農作業機の走行伝動装置
【課題】ＨＳＴ伝動状態とＨＭＴ伝動状態とに切り換え自在な変速伝動機を副変速手段に活用して走行速度の副変速を行なう農作業機の走行伝動装置を、構造面などで簡素に得る。
【解決手段】人為操作自在であって主変速指令を発する主変速操作具７７と、人為操作自在であって副変速指令を発する副変速操作具７９と、静油圧式無段変速部３０を構成する油圧ポンプの斜板角変更操作を行なう変速アクチュエータ３０ａとを備えてある。変速伝動機の出力速度を主変速指令に応じた出力速度に設定するように、かつ当該出力速度を副変速指令によって増速するように、主変速指令及び副変速指令に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作する変速制御手段７８を備えてある。
【解決手段】人為操作自在であって主変速指令を発する主変速操作具７７と、人為操作自在であって副変速指令を発する副変速操作具７９と、静油圧式無段変速部３０を構成する油圧ポンプの斜板角変更操作を行なう変速アクチュエータ３０ａとを備えてある。変速伝動機の出力速度を主変速指令に応じた出力速度に設定するように、かつ当該出力速度を副変速指令によって増速するように、主変速指令及び副変速指令に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作する変速制御手段７８を備えてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからの駆動力を静油圧式無段変速部によって変速した変速駆動力を走行装置に出力するＨＳＴ伝動状態と、エンジンからの駆動力と前記静油圧式無段変速部からの出力とを遊星伝動部によって合成した合成駆動力を走行装置に出力するＨＭＴ伝動状態とに切り換え自在な変速伝動機を備える農作業機の走行伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の走行伝動装置として、従来、例えば特許文献１に記載されたものがあった。特許文献１に記載されたものでは、エンジンの出力を前後輪に伝達する伝動系に油圧式無段変速装置、遊星歯車機構及び２つ油圧クラッチを設け、２つの油圧クラッチの接続切換えを行なうことにより、ＨＳＴモードの駆動系が構成されて、油圧式無段変速装置のモータ出力軸から出力される駆動力が遊星歯車機構に伝達されずに前後輪に伝達される。また、２つの油圧クラッチの接続切換えを行なうことにより、ＨＭＴモードの駆動系が構成されて、油圧式無段変速装置のモータ出力軸から出力される駆動力が遊星歯車機構に伝達されて遊星歯車機構によって油圧式無段変速装置からの駆動力とエンジンからの駆動力を合成され、遊星歯車機構から出力される合成駆動力が前後輪に伝達される。
【０００３】
従来、例えば特許文献２に示されるように、無段変速装置を構成する油圧モータの斜板を制御するアクチュエータを備え、このアクチュエータを切換えスイッチによる指令操作によって操作して、油圧モータを高速と低速の２段に切換えるよう構成されたものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０８０６１号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した農作業機の走行伝動装置において、静油圧式無段変速部を構成する油圧ポンプの斜板角変更操作を行う変速アクチュエータ、この変速アクチュエータを主変速操作具による主変速指令を基に操作する変速制御手段を備えて、主変速操作具によって変速伝動機を変速操作することによって走行速度の主変速を行なうよう構成するに加え、変速伝動機を副変速手段に活用して走行速度の副変速を行なえるよう構成するのに、従来の技術を採用した場合、構造面などで不利になっていた。
すなわち、油圧ポンプの斜板角変更操作のための変速アクチュエータとは別に、油圧モータの斜板角変更操作を行なうアクチュエータを備える必要があった。また、油圧モータの斜板角変更のための操作系や制御系を、油圧ポンプの斜板角変更のための操作系や制御系とは別に備える必要があった。
【０００６】
本発明の目的は、変速伝動機を副変速手段に活用して走行速度の副変速を行なうものでありながら、構造面などで簡素に得ることができる農作業機の走行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】
【０００７】
本第１発明は、エンジンからの駆動力を静油圧式無段変速部によって変速した変速駆動力を走行装置に出力するＨＳＴ伝動状態と、エンジンからの駆動力と前記静油圧式無段変速部からの出力とを遊星伝動部によって合成した合成駆動力を走行装置に出力するＨＭＴ伝動状態とに切り換え自在な変速伝動機を備える農作業機の走行伝動装置であって、
人為操作自在であって主変速指令を発する主変速操作具と、人為操作自在であって副変速指令を発する副変速操作具と、前記静油圧式無段変速部を構成する油圧ポンプの斜板角変更操作を行なう変速アクチュエータとを備え、
前記変速伝動機の出力速度を前記主変速指令に応じた出力速度に設定するように、かつ当該出力速度を前記副変速指令によって増速するように、前記主変速指令及び前記副変速指令に基づいて前記変速アクチュエータを操作する変速制御手段を備えてある。
【０００８】
本第１発明の構成によると、主変速操作具及び副変速操作具を操作して変速制御手段によって変速アクチュエータを主変速指令に基づいて操作させ、変速伝動機が主変速指令に応じた出力速度での出力を行なうように変速伝動機を油圧ポンプの斜板角変更によって変速させて、走行装置を主変速指令に応じた速度で駆動することができる。また、主変速操作具及び副変速操作具を操作して変速制御手段によって変速アクチュエータを主変速指令及び副変速指令に基づいて操作させ、変速伝動機が主変速指令に応じた出力速度より増速した出力速度での出力を行なうように変速伝動機を油圧ポンプの斜板角変更によって変速させて、走行装置を主変速指令に応じた速度より増速した速度で駆動することができる。
【０００９】
従って、たとえば移動走行を行なうとか作業状況の変化があった場合、走行装置を主変速指令に応じた速度で駆動するよりも増速した速度で駆動して迅速に走行できるなど、副変速して有利に走行できる。そして、油圧ポンプの斜板角変更によって副変速を行なうから、主変速用の変速アクチュエータ、主変速用の操作系及び制御系を副変速用に利用して構造面や制御面で簡素化できて安価に得ることができる。
【００１０】
本第２発明は、前記静油圧式無段変速部を可変容量形の油圧モータを備えて構成し、
前記油圧モータの斜板角変更操作を行なう副変速アクチュエータを備え、
前記変速制御手段を、前記静油圧式無段変速部が中立位置と逆回転側の最高速度との間の変速状態にある場合、前記副変速操作具による副変速指令を基に前記油圧モータを高速側に変速するべく前記副変速アクチュエータを操作するように構成してある。
【００１１】
静油圧式無段変速部が中立位置と逆回転側の変速状態にある場合、副変速指令に基づく変速制御手段による操作により、変速伝動機の出力速度が副変速指令に対応する制御目標速度になるように油圧ポンプを高速側に変速させようとしても、油圧ポンプの斜板が操作限界に至って変速伝動機の出力速度が制御目標速度まで上昇しないことがある。しかし、本第２発明の構成によると、変速制御手段による操作によって油圧モータを高速側に変速操作させて油圧モータ側での副変速を行なわせ、油圧ポンプ側での副変速による出力速度の不足を油圧モータ側での副変速によって補うことができる。
【００１２】
従って、油圧ポンプ側での副変速では出力速度に不足が発生する場合であっても、この出力速度の不足を油圧モータ側での副変速によって補わせ、全体としての出力速度を所要速度にして有利に走行することができる。
【００１３】
本第３発明は、前記副変速操作具が足踏みペダルである。
【００１４】
本第３発明の構成によると、足踏みペダルの操作によって副変速を行なうことができる。
【００１５】
従って、畦際での旋回を行うなど操向レバーを操作している場合であっても、足によってタイミングよく副変速操作して変速走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】コンバインの全体を示す側面図である。
【図２】走行伝動装置を示す概略正面図である。
【図３】ＨＭＴ伝動状態での変速伝動機を示す縦断正面図である。
【図４】ＨＳＴ伝動状態での変速伝動機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、モード切換えクラッチ機構の操作状態と、変速伝動機の伝動状態との関係を示す説明図である。
【図６】変速伝動機の出力特性を示すグラフである。
【図７】変速操作装置を示すブロック図である。
【図８】主変速操作具の操作位置と油圧ポンプの変速位置と変速伝動機の出力速度との関係を示す説明図である。
【図９】第２実施構造を備えた変速伝動機を示す縦断正面図である。
【図１０】第２実施構造を備えた変速伝動装置における変速操作装置を示すブロック図である。
【図１１】第２実施構造を備えた変速伝動装置における主変速操作具の操作位置と油圧ポンプの変速位置と変速伝動機の出力速度との関係を示す説明図である。
【図１２】別実施構造を備えた変速操作装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明に係る農作業機の走行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。
〔第１実施例〕
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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を備えた走行伝動装置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。
【００２０】
図２は、走行伝動装置１０の概略構造を示す正面図である。この図に示すように、走行伝動装置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機２０に入力し、この変速伝動機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。
【００２１】
走行伝動装置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、変速伝動機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。
【００２２】
変速伝動機２０について説明する。
図３，４に示すように、変速伝動機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が連結された静油圧式無段変速部３０（以下、単に無段変速部３０と略称する。）とを備えて構成してある。
【００２３】
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と無段変速部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と無段変速部３０が機体横方向に並びながら、変速伝動機２０全体としての機体横方向幅が小となり、変速伝動機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、変速伝動機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。
【００２４】
