JP4520073B2 - 油圧式無段変速装置及び作業機車両の変速装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業機械や車両等、各種の産業分野で広く利用可能な油圧式無段変速装置及び作業機車両の変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、流体ポンプ／モータを用いた無段変速装置としては、流体圧伝動装置（ＨＳＴ）が知られている。ところが、この装置は無段変速性に優れてはいるものの、伝達効率の点では必ずしも良くないことが知られており、速度範囲も満足のいくものではない。伝達効率が低くなる理由は、一般にＨＳＴは油圧ポンプ（流体ポンプ）及び油圧モータ（流体モータ）が別体に設けられており、作動油の流れを介してのみ駆動力を伝達するのでそれぞれの弁板部分の油漏れ、及び摺動トルクが大きいためである。
【０００３】
図１４は、ＨＳＴを無段変速装置として使用した例を示している。ＨＳＴを構成している可変容量油圧ポンプＰ１と、固定容量油圧モータＭ１との間には、油圧閉回路を形成している。すなわち、可変容量油圧ポンプＰ１から吐出された作動油は固定容量油圧モータＭ１に送出され、作動油の圧力により、固定容量油圧モータＭ１を作動した後、油圧閉回路を介して再度、可変容量油圧ポンプＰ１に戻るようにされている。エンジンＥＧの出力軸は前記可変容量油圧ポンプＰ１に連結され、前記固定容量油圧モータＭ１の出力軸と、図示しない終減速装置との間には、副変速機構Ｆ１を備えている。副変速機構Ｆ１は図１４では、１速副変速段、２速副変速段、３速副変速段用のギヤ列Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３をそれぞれ備えており、図示しないシフトレバーにより、手動でシフトできるようにされている。
【０００４】
図１５は図１４の無段変速装置における可変容量油圧ポンプＰ１の行程容積（１回転当たり、可変容量油圧ポンプＰ１の１回転当たりの作動油授受量をいう。）と、副変速機構Ｆ１の出力軸における出力回転数Ｎout（単位時間当りの出力回転数である。以下他の出力回転数も同じ）の特性図である。この特性図によれば、油圧ポンプＰ１の行程容積がＶMmax〜−ＶMmaxまで変化すると、各副変速段においては、図１５に示す出力回転数がそれぞれ得られる。なお、出力回転数Ｎoutは０を境として、＋側が前進走行の場合、−側が後進走行の場合を意味している。又、行程容積の＋，−は油圧閉回路内における作動油の流れる向きを意味している。ＶMmaxは最大行程容積を示す。
【０００５】
前記ＨＳＴの使用例以外に、油圧式無段変速装置の例としては、図１６に示すものも知られている。この構成は、可変容量油圧ポンプＰ２と、可変容量油圧モータＭ２とから構成されており、可変容量油圧ポンプＰ２と、可変容量油圧モータＭ２との間には、油圧閉回路を形成している。すなわち、可変容量油圧ポンプＰ２から吐出された作動油は可変容量油圧モータＭ２に圧送され、作動油により、可変容量油圧モータＭ２を作動した後、油圧閉回路を介して再度、可変容量油圧ポンプＰ２に戻るようにされている。エンジンＥＧの出力軸は前記可変容量油圧ポンプＰ２に連結され、前記可変容量油圧モータＭ２の出力軸と、図示しない終減速装置との間には、減速機構Ｇａが設けられている。そして、この例では、図示しないシフトレバーの切り替えにより、前後進の切り替えができるようにされている。
【０００６】
図１７は、図１６の無段変速装置における可変容量油圧ポンプＰ２，可変容量油圧モータＭ２の１回転当たりのポンプ／モータ行程容積と、減速機構Ｇａの出力軸における出力回転数Ｎoutの特性図である。
【０００７】
この特性図は、出力回転数Ｎoutが０のときは、可変容量油圧ポンプＰ２の行程容積ＶＰ＝０であり、可変容量油圧モータＭ２の行程容積はＶMmax（一定）であることを示している。なお、この場合、ＶＰ＝０であるため、作動油が吐出されないことから、回転力は伝わらず、従って、Ｎoutが０となる。
【０００８】
又、出力回転数Ｎoutが０からＮＥまでの間は、可変容量油圧ポンプＰ１の行程容積ＶＰを、０からＶMmaxにリニアに変化させ、一方、可変容量油圧モータＭ２の行程容積ＶＭは、ＶMmaxで一定である。
【０００９】
又、同様に出力回転数Ｎoutが０から−ＮＥまでの間は、可変容量油圧ポンプＰ１の行程容積を、０から−ＶMmaxにリニアに変化させ、一方、可変容量油圧モータＭ２の行程容積ＶＭはＶMmaxで一定である。
【００１０】
この場合、出力回転数Ｎoutが−ＮＥからＮＥまでの間は、可変容量油圧ポンプＰ２が吐出した油量（１回転当たりの）ＶＰ＝可変容量油圧モータＭ２が吐出（返送）する油量（１回転当たり）ＶＭとなる。従って、ＶＰに比例して速度（出力回転数）が大きくなる。
【００１１】
そして、出力回転数ＮoutがＮＥから２ＮＥまでの間では、可変容量油圧ポンプＰ２の行程容積を、ＶMmaxに固定し、一方、可変容量油圧モータＭ２の行程容積をＶMmaxから０．５ＶMmaxにリニアに変化させている。
【００１２】
又、同様に出力回転数Ｎoutが−ＮＥから−２ＮＥまでの間では、可変容量油圧ポンプＰ２の行程容積を、−ＶMmaxに固定し、一方、可変容量油圧モータＭ２の行程容積を−ＶMmaxから−０．５ＶMmaxにリニアに変化させている。
【００１３】
この場合、可変容量油圧ポンプＰ２の回転数をＮＰとし、可変容量油圧モータＭ２の回転数をＮＭとすると、
ＮＰ×ＶMmax＝ＮＭ×０．５ＶMmax
であるので、
ＮＭ＝２ＮＰ
となり、可変容量油圧モータＭ２は可変容量油圧ポンプＰ２の２倍回転する。
【００１４】
この特性図によれば、ポンプの行程容積が図１７に示すように変化すると、−２ＮＥから２ＮＥまでの出力回転数がそれぞれ得られる。
上記図１４に示すＨＳＴの無段変速装置、あるいは図１６に示す無段変速装置の全効率（全伝達効率）について図１８を参照して説明する。ＨＳＴの場合、１速副変速段（図中、ＨＳＴ副１（１））、２速副変速段（図中、ＨＳＴ副２（２））、３速副変速段（図中、ＨＳＴ副３（３））は図１８に示すように、油漏れのため、全効率が各変速段のいずれにおいても、０．８程度が最も良い値となる。
【００１５】
一方、図１６に示す無段変速装置（図１８においては、（４）で示す。）においても、同じく油漏れのため、全効率は０．８程度が最も良い値となる。このように図１４，１６で表されるような油圧無断変速装置においては、ある出力回転数を得る為に、図１５，１７に示すように油圧閉回路で作動油の循環が必要となり、これが為に油漏れが生じ、効率が低下する。又、作動油の循環のみで出力回転数を得る構成なので、高速回転の場合には、必然的に大油量を必要とし、装置の大型化を招いていた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来は、その全効率が最も良い値として、０．８程度のものしか、得られない問題があった。
【００１７】
さらに、ＨＳＴからなる無段変速装置や、図１６に示す無段変速装置をトラクタや、ローダなどの作業機車両に搭載した場合、もともと、作業機車両では、後進走行域や、高速走行域を主な作業用領域（主作業速度域）としてはおらず、主作業速度域は、図１９に示すような走行域である。図１９は、作業機車両に要求される負荷トルクを縦軸に、そのときに必要とされる走行速度（速度）を横軸にして、特に農作業機車両の作業域分布を示している。特に、走行速度が前進域で、特に数ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈの範囲内での作業域では、多くの作業機車両の主作業速度域が集中していることがわかる。
【００１８】
この作業域において、従来のＨＳＴからなる無段変速装置を搭載した車両では、出力回転数が０のときを中心にして、前進走行、後進走行が行われる。図１８を参照すると、車速０ｋｍ／ｈを中心にした場合、ＨＳＴの場合、ＨＳＴ副１（１）では、前進走行の場合、せいぜい数ｋｍ／ｈまでしか賄えず、結局ＨＳＴ副２（２）へのシフト切替を行うことになる。しかし、このＨＳＴ副２（２）のシフト切替によって図１８に示す領域（数ｋｍ／ｈ〜１０ｋｍ／ｈ）の範囲では、全効率が０．８よりも落ちた状態で、使用せざるを得ないものとなる。すなわち、全効率の観点からは好ましい使用状態ではない。
【００１９】
又、このような全効率が低いこと、さらに出力回転数を得る為には必ず作動油の循環が必要であることを前提として、解決するには、ＨＳＴや、図１６に示す無段変速装置（図１８では（４）で示している）のポンプ、モータの容量全体を大きくすることも考えられるが、無段変速装置全体も大型化してしまう問題がある。
