(57)【要約】【課題】従来のような、油圧式無段変速装置にギア式有段変速機構等の副変速機構を加えて成る変速装置、あるいは、油圧−機械式無段変速装置から成る変速装置において、変速可能な車速範囲を拡大して走行性能を向上させるには、大型の副変速機構が必要となって変速装置が大型化・重量化し、燃費の悪化や製造コストの増加が避けられない、という問題があった。【解決手段】エンジン４からのエンジン動力と油圧式無段変速装置５０からの変速動力を合成して合成動力として出力するための遊星ギア機構９を備えると共に、該遊星ギア機構９と前記油圧式無段変速装置５０との間に、前記変速動力を正転側または逆転側の回転動力に変えてから前記遊星ギア機構９に入力する正逆転クラッチ８を介設した。【選択図】図１
2011099546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの入力軸によって駆動する油圧式無段変速装置を備えた作業車両の変速装置において、前記エンジンからのエンジン動力と油圧式無段変速装置からの変速動力を合成して合成動力として出力するための遊星ギア機構を備えると共に、該遊星ギア機構と前記油圧式無段変速装置との間に、前記変速動力を正転側または逆転側の回転動力に変えてから前記遊星ギア機構に入力する正逆転クラッチを介設したことを特徴とする作業車両の変速装置。
【請求項２】
前記正逆転クラッチを軸支するクラッチ軸は、前記遊星ギア機構と同一軸心上に配置することを特徴とする請求項１に記載の作業車両の変速装置。
【請求項３】
前記遊星ギア機構から合成動力を出力する低速側出力部材と高速側出力部材を設け、該低速側出力部材と高速側出力部材を、前記作業車両の車軸を駆動する走行出力軸に対して、それぞれ断接可能に接続するための低速側クラッチと高速側クラッチを設け、該低速側クラッチと高速側クラッチとから成る高低速クラッチを前記遊星ギア機構に一体的に付設することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業車両の変速装置。
【請求項４】
前記遊星ギア機構は、中心のサンギアと、該サンギアの外周に配置・噛合されプラネタリキャリアのキャリア軸に回動自在に支持される複数のプラネタリギアと、該プラネタリギアの外周に噛合されるリング状のインターナルギアとから構成し、前記サンギアと同一軸心上を回転自在に前記プラネタリキャリアを設け、該プラネタリキャリアと前記プラネタリギアを、それぞれ前記低速側出力部材と高速側出力部材に連係することを特徴とする請求項３に記載の作業車両の変速装置。
【請求項５】
前記油圧式無段変速装置は、前記入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に油圧ポンプ部と油圧モータ部を配置して構成し、前記シリンダブロックには、前記油圧ポンプ部の第一プランジャ、前記油圧モータ部の第二プランジャ、該第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路、及び該一対のメイン油路内で送油方向を変更するスプール弁を設けると共に、前記入力軸と同一軸心上に油圧モータ部からの出力軸を配置することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の作業車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作業に使用されるトラクタ、または土木作業に使用されるホイルローダ、運搬車等の作業車両の変速装置に関し、特に、変速可能な車速範囲を容易に拡大可能な変速構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、作業車両においては、機体に搭載したエンジンの回転動力（以下、「エンジン動力」とする。）が、変速装置、デフ機構等を介して左右の車輪に伝達されるが、このうちの変速装置には、優れた操作性から油圧式無段変速装置の適用ケースが増加している。ただし、大型のトラクタ、ホイルローダ、運搬車等のように大馬力を要する大型作業車両に対しては、この油圧式無段変速装置からの回転動力（以下、「変速動力」とする。）だけでは、変速可能な車速範囲の幅が狭くて不十分なことから、油圧式無段変速装置に加えて、ギア式有段変速機構等による副変速機構を別途に設ける技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−７６４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記技術では、変速可能な車速範囲を更に拡大して走行性能を向上させるには、多段で変速比の大きな大型の副変速機構が必要なため、該副変速機構を備えた変速装置も大型化・重量化し、燃費の悪化や製造コストの増加が避けられなかった。
あるいは、前記油圧式無段変速装置にコンパクトな遊星ギア機構を組み合わせた、いわゆる油圧−機械式無段変速装置を用いて、変速可能な車速範囲の幅を拡大する対応も考えられるが、該油圧−機械式無段変速装置において前記エンジン動力と変速動力を合成して得られる回転動力（以下、「合成動力」とする。）によっても、十分な車速範囲が得られず、やはり大型の副変速機構が必要となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、エンジンからの入力軸によって駆動する油圧式無段変速装置を備えた作業車両の変速装置において、前記エンジンからのエンジン動力と油圧式無段変速装置からの変速動力を合成して合成動力として出力するための遊星ギア機構を備えると共に、該遊星ギア機構と前記油圧式無段変速装置との間に、前記変速動力を正転側または逆転側の回転動力に変えてから前記遊星ギア機構に入力する正逆転クラッチを介設したものである。
請求項２においては、前記正逆転クラッチを軸支するクラッチ軸は、前記遊星ギア機構と同一軸心上に配置するものである。
請求項３においては、前記遊星ギア機構から合成動力を出力する低速側出力部材と高速側出力部材を設け、該低速側出力部材と高速側出力部材を、前記作業車両の車軸を駆動する走行出力軸に対して、それぞれ断接可能に接続するための低速側クラッチと高速側クラッチを設け、該低速側クラッチと高速側クラッチとから成る高低速クラッチを前記遊星ギア機構に一体的に付設するものである。
請求項４においては、前記遊星ギア機構は、中心のサンギアと、該サンギアの外周に配置・噛合されプラネタリキャリアのキャリア軸に回動自在に支持される複数のプラネタリギアと、該プラネタリギアの外周に噛合されるリング状のインターナルギアとから構成し、前記サンギアと同一軸心上を回転自在に前記プラネタリキャリアを設け、該プラネタリキャリアと前記プラネタリギアを、それぞれ前記低速側出力部材と高速側出力部材に連係するものである。
請求項５においては、前記油圧式無段変速装置は、前記入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に油圧ポンプ部と油圧モータ部を配置して構成し、前記シリンダブロックには、前記油圧ポンプ部の第一プランジャ、前記油圧モータ部の第二プランジャ、該第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路、及び該一対のメイン油路内で送油方向を変更するスプール弁を設けると共に、前記入力軸と同一軸心上に油圧モータ部からの出力軸を配置するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、該正逆転クラッチを介して変速動力の回転方向を正転側または逆転側に切り替え、走行動力で変速可能な車速範囲を大きく拡大することができ、大型作業車両に必要な車速範囲が得られて、多段で変速比の大きな大型の副変速機構が不要となり、変速装置の小型化・軽量化による燃費の向上や製造コストの低減を図ることができる。
請求項２により、前記クラッチ軸を遊星ギア機構への入力軸と兼用したり、正逆転クラッチから遊星ギア機構までの動力伝達経路を短縮したりすることができ、新たな軸の配設に必要な軸・軸受け等の部品や、動力伝達経路のための設置スペースが不要となる。これにより、更なる変速装置の小型化・軽量化を図ることができる。
請求項３により、高低速２段切換式のコンパクトな副変速機構として遊星ギア機構を利用することができ、大型の副変速機構を設けることなく、更なる変速装置の小型化・軽量化を図ることができる。
請求項４により、通常の遊星ギア機構を利用して低速動力と高速動力を取り出し、走行出力軸に断接可能に伝達することができ、複雑な部品や構造が不要となり、部品コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
請求項５により、油圧式無段変速装置の入力軸と出力軸を内外二重構造にする等して、油圧式無段変速装置の軸方向長さを短縮することができ、更なる変速装置の小型化・軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図２】実施例１の油圧式無段変速装置の側面一部断面図である。
【図３】実施例１の油圧式無段変速装置の油圧回路図である。
【図４】実施例１の動力伝達経路における速度範囲の変化を示す説明図である。
【図５】実施例１の変速時の動作関係を示す説明図である。
【図６】実施例２の作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図７】実施例３の作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図８】実施例４の作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図９】実施例４の動力伝達経路における速度範囲の変化を示す説明図である。
【図１０】実施例４の変速時の動作関係を示す説明図である。
【図１１】実施例５の作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図１２】実施例５の正逆転クラッチと前後進クラッチの油圧回路図である。
【図１３】実施例５の動力伝達経路における速度範囲の変化を示す説明図である。
【図１４】実施例５の変速時の動作関係を示す説明図である。
【図１５】実施例６の作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図１６】構成例１作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図１７】構成例２の作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図１８】構成例３の作業車両における動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、図中の矢印Ｆで示す方向を作業車両１乃至１Ｊの前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とするものである。
【実施例１】
【０００９】
まず、本発明の実施例１に係わる変速装置２を搭載した作業車両１の全体構成について、図１により説明する。
該作業車両１は、四輪駆動型の大型トラクタであって、原動機であるエンジン４と、該エンジン４からのエンジン動力を変速する変速装置２や後車軸駆動装置１２を収容するミッションケース３とを備える。そして、前記エンジン４の後面からは、エンジン出力軸５が後方に突出され、該エンジン出力軸５の後端は、ドライブシャフト６を介して、前記変速装置２へのエンジン動力軸７の前端に連結されており、エンジン動力が前記変速装置２に入力されるようにしている。
【００１０】
該変速装置２においては、機体前部の左右幅略中央に油圧式無段変速装置５０が配置され、該油圧式無段変速装置５０の左方には、前から順に、正逆転クラッチ８、遊星ギア機構９、該遊星ギア機構９に一体的に付設した高低速クラッチ１０、及び前後進クラッチ１１が同一軸心上に配置され、いずれも、ミッションケース３の前壁３ａと中壁３ｂとの間の空間に形成された前室１３ａ内に収容されている。そして、このような変速装置２からの回転動力は、前記エンジン動力軸７に平行で回転自在に支持される走行出力軸１６に伝達される。
【００１１】
更に、前記ミッションケース３の中壁３ｂと後壁３ａとの間の空間には後室１３ｂが形成され、該後室１３ｂ内に前記後車軸駆動装置１２が収容されている。該後車軸駆動装置１２においては、ロック機構２３ａ付きの差動装置２３が左右略中央に配置され、該差動装置２３から後車軸１４・１４が左右に延出され、該後車軸１４・１４の途中部にブレーキ２４と減速機構２５が介設されている。そして、前記差動装置２３のリングギア２３ｂには、ベベルギア２６が噛合され、該ベベルギア２６は、前記走行出力軸１６の後端に固設されており、前記変速装置２からの回転動力が、走行出力軸１６から後車軸駆動装置１２に入力されるようにしている。
