(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静油圧式無段変速装置と遊星歯車機構とを組み合わせて出力回転の変速を行うように構成された油圧・機械式無段変速装置であって、
ミッションケースの前端部でケーシングが形成された前記静油圧式無段変速装置の後側に前記遊星歯車機構を配置するとともに、前記ミッションケースの前方に配置したエンジンの出力を前記遊星歯車機構へ伝える入力軸とその遊星歯車機構における太陽歯車の軸芯とを同軸芯状に配設し、
前記静油圧式無段変速装置に対する入力を、前記遊星歯車機構におけるエンジンから離れた側の二つの出力部のうちの一方の出力部から取り出すとともに、この静油圧式無段変速装置からの出力を前記遊星歯車機構よりもエンジンから離れた側の他方の出力部へ伝えるように構成し、
エンジン動力を前記遊星歯車機構に伝達する入力軸を前記ケーシングを貫通させて配設するとともに、前記入力軸からＰＴＯ伝動系に動力を分岐するためのギヤ連動機構を前記ケーシング内に設けてある油圧・機械式無段変速装置。
【請求項２】
静油圧式無段変速装置を構成するポンプとモータを、遊星歯車機構よりもエンジンに近い側で入力軸の左右両側に振り分けた状態に配置するとともに、前記入力軸からＰＴＯ軸へ動力を分岐伝動するためのギヤ連動機構を、前記ポンプとモータとの間に形成される谷間空間に部分的に入り込む状態で配置してある請求項１記載の油圧・機械式無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静油圧式無段変速装置（以下、ＨＳＴと略称する）と遊星歯車機構とを組み合わせた油圧・機械式無段変速装置、すなわち、ＨＳＴの優れた変速操作性と、遊星歯車機構の高い伝動効率との双方の利点を活かしたＨＭＴ（ハイドロ・メカニカル・トランスミッションの英略）の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のＨＭＴとしては、特開昭５３‐１２００４７号公報に示されたように、トラクタの伝動装置に利用したものが知られている。つまり、遊星歯車機構を構成する太陽歯車、内歯車、遊星キャリヤの三要素のうちのいずれか一つに回転動力を入力し、三要素のうちの他の一つから出力回転を取出し、三要素のうちの残りの一つをＨＳＴに対する入力又は出力に連動し、かつ、残りの一つに対応させていないＨＳＴに対する出力又は入力を、三要素のうちの残りの一つ以外の２要素のうちのいずれかに連動するように構成したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した公報に示されたものでは、ミッションケース内部に完成品としてのＨＳＴを配置する構造、すなわち、ミッションケース内にＨＳＴ用ケーシングが存在する２重ケース構造であったため、ミッションとしての大きさや重量が大になり易い傾向があった。又、後輪用デフ機構を内装したミッションケースをエンジン後端に直結してフレームを兼ねる構造、所謂モノボディ構造を採る場合には、ミッションケースに高い強度が要求されるが、前記従来構造ではＨＳＴケーシングがミッションケースの強度向上に貢献できない非合理的な面もあった。
【０００４】
本発明の目的は、ミッションケースのコンパクト化や、モノボディに適するようケース強度アップの図れた油圧・機械式無段変速装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕  第１発明は、静油圧式無段変速装置と遊星歯車機構とを組み合わせて出力回転の変速を行うように構成された油圧・機械式無段変速装置において、ミッションケースの前端部でケーシングが形成された前記静油圧式無段変速装置の後側に前記遊星歯車機構を配置するとともに、前記ミッションケースの前方に配置したエンジンの出力を前記遊星歯車機構へ伝える入力軸とその遊星歯車機構における太陽歯車の軸芯とを同軸芯状に配設し、前記静油圧式無段変速装置に対する入力を、前記遊星歯車機構におけるエンジンから離れた側の二つの出力部のうちの一方の出力部から取り出すとともに、この静油圧式無段変速装置からの出力を前記遊星歯車機構よりもエンジンから離れた側の他方の出力部へ伝えるように構成し、エンジン動力を前記遊星歯車機構に伝達する入力軸を前記ケーシングを貫通させて配設するとともに、前記入力軸からＰＴＯ伝動系に動力を分岐するためのギヤ連動機構を前記ケーシング内に設けてあることを特徴とする。
