JP2023132982A - work vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッドトランスミッションが備えられた作業車に関する。 The present invention relates to a work vehicle equipped with a hybrid transmission.
上記した作業車として、例えば特許文献1に示されるトラクタがある。特許文献1に示されるトラクタでは、エンジンが備えられ、モータジェネレータ部(モータジェネレータ)を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構(遊星歯車機構、前後進切換え装置、ギヤ変速装置)を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、エンジンからの動力を変速して走行装置(前車輪、後車輪)に向けて出力するハイブリッドトランスミッションが備えられている。ハイブリッドトランスミッションは、エンジンに対して車体前後方向に沿って並ぶ状態で車体に設けられたミッションケースに収容されている。 As an example of the above-mentioned work vehicle, there is a tractor shown in Patent Document 1, for example. The tractor shown in Patent Document 1 is equipped with an engine, an electric transmission section having a motor generator section (motor generator), and a gear transmission mechanism (planetary gear mechanism, forward/reverse switching device, gear transmission) without the motor generator. A gear transmission section with a transmission device) is arranged along the longitudinal direction of the vehicle body, and a hybrid transmission is provided that changes the speed of power from the engine and outputs it to the traveling device (front wheels, rear wheels). The hybrid transmission is housed in a transmission case provided in the vehicle body in a state where it is lined up along the longitudinal direction of the vehicle body with respect to the engine.
従来の場合、モータジェネータが走行装置を駆動する電動機として作動するとき、モータジェネレータに駆動用に供給する電力が不足しないようにするのには、充電容量が多い大型の充電用バッテリーが必要になる。 Conventionally, when a motor generator operates as an electric motor that drives a traveling device, a large rechargeable battery with a large charging capacity is required to ensure that the power supplied to the motor generator for driving does not run out. Become.
本発明は、高出力のモータジェネレータを採用しながら、充電用バッテリーの大型化を回避しつつ、かつ、モータジェネレータのメンテンスを行い易くしつつ、電動機として作動するモータジェネレータに電力を不足なく供給しながらエンジンとモータジェネレータとによって走行装置を駆動することが可能な作業車を提供する。 The present invention employs a high-output motor generator, avoids increasing the size of the charging battery, and facilitates maintenance of the motor generator, while supplying sufficient power to the motor generator that operates as an electric motor. To provide a work vehicle capable of driving a traveling device by an engine and a motor generator.
本発明による作業車は、
エンジンと、モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、前記エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションと、前記エンジンに対して車体前後方向に沿って並んで位置する状態で車体に設けられ、前記ハイブリッドトランスミッションを収容するミッションケースと、が備えられ、前記電動ミッション部は、第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータを有し、かつ、前記エンジンと前記歯車ミッション部との間に設けられ、前記第1モータジェネレータと前記第2モータジェネレータとは、前記第1モータジェネレータの第1回転軸芯及び前記第2モータジェネレータの第2回転軸芯が車体前後方向に沿い、かつ、前記第1回転軸芯と前記第2回転軸芯とが平行に並ぶ状態で並べられ、前記ミッションケースの入力軸は、前記第1モータジェネレータと前記第2モータジェネレータとの間を車体前後方向に通る状態で設けられている。
The work vehicle according to the present invention includes:
An engine, an electric transmission section having a motor generator section, and a gear transmission section having a gear transmission mechanism but not having a motor generator are arranged side by side along the longitudinal direction of the vehicle body, and the power from the engine is changed in speed. The electric transmission includes a hybrid transmission that outputs an output to a traveling device, and a transmission case that is provided in a vehicle body and located in line with the engine in the longitudinal direction of the vehicle body and that houses the hybrid transmission. The section has a first motor generator and a second motor generator, and is provided between the engine and the gear transmission section, and the first motor generator and the second motor generator are connected to the first motor generator. A first rotation axis of the generator and a second rotation axis of the second motor generator are arranged along the longitudinal direction of the vehicle body, and the first rotation axis and the second rotation axis are arranged in parallel. , the input shaft of the transmission case is provided so as to pass between the first motor generator and the second motor generator in the longitudinal direction of the vehicle body.
本構成によると、第1モータジェネレータの車体前後方向に沿う第1回転軸芯と、第2モータジェネレータの車体前後方向に沿う第2回転軸芯とが平行に並ぶので、第1回転軸芯と第2回転軸芯とが車体前後方向に並ぶ場合に比べ、ミッションケースの外径の拡大を回避しつつ第1および第2モータジェネレータ、入力軸をミッションケースに収容できるように第1および第2モータジェネレータの外径を小さめにしても、第1および第2モータジェネレータの車体前後方向に沿う方向における長さを長くし、第1および第2モータジェネレータを外径が小さめであることによる出力低下がない高出力のモータジェネレータにすることができる。 According to this configuration, the first rotation axis of the first motor generator along the longitudinal direction of the vehicle body and the second rotation axis of the second motor generator along the longitudinal direction of the vehicle body are arranged in parallel, so that the first rotation axis and Compared to the case where the second rotation axes are aligned in the longitudinal direction of the vehicle body, the first and second motor generators and the input shaft can be accommodated in the transmission case while avoiding an increase in the outer diameter of the transmission case. Even if the outer diameter of the motor generator is made smaller, the length of the first and second motor generators in the longitudinal direction of the vehicle body is increased, and the output decreases due to the smaller outer diameter of the first and second motor generators. There is no high output motor generator that can be used.
