KR20100026975A - 차량의 주행계 전동 구조 - Google Patents

차량의 주행계 전동 구조 Download PDF

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코지 이와키
후미토시 이시노
히데키 카네노부
카즈나리 코가
노리히로 이시이
토시아키 오카니시
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가부시키가이샤 간자키 고큐고키 세이사쿠쇼
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Abstract

[과제] 유성 기어 장치의 대형화를 초래함이 없이 유성 기어 장치의 변속비에 관한 자유도를 향상시키면서 유성 기어 장치 및 전후진 스위칭 장치의 미션 케이스로의 맞붙임 작업 효율을 향상시킨다.
[해결수단] 태양 기어 축의 전단부가 미션 케이스의 전방측에 착탈 가능하게 연결되는 전방 베어링 벽에 지지되고 또한 유성 출력 부재의 후단부가 중간 베어링 벽에 지지됨으로써 유성 기어 장치가 전방 베어링 벽 및 중간 베어링 벽에 의해 끼워지는 전방 챔버에 수용되는 한편, 전후진 입력축의 전단부가 유성 출력 부재에 연결된 상태에서 중간 베어링 벽에 지지되고 또한 클러치 축의 후단부가 미션 케이스의 후방측에 착탈 가능하게 연결되는 후방 베어링 벽에 지지됨으로써 전후진 스위칭 장치가 중간 베어링 벽 및 후방 베어링 벽에 의해 끼워지는 후방 챔버에 수용된다.
Figure P1020090068483
차량의 주행계 전동 구조

Description

차량의 주행계 전동 구조{TRAVELING SYSTEM TRANSMISSION STRUCTURE OF VEHICLE}
본 발명은 유성 기어 장치 및 전후진 스위칭 장치가 직렬 배치되어 이루어지는 차량의 주행계 전동(傳動) 구조에 관한 것이다.
정속 회전 동력 및 가변 회전 동력을 제 1 및 제 2 요소에 각각 입력하고 또한 양자를 합성한 합성 회전 동력을 제 3 요소로부터 출력하는 유성 기어 장치와, 상기 제 3 요소로부터 출력되는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 스위칭 장치와, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치를 수용하는 미션 케이스를 구비한 주행계 전동 구조는 종전부터 공지되어 있다[예컨대, 일본 특허 공개 2003-130174호 공보(이하, 특허문헌 1이라 함) 참조].
상기 구성을 구비한 주행계 전동 구조는 가변 회전 동력의 변속 역(域)을 전진용 변속 역 및 후진 변속 역 각각에 할당할 수 있기 때문에, 가변 회전 동력을 출력하는 전동 모터나 HST 등의 가변 회전 동력 출력 부재의 대형화를 초래함이 없이 무단 변속 가능한 주행 변속 역을 확대시킬 수 있는 점에서 유용하다.
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 종래의 상기 주행계 전동 구조는 상기 유 성 기어 장치가 지름 방향으로 대형화됨과 아울러, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치의 상기 미션 케이스로의 맞붙임 작업이 곤란하다는 문제를 갖고 있었다.
상세하게 설명하면, 상기 미션 케이스는 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치를 수용하는 수용 공간을 형성하는 중공의 둘레벽부와, 상기 둘레벽부의 후방측에 설치된 후방 베어링 벽과, 상기 둘레벽부의 전방측에 설치된 전방 베어링 벽을 갖고 있다.
상기 전후진 스위칭 장치는 상기 유성 기어 장치로부터 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 입력축과, 주행 장치를 향해서 회전 동력을 출력하는 전후진 출력축과, 상기 전후진 입력축으로부터 상기 전후진 출력축으로 전달되는 회전 동력의 회전 방향을 변경할 수 있는 전후진 클러치 기구와, 상기 전후진 클러치 기구를 지지하는 클러치 축을 갖고 있다.
그리고, 상기 클러치 축의 후단부가 상기 후방 베어링 벽에 지지되고 또한 전단부가 상기 전방 베어링 벽에 지지되어 있고, 상기 전후진 클러치 기구는 상기 클러치 축 중 후방측에 위치하는 후방측 부분에 지지되고 또한 상기 유성 기어 장치는 상기 클러치 축 중 전방측에 위치하는 전방측 부분에 지지되어 있다.
즉, 상기 유성 기어 장치에 있어서는 가변 회전 동력을 입력하는 상기 제 2 요소로서 작용하는 태양 기어가 설치된 태양 기어 축이 중공축으로 되어 있고, 상기 중공의 태양 기어 축이 상기 클러치 축의 전방측 부분에 외부 삽입됨으로써 상기 유성 기어 장치가 상기 수용실에 수용되어 있다.
즉, 상기 특허문헌 1에 기재된 종래의 주행계 전동 구조에 있어서는 전단부가 상기 전방 베어링 벽에 지지되고 또한 후단부가 상기 후방 베어링 벽에 지지된 상기 클러치 축이, 상기 전후진 클러치 기구에 추가해서, 상기 유성 기어 장치를 지지하고 있다.
이러한 구성에 있어서는 상기 클러치 축의 강도를 확보하기 위해서 상기 클러치 축의 축 지름을 굵게 할 필요가 있고, 이것에 따라, 상기 클러치 축에 외부 삽입되는 상기 태양 기어 축의 축 지름도 굵게 해야만 한다.
그리고, 상기 태양 기어 축의 축 지름을 굵게 하면서 상기 유성 기어 장치에 소정의 감속비를 얻기 위해서는 상기 유성 기어 장치를 지름 방향으로 대형화할 필요가 생긴다.
또한, 상기 특허문헌 1에 기재된 종래의 주행계 전동 구조에 있어서는 상기 클러치 축의 후단부는 상기 둘레벽부에 일체로 형성된 상기 후방 베어링 벽에 지지되고, 또한, 전단부가 상기 둘레벽부의 전방측에 착탈 가능하게 연결되는 상기 전방 베어링 벽에 지지되어 있다. 그리고, 상기 전후진 클러치 기구 및 상기 유성 기어 장치는 상기 후방 베어링 벽 및 상기 전방 베어링 벽에 지지된 상기 클러치 축에 지지되어 있다.
이러한 구성에 있어서는 상기 전후진 스위칭 장치 및 상기 유성 기어 장치를 전방측으로부터 상기 미션 케이스 내에 설치할 필요가 있고, 이들 장치의 상기 미션 케이스로의 맞붙임 작업 효율이 나쁘다는 문제도 있었다.
또한, 일본 특허 공개 2003-276461호 공보(이하, 특허문헌 2라고 함)에는 정 속 회전 동력 및 가변 회전 동력을 제 1 및 제 2 요소에 각각 입력하고 또한 양자를 합성한 합성 회전 동력을 제 3 요소로부터 출력하는 유성 기어 장치와, 상기 제 3 요소로부터 출력되는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 스위칭 장치를 구비한 주행계 전동 구조로서, 상기 유성 기어 장치의 상기 제 1 및 제 2 요소에 HST의 펌프 축 및 모터 축으로부터 정속 회전 동력 및 상기 가변 회전 동력을 작동적으로 전달하도록 구성된 주행계 전동 구조가 개시되어 있다.
즉, 상기 특허문헌 2에는 HST, 유성 기어 장치 및 전후진 스위칭 장치를 직렬 배치함으로써 무단 변속 가능한 주행 변속 역을 확대시킬 수 있는 차량의 주행계 전동 구조가 제안되어 있다.
상세하게는, 상기 특허문헌 2에 기재된 종래의 주행계 전동 구조는 구동원으로부터 작동적으로 입력되는 정속 회전 동력을 정역 쌍방향으로 무단 변속해서 출력하는 HST와, 제 1 요소에 상기 구동원으로부터의 정속 회전 동력을 작동적으로 입력하고 또한 제 2 요소에 상기 HST로부터의 가변 회전 동력을 작동적으로 입력해서 제 3 요소로부터 합성 회전 동력을 출력하는 유성 기어 장치와, 구동측에 상기 제 3 요소로부터의 회전 동력을 작동적으로 입력하고 또한 종동측으로부터 전진 방향 및 후진 방향의 회전 동력을 출력할 수 있는 전후진 스위칭 장치와, 인위 조작 가능한 변속 조작 부재 및 전후진 스위칭 조작 부재를 구비하고 있다.
상기 HST는 상기 변속 조작 부재의 초기 위치로부터 최대 조작 위치로의 조작에 따라 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 무단 변속되도록 구성되고, 또한, 상기 유성 기어 장치는 상기 HST가 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 변화함에 따라 대략 출력 정지 상태로부터 최대 출력 상태로 이행되도록 구성되어 있다.
상기 구성을 구비한 주행계 전동 구조는 상기 HST의 정역 쌍방향의 변속 역을 전진용 변속 역 및 후진 변속 역 각각에 할당할 수 있기 때문에, HST의 대형화를 초래함이 없이 무단 변속 가능한 주행 변속 역을 확대시킬 수 있는 점에서 유용하지만, 한편, 차량의 정지 상태를 얻기 위해서는 상기 HST나 상기 유성 기어 장치를 정밀하게 제조하거나 제어의 정밀도를 높이지 않으면 안된다는 문제가 있다.
즉, 상기 유성 기어 장치가 상기 HST의 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로의 이행에 따라 대략 출력 정지 상태로부터 최대 출력 상태로 이행되도록 구성되어 있는 주행계 전동 구조에 있어서 차량을 정지 상태로 하기 위해서는 상기 변속 조작 부재를 초기 위치에 위치시켰을 때에 상기 HST가 정확하게 정역 일방측 최대 출력 상태가 되도록 상기 HST의 제조 및 조립 및 상기 HST와 상기 변속 조작 부재 사이의 연결 구조의 조립을 오차 없이 정밀하게 행해야만 하고, 또한, 상기 HST가 정역 일방측 최대 출력 상태일 때에 상기 유성 기어 장치가 출력 정지 상태가 되도록 부품점수가 많은 상기 유성 기어 장치의 각 기어를 정밀하게 제조하거나 각 기어의 맞물림을 엄격하게 관리하지 않으면 안된다는 문제가 있다.
또한, 상기 유성 기어 장치의 출력 정지 상태를 전기적으로 감시함과 아울러, 컨트롤러가 상기 유성 기어 장치가 출력 정지 상태로 되어 있는지의 여부를 판별해서 상기 유성 기어 장치가 출력 정지 상태로 되어 있지 않을 경우에는 상기 유 성 기어 장치가 출력 정지 상태가 되도록 상기 HST의 출력 상태를 변경하는 것을 반복해서 행함으로써 상기 유성 기어 장치를 출력 정지 상태로 가지고 가는 것이 가능하지만, 이러한 제어 사이클을 반복하는 것은 차량의 헌팅을 일으킬 가능성이 있음과 아울러, 고정밀도의 제어가 요구된다.
본 발명은 상기 종래기술을 감안하여 이루어진 것으로서, 정속 회전 동력 및 가변 회전 동력을 제 1 및 제 2 요소에 각각 입력하고 또한 양자를 합성한 합성 회전 동력을 제 3 요소로부터 출력하는 유성 기어 장치와, 상기 제 3 요소로부터 출력되는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 스위칭 장치와, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치를 수용하는 미션 케이스를 구비한 주행계 전동 구조로서, 상기 유성 기어 장치의 대형화를 초래함이 없이 상기 유성 기어 장치의 감속비에 관한 자유도를 향상시킬 수 있음과 아울러, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치의 상기 미션 케이스로의 맞붙임 작업 효율을 향상시킬 수 있는 차량의 주행계 전동 구조의 제공을 1 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 HST, 유성 기어 장치 및 전후진 스위칭 장치가 직렬 연결되어 상기 HST가 변속 조작 부재의 초기 위치로부터 최대 조작 위치로의 조작에 따라 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 무단 변속되도록 구성되고, 또한, 상기 유성 기어 장치가 상기 HST의 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로의 변화에 따라 대략 출력 정지 상태로부터 최대 출력 상태로 이행되도록 구성되어 있는 차량의 주행계 전동 구조로서, 상기 HST나 상기 유성 기어 장치의 엄격한 제조 정밀도 및 조립 정밀도, 또한 제어의 고정밀도화를 요함이 없이 확실하게 차량의 정지 상태를 현출시킬 수 있는 차량의 주행계 전동 구조의 제공을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일실시형태는 상기 1 목적을 달성하기 위해서, 정속 회전 동력 및 가변 회전 동력을 제 1 및 제 2 요소에 각각 입력하고 또한 양자를 합성한 합성 회전 동력을 제 3 요소로부터 출력하는 유성 기어 장치와 상기 제 3 요소로부터 출력되는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 스위칭 장치와 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치를 수용하는 미션 케이스를 구비한 주행계 전동 구조로서, 상기 미션 케이스는 전방측 및 후방측에 각각 상기 유성 기어 장치가 삽입 통과 가능한 전방 개구 및 상기 전후진 스위칭 장치가 삽입 통과 가능한 후방 개구를 갖고 또한 전후 방향 중간부에 중간 베어링 벽을 갖고, 상기 유성 기어 장치는 상기 제 1 또는 제 2 요소 중 어느 하나로서 작용하는 태양 기어를 상대 회전 불가능하게 지지하는 태양 기어 축과 상기 제 3 요소에 상기 유성 기어 장치의 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 유성 출력 부재를 갖고, 상기 전후진 스위칭 장치는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 입력축과 주행 장치를 향해서 회전 동력을 출력하는 전후진 출력축과 상기 전후진 입력축으로부터 상기 전후진 출력축으로 전달되는 회전 동력의 회전 방향을 변경할 수 있는 전후진 클러치 기구와 상기 전후진 입력축과 동축상에 위치하고 또한 상기 전후진 클러치 기구를 지지하는 클러치 축을 갖고, 상기 유성 기어 장치는 상기 태양 기어 축의 전단부가 상기 미션 케이스의 전방측에 착탈 가능하게 연결되는 전방 베어링 벽에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되고 또한 상기 유성 출력 부재의 후단부가 상기 중간 베어링 벽에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지됨으로써 상기 전방 베어링 벽 및 상기 중간 베어링 벽에 의해 끼워지는 전방 챔버에 수용되고, 상기 전후진 스위칭 장치는 상기 전후진 입력축의 전단부가 상기 유성 출력 부재에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 상태에서 상기 중간 베어링 벽에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되고 또한 상기 클러치 축의 후단부가 상기 미션 케이스의 후방측에 착탈 가능하게 연결되는 후방 베어링 벽에 축선 둘레 회전 가능하게 지지됨으로써 상기 중간 베어링 벽 및 상기 후방 베어링 벽에 의해 끼워지는 후방 챔버에 수용되어 있는 차량의 주행계 전동 구조를 제공한다.
본 발명의 일실시형태에 따른 상기 차량의 주행계 전동 구조에 의하면, 상기 유성 기어 장치의 대형화를 초래함이 없이 상기 유성 기어 장치의 감속비에 관한 자유도를 향상시킬 수 있고, 또한, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치의 상기 미션 케이스로의 맞붙임 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 유성 출력 부재는 상기 제 3 요소에 연결되는 연결부와 상기 연결부로부터 상기 전후진 스위칭 장치에 근접하는 방향으로 연장되어 상기 중간 베어링 벽에 직접 또는 간접적으로 지지되는 중공의 통형상부를 가질 수 있다.
상기 전후진 입력축의 전단부는 상기 통형상부의 후단측으로부터 상기 통형상부 내에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 삽입될 수 있다.
상기 태양 기어 축의 후단부는 상기 전후진 입력축의 전단부와 대향하도록 상기 통형상부의 전단측으로부터 상기 통형상부 내로 돌입된 상태에서 상기 통형상부에 축선 둘레 상대 회전 가능하게 지지될 수 있다.
상기 전후진 클러치 기구가 유압 클러치식으로 이루어지고, 또한, 상기 클러 치 축에는 오일원으로부터 상기 전후진 클러치 기구로 윤활유를 공급하기 위한 전후진용 윤활유 공급 유로가 형성되어 있을 경우에는, 바람직하게는, 상기 전후진 입력축에는 상기 전후진용 윤활유 공급 유로에 유체 접속된 상태에서 전단부가 상기 통형상부 내에 있어서 상기 전후진 입력축의 앞쪽 끝면에 개방하는 윤활유 접속 유로가 형성되고 또한 상기 태양 기어 축에는 후단부가 상기 통형상부 내에 있어서 상기 태양 기어 축의 뒤쪽 끝면에 개방하는 윤활유 도입 유로가 형성되고, 상기 윤활유 접속 유로의 전단부로부터 상기 윤활유 도입 유로의 후단부로 상기 통형상부를 통해서 윤활유가 도입된다.
일실시형태에 있어서는 상기 전후진 입력축 및 상기 클러치 축은 단일 축에 의해 일체로 형성된다.
이 경우에는, 상기 중간 베어링 벽은 베어링 부재를 통해서 상기 통형상부를 지지하는 유성 기어 장치측 지지 영역과 베어링 부재를 통해서 상기 단일 축을 지지하는 전후진 스위칭 장치측 지지 영역과 상기 유성 기어 장치측 지지 영역 및 상기 전후진 스위칭 장치측 지지 영역 사이에 위치하는 중간 영역을 가질 수 있다.
상기 중간 영역에는 상기 중간 베어링 벽에 형성된 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로를 상기 전후진용 윤활유 공급 유로 또는 상기 윤활유 접속 유로에 유체 접속하는 전후진 윤활용 로터리 조인트가 설치된다.
상기 유성 기어 장치는 상기 태양 기어와 맞물리는 유성 기어를 축선 둘레 회전 가능하게 지지하고 또한 상기 유성 기어와 함께 상기 태양 기어 둘레로 공전하는 캐리어로서 상기 제 1 내지 제 3 요소 중 어느 하나로서 작용하는 캐리어와, 상기 유성 기어와 맞물리는 안쪽 톱니가 형성된 내접 기어로서 상기 제 1 내지 제 3 요소 중 어느 하나로서 작용하는 내접 기어와, 상기 캐리어와 함께 상기 태양 기어 둘레로 회전하도록 상기 캐리어를 지지하는 캐리어 지지 부재와, 상기 캐리어 지지 부재 또는 상기 내접 기어 중 어느 한쪽에 정속 회전 동력 또는 가변 회전 동력을 전달하기 위해서 상기 캐리어 지지 부재 또는 상기 내접 기어 중 상기 한쪽에 연결된 회전 동력 입력 기어로서 상기 태양 기어 축에 상대 회전 가능하게 지지된 회전 동력 입력 기어를 가질 수 있다.
상기 캐리어 지지 부재는 상기 캐리어의 전단부를 지지하는 전방 지지 구멍 및 상기 태양 기어 축이 삽입통과되는 중앙 개구가 형성된 전방 벽과, 상기 캐리어의 후단부를 지지하는 후방 지지 구멍 및 상기 태양 기어 축이 삽입통과되는 중앙 개구가 형성된 후방 벽과, 상기 전방 벽 및 후방 벽을 연결하는 연결부를 가질 수 있다.
상기 전방 벽과 상기 회전 동력 입력 기어 사이 또는 상기 후방 벽과 상기 유성 출력 부재 사이 중 적어도 한쪽에는 상기 태양 기어 축을 기준으로 해서 지름 방향으로 연장되는 오일 포켓 공간으로서 지름 방향 안쪽측이 상기 태양 기어 축의 외주면을 향해서 개방되고 또한 지름 방향 바깥쪽측이 상기 캐리어의 대응하는 단부를 향해서 개방되는 오일 포켓 공간이 형성된다.
상기 태양 기어 축에는 일단부가 상기 윤활유 도입 유로에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 오일 포켓 공간을 향해서 상기 태양 기어 축의 외주면에서 개방되는 캐리어용 윤활유 분배 유로가 형성된다.
상기 캐리어에는 일단부가 상기 오일 포켓 공간에 대향하는 단부에 개방되고 또한 타단부가 상기 유성 기어를 지지하는 부분에 있어서 상기 캐리어의 외표면에서 개방되는 유성 기어용 윤활 유로가 형성된다.
보다 바람직하게는, 상기 오일 포켓 공간의 지름 방향 안쪽측은 둘레방향 전체 영역에 걸쳐서 상기 태양 기어 축의 외주면을 향해서 개방되는 것으로 된다.
바람직하게는, 상기 캐리어 지지 부재가 둘레방향에 관해 상기 전방 지지 구멍 및 후방 지지 구멍에 대응한 위치에 상기 전방 벽 및 후방 벽에 의해 끼워지는 유성 기어 수용 공간을 갖는 상태에서 상기 전방 벽, 상기 후방 벽 및 상기 연결부가 일체로 형성된다.
상기 유성 기어 수용 공간은 상기 유성 기어가 상기 태양 기어와 맞물리는 것을 허용하도록 지름 방향 안쪽측이 개구되고 또한 상기 유성 기어가 지름 방향 바깥쪽으로부터 상기 유성 기어 수용 공간 내로 삽입되는 것을 허용하도록 지름 방향 바깥쪽측이 개구된다.
본 발명의 다른 실시형태는 상기 다른 목적을 달성하기 위해서, 구동원으로부터 작동적으로 입력되는 정속 회전 동력을 정역 쌍방향으로 무단 변속해서 출력하는 HST와, 제 1 요소에 상기 구동원으로부터의 정속 회전 동력을 작동적으로 입력하고 또한 제 2 요소에 상기 HST로부터의 가변 회전 동력을 작동적으로 입력해서 제 3 요소로부터 합성 회전 동력을 출력하는 유성 기어 장치와, 구동측에 상기 제 3 요소로부터의 회전 동력을 작동적으로 입력하고 또한 종동측으로부터 구동륜으로 향해서 전진 방향 및 후진 방향의 회전 동력을 출력할 수 있는 전후진 스위칭 장치 와, 인위 조작 가능한 변속 조작 부재 및 전후진 스위칭 조작 부재를 구비하고, 상기 HST는 상기 변속 조작 부재의 초기 위치로부터 최대 조작 위치로의 조작에 따라 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 무단 변속되도록 구성되고, 또한, 상기 유성 기어 장치는 상기 HST가 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 변화됨에 따라 대략 출력 정지 상태로부터 최대 출력 상태로 이행되도록 구성되어 있는 차량의 주행계 전동 구조로서, 상기 HST의 출력 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 HST 출력 검출 부재와, 작동 오일의 급배에 따라 상기 구동륜에 작동적으로 제동력을 부가하는 유압식 브레이크 장치와, 상기 유압식 브레이크 장치에 대한 작동 오일의 급배를 스위칭하는 브레이크용 전자 밸브로서 상기 유압식 브레이크 장치를 각각 브레이크 작동 상태 및 브레이크 해제 상태로 하는 브레이크 작동 위치 및 브레이크 해제 위치를 취할 수 있는 브레이크용 전자 밸브와, 상기 브레이크용 전자 밸브의 위치 제어를 담당하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는 상기 HST 출력 검출 부재로부터의 신호에 기초해서 상기 HST가 정역 일방측 최대 출력 상태를 기준으로 해서 소정 범위 내의 파워 뉴트럴(power neutral) 출력 상태에 있는 것으로 판단하면 상기 브레이크용 전자 밸브를 브레이크 작동 위치에 위치시키는 차량의 주행계 전동 구조를 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 상기 차량의 주행계 전동 구조에 의하면 차량 전진측 및 차량 후진측 쌍방의 주행 변속 역을 유효하게 확대시킬 수 있다.
