(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
農用トラクタの変速装置に無限変速機構ユニット（Ｕ）を介装し、該無限変速機構ユニット（Ｕ）は、可変容量ポンプ（Ｐ）と可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）と油路板（７）により構成し、エンジン（Ｅ）からの動力を可変容量ポンプ（Ｐ）に伝達し、可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板を主変速操作機構（９）により操作することにより、可変された圧油を可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）に供給し、該主変速操作機構（９）による可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板の操作により、無段変速出力軸（２）の主変速を行ない、該可変容量ポンプ（Ｐ）から吐出された圧油は、油路板（７）を介して可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）に供給し、可変容量モータ（Ｍ１）の可動斜板を副変速レバー（８）により操作し、該無段変速出力軸（２）の副変速を行ない、前記可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板を主変速操作機構（９）により操作することによる主変速機構は、リニア曲線（３０）に沿って、後進と前進の正逆回転が行われる変速を行ない、前記副変速レバー（８）による可変容量モータ（Ｍ１）の可動斜板を操作して行う副変速は、該リニア曲線（３０）の角度を、リニア曲線（３１・３２）により角度を変える変速を行ない、前記エンジン（Ｅ）からの動力を断操作をすることなく、前記主変速操作機構（９）又は副変速レバー（８）を、同時又は別々に無段変速操作可能としたことを特徴とする農用トラクタの無段変速機構。
【請求項２】
請求項１記載の農用トラクタの無段変速機構において、無限変速機構ユニット（Ｕ）を、エンジン（Ｅ）とミッションケース（ＭＣ）との間に介装した、クラッチハウジング（Ｈ）内に内装したことを特徴とする農用トラクタの無段変速機構。
【請求項３】
請求項１記載の農用トラクタの無段変速機構において、前記無限変速機構ユニット（Ｕ）を、デフギア機構（Ｄ）を内装したミッションケース（ＭＣ）の前部に付設し、エンジン（Ｅ）とミッションケース（ＭＣ）との間を機体フレーム（１０）により連結したことを特徴とする農用トラクタの無段変速機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農用トラクタの無段変速機構として、可変容量ポンプと可変容量モータと固定容量モータにより構成した無限変速機構ユニットを用いる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、農用トラクタの無段変速機構として、可変容量ポンプと可変容量モータとにより構成したＨＳＴ式変速装置を用いる技術は、多数が公知とされているのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、従来から用いられているＨＳＴ式変速装置ではなくて、更にＨＳＴ式変速装置の閉回路内に、可変容量モータを介装した無限変速機構ユニットを構成して配置するものである。この可変容量ポンプと可変容量モータと固定容量モータを組み合わせた無限変速機構ユニットにより、主変速機構も副変速機構も、該無限変速機構ユニットが行うことが可能として、主変速機構も副変速機構も、主クラッチ機構の断接操作をすることなく、ペダルやレバーにより構成した主変速操作機構と、副変速レバーにより操作を可能としたものである。