JP2019132287A - Hmt構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】出力回転動力の正逆切換の可能及び/又は可変範囲の拡大を図りつつ、人為操作に応じた回転速度の出力回転動力を出力でき且つ人為操作に応じて出力回転動力をゼロ速とする際には確実にゼロ速状態を現出し得る構造簡単なHMT構造を提供する。【解決手段】本発明に係るHMT構造は、HSTが中立状態以外の所定出力状態の際に遊星歯車機構の出力部の回転動力がゼロ速となるように構成され、さらに、 前記出力部に作動的に制動力を付加可能なブレーキ機構と、前記出力部に作用する負荷トルクの大きさに応じた機械的運動量を生成し、前記負荷トルクが所定値未満の場合には前記ブレーキ機構による前記出力部への制動力の付加を許容し且つ前記負荷トルクが所定値を越えると生成する機械的運動量によって前記ブレーキ機構による前記出力部への制動力の付加を解除するカム機構とを備える。【選択図】図2
Description
本発明は、静油圧式無段変速機構(HST)及び遊星歯車機構を有する静油圧・機械式無段変速構造(HMT構造)に関する。
HST及び遊星歯車機構を組み合わせてなるHMT構造は、無段変速を可能としつつ、大きな可変幅(変速可能範囲)を得ることができる点において有用であり、コンバインやトラクタ等の作業車輌の走行系伝動経路等において好適に利用されている。
前記HMT構造においては、仕様に応じて、出力回転方向を正逆切換可能としつつ、又は、出力回転方向の切換を行うことなく、可変幅を拡げる為に、前記HSTが中立状態以外の所定出力状態の際に前記HMT構造の出力(前記遊星歯車機構の出力部の回転動力)がゼロ速となるように、前記HST及び前記遊星歯車機構が構成される。
例えば、下記特許文献1には、HST及び遊星歯車機構を有するHMT構造であって、前記HSTが逆転側最高速及び中立速の間の設定中間速に変速されることにより前記遊星歯車機構の出力回転動力がゼロ速となり、前記HSTが設定中間速から逆転側最高速へ変速されるに従って前記遊星歯車機構の出力回転動力が後進側に増速し且つ前記HSTが設定中間速から中立速を介して正転側最高速へ変速されるに従って前記遊星歯車機構の出力が前進側に増速するように構成されたHMT構造が開示されている。
前記特許文献1に記載のHMT構造は、別途に前後進切換機構を備えることなく、前記HSTの変速操作によって正逆双方向(走行系伝動経路に適用された場合には前後進双方向)の出力を提供でき、且つ、使用頻度の高い正転側出力の可変幅を逆転側出力の可変幅よりも拡げることができる点において有用である。
しかしながら、前記従来のHMT構造においては、出力回転動力のゼロ速状態を得ることが困難であり、前記HMT構造を走行系伝動経路に利用した場合には操縦者の意に反して車輌がクリープ速で移動する事態が生じるおそれがあった。
即ち、前記従来のHMT構造において出力回転動力のゼロ速状態を得る為には、前記HSTの変速を行う変速レバーを前記HSTの設定中間速に対応した設定中間速位置に位置させた際に、前記HSTの出力回転動力が正確に設定中間速となるように、前記HST並びに前記HST及び前記変速レバーのリンク機構を製造する必要があり、さらに、前記HSTから設定中間速の出力回転動力を入力した際に前記遊星歯車機構の出力回転動力がゼロ速となるように、前記HST及び前記遊星歯車機構を厳密に製造し、組み立てる必要がある。
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、HST及び遊星歯車機構を含むHMT構造であって、前記HSTが中立状態以外の所定出力状態の際に前記遊星歯車機構の出力回転動力がゼロ速となるように構成されることで出力回転動力の正逆切換の可能、及び/又は、出力回転動力の可変範囲の拡大を図りつつ、出力回転動力のゼロ速状態を確実に現出させ得る構造簡単なHMT構造の提供を目的とする。
本発明は、前記目的を達成する為に、駆動源から入力される回転動力を正逆方向に無段変速して出力するHSTと、前記駆動源及び前記HSTからそれぞれ作動的に入力される回転動力を合成し、出力部から出力する遊星歯車機構とを備え、前記HSTが中立状態以外の所定出力状態の際に前記出力部の回転動力がゼロ速となるように構成されたHMT構造であって、前記出力部に作動的に制動力を付加可能なブレーキ機構と、前記出力部に作用する負荷トルクの大きさに応じた機械的運動量を生成するカム機構とを備え、前記カム機構は、前記負荷トルクが所定値未満の場合には前記ブレーキ機構による前記出力部への制動力の付加を許容し、前記負荷トルクが所定値を越えると、生成する機械的運動量によって前記ブレーキ機構による前記出力部への制動力の付加を解除するように構成されたHMT構造を提供する。
本発明に係るHMT構造は、HMT出力軸と、前記遊星歯車機構の出力部に作動連結された駆動側伝動部材と、前記HMT出力軸に作動連結され且つ前記駆動側伝動部材に対向配置された状態で軸線方向移動可能とされた従動側伝動部材とを備え得る。
前記駆動側伝動部材には、前記従動側伝動部材と対向する端面に駆動側伝動面が設けられ、前記従動側伝動部材には、前記駆動側伝動面と係合して前記駆動側伝動部材から回転動力を入力する従動側伝動面が設けられる。
前記駆動側伝動面は、前記駆動側伝動部材の回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側傾斜面を有し、前記従動側伝動面は、前記駆動側傾斜面に係合する従動側傾斜面を有する。
前記駆動側伝動面は、前記駆動側伝動部材の回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側傾斜面を有し、前記従動側伝動面は、前記駆動側傾斜面に係合する従動側傾斜面を有する。
前記ブレーキ機構は、前記従動側伝動部材を前記駆動側伝動部材へ向けて付勢するブレーキバネと、前記従動側伝動部材に相対回転不能に支持された回転側摩擦板及び前記回転側摩擦板と対向する状態で回転不能とされた固定側摩擦板を含む摩擦板群とを有するものとされる。
この場合、前記駆動側傾斜面及び前記従動側傾斜面が前記カム機構を形成する。
この場合、前記駆動側傾斜面及び前記従動側傾斜面が前記カム機構を形成する。
好ましくは、前記HSTが逆転側最大出力状態から正転側最大出力状態へ無段変速するに従って前記遊星歯車機構の出力部の回転動力が逆転側最高速から正転側最高速へ無段変化し、且つ、前記HSTが中立状態及び逆転側最大出力状態の間の逆転側所定出力状態の際に前記遊星歯車機構の出力部の回転動力がゼロ速となるように構成される。
前記好ましい形態に係るHMT構造においては、前記駆動側傾斜面は、前記駆動側伝動部材の正転時回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側正転時係合傾斜面と、前記駆動側伝動部材の逆転時回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側逆転時係合傾斜面とを含むものとされ、前記従動側伝動面は、前記駆動側正転時係合傾斜面及び前記駆動側逆転時係合傾斜面にそれぞれ係合する従動側正転時係合傾斜面及び従動側逆転時係合傾斜面を含むものとされる。
前記好ましい形態に係るHMT構造は、さらに、ゼロ速位置を挟んで逆転側最高速位置及び正転側最高速位置の間で人為操作可能な変速レバーと、前記変速レバーがゼロ速位置又はゼロ速位置を含むゼロ速範囲に位置されたことを検出する操作位置センサと、前記HSTの閉回路を短絡可能なバイパス弁と、前記バイパス弁の作動制御を行う制御装置とを備え得る。
