変速伝動装置
【課題】大型化を抑制や回避しやすい変速伝動装置を提供する。
【解決手段】エンジン駆動力を入力する入力軸２２と、入力軸２２によって駆動される油圧式無段変速機３０と、入力軸２２の駆動力と油圧式無段変速機３０の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部４０と、走行装置に出力する出力回転体２４とを設けてある。遊星伝動部４０及び出力回転体２４を、油圧式無段変速機３０に対して入力軸２２のエンジン連結側が位置する側と同じ側に配置してある。入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から遊星伝動部４０に駆動力を入力するように構成してある。
【解決手段】エンジン駆動力を入力する入力軸２２と、入力軸２２によって駆動される油圧式無段変速機３０と、入力軸２２の駆動力と油圧式無段変速機３０の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部４０と、走行装置に出力する出力回転体２４とを設けてある。遊星伝動部４０及び出力回転体２４を、油圧式無段変速機３０に対して入力軸２２のエンジン連結側が位置する側と同じ側に配置してある。入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から遊星伝動部４０に駆動力を入力するように構成してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載された変速伝動装置があった。特許文献１に記載されたものでは、無段変速部（油圧式無段変速機）の油圧ポンプを貫通するポンプ軸を備え、ポンプ軸の無段変速部から一方に突出する側にエンジンからの駆動力を入力し、ポンプ軸の無段変速部から他方に突出する側から複合型遊星伝動部にポンプ軸の駆動力を伝達して、無段変速部をエンジン駆動力によって駆動し、エンジン駆動力と無段変速部による出力とを複合型遊星伝動部によって合成するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１５４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の技術を採用した場合、ポンプ軸のエンジン駆動力を入力する部位から遊星伝動部に出力する部位までの距離が両部位の間に位置する油圧ポンプのために長くなり、遊星伝動部の駆動負荷に起因するポンプ軸の歪みが発生しにくいようにポンプ軸の強度アップを図る必要が生じ、ポンプ軸の強度アップのため、大径のポンプ軸を備えるなど大型の油圧式無段変速機を採用する必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、大型化を抑制や回避しやすい変速伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第１発明は、エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置において、
前記遊星伝動部及び前記出力回転体を、前記油圧式無段変速機に対して前記入力軸のエンジン連結側が位置する側と同じ側に配置するとともに、前記入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から前記遊星伝動部に駆動力を入力するように構成してある。
【０００７】
本第１発明の構成によると、遊星伝動部及び出力回転体を、油圧式無段変速機に対して入力軸のエンジン連結側が位置する側と同じ側に配置するとともに、入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から遊星伝動部に駆動力を入力するから、入力軸から遊星伝動部に至る伝動構造を伝動距離が極力短い簡単なものに済ませることができる。入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から遊星伝動部に駆動力を入力するから、入力軸のエンジン駆動力を入力する部位から遊星伝動部に出力する部位までの距離を極力小にでき、遊星伝動部の駆動負荷に起因する入力軸の歪みを発生しにくくして入力軸の大型化を抑制や回避でき、かつ遊星伝動部の駆動負荷をポンプ軸に掛かりにくくでき、ポンプ軸の大型化を抑制や回避して油圧式無段変速機の大型化を抑制や回避できる。
【０００８】
従って、入力軸から遊星伝動部に伝動する伝動構造の面においても、入力軸及び油圧式無段変速機の面においても大型化を抑制や回避したコンパクトな状態に得ることができる。
【０００９】
本第２発明は、前記入力軸を前記油圧式無段変速機のポンプ軸に対して同軸芯状に配置した状態で前記ポンプ軸に一体回転自在に連結し、前記遊星伝動部のサンギヤ及び前記出力回転体を、前記油圧式無段変速機のモータ軸芯に対して同軸芯状に位置する回転軸芯まわりに回転自在に支持してある。
【００１０】
本第２発明の構成によると、入力軸とポンプ軸を同軸芯状態に配置したコンパクトな連動構造で入力軸による油圧式無段変速機の駆動を可能にできる。さらに、サンギヤ、出力回転体及びモータ軸を同軸芯状に配置したコンパクトな連動構造で油圧式無段変速機から遊星伝動部に伝動できるとともに遊星伝動部から出力回転体に伝動できる。
【００１１】
従って、入力軸による油圧式無段変速機の駆動の面からも、油圧式無段変速機から遊星伝動部への伝動や遊星伝動部から出力回転体への伝動の面からもコンパクトに得ることができる。
【００１２】
本第３発明は、前記遊星伝動部を前記入力軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切り換える入力側クラッチ機構を設け、前記出力回転体を前記油圧式無段変速機のモータ軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切り換える出力側クラッチ機構を設けてある。
【００１３】
本第３発明の構成によると、遊星伝動部を入力軸に対する連動切り状態に切り換え、出力回転体をモータ軸に対する連動入り状態に切り換えることにより、入力軸によって入力されるエンジン駆動力が油圧式無段変速機によって変速した後に出力回転体から出力されるようにＨＳＴモード伝動による変速を行なわせることができる。遊星伝動部を入力軸に対する連動入り状態に切り換え、出力回転体をモータ軸に対する連動切り状態に切り換えることにより、入力軸によって入力されるエンジン駆動力が遊星伝動部に伝達され、エンジン駆動力と油圧式無段変速機による出力とが遊星伝動部によって合成して合成駆動力が出力回転体から出力されるようにＨＭＴモード伝動による変速を行なわせることができる。
【００１４】
従って、ＨＳＴモード伝動による出力を行なわせて、油圧式無段変速機の変速操作を行なうだけで操作簡単に走行の停止や前後進切換えを行なえるようにでき、ＨＭＴモード伝動による出力を行なわせて、伝動効率のよい状態で変速走行を行なえるようにできる。
【００１５】
本第４発明は、前記油圧式無段変速機に作動油を供給するチャージポンプを、前記入力軸のエンジン連結側と油圧無段変速機連結側との間に装備してある。
【００１６】
本第４発明の構成によると、チャージポンプの駆動負荷を入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間に掛かって、油圧式無段変速機のポンプ軸に掛かり難くできる。
【００１７】
従って、チャージポンプを入力軸の駆動力によって駆動するものでありながら、油圧式無段変速機のポンプ軸の大型化を抑制して、油圧式無段変速機を有利に得ることができる。
【００１８】
本第５発明は、前記油圧式無段変速機に作動油を供給するチャージポンプを、前記入力軸のエンジン連結側と前記入力側クラッチ機構との間に装備してある。
【００１９】
入力軸のエンジン連結側と入力側クラッチ機構の間にあっては、油圧式無段変速機が無くてポンプ設置スペースを確保しやすいのであり、本第５発明の構成によると、ポンプ設置スペースを確保しやすい部位にチャージポンプをコンパクトに装備できる。
【００２０】
従って、チャージポンプを入力軸の駆動力によって駆動するものでありながら、チャージポンプをコンパクトに装備した簡素なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】コンバインの全体を示す側面図である。
【図２】伝動構造を示す概略正面図である。
【図３】ＨＭＴモード伝動での変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図４】ＨＳＴモード伝動での変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図５】入力側クラッチ機構及び出力側クラッチ機構の操作状態と、伝動切換えクラッチ機構の操作状態と、変速伝動装置の伝動形態との関係を示す説明図である。
【図６】油圧式無段変速機の変速状態と変速伝動装置の出力速度との関係を示す説明図である。
【図７】変速操作装置を示すブロック図である。
【図８】第１の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図９】油圧式無段変速機、前進クラッチ、後進クラッチ及び出力側のクラッチ機構の操作状態と変速伝動装置の伝動形態との関係を示す説明図である。
【図１０】第１の別実施構造を備えた変速伝動装置の出力速度を示す説明図である。
【図１１】第１の別実施構造を備えた変速伝動装置を変速操作する変速操作装置を示すブロック図である。
【図１２】第２の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図１３】第３の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図１４】第４の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図１５】第５の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図１６】第６の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明に係る変速伝動装置をコンバインに装備した場合について説明する。
図１に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ式の走行装置１，１によって自走するように構成され、かつ乗用型の運転部２を装備された走行機体と、走行機体の機体フレーム３の前部に連結された刈取り部４と、機体フレーム３の後部側に刈取り部４の後方に配置して設けられた脱穀装置５と、機体フレーム３の後部側に脱穀装置５の横側方に配置して設けられた穀粒タンク６とを備えて構成してあり、稲、麦などの収穫作業を行う。
【００２３】
すなわち、刈取り部４は、機体フレーム３の前部から前方向きに上下揺動自在に延出する刈取り部フレーム４ａを備え、この刈取り部フレーム４ａが昇降シリンダ７によって揺動操作されることにより、刈取り部４の前端部に設けられた分草具４ｂが地面近くに下降した下降作業位置と、分草具４ｂが地面から高く上昇した上昇非作業位置とに昇降する。刈取り部４を下降作業位置に下降させて走行機体を走行させると、刈取り部４は、分草具４ｂによって刈取対象の植立穀稈を引起し経路に導入し、引起し経路に導入した植立穀稈を引起し装置４ｃによって引起しながらバリカン型の刈取装置４ｄによって刈取り、刈取り穀稈を供給装置４ｅによって脱穀装置５に供給する。脱穀装置５は、供給装置４ｅからの刈取り穀稈の株元側を脱穀フィードチェーン５ａによって挟持して機体後方向きに搬送し、刈取り穀稈の穂先側を扱室（図示せず）に供給して脱穀処理し、脱穀穀粒を穀粒タンク６に送り込む。
【００２４】
運転部２に備えられた運転座席２ａの下方にエンジン８を設け、エンジン８が出力する駆動力を、機体フレーム３の前端部に設けたミッションケース１１を備えた伝動構造１０によって左右一対の走行装置１，１に伝達するように構成してある。
【００２５】
図２は、伝動構造１０の概略構造を示す正面図である。この図に示すように、伝動構造１０は、エンジン８の出力軸８ａからのエンジン駆動力を、伝動ベルト１２ａが備えられた伝動機構１２を介してミッションケース１１の上端部の横側に設けられた変速伝動装置２０に入力し、この変速伝動装置２０の出力を、ミッションケース１１に内装された走行ミッション１３に入力して走行ミッション１３が備える左右一対の操向クラッチ機構１４，１４の左側の操向クラッチ機構１４から左側の走行装置１の駆動軸１ａに伝達し、右側の操向クラッチ機構１４から右側の走行装置１の駆動軸１ａに伝達する。
【００２６】
伝動構造１０は、ミッションケース１１に内装された刈取りミッション１５を備え、変速伝動装置２０の出力を、刈取りミッション１５に入力して刈取り出力軸１６から刈取り部４の駆動軸４ｆに伝達する。
【００２７】
変速伝動装置２０について説明する。
図３，４に示すように、変速伝動装置２０は、ミッションケース１１の上端側に横側部が連結される変速ケース２１を備えた遊星変速部２０Ａと、変速ケース２１のミッションケース１１に連結する側とは反対側の横側部にケーシング３１が連結された油圧式無段変速機３０とを備えて構成してある。
【００２８】
変速ケース２１は、遊星伝動部４０及び伝動機構５０を収容する主ケース部２１ａと、入力軸２２及び伝動軸２３と油圧式無段変速機３０の連結部を収容し、かつ変速ケース２１とケーシング３１のポートブロック３４を連結する連結ケース部２１ｂとを備えて構成してある。変速ケース２１は、主ケース部２１ａの出力回転体２４が位置する下部側面の横外側に膨出形成された膨出部分２１ｃでミッションケース１１に連結される。連結ケース部２１ｂの走行機体上下方向での大きさが主ケース部２１ａの走行機体上下方向での大きさよりも小になっている。主ケース部２１ａを、機体前後方向視での縦断面形状が縦長形状となるように形成し、ケーシング３１を、機体前後方向視での縦断面形状が縦長形状となるように形成し、遊星変速部２０Ａと油圧式無段変速機３０が機体横方向に並びながら、変速伝動装置２０全体としての機体横方向幅が小となり、変速伝動装置２０は、横外側に突出しないように走行機体の左右方向ではコンパクトな状態でミッションケース１１の横側部に連結されている。さらに、ケーシング３１の下部側面には下端側ほど機体内側に傾斜する傾斜面３１Ａが形成され、この傾斜面３１Ａにモータ軸３３ａのベアリングを支持する膨出部３１Ｂが形成されて、変速伝動装置２０の更なるコンパクト化が図られている。また、ケーシング３１の上面には上向きにオイルフィルタ２０Ｆが配置され、オイルフィルタ２０Ｆの横外側への突出を回避して更なるコンパクトが図られている。
【００２９】
遊星変速部２０Ａは、変速ケース２１の上端側に回転自在に支持された機体横向きの入力軸２２と、変速ケース２１の下端側に入力軸２２と平行又はほぼ平行に回転自在に支持された伝動軸２３及び回転軸型の出力回転体２４と、伝動軸２３に支持された遊星伝動部４０と、入力軸２２と遊星伝動部４０のキャリヤ４１とに亘って設けた伝動機構５０とを備えている。
【００３０】
