特許 7376069 トランスミッション構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-30

(45)【発行日】2023-11-08

(54)【発明の名称】トランスミッション構造

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/47 20100101AFI20231031BHJP

   F16H 47/04 20060101ALI20231031BHJP

【ＦＩ】

F16H61/47

F16H47/04 C

F16H47/04 D

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019148996

(22)【出願日】2019-08-15

(65)【公開番号】P2021032259

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-04-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000125853

【氏名又は名称】株式会社 神崎高級工機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001597

【氏名又は名称】弁理士法人アローレインターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】小和田 七洋

(72)【発明者】

【氏名】岩木 浩二

【審査官】西藤 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－００７８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１０８１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－１３６５７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ６１／４０－６１／４７８

Ｆ１６Ｈ ４７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業車輌における走行系伝動経路に介挿されるトランスミッション構造であって、
前記作業車輌の駆動源から作動的に回転動力を入力するポンプ軸、前記ポンプ軸に支持されたポンプ本体、前記ポンプ本体の容量を第１及び第２ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材、モータ軸、前記モータ軸に支持され且つ前記ポンプ本体に流体接続されたモータ本体、並びに、前記モータ本体の容量を低速モータ容量及び前記低速モータ容量より小容量の高速モータ容量の間で変化させ得るモータ側出力調整部材を有するＨＳＴと、
第１～第３要素を有し、前記駆動源から前記第１要素に作動的に入力される基準回転動力及び前記モータ軸から前記第２要素に作動的に入力されるＨＳＴ出力を合成して、合成回転動力を前記第３要素から出力する遊星歯車機構であって、前記ポンプ本体の第１ポンプ容量から第２ポンプ容量への変化によるＨＳＴ出力の変化に応じて前記第３要素の出力が増速するように設定された遊星歯車機構と、
人為操作可能な変速操作部材と、
前記作業車輌の車速を直接又は間接的に検出する車速センサと、
前記ポンプ本体の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサと、
前記モータ本体の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサと、
前記ポンプ側出力調整部材及び前記モータ側出力調整部材の作動制御を司る制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記車速センサによって検出される車速が、前記モータ本体が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体が第１及び第２ポンプ容量の間の所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下の際には、前記モータ本体が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、
前記車速が切替速を越えている際には、前記変速操作部材の増速操作に応じて、前記ポンプ本体の容量をポンプ切替容量の側から第２ポンプ容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材の増速作動と前記モータ本体の容量を低速モータ容量の側から高速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材の増速作動とを同期して実行させ、且つ、前記変速操作部材の減速操作に応じて、前記ポンプ本体の容量を第２ポンプ容量の側からポンプ切替容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材の減速作動と前記モータ本体の容量を高速モータ容量の側から低速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材の減速作動とを同期して実行させ、
前記ポンプ切替容量は、前記ポンプ軸の回転状態に拘わらず前記モータ軸の回転をゼロとさせる中立容量とされていることを特徴とするトランスミッション構造。

【請求項2】

作業車輌における走行系伝動経路に介挿されるトランスミッション構造であって、
前記作業車輌の駆動源から作動的に回転動力を入力するポンプ軸、前記ポンプ軸に支持されたポンプ本体、前記ポンプ本体の容量を第１及び第２ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材、モータ軸、前記モータ軸に支持され且つ前記ポンプ本体に流体接続されたモータ本体、並びに、前記モータ本体の容量を低速モータ容量及び前記低速モータ容量より小容量の高速モータ容量の間で変化させ得るモータ側出力調整部材を有するＨＳＴと、
第１～第３要素を有し、前記駆動源から前記第１要素に作動的に入力される基準回転動力及び前記モータ軸から前記第２要素に作動的に入力されるＨＳＴ出力を合成して、合成回転動力を前記第３要素から出力する遊星歯車機構であって、前記ポンプ本体の第１ポンプ容量から第２ポンプ容量への変化によるＨＳＴ出力の変化に応じて前記第３要素の出力が増速するように設定された遊星歯車機構と、
人為操作可能な変速操作部材と、
前記作業車輌の車速を直接又は間接的に検出する車速センサと、
前記ポンプ本体の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサと、
前記モータ本体の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサと、
前記ポンプ側出力調整部材及び前記モータ側出力調整部材の作動制御を司る制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記車速センサによって検出される車速が、前記モータ本体が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体が所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速未満の際には、前記モータ本体が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、
前記車速が低速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体の容量が低速モータ容量から高速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材を作動させると同時に、前記モータ本体が高速モータ容量とされた状態において車速を切替速に維持できるポンプ調整容量に前記ポンプ本体の容量がなるように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、
前記車速が切替速を越えている際には、前記モータ本体が高速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、
前記車速が高速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体の容量が高速モータ容量から低速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材を作動させると同時に、前記ポンプ本体の容量がポンプ調整容量からポンプ切替容量に変更するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させることを特徴とするトランスミッション構造。

【請求項3】

前記ポンプ切替容量は第２ポンプ容量とされていることを特徴とする請求項２に記載のトランスミッション構造。

【請求項4】

前記第３要素から作動的に入力される合成回転動力を車輌前進用の回転動力として出力する前進伝動状態と前記合成回転動力を車輌後進用の回転動力として出力する後進伝動状態とを選択的に取り得る前後進切換機構を備え、
前記遊星歯車機構は、前記モータ本体が低速モータ容量とされた状態で前記ポンプ本体が所定の遊星ゼロ出力容量とされた際に前記第３要素の出力がゼロ速となり、前記ポンプ本体が遊星ゼロ出力容量から第２ポンプ容量へ容量変化されるに従って前記第３要素の出力がゼロ速から軸線回り一方側へ増速するように、設定されており、
前記制御装置は、前記変速操作部材がゼロ速位置に位置されると、前記モータ本体が低速モータ容量となるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記ポンプ本体が遊星ゼロ出力容量となるように前記ポンプ側出力調整部材を作動させることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のトランスミッション構造。

【請求項5】

前記遊星ゼロ出力容量は第１ポンプ容量とされていることを特徴とする請求項４に記載のトランスミッション構造。

【請求項6】

前記変速操作部材は、ゼロ速位置から前進側及び後進側へ操作可能とされており、
前記制御装置は、前記変速操作部材のゼロ速位置から前進側及び後進側への操作に応じて、前記前後進切換機構がそれぞれ前進伝動状態及び後進伝動状態となるように前記前後進切換機構を作動させることを特徴とする請求項４又は５に記載のトランスミッション構造。

【請求項7】

人為操作可能な前後進切換操作部材を備え、
前記制御装置は、前記前後進切換操作部材への操作に応じて、前記前後進切換機構が前進伝動状態及び後進伝動状態となるように前記前後進切換機構を作動させることを特徴とする請求項４又は５に記載のトランスミッション構造。

【請求項8】

前記第３要素から作動的に入力される回転動力を多段変速する副変速機構を備えていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のトランスミッション構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、静油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）及び遊星歯車機構を含む静油圧・機械式無段変速構造（ＨＭＴ構造）を有するトランスミッション構造に関する。