前記変速レバーの逆転側最高速位置から正転側最高速位置への操作に応じて前記HSTが逆転側最大出力状態から正転側最大出力状態へ無段変速し、前記変速レバーのゼロ速位置への操作に応じて前記HSTが逆転側所定出力状態となるように構成される。
前記制御装置は、前記操作位置センサからの信号に基づき前記変速レバーがゼロ速位置又はゼロ速位置を含むゼロ速範囲に位置されていると認識した場合にのみ、前記バイパス弁を短絡動作させる。
前記制御装置は、前記操作位置センサからの信号に基づき前記変速レバーがゼロ速位置又はゼロ速位置を含むゼロ速範囲に位置されていると認識した場合にのみ、前記バイパス弁を短絡動作させる。
一形態においては、本発明に係るHMT構造は、前記遊星歯車機構が前記HSTのモータ軸と同軸上に位置した状態で前記HST及び前記遊星歯車機構を収容するハウジングを備え得る。
この場合、前記HMT出力軸は、前記遊星歯車機構と同軸上に位置された状態で、外部からアクセス可能に前記ハウジングに支持され、前記駆動側伝動部材は前記遊星歯車機構の出力部に相対回転不能に支持され、前記従動側部材は前記HMT出力軸に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持される。
他形態においては、本発明に係るHMT構造は、前記HSTのポンプ軸及びモータ軸が互いに対して平行とされ且つ前記遊星歯車機構が前記モータ軸と同軸上に位置した状態で前記HST及び前記遊星歯車機構を収容するハウジングを備え得る。
この場合、前記HMT出力軸は、前記モータ軸と平行で且つ軸線方向視において前記HMT出力軸、前記ポンプ軸及び前記モータ軸が三角形状を画するように配置された状態で、外部からアクセス可能に前記ハウジングに支持され、前記駆動側伝動部材は前記HMT出力軸に相対回転自在に支持され、前記従動側部材は前記HMT出力軸に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持される。
本発明に係るHMT構造によれば、HSTが中立状態以外の所定出力状態の際に遊星歯車機構の出力回転動力がゼロ速となるように構成されているので、出力回転動力の前後切換、及び/又は、出力回転動力の可変範囲の拡大を図ることができる。その上で、本発明に係るHMT構造によれば、前記遊星歯車機構の出力部に作動的に制動力を付加可能なブレーキ機構と、前記出力部に作用する負荷トルクの大きさに応じた機械的運動量を生成し、前記負荷トルクが所定値未満の場合には前記ブレーキ機構による前記出力部への制動力の付加を許容し且つ前記負荷トルクが所定値を越えると生成する機械的運動量によって前記ブレーキ機構による前記出力部への制動力の付加を解除するカム機構とが備えられているので、所望回転速度の出力回転動力の出力が意図されている場合には前記ブレーキ機構による制動力を受けることなく当該所望回転速度の出力回転動力を出力でき、且つ、出力回転動力のゼロ速状態が意図されている場合には当該ゼロ速状態を確実に現出することができる。
従って、HSTが逆転側最大出力状態及び中立状態の間の逆転側所定出力状態の際、又は、HSTが正転側最大出力状態及び中立状態の間の正転側所定出力状態の際に、出力回転動力がゼロ速となるように構成されたHMT構造を、例えば、作業車輌の走行系伝動経路に介挿させて走行系変速装置として用いた場合には、前記走行系伝動経路に別途に前後進切換装置を備えること無く、前後進の切換を行うことができ、さらに、前記HMT構造の出力回転動力が所望回転速度となるように人為変速操作が行われた際には前記ブレーキ機構による制動力の影響を受けること無く当該所望回転速度の出力回転動力を出力でき、且つ、前記HMT構造の出力回転動力がゼロ速となるように人為変速操作が行われた際には、製造誤差等によって前記HMT構造が低速の出力回転動力を出力し続けて、前記作業車輌が意に反してクリープ速で移動するという不都合を有効に防止することができる。
実施の形態1
以下、本発明に係るHMT構造の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係るHMT構造200Aが適用された作業車輌1の伝動模式図を示す。
図2及び図3に、それぞれ、前記HMT構造200Aの横断面図及び油圧回路図を示す。
以下、本発明に係るHMT構造の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係るHMT構造200Aが適用された作業車輌1の伝動模式図を示す。
図2及び図3に、それぞれ、前記HMT構造200Aの横断面図及び油圧回路図を示す。
前記作業車輌1は下記構成を有している。
図1に示すように、前記作業車輌1は、駆動源5と、前記駆動源5から入力される回転動力を無段変速して出力するHST(静油圧式無段変速機構)10と、前記HST10と共働して前記HMT構造(静油圧・機械式無段変速構造)200Aを形成する遊星歯車機構100と、前記遊星歯車機構100から出力される回転動力によって作動的に駆動される走行部材6とを備えている。
図1に示すように、前記作業車輌1は、駆動源5と、前記駆動源5から入力される回転動力を無段変速して出力するHST(静油圧式無段変速機構)10と、前記HST10と共働して前記HMT構造(静油圧・機械式無段変速構造)200Aを形成する遊星歯車機構100と、前記遊星歯車機構100から出力される回転動力によって作動的に駆動される走行部材6とを備えている。
前記作業車輌1は、さらに、前記HMT構造200Aからの回転動力を変速して、前記走行部材6に向けて出力する前記トランスミッション500を有している。
前記トランスミッション500は、ミッションケース510と、前記ミッションケース510に支持されたトランスミッション入力軸515、副変速駆動軸520及び副変速従動軸530と、前記副変速駆動軸520及び前記副変速従動軸530の間で多段変速を行う副変速機構525とを有している。
前記作業車輌1は、前記走行部材6を左右一対、備えている。
従って、前記トランスミッション500は、さらに、前記一対の走行部材6、6に向けてそれぞれ駆動力を出力する一対の駆動車軸545、545と、前記副変速従動軸530の回転動力を前記一対の駆動車軸545、545に差動伝達するディファレンシャル機構540とを有している。
従って、前記トランスミッション500は、さらに、前記一対の走行部材6、6に向けてそれぞれ駆動力を出力する一対の駆動車軸545、545と、前記副変速従動軸530の回転動力を前記一対の駆動車軸545、545に差動伝達するディファレンシャル機構540とを有している。
なお、図1中の符号535は前記副変速従動軸530に選択的に制動力を付加するパーキングブレーキ機構であり、符号550は前記一対の駆動車軸545、545にそれぞれ選択的に制動力を付加する一対の走行ブレーキ機構である。
前記HST10は、前記駆動源5から作動的に入力される回転動力を、当該回転動力の回転方向(入力回転方向)と同一の正転方向及び前記入力回転方向とは反対方向の逆転方向に切換可能で、且つ、正逆双方向において無段変速可能とされている。
図2及び図3に示すように、前記HST10は、前記駆動源5によって作動的に回転駆動されるポンプ軸20と、前記ポンプ軸20に相対回転不能に支持された油圧ポンプ25と、前記油圧ポンプ25に一対の作動油ライン601、602を介して流体接続されて前記油圧ポンプ25によって油圧的に回転駆動される油圧モータ35と、前記油圧モータ35を相対回転不能に支持するモータ軸30と、前記油圧ポンプ25及び前記油圧モータ35の少なくとも一方の容積を変更させて、前記ポンプ軸20に入力される回転動力の回転速度に対する、前記モータ軸30から出力されるHST出力の回転速度の割合(即ち、HST10の変速比)を無段変化させる出力調整部材40とを有している。
