KR101087843B1

KR101087843B1 - 변속 전동 장치

Info

Publication number: KR101087843B1
Application number: KR1020107025755A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 우에다; 요시유끼 가따야마; 신이찌 모리따
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2011-11-30
Also published as: US8047942B2; KR20100087410A; CN102352917A; KR101029209B1; EP2045486A4; EP2848841B1; CN101432551B; EP2848841A1; EP2045486B1; KR20100139140A; CN101432551A; US20090270212A1; EP2045486A1; WO2008004360A1; CN102352917B; KR20080103063A

Abstract

엔진(1)의 출력이 입력되는 정유압식 무단 변속부(20)와, 상기 정유압식 무단 변속부(20)로부터 출력되는 구동력과 상기 정유압식 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하기 위한 복수의 유성 전동 기구(PF, PR) 및 복수의 출력 부재(41, 42)를 갖는 유성 전동부(3a)와, 출력축(70)을 갖고 상기 복수의 출력 부재(41, 42)로부터 출력하는 합성된 구동력을 복수의 속도 레인지로서 상기 출력축(70)으로부터 출력되는 변속 출력부(3b)를 구비하고, 상기 변속 출력부(3b)는 상기 복수의 출력 부재(41, 42)와 상기 출력축(70) 사이에 설치된 복수의 전동 기구(71 내지 74)와, 상기 복수의 전동 기구의 각각에 대응하여 설치된 클러치(CL1 내지 CL4)를 구비한다.

Description

변속 전동 장치 {SHIFTING AND POWER TRANSMISSION DEVICE}

본 발명은 엔진의 출력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와, 정유압식 무단 변속부로부터 출력되는 구동력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하기 위한 복수의 유성 전동 기구 및 복수의 출력 부재를 갖는 유성 전동부와, 출력축을 갖고 상기 복수의 출력 부재로부터 출력되는 합성된 구동력을 복수의 속도 레인지로서 상기 출력축으로부터 출력되는 변속 출력부를 구비한 변속 전동 장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 장점을 설명하기 위해, 본 발명과 비교하기 위해 동일한 출원인에 의한 일본 출원 제2005-286073호로서 출원된 발명의 구조를 설명하지만, 이하의 비교되는 구조를 반드시 선행 기술로 인정하는 것은 아니다.

도24는, 비교할 변속 전동 장치(3)의 선도이다. 도24에 도시하는 바와 같이, 변속 전동 장치(3)는 정유압식 무단 변속부(20)와 유성 전동부(3a)와 변속 출력부(3b)를 구비하고 있다. 유성 전동부(3a)는 제1 유성 전동 기구(P1)와 제2 유성 전동 기구(P2)와 제3 유성 전동 기구(P3)를 구비하고 있다. 제1 유성 전동 기구(P1)는 정유압식 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력이 입력되는 링 기어와, 정유압식 무단 변속부(20)로부터의 출력이 입력되는 선 기어를 구비하고 있다. 제2 유성 전동 기구(P2)는 제1 유성 전동 기구(P1)의 링 기어에 연동된 캐리어와, 제1 유성 전동 기구(P1)의 캐리어에 연동된 링 기어를 구비하고 있다. 제3 유성 전동 기구(P3)는 제2 유성 전동 기구(P2)의 선 기어에 연동된 선 기어와, 제2 유성 전동 기구(P2)의 링 기어에 연동된 캐리어를 구비하고 있다.

변속 출력부(3b)는 유성 전동부(3a)의 출력이 입력되는 클러치부(C)와, 이 클러치부(C)의 출력이 입력되는 부 변속부(100)를 구비하고 있다. 클러치부(C)는 유성 전동부(3a)의 한 쌍의 출력부에 입력측이 각각 별도로 연결된 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 구비하고 있다. 부 변속부(100)는 이 부 변속부(100)의 입력축과 출력축 사이에 설치한 저속 클러치(CL)와 고속 클러치(CH)를 구비하고 있다.

도25는 변속 전동 장치(3)에 있어서의 정유압식 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 속도 레인지와, 부 변속부(100)의 출력 속도(이하, 부 변속 출력이라 함)의 관계를 나타내는 설명도이다. 도25에 나타내는「-MAX」는 정유압식 무단 변속부(20)의 역회전 전동 상태에서의 최고 속도의 변속 상태를 나타내고,「N」은 정유압식 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 정유압식 무단 변속부(20)의 정회전 전동 상태에서의 최고 속도의 변속 상태를 나타낸다. 도26은 변속 전동 장치(3)에 있어서의 속도 레인지와 클러치의 조작 상태의 관계를 나타내는 설명도이다. 도26에 나타내는「연결」은 각 클러치(C1, C2, CL, CH)의 연결 상태를 나타내고,「―」는 각 클러치(C1, C2, CL, CH)의 해제 상태를 나타낸다.

제1 클러치(C1)와 저속 클러치(CL)가 연결 상태로 조작되고, 정유압식 무단 변속부(20)가「-MAX」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 변속 전동 장치(3)가 1속 레인지로 되어 변속 작동하여, 부 변속 출력의 회전 속도가「0」으로부터 무단계로 증속해 간다. 정유압식 무단 변속부(20)가「+MAX」의 변속 상태로 되면, 부 변속 출력의 회전 속도가「B11」로 된다. 이에 따라서 제2 클러치(C2)와 저속 클러치(CL)가 연결 상태로 조작되고, 또한 정유압식 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 감속 조작되면, 변속 전동 장치(3)가 2속 레인지로 되어 변속 작동하여, 부 변속 출력의 회전 속도가「B11」로부터 무단계로 증속해 간다. 정유압식 무단 변속부(20)가「+MAX」와「N」사이의 변속 상태「A」로 되면, 부 변속 출력의 회전 속도가「B12」로 된다. 이에 따라서 제1 클러치(C1)와 고속 클러치(CH)가 연결 상태로 조작되고, 또한 정유압식 무단 변속부(20)가「A」로부터 증속 조작되면, 변속 전동 장치(3)가 3속 레인지로 되어 변속 작동하여, 부 변속 출력의 회전 속도가「B12」로부터 무단계로 증속해 간다. 정유압식 무단 변속부(20)가「+MAX」의 변속 상태로 되면, 부 변속 출력의 회전 속도가「B13」으로 된다. 이에 따라서 제2 클러치(C2)와 고속 클러치(CH)가 연결 상태로 조작되고, 또한 정유압식 무단 변속부(20)가「-MAX」를 향해 변속 조작되면, 변속 전동 장치(3)가 4속 레인지로 되어 변속 작동하여, 부 변속 출력의 회전 속도가「B13」으로부터 무단계로 증속해 간다. 정유압식 무단 변속부(20)가「-MAX」의 변속 상태로 되면, 부 변속 출력의 회전 속도가 최고 속도인「B14」로 된다.

상기 변속 전동 장치의 경우, 특히 속도 단계가 2속 레인지와 3속 레인지의 사이에서 절환될 때의, 하나의 속도 레인지로부터 다른 속도 레인지로 변속(이하, 이것을「레인지 초과 변속」이라 함)이 행해졌을 때, 동력 끊김이나 불안정한 속도 변화가 발생되는 경우가 있었다.

즉, 속도 레인지가 2속 레인지와 3속 레인지의 사이에서 절환되는 레인지 초과 변속은, 모든 클러치를 해제 상태와 연결 상태의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 절환함으로써 행해진다. 또한, 변속 전동 장치에 걸리는 구동 부하가 변화되어 클러치에 걸리는 부하가 변화되면, 클러치에는 설계대로의 강도의 절환 조작력이 부여되어도, 클러치가 설계 타이밍과는 상이한 타이밍에 절환되는 사태가 발생하기 쉬워진다. 또한, 절환되어야 할 클러치의 수가 많을수록, 설계 타이밍과는 상이한 타이밍에 절환되는 클러치가 발생하기 쉬워지고, 또한 클러치 사이에 발생하는 절환 타이밍의 차이가 커지기 쉽다. 이로 인해, 속도 레인지가 2속 레인지와 3속 레인지의 사이에서 절환되는 레인지 초과 변속이 행해질 때, 각 클러치가 소정의 조작 상태로 절환되어 변속 출력부가 2속 레인지 혹은 3속 레인지를 나타내는 조작 상태로 절환될 때까지의 도중에 있어서, 장시간에 걸쳐 해제 상태나 슬립 상태로 되는 클러치가 발생되는 경우가 있다. 또한, 일부의 클러치가 소정의 조작 상태로 절환되어도, 다른 클러치가 아직 소정의 조작 상태로 절환되어 있지 않아, 변속 출력부가 2속 레인지나 3속 레인지를 나타내는 조작 상태로 절환되기 전에 1속 레인지나 4속 레인지를 나타내는 조작 상태로 되어 버린다고 하는 불안정한 변속 작동이 발생되는 경우가 있다.

본 발명의 목적은, 엔진 출력을 복수 단계의 속도 레인지로서, 또한 각 속도 레인지에 있어서 무단계로 변속하여 출력할 수 있는 것이면서, 상기한 변속시의 문제를 회피하기 쉬운 변속 전동 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 변속 전동 장치의 제1 특징 구성은, 엔진의 출력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와, 상기 정유압식 무단 변속부로부터 출력되는 구동력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하기 위한 복수의 유성 전동 기구 및 복수의 출력 부재를 갖는 유성 전동부와, 출력축을 갖고 상기 복수의 출력 부재로부터 출력되는 합성된 구동력을 복수의 속도 레인지로서 상기 출력축으로부터 출력하는 변속 출력부를 구비하고, 상기 변속 출력부는 상기 복수의 출력 부재와 상기 출력축 사이에 설치된 복수의 전동 기구와, 상기 복수의 전동 기구의 각각에 대응하여 설치된 클러치를 구비한다.

본 제1 발명의 구성에 따르면, 복수의 전동 기구의 전동비를 적절하게 설정하면, 복수의 전동 기구 중 하나가 전동 연결 상태로 되고, 다른 전동 기구가 전동 해제 상태로 되도록 복수의 클러치가 조작됨으로써 소정의 속도 레인지가 나타내어지도록 변속 출력부를 조작할 수 있다.

즉, 예를 들어 4단계의 속도 레인지가 얻어지도록 4개의 전동 기구와 4개의 클러치를 설치한 경우, 속도 레인지가 1속 레인지와 2속 레인지의 사이에서 절환되는 레인지 초과 변속과, 2속 레인지와 3속 레인지의 사이에서 절환되는 레인지 초과 변속과, 3속 레인지와 4속 레인지의 사이에서 절환되는 레인지 초과 변속 중 어떠한 레인지 초과 변속이 행해지는 경우도 복수의 클러치 중 어느 2개의 클러치를 절환 조작하는 것만으로 해결된다.

이에 의해, 엔진 출력을 복수 단계의 속도 레인지로서, 또한 각 속도 단계에 있어서 무단계로 변속하여 출력할 수 있을 뿐만 아니라, 어떠한 레인지 초과 변속이 행해지는 경우라도 적은 수의 클러치를 절환하는 것만으로 좋다. 게다가, 동력 끊김이나 서두에 기록한 불안정한 속도 변화가 발생하기 어려워, 주행 전동 장치에 장비된 경우, 지면의 요철 등에 의해 주행 구동 부하가 변화되기 쉬워도 원활하게 변속 주행할 수 있어, 변속 성능 및 출력 성능이 높은 변속 전동 장치를 얻을 수 있다.

본 발명의 변속 전동 장치의 제2 특징 구성에 따르면, 상기 클러치의 출력측 회전 부재는 상기 변속 출력부의 출력축에 일체 회전하도록 지지되어 있다. 따라서, 각 클러치에 구동 부하가 동일한 출력축으로부터 걸려, 구동 부하가 변화해도 클러치의 절환되는 타이밍이 클러치에 따라 상이하다고 하는 사태가 발생하기 어려워진다.

이에 의해, 어떠한 레인지 초과 변속이 행해지는 경우라도 동력 끊김이나 서두에 기록한 불안정한 속도 변화가 보다 발생하기 어려운 변속 전동 장치를 얻을 수 있다.

본 발명의 변속 전동 장치의 제3 특징 구성과 같이, 상기 클러치의 각각은 다판식 마찰 클러치인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 변속 전동 장치의 제4 특징 구성과 같이, 상기 복수의 전동 기구의 각각은 서로 맞물리는 한 쌍의 기어를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 변속 전동 장치의 제5 특징 구성에 따르면, 상기 유성 전동부의 상기 복수의 출력 부재는 상기 유성 전동부의 전동 방향의 가장 하방측에 위치하는 유성 전동 기구의 선 기어와 일체 회전하는 선 기어 출력 부재와, 상기 최하방측의 유성 전동 기구의 캐리어와 일체 회전하는 캐리어 출력 부재와, 상기 최하방측의 유성 전동 기구의 링 기어와 일체 회전하는 링 기어 출력 부재를 갖는다.

본 제5 발명의 구성에 따르면, 상기 복수의 클러치 중 속도 레인지에 대응한 클러치가 연결 상태로 절환 조작되면, 변속 출력부의 복수의 전동 기구 중 적절한 전동 기구가 전동 연결 상태로 되고, 변속 출력부는 유성 전동부의 선 기어 출력체와 캐리어 출력체와 링 기어 출력체 중 적절한 출력체를 출력 회전체에 연동시킨 소정의 속도 레인지로 된다. 따라서, 예를 들어 유성 전동 기구나 브레이크를 구비하지 않는 간단한 유성 전동부라도, 정유압식 무단 변속부의 변속 조작에 더불어 변속 출력부의 복수의 클러치가 적절하게 절환 조작되면, 유성 전동부에 의한 출력 합성과 변속 출력부에 의한 합성 구동력의 단계 나눔에 의해, 엔진 출력이 복수 단계의 속도 레인지로서 출력되고, 또한 각 속도 단계에 있어서 무단계로 변속하여 출력된다.

따라서, 변속 출력부의 구조의 간략화를 도모할 수 있다.

본 제6 발명의 구성에 따르면, 상기 선 기어 출력 부재와 상기 캐리어 출력 부재와 상기 링 기어 출력 부재를 상기 출력축의 회전 축심에 평행한 3중 축 구조로 구성하고, 상기 복수의 전동 기구를 상기 출력축의 회전 축심을 따르는 방향으로 병렬하도록 배치하고 있다.

