(57)【要約】【課題】差動機構と静油圧式無段変速装置とを組み合わせた油圧−機械式変速装置とデファレンシャルギヤが中途部に設けられた出力軸とを同一のハウジング内に設けてミッションケースを構成する場合、加工精度の確保および作業性に問題があった。また、作業性が良くないことから製造コスト削減を図る上での障害となっていた。【解決手段】平面視略Ｌ字型の取付部材５４の一方の壁面５４ａにＨＳＴ５２の油圧ポンプ７１のポンプ軸７２を前後方向に軸支し、取付部材の他方の壁面５４ｂにＨＳＴ５２の油圧モータ８１のモータ軸８２および差動機構５１を左右方向に軸支し、ポンプ軸の端部に設けたベベルギヤ７２ｂとキャリア６１に設けたベベルギヤ６７とを互いに噛合させ、取付部材に油圧経路５５・５６を穿設し、出力軸１０６Ｌ・１０６Ｒと、取付部材とをミッションケース５９内に設けた。【選択図】        図２
2005016544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車からなる差動機構と、静油圧式無段変速装置とを組み合わせた油圧−機械式変速装置において、
平面視略Ｌ字型に構成した取付部材の一方の壁面に静油圧式無段変速装置の油圧ポンプのポンプ軸を前後方向に軸支し、他方の壁面に静油圧式無段変速装置の油圧モータのモータ軸および差動機構を左右方向に軸支し、該取付部材に穿設した油路により油圧ポンプと油圧モータとを流体的に接続するとともに、ポンプ軸からベベルギヤを介して差動機構に動力伝達可能とし、該差動機構と、該差動機構からデフ装置を介して車軸に動力を伝達する動力伝達機構と、前記静油圧式無段変速装置とをミッションケース内に収納した、ことを特徴とする油圧−機械式変速装置。
【請求項２】
前記出力軸と、ポンプ軸と、モータ軸とを略同一平面内に配置したことを特徴とする請求項１に記載の油圧−機械式変速装置。
【請求項３】
油圧−機械式変速装置とデファレンシャルギヤとの間の駆動力伝達経路に制動手段を設けた、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の油圧−機械式変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デファレンシャルギヤが中途部に設けられた出力軸とともにハウジング内に設けられ、差動機構と静油圧式無段変速装置とを組み合わせた油圧−機械式変速装置に関する。
より詳細には、ミッションケース内における差動機構および静油圧式無段変速装置の配置構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、静油圧式無段変速装置（Ｈｙｄｒｏ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＨＳＴ）と、デファレンシャルギヤが中途部に設けられた出力軸と、がハウジング内に設けられたミッションケースの技術は公知となっている。
このようなミッションケースは全体としてコンパクトに構成することが可能であるとともに、部品点数および組立工数の削減が容易であることから、トラクタ等の作業車両に広く用いられている。例えば特許文献１に記載の如くである。
また、遊星歯車からなる差動機構と、静油圧式無段変速装置とを組み合わせた油圧−機械式変速装置（Ｈｙｄｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＨＭＴ）の技術も公知となっている。
そして、油圧−機械式変速装置は静油圧式無段変速装置と比較して▲１▼いわゆる入力分割型においては高速時における動力伝達効率が高く、出力分割型は低速時における動力伝達効率が高い、▲２▼無段変速できる速度範囲が大きい、といった点で優れている。例えば特許文献２に記載の如くである。
【０００３】
【特許文献１】
特公平４−７９８５６号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５５７０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、差動機構と静油圧式無段変速装置とを組み合わせた入力分割型の油圧−機械式変速装置とデファレンシャルギヤが中途部に設けられた出力軸とを同一のハウジング内に設けてミッションケースを構成する場合、以下の如き問題があった。
