【手続補正書】
【提出日】平成21年6月23日(2009.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用のミッションケースとして、主ケース部とモータケース部とこれらを接続する油路ブロックとを備え、前記主ケース部に可変容量型の油圧ポンプと、定容量型の油圧モータとを設け、前記モータケース部に可変容量型の油圧モータを設け、前記２個の油圧モータの各出力軸を同一軸心上で直結することにより各出力回転を合流させて単一の出力回転として取り出すための出力合流機構を設けるとともに、
前記定容量型の油圧モータと可変容量型の油圧モータとの２個の油圧モータの圧油入力側ポートどうし及び排油側ポートどうしを前記油路ブロックを介して連通接続して並列回路を形成するとともに、この並列回路に一対の給排油路を介して前記油圧ポンプを接続し、前記主ケース部における油圧ポンプのポンプ軸にチャージポンプを装備し、前記チャージポンプの吐出側油路を前記一対の給排油路に接続してある静油圧式無段変速装置であって、
前記主ケース部に前記可変容量型の油圧ポンプの斜板操作部を操作する油圧式の変速シリンダを設けるとともに、前記モータケース部に前記可変容量型の油圧モータの斜板操作部を操作する切換シリンダを設け、
前記チャージポンプの吐出側油路からの圧油を変速バルブを介して前記変速シリンダに供給するとともに、前記変速バルブを前記主ケース部に対する外付け部品として装着し、前記給排油路の圧油を前記切換シリンダに供給すべく切換弁を介して前記切換シリンダを前記給排油路に接続し、
前記切換シリンダを、シリンダ室と前記可変容量型の油圧モータの斜板角が大きくなる方向に前記油圧モータの斜板操作部を押圧操作するピストンロッドとで成る操作部と、復帰バネと前記油圧モータの斜板操作部を前記ピストンロッドに対抗して押圧する押しロッドとで成る戻し部とで構成するとともに、前記切換シリンダの操作部を前記油圧モータの斜板操作部に接当押圧している状態で前記油圧モータの斜板操作部に対して前記油路ブロック側に配設し、前記切換シリンダの戻し部を前記油圧モータの斜板操作部を挟んで前記切換シリンダの操作部と対向する位置に配設してあることを特徴とする静油圧式無段変速装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】静油圧式無段変速装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタ、ホイールローダ等の作業機に用いられる静油圧式無段変速装置に関するものである。
【０００２】
〔構成〕
請求項１の構成は、走行用のミッションケースとして、主ケース部とモータケース部とこれらを接続する油路ブロックとを備え、前記主ケース部に可変容量型の油圧ポンプと、定容量型の油圧モータとを設け、前記モータケース部に可変容量型の油圧モータを設け、前記２個の油圧モータの各出力軸を同一軸心上で直結することにより各出力回転を合流させて単一の出力回転として取り出すための出力合流機構を設けるとともに、前記定容量型の油圧モータと可変容量型の油圧モータとの２個の油圧モータの圧油入力側ポートどうし及び排油側ポートどうしを前記油路ブロックを介して連通接続して並列回路を形成するとともに、この並列回路に一対の給排油路を介して前記油圧ポンプを接続し、前記主ケース部における油圧ポンプのポンプ軸にチャージポンプを装備し、前記チャージポンプの吐出側油路を前記一対の給排油路に接続してある静油圧式無段変速装置であって、
前記主ケース部に前記可変容量型の油圧ポンプの斜板操作部を操作する油圧式の変速シリンダを設けるとともに、前記モータケース部に前記可変容量型の油圧モータの斜板操作部を操作する切換シリンダを設け、前記チャージポンプの吐出側油路からの圧油を変速バルブを介して前記変速シリンダに供給するとともに、前記変速バルブを前記主ケース部に対する外付け部品として装着し、前記給排油路の圧油を前記切換シリンダに供給すべく切換弁を介して前記切換シリンダを前記給排油路に接続し、前記切換シリンダを、シリンダ室と前記可変容量型の油圧モータの斜板角が大きくなる方向に前記油圧モータの斜板操作部を押圧操作するピストンロッドとで成る操作部と、復帰バネと前記油圧モータの斜板操作部を前記ピストンロッドに対抗して押圧する押しロッドとで成る戻し部とで構成するとともに、前記切換シリンダの操作部を前記油圧モータの斜板操作部に接当押圧している状態で前記油圧モータの斜板操作部に対して前記油路ブロック側に配設し、前記切換シリンダの戻し部を前記油圧モータの斜板操作部を挟んで前記切換シリンダの操作部と対向する位置に配設してあることを特徴とする。
