JP2023162923A - 作業車両の動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】油圧ポンプと油圧モータとに接続する簡易な動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置は、油圧ポンプ、油圧モータ、複合遊星歯車機構、及び、複合遊星歯車と走行装置とを接続する第1~第3クラッチを備える。複合遊星歯車機構は、油圧モータによって第1回転軸線の周りに回転されるように構成されるサンギヤ、エンジンによって第1回転軸線の周りに回転されるように構成されるリングギヤ、サンギヤとリングギヤと係合し、第1回転軸線の周りに回転されるように構成される第1遊星ギヤ、第1遊星ギヤと係合し、第1回転軸線の周りに回転されるように構成される第2遊星ギヤ、第1遊星ギヤと第2遊星ギヤとを夫々回動可能に支持し、第1回転軸線の周りに回転されるように構成されるキャリヤ、及び、第2遊星ギヤと係合し、第1回転軸線と同軸の第2回転軸線の周りに回転されるように構成される従動歯車を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、作業車両の動力伝達装置に関する。
エンジンによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプによって駆動される油圧モータとに接続する動力伝達装置として、例えば特許文献1~4のような技術が知られている。
本願に開示される技術によれば、例えば、油圧ポンプと油圧モータとに接続する簡易な動力伝達装置を提供することができる。
本開示の第1態様に係る動力伝達装置は、油圧ポンプと、油圧モータと、複合遊星歯車機構と、第1クラッチと、第2クラッチと、第3クラッチと、走行伝達機構とを備える。油圧ポンプは、エンジンによって駆動されるように構成される。油圧モータは、油圧ポンプによって駆動されるように構成される。複合遊星歯車機構は、サンギヤと、リングギヤと、第1遊星ギヤと、第2遊星ギヤと、キャリヤと、従動歯車とを備える。サンギヤは、油圧モータによって第1回転軸線の周りに回転されるように構成される。リングギヤは、エンジンによって第1回転軸線の周りに回転されるように構成される。第1遊星ギヤは、サンギヤとリングギヤと係合し、第1回転軸線の周りに回転されるように構成される。第2遊星ギヤは、第1遊星ギヤと係合し、第1回転軸線の周りに回転されるように構成される。キャリヤは、第1遊星ギヤと第2遊星ギヤとを夫々回動可能に支持し、第1回転軸線の周りに回転されるように構成される。従動歯車は、第2遊星ギヤと係合し、第1回転軸線と同軸の第2回転軸線の周りに回転されるように構成される。第1クラッチは、キャリヤに第1正転伝達機構を介して接続される第1係合部と、第1係合部に対向する第2係合部とを含む。第2クラッチは、従動歯車に第1正転伝達機構と同方向に回転されるように構成された第2正転伝達機構を介して接続される第3係合部と、第3係合部に対向する第4係合部とを含む。第3クラッチは、キャリヤに第1正転伝達機構と逆方向に回転されるように構成された第1反転伝達機構を介して接続される第5係合部と、第5係合部に対向する第6係合部とを含む。走行伝達機構は、第2係合部、第4係合部、及び、第6係合部の夫々と、走行装置とを接続する。
本願に開示される構成は、例えば、油圧ポンプと油圧モータとに接続する簡易な動力伝達装置を実現することができる。
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、図中において同じ符号は、対応するまたは実質的に同一の構成を示している。
<実施形態>
<全体構成>
<実施形態>
<全体構成>
図1は、作業車両の一例であるトラクタ1の側面図である。トラクタ1は、前フレーム2Aと、後フレーム2Bと、前輪3Aと、後輪3Bと、エンジン4と、ハウジング5と、運転席(driver's compartment)6Cと、PTOシャフト7と、リフトアーム8とを備えている。前フレーム2Aは、エンジン4と前輪3Aとを支持する。エンジン4は、トラクタ1の前後方向に延びるクランクシャフト4Sを含む。図1では、クランクシャフト4Sの回転軸を一点鎖線で示している。後フレーム2Bは、後輪3Bが接続される後車軸3S及び後車軸ケース3C、並びに、運転席6Cを支持する。ハウジング5は、後フレーム2Bに取り付けられる。PTOシャフト7及びリフトアーム8には、図示しないロータリ耕転装置などの作業装置が取り付けられる。ハウジング5は、前ケース部5Aと、中間ケース部5Bと、後ケース部5Cとを含む。このうち、潤滑油を貯留可能な前ケース部5Aの後半分の領域と、中間ケース部5Bと、後ケース部5Cとを含む部分をトランスミッションケース5Tと呼んでもよい。