すなわち、静油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプおよび油圧モータのシリンダブロックと気密的に当接する当接部位には圧油の漏出を抑えるために高い加工精度が求められ、油圧ポンプおよび油圧モータを流体的に接続するための油圧経路等も設ける必要があるが、機械加工により該当接部位や油圧経路をミッションケースに成形しようとすると、ミッションケースの筐体を構成するハウジングの形状は複雑であり、かつ内部に突起物等が多いことから機械加工が容易でなく、加工精度の確保および作業性に問題があった。また、作業性が良くないことから製造コスト削減を図る上での障害となっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００６】
即ち、請求項１においては、遊星歯車からなる差動機構と、静油圧式無段変速装置とを組み合わせた油圧−機械式変速装置において、
平面視略Ｌ字型に構成した取付部材の一方の壁面に静油圧式無段変速装置の油圧ポンプのポンプ軸を前後方向に軸支し、他方の壁面に静油圧式無段変速装置の油圧モータのモータ軸および差動機構を左右方向に軸支し、該取付部材に穿設した油路により油圧ポンプと油圧モータとを流体的に接続するとともに、ポンプ軸からベベルギヤを介して差動機構に動力伝達可能とし、該差動機構と、該差動機構からデフ装置を介して車軸に動力を伝達する動力伝達機構と、前記静油圧式無段変速装置とをミッションケース内に収納したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記出力軸と、ポンプ軸と、モータ軸とを略同一平面内に配置したものである。
【０００８】
請求項３においては、油圧−機械式変速装置とデファレンシャルギヤとの間の駆動力伝達経路に制動手段を設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の油圧−機械式変速装置を備える作業車両の模式図、図２は本発明に係る油圧−機械式変速装置の実施例の平面断面図、図３は本発明に係る油圧−機械式変速装置の実施例の側面断面図、である。
【００１０】
まず、図１を用いて本発明の油圧−機械式変速装置が適用される走行車両の一例であるトラクタ３０の全体構成について説明する。
なお本発明は本実施例のトラクタ３０に限らず、エンジン等の駆動源により発生した駆動力を変速し、走行輪や作業機等に伝達するものに広く適用可能である。
また、以後の説明では、図１に示す如く、トラクタ３０の前方を示す矢印Ａの方向を、ミッションケース５９の「前方」とし、トラクタ３０の上下方向をミッションケース５９の上下方向とする。
【００１１】
トラクタ３０本機の前後には前輪１・１および後輪２・２が支承され、前部のボンネット６内部にはエンジン５が配置され、該ボンネット６の後方にはステアリングハンドル１０が配設されている。ステアリングハンドル１０の後方には座席１１が配設され、座席１１の側部には主変速レバー等の操作レバー群が配設されている。
【００１２】
エンジン５は、そのクランク軸の長手方向が前後となるように設けられ、該クランク軸の後端にはユニバーサルジョイントを介して伝動軸３１の前端が接続されている。また、伝動軸３１の後端はユニバーサルジョイントを介してミッションケース５９の入力軸の前端と接続される。
駆動源であるエンジン５のクランク軸が回転駆動されると、伝動軸３１を介してミッションケース５９の入力軸が回転駆動される。
そして、エンジン５からの駆動力はミッションケース５９内に設けられた油圧−機械式変速装置５０（図２に図示）にて変速された後、出力軸（右出力軸１０６Ｒおよび左出力軸１０６Ｌ）の回転駆動力として出力される。該出力軸の左右両端にはそれぞれ後輪２・２が固設され、出力軸の回転に連動して回転駆動される。
また、前輪１・１と後輪２・２との間に挟まれたトラクタ３０の下部には、ミッドマウントモア３４が設けられる。ミッドマウントモア３４は牧草や芝草等を刈り取るものであり、図示せぬ昇降機構により、地面からの高さを調整可能に構成される。
