KR101100440B1

KR101100440B1 - 변속 전동 장치

Info

Publication number: KR101100440B1
Application number: KR1020097003173A
Authority: KR
Inventors: 미노루 히라오까; 사또시 마찌다; 요시유끼 가따야마
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2011-12-29
Also published as: EP2189683B1; CN101568751A; CN103089961A; EP2189683A1; WO2009037877A1; US20100184551A1; US8308597B2; CN101568751B; KR20090086196A; EP2189683A4

Abstract

간단한 변속 조작을 행하는 것만으로 넓은 변속 범위에 걸쳐 무단계로 속도 변화된 출력을 얻을 수 있으면서, 콤팩트하게 얻을 수 있는 변속 전동(傳動) 장치를 제공하기 위해, 변속 전동 장치는 엔진 구동력이 입력되는 정유압식 무단 변속부(20)를 구비하고 있다. 무단 변속부(20)의 출력과 정유압식 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 복수의 유성 전동 기구(60, 70)에 의해 합성하는 유성 전동부(P)를 구비하고 있다. 유성 전동부(P)로부터의 합성 구동력을 복수의 속도 레인지 설정 클러치(101, 102, 103, 104)의 절환에 의해 복수 단계의 속도 레인지의 구동력으로 변환하여 출력 회전체(30)로 전달하는 복수개의 전동축(95, 96)을 구비하고 있다. 복수개의 전동축(95, 96)을 병렬적이면서 평행하게 배치하고 있다.

변속 전동 장치, 유성 전동 기구, 유선 전동부, 전동축, 구동력

Description

변속 전동 장치{SPEED-CHANGE TRANSMISSION APPARATUS}

본 발명은, 변속 전동 장치에 관한 것으로, 특히 엔진 구동력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와, 상기 정유압식 무단 변속부의 출력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하는 복수의 유성 전동 기구를 갖는 유성 전동부를 구비하고, 상기 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지로 무단계로 변속되어 출력 회전체로부터 출력되도록 구성한 변속 전동 장치에 관한 것이다.

상기한 변속 전동 장치는, 무단 변속부의 변속 조작을 행함으로써 엔진의 출력과 무단 변속부의 출력의 합성 구동력, 또는 엔진의 출력과 전동 모터의 출력의 합성 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누는 동시에 각 속도 레인지에 있어서 무단계로 변속된 구동력이 출력되어, 주행 장치의 구동에 사용하면 주행 변속을 원활하면서도 변속 조작을 간단하게 행할 수 있는 등 유리하게 변속 전동할 수 있는 것이다.

이러한 종류의 변속 전동 장치로서, 특허 문헌1에 기재된 것을 앞서 개발했다. 여기에서는, 본 발명을 이해하기 쉽게 하기 위하여 특허 문헌1의 실시 형태를 이하에 설명하나, 이것은 반드시 특허 문헌1이 본 발명의 신규성이나 진보성의 판 단의 근거가 되는 선행 기술이라는 자인은 아니다.

특허 문헌1에는, 3종의 변속 전동 장치가 기재되어 있다. 3종의 변속 전동 장치 중 하나(특허 문헌1의 도 2에 기재된 것)에서는 무단 변속 장치와 유성 전동부와 클러치부와 제3 유성 전동 기구와, 제3 유성 전동 기구에 작용하는 브레이크를 구비하고 있다.

무단 변속 장치는, 엔진의 출력축에 주클러치를 통하여 펌프축이 연동되어 있는 가변 용량형의 유압 펌프와, 이 유압 펌프로부터의 압유에 의해 구동되는 유압 모터를 구비하고 있다.

유성 전동부는 제1 유성 전동 기구와 제2 유성 전동 기구를 구비하고 있다. 제1 유성 전동 기구의 유성 기어와, 제2 유성 전동 기구의 유성 기어는 각 유성 기어에 설치한 연동 기어부끼리의 맞물림에 의해 연동되어 있다. 제1 유성 전동 기구의 유성 기어와, 제2 유성 전동 기구의 유성 기어는 제1 유성 전동 기구와 제2 유성 전동 기구에 공용의 캐리어에 의해 지지되어 있다.

클러치부는 제1 클러치와 제2 클러치와 제3 클러치와 제4 클러치를 구비하고 있다. 제1 클러치의 입력측 회전 부재가 연동 기구를 통하여 제2 유성 전동 기구의 링 기어에 연동되어 있다. 제2 클러치의 입력측 회전 부재가 회전축을 통하여 제2 유성 전동 기구의 선 기어에 연동되어 있다. 제3 클러치의 입력측 회전 부재가 연동 기구를 통하여 유성 전동부의 캐리어에 연동되어 있다.

제1 클러치의 입력측 회전 부재와, 제2 유성 전동 기구의 링 기어를 연동시키고 있는 연동 기구는, 제1 클러치의 입력측 회전 부재에 맞물린 클러치측 전동 기어와, 제2 유성 전동 기구의 링 기어에 맞물린 유성측 전동 기어와, 상기 클러치측 전동 기어와 상기 유성 전동 기어에 연결된 회전축을 구비하고 있다. 제3 클러치의 입력측 회전 부재와, 유성 전동부의 캐리어를 연동시키고 있는 연동 기구는, 제3 클러치의 입력측 회전 부재에 맞물린 클러치측 전동 기어와, 상기 캐리어에 맞물린 유성측 전동 기어와, 상기 클러치측 전동 기어와 상기 유성 전동 기어에 연결된 회전축을 구비하고 있다.

제3 유성 전동 기구의 선 기어는, 상기 제1 클러치와 제2 클러치의 출력측 회전 부재와, 상기 제3 클러치의 입력측 회전 부재에 연동되어 있다. 제3 유성 전동 기구의 캐리어는, 상기 제3 클러치와 상기 제4 클러치의 출력측 회전 부재에 연동되어 있다.

브레이크는, 제3 유성 전동 기구의 링 기어에 제동 작용한 연결 상태와, 상기 링 기어에 대한 제동 작용을 해제한 해제 상태로 절환 가능하다.

인용 문헌1의 도 2에 기재된 변속 전동 장치에서는 무단 변속 장치의 출력과, 무단 변속 장치의 펌프축의 구동력(무단 변속 장치에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력)이 유성 전동부에 의해 합성된다. 무단 변속 장치가 변속 조작되고, 이 변속 조작에 맞추어 제1 내지 제4 클러치와 브레이크가 적절하게 연결 상태와 해제 상태로 절환 조작됨으로써 유성 전동부로부터 출력되는 합성 구동력을 1속 레인지로부터 4속 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 속도 레인지에 있어서 무단 변속되어 제3 유성 전동 기구의 캐리어 축으로부터 출력된다.

특허 문헌1에 기재된 3종의 변속 전동 장치 중 다른 하나(특허 문헌1의 도 12에 기재된 것)와, 또 다른 하나(특허 문헌1의 도 16에 기재된 것)에서는 무단 변속 장치와 유성 전동부와 클러치부와 부변속 장치를 구비하고 있다.

무단 변속 장치와 유성 전동부는 특허 문헌1의 도 2에 기재된 변속 전동 장치의 무단 변속 장치와 유성 전동부와 동일한 구성을 구비하고 있다.

클러치부는 제1 클러치와 제2 클러치를 구비하고 있다. 제1 클러치의 입력측 회전 부재는 연동 기구를 통하여 유성 전동부의 제2 유성 전동 기구의 링 기어에 연동되어 있다. 연동 기구는 제2 유성 전동 기구의 링 기어에 맞물린 유성측 전동 기어와, 제1 클러치의 입력측 회전 부재의 기어부에 맞물림 클러치측 전동 기어와, 유성측 전동 기어와 클러치측 전동 기어에 연결된 회전 운동축을 구비하고 있다.

부변속 장치는 고속 클러치와 저속 클러치를 구비하고 있다. 특허 문헌1의 도 16에 기재된 부변속 장치에서는 고속 클러치와 저속 클러치가 맞물림 클러치로 되어 있다.

인용 문헌1의 도 12와 도 16에 기재된 변속 전동 장치에서는 무단 변속 장치의 출력과, 무단 변속 장치의 펌프축의 구동력(무단 변속 장치에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력)이 유성 전동부에 의해 합성된다. 무단 변속 장치가 변속 조작되고, 이 변속 조작에 맞추어 제1클러치와 제2 클러치와 고속 클러치와 저속 클러치가 적절하게 연결 상태와 해제 상태로 절환 조작됨으로써 유성 전동부로부터 출력되는 합성 구동력을 1속 레인지로부터 4속 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 속도 레인지에 있어서 무단 변속하여 부변속 장치의 출력축으로부터 출력된다.

상기한 종래의 기술을 채용한 변속 전동 장치의 경우, 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누어 출력 회전체로 전달하도록 구비되는 제1 내지 제4 클러치, 혹은 제1, 제2 클러치, 고속, 저속 클러치가 미션 케이스의 전후 방향으로 배열되어, 변속 전동 장치의 미션 케이스 전후 방향에서의 크기가 커지기 쉬웠다.

종래의 변속 전동 장치의 다른 문제로서 변속 조작에 수반하는 동력 끊어짐를 들 수 있다. 이의 변속 조작에 수반하는 동력 끊어짐을 억제하는 것이 가능한 변속 구조로서 종래 특허 문헌2에 기재된 것이었다.

특허 문헌2에 기재된 변속 전동 장치에서는 엔진 동력이 전달되는 전동 상측의 전동축(이하, 상측 전동축이라고 칭한다)과, 주행 장치로 동력을 전달하는 전동 하측의 전동축(이하, 하측 전동축이라고 칭한다) 사이에 제1 전동계와 제2 전동계를 병렬적으로 배치하고 있다. 제1 및 제2 전동계의 전동 하측에 유압 다판식의 전동 클러치를 구비하고 있다. 상측 전동축과 제1 전동계 사이에 복수의 변속 위치를 구비한 제1 기어 변속 기구를 구비하고, 제1 전동계에 제1 마찰 클러치를 구비하고 있다. 상측 전동축과 제2 전동계 사이에 복수의 변속 위치를 구비한 제2 기어 변속 기구를 구비하고, 제2 전동계에 제2 마찰 클러치를 구비하고 있다. 제1 전동계와 하측 전동축 사이에 복수의 변속 위치를 구비한 제1 부기어 변속 기구를 구비하고 있다. 제2 전동계와 하측 전동축 사이에 복수의 변속 위치를 구비한 제2 부기어 변속 기구를 구비하고 있다.

제1 기어 변속 기구의 시프트 부재는 제1 액추에이터에 의해 조작되고, 제2 기어 변속 기구의 시프트 부재는 제2 액추에이터에 의해 조작된다. 제1 부기어 변속 기구의 시프트 부재는 제1 부액추에이터에 의해 조작되고, 제2 부기어 변속 기구의 시프트 부재는 제2 부액추에이터에 의해 조작된다.

제1 액추에이터와 제1 부액추에이터와 제2 액추에이터와 제2 부액추에이터는 제어 장치에 연계되어 있다. 제어 장치는, 변속 레버의 조작 위치의 검출 결과와, 설정 스위치에 의해 선택된 변속 모드에 기초하여, 제1 액추에이터를 조작하여 제1 기어 변속 기구를 변속 조작하고, 제2 액추에이터를 조작하여 제2 기어 변속 기구를 변속 조작하고, 제1 부액추에이터를 조작하여 제1 부기어 변속 기구를 변속 조작하고, 제2 부액추에이터를 조작하여 제2 부기어 변속 기구를 변속 조작한다.

변속 레버가 1속 위치로부터 8속 위치 중 어느 하나로 조작된 상태에서는 제1 기어 변속 기구, 제1 부기어 변속 기구, 제2 기어 변속 기구, 제2 부기어 변속 기구가 변속 레버의 조작 위치에 대응한 변속 상태로 조작되어 상측 전동축의 동력이 제1 및 제2 전동계 중 한 쪽을 통하여 하측 전동축으로 전달된다.

예를 들어 제2 변속 모드가 선택되어 변속 레버가 1속 위치로부터 5속 위치로 조작되면 이 변속 조작에 수반하는 변속 제어의 전반에 있어서, 제1 기어 변속 기구의 시프트 부재가 1속 위치의 상태에서의 동력이 하측 전동축으로 전달되는 것과 동시에, 제2 기어 변속 기구의 시프트 부재가 2속 위치의 상태에서의 동력이 하측 전동축으로 전달되어 합류하는 이중 전동 상태가 발생한다. 변속 제어의 후반에 있어서, 제2 기어 변속 기구의 시프트 부재가 2속 위치의 상태에서의 동력이 하측 전동축으로 전달되는 것과 동시에, 제1 기어 변속 기구의 시프트 부재가 3속 위 치의 상태에서의 동력이 하측 전동축으로 전달되어 합류하는 이중 전동 상태가 발생한다.

이중 전동 상태에 있어서 토크의 변동이 발생해도 반전동 상태의 전동 클러치가 어느 정도 미끄러짐으로써 토크의 변동이 흡수된다.