따라서, 선 기어 출력체와 캐리어 출력체와 링 기어 출력체의 배치 구성의 면에서도, 복수의 전동 기구의 배치 구성의 면에서도 변속 전동 장치를 콤팩트하게 얻을 수 있다.

본 제7 발명의 구성에 따르면, 엔진의 출력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와, 상기 정유압식 무단 변속부로부터 출력되는 구동력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하고, 이 합성된 구동력을 출력하기 위한 한 쌍의 출력 부재를 갖는 유성 전동부와, 상기 한 쌍의 출력 부재로부터 출력되는 합성된 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누어 출력하는 변속 출력부를 구비한 변속 전동 장치이며, 상기 유성 전동부는 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 제1 캐리어를 갖고, 상기 정유압식 무단 변속부로부터의 출력과, 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력이 입력되는 제1 유성 전동 기구와, 제2 선 기어와, 제2 링 기어와, 제2 캐리어를 갖고, 상기 제1 유성 전동 기구로부터의 출력을 받는 상기 제2 유성 전동 기구를 갖고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 선 기어가 상기 한 쌍의 출력 부재의 한쪽에 연결되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 캐리어와 상기 제2 링 기어 중 어느 한쪽이 상기 한 쌍의 출력 부재의 다른 쪽에 연결되어 있다.

본 제7 발명의 구성에 따르면, 변속 전동 장치는 엔진 구동력과, 정유압식 무단 변속부의 출력을 제1 유성 전동 기구와 제2 유성 전동 기구에 의해 합성하여 합성 구동력을 변속 출력부에 전달하고, 정유압식 무단 변속부의 변속 조작과, 이에 더불어 변속 출력부의 적절한 조작이 행해짐으로써, 소정의 속도 단계의 속도 레인지로 되는 동시에 변속하고, 엔진 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로서 출력하고, 또한 각 단계의 속도 레인지에 있어서 무단계로 변속하여 출력한다.

이에 의해, 엔진 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로서 출력하고, 또한 각 단계의 속도 레인지에 있어서 무단계로 변속할 수 있는 변속 전동 장치를 얻을 수 있다. 게다가, 유성 전동 기구로서 제1 유성 전동 기구와 제2 유성 전동 기구의 한 쌍을 구비할 뿐인 구조가 간단한 것으로 하여 저렴하게 얻을 수 있다.

상기 제7 발명의 형태의 하나에 있어서는, 상기 정유압식 무단 변속부로부터의 출력이 제1 유성 전동 기구의 상기 제1 선 기어에 입력되고, 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력이 상기 제1 캐리어에 입력되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 링 기어는 제1 유성 전동 기구의 제1 선 기어에 일체 회전하도록 연결되고, 상기 제2 선 기어는 제1 유성 전동 기구의 제1 링 기어에 일체 회전하도록 연결되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 캐리어가 상기 한 쌍의 출력 부재의 다른 쪽에 연결되어 있다.

상기 제7 발명의 형태의 다른 하나에 있어서는, 상기 정유압식 무단 변속부로부터의 출력이 제1 유성 전동 기구의 상기 제1 링 기어에 입력되고, 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력이 상기 제1 캐리어에 입력되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 선 기어는 제1 유성 전동 기구의 제1 선 기어에 일체 회전하도록 연결되고, 상기 제2 캐리어는 제1 유성 전동 기구의 제1 캐리어에 일체 회전하도록 연결되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 링 기어가 상기 한 쌍의 출력 부재의 다른 쪽에 연결되어 있다.

상기 제7 발명의 형태의 다른 하나에 있어서는, 상기 정유압식 무단 변속부로부터의 출력이 제1 유성 전동 기구의 상기 제1 선 기어에 입력되고, 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력이 상기 제1 캐리어에 입력되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 캐리어는 제1 유성 전동 기구의 제1 캐리어에 일체 회전하도록 연결되고, 상기 제2 선 기어는 제1 유성 전동 기구의 제1 링 기어에 일체 회전하도록 연결되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 캐리어가 상기 한 쌍의 출력 부재의 다른 쪽에 연결되어 있다.

상기 제7 발명의 형태의 다른 하나에 있어서는, 상기 정유압식 무단 변속부로부터의 출력이 제1 유성 전동 기구의 상기 제1 선 기어에 입력되고, 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력이 상기 제1 캐리어에 입력되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 캐리어는 제1 유성 전동 기구의 제1 캐리어에 일체 회전하도록 연결되고, 상기 제2 링 기어는 제1 유성 전동 기구의 제1 링 기어에 일체 회전하도록 연결되고, 상기 제2 유성 전동 기구의 상기 제2 링 기어가 상기 한 쌍의 출력 부재의 다른 쪽에 연결되어 있다.

또한, 상기 한 쌍의 출력 부재는 축과 이 축이 관통하는 통 형상의 축을 포함하는 것이 바람직하다.

도1은 트랙터의 주행 전동 장치의 선도이다.
도2는 변속 출력부의 단면도이다.
도3은 클러치의 조작 상태와, 변속 출력부의 조작 상태의 관계를 나타내는 설명도이다.
도4는 무단 변속부의 변속 상태와, 변속 출력부의 속도 레인지와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도5는 주행 조작 장치의 블록도이다.
도6은 제2 실시예의 변속 전동 장치를 구비한 주행 전동 장치의 선도이다.
도7은 제2 실시예의 변속 전동 장치에 있어서의 유성 전동부의 정면에서 본 선도이다.
도8은 제2 실시예의 변속 전동 장치에 있어서의 클러치의 조작 상태와, 변속 출력부의 조작 상태의 관계를 나타내는 설명도이다.
도9는 제2 실시예의 변속 전동 장치에 있어서의 무단 변속부의 변속 상태와, 변속 출력부의 속도 레인지와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도10은 제3 실시예의 변속 전동 장치를 구비한 주행 전동 장치의 선도이다.
도11은 제4 실시예의 변속 전동 장치를 구비한 주행 전동 장치의 선도이다.
도12는 클러치의 조작 상태와, 속도 레인지의 관계를 나타내는 설명도이다.
도13은 제4 실시예의 변속 전동 장치에 있어서의 무단 변속부의 변속 상태와, 속도 레인지와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도14는 주행 조작 장치의 블록도이다.
도15는 제5 실시예의 변속 전동 장치를 구비한 주행 전동 장치의 선도이다.
도16은 제5 실시예의 변속 전동 장치에 있어서의 무단 변속부의 변속 상태와, 속도 레인지와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도17은 제6 실시예의 변속 전동 장치를 구비한 주행 전동 장치의 선도이다.
도18은 제6 실시예의 변속 전동 장치에 있어서의 무단 변속부의 변속 상태와, 속도 레인지와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도19는 제7 실시예의 변속 전동 장치를 구비한 주행 전동 장치의 선도이다.
도20은 제7 실시예의 변속 전동 장치에 있어서의 무단 변속부의 변속 상태와, 속도 레인지와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도21은 제7 실시예의 변속 전동 장치에 있어서의 주 변속 레버의 조작 위치와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도22는 비교 구조에 있어서의 주 변속 레버의 조작 위치와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도23은 제4 내지 제7 실시예의 변속 전동 장치의 특성을 나타내는 설명도이다.
도24는 본 발명과 비교되는 변속 전동 장치의 선도이다.
도25는 본 발명과 비교되는 변속 전동 장치의 무단 변속부의 변속 상태와, 변속 출력부의 속도 레인지와, 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도26은 본 발명과 비교되는 변속 전동 장치의 클러치의 조작 상태와, 변속 출력부의 조작 상태의 관계를 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명의 복수의 실시예를 도면을 기초로 하여 설명한다. 일 실시예에 있어서 설명되어 있는 특징과, 다른 실시예에 있어서 설명되는 특징의 조합도 본 발명의 범위 내에 포함된다고 생각된다.

<제1 실시예>

도1은 제1 실시예에 의한 변속 전동 장치(3)의 선도이다. 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(3)는 트랙터 등의 작업차가 구비하는 주행 전동 장치에 장비되어 있다.

주행 전동 장치는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력이 입력되는 주 클러치(2)와, 이 주 클러치(2)의 출력축(2a)에 입력축(21)이 연동되어 있는 상기 변속 전동 장치(3)와, 이 변속 전동 장치(3)의 출력축(70)에 전동 기어(4a, 4b)를 통해 입력축(31)이 연동되어 있는 전후진 절환 장치(30)와, 이 전후진 절환 장치(30)의 출력축(32)에 입력 기어(5a)가 연동되어 있는 후륜 차동 기구(5)와, 상기 전후진 절환 장치(30)의 상기 출력축(32)에 전동 기어(6a, 6b)를 통해 연동되어 있는 전륜용 출력축(7)과, 이 전륜용 출력축(7)에 전동축(8)을 통해 입력축(9a)이 연동되어 있는 전륜 차동 기구(9)를 구비하고 있다.

또한, 도1에 도시하는 바와 같이 미션 케이스(10)의 후방부에 설치한 동력 취출축(11)은 트랙터의 차체 후방부에 연결된 로터리 경운 장치(도시하지 않음) 등, 각종 작업 장치에 상기 엔진(1)의 구동력을 전달하는 것이다. 이 동력 취출축(11)은 전동축(12)과, 작업 클러치(13)와, 전동 기어(14a, 14b)와, 전동 기어(14b)의 회전 지지축(15)을 통해 상기 변속 전동 장치(3)의 입력축(21)에 연동되어 있다. 다른 실시예에서는 전동 기어(14b)는 114b, 214b 외의 도면 부호로 나타내어져 있다.

도1에 도시하는 바와 같이, 상기 변속 전동 장치(3)는 상기 입력축(21)으로 되어 있는 펌프축[이하, 입력축(21)을 펌프축(21)이라 함]을 가진 정유압식 무단 변속부(20)[이하, 무단 변속부(20)라 약칭함]와, 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR)를 가진 유성 전동부(3a)와, 상기 출력축(70)을 가진 변속 출력부(3b)를 구비하여 구성되어 있다. 상기 무단 변속부(20)는 미션 케이스(10)의 외부에 설치하고, 상기 유성 전동부(3a) 및 상기 변속 출력부(3b)와, 상기 전후진 절환 장치(30)와, 상기 후륜 차동 기구(5)는 상기 미션 케이스(10)의 내부에 설치되어 있다.

상기 무단 변속부(20)는 상기 펌프축(21)을 가진 유압 펌프(23)와, 이 유압 펌프(23)로부터의 압유에 의해 구동되는 유압 모터(24)를 구비하고 있다. 유압 펌프(23)는 액시얼 플런저형이고, 또한 가변 용량형 유압 펌프에 의해 구성되어 있다. 유압 모터(24)는 액시얼 플런저형 유압 모터에 의해 구성되어 있다.

즉, 무단 변속부(20)는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력을 주 클러치(2)를 통해 펌프축(21)에 입력하고, 유압 펌프(23)의 경사판각이 변경됨으로써, 입력한 엔진 구동력을 정회전 방향의 구동력과 역회전 방향의 구동력으로 변환하고, 또한 정회전 방향에 있어서도 역회전 방향에 있어서도 무단계로 변속하여 모터축(22)으로부터 출력한다.

상기 유성 전동부(3a)는 차체 전후 방향의 1개의 회전 지지축(40)의 전방측 부분에 이 회전 지지축(40)의 축심 방향으로 나열하여 지지시킨 상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR)를 구비하는 것 외에, 상기 회전 지지축(40)의 후방측 부분에 2중 통축 구조로 되어 상대 회전 가능하게 외부 끼움되어 있는 내통축과 외통축으로 이루어지는 한 쌍의 통축형 출력부(41, 42)를 구비하고 있다.

상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR) 중 차체 전방측에 위치하는 전방 유성 전동 기구(PF)는, 상기 회전 지지축(40)에 일체 회전 가능하게 지지된 선 기어(50)와, 이 선 기어(50)의 외주 주위에 선 기어(50)의 주위 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 선 기어(50)에 맞물린 복수개의 유성 기어(51)와, 각 유성 기어(51)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(52)와, 상기 각 유성 기어(51)에 내측 기어로 맞물린 링 기어(53)를 구비하고 있다. 상기 선 기어(50)는 상기 회전 지지축(40)에 의해 상기 모터축(22)에 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 이에 의해, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터의 출력이 선 기어(50)에 전달된다. 상기 캐리어(52)는 이 캐리어(52)의 장착 통부(52a)에 일체 회전 가능하게 설치한 전동 기어(54)와, 이 전동 기어(54)에 맞물린 전동 기어(55)와, 이 전동 기어(55)의 회전 지지축에 겸용의 상기 회전 지지축(15)을 통해 상기 펌프축(21)에 연동되어 있다. 이에 의해, 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터 펌프축(21)의 전단부측에 전달되고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 상태에서 펌프축(21)의 후단부측으로부터 출력되는 엔진 구동력이 캐리어(52)에 전달된다.

상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR) 중 차체 후방측에 위치하는 후방 유성 전동 기구(PR)는, 상기 한 쌍의 출력부(41, 42) 중 내통축측의 출력 부재(41)[이하, 제1 출력 부재(41)라 함]의 전단부에 일체 회전 가능하게 지지된 선 기어(60)와, 이 선 기어(60)의 외주 주위에 선 기어(60)의 주위 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 선 기어(60)에 맞물린 복수개의 유성 기어(61)와, 각 유성 기어(61)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(62)와, 상기 각 유성 기어(61)에 내부 기어로 맞물린 링 기어(63)를 구비하고 있다. 상기 선 기어(60)는 제1 출력 부재(41)에 일체 회전 가능하게 지지되어 있음으로써, 선 기어(60)와 제1 출력 부재(41)는 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 상기 캐리어(62)는 전방 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(52)에 연동 부재(64)에 의해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 상기 링 기어(63)는 전방 유성 전동 기구(PF)의 링 기어(53)에 연동 부재(65)에 의해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 상기 링 기어(63)는 상기 한 쌍의 출력 부재(41, 42) 중 외통축측의 출력 부재(42)[이하, 제2 출력 부재(42)라 함]의 전단부에 연동 부재(66)에 의해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

즉, 유성 전동부(3a)는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터 출력되고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않고 캐리어(52)에 전달되는 엔진 구동력과, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터 출력되는 구동력을 전방 유성 전동 기구(PF)와 후방 유성 전동 기구(PR)에 의해 합성하고, 합성 구동력을 제1 출력 부재(41)와 제2 출력 부재(42)로부터 출력한다.