【００２０】
又、図１６に示す無段変速装置においても、図１８に示すように数ｋｍ／ｈ〜１０ｋｍ／ｈの範囲では、全効率が０．５〜０．７よりも落ちた状態で、使用せざるを得ないものとなり、全効率の観点からは好ましい使用状態ではない。
【００２１】
本発明の目的は、可変容量形の第１油圧装置からの吐出量が０のとき、第２油圧装置を介して、油圧式無段変速機の入力側と出力側とを直結することによって、この直結時を中心として増速及び減速の両方に広範囲の無段変速を得ることができ、従って、作業域では全効率が高い油圧式無段変速装置を提供することを目的としている。
【００２２】
又、本発明の目的は、可変容量形油圧装置からの吐出量が０のとき、可変容量形の差動油圧装置を介して、油圧式無段変速機の入力側と出力側とを直結することによって、この直結時を中心として増速及び減速の両方に広範囲の無段変速を得ることができ、作業域では全効率が高い作業機車両の変速装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１プランジャ及びプランジャ当接部を備え、同当接部によって第１プランジャの突出入を行う可変容量形の第１油圧装置と、第２プランジャを備え、第２プランジャの当接によって入力回転に対して相対又は同期回転のいずれかを行う出力回転部を設けた第２油圧装置とを組合せ、双方のプランジャを収納するシリンダブロックを共有し、同シリンダブロックを入力回転にて軸心周りに回転する構成とし、同シリンダブロックに第１プランジャ孔及び第２プランジャ孔を設け、第１プランジャを第１プランジャ孔に収納して第１プランジャ室を形成し、第２プランジャを第２プランジャ孔に収納して第２プランジャ室を形成し、第１プランジャ室と第２プランジャ室間で作動油が循環する油圧閉回路を設け、同回路に第１油室及び第２油室を設け、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室が第１油室と連通する区間及び第２油室と連通する区間を有し，出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に第２プランジャ室が第１油室と連通する区間及び第２油室と連通する区間を有する構成とした油圧式無段変速装置であって、第１油圧装置の行程容積が第２油圧装置の行程容積を上回る範囲を有する構成を備えた油圧式無段変速装置において、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室が第１油室と連通する区間と比較して、出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に第２プランジャ室が第１油室と連通する区間を小さくし、又は、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室が第２油室と連通する区間と比較して、出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に第２プランジャ室が第２油室と連通する区間を小さくし、第１分配弁を設け、第１分配弁に往復動を付与する第１付与部材を設け、同部材がシリンダブロックが軸心周りに１回転する間に同分配弁に軸線方向の往復動を付与し、同分配弁の軸線方向の往復動にて第１プランジャ室が第１油室及び第２油室と連通する構成とし、第２分配弁を設け、第２分配弁に往復動を付与する第２付与部材を設け、同部材が出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に同分配弁に軸線方向の往復動を付与し、同分配弁の軸線方向の往復動にて第２プランジャ室が第１油室及び第２油室と連通する構成とし、第２付与部材が軸線方向に変位され、変位した位置で保持される構成としたことを特徴とする油圧式無段変速装置を要旨とするものである。
【００２４】
本明細書では、第１プランジャ室とは、第１油圧装置のプランジャとこれを収納するシリンダブロックのプランジャ孔とで形成される空間をいう。
又、第２プランジャ室とは、第２油圧装置のプランジャとこれらを収納するシリンダブロックのプランジャ孔とで形成される空間をいう。
【００２５】
又、第１油室は第1プランジャ室及び第２プランジャ室と作動油の授受を行う油室をいい、第２油室は第1プランジャ室及び第２プランジャ室と作動油の授受を行う第１油室とは、別個の油室をいう。油圧閉回路は第１プランジャ室，第１油室，第２プランジャ室，第２油室の四つの油室を少なくとも含み、これらの油室等で形成される作動油の循環路をいう。
【００２６】
又、第１油圧装置の行程容積は、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間（１行程の間）に、第１油圧装置のプランジャ室が第１油室及び第２油室と授受する作動油量をいう。第２油圧装置の行程容積は、出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間（１行程の間）に、第２油圧装置のプランジャ室が第１油室及び第２油室と授受する作動油量をいう。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の油圧式無段変速装置を用いた作業機車両の変速装置であって、作動油が油圧閉回路を循環しない時の出力回転部の回転速度が作業機車両の主作業速度域に含まれる構成したことを特徴とする作業機車両の変速装置を要旨とするものである。
【００３１】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、第1油圧装置と第２油圧装置のシリンダブロックを共有し、シリンダブロック内に第1油圧装置と第２油圧装置との間を作動油が循環する油圧閉回路を形成している。又、入力回転によりシリンダブロックはその軸心周りで回転する。
【００３２】
第１油圧装置は可変容量形であるため、プランジャ当接部が第１プランジャに対して突出入作用を付与しない場合がある。すなわち、油圧閉回路において、作動油が循環しない場合には、第２油圧装置のプランジャは、出力回転部に対してストローク作動をしない状態で当接している。このため、出力回転部はシリンダブロックと一体に回転する。このとき、シリンダブロックの回転（数）は入力回転（数）と同じであるため、出力回転部は入力回転と同期回転する。
【００３３】
又、プランジャ当接部が第１油圧装置の第１プランジャに対して突出入の作用を付与した場合、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に、第１プランジャ室内の作動油は、油圧閉回路を循環する。この循環時に第２油圧装置の第２プランジャ室に作動油が吸入されると、第２プランジャが作動油により突出入し、出力回転部に対して回転を付与する。
【００３４】
そして、第１油圧装置の行程容積が第２油圧装置の行程容積を上回る範囲では、出力回転部は、第２油圧装置の第２プランジャによって入力回転よりも大きな回転速度が与えられるので、出力回転部が与えられる回転が入力回転と同じ向きの場合は、出力回転として入力回転の倍速を超える回転を本装置は得る。
【００３５】
又、出力回転部に与えられる回転が入力回転と逆向きの場合は、出力回転として入力回転とは逆向きの回転を本装置は得ることができる。
請求項１に記載の発明によれば、出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に、第２プランジャ室が第１油室と連通する区間を、第１プランジャ室が第１油室と連通する区間よりも小さくする。こうすると、油圧式無段変速装置は、第２油圧装置の行程容積が第１油圧装置１００の行程容積より小さくなる。
【００３６】
それに伴って、第１油圧装置が１行程の間に第１油室と授受する作動油量と比較して、第２油圧装置が１行程の間に第１油室と授受する作動油量が少なくなる。この結果、１行程の間における第２油圧装置の第２プランジャの突出入が速くなり出力回転部はそれに応じて回転する。
【００３７】
或いは、請求項１に記載の発明によれば、出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に、第２プランジャ室が第２油室と連通する区間を、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室が第２油室と連通する区間よりも、小さくする。こうすると、油圧式無段変速装置は、第２油圧装置の行程容積が第１油圧装置１００の行程容積より小さくなる。