상기한 종래의 기술을 채용함으로써 동력 끊어짐을 억제하면서의 변속을 가능하게 한 경우, 이중 전동 상태에 있어서의 토크의 변동을 마찰 클러치와 전동 클러치의 미끄럼에 의해 흡수하게 된다. 그러면, 이중 전동 상태가 발생했을 때, 마찰 클러치와 전동 클러치의 미끄럼이 양호하게 발생하여 미션 케이스 등의 파손 발생을 확실하게 회피할 수 있도록 마찰 클러치와 전동 클러치를 반전동 상태로 가압하는 조작력을 약하게 할 필요가 있었다. 즉, 이중 전동 상태에서의 전동 손실이 커지기 쉬웠다.

특허 문헌1 : 일본 특허 출원 공개2007-92949호 공보

특허 문헌2 : 일본 특허 출원 공개2003-343712호 공보

본 발명의 목적은, 개량된 변속 전동 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 엔진 구동력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와, 상기 정유압식 무단 변속부의 출력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하는 복수의 유성 전동 기구를 갖는 유성 전동부를 구비하고, 상기 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지로 무단계로 변속되어 출력 회전체로부터 출력되도록 구성한 변속 전동 장치로서, 상기 유성 전동부와 연동 연결된 제1 출력 기어와, 상기 제1 출력 기어와 맞물린 제1 입력 기어와, 상기 제1 입력 기어를 지지하는 제1 전동축과, 상기 제1 전동축에 대응하여 구비되고, 상기 제1 입력 기어를 상기 제1 전동축에 대하여 고정하는 제1 상태와, 상기 제1 입력 기어의 상기 제1 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제2 상태를 갖는 제1 속도 레인지 설정 클러치와, 상기 유성 전동부와 연동 연결된 제2 출력 기어와, 상기 제2 출력 기어와 맞물린 제2 입력 기어와, 상기 제2 입력 기어를 지지하는 제2 전동축과, 상기 제2 전동축에 대응하여 구비되고, 상기 제2 입력 기어를 상기 제2 전동축에 대하여 고정하는 제1 상태와, 상기 제2 입력 기어의 상기 제2 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제2 상태를 갖는 제2 속도 레인지 설정 클러치가 구비되고, 상기 제1과 제2 전동축은 병렬적이면서 평행하게 배치되어 있어, 상기 출력 회전체에 대하여 선택적으로 구동력을 전달하도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성에 따르면, 정유압식 무단 변속부의 변속 조작에 맞추어 복수의 속도 레인지 설정 클러치를 적절하게 절환 조작시키면 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지로 무단계로 변속되어 출력 회전체로 전달된다. 유성 전동부로부터 출력 회전체로의 전동을 이 전동의 속도 레인지에 대응한 전동축에 의해 행하기 위해, 적어도 제1과 제2 전동축을 포함하는 복수개의 전동축을 구비한다. 적어도 제1과 제2 전동축을 병렬적이면서 평행하게 배치했기 때문에, 이 전동부의 미션 케이스 전후 방향에서의 크기를 종래의 변속 전동 장치보다도 작게 할 수 있다.

따라서, 무단 변속부를 변속 조작하기만 하는 조작이 간단한 변속 조작을 행하면, 넓은 변속 범위에 걸쳐 무단계로 속도 변화되는 출력을 얻을 수 있는 것이면서, 미션 케이스 전후 방향에서의 크기가 적은 컴팩트한 상태로 되어 소형 차량에도 탑재하기 쉬운 등 사용하기 쉬운 변속 전동 장치를 얻을 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 바람직하게는 상기 유성 전동부와 연동 연결된 제3 출력 기어와, 상기 제1 전동축 상에 지지되어, 상기 제3 출력 기어와 맞물리는 제3 입력 기어와, 상기 유성 전동부와 연동 연결된 제4 출력 기어와, 제2 전동축 상에 지지되어, 상기 제4 출력 기어와 맞물리는 제4 입력 기어를 더 구비되고, 상기 제1 속도 레인지 설정 클러치는 상기 제3 입력 기어를 상기 제1 전동축에 대하여 고정하는 제3 상태와, 상기 제3 입력 기어의 상기 제1 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제4 상태를 갖는 상기 제2 속도 레인지 설정 클러치는, 상기 제4 입력 기어를 상기 제2 전동축에 대하여 고정하는 제3 상태와, 상기 제4 입력 기어의 상기 제2 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제4 상태를 갖는다.

이와 같은 구성에 의해, 2개의 전동축을 이용함으로써, 적어도 4개의 속도 레인지를 갖는 변속 전동 장치를 제공할 수 있다.

상기한 구성은 3개 이상의 전동축을 구비하는 변속 전동 장치에 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 형태에서는, 바람직하게는 대응하는 기어 쌍과 대응하는 속도 레인지 설정 클러치를 갖고, 이들을 통하여 상기 유성 전동부와 연동 연결 가능한, 상기 제1과 제2 전동축을 포함하는 3개 이상의 전동축을 구비하고, 상기 3개 이상의 전동축은 서로 병렬적이면서 평행하게 배치되어 있어, 상기 출력 회전체에 대하여 선택적으로 구동력을 전달하도록 구성되어 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 바람직하게는, 상기 유성 전동부는 유성 기어끼리가 맞물린 한 쌍의 유성 전동 기구를 구비하여 구성되어 있고, 상기 제1과 제2 전동축이 전체 길이에 걸쳐 병렬로 되어 있다.

이와 같은 구성에 따르면, 제1과 제2 전동축이 전체 길이에 걸쳐 병렬로 되기 때문에, 이들 전동축이 미션 케이스 전후 방향으로 위치 어긋난 상태로 평행하게 배치하는 것에 비해 유성 전동부로부터 출력 회전체로의 전동부의 미션 케이스 전후 방향에서의 길이를 작게 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 바람직하게는 상기 제1과 제2 속도 레인지 설정 클러치 각각은 맞물림 클러치이다.

이와 같은 구성에 따르면, 속도 레인지 설정 클러치가 맞물림 클러치이기 때문에, 속도 레인지 설정 클러치로서 마찰 클러치를 채용하는 것에 비하여 속도 레인지 설정 클러치를 경량이면서 콤팩트하게 얻을 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는 바람직하게는 상기 맞물림 클러치 각각이 유압에 의해 조작된다.

유압 조작을 행함으로써 미묘한 조작이 가능해진다.

본 발명의 실시 형태에서는 상기 제1 전동축과 제2 전동축 각각에 마찰 클러치가 설치되어 있고, 이에 의해 상기 제1 전동축과 제2 전동축의 한 쪽으로부터 상기 출력 회전체로의 선택적인 구동력의 전달이 허용된다.

이와 같은 구성에 따르면, 예를 들어 제1 전동축과 제2 레인지 전동축 사이의 절환 시에, 이들 전동축으로부터의 구동력이 동시에 출력 회전체로 전달되는 이중 전동 상태를 만들어 낼 수 있으며, 이에 의해 클러치에 미끄럼을 발생시켜 토크의 변동을 흡수시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 엔진 구동력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와, 상기 정유압식 무단 변속부의 출력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하는 복수의 유성 전동 기구를 갖는 유성 전동부를 구비하고, 상기 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지로 무단계로 변속되어 출력 회전체로부터 출력되도록 구성한 변속 전동 장치로서, 상기 유성 전동부와 연동 연결된 제1 출력 기어와, 상기 제1 출력 기어와 맞물린 제1 입력 기어와, 상기 제1 입력 기어를 지지하는 제1 전동축과, 상기 제1 전동축인 대응하여 구비되고, 상기 제1 입력 기어를 상기 제1 전동축에 대하여 고정하는 제1 상태와, 상기 제1 입력 기어의 상기 제1 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제2 상태를 갖는 제1 속도 레인지 설정 클러치와, 상기 유성 전동부와 연동 연결된 제2 출력 기어와, 상기 제2 출력 기어와 맞물린 제2 입력 기어와, 상기 제2 입력 기어를 지지하는 제2 전동축과, 상기 제2 전동축에 대응하여 구비되고, 상기 제2 입력 기어를 상기 제2 전동축에 대하여 고정하는 제1 상태와, 상기 제2 입력 기어의 상기 제2 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제2 상태를 갖는 제2 속도 레인지 설정 클러치가 구비되고, 상기 제1 출력 기어와 상기 제1 입력 기어는, 제1 속도 레인지를 형성하는 기어비를 갖고,

상기 제2 출력 기어와 상기 제2 입력 기어는 상기 제1 속도 레인지에 연속하여, 상기 제1 속도 레인지보다 고속인 제2 속도 레인지를 형성하는 기어비를 갖는다.

이와 같은 구성에 따르면, 정유압식 무단 변속부의 변속 조작이 행해지고, 이 변속 조작에 맞추어 속도 레인지 설정 클러치가 적절하게 절환 조작되면 유성 전동부로부터 출력되는 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 속도 레인지에 있어서 무단계로 변속되어 출력 회전체로 전달된다.

속도 레인지가 제1 속도 레인지와 같은 홀수의 속도 레인지와 제2 속도 레인지와 같은 짝수의 속도 레인지의 한 쪽으로부터 다른 쪽으로 절환되는 속도 레인지 절환 변속(이하, 레인지 초과 변속이라고 칭한다) 시, 유성 전동부로부터의 구동력이 제1 전동축을 통하여 출력 회전체로 전달되는 상태와, 제2 전동축을 통하여 출력 회전체로 전달되는 상태의 한 쪽으로부터 다른 쪽으로 절환된다. 따라서, 속도가 상승함에 따라, 1개의 속도 레인지로부터 그것보다도 고속의(또는 저속의) 속도 레인지로 이행할 때에는 다른 전동축을 이용할 수 있는 변속 전동 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 바람직하게는 상기 유성 전동부와 연동 연결된 제3 출력 기어와, 상기 제1 전동축 상에 지지되어, 상기 제3 출력 기어와 맞물리는 제3 입력 기어와, 상기 유성 전동부와 연동 연결된 제4 출력 기어와, 제2 전동축 상에 지지되어, 상기 제4 출력 기어와 맞물리는 제4 입력 기어가 더 구비되어, 상기 제1 속도 레인지 설정 클러치는 상기 제3 입력 기어를 상기 제1 전동축에 대하여 고정하는 제3 상태와, 상기 제3 입력 기어의 상기 제1 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제4 상태를 갖고, 상기 제2 속도 레인지 설정 클러치는, 상기 제4 입력 기어를 상기 제2 전동축에 대하여 고정하는 제3 상태와, 상기 제4 입력 기어의 상기 제2 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제4 상태를 갖고, 상기 제3 출력 기어와 상기 제3 입력 기어는, 상기 제2 속도 레인지에 연속하여, 상기 제2 속도 레인지보다 고속인 제3 속도 레인지를 형성하는 기어비를 갖고, 상기 제4 출력 기어와 상기 제4 입력 기어는 상기 제3 속도 레인지에 연속하여, 상기 제3 속도 레인지보다 고속인 제4 속도 레인지를 형성하는 기어비를 갖는다.

이러한 구성에서는, 4개의 속도 레인지를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는 바람직하게는 상기 정유압식 무단 변속부의 변속 조작 위치를 검출하는 변속 조작 검출 수단을 구비하고, 상기 정유압식 무단 변속부의 변속 조작 위치에 수반하여 상기 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 상기 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지로 무단계로 변속되어 상기 출력 회전체로 전달되도록 상기 변속 조작 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초하여 상기 속도 레인지 설정 클러치 각각을 절환 조작하는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단을, 속도 레인지의 절환 시, 상기 제1 전동축에 설치된 제1 속도 레인지 설정 클러치와 상기 제2 전동축에 설치된 제2 속도 레인지 설정 클러치가 모두 연결 상태로 된 절환 과정을 경과시키도록 상기 제1과 제2 속도 레인지 설정 클러치를 절환 조작하도록 구성하고 있다.

즉, 제1 전동축에 위치하는 제1 속도 레인지 설정 클러치와 제2 전동축에 위치하는 제2 속도 레인지 설정 클러치가 모두 연결 상태로 된 절환 과정을 경과시켜 변속된다. 즉, 유성 전동부로부터의 구동력을 출력 회전체로 전달하는 제1 전동축을 가진 홀수 전동계와, 제2 전동축을 가진 짝수 전동계의 한 쪽이 해제 상태로 절환되기 전에 다른 쪽이 연결 상태로 절환되고, 다른 쪽이 연결 상태로 절환된 후에 한 쪽이 해제 상태로 절환되어 출력 회전체에 대한 전동 해제를 방지하는 이중 전동 상태를 경과시켜 변속된다.

따라서, 클러치의 이중 전동 상태에 의해 토크 변동이 효과적으로 흡수된다.

본 발명의 실시 형태에서는, 바람직하게는 상기 제1 전동축에는 제5 출력 기어가 설치되고, 상기 제2 전동축에는 제6 출력 기어가 설치되고, 상기 출력 회전체에는 상기 제5 기어와 제6 기어와 맞물린 제5 입력 기어가 설치되고, 상기 제3 출력 기어와 제3 입력 기어 사이와, 상기 제5 출력 기어와 상기 제5 입력 기어 사이의 각각에 있어서 회전수가 감속되며, 상기 제4 출력 기어와 제4 입력 기어 사이와, 상기 제6 출력 기어와 상기 제5 입력 기어의 기어비 각각에 있어서 회전수가 감속되도록 각각의 기어의 기어비가 설정되어 있다.

