JP7376069B2 - transmission structure - Google Patents

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Description

本発明は、静油圧式無段変速機構(HST)及び遊星歯車機構を含む静油圧・機械式無段変速構造(HMT構造)を有するトランスミッション構造に関する。 The present invention relates to a transmission structure having a hydrostatic/mechanical continuously variable transmission structure (HMT structure) including a hydrostatic continuously variable transmission mechanism (HST) and a planetary gear mechanism.

HST及び遊星歯車機構によって形成されたHMT構造を含むトランスミッション構造は、例えば、特許文献1に記載されており、コンバインやトラクタ等の作業車輌の走行系伝動経路に好適に利用されている。 A transmission structure including an HST structure and an HMT structure formed by a planetary gear mechanism is described in, for example, Patent Document 1, and is suitably used in a drive system transmission path of a work vehicle such as a combine harvester or a tractor.

図8に、前記特許文献1に記載の従来のトランスミッション構造500が適用された作業車輌の伝動模式図を示す。
図8に示されるように、前記トランスミッション構造500は、HST510及び遊星歯車機構530を有している。
FIG. 8 shows a transmission schematic diagram of a work vehicle to which the conventional transmission structure 500 described in Patent Document 1 is applied.
As shown in FIG. 8, the transmission structure 500 includes an HST 510 and a planetary gear mechanism 530.

前記HST510は、前記作業車輌の駆動源210から作動的に回転動力を入力するポンプ軸512と、前記ポンプ軸512に支持されたポンプ本体514と、前記ポンプ本体514の容量を無段階に変化させるポンプ側出力調整部材520と、HST出力を出力するモータ軸516と、前記モータ軸516に支持され且つ前記ポンプ本体514に流体接続されたモータ本体518とを有しており、前記モータ本体518は固定容量とされた状態で、前記ポンプ側出力調整部材520によって前記ポンプ本体514の容量を変化させることにより、前記ポンプ軸512の回転速度に対して前記モータ軸516の回転速度を無段変速させ得るように構成されている。 The HST 510 includes a pump shaft 512 that operatively inputs rotational power from the drive source 210 of the work vehicle, a pump body 514 supported by the pump shaft 512, and a capacity of the pump body 514 that changes steplessly. It has a pump-side output adjustment member 520, a motor shaft 516 that outputs an HST output, and a motor main body 518 supported by the motor shaft 516 and fluidly connected to the pump main body 514. By changing the capacity of the pump main body 514 with the pump side output adjustment member 520 in a fixed capacity state, the rotation speed of the motor shaft 516 is continuously variable with respect to the rotation speed of the pump shaft 512. It is configured to obtain.

前記遊星歯車機構530は、サンギヤ532と、前記サンギヤ532と噛合する遊星ギヤ534と、前記遊星ギヤ534と噛合するインターナルギヤ536と、前記遊星ギヤ534を軸線回り回転自在に支持し且つ前記遊星ギヤ534の前記サンギヤ532回りの公転に連動して前記サンギヤ532と同一軸線回りに回転するキャリヤ538とを有しており、前記サンギヤ532、前記キャリヤ538及び前記インターナルギヤ536が遊星3要素を形成している。 The planetary gear mechanism 530 includes a sun gear 532, a planet gear 534 that meshes with the sun gear 532, an internal gear 536 that meshes with the planet gear 534, and supports the planet gear 534 rotatably around an axis and supports the planet gear 534. It has a carrier 538 that rotates about the same axis as the sun gear 532 in conjunction with the revolution of the gear 534 around the sun gear 532, and the sun gear 532, the carrier 538, and the internal gear 536 rotate the three planetary elements. is forming.

図8に示されるように、前記従来のトランスミッション構造500においては、前記インターナルギヤ536に前記駆動源210からの基準回転動力が作動的に入力され、前記サンギヤ532に前記モータ軸516からのHST出力が作動的に入力され、基準回転動力及びHST出力を合成した合成回転動力が前記キャリヤ538から出力されている。 As shown in FIG. 8, in the conventional transmission structure 500, the reference rotational power from the drive source 210 is operatively input to the internal gear 536, and the HST from the motor shaft 516 is input to the sun gear 532. The output is operatively input, and the carrier 538 outputs a composite rotational power obtained by combining the reference rotational power and the HST output.

ところで、前記作業車輌は、仕様に応じて、必要最大牽引力及び必要最高速が定められており、前記トランスミッション構造は、この必要最大牽引力及び必要最高速をカバーすることが求められる。 Incidentally, the required maximum traction force and required maximum speed of the work vehicle are determined according to specifications, and the transmission structure is required to cover the required maximum traction force and required maximum speed.

図9に、前記従来のトランスミッション構造500が適用された作業車輌の一例における必要最大牽引力Tmax及び必要最高速SmaxとHST容量(HSTポンプ容量)との関係を示す。 FIG. 9 shows the relationship between the required maximum tractive force Tmax, the required maximum speed Smax, and the HST capacity (HST pump capacity) in an example of a work vehicle to which the conventional transmission structure 500 is applied.

ここで、前記従来のトランスミッション構造500においては、前記HST510は前記モータ本体518の容量は固定とされ、前記ポンプ本体514の容量だけが可変とされており、前記ポンプ本体514の容量を変化させることによってHST出力の回転速度を変化させるようになっている。 Here, in the conventional transmission structure 500, in the HST 510, the capacity of the motor body 518 is fixed, and only the capacity of the pump body 514 is variable, and the capacity of the pump body 514 cannot be changed. The rotation speed of the HST output is changed by this.

しかしながら、HST出力の回転速度の変速幅だけで、必要最大牽引力Tmax及び必要最高車速Smaxの範囲をカバーすることは困難である。 However, it is difficult to cover the range of the required maximum tractive force Tmax and the required maximum vehicle speed Smax only by changing the speed change range of the rotational speed of the HST output.

そこで、図8に示すように、前記従来のトランスミッション構造500は、前記遊星歯車機構530から出力される合成回転動力を多段変速して、駆動輪220へ向けて出力する副変速機構570を備え、且つ、前記副変速機構570の変速段数を3段とすることによって、必要最大牽引力Tmax及び必要最高速Smaxをカバーするように構成されている。
なお、図8中の符号550は前後進切換機構である。
Therefore, as shown in FIG. 8, the conventional transmission structure 500 includes an auxiliary transmission mechanism 570 that multi-stages the combined rotational power output from the planetary gear mechanism 530 and outputs the same to the driving wheels 220. In addition, by setting the number of gears of the sub-transmission mechanism 570 to three, it is configured to cover the required maximum tractive force Tmax and the required maximum speed Smax.
Note that the reference numeral 550 in FIG. 8 is a forward/reverse switching mechanism.

図10(a)~(c)に、前記従来のトランスミッション構造500が適用された作業車輌において、前記副変速機構570が、それぞれ、低速段伝動状態、中速段伝動状態及び高速段伝動状態とされた際に、現出可能な車速及び牽引力とHST容量(HSTポンプ容量)との関係を示す。 10(a) to (c), in a work vehicle to which the conventional transmission structure 500 is applied, the auxiliary transmission mechanism 570 is in a low gear transmission state, a middle gear transmission state, and a high gear transmission state, respectively. It shows the relationship between the vehicle speed and tractive force that can be produced and the HST capacity (HST pump capacity) when

図9及び図10(a)~(c)に示すように、図8の例においては、前記副変速機構570に設けた第1速段(低速段)、第2速段(中速段)及び第3速段(高速段)の3段の変速段によって、必要最大牽引力Tmax及び必要最高車速Smaxの範囲をカバーしている。 As shown in FIGS. 9 and 10(a) to (c), in the example of FIG. The range of the required maximum tractive force Tmax and the required maximum vehicle speed Smax is covered by the three gears including the third gear (high speed gear) and the third gear (high speed gear).

特開2010-076748号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-076748

本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、HMT構造を形成するHST及び遊星歯車機構を有するトランスミッション構造であって、HMT出力の変速可能範囲を拡げることができるトランスミッション構造の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a transmission structure having an HST forming an HMT structure and a planetary gear mechanism, which is capable of expanding the shiftable range of the HMT output. shall be.

記目的を達成する為に、本発明の第態様は、作業車輌における走行系伝動経路に介挿されるトランスミッション構造であって、前記作業車輌の駆動源から作動的に回転動力を入力するポンプ軸、前記ポンプ軸に支持されたポンプ本体、前記ポンプ本体の容量を第1及び第2ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材、モータ軸、前記モータ軸に支持され且つ前記ポンプ本体に流体接続されたモータ本体、並びに、前記モータ本体の容量を低速モータ容量及び前記低速モータ容量より小容量の高速モータ容量の間で変化させ得るモータ側出力調整部材を有するHSTと、第1~第3要素を有し、前記駆動源から前記第1要素に作動的に入力される基準回転動力及び前記モータ軸から前記第2要素に作動的に入力されるHST出力を合成して、合成回転動力を前記第3要素から出力する遊星歯車機構であって、前記ポンプ本体の第1ポンプ容量から第2ポンプ容量への変化によるHST出力の変化に応じて前記第3要素の出力が増速するように設定された遊星歯車機構と、人為操作可能な変速操作部材と、前記作業車輌の車速を直接又は間接的に検出する車速センサと、前記ポンプ本体の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサと、前記モータ本体の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサと、前記ポンプ側出力調整部材及び前記モータ側出力調整部材の作動制御を司る制御装置とを備え、前記制御装置は、前記車速センサによって検出される車速が、前記モータ本体が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体が第1及び第2ポンプ容量の間の所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下の際には、前記モータ本体が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、前記車速が切替速を越えている際には、前記変速操作部材の増速操作に応じて、前記ポンプ本体の容量をポンプ切替容量の側から第2ポンプ容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材の増速作動と前記モータ本体の容量を低速モータ容量の側から高速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材の増速作動とを同期して実行させ、且つ、前記変速操作部材の減速操作に応じて、前記ポンプ本体の容量を第2ポンプ容量の側からポンプ切替容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材の減速作動と前記モータ本体の容量を高速モータ容量の側から低速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材の減速作動とを同期して実行させるように構成され、前記ポンプ切替容量は、前記ポンプ軸の回転状態に拘わらず前記モータ軸の回転をゼロとさせる中立容量とされているトランスミッション構造を提供する。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a transmission structure that is inserted into a drive system transmission path of a working vehicle, the transmission structure including a pump that operatively inputs rotational power from a drive source of the working vehicle. a shaft, a pump body supported by the pump shaft, a pump-side output adjustment member capable of steplessly changing the capacity of the pump body between first and second pump capacities, a motor shaft, supported by the motor shaft; an HST having a motor body fluidly connected to the pump body, and a motor-side output adjustment member capable of changing the capacity of the motor body between a low-speed motor capacity and a high-speed motor capacity smaller than the low-speed motor capacity; has first to third elements, and synthesizes a reference rotational power operatively input to the first element from the drive source and an HST output operatively input to the second element from the motor shaft. , a planetary gear mechanism that outputs synthetic rotational power from the third element, wherein the output of the third element is adjusted according to a change in the HST output due to a change in the HST output from the first pump capacity to the second pump capacity of the pump body. a planetary gear mechanism set to increase speed; a manually operable speed change operation member; a vehicle speed sensor that directly or indirectly detects the vehicle speed of the work vehicle; and a vehicle speed sensor that directly or indirectly detects the capacity of the pump body The control device includes a pump sensor that detects the capacity, a motor sensor that directly or indirectly detects the capacity of the motor main body, and a control device that controls the operation of the pump side output adjustment member and the motor side output adjustment member. appears when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is set to the low-speed motor capacity of the motor body and to the predetermined pump switching capacity between the first and second pump capacities. When the speed is below the switching speed, the motor side output adjustment member is operated so that the motor body is fixed at the low speed motor capacity, and the vehicle speed is increased in accordance with the speed increase and deceleration operations of the speed change operation member. and operates the pump-side output adjustment member to decelerate, and when the vehicle speed exceeds the switching speed, the capacity of the pump body is adjusted to the pump switching capacity in response to the speed increase operation of the speed change operation member. speed increasing operation of the pump side output adjusting member to change the capacity from the low speed motor capacity side to the high speed motor capacity side; the pump-side output adjustment member that synchronizes the speed operation and changes the capacity of the pump main body from the second pump capacity side to the pump switching capacity side in response to the deceleration operation of the speed change operation member; and a deceleration operation of the motor-side output adjustment member that changes the capacity of the motor main body from a high-speed motor capacity side to a low-speed motor capacity side are executed in synchronization , and the pump switching capacity is To provide a transmission structure having a neutral capacity that makes the rotation of the motor shaft zero regardless of the rotational state of the pump shaft .