【００１２】
一方、同一軸心上に配置した前記正逆転クラッチ８、遊星ギア機構９、高低速クラッチ１０、及び前後進クラッチ１１の左方には、前後方向に前出力軸１７が配置され、該前出力軸１７は、前記前壁３ａと中壁３ｂとの間で回転自在に支持されている。該前出力軸１７において、その後部には、前出力従動ギア１９が固設され、該前出力従動ギア１９は、前記走行出力軸１６の後部に固設された前出力駆動ギア１８に噛合されると共に、前出力軸１７の前端は、ドライブシャフト２０を介して、前車軸駆動装置２２への入力軸２１の後端に連結されており、前記変速装置２からの回転動力が、走行出力軸１６から、ギア列１８・１９、前出力軸１７、ドライブシャフト２０、入力軸２１を介して、前車軸駆動装置２２に入力されるようにしている。
【００１３】
これにより、後で詳述するようにして変速装置２で変速され出力された回転動力を、そのまま後車軸駆動装置１２に入力して左右の後輪１５・１５を差動駆動し、同時に、前出力軸１７等を介して前車軸駆動装置２２にも入力し、図示せぬ左右の前輪を駆動することができる。
【００１４】
なお、前記油圧式無段変速装置５０の右方に、前記エンジン動力軸７がミッションケース３を前後方向に貫通するようにして配置されると共に、エンジン動力軸７の後端は、図示せぬＰＴＯクラッチを介してＰＴＯ軸に連結されており、該ＰＴＯ軸の後端に連結された作業機に対して、エンジン動力をＰＴＯ動力として断接可能に出力するようにしている。
【００１５】
次に、前記油圧式無段変速装置５０について、図１乃至図３により説明する。
該油圧式無段変速装置５０は、前記エンジン動力軸７に平行で回転自在に支持される変速入力軸５１上に配置される。そして、該変速入力軸５１の後端には、ジョイント３２を介して伝達軸２９の前端が同一軸心上で連結され、該伝達軸２９の後端に設けた第一入力ギア３０には、前記エンジン動力軸７上の第一出力ギア２７が噛合されており、これにより、エンジン４からのエンジン動力が、ギア列２７・３０から伝達軸２９を介して、油圧式無段変速装置５０の変速入力軸５１に伝達される。
【００１６】
更に、該変速入力軸５１の後端側、すなわち変速入力軸５１の入力側と同じ側から伝達軸２９の前後途中部にかけて、前後に第一変速出力ギア５２ａと第二変速出力ギア５２ｂを有する円筒状の変速出力軸５２が被嵌されている。該変速出力軸５２は、ミッションケース３の隔壁に玉軸受等によって回転自在に支持されると共に、該変速出力軸５２の軸孔には、コロ軸受５３等を介して、変速入力軸５１と伝達軸２９が回転自在に支持されている。
【００１７】
このようにして支持される変速入力軸５１上の前後略中央には、シリンダブロック５４がスプラインにて相対回転不能に被嵌され、該シリンダブロック５４を挟んで変速入力軸５１の入力側には、油圧モータ部５６が配置される一方、シリンダブロック５４を挟んで入力側と反対側には、油圧ポンプ部５５が配置されている。
【００１８】
該油圧ポンプ部５５には、前記変速入力軸５１の前端に係合されるハウジング５７と、該ハウジング５７の後面にボルトによって締結固定される斜板ホルダ５８と、該斜板ホルダ５８の後端部の略半円状の凹部５８ａにメタル軸受５９を介して摺動可能に支持される第一斜板６０と、該第一斜板６０に摺動自在に設けるシュー６１と、該シュー６１に球体自在継手により連結する第一プランジャ６２と、該第一プランジャ６２を後方のシリンダブロック５４に前方から出入自在に配置する第一プランジャ孔６３とが備えられる。
【００１９】
そして、前記第一プランジャ６２の前端側は、第一プランジャ孔６３内に収容する図示せぬバネの弾性力により、シリンダブロック５４の前面から前記第一斜板６０に向かって突出して当接されており、これにより、シリンダブロック５４が回転すると、第一斜板６０の斜板面６０ｂから受ける押動力により、第一プランジャ６２が往復動できるようにしている。
【００２０】
更に、前記変速入力軸５１と斜板ホルダ５８との間には、変速入力軸５１に被嵌するスリーブ６４と、該スリーブ６４外周のローラ軸受６５と、ラジアル及びスラスト荷重用のコロ軸受６６が介設され、該コロ軸受６６の抜け止め防止用のナット６７が、変速入力軸５１の前端に設けられている。そして、該変速入力軸５１上の前記シリンダブロック５４には、第一プランジャ６２と同数の第一スプール弁６８が設けられている。
【００２１】
前記油圧モータ部５６には、出力ケース６９と、該出力ケース６９にボルト７０によって締結固定されて傾斜角が一定の第二斜板７１と、該第二斜板７１に摺動自在に設けるシュー７２と、該シュー７２に球体自在継手により連結する第二プランジャ７３と、該第二プランジャ７３を前記シリンダブロック５４に前方から出入自在に配置する第二プランジャ孔７４とが備えられる。
【００２２】
そして、前記第二プランジャ７３の後端側は、第二プランジャ孔７４内に収容するバネ７５の弾性力によって、シリンダブロック５４の後面から前記第二斜板７１に向かって突出して当接されており、これにより、第二プランジャ７３の往復動によって、傾斜状態にある第二斜板７１に対して回転力を付与できるようにしている。加えて、該第二斜板７１に締結固定した前記出力ケース６９の後端内周部と、前記変速出力軸５２の前端外周部とは、スプラインにて嵌合されており、これら第二斜板７１、出力ケース６９、及び変速出力軸５２は、一体化した状態で、前記変速入力軸５１上を回転自在に配置されている。
【００２３】
更に、前記変速入力軸５１と第二斜板７１との間にも、変速入力軸５１に被嵌するスリーブ７６と、該スリーブ７６外周のローラ軸受７７と、ラジアル及びスラスト荷重用のコロ軸受７８が介設され、該コロ軸受７８の抜け止め防止用のナット７９が、変速入力軸５１の後端に設けられている。そして、該変速入力軸５１上の前記シリンダブロック５４には、油圧ポンプ部５５と同様に、第二プランジャ７３と同数の第二スプール弁８０が設けられている。
【００２４】
前記シリンダブロック５４には、前記第一プランジャ孔６３と第二プランジャ孔７４が、シリンダブロック５４の回転中心の同一円周上に交互に形成されると共に、該シリンダブロック５４で前記変速入力軸５１が挿入される軸孔５４ａには、前から順に、輪溝形状の第一油路８１と第二油路８２が形成される。更に、シリンダブロック５４には、前記第一スプール弁６８と第二スプール弁８０をそれぞれ収容する弁孔も、シリンダブロック５４の回転中心の同一円周上で交互に形成されている。加えて、前記第一油路８１と第二油路８２のいずれも、第一スプール弁６８の弁孔を介して第一プランジャ孔６３に連通されると共に、第二スプール弁８０の弁孔を介して第二プランジャ孔７４に連通されている。
【００２５】
一方、第一スプール弁６８の突出端に形成された円盤状の係合部６８ａは、前記シリンダブロック５４の前面から突出され、前記斜板ホルダ５８の後端に連結固定したリング状の第一スプールカム８３のカム溝８３ａに係合されている。これにより、前記シリンダブロック５４が一回転すると、カム溝８３ａに沿って係合部６８ａが移動し、第一スプール弁６８が弁孔内を往復摺動して第一油路８１または第二油路８２に対する開閉動作を行い、第一プランジャ孔６３が第一油路８１または第二油路８２と交互に連通されるようにしている。
【００２６】
同様に、第二スプール弁８０の突出端に形成された円盤状の係合部８０ａは、前記シリンダブロック５４の後面から突出され、前記第二斜板７１の前端に連結固定したリング状の第二スプールカム８４のカム溝８４ａに係合されている。これにより、前記シリンダブロック５４が一回転すると、カム溝８４ａに沿って係合部８０ａが移動し、第二スプール弁８０が弁孔内を往復摺動して第一油路８１または第二油路８２に対する開閉動作を行い、第二プランジャ孔７４が第一油路８１または第二油路８２と交互に連通されるようにしている。
【００２７】
このような構成において、油圧式無段変速装置５０では、スプールカム８３・８４に従って往復摺動するスプール弁６８・８０により、第一プランジャ孔６３と第二プランジャ孔７４が、第一油路８１と第二油路８２から成る閉回路を介して、所定の回転位置で流体接続される。
【００２８】
すなわち、前記油圧式無段変速装置５０は、入力軸である変速入力軸５１に被嵌したシリンダブロック５４を挟んで変速入力軸５１の軸方向前後に油圧ポンプ部５５と油圧モータ部５６を配置して構成し、前記シリンダブロック５４には、前記油圧ポンプ部５５の第一プランジャ６２、前記油圧モータ部５６の第二プランジャ７３、該第一プランジャ６２と第二プランジャ７３との間を連通する一対のメイン油路である第一油路８１と第二油路８２、及び該第一油路８１と第二油路８２内で送油方向を変更するスプール弁６８・８０を設けると共に、前記変速入力軸５１と同一軸心上に油圧モータ部５６からの出力軸である変速出力軸５２を配置するので、油圧式無段変速装置５０の変速入力軸５１と変速出力軸５２を内外二重構造にする等して、油圧式無段変速装置５０の軸方向長さを短縮することができ、後述するような正逆転クラッチ８による変速装置２の小型化・軽量化を、更に推し進めることができる。
【００２９】
また、以上のような構成から成る油圧式無段変速装置５０の油圧制御について説明する。
前記変速入力軸５１の軸中心部には、作動油の供給油路８５が形成され、該供給油路８５と前記第一油路８１との間には第一チェックリリーフ弁９１が介設され、供給油路８５と前記第二油路８２との間には第二チェックリリーフ弁９２が介設される一方、この供給油路８５は、油路９３を介して戻りポート９４に連通されている。
【００３０】
ここで、前記変速入力軸５１の前端には走行用油圧ポンプ９５が駆動可能に連結され、該走行用油圧ポンプ９５の吸込口は、油路９６から該油路９６の途中部に設けたフィルタ９７を介して、ミッションケース３内の油溜まり９８に連通される一方、走行用油圧ポンプ９５の吐出口は、油路９９を介して供給ポート１００に連通されている。これにより、前記走行用油圧ポンプ９５が変速入力軸５１の回転によって駆動されると、前記油溜まり９８から油路９６を介して吸い上げられた作動油が、油路９９から供給ポート１００を介して吐出される。
【００３１】
該供給ポート１００から吐出された作動油は、外部配管１０１を通って、前記正逆転クラッチ８の駆動・潤滑用の第一バルブユニットＶ１、前記高低速クラッチ１０の駆動・潤滑用の第二バルブユニットＶ２、及び前記前後進クラッチ１１の駆動・潤滑用の第三バルブユニットＶ３に供給された後、戻り油として外部配管１０２から前記戻りポート９４に流入する。これにより、前記走行用油圧ポンプ９５によって油溜まり９８から吸い上げられた作動油が、油路９３、供給油路８５を介して、前記チェックリリーフ弁９１・９２に供給される。
【００３２】
該チェックリリーフ弁９１・９２は、前記第一油路８１・第二油路８２の作動油が不足した場合には、供給油路８５から第一油路８１・第二油路８２に作動油を補給するためのチェック弁として機能し、逆に、前記第一油路８１・第二油路８２の圧力が所定のリリーフ設定圧よりも大きくなった場合には、作動油を供給油路８５に逃がすためのリリーフ弁として機能する。
【００３３】
該供給油路８５には、リリーフ弁１０３も接続されており、該リリーフ弁１０３によって、前記戻りポート９４から供給される作動油の油圧を所定値に設定できるようにしている。更に、前記供給油路８５からは、変速入力軸５１の半径方向に複数の潤滑油路８５ａが分岐され、該潤滑油路８５ａの外端は、前記油圧ポンプ部５５・油圧モータ部５６の回転部分に連通されており、供給油路８５の作動油が潤滑油としても供給される。
【００３４】
また、このような油圧回路における前記第一斜板６０の傾斜角制御について説明する。
該第一斜板６０の傾斜角αは、傾倒アクチュエータ９０によって変更することができ、該傾倒アクチュエータ９０は、前記ハウジング５７の上部に前後方向に形成されたシリンダ５７ａと、該シリンダ５７ａ内に前後摺動可能に内挿されるピストン１０４とから構成されている。該ピストン１０４の後端には、係止フック１０５が固設され、該係止フック１０５には、前記第一斜板６０から上方に延出された係止部６０ａが係合されており、前記ピストン１０４の前後方向への往復摺動動作によって、第一斜板６０が、図示せぬ傾転中心軸線を中心にして前後に傾倒されるようにしている。
【００３５】
一方、前記ピストン１０４の前端部には、拡径部１０４ａが形成され、該拡径部１０４ａの後端面とシリンダ５７ａとによって後側油室１０６が構成され、拡径部１０４ａの前端面とシリンダ５７ａとによって前側油室１０７が構成されており、これらの油室１０６・１０７は、それぞれ油路１０８・１０９を介して、２ポート３位置式の傾倒切替弁１１０に接続される。
【００３６】