이렇게 구성함으로써, 제3 출력 기어로부터의 구동력을 출력 회전체로 감속하여 전달하는데, 제3 출력 기어와 제1 전동축 사이와, 제5 출력 기어와 출력 회전체 사이의 2개소로 나누어 감속하게 된다. 마찬가지로, 제4 출력 기어로부터의 구동력을 출력 회전체로 감속하여 전달하는데 제4 출력 기어와 제2 전동축 사이와, 제6 출력 기어와 출력 회전체 사이의 2개소로 나누어 감속하게 된다. 이에 의해 전동축 사이의 간격을 작게 할 수 있어, 속도 레인지를 설정하는 기어 기구의 부분을 크게 하지 않고 감속을 행할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 바람직하게는 상기 제1 출력 기어와 제1 입력 기어 사이에 있어서 회전수가 증속되고, 상기 제2 출력 기어와 제2 입력 기어 사이에 있어서 회전수가 증속되도록 각각의 기어의 기어비가 설정되어 있다.

이러한 구성에서는, 예를 들어 상기 제1 출력 기어와 제1 입력 기어 사이에 있어서 회전수가 2배로 증속되어 있고, 상기 제3 출력 기어와 제3 입력 기어 사이와, 상기 제5 출력 기어와 상기 제5 입력 기어 사이의 각각에 있어서 회전수를, 각각 1/2의 속도로 감속하도록 각각의 기어의 기어비가 설정되어 있다고 하자. 상기 제1 출력 기어와 제1 입력 기어와, 상기 제5 출력 기어와 상기 제5 입력 기어를 통하여 구동력을 전달함으로써 감속비1, 즉 감속되지 않은 상태로 구동력을 전달할 수 있다. 또한, 상기 제3 출력 기어와 제3 입력 기어와 상기 제5 출력 기어와 상기 제5 입력 기어를 통하여 구동력을 전달함으로써 회전 속도를 1/4로 감속하여 구동력을 전달할 수 있다.

한편, 상술된 특허 문헌1에서는 링 기어용 브레이크를 갖는 유성 기구의 하나(제3 유성 전동 기구)는 링 기어용 브레이크를 결합한 상태로 회전 속도를 1/4로 감속하고, 링 기어용 브레이크를 해제한 상태로 회전 속도를 변화시키지 않고 전달한다. 따라서, 상술한 본 실시 형태에서는 브레이크를 갖는 복잡한 유성 기구를 사용하지 않고 원하는 감속비를 얻을 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 속도 레인지 설정 클러치를 갖는 전동축은 2개에 한정되지 않고, 3개 또는 그 이상 구비할 수 있다.

즉, 하나의 실시 형태에서는 바람직하게는 대응하는 기어 쌍과 대응하는 속도 레인지 설정 클러치를 구비하고, 상기 유성 전동부와 연동 연결 가능한 상기 제1과 제2 전동축을 포함하는 3개 이상의 전동축을 구비하고, 상기 3개 이상의 전동축은 서로 병렬적이면서 평행하게 배치되어 있고, 상기 출력 회전체에 대하여 선택적으로 구동력을 전달하도록 구성되어 있다.

본 발명의 실시 형태와 같이, 이중 전동 상태를 발생시킬 경우, 속도 레인지 설정 클러치로서 유압에 의한 가압에 의해 연결 상태로 되는 맞물림 클러치를 채용하거나, 혹은 속도 레인지 설정 클러치로서 맞물림 클러치를 채용한 경우, 제1 전동축과 제2 전동축에 마찰 클러치를 채용하여, 이중 전동 상태에 있어서의 토크의 변동을 클러치의 미끄럼에 의해 흡수시킨다. 클러치에 의한 이중 전동 상태에서의 토크 변동의 흡수 외에 정유압식 무단 변속부가 작동유에 의한 미끄럼에 의해 토크의 변동을 효과적으로 흡수한다. 이에 의해, 이중 전동 상태가 발생했을 때의 각 클러치를 반전동 상태로 가압하는 조작력을 비교적 강하게 해도 이중 전동 상태에 있어서의 토크 변동의 흡수가 효과적으로 행해진다.

따라서, 각 단계의 속도 레인지에서의 무단 변속이 행해질 때도 레인지 초과 변속이 행해질 때도 출력 회전체에 대한 전동 끊김이 발생하기 어렵고, 게다가 레인지 초과 변속 시에 반전동 상태로 조작되는 클러치의 전동 효율을 높게 할 수 있어, 동력 끊김도 전동 손실도 적은 변속을 원활하게 행할 수 있는 변속 전동 장치를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면 간단한 변속 조작을 행하는 것만으로 넓은 변속 범위에 걸쳐 무단계로 속도 변화된 출력을 얻을 수 있으면서, 콤팩트하게 얻을 수 있는 변속 전동 장치를 제공한다.

도 1은 제1 실시예의 변속 전동 장치가 구비된 트랙터의 주행 전동 장치의 선도이다.

도 2는 유성 전동부와 속도 레인지 설정부와 홀수 레인지 전동 클러치와 짝수 레인지 전동 클러치의 단면도이다.

도 3은 유성 기어의 배치도이다.

도 4는 변속 전동 장치의 축의 배치도이다.

도 5는 속도 레인지 설정부의 작용 상태의 설명도이다.

도 6은 무단 변속부의 변속 상태와, 변속 전동 장치의 출력 속도와, 속도 레인지의 관계를 나타내는 설명도이다.

도 7은 속도 레인지 절환 시에 있어서의 제어 수단에 의한 클러치 조작 상태의 설명도이다.

도 8은 조작 장치의 블럭도이다.

도 9는 제2 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 트랙터의 주행 전동 장치의 선도이다.

도 10은 제2 실시예의 변속 전동 장치의 유성 전동부와 속도 레인지 설정부의 단면도이다.

도 11은 제2 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 주행 전동 장치의 전후진 절 환 장치의 단면도이다.

도 12는 제3 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 트랙터의 주행 전동 장치의 선도이다.

도 13은 제3 실시예의 변속 전동 장치의 유성 전동부와 속도 레인지 설정부의 단면도이다.

도 14는 제3 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 주행 전동 장치의 전후진 절환 장치의 단면도이다.

도 15는 제4 실시예의 변속 전동 장치가 장비된 주행 전동 장치의 선도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)가 장비된 트랙터의 주행 전동 장치의 선도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 트랙터의 주행 전동 장치는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력을 입력하는 주클러치(2)와, 이 주클러치(2)의 출력을 입력축(11)에 의해 입력하는 전후진 절환 장치(10)와, 이 전후진 절환 장치(10)의 출력 기어(12)에 기어(21)를 통하여 입력축(22)이 연동되어 있는 본 발명의 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)와, 이 변속 전동 장치(A)의 출력 회전체로서의 출력축(30)의 후단부에 입력 기어(31)가 일체 회전 가능하게 연결되어 있는 후륜용 차동 기구(32)와, 상기 출력축(30)의 전단부에 조인트(33)를 통하여 입력축(41)이 일체 회전 가능하게 연결되어 있는 전륜 변속 장치(40)와, 이 전륜 변속 장치(40)의 출력축(42)으로부터의 출력이 회전 전동축(34)을 통하여 입력 되는 전륜용 차동 기구(35)를 구비하고 있다.

전후진 절환 장치(10)와 변속 전동 장치(A)와 후륜용 차동 기구(32)와 전륜변속 장치(40)는 동일한 미션 케이스(36)에 수용되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이 미션 케이스(36)로부터 후방으로 돌출되어 있는 동력 취출축(37)은 트랙터에 연결된 로터리 경운 장치 등의 각종 작업 장치에 구동력을 전달하는 것이다. 이 동력 취출축(37)은 연동축(38)과 작업 클러치(39)를 통하여 전후진 절환 장치(10)의 입력축(11)에 연동되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 전후진 절환 장치(10)는 상기 입력축(11)과 상기 출력 기어(12)를 구비하는 외에 상기 입력축(11)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력측 회전체(13)와, 이 입력측 회전체(13)의 일단부측과 상기 출력 기어(12)에 걸쳐 설치한 다판식의 전진 마찰 클러치(14)를 구비하고 있다. 상기 전후진 절환 장치(10)는 또한 상기 입력측 회전체(13)에 대하여 상기 출력 기어(12)와는 반대측에 위치시켜 상기 입력축(11)에 상대 회전 가능하게 지지시킨 전동 기어(15)와, 이 전동 기어(15)와 상기 입력측 회전체(13)의 타단부측에 걸쳐 설치한 다판식의 후진 마찰 클러치(16)와, 상기 전동 기어(15)에 맞물린 역회전 기어(17)와, 이 역회전 기어(17)를 상기 출력 기어(12)에 연동시키고 있는 연동축(18)을 구비하고 있다.

전후진 절환 장치(10)는 상기 입력측 회전체(13)의 내부에 설치한 전진 피스톤과 후진 피스톤 중 전진 피스톤으로 조작 유압이 공급되어 전진 피스톤이 상기 전진 마찰 클러치(14)를 연결 상태로 가압 조작함으로써 전진 상태로 되고, 상기 후진 피스톤으로 조작 유압이 공급되어 후진 피스톤이 상기 후진 마찰 클러치(16)를 연결 상태로 가압 조작함으로써 후진 상태로 된다.

전후진 절환 장치(10)는 전진 상태로 되면 입력축(11)의 구동력을 입력측 회전체(13)와 전진 마찰 클러치(14)와 출력 기어(12)에 의해 전진 구동력으로 변환하여 출력 기어(12)로부터 무단 변속부(20)와 유성 전동부(P)로 출력한다. 전후진 절환 장치(10)는 후진 상태로 되면 입력축(11)의 구동력을 입력측 회전체(13)와 후진 마찰 클러치(16)와 전동 기어(15)와 역회전 기어(17)와 전동축(18)에 의해 후진 구동력으로 변환하여 출력 기어(12)로 전달하고, 이 출력 기어(12)로부터 무단 변속부(20)와 유성 전동부(P)로 출력된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)는, 상기 입력축(22)과 상기 출력축(30)을 구비하는 것 외에, 상기 무단 변속부(20)와, 이 무단 변속부(20)의 모터축(23)에 기어(50)와 기어(51)를 통하여 선 기어축(61)이 연동되어 있는 상기 유성 전동부(P)와, 이 유성 전동부(P)의 제1 출력 기어(81)에 제1 입력 기어(91)가 맞물려 있는 속도 레인지 설정부(90)를 구비하여 구성되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 무단 변속부(20)는 상기 입력축(22)을 펌프축[이하, 입력축을 펌프축(22)이라고 칭한다]으로서 구비한 액셜 플런저형이며 또한 가변 용량형의 유압 펌프(24)와, 이 유압 펌프(24)로부터의 압유에 의해 구동되는 액셜 플런저형의 유압 모터(25)를 구비하여 구성되어 있다. 유압 모터(25)는 상기 모터축(23)을 구비하고 있다.

즉, 무단 변속부(20)는 정유압식 무단 변속부로 되어 있으며, 유압 펌프(24)의 경사판각을 변경 조작함으로써 정회전 전동 상태와 중립 상태와 역회전 전동 상태로 절환된다. 무단 변속부(20)는 정회전 전동 상태에 있어서 유압 펌프(24)의 경사판각을 변경 조작함으로써 전후진 절환 장치(10)를 통하여 펌프축(22)으로 전달된 엔진 구동력을 정회전 방향의 구동력으로 변환하고, 또한 무단계로 변속하여 모터축(23)으로부터 출력한다. 무단 변속부(20)는 역회전 전동 상태에 있어서 유압 펌프(24)의 경사판각을 변경 조작함으로써 전후진 절환 장치(10)를 통하여 펌프축(22)으로 전달된 엔진 구동력을 역회전 방향의 구동력으로 변환하고, 또한 무단계로 변속하여 모터축(23)으로부터 출력한다. 무단 변속부(20)는 중립 상태에서는 모터축(23)으로부터의 출력을 정지시킨다.

도 2는 상기 유성 전동부(P)의 단면 구조를 도시하고 있다. 도 2와 도 1에 도시한 바와 같이 상기 유성 전동부(P)는 상기 무단 변속부(20)와 전후진 절환 장치(10)로부터 입력한 구동력을 상기 속도 레인지 설정부(90)를 향하여 전달하는 전동 방향에서의 상측에 위치한 유성 전동 기구(60)[이하, 상측 유성 기구(60)라고 약칭한다]와, 하측에 위치한 유성 전동 기구(70)[이하, 하측 유성 기구(70)라고 약칭한다]를 구비하여 구성하고 있다.

상기 상측 유성 기구(60)는 상기 선 기어축(61)의 일단부에 일체 회전 가능하게 설치한 선 기어(62)와, 이 선 기어(62)의 외주측에 선 기어(62)의 둘레 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 상기 선 기어(62)에 맞물린 3개의 유성 기어(63)와, 이 3개의 유성 기어(63)를 헐겁게 회전 가능하게 지지한 캐리어(64)와, 상기 3 개의 유성 기어(63)에 맞물린 링 기어(65)를 구비하고 있다. 상기 선 기어(62)와 상기 선 기어축(61)은 일체 성형되어 있다.