도2는 상기 변속 출력부(3b)의 단면도이다. 도2에 도시하는 바와 같이, 변속 출력부(3b)는 상기 출력축(70)을 구비하는 것 외에, 이 출력축(70)과 상기 제1 출력 부재(41)에 걸쳐 설치한 한 쌍의 제1 전동 기구(71, 72)와, 상기 출력축(70)과 상기 제2 출력 부재(42)에 걸쳐 설치한 한 쌍의 제2 전동 기구(73, 74)와, 상기 한 쌍의 제1 전동 기구(71, 72)에 각각 별도로 설치한 한 쌍의 클러치(CL1, CL3)와, 상기 한 쌍의 제2 전동 기구(73, 74)에 각각 별도로 설치한 한 쌍의 클러치(CL2, CL4)를 구비하고 있다.

각 제1 전동 기구(71, 72)는 제1 출력 부재(41)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력 기어(71a, 72a)와, 이 입력 기어(71a, 72a)에 맞물린 상태로 하여 출력축(70)에 상대 회전 가능하게 장착한 출력 기어(71b, 72b)를 구비하여 구성되어 있다. 각 제2 전동 기구(73, 74)는 제2 출력 부재(42)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력 기어(73a, 74a)와, 이 입력 기어(73a, 74a)에 맞물린 상태로 하여 출력축(70)에 상대 회전 가능하게 장착한 출력 기어(73b, 74b)를 구비하여 구성되어 있다. 각 전동 기구(71 내지 74)가 구비하는 상기 클러치(CL1 내지 CL4)는 상기 출력 기어(71b, 72b, 73b, 74b)와 상기 출력축(70)에 걸쳐 설치되어 있다. 각 전동 기구(71 내지 74)는, 대응하는 상기 클러치(CL1 내지 CL4)가 연결 상태로 절환 조작됨으로써 제1 출력 부재(41) 혹은 제2 출력 부재(42)의 구동력을 입력 기어(71a, 72a, 73a, 74a)와 출력 기어(71b, 72b, 73b, 74b)에 의해 출력축(70)에 전달하고, 상기 클러치(CL1 내지 CL4)가 해제 상태로 절환 조작됨으로써 제1 출력 부재(41) 혹은 제2 출력 부재(42)로부터 출력축(70)에의 전동을 끊는다. 한쪽의 제1 전동 기구(71)가 제1 출력 부재(41)의 구동력을 출력축(70)에 전달한 경우의 출력축(70)의 회전 속도가, 다른 쪽의 제1 전동 기구(72)가 제1 출력 부재(41)의 구동력을 출력축(70)에 전달한 경우의 출력축(70)의 회전 속도보다도 고속으로 되도록 한 쌍의 제1 전동 기구(71, 72)는 서로 다른 전동비를 구비하고 있다. 한쪽의 제2 전동 기구(73)가 제2 출력 부재(42)의 구동력을 출력축(70)에 전달한 경우의 출력축(70)의 회전 속도가, 다른 쪽의 제2 전동 기구(74)가 제2 출력 부재(42)의 구동력을 출력축(70)에 전달한 경우의 출력축(70)의 회전 속도보다도 저속으로 되도록 한 쌍의 제2 전동 기구(73, 74)는 서로 다른 전동비를 구비하고 있다.

이하에 있어서, 한쪽의 제1 전동 기구(71)가 구비하는 상기 클러치(CL3)를 3속 클러치(CL3)라 하고, 다른 쪽의 제1 전동 기구(72)가 구비하는 상기 클러치(CL1)를 1속 클러치(CL1)라 하고, 한쪽의 제2 전동 기구(73)가 구비하는 상기 클러치(CL2)를 2속 클러치(CL2)라 하고, 다른 쪽의 제2 전동 기구(74)가 구비하는 상기 클러치(CL4)를 4속 클러치(CL4)라 한다.

도3은 상기 각 클러치(CL1 내지 CL4)의 조작 상태와, 변속 출력부(3b)의 조작 상태로서의 속도 레인지의 관계를 나타내는 설명도이다. 도3에 나타내는「연결」은 각 클러치(CL1 내지 CL4)의 연결 상태를 나타내고,「―」는 각 클러치(CL1 내지 CL4)의 해제 상태를 나타낸다. 도4는 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 변속 출력부(3b)의 속도 레인지와, 변속 출력부(3b)의 출력축(70)에 의한 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다. 도4의 횡축은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타내고, 종축은 출력축(70)에 의한 출력 속도를 나타낸다. 횡축의「-MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 역회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「N」은 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 정회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타낸다. 「A1」은 무단 변속부(20)의「N」과「+MAX」사이의 변속 상태를 나타낸다.

이들 도면에 도시하는 바와 같이, 1속 클러치(CL1)가 연결 상태로 조작되고, 2속 클러치(CL2)와 3속 클러치(CL3)와 4속 클러치(CL4)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(3b)는 유성 전동부(3a)의 제1 출력 부재(41)와 제2 출력 부재(42)로부터 출력되는 합성 구동력을 다른 쪽의 제1 전동 기구(72)와 1속 클러치(CL1)에 의해 1속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 하여 출력축(70)에 전달하고, 이 출력축(70)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 유성 전동부(3a)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「-MAX」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(70)의 회전 속도가「0」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」의 변속 상태로 되면, 출력축(70)의 회전 속도가 「B1」로 된다.

2속 클러치(CL2)가 연결 상태로 조작되고, 1속 클러치(CL1)와 3속 클러치(CL3)와 4속 클러치(CL4)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(3b)는 유성 전동부(3a)의 제1 출력 부재(41)와 제2 출력 부재(42)로부터 출력되는 합성 구동력을 한쪽의 제2 전동 기구(73)와 2속 클러치(CL2)에 의해 2속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 하여 출력축(70)에 전달하고, 이 출력축(70)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(3b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 감속 조작되면, 이에 따라서 출력축(70)의 회전 속도가「B1」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가 정회전 속도「A1」의 변속 상태로 되면, 출력축(70)의 회전 속도가「B2」로 된다.

3속 클러치(CL3)가 연결 상태로 조작되고, 1속 클러치(CL1)와 2속 클러치(CL2)와 4속 클러치(CL4)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(3b)는 유성 전동부(3a)의 제1 출력 부재(41)와 제2 출력 부재(42)로부터 출력되는 합성 구동력을 한쪽의 제1 전동 기구(71)와 3속 클러치(CL3)에 의해 3속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 하여 출력축(70)에 전달하고, 이 출력축(70)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(3b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가 정회전 속도「A1」로부터 증속 조작되면, 이에 따라서 출력축(70)의 회전 속도가「B2」로부터 무단으로 증속한다. 무단 변속부(20)가「+MAX」의 변속 상태로 되면, 출력축(70)의 회전 속도가「B3」으로 된다.

4속 클러치(CL4)가 연결 상태로 조작되고, 1속 클러치(CL1)와 2속 클러치(CL2)와 3속 클러치(CL3)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(3b)는 유성 전동부(3a)의 제1 출력 부재(41)와 제2 출력 부재(42)로부터 출력되는 합성 구동력을 다른 쪽의 제2 전동 기구(74)와 4속 클러치(CL4)에 의해 4속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 하여 출력축(70)에 전달하고, 이 출력축(70)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(3b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터「-MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(70)의 회전 속도가「B3」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「-MAX」의 변속 상태로 되면, 출력축(70)의 회전 속도가「B4」로 된다.

도1에 도시하는 바와 같이, 상기 전후진 절환 장치(30)는 상기 입력축(31)과 상기 출력축(32)을 구비하는 것 외에, 입력축(31)에 연동 부재(34)를 통해 입력측 회전 부재가 일체 회전 가능하게 연결되고, 출력측 회전 부재가 연동 부재(35)를 통해 출력축(32)에 일체 회전 가능하게 연결된 전진 클러치(CF)와, 입력축(31)에 역회전 전동 기어 기구(33)를 통해 입력측 회전 부재가 연동되고, 출력측 회전 부재가 상기 연동 부재(35)를 통해 출력축(32)에 일체 회전 가능하게 연결된 후진 클러치(CR)를 구비하고 있다.

즉, 전후진 절환 장치(30)는 전진 클러치(CF)가 연결 상태로, 후진 클러치(CR)가 해제 상태로 각각 조작됨으로써 입력축(31)의 구동력을 전진 클러치(CF)를 통해 출력축(32)에 전달하도록 전진 상태로 된다. 전후진 절환 장치(30)는 전진 클러치(CF)가 해제 상태로, 후진 클러치(CR)가 연결 상태로 각각 조작됨으로써, 입력축(31)의 구동력을 역회전 전동 기어 기구(33) 및 후진 클러치(CR)를 통해 출력축(32)에 전달하도록 후진 상태로 된다.

도5는 트랙터 등의 작업차가 구비하는 주행 조작 장치의 블록도이다. 도5에 도시하는 바와 같이, 주행 조작 장치는 트랙터의 운전부에 설치한 주 변속 레버(80) 및 전후진 레버(81)와, 주 변속 레버(80)에 연동된 변속 검출 수단(82)과, 전후진 레버(81)에 연동된 전후진 검출 수단(83)과, 이 전후진 검출 수단(83) 및 상기 변속 검출 수단(82)에 연계된 제어 수단(84)을 구비하고 있다. 제어 수단(84)은 무단 변속부(20)를 변속 조작하는 변속 밸브(85)와, 상기 각 클러치(CL1 내지 CL4)를 절환 조작하는 클러치 밸브(86 내지 89)와, 상기 전진 클러치(CF)를 절환 조작하는 전진 밸브(90)와, 상기 후진 클러치(CR)를 절환 조작하는 후진 밸브(91)의 각각의 전자(電磁) 조작부에 연계되어 있다. 제어 수단(84)은 무단 변속부(20)에 설치한 변속 상태 검출 수단(92)에 연계되어 있다.

주 변속 레버(80)는 중립 위치 S1로부터 최고속 위치 Max에 이르는 조작 영역에서 요동 조작하도록 되어 있다. 주 변속 레버(80)의 조작 영역 중, 중립 위치 S1로부터 중간 위치 C까지는 주로 작업시에 사용하는 저속 영역 L로 되고, 중간 위치 C로부터 최고속 위치 Max까지는 주로 이동 주행시에 사용하는 고속 영역 H로 되어 있다. 전후진 레버(81)는 중립 위치 S2와 전진 위치 F와 후진 위치 R로 절환 조작하도록 되어 있다.

변속 검출 수단(82)은 주 변속 레버(80)에 조작부가 연동된 회전 포텐시오미터에 의해 구성되어 있고, 주 변속 레버(80)가 조작된 조작 위치를 검출하여 이 검출 결과를 제어 수단(84)에 출력한다. 전후진 검출 수단(83)은 전후진 레버(81)에 조작부가 연동된 회전 포텐시오미터에 의해 구성되어 있고, 전후진 레버(81)가 조작된 조작 위치를 검출하여 이 검출 결과를 제어 수단(84)에 출력한다. 변속 상태 검출 수단(92)은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 검출하여, 이 검출 결과를 제어 수단(84)에 피드백한다.

제어 수단(84)은 마이크로 컴퓨터를 이용하여 구성되어 있고, 변속 검출 수단(82) 및 변속 상태 검출 수단(92)에 의한 검출 정보를 기초로, 변속 전동 장치(3)가 주 변속 레버(80)의 조작 위치에 대응한 회전 속도의 출력을 출력축(70)으로부터 출력하는 조작 상태로 되도록 변속 밸브(85)를 조작함으로써 무단 변속부(20)를 변속 조작하고, 또한 각 클러치 밸브(86 내지 89)를 절환 조작함으로써 각 클러치(CL1 내지 CL4)를 절환 조작한다.

제어 수단(84)은 전후진 검출 수단(83)에 의한 검출 정보를 기초로, 전후진 절환 장치(30)가 전후진 레버(81)의 조작 위치에 대응한 조작 상태로 되도록 전진 밸브(90)를 절환 조작함으로써 전진 클러치(CF)를 절환 조작하고, 또한 후진 밸브(91)를 절환 조작함으로써 후진 클러치(CR)를 절환 조작한다.

즉, 트랙터를 주행시킴에 있어서 주 변속 레버(80)를 중립 위치 S1로부터 요동 조작함으로써 트랙터가 주행하고, 주 변속 레버(80)의 중립 위치 S1로부터의 조작 스트로크를 크게 할수록 트랙터의 주행 속도가 빨라지고, 주 변속 레버(80)를 최고속 위치 Max로 조작하면 트랙터의 주행 속도가 최고 속도로 된다.

즉, 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 요동 조작되어 저속 영역 L의 설정 위치 La(이하, 저속 설정 위치 La라 함)에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 1속 클러치(CL1)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(3)가 1속 레인지로 되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「-MAX」의 변속 상태로부터「+MAX」의 변속 상태를 향해 변속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 조작됨에 따라서, 출력축(70)의 출력 회전 속도가「0」으로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La에 이르면, 출력축(70)의 출력 회전 속도가「B1」로 된다. 이때, 제어 수단(84)이 1속 클러치(CL1)를 해제 상태로, 2속 클러치(CL2)를 연결 상태로 각각 절환 조작하여, 변속 전동 장치(3)가 2속 레인지로 절환된다. 이후, 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La로부터 중간 위치 C에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 2속 클러치(CL2)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(3)가 2속 레인지로 유지되어 변속 작동한다.

또한, 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「+MAX」의 변속 상태로부터 정회전 속도「A1」을 향해 감속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 설정 저속 위치 La로부터 조작됨에 따라서, 출력축(70)에 의한 출력 회전 속도가「B1」로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C에 이르면, 출력축(70)에 의한 출력 회전 속도가「B2」로 된다. 이때, 제어 수단(84)이 2속 클러치(CL2)를 해제 상태로, 3속 클러치(CL3)를 연결 상태로 각각 절환 조작하여, 변속 전동 장치(3)가 3속 레인지로 절환된다. 이후, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 고속 영역 H의 설정 위치 Ha(이하, 고속 설정 위치 Ha라 함)에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 3속 클러치(CL3)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(3)가 3속 레인지로 되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를 정회전 속도「A1」로부터「+MAX」를 향해 증속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 요동 조작됨에 따라서, 출력축(70)에 의한 출력 회전 속도가 「B2」로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha에 이르면, 출력축(70)에 의한 출력 회전 속도가「B3」으로 된다. 이때, 제어 수단(80)이 3속 클러치(CL3)를 해제 상태로, 4속 클러치(CL4)를 연결 상태로 각각 절환 조작하여, 변속 전동 장치(3)가 4속 레인지로 절환된다. 이후, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 최고속 위치 Max에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 4속 클러치(CL4)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(3)가 4속 레인지로 되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「+MAX」의 변속 상태로부터「-MAX」의 변속 상태를 향해 변속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 요동 조작됨에 따라서, 출력축(70)에 의한 출력 회전 속도가「B3」으로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 최고속 위치 Max에 이르면, 제어 수단(84)이 4속 클러치(CL4)를 연결 상태로 유지 조작하고 있어 변속 전동 장치(3)가 4속 레인지로 되어 있고, 또한 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「-MAX」의 변속 상태로 조작한다. 이에 의해, 출력축(70)에 의한 출력 회전 속도가 최고 속도인「B4」로 된다.