本実施の形態においては、前記ポンプ軸20及び前記モータ軸30は互いに対して平行に配置されている。
本実施の形態においては、前記ポンプ軸20及び前記モータ軸30は互いに対して平行に配置されている。
前記出力調整部材40は、人為操作に応じて、前記モータ軸30から出力されるHST出力を正逆双方向に亘る変速範囲内にて無段変速させるように構成されている。
前記出力調整部材40は、図3に示すように、前記HMT構造200Aに備えられる、操作軸線回り人為操作可能な変速レバー700に作動連結され、前記変速レバー700への人為操作に応じて変速動作するようになっている。
本実施の形態においては、前記HST10は、前記出力調整部材40として、揺動軸回りに揺動されることで前記油圧ポンプ25の容積を変更する可動斜板であって、前記油圧ポンプ25から吐出される吐出量をゼロとする中立位置を挟んで揺動軸回り一方側及び他方側へ揺動可能とされた可動斜板を有している。
前記可動斜板が中立位置に位置されると、前記油圧ポンプ25からの圧油の吐出が無くなり、前記油圧モータ35の回転が停止されるHST中立状態となる。
前記可動斜板が中立位置から揺動軸回り一方側の正転側へ揺動されると、前記油圧ポンプ25から前記一対の作動油ライン601、602のうちの対応する作動油ライン(例えば、作動油ライン601)へ圧油が供給され、当該対応する作動油ライン601が高圧側となり、他方の作動ライン602が低圧側となる。これにより、前記油圧モータ35が正転側へ回転駆動される。
そして、前記可動斜板が揺動軸線回り正転側の最大揺動位置に位置されると、前記油圧モータ35が正転側に最高速で回転するHST正転側最大出力状態となる。
そして、前記可動斜板が揺動軸線回り正転側の最大揺動位置に位置されると、前記油圧モータ35が正転側に最高速で回転するHST正転側最大出力状態となる。
逆に、前記可動斜板が中立位置から揺動軸回り他方側の逆転側へ揺動されると、前記油圧ポンプ25から前記一対の作動油ライン601、602のうちの対応する作動油ライン(例えば、作動油ライン602)へ圧油が供給され、当該対応する作動油ライン602が高圧側となり、他方の作動油ライン601が低圧側となる。これにより、前記油圧モータ35が逆転側へ回転駆動される。
そして、前記可動斜板が揺動軸線回り逆転側の最大揺動位置に位置されると、前記油圧モータ35が逆転側に最高速で回転するHST逆転側最大出力状態となる。
そして、前記可動斜板が揺動軸線回り逆転側の最大揺動位置に位置されると、前記油圧モータ35が逆転側に最高速で回転するHST逆転側最大出力状態となる。
なお、前記HST10においては、前記油圧モータ35は固定斜板によって容積が固定されている。
本実施の形態においては、前記HST10は、さらに、前記駆動源5によって作動的に回転駆動される補助ポンプ81を含む補助ポンプユニット80と、前記補助ポンプ81からの圧油を前記一対の作動油ライン601、602に供給するチャージ機構610と、前記変速レバー700への人為操作に応じて前記出力調整部材40を作動させるHST変速作動機構750とを有している。
図3に示すように、前記補助ポンプ81は、油タンク(図示せず)から吸入ライン(図示せず)を介して油を吸引し且つ圧油供給ライン605に圧油を吐出する。
前記圧油供給ライン605は、リリーフ弁606によって所定油圧に設定されている。
前記圧油供給ライン605は、リリーフ弁606によって所定油圧に設定されている。
図3に示すように、前記チャージ機構610は、上流側が前記圧油供給ライン605に流体接続され且つ下流側が前記一対の作動油ライン601、602にそれぞれ流体接続された一対のチャージライン611、612と、前記圧油供給ライン605から前記作動油ライン601、602への圧油の流入を許容しつつ逆向きの流れを防止するように前記一対のチャージライン611、612にそれぞれ介挿された一対のチェック弁615、616とを有している。
本実施の形態においては、図3に示すように、前記HST変速作動機構750は、前記補助ポンプ81からの圧油を作動油として用い、前記出力調整部材40を作動させる油圧サーボ機構760を有している。
前記油圧サーボ機構760は、シリンダ761と、前記シリンダ761の内部空間を正転室761F及び逆転室761Rに液密に画しつつ前記シリンダ761の内部空間に摺動自在に収容されたピストン763と、前記正転室761F及び前記逆転室761Rに対する圧油の給排を切り替える切替弁765とを有している。
前記切替弁765は、前記圧油供給ライン605を前記正転室761Fに流体接続させ且つ前記逆転室761Rをドレンライン609に流体接続させる正転位置と、前記正転室761F及び前記逆転室761Rをそれぞれ閉塞する保持位置と、前記圧油供給ライン605を前記逆転室761Rに流体接続させ且つ前記正転室761Fを前記ドレンライン609に流体接続させる逆転位置とを選択的に取り得るようになっている。
前記ピストン763は前記出力調整部材40に作動連結されている。
詳しくは、前記正転室761Fに圧油が供給され且つ前記逆転室761Rから圧油が排出されると、前記ピストン763は前記正転室761Fを拡張する方向へ移動される。逆に、前記逆転室761Rに圧油が供給され且つ前記正転室761Fから圧油が排出されると、前記ピストン763は前記逆転室761Rを拡張する方向へ移動される。そして、前記正転室761F及び前記逆転室761Rが閉塞されると、前記ピストン763はその時点での位置に保持される。
詳しくは、前記正転室761Fに圧油が供給され且つ前記逆転室761Rから圧油が排出されると、前記ピストン763は前記正転室761Fを拡張する方向へ移動される。逆に、前記逆転室761Rに圧油が供給され且つ前記正転室761Fから圧油が排出されると、前記ピストン763は前記逆転室761Rを拡張する方向へ移動される。そして、前記正転室761F及び前記逆転室761Rが閉塞されると、前記ピストン763はその時点での位置に保持される。
ここで、前記ピストン763は、前記正転室761Fを拡張させる方向へ移動される際には前記出力調整部材40を正転側へ移動させ、前記逆転室761Rを拡張させる方向へ移動される際には前記出力調整部材40を逆転側へ移動させ、その時点での位置に保持される場合には前記出力調整部材40をその時点での位置に保持するように、前記出力調整部材40に作動連結されている。
なお、前記出力調整部材40が正転側へ移動されると、前記HST10の出力は正転側に増速され、前記出力調整部材40が逆転側へ移動されると、前記HST10の出力は逆転側に増速される。
前記切替弁765は、前記変速レバー700への人為操作に応じて、位置制御されるようになっている。
図3に示すように、前記変速作動機構750には、前記切替弁765を移動させるように前記切替弁765に連結されたHST変速アーム770が備えられており、前記HST変速アーム770は前記変速レバー700への人為操作に応じて作動されるようになっている。
前記変速レバー700は、操作軸線回りに、HST逆転側最大出力位置及びHST正転側最大出力位置の間で人為操作可能とされている。
