JP6444262B2

JP6444262B2 - Continuously variable transmission

Info

Publication number: JP6444262B2
Application number: JP2015106628A
Authority: JP
Inventors: 真和日野; 茂美松田; 安藤　勝; 勝安藤; 浩平外川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2035-05-26
Also published as: JP2016217529A

Description

本発明は、伝動軸等により出力される動力と、油圧ポンプ及び油圧モータの組み合わせにより出力される動力とを合成して出力するように構成された無段変速装置に関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission configured to synthesize and output power output by a transmission shaft and the like and power output by a combination of a hydraulic pump and a hydraulic motor.

前述のような無段変速装置の一例が、特許文献１に開示されている。
特許文献１では、回転駆動される入力軸（特許文献１の図１の２）、入力軸と一体的に回転する油圧ポンプ（特許文献１の図１の１７）、入力軸と一体的に回転する油圧モータ（特許文献１の図１の１８）が備えられている。
油圧ポンプ及び油圧モータは、作動油を吸入及び排出するピストン（特許文献１の図１の８，１０）、及びピストンの往復作動のストロークを決める斜板（特許文献１の図１の６，１２）を備えており、油圧ポンプの斜板（特許文献１の図１の６）が角度変更自在に構成されている。 An example of the continuously variable transmission as described above is disclosed in Patent Document 1.
In Patent Document 1, an input shaft that is rotationally driven (2 in FIG. 1 of Patent Document 1), a hydraulic pump that rotates integrally with the input shaft (17 in FIG. 1 of Patent Document 1), and an input shaft that rotates integrally. A hydraulic motor (18 in FIG. 1 of Patent Document 1) is provided.
The hydraulic pump and the hydraulic motor include a piston (8 and 10 in FIG. 1 of Patent Document 1) for sucking and discharging hydraulic oil, and a swash plate (6, 12 in FIG. 1 of Patent Document 1) that determines the stroke of the reciprocating operation of the piston. ), And the swash plate of the hydraulic pump (6 in FIG. 1 of Patent Document 1) is configured to be freely changeable in angle.

特許文献１では、以下の説明のように、動力が入力軸に伝達され、入力軸に相対回転自在に外嵌された油圧モータの斜板（特許文献１の図１の１２）から、変速された動力が出力される。
入力軸及び油圧モータが回転駆動されることによって、入力軸の動力が油圧モータのピストンにより油圧モータの斜板に伝達され、油圧モータの斜板が回転駆動される。入力軸及び油圧ポンプが回転駆動されることによって、油圧ポンプのピストンが作動し、油圧ポンプのピストンから作動油が油圧モータのピストンに供給されて、油圧ポンプの動力が油圧モータのピストンにより油圧モータの斜板に伝達されて、入力軸の動力に加えられるのであり、油圧モータの斜板が回転駆動される。 In Patent Literature 1, as described below, power is transmitted to an input shaft, and the speed is changed from a swash plate (12 in FIG. 1 of Patent Literature 1) of a hydraulic motor that is externally fitted to the input shaft so as to be relatively rotatable. Power is output.
When the input shaft and the hydraulic motor are rotationally driven, the power of the input shaft is transmitted to the swash plate of the hydraulic motor by the piston of the hydraulic motor, and the swash plate of the hydraulic motor is rotationally driven. When the input shaft and the hydraulic pump are rotationally driven, the piston of the hydraulic pump is operated, the hydraulic oil is supplied from the piston of the hydraulic pump to the piston of the hydraulic motor, and the power of the hydraulic pump is driven by the piston of the hydraulic motor. Is transmitted to the swash plate and applied to the power of the input shaft, and the swash plate of the hydraulic motor is driven to rotate.

以上のように、入力軸の動力に油圧ポンプの動力が加算されて、油圧モータの斜板から動力が出力される状態となっており、油圧ポンプの斜板により油圧ポンプの動力を変速することによって、油圧モータの斜板から出力される動力が変速される。 As described above, the power of the hydraulic pump is added to the power of the input shaft, and the power is output from the swash plate of the hydraulic motor, and the power of the hydraulic pump is shifted by the swash plate of the hydraulic pump. As a result, the power output from the swash plate of the hydraulic motor is shifted.

特開２００９−８１８８号公報JP 2009-8188 A

特許文献１では油圧モータの斜板から正転の動力が出力されるので、特許文献１では無段変速装置を作業車に使用する為に、油圧モータの斜板の正転の動力を逆転の動力に変速する後進クラッチ（特許文献１の図２の３７）が備えられている。これにより、無段変速装置を使用した全体の装置として、構造の簡素化の面で改善の余地がある。 In Patent Document 1, forward power is output from the swash plate of the hydraulic motor. Therefore, in Patent Document 1, in order to use the continuously variable transmission for a work vehicle, the forward power of the swash plate of the hydraulic motor is reversed. A reverse clutch (37 in FIG. 2 of Patent Document 1) that shifts to power is provided. As a result, there is room for improvement in terms of simplification of the structure of the entire device using the continuously variable transmission.

本発明は、入力軸の動力と油圧ポンプの動力とを合成して出力するように構成された無段変速装置において、作業車等の装置に無段変速装置を使用した場合、装置としての全体の構造の簡素化を図ることができるような無段変速装置を得ることを目的としている。 The present invention relates to a continuously variable transmission configured to synthesize and output the power of an input shaft and the power of a hydraulic pump, and when the continuously variable transmission is used for a device such as a work vehicle, An object of the present invention is to obtain a continuously variable transmission capable of simplifying the structure.