入力軸２２は、油圧式無段変速機３０のポンプ軸３２ａに対して同軸芯状に並ぶよう配置されている。入力軸２２は、変速ケース２１から横外側に突出している側で伝動機構１２を介してエンジン８の出力軸８ａに連結するように構成され、エンジン８に連結される側とは反対側でジョイント２２ａを介して油圧式無段変速機３０のポンプ軸３２ａに一体回転自在に連結されており、伝動機構１２を介してエンジン駆動力を入力し、エンジン駆動力によって駆動されて油圧式無段変速機３０の油圧ポンプ３２を駆動する。
【００３１】
出力回転体２４は、油圧式無段変速機３０に対して入力軸２２のエンジン連結側が位置する側と同じ側に油圧式無段変速機３０のモータ軸３３ａと同軸芯状に並ぶように配置されている。出力回転体２４は、変速ケース２１から横外側に突出している側で走行ミッション１１の入力部に連動するよう構成されており、遊星伝動部４０及び油圧式無段変速機３０からの駆動力を走行ミッション１３を介して左右一対の走行装置１，１に出力する。
【００３２】
油圧式無段変速機３０は、ケーシング３１の上端側にポンプ軸３２ａが回転自在に支持されている油圧ポンプ３２と、ケーシング３１の下端側にモータ軸３３ａが回転自在に支持されている油圧モータ３３とを備えて構成してある。油圧ポンプ３２は、可変容量形のアキシャルプランジャポンプによって構成し、油圧モータ３３は、アキシャルプランジャモータによって構成してある。油圧モータ３３は、油圧ポンプ３２によって吐出され、ポートブロック３４の内部に形成された油路を介して供給される圧油によって駆動される。油圧式無段変速機３０には、ポンプ軸３２ａの端部に装備されたチャージポンプ９０によって補充用の作動油が供給される。チャージポンプ９０は、ポンプ軸３２ａに一体回転自在に取り付けられたロータ９０ａ、及びケーシング３１に脱着自在に連結されたポンプケーシング９０ｂを備えている。
【００３３】
したがって、油圧式無段変速機３０は、油圧ポンプ３２が備える斜板３２ｂの角度変更操作が行なわれることにより、前進伝動状態と後進伝動状態と中立状態とに切り換わる。油圧式無段変速機３０は、前進伝動状態に切換え操作されると、入力軸２２からポンプ軸３２ａに伝達されるエンジン駆動力を前進駆動力に変換してモータ軸３３ａから出力し、後進伝動状態に切換え操作されると、入力軸２２からポンプ軸３２ａに伝達されるエンジン駆動力を後進駆動力に変換してモータ軸３３ａから出力し、前進伝動状態と後進伝動状態のいずれにおいても、エンジン駆動力を無段階に変速して出力する。油圧式無段変速機３０は、中立状態に切換え操作されると、モータ軸３３ａからの出力を停止する。
【００３４】
遊星伝動部４０は、油圧式無段変速機３０に対して入力軸２２のエンジン連結側が位置する側と同じ側に、モータ軸３３ａと出力回転体２４の間に位置する状態で配置されている。遊星伝動部４０は、伝動軸２３に支持されるサンギヤ４２と、サンギヤ４２に噛合う複数個の遊星ギヤ４３と、各遊星ギヤ４３に噛合うリングギヤ４４と、複数個の遊星ギヤ４３を回転自在に支持するキャリヤ４１とを備えている。キャリヤ４１は、遊星ギヤ４３を延出端部で回転自在に支持するアーム部４１ａと、複数本のアーム部４１ａの基端側が連結している筒軸部４１ｂとを備え、筒軸部４１ｂで伝動軸２３にベアリングを介して回転自在に支持されている。
【００３５】
伝動軸２３とモータ軸３３ａとは、ジョイント２３ａを介して一体回転自在に連結し、伝動軸２３とサンギヤ４２とは、スプライン構造を介して一体回転自在に連結しており、サンギヤ４２は、モータ軸３３ａに対して一体回転自在に連動している。
【００３６】
リングギヤ４４と出力回転体２４とは、伝動軸２３に対してこれの軸芯方向に並んで相対回転自在に外嵌した環状の遊星側連動体２６及び環状の出力側連動体２７によって一体回転自在に連動している。すなわち、遊星側連動体２６は、遊星側連動体２６の外周部から放射状にかつ一体回転自在に延出する複数本の係合アーム部２６ａを備えている。複数本の係合アーム部２６ａは、リングギヤ４４の複数箇所に係合しており、遊星側連動体２６は、リングギヤ４４に対して一体回転自在に連動している。出力側連動体２７は、遊星側連動体２６に対して係合爪２７ａによって一体回転自在に係合し、出力回転体２４に対してスプライン構造によって一体回転自在に係合しており、遊星側連動体２６と出力回転体２４とを一体回転自在に連結している。遊星側連動体２６は、伝動軸２３にベアリングを介して相対回転自在に支持されている。出力側連動体２７は、変速ケース２１にベアリングを介して回転自在に支持されている。
【００３７】
伝動機構５０は、キャリヤ４１の筒軸部４１ｂに一体回転自在に設けられたキャリヤ４１の入力ギヤ４１ｃに噛合う状態で入力軸２２にニードルベアリングを介して相対回転自在に支持された伝動ギヤ５２と、伝動ギヤ５２と入力軸２２に亘って設けた入力側クラッチ機構５５とを備えて構成してある。
【００３８】
入力側クラッチ機構５５は、入力軸２２に一体回転及び摺動操作自在に支持されたクラッチ体５６と、クラッチ体５６の一端側と伝動ギヤ５２の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体５７とを備えて構成してある。クラッチ体５６は、クラッチ体５６の端部に内嵌された油圧ピストン５８によって摺動操作される。クラッチ機構本体５７は、クラッチ体５６に設けた噛合い爪と伝動ギヤ５２に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
【００３９】
入力側クラッチ機構５０は、クラッチ機構本体５７が入り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２と伝動ギヤ５２を一体回転自在に連動させるように入り状態に切換え操作され、遊星伝動部４０のキャリヤ４１を入力軸２２に対する連動入り状態に切り換える。
【００４０】
入力側クラッチ機構５０は、クラッチ機構本体５７が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２と伝動ギヤ５２の連動を絶つように切り状態に切換え操作され、遊星伝動部４０のキャリヤ４１を入力軸２２に対する連動切り状態に切り換える。
【００４１】
したがって、遊星伝動部４０は、入力側クラッチ機構５０が入り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２のエンジン連結側と無段変速機連結側との間に位置する部位から入力軸２２の駆動力を伝動機構５０を介してキャリヤ４１に入力する。遊星伝動部４０は、入力側クラッチ機構５０が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２に対する連動を絶たれた状態になる。
【００４２】
遊星伝動部４０のサンギヤ４２と遊星側連動体２６とに亘り、伝動軸２３に外嵌されたクラッチ体６１を備えた出力側クラッチ機構６０を設けてある。
【００４３】
クラッチ体６１は、クラッチ体６１の内周側に形成してある油室に圧油が供給されることにより、入り付勢ばね６２に抗してサンギヤ４２に向けて摺動操作されて切り位置に切り換わり、油室から圧油が排出されることにより、入り付勢ばね６２によって遊星側連動体２６に向けて摺動操作されて入り位置に切り換わる。クラッチ体６１は、入り位置に切り換わると、クラッチ体６１に設けてあるクラッチ爪６１ａと遊星側連動体２６に設けてあるクラッチ爪とが係合して、遊星側連動体２６に対して一体回転自在に連結する。クラッチ体６１は、サンギヤ４２に対して係合爪６１ｂによって一体回転自在に係合した状態を維持しながら摺動操作され、サンギヤ４２に対する係合状態を維持しながら入り位置になる。クラッチ体６１は、切り位置に切り換わると、クラッチ爪６１ａによる遊星側連動体２６に対する係合を解除する。
【００４４】
したがって、出力側クラッチ機構６０は、クラッチ体６１が切り位置に切換え操作されることにより、サンギヤ４２と遊星側連動体２６の連動を絶つことで、モータ軸３３ａの出力回転体２４に対する連動を絶ち、この状態において遊星伝動部４０のリングギヤ４４と出力回転体２４が一体回転自在に連動する第１伝動状態を現出し、遊星伝動部４０の合成駆動力の出力回転体２４からの出力を可能にする。
【００４５】
出力側クラッチ機構６０は、クラッチ体６１が入り位置に切換え操作されることにより、サンギヤ４２と遊星側連動体２６を一体回転自在に連動させることで、モータ軸３３ａを出力回転体２４に一体回転自在に連動させる第２伝動状態を現出し、油圧無段変速機３０による出力の出力回転体２４からの出力を可能し、かつ、サンギヤ４２と伝動軸２３が一体回転自在に連動し、リングギヤ４４と遊星側連動体２６が一体回転自在に連動していることにより、遊星ギヤ４３の自転が発生しないように、サンギヤ４２と遊星ギヤ４３とリングギヤ４４がモータ軸３３ａと一体回転することを可能にする。
【００４６】
出力側クラッチ機構６０は、遊星伝動部４０のリングギヤ４４と出力回転体２４とを連動状態に維持しながら、遊星伝動部４０のサンギヤ４３と出力回転体２４とを連動入り状態と連動切り状態に切換える。
【００４７】
したがって、遊星伝動部４０は、入力側クラッチ機構５５が入り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構６０が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２の駆動力を伝動機構５０を介してキャリヤ４１に入力し、油圧無段変速機３０のモータ軸３３ａからの出力を伝動軸２３を介してサンギヤ４２に入力し、入力軸２２の駆動力と油圧無段変速機３０の出力とを合成して合成駆動力を発生させ、発生させた合成駆動力をリングギヤ４４から遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に出力する。
【００４８】
入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０を備えて、伝動切換えクラッチ機構７０を構成してある。伝動切換えクラッチ機構７０は、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッキ機構６０が切換え操作されることにより、単独伝動状態と合成伝動状態とに切り換わる。
【００４９】
図５は、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０の操作状態と、伝動切換えクラッチ機構７０の操作状態と、変速伝動装置２０の伝動形態との関係を示す説明図である。図５に示す「切」は、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０の切り状態を示し、「入」は、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０の入り状態を示す。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構７０は、入力側クラッチ機構５５が切り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構６０が入り状態に切換え操作されると、単独伝動状態に切り換わり、入力側クラッチ機構５５が入り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構６０が切り状態に切換え操作されると、合成伝動状態に切り換わる。
【００５０】
図３は、ＨＭＴモード伝動での変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構７０は、合成伝動状態に切り換わると、入力軸２２の駆動力と油圧式無段変速機３０の出力とが遊星伝動部４０によって合成され、遊星伝動部４０による合成駆動力が出力回転体２４に伝達されるＨＭＴモード伝動を変速伝動装置２０に現出させる。変速伝動装置２０は、ＨＭＴモード伝動の状態になると、入力軸２２に入力されたエンジン駆動力を油圧式無段変速機３０及び遊星伝動部４０の両方によって変速し、変速後の駆動力をリングギヤ４４から出力回転体２４に伝達して出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００５１】
図４は、ＨＳＴモード伝動での変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構７０は、単独伝動状態に切り換わると、油圧式無段変速機３０の出力が遊星伝動部４０による変速を受けないで単独で出力回転体２４に伝達されるＨＳＴモード伝動を変速伝動装置２０に現出させる。変速伝動装置２０は、ＨＳＴモード伝動の状態になると、エンジン駆動力を、油圧式無段変速機３０と遊星伝動部４０のうちの遊星伝動部４０による変速を行なわず、油圧式無段変速機３０だけによる変速を行い、変速後の駆動力をモータ軸３３ａから伝動軸２３、サンギヤ４２、クラッチ体６１、遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に伝達し、出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００５２】
伝動切換えクラッチ機構７０は、変速伝動装置２０をＨＳＴモード伝動の状態に操作した場合、入力軸２２から遊星伝動部４０のキャリヤ４１への伝動が絶たれた状態にあり、サンギヤ４２が伝動軸２３を介してモータ軸３３ａに一体回転自在に連動された状態にあり、リングギヤ４４が遊星側連動体２６、クラッチ体６１、サンギヤ４２及び伝動軸２３を介してモータ軸３３ａに一体回転自在に連動された状態にあることから、遊星伝動部４０のサンギヤ４２、遊星ギヤ４３及びリングギヤ４４をモータ軸３３ａと一体回転するよう操作することになり、変速伝動装置２０は、ＨＳＴモード伝動を現出する状態に操作された場合、遊星ギヤ４３の自転を発生させず、すなわちサンギヤ４２と遊星ギヤ４３の相対回転及び遊星ギヤ４３とリングギヤ４４の相対回転を発生させずに、油圧無段変速機３０のモータ軸３３ａの出力を出力回転体２４に伝達する。
【００５３】
図６は、エンジン８が設定の一定速度の駆動力を出力するようにアクセルセットされた状態における油圧式無段変速機３０の変速状態と変速伝動装置２０の出力回転体２４による出力速度との関係を示す説明図である。図６の横軸は、油圧式無段変速機３０の変速状態を示し、「ｎ」は、油圧式無段変速機３０の中立位置を示し、「−ｍａｘ」は、油圧式無段変速機３０の後進伝動状態での最高速位置を示し、「＋ｍａｘ」は、油圧式無段変速機３０の前進伝動状態での最高速位置を示す。図６の縦軸は、出力回転体２４による出力速度を示す。図６に示す実線Ｒ及び実線ＦＬは、入力側クラッチ機構５５が切り状態に、出力側クラッチ機構６０が入り状態に操作された場合、すなわち変速伝動装置２０がＨＳＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図６に示す実線ＦＨは、入力側クラッチ機構５５が入り状態に、出力側クラッチ機構６０が切り状態に操作された場合、すなわち変速伝動装置２０がＨＭＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。
【００５４】