이와 같이 주행할 때, 전후진 레버(81)를 전진 위치 F로 조작해 둔다. 그러면, 제어 수단(84)이 전진 클러치(CF)를 연결 상태로, 후진 클러치(CR)를 해제 상태로 각각 조작한다. 이에 의해, 전후진 절환 장치(30)가 전진 상태로 되어 출력축(70)으로부터의 출력이 전진 구동력으로 되어 후륜 차동 기구(5) 및 전륜 차동 기구(9)에 전달되어 트랙터가 전진 주행한다. 한편, 전후진 레버(81)를 후진 위치 R로 조작해 두면 제어 수단(84)이 전진 클러치(CF)를 해제 상태로, 후진 클러치(CR)를 연결 상태로 각각 조작한다. 이에 의해, 전후진 절환 장치(30)가 후진 상태로 되어 출력축(70)으로부터의 출력이 후진 구동력으로 되어 후륜 차동 기구(5) 및 전륜 차동 기구(9)에 전달되어 트랙터가 후진 주행한다.

또한, 전후진 레버(81)를 중립 위치 S2로 조작하면, 제어 수단(84)이 전진 클러치(CF) 및 후진 클러치(CR)를 해제 상태로 절환 조작한다. 이에 의해, 전후진 절환 장치(30)가 중립 상태로 되어 후륜 차동 기구(5) 및 전륜 차동 기구(9)에의 전동이 정지되어 트랙터가 정지 상태로 된다.

도2는 상기 각 클러치(CL1 내지 CL4)의 단면 구조를 도시한다. 도2에 도시하는 바와 같이, 상기 각 클러치(CL1 내지 CL4)는 상기 출력 기어(71b, 72b, 73b, 74b)에 일체 회전 가능하게 지지된 입력측 회전 부재(95)와, 상기 출력축(70)에 일체 회전 가능하게 지지된 출력측 회전 부재(96)와, 이 출력측 회전 부재(96)와 상기 입력측 회전 부재(95)에 걸쳐 설치한 다판식 마찰 클러치 본체(97)를 구비하여 구성되어 있다.

상기 각 클러치(CL1 내지 CL4)는 상기 출력측 회전 부재(96)의 내부에 설치한 유압 피스톤(98)을 구비하고 있다. 각 유압 피스톤(98)은 상기 출력축(70)의 내부에 설치한 조작 유로(99)를 통해 상기 클러치 밸브(86 내지 89) 중 대응하는 클러치 밸브에 접속되어 있다.

즉, 각 클러치(CL1 내지 CL4)는 클러치 밸브(86, 87, 88, 89)로부터 유압 피스톤(98)에 유압이 공급되어 유압 피스톤(98)이 마찰 클러치 본체(97)를 가압 조작함으로써 연결 상태로 되고, 클러치 밸브(86, 87, 88, 89)에 의해 유압 피스톤(98)으로부터 유압이 배출되어 유압 피스톤(98)에 의한 마찰 클러치 본체(97)의 가압이 해제됨으로써 해제 상태로 된다.

<제2 실시예>

도6은 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(103)의 선도이다. 여기서는 제1 실시예와 동일한 도면 부호가 부여되어 있고, 기본적으로 설명은 반복되지 않는다. 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(103)는 트랙터가 구비하는 주행 전동 장치에 장비되어 있다. 이 주행 전동 장치는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력이 입력되는 주 클러치(2)와, 이 주 클러치(2)로부터의 출력이 입력되는 상기 변속 전동 장치(103)와, 이 변속 전동 장치(103)의 출력축(170)에 연동된 전후진 절환 장치(30)와, 이 전후진 절환 장치(30)의 출력축(32)에 연동된 후륜 차동 기구(5)와, 상기 전후진 절환 장치(30)의 출력축(32)에 연동된 전륜 차동 기구(9)를 구비하고 있다.

본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)가 장비된 주행 전동 장치와, 본 제1 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 주행 전동 장치를 비교하면, 주 클러치(2)와 전후진 절환 장치(30)와 후륜 차동 기구(5)와 전륜 차동 기구(9)의 점에 있어서, 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)가 장비된 주행 전동 장치와, 본 제1 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 주행 전동 장치는 동일한 구성을 구비하고 있다. 변속 전동 장치(103)의 출력을 전후진 절환 장치(30)에 전달하는 점에 있어서, 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)가 장비된 주행 전동 장치와, 본 제1 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 주행 전동 장치는 상이한 구성을 구비하고 있다. 즉, 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)가 장비된 주행 전동 장치에서는 변속 전동 장치(103)의 출력축(170)과, 전후진 절환 장치(30)의 입력축(31)을 일체 회전 가능하게 연결하고 있다.

다음에, 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)에 대해 상세하게 서술한다. 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)는, 상기 주 클러치(2)의 차체 후방측에 위치한 정유압식 무단 변속부(20)[이하, 무단 변속부(20)라 약칭함]와, 이 무단 변속부(20)의 차체 후방측에 위치한 유성 전동부(103a)와, 상기 전후진 절환 장치(30)의 차체 전방측에 위치한 변속 출력부(103b)를 구비하고 있다.

본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)와, 본 제1 실시예의 변속 전동 장치를 비교하면, 무단 변속부(20)의 점에 있어서 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)와, 본 제1 실시예의 변속 전동 장치는 동일한 구성을 구비하고 있다. 유성 전동부(103a)와 변속 출력부(103b)의 점에 있어서, 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)와, 본 제1 실시예의 변속 전동 장치는 상이한 구성을 구비하고 있다. 다음에, 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)에 있어서의 유성 전동부(103a)와 변속 출력부(103b)에 대해 설명한다.

도6에 도시하는 바와 같이, 본 제2 실시예의 변속 전동 장치(103)가 구비하는 유성 전동부(103a)는 차체 전후 방향으로 나열된 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR)와, 이 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR) 중 차체 후방측에 위치하는 후방 유성 전동 기구(PR)의 차체 후방측에 위치한 3개의 출력 부재(141, 142, 143)를 구비하고 있다.

상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR) 중 차체 전방측에 위치하는 전방 유성 전동 기구(PF)는 통축형의 회전 지지축(56)에 일체 회전 가능하게 지지된 선 기어(150)와, 이 선 기어(150)의 외주 주위에 선 기어(150)의 주위 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 선 기어(150)에 맞물린 복수개의 유성 기어(151)와, 각 유성 기어(151)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(52)와, 상기 각 유성 기어(151)에 내측 기어로 맞물린 링 기어(153)를 구비하고 있다.

상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR) 중 상기 후방 유성 전동 기구(PR)는 회전 지지축(167)에 일체 회전 가능하게 지지된 선 기어(160)와, 이 선 기어(160)의 외주 주위에 선 기어(160)의 주위 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 선 기어(160)에 맞물린 복수개의 유성 기어(161)와, 각 유성 기어(161)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(62)와, 상기 각 유성 기어(161)에 내측 기어로 맞물린 링 기어(163)를 구비하고 있다. 이들 유성 기구의 구조는 도7에 나타내어지는 것과 동일하다.

도7에 도시하는 바와 같이, 전방 유성 전동 기구(PF) 및 후방 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(150, 160)의 주위의 복수 부위에 있어서 서로 대응하고 있는 전방 유성 전동 기구(PF)의 유성 기어(151)와 후방 유성 전동 기구(PR)의 유성 기어(161)는 유성 기어(151)의 후단부와 유성 기어(161)의 전단부로 맞물려 있다. 도6에 도시하는 바와 같이, 전방 유성 전동 기구(PF)의 각 유성 기어(151)를 회전 가능하게 지지하는 지지축(57)은 전방 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(52)와 후방 유성 전동 기구(PR)의 캐리어(62)에 걸쳐 지지되어 있는 동시에 각 캐리어(52, 62)에 대해 상대 회전한다. 후방 유성 전동 기구(PR)의 각 유성 기어(161)를 회전 가능하게 지지하는 지지축(68)은, 전방 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(52)와 후방 유성 전동 기구(PR)의 캐리어(62)에 걸쳐 지지되어 있는 동시에 각 캐리어(52, 62)에 대해 상대 회전한다. 전방 유성 전동 기구(PF)의 선 기어(150)의 상기 회전 지지축(56)은 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

전방 유성 전동 기구(PF)의 링 기어(153)는, 이 링 기어(153)에 일단부측이 일체 회전 가능하게 연결되어 있는 회전 연동체(58)와, 이 회전 연동체(58)의 타단부측에 일체 회전 가능하게 연결된 전동 기어(59a)와, 이 전동 기어(59a)에 맞물린 상태에서 무단 변속부(20)의 펌프축(21)에 일체 회전 가능하게 지지된 전동 기어(59b)를 통해 펌프축(21)에 연동되어 있다.

상기 3개의 출력 부재(141, 142, 143)는 동심 형상의 3중 축 구조로 상대 회전 가능하게 겹친 축체에 의해 구성되어 있다. 3개의 출력 부재(141, 142, 143) 중 제1 출력 부재(141)(링 기어 출력 부재)는 3중 축 구조의 가장 외측에 위치한 통축으로 이루어지고, 후방 유성 전동 기구(PR)의 링 기어(63)에 회전 연동체(69)를 통해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 3개의 출력 부재(141, 142, 143) 중 제2 출력 부재(142)(캐리어 출력 부재)는 3중 축 구조의 중간에 위치한 통축으로 이루어지고, 후방 유성 전동 기구(PR)의 캐리어(62)에 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 3개의 출력 부재(141, 142, 143) 중 제3 출력 부재(143)(선 기어 출력 부재)는 3중 축 구조의 가장 내측에 위치한 축체로 이루어지고, 후방 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(160)의 회전 지지축(167)과 일체 회전한다.

즉, 유성 전동부(103a)는 전방 유성 전동 기구(PF)의 유성 기어(151)와, 후방 유성 전동 기구(PR)의 유성 기어(161)가 맞물려 연동하여 자전 회전하고, 이 연동 상태를 유지하면서 선 기어(150, 160)의 주위를 공전 회전하도록 전방 유성 전동 기구(PF)와 후방 유성 전동 기구(PR)를 연결한 복합 유성 형식으로 되어 있다. 그리고 유성 전동부(103a)는 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력으로서의 모터축(21)의 구동력을 전방 유성 전동 기구(PF)의 링 기어(153)에 입력하고, 무단 변속부(20)의 펌프축(22)으로부터의 출력을 전방 유성 전동 기구(PF)의 선 기어(150)에 입력하고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력과, 무단 변속부(20)의 출력을 전방 유성 전동 기구(PF)와 후방 유성 전동 기구(PR)에 의해 합성하고, 이 합성 구동력을 3개의 출력 부재(141, 142, 143)로부터 출력한다.

도6에 도시하는 바와 같이, 변속 출력부(103b)는 상기 출력축(170)을 구비하는 것 외에, 이 출력축(170)과 상기 제1 출력 부재(141)에 걸쳐 설치한 제1 전동 기구(171)와, 상기 출력축(170)과 상기 제3 출력 부재(143)에 걸쳐 설치한 제2 전동 기구(172)와, 상기 출력축(170)과 상기 제2 출력 부재(142)에 걸쳐 설치한 제3 전동 기구(173)와, 상기 출력축(170)과 상기 제3 출력 부재(143)에 걸쳐 설치한 제4 전동 기구(174)와, 상기 4개의 전동 기구(171, 172, 173, 174)에 설치한 클러치(CL1, CL2, CL3, CL4)를 구비하고 있다.

상기 제1 전동 기구(171)는 제1 출력 부재(141)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력 기어(171a)와, 이 입력 기어(171a)에 맞물린 상태에서 출력축(170)에 상대 회전 가능하게 설치한 출력 기어(171b)를 구비하여 구성되어 있다. 상기 제2 전동 기구(172)는 제3 출력 부재(143)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력 기어(172a)와, 이 입력 기어(172a)에 맞물린 상태에서 출력축(170)에 상대 회전 가능하게 장착한 출력 기어(172b)를 구비하여 구성되어 있다. 상기 제3 전동 기구(173)는 제2 출력 부재(142)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력 기어(173a)와, 이 입력 기어(173a)에 맞물린 상태에서 출력축(170)에 상대 회전 가능하게 장착한 출력 기어(173b)를 구비하여 구성되어 있다. 상기 제4 전동 기구(174)는 제3 출력 부재(143)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력 기어(174a)와, 이 입력 기어(174a)에 맞물린 상태에서 출력축(170)에 상대 회전 가능하게 장착한 출력 기어(174b)를 구비하여 구성되어 있다.

각 전동 기구(171 내지 174)가 구비하는 상기 클러치(CL1 내지 CL4)는 상기 출력 기어(171b, 172b, 173b, 174b)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력측 회전 부재(195)와, 상기 출력축(170)에 일체 회전 가능하게 지지된 출력측 회전 부재(196)와, 이 출력측 회전 부재(196)와 상기 입력측 회전 부재(195) 사이에 설치한 다판식 마찰 클러치 본체(197)와, 출력측 회전 부재(196)의 내부에 설치한 유압 피스톤(198)을 구비하여 구성되어 있다. 각 클러치(CL1 내지 CL4)는 유압 피스톤(198)에 의해 마찰 클러치 본체(197)의 복수매의 클러치판(도시하지 않음)이 압접 조작됨으로써, 입력측 회전 부재(195)와 출력측 회전 부재(196)를 마찰에 의해 일체 회전시키도록 연결 상태로 되고, 유압 피스톤(198)에 의한 마찰 클러치 본체의 클러치판의 압접 조작이 해제됨으로써, 입력측 회전 부재(195)와 출력측 회전 부재(196)의 연동을 끊도록 해제 상태로 된다.