［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、無段変速装置において次のように構成することにある。
動力が伝達されて回転駆動される入力軸と、前記入力軸と一体的に回転する油圧ポンプと、前記入力軸と一体的に回転する油圧モータとを備え、
前記油圧ポンプ及び油圧モータに、作動油を吸入及び排出するピストンと、前記ピストンの作動のストロークを決める斜板とを備えて、
前記入力軸及び油圧モータが回転駆動されることによって、前記入力軸の動力が前記油圧モータのピストンにより前記油圧モータの斜板に伝達され、前記油圧モータの斜板が回転駆動されるように構成し、且つ、
前記入力軸及び油圧ポンプが回転駆動されることによって、前記油圧ポンプのピストンが作動し、前記油圧ポンプのピストンから作動油が前記油圧モータのピストンに供給されることにより、前記油圧ポンプの動力が前記油圧モータのピストンにより前記油圧モータの斜板に伝達されて前記入力軸の動力に加えられ、前記油圧モータの斜板が回転駆動されて、前記油圧モータの斜板から動力が出力されるように構成し、
前記油圧ポンプの斜板又は油圧モータの斜板を、前記油圧ポンプのピストン又は油圧モータのピストンの作動のストロークを変更するように、前記入力軸に対して角度変更自在に構成して、
前記油圧ポンプの斜板又は油圧モータの斜板の角度を変更することにより、前記油圧モータの斜板を前記入力軸と同方向に回転駆動する正転状態と、前記油圧モータの斜板を前記入力軸の回転速度の絶対値を越えた回転速度で前記入力軸と逆方向に回転駆動する逆転状態とに亘って、前記油圧モータのピストンの作動状態を変更自在に構成し、
前記油圧ポンプ及び油圧モータの複数のピストンを、前記入力軸の周囲に配置して、前記入力軸の軸芯方向と平行に作動するように構成し、
前記油圧ポンプのピストンと前記油圧モータのピストンとを接続及び遮断する切換スプールを、前記油圧ポンプ及び油圧モータの各々のピストンに対応するように前記入力軸の周囲に放射状に備え、且つ、前記入力軸の半径方向に作動するように構成して、
前記油圧ポンプのピストンから作動油が前記切換スプールを介して前記油圧モータのピストンに供給され、前記油圧モータのピストンから作動油が前記切換スプールを介して前記油圧ポンプのピストンに戻されるように構成し、
前記切換スプールに対して前記入力軸の半径方向外側の部分に、リング状のガイド部を備えて、前記切換スプールの端部が前記ガイド部に接当するように構成し、
前記油圧ポンプ及び油圧モータに作動油を供給するチャージポンプの圧力を、前記切換スプールの前記入力軸の半径方向中心側の端部に掛けて、前記切換スプールを前記入力軸の半径方向外側に付勢し、
前記油圧ポンプ及び油圧モータが回転して前記切換スプールの端部が前記ガイド部に沿って摺動することにより、前記切換スプールが前記入力軸の半径方向に作動するように構成している。 [I]
(Constitution)
The first feature of the present invention is that the continuously variable transmission is configured as follows.
An input shaft that is driven to rotate by transmission of power, a hydraulic pump that rotates integrally with the input shaft, and a hydraulic motor that rotates integrally with the input shaft,
The hydraulic pump and the hydraulic motor are provided with a piston that sucks and discharges hydraulic oil, and a swash plate that determines the stroke of operation of the piston,
The input shaft and the hydraulic motor are rotationally driven, whereby the power of the input shaft is transmitted to the swash plate of the hydraulic motor by the piston of the hydraulic motor, and the swash plate of the hydraulic motor is rotationally driven. And
When the input shaft and the hydraulic pump are rotationally driven, the piston of the hydraulic pump is operated, and hydraulic oil is supplied from the piston of the hydraulic pump to the piston of the hydraulic motor, whereby the power of the hydraulic pump is increased. It is transmitted to the swash plate of the hydraulic motor by the piston of the hydraulic motor and applied to the power of the input shaft, and the swash plate of the hydraulic motor is rotationally driven so that power is output from the swash plate of the hydraulic motor. To configure
The swash plate of the hydraulic pump or the swash plate of the hydraulic motor is configured to change the angle with respect to the input shaft so as to change the stroke of operation of the piston of the hydraulic pump or the piston of the hydraulic motor,
By changing the angle of the swash plate of the hydraulic pump or the swash plate of the hydraulic motor, the forward rotation state in which the swash plate of the hydraulic motor is rotationally driven in the same direction as the input shaft, and the swash plate of the hydraulic motor The operation state of the piston of the hydraulic motor is configured to be freely changeable over a reverse rotation state in which the rotation speed exceeds the absolute value of the rotation speed of the input shaft and is rotated in the opposite direction to the input shaft .
A plurality of pistons of the hydraulic pump and the hydraulic motor are arranged around the input shaft and configured to operate in parallel with the axial direction of the input shaft,
A switching spool for connecting and disconnecting the piston of the hydraulic pump and the piston of the hydraulic motor is provided radially around the input shaft so as to correspond to each piston of the hydraulic pump and the hydraulic motor, and the input Configured to act in the radial direction of the shaft,
The hydraulic oil is supplied from the piston of the hydraulic pump to the piston of the hydraulic motor via the switching spool, and the hydraulic oil is returned from the piston of the hydraulic motor to the piston of the hydraulic pump via the switching spool. And
A ring-shaped guide portion is provided on a radially outer portion of the input shaft with respect to the switching spool, and an end portion of the switching spool is configured to contact the guide portion,
The pressure of a charge pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic pump and the hydraulic motor is applied to the end of the switching spool on the radial center side of the input shaft, and the switching spool is attached to the radially outer side of the input shaft. Vigorously,
The switching spool is configured to operate in the radial direction of the input shaft when the hydraulic pump and the hydraulic motor rotate and the end of the switching spool slides along the guide portion.

（作用及び発明の効果）
［Ｉ］−１
本発明の第１特徴によると、入力軸及び油圧モータが回転駆動されることによって、入力軸の動力が油圧モータのピストンにより油圧モータの斜板に伝達され、油圧モータの斜板が回転駆動される機械系の伝動系が存在している。
同様に、入力軸及び油圧ポンプが回転駆動されることによって、油圧ポンプのピストンが作動し、油圧ポンプのピストンから作動油が油圧モータのピストンに供給されることにより、油圧ポンプの動力が油圧モータのピストンにより油圧モータの斜板に伝達される油圧系の伝動系が存在している。
これにより、機械系の伝動系と、油圧系の伝動系とが、直列に接続された状態となっている。 (Operation and effect of the invention)
[I] -1
According to the first feature of the present invention, when the input shaft and the hydraulic motor are rotationally driven, the power of the input shaft is transmitted to the swash plate of the hydraulic motor by the piston of the hydraulic motor, and the swash plate of the hydraulic motor is rotationally driven. There is a mechanical transmission system.
Similarly, when the input shaft and the hydraulic pump are rotationally driven, the piston of the hydraulic pump is operated, and hydraulic oil is supplied from the piston of the hydraulic pump to the piston of the hydraulic motor, whereby the power of the hydraulic pump is supplied to the hydraulic motor. There is a hydraulic transmission system that is transmitted to the swash plate of the hydraulic motor by the piston.
As a result, the mechanical transmission system and the hydraulic transmission system are connected in series.

［Ｉ］−２
本発明の第１特徴によると、機械系の伝動系が一定方向の動力（正転）であるのに対して、油圧系の伝動系では、油圧ポンプ又は油圧モータの斜板の角度を変更することによって、油圧系の伝動系を正転状態及び逆転状態に変速することができる。
これにより、油圧系の伝動系を正転状態で増速するように変速すると、機械系の伝動系に油圧系の伝動系が加算される状態となって、油圧モータの斜板から出力される動力は正転状態で増速される状態となる。 [I] -2
According to the first feature of the present invention, the mechanical transmission system is power in a fixed direction (forward rotation), whereas in the hydraulic transmission system, the angle of the swash plate of the hydraulic pump or hydraulic motor is changed. Thus, the transmission system of the hydraulic system can be shifted to the forward rotation state and the reverse rotation state.
As a result, when the hydraulic transmission system is shifted so as to increase the speed in the normal rotation state, the hydraulic transmission system is added to the mechanical transmission system and is output from the swash plate of the hydraulic motor. The power is increased in the forward rotation state.

［Ｉ］−３
本発明の第１特徴によれば、油圧系の伝動系を速度「０」の状態とすると、機械系の伝動系のみが油圧モータの斜板から出力される。
次に、油圧系の伝動系を速度「０」から逆転状態に変速していくと、機械系の伝動系から油圧系の伝動系が減算される状態となって、油圧モータの斜板から出力される動力は正転状態で減速される状態となる。 [I] -3
According to the first aspect of the present invention, when the transmission system of the hydraulic system is in the state of the speed “0”, only the transmission system of the mechanical system is output from the swash plate of the hydraulic motor.
Next, when the hydraulic transmission system is shifted from the speed “0” to the reverse rotation state, the hydraulic transmission system is subtracted from the mechanical transmission system, and output from the swash plate of the hydraulic motor. The motive power is decelerated in the forward rotation state.

［Ｉ］−４
前項［Ｉ］−３に記載の状態において、油圧系の伝動系をさらに逆転状態に変速していき、機械系の伝動系の速度（絶対値）と、油圧系の伝動系の速度（絶対値）とが同じになると、油圧モータの斜板から出力される動力は速度「０」の状態となる。
次に前述の状態から油圧系の伝動系を逆転状態に変速していくと、機械系の伝動系の速度（絶対値）よりも、油圧系の伝動系の速度（絶対値）が大きくなるので、油圧モータの斜板から出力される動力は逆転状態となるのであり、さらに油圧系の伝動系を逆転状態に変速すると、油圧モータの斜板から出力される動力は逆転状態で増速される状態となる。 [I] -4
In the state described in [I] -3 above, the transmission system of the hydraulic system is further shifted to the reverse state, and the speed of the mechanical transmission system (absolute value) and the speed of the transmission system of the hydraulic system (absolute value) ) Is the same, the power output from the swash plate of the hydraulic motor is in a state of speed “0”.
Next, when shifting the hydraulic transmission system from the aforementioned state to the reverse rotation state, the speed (absolute value) of the hydraulic transmission system becomes larger than the speed (absolute value) of the mechanical transmission system. The power output from the swash plate of the hydraulic motor is in the reverse rotation state. When the transmission system of the hydraulic system is further shifted to the reverse rotation state, the power output from the swash plate of the hydraulic motor is increased in the reverse rotation state. It becomes a state.

