JP4372072B2

JP4372072B2 - 変速伝動装置

Info

Publication number: JP4372072B2
Application number: JP2005278251A
Authority: JP
Inventors: 実平岡
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2025-09-26
Also published as: JP2007085517A

Description

本発明は、エンジン駆動力が入力される無段変速装置、前記無段変速装置からの出力と、前記無段変速装置による変速作用を受けないエンジン駆動力とを第１遊星伝動機構、第２遊星伝動機構、第３遊星伝動機構によって合成する遊星伝動部、前記遊星伝動部から合成駆動力を入力するとともに第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第４クラッチを備えたクラッチ部、前記クラッチ部から入力する第４遊星伝動機構、前記第４遊星伝動機構のリングギヤに作用するブレーキを備え、前記無段変速装置が変速操作され、かつ、前記各クラッチ及び前記ブレーキが入り状態と切り状態に切り換え操作されることにより、無段変速装置の変速状態、各クラッチ及びブレーキの操作状態に対応した回転速度の出力を前記第４遊星伝動機構に連動された出力軸から出力する変速伝動装置に関する。

上記の変速伝動装置として、従来、たとえば特許文献１に示されるものがあった。
特許文献１に示されるものでは、可変吐き出し静油圧ユニット４及び固定吐き出し静油圧ユニット６を備えたユニット（無段変速装置に相当）、第２遊星ギヤセット１０（第１遊星伝動機構に相当）、第１遊星ギヤセット９（第２遊星伝動機構に相当）、遊星ギヤセット２２（第３遊星伝動機構に相当）、カップリング２７（第1クラッチに相当）、カップリング３２（第２クラッチに相当）、カップリング３５（第３クラッチに相当）、カップリング３９（第４クラッチに相当）、第４遊星ギヤセット４１（第４遊星伝動機構に相当）、多板ディスクブレーキ４５（図１では４４、ブレーキに相当）を備えている。

この種の変速伝動装置では、第３遊星伝動機構のリングギヤに入力側回転部材が連動された第１クラッチと、第２遊星伝動機構及び第３遊星伝動機構のサンギヤギヤに入力側回転部材が連動された第２クラッチと、第1遊星伝動機構のキャリヤ、第２遊星伝動機構のリングギヤ、第３遊星伝動機構のキャリヤのそれぞれに入力側回転部材が連動された第３クラッチと、第1クラッチ及び第２クラッチの出力側回転部材に入力側回転部材が連動された第４クラッチとを備えて成るクラッチ部を備えられる。このクラッチ部として、従来、特許文献１に示される如く第1クラッチが第２クラッチの外周側に位置し、第３クラッチが第４クラッチの外周側に位置したクラッチ部を採用されていた。

Ｕ．Ｓ．Ｐ．６，０４２，４９６（第２−４欄、図１）

上記した従来の変速伝動装置において、クラッチとして、クラッチに内装の油圧ピストンによって入り状態と切り状態に切り換え操作される油圧クラッチを採用すると、殊に、外周側に位置するクラッチには内周側に位置するクラッチよりも強い遠心力が発生することから、遠心力が作動油に及ぼす影響のためにクラッチが切り換わりにくくなる事態が発生しやすくなっていた。

本発明の目的は、油圧クラッチを採用しても遠心力の影響を受けにくい状態で変速作動させることができる変速伝動装置を提供することにある。

本第１発明にあっては、エンジン駆動力が入力される無段変速装置、前記無段変速装置からの出力と、前記無段変速装置による変速作用を受けないエンジン駆動力とを第１遊星伝動機構、第２遊星伝動機構、第３遊星伝動機構によって合成する遊星伝動部、前記遊星伝動部から合成駆動力を入力するとともに第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第４クラッチを備えたクラッチ部、前記クラッチ部から入力する第４遊星伝動機構、前記第４遊星伝動機構のリングギヤに作用するブレーキを備え、前記無段変速装置が変速操作され、かつ、前記各クラッチ及び前記ブレーキが入り状態と切り状態に切り換え操作されることにより、無段変速装置の変速状態、各クラッチ及びブレーキの操作状態に対応した回転速度の出力を前記第４遊星伝動機構に連動された出力軸から出力する変速伝動装置において、
前記無段変速装置による変速作用を受けないエンジン駆動力を前記第１遊星伝動機構のリングギヤに伝達する伝動軸の軸芯方向に並べて前記伝動軸に相対回転自在に外嵌させた第１伝動筒軸と第２伝動筒軸を備え、
前記第２遊星伝動機構及び前記第３遊星伝動機構のサンギヤと、前記第２クラッチの入力側回転部材とを前記第１伝動筒軸に一体回転自在に支持させ、
前記第１クラッチの入力側回転部材を、前記第２クラッチの入力側回転部材と前記伝動軸の軸芯に沿う方向に並べて前記第１伝動筒軸に相対回転自在に支持させるとともに、前記第1クラッチの入力側回転部材に前記第３遊星伝動機構のリングギヤを連動させる連動部材を、前記第１クラッチと前記第３遊星伝動機構の間を通る状態に配置し、
前記第1クラッチ及び前記第２クラッチの出力側回転部材を前記第２伝動筒軸に連動させるとともに、前記第４クラッチの入力側回転部材を前記第２伝動筒軸に一体回転自在に支持させ、
前記第３クラッチの入力側回転部材を、前記第４クラッチの入力側回転部材と前記伝動軸の軸芯に沿う方向に並べて前記第２伝動筒軸に相対回転自在に支持させるとともに、前記第３クラッチの入力側回転部材に前記第1遊星伝動機構のキャリヤ、前記第２遊星伝動機構のリングギヤ、前記第３遊星伝動機構のキャリヤを連動させる連動部材を、前記第２クラッチと前記第３クラッチの間を通る状態に配置し、
前記第３クラッチの出力側回転部材と、前記第４クラッチの出力側回転部材とを一体形成し、第４クラッチの前記出力側回転部材に、前記第４遊星伝動機構のキャリヤに対して係止して連動する係止連動部を設けてある。