【００３８】
それに伴って、第１油圧装置が１行程の間に第２油室と授受する作動油量と比較して、第２油圧装置が１行程の間に第２油室と授受する作動油量が少なくなる。この結果、１行程の間における第２油圧装置の第２プランジャの突出入が速くなり出力回転部はそれに応じて回転する。
【００３９】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、第１付与部材は、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に第１分配弁に軸線方向の往復動を付与し、同分配弁の軸線方向の往復動にて第１プランジャ室が第１油室及び第２油室と連通する。
【００４０】
一方、第２付与部材は、出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に、第２分配弁に軸線方向の往復動を付与し、同分配弁の軸線方向の往復動にて第２プランジャ室が第１油室及び第２油室と連通する。この第２付与部材は軸線方向に変位され、変位した位置で保持される。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の油圧式無段変速装置を、作業機車両の変速装置に採用し、作動油が油圧閉回路を循環しない時の出力回転部の回転速度が作業機車両の主作業速度域に含まれるようにする。この結果、作業機車両の変速装置において、請求項１に記載の作用を得る。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を作業機として農作業機車両の走行用に使用される油圧式無段変速装置に具体化した実施形態を、図１〜図１３を参照して詳細に説明する。
【００４３】
図１は油圧式無段変速装置（以下、無段変速装置という）Ｔの断面図であり、図４のＥ−Ｅ線断面図である。図２は同じく無段変速装置Ｔの第１油圧装置側の要部断面図、図３は同じく無段変速装置Ｔの第２油圧装置側の要部断面図、図４は図１のＡ−Ａ線断面図、図５は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４４】
図１に示すように無段変速装置Ｔは、農作業機車両のパワーユニットのケース１１内に収納されている。無段変速装置Ｔは、第１油圧装置１００と、同第１油圧装置１００との間に油圧閉回路を形成する第２油圧装置２００とから構成されている。
【００４５】
無段変速装置Ｔの入力軸１２は図９に示すようにエンジンＥＧのクランク軸に連結され、出力側である後記するヨーク３７に連結された出力ギヤ３９は図示しない終減速装置に連結された入力ギヤ１０に噛合されている。
【００４６】
前記第１油圧装置１００は、可変容量形の油圧装置に相当し、第２油圧装置２００は差動油圧装置に相当する。
無段変速装置Ｔの入力軸１２の一端は、ケース１１に設けた支持板１３に対して軸受部１４を介して回転自在に支持され、他端はケース１１側壁に対してラジアルベアリング１５を介して回転自在に支持されており、ＰＴＯ軸とされている。前記支持板１３の内側面には、ホルダ１６が固定されている。前記支持板１３及びホルダ１６には前記入力軸１２が貫通する貫通孔１３ａ，１６ａが形成され、貫通孔１３ａ，１６ａの相対する部位は、拡径されて、軸受収納孔１８が形成されている。
【００４７】
前記軸受収納孔１８内において、入力軸１２は円錐コロ軸受１９にて支持されている。又、円錐コロ軸受１９に隣接して、入力軸１２には大径部２０ａと小径部２０ｂとを備えたスリーブ２０が挿通されており、前記小径部２０ｂは円錐コロ軸受１９の内輪１９ｂ内に挿入されている。そして、入力軸１２に螺合したナット２１を外方から内方（図１において、右側方）へ締め付けることにより、スリーブ２０を介して、円錐コロ軸受１９の外輪１９ａは、軸受収納孔１８内における貫通孔１６ａの拡径した段部底面及び周面、並びに貫通孔１３ａの拡径部内周面に当接されている。又、スリーブ２０の小径部２０ｂ端面は入力軸１２の周面に係合した係止リング２２に対して当接係止されている。前記貫通孔１３ａの小径部には、シール部材２３が配置されている。
【００４８】
前記軸受部１４は、円錐コロ軸受１９、スリーブ２０及びナット２１により構成されている。
第１油圧装置１００は、入力軸１２、同入力軸１２に対して圧入嵌合により一体に連結されたシリンダブロック２４、シリンダブロック２４に摺動自在に配置された複数のプランジャ３４、及び前記プランジャ３４に対して当接する斜板面２６を含むクレイドル２７を備えている。前記クレイドル２７は、ホルダ１６に対しその背面側にて当接支持されているとともに、前記入力軸１２が貫通されている。なお、図１及び図２においては、クレイドル２７とホルダ１６とは説明の便宜上離間して図示されている。
【００４９】
前記斜板面２６は、本発明の可変容量形の第１油圧装置のプランジャ当接部に相当する。又、プランジャ３４は、第１プランジャに相当する。
図２に示すようにクレイドル２７とホルダ１６の当接する対向面Ｅ１，Ｅ２は、シリンダブロック２４の軸線Ｏと直交するトラニオン軸線ＴＲ１を中心とした半円筒面を備えている。この結果、クレイドル２７はトラニオン軸線ＴＲ１を中心とした傾動が可能とされている。ここで、斜板面２６と直交するとともに、トラニオン軸線ＴＲ１を通る線α，β，γを想定し、これらの線α，β，γ（以下、単にα，β，γという）と軸線Ｏとがなす角をθとする。なお、βは軸線Ｏと一致している。
【００５０】
図１及び図２においては、斜板面２６はその位置に応じて、前記α、β、γを付して区別して図示している。βは斜板面２６が直立位置に位置したときの位置である。又、α及びγは、斜板面２６が直立位置に位置したときを基準に互いに正負（図１、図２において、時計回り方向を正とし、反時計回り方向を負とする。）の反対方向に等角度θで傾動した最大傾動角度の位置である。
【００５１】
本実施形態では図１０の出力回転数Ｎout＝ＮＥを境に、Ｎout＞ＮＥの時に図１，２に示したように負側に傾動し、Ｎout＜ＮＥの時に、正側に傾動する。
なお、図１及び図２に示された斜板面２６は、α位置に位置したときの最大傾動角度で傾動した状態を示している。
【００５２】
以下の説明では、α、β、γ位置は、それぞれ斜板面２６における負の最大傾動角度位置、直立位置及び正の最大傾動角度位置という。
シリンダブロック２４には、その回転中心の回りに複数のシリンダ孔３３が環状に配列され、軸線Ｏと平行に延設されている。同シリンダ孔３３は、前記ホルダ１６側に開口が形成されている。各シリンダ孔３３には、プランジャ３４が摺動自在に配置されている。本実施形態では、シリンダ孔３３に収納したプランジャ３４とシリンダ孔３３とにより形成される空間が第１プランジャ室Ｒ１に相当する。プランジャ３４の先端には、鋼球３４ａが転動自在に嵌合されており、プランジャ３４は鋼球３４ａ及び鋼球３４ａを取着したシュー３５を介して斜板面２６に当接されている。傾斜状態の斜板面２６はシリンダブロック２４の回転に伴ってプランジャ３４を往復作動させ、吸入、吐出行程の作用を付与する。
【００５３】
前記シリンダ孔３３は、第１プランジャ孔に相当する。
第２油圧装置２００は、前記シリンダブロック２４に摺動自在に配置された複数のプランジャ４４、及び前記プランジャ４４に対して当接する回転斜板面３６をもつ筒状のヨーク３７とを備えている。前記入力軸１２の第２油圧装置２００側の端部には、ボス板４０がベアリング３８を介して回転自在に支持されている。前記ボス板４０は略円板状に形成されている。ボス板４０のボス部４０ａには出力ギヤ３９が固定されている。
【００５４】
前記プランジャ４４は、第２プランジャに相当し、ヨーク３７は出力回転部に相当する。
前記ヨーク３７は前記ボス板４０に対してボルト４１により連結固定されている。回転斜板面３６はヨーク３７において、シリンダブロック２４に対向する側面に設けられている。前記回転斜板面３６は、シリンダブロック２４の軸線Ｏと直交するトラニオン軸線ＴＲ２及びトラニオン軸線ＴＲ２を含む平面（仮想平面）を仮想したとき、同トラニオン軸線ＴＲ２を中心として、軸線Ｏに対して一定角度傾斜した前記仮想平面に平行となるように形成されている。
【００５５】
又、前記ヨーク３７の内周面の出力ギヤ３９側は拡径部３７ａが形成されており、同拡径部３７ａ内において、入力軸１２は円錐コロ軸受２９にて支持されている。そして、入力軸１２に螺合したナット３１を出力ギヤ３９側からシリンダブロック２４側へ締め付けることにより、円錐コロ軸受２９の外輪２９ａは、拡径部３７ａの段部底面に当接されている。又、円錐コロ軸受２９の内輪２９ｂは入力軸１２の周溝１２ａに係合した係止リング３２に対して当接係止されている。