該傾倒切替弁１１０には、往復摺動可能なスプール１１０ａが備えられ、該スプール１１０ａの一端側に設けた頂部油室１１０ｂには、前記油路９３への油路１１１が連通され、該油路１１１の途中部には比例調整弁１１２が介設されており、頂部油室１１０ｂ内の油圧を調整可能としている。一方、スプール１１０ａの他端側に設けたバネ１１３は、フィードバックリンク１１４を介して、前記傾倒アクチュエータ９０のピストン１０４に連係されており、該ピストン１０４の位置に応じてもスプール１１０ａの位置が切り替わるようにしている。ここで、該比例調整弁１１２のソレノイド、及び前記バルブユニットＶ１・Ｖ２・Ｖ３の各ソレノイドは、いずれもコントローラ４３に接続され、該コントローラ４３には、変速操作レバー４４に接続されており、該変速操作レバー４４を操作すると、操作量に応じてコントローラ４３から各ソレノイドに変速信号が送信される。
【００３７】
更に、前記傾倒切替弁１１０には、パイロット油圧を供給するパイロットポート１１５とドレンポート１１６が形成され、このうちのパイロットポート１１５は油路１１７、油路９３を介して前記戻りポート９４に連通され、ドレンポート１１６は油路１１８を介して油溜まり１１９に連通されている。
【００３８】
従って、変速操作レバー４４を操作して、変速信号をコントローラ４３から比例調整弁１１２に送信し、前記傾倒切替弁１１０を位置１２０・１２２のいずれかに設定すると、前記油室１０６・１０７のうちの一方には戻りポート９４から作動油が流入し、他方からは油溜まり１１９に作動油が排出され、前記油室１０６・１０７内の油圧によってピストン１０４を前後方向に往復摺動させて第一斜板６０を前後に傾倒することができる。更に、傾倒切替弁１１０を位置１２１に設定すると、前記油室１０６・１０７のいずれも、戻りポート９４と油溜まり１１９との連通が遮断され、ピストン１０４の前後摺動を停止して第一斜板６０を所定の傾斜角αに保持することができる。これにより、第一斜板６０の傾斜角αを、例えばプラス側の最大値αｍａｘからマイナス側の最大値−αｍａｘまで無段階で変更することができる。
【００３９】
以上のようにして、前記比例調整弁１１２を介して傾倒アクチュエータ９０を動作させ、第一斜板６０の傾斜角αを無段階で変化させると、第一プランジャ孔６３内を往復動する第一プランジャ６２の振幅量が変化し、該往復動に伴って給排される作動油量が変化する。すると、該第一プランジャ孔６３と前記第一油路８１または第二油路８２を介して接続される第二プランジャ孔７４に給排される作動油量も変化し、第二プランジャ７３の振幅量も変化し、これにより、該第二プランジャ７３に当接している第二斜板７１の回転数と回転方向が可変となり、該第二斜板７１と前述の如く一体回転する変速出力軸５１からは、無段の変速動力を出力することができる。
【００４０】
また、この際の変速動力の出力形態について説明する。なお、本説明では、簡単にするため、エンジン４から変速入力軸５１に入力される回転動力の回転数をａとした場合、その回転方向を「正転側」として回転速度ａと表記し、該正転側と反対の回転方向を「逆転側」として回転速度−ａと表記する。
【００４１】
該変速入力軸５１の軸線に対して第一斜板６０を略直交させて該第一斜板６０の傾斜角αを略ゼロに保持した場合は、変速入力軸５１と一緒にシリンダブロック５４が正転側に回転しても、第一プランジャ孔６３内を第一プランジャ６２が往復動しない。
【００４２】
このため、第一プランジャ孔６３内の作動油は、前記第一油路８１または第二油路８２を介して第二プランジャ孔７４に給排されることがなく、各第二プランジャ７３は往復動せずに現在の往復位置に維持される。すると、該第二プランジャ７３によって第二斜板７１が保持され、第二斜板７１が第二プランジャ７３を介してシリンダブロック５４に連結固定された状態となり、該第二斜板７１は、シリンダブロック５４と同じ回転数と回転方向で回転される。つまり、変速入力軸５１の回転速度ａが変更されることなく変速出力軸５２に伝達される。
【００４３】
これに対し、変速入力軸５１の軸線との直交線に対して、第一斜板６０の傾斜角αを、例えば、前出のように、プラス側の最大値αｍａｘからマイナス側の最大値−αｍａｘの間で傾斜させた場合は、変速入力軸５１と一緒にシリンダブロック５４が正転側に回転するのに伴い、第一プランジャ孔６３内を第一プランジャ６２が往復動する。
【００４４】
このため、第一プランジャ孔６３内の作動油が、前記第一油路８１または第二油路８２を介して第二プランジャ孔７４に給排されることとなり、第二プランジャ７３の往復動によって、第二斜板７１がシリンダブロック５４に対して相対回転される。この際、第二斜板７１を所定の傾斜角に固定した上で、スプール弁６８・８０を駆動し、シリンダブロック５４の各回転位置における第一プランジャ孔６３と第二プランジャ孔７４との連通状況を適正に制御することで、シリンダブロック５４に対する第二斜板７１の相対回転速度を変更可能としている。
【００４５】
第一斜板６０の傾斜角αを−αｍａｘ≦α＜０または０＜α≦αｍａｘのうちの一方に設定すると、前記相対回転速度が最大でａとなって前記変速入力軸５１の回転速度ａに加算され、最大で回転速度２ａの変速動力が変速出力軸５２に伝達される。逆に、第一斜板６０の傾斜角αを−αｍａｘ≦α＜０または０＜α≦αｍａｘのうちの他方に設定すると、前記相対回転速度が最小で−ａとなって前記変速入力軸５１の回転速度ａに加算され、最小で回転速度がゼロとなって変速出力軸５２は停止状態となる。
【００４６】
つまり、変速入力軸５１が回転速度ａで回転する場合、第一斜板６０の傾斜角αを−αｍａｘ〜αｍａｘの間で変化させることにより、変速出力軸５２からは回転速度０〜２ａの速度範囲の変速動力を出力することができるのである。
【００４７】
次に、前記油圧式無段変速装置５０からの変速動力の速度範囲を拡大するための変速構成について、図１により説明する。
該油圧式無段変速装置５０の左方で前記走行出力軸１６の前方には、該走行出力軸１６と同一軸心上に、前後の伝達軸３３・３８が回転自在に支持され、該伝達軸３３・３８から走行出力軸１６にかけて、前から順に、正逆転クラッチ８、遊星ギア機構９、高低速クラッチ１０、前後進クラッチ１１が配置されている。
【００４８】
このうちの正逆転クラッチ８においては、前伝達軸３３の前部に、逆転クラッチギア３４と正転クラッチギア３５が回転自在に遊嵌されると共に、該逆転クラッチギア３４と正転クラッチギア３５との間の前伝達軸３３の外周面には、クラッチハウジング８ａが外嵌固定されている。そして、該クラッチハウジング８ａの内周面と、前記逆転クラッチギア３４と正転クラッチギア３５からクラッチハウジング８ａに向かって延出された延出部の外周面には、複数枚の摩擦エレメントがそれぞれ摺動のみ自在に支持されている。
【００４９】
これにより、逆転クラッチギア３４とクラッチハウジング８ａとの間、及び正転クラッチギア３５とクラッチハウジング８ａとの間に、それぞれ、動力を断接可能な逆転クラッチ部８ｂと正転クラッチ部８ｃが一体的に設けられており、該逆転クラッチ部８ｂと正転クラッチ部８ｃとから摩擦多板式の正逆転クラッチ８が形成されている。該正逆転クラッチ８は、油圧作動式に構成されており、図示せぬ正逆転用のピストンを前後進させて前記摩擦エレメント間を離間または係合することにより、前記逆転クラッチギア３４や正転クラッチギア３５を、クラッチハウジング８ａを介して前伝達軸３３と断接するクラッチ動作を行うようにしている。
【００５０】
更に、前記逆転クラッチギア３４は、前記油圧式無段変速装置５０からの変速出力軸５２上の第一変速出力ギア５２ａと噛合される。一方、正転クラッチギア３５は、中間軸３７に固設されたアイドルギア３６と噛合され、該アイドルギア３６は、前記変速出力軸５２上の第二変速出力ギア５２ｂと噛合されている。
【００５１】
これにより、前記第一変速出力ギア５２ａ、逆転クラッチギア３４から成る逆転ギア列５２ａ・３４と、前記第二変速出力ギア５２ｂ、アイドルギア３６、正転クラッチギア３５から成る正転ギア列５２ｂ・３６・３５が常時形成されている。ここで、該正転ギア列５２ｂ・３６・３５を通過した後の変速動力の回転方向は、前記変速出力軸５２と同じ正転側であるのに対し、逆転ギア列５２ａ・３４を通過した後の変速動力の回転方向は、前記変速出力軸５２と反対の逆転側に反転される。
【００５２】
このような構成において、変速操作レバー４４を操作し、バルブユニットＶ１に変速信号を送信して図示せぬピストンを作動させ、正逆転クラッチ８のクラッチ動作を行うと、正転クラッチ部８ｃのみが「入」状態となって、変速動力が正転ギア列５２ｂ・３６・３５からクラッチハウジング８ａを介して正転側のまま前伝達軸３３に伝達される「正転クラッチ入」と、逆転クラッチ部８ｂのみが「入」状態となって、変速動力が逆転ギア列５２ａ・３４からクラッチハウジング８ａを介して逆転側で前伝達軸３３に伝達される「逆転クラッチ入」と、前記正転クラッチ部８ｃ・逆転クラッチ部８ｂのいずれも「切」状態となって、変速動力が前伝達軸３３には伝達されない「クラッチ中立」のうちのいずれか一つのクラッチ状態を選択して、正転または逆転の回転動力を前伝達軸３３に伝達することができる。
【００５３】
また、前記遊星ギア機構９は、前記前伝達軸３３の後端に固設されたサンギア１３０と、該サンギア１３０の外周に配置・噛合されプラネタリキャリア１２８のキャリア軸１２８ａに回転自在に支持される複数のプラネタリギア１２７と、該プラネタリギア１２７の外周に噛合されるリング状のインターナルギア１２９とから構成される。
【００５４】
このうちのインターナルギア１２９において、その軸部１２９ａが、前記前伝達軸３３上に相対回転自在に環設されると共に、この軸部１２９ａの前端には、第二入力ギア３１が固設され、該第二入力ギア３１は、前記エンジン動力軸７上に固設された第二出力ギア２８と噛合されており、エンジン動力がインターナルギア１２９に常時入力されるようにしている。
【００５５】
前記プラネタリギア１２７は、前記キャリア軸１２８ａに回転自在に支持される軸部１２７ｂと、該軸部１２７ｂの前後端にそれぞれ形成される第一ギア部１２７ａ・第二ギア部１２７ｃとから成る二連式ギアであって、このうちの第一ギア部１２７ａが、外側では、前記インターナルギア１２９の後端に形成されたギア部１２９ｂに噛合される一方、内側では、前記サンギア１３０に噛合されている。同時に、前記第二ギア１２７ｃは、内側で、前記後伝達軸３８前端に固設される高速ギア１３１に噛合されている。
【００５６】
前記プラネタリキャリア１２８は、前記キャリア軸１２８ａと、該キャリア軸１２８ａを前端で支持する筒体１２８ｂとから成り、該筒体１２８ｂの後端には低速ギア１３２が固設されている。
【００５７】
このような構成において、エンジン動力を、ギア列２８・３１からインターナルギア１２９を介してプラネタリギア１２７に伝達すると同時に、前記正逆転クラッチ８からの正転または逆転の回転動力を、前伝達軸３３、サンギア１３０からプラネタリギア１２７に伝達することができる。
【００５８】
すると、該プラネタリギア１２７は、伝達されてきた２つの回転動力の合力によって、キャリア軸１２８ａを中心として自転しながら、前伝達軸３３を中心として公転する。このうちの自転により、プラネタリギア１２７の第二ギア１２７ｃから前記高速ギア１３１に前進方向の高速動力が伝達される一方、公転により、プラネタリキャリア１２８の筒体１２８ｂから前記低速ギア１３２に前進方向の低速動力が伝達される。
【００５９】
また、前記高低速クラッチ１０は、前記プラネタリキャリア１２８の筒体１２８ｂ内で、前記高速ギア１３１と低速ギア１３２との間に配設され、該低速ギア１３２は、前記走行出力軸１６の前部に回転自在に遊嵌されている。そして、該走行出力軸１６の前端には、クラッチハウジング１０ａが外嵌固定されると共に、該クラッチハウジング１０ａの内周面、前記後伝達軸３８の後部の外周面、及び前記高速ギア１３１からクラッチハウジング１０ａへの延出部の外周面には、前述した複数枚の摩擦エレメントがそれぞれ摺動のみ自在に支持されている。
【００６０】
これにより、高速ギア１３１とクラッチハウジング１０ａとの間、及び低速ギア１３２とクラッチハウジング１０ａとの間に、それぞれ、動力を断接可能な高速クラッチ部１０ｂと低速クラッチ部１０ｃが一体的に設けられており、該高速クラッチ部１０ｂと低速クラッチ部１０ｃとから摩擦多板式の高低速クラッチ１０が形成される。そして、該高低速クラッチ１０は、前記筒体１２８ｂ内に収容されるようにして遊星ギア機構９に一体的に付設されると共に、前記正逆転クラッチ８と同様に、油圧作動式に構成されており、前記高速ギア１３１や低速ギア１３２をクラッチハウジング１０ａを介して走行出力軸１６と断接するクラッチ動作を行うことができる。
【００６１】