【背景技術】

【0002】

ＨＳＴ及び遊星歯車機構によって形成されたＨＭＴ構造を含むトランスミッション構造は、例えば、特許文献１に記載されており、コンバインやトラクタ等の作業車輌の走行系伝動経路に好適に利用されている。

【0003】

図８に、前記特許文献１に記載の従来のトランスミッション構造５００が適用された作業車輌の伝動模式図を示す。
図８に示されるように、前記トランスミッション構造５００は、ＨＳＴ５１０及び遊星歯車機構５３０を有している。

【0004】

前記ＨＳＴ５１０は、前記作業車輌の駆動源２１０から作動的に回転動力を入力するポンプ軸５１２と、前記ポンプ軸５１２に支持されたポンプ本体５１４と、前記ポンプ本体５１４の容量を無段階に変化させるポンプ側出力調整部材５２０と、ＨＳＴ出力を出力するモータ軸５１６と、前記モータ軸５１６に支持され且つ前記ポンプ本体５１４に流体接続されたモータ本体５１８とを有しており、前記モータ本体５１８は固定容量とされた状態で、前記ポンプ側出力調整部材５２０によって前記ポンプ本体５１４の容量を変化させることにより、前記ポンプ軸５１２の回転速度に対して前記モータ軸５１６の回転速度を無段変速させ得るように構成されている。

【0005】

前記遊星歯車機構５３０は、サンギヤ５３２と、前記サンギヤ５３２と噛合する遊星ギヤ５３４と、前記遊星ギヤ５３４と噛合するインターナルギヤ５３６と、前記遊星ギヤ５３４を軸線回り回転自在に支持し且つ前記遊星ギヤ５３４の前記サンギヤ５３２回りの公転に連動して前記サンギヤ５３２と同一軸線回りに回転するキャリヤ５３８とを有しており、前記サンギヤ５３２、前記キャリヤ５３８及び前記インターナルギヤ５３６が遊星３要素を形成している。

【0006】

図８に示されるように、前記従来のトランスミッション構造５００においては、前記インターナルギヤ５３６に前記駆動源２１０からの基準回転動力が作動的に入力され、前記サンギヤ５３２に前記モータ軸５１６からのＨＳＴ出力が作動的に入力され、基準回転動力及びＨＳＴ出力を合成した合成回転動力が前記キャリヤ５３８から出力されている。

【0007】

ところで、前記作業車輌は、仕様に応じて、必要最大牽引力及び必要最高速が定められており、前記トランスミッション構造は、この必要最大牽引力及び必要最高速をカバーすることが求められる。

【0008】

図９に、前記従来のトランスミッション構造５００が適用された作業車輌の一例における必要最大牽引力Ｔmax及び必要最高速ＳmaxとＨＳＴ容量（ＨＳＴポンプ容量）との関係を示す。

【0009】

ここで、前記従来のトランスミッション構造５００においては、前記ＨＳＴ５１０は前記モータ本体５１８の容量は固定とされ、前記ポンプ本体５１４の容量だけが可変とされており、前記ポンプ本体５１４の容量を変化させることによってＨＳＴ出力の回転速度を変化させるようになっている。

【0010】

しかしながら、ＨＳＴ出力の回転速度の変速幅だけで、必要最大牽引力Ｔmax及び必要最高車速Ｓmaxの範囲をカバーすることは困難である。

【0011】

そこで、図８に示すように、前記従来のトランスミッション構造５００は、前記遊星歯車機構５３０から出力される合成回転動力を多段変速して、駆動輪２２０へ向けて出力する副変速機構５７０を備え、且つ、前記副変速機構５７０の変速段数を３段とすることによって、必要最大牽引力Ｔmax及び必要最高速Ｓmaxをカバーするように構成されている。
なお、図８中の符号５５０は前後進切換機構である。

【0012】

図１０(a)～(c)に、前記従来のトランスミッション構造５００が適用された作業車輌において、前記副変速機構５７０が、それぞれ、低速段伝動状態、中速段伝動状態及び高速段伝動状態とされた際に、現出可能な車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ＨＳＴポンプ容量）との関係を示す。

【0013】

図９及び図１０(a)～(c)に示すように、図８の例においては、前記副変速機構５７０に設けた第１速段（低速段）、第２速段（中速段）及び第３速段（高速段）の３段の変速段によって、必要最大牽引力Ｔmax及び必要最高車速Ｓmaxの範囲をカバーしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【文献】特開２０１０－０７６７４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、ＨＭＴ構造を形成するＨＳＴ及び遊星歯車機構を有するトランスミッション構造であって、ＨＭＴ出力の変速可能範囲を拡げることができるトランスミッション構造の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前記目的を達成する為に、本発明の第１態様は、作業車輌における走行系伝動経路に介挿されるトランスミッション構造であって、前記作業車輌の駆動源から作動的に回転動力を入力するポンプ軸、前記ポンプ軸に支持されたポンプ本体、前記ポンプ本体の容量を第１及び第２ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材、モータ軸、前記モータ軸に支持され且つ前記ポンプ本体に流体接続されたモータ本体、並びに、前記モータ本体の容量を低速モータ容量及び前記低速モータ容量より小容量の高速モータ容量の間で変化させ得るモータ側出力調整部材を有するＨＳＴと、第１～第３要素を有し、前記駆動源から前記第１要素に作動的に入力される基準回転動力及び前記モータ軸から前記第２要素に作動的に入力されるＨＳＴ出力を合成して、合成回転動力を前記第３要素から出力する遊星歯車機構であって、前記ポンプ本体の第１ポンプ容量から第２ポンプ容量への変化によるＨＳＴ出力の変化に応じて前記第３要素の出力が増速するように設定された遊星歯車機構と、人為操作可能な変速操作部材と、前記作業車輌の車速を直接又は間接的に検出する車速センサと、前記ポンプ本体の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサと、前記モータ本体の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサと、前記ポンプ側出力調整部材及び前記モータ側出力調整部材の作動制御を司る制御装置とを備え、前記制御装置は、前記車速センサによって検出される車速が、前記モータ本体が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体が第１及び第２ポンプ容量の間の所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下の際には、前記モータ本体が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、前記車速が切替速を越えている際には、前記変速操作部材の増速操作に応じて、前記ポンプ本体の容量をポンプ切替容量の側から第２ポンプ容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材の増速作動と前記モータ本体の容量を低速モータ容量の側から高速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材の増速作動とを同期して実行させ、且つ、前記変速操作部材の減速操作に応じて、前記ポンプ本体の容量を第２ポンプ容量の側からポンプ切替容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材の減速作動と前記モータ本体の容量を高速モータ容量の側から低速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材の減速作動とを同期して実行させるように構成され、前記ポンプ切替容量は、前記ポンプ軸の回転状態に拘わらず前記モータ軸の回転をゼロとさせる中立容量とされているトランスミッション構造を提供する。