また、この構成により、ミッションケースの内部には、従来から存在した、歯車摺動式や、シンクロメッシュ方式等の変速機構を配置する必要が無いように構成するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、農用トラクタの変速装置に無限変速機構ユニット（Ｕ）を介装し、該無限変速機構ユニット（Ｕ）は、可変容量ポンプ（Ｐ）と可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）と油路板（７）により構成し、エンジン（Ｅ）からの動力を可変容量ポンプ（Ｐ）に伝達し、可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板を主変速操作機構（９）により操作することにより、可変された圧油を可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）に供給し、該主変速操作機構（９）による可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板の操作により、無段変速出力軸（２）の主変速を行ない、該可変容量ポンプ（Ｐ）から吐出された圧油は、油路板（７）を介して可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）に供給し、可変容量モータ（Ｍ１）の可動斜板を副変速レバー（８）により操作し、該無段変速出力軸（２）の副変速を行ない、前記可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板を主変速操作機構（９）により操作することによる主変速機構は、リニア曲線（３０）に沿って、後進と前進の正逆回転が行われる変速を行ない、前記副変速レバー（８）による可変容量モータ（Ｍ１）の可動斜板を操作して行う副変速は、該リニア曲線（３０）の角度を、リニア曲線（３１・３２）により角度を変える変速を行ない、前記エンジン（Ｅ）からの動力を断操作をすることなく、前記主変速操作機構（９）又は副変速レバー（８）を、同時又は別々に無段変速操作可能としたものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載の農用トラクタの無段変速機構において、無限変速機構ユニット（Ｕ）を、エンジン（Ｅ）とミッションケース（ＭＣ）との間に介装した、クラッチハウジング（Ｈ）内に内装したものである。
【０００７】
請求項３においては、請求項１記載の農用トラクタの無段変速機構において、前記無限変速機構ユニット（Ｕ）を、デフギア機構（Ｄ）を内装したミッションケース（ＭＣ）の前部に付設し、エンジン（Ｅ）とミッションケース（ＭＣ）との間を機体フレーム（１０）により連結したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は本発明の農用トラクタの無段変速機構の構成を示す側面断面図、図２はミッションケースＭＣの前面に無限変速機構ユニットＵを付設して、無段変速機構の長さを短くした構成を示す側面断面図、図３は無限変速機構ユニットＵをミッションケースＭＣの前端に付設し、かつ大型の連結クラッチハウジングを無くして、機体フレーム１０により機体を構成した実施例の側面断面図、図４は図２の実施例のクラッチハウジングＨとミッションケースＭＣを示す平面図、図５は無限変速機構ユニットＵの前面図、図６は主変速操作機構９と副変速レバー８と座席１２と、ステアリングハンドル１１の配置を示す平面図、図７は本発明の無限変速機構ユニットＵとエンジンＥの関係を示す図面、図８は無限変速機構ユニットＵにより主変速機構と副変速機構の関係を示す速度のグラフである。
【００１０】
本発明の無限変速機構ユニットＵの構成を、図１と図７と図８において説明する。エンジンＥからの出力を、クラッチハウジングＨ内のフライホイール１５に伝達している。該フライホイール１５の後部にショックアブソーバーＢを介装して、エンジン出力軸１に伝達している。該エンジン出力軸１が可変容量ポンプＰのポンプ軸を兼用している。そして、該エンジン出力軸１により、可変容量ポンプＰを駆動回転し、可変の圧油を吐出し、エンジン出力軸１は可変容量ポンプＰの後部に突出して、ＰＴＯ中間軸４・５を介して、ミッションケースＭＣの後部に突出するＰＴＯ軸６に２段変速後の回転を伝達している。前記ＰＴＯ中間軸４とＰＴＯ中間軸５との間には、ＰＴＯ動力を断接するＰＴＯクラッチＮが介装されている。
【００１１】