또한, 상기 차량의 주행계 전동 구조에 의하면, 작동 오일의 급배에 따라 상기 전후진 스위칭 장치의 종동측에 작동적으로 제동력을 부가하는 유압식 브레이크 장치를 구비하고, 상기 HST가 정역 일방측 최대 출력 상태를 기준으로 해서 소정 범위 내의 파워 뉴트럴 출력 상태에 있을 경우에는 상기 유압식 브레이크 장치를 브레이크 작동 상태가 되도록 구성되어 있으므로, 상기 HST 및 상기 유성 기어 장치의 엄격한 제조 정밀도 및 조립 정밀도, 또한 제어의 고정밀도화를 요함이 없이 차량의 주행 정지 상태를 확실하게 얻을 수 있다.
상기 여러가지의 구성에 있어서 상기 전후진 스위칭 장치는 작동 오일의 급배에 따라 상기 종동측이 전진 방향으로 회전하는 전진 전동 상태, 상기 종동측이 후진 방향으로 회전하는 후진 전동 상태 및 상기 종동측이 상기 구동측에 대해서 차단되는 동력 차단 상태를 취할 수 있도록 구성된다.
상기 주행계 전동 구조는 또한, 상기 전후진 스위칭 조작 부재의 조작 위치를 검출하는 전후진 스위칭 위치 검출 부재와, 상기 전후진 스위칭 장치로의 작동 오일의 급배를 스위칭하는 전후진용 전자 밸브로서 상기 전후진 스위칭 장치를 각각 전진 전동 상태, 후진 전동 상태 및 동력 차단 상태로 하는 전진 위치, 후진 위치 및 차단 위치를 취할 수 있는 전후진용 전자 밸브를 구비한다.
상기 제어 장치는 상기 전후진 스위칭 위치 검출 부재로부터의 신호에 기초해서 상기 전후진용 전자 밸브의 위치 제어를 행함과 아울러, 상기 HST 출력 검출 부재로부터의 신호에 기초해서 상기 HST가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태인 것으로 판단될 경우에는 상기 전후진용 전자 밸브를 강제적으로 차단 위치에 위치시키도록 구성된다.
보다 바람직하게는, 상기 HST, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치를 수용하는 내부 공간을 갖는 중공의 차체 케이스와, 상기 HST의 펌프 축으로부터 작동적으로 회전 동력을 입력하는 상태에서 차량 전후 방향에 걸쳐지도록 상기 차체 케이스에 지지되고 또한 상기 제 1 요소에 작동 연결된 정속 입력축과, 상기 HST의 모터 축으로부터 작동적으로 회전 동력을 입력하는 상태에서 상기 정속 입력축에 대해서 대략 평행하게 되도록 상기 차체 케이스에 지지되고 또한 상기 제 2 요소에 작동 연결된 가변 입력축과, 상기 전후진 스위칭 장치의 구동측으로서 작용하는 전후진용 구동축으로서 상기 제 3 요소에 작동 연결된 상태에서 상기 가변 입력축의 후방측에 있어서 상기 가변 입력축과 동심상에 배치된 전후진용 구동축과, 상기 전후진 스위칭 장치의 종동측으로서 작용하는 전후진용 종동축으로서 상기 정속 입력축의 후방측에 있어서 상기 정속 입력축과 동심상에 배치된 전후진용 종동축과, 상기 정속 입력축 및 상기 가변 입력축의 후단부 및 상기 전후진용 구동축 및 상기 전후진용 종동축의 전단부를 직접 또는 간접적으로 지지하도록 상기 차체 케이스에 설치된 베어링 벽을 구비할 수 있다.
상기 전후진 스위칭 장치는 작동 오일의 공급에 따라 전진 전동 상태를 현출시키고 또한 작동 오일의 배출에 따라 전진 전동 상태가 해제되는 유압 작동형의 전진용 유압 클러치와, 작동 오일의 공급에 따라 후진 전동 상태를 현출시키고 또한 작동 오일의 배출에 따라 후진 전동 상태가 해제되는 유압 작동형의 후진용 유압 클러치를 포함한다.
상기 전진용 유압 클러치 및 상기 후진용 유압 클러치는 상기 전후진용 구동축에 지지되고, 또한, 상기 유압식 브레이크 장치는 상기 전후진용 종동축에 지지 된다.
상기 전후진용 구동축에는 상기 전진용 유압 클러치 및 상기 후진용 유압 클러치에 대해서 작동 오일을 급배하기 위한 전진용 클러치측 축선 구멍 및 후진용 클러치측 축선 구멍이 형성된다.
상기 베어링 벽에는 상기 전진용 클러치측 축선 구멍 및 상기 후진용 클러치측 축선 구멍에 각각 로터리 조인트를 통해서 유체 접속되는 전진용 클러치측 유로 및 후진용 클러치측 유로와, 상기 유압식 브레이크 장치에 작동 오일을 급배하기 위한 브레이크용 유로가 형성된다.
본 발명은 그 목적 및 효과, 첨부하는 도면과 함께 바람직한 실시형태에 관한 하기 설명을 참조함으로써 보다 이해된다.
실시형태 1
이하, 본 발명에 따른 차량의 주행계 전동 구조의 바람직한 일실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 본 실시형태에 따른 주행계 전동 구조가 적용될 수 있는 작업 차량의 일례 1A인 트랙터의 측면도를 나타낸다.
또한, 도 2 및 도 3에 각각 상기 작업 차량(1A)의 전동 모식도 및 유압 회로도를 나타낸다.
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 작업 차량(1A)은 차량 전후 방향 일방측(본 실시형태에 있어서는 후방측) 및 타방측(본 실시형태에 있어서는 전방측) 에 각각 배치된 메인 구동륜(11) 및 서브 구동륜(12)과, 구동원(20)과, 상기 구동원(20)에 의해 작동적으로 구동되며 주변속 장치로서 작용하는 HST(30)와, 상기 구동원(20)으로부터 작동적으로 정속 회전 동력을 입력하고 또한 상기 HST(30)로부터 작동적으로 가변 회전 동력을 입력해서 합성 회전 동력을 출력하는 유성 기어 장치(40)와, 상기 유성 기어 장치(40)로부터 작동적으로 전달되는 회전 동력을 전진 방향의 회전 동력 및 후진 방향의 회전 동력으로서 상기 메인 구동륜(11)을 향해서 출력할 수 있는 전후진 스위칭 장치(50)와, 상기 HST(30), 상기 유성 기어 장치(40) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50)를 수용하는 미션 케이스(62)를 포함하고, 차량 프레임을 형성하는 차체 케이스(60)를 구비하고 있다.
상기 작업 차량(1A)에 있어서는 상기 구동원(20)으로부터의 회전 동력이 상기 HST(30), 상기 유성 기어 장치(40) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50)를 통해서 상기 메인 구동륜(11)[ 및 상기 서브 구동륜(12)]에 변속 전달된다.
즉, 상기 HST(30), 상기 유성 기어 장치(40) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50)가 주행계 전동 구조의 주요부를 형성하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 HST(30)는 플라이 휠(25)을 통해서 상기 구동원(20)에 작동 연결되어 있다.
즉, 상기 작업 차량(1A)은 상기 구동원(20)의 출력축(21)에 상대 회전 불가능하게 지지된 상기 플라이 휠(25)과, 상기 플라이 휠(25)을 둘러싸도록 상기 미션 케이스(62)의 전방부에 연결된 플라이 휠 하우징(61)을 갖고 있고, 상기 HST(30)의 펌프 축(31)이 댐퍼(26)를 통해서 상기 플라이 휠(25)에 연결되어 있다.
상기 플라이 휠 하우징(61)은 상기 미션 케이스(62)와 함께 상기 차체 케이스(60)를 형성하고 있다.
도 4a 및 도 4b에 상기 플라이 휠 하우징(61) 및 상기 미션 케이스(62)를 포함하는 상기 차체 케이스(60)의 종단 측면도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 각각 상기 차체 케이스(60)의 전방 부분 및 후방 부분을 나타내고 있다.
도 5에 도 4a에 있어서의 V-V선에 따른 횡단 평면도를 나타낸다.
상기 HST(30)는, 도 2, 도 3, 도 4a 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 구동원(20)에 작동 연결된 상기 펌프 축(31)과, 상기 펌프 축(31)에 상대 회전 불가능하게 지지되는 유압 펌프 본체(32)와, 상기 유압 펌프 본체(32)와 1쌍의 HST 라인(100)을 통해서 유체 접속되는 유압 모터 본체(34)와, 상기 유압 모터 본체(34)에 상대 회전 불가능하게 지지되는 모터 축(33)과, 상기 유압 펌프 본체(32) 및 상기 유압 모터 본체(34)를 수용함과 아울러 상기 펌프 축(31) 및 상기 모터 축(33)을 축선 둘레 회전 가능하게 지지하는 HST 케이스(35)를 갖고 있다.
상기 유압 펌프 본체(32) 및 상기 유압 모터 본체(34)는 축방향 피스톤 타입이며, 적어도 한쪽이 가변 용적형으로 되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 2, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 유압 펌프 본체(32)가 가변 용적형으로 되어 있고, 상기 유압 모터 본체(34)는 고정 용적형으로 되어 있다.
상세하게는, 상기 HST(30)는 상기 구성 부재에 추가해서, 출력 조정 부 재(36)를 구비하고 있다.
상기 출력 조정 부재(36)는, 예컨대, 요동 기준선 둘레의 자기의 경전(傾轉) 위치에 따라 상기 유압 펌프 본체(32)의 흡인/토출량을 변화시키는 가동 경사판을 가질 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 HST(30)는 상기 모터 축(33)으로부터 정역 쌍방향의 회전 동력을 출력할 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 상기 가동 경사판은 중립 위치를 사이에 두고 상기 요동 기준선 둘레 일방측 및 타방측 쌍방으로 경전할 수 있도록 구성되어 있고, 상기 가동 경사판의 상기 요동 기준선 둘레 일방측으로의 회전량에 따라 상기 모터 축(33)의 정회전 방향으로의 회전 속도가 증속되고, 상기 가동 경사판의 상기 요동 기준선 둘레 타방측으로의 회전량에 따라 상기 모터 축(33)의 역회전 방향으로의 회전 속도가 증속되도록 되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 HST(30)는, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 출력 조정 부재를 조작하기 위한 유압 서보 기구(300)를 구비하고 있다.
도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 유압 서보 기구(300)는 상기 HST 케이스(35)의 일측벽에 있어서의 두께부 내에 있어서 상기 펌프 축(31)과 직각인 방향으로 연장되도록 설치된 서보 실린더(310)와, 상기 서보 실린더(310)의 내부 공간을 제 1 오일 챔버(311) 및 제 2 오일 챔버(312)에 액밀하게 분리한 상태에서 상기 서보 실린더(310) 내에 왕복 운동 가능하게 수용된 서보 피스톤(315)과, 상기 제 1 및 제 2 오일 챔버(311,312)에 각각 유체 접속된 제 1 급배 라인(151) 및 제 2 급배 라인(152)과, 상기 제 1 및 제 2 급배 라인(151,152)에 대한 작동 오일의 급배를 스위칭하는 서보 스위칭 밸브(320)와, 상기 서보 스위칭 밸브(320)의 위치 제어를 행하는 서보용 전자 밸브(350)를 구비하고 있다.
상기 서보 피스톤(315)은 상기 가동 경사판에 직접 또는 간접적으로 연결된 상태에서 상기 서보 실린더(310)에 왕복 운동 가능하게 수용되어 있고, 상기 제 1 오일 챔버(311)에 작동 오일이 공급되고 또한 상기 제 2 오일 챔버(312)로부터 작동 오일이 배출되면 상기 가동 경사판을 상기 요동 기준선 둘레로 정역 일방측으로 요동시키고, 상기 제 1 오일 챔버(311)로부터 작동 오일이 배출되고 또한 상기 제 2 오일 챔버(312)에 작동 오일이 공급되면 상기 가동 경사판을 상기 요동 기준선 둘레로 정역 타방측으로 요동시키도록 되어 있다.
상기 서보 스위칭 밸브(320)는 상기 서보 피스톤(315) 내에 왕복 운동 가능하게 수용되어 상기 제 1 급배 라인(151)에 작동 오일을 공급하고 또한 상기 제 2 급배 라인(152)으로부터 작동 오일을 배출시키는 제 1 위치와, 상기 제 1 및 제 2 급배 라인(151,152)을 폐색하는 유지 위치와, 상기 제 1 급배 라인(151)으로부터 작동 오일을 배출시키고 또한 상기 제 2 급배 라인(152)에 작동 오일을 공급하는 제 2 위치를 선택적으로 취할 수 있도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 작업 차량(1A)은 상기 구동원(20)에 의해 작동적으로 구동되는 보조 펌프(210)를 갖고 있고, 상기 보조 펌프(210)로부터의 압유의 일부가 상기 유압 서보 기구(300)의 유압원으로서 이용되고 있다.
상세하게는, 상기 서보 스위칭 밸브(320)는 1차측이 상기 보조 펌프(210)의 토출측에 유체 접속된 서보용 제 1 공급 라인(471)과 오일 고임부에 유체 접속된 서보용 제 1 드레인 라인(155)에 유체 접속되고, 또한, 2차측이 상기 제 1 급배 라인(151)과 상기 제 2 급배 라인(152)에 유체 접속되어 있다.
그리고, 상기 서보 스위칭 밸브(320)는 제 1 위치에 위치되면 상기 제 1 급배 라인(151)을 상기 서보용 제 1 공급 라인(471)에 유체 접속시킴과 아울러 상기 제 2 급배 라인(152)을 상기 서보용 제 1 드레인 라인(155)에 유체 접속시키고, 유지 위치에 위치되면 상기 제 1 및 제 2 급배 라인(151,152)을 폐색하고, 또한, 제 2 위치에 위치되면 상기 제 1 급배 라인(151)을 상기 서보용 제 1 드레인 라인(155)에 유체 접속시킴과 아울러 상기 제 2 급배 라인(152)을 상기 서보용 제 1 공급 라인(471)에 유체 접속시키도록 구성되어 있다.
상기 서보 스위칭 밸브(320)는 유지 위치를 사이에 두고 축선 방향 일방측 및 타방측으로 이동됨으로써 제 1 위치 및 제 2 위치를 취할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 서보 스위칭 밸브(320)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 후술하는 제어 피스톤(340)에 작용하는 제어 피스톤용 바이어싱 부재(345)에 의해서 제 1 및 제 2 위치 중 어느 한쪽인 초기 위치를 향해서 바이어싱(biasing)되어 있고, 상기 제어 피스톤(340)이 유압의 작용을 받음으로써 상기 초기 위치로부터 유지 위치 또는 제 1 및 제 2 위치의 다른쪽에 위치되도록 구성되어 있다.
상세하게는, 상기 유압 서보 기구(300)는, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같 이, 기단부가 상기 서보 스위칭 밸브(320)에 맞물려진 서보용 암(330)과, 상기 HST 케이스(35)의 상기 일측벽에 장착된 스위칭 실린더 케이스(335)와, 상기 서보용 암(330)의 선단부에 맞물려진 상태에서 상기 스위칭 실린더 케이스(335) 내에 왕복 운동 가능하게 수용된 상기 제어 피스톤(340)과, 상기 서보 스위칭 밸브(320)가 상기 서보용 암(330)을 통해서 초기 위치를 향해서 압동(押動)되는 방향으로 상기 제어 피스톤(340)을 바이어싱하는 상기 제어 피스톤용 바이어싱 부재(345)를 갖고 있고, 상기 서보용 전자 밸브(350)는 밸브체(도시 생략)가 상기 스위칭 실린더 케이스(335) 내에 위치하도록 상기 스위칭 실린더 케이스(335)의 뒤쪽 끝면에 장착되어 있고, 상기 밸브체(도시 생략)를 통해서 상기 제어 피스톤(340)에 대한 작동 오일의 급배를 스위칭하도록 구성되어 있다.
상기 서보용 전자 밸브(350)는 상세하게는 전자 비례 솔레노이드 밸브 타입으로 구성된 것이며, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 제어 피스톤(340)에 작동 오일을 공급하는 공급 위치와 상기 제어 피스톤(340)으로부터 작동 오일을 배출하는 정지 위치를 선택적으로 취할 수 있도록 구성되어 있고, 인위 조작 가능한 변속 조작 부재(71)(도 1 참조)의 조작에 따라 공급 위치 및 정지 위치에 선택적으로 위치하도록 구성되어 있다.
상세하게는, 상기 주행계 전동 구조는 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 인위 조작 가능한 상기 변속 조작 부재(71)와, 상기 변속 조작 부재(71)의 조작 위치를 검출하는 변속 조작 위치 검출 부재(810)와, 상기 출력 조정 부재(36)의 작동 상태를 검출하는 HST 조작 상태 검출 부재(815)와, 제어 장치(80)를 구비하고 있 다.
그리고, 상기 제어 장치(80)는 상기 변속 조작 위치 검출 부재(810) 및 상기 HST 조작 상태 검출 부재(815)로부터의 신호에 기초해서 상기 출력 조정 부재(36)가 상기 변속 조작 부재(71)의 조작에 따른 작동 상태로 되도록 상기 서보용 전자 밸브(350)의 위치 제어를 하도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 HST(30)는 상기 유압 서보 기구(300)에 추가해서, 전기계통의 문제 등에 의해 상기 서보용 전자 밸브(350)가 작동 불능으로 되었을 경우에는 긴급적으로 인위 조작에 의해서도 상기 가동 경사판을 경전시킬 수 있도록 구성되어 있다.
상세하게는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 HST(30)는 또한, 상기 스위칭 실린더 케이스(335)에 축선 둘레 회전 가능하게 지지된 제어 축(37)을 갖고 있다.
상기 제어 축(37)은 연결 암(38)을 통해서 상기 서보용 암(330)에 연결되어 있고, 상기 제어 축(37)이 축선 둘레로 회전 조작되면 상기 연결 암(38) 및 상기 서보용 암(330)을 통해서 상기 제어 피스톤(320)이 축선 방향을 따라 이동할 수 있게 되어 있다.
또한, 도 3 및 도 5의 부호 39는 상기 제어 축(37)의 바깥 끝부에 상대 회전 불가능하게 지지된 조작 암이다.
상기 조작 암(39)은 상기 차체 케이스(60)[본 실시형태에 있어서는 상기 플라이 휠 하우징(61)]의 일측벽에 형성된 액세스 개구(60a)(도 5 참조)를 통해서 상기 차체 케이스(60)의 바깥쪽으로부터 액세스 가능하게 되어 있다. 상기 액세스 개 구(60a)는 상기 차체 케이스(60)에 착탈 가능하게 장착되는 덮개 부재(60b)에 의해 폐색되어 있다.
상기 유성 기어 장치(40)는 상기 HST(30)와 함께 작용해서 HMT를 형성하고 있다.
상세하게는, 상기 유성 기어 장치(40)는 상기 구동원(20)으로부터의 정속 회전 동력을 작동적으로 입력하는 제 1 요소와, 상기 HST(30)의 상기 모터 축(33)으로부터의 가변 회전 동력을 작동적으로 입력하는 제 2 요소와, 상기 제 1 및 제 2 요소의 회전 동력을 합성해서 출력하는 제 3 요소를 갖고 있고, 상기 HST(30)가 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 변화함에 따라 상기 제 3 요소가 대략 출력 정지 상태로부터 최대 출력 상태로 이행되도록 구성되어 있다.
도 2 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 캐리어(41), 태양 기어(42) 및 내접 기어(43)가 각각 상기 제 1 ~ 제 3 요소로서 작용하고 있다.
상세하게 설명하면 도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 미션 케이스(62)의 앞쪽 끝면에는 제 1 베어링 벽(601)이 설치되어 있고, 상기 HST 케이스(35)는 상기 펌프 축(31) 및 상기 모터 축(33)이 차량 전후 방향을 따르도록 상기 제 1 베어링 벽(601)의 앞면에 지지되어 있다.
상기 펌프 축(31)은, 도 2, 도 4a, 도 4b 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 후단부가 상기 제 1 베어링 벽(601)을 관통해서 상기 미션 케이스(62) 내에 연장되어 있고, 차량 전후 방향을 따르도록 상기 미션 케이스(62)에 지지된 정속 입력축(650)을 통해서 상기 제 1 요소로서 작용하는 상기 캐리어(41)에 작동 연결되어 있다.
상기 모터 축(33)도 마찬가지로 후단부가 상기 제 1 베어링 벽(601)을 관통해서 상기 미션 케이스(62) 내에 연장되어 있고, 차량 전후 방향을 따르도록 상기 미션 케이스(62)에 지지된 가변 입력축(660)을 통해서 상기 제 2 요소로서 작용하는 상기 태양 기어(42)에 작동 연결되어 있다.
상기 정속 입력축(650) 및 상기 가변 입력축(660)은 전단부가 상기 제 1 베어링 벽(601)에 지지되고 또한 후단부가 상기 미션 케이스(62)의 전후 방향 중간부분에 설치된 제 2 베어링 벽(602)(도 2 및 도 4b 참조)에 직접 또는 간접적으로 지지되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 가변 입력축(660)은 가변측 전동 기어 열(665)을 통해서 상기 모터 축(33)에 작동 연결되어 있다.
상기 정속 입력축(650)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 정속측 전동 기어 열(651)을 통해서 상기 펌프 축(31)에 작동 연결되어 있고, 상기 캐리어(41)는 제 2 정속측 전동 기어 열(652)을 통해서 상기 정속 입력축(650)에 작동 연결되어 있다.
상세하게는, 상기 유성 기어 장치(40)는, 도 2 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 ~ 상기 제 3 요소로서 각각 작용하는 상기 캐리어(41), 상기 태양 기어(42) 및 상기 내접 기어(43)에 추가해서, 상기 태양 기어(42) 및 상기 내접 기어(43) 쌍방과 맞물리는 유성 기어(45)로서 상기 캐리어(41)에 회전 가능하게 지지된 유성 기어(45)와, 상기 캐리어(41)와 함께 상기 태양 기어(42)의 축선 둘레로 회전하도록 상기 캐리어(41)를 연결 지지한 캐리어 기어(44)를 갖고 있다.