【００１３】
以下では、図２および図３を用いて本発明の油圧−機械式変速装置の実施例である油圧−機械式変速装置５０について説明する。なお、以下の説明では、油圧−機械式変速装置を「ＨＭＴ」、静油圧式無段変速装置を「ＨＳＴ」と表記することとする。
【００１４】
ＨＭＴ５０は主に、差動機構５１、ＨＳＴ５２等で構成される。ＨＭＴ５０はミッションケース５９内に配設される。該ミッションケース５９は上下二分割に構成され、上のハウジング５９ａと下のハウジング５９ｂの割面にポンプ軸７２、モータ軸８２、伝達軸５７、出力軸（車軸）１０６Ｌ・１０６Ｒ等が配置（軸支）される。
【００１５】
以下では差動機構５１の詳細説明を行う。図２に示す如く、差動機構５１は、主にキャリア６１と該キャリア６１に回転可能に軸支された複数のプラネタリギヤ６２・６２・・・とからなるキャリア部６３と、プラネタリギヤ６２・６２・・・と互いに噛合するサンギヤ６４と、プラネタリギヤ６２・６２・・・と互いに噛合するインターナルギヤ６５と、からなる三つの要素を備えている。
本実施例のＨＭＴ５０はいわゆる入力分割型（出力結合型）と呼ばれる形式の油圧−機械式変速装置であって、キャリア部６３が入力要素（駆動力が入力される部分）、インターナルギヤ６５が出力結合要素（ＨＳＴ５２の油圧モータ８１が接続される部分）、サンギヤ６４が出力要素（駆動力が出力される部分）の機能をそれぞれ果たす。
【００１６】
キャリア６１は略円盤状の部材であり、その盤面の中心（すなわち、モータ軸８２および伝達軸５７の軸中心）から等距離の位置に、複数のプラネタリ軸６６・６６・・・が突設されている。そして、該プラネタリ軸６６・６６・・・にはそれぞれプラネタリギヤ６２・６２・・・が回転自在に遊嵌（軸支）されている。また、キャリア６１は伝達軸５７に軸受を介して回転自在に遊嵌（軸支）されるとともに、キャリア６１にはベベルギヤ６７が外嵌固定されている。
【００１７】
サンギヤ６４は、伝達軸５７に外嵌固定され、プラネタリギヤ６２と互いに噛合している。
【００１８】
インターナルギヤ６５は、主に胴体部６５ａ、ギヤ部６５ｂ等で構成される。胴体部６５ａは略円盤形状の部材であり、一方の盤面には外縁部に沿ってリング状に突出したリング部が形成されるとともに伝達軸５７の一端が回転自在に嵌装される嵌装穴が形成される。該リング部の内周面にはギヤ部６５ｂが形成される。
また、胴体部１６５ａの他方の盤面にはモータ軸８２が突設され、ミッションケース５９に軸受を介して回転自在に軸支される。
【００１９】
図２に示す如く、本実施例のミッションケース５９においては、油圧ポンプ７１のポンプ軸７２がミッションケース５９へ駆動力を入力するための入力軸を兼ねている。該ポンプ軸７２の軸線方向はミッションケース５９の前後方向に略一致し、ポンプ軸７２の前端部７２ａはスプライン加工が施されてミッションケース５９の前方に突出している。また、ポンプ軸７２の後端にはベベルギヤ部７２ｂが形成され、該ベベルギヤ部７２ｂは前記差動機構５１のキャリア部６３に外嵌固定されたベベルギヤ６７と互いに噛合している。
【００２０】
以下ではＨＳＴ５２の詳細説明を行う。図２に示す如く、ＨＳＴ５２は、主に油圧ポンプ７１と、油圧モータ８１と、該油圧ポンプ７１と油圧モータ８１とを流体的に接続する油圧経路（油路）５５・５６とを備えている。
【００２１】
油圧ポンプ７１は、いわゆる可動斜板式のアキシャルピストンポンプであり、ポンプ軸７２と、該ポンプ軸７２に相対回転不能に嵌装されるシリンダブロック７３と、該シリンダブロック７３に穿設された複数のシリンダ孔に気密的に摺接可能に収容された複数のピストン７４・７４・・・と、該ピストン７４・７４・・・を往復駆動させる斜板カムとして作用する可動斜板７５を備えている。可動斜板７５とピストン７４・７４・・・とが当接する部位にはスラストベアリング７６が設けられている。ピストン７４・７４・・・とシリンダブロック７３とで囲まれる空間（作動油室）には巻きバネ７４ａ・７４ａ・・・が内装されており、ピストン７４・７４・・・を可動斜板７５に当接する方向に付勢している。
【００２２】
