JP5592829B2 - Agricultural machine gear transmission - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動されて前後進に無段変速可能な油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた農作業機の変速伝動装置に関する。 The present invention includes an input shaft for inputting engine driving force, a hydraulic continuously variable transmission driven by the input shaft and capable of continuously variable forward and backward, the driving force of the input shaft and the hydraulic continuously variable transmission. The present invention relates to a transmission transmission device for an agricultural working machine provided with a planetary transmission unit that synthesizes the output of the machine and outputs a combined driving force, and an output rotating body that outputs to a traveling device.
従来、たとえば特許文献1に記載された変速伝動装置があった。特許文献1に記載されたものでは、エンジンから前後輪に動力伝達する伝動系に、油圧式無段変速装置、遊星歯車機構及び2つの油圧クラッチを設け、2つの油圧クラッチの一方が接続されることにより、エンジンの出力が油圧式無段変速装置によって変速された後に前後輪に伝達され、2つの油圧クラッチの他方が接続されることにより、油圧式無段変速装置の出力が遊星歯車装置に入力されて遊星歯車装置がエンジンの出力と油圧式無段変速装置の出力とを合成して合成駆動力を出力し、この合成駆動力が前後輪に伝達される。すなわち、2つの油圧クラッチを切換えることにより、HSTモードの駆動系(HSTモード伝動)を現出させて前後輪を駆動したり、HMTモードの駆動系(HMTモード伝動)を現出させて前後輪を駆動したりできるものである。
Conventionally, for example, there has been a speed change transmission device described in
HSTモード伝動での変速伝動が行なわれる場合、遊星伝動部の遊星ギヤが自転するなど、遊星伝動部にサンギヤと遊星ギヤの相対回転や遊星ギヤとリングギヤの相対回転が発生しても、遊星伝動部から出力回転体への出力が発生しなければよいのであるが、サンギヤと遊星ギヤの相対回転や遊星ギヤとリングギヤの相対回転が発生すると、その相対回転による動力ロスが発生する。 Even if the planetary gear rotates relative to the planetary gear such as the sun gear and the planetary gear, or the planetary gear and the ring gear rotate relative to each other, such as when the HST mode transmission is changed, the planetary gear rotates. However, if relative rotation between the sun gear and the planetary gear or relative rotation between the planetary gear and the ring gear occurs, a power loss due to the relative rotation occurs.
本発明の目的は、HMTモード伝動によってもHSTモード伝動によっても走行装置に伝動できるものでありながら、HSTモード伝動での動力ロスを抑制できる農作業機の変速伝動装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a speed change transmission device for an agricultural machine capable of suppressing power loss in HST mode transmission while being capable of being transmitted to a traveling device by either HMT mode transmission or HST mode transmission.
本第1発明は、エンジン駆動力を入力する入力軸と、前記入力軸によって駆動されて前後進に無段変速可能な油圧式無段変速機と、前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とを合成して合成駆動力を出力する遊星伝動部と、走行装置に出力する出力回転体とを設けた農作業機の変速伝動装置において、
前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とが前記遊星伝動部によって合成され、前記遊星伝動部による合成駆動力が前記出力回転体に伝達されるHMTモード伝動を現出するように、前記遊星伝動部を前記入力軸と前記油圧式無段変速機のモータ軸と前記出力回転体とに連動させる合成伝動状態と、
前記油圧式無段変速機の出力が単独で前記出力回転体に伝達されるHSTモード伝動を現出するように、かつ、HSTモード伝動を現出する状態で、前記遊星伝動部を構成するサンギヤと遊星ギヤとリングギヤを前記油圧式無段変速機のモータ軸と一体回転させるように、前記遊星伝動部の前記入力軸に対する連動を絶ちながら前記遊星伝動部と前記油圧式無段変速機のモータ軸を連動させ、かつ前記油圧式無段変速機のモータ軸と前記出力回転体を連動させた単独伝動状態とに切換え操作自在な伝動切換えクラッチ機構を設けてあり、
前進の高速側における変速域において、前記合成伝動状態となり、前進の低速側における変速域及び後進の変速域において、前記単独伝動状態となるように構成されている。
The first aspect of the invention includes an input shaft for inputting engine driving force, a hydraulic continuously variable transmission that is driven by the input shaft and is capable of continuously variable forward and backward, and the driving force of the input shaft and the hydraulic In a transmission device for a farming machine provided with a planetary transmission unit that combines the output of a step transmission and outputs a combined driving force, and an output rotating body that outputs to a traveling device,
The driving force of the input shaft and the output of the hydraulic continuously variable transmission are combined by the planetary transmission unit, and the combined driving force by the planetary transmission unit is transmitted to the output rotating body to produce an HMT mode transmission. Thus, a combined transmission state in which the planetary transmission unit is interlocked with the input shaft, the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission, and the output rotating body,
A sun gear that constitutes the planetary transmission unit in such a manner that an HST mode transmission in which an output of the hydraulic continuously variable transmission is independently transmitted to the output rotating body appears, and an HST mode transmission appears. And the planetary transmission section and the motor of the hydraulic continuously variable transmission while the planetary transmission section is not linked to the input shaft so that the planetary gear and the ring gear rotate together with the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission. by linking the shaft, and Ri Oh provided the hydraulic CVT single transmission state and freely switching operation of transmission switching clutch mechanism motor shaft by interlocking the output rotary member,
In the shift range in the high-speed side of the forward, becomes the synthetic transmission state, in the transmission region and the reverse shift range in the low-speed side of the forward, that is configured to be the single transmission state.