각 전동 기구(171 내지 174)는 이 전동 기구(171 내지 174)가 구비하고 있는 상기 클러치(CL1 내지 CL4)가 연결 상태로 절환 조작됨으로써, 제1 출력 부재(141) 혹은 제2 출력 부재(142) 혹은 제3 출력 부재(143)의 구동력을 입력 기어(171a, 172a, 173a, 174a)와, 출력 기어(171b, 172b, 173b, 174b)와, 클러치(CL1, CL2, CL3, CL4)에 의해 출력축(170)에 전달하고, 상기 클러치(CL1 내지 CL4)가 해제 상태로 절환 조작됨으로써, 제1 출력 부재(141) 혹은 제2 출력 부재(142) 혹은 제3 출력 부재(143)로부터 출력축(170)에의 전동을 끊는다.

출력축(170)이 각 전동 기구(171 내지 174)에 구동된 경우의 출력축(170)의 회전 속도가 다음과 같이 상이하도록 각 전동 기구(171 내지 174)의 전동비를 설정하고 있다. 제2 전동 기구(172)에 의해 구동된 경우의 회전 속도가 제1 전동 기구(171)에 의해 구동된 경우의 회전 속도보다도 빨라진다. 제3 전동 기구(173)에 의해 구동된 경우의 회전 속도가 제2 전동 기구(172)에 의해 구동된 경우의 회전 속도보다도 빨라진다. 제4 전동 기구(174)에 의해 구동된 경우의 회전 속도가 제3 전동 기구(173)에 의해 구동된 경우보다도 빨라지도록 설정되어 있다.

도8은 상기 각 클러치(CL1 내지 CL4)의 조작 상태와, 변속 출력부(103b)의 조작 상태로서의 속도 레인지의 관계를 나타내는 설명도이다. 도8에 나타내는「연결」은 각 클러치(CL1 내지 CL4)의 연결 상태를 나타내고,「―」는 각 클러치(CL1 내지 CL4)의 해제 상태를 나타낸다. 도9는 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 변속 출력부(103b)의 속도 레인지와, 변속 출력부(103b)의 출력축(170)에 의한 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다. 도9의 횡축은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타내고, 종축은 출력축(170)에 의한 출력 속도를 나타낸다. 횡축의「-MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 역회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「N」은 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 정회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타낸다.

이들 도면에 도시하는 바와 같이, 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(103)는 무단 변속부(20)가 변속 조작되고, 이 변속 조작에 더불어 변속 출력부(103b)의 각 클러치(CL1, CL2, CL3, CL4)가 적절하게 절환 조작됨으로써 엔진(1)으로부터의 구동력을 4단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지에 있어서 무단계로 변속하여 출력축(170)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다.

즉, 1속 클러치(CL1)가 연결 상태로 조작되고, 2속 클러치(CL2)와 3속 클러치(CL3)와 4속 클러치(CL4)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(103b)는 유성 전동부(103a)의 제1 출력 부재(141)와 제2 출력 부재(142)와 제3 출력 부재(143)로부터 출력되는 합성 구동력을 제1 전동 기구(171)와 1속 클러치(CL1)에 의해 1속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 하여 출력축(170)에 전달하고, 이 출력축(170)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 유성 전동부(103a)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「-MAX」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(170)의 회전 속도가「0」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」의 변속 상태로 되면, 출력축(170)의 회전 속도가 「B21」로 된다.

2속 클러치(CL2)가 연결 상태로 조작되고, 1속 클러치(CL1)와 3속 클러치(CL3)와 4속 클러치(CL4)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(103b)는 유성 전동부(103a)의 제1 출력 부재(141)와 제2 출력 부재(142)와 제3 출력 부재(143)로부터 출력되는 합성 구동력을 제2 전동 기구(172)와 2속 클러치(CL2)에 의해 2속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 하여 출력축(170)에 전달하고, 이 출력축(170)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력 부재(103b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터「-MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(170)의 회전 속도가「B21」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「-MAX」의 변속 상태로 되면, 출력축(170)의 회전 속도가「B22」로 된다.

3속 클러치(CL3)가 연결 상태로 조작되고, 1속 클러치(CL1)와 2속 클러치(CL2)와 4속 클러치(CL4)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(103b)는 유성 전동부(103a)의 제1 출력 부재(141)와 제2 출력 부재(142)와 제3 출력 부재(143)로부터 출력되는 합성 구동력을 제3 전동 기구(173)와 3속 클러치(CL3)에 의해 3속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 하여 출력축(170)에 전달하고, 이 출력축(170)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(103b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「-MAX」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(170)의 회전 속도가「B22」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」의 변속 상태로 되면, 출력축(170)의 회전 속도가 「B23」으로 된다.

4속 클러치(CL4)가 연결 상태로 조작되고, 1속 클러치(CL1)와 2속 클러치(CL2)와 3속 클러치(CL3)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(103b)는 유성 전동부(103a)의 제1 출력 부재(141)와 제2 출력 부재(142)와 제3 출력 부재(143)로부터 출력되는 합성 구동력을 제4 전동 기구(174)와 4속 클러치(CL4)에 의해 4속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 하여 출력축(170)에 전달하고, 이 출력축(170)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(103b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터「-MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(170)의 회전 속도가「B23」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「-MAX」의 변속 상태로 되면, 출력축(170)의 회전 속도가 최고 속도인「B24」로 된다.

본 실시예에 있어서도 도5에 나타내어지는 제어 수단을 포함하는 조작 장치가 설치되어 있다.

따라서, 제1 실시예와 마찬가지로, 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 요동 조작되어 저속 영역 L의 설정 위치 La(이하, 저속 설정 위치 La라 함)에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 1속 클러치(CL1)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(3)가 1속 레인지로 되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를 「-MAX」의 변속 상태로부터「+MAX」의 변속 상태를 향해 변속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 조작됨에 따라서, 출력축(170)의 출력 회전 속도가「0」으로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La에 이르면 출력축(170)의 출력 회전 속도가「B21」로 된다. 이때, 제어 수단(84)이 1속 클러치(CL1)를 해제 상태로, 2속 클러치(CL2)를 연결 상태로 각각 절환 조작하여, 변속 전동 장치(3)가 2속 레인지로 절환된다. 이후, 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La로부터 중간 위치 C에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 2속 클러치(CL2)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(3)가 2속 레인지로 유지되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「+MAX」의 변속 상태로부터「-MAX」의 변속 상태를 향해 변속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 설정 저속 위치 La로부터 조작됨에 따라서, 출력축(170)에 의한 출력 회전 속도가「B21」로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C에 이르면 출력축(170)에 의한 출력 회전 속도가「B22」로 된다. 이때, 제어 수단(84)이 2속 클러치(CL2)를 해제 상태로, 3속 클러치(CL3)를 연결 상태로 각각 절환 조작하여, 변속 전동 장치(3)가 3속 레인지로 절환된다.

이후, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 고속 영역 H의 설정 위치 Ha(이하, 고속 설정 위치 Ha라 함)에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 3속 클러치(CL3)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(3)가 3속 레인지로 되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「-MAX」의 변속 상태로부터「+MAX」의 변속 상태를 향해 변속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 요동 조작됨에 따라서, 출력축(170)에 의한 출력 회전 속도가「B22」로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha에 이르면, 출력축(170)에 의한 출력 회전 속도가「B23」으로 된다. 이때, 제어 수단(80)이 3속 클러치(CL3)를 해제 상태로, 4속 클러치(CL4)를 연결 상태로 각각 절환 조작하여, 변속 전동 장치(3)가 4속 레인지로 절환된다. 이후, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 최고속 위치 Max에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 4속 클러치(CL4)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(3)가 4속 레인지로 되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「+MAX」의 변속 상태로부터「-MAX」의 변속 상태를 향해 변속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 요동 조작됨에 따라서, 출력축(170)에 의한 출력 회전 속도가 「B23」으로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 최고속 위치 Max에 이르면, 제어 수단(84)이 4속 클러치(CL4)를 연결 상태로 유지 조작하고 있어 변속 전동 장치(3)가 4속 레인지로 되어 있고, 또한 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를 「-MAX」의 변속 상태로 조작한다. 이에 의해, 출력축(170)에 의한 출력 회전 속도가 최고 속도인「B24」로 된다.

<제3 실시예>

도10은 제3 실시예에 의한 변속 전동 장치(3)의 선도이다. 이 주행 전동 장치는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력이 입력되는 주 클러치(2)와, 이 주 클러치(2)로부터의 출력이 입력되는 상기 변속 전동 장치(3)와, 이 변속 전동 장치(3)의 출력 회전체로서의 출력축(70)에 연동된 전후진 절환 장치(30)와, 이 전후진 절환 장치(30)의 출력축(32)에 연동된 후륜 차동 기구(5)와, 상기 전후진 절환 장치(30)의 출력축(32)에 연동된 전륜 차동 기구(9)를 구비하고 있다.

제3 실시예의 변속 전동 장치(3)가 장비된 주행 전동 장치와, 제2 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 주행 전동 장치를 비교하면, 주 클러치(2)와 전후진 절환 장치(30)와 후륜 차동 기구(5)와 전륜 차동 기구(9)의 점에 있어서, 제3 실시예의 변속 전동 장치(3)가 장비된 주행 전동 장치와, 제2 실시예의 변속 전동 장치(3)가 장비된 주행 전동 장치는 동일한 구성을 구비하고 있다.

다음에, 제3 실시예의 변속 전동 장치(3)에 대해 상세하게 서술한다. 제3 실시예의 변속 전동 장치(3)는 상기 주 클러치(2)의 차체 후방측에 위치한 정유압식 무단 변속부(20)[이하, 무단 변속부(20)라 약칭함]와, 이 무단 변속부(20)의 차체 후방측에 위치한 유성 전동부(3a)와, 상기 전후진 절환 장치(30)의 차체 전방측에 위치한 변속 출력부(3b)를 구비하고 있다.

제3 실시예의 변속 전동 장치(3)와 제1 실시예의 변속 전동 장치(3)를 비교하면, 무단 변속부(20)와 변속 출력부(3b)의 점에 있어서, 제3 실시예의 변속 전동 장치(3)와 제1 실시예의 변속 전동 장치(3)는 동일한 구성을 구비하고 있다. 유성 전동부(3a)의 점에 있어서, 제3 실시예의 변속 전동 장치(3)와 제1 실시예의 변속 전동 장치(3)는 상이한 구성을 구비하고 있다. 다음에, 제3 실시예의 유성 전동부(3a)에 대해 설명한다.

도10에 도시하는 바와 같이, 제3 실시예의 유성 전동부(3a)는 차체 전후 방향으로 나열된 3개의 유성 전동 기구(P1, P2, P3)를 구비하고 있다. 3개의 유성 전동 기구(P1, P2, P3) 중, 가장 차체 전방측에 위치하는 제1 유성 전동 기구(P1)는 통축형의 회전 지지축(100)에 일체 회전 가능하게 지지된 선 기어(101)와, 이 선 기어(101)의 외주 주위에 선 기어(101)의 주위 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 선 기어(101)에 맞물린 복수개의 유성 기어(102)와, 각 유성 기어(102)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(103)와, 상기 각 유성 기어(102)에 내측 기어로 맞물린 링 기어(104)를 구비하고 있다. 3개의 유성 전동 기구(P1, P2, P3) 중, 차체 전후 방향에서의 중앙에 위치하는 제2 유성 전동 기구(P2)는 통축형의 회전 지지축(110)에 일체 회전 가능하게 지지된 선 기어(111)와, 이 선 기어(111)의 외주 주위에 선 기어(111)의 주위 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 선 기어(111)에 맞물린 복수개의 유성 기어(112)와, 각 유성 기어(112)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(113)와, 상기 각 유성 기어(112)에 내측 기어로 맞물린 링 기어(114)를 구비하고 있다. 회전 지지축(110)은, 이하에서 설명되는 선 기어 출력 부재(43)와 일체적으로 형성되어 있다. 3개의 유성 전동 기구(P1, P2, P3) 중, 가장 차체 후방측에 위치하는 제3 유성 전동 기구(P3)는 상기 회전 지지축(110)에 일체 회전 가능하게 지지된 선 기어(121)와, 이 선 기어(121)의 외주 주위에 선 기어(121)의 주위 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 선 기어(121)에 맞물린 복수개의 유성 기어(122)와, 각 유성 기어(122)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(123)와, 상기 각 유성 기어(122)에 내측 기어로 맞물린 링 기어(124)를 구비하고 있다. 제1 유성 전동 기구(P1)의 캐리어(103)와, 제2 유성 전동 기구(P2)의 링 기어(114)와, 제3 유성 전동 기구(P3)의 캐리어(123)는 연동 부재(130)에 의해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 제1 유성 전동 기구(P1)의 링 기어(104)와, 제2 유성 전동 기구(P2)의 캐리어(113)는 연동 부재(131)에 의해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 제2 유성 전동 기구(P2)의 선 기어(111)와 제3 유성 전동 기구(P3)의 선 기어(121)는, 상기 회전 지지축(110)에 의해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 상기 연동 부재(131)는 회전축(132)과, 전동 기어(133)와, 전동 기어(134)와, 회전 지지축(135)을 통해 무단 변속부(20)의 펌프축(21)에 연동되어 있다. 즉, 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터 펌프축(21)의 전단부측에 전달되고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 상태에서 펌프축(21)의 후단부측으로부터 출력되는 엔진 구동력이 제1 유성 전동 기구(P1)의 링 기어(104)에 전달된다.

상기 회전 지지축(100)은 전동 기어(136)와, 전동 기어(137)와, 회전 지지축(138)을 통해 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 연동되어 있다. 즉, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터의 출력이 제1 유성 전동 기구(P1)의 선 기어(101)에 전달된다.

