JP2000016103A - 油圧・機械式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミッションケースのコンパクト化、強度アッ
プ、ＨＳＴ操作系のコンパクト化等が図れる油圧・機械
式無段変速装置を提供する。 【解決手段】 ＨＳＴ４と遊星歯車機構とを組み合わせ
て出力回転の変速を行うように構成された油圧・機械式
無段変速装置において、遊星歯車機構の前側に配置のＨ
ＳＴ４のケーシングＣａを、二重筒構造のミッションケ
ース１前端部の内ケーシング部１Ｂで形成し、ＨＳＴ４
の変速操作用のモータシリンダ１８は内ケーシング１６
に一体的に配置し、ポンプシリンダ１９及び両電磁制御
弁２９，３１は、内ケーシング部１６と外ケーシング部
１Ａとの間の乾室Ｓｋ部分に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静油圧式無段変速
装置（以下、ＨＳＴと略称する）と遊星歯車機構とを組
み合わせた油圧・機械式無段変速装置、すなわち、ＨＳ
Ｔの優れた変速操作性と、遊星歯車機構の高い伝動効率
との双方の利点を活かしたＨＭＴ（ハイドロ・メカニカ
ル・トランスミッションの英略）の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種のＨＭＴとしては、特開昭５３‐
１２００４７号公報に示されたように、トラクタの伝動
装置に利用したものが知られている。つまり、遊星歯車
機構を構成する太陽歯車、内歯車、遊星キャリヤの三要
素のうちのいずれか一つに回転動力を入力し、三要素の
うちの他の一つから出力回転を取出し、三要素のうちの
残りの一つをＨＳＴに対する入力又は出力に連動し、か
つ、残りの一つに対応させていないＨＳＴに対する出力
又は入力を、三要素のうちの残りの一つ以外の２要素の
うちのいずれかに連動するように構成したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した公報に示され
たものでは、ミッションケース内部に完成品としてのＨ
ＳＴを配置する構造、すなわち、ミッションケース内に
ＨＳＴ用ケーシングが存在する２重ケース構造であった
ため、ミッションとしての大きさや重量が大になり易い
傾向があった。又、後輪用デフ機構を内装したミッショ
ンケースをエンジン後端に直結してフレームを兼ねる構
造、所謂モノボディ構造を採る場合には、ミッションケ
ースに高い強度が要求されるが、前記従来構造ではＨＳ
Ｔケーシングがミッションケースの強度向上に貢献でき
ない非合理的な面もあった。

【０００４】本発明の目的は、ミッションケースのコン
パクト化や、モノボディに適するようケース強度アップ
を図ることや、ＨＳＴの操作系をコンパクトに配置する
ことのできる油圧・機械式無段変速装置を提供する点に
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】〔構成〕第１発明は、静
油圧式無段変速装置と遊星歯車機構とを組み合わせて出
力回転の変速を行うように構成された油圧・機械式無段
変速装置において、遊星歯車機構の前側に配置される静
油圧式無段変速装置のケーシングをミッションケース前
端部で形成するとともに、静油圧式無段変速装置の変速
操作用アクチュエータをミッションケース前端部に内装
してあることを特徴とする。

【０００６】第２発明は、第１発明において、ミッショ
ンケース前端部を、静油圧式無段変速装置を囲繞する内
側ケーシング部と、この内側ケーシング部を覆う外側ケ
ーシング部とを一体化した二重筒構造に構成し、変速操
作用アクチュエータの作動を司る制御弁を、内側ケーシ
ング部と外側ケーシング部との間の空間部分に配備して
あることを特徴とする。

【０００７】第３発明は、第１発明又は第２発明におい
て、静油圧式無段変速装置の油圧ポンプを可変操作する
ポンプアクチュエータを、その作動方向がミッションケ
ースの左右方向に沿う状態で配置してあることを特徴と
する。

【０００８】第４発明は、静油圧式無段変速装置の油圧
モータを可変操作するモータアクチュエータを、その作
動方向がミッションケースの前後方向に沿う状態で配設
してあることを特徴とする。