本第1発明の構成によると、伝動切換えクラッチ機構が合成伝動状態に切り換え操作されると、伝動切換えクラッチ機構は、遊星伝動部を入力軸と油圧無段変速機のモータ軸と出力回転体とに連動させ、入力軸によって入力されるエンジン駆動力と油圧無段変速機の出力とが遊星伝動部によって合成され、遊星伝動部によって出力される合成駆動力が出力回転体に伝達されて出力回転体から走行装置に出力されるHMTモード伝動を現出させる。伝動切換えクラッチ機構が単独伝動状態に切り換え操作されると、伝動切換えクラッチ機構は油圧式無段変速機のモータ軸と出力回転体を連動させ、入力軸によって入力されるエンジン駆動力が油圧式無段変速機によって変速され、油圧式無段変速によって出力される変速駆動力が出力回転体に伝達されて出力回転体から走行装置に出力されるHSTモード伝動を現出させる。伝動切換えクラッチ機構は、HSTモード伝動を現出する状態では、遊星伝動部の入力軸に対する連動を絶ちながら遊星伝動部と油圧式無段変速機のモータ軸とを連動させて遊星伝動部のサンギヤと遊星ギヤとリングギヤを油圧無段変速機のモータ軸と一体回転させるから、遊星伝動部のサンギヤと遊星ギヤの相対回転及び遊星ギヤとリングギヤの相対回転が発生しない。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, when the transmission switching clutch mechanism is switched to the combined transmission state, the transmission switching clutch mechanism includes the planetary transmission unit as the input shaft, the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission, the output rotating body, The engine driving force input by the input shaft and the output of the hydraulic continuously variable transmission are combined by the planetary transmission unit, and the combined driving force output by the planetary transmission unit is transmitted to the output rotating body for output rotation. The HMT mode transmission output from the body to the traveling device appears. When the transmission switching clutch mechanism is switched to the single transmission state, the transmission switching clutch mechanism interlocks the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission with the output rotating body, and the engine driving force input by the input shaft is hydraulic. The speed change driving force that is shifted by the step transmission and output by the hydraulic stepless transmission is transmitted to the output rotating body, and the HST mode transmission that is output from the output rotating body to the traveling device appears. In the state where the HST mode transmission appears, the transmission switching clutch mechanism is configured such that the planetary transmission unit and the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission are interlocked while the planetary transmission unit is disconnected from the input shaft. Since the planetary gear and the ring gear are rotated together with the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission, the relative rotation between the sun gear and the planetary gear and the relative rotation between the planetary gear and the ring gear do not occur.
従って、高速出力の場合、HMTモード伝動を現出させて、遊星伝動部による合成駆動力によって走行装置を駆動できるとともに油圧式無段変速機の変速操作によって走行速度を変速することができ、低速出力の場合、HSTモード伝動を現出させて、油圧式無段変速機による出力によって走行装置を駆動できるとともに油圧式無段変速機の変速操作によって走行速度を変速することができるものでありながら、HSTモード伝動の場合、遊星伝動部にサンギヤ、遊星ギヤ及びリングギヤの相対回転が発生する場合に生じる動力ロスの発生を回避して、走行装置を効率よく駆動できる。 Therefore, in the case of high-speed output, the HMT mode transmission can be made to appear and the traveling device can be driven by the combined driving force by the planetary transmission unit, and the traveling speed can be changed by the speed change operation of the hydraulic continuously variable transmission. In the case of the output, the HST mode transmission is made to appear, the travel device can be driven by the output from the hydraulic continuously variable transmission, and the travel speed can be changed by the speed change operation of the hydraulic continuously variable transmission. In the case of the HST mode transmission, it is possible to efficiently drive the traveling device by avoiding the generation of power loss that occurs when the sun gear, the planet gear, and the ring gear rotate relative to the planetary transmission unit.
本第2発明は、前記遊星伝動部のサンギヤと前記油圧式無段変速機のモータ軸とを一体回転自在に連動するよう構成して、
前記遊星伝動部のキャリヤを前記入力軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切換える入力側クラッチ機構を備えて、
前記油圧式無段変速機のモータ軸の前記出力回転体に対する連動を絶ちながら前記遊星伝動部のリングギヤと前記出力回転体を一体回転自在に連動させる第1伝動状態と、前記油圧式無段変速機のモータ軸を前記遊星伝動部のリングギヤ及び前記出力回転体に一体回転自在に連動させる第2伝動状態とを択一的に現出する出力側クラッチ機構を備えて、前記伝動切換えクラッチ機構を構成してある。
In the second aspect of the invention, the sun gear of the planetary transmission unit and the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission are configured to be interlocked so as to be integrally rotatable,
An input-side clutch mechanism that switches the carrier of the planetary transmission unit between an interlocking state and an interlocking off state with respect to the input shaft;
A first transmission state in which the ring gear of the planetary transmission unit and the output rotating body are interlocked so as to be integrally rotatable while the interlocking of the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission with the output rotating body is interrupted; and the hydraulic continuously variable transmission An output-side clutch mechanism that alternatively displays a second transmission state in which the motor shaft of the machine is linked to the ring gear of the planetary transmission unit and the output rotating body so as to be integrally rotatable, and the transmission switching clutch mechanism It is configured.
本第2発明の構成によると、入力側クラッチ機構によって遊星伝動部のキャリヤを入力軸に対する連動入り状態に切り換えることにより、出力側クラッチ機構を第1伝動状態に切り換えると、出力側クラッチ機構が油圧式無段変速機のモータ軸の出力回転体に対する連動を絶ちながら遊星伝動部のリングギヤと出力回転体とを一体回転自在に連動されることにより、HMTモード伝動が現出される。入力側クラッチ機構によって遊星伝動部のキャリヤを入力軸に対する連動切り状態に切り換えることにより、出力側クラッチ機構を第2伝動状態に切り換えると、出力側クラッチ機構が油圧式無段変速機のモータ軸を遊星伝動部のリングギヤ及び出力回転体に一体回転自在に連動させることにより、HSTモード伝動が現出され、かつ遊星伝動部のサンギヤ、遊星ギヤ及びリングギヤがモータ軸と一体回転する。 According to the configuration of the second aspect of the invention, when the output side clutch mechanism is switched to the first transmission state by switching the carrier of the planetary transmission portion to the interlocked state with respect to the input shaft by the input side clutch mechanism, the output side clutch mechanism is hydraulically operated. The HMT mode transmission is realized by interlocking the ring gear of the planetary transmission unit and the output rotating body so as to be integrally rotatable while disconnecting the motor shaft of the type continuously variable transmission from the output rotating body. When the output side clutch mechanism is switched to the second transmission state by switching the carrier of the planetary transmission unit to the interlocking cut state with respect to the input shaft by the input side clutch mechanism, the output side clutch mechanism causes the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission to move. By interlocking with the ring gear and the output rotator of the planetary transmission unit so as to be integrally rotatable, the HST mode transmission appears, and the sun gear, planetary gear and ring gear of the planetary transmission unit rotate together with the motor shaft.
