ライン７９ａ’及び第２吸入ライン７９ｂに接続し且つ第１係合側吸入ライン７９ａを排出ライン９１ｂに接続させる第１クラッチ切断及び第２クラッチ係合位置をとらせる。
【００６６】
従って、第２吸入ライン７９ｂ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’に圧油が供給され、且つ、第１係合側吸入ライン７９ｂは排出ライン９１ｂに接続される。これにより、第２クラッチ装置２２０は、第２吸入ライン７９ｂ及び第１切断側吸入ライン７９ａ’を介して供給される圧油の作用によって、係合状態とされる。他方、第１クラッチ装置においては、係合側油室２１１の圧油が第１係合側吸入ライン７９ａ及び排出ライン９１ｂを介して排出され、且つ、切断側油室２１２へは第１切断側吸入ラインを介して圧油が供給される。従って、第１クラッチ装置が切断状態とされる。
【００６７】
なお、第２クラッチ装置係合状態からレンジ切換弁７８を第１クラッチ装置係合位置に位置させた場合、第２クラッチ装置２２０内の圧油は、第２吸入ライン７９ｂ、チェック弁７７、第２作動油ライン７６ｂ、緊急切換弁７４及び排出ライン９１ａを介して、排出される。従って、第２クラッチ装置２２０は、確実に切断状態とされる。
【００６８】
このように、ケース(ii)においては、第１クラッチ装置２１０が切断し、且つ、第２クラッチ装置２２０が係合状態となる。第２クラッチ装置２２０が係合すると、駆動軸１１の動力が適宜の動力伝達機構を介してキャリア３４に入力される。即ち、第２クラッチ装置２２０は、キャリア３４と駆動軸１１との係合／切断を行う。
【００６９】
第１クラッチ装置２１０が切断し且つ第２クラッチ装置２２０が係合すると、遊星歯車装置のキャリア３４に駆動軸１１の動力が入力し、且つ、太陽歯車３１に制御入力としてのＨＳＴ出力が入力することになる。この第２クラッチ装置２２０のみが係合する場合、走行用トランスミッション１は高速走行モードとなる。
【００７０】
図６に、ケース(ii)における遊星歯車装置３０の回転速度ベクトル（角速度ベクトル）図を示す。図６(a)〜(c)は、それぞれ、ケース(ii)において、ＨＳＴの出力を正方向から負方向へ変化させた場合の回転ベクトル図である。
【００７１】
前述のように、ケース(ii)においては、太陽歯車３１に制御入力としてのＨＳＴ出力が入力し、キャリア３４に駆動軸１１からの一定動力が入力され、外輪体から出力を得ている。従って、図６に示すように、太陽歯車の負方向への高速回転に応じて、外輪体の正方向への回転速度が増速する（図５参照）。即ち、ケース(ii)においては、図７に示すように、ＨＳＴ出力を負方向へ増加させるように斜板を揺動させれば、それに応じて、車輌の前進速度が増加する。つまり、ケース(ii)においては、ＨＳＴ出力（斜板の揺動角）に反比例して、車速が変化する。
【００７２】
ここで、ケース(ii)が高速走行モードとなる理由について説明する。
ケース(i)におけるＨＳＴ最高出力状態で、レンジ切換弁７８を操作して第２クラッチ２２０を係合させるとする。ケース(i)及びケース(ii)の何れにおいても、太陽歯車３１へはＨＳＴ出力が入力されるから、レンジ切換弁７８の切換時点においても太陽歯車３１の回転方向及び回転速度は等しい。
【００７３】
一方、ケース(ii)においては、キャリア３４に駆動軸１１から一定の動力が入力されるから、該キャリア３４の回転速度（遊星歯車３２の公転速度）を、ケース(i)のＨＳＴ最高出力状態（図５(b)の状態）におけるキャリア３４の回転速度（遊星歯車３２の公転速度）と等しくなるように、駆動軸１１からキャリア３４へ至る伝動歯車列の減速比を設定しておくと、レンジ切換弁７８の切換時点における外輪体３３の回転速度及び回転方向は、ケース(i)における図５(b)の状態と等しくなる。なお、キャリア３４の回転速度及び回転方向の設定は、駆動軸１１からキャリア３４への動力伝達部材の歯数比により行うことができる。
【００７４】
このように、ケース(i)とケース(ii)との間の切換時点においては、太陽歯車３１，キャリア３４及び外輪体３３の回転速度及び回転方向が変化しないように設定しておく。ケース(ii)においては、この状態からＨＳＴ出力を負方向へ変化させると、外輪体３３が正方向へさらに増速回転する（図６(a)〜(c)参照）。従って、ケース(ii)においては、ケース(i)の低速走行モード場合に比して、外輪体３３がより高速回転する高速走行モードとなる。
【００７５】
以上のように、ケース(ii)の場合、ＨＳＴ出力を負方向へ変化させるように斜板を揺動させると、これに応じて、外輪体３３はケース(i)におけるよりも高速範囲において、正方向に増速回転し、これによって、第１従動軸１３が正方向に増速回転する。
【００７６】
一方、コントローラ１５は、前記３位置切換弁３０５に対しては、Ｒ位置をとらせる信号を出力する。３位置切換弁３０５がＲ位置をとると、圧油ライン３０３と後進側ライン３０７とが連通し且つ排出ライン３０７と前進側ライン３０６とが連通する。これにより、シリンダー３０９の後進側油室３０９ｂに圧油が流入し、ピストンロッド３１０は図３において左方向へ移動する。従って、シフター２８がPrmax方向へ揺動して、斜板がＨＳＴを負回転させる方向へ揺動する。