［Ｉ］−５
以上のように、本発明の第１特徴によると、油圧ポンプ又は油圧モータの斜板の角度を変更することにより、油圧モータの斜板から出力される動力を正転状態及び逆転状態で変速することができるので、作業車等の装置に無段変速装置を使用した場合、特許文献１のように無段変速装置とは別に後進クラッチを備える必要がなく、構造の簡素化の面で有利なものとなる。 [I] -5
As described above, according to the first feature of the present invention, the power output from the swash plate of the hydraulic motor is changed in the forward rotation state and the reverse rotation state by changing the angle of the swash plate of the hydraulic pump or hydraulic motor. Therefore, when a continuously variable transmission is used for an apparatus such as a work vehicle, there is no need to provide a reverse clutch separately from the continuously variable transmission as in Patent Document 1, which is advantageous in terms of simplification of the structure. It will be a thing.

本発明の第１特徴によると、機械系の伝動系に油圧系の伝動系が加算されて正転状態が得られ、機械系の伝動系から油圧系の伝動系が減算されて逆転状態が得られることによって、正転状態の最高速よりも逆転状態の最高速が小さいものとなる。
作業車では一般に高速で後進するような状態は生じないので、正転状態を前進とし、逆転状態を後進とすることにより、作業車に適した無段変速装置を得ることができる。
［Ｉ］−６
無段変速装置において、油圧ポンプのピストンと油圧モータのピストンとを接続する場合、油圧ポンプのピストンと油圧モータのピストンとを接続及び遮断する切換スプールを備える必要がある。
本発明の第１特徴によると、油圧ポンプ及び油圧モータの各々のピストンに対応するように、切換スプールが入力軸の周囲に放射状に備えられて、入力軸の半径方向に作動するように構成されており、油圧ポンプのピストンの配置に沿うように切換スプールを配置することができる。
これにより、入力軸に沿った方向において油圧ポンプ及び油圧モータの長さを抑えて、無段変速装置をコンパクトに構成することができる。
［Ｉ］−７
前項［Ｉ］−６に記載のように切換スプールを備えた場合、切換スプールの操作構造として、本発明の第１特徴では、リング状のガイド部及びチャージポンプの圧力を利用している。これにより、チャージポンプの圧力により切換スプールがガイド部に付勢された状態で、油圧ポンプ及び油圧モータの回転により、切換スプールがガイド部に沿って摺動する状態となって、切換スプールがガイド部により操作される。
この場合、チャージポンプの圧力という略一定の圧力が切換スプールに掛かる状態となるので、切換スプールがガイド部に沿って安定して摺動するようになる。
本発明の第１特徴によると、油圧ポンプ及び油圧モータを備えた場合に必須のものと言ってよいチャージポンプの圧力を利用することにより、切換スプールの操作構造の簡素化を図ることができる。
本発明の第１特徴によると、切換スプールが放射状に配置されていることによって（前項［Ｉ］−６参照）、切換スプールの入力軸の半径方向中心側という狭い領域にチャージポンプの圧力を掛けることにより、全ての切換スプールにチャージポンプの圧力を掛けてガイド部に付勢することができるので、切換スプールの操作構造の簡素化を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the hydraulic transmission system is added to the mechanical transmission system to obtain the normal rotation state, and the hydraulic transmission system is subtracted from the mechanical transmission system to obtain the reverse rotation state. As a result, the maximum speed in the reverse rotation state is smaller than the maximum speed in the normal rotation state.
In general, a work vehicle does not have a state in which the vehicle reverses at high speed. Therefore, a continuously variable transmission suitable for the work vehicle can be obtained by setting the forward rotation state to forward and the reverse rotation state to reverse.
[I] -6
In the continuously variable transmission, when connecting the piston of the hydraulic pump and the piston of the hydraulic motor, it is necessary to provide a switching spool that connects and disconnects the piston of the hydraulic pump and the piston of the hydraulic motor.
According to the first aspect of the present invention, the switching spool is provided radially around the input shaft so as to correspond to the pistons of the hydraulic pump and the hydraulic motor, and is configured to operate in the radial direction of the input shaft. The switching spool can be arranged along the arrangement of the piston of the hydraulic pump.
Thereby, the length of the hydraulic pump and the hydraulic motor can be suppressed in the direction along the input shaft, and the continuously variable transmission can be configured compactly.
[I] -7
When the switching spool is provided as described in [I] -6, the ring guide portion and the pressure of the charge pump are used as the operation structure of the switching spool in the first feature of the present invention. Accordingly, the switching spool is slid along the guide portion by the rotation of the hydraulic pump and the hydraulic motor in a state where the switching spool is urged to the guide portion by the pressure of the charge pump, and the switching spool is guided by the guide portion. Operated by the department.
In this case, since a substantially constant pressure called the pressure of the charge pump is applied to the switching spool, the switching spool slides stably along the guide portion.
According to the first feature of the present invention, the operation structure of the switching spool can be simplified by using the pressure of the charge pump, which can be said to be essential when the hydraulic pump and the hydraulic motor are provided.
According to the first feature of the present invention, the pressure of the charge pump is applied to a narrow region on the radial center side of the input shaft of the switching spool by arranging the switching spools radially (see [I] -6 in the previous section). As a result, the pressure of the charge pump can be applied to all the switching spools to urge them to the guide portions, so that the operation structure of the switching spools can be simplified.

［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴は、本発明の第１特徴の無段変速装置において次のように構成することにある。
前記油圧ポンプの斜板を前記入力軸に対して角度変更自在に構成している。 [II]
(Constitution)
The second feature of the present invention resides in the following configuration in the continuously variable transmission of the first feature of the present invention.
The swash plate of the hydraulic pump is configured to be capable of changing the angle with respect to the input shaft.

（作用及び発明の効果）
油圧ポンプにおいて、油圧ポンプのピストンが入力軸と一体的に回転するのであり、油圧ポンプの斜板は入力軸と一緒に回転しなくてもよい。
本発明の第２特徴によると、油圧ポンプの斜板を入力軸に対して角度変更自在に構成しているので、油圧ポンプの斜板が入力軸と一緒に回転しなくてもよいことにより、油圧ポンプの斜板の角度変更の構造を簡素に構成することができる。 (Operation and effect of the invention)
In the hydraulic pump, the piston of the hydraulic pump rotates integrally with the input shaft, and the swash plate of the hydraulic pump need not rotate with the input shaft.
According to the second feature of the present invention, since the angle of the swash plate of the hydraulic pump can be changed with respect to the input shaft, the swash plate of the hydraulic pump need not rotate with the input shaft. The structure for changing the angle of the swash plate of the hydraulic pump can be simply configured.

油圧ポンプの斜板を中立位置に操作している状態での無段変速装置の縦断側面図である。It is a vertical side view of the continuously variable transmission with the swash plate of the hydraulic pump being operated to the neutral position. 油圧ポンプの斜板を正転側の最大角度に操作している状態での無段変速装置の縦断側面図である。It is a vertical side view of the continuously variable transmission with the swash plate of the hydraulic pump being operated to the maximum angle on the forward rotation side. 油圧ポンプの斜板を停止角度に操作している状態での無段変速装置の縦断側面図である。It is a vertical side view of the continuously variable transmission with the swash plate of the hydraulic pump being operated at a stop angle. 油圧ポンプの斜板を逆転側の最大角度に操作している状態での無段変速装置の縦断側面図である。It is a vertical side view of the continuously variable transmission with the swash plate of the hydraulic pump being operated to the maximum angle on the reverse side. 無段変速装置における切換スプールの付近の縦断正面図である。It is a vertical front view of the vicinity of the switching spool in the continuously variable transmission. 油圧ポンプの斜板の角度と出力ケース（油圧モータの斜板）の回転速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the angle of the swash plate of a hydraulic pump, and the rotational speed of an output case (swash plate of a hydraulic motor).

［１］
無段変速装置の全体構造について説明する。
図１に示すように、固定のケーシング１，２が備えられて、入力軸３がベアリング（図示せず）によりケーシング１，２に回転自在に支持されており、入力軸３と一体的に回転する油圧ポンプ４、及び、入力軸３と一体的に回転する油圧モータ５が、入力軸３に支持されている。 [1]
The overall structure of the continuously variable transmission will be described.
As shown in FIG. 1, fixed casings 1 and 2 are provided, and an input shaft 3 is rotatably supported by the casings 1 and 2 by bearings (not shown) and rotates integrally with the input shaft 3. A hydraulic pump 4 that rotates and a hydraulic motor 5 that rotates integrally with the input shaft 3 are supported by the input shaft 3.

