CN103089961A - 变速传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种变速传动装置，其仅以简单的变速操作便能获得在较广的变速范围内无级地进行速度变化后的输出，同时能够紧凑地获得，为此，变速传动装置具备被输入发动机驱动力的静液压式无级变速部（20）。具备行星传动部（P），该行星传动部（P）通过多个行星传动机构（60、70）来合成无级变速部（20）的输出和不接受静液压式无级变速部（20）的变速作用的发动机驱动力。具备多根传动轴（95、96），该多根传动轴（95、96）通过多个速度范围设定离合器（101、102、103、104）的切换，将行星传动部（P）的合成驱动力转换为多个阶段的速度范围的驱动力，并传递到输出旋转体（30）。这多根传动轴（95、96）并排且平行地配置。

Description

变速传动装置

 

本申请为在先申请（申请日：2008年3月19日，申请号：200880001152.6，发明名称：变速传动装置）的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种变速传动装置，尤其涉及如下变速传动装置，该变速传动装置包括静液压式无级变速部和行星传动部，上述静液压式无级变速部被输入发动机驱动力，上述行星传动部具有多个行星传动机构，该多个行星传动机构合成所述静液压式无级变速部的输出和不接受所述静液压式无级变速部的变速作用的发动机驱动力，上述变速传动装置将所述行星传动部的合成驱动力阶段性地分为多个阶段的速度范围，且在各阶段的速度范围内进行无级变速后从输出旋转体输出。

背景技术

上述变速传动装置能够有利地进行变速传动，上述变速传动装置通过进行无级变速部的变速操作，来将发动机的输出和无级变速部的输出的合成驱动力、或发动机的输出和电动马达的输出的合成驱动力阶段性地分为多个阶段的速度范围，并且，输出在各速度范围内进行无级变速后的驱动力，如果用于行驶装置的驱动，则能够平滑且变速操作简单地进行行驶变速等。

作为该种变速传动装置，以往已开发出了专利文献1中所述的变速传动装置。此处，为了易于理解本发明，以下说明专利文献1的实施方式，但这并不是承认专利文献1是作为本发明的新颖性及创造性的判断根据的现有技术。

专利文献1中记载有三种变速传动装置。三种变速传动装置中的其中一种（记载于专利文献1的图2）具备无级变速装置、行星传动部、离合器部、第3行星传动机构以及作用于第3行星传动机构的制动器。

无级变速装置具备容量可变型液压泵和液压马达，上述容量可变型液压泵的泵轴经由主离合器联动于发动机的输出轴，上述液压马达由上述液压泵的液压驱动。

行星传动部具备第1行星传动机构和第2行星传动机构。第1行星传动机构的行星齿轮和第2行星传动机构的行星齿轮通过设置于各行星齿轮的联动齿轮部彼此的啮合来联动。第1行星传动机构的行星齿轮和第2行星传动机构的行星齿轮通过共用的托架支撑于第1行星传动机构和第2行星传动机构。

离合器部具备第1离合器、第2离合器、第3离合器以及第4离合器。第1离合器的输入侧旋转构件经由联动机构和第2行星传动机构的环形齿轮联动。第2离合器的输入侧旋转构件经由旋转轴和第2行星传动机构的太阳齿轮联动。第3离合器的输入侧旋转构件经由联动机构和行星传动部的托架联动。

使第1离合器的输入侧旋转构件和第2行星传动机构的环形齿轮联动的联动机构具备离合器侧传动齿轮、行星侧传动齿轮以及旋转轴，上述离合器侧传动齿轮啮合于第1离合器的输入侧旋转构件，上述行星侧传动齿轮啮合于第2行星传动机构的环形齿轮，上述旋转轴和上述离合器侧传动齿轮以及上述行星侧传动齿轮连结。使第3离合器的输入侧旋转构件和行星传动部的托架联动的联动机构具备离合器侧传动齿轮、行星侧传动齿轮以及旋转轴，上述离合器侧传动齿轮啮合于第3离合器的输入侧旋转构件，上述行星侧传动齿轮啮合于上述托架，上述旋转轴和上述离合器侧传动齿轮以及上述行星侧传动齿轮连结。

第3行星传动机构的太阳齿轮和上述第1离合器及第2离合器的输出侧旋转构件以及上述第3离合器的输入侧旋转构件联动。第3行星传动机构的托架和上述第3离合器及上述第4离合器的输出侧旋转构件联动。

制动器在接合状态和分离状态间自由切换，上述接合状态为对第3行星传动机构的环形齿轮产生制动作用的状态，上述分离状态为解除对上述环形齿轮的制动作用的状态。

专利文献1的图2中所述的变速传动装置，通过行星传动部来合成无级变速装置的输出和无级变速装置的泵轴的驱动力（不接受无级变速装置的变速作用的发动机驱动力）。无级变速装置被进行变速操作，随着该变速操作，第1离合器～第4离合器和制动器被适当地切换操作为接合状态和分离状态，由此，从行星传动部输出的合成驱动力阶段性地分为一速范围到四速范围，且在各速范围内进行无级变速后从第3行星传动机构的托架轴输出。

专利文献1中所述的三种变速传动装置中的另一种（记载于专利文献1的图12）和又一种（记载于专利文献1的图16）中，具备无级变速装置、行星传动部、离合器部以及副变速装置。

无级变速装置和行星传动部具备和专利文献1的图2中所述的变速传动装置的无级变速装置和行星传动部相同的结构。

离合器部具备第1离合器和第2离合器。第1离合器的输入侧旋转构件经由联动机构和行星传动部的第2行星传动机构的环形齿轮联动。联动机构具备行星侧传动齿轮、离合器侧传动齿轮以及旋转联动轴，上述行星侧传动齿轮啮合于第2行星传动机构的环形齿轮，上述离合器侧传动齿轮啮合于第1离合器的输入侧旋转构件的齿轮部，上述旋转联动轴和行星侧传动齿轮及离合器侧传动齿轮连结。

副变速装置具备高速离合器和低速离合器。专利文献1的图16中所述的副变速装置中，高速离合器和低速离合器是啮合离合器。

专利文献1的图12和图16中所述的变速传动装置，通过行星传动部来合成无级变速装置的输出和无级变速装置的泵轴的驱动力（不接受无级变速装置的变速作用的发动机驱动力）。无级变速装置被进行变速操作，随着该变速操作，第1离合器、第2离合器、高速离合器以及低速离合器被适当地切换操作为接合状态和分离状态，由此，从行星传动部输出的合成驱动力阶段性地分为一速范围到四速范围，且在各速范围内进行无级变速后从副变速装置的输出轴输出。

在采用上述现有技术的变速传动装置的情况下，以如下方式配备的第1离合器～第4离合器或第1离合器、第2离合器、高速离合器、低速离合器排列在变速箱体的前后方向上，上述方式为将行星传动部的合成驱动力阶段性地分为多个阶段的速度范围来传递到输出旋转体，变速传动装置在变速箱体前后方向上的大小容易增大。

作为以往的变速传动装置的其他问题列举有伴随变速操作产生的动力中断。作为能够抑制伴随该变速操作产生的动力中断的变速构造，以往，有记载于专利文献2中的技术。

专利文献2中所述的变速传动装置，在被传递发动机动力的传动上游侧的传动轴（以下，称为上游侧传动轴）、和将动力传递到行驶装置的传动下游侧的传动轴（以下，称为下游侧传动轴）之间，并排配置第1传动***和第2传动***。于第1传动***及第2传动***的传动下游侧，具备液压多板式传动离合器。在上游侧传动轴和第1传动***之间，具备具有多个变速位置的第1齿轮变速机构，在第1传动***中具备第1摩擦离合器。在上游侧传动轴和第2传动***之间，具备具有多个变速位置的第2齿轮变速机构，在第2传动***中具备第2摩擦离合器。在第1传动***和下游侧传动轴之间，具备具有多个变速位置的第1副齿轮变速机构。在第2传动***和下游侧传动轴之间，具备具有多个变速位置的第2副齿轮变速机构。

第1齿轮变速机构的换档构件通过第1致动器来操作，第2齿轮变速机构的换档构件通过第2致动器来操作。第1副齿轮变速机构的换档构件通过第1副致动器来操作，第2副齿轮变速机构的换档构件通过第2副致动器来操作。

第1致动器、第1副致动器、第2致动器以及第2副致动器和控制装置连接。控制装置根据变速杆的操作位置的检测结果、以及由设定开关选择出的变速模式，来操作第1致动器，对第1齿轮变速机构进行变速操作，操作第2致动器，对第2齿轮变速机构进行变速操作，操作第1副致动器，对第1副齿轮变速机构进行变速操作，操作第2副致动器，对第2副齿轮变速机构进行变速操作。

在变速杆***作到1速位置到8速位置中的任一个的状态下，第1齿轮变速机构、第1副齿轮变速机构、第2齿轮变速机构、第2副齿轮变速机构***作为和变速杆的操作位置对应的变速状态，上游侧传动轴的动力经由第1传动***及第2传动***中的一个传递到下游侧传动轴。