従って、HMTモード伝動によってもHSTモード伝動によって走行装置を駆動できるとともにHSTモード伝動での駆動を効率よくできる変速伝動装置を、遊星伝動部の入力側に入力側クラッチ機構を設け、遊星伝動部の出力側に出力側クラッチ機構を設けるだけで構造簡単に得ることができる。 Therefore, a speed change transmission device that can drive the traveling device by HST mode transmission and efficiently drive by HST mode transmission is provided with an input side clutch mechanism on the input side of the planetary transmission unit, and the planetary transmission unit The structure can be obtained simply by providing the output side clutch mechanism on the output side.
本第3発明は、前記出力側クラッチ機構を、前記遊星伝動部のリングギヤと前記出力回転体とを連動状態に維持しながら、前記遊星伝動部のサンギヤと前記出力回転体とを連動入り状態と連動切り状態に切換えるように構成してある。 In the third aspect of the present invention, the output side clutch mechanism maintains the ring gear of the planetary transmission unit and the output rotator in an interlocked state, and the sun gear of the planetary transmission unit and the output rotator are in an interlocked state. It is configured to switch to the interlocking cut-off state.
本第3発明の構成によると、サンギヤと出力回転体を連動入り状態と連動切り状態に切換えるだけの構造簡単なクラッチ機構に出力側クラッチ機構を構成することにより、HMTモード伝動と、サンギヤ、遊星ギヤ及びリングギヤがモータ軸と一体回転するHSTモード伝動とに切換えることができる。 According to the configuration of the third aspect of the present invention, the output side clutch mechanism is configured as a simple clutch mechanism that only switches the sun gear and the output rotating body between the interlocked state and the interlocked disengaged state. It is possible to switch to HST mode transmission in which the gear and ring gear rotate together with the motor shaft.
従って、HSTモード伝動においてサンギヤ、遊星ギヤ及びリングギヤがモータ軸と一体回転する変速伝動装置を出力側クラッチ機構の面から構造簡単に得ることができる。 Therefore, a transmission transmission device in which the sun gear, the planetary gear, and the ring gear rotate integrally with the motor shaft in the HST mode transmission can be easily obtained from the surface of the output side clutch mechanism.
以下、図面に基づいて、本発明に係る変速伝動装置をコンバインに装備した場合について説明する。
図1に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ式の走行装置1,1によって自走するように構成され、かつ乗用型の運転部2を装備された走行機体と、走行機体の機体フレーム3の前部に連結された刈取り部4と、機体フレーム3の後部側に刈取り部4の後方に配置して設けられた脱穀装置5と、機体フレーム3の後部側に脱穀装置5の横側方に配置して設けられた穀粒タンク6とを備えて構成してあり、稲、麦などの収穫作業を行う。
Hereinafter, based on the drawings, a description will be given of a case in which a transmission according to the present invention is installed in a combine.
As shown in FIG. 1, a combine is configured to be self-propelled by a pair of left and right crawler
すなわち、刈取り部4は、機体フレーム3の前部から前方向きに上下揺動自在に延出する刈取り部フレーム4aを備え、この刈取り部フレーム4aが昇降シリンダ7によって揺動操作されることにより、刈取り部4の前端部に設けられた分草具4bが地面近くに下降した下降作業位置と、分草具4bが地面から高く上昇した上昇非作業位置とに昇降する。刈取り部4を下降作業位置に下降させて走行機体を走行させると、刈取り部4は、分草具4bによって刈取対象の植立穀稈を引起し経路に導入し、引起し経路に導入した植立穀稈を引起し装置4cによって引起しながらバリカン型の刈取装置4dによって刈取り、刈取り穀稈を供給装置4eによって脱穀装置5に供給する。脱穀装置5は、供給装置4eからの刈取り穀稈の株元側を脱穀フィードチェーン5aによって挟持して機体後方向きに搬送し、刈取り穀稈の穂先側を扱室(図示せず)に供給して脱穀処理し、脱穀穀粒を穀粒タンク6に送り込む。
That is, the
運転部2に備えられた運転座席2aの下方にエンジン8を設け、エンジン8が出力する駆動力を、機体フレーム3の前端部に設けたミッションケース11を備えた伝動構造10によって左右一対の走行装置1,1に伝達するように構成してある。
The
図2は、伝動構造10の概略構造を示す正面図である。この図に示すように、伝動構造10は、エンジン8の出力軸8aからのエンジン駆動力を、伝動ベルト12aが備えられた伝動機構12を介してミッションケース11の上端部の横側に設けられた変速伝動装置20に入力し、この変速伝動装置20の出力を、ミッションケース11に内装された走行ミッション13に入力して走行ミッション13が備える左右一対の操向クラッチ機構14,14の左側の操向クラッチ機構14から左側の走行装置1の駆動軸1aに伝達し、右側の操向クラッチ機構14から右側の走行装置1の駆動軸1aに伝達する。