第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータの一方のモータジェネレータが走行装置に向けて出力する電動機として作動するとき、第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータの他方のモータジェネレータを発電機として作動させ、発電によって得られた電力を電動機として作動するモータジェネレータの駆動用に使用することができるので、発電されない状態で充電用バッテリーから電力を供給する場合に比して充電容量が少ない充電用バッテリーを採用しても、電動機として作動するモータジェネレータに電力を不足しないように供給することができる。 When one motor generator of the first motor generator and the second motor generator operates as an electric motor that outputs output toward the traveling device, the other motor generator of the first motor generator and the second motor generator operates as a generator to generate electricity. Since the power obtained can be used to drive the motor generator that operates as an electric motor, a rechargeable battery with a smaller charging capacity is used compared to when power is supplied from the rechargeable battery without generating electricity. However, the motor generator, which operates as an electric motor, can be supplied with electric power without running out of power.
第1モータジェネレータの車体前後方向に沿う第1回転軸芯と、第2モータジェネレータの車体前後方向に沿う第2回転軸芯とが平行に並ぶので、第1および第2モータジェネレータを組付けたままにしても、第1および第2モータジェネレータに対して回転軸芯に沿う方向での手前側から第1および第2モータジェネレータの点検などを行うことが可能である。 Since the first rotation axis of the first motor generator along the longitudinal direction of the vehicle body and the second rotation axis of the second motor generator along the longitudinal direction of the vehicle body are aligned in parallel, the first and second motor generators can be assembled. Even if the first and second motor generators are left as they are, it is possible to inspect the first and second motor generators from the front side in the direction along the rotation axis.
つまり、高出力の第1および第2モータジェネレータを採用しながら、充電用バッテリーの大型化を回避しつつ、かつ、第1および第2モータジェネレータのメンテナンスを行い易くしつつ、電動機として作動するモータジェネレータに電力を不足しないように供給しながらエンジンとモータジェネレータとによって走行装置を駆動することが可能である。 In other words, while employing high-output first and second motor generators, the motor operates as an electric motor while avoiding the need to increase the size of the charging battery and making maintenance of the first and second motor generators easier. It is possible to drive the traveling device by the engine and the motor generator while supplying electric power to the generator without running out of power.
本発明においては、
前記第1回転軸芯と前記第2回転軸芯とは、平行に並ぶ状態で車体横幅方向に沿う方向に並べられ、前記入力軸は、前記第1回転軸芯および前記第2回転軸芯よりも上側又は下側の箇所を車体前後方向に通っていると好適である。
In the present invention,
The first rotation axis and the second rotation axis are arranged parallel to each other in the direction along the width direction of the vehicle body, and the input shaft is further away from the first rotation axis and the second rotation axis. It is preferable that the guide line also passes through the upper or lower part in the longitudinal direction of the vehicle body.
本構成によると、第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータそれぞれの外周形状が円状であることにより、第1モータジェネレータの第1回転軸芯よりも上側の部分と、第2モータジェネレータの第2回転軸芯よりも上側の部分との間に上広がり状態の隙間ができ、第1モータジェネレータの第1回転軸芯よりも下側の部分と、第2モータジェネレータの第2回転軸芯よりも下側の部分との間に下広がり状態の隙間ができ、上広がり状態の隙間又は下広がり状態の隙間に入力軸が位置するので、車体上下方向において入力軸と第1回転軸芯とが同じ位置、入力軸と第2回転軸芯とが同じ位置に位置する場合に比べ、第1モータジェネータと第2モータジェネレータとを車体横幅方向に寄せ合い易く、第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータの外径を大きくすることができる。 According to this configuration, since the outer circumferential shape of each of the first motor generator and the second motor generator is circular, the part above the first rotation axis of the first motor generator and the second part of the second motor generator An upwardly expanding gap is created between the part above the rotational axis of the first motor generator and the part below the first rotational axis of the first motor generator and the second rotational axis of the second motor generator. A gap is created between the lower part that expands downward, and the input shaft is located in the gap that expands upward or the gap that expands downward, so that the input shaft and the first rotation axis are the same in the vertical direction of the vehicle body. Compared to the case where the input shaft and the second rotation axis are located at the same position, it is easier to bring the first motor generator and the second motor generator together in the width direction of the vehicle body, and the first motor generator and the second motor generator The outer diameter of can be increased.
本発明においては、
前記入力軸は、前記第1回転軸芯および前記第2回転軸芯よりも上側の箇所を車体前後方向に通っており、前記入力軸の上端が前記第1モータジェネレータの上端および前記第2モータジェネレータの上端よりも上側に位置していると好適である。
In the present invention,
The input shaft passes through a location above the first rotation axis and the second rotation axis in the longitudinal direction of the vehicle body, and the upper end of the input shaft is connected to the upper end of the first motor generator and the second motor. It is preferable that it is located above the upper end of the generator.
本構成によると、第1モータジェネレータの第1回転軸芯よりも上側の部分と、第2モータジェネレータの第2回転軸芯よりも上側の部分との間にできる上広がり状態の隙間のうちの上部に入力軸が位置するので、第1モータジェネータと第2モータジェネレータとを車体横幅方向により寄せ合い易く、第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータの外径をより大きくすることができる。入力軸が第1回転軸芯および第2回転軸芯よりも上側を通るので、入力軸をミッションケース内のあまり低い箇所に位置させずに済み、入力軸を設置し易い。 According to this configuration, among the upwardly widening gaps formed between the portion above the first rotation axis of the first motor generator and the portion above the second rotation axis of the second motor generator, Since the input shaft is located at the top, the first motor generator and the second motor generator can be more easily brought together in the width direction of the vehicle body, and the outer diameters of the first motor generator and the second motor generator can be made larger. Since the input shaft passes above the first rotation axis and the second rotation axis, the input shaft does not need to be located at a very low location within the transmission case, making it easy to install the input shaft.