例如当选择第2变速模式而将变速杆从1速位置操作到5速位置时，在伴随该变速操作的变速控制的前半部分，产生二重传动状态，该二重传动状态为，在第1齿轮变速机构的换档构件为1速位置的状态下，动力传递到下游侧传动轴，同时，在第2齿轮变速机构的换档构件为2速位置的状态下，动力传递并汇合到下游侧传动轴。在变速控制的后半部分，产生二重传动状态，该二重传动状态为，在第2齿轮变速机构的换档构件为2速位置的状态下，动力传递到下游侧传动轴，同时，在第1齿轮变速机构的换档构件为3速位置的状态下，动力传递并汇合到下游侧传动轴。

在二重传动状态下，即使产生转矩的变动，也能借助半传动状态的传动离合器的一定程度的滑移，来吸收转矩的变动。

在能够通过采用上述现有技术来抑制动力中断同时进行变速的情况下，通过摩擦离合器和传动离合器的滑移来吸收二重传动状态下的转矩变动。于是，为了能够在产生二重传动状态时，良好地产生摩擦离合器和传动离合器的滑移来可靠地避免变速箱体等产生破损，必须减弱将摩擦离合器和传动离合器加压为半传动状态的操作力。即，二重传动状态下的传动损耗容易增大。

专利文献1：日本特开2007-92949号公报，

专利文献2：日本特开2003-343712号公报。

发明内容

本发明的目的在于提供一种已改良的变速传动装置。

根据本发明的实施方式，本发明的变速传动装置包括：静液压式无级变速部，被输入发动机驱动力；以及行星传动部，具有多个行星传动机构，该多个行星传动机构合成所述静液压式无级变速部的输出和不接受所述静液压式无级变速部的变速作用的发动机驱动力；将所述行星传动部的合成驱动力阶段性地分为多个阶段的速度范围，且在各阶段的速度范围内进行无级变速后从输出旋转体输出，所述变速传动装置包括：第1输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；第1输入齿轮，和所述第1输出齿轮啮合；第1传动轴，支撑所述第1输入齿轮；第1速度范围设定离合器，对应所述第1传动轴而配备，具有第1状态和第2状态，所述第1状态是将所述第1输入齿轮相对于所述第1传动轴固定的状态，所述第2状态是容许所述第1输入齿轮相对于所述第1传动轴进行相对旋转的状态；第2输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；第2输入齿轮，和所述第2输出齿轮啮合；第2传动轴，支撑所述第2输入齿轮；以及第2速度范围设定离合器，对应于所述第2传动轴而配备，具有第1状态和第2状态，所述第2速度范围设定离合器的第1状态为将所述第2输入齿轮相对于所述第2传动轴固定的状态，所述第2速度范围设定离合器的第2状态是容许所述第2输入齿轮相对于所述第2传动轴进行相对旋转的状态；所述第1传动轴和第2传动轴并排且平行地配置，选择性地对所述输出旋转体传递驱动力。

根据如上所述的结构，当伴随静液压式无级变速部的变速操作，适当地对多个速度范围设定离合器进行切换操作时，行星传动部的合成驱动力阶段性地分为多个阶段的速度范围，且在各阶段的速度范围内进行无级变速后传递到输出旋转体。为了通过和该传动的速度范围对应的传动轴来进行从行星传动部向输出旋转体的传动，具备至少包含第1传动轴和第2传动轴的多根传动轴。因为并排且平行地配置至少第1传动轴和第2传动轴，所以能够使该传动部在变速箱体前后方向上的大小小于以往的变速传动装置。

因此，只要进行对无级变速部实施变速操作这一操作简单的变速操作，就能够获得在较宽变速范围内无级地进行速度变化的输出，并且，能够获得在变速箱体前后方向上的大小较小的紧凑状态，从而还易于搭载于小型车辆，诸如此等，能够获得容易使用的变速传动装置。

本发明的实施方式中，优选的是，还包括：第3输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；第3输入齿轮，支撑在所述第1传动轴上，且和所述第3输出齿轮啮合；第4输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；以及第4输入齿轮，支撑在第2传动轴上，且和所述第4输出齿轮啮合；所述第1速度范围设定离合器具有第3状态和第4状态，所述第3状态是将所述第3输入齿轮相对于所述第1传动轴固定的状态，所述第4状态是容许所述第3输入齿轮相对于所述第1传动轴进行相对旋转的状态，所述第2速度范围设定离合器具有第3状态和第4状态，所述第2速度范围设定离合器的第3状态是将所述第4输入齿轮相对于所述第2传动轴固定的状态，所述第2速度范围设定离合器的第4状态是容许所述第4输入齿轮相对于所述第2传动轴进行相对旋转的状态。

根据如上所述的结构，能够提供一种变速传动装置，该变速传动装置通过利用两个传动轴，具有至少4个速度范围。

上述结构能够适用于具备3个以上传动轴的变速传动装置。

亦即，本发明的实施方式中，优选的是，具备3个以上传动轴，该3个以上传动轴具有和对应的齿轮对相对应的速度范围设定离合器且能够经由所述速度范围设定离合器来和所述行星传动部联动连结，该3个以上传动轴包含所述第1传动轴和第2传动轴，所述3个以上传动轴彼此并排且平行地配置，选择性地对所述输出旋转体传递驱动力。

本发明的实施方式中，优选的是，所述行星传动部具备行星齿轮彼此啮合的一对行星传动机构，所述第1传动轴和第2传动轴在全长范围内并排。

根据如上所述的结构，第1传动轴和第2传动轴在全长范围内并排，所以和上述各传动轴以在变速箱体前后方向上错位的状态平行配置的情况相比，能够减小从行星传动部向输出旋转体传动的传动部在变速箱体前后方向上的长度。

本发明的实施方式中，优选的是，各所述第1速度范围设定离合器和第2速度范围设定离合器为啮合离合器。

根据如上所述的结构，速度范围设定离合器是啮合离合器，所以和采用摩擦离合器作为速度范围设定离合器的情况相比，能够轻质且紧凑地获得速度范围设定离合器。

本发明的实施方式中，优选的是，各所述啮合离合器通过液压来操作。

通过进行液压操作，能够进行细微的操作。

本发明的实施方式中，在各所述第1传动轴和第2传动轴上设置有摩擦离合器，由此，容许从所述第1传动轴和第2传动轴的其中一个向所述输出旋转体选择性地传递驱动力。

根据如上所述的结构，例如在第1传动轴和第2范围传动轴间进行切换时，能够获得上述各传动轴的驱动力同时传递到输出旋转体的二重传动状态，由此，能够使离合器产生滑移来吸收转矩的变动。

本发明的实施方式中，包括：静液压式无级变速部，被输入发动机驱动力；以及行星传动部，具备多个行星传动机构，该多个行星传动机构合成所述静液压式无级变速部的输出和不接受所述静液压式无级变速部的变速作用的发动机驱动力；将所述行星传动部的合成驱动力阶段性地分为多个阶段的速度范围，且在各阶段的速度范围内进行无级变速后从输出旋转体输出，所述变速传动装置包括：第1输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；第1输入齿轮，和所述第1输出齿轮啮合；第1传动轴，支撑所述第1输入齿轮；第1速度范围设定离合器，对应于所述第1传动轴而配备，具有第1状态和第2状态，所述第1状态为将所述第1输入齿轮相对于所述第1传动轴固定的状态，所述第2状态为容许所述第1输入齿轮相对于所述第1传动轴进行相对旋转的状态，第2输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；第2输入齿轮，和所述第2输出齿轮啮合；第2传动轴，支撑所述第2输入齿轮；以及第2速度范围设定离合器，对应于所述第2传动轴而配备，具有第1状态和第2状态，所述第2速度范围设定离合器的第1状态为将所述第2输入齿轮相对于所述第2传动轴固定的状态，所述第2速度范围设定离合器的第2状态为容许所述第2输入齿轮相对于所述第2传动轴进行相对旋转的状态；所述第1输出齿轮和所述第1输入齿轮具有形成第1速度范围的传动比，所述第2输出齿轮和所述第2输入齿轮具有形成第2速度范围的传动比，该第2速度范围与所述第1速度范围连续，且速度比所述第1速度范围高。

根据如上所述的结构，当进行静液压式无级变速部的变速操作，随着该变速操作适当地对速度范围设定离合器进行切换操作时，从行星传动部输出的驱动力阶段性地分为多个阶段的速度范围，且在各速度范围内进行无级变速后传递到输出旋转体。

当进行速度范围切换的变速（以下，称为跨范围变速）时（上述速度范围切换的变速即速度范围从第1速度范围那样的奇数速度范围和第2速度范围那样的偶数速度范围的其中一方切换为另一方），从如下两种状态的其中一种状态切换为另一种状态，上述两种状态即行星传动部的驱动力经由第1传动轴传递到输出旋转体的状态、和经由第2传动轴传递到输出旋转体的状态。因此，当随着速度上升，从一个速度范围转移到速度更高的（或速度更低的）速度范围时，能够利用其他传动轴。