【００７７】
そして、斜板側ポテンシオメータ２９からのフィードバック信号及び変速レバー側ポテンシオメータ１３１の信号に基づいて、コントローラ１５は、３位置切換弁３０５をＲ位置とＮ位置との間で適宜移動させる。即ち、レンジ２においては、変速レバーを前記一方向へ傾斜させるに従って、斜板はＨＳＴ出力を負方向へ変化させるように、揺動させられる。
【００７８】
このように、変速レバー１４０がレンジ２に位置する場合、変速レバーの前記一方向への傾斜に従ってＨＳＴ出力は負方向へ変化するから、太陽歯車は変速レバーの前記一方向への傾斜に従って正方向から負方向へ回転する。
【００７９】
従って、変速レバーがレンジ２に位置する場合、変速レバーの前記一方向への傾斜に応じて、外輪体３３はレンジ１におけるよりも高速範囲において、正方向に増速回転し、これによって、第１従動軸１３が正方向に増速回転して車輌の前進速度が増速する（図４におけるレンジ２部分参照）。
【００８０】
ケース(iii)
ケース(iii)においては、第２クラッチ装置２２０の双方ともに係合状態とされる。前記第１クラッチ装置２１０は、前述のように、外部操作を受けない限り、係合状態とされている。従って、第２クラッチ装置を強制的に係合させると、第１クラッチ装置２１０によって、太陽歯車３１，出力軸２３及びキャリア３４が一体にさせられた状態で、第２クラッチ装置２２０を介してキャリア３４に駆動軸１１から動力が入力される。
【００８１】
従って、ケース(iii)においては、ＨＳＴ２０が故障した場合であっても、駆動軸１１からの動力を外輪体３３に伝達することができ、これにより、車輌を前進させることが可能となる。
【００８２】
このように構成された走行用トランスミッション１においては、前記種々の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
即ち、駆動源１００に作動的に連結された主駆動軸１０と、該主駆動軸１０を介して入力される動力を無段変速して出力軸２３から出力するＨＳＴ２０と、前記出力軸２３に略平行に配設され、駆動源１００から動力が入力される駆動軸１１と、前記出力軸２３に相対回転不能に支持された太陽歯車３１を有する遊星歯車装置３０と、前記遊星歯車装置のキャリア３４及び前記出力軸２３の係合／切断を行う第１クラッチ装置２１０と、前記キャリア３４及び前記駆動軸１１の係合／切断を行う第２クラッチ装置２２０とを備えるようにしたので、前記各クラッチ装置の係合／切換を制御することによって、車輌走行中に、無理なく低速走行モードから高速走行モードへの切換を行うことができ、且つ、各モードにおける無段変速を行うことができる。
【００８３】
さらに、本実施の形態においては、ＨＳＴの斜板を操作する変速レバーと、該変速レバーの揺動角を検知するポテンシオメータ１３１とを備え、該変速レバー１４０の揺動角に応じて、第１クラッチ装置を係合させ且つ第２クラッチ装置を切断させる低速走行モードと、第１クラッチ装置を切断させ且つ第２クラッチ装置を係合させる高速走行モードとを切り換えるようにしたので、１つの操作レバーでＨＳＴ及び各クラッチ装置の操作ができ、操作性を向上させることができる。
【００８４】
さらに、前記変速レバーを一方向へ揺動させることによって、低速走行モード及び高速走行モードが切り換わるように構成しているので、より操作性を向上させることが可能となっている。
【００８５】
また、本実施の形態においては、第１クラッチ装置２１０を、圧油の作用がない限り係合状態をとるように構成しているので、各クラッチ装置用の油圧回路が正常に作動しなくなった場合であっても、ケース(i)の低速走行モードでの車輌走行が可能となる。即ち、クラッチ装置用油圧回路が故障した場合であっても、第１クラッチ装置２１０は係合状態のままである。従って、ケース(i)（低速走行モード）における走行が可能となる。
【００８６】
さらに、第２クラッチ装置を強制的に係合状態とさせ得るように構成しているので、ＨＳＴが故障した場合であっても、車輌を走行させることが可能となる。即ち、第２クラッチ装置を係合させると、駆動軸１１からキャリアに動力が伝達される。従って、第１クラッチ装置によって太陽歯車とキャリアとを一体としておくと、キャリアの回転に応じて外輪体が回転し、これにより、車輌が走行可能となる。
【００８７】
また、多段変速装置（本実施の形態においては２段変速装置）を設けたので、該多段変速装置の変速段数に応じた複数の車速変速比を得ることができる（図４参照）。さらに、該多段変速装置の変速段の切換を、自動的に行えるように構成しているので、車輌の操作性を向上させることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態においては、前記主駆動軸１０からＨＳＴ２０へ直接に動力を入力させたが、本発明は斯かる形態に限られるものではない。例えば、これに代えて、図７に示すように、ＨＳＴ２０に入力軸２１を備え、該入力軸２１と主駆動軸１０とを適宜の動力伝達機構で連結することも可能である。