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。
【００２５】
入力軸２２は、無段変速部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を介して無段変速部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無段変速部３０の油圧ポンプ３２を駆動する。
【００２６】
出力回転体２４は、無段変速部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無段変速部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及び無段変速部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。
【００２７】
無段変速部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。無段変速部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。
【００２８】
したがって、無段変速部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。無段変速部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。無段変速部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。
【００２９】
遊星伝動部４０は、無段変速部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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
入力側クラッチ機構５５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。
【００３５】
入力側クラッチ機構５５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。
【００３６】
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５５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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、無段変速部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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、無段変速部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の駆動力と無段変速部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。
【００４３】
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、モード切換えクラッチ機構７０を構成してある。モード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、変速伝動機２０の伝動形態をＨＳＴ伝動状態とＨＭＴ伝動状態とに切換える。
【００４４】
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、モード切換えクラッチ機構７０の操作状態と、変速伝動機２０の伝動状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、モード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、変速伝動機２０をＨＳＴ伝動状態に切り換え、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、変速伝動機２０をＨＭＴ伝動状態に切り換える。
【００４５】
図３は、ＨＭＴ伝動状態での変速伝動機２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、モード切換えクラッチ機構７０を構成する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、変速伝動機２０は、ＨＭＴ伝動状態に切り換わる。変速伝動機２０は、ＨＭＴ伝動状態に切り換わると、入力軸２２の駆動力を伝動機構５０を介して遊星伝動部４０のキャリヤ４１に入力し、無段変速部３０が入力軸２２から入力した駆動力を変速してモータ軸３３ａから出力する駆動力を遊星伝動部４０のサンギヤ４２に入力し、遊星伝動部４０が入力軸２２から入力する駆動力と無段変速部３０から入力する駆動力とを遊星伝動部４０によって合成して合成駆動力を発生させ、遊星伝動部４０がリングギヤ４４から出力する合成駆動力を、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の端部に伝達して出力回転体２４から走行ミッション１３に出力する。
【００４６】
図４は、ＨＳＴ伝動状態での変速伝動機２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、モード切換えクラッチ機構７０を構成する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、変速伝動機２０は、ＨＳＴ伝動状態に切り換わる。変速伝動機２０は、ＨＳＴ伝動状態に切り換わると、無段変速部３０が入力軸２２から入力した駆動力を変速してモータ軸３３ａから出力する駆動力を、伝動軸２３、出力側クラッチ機構６０、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の端部に伝達し、出力回転体２４から走行ミッション１３に出力する。
【００４７】
モード切換えクラッチ機構７０は、変速伝動機２０をＨＳＴ伝動状態に切り換えた場合、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、変速伝動機２０は、ＨＳＴ伝動状態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、油圧無段変速部３０のモータ軸３３ａの出力を出力回転体２４に伝達する。
【００４８】
図６は、変速伝動機２０が備える出力特性を示すグラフ（速度線図）である。このグラフの縦軸は、出力回転体２４の回転速度を示す速度線となっている。このグラフの横軸は、縦軸の回転速度零の位置を通るものであり、かつ無段変速部３０における油圧ポンプ３２の斜板位置を示す操作位置線Ａとなっている。操作位置線Ａの「ｎ」は、無段変速部３０を中立状態にする斜板３２ｂの中立位置である。操作位置線Ａの「ａ」は、変速制御によって操作される斜板３２ｂの正回転側の最高速位置として設定した設定正回転高速位置である。操作位置線Ａの「＋ｍａｘ」は、無段変速部３０の実正回転最高速位置であって、無段変速部３０を正回転高速側の操作限界まで変速操作した場合、油圧ポンプ３２の斜板３２ｂに実際に発生する斜板角位置である。設定正回転高速位置「ａ」は、モータ軸３３ａの回転を遊星端子に増減せずに入力する簡単な構成において、ＨＳＴ伝動状態とＨＭＴ伝動状態が切り換わる点での速度連続性を保つ為に、実正回転最高速位置「＋ｍａｘ」の手前の位置に設定してある。操作位置線Ａの「−ｍａｘ」は、変速制御によって操作される斜板３２ｂの逆回転側の最高速位置として設定した設定逆回転高速位置である。設定逆回転高速位置「−ｍａｘ」は、無段変速部３０を逆回転高速側の操作限界まで変速操作した場合、油圧ポンプ３２の斜板３２ｂに実際に発生する斜板角位置と同じ位置に設定してある。
【００４９】
図６に示す速度線Ｓ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いて変速伝動機２０がＨＳＴ伝動状態で変速された場合の出力回転体２４の回転速度の変化を示すＨＳＴ速度線であり、速度線Ｍ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いて変速伝動機２０がＨＭＴ伝動状態で変速された場合の出力回転体２４の回転速度の変化を示すＨＭＴ速度線である。
【００５０】
図６に示すように、入力側クラッチ機構５５が切り状態に切換え制御され、出力側クラッチ機構６０が入り状態に切換え制御されてＨＳＴ伝動状態が現出され、ＨＳＴ伝動状態が維持された状態において、無段変速部３０を中立位置「ｎ」から設定正回転高速位置「ａ」に向けて変速操作することにより、出力回転体２４の回転速度が零からＨＳＴ速度線Ｓの前進域ＳＦに沿って前進側に無段階に増速していき、無段変速部３０が設定正回転高速位置「ａ」に至ると、出力回転体２４の回転速度が第１の前進中間速度「Ｖ１」になる。
【００５１】
無段変速部３０が設定正回転高速位置「ａ」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てＨＳＴ伝動状態に替えてＨＭＴ伝動状態が現出され、ＨＭＴ伝動状態が維持された状態において、無段変速部３０を設定正回転高速位置「ａ」から中立位置「ｎ」に向けて変速操作することにより、出力回転体２４の回転速度が第１の前進中間速度「Ｖ１」からＨＭＴ速度線Ｍの低速域ＭＬに沿って無段階に増速していき、無段変速部３０が中立位置「ｎ」に至ると、出力回転体２４の回転速度が第２の前進中間速度「Ｖ２」になる。ＨＭＴ伝動状態が維持された状態において、無段変速部３０を中立位置「ｎ」から設定逆回転高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作することにより、出力回転体２４の回転速度が第２の前進中間速度「Ｖ２」からＨＭＴ速度線Ｍの高速域ＭＨに沿って無段階に増速していき、無段変速部３０が設定逆回転高速位置「−ｍａｘ」に至ると、出力回転体２４の回転速度が前進最高速度「Ｖ３」になる。
【００５２】
ＨＳＴ伝動状態が維持された状態において、無段変速部３０を中立位置「ｎ」から設定後進高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作することにより、出力回転体２４の回転速度が零からＨＳＴ速度線Ｓの後進域ＳＲに沿って後進側に無段階に増速していき、無段変速部３０が設定後進高速位置「−ｍａｘ」に至ると、出力回転体２４の回転速度が後進最高速度「ＶＲ」になる。
【００５３】
図７は、変速伝動機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、無段変速部３０を変速操作する変速アクチュエータ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に連係された主変速操作具７７、副変速操作具７９、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。
【００５４】
変速アクチュエータ３０ａは、無段変速部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。
【００５５】