このような構成において、変速操作レバー４４を操作し、バルブユニットＶ２に変速信号を送信して図示せぬピストンを作動させ、高低速クラッチ１０のクラッチ動作を行うと、高速クラッチ部１０ｂのみが「入」状態となって、前進方向の高速動力が高速ギア１３１・後伝達軸３８からクラッチハウジング１０ａを介して走行出力軸１６に伝達される「高速クラッチ入」と、低速クラッチ部１０ｃのみが「入」状態となって、前進方向の低速動力が低速ギア１３２からクラッチハウジング１０ａを介して走行出力軸１６に伝達される「低速クラッチ入」と、前記高速クラッチ部１０ｂ・低速クラッチ部１０ｃのいずれも「切」状態となって、回転動力が走行出力軸１６には伝達されない「クラッチ中立」のうちの、いずれかの一つのクラッチ状態を選択して、中立以外では高速または低速の回転動力を走行出力軸１６に伝達することができる。
【００６２】
また、前記前後進クラッチ１１は、前記低速ギア１３２と後進入力ギア４１との間に配設され、該後進入力ギア４１は、前記低速ギア１３２後方の走行出力軸１６上に回転自在に遊嵌されている。そして、該走行出力軸１６には、クラッチハウジング１１ａが外嵌固定されると共に、該クラッチハウジング１１ａの内周面と、前記後進入力ギア４１からクラッチハウジング１１ａに向かって延出された延出部の外周面には、前述した複数枚の摩擦エレメントがそれぞれ摺動のみ自在に支持されている。
【００６３】
これにより、後進入力ギア４１とクラッチハウジング１１ａとの間に、前記正逆転クラッチ８・高低速クラッチ１０と同様な、摩擦多板式・油圧作動式の前後進クラッチ１１が形成されている。
【００６４】
ここで、前記エンジン動力軸７上には、二連式の反転ギア３９が回転自在に遊嵌され、該反転ギア３９の第一ギア部３９ａは、前記低速ギア１３２に噛合されると共に、第二ギア部３９ｂは、中間軸４２に固設されたアイドルギア４０と噛合され、該アイドルギア４０は、前記後進入力ギア４１と噛合されている。
【００６５】
このような構成において、変速操作レバー４４を操作し、バルブユニットＶ３に変速信号を送信して図示せぬピストンを作動させ、前後進クラッチ１１のクラッチ動作を行うと、前後進クラッチ１１が「入」状態となって、低速ギア１３２からの前進方向の低速動力が、反転ギア３９からアイドルギア４０・後進入力ギア４１を介して反転し、後進方向の低速動力として走行出力軸１６に伝達される「後進クラッチ入」と、前後進クラッチ１１が「切」状態となって、後進方向の低速動力が走行出力軸１６には伝達されない「後進クラッチ切」のうちのいずれか一つのクラッチ状態を選択して、後進方向の低速動力を走行出力軸１６に伝達することができる。
【００６６】
次に、前記変速装置２による走行動力の出力状況について、図４、図５により説明する。
図４に示すように、前記油圧式無段変速装置５０においては、前記エンジン４から変速入力軸５１に入力されるエンジン動力の回転速度をａとした場合、前述したように、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘの範囲で変化させると、変速出力軸５２から出力される変速動力を速度範囲０〜２ａで変速可能な構成としている。
【００６７】
そして、前記正逆転クラッチ８において、「正転クラッチ入」では、前進方向の回転動力が速度範囲０〜２ａで得られ、「逆転クラッチ入」では、後進方向の回転動力が速度範囲−２ａ〜０で得られ、その結果、前伝達軸３３から出力される回転動力を速度範囲−２ａ〜２ａまで拡大することができる。
【００６８】
更に、前記遊星ギア機構９においては、前記正逆転クラッチ８からの回転動力が速度範囲−２ａ〜２ａで前記サンギア１３０に伝達されると共に、前記エンジン４からのエンジン動力が回転速度ａで前記インターナルギア１２９に伝達される。すると、前述したように、この両回転動力は、該インターナルギア１２９と前記サンギア１３０に対して同時に噛合しているプラネタリギア１２７で合成され、前進方向の低速動力が速度範囲０〜４ａで低速ギア１３２に伝達される一方、前進方向の高速動力が速度範囲４ａ〜８ａで高速ギア１３１に伝達される。
【００６９】
加えて、前記高低速クラッチ１０と前後進クラッチ１１においては、該前後進クラッチ１１を「後進クラッチ切」のままで、高低速クラッチ１０を「低速クラッチ入」にすると、前進方向の低速動力が速度範囲０〜４ａで得られ、「高速クラッチ入」にすると、前進方向の高速動力が速度範囲４ａ〜８ａで得られ、いずれも走行出力軸１６に伝達される。更に、前記高低速クラッチ１０を「クラッチ中立」のままで前後進クラッチ１１を「後進クラッチ入」にすると、前述した前進方向の低速動力が反転されて後進方向の低速動力の速度範囲−４ａ〜０が得られ、走行出力軸１６に伝達される。
【００７０】
以上のようにして、走行出力軸１６から出力される走行動力により変速可能な車速範囲を、−４ａ〜８ａまで大きく拡大することができる。
【００７１】
また、具体的な車速変化の一例について図５により説明する。
この車速変化は、六つのステップから成り、最初の第一ステップ１４１では、正逆転クラッチ８を「逆転クラッチ入」、高低速クラッチ１０を「クラッチ中立」、前後進クラッチ１１を「後進クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘまで傾倒させると、車速ｖは−４ａから−２ａまで後進側で減速される。
【００７２】
第二ステップ１４２では、高低速クラッチ１０と前後進クラッチ１１のクラッチ状態はそのままで、正逆転クラッチ８のみを「正転クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αをαｍａｘから−αｍａｘまで傾倒して戻すと、車速ｖは−２ａから０まで後進側で減速され、斜板角−αｍａｘでは作業車両１が停止する。
【００７３】
第三ステップ１４３では、正逆転クラッチ８のクラッチ状態はそのままで、高低速クラッチ１０を「低速クラッチ入」に、前後進クラッチ１１を「後進クラッチ切」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘまで傾倒させると、作業車両１は前進を開始し、車速ｖは０から２ａまで前進側で増速される。
【００７４】
第四ステップ１４４では、高低速クラッチ１０と前後進クラッチ１１のクラッチ状態はそのままで、正逆転クラッチ８のみを「逆転クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αをαｍａｘから−αｍａｘまで傾倒して戻すと、車速ｖは２ａから４ａまで前進側で更に増速される。
【００７５】
第五ステップ１４５では、正逆転クラッチ８と前後進クラッチ１１のクラッチ状態はそのままで、高低速クラッチ１０のみを「高速クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘまで傾倒させると、車速ｖは４ａから６ａまで前進側で更に増速される。
【００７６】
第六ステップ１４６では、高低速クラッチ１０と前後進クラッチ１１のクラッチ状態はそのままで、正逆転クラッチ８のみを「正転クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αをαｍａｘから−αｍａｘまで傾倒して戻すと、車速ｖは６ａから８ａまで前進側で更に増速される。
【００７７】
このようにして、変速可能な車速範囲として、ステップ１４１とステップ１４２から成る後進速度域１３３、ステップ１４３とステップ１４４から成る前進低速度域１３４、及びステップ１４５とステップ１４６から成る前進高速度域１３５が得られ、これらの速度域１３３・１３４・１３５の合成範囲として前記車速範囲−４ａ〜８ａを得ることができる。
【００７８】
すなわち、以上のような構成において、エンジン４からの入力軸である変速入力軸５１によって駆動する油圧式無段変速装置５０を備えた作業車両１の変速装置２において、前記エンジン４からのエンジン動力と油圧式無段変速装置５０からの変速動力を合成して合成動力として出力するための遊星ギア機構９を備えると共に、該遊星ギア機構９と前記油圧式無段変速装置５０との間に、前記変速動力を正転側または逆転側の回転動力に変えてから前記遊星ギア機構９に入力する正逆転クラッチ８を介設したので、該正逆転クラッチ８を介して変速動力の回転方向を正転側または逆転側に切り替え、走行動力で変速可能な車速ｖの範囲を、例えばａから−４ａ〜８ａのように、大きく拡大することができ、大型作業車両に必要な車速範囲が得られて、多段で変速比の大きな大型の副変速機構が不要となり、変速装置２の小型化・軽量化による燃費の向上や製造コストの低減を図ることができる。
【００７９】
更に、前記正逆転クラッチ８を軸支するクラッチ軸である前伝達軸３３は、前記遊星ギア機構９と同一軸心上に配置するので、本実施例のように、前記前伝達軸３３を遊星ギア機構９への入力軸と兼用したり、正逆転クラッチ８から遊星ギア機構９までの動力伝達経路を短縮したりすることができ、新たな軸の配設に必要な軸・軸受け等の部品や、動力伝達経路のための設置スペースが不要となる。これにより、更なる変速装置２の小型化・軽量化を図ることができる。
【００８０】
加えて、前記遊星ギア機構９から合成動力を出力する低速側出力部材である低速ギア１３２と高速側出力部材である高速ギア１３１を設け、該高速ギア１３１と前記低速ギア１３２を、前記作業車両１の後車軸１４等を駆動する走行出力軸１６に対して、それぞれ断接可能に接続するための低速側クラッチである低速クラッチ部１０ｃと高速側クラッチである高速クラッチ部１０ｂを設け、該低速クラッチ部１０ｃと高速クラッチ部１０ｂとから成る高低速クラッチ１０を前記遊星ギア機構９に一体的に付設するので、高低速２段切換式のコンパクトな副変速機構として遊星ギア機構９を利用することができ、大型の副変速機構を設けることなく、更なる変速装置２の小型化・軽量化を図ることができる。
【００８１】
そして、前記遊星ギア機構９は、中心のサンギア１３０と、該サンギア１３０の外周に配置・噛合されプラネタリキャリア１２８のキャリア軸１２８ａに回動自在に支持される複数のプラネタリギア１２７と、該プラネタリギア１２７の外周に噛合されるリング状のインターナルギア１２９とから構成し、前記サンギア１３０と同一軸心上を回転自在に前記プラネタリキャリア１２８を設け、該プラネタリキャリア１２８と前記プラネタリギア１２７を、それぞれ前記低速側出力部材である低速ギア１３２と高速側出力部材である高速ギア１３１に連係するので、通常の遊星ギア機構９を利用して低速動力と高速動力を取り出し、走行出力軸１６に断接可能に伝達することができ、複雑な部品や構造が不要となり、部品コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００８２】
なお、以下には、本発明の別形態について説明するが、実施例１と同等な構成のものは同じ符号で表記する。
【実施例２】
【００８３】
次に、実施例２に係わる作業車両１Ａとその変速装置２Ａについて、図６により説明する。
該作業車両１Ａでは、変速装置２Ａにおけるエンジン動力軸７・正逆転クラッチ８から遊星ギア機構９までの動力伝達構成が、前記実施例１とは異なるが、変速装置２Ａの構成要素は、伝動上手から順に、油圧式無段変速装置５０、正逆転クラッチ８、遊星ギア機構９、高低速クラッチ１０、前後進クラッチ１１であって、前記実施例１と同様である。
【００８４】
さて、前記作業車両１Ａにおいては、前記エンジン動力軸７に平行に、エンジン動力軸７の左方には、右から順に、前端に変速入力軸５１を連結した伝達軸２９、第一伝達軸１５０、同一軸心上に前後方向に並設した第二伝達軸１５１・後伝達軸３８・走行出力軸１６、及び前出力軸１７が回転自在に配置されている。
【００８５】
そして、このうちの第一伝達軸１５０の前部に、前記正逆転クラッチ８を設けると共に、第一伝達軸１５０の後部には、クラッチ出力ギア１５２が固設され、該クラッチ出力ギア１５２は、前記遊星ギア機構９のインターナルギア１２９前端に設けた第二入力ギア３１に噛合されており、正逆転クラッチ８からの正転または逆転の回転動力は、ギア列１５２・３１を介してインターナルギア１２９に断接可能に入力される。
【００８６】
一方、前記第二伝達軸１５１の後端には、遊星ギア機構９のサンギア１３０が固設されると共に、第二伝達軸１５１の前部には、前入力ギア１５３が固設され、該前入力ギア１５３は、前記前エンジン動力軸７上の第二出力ギア２８に噛合されており、エンジン４からのエンジン動力は、ギア列２８・１５３から第二伝達軸１５１を介してサンギア１３０に常時入力される。
【００８７】
つまり、前記実施例１では、エンジン動力はインターナルギア１２９に入力され、正逆転クラッチ８からの回転動力はサンギア１３０に入力されるのに対し、本実施例２では、逆に、エンジン動力はサンギア１３に入力され、正逆転クラッチ８からの回転動力はインターナルギア１２９に入力されるようにしている。
【００８８】