【００８９】
さらに、本実施の形態においては、主駆動軸１０と駆動軸１１とを別体とし、両者を軸線回り相対回転不能に連結したが、両者を一体とすることもできる。斯かる場合、主駆動軸のうち，第２クラッチ装置への動力伝達機構を支持する部分が駆動軸となる。
【００９０】
また、本実施の形態においては、主駆動軸１０と駆動軸１１とを同軸上に配設したが、本発明は斯かる形態に限られるものではない。例えば、図７に示すように、ＨＳＴ２０に入力軸２１を備える場合には、該入力軸２１を後段側へ延在させ、該入力軸２１と駆動軸１１とを軸線回り相対回転不能に連結させ、これにより、駆動軸１１に主駆動軸１０を介して駆動源からの動力が伝達されるように構成することもできる。
【００９１】
また、本実施の形態においては、前記第１クラッチ装置及び第２クラッチ装置を多板式クラッチとしたが、当然ながら、本発明は斯かる形態に限られるものではない。例えば、図８に示すように、ドッグクラッチ又はコンスタントメッシュクラッチ等の機械式クラッチを用い、これにより、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００９２】
即ち、図８に示すように、第１クラッチ装置２１０’及び第２クラッチ装置２２０’を選択的に切り換えるクラッチスライダ２３１を設け、該クラッチスライダ２３１を油圧ピストン２３２によって操作するように構成することができる。該油圧ピストン２３２は、付勢部材によって、圧油の作用を受けない限り、前記クラッチスライダ２３２を第１クラッチ装置２１０’係合側へ移動させるものとすることができる。そして、前記油圧ピストン２３２への圧油の供給はレンジ切換弁７８’で行い、該レンジ切換弁７８’の位置制御は本実施の形態におけると同様にコントローラ１５からの信号に基づいて行うことができる。なお、図８に示す形態においては、製造コストの低廉化の為に、緊急用切換弁７４を用いていない。
【００９３】
【発明の効果】
本発明に係る車輌の走行用トランスミッションによれば、駆動源に作動的に連結された主駆動軸と、前記駆動源から前記主駆動軸から入力し、斜板の操作に応じて無段変速された正方向及び逆方向の動力を出力軸から出力する無段変速装置と、前記無段変速装置の出力軸と略平行に配設され、前記主駆動軸を介して駆動源からの動力が入力される駆動軸と、前記出力軸に相対回転不能に支持された太陽歯車、該太陽歯車と噛合し該太陽歯車回りを公転する遊星歯車、該遊星歯車の公転に従って回転するキャリア、及び前記遊星歯車と噛合する内歯歯車が設けられた外輪体を有し、前記外輪体から出力を行う遊星歯車装置と、前記キャリアと前記出力軸との係合／切断を行う第１クラッチ装置と、前記キャリアと前記駆動軸との係合／切断を行う第２クラッチ装置とを備え、前記第１クラッチ装置を係合させ且つ前記第２クラッチ装置を切断させた低速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向及び逆方向への出力に比例して前記外輪体の正方向及び逆方向への回転速度がそれぞれ増速し、前記第１クラッチ装置を切断させ且つ前記第２クラッチ装置を係合させた高速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向から逆方向への出力変化に比例して前記外輪体の正方向への回転速度が増速し、低速走行モードにおいて前記無段変速装置が正方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度と高速走行モードにおいて前記無段変速装置が逆方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度とが等しくなるように、前記駆動軸から前記キャリアへの減速比が設定されているので、車輌走行中において、低速走行モードから高速走行モードに亘る変速操作を無理なく行うことができ且つ各走行モードにおいて無段変速することができる。
【００９４】
また、前記斜板に連結された走行変速操作手段と、前記走行変速操作手段の揺動角を検出する揺動角検出装置とを備え、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて、第１クラッチ装置を係合させ且つ第２クラッチ装置を切断させる低速走行モードと、第１クラッチ装置を切断させ且つ第２クラッチ装置を係合させる高速走行モードとを切り換えるように構成すれば、１つの走行変速操作手段によって、無段変速装置及びクラッチ装置の操作を行うことが可能となり、操作性を向上させることができる。
【００９５】
また、前記走行変速操作手段を一方向へ揺動させることによって、前記低速走行モードから高速走行モードが順に切り換わるようにすれば、さらに操作性を向上させることができる。
【００９６】
