(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力が入力される静油圧式無段変速部と、前記静油圧式無段変速部から出力される駆動力と前記静油圧式無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とを複数の遊星伝動機構によって合成する遊星伝動部と、前記遊星伝動部の複数の出力部から出力される合成駆動力を複数段階の速度レンジに段階分けして出力する変速出力部とを備えた変速伝動装置であって、
前記変速出力部に、前記遊星伝動部における前記複数の出力部の駆動力を前記変速出力部の出力軸に伝達するように、かつ、前記出力軸の回転速度を相違させるように前記複数の出力部と前記出力軸とにわたって設けた４つの伝動機構と、前記４つの伝動機構に各別に設けた４つのクラッチとを備えており、
前記４つのクラッチは、１速クラッチと２速クラッチと３速クラッチと４速クラッチとから構成されており、
４段階の速度レンジに段階分けして前記出力軸から出力されるように、前記４つのクラッチを別々に入り状態と切り状態とに切換えるとともに、前記無段変速部を変速操作する制御手段を備え、
前記制御手段は、
１速レンジにおいて、前記出力軸の出力速度が無段階に増速するように、前記４つのクラッチのうち１速クラッチのみを入り状態に切換えて、前記無段変速部を逆回転方向の最高速度から出力を停止する中立状態を経由して正回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
１速レンジと２速レンジが切換わる点において、前記出力軸の出力速度が連続して変化するように、前記１速クラッチを入り状態から切り状態に切換えるとともに前記２速クラッチを入り状態に切換えて、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
２速レンジにおいて、前記出力軸の出力速度が無段階に増速するように、前記４つのクラッチのうち前記２速クラッチのみを入り状態に維持操作して、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
２速レンジと３速レンジが切換わる点において、前記出力軸の出力速度が連続して変化するように、前記２速クラッチを入り状態から切り状態に切換えるとともに前記３速クラッチを入り状態に切換えて、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に変速操作する途中の正回転速度において、変速操作方向を逆転させて正回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
３速レンジにおいて、前記出力軸の出力速度が無段階に増速するように、前記４つのクラッチのうち前記３速クラッチのみを入り状態に維持操作して、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に変速操作する途中の正回転速度にて変速操作方向を逆転させて正回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
３速レンジと４速レンジが切換わる点において、前記出力軸の出力速度が連続して変化するように、前記３速クラッチを入り状態から切り状態に切換えるとともに前記４速クラッチを入り状態に切換えて、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
４速レンジにおいて、前記出力軸の出力速度が無段階に増速するように、前記４つのクラッチのうち前記４速クラッチのみを入り状態に維持操作して、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に向けて変速操作するように構成しており、
２速レンジと３速レンジが切換わる点となる前記正回転速度は、前記無段変速部の前記中立状態と正回転方向の最高速度との間の回転速度であり、
２速レンジと３速レンジが切換わる点において、前記２速クラッチを入り状態とすることで前記伝動機構によって前記出力部から前記出力軸に伝動される回転速度と前記３速クラッチを入り状態とすることで前記伝動機構によって前記出力部から前記出力軸に伝動される回転速度とが同一又は略同一となる回転速度となるように設定されている変速伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力が入力される静油圧式無段変速部と、前記静油圧式無段変速部から出力される駆動力と前記静油圧式無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とを複数の遊星伝動機構によって合成する遊星伝動部と、前記遊星伝動部の複数の出力部から出力される合成駆動力を複数段階の速度レンジに段階分けして出力する変速出力部とを備えた変速伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した変速伝動装置は、静油圧式無段変速部が変速操作され、この変速操作に併せて変速出力部が適切に切り換え操作されることにより、エンジンからの駆動力が複数段階の速度レンジに段階分けして、かつ、各段階の速度レンジにおいて無段階に変速して出力されるものである。
この種の変速伝動装置として、従来、特許出願（特願２００５−２８６０７３号）されたものを先に開発した。
【０００３】
図１０は、先に開発した変速伝動装置３の線図である。この図に示すように、先に開発した変速伝動装置３は、静油圧式無段変速部２０と遊星伝動部３ａと変速出力部３ｂとを備えている。遊星伝動部３ａは、第１遊星伝動機構Ｐ１と第２遊星伝動機構Ｐ２と第３遊星伝動機構Ｐ３とを備えている。第１遊星伝動機構Ｐ１は、静油圧式無段変速部２０による変速作用を受けないエンジン駆動力が入力されるリングギヤと、静油圧式無段変速部２０からの出力が入力されるサンギヤとを備えている。第２遊星伝動機構Ｐ２は、第１遊星伝動機構Ｐ１のリングギヤに連動されたキャリヤと、第１遊星伝動機構Ｐ１のキャリヤに連動されたリングギヤとを備えている。第３遊星伝動機構Ｐ３は、第２遊星伝動機構Ｐ２のサンギヤに連動されたサンギヤと、第２遊星伝動機構Ｐ２のリングギヤに連動されたキャリヤとを備えている。
変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの出力が入力されるクラッチ部Ｃと、このクラッチ部Ｃの出力が入力される副変速部１００とを備えている。クラッチ部Ｃは、遊星伝動部３ａの一対の出力部に入力側が各別に連結された第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とを備えている。副変速部１００は、この副変速部１００の入力軸と出力軸との間に設けた低速クラッチＣＬと高速クラッチＣＨとを備えている。
【０００４】
図１１は、先に開発した変速伝動装置３における静油圧式無段変速部２０の変速状態と、速度レンジと、副変速部１００の出力速度（以下、副変速出力と称する。）との関係を示す説明図である。図１１に示す「−ＭＡＸ」は、静油圧式無段変速部２０の逆回転伝動状態での最高速度の変速状態を示し、「Ｎ」は、静油圧式無段変速部２０の中立状態を示し、「＋ＭＡＸ」は、静油圧式無段変速部２０の正回転伝動状態での最高速度の変速状態を示す。図１２は、先に開発した変速伝動装置３における速度レンジとクラッチの操作状態との関係を示す説明図である。図１２に示す「入り」は、各クラッチＣ１，Ｃ２，ＣＬ，ＣＨの入り状態を示し、「−」は、各クラッチＣ１，Ｃ２，ＣＬ，ＣＨの切り状態を示す。
