JP2000220737A - 油圧式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２つの油圧
モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように併設し
た油圧式無段変速機において、小型化と低コスト化を課
題とする。 【解決手段】 可変容量式油圧ポンプ２１、第１油圧モ
ータ２２、第２油圧モータ２３をセンタセクション３２
に配設し、ＨＳＴ式変速機１０を構成した。第１油圧モ
ータ２２、第２油圧モータ２３ともに可変容量形とし、
容量制御により変速を行う。第１油圧モータ２２を可変
容量形、第２油圧モータ２３を固定容量形とし、第１油
圧モータ２２の容量の制御により変速操作を行う。第１
油圧モータ８３、第２油圧モータ８４のどちらか一方も
しくは両方を二段可変容量形油圧モータとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタ、コンバ
イン、田植機、船舶、パワーショベル、バックホウ、ド
ラグライン、クラムシェル、クレーン、ショベルローダ
ー、ブルドーザー、スクレーパー、グレーダー、ロード
ローラー、タイヤローラー、クローラーキャリヤ等に搭
載される油圧式無段変速機の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、農業用トラクター等の作業車両の
走行用動力伝達装置はエンジンの出力回転数をギヤなど
で一種類の速比で減速して駆動輪等に動力を伝達する
と、エンジンの出力と回転数の関係を示す図２９からわ
かるように、作業領域である低速での出力が小さいため
に、従来は複数段の速比をクラッチにより選択嵌合する
ようになっている。つまり、低速度での作業時には減速
比を大きくとり、高速度での路上走行時には減速比を小
さくとることによって、変速による車速とエンジンの出
力の関係を示す図２８に示すように低速、高速にかかわ
らずエンジンの最大出力を利用できるようにしている。
しかし、この方法によっても利用できるのは図３０に斜
線で示した領域であるため、作業速度によっては最大出
力を利用できないことになるばかりか、作業中に負荷が
増加してエンジン回転が下がりストールすることを防ぐ
ために作業中に速度比の切換が必要になる。この速度比
の切換には駆動力伝達までにタイムラグが発生するた
め、この間の車両速度の急速な低下による作業精度の悪
化や切換時のショックの発生による乗り心地の悪化など
総合的な作業能率の悪化につながる。また、エンジン出
力をできるだけ有効に利用しようとすると速度比の段数
を多くすることが有効であるが、この場合には製造コス
トの上昇やサイズの増加、メカニカルロスの増加を招
き、また切換の頻度が増加するため、無制限に速度比の
段数を増やすことはできない。そこで、これに対して可
変容量型油圧ポンプと定容量式油圧モータを組み合わせ
た油圧式無段変速機を（ＨＳＴ式変速機）を用いること
により、速度比を無段階に変化させることのできる動力
伝達装置もある。これにより、作業中の変速による作業
精度の悪化やショックの発生を防止することができる
が、ＨＳＴ式変速機を用いた変速による出力トルクと出
力回転の関係を示す図３１に示すようなトルク特性から
ＨＳＴ式変速機の出力トルクおよび出力回転数最大値Ｎ
ｂと出力トルク最大時回転数Ｎａの比Ｎｂ／Ｎａは約
１．５〜２．０である。これでは高速走行時に対する作
業時の一般的な速度比３．５〜４．０を満足することが
できないので、ギヤとクラッチによる２ないし３段階の
速度比切換を併用することが一般的に行われている。こ
のような動力伝達装置は構造が複雑になり製造コストの
上昇を招くばかりか、速度比の切換時のショックがあ
る。

【０００３】また、コンバインの変速装置においては、
作業中の変動する負荷に対して、一定した駆動速度が要
求されるため、円滑な変速操作が可能な変速装置が要求
される。田植機においては、負荷の急激に変動する走行
状況下で、車両速度を一定にして作業を行う必要があ
り、急激な車両速度の低下は作業精度の悪化をもたら
す。このため、同様に円滑な変速操作が可能な変速装置
が要求される。

【０００４】また、船舶等に搭載される変速装置におい
ても同様に上記の問題がある。漁船等は、漁場での操業
には、漁船の操縦性能が問われ、旋回性能および推進機
関の発停前後進の操作が簡単で速く確実なことが要求さ
れる。漁場での移動、巻網の投網などには高速力が、引
網には曳網（えいもう）力が要求される。変速装置に
は、変速範囲の広い変速装置が必要であり、該変速装置
の変速を円滑に行う必要がある。

【０００５】また、広場の整地仕上げ、道路や側溝の建
設、砂利道の補修、除雪作業などに使用される建設機械
においても同様である。パワーショベル、バックホウ、
ドラグライン、クラムシェル、クレーン、ショベルロー
ダー、ブルドーザー、スクレーパー、グレーダー、ロー
ドローラー、タイヤローラー、クローラーキャリヤ等に
おいても、作業時には高荷重を受けながら、徐行する必
要があり、作業現場間では迅速に移動する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、機械
式変速機を用いる場合も、ＨＳＴ式変速機を用いる場合
もクラッチおよびギヤによる変速段を備える必要があ
り、クラッチを用いた変速を行う際に車両速度が急速に
低下し、作業精度および作業車の乗り心地が悪化する。
また、ＨＳＴ式変速機により、高速走行時に対する作業
時の一般的な速度比３．５〜４．０を実現するために
は、ＨＳＴ式変速機のモーター容量をポンプ最大容量に
対して約２倍程度大きくする必要がある。しかし、モー
ターの容量を大きくするためには該モーターを大型にす
る必要があり、ポンプおよびモーターの部品の共用が困
難となり、製造コストが増す。また、大容量のモータは
高回転に不利であり、また、大型化するため、搭載性が
低下する。

【０００７】また、農業機械は１年のうちその作業の適
期間にしか使われず、工場のように毎日同じ機械を熟練
した運転者が使うのと異なる。さらに田畑の土壌条件が
一つ一つ違うように、機械の使用条件が少しずつ異なっ
ている。このためいろいろな条件に適合できるととも
に、慣れない運転者も容易にとり扱うことができるもの
が必要である。とくに日本のように兼業農家が大部分
で、農業従事者に比較的婦人や老人が多い国では、操作
が簡単かつ容易な機械が望まれている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決すべ
く、次のような手段を用いるものである。まず、請求項
１に記載のごとく、アキシャル型油圧ポンプに対し、２
個の油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するよう
に併設した油圧式無段変速機において、該アキシャル型
油圧ポンプは可変容量型油圧ポンプとし、油圧モータの
１個を固定容量型油圧モータに、他の１個を可変容量型
油圧モータに構成して、可変容量型油圧ポンプの吐出量
と前記可変容量型油圧モータの作動油の吸い込み量を制
御することにより変速するように構成した。

【０００９】請求項２に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、アキシャル型油圧ポンプと定容量形油圧モータと可
変容量型油圧モータとを、閉油圧通路で互いに連通する
油路板を共有するように一体化した。

【００１０】請求項３に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、アキシャル型油圧ポンプと可変容量型油圧モータと
を油路板の同一面に、定容量形油圧モータを反対面にそ
れぞれタンデムに構成した。