第２発明は、第１発明の構成要件に加えて、静油圧式無段変速装置を構成するポンプとモータを、遊星歯車機構よりもエンジンに近い側で入力軸の左右両側に振り分けた状態に配置するとともに、前記入力軸からＰＴＯ軸へ動力を分岐伝動するためのギヤ連動機構を、前記ポンプとモータとの間に形成される谷間空間に部分的に入り込む状態で配置してあるという構成を備えたことを特徴とする。
【０００６】
〔作用〕
請求項１の構成によれば、ミッションケース自体がＨＳＴのケーシングを構成するものであるから、従来の２重独立ケース構造に比べて、必要スペースが小で済み、その分ミッションケースをコンパクト化できるようになる。又、モノボデイ構造を採る場合には、ＨＳＴ部分のミッションケース肉厚を従来より厚くすることにより、その部分のケース外形のコンパクト化を図りながらケース強度を向上させることが可能である。
【０００７】
ミッションケースで機体フレームを兼ねるモノボディ構造を採るに当たり、近年では、フロアの低床化を促進するために、ミッションケースの前後中間部分でのミッションケースの横断面形状は、上下に薄く左右に広い偏平形状の傾向があり、又、ミッションケース前端部ではエンジン後端に直結するためにある程度上下にも幅の広い横断面形状を呈するようにするのが望ましい。
【０００８】
そこで、ＨＳＴをミッションケースの前端部に配置したので、必要な強度が出せる上下幅を有したケース前端部と、上下幅の短い偏平なケース中間部とが現出できて、前述したフロアの低床化を図りながらも無理なくＨＳＴをミッションケースに収納できる。そして、ミッションケースにおけるエンジンとの連結部からフロア下部分に架けての、すなわち、ケース前端部とケース中間部とに亘っての断面変化部分の肉厚を前述したように厚くして強度十分とすることができる。
【０００９】
又、入力軸からＰＴＯ伝動系に動力を分岐するためのギヤ連動機構をＨＳＴのケーシング内に設けてあるから、特別な機構を設けることなく潤滑油をギヤ連動機構に供給できるとともに、ポンプとモータとの配置によって生じるこれら両者間の谷間的空間を利用してギヤ連動機構を配設することができ、これら両者のトータルとしての必要スペースのコンパクト化が可能になる。例えば、外軸である筒軸の走行系伝動軸の内側にＰＴＯ系伝動軸を配置した二重軸構造を採用した手段では、外軸の径によって内側のＰＴＯ系伝動軸の太さが、すなわち伝達トルクが制限されることがあるが、本願のようにＰＴＯ系伝動軸を走行系から独立させて取出す構造とすれば、軸径の設定が自在であり、伝達トルクに制限を受けることがない点で有利である。
【００１０】
〔効果〕
その結果、ミッショケース前端配置のＨＳＴ内にＰＴＯ系のギヤ連動機構を設ける等の工夫により、専用の潤滑機能や伝達トルクの制限を受けることなく設計自由度の高く、かつ、その割りに省スペースな状態でＰＴＯ伝動系が取出せるようにしながら、ミッションケースのコンパクト化や強度アップを図ることが可能な油圧・機械式無段変速装置を提供できた。加えて、ミッションケース前部の強度アップが図れ、モノボディ構造を採るものにも好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３にトラクタ用の伝動装置が示されており、この伝動装置は、前端がエンジンＥの後端に直結されて機体フレームを兼ねるモノボディ構造のミッションケース１を備えたミッションＭで構成されている。
【００１２】
ミッションＭは、エンジン出力軸を入力軸３に伝える脈動吸収機構付きフライホイール２、ＨＳＴ４、遊星歯車機構５、走行用の副変速機構６、後輪用のデフ機構７、ＰＴＯ中間軸８、ＰＴＯクラッチ９、前輪駆動用のＤＴ連動機構１０、前輪駆動用軸１１等をミッションケース１に内装して構成されている。
【００１３】