これらの図に示すように、先に開発した変速伝動装置３は，次の如きものである。
すなわち、第１クラッチＣ１と低速クラッチＣＬとが入り状態に操作され、静油圧式無段変速部２０が「−ＭＡＸ」から「＋ＭＡＸ」に向けて変速操作されると、変速伝動装置３が１速レンジになって変速作動し、副変速出力の回転速度が「０」から無段階に増速していく。静油圧式無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」の変速状態になると、副変速出力の回転速度が「Ｂ１１」になる。これに伴って第２クラッチＣ２と低速クラッチＣＬとが入り状態に操作され、かつ、静油圧式無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」から減速操作されると、変速伝動装置３が２速レンジになって変速作動し、副変速出力の回転速度が「Ｂ１１」から無段階に増速していく。静油圧式無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」と「Ｎ」の間の変速状態「Ａ」になると、副変速出力の回転速度が「Ｂ１２」になる。これに伴って第１クラッチＣ１と高速クラッチＣＨとが入り状態に操作され、かつ、静油圧式無段変速部２０が「Ａ」から増速操作されると、変速伝動装置３が３速レンジになって変速作動し、副変速出力の回転速度が「Ｂ１２」から無段階に増速していく。静油圧式無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」の変速状態になると、副変速出力の回転速度が「Ｂ１３」になる。これに伴って第２クラッチＣ２と高速クラッチＣＨとが入り状態に操作され、かつ、静油圧式無段変速部２０が「−ＭＡＸ」に向けて変速操作されると、変速伝動装置３が４速レンジになって変速作動し、副変速出力の回転速度が「Ｂ１３」から無段階に増速していく。静油圧式無段変速部２０が「−ＭＡＸ」の変速状態になると、副変速出力の回転速度が最高速度の「Ｂ１４」になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先に開発した変速伝動装置の場合、殊に速度段階が２速レンジと３速レンジの間で切り換わるレンジ超え変速を行われた際、動力切れや不安定な速度変化が発生する変速トラブルが生じる場合があった。
すなわち、速度レンジが２速レンジと３速レンジの間で切り換わるレンジ超え変速は、全てのクラッチを切り状態と入り状態の一方から他方に切り換えることによって行われる。また、変速伝動装置に掛かる駆動負荷が変化し、クラッチに掛かる負荷が変化すると、クラッチには設計どおりの強さの切り換え操作力が付与されても、クラッチが設計タイミングとは異なったタイミングで切り換わる事態が発生しやすくなる。また、切り換えるべきクラッチの数が多いほど、設計タイミングとは異なったタイミングで切り換わるクラッチが発生しやすくなり、かつ、クラッチ間に発生する切り換りタイミングのずれが大きくなりやすい。このため、速度レンジが２速レンジと３速レンジの間で切り換わるレンジ超え変速が行われる際、各クラッチが所定の操作状態に切り換わって変速出力部が２速レンジあるいは３速レンジを現出する操作状態に切り換わるまでの途中において、長時間にわたって切り状態やスリップ状態になるクラッチが発生することがある。また、一部のクラッチが所定の操作状態に切り換わっても、他のクラッチが未だ所定の操作状態に切り換わっておらず、変速出力部が２速レンジや３速レンジを現出する操作状態に切り換わる前に１速レンジや４速レンジを現出する操作状態になってしまうという、不安定な変速作動が発生することがある。
【０００６】
本発明の目的は、エンジン出力を複数段階の速度レンジに段階分けして、かつ、各速度段階において無段階に変速して出力できるものでありながら、上記した変速トラブルを回避しやすい変速伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本第１発明は、エンジンの出力が入力される静油圧式無段変速部と、前記静油圧式無段変速部から出力される駆動力と前記静油圧式無段変速部による変速作用を受けないエンジン駆動力とを複数の遊星伝動機構によって合成する遊星伝動部と、前記遊星伝動部の複数の出力部から出力される合成駆動力を複数段階の速度レンジに段階分けして出力する変速出力部とを備えた変速伝動装置であって、
前記変速出力部に、前記遊星伝動部における前記複数の出力部の駆動力を前記変速出力部の出力軸に伝達するように、かつ、前記出力軸の回転速度を相違させるように前記複数の出力部と前記出力軸とにわたって設けた４つの伝動機構と、前記４つの伝動機構に各別に設けた４つのクラッチとを備えており、
前記４つのクラッチは、１速クラッチと２速クラッチと３速クラッチと４速クラッチとから構成されており、
４段階の速度レンジに段階分けして前記出力軸から出力されるように、前記４つのクラッチを別々に入り状態と切り状態とに切換えるとともに、前記無段変速部を変速操作する制御手段を備え、
前記制御手段は、
１速レンジにおいて、前記出力軸の出力速度が無段階に増速するように、前記４つのクラッチのうち１速クラッチのみを入り状態に切換えて、前記無段変速部を逆回転方向の最高速度から出力を停止する中立状態を経由して正回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
１速レンジと２速レンジが切換わる点において、前記出力軸の出力速度が連続して変化するように、前記１速クラッチを入り状態から切り状態に切換えるとともに前記２速クラッチを入り状態に切換えて、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
２速レンジにおいて、前記出力軸の出力速度が無段階に増速するように、前記４つのクラッチのうち前記２速クラッチのみを入り状態に維持操作して、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
２速レンジと３速レンジが切換わる点において、前記出力軸の出力速度が連続して変化するように、前記２速クラッチを入り状態から切り状態に切換えるとともに前記３速クラッチを入り状態に切換えて、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に変速操作する途中の正回転速度において、変速操作方向を逆転させて正回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
３速レンジにおいて、前記出力軸の出力速度が無段階に増速するように、前記４つのクラッチのうち前記３速クラッチのみを入り状態に維持操作して、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に変速操作する途中の正回転速度にて変速操作方向を逆転させて正回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
３速レンジと４速レンジが切換わる点において、前記出力軸の出力速度が連続して変化するように、前記３速クラッチを入り状態から切り状態に切換えるとともに前記４速クラッチを入り状態に切換えて、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に向けて変速操作し、