【００１１】請求項４に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、アキシャル型油圧ポンプと可変容量型油圧モータと
を油路板の同一面に、定容量形油圧モータを該油路板の
反対面に構成し、一体成形され、油路板に貫通した出力
軸を前記可変容量型油圧モータと定容量形油圧モータが
共有する。

【００１２】請求項５に記載のごとく、可変容量型油圧
ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作動
油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、油圧モータの１個を固定容量型油圧モータに、他の
１個を可変容量型油圧モータに構成して、可変容量型油
圧モータの作動油の吸入排出方向を可逆に構成した。

【００１３】請求項６に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、一個の可変容量型油圧ポンプと２個の可変容量型油
圧モータとを一つの油路板を共有して一体化した。

【００１４】請求項７に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、一個の可変容量型油圧ポンプと一個の可変容量型油
圧モータの取付けハウジングを共通化して、油路板の片
面に配設し、該油路板の反対面に一個の可変モータを構
成した。

【００１５】請求項８に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の可変容量型油圧モータとを閉油
圧回路内で作動油が循環するように併設した油圧式無段
変速機において、２つの可変油圧モータを油圧閉回路内
でタンデムに構成した。

【００１６】請求項９に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプにより２個の油圧モータを駆動する油圧式無段
変速機において、２個の油圧モータの斜板角度の最小値
を２種設定し、最大と最小をそれぞれ組み合わせ、４種
の容量を設定した。

【００１７】請求項１０に記載のごとく、アキシャル型
油圧ポンプにより２個の油圧モータを駆動する油圧式無
段変速機において、２個の油圧モータの斜板角度の最小
値を２種設定し、最大と最小をそれぞれ組み合わせ、４
種の容量を設定した。

【００１８】請求項１１に記載のごとく、一つのアキシ
ャル型油圧ポンプに対し、２個の可変容量型油圧モータ
を閉油圧回路内で作動油が循環するように併設した油圧
無段変速機において、２個の油圧モータの斜板角度の最
小値を２種設定し、該斜板は、油圧ピストンまたは電動
アクチュエータ等の駆動機構で駆動され、最小・最大の
２位置設定でき、操作ハンドルの４位置に対応させて４
種の容量を設定した。

【００１９】請求項１２に記載のごとく、アキシャル型
油圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で
作動油が循環するように併設した油圧無段変速機におい
て、可変容量型ポンプの斜板位置がプラス方向最大位置
あるいはマイナス方向最大位置に達した後に、可変容量
型モータの斜板位置を最大位置に操作可能に構成した。

【００２０】請求項１３に記載のごとく、アキシャル型
油圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で
作動油が循環するように併設した油圧無段変速機におい
て、１個のモータを可変容量型油圧モータとし、他の１
個を斜板角度の上限・下限の２段階の容量調節を可能な
方式の油圧モータとする。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。本発明は、トラクタ、コンバイン、田植機、船舶、
パワーショベル、バックホウ、ドラグライン、クラムシ
ェル、クレーン、ショベルローダー、ブルドーザー、ス
クレーパー、グレーダー、ロードローラー、タイヤロー
ラー、クローラーキャリヤ等に搭載される変速装置の構
成に関するものであるが、本発明の一実施例としてトラ
クタに搭載される変速装置を用いるものである。図１は
本発明の実施例である作業車の側面図、図２は同じく平
面図、図３は変速機の変速機構を示す模式図、図４は変
速機の操作機構の一例を示す模式図、図５は変速機の側
面断面図、図６は変速機の正面図、図７は変速機の油路
板の構成を示す平面図、図８は変速機の２つのレバーに
よる操作機構を示す図、図９は変速機の１つのレバーに
よる操作機構を示す図、図１０は図９における操作機構
のレバー基部の構成を示す側面図、図１１は同じく正面
断面図、図１２は変速機の１つのレバーによる操作機構
の別構成を示す図、図１３はデルタ型配置の変速機の構
成を示す正面図、図１４は同じく側面図、図１５は同じ
く後面図、図１６は同じく平面図、図１７はＺ型配置の
変速機の構成を示す正面図、図１８は同じく側面図、図
１９は同じく後面図、図２０は同じく平面図、図２１は
２段可変容量型油圧モータを２個用いた変速機の構成を
示す模式図、図２２は可変容量型油圧モータを１個、２
段可変容量型油圧モータを１個用いた変速機の操作機構
を示す模式図、図２３は２段切換容量型油圧モータの斜
板傾動手段の機構を示す模式図、図２４は２段可変容量
型油圧モータを２個用いた変速機の操作構成を示す模式
図、図２５は図２４における変速機の変速段切換機構を
示す模式図、図２６はカムによる２段可変容量型油圧モ
ータの操作構成を示す模式図、図２７は油圧ポンプおよ
び油圧モータの容量変化に対する出力回転の関係を示す
図、図２８は一つの可変容量型油圧ポンプと二つの可変
容量型油圧モータにより構成される油圧式無段変速機構
を示す側面断面図、図２９はエンジンの出力と回転数の
関係を示す図、図３０は変速による車速とエンジンの出
力の関係を示す図、図３１はＨＳＴ式変速機を用いた変
速による出力トルクと出力回転数の関係を示す図であ
る。

【００２２】図１、図２を用いてロータリ耕耘機を装着
した作業車両の構成について説明する。作業車両１の後
方にはロータリ耕耘機２が接続されており、作業車両１
のエンジン３の出力の一部により、該ロータリ耕耘機２
が駆動される。この作業車両１は、前後に前輪４および
後輪５を懸架する本体の前部にボンネット６を配設し、
該ボンネット６内部にはエンジン３を配置している。ボ
ンネット６の後方にはステアリングハンドル７を設けて
おり、上記ステアリングハンドル７の後方にはシート８
を配設している。また、シート８の側部には主変速レバ
ーが突設されている。ステアリングハンドル７およびシ
ート８は、キャビン９によって覆装されている。エンジ
ン３の後方には油圧式無段変速機（以下ＨＳＴ式変速
機）１０を配設し、エンジン３からの動力を後輪５に伝
達して駆動している。ただし、操作によっては、前輪４
にも後輪５と同時に駆動力を伝達する四輪駆動とするこ
とも可能である。

【００２３】また、エンジン３の駆動力はＨＳＴ式変速
機１０後端から突出したＰＴＯ軸１１に伝達されて該Ｐ
ＴＯ軸１１を駆動し、機体後端に接続した作業機である
ロータリ耕運機２を駆動するように構成している。作業
車両１の後方にはロータリ耕耘機２が接続されており、
該ロータリ耕耘機２には前記ＰＴＯ軸１１より駆動力が
伝達され、該ロータリ耕耘機２が駆動される。また、ロ
ータリ耕耘機２は作業車両に接続装置１２を介して接続
され、該作業車両１に備えられた昇降装置によりロータ
リ耕耘機２の上下位置および左右の傾斜角度を調整可能
に構成されている。