図４，図５に示すように、ＨＳＴ４を構成する可変ポンプ４ｐと可変モータ４ｍとを、ポンプ軸１２とモータ軸１３とが互いに横に位置するよう、ミッションケース１の前端部に配置された入力軸３下方で左右に振り分けて並列配置してある。ミッションケース１前端部は、それ以後に比べてケース上面が上に位置しており、その前端にはエンジンＥにボルト連結するためのフランジ部１５が形成してある。
【００１４】
又、図２，図４に示すように、ミッションケース１前部の縦壁１ａから前側においては、外ケース部１Ａと内ケース部１Ｂとを縦壁１ａを介して一体化した２重筒ケース構造としてあり、その内ケース部１Ｂとこれの前蓋となる油路ブロック１６とによってＨＳＴ４としてのケーシングＣａを構成している。油路ブロック１６には、ポンプ４ｐとモータ４ｍとを接続する油路の他、チャージポンプ１７等が形成されている。尚、１８は可変ポンプ４ｐを可変操作するポンプアクチュエータであり、１９は可変モータ４ｍを可変操作するモータアクチュエータである。
【００１５】
内ケース部１Ｂの内部、及び縦壁１ａから後部では潤滑油が入った湿室であるに対して、外ケース部１Ａにおける内ケース部１Ｂ以外の部分は、フライホイール２を装備するべく油のない乾室に形成されている。尚、その乾室部分は、従来のモノボディ構造のミッションケースにおけるクラッチハウジング部分に相当している。又、１４は副変速機構６を変速操作するためのシフトギヤである。
【００１６】
次に、動力の流れを説明すると、入力軸３の動力は、遊星歯車機構５の遊星キャリヤ２０に入力され、キャリヤ２０に支承された複数の遊星歯車２１に外接する内歯車２２が、中間回転体２３を介してポンプ軸１２を駆動する。遊星歯車２１に内接する太陽歯車２４が形成された太陽軸２５には、中間回転体２６を介してモータ軸１３の出力回転が伝動されるとともに、この太陽軸２５の回転動力を副変速機構６に出力している。
【００１７】
従って、可変ポンプ４ｐと可変モータ４ｍの可変操作を行うことにより、遊星キャリヤ２０に入った入力回転を正逆方向に無段に変速して太陽軸２５から取り出せるものであり、かつ、動力伝達されない中立状態も現出できる。このＨＭＴは、遊星歯車機構５を構成する太陽歯車２４、内歯車２２、遊星キャリヤ２０の三要素のうちの遊星キャリヤ２０に回転動力を入力し、太陽歯車２４から出力回転を取出し、内歯車２２をＨＳＴ４の可変ポンプ４ｐに対する入力に連動し、かつ、ＨＳＴ４の可変モータ４ｍに対する出力を太陽歯車２４に連動するように構成してある。
【００１８】
図２に示すように、エンジン動力を遊星歯車機構５に伝達する入力軸３はケーシングＣａを貫通して配設されるとともに、入力軸３からＰＴＯ伝動系であるＰＴＯ中間軸８に動力を分岐するためのギヤ連動機構２７をケーシングＣａ内に設けてある。ギヤ連動機構２７における駆動ギヤ２７ａを嵌装する入力軸３は、ポンプ軸１２とモータ軸１３との間のやや上方に配置され、従動ギヤ２７ｂを嵌装するＰＴＯ中間軸８はポンプ軸１２のほぼ上方の位置に配置されている。
【００１９】
前述したようにケーシングＣａ内は湿室であるので、特別な潤滑機構なくギヤ連動機構２７を潤滑できるとともに、ポンプ軸１２とモータ軸１３との間の谷間空間を利用してギヤ連動機構２７を配置してある。ＰＴＯ中間軸８の動力は、ＰＴＯクラッチ９を経てからリヤーＰＴＯ軸２８に伝動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】伝動系の概略構造を示す線図
【図２】ミッション前部の構造を示す断面側面図
【図３】ミッション前部の構造を示す断面平面図
【図４】ＨＳＴの配置構造を示す正面図
【図５】各軸の配置を示すミッションの断面図
【符号の説明】
１        ミッションケース
３        入力軸
４        静油圧式無段変速装置
５        遊星歯車機構
８        ＰＴＯ伝動系
２７      ギヤ連動機構
Ｃａ      ＨＳＴケーシング
【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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