また、前記目的を達成する為に、本発明の第態様は、作業車輌における走行系伝動経路に介挿されるトランスミッション構造であって、前記作業車輌の駆動源から作動的に回転動力を入力するポンプ軸、前記ポンプ軸に支持されたポンプ本体、前記ポンプ本体の容量を第1及び第2ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材、モータ軸、前記モータ軸に支持され且つ前記ポンプ本体に流体接続されたモータ本体、並びに、前記モータ本体の容量を低速モータ容量及び前記低速モータ容量より小容量の高速モータ容量の間で変化させ得るモータ側出力調整部材を有するHSTと、第1~第3要素を有し、前記駆動源から前記第1要素に作動的に入力される基準回転動力及び前記モータ軸から前記第2要素に作動的に入力されるHST出力を合成して、合成回転動力を前記第3要素から出力する遊星歯車機構であって、前記ポンプ本体の第1ポンプ容量から第2ポンプ容量への変化によるHST出力の変化に応じて前記第3要素の出力が増速するように設定された遊星歯車機構と、人為操作可能な変速操作部材と、前記作業車輌の車速を直接又は間接的に検出する車速センサと、前記ポンプ本体の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサと、前記モータ本体の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサと、前記ポンプ側出力調整部材及び前記モータ側出力調整部材の作動制御を司る制御装置とを備え、前記制御装置は、前記車速センサによって検出される車速が、前記モータ本体が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体が所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速未満の際には、前記モータ本体が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、前記車速が低速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体の容量が低速モータ容量から高速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材を作動させると同時に、前記モータ本体が高速モータ容量とされた状態において車速を切替速に維持できるポンプ調整容量に前記ポンプ本体の容量がなるように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、前記車速が切替速を越えている際には、前記モータ本体が高速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、前記車速が高速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体の容量を高速モータ容量から低速モータ容量へ変化させるべく前記モータ側出力調整部材を作動させると同時に、前記ポンプ本体の容量をポンプ調整容量からポンプ切替容量に変更させるべく前記ポンプ側出力調整部材を作動させるように構成されているトランスミッション構造を提供する。 Further, in order to achieve the above object, a second aspect of the present invention is a transmission structure that is inserted into a drive system transmission path of a working vehicle, and which operatively inputs rotational power from a drive source of the working vehicle. a pump shaft, a pump body supported by the pump shaft, a pump-side output adjustment member that can steplessly change the capacity of the pump body between first and second pump capacities, a motor shaft, a pump body supported by the motor shaft; and an HST having a motor body fluidly connected to the pump body, and a motor-side output adjustment member capable of changing the capacity of the motor body between a low-speed motor capacity and a high-speed motor capacity smaller than the low-speed motor capacity. , has first to third elements, and synthesizes the reference rotational power operatively input to the first element from the drive source and the HST output operatively input to the second element from the motor shaft. and a planetary gear mechanism that outputs synthetic rotational power from the third element, wherein the output of the third element is adjusted according to a change in the HST output due to a change in the HST output from the first pump capacity to the second pump capacity of the pump body. a planetary gear mechanism set to increase the speed of the pump; a manually operable speed change operation member; a vehicle speed sensor that directly or indirectly detects the vehicle speed of the work vehicle; a motor sensor that directly or indirectly detects the capacity of the motor main body, and a control device that controls the operation of the pump-side output adjustment member and the motor-side output adjustment member, When the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is less than the switching speed that appears when the motor body is set to a low-speed motor capacity and the pump body is set to a predetermined pump switching capacity, the device While operating the motor-side output adjustment member so that the motor body is fixed at a low-speed motor capacity, the pump-side output is adjusted so that the vehicle speed increases and decelerates in accordance with the speed increase and deceleration operations of the speed change operation member. At the same time, actuating the motor side output adjusting member so that when the vehicle speed reaches the switching speed from the low speed side by actuating the adjusting member, the capacity of the motor body changes from the low speed motor capacity to the high speed motor capacity. , the pump-side output adjustment member is operated so that the capacity of the pump body becomes a pump adjustment capacity that can maintain the vehicle speed at the switching speed in a state where the motor body is set to the high-speed motor capacity, and the vehicle speed exceeds the switching speed; While operating the motor-side output adjustment member so that the motor body is fixed at the high-speed motor capacity, the vehicle speed increases and decreases in accordance with the speed increase and deceleration operations of the speed change operation member. When the vehicle speed reaches the switching speed from the high speed side, the motor side output adjustment member is operated to change the capacity of the motor body from the high speed motor capacity to the low speed motor capacity. To provide a transmission structure configured to actuate the pump-side output adjusting member to change the capacity of the pump body from the pump adjustment capacity to the pump switching capacity at the same time as the member is actuated.

記第態様において、好ましくは、前記ポンプ切替容量は第2ポンプ容量とされる。 In the second aspect , preferably, the pump switching capacity is a second pump capacity.

本発明に係るトランスミッション構造は、前記第3要素から作動的に入力される合成回転動力を車輌前進用の回転動力として出力する前進伝動状態と前記合成回転動力を車輌後進用の回転動力として出力する後進伝動状態とを選択的に取り得る前後進切換機構を備え得る。 The transmission structure according to the present invention has a forward transmission state in which the combined rotational power operatively inputted from the third element is output as rotational power for moving the vehicle forward, and a forward transmission state in which the combined rotational power is outputted as rotational power for moving the vehicle backward. The vehicle may include a forward/reverse switching mechanism that can selectively switch between a reverse transmission state and a reverse transmission state.

この場合、前記遊星歯車機構は、前記モータ本体が低速モータ容量とされた状態で前記ポンプ本体が所定の遊星ゼロ出力容量とされた際に前記第3要素の出力がゼロ速となり、前記ポンプ本体が遊星ゼロ出力容量から第2ポンプ容量へ容量変化されるに従って前記第3要素の出力がゼロ速から軸線回り一方側へ増速するように、設定される。 In this case, in the planetary gear mechanism, when the motor body is set to a low speed motor capacity and the pump body is set to a predetermined planetary zero output capacity, the output of the third element becomes zero speed, and the pump body The output of the third element is set so that as the capacity is changed from the planetary zero output capacity to the second pump capacity, the output of the third element increases from zero speed to one side around the axis.

そして、前記制御装置は、前記変速操作部材がゼロ速位置に位置されると、前記モータ本体が低速モータ容量となるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記ポンプ本体が遊星ゼロ出力容量となるように前記ポンプ側出力調整部材を作動させる。 The control device operates the motor side output adjustment member so that when the speed change operation member is located at the zero speed position, the motor body has a low speed motor capacity, and the pump body has a planetary zero output. The pump-side output adjustment member is operated so that the capacity is reached.

好ましくは、前記遊星ゼロ出力容量は第1ポンプ容量とされる。 Preferably, the planetary zero output capacity is a first pump capacity.

一形態においては、前記変速操作部材は、ゼロ速位置から前進側及び後進側へ操作可能とされる。
この場合、前記制御装置は、前記変速操作部材のゼロ速位置から前進側及び後進側への操作に応じて、前記前後進切換機構がそれぞれ前進伝動状態及び後進伝動状態となるように前記前後進切換機構を作動させる。
In one form, the speed change operation member is operable from a zero speed position to a forward drive side and a reverse drive side.
In this case, the control device controls the forward/reverse movement so that the forward/reverse switching mechanism enters the forward transmission state and the reverse transmission state, respectively, in response to the operation of the speed change operating member from the zero speed position to the forward and reverse sides. Activate the switching mechanism.

他形態においては、前記トランスミッション構造には、人為操作可能な前後進切換操作部材が備えられる。
この場合、前記制御装置は、前記前後進切換操作部材への操作に応じて、前記前後進切換機構が前進伝動状態及び後進伝動状態となるように前記前後進切換機構を作動させる。
In another embodiment, the transmission structure includes a forward/reverse switching operation member that can be manually operated.
In this case, the control device operates the forward/reverse switching mechanism so that the forward/reverse switching mechanism is in a forward transmission state and a reverse transmission state in response to an operation on the forward/reverse switching operation member.

好ましくは、本発明に係るトランスミッション構造は、前記第3要素から作動的に入力される回転動力を多段変速する副変速機構を備えることができる。 Preferably, the transmission structure according to the present invention may include a sub-transmission mechanism that changes the rotational power operatively input from the third element in multiple stages.

本発明に係るトランスミッション構造によれば、HST及び遊星歯車機構によって形成されるHMTの出力の変速可能範囲を、急激な速度変化を招くことなく、拡大することができる。
従って、例えば、多段式副変速機構を備える場合において、当該副変速機構の変速段数を、従来のトランスミッション構造においては必要であった変速段数から削減することができる。
According to the transmission structure according to the present invention, the shiftable range of the output of the HMT formed by the HST and the planetary gear mechanism can be expanded without causing sudden speed changes.
Therefore, for example, when a multi-stage auxiliary transmission mechanism is provided, the number of gears of the auxiliary transmission mechanism can be reduced from the number of gears required in a conventional transmission structure.

図1は、本発明の実施の形態1に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌の伝動模式図である。FIG. 1 is a schematic transmission diagram of a work vehicle to which a transmission structure according to Embodiment 1 of the present invention is applied. 図2は、前記実施の形態1に係るトランスミッション構造における制御装置の制御ブロック図である。FIG. 2 is a control block diagram of the control device in the transmission structure according to the first embodiment. 図3(a)及び(b)は、前記実施の形態1に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌における、車速及び牽引力とHST容量(ポンプ本体及びモータ本体の容量)との関係を表すグラフであり、それぞれ、前記トランスミッション構造に備えられた副変速機構の第1速段(低速段)係合時及び第2速段(高速段)係合時のグラフである。3(a) and (b) are graphs showing the relationship between vehicle speed, tractive force, and HST capacity (capacity of the pump body and motor body) in a work vehicle to which the transmission structure according to the first embodiment is applied. 1 and 2 are graphs, respectively, when the auxiliary transmission mechanism provided in the transmission structure is engaged in the first gear (low gear) and engaged in the second gear (high gear). 図4は、図2の変形例に係る制御装置の制御ブロック図である。FIG. 4 is a control block diagram of a control device according to a modification of FIG. 2. 図5(a)及び(b)は、本発明の実施の形態2に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌における、車速及び牽引力とHST容量(ポンプ本体及びモータ本体の容量)との関係を表すグラフであり、それぞれ、前記トランスミッション構造に備えられた副変速機構の第1速段(低速段)係合時及び第2速段(高速段)係合時のグラフである。5(a) and (b) show the relationship between vehicle speed, tractive force, and HST capacity (capacity of the pump body and motor body) in a work vehicle to which the transmission structure according to Embodiment 2 of the present invention is applied. 2A and 2B are graphs, respectively, when the auxiliary transmission mechanism provided in the transmission structure is engaged in the first gear (low gear) and when the second gear (high gear) is engaged. 図6(a)及び(b)は、前記実施の形態2の変形例に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌における、車速及び牽引力とHST容量(ポンプ本体及びモータ本体の容量)との関係を表すグラフであり、それぞれ、前記トランスミッション構造に備えられた副変速機構の第1速段(低速段)係合時及び第2速段(高速段)係合時のグラフである。6(a) and (b) show the relationship between vehicle speed, tractive force, and HST capacity (capacity of the pump body and motor body) in a working vehicle to which the transmission structure according to the modification of the second embodiment is applied. These graphs are graphs when the auxiliary transmission mechanism included in the transmission structure is engaged in the first gear (low gear) and when the second gear (high gear) is engaged, respectively. 図7(a)及び(b)は、前記実施の形態3に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌における、車速及び牽引力とHST容量(ポンプ本体及びモータ本体の容量)との関係を表すグラフであり、それぞれ、前記トランスミッション構造に備えられた副変速機構の第1速段(低速段)係合時及び第2速段(高速段)係合時のグラフである。FIGS. 7(a) and (b) are graphs showing the relationship between vehicle speed, tractive force, and HST capacity (capacity of the pump body and motor body) in a work vehicle to which the transmission structure according to the third embodiment is applied. 1 and 2 are graphs, respectively, when the auxiliary transmission mechanism provided in the transmission structure is engaged in the first gear (low gear) and engaged in the second gear (high gear). 図8は、従来のトランスミッション構造が適用された作業車輌の伝動模式図である。FIG. 8 is a schematic transmission diagram of a work vehicle to which a conventional transmission structure is applied. 図9は、図8に示す従来のトランスミッション構造が適用された作業車輌の一例における、必要最大牽引力及び必要最高車速とHST容量(HSTポンプ容量)との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the required maximum tractive force, the required maximum vehicle speed, and the HST capacity (HST pump capacity) in an example of a work vehicle to which the conventional transmission structure shown in FIG. 8 is applied. 図10(a)~(c)は、それぞれ、前記従来のトランスミッション構造が適用された作業車輌における副変速機構が低速段伝動状態、中速段伝動状態及び高速段伝動状態とされた際に、現出可能な車速及び牽引力とHST容量(HSTポンプ容量)との関係を示すグラフである。FIGS. 10(a) to (c) show, respectively, when the auxiliary transmission mechanism in a work vehicle to which the conventional transmission structure is applied is in a low gear transmission state, a middle gear transmission state, and a high gear transmission state. It is a graph showing the relationship between the vehicle speed and tractive force that can be produced and the HST capacity (HST pump capacity).