すなわち、第１〜第４クラッチを伝動軸の軸芯に沿う方向に一列に並んだ状態に配置しても、第1クラッチの入力側回転部材が前記伝動部材によって第３遊星伝動機構のリングギヤに連動され、第２クラッチの入力側回転部材が第1伝動筒軸によって第２遊星伝動機構及び第３遊星伝動機構のサンギヤに連動され、第１クラッチ及び第２クラッチの出力側回転部材が第２伝動筒軸によって第４クラッチの入力側回転部材に連動され、第３クラッチの入力側回転部材が前記連動部材によって第1遊星伝動機構のキャリヤ、第２遊星伝動機構のリングギヤ、第３遊星伝動機構のキャリヤのそれぞれに連動され、無段変速装置、各クラッチ、ブレーキが適切に操作されることによってエンジン駆動力が所定の回転速度に変速されて出力軸から出力されるように、遊星伝動部からの合成駆動力をクラッチ部を介して第４遊星伝動機構に連動させることができる。
第３クラッチの出力側回転部材と第４クラッチの出力側回転部材を一体部材に製作しながら、出力側回転部材と、第４遊星伝動機構のキャリヤとを係止連動部で分離させて、第３及び第４クラッチと第４遊星伝動機構を別々に第２伝動筒軸に組み付けても、第３及び第４クラッチ、第４遊星伝動機構の第２伝動筒軸への組み付けが完了した状態では、出力側回転部材と第４遊星伝動機構のキャリヤが係止連動部で係止し合って第３クラッチ及び第４ラッチの出力側回転部材が第４遊星伝動機構のキャリヤに連動された組み立て状態を得ることができる。

従って、本第１発明によると、第１〜第４クラッチを伝動軸の軸芯に沿う方向に一列に並んだ配置状態にして、各クラッチに発生する遠心力が同一又はそれに近い値の遠心力になるように、かつ、極力小さな遠心力になるように各クラッチの外径を同一またはほぼ同一で、かつ、極力小さい外径にし、各クラッチを油圧クラッチにしたとしても、遠心力に起因したトラブルが発生しにくくてスムーズに変速作動させることができる。
本第１発明によると、第３クラッチと第４クラッチの出力側回転部材を一体部材に製作して安価に得ることができるものでありながら、第３及び第４クラッチと第４遊星伝動機構とを別々に第２伝動筒軸に組み付けるという組み付け方法を採用して、組み立て作業を容易にかつ能率よく行うことができる。

本第２発明にあっては、本第１発明の構成において、前記第１クラッチの前記出力側回転部材と、前記第２クラッチの前記出力側回転部材とを一体形成し、第２クラッチの出力側回転部材の係止連動部に一端側が一体回動自在に係止され、他端側が前記第２伝動筒軸に連結されて第１及び第２クラッチの出力側回転部材を第２伝動筒軸に連動させている伝動部材を備えてある。

すなわち、第１クラッチの出力側回転部材と第２クラッチの出力側回転部材を一体部材に作製しながら、出力側回転部材と伝動部材を係止連動部で分離させて第１伝動筒軸と第２伝動筒軸に別々に組み付け、この後、第１及び第２クラッチを第１伝動筒軸と共に伝動軸に組み付け、伝動部材を第２伝動筒軸と共に伝動軸に組み付けても、第１及び第２伝動筒軸を伝動軸に組み付けた状態では、出力側回転部材と伝動部材が係止連動部で係止し合って第１クラッチ及び第２クラッチの出力側回転部材が第２伝動筒軸に連動された組み立て状態を得ることができる。

従って、本第２発明によると、第１クラッチと第２クラッチの出力側回転部材を一体部材に製作して安価に得ることができるものでありながら、かつ、第１及び第２クラッチを第１伝動筒軸に支持させ、第１及び第２クラッチの出力側回転部材を第２伝動筒軸に連動させるものでありながら、第１及び第２クラッチと伝動部材を別々に第１伝動筒軸や第２伝動筒軸に組み付け、第１及び第２クラッチを第１伝動筒軸と共に伝動軸に、伝動部材を第２伝動筒軸と共に伝動軸にそれぞれ組み付けるという組み付け方法を採用して組み立て作業を容易にかつ能率よく行うことができる。