主変速操作具７７は、運転部２に機体前後方向に揺動操作自在に設けられた操作レバーによって構成してある。主変速操作具７７は、主変速操作具７７の揺動に回転操作軸が連動されたポテンショメータ７３を介して制御装置７２に連係されており、揺動操作されることにより、ポテンショメータ７３によって主変速指令としての電気信号を制御装置７２に発する。
【００５６】
副変速操作具７９は、運転部２に低速位置Ｌと高速位置Ｈに揺動切り換え自在に設けられた操作レバーによって構成してある。副変速操作具７９は、副変速操作具７９の揺動によって切り換え操作される副変速スイッチ７９ａを介して制御装置７２に連係されている。副変速操作具７９は、低速位置Ｌに切り換え操作されることにより、副変速スイッチ７９ａによって副変速切りの指令としての電気信号を制御装置７２に発する。副変速操作具７９は、高速位置Ｈに切り換え操作されることにより、副変速スイッチ７９ａによって副変速指令としての電気信号を制御装置７２に発する。
【００５７】
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、無段変速部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、変速伝動機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。
【００５８】
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、主変速操作具７７が発する主変速指令に基づいて主変速モードに切り換わり、副変速操作具７９が発する副変速指令に基づいて副変速モードに切り換わる。
【００５９】
変速制御手段７８は、主変速モードに切り換わると、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置に対応した出力速度になるように、主変速操作具７７が発する主変速指令、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作することによって油圧ポンプ３２を変速操作し、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に応じた出力速度に設定する。
【００６０】
変速制御手段７８は、副変速モードに切り換わると、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置に対応した出力速度より高速になるように、主変速操作具７７が発する主変速指令、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作することによって油圧ポンプ３２を変速操作し、主変速指令に応じた出力速度を副変速指令によって増速設定する。
【００６１】
これにより、主変速操作具７７及び副変速操作具７９を操作することにより、変速伝動機２０による出力速度が図８に示す如く変化する。
【００６２】
図８は、主変速操作具７７の操作位置と油圧ポンプ３２の変速位置と変速伝動機２０の出力速度との関係を示す説明図である。図８に示す変速位置線Ａは、油圧ポンプ３２の変速位置を示し、変速位置線Ａの「ｎ」，「ａ」，「−ｍａｘ」は、図６に示す操作位置線Ａの中立位置「ｎ」、設定正回転高速位置「ａ」、設定逆回転高速位置「−ｍａｘ」に相当するものである。図８に示す操作位置線Ｂは、主変速操作具７７の操作位置を示し、操作位置線Ｂの「Ｎ」は、主変速操作具７７の中立位置を示し、操作位置線Ｂの「Ｆｅ」は、主変速操作具７７の前進最高速位置を示し、操作位置線Ｂの「Ｒｅ」は、主変速操作具７７の後進最高速位置を示す。操作位置線Ｂの「Ｎ」から「Ｆｅ」は、主変速操作具７７の前進操作域「Ｆ」を示し、操作位置線Ｂの「Ｎ」から「Ｒｅ」は、主変速操作具７７の後進操作域「Ｒ」を示す。図８に示す縦軸は、変速伝動機２０の出力速度を示し、縦軸の「０」，「Ｖ１」，「Ｖ２」，「Ｖ３」，「ＶＲ」は、図６に示す零速度「０」、第１の前進中間速度「Ｖ１」、第２の前進中間速度「Ｖ２」、前進最高速度「Ｖ３」、後進最高速度「ＶＲ」に相当するものである。図８に示す速度線「ＳＲ」，「ＳＦ」，「ＭＬ」，「ＭＨ」は、図６に示す速度線「ＳＲ」，「ＳＦ」，「ＭＬ」，「ＭＨ」に相当する。
【００６３】
つまり、副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えると、変速制御手段７８は主変速モードによって油圧ポンプ３２を変速操作するのであり、副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えた状態（変速制御手段７８を主変速モードに切り換えた状態）で主変速操作具７７を操作した場合、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度になる。
【００６４】
例えば副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆａ」に操作すると、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」に応じた出力速度「Ｖａ」であって、主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」に応じた油圧ポンプ３２の変速位置「ｆａ」に応じた出力速度「Ｖａ」になる。副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆｂ」に操作すると、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」に応じた出力速度「Ｖｂ」であって、主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」に対応する油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｂ」に応じた出力速度「Ｖｂ」になる。副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進最高速位置「Ｆｅ」に操作すると、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の前進最高側位置「Ｆｅ」に対応する出力速度「Ｖｃ」であって、主変速操作具７７の前進最高速位置「Ｆｅ」に対応する油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｃ」に応じた出力速度「Ｖｃ」になる。
【００６５】
主変速操作具７７を任意の操作位置に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作した場合、変速制御手段７８は副変速モードによって油圧ポンプ３２を変速操作するのであり、主変速操作具７７を任意の操作位置に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作すると、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度より高速になる。
【００６６】
例えば主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆａ」に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作した場合、矢印Ｘ１で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆａ」に対応する出力速度「Ｖａ」より変速線「ＳＦ」に沿って設定増速度「ａ１」だけ増速した出力速度「Ｖａ１」になる。主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆｂ」に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作した場合、矢印Ｘ２で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｂ」に対応する出力速度「Ｖｂ」より変速線「ＭＬ」に沿って設定増速度「ａ２」だけ増速した出力速度「Ｖｂ１」になる。主変操作具７７を前進最高速位置「Ｆｅ」に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作した場合、矢印Ｘ３で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆｅ」及び油圧モータ３２の変速位置「ｆｃ」に対応する出力速度より変速線「ＭＨ」に沿って設定増速度「ａ３」だけ増速した出力速度「Ｖ３」になる。副変速指令により、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置、及び主変速操作具７７の操作位置に対応する油圧モータ３２の変速位置に対応する出力速度より増速される設定増速度は、主変速操作具７７の操作位置が高速側であるほど大になる。これは、主変速操作具７７が中立位置「Ｎ」に操作された場合、副変速操作具７９が高速位置Ｈに操作されていても、すなわち副変速指令が発せられていても油圧ポンプ３２を中立位置「ｎ」に変速操作することにより、かつ速度線「ＳＲ」，「ＳＦ」，「ＭＬ」，「ＭＨ」が傾斜していることによる。
【００６７】
副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換えた状態で主変速操作具７７を任意の操作位置に操作した場合、変速制御手段７８は副変速モードによって油圧モータ３２を変速操作するのであり、副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させた状態で主変速操作具７７を任意の操作位置に操作すると、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度より高速になる。
【００６８】
例えば副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆａ」に操作した場合、矢印Ｘ１で示すように、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆａ」に対応する出力速度「Ｖａ」より変速線「ＳＲ」に沿って設定増速度「ａ１」だけ増速した出力速度「Ｖａ１」になる。副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆｂ」に操作した場合、矢印Ｘ２で示すように、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｂ」に対応する出する出力速度「Ｖｂ」より変速線「ＭＬ」に沿って設定増速度「ａ２」だけ増速した出力速度「Ｖｂ１」になる。副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進最高速位置「Ｆｅ」に操作した場合、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置「Ｆｅ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｃ」に対応する出力速度「Ｖｃ」より変速線「ＭＨ」に沿って設定増速度「ａ３」だけ増速した出力速度「Ｖ３」になる。
【００６９】