【００５６】
前記シリンダブロック２４には、その回転中心の回りにシリンダ孔３３と同数のシリンダ孔４３が環状に配列され、軸線Ｏと平行に延設されている。同シリンダ孔４３は第２プランジャ孔に相当する。同シリンダ孔４３は前記シリンダ孔３３のピッチ円と同心であり、かつ、そのピッチ円よりも大径のピッチ円上に配置されている。又、各シリンダ孔４３は互いに隣接するシリンダ孔３３間に位置するように、シリンダブロック２４の周方向において、シリンダ孔３３とは互いに１／２ピッチずつずらして配置されている（図４及び図５参照）。
【００５７】
なお、シリンダ孔３３，４３内に作動油が流入して第１油圧装置１００、第２油圧装置２００のプランジャ３４，４４を軸方向に押し出すと、スラスト力が斜板面２６，回転斜板面３６に働き、同斜板面２６，回転斜板面３６にはスラスト方向に加え、ラジアル成分の力も働く。前記斜板面２６，回転斜板面３６は、ラジアル・スラスト荷重兼用軸受である同円錐コロ軸受１９，２９を介して入力軸１２に支持されている。このため、入力軸１２がスラスト荷重によって引っ張られ、ラジアル荷重によって曲げられる。しかし、入力軸１２の変形のみでスラスト荷重及びラジアル荷重を吸収するのでケース１１に振動が伝わることがなくなることにより、ケース１１の表面が振動することによる騒音を低減できる。
【００５８】
さらに、シリンダ孔４３はシリンダ孔３３とは図１に示すようにその長さ方向（シリンダブロック２４の軸線Ｏ方向）において、互いにオーバラップするように配置され、前記ヨーク３７側に開口が形成されている。各シリンダ孔４３には、プランジャ４４が摺動自在に配置され、その先端には、鋼球４４ａが転動自在に嵌合されている。
【００５９】
本実施形態では、シリンダ孔４３に収納したプランジャ４４とシリンダ孔４３とにより形成される空間が第２プランジャ室Ｒ２に相当する。プランジャ４４は鋼球４４ａ及び鋼球４４ａを取着したシュー４５を介して回転斜板面３６に当接されている。前記回転斜板面３６とシリンダブロック２４との相対回転に伴ってプランジャ４４が往復作動して吸入、吐出行程を繰り返す。
【００６０】
前記第１油圧装置１００と第２油圧装置２００との間に形成されている油圧閉回路について説明する。
シリンダブロック２４の軸方向両端の内周面には、ともに環状の第１内側油室５１及び第２内側油室５２が形成されている。又、シリンダブロック２４の軸方向両端の外周側寄りにはともに環状の第１外側油室５３及び第２外側油室５４が形成されている。前記第１内側油室５１と第１外側油室５３とは放射状に延びる複数の油路５５が、又、第２内側油室５２と第２外側油室５４とは放射状に延びる複数の油路５６を介して連通されている。
【００６１】
第１外側油室５３は第１油室に相当し、第２外側油室５４は、第２油室に相当する。
シリンダブロック２４には前記第１外側油室５３及び第２外側油室５４を共に連通する第１弁孔５７が、シリンダ孔３３と同数個、シリンダブロック２４の軸方向に沿って延設されている。又、シリンダブロック２４には前記第１外側油室５３及び第２外側油室５４を共に連通する第２弁孔５８が、シリンダ孔４３と同数個、シリンダブロック２４の軸方向に沿って延設されている。各第１弁孔５７と各第２弁孔５８とは、図４及び図５に示すように互い隣接するように配置されている。
【００６２】
各第１弁孔５７には、第１外側油室５３と第２外側油室５４との間において、対応するシリンダ孔３３に連通する油路５９のポートＵが形成されている。
各第１弁孔５７には、スプール型の第１切替弁６０が摺動自在に配置されている。第１切替弁６０の一端は、図１及び図２に示すようにその周部に巻装されたコイルスプリング６３の付勢力により、ホルダ１６の外周に形成されたカム６１のカム面６２に対して常時当接されている。第１切替弁６０は、第１分配弁に相当し、カム６１は第１付与部材に相当する。
【００６３】
図１１には、カム６１のカムプロフィールを示しており、同図に示すように前記カム６１のカム面６２は、第１切替弁６０をポート閉鎖位置ｎ０を中心としてポートＵと第１外側油室５３とを連通させる第１開口位置ｎ１と、ポートＵと第２外側油室５４とを連通させる第２開口位置ｎ２間を往復移動させる。カム面６２において、第１切替弁６０を第１開口位置ｎ１及び第２開口位置ｎ２に位置させるための部位はその領域においては、第１切替弁６０のストローク変化がないようにシリンダブロック２４の軸線Ｏに直交し、互いに平行な一対の仮想平面上に位置している。又、第１切替弁６０が第１開口位置ｎ１と第２開口位置ｎ２とを移動するために、カム面６２には斜面を有している。
【００６４】
そして、このカム６１のカム作用により、第１油圧装置１００には図１１に示すように領域Ｈと、領域Ｉとが付与されている。
領域Ｈはシリンダブロック２４の回転に伴って、第１切替弁６０が第１開口位置ｎ１に移動されて、シリンダ孔３３が、すなわち、第１プランジャ室Ｒ１がポートＵを介して第１外側油室５３に連通する区間である。
【００６５】
又、領域Ｉは、シリンダブロック２４の回転に伴って、第１切替弁６０が第２開口位置ｎ２に移動されて、シリンダ孔３３、すなわち、第１プランジャ室Ｒ１がポートＵを介して第２外側油室５４に連通する区間である。
【００６６】
前記斜板面２６が直立位置から負の最大傾動角度位置へと変位した場合、図１０において、このときの第１油圧装置１００の行程容積は、０からＶMmax（最大行程容積）となり、それに応じて入力軸１２の入力回転数がＮＥのとき出力回転数Ｎout（出力ギヤ３９の回転数）はＮＥから２ＮＥへと増速が得られるように本実施形態ではその第１油圧装置１００側の作動油の吐出量が設定されている。
【００６７】
本実施形態では、図1又は図２のように斜板面２６が負側へ傾動した場合に、図１１で示すシリンダブロック２４の軸心周りの回転角において、０°〜１８０°の範囲では、シリンダ孔３３へ、すなわち、第１プランジャ室Ｒ１へポートＵを介して作動油が吸入される。１８０°〜３６０°（０°）の範囲では、シリンダ孔３３から、すなわち、第１プランジャ室Ｒ１からポートＵを介して作動油が吐出される。
【００６８】
逆に斜板面２６が正側へ傾動した場合には、０°〜１８０°の範囲では、シリンダ孔３３から、すなわち、第１プランジャ室Ｒ１からポートＵを介して作動油が吐出される。１８０°〜３６０°（０°）の範囲では、シリンダ孔３３へ、すなわち、第１プランジャ室Ｒ１へポートＵを介して作動油が吸入される。尚、吐出する油室及び吸入する油室は、回転角範囲に対応した領域Ｈ，Ｉによって決まる。
【００６９】
各第２弁孔５８には、第１外側油室５３と第２外側油室５４との間において、対応するシリンダ孔４３に連通する油路６９のポートＷが形成されている。
各第２弁孔５８には、スプール型の第２切替弁７０が前記プランジャ４４に対して平行となるように摺動自在に配置されている。第２切替弁７０は第２分配弁に相当する。第２切替弁７０の一端は、図１及び図２に示すようにその周部に巻装されたコイルスプリング７３の付勢力により、ヨーク３７の外周に設けられた円筒状のカム７１のカム面７２に対して常時当接されている。前記カム７１は弁作動機構及び当接部材に相当し、カム７１は第２付与部材に相当する。
【００７０】
カム７１はヨーク３７の外周面に対してシリンダブロック２４の軸線Ｏ方向に摺動自在に嵌合されている。又、ヨーク３７の互いに１８０度反対位置には、一対のキー７４がシリンダブロック２４の軸線Ｏ方向に沿うように一体に固定されている。そして、カム７１はその内周面に設けた一対のガイド溝７５がキー７４に対してシリンダブロック２４の軸線Ｏ方向に摺動自在に嵌合されるとともに、同キー７４により、ヨーク３７に対して周方向への回動が不能にされている。この結果、カム７１は、ヨーク３７とともに、軸線Ｏを中心として一体回動可能にされている。
【００７１】
又、カム７１の内径は、ボス板４０の外径よりも小さくされ、カム７１はボス板４０に対して係止可能にされている。すなわち、カム７１とボス板４０との係止位置がそれ以上の出力ギヤ３９側への移動が不能となったカム７１の第１変位位置Ｑ１とされている。
【００７２】
図６（ａ）に示すように、カム７１の出力ギヤ側端面には、変位付与部材７６がケース１１に対して回動自在に支持されている。変位付与部材７６はカム７１の出力ギヤ側端面に当接可能な当接体７７と、同当接体７７に軸７８ａを介して一体連結されたウォームギヤ７８とから構成されている。当接体７７は図６（ｂ）に示すようにウォームギヤ７８の軸７８ａを中央にして一対のアーム７９，８０からなっており、ウォームギヤ７８の時計回り方向又は反時計回り方向の回転により、いずれか一方のアーム７９，８０がカム７１の出力ギヤ側端面に対して当接可能とされている。