本第３発明にあっては、本第１又は第２発明の構成において、前記ブレーキに、前記第４遊星伝動機構のリングギヤに連結された状態で前記伝動軸に相対回転自在に外嵌させた可動側ブレーキ体を備えてある。

すなわち、ブレーキの可動側ブレーキ体が伝動軸に支持され、遊星伝動部、クラッチ部、第４遊星伝動機構、ブレーキが伝動軸に支持されてユニットになった状態になるものである。

従って、本第３発明によると、遊星伝動部、クラッチ部、第４遊星伝動機構、ブレーキを伝動軸に組み付けたユニット状態にして一挙にミッションケースに組み付け、組み付け作業を能率よく行うことができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、エンジン１の出力軸１ａから出力されるエンジン駆動力が主クラッチ２を介して変速伝動装置Ａの入力軸としてのポンプ軸１１に入力され、この変速伝動装置Ａの出力軸３からの出力が前後進切り換え装置２０の入力軸２１に伝達され、この前後進切り換え装置２０の出力軸２２からの出力が後輪差動機構４に伝達されるように構成し、前記前後進切り換え装置２０の出力軸２２からの出力が前輪動力取り出し軸５及び伝動軸６を介して前輪差動機構７に伝達されるように構成して、トラクタの走行用伝動装置を構成してある。

図１に示すように、前記変速伝動装置Ａは、前記ポンプ軸１１を備えた無段変速装置１０、この無段変速装置１０のポンプ軸１１及びモータ軸１２から入力されるとともに第１遊星伝動機構Ｐ１、第２遊星伝動機構Ｐ２、第３遊星伝動機構Ｐ３を備えた遊星伝動部Ｐ、この遊星伝動部Ｐから入力されるとともに第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４を備えたクラッチ部Ｃ、このクラッチ部Ｃから入力される第４遊星伝動機構Ｐ４、この第４遊星伝動機構Ｐ４に作用するブレーキＢＧ、前記第４遊星伝動機構Ｐ４にギヤ機構１２０を介して連動された前記出力軸３を備えて構成してある。

前記無段変速装置１０は、前記ポンプ軸１１を備えた可変容量形のアキシャルプランジャ形油圧ポンプ１３、この油圧ポンプ１３からの圧油によって駆動されるとともに前記モータ軸１２を備えたアキシャルプランジャ形の油圧モータ１４を備えて成る静油圧式無段変速装置に構成してある。
従って、この無段変速装置１０は、油圧ポンプ１３の斜板角変更が行われることにより、エンジン１からの駆動力を正回転方向の駆動力に変換するとともに無段階に変速してモータ軸１２から出力する正回転伝動状態と、エンジン１からの駆動力を逆回転方向の駆動力に変換するとともに無段階に変速してモータ軸１２から出力する逆回転伝動状態と、油圧モータ１４の駆動を停止してモータ軸１２からの出力を停止する中立状態とに切り換わる。

図２，３に示すように、遊星伝動部Ｐの第１遊星伝動機構Ｐ１は、サンギヤ３１、このサンギヤ３１の周囲に分散して位置する複数個の遊星ギヤ３２、各遊星ギヤ３２を自転回動自在に支持するキャリヤ３３、各遊星ギヤ３２に噛合ったリングギヤ３４を備えて構成してある。この第１遊星伝動機構Ｐ１のサンギヤ３１は、無段変速装置１０のモータ軸１２からの出力が第１入力軸１２１などによって入力される。図１に示すように、この第１遊星伝動機構Ｐ１のリングギヤ３４は、無段変速装置１０のポンプ軸１１から第２入力軸１２３によって取り出された駆動力が伝動軸１２４などによって入力される。

図２，３に示すように、遊星伝動部Ｐの第２遊星伝動機構Ｐ２は、サンギヤ４１、サンギヤ４１の周囲に分散して位置する複数個の遊星ギヤ４２、各遊星ギヤ４２を自転回動自在に支持するキャリヤ４３、各遊星ギヤ４２にかみ合ったリングギヤ４４を備えて構成してある。図１に示すように、この第２遊星伝動機構Ｐ２のキャリヤ４３は、無段変速装置１０のポンプ軸１１から第２入力軸１２３によって取り出された駆動力が伝動軸１２４などによって入力される。

図２，３に示すように、遊星伝動部Ｐの第３遊星伝動機構Ｐ３は、サンギヤ５１、このサンギヤ５１の周囲に分散して位置する複数個の遊星ギヤ５２、各遊星ギヤ５２を自転回動自在に支持するキャリヤ５３、各遊星ギヤ５２に噛合ったリングギヤ５４を備えて構成してある。