前ケース部5Aは、静油圧式無段変速機構9及び入力シャフト13を収容する。静油圧式無段変速機構9及び入力シャフト13については後述する。中間ケース部5Bは、トラクタ1の速度段を切り替える走行伝達機構50を収容する。走行伝達機構50の詳細については後述する。後ケース部5Cは、走行伝達機構50による変速後の動力を左右の後輪3Bに伝達する後輪3Bの差動装置3BD、リフトアーム8を駆動するリフトシリンダ(図示せず)、及び、PTOシャフト7などを収容する。ここで、前輪3Aと、後輪3Bと、後車軸3Sと、後車軸ケース3Cと、差動装置3BDとを総称して走行装置3と呼ぶ。なお、走行伝達機構50には、図示しない前輪駆動機構が接続されてもよい。ここで、入力シャフト13から走行伝達機構50までの動力伝達機構を動力伝達装置10と呼ぶ。
なお、本願に係る実施形態において、トラクタ1の前後方向(前方向/後方向)とは、運転席6Cのシート6Aに着座したオペレータから見て前後方向(前方向/後方向)を意味する。トラクタ1の左方向、右方向、幅方向とは、当該オペレータから見てそれぞれ、左方向、右方向、左右方向を意味する。トラクタ1の上方向、下方向、高さ方向DHとは、当該オペレータから見て上方向、下方向、高さ方向DHを意味する。トラクタ1の前後/左右(幅)/上下(高さ)方向とは、それぞれ、当該オペレータから見た前後/左右(幅)/上下(高さ)方向と一致するものとする。
図2は、実施形態に係る動力伝達装置10のスケルトン図である。エンジン6と入力シャフト13との間にはフライホイール6Sが設けられる。なお、フライホイール6Sは、トルクコンバータなど、エンジン6のクランクシャフトと入力シャフト13との間に配置される別の動力伝達機構に置き換わってもよい。入力シャフト13の駆動力は、動力取り出し機構14に伝達される。
動力伝達装置10は、動力取り出し機構14を備える。動力取り出し機構14は、第1エントリギヤ15と、第2エントリギヤ16と、第3エントリギヤ17と、第4エントリギヤ18と、第5エントリギヤ19とを備える。第1エントリギヤ15は、入力シャフト13に接続され、入力シャフト13と一体となって回動可能である。第2エントリギヤ16は、ポンプ回転軸11sに接続し、ポンプ回転軸11sと一体となって回動可能である。ポンプ回転軸11sは、静油圧式無段変速機構9と接続する。第2エントリギヤ16は、第1エントリギヤ15と係合し、エンジン6の駆動力を静油圧式無段変速機構9に伝達する。
第3エントリギヤ17と第4エントリギヤ18とは、共通の駆動軸17sに接続され、互いに一体となって回動可能である。第5エントリギヤ19は、後述するリングギヤ22に接続され、互いに一体となって後述する第1回転軸線Ax1の周りに回動可能である。第3エントリギヤ17は第1エントリギヤ15と係合し、第4エントリギヤ18と第5エントリギヤ19に係合する。したがって、エンジン6の駆動力は、第1エントリギヤ15と、第3エントリギヤ17と、第4エントリギヤ18と、第5エントリギヤ19とを介してリングギヤ22に伝達される。
静油圧式無段変速機構9は、油圧ポンプ11と油圧モータ12とを含む。静油圧式無段変速機構9は、油圧ポンプ11の斜板の角度を変更することによって変速比を変更することが可能である。ポンプ回転軸11sには、油圧ポンプ11が接続される。油圧ポンプ11は、ポンプ回転軸11sの周りに回動されるように構成される。油圧ポンプ11のポンプ回転軸11sの反対側にはPTO動力伝達機構7tmが接続され、動力がPTOシャフト7に伝達される。油圧ポンプ11は、エンジン6、即ち、ポンプ回転軸11sによって駆動されるように構成される、圧油を図示しない油路によって油圧モータ12に出力する。油圧モータ12は、このように油圧ポンプ11によって駆動されるように構成され、第1回転軸線Ax1を回転軸とするシャフト12sを回転させるように構成される。
動力伝達装置10は、複合遊星歯車機構20を備える。図3は、実施形態に係る複合遊星歯車機構20の上面図である。図4は、図3の切断面線IV-IV’によって切断された断面図である。切断面線IV-IV’は、第1回転軸線Ax1を含む平面である。図5は、図3の切断面線V-V’によって切断された断面図である。図6は、図3の切断面線VI-VI’によって切断された断面図である。切断面線V-V’及び切断面線VI-VI’は、第1回転軸線Ax1に対して垂直な平面である。図2~7を参照すると、複合遊星歯車機構20は、サンギヤ21と、リングギヤ22と、第1遊星ギヤ23と、第2遊星ギヤ26と、キャリヤ27と、従動歯車28とを備える。