油圧ポンプ７１の可動斜板７５は、操作軸７７の下端部に固設される。操作軸７７はミッションケース５９の筐体を構成する上下のハウジング５９ａ・５９ｂの内、上半部を構成するハウジング５９ａに回動可能に軸支され、操作軸７７の上端はミッションケース５９の上方に突出するとともに図示せぬアームが固設されている。該アームは座席１１近傍に設けられた変速レバーの操作に連動して回動される。
【００２３】
従って、変速レバーの操作により可動斜板７５の板面とポンプ軸７２の軸線方向との成す角度を変更することが可能である。可動斜板７５の板面をポンプ軸７２の軸線方向に対して垂直としたときは、ポンプ軸７２が回転駆動されても油圧モータ８１に圧油を搬送することがない中立状態であり、該可動斜板７５の板面をポンプ軸７２の軸線方向に対して垂直の状態から傾倒させることにより、ポンプ軸７２の回転駆動に連動して油圧モータ８１に圧油を搬送する。また、可動斜板７５の傾倒角度を調節することにより、ポンプ軸７２が一回転する間に搬送される圧油の量を調節することが可能である。
なお、以後の説明では、ＨＳＴ５２を「作動させる」とは、「油圧ポンプ７１の可動斜板７５をポンプ軸７２に対して傾倒させ、油圧モータ８１に圧油を搬送可能な状態とする」ことを指すものとする。
【００２４】
油圧モータ８１は、いわゆる可動斜板式のアキシャルピストンモータであり、モータ軸８２と、該モータ軸８２に相対回転不能に嵌装されるシリンダブロック８３と、該シリンダブロック８３に穿設された複数のシリンダ孔に気密的に摺接可能に収容された複数のピストン８４・８４・・・と、油圧ポンプ７１から搬送されてきた圧油によるピストン８４・８４・・・の往復駆動力をモータ軸８２の回転駆動力に変換する斜板カムとして作用する可動斜板８５を備えている。可動斜板８５とピストン８４・８４・・・とが当接する部位にはスラストベアリング８６が設けられている。ピストン８４・８４・・・とシリンダブロック８３とで囲まれる空間（作動油室）には巻きバネ８４ａ・８４ａ・・・が内装されており、ピストン８４・８４・・・を可動斜板８５に当接する方向に付勢している。
【００２５】
油圧モータ８１の可動斜板８５は、操作軸８７の下端部に固設される。操作軸８７はミッションケース５９の筐体を構成する上下のハウジング５９ａ・５９ｂの内、上半部を構成するハウジング５９ａに回動可能に軸支され、操作軸８７の上端はミッションケース５９の上方に突出するとともに図示せぬアームが固設されている。該アームは座席１１近傍に設けられた変速レバーの操作に連動して回動される。
【００２６】
従って、変速レバーの操作により可動斜板８５の板面とモータ軸８２の軸線方向との成す角度を変更することが可能である。可動斜板８５の傾倒角度を調節することにより、油圧ポンプ７１から搬送されてくる圧油の量に対するモータ軸８２の回転量を調節することが可能である。
なお、本実施例の油圧モータ８１については可動斜板８５を用いているが、該可動斜板８５に代えて、固定式斜板（モータ軸８２と斜板の板面との成す角度が固定されている）を用いても良い。
【００２７】
図２および図３に示す如く、油圧ポンプ７１のポンプ軸７２、および油圧モータ８１のモータ軸８２は、それぞれ中途部にて取付部材５４に軸受を介して軸支される。
取付部材５４は、差動機構５１、油圧ポンプ７１および油圧モータ８１を回転自在に軸支する構造体であり、油圧ポンプ７１と油圧モータ８１とを流体的に接続する油圧経路５５・５６が穿設される。
取付部材５４は壁面５４ａの左端部と壁面５４ｂの前端部とが直交した平面視略Ｌ字型の部材であり、壁面５４ａがミッションケース５９の前後方向に対向し、壁面５４ｂがミッションケース５９の左右方向に対向するようにミッションケース５９内に取り付けられる。
【００２８】
壁面５４ａにはポンプ軸７２が前後方向に貫装され、軸受を介して回転自在に軸支される。壁面５４ａの前面にはバルブプレート７８が固設されており、シリンダブロック７３はポンプ軸７２の中途部において相対回転不能に嵌装されるとともにバルブプレート７８に当接しつつ回転可能である。このとき、シリンダブロック７３は、バルブプレート７８に当接する方向にバネ等の弾性体により付勢され、該当接部からの圧油の漏出を極力抑えている。バルブプレート７８には一対の吐出ポートおよび吸入ポートが穿設されており、該吐出ポートは油圧経路５５、吸入ポートは油圧経路５６と連通している。