상기 캐리어 기어(44)는 상기 정속 입력축(650)에 상대 회전 불가능하게 지지된 정속측 구동 기어(652a)에 맞물려져 있다.
이러한 형태에 있어서는 상기 정속측 구동 기어(652a) 및 상기 캐리어 기어(44)가 상기 제 2 정속측 전동 기어 열(652)을 형성하고 있다.
상기 제 3 요소로서 작용하는 상기 내접 기어(43)는, 도 2 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 태양 기어(42)와 동축상에 위치하도록 상기 제 2 베어링 벽(602)에 축선 둘레 회전 가능하게 지지된 HMT 출력축(670)에 상대 회전 불가능하게 연결되어 있다.
상기 HMT 출력축(670)은, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 베어링 벽(602)에 축선 둘레 회전 가능하게 지지된 중공의 통형상부와, 상기 통형상부로부터 지름 방향 바깥쪽으로 연장되어 상기 내접 기어(43)에 연결된 연결부를 갖고 있다.
상기 보조 펌프(210)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 유압 서보 기구(300)의 유압원으로서 작용함과 아울러 상기 HST(30)의 차지 오일(charge oil)의 유압원으로서도 이용되고 있다.
도 6에 도 1에 있어서의 VI-VI선에 따른 부분 단면도를 나타낸다.
또한, 도 7에 도 2에 있어서의 VII-VII선에 따른 부분 단면도를 나타낸다.
도 2, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 상기 주행계 전동 구조는 상기 보조 펌프(210)를 포함하는 보조 펌프 유닛(200)을 추가로 구비하고 있다.
상기 보조 펌프 유닛(200)은 상기 보조 펌프(210)가 상기 캐리어 기어(44)를 통해서 전달되는 회전 동력에 의해 작동적으로 구동되도록 상기 차체 케이스(60)에 착탈 가능하게 연결되어 있다.
상세하게는, 상기 차체 케이스(60)[도시의 형태에 있어서는 상기 미션 케이스(62)]의 외측면에는, 도 2, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 측면으로 바라봐서 상기 캐리어 기어(44)와 오버랩되도록 액세스 개구(60c)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 보조 펌프 유닛(200)은, 도 2, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 액세스 개구(60c)를 폐색하도록 상기 차체 케이스(60)의 외측면에 착탈 가능하게 연결된 덮개(220a)의 외표면에 장착된 보조 펌프 케이스(220)와, 상기 보조 펌프 케이스(220)에 축선 둘레 회전 가능하게 지지된 보조 펌프 구동축(205)과, 상기 보조 펌프 구동축(205)에 의해 구동되는 상기 보조 펌프(210)와, 상기 보조 펌프 구동축(205)에 상대 회전 불가능하게 지지된 구동 기어(206)와, 상기 구동 기어(206)에 맞물려지도록 상기 보조 펌프 케이스(220)에 지지된 전동 기어(207)를 갖고 있다.
상기 전동 기어(207)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 보조 펌프 케이스(220)를 상기 차체 케이스(60)에 연결시킨 상태에 있어서 적어도 일부가 상기 덮 개(220a)에 형성된 개구 및 상기 액세스 개구(60c)를 통해서 상기 차체 케이스(60)의 내부 공간 내에 위치해서 상기 캐리어 기어(44)와 맞물릴 수 있도록 상기 보조 펌프 케이스(220)에 지지되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 보조 펌프 케이스(220)는, 도 2 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 구동 기어(206) 및 상기 전동 기어(207)를 수용하는 케이스 본체(225)와, 상기 케이스 본체(225)에 착탈 가능하게 연결되는 보조 펌프 지지 블록(230)을 갖고 있다.
상기 케이스 본체(225)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 차체 케이스(60)의 외측면에 연결된 상태에 있어서 상기 차체 케이스(60)보다 기체 폭방향 바깥쪽에 상기 구동 기어(205)의 수용 공간을 구획하는 중공의 둘레벽부(226)와, 상기 둘레벽부(226)의 기체 길이방향 일방측(도시의 형태에 있어서는 후방측)을 폐색하는 끝벽부(227)를 갖고, 상기 둘레벽부(226)의 기체 길이방향 타방측(도시의 형태에 있어서는 전방측)이 개구로 되어 있다.
상기 케이스 본체(225)는 또한, 상기 차체 케이스(60)의 외측면에 연결된 상태에 있어서 상기 덮개(220a)의 개구 및 상기 액세스 개구(60c)를 통해서 상기 차체 케이스(60) 내에 연장되는 전후 1쌍의 안쪽 지지벽(228)을 갖고 있다.
상기 1쌍의 안쪽 지지벽(228)에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 보조 펌프 구동축(205)과 평행하게 되도록 카운터 축(208)이 지지되어 있고, 상기 카운터 축(208)에 상기 전동 기어(207)가 지지되어 있다.
상기 보조 펌프 지지 블록(230)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 개구를 폐색하도록 상기 케이스 본체(225)에 착탈 가능하게 연결되어 있다.
상기 보조 펌프 구동축(205)은 상기 케이스 본체(225) 및 상기 보조 펌프 지지 블록(230)에 직접 또는 간접적으로 지지되어 있고, 상기 보조 펌프(210)는 상기 보조 펌프 구동축(205)에 상대 회전 불가능하게 지지된 상태에서 상기 보조 펌프 지지 블록(230)에 수용되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 2 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 보조 펌프(210)는 제 1 및 제 2 보조 펌프(211,212)를 포함하고 있다.
따라서, 상기 보조 펌프 지지 블록(230)은 상기 개구를 폐색하도록 상기 케이스 본체(225)에 착탈 가능하게 연결되는 제 1 보조 펌프 지지 블록(231)과, 상기 제 1 보조 펌프 지지 블록(231)에 착탈 가능하게 연결되는 제 2 보조 펌프 지지 블록(232)을 포함하고 있고, 상기 제 1 및 제 2 보조 펌프 지지 블록(231,232)이 각각 상기 제 1 및 제 2 보조 펌프(211,212)를 수용하고 있다.
예컨대, 상기 제 1 보조 펌프(211)를 상기 유압 서보 기구(300)의 유압원 및 상기 HST(30)의 차지 오일의 유압원으로서 이용하고, 상기 제 2 보조 펌프(212)를 외부 유압기기용 작동 오일의 유압원으로서 이용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 보조 펌프(211)는 트로코이드 펌프로 되어 있고, 상기 제 2 보조 펌프(212)는 기어 펌프로 되어 있다.
바람직하게는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 보조 펌프 유닛(200)은 상기 차체 케이스(60)의 폭방향 외측면에 고착되는 스텝 65 하방의 데드 스페이스를 이용해서 상기 차체 케이스(60)에 연결된다.
도 2 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 전후진 스위칭 장치(50)는 전후진용 구동축(51)과, 상기 전후진용 구동축(51)과 평행하게 배치된 전후진용 종동축(52)과, 상기 전후진용 종동축(52)이 차량 전진측으로 회전하도록 전진측 기어 열(54)을 통해서 상기 전후진용 구동축(51) 및 상기 전후진용 종동축(52)을 작동 연결하는 전진용 유압 클러치(53)와, 상기 전후진용 종동축(52)이 차량 후진측으로 회전하도록 후진측 기어 열(56)을 통해서 상기 전후진용 구동축(51) 및 상기 전후진용 종동축(53)을 작동 연결하는 후진용 유압 클러치(55)를 갖고 있다.
상기 전후진용 구동축(51)은 상기 내접 기어(43)에 작동 연결된 상태에서 상기 가변 입력축(660)과 동축상에 위치하도록 상기 미션 케이스(62)에 지지되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 전후진용 구동축(51)은 전단부가 상기 HMT 출력축(670)의 상기 통형상부에 스플라인 연결되고 또한 후단부가 상기 미션 케이스(62)의 뒤쪽 끝면에 설치된 제 3 베어링 벽(603)에 지지되어 있다.
상기 전후진용 종동축(52)은 상기 정속 입력축(650)과 동축상에 위치하도록 상기 미션 케이스(62)에 지지되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 전후진용 종동축(52)은 전단부가 상기 제 2 베어링 벽(602)에 지지되고 또한 후단부가 상기 제 3 베어링 벽(603)에 지지되어 있다.
상기 전진용 유압 클러치(53)는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 전후진용 구동축(51)에 상대 회전 불가능하게 지지된 전진측 클러치 하우징(53a)과, 상기 전후진용 구동축(51)에 상대 회전 가능하게 지지된 전진측 전동 부재(53b)와, 상기 전진측 클러치 하우징(53a)으로부터 상기 전진측 전동 부재(53b)로의 동력 전달을 선택적으로 맞물림 또는 차단하는 전진측 마찰판 군(群)(53c)을 갖고 있다.
본 실시형태에 있어서는 상기 전진용 유압 클러치(53)는 유압 작동형으로 되어 있다.
따라서, 상기 전진용 유압 클러치(53)는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 또한, 유압의 작용에 의해 상기 전진측 마찰판 군(53c)을 마찰 맞물림시키는 전진측 피스톤(53d)과, 상기 전진측 피스톤(53d)을 상기 전진측 마찰판 군(53c)으로부터 이간시키는 방향으로 압동하는 전진측 차단 스프링(53e)을 갖고 있다.
상기 후진용 유압 클러치(55)는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 전후진용 구동축(51)에 상대 회전 불가능하게 지지된 후진측 클러치 하우징(55a)과, 상기 전후진용 구동축(51)에 상대 회전 가능하게 지지된 후진측 전동 부재(55b)와, 상기 후진측 클러치 하우징(55a)으로부터 상기 후진측 전동 부재(55b)로의 동력 전달을 선택적으로 맞물림 또는 차단하는 후진측 마찰판 군(55c)을 갖고 있다.
본 실시형태에 있어서는 상기 후진용 유압 클러치(55)는 유압 작동형으로 되어 있다.
따라서, 상기 후진용 유압 클러치(55)는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 또한, 유압의 작용에 의해 상기 후진측 마찰판 군(55c)을 마찰 맞물림시키는 후진측 피스톤(55d)과, 상기 후진측 피스톤(55d)을 상기 후진측 마찰판 군(55c)으로부터 이간시키는 방향으로 압동하는 후진측 차단 스프링(55e)을 갖고 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 상기 전진측 클러치 하우징(53a) 및 상기 후진측 클러치 하우징(55a)은 일체로 형성되어 있다.
상기 전진측 기어 열(54)은, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 전진측 전동 부재(53b)에 상대 회전 불가능하게 설치된 전진측 구동 기어(54a)와, 상기 전진측 구동 기어(54a)에 맞물려진 상태에서 상기 전후진용 종동축(52)에 상대 회전 불가능하게 지지된 전진측 종동 기어(54b)를 갖고 있다.
상기 후진측 기어 열(56)은 상기 후진측 전동 부재(55b)에 상대 회전 불가능하게 설치된 후진측 구동 기어(56a)와, 상기 후진측 구동 기어(56a)에 카운터 기어(도시 생략)를 통해서 맞물려진 상태에서 상기 전후진용 종동축(52)에 상대 회전 불가능하게 지지된 후진측 종동 기어(56b)를 갖고 있다.
상기 전진용 클러치(53) 및 상기 후진용 클러치(55)에 대한 작동 오일의 급배는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 전후진용 전자 밸브(500)를 통해서 행해진다.
상세하게는, 상기 주행계 전동 구조는 또한, 인위 조작 가능한 전후진 스위칭 조작 부재(72)(도 1 참조)와, 상기 전후진 스위칭 조작 부재(72)의 조작 위치를 검출하는 전후진 스위칭 위치 검출 부재(820)(도 3 참조)와, 상기 전후진 스위칭 장치(50)로의 작동 오일의 급배를 스위칭하는 상기 전후진용 전자 밸브(500)를 구비하고 있다.
상기 전후진용 전자 밸브(500)는 상기 전후진 스위칭 장치(50)를 각각 전진 전동 상태, 후진 전동 상태 및 동력 차단 상태로 하는 전진 위치, 후진 위치 및 차단 위치를 선택적으로 취할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 전후진용 전자 밸브(500)의 위치 제어는 상기 제어 장치(80)에 의해 행해진다.
즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 제어 장치(80)는 상기 전후진 스위칭 위치 검출 부재(820)로부터의 신호에 기초해서 상기 전후진용 전자 밸브(500)를 전진 위치, 후진 위치 또는 차단 위치에 위치시키도록 구성되어 있다.
상기 주행계 전동 구조는, 도 2, 도 3 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 작동 오일의 급배에 따라 상기 메인 구동륜(11)에 작동적으로 제동력을 부가할 수 있는 유압식 브레이크 장치(90)를 구비하고 있다.
또한, 상기 유압식 브레이크 장치(90)의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 주행계 전동 구조는 또한, 부변속 장치로서 작용하는 다단 변속 장치(250)와, 상기 다단 변속 장치(250)의 종동측에 작동적 또한 선택적으로 제동력을 부가할 수 있는 파킹 브레이크 장치(260)를 구비하고 있다.
상기 작업 차량(1A)은 좌우 1쌍의 상기 메인 구동륜(11)을 구비하고 있다.
따라서, 상기 주행계 전동 구조는 또한, 상기 다단 변속 장치(250)로부터의 회전 동력을 상기 1쌍의 메인 구동륜(11)에 차동적으로 전달하는 메인 차동 기어 장치(270)를 구비하고 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 다단 변속 장치(250), 상기 파킹 브레이크 장치(260) 및 상기 메인 차동 기어 장치(270)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 미션 케이스(62)의 후단부에 연결되고, 상기 플라이 휠 하우징(61) 및 상기 미션 케이스(62)와 함께 상기 차체 케이스(60)를 형성하는 리어 케이스(63) 내에 수용되어 있다.
상세하게는, 상기 전후진용 종동축(52)은 후단부가 상기 제 3 베어링 벽(603)을 넘어 상기 리어 케이스(63) 내에 연장되어 있다.
상기 다단 변속 장치(250)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 전후진용 종동축(52)에 작동 연결된 부변속용 구동축(251)과, 상기 부변속용 구동축(251)과 평행하게 배치된 부변속용 종동축(252)과, 상기 부변속용 구동축(251) 및 상기 부변속용 종동축(252)에 지지된 제 1 속(速)용 기어 열(253a), 제 2 속용 기어 열(253b) 및 제 3 속용 기어 열(253c)과, 상기 부변속용 구동축(251)으로부터 상기 제 1 ~ 제 3 속용 기어 열(253a~253b)을 통해서 상기 부변속용 종동축(252)에 동력을 전달하는 제 1 속~ 제 3 속 상태를 선택적으로 취할 수 있는 부변속용 클러치(255)를 갖고 있다.
상기 부변속용 클러치(255)는 인위 조작 가능한 부변속 조작 부재(74)(도 1 참조)에 의해 작동 제어된다.
상기 메인 차동 기어 장치(270)는 상기 부변속용 종동축(252)으로부터 작동적으로 전달되는 회전 동력을 좌우 1쌍의 메인 구동륜(11)에 차동 전달하도록 구성되어 있다.
상기 파킹 브레이크 장치(260)는 상기 부변속용 종동축(252)에 작동적 또한 선택적으로 제동력을 부가시킬 수 있도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 작업 차량(1A)은 전륜이 상기 서브 구동 륜(12)으로서 작용하도록 구성되어 있고, 상기 파킹 브레이크 장치(260)는 상기 부변속용 종동축(252)으로부터 상기 전륜에 회전 동력을 전달하는 전륜용 전동 구조로 삽입되어 있다.
상세하게는, 상기 전륜용 전동 구조는 상기 부변속용 종동축(252)에 평행하게 배치되고 또한 전동 기어 열(281)을 통해서 작동 연결된 전륜용 전동축(280)을 갖고 있고, 상기 파킹 브레이크 장치(260)는 상기 전륜용 전동축(280)에 대해서 선택적으로 제동력을 부가할 수 있도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 상기 파킹 브레이크 장치(260)는 상기 전륜용 전동축(280)에 상대 회전 불가능하게 지지된 회전측 마찰판과 상기 리어 케이스(63)에 회전 불가능하게 지지된 고정측 마찰판을 포함하는 파킹용 마찰판 군(261)을 갖고, 상기 파킹용 마찰판 군(261)이 마찰 맞물림 또는 맞물림 해제됨으로써 상기 전륜용 전동축(280)에 대해서 제동력을 부가 또는 해제하도록 되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 파킹 브레이크 장치(260)는 상기 차체 케이스(60)의 바깥쪽에 배치된 파킹 브레이크용 작동 암(262)(도 1 참조)을 갖고 있고, 상기 작동 암(262)은 인위 조작 가능한 파킹 브레이크 조작 부재(73)(도 1 참조)에 연결 부재(263)를 통해서 기계적으로 연결되어 있다.
상기 전륜용 전동 구조는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 전륜용 전동축(280)에 추가해서, 전단부가 상기 미션 케이스(62)로부터 전방으로 연장된 상태에서 상기 전륜용 전동축(280)과 동축상에 배치되어 전륜용 출력축(290)과, 상기 전륜용 전동축(280) 및 상기 전륜용 출력축(290) 사이에 삽입된 전륜용 클러치 기 구(285)를 갖고 있다.
상기 전륜용 클러치 기구(285)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 전륜용 전동축(280)을 상기 전륜용 출력축(290)에 직결하는 등속 전동 상태와, 상기 전륜용 전동축(280)의 회전 동력을 증속해서 상기 전륜용 출력축(290)에 전달하는 증속 전동 상태와, 상기 전륜용 전동축(280)으로부터 상기 전륜용 출력축(290)으로의 동력 전달을 차단하는 차단 상태를 선택적으로 취할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 전륜용 클러치 기구(285)는 상기 작동 상태를 얻기 위해 유압 작동형 클러치를 가질 수 있다. 상기 클러치에 대한 작동 오일의 유압원으로서 상기 보조 펌프 유닛(200)을 이용할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 작업 차량(1A)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 주행계 전동 구조에 추가해서, 상기 구동원(20)의 회전 동력을 외부로 출력할 수 있는 PTO계 전동 구조를 구비하고 있다.
상기 PTO계 전동 구조는 상기 펌프 축(31)과 동축상에 있어서 상기 펌프 축(31)에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 제 1 PTO 전동축(360)과, 구동측이 상기 제 1 PTO 전동축(360)에 연결된 PTO 클러치 기구(365)와, 상기 PTO 클러치 기구(365)의 종동측에 연결된 제 2 PTO 전동축(370)과, 상기 제 2 PTO 전동축(370)과 평행하게 배치된 상태에서 일단부가 상기 차체 케이스(60)로부터 바깥쪽으로 연장된 PTO 축(380)과, 상기 제 2 PTO 전동축(370)으로부터 상기 PTO 축(380)으로 회전 동력을 변속 전달할 수 있는 PTO 변속 기구(375)를 가질 수 있다. 상기 PTO 클러치 기구(365)는 예컨대 유압 작동형으로 구성되고, 이러한 경우에는 유압원으로 서 상기 보조 펌프 유닛(200)을 이용할 수 있다.
상기 PTO 변속 기구(375)는 인위 조작 가능한 PTO 변속 조작 부재(75)(도 1 참조)에 의해 작동 제어된다.
여기서, 상기 유압식 브레이크 장치(90)의 상세한 것에 대해서 설명한다.
상기 유압식 브레이크 장치(90)는 상기 HST(30)나 상기 유성 기어 장치(40)의 엄격한 제조나 제어의 고정밀도화를 요함이 없이 확실하게 차량의 정지 상태를 현출시키기 위해 구비되어 있다.
즉, HST, 유성 기어 장치 및 전후진 스위칭 장치가 직렬 연결되고, 상기 HST가 변속 조작 부재의 초기 위치로부터 최대 조작 위치로의 조작에 따라 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 무단 변속되도록 구성되고, 또한, 상기 유성 기어 장치가 상기 HST의 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로의 변화에 따라서 대략 출력 정지 상태로부터 최대 출력 상태로 이행되도록 구성되어 있는 차량에 있어서, 정지 상태를 현출시키기 위해서는 상기 변속 조작 부재를 초기 위치에 위치시켰을 때에 상기 HST가 정확하게 정역 일방측 최대 출력 상태가 되도록 상기 HST의 조립이나 상기 HST와 상기 변속 조작 부재 사이의 연결 구조의 조립을 덜컹거림이 없게 행하지 않으면 안되고, 또한, 상기 HST가 정역 일방측 최대 출력 상태일 때에 상기 유성 기어 장치가 출력 정지 상태가 되도록 상기 유성 기어 장치의 각 기어를 정밀하게 제조하지 않으면 안된다.
또한, 상기 유성 기어 장치의 출력 정지 상태를 전기적으로 감시해서 컨트롤 러에 의해 출력 정지로 되어 있는지의 여부를 판정하고, 출력 정지 상태로 되어 있지 않을 경우에는 상기 HST의 출력 상태를 변경해서 출력 정지 상태의 판정을 행한다는 사이클을 반복함으로써 상기 유성 기어 장치를 출력 정지 상태에 근접시킬 필요가 있고, 그 때에 차량이 헌팅 현상을 일으킬 가능성이 있어 헌팅 현상을 방지하기 위해서는 고정밀도의 제어가 요구된다.
이러한 관점을 감안하여, 본 실시형태에 따른 주행계 전동 구조는 상기 메인 구동륜(11)에 작동적으로 제동력을 부가할 수 있는 상기 유압 브레이크 장치(90)를 구비하고, 상기 HST(30)가 정역 일방측 최대 출력 상태를 기준으로 해서 소정 범위 내의 파워 뉴트럴 출력 상태에 있을 경우에는 상기 유압 브레이크 장치(90)를 브레이크 작동 상태가 되도록 구성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 HST(30) 및 상기 유성 기어 장치(40) 등의 주행계 전동 구조를 형성하는 부품의 엄격한 제조 및 조립이나 제어의 고정밀도화를 요함이 없이 확실하게 차량 정지 상태를 현출시킬 수 있다.
구체적으로는, 상기 주행계 전동 구조는, 도 3 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 HST(30)의 출력 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 HST 출력 검출 부재(830)와, 작동 오일의 급배에 따라 상기 메인 구동륜(11)에 작동적으로 제동력을 부가하는 상기 유압식 브레이크 장치(90)와, 상기 유압식 브레이크 장치(90)에 대한 작동 오일의 급배를 스위칭하는 브레이크용 전자 밸브(900)와, 상기 브레이크용 전자 밸브(900)의 위치 제어를 담당하는 상기 제어 장치(80)를 구비하고, 상기 제어 장치(80)는 상기 HST 출력 검출 부재(830)로부터의 신호에 기초해서 상기 HST(30)가 정역 일방측 최대 출력 상태를 기준으로 해서 소정 범위 내의 파워 뉴트럴 출력 상태에 있는 것으로 판단되면 상기 브레이크용 전자 밸브(900)를 브레이크 작동 위치에 위치시키도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 HST 출력 검출 부재(830)는 상기 HST(30)의 상기 펌프 축(31) 및 상기 모터 축(33)의 회전수를 각각 직접 또는 간접적으로 검출하는 펌프 센서(831) 및 모터 센서(832)를 갖고 있다.