即ち、前記変速レバー700がHST逆転側最大出力位置に位置されると前記HST10が逆転側最大出力状態となり、前記変速レバー700がHST逆転側最大出力位置からHST中立位置へ操作されるに従って前記油圧モータ35の逆転側出力が減速され、前記変速レバー700がHST中立位置に位置されると前記HST10が中立状態となり、前記変速レバー700がHST中立位置からHST正転側最大出力位置へ操作されるに従って前記油圧モータ35の正転側出力が増速され、且つ、前記変速レバー700がHST正転側最大出力位置に位置されると前記HST10が正転側最大出力状態となるように、前記変速レバー700及び前記HST変速アーム770が作動連結されている。
前記変速レバー700は、例えば、機械リンク780を介して前記HST変速アーム770に作動連結される。
これに代えて、前記HST変速作動機構750に、前記HST変速アーム770を作動させる電動モータ等のHSTシフトモータを備え、前記変速レバー700への人為操作に応じて前記HST変速アーム770が作動されるように、前記HSTシフトモータの作動制御を行うことも可能である。
前記遊星歯車機構100は、前記駆動源5からの回転動力を入力する定速入力部と、前記HST10からの回転動力(前記モータ軸30の回転動力)を入力する可変入力部と、出力部とを有し、前記定速入力部及び前記可変入力部にそれぞれ入力された回転動力を合成し、合成回転動力を前記出力部から出力する。
具体的には、前記遊星歯車機構100は、サンギヤ110と、前記サンギヤ110と噛合する遊星ギヤ120と、前記遊星ギヤ120と噛合するインターナルギヤ130と、前記遊星ギヤ120を軸線回り回転自在に支持し且つ前記遊星ギヤ120の前記サンギヤ110回りの公転に連動して前記サンギヤ110の軸線回りに回転するキャリヤ150とを有している。
本実施の形態においては、前記インターナルギヤ130及び前記サンギヤ110がそれぞれ前記定速入力部及び前記可変入力部として作用し、前記キャリヤ150が前記出力部として作用している。
前記サンギヤ110は、前記モータ軸30と同軸上において前記モータ軸30に軸線回り相対回転不能に連結されている。
前記キャリヤ150は、前記遊星ギヤ120を軸線回り回転自在に支持するキャリヤピン160と、前記遊星ギヤ120の前記サンギヤ110回りの公転と共に前記サンギヤ110の軸線回りに回転するように前記キャリヤピン160を支持するキャリヤ本体170とを有している。
本実施の形態においては、前記キャリヤ本体170は、互いに対して分離可能に連結された第1及び第2キャリヤ本体171、172を有している。
前記第1及び第2キャリヤ本体171、172は、連結状態において、前記サンギヤ110を囲繞する空間を画しつつ、前記キャリヤピン160の軸線方向第1側の端部及び軸線方向第1側とは反対側の軸線方向第2側の端部をそれぞれ支持している。
前記HST10に近接する側の前記第1キャリヤ本体171は、下記HMTハウジング210に設けられた隔壁235に軸受部材を介して相対回転自在に支持され、且つ、前記モータ軸30が挿通される軸線孔が設けられた基端部と、前記基端部から径方向外方へ延び、前記キャリヤピン160の軸線方向第1側を支持する支持孔が設けられた径方向延在部とを有している。
前記HST10とは反対側の前記第2キャリヤ本体172は、HMT出力軸350に相対回転不能に作動連結されている。
即ち、図2及び図3に示すように、本実施の形態に係るHMT構造200Aは、前記遊星歯車機構100の出力部(前記キャリヤ150)に作動連結され、且つ、外部に出力可能な状態で前記HMTハウジング210に軸線回り回転自在に支持された前記HMT出力軸350を有している。
即ち、図2及び図3に示すように、本実施の形態に係るHMT構造200Aは、前記遊星歯車機構100の出力部(前記キャリヤ150)に作動連結され、且つ、外部に出力可能な状態で前記HMTハウジング210に軸線回り回転自在に支持された前記HMT出力軸350を有している。
本実施の形態においては、前記HMT出力軸350は前記遊星歯車機構100と同軸上に配置されており、前記第2キャリヤ本体172は前記HMT出力軸350に相対回転自在に支持されている。
なお、前記第2キャリヤ本体172から前記HMT出力軸350への動力伝達は下記駆動側伝動部材360及び下記従動側伝動部材380を介して行われる。
前記駆動側伝動部材360及び前記従動側伝動部材380の詳細については後述する。
前記駆動側伝動部材360及び前記従動側伝動部材380の詳細については後述する。
前記第2キャリヤ本体172は、前記HMT出力軸350が軸線回り相対回転不能に連結される基端部と、前記基端部の軸線方向第1側の端部から径方向外方へ延び、前記キャリヤピン160の軸線方向第2側を支持する支持孔が設けられた径方向延在部とを有している。
本実施の形態においては、前記定速入力部として作用する前記インターナルギヤ130は、前記駆動源5から前記ポンプ軸20への伝動経路から取り出した定速回転動力を入力する。
詳しくは、図1及び図2に示すように、前記HMT構造200Aは、前記ポンプ軸20と同軸上に配置され、伝動方向上流側が前記駆動源5に作動連結され且つ伝動方向下流側が前記ポンプ軸20に相対回転不能に連結されたHMT入力軸310を有している。
本実施の形態においては、前記HMT入力軸310は中空軸とされており、伝動方向上流側には前記駆動源5に作動連結された入力側伝動軸305がスプライン連結され、且つ、伝動方向下流側には前記ポンプ軸20がスプライン連結されている。
前記HMT入力軸310は、伝動方向上流側及び下流側の間の中間に駆動側伝動ギヤ312が相対回転不能に設けられている。
なお、本実施の形態においては、前記駆動側伝動ギヤ312は前記HMT入力軸310に一体形成されているが、当然ながら、前記駆動側伝動ギヤ312を前記HMT入力軸310とは別体とし、前記HMT入力軸310の軸線方向中間に相対回転不能に支持させることも可能である。
なお、本実施の形態においては、前記駆動側伝動ギヤ312は前記HMT入力軸310に一体形成されているが、当然ながら、前記駆動側伝動ギヤ312を前記HMT入力軸310とは別体とし、前記HMT入力軸310の軸線方向中間に相対回転不能に支持させることも可能である。
前記インターナルギヤ130は、前記駆動側伝動ギヤ312と噛合する従動側伝動ギヤ135を有しており、前記HMT入力軸310、前記駆動側伝動ギヤ312及び前記従動側伝動ギヤ135を介して、前記駆動源5からの定速回転動力が前記インターナルギヤ130に入力されるようになっている。
本実施の形態においては、前記インターナルギヤ130は、前記第2キャリヤ本体171の基端部の外周面に軸受部材を介して相対回転自在に支持される基端部と、前記基端部から径方向外方へ延在する延在部と、前記延在部から延び、前記遊星ギヤ120に噛合するギヤ及び前記従動側伝動ギヤ135が設けられた外端部とを有している。
図2に示すように、本実施の形態に係るHMT構造200Aは、前記HST10及び前記遊星歯車機構100を収容するHMTハウジング210を有している。
前記HMTハウジング210は、前記ポンプ軸20及び前記モータ軸30が平行に配置された状態で前記HST10を収容し、且つ、前記モータ軸30と同軸上において前記遊星歯車機構100を収容している。
前記HMTハウジング210は、さらに、前記HMT入力軸310及び前記HMT出力軸350を支持している。
前記HMTハウジング210は、前記ポンプ軸20及び前記モータ軸30が平行に配置された状態で前記HST10を収容し、且つ、前記モータ軸30と同軸上において前記遊星歯車機構100を収容している。
前記HMTハウジング210は、さらに、前記HMT入力軸310及び前記HMT出力軸350を支持している。
前記HMTハウジング210は、取付箇所(本実施の形態においては前記トランスミッション500)に着脱自在に連結される。