本发明的实施方式中，优选的是，还包括：第3输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；第3输入齿轮，支撑在所述第1传动轴上，且和所述第3输出齿轮啮合；第4输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；以及第4输入齿轮，支撑在第2传动轴上，且和所述第4输出齿轮啮合；所述第1速度范围设定离合器具有第3状态和第4状态，所述第3状态是将所述第3输入齿轮相对于所述第1传动轴固定的状态，所述第4状态是容许所述第3输入齿轮相对于所述第1传动轴进行相对旋转的状态，所述第2速度范围设定离合器具有第3状态和第4状态，所述第2速度范围设定离合器的第3状态是将所述第4输入齿轮相对于所述第2传动轴固定的状态，所述第2速度范围设定离合器的第4状态是容许所述第4输入齿轮相对于所述第2传动轴进行相对旋转的状态，所述第3输出齿轮和所述第3输入齿轮具有形成第3速度范围的传动比，该第3速度范围与所述第2速度范围连续，且速度比所述第2速度范围高，所述第4输出齿轮和所述第4输入齿轮具有形成第4速度范围的传动比，该第4速度范围与所述第3速度范围连续，且速度比所述第3速度范围高。

如上所述的结构中，能够提供4个速度范围。

本发明的实施方式中，优选的是，具备变速操作检测机构，该变速操作检测机构检测所述静液压式无级变速部的变速操作位置，具备控制机构，该控制机构根据所述变速操作检测机构的检测信息，对各所述速度范围设定离合器进行切换操作，以便对应于所述静液压式无级变速部的变速操作位置，所述行星传动部的合成驱动力阶段性地分为所述多个阶段的速度范围，且在各阶段的速度范围内进行无级变速后传递到所述输出旋转体，在切换速度范围时，所述控制机构对所述第1速度范围设定离合器和第2速度范围设定离合器进行切换操作，使得经过切换过程，在该切换过程中，设置于所述第1传动轴的第1速度范围设定离合器和设置于所述第2传动轴的第2速度范围设定离合器一并处于接合状态。

亦即，经过如下切换过程来进行变速，上述切换过程即，位于第1传动轴的第1速度范围设定离合器和位于第2传动轴的第2速度范围设定离合器均处于接合状态。亦即，在具有第1传动轴的奇数传动***、和具有第2传动轴的偶数传动***的其中一个切换为分离状态前，另一个切换为接合状态，在另一个切换为接合状态后，该其中一个切换为分离状态，经过防止对输出旋转体的传动中断的二重传动状态来变速，上述第1传动轴和第2传动轴将行星传动部的驱动力传递到输出旋转体。

因此，能够通过离合器的二重传动状态来有效地吸收转矩变动。

本发明的实施方式中，优选的是，在所述第1传动轴上设置有第5输出齿轮，在所述第2传动轴上设置有第6输出齿轮，在所述输出旋转体上，设置有与所述第5齿轮和第6齿轮啮合的第5输入齿轮，设定各齿轮的传动比，使得在所述第3输出齿轮和第3输入齿轮间、以及所述第5输出齿轮和所述第5输入齿轮间，转速降低，且在所述第4输出齿轮和第4输入齿轮间、以及所述第6输出齿轮和所述第5输入齿轮间，转速降低。

根据如上所述的结构，为了将第3输出齿轮的驱动力减速地传递到输出旋转体，分为第3输出齿轮和第1传动轴之间、以及第5输出齿轮和输出旋转体之间两处来减速。同样，为了将第4输出齿轮的驱动力减速地传递到输出旋转体，分为第4输出齿轮和第2传动轴之间、以及第6输出齿轮和输出旋转体之间两处来减速。由此，能够减小传动轴间的间隔，且能够不增大设定速度范围的齿轮机构部分而减速。

本发明的实施方式中，优选的是，设定各齿轮的传动比，使得在所述第1输出齿轮和第1输入齿轮间，转速增加，且在所述第2输出齿轮和第2输入齿轮间，转速增加。

如上所述的结构中，例如，设定各齿轮的传动比，以便在上述第1输出齿轮和第1输入齿轮间转速增速2倍，且在上述第3输出齿轮和第3输入齿轮之间、以及上述第5输出齿轮和上述第5输入齿轮之间，将转速分别减速为1/2的速度。经由上述第1输出齿轮和第1输入齿轮、上述第5输出齿轮和上述第5输入齿轮，传递驱动力，由此，能够在减速比1，亦即，未减速的状态下传递驱动力。而且，经由上述第3输出齿轮、第3输入齿轮、上述第5输出齿轮以及上述第5输入齿轮来传递驱动力，由此，能够将旋转速度减速为1/4后传递驱动力。

另一方面，上述专利文献1中，具有环形齿轮用制动器的行星机构的其中一个（第3行星传动机构）在卡合环形齿轮用制动器的状态下，将旋转速度减速为1/4，在环形齿轮用制动器解除的状态下，不变化旋转速度而传递。因此，上述本实施方式中，能够不使用具有制动器的复杂的行星机构而获得预期的减速比。

本发明的实施方式中，具有速度范围设定离合器的传动轴并非限定为两个，能够配备3个或3个以上。

亦即，在一个实施方式中，优选的是，具备3个以上传动轴，该3个以上传动轴具备和对应的齿轮对相对应的速度范围设定离合器，且能够和所述行星传动部联动连结，该3个以上传动轴包含所述第1传动轴和第2传动轴，所述3个以上传动轴彼此并排且平行地配置，选择性地对所述输出旋转体传递驱动力。

根据本发明的实施方式，在产生二重传动状态的情况下，作为速度范围设定离合器，采用通过液压的加压而变为接合状态的啮合离合器，或者，采用啮合离合器作为速度范围设定离合器时，于第1传动轴和第2传动轴上采用摩擦离合器，通过离合器的滑移来吸收二重传动状态下的转矩的变动。除通过离合器来吸收二重传动状态下的转矩变动外，静液压式无级变速部通过由液压油引起的滑移来有效地吸收转矩的变动。由此，即使将产生二重传动状态时的各离合器加压为半传动状态的操作力较强，也能够有效地吸收二重传动状态下的转矩变动。

因此，能够获得一种变速传动装置，其在进行各阶段的速度范围下的无级变速时或进行跨范围变速时，均难以产生对输出旋转体的传动中断，并且，能够在进行跨范围变速时提高***作为半传动状态的离合器的传动效率，且能够平滑地进行动力中断、传动损耗均较少的变速。

附图说明

图1是装备有第一实施例的变速传动装置的拖拉机的行驶传动装置的线图；

图2是行星传动部、速度范围设定部、奇数范围传动离合器以及偶数范围传动离合器的剖视图；

图3是行星齿轮的配置图；

图4是变速传动装置的轴的配置图；

图5是速度范围设定部的作用状态的说明图；

图6是表示无级变速部的变速状态、变速传动装置的输出速度以及速度范围的关系的说明图；

图7是切换速度范围时利用控制机构获得的离合器操作状态的说明图；

图8是操作装置的框图；

图9是装备有第二实施例的变速传动装置的拖拉机的行驶传动装置的线图；

图10是第二实施例的变速传动装置的行星传动部和速度范围设定部的剖视图；

图11是装备有第二实施例的变速传动装置的行驶传动装置的前进后退切换装置的剖视图；

图12是装备有第三实施例的变速传动装置的拖拉机的行驶传动装置的线图；

图13是第三实施例的变速传动装置的行星传动部和速度范围设定部的剖视图；

图14是装备有第三实施例的变速传动装置的行驶传动装置的前进后退切换装置的剖视图；

图15是装备有第四实施例的变速传动装置的行驶传动装置的线图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施例。

图1是装备有本发明的第一实施例的变速传动装置A的拖拉机的行驶传动装置的线图。如该图所示，拖拉机的行驶传动装置具备：主离合器2，输入发动机1的输出轴1a的输出；前进后退切换装置10，利用输入轴11输入该主离合器2的输出；本发明的第一实施例的变速传动装置A，输入轴22经由齿轮21而与该前进后退切换装置10的输出齿轮12联动；后轮用差动机构32，输入齿轮31一体旋转自由地连结于作为该变速传动装置A的输出旋转体的输出轴30的后端部；前轮变速装置40，输入轴41经由接头33一体旋转自由地连结于上述输出轴30的前端部；以及前轮用差动机构35，经由旋转传动轴34输入该前轮变速装置40的输出轴42的输出。

前进后退切换装置10、变速传动装置A、后轮用差动机构32以及前轮变速装置40收纳在相同的变速箱体36中。

如图1所示，从变速箱体36向后方突出的动力取出轴37将驱动力传递到和拖拉机连结的旋耕装置等各种作业装置。该动力取出轴37经由联动轴38和作业离合器39来和前进后退切换装置10的输入轴11联动。

如图1所示，上述前进后退切换装置10除具备上述输入轴11和上述输出齿轮12外，还具备输入侧旋转体13和多板式前进摩擦离合器14，上述输入侧旋转体13一体旋转自由地设置于上述输入轴11，上述多板式前进摩擦离合器14跨该输入侧旋转体13的一端侧和上述输出齿轮12设置。上述前进后退切换装置10还具备传动齿轮15、多板式后退摩擦离合器16、逆转齿轮17以及联动轴18，上述传动齿轮15相对于上述输入侧旋转体13而位于上述输出齿轮12的相反侧，且相对旋转自由地支撑于上述输入轴11，上述多板式后退摩擦离合器16跨该传动齿轮15和上述输入侧旋转体13的另一端侧设置，上述逆转齿轮17啮合于上述传动齿轮15，上述联动轴18使该逆转齿轮17和上述输出齿轮12联动。