FIG. 2 is a front view showing a schematic structure of the
伝動構造10は、ミッションケース11に内装された刈取りミッション15を備え、変速伝動装置20の出力を、刈取りミッション15に入力して刈取り出力軸16から刈取り部4の駆動軸4fに伝達する。
The
変速伝動装置20について説明する。
図3,4に示すように、変速伝動装置20は、ミッションケース11の上端側に横側部が連結される変速ケース21を備えた遊星変速部20Aと、変速ケース21のミッションケース11に連結する側とは反対側の横側部にケーシング31が連結された油圧式無段変速機30とを備えて構成してある。
The
As shown in FIGS. 3 and 4, the
変速ケース21は、遊星伝動部40及び伝動機構50を収容する主ケース部21aと、入力軸22及び伝動軸23と油圧式無段変速機30の連結部を収容し、かつ変速ケース21とケーシング31のポートブロック34を連結する連結ケース部21bとを備えて構成してある。変速ケース21は、主ケース部21aの出力回転体24が位置する下部側面の横外側に膨出形成された膨出部分21cでミッションケース11に連結される。連結ケース部21bの走行機体上下方向での大きさが主ケース部21aの走行機体上下方向での大きさよりも小になっている。主ケース部21aを、機体前後方向視での縦断面形状が縦長形状となるように形成し、ケーシング31を、機体前後方向視での縦断面形状が縦長形状となるように形成し、遊星変速部20Aと油圧式無段変速機30が機体横方向に並びながら、変速伝動装置20全体としての機体横方向幅が小となり、変速伝動装置20は、横外側に突出しないように走行機体の左右方向ではコンパクトな状態でミッションケース11の横側部に連結されている。さらに、ケーシング31の下部側面には下端側ほど機体内側に傾斜する傾斜面31Aが形成され、この傾斜面31Aにモータ軸33aのベアリングを支持する膨出部31Bが形成されて、変速伝動装置20の更なるコンパクト化が図られている。また、ケーシング31の上面には上向きにオイルフィルタ20Fが配置され、オイルフィルタ20Fの横外側への突出を回避して更なるコンパクトが図られている。
The
遊星変速部20Aは、変速ケース21の上端側に回転自在に支持された機体横向きの入力軸22と、変速ケース21の下端側に入力軸22と平行又はほぼ平行に回転自在に支持された伝動軸23及び回転軸型の出力回転体24と、伝動軸23に支持された遊星伝動部40と、入力軸22と遊星伝動部40のキャリヤ41とに亘って設けた伝動機構50とを備えている。
The
入力軸22は、油圧式無段変速機30のポンプ軸32aに対して同軸芯状に並ぶよう配置されている。入力軸22は、変速ケース21から横外側に突出している側で伝動機構12を介してエンジン8の出力軸8aに連結するように構成され、エンジン8に連結される側とは反対側でジョイント22aを介して油圧式無段変速機30のポンプ軸32aに一体回転自在に連結されており、伝動機構12を介してエンジン駆動力を入力し、エンジン駆動力によって駆動されて油圧式無段変速機30の油圧ポンプ32を駆動する。
The
出力回転体24は、油圧式無段変速機30に対して入力軸22のエンジン連結側が位置する側と同じ側に油圧式無段変速機30のモータ軸33aと同軸芯状に並ぶように配置されている。出力回転体24は、変速ケース21から横外側に突出している側で走行ミッション11の入力部に連動するよう構成されており、遊星伝動部40及び油圧式無段変速機30からの駆動力を走行ミッション13を介して左右一対の走行装置1,1に出力する。
The
油圧式無段変速機30は、ケーシング31の上端側にポンプ軸32aが回転自在に支持されている油圧ポンプ32と、ケーシング31の下端側にモータ軸33aが回転自在に支持されている油圧モータ33とを備えて構成してある。油圧ポンプ32は、可変容量形のアキシャルプランジャポンプによって構成し、油圧モータ33は、アキシャルプランジャモータによって構成してある。油圧モータ33は、油圧ポンプ32によって吐出され、ポートブロック34の内部に形成された油路を介して供給される圧油によって駆動される。油圧式無段変速機30には、ポンプ軸32aの端部に装備されたチャージポンプ90によって補充用の作動油が供給される。チャージポンプ90は、ポンプ軸32aに一体回転自在に取り付けられたロータ90a、及びケーシング31に脱着自在に連結されたポンプケーシング90bを備えている。
The hydraulic continuously
したがって、油圧式無段変速機30は、油圧ポンプ32が備える斜板32bの角度変更操作が行なわれることにより、前進伝動状態と後進伝動状態と中立状態とに切り換わる。油圧式無段変速機30は、前進伝動状態に切換え操作されると、入力軸22からポンプ軸32aに伝達されるエンジン駆動力を前進駆動力に変換してモータ軸33aから出力し、後進伝動状態に切換え操作されると、入力軸22からポンプ軸32aに伝達されるエンジン駆動力を後進駆動力に変換してモータ軸33aから出力し、前進伝動状態と後進伝動状態のいずれにおいても、エンジン駆動力を無段階に変速して出力する。油圧式無段変速機30は、中立状態に切換え操作されると、モータ軸33aからの出力を停止する。
Therefore, the hydraulic continuously
遊星伝動部40は、油圧式無段変速機30に対して入力軸22のエンジン連結側が位置する側と同じ側に、モータ軸33aと出力回転体24の間に位置する状態で配置されている。遊星伝動部40は、伝動軸23に支持されるサンギヤ42と、サンギヤ42に噛合う複数個の遊星ギヤ43と、各遊星ギヤ43に噛合うリングギヤ44と、複数個の遊星ギヤ43を回転自在に支持するキャリヤ41とを備えている。キャリヤ41は、遊星ギヤ43を延出端部で回転自在に支持するアーム部41aと、複数本のアーム部41aの基端側が連結している筒軸部41bとを備え、筒軸部41bで伝動軸23にベアリングを介して回転自在に支持されている。
The
伝動軸23とモータ軸33aとは、ジョイント23aを介して一体回転自在に連結し、伝動軸23とサンギヤ42とは、スプライン構造を介して一体回転自在に連結しており、サンギヤ42は、モータ軸33aに対して一体回転自在に連動している。
The
リングギヤ44と出力回転体24とは、伝動軸23に対してこれの軸芯方向に並んで相対回転自在に外嵌した環状の遊星側連動体26及び環状の出力側連動体27によって一体回転自在に連動している。すなわち、遊星側連動体26は、遊星側連動体26の外周部から放射状にかつ一体回転自在に延出する複数本の係合アーム部26aを備えている。複数本の係合アーム部26aは、リングギヤ44の複数箇所に係合しており、遊星側連動体26は、リングギヤ44に対して一体回転自在に連動している。出力側連動体27は、遊星側連動体26に対して係合爪27aによって一体回転自在に係合し、出力回転体24に対してスプライン構造によって一体回転自在に係合しており、遊星側連動体26と出力回転体24とを一体回転自在に連結している。遊星側連動体26は、伝動軸23にベアリングを介して相対回転自在に支持されている。出力側連動体27は、変速ケース21にベアリングを介して回転自在に支持されている。