４速レンジにおいて、前記出力軸の出力速度が無段階に増速するように、前記４つのクラッチのうち前記４速クラッチのみを入り状態に維持操作して、前記無段変速部を正回転方向の最高速度から逆回転方向の最高速度に向けて変速操作するように構成しており、
２速レンジと３速レンジが切換わる点となる前記正回転速度は、前記無段変速部の前記中立状態と正回転方向の最高速度との間の回転速度であり、
２速レンジと３速レンジが切換わる点において、前記２速クラッチを入り状態とすることで前記伝動機構によって前記出力部から前記出力軸に伝動される回転速度と前記３速クラッチを入り状態とすることで前記伝動機構によって前記出力部から前記出力軸に伝動される回転速度とが同一又は略同一となる回転速度となるように設定されている。
【０００８】
本第１発明の構成によると、４つの伝動機構の一つが伝動入り状態になり、他の伝動機構が伝動切り状態になるよう４つのクラッチが操作されることにより、４段階の速度レンジが現出されるよう変速出力部を操作できる。
つまり、速度レンジが１速レンジと２速レンジの間で切り換わるレンジ超え変速と、２速レンジと３速レンジの間で切り換わるレンジ超え変速と、３速レンジと４速レンジの間で切り換わるレンジ超え変速とのいずれのレンジ超え変速が行われる場合も、４つのクラッチのうちのいずれか二つのクラッチを切り換え操作するだけで済む。
【０００９】
これにより、エンジン出力を４段階の速度レンジに段階分けして、かつ、各速度段階において無段階に変速して出力できるのみならず、いずれのレンジ超え変速が行われる場合でも、数少ないクラッチを切り換えるだけで済んで動力切れや冒頭に記した不安定な速度変化が発生しにくく、走行伝動装置に装備された場合、不整地など走行駆動負荷が変化しやすくてもスムーズに変速走行できるなど、変速および出力性能に富んだ変速伝動装置を得ることができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】トラクタの走行伝動装置の線図
【図２】変速出力部の断面図
【図３】クラッチの操作状態と、変速出力部の操作状態との関係を示す説明図
【図４】無段変速部の変速状態と、変速出力部の速度レンジと、出力速度との関係を示す説明図
【図５】走行操作装置のブロック図
【図６】第二実施例の変速伝動装置を備えた走行伝動装置の線図
【図７】第二実施例の変速伝動装置における遊星伝動部の正面視での線図
【図８】第二実施例の変速伝動装置におけるクラッチの操作状態と、変速出力部の操作状態との関係を示す説明図
【図９】第二実施例の変速伝動装置における無段変速部の変速状態と、変速出力部の速度レンジと、出力速度との関係を示す説明図
【図１０】先に開発した変速伝動装置の線図
【図１１】先に開発した変速伝動装置の無段変速部の変速状態と、変速出力部の速度レンジと、出力速度との関係を示す説明図
【図１２】先に開発した変速伝動装置のクラッチの操作状態と、変速出力部の操作状態との関係を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
〔第一実施例〕
図１は、本発明の第一実施例に係る変速伝動装置３の線図である。この図に示すように、本発明の第一実施例に係る変速伝動装置３は、トラクタが備える走行伝動装置に装備されている。
【００１５】
走行伝動装置は、エンジン１の出力軸１ａからの出力が入力される主クラッチ２と、この主クラッチ２の出力軸２ａに入力軸２１が連動されている前記変速伝動装置３と、この変速伝動装置３の出力軸７０に伝動ギヤ４ａ，４ｂを介して入力軸３１が連動されている前後進切換え装置３０と、この前後進切換え装置３０の出力軸３２に入力ギヤ５ａが連動されている後輪差動機構５と、前記前後進切換え装置３０の前記出力軸３２に伝動ギヤ６ａ，６ｂを介して連動されている前輪用出力軸７と、この前輪用出力軸７に伝動軸８を介して入力軸９ａが連動されている前輪差動機構９とを備えている。
尚、図１に示す如くミッションケース１０の後部に設けた動力取り出し軸１１は、トラクタの車体後部に連結されたロータリ耕耘装置（図示せず）など、各種の作業装置に前記エンジン１の駆動力を伝達するものである。この動力取り出し軸１１は、伝動軸１２と、作業クラッチ１３と、伝動ギヤ１４ａ，１４ｂと、伝動ギヤ１４ｂの回転支軸１５とを介して前記変速伝動装置３の入力軸２１に連動されている。
【００１６】
図１に示すように、前記変速伝動装置３は、前記入力軸２１となっているポンプ軸（以下、入力軸２１をポンプ軸２１と呼称する。）を有した静油圧式無段変速部２０（以下、無段変速部２０と略称する。）と、一対の遊星伝動機構ＰＦ，ＰＲを有した遊星伝動部３ａと、前記出力軸７０を有した変速出力部３ｂとを備えて構成してある。前記無段変速部２０は、ミッションケース１０の外部に設け、前記遊星伝動部３ａおよび前記変速出力部３ｂと、前記前後進切換え装置３０と、前記後輪差動機構５とは、前記ミッションケース１０の内部に設けてある。
【００１７】
前記無段変速部２０は、前記ポンプ軸２１を有した油圧ポンプ２３と、この油圧ポンプ２３からの圧油によって駆動される油圧モータ２４とを備えている。油圧ポンプ２３は、アキシャルプランジャ形で、かつ可変容量形の油圧ポンプによって構成してある。油圧モータ２４は、アキシャルプランジャ形の油圧モータによって構成してある。
【００１８】
すなわち、無段変速部２０は、エンジン１の出力軸１ａからの出力を主クラッチ２を介してポンプ軸２１に入力し、油圧ポンプ２３の斜板角が変更されることにより、入力したエンジン駆動力を正回転方向の駆動力と、逆回転方向の駆動力とに変換して、かつ、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てモータ軸２２から出力する。
【００１９】
前記遊星伝動部３ａは、車体前後向きの一本の回転支軸４０の前側部分にこの回転支軸４０の軸芯方向に並べて支持させた前記一対の遊星伝動機構ＰＦ，ＰＲを備える他、前記回転支軸４０の後側部分に二重筒軸構造になって相対回転自在に外嵌している内筒軸と外筒軸とで成る一対の筒軸形の出力部４１，４２を備えている。
【００２０】
前記一対の遊星伝動機構ＰＦ，ＰＲのうち車体前方側に位置する前遊星伝動機構ＰＦは、前記回転支軸４０に一体回転自在に支持されたサンギヤ５０と、このサンギヤ５０の外周囲にサンギヤ５０の周方向に分散して位置するとともにサンギヤ５０に噛み合った複数個の遊星ギヤ５１と、各遊星ギヤ５１を回転自在に支持するキャリヤ５２と、前記各遊星ギヤ５１に内歯で噛み合ったリングギヤ５３とを備えている。前記サンギヤ５０は、前記回転支軸４０によって前記モータ軸２２に一体回転自在に連動されている。これにより、無段変速部２０のモータ軸２２からの出力がサンギヤ５０に伝達される。前記キャリヤ５２は、このキャリヤ５２の取り付け筒部５２ａに一体回転自在に設けた伝動ギヤ５４と、この伝動ギヤ５４に噛み合った伝動ギヤ５５と、この伝動ギヤ５５の回転支軸に兼用の前記回転支軸１５とを介して前記ポンプ軸２１に連動されている。これにより、エンジン１の出力軸１ａからポンプ軸２１の前端側に伝達され、無段変速部２０による変速作用を受けることがない状態でポンプ軸２１の後端側から出力されるエンジン駆動力がキャリヤ５２に伝達される。
【００２１】