【００２４】図３において、ＨＳＴ式変速機１０の構成
を説明する。ＨＳＴ式変速機１０は可変容量型油圧ポン
プ２１、第１油圧モータ２２および第２油圧モータ２３
により構成されている。可変容量型油圧ポンプ２１は前
記エンジン３に接続されており、該エンジン３の駆動力
により作動油を吸入吐出する構成になっている。前記可
変容量型油圧ポンプ２１は油路２５および油路２６によ
り前記第１油圧モータ２２および第２油圧モータ２３に
接続されており、該可変容量型油圧ポンプ２１の吐出す
る作動油により第１油圧モータ２２および第２油圧モー
タ２３が駆動される構成になっている。また、第１油圧
モータ２２と第２油圧モータ２３は駆動力伝達機構２７
により接続されており、第１油圧モータ２２の回転に対
して第２油圧モータ２３が一定の比率で回転する構成に
なっている。該駆動力伝達機構２７はギヤ等により構成
することも可能であるが、第１油圧モータ２２と第２油
圧モータ２３の出力軸を直接接続することもできる。第
２油圧モータ２３には出力軸２４が接続されており、第
１油圧モータ２２および第２油圧モータ２３により発生
する駆動力が出力軸２４に伝達される。

【００２５】上記の構成において、駆動力伝達機構２７
が第１油圧モータ２２と第２油圧モータ２３を１対１の
比率で回転するように接続している場合には、可変容量
型油圧ポンプ２１の作動油の吐出量と第１油圧モータ２
２と第２油圧モータ２３の作動油の吸入量の比により出
力軸２４における回転出力が決定される。すなわち、第
１油圧モータ２２と第２油圧モータ２３の吸入量の和が
少ない場合には出力軸２４の回転数が大きくなり、第１
油圧モータ２２と第２油圧モータ２３の吸入量の和が多
い場合には出力軸２４の回転数が小さくなる。このた
め、第１油圧モータ２２と第１油圧モータ２２のどちら
か一方もしくは両方の容量を可変式にし、第１油圧モー
タ２２と第１油圧モータ２２の容量を調節し、作動油の
吸入量を制御することにより、出力軸２４の回転数を調
節することができる。

【００２６】次に二つの操作ハンドルを用いてＨＳＴ式
変速装置１０を操作する構成について説明する。図４に
示すごとく、可変容量型油圧ポンプ２１を主変速レバー
２１ａで操作し、第１油圧モータ２２および第２油圧モ
ータ２３を副変速レバー２２ａで操作する場合について
説明する。エンジン３により、可変容量型油圧ポンプ２
１が駆動され、作動油が第１油圧モータ２２および第２
油圧モータ２３に供給され、出力軸２４により接続され
た第１油圧モータ２２および第２油圧モータ２３が駆動
される。出力軸２４はディファレンシャルギヤ５ａを介
して後輪５を駆動する。該構成において、該可変容量型
油圧ポンプ２１に主変速レバー２１ａを接続し、第１油
圧モータ２２および第２油圧モータ２３をともに副変速
レバー２２ａに接続している。主変速レバー２１ａによ
り、可変容量型油圧ポンプ２１の作動油の吐出量を調節
でき、副変速レバー２２ａにより第１油圧モータ２２お
よび第２油圧モータ２３の容量を調節できる。すなわ
ち、主変速レバー２１ａおよび副変速レバー２２ａを操
作することにより、可変容量型油圧ポンプ２１の容量と
第１油圧モータ２２および第２油圧モータ２３の容量を
制御し、変速操作を行うことができる。これにより、高
回転に対応可能であり、変速比の範囲の広い油圧式無段
変速機構を構成できる。

【００２７】また、別の構成により、第１油圧モータ２
２もしくは第２油圧モータ２３のどちらか一方の油圧モ
ータを、斜板の角度を負の方向に設定することにより、
他方の油圧モータに対して吐出と排出の方向を逆転させ
た場合には、第１油圧モータ２２もしくは第２油圧モー
タ２３の容量の差により回転数が決定される。例えば、
第１油圧モータ２２の斜板角度を第２油圧モータ２３の
斜板角度に対して逆転させ、可変容量型油圧ポンプ２１
の作動油の供給により第２油圧モータ２３が駆動される
ことにより、該第１油圧モータ２２が油圧ポンプとして
作動するようにした場合、可変容量型油圧ポンプ２１と
第１油圧モータ２２が吐出する作動油を第２油圧モータ
２３が吸入することとなる。すなわち、可変容量型油圧
ポンプ２１の作動油の吐出に対しての第１油圧モータ２
２と第２油圧モータ２３の容量の差により出力軸２４の
回転出力が決定される。また、可変容量型油圧ポンプ２
１を可動斜板により容量を変化させる油圧ポンプにより
構成した場合には、該可変容量型油圧ポンプ２１の可動
斜板の傾斜角により、作動油の吸入および排出方向を逆
転させることが可能であり、出力軸２４の回転方向の正
転および逆転を制御することができる。

【００２８】これにより、ＨＳＴ式変速機１０におい
て、可変容量型油圧ポンプ２１に対する第１油圧モータ
２２および第２油圧モータ２３により構成される油圧モ
ータの容量比を大きくすることができ、該ＨＳＴ式変速
機１０の変速比の範囲を大きく構成することができる。
すなわち、油圧ポンプを大型化することなく、二つの油
圧ポンプである第１油圧モータ２２および第２油圧モー
タ２３により出力軸２４を駆動する油圧モータを構成す
るため、ＨＳＴ式変速機１０をコンパクトに構成でき、
部品の共通化を行うことにより、該ＨＳＴ式変速機１０
の製造コストを低減することができる。

【００２９】次にＨＳＴ式変速機１０の他の実施例につ
いて説明する。図５乃至図７においてＨＳＴ式変速機１
０は、アキシャルピストンポンプである可変容量型油圧
ポンプ２１、可変容量型の第１油圧モータ２２および固
定容量式第２油圧モータ２３により構成されている。可
変容量型油圧ポンプ２１および第１油圧モータ２２はハ
ウジング３１に内包されると共に、油路板３２の同一面
に配設されている。また、第２油圧モータ２３は可変容
量型油圧ポンプ２１および第１油圧モータ２２が配設さ
れた油路板３２の反対側に配設されており、該第２油圧
モータ２３はハウジング３３内に配設されている。すな
わち、可変容量型油圧ポンプ２１および第１油圧モータ
２２は油路板３２の前面に配設されると共に、ハウジン
グ３１により被装されており、第２油圧モータ２３は油
路板３２の後面に配設され、ハウジング３３により被装
された構成となっている。

【００３０】また、可変容量型油圧ポンプ２１はＨＳＴ
式変速機１０の上部に配設されており、第１油圧モータ
２２および第２油圧モータ２３は該ＨＳＴ式変速機１０
の下部に配設されている。可変容量型油圧ポンプ２１は
ハウジング３１、油路板３２およびハウジング３３挿嵌
された駆動軸２１ａ、該駆動軸２１ａが挿嵌され駆動軸
２１ａと共に回動するシリンダブロック２１ｂ、該シリ
ンダブロック２１ｂに摺動自在に挿嵌されたプランジャ
２１ｅおよび該プランジャ２１ｅに当接した可動斜板２
１ｃにより構成されている。可動斜板２１ｃはプランジ
ャ２１ｅの摺動量を規制し、該可変容量型油圧ポンプ２
１の作動油の吐出量を調節可能に構成されている。油路
板３２には油路２６および油路２７が設けられており、
可変容量型油圧ポンプ２１は該油路２６もしくは油路２
７より作動油を吸入し、吸入した油路とは異なる油路に
作動油を吐出する。