図２，３に示すように、第１遊星伝動機構Ｐ１のキャリヤ３３と、第２遊星伝動機構Ｐ２のリングギヤ４４と、第３遊星伝動機構Ｐ３のキャリヤ５３とは、各キャリヤ３３，５３及びリングギヤ４４の外周側に係合した円筒状の連動部材１２５によって一体回転自在に連動されている。第１遊星伝動機構Ｐ１のリングギヤ３４と、第２遊星伝動機構Ｐ２のキャリヤ４３とは、一体回転自在に連動されている。第２遊星伝動機構Ｐ２のサンギヤ４１は、前記第１伝動筒軸１２６の端部にスプライン係合によって一体回転自在な状態で支持され、第３遊星伝動機構Ｐ３のサンギヤ５１は、前記第１伝動筒軸１２６の中間部に一体形成されており、第２遊星伝動機構Ｐ２のサンギヤ４１と、第３遊星伝動機構Ｐ３のサンギヤ５１とは、伝動筒軸１２６によって一体回転自在に連動されている。

図２，４に示すように、クラッチ部Ｃの第１クラッチＣ１は、第３遊星伝動機構Ｐ３のリングギヤ５４に円板状の連動部材１２７によって連動された筒状の入力側回転部材６１、この入力側回転部材６１の外周囲に位置する筒状の出力側回転部材６２、入力側回転部材６１と出力側回転部材６２の間に設けた多板式の摩擦クラッチ機構６３を備えて構成してある。これにより、第１クラッチＣ１は、摩擦クラッチ機構６３が入り切り操作されることにより、第３遊星伝動機構Ｐ３のリングギヤ５４と出力側回転部材６２が一体回転自在に連動するように入力側回転部材６１と出力側回転部材６２とを摩擦クラッチ機構６３によって一体回転自在に摩擦連動させた入り状態と、第３遊星伝動機構Ｐ３のリングギヤ５４と出力側回転部材６２が相対回転するように入力側回転部材６１と出力側回転部材６２の連動を絶った切り状態とに切り換わる。

図２，４に示すように、クラッチ部Ｃの第２クラッチＣ２は、第２遊星伝動機構Ｐ２及び第３遊星伝動機構Ｐ３のサンギヤ４１，５１に第１連動筒軸１２６によって一体回転自在に連動された筒状の入力側回転部材７１、この入力側回転部材７１の外周囲に位置する筒状の出力側回転部材７２、入力側回転部材７１と出力側回転部材７２の間に設けた多板式の摩擦クラッチ機構７３を備えて構成してある。これにより、第２クラッチＣ２は、摩擦クラッチ機構７３が入り切り操作されることにより、第２遊星伝動機構Ｐ２及び第３遊星伝動機構Ｐ３のサンギヤ４１，５１と出力側回転部材７２が一体回転自在に連動するように入力側回転部材７１と出力側回転部材７２を摩擦クラッチ機構７３によって一体回転自在に摩擦連動させた入り状態と、第２遊星伝動機構Ｐ２及び第３遊星伝動機構Ｐ３のサンギヤ４１，５１と出力側回転部材７２が相対回転するように入力側回転部材７１と出力側回転部材７２の連動を絶った切り状態とに切り換わる。

図２，４に示すように、クラッチ部Ｃの第３クラッチＣ３は、第１遊星伝動機構Ｐ１のキャリヤ３３、第２遊星伝動機構Ｐ２のリングギヤ４４、第３遊星伝動機構Ｐ３のキャリヤ５３のそれぞれに前記連動部材１２５と、この連動部材１２５に一端側が連結した連動部材１２８によって一体回転自在に連結された筒状の入力側回転部材８１、この入力側回転部材８１の外周囲に位置する筒状の出力側回転部材８２、入力側回転部材８１と出力側回転部材８２の間に設けた多板式の摩擦クラッチ機構８３を備えて構成してある。これにより、第３クラッチＣ３は、摩擦クラッチ機構８３が入り切り操作されることにより、第１遊星伝動機構Ｐ１のキャリヤ３３、第２遊星伝動機構Ｐ２のリングギヤ４４、第３遊星伝動機構Ｐ３のキャリヤ５３のそれぞれと出力側回転部材８２が一体回転するように入力側回転部材８１と出力側回転部材８２を摩擦クラッチ機構８３によって一体回転自在に摩擦連動させた入り状態と、第１遊星伝動機構Ｐ１のキャリヤ３３、第２遊星伝動機構Ｐ２のリングギヤ４４、第３遊星伝動機構Ｐ３のキャリヤ５３のそれぞれと出力側回転部材８２が相対回転するように入力側回転部材８１と出力側回転部材８２の連動を絶った切り状態とに切り換わる。

図２，４に示すように、クラッチ部Ｃの第４クラッチＣ４は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の出力側回転部材６２，７２に連動部材１２９、第２伝動筒軸１３０によって一体回動自在に連動された筒状の入力側回転部材９１、入力側回転部材９１の外周囲に位置する筒状の出力側回転部材９２、入力側回転部材９１と出力側回転部材９２の間に設けた多板式の摩擦クラッチ機構９３を備えて構成してある。これにより、第４クラッチＣ４は、摩擦クラッチ機構９３が入り切り操作されることにより、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の出力側回転部材６２，７２と出力側回転部材９２が一体回転するように入力側回転部材９１と出力側回転部材９２を摩擦クラッチ機構９３によって一体回転自在に摩擦連動させた入り状態と、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の出力側回転部材６２，７２と出力側回転部材９２が相対回転するように入力側回転部材９１と出力側回転部材９２の連動を絶った切り状態とに切り換わる。