図2及び4を参照すると、サンギヤ21は、油圧モータ12によって第1回転軸線Ax1の周りに回転されるように構成される。サンギヤ21は、シャフト12sにスプライン嵌合されている。図4を参照すると、リングギヤ22は、ハウジング5に支持された軸受B1によって回転自在に支持された第5エントリギヤ19に溶接等で固定されている。軸受B1の内輪は、第1回転軸線Ax1の周りに回転自在となるように固定されているため、リングギヤ22は、ハウジング5によって回転自在に支持されている。また、上述のように、第5エントリギヤ19は、第1エントリギヤ15と、第3エントリギヤ17と、第4エントリギヤ18とを介してエンジン6によって回転される。したがって、リングギヤ22は、エンジン6によって第1回転軸線Ax1の周りに回転されるように構成されている。
図2及び図4を参照すると、第1遊星ギヤ23は、サンギヤ21とリングギヤ22と係合し、第1回転軸線Ax1の周りに回転されるように構成される。図4~6を参照すると、第1遊星ギヤ23は、サンギヤ21とリングギヤ22と係合する第1の歯24と、第2遊星ギヤ26と係合する第2の歯25と、第1の歯24と第2の歯25との間に設けられた溝23gとを有する。図5及び図6では、ギヤの歯の外形を円形で模式的に示しており、2つのギヤ同士が嵌合していることを2つのギヤの円の領域が重畳していることによって模式的に示している。第1の歯24と第2の歯25が1つの歯として一体成形されていると、異なる3つのトルクが1つの歯にかかる。一方で、溝23gの内側の丸棒部は、歯に比べて最大せん断応力が大きいため、上記3つのトルクによるねじれに十分耐えられるほど頑強である。第1の歯24と第2の歯の形状及び外径の大きさは実質的に同じであるが、異なっていてもよい。
第2遊星ギヤ26は、第1遊星ギヤ23と係合し、第1回転軸線Ax1の周りに回転されるように構成される。第1回転軸線Ax1に沿った軸方向Dxにおける第2遊星ギヤ26の幅が第1遊星ギヤ23の軸方向Dxの幅に対して小さい。したがって、第2遊星ギヤ26と第2の歯25と位置合わせを行うために、複合遊星歯車機構20は、軸方向Dxにおけるキャリヤ27と第2遊星ギヤ26との間に設けられたスペーサ26spを含む。
第1遊星ギヤ23は、ニードルベアリングIB1を介してキャリヤ27に支持され、第2遊星ギヤ26は、ニードルベアリングIB2を介してキャリヤ27に支持される。したがって、キャリヤ27は、第1遊星ギヤ23と第2遊星ギヤ26とを夫々回動可能に支持する。キャリヤ27の一端は、サンギヤ21によって支持される第1回転軸線Ax1の周りに回転自在の軸受B1によって支持され、第5エントリギヤ19によって支持される第1回転軸線Ax1の周りに回転自在の軸受B3によって支持される。キャリヤ27の他端は、後述する第1正転伝達機構30の第1伝動ギヤ31にスプライン嵌合されている。第1伝動ギヤ31は、ハウジング5に支持され、第1回転軸線Ax1と同軸の第2回転軸線Ax2の周りに回転自在の軸受B6によって支持される。このため、キャリヤ27は、第1回転軸線Ax1及び第2回転軸線Ax2の周りに回転されるように構成される。
従動歯車28は、第2遊星ギヤ26と係合する。従動歯車28は、第2回転軸線Ax2を中心軸とするシャフト28sとスプライン嵌合している。シャフト28sは、第1伝動ギヤ31に内挿されている。シャフト28sは、ニードルベアリングB4及び軸受B5にてシャフト28sに支持される。このため、従動歯車28及びシャフト28sは、第2回転軸線Ax2の周りに回転されるように構成される。
動力伝達装置10は、第1正転伝達機構30と第1クラッチCL1とを備える。第1正転伝達機構30は、第1伝動ギヤ31と、第2伝動ギヤ32とを有する。第1伝動ギヤ31は、キャリヤ27とスプライン嵌合しており、キャリヤ27と一体に回転されるように構成される。図7は、第1正転伝達機構30を第2回転軸線Ax2に対して垂直な切断面で切断した断面図である。図2及び図7を参照すると、第2伝動ギヤ32は、第1伝動ギヤ31と係合する。図7では、ギヤの歯の外形を円形で模式的に示しており、2つのギヤ同士が嵌合していることを2つのギヤの円の領域が重畳していることによって模式的に示している。第1クラッチCL1は、キャリヤ27に第1正転伝達機構30を介して接続される第1係合部E1と、第1係合部E1に対向する第2係合部E2とを含む。第2伝動ギヤ32と第1クラッチCL1とは、第2回転軸線Ax2に対して実質的に平行な第3回転軸線Ax3の周りを回動可能である。