상기 하측 유성 기구(70)는 상기 상측 유성 기구(60)의 선 기어(62)의 전동 방향 하측에 상기 선 기어(62)와 동일한 축심 주위로 회전 가능하게 위치하는 선 기어(72)와, 이 선 기어(72)의 외주측에 선 기어(72)의 둘레 방향으로 분산되어 위치하는 동시에 상기 선 기어(72)에 맞물린 3개의 유성 기어(73)와, 이 3개의 유성 기어(73)를 헐겁게 회전 가능하게 지지한 캐리어(64)와, 상기 3개의 유성 기어(73)에 맞물린 링 기어(75)를 구비하고 있다.

도 3은 상측 유성 기구(60)의 유성 기어(63)와, 하측 유성 기구(70)의 유성 기어(73)의 배치도이다. 도 3과 도 2에 도시한 바와 같이, 상측 유성 기구(60)의 상기 3개의 유성 기어(63)와 하측 유성 기구(70)의 상기 3개의 유성 기어(73)는 상측 유성 기구(60)의 하나의 유성 기어(63)와 하측 유성 기구(70)의 하나의 유성 기어(73)가 선 기어(62, 72)의 둘레 방향에 모여 든 하나의 기어 쌍을 이루고, 상측 유성 기구(60)의 다른 하나의 유성 기어(63)와 하측 유성 기구(70)의 다른 하나의 유성 기어(73)가 선 기어(62, 72)의 둘레 방향에 모여 든 하나의 기어 쌍을 이루고, 상측 유성 기구(60)의 나머지 하나의 유성 기어(63)와 하측 유성 기구(70)의 남은 하나의 유성 기어(73)가 선 기어(62, 72)의 둘레 방향에 모여든 하나의 기어 쌍을 이룬 배치로 되어 있다. 각 기어 쌍에 있어서의 상측 유성 기구(60)의 유성 기어(63)와, 하측 유성 기구(70)의 유성 기어(73)는 각 유성 기어(63, 73)가 선 기어(62, 72)에 맞물려 있는 측과는 반대측의 단부끼리 서로 맞물려 연동되어 있다.

인접하는 2개의 기어 쌍에 있어서, 한 쪽의 기어 쌍의 상기 유성 기어(63, 73)의 이끝부가, 다른 쪽의 기어 쌍의 상기 유성 기어(63, 73)의 이끝부끼리 사이에 들어가 있다. 그러나, 인접하는 2개의 기어 쌍에 있어서, 한 쪽의 기어 쌍의 상기 유성 기어(63, 73)와 다른 쪽의 기어 쌍의 상기 유성 기어(63, 73)는 연동되어 있지 않다. 이와 같이 유성 기어(63, 73)의 이끝부가 이끝부 사이에 들어간 배치를 채용하고 있음으로써, 유성 전동부(P)에 소요의 기어비를 구비시키면서 선 기어(62, 72)와 링 기어(65, 75)의 직경을 작게 억제하여 유성 전동부(P)를 외경이 작은 컴팩트한 상태로 얻을 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상측 유성 기구(60)의 유성 기어(63)는 상기 캐리어(64)의 지지축(64a)에 회전 가능하게 지지되고, 하측 유성 기구(70)의 유성 기어(73)는 상기 캐리어(64)의 지지축(64b)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 상기 캐리어(64)는 상측 유성 기구(60)와 하측 유성 기구(70)에 공통된 캐리어로 되어 있다. 즉, 캐리어(64)는 상측 유성 기구(60)의 각 유성 기어(63)가 이것과 기어 쌍을 이루는 하측 유성 기구(70)의 유성 기어(73)와 맞물린 상태로 자전하면서 선 기어(62)의 주위로 공전하고, 하측 유성 기구(70)의 각 유성 기어(73)가 이것과 기어 쌍을 이루는 상측 유성 기구(60)의 유성 기어(63)와 맞물린 상태로 자전하면서 선 기어(72)의 주위로 공전하도록 각 유성 기어(63, 73)를 지지하고 있다.

상측 유성 기구(60)의 링 기어(65)는 이 링 기어(65)에 일체 회전 가능하게 연속 설치한 연동 부재(66)와, 이 연동 부재(66)의 단부에 스플라인 결합에 의해 일체 회전 가능하게 연결하는 동시에 상기 전후진 절환 장치(10)의 상기 출력 기 어(12)에 맞물리도록 구성한 전동 기어(67)를 통하여 상기 출력 기어(12)에 연동되어 있다. 상기 링 기어(65)와 상기 연동 부재(66)는 일체 성형되어 있다. 상측 유성 기구(60)의 선 기어(62)는 상기 선 기어축(61)과 상기 기어(51)와 상기 기어(50)를 통하여 상기 무단 변속부(20)의 모터축(23)에 연동되어 있다.

상기 유성 전동부(P)는 상기 제1 출력 기어(81)를 구비하는 것 외에 이 제1 출력 기어(81)보다도 미션 케이스 후방측에 미션 케이스 전후 방향으로 배열되어 위치하는 제2 출력 기어(82)와 제3 출력 기어(83)와 제4 출력 기어(84)를 구비하고 있다.

상기 제1 출력 기어(81)는 이 제1 출력 기어(81)에 일단부가 스플라인 결합에 의해 일체 회전 가능하게 연결한 연동 부재(76)를 통하여 하측 유성 기구(70)의 링 기어(75)에 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 연동 부재(76)와 링 기어(75)는 일체 성형되어 있다.

상기 제2 출력 기어(82)와 상기 제4 출력 기어(84)를 일체 회전 가능하게 지지하는 회전 지지축(85)과, 하측 유성 기구(70)의 선 기어(72)를 일체 회전 가능하게 지지하는 선 기어축(71)이 스플라인 결합에 의해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 이에 의해, 제2 출력 기어(82)와 제4 출력 기어(84)는 일체 회전하고, 또한 하측 유성 기구(70)의 선 기어(72)에 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

상기 제3 출력 기어(83)는 상기 캐리어(64)에 일단부측이 스플라인 결합에 의해 일체 회전 가능하게 연결한 회전축(86)의 타단부측에 스플라인 결합에 의해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 이에 의해, 제3 출력 기어(83)는 상기 회전 축(86)을 통하여 상기 캐리어(64)에 일체 회전 가능하게 연결되어 있다.

즉, 유성 전동부(P)는 엔진 구동력이 입력된 무단 변속부(20)의 모터축(23)으로부터의 출력을 기어(50)와 기어(51)와 선 기어축(61)에 의해 상측 유성 기구(60)의 선 기어(62)에 입력하고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력으로서의 전후진 절환 장치(10)의 출력 기어(12)의 구동력을 기어(67)와 연동 부재(66)에 의해 상측 유성 기구(60)의 링 기어(65)에 입력하고, 무단 변속부(20)의 출력과, 무단 변속부(20)의 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 상측 유성 기구(60)와 하측 유성 기구(70)에 의해 합성하여, 합성 구동력을 제1, 제2, 제3, 제4 출력 기어(81, 82, 83, 84)로부터 속도 레인지 설정부(90)로 출력한다.

도 2는 상기 속도 레인지 설정부(90)의 단면 구조를 도시하고 있다. 도 2와 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 속도 레인지 설정부(90)는 상기 제1 입력 기어(91)를 구비하는 것 외에 상기 제2 출력 기어(82)와 상기 제3 출력 기어(83)와 상기 제4 출력 기어(84)에 각각 따로 맞물린 제2 입력 기어(92)와 제3 입력 기어(93)와 제4 입력 기어(94)를 구비하고, 상기 제1 입력 기어(91)와 상기 제3 입력 기어(93)를 상대 회전 가능하게 지지하는 전동축으로서의 홀수 레인지 전동축(95)(제1 전동축)을 구비하고, 상기 제2 입력 기어(92)와 상기 제4 입력 기어(94)를 상대 회전 가능하게 지지하는 전동축으로서의 짝수 레인지 전동축(96)(제2 전동축)을 구비하여 구성되어 있다.

도 4는 변속 전동 장치(A)의 횡단면으로 각 축의 배치도이다. 도 4와 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 홀수 레인지 전동축(95)과 상기 짝수 레인지 전동 축(96)은 서로 전체 길이에 걸쳐 미션 케이스(36)의 상하 방향으로 서로 병렬로 되고, 또한 서로 평행하게 위치하는 배치 상태에 있어, 속도 레인지 설정부(90)의 미션 케이스 전후 방향에서의 크기를 작게 해도 된다.

상기 홀수 레인지 전동축(95)은 상기 제1 입력 기어(91)의 전동 통부(91a)와 홀수 레인지 전동축(95)에 걸쳐 설치한 제1 클러치(101)와, 상기 제3 입력 기어(93)의 전동 통부(93a)와 홀수 레인지 전동축(95)에 걸쳐 설치한 제3 클러치(103)와, 홀수 레인지 전동축(95)의 상기 제1 입력 기어(91)가 위치하는 단부와는 반대측의 단부에 설치한 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 구비하고 있다.

상기 짝수 레인지 전동축(96)은 상기 제2 입력 기어(92)의 일측부와 짝수 레인지 전동축(96)에 걸쳐 설치한 제2 클러치(102)와, 상기 제4 입력 기어(94)의 일측부와 짝수 레인지 전동축(96)에 걸쳐 설치한 제4 클러치(104)와, 짝수 레인지 전동축(96)의 상기 제2 입력 기어(92)가 위치하는 단부와는 반대측의 단부에 설치한 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 구비하고 있다.

도 2는 상기 제1 클러치(101)와 상기 제2 클러치(102)와 상기 제3 클러치(103)와 상기 제4 클러치(104)의 단면 구조를 도시하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1 클러치(101)와 상기 제2 클러치(102)와 상기 제3 클러치(103)와 상기 제4 클러치(104)는 홀수 레인지 전동축(95) 혹은 짝수 레인지 전동축(96)에 홀더(105a, 106a)를 통하여 일체 회전 및 미끄럼 이동 가능하게 지지된 시프트 기어(105, 106)와, 대응하는 입력 기어(91, 92, 93, 94)의 상기 전동 통부(91a, 93a)또는 일측부에 설치한 기어(101a, 102a, 103a, 104a)를 구비하여 구성되어 있고, 맞물림 클러치로 되어 있다.

즉, 제1 클러치(101)와 제2 클러치(102)와 제3 클러치(103)와 제4 클러치(104)는 상기 시프트 기어(105, 106)에 시프터를 통하여 연동시켜 미션 케이스(36)의 외부에 설치한 유압 피스톤(111, 112)이 조작되고, 시프트 기어(105, 106)가 홀더(105a, 106a)에 대하여 미끄럼 이동 조작되어 홀더(105a, 106a)와 상기 기어(101a, 102a, 103a, 104a)에 걸쳐 맞물림으로써, 입력 기어(91, 92, 93, 94)의 구동력을 시프트 기어(105, 106)와 홀더(105a, 106a)를 통하여 홀수 레인지 전동축(95) 혹은 짝수 레인지 전동축(96)으로 전달하여 입력 기어(91, 93)와 홀수 레인지 전동축(95)을, 혹은 입력 기어(92, 94)와 짝수 레인지 전동축(96)을 일체 회전 시키도록 연결 상태로 된다.

제1 클러치(101)와 제2 클러치(102)와 제3 클러치(103)와 제4 클러치(104)는 시프트 기어(105, 106)가 홀더(105a, 106a)에 대하여 미끄럼 이동 조작되어 상기 기어(101a, 102a, 103a, 104a)로부터 이탈함으로써 입력 기어(91, 93)와 홀수 레인지 전동축(95)을, 혹은 입력 기어(92, 94)와 짝수 레인지 전동축(96)을 상대 회전시키도록 해제 상태로 된다.

도 2는 상기 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 상기 짝수 레인지 전동 클러치(108)의 단면 구조를 도시하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 상기 짝수 레인지 전동 클러치(108)는 홀수 레인지 전동축(95) 혹은 짝수 레인지 전동축(96)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력측 회전 부재(107a, 108a)와, 홀수 레인지 전동축(95) 혹은 짝수 레인지 전동축(96)에 상대 회전 가능하게 설치한 출력 기어[107b(제5 출력 기어), 108b(제6 출력 기어)]와, 이 출력 기어(107b, 108b)의 일측부와 상기 입력측 회전 부재(107a, 108a)에 걸쳐 설치한 다판식의 마찰 클러치 본체(107c, 108c)를 구비하여 구성되어 있고, 마찰 클러치로 되어 있다.

홀수 레인지 전동 클러치(107)의 상기 출력 기어(107b)는 이 출력 기어(107b)에 맞물리도록 구성하여 상기 출력축(30)에 일체 회전 가능하게 설치한 전동 기어(109)(제5 입력 기어)를 통하여 상기 출력축(30)에 연동되어 있다. 짝수 레인지 전동 클러치(108)의 상기 출력 기어(108b)는 상기 전동 기어(109)에 맞물려 있어, 이 전동 기어(109)를 통하여 상기 출력축(30)에 연동되어 있다.