副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作した場合、変速制御手段７８は、主変速モードに切り換って油圧ポンプ３２を変速操作するのであり、副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させるとともに主変速操作具７７を任意の操作位置に位置させた状態で副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作すると、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度になる。
【００７０】
例えば副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させるとともに主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆａ」に位置させた状態で副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作した場合、矢印Ｘ４で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、出力速度「Ｖａ１」から変速線「ＳＦ」に沿って主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆａ」に対応する出力速度であって、主変速指令に応じた出力速度「Ｖａ」に戻る。副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させるとともに主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆｂ」に位置させた状態で副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作した場合、矢印Ｘ５で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、出力速度「Ｖｂ１」から変速線「ＭＬ」に沿って主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｂ」に対応する出力速度であって、主変速指令に応じた出力速度「Ｖｂ」に戻る。副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させるとともに主変速操作具７７を前進最高速位置「Ｆｅ」に位置させた状態で副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作した場合、矢印Ｘ６で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、出力速度「Ｖ３」から変速線「ＭＨ」に沿って主変速操作具７７の前進最高速位置「Ｆｅ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｃ」に対応する出力速度であって、主変速指令に応じた出力速度「Ｖｃ」に戻る。
【００７１】
変速制御手段７８は、無段変速部３０の油圧ポンプ３２を変速操作するに加え、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６に示す如く変速伝動機２０がＨＳＴ伝動状態及びＨＭＴ伝動状態になって変速伝動するように、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操作する。
【００７２】
〔第２実施例〕
図９は、第２実施構造を備えた変速伝動機２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第２実施構造を備えた変速伝動機２０では、無段変速部３０を、可変容量形の油圧ポンプ３２と可変容量形の油圧モータ３３を備えて構成してある。
【００７３】
図１０は、第２実施構造を備えた変速伝動機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、無段変速部３０を変速操作する変速アクチュエータ３０ａ及び副変速アクチュエータ３０ｂ、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に連係された主変速操作具７７、副変速操作具７９、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。
【００７４】
変速アクチュエータ３０ａ、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は、第１実施例の変速操作装置７１が備える変速アクチュエータ３０ａ、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と同じ構成を備えている。
【００７５】
副変速アクチュエータ３０ｂは、無段変速部３０を構成する油圧モータ３３の斜板３３ｂの角度を変更操作することにより、無段変速部３０の油圧モータ３３を変速操作する。副変速アクチュエータ３０ｂは、油圧アクチュエータによって構成してある。
【００７６】
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、第１実施例の変速操作装置７１が備える変速制御手段７８と同じ構成を備え、主変速操作具７７が発する主変速指令及び副変速操作具７９が発する副変速指令に基づいて主変速モードと副変速モードとに切り換わる。変速制御手段７８は、主変速モードに切り換わると、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置に対応した出力速度になるように、主変速操作具７７が発する主変速指令、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作することによって油圧ポンプ３２を変速操作し、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に応じた出力速度に設定する。変速制御手段７８は、副変速モードに切り換わると、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置に対応した出力速度より高速になるように、主変速操作具７７が発する主変速指令、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作することによって油圧ポンプ３２を変速操作し、主変速指令に応じた出力速度を副変速指令によって増速したものに設定する。
【００７７】
変速制御手段７８は、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に応じた出力速度に設定するように、かつ当該出力速度を副変速指令によって増速するように、主変速指令及び副変速指令に基づいて変速アクチュエータ３２ａを操作するに加え、副変速指令によって副変速アクチュエータ３０ｂを操作する。
【００７８】
すなわち、図１１は、第２実施構造を備えた変速伝動機２０及び変速制御手段７８を有した走行伝動装置における主変速操作具７７の操作位置と油圧ポンプ３２の変速位置と変速伝動機２０の出力速度との関係を示す説明図である。この図に示すように、変速伝動機２０が前進側の駆動力を出力する変速状態であって、中立位置「ｎ」と逆回転側の最高速度「−ｍａｘ」との間の変速状態に無段変速部３０がある場合、矢印Ｘ７で示すように、変速制御手段７８が副変速指令に基いて変速アクチュエータ３２ａを操作することによって油圧ポンプ３２を高速側に変速操作し、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に対応する出力速度、すなわち主変速操作具７７の操作位置「Ｆｘ」及び変速ポンプ３２の変速位置「ｆｘ」に対応する出力速度より設定増速度「ａ４」だけ増速設定しようとしても、変速ポンプ３２の変速位置「ｆｘ」が設定逆回転操作位置「−ｍａｘ」に接近した変速位置であって、変速ポンプ３２の変速操作だけでは、変速伝動機２０の出力速度を制御目標速度まで増速できない場合がある。この場合、矢印Ｘ８で示すように、変速制御手段７８は、副変速アクチュエータ３０ｂを操作することによって油圧モータ３３を高速側に変速操作し、油圧ポンプ３２の変速操作による増速の不足を油圧モータ３３の変速操作によって補い、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度より設定増速度「ａ４」だけ増速した出力速度になるように、変速伝動機２０の出力速度を増速したものに設定する。
【００７９】
図１２は、別実施構造を備えた変速操作装置７１を示すブロック図である。この図に示すように、別実施構造を備えた変速操作装置７１では、副変速操作具７９として足踏みペダルを備えている。副変速操作具７９は、踏み込み操作されることにより、副変速スイッチ７９ａを切り換え操作し、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に応じた出力速度より増速させるべき副変速指令を副変速スイッチ７９ａによって制御装置７２に発する。
〔別実施例〕
（１）上記した実施例では、変速伝動機２０の主変速指令に応じた出力速度を副変速指令によって増速設定するよう構成した例を示したが、副変速操作具が副変速切りの指令の他、増速側の副変速指令及び減速側の副変速指令を発するように構成し、主変速指令に応じた出力速度を増速側の副変速指令によって増速設定するに加え、主変速指令に応じた出力速度を減速側の副変速指令によって減速設定するよう構成して実施してもよい。
【００８０】
（２）上記した実施例では、無段変速部３０が中立位置「ｎ」と逆回転側の最高速度「−ｍａｘ」との間のうちの最高速位置「−ｍａｘ」に接近した変速域での変速状態にある場合、油圧ポンプ３２の変速操作による副変速に加えて油圧モータ３３の変速操作による副変速を行なうよう構成した例を示したが、無段変速部３０が中立位置「ｎ」と逆回転側の最高速度「−ｍａｘ」との間の全変速域での変速状態にある場合、油圧ポンプ３２の変速操作による副変速に加え、油圧モータ３３の変速操作による副変速を行なうよう構成して実施してもよい。
【００８１】
（３）上記した実施例では、副変速操作具７９として変速レバー及び足踏みペダルを採用した例を示したが、ダイヤル形やつまみ形の操作具を回転操作あるいは揺動操作あるいは押し操作することによって切り換え自在な切り換えスイッチを採用して実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、コンバインの他、田植機、運搬車など各種の農作業機に利用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 走行装置
８ エンジン
２０ 変速伝動機
３０ 静油圧式無段変速部
３０ａ 変速アクチュエータ
３０ｂ 副変速アクチュエータ
３２ 油圧ポンプ
３３ 油圧モータ
４０ 遊星伝動部
７７ 主変速操作具
７８ 変速制御手段
７９ 副変速操作具
ｎ 中立位置
−ｍａｘ 逆回転側の最高速位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからの駆動力を静油圧式無段変速部によって変速した変速駆動力を走行装置に出力するＨＳＴ伝動状態と、エンジンからの駆動力と前記静油圧式無段変速部からの出力とを遊星伝動部によって合成した合成駆動力を走行装置に出力するＨＭＴ伝動状態とに切り換え自在な変速伝動機を備える農作業機の走行伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の走行伝動装置として、従来、例えば特許文献１に記載されたものがあった。特許文献１に記載されたものでは、エンジンの出力を前後輪に伝達する伝動系に油圧式無段変速装置、遊星歯車機構及び２つ油圧クラッチを設け、２つの油圧クラッチの接続切換えを行なうことにより、ＨＳＴモードの駆動系が構成されて、油圧式無段変速装置のモータ出力軸から出力される駆動力が遊星歯車機構に伝達されずに前後輪に伝達される。また、２つの油圧クラッチの接続切換えを行なうことにより、ＨＭＴモードの駆動系が構成されて、油圧式無段変速装置のモータ出力軸から出力される駆動力が遊星歯車機構に伝達されて遊星歯車機構によって油圧式無段変速装置からの駆動力とエンジンからの駆動力を合成され、遊星歯車機構から出力される合成駆動力が前後輪に伝達される。