図8は、第3回転軸線Ax3を含む切断面で第2伝動ギヤ32と第1クラッチCL1とを切断した切断面を示す。図8は、図7の断面線VIII-VIII’によって示された断面によって切断された断面図であって、図7の油路P2を油路P0に重畳させて油路P0を点線で示したものである。図2及び図8を参照すると、第2伝動ギヤ32と第1クラッチCL1とは、第3回転軸線Ax3を中心軸とするシャフト44に軸受B11、B12を介して回動自在に固定されている。シャフト44は、軸受B8、B9を介してハウジング5に支持されている。第2伝動ギヤ32は、第1クラッチCL1の第1係合部E1と一体に回転されるように構成される。図8に示されるように、第1係合部E1は、第2伝動ギヤ32と一体成形される第1係合部本体E1Bと、第1係合部本体E1Bにスプライン嵌合されており、第1係合部本体E1Bに対して軸方向Dxに摺動可能に設けられたクラッチディスクE1Dとを含む。
第2係合部E2は、第2係合部本体E2Bと、弾性部材E2Sと、第2係合部本体E2Bに対して軸方向Dxに摺動可能に設けられたクラッチディスクE2D及びピストンE2Pとを含む。第2係合部本体E2Bは、シャフト44にキーKY1によって固定されており、シャフト44と一体的に回動可能である。クラッチディスクE2Dは、第2係合部本体E2Bにスプライン嵌合されており、第2係合部本体E2Bに対して軸方向Dxに摺動可能である。図7及び図8に示された油路P1に圧油が供給されると、圧油が油室CH1に流入することによってピストンE2Pが図面の左側に摺動し、クラッチディスクE1DとクラッチディスクE2Dとが係合する。その結果、キャリヤ27にかかるトルクが、第1正転伝達機構30の減速率でシャフト44に伝動される。
弾性部材E2Sは、ピストンE2Pが図面の右側に摺動するように押圧するように構成されている。つまり、弾性部材E2SはクラッチディスクE1DとクラッチディスクE2Dとの係合を解除するようにピストンE2Pを押圧する。弾性部材E2Sは、例えば、ばねである。図7及び図8に示された油路P0は、クラッチディスクE1DとクラッチディスクE2Dとを潤滑する潤滑油を供給する。したがって、第1クラッチCL1は湿式クラッチである。クラッチディスクE1DとクラッチディスクE2Dとを係合させるときの油路P1の油圧は、油路P0の油圧よりも高い。このため、ピストンE2Pが図面の左側に摺動するとき、油室CH2の作動油が油路P0を介して排出される。
動力伝達装置10は、第2正転伝達機構33と第2クラッチCL2とを備える。図9は、第2正転伝達機構33を第2回転軸線Ax2に対して垂直な切断面で切断した断面図である。図2及び図9を参照すると、第2正転伝達機構33は、第3伝動ギヤ34と、第4伝動ギヤ35とを有する。第3伝動ギヤ34は、シャフト28sとスプライン嵌合しており、シャフト28s(第2回転軸線Ax2)と一体に回転されるように構成される。第4伝動ギヤ35は、第3伝動ギヤ34と係合する。図9では、ギヤの歯の外形を円形で模式的に示しており、2つのギヤ同士が嵌合していることを2つのギヤの円の領域が重畳していることによって模式的に示している。キャリヤ27と同方向に回転する第1伝動ギヤ31と第1伝動ギヤ31を反対方向に回転する第2伝動ギヤ32とを介して第1正転伝達機構30はキャリヤ27のトルクを第1クラッチCL1に伝達しており、キャリヤ27と逆方向に回転する第2遊星ギヤ26、第2遊星ギヤ26と逆方向に回転する従動歯車28、従動歯車28と同方向に反転する第3伝動ギヤ34、及び、第3伝動ギヤ34と逆方向に回転する第4伝動ギヤ35を介して第2正転伝達機構33はキャリヤ27のトルクを第2クラッチCL2に伝達しているため、第2正転伝達機構33は、第1正転伝達機構30と同方向に回転されるように構成される。第2クラッチCL2は、従動歯車28に第2正転伝達機構33を介して接続される第3係合部E3と、第3係合部E3に対向する第4係合部E4とを含む。第4伝動ギヤ35と第2クラッチCL2とは、第3回転軸線Ax3の周りを回動可能である。
図2及び図8を参照すると、第4伝動ギヤ35と第2クラッチCL2とは、シャフト44に軸受B13、B14を介して回動自在に固定されている。第4伝動ギヤ35は、第2クラッチCL2の第3係合部E3とスプライン嵌合されており、第3係合部E3と一体に回転されるように構成される。図8に示されるように、第3係合部E3は、第4伝動ギヤ35とスプライン嵌合される第3係合部本体E3Bと、第3係合部本体E3Bにスプライン嵌合されており、第3係合部本体E3Bに対して軸方向Dxに摺動可能に設けられたクラッチディスクE3Dとを含む。