図２，５に示すように、第４遊星伝動機構Ｐ４は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の出力側回転部材６２，７２に伝動部材１２９、第２連動筒軸１３０を介して一体回転自在に連動されたサンギヤ１０１、このサンギヤ１０１の周囲に分散して位置する複数個の遊星ギヤ１０２、各遊星ギヤ１０２を自転回動自在に支持するキャリヤ１０３、各遊星ギヤ１０２に噛合ったリングギヤ１０４を備えて構成してある。第４遊星伝動機構Ｐ４のキャリヤ１０３は、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４の出力側回転部材８２，９２に一体回転自在に連動されている。

図５に明示するように、ブレーキＢＧは、第４遊星伝動機構Ｐ４のリングギヤ１０４に連動部材１３１によって一体回動自在に連動された可動側ブレーキ体１１１、この可動側ブレーキ体１１１の外周囲に位置する円筒状の固定側ブレーキ体１１２、可動側ブレーキ体１１１と固定側ブレーキ体１１２の間に設けた多板式の摩擦ブレーキ機構１１３を備えて構成してある。これにより、ブレーキＢＧは、摩擦ブレーキ機構１１３が入り切り操作されることにより、第４遊星伝動機構Ｐ４のリングギヤ１０４を回動不能に固定するように可動側ブレーキ体１１１に摩擦ブレーキ機構１１３によって摩擦ブレーキを掛けた入り状態と、第４遊星伝動機構Ｐ４のリングギヤ１０４の回動を許容するように可動側ブレーキ体１１１の摩擦ブレーキを解除した切り状態とに切り換わる。

出力軸３は、この出力軸３に一体回転自在に設けた伝動ギヤ１３２、この伝動ギヤ１３２に噛合った伝動ギヤ１３３を一体回転自在に連結した連動筒軸１３４を介して第４遊星伝動機構Ｐ４のキャリヤ１０３に連動させてある。

つまり、変速伝動装置Ａは、エンジン１からの駆動力を無段変速装置１０のポンプ軸１１に入力してこの無段変速装置１０によって正回転方向や逆回転方向の駆動力に変換するとともに正回転方向においても逆回転方向においても無段階に変速し、無段変速装置１０のモータ軸１２からの出力を第１入力軸１２１などによって遊星伝動部Ｐの第１遊星伝動機構Ｐ１のサンギヤ３１に入力し、無段変速装置１０による変速作用を受けないエンジン駆動力を無段変速装置１０のポンプ軸１１から第２入力軸１２３によって取り出して伝動軸１２４などによって遊星伝動部Ｐの第１遊星伝動機構Ｐ１のリングギヤ３４及び第２遊星伝動機構Ｐ２のキャリヤ４３に入力し、無段変速装置１０による変速作用を受けた駆動力と、無段変速装置１０による変速作用を受けていない駆動力とを遊星伝動部Ｐの第１遊星伝動機構Ｐ１、第２遊星伝動機構Ｐ２、第３遊星伝動機構Ｐ３によって合成し、遊星伝動部Ｐからの合成駆動力をクラッチ部Ｃから第４遊星伝動機構Ｐ４に入力し、第４遊星伝動機構Ｐ４のキャリヤ１０３から連動筒軸１３４、伝動ギヤ１３３を介して伝動ギヤ１３２に伝達して出力軸３から前後進切り換え装置２０の入力軸２１に伝達する。

すなわち、図７に第１〜第４クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４及びブレーキＢＧの操作状態と、変速伝動装置Ａの速度レンジとの関係を示し、図６に変速伝動装置Ａの速度レンジと、無段変速装置１０の変速状態と、出力速度（出力軸３の回転速度）の関係を示すように、変速伝動装置Ａは、無段変速装置１０が変速操作され、かつ、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４及びブレーキＢＧが入り状態と切り状態に適切に切り換え操作されることにより、無段変速装置１０の変速状態、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４及びブレーキＢＧの操作状態に対応した回転速度の出力を出力軸３から出力する。

つまり、変速伝動装置Ａは、図７に示す如く各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４及びブレーキＢＧが入り状態と切り状態に切り換え操作されることにより、１速レンジから４速レンジの４段階の速度レンジに切り換わり、図６に示す如く各速度レンジにおいて、無段変速装置１０が逆回転伝動状態での最高速度（−ｍａｘ）と、正回転伝動状態での最高速度（＋ｍａｘ）との間で変速操作されることにより、出力軸３の回転速度を無段階に変更する。
尚、図６に示す横軸の「０」は、無段変速装置１０の中立状態を示す。図７に示す「入り」は、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、ブレーキＢＧの入り状態を示し、「−」は、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、ブレーキＢＧの切り状態を示す。