【０００３】
従来、例えば特許文献２に示されるように、無段変速装置を構成する油圧モータの斜板を制御するアクチュエータを備え、このアクチュエータを切換えスイッチによる指令操作によって操作して、油圧モータを高速と低速の２段に切換えるよう構成されたものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０８０６１号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した農作業機の走行伝動装置において、静油圧式無段変速部を構成する油圧ポンプの斜板角変更操作を行う変速アクチュエータ、この変速アクチュエータを主変速操作具による主変速指令を基に操作する変速制御手段を備えて、主変速操作具によって変速伝動機を変速操作することによって走行速度の主変速を行なうよう構成するに加え、変速伝動機を副変速手段に活用して走行速度の副変速を行なえるよう構成するのに、従来の技術を採用した場合、構造面などで不利になっていた。
すなわち、油圧ポンプの斜板角変更操作のための変速アクチュエータとは別に、油圧モータの斜板角変更操作を行なうアクチュエータを備える必要があった。また、油圧モータの斜板角変更のための操作系や制御系を、油圧ポンプの斜板角変更のための操作系や制御系とは別に備える必要があった。
【０００６】
本発明の目的は、変速伝動機を副変速手段に活用して走行速度の副変速を行なうものでありながら、構造面などで簡素に得ることができる農作業機の走行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】
【０００７】
本第１発明は、エンジンからの駆動力を静油圧式無段変速部によって変速した変速駆動力を走行装置に出力するＨＳＴ伝動状態と、エンジンからの駆動力と前記静油圧式無段変速部からの出力とを遊星伝動部によって合成した合成駆動力を走行装置に出力するＨＭＴ伝動状態とに切り換え自在な変速伝動機を備える農作業機の走行伝動装置であって、
人為操作自在であって主変速指令を発する主変速操作具と、人為操作自在であって副変速指令を発する副変速操作具と、前記静油圧式無段変速部を構成する油圧ポンプの斜板角変更操作を行なう変速アクチュエータとを備え、
前記変速伝動機の出力速度を前記主変速指令に応じた出力速度に設定するように、かつ当該出力速度を前記副変速指令によって増速するように、前記主変速指令及び前記副変速指令に基づいて前記変速アクチュエータを操作する変速制御手段を備えてある。
【０００８】
本第１発明の構成によると、主変速操作具及び副変速操作具を操作して変速制御手段によって変速アクチュエータを主変速指令に基づいて操作させ、変速伝動機が主変速指令に応じた出力速度での出力を行なうように変速伝動機を油圧ポンプの斜板角変更によって変速させて、走行装置を主変速指令に応じた速度で駆動することができる。また、主変速操作具及び副変速操作具を操作して変速制御手段によって変速アクチュエータを主変速指令及び副変速指令に基づいて操作させ、変速伝動機が主変速指令に応じた出力速度より増速した出力速度での出力を行なうように変速伝動機を油圧ポンプの斜板角変更によって変速させて、走行装置を主変速指令に応じた速度より増速した速度で駆動することができる。
【０００９】
従って、たとえば移動走行を行なうとか作業状況の変化があった場合、走行装置を主変速指令に応じた速度で駆動するよりも増速した速度で駆動して迅速に走行できるなど、副変速して有利に走行できる。そして、油圧ポンプの斜板角変更によって副変速を行なうから、主変速用の変速アクチュエータ、主変速用の操作系及び制御系を副変速用に利用して構造面や制御面で簡素化できて安価に得ることができる。
【００１０】
本第２発明は、前記静油圧式無段変速部を可変容量形の油圧モータを備えて構成し、
前記油圧モータの斜板角変更操作を行なう副変速アクチュエータを備え、
前記変速制御手段を、前記静油圧式無段変速部が中立位置と逆回転側の最高速度との間の変速状態にある場合、前記副変速操作具による副変速指令を基に前記油圧モータを高速側に変速するべく前記副変速アクチュエータを操作するように構成してある。
【００１１】
静油圧式無段変速部が中立位置と逆回転側の変速状態にある場合、副変速指令に基づく変速制御手段による操作により、変速伝動機の出力速度が副変速指令に対応する制御目標速度になるように油圧ポンプを高速側に変速させようとしても、油圧ポンプの斜板が操作限界に至って変速伝動機の出力速度が制御目標速度まで上昇しないことがある。しかし、本第２発明の構成によると、変速制御手段による操作によって油圧モータを高速側に変速操作させて油圧モータ側での副変速を行なわせ、油圧ポンプ側での副変速による出力速度の不足を油圧モータ側での副変速によって補うことができる。
【００１２】
従って、油圧ポンプ側での副変速では出力速度に不足が発生する場合であっても、この出力速度の不足を油圧モータ側での副変速によって補わせ、全体としての出力速度を所要速度にして有利に走行することができる。
【００１３】
本第３発明は、前記副変速操作具が足踏みペダルである。
【００１４】
本第３発明の構成によると、足踏みペダルの操作によって副変速を行なうことができる。
【００１５】
従って、畦際での旋回を行うなど操向レバーを操作している場合であっても、足によってタイミングよく副変速操作して変速走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】コンバインの全体を示す側面図である。
【図２】走行伝動装置を示す概略正面図である。
【図３】ＨＭＴ伝動状態での変速伝動機を示す縦断正面図である。
【図４】ＨＳＴ伝動状態での変速伝動機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、モード切換えクラッチ機構の操作状態と、変速伝動機の伝動状態との関係を示す説明図である。
【図６】変速伝動機の出力特性を示すグラフである。
【図７】変速操作装置を示すブロック図である。
【図８】主変速操作具の操作位置と油圧ポンプの変速位置と変速伝動機の出力速度との関係を示す説明図である。
【図９】第２実施構造を備えた変速伝動機を示す縦断正面図である。
【図１０】第２実施構造を備えた変速伝動装置における変速操作装置を示すブロック図である。
【図１１】第２実施構造を備えた変速伝動装置における主変速操作具の操作位置と油圧ポンプの変速位置と変速伝動機の出力速度との関係を示す説明図である。
【図１２】別実施構造を備えた変速操作装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明に係る農作業機の走行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。
〔第１実施例〕
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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を備えた走行伝動装置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。
【００２０】
図２は、走行伝動装置１０の概略構造を示す正面図である。この図に示すように、走行伝動装置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機２０に入力し、この変速伝動機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。
【００２１】
走行伝動装置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、変速伝動機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。
【００２２】
変速伝動機２０について説明する。
図３，４に示すように、変速伝動機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が連結された静油圧式無段変速部３０（以下、単に無段変速部３０と略称する。）とを備えて構成してある。
【００２３】
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と無段変速部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と無段変速部３０が機体横方向に並びながら、変速伝動機２０全体としての機体横方向幅が小となり、変速伝動機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、変速伝動機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。
【００２４】
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。
【００２５】
入力軸２２は、無段変速部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を介して無段変速部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無段変速部３０の油圧ポンプ３２を駆動する。
【００２６】
出力回転体２４は、無段変速部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無段変速部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及び無段変速部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。
【００２７】
無段変速部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。無段変速部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。
【００２８】
したがって、無段変速部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。無段変速部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。無段変速部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。
【００２９】
遊星伝動部４０は、無段変速部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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
入力側クラッチ機構５５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。
【００３５】