また、前記第１クラッチ装置は、通常状態において係合し、且つ、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて切断されるようにしておけば、前記クラッチ装置の係合／切換を行う装置が故障した場合であっても、低速走行モードでの車輌走行が可能となる。即ち、例えば、前記クラッチ装置が油圧式クラッチである場合において、油圧回路が故障した場合であっても、低速走行モードでの車輌走行が可能となる。
【００９７】
さらに、前記第２クラッチ装置を強制的に係合させる係合装置を備えておけば、無段変速装置が故障した場合であっても、第２クラッチ装置を介して駆動軸からキャリアに動力を伝達することができる。従って、無段変速装置の故障時においても車輌を走行させることが可能となる。
【００９８】
また、多段変速装置を備えておけば、該多段変速装置の変速段数に応じた変速比を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係る走行用トランスミッションの好ましい一実施の形態が適用された車輌の伝動経路図である。
【図２】 図２は、図１に示す走行用トランスミッションに関連する部分の油圧回路図である。
【図３】 図３は、図１に示す走行用トランスミッションにおける遊星歯車装置の横断面図である。
【図４】 図４は、図１に示す車輌における車速と油圧ポンプ斜板の傾斜角との関係を示す波形図である。
図４(a)及び(b)は、それぞれ、多段変速装置が低変速段及び高変速段に係合している場合の波形図である。
【図５】 図５は、ケース(i)の低速走行モードにおける遊星歯車装置の速度ベクトル図である。
図５(a)及び(b)は、それぞれ、ケース(i)において無段変速装置を正方向へ低出力及び高出力とした場合の速度ベクトル図を示している。
【図６】 図６は、ケース(ii)の高速走行モードにおける遊星歯車装置の速度ベクトル図である。
図６(a)〜(c)は、それぞれ、ケース(ii)において無段変速装置の出力を正方向か負方向へ変化させていった場合の速度ベクトル図を示している。
【図７】 図７は、図１に示す走行用トランスミッションの変形例が適用された車輌の伝動経路図である。
【図８】 図８は、図１に示す走行用トランスミッションにおける第１クラッチ装置及び第２クラッチ装置の変形例を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１ 走行用トランスミッション
１０ 主駆動軸
１１ 駆動軸
１３ 第１従動軸
２０ ＨＳＴ
２２ 油圧ポンプ
２３ 出力軸
２４ 油圧モータ
２５ 斜板
３０ 遊星歯車装置
３１ 太陽歯車
３２ 遊星歯車
３３ 外輪体
３４ キャリア
５０ 多段変速装置
１００ 駆動源
１１０ 駆動輪
２１０ 第１クラッチ装置
２２０ 第２クラッチ装置
Claims (7)
- 駆動源から駆動輪へ至る伝動経路に介在される車輌の走行用トランスミッションであって、
前記駆動源に作動的に連結された主駆動軸と、
少なくとも一方が可変容積型とされた油圧ポンプ及び油圧モータを有する無段変速装置であって、前記駆動源からの動力を前記主駆動軸から入力し、斜板の操作に応じて無段変速された正方向及び逆方向の動力を伝動経路後段側へ延びた出力軸から出力する無段変速装置と、
前記無段変速装置の後段側において前記出力軸と略平行に配設され、前記主駆動軸を介して駆動源からの動力が入力される駆動軸と、
前記出力軸に相対回転不能に支持された太陽歯車、該太陽歯車と噛合し該太陽歯車回りを公転する遊星歯車、該遊星歯車の公転に従って回転するキャリア、及び前記遊星歯車と噛合する内歯歯車が設けられた外輪体を有し、前記外輪体から出力を行う遊星歯車装置と、
前記キャリアと前記出力軸との係合／切断を行う第１クラッチ装置と、
前記キャリアと前記駆動軸との係合／切断を行う第２クラッチ装置とを備え、
前記第１クラッチ装置を係合させ且つ前記第２クラッチ装置を切断させた低速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向及び逆方向への出力に比例して前記外輪体の正方向及び逆方向への回転速度がそれぞれ増速し、
前記第１クラッチ装置を切断させ且つ前記第２クラッチ装置を係合させた高速走行モードにおいては前記無段変速装置の正方向から逆方向への出力変化に比例して前記外輪体の正方向への回転速度が増速し、
低速走行モードにおいて前記無段変速装置が正方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度と高速走行モードにおいて前記無段変速装置が逆方向へ最高出力とされた際の前記外輪体の正方向への回転速度とが等しくなるように、前記駆動軸から前記キャリアへの減速比が設定されていることを特徴とする走行用トランスミッション。 - 前記斜板に連結された走行変速操作手段と、
前記走行変速操作手段の揺動角を検出する揺動角検出装置とを備え、
前記揺動角検出装置からの信号に基づいて、
前記第１クラッチ装置を係合させ、且つ、前記第２クラッチ装置を切断させる低速走行モードと、