前記一対の遊星伝動機構ＰＦ，ＰＲのうち車体後方側に位置する後遊星伝動機構ＰＲは、前記一対の出力部４１，４２のうちの内筒軸側の出力部４１（以下、第１出力部４１と呼称する。）の前端部に一体回転自在に支持されたサンギヤ６０と、このサンギヤ６０の外周囲にサンギヤ６０の周方向に分散して位置するとともにサンギヤ６０に噛み合った複数個の遊星ギヤ６１と、各遊星ギヤ６１を回転自在に支持するキャリヤ６２と、前記各遊星ギヤ６１に内歯で噛み合ったリングギヤ６３とを備えている。前記サンギヤ６０は、第１出力部４１に一体回転自在に支持されていることにより、サンギヤ６０と第１出力部４１とは一体回転自在に連動している。前記キャリヤ６２は、前遊星伝動機構ＰＦのキャリヤ５２に連動部材６４によって一体回転自在に連動されている。前記リングギヤ６３は、前遊星伝動機構ＰＦのリングギヤ５３に連動部材６５によって一体回転自在に連動されている。前記リングギヤ６３は、前記一対の出力部４１，４２のうちの外筒軸側の出力部４２（以下、第２出力部４２と呼称する。）の前端部に連動部材６６によって一体回転自在に連動されている。
【００２２】
すなわち、遊星伝動部３ａは、エンジン１の出力軸１ａから出力され、無段変速部２０による変速作用を受けないでキャリヤ５２に伝達されるエンジン駆動力と、無段変速部２０のモータ軸２２から出力される駆動力とを前遊星伝動機構ＰＦと後遊星伝動機構ＰＲとによって合成し、合成駆動力を第1出力部４１と第２出力部４２とから出力する。
【００２３】
図２は、前記変速出力部３ｂの断面図である。この図に示すように、変速出力部３ｂは、前記出力軸７０を備える他、この出力軸７０と前記第１出力部４１とにわたって設けた一対の第１伝動機構７１，７２と、前記出力軸７０と前記第２出力部４２とにわたって設けた一対の第２伝動機構７３，７４と、前記一対の第１伝動機構７１，７２に各別に設けた一対のクラッチＣＬ１，ＣＬ３と、前記一対の第２伝動機構７３，７４に各別に設けた一対のクラッチＣＬ２，ＣＬ４とを備えている。
【００２４】
各第１伝動機構７１，７２は、第１出力部４１に一体回転自在に設けた入力ギヤ７１ａ，７２ａと、この入力ギヤ７１ａ，７２ａに噛み合った状態にして出力軸７０に相対回転自在に取り付けた出力ギヤ７１ｂ，７２ｂとを備えて構成してある。各第２伝動機構７３，７４は、第２出力部４２に一体回転自在に設けた入力ギヤ７３ａ，７４ａと、この入力ギヤ７３ａ，７４ａに噛み合った状態にして出力軸７０に相対回転自在に取り付けた出力ギヤ７３ｂ，７４ｂとを備えて構成してある。各伝動機構７１〜７４が備える前記クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、前記出力ギヤ７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂと前記出力軸７０とにわたって設けてある。各伝動機構７１〜７４は、対応する前記クラッチＣＬ１〜ＣＬ４が入り状態に切換え操作されることにより、第１出力部４１あるいは第２出力部４２の駆動力を入力ギヤ７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａと出力ギヤ７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂとによって出力軸７０に伝達し、前記クラッチＣＬ１〜ＣＬ４が切り状態に切換え操作されることにより、第１出力部４１あるいは第２出力部４２から出力軸７０への伝動を絶つ。一方の第１伝動機構７１が第１出力部４１の駆動力を出力軸７０に伝達した場合の出力軸７０の回転速度が、他方の第１伝動機構７２が第１出力部４１の駆動力を出力軸７０に伝達した場合の出力軸７０の回転速度よりも高速になるよう、一対の第１伝動機構７１，７２は互いに異なる伝動比を備えている。一方の第２伝動機構７３が第２出力部４２の駆動力を出力軸７０に伝達した場合の出力軸７０の回転速度が、他方の第２伝動機構７４が第２出力部４２の駆動力を出力軸７０に伝達した場合の出力軸７０の回転速度よりも低速になるよう、一対の第２伝動機構７３，７４は互いに異なる伝動比を備えている。
【００２５】
以下において、一方の第１伝動機構７１が備える前記クラッチＣＬ３を１速クラッチＣＬ１と呼称し、他方の第１伝動機構７２が備える前記クラッチＣＬ１を１速クラッチＣＬ１と呼称し、一方の第２伝動機構７３が備える前記クラッチＣＬ２を２速クラッチＣＬ２と呼称し、他方の第２伝動機構７４が備える前記クラッチＣＬ４を４速クラッチＣＬ４と呼称する。
【００２６】
図３は、前記各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４の操作状態と、変速出力部３ｂの操作状態としての速度レンジとの関係を示す説明図である。図３に示す「入り」は、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４の入り状態を示し、「−」は、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４の切り状態を示す。図４は、無段変速部２０の変速状態と、変速出力部３ｂの速度レンジと、変速出力部３ｂの出力軸７０による出力速度との関係を示す説明図である。図４の横軸は、無段変速部２０の変速状態を示し、縦軸は、出力軸７０による出力速度を示す。横軸の「−ＭＡＸ」は、無段変速部２０のモータ軸２２による出力速度が逆回転方向での最高速度になる変速状態を示し、「Ｎ」は、無段変速部２０の中立状態を示し、「＋ＭＡＸ」は、無段変速部２０のモータ軸２２による出力速度が正回転方向での最高速度になる変速状態を示す。「Ａ１」は、無段変速部２０の「Ｎ」と「＋ＭＡＸ」との間の変速状態を示す。
【００２７】
これらの図に示すように、１速クラッチＣＬ１が入り状態に操作され、２速クラッチＣＬ２と３速クラッチＣＬ３と４速クラッチＣＬ４とが切り状態に操作されると、変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの第1出力部４１と第２出力部４２とから出力される合成駆動力を他方の第1伝動機構７２と１速クラッチＣＬ１とによって1速レンジの速度段階の駆動力となるようにして出力軸７０に伝達し、この出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。遊星伝動部３ａがこのように操作された状態において、無段変速部２０が「−ＭＡＸ」から「＋ＭＡＸ」に向けて変速操作されると、これに伴って出力軸７０の回転速度が「０」から無段階に増速する。無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」の変速状態になると、出力軸７０の回転速度が「Ｂ１」になる。
【００２８】
２速クラッチＣＬ２が入り状態に操作され、１速クラッチＣＬ１と３速クラッチＣＬ３と４速クラッチＣＬ４とが切り状態に操作されると、変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの第1出力部４１と第２出力部４２とから出力される合成駆動力を一方の第２伝動機構７３と２速クラッチＣＬ２とによって２速レンジの速度段階の駆動力となるようにして出力軸７０に伝達し、この出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。変速出力部３ｂがこのように操作された状態において、無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」から減速操作されると、これに伴って出力軸７０の回転速度が「Ｂ１」から無段階に増速する。無段変速部２０が正回転速度「Ａ１」の変速状態になると、出力軸７０の回転速度が「Ｂ２」になる。
【００２９】