【００３１】該油路２６および油路２７は第１油圧モー
タ２２および第２油圧モータ２３に接続されている。第
１油圧モータ２２は可変容量型油圧ポンプ２１と同様
に、ハウジング３１、油路板３２に挿嵌し、一端をハウ
ジング３３により回動自在に支持された出力軸２２ａ、
該出力軸２２ａが挿嵌され出力軸２２ａと共に回動する
シリンダブロック２２ｂ、該シリンダブロック２２ｂに
摺動自在に挿嵌されたプランジャ２２ｅおよび該プラン
ジャ２２ｅに当接した可動斜板２２ｃにより構成されて
いる。出力軸２２ａは一体成形されており、該出力軸２
２ａは第１油圧モータ２２のシリンダブロック２２ｂお
よび第２油圧モータ２３のシリンダブッロク２３ｂが挿
嵌されている。すなわち、該出力軸２２ａは油路板３２
に貫通するとともに、該油路板３２の両側においてそれ
ぞれ第１油圧モータ２２のシリンダブロック２２ｂおよ
び第２油圧モータ２３のシリンダブッロク２３ｂを挿嵌
した構成になっている。該シリンダブッロク２３ｂは出
力軸２２ａとともに回動する構成になっており、該シリ
ンダブッロク２３ｂにはプランジャ２３ｅが摺動自在に
挿嵌されている。該プランジャ２３ｅはハウジング３３
に固設された固定斜板２３ｃに当接している。上記の構
成により、第１油圧モータ２２、油路板３２および第２
油圧モータ２３により決定されるＨＳＴ式変速装置１０
の全長を短く構成でき、該ＨＳＴ式変速装置１０の搭載
性が向上される。

【００３２】また、上記可動斜板２１ｃおよび可動斜板
２２ｃはハウジング３１の側面に設けられた斜板制御機
構３１ａおよび斜板制御機構３１ｂにより制御され、該
可動斜板２１ｃ・２２ｃの傾斜角が制御される。該斜板
制御機構３１ａ・３１ｂはともにコントロールレバー４
１およびサーボ機構４２により構成される。該油圧サー
ボ機構４２は、サポートピストン４３と、該サポートピ
ストン４３の内部に配置された摺動斜板角度制御バルブ
４４により構成されている。該コントロールレバー４１
により摺動斜板角度制御バルブ４４を摺動することによ
り、油圧にサポートピストン４３が摺動し、該サポート
ピストン４３により、可動斜板の傾斜角が制御される。
すなわち、可動斜板２１ｃ・２２ｃはそれぞれ該可変容
量型油圧ポンプ２１および第１油圧モータ２２の側方に
配設された該斜板制御機構３１ａ・３１ｂによりそれぞ
れ斜板の傾斜角が制御される。

【００３３】上記構成において、可変容量型油圧ポンプ
２１および第１油圧モータ２２の斜板は可動式であり、
第２油圧モータ２３の斜板は固定式となっている。第１
油圧モータ２２の容量を一定とした場合には、可変容量
型油圧ポンプ２１の容量を変化させることにより、変速
操作を行うことができる。可変容量型油圧ポンプ２１に
よる作動油の吐出量を多くすることにより、出力軸２２
ａの回転数を増し、吐出量を少なくすることにより、回
転数を減少させることができる。また、可変容量型油圧
ポンプ２１の容量を一定とした場合には、第１油圧モー
タ２２の容量を変化させることにより、変速操作を行う
ことができる。該第１油圧モータ２２の容量を減少させ
ることにより、出力軸２２ａの回転数が増大し、第１油
圧モータ２２の容量を増大させることにより、出力軸２
２ａの回転数が減少する。

【００３４】第１油圧モータ２２は可動斜板２２ｃによ
り容量を調節できると共に、作動油の吐出方向も制御で
きる構成になっている。このため、可変容量型油圧ポン
プ２１により、油路２６に作動油が吐出される場合に、
該第１油圧モータ２２の可動斜板２２ｃにより、第１油
圧モータ２２が同じく油路２６に作動油を吐出するよう
にした場合には、第１油圧モータ２２の作動油の吐出量
と可変容量型油圧ポンプ２１の作動油の吐出量の和によ
り、第２油圧モータ２３が駆動される。すなわち、第１
油圧モータ２２の容量を可変に構成するため、該第１油
圧モータ２２と油圧モータとして使用することも可能で
あり、油圧ポンプとして使用することも可能である。す
なわち、第１油圧モータ２２の容量を可変に構成するた
め、可変容量型油圧ポンプ２１に対しての第１油圧モー
タ２２および第２油圧モータ２３の容量、もしくは、可
変容量型油圧ポンプ２１と第１油圧モータ２２の吐出量
に対しての第２油圧モータ２３の容量により変速操作が
行われるため、ＨＳＴ式変速機１０の変速範囲を広く構
成することができる。

【００３５】また、上記構成において、可変容量型油圧
ポンプ２１、第１油圧モータ２２および第２油圧モータ
２３は同一の油路板３２により接続され、該油路板３２
に設けた油路により可変容量型油圧ポンプ２１、第１油
圧モータ２２および第２油圧モータ２３が接続される。
これにより、可変容量型油圧ポンプ２１と第１油圧モー
タ２２および第２油圧モータ２３間の油圧配管が不要で
あり、部品および加工費を少なくし、ＨＳＴ式変速機１
０の構成がコンパクトになり、作業機への搭載性がよく
なる。

【００３６】前記ＨＳＴ式変速機１０は可変容量型油圧
ポンプ２１および可変容量型の第１油圧モータ２２が油
路板３２の前面に配設されており、該可変容量型油圧ポ
ンプ２１および第１油圧モータ２２の操作機構をＨＳＴ
式変速機１０の前部に集中できると共に、組み立て性を
良く構成でき、作業機への搭載性が向上する。また、Ｈ
ＳＴ式変速装置１０の別構成として、図２８に示すごと
く、第２油圧モータ２３を可変容量形油圧モータ２３ｖ
に構成することもできる。可変容量形油圧モータ２３ｖ
は可変容量型油圧ポンプ２１および第１油圧モータ２２
の配設された油路板３２の反対面に配設されており、該
可変容量形油圧モータ２３ｖは可動斜板２３ｓにより容
量を可変に構成されている。可変容量形油圧モータ２３
ｖの出力軸２３ｘは油路板３２に挿嵌された位置におい
て、第１油圧モータ２２の出力軸２２ａの後端と接続部
材２３ｚにより接続されており、該出力軸２２ａと出力
軸２３ｘが、ともに回動する構成になっている。これに
より、一つの可変容量型油圧ポンプおよび二つの可変容
量型油圧モータにより油圧式無段変速機を構成でき、入
力軸と出力軸の高さ方向の距離を小さく構成でる。この
ため、該油圧式無段変速機をコンパクトに構成できると
ともに、作業機に対する搭載性を向上できる。