前进后退切换装置10，将操作液压供给到设置在上述输入侧旋转体13内部的前进活塞和后退活塞中的前进活塞，前进活塞对上述前进摩擦离合器14进行加压操作，使前进摩擦离合器14处于接合状态，由此，变为前进状态，将操作液压供给到上述后退活塞，后退活塞对上述后退摩擦离合器16进行加压操作，使后退摩擦离合器16处于接合状态，由此变为后退状态。

前进后退切换装置10处于前进状态时，通过输入侧旋转体13、前进摩擦离合器14以及输出齿轮12，将输入轴11的驱动力转换为前进驱动力后，从输出齿轮12输出到无级变速部20和行星传动部P。前进后退切换装置10处于后退状态时，通过输入侧旋转体13、后退摩擦离合器16、传动齿轮15、逆转齿轮17以及传动轴18，将输入轴11的驱动力转换为后退驱动力后，传递到输出齿轮12，从该输出齿轮12输出到无级变速部20和行星传动部P。

如图1所示，本发明第一实施例的变速传动装置A除具备上述输入轴22和上述输出轴30外，还具备上述无级变速部20、上述行星传动部P以及速度范围设定部90，上述行星传动部P的太阳齿轮轴61经由齿轮50及齿轮51和该无级变速部20的马达轴23联动，上述速度范围设定部90的第一输入齿轮91啮合于该行星传动部P的第一输出齿轮81。

如图1所示，上述无级变速部20具备轴向柱塞型且容量可变型液压泵24和轴向柱塞型的液压马达25，上述轴向柱塞型且容量可变型液压泵24将上述输入轴22作为泵轴（以下，将输入轴称为泵轴22），上述轴向柱塞型的液压马达25由该液压泵24的液压油驱动。液压马达25具备上述马达轴23。

即，无级变速部20为静液压式无级变速部，通过对液压泵24的斜板角进行变更操作，来切换为正转传动状态、中立状态和逆转传动状态。无级变速部20通过在正转传动状态下对液压泵24的斜板角进行变更操作，来将经由前进后退切换装置10传递到泵轴22的发动机驱动力转换为正转方向的驱动力，且进行无级变速后从马达轴23输出。无级变速部20通过在逆转传动状态下对液压泵24的斜板角进行变更操作，来将经由前进后退切换装置10传递到泵轴22的发动机驱动力转换为逆转方向的驱动力，且进行无级变速后从马达轴23输出。无级变速部20在中立状态下停止从马达轴23输出。

图2表示上述行星传动部P的剖面构造。如该图和图1所示，上述行星传动部P具备行星传动机构60（以下，略称为上游行星机构60）和位于下游侧的行星传动机构70（以下，略称为下游行星机构70），上述上游行星机构60位于传动方向的上游侧，上述传动方向即，将从上述无级变速部20和前进后退切换装置10输入的驱动力向上述速度范围设定部90传递的方向。

上述上游行星机构60具备太阳齿轮62、三个行星齿轮63、托架64以及环形齿轮65，上述太阳齿轮62一体旋转自由地设置于上述太阳齿轮轴61的一端部，上述三个行星齿轮63在太阳齿轮62的周向上分散地位于该太阳齿轮62的外周侧，并且啮合于上述太阳齿轮62，上述托架64空转自由地支撑该三个行星齿轮63，上述环形齿轮65啮合于上述三个行星齿轮63。上述太阳齿轮62和上述太阳齿轮轴61一体成形。

上述下游行星机构70具备太阳齿轮72、三个行星齿轮73、托架64以及环形齿轮75，上述太阳齿轮72绕和上述上游行星机构60的太阳齿轮62相同的轴芯旋转自由地位于上述太阳齿轮62的传动方向下游侧，上述三个行星齿轮73在太阳齿轮72的周向上分散地位于该太阳齿轮72的外周侧，并且啮合于上述太阳齿轮72，上述托架64空转自由地支撑该三个行星齿轮73，上述环形齿轮75啮合于上述三个行星齿轮73。

图3是上游行星机构60的行星齿轮63和下游行星机构70的行星齿轮73的配置图。如该图和图2所示，上游行星机构60的上述三个行星齿轮63和下游行星机构70的上述三个行星齿轮73配置如下：上游行星机构60的一个行星齿轮63和下游行星机构70的一个行星齿轮73为在太阳齿轮62、72的周向上靠拢的一个齿轮对，上游行星机构60的另一个行星齿轮63和下游行星机构70的另一个行星齿轮73为在太阳齿轮62、72的周向上靠拢的一个齿轮对，上游行星机构60的剩下的一个行星齿轮63和下游行星机构70的剩下的一个行星齿轮73为在太阳齿轮62、72的周向上靠拢的一个齿轮对。各齿轮对中的上游行星机构60的行星齿轮63和下游行星机构70的行星齿轮73，在各行星齿轮63、73与太阳齿轮62、72啮合的一侧的相反侧的端部彼此啮合而联动。

相邻的两个齿轮对中，其中一个齿轮对的上述行星齿轮63、73的齿顶部进入另一个齿轮对的上述行星齿轮63、73的齿顶部彼此之间。但是，相邻的两个齿轮对中，其中一个齿轮对的上述行星齿轮63、73和另一个齿轮对的上述行星齿轮63、73不联动。如此，通过采用行星齿轮63、73的齿顶部进入齿顶部间的配置，能够使行星传动部P具备所希望的传动比，并且能够将太阳齿轮62、72和环形齿轮65、75的直径抑制为较小，且使行星传动部P获得外径较小的紧凑状态。

如图3所示，上游行星机构60的行星齿轮63旋转自由地支撑于上述托架64的支轴64a，下游行星机构70的行星齿轮73旋转自由地支撑于上述托架64的支轴64b。即，上述托架64为上游行星机构60和下游行星机构70共用的托架。亦即，托架64支撑各行星齿轮63、73，使得上游行星机构60的各行星齿轮63在和与其自身形成齿轮对的下游行星机构70的行星齿轮73啮合的状态下一面自转一面在太阳齿轮62的周围公转，且使得下游行星机构70的各行星齿轮73在和与其形成齿轮对的上游行星机构60的行星齿轮63啮合的状态下一面自转一面在太阳齿轮72的周围公转。

上游行星机构60的环形齿轮65经由联动构件66及传动齿轮67来和上述输出齿轮12联动，上述联动构件66一体旋转自由地连设于该环形齿轮65，上述传动齿轮67经由花键卡合而一体旋转自由地连结于该联动构件66的端部，并且啮合于上述前进后退切换装置10的上述输出齿轮12。上述环形齿轮65和上述联动构件66一体成形。上游行星机构60的太阳齿轮62经由上述太阳齿轮轴61、上述齿轮51以及上述齿轮50，和上述无级变速部20的马达轴23联动。

上述行星传动部P除具备上述第一输出齿轮81外，还具备第二输出齿轮82、第三输出齿轮83以及第四输出齿轮84，上述第二输出齿轮82、第三输出齿轮83以及第四输出齿轮84沿变速箱体前后方向排列并位于较该第一输出齿轮81更靠变速箱体后方侧的位置。

上述第一输出齿轮81经由联动构件76而一体旋转自由地联动于下游行星机构70的环形齿轮75，上述联动构件76的一端部借助花键卡合一体旋转自由地连结于该第一输出齿轮81。联动构件76和环形齿轮75一体成形。

旋转支轴85和太阳齿轮轴71通过花键卡合而一体旋转自由地连结，上述旋转支轴85一体旋转自由地支撑上述第二输出齿轮82和上述第四输出齿轮84，上述太阳齿轮轴71一体旋转自由地支撑下游行星机构70的太阳齿轮72。由此，第二输出齿轮82和第四输出齿轮84一体旋转，且一体旋转自由地和下游行星机构70的太阳齿轮72联动。

上述第三输出齿轮83经由花键卡合一体旋转自由地连结于旋转轴86的另一端侧，上述旋转轴86的一端侧通过花键卡合一体旋转自由地连结于上述托架64。由此，第三输出齿轮83经由上述旋转轴86一体旋转自由地连结于上述托架64。

即，行星传动部P通过齿轮50、齿轮51以及太阳齿轮轴61，将被输入发动机驱动力的无级变速部20的马达轴23的输出输入到上游行星机构60的太阳齿轮62，通过齿轮67和联动构件66，将作为不接受无级变速部20的变速作用的发动机驱动力的前进后退切换装置10的输出齿轮12的驱动力输入到上游行星机构60的环形齿轮65，通过上游行星机构60和下游行星机构70，合成无级变速部20的输出和不接受无级变速部20的变速作用的发动机驱动力，将合成驱动力从第一输出齿轮81、第二输出齿轮82、第三输出齿轮83、第四输出齿轮84输出到速度范围设定部90。

图2表示上述速度范围设定部90的剖面构造。如该图和图1所示，上述速度范围设定部90除具备上述第一输入齿轮91外，还具备第二输入齿轮92、第三输入齿轮93、第四输入齿轮94、奇数范围传动轴95（第1传动轴）以及偶数范围传动轴96（第2传动轴），上述第二输入齿轮92、第三输入齿轮93以及第四输入齿轮94分别和上述第二输出齿轮82、上述第三输出齿轮83、上述第四输出齿轮84啮合，上述奇数范围传动轴95作为相对旋转自由地支撑上述第一输入齿轮91和上述第三输入齿轮93的传动轴，上述偶数范围传动轴96作为相对旋转自由地支撑上述第二输入齿轮92和上述第四输入齿轮94的传动轴。