実施の形態1
以下、本発明に係るトランスミッション構造の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係るトランスミッション構造1が適用された作業車輌200の伝動模式図を示す。
Embodiment 1
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a transmission structure according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a transmission schematic diagram of a work vehicle 200 to which a transmission structure 1 according to the present embodiment is applied.

図1に示すように、前記作業車輌200は、駆動源210と、駆動輪220と、前記駆動源210から前記駆動輪220へ至る走行系伝動経路に介挿された前記トランスミッション構造1とを備えている。なお、図1中の符号210aは前記駆動源210に含まれるフライホイールである。 As shown in FIG. 1, the work vehicle 200 includes a drive source 210, a drive wheel 220, and the transmission structure 1 inserted in a traveling system transmission path from the drive source 210 to the drive wheels 220. ing. Note that the reference numeral 210a in FIG. 1 is a flywheel included in the drive source 210.

図1に示すように、前記トランスミッション構造1は、静油圧式無段変速機構(HST)10と、前記HST10と共働してHMT構造(静油圧・機械式無段変速構造)を形成する遊星歯車機構30とを備えている。 As shown in FIG. 1, the transmission structure 1 includes a hydrostatic continuously variable transmission mechanism (HST) 10 and a planetary planet that cooperates with the HST 10 to form an HMT structure (hydrohydraulic/mechanical continuously variable transmission structure). A gear mechanism 30 is provided.

前記HST10は、前記駆動源210からの回転動力を作動的に入力するポンプ軸12と、前記ポンプ軸12に支持されたポンプ本体14と、前記ポンプ本体14の容量を無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材20と、モータ軸16と、前記モータ軸16に支持され且つ前記ポンプ本体14に流体接続されたモータ本体18と、前記モータ本体18の容量を変化させ得るモータ側出力調整部材25とを備えている。 The HST 10 includes a pump shaft 12 that operatively inputs rotational power from the drive source 210, a pump body 14 supported by the pump shaft 12, and a pump that can change the capacity of the pump body 14 steplessly. A side output adjustment member 20, a motor shaft 16, a motor body 18 supported by the motor shaft 16 and fluidly connected to the pump body 14, and a motor side output adjustment member 25 capable of changing the capacity of the motor body 18. It is equipped with

なお、図1に示すように、本実施の形態においては、前記駆動源210及び前記ポンプ軸12の間には増速ギヤ列214が介挿されており、前記駆動源210の回転動力が前記増速ギヤ列214を介して前記ポンプ軸12の軸線方向一端側の第1端部に作動的に入力されている。
これに代えて、前記駆動源210と前記ポンプ軸12とを直接的に接続することも可能である。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a speed increasing gear train 214 is interposed between the drive source 210 and the pump shaft 12, so that the rotational power of the drive source 210 is transferred to the pump shaft 12. It is operatively input to the first end of the pump shaft 12 on one end side in the axial direction via the speed increasing gear train 214 .
Alternatively, it is also possible to connect the drive source 210 and the pump shaft 12 directly.

前記ポンプ本体14は、前記ポンプ軸12に軸線回り相対回転不能に支持されたポンプ側シリンダブロック(図示せず)と、前記ポンプ側シリンダブロックに軸線回り相対回転不能且つ軸線方向進退自在に収容されたポンプ側ピストン(図示せず)とを有する可変容積型のアキシャルピストン機械であり、前記ポンプ側ピストンの進退範囲に応じて容量が変化するように構成されている。ピストンポンプ方式には、斜板型、斜軸型、ラジアル型等、種々の形態をとり得る。 The pump body 14 includes a pump-side cylinder block (not shown) supported by the pump shaft 12 so as not to be relatively rotatable around the axis, and housed in the pump-side cylinder block so as to be unrotatable relative to the axis and movable back and forth in the axial direction. This is a variable displacement axial piston machine having a pump side piston (not shown), and is configured so that the capacity changes according to the range of movement of the pump side piston. The piston pump type can take various forms, such as a swash plate type, an oblique shaft type, and a radial type.

前記ポンプ側出力調整部材20は、前記ポンプ本体14の容量を第1ポンプ容量及び第2ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るように構成されており、前記トランスミッション構造1に備えられる制御装置100によって作動制御されるように構成されている。 The pump-side output adjustment member 20 is configured to be able to steplessly change the capacity of the pump body 14 between a first pump capacity and a second pump capacity, and is configured to be able to steplessly change the capacity of the pump body 14 between a first pump capacity and a second pump capacity, and is configured to control a control device provided in the transmission structure 1. The operation is controlled by 100.

図2に、前記制御装置100の制御ブロック図を示す。
図2に示すように、前記ポンプ側出力調整部材20は、前記ポンプ軸12と直交するポンプ側揺動軸線上に配置されたポンプ側制御軸21aと、前記ポンプ側ピストンの自由端部に直接又は間接的に係合された状態で前記ポンプ側制御軸21aの軸線回りの回転に応じてポンプ側揺動軸線回りに揺動とされるように前記ポンプ側制御軸21aに作動連結され、前記ポンプ側揺動軸線回りの揺動位置に応じて前記ポンプ側ピストンの進退範囲を画するポンプ側可動斜板21bと、前記ポンプ側制御軸21aを軸線回り回転させるポンプ側アクチュエータ21cとを有している。
FIG. 2 shows a control block diagram of the control device 100.
As shown in FIG. 2, the pump-side output adjustment member 20 is connected directly to a pump-side control shaft 21a disposed on a pump-side swing axis perpendicular to the pump shaft 12, and to a free end of the pump-side piston. Alternatively, the pump-side control shaft 21a is operably connected to the pump-side control shaft 21a so as to swing about the pump-side swing axis in response to the rotation of the pump-side control shaft 21a about the axis in an indirectly engaged state; The pump-side movable swash plate 21b defines a range of movement of the pump-side piston according to the swing position about the pump-side swing axis, and the pump-side actuator 21c rotates the pump-side control shaft 21a about the axis. ing.

前記ポンプ側アクチュエータ21cは、前記制御装置100によって作動制御可能な限り、例えば、電磁弁及び油圧シリンダを含む電気・油圧アクチュエータや、電動モータを含む電気アクチュエータ等、種々の形態をとり得る。 The pump-side actuator 21c may take various forms as long as its operation can be controlled by the control device 100, such as an electric/hydraulic actuator including a solenoid valve and a hydraulic cylinder, or an electric actuator including an electric motor.

前記第1ポンプ容量は、例えば、前記ポンプ側可動斜板21bが前記ポンプ側揺動軸線回りに、前記ポンプ軸12の回転方向に対して前記モータ軸16を正転方向へ回転させる正転側及び逆転方向に回転させる逆転側の一方(例えば、逆転側)の揺動端へ揺動された際のポンプ容量とされ、前記第2ポンプ容量は、正転側及び逆転側の他方(例えば、正転側)の揺動端へ揺動された際のポンプ容量とされる。 The first pump capacity is, for example, a normal rotation side in which the pump side movable swash plate 21b rotates the motor shaft 16 in the normal rotation direction with respect to the rotation direction of the pump shaft 12 around the pump side swing axis. and the pump capacity when the pump is swung to the swing end of one of the reverse rotation sides (for example, the reverse side) to be rotated in the reverse direction, and the second pump capacity is the other of the normal rotation side and the reverse rotation side (for example, the reverse rotation side). This is the pump capacity when the pump is swung to the swing end (normal rotation side).

この場合には、前記ポンプ側可動斜板21bが前記ポンプ側揺動軸線回り中立位置に位置された際に、前記ポンプ本体14は中立容量(ゼロ容量)となり、前記ポンプ軸12が回転しているか否かに拘わらず、前記モータ軸16の回転がゼロとなる。 In this case, when the pump-side movable swash plate 21b is positioned at a neutral position around the pump-side rocking axis, the pump body 14 has a neutral capacity (zero capacity), and the pump shaft 12 rotates. The rotation of the motor shaft 16 becomes zero regardless of whether the motor shaft 16 is present or not.

本実施の形態においては、前記ポンプ側可動斜板21bが逆転側の揺動端に位置された際のポンプ容量(逆転側最大容量)が第1ポンプ容量とされ、前記ポンプ側可動斜板21bが正転側の揺動端に位置された際のポンプ容量(正転側最大容量)が第2ポンプ容量とされている。 In the present embodiment, the pump capacity when the pump side movable swash plate 21b is positioned at the swing end on the reverse side (maximum capacity on the reverse side) is the first pump capacity, and the pump side movable swash plate 21b The pump capacity when the pump is positioned at the normal rotation side swing end (normal rotation side maximum capacity) is the second pump capacity.

前記モータ本体18は、前記モータ軸16に軸線回り相対回転不能に支持されたモータ側シリンダブロック(図示せず)と、前記モータ側シリンダブロックに軸線回り相対回転不能且つ軸線方向進退自在に収容されたモータ側ピストン(図示せず)とを有する可変容積型のアキシャルピストン機械であり、前記モータ側ピストンの進退範囲に応じて容量が変化するように構成されている。ピストンモータ方式には、斜板型、斜軸型、ラジアル型等、種々の形態をとり得る。 The motor main body 18 includes a motor-side cylinder block (not shown) supported by the motor shaft 16 so as not to be relatively rotatable around the axis, and housed in the motor-side cylinder block so that it cannot rotate relative to the axis and can move back and forth in the axial direction. This is a variable displacement axial piston machine having a motor-side piston (not shown), and the displacement is configured to change according to the range of movement of the motor-side piston. The piston motor type can take various forms, such as a swash plate type, an oblique shaft type, and a radial type.

前記モータ側出力調整部材25は、前記モータ本体18の容量を、所定の低速モータ容量(L)と、前記低速モータ容量よりも小容量とされた所定の高速モータ容量(H)との間で変化させ得るように構成されている。 The motor-side output adjustment member 25 adjusts the capacity of the motor body 18 between a predetermined low-speed motor capacity (L) and a predetermined high-speed motor capacity (H) that is smaller than the low-speed motor capacity. It is configured so that it can be changed.

図2に示すように、前記モータ側出力調整部材25は、前記モータ軸16と直交するモータ側揺動軸線上に配置されたモータ側制御軸26aと、前記モータ側ピストンの自由端部に直接又は間接的に係合された状態で前記モータ側制御軸26aの軸線回りの回転に応じてモータ側揺動軸線回りに揺動とされるように前記モータ側制御軸26aに作動連結され、前記モータ側揺動軸線回りの揺動位置に応じて前記モータ側ピストンの進退範囲を画するモータ側可動斜板26bと、前記モータ側制御軸26aを軸線回り回転させるモータ側アクチュエータ26cとを有している。 As shown in FIG. 2, the motor-side output adjustment member 25 is directly connected to a motor-side control shaft 26a disposed on a motor-side swing axis perpendicular to the motor shaft 16, and a free end of the motor-side piston. or is operably connected to the motor-side control shaft 26a so as to swing about the motor-side swing axis in response to the rotation of the motor-side control shaft 26a about the axis in an indirectly engaged state; The motor-side movable swash plate 26b defines a range of movement of the motor-side piston according to the swing position about the motor-side swing axis, and the motor-side actuator 26c rotates the motor-side control shaft 26a about the axis. ing.

前記モータ側アクチュエータ26cは、前記制御装置100によって作動制御可能な限り、例えば、電磁弁及び油圧シリンダを含む電気・油圧アクチュエータや、電動モータを含む電気アクチュエータ等、種々の形態をとり得る。 The motor-side actuator 26c may take various forms as long as its operation can be controlled by the control device 100, such as an electric/hydraulic actuator including a solenoid valve and a hydraulic cylinder, or an electric actuator including an electric motor.

前記モータ本体18の容量が小容量になるに従って、前記ポンプ軸12に対する前記モータ軸16の回転速度が上昇する。
従って、前記モータ本体18が低速モータ容量(大容量)から高速モータ容量(小容量)へ容量変化されるに従って、前記モータ軸16の回転速度が上昇する。
As the capacity of the motor body 18 becomes smaller, the rotational speed of the motor shaft 16 relative to the pump shaft 12 increases.
Therefore, as the capacity of the motor body 18 is changed from a low speed motor capacity (large capacity) to a high speed motor capacity (small capacity), the rotational speed of the motor shaft 16 increases.

なお、図1に示すように、前記ポンプ軸12の軸線方向他端側の第2端部は、前記作業車輌200に備えられるPTO軸280に作動連結されている。 As shown in FIG. 1, the second end of the pump shaft 12 on the other end side in the axial direction is operatively connected to a PTO shaft 280 provided in the work vehicle 200.

詳しくは、図1に示すように、前記作業車輌200は、前記PTO軸280と、前記ポンプ軸12から前記PTO軸280へ至るPTO系伝動経路を形成するPTO伝動構造とを有している。 Specifically, as shown in FIG. 1, the work vehicle 200 has the PTO shaft 280 and a PTO transmission structure forming a PTO system transmission path from the pump shaft 12 to the PTO shaft 280.