【0017】

また、前記目的を達成する為に、本発明の第２態様は、作業車輌における走行系伝動経路に介挿されるトランスミッション構造であって、前記作業車輌の駆動源から作動的に回転動力を入力するポンプ軸、前記ポンプ軸に支持されたポンプ本体、前記ポンプ本体の容量を第１及び第２ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材、モータ軸、前記モータ軸に支持され且つ前記ポンプ本体に流体接続されたモータ本体、並びに、前記モータ本体の容量を低速モータ容量及び前記低速モータ容量より小容量の高速モータ容量の間で変化させ得るモータ側出力調整部材を有するＨＳＴと、第１～第３要素を有し、前記駆動源から前記第１要素に作動的に入力される基準回転動力及び前記モータ軸から前記第２要素に作動的に入力されるＨＳＴ出力を合成して、合成回転動力を前記第３要素から出力する遊星歯車機構であって、前記ポンプ本体の第１ポンプ容量から第２ポンプ容量への変化によるＨＳＴ出力の変化に応じて前記第３要素の出力が増速するように設定された遊星歯車機構と、人為操作可能な変速操作部材と、前記作業車輌の車速を直接又は間接的に検出する車速センサと、前記ポンプ本体の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサと、前記モータ本体の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサと、前記ポンプ側出力調整部材及び前記モータ側出力調整部材の作動制御を司る制御装置とを備え、前記制御装置は、前記車速センサによって検出される車速が、前記モータ本体が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体が所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速未満の際には、前記モータ本体が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、前記車速が低速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体の容量が低速モータ容量から高速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材を作動させると同時に、前記モータ本体が高速モータ容量とされた状態において車速を切替速に維持できるポンプ調整容量に前記ポンプ本体の容量がなるように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、前記車速が切替速を越えている際には、前記モータ本体が高速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記変速操作部材の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材を作動させ、前記車速が高速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体の容量を高速モータ容量から低速モータ容量へ変化させるべく前記モータ側出力調整部材を作動させると同時に、前記ポンプ本体の容量をポンプ調整容量からポンプ切替容量に変更させるべく前記ポンプ側出力調整部材を作動させるように構成されているトランスミッション構造を提供する。

【0018】

前記第２態様において、好ましくは、前記ポンプ切替容量は第２ポンプ容量とされる。

【0019】

本発明に係るトランスミッション構造は、前記第３要素から作動的に入力される合成回転動力を車輌前進用の回転動力として出力する前進伝動状態と前記合成回転動力を車輌後進用の回転動力として出力する後進伝動状態とを選択的に取り得る前後進切換機構を備え得る。

【0020】

この場合、前記遊星歯車機構は、前記モータ本体が低速モータ容量とされた状態で前記ポンプ本体が所定の遊星ゼロ出力容量とされた際に前記第３要素の出力がゼロ速となり、前記ポンプ本体が遊星ゼロ出力容量から第２ポンプ容量へ容量変化されるに従って前記第３要素の出力がゼロ速から軸線回り一方側へ増速するように、設定される。

【0021】

そして、前記制御装置は、前記変速操作部材がゼロ速位置に位置されると、前記モータ本体が低速モータ容量となるように前記モータ側出力調整部材を作動させつつ、前記ポンプ本体が遊星ゼロ出力容量となるように前記ポンプ側出力調整部材を作動させる。

【0022】

好ましくは、前記遊星ゼロ出力容量は第１ポンプ容量とされる。

【0023】

一形態においては、前記変速操作部材は、ゼロ速位置から前進側及び後進側へ操作可能とされる。
この場合、前記制御装置は、前記変速操作部材のゼロ速位置から前進側及び後進側への操作に応じて、前記前後進切換機構がそれぞれ前進伝動状態及び後進伝動状態となるように前記前後進切換機構を作動させる。

【0024】

他形態においては、前記トランスミッション構造には、人為操作可能な前後進切換操作部材が備えられる。
この場合、前記制御装置は、前記前後進切換操作部材への操作に応じて、前記前後進切換機構が前進伝動状態及び後進伝動状態となるように前記前後進切換機構を作動させる。

【0025】

好ましくは、本発明に係るトランスミッション構造は、前記第３要素から作動的に入力される回転動力を多段変速する副変速機構を備えることができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明に係るトランスミッション構造によれば、ＨＳＴ及び遊星歯車機構によって形成されるＨＭＴの出力の変速可能範囲を、急激な速度変化を招くことなく、拡大することができる。
従って、例えば、多段式副変速機構を備える場合において、当該副変速機構の変速段数を、従来のトランスミッション構造においては必要であった変速段数から削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌の伝動模式図である。

【図2】図２は、前記実施の形態１に係るトランスミッション構造における制御装置の制御ブロック図である。

【図3】図３(a)及び(b)は、前記実施の形態１に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌における、車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ポンプ本体及びモータ本体の容量）との関係を表すグラフであり、それぞれ、前記トランスミッション構造に備えられた副変速機構の第１速段（低速段）係合時及び第２速段（高速段）係合時のグラフである。

【図4】図４は、図２の変形例に係る制御装置の制御ブロック図である。

【図5】図５(a)及び(b)は、本発明の実施の形態２に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌における、車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ポンプ本体及びモータ本体の容量）との関係を表すグラフであり、それぞれ、前記トランスミッション構造に備えられた副変速機構の第１速段（低速段）係合時及び第２速段（高速段）係合時のグラフである。

【図6】図６(a)及び(b)は、前記実施の形態２の変形例に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌における、車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ポンプ本体及びモータ本体の容量）との関係を表すグラフであり、それぞれ、前記トランスミッション構造に備えられた副変速機構の第１速段（低速段）係合時及び第２速段（高速段）係合時のグラフである。

【図7】図７(a)及び(b)は、前記実施の形態３に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌における、車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ポンプ本体及びモータ本体の容量）との関係を表すグラフであり、それぞれ、前記トランスミッション構造に備えられた副変速機構の第１速段（低速段）係合時及び第２速段（高速段）係合時のグラフである。

【図8】図８は、従来のトランスミッション構造が適用された作業車輌の伝動模式図である。

【図9】図９は、図８に示す従来のトランスミッション構造が適用された作業車輌の一例における、必要最大牽引力及び必要最高車速とＨＳＴ容量（ＨＳＴポンプ容量）との関係を示すグラフである。

【図10】図１０(a)～(c)は、それぞれ、前記従来のトランスミッション構造が適用された作業車輌における副変速機構が低速段伝動状態、中速段伝動状態及び高速段伝動状態とされた際に、現出可能な車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ＨＳＴポンプ容量）との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

実施の形態１
以下、本発明に係るトランスミッション構造の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施の形態に係るトランスミッション構造１が適用された作業車輌２００の伝動模式図を示す。

【0029】

図１に示すように、前記作業車輌２００は、駆動源２１０と、駆動輪２２０と、前記駆動源２１０から前記駆動輪２２０へ至る走行系伝動経路に介挿された前記トランスミッション構造１とを備えている。なお、図１中の符号２１０ａは前記駆動源２１０に含まれるフライホイールである。

【0030】

図１に示すように、前記トランスミッション構造１は、静油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）１０と、前記ＨＳＴ１０と共働してＨＭＴ構造（静油圧・機械式無段変速構造）を形成する遊星歯車機構３０とを備えている。