【００２９】
壁面５４ｂにはモータ軸８２が左右方向に貫装され、軸受を介して回転自在に軸支される。このとき、差動機構５１は壁面５４ｂの右面に対向して軸支され、ポンプ軸７２の後端部に形成されたベベルギヤ部７２ｂと、差動機構５１のキャリア部６３に外嵌固定されたベベルギヤ６７とは互いに噛合している。壁面５４ｂの左面にはバルブプレート８８が固設されており、シリンダブロック８３はモータ軸８２の中途部において相対回転不能に嵌装されるとともにバルブプレート８８に当接しつつ回転可能である。このとき、シリンダブロック８３は、バルブプレート８８に当接する方向にバネ等の弾性体により付勢され、該当接部からの圧油の漏出を極力抑えている。バルブプレート８８には一対の吐出ポートおよび吸入ポートが穿設されており、該吐出ポートは油圧経路５６、吸入ポートは油圧経路５５と連通している。
【００３０】
油圧経路５５・５６は取付部材５４の内部に穿設された一対の油圧経路であり、油圧経路５５・５６により、油圧ポンプ７１と油圧モータ８１とは流体的に接続される（油圧経路５５・５６を介して油圧ポンプ７１と油圧モータ８１との間で圧油が搬送される）。
【００３１】
取付部材５４はミッションケース５９の筐体の下半部を構成するハウジング５９ｂに固設され、ミッションケース５９内に収容される。
該取付部材５４の壁面５４ａの前側に油圧ポンプ７１が配置され、後側にベベルギヤ部７２ｂが配置される。また、取付部材５４の壁面５４ｂの左側に油圧モータ８１が配置され、反対側の右側に差動機構５１が配置される。つまり、取付部材５４の壁面５４ａと壁面５４ｂで囲まれた空間に差動機構５１が配置され、コンパクトに配置される。また、ＨＳＴ５２の後方に出力軸１０６Ｌ・１０６Ｒがモータ軸８２、伝達軸５７と平行に配置される。このようにして、ＨＭＴ５０およびミッションケース５９の上下幅を小さく構成している。
【００３２】
なお、油圧経路５５・５６はチェック・中立バルブ（図示せず）を介して連通されるとともに、ＨＳＴ５２から漏出した圧油を補充するためのチャージ回路（図示せず）が接続されている。チェック・中立バルブは油圧ポンプ７１が中立位置のときは「開」となり、チャージ回路と油圧経路５５・５６とを連通する。また、チェック・中立バルブは油圧ポンプ７１が圧油を搬送するときは「閉」となる。
【００３３】
以下では制動手段５３の詳細説明を行う。図２に示す如く、制動手段５３は主にローター９１、ブレーキパッド９２・９３、カムリング９４、カムボール９５、操作軸９６、ケーシング９７等で構成され、油圧モータ８１と左右反対側（本実施例では右側）に配置される。
ローター９１は伝達軸５７の他端（差動機構５１のインターナルギヤ６５に嵌合している側とは反対の端部）に外嵌固定された略円盤形状の部材である。
ブレーキパッド９２・９３は中央部に孔が穿設された略円盤形状の部材であり、それぞれローター９１の表裏の盤面に対向し、かつ制動手段５３が作動しないときはブレーキパッド９２・９３の盤面とローター９１の盤面とが接触しないように配置される（この状態を「解除」された状態とする）。
カムリング９４は中央部に孔が穿設された略円盤形状の部材であり、ブレーキパッド９２のローター９１と対向する盤面と反対の盤面に対向する。
カムボール９５は球状部材であり、カムリング９４とブレーキパッド９２との間に配置される。このとき、ブレーキパッド９２の盤面にはカムボール９５の一部が嵌合する凹みが穿設されるとともに、カムリング９４の盤面にはカムボール９５の一部が嵌合する溝が穿設される。カムリング９４の盤面に穿設されたカムボール９５の一部が嵌合する溝は、カムリングの中心から同心状に設けられており、溝の深さは一端が浅く、他端が深くなるように形成される。
操作軸９６はカムリング９４を回動させるための軸であり、ミッションケース５９に回動可能に軸支されるとともに、操作軸９６の一端はミッションケース５９の側方に突出している。
【００３４】