本実施の形態においては、前記PTO伝動構造は、前記ポンプ軸12の軸線方向他端側の第2端部に軸線回り相対回転不能に連結されたPTO駆動軸260と、前記PTO駆動軸260に減速ギヤ列217を介して作動連結された第1PTO伝動軸261と、第2PTO伝動軸262と、前記第1PTO軸261から前記第2PTO軸262への動力伝達を係脱するPTOクラッチ機構265と、前記第2PTO伝動軸262の回転動力を多段変速して前記PTO軸280へ伝達可能なPTO変速機構270とを有している。 In the present embodiment, the PTO transmission structure includes a PTO drive shaft 260 that is connected to the second end of the pump shaft 12 on the other end side in the axial direction so as not to rotate relative to the axis, and a first PTO transmission shaft 261 and a second PTO transmission shaft 262 operatively connected via a reduction gear train 217; a PTO clutch mechanism 265 that engages and disengages power transmission from the first PTO shaft 261 to the second PTO shaft 262; It has a PTO transmission mechanism 270 that can change the rotational power of the second PTO transmission shaft 262 in multiple stages and transmit it to the PTO shaft 280.

図1に示すように、前記遊星歯車機構30は、サンギヤ32と、前記サンギヤ32と噛合する遊星ギヤ34と、前記遊星ギヤ34と噛合するインターナルギヤ36と、前記遊星ギヤ34を軸線回り回転自在に支持し且つ前記遊星ギヤ34の前記サンギヤ32回りの公転に連動して前記サンギヤ32の軸線回りに回転するキャリヤ38とを有しており、前記サンギヤ32、前記キャリヤ38及び前記インターナルギヤ36が遊星3要素を形成している。 As shown in FIG. 1, the planetary gear mechanism 30 includes a sun gear 32, a planet gear 34 that meshes with the sun gear 32, an internal gear 36 that meshes with the planet gear 34, and rotates the planet gear 34 about an axis. It has a carrier 38 that freely supports and rotates around the axis of the sun gear 32 in conjunction with the revolution of the planetary gear 34 around the sun gear 32, and the sun gear 32, the carrier 38, and the internal gear. 36 forms three planetary elements.

前記遊星歯車機構30は、前記遊星3要素のうちの第1要素に前記駆動源210からの基準回転動力が作動的に入力され且つ第2要素に前記モータ軸16からのHST出力が作動的に入力されて、第3要素から基準回転動力及びHST出力を合成した合成回転動力を出力するものとされ、さらに、前記ポンプ本体14の第1ポンプ容量から第2ポンプ容量への容積変化によるHST出力の変化に応じて前記第3要素から出力される合成回転動力が増速するように構成されている。 In the planetary gear mechanism 30, the reference rotational power from the drive source 210 is operatively inputted to the first element of the three planetary elements, and the HST output from the motor shaft 16 is operatively inputted to the second element. input, and outputs a composite rotational power that is a combination of the reference rotational power and the HST output from the third element, and further includes an HST output due to a change in volume of the pump body 14 from the first pump capacity to the second pump capacity. The composite rotational power output from the third element is configured to increase in speed according to a change in the rotational power.

図1に示すように、本実施の形態においては、前記インターナルギヤ36が前記第1要素として作用し、前記サンギヤ32が前記第2要素として作用し、且つ、前記キャリヤ38が前記第3要素として作用している。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, the internal gear 36 acts as the first element, the sun gear 32 acts as the second element, and the carrier 38 acts as the third element. It is acting as.

詳しくは、前記第2要素として作用する前記サンギヤ32はサンギヤ軸32aに相対回転不能に支持されており、前記サンギヤ軸32aはギヤ列215を介して前記モータ軸16に作動連結されている。 Specifically, the sun gear 32, which acts as the second element, is supported by a sun gear shaft 32a so as not to be relatively rotatable, and the sun gear shaft 32a is operatively connected to the motor shaft 16 via a gear train 215.

前記サンギヤ軸32aには筒状の伝動軸36aが相対回転自在に外挿されている。
前記伝動軸36aはギヤ列216を介して前記PTO駆動軸260に作動連結されている。
前記第1要素として作用する前記インターナルギヤ36は前記伝動軸36aに作動連結されており、前記ポンプ軸12、前記PTO駆動軸260、前記ギヤ列216及び前記伝動軸36aを介して前記駆動源210からの回転動力を入力するようになっている。
A cylindrical power transmission shaft 36a is fitted onto the sun gear shaft 32a so as to be relatively rotatable.
The transmission shaft 36a is operatively connected to the PTO drive shaft 260 via a gear train 216.
The internal gear 36, which acts as the first element, is operatively connected to the transmission shaft 36a, and is connected to the drive source via the pump shaft 12, the PTO drive shaft 260, the gear train 216, and the transmission shaft 36a. Rotational power from 210 is input.

前記サンギヤ軸32aには、前記伝動軸36aとは軸線方向に関し異なる位置において、筒状の遊星出力軸39が相対回転自在に外挿されており、前記第3要素として作用する前記キャリヤ38は前記遊星出力軸39に連結されている。 A cylindrical planetary output shaft 39 is relatively rotatably inserted into the sun gear shaft 32a at a different position in the axial direction from the transmission shaft 36a, and the carrier 38, which acts as the third element, It is connected to a planetary output shaft 39.

図2に示すように、前記トランスミッション構造1は、さらに、人為操作可能な変速操作部材110と、前記作業車輌200の車速を直接又は間接的に検出する車速センサ120と、前記ポンプ本体14の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサ130と、前記モータ本体18の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサ140とを備えている。
なお、図2中の符号112は、前記変速操作部材110の操作状態(操作位置)を検出するセンサである。
As shown in FIG. 2, the transmission structure 1 further includes a manually operable speed change operation member 110, a vehicle speed sensor 120 that directly or indirectly detects the vehicle speed of the work vehicle 200, and a capacity of the pump body 14. The motor sensor 140 includes a pump sensor 130 that directly or indirectly detects the capacity of the motor body 18, and a motor sensor 140 that directly or indirectly detects the capacity of the motor body 18.
Note that reference numeral 112 in FIG. 2 is a sensor that detects the operating state (operating position) of the speed change operating member 110.

前記車速センサ120は、前記制御装置100が車速を認識し得る限り、前記遊星歯車機構30の第3要素から前記駆動輪220へ至る伝動経路の任意の回転部材の回転速度を検出するように構成され得る。 The vehicle speed sensor 120 is configured to detect the rotational speed of any rotating member on the transmission path from the third element of the planetary gear mechanism 30 to the drive wheel 220, as long as the control device 100 can recognize the vehicle speed. can be done.

前記ポンプセンサ130及び前記モータセンサ140は、それぞれ、前記制御装置100が前記ポンプ本体14及び前記モータ本体18の容量を認識し得る限り、種々の構成を取り得る。 The pump sensor 130 and the motor sensor 140 can take various configurations as long as the control device 100 can recognize the capacities of the pump body 14 and the motor body 18, respectively.

前記ポンプセンサ130は、例えば、前記ポンプ側アクチュエータ21cの作動状態を検出するセンサや前記ポンプ側制御軸21aの軸線回りの回転角度を検出するセンサとされ得る。
同様に、前記モータセンサ140は、例えば、前記モータ側アクチュエータ26cの作動状態を検出するセンサや前記モータ側制御軸26aの軸線回りの回転角度を検出するセンサとされ得る。
The pump sensor 130 may be, for example, a sensor that detects the operating state of the pump-side actuator 21c or a sensor that detects the rotation angle of the pump-side control shaft 21a around the axis.
Similarly, the motor sensor 140 may be, for example, a sensor that detects the operating state of the motor-side actuator 26c or a sensor that detects the rotation angle of the motor-side control shaft 26a around the axis.

図1に示すように、本実施の形態に係る前記トランスミッション構造1は、前記遊星歯車機構30の第3要素から出力される回転動力の回転方向を正逆方向に切換可能な前後進切換機構50を備えている。 As shown in FIG. 1, the transmission structure 1 according to the present embodiment includes a forward/reverse switching mechanism 50 capable of switching the rotational direction of the rotational power output from the third element of the planetary gear mechanism 30 between forward and reverse directions. It is equipped with

即ち、前記トランスミッション構造1における前記HST10及び前記遊星歯車機構30は、前記第3要素から出力される合成回転動力の回転方向が軸線回り一方側のみとなるように、設定されている。 That is, the HST 10 and the planetary gear mechanism 30 in the transmission structure 1 are set so that the rotational direction of the combined rotational power output from the third element is only on one side around the axis.

そして、前記前後進切換機構50は、前記第3要素から作動的に入力される合成回転動力を車輌前進用の回転動力として出力する前進伝動状態と、前記合成回転動力を車輌後進用の回転動力として出力する後進伝動状態とを選択的に取り得るように構成されている。 The forward/reverse switching mechanism 50 has a forward transmission state in which the combined rotational power operatively inputted from the third element is output as rotational power for forward movement of the vehicle, and a forward transmission state in which the combined rotational power is outputted as rotational power for backward movement of the vehicle. The vehicle is configured to be able to selectively take on a reverse transmission state in which it outputs as follows.

詳しくは、図1に示すように、前記トランスミッション構造1は、前記遊星歯車機構30より伝動方向下流側に走行伝動軸45を有している。
前記前後進切換機構50は、前記第3要素から出力される合成回転動力を車輌前進用の回転動力回転動力として前記走行伝動軸45に作動伝達可能な前進伝動機構55Fと、前記合成回転動力を車輌後進用の回転動力として前記走行伝動軸45に作動伝達可能な後進伝動機構55Rと、前記前進伝動機構55Fの動力伝達を係脱させる前進クラッチ機構60Fと、前記後進伝動機構55Rの動力伝達を係脱させる後進クラッチ機構60Rと、前記前進クラッチ機構60F及び前記後進クラッチ機構60Rを作動する前後進切換アクチュエータ65とを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the transmission structure 1 has a running transmission shaft 45 downstream of the planetary gear mechanism 30 in the transmission direction.
The forward/reverse switching mechanism 50 includes a forward transmission mechanism 55F capable of transmitting the combined rotational power outputted from the third element to the travel transmission shaft 45 as rotational power for forwarding the vehicle; A reverse transmission mechanism 55R capable of operating and transmitting rotational power for reversing the vehicle to the traveling transmission shaft 45, a forward clutch mechanism 60F for engaging and disengaging power transmission from the forward transmission mechanism 55F, and a forward clutch mechanism 60F for engaging and disengaging power transmission from the forward transmission mechanism 55F; It includes a reverse clutch mechanism 60R that engages and disengages, and a forward/reverse switching actuator 65 that operates the forward clutch mechanism 60F and the reverse clutch mechanism 60R.

前記前進伝動機構55Fは、前記遊星出力軸39に相対回転不能に支持された前進駆動ギヤ56Fと、前記前進駆動ギヤ56Fに噛合された状態で前記走行伝動軸45に相対回転自在に支持された前進従動ギヤ57Fとを有している。 The forward transmission mechanism 55F includes a forward drive gear 56F that is relatively rotatably supported by the planetary output shaft 39, and a forward drive gear 56F that is relatively rotatably supported by the traveling power transmission shaft 45 while being meshed with the forward drive gear 56F. It has a forward driven gear 57F.

前記後進伝動機構55Rは、前記遊星出力軸39に相対回転不能に支持された後進駆動ギヤ56Rと、前記走行伝動軸45に相対回転自在に支持された後進従動ギヤ57Rと、前記後進駆動ギヤ56Rの回転動力を逆転させて前記後進従動ギヤ57Rに伝達する逆転ギヤ列58Rとを有している。 The reverse transmission mechanism 55R includes a reverse drive gear 56R that is relatively rotatably supported by the planetary output shaft 39, a reverse driven gear 57R that is relatively rotatably supported by the travel transmission shaft 45, and the reverse drive gear 56R. and a reverse gear train 58R that reverses the rotational power of and transmits it to the reverse driven gear 57R.

本実施の形態においては、前記逆転ギヤ列58Rは、前記PTO駆動軸260に相対回転自在に外挿された筒状の中間軸58aと、前記後進駆動ギヤ56Rに噛合された状態で前記中間軸58aに相対回転不能に支持された第1中間ギヤ58bと、前記後進従動ギヤ57Rに噛合された状態で前記中間軸58aに相対回転不能に支持された第2中間ギヤ58cとを有している。 In this embodiment, the reversing gear train 58R includes a cylindrical intermediate shaft 58a that is relatively rotatably fitted onto the PTO drive shaft 260, and a cylindrical intermediate shaft 58a that is meshed with the reverse drive gear 56R. 58a, and a second intermediate gear 58c, which is supported in a relatively non-rotatable manner on the intermediate shaft 58a while being meshed with the reverse driven gear 57R. .

本実施の形態においては、前記前進クラッチ機構60F及び前記後進クラッチ機構60Rは摩擦板式クラッチ機構とされている。 In this embodiment, the forward clutch mechanism 60F and the reverse clutch mechanism 60R are friction plate clutch mechanisms.