【0031】

前記ＨＳＴ１０は、前記駆動源２１０からの回転動力を作動的に入力するポンプ軸１２と、前記ポンプ軸１２に支持されたポンプ本体１４と、前記ポンプ本体１４の容量を無段階に変化させ得るポンプ側出力調整部材２０と、モータ軸１６と、前記モータ軸１６に支持され且つ前記ポンプ本体１４に流体接続されたモータ本体１８と、前記モータ本体１８の容量を変化させ得るモータ側出力調整部材２５とを備えている。

【0032】

なお、図１に示すように、本実施の形態においては、前記駆動源２１０及び前記ポンプ軸１２の間には増速ギヤ列２１４が介挿されており、前記駆動源２１０の回転動力が前記増速ギヤ列２１４を介して前記ポンプ軸１２の軸線方向一端側の第１端部に作動的に入力されている。
これに代えて、前記駆動源２１０と前記ポンプ軸１２とを直接的に接続することも可能である。

【0033】

前記ポンプ本体１４は、前記ポンプ軸１２に軸線回り相対回転不能に支持されたポンプ側シリンダブロック（図示せず）と、前記ポンプ側シリンダブロックに軸線回り相対回転不能且つ軸線方向進退自在に収容されたポンプ側ピストン（図示せず）とを有する可変容積型のアキシャルピストン機械であり、前記ポンプ側ピストンの進退範囲に応じて容量が変化するように構成されている。ピストンポンプ方式には、斜板型、斜軸型、ラジアル型等、種々の形態をとり得る。

【0034】

前記ポンプ側出力調整部材２０は、前記ポンプ本体１４の容量を第１ポンプ容量及び第２ポンプ容量の間で無段階に変化させ得るように構成されており、前記トランスミッション構造１に備えられる制御装置１００によって作動制御されるように構成されている。

【0035】

図２に、前記制御装置１００の制御ブロック図を示す。
図２に示すように、前記ポンプ側出力調整部材２０は、前記ポンプ軸１２と直交するポンプ側揺動軸線上に配置されたポンプ側制御軸２１ａと、前記ポンプ側ピストンの自由端部に直接又は間接的に係合された状態で前記ポンプ側制御軸２１ａの軸線回りの回転に応じてポンプ側揺動軸線回りに揺動とされるように前記ポンプ側制御軸２１ａに作動連結され、前記ポンプ側揺動軸線回りの揺動位置に応じて前記ポンプ側ピストンの進退範囲を画するポンプ側可動斜板２１ｂと、前記ポンプ側制御軸２１ａを軸線回り回転させるポンプ側アクチュエータ２１ｃとを有している。

【0036】

前記ポンプ側アクチュエータ２１ｃは、前記制御装置１００によって作動制御可能な限り、例えば、電磁弁及び油圧シリンダを含む電気・油圧アクチュエータや、電動モータを含む電気アクチュエータ等、種々の形態をとり得る。

【0037】

前記第１ポンプ容量は、例えば、前記ポンプ側可動斜板２１ｂが前記ポンプ側揺動軸線回りに、前記ポンプ軸１２の回転方向に対して前記モータ軸１６を正転方向へ回転させる正転側及び逆転方向に回転させる逆転側の一方（例えば、逆転側）の揺動端へ揺動された際のポンプ容量とされ、前記第２ポンプ容量は、正転側及び逆転側の他方（例えば、正転側）の揺動端へ揺動された際のポンプ容量とされる。

【0038】

この場合には、前記ポンプ側可動斜板２１ｂが前記ポンプ側揺動軸線回り中立位置に位置された際に、前記ポンプ本体１４は中立容量（ゼロ容量）となり、前記ポンプ軸１２が回転しているか否かに拘わらず、前記モータ軸１６の回転がゼロとなる。

【0039】

本実施の形態においては、前記ポンプ側可動斜板２１ｂが逆転側の揺動端に位置された際のポンプ容量（逆転側最大容量）が第１ポンプ容量とされ、前記ポンプ側可動斜板２１ｂが正転側の揺動端に位置された際のポンプ容量（正転側最大容量）が第２ポンプ容量とされている。

【0040】

前記モータ本体１８は、前記モータ軸１６に軸線回り相対回転不能に支持されたモータ側シリンダブロック（図示せず）と、前記モータ側シリンダブロックに軸線回り相対回転不能且つ軸線方向進退自在に収容されたモータ側ピストン（図示せず）とを有する可変容積型のアキシャルピストン機械であり、前記モータ側ピストンの進退範囲に応じて容量が変化するように構成されている。ピストンモータ方式には、斜板型、斜軸型、ラジアル型等、種々の形態をとり得る。

【0041】

前記モータ側出力調整部材２５は、前記モータ本体１８の容量を、所定の低速モータ容量（Ｌ）と、前記低速モータ容量よりも小容量とされた所定の高速モータ容量（Ｈ）との間で変化させ得るように構成されている。

【0042】

図２に示すように、前記モータ側出力調整部材２５は、前記モータ軸１６と直交するモータ側揺動軸線上に配置されたモータ側制御軸２６ａと、前記モータ側ピストンの自由端部に直接又は間接的に係合された状態で前記モータ側制御軸２６ａの軸線回りの回転に応じてモータ側揺動軸線回りに揺動とされるように前記モータ側制御軸２６ａに作動連結され、前記モータ側揺動軸線回りの揺動位置に応じて前記モータ側ピストンの進退範囲を画するモータ側可動斜板２６ｂと、前記モータ側制御軸２６ａを軸線回り回転させるモータ側アクチュエータ２６ｃとを有している。

【0043】

前記モータ側アクチュエータ２６ｃは、前記制御装置１００によって作動制御可能な限り、例えば、電磁弁及び油圧シリンダを含む電気・油圧アクチュエータや、電動モータを含む電気アクチュエータ等、種々の形態をとり得る。

【0044】

前記モータ本体１８の容量が小容量になるに従って、前記ポンプ軸１２に対する前記モータ軸１６の回転速度が上昇する。
従って、前記モータ本体１８が低速モータ容量（大容量）から高速モータ容量（小容量）へ容量変化されるに従って、前記モータ軸１６の回転速度が上昇する。

【0045】

なお、図１に示すように、前記ポンプ軸１２の軸線方向他端側の第２端部は、前記作業車輌２００に備えられるＰＴＯ軸２８０に作動連結されている。

【0046】

詳しくは、図１に示すように、前記作業車輌２００は、前記ＰＴＯ軸２８０と、前記ポンプ軸１２から前記ＰＴＯ軸２８０へ至るＰＴＯ系伝動経路を形成するＰＴＯ伝動構造とを有している。

【0047】

本実施の形態においては、前記ＰＴＯ伝動構造は、前記ポンプ軸１２の軸線方向他端側の第２端部に軸線回り相対回転不能に連結されたＰＴＯ駆動軸２６０と、前記ＰＴＯ駆動軸２６０に減速ギヤ列２１７を介して作動連結された第１ＰＴＯ伝動軸２６１と、第２ＰＴＯ伝動軸２６２と、前記第１ＰＴＯ軸２６１から前記第２ＰＴＯ軸２６２への動力伝達を係脱するＰＴＯクラッチ機構２６５と、前記第２ＰＴＯ伝動軸２６２の回転動力を多段変速して前記ＰＴＯ軸２８０へ伝達可能なＰＴＯ変速機構２７０とを有している。