図１に示すように、入力軸３及び油圧モータ５の外側に、出力ケース６がベアリング７，８及びスラストベアリング９により回転自在に支持されており、出力ケース６に出力ギヤ６ａが連結されている。 As shown in FIG. 1, an output case 6 is rotatably supported by bearings 7 and 8 and a thrust bearing 9 outside the input shaft 3 and the hydraulic motor 5, and an output gear 6 a is connected to the output case 6. Yes.

以上の構造により、図１に示すように、入力軸３に動力が伝達され入力軸３が回転駆動されて、入力軸３の動力に油圧ポンプ４の動力が加算（減算）されるのであり、入力軸３の動力に油圧ポンプ４の動力が加算（減算）された動力が、出力ケース６の出力ギヤ６ａから出力される（後述する［６］〜［９］参照）。 With the above structure, as shown in FIG. 1, power is transmitted to the input shaft 3, the input shaft 3 is rotationally driven, and the power of the hydraulic pump 4 is added (subtracted) to the power of the input shaft 3. The power obtained by adding (subtracting) the power of the hydraulic pump 4 to the power of the input shaft 3 is output from the output gear 6a of the output case 6 (see [6] to [9] described later).

［２］
次に、油圧ポンプ４の構造について説明する。
図１に示すように、円筒状のシリンダブロック１０が入力軸３の外側に備えられて、シリンダブロック１０が入力軸３のスプライン部３ａに取り付けられており、シリンダブロック１０が入力軸３と一体的に回転する。 [2]
Next, the structure of the hydraulic pump 4 will be described.
As shown in FIG. 1, a cylindrical cylinder block 10 is provided outside the input shaft 3, the cylinder block 10 is attached to the spline portion 3 a of the input shaft 3, and the cylinder block 10 is integrated with the input shaft 3. Rotate.

図１に示すように、シリンダブロック１０において、複数のシリンダ１１及びピストン１２が、入力軸３の周囲に位置するように配置され、入力軸３の軸芯方向と平行に配置されており、ピストン１２が入力軸３の軸芯方向と平行に作動する状態となっている。 As shown in FIG. 1, in the cylinder block 10, a plurality of cylinders 11 and pistons 12 are arranged so as to be positioned around the input shaft 3, and are arranged in parallel to the axial direction of the input shaft 3. 12 is in a state of operating in parallel with the axial direction of the input shaft 3.

図１に示すように、スラストベアリング型式の斜板１４が、ガイド部材１３を介してケーシング１に支持されて、ガイド部材１３に沿って入力軸３に対して角度変更自在に構成されており、ケーシング１の外部に備えられた操作機構（図示せず）により、斜板１４の角度を変更することができる。この場合、斜板１４は入力軸３と一体的に回転するものではなく、ケーシング１に固定された状態となっている。
シリンダ１１にバネ１５が備えられ、バネ１５によりピストン１２が突出側に付勢されて、ピストン１２が斜板１４に接当しており、斜板１４によってピストン１２の作動のストロークが決められる。 As shown in FIG. 1, a thrust bearing type swash plate 14 is supported by the casing 1 via a guide member 13, and is configured to be capable of changing an angle with respect to the input shaft 3 along the guide member 13. The angle of the swash plate 14 can be changed by an operation mechanism (not shown) provided outside the casing 1. In this case, the swash plate 14 does not rotate integrally with the input shaft 3 but is fixed to the casing 1.
The cylinder 11 is provided with a spring 15, and the piston 12 is biased toward the projecting side by the spring 15, so that the piston 12 is in contact with the swash plate 14, and the operation stroke of the piston 12 is determined by the swash plate 14.

これにより、入力軸３及び油圧ポンプ４（シリンダブロック１０）が回転駆動されることによって、ピストン１２が入力軸３の周囲を斜板１４に沿って移動しながら入力軸３の軸芯方向と平行に作動して、シリンダ１１及びピストン１２から作動油が油圧モータ５に供給されるのであり、斜板１４によってピストン１２の作動のストロークが決まる。
以上のように、シリンダブロック１０、シリンダ１１及びピストン１２、斜板１４、バネ１５等により、アキシャルピストン型式の油圧ポンプ４が構成されている。 Thereby, the input shaft 3 and the hydraulic pump 4 (cylinder block 10) are driven to rotate, so that the piston 12 moves around the input shaft 3 along the swash plate 14 and is parallel to the axial direction of the input shaft 3. The hydraulic oil is supplied from the cylinder 11 and the piston 12 to the hydraulic motor 5, and the operation stroke of the piston 12 is determined by the swash plate 14.
As described above, the cylinder block 10, the cylinder 11 and the piston 12, the swash plate 14, the spring 15 and the like constitute the axial piston type hydraulic pump 4.

［３］
次に、油圧モータ５の構造について説明する。
図１に示すように、シリンダブロック１０において、複数のシリンダ１６及びピストン１７が、入力軸３の周囲に位置するように配置され、入力軸３の軸芯方向と平行に配置されており（油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２とは逆向き）、ピストン１７が入力軸３の軸芯方向と平行に作動する状態となっている。 [3]
Next, the structure of the hydraulic motor 5 will be described.
As shown in FIG. 1, in the cylinder block 10, a plurality of cylinders 16 and pistons 17 are arranged so as to be located around the input shaft 3, and are arranged in parallel with the axial direction of the input shaft 3 (hydraulic pressure). The piston 17 is in a state of operating in parallel with the axial direction of the input shaft 3.

図１に示すように、スラストベアリング型式の斜板１８が、出力ケース６に支持されている。斜板１８は、出力ケース６と一体的に回転するものであり、入力軸３及び出力ケース６に対して角度が固定された状態となっている。シリンダ１６にバネ１９が備えられ、バネ１９によりピストン１７が突出側に付勢されて、ピストン１７が斜板１８に接当しており、斜板１８によってピストン１７の作動のストロークが決められる。 As shown in FIG. 1, a thrust bearing type swash plate 18 is supported by the output case 6. The swash plate 18 rotates integrally with the output case 6, and the angle is fixed with respect to the input shaft 3 and the output case 6. The cylinder 16 is provided with a spring 19, and the piston 17 is urged toward the protruding side by the spring 19, and the piston 17 is in contact with the swash plate 18, and the stroke of operation of the piston 17 is determined by the swash plate 18.

これにより、入力軸３及び油圧ポンプ４（シリンダブロック１０）が回転駆動されることによって、前項［２］に記載のように、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２から作動油が油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７に供給されて、油圧モータ５のピストン１７が斜板１８に沿って移動するのであり、斜板１８によって油圧モータ５のピストン１７の作動のストロークが決まる。
以上のように、シリンダブロック１０、シリンダ１６及びピストン１７、斜板１８、バネ１９等により、アキシャルピストン型式の油圧モータ５が構成されている。 As a result, when the input shaft 3 and the hydraulic pump 4 (cylinder block 10) are rotationally driven, the hydraulic oil is transferred from the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 to the hydraulic motor 5 as described in [2] above. Supplyed to the cylinder 16 and the piston 17, the piston 17 of the hydraulic motor 5 moves along the swash plate 18, and the stroke of the operation of the piston 17 of the hydraulic motor 5 is determined by the swash plate 18.
As described above, the cylinder block 10, the cylinder 16, the piston 17, the swash plate 18, the spring 19, and the like constitute the axial piston type hydraulic motor 5.

［４］
次に、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２と油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７とを油圧系によって接続する構造について説明する。
図１及び図５に示すように、シリンダブロック１０において、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２と油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７との間の部分の外面に、リング状の溝部がシリンダブロック１０の全周に亘って形成されており、シリンダブロック１０の外面に円筒部材２０が取り付けられている。
これにより、シリンダブロック１０の溝部と円筒部材２０との間で、シリンダブロック１０の外面の全周に亘り円筒状（リング状）の高圧油路２１が形成されており、ケーシング１と円筒部材２０との間に、ベアリング２４が備えられている。 [4]
Next, a structure in which the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 and the cylinder 16 and the piston 17 of the hydraulic motor 5 are connected by a hydraulic system will be described.
As shown in FIGS. 1 and 5, in the cylinder block 10, ring-shaped grooves are formed on the outer surface of the portion between the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 and the cylinder 16 and the piston 17 of the hydraulic motor 5. The cylindrical member 20 is attached to the outer surface of the cylinder block 10.
Thereby, a cylindrical (ring-shaped) high-pressure oil passage 21 is formed over the entire outer surface of the cylinder block 10 between the groove portion of the cylinder block 10 and the cylindrical member 20, and the casing 1 and the cylindrical member 20. Between them, a bearing 24 is provided.