第4係合部E4は、第4係合部本体E4Bと、弾性部材E4Sと、第4係合部本体E4Bに対して軸方向Dxに摺動可能に設けられたクラッチディスクE4D及びピストンE4Pとを含む。第4係合部本体E4Bは、シャフト44にキーKY2によって固定されており、シャフト44と一体的に回動可能である。クラッチディスクE4Dは、第4係合部本体E4Bにスプライン嵌合されており、第4係合部本体E4Bに対して軸方向Dxに摺動可能である。図7及び図8に示された油路P2に圧油が供給されると、圧油が油室CH3に流入することによってピストンE4Pが図面の右側に摺動し、クラッチディスクE3DとクラッチディスクE4Dとが係合する。その結果、キャリヤ27にかかるトルクが、第2正転伝達機構33の減速率でシャフト44に伝動される。
弾性部材E4Sは、ピストンE4Pが図面の右側に摺動するように押圧するように構成されている。つまり、弾性部材E4SはクラッチディスクE3DとクラッチディスクE4Dとの係合を解除するようにピストンE4Pを押圧する。弾性部材E4Sは、例えば、ばねである。図7及び図8に示された油路P0は、クラッチディスクE3DとクラッチディスクE4Dとを潤滑する潤滑油を供給する。したがって、第2クラッチCL2は湿式クラッチである。クラッチディスクE3DとクラッチディスクE4Dとを係合させるときの油路P2の油圧は、油路P0の油圧よりも高い。このため、ピストンE4Pが図面の右側に摺動するとき、油室CH4の作動油が油路P0を介して排出される。
動力伝達装置10は、第1反転伝達機構36と第3クラッチCL3とを備える。図2を参照すると、第1反転伝達機構36は、第5伝動ギヤ37と、第6伝動ギヤ38と、第7伝動ギヤ39とを有する。図7を参照すると、第5伝動ギヤ37は、第1伝動ギヤ31と係合し、第4回転軸線Ax4と一体に回転されるように構成される。図2を参照すると、第6伝動ギヤ38は、第4回転軸線Ax4と一体に回転されるように構成される。第5伝動ギヤ37、第6伝動ギヤ38、及び、第4回転軸線Ax4を中心軸とするシャフト37sは、一体成形されている。第7伝動ギヤ39は、第6伝動ギヤ38と係合する。キャリヤ27と同方向に回転する第1伝動ギヤ31、第1伝動ギヤ31を反対方向に回転する第5伝動ギヤ37、第5伝動ギヤ37と同方向に回転する第6伝動ギヤ38、及び、第6伝動ギヤ38と逆方向に回転する第7伝動ギヤ39を介して第1反転伝達機構36はキャリヤ27のトルクを第3クラッチCL3に伝達しているため、第1反転伝達機構36は、第1正転伝達機構30と逆方向に回転されるように構成される。第3クラッチCL3は、キャリヤ27に第1反転伝達機構36を介して接続される第5係合部E5と、第5係合部E5に対向する第6係合部E6とを含む。第7伝動ギヤ39と第3クラッチCL3とは、第3回転軸線Ax3の周りを回動可能である。
図2及び図8を参照すると、第7伝動ギヤ39と第3クラッチCL3とは、シャフト44に軸受B15、B16を介して回動自在に固定されている。第7伝動ギヤ39は、第3クラッチCL3の第5係合部E5とスプライン嵌合されており、第5係合部E5と一体に回転されるように構成される。図8に示されるように、第5係合部E5は、第7伝動ギヤ39とスプライン嵌合される第5係合部本体E5Bと、第5係合部本体E5Bにスプライン嵌合されており、第5係合部本体E5Bに対して軸方向Dxに摺動可能に設けられたクラッチディスクE5Dとを含む。
第6係合部E6は、第6係合部本体E6Bと、弾性部材E6Sと、第6係合部本体E6Bに対して軸方向Dxに摺動可能に設けられたクラッチディスクE6D及びピストンE6Pとを含む。第6係合部本体E6Bは、第2係合部本体E2Bと一体成形されており、シャフト44にキーKY1によって固定されている。このため、第6係合部本体E6Bは、シャフト44と一体的に回動可能である。クラッチディスクE6Dは、第6係合部本体E6Bにスプライン嵌合されており、第6係合部本体E6Bに対して軸方向Dxに摺動可能である。図7及び図8に示された油路P3に圧油が供給されると、圧油が油室CH5に流入することによってピストンE6Pが図面の右側に摺動し、クラッチディスクE5DとクラッチディスクE6Dとが係合する。その結果、キャリヤ27にかかるトルクが、第1反転伝達機構36の減速率でシャフト44に伝動される。