The
伝動機構50は、キャリヤ41の筒軸部41bに一体回転自在に設けられたキャリヤ41の入力ギヤ41cに噛合う状態で入力軸22にニードルベアリングを介して相対回転自在に支持された伝動ギヤ52と、伝動ギヤ52と入力軸22に亘って設けた入力側クラッチ機構55とを備えて構成してある。
The
入力側クラッチ機構55は、入力軸22に一体回転及び摺動操作自在に支持されたクラッチ体56と、クラッチ体56の一端側と伝動ギヤ52の横側部とに亘って設けたクラッチ機構本体57とを備えて構成してある。クラッチ体56は、クラッチ体56の端部に内嵌された油圧ピストン58によって摺動操作される。クラッチ機構本体57は、クラッチ体56に設けた噛合い爪と伝動ギヤ52に設けた噛合い爪とが係脱することによって入り状態と切り状態に切り換わるように噛合いクラッチに構成してある。
The input-side
入力側クラッチ機構50は、クラッチ機構本体57が入り状態に切換え操作されることにより、入力軸22と伝動ギヤ52を一体回転自在に連動させるように入り状態に切換え操作され、遊星伝動部40のキャリヤ41を入力軸22に対する連動入り状態に切り換える。
The input-side
入力側クラッチ機構50は、クラッチ機構本体57が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸22と伝動ギヤ52の連動を絶つように切り状態に切換え操作され、遊星伝動部40のキャリヤ41を入力軸22に対する連動切り状態に切り換える。
The input-side
したがって、遊星伝動部40は、入力側クラッチ機構50が入り状態に切換え操作されることにより、入力軸22のエンジン連結側と無段変速機連結側との間に位置する部位から入力軸22の駆動力を伝動機構50を介してキャリヤ41に入力する。遊星伝動部40は、入力側クラッチ機構50が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸22に対する連動を絶たれた状態になる。
Therefore, the
遊星伝動部40のサンギヤ42と遊星側連動体26とに亘り、伝動軸23に外嵌されたクラッチ体61を備えた出力側クラッチ機構60を設けてある。
An output side
クラッチ体61は、クラッチ体61の内周側に形成してある油室に圧油が供給されることにより、入り付勢ばね62に抗してサンギヤ42に向けて摺動操作されて切り位置に切り換わり、油室から圧油が排出されることにより、入り付勢ばね62によって遊星側連動体26に向けて摺動操作されて入り位置に切り換わる。クラッチ体61は、入り位置に切り換わると、クラッチ体61に設けてあるクラッチ爪61aと遊星側連動体26に設けてあるクラッチ爪とが係合して、遊星側連動体26に対して一体回転自在に連結する。クラッチ体61は、サンギヤ42に対して係合爪61bによって一体回転自在に係合した状態を維持しながら摺動操作され、サンギヤ42に対する係合状態を維持しながら入り位置になる。クラッチ体61は、切り位置に切り換わると、クラッチ爪61aによる遊星側連動体26に対する係合を解除する。
The
したがって、出力側クラッチ機構60は、クラッチ体61が切り位置に切換え操作されることにより、サンギヤ42と遊星側連動体26の連動を絶つことで、モータ軸33aの出力回転体24に対する連動を絶ち、この状態において遊星伝動部40のリングギヤ44と出力回転体24が一体回転自在に連動する第1伝動状態を現出し、遊星伝動部40の合成駆動力の出力回転体24からの出力を可能にする。
Therefore, the output-side
出力側クラッチ機構60は、クラッチ体61が入り位置に切換え操作されることにより、サンギヤ42と遊星側連動体26を一体回転自在に連動させることで、モータ軸33aを出力回転体24に一体回転自在に連動させる第2伝動状態を現出し、油圧無段変速機30による出力の出力回転体24からの出力を可能し、かつ、サンギヤ42と伝動軸23が一体回転自在に連動し、リングギヤ44と遊星側連動体26が一体回転自在に連動していることにより、遊星ギヤ43の自転が発生しないように、サンギヤ42と遊星ギヤ43とリングギヤ44がモータ軸33aと一体回転することを可能にする。
The output side
出力側クラッチ機構60は、遊星伝動部40のリングギヤ44と出力回転体24とを連動状態に維持しながら、遊星伝動部40のサンギヤ43と出力回転体24とを連動入り状態と連動切り状態に切換える。
The output-side
したがって、遊星伝動部40は、入力側クラッチ機構55が入り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構60が切り状態に切換え操作されることにより、入力軸22の駆動力を伝動機構50を介してキャリヤ41に入力し、油圧無段変速機30のモータ軸33aからの出力を伝動軸23を介してサンギヤ42に入力し、入力軸22の駆動力と油圧無段変速機30の出力とを合成して合成駆動力を発生させ、発生させた合成駆動力をリングギヤ44から遊星側連動体26及び出力側連動体27を介して出力回転体24に出力する。
Therefore, in the
入力側クラッチ機構55及び出力側クラッチ機構60を備えて、伝動切換えクラッチ機構70を構成してある。伝動切換えクラッチ機構70は、入力側クラッチ機構55及び出力側クラッキ機構60が切換え操作されることにより、単独伝動状態と合成伝動状態とに切り換わる。
An input side
図5は、入力側クラッチ機構55及び出力側クラッチ機構60の操作状態と、伝動切換えクラッチ機構70の操作状態と、変速伝動装置20の伝動形態との関係を示す説明図である。図5に示す「切」は、入力側クラッチ機構55及び出力側クラッチ機構60の切り状態を示し、「入」は、入力側クラッチ機構55及び出力側クラッチ機構60の入り状態を示す。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構70は、入力側クラッチ機構55が切り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構60が入り状態に切換え操作されると、単独伝動状態に切り換わり、入力側クラッチ機構55が入り状態に切換え操作され、出力側クラッチ機構60が切り状態に切換え操作されると、合成伝動状態に切り換わる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the operation state of the input side
図3は、HMTモード伝動での変速伝動装置20を示す縦断正面図である。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構70は、合成伝動状態に切り換わると、入力軸22の駆動力と油圧式無段変速機30の出力とが遊星伝動部40によって合成され、遊星伝動部40による合成駆動力が出力回転体24に伝達されるHMTモード伝動を変速伝動装置20に現出させる。変速伝動装置20は、HMTモード伝動の状態になると、入力軸22に入力されたエンジン駆動力を油圧式無段変速機30及び遊星伝動部40の両方によって変速し、変速後の駆動力をリングギヤ44から出力回転体24に伝達して出力回転体24から左右一対の走行装置1,1に伝達する。