【０００９】〔作用〕請求項１の構成によれば、ミッシ
ョンケース自体がＨＳＴのケーシングを構成するもので
あるから、従来の２重独立ケース構造に比べて、必要ス
ペースが小で済み、その分ミッションケースをコンパク
ト化できるようになる。又、モノボデイ構造を採る場合
には、ＨＳＴ部分のミッションケース肉厚を従来より厚
くすることにより、その部分のケース外形のコンパクト
化を図りながらケース強度を向上させることが可能であ
る。

【００１０】ミッションケースで機体フレームを兼ねる
モノボディ構造を採るに当たり、近年では、フロアの低
床化を促進するために、ミッションケースの前後中間部
分でのミッションケースの横断面形状は、上下に薄く左
右に広い偏平形状の傾向があり、又、ミッションケース
前端部ではエンジン後端に直結するためにある程度上下
にも幅の広い横断面形状を呈するようにするのが望まし
い。

【００１１】そこで、ＨＳＴをミッションケースの前端
部に配置したので、前述した低床化を図りながらも無理
なくミッションケースに収納できるとともに、ミッショ
ンケースにおけるエンジンとの連結部からフロア下部分
に架けての断面変化部分の肉厚を前述したように厚くし
て強度も十分に設定することができる。

【００１２】又、ＨＳＴの変速操作用アクチュエータを
ミッションケース前端部に内装したので、ミッションケ
ースに外装する場合に比べて、泥やゴミ等の異物侵入お
それが無く、確実な作動、及び保全の点で有利である。

【００１３】請求項２の構成によれば、ＨＳＴを囲繞す
る内側ケーシング部と外側ケーシング部との二重筒構造
でミッションケース前端部を構成したので、応力の作用
し易いミッションケース前部をより強度アップできる。
そして、内外のケーシング部間に構成される空間部に変
速操作用アクチュエータの制御弁を配置したので、作動
油に常時浸される内ケーシング部内と遮断されて作動油
に浸されない状態、すなわちクリーンな環境下で制御弁
を作動させることができるようになる。

【００１４】請求項３の構成によれば、複動型油圧シリ
ンダ等の比較的大型になるポンプアクチュエータをその
作動方向が左右向きとなるように配置したので、ＨＳＴ
の直後に配置される遊星歯車機構部分に張出すことなく
ミッションケースのＨＳＴ部分においてコンパクトに内
装することが可能になる。

【００１５】請求項４の構成によれば、モータアクチュ
エータはその作動方向を前後方向としたので、左右方向
に配置されるポンプアクチュエータと干渉してミッショ
ケースから左右方向に大きく張り出すことなく、単動型
油圧シリンダ等の比較的小型のモータアクチュエータを
コンパクトにミッションケースに内装することが可能に
なる。

【００１６】〔効果〕請求項１〜４に記載の油圧・機械
式無段変速装置では、ＨＳＴが配置されるミッショケー
ス前端部にその操作アクチュエータを内装する等の工夫
により、確実なＨＳＴ変速作動や有利な保全状態を得な
がら、ミッションケースのコンパクト化や強度アップを
図ることが可能な油圧・機械式無段変速装置を提供でき
た。加えて、ミッションケース前部の強度アップが図
れ、モノボディ構造を採るものにも好適である。

【００１７】請求項２に記載の油圧・機械式無段変速装
置では、二重筒構造によってミッションケース前端部の
強度アップを図りながら、変速操作用アクチュエータ用
の制御弁を作動油に侵されない箇所に配置して、確実な
作動による信頼性に優れたものにすることができた。

【００１８】請求項３に記載の油圧・機械式無段変速装
置では、比較的大型になるポンプアクチュエータを左右
向き配置することで、遊星歯車機構に干渉することなく
コンパクトにミッションケースに内装できる利点があ
る。

【００１９】請求項４に記載の油圧・機械式無段変速装
置では、ポンプアクチュエータは左右向きで、かつ、モ
ータアクチュエータは前後向きに組合わせ配置すること
により、ミッションケース前端部に配置されたＨＳＴ部
分にそれら両アクチュエータを不都合なくコンパクトに
装備できる利点がある。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１〜図３にトラクタ用の伝動
装置が示されており、この伝動装置は、前端がエンジン
Ｅの後端に直結されて機体フレームを兼ねるモノボディ
構造のミッションケース１を備えたミッションＭで構成
されている。