図１に示すように、前記前後進切り換え装置２０は、前記入力軸２１に入力側回転部材２３ａが一体回転自在に連結された前進クラッチ２３、前記入力軸２１に入力ギヤ２４ａが一体回転自在に連結されている後進ギヤ機構２４、この後進ギヤ機構２４の出力ギヤ２４ｂに入力側回転部材２５ａが一体回転自在に連結されている後進クラッチ２５、前進クラッチ２３及び後進クラッチ２５の出力側回転部材に回転伝動体２６を介して一体回転自在に連結された前記出力軸２２を備えて構成してある。

つまり、前後進切り換え装置１０は、前進クラッチ２３が入り状態に切り換え操作されることにより、変速伝動装置Ａの出力軸３からの出力を前進駆動力に変換して出力軸２２から後輪差動機構４及び前輪差動機構７に伝達し、後進クラッチ２５が入り状態に切り換え操作されることにより、変速伝動装置Ａの出力軸３からの出力を後進駆動力に変換して出力軸２２から後輪差動機構４及び前輪差動機構７に伝達する。

前記変速伝動装置Ａについてさらに詳述すると、この変速伝動装置Ａにおける前記遊星伝動部Ｐ、クラッチ部Ｃ、第４遊星伝動機構Ｐ４、ブレーキＢＧは、図２−５に示す如く構成してある。

ミッションケース１４０の一対の支持部１４１に回転自在に支持された前記伝動軸１２４、及び、この伝動軸１２４の軸芯に沿う方向に並べて伝動軸１２４に回転自在に外嵌された支持筒１３５、前記第１伝動筒軸１２６、前記第２伝動筒軸１３０、前記連動筒軸１３４をミッションケース１４０の内部に設け、第１遊星伝動機構Ｐ１のサンギヤ３１を、前記支持筒１３５にスプライン係合によって一体回転自在に連結した状態で支持させ、第１遊星伝動機構Ｐ１のキャリヤ３３を、前記支持筒１３５にベアリング１４２を介して相対回転自在に支持させてある。前記支持筒１３５に伝動ギヤ１４３を一体回転自在に連設し、この伝動ギヤ１４３に噛合った伝動ギヤ１４４を前記第１入力軸１２１に一体回転自在に設けてあり、無段変速装置１０のモータ軸１２から出力され、前記第１入力軸１２１によってミッションケース１４０に入力された駆動力が伝動ギヤ１４４，１４３及び支持筒１３５によって第１遊星伝動機構Ｐ１のサンギヤ３１に入力される。

第２遊星伝動機構Ｐ２のキャリヤ４３を、前記支持筒１３５と前記第１伝動筒軸１２６の間で前記伝動軸１２４にスプライン係合によって一体回転自在に連結した状態で支持させてある。前記伝動軸１２４の端部に伝動ギヤ１４５をスプライン係合によって一体回転自在に係合した状態で設け、この伝動ギヤ１４５に噛合った伝動ギヤ１４６を前記第２入力軸１２３に一体回転自在に設けてあり、無段変速装置１０のポンプ軸１１から第２入力軸１２３によって取り出されてミッションケース１４０に入力されたエンジン駆動力が伝動ギヤ１４６，１４５及び伝動軸１２４によって第２遊星伝動機構Ｐ２のキャリヤ４３、及び、第１遊星伝動機構Ｐ１のリングギヤ３４に入力される。

第１クラッチＣ１の前記出力側回転部材６２と、第２クラッチＣ２の前記出力側回転部材７２とは、単一の部品になるように一体形成してある。第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の出力側回転部材６２，７２は、この出力側回転部材６２，７２の内部に連設された取付け筒部１４７を介して前記第１伝動筒軸１２６に相対回転自在に支持させてある。第１クラッチＣ１の前記入力側回転部材６１と、第２クラッチＣ２の前記入力側回転部材７１とは、伝動軸１２４の軸芯に沿う方向に並べた状態で第１クラッチＣ１の出力側回転部材６２の内側と、第２クラッチＣ２の出力側回転部材７２の内側とに分散させて配置してある。第１クラッチＣ１の入力側回転部材６１は、前記第１伝動筒軸１２６にベアリング１４８を介して相対回転自在に支持させてある。第１クラッチＣ１と第３遊星伝動機構Ｐ３の間を通るように配置した円板状の前記連動部材１２７の一端側を第３遊星伝動機構Ｐ３のリングギヤ５４に連結し、前記連動部材１２７の他端側を第１クラッチＣ１の入力側回転部材６１に連結してあり、第１クラッチＣ１の入力側回転部材６１が、前記連動部材１２７によって第３遊星伝動機構Ｐ３のリングギヤ５４に一体回転自在に連動されている。

第２クラッチＣ２の入力側回転部材７１は、前記第１伝動筒軸１２６の端部にスプライン係合によって一体回転自在に連結した状態で支持させてある。第２遊星伝動機構Ｐ２及び第３遊星伝動機構Ｐ３のサンギヤ４１，５１は、第１伝動筒軸１２６の他方の端部に一体回転自在に連結した状態で支持されており、第２クラッチＣ２の入力側回転部材７１が、第１伝動筒軸１２６によって第２遊星伝動機構Ｐ２のサンギヤ４１と、第３遊星伝動機構Ｐ３のサンギヤ５１とのそれぞれに一体回転自在に連動されている。