弾性部材E6Sは、ピストンE6Pが図面の右側に摺動するように押圧するように構成されている。つまり、弾性部材E6SはクラッチディスクE5DとクラッチディスクE5Dとの係合を解除するようにピストンE6Pを押圧する。弾性部材E6Sは、例えばばねである。図7及び図8に示された油路P0は、クラッチディスクE5DとクラッチディスクE6Dとを潤滑する潤滑油を供給する。したがって、第3クラッチCL3は湿式クラッチである。クラッチディスクE5DとクラッチディスクE5Dとを係合させるときの油路P3の油圧は、油路P0の油圧よりも高い。このため、ピストンE6Pが図面の右側に摺動するとき、油室CH6の作動油が油路P0を介して排出される。
動力伝達装置10は、第2反転伝達機構40と第4クラッチCL4とを備える。図2を参照すると、第2反転伝達機構40は、第8伝動ギヤ41と、第9伝動ギヤ42と、第10伝動ギヤ43とを有する。第8伝動ギヤ41は、シャフト28sとスプライン嵌合しており、シャフト28s(第2回転軸線Ax2)と一体に回転されるように構成される。図10は、第2反転伝達機構40を第2回転軸線Ax2に対して垂直な切断面で切断した断面図である。図10を参照すると、第9伝動ギヤ42は、第8伝動ギヤ41と係合する。図10では、ギヤの歯の外形を円形で模式的に示しており、2つのギヤ同士が嵌合していることを2つのギヤの円の領域が重畳していることによって模式的に示している。第9伝動ギヤ42は、ニードルベアリングB7を介してシャフト37sに回動自在に支持される。したがって、第9伝動ギヤ42は、第4回転軸線Ax4の周りに、第6伝動ギヤ38とは独立して回転されるように構成される。第10伝動ギヤ43は、第9伝動ギヤ42と係合する。キャリヤ27と逆方向に回転する第2遊星ギヤ26、第2遊星ギヤ26と逆方向に回転する従動歯車28、従動歯車28と同方向に反転する第8伝動ギヤ41、第8伝動ギヤ41と逆方向に回転する第9伝動ギヤ42、及び、第9伝動ギヤ42と逆方向に回転する第10伝動ギヤ43を介して第2反転伝達機構40はキャリヤ27のトルクを第4クラッチCL4に伝達しているため、第2反転伝達機構40は、第1正転伝達機構30と逆方向に回転されるように構成される。第4クラッチCL4は、従動歯車28に第2反転伝達機構40を介して接続される第7係合部E7と、第7係合部E7に対向する第8係合部E8とを含む。第10伝動ギヤ43と第4クラッチCL4とは、第3回転軸線Ax3の周りを回動可能である。
図2及び図8を参照すると、第10伝動ギヤ43と第4クラッチCL4とは、シャフト44にニードルベアリングB17を介して回動自在に固定されている。第10伝動ギヤ43は、第4クラッチCL4の第7係合部E7と一体成形されており、第7係合部E7と一体に回転されるように構成される。図8に示されるように、第7係合部E7は、第10伝動ギヤ43と一体成形される第7係合部本体E7Bと、第7係合部本体E7Bに係合されているクラッチディスクE7Dとを含む。第8係合部E8は、第8係合部本体E8Bと、クラッチディスクE8Dとを含む。第8係合部本体E8Bは、第4係合部本体E4Bと一体成形されており、シャフト44にキーKY2によって固定されている。このため、第8係合部本体E8Bはシャフト44と一体的に回動可能であり、第4係合部E4と第8係合部E8とは一体となって第3係合部E3と第7係合部E7の周りに回動可能である。クラッチディスクE8Dは、第8係合部本体E8Bに係合されている。しかし、第4クラッチCL4は、第7係合部E7と第8係合部E8とを連結させる機構がない。より具体的には、第4クラッチCL4は、第2クラッチCL2のようにピストン、弾性部材、ピストンを押すための油圧を供給する油路がない。したがって、第7係合部E7は、第8係合部E8に対して動かせない。より具体的には、クラッチディスクE8Dは、クラッチディスクE7Dに対して動かせない。
しかし、クラッチディスクE5DとクラッチディスクE6Dには、図7及び図8に示された油路P0によって潤滑油が供給される。したがって、第4クラッチCL4は湿式クラッチである。また、第2クラッチCL2のクラッチディスクE3Dの枚数は、第4クラッチCL4のクラッチディスクE7Dの枚数と等しい。したがって、第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とは、それぞれ、互いに反転して回転するクラッチディスクE3DとE7Dとを有することによって、第2クラッチCL2が非係合であるときに第2クラッチCL2内部の潤滑油の流れによって生じる引き摺りトルクを、第2クラッチCL2と反対方向の第4クラッチCL4内部の潤滑油の流れによって生じる引き摺りトルクによって打ち消すことができる。したがって、第2クラッチCL2が非係合であるときにシャフト44に不要なトルクがかかることが防止される。