このように、正逆転クラッチ８からの回転動力をインターナルギア１２９に入力するため、本実施例２では、前記実施例１の前伝達軸３３を二本の伝達軸１５０・１５１に分割して左右に並設した上で、そのうちの第一伝達軸１５０の後部にクラッチ出力ギア１５２を固設し、該クラッチ出力ギア１５２を、前記第二伝達軸１５１の前部の第二入力ギア３１の右側方に並設し、該第二入力ギア３１と前記クラッチ出力ギア１５２が噛合できるようにしている。しかも、このような動力伝達構成においては、前記第二出力ギア２８やクラッチ出力ギア１５２等の位置を変えるだけで、前記実施例１のようにエンジン動力がインターナルギア１２９に入力するように変更することも可能である。
【００８９】
すなわち、変速装置２Ａでは、前記実施例１の変速装置２とは異なり、正逆転クラッチ８からの出力部と遊星ギア機構９への入力部を異なる軸体、本実施例２では第一伝達軸１５０と第二伝達軸１５１に設けるので、変速装置２Ａにおける軸数は増えるものの、エンジン４や正逆転クラッチ８からの回転動力を遊星ギア機構９に入力するための動力伝達経路の選択自由度を高めることができ、仕様変更が容易となって変速装置２Ａの汎用性を向上できる。
【実施例３】
【００９０】
次に、実施例３に係わる作業車両１Ｂとその変速装置２Ｂについて、図７により説明する。
該作業車両１Ｂでは、変速装置２Ｂにおける油圧式無段変速装置５０Ａ・正逆転クラッチ１６０・前後進クラッチ１６３の一部構造とその動力伝達構成が、前記実施例２と異なるが、変速装置２Ｂの構成要素の種類は、伝動上手から順に、油圧式無段変速装置５０Ａ、正逆転クラッチ１６０、遊星ギア機構９、高低速クラッチ１０、前後進クラッチ１６３であって、前記実施例２と同様である。
【００９１】
さて、前記作業車両１Ｂにおいては、エンジン４の後面から前記エンジン出力軸５が後方に突出され、該エンジン出力軸５の後端は、ミッションケース３の前壁３ａの前面に固設した入力ギアボックス１６４に挿入され、該入力ギアボックス１６４内で、同一軸心上でエンジン動力軸７の前端に連結されており、エンジン動力が前記変速装置２Ｂに入力されるようにしている。前記エンジン動力軸７の後端は、ＰＴＯクラッチ１６１を介してＰＴＯ軸１６２の前端に接続されており、該ＰＴＯ軸１６２の後端に連結された図示せぬ作業機に対してエンジン動力がＰＴＯ動力として断接可能に出力される。
【００９２】
また、前記入力ギアボックス１６４において、その前面には、前記油圧式無段変速装置５０Ａ等に作動油や潤滑油を供給するための走行用油圧ポンプ１６８が、前記エンジン出力軸５により駆動可能に収容されている。一方、入力ギアボックス１６４内では、前後方向に軸支された前記エンジン動力軸７に平行に、伝達軸１６７が回転自在に支持され、該伝達軸１６７上に、第一入力ギア１７９が固設され、該第一入力ギア１７９は、前記エンジン動力軸７上の第一出力ギア１６５と噛合されている。更に、前記伝達軸１６７の後端には、油圧式無段変速装置５０Ａから前方に突出した変速入力軸１７２の前端が同一軸心上で連結されている。これにより、エンジン４からのエンジン動力が、ギア列１６５・１７９から伝達軸１６７を介し、油圧式無段変速装置５０Ａの前方から変速入力軸１７２に伝達される。なお、前記入力ギヤボックス１６４内に増速ギヤを設けることにより、高出力、高馬力対応を行うことができる。
【００９３】
該変速入力軸１７２は、油圧式無段変速装置５０Ａを貫通するように後方に突出して後軸部１７２ａを形成し、該後軸部１７２ａ上に、円筒状の前記変速出力軸５２が被嵌されており、変速入力軸１７２の入力側が、油圧式無段変速装置５０Ａを挟んで、変速出力軸５２とは反対側に配置される配置構造としている。
【００９４】
すなわち、油圧式無段変速装置５０Ａでは、前記実施例１と実施例２の油圧式無段変速装置５０とは異なり、エンジン動力が出力側とは反対側から入力される入力構成とするので、油圧式無段変速装置５０Ａに入力するための動力伝達経路の選択自由度を高めることができ、仕様変更が容易となって変速装置２Ａの汎用性を向上できる。
【００９５】
また、前記変速入力軸１７２に平行に、変速入力軸１７２の左方には、右から順に、第一伝達軸１５０、同一軸心上で前後方向に並設した第二伝達軸１５１・後伝達軸３８・走行出力軸１６、及び前出力軸１７が回転自在に支持されている。そして、このうちの第一伝達軸１５０の前後に、正逆転クラッチ１６０と前後進クラッチ１６３が配置され、第二伝達軸１５１から走行出力軸１６にかけて、前から順に、遊星ギア機構９と高低速クラッチ１０が配置されている。
【００９６】
このうちの正逆転クラッチ１６０において、前記第一伝達軸１５０上には、前後に、逆転クラッチギア１７６と正転クラッチギア１７７が回転自在に遊嵌されると共に、該逆転クラッチギア１７６と正転クラッチギア１７７との間の第一伝達軸１５０の外周面には、前後に、クラッチハウジング１６０ｃとクラッチハウジング１６０ｄが外嵌固設されている。そして、該クラッチハウジング１６０ｃとクラッチハウジング１６０ｄの内周面、前記逆転クラッチギア１７６からクラッチハウジング１６０ｃへの延出部の外周面、及び、前記正転クラッチギア１７７からクラッチハウジング１６０ｄへの延出部の外周面には、複数枚の摩擦エレメントがそれぞれ摺動のみ自在に支持されている。
【００９７】
これにより、逆転クラッチギア１７６とクラッチハウジング１６０ｃとの間、及び正転クラッチギア１７７とクラッチハウジング１６０ｄとの間に、それぞれ、動力を断接可能な逆転クラッチ部１６０ａと正転クラッチ部１６０ｂが設けられており、該逆転クラッチ部１６０ａと正転クラッチ部１６０ｂとから摩擦多板式の正逆転クラッチ１６０が形成される。
【００９８】
すなわち、正逆転クラッチ１６０では、前記実施例１と実施例２の正逆転クラッチ８とは異なり、逆転クラッチ部１６０ａと正転クラッチ部１６０ｂを別体として設けるので、部品を細分化することができ、部品交換等のメンテナンス時の部品コストの低減や作業性の向上を図ることができる。
【００９９】
更に、前記逆転クラッチギア１７６は、前記油圧式無段変速装置５０Ａからの変速出力軸５２上の第一変速出力ギア５２ａと噛合されて、逆転ギア列５２ａ・１７６が常時形成される。一方、正転クラッチギア１７７は、前記エンジン動力軸７に回転自在に遊嵌されたアイドルギア１７８に噛合され、該アイドルギア１７８は、前記変速出力軸５２上の第二変速出力ギア５２ｂと噛合されて、正転ギア列５２ｂ・１７８・１７７が常時形成されている。
【０１００】
すなわち、正逆転クラッチ１６０では、前記実施例１と実施例２の正逆転クラッチ８とは異なり、変速動力がエンジン動力軸７上のアイドルギア１７８を介して入力される入力構成とするので、該アイドルギア１７８を支持するための前記中間軸３７を省略することができ、軸数を少なくして、変速装置２Ｂの小型化・軽量化に貢献することができる。
【０１０１】
このような構成により、正逆転クラッチ１６０のクラッチ動作を行うと、前述のように、「正転クラッチ入」「逆転クラッチ入」「クラッチ中立」のうちのいずれか一つのクラッチ状態を選択して、正転または逆転の回転動力を第一伝達軸１５０に伝達することができる。
【０１０２】
また、前記遊星ギア機構９において、前記実施例１・２と同様に、第二伝達軸１５１の後端にサンギア１３０が固設され、第二伝達軸１５１の前部には前入力ギア１５３が固設され、該前入力ギア１５３は、前記エンジン動力軸７上の第二出力ギア１６６に噛合されている。一方、インターナルギア１２９前端の第二入力ギア３１は、前記第一伝達軸１５０を後方に延出して設けたクラッチ出力ギア１７４に噛合されている。これにより、前記実施例２と同様に、エンジン動力はサンギア１３０に入力され、正逆転クラッチ１６０からの回転動力はインターナルギア１２９に入力される。
【０１０３】
このような構成により、前記インターナルギア１２９とサンギア１３０に同時に噛合されるプラネタリギア１２７において、エンジン動力と正逆転クラッチ１６０からの回転動力が合成され、高速ギア１３１に前進方向の高速動力が伝達される一方、プラネタリキャリア１２８の筒体１２８ｂに前進方向の低速動力が伝達される。なお、該筒体１２８ｂの後端には、前記実施例１・２とは異なり、前進方向の低速動力を前後進クラッチ１６３に伝達するための前記低速ギア１３２は設けられていない。
【０１０４】
また、前記高低速クラッチ１０は、前記実施例１・２と同様に、動力を断接可能な高速クラッチ部１０ｂと低速クラッチ部１０ｃから、摩擦多板式の高低速クラッチ１０が一体的に形成されており、クラッチ動作により、前述のように、「高速クラッチ入」「低速クラッチ入」「クラッチ中立」のうちの、いずれか一つのクラッチ状態を選択して、中立以外では高速または低速の回転動力を走行出力軸１６に伝達するようにしている。
【０１０５】
また、前記前後進クラッチ１６３において、前記第一伝達軸１５０の延出後端に固設した後進出力ギア１７５が、前記前出力駆動ギア１８に噛合されており、前記正逆転クラッチ１６０からそのまま伝達されてきた正転側の回転動力を、ギア列１７５・１８を介して、後進方向の回転動力として走行出力軸１６に断接可能に伝達できるようにしている。
【０１０６】
すなわち、前後進クラッチ１６３は、前記実施例１と実施例２の前後進クラッチ１１とは異なり、正逆転クラッチ１６０からの正転側の回転動力をそのまま入力して伝動下手側のギア列１７５・１８で反転する入力構成とするので、動力伝達経路を迂回させる必要がなく、経路長を短縮して車軸への動力伝達効率を高めることができる。
【０１０７】
このような構成により、前後進クラッチ１６３のクラッチ動作を行うと、前述のように、「後進クラッチ入」「後進クラッチ切」のうちのいずれか一方のクラッチ状態を選択して、後進方向の回転動力を走行出力軸１６に伝達するようにしている。
【実施例４】
【０１０８】
次に、実施例４に係わる作業車両１Ｃとその変速装置２Ｃについて、図８乃至図１０により説明する。
該作業車両１Ｃでは、変速装置２Ｃにおける遊星ギア機構１８０・高低速クラッチ１８１の構造とその動力伝達構成、及び前後進クラッチ１６３の動力伝達構成が、前記実施例３等と異なるが、変速装置２Ｃの構成要素の種類は、伝動上手から順に、油圧式無段変速装置５０Ａ、正逆転クラッチ１６０、遊星ギア機構１８０、高低速クラッチ１８１、前後進クラッチ１６３であって、前記実施例１・２・３と同様である。
【０１０９】
さて、前記作業車両１Ｃにおいては、前記変速装置２Ｂと同じ構成により、エンジン４からの動力が、走行用油圧ポンプ１６８から、入力ギアボックス１６４、油圧式無段変速装置５０Ａを介して変速動力として正逆転クラッチ１６０に伝達される。
【０１１０】
そして、該正逆転クラッチ１６０では、前記実施例３と同様に、逆転ギア列５２ａ・１７６と正転ギア列５２ｂ・１７８・１７７が常時形成されている。そこで、クラッチ動作を行うと、正転クラッチ部１６０ｂのみが「入」状態となって、変速動力が正転ギア列５２ｂ・１７８・１７７からクラッチハウジング１６０ｄを介して正転側のまま第一伝達軸１５０に伝達される「正転クラッチ入」と、逆転クラッチ部１６０ａのみが「入」状態となって、変速動力が逆転ギア列５２ａ・１７６からクラッチハウジング１６０ｃを介して逆転側で第一伝達軸１５０に伝達される「逆転クラッチ入」と、前記正転クラッチ部１６０ｂ・逆転クラッチ部１６０ａのいずれも「切」状態となって、変速動力が第一伝達軸１５０には伝達されない「クラッチ中立」のうちの、いずれかのクラッチ状態を選択して、正転または逆転の回転動力を第一伝達軸１５０に伝達することができる。
【０１１１】
また、該第一伝達軸１５０の後方には、同一軸心上で第三伝達軸１８２が回転自在に軸支され、第一伝達軸１５０から第三伝達軸１８２にかけて、前から順に、前記遊星ギア機構１８０と高低速クラッチ１８１が配設されると共に、該第一伝達軸１５０の左方の第二伝達軸１５１と、該第二伝達軸１５１の後方で同一軸心上にある走行出力軸１６との間に、前後進クラッチ１６３が介設されている。
【０１１２】
このうちの遊星ギア機構１８０は、中心のサンギア１８３と、該サンギア１８３の外周に配置・噛合されプラネタリキャリア１８５のキャリア軸１８５ａに回転自在に支持される複数のプラネタリギア１８４と、該プラネタリギア１８４の外周に噛合されるリング状のインターナルギア１８６とから構成される。
【０１１３】
そして、前記プラネタリキャリア１８５の前部に筒体１８５ｂが形成され、該筒体１８５ｂの前端に入力ギア１８７が固設され、該入力ギア１８７は、前記エンジン動力軸７上に固設された第二出力ギア１６６と噛合される。更に、前記サンギア１８３は、前記第一伝達軸１５０の後端に固設されると共に、前記インターナルギア１８６の後端中央には、第三伝達軸１８２の前端が連結されている。
【０１１４】
更に、エンジン動力はプラネタリキャリア１８５に入力され、正逆転クラッチ１６０からの回転動力はサンギア１８３に入力され、その後、前記プラネタリキャリア１８５に支持されつつサンギア１８３と噛合するプラネタリギア１８４において合成され、該合成動力は、インターナルギア１８６から第三伝達軸１８２に出力される。