前記第１クラッチ装置を切断させ、且つ、前記第２クラッチ装置を係合させる高速走行モードとを切り換えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の走行用トランスミッション。 - 前記走行変速操作手段を一方向へ揺動させることによって、前記低速走行モードから高速走行モードへ切り換わることを特徴とする請求項２に記載の走行用トランスミッション。
- 前記第１クラッチ装置は、通常状態において係合し、且つ、前記揺動角検出装置からの信号に基づいて切断されることを特徴とする請求項２又は３に記載の走行用トランスミッション。
- 前記第２クラッチ装置を強制的に係合させる係合装置が備えられていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の走行用トランスミッション。
- 前記遊星歯車装置の伝動経路後段側に配され、該遊星歯車装置の外輪体から出力される動力を多段に変速可能な多段変速装置を、さらに備えていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の走行用トランスミッション。
- 前記多段変速装置は、車輌を高速走行させる高速変速段と、車輌を低速走行させる低速変速段とを有し、
前記車輌が高負荷状態で走行する場合には低速変速段が係合し、且つ、車輌が低負荷状態で走行する場合には高速変速段が係合するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の走行用トランスミッション。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16413299A JP4222583B2 (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | 車輌の走行用トランスミッション |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16413299A JP4222583B2 (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | 車輌の走行用トランスミッション |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000351332A JP2000351332A (ja) | 2000-12-19 |
| JP4222583B2 true JP4222583B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=15787361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16413299A Expired - Fee Related JP4222583B2 (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | 車輌の走行用トランスミッション |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4222583B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103671880A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 爱信Ai株式会社 | 车辆用变速器 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243017A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Sauer-Danfoss-Daikin Ltd | 液圧機械式変速装置 |
| JP4979050B2 (ja) * | 2001-09-13 | 2012-07-18 | ヤンマー株式会社 | 作業車 |
| JP4988111B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2012-08-01 | ヤンマー株式会社 | コンバイン |
| JP3936853B2 (ja) * | 2001-10-22 | 2007-06-27 | ヤンマー農機株式会社 | 作業車両の変速装置 |
| JP2003276461A (ja) | 2002-01-18 | 2003-09-30 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | 作業車輌 |
| JP2010043675A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Yanmar Co Ltd | 油圧−機械式変速装置 |
| JP5467887B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2014-04-09 | ヤンマー株式会社 | 作業車輌用トランスミッション |
| KR101068209B1 (ko) * | 2010-04-13 | 2011-09-28 | 이명희 | 고효율 연속변속장치 |
