JP4517286B2 - Cylinder controlled toroidal transmission - Google Patents

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Description

本発明は、入出力ディスク間にパワーローラを備え、このパワーローラを進退駆動調節するピストン式シリンダ(単に「シリンダ」とも云う)とからなり、入力動力を無段変速伝動するシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置に関するものである。   The present invention comprises a piston-type cylinder (also simply referred to as a “cylinder”) that includes a power roller between input and output disks and adjusts the power roller to advance and retreat, and a cylinder-controlled toroidal transmission that continuously transmits input power. It relates to a transmission device.

特許文献1に示すように、トラクタ等の作業車に適用され、動力を変速制御するミッションケース内に備えられて無段変速伝動するシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置が知られている。このシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置は、並列して同心に軸支された入出力ディスクと、両者の対向面間に介設して変速伝動するパワーローラと、このパワーローラを進退駆動してその傾斜角度を調節するシリンダとから構成され、正逆転を含む幅広い速度幅の走行動力を効率良く無段階で変速伝動することができる。   As shown in Patent Document 1, a cylinder-controlled toroidal speed change transmission device that is applied to a work vehicle such as a tractor and is provided in a transmission case that performs speed change control of power and continuously variable transmission is known. This cylinder-controlled toroidal speed change transmission device includes an input / output disk that is coaxially supported in parallel, a power roller that is interposed between opposing surfaces of the both, and a power roller that is driven forward and backward to drive the power roller. It is composed of a cylinder that adjusts the inclination angle, and can efficiently and continuously transmit traveling power in a wide speed range including forward and reverse rotations.

しかし、上記シリンダ制御式トロイダル変速伝動装置は、目的の出力速度を得るために、出力ディスクの回転速度として得られる変速結果に基づいてシリンダを油圧制御する必要があることから、ピストンの油圧動作がパワーローラの進退動作による伝動結果として反映されるまでの複雑な油圧応答特性に支配されるので、高精度でかつ高速制御を実現するためには、高度の設計条件の下で、厳しい製造仕様および高度の動作調整が要求されており、大きなコスト負担を強いられるという問題を内包していた。
特開平10−132047号公報
However, in order to obtain the target output speed, the cylinder-controlled toroidal speed change transmission device needs to hydraulically control the cylinder based on the speed change result obtained as the rotational speed of the output disk. Because it is governed by complicated hydraulic response characteristics until it is reflected as a result of transmission by the power roller's forward / backward movement, in order to achieve high-precision and high-speed control, strict manufacturing specifications and A high degree of motion adjustment is required, which entails a problem that a large cost burden is imposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-132047

解決しようとする問題点は、簡易な構成で高精度かつ高速の変速伝動制御が可能となるシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置を提供することにある。   The problem to be solved is to provide a cylinder-controlled toroidal transmission device capable of high-speed and high-speed transmission control with a simple configuration.

請求項1に係る発明は、並列して同心に軸支された入出力ディスク41,42,43と、両者の対向トロイダル面間に介設して変速伝動するパワーローラ44と、このパワーローラ44を進退駆動してその傾斜角度を調節するピストン式シリンダ44a,44bとからなるシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置において、上記ピストン式シリンダ44a,44bのピストン85a,85bの後端部には、そのストロークを検出可能に進退する連動ロッド86を備え、この連動ロッド(86)は、前記ピストン(85a,85b)の後端部に着脱自在に取付けるとともに、このピストン(85a,85b)を介してパワーローラの可動部(44、44r)に潤滑油を案内する油路の開口(85e)を同連動ロッド(86)の基部に穿設することを特徴とする。
上記入力ディスクの回転動力は、パワーローラの傾斜に応じた変速比で出力ディスクに伝動され、ピストン式シリンダの作動油制御によるピストンの進退駆動によってパワーローラの傾斜角度が調節され、そのピストン位置が連動ロッドを介して把握される。また、連動ロッドを持たない構成にも対応できるとともに、連動ロッドを装着した場合は、基部の開口により、パワーローラの潤滑が確保される。
The invention according to claim 1 comprises an input / output disk ( 41, 42, 43 ) axially and concentrically supported in parallel, a power roller ( 44 ) that is interposed between both opposing toroidal surfaces, In a cylinder-controlled toroidal transmission device comprising a piston-type cylinder ( 44a, 44b ) that drives the power roller ( 44 ) forward and backward to adjust its inclination angle, the piston ( 85a ) of the piston-type cylinder ( 44a, 44b ) , the rear end of 85b), comprising a coupling rod (86) for detectably advance and retract its stroke, the coupling rod (86) is attached detachably to the rear end of the piston (85a, 85b) In addition, an oil passage opening (85e) for guiding the lubricating oil to the movable portions (44, 44r) of the power roller through the pistons (85a, 85b) is provided. Wherein the drilled to Rukoto the base of the coupling rod (86).
The rotational power of the input disk is transmitted to the output disk at a gear ratio according to the inclination of the power roller, and the inclination angle of the power roller is adjusted by the forward / backward drive of the piston by hydraulic oil control of the piston type cylinder. It is grasped via the interlocking rod. Moreover, it can respond to the structure which does not have an interlocking rod, and when an interlocking rod is mounted | worn, lubrication of a power roller is ensured by opening of a base.

本発明のシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置は、以下の効果を奏する。
請求項1に係る発明により、入力ディスクの回転動力は、パワーローラの傾斜に応じた変速比で出力ディスクに伝動され、ピストン式シリンダの作動油制御によるピストンの進退駆動によってパワーローラの傾斜角度が調節され、その時、ピストン式シリンダの後端部にピストンと連結してそのストロークを検出可能に進退する連動ロッドを設けたことから、この連動ロッドを介してピストン位置が把握される。
したがって、変速比を制御する際に、複雑な油圧応答特性を有する出力ディスクの回転速度として得られる変速結果に頼ることなく、上記連動ロッドを介してピストン式シリンダの直接的なピストン位置制御ができるので、簡易で高速かつ高精度のピストン位置制御と対応して直接的に目的の変速比を得ることが可能となる。
また、連動ロッドを持たない構成のものについても部品を共用化しつつ対応できるとともに、そのようなものを合わせて連動ロッド付きの構成のものに基づく共通の油圧制御が可能となり、また、連動ロッドを装着したものについては、基部の開口によってパワーローラの潤滑が確保される。したがって、複数のパワーローラを備えるシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置において、パワーローラの潤滑を確保しつつ、低コストで高精度の変速制御が可能となる。
The cylinder-controlled toroidal transmission device of the present invention has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, the rotational power of the input disk is transmitted to the output disk at a gear ratio corresponding to the inclination of the power roller, and the inclination angle of the power roller is adjusted by the forward / backward drive of the piston by hydraulic oil control of the piston cylinder. At this time, an interlocking rod connected to the piston at the rear end of the piston-type cylinder and moving back and forth so that the stroke can be detected is provided, so that the piston position is grasped through the interlocking rod.
Therefore, when controlling the gear ratio, direct piston position control of the piston-type cylinder can be performed via the interlocking rod without depending on the speed change result obtained as the rotational speed of the output disk having complicated hydraulic response characteristics. Therefore, it becomes possible to directly obtain the target gear ratio in correspondence with simple, high-speed and high-precision piston position control.
In addition, it is possible to deal with components that do not have interlocking rods while sharing parts, and it is possible to perform common hydraulic control based on components that have interlocking rods by combining such components. For the mounted one, lubrication of the power roller is ensured by the opening of the base. Therefore, in a cylinder-controlled toroidal transmission device having a plurality of power rollers, high-precision gear shifting control can be performed at low cost while ensuring lubrication of the power rollers.

本発明の実施の形態について、以下に図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係るシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置を適用した作業車両の一例を示す農用トラクタの側面図である。農用トラクタは、前輪aと後輪bとを備えた機体前部に不図示のエンジンを搭載し、このエンジンの回転動力を変速伝動装置1に伝達し、この変速伝動装置1で適宜減速された動力を前輪aと後輪bとに伝達するとともに、後部のPTO軸kを介して作業機Kに出力するように構成している。また、オペレータによる操作のために、ステアリングハンドルhの前側に運転状態を表示するモニタm、下側に不図示の前後進切換レバー、アクセルレバー、ブレーキペダル、アクセルペダル等のレバー・ペダル類、変速伝動装置1の上部に設けた操縦席q、その脇に不図示の変速レバー等が配置され、図示せぬ制御部により自動変速可能に構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of an agricultural tractor showing an example of a work vehicle to which a cylinder-controlled toroidal transmission device according to the present invention is applied. The agricultural tractor is equipped with an engine (not shown) in the front part of the airframe having a front wheel a and a rear wheel b, and the rotational power of the engine is transmitted to the transmission 1 and appropriately decelerated by the transmission 1. Power is transmitted to the front wheel a and the rear wheel b, and is also output to the work machine K via the rear PTO shaft k. In addition, for operation by the operator, a monitor m that displays a driving state on the front side of the steering wheel h, a forward / reverse switching lever (not shown) on the lower side, an accelerator lever, a brake pedal, an accelerator pedal and other levers and pedals, A cockpit q provided on the upper part of the transmission 1 and a shift lever (not shown) are arranged beside the cockpit q, and are configured to be automatically shiftable by a control unit (not shown).

変速伝動装置1は、その軸線展開要部断面図を図2に示すように、ミッションケース2内に、その前段のケース入力軸3、作業伝動軸4、走行伝動軸5、中段の作業中間軸6、前輪出力軸7等を前後方向に平行に軸支し、それぞれに必要な伝動機構を構成することにより、受けたエンジン動力を走行系と作業系に変速出力するものである。また、ミッションケース2は鋳物製で、フロントケース2aとミッドケース2bとリヤケース2cとからなり、そのフロントケース2aには、内部を横断するようにして前後の区画A,Bに仕切る金属製の仕切壁9を形成する。   As shown in FIG. 2, a sectional view of the main axis of the transmission gear transmission 1 includes a transmission case 2, a front case input shaft 3, a work transmission shaft 4, a travel transmission shaft 5, and an intermediate work intermediate shaft. 6. The front wheel output shaft 7 and the like are supported in parallel in the front-rear direction, and necessary transmission mechanisms are respectively configured to shift the received engine power to the traveling system and the working system. The transmission case 2 is made of a casting, and includes a front case 2a, a mid case 2b, and a rear case 2c. The front case 2a has a metal partition that is divided into front and rear sections A and B so as to cross the inside. A wall 9 is formed.

ケース入力軸3は、ミッションケース2の前端部に軸支されてエンジン動力を受ける。作業伝動軸4は、ケース入力軸3から動力を受けるギヤ4aを前端部に備え、仕切壁9を貫通してミッションケース2内を縦断するように後方まで延び、その後端部に作業系伝動制御部としてPTOクラッチ12等を備える。   The case input shaft 3 is supported by the front end portion of the transmission case 2 and receives engine power. The work transmission shaft 4 is provided with a gear 4a receiving power from the case input shaft 3 at the front end, extends rearward so as to pass through the partition wall 9 and run through the transmission case 2, and has a work transmission control at the rear end. A PTO clutch 12 or the like is provided as a part.

走行伝動軸5はケース入力軸3から同方向の回転動力を受けるギヤ5aを前段側に備え、シリンダ制御式トロイダル変速伝動装置によるバリエータ21、仕切壁9の後側に続く遊星差動部22、HiLo2つのクラッチからなる高低切替部23、ドライブピニオン24等を同一軸線上に備えて構成する。   The traveling transmission shaft 5 is provided with a gear 5a that receives rotational power in the same direction from the case input shaft 3 on the front stage side, a variator 21 by a cylinder-controlled toroidal transmission device, a planetary differential section 22 following the rear side of the partition wall 9, A high / low switching unit 23 composed of two HiLo clutches, a drive pinion 24 and the like are provided on the same axis.

作業中間軸6は、ミッションケース2の中段位置から後端に及び、その前部に作業中間軸6の回転方向を正逆に切替える切替部31を備える。この切替部31は、PTOクラッチ12を介して作業中間軸6の前部に伝動された動力の回転方向を切替え、正転動力または逆転動力を伝動する。   The work intermediate shaft 6 includes a switching unit 31 that switches from the middle position of the transmission case 2 to the rear end and switches the rotation direction of the work intermediate shaft 6 in the forward and reverse directions. The switching unit 31 switches the rotational direction of the power transmitted to the front portion of the work intermediate shaft 6 via the PTO clutch 12, and transmits the normal rotation power or the reverse rotation power.

前輪出力軸7は、走行伝動軸5の後段部からの分岐動力を受けるギヤ7aを後端部に備え、前部には油圧制御によって増速切替する前輪増速用クラッチ32を備えてミッションケース2の前部に前輪動力を出力する。   The front wheel output shaft 7 is provided with a gear 7a for receiving branching power from the rear stage portion of the traveling transmission shaft 5 at the rear end portion, and at the front portion is provided with a front wheel speed increasing clutch 32 for switching speed increase by hydraulic control. Front wheel power is output to the front part of 2.

走行伝動軸5に備えたバリエータ21は、その専用作動油を供給するポンプ21aを別配置としてミッションケース2の前側区画A内に配置する。この変速伝動機構は、シリンダ制御式トロイダル変速伝動装置によって構成され、前後配置の2つの入力ディスク41,42と、その間に配置した出力ディスク43と、互いの対向面を円環凹面状のトロイダル曲面に形成してこれらの対向面間に120°の等分周間隔で介設するパワーローラ44…等を備える。   The variator 21 provided in the traveling transmission shaft 5 is arranged in the front section A of the mission case 2 with a pump 21a that supplies the dedicated hydraulic oil as a separate arrangement. This speed change transmission mechanism is constituted by a cylinder-controlled toroidal speed change transmission device, and includes two front and rear input disks 41 and 42, an output disk 43 disposed between them, and a toroidal curved surface having an annular concave surface. And a power roller 44... Interposed between these opposing surfaces at an equally divided interval of 120 °.

前側の入力ディスク41は、エンドロードドラム40から軸線方向にエンドロードの油圧を受けつつ走行伝動軸5によって一体に回動支持し、出力ディスク43は、後方に延びるスリーブ状の伝動部材45を取付けて走行伝動軸5上に軸支するとともに、同伝動部材45上に後側の入力ディスク42を軸支することにより、パワーローラ44…の傾斜角度に応じた無段変速動力を出力ディスク43により出力する。各パワーローラ44…には後述のマスタシリンダ44aまたはスレーブシリンダ44bを備えてその進退位置によって傾斜角度を制御するとともに、それぞれのシリンダロッド44sに形成した油路を介して専用作動油を受けることにより伝動性を確保する。   The front input disk 41 is pivotally supported by the traveling transmission shaft 5 while receiving the end load hydraulic pressure in the axial direction from the end load drum 40, and the output disk 43 has a sleeve-like transmission member 45 extending rearward. By supporting the traveling transmission shaft 5 and the rear input disk 42 on the transmission member 45, continuously variable transmission power corresponding to the inclination angle of the power rollers 44 is provided by the output disk 43. Output. Each power roller 44 is provided with a master cylinder 44a or a slave cylinder 44b, which will be described later, and the inclination angle is controlled by the advance / retreat position, and dedicated hydraulic oil is received through an oil passage formed in each cylinder rod 44s. Ensure transmission.

遊星差動部22は、走行伝動軸5の後端部に一体に取付けた軸端部材51を中心に構成する。この軸端部材51は後側の入力ディスク42と連結して一体に回動するとともにサテライトキャリヤとしてサテライトギヤ53を軸支し、このサテライトギヤ53に出力ディスク43の回動力を伝える伝動部材45のサンギヤを介して受ける。サテライトギヤ53の後段には、逆転停止域を含む2速の差動動力を出力する同心構成の内外の伝動部材54,55を噛合伝動し、その一方を油圧動作による高低切替部23に逆転入力することにより、2速の差動動力の切替えの際の回動方向を揃えて連続的な変速出力をドライブピニオン24に伝動する。高低切替部23の後段には、内側の伝動部材54の後方の同一軸線上に走行出力軸56を配置する。   The planetary differential portion 22 is configured around a shaft end member 51 that is integrally attached to the rear end portion of the traveling transmission shaft 5. The shaft end member 51 is connected to the input disk 42 on the rear side and rotates together with the satellite gear 53 as a satellite carrier. The shaft member 51 includes a transmission member 45 that transmits the rotational force of the output disk 43 to the satellite gear 53. Receive through sun gear. At the rear stage of the satellite gear 53, the inner and outer transmission members 54, 55 that output the second speed differential power including the reverse rotation stop region are meshed and transmitted, and one of them is input to the high / low switching unit 23 by hydraulic operation for reverse rotation. By doing so, a continuous shift output is transmitted to the drive pinion 24 with the same rotational direction when switching the second-speed differential power. A travel output shaft 56 is arranged on the same axis line behind the inner transmission member 54 at the rear stage of the height switching unit 23.

作業伝動軸4の後端部のPTOクラッチ12は作業系動力を油圧制御により断接する伝動制御部であり、その後段から正逆転出力を選択可能に作業中間軸6に伝動するべく切替部31を構成する。また、走行出力軸56の後段に連結した延長軸56eから分岐動力を受ける中間ギヤ8a,8bを作業中間軸6に軸支し、同中間ギヤ8a,8bの回動力を受けるギヤ7aを前輪出力軸7に設けることにより、走行出力軸56から走行動力を分岐して前輪出力軸7に伝動する。   The PTO clutch 12 at the rear end of the work transmission shaft 4 is a transmission control unit that connects and disconnects the work system power by hydraulic control, and a switching unit 31 is provided to transmit to the work intermediate shaft 6 so that a forward / reverse output can be selected from the subsequent stage. Constitute. Further, intermediate gears 8a and 8b receiving branching power from an extension shaft 56e connected to the rear stage of the travel output shaft 56 are supported on the work intermediate shaft 6, and a gear 7a receiving rotational force of the intermediate gears 8a and 8b is output to the front wheels. By providing the shaft 7, the traveling power is branched from the traveling output shaft 56 and transmitted to the front wheel output shaft 7.

変速伝動装置の油圧系統は、そのミッションケース2内を横断する仕切壁9によって前後に仕切られたそれぞれの区画A,Bについて油圧系を個々に構成することによって個別に作動油を供給する。前側の区画Aの油圧系は、専用作動油(第一の作動油)を要する走行伝動軸5の前段部のバリエータ21を管轄し、他の区画Bの油圧系は、一般の作動油(第二の作動油)による走行伝動軸5の後段部およびその他の作業機系の伝動機器を管轄する。   The hydraulic system of the transmission system supplies hydraulic oil individually by configuring the hydraulic system for each of the sections A and B partitioned forward and backward by a partition wall 9 traversing the transmission case 2. The hydraulic system in the front section A has jurisdiction over the variator 21 at the front stage of the traveling transmission shaft 5 that requires a dedicated hydraulic oil (first hydraulic oil), and the hydraulic system in the other section B has a common hydraulic oil (first hydraulic oil). The second stage oil) has jurisdiction over the rear part of the traveling transmission shaft 5 and other transmission devices of the work machine system.

シリンダ制御式トロイダル変速伝動装置によって構成されるバリエータ21の油圧系について詳細に説明すると、図3の作業車構成機器を含めた油圧系統図に示すように、ポンプ21aにより、各パワーローラ44…にその油圧シリンダ44a、44bのシリンダロッド44sの軸端から専用作動油を供給する。この作動油により、入力ディスク41,42と出力ディスク43との間の伝動を確保するべく、潤滑と冷却を行う。   The hydraulic system of the variator 21 constituted by the cylinder-controlled toroidal transmission will be described in detail. As shown in the hydraulic system diagram including the work vehicle components in FIG. The dedicated hydraulic fluid is supplied from the shaft end of the cylinder rod 44s of the hydraulic cylinders 44a and 44b. With this hydraulic oil, lubrication and cooling are performed in order to ensure transmission between the input disks 41 and 42 and the output disk 43.

マスタシリンダ44aは、出力ディスク43の前面側と後面側のそれぞれの3つのパワーローラ44…のうちの1つに適用し、他の2つはスレーブシリンダ44bを適用する。これらシリンダの伸縮動作制御のために、ポンプ21aからの作動油を制御する電磁比例減圧弁61,61を設け、この電磁比例減圧弁61,61からパイロットピストンに油圧を受ける設定圧可変のレデュースバルブ62,62を伸縮の両方向について対称に設け、それぞれの大径ダンパ44d、44dとチェックバルブ44c、44cを介してマスタシリンダ44a,44aに作動油を供給し、このマスタシリンダ44a,44aから小径ダンパ44eを介してスレーブシリンダ44b…を連動制御し、各パワーローラ44…を進退駆動することによってその伝動傾斜角度を制御する。大径ダンパ44dは、モード1ダンパと称して走行伝動軸5の軸線方向の撓みによる油圧振動を防止し、小径ダンパ44eは、モード3ダンパと称してピストン間の油圧配管振動を防止する。   The master cylinder 44a is applied to one of the three power rollers 44 on the front side and the rear side of the output disk 43, and the other two are applied to the slave cylinder 44b. In order to control the expansion and contraction operation of these cylinders, electromagnetic proportional pressure reducing valves 61 and 61 for controlling the hydraulic oil from the pump 21a are provided, and a set pressure variable reduction valve that receives hydraulic pressure from the electromagnetic proportional pressure reducing valves 61 and 61 to the pilot piston. 62 and 62 are provided symmetrically in both directions of expansion and contraction, and hydraulic oil is supplied to the master cylinders 44a and 44a via the large-diameter dampers 44d and 44d and the check valves 44c and 44c, respectively, and a small-diameter damper is supplied from the master cylinders 44a and 44a. The slave cylinders 44b are interlocked and controlled via 44e, and the power roller 44 is driven forward and backward to control the transmission inclination angle. The large-diameter damper 44d is called a mode 1 damper and prevents hydraulic vibration due to the axial deflection of the travel transmission shaft 5, and the small-diameter damper 44e is called a mode 3 damper and prevents hydraulic pipe vibration between pistons.

また、伸縮制御圧を受けるシャトル弁63を介設してその高圧側をバリエータ21のエンドロードに供給することにより同油圧シリンダ44a、44bの作動圧と連動して油圧をエンドロード用の内部ピストンR1に供給する。このシャトル弁63は、エンドロード圧によるパイロット制御によってその応答性を確保し、かつ、シリンダ圧の高い方の圧力と略同圧として過負荷圧を防止しつつ各パワーローラ44…の転動接触圧を調整する。これらの専用作動油は前側区画A内に限定して循環使用する。   Further, by providing a shuttle valve 63 for receiving expansion / contraction control pressure and supplying the high pressure side thereof to the end load of the variator 21, the hydraulic pressure is linked to the operating pressure of the hydraulic cylinders 44a and 44b, and the internal piston for the end load is used. Supply to R1. The shuttle valve 63 ensures the responsiveness by pilot control based on the end load pressure, and prevents the overload pressure as substantially the same pressure as the higher one of the cylinder pressures while rolling the power rollers 44. Adjust pressure. These dedicated hydraulic fluids are circulated only in the front compartment A.

その他の一般の作動油による油圧系は、ミッションケース2の後側区画Bの範囲、すなわち、走行伝動軸5の後段部の前輪駆動変速用クラッチ32等、作業伝動軸4の作業系制御用のPTOクラッチ12等の機器の潤滑および油圧制御、および、旋回用ブレーキ制御シリンダ71、作業機昇降用油圧シリンダ72、作業機ローリング油圧シリンダ73、パワステシリンダ74、その他の作業用アクチュエータの作動油をポンプ70により供給制御する。また、走行伝動軸5の後段部のHiLoクラッチによる高低切替部23は、その後段の走行出力軸56に油圧制御弁76、76から制御油圧を供給することによってHi―Lo切替え変速を行う。   The hydraulic system using other general hydraulic oil is used for controlling the work system of the work transmission shaft 4 such as the range of the rear section B of the transmission case 2, that is, the front wheel drive transmission clutch 32 at the rear stage of the travel transmission shaft 5. Lubricating and hydraulic control of equipment such as the PTO clutch 12 and the brake hydraulic control cylinder 71, working equipment lifting hydraulic cylinder 72, working equipment rolling hydraulic cylinder 73, power steering cylinder 74, and other working actuator pumps The supply is controlled by 70. Further, the high / low switching unit 23 using the HiLo clutch at the rear stage of the travel transmission shaft 5 performs the Hi-Lo switching shift by supplying the control hydraulic pressure from the hydraulic control valves 76 and 76 to the travel output shaft 56 at the subsequent stage.

シリンダ制御式トロイダル変速伝動装置の油圧シリンダについて詳細に説明すると、まず、マスターシリンダ44aは、図4の縦断面図に示すように、ミッションケース2内に配置されるシリンダブロック81には、シリンダキャビティ81cを貫通穿設する。このシリンダキャビティ81cの前端(図の左方)の縮径部には止め輪固定のフロントブシュ83bを嵌めこみ、ライナ部材82を内設してその内部に後述の中空ピストン85a,85bを構成し、シリンダロッド44sをフロントブシュ83bの前方に突出してローラホルダ44hを取付け、パワーローラ44を支軸44rによって回動可能に軸支する。   The hydraulic cylinder of the cylinder-controlled toroidal transmission will be described in detail. First, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 4, the master cylinder 44 a has a cylinder cavity 81 disposed in the mission case 2. 81c is drilled through. A front bushing 83b fixed to a retaining ring is fitted into the reduced diameter portion of the front end (left side of the figure) of the cylinder cavity 81c, and a liner member 82 is provided to form hollow pistons 85a and 85b described later therein. The cylinder rod 44s protrudes in front of the front bush 83b, and a roller holder 44h is attached. The power roller 44 is pivotally supported by a support shaft 44r.

また、シリンダブロック81には、シリンダキャビティ81cと連通するようにシリンダの伸張制御油路81f、縮退制御油路81bを穿設、それぞれに対応して大径ダンパ44d、小径ダンパ44eを油路内に介設する。これら大径ダンパ44d、小径ダンパ44eは、両側からねじ締め構成とし、油路内に螺合固定することによってコンパクトに構成することができる。シリンダブロック81の後側には、シリンダキャビティ81cを塞ぐようにリヤキャップ83rを設ける。このリヤキャップ83rの後部にシリンダキャビティ81cと隣接する潤滑チャンバ83cとその導入油路83sを穿設してこの導入油路83sと連通する潤滑油路81sをシリンダブロック81に形成する。   The cylinder block 81 is provided with a cylinder extension control oil passage 81f and a degeneration control oil passage 81b so as to communicate with the cylinder cavity 81c, and a large-diameter damper 44d and a small-diameter damper 44e are respectively provided in the oil passage. To intervene. The large-diameter damper 44d and the small-diameter damper 44e can be compactly configured by screwing from both sides and screwing and fixing in the oil passage. A rear cap 83r is provided on the rear side of the cylinder block 81 so as to close the cylinder cavity 81c. A lubricating chamber 83c adjacent to the cylinder cavity 81c and an introduction oil passage 83s are formed in the rear portion of the rear cap 83r, and a lubricating oil passage 81s communicating with the introduction oil passage 83s is formed in the cylinder block 81.

そのほか、リヤキャップ83rには、伸張制御油路81fから分岐した作動油をシリンダ方向にのみ案内するチェックバルブ44cを介設した副油路83fをライナ部材82の後部側に連通する。さらに、シリンダ後方位置に中空ピストン85a,85bの進退位置を検出するポテンショメータ等のストロークセンサ84を配置する。   In addition, a secondary oil passage 83f provided with a check valve 44c for guiding hydraulic oil branched from the extension control oil passage 81f only in the cylinder direction is communicated with the rear cap 83r to the rear side of the liner member 82. Further, a stroke sensor 84 such as a potentiometer for detecting the advance / retreat positions of the hollow pistons 85a and 85b is disposed at the cylinder rear position.

ライナ部材82は、詳細には、図5の要部拡大図に示すように、後端に拡径部82rを形成し、その近傍には中空ピストン85a,85bのストローク後端限界を規定する開閉弁として機能する制御ゲート82gを開口する。拡径部82rにはシム82sを介してライナ部材82の軸線方向位置を調節可能にリヤキャップ83rによって固定する構成とすることにより、リヤキャップ83rを外すだけでライナ部材82の位置調節ができる。   In detail, as shown in the enlarged view of the main part of FIG. 5, the liner member 82 is formed with an enlarged diameter portion 82r at the rear end, and in the vicinity thereof, an opening / closing that defines the stroke rear end limit of the hollow pistons 85a and 85b. A control gate 82g that functions as a valve is opened. By adopting a configuration in which the axial position of the liner member 82 is fixed to the enlarged diameter portion 82r by a rear cap 83r via a shim 82s, the position of the liner member 82 can be adjusted only by removing the rear cap 83r.

ライナ部材82の内周部には、2つの筒状部材85a,85bを前後に直列状に螺合構成した中空ピストンを摺設する。中空ピストン85a,85bの中間部には球面軸受87のブシュ側を締結固定し、その可動側には中空ボルト88を貫通するとともに、この中空ボルト88と螺合する中空のシリンダロッド44sとによって球面軸受87を締結固定する。シリンダロッド44sは、中空ピストン85a,85bの中空部からその前方に延出してその前端にパワーローラ44のホルダ44hを連結する。上記構成の中空ピストン85a,85bは、スラッジによる品質問題を有する圧入構成より品質が安定化される上、中心の芯出しが容易となるとともに、ライナ部材82とのシール性と組立て性をともに確保でき、また、球面軸受87にシリンダロッド44sを挿入して構成する場合より小径でコンパクトに構成でき、ディスクとの干渉を防止できる。   A hollow piston, in which two cylindrical members 85a and 85b are screwed in series in the front-rear direction, is slid on the inner peripheral portion of the liner member 82. The bush side of the spherical bearing 87 is fastened and fixed to an intermediate portion of the hollow pistons 85a and 85b, and a hollow bolt 88 is passed through the movable side of the spherical bearing 87, and a spherical surface is formed by a hollow cylinder rod 44s screwed with the hollow bolt 88. The bearing 87 is fastened and fixed. The cylinder rod 44s extends forward from the hollow portions of the hollow pistons 85a and 85b, and connects the holder 44h of the power roller 44 to the front end thereof. The hollow pistons 85a and 85b having the above-described structure are more stable in quality than the press-fitting structure having a quality problem due to sludge, and can be easily centered and ensure both sealing performance and assembling performance with the liner member 82. In addition, it is possible to configure a smaller diameter and more compact than the case where the cylinder rod 44s is inserted into the spherical bearing 87, and interference with the disk can be prevented.

中空ピストン85a,85bの後端には、必要により着脱可能な螺合構造等によって一体的に進退する連動ロッド86を延出し、その基部に開口85eを形成して潤滑チャンバ83cと中空ピストン85a,85bの内部とを連通する。連動ロッド86は、潤滑チャンバ83cからリヤキャップ83rの後方まで貫通してストロークセンサ84と連結する。   At the rear ends of the hollow pistons 85a and 85b, an interlocking rod 86 that extends and retracts integrally by a detachable screwing structure or the like is extended if necessary, and an opening 85e is formed at the base thereof to form the lubrication chamber 83c and the hollow piston 85a, It communicates with the interior of 85b. The interlocking rod 86 penetrates from the lubrication chamber 83c to the rear of the rear cap 83r and is connected to the stroke sensor 84.

次に、スレーブシリンダ44bは、図6の縦断面図に示すように、伸張制御油路81fの系統を除いて上記マスタシリンダ44aと同様に構成する。
詳細には、シリンダブロック81には、小径ダンパ44eを内設した伸張制御油路81fを分岐なしにシリンダキャビティ81cと連通して形成する。シリンダキャビティ81cに内設したライナ部材92には、中空ピストン85a,85bのストローク範囲外の後端部に開口92eを形成して伸張制御油路81fと連通する。シリンダブロック81の後側には、シリンダキャビティ81cを塞ぐようにリヤキャップ93rを設け、このリヤキャップ93rをシリンダブロック81に取付けることによりライナ部材92の後部に形成した拡径部92rを介して固定する。その他の部材は前記同様に構成し、それぞれ対応する符号を付すとともにその説明を省略する。このようにしてマスタシリンダ44aとスレーブシリンダ44bの構成部材を共通化することができる。
Next, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 6, the slave cylinder 44b is configured in the same manner as the master cylinder 44a except for the system of the extension control oil passage 81f.
Specifically, the cylinder block 81 is formed with an extension control oil passage 81f provided with a small diameter damper 44e in communication with the cylinder cavity 81c without branching. The liner member 92 provided in the cylinder cavity 81c is in communication with the extension control oil passage 81f by forming an opening 92e at the rear end portion outside the stroke range of the hollow pistons 85a and 85b. A rear cap 93r is provided on the rear side of the cylinder block 81 so as to close the cylinder cavity 81c, and the rear cap 93r is fixed to the cylinder block 81 via an enlarged diameter portion 92r formed at the rear portion of the liner member 92. To do. The other members are configured in the same manner as described above, and the corresponding reference numerals are given and description thereof is omitted. In this way, the constituent members of the master cylinder 44a and the slave cylinder 44b can be shared.

上記構成のシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置は、マスタシリンダ44aおよびスレーブシリンダ44bの伸張制御油路81fに作動油を受けると、作動油が大径ダンパ44dまたは小径ダンパ44eからライナ部材82の後端側に作用することにより、中空ピストン85a,85bが伸張側に動作する。この時、マスタシリンダ44aはチェックバルブ44cを介設した副油路83fの分流が補われて伸張側に動作する。   In the cylinder-controlled toroidal transmission having the above-described configuration, when the hydraulic oil is received by the extension control oil passage 81f of the master cylinder 44a and the slave cylinder 44b, the hydraulic oil is transferred from the large-diameter damper 44d or the small-diameter damper 44e to the rear end of the liner member 82. By acting on the side, the hollow pistons 85a and 85b operate on the extension side. At this time, the master cylinder 44a is moved to the extension side with the diversion of the auxiliary oil passage 83f provided with the check valve 44c.

また、縮退制御油路81bに作動油を受けると、作動油が小径ダンパ44eを介してライナ部材82の前端側に作用することにより、中空ピストン85a,85bが縮退側に動作する。この中空ピストン85a,85bの進退動作によってパワーローラ44の位置が変更され、その傾斜角度とともに変速比が変更される。   Further, when the hydraulic oil is received by the degeneration control oil passage 81b, the hydraulic oil acts on the front end side of the liner member 82 via the small diameter damper 44e, so that the hollow pistons 85a and 85b operate on the degenerate side. The position of the power roller 44 is changed by the forward / backward movement of the hollow pistons 85a and 85b, and the gear ratio is changed together with the inclination angle.

このパワーローラ44の進退動作により、中空ピストン85a,85bの後部に連結する連動ロッド86が一体的に進退動作することから、連結するストロークセンサ84により、中空ピストン85a,85bの進退位置と対応してパワーローラ44の進退位置を把握することができる。   By the advance / retreat operation of the power roller 44, the interlocking rod 86 connected to the rear part of the hollow pistons 85a, 85b integrally moves forward / backward, so that the stroke sensor 84 to be connected corresponds to the advance / retreat positions of the hollow pistons 85a, 85b. Thus, the advance / retreat position of the power roller 44 can be grasped.

したがって、変速比を制御する際に、複雑な油圧応答特性を有する出力ディスクの回転速度として得られる変速結果に頼ることなく、連動ロッド86を介してパワーローラ44の直接的な位置制御により、簡易で高精度の高速制御が可能となる。   Therefore, when controlling the gear ratio, the position of the power roller 44 can be directly controlled via the interlocking rod 86 without depending on the speed change result obtained as the rotational speed of the output disk having complicated hydraulic response characteristics. This enables high-speed control with high accuracy.

上記変速制御においては、潤滑油路81sから受けた潤滑油は、リヤキャップ83rの導入油路83sから潤滑チャンバ83cに到り、開口85eから中空ピストン85a,85bの内部の球面軸受87を潤滑するとともに、中空ボルト88からシリンダロッド44sを介してパワーローラ44をの外周部に潤滑油が供給され、入出力ディスク41,42,43間の動力伝達が確保される。   In the shift control, the lubricating oil received from the lubricating oil passage 81s reaches the lubricating chamber 83c from the introduction oil passage 83s of the rear cap 83r, and lubricates the spherical bearing 87 inside the hollow pistons 85a and 85b through the opening 85e. At the same time, lubricating oil is supplied from the hollow bolt 88 to the outer periphery of the power roller 44 through the cylinder rod 44s, and power transmission between the input / output disks 41, 42, 43 is ensured.

一方、上記マスタシリンダ44aの縮退動作においては、ライナ部材82の後部に開口する制御ゲート82gに中空ピストン85a,85bが達すると伸張制御油路81fが閉鎖されることから、制御ゲート82gの位置を中空ピストン85a,85bの退行限界として強制停止される。この制御ゲート82gによる伸張制御油路81fの規制作用により、他のスレーブシリンダ44bの縮退動作が連動して規制される。
なお、上記連動ロッド86とストロークセンサ84を廃して盲型のリヤキャップ93rによりスレーブシリンダ44bを構成する場合にあっても、上記連動作用によってマスタシリンダ44aと同様に伸縮制御することができる。
また、連動ロッドを持たない構成のスレーブシリンダ44bについても部品を共用化しつつ対応できるとともに、そのようなものを合わせて連動ロッド付きの構成のマスタシリンダ44aに基づく共通の油圧制御が可能となり、また、マスタシリンダ44aについては、基部の開口85eによってパワーローラの潤滑が確保される。したがって、複数のパワーローラを備えるシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置において、パワーローラの潤滑を確保しつつ、低コストで高精度の変速制御が可能となる。
On the other hand, in the retracting operation of the master cylinder 44a, when the hollow pistons 85a and 85b reach the control gate 82g opened at the rear part of the liner member 82, the extension control oil passage 81f is closed, so that the position of the control gate 82g is changed. The hollow pistons 85a and 85b are forcibly stopped as the retraction limit. Due to the restriction action of the extension control oil passage 81f by the control gate 82g, the degeneration operation of the other slave cylinder 44b is regulated in conjunction with it.
Even when the interlock rod 86 and the stroke sensor 84 are eliminated and the slave cylinder 44b is configured by the blind rear cap 93r, the expansion and contraction can be controlled in the same manner as the master cylinder 44a by the interlock action.
In addition, the slave cylinder 44b having no interlocking rod can be used while sharing parts, and by combining such parts, common hydraulic control based on the master cylinder 44a having the interlocking rod can be performed. As for the master cylinder 44a, lubrication of the power roller is ensured by the base opening 85e. Therefore, in a cylinder-controlled toroidal transmission device having a plurality of power rollers, high-precision gear shifting control can be performed at low cost while ensuring lubrication of the power rollers.

次に、出力ディスク43について説明する。
出力ディスク43は、図7の支持部拡大縦断面図に示すように、走行伝動軸5に軸支したスリーブ状の伝動部材45にスプライン嵌合し、出力ディスク43の後端位置でパワーローラ44の転動範囲を規制する後側のローラフェンスとして拡径部45aを伝動部材45に形成する。また、前側のローラフェンスとして出力ディスク43の前端内周に進入する拡径カラー46を伝動部材45の前端部に嵌合して止め輪46rで固定する。これら拡径カラー46と伝動部材45の拡径部45aとによる前後のローラフェンスにより、パワーローラ44の転動範囲を規制して安定した変速伝動ができ、また、前側の拡径カラー46により、スプラインの隙間によるガタを抑えて出力ディスク43を一体的に固定することができる。
Next, the output disk 43 will be described.
As shown in the enlarged vertical sectional view of the support portion of FIG. 7, the output disk 43 is spline-fitted to a sleeve-shaped transmission member 45 that is pivotally supported by the traveling transmission shaft 5, and the power roller 44 is positioned at the rear end position of the output disk 43. A diameter-enlarged portion 45a is formed in the transmission member 45 as a rear side roller fence that restricts the rolling range. Further, a diameter expanding collar 46 that enters the inner periphery of the front end of the output disk 43 as a front roller fence is fitted to the front end portion of the transmission member 45 and fixed by a retaining ring 46r. The front and rear roller fences formed by the diameter-enlarged collar 46 and the enlarged-diameter portion 45a of the transmission member 45 can regulate the rolling range of the power roller 44 and perform stable transmission, and the front-side enlarged collar 46 The output disk 43 can be fixed integrally while suppressing backlash due to the gap between the splines.

次に、エンドロードドラム部について説明する。
エンドロードドラム部は、図8の拡大縦断面図に示すように、入力ディスク41の伝動上手(図の左方)側に向かってエンドロードドラム40を走行伝動軸5にスプライン嵌合し、これを入力ディスク41側に付勢する皿バネ96と皿バネシート97をエンドロードドラム40のボス部40bに嵌合摺設し、皿バネシート97の前端にスプライン嵌合のギヤ5aを介設して走行伝動軸5に螺合固定したロックナット98で受けることにより、エンドロードドラム40の付勢機構を構成する。
Next, the end load drum section will be described.
As shown in the enlarged vertical sectional view of FIG. 8, the end load drum section is spline-fitted with the end load drum 40 to the traveling transmission shaft 5 toward the upper transmission side (left side of the figure) of the input disk 41. The disc spring 96 and the disc spring seat 97 for biasing the disc toward the input disk 41 are fitted and slid on the boss 40b of the end load drum 40, and the spline fitting gear 5a is provided at the front end of the disc spring seat 97 to travel. The urging mechanism of the end load drum 40 is configured by being received by a lock nut 98 screwed and fixed to the transmission shaft 5.

上記エンドロードドラム40には、皿バネ96を受ける鍔40gをリング状に形成することにより、付勢力によって皿バネ96が抜けないように所定の位置に保持できるので、ロックナット98の過大な締め付けを防止することができる。また、走行伝動軸5のスプラインは、ディスク41側にエンドロードドラム40のスライド余裕を持たせて形成することにより、ロックナット98の調整幅を確保することができ、かつ、エンドロードドラム40のボス部41cの長さを抑えることにより、皿バネシート97とギヤ5aを当接して付勢力を確実に伝達することができる。   The end load drum 40 is formed in a ring shape with a flange 40g for receiving the disc spring 96, so that the disc spring 96 can be held at a predetermined position by an urging force. Can be prevented. Further, the spline of the traveling transmission shaft 5 is formed with a sliding margin of the end load drum 40 on the disk 41 side, so that the adjustment width of the lock nut 98 can be secured, and the end load drum 40 By restraining the length of the boss portion 41c, the disc spring seat 97 and the gear 5a can be brought into contact with each other to reliably transmit the urging force.

入力ディスク41は、図9の斜視図のように、上手面41sの外周部に加工が容易な嵌合凹部41dを等分配置に形成し、エンドロードドラム40の対向面40sには、図10の斜視図のように、隙間なく嵌合可能な嵌合突部40pをエンドミル加工により形成して相互に嵌合して組み付けることにより、エンドロードドラム40からの回転力を確実にの入力ディスク41に伝えることができる。   As shown in the perspective view of FIG. 9, the input disk 41 is formed with fitting recesses 41 d that are easy to process on the outer peripheral portion of the upper surface 41 s in an equally divided manner. As shown in the perspective view of FIG. 2, the fitting protrusions 40p that can be fitted without gaps are formed by end milling, and are fitted together and assembled, thereby assuring the rotational force from the end load drum 40. Can tell.

本発明の作業車両の側面図である。It is a side view of the work vehicle of this invention. 作業車用変速伝動装置の軸線展開要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part of an axis development of the work vehicle transmission gear transmission. 作業車機器の油圧系統図である。It is a hydraulic system diagram of work vehicle equipment. マスターシリンダの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a master cylinder. 図4の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. スレーブシリンダの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a slave cylinder. 出力ディスクの支持部拡大縦断面図である。It is a support part expansion longitudinal cross-sectional view of an output disk. エンドロードドラム部の拡大縦断面図である。It is an enlarged vertical sectional view of an end load drum part. 入力ディスク41の嵌合側の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the input disk 41 on the fitting side. エンドロードドラムの嵌合側の斜視図である。It is a perspective view of the fitting side of an end load drum.

1 変速伝動装置
2 ミッションケース
5 走行伝動軸
5a ギヤ
21 バリエータ
41,42 入力ディスク
43 出力ディスク
44 パワーローラ
44a マスターシリンダ(油圧シリンダ)
44b スレーブシリンダ(油圧シリンダ)
44c チェックバルブ
44d、44e ダンパ
44s シリンダロッド
81 シリンダブロック
81c シリンダキャビティ
81s 潤滑油路
81b 縮退制御油路
81f 伸張制御油路
82s シム
82 ライナ部材
82g 制御ゲート
82r 拡径部
83b フロントブシュ
83r リヤキャップ
83f 副油路
83s 導入油路
83c 潤滑チャンバ
84 ストロークセンサ
85a,85b 中空ピストン(ピストン)
85e 開口
86 連動ロッド
87 球面軸受
88 中空ボルト
92 ライナ部材
92r 拡径部
92e 開口
93r リヤキャップ
a 前輪
b 後輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shift transmission device 2 Mission case 5 Traveling transmission shaft 5a Gear 21 Variator 41, 42 Input disk 43 Output disk 44 Power roller 44a Master cylinder (hydraulic cylinder)
44b Slave cylinder (hydraulic cylinder)
44c Check valve 44d, 44e Damper 44s Cylinder rod 81 Cylinder block 81c Cylinder cavity 81s Lubricating oil passage 81b Degeneration control oil passage 81f Extension control oil passage 82s Shim 82 Liner member 82g Control gate 82r Expanded portion 83b Front bushing 83r Rear cap 83f Sub-cap Oil passage 83s Introducing oil passage 83c Lubrication chamber 84 Stroke sensor 85a, 85b Hollow piston (piston)
85e opening 86 interlocking rod 87 spherical bearing 88 hollow bolt 92 liner member 92r enlarged diameter portion 92e opening 93r rear cap a front wheel b rear wheel

Claims (1)

並列して同心に軸支された入出力ディスク(41,42,43)と、両者の対向トロイダル面間に介設して変速伝動する複数のパワーローラ(44)と、このパワーローラ(44)を進退駆動してその傾斜角度を調節するピストン式シリンダ(44a,44b)とからなるシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置において、
上記ピストン式シリンダ(44a,44b)のピストン(85a,85b)の後端部には、そのストロークを検出可能に進退する連動ロッド(86)を備え
この連動ロッド(86)は、上記ピストン(85a,85b)の後端部に着脱自在に取付けるとともに、このピストン(85a,85b)を介してパワーローラの可動部(44、44r)に潤滑油を案内する油路の開口(85e)を同連動ロッド(86)の基部に穿設することを特徴とするシリンダ制御式トロイダル変速伝動装置
An input / output disk (41, 42, 43) axially supported in parallel and parallel, a plurality of power rollers (44) interposed between the opposing toroidal surfaces, and the power rollers (44) In a cylinder-controlled toroidal transmission device comprising a piston-type cylinder (44a, 44b) that adjusts the inclination angle by driving forward and backward.
At the rear end of the piston (85a, 85b) of the piston-type cylinder (44a, 44b), an interlocking rod (86) that moves forward and backward to detect the stroke is provided .
The interlocking rod (86) is detachably attached to the rear end portion of the piston (85a, 85b), and lubricating oil is supplied to the movable portion (44, 44r) of the power roller via the piston (85a, 85b). cylinder controlled toroidal speed change transmission apparatus according to claim bored to Rukoto the base of the guide to the oil passage opening of the (85e) the coupling rod (86).
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