유성 전동부(3a)는 제3 유성 전동 기구(P3)의 차체 후방측에 위치한 3개의 출력 부재(41, 42, 43)를 구비하고 있다. 상기 3개의 출력 부재(41, 42, 43)는 동축심 형상의 3중 축 구조로 상대 회전 가능하게 겹친 축체에 의해 구성되어 있다. 3개의 출력 부재(41, 42, 43) 중 링 기어 출력 부재(41)는 3중 축 구조의 가장 외측에 위치한 통축으로 이루어지고, 3개의 유성 전동 기구(P1, P2. P3) 중 유성 전동부(3a)에 있어서의 전동 방향에서의 가장 하방측에 위치하는 제3 유성 전동 기구(P3)의 링 기어(124)에 회전 연동체(139)를 통해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 3개의 출력 부재(41, 42, 43) 중 캐리어 출력 부재(42)는 3중 축 구조의 중간에 위치한 통축으로 이루어지고, 제3 유성 전동 기구(P3)의 캐리어(123)에 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 3개의 출력 부재(41, 42, 43) 중 선 기어 출력 부재(43)는 3중 축 구조의 가장 내측에 위치한 축체로 이루어지고, 제3 유성 전동 기구(P3)의 선 기어(121)의 회전 지지축(110)과 일체적으로 형성되어 있고, 선 기어(121)와 일체 회전한다.

유성 전동부(3a)는 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력으로서의 모터축(21)의 구동력을 제1 유성 전동 기구(P1)의 링 기어(104)에 입력하고, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터의 출력을 제1 유성 전동 기구(P1)의 선 기어(101)에 입력하고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력과, 무단 변속부(20)의 출력을 제1 유성 전동 기구(P1)와 제2 유성 전동 기구(P2)와 제3 유성 전동 기구(P3)에 의해 합성하고, 합성 구동력을 링 기어 출력 부재(41)와 캐리어 출력 부재(42)와 선 기어 출력 부재(43)로부터 출력한다.

<제4 실시예>

도11은 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치(203)의 선도이다. 여기서는 상기한 실시예와 동일한 부재에는 동일한 도면 부호가 부여되어 있고, 기본적으로 설명은 반복되지 않는다.

상기 유성 전동부(203a)는 차체 전후 방향으로 나열되는 상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR)를 구비하고, 또한 상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR) 중 차체 후방측에 위치하는 제2 유성 전동 기구(PR)의 후방측에 2중 통축 구조로 되어 위치하는 상대 회전 가능한 한 쌍의 통축형 출력 부재(241, 242)를 구비하고 있다.

상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR) 중 차체 전방측에 위치하는 제1 유성 전동 기구(PF)는, 상기 모터축(22)의 후단부측에 지지된 선 기어(250)와, 이 선 기어(250)의 외주 주위에 선 기어(250)의 주위 방향으로 분산시켜 배치하는 동시에 선 기어(250)에 맞물린 복수개의 유성 기어(251)와, 각 유성 기어(251)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(252)와, 상기 각 유성 기어(251)에 내측 기어로 맞물린 링 기어(253)를 구비하고 있다.

상기 선 기어(250)는 상기 모터축(22)에 일체 회전 가능하게 지지되어 있고, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터의 출력이 선 기어(250)에 입력된다. 상기 캐리어(252)는 이 캐리어(252)의 장착 통부(252a)에 일체 회전 가능하게 설치한 전동 기어(254)와, 이 전동 기어(254)에 맞물린 전동 기어(255)를 통해 상기 펌프축(221)의 후단부측에 연동되어 있다. 이에 의해, 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터 펌프축(221)의 전단부측에 전달되고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 상태에서 펌프축(221)의 후단부측으로부터 출력되는 엔진 구동력이 캐리어(252)에 입력된다. 상기 링 기어(253)는 상기 한 쌍의 출력 부재(241, 242) 중 외통축측의 출력 부재(242)[이하, 제2 출력 부재(242)라 함]에 연동 부재(256)를 통해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

상기 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR) 중 상기 제2 유성 전동 기구(PR)는, 상기 제2 출력 부재(242)의 전단부에 지지된 선 기어(260)와, 이 선 기어(260)의 외주 주위에 선 기어(260)의 주위 방향으로 분산시켜 배치하는 동시에 선 기어(260)에 맞물린 복수개의 유성 기어(261)와, 각 유성 기어(261)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(262)와, 상기 각 유성 기어(261)에 내측 기어로 맞물린 링 기어(263)를 구비하고 있다.

상기 선 기어(260)는 상기 제2 출력 부재(242)에 일체 회전 가능하게 지지되어 있고, 선 기어(260)와 제2 출력 부재(242)는 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 상기 캐리어(262)는 상기 한 쌍의 출력 부재(241, 242) 중 내통축측의 출력 부재(241)[이하, 제1 출력 부재(241)라 함]의 전단부에 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 상기 링 기어(263)는 상기 제1 유성 전동 기구(PF)의 선 기어(250)에 연동 부재(264)를 통해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

즉, 유성 전동부(203a)는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터 출력되어 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않고 캐리어(252)에 전달된 엔진 구동력과, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터 출력되어 선 기어(250)에 전달된 구동력을 제1 유성 전동 기구(PF)와 제2 유성 전동 기구(PR)에 의해 합성하고, 합성 구동력을 제1 출력 부재(241)와 제2 출력 부재(242)로부터 출력한다.

상기 변속 출력부(203b)는 제1 클러치(C1) 및 제2 클러치(C2)를 가진 클러치부(K)와, 상기 제1 클러치(C1) 및 상기 제2 클러치(C2)의 출력측 회전 부재에 연동 부재(295) 및 전동 기어(296, 297)를 통해 입력축(272)이 연동된 부 변속 장치(270)를 구비하여 구성되어 있다.

제1 클러치(C1)는 상기 연동 부재(295)에 일체 회전 가능하게 연결된 상기 출력측 회전 부재를 구비하는 것 외에, 상기 제1 출력 부재(241)에 일체 회전 가능하게 연결된 입력측 회전 부재를 구비하고 있고, 제1 출력 부재(241)의 구동력을 상기 입력축(272)에 전달하는 연결 상태와, 제1 출력 부재(241)로부터 입력축(272)에의 전동을 끊은 해제 상태로 절환 조작할 수 있다. 제2 클러치(C2)는 상기 연동 부재(295)에 일체 회전 가능하게 연결된 상기 출력측 회전 부재를 구비하는 것 외에, 상기 제2 출력 부재(242)에 일체 회전 가능하게 연결된 입력측 회전 부재를 구비하고 있고, 제2 출력 부재(242)의 구동력을 상기 입력축(272)에 전달하는 연결 상태와, 제2 출력 부재(242)로부터 입력축(272)에의 전동을 끊은 해제 상태로 절환 조작할 수 있다.

상기 부 변속 장치(270)는 상기 입력축(272)과 상기 출력축(271)을 구비하는 것 외에, 입력축(272)에 입력측 회전 부재가 일체 회전 가능하게 연결된 저속 클러치(CL) 및 고속 클러치(CH)와, 상기 저속 클러치(CL)의 출력측 회전 부재를 출력축(271)에 연동시키고 있는 저속 전동 기어(273 및 274)와, 상기 고속 클러치(CH)의 출력측 회전 부재를 상기 출력축(271)에 연동시키고 있는 고속 전동 기어(275 및 276)를 구비하고 있다.

즉, 부 변속 장치(270)는 저속 클러치(CL)가 연결 상태로, 고속 클러치(CH)가 해제 상태로 각각 조작됨으로써 입력축(272)의 구동력을 저속 클러치(CL) 및 저속 전동 기어(273, 274)를 통해 출력축(271)에 전달하도록 저속 상태로 된다. 부 변속 장치(270)는 저속 클러치(CL)가 해제 상태로, 고속 클러치(CH)가 연결 상태로 각각 조작됨으로써 입력축(272)의 구동력을 고속 클러치(CH) 및 고속 전동 기어(275, 276)를 통해 출력축(271)에 전달하도록 고속 상태로 된다.

도12는 상기 각 클러치(C1, C2, CL, CH)의 조작 상태와, 변속 출력부(203b)의 조작 상태로서의 속도 레인지의 관계를 나타내는 설명도이다. 도12에 나타내는 「연결」은 각 클러치(C1, C2, CL, CH)의 연결 상태를 나타내고,「―」는 각 클러치(C1, C2, CL, CH)의 해제 상태를 나타낸다. 도13은 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 변속 출력부(203b)의 속도 레인지와, 변속 출력부(203b)의 출력축(271)에 의한 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다. 도13의 횡축은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타내고, 종축은 출력축(271)에 의한 출력 속도를 나타낸다. 횡축의 「-MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 역회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「N」은 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 정회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「A1」은 무단 변속부(20)의「N」과「+MAX」사이의 변속 상태를 나타낸다.

이들 도면에 나타내는 바와 같이, 제1 클러치(C1)와 저속 클러치(CL)가 연결 상태로 조작되고, 제2 클러치(C2)와 고속 클러치(CH)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(203b)는 유성 전동부(203a)의 제1 출력 부재(241)와 제2 출력 부재(242)로부터 출력되는 합성 구동력을 제1 클러치(C1)와 저속 클러치(CL)와 저속 전동 기어(273, 274)에 의해 1속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 변속하여 출력축(271)에 전달하고, 이 출력축(271)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(203b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「-MAX」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(271)에 의한 출력 속도가「0」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」로 되면, 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B1」로 된다.

제2 클러치(C2)와 저속 클러치(CL)가 연결 상태로 조작되고, 제1 클러치(C1)와 고속 클러치(CH)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(203b)는 유성 전동부(203a)의 제1 출력 부재(241)와 제2 출력 부재(242)로부터 출력되는 합성 구동력을 제2 클러치(C2)와 저속 클러치(CL)와 저속 전동 기어(273, 74)에 의해 2속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 변속하여 출력축(271)에 전달하고, 이 출력축(271)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(203b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 감속 조작되면, 이에 따라서 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B1」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「A1」로 되면, 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B2」로 된다.

제1 클러치(C1)와 고속 클러치(CH)가 연결 상태로 조작되고, 제2 클러치(C2)와 저속 클러치(CL)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(203b)는 유성 전동부(203a)의 제1 출력 부재(241)와 제2 출력 부재(242)로부터 출력되는 합성 구동력을 제1 클러치(C1)와 고속 클러치(CH)와 고속 전동 기어(275, 276)에 의해 3속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 변속하여 출력축(271)에 전달하고, 이 출력축(271)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(203b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가 정회전 속도「A1」로부터「+MAX」를 향해 증속 조작되면, 이에 따라서 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B2」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」로 되면, 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B3」으로 된다.

제2 클러치(C2)와 고속 클러치(CH)가 연결 상태로 조작되고, 제1 클러치(C1)와 저속 클러치(CL)가 해제 상태로 조작되면, 변속 출력부(203b)는 유성 전동부(203a)의 제1 출력 부재(241)와 제2 출력 부재(242)로부터 출력되는 합성 구동력을 제2 클러치(C2)와 고속 클러치(CH)와 고속 전동 기어(275, 276)에 의해 4속 레인지의 속도 단계의 구동력으로 되도록 변속하여 출력축(271)에 전달하고, 이 출력축(271)으로부터 전후진 절환 장치(30)에 전달한다. 변속 출력부(203b)가 이와 같이 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터「-MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B3」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「-MAX」로 되면, 출력축(271)에 의한 출력 속도가 최고 속도인「B4」로 된다.

도14는 트랙터가 구비하는 주행 조작 장치의 블록도이다. 이 주행 조작 장치는 도5에 있어서 나타내어지는 주행 조작 장치와는 클러치의 명칭이 상이할 뿐이므로 상세한 설명은 반복하지 않는다.

다음에, 주 변속 레버(80)의 조작과 도13의 그래프의 관계를 설명한다.

주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 요동 조작되어 저속 영역 L의 설정 위치 La(이하, 저속 설정 위치 La라 함)에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 제1 클러치(C1)와 저속 클러치(CL)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(203)가 1속 레인지로 되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「-MAX」의 변속 상태로부터「+MAX」의 변속 상태를 향해 변속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 조작됨에 따라서, 출력축(271)의 출력 속도가 「0」으로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La에 이르면, 출력축(271)의 출력 속도가「B1」로 된다. 이때, 제어 수단(84)이 저속 클러치(CL)를 연결 상태로 유지 조작하는 동시에 제2 클러치(C2)를 연결 상태로 절환 조작하여, 변속 전동 장치(203)가 2속 레인지로 절환된다. 이후, 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La로부터 중간 위치 C에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 제2 클러치(C2)와 저속 클러치(CL)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(203)가 2속 레인지로 유지되어 변속 작동한다.

또한, 주 변속 레버(80)가 저속 설정 위치 La로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「+MAX」의 변속 상태로부터 정회전 속도「A1」를 향해 감속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 설정 저속 위치 La로부터 조작됨에 따라서, 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B1」로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C에 이르면, 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B2」로 된다. 이때, 제어 수단(84)이 제1 클러치(C1)와 고속 클러치(CH)를 연결 상태로 절환 조작하여, 변속 전동 장치(203)가 3속 레인지로 절환된다. 이후, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 고속 영역 H의 설정 위치 Ha(이하, 고속 설정 위치 Ha라 함)에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 제1 클러치(C1)와 고속 클러치(CH)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(203)가 3속 레인지로 되어 변속 작동한다. 또한, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를 정회전 속도「A1」로부터「+MAX」를 향해 증속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 중간 위치 C로부터 요동 조작됨에 따라서, 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B2」로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha에 이르면, 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B3」으로 된다. 이때, 제어 수단(84)이 고속 클러치(CH)를 연결 상태로 유지하는 동시에 제2 클러치(C2)를 연결 상태로 절환 조작하여, 변속 전동 장치(203)가 4속 레인지로 절환된다. 이후, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 최고속 위치 Max에 이르기까지의 동안, 제어 수단(84)이 제2 클러치(C2)와 고속 클러치(CH)를 연결 상태로 유지 조작하고, 변속 전동 장치(203)가 4속 레인지로 되어 변속 작동한다.

또한, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 요동 조작됨에 따라서, 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「+MAX」의 변속 상태로부터「-MAX」의 변속 상태를 향해 변속 조작해 간다. 이에 의해, 주 변속 레버(80)가 고속 설정 위치 Ha로부터 요동 조작됨에 따라서, 출력축(271)에 의한 출력 속도가「B3」으로부터 무단계로 증속해 간다. 주 변속 레버(80)가 최고속 위치 Max에 이르면, 제어 수단(84)이 제2 클러치(C2)와 고속 클러치(CH)를 연결 상태로 유지 조작하고 있어 변속 전동 장치(203)가 4속 레인지로 되어 있고, 또한 제어 수단(84)이 무단 변속부(20)를「-MAX」의 변속 상태로 조작한다. 이에 의해, 출력축(271)에 의한 출력 속도가 최고 속도인「B4」로 된다.