本発明においては、前記第1モータジェネレータの外径と前記第2モータジェネレータの外径とが異なると好適である。 In the present invention, it is preferable that the outer diameter of the first motor generator is different from the outer diameter of the second motor generator.
本構成によると、たとえば、発電気として作動する第1モータジェネレータの外径が走行装置を駆動する電動機として作動する第2モータジェネレータの外径よりも小さくても、第2モータジェネレータに電力を不足なく供給することが可能であるなどの場合、第1および第2モータジェネレータの外径を同じにする場合に比してコストダウンを図ることができる。 According to this configuration, for example, even if the outer diameter of the first motor generator that operates to generate electricity is smaller than the outer diameter of the second motor generator that operates as an electric motor that drives the traveling device, the second motor generator may have insufficient power. If the first and second motor generators can be supplied with the same outer diameter, the cost can be reduced compared to the case where the first and second motor generators have the same outer diameter.
本発明においては、
前記歯車ミッション部に、前記入力軸からのエンジン動力と前記第2モータジェネレータからのモータ動力とを合成して低速側の合成動力を出力する低速遊星変速部、および、前記入力軸からのエンジン動力と前記第2モータジェネレータからのモータ動力とを合成し、前記低速側の合成動力よりも高速の高速側の合成動力を出力する高速遊星変速部が備えられ、前記低速遊星変速部および前記高速遊星変速部の一方の回転軸芯と、前記第1モータジェネレータの前記第1回転軸芯とが同一の軸芯上に位置し、前記低速遊星変速部および前記高速遊星変速部の他方の回転軸芯と、前記第2モータジェネレータの前記第2回転軸芯とが同一の軸芯上に位置していると好適である。
In the present invention,
The gear transmission section includes a low-speed planetary transmission section that combines the engine power from the input shaft and the motor power from the second motor generator and outputs a low-speed composite power, and the engine power from the input shaft. and the motor power from the second motor generator, and outputs a high-speed side combined power that is higher than the low-speed side combined power, the low-speed planetary speed change unit and the high-speed planetary One rotation axis of the transmission section and the first rotation axis of the first motor generator are located on the same axis, and the other rotation axis of the low speed planetary transmission section and the high speed planetary transmission section and the second rotational axis of the second motor generator are preferably located on the same axis.
本構成によると、エンジンの動力と第2モータジェネレータの動力とが低速遊星変速部によって合成されて低速側の合成動力が現出され、エンジンの動力と第2モータジェネレータの動力とが高速遊星変速部によって合成されて低速側の合成動力よりも高速の高速側の合成動力が現出されるので、変速範囲が広い合成動力を得ることができる。低速遊星変速部、高速遊星変速部、第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータを車体上下方向かつ車体横幅方向において寄り合って位置するので、歯車ミッション部を車体上下方向かつ車体横幅方向にあまり拡大しないようにコンパクト化しながら走行装置を広い変速範囲に亘って変速して駆動することができる。 According to this configuration, the power of the engine and the power of the second motor generator are combined by the low-speed planetary transmission section to produce the combined power on the low-speed side, and the power of the engine and the power of the second motor generator are combined in the high-speed planetary transmission section. Since the high-speed side combined power which is higher than the low-speed side combined power is synthesized by the parts, it is possible to obtain the combined power with a wide shift range. Since the low-speed planetary transmission section, the high-speed planetary transmission section, the first motor generator, and the second motor generator are located close to each other in the vehicle body vertical direction and vehicle body width direction, the gear transmission section is not enlarged too much in the vehicle body vertical direction and vehicle body width direction. The traveling device can be driven by changing speeds over a wide speed range while being made more compact.
本発明においては、
前記エンジンは、車体の前部に設けられ、前記ミッションケースは、前記エンジンの後隣りに設けられていると好適である。
In the present invention,
Preferably, the engine is provided at the front of the vehicle body, and the transmission case is provided adjacent to the rear of the engine.
本構成によると、車体の前部にエンジンの荷重が掛かるので、車体の後部に作業装置が連結されても車体の前後重量をバランスさせ易い状態でハイブリット型の作業車を得ることができる。 According to this configuration, since the engine load is applied to the front part of the vehicle body, a hybrid type work vehicle can be obtained in which the front and rear weight of the vehicle body can be easily balanced even if the work device is connected to the rear part of the vehicle body.
以下、本発明の一例である実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、トラクタ(「作業車」の一例)の走行車体に関し、図1などに示される矢印Fの方向を「車体前方」、矢印Bの方向を「車体後方」、矢印Uの方向を「車体上方」、矢印Dの方向を「車体下方」、矢印Lの方向を「車体左方」、矢印Rの方向を「車体右方」とする。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which is an example of this invention is described based on drawing.
In the following explanation, regarding the running vehicle body of a tractor (an example of a "work vehicle"), the direction of arrow F shown in FIG. The direction is defined as "vehicle body upward," the direction of arrow D is "vehicle body downward," the arrow L direction is "vehicle body left," and the arrow R direction is "vehicle body right."