【０１１５】
すなわち、遊星ギア機構１８０では、前記実施例１乃至実施例３の遊星ギア機構９とは異なり、プラネタリキャリア１８５からエンジン動力を入力しインターナルギア１８６から合成動力を出力する構造と動力伝達構成としている。
【０１１６】
また、前記高低速クラッチ１８１において、前記第三伝達軸１８２上には、前後に、小径の低速ギア１８８と大径の高速ギア１８９が回転自在に遊嵌されると共に、該低速ギア１８８と高速ギア１８９との間の第三伝達軸１８２の外周面には、前後に、クラッチハウジング１８１ｃとクラッチハウジング１８１ｄが外嵌固設され、各部材間には、複数枚の摩擦エレメントがそれぞれ摺動のみ自在に支持されている。
【０１１７】
これにより、低速ギア１８８とクラッチハウジング１８１ｃとの間、及び高速ギア１８９とクラッチハウジング１８１ｄとの間に、それぞれ、動力を断接可能な低速クラッチ部１８１ａと高速クラッチ部１８１ｂが設けられ、該低速クラッチ部１８１ａと高速クラッチ部１８１ｂとから摩擦多板式の高低速クラッチ１８１が形成される。
【０１１８】
更に、小径の前記低速ギア１８８は、走行出力軸１６上の大径の前出力駆動ギア１８に噛合されると共に、大径の前記高速ギア１８９は、走行出力軸１６上の小径の伝達ギア１９０に噛合されており、低速ギア列１８８・１８と高速ギア列１８９・１９０が常時形成されている。
【０１１９】
そこで、クラッチ動作を行うと、低速クラッチ部１８１ａのみが「入」状態となって、遊星ギア機構１８０からの回転動力が低速ギア列１８８・１８で減速され、前進方向の低速動力として走行出力軸１６に伝達される「低速クラッチ入」と、高速クラッチ部１８１ｂのみが「入」状態となって、遊星ギア機構１８０からの回転動力が高速ギア列１８９・１９０で増速され、前進方向の高速動力として走行出力軸１６に伝達される「高速クラッチ入」と、前記高速クラッチ部１８１ｂ・低速クラッチ部１８１ａのいずれも「切」状態となって、回転動力が走行出力軸１６には伝達されない「クラッチ中立」のうちの、いずれかの一つのクラッチ状態を選択して、中立以外では高速または低速の回転動力を走行出力軸１６に伝達することができる。
【０１２０】
すなわち、高低速クラッチ１８１では、前記実施例１乃至実施例３までの高低速クラッチ１０とは異なり、高速と低速間の変速をギア比の変更によって行う構造と動力伝達構成としている。
【０１２１】
また、前記前後進クラッチ１６３は、前述のように、第二伝達軸１５１と走行出力軸１６との間に介設されると共に、第二伝達軸１５１の前端には、後進入力ギア１９４が固設され、該後進入力ギア１９４は、前記油圧式無段変速装置５０Ａの第一変速出力ギア５２ａに噛合されており、前記油圧式無段変速装置５０Ａからの正転側の変速動力を、ギア列５２ａ・１９４を介して反転して後進方向の回転動力として第二伝達軸１５１に入力し、走行出力軸１６に断接可能に伝達できるようにしている。
【０１２２】
すなわち、本実施例４の前後進クラッチ１６３では、前記実施例３の前後進クラッチ１６３とは異なり、油圧式無段変速装置５０Ａからの正転側の変速動力をギア列５２ａ・１９４で反転する動力伝達構成としている。
【０１２３】
このような構成により、前後進クラッチ１６３のクラッチ動作を行うと、「後進クラッチ入」「後進クラッチ切」のうちのいずれか一方のクラッチ状態を選択して、後進方向の回転動力を走行出力軸１６に伝達するようにしている
【０１２４】
次に、前記変速装置２Ｃよる走行動力の出力状況について、図９、図１０により説明する。
図９に示すように、油圧式無段変速装置５０Ａにおいても、前記油圧式無段変速装置５０と同様に、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘの範囲で変化させると、変速出力軸５２から出力される変速動力は速度範囲０〜２ａで変速する。
【０１２５】
そして、前記正逆転クラッチ１６０と前後進クラッチ１６３において、前後進クラッチ１６３を「後進クラッチ切」のままで、正逆転クラッチ１６０を「正転クラッチ入」にすると前進方向の回転動力が速度範囲０〜２ａで得られ、「逆転クラッチ入」にすると後進方向の回転動力が速度範囲−２ａ〜０が得られ、その結果、第一伝達軸１５０から出力される回転動力を速度範囲−２ａ〜２ａまで拡大することができる。正逆転クラッチ１６０を「クラッチ中立」のままで、前後進クラッチ１６３を「後進クラッチ入」にすると、変速出力軸５２からの変速動力が反転されて後進方向の回転動力が速度範囲−２ａ〜０で得られ、走行出力軸１６に伝達される。
【０１２６】
更に、前記遊星ギア機構１８０においては、前記正逆転クラッチ１６０からの回転動力が速度範囲−２ａ〜２ａで前記サンギア１８３に伝達されると共に、前記エンジン４からのエンジン動力が回転速度ａで前記プラネタリキャリア１８５に伝達される。すると、前記遊星ギア機構９と同様に、この両回転動力は、該プラネタリキャリア１８５のキャリア軸１８５ａに回転自在に支持されると同時に前記サンギア１８３と噛合するプラネタリギア１８４で合成され、合成動力が速度範囲０〜４ａでインターナルギア１８６を介して第三伝達軸１８２に伝達される。
【０１２７】
加えて、前記高低速クラッチ１８１において、「低速クラッチ入」にすると前進方向の低速動力が速度範囲０〜２ａで得られ、「高速クラッチ入」にすると前進方向の高速動力が速度範囲２ａ〜４ａで得られ、いずれも走行出力軸１６に伝達される。
【０１２８】
以上のようにして、走行出力軸１６から出力される走行動力により変速可能な車速範囲を、速度範囲−２ａ〜４ａまで拡大することができる。
【０１２９】
また、具体的な車速変化の一例について図１０により説明する。
この車速変化は、三つのステップから成り、最初の第一ステップ１９１では、正逆転クラッチ１６０を「クラッチ中立」、高低速クラッチ１８１を「クラッチ中立」、前後進クラッチ１６３を「後進クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘまで傾倒させると、車速ｖは−２ａから０まで後進側で減速される。
【０１３０】
第二ステップ１９２では、正逆転クラッチ１６０を「逆転クラッチ入」、高低速クラッチ１８１を「低速クラッチ入」、前後進クラッチ１６３を「後進クラッチ切」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘまで再び傾倒させると、車速ｖは０〜２ａまで前進側で増速される。
【０１３１】
第三ステップ１９３では、前後進クラッチ１６３のクラッチ状態はそのままで、正逆転クラッチ１６０を「正転クラッチ入」、高低速クラッチ１８１を「高速クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αをαｍａｘから−αｍａｘまで傾倒して戻すと、車速ｖは２ａから４ａまで前進側で更に増速される。
【０１３２】
このようにして、変速可能な車速範囲として、ステップ１９１、１９２、１９３のそれぞれから成る後進速度域１９５、前進低速度域１９６、前進高速度域１９７が得られ、これらの速度域１９５・１９６・１９７の合成範囲として前記車速範囲−２ａ〜４ａを得ることができる。
【実施例５】
【０１３３】
次に、実施例５に係わる作業車両１Ｄとその変速装置２Ｄについて、図１１乃至図１４により説明する。
該作業車両１Ｄでは、変速装置２Ｄにおける油圧式無段変速装置５０への動力伝達構成、前後の車軸駆動装置２２・１２への動力伝達構成、及び前記高低速クラッチの省略が、前記実施例１乃至実施例４と異なるが、変速装置２Ｄの構成要素の種類として、伝動上手から順に、油圧式無段変速装置５０、正逆転クラッチ２１１、遊星ギア機構１８０を有するのは、前記実施例１乃至実施例４と同様である。
【０１３４】
さて、前記作業車両１Ｄにおいて、エンジン４の後面からエンジン出力軸５が後方に突出され、該エンジン出力軸５の後端は、ドライブシャフト６を介して、ミッションケース２０６から前方に突出したエンジン動力軸７の前端に連結されており、エンジン動力が前記変速装置２Ｄに入力されるようにしている。
【０１３５】
該エンジン動力軸７に平行に、エンジン動力軸７の右方には、内から順に、中間軸２０１、減速軸２０２、及び同一軸心上で前後に並設したＰＴＯ伝達軸２０３・ＰＴＯ軸１６２が、回転自在に前後方向に支持される。
【０１３６】
このうちの減速軸２０２上には、大径ギア２０７と小径ギア２０８が前後に固設され、前記大径ギア２０７には、前記エンジン動力軸７の前部に固設される第一出力ギア２１６が噛合されると共に、前記小径ギア２０８には、前記ＰＴＯ伝達軸２０３に固設されるＰＴＯ伝達ギア２１０が噛合されている。そして、大径ギア２０７は第一出力ギア２１６よりも大径に、ＰＴＯ伝達ギア２１０は小径ギア２０８よりも大径に構成されると共に、ＰＴＯ伝達軸２０３とＰＴＯ軸１６２との間には、ＰＴＯクラッチ１６１が介設されている。
【０１３７】
これにより、前記エンジン動力軸７からのエンジン動力が、減速ギア列２１６・２０７から減速ギア列２０８・２１０によって減速された後、ＰＴＯクラッチ１６１を介して、ＰＴＯ動力としてＰＴＯ軸１６２に断接可能に出力されるようにしている。
【０１３８】
また、前記エンジン動力軸７の後端には、前記油圧式無段変速装置５０から前方に突出した変速入力軸５１の前端が同一軸心上で連結されており、これにより、前記エンジン動力軸７からのエンジン動力を、迂回させることなく油圧式無段変速装置５０の変速入力軸５１に直接入力することができる。
【０１３９】
すなわち、本実施例５の油圧式無段変速装置５０では、前記実施例１乃至実施例４とは異なり、エンジン４からのエンジン動力軸７に、油圧式無段変速装置５０への変速入力軸５１を直接接続してエンジン動力を伝達する動力伝達構成とするので、該変速入力軸５１とエンジン動力軸７との間にギア等の動力伝達要素を介設する場合と比べて、動力伝達効率を更に高めることができる。
【０１４０】
なお、前記ミッションケース２０６の後面にはケース２２４が設けられ、該ケース２２４内には、前記変速入力軸５１の後端によって駆動可能に連結された前記走行用油圧ポンプ９５が収容されている。
【０１４１】
また、前記エンジン動力軸７の左方には、内から順に、同一軸心上で前後に並設した前伝達軸２０４・後伝達軸２０５と、走行出力軸１６が回転自在に支持され、該前伝達軸２０４から後伝達軸２０５にかけて、前から順に、前後進クラッチ２００、遊星ギア機構１８０、正逆転クラッチ２１１が配置されている。
【０１４２】
該正逆転クラッチ２１１は、前記正逆転クラッチ１６０を前後に反転したものであって、前記後伝達軸２０５上において、逆転クラッチギア２１２とクラッチハウジング２１１ｃとの間、及び正転クラッチギア２１３とクラッチハウジング２１１ｄとの間に、それぞれ、動力を断接可能な逆転クラッチ部２１１ａと正転クラッチ部２１１ｂが設けられており、該逆転クラッチ部２１１ａと正転クラッチ部２１１ｂとから、摩擦エレメント間の係合によって入切する摩擦多板式の正逆転クラッチ２１１が形成される。
【０１４３】
そして、前記逆転クラッチギア２１２は、油圧式無段変速装置５０からの変速出力軸５２上の変速出力ギア５２ｃと噛合されて、逆転ギア列５２ｃ・２１２が常時形成される。一方、正転クラッチギア２１３は、前記中間軸２０１に固設された中間出力ギア２１５と噛合され、該中間出力ギア２１５よりも後方の中間軸２０１上に固設された中間入力ギア２１４には、前記変速出力ギア５２ｃが噛合されて、正転ギア列５２ｃ・２１４・２１５・２１３が常時形成される。
【０１４４】
このような構成において、正逆転クラッチ２１１のクラッチ動作を行うと、正転クラッチ部２１１ｂのみが「入」状態となって、変速動力が正転ギア列５２ｃ・２１４・２１５・２１３からクラッチハウジング２１１ｄを介して正転側のまま後伝達軸２０５に伝達される「正転クラッチ入」と、逆転クラッチ部２１１ａのみが「入」状態となって、変速動力が逆転ギア列５２ｃ・２１２からクラッチハウジング２１１ｃを介して逆転側で後伝達軸２０５に伝達される「逆転クラッチ入」と、前記正転クラッチ部２１１ｂ・逆転クラッチ部２１１ａのいずれも「切」状態となって、変速動力が後伝達軸２０５には伝達されない「クラッチ中立」のうちの、いずれかのクラッチ状態を選択して、正転または逆転の回転動力を後伝達軸２０５に伝達することができる。
【０１４５】
また、前記遊星ギア機構１８０は、前記実施例４と同様であって、プラネタリキャリア１８５に固設した入力ギア１８７は、前記エンジン動力軸７の中央部に固設される第二出力ギア２１７と噛合され、サンギア１８３は、前記後伝達軸２０５の前端に固設され、インターナルギア１８６の前端中央には、前伝達軸２０４の後端が連結されている。
【０１４６】