| JP5653981B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2015-01-14 | ヤンマー株式会社 | 農作業車 |
| JP5580455B2 (ja) * | 2013-06-28 | 2014-08-27 | ヤンマー株式会社 | 農作業車における出力制御方法 |
| JP2020015368A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | Ｈｍｔ構造 |
| JP7193838B2 (ja) * | 2018-10-30 | 2022-12-21 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | 作業車輌 |
| CN111271430A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-12 | 山东省农业机械科学研究院 | 一种机械液压耦合传动无级变速箱及传动系统及拖拉机 |
-
1999
- 1999-06-10 JP JP16413299A patent/JP4222583B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103671880A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 爱信Ai株式会社 | 车辆用变速器 |
| CN103671880B (zh) * | 2012-09-20 | 2016-01-06 | 爱信Ai株式会社 | 车辆用变速器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000351332A (ja) | 2000-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7887449B2 (en) | Speed-change transmission apparatus | |
| JP4222583B2 (ja) | 車輌の走行用トランスミッション | |
| US20050230171A1 (en) | Four-wheel drive vehicle | |
| JP4194709B2 (ja) | 車輌の走行用トランスミッション | |
| JP5833168B2 (ja) | 作業車両の変速装置 | |
| JP5426731B2 (ja) | 作業車両の変速装置 | |
| JP5549302B2 (ja) | 作業車両 | |
| JP2003235330A (ja) | 作業機の走行装置 | |
| JP5592539B2 (ja) | 作業車両の変速装置 | |
| JP5138328B2 (ja) | 作業車両の変速装置 | |
| JP5346456B2 (ja) | 作業車両の変速装置 | |
| JP3993764B2 (ja) | 変速装置 | |
| JP2001108061A (ja) | 走行速度制御装置 | |
| JP4347963B2 (ja) | 変速装置の異常検出装置 | |
| JP3773830B2 (ja) | 作業車両の非常用走行機構 | |
| JP3960182B2 (ja) | 無段変速装置 | |
| JP4189144B2 (ja) | トラクタのブレーキ装置 | |
| JP4889600B2 (ja) | 作業車両の変速装置 | |
| JP5083497B2 (ja) | トラクタ | |
| JPH09315337A (ja) | 作業車両の操向装置 | |
| JP3161854B2 (ja) | 作業車の走行変速構造 | |
| JP4548579B2 (ja) | コンバイン | |
| JP4661109B2 (ja) | トラクタのトロイダル変速装置 | |
| JP4797599B2 (ja) | トロイダル無段変速式トラクタの変速制御装置 | |
| JP2021038760A (ja) | 作業車 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080718 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080901 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081003 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081010 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081114 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081117 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |