JP4891867B2 - 変速伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン駆動力が入力される無段変速部又は電動モータを備え、前記無段変速部の出力と前記無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とを、又は前記電動モータの出力とエンジン駆動力とを合成し、この合成駆動力を複数段階の速度レンジに段階分けし、かつ各段階の速度レンジにおいて無段変速して出力回転体から出力するように構成した変速伝動装置に関する。

上記した変速伝動装置は、無段変速部又は電動モータの変速操作を行うことにより、エンジンの出力と無段変速部の出力との合成駆動力、又はエンジンの出力と電動モータの出力との合成駆動力が複数段階の速度レンジに段階分けするとともに各速度レンジにおいて無段階に変速した駆動力が出力され、走行装置の駆動に使用すれば走行変速をスムーズかつ変速操作簡単に行えるなど有利に変速伝動できるものである。
この種の変速伝動装置として、特許文献１に記載されたものを先に開発した。
特許文献１には、三種の変速伝動装置が記載されている。三種の変速伝動装置のうちの一つ（特許文献１の図２に記載されたもの）では、無段変速装置（無段変速部に相当）と遊星伝動部とクラッチ部と第３遊星伝動機構と、第３遊星伝動機構に作用するブレーキとを備えている。

無段変速装置は、エンジンの出力軸に主クラッチを介してポンプ軸が連動している可変容量形の油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧モータとを備えている。

遊星伝動部は、第1遊星伝動機構と第２遊星伝動機構とを備えている。第1遊星伝動機構の遊星ギヤと、第２遊星伝動機構の遊星ギヤとは、各遊星ギヤに設けた連動ギヤ部どうしの噛み合によって連動している。第1遊星伝動機構の遊星ギヤと、第２遊星伝動機構の遊星ギヤとは、第1遊星伝動機構と第２遊星伝動機構とに共用のキャリヤによって支持されている。

クラッチ部は、第１クラッチと第２クラッチと第３クラッチと第４クラッチとを備えている。第１クラッチの入力側回転部材が連動機構を介して第２遊星伝動機構のリングギヤに連動されている。第２クラッチの入力側回転部材が回転軸を介して第２遊星伝動機構のサンギヤに連動されている。第３クラッチの入力側回転部材が連動機構を介して遊星伝動部のキャリヤに連動されている。

第１クラッチの入力側回転部材と、第２遊星伝動機構のリングギヤとを連動させている連動機構は、第１クラッチの入力側回転部材に噛み合ったクラッチ側伝動ギヤと、第２遊星伝動機構のリングギヤに噛み合った遊星側伝動ギヤと、前記クラッチ側伝動ギヤと前記遊星側伝動ギヤとに連結された回転軸とを備えている。第３クラッチの入力側回転部材と、遊星伝動部のキャリヤとを連動させている連動機構は、第３クラッチの入力側回転部材に噛み合ったクラッチ側伝動ギヤと、前記キャリヤに噛み合った遊星側伝動ギヤと、前記クラッチ側伝動ギヤと前記遊星側伝動ギヤとに連結された回転軸とを備えている。

第３遊星伝動機構のサンギヤは、前記第１クラッチと第２クラッチとの出力側回転部材と、前記第３クラッチの入力側回転部材とに連動されている。第３遊星伝動機構のキャリヤは、前記第３クラッチと前記第４クラッチとの出力側回転部材に連動されている。

ブレーキは、第３遊星伝動機構のリングギヤに制動作用した入り状態と、前記リングギヤに対する制動作用を解除した切り状態とに切り換え自在である。

引用文献１の図２に記載された変速伝動装置では、無段変速装置の出力と、無段変速装置のポンプ軸の駆動力（無段変速装置による変速作用を受けないエンジン駆動力）とが遊星伝動部によって合成される。無段変速装置が変速操作され、この変速操作に併せて第１〜第４クラッチとブレーキとが適切に入り状態と切り状態とに切り換え操作されることにより、遊星伝動部から出力される合成駆動力が一速レンジから四速レンジに段階分けして、かつ各速レンジにおいて無段変速して第３遊星伝動機構のキャリヤ軸から出力される。

特許文献１に記載された三種の変速伝動装置のうちの他の一つ（特許文献１の図１２に記載されたもの）と、さらに他の一つ（特許文献１の図１６に記載されたもの）とでは、無段変速装置（無段変速部に相当）と遊星伝動部とクラッチ部と副変速装置とを備えている。

無段変速装置と遊星伝動部とは、特許文献１の図２に記載された変速伝動装置の無段変速装置と遊星伝動部と同一の構成を備えている。

クラッチ部は、第1クラッチと第２クラッチとを備えている。第1クラッチの入力側回転部材は、連動機構を介して遊星伝動部の第２遊星伝動機構のリングギヤに連動されている。連動機構は、第２遊星伝動機構のリングギヤに噛合った遊星側伝動ギヤと、第１クラッチの入力側回転部材のギヤ部に噛合ったクラッチ側伝動ギヤと、遊星側伝動ギヤとクラッチ側伝動ギヤとに連結された回転連動軸とを備えている。

副変速装置は、高速クラッチと低速クラッチとを備えている。特許文献１の図１６に記載された副変速装置では、高速クラッチと低速クラッチとが噛合いクラッチになっている。

引用文献１の図１２と図１６とに記載された変速伝動装置では、無段変速装置の出力と、無段変速装置のポンプ軸の駆動力（無段変速装置による変速作用を受けないエンジン駆動力）とが遊星伝動部によって合成される。無段変速装置が変速操作され、この変速操作に併せて第１クラッチと第２クラッチと高速クラッチと低速クラッチとが適切に入り状態と切り状態とに切り換え操作されることにより、遊星伝動部から出力される合成駆動力が一速レンジから四速レンジに段階分けして、かつ各速レンジにおいて無段変速して副変速装置の出力軸から出力される。

特開２００７−９２９４９号公報

先に開発した各変速伝動装置では、遊星伝動部の出力をクラッチ部に伝達する前記連動機構が、遊星伝動部とクラッチ部とからこれの外周側に突出した状態になっていた。この結果、変速伝動装置の伝動方向に沿った方向視での大きさが大になりがちであった。

本発明の目的は、上記した如く入力を複数段階の速度レンジに段階分けして、かつ各段階の速度レンジで無段変速して出力することができながらコンパクトに、さらには軽量かつ安価に得ることができる変速伝動装置を提供することにある。

本第１発明は、エンジン駆動力が入力される無段変速部又は電動モータを備え、前記無段変速部の出力と前記無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とを、又は前記電動モータの出力とエンジン駆動力とを合成し、この合成駆動力を複数段階の速度レンジに段階分けし、かつ各段階の速度レンジにおいて無段変速して出力回転体から出力するように構成した変速伝動装置において、
前記無段変速部の出力と前記無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とを、又は前記電動モータの出力とエンジン駆動力とを合成する複合型遊星伝動部を備え、
前記複合型遊星伝動部を構成する伝動下手側の遊星伝動機構のリングギヤに入力側回転部材が連動された第1クラッチ機構と、前記伝動下手側の遊星伝動機構のサンギヤに入力側回転部材が連動された第２クラッチ機構とを有したクラッチ部を備え、
前記第1クラッチ機構と前記第２クラッチ機構との出力側回転部材にサンギヤが連動され、前記出力回転体にキャリヤが連動された減速用遊星伝動機構を備え、
前記減速用遊星伝動機構のリングギヤに制動作用した入り状態と、リングギヤに対する制動作用を解除した切り状態とに切り換え自在なブレーキ機構を備え、
前記減速用遊星伝動機構のリングギヤとキャリヤとを一体回転自在に連結した入り状態と、前記リングギヤと前記キャリヤとの連結を解除した切り状態とに切り換え自在な連結クラッチ機構を備え、
前記複合型遊星伝動部のキャリヤから前記出力回転体への伝動を入り切りする出力クラッチ機構を備え、
前記複合型遊星伝動部のサンギヤと、前記第１クラッチ機構の前記入力側回転部材と、前記第２クラッチ機構の前記入力側回転部材と、前記減速用遊星伝動機構の前記サンギヤと、前記出力クラッチ機構の入力側回転部材とを同一の回転軸芯まわりに回転自在に配置するとともに、前記複合型遊星伝動部のキャリヤを前記出力回転体に連動させる回転軸を、前記伝動下手側の遊星伝動機構と、前記第１クラッチ機構と、前記第２クラッチ機構と、前記減速用遊星伝動機構とを挿通した状態で配置し、
前記第１クラッチ機構と前記第２クラッチ機構と前記出力クラッチ機構とが、噛合いクラッチである。

本第１発明の構成によると、無段変速部の出力と、無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とが、又は電動モータの出力とエンジン駆動力とが複合型遊星伝動部によって合成される。
電動モータ又は無段変速部が変速操作され、この変速操作に併せて第１クラッチ機構とブレーキ機構とが入り状態に操作され、第２クラッチ機構と連結クラッチ機構と出力クラッチ機構とが切り状態に操作されると、電動モータ又は無段変速部の出力速度が変化し、前記伝動下手側の遊星伝動機構のリングギヤと、減速用遊星伝動機構のサンギヤとが第１クラッチ機構を介して連動され、減速用遊星伝動機構のリングギヤがブレーキ機構によって停止されることにより、出力回転体が複合型遊星伝動部からの合成駆動力によって一速レンジで無段階に変速して駆動される。

電動モータ又は無段変速部が変速操作され、この変速操作に併せて第２クラッチ機構とブレーキ機構とが入り状態に操作され、第１クラッチ機構と連結クラッチ機構と出力クラッチ機構とが切り状態に操作されると、電動モータ又は無段変速部の出力速度が変化し、前記伝動下手側の遊星伝動機構のサンギヤと、減速用遊星伝動機構のサンギヤとが第２クラッチ機構を介して連動され、減速用遊星伝動機構のリングギヤがブレーキ機構によって停止されることにより、出力回転体が複合型遊星伝動部からの合成駆動力によって二速レンジで無段階に変速して駆動される。

電動モータ又は無段変速部が変速操作され、この変速操作に併せて出力クラッチ機構が入り状態に操作され、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構とブレーキ機構とが切り状態に操作され、出力クラッチ機構が入り状態に操作されると、電動モータ又は無段変速部の出力速度が変化し、複合型遊星伝動部のキャリヤと出力回転体とが出力クラッチ機構を介して連動されることにより、出力回転体が複合型遊星伝動部からの合成駆動力によって三速レンジで無段階に変速して駆動される。

電動モータ又は無段変速部が変速操作され、この変速操作に併せて第２クラッチ機構と連結クラッチ機構とが入り状態に操作され、第１クラッチ機構とブレーキ機構と出力クラッチ機構とが切り状態に操作されると、電動モータ又は無段変速部の出力速度が変化し、前記伝動下手側の遊星伝動機構のサンギヤと、減速用遊星伝動機構のサンギヤとが第２クラッチ機構を介して連動され、減速遊星伝動機構のリングギヤとキャリヤとが連結クラッチ機構によって連結されることにより、出力回転体が複合型遊星伝動部からの合成駆動力によって四速レンジで無段階に変速して駆動される。

また、本第１発明の構成によると、複合型遊星伝動部のサンギヤと、第１クラッチ機構の入力側回転部材と、第２クラッチ機構の入力側回転部材と、減速用遊星伝動機構のサンギヤと、出力クラッチ機構の入力側回転部材とを同一の回転軸芯まわりに回転自在に配置するとともに、複合型遊星伝動部のキャリヤを出力回転体に連動させる回転軸を、下手側の遊星伝動機構と、第１クラッチ機構と、第２クラッチ機構と、減速用遊星伝動機構とを挿通した状態で配置してあるから、複合型遊星伝動部とクラッチ部と減速用遊星伝動機構と出力クラッチ機構とからこれの外周側に突出する構造体を無くしたり、突出するとしても突出量をわずかに抑制したりして、複合遊星伝動部からの出力を出力回転体に伝達することができる。

また、本第１発明の構成によると、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構と出力クラッチ機構とが噛合いクラッチであることから、この第１クラッチ機構と第２クラッチ機構と出力クラッチ機構とを比較的構造簡単にかつ軽量に得ることができる。

これにより、エンジンと電動モータとから出力されて合成され、又はエンジンと無段変速部とから出力されて合成され、四段階の速度レンジに段階分けして、かつ各速度レンジで無段変速されて出力される駆動力を得ることができるものでありながら、複合型遊星伝動部、クラッチ部、減速用遊星伝動機構、出力クラッチ機構からこれの外周側に突出する構造体が無いとか突出量が少ないコンパクトな状態になる。さらに第１クラッチ機構と第２クラッチ機構と出力クラッチ機構との面から構造簡単かつ軽量になる。この結果、たとえばトラクタの走行伝動装置に装備すれば作業用の高トルク走行と移動用の高速走行とを変速操作簡単に行えるトラクタを小型化するとともに軽量化して安価に得ることができるよう、変速性と大きさと重量とコストとの各面で優れた変速伝動装置を得ることができる。

本第２発明は、前記第１クラッチ機構と前記第２クラッチ機構と前記出力クラッチ機構とは、入力側回転部材と出力側回転部材との一方に一体回転自在に設けた非操作クラッチ爪と、入力側回転部材と出力側回転部材との他方に一体回転及び摺動自在に設けた操作クラッチ爪とを備えて構成し、かつ前記操作クラッチ爪が前記非操作クラッチ爪に一体回転自在に噛合った入り状態と、前記非操作クラッチ爪から離脱した切り状態とに摺動操作されるよう構成してある。

本第２発明の構成によると、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構と出力クラッチ機構とは、操作クラッチ爪を摺動操作するだけの軽い操作力で入り状態と切り状態に切り換え操作することができる。

従って、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構と出力クラッチ機構との切り換えを軽い操作力でタイミングよくかつ迅速に行わせて変速性が良い高品質の変速伝動装置を得ることができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例に係る変速伝動装置Ａが装備されたトラクタの走行伝動装置の線図である。この図に示すように、トラクタの走行伝動装置は、エンジン１の出力軸１ａからの出力が入力される主クラッチ２と、この主クラッチ２の出力軸２ａに入力軸２１が一体回転自在に連結された本実施例に係る変速伝動装置Ａと、この変速伝動装置Ａの出力回転体としての出力軸９０に入力軸１１が一体回転自在に連結された前後進切換え装置１０と、この前後進切換え装置１０の出力軸１２に入力ギヤ３ａが連結された後輪差動機構３と、前記前後進切換え装置１０の前記出力軸１２にギヤ４ａとギヤ４ｂとを介して連動された前輪伝動軸５と、この前輪伝動軸５の駆動力が回転軸６を介して入力される前輪差動機構７とを備えている。主クラッチ２の出力軸２ａと、変速伝動装置Ａの入力軸２１とは、同一の軸になっている。

図１に示す動力取り出し軸８は、トラクタに連結されたロータリ耕耘装置などの各種の作業装置に駆動力を伝達するものである。この動力取り出し軸８は、作業クラッチ９ａと回転軸９ｂとギヤ９ｃとギヤ９ｄとを介して前記入力軸２１に連動している。

図１に示すように、本実施例に係る変速伝動装置Ａは、前記入力軸２１と前記出力軸９０とを備える他、前記入力軸２１を有した無段変速部２０と、この無段変速部２０の前記入力軸２１にギヤ３１とギヤ３２と回転体３３とを介してリングギヤ４１が連動され、かつ、前記無段変速部２０のモータ軸２２に連結具４２を介してサンギヤ軸４３が一体回転自在に連結された遊星伝動部Ｐと、この遊星伝動部Ｐのリングギヤ５１に回転体６１を介して入力側回転部材６２が一体回転自在に連結され、かつ、前記遊星伝動部Ｐの筒軸形のサンギヤ軸５２に入力側回転部材７１が一体回転自在に連結された変速伝動部Ｚとを備えて構成してある。

図１，２に示すように、前記変速伝動部Ｚは、前記入力側回転部材６２と前記入力側回転部材７１とが装備されたクラッチ部Ｃと、このクラッチ部Ｃの筒軸形の出力軸部７２に筒軸形のサンギヤ軸８１が一体回転自在に連結された減速用遊星伝動機構８０（以下、減速遊星機構８０と略称する。）と、この減速遊星機構８０の筒軸形のキャリヤ軸８２を前記出力軸９０に一体回転自在に連結している連動体９１とを備えている。

図１，２に示すように、前記変速伝動部Ｚは、さらに、前記減速遊星機構８０のリングギヤ８３に一体回転自在に連設された回転体９５と、この回転体９５とミッションケースＫとにわたって設けたブレーキ機構１００と、前記回転体９５と前記連動体９１とにわたって設けた連結クラッチ機構１１０と、前記複合遊星部Ｐのキャリヤ４４に一端部が一体回転自在に連結された回転軸９７と、この回転軸９７の他端部と前記連動体９１とにわたって設けた出力クラッチ機構１２０とを備えている。

図１，２に示すように、前記連動体９１は、前記キャリヤ軸８２に連結具９２ａを介して一端側が一体回転自在に連結された筒軸９２と、この筒軸９２の他端側にボス部９３ａが連結された回転輪体９３と、この回転輪体９３を前記出力軸９０に連結している回転部材１２１とを備えて構成してある。図２に示すように、前記回転輪体９３と前記回転部材１２１とは、これらの一方に設けた凹部と他方に設けた突部とが係合した連動手段９１ａによって一体回転自在に連結している。前記回転部材１２１と出力軸９０とは、一体成形されている。

前記無段変速部２０は、前記入力軸２１をポンプ軸（以下、入力軸をポンプ軸２１と称する。）として備えているアキシャルプランジャ形でかつ可変容量形の油圧ポンプ２３と、この油圧ポンプ２３からの圧油によって駆動されるアキシャルプランジャ形の油圧モータ２４とを備えて構成してある。油圧モータ２４は、前記モータ軸２２を備えている。無段変速部２０は、静油圧式無段変速装置になっている。

つまり、無段変速部２０は、油圧ポンプ２３の斜板角が変更されることにより、正回転伝動状態と中立状態と逆回転伝動状態とに切り換わる。無段変速部２０は、正回転伝動状態に切り換わった状態において、油圧ポンプ２３の斜板角が変更されることにより、エンジン１からの駆動力を正回転方向の駆動力に変換して、かつ無段階に変速してモータ軸２２から出力する。無段変速部２０は、逆回転伝動状態に切り換わった状態において、油圧ポンプ２３の斜板角が変更されることにより、エンジン１からの駆動力を逆回転方向の駆動力に変換して、かつ無段階に変速してモータ軸２２から出力する。無段変速部２０は、中立状態に切り換わると、モータ軸２２からの出力を停止する。

図８は、前記遊星伝動部Ｐの断面構造を示している。この図と図１と図２とに示すように、前記遊星伝動部Ｐは、無段変速部２０のポンプ軸２１とモータ軸２２とから入力した駆動力を前記クラッチ部Ｃに伝達する伝動方向での上手側（伝動上手側）に位置した遊星伝動機構４０（以下、上手遊星機構４０と略称する。）と、前記伝動方向での下手側（伝動下手側）に位置した遊星伝動機構５０（以下、下手遊星機構５０と略称する。）とを備えている。

前記上手遊星機構４０は、前記サンギヤ軸４３を備える他、このサンギヤ軸４３の一端部に一体回転自在に支持されたサンギヤ４５と、このサンギヤ４５の外周側にサンギヤ４５の周方向に分散して位置するとともに前記サンギヤ４５に噛み合った三個の遊星ギヤ４６と、この三個の遊星ギヤ４６を遊転自在に支持した前記キャリヤ４４と、前記三個の遊星ギヤ４６に噛み合った前記リングギヤ４１とを備えている。前記サンギヤ４５と前記サンギヤ軸４３とは、一体成形されている。前記リングギヤ４１は、前記回転体３３の外周部に一体成形されている。

前記下手遊星機構５０は、前記サンギヤ軸５２を備える他、このサンギヤ軸５２の端部に一体回転自在に支持されたサンギヤ５３と、このサンギヤ５３の外周側にサンギヤ５３の周方向に分散して位置するとともに前記サンギヤ５３に噛み合った三個の遊星ギヤ５４と、この三個の遊星ギヤ５４を遊転自在に支持した前記キャリヤ４４と、前記三個の遊星ギヤ５４に噛み合った前記リングギヤ５１とを備えている。前記サンギヤ５３と前記サンギヤ軸５２とは一体成形されている。前記リングギヤ５１は、前記回転体６１の外周部に一体成形されている。

図３は、上手遊星機構４０の遊星ギヤ４６と、下手遊星機構５０の遊星ギヤ５４との配置図である。この図と図１と図２とに示すように、上手遊星機構４０の前記三個の遊星ギヤ４６と下手遊星機構５０の前記三個の遊星ギヤ５４とは、上手遊星機構４０の一つの遊星ギヤ４６と下手遊星機構５０の一つの遊星ギヤ５４とが、サンギヤ４５，５３の周方向に寄り合った一つのギヤ対となり、上手遊星機構４０の他の一つの遊星ギヤ４６と下手遊星機構５０の他の一つの遊星ギヤ５４とが、サンギヤ４５，５３の周方向に寄り合った一つのギヤ対となり、上手遊星機構４０の残りの一つの遊星ギヤ４６と下手遊星機構５０の残りの一つの遊星ギヤ４６とが、サンギヤ４５，５３の周方向に寄り合った一つのギヤ対となった配置になっている。各ギヤ対における上手遊星機構４０の遊星ギヤ４６と、下手遊星機構５０の遊星ギヤ５４とは、各遊星ギヤ４６，５４のサンギヤ４５，５３に噛み合っている側とは反対側の端部どうしで互いに噛み合って連動している。

隣り合う二つのギヤ対において、一方のギヤ対の前記遊星ギヤ４６，５４の歯先部が、他方のギヤ対の前記遊星ギヤ５４，４６の歯先部どうしの間に入り込んでいる。しかし、隣り合う二つのギヤ対において、一方のギヤ対の前記遊星ギヤ４６，５４と、他方のギヤ対の前記遊星ギヤ５４，４６とは、連動していない。このように遊星ギヤ４６，５４の歯先部が歯先部間に入り込んだ配置を採用していることにより、遊星伝動部Ｐに所要のギヤ比を備えさせながらサンギヤ４５，５３とリングギヤ４１，５２の直径を小に抑制し、遊星伝動部Ｐを外径が極力小さいコンパクトな状態に得ることができる。

前記キャリヤ４４は、上手遊星機構４０と下手遊星機構５０とに共通したキャリヤになっている。すなわち、キャリヤ４４は、上手遊星機構４０の各遊星ギヤ４６がこれとギヤ対をなす下手遊星機構５０の遊星ギヤ５４と噛み合った状態で自転しながらサンギヤ４５の周りに公転し、下手遊星機構５０の各遊星ギヤ５４がこれとギヤ対をなす上手遊星機構４０の遊星ギヤ４６と噛み合った状態で自転しながらサンギヤ５３の周りに公転するよう各遊星ギヤ４６，５４を支持しており、遊星伝動部Ｐは、複合型遊星伝動部になっている。

遊星伝動部Ｐは、ポンプ軸２１の駆動力を無段変速部２０による変速作用を受けていないエンジン駆動力としてギヤ３１とギヤ３２と回転体３３とを介して上手遊星機構４０のリングギヤ４１に入力し、無段変速部２０のモータ軸２２からの出力を連結具４２とサンギヤ軸４３とを介して上手遊星機構４０のサンギヤ４５に入力し、両入力を上手遊星機構４０と下手遊星機構５０とによって合成し、この合成駆動力を下手遊星機構５０のリングギヤ５１から回転体６１を介してクラッチ部Ｃに出力し、下手遊星機構５０のサンギヤ５３からサンギヤ軸５２を介してクラッチ部Ｃに出力する。

図８は、前記クラッチ部Ｃの断面構造を示している。この図と図１と図２とに示すように、クラッチ部Ｃは、前記入力側回転部材６２を有した第1クラッチ機構６０と、前記入力側回転部材７１を有した第２クラッチ機構７０とを備えている。

前記第1クラッチ機構６０は、筒形の前記入力側回転部材６２を備える他、この入力側回転部材６２の外周側に筒部が位置した出力側回転部材６３と、入力側回転部材６２と出力側回転部材６３の前記筒部とにわたって設けたクラッチ本体６４と、出力側回転部材６３に摺動自在に設けた環状の油圧ピストン６５とを備えている。

前記入力側回転部材６２の一端側に位置する連結部と、前記回転体６１の一端側に連設された連結筒部６１ａとがスプライン式の係合手段によって係合しており、入力側回転部材６２は、前記回転体６１と一体回転する。前記出力側回転部材６３の内周側に一体成形された取り付け筒に兼用の前記出力軸部７２と、前記サンギヤ軸８１とがスプライン式の係合手段によって係合しており、出力側回転部材６３は、減速遊星機構８０のサンギヤ８４に一体回転自在に連動している。

第１クラッチ機構６０は、クラッチ本体６４が油圧ピストン６５によって押圧操作されることにより、入り状態に切り換わる。すると、第１クラッチ機構６０は、入力側回転部材６２と出力側回転部材６３とをクラッチ本体６４によって一体回転自在に連結し、前記下手遊星機構５０の前記リングギヤ５１から回転体６１を介して入力側回転部材６２に伝達された駆動力を出力側回転部材６３の出力軸部７２から減速遊星機構８０のサンギヤ８４に伝達する。

第１クラッチ機構６０は、クラッチ本体６４の油圧ピストン６５による押圧が解除されることにより、切り状態に切り換わる。すると、第１クラッチ機構６０は、入力側回転部材６２と出力側回転部材６３とのクラッチ本体６４による連結を解除し、前記リングギヤ５１から入力側回転部材６２に伝達された駆動力の前記サンギヤ８４への伝動を遮断する。

前記第２クラッチ機構７０は、筒形の前記入力側回転部材７１を備える他、この入力側回転部材７１の外周側に筒体部が位置した出力側回転部材７３と、前記入力側回転部材７１と出力側回転部材７３とにわたって設けたクラッチ本体７４と、出力側回転部材７３に摺動自在に設けた油圧ピストン７５とを備えている。

入力側回転部材７１の一端側に位置する連結部と、前記サンギヤ軸５２の端部とがスプライン式の係合手段によって係合し合っており、入力側回転部材７１は、前記サンギヤ軸５２と一体回転する。前記出力側回転部材７３は、第１クラッチ機構６０の出力側回転部材６３と一体成形されており、前記出力軸部７２を介して減速遊星機構８０の前記サンギヤ８４に一体回転自在に連動している。

第２クラッチ機構７０は、前記クラッチ本体７４が油圧ピストン７５によって押圧されることにより、入り状態に切り換わる。すると、第２クラッチ機構７０は、入力側回転部材７１と出力側回転部材７３とをクラッチ本体７４によって一体回転自在に連結し、前記下手遊星機構５０の前記サンギヤ５３からサンギヤ軸５２を介して入力側回転部材７１に伝達された駆動力を出力側回転部材７３の出力軸部７２から減速遊星機構８０のサンギヤ８４に伝達する。

第２クラッチ機構７０は、前記クラッチ本体７４の油圧ピストン７５による押圧が解除されることにより、切り状態に切り換わる。すると、第２クラッチ機構７０は、入力側回転部材７１と出力側回転部材７３とのクラッチ本体７４による連結を解除し、前記サンギヤ５３から入力側回転部材７１に伝達された駆動力の前記サンギヤ８４への伝動を遮断する。

図９は、前記減速遊星機構８０の断面構造を示している。この図と図１と図２とに示すように、前記減速遊星機構８０は、前記サンギヤ軸８１と前記キャリヤ軸８２と前記サンギヤ８４と前記リングギヤ８３とを備える他、サンギヤ８４の外周側にサンギヤ８４の周方向に分散して位置するとともにサンギヤ８４に噛み合った複数個の遊星ギヤ８５と、この複数個の遊星ギヤ８５を回転自在に支持しているキャリヤ８６とを備えている。前記サンギヤ８４と前記サンギヤ軸８１とは、一体成形されている。前記キャリヤ８６と前記キャリヤ軸８２とは、一体成形されている。減速遊星機構８０は、クラッチ部Ｃから出力された駆動力をサンギヤ８４に入力して約１/４の回転速度に減速し、減速後の駆動力をキャリヤ軸８２から連動体９１に伝達する。

図９は、前記ブレーキ機構１００の断面構造を示している。この図と図１と図２とに示すように、前記ブレーキ機構１００は、前記回転体９５に連設された可動筒１０１と、ミッションケースＫに固定された固定体１０２と、この固定体１０２と前記可動筒１０１とにわたって設けたブレーキ本体１０３と、前記固定体１０２の内部に摺動自在に設けた環状の油圧ピストン１０４とを備えている。

前記ブレーキ本体１０３は、可動筒１０１にこれの回転軸芯に沿う方向に並べて一体回転自在に設けた複数枚のブレーキプレートと、固定体１０２に可動筒１０１の回転軸芯方向に並べて設けた複数枚の摩擦プレートとを備えている。ブレーキ本体１０３は、多板式でかつ摩擦式になっている。

ブレーキ機構１００は、前記ブレーキ本体１０３が油圧ピストン１０４によって圧接されることにより、入り状態に切り換わる。すると、ブレーキ機構１００は、ブレーキ本体１０３によって可動筒１０１に摩擦ブレーキを掛け、回転体９５に制動力を付与することによって減速遊星機構８０のリングギヤ８３を制動する。

ブレーキ機構１００は、ブレーキ本体１０３の油圧ピストン１０４による圧接が解除されることにより、切り状態になる。すると、ブレーキ機構１００は、ブレーキ本体１０３による可動筒１０１の摩擦ブレーキを解除し、前記リングギヤ８３の制動を解除する。

図９は、前記連結クラッチ機構１１０の断面構造を示している。この図と図１と図２とに示すように、前記連結クラッチ機構１１０は、前記回転体９５に設けた支持筒９６に一体回転自在に支持された筒形の入力側回転部材としてのリング側回転体１１１と、前記連動体９１の前記筒軸９２に一体回転自在に設けた出力側回転部材としてのキャリヤ側回転体１１２と、このキャリヤ側回転体１１２と前記リング側回転体１１１とにわたって設けたクラッチ本体１１３と、前記キャリヤ側回転体１１２の内部に摺動自在に設けた環状の油圧ピストン１１４とを備えている。キャリヤ側回転体１１２と筒軸９２とは、一体成形されている。

前記クラッチ本体１１３は、前記リング側回転体１１１にこれの回転軸芯に沿う方向に並べて一体回転自在に設けた複数枚のクラッチプレートと、前記キャリヤ側回転体１１２にこれの回転軸芯方向に並べて一体回転自在に設けた複数枚の摩擦プレートとを備えている。クラッチ本体１１３は、多板式で摩擦式になっている。

連結クラッチ機構１１０は、クラッチ本体１１３が油圧ピストン１１４によって圧接されることにより、入り状態に切り換わる。すると、連結クラッチ機構１１０は、キャリヤ側回転部材１１２とリング側回転部材１１１とをクラッチ本体１１３によって一体回転自在に連結し、回転体９５とキャリヤ軸８２とを一体回転するよう連結する。これにより、連結クラッチ機構１１０は、減速遊星機構８０のリングギヤ８３とキャリヤ８６とを一体回転するよう連結し、減速遊星機構８０をサンギヤ８４と遊星ギヤ８５とリングギヤ８３とが一体になってサンギヤ８４の回転軸芯まわりに回転する状態にする。

連結クラッチ機構１１０は、クラッチ本体１１３の油圧ピストン１１４による圧接が解除されることにより、切り状態に切り換わる。すると、連結クラッチ機構１１０は、キャリヤ側回転部材１１２とリング側回転部材１１１とのクラッチ本体１１３による連結を解除してキャリヤ８６とリングギヤ８３との連結を解除し、減速遊星機構８０を減速作用状態にする。

図９は、前記出力クラッチ機構１２０の断面構造を示している。この図と図１と図２とに示すように、前記出力クラッチ機構１２０は、前記連動体９１の前記回転部材１２１で成る出力側回転部材１２１と、この出力回転部材１２１の筒部の内側に配置して前記回転軸９７の端部に一体回転自在に設けた入力側回転部材１２２と、この入力側回転部材１２２と前記出力側回転部材１２１とにわたって設けたクラッチ本体１２３と、前記出力側回転部材１２１に摺動自在に設けた油圧ピストン１２４とを備えている。

出力クラッチ機構１２０は、クラッチ本体１２３が油圧ピストン１２４によって押圧されることにより、入り状態に切り換わる。すると、出力クラッチ機構１２０は、入力側回転部材１２２と出力側回転部材１２１とをクラッチ本体１２３によって一体回転自在に連結し、遊星伝動部Ｐのキャリヤ４４から前記回転軸９７によって入力側回転部材１２２に伝達された駆動力を出力側回転部材１２１から前記出力軸９０に伝達する。さらに、出力クラッチ機構１２０は、入力側回転部材１２２の駆動力を前記筒軸９２に伝達する。

出力クラッチ機構１２０は、クラッチ本体１２３の油圧ピストン１２４による押圧が解除されることにより、切り状態に切り換わる。すると、出力クラッチ機構１２０は、入力側回転部材１２２と出力側回転部材１２１とのクラッチ本体１２３による連結を解除し、遊星伝動部Ｐの前記キャリヤ４４から前記出力軸９０への伝動を遮断し、かつ、減速遊星機構８０の前記キャリヤ８６の駆動力を出力軸９０に伝達できるよう前記連動体９１と前記回転軸９７とを相対回転状態にする。

前記回転軸９７は、前記遊星伝動部Ｐの前記サンギヤ５３と、前記クラッチ部Ｃの第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０との前記入力側回転部材６２，７１及び前記出力側回転部材６３，７３と、前記減速遊星機構８０のサンギヤ８４と、前記連結クラッチ機構１１０の前記キャリヤ側回転部材１１２と前記リング側回転部材１１１とを挿通した配置になっている。

前記遊星伝動部Ｐと、前記クラッチ部Ｃの前記第１クラッチ機構６０及び前記第２クラッチ機構７０と、前記減速遊星機構８０と、前記連結クラッチ機構１１０と、前記出力クラッチ機構１２０と、前記出力軸９０とは、同一の回転軸芯Ｄのまわりに回転する。前記回転軸芯Ｄは、前記回転軸９７が備えている軸芯と一致している。

図１に示すように、前記前後進切り換え装置１０は、前記入力軸１１と前記出力軸１２とを備える他、前記入力軸１１に一体回転自在に支持された前進伝動部材１３と、前記入力軸１１に入力ギヤ１４ａが連結された後進ギヤ機構１４と、この後進ギヤ機構１４の出力ギヤ１４ｂに連動された後進伝動部材１５と、前記出力軸１２に一体回転自在に支持された出力部材１６と、この出力部材１６と前記前進伝動部材１３とにわたって設けた前進クラッチ１７と、前記出力部材１６と前記後進伝動部材１５とにわたって設けた後進クラッチ１８とを備えている。

前後進切換え装置１０は、前記前進クラッチ１７が入り状態に操作され、前記後進クラッチ１８が切り状態に操作されると、前進伝動状態になる。すると、前後進切換え装置１０は、変速伝動装置Ａの出力軸９０によって駆動される入力軸１１の駆動力を前進伝動部材１３と前進クラッチ１７と出力部材１６とを介して出力軸１２に伝達し、この出力軸１２から後輪差動機構３と前輪伝動軸５とに伝達する。

前後進切換え装置１０は、前記前進クラッチ１７が切り状態に操作され、前記後進クラッチ１８が入り状態に操作されると、後進伝動状態になる。すると、前後進切換え装置１０は、入力軸１１の駆動力を後進ギヤ機構１４と後進伝動部材１５と後進クラッチ１８と出力部材１６とを介して出力軸１２に伝達し、この出力軸１２から後進差動機構３と前輪伝動軸５とに伝達する。

図４は、トラクタに走行伝動装置を操作するよう装備された操作装置のブロック図である。この図に示すように、この操作装置は、変速レバー１３０と、変速操作検出手段１３１と、エンジン出力センサ１３２と、無段変速部出力センサ１３３と、車速センサ１３４と、前後進レバー１３５と、前後進検出手段１３６と、変速検出手段１３７と、前記各検出手段１３１，１３６と前記各センサ１３２，１３３，１３４，１３７とに連係された制御手段１３８とを備えている。

制御手段１３８は、無段変速部２０の油圧ポンプ２３の斜板角を変更操作するアクチュエータ（図示せず）の操作部（図示せず）に連係されている。制御手段１３８は、第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０と前記ブレーキ機構１００と前記連結クラッチ機構１１０と前記出力クラッチ機構１２０との操作弁１５０，１５１，１５２，１５３，１５４に連係されている。制御手段１３８は、前記前進クラッチ１７と前記後進クラッチ１８とを切換え操作するアクチュエータ（図示せず）に連係されている。

図４に示すように、変速レバー１３０は、中立位置Ｎから最高速位置ｍａｘに至る操作域を揺動操作する。この操作域の中立位置Ｎから中間位置Ｍまでの部分は、低速域Ｌとなる。前記操作域の中間位置Ｍから最高速位置ｍａｘまでの部分は、高速域Ｈとなる。

変速操作検出手段１３１は、変速レバー１３０に連動された回転ポテンショメータによって構成してある。この変速操作検出手段１３１は、変速レバー１３０の操作位置を検出し、この検出結果を制御手段１３８に出力する。

エンジン出力センサ１３２と無段変速部出力センサ１３３と車速センサ１３４とは、回転センサによって構成してある。エンジン出力センサ１３２は、エンジン１の出力速度を検出し、この検出結果を制御手段１３８に出力する。無段変速部出力センサ１３３は、無段変速部２０のモータ軸２２による出力速度を検出し、この検出結果を制御手段１３８に出力する。車速センサ１３４は、前記出力軸９０の回転速度を車速として検出し、この検出結果を制御手段１３８に出力する。変速検出手段１３７は、無段変速部２０の変速状態を検出し、この検出結果を制御手段１３８にフィードバックする。

前後進レバー１３５は、揺動操作によって中立位置Ｎと前進位置Ｆと後進位置Ｒとに切換える。前後進検出手段１３６は、前後進レバー１３５に連動させた回転ポテンショメータによって構成してある。前後進検出手段１３６は、前後進レバー１３５の操作位置を検出し、この検出結果を制御手段１３８に出力する。

制御手段１３８は、マイクロコンピュータを利用して構成してある。この制御手段１３８は、変速伝動装置Ａが変速レバー１３０の操作位置に対応した操作状態としての速度レンジになって出力軸９０を変速レバー１３０の操作位置に対応した回転速度で駆動するよう、変速操作検出手段１３１と変速検出手段１３７とエンジン出力センサ１３２と無段変速部出力センサ１３３と車速センサ１３４とによる検出情報を基に第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０とブレーキ機構１００と連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０とを操作する。制御手段１３８は、前後進切換え装置１０が前後進レバー１３５の操作位置に対応した操作状態になるよう、前後進検出手段１３６による検出情報を基に前進クラッチ１７と後進クラッチ１８とを操作する。

これにより、トラクタは、変速レバー１３０と前後進レバー１３５とを操作すれば、前後進レバー１３５の操作位置に対応した前進あるいは後進方向に、変速レバー１３０の操作位置とエンジン１の出力速度とに対応した車速で走行する。

つまり、図５は、第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０とブレーキ機構１００と連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０との操作状態と、変速伝動装置Ａの速度レンジとの関係を示す説明図である。図５に示す「入り」は、第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０とブレーキ機構１００と連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０との入り状態を示す。図５に示す「−」は、第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０とブレーキ機構１００と連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０との切り状態を示す。

図６は、無段変速部２０の変速状態と、出力軸９０による出力速度と、変速伝動装置Ａの速度レンジとの関係を示す説明図である。図６に示す縦軸は、出力軸９０の駆動速度、すなわち出力回転数（以下、出力速度と称する。）を示す。図６に示す横軸は、無段変速部２０の変速状態を示す。この横軸の「−ＭＡＸ」は、無段変速部２０の逆回転伝動状態での最高速度を示す。横軸の「０」は、無段変速部２０の中立状態を示す。横軸の「＋ＭＡＸ」は、無段変速部２０の正回転伝動状態での最高速度を示す。

これらの図に示すように、変速レバー１３０を低速域Ｌのうち、中立位置Ｎから低速域Ｌの中間位置Ｌｍ（以下、低速中間位置Ｌｍと呼称する。）に至る部分に操作すると、制御手段１３８は、第１クラッチ機構６０とブレーキ機構１００とを入り状態に操作し、第２クラッチ機構７０と連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０とを切り状態に操作し、変速伝動装置Ａが一速レンジになる。すると、変速伝動装置Ａは、遊星伝動部Ｐのリングギヤ５１の駆動力を回転体６１と第１クラッチ機構６０とを介して減速遊星機構８０のサンギヤ８４に伝達し、この減速遊星機構８０のキャリヤ８６からの出力をキャリヤ軸８２と連動体９１とを介して出力軸９０に伝達する。そして、変速レバー１３０を中立位置Ｎから低速中間位置Ｌｍに向けて操作するに伴い、制御手段１３８は、無段変速部２０を「−ＭＡＸ」から「＋ＭＡＸ」に向けて変速操作し、出力速度が「０」から無段階に増速する。変速レバー１３０が低速中間位置Ｌｍになると、制御手段１３８は、無段変速部２０を「＋ＭＡＸ」に操作し、出力速度が「Ｖ１」になる。

変速レバー１３０を低速域Ｌのうち、低速中間位置Ｌｍから中間位置Ｍに至る部分に操作すると、制御手段１３８は、第２クラッチ機構７０とブレーキ機構１００とを入り状態に操作し、第１クラッチ機構６０と連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０とを切り状態に操作し、変速伝動装置Ａが二速レンジになる。すると、変速伝動装置Ａは、遊星伝動部Ｐのサンギヤ５３の駆動力をサンギヤ軸５２と第２クラッチ機構７０とを介して減速遊星機構８０のサンギヤ８４に伝達し、この減速遊星機構８０のキャリヤ８６からの出力をキャリヤ軸８２と連動体９１とを介して出力軸９０に伝達する。そして、変速レバー１３０を低速中間位置Ｌｍから中間位置Ｍに向けて操作するに伴い、制御手段１３８は、無段変速部２０を「＋ＭＡＸ」から「−ＭＡＸ」に向けて変速操作し、出力速度が「Ｖ１」から無段階に増速する。変速レバー１３０が中間位置Ｍになると、制御手段１３８は、無段変速部２０を「−ＭＡＸ」に操作し、出力速度が「Ｖ２」になる。

変速レバー１３０を高速域Ｈのうち、中立位置Ｎから高速域Ｈの中間位置Ｈｍ（以下、高速中間位置Ｈｍと呼称する。）に至る部分に操作すると、制御手段１３８は、連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０とを入り状態に操作し、第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０とブレーキ機構１００とを切り状態に操作し、変速伝動装置Ａが三速レンジになる。すると、変速伝動装置Ａは、遊星伝動部Ｐのキャリヤ４４の駆動力を回転軸９７と出力クラッチ機構１２０とを介して出力軸９０に伝達する。そして、変速レバー１３０を中間位置Ｍから高速中間位置Ｈｍに向けて操作するに伴い、制御手段１３８は、無段変速部２０を「−ＭＡＸ」から「＋ＭＡＸ」に向けて変速操作し、出力速度が「Ｖ２」から無段階に増速する。変速レバー１３０が高速中間位置Ｍｍになると、制御手段１３８は、無段変速部２０を「＋ＭＡＸ」に操作し、出力速度が「Ｖ３」になる。

変速レバー１３０を高速域Ｈのうち、高速中間位置Ｈｍから最高速位置ｍａｘに至る部分に操作すると、制御手段１３８は、第２クラッチ機構７０と連結クラッチ機構１１０とを入り状態に操作し、第１クラッチ機構６０とブレーキ機構１００と出力クラッチ機構１２０とを切り状態に操作し、変速伝動装置Ｍが四速レンジになる。すると、変速伝動装置Ａは、遊星伝動部Ｐのサンギヤ５３の駆動力をサンギヤ軸５２と第２クラッチ機構７０とを介して減速遊星機構８０のサンギヤ８４に伝達し、この減速遊星機構８０のキャリヤ８６からの出力を連動体９１を介して出力軸９０に伝達する。そして、変速レバー１３０を高速中間位置Ｈｍから最高速位置ｍａｘに向けて操作するに伴い、制御手段１３８は、無段変速部２０を「＋ＭＡＸ」から「−ＭＡＸ」に向けて変速操作し、出力速度が「Ｖ３」から無段階に増速する。変速レバー１３０が最高速位置ｍａｘになると、制御手段１３８は、無段変速部２０を「−ＭＡＸ」に操作し、出力速度が「Ｖ４」になる。

前後進レバー１３５を前進位置Ｆに操作すると、制御手段１３８は、前進クラッチ１７を入り状態に操作し、後進クラッチ１８を切り状態に操作し、前後進切換え装置１０が前進伝動状態になる。すると、前後進切換え装置１０が変速伝動装置Ａの出力軸９０から入力した駆動力を前進駆動力にして出力軸１２から後輪差動機構３と前輪伝動軸５とに伝達し、トラクタが前進走行する。

前後進レバー１３５を後進位置Ｒに操作すると、制御手段１３８は、前進クラッチ１７を切り状態に操作し、後進クラッチ１８を入り状態に操作し、前後進切換え装置１０が後進伝動状態になる。すると、前後進切換え装置１０が変速伝動装置Ａの出力軸９０から入力した駆動力を後進駆動力にして出力軸１２から後輪差動機構３と前輪伝動軸５とに伝達し、トラクタが後進走行する。

前後進レバー１３５を中立位置Ｎに操作すると、制御手段１３８は、前進クラッチ１７と後進クラッチ１８とを切り状態に操作し、前後進切換え装置１０が中立状態になる。すると、前後進切換え装置１０が変速伝動装置Ａの出力軸９０から入力した駆動力を出力軸１２に伝達せず、後輪差動機構３と前輪伝動軸５とに対する伝動を遮断し、トラクタが停止する。

変速伝動装置Ａが三速レンジに操作された際、変速伝動装置Ａは、複合遊星部Ｐのキャリヤ４４の駆動軸を回転軸９７と出力クラッチ機構１２０とを介して出力軸９０に伝達して出力軸９０を駆動し、減速遊星機構８０は、伝動作用しない。しかし、変速伝動装置Ａが三速レンジになった際、制御手段１３８は、前記連結クラッチ機構１１０を入り状態に操作する。これにより、変速伝動装置Ａは、三速レンジと四速レンジとの一方から他方に切り換わるレンジ超え変速を、減速遊星機構８０に起因した変速ショックが発生しにくい状態で行う。

つまり、図７は、本実施例に係る変速伝動装置Ａの各速度レンジにおける出力軸９０の回転数（以下、出力軸回転数と称する。）のエンジン１の出力回転数（以下、エンジン回転数と称する。）に対する比率と、減速遊星機構８０におけるサンギヤ８４の回転数（以下、サンギヤ回転数と称する。）のエンジン回転数に対する比率と、減速遊星機構８０におけるリングギヤ８３の回転数（以下、リングギヤ回転数と称する。）のエンジン回転数に対する比率とを示す説明図である。図７の横軸は、変速伝動装置Ａの速度レンジを示す。図７の縦軸は、出力軸回転数とサンギヤ回転数とリングギヤ回転数とのエンジン回転数に対する比率を示す。図７に実線で示す曲線Ｚは、出力軸回転数のエンジン回転数に対する比率の変速伝動装置Ａの変速操作に伴う変化を示す。図７に一点鎖線で示す曲線Ｘは、サンギヤ回転数のエンジン回転数に対する比率の変速伝動装置Ａの変速操作に伴う変化を示す。図７に点線で示す曲線Ｙは、リングギヤ回転数のエンジン回転数に対する比率の変速伝動装置Ａの変速操作に伴う変化を示す。

この図に示すように、出力軸回転数のエンジン回転数に対する比率は、変速伝動装置Ａが一速レンジで増速操作されるに伴って「０」から「０．２５」に増大し、変速伝動装置Ａが二速レンジで増速操作されるに伴って「０．２５」から「０．５」に増大し、変速伝動装置Ａが三速レンジで増速操作されるに伴って「０．５」から「１．０」に増大し、変速伝動装置Ａが四速レンジで増速操作されるに伴って「１．０」から「２．０」に増大する。

図７では、三速レンジと四速レンジとにおいて曲線Ｘと曲線Ｙと曲線Ｚとが若干離れている。これは、サンギヤ回転数の比率の変化と、リングギヤ回転数の比率の変化とを明瞭にするための対策である。実際には、三速レンジと四速レンジとにおいて曲線Ｘと曲線Ｙと曲線Ｚとが重なって一本の曲線になる。
この図に示すように、変速伝動装置Ａが一速レンジと二速レンジとになると、減速遊星機構８０のリングギヤ８３が停止し、減速遊星機構８０のサンギヤ８４が回転する。これは、減速遊星機構８０が伝動作用することによる。変速伝動装置Ａが三速レンジになると、減速遊星機構８０のサンギヤ８４とリングギヤ８３とが出力軸９０と同一の回転速度で回転する。すなわち、減速遊星機構８０の全体が一体回転する。これは、第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０とが切り状態に操作され、連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０とが入り状態に操作されることによる。変速伝動装置Ａが四速レンジになると、減速遊星機構８０のサンギヤ８４とリングギヤ８３とが出力軸９０と同一の回転速度で回転する。すなわち、減速遊星機構８０の全体が一体回転する。これは、第２クラッチ機構７０と連結クラッチ１１０とが入り状態に操作されることによる。

つまり、変速伝動装置Ａが三速レンジになると、連結クラッチ機構１１０が切り状態に操作される場合、変速伝動装置Ａが三速レンジから四速レンジに切り換わるレンジ超え変速の際、減速遊星機構８０と、二速レンジと三速レンジの間のレンジ超え変速の際よりも高回転数で回転している出力軸９０とが連動し、減速遊星機構８０が高回転数で急回転することになる。変速伝動装置Ａが四速レンジから三速レンジに切り換わるレンジ超え変速の際、減速遊星機構８０と高回転している出力軸９０との連動が解除され、減速遊星機構８０が高回転数から急停止することになる。

これに対し、本実施例の変速伝動装置Ａでは、変速伝動装置Ａの三速レンジから四速レンジに切り換わるレンジ超え変速の際、減速遊星機構８０の全体が既に出力軸９０と連動して回転している状態にあり、減速遊星機構８０の高回転数での急回転が発生しない。また、変速伝動装置Ａの四速レンジから三速レンジに切り換わるレンジ超え変速の際、減速遊星機構８０の全体の出力軸９０との連動回転が維持されるのであり、減速遊星機構８の高回転数からの急停止が発生しない。

図８と図９とに示すように、前記第1クラッチ機構６０と前記第２クラッチ機構７０と前記出力クラッチ機構１２０とは、噛合いクラッチになっている。

すなわち、第１クラッチ機構６０の前記クラッチ本体６４は、前記入力側回転部材６２の側面に入力側回転部材６２の回転方向に並べて一体回転自在に設けた非操作クラッチ爪６４ａと、前記出力回転部材６３の一端側に出力回転部材６３の回転方向に並べて設けた操作クラッチ爪６４ｂとを備えて構成してある。操作クラッチ爪６４ｂは、出力側回転部材６３の係止部６３ｃに一体回転及び摺動自在に係合している。操作クラッチ爪６４ｂは、前記油圧ピストン６５に連設されている。油圧ピストン６５は、出力側回転部材６３を摺動自在に貫通している支持ピン６７と出力側回転部材６３とにわたって設けたリターンスプリング６６による支持ピン６７の摺動付勢によってクラッチ切り側に摺動付勢されている。

第1クラッチ機構６０は、操作クラッチ爪６４ｂを油圧ピストン６５によって出力側回転部材６３に対して摺動操作し、これによって操作クラッチ爪６４ｂが非操作クラッチ爪６４ａに一体回転自在に噛合った状態になると、入力側回転部材６２と出力側回転部材６３とを一体回転させるよう入り状態になり、操作クラッチ爪６４ｂが非操作クラッチ爪６４ａから離脱した状態になると、入力側回転部材６２と出力側回転部材６３とを相対回転させるよう切り状態になる。

第２クラッチ機構７０の前記クラッチ本体７４は、前記入力側回転部材７１の側面に入力側回転部材７１の回転方向に並べて一体回転自在に設けた非操作クラッチ爪７４ａと、前記出力回転部材７３の一端側に出力回転部材７３の回転方向に並べて設けた操作クラッチ爪７４ｂとを備えて構成してある。操作クラッチ爪７４ｂは、出力側回転部材７３の係止部７３ａに一体回転及び摺動自在に係合している。操作クラッチ爪７４ｂは、前記油圧ピストン７５に連設されている。油圧ピストン７５は、リターンスプリング７６によってクラッチ切り側に摺動付勢されている。

第２クラッチ機構７０は、操作クラッチ爪７４ｂを油圧ピストン７５によって出力側回転部材７３に対して摺動操作し、これによって操作クラッチ爪７４ｂが非操作クラッチ爪７４ａに一体回転自在に噛合った状態になると、入力側回転部材７１と出力側回転部材７３とを一体回転させるよう入り状態になり、操作クラッチ爪７４ｂが非操作クラッチ爪７４ａから離脱した状態になると、入力側回転部材７１と出力側回転部材７３とを相対回転させるよう切り状態になる。

出力クラッチ機構１２０の前記クラッチ本体１２３は、前記入力側回転部材１２２の側面に入力側回転部材１２２の回転方向に並べて一体回転自在に設けた非操作クラッチ爪１２３ａと、前記出力回転部材１２１の一端側に出力回転部材１２１の回転方向に並べて設けた操作クラッチ爪１２３ｂとを備えて構成してある。操作クラッチ爪１２３ｂは、出力側回転部材１２１の係止部１２１ａに一体回転及び摺動自在に係合している。操作クラッチ爪１２３ｂは、前記油圧ピストン１２４に連設されている。油圧ピストン１２４は、リターンスプリング１２５によってクラッチ切り側に摺動付勢されている。

出力クラッチ機構１２０は、操作クラッチ爪１２３ｂを油圧ピストン１２４によって出力側回転部材１２１に対して摺動操作し、これによって操作クラッチ爪１２３ｂが非操作クラッチ爪１２３ａに一体回転自在に噛合った状態になると、入力側回転部材１２２と出力側回転部材１２１とを一体回転させるよう入り状態になり、操作クラッチ爪１２３ｂが非操作クラッチ爪１２３ａから離脱した状態になると、入力側回転部材１２２と出力側回転部材１２１とを相対回転させるよう切り状態になる。

図１と図２とに示すように、前記回転軸９７は、前記上手遊星機構４０と前記下手遊星機構５０と前記減速遊星機構８０とのサンギヤ４５，５３，８４と、第２クラッチ機構７０の出力側回転部材７３と、連結クラッチ機構１１０のキャリヤ側回転体１１２とに支持作用し、かつ、第２クラッチ機構７０の出力側回転部材７３を介して第１クラッチ機構６０の出力側回転部材６３に支持作用している。
つまり、回転軸９７は、前記上手遊星機構４０と前記下手遊星機構５０と前記第1クラッチ機構６０と前記第２クラッチ機構７０と前記減速遊星機構８０と前記連結クラッチ機構１１０とを支持する支軸になっている。

図２、図８、図９に示すように、前記回転軸９７は、この回転軸９７に回転軸９７の軸芯に沿った方向にかつこの軸芯と同軸芯に穿孔して設けた給油路１６０を備えている。この給油路１６０は、前記出力軸９０に穿設された油路１６１から潤滑油を送り込まれる。給油路１６０は、油路１６１から送り込まれた潤滑油を、前記筒軸９２と回転軸９７とにわたって設けた分配油路１６２を介して連結クラッチ機構１１０に供給し、前記キャリヤ８６と回転軸９７とにわたって設けた分配油路１６３を介して減速遊星機構８０の遊星ギヤ８５と支軸との間に供給する。前記給油路１６０は、前記油路１６１から送り込まれた潤滑油を、前記出力側回転部材７３のボス部と回転軸９７とにわたって設けた分配油路１６４から第２クラッチ機構７０の操作クラッチ爪７４ｂと非操作クラッチ爪７４ａとに供給し、第２クラッチ機構７０の内部を介して第1クラッチ機構６０の操作クラッチ爪６４ｂと非操作クラッチ爪６４ａとに供給する。前記給油路１６０は、前記油路１６１から送り込まれた潤滑油を、前記キャリヤ４４と回転軸９７とにわたって設けた分配油路１６５を介して上手遊星機構４０と下手遊星機構５０との遊星ギヤ４６，５４の外周側と内周側とに供給する。

図９に示すように、前記第１クラッチ機構６０と前記第２クラッチ機構８０と前記ブレーキ機構１００と前記連結クラッチ機構１１０と前記出力クラッチ機構１２０との前記操作弁１５０，１５１，１５２，１５３，１５４は、前記ミッションケースＫの横側壁部Ｋｄの外面側に配置して前記ミッションケースＫに脱着自在に設けた一つの油路形成ブロック１７０に支持させてある。

図１０、図１１に示すように、前記油路形成ブロック１７０は、前記複数の操作弁１５０−１５４を油路形成ブロック１７０の上面１７０ａと下面１７０ｂとに振り分けて支持し、かつ、油路形成ブロック１７０のミッションケースＫに対する脱着によって全ての操作弁１５０−１５４が一挙に油路形成ブロック１７０と共にミッションケースＫに対して脱着する状態で支持している。

前記油路形成ブロック１７０は、このブロック１７０の穿孔によって給油路１７１を形成しており、この給油路１７１によって前記各操作弁１５０−１５４のポンプポートを油圧ポンプ（図示せず）に接続している。

図９、図１０に示すように、前記第1クラッチ機構６０の操作弁１５０は、前記ミッションケースＫの内部に前記出力軸部７２が挿通する環状に形成した部材を付設して設けたミッションケース部分Ｋａと前記油路形成ブロック１７０とにわたって取り付けた管部材１７２ａが形成する操作油路１７２と、前記ミッションケース部分Ｋａに穿孔して設けた操作油路１７３と、第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０との出力側回転部材６３，７３に一体形成して設けた操作部６３ａに穿孔して設けた操作油路１７４とを介して第1クラッチ機構６０の前記油圧ピストン６５に接続している。

前記第２クラッチ機構７０の操作弁１５１は、前記ミッションケース部分Ｋａと前記油路形成ブロック１７０とにわたって取り付けた管部材１７５ａが形成する操作油路１７５と、前記ミッションケース部分Ｋａに穿孔して設けた操作油路１７６と、前記操作部６３ａに穿孔して設けた操作油路１７７とを介して第２クラッチ機構７０の前記油圧ピストン７５に接続している。

前記操作部６３ａは、前記出力側回転部材６３と前記出力側回転部材７３との回転状態において前記ミッションケース部分Ｋａの端部Ｋａ１に相対回転自在に摺接し、前記出力側回転部材６３と前記出力側回転部材７３との回転にかかわらず前記操作油路１７４と前記操作油路１７３とを、前記操作油路１７７と前記操作油路１７６とをそれぞれ連通状態にする。

これにより、前記操作弁１５０は、前記給油路１７１から供給された操作油を前記操作油路１７２と前記操作油路１７３と前記操作油路１７４とを介して油圧ピストン６５に供給するか、油圧ピストン６５から前記操作油路１７４と前記操作油路１７３と前記操作油路１７２とを介して排油し、これによって油圧ピストン６５を摺動操作して第1クラッチ機構６０を入り状態と切り状態とに切り換え操作する。
前記操作弁１５１は、前記給油路１７１から供給された操作油を前記操作油路１７５と前記操作油路１７６と前記操作油路１７７と介して油圧ピストン７５に供給するか、あるいは油圧ピストン７５から前記操作油路１７７と前記操作油路１７６と前記操作油路１７５とを介して排油し、これによって油圧ピストン７５を摺動操作して第２クラッチ機構７０を入り状態と切り状態とに切り換え操作する。

図９に示すように、前記ブレーキ機構１００の操作弁１５２は、前記固定体１０２と前記油路形成ブロック１７０とにわたって取り付けた管部材１７８ａが形成する操作油路１７８と、前記固定体１０２に穿孔して設けた操作油路１７９とを介して油圧ピストン１０４に前記給油路１７１からの操作油を供給するか、油圧ピストン１０４から前記操作油路１７９と前記操作油路１７８とを介して排油し、これによって油圧ピストン１０４を摺動操作してブレーキ機構１００を入り状態と切り状態とに切り換え操作する。

図９に示すように、前記連結クラッチ機構１１０の操作弁１５３は、ミッションケースＫの内部に前記キャリヤ側回転部材１１２が挿通する環状に形成した部材を付設して設けたミッションケース部分Ｋｂと前記油路形成ブロック１７０とにわたって取り付けた管部材１８０ａが形成する操作油路１８０と、前記ミッションケース部分Ｋｂに穿孔して設けた操作油路１８１と、前記キャリヤ側回転部材１１２に穿孔して設けた操作油路１８２とを介して油圧ピストン１１４に接続している。

キャリヤ側回転部材１１２は、これの回転状態において前記ミッションンケース部分Ｋｂに相対回転自在に摺接し、キャリヤ側回転部材１１２の回転にかかわらず前記操作油路１８１と前記操作油路１８２とを連通状態にする。

これにより、前記操作弁１５３は、前記給油路１７１から供給された操作油を前記操作油路１８０と前記操作油路１８１と前記操作油路１８２とを介して油圧ピストン１１４に供給するか、油圧ピストン１１４から前記操作油路１８２と前記操作油路１８１と前記操作油路１８０とを介して排出し、これによって油圧ピストン１１４を摺動操作して連結クラッチ機構１１０を入り状態と切り状態とに切り換え操作する。

図９に示すように、前記出力クラッチ機構１２０の操作弁１５４は、ミッションケースＫの内部に前記出力側回転部材１２１が挿通する環状に形成した部材を付設して設けたミッションケース部分Ｋｃと前記油路形成ブロック１７０とにわたって取り付けた管部材１８３ａが形成する操作油路１８３と、前記ミッションケース部分Ｋｃに穿孔して設けた操作油路１８４と、前記出力側回転部材１２１に穿孔して設けた操作油路１８５とを介して油圧ピストン１２４に接続している。

出力側回転部材１２１は、これの回転状態において前記ミッションケース部分Ｋｃに相対回転自在に摺接し、出力側回転部材１２１の回転にかかわらず前記操作油路１８５と前記操作油路１８４とを連通状態にする。

これにより、操作弁１５４は、前記給油路１７１から供給された操作油を前記操作油路１８３と前記操作油路１８４と前記操作油路１８５とを介して油圧ピストン１２４に供給するか、油圧ピストン１２４から前記操作油路１８５と前記操作油路１８４と前記操作油路１８３とを介して排出し、これによって油圧ピストン１２４を摺動操作して出力クラッチ機構１２０を入り状態と切り状態とに切り換え操作する。

図１２は、本第二実施例に係る変速伝動装置Ａが装備されたトラクタの伝動装置の線図である。本第二実施例に係る変速伝動装置Ａと本第一実施例に係る変速伝動装置Ａとを比較すると、遊星伝動部Ｐとクラッチ部Ｃと減速用遊星伝動機構８０とブレーキ機構１００と連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０との点において同一の構成を備え、無段変速自在な駆動力を入力する構成において本第二実施例に係る変速伝動装置Ａと本第一実施例に係る変速伝動装置Ａとが相違している。この相違点について次に説明する。

本第二実施例に係る変速伝動装置Ａは、電動モータ１４０を備えている。遊星伝動部Ｐは、前記電動モータ１４０の出力を伝動上手側の遊星伝動機構４０のサンギヤ４５に入力する。遊星伝動部Ｐは、エンジン１の出力軸１ａからの出力を主クラッチ２と入力軸２１とギヤ３１とギヤ３２とを介して伝動上手側の遊星伝動機構４０のリングギヤ４１に入力する。遊星伝動部Ｐは、エンジン１の駆動力と電動モータ１４０の駆動力とを入力して合成し、この合成駆動力をクラッチ部Ｃに伝達する。

電動モータ１４０は、ドライバ１４１による変速操作によって無段階に駆動回転数を変更する。この電動モータ１４０の変速操作を行い、この変速操作に合わせて第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０とブレーキ機構１００と連結クラッチ機構１１０と出力クラッチ機構１２０とを切り換え操作することにより、本第一実施例に係る変速伝動装置Ａと同様に、出力軸９０の出力速度が一速レンジから四速レンジの４段階の速度レンジに段階分けして、かつ各速度レンジで無段階に変速される。

〔別実施例〕
上記した第１クラッチ機構６０と第２クラッチ機構７０と出力クラッチ機構１２０とに替え、入力側回転部材６２，７１，１２２に操作クラッチ爪を設け、出力側回転部材６３，７２，１２１に非操作クラッチ爪を設けた構成を有した第１クラッチ機構と第２クラッチ機構と出力クラッチ機構とを採用して実施してもよい。この場合も本発明の目的を達成するができる。

トラクタの伝動装置の線図 遊星伝動部とクラッチ部と減速用遊星伝動機構とブレーキ機構と連結クラッチ機構と出力クラッチ機構との断面図 上手側遊星伝動機構の遊星ギヤと下手側遊星伝動機構の遊星ギヤとの配置図 操作装置のブロック図 第１クラッチ機構と第２クラッチ機構とブレーキ機構と連結クラッチ機構と出力クラッチ機構との操作状態と、変速伝動装置の速度レンジとの関係を示す説明図 無段変速部の変速状態と、出力軸による出力速度と、変速伝動装置の速度レンジとの関係を示す説明図 出力軸回転数のエンジン回転数に対する比率と、減速遊星機構のサンギヤ回転数とリングギヤ回転数とのエンジン回転数に対する比率とを示す説明図 遊星伝動部とクラッチ部との断面図 減速用遊星伝動機構とブレーキ機構と連結クラッチ機構と出力クラッチ機構との断面図 油路形成ブロックの横断面図 油路形成ブロックの側面図 第二実施例の変速伝動装置が装備されたトラクタの伝動装置の線図

符号の説明

２０ 無段変速部
４４ キャリヤ
５０ 遊星伝動部の伝動下手側の遊星伝動機構
５１ 伝動下手側の遊星伝動機構のリングギヤ
５３ 伝動下手側の遊星伝動機構のサンギヤ
６０ 第１クラッチ機構
６２ 第１クラッチ機構の入力側回転部材
６３ 第１クラッチ機構の出力側回転部
６４ａ，７４ａ，１２３ａ 非操作クラッチ爪
６４ｂ、７４ｂ、１２３ｂ 操作クラッチ爪
７０ 第２クラッチ機構
７１ 第２クラッチ機構の入力側回転部材
７３ 第２クラッチ機構の出力側回転部材
８０ 減速用遊星伝動機構
８３ 減速用遊星伝動機構のリングギヤ
８４ 減速用遊星伝動機構のサンギヤ
８６ 減速用遊星伝動機構のキャリヤ
９０ 出力回転体
９７ 回転軸
１００ ブレーキ機構
１１０ 連結クラッチ機構
１２０ 出力クラッチ機構
１２１ 出力クラッチ機構の出力側回転部材
１２２ 出力クラッチ機構の入力側回転部材
１４０ 電動モータ
Ｃ クラッチ部
Ｄ 回転軸芯
Ｐ 複合型遊星伝動部

Claims (2)

1. エンジン駆動力が入力される無段変速部又は電動モータを備え、前記無段変速部の出力と前記無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とを、又は前記電動モータの出力とエンジン駆動力とを合成し、この合成駆動力を複数段階の速度レンジに段階分けし、かつ各段階の速度レンジにおいて無段変速して出力回転体から出力するように構成した変速伝動装置であって、
   前記無段変速部の出力と前記無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とを、又は前記電動モータの出力とエンジン駆動力とを合成する複合型遊星伝動部を備え、
   前記複合型遊星伝動部を構成する伝動下手側の遊星伝動機構のリングギヤに入力側回転部材が連動された第1クラッチ機構と、前記伝動下手側の遊星伝動機構のサンギヤに入力側回転部材が連動された第２クラッチ機構とを有したクラッチ部を備え、
   前記第1クラッチ機構と前記第２クラッチ機構との出力側回転部材にサンギヤが連動され、前記出力回転体にキャリヤが連動された減速用遊星伝動機構を備え、
   前記減速用遊星伝動機構のリングギヤに制動作用した入り状態と、リングギヤに対する制動作用を解除した切り状態とに切り換え自在なブレーキ機構を備え、
   前記減速用遊星伝動機構のリングギヤとキャリヤとを一体回転自在に連結した入り状態と、前記リングギヤと前記キャリヤとの連結を解除した切り状態とに切り換え自在な連結クラッチ機構を備え、
   前記複合型遊星伝動部のキャリヤから前記出力回転体への伝動を入り切りする出力クラッチ機構を備え、
   前記複合型遊星伝動部のサンギヤと、前記第１クラッチ機構の前記入力側回転部材と、前記第２クラッチ機構の前記入力側回転部材と、前記減速用遊星伝動機構の前記サンギヤと、前記出力クラッチ機構の入力側回転部材とを同一の回転軸芯まわりに回転自在に配置するとともに、前記複合型遊星伝動部のキャリヤを前記出力回転体に連動させる回転軸を、前記伝動下手側の遊星伝動機構と、前記第１クラッチ機構と、前記第２クラッチ機構と、前記減速用遊星伝動機構とを挿通した状態で配置し、
   前記第１クラッチ機構と前記第２クラッチ機構と前記出力クラッチ機構とが、噛合いクラッチである変速伝動装置。
2. 前記第１クラッチ機構と前記第２クラッチ機構と前記出力クラッチ機構とは、入力側回転部材と出力側回転部材との一方に一体回転自在に設けた非操作クラッチ爪と、入力側回転部材と出力側回転部材との他方に一体回転及び摺動自在に設けた操作クラッチ爪とを備えて構成し、かつ前記操作クラッチ爪が前記非操作クラッチ爪に一体回転自在に噛合った入り状態と、前記非操作クラッチ爪から離脱した切り状態とに摺動操作されるよう構成してある請求項１記載の変速伝動装置。

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