【００２１】ミッションＭは、エンジン出力軸を入力軸
３に伝える脈動吸収機構付きフライホイール２、ＨＳＴ
４、遊星歯車機構５、走行用の副変速機構６、後輪用の
デフ機構７、ＰＴＯ中間軸８、ＰＴＯクラッチ９、前輪
駆動用のＤＴ連動機構１０、前輪駆動用軸１１等をミッ
ションケース１に内装して構成されている。

【００２２】図４，図５に示すように、ＨＳＴ４を構成
する可変ポンプ４ｐと可変モータ４ｍとを、ポンプ軸１
２とモータ軸１３とが互いに横に位置するよう、ミッシ
ョンケース１の前端部に配置された入力軸３下方で左右
に振り分けて並列配置してある。ミッションケース１前
端部は、それ以後に比べてケース上面が上に位置してお
り、その前端にはエンジンＥの後端にボルト連結するた
めのフランジ部１５が形成してある。

【００２３】又、図２，図４に示すように、ミッション
ケース１前部の縦壁１ａから前側においては、外ケーシ
ング部１Ａと内ケーシング部１Ｂとを縦壁１ａを介して
一体化した２重筒ケース構造としてあり、その内ケーシ
ング部１Ｂとこれの前蓋となる油路ブロック１６とによ
ってＨＳＴ４としてのケーシングＣａを構成している。
油路ブロック１６には、ポンプ４ｐとモータ４ｍとを接
続する油圧回路や、ＰＴＯ中間軸８と一体回転するチャ
ージポンプ１７等が形成されている。

【００２４】可変型の油圧ポンプ４ｐは入力軸３に対す
る左側に配置され、斜板２８を上下向きの回動軸心Ｐ１
回りにその下方突出したレバー片２８ａを介して回動操
作する複動型の油圧シリンダ（ポンプアクチュエータの
一例）１８を、その伸縮作動方向が左右向きとなる状態
で設けてある。具体的には、油圧ポンプ４ｐの直下にお
ける外ケーシング部１Ａと内ケーシング部１Ｂとの間の
空間部分である乾室Ｓｋに、油圧シリンダ１８とその前
側に配置の電磁制御弁２９とを並べて配置してあり、そ
の下側には前輪駆動用軸１１が位置している。

【００２５】可変型の油圧モータ４ｍは入力軸３に対す
る右側に配置され、斜板３０を上下向きの回動軸心Ｐ２
回りに揺動操作する単動型の油圧シリンダ１９を、その
伸縮作動方向が前後向きとなる状態で設けてある。具体
的には、油圧モータ４ｍ近傍における油路ブロック１６
内に油圧シリンダ１９が配置され、そのシリンダ筒１９
ａは油路ブロック１６に形成されている。又、その油圧
シリンダ１９の電磁制御弁３１は、乾室Ｓｋにおいて内
ケーシング１Ｂの傾斜面部分に外装されている。尚、モ
ータ用の油圧シリンダ１９を、内ケーシング１Ｂや外ケ
ーシング１Ａの肉厚内に形成するようにしても良い。

【００２６】内ケース部１Ｂの内部、及び縦壁１ａから
後部では潤滑油が入った湿室であるに対して、外ケース
部１Ａにおける内ケース部１Ｂ以外の部分は、フライホ
イール２を装備するべく油のない乾室に形成されてい
る。尚、その乾室部分は、従来のモノボディ構造のミッ
ションケースにおけるクラッチハウジング部分に相当し
ている。又、１４は副変速機構６を変速操作するための
シフトギヤである。

【００２７】次に、動力の流れを説明すると、入力軸３
の動力は、遊星歯車機構５の遊星キャリヤ２０に入力さ
れ、キャリヤ２０に支承された複数の遊星歯車２１に外
接する内歯車２２が、中間回転体２３を介してポンプ軸
１２を駆動する。遊星歯車２１に内接する太陽歯車２４
が形成された太陽軸２５には、中間回転体２６を介して
モータ軸１３の出力回転が伝動されるとともに、この太
陽軸２５の回転動力を副変速機構６に出力している。