【００３７】次に、図８において、ＨＳＴ式変速機１０
を油圧ポンプ２１を可変容量型、第１油圧モータ２２を
可変容量型、第２油圧モータ２３を固定容量形により構
成した場合のＨＳＴ式変速機１０の操作構成について説
明する。可変容量型油圧ポンプ２１はエンジン３により
駆動され、該駆動力により作動油を吐出し、第１油圧モ
ータ２２および第２油圧モータ２３を駆動する。第１油
圧モータ２２および第２油圧モータ２３には出力軸２４
が接続されており、該出力軸２４を介してディファレン
シャルギヤ５ａに駆動力が伝達され後輪５が駆動され
る。また、可変容量型油圧ポンプ２１には該可変容量型
油圧ポンプ２１の可動斜板の角度を制御する操作ハンド
ル２１ａが接続されており、第１油圧モータ２２には該
第１油圧モータ２２の回動斜板の角度を制御する操作ハ
ンドル２２ａが接続されている。

【００３８】可変容量型油圧ポンプ２１の容量および作
動油の吐出量を操作ハンドル２１ａにより制御すること
により、速度および前後進を制御できる。また、操作ハ
ンドル２２ａを操作することにより、第１油圧モータ２
２および第２油圧モータ２３の作動油の吸入量の和を制
御し、可変容量型油圧ポンプ２１の作動油の吐出量に対
しての出力軸２４の回転比を制御できる。すなわち、操
作ハンドル２２ａを操作し、第１油圧モータ２２が第２
油圧モータ２３の作動油吸入側に作動油を吐出するよう
に制御することで、第１油圧モータ２２および第２油圧
モータ２３の作動油の吸入量の和は小さくなり、可変容
量型油圧ポンプ２１に対する出力軸２４の回転数の比を
増すことができる。操作ハンドル２１ａおよび操作ハン
ドル２２ａにより、変速範囲の広い変速操作を行うこと
ができる。

【００３９】また、図９に示すごとく、可変容量型油圧
ポンプ２１の可動斜板および第１油圧モータ２２の可動
斜板を、一つの操作ハンドル２２ｂにより制御すること
もできる。操作ハンドル２２ｂリンクを介して可変容量
型油圧ポンプ２１および第１油圧モータ２２に接続され
ており、可変容量型油圧ポンプ２１および第１油圧モー
タ２２の容量を制御できる構成になっている。該操作ハ
ンドル２２ｂにより、変速操作を行うことにより、副変
速の必要がなく、変速操作を単純化できる。

【００４０】図１０、図１１に示すごとく、操作ハンド
ル２２ｂの基部にはカムプレート２２ｃが固設されてお
り、操作ハンドル２２ｂの傾動に伴い傾動する構成にな
っている。該カムプレート２２ｃには両面に溝状カム２
１ｄ・２２ｄが設けられている。該溝状カム２１ｄ・２
２ｄにはカムフォロアー２９・２９さ遊嵌されており、
該カムフォロアー２９・２９は可変容量型油圧ポンプ２
１に接続したリンク機構２９ａおよび第１油圧モータ２
２に接続したリンク機構２２ｂに接続している。カムフ
ォロアー２９・２９は操作ハンドル２２ｂの傾動によ
り、溝状カム２１ｄ・２２ｄに沿って上下にのみ移動可
能に構成されており、該カムフォロアー２９・２９は上
下動によりリンク機構２９ａ・２９ｂが上下動しそれぞ
れ接続した可変容量型油圧ポンプ２１の斜板および第１
油圧モータ２２の斜板を制御し、容量を変化させる構成
になっている。

【００４１】溝状カム２１ｄ・２２ｄは操作ハンドル２
２ｂが中立位置に有る場合は可変容量型油圧ポンプ２１
および第１油圧モータ２２の可動斜板が中立位置になる
ように構成されている。また、操作ハンドル２２ｂを前
進側に傾動すると、溝状カム２１ｄによりカムフォロー
２９該上昇し、可変容量型油圧ポンプ２１に接続したリ
ンク機構２９ａを上昇させる。該リンク機構２９ａが上
昇することにより、可変容量型油圧ポンプ２１の作動油
が吐出され、第２油圧モータ２３が駆動される。さらに
操作ハンドル２２ｂを前進側に傾動すると、リンク機構
２９ａは一定の高さに保たれ、溝状カム２２ｄによりリ
ンク機構２９ｂに接続されたカムフォロアー２９が下降
する。該リンク機構２９ｂが可動することにより、第１
油圧モータ２２の可動斜板が傾斜され、第２油圧モータ
２３の作動油吸入側に作動油を吐出し、出力軸の回転が
増す。これにより、前進側の増速が行われる。

【００４２】操作ハンドル２２ｂを後進側に傾動する
と、溝状カム２１ｄによりカムフォロアー２９が降下
し、リンク機構２９ａが下降する。該リンク機構２９ａ
の降下により、可変容量型油圧ポンプ２１の可動斜板が
先進時とは反対側に傾斜されるとともに、作動油の吐出
方向が逆になる。これにより、第１油圧モータ２２が前
進側とは逆方向に駆動され、後輪５が後進側に駆動され
る。さらに操作ハンドル２２ｂを後進側に傾動すると、
溝状カム２１ｄに遊嵌したカムフォロアー２９により、
さらにリンク機構２９ａが下降するとともに、溝状カム
２２ｄに遊嵌したカムフォロアー２９により、リンク機
構２９ｂが降下する。このため、第２油圧モータ２３に
対する作動油の吐出量が増し、後進側に増速する。

【００４３】上記のごとく、操作ハンドル２２ｂに連動
したカムプレート２２ｃにより可変容量型油圧ポンプ２
１および第１油圧モータ２２を制御し、変速操作を行う
ことが可能である。このため、副変速が必要なく、変速
比の範囲の広い変速機の変速操作を容易に行うことがで
きる。

【００４４】また、図１２に示すごとく、操作ハンドル
２１ｈに接続され、可変容量型油圧ポンプ２１および第
１油圧モータ２２の容量の制御を行う斜板制御機構２１
ｇにより、変速操作を行なうことも可能である。該斜板
制御機構２１ｇには操作ハンドル２１ｈのの位置によ
り、対応した可変容量型油圧ポンプ２１もしくは第１油
圧モータ２２の斜板を傾動させる構成になっている。斜
板制御機構２１ｇの構成としては、ポジションセンサー
により、操作ハンドル２１ｈの位置を検出し、該検出位
置に対応して、リニアソレノイドにより可変容量型油圧
ポンプ２１および第１油圧モータ２２の斜板を制御する
構成が考えられる。上記のごとく、変速機を構成するこ
とにより、容易な構成により可変容量型油圧ポンプ２１
に対して、油圧モータの容量が大きい変速機構を構成で
き、該変速機を操作ハンドル２１ｈにより容易に変速で
きる。

【００４５】図１３乃至図１６において、１つの油圧ポ
ンプおよび２つの油圧モータにより構成されるＨＳＴ式
変速機の他の構成について説明する。ＨＳＴ式変速機５
５において、油路板４１の片側の面には油圧ポンプ４７
および第１油圧モータ４８および第２油圧モータ４９が
配設されており、該油路板４１に固設されたハウジング
４２により被装されている。該油圧ポンプ４７の入力軸
４３はハウジング４２より突出した構成になっており、
該入力軸４３に駆動力が伝達され油圧ポンプ４７が駆動
される。該油圧ポンプ４７は、前述のＨＳＴ式変速機１
０における構成と同じく、第１油圧モータ４８および第
２油圧モータ４９と油路板４１に設けられた油路により
接続されてり、該油圧ポンプ４７の作動油の吐出により
第１油圧モータ４８および第２油圧モータ４９が駆動さ
れる構成になっている。