〔トラクタの全体の構成〕
図1に示されるように、トラクタは、車体フレーム1、車体フレーム1の前部に操向可能かつ駆動可能に備えられた左右一対の前車輪2、車体フレーム1の後部に駆動可能に備えられた左右一対の後車輪3を有する走行車体4を備えている。走行車体4の前部に、エンジン5を有する原動部6が備えられている。走行車体4の後部に、運転座席7、前車輪2を操向操作するステアリングホィール8を有する運転部9が備えられている。運転部9には、搭乗空間を覆うキャビン10が備えられている。走行車体4の後部に、ロータリ耕耘装置(図示せず)などの作業装置を昇降操作可能に連結するリンク機構(図示せず)、連結した作業装置にエンジン5からの動力を取り出して伝達する動力取出軸12が備えられている。車体フレーム1は、エンジン5、エンジン5の後隣りに設けられたミッションケース13、および、エンジン5の下部に連結された前部フレーム14によって構成されている。本実施形態では、前車輪2および後車輪3を備えているが、走行装置としては、クローラ走行装置、車輪とミニクローラとを組み合わせたものを採用可能である。
[Overall configuration of tractor]
As shown in FIG. 1, the tractor includes a vehicle body frame 1, a pair of left and right
〔走行動力伝達装置〕
エンジン5からの動力を前車輪2および後車輪3に伝達する走行動力伝達装置15は、図1,2に示されるように、エンジン5の後隣りに設けられたミッションケース13を備えている。ミッションケース13は、エンジン5に対して車体前後方向に沿う方向に並べられ、かつ、車体前後方向に沿って延びている。エンジン5は、車体の前部に設けられ、ミッションケース13は、エンジン5の後部に連結されている。図1に示されるように、ミッションケース13のエンジン5に対する連結は、ミッションケース13の前部分にフライホイールハウジング部13Fを備え、フライホイールハウジング部13Fの前端部をエンジン5の後端部に連結することによって行われる。フライホイールハウジング部13Fは、エンジン5の後部に備えられたフライホイール5a(図2参照)を覆うように構成されている。フライホイールハウジング部13Fの最大径部分の外径は、ミッションケース13のうちのフライホイールハウジング部13Fよりも後側の部分13Rの外径よりも大きくされている。
[Traveling power transmission device]
A traveling
図2に示されるように、ミッションケース13には、エンジン5からの動力を変速して前車輪2および後車輪3に向けて出力するハイブリッドトランスミッション16が収容されている。
As shown in FIG. 2, the
〔ハイブリッドトランスミッション〕
ハイブリッドトランスミッション16には、図2に示されるように、ミッションケース13の前部に設けられ、エンジン5の出力軸5bの動力が入力される入力軸23、エンジン5の後隣りに位置する電動ミッション部16A、及び、電動ミッション部16Aよりも後側に位置する歯車ミッション部16Bが設けられている。入力軸23の軸芯および出力軸5bの軸芯は、同一の軸芯上に位置している。
[Hybrid transmission]
As shown in FIG. 2, the
図2に示されるように、電動ミッション部16Aは、ミッションケース13の前部に形成された電動ミッション室28に収容されている。歯車ミッション部16Bは、ミッションケース13の後部に形成された歯車ミッション室29に収容されている。電動ミッション室28は、ミッションケース13の周壁部、ミッションケース13の前端部における内部に設けられた前壁部13a、ミッションケース13の中間部における内部に設けられた遮断壁部13bによって形成されている。歯車ミッション室29は、ミッションケース13の周壁部、ミッションケース13の後端部に位置する後壁部13c、遮断壁部13bによって形成されている。電動ミッション室28と歯車ミッション室29とは、遮断壁部13bを挟んで隣り合っている。電動ミッション室28と歯車ミッション室29とは、連通しないように遮断壁部13bによって遮断されている。遮断壁部13bの外周側の周縁部がミッションケース13の周壁部の内部に接続され、入力軸23などが挿通するように遮断壁部13bに設けられた貫通穴における遮断壁部13bと入力軸23などとの間の隙間を塞ぐシール部材(図示せず)が遮断壁部13bに設けられ、電動ミッション室28と歯車ミッション室29との遮断壁部13bによる遮断が可能にされている。
As shown in FIG. 2, the
〔電動ミッション部〕
図2に示されるように、電動ミッション部16Aは、エンジン5と歯車ミッション部16Bとの間に設けられている。電動ミッション部16Aは、エンジン5の後隣りに位置している。電動ミッション部16Aは、ミッションケース13のうち、外径が大きいフライホイールハウジング部13Fが位置する部位に収容することができる。
[Electric transmission part]
As shown in FIG. 2, the
図2に示されるように、電動ミッション部16Aは、モータジェネレータ部24を有している。モータジェネレータ部24には、二つのモータジェネレータ17,18が備えられている。二つのモータジェネレータ17,18にインバータ装置21が接続され、インバータ装置21にバッテリー22が接続されている。
As shown in FIG. 2, the
二つモータジェネレータ17,18のうちの一方のモータジェネレータ17を第1モータジェネレータ17と称し、二つモータジェネレータ17,18のうち一方のモータジェネレータ17を第1モータジェネレータ17と称,18のうちの他方のモータジェネレータ18を第2モータジェネレータ18と称して説明する。第1モータジェネレータ17と第2モータジェネレータ18とは、第1モータジェネレータ17の第1回転軸芯17c、第2モータジェネレータ18の第2回転軸芯18cのそれぞれが車体前後方向に沿い、かつ、第1回転軸芯17cと第2回転軸芯18cとが平行に並ぶ状態で設けられている。本実施形態では、図3に示されるように、第1モータジェネレータ17と第2モータジェネレータ18とは、第1回転軸芯17cと第2回転軸芯18cとが車体横幅方向に沿う方向に平行に並ぶ状態で設けられている。第1モータジェネレータ17と第2モータジェネレータ18とは、車体横幅方向に沿う方向に並べられている。第1モータジェネレータ17および第2モータジェネレータ18としては、二つのモータジェネレータが車体前後方向に沿う方向に並ぶ場合に比べ、車体前後方向に沿う方向での長さが長いモータジェネレータを採用することができる。本実施形態では、第1モータジェネレータ17の外径と、第2モータジネレータ18の外径とが同じに設定されている。