【０００３】
〔作用〕
請求項１の構成では、圧油入力側ポートどうし、及び排油側ポートどうしが連通接続された２個の油圧モータを装備する構造、すなわち、油圧モータをタンデムで並列接続する構造とし、しかも、主ケース部に設けた油圧モータを定容量型に、モータケース部に設けた油圧モータを可変容量型に構成し、両油圧モータの出力軸を同一軸心上で直結してあるので、合流された出力回転速度が同一となるように、可変容量型油圧モータの出力回転速度を調節することにより、その状態での出力トルクをほぼ２倍にすることが可能であるとともに、可変容量型油圧モータの出力回転速度が０となるように調節すれば、定容量型油圧モータを１個のみ装備したものと同じ状態にすることができる。
【０００４】
【０００５】
〔効果〕
その結果、変速領域の確保と最大トルクの強化との双方の要求を満たすことができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に農用トラクタが示されており、１は前輪、２は後輪、３はボンネット、４は運転部、５はエンジン、６は走行用ミッション、７は車体、８は運転座席、９はＰＴＯ軸、１０は後部作業装置、１１は後輪用フェンダ、ｇはガード部材である。
【０００７】
図２、図３に、走行用ミッション６の主要部であるＨＳＴ１２が、そして図４にはその油圧回路図がそれぞれ示されている。このＨＳＴ１２は、入力軸１３に入力されたエンジン動力を平ギヤ連動機構１４を介して、可変容量型の油圧ポンプＰのポンプ軸１５に伝動し、油圧ポンプＰの圧油によって作動する２個の油圧モータＭ１，Ｍ２それぞれの出力軸１６，１７をカップリング１８（出力合流機構Ａの一例）を用いて直結連動してあり、１ポンプ・２モータ型に構成されている。なお、図４において、一点破線で囲まれた部分がミッションケース６ｃであり、その外側に描かれたもの（チャージポンプ１９の吐出側油路１９ａや後述の電磁切換弁３９等）は、外部配管やケース外付け部品となっている。
【０００８】
ポンプ軸１５には、ＨＳＴ１２用のチャージポンプ１９が装備されるとともに、その先端をミッションケース６ｃ外に突出させてあり、ライブＰＴＯ軸等に利用できる突出先端軸部２０としてある。ミッションケース６ｃは、主として油圧ポンプＰ及び第１油圧モータＭ１とを覆う主ケース部２１、入力軸１３等を軸支する蓋ケース部２２、第２油圧モータＭ２を覆うモータケース部２３、及び、主ケース部２１とモータケース部２３との間に介装される油路ブロック２４を有して構成されている。
【０００９】
図４に示すように、プランジャ式の油圧ポンプＰは可変容量型に、アキシャルピストン式の第１油圧モータＭ１は定容量型に、そして、アキシャルピストン式の第２油圧モータＭ２は可変容量型にそれぞれ構成されており、これら２個の油圧モータＭ１，Ｍ２の圧油入力側ポート２５，２６どうし、及び排油側ポート２７，２８どうしを連通接続して並列回路ｈを形成して、一対の給排油路２９，３０を介して油圧ポンプＰに接続してある。３４，３５は、前進側及び後進側の最大負荷圧を設定する走行用のリリーフ弁であり、３６は回路圧の上限を設定する主リリーフ弁である。なお、入力側と排油側各ポート２５〜２８は、ＨＳＴ１２としての出力回転方向が正転のときと逆転のときとでは、その機能が互いに反対となる。
【００１０】
油圧ポンプＰの斜板操作部３３に連動している油圧式の変速シリンダ３１を変速バルブ３２の切換えによって操作することにより、油圧ポンプＰの斜板角が変化して単位時間当たりの圧油の吐出量を変化させ、その吐出された圧油のエネルギーを第１及び第２油圧モータＭ１，Ｍ２によって回転力に変換して、入力軸１３からの回転動力を前進側と後進側とに切換え自在であるとともに、前進側と後進側のいずれにおいても無段階に変速して出力軸１７から取り出し、図示しない副変速機構等を介して後輪２に伝達するように、ＨＳＴ１２が機能する。