図2に示すように、前記HMTハウジング210は、前記HST10を収容する第1空間211と、前記遊星歯車機構100を収容する第2空間212とを有している。
本実施の形態においては、前記HMTハウジング210は、ハウジング本体220と、前記ハウジング本体220に着脱自在に連結される第1蓋部材240及び第2蓋部材260とを有している。
前記ハウジング本体220は、軸線方向第1側及び第2側がそれぞれ第1及び第2開口231、232とされた中空の周壁230と、前記周壁230の軸線中間位置において前記周壁230の内部空間を前記第1空間211及び前記第2空間222に仕切る隔壁235とを有している。
前記第1蓋部材240は、前記第1開口231を閉塞するように前記ハウジング本体220に着脱自在に連結される。
前記第1蓋部材240は、前記一対の作動油ライン601、602が形成されたポートブロックとしても作用する。
前記第1蓋部材240は、前記一対の作動油ライン601、602が形成されたポートブロックとしても作用する。
前記第2蓋部材260は、前記第2開口232を閉塞するように前記ハウジング本体220に着脱自在に連結される。
前記第2蓋部材260は、前記HMTハウジング210の取付箇所(本実施の形態においては前記トランスミッション500のミッションケース510)に対する装着面としても作用する。
前記第2蓋部材260は、前記HMTハウジング210の取付箇所(本実施の形態においては前記トランスミッション500のミッションケース510)に対する装着面としても作用する。
前記HMT入力軸310は、前記第2空間212内において前記第2蓋部材260及び前記隔壁235によって軸線回り回転自在に支持されている。
前記HMT入力軸310の伝動方向上流側は、前記第2蓋部材260に形成されたアクセス孔を介して前記入力側伝動軸305に連結されている。
前記ポンプ軸20は、伝動方向上流側端部が前記隔壁235を貫通して前記HMT入力軸310の伝動方向下流側に連結されている。
なお、本実施の形態においては、図2に示すように、前記ポンプ軸20の伝動方向下流側端部は前記第1蓋部材240を貫通して外方へ延在されており、この外方延在部に前記補助ポンプ81が支持されている。
前記補助ポンプ81は、前記ポンプ軸20に支持された状態で、前記HMTハウジング210(前記第1蓋部材240)に着脱自在に連結される前記補助ポンプケース83によって囲繞されている。
前記補助ポンプ81は、前記ポンプ軸20に支持された状態で、前記HMTハウジング210(前記第1蓋部材240)に着脱自在に連結される前記補助ポンプケース83によって囲繞されている。
前記モータ軸30は、伝動方向下流側端部が前記隔壁235を貫通して前記第2空間212に突入された状態で、前記第1蓋部材240及び前記隔壁235によって軸線回り回転自在に支持されている。
前記HMT出力軸350は、伝動方向上流側が前記キャリヤ150に連結され且つ伝動方向下流側が前記第2蓋部材260に形成されたアクセス孔を介して外部からアクセス可能な状態で、前記第2蓋部材260によって軸線回り回転自在に支持されている。
本実施の形態に係るHMT構造200Aは、前記HST10が中立状態及び逆転側最大出力状態の間の逆転側所定出力状態の際にHMT出力(前記遊星歯車機構100の出力部)がゼロ速状態となるように構成されている。
即ち、前記HMT構造200Aにおいては、前記HST10及び前記遊星歯車機構100は、前記HST10が逆転側最大出力状態から正転側最大出力状態へ無段変速するに従って前記遊星歯車機構100の出力部の回転動力が逆転側最高速からゼロ速を挟んで正転側最高速へ無段変化し、且つ、前記HST10が中立状態及び逆転側最大出力状態の間の逆転側所定出力状態の際に前記遊星歯車機構100の出力部の回転動力がゼロ速となるように構成されている。
斯かる構成を備えることにより、前記駆動源5から前記走行部材6へ至る走行系伝動経路に別途に前後進切換機構を備えること無く、前後進双方向の回転動力で前記走行部材6を駆動することができると共に、使用頻度の高い正転側(前進側)の可変幅を逆転側(後進側)の可変幅よりも拡げることができるという効果を得ることができる。
このような効果を得られる一方で、HST0が中立状態以外の所定出力状態(本実施の形態においては逆転側所定出力状態)の際に出力ゼロ状態となるように構成されたHMT構造においては、変速レバーを、前記HSTの所定出力状態に対応した操作位置(本実施の形態においては、前記HST10を逆転側所定出力状態とさせる、HST逆転側最大出力位置及びHST中立位置の間のHST逆転側所定出力位置。HMT出力を基準にすると、ゼロ速位置)に位置させた際に、前記HSTが正確に所定出力状態(本実施の形態においては逆転側所定出力状態)となるように、前記HSTの製造及び組立、前記HSTと前記変速レバーとの間の動作関係の構築を正確に行う必要があり、さらには、前記HSTが所定出力状態の際にHMT構造の出力(前記遊星歯車機構の出力部)がゼロ速となるように、前記遊星歯車機構の製造及び組立を正確に行う必要がある。
例えば、HSTや遊星歯車機構に製造誤差及び/又は組立誤差が生じると、変速レバーをゼロ速位置に位置させているにも拘わらず、HMT構造が低速の回転動力を出力し続けて作業車輌がクリープ速で移動するという問題が生じ得る。
この点に関し、本実施の形態に係るHMT構造200Aは下記構成を備えている。
即ち、前記HMT構造200Aは、さらに、前記出力部に作動的に制動力を付加可能なブレーキ機構400と、前記出力部に作用する負荷トルクの大きさに応じた機械的運動量を生成し、前記負荷トルクが所定値未満の場合には前記ブレーキ機構400による前記出力部への制動力の付加を許容し且つ前記負荷トルクが所定値を越えると生成する機械的運動量によって前記ブレーキ機構400による前記出力部への制動力の付加を解除するするカム機構450とを備えている。
即ち、前記HMT構造200Aは、さらに、前記出力部に作動的に制動力を付加可能なブレーキ機構400と、前記出力部に作用する負荷トルクの大きさに応じた機械的運動量を生成し、前記負荷トルクが所定値未満の場合には前記ブレーキ機構400による前記出力部への制動力の付加を許容し且つ前記負荷トルクが所定値を越えると生成する機械的運動量によって前記ブレーキ機構400による前記出力部への制動力の付加を解除するするカム機構450とを備えている。
斯かる構成を備えることにより、以下の効果を得ることができる。
前記HMT構造200Aが実質的に出力ゼロ状態(前記出力部がゼロ速状態又はゼロ速近傍の低速状態)においては、前記出力部と前記HMT構造200Aによって駆動される被駆動部材(本実施の形態においては前記走行部材6)との相対速度差は小さい為、被駆動部材から前記出力部に作用する負荷トルクは所定値未満の低い状態となる。
前記HMT構造200Aが実質的に出力ゼロ状態(前記出力部がゼロ速状態又はゼロ速近傍の低速状態)においては、前記出力部と前記HMT構造200Aによって駆動される被駆動部材(本実施の形態においては前記走行部材6)との相対速度差は小さい為、被駆動部材から前記出力部に作用する負荷トルクは所定値未満の低い状態となる。
この状態においては、前記ブレーキ機構400によって前記出力部に制動力が付加される。
従って、前記変速レバー700をゼロ速位置に位置させると、仮に製造誤差等に起因して前記出力部が回転しようする場合であっても、当該出力部の意に反した回転を有効に防止することができる。
従って、前記変速レバー700をゼロ速位置に位置させると、仮に製造誤差等に起因して前記出力部が回転しようする場合であっても、当該出力部の意に反した回転を有効に防止することができる。