実線Ｒ及び実線ＦＬで示すように、入力側クラッチ機構５５が切り状態に維持され、出力側クラッチ機構６０が入り状態に維持された状態において、油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に操作されると、出力速度が後進の最高速度「ＲＶＨ」になる。油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」から中立位置「ｎ」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力速度が無段階に減速していく。油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」に至ると、出力速度が零「０」になる。油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が無段階に増速していく。油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、出力速度が前進の中間速度「ＦＶＭ」になる。
【００５５】
実線ＦＨで示すように、油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、入力側クラッチ機構５５が切り状態から入り状態に切換え制御され、出力側クラッチ機構６０が入り状態から切り状態に切換え制御され、入力側クラッチ機構５５が入り状態に維持され、出力側クラッチ機構６０が切り状態に維持された状態において、油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」から後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が無段階に増速していく。油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、前進の出力速度が最高速度「ＦＶＨ」になる。
【００５６】
図６に示す「Ｎ」は、実線ＦＨを油圧式無段変速機３０の前進側の最高速位置「＋ｍａｘ」を超えて出力回転が零「０」となる点まで延長したときの横軸の値を示す。油圧式無段変速機３０の前進側の最高速位置「＋ｍａｘ」の横軸の値を１とすると、Ｎ＝１．６〜２．２となる。つまり、Ｎ＝１．６〜２．２となるように、油圧式無段変速機３０における油圧ポンプ３２及び油圧モータ３３の容量、並びに遊星伝動部４０の伝動ギヤ比を設定してある。
【００５７】
図７は、変速伝動装置２０を変速操作する変速操作装置７１を示すブロック図である。この図に示すように、変速操作装置７１は、油圧式無段変速機３０の変速操作部３０ａ、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０の操作部５５ａ，６０ａに連係された制御装置７２と、制御装置７２に連係された変速検出センサ７３、エンジン回転数センサ７４、変速機出力回転数センサ７５及び出力回転数センサ７６とを備えている。
【００５８】
変速操作部３０ａは、油圧式無断変速機３０における油圧ポンプ３２の斜板３２ｂの角度変更操作を行なう電動アクチュエータ又は油圧アクチュエータによって構成してある。入力側クラッチ機構５５の操作部５５ａは、入力軸２２の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン５８に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン５８を操作してクラッチ体５６を摺動操作することにより、入力側クラッチ機構５５を切り換え操作する。出力側クラッチ機構６０の操作部６０ａは、伝動軸２３の内部に形成された操作油路を介してクラッチ体６１の油室に接続された操作弁によって構成してあり、クラッチ体６１の油室に対する操作油の供給及び排出を行なうことにより、クラッチ体６１を摺動操作して出力側クラッチ機構６０を切り換え操作する。
【００５９】
変速検出センサ７３は、変速レバー７７の操作位置を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。エンジン回転数センサ７４は、エンジン８の回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。変速機出力回転数センサ７５は、油圧式無段変速機３０の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。出力回転数センサ７６は、変速伝動装置２０の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。
【００６０】
制御装置７２は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、変速制御手段７８を備えている。変速制御手段７８は、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報を基に、油圧式無段変速機３０の変速状態が変速レバー７７の操作位置に対応したものになるように、変速操作部３０ａを操作して油圧式無段変速機３０を変速制御する。
【００６１】
変速制御手段７８は、油圧式無段変速機３０を変速制御するに加え、エンジン回転数センサ７４による検出情報を基に、アクセルセットされたエンジン８の回転数を検出し、この検出結果、変速検出センサ７３、変速機出力回転数センサ７５及び出力回転数センサ７６による検出情報を基に、図５，６に示す如く変速伝動装置２０がＨＳＴモード伝動及びＨＭＴモード伝動を現出して伝動するように、操作部５５ａ及び操作部６０ａを操作して入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０を所定のタイミングで切り換え制御する。
【００６２】
〔別実施構造〕
図８は、第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、入力軸２２と遊星伝動部４０のキャリヤ４１とに亘って設けた前後進切換え機構８０を備えている。
【００６３】
第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間であって、入力軸２２のエンジン連結側と前進クラッチ８２との間に装備したチャージポンプ９０を備え、このチャージポンプ９０によって油圧式無段変速機３０に補充用の作動油が供給される。チャージポンプ９０は、入力軸２２に一体回転自在に連結したロータ９０ａ、及び変速ケース２１に脱着自在に取り付けたポンプケーシング９０ｂを備えている。
【００６４】
前後進切換え機構８０は、入力軸２２にニードルベアリングを介して回転自在に支持される前進伝動ギヤ８１と、前進伝動ギヤ８１と入力軸２２に亘って設けた前進クラッチ８２と、入力軸２２と平行又はほぼ平行な配置で変速ケース２１に回転自在に支持された後進伝動軸８３と、入力軸２２に一体回転自在に支持された伝動ギヤ８４に噛合った状態で後進伝動軸８３に相対回転支持された逆転用の入力ギヤ８５と、入力ギヤ８５と後進伝動軸８３に亘って設けた後進クラッチ８６と、後進伝動軸８３に一体回転自在に設けた後進伝動ギヤ８７とを備えて構成してある。
【００６５】
前進伝動ギヤ８１及び後進伝動ギヤ８７は、キャリヤ４１の筒軸部４１ｂに一体回転自在に設けられたキャリヤ４１の入力ギヤ４１ｃに噛合っている。入力ギヤ８５及び伝動ギヤ８４は、遊星伝動部４０に対して前進伝動ギヤ８１及び後進伝動ギヤ８７が位置する側とは反対側に位置している。前進伝動ギヤ８１及び後進伝動ギヤ８７は、サンギヤ４２に対して入力ギヤ８５及び伝動ギヤ８４が位置する側とは反対側に位置する遊星伝動部４０の入力ギヤ４１ｃに噛合っている。
【００６６】
前進クラッチ８２は、入力軸２２に一体回転及び摺動操作自在に支持された前進クラッチ体８２ａと、前進クラッチ体８２ａの一端側と前進伝動ギヤ８１の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体８２ｂとを備えて構成してある。前進クラッチ体８２ａは、前進クラッチ体８２ａの端部に内嵌された油圧ピストン８８によって摺動操作される。クラッチ機構本体８２ｂは、前進クラッチ体８２ａに設けた噛合い爪と前進伝動ギヤ８１に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
【００６７】
後進クラッチ８６は、後進伝動軸８３に一体回転及び摺動操作自在に支持された後進クラッチ体８６ａと、後進クラッチ体８６ａの一端側と入力ギヤ８５の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体８６ｂとを備えて構成してある。後進クラッチ体８６ａは、後進クラッチ体８６ａの端部に内嵌された油圧ピストン８９によって摺動操作される。クラッチ機構本体８６ｂは、後進クラッチ体８６ａに設けた噛合い爪と入力ギヤ８５に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
【００６８】
前後進切換え機構８０は、前進クラッチ８２が入り状態に切換え操作され、後進クラッチ８６が切り状態に切換え操作されることにより、前進伝動状態になり、入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間に位置する前進クラッチ体８２ａから入力軸２２の駆動力を入力し、入力軸２２の駆動力を前進駆動力に変換して前進伝動ギヤ８１からキャリヤ４１に伝達する。
【００６９】
前後進切換え機構８０は、前進クラッチ８２が切り状態に切換え操作され、後進クラッチ８６が入り状態に切換え操作されることにより、後進伝動状態になり、入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間に位置する伝動ギヤ８４から入力軸２２の駆動力を入力し、入力軸２２の駆動力を後進駆動力に変換して後進伝動ギヤ８７から遊星伝動部４０のキャリヤ４１に伝達する。
【００７０】
前後進切換え機構８０は、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に切換え操作されることにより、中立状態になり、入力軸２２と遊星伝動部４０のキャリヤ４１との連動を絶つ。
【００７１】
図９は、油圧式無段変速機３０、前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０の操作状態と変速伝動装置２０の伝動形態との関係を示す説明図である。図９に示す「前進」は、油圧式無段変速機３０の前進伝動状態を示し、「後進」は、油圧式無段変速機３０の後進伝動状態を示す。図９に示す「切」は、前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０の切り状態を示し、「入」は、前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０の入り状態を示す。
【００７２】
変速伝動装置２０は、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に切換え制御されると、ＨＳＴモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置２０は、ＨＳＴモード伝動の状態になると、入力軸２２に入力されたエンジン駆動力を遊星伝動部４０に伝達せず、入力軸２２に入力されたエンジン駆動力を油圧式無段変速機３０によって変速し、変速後の駆動力をモータ軸３３ａから伝動軸２３、サンギヤ４２、クラッチ体６１、遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に伝達して出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００７３】
変速伝動装置２０は、前進クラッチ８２が入り状態に切換え制御され、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構８０が切り状態に切換え制御されると、前進側のＨＭＴモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置２０は、前進側のＨＭＴモード伝動になると、入力軸２０によって入力されたエンジン駆動力を前後進切換え機構８０によって前進駆動力に変換して遊星伝動部４０に伝達し、遊星伝動部４０によって前後進切換え機構８０からの前進駆動力と油圧式無段変速機３０のモータ軸３３ａからの出力とを合成して前進側の合成駆動力を発生させ、発生した前進側の合成駆動力をリングギヤ４４から遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に伝達して出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００７４】
変速伝動装置２０は、後進クラッチ８６が入り状態に切換え制御され、前進クラッチ８２及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に切換え制御されると、後進側のＨＭＴモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置２０は、後進側のＨＭＴモード伝動になると、入力軸２０によって入力されたエンジン駆動力を前後進切換え機構８０によって後進駆動力に変換して遊星伝動部４０に伝達し、遊星伝動部４０によって前後進切換え機構８０からの後進駆動力と油圧式無段変速機３０のモータ軸３３ａからの出力とを合成して後進側の合成駆動力を発生させ、発生した後進側の合成駆動力をリングギヤ４４から遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に伝達して出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００７５】
図１０は、第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０の出力速度を示す説明図であり、エンジン８が設定の一定速度の駆動力を出力するようにアクセルセットされた状態における油圧式無段変速機３０の変速状態と変速伝動装置２０の出力回転体２４による出力速度との関係を示す説明図である。図１０の横軸は、油圧式無段変速機３０の変速状態を示し、「ｎ」は、油圧式無段変速機３０の中立位置を示し、「−ｍａｘ」は、油圧式無段変速機３０の後進伝動状態での最高速位置を示し、「＋ｍａｘ」は、油圧式無段変速機３０の前進伝動状態での最高速位置を示す。図１０の縦軸は、出力回転体２４による出力速度を示す。図１０に示す実線ＲＬ及び実線ＦＬは、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切リ状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置２０がＨＳＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図１０に示す実線ＦＭ，ＦＨは、前進クラッチ８２が入り状態に切り換え制御され、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置２０が前進側のＨＭＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図１０に示す実線ＲＭ，ＲＨは、後進クラッチ８６が入り状態に切り換え制御され、前進クラッチ８２及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置２０が後進側のＨＭＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。