그리고, 상기 제어 장치(80)는 상기 펌프 센서(831) 및 모터 센서(832)로부터의 신호에 기초해서 상기 HST(30)의 변속비가 정역 일방측 최대 변속비를 기준으로 해서 소정 범위 내일 경우에 상기 HST(30)가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태인 것으로 판단하도록 구성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 구동원(20)의 출력 회전수에 변동이 생겼더라도 상기 HST(30)의 파워 뉴트럴 출력 상태를 확실하게 검출할 수 있고, 이것에 의해, 상기 작업 차량(1A)의 정지 상태를 제어성 좋게 행할 수 있다.
이것 대신에, 상기 HST 출력 검출 부재(830)가 상기 HST(30)의 상기 모터 축(33)의 회전수를 직접 또는 간접적으로 검출하는 상기 모터 센서(832)만을 갖는 것으로 하는 것도 가능하다.
이 경우에는, 상기 제어 장치(80)는 상기 모터 센서(832)로부터의 신호에 기초해서 상기 모터 축(33)의 회전수가 정역 일방측 최대 회전수를 기준으로 해서 소정 범위 내일 경우에 상기 HST(30)가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태인 것으로 판단하 도록 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 펌프 센서(831)를 생략하는 것에 의한 비용 삭감을 도모하면서, 상기 작업 차량(1A)의 정지 상태를 현출시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서와 같이, 상기 HST(30)의 상기 출력 조정 부재(36)가 상기 유압 서보 기구(300)에 의해 작동 제어될 경우에는 상기 변속 조작 위치 검출 부재(810) 및/또는 상기 HST 조작 상태 검출 부재(815)를 상기 HST 출력 검출 부재(830)로서 사용하는 것도 가능하다.
이 경우에는 상기 펌프 센서(831) 및 상기 모터 센서(832) 쌍방을 생략할 수 있다.
또한, 상기 제어 장치(80)가 파워 뉴트럴 상태를 검출해서 상기 유압식 브레이크 장치(90)를 브레이크 작동 상태로 함으로써 상기 작업 차량(1A)이 정지되어 있는 상태로부터 상기 작업 차량(1A)을 주행시키기 위해 상기 변속 조작 부재(71)가 조작되었을 때에는, 상기 제어 장치(80)는 우선, 상기 유압식 브레이크 장치(90)를 브레이크 해제 상태로 하고, 이어서 상기 전후진 스위칭 장치(50)를 상기 전후진 스위칭 위치 검출 부재(820)로부터의 신호에 따른 전동 상태로 하고, 최후에 상기 변속 조작 위치 검출 부재(810)로부터의 신호에 따라 상기 HST(30)를 작동시키는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 상기 전후진 스위칭 장치(50)를 느슨하게 맞물림 조작하는 제어를 불필요하게 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 유압식 브레이크 장치(90)는 상기 전후진용 종동축(52)에 제동력을 부가할 수 있도록 구성되어 있다.
상세하게는, 상기 유압식 브레이크 장치(90)는, 도 2 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 전후진용 종동축(52)에 상대 회전 불가능하게 지지된 회전측 부재(91)와, 상기 차체 케이스(60)[도시의 형태에 있어서는 상기 제 2 베어링 벽(602)]에 회전 불가능하게 지지된 고정측 부재(92)와, 상기 회전측 부재(91)에 상대 회전 불가능하게 지지된 회전측 마찰판 및 상기 고정측 부재(92)에 상대 회전 불가능하게 지지된 고정측 마찰판을 포함하는 브레이크용 마찰판 군(93)을 구비하고 있고, 상기 브레이크용 마찰판 군(93)을 마찰 맞물림 또는 맞물림 해제시킴으로써 상기 전후진용 종동축(52)에 대한 제동력을 부가 또는 해제하도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 유압식 브레이크 장치(90)는 작동 오일의 공급에 따라 브레이크 작동 상태를 현출시키고 또한 작동 오일의 배출에 따라 브레이크 해제 상태를 현출시키는 유압 작동형으로 되어 있다.
따라서, 상기 유압식 브레이크 장치(90)는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 구성 부재에 추가해서, 작동 오일의 유압을 받아 상기 브레이크용 마찰판 군(93)을 마찰 맞물림시키는 브레이크용 피스톤(94)과, 상기 브레이크용 피스톤(94)을 상기 브레이크용 마찰판 군(93)으로부터 이간시키는 방향으로 바이어싱하는 브레이크용 리턴 스프링(95)을 구비하고 있다.
이것 대신에, 상기 유압식 브레이크 장치(90)를 스프링의 바이어싱 포오스에 의해 브레이크 작동 상태를 현출시키고 또한 작동 오일의 공급에 따라 브레이크 해 제 상태를 현출시키는 스프링 작동형으로 하는 것도 가능하다.
도 8에 스프링 작동형의 유압식 브레이크 장치(90B)를 구비한 작업 차량(1B)의 유압 회로도를 나타낸다.
도 8에 나타내는 상기 스프링 작동형의 유압식 브레이크 장치(90B)는 상기 회전측 부재(91)와, 상기 고정측 부재(92)와, 상기 브레이크용 마찰판 군(93)과, 브레이크 작동 스프링(95B)과, 상기 브레이크 작동 스프링(95B)의 바이어싱 포오스에 의해 상기 브레이크용 마찰판 군(93)을 마찰 맞물림시키고 또한 작동 오일의 유압을 받음으로써 상기 브레이크 작동 스프링(95B)의 바이어싱 포오스에 저항해서 상기 브레이크용 마찰판 군(93)으로부터 이간되는 브레이크용 피스톤(94B)을 갖고 있다.
상기 브레이크용 전자 밸브(900)는, 도 3 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 유압식 브레이크 장치(90,90B)를 각각 브레이크 작동 상태 및 브레이크 해제 상태로 하는 브레이크 작동 위치 및 브레이크 해제 위치를 취할 수 있도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 상기 유압식 브레이크 장치(90)는 유압 작동형으로 되어 있다.
따라서, 상기 브레이크용 전자 밸브(900)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 브레이크 작동 위치 및 상기 브레이크 해제 위치에 위치될 때에 각각, 작동 오일을 상기 유압식 브레이크 장치(90)에 공급 및 상기 유압식 브레이크 장치로부터 배출시키도록 구성되어 있다.
당연히, 스프링 작동형의 유압식 브레이크 장치(90B)를 사용할 경우에는, 상기 브레이크용 전자 밸브(900)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 브레이크 작동 위치 및 상기 브레이크 해제 위치에 위치될 때에 각각, 작동 오일을 상기 유압식 브레이크 장치(90B)로부터 배출 및 상기 유압식 브레이크 장치에 공급하도록 구성된다.
스프링 작동형의 유압식 브레이크 장치는, 도 8에 나타나 있는 바와 같은 마찰판 군을 마찰 맞물림시키는 유압 피스톤에 대해서 작동 오일을 작용시키는 유압식 브레이크 장치(90B) 외에 마찰판 군을 마찰 맞물림 또는 맞물림 해제시키는 브레이크 작동 암을 유압 액츄에이터에 의해 작동시키는 구성으로 하는 것도 가능하다.
상기 제어 장치(80)가 파워 뉴트럴 상태인 것으로 판단했을 경우에 상기 파킹 브레이크 장치(260)에 의해 상기 메인 구동륜(11)에 제동력을 부가하도록 구성하는 것도 가능하고, 이것에 의하면 전용의 상기 유압 브레이크 장치(90,90B)를 생략할 수 있어 비용 저감을 도모할 수 있다.
이 경우에는, 상기 파킹 브레이크 장치(260)는 상기 구동원(20)의 정지시에 있어서 상기 작업 차량(1A)을 정지시키는 작용에 추가해서, 상기 구동원(20)의 가동중에 상기 제어 장치(80)가 파워 뉴트럴 상태인 것으로 판단했을 경우에 상기 작업 차량(1A)이 생각에 반하여 이동하는 것을 방지하는 작용을 달성하게 된다.
상기 파킹 브레이크 장치(260)를 파워 뉴트럴용의 브레이크로서도 겸용할 경우에는, 상기 파킹 브레이크 장치(260)는, 예컨대, 상기 파킹 브레이크 조작 부 재(73) 및 상기 파킹 브레이크용 작동 암(262)과, 상기 파킹 브레이크 조작 부재(73)의 조작의 유무를 검출하는 파킹 브레이크 조작 검출 부재(825)(도 3 참조)와, 상기 파킹 브레이크용 작동 암(262)을 작동시키는 파킹 브레이크용 유압 액츄에이터(도시 생략)를 구비할 수 있다.
상기 파킹 브레이크용 유압 액츄에이터는, 예컨대, 실린더 내에 액밀 또한 왕복 운동 가능하게 수용된 파킹 브레이크용 피스톤과, 상기 피스톤 및 상기 파킹 브레이크용 작동 암(262)을 연결하는 상기 연결 부재(263)와, 상기 피스톤을 작동적으로 브레이크 작동 방향으로 바이어싱하는 파킹 브레이크용 작동 스프링을 가질 수 있고, 상기 작동 스프링에 의한 바이어싱 포오스에 의해 상기 피스톤이 브레이크 작동 방향으로 압동되면 상기 연결 부재(263)를 통해서 상기 작동 암(262)이 브레이크 작동 방향으로 회전되고, 또한, 유압의 작용에 의해 상기 작동 스프링의 바이어싱 포오스에 저항해서 상기 피스톤이 브레이크 해제 방향으로 압동되면 상기 연결 부재(263)를 통해서 상기 작동 암(262)이 브레이크 해제 방향으로 회전되도록 구성된다.
상기 작동 스프링은, 예컨대, 상기 작동 암(262)을 브레이크 작동 방향으로 바이어싱하도록 구성하는 것도 가능하고, 또는, 상기 피스톤을 브레이크 작동 방향으로 바이어싱하도록 구성하는 것도 가능하다.
상기 피스톤에 대한 작동 오일의 급배 제어는, 예컨대, 작동 오일 공급 위치 및 작동 오일 배출 위치를 취득할 수 있는 상기 브레이크용 전자 밸브(900)와 같은 전자 밸브를 통해서 행해진다.
상기 전자 밸브는 상기 파킹 브레이크 조작 검출 부재(825)로부터의 신호에 기초해서 상기 제어 장치(80)에 의해 위치 제어된다.
당연히, 상기 파킹 브레이크용 유압 액츄에이터로서 도 8에 나타나 있는 바와 같은 마찰판 군을 마찰 맞물림시키는 유압 피스톤을 사용하는 것도 가능하다.
즉, 상기 파킹 브레이크 장치(260)가 상기 유압식 브레이크 장치(90B)와 같은 구성을 갖는 것으로 하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 상기 제어 장치(80)는 상기 전후진 스위칭 위치 검출 부재(820)로부터의 신호에 기초해서 상기 전후진용 전자 밸브(500)의 위치 제어를 하도록 구성되고, 또한, 상기 HST 출력 검출 부재(830)로부터의 신호에 기초해서 상기 브레이크용 전자 밸브(900)의 위치 제어를 하도록 구성되어 있다.
이러한 구성에 있어서는, 바람직하게는, 상기 제어 장치(80)는 상기 HST 출력 검출 부재(830)로부터의 신호에 기초해서 상기 HST(30)가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태인 것으로 판단될 경우에는 상기 전후진용 전자 밸브(500)를 강제적으로 차단 위치에 위치시키도록 구성된다.
즉, 상기 제어 장치(80)는 상기 전후진 스위칭 위치 검출 부재(820)로부터의 신호에 기초해서 상기 전후진용 전자 밸브(500)를 전진 위치, 후진 위치 또는 차단 위치에 선택적으로 위치시킴과 아울러, 상기 HST 출력 검출 부재(830)로부터의 신호에 기초해서 상기 HST(30)가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태인 것으로 판단될 경우에는 상기 전후진 스위칭 위치 검출 부재(820)로부터의 신호 여하에 상관 없이 상 기 전후진용 전자 밸브(500)를 강제적으로 차단 위치에 위치시키도록 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 HST(30), 상기 유성 기어 장치(40) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50)를 통해서 상기 전후진용 종동축(52)에 상기 구동원(20)으로부터의 회전 동력이 전달되어 있는 상태인 채에서, 상기 전후진용 종동축(52)에 상기 유압식 브레이크 장치(90)로부터의 제동력이 부가되는 사태를 방지할 수 있고, 이것에 의해, 상기 유압식 브레이크 장치(90) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50)에 있어서의 마찰판 군(93,53c,55c)의 과마모를 유효하게 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태(도 2 참조) 및 도 8에 나타내는 변형 형태에 있어서는 상기 브레이크용 전자 밸브(900)를 상기 전후진용 전자 밸브(500)와는 별체로 했지만, 양 전자 밸브를 단일의 전자 밸브(910)로 하는 것도 가능하다.
도 9에 상기 브레이크용 전자 밸브(900) 및 상기 전후진용 전자 밸브(500)로서 작용하는 상기 단일의 전자 밸브(910)를 구비한 작업 차량(1C)의 유압 회로도를 나타낸다.
도 9에 나타내는 작업 차량(1C)에 적용된 주행계 전동 구조에 있어서는 상기 유압식 브레이크 장치(90)는 유압 작동형으로 되어 있다.
상기 단일의 전자 밸브(910)는 상기 전진용 유압 클러치(53)에 작동 오일을 공급하고 또한 상기 후진용 유압 클러치(55) 및 상기 유압식 브레이크 장치(90)로부터 작동 오일을 배출하는 전진 전동/브레이크 해제 위치와, 상기 유압식 브레이크 장치(90)에 작동 오일을 공급하고 또한 상기 전진용 유압 클러치(53) 및 상기 후진용 유압 클러치(55)로부터 작동 오일을 배출하는 전동 해제/브레이크 작동 위 치와, 상기 후진용 유압 클러치(55)에 작동 오일을 공급하고 또한 상기 전진용 유압 클러치(53) 및 상기 유압식 브레이크 장치(90)로부터 작동 오일을 배출하는 후진 전동/브레이크 해제 위치를 선택적으로 취할 수 있도록 구성되어 있다.
이러한 구성에 있어서는, 상기 제어 장치(80)는 상기 전후진 스위칭 위치 검출 부재(820)로부터의 신호에 기초해서 상기 단일의 전자 밸브(910)를 선택적으로 전진 전동/브레이크 해제 위치, 전동 해제/브레이크 작동 위치 또는 후진 전동/브레이크 해제 위치에 위치시킴과 아울러, 상기 HST 출력 검출 부재(830)로부터의 신호에 기초해서 상기 HST(30)가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태인 것으로 판단될 경우에는 상기 단일의 전자 밸브(910)를 강제적으로 전동 해제/브레이크 작동 위치에 위치시키도록 구성된다.
여기서, 상기 주행계 전동 구조에 있어서의 유압 회로에 대해서 주로 도 3을 참조하면서 설명한다.
또한, 도 8 및 도 9에 나타내는 주행계 전동 구조에 대해서는 동일 부재에 동일한 부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략한다.
상기 주행계 전동 구조는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 일단부가 상기 차체 케이스(60)의 내부 공간 등의 오일 고임부에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 보조 펌프(210)[상기 제 1 보조 펌프(211)]의 흡인측에 유체 접속된 흡인 라인(400)과, 일단부가 상기 보조 펌프(210)의 토출측에 유체 접속된 메인 공급 라인(405)과, 상기 메인 공급 라인(405)으로부터 분기된 제 1 및 제 2 공급 라인(410,450)을 구비하고 있다.
또한, 도 3 중 부호 401은 상기 흡인 라인(400)에 삽입된 필터이고, 부호 406은 상기 메인 공급 라인(405)에 삽입된 파워 스티어링용 유압 회로이다. 즉, 본 실시형태에 있어서는 상기 파워 스티어링용 유압 회로(406)에 대한 잉여 오일 및 상기 파워 스티어링 회로(406)로부터의 리턴 기름이 상기 제 1 및 제 2 공급 라인(410,450)에 공급되도록 되어 있다.
상기 주행계 전동 구조는 또한, 상기 제 1 공급 라인(410)으로부터 분기되고, 상기 전후진용 전자 밸브(500) 및 상기 브레이크용 전자 밸브(900)의 1차측에 각각 유체 접속된 전후진용 공급 라인(411) 및 브레이크용 공급 라인(412)과, 상기 전후진용 전자 밸브(500)의 1차측에 유체 접속된 전후진용 드레인 라인(415)과, 상기 브레이크용 전자 밸브(900)의 1차측에 유체 접속된 브레이크용 드레인 라인(416)과, 일단부가 상기 전후진용 전자 밸브(500)의 2차측에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 전진용 클러치(53)에 유체 접속된 전진용 클러치측 급배 라인(420)과, 일단부가 상기 전후진용 전자 밸브(500)의 2차측에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 후진용 클러치(55)에 유체 접속된 후진용 클러치측 급배 라인(421)과, 일단부가 상기 브레이크용 전자 밸브(900)의 2차측에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 유압식 브레이크 장치(90)에 유체 접속된 브레이크용 급배 라인(422)을 갖고 있다.
상기 전후진용 전자 밸브(500)는 전진 위치에 있어서 상기 전진용 클러치측 급배 라인(420) 및 상기 후진용 클러치측 급배 라인(421)을 각각 상기 전후진용 공급 라인(411) 및 상기 전후진용 드레인 라인(415)에 유체 접속시키고, 후진 위치에 있어서 상기 전진용 클러치측 급배 라인(420) 및 상기 후진용 클러치측 급배 라인(421)을 각각 상기 전후진용 드레인 라인(415) 및 상기 전후진용 공급 라인(411)에 유체 접속시키고, 또한, 차단 위치에 있어서 상기 전후진용 공급 라인(411)을 폐색시킴과 아울러 상기 전진용 클러치측 급배 라인(420) 및 상기 후진용 클러치측 급배 라인(421)을 상기 전후진용 드레인 라인(415)에 유체 접속시킨다.
상기 브레이크용 전자 밸브(900)는 브레이크 작동 위치에 있어서 상기 브레이크용 급배 라인(422)을 상기 브레이크용 공급 라인(412)에 유체 접속시키고, 또한, 브레이크 해제 위치에 있어서 상기 브레이크용 급배 라인(422)을 상기 브레이크용 드레인 라인(416)에 유체 접속시킴과 아울러 상기 브레이크용 공급 라인(412)을 폐색시킨다.
또한, 도 3 중 부호 425는 상기 메인 공급 라인(405)[즉, 상기 제 1 및 제 2 공급 라인(410,450)]의 유압을 설정하는 메인 릴리프 밸브이다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 주행계 전동 구조는 일단부가 상기 제 1 공급 라인(410)에 유체 접속되고 또한 타단부가 오일 고임부에 유체 접속된 메인 드레인 라인(445)을 갖고 있고, 상기 메인 릴리프 밸브(425)는 1차측이 상기 제 1 공급 라인(410)을 향하도록 상기 메인 드레인 라인(445)에 삽입되어 있다.
상기 주행계 전동 구조는 또한, 일단부가 상기 메인 릴리프 밸브(425)의 2차측에 있어서 상기 메인 드레인 라인(445)에 유체 접속된 윤활유 라인(430)과, 상기 윤활유 라인(430)의 유압을 설정하도록 상기 메인 드레인 라인(445)에 삽입된 윤활유용 릴리프 밸브(435)를 갖고 있다.
상기 윤활유 라인(430)은 상기 유압식 브레이크 장치(90)에 있어서의 상기 브레이크용 마찰판 군(93)에 윤활유를 공급하는 브레이크용 윤활유 라인(431)과, 상기 전후진 스위칭 장치(50)에 있어서의 상기 전진측 마찰판 군(53c) 및 상기 후진측 마찰판 군(55c)에 윤활유를 공급하는 전후진용 윤활유 라인(432)을 포함하고 있다. 상기 윤활유용 릴리프 밸브(435)로부터 배출되는 드레인 오일은 HST 케이스(35) 내에 저류된 후, 상기 차체 케이스(60)의 내부 공간 등의 오일 고임부로 환류한다.
도 10에 도 6에 있어서의 X-X선에 따른 단면도를 나타낸다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 베어링 벽(602)은 상기 미션 케이스(62)의 내부에 매달린 형상으로 지지되어 있다.
상세하게는, 상기 제 2 베어링 벽(602)은 그 주위에 상기 미션 케이스(62)로의 부착 다리부를 구비하고 있고, 그들 다리부를 향해서 상기 미션 케이스(62)의 양 내측면으로부터 설치 보스가 연신하고 있다. 상기 제 2 베어링 벽(602)의 상기 액세스 개구(60c)와 대향하는 면에는 후술하는 4개의 파이프(420c,421c,422c,430c)가 설치되어 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 전후진용 전자 밸브(500) 및 상기 브레이크용 전자 밸브(도시 생략)는 상기 보조 펌프 지지 블록(230)[상기 제 1 보조 펌프 지지 블록(231)]에 수용되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 4b, 도 6, 도 7 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 후진용 클러치측 급배 라인(421)은 상기 보조 펌프 케이스(220)에 형성된 후진용 클러치측 제 1 유로(421a)와, 상기 덮개(220a)와의 접촉면에 개구되도록 상기 보조 펌프 케이스(220)에 형성된 후진용 클러치측 오일 홈(421b)과, 상기 제 2 베어링 벽(602)에 형성된 후진용 클러치측 제 2 유로(421d)와, 상기 후진용 클러치측 오일 홈(421b) 및 상기 후진용 클러치측 제 2 유로(421d)를 유체 접속하는 후진용 클러치측 파이프(421c)와, 상기 전후진용 구동축(51)에 형성된 후진용 클러치측 축선 구멍(421e)을 갖고 있고, 상기 후진용 클러치측 제 2 유로(421d)와 상기 후진용 클러치측 축선 구멍(421e)은 상기 제 2 베어링 벽(602)과 상기 전후진용 구동축(51) 사이에 형성된 후진용 클러치측 로터리 조인트(421f)를 통해서 유체 접속되어 있다.