【００１１】
第２油圧モータＭ２を、これの斜板角が、第１油圧モータＭ１における斜板角に等しい第１速度状態と、０度となる第２速度状態との２状態切換型に構成してある。図４に示すように、第２油圧モータＭ２の斜板３７の斜板操作部３７ａに作用する切換シリンダ３８と、この切換シリンダ３８を切換え操作する２位置切換え型の電磁切換弁３９と、そのボタンスイッチ４０とを設けてある。つまり、ボタンスイッチ４０を操作して、電磁切換弁３９を切換えて切換シリンダ３８を伸縮動させることにより、斜板３７が傾斜した第１速度状態（図３に示す状態）と、斜板３７が垂直に立って傾角が０となる第２速度状態（図２に示す状態）とが選択切換え自在に構成されている。
【００１２】
切換シリンダ３８は、シリンダ室４１ａとピストンロッド４１ｂとで成る操作部４１と、復帰バネ４２ａと押しロッド４２ｂとで成る戻し部４２とを、モータケース部２３内において対向配置して構成されており、シリンダ室４１ａに圧油を供給して復帰バネ４２ａの付勢力に抗して強制的にピストンロッド４１ｂを押し出せば図３に示す第１速度状態になり、シリンダ室４１ａから排油すれば、復帰バネ４２ａの付勢力によって押しロッド４２ｂが斜板操作部３７ａを０度位置に押し戻し、図２に示す第２速度状態に自己復帰するのである。
【００１３】
第２油圧モータＭ２は、その出力軸１７の軸心が、第１油圧モータＭ１の出力軸１６の軸心Ｘと一致して一直線上に並ぶように配置されている。従って、モータ部として見た場合は、軸心Ｘ方向（前後方向）には長いが、上下及び左右方向にはコンパクトに形成できおり、ミッションのスペースが前後に長くなるトラクタ等に好適な配置レイアウトになっている。
【００１４】
第１速度状態では、両油圧モータＭ１，Ｍ２が同斜板角となるので、第１油圧モータＭ１による場合のほぼ２倍のトルクを発生することができる。理論上トルクは２倍になるが、実際には機械的な摩擦損失等のエネルギーロスが存在するので、出力軸１７から取り出されるトルクは「ほぼ２倍」になる。従って、この第１速度状態で油圧ポンプＰを最低速操作すれば、従来のほぼ２倍の最大トルクを発生できるので、泥濘地におけるプラウ作業等の負荷トルクが非常に大きくなる作業走行に好適なものとなる。また、傾角が０となる第２速度状態では、圧油が第２油圧モータを素通りするような状態となるので、実質的に第１油圧モータＭ１のみが装備された１モータ状態のＨＳＴとして使用することができる。
【００１５】
〔別実施形態〕
【００１６】
本発明をコンバインや田植機、運搬車等の作業機の変速装置として適用自在である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】トラクタの側面図
【図２】第２速度状態でのＨＳＴの構造を示す側面図
【図３】第１速度状態でのＨＳＴの構造を示す側面図
【図４】ＨＳＴの油圧回路図
【符号の説明】
【００１８】
６ｃ          ミッションケース
１５          ポンプ軸
１６，１７    出力軸
１９          チャージポンプ
１９ａ        チャージポンプの吐出側油路
２１          主ケース部
２３          モータケース部
２４          油路ブロック
２５，２６    圧油入力側ポート
２７，２８    排油側ポート
２９，３０    給排油路
３１          変速シリンダ
３２          変速バルブ
３３          斜板操作部
３７ａ        油圧モータの斜板操作部
３８          切換シリンダ
３９          切換弁
４１          操作部
４１ａ        シリンダ室
４１ｂ        ピストンロッド
４２          戻し部
４２ａ        復帰バネ
４２ｂ        押しロッド
Ａ            出力合流機構
Ｐ            油圧ポンプ
Ｍ１，Ｍ２    油圧モータ
ｈ            並列回路