【００４６】第１油圧モータ４８の出力軸４４および第
２油圧モータ４９の出力軸５１は油路板４１のハウジン
グ４２が配設された側面とは反対側に突出しており、該
出力軸４４および出力軸５１にはそれぞれギヤ４５およ
びギヤ４６が挿嵌固定されている。該ギヤ４５およびギ
ヤ４６は互いに噛合しており、出力軸４４の回転に対し
て出力軸５１の回転が一定の比になるように構成されて
いる。該ＨＳＴ式変速機５５において、油圧ポンプ４７
および第１油圧モータ４８を可変容量型とし、第２油圧
モータ４９を、固定容量形に構成することも可能であ
る。

【００４７】上記のごとく、油路板４１の片側の面に油
圧ポンプ４７および第１油圧モータ４８および第２油圧
モータ４９を配設するとともに、該油路板４１に固設し
たハウジング４２により被装するＨＳＴ式変速機５５を
構成することにより、油圧ポンプ４７と第１油圧モータ
４８および第２油圧モータ４９が油路板４１に同一面に
配設されるため、該ＨＳＴ式変速機５５の前後長さを短
く構成することができる。また、油圧ポンプ４７と第１
油圧モータ４８および第２油圧モータ４９を被装するハ
ウジング４２が一つで済むため、ＨＳＴ式変速機５５の
組み立て性が良いとともに、製造コストを低減できる。

【００４８】次に、図１７乃至図２０において、ＨＳＴ
式変速機７５の構成について説明する。ＨＳＴ式変速機
７５において、油路板６１の一方の側面に油圧ポンプ６
５が配設されており、該油圧ポンプ６５はハウジング６
２に被装されている。該油圧ポンプ６５の入力軸６４は
ハウジング６２より突出しており、該入力軸６４を介し
て駆動力が該油圧ポンプ６５に入力される。該油路板６
１の油圧ポンプ６５が配設された面とは反対側の面には
第１油圧モータ７１および第２油圧モータ７２が配設さ
れており、該ハウジング６３に被装されている。また、
第１油圧モータ７１の出力軸６７および第２油圧モータ
７２の出力軸６８はハウジング６３より突出しており、
該出力軸６７および出力軸６８にはギヤ６７ｂおよびギ
ヤ６８ｂがそれぞれ挿嵌固定されている。該ギヤ６７ｂ
およびギヤ６８ｂは互いに噛合しており、出力軸６７と
出力軸６６が一定の回転比になるように構成されてい
る。

【００４９】上記のごとく、油圧ポンプ６５と油圧モー
タ７１・７２が油路板６１を介して反対側に配設された
該ＨＳＴ式変速機７５を構成することにより、入力軸と
出力軸の軸間距離を小さくすることができる。これによ
り、ＨＳＴ式変速機７５の高さを小さくすることができ
る。

【００５０】また、上記の構成において、第１油圧モー
タ７１および第２油圧モータ７２を可変容量型油圧モー
タにより構成し、該第１油圧モータ７１および第２油圧
モータ７２を油圧閉回路内でタンデムに構成することが
できる。第１油圧モータ７１および第２油圧モータ７２
が接続されている油路板６１に設けた油路により、該第
１油圧モータ７１および第２油圧モータ７２それぞれに
油圧ポンプ６５に並列に油路が接続される構成をとるこ
とができる。該構成において、油圧ポンプ６５に対して
第１油圧モータ７１および第２油圧モータ７２の容量を
変化させることにより、変速操作を行うことができる。
また、油路板６１に設けた油路により第１油圧モータ７
１および第２油圧モータ７２が接続されるため、ＨＳＴ
式変速機７５のメイン油圧回路が前記油路板６１に構成
されるため、油圧配管により油圧ポンプ６５、第１油圧
モータ７１、第２油圧モータ７２を接続する必要がな
く、該ＨＳＴ式変速機７５をコンパクトに構成できる。

【００５１】次に油圧ポンプを可変容量型にし、２つの
油圧モータを２段式可変容量型に構成したＨＳＴ式変速
機の構成について説明する。図２１において、ＨＳＴ式
変速機８１は可変容量型油圧ポンプ８２、該可変容量型
油圧ポンプ８２に油路８５により接続される第１油圧モ
ータ８３、および第２油圧モータ８４により構成されて
いる。第１油圧モータ８３と第２油圧モータ８４は出力
軸８７により接続されており、第１油圧モータ８３およ
び第２油圧モータ８４が同一方向、同一回転速度で回転
する構成になっている。

【００５２】また、第１油圧モータ８３および第２油圧
モータ８４はともに、斜板の傾斜角により容量を調節す
る油圧モータであり、該斜板の傾斜角を２段階に調節す
る２段式可変容量型油圧モータにより構成されている。
第１油圧モータ８３は容量がＶａｃｃ／ｒｅｖもしくは
０ｃｃ／ｒｅｖの２段階に調節される構成になってお
り、第２油圧モータ８４は容量がＶｂ１ｃｃ／ｒｅｖも
しくはＶｂ２ｃｃ／ｒｅｖの２段階に調節される構成に
なっている。すなわち、第１油圧モータ８３の容量Ｖａ
ｃｃ／ｒｅｖに対していて第２油圧モータ８４の容量を
Ｖｂ１ｃｃ／ｒｅｖもしくはＶｂ２ｃｃ／ｒｅｖに、ま
た、第１油圧モータ８３の容量０ｃｃ／ｒｅｖに対して
いて第２油圧モータ８４の容量をＶｂ１ｃｃ／ｒｅｖも
しくはＶｂ２ｃｃ／ｒｅｖに調節することにより、４段
階の変速操作を行うことができる。第１油圧モータ８３
および第２油圧モータ８４により一つの油圧モータが構
成されると考える場合、可変容量型油圧ポンプ８２に対
して第１油圧モータ８３および第２油圧モータ８４によ
り構成される油圧モータの容量を４段階に調節でき、該
構成により４段階の速度比を有する副変速機構を構成す
ることができる。このため、可変容量型油圧ポンプ８２
の容量を調節することにより行う主変速手段と四段階の
副変速手段を有するＨＳＴ式変速機８１を構成すること
ができる。

【００５３】第１油圧モータ８３および第２油圧モータ
８４をそれぞれ２段階に制御するため、該第１油圧モー
タ８３および第２油圧モータ８４の制御機構を簡便に行
うことができる。また、第１油圧モータ８３および第２
油圧モータ８４に掛かるコストを低減でき、安価にＨＳ
Ｔ式変速機８５を構成することができる。