【００７３】
本実施形態では、図６（ｂ）において、時計回りにウォームギヤ７８が回転したときに、アーム８０がカム７１の出力ギヤ側端面に当接して、基準位置Ｑ０に位置するカム７１を第２変位位置Ｑ２側に移動する。又、図６（ｂ）において、基準位置Ｑ０にカム７１を位置させているアーム７９が反時計回りに回転して、基準位置Ｑ０に位置するカム７１を第１変位位置Ｑ１へ移動する。
【００７４】
前記ウォームギヤ７８には、ケース１１に対して回転自在に支持されたウォーム軸８１が噛合されている。同ウォーム軸８１は、図示しないアクチュエータに作動連結されている。前記アクチュエータが中立位置にあって、作動されていない状態では、当接体７７はカム７１に当接して、カム７１を基準位置Ｑ０に位置させている。そして、前記アクチュエータの正逆回動及びその回動量により、ウォームギヤ７８の回動量、ひいては、基準位置Ｑ０と第１変位位置Ｑ１間の移動量及び基準位置Ｑ０と第２変位位置Ｑ２間の移動量が決定されている。
【００７５】
ウォームギヤ７８とウォーム軸８１とにより、保持機構が構成されている。又、前記アクチュエータ、ウォーム軸８１、ウォームギヤ７８、当接体７７とにより、可変機構が構成されている。
【００７６】
図１１には、カム７１のカムプロフィールを示している。なお、図１１において、カム面６２とカム面７２との相対位置は、カム７１がヨーク３７とともに回転するため変化するが、説明の便宜上、１つにまとめて図示している。
【００７７】
そして、ヨーク３７がシリンダブロック２４と相対回転することによって、このカム７１のカム作用により、第２油圧装置２００には領域Ｊ、領域Ｋが付与されている。
【００７８】
領域Ｊはカム面７２により変位された第２切替弁７０により、シリンダ孔４３がポートＷを介して第２外側油室５４と連通する区間である。
又、領域Ｋは、シリンダ孔４３が、すなわち、第２プランジャ室Ｒ２がポートＷを介して第１外側油室５３と連通する区間である。
【００７９】
例えば、図１又は図２のように斜板面２６が負側へ傾動した場合に、図１１で示すカム７１（基準位置Ｑ０に位置する場合）とシリンダブロック２４の軸心周りの相対回転角において、０°〜１８０°の範囲では、シリンダ孔４３、すなわち、第２プランジャ室Ｒ２へポートＷを介して作動油が吸入される。
【００８０】
そして、この場合、１８０°〜３６０°（０°）の範囲では、シリンダ孔４３から，すなわち、第２プランジャ室Ｒ２からポートＷを介して作動油が排出される。逆に斜板面２６が正側へ傾動した場合には、０°〜１８０°の範囲では、シリンダ孔４３から、すなわち、第２プランジャ室Ｒ２からポートＷを介して作動油が排出される。１８０°〜３６０°（０°）の範囲では、シリンダ孔４３へ、すなわち、第２プランジャ室Ｒ２へポートＷを介して作動油が吸入される。尚、排出する油室及び吸入する油室は、回転角範囲に対応した領域Ｊ，Ｋによって決まる。
【００８１】
図１２は、カム７１のカム作用により、第２切替弁７０が切替作動されてポートＷが第１外側油室５３及び第２外側油室５４にそれぞれ連通する場合のカム７１とシリンダブロック２４の相対回転角度範囲を示している。又、図１３はカム７１とシリンダブロック２４の相対回転角度と、第１外側油室５３又は第２外側油室５４に連通した際に第２切替弁７０により開口されるポートＷの開口面積との関係を表す本実施形態の特性図である。なお、プラス（＋）側は、第１外側油室５３に連通時の開口面積を示し、マイナス（−）側は第２外側油室５４に連通時の開口面積を意味している。
【００８２】
（基準位置Ｑ０に位置する場合）
カム７１が基準位置Ｑ０に位置する場合、すなわち、図１０において、０≦Ｎout≦２ＮＥの場合には、図１２、図１３に示すようにポートＷは０°〜１８０°までが第２外側油室５４に連通され、１８０°〜３６０°（０°）までは第１外側油室５３に連通される。
【００８３】
本実施形態では、基準位置Ｑ０に位置する際には、ポートＷの第１外側油室５３との連通時と、第２外側油室５４との連通時の開口区間は互いに同じとなるようにカム面７２が設定されている。
【００８４】
（第１変位位置Ｑ１〜Ｑ０に位置する場合）
カム７１が第１変位位置Ｑ１側に位置している場合、すなわち、図１０において、２ＮＥ＜Ｎoutの場合には、図１２及び図１３に示すようにポートＷは、すなわち、第２プランジャ室Ｒ２は数度〜１５０°までが第２外側油室５４に連通され、１５０°〜数度までは第１外側油室５３に連通される。すなわち、領域Ｊは、基準位置Ｑ０にカム７１が位置するときよりもその領域（開口区間）が狭くなるように、逆に領域Ｋが広がるようにカム７１のカム面７２が設定されている。
【００８５】
このように、領域Ｊ，Ｋを変化させることにより、第２油圧装置２００の１行程における第２外側油室５４との連通する区間（領域Ｊ）が、第１油圧装置１００の１行程における第２外側油室５４との連通する区間（領域Ｉ）よりも小さくなる。すなわち、シリンダブロック２４が軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室Ｒ１が第２外側油室５４と連通する領域Ｉ（区間）と比較して、ヨーク３７がシリンダブロック２４に対して軸心周りに１回転する間に、第２プランジャ室Ｒ２が第２外側油室５４と連通する領域Ｊ（区間）が小さくなる。
【００８６】
それに伴って、第１油圧装置１００が１行程の間に第２外側油室５４と授受する作動油量と比較して、第２油圧装置２００が１行程の間に第２外側油室５４と授受する作動油量が少なくなり、最終的にはＱ１の位置でＶMmaxに対して０．５ＶMmaxとなるように領域Ｊ，Ｋの配分を設定している。
【００８７】
（第２変位位置Ｑ０〜Ｑ２に位置する場合）
カム７１が第２変位位置Ｑ２側に位置している際、いわゆる後進時、図１０において、Ｎout＜０の場合には、図１２及び図１３に示すようにポートＷは、すなわち、第２プランジャ室Ｒ２は３４０数度〜２４０数度までが第２外側油室５４に連通され、２４０数度〜３４０数度までは第１外側油室５３に連通される。
【００８８】
このように、領域Ｊ，Ｋを変化させることにより、第２油圧装置２００の１行程における第１外側油室５３との連通する区間（領域Ｋ）が、第１油圧装置１００の１行程における第１外側油室５３との連通する区間（領域Ｈ）よりも小さくなる。すなわち、シリンダブロック２４が軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室Ｒ１が第１外側油室５３と連通する区間（領域Ｈ）と比較して、ヨーク３７がシリンダブロック２４に対して軸心周りに１回転する間に第２プランジャ室Ｒ２が第１外側油室５３と連通する区間（領域Ｋ）が、小さくなる。
【００８９】
それに伴って、第１油圧装置１００が１行程の間に第１外側油室５３と授受する作動油量と比較して、第２油圧装置２００が１行程の間に第１外側油室５３と授受する作動油量が少なくなり、最終的にはＱ２の位置でＶMmaxに対して０．５ＶMmaxとなるように領域Ｊ，Ｋの配分を設定している。
【００９０】
本実施形態では、シリンダ孔３３、シリンダ孔４３、第１外側油室５３、第２外側油室５４、第１弁孔５７、第２弁孔５８、油路５９、油路６９、ポートＵ及びポートＷとにより、油圧閉回路が構成されている。
【００９１】
前記第１外側油室５３と第２外側油室５４との間には図４、図５及び図７に示すようにシリンダブロック２４の軸線Ｏに沿うように連通路８２、８３が形成されている。連通路８２内には、第１外側油室５３側に設けた弁座８４を開閉するリリーフ弁８５が設けられ、連通路８２内に内装したコイルスプリング８６により、同弁座８４を閉鎖している。そして、第１外側油室５３内の作動油の油圧がコイルスプリング８６のバネ圧よりも高いときに、リリーフ弁８５が弁座８４を開放して第１外側油室５３と第２外側油室５４間を連通する。
【００９２】
連通路８３内には、第２外側油室５４に設けた弁座８７を開閉するリリーフ弁８８が設けられ、連通路８３内に内装したコイルスプリング８９により、同弁座８７を閉鎖している。そして、第２外側油室５４内の作動油の油圧がコイルスプリング８９のバネ圧よりも高いときに、リリーフ弁８８が弁座８７を開放して第２外側油室５４と第１外側油室５３間を連通する。
【００９３】