One
ミッションケース13の入力軸23が、第1モータジェネレータ17と第2モータジェネレータ18との間を車体前後方向に通る状態で設けられている。本実施形態では、図3に示されるように、入力軸23は、第1モータジェネレータ17の第1回転軸芯17cおよび第2モータジェネレータ18の第2回転軸芯18cよりも上側の箇所を前後方向に通っている。第1モータジェネレータ17のうちの第1回転軸芯17cよりも上側の部分と、第2モータジェネレータ18のうちの第2回転軸芯18cよりも上側の部分との間に、第1回転軸芯17cに沿う方向視において上広がり状態の隙間Sができ、入力軸23は、隙間Sを通っている。入力軸23の上端23tが第1モータジェネレータ17の上端17tよりも上側、かつ、第2モータジェネレータ18の上端18tよりも上側に位置している。入力軸23は、隙間Sの上部を通っている。
An
〔歯車ミッション部〕
図2に示されるように、歯車ミッション部16Bは、電動ミッション部16Aに対してエンジン5が位置する側とは反対側に設けられている。歯車ミッション部16Bは、電動ミッション部16Aの後隣りに位置している。
[Gear transmission part]
As shown in FIG. 2, the
図2に示されるように、歯車ミッション部16Bは、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構30を有している。歯車伝動機構30には、伝動機構入力軸99、ギヤ伝動機構98、低速遊星変速部100、低速クラッチ100C、高速遊星変速部110、高速クラッチ110C、前後進切換装置25、副変速装置26、後輪差動機構19、前輪変速装置20およびギヤ連動機構27が備えられている。
As shown in FIG. 2, the
伝動機構入力軸99は、ミッションケース13の入力軸23の後方に入力軸23と同一の軸芯上に位置する状態で設けられている。伝動機構入力軸99と入力軸23とが連結されており、入力軸23の動力が伝動機構入力軸99に伝達される。ギヤ伝動機構98は、伝動機構入力軸99と、第1モータジェネレータ17のロータ支軸17bとに亘って設けられ、入力軸23の動力を第1モータジェネレータ17に伝達するように構成されている。
The transmission
図2に示されるように、低速遊星変速部100は、太陽ギヤ101、遊星ギヤ102、内歯ギヤ103、キャリヤ104を備えている。低速遊星変速部100は、太陽ギヤ101の回転軸芯と、第2モータジェネレータ18のロータ支軸18b(第2回転軸芯18c)とが同一の軸芯上に位置する状態で第2モータジェネレータ18の後方に設けられている。内歯ギヤ103と伝動機構入力軸99とがギヤ連動機構105を介して連結されている。太陽ギヤ101に第1入力軸136が備えられ、第1入力軸136が第2モータジェネレータ18のロータ支軸18bに連結されている。
As shown in FIG. 2, the low-speed
低速遊星変速部100においては、入力軸23の動力が内歯ギヤ103に伝達されて内歯ギヤ103が駆動され、第2モータジェネレータ18の駆動力が太陽ギヤ101に伝達されて太陽ギヤ101が駆動され、エンジン5からの動力と第2モータジェネレータ18の駆動力とが合成されて低速側の合成動力が現出され、低速側の合成動力がキャリヤ104から出力される。
In the low-speed
低速クラッチ100Cは、低速遊星変速部100の出力部と、前後進切換装置25の入力軸25aとの間に設けられ、入り状態(オン状態)に切り換えられると、低速遊星変速部100が出力する低速側の合成動力を前後進切換装置25に伝達し、切り状態(オフ状態)に切り換えられると、低速遊星変速部100から前後進切換装置25への動力伝達を絶つように構成されている。
The low-
図2に示されるように、高速遊星変速部110は、太陽ギヤ111、遊星ギヤ112、内歯ギヤ113、キャリヤ114を備えている。高速遊星変速部110は、太陽ギヤ111の回転軸芯と、第1モータジェネレータ17のロータ支軸17b(第1回転軸芯)とが同一の軸芯上に位置する状態で第1モータジェネレータ17の後方に設けられている。キャリヤ114と伝動機構入力軸99とがギヤ連動機構115を介して連結されている。太陽ギヤ111に第2入力軸137が備えられ、第2入力軸137と、第2モータジェネレータ18のロータ支軸18bとがギヤ連動機構116および第1入力軸136を介して連結されている。
As shown in FIG. 2, the high-speed
高速遊星変速部110においては、入力軸23の動力がキャリヤ114に伝達されて遊星ギヤ112が駆動され、第2モータジェネレータ18の駆動力が太陽ギヤ111に伝達されて太陽ギヤ111が駆動され、入力軸23からのエンジン動力と第2モータジェネレータ18の駆動力とが合成されて高速側の合成動力が現出され、高速側の合成動力が内歯ギヤ113から出力される。高速側の合成動力は、低速遊星変速部100が合成して現出する低速側の合成動力よりも高速の合成動力である。
In the high-speed
高速クラッチ110Cは、高速遊星変速部110の出力部と、前後進切換装置25の入力軸25aとの間に設けられ、入り状態(オン状態)に切り換えられると、高速遊星変速部110が出力する高速側の合成動力を前後進切換装置25に伝達し、切り状態(オフ状態)に切り換えられると、高速遊星変速部110から前後進切換装置25への動力伝達を絶つように構成されている。
The high-
本実施形態では、低速遊星変速部100の回転軸芯としての太陽ギヤ101の回転軸芯と、第2モータジェネレータ18の第2回転軸芯18cとが同一の軸芯上に位置し、高速遊星変速部110の回転軸芯としての太陽ギヤ111の回転軸芯と、第1モータジェネレータ17の第1回転軸芯17cとが同一の軸芯上に位置する配置構成を採用しているが、これに替え、低速遊星変速部100の回転軸芯としての太陽ギヤ101の回転軸芯と、第1モータジェネレータ17の第1回転軸芯17cとが同一の軸芯上に位置し、高速遊星変速部110の回転軸芯としての太陽ギヤ111の回転軸芯と、第2モータジェネレータ18の第2回転軸芯18cとが同一の軸芯上に位置する配置構成を採用することが可能である。
In this embodiment, the rotational axis of the
前後進切換装置25は、図2に示されるように、伝動機構入力軸99の後方に位置する入力軸25a、入力軸25aと平行に並ぶ出力軸25bを備えている。入力軸25aと伝動機構入力軸99とは、同一の軸芯上に位置している。入力軸25aに、前進クラッチ25cおよび後進クラッチ25dが設けられている。前進クラッチ25cと出力軸25bとに亘って前進ギヤ機構25eが設けられている。後進クラッチ25dと出力軸25bとに亘って後進ギヤ機構25fが設けられている。