이와 같이 주행할 때, 전후진 레버(81)를 전진 위치 F로 조작해 두면, 제어 수단(84)이 전진 클러치(CF)를 연결 상태로, 후진 클러치(CR)를 해제 상태로 각각 조작한다. 이에 의해, 전후진 절환 장치(30)가 전진 상태로 되고, 출력축(271)으로부터의 출력이 전진 구동력으로 되어 후륜 차동 기구(5) 및 전륜 차동 기구(9)에 전달되어, 트랙터가 전진 주행한다. 한편, 전후진 레버(81)를 후진 위치 R로 조작해 두면, 제어 수단(84)이 전진 클러치(CF)를 해제 상태로, 후진 클러치(CR)를 연결 상태로 각각 조작한다. 이에 의해, 전후진 절환 장치(30)가 후진 상태로 되고, 출력축(271)으로부터의 출력이 후진 구동력으로 되어 후륜 차동 기구(5) 및 전륜 차동 기구(9)에 전달되어, 트랙터가 후진 주행한다.

또한, 전후진 레버(81)를 중립 위치 S2로 조작하면, 제어 수단(84)이 전진 클러치(CF) 및 후진 클러치(CR)를 해제 상태로 절환 조작한다. 이에 의해, 후륜 차동 기구(5) 및 전륜 차동 기구(9)에의 전동이 정지하여, 트랙터가 정지 상태로 된다.

<제5 실시예>

도15는 제5 실시예에 따른 변속 전동 장치(303)의 선도이다. 이 주행 전동 장치는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력이 입력되는 주 클러치(2)와, 이 주 클러치(2)의 출력축(2a)에 입력축(21)이 연동되어 있는 상기 변속 전동 장치(303)와, 이 변속 전동 장치(303)의 출력축(371)에 입력축(31)이 연동되어 있는 전후진 절환 장치(30)와, 이 전후진 절환 장치(30)의 출력축(32)에 입력 기어(5a)가 연동되어 있는 후륜 차동 기구(5)와, 상기 전후진 절환 장치(30)의 상기 출력축(32)에 전동 기어(6a, 6b)를 통해 연동되어 있는 전륜용 출력축(7)과, 이 전륜용 출력축(7)에 전동축(8)을 통해 입력축(9a)이 연동되어 있는 전륜 차동 기구(9)를 구비하고 있다.

도15에 도시하는 바와 같이, 상기 변속 전동 장치(303)는 상기 입력축(21)으로 되어 있는 펌프축[이하, 입력축(21)을 펌프축(21)이라 함]을 가진 정유압식 무단 변속부(20)[이하, 무단 변속부(20)라 약칭함]와, 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR)를 가진 유성 전동부(303a)와, 상기 출력축(371)을 가진 변속 출력부(303b)를 구비하여 구성되어 있다. 변속 출력부(303b)는 제1 클러치(C1) 및 제2 클러치(C2)를 가진 클러치부(K)와, 저속 클러치(CL) 및 고속 클러치(CH)를 가진 부 변속 장치(370)를 구비하고 있다.

제5 실시예에 따른 변속 전동 장치(303)는, 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 비교하여 유성 전동부(303a)에 있어서의 기어를 연동시키는 구성의 점과, 클러치부(K)에 있어서의 클러치(C1 및 C2)를 유성 전동부(303a)에 연동시키는 구성의 점과, 출력축(371)에 의한 출력 속도의 점에 있어서 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 상이하고, 다른 점에 있어서 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 동일한 구성을 구비하고 있다.

제5 실시예에 따른 변속 전동 장치(303)에 있어서의 유성 전동부(303a)의 기어를 연동시키는 구성과, 유성 전동부(303a)의 출력 구성의 점과, 출력축(371)에 의한 출력 속도의 점에 대해 설명한다.

도15에 도시하는 바와 같이, 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(352)가 연동 부재(357)를 통해 무단 변속부(20)의 펌프축(21)에 일체 회전 가능하게 연결되어 있고, 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터 펌프축(21)의 전단부측에 전달되고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 상태에서 펌프축(21)의 후단부측으로부터 출력되는 엔진 구동력이 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(352)에 입력된다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 링 기어(353)가 연동 부재(358a)와, 이 연동 부재(358a)에 일체 회전 가능하게 설치한 전동 기어(358b)와, 이 전동 기어(358b)에 맞물린 전동 기어(358c)를 통해 모터축(22)에 연동되어 있고, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터 출력되는 구동력이 제1 유성 전동 기구(PF)의 링 기어(353)에 입력된다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 선 기어(350)와, 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(360)가 회전축(365)을 통해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(352)와, 제2 유성 전동 기구(PR)의 캐리어(362)가 연동 부재(366)를 통해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 유성 전동부(303a)의 제1 출력 부재(341)는 제2 유성 전동 기구(PR)의 링 기어(363)에 연동 부재(367)를 통해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 유성 전동부(303a)의 제2 출력 부재(342)는 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(360)에 회전축(368)을 통해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

도16은 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 변속 출력부(303b)의 속도 레인지와, 변속 출력부(303b)의 출력축(371)에 의한 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다. 도16의 횡축은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타내고, 종축은 출력축(371)에 의한 출력 속도를 나타낸다. 횡축의「-MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 역회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「N」은 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 정회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「A2」는 무단 변속부(20)의「N」과「+MAX」사이의 변속 상태를 나타낸다.

도16에 나타내는 바와 같이, 변속 출력부(303b)가 1속 레인지로 조작된 상태에 있어서 무단 변속부(20)가「-MAX」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(371)에 의한 출력 속도가「0」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」로 되면, 출력축(371)에 의한 출력 속도가「B1a」로 된다. 변속 출력부(303b)가 2속 레인지로 조작된 상태에 있어서 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 감속 조작되면, 이에 따라서 출력축(371)에 의한 출력 속도가「B1a」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「A2」로 되면, 출력축(371)에 의한 출력 속도가「B2a」로 된다. 변속 출력부(303b)가 3속 레인지로 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「A2」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(371)에 의한 출력 속도가「B2a」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」로 되면, 출력축(371)에 의한 출력 속도가「B3a」로 된다. 변속 출력부(303b)가 4속 레인지로 조작된 상태에서 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 「-MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(371)에 의한 출력 속도가「B3a」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「-MAX」로 되면, 출력축(371)에 의한 출력 속도가 최고 속도인「B4」로 된다.

<제6 실시예>

도17은 제6 실시예에 따른 변속 전동 장치(403)의 선도이다. 이 주행 전동 장치는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력이 입력되는 주 클러치(2)와, 이 주 클러치(2)의 출력축(2a)에 입력축(21)이 연동되어 있는 상기 변속 전동 장치(403)와, 이 변속 전동 장치(403)의 출력축(471)에 입력축(31)이 연동되어 있는 전후진 절환 장치(30)와, 이 전후진 절환 장치(30)의 출력축(32)에 입력 기어(5a)가 연동되어 있는 후륜 차동 기구(5)와, 상기 전후진 절환 장치(30)의 상기 출력축(32)에 전동 기어(6a, 6b)를 통해 연동되어 있는 전륜용 출력축(7)과, 이 전륜용 출력축(7)에 전동축(8)을 통해 입력축(9a)이 연동되어 있는 전륜 차동 기구(9)를 구비하고 있다.

도17에 도시하는 바와 같이, 상기 변속 전동 장치(403)는 상기 입력축(21)으로 되어 있는 펌프축[이하, 입력축(21)을 펌프축(21)이라 함]을 가진 정유압식 무단 변속부(20)[이하, 무단 변속부(20)라 약칭함]와, 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR)를 가진 유성 전동부(403a)와, 상기 출력축(471)을 가진 변속 출력부(403b)를 구비하여 구성되어 있다. 변속 출력부(403b)는 제1 클러치(C1) 및 제2 클러치(C2)를 가진 클러치부(K)와, 저속 클러치(CL) 및 고속 클러치(CH)를 가진 부 변속 장치(470)를 구비하고 있다.

제6 실시예에 따른 변속 전동 장치(403)는, 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 비교하여 유성 전동부(403a)에 있어서의 기어를 연동시키는 구성의 점과, 클러치부(K)에 있어서의 클러치(C1 및 C2)를 유성 전동부(403a)에 연동시키는 구성의 점과, 출력축(471)에 의한 출력 속도의 점에 있어서 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 상이하고, 다른 점에 있어서 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 동일한 구성을 구비하고 있다.

제6 실시예에 따른 변속 전동 장치(403)에 있어서의 유성 전동부(403a)의 기어를 연동시키는 구성과, 유성 전동부(403a)의 출력 구성의 점과, 출력축(471)에 의한 출력 속도의 점에 대해 설명한다.

도17에 도시하는 바와 같이, 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(452)가 이 캐리어(452)의 장착 통부(452a)에 일체 회전 가능하게 설치한 전동 기어(454)와, 이 전동 기어(454)에 맞물린 전동 기어(455)를 통해 펌프축(21)에 연동되어 있다. 즉, 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터 펌프축(21)의 전단부측에 전달되고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 상태에서 펌프축(21)의 후단부측으로부터 출력되는 엔진 구동력이 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(452)에 입력된다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 선 기어(450)가 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 일체 회전 가능하게 지지되어 있고, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터 출력되는 구동력이 제1 유성 전동 기구(PF)의 선 기어(450)에 입력된다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(452)와, 제2 유성 전동 기구(PR)의 캐리어(462)가 연동 부재(466)를 통해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 링 기어(453)와, 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(460)가 연동 부재(469)를 통해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 유성 전동부(403a)의 제1 출력 부재(441)는 제2 유성 전동 기구(PR)의 링 기어(463)에 연동 부재(467)를 통해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 유성 전동부(403a)의 제2 출력 부재(442)는 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(460)에 회전축(468)을 통해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

도18은 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 변속 출력부(403b)의 속도 레인지와, 변속 출력부(403b)의 출력축(471)에 의한 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다. 도18의 횡축은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타내고, 종축은 출력축(471)에 의한 출력 속도를 나타낸다. 횡축의「-MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 역회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「N」은 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 정회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타낸다. 「A3」은 무단 변속부(20)의「N」과「+MAX」사이의 변속 상태를 나타낸다.

도18에 나타내는 바와 같이, 변속 출력부(403b)가 1속 레인지로 조작된 상태에 있어서 무단 변속부(20)가「-MAX」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(471)에 의한 출력 속도가「0」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」로 되면, 출력축(471)에 의한 출력 속도가「B1b」로 된다. 변속 출력부(403b)가 2속 레인지에 조작된 상태에 있어서 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 감속 조작되면, 이에 따라서 출력축(471)에 의한 출력 속도가「B1b」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「A3」으로 되면, 출력축(471)에 의한 출력 속도가「B2b」로 된다. 변속 출력부(403b)가 3속 레인지로 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「A3」으로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(471)에 의한 출력 속도가「B2b」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」로 되면, 출력축(471)에 의한 출력 속도가「B3b」로 된다. 변속 출력부(403b)가 4속 레인지로 조작된 상태에서 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 「-MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(471)에 의한 출력 속도가「B3b」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「-MAX」로 되면, 출력축(471)에 의한 출력 속도가 최고 속도인「B4」로 된다.

<제7 실시예>

도19는 제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)의 선도이다. 이 주행 전동 장치는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력이 입력되는 주 클러치(2)와, 이 주 클러치(2)의 출력축(2a)에 입력축(21)이 연동되어 있는 상기 변속 전동 장치(503)와, 이 변속 전동 장치(503)의 출력축(571)에 입력축(31)이 연동되어 있는 전후진 절환 장치(30)와, 이 전후진 절환 장치(30)의 출력축(32)에 입력 기어(5a)가 연동되어 있는 후륜 차동 기구(5)와, 상기 전후진 절환 장치(30)의 상기 출력축(32)에 전동 기어(6a, 6b)를 통해 연동되어 있는 전륜용 출력축(7)과, 이 전륜용 출력축(7)에 전동축(8)을 통해 입력축(9a)이 연동되어 있는 전륜 차동 기구(9)를 구비하고 있다.

도19에 도시하는 바와 같이, 상기 변속 전동 장치(503)는 상기 입력축(21)으로 되어 있는 펌프축[이하, 입력축(21)을 펌프축(21)이라 함]을 가진 정유압식 무단 변속부(20)[이하, 무단 변속부(20)라 약칭함]와, 한 쌍의 유성 전동 기구(PF, PR)를 가진 유성 전동부(503a)와, 상기 출력축(571)을 가진 변속 출력부(503b)를 구비하여 구성되어 있다. 변속 출력부(503b)는 제1 클러치(C1) 및 제2 클러치(C2)를 가진 클러치부(K)와, 저속 클러치(CL) 및 고속 클러치(CH)를 가진 부 변속 장치(570)를 구비하고 있다.

제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)는 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 비교하여, 유성 전동부(503a)에 있어서의 기어를 연동시키는 구성의 점과, 클러치부(K)에 있어서의 클러치(C1 및 C2)를 유성 전동부(503a)에 연동시키는 구성의 점과, 출력축(571)에 의한 출력 속도의 점에 있어서 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 상이하고, 다른 점에 있어서 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치와 동일한 구성을 구비하고 있다.

제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)에 있어서의 유성 전동부(503a)의 기어를 연동시키는 구성과, 유성 전동부(503a)의 출력 구성의 점과, 출력축(571)에 의한 출력 속도의 점에 대해 설명한다.

도19에 도시하는 바와 같이, 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(552)가 이 캐리어(552)의 장착 통부(552a)에 일체 회전 가능하게 설치한 전동 기어(5554)와, 이 전동 기어(5554)에 맞물린 전동 기어(55)를 통해 무단 변속부(20)의 펌프축(21)에 연동되어 있다. 즉, 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터 펌프축(21)의 전단부측에 전달되고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 상태에서 펌프축(21)의 후단부측으로부터 출력되는 엔진 구동력이 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(552)에 입력된다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 선 기어(550)가 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 일체 회전 가능하게 지지되어 있고, 무단 변속부(20)의 모터축(22)으로부터 출력되는 구동력이 제1 유성 전동 기구(PF)의 선 기어(550)에 입력된다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 캐리어(552)와, 제2 유성 전동 기구(PR)의 캐리어(562)가 연동 부재(566)를 통해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 제1 유성 전동 기구(PF)의 링 기어(553)와, 제2 유성 전동 기구(PR)의 링 기어(563)가 연동 부재(559)를 통해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 유성 전동부(503a)의 제1 출력 부재(541)는 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(560)에 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 유성 전동부(503a)의 제2 출력 부재(542)는 제2 유성 전동 기구(PR)의 링 기어(563)에 연동 부재(543)를 통해 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

도20은 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 변속 출력부(503b)의 속도 레인지와, 변속 출력부(503b)의 출력축(571)에 의한 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다. 도20의 횡축은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타내고, 종축은 출력축(571)에 의한 출력 속도를 나타낸다. 횡축의「-MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 역회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「N」은 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 정회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타낸다. 「A4」는 무단 변속부(20)의「N」과「+MAX」사이의 변속 상태를 나타낸다.