【００７６】
図９に示すように、かつ図１０の実線ＦＬで示すように、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に制御され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に制御された状態において、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」に操作されると、出力が零「０」になる。
【００７７】
前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に向けて変速操作されると、前進駆動力が出力される。前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力が無段階に増速する。油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、出力速度が前進の中間速度「ＦＶ１」になる。
【００７８】
図９に示すように、かつ図１０の実線ＦＭ，ＦＨで示すように、油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、前進クラッチ８２が入り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構６０が切り状態に切換え制御され、前進クラッチ８２が入り状態に維持されながら、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に維持されながら、油圧無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」から後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力が中間速度「ＦＶ１」から無段階に増速する。油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に至ると、出力が前進の最高速度「ＦＶ２」になる。
【００７９】
図９に示すように、かつ図１０の実線ＲＬで示すように、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作されると、後進駆動力が出力される。前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力が無段階に増速する。油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に至ると、出力速度が後進の中間速度「ＲＶ１」になる。
【００８０】
図９に示すように、かつ図１０の実線ＲＭ，ＲＨで示すように、油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に至ると、後進クラッチ８６が入り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構８０が切り状態に切換え制御され、後進クラッチ８６が入り状態に維持されながら、前進クラッチ８２及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に維持されながら、油圧無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」から前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力が中間速度「ＲＶ１」から無段階に増速する。油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、出力が後進の最高速度「ＲＶ２」になる。
【００８１】
図１０に示す「Ｎ」は、実線ＦＨ，ＦＭを油圧式無段変速機３０の前進側の最高速位置「＋ｍａｘ」を超えて出力回転が零「０」となる点まで延長したときの横軸の値を示す。油圧式無段変速機３０の前進側の最高速位置「＋ｍａｘ」の横軸の値を１とすると、Ｎ＝１．６〜２．２となる。つまり、Ｎ＝１．６〜２．２となるように、油圧式無段変速機３０における油圧ポンプ３２及び油圧モータ３３の容量、並びに遊星伝動部４０の伝動ギヤ比を設定してある。
【００８２】
図１１は、第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を変速操作する変速操作装置９１を示すブロック図である。この図に示すように、変速操作装置９１は、油圧式無段変速機３０の変速操作部３０ａ、並びに前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０の操作部８２ｃ，８６ｃ，６０ａに連係された制御装置７２と、制御装置７２に連係された変速検出センサ７３、エンジン回転数センサ７４、変速機出力回転数センサ７５及び出力回転数センサ７６とを備えている。
【００８３】
変速操作部３０ａは、油圧式無断変速機３０における油圧ポンプ３２の斜板３２ｂの角度変更操作を行なう電動アクチュエータ又は油圧アクチュエータによって構成してある。前進クラッチ８２の操作部８２ｃは、入力軸２２の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン８８に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン８８を操作して前進クラッチ体８２ａを摺動操作することにより、前進クラッチ８２を切り換え操作する。後進クラッチ８６の操作部８６ｃは、後進伝動軸８３の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン８９に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン８９を操作して後進クラッチ体８６ａを摺動操作することにより、後進クラッチ８６を切り換え操作する。出力側のクラッチ機構６０の操作部６０ａは、伝動軸２３の内部に形成された操作油路を介してクラッチ体６１の油室に接続された操作弁によって構成してあり、クラッチ体６１の油室に対する操作油の供給及び排出を行なうことにより、クラッチ体６１を摺動操作して出力側のクラッチ機構６０を切り換え操作する。
【００８４】
変速検出センサ７３は、変速レバー７７の操作位置を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。エンジン回転数センサ７４は、エンジン８の回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。変速機出力回転数センサ７５は、油圧式無段変速機３０の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。出力回転数線さ７６は、変速伝動装置２０の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。
【００８５】
制御装置７２は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、変速制御手段７８を備えている。変速制御手段７８は、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報を基に、油圧式無段変速機３０の変速状態が変速レバー７７の操作位置に対応したものになるように、変速操作部３０ａを操作して油圧式無段変速機３０を変速制御する。
【００８６】
変速制御手段７８は、油圧式無段変速機３０を変速制御するに加え、エンジン回転数センサ７４による検出情報を基に、アクセルセットされたエンジン８の回転数を検出し、この検出結果、変速検出センサ７３、変速機出力回転数センサ７５及び出力回転数センサ７６による検出情報を基に、図９，１０に示す如く変速伝動装置２０がＨＳＴモード伝動、前進側のＨＭＴモード伝動及び後進側のＨＭＴモード伝動を現出して伝動するように、操作部８２ｃ、操作部８６ｃ及び操作部６０ａを操作して前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０を所定のタイミングで切り換え制御する。
【００８７】
図１２は、第２の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第２の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、油圧式無段変速機３０に補充用の作動油を供給するチャージポンプ９０を、入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間であって、入力軸２２のエンジン連結側と入力側クラッチ機構５５との間に装備してある。チャージポンプ９０は、入力軸２２に一体回転自在に連結したロータ９０ａ、及び変速ケース２１に脱着自在に連結されたポンプケーシング９０ｂを備えている。
【００８８】
図１３は、第３の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第３の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、油圧式無段変速機３０を、可変容量型の油圧ポンプ３２と可変容量型の油圧モータ３３を備えて構成してある。
【００８９】
図１４は、第４の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第４の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、出力側クラッチ機構６０を、伝動軸２３に一体回転自在に設けた支持体６３と遊星側連動体２６に設けたクラッチボディ部とに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部６４を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この出力側クラッチ機構６０は、摩擦クラッチ部６４がサンギヤ４２に支持された油圧ピストン６５によって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、モータ軸３３ａと出力回転体２４を連動入り状態と連動切り状態に切換え操作する。
【００９０】
図１５は、第５別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第５の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、入力側クラッチ機構５５を、伝動ギヤ５２に一体回転自在に設けた支持部と入力軸２２に一体回転自在に設けたクラッチボディ部５９ａとに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部５９を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この入力側クラッチ機構５５は、摩擦クラッチ部５９がクラッチボディ部５９ａに内装された油圧ピストン５９ｂによって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２と伝動ギヤ５２を連動入り状態と連動切る状態に切換え操作する。
【００９１】
図１６は、第６の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第６の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、出力側クラッチ機構６０を、伝動軸２３に一体回転自在に設けた支持部６６と出力側連動体２７に一体回転自在に連結されたクラッチボディ６７ａとに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部６７を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この出力側クラッチ機構６０は、摩擦クラッチ部６７がクラッチボディ６７ａに内装された油圧ピストン６７ｂによって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、モータ軸３３ａと出力回転体２４を連動入り状態と連動切り状態に切換え操作する。
【００９２】
第６の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、リングギヤ４４とモータ軸３３ａとを連動入り状態と連動切り状態に切換え自在な摩擦クラッチ機構７９を備え、ＨＳＴモード伝動においてサンギヤ４２、遊星ギヤ４３及びリングギヤ４４がモータ軸３３ａと一体回転する状態と、ＨＳＴモード伝動においてリングギヤ４４が回転自在な状態とに切換え自在になっている。
【００９３】
〔別実施例〕
（１）上記した実施例では、入力軸２２の駆動力を遊星伝動部４０のキャリヤ４１に入力し、遊星伝動部４０のリングギヤ４４の駆動力を出力回転体２４に伝達するよう構成した例を示したが、入力軸２２の駆動力を遊星伝動部４０のリングギヤ４４に入力し、遊星伝動部４０のキャリヤ４１の駆動力を出力回転体２４に伝達するよう構成して実施してもよい。
【００９４】
（２）上記した実施例では、入力軸２２をポンプ軸３２ａと別体に形成してポンプ軸３２ａにジョイント２２ａを介して連結し、伝動軸２３をモータ軸３３ａと別体に形成してモータ軸３３ａにジョイント２３ａを介して連結した例を示したが、入力軸２２をポンプ軸３２ａに一体形成し、伝動軸２３をモータ軸３３ａに一体形成して実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、コンバインの他、田植機、運搬車など各種の車両に利用できる。
【符号の説明】
【００９６】
１ 走行装置
２２ 入力軸
２４ 出力回転体
３０ 油圧式無段変速機
３２ａ ポンプ軸
３３ａ モータ軸
４０ 遊星伝動部
４２ サンギヤ
５５ 入力側クラッチ機構
６０ 出力側クラッチ機構
９０ チャージポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載された変速伝動装置があった。特許文献１に記載されたものでは、無段変速部（油圧式無段変速機）の油圧ポンプを貫通するポンプ軸を備え、ポンプ軸の無段変速部から一方に突出する側にエンジンからの駆動力を入力し、ポンプ軸の無段変速部から他方に突出する側から複合型遊星伝動部にポンプ軸の駆動力を伝達して、無段変速部をエンジン駆動力によって駆動し、エンジン駆動力と無段変速部による出力とを複合型遊星伝動部によって合成するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１５４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の技術を採用した場合、ポンプ軸のエンジン駆動力を入力する部位から遊星伝動部に出力する部位までの距離が両部位の間に位置する油圧ポンプのために長くなり、遊星伝動部の駆動負荷に起因するポンプ軸の歪みが発生しにくいようにポンプ軸の強度アップを図る必要が生じ、ポンプ軸の強度アップのため、大径のポンプ軸を備えるなど大型の油圧式無段変速機を採用する必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、大型化を抑制や回避しやすい変速伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第１発明は、エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置において、