【0048】

図１に示すように、前記遊星歯車機構３０は、サンギヤ３２と、前記サンギヤ３２と噛合する遊星ギヤ３４と、前記遊星ギヤ３４と噛合するインターナルギヤ３６と、前記遊星ギヤ３４を軸線回り回転自在に支持し且つ前記遊星ギヤ３４の前記サンギヤ３２回りの公転に連動して前記サンギヤ３２の軸線回りに回転するキャリヤ３８とを有しており、前記サンギヤ３２、前記キャリヤ３８及び前記インターナルギヤ３６が遊星３要素を形成している。

【0049】

前記遊星歯車機構３０は、前記遊星３要素のうちの第１要素に前記駆動源２１０からの基準回転動力が作動的に入力され且つ第２要素に前記モータ軸１６からのＨＳＴ出力が作動的に入力されて、第３要素から基準回転動力及びＨＳＴ出力を合成した合成回転動力を出力するものとされ、さらに、前記ポンプ本体１４の第１ポンプ容量から第２ポンプ容量への容積変化によるＨＳＴ出力の変化に応じて前記第３要素から出力される合成回転動力が増速するように構成されている。

【0050】

図１に示すように、本実施の形態においては、前記インターナルギヤ３６が前記第１要素として作用し、前記サンギヤ３２が前記第２要素として作用し、且つ、前記キャリヤ３８が前記第３要素として作用している。

【0051】

詳しくは、前記第２要素として作用する前記サンギヤ３２はサンギヤ軸３２ａに相対回転不能に支持されており、前記サンギヤ軸３２ａはギヤ列２１５を介して前記モータ軸１６に作動連結されている。

【0052】

前記サンギヤ軸３２ａには筒状の伝動軸３６ａが相対回転自在に外挿されている。
前記伝動軸３６ａはギヤ列２１６を介して前記ＰＴＯ駆動軸２６０に作動連結されている。
前記第１要素として作用する前記インターナルギヤ３６は前記伝動軸３６ａに作動連結されており、前記ポンプ軸１２、前記ＰＴＯ駆動軸２６０、前記ギヤ列２１６及び前記伝動軸３６ａを介して前記駆動源２１０からの回転動力を入力するようになっている。

【0053】

前記サンギヤ軸３２ａには、前記伝動軸３６ａとは軸線方向に関し異なる位置において、筒状の遊星出力軸３９が相対回転自在に外挿されており、前記第３要素として作用する前記キャリヤ３８は前記遊星出力軸３９に連結されている。

【0054】

図２に示すように、前記トランスミッション構造１は、さらに、人為操作可能な変速操作部材１１０と、前記作業車輌２００の車速を直接又は間接的に検出する車速センサ１２０と、前記ポンプ本体１４の容量を直接又は間接的に検出するポンプセンサ１３０と、前記モータ本体１８の容量を直接又は間接的に検出するモータセンサ１４０とを備えている。
なお、図２中の符号１１２は、前記変速操作部材１１０の操作状態（操作位置）を検出するセンサである。

【0055】

前記車速センサ１２０は、前記制御装置１００が車速を認識し得る限り、前記遊星歯車機構３０の第３要素から前記駆動輪２２０へ至る伝動経路の任意の回転部材の回転速度を検出するように構成され得る。

【0056】

前記ポンプセンサ１３０及び前記モータセンサ１４０は、それぞれ、前記制御装置１００が前記ポンプ本体１４及び前記モータ本体１８の容量を認識し得る限り、種々の構成を取り得る。

【0057】

前記ポンプセンサ１３０は、例えば、前記ポンプ側アクチュエータ２１ｃの作動状態を検出するセンサや前記ポンプ側制御軸２１ａの軸線回りの回転角度を検出するセンサとされ得る。
同様に、前記モータセンサ１４０は、例えば、前記モータ側アクチュエータ２６ｃの作動状態を検出するセンサや前記モータ側制御軸２６ａの軸線回りの回転角度を検出するセンサとされ得る。

【0058】

図１に示すように、本実施の形態に係る前記トランスミッション構造１は、前記遊星歯車機構３０の第３要素から出力される回転動力の回転方向を正逆方向に切換可能な前後進切換機構５０を備えている。

【0059】

即ち、前記トランスミッション構造１における前記ＨＳＴ１０及び前記遊星歯車機構３０は、前記第３要素から出力される合成回転動力の回転方向が軸線回り一方側のみとなるように、設定されている。

【0060】

そして、前記前後進切換機構５０は、前記第３要素から作動的に入力される合成回転動力を車輌前進用の回転動力として出力する前進伝動状態と、前記合成回転動力を車輌後進用の回転動力として出力する後進伝動状態とを選択的に取り得るように構成されている。

【0061】

詳しくは、図１に示すように、前記トランスミッション構造１は、前記遊星歯車機構３０より伝動方向下流側に走行伝動軸４５を有している。
前記前後進切換機構５０は、前記第３要素から出力される合成回転動力を車輌前進用の回転動力回転動力として前記走行伝動軸４５に作動伝達可能な前進伝動機構５５Ｆと、前記合成回転動力を車輌後進用の回転動力として前記走行伝動軸４５に作動伝達可能な後進伝動機構５５Ｒと、前記前進伝動機構５５Ｆの動力伝達を係脱させる前進クラッチ機構６０Ｆと、前記後進伝動機構５５Ｒの動力伝達を係脱させる後進クラッチ機構６０Ｒと、前記前進クラッチ機構６０Ｆ及び前記後進クラッチ機構６０Ｒを作動する前後進切換アクチュエータ６５とを備えている。

【0062】

前記前進伝動機構５５Ｆは、前記遊星出力軸３９に相対回転不能に支持された前進駆動ギヤ５６Ｆと、前記前進駆動ギヤ５６Ｆに噛合された状態で前記走行伝動軸４５に相対回転自在に支持された前進従動ギヤ５７Ｆとを有している。

【0063】

前記後進伝動機構５５Ｒは、前記遊星出力軸３９に相対回転不能に支持された後進駆動ギヤ５６Ｒと、前記走行伝動軸４５に相対回転自在に支持された後進従動ギヤ５７Ｒと、前記後進駆動ギヤ５６Ｒの回転動力を逆転させて前記後進従動ギヤ５７Ｒに伝達する逆転ギヤ列５８Ｒとを有している。

【0064】

本実施の形態においては、前記逆転ギヤ列５８Ｒは、前記ＰＴＯ駆動軸２６０に相対回転自在に外挿された筒状の中間軸５８ａと、前記後進駆動ギヤ５６Ｒに噛合された状態で前記中間軸５８ａに相対回転不能に支持された第１中間ギヤ５８ｂと、前記後進従動ギヤ５７Ｒに噛合された状態で前記中間軸５８ａに相対回転不能に支持された第２中間ギヤ５８ｃとを有している。