FIG. 3 is a longitudinal front view showing the
図4は、HSTモード伝動での変速伝動装置20を示す縦断正面図である。この図に示すように、伝動切換えクラッチ機構70は、単独伝動状態に切り換わると、油圧式無段変速機30の出力が遊星伝動部40による変速を受けないで単独で出力回転体24に伝達されるHSTモード伝動を変速伝動装置20に現出させる。変速伝動装置20は、HSTモード伝動の状態になると、エンジン駆動力を、油圧式無段変速機30と遊星伝動部40のうちの遊星伝動部40による変速を行なわず、油圧式無段変速機30だけによる変速を行い、変速後の駆動力をモータ軸33aから伝動軸23、サンギヤ42、クラッチ体61、遊星側連動体26及び出力側連動体27を介して出力回転体24に伝達し、出力回転体24から左右一対の走行装置1,1に伝達する。
FIG. 4 is a longitudinal front view showing the
伝動切換えクラッチ機構70は、変速伝動装置20をHSTモード伝動の状態に操作した場合、入力軸22から遊星伝動部40のキャリヤ41への伝動が絶たれた状態にあり、サンギヤ42が伝動軸23を介してモータ軸33aに一体回転自在に連動された状態にあり、リングギヤ44が遊星側連動体26、クラッチ体61、サンギヤ42及び伝動軸23を介してモータ軸33aに一体回転自在に連動された状態にあることから、遊星伝動部40のサンギヤ42、遊星ギヤ43及びリングギヤ44をモータ軸33aと一体回転するよう操作することになり、変速伝動装置20は、HSTモード伝動を現出する状態に操作された場合、遊星ギヤ43の自転を発生させず、すなわちサンギヤ42と遊星ギヤ43の相対回転及び遊星ギヤ43とリングギヤ44の相対回転を発生させずに、油圧無段変速機30のモータ軸33aの出力を出力回転体24に伝達する。
The transmission switching
図6は、エンジン8が設定の一定速度の駆動力を出力するようにアクセルセットされた状態における油圧式無段変速機30の変速状態と変速伝動装置20の出力回転体24による出力速度との関係を示す説明図である。図6の横軸は、油圧式無段変速機30の変速状態を示し、「n」は、油圧式無段変速機30の中立位置を示し、「−max」は、油圧式無段変速機30の後進伝動状態での最高速位置を示し、「+max」は、油圧式無段変速機30の前進伝動状態での最高速位置を示す。図6の縦軸は、出力回転体24による出力速度を示す。図6に示す実線R及び実線FLは、入力側クラッチ機構55が切り状態に、出力側クラッチ機構60が入り状態に操作された場合、すなわち変速伝動装置20がHSTモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。図6に示す実線FHは、入力側クラッチ機構55が入り状態に、出力側クラッチ機構60が切り状態に操作された場合、すなわち変速伝動装置20がHMTモード伝動の状態に操作された場合における出力速度の変化を示す。
FIG. 6 shows the state of the shift of the hydraulic continuously
実線R及び実線FLで示すように、入力側クラッチ機構55が切り状態に維持され、出力側クラッチ機構60が入り状態に維持された状態において、油圧式無段変速機30が後進伝動状態の最高速位置「−max」に操作されると、出力速度が後進の最高速度「RVH」になる。油圧式無段変速機30が後進伝動状態の最高速位置「−max」から中立位置「n」に向けて変速操作されるに伴い、後進の出力速度が無段階に減速していく。油圧式無段変速機30が中立位置「n」に至ると、出力速度が零「0」になる。油圧式無段変速機30が中立位置「n」から前進伝動状態の最高速位置「+max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が無段階に増速していく。油圧式無段変速機30が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、出力速度が前進の中間速度「FVM」になる。
As indicated by the solid line R and the solid line FL, when the input side
実線FHで示すように、油圧式無段変速機30が前進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、入力側クラッチ機構55が切り状態から入り状態に切換え制御され、出力側クラッチ機構60が入り状態から切り状態に切換え制御され、入力側クラッチ機構55が入り状態に維持され、出力側クラッチ機構60が切り状態に維持された状態において、油圧式無段変速機30が前進伝動状態の最高速位置「+max」から後進伝動状態の最高速位置「−max」に向けて変速操作されるに伴い、前進の出力速度が無段階に増速していく。油圧式無段変速機30が後進伝動状態の最高速位置「+max」に至ると、前進の出力速度が最高速度「FVH」になる。
As indicated by the solid line FH, when the hydraulic continuously
図6に示す「N」は、実線FHを油圧式無段変速機30の前進側の最高速位置「+max」を超えて出力回転が零「0」となる点まで延長したときの横軸の値を示す。油圧式無段変速機30の前進側の最高速位置「+max」の横軸の値を1とすると、N=1.6〜2.2となる。つまり、N=1.6〜2.2となるように、油圧式無段変速機30における油圧ポンプ32及び油圧モータ33の容量、並びに遊星伝動部40の伝動ギヤ比を設定してある。
“N” shown in FIG. 6 indicates the horizontal axis when the solid line FH is extended beyond the maximum speed position “+ max” on the forward side of the hydraulic continuously
図7は、変速伝動装置20を変速操作する変速操作装置71を示すブロック図である。この図に示すように、変速操作装置71は、油圧式無段変速機30の変速操作部30a、入力側クラッチ機構55及び出力側クラッチ機構60の操作部55a,60aに連係された制御装置72と、制御装置72に連係された変速検出センサ73、エンジン回転数センサ74、変速機出力回転数センサ75及び出力回転数センサ76とを備えている。
FIG. 7 is a block diagram showing a speed