즉, 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)는 입력측 회전 부재(107a, 108a)의 내부에 미끄럼 이동 가능하게 설치한 유압 피스톤(114, 115)으로 조작 유로(116, 117)로부터 조작 유압이 공급되어 유압 피스톤(114, 115)이 마찰 클러치 본체(107c, 108c)를 연결 상태로 가압 조작함으로써 입력측 회전 부재(107a, 108a)와 출력 기어(107b, 108b)를 마찰 클러치 본체(107c, 108c)에 의해 일체 회전 가능하게 연동시키도록 연결 상태로 된다. 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)는 유압 피스톤(114, 115)으로부터 조작 유압이 배출되어, 유압 피스톤(114, 115)에 의한 마찰 클러치 본체(107c, 108c)의 가압 조작이 해제되어 마찰 클러치 본체(107c, 108c)가 해제 상태로 됨으로써 입력측 회전 부재(107a, 108a)와 출력 기어(107b, 108b)를 상대 회전시키도록 해제 상태로 된다.

이에 의해, 홀수 레인지 전동 클러치(107)는 연결 상태로 조작됨으로써 홀수 레인지 전동축(95)의 구동력을 출력 기어(107b)에 전달하여, 홀수 레인지 전동축(95)으로부터 출력축(30)으로의 전동을 연결하고, 해제 상태로 조작됨으로써 홀수 레인지 전동축(95)으로부터 출력축(30)으로의 전동을 해제로 한다.

짝수 레인지 전동 클러치(108)는 연결 상태로 조작됨으로써 짝수 레인지 전동축(96)의 구동력을 출력 기어(108b)로 전달하여 짝수 레인지 전동축(96)으로부터 출력축(30)으로의 전동을 연결으로 하고, 해제 상태로 조작됨으로써 짝수 레인지 전동축(96)으로부터 출력축(30)으로의 전동을 해제한다.

도 5는 속도 레인지 설정부(90)의 작용 상태를 도시하는 설명도이다. 도 5에 도시하는 「연결」은, 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(101, 102, 103, 104)와 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)의 연결 상태를 나타낸다. 도 5에 도시하는 「-」은 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(101, 102, 103, 104)와 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)의 해제 상태를 나타낸다.

도 5에 도시한 바와 같이, 속도 레인지 설정부(90)는 제1 클러치(101)가 연결 상태로 조작되고, 제2, 제3, 제4 클러치(102, 103, 104)가 해제 상태로 조작됨으로써, 변속 전동 장치(A)를 1속 레인지로 설정한다. 그러면, 변속 전동 장치(A)는, 유성 전동부(P)가 제1 출력 기어(81)에 의해 출력하는 합성 구동력을 제1 출력 기어(81)와 제1 입력 기어(91)에 의해 변속하여 제1 클러치(101)를 통하여 홀수 레인지 전동축(95)으로 전달한다. 이때, 홀수 레인지 전동 클러치(107)가 연결 상태 로 조작됨으로써 변속 전동 장치(A)는 홀수 레인지 전동축(95)의 구동력을 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 전동 기어(109)에 의해 출력축(30)으로 전달한다.

속도 레인지 설정부(90)는 제2 클러치(102)가 연결 상태로 조작되고, 제1, 제3, 제4 클러치(101, 103, 104)가 해제 상태로 조작됨으로써 변속 전동 장치(A)를 2속 레인지로 설정한다. 그러면, 변속 전동 장치(A)는 유성 전동부(P)가 제2 출력 기어(82)에 의해 출력하는 합성 구동력을 제2 출력 기어(82)와 제2 입력 기어(92)에 의해 변속하여 제2 클러치(102)를 통하여 짝수 레인지 전동축(96)으로 전달한다. 이때, 짝수 레인지 전동 클러치(108)가 연결 상태로 조작됨으로써 변속 전동 장치(A)는 짝수 레인지 전동축(96)의 구동력을 짝수 레인지 전동 클러치(108)와 전동 기어(109)에 의해 출력축(30)으로 전달한다.

속도 레인지 설정부(90)는 제3 클러치(103)가 연결 상태로 조작되고, 제1, 제2, 제4 클러치(101, 102, 104)가 해제 상태로 조작됨으로써 변속 전동 장치(A)를 3속 레인지로 설정한다. 그러면, 변속 전동 장치(A)는 유성 전동부(P)가 제3 출력 기어(83)에 의해 출력하는 합성 구동력을 제3 출력 기어(83)와 제3 입력 기어(93)에 의해 변속되어 제3 클러치(103)를 통하여 홀수 레인지 전동축(95)으로 전달한다. 이때, 홀수 레인지 전동 클러치(107)가 연결 상태로 조작됨으로써 변속 전동 장치(A)는 홀수 레인지 전동축(95)의 구동력을 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 전동 기어(109)에 의해 출력축(30)으로 전달한다.

속도 레인지 설정부(90)는 제4 클러치(104)가 연결 상태로 조작되고, 제1, 제2, 제3 클러치(101, 102, 103)가 해제 상태로 조작됨으로써 변속 전동 장치(A)를 4속 레인지로 설정한다. 그러면, 변속 전동 장치(A)는, 유성 전동부(P)가 제4 출력 기어(84)에 의해 출력하는 합성 구동력을 제4 출력 기어(84)와 제4 입력 기어(94)에 의해 변속하여 제4 클러치(104)를 통하여 짝수 레인지 전동축(96)로 전달한다. 이때, 짝수 레인지 전동 클러치(108)가 연결 상태로 조작됨으로써 변속 전동 장치(A)는 짝수 레인지 전동축(96)의 구동력을 짝수 레인지 전동 클러치(108)와 전동 기어(109)에 의해 출력축(30)으로 전달한다.

도 8은 트랙터에 주행 전동 장치를 조작하도록 장비된 조작 장치의 블럭도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 이 조작 장치는 변속 레버(120)와, 변속 조작 검출 수단(121)과, 엔진 출력 센서(122)와, 무단 변속부 출력 센서(123)와, 차속 센서(124)와, 전후진 레버(125)와, 전후진 검출 수단(126)과, 변속 검출 수단(127)과, 상기 각 검출 수단(121, 126, 127)과 상기 각 센서(122, 123, 124)에 연계된 제어 수단(128)을 구비하고 있다.

제어 수단(128)은 무단 변속부(20)의 유압 펌프(24)의 경사판각을 변경 조작하는 액추에이터(도시하지 않음)의 조작부(도시하지 않음)에 연계되어 있다. 제어 수단(128)은 제1 클러치(101)와 제2 클러치(102)와 제3 클러치(103)와 제4 클러치(104)와 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)의 상기 유압 피스톤(111, 112, 114, 115)을 조작하는 조작 밸브(도시하지 않음)에 연계되어 있다. 제어 수단(128)은 상기 전진 마찰 클러치(14)와 상기 후진 마찰 클러치(16)를 절환 조작하는 액추에이터(도시하지 않음)에 연계되어 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 변속 레버(120)는 중립 위치(N)부터 최고속 위 치(max)에 이르는 조작 영역을 요동 조작한다. 이 조작 영역의 중립 위치(N)로부터 중간 위치(M)까지의 부분은 저속 영역(L)이 된다. 상기 조작 영역의 중간 위치(M)부터 최고속 위치(max)까지의 부분은 고속 영역(H)이 된다.

변속 조작 검출 수단(121)은 변속 레버(120)에 연동된 회전 포텐시오미터에 의해 구성되어 있다. 이 변속 조작 검출 수단(121)은 변속 레버(120)의 조작 위치를 검출하고, 이 검출 결과를 제어 수단(128)에 출력한다.

엔진 출력 센서(122)와 무단 변속부 출력 센서(123)와 차속 센서(124)는 회전 센서에 의해 구성되어 있다. 엔진 출력 센서(122)는 엔진(1)의 출력 속도를 검출하고, 이 검출 결과를 제어 수단(128)으로 출력한다. 무단 변속부 출력 센서(123)는 무단 변속부(20)의 모터축(23)에 의한 출력 속도를 검출하고, 이 검출 결과를 제어 수단(128)으로 출력한다. 차속 센서(124)는 상기 출력축(30)의 회전 속도를 차속으로서 검출하고, 이 검출 결과를 제어 수단(128)으로 출력한다. 변속 검출 수단(127)은 무단 변속부(20)의 변속 상태를 검출하고, 이 검출 결과를 제어 수단(128)으로 피드백한다.

전후진 레버(125)는 요동 조작에 의해 중립 위치(N)와 전진 위치(F)와 후진 위치(R)로 절환한다. 전후진 검출 수단(126)은 전후진 레버(125)에 연동시킨 회전 포텐시오미터에 의해 구성되어 있다. 전후진 검출 수단(126)은 전후진 레버(125)의 조작 위치를 검출하고, 이 검출 결과를 제어 수단(128)으로 출력한다.

제어 수단(128)은 마이크로컴퓨터를 이용하여 구성되어 있다. 이 제어 수단(128)은 변속 전동 장치(A)가 변속 레버(120)의 조작 위치에 대응한 조작 상태로 서의 속도 레인지가 되어 출력축(30)을 변속 레버(120)의 조작 위치에 대응한 회전 속도로 구동하도록 변속 조작 검출 수단(121)과 변속 검출 수단(127)과 엔진 출력 센서(122)와 무단 변속부 출력 센서(123)와 차속 센서(124)에 의한 검출 정보에 기초하여 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(101, 102, 103, 104)와 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 조작한다. 제어 수단(128)은 전후진 절환 장치(10)가 전후진 레버(125)의 조작 위치에 대응한 조작 상태로 되도록, 전후진 검출 수단(126)에 의한 검출 정보에 기초하여 전진 마찰 클러치(14)와 후진 마찰 클러치(16)를 조작한다.

이에 의해 트랙터는 변속 레버(120)와 전후진 레버(125)를 조작하면 전후진 레버(125)의 조작 위치에 대응한 전진 혹은 후진 방향으로, 변속 레버(120)의 조작 위치와 엔진(1)의 출력 속도에 대응한 차속으로 주행한다.

즉, 도 6은 무단 변속부(20)의 변속 상태와, 변속 전동 장치(A)의 출력축(30)에 의한 출력 속도와, 변속 전동 장치(A)의 속도 레인지 설정부(90)에 의해 설정되는 속도 레인지의 관계를 나타내는 설명도이다. 도 6에 도시하는 종축은, 출력축(30)의 회전수(이하, 출력 속도라고 칭한다)를 나타낸다. 도 6에 도시하는 횡축은, 무단 변속부(20)의 변속 상태를 나타낸다. 이 횡축의 「-MAX」는, 무단 변속부(20)의 역회전 전동 상태에서의 최고 속도를 나타낸다. 횡축의 「0」은, 무단 변속부(20)의 중립 상태를 나타낸다. 횡축의 「+MAX」는 무단 변속부(20)의 정회전 전동 상태에서의 최고 속도를 나타낸다.

도 6과 도 5와 도 8에 도시한 바와 같이, 변속 레버(120)를 저속 영역(L) 중 중립 위치(N)로부터 저속 영역(L)의 중간 위치(Lm)[이하, 저속 중간 위치(Lm)라고 호칭한다]에 이르는 부분으로 조작하면 제어 수단(128)은, 제1 클러치(101)를 연결 상태로 조작하고, 제2, 제3, 제4 클러치(102, 103, 104)를 해제 상태로 조작하여 변속 전동 장치(A)는 1속 레인지가 된다. 이때, 제어 수단(128)은, 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 연결 상태로 조작하고, 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 해제 상태로 조작한다. 이에 의해, 변속 전동 장치(A)는 유성 전동부(P)의 제1 출력 기어(81)의 구동력을 제1 입력 기어(91)와 제1 클러치(1O1)에 의해 홀수 레인지 전동축(95)으로 전달하고, 이 홀수 레인지 전동축(95)의 구동력을 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 전동 기어(109)에 의해 출력축(30)으로 전달한다. 그리고, 변속 레버(120)를 중립 위치(N)로부터 저속 중간 위치(Lm)를 향하여 조작하는 데 수반하여, 제어 수단(128)은 무단 변속부(20)를 「-MAX」로부터 「+MAX」를 향하여 변속 조작하여 출력 속도가 「0」으로부터 무단계로 증속된다. 변속 레버(120)가 저속 중간 위치(Lm)로 되면 제어 수단(128)은 무단 변속부(20)를 「+MAX」로 조작하여 출력 속도가 「V1」로 된다.

변속 레버(120)를 저속 영역(L) 중 저속 중간 위치(Lm)로부터 중간 위치(M)에 이르는 부분으로 조작하면 제어 수단(128)은 제2 클러치(102)를 연결 상태로 조작하고, 제1, 제3, 제4 클러치(101, 103, 104)를 해제 상태로 조작하여 변속 전동 장치(A)는 2속 레인지가 된다. 이때, 제어 수단(128)은 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 연결 상태로 조작하고, 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 해제 상태로 조작한다. 이에 의해, 변속 전동 장치(A)는 유성 전동부(P)의 제2 출력 기어(82)의 구동력을 제2 입력 기어(92)와 제2 클러치(102)에 의해 짝수 레인지 전동축(96)으로 전달하고, 이 짝수 레인지 전동축(96)의 구동력을 짝수 레인지 전동 클러치(108)와 전동 기어(109)에 의해 출력축(30)으로 전달한다. 그리고, 변속 레버(120)를 저속 중간 위치(Lm)로부터 중간 위치(M)를 향하여 조작하는 것에 수반하여, 제어 수단(128)은 무단 변속부(20)를 「+MAX」로부터 「-MAX」를 향하여 변속 조작하여 출력 속도가 「V1」로부터 무단계로 증속된다. 변속 레버(120)가 중간 위치(M)로 되면 제어 수단(128)은 무단 변속부(20)를 「-MAX」로 조작하여 출력 속도가 「V2」로 된다.