ケーシング９７はローター９１近傍において伝達軸５７を軸受を介して軸支するとともにブレーキパッド９２・９３、カムリング９４、カムボール９５等を収容するものであり、ミッションケース５９内に固設される。このとき、ブレーキパッド９３はケーシング９７に固設され、ブレーキパッド９２は伝達軸５７の軸線方向に摺動可能かつ伝達軸５７の回転方向には回動不能、カムリング９４は伝達軸５７の軸線方向に摺動不能かつ伝達軸５７の回転方向に回動可能となっている。
操作軸９６を回動して制動手段５３を作動させると、操作軸９６に連動してカムリング９４が回動する。このとき、カムリング９４に穿設されたカムボール９５と当接している溝は、その当接箇所の溝の深さが徐々に浅くなり、カムボール９５およびブレーキパッド９２はローター９１側に移動する。
従って、ブレーキパッド９２・９３間の隙間が小さくなり、ローター９１の盤面とブレーキパッド９２・９３の盤面とが当接して摩擦力を発生する。このようにして、制動手段５３により伝達軸５７の回転が制動される。
【００３５】
制動手段５３は、例えば座席近傍に設けた操作手段（レバーやスイッチ等）を作業者が操作することにより制動・解除の切替が行われるように構成しても良く、あるいはコントローラ等の制御手段により、エンジン５が始動して、ＨＭＴ５０の出力結合要素（本実施例ではインターナルギヤ６５）の回転数が所定の回転数以上になる時点（またはエンジン５が始動してから所定時間が経過し、結果的に入力分割要素の回転数が所定値以上となる時点）までは制動手段５３が作動し、その後は制動手段５３が解除される構成としても良い。
【００３６】
以下では、図２を用いてデフ装置のデファレンシャルギヤ１０１および出力軸（左出力軸１０６Ｌおよび右出力軸１０６Ｒ）の詳細構成について説明する。
デファレンシャルギヤ１０１は主にリングギヤ１０２、基部１０３、ピニオンギヤ１０４・１０４、サイドギヤ１０５・１０５等で構成される。
リングギヤ１０２はデファレンシャルギヤ１０１全体を左出力軸１０６Ｌおよび右出力軸１０６Ｒの回転方向に沿って回転させるためのギヤであり、基部１０３に外嵌固定される。リングギヤ１０２は伝達軸５７の外周面に形成されたギヤ部５７ａと互いに噛合する。該リングギヤ１０２の左右一側（右側）に制動手段５３が配置され、左右他側に差動機構５１が配置される。
基部１０３は筒状の部材であり、左出力軸１０６Ｌの中央寄り端部および右出力軸１０６Ｒの中央寄り端部に対して回転可能に遊嵌される。
基部１０３の外周面にはピニオン軸１０３ａ・１０３ａが突設され、ピニオンギヤ１０４・１０４がそれぞれ回転自在に遊嵌される。サイドギヤ１０５・１０５はそれぞれ左出力軸１０６Ｌおよび右出力軸１０６Ｒに外嵌固定される。サイドギヤ１０５・１０５はピニオンギヤ１０４・１０４と互いに噛合する。
左出力軸１０６Ｌおよび右出力軸１０６Ｒはミッションケース５９に軸支され、左出力軸１０６Ｌの左端部および右出力軸１０６Ｒの右端部はミッションケース５９の外部に突出し、該突出端にはそれぞれ後輪２・２が固設される。
【００３７】
以下では、図１から図３を用いてミッションケース５９の駆動力の伝達経路について説明する。
エンジン５が回転駆動されると、伝動軸３１を介してミッションケース５９の入力軸を兼ねるポンプ軸７２が回転駆動される。
【００３８】
油圧ポンプ７１の可動斜板７５を中立位置から傾倒させると、ポンプ軸７２の回転に連動してシリンダブロック７３が回転駆動され、ピストン７４・７４が往復摺動し、圧油が油圧経路５５・５６を介して油圧モータ８１に搬送される。
油圧モータ８１の可動斜板８５が傾倒された状態のとき、油圧ポンプ７１から搬送されてきた圧油によりピストン８４・８４・・・が往復摺動してシリンダブロック８３が回転駆動される。このようにして、シリンダブロック８３が相対回転不能に嵌装されたモータ軸８２は、シリンダブロック８３と一体的に回転駆動される。このとき、本実施例においてモータ軸８２は差動機構５１のインターナルギヤ６５に突設されていることから、インターナルギヤ６５もモータ軸８２と一体的に回転駆動される。
そして、インターナルギヤ６５の回転駆動力は、プラネタリギヤ６２、サンギヤ６４を経て伝達軸５７に伝達される。
以上の如く、ＨＭＴ５０において、ＨＳＴ５２からインターナルギヤ６５、プラネタリギヤ６２、サンギヤ６４を経て伝達軸５７に駆動力が伝達される経路を「第一の駆動力伝達経路」と呼ぶこととする。