これにより、エンジン動力が、プラネタリキャリア１８５に入力されると共に、正逆転クラッチ２１１からの回転動力が、サンギア１８３に入力され、プラネタリギア１８４にて合成された後、合成動力としてインターナルギア１８６から前伝達軸２０４に出力される。
【０１４７】
また、前記前後進クラッチ２００は、この前伝達軸２０４上にあって、後進出力ギア２１８とクラッチハウジング２００ｃとの間、及び前進出力ギア２１９とクラッチハウジング２００ｄとの間に、それぞれ、動力を断接可能な後進クラッチ部２００ａと前進クラッチ部２００ｂが設けられており、該後進クラッチ部２００ａと前進クラッチ部２００ｂとから摩擦多板式の前後進クラッチ２００が形成される。
【０１４８】
更に、前記後進出力ギア２１８は、走行出力軸１６に固設された後進入力ギア２２０と噛合されて、後進ギア列２１８・２２０が常時形成される。一方、前進出力ギア２１９は、中間軸２２３に固設されたアイドルギア２２２と噛合され、該アイドルギア２２２は、走行出力軸１６に固設された前進入力ギア２２１と噛合されて、前進ギア列２１９・２２２・２２１が常時形成される。
【０１４９】
このような構成において、前後進クラッチ２００のクラッチ動作を行うと、前進クラッチ部２００ｂのみが「入」状態となり、合成動力が、クラッチハウジング２００ｄから前進ギア列２１９・２２２・２２１を介して、前進方向の回転動力として走行出力軸１６に伝達される「前進クラッチ入」と、後進クラッチ部２００ａのみが「入」状態となって、合成動力が、クラッチハウジング２００ｃから後進ギア列２１８・２２０を介して、後進方向の回転動力として走行出力軸１６に伝達される「後進クラッチ入」と、前記前進クラッチ部２００ｂ・後進クラッチ部２００ａのいずれも「切」状態となって、合成動力が走行出力軸１６には伝達されない「クラッチ中立」のうちの、いずれかのクラッチ状態を選択して、前進または後進の回転動力を走行出力軸１６に伝達することができる。
【０１５０】
すなわち、以上のようにして、変速装置２Ｄでは、前記実施例１乃至実施例４の変速装置２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃとは異なり、正逆転クラッチ２１１、遊星ギア機構１８０、前後進クラッチ２００を、同一軸心上で、しかも、左右方向に並設されたエンジン動力軸７と走行出力軸１６との間の空間に、集中して配置するので、ミッションケース２０６内の空間を有効に利用することができ、変速装置２Ｄの小型化・軽量化を、更に進めることができる。
【０１５１】
また、前記走行出力軸１６の前端は、ドライブシャフト２０を介して前車軸駆動装置２２への入力軸２１の後端に連結される一方、走行出力軸１６の後端は、ベベルギア２６を介して後車軸駆動装置１２へのリングギア２３ｂに連結されている。
【０１５２】
すなわち、作業車両１Ｄでは、前記実施例１乃至実施例４の作業車両１・１Ａ・１Ｂ・１Ｃとは異なり、前後の車軸駆動装置２２・１２を、単一の軸体である走行出力軸１６で連結して駆動する駆動構成としている。
【０１５３】
次に、前記正逆転クラッチ２１１、遊星ギア機構１８０、前後進クラッチ２００等の油圧回路とその制御構成について説明する。
前記ミッションケース２０６の底面には、前後に第一バルブユニットＵ１と第二バルブユニットＵ２が取り付けられている。
【０１５４】
このうちの第二バルブユニットＵ２においては、そのポンプポート２２５に、図３に示す走行用油圧ポンプ９５の供給ポート１００が、外部配管１０１を介して連通されると共に、そのアウトポート２２６には、図３に示す油圧式無段変速装置５０への戻りポート９４が、外部配管１０２を介して連通されている。
【０１５５】
更に、前記ポンプポート２２５は、途中部にフィルタ２２７を設けた油路２２８を介して、２ポート２位置式の正転クラッチ弁２２９と逆転クラッチ弁２３０に接続されると共に、前記油路２２８には、作動油を既定値に調圧するための調圧弁２３１も接続されている。更に、このうちの正転クラッチ弁２２９の給排ポート２２９ａは、油路２３２から油路２３３を介して、正転用ピストン２３４を収容する正転用シリンダ室２３５に連通されると共に、逆転クラッチ弁２３０の給排ポート２３０ａは、油路２３６から油路２３７を介して、前記逆転用ピストン２３８を収容する逆転用シリンダ室２３９に連通される。
【０１５６】
そして、正転クラッチ弁２２９と逆転クラッチ弁２３０では、いずれのスプール２２９ｂ・２３０ｂの位置も、位置２４０と位置２４１との間で切り替え可能としている。このうちの位置２４０では、前記油路２２８からの作動油の供給を遮断した上で、前記給排ポート２２９ａ・２３０ａが油路２４２を介して油溜まり２４３に連通され、位置２４１では、油溜まり２４３への連通を遮断した上で、給排ポート２２９ａ・２３０ａが、それぞれスプール２２９ｂ・２３０ｂ等を介してポンプポート２２５に連通されるようにしている。
【０１５７】
従って、正転クラッチ弁２２９と逆転クラッチ弁２３０の両クラッチ弁を位置２４０に設定すると、前記正転用シリンダ室２３５が給排ポート２２９ａ等を介して油溜まり２４３に連通されると共に、前記逆転用シリンダ室２３９も給排ポート２３０ａ等を介して油溜まり２４３に連通されて、正転用シリンダ室２３５と逆転用シリンダ室２３９が油溜まり２４３に開放される。すると、正転用ピストン２３４と逆転用ピストン２３８は、それぞれ、図示せぬ戻しバネの付勢力によって摩擦エレメントから離間しており、摩擦エレメント間が非係合状態となるため、前記正転クラッチギア２１３と逆転クラッチギア２１２は、両クラッチハウジング２１１ｄ・２１１ｃとの連係が遮断される。これにより、前記油圧式無段変速装置５０からの変速動力が、正転クラッチギア２１３と逆転クラッチギア２１２から両クラッチハウジング２１１ｄ・２１１ｃを介して後伝達軸２０５に伝達されることのない、前記「クラッチ中立」のクラッチ状態が選択される。
【０１５８】
更に、正転クラッチ弁２２９だけを位置２４１に切り替えると、正転用シリンダ室２３５のみが給排ポート２２９ａ等を介してポンプポート２２５に連通されて、正転用シリンダ室２３５内に作動油が流入し、正転用ピストン２３４が図示せぬ戻しバネの付勢力に抗して摩擦エレメント間を押圧し、該摩擦エレメント間が係合状態となる。すると、正転クラッチギア２１３のみがクラッチハウジング２１１ｄと接続し、これにより、前記油圧式無段変速装置５０からの変速動力が、前記正転ギア列５２ｃ・２１４・２１５・２１３からクラッチハウジング２１１ｄのみを介して後伝達軸２０５に伝達されて、前記「正転クラッチ入」のクラッチ状態が選択される。
【０１５９】
逆に、逆転クラッチ弁２３０だけを位置２４１に切り替えると、逆転用シリンダ室２３９のみが給排ポート２３０ａ等を介してポンプポート２２５に連通されて、逆転用シリンダ室２３９内に作動油が流入し、逆転用ピストン２３８が図示せぬ戻しバネの付勢力に抗して摩擦エレメント間を押圧し、該摩擦エレメント間が係合状態となる。すると、逆転クラッチギア２１２のみがクラッチハウジング２１１ｃと接続し、これにより、前記油圧式無段変速装置５０からの変速動力が、前記逆転ギア列５２ｃ・２１２からクラッチハウジング２１１ｃのみを介して後伝達軸２０５に伝達されて、前記「逆転クラッチ入」のクラッチ状態が選択される。
【０１６０】
なお、前記ポンプポート２２５には、油路２２８を介して、リリーフ弁２４４を接続した潤滑用の油路２４５が連通され、該油路２４５は、油路２４６と油路２４７とに分岐される。そして、このうちの油路２４６の先部は、前記正逆転クラッチ２１１と前後進クラッチ２００の軸受部や摺動部分等に向かって開口され、前記油路２４７の先部は、前記遊星ギア機構１８０のギア要素の噛合部等に向かって開口されており、該開口から作動油を潤滑油として供給できるようにしている。更に、ポンプポート２２５は、油路２２８から油路２４７を介して供給ポート２４８に接続されている。
【０１６１】
前記第一バルブユニットＵ１においては、そのポンプポート２４９には、前記第二バルブユニットＵ２の供給ポート２４８が外部配管２５０を介して連通されると共に、ポンプポート２４９は、油路２５１介して、２ポート２位置式の後進クラッチ弁２５２と前進クラッチ弁２５３に接続される。このうちの後進クラッチ弁２５２の給排ポート２５２ａは、油路２５４から油路２５５を介して、後進用ピストン２５６を収容する後進用シリンダ室２５７に連通されると共に、前進クラッチ弁２５３の給排ポート２５３ａは、油路２５８から油路２５９を介して、前記前進用ピストン２６０を収容する前進用シリンダ室２６１に連通される。
【０１６２】
そして、後進クラッチ弁２５２と前進クラッチ弁２５３では、いずれのスプール２５２ｂ・２５３ｂの位置も、前記位置２４０と位置２４１との間で切り替え可能とし、位置２４０では、前記油路２５１からの作動油の供給を遮断した上で、前記給排ポート２５２ａ・２５３ａが油路２６２を介して油溜まり２６３に連通され、位置２４１では、油溜まり２６３への連通を遮断した上で、給排ポート２５２ａ・２５３ａが、それぞれスプール２５２ｂ・２５３ｂ等を介してポンプポート２４９に連通されるようにしている。
【０１６３】
従って、前記第二バルブユニットＵ２と同様に、後進クラッチ弁２５２と前進クラッチ弁２５３の両クラッチ弁を位置２４０に設定すると、前記遊星ギア機構１８０からの合成動力が、前伝達軸２０４から両クラッチハウジング２００ｃ・２００ｄを介して後進出力ギア２１８と前進出力ギア２１９に伝達されることのない、前記「クラッチ中立」のクラッチ状態が選択される。更に、後進クラッチ弁２５２だけを位置２４１に切り替えると、前記遊星ギア機構１８０からの合成動力が、前伝達軸２０４からクラッチハウジング２００ｃを介して後進出力ギア２１８のみに伝達される「後進クラッチ入」のクラッチ状態が選択され、逆に、前進クラッチ弁２５３だけを位置２４１に切り替えると、前記遊星ギア機構１８０からの合成動力が、前伝達軸２０４からクラッチハウジング２００ｄを介して前進出力ギア２１９のみに伝達される「前進クラッチ入」のクラッチ状態が選択される。
【０１６４】
次に、前記変速装置２Ｄよる走行動力の出力状況について、図１３、図１４により説明する。
図１３に示すように、油圧式無段変速装置５０においては、油圧モータ部５６の固定斜板の傾きを逆にする等の状態で、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘの範囲で変化させると、変速出力軸５２から出力される変速動力は速度範囲−２ａ〜０で変速する。
【０１６５】
そして、前記正逆転クラッチ２１１において、「正転クラッチ入」では、そのまま後進方向の回転動力が速度範囲−２ａ〜０で得られ、「逆転クラッチ入」では、反転して前進方向の回転動力が速度範囲０〜２ａで得られ、その結果、後伝達軸２０５から出力される回転動力を速度範囲−２ａ〜２ａまで拡大することができる。
【０１６６】
更に、前記遊星ギア機構１８０においては、前記正逆転クラッチ２１１からの回転動力が速度範囲−２ａ〜２ａで前記サンギア１８３に伝達されると共に、前記エンジン４からのエンジン動力が回転速度ａで前記プラネタリキャリア１８５に伝達される。すると、前記遊星ギア機構９と同様に、この両回転動力は、該プラネタリキャリア１８５のキャリア軸１８５ａに回転自在に支持されると同時に前記サンギア１８３と噛合するプラネタリギア１８４において合成され、合成動力が速度範囲０〜４ａでインターナルギア１８６を介して前伝達軸２０４に伝達される。
【０１６７】
加えて、前記前後進クラッチ２００において、「前進クラッチ入」では、前伝達軸２０４からそのまま前進方向の回転動力が速度範囲０〜４ａで得られ、「後進クラッチ入」では、反転して後進方向の回転動力が速度範囲−４ａ〜０で得られ、いずれも走行出力軸１６に伝達される。
【０１６８】
以上のようにして、走行出力軸１６から出力される走行動力により変速可能な車速範囲を、速度範囲−４ａ〜４ａまで拡大することができる。
【０１６９】
また、具体的な車速変化の一例について図１４により説明する。
この車速変化は、四つのステップから成り、最初の第一ステップ２７１では、正逆転クラッチ２１１を「逆転クラッチ入」、前後進クラッチ２００を「後進クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘまで傾倒させると、車速ｖは−４ａから−２ａまで後進側で減速される。
【０１７０】
第二ステップ２７２では、前後進クラッチ２００のクラッチ状態はそのままで、正逆転クラッチ２１１を「正転クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αをαｍａｘから−αｍａｘまで傾倒して戻すと、車速ｖは−２ａから０まで後進側で更に減速される。
【０１７１】
第三ステップ２７３では、正逆転クラッチ２１１のクラッチ状態はそのままで、前後進クラッチ２００を「前進クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αを−αｍａｘからαｍａｘまで傾倒させると、車速ｖは０から２ａまで前進側で増速される。