【0065】

本実施の形態においては、前記前進クラッチ機構６０Ｆ及び前記後進クラッチ機構６０Ｒは摩擦板式クラッチ機構とされている。

【0066】

詳しくは、図１に示すように、前記前進クラッチ機構６０Ｆは、前記走行伝動軸４５に相対回転不能に支持された前進クラッチハウジング６２Ｆと、前記前進クラッチハウジング６２Ｆに相対回転不能に支持された前進従動側摩擦板及び前記前進従動側摩擦板に対向された状態で前記前進従動ギヤ５７Ｆに相対回転不能に連結された前進駆動側摩擦板を含む前進摩擦板群６４Ｆと、前記前進摩擦板群６４Ｆを摩擦係合させる前進ピストン（図示せず）とを有している。

【0067】

前記後進クラッチ機構６０Ｒは、前記走行伝動軸４５に相対回転不能に支持された後進クラッチハウジング６２Ｒと、前記後進クラッチハウジング６２Ｒに相対回転不能に支持された後進従動側摩擦板及び前記後進従動側摩擦板に対向された状態で前記後進従動ギヤ５７Ｒに相対回転不能に連結された後進駆動側摩擦板を含む後進摩擦板群６４Ｒと、前記後進摩擦板群６４Ｒを摩擦係合させる後進ピストンとを有している。
本実施の形態においては、前記前進クラッチハウジング６２Ｆ及び前記後進クラッチハウジング６２Ｒは単一の共通ハウジングとされている。

【0068】

前記前後進切換機構５０は、前記制御装置１００によって作動制御される。
本実施の形態においては、図２に示すように、前記前後進切換アクチュエータ６５は、前記前進クラッチハウジング６２Ｆの油室及び前記後進クラッチハウジング６２Ｒの油室にそれぞれ流体接続された前進ライン６６Ｆ及び後進ライン６６Ｒと、前記前進ライン６６Ｆ及び前記後進ライン６６Ｒに対する圧油の給排を切り換える電磁弁６７とを備えている。

【0069】

前記電磁弁６７は、油圧源からの圧油を前記前進ライン６６Ｆへ供給し且つ前記後進ライン６６Ｒをドレンラインに流体接続する前進位置と、油圧源からの圧油を前記後進ライン６６Ｒへ供給し且つ前記前進ライン６６Ｆをドレンラインに流体接続する後進位置と、前記前進及び後進ライン６６Ｆ、６６Ｒを開放する動力遮断位置とを取り得る。

【0070】

前記電磁弁６７は、操縦者の人為操作に応じて前記制御装置１００によって作動制御される。
図２に示すように、本実施の形態においては、前記変速操作部材１１０は手動レバー形であり、停止位置（ゼロ速位置）から前進側及び後進側へ操作可能とされている。
この場合、前記制御装置１００は、前記変速操作部材１１０の前進側及び後進側への操作に応じて、それぞれ、前記電磁弁６７を前進位置及び後進位置に位置させる。

【0071】

本実施の形態においては、前記前後進切換アクチュエータ６５は電気・油圧アクチュエータとされているが、これに代えて、前記前後進切換アクチュエータ６５を電動モータ等の電気アクチュエータとすることも可能である。

【0072】

図１及び図２に示すように、前記トランスミッション構造１は、作動的に入力される前記遊星歯車機構３０の合成回転動力を多段変速して、前記駆動輪２２０へ向けて出力する副変速機構７０を備えている。
本実施の形態においては、前記副変速機構７０は、低速段となる第１速段及び高速段となる第２速段の２段階の変速を行うように構成されている。

【0073】

本実施の形態においては、前記副変速機構７０は、前記走行伝動軸４５と前記走行伝動軸４５より伝動方向下流側に配置された走行出力軸４７との間で２段階の変速を行うように構成されている。

【0074】

詳しくは、図１に示すように、前記副変速機構７０は、所定の変速比で前記走行伝動軸４５から前記走行出力軸４７へ回転動力を伝達可能な第１速段ギヤ列７１（１）と、前記所定変速比よりも高い変速比（前記走行出力軸４７が高速回転する変速比）で前記走行伝動軸４５から前記走行出力軸４７へ回転動力を伝達可能な第２速段ギヤ列７１（２）と、前記第１速段ギヤ列７１（１）の動力伝達を係脱する第１速段クラッチ機構７５（１）と、前記第２速段ギヤ列７１（２）の動力伝達を係脱する第２速段クラッチ機構７５（２）とを有している。

【0075】

本実施の形態においては、前記第１速段ギヤ列７１（１）は、前記走行伝動軸４５に支持された第１速段駆動ギヤ７２（１）と、前記第１速段駆動ギヤ７２（１）に噛合された状態で前記走行出力軸４７に支持された第１速段従動ギヤ７３（１）とを有している。

【0076】

前記第２速段ギヤ列７１（２）は、前記走行伝動軸４５に支持され、前記第１速段駆動ギヤ７２（１）より大径とされた第２速段駆動ギヤ７２（２）と、前記第２速段駆動ギヤ７２（２）に噛合された状態で前記走行出力軸４７に支持され、前記第１速段従動ギヤ７３（１）より小径とされた第２速段従動ギヤ７３（２）とを有している。

【0077】

前記第１速段及び第２速段駆動ギヤ７２（１）、７２（２）によって形成される駆動側ギヤ群、並びに、前記第１速段及び第２速段従動ギヤ７３（１）、７３（２）によって形成される従動側ギヤ群の一方は、対応する軸に相対回転不能に支持され、且つ、他方は対応する軸に相対回転自在に支持されている。

【0078】

その上で、前記第１速段及び第２速段クラッチ機構７５（１）、７５（２）は、対応する軸に相対回転自在に支持されたギヤを、当該対応する軸に係脱させるように構成されている。

【0079】

本実施の形態においては、図１に示すように、前記駆動側ギヤ群が対応する前記走行伝動軸４５に相対回転自在に支持されており、従って、前記第１速段クラッチ機構７５（１）は前記第１速段駆動ギヤ７２（１）を前記走行伝動軸４５に選択的に係脱させ得るように構成され、前記第２速段クラッチ機構７５（２）は前記第２速段駆動ギヤ７２（２）を前記走行伝動軸４５に選択的に係脱させ得るように構成されている。

【0080】

本実施の形態においては、前記第１速段クラッチ機構７５（１）及び前記第２速段クラッチ機構７５（２）はドグクラッチ式とされている。

【0081】

詳しくは、前記第１速段クラッチ機構７５（１）は、対応する軸（本実施の形態においては前記走行伝動軸４５）に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持された第１速段スライダと、前記第１速段駆動ギヤ７２（１）の対向面に設けられた凹凸部の一方及び前記第１速段スライダの対向面に設けられた凹凸係合部の他方を含む第１速段凹凸部とを有している。

【0082】

前記第２速段クラッチ機構７５（２）は、対応する軸（本実施の形態においては前記走行伝動軸４５）に相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持された第２速段スライダと、前記第２速段駆動ギヤ７２（２）の対向面に設けられた凹凸部の一方及び前記第２速段スライダの対向面に設けられた凹凸係合部の他方を含む第２速段凹凸部とを有している。
なお、本実施の形態においては、前記第１速段スライダ及び前記第２速段スライダは単一の共通スライダとされている。