図１及び図５に示すように、シリンダブロック１０において、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２と油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７との間の部分の内面に、リング状の溝部がシリンダブロック１０の全周に亘って形成されており、シリンダブロック１０の内面に円筒部材２３が取り付けられている。これにより、シリンダブロック１０の溝部と円筒部材２３との間で、シリンダブロック１０の内面の全周に亘り円筒状（リング状）の低圧油路２２が形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 5, in the cylinder block 10, ring-shaped grooves are formed on the inner surface of the portion between the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 and the cylinder 16 and the piston 17 of the hydraulic motor 5. The cylindrical member 23 is attached to the inner surface of the cylinder block 10. Thus, a cylindrical (ring-shaped) low-pressure oil passage 22 is formed between the groove of the cylinder block 10 and the cylindrical member 23 over the entire circumference of the inner surface of the cylinder block 10.

図１及び図５に示すように、高圧及び低圧油路２１，２２における油圧ポンプ４側の部分において、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２に対向する位置に、複数の孔部が入力軸３の周囲に放射状に配置されるように開口されており、孔部の各々は高圧及び低圧油路２１，２２、円筒部材２０，２３に亘って貫通している。
前述の孔部に切換スプール２５が作動自在（入力軸３の半径方向に作動自在）に備えられており、油圧ポンプ４のシリンダ１１の各々と、切換スプール２５の各々とに亘って油路２６が接続されている。 As shown in FIGS. 1 and 5, a plurality of holes are formed in the input shaft 3 at positions facing the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 in the portion on the hydraulic pump 4 side in the high and low pressure oil passages 21 and 22. Are opened so as to be radially arranged around each of the holes, and each of the holes penetrates the high pressure and low pressure oil passages 21 and 22 and the cylindrical members 20 and 23.
A switching spool 25 is provided in the aforementioned hole so as to be operable (operable in the radial direction of the input shaft 3), and an oil passage 26 extends over each of the cylinders 11 of the hydraulic pump 4 and each of the switching spools 25. Is connected.

図１及び図５に示すように、高圧及び低圧油路２１，２２における油圧モータ５側の部分において、油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７に対向する位置に、複数の孔部が入力軸３の周囲に放射状に配置されるように開口されており、孔部の各々は高圧及び低圧油路２１，２２、円筒部材２０，２３に亘って貫通している。
前述の孔部に切換スプール２７が作動自在（入力軸３の半径方向に作動自在）に備えられており、油圧モータ５のシリンダ１６の各々と、切換スプール２７の各々とに亘って油路２８が接続されている。 As shown in FIG. 1 and FIG. 5, a plurality of holes are formed in the input shaft 3 at positions facing the cylinder 16 and the piston 17 of the hydraulic motor 5 in the high-pressure and low-pressure oil passages 21 and 22 on the side of the hydraulic motor 5. Are opened so as to be radially arranged around each of the holes, and each of the holes penetrates the high pressure and low pressure oil passages 21 and 22 and the cylindrical members 20 and 23.
A switching spool 27 is provided in the aforementioned hole so as to be operable (operable in the radial direction of the input shaft 3), and an oil passage 28 extends over each of the cylinders 16 of the hydraulic motor 5 and each of the switching spools 27. Is connected.

入力軸３により駆動されるチャージポンプ（図示せず）が備えられている。図１及び図５に示すように、チャージポンプの作動油が、入力軸３の内部の油路３ｂから、シリンダブロック１０及び円筒部材２３の油路３０，３１を介して、高圧及び低圧油路２１，２２に供給されており、高圧及び低圧油路２１，２２から切換スプール２５，２７及び油路２６，２８を介して、油圧ポンプ４及び油圧モータ５のシリンダ１１，１６に供給される。 A charge pump (not shown) driven by the input shaft 3 is provided. As shown in FIG. 1 and FIG. 5, the hydraulic oil of the charge pump is supplied from the oil passage 3 b inside the input shaft 3 through the oil passages 30 and 31 of the cylinder block 10 and the cylindrical member 23. 21 and 22, and are supplied from the high and low pressure oil passages 21 and 22 to the cylinders 11 and 16 of the hydraulic pump 4 and the hydraulic motor 5 through the switching spools 25 and 27 and the oil passages 26 and 28.

図１及び図５に示すように、入力軸３の外面と円筒部材２３の内面とに間に円筒状（リング状）の空間３２が形成されており、切換スプール２５，２７の内側の端部（入力軸３の半径方向中心側の端部）が、空間３２に面している。チャージポンプの作動油が入力軸３の内部の油路３ｃから空間３２に供給されて、チャージポンプの作動油の圧力が切換スプール２５，２７の内側の端部（入力軸３の半径方向中心側の端部）に掛かっており、チャージポンプの作動油の圧力により切換スプール２５，２７が外側（入力軸３の半径方向外側）に付勢されている。 As shown in FIGS. 1 and 5, a cylindrical (ring-shaped) space 32 is formed between the outer surface of the input shaft 3 and the inner surface of the cylindrical member 23, and the inner ends of the switching spools 25 and 27. The end of the input shaft 3 on the center side in the radial direction faces the space 32. The hydraulic oil of the charge pump is supplied to the space 32 from the oil passage 3c inside the input shaft 3, and the pressure of the hydraulic oil of the charge pump is changed to the inner ends of the switching spools 25 and 27 (the radial direction center side of the input shaft 3). The switching spools 25 and 27 are biased outward (radially outward of the input shaft 3) by the pressure of the hydraulic oil of the charge pump.

［５］
次に、切換スプール２５，２７の作動について説明する。
図１及び図５に示すように、ケーシング１の内面に、リング状のガイド部３３が、入力軸３に対して偏芯した状態で固定されており、切換スプール２５の外側の端部（入力軸３の半径方向外側の端部）がガイド部３３に接当している。
出力ケース６の内面に、リング状のガイド部３４が、入力軸３に対して偏芯した状態で固定されており、切換スプール２７の外側の端部（入力軸３の半径方向外側の端部）がガイド部３４に接当している。 [5]
Next, the operation of the switching spools 25 and 27 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 5, a ring-shaped guide portion 33 is fixed to the inner surface of the casing 1 in an eccentric state with respect to the input shaft 3. The radially outer end of the shaft 3 is in contact with the guide portion 33.
A ring-shaped guide portion 34 is fixed to the inner surface of the output case 6 in an eccentric state with respect to the input shaft 3, and an outer end portion of the switching spool 27 (an end portion on the radially outer side of the input shaft 3). ) Is in contact with the guide portion 34.

以上の構造によって、図１及び図５に示すように、入力軸３、油圧ポンプ４及び油圧モータ５（シリンダブロック１０）がケーシング１に対して回転すると（油圧ポンプ４及び油圧モータ５（シリンダブロック１０）と出力ケース６との間に回転速度差が発生すると）、切換スプール３５，２７の外側の端部がガイド部３３，３４に沿って摺動する状態となる。 With the above structure, as shown in FIGS. 1 and 5, when the input shaft 3, the hydraulic pump 4, and the hydraulic motor 5 (cylinder block 10) rotate with respect to the casing 1 (the hydraulic pump 4 and the hydraulic motor 5 (cylinder block)). 10) and the output case 6), the outer end portions of the switching spools 35, 27 slide along the guide portions 33, 34.

これにより、図１及び図５に示すように、切換スプール３５，２７の外側の端部がガイド部３３，３４に沿って摺動すること、並びに、チャージポンプの作動油の圧力により切換スプール２５，２７が外側（入力軸３の半径方向外側）の付勢されていることにより、切換スプール２５，２７が入力軸３の半径方向に作動する。 As a result, as shown in FIGS. 1 and 5, the switching spools 25 and 27 are slid along the guide portions 33 and 34, and the switching spool 25 and the switching spool 25 by the pressure of the hydraulic oil of the charge pump. , 27 are biased outward (radially outward of the input shaft 3), so that the switching spools 25, 27 operate in the radial direction of the input shaft 3.