변속 레버(120)를 고속 영역(H) 중 중립 위치(N)로부터 고속 영역(H)의 중간 위치(Hm)[이하, 고속 중간 위치(Hm)라고 호칭한다]에 이르는 부분으로 조작하면 제어 수단(128)은 제3 클러치(103)를 연결 상태로 조작하고, 제1, 제2, 제4 클러치(101, 102, 104)를 해제 상태로 조작하여 변속 전동 장치(A)는 3속 레인지로 된다. 이때, 제어 수단(128)은 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 연결 상태로 조작하고, 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 해제 상태로 조작한다. 이에 의해, 변속 전동 장치(A)는 유성 전동부(P)의 제3 출력 기어(83)의 구동력을 제3 입력 기어(93)와 제3 클러치(103)를 통하여 홀수 레인지 전동축(95)으로 전달하고, 홀수 레인지 전동축(95)의 구동력을 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 전동 기어(109)에 의해 출력축(30)으로 전달한다. 그리고, 변속 레버(120)를 중간 위치(M)로부터 고속 중간 위치(Hm)를 향하여 조작하는 것에 수반하여 제어 수단(128)은, 무단 변속부(20)를 「-MAX」로부터 「+MAX」를 향하여 변속 조작하여 출력 속도가 「V2」로부터 무단 계로 증속된다. 변속 레버(120)가 고속 중간 위치(Hm)가 되면 제어 수단(128)은 무단 변속부(20)를 「+MAX」로 조작하여 출력 속도가 「V3」이 된다.

변속 레버(120)를 고속 영역(H) 중 고속 중간 위치(Hm)로부터 최고속 위치(max)에 이르는 부분으로 조작하면 제어 수단(128)은 제4 클러치(104)를 연결 상태로 조작하고, 제1 제2, 제3 클러치(101, 102, 103)를 해제 상태로 조작하여 변속 전동 장치(A)는 4속 레인지가 된다. 이때, 제어 수단(128)은 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 연결 상태로 조작하고, 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 해제 상태로 조작한다. 이에 의해, 변속 전동 장치(A)는 유성 전동부(P)의 제4 출력 기어(84)의 구동력을 제4 입력 기어(94)와 제4 클러치(104)에 의해 짝수 레인지 전동축(96)으로 전달하고, 짝수 레인지 전동축(96)의 구동력을 짝수 레인지 전동 클러치(108)와 전동 기어(109)에 의해 출력축(30)으로 전달한다. 그리고, 변속 레버(120)를 고속 중간 위치(Hm)로부터 최고속 위치(max)를 향하여 조작하는 것에 수반하여 제어 수단(128)은 무단 변속부(20)를 「+MAX」로부터 「-MAX」를 향하여 변속 조작하여 출력 속도가 「V3」으로부터 무단계로 증속된다. 변속 레버(120)가 최고속 위치(max)가 되면 제어 수단(128)은 무단 변속부(20)를 「-MAX」로 조작하여 출력 속도가 「V4」가 된다.

전후진 레버(125)를 전진 위치(F)로 조작하면 제어 수단(128)은 전진 마찰 클러치(14)를 연결 상태로 조작하고, 후진 마찰 클러치(16)를 해제 상태로 조작하여 전후진 절환 장치(10)가 전진 전동 상태로 된다. 그러면, 전후진 절환 장치(10)는 엔진(1)으로부터 입력한 구동력을 전진 구동력으로 하여 출력 기어(12)로 부터 무단 변속부(20)와 유성 전동부(P)로 전달하고, 변속 전동 장치(A)가 전진 구동력을 전륜용 차동 기구(35)와 후륜용 차동 기구(32)로 전달하여 트랙터가 전진 주행한다.

전후진 레버(125)를 후진 위치(R)로 조작하면 제어 수단(128)은 전진 마찰 클러치(14)를 해제 상태로 조작하고, 후진 마찰 클러치(16)를 연결 상태로 조작하여 전후진 절환 장치(10)가 후진 전동 상태로 된다. 그러면, 전후진 절환 장치(10)가 엔진(1)으로부터 입력한 구동력을 후진 구동력으로 하여 출력 기어(12)로부터 무단 변속부(20)와 유성 전동부(P)로 전달하고, 변속 전동 장치(A)가 후진 구동력을 전륜용 차동 기구(35)와 후륜용 차동 기구(32)로 전달하여 트랙터가 후진 주행한다.

전후진 레버(125)를 중립 위치(N)로 조작하면 제어 수단(128)은 전진 마찰 클러치(14)와 후진 마찰 클러치(16)를 해제 상태로 조작하여 전후진 절환 장치(10)가 중립 상태로 된다. 그러면, 전후진 절환 장치(10)가 무단 변속부(20)와 유성 전동부(P)로 동력을 전달하지 않고, 변속 전동 장치(A)가 전륜용 작동 기구(35)와 후륜용 차동 기구(32)에 대한 전동을 차단하여 트랙터가 정지한다.

도 7은 변속 전동 장치(A)의 속도 레인지가 절환될 때의 제어 수단(128)에 의한 제1 제2, 제3, 제4 클러치(101, 102, 103, 104)의 조작 상태를 도시하는 설명도이다. 도 7에 도시하는 「증」은 속도 레인지의 절환 때문에 출력축(30)에 의한 출력 속도가 증속 변화되는 것을 나타내고 있다. 도 7에 도시하는 「감」은, 속도 레인지의 절환 때문에 출력축(30)에 의한 출력 속도가 감속 변화되는 것을 나타내 고 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 제어 수단(128)은 변속 전동 장치(A)의 속도 레인지의 절환을 행할 때, 홀수 레인지 전동축(95)과 짝수 레인지 전동축(96)이 같이 일시적으로 구동 상태로 되어, 유성 전동부(P)로부터 홀수 레인지 전동축(95)을 갖는 홀수 전동계와, 짝수 레인지 전동축(96)을 갖는 짝수 전동계를 통하여 출력축(30)으로 동력 전달하는 이중 전동 상태가 발생하도록 각 클러치(101, 102, 103, 104, 107, 108)를 조작한다.

즉, 제어 수단(128)은 변속 전동 장치(A)를 1속 레인지로부터 2속 레인지로 절환할 때, 제1 클러치(101)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 제2 클러치(102)를 연결 상태로 절환 조작하고, 제2 클러치(102)가 연결 상태로 절환된 후에 제1 클러치(101)를 해제 상태로 절환 조작한다. 이때, 제어 수단(128)은 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 연결 상태로 절환 조작하고 짝수 레인지 전동 클러치(108)가 연결 상태로 절환된 후에 홀수 레인지 전동 클러치(107)을 해제 상태로 절환 조작한다.

제어 수단(128)은, 변속 전동 장치(A)를 2속 레인지로부터 3속 레인지로 절환할 때, 제2 클러치(102)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 제3 클러치(103)를 연결 상태로 절환 조작하고, 제3 클러치(103)가 연결 상태로 절환된 후에 제2 클러치(102)를 해제 상태로 절환 조작한다. 이때, 제어 수단(128)은 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 연결 상태로 절환 조작하고, 홀수 레인지 전동 클러치(107)가 연결 상태로 절환된 후에 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 해제 상태로 절환 조작한다.

제어 수단(128)은 변속 전동 장치(A)를 3속 레인지로부터 4속 레인지로 절환할 때, 제3 클러치(103)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 제4 클러치(104)를 연결 상태로 절환 조작하고, 제4 클러치(104)가 연결 상태로 절환된 후에 제3 클러치(103)를 해제 상태로 절환 조작한다. 이때, 제어 수단(128)은 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 연결 상태로 절환 조작하고, 짝수 레인지 전동 클러치(108)가 연결 상태로 절환된 후에 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 해제 상태로 절환 조작한다.

제어 수단(128)은 변속 전동 장치(A)를 4속 레인지로부터 3속 레인지로 절환할 때, 제4 클러치(104)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 제3 클러치(103)를 연결 상태로 절환 조작하고, 제3 클러치(103)가 연결 상태로 절환된 후에 제4 클러치(104)를 해제 상태로 절환 조작한다. 이때, 제어 수단(128)은 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 연결 상태로 절환 조작하고, 홀수 레인지 전동 클러치(107)가 연결 상태로 절환된 후에 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 해제 상태로 절환 조작한다.

제어 수단(128)은 변속 전동 장치(A)를 3속 레인지로부터 2속 레인지로 절환할 때, 제3 클러치(103)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 제2 클러치(102)를 연결 상태로 절환 조작하고, 제2 클러치(102)가 연결 상태로 절환된 후에 제3 클러치(103)를 해제 상태로 절환 조작한다. 이때, 제어 수단(128)은, 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 짝수 레인지 전동 클러치(108) 를 연결 상태로 절환 조작하고, 짝수 레인지 전동 클러치(108)가 연결 상태로 절환된 후에 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 해제 상태로 절환 조작한다.

제어 수단(128)은 변속 전동 장치(A)를 2속 레인지로부터 1속 레인지로 절환할 때 제2 클러치(102)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 제1 클러치(101)를 연결 상태로 절환 조작하고, 제1 클러치(101)가 연결 상태로 절환된 후에 제2 클러치(102)를 해제 상태로 절환 조작한다. 이때, 제어 수단(128)은 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 해제 상태로 절환 조작하기 전에 홀수 레인지 전동 클러치(107)를 연결 상태로 절환 조작하고, 홀수 레인지 전동 클러치(107)가 연결 상태로 절환된 후에 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 해제 상태로 절환 조작한다.

제어 수단(128)은 홀수 레인지 전동축(95)과 짝수 레인지 전동축(96)이 같이 구동 상태로 된 이중 전동 상태를 발생시켰을 때, 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 반전동 상태로 조작한다. 즉, 이중 전동 상태에 있어서의 토크의 변동이 발생해도 무단 변속부(20)는 이들 작동유에 의한 미끄럼에 의해 토크의 변동을 흡수한다. 이 외에 제어 수단(128)은 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)에 토크의 변동을 흡수하는 미끄럼을 발생시킨다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 전륜 변속 장치(40)는 상기 입력축(41)과 상기 출력축(42)을 구비하는 외에, 표준 전동 클러치(44)를 갖는 표준 기어 전동 기구(45)와, 증속 전동 클러치(46)를 갖는 증속 기어 전동 기구(47)를 입력축(41)과 출력축(42)에 걸쳐 설치하여 구성되어 있다.

전륜 변속 장치(40)는 표준 전동 클러치(44)가 연결 상태로 조작되고, 증속 전동 클러치(46)가 해제 상태로 조작되면 입력축(41)의 구동력을 표준 기어 전동 기구(45)에 의해 출력축(42)으로 전달하도록 표준 전동 상태로 된다. 그러면, 전륜변속 장치(40)는, 좌우전륜의 평균 주속도와 좌우후륜의 평균 주속도가 동일해지도록 하여 좌우전륜을 구동한다.

전륜 변속 장치(40)는 표준 전동 클러치(44)가 해제 상태로 조작되고, 증속 전동 클러치(46)가 연결 상태로 조작되면 입력축(41)의 구동력을 증속 기어 전동 기구(47)에 의해 출력축(47)으로 전달하도록 증속 전동 상태가 된다. 그러면, 전륜 변속 장치(40)는 좌우전륜의 평균 주속도가 좌우후륜의 평균 주속도의 약 2배의 속도가 되도록 하여 좌우전륜을 구동한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)가 장비된 트랙터의 주행 전동 장치의 선도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)를 장비한 트랙터의 주행용 전동 장치에서는 변속 전동 장치(A)의 출력 회전체로서의 출력축(30)으로부터의 출력을 전후진 절환 장치(10)를 통하여 후륜용 차동 기구(32)와 전륜 변속 장치(40)로 전달한다.

도 9, 도 10, 도 11에 도시한 바와 같이, 전후진 절환 장치(10)는 상기 출력축(30)에 일체 회전 가능하게 설치한 입력측 회전체(13)와, 이 입력측 회전체(13)의 전후측에 위치하는 출력 기어(19a, 19b)와, 상기 입력측 회전체(13)의 일단부측과 상기 전출력 기어(19a)에 걸쳐 설치한 전진 마찰 클러치(14)와, 상기 입력측 회 전체(13)의 타단부측과 상기 후출력 기어(19b)에 걸쳐 설치한 후진 마찰 클러치(16)와, 상기 후출력 기어(19b)에 맞물린 역회전 기어(17)를 구비하고 있다.