入力側クラッチ機構５５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。
【００３６】
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５５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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、無段変速部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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、無段変速部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の駆動力と無段変速部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。
【００４３】
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、モード切換えクラッチ機構７０を構成してある。モード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、変速伝動機２０の伝動形態をＨＳＴ伝動状態とＨＭＴ伝動状態とに切換える。
【００４４】
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、モード切換えクラッチ機構７０の操作状態と、変速伝動機２０の伝動状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、モード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、変速伝動機２０をＨＳＴ伝動状態に切り換え、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、変速伝動機２０をＨＭＴ伝動状態に切り換える。
【００４５】
図３は、ＨＭＴ伝動状態での変速伝動機２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、モード切換えクラッチ機構７０を構成する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、変速伝動機２０は、ＨＭＴ伝動状態に切り換わる。変速伝動機２０は、ＨＭＴ伝動状態に切り換わると、入力軸２２の駆動力を伝動機構５０を介して遊星伝動部４０のキャリヤ４１に入力し、無段変速部３０が入力軸２２から入力した駆動力を変速してモータ軸３３ａから出力する駆動力を遊星伝動部４０のサンギヤ４２に入力し、遊星伝動部４０が入力軸２２から入力する駆動力と無段変速部３０から入力する駆動力とを遊星伝動部４０によって合成して合成駆動力を発生させ、遊星伝動部４０がリングギヤ４４から出力する合成駆動力を、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の端部に伝達して出力回転体２４から走行ミッション１３に出力する。
【００４６】
図４は、ＨＳＴ伝動状態での変速伝動機２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、モード切換えクラッチ機構７０を構成する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、変速伝動機２０は、ＨＳＴ伝動状態に切り換わる。変速伝動機２０は、ＨＳＴ伝動状態に切り換わると、無段変速部３０が入力軸２２から入力した駆動力を変速してモータ軸３３ａから出力する駆動力を、伝動軸２３、出力側クラッチ機構６０、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の端部に伝達し、出力回転体２４から走行ミッション１３に出力する。
【００４７】
モード切換えクラッチ機構７０は、変速伝動機２０をＨＳＴ伝動状態に切り換えた場合、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、変速伝動機２０は、ＨＳＴ伝動状態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、油圧無段変速部３０のモータ軸３３ａの出力を出力回転体２４に伝達する。
【００４８】
図６は、変速伝動機２０が備える出力特性を示すグラフ（速度線図）である。このグラフの縦軸は、出力回転体２４の回転速度を示す速度線となっている。このグラフの横軸は、縦軸の回転速度零の位置を通るものであり、かつ無段変速部３０における油圧ポンプ３２の斜板位置を示す操作位置線Ａとなっている。操作位置線Ａの「ｎ」は、無段変速部３０を中立状態にする斜板３２ｂの中立位置である。操作位置線Ａの「ａ」は、変速制御によって操作される斜板３２ｂの正回転側の最高速位置として設定した設定正回転高速位置である。操作位置線Ａの「＋ｍａｘ」は、無段変速部３０の実正回転最高速位置であって、無段変速部３０を正回転高速側の操作限界まで変速操作した場合、油圧ポンプ３２の斜板３２ｂに実際に発生する斜板角位置である。設定正回転高速位置「ａ」は、モータ軸３３ａの回転を遊星端子に増減せずに入力する簡単な構成において、ＨＳＴ伝動状態とＨＭＴ伝動状態が切り換わる点での速度連続性を保つ為に、実正回転最高速位置「＋ｍａｘ」の手前の位置に設定してある。操作位置線Ａの「−ｍａｘ」は、変速制御によって操作される斜板３２ｂの逆回転側の最高速位置として設定した設定逆回転高速位置である。設定逆回転高速位置「−ｍａｘ」は、無段変速部３０を逆回転高速側の操作限界まで変速操作した場合、油圧ポンプ３２の斜板３２ｂに実際に発生する斜板角位置と同じ位置に設定してある。
【００４９】
図６に示す速度線Ｓ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いて変速伝動機２０がＨＳＴ伝動状態で変速された場合の出力回転体２４の回転速度の変化を示すＨＳＴ速度線であり、速度線Ｍ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いて変速伝動機２０がＨＭＴ伝動状態で変速された場合の出力回転体２４の回転速度の変化を示すＨＭＴ速度線である。
【００５０】
図６に示すように、入力側クラッチ機構５５が切り状態に切換え制御され、出力側クラッチ機構６０が入り状態に切換え制御されてＨＳＴ伝動状態が現出され、ＨＳＴ伝動状態が維持された状態において、無段変速部３０を中立位置「ｎ」から設定正回転高速位置「ａ」に向けて変速操作することにより、出力回転体２４の回転速度が零からＨＳＴ速度線Ｓの前進域ＳＦに沿って前進側に無段階に増速していき、無段変速部３０が設定正回転高速位置「ａ」に至ると、出力回転体２４の回転速度が第１の前進中間速度「Ｖ１」になる。
【００５１】
無段変速部３０が設定正回転高速位置「ａ」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てＨＳＴ伝動状態に替えてＨＭＴ伝動状態が現出され、ＨＭＴ伝動状態が維持された状態において、無段変速部３０を設定正回転高速位置「ａ」から中立位置「ｎ」に向けて変速操作することにより、出力回転体２４の回転速度が第１の前進中間速度「Ｖ１」からＨＭＴ速度線Ｍの低速域ＭＬに沿って無段階に増速していき、無段変速部３０が中立位置「ｎ」に至ると、出力回転体２４の回転速度が第２の前進中間速度「Ｖ２」になる。ＨＭＴ伝動状態が維持された状態において、無段変速部３０を中立位置「ｎ」から設定逆回転高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作することにより、出力回転体２４の回転速度が第２の前進中間速度「Ｖ２」からＨＭＴ速度線Ｍの高速域ＭＨに沿って無段階に増速していき、無段変速部３０が設定逆回転高速位置「−ｍａｘ」に至ると、出力回転体２４の回転速度が前進最高速度「Ｖ３」になる。
【００５２】
ＨＳＴ伝動状態が維持された状態において、無段変速部３０を中立位置「ｎ」から設定後進高速位置「−ｍａｘ」に向けて変速操作することにより、出力回転体２４の回転速度が零からＨＳＴ速度線Ｓの後進域ＳＲに沿って後進側に無段階に増速していき、無段変速部３０が設定後進高速位置「−ｍａｘ」に至ると、出力回転体２４の回転速度が後進最高速度「ＶＲ」になる。
【００５３】
図７は、変速伝動機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、無段変速部３０を変速操作する変速アクチュエータ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に連係された主変速操作具７７、副変速操作具７９、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。
【００５４】
変速アクチュエータ３０ａは、無段変速部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。
【００５５】
主変速操作具７７は、運転部２に機体前後方向に揺動操作自在に設けられた操作レバーによって構成してある。主変速操作具７７は、主変速操作具７７の揺動に回転操作軸が連動されたポテンショメータ７３を介して制御装置７２に連係されており、揺動操作されることにより、ポテンショメータ７３によって主変速指令としての電気信号を制御装置７２に発する。
【００５６】
副変速操作具７９は、運転部２に低速位置Ｌと高速位置Ｈに揺動切り換え自在に設けられた操作レバーによって構成してある。副変速操作具７９は、副変速操作具７９の揺動によって切り換え操作される副変速スイッチ７９ａを介して制御装置７２に連係されている。副変速操作具７９は、低速位置Ｌに切り換え操作されることにより、副変速スイッチ７９ａによって副変速切りの指令としての電気信号を制御装置７２に発する。副変速操作具７９は、高速位置Ｈに切り換え操作されることにより、副変速スイッチ７９ａによって副変速指令としての電気信号を制御装置７２に発する。
【００５７】
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、無段変速部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、変速伝動機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。
【００５８】
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、主変速操作具７７が発する主変速指令に基づいて主変速モードに切り換わり、副変速操作具７９が発する副変速指令に基づいて副変速モードに切り換わる。
【００５９】
変速制御手段７８は、主変速モードに切り換わると、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置に対応した出力速度になるように、主変速操作具７７が発する主変速指令、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作することによって油圧ポンプ３２を変速操作し、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に応じた出力速度に設定する。
【００６０】