３速クラッチＣＬ３が入り状態に操作され、１速クラッチＣＬ１と２速クラッチＣＬ２と４速クラッチＣＬ４とが切り状態に操作されると、変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの第1出力部４１と第２出力部４２とから出力される合成駆動力を一方の第１伝動機構７１と３速クラッチＣＬ３とによって３速レンジの速度段階の駆動力となるようにして出力軸７０に伝達し、この出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。変速出力部３ｂがこのように操作された状態において、無段変速部２０が正回転速度「Ａ１」からに増速操作されると、これに伴って出力軸７０の回転速度が「Ｂ２」から無段階に増速する。無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」の変速状態になると、出力軸７０の回転速度が「Ｂ３」になる。
【００３０】
４速クラッチＣＬ４が入り状態に操作され、１速クラッチＣＬ１と２速クラッチＣＬ２と３速クラッチＣＬ３とが切り状態に操作されると、変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの第1出力部４１と第２出力部４２とから出力される合成駆動力を他方の第２伝動機構７４と４速クラッチＣＬ４とによって４速レンジの速度段階の駆動力となるようにして出力軸７０に伝達し、この出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。変速出力部３ｂがこのように操作された状態において、無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」から「−ＭＡＸ」に向けて変速操作されると、これに伴って出力軸７０の回転速度が「Ｂ３」から無段階に増速する。無段変速部２０が「−ＭＡＸ」の変速状態になると、出力軸７０の回転速度が「Ｂ４」になる。
【００３１】
図１に示すように、前記前後進切換え装置３０は、前記入力軸３１と前記出力軸３２とを備える他、入力軸３１に連動部材３４を介して入力側回転部材が一体回転自在に連結され、出力側回転部材が連動部材３５を介して出力軸３２に一体回転自在に連結された前進クラッチＣＦと、入力軸３１に逆転伝動ギヤ機構３３を介して入力側回転部材が連動され、出力側回転部材が前記連動部材３５を介して出力軸３２に一体回転自在に連結された後進クラッチＣＲとを備えている。
【００３２】
すなわち、前後進切換え装置３０は、前進クラッチＣＦが入り状態に、後進クラッチＣＲが切り状態にそれぞれ操作されることにより、入力軸３１の駆動力を前進クラッチＣＦを介して出力軸３２に伝達するよう前進状態になる。前後進切換え装置３０は、前進クラッチＣＦが切り状態に、後進クラッチＣＲが入り状態にそれぞれ操作されることにより、入力軸３１の駆動力を逆転伝動ギヤ機構３３及び後進クラッチＣＲを介して出力軸３２に伝達するよう後進状態になる。
【００３３】
図５は、トラクタが備える走行操作装置のブロック図である。この図に示すように、走行操作装置は、トラクタの運転部に設けた主変速レバー８０および前後進レバー８１と、主変速レバー８０に連動された変速検出手段８２と、前後進レバー８１に連動された前後進検出手段８３と、この前後進検出手段８３および前記変速検出手段８２に連係された制御手段８４とを備えている。制御手段８４は、無段変速部２０を変速操作する変速バルブ８５と、前記各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４を切換え操作するクラッチバルブ８６〜８９と、前記前進クラッチＣＦを切換え操作する前進バルブ９０と、前記後進クラッチＣＲを切換え操作する後進バルブ９１とのそれぞれの電磁操作部に連係されている。制御手段８４は、無段変速部２０に設けた変速状態検出手段９２に連係されている。
【００３４】
主変速レバー８０は、中立位置Ｓ１から最高速位置Ｍａｘに至る操作域で揺動操作するようになっている。主変速レバー８０の操作域のうち、中立位置Ｓ１から中間位置Ｃまでは、主として作業時に使用する低速域Ｌとなり、中間位置Ｃから最高速位置Ｍａｘまでは、主として移動走行時に使用する高速域Ｈとなっている。前後進レバー８１は、中立位置Ｓ２と前進位置Ｆと後進位置Ｒとに切換え操作するようになっている。
【００３５】
変速検出手段８２は、主変速レバー８０に操作部が連動された回転ポテンショメータによって構成してあり、主変速レバー８０が操作された操作位置を検出し、この検出結果を制御手段８４に出力する。前後進検出手段８３は、前後進レバー８１に操作部が連動された回転ポテンショメータによって構成してあり、前後進レバー８１が操作された操作位置を検出し、この検出結果を制御手段８４に出力する。変速状態検出手段９２は、無段変速部２０の変速状態を検出し、この検出結果を制御手段８４にフィードバックする。
【００３６】
制御手段８４は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、変速検出手段８２及び変速状態検出手段９２による検出情報を基に、変速伝動装置３が主変速レバー８０の操作位置に対応した回転速度の出力を出力軸７０から出力する操作状態になるよう、変速バルブ８５を操作することによって無段変速部２０を変速操作し、かつ、各クラッチバルブ８６〜８９を切換え操作することによって各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４を切換え操作する。
【００３７】
制御手段８４は、前後進検出手段８３による検出情報を基に、前後進切換え装置３０が前後進レバー８１の操作位置に対応した操作状態になるよう、前進バルブ９０を切換え操作することによって前進クラッチＣＦを切換え操作し、かつ、後進バルブ９１を切換え操作することによって後進クラッチＣＲを切換え操作する。
【００３８】
つまり、トラクタを走行させるに当たり、主変速レバー８０を中立位置Ｓ１から揺動操作することによってトラクタが走行し、主変速レバー８０の中立位置Ｓ１からの操作ストロークを大にするほど、トラクタの走行速度が速くなり、主変速レバー８０を最高速位置Ｍａｘに操作すると、トラクタの走行速度が最高速度になる。
【００３９】
すなわち、主変速レバー８０が中立位置Ｓ１から揺動操作されて低速域Ｌの設定位置Ｌａ（以下、低速設定位置Ｌａと呼称する。）に至るまでの間、制御手段８４が１速クラッチＣＬ１を入り状態に維持操作し、変速伝動装置３が１速レンジになって変速作動する。また、主変速レバー８０が中立位置Ｓ１から揺動操作されるに伴い、制御手段８４が無段変速部２０を「−ＭＡＸ」の変速状態から「＋ＭＡＸ」の変速状態に向けて変速操作していく。これにより、主変速レバー８０が中立位置Ｓ１から操作されるに伴い、出力軸７０の出力回転速度が「０」から無段階に増速していく。主変速レバー８０が低速設定位置Ｌａに至ると、出力軸７０の出力回転速度が「Ｂ１」になる。このとき、制御手段８４が１速クラッチＣＬ１を切り状態に、２速クラッチＣＬ２を入り状態にそれぞれ切換え操作し、変速伝動装置３が２速レンジに切り換わる。この後、主変速レバー８０が低速設定位置Ｌａから中間位置Ｃに至るまでの間、制御手段８４が２速クラッチＣＬ２を入り状態に維持操作し、変速伝動装置３が２速レンジに維持されて変速作動する。また、主変速レバー８０が低速設定位置Ｌａから揺動操作されるに伴い、制御手段８４が無段変速部２０を「＋ＭＡＸ」の変速状態から正回転速度「Ａ１」に向けて減速操作していく。これにより、主変速レバー８０が設定低速位置Ｌａから操作されるに伴い、出力軸７０による出力回転速度が「Ｂ１」から無段階に増速していく。