一方、前記HMT構造200Aが所望回転速度の回転動力を出力するように前記変速レバー700が操作された場合には、前記出力部及び被駆動部材の相対速度差が大きくなって、被駆動部材から前記出力部に作用する負荷トルクは所定値よりも大きくなる。
この状態においては、前記ブレーキ機構400による前記出力部への制動力は、前記カム機構450によって生成される機械的運動量によって解除される。従って、前記出力部は前記ブレーキ機構400による制動力を受けることなく、所望回転速度の回転動力を出力する。
ここで、前記ブレーキ機構400及び前記カム機構450の詳細構成について説明する。
図4に、図2におけるIV部拡大図を示す。
図2〜図4に示すように、本実施の形態に係るHMT構造200Aは、前記遊星歯車機構100の出力部に作動連結された駆動側伝動部材360と、前記HMT出力軸350に作動連結され且つ前記駆動側伝動部材360に対向配置された状態で軸線方向移動可能とされた従動側伝動部材380とを備えている。
図4に、図2におけるIV部拡大図を示す。
図2〜図4に示すように、本実施の形態に係るHMT構造200Aは、前記遊星歯車機構100の出力部に作動連結された駆動側伝動部材360と、前記HMT出力軸350に作動連結され且つ前記駆動側伝動部材360に対向配置された状態で軸線方向移動可能とされた従動側伝動部材380とを備えている。
図5に、前記駆動側伝動部材360及び前記従動側伝動部材380の分解断面図を示す。
図5に示すように、前記駆動側伝動部材360には、前記従動側伝動部材380と対向する端面に駆動側伝動面365が設けられ、前記従動側伝動部材380には、前記駆動側伝動面365と係合して前記駆動側伝動部材360から回転動力を入力する従動側伝動面385が設けられている。
図5に示すように、前記駆動側伝動部材360には、前記従動側伝動部材380と対向する端面に駆動側伝動面365が設けられ、前記従動側伝動部材380には、前記駆動側伝動面365と係合して前記駆動側伝動部材360から回転動力を入力する従動側伝動面385が設けられている。
前記駆動側伝動面365は、前記駆動側伝動部材360の回転方向に関し下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側傾斜面366を有し、前記従動側伝動面385は、前記駆動側傾斜面366に係合する従動側傾斜面386を有している。
本実施の形態においては、前述の通り、前記出力部は正逆双方向の回転動力を出力する為、前記出力部に作動連結された前記駆動側伝動部材360は、前記出力部が正転方向及び逆転方向に回転する際に、それぞれ、正転方向及び逆転方向に回転する。
従って、前記駆動側傾斜面366は、前記駆動側伝動部材360の正転時回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側正転時係合傾斜面366Fと、前記駆動側伝動部材360の逆転時回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側逆転時係合傾斜面366Rとを含んでいる。
これに対応して、前記従動側傾斜面386は、前記駆動側正転時係合傾斜面366F及び前記駆動側逆転時係合傾斜面366Rにそれぞれ係合する従動側正転時係合傾斜面386F及び従動側逆転時係合傾斜面386Rを含んでいる。
前記ブレーキ機構400は、図4に示すように、前記従動側傾斜面386が前記駆動側傾斜面366に係合するように前記従動側伝動部材380を前記駆動側伝動部材360へ向けて付勢するブレーキバネ405と、前記従動側伝動部材380に相対回転不能に支持された回転側摩擦板411及び前記回転側摩擦板412と対向する状態で回転不能とされた固定側摩擦板412を含む摩擦板群410とを有している。
斯かる構成を備えた本実施の形態においては、前記駆動側傾斜面366(前記駆動側正転時係合傾斜面366F及び前記駆動側逆転時係合傾斜面366R)及び前記従動側傾斜面386(前記従動側正転時係合傾斜面386F及び前記従動側逆転時係合傾斜面386R)が前記カム機構450を形成している。
即ち、前記HMT構造200Aが実質的に出力ゼロ状態とされて、被駆動部材(本実施の形態においては前記走行部材6)から前記出力部に作用する負荷トルクが所定値未満の状態においては、前記ブレーキバネ405の付勢力によって、前記駆動側傾斜面366及び前記従動側傾斜面386が周方向に位置ズレすること無く完全に係合するように前記従動側伝動部材380が前記駆動側伝動部材360に当接される。
この状態においては、前記回転側摩擦板411が前記固定側摩擦板412に摩擦係合して、前記HMT出力軸350に制動力が付加される。
これに対し、前記HMT構造200Aが所望回転速度の回転動力を出力するように前記変速レバー700が操作されて、前記出力部及び被駆動部材の相対速度差が大きくなって、被駆動部材から前記出力部に作用する負荷トルクが所定値を越える場合には、前記駆動側傾斜面366及び前記従動側傾斜面386によって形成される前記カム機構450が、前記従動側伝動部材380を前記ブレーキバネ405の付勢力に抗して前記駆動側伝動部材360から離間する方向へ押動する。
図6に、被駆動部材から前記出力部に作用する負荷トルクが所定値を越えている場合の、IV部拡大図を示す。
図6に示すように、この状態においては、前記回転側摩擦板411及び前記固定側摩擦板412の摩擦係合が解除されて、前記HMT出力軸350への制動力が解除される。
従って、前記HMT出力軸350は、前記ブレーキ機構400による制動力を受けることなく、所望回転速度の回転動力を出力する。
図6に示すように、この状態においては、前記回転側摩擦板411及び前記固定側摩擦板412の摩擦係合が解除されて、前記HMT出力軸350への制動力が解除される。
従って、前記HMT出力軸350は、前記ブレーキ機構400による制動力を受けることなく、所望回転速度の回転動力を出力する。
本実施の形態に係るHMT構造200Aは、前記ブレーキ機構400の小容量化を図る為に、さらに、下記構成を備えている。
図3に示すように、前記HMT構造200Aは、さらに、操作位置センサ910と、前記HST10の閉回路を短絡可能なバイパス弁460と、前記バイパス弁460の作動制御を行う制御装置900とを備えている。
図3に示すように、前記HMT構造200Aは、さらに、操作位置センサ910と、前記HST10の閉回路を短絡可能なバイパス弁460と、前記バイパス弁460の作動制御を行う制御装置900とを備えている。
前記変速レバー700は、前述の通り、HST正転側最大出力位置及びHST逆転側最大出力位置によって画される操作範囲内において操作軸線回り操作可能とされている。
ここで、HST正転側最大出力位置及びHST逆転側最大出力位置は、HMT出力状態を基準に表現すると、それぞれ、逆転側最高速位置及び正転側最高速位置となる。
ここで、HST正転側最大出力位置及びHST逆転側最大出力位置は、HMT出力状態を基準に表現すると、それぞれ、逆転側最高速位置及び正転側最高速位置となる。
即ち、HMT出力状態を基準に表現すると、前記変速レバー700は、逆転側最高速位置及び正転側最高速位置の間で操作可能とされ、逆転側最高速位置及び正転側最高速位置の間にゼロ速位置が設定されている。
前記操作位置センサ910は、前記変速レバー700がゼロ速位置又はゼロ速位置を含むゼロ速範囲に位置されたことを検出するように構成されている。
前記バイパス弁460は前記制御装置900によって位置制御される電磁弁とされており、前記一対の作動油ライン601、602を連通するバイパスライン465に介挿されている。