前記遊星伝動部及び前記出力回転体を、前記油圧式無段変速機に対して前記入力軸のエンジン連結側が位置する側と同じ側に配置するとともに、前記入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から前記遊星伝動部に駆動力を入力するように構成してある。
【０００７】
本第１発明の構成によると、遊星伝動部及び出力回転体を、油圧式無段変速機に対して入力軸のエンジン連結側が位置する側と同じ側に配置するとともに、入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から遊星伝動部に駆動力を入力するから、入力軸から遊星伝動部に至る伝動構造を伝動距離が極力短い簡単なものに済ませることができる。入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から遊星伝動部に駆動力を入力するから、入力軸のエンジン駆動力を入力する部位から遊星伝動部に出力する部位までの距離を極力小にでき、遊星伝動部の駆動負荷に起因する入力軸の歪みを発生しにくくして入力軸の大型化を抑制や回避でき、かつ遊星伝動部の駆動負荷をポンプ軸に掛かりにくくでき、ポンプ軸の大型化を抑制や回避して油圧式無段変速機の大型化を抑制や回避できる。
【０００８】
従って、入力軸から遊星伝動部に伝動する伝動構造の面においても、入力軸及び油圧式無段変速機の面においても大型化を抑制や回避したコンパクトな状態に得ることができる。
【０００９】
本第２発明は、前記入力軸を前記油圧式無段変速機のポンプ軸に対して同軸芯状に配置した状態で前記ポンプ軸に一体回転自在に連結し、前記遊星伝動部のサンギヤ及び前記出力回転体を、前記油圧式無段変速機のモータ軸芯に対して同軸芯状に位置する回転軸芯まわりに回転自在に支持してある。
【００１０】
本第２発明の構成によると、入力軸とポンプ軸を同軸芯状態に配置したコンパクトな連動構造で入力軸による油圧式無段変速機の駆動を可能にできる。さらに、サンギヤ、出力回転体及びモータ軸を同軸芯状に配置したコンパクトな連動構造で油圧式無段変速機から遊星伝動部に伝動できるとともに遊星伝動部から出力回転体に伝動できる。
【００１１】
従って、入力軸による油圧式無段変速機の駆動の面からも、油圧式無段変速機から遊星伝動部への伝動や遊星伝動部から出力回転体への伝動の面からもコンパクトに得ることができる。
【００１２】
本第３発明は、前記遊星伝動部を前記入力軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切り換える入力側クラッチ機構を設け、前記出力回転体を前記油圧式無段変速機のモータ軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切り換える出力側クラッチ機構を設けてある。
【００１３】
本第３発明の構成によると、遊星伝動部を入力軸に対する連動切り状態に切り換え、出力回転体をモータ軸に対する連動入り状態に切り換えることにより、入力軸によって入力されるエンジン駆動力が油圧式無段変速機によって変速した後に出力回転体から出力されるようにＨＳＴモード伝動による変速を行なわせることができる。遊星伝動部を入力軸に対する連動入り状態に切り換え、出力回転体をモータ軸に対する連動切り状態に切り換えることにより、入力軸によって入力されるエンジン駆動力が遊星伝動部に伝達され、エンジン駆動力と油圧式無段変速機による出力とが遊星伝動部によって合成して合成駆動力が出力回転体から出力されるようにＨＭＴモード伝動による変速を行なわせることができる。
【００１４】
従って、ＨＳＴモード伝動による出力を行なわせて、油圧式無段変速機の変速操作を行なうだけで操作簡単に走行の停止や前後進切換えを行なえるようにでき、ＨＭＴモード伝動による出力を行なわせて、伝動効率のよい状態で変速走行を行なえるようにできる。
【００１５】
本第４発明は、前記油圧式無段変速機に作動油を供給するチャージポンプを、前記入力軸のエンジン連結側と油圧無段変速機連結側との間に装備してある。
【００１６】
本第４発明の構成によると、チャージポンプの駆動負荷を入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間に掛かって、油圧式無段変速機のポンプ軸に掛かり難くできる。
【００１７】
従って、チャージポンプを入力軸の駆動力によって駆動するものでありながら、油圧式無段変速機のポンプ軸の大型化を抑制して、油圧式無段変速機を有利に得ることができる。
【００１８】
本第５発明は、前記油圧式無段変速機に作動油を供給するチャージポンプを、前記入力軸のエンジン連結側と前記入力側クラッチ機構との間に装備してある。
【００１９】
入力軸のエンジン連結側と入力側クラッチ機構の間にあっては、油圧式無段変速機が無くてポンプ設置スペースを確保しやすいのであり、本第５発明の構成によると、ポンプ設置スペースを確保しやすい部位にチャージポンプをコンパクトに装備できる。
【００２０】
従って、チャージポンプを入力軸の駆動力によって駆動するものでありながら、チャージポンプをコンパクトに装備した簡素なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】コンバインの全体を示す側面図である。
【図２】伝動構造を示す概略正面図である。
【図３】ＨＭＴモード伝動での変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図４】ＨＳＴモード伝動での変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図５】入力側クラッチ機構及び出力側クラッチ機構の操作状態と、伝動切換えクラッチ機構の操作状態と、変速伝動装置の伝動形態との関係を示す説明図である。
【図６】油圧式無段変速機の変速状態と変速伝動装置の出力速度との関係を示す説明図である。
【図７】変速操作装置を示すブロック図である。
【図８】第１の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図９】油圧式無段変速機、前進クラッチ、後進クラッチ及び出力側のクラッチ機構の操作状態と変速伝動装置の伝動形態との関係を示す説明図である。
【図１０】第１の別実施構造を備えた変速伝動装置の出力速度を示す説明図である。
【図１１】第１の別実施構造を備えた変速伝動装置を変速操作する変速操作装置を示すブロック図である。
【図１２】第２の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図１３】第３の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図１４】第４の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図１５】第５の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【図１６】第６の別実施構造を備えた変速伝動装置を示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明に係る変速伝動装置をコンバインに装備した場合について説明する。
図１に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ式の走行装置１，１によって自走するように構成され、かつ乗用型の運転部２を装備された走行機体と、走行機体の機体フレーム３の前部に連結された刈取り部４と、機体フレーム３の後部側に刈取り部４の後方に配置して設けられた脱穀装置５と、機体フレーム３の後部側に脱穀装置５の横側方に配置して設けられた穀粒タンク６とを備えて構成してあり、稲、麦などの収穫作業を行う。
【００２３】
すなわち、刈取り部４は、機体フレーム３の前部から前方向きに上下揺動自在に延出する刈取り部フレーム４ａを備え、この刈取り部フレーム４ａが昇降シリンダ７によって揺動操作されることにより、刈取り部４の前端部に設けられた分草具４ｂが地面近くに下降した下降作業位置と、分草具４ｂが地面から高く上昇した上昇非作業位置とに昇降する。刈取り部４を下降作業位置に下降させて走行機体を走行させると、刈取り部４は、分草具４ｂによって刈取対象の植立穀稈を引起し経路に導入し、引起し経路に導入した植立穀稈を引起し装置４ｃによって引起しながらバリカン型の刈取装置４ｄによって刈取り、刈取り穀稈を供給装置４ｅによって脱穀装置５に供給する。脱穀装置５は、供給装置４ｅからの刈取り穀稈の株元側を脱穀フィードチェーン５ａによって挟持して機体後方向きに搬送し、刈取り穀稈の穂先側を扱室（図示せず）に供給して脱穀処理し、脱穀穀粒を穀粒タンク６に送り込む。
【００２４】
運転部２に備えられた運転座席２ａの下方にエンジン８を設け、エンジン８が出力する駆動力を、機体フレーム３の前端部に設けたミッションケース１１を備えた伝動構造１０によって左右一対の走行装置１，１に伝達するように構成してある。
【００２５】
図２は、伝動構造１０の概略構造を示す正面図である。この図に示すように、伝動構造１０は、エンジン８の出力軸８ａからのエンジン駆動力を、伝動ベルト１２ａが備えられた伝動機構１２を介してミッションケース１１の上端部の横側に設けられた変速伝動装置２０に入力し、この変速伝動装置２０の出力を、ミッションケース１１に内装された走行ミッション１３に入力して走行ミッション１３が備える左右一対の操向クラッチ機構１４，１４の左側の操向クラッチ機構１４から左側の走行装置１の駆動軸１ａに伝達し、右側の操向クラッチ機構１４から右側の走行装置１の駆動軸１ａに伝達する。
【００２６】
伝動構造１０は、ミッションケース１１に内装された刈取りミッション１５を備え、変速伝動装置２０の出力を、刈取りミッション１５に入力して刈取り出力軸１６から刈取り部４の駆動軸４ｆに伝達する。
【００２７】
変速伝動装置２０について説明する。
図３，４に示すように、変速伝動装置２０は、ミッションケース１１の上端側に横側部が連結される変速ケース２１を備えた遊星変速部２０Ａと、変速ケース２１のミッションケース１１に連結する側とは反対側の横側部にケーシング３１が連結された油圧式無段変速機３０とを備えて構成してある。
【００２８】
変速ケース２１は、遊星伝動部４０及び伝動機構５０を収容する主ケース部２１ａと、入力軸２２及び伝動軸２３と油圧式無段変速機３０の連結部を収容し、かつ変速ケース２１とケーシング３１のポートブロック３４を連結する連結ケース部２１ｂとを備えて構成してある。変速ケース２１は、主ケース部２１ａの出力回転体２４が位置する下部側面の横外側に膨出形成された膨出部分２１ｃでミッションケース１１に連結される。連結ケース部２１ｂの走行機体上下方向での大きさが主ケース部２１ａの走行機体上下方向での大きさよりも小になっている。主ケース部２１ａを、機体前後方向視での縦断面形状が縦長形状となるように形成し、ケーシング３１を、機体前後方向視での縦断面形状が縦長形状となるように形成し、遊星変速部２０Ａと油圧式無段変速機３０が機体横方向に並びながら、変速伝動装置２０全体としての機体横方向幅が小となり、変速伝動装置２０は、横外側に突出しないように走行機体の左右方向ではコンパクトな状態でミッションケース１１の横側部に連結されている。さらに、ケーシング３１の下部側面には下端側ほど機体内側に傾斜する傾斜面３１Ａが形成され、この傾斜面３１Ａにモータ軸３３ａのベアリングを支持する膨出部３１Ｂが形成されて、変速伝動装置２０の更なるコンパクト化が図られている。また、ケーシング３１の上面には上向きにオイルフィルタ２０Ｆが配置され、オイルフィルタ２０Ｆの横外側への突出を回避して更なるコンパクトが図られている。
【００２９】
遊星変速部２０Ａは、変速ケース２１の上端側に回転自在に支持された機体横向きの入力軸２２と、変速ケース２１の下端側に入力軸２２と平行又はほぼ平行に回転自在に支持された伝動軸２３及び回転軸型の出力回転体２４と、伝動軸２３に支持された遊星伝動部４０と、入力軸２２と遊星伝動部４０のキャリヤ４１とに亘って設けた伝動機構５０とを備えている。
【００３０】
入力軸２２は、油圧式無段変速機３０のポンプ軸３２ａに対して同軸芯状に並ぶよう配置されている。入力軸２２は、変速ケース２１から横外側に突出している側で伝動機構１２を介してエンジン８の出力軸８ａに連結するように構成され、エンジン８に連結される側とは反対側でジョイント２２ａを介して油圧式無段変速機３０のポンプ軸３２ａに一体回転自在に連結されており、伝動機構１２を介してエンジン駆動力を入力し、エンジン駆動力によって駆動されて油圧式無段変速機３０の油圧ポンプ３２を駆動する。
【００３１】
出力回転体２４は、油圧式無段変速機３０に対して入力軸２２のエンジン連結側が位置する側と同じ側に油圧式無段変速機３０のモータ軸３３ａと同軸芯状に並ぶように配置されている。出力回転体２４は、変速ケース２１から横外側に突出している側で走行ミッション１１の入力部に連動するよう構成されており、遊星伝動部４０及び油圧式無段変速機３０からの駆動力を走行ミッション１３を介して左右一対の走行装置１，１に出力する。
【００３２】
油圧式無段変速機３０は、ケーシング３１の上端側にポンプ軸３２ａが回転自在に支持されている油圧ポンプ３２と、ケーシング３１の下端側にモータ軸３３ａが回転自在に支持されている油圧モータ３３とを備えて構成してある。油圧ポンプ３２は、可変容量形のアキシャルプランジャポンプによって構成し、油圧モータ３３は、アキシャルプランジャモータによって構成してある。油圧モータ３３は、油圧ポンプ３２によって吐出され、ポートブロック３４の内部に形成された油路を介して供給される圧油によって駆動される。油圧式無段変速機３０には、ポンプ軸３２ａの端部に装備されたチャージポンプ９０によって補充用の作動油が供給される。チャージポンプ９０は、ポンプ軸３２ａに一体回転自在に取り付けられたロータ９０ａ、及びケーシング３１に脱着自在に連結されたポンプケーシング９０ｂを備えている。
【００３３】
したがって、油圧式無段変速機３０は、油圧ポンプ３２が備える斜板３２ｂの角度変更操作が行なわれることにより、前進伝動状態と後進伝動状態と中立状態とに切り換わる。油圧式無段変速機３０は、前進伝動状態に切換え操作されると、入力軸２２からポンプ軸３２ａに伝達されるエンジン駆動力を前進駆動力に変換してモータ軸３３ａから出力し、後進伝動状態に切換え操作されると、入力軸２２からポンプ軸３２ａに伝達されるエンジン駆動力を後進駆動力に変換してモータ軸３３ａから出力し、前進伝動状態と後進伝動状態のいずれにおいても、エンジン駆動力を無段階に変速して出力する。油圧式無段変速機３０は、中立状態に切換え操作されると、モータ軸３３ａからの出力を停止する。
【００３４】