마찬가지로, 상기 전진용 클러치측 급배 라인(420)은 상기 보조 펌프 케이스(220)에 형성된 전진용 클러치측 제 1 유로(420a)와, 상기 덮개(220a)와의 접촉면에 개구되도록 상기 보조 펌프 케이스(220)에 형성된 전진용 클러치측 오일 홈(420b)과, 상기 제 2 베어링 벽(602)에 형성된 전진용 클러치측 제 2 유로(420d)와, 상기 전진용 클러치측 오일 홈(420b) 및 상기 전진용 클러치측 제 2 유로(420d)를 유체 접속하는 전진용 클러치측 파이프(420c)와, 상기 전후진용 구동축(51)에 형성된 전진용 클러치측 축선 구멍(420e)을 갖고 있고, 상기 전진용 클러치측 제 2 유로(420d)와 상기 전진용 클러치측 축선 구멍(420e)은 상기 제 2 베어링 벽(602)과 상기 전후진용 구동축(51) 사이에 형성된 전진용 클러치측 로터리 조인트(420f)를 통해서 유체 접속되어 있다.
상기 브레이크용 급배 라인(422)은, 상기 보조 펌프 케이스(220)에 형성된 브레이크용 제 1 유로(422a)와, 상기 덮개(220a)와의 접촉면에 개구되도록 상기 보조 펌프 케이스(220)에 형성된 브레이크용 오일 홈(422b)과, 상기 제 2 베어링 벽(602)에 형성된 브레이크용 제 2 유로(422d)와, 상기 브레이크용 오일 홈(422b) 및 상기 브레이크용 제 2 유로(422d)를 유체 접속하는 브레이크용 파이프(422c)를 갖고 있고, 상기 브레이크용 제 2 유로(422d)가 상기 브레이크용 피스톤(94)에 유체 접속되어 있다.
상기 윤활유 라인(430)은 상기 보조 펌프 케이스(220)에 형성된 윤활용 제 1 유로(430a)와, 상기 덮개(220a)와의 접촉면에 개구되도록 상기 보조 펌프 케이스(220)에 형성된 윤활용 오일 홈(430b)과, 상기 제 2 베어링 벽(602)에 형성된 윤활용 제 2 유로(430d)와, 상기 윤활용 오일 홈(430b) 및 상기 윤활용 제 2 유로(430d)를 유체 접속하는 윤활용 파이프(430c)와, 상기 전후진용 구동축(51)에 형성된 전후진측 윤활용 축선 구멍(430e)과, 상기 전후진용 종동축(52)에 형성된 브레이크측 윤활용 축선 구멍(430f)과, 상기 제 2 베어링 벽(602)에 형성된 윤활용 제 3 유로(430g)를 갖고 있고, 상기 윤활용 제 2 유로(430d)와 상기 전후진측 윤활용 축선 구멍(430e)은 상기 제 2 베어링 벽(602)과 상기 전후진용 구동축(51) 사이에 형성된 전후진측 윤활용 로터리 조인트(430h)를 통해서 유체 접속되고, 상기 윤활용 제 3 유로(430g)는 상기 전후진측 윤활용 로터리 조인트(430h)를 통해서 상기 윤활용 제 2 유로(430d)에 유체 접속된 상태에서 상기 제 2 베어링 벽(602)과 상기 전후진용 종동축(52) 사이에 형성된 브레이크측 윤활용 로터리 조인트(430i)를 통해서 상기 브레이크측 윤활용 축선 구멍(430f)에 유체 접속되어 있다.
상기 제 2 공급 라인(450)은 상기 HST(30)에 차지 오일을 공급하기 위한 차지 라인(460)과 상기 유압 서보 기구(300)에 작동 오일을 공급하기 위한 서보 라인(470)으로 분기되어 있다.
상기 차지 라인(460)은 1쌍의 체크 밸브(461)를 통해서 상기 HST 라인(100)에 각각 유체 접속되어 있다.
상기 서보 라인(470)은 상기 서보용 제 1 공급 라인(471)과 서보용 제 2 공급 라인(472)으로 분기되어 있다.
상기 서보용 제 1 공급 라인(471)은 상술한 바와 같이 상기 서보 스위칭 밸브(320)의 1차측에 유체 접속되어 있다.
상기 서보용 제 2 공급 라인(472)은 상기 서보용 전자 밸브(350)의 1차측에 유체 접속되어 있다. 상기 서보용 전자 밸브(350)의 1차측에는 또한 서보용 제 2 드레인 라인(475)이 유체 접속되어 있다. 상기 서보용 전자 밸브(350)의 2차측은 제어용 급배 라인(480)을 통해서 상기 제어 피스톤(340)에 유체 접속되어 있다.
상기 서보용 전자 밸브(350)는 상기 공급 위치에 있어서 상기 제어용 급배 라인(480)을 상기 서보용 제 2 공급 라인(472)에 유체 접속시키고, 또한, 상기 배출 위치에 있어서 상기 제어용 급배 라인(480)을 상기 서보용 제 2 드레인 라인(475)에 유체 접속시킴과 아울러 상기 서보용 제 2 공급 라인(472)을 폐색한다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같이, 상기 유성 기어 장치(40)로의 정속 회전 입력을 이용해서 상기 보조 펌프(210)를 구동하도록 구성했지만, 이것 대신에, 상기 제 1 PTO 전동축(360)에 보조 펌프 구동 기어(201)(도 2 참조) 를 상대 회전 불가능하게 지지시키고, 상기 보조 펌프 구동 기어(201)를 통해서 상기 보조 펌프(210)를 구동하도록 구성하는 것도 가능하다.
또한, 상기 유압식 브레이크 장치(90,90B)가 상기 파킹 브레이크 장치(260)와는 별체로 되어 있는 구성에 있어서는, 상기 파킹 브레이크 장치(260) 또는 상기 1쌍의 메인 구동륜(11)에 개별적으로 제동력을 부가할 수 있는 1쌍의 주행 브레이크 장치(15)(도 2 참조)가 브레이크 작동 상태로 되어 있을 경우에 상기 제어 장치(80)는, 바람직하게는, 상기 유압식 브레이크 장치(90,90B)를 강제적으로 브레이크 해제 상태로 할 수 있다.
즉, 상기 파킹 브레이크 장치(260) 또는 상기 주행 브레이크 장치(15)가 브레이크 작동 상태로 되어 있을 경우에는 상기 브레이크 장치에 의해 작업 차량의 정지 상태가 확보된다.
한편, 상기 파킹 브레이크 장치(260) 또는 상기 주행 브레이크 장치(15)가 브레이크 작동 상태일 때에 상기 유압식 브레이크 장치(90,90B)가 브레이크 작동 상태로 되면, 상기 다단 변속 장치(250)의 전동 방향 상류측 및 하류측이 함께 록킹되게 되고, 상기 다단 변속 장치(250)의 시프트 조작을 행할 수 없거나 또는 행하기 어렵다는 문제가 생길 수 있다.
따라서, 상기 파킹 브레이크 장치(260) 또는 상기 1쌍의 주행 브레이크 장치(15)가 브레이크 작동 상태로 되어 있을 경우에는 상기 브레이크 장치에 의한 제동력에 의해 작업 차량을 정지시키고, 상기 유압식 브레이크 장치(90,90B)는 브레이크 해제 상태로 이행시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주행 브레이크 장치(15)가 브레이크 작동 상태에 있는지의 여부는 인위 조작 가능하게 구비되는 주행 브레이크 조작 부재의 조작 위치를 검출하는 주행 브레이크 조작 위치 검출 부재(840)로부터의 신호에 기초해서 행해진다.
또한, 상기 단일의 전자 밸브(910)를 구비하는 구성(도 9)에 있어서 상기 제어를 실현하기 위해서는 상기 브레이크용 급배 라인(422)에 언로드 전자 밸브(도시 생략)를 삽입시키고, 상기 파킹 브레이크 장치(260) 및/또는 상기 주행 브레이크 장치(15)의 작동에 따라 상기 언로드 전자 밸브를 언로드 위치에 위치시킨다.
실시형태 2
이하, 본 발명에 따른 주행계 전동 구조의 다른 실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
도 11 및 도 12에, 각각, 본 실시형태에 따른 주행계 전동 구조가 적용된 작업 차량(2A)의 전동 모식도 및 유압 회로도를 나타낸다.
또한, 도 11 및 도 12를 포함해 본 실시형태에 있어서 참조하는 도면 중 상기 실시형태 1에 있어서와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 적절히 생략한다.
본 실시형태에 따른 주행계 전동 구조는 상기 실시형태 1에 따른 주행계 전동 구조와 마찬가지로 정속 회전 동력 및 가변 회전 동력을 제 1 및 제 2 요소에 각각 입력하고 또한 양자를 합성한 합성 회전 동력을 제 3 요소로부터 출력하는 유성 기어 장치(40B)와, 상기 제 3 요소로부터 출력되는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 스위칭 장치(50B)와, 상기 유성 기어 장치(40B) 및 상기 전후 진 스위칭 장치(50B)를 수용하는 미션 케이스(62B)를 구비하고 있다.
도 13에 상기 미션 케이스(62B) 근방의 종단 전개 단면도를 나타낸다.
상기 미션 케이스(62B)는 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 미션 케이스(62)와 실질적으로 동일한 구성을 갖고 있다.
즉, 도 13에 나타내는 바와 같이, 상기 미션 케이스(62B)는 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 미션 케이스(62)와 마찬가지로 전방측 및 후방측에 각각 상기 유성 기어 장치(40B)가 삽입 통과 가능한 전방 개구(62F) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50B)가 삽입 통과 가능한 후방 개구(62R)를 갖고, 또한, 전후 방향 중간부에 중간 베어링 벽(602B)을 갖고 있다.
또한, 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 미션 케이스(62)의 상기 제 2 베어링 벽(602)이 상기 중간 베어링 벽(602B)에 상당한다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 상기 유성 기어 장치(40B)는 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 유성 기어 장치(40)와 마찬가지로 상기 태양 기어(42)를 상대 회전 불가능하게 지지하는 태양 기어 축(141)[상기 실시형태 1에 있어서의 상기 가변 입력축(660)]과, 상기 제 3 요소에 상기 유성 기어 장치(40B)의 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 유성 출력 부재(142)[상기 실시형태 1에 있어서의 상기 HMT 출력축(670)]를 갖고 있다.
또한, 상기 실시형태 1 및 본 실시형태 2에 있어서는, 상기 태양 기어(42)는 가변 회전 동력을 입력하는 상기 제 2 요소로서 작용하고, 상기 캐리어(41)는 정속 회전 동력을 입력하는 상기 제 1 요소로서 작용하고, 상기 내접 기어(43)는 합성 회전 동력을 출력하는 상기 제 3 요소로서 작용하고 있지만, 당연히, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.
도 14에 제 1 변형 형태에 따른 주행계 전동 구조의 부분 종단 측면도를 나타낸다.
도 14에 나타내는 상기 제 1 변형 형태에 따른 주행계 전동 구조에 있어서와 같이, 상기 태양 기어(42)가 상기 제 2 요소로서 작용하는 구성에 있어서 상기 내접 기어(43)가 정속 회전 동력을 입력하는 상기 제 1 요소로서 작용하고 또한 상기 캐리어(41)가 합성 회전 동력을 출력하는 상기 제 3 요소로서 작용하도록 구성하는 것도 가능하다.
이것 대신에, 상기 태양 기어(42)가 정속 회전 동력을 입력하는 상기 제 1 요소로서 작용하도록 구성하는 것도 가능하다. 이러한 구성에 있어서는 상기 태양 기어 축(141)은 정속 회전 동력을 입력하는 정속 입력축으로서 작용한다.
또한, 상기 태양 기어(42)가 상기 제 1 요소로서 작용할 경우에는 상기 캐리어(41) 및 상기 내접 기어(43)의 한쪽은 상기 제 2 요소로서 작용하고 또한 다른쪽은 상기 제 3 요소로서 작용한다.
또한, 본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 있어서는 상기 가변 회전 동력을 출력하는 부재로서 상기 HST(30)를 이용하고, 상기 유성 기어 장치(40B,40)의 상기 제 2 요소는 상기 HST(30)의 상기 모터 축(33)으로부터 가변 회전 동력을 작동적으로 입력하고, 상기 제 1 요소는 상기 HST(30)의 상기 펌프 축(31)을 통해서 상기 구동원(20)으로부터 정속 회전 동력을 작동적으로 입력하고 있지만, 본 발명은 이 러한 형태에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명에 따른 주행계 전동 구조는 정속 회전 동력을 출력하는 정속 전동(電動) 모터 및 가변 회전 동력을 출력하는 가변 전동(電動) 모터를 구비한 작업 차량이나 정속 회전 동력을 출력하는 엔진 및 가변 회전 동력을 출력하는 가변 전동 모터를 구비한 작업 차량에도 적용가능하다.
상기 전후진 스위칭 장치(50B)는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 입력축(510)[상기 전후진 스위칭 장치(50)에 있어서의 상기 전후진용 구동축(51)]과, 주행 장치를 향해서 회전 동력을 출력하는 전후진 출력축(520)[상기 전후진 스위칭 장치(50)에 있어서의 상기 전후진용 종동축(52)]과, 상기 전후진 입력축(510)으로부터 상기 전후진 출력축(520)으로 전달되는 회전 동력의 회전 방향을 변경할 수 있는 전후진 클러치 기구(530)[상기 전후진 스위칭 장치(50)에 있어서의 상기 전진용 유압 클러치(53) 및 후진용 유압 클러치(55)]와, 상기 전후진 입력축(510)과 동축상에 위치하고 또한 상기 전후진 클러치 기구(530)를 지지하는 클러치 축(560)[상기 전후진 스위칭 장치(50)에 있어서의 상기 전후진용 구동축(51)]을 갖고 있는 점에 있어서 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 전후진 스위칭 장치(50)와 공통되고 있다.
또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 상기 전후진 스위칭 장치(50B)에 있어서는 상기 전후진 입력축(510) 및 상기 클러치 축(560)은 단일 축(570)에 의해 일체로 형성되어 있다.
마찬가지로, 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 전후진 스위칭 장치(50)에 있 어서도 상기 전후진용 구동축(51)이 상기 전후진 입력축(510) 및 상기 클러치 축(560) 쌍방으로서 작용하고 있다.
즉, 상기 전후진용 구동축(51) 중 전방측에 위치하는 부분이 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 상기 전후진 입력축(510)으로서 작용하고, 또한, 후방측에 위치하는 부분이 상기 전후진 클러치 기구(530)를 지지하는 상기 클러치 축(560)으로서 작용하고 있다.
이와 같이, 본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 있어서는, 상기 전후진 입력축(510) 및 상기 클러치 축(560)은 단일 축(570)에 의해 일체로 형성되어 있지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 15에 상기 전후진 입력축(510) 및 상기 클러치 축(560)이 별체로 된 전후진 스위칭 장치(50C)를 구비한 제 2 변형 형태에 따른 주행계 전동 구조의 종단 측면도를 나타낸다.
도 15에 나타내는 상기 제 2 변형 형태에 있어서는, 상기 전후진 스위칭 장치(50C)는 상기 제 3 요소에 작동 연결되는 제 1 축[50C(1)]과, 상기 제 1 축[50C(1)]과 동축상에 배치되고 또한 상기 제 1 축[50C(1)]과는 축선 둘레 상대 회전 가능하게 이루어진 제 2 축[50C(2)]과, 상기 제 2 축[50C(2)]에 평행하게 배치된 제 3 축[50C(3)]과, 상기 전진용 유압 클러치(53) 및 상기 후진용 유압 클러치(55)를 포함하는 상기 전후진 클러치 기구(530)를 구비하고 있다.
상기 제 2 변형 형태에 있어서는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 상기 전진용 유압 클러치(53)는 상기 제 1 축[50C(1)]으로부터 상기 제 2 축[50C(2)]으로의 동 력 전달을 선택적으로 맞물림 또는 차단시키도록 상기 제 2 축[50C(2)]에 지지되고, 상기 후진용 유압 클러치(55)는 상기 제 1 축[50C(1)]으로부터 상기 제 3 축[50C(3)]을 통한 상기 제 2 축[50C(2)]으로의 동력 전달을 선택적으로 맞물림 또는 차단시키도록 상기 제 2 축[50C(2)]에 지지되어 있다.
상기 전후진 스위칭 장치(50C)에 있어서는 상기 제 1 축[50C(1)]이 상기 전후진 입력축(510)으로서 작용하고, 상기 제 2 축[50C(2)]이 상기 전후진 출력축(520) 및 상기 클러치 축(560) 쌍방으로서 작용한다.
또한, 본 실시형태 및 상기 제 2 변형 형태에 있어서는, 상기 전후진 스위칭 장치(50B,50C)의 상기 후진측 기어 열(56)은 상기 제 1 PTO 전동축(360)을 이용해서 상기 전후진 출력축(520)에 차량 후진측으로의 회전을 전달하도록 구성되어 있다.
도 16에 도 13에 있어서의 XVI-XVI선에 따른 단면도를 나타낸다.
도 13 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 상기 후진측 기어 열(56)은 상기 후진용 클러치(55)의 종동측에 작동 연결된 상태에서 상기 클러치 축(560)에 상대 회전 가능하게 지지된 상기 후진측 구동 기어(56a)와, 상기 전후진 출력축(520)에 상대 회전 불가능하게 지지된 상기 후진측 종동 기어(56b)와, 상기 후진측 구동 기어(56a)의 회전을 상기 후진측 종동 기어(56b)에 전달하는 카운터 기어(56c)를 갖고 있고, 상기 카운터 기어(56c)는 상기 제 1 PTO 전동축(360)에 상대 회전 가능하게 지지되어 있다.
또한, 도 13 및 도 16에 있어서의 부호 604는 상기 제 1 PTO 전동축(360)을 베어링 부재를 통해서 지지하기 위해 상기 미션 케이스(62B)에 설치된 베어링 벽이다.
본 실시형태에 따른 상기 주행계 전동 구조는 상기 실시형태 1에 따른 상기 주행계 전동 구조와 마찬가지로 하기 구성을 구비하고 있다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 상기 태양 기어 축(141)의 전단부가 상기 미션 케이스(62B)의 전방측에 착탈 가능하게 연결되는 전방 베어링 벽(601B)에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되고 또한 상기 유성 출력 부재(142)의 후단부가 상기 중간 베어링 벽(602B)에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되어 있고, 이것에 의해, 상기 유성 기어 장치(40B)가 상기 전방 베어링 벽(601B) 및 상기 중간 베어링 벽(602B)에 의해 끼워지는 전방 챔버에 수용되어 있다.
한편, 상기 전후진 입력축(510)의 전단부가 상기 유성 출력 부재(142)에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 상태에서 상기 중간 베어링 벽(602B)에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되고 또한 상기 클러치 축(560)의 후단부가 상기 미션 케이스(62B)의 후방측에 착탈 가능하게 연결되는 후방 베어링 벽(603B)에 축선 둘레 회전 가능하게 지지되어 있고, 이것에 의해, 상기 전후진 스위칭 장치(50B)가 상기 중간 베어링 벽(602B) 및 상기 후방 베어링 벽(603B)에 의해 끼워지는 후방 챔버에 수용되어 있다.
또한, 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 제 1 ~ 제 3 베어링 벽(601~603)이 각각 상기 전방 베어링 벽(601B), 상기 중간 베어링 벽(602B) 및 상기 후방 베어링 벽(603B)에 상당한다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상기 미션 케이스(62B)와 상기 리어 케이스(63) 사이에 중간 케이스(64)가 삽입되어 있고, 상기 후방 베어링 벽(603B)은 상기 중간 케이스(64)에 일체로 형성되어 있다.
이러한 구성을 구비한 상기 주행계 전동 구조에 있어서는 전단부가 전방 베어링 벽에 지지되고 또한 후단부가 후방 베어링 벽에 지지된 전후진 스위칭 장치의 클러치 축에 유성 기어 장치의 태양 기어 축이 외부 삽입 지지되어 있는 종래의 주행계 전동 구조에 비해서 상기 유성 기어 장치(40B)의 지름 방향에 관한 소형화를 도모할 수 있고, 상기 유성 기어 장치(40B)의 대형화를 초래함이 없이 상기 유성 기어 장치(40B)의 감속비를 원하는 감속비로 설정할 수 있다.
즉, 상기 종래의 주행계 전동 구조에 있어서는 상기 클러치 축이 장척화되기 때문에, 상기 클러치 축의 휨을 방지하기 위해 상기 클러치 축의 축 지름을 굵게 할 필요가 있고, 그 결과, 상기 클러치 축에 외부 삽입되는 상기 태양 기어 축의 축 지름도 굵어져 버린다.
상기 태양 기어 축의 대경(大徑)화는 상기 태양 기어 축에 설치되는 태양 기어의 대경화로 이어지고, 원하는 감속비를 얻기 위해서는 상기 유성 기어 장치를 전체적으로 지름 방향으로 대형화시키지 않을 수 없다.
이에 대해서, 본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 따른 주행계 전동 구조에 있어서는, 상기한 바와 같이, 상기 태양 기어 축(141)[상기 실시형태 1에 있어서는 상기 가변 입력축(660)]의 전단부가 상기 전방 베어링 벽(601B)[상기 실시형태 1에 있어서는 상기 제 1 베어링 벽(601)]에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되고 또한 상기 유성 출력 부재(142)[상기 실시형태 1에 있어서는 상기 HMT 출력축(670)]의 후단부가 상기 중간 베어링 벽(602B)[상기 실시형태 1에 있어서는 상기 제 2 베어링 벽(602)]에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지됨으로써 상기 유성 기어 장치(40B,40)가 상기 전방 베어링 벽(601B,601) 및 상기 중간 베어링 벽(602B,602))에 의해 끼워지는 전방 챔버에 수용되어 있고, 상기 전후진 입력축(510)[상기 실시형태 1에 있어서는 상기 전후진용 구동축(51)]의 전단부가 상기 유성 출력 부재(142,670)에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 상태에서 상기 중간 베어링 벽(602B,602))에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되고 또한 상기 클러치 축(560)[상기 실시형태 1에 있어서는 상기 전후진 구동축(51)]의 후단부가 상기 후방 베어링 벽(603C)[상기 실시형태 1에 있어서는 상기 제 3 베어링 벽(603)]에 축선 둘레 회전 가능하게 지지됨으로써 상기 전후진 스위칭 장치(50B,50)가 상기 중간 베어링 벽(602B,602)) 및 상기 후방 베어링 벽(603B,603)에 의해 끼워지는 후방 챔버에 수용되어 있다.
따라서, 상기 태양 기어 축(141,660)의 축 지름을 상기 클러치 축(560,51)의 축 지름과는 무관하게 설정할 수 있고, 이것에 의해, 상기 유성 기어 장치(40B,40)를 지름 방향 바깥쪽으로 대형화시킴이 없이 상기 유성 기어 장치(40B,40)의 감속비를 원하는 감속비로 설정할 수 있다.