第３クラッチＣ３の前記出力側回転部材８２と、第４クラッチＣ４の前記出力側回転部材９２とは、単一の部品になるように一体形成してある。第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４の出力側回転部材８２，９２は、この出力側回転部材８２，９２の内部に連設された取付け筒部１４９を介して前記第２伝動筒軸１３０の中間部に相対回転自在に支持させてある。第３クラッチＣ３の前記入力側回転部材８１と、第４クラッチＣ４の前記入力側回転部材９１とは、伝動軸１２４の軸芯に沿う方向に並べた状態で第３クラッチＣ３の出力側回転部材８２の内側と、第４クラッチＣ４の出力側回転部材９２の内側とに分散させて配置してある。第３クラッチＣ３の入力側回転部材８１は、前記第２伝動筒軸１３０にベアリング１５０を介して相対回転自在に支持させてある。第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３の間を通るように配置した円筒状の前記連動部材１２８の一端側を、第１遊星伝動機構Ｐ１のキャリヤ３３、第２遊星伝動機構Ｐ２のリングギヤ４４、第３遊星伝動機構Ｐ３のキャリヤ５３を連動させている前記連動部材１２５の端部に連結し、前記連動部材１２８の他端側を、第３クラッチＣ３の入力側回転部材８１に連結してあり、第３クラッチＣ３の入力側回転部材８１が、連動部材１２８と連動部材１２５によって第１遊星伝動機構Ｐ１のキャリヤ３３、第２遊星伝動機構Ｐ２のリングギヤ４４、第３遊星伝動機構Ｐ３のキャリヤ５３のそれぞれに一体回転自在に連動されている。

第４クラッチＣ４の入力側回転部材９１を、第２伝動筒軸１３０の端部にスプライン係合によって一体回転自在に連結するようにして支持させてある。第２クラッチＣ２の出力側回転部材７１の端部に、この出力側回転部材７１の周方向での複数箇所に位置する係入凹部１５１ａを備えた係止連動部１５１を設け、この係止連動部１５１の前記各係入凹部１５１ａに外周側が係合爪によって係入するように構成した円板状の前記伝動部材１２９の内周側を、前記第２伝動筒軸１３０の一端側にスプライン係合によって一体回転自在に連結してあり、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の出力側回転部材６２，７２が、前記伝動部材１２９によって第２伝動筒軸１３０に一体回転自在に連結されている。これにより、第４クラッチＣ４の入力側回転部材９１が、第３伝動筒軸１３０と前記伝動部材１２９によって第１クラッチＣ１の出力側回転部材６２、第２クラッチＣ２の出力側回転部材７２のそれぞれに一体回転自在に連結されている。

第４遊星伝動機構Ｐ４のサンギヤ１０１は、第３伝動筒軸１３０の端部に一体形成されており、第３伝動筒軸１３０と、前記伝動部材１２９とによって第１クラッチＣ１の出力側回転部材６２、第２クラッチＣ２の出力側回転部材７２のそれぞれに一体回転自在に連結されている。

第４クラッチＣ４の出力側回転部材９２の端部に、この出力側回転部材９２の周方向での複数箇所に位置する係入凹部１５２ａを備えた係止連動部１５２を設け、この係止連動部１５２の前記各係入凹部１５２ａに係合爪によって係入するように構成した連結部１５３を第４遊星伝動機構Ｐ４のキャリヤ１０３に設けてあり、第４遊星伝動機構Ｐ４のキャリヤ１０３は、第４クラッチＣ４の出力側回転部材９２に一体回転自在に係止連動され、これによって第３クラッチＣ３の出力側回転部材８２にも一体回転自在に連動されている。

ブレーキＢＧの前記可動側ブレーキ体１１１は、ベアリング１５４、第４遊星伝動機構Ｐ４のキャリヤ１０３を前記出力軸３に連動させている前記連動筒軸１３４を介して前記伝動軸１２４に相対回転自在に支持されている。ブレーキＢＧの前記固定側ブレーキ体１１２は、取付け筒部１１２ａで前記連動筒軸１３４に相対回転自在に支持されている。この固定側ブレーキ体１１２は、ミッションケース１４０の壁面に固定されたストッパー１５５に係止されて回り止めされている。

前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４のそれぞれは、出力側回転部材６２，７２，８２，９２の内部に設けた油圧ピストン６４，７４，８４，９４によって入り状態と切り状態に切り換え操作されるように油圧クラッチに構成してある。前記ブレーキＢＧは、固定側ブレーキ体１１２の内部に設けた油圧ピストン１１４によって入り状態と切り状態に切り換え操作されるように油圧ブレーキに構成してある。

前記各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の油圧ピストン６４，７４，８４，９４、前記ブレーキＢＧの油圧ピストン１１４は、出力側回転部材６２，７２，８２，９２の前記取付け筒部１４７，１４９や連動筒軸１３４、前記第１伝動筒軸１２６や前記第２伝動筒軸１３０、前記伝動軸１２４に穿設した操作油路１５６を介して油圧が供給や排出されることにより、クラッチやブレーキの入り側や切り側に操作されるように構成してある。