変速制御手段７８は、副変速モードに切り換わると、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置に対応した出力速度より高速になるように、主変速操作具７７が発する主変速指令、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作することによって油圧ポンプ３２を変速操作し、主変速指令に応じた出力速度を副変速指令によって増速設定する。
【００６１】
これにより、主変速操作具７７及び副変速操作具７９を操作することにより、変速伝動機２０による出力速度が図８に示す如く変化する。
【００６２】
図８は、主変速操作具７７の操作位置と油圧ポンプ３２の変速位置と変速伝動機２０の出力速度との関係を示す説明図である。図８に示す変速位置線Ａは、油圧ポンプ３２の変速位置を示し、変速位置線Ａの「ｎ」，「ａ」，「−ｍａｘ」は、図６に示す操作位置線Ａの中立位置「ｎ」、設定正回転高速位置「ａ」、設定逆回転高速位置「−ｍａｘ」に相当するものである。図８に示す操作位置線Ｂは、主変速操作具７７の操作位置を示し、操作位置線Ｂの「Ｎ」は、主変速操作具７７の中立位置を示し、操作位置線Ｂの「Ｆｅ」は、主変速操作具７７の前進最高速位置を示し、操作位置線Ｂの「Ｒｅ」は、主変速操作具７７の後進最高速位置を示す。操作位置線Ｂの「Ｎ」から「Ｆｅ」は、主変速操作具７７の前進操作域「Ｆ」を示し、操作位置線Ｂの「Ｎ」から「Ｒｅ」は、主変速操作具７７の後進操作域「Ｒ」を示す。図８に示す縦軸は、変速伝動機２０の出力速度を示し、縦軸の「０」，「Ｖ１」，「Ｖ２」，「Ｖ３」，「ＶＲ」は、図６に示す零速度「０」、第１の前進中間速度「Ｖ１」、第２の前進中間速度「Ｖ２」、前進最高速度「Ｖ３」、後進最高速度「ＶＲ」に相当するものである。図８に示す速度線「ＳＲ」，「ＳＦ」，「ＭＬ」，「ＭＨ」は、図６に示す速度線「ＳＲ」，「ＳＦ」，「ＭＬ」，「ＭＨ」に相当する。
【００６３】
つまり、副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えると、変速制御手段７８は主変速モードによって油圧ポンプ３２を変速操作するのであり、副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えた状態（変速制御手段７８を主変速モードに切り換えた状態）で主変速操作具７７を操作した場合、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度になる。
【００６４】
例えば副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆａ」に操作すると、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」に応じた出力速度「Ｖａ」であって、主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」に応じた油圧ポンプ３２の変速位置「ｆａ」に応じた出力速度「Ｖａ」になる。副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆｂ」に操作すると、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」に応じた出力速度「Ｖｂ」であって、主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」に対応する油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｂ」に応じた出力速度「Ｖｂ」になる。副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進最高速位置「Ｆｅ」に操作すると、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の前進最高側位置「Ｆｅ」に対応する出力速度「Ｖｃ」であって、主変速操作具７７の前進最高速位置「Ｆｅ」に対応する油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｃ」に応じた出力速度「Ｖｃ」になる。
【００６５】
主変速操作具７７を任意の操作位置に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作した場合、変速制御手段７８は副変速モードによって油圧ポンプ３２を変速操作するのであり、主変速操作具７７を任意の操作位置に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作すると、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度より高速になる。
【００６６】
例えば主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆａ」に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作した場合、矢印Ｘ１で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆａ」に対応する出力速度「Ｖａ」より変速線「ＳＦ」に沿って設定増速度「ａ１」だけ増速した出力速度「Ｖａ１」になる。主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆｂ」に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作した場合、矢印Ｘ２で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｂ」に対応する出力速度「Ｖｂ」より変速線「ＭＬ」に沿って設定増速度「ａ２」だけ増速した出力速度「Ｖｂ１」になる。主変操作具７７を前進最高速位置「Ｆｅ」に位置させた状態で副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換え操作した場合、矢印Ｘ３で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、主変速操作具７７の操作位置「Ｆｅ」及び油圧モータ３２の変速位置「ｆｃ」に対応する出力速度より変速線「ＭＨ」に沿って設定増速度「ａ３」だけ増速した出力速度「Ｖ３」になる。副変速指令により、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置、及び主変速操作具７７の操作位置に対応する油圧モータ３２の変速位置に対応する出力速度より増速される設定増速度は、主変速操作具７７の操作位置が高速側であるほど大になる。これは、主変速操作具７７が中立位置「Ｎ」に操作された場合、副変速操作具７９が高速位置Ｈに操作されていても、すなわち副変速指令が発せられていても油圧ポンプ３２を中立位置「ｎ」に変速操作することにより、かつ速度線「ＳＲ」，「ＳＦ」，「ＭＬ」，「ＭＨ」が傾斜していることによる。
【００６７】
副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換えた状態で主変速操作具７７を任意の操作位置に操作した場合、変速制御手段７８は副変速モードによって油圧モータ３２を変速操作するのであり、副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させた状態で主変速操作具７７を任意の操作位置に操作すると、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度より高速になる。
【００６８】
例えば副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆａ」に操作した場合、矢印Ｘ１で示すように、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆａ」に対応する出力速度「Ｖａ」より変速線「ＳＲ」に沿って設定増速度「ａ１」だけ増速した出力速度「Ｖａ１」になる。副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆｂ」に操作した場合、矢印Ｘ２で示すように、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｂ」に対応する出する出力速度「Ｖｂ」より変速線「ＭＬ」に沿って設定増速度「ａ２」だけ増速した出力速度「Ｖｂ１」になる。副変速操作具７９を高速位置Ｈに切り換えた状態で主変速操作具７７を前進最高速位置「Ｆｅ」に操作した場合、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置「Ｆｅ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｃ」に対応する出力速度「Ｖｃ」より変速線「ＭＨ」に沿って設定増速度「ａ３」だけ増速した出力速度「Ｖ３」になる。
【００６９】
副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作した場合、変速制御手段７８は、主変速モードに切り換って油圧ポンプ３２を変速操作するのであり、副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させるとともに主変速操作具７７を任意の操作位置に位置させた状態で副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作すると、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度になる。
【００７０】
例えば副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させるとともに主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆａ」に位置させた状態で副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作した場合、矢印Ｘ４で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、出力速度「Ｖａ１」から変速線「ＳＦ」に沿って主変速操作具７７の操作位置「Ｆａ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆａ」に対応する出力速度であって、主変速指令に応じた出力速度「Ｖａ」に戻る。副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させるとともに主変速操作具７７を前進操作域「Ｆ」での操作位置「Ｆｂ」に位置させた状態で副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作した場合、矢印Ｘ５で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、出力速度「Ｖｂ１」から変速線「ＭＬ」に沿って主変速操作具７７の操作位置「Ｆｂ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｂ」に対応する出力速度であって、主変速指令に応じた出力速度「Ｖｂ」に戻る。副変速操作具７９を高速位置Ｈに位置させるとともに主変速操作具７７を前進最高速位置「Ｆｅ」に位置させた状態で副変速操作具７９を低速位置Ｌに切り換え操作した場合、矢印Ｘ６で示すように、変速伝動機２０の出力速度が、出力速度「Ｖ３」から変速線「ＭＨ」に沿って主変速操作具７７の前進最高速位置「Ｆｅ」及び油圧ポンプ３２の変速位置「ｆｃ」に対応する出力速度であって、主変速指令に応じた出力速度「Ｖｃ」に戻る。