変速操作部30aは、油圧式無断変速機30における油圧ポンプ32の斜板32bの角度変更操作を行なう電動アクチュエータ又は油圧アクチュエータによって構成してある。入力側クラッチ機構55の操作部55aは、入力軸22の内部に形成された操作油路を介して油圧ピストン58に接続された操作弁によって構成してあり、油圧ピストン58を操作してクラッチ体56を摺動操作することにより、入力側クラッチ機構55を切り換え操作する。出力側クラッチ機構60の操作部60aは、伝動軸23の内部に形成された操作油路を介してクラッチ体61の油室に接続された操作弁によって構成してあり、クラッチ体61の油室に対する操作油の供給及び排出を行なうことにより、クラッチ体61を摺動操作して出力側クラッチ機構60を切り換え操作する。
The
変速検出センサ73は、変速レバー77の操作位置を検出し、この検出結果を制御装置72に出力する。エンジン回転数センサ74は、エンジン8の回転数を検出し、この検出結果を制御装置72に出力する。変速機出力回転数センサ75は、油圧式無段変速機30の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置72に出力する。出力回転数センサ76は、変速伝動装置20の出力回転数を検出し、この検出結果を制御装置72に出力する。
The
制御装置72は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、変速制御手段78を備えている。変速制御手段78は、変速検出センサ73及び変速機出力回転数センサ75による検出情報を基に、油圧式無段変速機30の変速状態が変速レバー77の操作位置に対応したものになるように、変速操作部30aを操作して油圧式無段変速機30を変速制御する。
The
変速制御手段78は、油圧式無段変速機30を変速制御するに加え、エンジン回転数センサ74による検出情報を基に、アクセルセットされたエンジン8の回転数を検出し、この検出結果、変速検出センサ73、変速機出力回転数センサ75及び出力回転数センサ76による検出情報を基に、図5,6に示す如く変速伝動装置20がHSTモード伝動及びHMTモード伝動を現出して伝動するように、操作部55a及び操作部60aを操作して入力側クラッチ機構55及び出力側クラッチ機構60を所定のタイミングで切り換え制御する。
The shift control means 78 detects the rotational speed of the accelerator-set
〔別実施構造〕
図8は、第1の別実施構造を備えた変速伝動装置20を示す縦断正面図である。この図に示すように、第1の別実施構造を備えた変速伝動装置20では、油圧式無段変速機30を、可変容量型の油圧ポンプ32と可変容量型の油圧モータ33を備えて構成してある。
[Another implementation structure]
FIG. 8 is a longitudinal front view showing the
図9は、第2の別実施構造を備えた変速伝動装置20を示す縦断正面図である。この図に示すように、第2の別実施構造を備えた変速伝動装置20では、出力側クラッチ機構60を、伝動軸23に一体回転自在に設けた支持体63と遊星側連動体26に設けたクラッチボディ部とに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部64を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この出力側クラッチ機構60は、摩擦クラッチ部64がサンギヤ42に支持された油圧ピストン65によって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、モータ軸33aと出力回転体24を連動入り状態と連動切る状態に切換え操作する。
FIG. 9 is a longitudinal front view showing the
図10は、第3の別実施構造を備えた変速伝動装置20を示す縦断正面図である。この図に示すように、第3の別実施構造を備えた変速伝動装置20では、入力側クラッチ機構55を、入力側連動ギヤ52に一体回転自在に設けた支持部と入力軸22に一体回転自在に設けたクラッチボディ部59aとに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部59を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この入力側クラッチ機構55は、摩擦クラッチ部59がクラッチボディ部59aに内装された油圧ピストン59bによって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、入力軸22と入力側連動ギヤ52を連動入り状態と連動切る状態に切換え操作する。
FIG. 10 is a longitudinal sectional front view showing the
図11は、第4の別実施構造を備えた変速伝動装置20を示す縦断正面図である。この図に示すように、第4の別実施構造を備えた変速伝動装置20では、出力側クラッチ機構60を、伝動側23に一体回転自在に設けた支持部66と出力側連動体27に一体回転自在に連結されたクラッチボディ67aとに亘って設けた多板式の摩擦クラッチ部67を備えて、摩擦式のクラッチ機構に構成してある。この出力側クラッチ機構60は、摩擦クラッチ部67がクラッチボディ67aに内装された油圧ピストン67bによって入り状態と切り状態に切換え操作されることにより、モータ軸33aと出力回転体24を連動入り状態と連動切り状態に切換え操作する。
FIG. 11 is a longitudinal front view showing a
第4の別実施構造を備えた変速伝動装置20では、リングギヤ44とモータ軸33aとを連動入り状態と連動切り状態に切換え自在な摩擦クラッチ機構79を備え、HSTモード伝動においてサンギヤ42、遊星ギヤ43及びリングギヤ44がモータ軸33aと一体回転する状態と、HSTモード伝動においてリングギヤ44が回転自在な状態とに切換え自在になっている。
The
〔別実施例〕
(1)上記した実施例では、入力軸22の駆動力を遊星伝動部40のキャリヤ41に入力し、遊星伝動部40のリングギヤ44の駆動力を出力回転体24に伝達するよう構成した例を示したが、入力軸22の駆動力を遊星伝動部40のリングギヤ44に入力し、遊星伝動部40のキャリヤ41の駆動力を出力回転体24に伝達するよう構成して実施してもよい。
[Another Example]
(1) In the above embodiment, the driving force of the
(2)上記した実施例では、入力軸22をポンプ軸32aと別体に形成してポンプ軸32aにジョイント22aを介して連結し、伝動軸23をモータ軸33aと別体に形成してモータ軸33aにジョイント23aを介して連結した例を示したが、入力軸22をポンプ軸32aに一体形成し、伝動軸23をモータ軸33aに一体形成して実施してもよい。
(2) In the above-described embodiment, the
本発明は、コンバインの他、田植機、運搬車など各種の車両に利用できる。 The present invention can be used for various vehicles such as a rice transplanter and a transporter in addition to a combine.