상기 전출력 기어(19a)는, 전동 기어(130)와 전동축(131)을 통하여 후륜용 차동 기구(32)의 입력 기어(31)와, 전륜 변속 장치(40)의 입력축(41)에 연동되어 있다. 상기 역회전 기어(17)는 전동 기어(132)와 상기 전동축(131)을 통하여 후륜용 차동 기구(32)의 입력 기어(31)와, 전륜 변속 장치(40)의 입력축(41)에 연동되어 있다.

본 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)와 본 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)를 비교하면 엔진 구동력이 입력되는 무단 변속부(20)의 출력과, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 유성 전동부(P)에 의해 합성하고, 유성 전동부(P)로부터의 합성 구동력을 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(101, 102, 103, 104)의 절환에 의해 4단계의 속도 레인지의 구동력으로 변환하여 홀수 레인지 전동축(95)과 짝수 레인지 전동축(96)의 2개의 전동축에 의해 출력 회전체로서의 출력축(30)으로 전달하는 점에 있어서 동일한 구성을 구비하고 있으며, 유성 전동부(P)의 점에 있어서 상이한 구성을 구비하고 있다. 이 차이점에 관하여 설명한다.

도 9, 도 10에 도시한 바와 같이, 본 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 유성 전동부(P)는 제1 유성 전동 기구(140)와 제2 유성 전동 기구(150)와 제3 유성 전동 기구(160)를 구비하여 구성되어 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 제1 유성 전동 기구(140)와 제2 유성 전동 기 구(150)와 제3 유성 전동 기구(160)는, 하나의 선 기어(141, 151, 161)와, 복수의 유성 기어(142, 152, 162)와, 링 기어(143, 153, 163)와, 캐리어(144, 154, 164)를 구비하고 있다.

제1 유성 전동 기구(140)의 선 기어(141)는 선 기어축(145)과 기어(170)와 기어(171)를 통하여 무단 변속부(20)의 모터축(23)으로 연동되어 있다. 제1 유성 전동 기구(140)의 캐리어(144)와 제2 유성 전동 기구(150)의 링 기어(153)와 제3 유성 전동 기구(160)의 캐리어(164)는 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 제1 유성 전동 기구(140)의 링 기어(143)와 제2 유성 전동 기구(150)의 캐리어(154)는 일체 회전 가능하게 연동되고, 또한 연동축(172)을 통하여 무단 변속부(20)의 펌프축(22)에 일체 회전 가능하게 연동되어 있다. 제2 유성 전동 기구(150)의 선 기어(151)와 제3 유성 전동 기구(160)의 선 기어(161)는 일체 회전 가능하게 연동되어 있다.

유성 전동부(P)는 제1 유성 전동 기구(140)의 캐리어(144)에 일체 회전 가능하게 연동한 제1 출력 기어(81)를 구비하고, 제2 및 제3 유성 전동 기구(150, 160)의 선 기어(151, 161)에 일체 회전 가능하게 연동된 제2 출력 기어(82)와 제4 출력 기어(84)를 구비하고, 제3 유성 전동 기구(160)의 링 기어(163)에 일체 회전 가능하게 연동된 제3 출력 기어(83)를 구비하고 있다.

유성 전동부(P)는 무단 변속부(20)의 모터축(23)으로부터의 출력을 제1 유성 전동 기구(140)의 선 기어(141)에 입력하고, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력으로서의 무단 변속부(20)의 펌프축(22)의 구동력을 제1 유 성 전동 기구(140)의 링 기어(143)와 제2 유성 전동 기구(150)의 캐리어(154)에 입력하고, 입력한 무단 변속부(20)의 구동력과 엔진(1)의 구동력을 제1 유성 기어 기구(140)와 제2 유성 전동 기구(150)와 제3 유성 전동 기구(160)에 의해 합성한다. 합성 구동력을 제1 출력 기어(81)로부터 홀수 레인지 전동축(95)의 제1 입력 기어(91)로 전달하고, 제2 출력 기어(82)로부터 짝수 레인지 전동축(96)의 제2 입력 기어(92)로 전달하고, 제3 입력 기어(83)로부터 홀수 레인지 전동축(95)의 제3 입력 기어(93)로 전달하고, 제4 출력 기어(84)로부터 짝수 레인지 전동축(96)의 제4 입력 기어(94)로 전달한다.

제1 출력 기어(81)와 제1 입력 기어(91)는, 제1 입력 기어(91)의 회전수가 제1 출력 기어(81)의 회전수의 2배가 되는 전동비로 연동되어 있다. 제2 출력 기어(82)와 제2 입력 기어(92)는 제2 입력 기어(92)의 회전수가 제2 출력 기어(82)의 회전수의 2배가 되는 전동비로 연동되어 있다. 제3 출력 기어(83)와 제3 입력 기어(93)는 제3 입력 기어(93)의 회전수가 제3 출력 기어(83)의 회전수의 1/2이 되는 전동비로 연동되어 있다. 제4 출력 기어(84)와 제4 입력 기어(94)는 제4 입력 기어(94)의 회전수가 제4 출력 기어(84)의 회전수의 1/2이 되는 전동비로 연동되어 있다. 홀수 레인지 전동 클러치(107)의 출력 기어(107b)와, 출력축(30)의 수동 기어(173)는 출력축(30)의 회전수가 출력 기어(107b)의 회전수의 1/2가 되는 전동비로 연동되어 있다. 짝수 레인지 전동 클러치(108)의 출력 기어(108b)와 출력축(30)의 수동 기어(174)는 출력축(30)의 회전수가 출력 기어(108b)의 회전수의 1/2가 되는 전동비로 연동되어 있다.

이에 의해, 제3 출력 기어(83)의 구동력을 출력축(30)에 1/4의 회전수로 감속하여 전달하는데, 제3 출력 기어(83)와 홀수 레인지 전동축(95) 사이와, 출력 기어(107b)와 출력축(30) 사이의 2개소로 나누어서 감속하게 된다. 제4 출력 기어(84)의 구동력을 출력축(30)에 1/4의 회전수로 감속하여 전달하는데 제4 출력 기어(84)와 짝수 레인지 전동축(96) 사이와, 출력 기어(108b)와 출력축(30) 사이의 2개소로 나누어 감속하게 된다. 그러면, 속도 레인지 설정부(90)의 크기를 적게 해도 되면서 1/4 감속을 행할 수 있다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)가 장비된 트랙터의 주행 전동 장치의 선도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)를 장비한 트랙터의 주행용 전동 장치에서는 변속 전동 장치(A)의 출력 회전체로서의 출력축(30)으로부터의 출력을 전후진 절환 장치(10)를 통하여 후륜용 차동 기구(32)와 전륜 변속 장치(40)로 전달한다.

도 12, 도 13, 도 14에 도시한 바와 같이, 본 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)를 장비한 주행용 전동 장치에 있어서의 전후진 절환 장치(10)는 본 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)가 장비된 주행용 전동 장치에 있어서의 전후진 절환 장치(10)와 동일한 구성을 구비하고 있다.

본 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)와 본 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)를 비교하면 엔진 구동력이 입력되는 무단 변속부(20)의 출력과, 무단 변속부(20)에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 유성 전동부(P)에 의해 합성 하고, 유성 전동부(P)로부터의 합성 전동력을 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(101, 102, 103, 104)의 절환에 의해 4단계의 속도 레인지의 구동력으로 변환하여 홀수 레인지 전동축(95)과 짝수 레인지 전동축(96)의 2개의 전동축에 의해 출력 회전체로서의 출력축(30)으로 전달하는 점에 있어서 동일한 구성을 구비하고 있으며, 유성 전동부(P)와 속도 레인지 설정부(90)의 점에 있어서 상이한 구성을 구비하고 있다.

도 12, 도 13에 도시한 바와 같이, 본 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 유성 전동부(P)는 본 제2 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 유성 전동부(P)와 동일한 구성을 구비하고 있다.

도 12, 도 13에 도시한 바와 같이, 본 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 속도 레인지 설정부(90)와, 본 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 속도 레인지 설정부(90)는 홀수 레인지 전동축(95)과, 짝수 레인지 전동축(96)을 병렬적으로 평행하게 배치하여 구비하고 있는 점에서는 동일하다.

본 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 속도 레인지 설정부(90)와, 본 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 속도 레인지 설정부(90)는 홀수 레인지 전동축(95)이 유성 전동부(P)의 제1 출력 기어(81)에 맞물린 제1 입력 기어(91)와, 유성 전동부(P)의 제3 출력 기어(83)에 맞물린 제3 입력 기어(93)를 헐겁게 회전 가능하게 구비하고, 짝수 레인지 전동축(96)이 유성 전동부(P)의 제2 출력 기어(83)에 맞물린 제3 입력 기어(93)와, 유성 전동부(P)의 제4 출력 기어(84)에 맞물린 제4 입력 기어(94)를 헐겁게 회전 가능하게 구비하고, 제1 입력 기어(91)의 구동력을 제1 클러치(101)에 의해 홀수 레인지 전동축(95)으로 전달하고, 제2 입력 기어(92)의 구동력을 제2 클러치(102)에 의해 짝수 레인지 전동축(96)으로 전달하고, 제3 입력 기어(93)의 구동력을 제3 클러치(103)에 의해 홀수 레인지 전동축(95)으로 전달하고, 제4 입력 기어(94)의 구동력을 제4 클러치(104)에 의해 짝수 레인지 전동축(96)으로 전달하는 점에 있어서, 동일한 구성을 구비하고 있다.

본 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 속도 레인지 설정부(90)에서는, 홀수 레인지 전동축(95)의 구동력을, 홀수 레인지 전동축(95)의 후단부에 일체 회전 가능하게 설치한 출력 기어(95a)와, 이 출력 기어(95a)에 맞물린 상태로 출력축(30)의 전단부에 일체 회전 가능하게 설치한 입력 기어(30a)를 통하여 출력축(30)으로 전달한다. 짝수 레인지 전동축(96)의 구동력을, 짝수 레인지 전동축(96)의 후단부에 일체 회전 가능하게 설치한 출력 기어(96a)와, 이 출력 기어(96a)에 맞물린 상기 입력 기어(30a)를 통하여 출력축(30)으로 전달한다.

홀수 레인지 전동축(95)의 출력 기어(95a)와, 짝수 레인지 전동축(96)의 출력 기어(96a)가 출력축(30)으로 전동하는 것에 있어서 동일한 입력 기어에 맞물려 있으며, 이 전동 구조는 속도 레인지 설정부(90)의 전후 방향에서의 크기를 작게 해도 된다.

본 제3 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)에 있어서의 속도 레인지 설정부(90)에서는, 제1 클러치(101)와 제2 클러치(102)와 제3 클러치(103)와 제4 클러치(104)는 홀수 레인지 전동축(95) 혹은 짝수 레인지 전동축(96)에 일체 회전 및 미끄럼 이동 가능하게 설치한 유압 피스톤(101b, 102b, 103b, 104b)을 구비한 맞물림 클러치로 되어 있다.

즉, 유압 피스톤(101b, 102b, 103b, 104b)이 서로 대향하는 클러치 돌기의 결합에 의해 연동된다.

본 제3 실시예의 속도 레인지 설정부(90)는 홀수 레인지 전동축(95)의 클러치[제1 클러치(101) 또는 제3 클러치(103)]와, 짝수 레인지 전동축(96)의 클러치[제2 클러치(102) 또는 제4 클러치(104)]가 같이 연결 상태로 조작되어 이중 전동 상태가 현출되었을 때, 이중 전동 상태에 있어서의 토크의 변동을 흡수한다. 이에 의해, 본 제3 실시예의 속도 레인지 설정부(90)는 본 제1 실시예와 본제2 실시예의 속도 레인지 설정부(90)에 있어서 채용하고 있는 홀수 레인지 전동 클러치(1O7)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 생략하여 전동 효율의 향상과 속도 레인지 설정부(90)의 콤팩트화를 달성한다.

도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)가 장비된 트랙터의 주행 전동 장치의 선도이다. 본 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)와 본 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)를 비교하면 유성 전동부(P)와 속도 레인지 설정부(90)의 점에 있어서 동일한 구성을 구비하고, 무단 변속 가능한 구동력을 입력하는 구성에 있어서 본 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)와 본 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)가 상이하다. 이 차이점에 대하여 다음과 같이 설명한다.

본 제4 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)는, 전동 모터(180)를 구비하고 있다. 유성 전동부(P)는 상기 전동 모터(180)의 출력축(180a)으로부터의 출력을 전 동 기어(181)와 전동 기어(182)와 선 기어축(61)를 통하여 상측 유성 기구(60)의 선 기어(62)에 입력한다. 유성 전동부(P)는 엔진(1)의 출력축(1a)으로부터의 출력을 주클러치(2)와 전후진 절환 장치(10)와 기어(67)를 통하여 상측 유성 기구(60)의 링 기어(65)에 입력한다. 유성 전동부(P)는 엔진(1)의 구동력과 전동 모터(180)의 구동력을 입력하여 합성하고, 이 합성 구동력을 제1 출력 기어(81)와 제3 출력 기어(83)로부터 속도 레인지 설정부(90)의 홀수 레인지 전동축(95)으로 전달하고, 제2 출력 기어(82)와 제4 출력 기어(84)로부터 속도 레인지 설정부(90)의 짝수 레인지 전동축(96)으로 전달한다.