遊星伝動部４０は、油圧式無段変速機３０に対して入力軸２２のエンジン連結側が位置する側と同じ側に、モータ軸３３ａと出力回転体２４の間に位置する状態で配置されている。遊星伝動部４０は、伝動軸２３に支持されるサンギヤ４２と、サンギヤ４２に噛合う複数個の遊星ギヤ４３と、各遊星ギヤ４３に噛合うリングギヤ４４と、複数個の遊星ギヤ４３を回転自在に支持するキャリヤ４１とを備えている。キャリヤ４１は、遊星ギヤ４３を延出端部で回転自在に支持するアーム部４１ａと、複数本のアーム部４１ａの基端側が連結している筒軸部４１ｂとを備え、筒軸部４１ｂで伝動軸２３にベアリングを介して回転自在に支持されている。
【００３５】
伝動軸２３とモータ軸３３ａとは、ジョイント２３ａを介して一体回転自在に連結し、伝動軸２３とサンギヤ４２とは、スプライン構造を介して一体回転自在に連結しており、サンギヤ４２は、モータ軸３３ａに対して一体回転自在に連動している。
【００３６】
リングギヤ４４と出力回転体２４とは、伝動軸２３に対してこれの軸芯方向に並んで相対回転自在に外嵌した環状の遊星側連動体２６及び環状の出力側連動体２７によって一体回転自在に連動している。すなわち、遊星側連動体２６は、遊星側連動体２６の外周部から放射状にかつ一体回転自在に延出する複数本の係合アーム部２６ａを備えている。複数本の係合アーム部２６ａは、リングギヤ４４の複数箇所に係合しており、遊星側連動体２６は、リングギヤ４４に対して一体回転自在に連動している。出力側連動体２７は、遊星側連動体２６に対して係合爪２７ａによって一体回転自在に係合し、出力回転体２４に対してスプライン構造によって一体回転自在に係合しており、遊星側連動体２６と出力回転体２４とを一体回転自在に連結している。遊星側連動体２６は、伝動軸２３にベアリングを介して相対回転自在に支持されている。出力側連動体２７は、変速ケース２１にベアリングを介して回転自在に支持されている。
【００３７】
伝動機構５０は、キャリヤ４１の筒軸部４１ｂに一体回転自在に設けられたキャリヤ４１の入力ギヤ４１ｃに噛合う状態で入力軸２２にニードルベアリングを介して相対回転自在に支持された伝動ギヤ５２と、伝動ギヤ５２と入力軸２２に亘って設けた入力側クラッチ機構５５とを備えて構成してある。
【００３８】
入力側クラッチ機構５５は、入力軸２２に一体回転及び摺動操作自在に支持されたクラッチ体５６と、クラッチ体５６の一端側と伝動ギヤ５２の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体５７とを備えて構成してある。クラッチ体５６は、クラッチ体５６の端部に内嵌された油圧ピストン５８によって摺動操作される。クラッチ機構本体５７は、クラッチ体５６に設けた噛合い爪と伝動ギヤ５２に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
【００３９】
入力側クラッチ機構５０は、クラッチ機構本体５７が入り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２と伝動ギヤ５２を一体回転自在に連動させるように入り状態に切換え操作され、遊星伝動部４０のキャリヤ４１を入力軸２２に対する連動入り状態に切り換える。
【００４０】
入力側クラッチ機構５０は、クラッチ機構本体５７が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２と伝動ギヤ５２の連動を絶つように切り状態に切換え操作され、遊星伝動部４０のキャリヤ４１を入力軸２２に対する連動切り状態に切り換える。
【００４１】
したがって、遊星伝動部４０は、入力側クラッチ機構５０が入り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２のエンジン連結側と無段変速機連結側との間に位置する部位から入力軸２２の駆動力を伝動機構５０を介してキャリヤ４１に入力する。遊星伝動部４０は、入力側クラッチ機構５０が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２に対する連動を絶たれた状態になる。
【００４２】
遊星伝動部４０のサンギヤ４２と遊星側連動体２６とに亘り、伝動軸２３に外嵌されたクラッチ体６１を備えた出力側クラッチ機構６０を設けてある。
【００４３】
クラッチ体６１は、クラッチ体６１の内周側に形成してある油室に圧油が供給されることにより、入り付勢ばね６２に抗してサンギヤ４２に向けて摺動操作されて切り位置に切り換わり、油室から圧油が排出されることにより、入り付勢ばね６２によって遊星側連動体２６に向けて摺動操作されて入り位置に切り換わる。クラッチ体６１は、入り位置に切り換わると、クラッチ体６１に設けてあるクラッチ爪６１ａと遊星側連動体２６に設けてあるクラッチ爪とが係合して、遊星側連動体２６に対して一体回転自在に連結する。クラッチ体６１は、サンギヤ４２に対して係合爪６１ｂによって一体回転自在に係合した状態を維持しながら摺動操作され、サンギヤ４２に対する係合状態を維持しながら入り位置になる。クラッチ体６１は、切り位置に切り換わると、クラッチ爪６１ａによる遊星側連動体２６に対する係合を解除する。
【００４４】
したがって、出力側クラッチ機構６０は、クラッチ体６１が切り位置に切換え操作されることにより、サンギヤ４２と遊星側連動体２６の連動を絶つことで、モータ軸３３ａの出力回転体２４に対する連動を絶ち、この状態において遊星伝動部４０のリングギヤ４４と出力回転体２４が一体回転自在に連動する第１伝動状態を現出し、遊星伝動部４０の合成駆動力の出力回転体２４からの出力を可能にする。
【００４５】
出力側クラッチ機構６０は、クラッチ体６１が入り位置に切換え操作されることにより、サンギヤ４２と遊星側連動体２６を一体回転自在に連動させることで、モータ軸３３ａを出力回転体２４に一体回転自在に連動させる第２伝動状態を現出し、油圧無段変速機３０による出力の出力回転体２４からの出力を可能し、かつ、サンギヤ４２と伝動軸２３が一体回転自在に連動し、リングギヤ４４と遊星側連動体２６が一体回転自在に連動していることにより、遊星ギヤ４３の自転が発生しないように、サンギヤ４２と遊星ギヤ４３とリングギヤ４４がモータ軸３３ａと一体回転することを可能にする。
【００４６】
出力側クラッチ機構６０は、遊星伝動部４０のリングギヤ４４と出力回転体２４とを連動状態に維持しながら、遊星伝動部４０のサンギヤ４３と出力回転体２４とを連動入り状態と連動切り状態に切換える。
【００４７】
したがって、遊星伝動部４０は、入力側クラッチ機構５５が入り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構６０が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２の駆動力を伝動機構５０を介してキャリヤ４１に入力し、油圧無段変速機３０のモータ軸３３ａからの出力を伝動軸２３を介してサンギヤ４２に入力し、入力軸２２の駆動力と油圧無段変速機３０の出力とを合成して合成駆動力を発生させ、発生させた合成駆動力をリングギヤ４４から遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に出力する。
【００４８】
入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０を備えて、伝動切換えクラッチ機構７０を構成してある。伝動切換えクラッチ機構７０は、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッキ機構６０が切換え操作されることにより、単独伝動状態と合成伝動状態とに切り換わる。
【００４９】
図５は、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０の操作状態と、伝動切換えクラッチ機構７０の操作状態と、変速伝動装置２０の伝動形態との関係を示す説明図である。図５に示す「切」は、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０の切り状態を示し、「入」は、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０の入り状態を示す。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構７０は、入力側クラッチ機構５５が切り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構６０が入り状態に切換え操作されると、単独伝動状態に切り換わり、入力側クラッチ機構５５が入り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構６０が切り状態に切換え操作されると、合成伝動状態に切り換わる。
【００５０】
図３は、ＨＭＴモード伝動での変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構７０は、合成伝動状態に切り換わると、入力軸２２の駆動力と油圧式無段変速機３０の出力とが遊星伝動部４０によって合成され、遊星伝動部４０による合成駆動力が出力回転体２４に伝達されるＨＭＴモード伝動を変速伝動装置２０に現出させる。変速伝動装置２０は、ＨＭＴモード伝動の状態になると、入力軸２２に入力されたエンジン駆動力を油圧式無段変速機３０及び遊星伝動部４０の両方によって変速し、変速後の駆動力をリングギヤ４４から出力回転体２４に伝達して出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００５１】
図４は、ＨＳＴモード伝動での変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構７０は、単独伝動状態に切り換わると、油圧式無段変速機３０の出力が遊星伝動部４０による変速を受けないで単独で出力回転体２４に伝達されるＨＳＴモード伝動を変速伝動装置２０に現出させる。変速伝動装置２０は、ＨＳＴモード伝動の状態になると、エンジン駆動力を、油圧式無段変速機３０と遊星伝動部４０のうちの遊星伝動部４０による変速を行なわず、油圧式無段変速機３０だけによる変速を行い、変速後の駆動力をモータ軸３３ａから伝動軸２３、サンギヤ４２、クラッチ体６１、遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に伝達し、出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００５２】
伝動切換えクラッチ機構７０は、変速伝動装置２０をＨＳＴモード伝動の状態に操作した場合、入力軸２２から遊星伝動部４０のキャリヤ４１への伝動が絶たれた状態にあり、サンギヤ４２が伝動軸２３を介してモータ軸３３ａに一体回転自在に連動された状態にあり、リングギヤ４４が遊星側連動体２６、クラッチ体６１、サンギヤ４２及び伝動軸２３を介してモータ軸３３ａに一体回転自在に連動された状態にあることから、遊星伝動部４０のサンギヤ４２、遊星ギヤ４３及びリングギヤ４４をモータ軸３３ａと一体回転するよう操作することになり、変速伝動装置２０は、ＨＳＴモード伝動を現出する状態に操作された場合、遊星ギヤ４３の自転を発生させず、すなわちサンギヤ４２と遊星ギヤ４３の相対回転及び遊星ギヤ４３とリングギヤ４４の相対回転を発生させずに、油圧無段変速機３０のモータ軸３３ａの出力を出力回転体２４に伝達する。
【００５３】
図６は、エンジン８が設定の一定速度の駆動力を出力するようにアクセルセットされた状態における油圧式無段変速機３０の変速状態と変速伝動装置２０の出力回転体２４による出力速度との関係を示す説明図である。図６の横軸は、油圧式無段変速機３０の変速状態を示し、「ｎ」は、油圧式無段変速機３０の中立位置を示し、「−ｍａｘ」は、油圧式無段変速機３０の後進伝動状態での最高速位置を示し、「＋ｍａｘ」は、油圧式無段変速機３０の前進伝動状態での最高速位置を示す。図６の縦軸は、出力回転体２４による出力速度を示す。図６に示す実線Ｒ及び実線ＦＬは、入力側クラッチ機構５５が切り状態に、出力側クラッチ機構６０が入り状態に操作された場合、すなわち変速伝動装置２０がＨＳＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図６に示す実線ＦＨは、入力側クラッチ機構５５が入り状態に、出力側クラッチ機構６０が切り状態に操作された場合、すなわち変速伝動装置２０がＨＭＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。
【００５４】
実線Ｒ及び実線ＦＬで示すように、入力側クラッチ機構５５が切り状態に維持され、出力側クラッチ機構６０が入り状態に維持された状態において、油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に操作されると、出力速度が後進の最高速度「ＲＶＨ」になる。油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」から中立位置「ｎ」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力速度が無段階に減速していく。油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」に至ると、出力速度が零「０」になる。油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が無段階に増速していく。油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、出力速度が前進の中間速度「ＦＶＭ」になる。
【００５５】
実線ＦＨで示すように、油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、入力側クラッチ機構５５が切り状態から入り状態に切換え制御され、出力側クラッチ機構６０が入り状態から切り状態に切換え制御され、入力側クラッチ機構５５が入り状態に維持され、出力側クラッチ機構６０が切り状態に維持された状態において、油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」から後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が無段階に増速していく。油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、前進の出力速度が最高速度「ＦＶＨ」になる。
【００５６】
図６に示す「Ｎ」は、実線ＦＨを油圧式無段変速機３０の前進側の最高速位置「＋ｍａｘ」を超えて出力回転が零「０」となる点まで延長したときの横軸の値を示す。油圧式無段変速機３０の前進側の最高速位置「＋ｍａｘ」の横軸の値を１とすると、Ｎ＝１．６〜２．２となる。つまり、Ｎ＝１．６〜２．２となるように、油圧式無段変速機３０における油圧ポンプ３２及び油圧モータ３３の容量、並びに遊星伝動部４０の伝動ギヤ比を設定してある。
【００５７】
図７は、変速伝動装置２０を変速操作する変速操作装置７１を示すブロック図である。この図に示すように、変速操作装置７１は、油圧式無段変速機３０の変速操作部３０ａ、入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０の操作部５５ａ，６０ａに連係された制御装置７２と、制御装置７２に連係された変速検出センサ７３、エンジン回転数センサ７４、変速機出力回転数センサ７５及び出力回転数センサ７６とを備えている。