図１及び図５に示すように、切換スプール２５，２７が入力軸３の半径方向に作動することによって、切換スプール２５により、高圧油路２１と油路２６とが接続された状態（切換スプール２５が図１に示す位置から入力軸３の半径方向外側に作動した状態）、並びに、低圧油路２２と油路２６とが接続された状態（切換スプール２５が図１に示す位置から入力軸３の半径方向中心側に作動した状態）が、交互に切り換えられる。 As shown in FIGS. 1 and 5, when the switching spools 25 and 27 operate in the radial direction of the input shaft 3, the switching spool 25 connects the high-pressure oil passage 21 and the oil passage 26 (switching spool). 1 is a state in which the low pressure oil passage 22 and the oil passage 26 are connected (the switching spool 25 is moved from the position shown in FIG. 1 to the input shaft). 3 in a state of being actuated toward the radial center side).

同様に図１及び図５に示すように、切換スプール２７により、高圧油路２１と油路２８とが接続された状態（切換スプール２７が図１に示す位置から入力軸３の半径方向外側に作動した状態）、並びに、低圧油路２２と油路２８とが接続された状態（切換スプール２７が図１に示す位置から入力軸３の半径方向中心側に作動した状態）が、交互に切り換えられる。 Similarly, as shown in FIGS. 1 and 5, the high pressure oil passage 21 and the oil passage 28 are connected by the switching spool 27 (the switching spool 27 is located radially outward of the input shaft 3 from the position shown in FIG. 1). And the state where the low pressure oil passage 22 and the oil passage 28 are connected (the state where the switching spool 27 is actuated from the position shown in FIG. 1 toward the radial center of the input shaft 3) alternately. It is done.

図１及び図５に示すように、切換スプール２５，２７を放射状に配置する場合、隣接する切換スプール２５，２７の間の角度（ピッチ）θ１，θ２，θ３，θ４，θ５，θ６，θ７が同じ値ではなく、互いに数度ずつ異なる値に設定されている。
これにより、入力軸３、油圧ポンプ４及び油圧モータ５（シリンダブロック１０）が回転することにより（切換スプール２５，２７が作動することにより）発生する高周波騒音において、高周波騒音の位相を分散させることができて（共鳴を抑えることができて）、高周波騒音を抑えることができる。 As shown in FIGS. 1 and 5, when the switching spools 25 and 27 are arranged radially, the angles (pitch) between the adjacent switching spools 25 and 27 are θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6, and θ7. They are not the same value, but are set to different values by several degrees.
As a result, the phase of the high-frequency noise is dispersed in the high-frequency noise generated by the rotation of the input shaft 3, the hydraulic pump 4, and the hydraulic motor 5 (cylinder block 10) (by operating the switching spools 25 and 27). (Resonance can be suppressed) and high frequency noise can be suppressed.

［６］
次に、無段変速装置の作動状態について説明する（油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎに操作した状態）。
図１に示すように、入力軸３及び油圧モータ５が回転駆動されることによって、入力軸３の動力が油圧モータ５のピストン１７により出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）に伝達され、出力ケ−ス６（油圧モータ５の斜板１８）が回転駆動される機械系の伝動系（入力軸３の動力）が存在している。 [6]
Next, the operating state of the continuously variable transmission will be described (the state in which the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated to the neutral position N).
As shown in FIG. 1, when the input shaft 3 and the hydraulic motor 5 are rotationally driven, the power of the input shaft 3 is transmitted to the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) by the piston 17 of the hydraulic motor 5. There is a mechanical transmission system (power of the input shaft 3) in which the output case 6 (the swash plate 18 of the hydraulic motor 5) is rotationally driven.

同様に図１に示すように、入力軸３及び油圧ポンプ４が回転駆動されることによって、油圧ポンプ４のピストン１２が作動し、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２から作動油が油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７に供給されることにより、油圧ポンプ４の動力が油圧モータ５のピストン１７により出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）に伝達される油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）が存在している。
これにより、機械系の伝動系（入力軸３の動力）と、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）とが、直列に接続された状態となっている。 Similarly, as shown in FIG. 1, when the input shaft 3 and the hydraulic pump 4 are rotationally driven, the piston 12 of the hydraulic pump 4 is operated, and hydraulic oil is supplied from the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 to the hydraulic motor 5. Is supplied to the cylinder 16 and the piston 17 so that the power of the hydraulic pump 4 is transmitted to the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) by the piston 17 of the hydraulic motor 5. 4 power) is present.
Thereby, the mechanical transmission system (power of the input shaft 3) and the hydraulic transmission system (power of the hydraulic pump 4) are connected in series.

図１に示すように、機械系の伝動系（入力軸３の動力）が一定方向の動力（正転）であるのに対して、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）では、油圧ポンプ４の斜板１４の角度を変更することにより、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）を正転状態及び逆転状態に変速することができる。 As shown in FIG. 1, the mechanical transmission system (power of the input shaft 3) is power in a fixed direction (forward rotation), whereas in the hydraulic transmission system (power of the hydraulic pump 4), By changing the angle of the swash plate 14 of the pump 4, the transmission system of the hydraulic system (power of the hydraulic pump 4) can be shifted between the forward rotation state and the reverse rotation state.

図１及び図６の中立位置Ｎに示す状態は、油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎに操作している状態であり、入力軸３に対して油圧ポンプ４の斜板１４が直交する状態である。
この状態において、油圧ポンプ４のピストン１２は作動せず（油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２から、作動油が油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７に供給されず）、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）が速度「０」の状態となって、機械系の伝動系（入力軸３の動力）のみが出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）から出力される（図６において、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）の回転速度Ｖ１の状態）。 1 and 6 is a state in which the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated to the neutral position N, and the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is orthogonal to the input shaft 3. State.
In this state, the piston 12 of the hydraulic pump 4 does not operate (the hydraulic oil is not supplied from the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 to the cylinder 16 and the piston 17 of the hydraulic motor 5), and the hydraulic transmission system ( The power of the hydraulic pump 4) is in a state of “0”, and only the mechanical transmission system (power of the input shaft 3) is output from the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) (FIG. 6). The state of the rotation speed V1 of the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5).

前述のように、入力軸３、油圧ポンプ４及び油圧モータ５が回転駆動されると、前項［４］に記載のように、切換スプール２５，２７が入力軸３の半径方向に作動して、切換スプール２５により、高圧油路２１と油路２６とが接続された状態、及び、低圧油路２２と油路２６とが接続された状態が交互に切り換えられる。
同様に切換スプール２７により、高圧油路２１と油路２８とが接続された状態、及び、低圧油路２２と油路２８とが接続された状態が交互に切り換えられる。 As described above, when the input shaft 3, the hydraulic pump 4, and the hydraulic motor 5 are rotationally driven, the switching spools 25 and 27 are operated in the radial direction of the input shaft 3 as described in [4] above, The state in which the high pressure oil passage 21 and the oil passage 26 are connected and the state in which the low pressure oil passage 22 and the oil passage 26 are connected are alternately switched by the switching spool 25.
Similarly, the state where the high pressure oil passage 21 and the oil passage 28 are connected and the state where the low pressure oil passage 22 and the oil passage 28 are connected are alternately switched by the switching spool 27.

しかしながら油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎに操作している状態において、油圧ポンプ４のピストン１２は作動しないので（油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２から、作動油が油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７に供給されないので）、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）が速度「０」の状態となって、機械系の伝動系（入力軸３の動力）のみが出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）から出力される（図６において、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）の回転速度Ｖ１の状態）。 However, in a state where the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated to the neutral position N, the piston 12 of the hydraulic pump 4 does not operate (the hydraulic oil is supplied from the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 to the cylinder of the hydraulic motor 5). 16 and the piston 17), the hydraulic transmission system (power of the hydraulic pump 4) is in a state of speed "0", and only the mechanical transmission system (power of the input shaft 3) is output case 6 (The state of the rotational speed V1 of the output case 6 (the swash plate 18 of the hydraulic motor 5) in FIG. 6).

［７］
次に、無段変速装置の作動状態について説明する（油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎから正転側に操作した状態）。
図１から図２に示すように、油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎから正転側に操作すると、入力軸３及び油圧ポンプ４が回転駆動されることによって、油圧ポンプ４のピストン１２が作動する。 [7]
Next, the operating state of the continuously variable transmission will be described (the state in which the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the neutral position N to the forward rotation side).
As shown in FIGS. 1 and 2, when the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the neutral position N to the forward rotation side, the input shaft 3 and the hydraulic pump 4 are driven to rotate, whereby the piston 12 of the hydraulic pump 4 is driven. Operates.