As shown in FIG. 2, the forward/
前後進切換装置25においては、低速クラッチ100Cおよび高速クラッチ110Cの出力が入力軸25aに入力される。前進クラッチ25cが入りに切り換えられると、入力軸25aの動力が前進ギヤ機構25eおよび前進クラッチ25cによって前進動力に切り換えられて出力軸25bに伝達され、出力軸25bから出力される。後進クラッチ25dが入りに切り換えられると、入力軸25aの動力が後進ギヤ機構25fおよび後進クラッチ25dによって後進動力に切り換えられて出力軸25bに伝達され、出力軸25bから出力される。
In the forward/
副変速装置26は、図2に示されるように、前後進切換装置25の出力軸25bに連結された入力軸26a、入力軸26aよりも後側に設けられた出力軸26bを備えている。入力軸26aと出力軸26bとは、同一の軸芯上に位置している。入力軸26aの後部と出力軸26bの前部との間に高速クラッチ26cが設けられている。入力軸26aと出力軸26bの後部とに亘り、低速ギヤ機構26fおよび低速クラッチ26dが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
副変速装置26においては、前後進切換装置25の出力が入力軸26aに入力される。高速クラッチ26cが入りに切り換えられると、入力軸26aの動力が高速クラッチ26cを介して変速されないで出力軸26bに伝達され、出力軸26bから高速側の動力が出力される。低速クラッチ26dが入りに切り換えられると、入力軸26aの動力が低速ギヤ機構26fおよび低速クラッチ26dによって低速側の動力に変速されて出力軸26bに伝達され、出力軸26bから出力される。低速側の動力は、高速クラッチ26cが入りに切り換えられた場合に出力される高速側の動力よりも低速である。
In the
図2に示されるように、後輪差動機構19は、副変速装置26の出力が入力される入力軸19aを備えている。入力軸19aは、副変速装置26の出力軸26bの後部に連結されている。ギヤ連動機構27は、副変速装置26の出力軸26bと、前輪変速装置20の入力軸20aとに亘って設けられ、副変速装置26の出力軸26bの動力を前輪変速装置20の入力軸20aに伝達するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the rear
前輪変速装置20は、図2に示されるように、第2ギヤ連動部27Bに連結された入力軸20a、および、入力軸20aと平行に並ぶ出力軸20eを備えている。入力軸20aに等速クラッチ20bおよび増速クラッチ20cが設けられている。等速クラッチ20bと出力軸20eとに亘って等速ギヤ機構20dが設けられている。増速クラッチ20cと出力軸20eとに亘って増速ギヤ機構20fが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
前輪変速装置20においては、副変速装置26の出力がギヤ連動機構27によって入力軸20aに伝達される。等速クラッチ20bが入りに切り換えられると、入力軸20aの動力が等速クラッチ20bおよび等速ギヤ機構20dによって等速動力に変速されて出力軸20eに伝達され、出力軸20eから出力される。等速動力は、前車輪2を後車輪3と同一の速度で駆動する動力である。増速クラッチ20cが入りに切り換えられると、入力軸20aの動力が増速クラッチ20cおよび増速ギヤ機構20fによって増速動力に変速されて出力軸20eに伝達され、出力軸20eから出力される。増速動力は、前車輪2を後車輪3よりも高速で駆動する動力である。前輪変速装置20の出力軸20eの動力が回転軸38を介して前輪差動機構39に伝達される。
In the
走行動力伝達装置15においては、前車輪2および後車輪3を駆動するとき、エンジン5の動力と第2モータジェネレータ18の駆動力とが前車輪2および後車輪3に伝達される。
In the traveling
すなわち、入力軸23に伝達されたエンジン5からの動力(エンジン動力)と、第2モータジェネレータ18の駆動力(モータ動力)とが低速遊星変速部100によって低速側の合成動力に合成される。入力軸23に伝達されたエンジン5からの動力(エンジン動力)と、第2モータジェネレータ18の駆動力(モータ動力)とが高速遊星変速部110によって高速側の合成動力に合成される。低速クラッチ100Cを入り状態に切り換え、高速クラッチ110Cを切り状態に切り換えることにより、低速遊星変速部100からの低速側の合成動力が前後進切換装置25の入力軸25aに伝達されて前後進切換装置25の出力軸25bから副変速装置26に伝達され、副変速装置26からギヤ連動機構27を介して後輪差動機構19および前輪変速装置20に伝達される。高速クラッチ110Cを入り状態に切り換え、低速クラッチ100Cを切り状態に切り換えることにより、高速遊星変速部110からの高速側の合成動力が前後進切換装置25の入力軸25aに伝達されて前後進切換装置25の出力軸25bから副変速装置26に伝達され、副変速装置26から後輪差動機構19および前輪変速装置20に伝達される。
That is, the power from the engine 5 (engine power) transmitted to the
走行動力伝達装置15においては、前車輪2および後車輪3を駆動するとき、入力軸23に伝達されたエンジン5からの動力が伝動機構入力軸99及びギヤ伝動機構98を介して第1モータジェネレータ17に入力され、第1モータジェネレータ17が駆動されて発電を行い、発電によって得られた電力を第2モータジェネレータ18に駆動用に供給することができる。第2モータジェネレータ18に対する電力の供給は、発電によって得られた電力がバッテリー22に充電されてバッテリー22を介して、あるいは、発電によって得られた電力がバッテリー22に充電されないでバッテリー22を介さないで行われる。
In the traveling
図2に示されるように、出力軸5bと入力軸23とに亘ってクラッチ45が設けられている。クラッチ45は、油圧電磁弁などによって入り状態(オン状態)と切り状態(オフ状態)とに切換え操作されるように構成されている。クラッチ45は、入り状態に切り換えられることにより、エンジン5からの動力を電動ミッション部16Aおよび歯車ミッション部16Bに伝達し、ハイブリッドトランスミッション16をエンジン5の動力及び第2モータジェネレータ18の駆動力によって前車輪2および後車輪3を駆動し、第1モータジェネレータ17によって発電するハイブリッドモードに切り換える。クラッチ45は、切り状態に切り換えられることにより、エンジン5から電動ミッション部16Aおよび歯車ミッション部16Bへの動力伝達を絶ち、ハイブリッドトランスミッション16を第2モータジェネレータ18の駆動力のみによって前車輪2および後車輪3を駆動する電動モードに切り換える。クラッチ45としては、乾式クラッチを採用することが可能である。