图4是变速传动装置A的横剖面且是各轴的配置图。如该图和图2所示，上述奇数范围传动轴95和上述偶数范围传动轴96彼此在全长范围内在变速箱体36的上下方向上并排，且处于彼此平行的配置状态，缩小了速度范围设定部90在变速箱体前后方向上的大小。

上述奇数范围传动轴95具备第一离合器101、第三离合器103以及奇数范围传动离合器107，上述第一离合器101跨上述第一输入齿轮91的传动筒部91a和奇数范围传动轴95而设置，上述第三离合器103跨上述第三输入齿轮93的传动筒部93a和奇数范围传动轴95而设置，上述奇数范围传动离合器107设置于奇数范围传动轴95的上述第一输入齿轮91所处端部的相反侧的端部。

上述偶数范围传动轴96具备第二离合器102、第四离合器104以及偶数范围传动离合器108，上述第二离合器102跨上述第二输入齿轮92的一侧部和偶数范围传动轴96而设置，上述第四离合器104跨上述第四输入齿轮94的一侧部和偶数范围传动轴96而设置，上述偶数范围传动离合器108设置于偶数范围传动轴96的上述第二输入齿轮92所处端部的相反侧的端部。

图2表示上述第一离合器101、上述第二离合器102、上述第三离合器103以及上述第四离合器104的剖面构造。如该图所示，上述第一离合器101、上述第二离合器102、上述第三离合器103以及上述第四离合器104具备换档齿轮105、106和齿轮101a、102a、103a、104a，上述换档齿轮105、106经由保持器105a、106a一体旋转及滑动自由地支撑于奇数范围传动轴95或偶数范围传动轴96，上述齿轮101a、102a、103a、104a设置于对应的输入齿轮91、92、93、94的上述传动筒部91a、93a或一侧部，上述第一离合器101、上述第二离合器102、上述第三离合器103以及上述第四离合器104是啮合离合器。

亦即，第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103以及第四离合器104，通过对液压活塞111、112（该液压活塞111、112经由换档器联动于上述换档齿轮105、106而设置于变速箱体36外部）进行操作，换档齿轮105、106相对于保持器105a、106a被进行滑动操作并跨保持器105a、106a和上述齿轮101a、102a、103a、104a而啮合，来变为接合状态，以便经由换档齿轮105、106和保持器105a、106a，将输入齿轮91、92、93、94的驱动力传递到奇数范围传动轴95或偶数范围传动轴96，使输入齿轮91、93和奇数范围传动轴95或输入齿轮92、94和偶数范围传动轴96一体旋转。

对第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103以及第四离合器104的换档齿轮105、106相对于保持器105a、106a进行滑动操作，使其从上述齿轮101a、102a、103a、104a脱离，由此，变为分离状态，以使输入齿轮91、93和奇数范围传动轴95或输入齿轮92、94和偶数范围传动轴96相对旋转。

图2表示上述奇数范围传动离合器107和上述偶数范围传动离合器108的剖面构造。如该图所示，上述奇数范围传动离合器107和上述偶数范围传动离合器108具备：输入侧旋转构件107a、108a，一体旋转自由地设置于奇数范围传动轴95或偶数范围传动轴96；输出齿轮107b（第5输出齿轮）、108b（第6输出齿轮），相对旋转自由地设置于奇数范围传动轴95或偶数范围传动轴96；多板式摩擦离合器本体107c、108c，跨该输出齿轮107b、108b的一侧部和上述输入侧旋转构件107a、108a而设置，上述奇数范围传动离合器107和上述偶数范围传动离合器108是摩擦离合器。

奇数范围传动离合器107的上述输出齿轮107b经由传动齿轮109（第5输入齿轮）而和上述输出轴30联动，上述传动齿轮109啮合于该输出齿轮107b且一体旋转自由地设置于上述输出轴30。偶数范围传动离合器108的上述输出齿轮108b啮合于上述传动齿轮109，经由该传动齿轮109而和上述输出轴30联动。

亦即，奇数范围传动离合器107和偶数范围传动离合器108，通过将操作液压从操作油路116、117供给到液压活塞114、115（该液压活塞114、115滑动自由地设置于输入侧旋转构件107a、108a的内部），液压活塞114、115将摩擦离合器本体107c、108c加压操作为接合状态，来变为接合状态，以便通过摩擦离合器本体107c、108c，使输入侧旋转构件107a、108a和输出齿轮107b、108b一体旋转自由地联动。奇数范围传动离合器107和偶数范围传动离合器108通过从液压活塞114、115排出操作液压，解除液压活塞114、115对摩擦离合器本体107c、108c的加压操作，使摩擦离合器本体107c、108c变为分离状态，来变为分离状态，以使输入侧旋转构件107a、108a和输出齿轮107b、108b相对旋转。

由此，通过将奇数范围传动离合器107操作为接合状态，来将奇数范围传动轴95的驱动力传递到输出齿轮107b，接通从奇数范围传动轴95向输出轴30的传动；通过操作为分离状态，来切断从奇数范围传动轴95到输出轴30的传动。

偶数范围传动离合器108通过操作为接合状态，来将偶数范围传动轴96的驱动力传递到输出齿轮108b，接通从偶数范围传动轴96到输出轴30的传动；通过操作为分离状态，来切断从偶数范围传动轴96到输出轴30的传动。

图5是表示速度范围设定部90的作用状态的说明图。图5所示的“接合”表示第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104、奇数范围传动离合器107以及偶数范围传动离合器108的接合状态。图5所示的“－”表示第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104、奇数范围传动离合器107以及偶数范围传动离合器108的分离状态。

如该图所示，速度范围设定部90通过将第一离合器101操作为接合状态，将第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104操作为分离状态，来将变速传动装置A设定为一速范围。于是，变速传动装置A的行星传动部P利用第一输出齿轮81和第一输入齿轮91，对由第一输出齿轮81输出的合成驱动力进行变速后，经由第一离合器101，传递到奇数范围传动轴95。此时，通过将奇数范围传动离合器107操作为接合状态，变速传动装置A利用奇数范围传动离合器107和传动齿轮109，将奇数范围传动轴95的驱动力传递到输出轴30。

速度范围设定部90通过将第二离合器102操作为接合状态，将第一离合器101、第三离合器103、第四离合器104操作为分离状态，来将变速传动装置A设定为二速范围。于是，变速传动装置A的行星传动部P利用第二输出齿轮82和第二输入齿轮92，对由第二输出齿轮82输出的合成驱动力进行变速后，经由第二离合器102，传递到偶数范围传动轴96。此时，通过将偶数范围传动离合器108操作为接合状态，变速传动装置A利用偶数范围传动离合器108和传动齿轮109，将偶数范围传动轴96的驱动力传递到输出轴30。

速度范围设定部90通过将第三离合器103操作为接合状态，将第一离合器101、第二离合器102、第四离合器104操作为分离状态，来将变速传动装置A设定为三速范围。于是，变速传动装置A的行星传动部P利用第三输出齿轮83和第三输入齿轮93，对由第三输出齿轮83输出的合成驱动力进行变速后，经由第三离合器103，传递到奇数范围传动轴95。此时，通过将奇数范围传动离合器107操作为接合状态，变速传动装置A利用奇数范围传动离合器107和传动齿轮109，将奇数范围传动轴95的驱动力传递到输出轴30。

速度范围设定部90通过将第四离合器104操作为接合状态，将第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103操作为分离状态，来将变速传动装置A设定为四速范围。于是，变速传动装置A的行星传动部P利用第四输出齿轮84和第四输入齿轮94，对由第四输出齿轮84输出的合成驱动力进行变速后，经由第四离合器104，传递到偶数范围传动轴96。此时，通过将偶数范围传动离合器108操作为接合状态，变速传动装置A利用偶数范围传动离合器108和传动齿轮109，将偶数范围传动轴96的驱动力传递到输出轴30。

图8是为了操作行驶传动装置而装备于拖拉机的操作装置的框图。如该图所示，该操作装置具备变速杆120、变速操作检测机构121、发动机输出传感器122、无级变速部输出传感器123、车速传感器124、前进后退杆125、前进后退检测机构126、变速检测机构127以及控制机构128，该控制机构128和上述各检测机构121、126、127及上述各传感器122、123、124连接。

控制机构128连接于致动器（未图示）的操作部（未图示），该致动器对无级变速部20的液压泵24的斜板角进行变更操作。控制机构128连接于操作阀（未图示），该操作阀对第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104、奇数范围传动离合器107以及偶数范围传动离合器108的上述液压活塞111、112、114、115进行操作。控制机构128连接于致动器（未图示），该致动器对上述前进摩擦离合器14和上述后退摩擦离合器16进行切换操作。

如图8所示，变速杆120在从中立位置N到最高速位置max的操作区域内进行摆动操作。从该操作区域的中立位置N到中间位置M的部分为低速区域L。从上述操作区域的中间位置M到最高速位置max的部分为高速区域H。