詳しくは、図1に示すように、前記前進クラッチ機構60Fは、前記走行伝動軸45に相対回転不能に支持された前進クラッチハウジング62Fと、前記前進クラッチハウジング62Fに相対回転不能に支持された前進従動側摩擦板及び前記前進従動側摩擦板に対向された状態で前記前進従動ギヤ57Fに相対回転不能に連結された前進駆動側摩擦板を含む前進摩擦板群64Fと、前記前進摩擦板群64Fを摩擦係合させる前進ピストン(図示せず)とを有している。 Specifically, as shown in FIG. 1, the forward clutch mechanism 60F includes a forward clutch housing 62F that is relatively non-rotatably supported by the traveling transmission shaft 45, and a forward clutch housing 62F that is relatively non-rotatably supported by the forward clutch housing 62F. a forward friction plate group 64F including a driven side friction plate and a forward drive side friction plate connected to the forward driven gear 57F in a state where it is opposed to the forward driven side friction plate and is non-rotatably connected to the forward driven gear 57F; and the forward friction plate group 64F. and a forward piston (not shown) that frictionally engages.

前記後進クラッチ機構60Rは、前記走行伝動軸45に相対回転不能に支持された後進クラッチハウジング62Rと、前記後進クラッチハウジング62Rに相対回転不能に支持された後進従動側摩擦板及び前記後進従動側摩擦板に対向された状態で前記後進従動ギヤ57Rに相対回転不能に連結された後進駆動側摩擦板を含む後進摩擦板群64Rと、前記後進摩擦板群64Rを摩擦係合させる後進ピストンとを有している。
本実施の形態においては、前記前進クラッチハウジング62F及び前記後進クラッチハウジング62Rは単一の共通ハウジングとされている。
The reverse clutch mechanism 60R includes a reverse clutch housing 62R that is supported in a relatively non-rotatable manner on the travel transmission shaft 45, a reverse driven side friction plate that is supported on the reverse driven clutch housing 62R in a relatively non-rotatable manner, and the reverse driven side friction plate. A reverse friction plate group 64R including a reverse drive-side friction plate that is connected to the reverse driven gear 57R in a relatively non-rotatable manner while facing the reverse drive gear 57R, and a reverse piston that frictionally engages the reverse friction plate group 64R. are doing.
In this embodiment, the forward clutch housing 62F and the reverse clutch housing 62R are a single common housing.

前記前後進切換機構50は、前記制御装置100によって作動制御される。
本実施の形態においては、図2に示すように、前記前後進切換アクチュエータ65は、前記前進クラッチハウジング62Fの油室及び前記後進クラッチハウジング62Rの油室にそれぞれ流体接続された前進ライン66F及び後進ライン66Rと、前記前進ライン66F及び前記後進ライン66Rに対する圧油の給排を切り換える電磁弁67とを備えている。
The operation of the forward/reverse switching mechanism 50 is controlled by the control device 100.
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the forward/reverse switching actuator 65 has a forward line 66F and a reverse line fluidly connected to the oil chamber of the forward clutch housing 62F and the oil chamber of the reverse clutch housing 62R, respectively. line 66R, and an electromagnetic valve 67 for switching the supply and discharge of pressure oil to and from the forward line 66F and the reverse line 66R.

前記電磁弁67は、油圧源からの圧油を前記前進ライン66Fへ供給し且つ前記後進ライン66Rをドレンラインに流体接続する前進位置と、油圧源からの圧油を前記後進ライン66Rへ供給し且つ前記前進ライン66Fをドレンラインに流体接続する後進位置と、前記前進及び後進ライン66F、66Rを開放する動力遮断位置とを取り得る。 The solenoid valve 67 has a forward position where it supplies pressure oil from a hydraulic source to the forward line 66F and fluidly connects the reverse line 66R to a drain line, and a forward position where it supplies pressure oil from the hydraulic source to the reverse line 66R. It can also have a reverse position in which the forward line 66F is fluidly connected to the drain line, and a power cutoff position in which the forward and reverse lines 66F and 66R are opened.

前記電磁弁67は、操縦者の人為操作に応じて前記制御装置100によって作動制御される。
図2に示すように、本実施の形態においては、前記変速操作部材110は手動レバー形であり、停止位置(ゼロ速位置)から前進側及び後進側へ操作可能とされている。
この場合、前記制御装置100は、前記変速操作部材110の前進側及び後進側への操作に応じて、それぞれ、前記電磁弁67を前進位置及び後進位置に位置させる。
The operation of the electromagnetic valve 67 is controlled by the control device 100 in response to an operator's manual operation.
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the speed change operation member 110 is in the form of a manual lever, and can be operated from a stop position (zero speed position) to the forward and reverse sides.
In this case, the control device 100 positions the solenoid valve 67 at the forward position and the reverse position in response to the operation of the speed change operation member 110 to the forward and reverse sides, respectively.

本実施の形態においては、前記前後進切換アクチュエータ65は電気・油圧アクチュエータとされているが、これに代えて、前記前後進切換アクチュエータ65を電動モータ等の電気アクチュエータとすることも可能である。 In this embodiment, the forward/reverse switching actuator 65 is an electric/hydraulic actuator, but instead, the forward/reverse switching actuator 65 may be an electric actuator such as an electric motor.

図1及び図2に示すように、前記トランスミッション構造1は、作動的に入力される前記遊星歯車機構30の合成回転動力を多段変速して、前記駆動輪220へ向けて出力する副変速機構70を備えている。
本実施の形態においては、前記副変速機構70は、低速段となる第1速段及び高速段となる第2速段の2段階の変速を行うように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the transmission structure 1 includes an auxiliary transmission mechanism 70 that changes the composite rotational power of the planetary gear mechanism 30 that is operatively inputted in multiple stages and outputs it to the drive wheels 220. It is equipped with
In the present embodiment, the sub-transmission mechanism 70 is configured to perform two-stage gear shifting: a first gear, which is a low gear, and a second gear, which is a high gear.

本実施の形態においては、前記副変速機構70は、前記走行伝動軸45と前記走行伝動軸45より伝動方向下流側に配置された走行出力軸47との間で2段階の変速を行うように構成されている。 In the present embodiment, the auxiliary transmission mechanism 70 is configured to perform two-step speed change between the traveling power transmission shaft 45 and the traveling output shaft 47 disposed downstream of the traveling power transmission shaft 45 in the transmission direction. It is configured.

詳しくは、図1に示すように、前記副変速機構70は、所定の変速比で前記走行伝動軸45から前記走行出力軸47へ回転動力を伝達可能な第1速段ギヤ列71(1)と、前記所定変速比よりも高い変速比(前記走行出力軸47が高速回転する変速比)で前記走行伝動軸45から前記走行出力軸47へ回転動力を伝達可能な第2速段ギヤ列71(2)と、前記第1速段ギヤ列71(1)の動力伝達を係脱する第1速段クラッチ機構75(1)と、前記第2速段ギヤ列71(2)の動力伝達を係脱する第2速段クラッチ機構75(2)とを有している。 Specifically, as shown in FIG. 1, the sub-transmission mechanism 70 includes a first gear train 71(1) capable of transmitting rotational power from the traveling transmission shaft 45 to the traveling output shaft 47 at a predetermined gear ratio. and a second speed gear train 71 capable of transmitting rotational power from the traveling power transmission shaft 45 to the traveling output shaft 47 at a gear ratio higher than the predetermined gear ratio (a gear ratio at which the traveling output shaft 47 rotates at high speed). (2), a first speed clutch mechanism 75(1) that engages and disengages power transmission from the first speed gear train 71(1), and a first speed clutch mechanism 75(1) that engages and disengages power transmission from the first speed gear train 71(2); It has a second speed clutch mechanism 75(2) that engages and disengages.

本実施の形態においては、前記第1速段ギヤ列71(1)は、前記走行伝動軸45に支持された第1速段駆動ギヤ72(1)と、前記第1速段駆動ギヤ72(1)に噛合された状態で前記走行出力軸47に支持された第1速段従動ギヤ73(1)とを有している。 In the present embodiment, the first speed gear train 71(1) includes a first speed drive gear 72(1) supported by the traveling transmission shaft 45, and a first speed drive gear 72(1) supported by the traveling transmission shaft 45. 1) and a first speed driven gear 73(1) supported by the traveling output shaft 47 in a meshed state.

前記第2速段ギヤ列71(2)は、前記走行伝動軸45に支持され、前記第1速段駆動ギヤ72(1)より大径とされた第2速段駆動ギヤ72(2)と、前記第2速段駆動ギヤ72(2)に噛合された状態で前記走行出力軸47に支持され、前記第1速段従動ギヤ73(1)より小径とされた第2速段従動ギヤ73(2)とを有している。 The second speed gear train 71(2) is supported by the traveling transmission shaft 45 and includes a second speed drive gear 72(2) having a larger diameter than the first speed drive gear 72(1). , a second speed driven gear 73 supported by the traveling output shaft 47 in a state of meshing with the second speed drive gear 72(2), and having a smaller diameter than the first speed driven gear 73(1). (2).

前記第1速段及び第2速段駆動ギヤ72(1)、72(2)によって形成される駆動側ギヤ群、並びに、前記第1速段及び第2速段従動ギヤ73(1)、73(2)によって形成される従動側ギヤ群の一方は、対応する軸に相対回転不能に支持され、且つ、他方は対応する軸に相対回転自在に支持されている。 A drive side gear group formed by the first speed and second speed drive gears 72(1) and 72(2), and the first speed and second speed driven gears 73(1) and 73. One of the driven gear groups formed by (2) is supported by the corresponding shaft in a relatively non-rotatable manner, and the other is supported by the corresponding shaft in a relatively rotatable manner.

その上で、前記第1速段及び第2速段クラッチ機構75(1)、75(2)は、対応する軸に相対回転自在に支持されたギヤを、当該対応する軸に係脱させるように構成されている。 In addition, the first speed and second speed clutch mechanisms 75(1) and 75(2) engage and disengage gears that are relatively rotatably supported by the corresponding shafts. It is composed of

本実施の形態においては、図1に示すように、前記駆動側ギヤ群が対応する前記走行伝動軸45に相対回転自在に支持されており、従って、前記第1速段クラッチ機構75(1)は前記第1速段駆動ギヤ72(1)を前記走行伝動軸45に選択的に係脱させ得るように構成され、前記第2速段クラッチ機構75(2)は前記第2速段駆動ギヤ72(2)を前記走行伝動軸45に選択的に係脱させ得るように構成されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, the driving side gear group is relatively rotatably supported by the corresponding traveling transmission shaft 45, and therefore, the first gear clutch mechanism 75(1) is configured to selectively engage and disengage the first speed drive gear 72(1) from the traveling transmission shaft 45, and the second speed clutch mechanism 75(2) 72(2) can be selectively engaged with and disengaged from the traveling transmission shaft 45.

本実施の形態においては、前記第1速段クラッチ機構75(1)及び前記第2速段クラッチ機構75(2)はドグクラッチ式とされている。 In this embodiment, the first speed clutch mechanism 75(1) and the second speed clutch mechanism 75(2) are of a dog clutch type.

詳しくは、前記第1速段クラッチ機構75(1)は、対応する軸(本実施の形態においては前記走行伝動軸45)に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持された第1速段スライダと、前記第1速段駆動ギヤ72(1)の対向面に設けられた凹凸部の一方及び前記第1速段スライダの対向面に設けられた凹凸係合部の他方を含む第1速段凹凸部とを有している。 Specifically, the first speed clutch mechanism 75(1) includes a first speed slider that is supported on a corresponding shaft (in this embodiment, the traveling transmission shaft 45) so as to be non-rotatable and movable in the axial direction. and a first speed stage including one of the uneven portions provided on the opposing surface of the first speed step drive gear 72(1) and the other of the uneven engaging portions provided on the opposing surface of the first speed slider. It has an uneven portion.

前記第2速段クラッチ機構75(2)は、対応する軸(本実施の形態においては前記走行伝動軸45)に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持された第2速段スライダと、前記第2速段駆動ギヤ72(2)の対向面に設けられた凹凸部の一方及び前記第2速段スライダの対向面に設けられた凹凸係合部の他方を含む第2速段凹凸部とを有している。
なお、本実施の形態においては、前記第1速段スライダ及び前記第2速段スライダは単一の共通スライダとされている。
The second speed clutch mechanism 75(2) includes a second speed slider supported by a corresponding shaft (in this embodiment, the traveling transmission shaft 45) so as to be non-rotatable and movable in the axial direction; a second gear stage uneven portion including one of the uneven parts provided on the opposing surface of the second gear stage drive gear 72 (2) and the other of the uneven engaging portions provided on the opposing surface of the second gear slider; have.
In this embodiment, the first gear slider and the second gear slider are a single common slider.