前記バイパス弁460は、前記バイパスライン450を連通状態とさせて前記一対の作動油ライン601、602の間を連通させる短絡位置と、前記バイパスライン455を遮断状態とさせて前記一対の作動油ライン601、602の間を遮断させる遮断位置とを選択的に取り得るように構成されている。
前記バイパス弁460は、前記バイパスライン450を連通状態とさせて前記一対の作動油ライン601、602の間を連通させる短絡位置と、前記バイパスライン455を遮断状態とさせて前記一対の作動油ライン601、602の間を遮断させる遮断位置とを選択的に取り得るように構成されている。
前記制御装置900は、通常時においては前記バイパス弁460を遮断位置に位置させつつ、前記操作位置センサ910からの信号によって前記変速レバー700がゼロ速位置又はゼロ速位置を含むゼロ速範囲へ操作されたことを認識すると、前記バイパス弁460を短絡位置に位置させる。
前記変速レバー700がゼロ速位置又はゼロ速範囲に位置された状態においては、前記ブレーキ機構400による制動力が前記出力部に付加される。
この際に、本実施の形態においては、前記一対の作動油ライン601、602の間が連通され、HST閉回路が短絡されて、前記油圧ポンプ25による前記油圧モータ35の油圧駆動が不能となり、前記油圧モータ35は実質的に回転自在な状態となっている。
この際に、本実施の形態においては、前記一対の作動油ライン601、602の間が連通され、HST閉回路が短絡されて、前記油圧ポンプ25による前記油圧モータ35の油圧駆動が不能となり、前記油圧モータ35は実質的に回転自在な状態となっている。
この状態においては、前記遊星歯車機構100の出力部(本実施の形態においてはキャリヤ150)も軸線回りに回転自在なフリー状態となり、従って、小さい制動力で前記出力部の回転を停止させることができ、前記ブレーキ機構400の小容量化が可能となる。
本実施の形態においては、図2に示すように、前記駆動側伝動部材360は前記遊星歯車機構100の出力部に相対回転不能に支持されており、前記従動側伝動部材380は、前記遊星歯車機構100と同軸上に配置された前記HMT出力軸350に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持されており、これにより、HMT構造200Aの径方向に関する小型化を図っている。
なお、前記駆動側伝動部材360は、軸線方向に関し前記従動側伝動部材380とは反対側へは移動不能に支持されている。
なお、前記駆動側伝動部材360は、軸線方向に関し前記従動側伝動部材380とは反対側へは移動不能に支持されている。
実施の形態2
以下、本発明に係るHMT構造の他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図7に、本実施の形態に係るHMT構造200Bの展開断面図を示す。
図8に、図7におけるVIII-VIII線に沿った断面図を、図9に、図7におけるIX部拡大図を、それぞれ、示す。
なお、図中、前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を適宜省略する。
以下、本発明に係るHMT構造の他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図7に、本実施の形態に係るHMT構造200Bの展開断面図を示す。
図8に、図7におけるVIII-VIII線に沿った断面図を、図9に、図7におけるIX部拡大図を、それぞれ、示す。
なお、図中、前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を適宜省略する。
本実施の形態に係るHMT構造200Bは、主として前記HMT出力軸350が径方向に関し前記遊星歯車機構100から変位されている点において、前記実施の形態1に係るHMT構造200Aと相違している。
具体的には、前記HMT構造200Bは、前記HMT構造200Aに比して、前記HMTハウジング210に代えてHMTハウジング210Bを有し、前記駆動側伝動部材360及び前記従動側伝動部材380に代えて駆動側伝動部材360B及び従動側伝動部材380Bを有している。
図8に示すように、前記HMTハウジング210Bは、前記ポンプ軸20及び前記モータ軸30が互いに対して平行で且つ前記遊星歯車機構100が前記モータ軸30と同軸上に位置するように前記HST及び前記遊星歯車機構100を収容しつつ、前記HMT出力軸350が前記モータ軸30と平行で且つ軸線方向視において前記HMT出力軸350、前記ポンプ軸20及び前記モータ軸30が三角形状を画するように前記HMT出力軸350を支持している。
本実施の形態においては、図8に示すように、前記ポンプ軸20、前記モータ軸30(前記遊星歯車機構100の軸線)及び前記HMT出力軸350の間の軸間距離が略同一とされており、これにより、前記HMT構造200Bの径方向に関する小型化を図っている。
前記駆動側伝動部材360Bは、図7及び図9に示すように、前記遊星歯車機構100の出力部に作動連結された状態で前記HMT出力軸350に相対回転自在に支持されている。
本実施の形態においては、前記遊星歯車機構100の出力部(本実施の形態においては前記キャリヤ150)に伝動ギヤ180が相対回転不能に支持されており、前記駆動側伝動部材360Bには、前記伝動ギヤ180に噛合するギヤ362が設けられている。
詳しくは、前記第2キャリヤ本体172は、前記キャリヤピン160の軸線方向第2側を支持し、径方向外端部において前記第1キャリヤ本体171に連結される前記径方向延在部と、前記径方向延在部の径方向内端部から前記サンギヤ110と同軸上において軸線方向第2側へ延びる前記基端部とを有しており、前記伝動ギヤ180は前記基端部に支持されている。
前記駆動側伝動部材360Bは、軸線方向に関し前記伝動ギヤ180と同一位置に前記ギヤ362を有しており、前記ギヤ362より軸線方向第1側において軸線方向第1側を向いた状態で前記駆動側伝動面365を有している。
前記従動側伝動部材380Bは、前記駆動側伝動部材360Bより軸線方向第1側において前記HMT出力軸350に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持されている。
斯かる構成のHMT構造200Bは、前記実施の形態1に係るHMT構造200Aに比して、軸線方向に関し小型化を図ることができる。
即ち、前記実施の形態1に係るHMT構造200Aにおいては、前記ブレーキ機構400及び前記カム機構450は前記遊星歯車機構100と同軸上において直列配置されている。
これに対し、本実施の形態に係るHMT構造200Bにおいては、前記ブレーキ機構400及び前記カム機構450の少なくとも一部を軸線方向に関し前記遊星歯車機構100とオーバーラップさせることができ、軸線方向に関し小型化を図ることが可能となる。
なお、前記各実施の形態に係るHMT構造200A、200Bは、HST10が逆転側所定出力状態の際にHMT出力(遊星歯車機構100の出力部)がゼロ速状態となるように構成されているが、本発明は、斯かる形態に限定されるものでは無く、HSTが中立状態以外の所定出力状態の際に遊星歯車機構の出力部の回転動力がゼロ速となるように構成された種々の形態のHMT構造に適用可能である。