1 走行装置
22 入力軸
24 出力回転体
30 油圧式無段変速機
33a モータ軸
40 遊星伝動部
41 キャリヤ
42 サンギヤ
43 遊星ギヤ
44 リングギヤ
55 入力側クラッチ機構
60 出力側クラッチ機構
70 伝動切換えクラッチ機構
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記入力軸の駆動力と前記油圧式無段変速機の出力とが前記遊星伝動部によって合成され、前記遊星伝動部による合成駆動力が前記出力回転体に伝達されるHMTモード伝動を現出するように、前記遊星伝動部を前記入力軸と前記油圧式無段変速機のモータ軸と前記出力回転体とに連動させる合成伝動状態と、
前記油圧式無段変速機の出力が単独で前記出力回転体に伝達されるHSTモード伝動を現出するように、かつ、HSTモード伝動を現出する状態で、前記遊星伝動部を構成するサンギヤと遊星ギヤとリングギヤを前記油圧式無段変速機のモータ軸と一体回転させるように、前記遊星伝動部の前記入力軸に対する連動を絶ちながら前記遊星伝動部と前記油圧式無段変速機のモータ軸を連動させ、かつ前記油圧式無段変速機のモータ軸と前記出力回転体を連動させた単独伝動状態とに切換え操作自在な伝動切換えクラッチ機構を設けてあり、
前進の高速側における変速域において、前記合成伝動状態となり、前進の低速側における変速域及び後進の変速域において、前記単独伝動状態となるように構成されている農作業機の変速伝動装置。 An input shaft for inputting engine driving force, a hydraulic continuously variable transmission driven by the input shaft and capable of continuously variable forward and backward, a driving force of the input shaft and an output of the hydraulic continuously variable transmission ; A transmission device for a farming machine provided with a planetary transmission unit that outputs a combined driving force and an output rotator that outputs to a traveling device,
The driving force of the input shaft and the output of the hydraulic continuously variable transmission are combined by the planetary transmission unit, and the combined driving force by the planetary transmission unit is transmitted to the output rotating body to produce an HMT mode transmission. Thus, a combined transmission state in which the planetary transmission unit is interlocked with the input shaft, the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission, and the output rotating body,
A sun gear that constitutes the planetary transmission unit in such a manner that an HST mode transmission in which an output of the hydraulic continuously variable transmission is independently transmitted to the output rotating body appears, and an HST mode transmission appears. And the planetary transmission section and the motor of the hydraulic continuously variable transmission while the planetary transmission section is not linked to the input shaft so that the planetary gear and the ring gear rotate together with the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission. by linking the shaft, and Ri Oh provided the hydraulic CVT single transmission state and freely switching operation of transmission switching clutch mechanism motor shaft by interlocking the output rotary member,
In the shift range in the high-speed side of the forward, the synthetic transmission state and becomes, in the transmission region and the reverse shift range in the low-speed side of the forward, the single transmission state become so constructed have that agricultural machine speed change transmission apparatus.
前記遊星伝動部のキャリヤを前記入力軸に対する連動入り状態と連動切り状態に切換える入力側クラッチ機構を備えて、
前記油圧式無段変速機のモータ軸の前記出力回転体に対する連動を絶ちながら前記遊星伝動部のリングギヤと前記出力回転体を一体回転自在に連動させる第1伝動状態と、前記油圧式無段変速機のモータ軸を前記遊星伝動部のリングギヤ及び前記出力回転体に一体回転自在に連動させる第2伝動状態とを択一的に現出する出力側クラッチ機構を備えて、前記伝動切換えクラッチ機構を構成してある請求項1記載の農作業機の変速伝動装置。 The sun gear of the planetary transmission unit and the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission are configured to interlock with each other so as to be integrally rotatable,
An input-side clutch mechanism that switches the carrier of the planetary transmission unit between an interlocking state and an interlocking off state with respect to the input shaft;
A first transmission state in which the ring gear of the planetary transmission unit and the output rotating body are interlocked so as to be integrally rotatable while the interlocking of the motor shaft of the hydraulic continuously variable transmission with the output rotating body is interrupted; and the hydraulic continuously variable transmission An output-side clutch mechanism that alternatively displays a second transmission state in which the motor shaft of the machine is linked to the ring gear of the planetary transmission unit and the output rotating body so as to be integrally rotatable, and the transmission switching clutch mechanism The transmission gear transmission for an agricultural machine according to claim 1 configured.
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