도20에 나타내는 바와 같이, 변속 출력부(503b)가 1속 레인지로 조작된 상태에 있어서 무단 변속부(20)가「-MAX」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(571)에 의한 출력 속도가「0」으로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」로 되면, 출력축(571)에 의한 출력 속도가「B1c」로 된다. 변속 출력부(503b)가 2속 레인지로 조작된 상태에 있어서 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 감속 조작되면, 이에 따라서 출력축(571)에 의한 출력 속도가「B1c」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「A4」로 되면, 출력축(571)에 의한 출력 속도가「B2c」로 된다. 변속 출력부(503b)가 3속 레인지로 조작된 상태에 있어서, 무단 변속부(20)가「A4」로부터「+MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(571)에 의한 출력 속도가「B2c」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「+MAX」로 되면, 출력축(571)에 의한 출력 속도가「B3c」로 된다. 변속 출력부(503b)가 4속 레인지로 조작된 상태에서 무단 변속부(20)가「+MAX」로부터 「-MAX」를 향해 변속 조작되면, 이에 따라서 출력축(571)에 의한 출력 속도가「B3c」로부터 무단계로 증속된다. 무단 변속부(20)가「-MAX」로 되면, 출력축(571)에 의한 출력 속도가 최고 속도인「B4」로 된다.

도21은 제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)가 구비하는 변속 조작 장치에 있어서의 주 변속 레버(80)의 조작 위치와, 변속 검출 수단(82)에 의한 검출 정보를 기초로 제어 수단(84)에 의해 변속 조작되는 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 출력축(571)에 의한 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다. 도21의 횡축은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타내고, 종축은 출력축(571)에 의한 출력 속도를 나타낸다. 횡축의「-MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 역회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「N」은 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 정회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타낸다. 도21에 나타내는 주 변속 레버(80)의 조작 위치 S1은 중립 위치이고, 주 변속 레버(80)의 조작 위치 Fa는 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 전체 조작 스트로크의 1/4의 조작 스트로크를 조작한 조작 위치이다. 도21의 출력축(571)에 의한 출력 속도「Bf」는 출력 속도「B1c」보다도 약간 저속도의 출력 속도이다.

도21에 나타내는 바와 같이, 제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)는 1속 레인지에 있어서의 무단 변속부(20)의 속도 변화에 대한 출력축(571)의 출력 속도 변화가 2속 레인지에 있어서의 그것보다도 커진 상태에서 변속 작동한다. 그러나 제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)가 구비하는 변속 조작 장치에서는, 변속 전동 장치(503)가 1속 레인지로 되어 변속 작동하여 출력축(571)에 의한 출력 속도가「0」과「B1c」사이에서 변화할 때와, 변속 전동 장치(503)가 2속 레인지로 되어 변속 작동하여 출력축(571)에 의한 출력 속도가「B1c」와「B2c」사이에서 변화할 때에 있어서 조작감이 좋은 상태에서 변속 조작할 수 있다.

즉, 도22는 제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)가 구비하는 변속 조작 장치와 비교하는 변속 조작 장치에 있어서의 주 변속 레버(80)의 조작 위치와, 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 출력축(571)에 의한 출력 속도의 관계를 나타내는 설명도이다. 도22의 횡축은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타내고, 종축은 출력축(571)에 의한 출력 속도를 나타낸다. 횡축의「-MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 역회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타내고,「N」은 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타내고,「+MAX」는 무단 변속부(20)의 모터축(22)에 의한 출력 속도가 정회전 방향에서의 최고 속도로 되는 변속 상태를 나타낸다. 도22에 나타내는 주 변속 레버(80)의 조작 위치 S1은 중립 위치이고, 주 변속 레버(80)의 조작 위치 Fa는 주 변속 레버(80)가 중립 위치 S1로부터 전체 조작 스트로크의 1/4의 조작 스트로크를 조작한 조작 위치이다.

도21에 나타내는 바와 같이, 제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)가 구비하는 변속 조작 장치에서는, 주 변속 레버(80)가 조작 위치 Fa로 조작되면 제어 수단(84)에 의한 무단 변속부(20)의 변속 조작에 의해 출력축(571)에 의한 출력 속도가「Bf」로 된다. 도22에 나타내는 바와 같이, 비교예의 변속 조작 장치에서는 주 변속 레버(80)가 조작 위치 Fa로 조작되면, 출력축(571)에 의한 출력 속도가「B1c」로 된다. 이로 인해, 도22에 나타내는 바와 같이, 비교예의 변속 조작 장치에서는 주 변속 레버(80)가 조작 위치 Fa보다도 저속측으로 기준 스트로크를 조작함에 따라서 발생하는 출력 속도 변화의 크기 VL1과, 주 변속 레버(80)가 조작 위치 Fa보다도 고속측으로, 또한 2속 레인지로 기준 스트로크를 조작함에 따라서 발생하는 출력 속도 변화의 크기 VH1의 차가 커진다. 이에 대해, 도21에 나타내는 바와 같이, 제7 실시예에 있어서의 변속 조작 장치에서는 주 변속 레버(80)가 조작 위치 Fa보다도 저속측으로 기준 스트로크를 조작함에 따라서 발생하는 출력 속도 변화의 크기 VL2와, 주 변속 레버(80)가 조작 위치 Fa보다도 고속측으로, 또한 2속 레인지로 기준 스트로크를 조작함에 따라서 발생하는 출력 속도 변화의 크기 VH2의 차가 작아지고 있다.

도23은 상기 제4 내지 제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(203 내지 503)가 구비하는 특성을 나타내는 설명도이다. 도23에 나타내는 출력은 4단계의 각 속도 레인지에 있어서 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(260 내지 560)와 캐리어(262 내지 562)와 링 기어(263 내지 563) 중 어느 하나로부터 출력되는지를 나타내고 있다. 가속성은 무단 변속부(20)의 속도 변화에 대한 출력축(271 내지 571)에 의한 출력 속도 변화를 1속 레인지와 2속 레인지로 비교한 결과 및 3속 레인지와 4속 레인지로 비교한 결과를 나타내고 있다. 기어 하중은 유성 전동 기구(PF, PR)에 있어서 최대 하중이 걸리는 기어(선 기어, 유성 기어, 링 기어)의 하중과, 최소 하중이 걸리는 기어(선 기어, 유성 기어, 링 기어)의 하중의 비(하중비)를 대(大), 중(中), 소(小)의 3단계로 단계를 나누어 어느 하나로 하고 있다. 전동 효율은 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력이 출력축(271 내지 571)에 의한 출력으로 되는 효율을 고(高), 중(中), 저(低)의 3단계로 단계를 나누어 어느 하나에 해당되는지를 나타내고 있다. 이 전동 효율이 높아질수록 무단 변속부(20)의 용량을 보다 작게 할 수 있다.

도23에 나타내는 바와 같이, 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치(203)에서는 1속 및 3속 레인지에 있어서 제2 유성 전동 기구(PR)의 캐리어(262)로부터 출력되고, 2속 및 4속 레인지에 있어서 후방 유성 전동 기구(PR)의 선 기어로부터 출력된다. 1속과 2속 레인지에서의 가속성이 동일해지고, 3속 레인지와 4속 레인지에서 가속성이 동일해진다. 기어 하중 및 전동 효율이 중으로 된다.

제5 실시예에 따른 변속 전동 장치(303)에서는 1속 및 3속 레인지에 있어서 제2 유성 전동 기구(PR)의 링 기어(363)로부터 출력되고, 2속 및 4속 레인지에 있어서 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(360)로부터 출력된다. 1속보다도 2속 레인지 쪽에서, 또한 3속 레인지보다도 4속 레인지 쪽에서 가속성이 커진다. 기어 하중이 소이고, 전동 효율이 저로 된다.

제6 실시예에 따른 변속 전동 장치(403)에서는 1속 및 3속 레인지에 있어서 제2 유성 전동 기구(PR)의 링 기어(463)로부터 출력되고, 2속 및 4속 레인지에 있어서 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(460)로부터 출력된다. 1속보다도 2속 레인지 쪽에서, 또한 3속 레인지보다도 4속 레인지 쪽에서 가속성이 커진다. 기어 하중 및 전동 효율이 중이다.

제7 실시예에 따른 변속 전동 장치(503)에서는 1속 및 3속 레인지에 있어서 제2 유성 전동 기구(PR)의 선 기어(560)로부터 출력되고, 2속 및 4속 레인지에 있어서 제2 유성 전동 기구(PR)의 링 기어(563)로부터 출력된다. 2속보다도 1속 레인지 쪽에서, 또한 4속 레인지보다도 3속 레인지 쪽에서 가속성이 커진다. 기어 하중이 대이고, 전동 효율이 고이다.

<제8 실시예>

상기한 각 실시예의 변속 전동 장치 대신에, 유성 전동부의 복수의 출력 부재와 변속 출력부의 출력축에 걸쳐 설치한 3개의 전동 기구와, 이 3개의 전동 기구에 각각 별도로 설치한 3개의 클러치를 구비하고, 엔진 출력이 3단계의 속도 레인지로 단계가 나뉘고, 또한 1속 내지 3속의 각 속도 레인지에 있어서 무단계로 변속하여 출력되는 변속 전동 장치, 혹은 유성 전동부의 복수의 출력 부재와 변속 출력부의 출력축에 걸쳐 설치한 5개의 전동 기구와, 이 5개의 전동 기구에 각각 별도로 설치한 5개의 클러치를 구비하고, 엔진 출력이 5단계의 속도 레인지로 단계가 나뉘고, 또한 1속 내지 5속의 각 속도 레인지에 있어서 무단계로 변속하여 출력되는 변속 전동 장치 등, 4단계보다도 적거나 혹은 복수 단계의 속도 레인지로 단계가 나뉘는 변속 전동 장치의 경우에도 본 발명은 적용할 수 있다.

상기한 각 실시예에 나타낸 상기 클러치(CL1 내지 CL4) 대신에, 싱크로메쉬를 이용한 클러치 기어의 시프트 조작에 의해 연결 상태와 해제 상태로 절환 조작되도록 구성한 클러치를 채용해도 좋고, 이 경우도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 변속 전동 장치는 트랙터 등의 작업차의 전동 장치로서 적용할 수 있다.

1 : 엔진
3a : 유성 전동부
3b : 변속 출력부
20 : 정유압 무단 변속부
41, 42, 43 : 출력부
70 : 출력축
71, 72, 73, 74 : 전동 기구
96 : 출력측 회전 부재
PF, PR : 유성 전동 기구
CL1, CL2, CL3, CL4 : 클러치

Claims

변속 전동 장치는,
엔진보다도 차체 전후 방향에 있어서의 후방에 배치되어, 당해 엔진의 출력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와,
상기 정유압식 무단 변속부보다도 차체 전후 방향에 있어서의 후방측에서 미션 케이스의 내부에 차체 전후 방향의 회전 축심을 갖도록 배치되어, 당해 정유압식 무단 변속부로부터 출력되는 구동력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하기 위한 복수의 유성 전동 기구 및 복수의 출력 부재를 갖는 유성 전동부와,
1개의 출력축을 갖고, 상기 복수의 출력 부재로부터 출력되는 합성된 구동력을 4단계의 속도 레인지로서 상기 출력축으로부터 출력하는 변속 출력부를 구비하고,
상기 변속 출력부는 상기 복수의 출력 부재와 상기 출력축 사이에 설치된 복수의 전동 기구와, 상기 복수의 전동 기구의 각각에 대응하여 설치된 클러치를 구비하고,
상기 유성 전동부의 상기 복수의 출력 부재는 상기 유성 전동부의 전동 방향의 최하방측에 위치하는 유성 전동 기구의 선 기어와 일체 회전하는 선 기어 출력 부재와, 상기 최하방측의 유성 전동 기구의 캐리어와 일체 회전하는 캐리어 출력 부재와, 상기 최하방측의 유성 전동 기구의 링 기어와 일체 회전하는 링 기어 출력 부재를 갖고,
각 전동 기구가, 각 출력 부재와 상기 출력축에 각각 설치되고 또한 서로 맞물리는 한 쌍의 기어를 구비하고,
4단계의 속도 레인지를 출현하도록 3개의 출력 부재 중 어느 1개에 서로 변속비가 다른 2조의 한 쌍의 기어가 설치되고, 3개의 출력 부재 중 다른 2개에 한 쌍의 기어가 각각 설치되어 있는, 변속 전동 장치.
제1항에 있어서, 상기 클러치의 출력측 회전 부재는 상기 변속 출력부의 출력축에 일체 회전하도록 지지되어 있는, 변속 전동 장치.
제2항에 있어서, 상기 클러치의 각각은 다판식 마찰 클러치인, 변속 전동 장치.
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제1항에 있어서, 상기 선 기어 출력 부재와 상기 캐리어 출력 부재와 상기 링 기어 출력 부재를, 상기 선 기어 출력 부재가 상기 캐리어 출력 부재 및 상기 링 기어 출력 부재보다도 직경 방향 내측에 위치하도록 상기 출력축의 회전 축심에 평행한 3중 축 구조로 구성하고, 상기 복수의 전동 기구를, 상기 출력축의 회전 축심을 따르는 방향으로 병렬하도록 배치하고 있는, 변속 전동 장치.
제1항에 있어서, 상기 출력축으로부터의 구동력을 전진 클러치와 후진 클러치에 의해 전진 구동력과 후진 구동력으로 절환하는 전후진 절환 장치가 상기 미션 케이스의 내부에 있어서의 상기 출력축의 차체 전후 방향에 있어서의 후방측에 설치되어 있는, 변속 전동 장치.