变速操作检测机构121由和变速杆120联动的旋转电位器构成。该变速操作检测机构121检测变速杆120的操作位置，并将该检测结果输出到控制机构128。

发动机输出传感器122、无级变速部输出传感器123以及车速传感器124由旋转传感器构成。发动机输出传感器122检测发动机1的输出速度，并将该检测结果输出到控制机构128。无级变速部输出传感器123检测无级变速部20的马达轴23的输出速度，并将该检测结果输出到控制机构128。车速传感器124将上述输出轴30的旋转速度作为车速进行检测，并将该检测结果输出到控制机构128。变速检测机构127检测无级变速部20的变速状态并将该检测结果反馈到控制机构128。

前进后退杆125通过摆动操作来切换为中立位置N、前进位置F和后退位置R。前进后退检测机构126由和前进后退杆125联动的旋转电位器构成。前进后退检测机构126检测前进后退杆125的操作位置，并将该检测结果输出到控制机构128。

控制机构128由微型计算机构成。该控制机构128根据变速操作检测机构121、变速检测机构127、发动机输出传感器122、无级变速部输出传感器123以及车速传感器124的检测信息，对第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104、奇数范围传动离合器107以及偶数范围传动离合器108进行操作，以使变速传动装置A处于作为和变速杆120的操作位置对应的操作状态的速度范围，以和变速杆120的操作位置对应的旋转速度来驱动输出轴30。控制机构128根据前进后退检测机构126的检测信息，对前进摩擦离合器14和后退摩擦离合器16进行操作，以使前进后退切换装置10处于和前进后退杆125的操作位置对应的操作状态。

由此，如果对变速杆120和前进后退杆125进行操作，那么拖拉机在和前进后退杆125的操作位置对应的前进或后退方向上，以与变速杆120的操作位置和发动机1的输出速度对应的车速行驶。

即，图6是表示无级变速部20的变速状态、变速传动装置A的输出轴30的输出速度、以及由变速传动装置A的速度范围设定部90设定的速度范围的关系的说明图。图6所示的纵轴表示输出轴30的转速（以下，称为输出速度。）。图6所示的横轴表示无级变速部20的变速状态。该横轴的“-MAX”表示无级变速部20的逆转传动状态下的最高速度。横轴的“0”表示无级变速部20的中立状态。横轴的“+MAX”表示无级变速部20的正转传动状态下的最高速度。

如该图、图5和图8所示，当将变速杆120操作到低速区域L中的、从中立位置N到低速区域L的中间位置Lm（以下，称为低速中间位置Lm。）的部分时，控制机构128将第一离合器101操作为接合状态，将第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104操作为分离状态，变速传动装置A处于一速范围内。此时，控制机构128将奇数范围传动离合器107操作为接合状态，将偶数范围传动离合器108操作为分离状态。由此，变速传动装置A将行星传动部P的第一输出齿轮81的驱动力，经由第一输入齿轮91和第一离合器101，传递到奇数范围传动轴95，将该奇数范围传动轴95的驱动力，通过奇数范围传动离合器107和传动齿轮109传递到输出轴30。并且，随着将变速杆120从中立位置N向低速中间位置Lm操作，控制机构128将无级变速部20从“-MAX”向“+MAX”进行变速操作，输出速度从“0”开始无级地增加。当变速杆120处于低速中间位置Lm时，控制机构128将无级变速部20操作为“+MAX”，输出速度变为“V1”。

当将变速杆120操作到低速区域L中的、从低速中间位置Lm到中间位置M的部分时，控制机构128将第二离合器102操作为接合状态，将第一离合器101、第三离合器103、第四离合器104操作为分离状态，变速传动装置A处于二速范围。此时，控制机构128将偶数范围传动离合器108操作为接合状态，将奇数范围传动离合器107操作为分离状态。由此，变速传动装置A将行星传动部P的第二输出齿轮82的驱动力，经由第二输入齿轮92和第二离合器102，传递到偶数范围传动轴96，将该偶数范围传动轴96的驱动力，通过偶数范围传动离合器108和传动齿轮109，传递到输出轴30。并且，随着将变速杆120从低速中间位置Lm向中间位置M操作，控制机构128将无级变速部20从“+MAX”向“-MAX”进行变速操作，输出速度从“V1”开始无级地增加。当变速杆120处于中间位置M时，控制机构128将无级变速部20操作为“-MAX”，输出速度变为“V2”。

当将变速杆120操作到高速区域H中的、从中立位置N到高速区域H的中间位置Hm（以下，称为高速中间位置Hm。）的部分时，控制机构128将第三离合器103操作为接合状态，将第一离合器101、第二离合器102、第四离合器104操作为分离状态，变速传动装置A处于三速范围。此时，控制机构128将奇数范围传动离合器107操作为接合状态，将偶数范围传动离合器108操作为分离状态。由此，变速传动装置A将行星传动部P的第三输出齿轮83的驱动力，经由第三输入齿轮93和第三离合器103，传递到奇数范围传动轴95，将奇数范围传动轴95的驱动力，通过奇数范围传动离合器107和传动齿轮109，传递到输出轴30。并且，随着将变速杆120从中间位置M向高速中间位置Hm操作，控制机构128将无级变速部20从“-MAX”向“+MAX”进行变速操作，输出速度从“V2”开始无级地增加。当变速杆120处于高速中间位置Mm时，控制机构128将无级变速部20操作为“+MAX”，输出速度变为“V3”。

当将变速杆120操作到高速区域H中的、从高速中间位置Hm到最高速位置max的部分时，控制机构128将第四离合器104操作为接合状态，将第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103操作为分离状态，变速传动装置A处于四速范围。此时，控制机构128将偶数范围传动离合器108操作为接合状态，将奇数范围传动离合器107操作为分离状态。由此，变速传动装置A将行星传动部P的第四输出齿轮84的驱动力，通过第四输入齿轮94和第四离合器104，传递到偶数范围传动轴96，将偶数范围传动轴96的驱动力，通过偶数范围传动离合器108和传动齿轮109，传递到输出轴30。并且，随着将变速杆120从高速中间位置Hm向最高速位置max操作，控制机构128将无级变速部20从“+MAX”向“-MAX”进行变速操作，输出速度从“V3”开始无级地增加。当变速杆120处于最高速位置max时，控制机构128将无级变速部20操作为“-MAX”，输出速度变为“V4”。

当将前进后退杆125操作到前进位置F时，控制机构128将前进摩擦离合器14操作为接合状态，将后退摩擦离合器16操作为分离状态，前进后退切换装置10处于前进传动状态。所以，前进后退切换装置10将从发动机1输入的驱动力作为前进驱动力，从输出齿轮12传递到无级变速部20和行星传动部P，变速传动装置A将前进驱动力传递到前轮用差动机构35和后轮用差动机构32，从而拖拉机前进。

当将前进后退杆125操作到后退位置R时，控制机构128将前进摩擦离合器14操作为分离状态，将后退摩擦离合器16操作为接合状态，前进后退切换装置10处于后退传动状态。所以，前进后退切换装置10将从发动机1输入的驱动力作为后退驱动力，从输出齿轮12传递到无级变速部20和行星传动部P，变速传动装置A将后退驱动力传递到前轮用差动机构35和后轮用差动机构32，从而拖拉机后退。

当将前进后退杆125操作到中立位置N时，控制机构128将前进摩擦离合器14和后退摩擦离合器16操作为分离状态，前进后退切换装置10处于中立状态。所以，前进后退切换装置10不对无级变速部20和行星传动部P进行动力传递，变速传动装置A截断对前轮用差动机构35和后轮用差动机构32的传动，从而拖拉机停止。

图7是表示变速传动装置A的速度范围切换时借助控制机构128获得的第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104的操作状态的说明图。图7所示的“增”表示由于进行速度范围的切换，输出轴30的输出速度进行增速变化。图7所示的“减”表示由于进行速度范围的切换，输出轴30的输出速度进行减速变化。

如该图所示，控制机构128当进行变速传动装置A的速度范围的切换时对各离合器101、102、103、104、107、108进行操作，以便产生二重传动状态，该二重传动状态即，奇数范围传动轴95和偶数范围传动轴96一并暂时处于驱动状态，从行星传动部P，经由具有奇数范围传动轴95的奇数传动***、和具有偶数范围传动轴96的偶数传动***，对输出轴30进行动力传递。

亦即，控制机构128在将变速传动装置A从一速范围切换到二速范围时，在将第一离合器101切换操作为分离状态前将第二离合器102切换操作为接合状态，在第二离合器102切换为接合状态后将第一离合器101切换操作为分离状态。此时，控制机构128在将奇数范围传动离合器107切换操作为分离状态前将偶数范围传动离合器108切换操作为接合状态，在偶数范围传动离合器108切换为接合状态后将奇数范围传动离合器107切换操作为分离状态。

控制机构128在将变速传动装置A从二速范围切换到三速范围时，在将第二离合器102切换操作为分离状态前将第三离合器103切换操作为接合状态，在第三离合器103切换为接合状态后将第二离合器102切换操作为分离状态。此时，控制机构128在将偶数范围传动离合器108切换操作为分离状态前将奇数范围传动离合器107切换操作为接合状态，在奇数范围传动离合器107切换为接合状态后将偶数范围传动离合器108切换操作为分离状态。

控制机构128在将变速传动装置A从三速范围切换到四速范围时，在将第三离合器103切换操作为分离状态前将第四离合器104切换操作为接合状态，在第四离合器104切换为接合状态后将第三离合器103切换操作为分离状态。此时，控制机构128在将奇数范围传动离合器107切换操作为分离状态前将偶数范围传动离合器108切换操作为接合状态，在偶数范围传动离合器108切换为接合状态后将奇数范围传动离合器107切换操作为分离状态。