図2を参照すると、動力伝達装置10は、第2係合部E2、第4係合部E4、及び、第6係合部E6の夫々と、走行装置3とを接続する走行伝達機構50を備える。走行伝達機構50は、シャフト44と一体に回転するシャフト45に対して第1の減速率で走行装置3に動力を伝達する第1減速機構51と、シャフト45に対して第1の減速率よりも高い第2の減速率で走行装置3に動力を伝達する第2減速機構52とを含む。シャフト45と走行装置3とを第1減速機構51を介して係合させるか、第2減速機構52を介して係合させるかは切り替え可能である。この切り替えは、運転席6Cに設けられた図示しないHi-Lo切り替えレバーのシフトによって実現される。
<動力伝達装置のギヤの潤滑>
<動力伝達装置のギヤの潤滑>
図7、9、10を参照すると、動力伝達装置10では、第3回転軸線Ax3は、第1回転軸線Ax1よりもトラクタ1の高さ方向DHに沿う上方に位置する。図7、9、10は、動力伝達装置10の潤滑油の油面OLを二点鎖線で示している。図7、9、10に示されるように、潤滑油の油面OLを第1回転軸線Ax1よりも上方且つ第3回転軸線Ax3の下方に設けることによって、複合遊星歯車機構20のギヤを十分に潤滑しつつ、複合遊星歯車機構20のギヤよりも回転速度の速い第1~第4クラッチCL1~CL4による攪拌を押さえることによって気泡が潤滑油内に多く生成されることを抑止することができる。
<動力伝達装置の特徴>
<動力伝達装置の特徴>
本実施形態に係る動力伝達装置10は、複合遊星歯車機構20を利用して動力を伝達させる簡易な構造である。したがって、トラクタ1のハウジング5をコンパクト化し、多様な追加デバイスを追加実装することが可能となる。
本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。
「~部材」、「~部」、「~要素」、「~体」、および「~構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。
「第1」や「第2」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味(例えば特定の順序など)は有していない。例えば、「第1要素」があるからといって「第2要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第2要素」があるからといって「第1要素」が存在することを暗に意味するわけではない。
程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、実施形態に特段の説明がない限りにおいて、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。
本願において「A及びBの少なくとも一方」という文言は、Aだけ、Bだけ、及びAとBの両方を含むように解釈されるべきである。
上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。
Claims (15)
- エンジン(6)によって駆動されるように構成される油圧ポンプ(11)と、
前記油圧ポンプ(11)によって駆動されるように構成される油圧モータ(12)と、
前記油圧モータ(12)によって第1回転軸線(Ax1)の周りに回転されるように構成されるサンギヤ(21)と、
前記エンジン(6)によって前記第1回転軸線(Ax1)の周りに回転されるように構成されるリングギヤ(22)と、
前記サンギヤ(21)と前記リングギヤ(22)と係合し、前記第1回転軸線(Ax1)の周りに回転されるように構成される第1遊星ギヤ(23)と、
前記第1遊星ギヤ(23)と係合し、前記第1回転軸線(Ax1)の周りに回転されるように構成される第2遊星ギヤ(26)と、
前記第1遊星ギヤ(23)と前記第2遊星ギヤ(26)とを夫々回動可能に支持し、前記第1回転軸線(Ax1)の周りに回転されるように構成されるキャリヤ(27)と、
前記第2遊星ギヤ(26)と係合し、前記第1回転軸線(Ax1)と同軸の第2回転軸線(Ax2)の周りに回転されるように構成される従動歯車(28)と、
を備える、複合遊星歯車機構(20)と、
前記キャリヤ(27)に第1正転伝達機構(30)を介して接続される第1係合部(E1)と、前記第1係合部(E1)に対向する第2係合部(E2)とを含む第1クラッチ(CL1)と、