또한, 상기 종래의 주행계 전동 구조에 있어서는 상기 클러치 축의 후단부를 지지하는 상기 후방 베어링 벽이 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치 를 둘러싸는 미션 케이스의 둘레벽부에 일체로 형성되어 있고, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치 쌍방을 상기 둘레벽부의 전방측으로부터 상기 둘레벽부 내에 설치할 필요가 있었다.
이에 대해서, 본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 따른 상기 주행계 전동 구조에 있어서는, 상기 미션 케이스(60B,60)는 전방측 및 후방측에 각각 상기 유성 기어 장치(40B,40)가 삽입 통과 가능한 상기 전방 개구(62F) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50B,50)가 삽입 통과 가능한 상기 후방 개구(62R)를 갖고 있다.
그리고, 상기 유성 출력 부재(142,670)의 후단부가 상기 미션 케이스(62B,62)의 상기 중간 베어링 벽(602B,602))에 직접 또는 간접적으로 지지된 상태에서 상기 태양 기어 축(141,660)의 전단부가 상기 미션 케이스(62B,62)의 전방측에 착탈 가능하게 연결되는 상기 전방 베어링 벽(601B,601)에 직접 또는 간접적으로 지지되어 있다.
또한, 상기 전후진 입력축(510,51)의 전단부는 상기 유성 출력 부재(142,670)에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 상태에서 상기 중간 베어링 벽(602B,602))에 직접 또는 간접적으로 지지되고 또한 상기 클러치 축(560,51)의 후단부는 상기 미션 케이스(62B,62)의 후방측에 착탈 가능하게 연결되는 상기 후방 베어링 벽(603B,603)에 지지되어 있다.
이러한 구성을 구비한 본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 따른 주행계 전동 구조에 의하면, 상기 유성 기어 장치(40B,40) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50B,50)를 각각 상기 미션 케이스(62B,62)의 전방측 및 후방측으로부터 독립해서 상기 미 션 케이스(62B,62) 내에 설치시킬 수 있다.
따라서, 상기 종래의 주행계 전동 구조에 비해서 상기 유성 기어 장치(40B,40) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50B,50)의 상기 미션 케이스(62B,62)로의 맞붙임 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
도 17에 상기 유성 기어 장치(40B) 및 상기 전후진 스위칭 장치(50B) 근방의 부분 확대 횡단 평면도를 나타낸다.
도 13 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 상기 유성 출력 부재(142)는 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 HMT 출력축(670)과 마찬가지로 상기 제 3 요소에 연결되는 연결부(143)와, 상기 연결부(143)로부터 상기 전후진 스위칭 장치(50B)에 근접하는 방향으로 연장되며 상기 중간 베어링 벽(602B)에 직접 또는 간접적으로 지지되는 중공의 통형상부(145)를 갖고 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 상기 연결부(143)는 상기 제 3 요소로서 작용하는 상기 내접 기어(43)와 일체적으로 형성되어 있다.
상기 전후진 입력축(510)의 전단부는 상기 통형상부(145)의 후단측으로부터 상기 통형상부(145) 내로 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 삽입되고, 상기 태양 기어 축(141)의 후단부는 상기 전후진 입력축(510)의 전단부와 대향하도록 상기 통형상부(145)의 전단측으로부터 상기 통형상부(145) 내에 돌입된 상태에서 상기 통형상부(145)에 축선 둘레 상대 회전 가능하게 지지되어 있다.
이러한 구성을 구비한 본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 따른 주행계 전동 구조에 의하면, 상기 태양 기어 축(141)의 소경(小徑)화를 도모하면서 상기 태양 기어 축(141)을 안정적으로 지지할 수 있다.
본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 있어서는, 도 4b, 도 13 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 상기 통형상부(145)는 상기 연결부(143)로부터 연장되는 전방측 통형상부(146)와, 상기 전방측 통형상부(146)로부터 후방측으로 연장되고 또한 상기 전방측 통형상부(146)보다 작은 지름으로 된 후방측 통부(147)를 갖고 있다.
상기 전방측 통형상부(146)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 베어링 부재(146a)를 통해서 상기 태양 기어 축(141)의 후단부에 외부 삽입되어 있다.
상기 후방측 통부(147)는 외주면에 배치된 베어링 부재(147a)를 통해서 상기 중간 베어링부(602B)에 축선 둘레 회전 가능하게 지지된 상태에서 상기 전후진 입력축(510)의 전단부에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 외부 삽입되어 있다.
또한, 상기 실시형태 1에 있어서의 상기 HMT 출력축(670)에 있어서는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 제 3 요소로서 작용하는 상기 내접 기어(43)에 일체로 형성된 상기 연결부와 상기 통형상부와는 별체로 되어 있고, 상기 연결부 및 상기 통형상부는 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 기어 연결된 상태에서 체결 부재를 통해서 분리 가능하게 연결되어 있다.
이것에 대해서, 본 실시형태에 있어서의 상기 유성 출력 부재(142)에 있어서는, 도 13 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 상기 연결부(143) 및 상기 통형상부(145)는 일체로 형성되어 있다.
바람직하게는, 상기 전후진 클러치 기구(530)에 공급하는 윤활유의 일부를 상기 유성 기어 장치(40B)에 공급하도록 구성할 수 있다.
즉, 도 13~도 15 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 상기 클러치 축(560)에는 오일원으로부터 상기 전후진 클러치 기구(530)로 윤활유를 공급하기 위한 전후진용 윤활유 공급 유로(580)가 형성되어 있다.
또한, 실시형태 1에 따른 상기 주행계 전동 구조에 있어서는 상기 전후진 입력축(510) 및 상기 클러치 축(560) 쌍방으로서 작용하는 상기 전후진용 구동축(51)에 형성된 상기 전후진측 윤활용 축선 구멍(430e)이 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580)에 상당한다.
상기 유성 기어 장치(40B,40)로의 윤활유 공급은 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580)를 이용해서 행해진다.
구체적으로는, 상기 전후진 입력축(510)에 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580)에 유체 접속된 상태에서 전단부가 상기 통형상부(145) 내에 있어서 상기 전후진 입력축(510)의 앞쪽 끝면에서 개방되는 윤활유 접속 유로(581)를 형성하고, 또한, 상기 태양 기어 축(141)에 후단부가 상기 통형상부(145) 내에 있어서 상기 태양 기어 축(141)의 뒤쪽 끝면에서 개방되는 윤활유 도입 유로(582)를 형성해서 상기 윤활유 접속 유로(581)의 전단부로부터 상기 윤활유 도입 유로(582)의 후단부에 상기 통형상부(145)를 통해서 윤활유가 도입되도록 구성할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 클러치 축(560)에 형성된 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580)를 흐르는 윤활유의 일부를 상기 유성 기어 장치(40B,40)로 향해서 확실하게 안내할 수 있다.
본 실시형태, 상기 제 1 변형 형태 및 상기 실시형태 1에 있어서는, 상기한 바와 같이, 상기 클러치 축(560) 및 상기 전후진 입력축(510)이 단일 축(570)에 의해 일체로 형성되어 있다.
이러한 구성에 있어서는, 상기 윤활유 접속 유로(581)는 후단부가 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580)에 유체 접속되고 또한 전단부가 상기 통형상부(145) 내에 있어서 상기 단일 축(570)의 앞쪽 끝면에 개구된다.
한편, 도 15에 나타내는 상기 제 2 변형 형태에 있어서는, 상기 전후진 입력축(510) 및 상기 클러치 축(560)은 별체로 되고 또한 서로에 대해서 동축상에 배치되어 있다.
이러한 구성에 있어서는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 상기 전후진 입력축(510)의 후단부 및 상기 클러치 축(560)의 전단부의 한쪽에 다른쪽의 돌입을 허용하는 오목부를 형성하고, 상기 다른쪽의 단부를 상기 한쪽의 단부의 상기 오목부에 베어링 부재를 통해서 지지시키고, 또한, 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580)의 전단부를 상기 오목부 내에 있어서 상기 클러치 축(560)의 전단부에 개구시키고, 상기 윤활유 접속 유로(581)의 후단부를 상기 오목부 내에 있어서 상기 전후진 입력축(510)의 후단부에 개구시키고 또한 전단부를 상기 통형상부(145) 내에 있어서 상기 전후진 입력축(510)의 전단부에 개구시킬 수 있다.
도 13 및 도 17에 나타내는 본 실시형태, 도 14에 나타내는 상기 제 1 변형 형태 및 도 4b에 나타내는 상기 실시형태 1에 있어서는, 상기한 바와 같이, 상기 전후진 입력축(510) 및 상기 클러치 축(560)이 상기 단일 축(570)에 의해 일체로 형성되어 있다.
이러한 구성에 있어서는, 상기 중간 베어링 벽(602B,602))에 상기 오일원에 유체 접속된 위치 고정의 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로(575)와 상기 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로(575)를 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580) 또는 상기 윤활유 접속 유로(581)에 유체 접속하는 전후진 윤활용 로터리 조인트(576)를 설치할 수 있다.
구체적으로는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 상기 중간 베어링 벽(602B)은 상기 베어링 부재(147a)를 통해서 상기 통형상부(145)를 지지하는 유성 기어 장치측 지지 영역[602B(1)]과, 베어링 부재(571a)를 통해서 상기 단일 축(570)을 지지하는 전후진 스위칭 장치측 지지 영역[602B(3)]과, 상기 유성 기어 장치측 지지 영역[602B(1)] 및 상기 전후진 스위칭 장치측 지지 영역[602B(3)] 사이에 위치하는 중간 영역[602B(2)]을 갖고 있다.
그리고, 상기 중간 영역[602B(2)]에 상기 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로(575)를 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580) 또는 상기 윤활유 접속 유로(581)에 유체 접속하는 상기 전후진 윤활용 로터리 조인트(576)가 설치된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 단일 축(570)의 지지 안정화를 도모하면서, 상기 오일원으로부터 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580) 및 상기 윤활유 접속 유로(581)에 윤활유를 확실하게 도입시킬 수 있다.
도 13~도 17 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 윤활유 도입 유로(582)는 후단부가 상기 윤활유 접속 유로(581)의 전단부로부터 상기 통형상부(145)를 통해서 윤활유를 받아 들일 수 있도록 상기 통형상부(145) 내에 있어서 개구되고, 또 한, 전단부가 상기 전방 베어링 벽(601B,601)의 베어링 오목부에 개구되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 베어링 오목부에 배치되는 베어링 부재에 윤활유를 유효하게 공급할 수 있다.
상기 태양 기어 축(141)에는 상기 윤활유 도입 유로(582) 내의 윤활유를 다른 구성 부재로 향해서 분배하는 윤활유 분배 유로가 형성될 수 있다.
상기 실시형태 1에 있어서는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 태양 기어 축(141)으로서 작용하는 상기 가변 입력축(660)에는 정속 회전 동력을 상기 캐리어(41)에 전달하기 위한 상기 캐리어 기어(44)가 상대 회전 가능하게 지지되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 상기 가변 입력축(660)에는 일단부가 상기 윤활유 도입 유로(582)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 캐리어 기어(44)를 지지하는 부분에 있어서 외표면에 개방되는 제 1 윤활유 분배 유로(583a)가 형성되어 있다.
도 13에 나타내는 본 실시형태, 도 14에 나타내는 상기 제 1 변형 형태 및 도 15에 나타내는 상기 제 2 변형 형태에 있어서는, 상기 태양 기어 축(141)에는 제 1 회전 동력 입력 기어(44B)가 상대 회전 가능하게 지지되어 있다.
또한, 도 13에 나타내는 본 실시형태 및 도 15에 나타내는 상기 제 2 변형 형태에 있어서는, 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B)는 정속 회전 동력을 상기 캐리어(41)에 전달하고 있다.
이것에 대해서, 도 14에 나타내는 상기 제 1 변형 형태에 있어서는, 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B)는 정속 회전 동력을 상기 내접 기어(43)에 전달하고 있다.
상기 태양 기어 축(141)에는 일단부가 상기 윤활유 도입 유로(582)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B)를 지지하는 부분에 있어서 외표면에 개방되는 상기 제 1 윤활유 분배 유로(583a)(도 14 및 도 17 참조)가 형성되어 있다.
또한, 도 13~도 15에 나타내는 형태에 있어서는, 상기 태양 기어 축(141)에는 가변 회전 동력을 상기 태양 기어(42)에 전달하기 위한 제 2 회전 동력 입력 기어(665B)와 상기 제 1 및 제 2 회전 동력 입력 기어(44B,665B) 사이에 위치하는 제 1 스러스트 베어링(666)이 설치되어 있다.
이러한 구성에 있어서는 상기 태양 기어 축(141)에 일단부가 상기 윤활유 도입 유로(582)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 제 1 스러스트 베어링(666)을 지지하는 부분에 있어서 외표면에 개방되는 제 2 윤활유 분배 유로(583b)(도 14 및 도 17 참조)를 형성할 수 있다.
또한, 도 13~도 15에 나타내는 형태에 있어서는, 상기 태양 기어 축(141)에는 상기 태양 기어(42)와 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B) 사이에 위치하도록 제 2 스러스트 베어링(667)이 설치되어 있다.
이러한 구성에 있어서는 상기 태양 기어 축(141)에 일단부가 상기 윤활유 도입 유로(582)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 제 2 스러스트 베어링(667)을 지지하는 부분에 있어서 외표면에 개방되는 제 3 윤활유 분배 유로(583c)(도 14 및 도 17 참조)를 형성할 수 있다.
본 실시형태, 상기 제 1 변형 형태 및 상기 제 2 변형 형태에 있어서는 상기 유성 기어 장치(40B)에 상기 유성 기어(45)에 윤활유를 공급하는 유성 기어 윤활유 공급 구조가 구비되어 있다.
여기서, 상기 유성 기어 윤활유 공급 구조에 대해서 설명한다.
상기 유성 기어 장치(40B)는, 도 17 등에 나타내는 바와 같이, 상기 태양 기어(42)와 맞물리는 상기 유성 기어(45)를 축선 둘레 회전 가능하게 지지하고 또한 상기 유성 기어(45)와 함께 상기 태양 기어(42) 둘레로 공전하는 상기 캐리어(41)로서 상기 제 1 내지 제 3 요소 중 어느 하나로서 작용하는 상기 캐리어(41)와, 상기 유성 기어(45)와 맞물리는 안쪽 톱니가 형성된 상기 내접 기어(43)로서 상기 제 1 내지 제 3 요소 중 어느 하나로서 작용하는 상기 내접 기어(43)와, 상기 캐리어(41)와 함께 상기 태양 기어(42) 둘레로 회전하도록 상기 캐리어(41)를 지지하는 캐리어 지지 부재(700)와, 상기 캐리어 지지 부재(700) 또는 상기 내접 기어(43) 중 어느 한쪽에 정속 회전 동력 또는 가변 회전 동력을 전달하기 위해서 상기 캐리어 지지 부재(700) 또는 상기 내접 기어(43)의 상기 한쪽에 연결된 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B)로서 상기 태양 기어 축(141)에 상대 회전 가능하게 지지된 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B)를 갖고 있다.
또한, 본 실시형태 및 상기 제 2 변형 형태에 있어서는, 상기 캐리어(41)는 상기 제 1 요소로서 작용하고 또한 상기 내접 기어(43)는 상기 제 3 요소로서 작용하고 있다.
한편, 상기 제 3 변형 형태에 있어서는 상기 내접 기어(43)가 상기 제 1 요 소로서 작용하고 또한 상기 캐리어(41)가 상기 제 3 요소로서 작용하고 있다.
도 18에 본 실시형태 및 상기 제 2 변형 형태에 있어서 이용되고 있는 상기 캐리어 지지 부재(700)의 사시도를 나타낸다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 상기 캐리어 지지 부재(700)는 상기 캐리어(41)의 전단부를 지지하는 전방 지지 구멍(711) 및 상기 태양 기어 축(141)이 삽입통과되는 중앙 개구(712)가 형성된 전방 벽(710)과, 상기 캐리어(41)의 후단부를 지지하는 후방 지지 구멍(721) 및 상기 태양 기어 축(141)이 삽입통과되는 중앙 개구(722)가 형성된 후방 벽(720)과, 상기 전방 벽(710) 및 후방 벽(720)을 연결하는 연결부(730)를 갖고 있다.
본 실시형태(도 13 및 도 17 참조) 및 상기 제 2 변형 형태(도 15 참조)에 있어서는, 상기 캐리어 지지 부재(700) 및 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B)는 상기 전방 벽(710)과 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B) 사이에 상기 태양 기어 축(141)을 기준으로 해서 지름 방향으로 연장되는 오일 포켓 공간(585)으로서 지름 방향 안쪽측이 상기 태양 기어 축(141)의 외주면을 향해서 개방되고 또한 지름 방향 바깥쪽측이 상기 캐리어(41)의 대응하는 단부를 향해서 개방되는 오일 포켓 공간(585)이 형성되도록 구성되어 있다.
한편, 상기 제 1 변형 형태(도 14 참조)에 있어서는, 상기 캐리어 지지 부재(700) 및 상기 유성 출력 부재(142)는 상기 후방 벽(720)과 상기 유성 출력 부재(142) 사이에 상기 태양 기어 축(141)을 기준으로 해서 지름 방향으로 연장되는 상기 오일 포켓 공간(585)으로서 지름 방향 안쪽측이 상기 태양 기어 축(141)의 외 주면을 향해서 개방되고 또한 지름 방향 바깥쪽측이 상기 캐리어(41)의 대응하는 단부를 향해서 개방되는 상기 오일 포켓 공간(585)이 형성되도록 구성되어 있다.
상기 태양 기어 축(141)에는 일단부가 상기 윤활유 도입 유로(582)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 오일 포켓 공간(585)에 향해서 상기 태양 기어 축(141)의 외주면에서 개방되는 캐리어용 윤활유 분배 유로(583d)가 형성된다.
또한, 본 실시형태 및 상기 제 2 변형 형태에 있어서는 상기 제 1 윤활유 분배 유로(583a)가 상기 캐리어용 윤활유 분배 유로(583d)로서 작용하고 있다.
상세하게는, 본 실시형태 및 상기 제 2 변형 형태에 있어서는, 도 17 등에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 회전 동력 입력 기어(44B)에 상기 제 1 윤활유 분배 유로(583a) 및 상기 오일 포켓 공간(585)을 유체 접속하는 접속 유로(584)가 형성되어 있고, 상기 제 1 윤활유 분배 유로(583a) 및 상기 접속 유로(584)를 통해서 상기 윤활유 도입 유로(582)의 윤활유가 상기 오일 포켓 공간(585)에 도입된다.
한편, 상기 제 1 변형 형태에 있어서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 상기 태양 기어 축(141)에 일단부가 상기 윤활유 도입 유로(582)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 오일 포켓 공간(585)을 향해서 상기 태양 기어 축(141)의 외주면에 개방되는 상기 캐리어용 윤활유 분배 유로(583d)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 캐리어(141)에는, 도 14 및 도 17 등에 나타내는 바와 같이, 일단부가 상기 오일 포켓 공간(585)에 대향하는 단부(본 실시형태 및 상기 제 2 변형 형태에 있어서는 전단부, 상기 제 1 변형 형태에 있어서는 후단부)에 개방되고 또한 타단부가 상기 유성 기어(45)를 지지하는 부분에 있어서 상기 캐리어(41)의 외표면에서 개방되는 유성 기어용 윤활 유로(586)가 형성되어 있다.
이러한 구성의 상기 유성 기어 윤활유 공급 구조를 구비함으로써 상기 유성 기어(44) 및 그 근방에 확실하게 윤활유를 공급할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 오일 포켓 공간(585)은 지름 방향 안쪽측이 둘레방향 전체 영역에 걸쳐서 상기 태양 기어 축(141)의 외주면을 향해서 개방되도록 형성된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 태양 기어 축(141)과는 회전수 차가 생기는 상기 유성 기어(44)에 확실하게 윤활유를 공급할 수 있다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 상기 캐리어 지지 부재(700)의 상기 전방 벽(710), 상기 후방 벽(720) 및 상기 연결부(730)는 상기 캐리어 지지 부재(700)가 둘레방향에 관해서 상기 전방 지지 구멍(711) 및 후방 지지 구멍(712)에 대응한 위치에 상기 전방 벽(710) 및 후방 벽(720)에 의해 끼워지는 유성 기어 수용 공간(740)을 갖도록 일체로 형성되어 있다.
상기 유성 기어 수용 공간(740)은 상기 유성 기어(45)가 상기 태양 기어(42)와 맞물리는 것을 허용하도록 지름 방향 안쪽측이 개구되고 또한 상기 유성 기어(45)가 지름 방향 바깥쪽으로부터 상기 유성 기어 수용 공간(740) 내로 삽입되는 것을 허용하도록 지름 방향 바깥쪽측이 개구되어 있다.
이러한 구성의 상기 캐리어 지지 부재(700)를 구비함으로써 상기 유성 기어 장치(40B)의 조립 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 18에 있어서의 부호 701은 상기 오일 포켓 공간(585)을 형성하기 위해 상기 캐리어 지지 부재(700)의 대응하는 끝면에 형성된 오목부이다.
여기서, 본 실시형태에 따른 상기 주행계 전동 구조가 적용된 상기 작업 차량(2A)에 대해서 설명한다.
또한, 상기 실시형태 1에 있어서 설명한 상기 작업 차량(1A~1C)과 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 적절히 생략하고, 상기 작업 차량(1A~1C)과는 다른 부분에 대해서 주로 해서 설명한다.
도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 상기 작업 차량(2A)은 상기 작업 차량(1A~1C)과 마찬가지로 정속 회전 동력의 동력원으로서 작용하는 상기 구동원(20)과, 가변 회전 동력의 동력원으로서 작용하는 상기 HST(30)와, 상기 구동원(20)으로부터의 회전 동력에 의해 작동적으로 구동되는 상기 보조 펌프(210)를 구비하고 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상기 보조 펌프(210)는 상기 구동원(20)으로부터 직접적으로 회전 동력을 입력하도록 상기 구동원(20)에 연결되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 전진 위치, 후진 위치 또는 차단 위치를 선택적으로 취할 수 있도록 구성된 단일의 상기 전후진용 전자 밸브(500) 대신에 전진용 전자 비례 밸브(500F) 및 후진용 전자 비례 밸브(500R)가 구비되어 있다.