前記油圧閉回路に作動油をチャージするために、入力軸１２内には軸線Ｏに沿って軸孔９０が穿設されている。軸孔９０は、スリーブ２０の大径部２０ａにおいて、半径方向に導入油路９１を有しており、同導入油路９１は大径部２０ａに半径方向に穿設された油路９２及び大径部２０ａの外周面に形成された周溝９３に連通されている。支持板１３には周溝９３に連通する油路９４が設けられ、油路９４内には図示しないチャージポンプから作動油が満たされている。
【００９４】
入力軸１２において、第１内側油室５１及び第２内側油室５２と相対する部分には、軸孔９０に連通可能な弁座を開閉する一対のチャージ弁９５（逆止弁）が配置されている。同チャージ弁９５は油圧閉回路の油圧が軸孔９０内のチャージ圧に達するまで開口して、軸孔９０内の作動油を油圧閉回路に供給する。又、同チャージ弁９５は作動油が軸孔９０へ逆流するのを防止する。
【００９５】
（作用）
さて、上記のように構成された無段変速装置Ｔの作用を説明する。
なお、説明の便宜上、エンジンＥＧのクランク軸から入力軸１２に付与される入力回転数ＮＥは一定のものとして説明する。
【００９６】
（出力回転数ＮoutがＮＥの場合）
図８に示すシフトレバー９７がＦ領域内の中間付近位置に操作した場合、クレイドル２７を介して斜板面２６を直立位置に位置させる。
【００９７】
この状態では、カム７１と当接体７７のアーム７９とは当接しており、このときのカム面７２は図１１に示す基準位置Ｑ０に位置している。
この状態においては、エンジンＥＧの駆動力により入力軸１２を介してシリンダブロック２４が正方向へＮＥで回転するが、斜板面２６は入力軸１２の軸線Ｏに対して直立位置の中立状態にある。第１油圧装置１００のプランジャ３４は斜板面２６によっては往復動されず、従って、この状態では油圧閉回路内を作動油が循環しない。このため、第２油圧装置２００側においては各プランジャ４４の突出端がストローク運動ができない状態でシュー４５を介して回転斜板面３６に当接係合するため、シリンダブロック２４と回転斜板面３６とは直結状態となり、一体回転する。すなわち、この状態は、入力軸１２と出力ギヤ３９とが直結状態となる。この回転斜板面３６に付与された正方向への回転は、ヨーク３７、ボス板４０、出力ギヤ３９、入力ギヤ１０を介して終減速装置へ伝達される。
【００９８】
前記斜板面２６が直立位置に位置している場合には、図１０に示すように第１油圧装置１００の行程容積は０となり、出力回転数Ｎout（出力ギヤ３９の回転数）は入力回転数ＮＥとなる。
【００９９】
なお、本実施形態では、この出力回転数Ｎout（出力ギヤ３９の回転数）が入力回転数ＮＥと同じ回転数のときを含めた、すなわち、無段変速装置Ｔの入力軸１２と出力ギヤ３９とが直結状態のときを含めた前後の範囲をこの農作業機車両の主作業速度域に設定している。例えば、図１９に示すように本実施形態の農作業機車両が耕運機の場合、走行速度が数ｋｍ／ｈ〜８ｋｍ／ｈを主作業速度域の走行速度範囲であるとしており、この走行速度範囲内において、前記直結状態となるように出力回転数Ｎout（出力ギヤ３９の回転数）がＮＥとなるように設定されている。なお、本実施形態では、主作業速度域は、３ｋｍ／ｈ〜８ｋｍ／ｈである。
【０１００】
（出力回転数ＮoutがＮＥと２ＮＥの間の場合）
図８に示すシフトレバー９７をＦ領域内において、前記中間位置よりもＮ位置を基準として遠位位置に操作した場合、クレイドル２７を介して斜板面２６を図１，２で示すように負側に傾動して負の最大傾動角度位置と直立位置との間の領域に位置させる。
【０１０１】
この場合、エンジンＥＧの駆動力により入力軸１２を介してシリンダブロック２４がＮＥで回転する。すると、第１油圧装置１００の領域Ｉで、作動油はシリンダ孔３３からポートＵを介して第２外側油室５４へ吐出される。
【０１０２】
そして、領域Ｈで、作動油は第１外側油室５３からポートＵを介してシリンダ孔３３に吸入される。
なお、作動油が油圧閉回路を循環する量は斜板面２６の負方向への傾動角度が大きくなるにつれ、増大する。
【０１０３】
第２外側油室５４に吐出された作動油は、ポートＷを介して、０°〜１８０°の範囲にあるシリンダ孔４３に吸入される。一方、１８０°〜３６０°（０°）の範囲にあるシリンダ孔４３から作動油は、排出（吐出）される。
【０１０４】
この結果、シリンダブロック２４が入力軸１２を介して駆動される回転数ＮＥと、第２油圧装置２００のプランジャ４４の回転斜板面３６への突出押圧作用による正方向の回転数との和により、回転斜板面３６は回転される。この回転斜板面３６に付与される正方向の回転は、ヨーク３７、ボス板４０、出力ギヤ３９、入力ギヤ１０を介して終減速装置へ正方向の回転として伝達され、増速作用を行う。
【０１０５】
このとき、斜板面２６が直立位置から負の最大傾動角度位置へと変位すると、図１０において第１油圧装置１００の行程容積は０からＶMmax（最大行程容積）へと増加し、それに応じて出力回転数ＮoutはＮＥから２ＮＥへと増速する。
【０１０６】
なお、出力回転数ＮoutがＮＥから２ＮＥに変化するときの第２油圧装置２００の行程容積は最大行程容積ＶMmaxのままである。
（出力回転数Ｎoutが２ＮＥを越える場合）
前進高速にしたい場合、すなわち、図８に示すシフトレバー９７をＦ領域内において、前記遠位位置よりもさらに反Ｎ位置側へ操作した場合、クレイドル２７を介して斜板面２６を負の最大傾動角度位置に位置させる。
【０１０７】
このとき、第１油圧装置１００の行程容積ＶＰは最大行程容積ＶMmaxのままである。そして、図示しないアクチュエータを作動させ、基準位置Ｑ０に位置するカム７１を基準位置Ｑ０と第１変位位置Ｑ１との間に移動する。
【０１０８】
例えば、カム７１が第１変位位置Ｑ１に位置すると、図１２及び図１３に示すようにポートＷは、数度〜１５０°までが第２外側油室５４に連通され、１５０°〜数度までは第１外側油室５３に連通される。すなわち、領域Ｊは、基準位置Ｑ０にカム７１が位置するときよりもその領域（区間）が狭くなる。
【０１０９】
このため、第１油圧装置１００が１行程の間に第２外側油室５４と連通する区間に比して、第２油圧装置２００が１行程の間に第２外側油室５４と連通する区間が小さくなる。それに伴って、第１油圧装置１００が１行程の間に第２外側油室５４と授受する作動油量と比較して、第２油圧装置２００が１行程の間に第２外側油室５４と授受する作動油量が少なくなる。このため、第１油圧装置１００が１行程の間に第２外側油室５４へ吐出する作動油量と第２油圧装置２００が１行程の間に第２外側油室５４から吸入する作動油量の比に対応して、第１油圧装置１００が１行程を完了するまでに第２油圧装置２００の行程数が増加する。
【０１１０】
その結果、第２油圧装置２００が回転斜板面３６にＮＥよりも大きな回転速度を与える。よって、出力回転数Ｎoutは、ＮＥと第２油圧装置２００の付与回転速度の和により、２ＮＥよりも大きくなる。
【０１１１】
又、回転斜板面３６に付与された回転トルクは、ヨーク３７、ボス板４０、出力ギヤ３９、入力ギヤ１０を介して終減速装置へ伝達される。
このとき、図１０において第１油圧装置１００の行程容積は前述したように一定量のＶMmax（最大行程容積）であり、一方、第２油圧装置２００の行程容積はＶMmaxから０．５ＶMmaxへと変化する。その結果、出力回転数Ｎoutは２ＮＥから３ＮＥへと増速する。
【０１１２】
（出力回転数Ｎoutが０とＮＥの間の場合）
図８に示すシフトレバー９７をＦ領域内において、前記中間位置よりもＮ位置側に操作した場合、クレイドル２７を介して斜板面２６を正側に傾動して正の最大傾動角度位置と直立位置との間の領域に位置させる。
【０１１３】
この場合、斜板面２６が正方向へ傾動するため、エンジンＥＧの駆動力により入力軸１２を介してシリンダブロック２４が回転すると、第１油圧装置１００において図１１に示す領域Ｈで、シリンダ孔３３から、油路５９、ポートＵを介して第１外側油室５３に作動油が吐出される。
【０１１４】
又、領域Ｉで第２外側油室５４から、ポートＵ、油路５９を介してシリンダ孔３３に作動油が吸入される。
なお、作動油が油圧閉回路を循環する量は斜板面２６の正方向への傾動角度が大きくなるにつれ、増大する。
【０１１５】
一方、第２油圧装置２００では第１外側油室５３側に吐出された作動油は、ポートＷを介してシリンダ孔４３に受入される。又、０°〜１８０°の範囲にあるシリンダ孔４３からの作動油は、第２外側油室５４へ排出される。
【０１１６】
この結果、第２油圧装置２００のプランジャ４４の回転斜板面３６への突出押圧作用により、前記「出力回転数ＮoutがＮＥと２ＮＥの間及び２ＮＥを越える場合」とは逆方向の回転を与える。従って、前記逆方向の回転数と、シリンダブロック２４の正方向の回転数との和により、ヨーク３７、ボス板４０、出力ギヤ３９が回転される。このときの回転数の和は、逆方向の回転数分減少した正方向の回転数となるため、出力回転数Ｎoutは「出力回転数ＮoutがＮＥの場合」に比較して小さくなる。