主変速レバー８０が中間位置Ｃに至ると、出力軸７０による出力回転速度が「Ｂ２」なる。このとき、制御手段８４が２速クラッチＣＬ２を切り状態に、３速クラッチＣＬ３を入り状態にそれぞれ切換え操作し、変速伝動装置３が３速レンジに切り換わる。この後、主変速レバー８０が中間位置Ｃから高速域Ｈの設定位置Ｈａ（以下、高速設定位置Ｈａと呼称する。）に至るまでの間、制御手段８４が３速クラッチＣＬ３を入り状態に維持操作し、変速伝動装置３が３速レンジになって変速作動する。また、主変速レバー８０が中間位置Ｃから揺動操作されるに伴い、制御手段８４が無段変速部２０を正回転速度「Ａ１」から「＋ＭＡＸ」に向けて増速操作していく。これにより、主変速レバー８０が中間位置Ｃから揺動操作されるに伴い、出力軸７０による出力回転速度が「Ｂ２」から無段階に増速していく。主変速レバー８０が高速設定位置Ｈａに至ると、出力軸７０による出力回転速度が「Ｂ３」になる。このとき、制御手段８０が３速クラッチＣＬ３を切り状態に、４速クラッチＣＬ４を入り状態にそれぞれ切換え操作し、変速伝動装置３が４速レンジに切り換わる。この後、主変速レバー８０が高速設定位置Ｈａから最高速位置Ｍａｘに至るまでの間、制御手段８４が４速クラッチＣＬ４を入り状態に維持操作し、変速伝動装置３が４速レンジになって変速作動する。また、主変速レバー８０が高速設定位置Ｈａから揺動操作されるに伴い、制御手段８４が無段変速部２０を「＋ＭＡＸ」の変速状態から「−ＭＡＸ」の変速状態に向けて変速操作していく。これにより、主変速レバー８０が高速設定位置Ｈａから揺動操作されるに伴い、出力軸７０による出力回転速度が「Ｂ３」から無段階に増速していく。主変速レバー８０が最高速位置Ｍａｘに至ると、制御手段８４が４速クラッチＣＬ４を入り状態に維持操作していて変速伝動装置３が４速レンジになっており、かつ、制御手段８４が無段変速部２０を「−ＭＡＸ」の変速状態に操作する。これにより、出力軸７０による出力回転速度が最高速度の「Ｂ４」になる。
【００４０】
このように走行するとき、前後進レバー８１を前進位置Ｆに操作しておく。すると、制御手段８４が前進クラッチＣＦを入り状態に、後進クラッチＣＲを切り状態にそれぞれ操作する。これにより、前後進切換え装置３０が前進状態になって出力軸７０からの出力が前進駆動力にして後輪差動機構５および前輪差動機構９に伝達され、トラクタが前進走行する。一方、前後進レバー８１を後進位置Ｒに操作しておくと、制御手段８４が前進クラッチＣＦを切り状態に、後進クラッチＣＲを入り状態にそれぞれ操作する。これにより、前後進切換え装置３０が後進状態になって出力軸７０からの出力が後進駆動力にして後輪差動機構５および前輪差動機構９に伝達され、トラクタが後進走行する。
尚、前後進レバー８１を中立位置Ｓ２に操作すると、制御手段８４が前進クラッチＣＦ及び後進クラッチＣＲを切り状態に切換え操作する。これにより、前後進切換え装置３０が中立状態になって後輪差動機構５および前輪差動機構９への伝動が停止され、トラクタが停止状態になる。
【００４１】
図２は、前記各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４の断面構造を示す。この図に示すように、前記各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、前記出力ギヤ７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂに一体回転自在に支持された入力側回転部材９５と、前記出力軸７０に一体回転自在に支持された出力側回転部材９６と、この出力側回転部材９６と前記入力側回転部材９５とにわたって設けた多板式の摩擦クラッチ本体９７とを備えて構成してある。
【００４２】
前記各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、前記出力側回転部材９６の内部に設けた油圧ピストン９８を備えている。各油圧ピストン９８は、前記出力軸７０の内部に設けた操作油路９９を介して前記クラッチバルブ８６〜８９のうちの対応するクラッチバルブに接続されている。
【００４３】
すなわち、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、クラッチバルブ８６，８７，８８，８９から油圧ピストン９８に油圧が供給され、油圧ピストン９８が摩擦クラッチ本体９７を加圧操作することによって入り状態になり、クラッチバルブ８６，８７，８８，８９によって油圧ピストン９８から油圧が排出され、油圧ピストン９８による摩擦クラッチ本体９７の加圧が解除されることによって切り状態になる。
【００４４】
〔第二実施例〕
図９は、本発明の参考例としての第二実施例に係る変速伝動装置３の線図である。この図に示すように、本発明の参考例としての第二実施例に係る変速伝動装置３は、トラクタが備える走行伝動装置に装備されている。この走行伝動装置は、エンジン１の出力軸１ａからの出力が入力される主クラッチ２と、この主クラッチ２からの出力が入力される前記変速伝動装置３と、この変速伝動装置３の出力軸７０に連動された前後進切換え装置３０と、この前後進切換え装置３０の出力軸３２に連動された後輪差動機構５と、前記前後進切換え装置３０の出力軸３２に連動された前輪差動機構９とを備えている。
【００４５】
本第二実施例の変速伝動装置３が装備された走行伝動装置と、本第一実施例の変速伝動装置３が装備された走行伝動装置とを比較すると、主クラッチ２と前後進切換え装置３０と後輪差動機構５と前輪差動機構９との点において、本第二実施例の変速伝動装置３が装備された走行伝動装置と、本第一実施例の変速伝動装置３が装備された走行伝動装置とは、同一の構成を備えている。変速伝動装置３の出力を前後進切換え装置３０に伝達する点において、本第二実施例の変速伝動装置３が装備された走行伝動装置と、本第一実施例の変速伝動装置３が装備された走行伝動装置とは、異なる構成を備えている。すなわち、本第二実施例の変速伝動装置３が装備された走行伝動装置では、変速伝動装置３の出力軸７０と、前後進切換え装置３０の入力軸３１とを一体回転自在に連結している。
【００４６】
次に、本第二実施例の変速伝動装置３について詳述する。本第二実施例の変速伝動装置３は、前記主クラッチ２の車体後方側に位置した静油圧式無段変速部２０（以下、無段変速部２０と略称する。）と、この無段変速部２０の車体後方側に位置した遊星伝動部３ａと、前記前後進切換え装置３０の車体前方側に位置した変速出力部３ｂとを備えている。
【００４７】
本第二実施例の変速伝動装置３と、本第一実施例の変速伝動装置３とを比較すると、無段変速部２０の点において、本第二実施例の変速伝動装置３と、本第一実施例の変速伝動装置３とは、同一の構成を備えている。遊星伝動部３ａと変速出力部３ｂとの点において、本第二実施例の変速伝動装置３と、本第一実施例の変速伝動装置３とは、相違した構成を備えている。次に、本第二実施例の変速伝動装置３における遊星伝動部３ａと変速出力部３ｂとについて説明する。
【００４８】
図６に示すように、本第二実施例の変速伝動装置３が備える遊星伝動部３ａは、車体前後方向に並んだ一対の遊星伝動機構ＰＦ，ＰＲと、この一対の遊星伝動機構ＰＦ，ＰＲのうち車体後方側に位置する後遊星伝動機構ＰＲの車体後方側に位置した３つの出力部４１，４２，４３とを備えている。
【００４９】