そして、本発明の無限変速機構ユニットＵは、エンジン出力軸１の上に介装した可変容量ポンプＰと、エンジン出力軸１と平行に配置した無段変速出力軸２の上の、可変容量モータＭ１と固定容量モータＭ２により構成されている。該可変容量ポンプＰからの圧油を、可変容量モータＭ１と固定容量モータＭ２に送油する為に、油路板７が構成されており、該油路板７のミッションケースＭＣ側に可変容量ポンプＰと可変容量モータＭ１が付設されており、油路板７のエンジンＥ側には、固定容量モータＭ２が付設されている。可変容量ポンプＰの可動斜板を操作するのが、主変速操作機構９であり、ペダル又はレバーにより構成可能である。図６においては、主変速操作機構９は２本のペダル９により構成されており、一方が前進用ペダル、他方が後進用のペダルに構成されている。また、可変容量モータＭ１の可動斜板を操作するのが副変速操作機構８であり、図６においては、副変速レバー８により構成されている。
【００１２】
図７において図示する如く、無限変速機構ユニットＵが構成されている。該無限変速機構ユニットＵは、エンジンＥからの動力をエンジン出力軸１により、可変容量ポンプＰに伝達して、可変容量ポンプＰの可動斜板を主変速操作機構９により操作することにより、可変された圧油が可変容量モータＭ１と固定容量モータＭ２に供給される。この主変速操作機構９による可変容量ポンプＰの可動斜板の操作により、無段変速出力軸２の主変速機構による変速が行われる。また、該可変容量ポンプＰから吐出された圧油は、油路板７を介して可変容量モータＭ１と固定容量モータＭ２に供給されており、可変容量モータＭ１の可動斜板を副変速レバー８により操作することにより、無段変速出力軸２の回転が副変速機構により変速される。
【００１３】
前記可変容量ポンプＰの可動斜板を主変速操作機構９により操作することによる主変速機構は、図８においては、リニア曲線３０の如く、後進と前進の正逆回転が行われる変速である。これに対して、副変速レバー８により可変容量モータＭ１の可動斜板を操作して行う変速は、図８において、リニア曲線３０の角度を変更したリニア曲線３１・３２の如く角度が変わる変速が行われるのである。このように、可変容量ポンプＰの可動斜板を操作する主変速操作機構９による主変速機構と、可変容量モータＭ１の可動斜板を副変速レバー８により操作する副変速機構の両方が、無限変速機構ユニットＵに内蔵されて、可変容量ポンプＰと可変容量モータＭ１と固定容量モータＭ２によりすべて行われるので、ギア式の変速機構が必要無くなるのである。
【００１４】
また、図７において、例えば可変容量ポンプＰの最大吐出容量は＋３７〜−３７ｃｃ、可変容量モータＭ１は吐出容量＋４２〜−１９ｃｃで、固定容量モータＭ２は固定吐出容量を４２ｃｃとして、この可変容量ポンプＰと油圧モータの間でも、ＴＯＴＡＬ  ＣＡＰＡＣＩＴＹが＋８４〜＋２３となる。即ち、可変容量モータＭ１に対して固定容量モータＭ２を逆方向に回転させる油圧力を与えることにより、＋４２−１９＝２３ｃｃの数値が出てくる。これにより、８４対２３の比率の減速を可能としている。そして、固定容量モータＭ２は斜板が固定されているので、可変容量ポンプＰの可動斜板により決定される正逆回転しか出来ないが、可変容量モータＭ１の可動斜板は自由に副変速レバー８により、可変容量ポンプＰの可動斜板とは関係無く回動できるので、固定容量モータＭ２の回転とは逆の回転力を与える方向に可動斜板を制御して、可変容量モータＭ１の回転を抑制して、合計として、無段変速出力軸２の回転を低下させることとなるのである。
【００１５】
副変速レバー８の操作により、可変容量モータＭ１と固定容量モータＭ２の斜板の同じ角度となった場合には、互いのモータの抵抗が無い状態で回転するが、それ以外に副変速レバー８の操作により可変容量モータＭ１の可動斜板を操作することにより、無段変速出力軸２の回転は正逆・高低にその回転を変化するのである。故に無限変速機構ユニットＵと表現しているのである。
【００１６】
図１において、農用トラクタの無段変速機構の実施例を説明する。図１の場合には、油路板７と可変容量ポンプＰと可変容量モータＭ１と固定容量モータＭ２により構成した無限変速機構ユニットＵを、クラッチハウジングＨの内部に固定配置している。そして、クラッチハウジングＨはエンジンＥの後部に固定し、該クラッチハウジングＨの後面にミッションケースＭＣを固定して、トラクタのメインフレームを構成している。前記無段変速出力軸２からの動力は、中間軸２１に伝達されて、次に中間軸２２からベベルギア軸２３にギア伝達されている。該ベベルギア軸２３がデフギア機構Ｄに動力伝達している。
【００１７】