【００５４】また、上記構成においてＶａを第１油圧モ
ータ８３の最大容量、Ｖｂ１を第２油圧モータ８４の最
大容量、Ｖｂ２を第２油圧モータ８４の最小容量とする
ことで、第１油圧モータ８３および第２油圧モータ８４
の容量をそれぞれ最大と最小の２段階に切換可能に構成
することもできる。この場合、Ｖｂ２は容量０でないも
のとする。また、第１油圧モータ８３の最小容量を０ｃ
ｃ／ｒｅｖ、Ｖｂ１およびＶｂ２でない容量に構成する
こともできる。これにより、ＨＳＴ式変速機８１をコン
パクトかつ低コストで構成できるとともに、該ＨＳＴ式
変速機８１の操作機構をシンプルに構成できる。

【００５５】さらに、ＨＳＴ式変速機８１に油圧アクチ
ュエータもしくは電動アクチュエータを装着し、上記の
四段階の変速比を操作することもできる。

【００５６】図２４に示すごとく、可変容量型油圧ポン
プ８２の可動斜板は操作ハンドル８２ａにより操作し、
第１、第２油圧モータ８３・８４はアクチュエータ８３
ａ・８４ａにより制御する機構を実施することもでき
る。アクチュエータ８３ａ・８４ａは図２３に示すごと
く、斜板操作ピストン９１および油路切換弁９２により
構成されている。該油路切換弁９２には油圧ポンプ９３
より作動油が供給され、該油路切換弁９２を摺動するこ
とにより、斜板操作ピストン９１を操作する構成になっ
ている。該斜板操作ピストン９１は第１、第２油圧モー
タ８３・８４の斜板にリンク機構を介してそれぞれ別個
に接続されており、該斜板操作ピストン９１の摺動によ
り、第１、第２油圧モータ８３・８４の斜板の傾斜角が
制御される。油路切換弁９２には二通りの油路が設けら
れており、第２油圧モータ８４の斜板の傾斜角を２段階
に制御する構成になっている。上記の油路切換弁９２の
摺動を電磁ソレノイド等により切り換え、第１、第２油
圧モータ８３・８４の斜板制御を行うことも可能であ
る。

【００５７】図２５に示すごとく、第１油圧モータ８３
に斜板にはリンク機構を介して斜板操作ピストン１０１
が接続されており、該操作ピストン１０１には油路切換
電磁弁１０２が接続されている。該電磁弁１０２により
油圧ポンプより供給される作動油の方向を制御すること
により、該操作ピストン１０１を伸縮させ、第１油圧モ
ータ８３の斜板を制御する構成になっている。また、第
２油圧モータ８４の斜板は油路切換電磁弁９２に接続さ
れた斜板操作ピストン９１により制御される。該油路切
換電磁弁１０２および油路切換電磁弁９２は配電盤９４
に接続されており、該配電盤９４には速度切換スイッチ
９６・９６・９６・９６および電源９５が接続されてい
る。配電盤９４において、電源９５の油路切換電磁弁１
０２、油路切換電磁弁９２への電力供給が制御される。
第１油圧モータ８３の容量の２段切換、第２油圧モータ
８４の容量の２段切換を配電盤９４において制御でき、
該制御を配電盤９４に接続された速度切換スイッチ９６
・９６・９６・９６により行うことができる。

【００５８】４つの速度切換スイッチ９６・９６・９６
・９６にはそれぞれ、油路切換電磁弁１０２および油路
切換電磁弁９２ともにオフ、油路切換電磁弁１０２のみ
オン、油路切換電磁弁９２のみオン、油路切換電磁弁１
０２および油路切換電磁弁９２ともにオンの４種の制御
が対応している。すなわち、４つの速度切換スイッチ９
６・９６・９６・９６の何れかを選択することにより、
四段階の変速を行うことができる。

【００５９】また、図２６に示すごとく、カム１１４お
よび油路切換弁１１２・１１３により第１油圧モータ８
３、第２油圧モータ８４を制御することもできる。斜板
操作ピストン９１の摺動を制御する油路切換弁１１３、
斜板操作ピストン１０１の摺動を制御する油路切換弁１
１２はともに速度段切換変速操作ハンドル１１５に接続
されたカム１１４に当接するように構成されている。該
油路切換弁１１２および油路切換弁１１３はカム１１４
側に付勢されており、該油路切換弁１１２および油路切
換弁１１３はカム１１４との当接位置により、油路が切
り換えられる構成になっている。すなわち、カム１１４
の凹部により油路切換弁１１２・１１３が該カム１１４
側に摺動され、該カム１１４の凹部以外の部分により油
路切換弁１１２・１１３が該カム１１４より離れる方向
に摺動される。該カム１１４に設ける凹部により油路切
換弁１１２・１１３のオン、オフを制御できる構成にな
っている。該カム１１４には、油路切換弁１１２および
油路切換弁１１３ともにオフ、油路切換弁１１２のみオ
ン、油路切換弁１１３のみオン、油路切換弁１１２およ
び油路切換弁１１３ともにオンの４種の制御が対応した
凹部が成形されており、該カム１１４の摺動により油路
切換弁１１２・１１３の切換を行なうことができる。す
なわち、速度段切換変速操作ハンドル１１５の操作によ
り、カム１１４を摺動し、油路切換弁１１２・１１３の
切換を行ない、第１油圧モータ８３、第２油圧モータ８
４について、上記の４種の制御を行うことができる。

【００６０】次に、図２７において、アキシャル形油圧
ポンプＰに対し、二個の油圧モータＭ１・Ｍ２を閉油圧
回路内で作動油が潤滑するように併設した油圧式無段変
速機において、該油圧ポンプＰの容量および油圧モータ
Ｍ１・Ｍ２の容量を変化させて変速操作を行う場合の操
作構成の一実施例について説明する。ここでのべる実施
例において、油圧モータＭ１・Ｍ２は前述のごとく、同
じ回転速度に成るように構成されている。図２７は油圧
ポンプＰおよび油圧モータＭ１の容量変化に対する出力
回転Ｒの関係を示すものである。グラフＰＶにおいて、
油圧ポンプＰの容量を０から時間軸ｔに比例して容量を
増し、時間ｔ１において容量Ｐｍａｘまで増加し、その
ご容量をＰｍａｘに維持する。グラフＭ１Ｖにおいて、
油圧モータＭ１の容量をＭ１ｍａｘに時間ｔ１まで維持
し、この後時間軸ｔに比例して容量を減少させる。油圧
式無段変速機の回転出力Ｒは、油圧ポンプＰの容量をＰ
ｖ、油圧モータＭ１の容量をＭ１ｖ油圧モータＭ２の容
量をＭ２ｖとした場合、簡略的に、 Ｒ＝Ｐｖ／（Ｍ１ｖ＋Ｍ２ｖ） と示される。すなわち、油圧モータＭ２の容量をＭ２ｂ
とし、上記のごとく油圧ポンプＰおよび油圧モータＭ１
の容量を操作した場合には、油圧式無段変速機の回転出
力はＲ１に示されるように上昇する。また、油圧モータ
Ｍ２の容量をＭ２ｓとし、上記のごとく油圧ポンプＰお
よび油圧モータＭ１の容量を操作した場合には、油圧式
無段変速機の回転出力はＲ２に示されるように上昇す
る。ここで、Ｍ２ｂとＭ２ｓの関係はグラフＭ２Ｖに示
すごとく、Ｍ２ｂ＞Ｍ２ｓである。