これにより、図２及び図５に示すように、油圧ポンプ４のピストン１２が退入するタイミングで、切換スプール２５により高圧油路２１と油路２６とが接続された状態となり、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２から作動油が高圧油路２１に供給される。
切換スプール２７により高圧油路２１と油路２８とが接続された状態となると、この切換スプール２７に対応する油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７に、高圧油路２１から作動油が供給されて、油圧モータ５のピストン１７が突出する。 As a result, as shown in FIGS. 2 and 5, at the timing when the piston 12 of the hydraulic pump 4 is retracted, the high pressure oil passage 21 and the oil passage 26 are connected by the switching spool 25. Hydraulic oil is supplied from the cylinder 11 and the piston 12 to the high-pressure oil passage 21.
When the high pressure oil passage 21 and the oil passage 28 are connected by the switching spool 27, the hydraulic oil is supplied from the high pressure oil passage 21 to the cylinder 16 and the piston 17 of the hydraulic motor 5 corresponding to the switching spool 27. The piston 17 of the hydraulic motor 5 protrudes.

図２及び図５に示すように、油圧モータ５のピストン１７が退入するタイミングで、切換スプール２７により低圧油路２２と油路２８とが接続された状態となって、油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７から作動油が低圧油路２２に供給される。
切換スプール２５により低圧油路２２と油路２６とが接続された状態となると、この切換スプール２５に対応する油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２に、低圧油路２２から作動油が供給されて、油圧ポンプ４のピストン１２が突出する。 As shown in FIGS. 2 and 5, when the piston 17 of the hydraulic motor 5 is retracted, the low pressure oil passage 22 and the oil passage 28 are connected by the switching spool 27, and the cylinder of the hydraulic motor 5 is connected. The hydraulic oil is supplied from 16 and the piston 17 to the low pressure oil passage 22.
When the low pressure oil passage 22 and the oil passage 26 are connected by the switching spool 25, hydraulic oil is supplied from the low pressure oil passage 22 to the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 corresponding to the switching spool 25. The piston 12 of the hydraulic pump 4 protrudes.

以上のようにして、図２及び図６に示すように、油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎから正転側に操作していくと、入力軸３及び油圧ポンプ４が回転駆動されることにより、油圧ポンプ４のピストン１２が作動し、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２から作動油が油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７に供給されることにより、油圧ポンプ４の動力が油圧モータ５のピストン１７により出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）に伝達される。 2 and 6, when the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the neutral position N to the forward rotation side, the input shaft 3 and the hydraulic pump 4 are driven to rotate. As a result, the piston 12 of the hydraulic pump 4 is operated, and hydraulic oil is supplied from the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 to the cylinder 16 and the piston 17 of the hydraulic motor 5, whereby the power of the hydraulic pump 4 is supplied to the hydraulic motor. 5 is transmitted to the output case 6 (the swash plate 18 of the hydraulic motor 5).

これにより、図２及び図６に示すように、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）が正転状態で増速されるように変速されて、機械系の伝動系（入力軸３の動力）に油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）が加算される状態となって、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）から出力される動力は正転状態で増速される状態となる。
図２に示す状態は、油圧ポンプ４の斜板１４を正転側の最大角度ＡＦに操作した状態であり、図６において出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）の正転側の最高回転速度ＶＦの状態である。 As a result, as shown in FIGS. 2 and 6, the transmission system of the hydraulic system (power of the hydraulic pump 4) is shifted so as to be accelerated in the normal rotation state, and the transmission system of the mechanical system (of the input shaft 3) The power transmitted from the output case 6 (the swash plate 18 of the hydraulic motor 5) is increased in the forward rotation state. It becomes a state.
The state shown in FIG. 2 is a state where the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated to the maximum angle AF on the forward rotation side, and in FIG. 6, the maximum on the forward rotation side of the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5). This is the state of the rotational speed VF.

［８］
次に、無段変速装置の作動状態について説明する（油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎから逆転側に操作した状態）。
図１から図３に示すように、油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎから逆転側に操作すると、入力軸３及び油圧ポンプ４が回転駆動されることによって、油圧ポンプ４のピストン１２が作動するのであり、前項［７］に記載のように切換スプール２５，２７が作動して、油圧ポンプ４のシリンダ１１及びピストン１２から作動油が油圧モータ５のシリンダ１６及びピストン１７に供給されることにより、油圧ポンプ４の動力が油圧モータ５のピストン１７により出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）に伝達される。 [8]
Next, the operating state of the continuously variable transmission will be described (a state in which the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the neutral position N to the reverse side).
As shown in FIGS. 1 to 3, when the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the neutral position N to the reverse side, the input shaft 3 and the hydraulic pump 4 are driven to rotate, whereby the piston 12 of the hydraulic pump 4 is moved. The switching spools 25 and 27 are operated as described in [7] above, and hydraulic oil is supplied from the cylinder 11 and the piston 12 of the hydraulic pump 4 to the cylinder 16 and the piston 17 of the hydraulic motor 5. As a result, the power of the hydraulic pump 4 is transmitted to the output case 6 (the swash plate 18 of the hydraulic motor 5) by the piston 17 of the hydraulic motor 5.

この場合、油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎから逆転側に操作するので、機械系の伝動系（入力軸３の動力）が一定方向の動力（正転）であるのに対して、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）は逆転状態となる。
これにより、図３及び図６に示すように、油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎから逆転側に操作していくと、機械系の伝動系（入力軸３の動力）から油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）が減算される状態となって、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）から出力される動力は正転状態で減速される状態となる。 In this case, since the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the neutral position N to the reverse side, the mechanical transmission system (power of the input shaft 3) is power in a fixed direction (forward rotation). The hydraulic transmission system (power of the hydraulic pump 4) is in a reverse rotation state.
As a result, as shown in FIGS. 3 and 6, when the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the neutral position N to the reverse side, the mechanical transmission system (power of the input shaft 3) is changed to the hydraulic system. The transmission system (power of the hydraulic pump 4) is subtracted, and the power output from the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) is decelerated in the forward rotation state.

図３及び図６に示すように、油圧ポンプ４の斜板１４を中立位置Ｎから逆転側に操作して停止角度Ａ０に操作すると、機械系の伝動系（入力軸３の動力）の速度（絶対値）と、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）の速度（絶対値）とが同じになって、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）から出力される動力は速度「０」の状態となる。
このように、油圧ポンプ４の斜板１４を停止角度Ａ０に操作した状態が、無段変速装置の停止状態となる。 3 and 6, when the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the neutral position N to the reverse side to the stop angle A0, the speed of the mechanical transmission system (power of the input shaft 3) ( The speed (absolute value) of the hydraulic transmission system (power of the hydraulic pump 4) is the same, and the power output from the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) is the speed “ The state becomes “0”.
Thus, the state in which the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated at the stop angle A0 is the stop state of the continuously variable transmission.

［９］
次に、無段変速装置の作動状態について説明する（油圧ポンプ４の斜板１４を停止角度Ａ０から逆転側に操作した状態）。
図３，４，６に示すように、油圧ポンプ４の斜板１４を停止角度Ａ０から逆転側に操作すると、機械系の伝動系（入力軸３の動力）の速度（絶対値）よりも、油圧系の伝動系（油圧ポンプ４の動力）の速度（絶対値）が大きくなるので、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）から出力される動力は逆転状態となるのであり、さらに油圧ポンプ４の斜板１４を停止角度Ａ０から逆転側に操作すると、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）から出力される動力は逆転状態で増速される状態となる。 [9]
Next, the operating state of the continuously variable transmission will be described (a state where the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the stop angle A0 to the reverse side).
As shown in FIGS. 3, 4, and 6, when the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated from the stop angle A 0 to the reverse side, the speed (absolute value) of the mechanical transmission system (power of the input shaft 3) Since the speed (absolute value) of the hydraulic transmission system (power of the hydraulic pump 4) is increased, the power output from the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) is in the reverse rotation state. When the swash plate 14 of the pump 4 is operated from the stop angle A0 to the reverse side, the power output from the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) is increased in the reverse state.