전동 모터(180)는 드라이버(183)에 의한 변속 조작에 의해 무단계로 구동 회전수를 변경한다. 이 전동 모터(180)의 변속 조작을 행하여 이 변속 조작에 맞춰서 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(101, 102, 103, 104)와 홀수 레인지 전동 클러치(107)와 짝수 레인지 전동 클러치(108)를 절환 조작함으로써 본 제1 실시예에 따른 변속 전동 장치(A)와 마찬가지로, 출력축(30)이 1속 레인지로부터 4속 레인지의4 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 속도 레인지로 무단계로 변속되어 구동된다.

[다른 실시예]

상기한 각 실시예를 대신하여, 홀수 레인지 전동축(95)을 제1 클러치(101)를 구비하는 동시에 출력축(30)에 연동된 전동축과, 제3 클러치(103)를 구비하는 동시에 출력축(30)에 연동된 전동축으로 분할하여 구비하고, 짝수 레인지 전동축(96)을, 제2 클러치(102)를 구비하는 동시에 출력축(30)에 연동한 전동축과, 제4 클러 치(104)를 구비하는 동시에 출력축(30)에 연동된 전동축으로 분할하여 구비하고, 또한 각 전동축을 병렬적으로 평행하게 배치한 구성을 구비하여 실시해도 된다. 또한, 제1 클러치(101)와 제2 클러치(102)를 갖는 1개의 전동축과, 제3 클러치(103)와 제4 클러치(104)를 갖는 1개의 전동축을 구비하고, 또한 양 전동축을 병렬적으로 평행하게 배치한 구성을 채용하여 실시해도 된다. 어떤 경우에도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 변속 전동 장치는, 트랙터 등의 작업 차량의 구동계에 구비된 변속 전동 장치로서 이용할 수 있다.

Claims

엔진 구동력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와,

상기 정유압식 무단 변속부의 출력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하는 복수의 유성 전동 기구를 갖는 유성 전동부를 구비하고,

상기 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지로 무단계로 변속되어 출력 회전체로부터 출력하도록 구성한 변속 전동 장치이며,

상기 유성 전동부와 연동 연결된 제1 출력 기어와,

상기 제1 출력 기어와 맞물린 제1 입력 기어와,

상기 제1 입력 기어를 지지하는 제1 전동축과,

상기 제1 전동축에 대응하여 구비되고, 상기 제1 입력 기어를 상기 제1 전동축에 대하여 고정하는 제1 상태와, 상기 제1 입력 기어의 상기 제1 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제2 상태를 갖는 제1 속도 레인지 설정 클러치와,

상기 유성 전동부와 연동 연결된 제2 출력 기어와,

상기 제2 출력 기어와 맞물린 제2 입력 기어와,

상기 제2 입력 기어를 지지하는 제2 전동축과,

상기 제2 전동축에 대응하여 구비되고, 상기 제2 입력 기어를 상기 제2 전동축에 대하여 고정하는 제1 상태와, 상기 제2 입력 기어의 상기 제2 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제2 상태를 갖는 제2 속도 레인지 설정 클러치가 구비되고,

상기 유성 전동부와 연동 연결된 제3 출력 기어와,

상기 제1 전동축 상에 지지되어, 상기 제3 출력 기어와 맞물리는 제3 입력 기어와,

상기 유성 전동부와 연동 연결된 제4 출력 기어와,

제2 전동축 상에 지지되어, 상기 제4 출력 기어와 맞물리는 제4 입력 기어를 더 구비하고,

상기 제1 속도 레인지 설정 클러치는, 상기 제3 입력 기어를 상기 제1 전동축에 대하여 고정하는 제3 상태와, 상기 제3 입력 기어의 상기 제1 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제4 상태를 갖고,

상기 제2 속도 레인지 설정 클러치는, 상기 제4 입력 기어를 상기 제2 전동축에 대하여 고정하는 제3 상태와, 상기 제4 입력 기어의 상기 제2 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제4 상태를 갖고,

상기 제1과 제2 전동축은, 병렬적이면서 평행하게 배치되어 있고, 상기 출력 회전체에 대하여 선택적으로 구동력을 전달하도록 구성되어 있는, 변속 전동 장치.
제1항에 있어서, 상기 유성 전동부는 상기 복수의 유성 전동 기구로서 전동 방향에서의 상측에 위치하는 상측 유성 기구와 상기 전동 방향에서의 하측에 위치하는 하측 유성 기구를 구비하고, 상기 하측 유성 기구는 상기 하측 유성 기구의 선 기어를 일체 회전 가능하게 지지하는 선 기어축을 갖고,

상기 회전 출력체와 상기 선 기어축이 상기 제1 전동축 및 상기 제2 전동축을 사이에 두고 반대측에 위치하도록 상기 회전 출력체와 상기 선 기어축이 병렬적으로 혹은 평행하게 배치되는, 변속 전동 장치.
제1항에 있어서, 대응하는 기어 쌍과 대응하는 속도 레인지 설정 클러치를 갖고, 이들을 통하여 상기 유성 전동부와 연동 연결 가능한, 상기 제1과 제2 전동축을 포함하는 3개 이상의 전동축을 구비하고, 상기 3개 이상의 전동축은 서로 병 렬적이면서도 평행하게 배치되어 있고, 상기 출력 회전체에 대하여 선택적으로 구동력을 전달하도록 구성되어 있는, 변속 전동 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유성 전동부는 유성 기어끼리가 맞물린 한 쌍의 유성 전동 기구를 구비하여 구성되어 있고,

상기 제1과 제2 전동축이 전체 길이에 걸쳐 병렬되어 있는, 변속 전동 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1과 제2 속도 레인지 설정 클러치 각각은 맞물림 클러치인, 변속 전동 장치.
제5항에 있어서, 상기 맞물림 클러치 각각이 유압에 의해 조작되는, 변속 전동 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전동축과 제2 전동축 각각에 마찰 클러치가 설치되어 있고, 이에 의해 상기 제1 전동축과 제2 전동축의 한 쪽으로부터 상기 출력 회전체로의 선택적인 구동력의 전달이 허용되는, 변속 전동 장치.
엔진 구동력이 입력되는 정유압식 무단 변속부와,

상기 정유압식 무단 변속부의 출력과 상기 정유압식 무단 변속부에 의한 변속 작용을 받지 않는 엔진 구동력을 합성하는 복수의 유성 전동 기구를 갖는 유성 전동부를 구비하고,

상기 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지로 무단계로 변속되어 출력 회전체로부터 출력하도록 구성한 변속 전동 장치이며,

상기 유성 전동부와 연동 연결된 제1 출력 기어와,

상기 제1 출력 기어와 맞물린 제1 입력 기어와,

상기 제1 입력 기어를 지지하는 제1 전동축과,

상기 제1 전동축에 대응하여 구비되고, 상기 제1 입력 기어를 상기 제1 전동축에 대하여 고정하는 제1 상태와, 상기 제1 입력 기어의 상기 제1 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제2 상태를 갖는 제1 속도 레인지 설정 클러치와,

상기 유성 전동부와 연동 연결된 제2 출력 기어와,

상기 제2 출력 기어와 맞물린 제2 입력 기어와,

상기 제2 입력 기어를 지지하는 제2 전동축과,

상기 제2 전동축에 대응하여 구비되고, 상기 제2 입력 기어를 상기 제2 전동축에 대하여 고정하는 제1 상태와, 상기 제2 입력 기어의 상기 제2 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제2 상태를 갖는 제2 속도 레인지 설정 클러치가 구비되고,

상기 유성 전동부와 연동 연결된 제3 출력 기어와,

상기 제1 전동축 상에 지지되어, 상기 제3 출력 기어와 맞물리는 제3 입력 기어와,

상기 유성 전동부와 연동 연결된 제4 출력 기어와,

제2 전동축 상에 지지되어 상기 제4 출력 기어와 맞물리는 제4 입력 기어가 더 구비되며,

상기 제1 속도 레인지 설정 클러치는, 상기 제3 입력 기어를 상기 제1 전동축에 대하여 고정하는 제3 상태와, 상기 제3 입력 기어의 상기 제1 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제4 상태를 갖고,

상기 제2 속도 레인지 설정 클러치는, 상기 제4 입력 기어를 상기 제2 전동축에 대하여 고정하는 제3 상태와, 상기 제4 입력 기어의 상기 제2 전동축에 대한 상대 회전을 허용하는 제4 상태를 갖고,

상기 제1 출력 기어와 상기 제1 입력 기어는, 제1 속도 레인지를 형성하는 기어비를 갖고,

상기 제2 출력 기어와 상기 제2 입력 기어는, 상기 제1 속도 레인지에 연속하여 상기 제1 속도 레인지보다 고속인 제2 속도 레인지를 형성하는 기어비를 갖고,

상기 제3 출력 기어와 상기 제3 입력 기어는, 상기 제2 속도 레인지에 연속하여 상기 제2 속도 레인지보다 고속인 제3 속도 레인지를 형성하는 기어비를 갖고,

상기 제4 출력 기어와 상기 제4 입력 기어는, 상기 제3 속도 레인지에 연속하여, 상기 제3 속도 레인지보다 고속인 제4 속도 레인지를 형성하는 기어비를 갖는, 변속 전동 장치.
제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전동축은, 병렬적으로 혹은 평행하게 배치되어 있어, 상기 출력 회전체에 대하여 선택적으로 구동력을 전달하도록 구성되고,

상기 유성 전동부는 상기 복수의 유성 전동 기구로서 전동 방향에서의 상측에 위치하는 상측 유성 기구와 상기 전동 방향에서의 하측에 위치하는 하측 유성 기구를 구비하고, 상기 하측 유성 기구는 상기 하측 유성 기구의 선 기어를 일체 회전 가능하게 지지하는 선 기어축을 갖고,

상기 회전 출력체와 상기 선 기어축이 상기 제1 전동축 및 상기 제2 전동축을 사이에 두고 반대측에 위치하도록 상기 회전 출력체와 상기 선 기어축이 병렬적으로 혹은 평행하게 배치되어 있는, 변속 전동 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 정유압식 무단 변속부의 변속 조작 위치를 검출하는 변속 조작 검출 수단을 구비하고,

상기 정유압식 무단 변속부의 변속 조작 위치에 수반하여 상기 유성 전동부로부터의 합성 구동력을 상기 복수 단계의 속도 레인지로 단계를 나누고, 또한 각 단계의 속도 레인지로 무단계로 변속되어 상기 출력 회전체로 전달되도록, 상기 변속 조작 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초하여 상기 속도 레인지 설정 클러치 각각을 절환 조작하는 제어 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은, 속도 레인지의 절환 시, 상기 제1 전동축에 설치된 제1 속도 레인지 설정 클러치와 상기 제2 전동축에 설치된 제2 속도 레인지 설정 클러치가 모두 연결 상태로 된 절환 과정을 거치도록 상기 제1과 제2 속도 레인지 설정 클러치를 절환 조작하는, 변속 전동 장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 전동축에는 제5 출력 기어가 설치되고,

상기 제2 전동축에는 제6 출력 기어가 설치되고,

상기 출력 회전체에는 상기 제5 기어와 제6 기어와 맞물린 제5 입력 기어가 설치되고,

상기 제3 출력 기어와 제3 입력 기어 사이와, 상기 제5 출력 기어와 상기 제5 입력 기어 사이의 각각에 있어서 회전수가 감속되며,

상기 제4 출력 기어와 제4 입력 기어 사이와, 상기 제6 출력 기어와 상기 제5 입력 기어의 기어비 각각에 있어서 회전수가 감속되도록 각각의 기어의 기어비가 설정되어 있는, 변속 전동 장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 출력 기어와 제1 입력 기어 사이에 있어서 회전수가 가속되며,

상기 제2 출력 기어와 제2 입력 기어 사이에 있어서 회전수가 가속되도록 각각의 기어의 기어비가 설정되어 있는, 변속 전동 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 대응하는 기어 쌍과 대응하는 속도 레인지 설정 클러치를 구비하고, 상기 유성 전동부와 연동 연결 가능한, 상기 제1과 제2 전동축을 포함하는 3개 이상의 전동축을 구비하고, 상기 3개 이상의 전동축은, 서로 병렬적이면서 평행하게 배치되어 있고, 상기 출력 회전체에 대하여 선택적으로 구동력을 전달하도록 구성되어 있는, 변속 전동 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 유성 전동부는 유성 기어끼리가 맞물린 한 쌍의 유성 전동 기구를 구비하여 구성되어 있고,

상기 제1과 제2 전동축이 전체 길이에 걸쳐 병렬되어 있는, 변속 전동 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1과 제2 속도 레인지 설정 클러치 각각 은 맞물림 클러치인, 변속 전동 장치.
제15항에 있어서, 상기 맞물림 클러치 각각이 유압에 의해 조작되는, 변속 전동 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1 전동축과 제2 전동축 각각에 마찰 클러치가 설치되어 있고, 이에 의해 상기 제1 전동축과 제2 전동축의 한 쪽으로부터 상기 출력 회전체으로의 선택적인 구동력의 전달이 허용되는, 변속 전동 장치.