상세하게는, 상기 전진용 전자 비례 밸브(500F)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 상기 전진용 클러치측 급배 라인(420)을 상기 전후진용 공급 라인(411)에 유 체 접속시키는 전진 클러치 맞물림 위치 또는 상기 전후진용 공급 라인(411)을 차단하면서 상기 전진용 클러치측 급배 라인(420)을 상기 전후진용 드레인 라인(415)에 유체 접속시키는 전진 클러치 해제 위치를 선택적으로 취할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 후진용 전자 비례 밸브(500R)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 상기 후진용 클러치측 급배 라인(421)을 상기 전후진용 공급 라인(411)에 유체 접속시키는 후진 클러치 맞물림 위치 또는 상기 전후진용 공급 라인(411)을 차단하면서 상기 후진용 클러치측 급배 라인(421)을 상기 전후진용 드레인 라인(415)에 유체 접속시키는 후진 클러치 해제 위치를 선택적으로 취할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 실시형태 1에 있어서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 보조 펌프(210)는 상기 미션 케이스(62)의 측벽에 부설된 상기 보조 펌프 지지 블록(230)에 수용되어 있고, 상기 전후진용 전자 밸브(500), 상기 브레이크용 전자 밸브(900), 상기 메인 릴리프 밸브(425) 및 상기 윤활용 릴리프 밸브(435)는 상기 보조 펌프 지지 블록(230)에 수용되어 있다.
이에 대해서, 본 실시형태에 있어서는, 상기한 바와 같이, 상기 보조 펌프(210)가 상기 구동원(20)에 직접적으로 연결되어 있고, 상기 전진용 전자 비례 밸브(500F), 상기 후진용 전자 비례 밸브(500R), 상기 브레이크용 전자 밸브(900), 상기 메인 릴리프 밸브(425) 및 상기 윤활용 릴리프 밸브(435)는 상기 보조 펌프(210)와는 이간되어 있다.
도 19 및 도 20에 각각 도 13에 있어서의 XIX-XIX선 및 XX-XX선에 따른 단면 도를 나타낸다.
도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 상기 미션 케이스(62B)의 측벽에 밸브 블록(770)이 부설되어 있고, 상기 전진용 전자 비례 밸브(500F), 상기 후진용 전자 비례 밸브(500R), 상기 브레이크용 전자 밸브(900), 상기 메인 릴리프 밸브(425) 및 상기 윤활용 릴리프 밸브(435)는 상기 밸브 블록(770)에 수용되어 있다.
따라서, 본 실시형태에 있어서는, 상기 메인 공급 라인(405)은, 도 12 및 도 19에 나타내는 바와 같이, 일단부가 상기 보조 펌프(210)의 토출측에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 밸브 블록(770)의 흡인 포트에 유체 접속된 메인 공급 배관(405a)과, 일단부가 상기 흡인 포트(771)에 유체 접속된 상태에서 상기 밸브 블록(770)에 형성된 메인 공급 유로(405b)를 포함하고 있고, 상기 제 1 및 제 2 공급 라인(411)은 상기 메인 공급 유로(405b)의 타단부로부터 분기되어 있다.
상기 실시형태 1(도 3 참조)에 있어서와 마찬가지로 본 실시형태에 있어서도, 도 12에 나타내는 바와 같이, 상기 윤활용 릴리프 밸브(435)로부터의 드레인 오일은 드레인 라인(436)을 통해서 상기 HST 케이스(35) 내에 도입되어 있고, 이것에 의해, 상기 HST(30)를 적극적으로 냉각하고 있다.
도 21~도 23에 각각 도 13에 있어서의 XXI-XXI선, XXII-XXII선 및 XXIII-XXIII선에 따른 단면도를 나타낸다.
또한, 도 22에 있어서의 XIII-XIII선은 도 13에 나타내는 전개 단면도의 전개 기준선이다.
상기 드레인 라인(436)은, 도 19, 도 21~도 23에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브 블록(770)으로부터 상기 미션 케이스(62B) 내를 통과해서 상기 HST 케이스(35)로 상기 드레인 오일을 공급하도록 구성되어 있다.
상세하게는, 상기 드레인 라인(436)은 일단부가 상기 윤활용 릴리프 밸브(435)의 드레인 포트에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 미션 케이스(62B)와의 접촉면에 개구되도록 상기 밸브 블록(770)에 형성된 밸브 블록측 드레인 오일로(436a)(도 19 참조)와, 일단부가 상기 밸브 블록측 드레인 오일로(436a)에 유체 접속되도록 상기 밸브 블록(770)과의 접촉면에 개구되고 또한 타단부가 상기 전방 베어링 벽(601B)과의 접촉면에 개구되도록 상기 미션 케이스(62B)의 둘레벽에 형성된 미션 케이스측 드레인 오일로(436b)(도 13, 도 19 및 도 23 참조)와, 일단부가 상기 미션 케이스측 드레인 오일로(436b)에 유체 접속되도록 뒤쪽 끝면에 개구되고 또한 타단부가 앞쪽 끝면에 개구되도록 상기 전방 베어링 벽(601B)에 형성된 전방 베어링 벽측 드레인 오일로(436c)(도 22 참조)와, 일단부가 상기 전방 베어링 벽측 드레인 오일로(436c)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 HST 케이스(35) 내에 유체 접속된 내부 드레인 배관(436d)(도 21 참조)을 갖고 있다.
또한, 상기 HST 케이스(35) 내의 잉여 오일은, 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 상기 HST 케이스(35)(상세하게는 상기 HST 케이스(35)를 형성하는 센터 섹션) 및 상기 전방 베어링 벽(601B)에 형성된 배출 유로(436e)를 통해서 상기 미션 케이스(62B) 내에 배출된다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 제 2 공급 라인(450)은 상기 밸브 블록(770) 으로부터 상기 미션 케이스(62B)의 둘레벽 및 상기 전방 베어링 벽(601B)을 통해서 상기 차지 라인(460) 및 상기 서보 라인(470)에 유체 접속되어 있다.
상세하게는, 상기 제 2 공급 라인(450)은 일단부가 상기 메인 공급 라인(405)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 미션 케이스(62B)와의 접촉면에 개구되도록 상기 밸브 블록(770)에 형성된 밸브 블록측 제 2 공급 유로(450a)(도 19 참조)와, 일단부가 상기 밸브 블록측 제 2 공급 유로(450a)에 유체 접속되도록 상기 밸브 블록(770)과의 접촉면에 개구되고 또한 타단부가 상기 전방 베어링 벽(601B)과의 접촉면에 개구되도록 상기 미션 케이스(62B)의 둘레벽에 형성된 미션 케이스측 제 2 공급 유로(450b)(도 13, 도 19 및 도 23 참조)와, 일단부가 상기 미션 케이스측 제 2 공급 유로(450b)에 유체 접속되도록 뒤쪽 끝면에 개구되고 또한 타단부가 앞쪽 끝면에 개구되도록 상기 전방 베어링 벽(601B)에 형성된 전방 베어링 벽측 제 2 공급 유로(450c)(도 13 및 도 22 참조)를 갖고 있다.
도 24에 상기 중간 베어링 벽(602B)의 사시도를 나타낸다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 전진용 클러치측 급배 라인(420)은, 도 13, 도 20 및 도 24에 나타내는 바와 같이, 일단부가 상기 전진용 전자 비례 밸브(500F)의 2차측에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 미션 케이스(62B)와의 접촉면에 개구되도록 상기 밸브 블록(770)에 형성된 밸브 블록측 전진용 급배 유로(420a')와, 일단부가 상기 중간 베어링 벽(602B)의 외표면에 개구되고 또한 타단부가 클러치 축(560)을 지지하기 위한 베어링 구멍에 개구된 중간 베어링 벽측 전진용 급배 유로(420c')와, 상기 밸브 블록측 전진용 급배 유로(420a') 및 상기 중 간 베어링 벽측 전진용 급배 유로(420c')를 유체 접속하도록 상기 미션 케이스(62B) 내에 배치된 전진용 내부 배관(420b')과, 상기 클러치 축(560)에 형성된 전진용 클러치측 축선 구멍(420e')과, 상기 중간 베어링 벽측 전진용 급배 유로(420c') 및 상기 전진용 클러치측 축선 구멍(420e')을 유체 접속하도록 상기 중간 베어링 벽(602B) 및 상기 클러치 축(560)의 접촉 부분에 형성된 전진용 클러치측 로터리 조인트(420f')를 갖고 있다.
마찬가지로, 상기 후진용 클러치측 급배 라인(421)은 일단부가 상기 후진용 전자 비례 밸브(500R)의 2차측에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 미션 케이스(62B)와의 접촉면에 개구되도록 상기 밸브 블록(770)에 형성된 밸브 블록측 후진용 급배 유로와, 일단부가 상기 중간 베어링 벽(602B)의 외표면에 개구되고 또한 타단부가 상기 클러치 축(560)을 지지하기 위한 상기 베어링 구멍에 개구된 중간 베어링 벽측 후진용 급배 유로(421c')(도 24 참조)와, 상기 밸브 블록측 후진용 급배 유로 및 상기 중간 베어링 벽측 후진용 급배 유로(421c')를 유체 접속하도록 상기 미션 케이스(62B) 내에 배치된 후진용 내부 배관과, 상기 클러치 축(560)에 형성된 후진용 클러치측 축선 구멍(421e')(도 13 및 도 20 참조)과, 상기 중간 베어링 벽측 후진용 급배 유로(421c') 및 상기 후진용 클러치측 축선 구멍(421e')을 유체 접속하도록 상기 중간 베어링 벽(602B) 및 상기 클러치 축(560)의 접촉 부분에 형성된 후진용 클러치측 로터리 조인트를 갖고 있다.
상기 브레이크용 급배 라인(422)은, 도 13, 도 20 및 도 24에 나타내는 바와 같이, 일단부가 상기 브레이크용 전자 밸브(900)의 2차측에 유체 접속되고 또한 타 단부가 상기 미션 케이스(62B)와의 접촉면에 개구되도록 상기 밸브 블록(770)에 형성된 밸브 블록측 브레이크용 급배 유로(422a')와, 일단부가 상기 중간 베어링 벽(602B)의 외표면에 개구되고 또한 타단부가 상기 유압식 브레이크 장치(90)에 유체 접속된 중간 베어링 벽측 브레이크용 급배 유로(422c')와, 상기 밸브 블록측 브레이크용 급배 유로(422a') 및 상기 중간 베어링 벽측 브레이크용 급배 유로(422c')를 유체 접속하도록 상기 미션 케이스(62B) 내에 배치된 브레이크용 내부 배관(422b')을 갖고 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 상기 윤활유 라인(430)은 상기 밸브 블록(770) 내에 있어서 전후진용 윤활유 라인(432) 및 브레이크용 윤활유 라인(431)으로 분기되어 있다.
상기 전후진용 윤활유 라인(432)은 일단부가 상기 윤활유 라인(430)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 미션 케이스(62B)와의 접촉면에 개구되도록 상기 밸브 블록(770)에 형성된 밸브 블록측 전후진용 윤활 유로와, 일단부가 상기 중간 베어링 벽(602B)의 외표면에 개구되고 또한 타단부가 상기 클러치 축(560)을 지지하기 위한 베어링 구멍에 개구된 상기 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로(575)(도 17 참조)와, 상기 밸브 블록측 전후진용 윤활 유로 및 상기 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로(575)를 유체 접속하도록 상기 미션 케이스(62B) 내에 배치된 전후진용 윤활 내부 배관(432b)(도 17 참조)과, 상기 클러치 축(560)에 형성된 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580)(도 17, 도 19 및 도 20 참조)와, 상기 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로(575) 및 상기 전후진용 윤활유 공급 유로(580)를 유체 접 속하도록 상기 중간 베어링 벽(602B) 및 상기 클러치 축(560)의 접촉 부분에 형성된 상기 전후진 윤활용 로터리 조인트(576)(도 17 참조)를 갖고 있다.
상기 브레이크용 윤활유 라인(431)은 일단부가 상기 윤활유 라인(430)에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 미션 케이스(62B)와의 접촉면에 개구되도록 상기 밸브 블록(770)에 형성된 밸브 블록측 브레이크용 윤활 유로와, 일단부가 상기 중간 베어링 벽(602B)의 외표면에 개구되고 또한 타단부가 상기 전후진 출력축(520)을 지지하기 위한 베어링 구멍에 개구된 중간 베어링 벽측 브레이크용 윤활 유로(431c)(도 20 참조)와, 상기 밸브 블록측 브레이크용 윤활 유로 및 상기 중간 베어링 벽측 브레이크용 윤활 유로(431c)를 유체 접속하도록 상기 미션 케이스(62B) 내에 배치된 브레이크용 윤활 내부 배관(431b)(도 20 참조)과, 상기 전후진 출력축(520)에 형성된 브레이크용 윤활유 공급 유로(431e)(도 13 및 도 20 참조)와, 상기 중간 베어링 벽측 브레이크용 윤활 유로(431c) 및 상기 브레이크용 윤활유 공급 유로(431e)를 유체 접속하도록 상기 중간 베어링 벽(602B) 및 상기 전후진 출력축(520)의 접촉 부분에 형성된 브레이크 윤활용 로터리 조인트(431f)(도 20 참조)를 갖고 있다.
본 실시형태에 있어서도, 상기 실시형태 1에 있어서와 마찬가지로, 상기 HST(30)의 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로의 이행에 따라 상기 유성 기어 장치(40B)의 상기 유성 출력 부재(142)가 대략 출력 정지 상태로부터 최대 출력 상태로 이행되도록 구성되어 있고, 또한, 상기 제어 장치(80)가 상기 HST(30)가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태에 있는 것으로 판단하면 상 기 브레이크용 전자 밸브(900)를 브레이크 작동 위치에 위치시킨다.
그런데, 일반적으로는, 상기 HST(30)의 가동 경사판이 정역 일방측 최대 경전 위치로부터 약간의 양만큼 중립측에 위치된 차량 정지 기준 위치에 위치되었을 때에 상기 유성 출력 부재(142)의 출력을 제로로 하는 회전 동력을 상기 HST(30)가 출력하도록 상기 HST(30) 및 상기 유성 기어 장치(40B)를 설정한다.
게다가, 상기 변속 조작 부재(71)가 중립 위치(차량 정지 위치)에 위치되어 있음에도 불구하고 상기 유성 출력 부재(142)의 출력이 제로로 되지 않을 경우에는 상기 유성 출력 부재(142)의 출력이 제로로 되는 방향으로 상기 제어 장치(80)가 상기 가동 경사판을 상기 차량 정지 기준 위치로부터 경전시키는 차량 정지 제어를 행하도록 구성되어 있다.
그 때문에, 도 23에 나타내는 바와 같이, 상기 유성 출력 부재(142)의 회전 방향 및 회전 속도를 검출하는 유성 출력 센서(850)를 구비해 두고, 상기 변속 조작 부재(71)가 중립 위치에 위치되었을 때에는, 상기 제어 장치(80)는 상기 가동 경사판을 상기 차량 정지 기준 위치에 위치시키는 제어를 행한 후, 상기 유성 출력 센서(850)로부터의 신호에 기초해서 상기 가동 경사판을 상기 차량 정지 기준 위치로부터 정 및 역방향으로 미세 조정해서 차량을 정지시키는 차량 정지 제어를 행한다.
이 점에 관해서, 본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 있어서는 상기 제어 장치(80)가 상기 HST(30)가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태에 있는 것으로 판단하면 상기 브레이크용 전자 밸브(900)를 브레이크 작동 위치에 위치시킨다. 따라서, 상기 제어 장치(80)에 의한 차량 정지 제어의 정밀도를 높임이 없이 차량의 정지 상태를 확실하게 얻을 수 있다.
또한, 회전 방향 및 회전 속도를 검출하는 상기 유성 출력 센서(850)는, 예컨대, 도 23에 나타내는 바와 같이, 상기 유성 출력 부재(142)의 피검출 위치를 검출하는 검출 타이밍이 서로에 대해서 다르도록 배치된 1쌍의 회전 픽업(851,852)에 의해 구현화될 수 있다. 이들 회전 픽업(851,852)은 상기 미션 케이스(62B)의 측벽에 형성한 개구를 폐쇄하는 공통의 덮개(853)에 지지될 수 있다.
도 25에 본 실시형태 및 상기 실시형태 1에 따른 상기 주행계 전동 구조에 적용될 수 있는 차량 주행 방향 스위칭 제어 방법의 일례를 설명하기 위한 그래프를 나타낸다.
도 25(a)~(d)는 각각, 시간과 상기 변속 조작 부재(71)의 조작 위치의 관계, 시간과 HST 가동 경사판 각도의 관계, 시간과 전후진 스위칭 장치(50,50B)의 클러치 압의 관계, 및, 시간과 차속의 관계를 나타내고 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제어 장치(80)는 상기 변속 조작 위치 검출 부재(810) 및 상기 HST 조작 상태 검출 부재(815)로부터의 신호에 기초해서 상기 가동 경사판이 상기 변속 조작 부재(71)의 조작 위치에 따른 경전 각도로 경전되도록 상기 서보용 전자 밸브(350)를 작동시킨다(이하, 통상 경사판 제어라고 함). 또한, 본 실시형태에 있어서는 상기 서보용 전자 밸브(350)는 전자 비례 밸브로 되어 있다.
그런데, 상기 변속 조작 부재(71)가 전진측으로부터 중립 위치(N)를 통해서 후진측으로 조작될 경우[또는, 상기 변속 조작 부재(71)가 후진측으로부터 중립 위치(N)를 통해서 전진측으로 조작될 경우]에 상기 통상 경사판 제어를 실행하면, 상기 가동 경사판은 전진측(후진측)으로 경전되어 있는 상태로부터 상기 변속 조작 부재(71)가 중립 위치에 위치되었을 때에 위치해야 할 상기 차량 정지 기준 위치[도 25(b) 참조]에 위치되고나서 후진측(전진측)으로 경전된다.
즉, 상기 변속 조작 부재(71)를 중립 위치(N)를 사이에 둔 전진측 및 후진측의 한쪽으로부터 다른쪽으로 조작할 때에 상기 통상 경사판 제어를 실행하면, 상기 유성 출력 부재(142)는 전진측 출력 상태 및 후진측 출력 상태 중 한쪽으로부터 출력 제로 상태를 통해서 전진측 출력 상태 및 후진측 출력 상태의 다른쪽으로 이행되게 되고, 차량의 주행 방향의 전환에 타임 러그가 생기기 쉽다.
이 점을 고려해서, 도 25에 나타내는 상기 차량 주행 방향 스위칭 제어 방법은, 상기 변속 조작 부재(71)가 전진측 및 후진측의 한쪽으로부터 중립 위치(N)를 통해서 다른쪽으로 조작되었을 경우에는 상기 제어 장치(80)가 상기 통상 경사판 제어 대신에 진행 방향 전환시 경사판 제어를 실행하도록 구성되어 있다.
상기 진행 방향 전환시 경사판 제어에 있어서는 상기 변속 조작 부재(71)가 전진측 및 후진측의 한쪽으로부터 중립 위치(N)를 통해서 다른쪽으로 조작되면, 상기 제어 장치(80)는, 도 25(b)에 나타내는 바와 같이, 상기 가동 경사판이 상기 변속 조작 부재(71)의 조작전의 조작 위치에 대응한 경전 위치(A1)로부터 정역 일방측을 향해서 상기 차량 정지 기준 위치보다 정역 타방측 부근의 전진/후진 스위칭 기준 위치까지밖에 경전되지 않고, 그 후에, 상기 변속 조작 부재(71)의 조작후의 조작 위치에 대응한 경전 위치(A2)까지 정역 타방측으로 경전되도록 상기 서보용 전자 밸브(350)를 작동시킨다[도 25(b) 참조].
즉, 상기 진행 방향 전환시 경사판 제어에 있어서는, 상기 변속 조작 부재(71)의 전진측(후진측)으로부터 후진측(전진측)으로의 조작에 있어서, 상기 유성 출력 부재(142)의 출력은 상기 변속 조작 부재(71)의 조작전의 조작 위치에 대응한 속도로부터 제로가 아닌 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치에 대응한 소정의 속도까지밖에 감속되지 않고, 그 후에, 상기 변속 조작 부재(71)의 조작후의 조작 위치에 대응한 속도까지 상승한다.
또한, 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치는 상기 가동 경사판이 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치에 위치되었을 때의 HST 출력이 상기 파워 뉴트럴 출력 상태에 포함되도록 설정된다.
따라서, 상기 변속 조작 부재(71)의 전진측(후진측)으로부터 후진측(전진측)으로의 조작에 있어서, 적어도 상기 유성 출력 부재(142)의 출력이 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치에 대응한 소정의 속도까지 감속된 시점으로부터 일정 시간 내에는 상기 제어 장치(80)가 파워 뉴트럴 제어를 행해서 상기 브레이크용 전자 밸브(900)를 브레이크 작동 위치에 위치시키고, 이것에 의해, 크리프 상태(회전 정지 직전)의 상기 구동륜이 제동된다.
이와 같이, 상기 변속 조작 부재(71)의 전진측(후진측)으로부터 후진측(전진측)으로의 조작에 있어서 상기 유성 출력 부재(142)의 출력을 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치에 대응한 소정의 속도까지밖에 감속시키지 않도록 구성함으로써 상기 유성 출력 부재(142)의 출력을 제로까지 감속시키는 경우에 비해 보다 신속하게 상기 유성 출력 부재(142)의 출력을 상기 변속 조작 부재(71)의 조작후의 조작 위치에 대응한 속도까지 상승시킬 수 있다.
도 25(b) 및 (c)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는 상기 변속 조작 부재(71)의 전진측(후진측)으로부터 후진측(전진측)으로의 조작에 따라 상기 경사판이 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치가 위치된 시점에서 전진용 유압 클러치(53)[후진용 유압 클러치(55)]의 유압이 하강되기 시작하고 또한 후진용 유압 클러치(55)[전진용 유압 클러치(53)]의 유압이 상승되기 시작한다.
그리고, 다음으로 맞물려야 할 후진용 유압 클러치(55)[전진용 유압 클러치(53)]의 유압이 소정의 설정 유압까지 상승하는 도중에 있어서 맞물려 있던 전진용 유압 클러치(53)[후진용 유압 클러치(55)]의 하강하는 유압을 초과한 시점에서 전진측(후진측)으로부터 후진측(전진측)으로의 스위칭이 완료된다.
또한, 상기 전후진 스위칭 장치의 전환 완료 시점에 있어서 상기 경사판은 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치로부터 정역 타방측으로 이미 소정 각도 경전되어 있다. 따라서, 상기 전후진 스위칭 장치의 전환 완료시에는 충격이 발생하지만, 그 충격은 상기 유성 출력 부재(142)의 출력이 낮은 상태하에서 상기 전후진 스위칭 장치(50)의 상기 전진용 유압 클러치(53) 및 상기 후진용 유압 클러치(55)가 슬립 상태에서 이중 맞물림함으로써 흡수된다.
즉, 도 12, 도 19~도 23에 나타내는 바와 같이, 상기 주행계 전동 구조에는 상기 전진용 클러치측 급배 라인(420) 및 상기 후진용 클러치측 급배 라인(421)의 유압을 검출하는 전진 클러치 압 센서(860F) 및 후진 클러치 압 센서(860R)가 구비된다.