図４に示す状態は、油圧ポンプ４の斜板１４を逆転側の最大角度ＡＲに操作した状態であり、図６において出力ケース６の逆転側の最高回転速度ＶＲの状態である。
図３及び図６に示すように、油圧ポンプ４の斜板１４の停止角度Ａ０が中立位置Ｎから逆転側に寄った位置にあるので、出力ケース６の正転側の最高回転速度ＶＦに比べて、出力ケース６の逆転側の最高回転速度ＶＲが低速になる。 The state shown in FIG. 4 is a state where the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is operated to the maximum angle AR on the reverse side, and is the state of the maximum rotational speed VR on the reverse side of the output case 6 in FIG.
As shown in FIGS. 3 and 6, since the stop angle A0 of the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is located at a position closer to the reverse rotation side than the neutral position N, it is compared with the maximum rotation speed VF on the forward rotation side of the output case 6. Thus, the maximum rotation speed VR on the reverse side of the output case 6 becomes low.

図２及び図４に示すように、油圧ポンプ４の斜板１４の逆転側の最大角度ＡＲが、油圧ポンプ４の斜板１４の正転側の最大角度ＡＦよりも大きくなるように構成している（逆転状態での油圧ポンプ４の容量が正転状態の油圧モータ５の容量よりも大きくなる状態）。
これにより、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）から出力される動力が逆転状態となる状態が確実に得られるのであり、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）の正転側の最高回転速度ＶＦと、出力ケース６（油圧モータ５の斜板１８）の逆転側の最高回転速度ＶＲとの間に、あまり大きな速度差が生じないようにすることができる。 As shown in FIGS. 2 and 4, the maximum angle AR on the reverse side of the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 is configured to be larger than the maximum angle AF on the forward side of the swash plate 14 of the hydraulic pump 4. (The capacity of the hydraulic pump 4 in the reverse rotation state is larger than the capacity of the hydraulic motor 5 in the normal rotation state).
As a result, a state in which the power output from the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) is in a reverse rotation state can be reliably obtained, and the forward rotation side of the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5). The maximum rotational speed VF of the output case 6 and the maximum rotational speed VR on the reverse side of the output case 6 (swash plate 18 of the hydraulic motor 5) can be prevented from generating a very large speed difference.

［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明を実施するための形態］において、油圧モータ５の斜板１８を入力軸３に対して角度変更自在に構成し、油圧ポンプ４の斜板１４を入力軸３に対して角度が固定された状態に構成してもよい。
前述の［発明を実施するための形態］において、油圧ポンプ４の斜板１４及び油圧モータ５の斜板１８の両方を、入力軸３に対して角度変更自在に構成してもよい。 [First Alternative Embodiment of the Invention]
In the above-mentioned [Mode for Carrying Out the Invention], the swash plate 18 of the hydraulic motor 5 is configured to be capable of changing the angle with respect to the input shaft 3, and the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 has an angle relative to the input shaft 3. You may comprise in the fixed state.
In the above-mentioned [Mode for Carrying Out the Invention], both the swash plate 14 of the hydraulic pump 4 and the swash plate 18 of the hydraulic motor 5 may be configured to be capable of changing the angle with respect to the input shaft 3.

［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明を実施するための形態］［発明の実施の第１別形態］において、隣接する切換スプール２５の間の角度（ピッチ）θ１〜θ７を互いに異なる値に設定して、隣接する切換スプール２７の間の角度（ピッチ）θ１〜θ７を互いに異なる値に設定し、これに加えて、隣接する切換スプール２５の間の角度（ピッチ）θ１〜θ７と、隣接する切換スプール２７の間の角度（ピッチ）θ１〜θ７とを互い異なる値に設定してもよい。 [Second Embodiment of the Invention]
In the above-mentioned [Mode for Carrying Out the Invention] [First Alternative Embodiment of the Invention], the angles (pitch) θ1 to θ7 between the adjacent switching spools 25 are set to values different from each other, and the adjacent switching is performed. The angles (pitch) θ1 to θ7 between the spools 27 are set to different values. In addition, the angles (pitch) θ1 to θ7 between the adjacent switching spools 25 and the adjacent switching spools 27 are set. The angles (pitch) θ1 to θ7 may be set to different values.

本発明は、伝動軸等により出力される動力と、油圧ポンプ及び油圧モータの組み合わせにより出力される動力とを、合成して出力するように構成された無段変速装置に適用できるものであり、本発明の無段変速装置は農業機械や建設機械等の乗用型作業車に適用できる。 The present invention can be applied to a continuously variable transmission configured to combine and output power output by a transmission shaft and the like and power output by a combination of a hydraulic pump and a hydraulic motor, The continuously variable transmission of the present invention can be applied to a riding work vehicle such as an agricultural machine or a construction machine.

３入力軸
４油圧ポンプ
５油圧モータ
１２油圧ポンプのピストン
１４油圧ポンプの斜板
１７油圧モータのピストン
１８油圧モータの斜板
２５，２７切換スプール
３３，３４ガイド部 3 Input shaft 4 Hydraulic pump 5 Hydraulic motor 12 Piston of hydraulic pump 14 Swash plate of hydraulic pump 17 Piston of hydraulic motor 18 Swash plate of hydraulic motor 25, 27 Switching spool 33, 34 Guide portion

Claims

An input shaft that is driven to rotate by transmission of power, a hydraulic pump that rotates integrally with the input shaft, and a hydraulic motor that rotates integrally with the input shaft,
The hydraulic pump and the hydraulic motor are provided with a piston that sucks and discharges hydraulic oil, and a swash plate that determines the stroke of operation of the piston,
The input shaft and the hydraulic motor are rotationally driven, whereby the power of the input shaft is transmitted to the swash plate of the hydraulic motor by the piston of the hydraulic motor, and the swash plate of the hydraulic motor is rotationally driven. And
When the input shaft and the hydraulic pump are rotationally driven, the piston of the hydraulic pump is operated, and hydraulic oil is supplied from the piston of the hydraulic pump to the piston of the hydraulic motor, whereby the power of the hydraulic pump is increased. It is transmitted to the swash plate of the hydraulic motor by the piston of the hydraulic motor and applied to the power of the input shaft, and the swash plate of the hydraulic motor is rotationally driven so that power is output from the swash plate of the hydraulic motor. To configure
The swash plate of the hydraulic pump or the swash plate of the hydraulic motor is configured to change the angle with respect to the input shaft so as to change the stroke of operation of the piston of the hydraulic pump or the piston of the hydraulic motor,
By changing the angle of the swash plate of the hydraulic pump or the swash plate of the hydraulic motor, the forward rotation state in which the swash plate of the hydraulic motor is rotationally driven in the same direction as the input shaft, and the swash plate of the hydraulic motor The operation state of the piston of the hydraulic motor is configured to be freely changeable over a reverse rotation state in which the rotation speed exceeds the absolute value of the rotation speed of the input shaft and is rotated in the opposite direction to the input shaft .
A plurality of pistons of the hydraulic pump and the hydraulic motor are arranged around the input shaft and configured to operate in parallel with the axial direction of the input shaft,
A switching spool for connecting and disconnecting the piston of the hydraulic pump and the piston of the hydraulic motor is provided radially around the input shaft so as to correspond to each piston of the hydraulic pump and the hydraulic motor, and the input Configured to act in the radial direction of the shaft,
The hydraulic oil is supplied from the piston of the hydraulic pump to the piston of the hydraulic motor via the switching spool, and the hydraulic oil is returned from the piston of the hydraulic motor to the piston of the hydraulic pump via the switching spool. And
A ring-shaped guide portion is provided on a radially outer portion of the input shaft with respect to the switching spool, and an end portion of the switching spool is configured to contact the guide portion,
The pressure of a charge pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic pump and the hydraulic motor is applied to the end of the switching spool on the radial center side of the input shaft, and the switching spool is attached to the radially outer side of the input shaft. Vigorously,
The stepless pump is configured such that the switching spool operates in the radial direction of the input shaft by rotating the hydraulic pump and the hydraulic motor and sliding the end of the switching spool along the guide portion. Transmission device.

The continuously variable transmission according to claim 1, wherein a swash plate of the hydraulic pump is configured to be capable of changing an angle with respect to the input shaft.