前記一対の遊星伝動機構ＰＦ，ＰＲのうち車体前方側に位置する前遊星伝動機構ＰＦは、筒軸形の回転支軸５６に一体回転自在に支持されたサンギヤ５０と、このサンギヤ５０の外周囲にサンギヤ５０の周方向に分散して位置するとともにサンギヤ５０に噛み合った複数個の遊星ギヤ５１と、各遊星ギヤ５１を回転自在に支持するキャリヤ５２と、前記各遊星ギヤ５１に内歯で噛み合ったリングギヤ５３とを備えている。
【００５０】
前記一対の遊星伝動機構ＰＦ，ＰＲのうちの前記後遊星伝動機構ＰＲは、回転支軸６７に一体回転自在に支持されたサンギヤ６０と、このサンギヤ６０の外周囲にサンギヤ６０の周方向に分散して位置するとともにサンギヤ６０に噛み合った複数個の遊星ギヤ６１と、各遊星ギヤ６１を回転自在に支持するキャリヤ６２と、前記各遊星ギヤ６１に内歯で噛み合ったリングギヤ６３とを備えている。
【００５１】
図７に示すように、前遊星伝動機構ＰＦおよび後遊星伝動機構ＰＲのサンギヤ５０，６０の周囲の複数箇所において対応し合っている前遊星伝動機構ＰＦの遊星ギヤ５１と後遊星伝動機構ＰＲの遊星ギヤ６１とは、遊星ギヤ５１の後端部と遊星ギヤ６１の前端部とで噛み合っている。図６に示すように、前遊星伝動機構ＰＦの各遊星ギヤ５１を回転自在に支持する支軸５７は、前遊星伝動機構ＰＦのキャリヤ５２と後遊星伝動機構ＰＲのキャリヤ６２とにわたって支持されているとともに各キャリヤ５２，６２に対して相対回転する。後遊星伝動機構ＰＲの各遊星ギヤ６１を回転自在に支持する支軸６８は、前遊星伝動機構ＰＦのキャリヤ５２と後遊星伝動機構ＰＲのキャリヤ６２とにわたって支持されているとともに各キャリヤ５２，６２に対して相対回転する。前遊星伝動機構ＰＦのサンギヤ５０の前記回転支軸５６は、無段変速部２０のモータ軸２２に一体回転自在に連動されている。
【００５２】
前遊星伝動機構ＰＦのリングギヤ５３は、このリングギヤ５３に一端側が一体回転自在に連結されている回転連動体５８と、この回転連動体５８の他端側に一体回転自在に連結された伝動ギヤ５９ａと、この伝動ギヤ５９ａに噛み合った状態で無段変速部２０のポンプ軸２１に一体回転自在に支持された伝動ギヤ５９ｂとを介してポンプ軸２１に連動されている。
【００５３】
前記３つの出力部４１，４２，４３は、同心状の３重軸構造に相対回転自在に重なり合った軸体によって構成してある。３つの出力部４１，４２，４３のうちの第１出力部４１は、３重軸構造の最も外側に位置した筒軸で成り、後遊星伝動機構ＰＲのリングギヤ６３に回転連動体６９を介して一体回転自在に連結されている。３つの出力部４１，４２，４３のうちの第２出力部４２は、３重軸構造の中間に位置した筒軸で成り、後遊星伝動機構ＰＲのキャリヤ６２に一体回転自在に連結されている。３つの出力部４１，４２，４３のうちの第３出力部４３は、３重軸構造の最も内側に位置した軸体で成り、後遊星伝動機構ＰＲのサンギヤ６０の回転支軸６７と一体回転する。
【００５４】
すなわち、遊星伝動部３ａは、前遊星伝動機構ＰＦの遊星ギヤ５１と、後遊星伝動機構ＰＲの遊星ギヤ６１とが噛み合い連動して自転回転し、この連動状態を維持しながらサンギヤ５０，６０の周りを公転回転するよう前遊星伝動機構ＰＦと後遊星伝動機構ＰＲとを連結した複合遊星型式になっている。そして、遊星伝動部３ａは、無段変速部２０による変速作用を受けないエンジン駆動力としてのモータ軸２１の駆動力を前遊星伝動機構ＰＦのリングギヤ５３に入力し、無段変速部２０のポンプ軸２２からの出力を前遊星伝動機構ＰＦのサンギヤ５０に入力し、無段変速部２０による変速作用を受けないエンジン駆動力と、無段変速部２０の出力とを前遊星伝動機構ＰＦと後遊星伝動機構ＰＲとによって合成し、この合成駆動力を３つの出力部４１，４２，４３から出力する。
【００５５】
図６に示すように、変速出力部３ｂは、前記出力軸７０を備える他、この出力軸７０と前記第１出力部４１とにわたって設けた第１伝動機構７１と、前記出力軸７０と前記第３出力部４３とにわたって設けた第２伝動機構７２と、前記出力軸７０と前記第２出力部４２とにわたって設けた第３伝動機構７３と、前記出力軸７０と前記第３出力部４３とにわたって設けた第４伝動機構７４と、前記四つの伝動機構７１，７２，７３，７４に設けたクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４とを備えている。
【００５６】
前記第１伝動機構７１は、第１出力部４１に一体回転自在に設けた入力ギヤ７１ａと、この入力ギヤ７１ａに噛み合った状態で出力軸７０に相対回転自在に取り付けた出力ギヤ７１ｂとを備えて構成してある。前記第２伝動機構７２は、第３出力部４３に一体回転自在に設けた入力ギヤ７２ａと、この入力ギヤ７２ａに噛み合った状態で出力軸７０に相対回転自在に取り付けた出力ギヤ７２ｂとを備えて構成してある。前記第３伝動機構７３は、第２出力部４２に一体回転自在に設けた入力ギヤ７３ａと、この入力ギヤ７３ａに噛み合った状態で出力軸７０に相対回転自在に取り付けた出力ギヤ７３ｂとを備えて構成してある。前記第４伝動機構７４は、第３出力部４３に一体回転自在に設けた入力ギヤ７４ａと、この入力ギヤ７４ａに噛み合った状態で出力軸７０に相対回転自在に取り付けた出力ギヤ７４ｂとを備えて構成してある。
【００５７】
各伝動機構７１〜７４が備える前記クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、前記出力ギヤ７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂに一体回転自在に設けた入力側回転部材９５と、前記出力軸７０に一体回転自在に支持された出力側回転部材９６と、この出力側回転部材９６と前記入力側回転部材９５との間に設けた多板式の摩擦クラッチ本体９７と、出力側回転部材９６の内部に設けた油圧ピストン９８とを備えて構成してある。各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、油圧ピストン９８によって摩擦クラッチ本体９７の複数枚のクラッチ板（図示せず）が圧接操作されることにより、入力側回転部材９５と出力側回転部材９６とを摩擦によって一体回転させるよう入り状態になり、油圧ピストン９８による摩擦クラッチ本体のクラッチ板の圧接操作が解除されることにより、入力側回転部材９５と出力側回転部材９６との連動を絶つよう切り状態になる。
【００５８】
各伝動機構７１〜７４は、この伝動機構７１〜７４が備えている前記クラッチＣＬ１〜ＣＬ４が入り状態に切換え操作されることにより、第１出力部４１あるいは第２出力部４２あるいは第３出力部４３の駆動力を入力ギヤ７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａと、出力ギヤ７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂと、クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４とによって出力軸７０に伝達し、前記クラッチＣＬ１〜ＣＬ４が切り状態に切換え操作されることにより、第１出力部４１あるいは第２出力部４２あるいは第３出力部４３から出力軸７０への伝動を絶つ。
【００５９】
出力軸７０が各伝動機構７１〜７４によって駆動された場合の出力軸７０の回転速度が次の如く相違するように各伝動機構７１〜７４の伝動比を設定してある。第２伝動機構７２によって駆動された場合の回転速度が、第１伝動機構７１によって駆動された場合の回転速度よりも速くなる。第３伝動機構７３によって駆動された場合の回転速度が、第２伝動機構７２によって駆動された場合の回転速度よりも速くなる。第４伝動機構７４によって駆動された場合の回転速度が、第３伝動機構７３によって駆動された場合よりも速くなるよう設定してある。