本実施の形態においては、図2に示すように、前記副変速機構70は、人為操作可能な手動レバー形の副変速操作部材115の操作に応じて前記制御装置100によって作動制御されるように構成されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the operation of the auxiliary transmission mechanism 70 is controlled by the control device 100 in response to the operation of a manual lever-shaped auxiliary transmission operating member 115 that can be manually operated. It is configured.

即ち、前記副変速機構70には、前記第1速段スライダ及び前記第2速段スライダ(本実施の形態においては前記共通スライダ)を作動させる、電気・油圧アクチュエータ又は電気アクチュエータによって形成される副変速切換アクチュエータが備えられる。
そして、前記制御装置100は、前記副変速操作部材115の操作状態(操作位置)を検出するセンサ117からの信号に基づき、前記副変速切換アクチュエータの作動制御を実行する。
That is, the sub-transmission mechanism 70 includes a sub-transmission mechanism formed by an electric/hydraulic actuator or an electric actuator that operates the first gear slider and the second gear slider (in this embodiment, the common slider). A speed change actuator is provided.
Then, the control device 100 controls the operation of the auxiliary transmission switching actuator based on a signal from a sensor 117 that detects the operation state (operation position) of the auxiliary transmission operation member 115.

これに代えて、前記副変速操作部材115への人為操作に応じて機械リンクを介して前記副変速切換アクチュエータが作動されるようにも構成され得る。
前記機械リンクは、人為操作による前記副変速操作部材115の機械的動きを利用して、前記第1速段スライダ及び前記第2速段スライダ(本実施の形態においては前記共通スライダ)を作動させるように構成される。
なお、この場合においても、前記センサ117によって前記制御装置100が前記副変速操作部材115の操作状態(操作位置)を認識し得るように構成することも可能である。
Alternatively, the sub-shift switching actuator may be configured to be operated via a mechanical link in response to a manual operation on the sub-shift operating member 115.
The mechanical link operates the first gear slider and the second gear slider (in this embodiment, the common slider) by using mechanical movement of the sub-shift operation member 115 by human operation. It is configured as follows.
In this case as well, it is possible to configure the controller 100 to recognize the operating state (operating position) of the auxiliary shift operating member 115 using the sensor 117.

本実施の形態においては、前記作業車輌200は、前記駆動輪220として作用する一対の主駆動輪と、前記一対の主駆動輪をそれぞれ駆動する一対の主駆動車軸250と、ディファレンシャルギヤ機構300とを有しており、前記走行出力軸47の回転動力が前記ディファレンシャルギヤ機構300を介して前記一対の主駆動車軸250に差動伝達されている。 In the present embodiment, the work vehicle 200 includes a pair of main drive wheels that act as the drive wheels 220, a pair of main drive axles 250 that respectively drive the pair of main drive wheels, and a differential gear mechanism 300. The rotational power of the traveling output shaft 47 is differentially transmitted to the pair of main drive axles 250 via the differential gear mechanism 300.

なお、図1中の符号255は、前記主駆動車軸250に選択的に制動力を付加する走行ブレーキ機構であり、符号310は、前記走行出力軸47からの回転動力によって前記一対の主駆動車軸250を強制的に同期駆動するデフロック機構である。 The reference numeral 255 in FIG. 1 is a travel brake mechanism that selectively applies braking force to the main drive axle 250, and the reference numeral 310 is a travel brake mechanism that selectively applies braking force to the main drive axle 250. This is a differential lock mechanism that forcibly drives the 250 in synchronization.

以下、前記制御装置100による制御構造について説明する。
図3(a)及び(b)に、それぞれ、前記副変速機構70が第1速段及び第2速段に係合している状態での、車速及び牽引力とHST容量(ポンプ本体14及びモータ本体18の容量)との関係を示す。
The control structure by the control device 100 will be explained below.
3(a) and (b) show vehicle speed, tractive force, and HST capacity (pump body 14 and motor The relationship between the figure and the capacity of the main body 18 is shown.

図3(a)及び(b)に示すように、前記制御装置100は、前記車速センサ120によって検出される車速が、前記モータ本体18が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体14が所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下の際には、前記モータ本体18が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材25を作動させつつ、前記変速操作部材110の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させる通常制御モードを実行する。 As shown in FIGS. 3(a) and (b), the control device 100 is configured such that the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 120 is such that the motor body 18 has a low-speed motor capacity and the pump body 14 has a predetermined pump capacity. When the switching speed is lower than the switching speed that appears when the switching capacity is set, the speed change operation member 110 is operated while operating the motor side output adjustment member 25 so that the motor main body 18 is fixed at the low speed motor capacity. A normal control mode is executed in which the pump side output adjustment member 20 is operated so that the vehicle speed increases and decelerates in accordance with the speed increasing and decelerating operations.

そして、前記制御装置100は、前記車速が切替速を越えている際には、前記ポンプ本体14が前記ポンプ切替容量に固定されるように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させつつ、前記変速操作部材110の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記モータ側出力調整部材25を作動させる高速制御モードを実行する。 Then, when the vehicle speed exceeds the switching speed, the control device 100 operates the pump side output adjustment member 20 so that the pump body 14 is fixed at the pump switching capacity, and controls the speed change. A high-speed control mode is executed in which the motor side output adjustment member 25 is operated so that the vehicle speed increases and decelerates in accordance with the speed increasing and decelerating operations of the operating member 110.

斯かる構成によれば、通常作動制御及び高速作動制御の切替時に車速変化が生じることを防止しつつ、前記HST10及び前記遊星歯車機構30によって形成されるHMT構造の変速可能範囲を拡げることができる。 According to such a configuration, it is possible to expand the shiftable range of the HMT structure formed by the HST 10 and the planetary gear mechanism 30 while preventing vehicle speed changes from occurring when switching between normal operation control and high-speed operation control. .

従って、従来のトランスミッション構造(図8~図10参照)においては、3段の変速段を有する副変速機構570を備えなければカバーできなかった必要最大牽引力Tmax及び必要最高速Smaxの範囲を、2段の変速段の前記副変速機構70を備えるだけでカバーすることができ、作業車輌200の伝動構造のコンパクト化及び低廉化を有効に図ることができる。 Therefore, in the conventional transmission structure (see FIGS. 8 to 10), the range of the required maximum tractive force Tmax and the required maximum speed Smax, which could not be covered unless the auxiliary transmission mechanism 570 having three gear stages is provided, is covered by 2. This can be covered by simply providing the auxiliary transmission mechanism 70 for each gear, and the transmission structure of the work vehicle 200 can be made more compact and inexpensive.

なお、本実施の形態においては、前記車速センサ120は、前記副変速機構70によって多段変速された後の状態の回転動力(即ち、前記走行出力軸47又は前記走行出力軸47より伝動方向下流側の駆動車軸250等の回転部材)の速度を検出するように構成されており、従って、前記制御装置100は、前記切替速として、前記副変速機構70が第1速段伝動状態及び第2速段伝動状態の際にそれぞれ用いる第1速段切替速(図3(a))及び第2速段切替速(図3(b))を有している。 In the present embodiment, the vehicle speed sensor 120 detects the rotational power in a state after the sub-transmission mechanism 70 performs multi-stage shifting (i.e., the traveling output shaft 47 or the downstream side of the traveling output shaft 47 in the transmission direction). The control device 100 is configured to detect the speed of a rotating member such as a drive axle 250 of It has a first gear switching speed (FIG. 3(a)) and a second gear switching speed (FIG. 3(b)), which are respectively used in the gear transmission state.

これに代えて、前記車速センサ120が、前記副変速機構70によって多段変速される前の状態の回転動力(例えば、前記第3要素38、前記遊星出力軸39又は前記走行伝動軸45の回転動力)の回転速度を検出するように構成されている場合には、前記制御装置100は、前記副変速機構70の変速段係合状態の如何に関わらず、単一の切替速を用いて作動制御を行うように構成される。 Instead, the vehicle speed sensor 120 detects the rotational power of the state before multi-speed shifting by the auxiliary transmission mechanism 70 (for example, the rotational power of the third element 38, the planetary output shaft 39, or the traveling transmission shaft 45). ), the control device 100 controls the operation using a single switching speed regardless of the gear engagement state of the sub-transmission mechanism 70. configured to do so.

図3(a)及び(b)に示すように、本実施の形態においては、第2ポンプ容量を前記ポンプ切替容量に設定することによって、前記ポンプ本体14の容量変化によって変速させ得る前記遊星歯車機構30の合成回転動力の速度範囲の拡大を図っているが、本発明は斯かる構成に限定されるものではなく、第2ポンプ容量の90%のポンプ容量等、任意のポンプ容量を前記ポンプ切替容量として設定することができる。 As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), in this embodiment, by setting the second pump capacity to the pump switching capacity, the speed of the planetary gear can be changed by changing the capacity of the pump body 14. Although the speed range of the combined rotational power of the mechanism 30 is expanded, the present invention is not limited to such a configuration. Can be set as switching capacity.

また、図3(a)及び(b)に示すように、本実施の形態においては、前記ポンプ本体14が第1ポンプ容量とされた際に前記遊星歯車機構30の合成回転動力がゼロ速(車速ゼロ)となるように前記遊星歯車機構30が設定されており、これにより、前記ポンプ本体14の容量変化によって変速させ得る前記遊星歯車機構30の合成回転動力の速度範囲の拡大を図っているが、本発明は斯かる構成に限定されるものではなく、第1ポンプ容量の90%のポンプ容量等、所定のポンプ容量の際に合成回転動力がゼロ速となるように前記遊星歯車機構30を設定することも可能である。 Further, as shown in FIGS. 3(a) and 3(b), in this embodiment, when the pump main body 14 is set to the first pump capacity, the combined rotational power of the planetary gear mechanism 30 is at zero speed ( The planetary gear mechanism 30 is set so that the vehicle speed is zero), thereby expanding the speed range of the combined rotational power of the planetary gear mechanism 30 that can be changed in speed by changing the capacity of the pump body 14. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the planetary gear mechanism 30 is configured so that the resultant rotational power becomes zero speed at a predetermined pump capacity, such as a pump capacity of 90% of the first pump capacity. It is also possible to set

また、本実施の形態においては、図2に示すように、前記変速操作部材110が停止位置(ゼロ速位置)から前進側及び後進側へ操作可能とされているが、斯かる構成の前記変速操作部材110に代えて、図4に示すように、停止位置(ゼロ速位置)から一方向へのみ操作可能な足動ペダル形の変速操作部材150を用いることも可能である。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the shift operation member 110 is operable from the stop position (zero speed position) to the forward and reverse sides. In place of the operating member 110, as shown in FIG. 4, it is also possible to use a foot pedal-shaped shift operating member 150 that can be operated only in one direction from the stop position (zero speed position).

この場合には、前記変速操作部材150とは別体とされた独立の手動レバー形の前後進切換操作部材160が備えられ、前記制御装置100は、前記前後進切換操作部材160の操作状態(操作位置)を検出するセンサ162からの信号に基づき、前記前後進切換機構70の作動制御を行うように構成される。 In this case, an independent manual lever-type forward/reverse switching operation member 160 that is separate from the speed change operating member 150 is provided, and the control device 100 controls the operation state of the forward/reverse switching operation member 160 ( It is configured to control the operation of the forward/reverse switching mechanism 70 based on a signal from a sensor 162 that detects the operating position).

実施の形態2
以下、本発明に係るトランスミッション構造の他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図5(a)及び(b)に、本実施の形態に係るトランスミッション構造において前記副変速機構70が第1速段及び第2速段にそれぞれ係合している状態での車速及び牽引力とHST容量(ポンプ本体14及びモータ本体18の容量)との関係を示す。
なお、本実施の形態に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌の伝動模式図は図1と同様のものとなり、制御ブロック図は図2と同様のものとなる。
Embodiment 2
Other embodiments of the transmission structure according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIGS. 5(a) and 5(b) show vehicle speed, traction force, and HST in a state where the sub-transmission mechanism 70 is engaged in the first gear and the second gear, respectively, in the transmission structure according to the present embodiment. The relationship with capacity (capacity of pump body 14 and motor body 18) is shown.
Note that a transmission schematic diagram of a working vehicle to which the transmission structure according to the present embodiment is applied is similar to that shown in FIG. 1, and a control block diagram is similar to that shown in FIG. 2.

本実施の形態に係るトランスミッション構造は、前記制御装置100が実行する制御構造においてのみ、前記実施の形態1に係るトランスミッション構造1と相違している。
以下、相違点についてのみ説明する。
The transmission structure according to the present embodiment differs from the transmission structure 1 according to the first embodiment only in the control structure executed by the control device 100.
Below, only the differences will be explained.