前記従動歯車(28)に前記第1正転伝達機構(30)と同方向に回転されるように構成された第2正転伝達機構(33)を介して接続される第3係合部(E3)と、前記第3係合部(E3)に対向する第4係合部(E4)とを含む第2クラッチ(CL2)と、
前記キャリヤに前記第1正転伝達機構(30)と逆方向に回転されるように構成された第1反転伝達機構(36)を介して接続される第5係合部(E5)と、前記第5係合部(E5)に対向する第6係合部(E6)とを含む第3クラッチ(CL3)と、
前記第2係合部(E2)、前記第4係合部(E4)、及び、前記第6係合部(E6)の夫々と、走行装置(3)とを接続する走行伝達機構(50)と、
を備える、動力伝達装置(10)。
- 前記第1クラッチ(CL1)と、前記第2クラッチ(CL2)と、前記第3クラッチ(CL3)とは、共通の第3回転軸線(Ax3)上の周りを回転する、請求項1に記載の動力伝達装置(10)。
- 前記従動歯車に前記第1正転伝達機構(30)と逆方向に回転されるように構成された第2反転伝達機構(40)を介して接続される第7係合部(E7)と、前記第7係合部(E7)に対向する第8係合部(E8)とを含む第4クラッチ(CL4)をさらに備え、
前記第4クラッチ(CL4)は、前記第3回転軸線(Ax3)上の周りを回動可能である、
請求項2に記載の動力伝達装置(10)。
- 前記第4係合部(E4)と前記第8係合部(E8)とは一体となって前記第3係合部(E3)と前記第7係合部(E7)の周りに回動可能である、
請求項3に記載の動力伝達装置(10)。
- 前記第3係合部(E3)、前記第4係合部(E4)、前記第7係合部(E7)、及び、前記第8係合部(E8)は、クラッチディスクを含む、請求項4に記載の動力伝達装置(10)。
- 前記第2クラッチ(CL2)及び前記第4クラッチ(CL4)は、湿式クラッチである、請求項4または5に記載の動力伝達装置(10)。
- 前記第7係合部(E7)は、前記第8係合部(E8)に対して動かせない、請求項4から6のいずれかに記載の動力伝達装置(10)。
- 前記第4クラッチ(CL4)は、前記第7係合部(E7)と前記第8係合部(E8)とを連結させる機構がない、請求項4から7のいずれかに記載の動力伝達装置(10)。
- 前記第3回転軸線(Ax3)は、前記第1回転軸線(Ax1)よりも上方に位置する、
請求項3から8に記載の動力伝達装置(10)。
- 前記第1遊星ギヤ(23)は、
前記サンギヤ(21)と前記リングギヤ(22)と係合する第1の歯(24)と、
前記第2遊星ギヤ(26)と係合する第2の歯(25)と、
前記第1の歯(24)と前記第2の歯(25)との間に設けられた溝(23g)と、
を有する、請求項3から9に記載の動力伝達装置(10)。
- 前記第1の歯(24)と、前記第2の歯(25)とは、実質的に同じ形状を有する、請求項10に記載の動力伝達装置(10)。
- 第1正転伝達機構(30)は、
前記キャリヤ(27)と一体に回転されるように構成される第1伝動ギヤ(31)と、
前記第1伝動ギヤ(31)と係合し、前記第1係合部(E1)と一体に回転されるように構成される第2伝動ギヤ(32)と、
を有する、請求項3から11に記載の動力伝達装置(10)。
- 第2正転伝達機構(33)は、
前記第2回転軸線(Ax2)と一体に回転されるように構成される第3伝動ギヤ(34)と、
前記第3伝動ギヤ(34)と係合し、前記第3係合部(E3)と一体に回転されるように構成される第4伝動ギヤ(35)と、
を有する、請求項3から12に記載の動力伝達装置(10)。
- 第1反転伝達機構(36)は、
前記第1伝動ギヤ(31)と係合し、第4回転軸線(Ax4)と一体に回転されるように構成される第5伝動ギヤ(37)と、
前記第4回転軸線(Ax4)と一体に回転されるように構成される第6伝動ギヤ(38)と、
前記第6伝動ギヤ(38)と係合し、前記第5係合部(E5)と一体に回転されるように構成される第7伝動ギヤ(39)と、
を有する、請求項3から13に記載の動力伝達装置(10)。
- 第2反転伝達機構(40)は、
前記第2回転軸線(Ax2)と一体に回転されるように構成される第8伝動ギヤ(41)と、
前記第8伝動ギヤ(41)と係合し、前記第4回転軸線(Ax4)の周りに、前記第6伝動ギヤ(38)とは独立して回転されるように構成される第9伝動ギヤ(42)と、
前記第9伝動ギヤ(42)と係合し、前記第7係合部(E7)と一体に回転するように構成される第10伝動ギヤ(43)と、
を有する、請求項14に記載の動力伝達装置(10)。
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