控制机构128在将变速传动装置A从四速范围切换到三速范围时，在将第四离合器104切换操作为分离状态前将第三离合器103切换操作为接合状态，在第三离合器103切换为接合状态后将第四离合器104切换操作为分离状态。此时，控制机构128在将偶数范围传动离合器108切换操作为分离状态前将奇数范围传动离合器107切换操作为接合状态，在奇数范围传动离合器107切换为接合状态后将偶数范围传动离合器108切换操作为分离状态。

控制机构128在将变速传动装置A从三速范围切换到二速范围时，在将第三离合器103切换操作为分离状态前将第二离合器102切换操作为接合状态，在第二离合器102切换为接合状态后将第三离合器103切换操作为分离状态。此时，控制机构128在将奇数范围传动离合器107切换操作为分离状态前将偶数范围传动离合器108切换操作为接合状态，在偶数范围传动离合器108切换为接合状态后将奇数范围传动离合器107切换操作为分离状态。

控制机构128在将变速传动装置A从二速范围切换到一速范围时，在将第二离合器102切换操作为分离状态前将第一离合器101切换操作为接合状态，在第一离合器101切换为接合状态后将第二离合器102切换操作为分离状态。此时，控制机构128在将偶数范围传动离合器108切换操作为分离状态前将奇数范围传动离合器107切换操作为接合状态，在奇数范围传动离合器107切换为接合状态后将偶数范围传动离合器108切换操作为分离状态。

控制机构128在产生奇数范围传动轴95和偶数范围传动轴96一并处于驱动状态的二重传动状态时，将奇数范围传动离合器107和偶数范围传动离合器108操作为半传动状态。即，即使在二重传动状态下产生转矩的变动，无级变速部20也能够通过由其工作油引起的滑移来吸收转矩的变动。另外，控制机构128使奇数范围传动离合器107和偶数范围传动离合器108产生吸收转矩的变动的滑移。

如图1所示，上述前轮变速装置40除具备上述输入轴41和上述输出轴42外，还跨输入轴41和输出轴42而设置着具有标准传动离合器44的标准齿轮传动机构45、以及具有增速传动离合器46的增速齿轮传动机构47。

当标准传动离合器44***作为接合状态、增速传动离合器46***作为分离状态时，前轮变速装置40处于标准传动状态，将输入轴41的驱动力通过标准齿轮传动机构45传递到输出轴42。所以，前轮变速装置40以使左右前轮的平均周速度和左右后轮的平均周速度相同的方式来驱动左右前轮。

当标准传动离合器44***作为分离状态、增速传动离合器46***作为接合状态时，前轮变速装置40处于增速传动状态，以便将输入轴41的驱动力通过增速齿轮传动机构47传递到输出轴47。所以，前轮变速装置40以使左右前轮的平均周速度为左右后轮的平均周速度的约2倍的速度的方式来驱动左右前轮。

图9是装备有本发明的第二实施例的变速传动装置A的拖拉机的行驶传动装置的线图。

装备有本发明的第二实施例的变速传动装置A的拖拉机的行驶用传动装置中，将变速传动装置A的作为输出旋转体的输出轴30的输出，经由前进后退切换装置10，传递到后轮用差动机构32和前轮变速装置40。

如图9、图10、图11所示，前进后退切换装置10具备输入侧旋转体13、输出齿轮19a、19b、前进摩擦离合器14、后退摩擦离合器16以及逆转齿轮17，上述输入侧旋转体13一体旋转自由地设置于上述输出轴30，上述输出齿轮19a、19b位于该输入侧旋转体13的前后侧，上述前进摩擦离合器14跨上述输入侧旋转体13的一端侧和上述前输出齿轮19a而设置，上述后退摩擦离合器16跨上述输入侧旋转体13的另一端侧和上述后输出齿轮19b而设置，上述逆转齿轮17啮合于上述后输出齿轮19b。

上述前输出齿轮19a经由传动齿轮130和传动轴131，和后轮用差动机构32的输入齿轮31及前轮变速装置40的输入轴41联动。上述逆转齿轮17经由传动齿轮132和上述传动轴131，和后轮用差动机构32的输入齿轮31及前轮变速装置40的输入轴41联动。

比较本第二实施例的变速传动装置A和本第一实施例的变速传动装置A时发现，上述两个实施例的变速传动装置具有如下所述的相同的结构，该相同之处为，通过行星传动部P来合成输入有发动机驱动力的无级变速部20的输出和不接受无级变速部20的变速作用的发动机驱动力，将行星传动部P的合成驱动力，通过第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104的切换而转换为四阶段的速度范围的驱动力后，通过奇数范围传动轴95和偶数范围传动轴96两根传动轴，传递到作为输出旋转体的输出轴30，不同之处在于，在行星传动部P这一点上具有不同的结构。以下说明该不同点。

如图9、图10所示，本第二实施例的变速传动装置A中的行星传动部P具备第一行星传动机构140、第二行星传动机构150以及第三行星传动机构160。

如图10所示，第一行星传动机构140、第二行星传动机构150以及第三行星传动机构160具备：一个太阳齿轮141、151、161；多个行星齿轮142、152、162；环形齿轮143、153、163；以及托架144、154、164。

第一行星传动机构140的太阳齿轮141经由太阳齿轮轴145、齿轮170和齿轮171，来和无级变速部20的马达轴23联动。第一行星传动机构140的托架144、第二行星传动机构150的环形齿轮153以及第三行星传动机构160的托架164一体旋转自由地联动。第一行星传动机构140的环形齿轮143和第二行星传动机构150的托架154一体旋转自由地联动，且经由联动轴172，一体旋转自由地联动于无级变速部20的泵轴22。第二行星传动机构150的太阳齿轮151和第三行星传动机构160的太阳齿轮161一体旋转自由地联动。

行星传动部P具备第一输出齿轮81、第二输出齿轮82、第四输出齿轮84以及第三输出齿轮83，上述第一输出齿轮81一体旋转自由地联动于第一行星传动机构140的托架144，上述第二输出齿轮82和第四输出齿轮84一体旋转自由地联动于第二行星传动机构150及第三行星传动机构160的太阳齿轮151、161，上述第三输出齿轮83一体旋转自由地联动于第三行星传动机构160的环形齿轮163。

行星传动部P将无级变速部20的马达轴23的输出输入到第一行星传动机构140的太阳齿轮141，将作为不接受无级变速部20的变速作用的发动机驱动力的无级变速部20的泵轴22的驱动力，输入到第一行星传动机构140的环形齿轮143和第二行星传动机构150的托架154，将已输入的无级变速部20的驱动力和发动机1的驱动力，通过第一行星齿轮机构140、第二行星传动机构150以及第三行星传动机构160来加以合成。将合成驱动力从第一输出齿轮81传递到奇数范围传动轴95的第一输入齿轮91，从第二输出齿轮82传递到偶数范围传动轴96的第二输入齿轮92，从第三输出齿轮83传递到奇数范围传动轴95的第三输入齿轮93，从第四输出齿轮84传递到偶数范围传动轴96的第四输入齿轮94。

第一输出齿轮81和第一输入齿轮91以第一输入齿轮91的转速为第一输出齿轮81的转速的2倍的传动比而联动。第二输出齿轮82和第二输入齿轮92以第二输入齿轮92的转速为第二输出齿轮82的转速的2倍的传动比而联动。第三输出齿轮83和第三输入齿轮93以第三输入齿轮93的转速为第三输出齿轮83的转速的1/2的传动比而联动。第四输出齿轮84和第四输入齿轮94以第四输入齿轮94的转速为第四输出齿轮84的转速的1/2的传动比而联动。奇数范围传动离合器107的输出齿轮107b和输出轴30的被动齿轮173以输出轴30的转速为输出齿轮107b的转速的1/2的传动比而联动。偶数范围传动离合器108的输出齿轮108b和输出轴30的被动齿轮174以输出轴30的转速为输出齿轮108b的转速的1/2的传动比而联动。

由此，为了将第三输出齿轮83的驱动力减速为1/4的转速后传递到输出轴30，分为第三输出齿轮83和奇数范围传动轴95之间、以及输出齿轮107b和输出轴30之间两处来减速。为了将第四输出齿轮84的驱动力减速为1/4的转速后传递到输出轴30，分为第四输出齿轮84和偶数范围传动轴96之间、以及输出齿轮108b和输出轴30之间两处来减速。所以，能够减小速度范围设定部90的大小，并且进行1/4减速。

图12是装备有本发明的第三实施例的变速传动装置A的拖拉机的行驶传动装置的线图。

在装备有本发明的第三实施例的变速传动装置A的拖拉机的行驶用传动装置中，将作为变速传动装置A的输出旋转体的输出轴30的输出，经由前进后退切换装置10传递到后轮用差动机构132和前轮变速装置40。

如图12、图13、图14所示，装备有本第三实施例的变速传动装置A的行驶用传动装置中的前进后退切换装置10具有和装备有本第二实施例的变速传动装置A的行驶用传动装置中的前进后退切换装置10相同的结构。