前記実施の形態1に係るトランスミッション構造1においては、前記制御装置100は、
・車速が、前記モータ本体18が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体14がポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下においては、前記モータ本体18を低速モータ容量に固定した状態で、前記変速操作部材110の増速操作に応じて前記ポンプ本体14の容量を第1ポンプ容量の側からポンプ切替容量の側へ変化させ且つ前記変速操作部材110の減速操作に応じて前記ポンプ本体14の容量をポンプ切替容量の側から第1ポンプ容量の側へポンプ切替容量の側へ変化させ、
・車速が切替速を越えている際には、前記ポンプ本体14をポンプ切替容量に固定した状態で、前記変速操作部材110の増速操作に応じて前記モータ本体18の容量を低速モータ容量の側から高速モータ容量の側へ変化させ且つ前記変速操作部材110の減速操作に応じて前記モータ本体18の容量を高速モータ容量の側から低速モータ容量の側へ変化させている。
In the transmission structure 1 according to the first embodiment, the control device 100 includes:
- When the vehicle speed is below the switching speed that appears when the motor main body 18 is set to the low speed motor capacity and the pump main body 14 is set to the pump switching capacity, the motor main body 18 is fixed at the low speed motor capacity. The capacity of the pump main body 14 is changed from the first pump capacity side to the pump switching capacity side in response to the speed increase operation of the speed change operation member 110, and the capacity of the pump body 14 is changed in response to the speed change operation of the speed change operation member 110. changing the capacity of the main body 14 from the pump switching capacity side to the first pump capacity side to the pump switching capacity side;
- When the vehicle speed exceeds the switching speed, with the pump main body 14 fixed at the pump switching capacity, the capacity of the motor main body 18 is changed to the low speed motor capacity in response to the speed increasing operation of the speed change operation member 110. The capacity of the motor main body 18 is changed from the high speed motor capacity side to the low speed motor capacity side in response to the deceleration operation of the speed change operation member 110.

これに対し、本実施の形態に係るトランスミッション構造においては、図5(a)及び(b)に示すように、前記制御装置100は、
・車速が、前記モータ本体18が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体14が第1及び第2ポンプ容量の間の所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下の際には、前記モータ本体18が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材25を作動させつつ、前記変速操作部材110の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させる通常制御モードを実行し、
・車速が切替速を越えている際には、前記変速操作部材110の増速操作に応じて、前記ポンプ本体14の容量をポンプ切替容量の側から第2ポンプ容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材20の増速作動と前記モータ本体18の容量を低速モータ容量の側から高速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材25の増速作動とを同期して実行させ、且つ、前記変速操作部材110の減速操作に応じて、前記ポンプ本体14の容量を第2ポンプ容量の側からポンプ切替容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材20の減速作動と前記モータ本体18の容量を高速モータ容量の側から低速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材25の減速作動とを同期して実行させる高速制御モードを実行するように構成されている。
On the other hand, in the transmission structure according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b), the control device 100
- When the vehicle speed is less than or equal to the switching speed that appears when the motor main body 18 is set to the low-speed motor capacity and the pump main body 14 is set to the predetermined pump switching capacity between the first and second pump capacities. The vehicle speed increases and decreases in accordance with speed increasing and decelerating operations of the speed change operation member 110 while operating the motor side output adjustment member 25 so that the motor main body 18 is fixed at a low speed motor capacity. Executing the normal control mode in which the pump-side output adjustment member 20 is operated as shown in FIG.
- When the vehicle speed exceeds the switching speed, the pump changes the capacity of the pump body 14 from the pump switching capacity side to the second pump capacity side in response to the speed increasing operation of the speed change operation member 110. Synchronizing the speed increasing operation of the side output adjusting member 20 and the speed increasing operation of the motor side output adjusting member 25 that changes the capacity of the motor main body 18 from a low speed motor capacity side to a high speed motor capacity side, and a deceleration operation of the pump side output adjustment member 20 that changes the capacity of the pump body 14 from the second pump capacity side to the pump switching capacity side in response to the deceleration operation of the speed change operation member 110, and the motor body. 18 from the high speed motor capacity side to the low speed motor capacity side.

斯かる構成の本実施の形態においても、前記実施の形態1におけると同様の効果を得ることができる。 Also in this embodiment having such a configuration, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

図5(a)及び(b)に示すように、本実施の形態においては、前記ポンプ切替容量は、前記ポンプ軸12の回転状態に拘わらず前記モータ軸16の回転をゼロとさせる中立容量(ゼロ容量)とされている。
斯かる構成によれば、通常制御モード及び高速制御モードの切替を円滑に行うことができる。
As shown in FIGS. 5(a) and 5(b), in this embodiment, the pump switching capacity is a neutral capacity (neutral capacity) that makes the rotation of the motor shaft 16 zero regardless of the rotational state of the pump shaft 12. zero capacity).
According to such a configuration, it is possible to smoothly switch between the normal control mode and the high-speed control mode.

なお、前記ポンプ切替容量は、中立容量(ゼロ容量)以外の所望容量に設定することが可能である。
例えば、第1ポンプ容量が逆転側最大容量(-100%)とされ且つ第2ポンプ容量が正転側最大容量(+100%)とされている場合において、図6(a)及び(b)に示すように、前記ポンプ切替容量を中立容量及び第2ポンプ容量の間の正転側中間容量(例えば、+50%)に設定することも可能である。
Note that the pump switching capacity can be set to a desired capacity other than the neutral capacity (zero capacity).
For example, when the first pump capacity is the maximum capacity on the reverse rotation side (-100%) and the second pump capacity is the maximum capacity on the forward rotation side (+100%), FIGS. 6(a) and (b) As shown, it is also possible to set the pump switching capacity to a normal rotation side intermediate capacity (for example, +50%) between the neutral capacity and the second pump capacity.

実施の形態3
以下、本発明に係るトランスミッション構造のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図7(a)及び(b)に、本実施の形態に係るトランスミッション構造において前記副変速機構70が第1速段及び第2速段にそれぞれ係合している状態での車速及び牽引力とHST容量(ポンプ本体及びモータ本体の容量)との関係を示す。
なお、本実施の形態に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌の伝動模式図は図1と同様のものとなり、制御ブロック図は図2と同様のものとなる。
Embodiment 3
Hereinafter, further embodiments of the transmission structure according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
7(a) and (b) show vehicle speed, tractive force, and HST in a state where the sub-transmission mechanism 70 is engaged in the first gear and the second gear, respectively, in the transmission structure according to the present embodiment. The relationship with capacity (capacity of pump body and motor body) is shown.
Note that a transmission schematic diagram of a working vehicle to which the transmission structure according to the present embodiment is applied is similar to that shown in FIG. 1, and a control block diagram is similar to that shown in FIG. 2.

本実施の形態に係るトランスミッション構造は、前記制御装置100が実行する制御構造においてのみ、前記実施の形態1及び2に係るトランスミッション構造と相違している。 The transmission structure according to this embodiment differs from the transmission structure according to the first and second embodiments only in the control structure executed by the control device 100.

即ち、本実施の形態に係るトランスミッション構造においては、図7(a)及び(b)に示すように、前記制御装置は、車速が、前記モータ本体18が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体14が所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速(前記副変速機構70の第1速段係合時には第1速段切替速(図7(a))、及び、前記副変速機構70の第2速段係合時には第2速段切替速(図7(b)))未満の際には、前記モータ本体18が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材25を作動させつつ、前記変速操作部材110の増速操作に応じて、前記ポンプ本体14の容量を第1ポンプ容量からポンプ切替容量の側へ変更させることで車速を増速させるように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させ、且つ、前記変速操作部材110の減速操作に応じて、前記ポンプ本体14の容量をポンプ切替容量の側から第1ポンプ容量の側へ変更させることで車速を減速させるように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させる通常制御モードを実行する。 That is, in the transmission structure according to the present embodiment, as shown in FIGS. 7(a) and (b), the control device controls the vehicle speed so that the motor main body 18 has a low-speed motor capacity and the pump main body 14 The switching speed that appears when the pump switching capacity is set to a predetermined pump switching capacity (the first gear switching speed when the sub-transmission mechanism 70 is engaged in the first gear (FIG. 7(a)), and the sub-shift When the mechanism 70 is engaged in the second gear, the motor-side output adjustment member is adjusted so that the motor main body 18 is fixed at the low-speed motor capacity when the speed is less than the second gear switching speed (FIG. 7(b)). 25, the pump is configured to increase the vehicle speed by changing the capacity of the pump main body 14 from the first pump capacity to the pump switching capacity side in response to the speed increasing operation of the speed change operation member 110. The vehicle speed is reduced by activating the side output adjustment member 20 and changing the capacity of the pump body 14 from the pump switching capacity side to the first pump capacity side in response to the deceleration operation of the speed change operation member 110. A normal control mode is executed in which the pump side output adjustment member 20 is operated so as to cause the pump side output adjustment member 20 to operate.

本実施の形態においては、図7(a)及び(b)に示すように、第2ポンプ容量を前記ポンプ切替容量に設定することによって、前記ポンプ本体14の容量変化によって変速させ得る前記遊星歯車機構30の合成回転動力の速度範囲の拡大を図っているが、本発明は斯かる構成に限定されるものではなく、第2ポンプ容量の90%のポンプ容量等、任意のポンプ容量を前記ポンプ切替容量として設定することができる。 In this embodiment, as shown in FIGS. 7(a) and 7(b), by setting the second pump capacity to the pump switching capacity, the speed of the planetary gear can be changed by changing the capacity of the pump body 14. Although the speed range of the combined rotational power of the mechanism 30 is expanded, the present invention is not limited to such a configuration. Can be set as switching capacity.

そして、前記制御装置100は、車速が低速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体18の容量が低速モータ容量から高速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材25を作動させると同時に、前記モータ本体18が高速モータ容量とされた状態において車速を切替速に維持できるポンプ調整容量に前記ポンプ本体14の容量がなるように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させる高速移行時切替制御モードを実行する。 Then, when the vehicle speed reaches the switching speed from the low speed side, the control device 100 operates the motor side output adjustment member 25 so that the capacity of the motor main body 18 changes from the low speed motor capacity to the high speed motor capacity. At the same time, the pump-side output adjustment member 20 is operated so that the capacity of the pump body 14 becomes a pump adjustment capacity that can maintain the vehicle speed at the switching speed when the motor body 18 is set to the high-speed motor capacity. Executes time switching control mode.

さらに、前記制御装置100は、車速が切替速を越えている際には、前記モータ本体18が高速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材25を作動させつつ、前記変速操作部材110の増速操作に応じて、前記ポンプ容量をポンプ調整容量の側から第2ポンプ容量の側へ変更させることで車速を増速させるように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させ、且つ、前記変速操作部材110の減速操作に応じて、前記ポンプ容量を第2ポンプ容量の側からポンプ調整容量の側へ変更させることで車速を減速させるように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させる高速制御モードを実行する。 Furthermore, when the vehicle speed exceeds the switching speed, the control device 100 operates the motor-side output adjustment member 25 so that the motor main body 18 is fixed at the high-speed motor capacity, and operates the speed change operation member. In response to the speed increasing operation of step 110, the pump side output adjustment member 20 is operated to increase the vehicle speed by changing the pump capacity from the pump adjustment capacity side to the second pump capacity side, and A high speed mode in which the pump side output adjustment member 20 is operated to reduce the vehicle speed by changing the pump capacity from the second pump capacity side to the pump adjustment capacity side in response to the deceleration operation of the speed change operation member 110. Run control mode.

そして、前記制御装置100は、車速が高速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体18の容量が高速モータ容量から低速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材25を作動させると同時に、前記ポンプ本体14の容量がポンプ調整容量からポンプ切替容量に変更するように前記ポンプ側出力調整部材20を作動させる通常移行時切替制御モードを実行する。 Then, when the vehicle speed reaches the switching speed from the high speed side, the control device 100 operates the motor side output adjustment member 25 so that the capacity of the motor main body 18 changes from the high speed motor capacity to the low speed motor capacity. At the same time, a normal transition switching control mode is executed in which the pump side output adjustment member 20 is operated so that the capacity of the pump main body 14 changes from the pump adjustment capacity to the pump switching capacity.

斯かる構成の本実施の形態においても、前記実施の形態1及び2におけると同様の効果を得ることができる。 Also in this embodiment having such a configuration, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained.