【００５８】
変速操作部３０ａは、油圧式無断変速機３０における油圧ポンプ３２の斜板３２ｂの角度変更操作を行なう電動アクチュエータ又は油圧アクチュエータによって構成してある。入力側クラッチ機構５５の操作部５５ａは、入力軸２２の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン５８に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン５８を操作してクラッチ体５６を摺動操作することにより、入力側クラッチ機構５５を切り換え操作する。出力側クラッチ機構６０の操作部６０ａは、伝動軸２３の内部に形成された操作油路を介してクラッチ体６１の油室に接続された操作弁によって構成してあり、クラッチ体６１の油室に対する操作油の供給及び排出を行なうことにより、クラッチ体６１を摺動操作して出力側クラッチ機構６０を切り換え操作する。
【００５９】
変速検出センサ７３は、変速レバー７７の操作位置を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。エンジン回転数センサ７４は、エンジン８の回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。変速機出力回転数センサ７５は、油圧式無段変速機３０の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。出力回転数センサ７６は、変速伝動装置２０の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。
【００６０】
制御装置７２は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、変速制御手段７８を備えている。変速制御手段７８は、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報を基に、油圧式無段変速機３０の変速状態が変速レバー７７の操作位置に対応したものになるように、変速操作部３０ａを操作して油圧式無段変速機３０を変速制御する。
【００６１】
変速制御手段７８は、油圧式無段変速機３０を変速制御するに加え、エンジン回転数センサ７４による検出情報を基に、アクセルセットされたエンジン８の回転数を検出し、この検出結果、変速検出センサ７３、変速機出力回転数センサ７５及び出力回転数センサ７６による検出情報を基に、図５，６に示す如く変速伝動装置２０がＨＳＴモード伝動及びＨＭＴモード伝動を現出して伝動するように、操作部５５ａ及び操作部６０ａを操作して入力側クラッチ機構５５及び出力側クラッチ機構６０を所定のタイミングで切り換え制御する。
【００６２】
〔別実施構造〕
図８は、第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、入力軸２２と遊星伝動部４０のキャリヤ４１とに亘って設けた前後進切換え機構８０を備えている。
【００６３】
第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間であって、入力軸２２のエンジン連結側と前進クラッチ８２との間に装備したチャージポンプ９０を備え、このチャージポンプ９０によって油圧式無段変速機３０に補充用の作動油が供給される。チャージポンプ９０は、入力軸２２に一体回転自在に連結したロータ９０ａ、及び変速ケース２１に脱着自在に取り付けたポンプケーシング９０ｂを備えている。
【００６４】
前後進切換え機構８０は、入力軸２２にニードルベアリングを介して回転自在に支持される前進伝動ギヤ８１と、前進伝動ギヤ８１と入力軸２２に亘って設けた前進クラッチ８２と、入力軸２２と平行又はほぼ平行な配置で変速ケース２１に回転自在に支持された後進伝動軸８３と、入力軸２２に一体回転自在に支持された伝動ギヤ８４に噛合った状態で後進伝動軸８３に相対回転支持された逆転用の入力ギヤ８５と、入力ギヤ８５と後進伝動軸８３に亘って設けた後進クラッチ８６と、後進伝動軸８３に一体回転自在に設けた後進伝動ギヤ８７とを備えて構成してある。
【００６５】
前進伝動ギヤ８１及び後進伝動ギヤ８７は、キャリヤ４１の筒軸部４１ｂに一体回転自在に設けられたキャリヤ４１の入力ギヤ４１ｃに噛合っている。入力ギヤ８５及び伝動ギヤ８４は、遊星伝動部４０に対して前進伝動ギヤ８１及び後進伝動ギヤ８７が位置する側とは反対側に位置している。前進伝動ギヤ８１及び後進伝動ギヤ８７は、サンギヤ４２に対して入力ギヤ８５及び伝動ギヤ８４が位置する側とは反対側に位置する遊星伝動部４０の入力ギヤ４１ｃに噛合っている。
【００６６】
前進クラッチ８２は、入力軸２２に一体回転及び摺動操作自在に支持された前進クラッチ体８２ａと、前進クラッチ体８２ａの一端側と前進伝動ギヤ８１の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体８２ｂとを備えて構成してある。前進クラッチ体８２ａは、前進クラッチ体８２ａの端部に内嵌された油圧ピストン８８によって摺動操作される。クラッチ機構本体８２ｂは、前進クラッチ体８２ａに設けた噛合い爪と前進伝動ギヤ８１に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
【００６７】
後進クラッチ８６は、後進伝動軸８３に一体回転及び摺動操作自在に支持された後進クラッチ体８６ａと、後進クラッチ体８６ａの一端側と入力ギヤ８５の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体８６ｂとを備えて構成してある。後進クラッチ体８６ａは、後進クラッチ体８６ａの端部に内嵌された油圧ピストン８９によって摺動操作される。クラッチ機構本体８６ｂは、後進クラッチ体８６ａに設けた噛合い爪と入力ギヤ８５に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
【００６８】
前後進切換え機構８０は、前進クラッチ８２が入り状態に切換え操作され、後進クラッチ８６が切り状態に切換え操作されることにより、前進伝動状態になり、入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間に位置する前進クラッチ体８２ａから入力軸２２の駆動力を入力し、入力軸２２の駆動力を前進駆動力に変換して前進伝動ギヤ８１からキャリヤ４１に伝達する。
【００６９】
前後進切換え機構８０は、前進クラッチ８２が切り状態に切換え操作され、後進クラッチ８６が入り状態に切換え操作されることにより、後進伝動状態になり、入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間に位置する伝動ギヤ８４から入力軸２２の駆動力を入力し、入力軸２２の駆動力を後進駆動力に変換して後進伝動ギヤ８７から遊星伝動部４０のキャリヤ４１に伝達する。
【００７０】
前後進切換え機構８０は、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に切換え操作されることにより、中立状態になり、入力軸２２と遊星伝動部４０のキャリヤ４１との連動を絶つ。
【００７１】
図９は、油圧式無段変速機３０、前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０の操作状態と変速伝動装置２０の伝動形態との関係を示す説明図である。図９に示す「前進」は、油圧式無段変速機３０の前進伝動状態を示し、「後進」は、油圧式無段変速機３０の後進伝動状態を示す。図９に示す「切」は、前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０の切り状態を示し、「入」は、前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０の入り状態を示す。
【００７２】
変速伝動装置２０は、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に切換え制御されると、ＨＳＴモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置２０は、ＨＳＴモード伝動の状態になると、入力軸２２に入力されたエンジン駆動力を遊星伝動部４０に伝達せず、入力軸２２に入力されたエンジン駆動力を油圧式無段変速機３０によって変速し、変速後の駆動力をモータ軸３３ａから伝動軸２３、サンギヤ４２、クラッチ体６１、遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に伝達して出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００７３】
変速伝動装置２０は、前進クラッチ８２が入り状態に切換え制御され、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構８０が切り状態に切換え制御されると、前進側のＨＭＴモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置２０は、前進側のＨＭＴモード伝動になると、入力軸２０によって入力されたエンジン駆動力を前後進切換え機構８０によって前進駆動力に変換して遊星伝動部４０に伝達し、遊星伝動部４０によって前後進切換え機構８０からの前進駆動力と油圧式無段変速機３０のモータ軸３３ａからの出力とを合成して前進側の合成駆動力を発生させ、発生した前進側の合成駆動力をリングギヤ４４から遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に伝達して出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００７４】
変速伝動装置２０は、後進クラッチ８６が入り状態に切換え制御され、前進クラッチ８２及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に切換え制御されると、後進側のＨＭＴモード伝動を現出する状態になる。変速伝動装置２０は、後進側のＨＭＴモード伝動になると、入力軸２０によって入力されたエンジン駆動力を前後進切換え機構８０によって後進駆動力に変換して遊星伝動部４０に伝達し、遊星伝動部４０によって前後進切換え機構８０からの後進駆動力と油圧式無段変速機３０のモータ軸３３ａからの出力とを合成して後進側の合成駆動力を発生させ、発生した後進側の合成駆動力をリングギヤ４４から遊星側連動体２６及び出力側連動体２７を介して出力回転体２４に伝達して出力回転体２４から左右一対の走行装置１，１に伝達する。
【００７５】
図１０は、第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０の出力速度を示す説明図であり、エンジン８が設定の一定速度の駆動力を出力するようにアクセルセットされた状態における油圧式無段変速機３０の変速状態と変速伝動装置２０の出力回転体２４による出力速度との関係を示す説明図である。図１０の横軸は、油圧式無段変速機３０の変速状態を示し、「ｎ」は、油圧式無段変速機３０の中立位置を示し、「−ｍａｘ」は、油圧式無段変速機３０の後進伝動状態での最高速位置を示し、「＋ｍａｘ」は、油圧式無段変速機３０の前進伝動状態での最高速位置を示す。図１０の縦軸は、出力回転体２４による出力速度を示す。図１０に示す実線ＲＬ及び実線ＦＬは、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切リ状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置２０がＨＳＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図１０に示す実線ＦＭ，ＦＨは、前進クラッチ８２が入り状態に切り換え制御され、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置２０が前進側のＨＭＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図１０に示す実線ＲＭ，ＲＨは、後進クラッチ８６が入り状態に切り換え制御され、前進クラッチ８２及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に切換え制御された場合、すなわち変速伝動装置２０が後進側のＨＭＴモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。
【００７６】
図９に示すように、かつ図１０の実線ＦＬで示すように、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に制御され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に制御された状態において、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」に操作されると、出力が零「０」になる。
【００７７】
前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に向けて変速操作されると、前進駆動力が出力される。前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力が無段階に増速する。油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、出力速度が前進の中間速度「ＦＶ１」になる。
【００７８】
図９に示すように、かつ図１０の実線ＦＭ，ＦＨで示すように、油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、前進クラッチ８２が入り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構６０が切り状態に切換え制御され、前進クラッチ８２が入り状態に維持されながら、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に維持されながら、油圧無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」から後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力が中間速度「ＦＶ１」から無段階に増速する。油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に至ると、出力が前進の最高速度「ＦＶ２」になる。
【００７９】
図９に示すように、かつ図１０の実線ＲＬで示すように、前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作されると、後進駆動力が出力される。前進クラッチ８２及び後進クラッチ８６が切り状態に維持され、出力側のクラッチ機構６０が入り状態に維持されながら、油圧式無段変速機３０が中立位置「ｎ」から後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力が無段階に増速する。油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に至ると、出力速度が後進の中間速度「ＲＶ１」になる。