【０１１７】
本実施形態では、このとき、斜板面２６が直立位置から正の最大傾動角度位置側へと変位すると、図１０において第１油圧装置１００の行程容積は０から−ＶMmax（前記「−」はポートＵから第１外側油室５３に吐出される場合を意味している。）側へと増加し、それに応じて出力回転数ＮoutはＮＥから０へと減速する。
【０１１８】
なお、このときの出力回転数ＮoutがＮＥから０に変化するときの第２油圧装置２００の１回転当たりの行程容積−ＶMmaxのままである。（前記「−」は第１外側油室５３からポートＷを介して吸入される場合を意味している。）
（出力回転数Ｎoutが０の場合）
次に、シフトレバー９７をＮ位置に操作した場合、クレイドル２７を介して斜板面２６を正の最大傾動角度位置に位置させる。
【０１１９】
この場合、本実施形態では第１油圧装置１００の行程容積は−ＶMmaxと固定される。
この結果、前記逆方向の回転数と、シリンダブロック２４が入力軸１２を介して駆動される回転数ＮＥとが釣り合い、すなわち、回転数の和は０（出力回転数Ｎoutは０）となり、出力ギヤ３９は停止する。
【０１２０】
（出力回転数Ｎoutが０未満の場合）
次に、後進したい場合、すなわち、図８に示すシフトレバー９７をＲ領域に操作した場合、クレイドル２７を介して斜板面２６を正の最大傾動角度位置に位置させる。このとき、第１油圧装置１００の行程容積は−ＶMmaxと固定される。そして、基準位置Ｑ０に位置するカム７１を基準位置Ｑ０と第２変位位置Ｑ２との間に移動する。
【０１２１】
例えば、カム７１が第２変位位置Ｑ２に位置すると、図１２及び図１３に示すようにポートＷは、３４０数度〜２４０数度までが第２外側油室５４に連通され、２４０数度〜３４０数度までは第１外側油室５３に連通される。すなわち、２ＮＥを越える場合と逆に領域Ｊは、基準位置Ｑ０にカム７１が位置するときよりもその領域（区間）が広くなり、領域Ｋが狭くなる。
【０１２２】
このため、第１油圧装置１００が１行程の間に第１外側油室５３と連通する区間に比して、第２油圧装置２００が１行程の間に第１外側油室５３と連通する区間が小さくなる。それに伴って、第１油圧装置１００が１行程の間に第１外側油室５３と授受する作動油量と比較して、第２油圧装置２００が１行程の間に第１外側油室５３と授受する作動油量が少なくなる。このため、第１油圧装置１００が１行程の間に第１外側油室５３へ吐出する作動油量と第２油圧装置２００が１行程の間に第１外側油室５３から吸入する作動油量の比に対応して、第１油圧装置１００が１行程を完了するまでに第２油圧装置２００の行程数が増加する。
【０１２３】
その結果、第２油圧装置２００が回転斜板面３６に−ＮＥよりも大きな回転速度を与える。よって、出力回転数Ｎoutは、ＮＥと第２油圧装置２００の付与回転速度の和により、０よりも小さくなる。
【０１２４】
又、逆方向の回転トルクは、ヨーク３７、ボス板４０、出力ギヤ３９、入力ギヤ１０を介して終減速装置へ伝達される。
なお、本実施形態では、このとき、図１０において第１油圧装置１００の行程容積は前述したように一定量の−ＶMmaxであり、一方、第２油圧装置２００の行程容積は−ＶMmaxから−０．５ＶMmaxへと変化するように設定されている。又、それに応じて出力回転数Ｎoutは０から後進方向に増速する。
【０１２５】
本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１） 本実施形態の無段変速装置は、第1油圧装置１００と第２油圧装置２００のシリンダブロック２４を共有し、シリンダブロック２４内に第1油圧装置１００と第２油圧装置２００との間を作動油が循環する油圧閉回路を形成し、エンジンＥＧによって回転駆動する構成とした。
【０１２６】
この結果、作動油が油圧閉回路を循環しなくても、エンジンＥＧからの駆動力が第２油圧装置２００の回転斜板面３６へ伝達される。すなわち、無段変速装置Ｔの入力軸１２（入力側）と出力ギヤ３９（出力側）が直結状態となる。この直結状態時を中心として、増速側及び減速側の両方を含む広範囲の無段変速を得ることができる。
【０１２７】
このことから、シフトレバー９７による１レバー操作で、前進又は後進の切替え、及び、前進の最高速から、後進の最高速まで広い変速域をカバーできるという高操作性が得られる。
【０１２８】
そして、第２油圧装置２００を可変容量とすることで、変速範囲を前進高速域、後進域までに広がり、前後進の切替のためのギヤ機構（リバーサ）を省略することができる。
【０１２９】
（２） 本実施形態では、第１油圧装置１００は、正負の最大傾動角度の範囲を有する斜板面２６の傾動角度の変位に応じて作動するようにした。又、第２油圧装置２００は、斜板面２６が正負の最大傾動角度をなしている時に、図１２，１３の如くシリンダブロック１回転における第１外側油室５３又は第２外側油室５４と連通する区間を狭くすることができるので、その行程容積が第１油圧装置１００の行程容積に対して相対的に小さくできる。
【０１３０】
そして、第１油圧装置１００の行程容積に比して、第２油圧装置２００の行程容積が小さくなると、プランジャ４４の往復速度が速くなる。このため、第２油圧装置２００のプランジャ４４の突出押圧作用によって、回転斜板面３６にＮＥ又は−ＮＥよりも大きな回転を付与し、油圧式無段変速装置Ｔは、２ＮＥを超える前進高速域及び０を下回る後進域を得ることができる。
【０１３１】
（３） 本実施形態では、無段変速装置は、農作業機車両の走行用に使用される無段変速装置とした。この結果、農作業機車両の走行時において、上記（１）又は（２）の作用効果を奏することができる。
【０１３２】
（４） 本実施形態では、第１油圧装置１００の作動油吐出量が０のときの変速域を、作業機の主作業速度域内に設定した。すなわち、出力回転数Ｎout（出力ギヤ３９の回転数）が入力回転数ＮＥと同じ回転数のときを含めた、すなわち、無段変速装置Ｔの入力軸１２と出力ギヤ３９とが直結状態のときを含めた前後の範囲をこの農作業機車両の主作業速度領域に設定した。図１９に示すように本実施形態の農作業機車両が耕運機の場合、走行速度が数ｋｍ／ｈ〜８ｋｍ／ｈを主作業速度域の走行速度範囲であるとしており、この走行速度範囲内において、前記直結状態となるように出力回転数Ｎout（出力ギヤ３９の回転数）がＮＥとなるように設定した。この結果、主作業速度域においては、作動油が油圧閉回路を流れなくなるため、油圧閉回路における油漏れが抑制されて、伝達効率を高め、主作業速度域におけるエネルギロスを減らすことができ、非常に効率的な農作業を行うことができる。
【０１３３】
図１８は、本実施形態の場合（図１８では（５）で示している）の全効率（全伝達効率）と車速の関係の特性を示している。同図に示すように、本実施形態の場合、全効率が他の従来のＨＳＴの副１、副２、副３の変速の場合には比較しても極めて高い全効率が得られることが分かる。特に、主作業速度域では全効率が高い領域でもあり、効率的な作業が得られることが分かる。
【０１３４】
（５） 本実施形態では、第２油圧装置２００は、シリンダブロック２４内の複数のシリンダ孔４３（第２プランジャ孔）に挿入されたプランジャ４４群と、プランジャ４４群にて作動されてシリンダブロック２４に対して相対回転又は同期回転する回転斜板面３６と、各シリンダ孔４３に対する作動油の吸入、吐出を制御する第２切替弁７０（弁）群と、第２切替弁７０群をシリンダブロック２４の回転に応じて作動するカム７１（弁作動機構）とで構成した。又、カム７１には、ウォーム軸８１、ウォームギヤ７８、及び当接体７７（可変機構）を設け、この可変機構の作動により、第２油圧装置２００が１行程の間に、第１外側油室５３又は第２外側油室５４と連通する区間を変更するようにした。
【０１３５】
この結果、可変機構の作動により、第２油圧装置２００の行程容積が変更され、容量可変を行うことができる。
（６） 本実施形態では、第２切替弁７０を、各プランジャ４４と対応して平行に設けたタイミングスプールとし、カム７１は回転斜板面３６と一体に回転するとともに、シリンダブロック２４の軸線に沿って変位自在に配置したタイミングカムとした。この結果、カム７１は、回転斜板面３６と一体に回転し、シリンダブロック２４の軸線に沿って変位する。第２切替弁７０は、カム７１のカム作用により、変位する結果、第２切替弁７０の吸入吐出タイミングが変更できる。
【０１３６】