【００３９】
一方、ポンプ軸７２の後端部に形成されたベベルギヤ部７２ｂはキャリア６１に外嵌されたベベルギヤ６７と噛合しており、キャリア部６３が回転駆動される。
このとき、プラネタリギヤ６２はサンギヤ６４とも互いに噛合していることから、ポンプ軸７２を回転させる駆動力の一部はキャリア６１、プラネタリギヤ６２、サンギヤ６４を経て伝達軸５７に伝達される。このような駆動力伝達経路を「第二の駆動力伝達経路」と呼ぶこととする。
【００４０】
第一の駆動力伝達経路および第二の駆動力伝達経路を経て伝達軸５７が回転駆動されると、該伝達軸５７のギヤ部５７ａと噛合するリングギヤ１０２が回転駆動される。そして、デファレンシャルギヤ１０１により回転数が調整されて左出力軸１０６Ｌおよび右出力軸１０６Ｒが回転駆動される。
【００４１】
なお、ＨＭＴ５０とデファレンシャルギヤ１０１との間の駆動力伝達経路に制動手段５３を設け、エンジン始動時からインターナルギヤ６５が所定の回転数以上で回転するまで制動手段５３を作動させて（すなわち、第二の駆動力伝達経路を介した伝達軸５７への駆動力伝達を抑制し）、その後制動手段５３を解除することにより、ＨＭＴ５０に起因する振動を防止することが可能である。
【００４２】
図２に示す如く、ＨＭＴ５０は、遊星歯車（本実施例においてはキャリア６１およびプラネタリギヤ６２・６２・・・からなるキャリア部６３とサンギヤ６４とインターナルギヤ６５の三つの要素）からなる差動機構５１とＨＳＴ５２とを組み合わせた油圧−機械式変速装置であり、二つの略直交する壁面５４ａ・５４ｂからなる平面視略Ｌ字型の取付部材５４の一方の壁面５４ａにＨＳＴ５２の油圧ポンプ７１のポンプ軸７２を前後方向に軸支し、取付部材５４の他方の壁面５４ｂにＨＳＴ５２の油圧モータ８１のモータ軸８２および差動機構５１を左右方向に軸支し、ポンプ軸７２の端部に設けたベベルギヤ（本実施例では形成したベベルギヤ部７２ｂ）と差動機構５１を構成するキャリア６１に外嵌固定されたベベルギヤ６７とを互いに噛合させ、取付部材５４に油圧ポンプ７１と油圧モータ８１とを流体的に接続する油圧経路５５・５６を穿設している。そして、デファレンシャルギヤ１０１が中途部に設けられた出力軸（左出力軸１０６Ｌおよび右出力軸１０６Ｒ）と、ＨＭＴ５０とがミッションケース５９内に設けられている。
【００４３】
このように構成することにより、ＨＳＴ５２を構成する油圧ポンプ７１および油圧モータ８１のシリンダブロック７３・８３と気密的に当接する当接部位（バルブプレート７８・８８）、やバルブプレート７８・８８と取付部材５４との当接面、あるいはポンプ軸７２およびモータ軸８２を軸支するための軸受の嵌合部、油圧ポンプ７１および油圧モータ８１を流体的に接続するための油圧経路５５・５６等、高い加工精度が求められる部位を予め機械加工し、その後取付部材５４に油圧ポンプ７１、油圧モータ８１、差動機構５１を取り付けてユニット化し、最後にミッションケース５９に該ユニットを取り付けることが可能である。
従って、高い加工精度が求められる部位をミッションケース５９とは別に組み立てることで高い加工精度を確保しつつ、組み立て時の作業性が向上する。
また、ミッションケース５９を構成するハウジング５９ａ・５９ｂには高い加工精度が要求されないことから、該ハウジング５９ａ・５９ｂの製造コストの削減に寄与する。
【００４４】
また、図２および図３に示す如く、本実施例のＨＭＴ５０は、出力軸（左出力軸１０６Ｌおよび右出力軸１０６Ｒ）と、ポンプ軸７２と、モータ軸８２とが略同一平面（水平面）内に配置されている。
【００４５】
このように構成することにより、同一のミッションケース５９内にＨＭＴ５０と出力軸を収納しているにもかかわらず該ミッションケース５９の上下高さを小さくし、コンパクトに構成することが可能である。また、ミッションケース５９の上下高さを抑えることにより、ミッションケース５９の出力軸に直接後輪２・２を固設しても地上表面からミッションケース５９下端までの高さを大きくとることが可能である。