また、ベベルギア軸２３の下方にギア伝動される前輪駆動中間軸２４が配置されており、該前輪駆動中間軸２４から前輪駆動クラッチ軸２５を介して、前輪動力伝達軸２６に動力伝達されている。また、図１の実施例においては、ＰＴＯ軸６の下方には、ミッドＰＴＯ中間軸１４が配置されており、該ミッドＰＴＯ中間軸１４からミッドＰＴＯ軸１３に動力伝達されている。
【００１８】
図２の実施例においては、クラッチハウジングＨ内のフライホイール１５の後部に主クラッチ機構Ａが配置されている。該主クラッチ機構Ａからエンジン出力軸１に動力の断接が行われている。該無限変速機構ユニットＵは、油路板７を中心に可変容量ポンプＰと可変容量モータＭ１と固定容量モータＭ２により構成されている点は同じである。しかし、該無限変速機構ユニットＵの前端を、ミッションケースＭＣの前端に固設しており、該無限変速機構ユニットＵの固定容量モータＭ２の先端が主クラッチ機構Ａに当たりそうな前端の位置に配置されており、トラクタの全長を短く構成している。ベベルギア軸２３の下方にギア伝達される前輪駆動クラッチ軸２５が配置されており、前輪駆動クラッチ軸２５の先端に前輪動力伝達軸２６が連結されている点は同じである。
【００１９】
図３に示す実施例においては、無限変速機構ユニットＵはミッションケースＭＣの前端に固設されており、クラッチハウジングＨの内部に配置されていない。前記クラッチハウジングＨに代わる機体支持体として機体フレーム１０が構成されており、クラッチハウジングＨ’を付設したエンジンＥとミッションケースＭＣとの間を、該２本の機体フレーム１０により連結している。その他の構成については、図１と図２と略同じ構成である。
【００２０】
図４においては、無限変速機構ユニットＵの中の可変容量ポンプＰの可動斜板操作アーム１６と、可変容量モータＭ１の可動斜板操作アーム１７が図示されている。ミッションケースＭＣの左右の位置に、可動斜板操作アーム１７と可動斜板操作アーム１６が配置されているのである。図５においては、ミッションケースＭＣの前部の無限変速機構ユニットＵの部分を前面から図示している。該図５においても、可動斜板操作アーム１６と可動斜板操作アーム１７が左右の位置に図示されている。また上方の軸がエンジン出力軸１であり、下方の軸が無段変速出力軸２である。その下方に前輪駆動クラッチ軸２５と前輪動力伝達軸２６の軸心が位置している。
【００２１】
図６においては、ステアリングハンドル１１と座席１２と主変速操作機構９と副変速レバー８の配置構成が図示されており、本発明の農用トラクタの無段変速機構においては、ギア式の変速装置が介装されておらず、無限変速機構ユニットＵにより主変速機構と副変速機構の両方が構成されているのである。故に、主クラッチ機構Ａの操作を行うことなく、主変速操作機構９も副変速レバー８も操作することができるのである。該主変速操作機構９の操作により、図８のリニア曲線３０の変速が行われ、副変速レバー８の操作により、図８のリニア曲線３１・３２の角度の変更が行われるのである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１の如く、農用トラクタの変速装置に無限変速機構ユニット（Ｕ）を介装し、該無限変速機構ユニット（Ｕ）は、可変容量ポンプ（Ｐ）と可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）と油路板（７）により構成し、エンジン（Ｅ）からの動力を可変容量ポンプ（Ｐ）に伝達し、可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板を主変速操作機構（９）により操作することにより、可変された圧油を可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）に供給し、該主変速操作機構（９）による可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板の操作により、無段変速出力軸（２）の主変速を行ない、該可変容量ポンプ（Ｐ）から吐出された圧油は、油路板（７）を介して可変容量モータ（Ｍ１）と固定容量モータ（Ｍ２）に供給し、可変容量モータ（Ｍ１）の可動斜板を副変速レバー（８）により操作し、該無段変速出力軸（２）の副変速を行ない、前記可変容量ポンプ（Ｐ）の可動斜板を主変速操作機構（９）により操作することによる主変速機構