【０１７２】
第四ステップ２７４では、前後進クラッチ２００のクラッチ状態はそのままで、正逆転クラッチ２１１を「逆転クラッチ入」に切り替えた上で、第一斜板６０の斜板角αをαｍａｘから−αｍａｘまで傾倒して戻すと、車速ｖは２ａから４ａまで前進側で更に増速される。
【０１７３】
このようにして、変速可能な車速範囲として、ステップ２７１とステップ２７２から成る後進速度域２６４、ステップ２７３とステップ２７４から成る前進速度域２６５が得られ、これらの速度域２６４・２６５の合成範囲として前記車速範囲−４ａ〜４ａを得ることができる。
【実施例６】
【０１７４】
次に、実施例６に係わる作業車両１Ｅとその変速装置２Ｅについて、図１５により説明する。  
該作業車両１Ｅでは、変速装置２Ｅにおける走行出力軸１６から後車軸駆動装置１２までの動力伝達経路の変速構成が前記実施例５とは異なり、具体的には、後車軸駆動装置１２の直前に高低速クラッチ２８１を設けている。それ以外の構成は前記実施例５と同様である。なお、前記実施例５と本実施例６の無段変速装置５０は、図１１と図１５に示すように、いずれもミッションケース２０６の後方から挿入して配置されており、着脱自在な構成とすることができ、組立性・メンテナンス性を容易にしている。
【０１７５】
さて、前記作業車両１Ｅにおいては、前記変速装置２Ｄと同様に、エンジン４からのエンジン動力が、油圧式無段変速装置５０から正逆転クラッチ２１１、遊星ギア機構１８０、前後進クラッチ２００を介して、前進または後進の回転動力として走行出力軸１６に伝達される。そして、該走行出力軸１６の後方には、同一軸心上に後車軸伝達軸２８０が回転自在に軸支され、該後車軸伝達軸２８０と前記走行出力軸１６との間に、高低速クラッチ２８１が介設されている。
【０１７６】
該高低速クラッチ２８１においては、前記後車軸伝達軸２８０の前部には、シンクロクラッチ式のクラッチ部２８２が固設されると共に、該クラッチ部２８２によって切替可能な低速ギア２８３と高速ギア２８４が回転自在に遊嵌されている。そして、このうちの低速ギア２８３の前端中央は、前記走行出力軸１６の後端に連結されており、走行出力軸１６からの回転動力が、低速ギア２８３に常時伝達されるようにしている。
【０１７７】
一方、前記後車軸伝達軸２８０に平行に、中間軸２８５が固定して支持され、該中間軸２８５上には、二連式の変速ギア２８６が回転自在に遊嵌されている。そして、該変速ギア２８６の第一ギア部２８６ａは、該第一ギア部２８６ａと略同径の前記低速ギア２８３に噛合されると共に、第二ギア部２８６ｂは、該第二ギア部２８６ｂよりも小径の高速ギア２８４に噛合されており、高速ギア列２８３・２８６ａ・２８６ｂ・２８４が常時形成されている。これにより、走行出力軸１６からの回転動力が、増速されてから高速ギア２８４に常時伝達されるようにしている。
【０１７８】
このような構成において、高低速クラッチ２８１のクラッチ動作を行うと、低速ギア２８３のみがクラッチ部２８２と係合して、走行出力軸１６の回転動力がそのまま低速ギア２８３から後車軸伝達軸２８０に伝達される「低速クラッチ入」と、高速ギア２８４のみがクラッチ部２８２と係合して、走行出力軸１６の回転動力が、前記高速ギア列２８３・２８６ａ・２８６ｂ・２８４で増速されて、高速ギア２８４から後車軸伝達軸２８０に伝達される「高速クラッチ入」と、回転動力が後車軸伝達軸２８０には伝達されない「クラッチ中立」のうちの、いずれかの一つのクラッチ状態を選択して、中立以外では高速または低速の回転動力を後車軸伝達軸２８０に伝達することができる。
【０１７９】
すなわち、このような高低速クラッチ２８１を、走行出力軸１６から後車軸駆動装置１２までの動力伝達経路に介設するので、例えば、作業時等の低速走行時には、「低速クラッチ入」にして前輪と後輪を同じ回転動力で同時に駆動する四輪駆動に切り替え、圃場間移動時等の高速走行時には、前車軸駆動装置２２内の動力伝達を「切」状態にした上で「高速クラッチ入」にして後輪のみを駆動する二輪駆動に切り替えることができ、走行条件に適した駆動方式を選択することができる。
【０１８０】
なお、以下には、本発明以外で、車速範囲を容易に拡大可能な変速装置について、その各種構成例についても説明する。
まず、構成例１に係わる作業車両１Ｆとその変速装置２Ｆについて、図１６により説明する。
該作業車両１Ｆでは、変速装置２Ｅにおける変速出力軸５２から遊星ギア機構１８０までの動力伝達経路の変速構成が前記実施例５とは異なり、具体的には、これまで実施例１乃至実施例５では備えていた正逆転クラッチを省いている。なお、それ以外の構成は前記実施例５と同様である。
【０１８１】
さて、前記作業車両１Ｆにおいては、前記変速装置２Ｄと同じ構成により、エンジン４からのエンジン動力が、油圧式無段変速装置５０に伝達されると共に、遊星ギア機構１８０からの合成動力が、前後進クラッチ２００を介して、前進または後進の回転動力として走行出力軸１６に伝達されている。
【０１８２】
そして、このうちの油圧式無段変速装置５０の変速出力軸５２から遊星ギア機構１８０までの動力伝達経路においては、前記後伝達軸２０５の後部に伝達ギア２９０が固設され、該伝達ギア２９０は、前記変速出力軸５２上の変速出力ギア５２ｃに噛合されており、変速動力が後伝達軸２０５にそのまま常時伝達されるようにしている。
【０１８３】
従って、前記遊星ギア機構１８０に対し、エンジン動力は、前記実施例５と同様に、第二出力ギア２１７から入力ギア１８７を介してプラネタリキャリア１８５に入力されるが、変速動力は、変速出力ギア５２ｃから伝達ギア２９０を介してそのままサンギア１８３に入力される。このため、エンジン動力軸７と減速軸２０２との間には、前記変速装置２Ｄ・２Ｅのような、中間軸２０１や該中間軸２０１上の中間入力ギア２１４・中間出力ギア２１５を設ける必要がない。
【０１８４】
すなわち、このように正逆転クラッチを省略すると、例えば、それほど大きな車速範囲を必要としない場合には、変速装置２Ｆの軸数が少なくて済み、配置空間も小さくて済むので、更なる変速装置２Ｆの小型化・軽量化を図ることができるのである。
【０１８５】
次に、構成例２に係わる作業車両１Ｇとその変速装置２Ｇについて、図１７により説明する。  
該作業車両１Ｇでは、変速装置２Ｇにおけるエンジン４から遊星ギア機構９までの動力伝達経路の変速構成が前記実施例２とは異なり、具体的には、油圧式無段変速装置５０を油圧式無段変速装置３００に変更すると共に、前記構成例１と同様に、正逆転クラッチ８を省いている。なお、それ以外の構成は前記実施例２と同様である。
【０１８６】
さて、前記作業車両１Ｇにおいては、前記変速装置２Ａと同様に、遊星ギア機構９による合成動力は、高低速クラッチ１０から前後進クラッチ１１を介して、前進または後進の回転動力として走行出力軸１６に伝達される。一方、前記遊星ギア機構９の伝動上手側には、前記油圧式無段変速装置３００が配置されている。
【０１８７】
該油圧式無段変速装置３００においては、油圧ポンプ部３０１と油圧モータ部３０２が、エンジン動力軸７の左方で左右方向に並設され、該油圧ポンプ部３０１と油圧モータ部３０２の前後一側は、図示せぬ板状のセンタセクションによって覆設されており、該センタセクション内に内設した閉回路によって、油圧ポンプ部３０１と油圧モータ部３０２との間が作動油によって流体接続されている。
【０１８８】
そして、前記油圧ポンプ部３０１から後方に、変速入力軸３０３が突出され、該変速入力軸３０３の後端は、前記第二伝達軸１５１の前端に連結されると共に、該第二伝達軸１５１の前部には、第一入力ギア３０７が固設され、該第一入力ギア３０７は、前記エンジン動力軸７上に固設した出力ギア３０５と噛合されている。これにより、エンジン動力は、ギア列３０５・３０７から変速入力軸３０３を介して、油圧ポンプ部３０１に入力される一方、同じギア列３０５・３０７から第二伝達軸１５１を介して、遊星ギア機構９のサンギア１３０に入力されるようにしている。
【０１８９】
そして、前記油圧モータ部３０２から後方には、変速出力軸３０４が突出され、該変速出力軸３０４の後端には、出力ギア３０６が固設され、該出力ギア３０６は、前記遊星ギア機構９のインターナルギア１２９の前端に固設した第二入力ギア３０８と噛合されている。これにより、変速動力が、変速出力軸３０４からギア列３０６・３０８を介して、遊星ギア機構９へのインターナルギア１２９に直接入力されるようにしている。
【０１９０】
従って、前記遊星ギア機構９に対し、エンジン４からのエンジン動力は、前記実施例２と同様に、そのままサンギア１３０に入力されるのに対し、変速出力軸３０４からの変速動力は、前記構成例１と同様に、正逆転クラッチを介することなく、そのままインターナルギア１２９に入力される。これにより、正逆転クラッチを支持する軸等は不要となり、例えば、それほど大きな車速範囲を必要としない場合には、変速装置２Ｇの軸数が少なくて済み、配置空間も小さくて済むので、更なる変速装置２Ｇの小型化・軽量化を図ることができる。
【０１９１】
更に、前記油圧式無段変速装置３００の変速入力軸３０３と変速出力軸３０４とは、互いに平行に離間して配置する構成とするので、油圧式無段変速装置５０の如く、シリンダブロック５４内に複雑な油路を設けたり、変速入力軸５１と変速出力軸５２を内外二重構造にする等の必要がなく、加工コストの低減や組立性・メンテナンス性の向上を図ることができる。
【０１９２】
次に、構成例３に係わる作業車両１Ｈとその変速装置２Ｈについて、図１８により説明する。  
該作業車両１Ｈでは、変速装置２Ｈにおけるエンジン４から遊星ギア機構９までの動力伝達経路の変速構成が前記構成例２とは異なり、具体的には、前記遊星ギア機構９のサンギア１３０へのエンジン動力の伝達経路が、油圧式無段変速装置３００の変速入力軸３０３への伝達経路とは異なるように設定している。なお、それ以外の構成は前記構成例２と同様である。
【０１９３】
さて、前記作業車両１Ｈにおいては、エンジン動力軸７の前部で前記出力ギア３０５の後方には、出力ギア３１０が固設され、このうちの出力ギア３０５には、前記変速入力軸３０３後端の第一入力ギア３０７が噛合される。一方、前記出力ギア３１０には、第二伝達軸１５１前端の入力ギア３１１が噛合されている。これにより、エンジン動力は、ギア列３０５・３０７から変速入力軸３０３を介して、油圧ポンプ部３０１に入力されると共に、異なるギア列３１０・３１１から第二伝達軸１５１を介して、遊星ギア機構９のサンギア１３０に入力されるようにしている。
【０１９４】
従って、エンジン４からのエンジン動力は、エンジン出力軸７上で分離し、異なる伝達経路を介して、油圧式無段変速装置３００の油圧ポンプ部３０１と、遊星ギア機構９のサンギア１３０に伝達される。これにより、前記ギア列３０５・３０７やギア列３１０・３１１のギア比を変更する等して、油圧式無段変速装置３００や遊星ギア機構９に入力する回転動力を適正化することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９５】
本発明は、エンジンからの入力軸によって駆動する油圧式無段変速装置を備えた、すべての作業車両の変速装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１９６】
１  作業車両
２  変速装置
４  エンジン
８  正逆転クラッチ
９  遊星ギア機構
１０  高低速クラッチ
１０ｂ  高速クラッチ部（高速側クラッチ）
１０ｃ  低速クラッチ部（低速側クラッチ）
１４  後車軸（車軸）
１６  走行出力軸
３３  前伝達軸（クラッチ軸）
５０  油圧式無段変速装置
５１  変速入力軸（入力軸）
５２  変速出力軸（出力軸）
５４  シリンダブロック
５５  油圧ポンプ部
５６  油圧モータ部
６２  第一プランジャ
６８・８０  スプール弁
７３  第二プランジャ
８１  第一油路（メイン油路）
８２  第二油路（メイン油路）
１２７  プラネタリギア
１２８  プラネタリキャリア
１２８ａ  キャリア軸
１２９  インターナルギア
１３０  サンギア
１３１  高速ギア（高速側出力部材）
１３２  低速ギア（低速側出力部材）
【図１】
2011099546.tif 000003
【図２】
2011099546.tif 000004
【図３】
2011099546.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011099546.tif 000009
【図８】
2011099546.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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