As shown in FIG. 2, a clutch 45 is provided across the
図2に示されるように、入力軸23に、モータジェネレータ部24および歯車伝動機構30に潤滑油を供給するトロコイドポンプ81が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
〔作業動力伝達装置〕
図1に示されるように、動力取出軸12は、ミッションケース13の後部に支持されている。図2に示されるように、エンジン5の動力を動力取出軸12に伝達する作業動力伝達装置40がミッションケース13に収容されている。
[Work power transmission device]
As shown in FIG. 1, the power take-off
作業動力伝達装置40は、図2に示されるように、入力軸23に連結された伝動機構入力軸99、伝動機構入力軸99の後方に車体前後方向に沿って延びる状態で設けられ、伝動機構入力軸99の後部に前部が連結された回転軸41、回転軸41の後部に連結された作業クラッチ42、作業クラッチ42の出力を変速して動力取出軸12に伝達する動力取出軸変速装置43を備えている。回転軸41の軸芯と入力軸23の軸芯とが同一の軸芯上に位置している。入力軸23と回転軸41とは、直接あるいはジョイントを介して連動連結される。
As shown in FIG. 2, the work
作業動力伝達装置40においては、入力軸23の動力が回転軸41に伝達され、回転軸41から作業クラッチ42および動力取出軸変速装置43を介して動力取出軸12に伝達される。作業クラッチ42により、エンジン5からの動力が動力取出軸12に伝達される入り状態と、エンジン5から動力取出軸12への動力伝達が絶たれる切り状態とに切換えられる。
In the work
〔別実施例〕
(1)上記した実施形態では、第1モータジェネレータ17の外径と第2モータジェネレータ18の外径とが同じにされている例を示したが、第1モータジェネレータ17の外径と第2モータジェネレータ18の外径が異なるものでもよい。
[Another example]
(1) In the embodiment described above, the outer diameter of the
(2)上記実施形態では、第1モータジェネレータ17の第1回転軸芯17cと第2モータジェネレータ18の第2回転軸芯18cとが車体横幅方向に沿って並ぶ例を示したが、これに限らず、第1回転軸芯17cと第2回転軸芯18cとが車体上下方向に沿った方向など、ミッションケース13の径方向に沿った方向に並ぶものであればよい。
(2) In the above embodiment, an example was shown in which the
(3)上記した実施形態では、入力軸23が第1回転軸芯17cおよび第2回転軸芯18cよりも上側において第1モータジェネレータ17と第2モータジェネレータ18との間を通る例を示したが、入力軸23が第1回転軸芯17cおよび第2回転軸芯18cよりも下側において第1モータジェネレータ17と第2モータジェネレータ18との間を通るものでもよい。
(3) In the embodiment described above, an example was shown in which the
(4)上記した実施形態では、歯車伝動機構30に低速遊星変速部100、高速遊星変速部110を設けた例を示したが、これに限らず、シフトギヤの掛け替えによって変速する変速機構、あるいは、無段変速装置を採用した変速機構などを採用したものでもよい。
(4) In the embodiment described above, an example was shown in which the
(5)上記した実施形態では、エンジン5を車体の前部に設け、ミッションケース13をエンジン5の後隣りに設けた例を示したが、エンジン5を車体の後部に設け、ミッションケース13をエンジン5の前隣りに設けるものでもよい。
(5) In the above-described embodiment, the
(6)上記した実施形態では、エンジン5とミッションケース13とが連結された構成を示したが、エンジン5とミッションケース13とが連結されないで離れているものでもよい。
(6) In the above-described embodiment, the
(7)上記した実施形態では、前車輪2、後車輪3を走行装置として備えた例を示したが、これに限らず、走行装置としては、クローラ走行装置、あるいは、車輪とミニクローラを組み合わせたものを採用したものでもよい。
(7) In the embodiment described above, an example was shown in which the
(8)上記した実施形態では、動力取出軸12を備えた例を示したが、動力取出軸12を備えないものでもよい。
(8) In the embodiment described above, an example was shown in which the power take-off
本発明は、エンジンと、モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションが備えられた作業車に適用できる。 According to the present invention, an engine, an electric transmission section having a motor generator section, and a gear transmission section having a gear transmission mechanism without a motor generator are arranged side by side along the longitudinal direction of the vehicle body, and power from the engine is transmitted. It can be applied to work vehicles equipped with a hybrid transmission that changes speed and outputs power to the traveling device.