【0083】

本実施の形態においては、図２に示すように、前記副変速機構７０は、人為操作可能な手動レバー形の副変速操作部材１１５の操作に応じて前記制御装置１００によって作動制御されるように構成されている。

【0084】

即ち、前記副変速機構７０には、前記第１速段スライダ及び前記第２速段スライダ（本実施の形態においては前記共通スライダ）を作動させる、電気・油圧アクチュエータ又は電気アクチュエータによって形成される副変速切換アクチュエータが備えられる。
そして、前記制御装置１００は、前記副変速操作部材１１５の操作状態（操作位置）を検出するセンサ１１７からの信号に基づき、前記副変速切換アクチュエータの作動制御を実行する。

【0085】

これに代えて、前記副変速操作部材１１５への人為操作に応じて機械リンクを介して前記副変速切換アクチュエータが作動されるようにも構成され得る。
前記機械リンクは、人為操作による前記副変速操作部材１１５の機械的動きを利用して、前記第１速段スライダ及び前記第２速段スライダ（本実施の形態においては前記共通スライダ）を作動させるように構成される。
なお、この場合においても、前記センサ１１７によって前記制御装置１００が前記副変速操作部材１１５の操作状態（操作位置）を認識し得るように構成することも可能である。

【0086】

本実施の形態においては、前記作業車輌２００は、前記駆動輪２２０として作用する一対の主駆動輪と、前記一対の主駆動輪をそれぞれ駆動する一対の主駆動車軸２５０と、ディファレンシャルギヤ機構３００とを有しており、前記走行出力軸４７の回転動力が前記ディファレンシャルギヤ機構３００を介して前記一対の主駆動車軸２５０に差動伝達されている。

【0087】

なお、図１中の符号２５５は、前記主駆動車軸２５０に選択的に制動力を付加する走行ブレーキ機構であり、符号３１０は、前記走行出力軸４７からの回転動力によって前記一対の主駆動車軸２５０を強制的に同期駆動するデフロック機構である。

【0088】

以下、前記制御装置１００による制御構造について説明する。
図３(a)及び(b)に、それぞれ、前記副変速機構７０が第１速段及び第２速段に係合している状態での、車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ポンプ本体１４及びモータ本体１８の容量）との関係を示す。

【0089】

図３(a)及び(b)に示すように、前記制御装置１００は、前記車速センサ１２０によって検出される車速が、前記モータ本体１８が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体１４が所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下の際には、前記モータ本体１８が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材２５を作動させつつ、前記変速操作部材１１０の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させる通常制御モードを実行する。

【0090】

そして、前記制御装置１００は、前記車速が切替速を越えている際には、前記ポンプ本体１４が前記ポンプ切替容量に固定されるように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させつつ、前記変速操作部材１１０の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記モータ側出力調整部材２５を作動させる高速制御モードを実行する。

【0091】

斯かる構成によれば、通常作動制御及び高速作動制御の切替時に車速変化が生じることを防止しつつ、前記ＨＳＴ１０及び前記遊星歯車機構３０によって形成されるＨＭＴ構造の変速可能範囲を拡げることができる。

【0092】

従って、従来のトランスミッション構造（図８～図１０参照）においては、３段の変速段を有する副変速機構５７０を備えなければカバーできなかった必要最大牽引力Ｔmax及び必要最高速Ｓmaxの範囲を、２段の変速段の前記副変速機構７０を備えるだけでカバーすることができ、作業車輌２００の伝動構造のコンパクト化及び低廉化を有効に図ることができる。

【0093】

なお、本実施の形態においては、前記車速センサ１２０は、前記副変速機構７０によって多段変速された後の状態の回転動力（即ち、前記走行出力軸４７又は前記走行出力軸４７より伝動方向下流側の駆動車軸２５０等の回転部材）の速度を検出するように構成されており、従って、前記制御装置１００は、前記切替速として、前記副変速機構７０が第１速段伝動状態及び第２速段伝動状態の際にそれぞれ用いる第１速段切替速（図３(a)）及び第２速段切替速（図３(b)）を有している。

【0094】

これに代えて、前記車速センサ１２０が、前記副変速機構７０によって多段変速される前の状態の回転動力（例えば、前記第３要素３８、前記遊星出力軸３９又は前記走行伝動軸４５の回転動力）の回転速度を検出するように構成されている場合には、前記制御装置１００は、前記副変速機構７０の変速段係合状態の如何に関わらず、単一の切替速を用いて作動制御を行うように構成される。

【0095】

図３(a)及び(b)に示すように、本実施の形態においては、第２ポンプ容量を前記ポンプ切替容量に設定することによって、前記ポンプ本体１４の容量変化によって変速させ得る前記遊星歯車機構３０の合成回転動力の速度範囲の拡大を図っているが、本発明は斯かる構成に限定されるものではなく、第２ポンプ容量の９０％のポンプ容量等、任意のポンプ容量を前記ポンプ切替容量として設定することができる。

【0096】

また、図３(a)及び(b)に示すように、本実施の形態においては、前記ポンプ本体１４が第１ポンプ容量とされた際に前記遊星歯車機構３０の合成回転動力がゼロ速（車速ゼロ）となるように前記遊星歯車機構３０が設定されており、これにより、前記ポンプ本体１４の容量変化によって変速させ得る前記遊星歯車機構３０の合成回転動力の速度範囲の拡大を図っているが、本発明は斯かる構成に限定されるものではなく、第１ポンプ容量の９０％のポンプ容量等、所定のポンプ容量の際に合成回転動力がゼロ速となるように前記遊星歯車機構３０を設定することも可能である。

【0097】

また、本実施の形態においては、図２に示すように、前記変速操作部材１１０が停止位置（ゼロ速位置）から前進側及び後進側へ操作可能とされているが、斯かる構成の前記変速操作部材１１０に代えて、図４に示すように、停止位置（ゼロ速位置）から一方向へのみ操作可能な足動ペダル形の変速操作部材１５０を用いることも可能である。

【0098】

この場合には、前記変速操作部材１５０とは別体とされた独立の手動レバー形の前後進切換操作部材１６０が備えられ、前記制御装置１００は、前記前後進切換操作部材１６０の操作状態（操作位置）を検出するセンサ１６２からの信号に基づき、前記前後進切換機構７０の作動制御を行うように構成される。

【0099】

実施の形態２
以下、本発明に係るトランスミッション構造の他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図５(a)及び(b)に、本実施の形態に係るトランスミッション構造において前記副変速機構７０が第１速段及び第２速段にそれぞれ係合している状態での車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ポンプ本体１４及びモータ本体１８の容量）との関係を示す。
なお、本実施の形態に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌の伝動模式図は図１と同様のものとなり、制御ブロック図は図２と同様のものとなる。

【0100】

本実施の形態に係るトランスミッション構造は、前記制御装置１００が実行する制御構造においてのみ、前記実施の形態１に係るトランスミッション構造１と相違している。
以下、相違点についてのみ説明する。