상기 제어 장치(80)는 상기 가동 경사판이 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치에 도달한 시점에서, 도 25(c)에 나타내는 바와 같이, 다음에 맞물려야 할 상기 유압 클러치의 클러치 압의 증가를 개시시키면서 현재 맞물림 중이고 또한 비맞물림으로 해야 할 상기 유압 클러치의 클러치 압의 감소를 개시시키고, 상기 가동 경사판이 상기 전진/후진 스위칭 기준 위치로부터 정역 타방측으로 소정 각도 경전된 시점에서 상기 양 클러치 압이 소정의 유압(P1)[0 < P1 < 최대 클러치 압(Pmax)]에서 교차하도록 상기 전진용 전자 비례 밸브(500F) 및 상기 후진용 전자 비례 밸브(500R)를 작동시킨다.
이러한 구성에 의하면, 상기 유성 출력 부재(142)로부터 상기 전진용 유압 클러치(53)를 통해서 상기 전후진 출력축(520)으로 전달되는 전진측으로의 회전 동력과 상기 유성 출력 부재(142)로부터 상기 후진용 유압 클러치(55)를 통해서 상기 전후진 출력축(520)으로 전달되는 후진측으로의 회전 동력이 서로 부정됨으로써 상기 변속 조작 부재(71)의 전진측(후진측)으로부터 후진측(전진측)으로의 조작에 있어서 상기 유성 출력 부재(142)의 출력을 제로로 함이 없이 또한 원활하게 작업 차량의 진행 방향의 전환을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 주행계 전동 구조가 적용된 작업 차량의 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 작업 차량의 전동 모식도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타내는 작업 차량의 유압 회로도이다.
도 4a는 상기 작업 차량에 있어서의 차체 케이스 전방 부분의 종단 측면도이다.
도 4b는 상기 차체 케이스의 후방 부분의 종단 측면도이다.
도 5는 도 4a에 있어서의 V-V선에 따른 횡단 평면도이다.
도 6은 도 1에 있어서의 VI-VI선에 따른 부분 단면도이다.
도 7은 도 2에 있어서의 VII-VII선에 따른 부분 단면도이다.
도 8은 제 1 실시형태의 변형 형태에 따른 주행계 전동 구조가 적용된 작업 차량의 유압 회로도이다.
도 9는 제 1 실시형태의 다른 변형 형태에 따른 주행계 전동 구조가 적용된 작업 차량의 유압 회로도이다.
도 10은 도 6에 있어서의 X-X선에 따른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 주행계 전동 구조가 적용된 작업 차량의 전동 모식도이다.
도 12는 도 11에 나타내는 상기 작업 차량의 유압 회로도이다.
도 13은 상기 제 2 실시형태에 따른 상기 주행계 전동 구조에 있어서의 미션 케이스 근방의 종단 전개 단면도이다.
도 14는 상기 제 2 실시형태의 변형 형태에 따른 주행계 전동 구조의 부분 종단 측면도이다.
도 15는 상기 제 2 실시형태의 다른 변형 형태에 따른 주행계 전동 구조의 종단 측면도이다.
도 16은 도 13에 있어서의 XVI-XVI선에 따른 단면도이다.
도 17은 상기 제 2 실시형태에 따른 상기 주행계 전동 구조에 있어서의 유성 기어 장치 및 전후진 스위칭 장치 근방의 부분 확대 횡단 평면도이다.
도 18은 상기 제 2 실시형태에 따른 상기 주행계 전동 구조에 있어서의 상기 유성 기어 장치에 이용된 캐리어 지지 부재의 사시도이다.
도 19는 도 13에 있어서의 XIX-XIX선에 따른 단면도이다.
도 20은 도 13에 있어서의 XX-XX선에 따른 단면도이다.
도 21은 도 13에 있어서의 XXI-XXI선에 따른 단면도이다.
도 22는 도 13에 있어서의 XXII-XXII선에 따른 단면도이다.
도 23은 도 13에 있어서의 XXIII-XXIII선에 따른 단면도이다.
도 24는 상기 제 2 실시형태에 따른 상기 주행계 전동 구조에 있어서의 중간 베어링 벽의 사시도이다.
도 25는 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 따른 상기 주행계 전동 구조에 적용될 수 있는 차량 주행 방향 스위칭 제어 방법의 일례를 설명하기 위한 그래프이고, 도 25(a)~(d)는 각각, 시간과 변속 조작 부재의 조작 위치의 관계, 시간과 HST 가 동 경사판 각도의 관계, 시간과 전후진 스위칭 장치의 클러치 압의 관계, 및, 시간과 차속의 관계를 나타내고 있다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
20 : 구동원 30 : HST
40,40B : 유성 기어 장치 41 : 캐리어(제 1 요소)
42 : 태양 기어(제 2 요소) 43 : 내접 기어(제 3 요소)
44 : 캐리어 기어(회전 동력 입력 기어) 44B : 제 1 회전 동력 입력 기어
50,50B : 전후진 스위칭 장치
51 : 전후진용 구동축(전후진 입력축 및 클러치 축)
52 : 전후진용 종동축(전후진 출력축) 53 : 전진용 유압 클러치
55 : 후진용 유압 클러치 60 : 차체 케이스
62,62B : 미션 케이스 62F : 미션 케이스의 전방 개구
62R : 미션 케이스의 후방 개구 71 : 변속 조작 부재
72 : 전후진 스위칭 조작 부재 80 : 제어 장치
90 : 유압식 브레이크 장치 141 : 태양 기어 축
142 : 유성 출력 부재 143 : 연결부
145 : 통형상부 200 : 보조 펌프 유닛
210 : 보조 펌프
420d : 전진용 클러치측 제 2 유로(전진용 클러치측 유로)
420e : 전진용 클러치측 축선 구멍
420f : 전진용 클러치측 로터리 조인트
421d : 후진용 클러치측 제 2 유로(후진용 클러치측 유로)
421e : 후진용 클러치측 축선 구멍
421f : 후진용 클러치측 로터리 조인트
422d : 브레이크용 제 2 유로(브레이크용 유로)
430e : 전후진측 윤활용 축선 구멍(전후진용 윤활유 공급 유로)
500 : 전후진용 전자 밸브 510 : 전후진 입력축
520 : 전후진 출력축 530 : 전후진 클러치 기구
560 : 클러치 축
570 : 전후진 입력축 및 상기 클러치 축을 형성하는 단일 축
575 : 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로
576 : 전후진 윤활용 로터리 조인트
580 : 전후진용 윤활유 공급 유로
581 : 윤활유 접속 유로 582 : 윤활유 도입 유로
583a : 제 1 윤활유 분배 유로(캐리어용 윤활유 분배 유로)
583d : 캐리어용 윤활유 분배 유로 585 : 오일 포켓 공간
586 : 유성 기어용 윤활 유로
601,601B : 제 1 베어링 벽(전방 베어링 벽)
602,602B : 제 2 베어링 벽(중간 베어링 벽)
602B(1) : 유성 기어 장치측 지지 영역 602B(2) : 중간 영역
602B(3) : 전후진 스위칭 장치측 지지 영역
603,603B : 제 3 베어링 벽(후방 베어링 벽)
650 : 정속 입력축
660 : 가변 입력축(태양 기어 축)
670 : HMT 출력축(유성 출력 부재) 700 : 캐리어 지지 부재
710 : 전방 벽 711 : 전방 지지 구멍
712 : 중앙 개구 720 : 후방 벽
721 : 후방 지지 구멍 722 : 중앙 개구
730 : 연결부 740 : 유성 기어 수용 공간
820 : 전후진 스위칭 위치 검출 부재 830 : HST 출력 검출 부재
831 : 펌프 센서 832 : 모터 센서
900 : 브레이크용 전자 밸브
910 : 브레이크용 전자 밸브 및 전후진용 전자 밸브로서 작용하는 단일의 전자 밸브

Claims (10)

  1. 정속 회전 동력 및 가변 회전 동력을 제 1 및 제 2 요소에 각각 입력하고 또한 양자를 합성한 합성 회전 동력을 제 3 요소로부터 출력하는 유성 기어 장치와, 상기 제 3 요소로부터 출력되는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 스위칭 장치와, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치를 수용하는 미션 케이스를 구비한 차량의 주행계 전동 구조로서:
    상기 미션 케이스는 전방측 및 후방측에 각각 상기 유성 기어 장치가 삽입 통과 가능한 전방 개구 및 상기 전후진 스위칭 장치가 삽입 통과 가능한 후방 개구를 갖고, 또한 전후 방향 중간부에 중간 베어링 벽을 갖고;
    상기 유성 기어 장치는 상기 제 1 또는 제 2 요소 중 어느 하나로서 작용하는 태양 기어를 상대 회전 불가능하게 지지하는 태양 기어 축과, 상기 제 3 요소에 상기 유성 기어 장치의 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 유성 출력 부재를 갖고;
    상기 전후진 스위칭 장치는 합성 회전 동력을 작동적으로 입력하는 전후진 입력축과, 주행 장치를 향해서 회전 동력을 출력하는 전후진 출력축과, 상기 전후진 입력축으로부터 상기 전후진 출력축으로 전달되는 회전 동력의 회전 방향을 변경할 수 있는 전후진 클러치 기구와, 상기 전후진 입력축과 동축상에 위치하고 또한 상기 전후진 클러치 기구를 지지하는 클러치 축을 갖고;
    상기 유성 기어 장치는 상기 태양 기어 축의 전단부가 상기 미션 케이스의 전방측에 착탈 가능하게 연결되는 전방 베어링 벽에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되고 또한 상기 유성 출력 부재의 후단부가 상기 중간 베어링 벽에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지됨으로써 상기 전방 베어링 벽 및 상기 중간 베어링 벽에 의해 끼워지는 전방 챔버에 수용되고;
    상기 전후진 스위칭 장치는 상기 전후진 입력축의 전단부가 상기 유성 출력 부재에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 연결된 상태에서 상기 중간 베어링 벽에 직접 또는 간접적으로 축선 둘레 회전 가능하게 지지되고 또한 상기 클러치 축의 후단부가 상기 미션 케이스의 후방측에 착탈 가능하게 연결되는 후방 베어링 벽에 축선 둘레 회전 가능하게 지지됨으로써 상기 중간 베어링 벽 및 상기 후방 베어링 벽에 의해 끼워지는 후방 챔버에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유성 출력 부재는 상기 제 3 요소에 연결되는 연결부와, 상기 연결부로부터 상기 전후진 스위칭 장치에 근접하는 방향으로 연장되고, 상기 중간 베어링 벽에 직접 또는 간접적으로 지지되는 중공의 통형상부를 갖고;
    상기 전후진 입력축의 전단부는 상기 통형상부의 후단측으로부터 상기 통형상부 내에 축선 둘레 상대 회전 불가능하게 삽입되고;
    상기 태양 기어 축의 후단부는 상기 전후진 입력축의 전단부와 대향하도록 상기 통형상부의 전단측으로부터 상기 통형상부 내로 삽입된 상태에서 상기 통형상부에 축선 둘레 상대 회전 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 주 행계 전동 구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전후진 클러치 기구는 유압 클러치식으로 이루어지고;
    상기 클러치 축에는 오일원으로부터 상기 전후진 클러치 기구로 윤활유를 공급하기 위한 전후진용 윤활유 공급 유로가 형성되고;
    상기 전후진 입력축에는 상기 전후진용 윤활유 공급 유로에 유체 접속된 상태에서 전단부가 상기 통형상부 내에 있어서 상기 전후진 입력축의 앞쪽 끝면에서 개방되는 윤활유 접속 유로가 형성되고;
    상기 태양 기어 축에는 후단부가 상기 통형상부 내에 있어서 상기 태양 기어 축의 뒤쪽 끝면에서 개방되는 윤활유 도입 유로가 형성되어 있고;
    상기 윤활유 접속 유로의 전단부로부터 상기 윤활유 도입 유로의 후단부로 상기 통형상부를 통해서 윤활유가 도입되는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전후진 입력축 및 상기 클러치 축은 단일 축에 의해 일체로 형성되어 있고;
    상기 중간 베어링 벽은 베어링 부재를 통해서 상기 통형상부를 지지하는 유성 기어 장치측 지지 영역과, 베어링 부재를 통해서 상기 단일 축을 지지하는 전후진 스위칭 장치측 지지 영역과, 상기 유성 기어 장치측 지지 영역 및 상기 전후진 스위칭 장치측 지지 영역 사이에 위치하는 중간 영역을 갖고;
    상기 중간 영역에는 상기 중간 베어링 벽에 형성된 중간 베어링 벽측 전후진용 윤활 유로를 상기 전후진용 윤활유 공급 유로 또는 상기 윤활유 접속 유로에 유체 접속하는 전후진 윤활용 로터리 조인트가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 유성 기어 장치는 상기 태양 기어와 맞물리는 유성 기어를 축선 둘레 회전 가능하게 지지하고 또한 상기 유성 기어와 함께 상기 태양 기어 둘레로 공전하는 캐리어로서 상기 제 1 내지 제 3 요소 중 어느 하나로서 작용하는 캐리어와, 상기 유성 기어와 맞물리는 안쪽 톱니가 형성된 내접 기어로서 상기 제 1 내지 제 3 요소 중 어느 하나로서 작용하는 내접 기어와, 상기 캐리어와 함께 상기 태양 기어 둘레로 회전하도록 상기 캐리어를 지지하는 캐리어 지지 부재와, 상기 캐리어 지지 부재 또는 상기 내접 기어 중 어느 한쪽에 정속 회전 동력 또는 가변 회전 동력을 전달하기 위해서 상기 캐리어 지지 부재 또는 상기 내접 기어 중 상기 한쪽에 연결된 회전 동력 입력 기어로서 상기 태양 기어 축에 상대 회전 가능하게 지지된 회전 동력 입력 기어를 갖고;
    상기 캐리어 지지 부재는 상기 캐리어의 전단부를 지지하는 전방 지지 구멍 및 상기 태양 기어 축이 삽입통과되는 중앙 개구가 형성된 전방 벽과, 상기 캐리어의 후단부를 지지하는 후방 지지 구멍 및 상기 태양 기어 축이 삽입통과되는 중앙 개구가 형성된 후방 벽과, 상기 전방 벽 및 후방 벽을 연결하는 연결부를 갖고;
    상기 전방 벽과 상기 회전 동력 입력 기어 사이 또는 상기 후방 벽과 상기 유성 출력 부재 사이 중 적어도 한쪽에는 상기 태양 기어 축을 기준으로 해서 지름 방향으로 연장되는 오일 포켓 공간으로서 지름 방향 안쪽측이 상기 태양 기어 축의 외주면을 향해서 개방되고 또한 지름 방향 바깥쪽측이 상기 캐리어의 대응하는 단부를 향해서 개방되는 오일 포켓 공간이 형성되어 있고;
    상기 태양 기어 축에는 일단부가 상기 윤활유 도입 유로에 유체 접속되고 또한 타단부가 상기 오일 포켓 공간을 향해서 상기 태양 기어 축의 외주면에서 개방되는 캐리어용 윤활유 분배 유로가 형성되어 있고;
    상기 캐리어에는 일단부가 상기 오일 포켓 공간에 대향하는 단부에 개방되고 또한 타단부가 상기 유성 기어를 지지하는 부분에 있어서 상기 캐리어의 외표면에서 개방되는 유성 기어용 윤활 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 오일 포켓 공간의 지름 방향 안쪽측은 둘레방향 전체 영역에 걸쳐서 상기 태양 기어 축의 외주면을 향해서 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 캐리어 지지 부재가 둘레방향에 관해 상기 전방 지지 구멍 및 후방 지지 구멍에 대응한 위치에 상기 전방 벽 및 후방 벽에 의해 끼워지는 유성 기어 수용 공간을 갖는 상태에서 상기 전방 벽, 상기 후방 벽 및 상기 연결부가 일체로 형성되어 있고;
    상기 유성 기어 수용 공간은 상기 유성 기어가 상기 태양 기어와 맞물리는 것을 허용하도록 지름 방향 안쪽측이 개구되고 또한 상기 유성 기어가 지름 방향 바깥쪽으로부터 상기 유성 기어 수용 공간 내에 삽입되는 것을 허용하도록 지름 방향 바깥쪽측이 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
  8. 구동원으로부터 작동적으로 입력되는 정속 회전 동력을 정역 쌍방향으로 무단 변속해서 출력하는 HST와, 제 1 요소에 상기 구동원으로부터의 정속 회전 동력을 작동적으로 입력하고 또한 제 2 요소에 상기 HST로부터의 가변 회전 동력을 작동적으로 입력해서 제 3 요소로부터 합성 회전 동력을 출력하는 유성 기어 장치와, 구동측에 상기 제 3 요소로부터의 회전 동력을 작동적으로 입력하고 또한 종동측으로부터 구동륜으로 향해서 전진 방향 및 후진 방향의 회전 동력을 출력할 수 있는 전후진 스위칭 장치와, 인위 조작 가능한 변속 조작 부재 및 전후진 스위칭 조작 부재를 구비하고, 상기 HST는 상기 변속 조작 부재의 초기 위치로부터 최대 조작 위치로의 조작에 따라 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 무단 변속되도록 구성되고, 또한, 상기 유성 기어 장치는 상기 HST가 정역 일방측 최대 출력 상태로부터 정역 타방측 최대 출력 상태로 변화함에 따라 대략 출력 정지 상태로부터 최대 출력 상태로 이행되도록 구성되어 있는 차량의 주행계 전동 구조로서:
    상기 HST의 출력 상태를 직접 또는 간접적으로 검출하는 HST 출력 검출 부재 와, 작동 오일의 급배에 따라 상기 구동륜에 작동적으로 제동력을 부가하는 유압식 브레이크 장치와, 상기 유압식 브레이크 장치에 대한 작동 오일의 급배를 스위칭하는 브레이크용 전자 밸브로서 상기 유압식 브레이크 장치를 각각 브레이크 작동 상태 및 브레이크 해제 상태로 하는 브레이크 작동 위치 및 브레이크 해제 위치를 취할 수 있는 브레이크용 전자 밸브와, 상기 브레이크용 전자 밸브의 위치 제어를 담당하는 제어 장치를 구비하고;
    상기 제어 장치는 상기 HST 출력 검출 부재로부터의 신호에 기초해서 상기 HST가 정역 일방측 최대 출력 상태를 기준으로 해서 소정 범위 내의 파워 뉴트럴 출력 상태에 있는 것으로 판단하면 상기 브레이크용 전자 밸브를 브레이크 작동 위치에 위치시키는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 전후진 스위칭 장치는 작동 오일의 급배에 따라 상기 종동측이 전진 방향으로 회전하는 전진 전동 상태, 상기 종동측이 후진 방향으로 회전하는 후진 전동 상태 및 상기 종동측이 상기 구동측에 대해서 차단되는 동력 차단 상태를 취할 수 있도록 구성되고,
    상기 주행계 전동 구조는 또한, 상기 전후진 스위칭 조작 부재의 조작 위치를 검출하는 전후진 스위칭 위치 검출 부재와, 상기 전후진 스위칭 장치로의 작동 오일의 급배를 스위칭하는 전후진용 전자 밸브로서 상기 전후진 스위칭 장치를 각각 전진 전동 상태, 후진 전동 상태 및 동력 차단 상태로 하는 전진 위치, 후진 위치 및 차단 위치를 취할 수 있는 전후진용 전자 밸브를 구비하고;
    상기 제어 장치는 상기 전후진 스위칭 위치 검출 부재로부터의 신호에 기초해서 상기 전후진용 전자 밸브의 위치 제어를 행함과 아울러, 상기 HST 출력 검출 부재로부터의 신호에 기초해서 상기 HST가 상기 파워 뉴트럴 출력 상태인 것으로 판단될 경우에는 상기 전후진용 전자 밸브를 강제적으로 차단 위치에 위치시키는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 HST, 상기 유성 기어 장치 및 상기 전후진 스위칭 장치를 수용하는 내부 공간을 갖는 중공의 차체 케이스와,
    상기 HST의 펌프 축으로부터 작동적으로 회전 동력을 입력하는 상태에서 차량 전후 방향에 걸쳐지도록 상기 차체 케이스에 지지되고 또한 상기 제 1 요소에 작동 연결된 정속 입력축과,
    상기 HST의 모터 축으로부터 작동적으로 회전 동력을 입력하는 상태에서 상기 정속 입력축에 대해서 대략 평행하게 되도록 상기 차체 케이스에 지지되고 또한 상기 제 2 요소에 작동 연결된 가변 입력축과,
    상기 전후진 스위칭 장치의 구동측으로서 작용하는 전후진용 구동축으로서 상기 제 3 요소에 작동 연결된 상태에서 상기 가변 입력축의 후방측에 있어서 상기 가변 입력축과 동심상에 배치된 전후진용 구동축과,
    상기 전후진 스위칭 장치의 종동측으로서 작용하는 전후진용 종동축으로서 상기 정속 입력축의 후방측에 있어서 상기 정속 입력축과 동심상에 배치된 전후진용 종동축과,
    상기 정속 입력축 및 상기 가변 입력축의 후단부 및 상기 전후진용 구동축 및 상기 전후진용 종동축의 전단부를 직접 또는 간접적으로 지지하도록 상기 차체 케이스에 설치된 베어링 벽을 구비하고;
    상기 전후진 스위칭 장치는 작동 오일의 공급에 따라 전진 전동 상태를 현출시키고 또한 작동 오일의 배출에 따라 전진 전동 상태가 해제되는 유압 작동형의 전진용 유압 클러치와, 작동 오일의 공급에 따라 후진 전동 상태를 현출시키고 또한 작동 오일의 배출에 따라 후진 전동 상태가 해제되는 유압 작동형의 후진용 유압 클러치를 포함하고;
    상기 전진용 유압 클러치 및 상기 후진용 유압 클러치는 상기 전후진용 구동축에 지지되고, 또한, 상기 유압식 브레이크 장치는 상기 전후진용 종동축에 지지되어 있고;
    상기 전후진용 구동축에는 상기 전진용 유압 클러치 및 상기 후진용 유압 클러치에 대해서 작동 오일을 급배하기 위한 전진용 클러치측 축선 구멍 및 후진용 클러치측 축선 구멍이 형성되고;
    상기 베어링 벽에는 상기 전진용 클러치측 축선 구멍 및 상기 후진용 클러치측 축선 구멍에 각각 로터리 조인트를 통해서 유체 접속되는 전진용 클러치측 유로 및 후진용 클러치측 유로와, 상기 유압식 브레이크 장치에 작동 오일을 급배하기 위한 브레이크용 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 주행계 전동 구조.
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