比较本第三实施例的变速传动装置A和本第一实施例的变速传动装置A时发现，上述两种变速传动装置具有如下所述的相同结构，该相同之处为，通过行星传动部P来合成输入有发动机驱动力的无级变速部20的输出和不接受无级变速部20的变速作用的发动机驱动力，将行星传动部P的合成驱动力，通过第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104的切换转换为四阶段的速度范围的驱动力后，通过奇数范围传动轴95和偶数范围传动轴96两根传动轴，传递到作为输出旋转体的输出轴30，不同之处在于，在行星传动部P和速度范围设定部90这一点上具有不同的结构。

如图12、图13所示，本第三实施例的变速传动装置A中的行星传动部P具有和本第二实施例的变速传动装置A中的行星传动部P相同的结构。

如图12、图13所示，本第三实施例的变速传动装置A中的速度范围设定部90、和本第一实施例的变速传动装置A中的速度范围设定部90具有如下相同点，该相同点是，奇数范围传动轴95和偶数范围传动轴96并排且平行地配置。

本第三实施例的变速传动装置A中的速度范围设定部90、和本第一实施例的变速传动装置A中的速度范围设定部90具有如下所述的相同结构，该相同之处为，奇数范围传动轴95空转自由地具备第一输入齿轮91和第三输入齿轮93，上述第一输入齿轮91啮合于行星传动部P的第一输出齿轮81，上述第三输入齿轮93啮合于行星传动部P的第三输出齿轮83，偶数范围传动轴96空转自由地具备第三输入齿轮93和第四输入齿轮94，上述第三输入齿轮93啮合于行星传动部P的第二输出齿轮83，上述第四输入齿轮94啮合于行星传动部P的第四输出齿轮84，将第一输入齿轮91的驱动力，通过第一离合器101传递到奇数范围传动轴95，将第二输入齿轮92的驱动力，通过第二离合器102传递到偶数范围传动轴96，将第三输入齿轮93的驱动力，通过第三离合器103传递到奇数范围传动轴95，将第四输入齿轮94的驱动力，通过第四离合器104传递到偶数范围传动轴96。

本第三实施例的变速传动装置A中的速度范围设定部90中，将奇数范围传动轴95的驱动力，经由输出齿轮95a和输入齿轮30a传递到输出轴30，上述输出齿轮95a一体旋转自由地设置于奇数范围传动轴95的后端部，上述输入齿轮30a在啮合于该输出齿轮95a的状态下一体旋转自由地设置于输出轴30的前端部。将偶数范围传动轴96的驱动力，经由输出齿轮96a和上述输入齿轮30a传递到输出轴30，上述输出齿轮96a一体旋转自由地设置于偶数范围传动轴96的后端部，上述输入齿轮30a啮合于该输出齿轮96a。

奇数范围传动轴95的输出齿轮95a和偶数范围传动轴96的输出齿轮96a传动到输出轴30时，啮合于相同的输入齿轮30a，该传动构造减小了速度范围设定部90在前后方向上的大小。

本第三实施例的变速传动装置A中的速度范围设定部90中，第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103以及第四离合器104是啮合离合器，它们具备一体旋转及滑动自由地设置于奇数范围传动轴95或偶数范围传动轴96的液压活塞101b、102b、103b、104b。

亦即，液压活塞101b、102b、103b、104b通过彼此相向的离合器突起的啮合而联动。

本第三实施例的速度范围设定部90在将奇数范围传动轴95的离合器（第一离合器101或第三离合器103）、和偶数范围传动轴96的离合器（第二离合器102或第四离合器104）一并操作为接合状态而出现二重传动状态时，吸收二重传动状态下的转矩的变动。由此，本第三实施例的速度范围设定部90省略本第一实施例和本第二实施例的速度范围设定部90中所采用的奇数范围传动离合器107和偶数范围传动离合器108，实现了传动效率的提高和速度范围设定部90的紧凑化。

图15是装备有本发明的第四实施例的变速传动装置A的拖拉机的行驶传动装置的线图。比较本第四实施例的变速传动装置A和本第一实施例的变速传动装置A时发现，在行星传动部P和速度范围设定部90方面具有相同的结构，而在输入无级变速自由的驱动力的结构中，本第四实施例的变速传动装置A和本第一实施例的变速传动装置A不同。以下说明该不同点。

本第四实施例的变速传动装置A具备电动马达180。行星传动部P将上述电动马达180的输出轴180a的输出，经由传动齿轮181、传动齿轮182以及太阳齿轮轴61输入到上游行星机构60的太阳齿轮62。行星传动部P将发动机1的输出轴1a的输出，经由主离合器2、前进后退切换装置10以及齿轮67输入到上游行星机构60的环形齿轮65。行星传动部P输入并合成发动机1的驱动力和电动马达180的驱动力，将该合成驱动力从第一输出齿轮81和第三输出齿轮83传递到速度范围设定部90的奇数范围传动轴95，从第二输出齿轮82和第四输出齿轮84传递到速度范围设定部90的偶数范围传动轴96。

电动马达180通过驱动器183的变速操作来无级地变更驱动转速。进行该电动马达180的变速操作，对应该变速操作，对第一离合器101、第二离合器102、第三离合器103、第四离合器104、奇数范围传动离合器107以及偶数范围传动离合器108进行切换操作，由此，和本第一实施例的变速传动装置A相同，输出轴30阶段性地分为一速范围到四速范围的4阶段的速度范围，且在各速度范围内进行无级变速后被驱动。

[其他实施例]

代替上述各实施例，也可以为如下结构：将奇数范围传动轴95分为两个传动轴，其中一个传动轴具备第一离合器101，并且和输出轴30联动，另一个传动轴具备第三离合器103，并且和输出轴30联动，将偶数范围传动轴96分为两个传动轴，其中一个传动轴具备第二离合器102，并且和输出轴30联动，另一个传动轴具备第四离合器104，并且和输出轴30联动，且并排平行地配置各传动轴。而且，也可以采用如下结构：具备具有第一离合器101和第二离合器102的一根传动轴、以及具有第三离合器103和第四离合器104的一根传动轴，且并排平行地配置两根传动轴。任一情况下都能够达成本发明的目的。

产业上的可利用性

本发明的变速传动装置能够用作拖拉机等作业车辆的驱动***中所具备的变速传动装置。

Claims (4)

1.一种变速传动装置，包括：

发动机；

静液压式无级变速部，被输入发动机驱动力；以及

行星传动部，具有多个行星传动机构，该多个行星传动机构合成所述静液压式无级变速部的输出和不接受所述静液压式无级变速部的变速作用的发动机驱动力；

将所述行星传动部的合成驱动力阶段性地分为多个阶段的速度范围，且在各阶段的速度范围内进行无级变速后从输出旋转体输出，

其特征在于，所述变速传动装置包括：

第1输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；

第1输入齿轮，和所述第1输出齿轮啮合；

第1传动轴，支撑所述第1输入齿轮；

第1速度范围设定离合器，对应所述第1传动轴而配备，具有第1状态和第2状态，所述第1状态是将所述第1输入齿轮相对于所述第1传动轴固定的状态，所述第2状态是容许所述第1输入齿轮相对于所述第1传动轴进行相对旋转的状态；

第2输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；

第2输入齿轮，和所述第2输出齿轮啮合；

第2传动轴，支撑所述第2输入齿轮；以及

第2速度范围设定离合器，对应于所述第2传动轴而配备，具有第1状态和第2状态，所述第2速度范围设定离合器的第1状态为将所述第2输入齿轮相对于所述第2传动轴固定的状态，所述第2速度范围设定离合器的第2状态是容许所述第2输入齿轮相对于所述第2传动轴进行相对旋转的状态；

所述第1传动轴和第2传动轴并排且平行地配置，选择性地对所述输出旋转体传递驱动力；

所述变速传动装置还包括：

第3输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；

第3输入齿轮，支撑在所述第1传动轴上，且和所述第3输出齿轮啮合；

第4输出齿轮，和所述行星传动部联动连结；以及

第4输入齿轮，支撑在第2传动轴上，且和所述第4输出齿轮啮合；

所述第1速度范围设定离合器具有第3状态和第4状态，所述第3状态是将所述第3输入齿轮相对于所述第1传动轴固定的状态，所述第4状态是容许所述第3输入齿轮相对于所述第1传动轴进行相对旋转的状态；

所述第2速度范围设定离合器具有第3状态和第4状态，所述第2速度范围设定离合器的第3状态是将所述第4输入齿轮相对于所述第2传动轴固定的状态，所述第2速度范围设定离合器的第4状态是容许所述第4输入齿轮相对于所述第2传动轴进行相对旋转的状态；

所述第1传动轴具备将从该第1传动轴向所述输出旋转体的传动切换成接通和分离的摩擦离合器；

所述第2传动轴具备将从该第2传动轴向所述输出旋转体的传动切换成接通和分离的摩擦离合器。

2.根据权利要求1所述的变速传动装置，其特征在于，

所述行星传动部具备行星齿轮彼此啮合的一对行星传动机构，

所述第1传动轴和第2传动轴在全长范围内并排。

3.根据权利要求1或2所述的变速传动装置，其特征在于，

各所述第1速度范围设定离合器和第2速度范围设定离合器为啮合离合器。

4.根据权利要求3所述的变速传动装置，其特征在于，

各所述啮合离合器通过液压来操作。

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