【0101】

前記実施の形態１に係るトランスミッション構造１においては、前記制御装置１００は、
・車速が、前記モータ本体１８が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体１４がポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下においては、前記モータ本体１８を低速モータ容量に固定した状態で、前記変速操作部材１１０の増速操作に応じて前記ポンプ本体１４の容量を第１ポンプ容量の側からポンプ切替容量の側へ変化させ且つ前記変速操作部材１１０の減速操作に応じて前記ポンプ本体１４の容量をポンプ切替容量の側から第１ポンプ容量の側へポンプ切替容量の側へ変化させ、
・車速が切替速を越えている際には、前記ポンプ本体１４をポンプ切替容量に固定した状態で、前記変速操作部材１１０の増速操作に応じて前記モータ本体１８の容量を低速モータ容量の側から高速モータ容量の側へ変化させ且つ前記変速操作部材１１０の減速操作に応じて前記モータ本体１８の容量を高速モータ容量の側から低速モータ容量の側へ変化させている。

【0102】

これに対し、本実施の形態に係るトランスミッション構造においては、図５(a)及び(b)に示すように、前記制御装置１００は、
・車速が、前記モータ本体１８が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体１４が第１及び第２ポンプ容量の間の所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速以下の際には、前記モータ本体１８が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材２５を作動させつつ、前記変速操作部材１１０の増速操作及び減速操作に応じて車速が増速及び減速するように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させる通常制御モードを実行し、
・車速が切替速を越えている際には、前記変速操作部材１１０の増速操作に応じて、前記ポンプ本体１４の容量をポンプ切替容量の側から第２ポンプ容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材２０の増速作動と前記モータ本体１８の容量を低速モータ容量の側から高速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材２５の増速作動とを同期して実行させ、且つ、前記変速操作部材１１０の減速操作に応じて、前記ポンプ本体１４の容量を第２ポンプ容量の側からポンプ切替容量の側へ変化させる前記ポンプ側出力調整部材２０の減速作動と前記モータ本体１８の容量を高速モータ容量の側から低速モータ容量の側へ変化させる前記モータ側出力調整部材２５の減速作動とを同期して実行させる高速制御モードを実行するように構成されている。

【0103】

斯かる構成の本実施の形態においても、前記実施の形態１におけると同様の効果を得ることができる。

【0104】

図５(a)及び(b)に示すように、本実施の形態においては、前記ポンプ切替容量は、前記ポンプ軸１２の回転状態に拘わらず前記モータ軸１６の回転をゼロとさせる中立容量（ゼロ容量）とされている。
斯かる構成によれば、通常制御モード及び高速制御モードの切替を円滑に行うことができる。

【0105】

なお、前記ポンプ切替容量は、中立容量（ゼロ容量）以外の所望容量に設定することが可能である。
例えば、第１ポンプ容量が逆転側最大容量（－１００％）とされ且つ第２ポンプ容量が正転側最大容量（＋１００％）とされている場合において、図６(a)及び(b)に示すように、前記ポンプ切替容量を中立容量及び第２ポンプ容量の間の正転側中間容量（例えば、＋５０％）に設定することも可能である。

【0106】

実施の形態３
以下、本発明に係るトランスミッション構造のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図７(a)及び(b)に、本実施の形態に係るトランスミッション構造において前記副変速機構７０が第１速段及び第２速段にそれぞれ係合している状態での車速及び牽引力とＨＳＴ容量（ポンプ本体及びモータ本体の容量）との関係を示す。
なお、本実施の形態に係るトランスミッション構造が適用された作業車輌の伝動模式図は図１と同様のものとなり、制御ブロック図は図２と同様のものとなる。

【0107】

本実施の形態に係るトランスミッション構造は、前記制御装置１００が実行する制御構造においてのみ、前記実施の形態１及び２に係るトランスミッション構造と相違している。

【0108】

即ち、本実施の形態に係るトランスミッション構造においては、図７(a)及び(b)に示すように、前記制御装置は、車速が、前記モータ本体１８が低速モータ容量とされ且つ前記ポンプ本体１４が所定のポンプ切替容量とされた際に現出される切替速（前記副変速機構７０の第１速段係合時には第１速段切替速（図７(a)）、及び、前記副変速機構７０の第２速段係合時には第２速段切替速（図７(b)））未満の際には、前記モータ本体１８が低速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材２５を作動させつつ、前記変速操作部材１１０の増速操作に応じて、前記ポンプ本体１４の容量を第１ポンプ容量からポンプ切替容量の側へ変更させることで車速を増速させるように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させ、且つ、前記変速操作部材１１０の減速操作に応じて、前記ポンプ本体１４の容量をポンプ切替容量の側から第１ポンプ容量の側へ変更させることで車速を減速させるように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させる通常制御モードを実行する。

【0109】

本実施の形態においては、図７(a)及び(b)に示すように、第２ポンプ容量を前記ポンプ切替容量に設定することによって、前記ポンプ本体１４の容量変化によって変速させ得る前記遊星歯車機構３０の合成回転動力の速度範囲の拡大を図っているが、本発明は斯かる構成に限定されるものではなく、第２ポンプ容量の９０％のポンプ容量等、任意のポンプ容量を前記ポンプ切替容量として設定することができる。

【0110】

そして、前記制御装置１００は、車速が低速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体１８の容量が低速モータ容量から高速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材２５を作動させると同時に、前記モータ本体１８が高速モータ容量とされた状態において車速を切替速に維持できるポンプ調整容量に前記ポンプ本体１４の容量がなるように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させる高速移行時切替制御モードを実行する。

【0111】

さらに、前記制御装置１００は、車速が切替速を越えている際には、前記モータ本体１８が高速モータ容量に固定されるように前記モータ側出力調整部材２５を作動させつつ、前記変速操作部材１１０の増速操作に応じて、前記ポンプ容量をポンプ調整容量の側から第２ポンプ容量の側へ変更させることで車速を増速させるように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させ、且つ、前記変速操作部材１１０の減速操作に応じて、前記ポンプ容量を第２ポンプ容量の側からポンプ調整容量の側へ変更させることで車速を減速させるように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させる高速制御モードを実行する。

【0112】

そして、前記制御装置１００は、車速が高速側から切替速に到達した際には、前記モータ本体１８の容量が高速モータ容量から低速モータ容量へ変化するように前記モータ側出力調整部材２５を作動させると同時に、前記ポンプ本体１４の容量がポンプ調整容量からポンプ切替容量に変更するように前記ポンプ側出力調整部材２０を作動させる通常移行時切替制御モードを実行する。

【0113】

斯かる構成の本実施の形態においても、前記実施の形態１及び２におけると同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0114】

１ トランスミッション構造
１０ ＨＳＴ
１２ ポンプ軸
１４ ポンプ本体
１６ モータ軸
１８ モータ本体
２０ ポンプ側出力調整部材
２５ モータ側出力調整部材
３０ 遊星歯車機構
５０ 前後進切換機構
７０ 副変速機構
１００ 制御装置
１１０ 変速操作部材
１２０ 車速センサ
１３０ ポンプセンサ
１４０ モータセンサ
１６０ 前後進切換操作部材
２００ 作業車輌
２１０ 駆動源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】