【００２８】従って、可変ポンプ４ｐと可変モータ４ｍ
の可変操作を行うことにより、遊星キャリヤ２０に入っ
た入力回転を正逆方向に無段に変速して太陽軸２５から
取り出せるものであり、かつ、動力伝達されない中立状
態も現出できる。このＨＭＴは、遊星歯車機構５を構成
する太陽歯車２４、内歯車２２、遊星キャリヤ２０の三
要素のうちの遊星キャリヤ２０に回転動力を入力し、太
陽歯車２４から出力回転を取出し、内歯車２２をＨＳＴ
４の可変ポンプ４ｐに対する入力に連動し、かつ、ＨＳ
Ｔ４の可変モータ４ｍに対する出力を太陽歯車２４に連
動するように構成してある。

【００２９】図２に示すように、エンジン動力を遊星歯
車機構５に伝達する入力軸３はケーシングＣａを貫通し
て配設されるとともに、入力軸３からＰＴＯ伝動系であ
るＰＴＯ中間軸８に動力を分岐するためのギヤ連動機構
２７をケーシングＣａ内に設けてある。ギヤ連動機構２
７における駆動ギヤ２７ａを嵌装する入力軸３は、ポン
プ軸１２とモータ軸１３との間のやや上方に配置され、
従動ギヤ２７ｂを嵌装するＰＴＯ中間軸８はポンプ軸１
２のほぼ上方の位置に配置されている。

【００３０】前述したようにケーシングＣａ内は湿室で
あるので、特別な潤滑機構なくギヤ連動機構２７を潤滑
できるとともに、ポンプ軸１２とモータ軸１３との間の
谷間空間を利用してギヤ連動機構２７を配置してある。
ＰＴＯ中間軸８の動力は、ＰＴＯクラッチ９を経てから
リヤーＰＴＯ軸３２に伝動される。

【図面の簡単な説明】

【図１】伝動系の概略構造を示す線図

【図２】ミッション前部の構造を示す断面側面図

【図３】ミッション前部の構造を示す断面平面図

【図４】ＨＳＴの操作系の配置構造を示す正面図

【図５】各軸の配置を示すミッションの断面図

【符号の説明】

１ ミッションケース １Ａ 外ケーシング部 １Ｂ 内ケーシング部 ４ 静油圧式無段変速装置 ４ｐ 可変ポンプ ４ｍ 可変モータ ５ 遊星歯車機構 １８，１９ 変速操作用アクチュエータ ２９，３１ 制御弁 Ｃａ ＨＳＴケーシング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静油圧式無段変速装置と遊星歯車機構と
   を組み合わせて出力回転の変速を行うように構成された
   油圧・機械式無段変速装置であって、 前記遊星歯車機構の前側に配置される前記静油圧式無段
   変速装置のケーシングをミッションケース前端部で形成
   するとともに、該静油圧式無段変速装置の変速操作用ア
   クチュエータを前記ミッションケース前端部に内装して
   ある油圧・機械式無段変速装置。
2. 【請求項２】 前記ミッションケース前端部を、前記静
   油圧式無段変速装置を囲繞する内側ケーシング部と、こ
   の内側ケーシング部を覆う外側ケーシング部とを一体化
   した二重筒構造に構成し、前記変速操作用アクチュエー
   タの作動を司る制御弁を、前記内側ケーシング部と前記
   外側ケーシング部との間の空間部分に配備してある請求
   項１に記載の油圧・機械式無段変速装置。
3. 【請求項３】 前記静油圧式無段変速装置の油圧ポンプ
   を可変操作するポンプアクチュエータを、その作動方向
   がミッションケースの左右方向に沿う状態で配置してあ
   る請求項１又は２に記載の油圧・機械式無段変速装置。
4. 【請求項４】 前記静油圧式無段変速装置の油圧モータ
   を可変操作するモータアクチュエータを、その作動方向
   がミッションケースの前後方向に沿う状態で配設してあ
   る請求項３に記載の油圧・機械式無段変速装置。