さらに、出力軸、ポンプ軸７２およびモータ軸８２の軸線の高さと、ミッションケースを構成する上下二分割のハウジングの分割面高さを合わせることにより、ハウジングを鋳造成型する際に出力軸、ポンプ軸７２およびモータ軸８２をミッションケースに軸支するための軸受の嵌装部も同時に成型し、機械加工によりハウジングに軸受の嵌装部を成形する工程を省略してコストを削減することが可能である。
【００４６】
なお、本実施例においては、入力軸を兼ねるポンプ軸７２の後端部に形成されたベベルギヤ部７２ｂが差動機構５１のキャリア６１に外嵌固定されたベベルギヤ６７と互いに噛合する構成としたが、これに限定されず、差動機構のインターナルギヤの外周面に設けたベベルギヤまたはサンギヤにもうけたベベルギヤと互いに噛合する構成としても良い。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００４８】
即ち、請求項１に示す如く、遊星歯車からなる差動機構と、静油圧式無段変速装置とを組み合わせた油圧−機械式変速装置において、
平面視略Ｌ字型に構成した取付部材の一方の壁面に静油圧式無段変速装置の油圧ポンプのポンプ軸を前後方向に軸支し、他方の壁面に静油圧式無段変速装置の油圧モータのモータ軸および差動機構を左右方向に軸支し、該取付部材に穿設した油路により油圧ポンプと油圧モータとを流体的に接続するとともに、ポンプ軸からベベルギヤを介して差動機構に動力伝達可能とし、該差動機構と、該差動機構からデフ装置を介して車軸に動力を伝達する動力伝達機構と、前記静油圧式無段変速装置とをミッションケース内に収納したので、高い加工精度が求められる部位を予め機械加工し、その後取付部材に油圧ポンプ、油圧モータ、差動機構を取り付けてユニット化し、最後にミッションケースに該ユニットを取り付けることが可能であり、高い加工精度を確保しつつ、組み立て時の作業性が向上する。
また、ミッションケースを構成するハウジングには高い加工精度が要求されないことから、該ハウジングの製造コストの削減に寄与する。
【００４９】
請求項２に示す如く、前記出力軸と、ポンプ軸と、モータ軸とを略同一平面内に配置したので、ミッションケース内に油圧−機械式変速装置と出力軸を収納しているにもかかわらず、ミッションケースの上下高さを小さくし、コンパクトに構成することが可能である。
また、ミッションケースの上下高さを抑えることにより、ミッションケースの出力軸に直接後輪を固設しても地上表面からミッションケース下端までの高さを大きくとることが可能である。
さらに、出力軸、ポンプ軸およびモータ軸の軸線の高さと、ミッションケースを構成する上下二分割のハウジングの分割面高さを合わせることにより、ハウジングを鋳造成型する際に出力軸、ポンプ軸およびモータ軸をミッションケースに軸支するための軸受の嵌装部も同時に成型し、機械加工によりハウジングに軸受の嵌装部を成形する工程を省略してコストを削減することが可能である。
【００５０】
請求項３に示す如く、油圧−機械式変速装置とデファレンシャルギヤとの間の駆動力伝達経路に制動手段を設けたので、エンジン始動時からポンプ軸が所定の回転数以上で回転するまでの間に油圧−機械式変速装置に生じる振動を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油圧−機械式変速装置を備える作業車両の模式図。
【図２】本発明に係る油圧−機械式変速装置の実施例の平面断面図。
【図３】本発明に係る油圧−機械式変速装置の実施例の側面断面図。
【符号の説明】
３０  トラクタ
５０  油圧−機械式変速装置（ＨＭＴ）
５１  差動機構
５２  静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）
５３  制動手段
５４  取付部材
５４ａ・５４ｂ  壁面
５５・５６  油圧経路
５９  ミッションケース
６７  ベベルギヤ
７１  油圧ポンプ
７２  ポンプ軸
７２ｂ  ベベルギヤ部
８１  油圧モータ
８２  モータ軸
１０１  デファレンシャルギヤ
１０６Ｌ・１０６Ｒ  出力軸
【図１】
2005016544.tif 000003
【図２】
2005016544.tif 000004
【図３】
2005016544.tif 000005