【００７１】
変速制御手段７８は、無段変速部３０の油圧ポンプ３２を変速操作するに加え、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６に示す如く変速伝動機２０がＨＳＴ伝動状態及びＨＭＴ伝動状態になって変速伝動するように、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操作する。
【００７２】
〔第２実施例〕
図９は、第２実施構造を備えた変速伝動機２０を示す縦断正面図である。この図に示すように、第２実施構造を備えた変速伝動機２０では、無段変速部３０を、可変容量形の油圧ポンプ３２と可変容量形の油圧モータ３３を備えて構成してある。
【００７３】
図１０は、第２実施構造を備えた変速伝動機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、無段変速部３０を変速操作する変速アクチュエータ３０ａ及び副変速アクチュエータ３０ｂ、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に連係された主変速操作具７７、副変速操作具７９、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。
【００７４】
変速アクチュエータ３０ａ、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は、第１実施例の変速操作装置７１が備える変速アクチュエータ３０ａ、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と同じ構成を備えている。
【００７５】
副変速アクチュエータ３０ｂは、無段変速部３０を構成する油圧モータ３３の斜板３３ｂの角度を変更操作することにより、無段変速部３０の油圧モータ３３を変速操作する。副変速アクチュエータ３０ｂは、油圧アクチュエータによって構成してある。
【００７６】
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、第１実施例の変速操作装置７１が備える変速制御手段７８と同じ構成を備え、主変速操作具７７が発する主変速指令及び副変速操作具７９が発する副変速指令に基づいて主変速モードと副変速モードとに切り換わる。変速制御手段７８は、主変速モードに切り換わると、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置に対応した出力速度になるように、主変速操作具７７が発する主変速指令、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作することによって油圧ポンプ３２を変速操作し、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に応じた出力速度に設定する。変速制御手段７８は、副変速モードに切り換わると、変速伝動機２０の出力速度が主変速操作具７７の操作位置に対応した出力速度より高速になるように、主変速操作具７７が発する主変速指令、変速検出センサ７３及び変速機出力回転数センサ７５による検出情報に基づいて変速アクチュエータ３０ａを操作することによって油圧ポンプ３２を変速操作し、主変速指令に応じた出力速度を副変速指令によって増速したものに設定する。
【００７７】
変速制御手段７８は、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に応じた出力速度に設定するように、かつ当該出力速度を副変速指令によって増速するように、主変速指令及び副変速指令に基づいて変速アクチュエータ３２ａを操作するに加え、副変速指令によって副変速アクチュエータ３０ｂを操作する。
【００７８】
すなわち、図１１は、第２実施構造を備えた変速伝動機２０及び変速制御手段７８を有した走行伝動装置における主変速操作具７７の操作位置と油圧ポンプ３２の変速位置と変速伝動機２０の出力速度との関係を示す説明図である。この図に示すように、変速伝動機２０が前進側の駆動力を出力する変速状態であって、中立位置「ｎ」と逆回転側の最高速度「−ｍａｘ」との間の変速状態に無段変速部３０がある場合、矢印Ｘ７で示すように、変速制御手段７８が副変速指令に基いて変速アクチュエータ３２ａを操作することによって油圧ポンプ３２を高速側に変速操作し、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に対応する出力速度、すなわち主変速操作具７７の操作位置「Ｆｘ」及び変速ポンプ３２の変速位置「ｆｘ」に対応する出力速度より設定増速度「ａ４」だけ増速設定しようとしても、変速ポンプ３２の変速位置「ｆｘ」が設定逆回転操作位置「−ｍａｘ」に接近した変速位置であって、変速ポンプ３２の変速操作だけでは、変速伝動機２０の出力速度を制御目標速度まで増速できない場合がある。この場合、矢印Ｘ８で示すように、変速制御手段７８は、副変速アクチュエータ３０ｂを操作することによって油圧モータ３３を高速側に変速操作し、油圧ポンプ３２の変速操作による増速の不足を油圧モータ３３の変速操作によって補い、変速伝動機２０の出力速度が主変速指令に応じた出力速度より設定増速度「ａ４」だけ増速した出力速度になるように、変速伝動機２０の出力速度を増速したものに設定する。
【００７９】
図１２は、別実施構造を備えた変速操作装置７１を示すブロック図である。この図に示すように、別実施構造を備えた変速操作装置７１では、副変速操作具７９として足踏みペダルを備えている。副変速操作具７９は、踏み込み操作されることにより、副変速スイッチ７９ａを切り換え操作し、変速伝動機２０の出力速度を主変速指令に応じた出力速度より増速させるべき副変速指令を副変速スイッチ７９ａによって制御装置７２に発する。
〔別実施例〕
（１）上記した実施例では、変速伝動機２０の主変速指令に応じた出力速度を副変速指令によって増速設定するよう構成した例を示したが、副変速操作具が副変速切りの指令の他、増速側の副変速指令及び減速側の副変速指令を発するように構成し、主変速指令に応じた出力速度を増速側の副変速指令によって増速設定するに加え、主変速指令に応じた出力速度を減速側の副変速指令によって減速設定するよう構成して実施してもよい。
【００８０】
（２）上記した実施例では、無段変速部３０が中立位置「ｎ」と逆回転側の最高速度「−ｍａｘ」との間のうちの最高速位置「−ｍａｘ」に接近した変速域での変速状態にある場合、油圧ポンプ３２の変速操作による副変速に加えて油圧モータ３３の変速操作による副変速を行なうよう構成した例を示したが、無段変速部３０が中立位置「ｎ」と逆回転側の最高速度「−ｍａｘ」との間の全変速域での変速状態にある場合、油圧ポンプ３２の変速操作による副変速に加え、油圧モータ３３の変速操作による副変速を行なうよう構成して実施してもよい。
【００８１】
（３）上記した実施例では、副変速操作具７９として変速レバー及び足踏みペダルを採用した例を示したが、ダイヤル形やつまみ形の操作具を回転操作あるいは揺動操作あるいは押し操作することによって切り換え自在な切り換えスイッチを採用して実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、コンバインの他、田植機、運搬車など各種の農作業機に利用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 走行装置
８ エンジン
２０ 変速伝動機
３０ 静油圧式無段変速部
３０ａ 変速アクチュエータ
３０ｂ 副変速アクチュエータ
３２ 油圧ポンプ
３３ 油圧モータ
４０ 遊星伝動部
７７ 主変速操作具
７８ 変速制御手段
７９ 副変速操作具
ｎ 中立位置
−ｍａｘ 逆回転側の最高速位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの駆動力を静油圧式無段変速部によって変速した変速駆動力を走行装置に出力するＨＳＴ伝動状態と、エンジンからの駆動力と前記静油圧式無段変速部からの出力とを遊星伝動部によって合成した合成駆動力を走行装置に出力するＨＭＴ伝動状態とに切り換え自在な変速伝動機を備える農作業機の走行伝動装置であって、
人為操作自在であって主変速指令を発する主変速操作具と、人為操作自在であって副変速指令を発する副変速操作具と、前記静油圧式無段変速部を構成する油圧ポンプの斜板角変更操作を行なう変速アクチュエータとを備え、
前記変速伝動機の出力速度を前記主変速指令に応じた出力速度に設定するように、かつ当該出力速度を前記副変速指令によって増速するように、前記主変速指令及び前記副変速指令に基づいて前記変速アクチュエータを操作する変速制御手段を備えてある農作業機の走行伝動装置。
【請求項２】
前記静油圧式無段変速部を可変容量形の油圧モータを備えて構成し、
前記油圧モータの斜板角変更操作を行なう副変速アクチュエータを備え、
前記変速制御手段を、前記静油圧式無段変速部が中立位置と逆回転側の最高速度との間の変速状態にある場合、前記副変速操作具による副変速指令を基に前記油圧モータを高速側に変速するべく前記副変速アクチュエータを操作するように構成してある請求項１記載の農作業機の走行伝動装置。
【請求項３】
前記副変速操作具が足踏みペダルである請求項１又は２記載の農作業機の走行伝動装置。
【請求項１】
エンジンからの駆動力を静油圧式無段変速部によって変速した変速駆動力を走行装置に出力するＨＳＴ伝動状態と、エンジンからの駆動力と前記静油圧式無段変速部からの出力とを遊星伝動部によって合成した合成駆動力を走行装置に出力するＨＭＴ伝動状態とに切り換え自在な変速伝動機を備える農作業機の走行伝動装置であって、
人為操作自在であって主変速指令を発する主変速操作具と、人為操作自在であって副変速指令を発する副変速操作具と、前記静油圧式無段変速部を構成する油圧ポンプの斜板角変更操作を行なう変速アクチュエータとを備え、
前記変速伝動機の出力速度を前記主変速指令に応じた出力速度に設定するように、かつ当該出力速度を前記副変速指令によって増速するように、前記主変速指令及び前記副変速指令に基づいて前記変速アクチュエータを操作する変速制御手段を備えてある農作業機の走行伝動装置。
【請求項２】
前記静油圧式無段変速部を可変容量形の油圧モータを備えて構成し、
前記油圧モータの斜板角変更操作を行なう副変速アクチュエータを備え、
前記変速制御手段を、前記静油圧式無段変速部が中立位置と逆回転側の最高速度との間の変速状態にある場合、前記副変速操作具による副変速指令を基に前記油圧モータを高速側に変速するべく前記副変速アクチュエータを操作するように構成してある請求項１記載の農作業機の走行伝動装置。
【請求項３】
前記副変速操作具が足踏みペダルである請求項１又は２記載の農作業機の走行伝動装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−２４３８８（Ｐ２０１３−２４３８８Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２５４０（Ｐ２０１１−１６２５４０）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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