【００８０】
図９に示すように、かつ図１０の実線ＲＭ，ＲＨで示すように、油圧式無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」に至ると、後進クラッチ８６が入り状態に切換え制御され、出力側のクラッチ機構８０が切り状態に切換え制御され、後進クラッチ８６が入り状態に維持されながら、前進クラッチ８２及び出力側のクラッチ機構６０が切り状態に維持されながら、油圧無段変速機３０が後進伝動状態の最高速位置「−ｍａｘ」から前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力が中間速度「ＲＶ１」から無段階に増速する。油圧式無段変速機３０が前進伝動状態の最高速位置「＋ｍａｘ」に至ると、出力が後進の最高速度「ＲＶ２」になる。
【００８１】
図１０に示す「Ｎ」は、実線ＦＨ，ＦＭを油圧式無段変速機３０の前進側の最高速位置「＋ｍａｘ」を超えて出力回転が零「０」となる点まで延長したときの横軸の値を示す。油圧式無段変速機３０の前進側の最高速位置「＋ｍａｘ」の横軸の値を１とすると、Ｎ＝１．６〜２．２となる。つまり、Ｎ＝１．６〜２．２となるように、油圧式無段変速機３０における油圧ポンプ３２及び油圧モータ３３の容量、並びに遊星伝動部４０の伝動ギヤ比を設定してある。
【００８２】
図１１は、第１の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を変速操作する変速操作装置９１を示すブロック図である。この図に示すように、変速操作装置９１は、油圧式無段変速機３０の変速操作部３０ａ、並びに前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０の操作部８２ｃ，８６ｃ，６０ａに連係された制御装置７２と、制御装置７２に連係された変速検出センサ７３、エンジン回転数センサ７４、変速機出力回転数センサ７５及び出力回転数センサ７６とを備えている。
【００８３】
変速操作部３０ａは、油圧式無断変速機３０における油圧ポンプ３２の斜板３２ｂの角度変更操作を行なう電動アクチュエータ又は油圧アクチュエータによって構成してある。前進クラッチ８２の操作部８２ｃは、入力軸２２の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン８８に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン８８を操作して前進クラッチ体８２ａを摺動操作することにより、前進クラッチ８２を切り換え操作する。後進クラッチ８６の操作部８６ｃは、後進伝動軸８３の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン８９に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン８９を操作して後進クラッチ体８６ａを摺動操作することにより、後進クラッチ８６を切り換え操作する。出力側のクラッチ機構６０の操作部６０ａは、伝動軸２３の内部に形成された操作油路を介してクラッチ体６１の油室に接続された操作弁によって構成してあり、クラッチ体６１の油室に対する操作油の供給及び排出を行なうことにより、クラッチ体６１を摺動操作して出力側のクラッチ機構６０を切り換え操作する。
【００８４】
変速検出センサ７３は、変速レバー７７の操作位置を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。エンジン回転数センサ７４は、エンジン８の回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。変速機出力回転数センサ７５は、油圧式無段変速機３０の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。出力回転数線さ７６は、変速伝動装置２０の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置７２に出力する。
【００８５】
制御装置７２は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、変速制御手段７８を備えている。変速制御手段７８は、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報を基に、油圧式無段変速機３０の変速状態が変速レバー７７の操作位置に対応したものになるように、変速操作部３０ａを操作して油圧式無段変速機３０を変速制御する。
【００８６】
変速制御手段７８は、油圧式無段変速機３０を変速制御するに加え、エンジン回転数センサ７４による検出情報を基に、アクセルセットされたエンジン８の回転数を検出し、この検出結果、変速検出センサ７３、変速機出力回転数センサ７５及び出力回転数センサ７６による検出情報を基に、図９，１０に示す如く変速伝動装置２０がＨＳＴモード伝動、前進側のＨＭＴモード伝動及び後進側のＨＭＴモード伝動を現出して伝動するように、操作部８２ｃ、操作部８６ｃ及び操作部６０ａを操作して前進クラッチ８２、後進クラッチ８６及び出力側のクラッチ機構６０を所定のタイミングで切り換え制御する。
【００８７】
図１２は、第２の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第２の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、油圧式無段変速機３０に補充用の作動油を供給するチャージポンプ９０を、入力軸２２のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間であって、入力軸２２のエンジン連結側と入力側クラッチ機構５５との間に装備してある。チャージポンプ９０は、入力軸２２に一体回転自在に連結したロータ９０ａ、及び変速ケース２１に脱着自在に連結されたポンプケーシング９０ｂを備えている。
【００８８】
図１３は、第３の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第３の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、油圧式無段変速機３０を、可変容量型の油圧ポンプ３２と可変容量型の油圧モータ３３を備えて構成してある。
【００８９】
図１４は、第４の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第４の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、出力側クラッチ機構６０を、伝動軸２３に一体回転自在に設けた支持体６３と遊星側連動体２６に設けたクラッチボディ部とに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部６４を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この出力側クラッチ機構６０は、摩擦クラッチ部６４がサンギヤ４２に支持された油圧ピストン６５によって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、モータ軸３３ａと出力回転体２４を連動入り状態と連動切り状態に切換え操作する。
【００９０】
図１５は、第５別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第５の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、入力側クラッチ機構５５を、伝動ギヤ５２に一体回転自在に設けた支持部と入力軸２２に一体回転自在に設けたクラッチボディ部５９ａとに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部５９を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この入力側クラッチ機構５５は、摩擦クラッチ部５９がクラッチボディ部５９ａに内装された油圧ピストン５９ｂによって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、入力軸２２と伝動ギヤ５２を連動入り状態と連動切る状態に切換え操作する。
【００９１】
図１６は、第６の別実施構造を備えた変速伝動装置２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第６の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、出力側クラッチ機構６０を、伝動軸２３に一体回転自在に設けた支持部６６と出力側連動体２７に一体回転自在に連結されたクラッチボディ６７ａとに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部６７を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この出力側クラッチ機構６０は、摩擦クラッチ部６７がクラッチボディ６７ａに内装された油圧ピストン６７ｂによって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、モータ軸３３ａと出力回転体２４を連動入り状態と連動切り状態に切換え操作する。
【００９２】
第６の別実施構造を備えた変速伝動装置２０では、リングギヤ４４とモータ軸３３ａとを連動入り状態と連動切り状態に切換え自在な摩擦クラッチ機構７９を備え、ＨＳＴモード伝動においてサンギヤ４２、遊星ギヤ４３及びリングギヤ４４がモータ軸３３ａと一体回転する状態と、ＨＳＴモード伝動においてリングギヤ４４が回転自在な状態とに切換え自在になっている。
【００９３】
〔別実施例〕
（１）上記した実施例では、入力軸２２の駆動力を遊星伝動部４０のキャリヤ４１に入力し、遊星伝動部４０のリングギヤ４４の駆動力を出力回転体２４に伝達するよう構成した例を示したが、入力軸２２の駆動力を遊星伝動部４０のリングギヤ４４に入力し、遊星伝動部４０のキャリヤ４１の駆動力を出力回転体２４に伝達するよう構成して実施してもよい。
【００９４】
（２）上記した実施例では、入力軸２２をポンプ軸３２ａと別体に形成してポンプ軸３２ａにジョイント２２ａを介して連結し、伝動軸２３をモータ軸３３ａと別体に形成してモータ軸３３ａにジョイント２３ａを介して連結した例を示したが、入力軸２２をポンプ軸３２ａに一体形成し、伝動軸２３をモータ軸３３ａに一体形成して実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、コンバインの他、田植機、運搬車など各種の車両に利用できる。
【符号の説明】
【００９６】
１ 走行装置
２２ 入力軸
２４ 出力回転体
３０ 油圧式無段変速機
３２ａ ポンプ軸
３３ａ モータ軸
４０ 遊星伝動部
４２ サンギヤ
５５ 入力側クラッチ機構
６０ 出力側クラッチ機構
９０ チャージポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置であって、
前記遊星伝動部及び前記出力回転体を、前記油圧式無段変速機に対して前記入力軸のエンジン連結側が位置する側と同じ側に配置するとともに、前記入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から前記遊星伝動部に駆動力を入力するように構成してある変速伝動装置。
【請求項２】
前記入力軸を前記油圧式無段変速機のポンプ軸に対して同軸芯状に配置した状態で前記ポンプ軸に一体回転自在に連結し、
前記遊星伝動部のサンギヤ及び前記出力回転体を、前記油圧式無段変速機のモータ軸芯に対して同軸芯状に位置する回転軸芯まわりに回転自在に支持してある請求項１記載の変速伝動装置。
【請求項３】
前記遊星伝動部を前記入力軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切り換える入力側クラッチ機構を設け、前記出力回転体を前記油圧式無段変速機のモータ軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切り換える出力側クラッチ機構を設けてある請求項１又は２記載の変速伝動装置。
【請求項４】
前記油圧式無段変速機に作動油を供給するチャージポンプを、前記入力軸のエンジン連結側と油圧無段変速機連結側との間に装備してある請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速伝動装置。
【請求項５】
前記油圧式無段変速機に作動油を供給するチャージポンプを、前記入力軸のエンジン連結側と前記入力側クラッチ機構との間に装備してある請求項３記載の変速伝動装置。
【請求項１】
エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動される油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた変速伝動装置であって、
前記遊星伝動部及び前記出力回転体を、前記油圧式無段変速機に対して前記入力軸のエンジン連結側が位置する側と同じ側に配置するとともに、前記入力軸のエンジン連結側と油圧式無段変速機連結側との間の部位から前記遊星伝動部に駆動力を入力するように構成してある変速伝動装置。
【請求項２】
前記入力軸を前記油圧式無段変速機のポンプ軸に対して同軸芯状に配置した状態で前記ポンプ軸に一体回転自在に連結し、
前記遊星伝動部のサンギヤ及び前記出力回転体を、前記油圧式無段変速機のモータ軸芯に対して同軸芯状に位置する回転軸芯まわりに回転自在に支持してある請求項１記載の変速伝動装置。
【請求項３】
前記遊星伝動部を前記入力軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切り換える入力側クラッチ機構を設け、前記出力回転体を前記油圧式無段変速機のモータ軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切り換える出力側クラッチ機構を設けてある請求項１又は２記載の変速伝動装置。
【請求項４】
前記油圧式無段変速機に作動油を供給するチャージポンプを、前記入力軸のエンジン連結側と油圧無段変速機連結側との間に装備してある請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速伝動装置。
【請求項５】
前記油圧式無段変速機に作動油を供給するチャージポンプを、前記入力軸のエンジン連結側と前記入力側クラッチ機構との間に装備してある請求項３記載の変速伝動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２１１６７１（Ｐ２０１２−２１１６７１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８５４４（Ｐ２０１１−７８５４４）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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