【００６０】
図８は、前記各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４の操作状態と、変速出力部３ｂの操作状態としての速度レンジとの関係を示す説明図である。図８に示す「入り」は、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４の入り状態を示し、「−」は、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４の切り状態を示す。図９は、無段変速部２０の変速状態と、変速出力部３ｂの速度レンジと、変速出力部３ｂの出力軸７０による出力速度との関係を示す説明図である。図９の横軸は、無段変速部２０の変速状態を示し、縦軸は、出力軸７０による出力速度を示す。横軸の「−ＭＡＸ」は、無段変速部２０のモータ軸２２による出力速度が逆回転方向での最高速度になる変速状態を示し、「Ｎ」は、無段変速部２０の中立状態を示し、「＋ＭＡＸ」は、無段変速部２０のモータ軸２２による出力速度が正回転方向での最高速度になる変速状態を示す。
【００６１】
これらの図に示すように、第二実施例に係る変速伝動装置３は、無段変速部２０が変速操作され、この変速操作に併せて変速出力部３ｂの各クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４が適切に切り換え操作されることにより、エンジン１からの駆動力を４段階の速レンジに段階分けして、かつ、各段階の速度レンジにおいて無段階に変速して出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。
【００６２】
すなわち、１速クラッチＣＬ１が入り状態に操作され、２速クラッチＣＬ２と３速クラッチＣＬ３と４速クラッチＣＬ４とが切り状態に操作されると、変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの第1出力部４１と第２出力部４２と第３出力部４３とから出力される合成駆動力を第1伝動機構７１と１速クラッチＣＬ１とによって1速レンジの速度段階の駆動力となるようにして出力軸７０に伝達し、この出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。遊星伝動部３ａがこのように操作された状態において、無段変速部２０が「−ＭＡＸ」から「＋ＭＡＸ」に向けて変速操作されると、これに伴って出力軸７０の回転速度が「０」から無段階に増速する。無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」の変速状態になると、出力軸７０の回転速度が「Ｂ２１」になる。
【００６３】
２速クラッチＣＬ２が入り状態に操作され、１速クラッチＣＬ１と３速クラッチＣＬ３と４速クラッチＣＬ４とが切り状態に操作されると、変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの第1出力部４１と第２出力部４２と第３出力部４３とから出力される合成駆動力を第２伝動機構７２と２速クラッチＣＬ２とによって２速レンジの速度段階の駆動力となるようにして出力軸７０に伝達し、この出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。変速出力部３ｂがこのように操作された状態において、無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」から「−ＭＡＸ」に向けて変速操作されると、これに伴って出力軸７０の回転速度が「Ｂ２１」から無段階に増速する。無段変速部２０が「−ＭＡＸ」の変速状態になると、出力軸７０の回転速度が「Ｂ２２」になる。
【００６４】
３速クラッチＣＬ３が入り状態に操作され、１速クラッチＣＬ１と２速クラッチＣＬ２と４速クラッチＣＬ４とが切り状態に操作されると、変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの第1出力部４１と第２出力部４２と第３出力部４３とから出力される合成駆動力を第３伝動機構７３と３速クラッチＣＬ３とによって３速レンジの速度段階の駆動力となるようにして出力軸７０に伝達し、この出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。変速出力部３ｂがこのように操作された状態において、無段変速部２０が「−ＭＡＸ」から「＋ＭＡＸ」に向けて変速操作されると、これに伴って出力軸７０の回転速度が「Ｂ２２」から無段階に増速する。無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」の変速状態になると、出力軸７０の回転速度が「Ｂ２３」になる。
【００６５】
４速クラッチＣＬ４が入り状態に操作され、１速クラッチＣＬ１と２速クラッチＣＬ２と３速クラッチＣＬ３とが切り状態に操作されると、変速出力部３ｂは、遊星伝動部３ａの第1出力部４１と第２出力部４２と第３出力部４３とから出力される合成駆動力を第４伝動機構７４と４速クラッチＣＬ４とによって４速レンジの速度段階の駆動力となるようにして出力軸７０に伝達し、この出力軸７０から前後進切換え装置３０に伝達する。変速出力部３ｂがこのように操作された状態において、無段変速部２０が「＋ＭＡＸ」から「−ＭＡＸ」に向けて変速操作されると、これに伴って出力軸７０の回転速度が「Ｂ２３」から無段階に増速する。無段変速部２０が「−ＭＡＸ」の変速状態になると、出力軸７０の回転速度が最高速度の「Ｂ２４」になる。
【００６６】
〔別実施例〕
他の参考例としては、上記の各実施例の変速伝動装置に替え、遊星伝動部の複数の出力部と変速出力部の出力軸とにわたって設けた３つの伝動機構と、この３つの伝動機構に各別に設けた３つのクラッチとを備え、エンジン出力が３段階の速度レンジに段階分けされ、かつ、1速から３速の各速度レンジにおいて無段階に変速して出力される変速伝動装置、あるいは、遊星伝動部の複数の出力部と変速出力部の出力軸とにわたって設けた５つの伝動機構と、この５つの伝動機構に各別に設けた５つのクラッチとを備え、エンジン出力が５段階の速度レンジに段階分けされ、かつ、1速から５速の各速度レンジにおいて無段階に変速して出力される変速伝動装置など、４段階よりも少数あるいは多数の複数段階の速度レンジに段階分けされる変速伝動装置が挙げられる。
【００６７】
上記の各実施例に示した前記クラッチＣＬ１〜ＣＬ４に替え、シンクロメッシュを利用したクラッチギヤのシフト操作によって入り状態と切り状態に切換え操作されるよう構成したクラッチを採用してもよく、この場合も、本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１        エンジン
３ａ      遊星伝動部
３ｂ      変速出力部
２０      静油圧無段変速部
４１，４２，４３  出力部
７０        出力軸
７１，７２，７３，７４    伝動機構
９６        出力側回転部材
ＰＦ，ＰＲ  遊星伝動機構
ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４    クラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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