2 前車輪(走行装置)
3 後車輪(走行装置)
5 エンジン
13 ミッションケース
16 ハイブリッドトランスミッション
16A 電動ミッション部
16B 歯車ミッション部
17 第1モータジェネレータ
17c 第1回転軸芯
18 第2モータジェネレータ
18c 第2回転軸芯
24 モータジェネレータ部
30 歯車電動機構
100 低速遊星変速部
110 高速遊星変速部
2 Front wheel (traveling device)
3 Rear wheels (traveling device)
5
Claims (6)
モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、前記エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションと、
前記エンジンに対して車体前後方向に沿って並んで位置する状態で車体に設けられ、前記ハイブリッドトランスミッションを収容するミッションケースと、が備えられ、
前記電動ミッション部は、第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータを有し、かつ、前記エンジンと前記歯車ミッション部との間に設けられ、
前記第1モータジェネレータと前記第2モータジェネレータとは、前記第1モータジェネレータの第1回転軸芯及び前記第2モータジェネレータの第2回転軸芯が車体前後方向に沿い、かつ、前記第1回転軸芯と前記第2回転軸芯とが平行に並ぶ状態で並べられ、
前記ミッションケースの入力軸は、前記第1モータジェネレータと前記第2モータジェネレータとの間を車体前後方向に通る状態で設けられている作業車。 engine and
An electric transmission section having a motor generator section and a gear transmission section having a gear transmission mechanism but not having a motor generator are arranged side by side along the longitudinal direction of the vehicle body, and power from the engine is transmitted to the traveling device by changing the speed. A hybrid transmission that outputs power to
a transmission case that is provided on the vehicle body in a state where it is located side by side along the longitudinal direction of the vehicle body with respect to the engine, and that houses the hybrid transmission;
The electric transmission section has a first motor generator and a second motor generator, and is provided between the engine and the gear transmission section,
The first motor generator and the second motor generator are such that a first rotation axis of the first motor generator and a second rotation axis of the second motor generator are along the longitudinal direction of the vehicle body, and the first rotation axis The axis and the second rotation axis are arranged in parallel,
In the working vehicle, the input shaft of the mission case is provided so as to pass between the first motor generator and the second motor generator in the longitudinal direction of the vehicle body.
前記入力軸は、前記第1回転軸芯および前記第2回転軸芯よりも上側又は下側の箇所を車体前後方向に通っている請求項1に記載の作業車。 The first rotation axis and the second rotation axis are arranged in parallel in a direction along the width direction of the vehicle body,
The work vehicle according to claim 1, wherein the input shaft passes through a location above or below the first rotation axis and the second rotation axis in the longitudinal direction of the vehicle body.
前記入力軸の上端が前記第1モータジェネレータの上端および前記第2モータジェネレータの上端よりも上側に位置している請求項2に記載の作業車。 The input shaft passes through a location above the first rotation axis and the second rotation axis in the longitudinal direction of the vehicle body,
The work vehicle according to claim 2, wherein the upper end of the input shaft is located above the upper end of the first motor generator and the upper end of the second motor generator.
前記低速遊星変速部および前記高速遊星変速部の一方の回転軸芯と、前記第1モータジェネレータの前記第1回転軸芯とが同一の軸芯上に位置し、
前記低速遊星変速部および前記高速遊星変速部の他方の回転軸芯と、前記第2モータジェネレータの前記第2回転軸芯とが同一の軸芯上に位置している請求項1から4のいずれか一項に記載の作業車。 The gear transmission section includes a low-speed planetary transmission section that combines the engine power from the input shaft and the motor power from the second motor generator and outputs a low-speed composite power, and the engine power from the input shaft. and a motor power from the second motor generator, and outputs a high-speed side combined power that is higher than the low-speed side combined power,
The rotation axis of one of the low-speed planetary transmission section and the high-speed planetary transmission section and the first rotation axis of the first motor generator are located on the same axis,
Any one of claims 1 to 4, wherein the other rotational axis of the low-speed planetary transmission section and the high-speed planetary transmission section and the second rotational axis of the second motor generator are located on the same axis. The work vehicle described in paragraph 1.
前記ミッションケースは、前記エンジンの後隣りに設けられている請求項1から5のいずれか一項に記載の作業車。 The engine is provided at the front of the vehicle body,
The work vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the transmission case is provided adjacent to the rear of the engine.
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