例えば、本発明は、HSTが中立状態及び正転側最大出力状態の間の正転側所定出力状態の際にHMT出力がゼロ速状態となり、前記HSTが正転側所定出力状態から正転側最大出力状態へ移行するに従ってHMT出力がゼロ速状態から正転側最高速へ変速し、且つ、前記HSTが正転側所定出力状態から中立状態を挟んで逆転側最大出力状態へ移行するに従ってHMT出力がゼロ速状態から逆転側最高速へ変化するように構成されたHMT構造、HSTが逆転側最大出力状態の際にHMT出力がゼロ速となり、前記HSTが逆転側最大出力状態から中立状態を挟んで正転側最大出力状態へ移行するに従ってHMT出力がゼロ速から正転側最高速へ変化するように構成されたHMT構造、並びに、HSTが正転側最大出力状態の際にHMT出力がゼロ速となり、前記HSTが正転側最大出力状態から中立状態を挟んで逆転側最大出力状態へ移行するに従ってHMT出力がゼロ速から正転側最高速へ変化するように構成されたHMT構造にも適用され得る。
5 駆動源
10 HST
100 遊星歯車機構
210、210B HMTハウジング
350 HMT出力軸
360、360B 駆動側伝動部材
365 駆動側伝動面
366F 駆動側正転時係合傾斜面
366R 駆動側逆転時係合傾斜面
380、380B 従動側伝動部材
385 従動側伝動面
386F 従動側正転時係合傾斜面
386R 従動側逆転時係合傾斜面
400 ブレーキ機構
405 ブレーキバネ
410 摩擦板群
411 回転側摩擦板
412 固定側摩擦板
450 カム機構
460 バイパス弁
700 変速レバー
900 制御装置
910 操作位置センサ
10 HST
100 遊星歯車機構
210、210B HMTハウジング
350 HMT出力軸
360、360B 駆動側伝動部材
365 駆動側伝動面
366F 駆動側正転時係合傾斜面
366R 駆動側逆転時係合傾斜面
380、380B 従動側伝動部材
385 従動側伝動面
386F 従動側正転時係合傾斜面
386R 従動側逆転時係合傾斜面
400 ブレーキ機構
405 ブレーキバネ
410 摩擦板群
411 回転側摩擦板
412 固定側摩擦板
450 カム機構
460 バイパス弁
700 変速レバー
900 制御装置
910 操作位置センサ
Claims (7)
- 駆動源から入力される回転動力を正逆方向に無段変速して出力するHSTと、前記駆動源及び前記HSTからそれぞれ作動的に入力される回転動力を合成し、出力部から出力する遊星歯車機構とを備え、前記HSTが中立状態以外の所定出力状態の際に前記出力部の回転動力がゼロ速となるように構成されたHMT構造であって、
前記出力部に作動的に制動力を付加可能なブレーキ機構と、
前記出力部に作用する負荷トルクの大きさに応じた機械的運動量を生成するカム機構とを備え、
前記カム機構は、前記負荷トルクが所定値未満の場合には前記ブレーキ機構による前記出力部への制動力の付加を許容し、前記負荷トルクが所定値を越えると、生成する機械的運動量によって前記ブレーキ機構による前記出力部への制動力の付加を解除することを特徴とするHMT構造。 - HMT出力軸と、
前記遊星歯車機構の出力部に作動連結された駆動側伝動部材と、
前記HMT出力軸に作動連結され且つ前記駆動側伝動部材に対向配置された状態で軸線方向移動可能とされた従動側伝動部材とを備え、
前記駆動側伝動部材は、前記従動側伝動部材と対向する端面に駆動側伝動面を有し、
前記従動側伝動部材は、前記駆動側伝動面と係合して前記駆動側伝動部材から回転動力を入力する従動側伝動面を有し、
前記駆動側伝動面は、前記駆動側伝動部材の回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側傾斜面を有し、
前記従動側伝動面は、前記駆動側傾斜面に係合する従動側傾斜面を有し、
前記ブレーキ機構は、前記従動側伝動部材を前記駆動側伝動部材へ向けて付勢するブレーキバネと、前記従動側伝動部材に相対回転不能に支持された回転側摩擦板及び前記回転側摩擦板と対向する状態で回転不能とされた固定側摩擦板を含む摩擦板群とを有し、
前記駆動側傾斜面及び前記従動側傾斜面が前記カム機構を形成していることを特徴とする請求項1に記載のHMT構造。 - 前記HSTが逆転側最大出力状態から正転側最大出力状態へ無段変速するに従って前記遊星歯車機構の出力部の回転動力が逆転側最高速から正転側最高速へ無段変化し、且つ、前記HSTが中立状態及び逆転側最大出力状態の間の逆転側所定出力状態の際に前記遊星歯車機構の出力部の回転動力がゼロ速となるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載のHMT構造。
- 前記駆動側傾斜面は、前記駆動側伝動部材の正転時回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側正転時係合傾斜面と、前記駆動側伝動部材の逆転時回転方向下流側へ行くに従って軸線方向一方側に位置するように傾斜された駆動側逆転時係合傾斜面とを含み、
前記従動側伝動面は、前記駆動側正転時係合傾斜面及び前記駆動側逆転時係合傾斜面にそれぞれ係合する従動側正転時係合傾斜面及び従動側逆転時係合傾斜面を含んでいることを特徴とする請求項3に記載のHMT構造。 - ゼロ速位置を挟んで逆転側最高速位置及び正転側最高速位置の間で人為操作可能な変速レバーと、
前記変速レバーがゼロ速位置又はゼロ速位置を含むゼロ速範囲に位置されたことを検出する操作位置センサと、
前記HSTの閉回路を短絡可能なバイパス弁と、
前記バイパス弁の作動制御を行う制御装置とを備え、
前記変速レバーの逆転側最高速位置から正転側最高速位置への操作に応じて前記HSTが逆転側最大出力状態から正転側最大出力状態へ無段変速し、前記変速レバーのゼロ速位置への操作に応じて前記HSTが逆転側所定出力状態となるように構成されており、
前記制御装置は、前記操作位置センサからの信号に基づき前記変速レバーがゼロ速位置又はゼロ速位置を含むゼロ速範囲に位置されていると認識した場合にのみ、前記バイパス弁を短絡動作させることを特徴とする請求項3又は4に記載のHMT構造。 - 前記遊星歯車機構が前記HSTのモータ軸と同軸上に位置した状態で前記HST及び前記遊星歯車機構を収容するハウジングを備え、
前記HMT出力軸は、前記遊星歯車機構と同軸上に位置された状態で、外部からアクセス可能に前記ハウジングに支持され、
前記駆動側伝動部材は前記遊星歯車機構の出力部に相対回転不能に支持され、前記従動側部材は前記HMT出力軸に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持されていることを特徴とする請求項2から5の何れかに記載のHMT構造。 - 前記HSTのポンプ軸及びモータ軸が互いに対して平行とされ且つ前記遊星歯車機構が前記モータ軸と同軸上に位置した状態で前記HST及び前記遊星歯車機構を収容するハウジングを備え、
前記HMT出力軸は、前記モータ軸と平行で且つ軸線方向視において前記HMT出力軸、前記ポンプ軸及び前記モータ軸が三角形状を画するように配置された状態で、外部からアクセス可能に前記ハウジングに支持されており、
前記駆動側伝動部材は前記HMT出力軸に相対回転自在に支持され、前記従動側部材は前記HMT出力軸に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持されていることを特徴とする請求項2から5の何れかに記載のHMT構造。
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JP2018012460A JP2019132287A (ja) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Hmt構造 |
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