1 トランスミッション構造
10 HST
12 ポンプ軸
14 ポンプ本体
16 モータ軸
18 モータ本体
20 ポンプ側出力調整部材
25 モータ側出力調整部材
30 遊星歯車機構
50 前後進切換機構
70 副変速機構
100 制御装置
110 変速操作部材
120 車速センサ
130 ポンプセンサ
140 モータセンサ
160 前後進切換操作部材
200 作業車輌
210 駆動源
1 Transmission structure 10 HST
12 Pump shaft 14 Pump body 16 Motor shaft 18 Motor body 20 Pump-side output adjustment member 25 Motor-side output adjustment member 30 Planetary gear mechanism 50 Forward/reverse switching mechanism 70 Sub-transmission mechanism 100 Control device 110 Shift operation member 120 Vehicle speed sensor 130 Pump sensor 140 Motor sensor 160 Forward/forward switching operation member 200 Work vehicle 210 Drive source

Claims (8)

作業車輌における走行系伝動経路に介挿されるトランスミッション構造であって、
前記作業車輌の駆動源から作動的に回転動力を入力するポンプ軸、前記ポンプ軸に支持されたポンプ本体、前記ポンプ本体の容量を第1及び第2ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材、モータ軸、前記モータ軸に支持され且つ前記ポンプ本体に流体接続されたモータ本体、並びに、前記モータ本体の容量を低速モータ容量及び前記低速モータ容量より小容量の高速モータ容量の間で変化させ得るモータ側出力調整部材を有するHSTと、
第1~第3要素を有し、前記駆動源から前記第1要素に作動的に入力される基準回転動力及び前記モータ軸から前記第2要素に作動的に入力されるHST出力を合成して、合成回転動力を前記第3要素から出力する遊星歯車機構であって、前記ポンプ本体の第1ポンプ容量から第2ポンプ容量への変化によるHST出力の変化に応じて前記第3要素の出力が増速するように設定された遊星歯車機構と、
人為操作可能な変速操作部材と、
前記作業車輌の車速を直接又は間接的に検出する車速センサと、
前記ポンプ本体の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサと、
前記モータ本体の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサと、
前記ポンプ側出力調整部材及び前記モータ側出力調整部材の作動制御を司る制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記車速センサによって検出される車速が、前記モータ本体が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体が第1及び第2ポンプ容量の間の所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下の際には、前記モータ本体が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、
前記車速が切替速を越えている際には、前記変速操作部材の増速操作に応じて、前記ポンプ本体の容量をポンプ切替容量の側から第2ポンプ容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材の増速作動と前記モータ本体の容量を低速モータ容量の側から高速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材の増速作動とを同期して実行させ、且つ、前記変速操作部材の減速操作に応じて、前記ポンプ本体の容量を第2ポンプ容量の側からポンプ切替容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材の減速作動と前記モータ本体の容量を高速モータ容量の側から低速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材の減速作動とを同期して実行させ
前記ポンプ切替容量は、前記ポンプ軸の回転状態に拘わらず前記モータ軸の回転をゼロとさせる中立容量とされていることを特徴とするトランスミッション構造。
A transmission structure inserted in a drive system transmission path of a work vehicle,
A pump shaft that operatively inputs rotational power from a drive source of the work vehicle, a pump body supported by the pump shaft, and a capacity of the pump body that can be varied steplessly between a first and a second pump capacity. A pump-side output adjustment member, a motor shaft, a motor body supported by the motor shaft and fluidly connected to the pump body, and a capacity of the motor body that is set to a low-speed motor capacity and a high-speed motor capacity smaller than the low-speed motor capacity. an HST having a motor side output adjustment member that can be changed between;
has first to third elements, and synthesizes a reference rotational power operatively input to the first element from the drive source and an HST output operatively input to the second element from the motor shaft. , a planetary gear mechanism that outputs synthetic rotational power from the third element, wherein the output of the third element is adjusted according to a change in the HST output due to a change in the HST output from the first pump capacity to the second pump capacity of the pump body. a planetary gear mechanism configured to increase speed;
a manually operable speed change operation member;
a vehicle speed sensor that directly or indirectly detects the vehicle speed of the work vehicle;
a pump sensor that directly or indirectly detects the capacity of the pump body;
a motor sensor that directly or indirectly detects the capacity of the motor body;
a control device that controls the operation of the pump-side output adjustment member and the motor-side output adjustment member,
The control device includes:
The vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is a switching speed that appears when the motor body is set to a low-speed motor capacity and the pump body is set to a predetermined pump switching capacity between the first and second pump capacities. In the following cases, while operating the motor-side output adjustment member so that the motor body is fixed at a low-speed motor capacity, the vehicle speed increases and decreases in accordance with the speed increase and deceleration operations of the speed change operation member. activating the pump-side output adjustment member so as to
When the vehicle speed exceeds the switching speed, the pump side output changes the capacity of the pump main body from the pump switching capacity side to the second pump capacity side in response to the speed increasing operation of the speed change operation member. synchronously performing a speed increase operation of the adjustment member and a speed increase operation of the motor side output adjustment member that changes the capacity of the motor main body from a low speed motor capacity side to a high speed motor capacity side, and the speed change operation A deceleration operation of the pump side output adjustment member changes the capacity of the pump body from the second pump capacity side to the pump switching capacity side in accordance with the deceleration operation of the member, and the capacity of the motor body is changed to the high speed motor capacity side. synchronously with a deceleration operation of the motor-side output adjustment member to change the output from a low-speed motor capacity to a low-speed motor capacity ;
The transmission structure is characterized in that the pump switching capacity is a neutral capacity that makes the rotation of the motor shaft zero regardless of the rotational state of the pump shaft.
作業車輌における走行系伝動経路に介挿されるトランスミッション構造であって、
前記作業車輌の駆動源から作動的に回転動力を入力するポンプ軸、前記ポンプ軸に支持されたポンプ本体、前記ポンプ本体の容量を第1及び第2ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材、モータ軸、前記モータ軸に支持され且つ前記ポンプ本体に流体接続されたモータ本体、並びに、前記モータ本体の容量を低速モータ容量及び前記低速モータ容量より小容量の高速モータ容量の間で変化させ得るモータ側出力調整部材を有するHSTと、
第1~第3要素を有し、前記駆動源から前記第1要素に作動的に入力される基準回転動力及び前記モータ軸から前記第2要素に作動的に入力されるHST出力を合成して、合成回転動力を前記第3要素から出力する遊星歯車機構であって、前記ポンプ本体の第1ポンプ容量から第2ポンプ容量への変化によるHST出力の変化に応じて前記第3要素の出力が増速するように設定された遊星歯車機構と、
人為操作可能な変速操作部材と、
前記作業車輌の車速を直接又は間接的に検出する車速センサと、
前記ポンプ本体の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサと、
前記モータ本体の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサと、
前記ポンプ側出力調整部材及び前記モータ側出力調整部材の作動制御を司る制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記車速センサによって検出される車速が、前記モータ本体が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体が所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速未満の際には、前記モータ本体が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、
前記車速が低速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体の容量が低速モータ容量から高速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材を作動させると同時に、前記モータ本体が高速モータ容量とされた状態において車速を切替速に維持できるポンプ調整容量に前記ポンプ本体の容量がなるように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、
前記車速が切替速を越えている際には、前記モータ本体が高速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、
前記車速が高速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体の容量が高速モータ容量から低速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材を作動させると同時に、前記ポンプ本体の容量がポンプ調整容量からポンプ切替容量に変更するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させることを特徴とするトランスミッション構造。
A transmission structure inserted in a drive system transmission path of a work vehicle,
A pump shaft that operatively inputs rotational power from a drive source of the work vehicle, a pump body supported by the pump shaft, and a capacity of the pump body that can be varied steplessly between a first and a second pump capacity. A pump-side output adjustment member, a motor shaft, a motor body supported by the motor shaft and fluidly connected to the pump body, and a capacity of the motor body that is set to a low-speed motor capacity and a high-speed motor capacity smaller than the low-speed motor capacity. an HST having a motor side output adjustment member that can be changed between;
has first to third elements, and synthesizes a reference rotational power operatively input to the first element from the drive source and an HST output operatively input to the second element from the motor shaft. , a planetary gear mechanism that outputs synthetic rotational power from the third element, wherein the output of the third element is adjusted according to a change in the HST output due to a change in the HST output from the first pump capacity to the second pump capacity of the pump body. a planetary gear mechanism configured to increase speed;
a manually operable speed change operation member;
a vehicle speed sensor that directly or indirectly detects the vehicle speed of the work vehicle;
a pump sensor that directly or indirectly detects the capacity of the pump body;
a motor sensor that directly or indirectly detects the capacity of the motor body;
a control device that controls the operation of the pump-side output adjustment member and the motor-side output adjustment member,
The control device includes:
When the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is less than the switching speed that appears when the motor body is set to a low-speed motor capacity and the pump body is set to a predetermined pump switching capacity, the motor body While operating the motor-side output adjustment member so that the capacity is fixed at a low-speed motor capacity, the pump-side output adjustment member is operated so that the vehicle speed increases and decelerates in response to speed increase and deceleration operations of the speed change operation member. activate it,
When the vehicle speed reaches the switching speed from the low speed side, the motor side output adjustment member is operated so that the capacity of the motor body changes from the low speed motor capacity to the high speed motor capacity, and at the same time, the motor body changes from the high speed side to the high speed side. operating the pump side output adjustment member so that the capacity of the pump body becomes a pump adjustment capacity that can maintain the vehicle speed at the switching speed in a state where the motor capacity is set;
When the vehicle speed exceeds the switching speed, the motor side output adjustment member is operated so that the motor body is fixed at the high speed motor capacity, and the speed change operation member is operated in response to speed increase and deceleration operations. actuating the pump-side output adjustment member so that the vehicle speed increases and decreases;
When the vehicle speed reaches the switching speed from the high speed side, the motor side output adjustment member is operated so that the capacity of the motor body changes from the high speed motor capacity to the low speed motor capacity, and at the same time the capacity of the pump body is changed. A transmission structure characterized in that the pump side output adjustment member is operated so that the pump output adjustment member changes from a pump adjustment capacity to a pump switching capacity.
前記ポンプ切替容量は第2ポンプ容量とされていることを特徴とする請求項に記載のトランスミッション構造。 3. The transmission structure according to claim 2 , wherein the pump switching capacity is a second pump capacity. 前記第3要素から作動的に入力される合成回転動力を車輌前進用の回転動力として出力する前進伝動状態と前記合成回転動力を車輌後進用の回転動力として出力する後進伝動状態とを選択的に取り得る前後進切換機構を備え、
前記遊星歯車機構は、前記モータ本体が低速モータ容量とされた状態で前記ポンプ本体が所定の遊星ゼロ出力容量とされた際に前記第3要素の出力がゼロ速となり、前記ポンプ本体が遊星ゼロ出力容量から第2ポンプ容量へ容量変化されるに従って前記第3要素の出力がゼロ速から軸線回り一方側へ増速するように、設定されており、
前記制御装置は、前記変速操作部材がゼロ速位置に位置されると、前記モータ本体が低速モータ容量となるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記ポンプ本体が遊星ゼロ出力容量となるように前記ポンプ側出力調整部材を作動させることを特徴とする請求項1からの何れかに記載のトランスミッション構造。
A forward transmission state in which the composite rotational power operatively inputted from the third element is outputted as rotational power for moving the vehicle forward, and a reverse transmission state in which the composite rotational power is outputted as rotational power for the vehicle to move backward are selectively selected. Equipped with a forward and backward switching mechanism,
In the planetary gear mechanism, when the motor body is set to a low speed motor capacity and the pump body is set to a predetermined planetary zero output capacity, the output of the third element becomes zero speed, and the pump body is set to a planetary zero output capacity. The output of the third element is set so that as the capacity is changed from the output capacity to the second pump capacity, the output of the third element increases from zero speed to one side around the axis,
The control device operates the motor side output adjustment member so that when the speed change operation member is located at the zero speed position, the motor body has a low speed motor capacity, and the pump body has a planetary zero output capacity. 4. The transmission structure according to claim 1, wherein the pump-side output adjusting member is operated so that the pump side output adjustment member is operated so as to achieve the following .
前記遊星ゼロ出力容量は第1ポンプ容量とされていることを特徴とする請求項に記載のトランスミッション構造。 5. The transmission structure according to claim 4 , wherein the planetary zero output capacity is a first pump capacity. 前記変速操作部材は、ゼロ速位置から前進側及び後進側へ操作可能とされており、
前記制御装置は、前記変速操作部材のゼロ速位置から前進側及び後進側への操作に応じて、前記前後進切換機構がそれぞれ前進伝動状態及び後進伝動状態となるように前記前後進切換機構を作動させることを特徴とする請求項又はに記載のトランスミッション構造。
The speed change operation member is operable from a zero speed position to a forward drive side and a reverse drive side,
The control device operates the forward/reverse switching mechanism so that the forward/reverse switching mechanism enters a forward transmission state and a reverse transmission state, respectively, in response to an operation of the shift operating member from a zero speed position to a forward drive side and a reverse drive side. The transmission structure according to claim 4 or 5 , characterized in that the transmission structure is operated.
人為操作可能な前後進切換操作部材を備え、
前記制御装置は、前記前後進切換操作部材への操作に応じて、前記前後進切換機構が前進伝動状態及び後進伝動状態となるように前記前後進切換機構を作動させることを特徴とする請求項又はに記載のトランスミッション構造。
Equipped with a manually operable forward and backward switching operation member,
The control device operates the forward/reverse switching mechanism so that the forward/reverse switching mechanism is in a forward transmission state and a reverse transmission state in response to an operation on the forward/reverse switching operation member. 5. Transmission structure according to 4 or 5 .
前記第3要素から作動的に入力される回転動力を多段変速する副変速機構を備えていることを特徴とする請求項1からの何れかに記載のトランスミッション構造。 8. The transmission structure according to claim 1, further comprising an auxiliary transmission mechanism that shifts the rotational power operatively input from the third element in multiple stages.
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