（７） 本実施形態では、カム７１は、シリンダブロック２４の軸線方向において、基準位置Ｑ０，第１変位位置Ｑ１，第２変位位置Ｑ２位置間を変位自在に設け、カム７１を変位した位置にて保持するウォームギヤ７８、及びウォーム軸８１（保持機構）を設けた。
【０１３７】
このため、カム７１は特に第１変位位置Ｑ１，第２変位位置Ｑ２の位置のうち、いずれかに位置すると、その位置において、保持できる。カム７１の各位置において安定したカム作用を第２切替弁７０に付与することができる。
【０１３８】
又、第１変位位置Ｑ１では、ボス板４０がストッパとして機能している。このため、第１変位位置Ｑ１においても、安定したカム作用を第２切替弁７０に付与することができる。
【０１３９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
１） 前記両実施形態では、主作業速度域を走行速度が数ｋｍ／ｈ〜８ｋｍ／ｈとしたが、この走行速度範囲に限定するものではない。耕運機以外の農作業機車両、例えば、トラクタ、サブソイラ、ディスクモアなどの場合には、その作業機車両に応じた主作業速度域があるため、無段変速装置の入力側と出力側の直結状態をその主作業速度域に合わせて設定すれば全効率の高い状態での作業を行うことができる。
【０１４３】
２） さらにまた、第１油圧装置１００、又は、第２油圧装置２００の少なくとも一方をプランジャ３４又は、プランジャ４４が径方向に突出入するラジアル形としても良い。
【０１４４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の油圧式無段変速装置は、可変容量形の第１油圧装置からの吐出量が０のとき、第２油圧装置を介して、油圧式無段変速機の入力側と出力側とを直結することによって、この直結時を中心として増速及び減速の両方に広範囲の無段変速を得ることができ。従って、作業域では全効率が高い油圧式無段変速装置が得られる。
【０１４５】
すなわち、作動油が油圧閉回路を循環しない時でも、出力回転部に入力回転を伝達することができる。また、作動油が油圧閉回路を循環することで、本装置は、入力回転を基点にその前後に亘って回転速度を変化することができる。
【０１４６】
そして、第１油圧装置の行程容積が第２油圧装置の行程容積を上回る範囲では、出力回転部は、第２油圧装置の第２プランジャによって入力回転よりも大きな回転速度を与えられるので、出力回転部が与えられる回転が入力回転と同じ向きの場合は、出力回転として入力回転を超える回転を本装置は、得ることができる。又、出力回転部が与えられる回転が入力回転と逆向きの場合は、出力回転として入力回転とは、逆向きの回転を本装置は、得ることができる。
【０１４７】
さらに油圧式無段変速装置は、第２油圧装置の行程容積を第１油圧装置１００の行程容積から小さくできる。
【０１４８】
さら油圧式無段変速装置は、第２付与部材を軸線方向に変位するだけで、第２油圧装置の行程容積を、第１油圧装置の行程容積から小さくできる。
【０１４９】
請求項２に記載の作業機車両の変速装置は、その速度域において、作動油が油圧閉回路を循環しなくても出力回転を得ることができるので、作動油の循環による油漏れが無くなり、作業機車両の作業効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した実施形態の無段変速装置置の断面図であり、図４のＥ−Ｅ線断面図。
【図２】同じく無段変速装置の第１油圧装置側の要部断面図。
【図３】同じく無段変速装置の第２油圧装置側の要部断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図６】（ａ）は図１のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は当接部の作用を示す説明図。
【図７】図４のＤ−Ｄ線断面図。
【図８】シフターの平面図。
【図９】本実施形態の無段変速装置の概念図。
【図１０】同じく油圧装置の行程容積と出力回転数とを表した特性図。
【図１１】カム６１，７１のカム作用を示す説明図。
【図１２】カム作用によるモータポートが開口するタイミングを示す説明図。
【図１３】カム７１の回転角度に対するモータポートの開口面積の変化を示す説明図。
【図１４】従来例のＨＳＴからなる無段変速装置の概念図。
【図１５】同じくポンプ／モータ行程容積と出力回転数とを表した特性図。
【図１６】従来例の他の油圧式無段変速装置の概念図。
【図１７】同じくポンプ／モータ行程容積と出力回転数とを表した特性図。
【図１８】車速と、全効率との関係を示す特性図。
【図１９】車速と、各種作業車両の負荷トルクとの関係を示す分布図。
【符号の説明】
Ｒ１…第１プランジャ室、Ｒ２…第２プランジャ室、
２４…シリンダブロック、２６…斜板面（プランジャ当接部）、
３３…シリンダ孔（第１プランジャ孔）、
３４…プランジャ（第１プランジャ）、
３６…回転斜板面（回転斜板）、３７…ヨーク（出力回転部）、
４３…シリンダ孔（第２プランジャ孔）、
４４…プランジャ（第２プランジャ）、
５３…第１外側油室（第１油室）、５４…第２外側油室（第２油室）、
６０…第１切替弁（第１分配弁）、
６１…カム（第１付与部材）、
７０…第２切替弁（弁及び第２分配弁）、
７１…カム（弁作動機構、当接部材及び第２付与部材）、
８１…ウォーム軸（ウォームギヤ７８とともに保持機構を構成し、ウォーム軸８１、ウォームギヤ７８、当接体７７、アクチュエータとともに可変機構を構成する。）、
１００…第１油圧装置、２００…第２油圧装置。

Claims (2)

1. 第１プランジャ及びプランジャ当接部を備え、同当接部によって第１プランジャの突出入を行う可変容量形の第１油圧装置と、第２プランジャを備え、第２プランジャの当接によって入力回転に対して相対又は同期回転のいずれかを行う出力回転部を設けた第２油圧装置とを組合せ、双方のプランジャを収納するシリンダブロックを共有し、同シリンダブロックを入力回転にて軸心周りに回転する構成とし、同シリンダブロックに第１プランジャ孔及び第２プランジャ孔を設け、第１プランジャを第１プランジャ孔に収納して第１プランジャ室を形成し、第２プランジャを第２プランジャ孔に収納して第２プランジャ室を形成し、第１プランジャ室と第２プランジャ室間で作動油が循環する油圧閉回路を設け、同回路に第１油室及び第２油室を設け、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室が第１油室と連通する区間及び第２油室と連通する区間を有し，出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に第２プランジャ室が第１油室と連通する区間及び第２油室と連通する区間を有する構成とした油圧式無段変速装置であって、第１油圧装置の行程容積が第２油圧装置の行程容積を上回る範囲を有する構成を備えた油圧式無段変速装置において、
   シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室が第１油室と連通する区間と比較して、出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に第２プランジャ室が第１油室と連通する区間を小さくし、
   又は、シリンダブロックが軸心周りに１回転する間に第１プランジャ室が第２油室と連通する区間と比較して、出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に第２プランジャ室が第２油室と連通する区間を小さくし、
   第１分配弁を設け、第１分配弁に往復動を付与する第１付与部材を設け、同部材がシリンダブロックが軸心周りに１回転する間に同分配弁に軸線方向の往復動を付与し、同分配弁の軸線方向の往復動にて第１プランジャ室が第１油室及び第２油室と連通する構成とし、第２分配弁を設け、第２分配弁に往復動を付与する第２付与部材を設け、同部材が出力回転部がシリンダブロックに対して軸心周りに１回転する間に同分配弁に軸線方向の往復動を付与し、同分配弁の軸線方向の往復動にて第２プランジャ室が第１油室及び第２油室と連通する構成とし、第２付与部材が軸線方向に変位され、変位した位置で保持される構成としたことを特徴とする油圧式無段変速装置。
2. 請求項１に記載の油圧式無段変速装置を用いた作業機車両の変速装置であって、作動油が油圧閉回路を循環しない時の出力回転部の回転速度が作業機車両の主作業速度域に含まれる構成したことを特徴とする作業機車両の変速装置。

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