トラクタの走行用伝動装置の線図主変速装置の断面図遊星伝動部の断面図クラッチ部の断面図第４遊星伝動機構、ブレーキの断面図無段変速装置の変速状態、速度レンジ、出力速度の関係を示す説明図速度レンジ、クラッチ及びブレーキの操作状態の関係を示す説明図

３出力軸
１０無段変速装置
３３第１遊星伝動機構のキャリヤ
３４第１遊星伝動機構のリングギヤ
４１第２遊星伝動機構のサンギヤ
４４第２遊星伝動機構のリングギヤ
５１第３遊星伝動機構のサンギヤ
５３第３遊星伝動機構のキャリヤ
５４第３遊星伝動機構のリングギヤ
６１第１クラッチの入力側回転部材
６２第１クラッチの出力側回転部材
７１第２クラッチの入力側回転部材
７２第２クラッチの出力側回転部材
８１第３クラッチの入力側回転部材
８２第３クラッチの出力側回転部材
９１第４クラッチの入力側回転部材
９２第４クラッチの出力側回転部材
１０３第４遊星伝動機構のキャリヤ
１０４第４遊星伝動機構のリングギヤ
１１１可動側ブレーキ体
１２４伝動軸
１２６第１伝動筒軸
１２７連動部材
１２８連動部材
１２９伝動部材
１３０第２伝動筒軸
１５１、１５２係止連動部
ＢＧブレーキ
Ｃクラッチ部
Ｃ１第１クラッチ
Ｃ２第２クラッチ
Ｃ３第３クラッチ
Ｃ４第４クラッチ
Ｐ遊星伝動部
Ｐ１第１遊星伝動機構
Ｐ２第２遊星伝動機構
Ｐ３第３遊星伝動機構
Ｐ４第４遊星伝動機構

Claims

エンジン駆動力が入力される無段変速装置、前記無段変速装置からの出力と、前記無段変速装置による変速作用を受けないエンジン駆動力とを第１遊星伝動機構、第２遊星伝動機構、第３遊星伝動機構によって合成する遊星伝動部、前記遊星伝動部から合成駆動力を入力するとともに第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第４クラッチを備えたクラッチ部、前記クラッチ部から入力する第４遊星伝動機構、前記第４遊星伝動機構のリングギヤに作用するブレーキを備え、前記無段変速装置が変速操作され、かつ、前記各クラッチ及び前記ブレーキが入り状態と切り状態に切り換え操作されることにより、無段変速装置の変速状態、各クラッチ及びブレーキの操作状態に対応した回転速度の出力を前記第４遊星伝動機構に連動された出力軸から出力する変速伝動装置であって、
前記無段変速装置による変速作用を受けないエンジン駆動力を前記第１遊星伝動機構のリングギヤに伝達する伝動軸の軸芯方向に並べて前記伝動軸に相対回転自在に外嵌させた第１伝動筒軸と第２伝動筒軸を備え、
前記第２遊星伝動機構及び前記第３遊星伝動機構のサンギヤと、前記第２クラッチの入力側回転部材とを前記第１伝動筒軸に一体回転自在に支持させ、
前記第１クラッチの入力側回転部材を、前記第２クラッチの入力側回転部材と前記伝動軸の軸芯に沿う方向に並べて前記第１伝動筒軸に相対回転自在に支持させるとともに、前記第1クラッチの入力側回転部材に前記第３遊星伝動機構のリングギヤを連動させる連動部材を、前記第１クラッチと前記第３遊星伝動機構の間を通る状態に配置し、
前記第1クラッチ及び前記第２クラッチの出力側回転部材を前記第２伝動筒軸に連動させるとともに、前記第４クラッチの入力側回転部材を前記第２伝動筒軸に一体回転自在に支持させ、
前記第３クラッチの入力側回転部材を、前記第４クラッチの入力側回転部材と前記伝動軸の軸芯に沿う方向に並べて前記第２伝動筒軸に相対回転自在に支持させるとともに、前記第３クラッチの入力側回転部材に前記第1遊星伝動機構のキャリヤ、前記第２遊星伝動機構のリングギヤ、前記第３遊星伝動機構のキャリヤを連動させる連動部材を、前記第２クラッチと前記第３クラッチの間を通る状態に配置し、
前記第３クラッチの出力側回転部材と、前記第４クラッチの出力側回転部材とを一体形成し、第４クラッチの前記出力側回転部材に、前記第４遊星伝動機構のキャリヤに対して係止して連動する係止連動部を設けてある変速伝動装置。
前記第１クラッチの前記出力側回転部材と、前記第２クラッチの前記出力側回転部材とを一体形成し、第２クラッチの出力側回転部材の係止連動部に一端側が一体回動自在に係止され、他端側が前記第２伝動筒軸に連結されて第１及び第２クラッチの出力側回転部材を第２伝動筒軸に連動させている伝動部材を備えてある請求項１記載の変速伝動装置。
前記ブレーキに、前記第４遊星伝動機構のリングギヤに連結された状態で前記伝動軸に相対回転自在に外嵌させた可動側ブレーキ体を備えてある請求項１又は２記載の変速伝動装置。