は、リニア曲線（３０）に沿って、後進と前進の正逆回転が行われる変速を行ない、前記副変速レバー（８）による可変容量モータ（Ｍ１）の可動斜板を操作して行う副変速は、該リニア曲線（３０）の角度を、リニア曲線（３１・３２）により角度を変える変速を行ない、前記エンジン（Ｅ）からの動力を断操作をすることなく、前記主変速操作機構（９）又は副変速レバー（８）を、同時又は別々に無段変速操作可能としたので、トラクタの変速経路内に、従来の如く、ギア式の変速機構を、主変速機構や副変速機構として設ける必要がなくなり、無限変速機構ユニットＵのみで、主変速と副変速を行うことが可能となったのである。
【００２３】
また、農用トラクタの無段変速機構において、無限変速機構ユニットＵにより構成した主変速機構の主変速操作機構９が操作された状態からでも、主クラッチの操作をすることなく副変速レバー８を操作して、任意の車速とすることを可能としたので、従来のトラクタは、主変速はＨＳＴ式変速装置で構成されていて、主変速操作はノンクラッチ操作が可能であっても、副変速操作は主クラッチの断接操作が必要であったが、本発明は、主変速も副変速も何方も同時に又は並行して、ノンクラッチ操作の状態で操作が可能となったのである。
【００２４】
また、農用トラクタの無段変速機構において、無限変速機構ユニットＵ部分を、エンジン出力軸に直結又は主クラッチ装置を介して配置したので、エンジンＥと無限変速機構ユニットＵとの間に、他のギア式変速機構が介在されないので、無限変速機構ユニットＵにより構成される主変速機構と、副変速機構を、主クラッチの断接操作することなく、直接的に操作することが可能となったのである。
【００２５】
請求項２の如く、農用トラクタの無段変速機構において、無限変速機構ユニットＵを、エンジンＥとミッションケースＭＣとの間に介装した、クラッチハウジングＨ内に内装したので、ミッションケースＭＣの内部には、デフギア装置Ｄのみを配置するだけでよくなり、ミッションケースＭＣを小型にすることができ、また機体フレームを構成するクラッチハウジングＨのデッドスペース内に無限変速機構ユニットＵを配置して、トラクタを小型に構成することが可能となったのである。
【００２６】
請求項３の如く、農用トラクタの無段変速機構において、デフギア機構Ｄを内装したミッションケースＭＣの前部に、無限変速機構ユニットＵを付設して、エンジンＥとミッションケースＭとの間を機体フレーム１０により連結したので、エンジンＥとミッションケースＭＣとの間に、クラッチハンジングＨを介装しないフレーム型トラクタにも構成することができて、コストの安いトラクタとすることが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の農用トラクタの無段変速機構の構成を示す側面断面図。
【図２】  ミッションケースＭＣの前面に無限変速機構ユニットＵを付設して、無段変速機構の長さを短くした構成を示す側面断面図。
【図３】  無限変速機構ユニットＵをミッションケースＭＣの前端に付設し、かつ大型の連結クラッチハウジングを無くして、機体フレーム１０により機体を構成した実施例の側面断面図。
【図４】  図２の実施例のクラッチハウジングＨとミッションケースＭＣを示す平面図。
【図５】  無限変速機構ユニットＵの前面図。
【図６】  主変速操作機構９と副変速レバー８と座席１２と、ステアリングハンドル１１の配置を示す平面図。
【図７】  本発明の無限変速機構ユニットＵとエンジンＥの関係を示す図面。
【図８】  無限変速機構ユニットＵにより主変速機構と副変速機構の関係を示す速度のグラフ図。
【符号の説明】
Ａ  主クラッチ装置
Ｕ  無限変速機構ユニット
Ｐ  可変容量ポンプ
Ｍ１  可変容量モータ
Ｍ２  固定容量モータ
Ｈ  クラッチハウジング
８  副変速レバー
９  主変速操作機構
１０  機体フレーム
【図１】
0004095740.tif 000002
【図２】
0004095740.tif 000003
【図３】
0004095740.tif 000004
【図４】
0004095740.tif 000005
【図５】
0004095740.tif 000006
【図６】
0004095740.tif 000007
【図７】
0004095740.tif 000008
【図８】
0004095740.tif 000009