【００６１】上記の油圧ポンプＰと油圧モータＭ１の容
量操作は、油圧ポンプＰの斜板位置が最大位置に達した
後に油圧モータＭ１の斜板位置を最大位置より最小位置
に向かう方向に行う操作に対応している。これにより、
油圧ポンプＰの斜板位置を最大位置に達した後に油圧モ
ータＭ１の斜板位置を最大位置より最小位置に向かう方
向に行うことにより、Ｒ１もしくはＲ２に示す回転出力
お操作をおこなうことができる。また、上記のごとく、
油圧モータＭ２の容量を小さくすることにより、回転出
力の上昇率を上げることができ、容量を大きくすること
により、回転出力の上昇率を下げることができる。即
ち、油圧モータＭ２の容量を二段階に可変に操作するこ
とにより、回転出力Ｒの制御を行う事ができる。

【００６２】上記の油圧ポンプＰと油圧モータＭ１・Ｍ
２の操作は本発明の詳細に説明において記述した実施例
を用いて実現可能であり、変速操作レバーと油圧ポンプ
Ｐと油圧モータＭ１・Ｍ２によいり構成される油圧式無
段変速装置をリンク機構等を介して操作することによ
り、一つの変速操作レバーを用いてよういに変速操作を
行うことができる。また、油圧モータＭ２において可変
容量型モータの下限容量を０以上とすることにより、下
限が負になることに対して効率低下を防止することがで
きる。すなわち、油圧ポンプＭ１と油圧モータＭ２の変
速操作において重複操作部分を減少し、操作効率を向上
できる。また、油圧モータＭ２の容量の下限が負になる
ことによいり生じる駆動効率低下を防止することができ
る。

【００６３】

【発明の効果】まず、請求項１に記載のごとく、アキシ
ャル型油圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回
路内で作動油が循環するように併設した油圧式無段変速
機において、該アキシャル型油圧ポンプは可変容量型油
圧ポンプとし、油圧モータの１個を固定容量型油圧モー
タに、他の１個を可変容量型油圧モータに構成して、可
変容量型油圧ポンプの吐出量と前記可変容量型油圧モー
タの作動油の吸い込み量を制御することにより変速する
構成としたので、副変速機が別途に必要でなくなり、該
変速機の作業機械等への搭載性が向上する。また、変速
比の大きいコンパクトな変速機を構成できる。

【００６４】請求項２に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、アキシャル型油圧ポンプと定容量形油圧モータと可
変容量型油圧モータとを、閉油圧通路で互いに連通する
油路板を共有するように一体化したので、モータの斜板
可変機構が１個で済み、油圧ポンプおよび油圧モータ間
の油圧配管を不要とし、構成部品を少なくでき、製造コ
ストを減少できる。また、変速機を簡潔に構成できるた
め、作業機械等への搭載性がます。

【００６５】請求項３に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、アキシャル型油圧ポンプと可変容量型油圧モータと
を油路板の同一面に、定容量形油圧モータを反対面にそ
れぞれタンデムに構成したので、該変速機を搭載した作
業機の操作リンク系統に対して油路板の両面に構成した
油圧ポンプおよび油圧モータからの接続の自由度が大き
く、組立性および作業機械への搭載性が向上する。

【００６６】請求項４に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、アキシャル型油圧ポンプと可変容量型油圧モータと
を油路板の同一面に、定容量形油圧モータを該油路板の
反対面に構成し、一体成形され、油路板に貫通した出力
軸を前記可変容量型油圧モータと定容量形油圧モータが
共有するので、可変容量型油圧モータの出力軸と定容量
形油圧モータの出力軸をボスなどにより接続する必要が
なく、無段式油圧変速の前後長さを短く構成でき、コス
トを低減することができるとともに、搭載性が向上す
る。

【００６７】請求項５に記載のごとく、可変容量型油圧
ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作動
油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、油圧モータの１個を固定容量型油圧モータに、他の
１個を可変容量型油圧モータに構成して、可変容量型油
圧モータの作動油の吸入排出方向を可逆に構成したの
で、変速比の範囲を大きくでき、さらに副変速機構を省
略できる。

【００６８】請求項６に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、一個の可変容量型油圧ポンプと２個の可変容量型油
圧モータとを一つの油路板を共有して一体化したので、
トラクタ等の移動形作業機に搭載する際には、該変速機
にさらに油圧配管を接続する必要がない。また、変速比
を大きくとれるため、副変速が不要となる。

【００６９】請求項７に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で作
動油が循環するように併設した油圧式無段変速機におい
て、一個の可変容量型油圧ポンプと一個の可変容量型油
圧モータの取付けハウジングを共通化して、油路板の片
面に配設し、該油路板の反対面に一個の可変モータを構
成したので、該油圧ポンプと油圧モータとのハウジング
の共用化による低コスト化を図ることができる。また、
変速比を大きくとれるため、副変速が不要となる。

【００７０】請求項８に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプに対し、２個の可変容量型油圧モータとを閉油
圧回路内で作動油が循環するように併設した油圧式無段
変速機において、２つの可変油圧モータを油圧閉回路内
でタンデムに構成したので、変速機の幅寸法をコンパク
トに構成でき、油圧回路の構成を簡潔にできる。また、
油圧モータの出力軸のフリクションロスを低減できる。

【００７１】請求項９に記載のごとく、アキシャル型油
圧ポンプにより２個の可変容量型油圧モータを駆動する
油圧式無段変速機において、２つの油圧モータの下限の
容量がそれぞれ異なるように、斜板角度の下限を設定
し、該油圧モータをそれぞれ上限及び下限の２段階の容
量調節を行なうため、簡便な構成により変速機構を構成
でき、該変速機の変速操作を容易に行える。

【００７２】請求項１０に記載のごとく、アキシャル型
油圧ポンプにより２個の油圧モータを駆動する油圧式無
段変速機において、２個の油圧モータの斜板角度の最小
値を２種設定し、最大と最小をそれぞれ組み合わせ、４
種の容量を設定したので、容量可変機構を簡潔に構成で
き、該変速の操作機構も簡便に構成できる。これによ
り、変速機の搭載性が向上するとともに、操作機構がコ
ンパクト、低コスト化を図れる。

【００７３】請求項１１に記載のごとく、一つのアキシ
ャル型油圧ポンプに対し、２個の可変容量型油圧モータ
を閉油圧回路内で作動油が循環するように併設した油圧
無段変速機において、２個の油圧モータの斜板角度の最
小値を２種設定し、該斜板は、油圧ピストンまたは電動
アクチュエータ等の駆動機構で駆動され、最小・最大の
２位置設定でき、操作ハンドルの４位置に対応させて４
種の容量を設定したので、変速機の操作を容易に行うこ
とができる。また、操作機構がシンプルになり低コスト
化が可能であり、該変速機をコンパクトに構成し、搭載
性を向上できる。

【００７４】請求項１２に記載のごとく、アキシャル型
油圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で
作動油が循環するように併設した油圧無段変速機におい
て、可変容量型ポンプの斜板位置がプラス方向最大位置
あるいはマイナス方向最大位置に達した後に、可変容量
型モータの斜板位置を最大位置に操作可能に構成したの
で、該油圧無段変速機により広範囲の変速操作を行うこ
とができ、該変速操作を円滑に行うことができる。この
ため、油圧無段変速機を構成する油圧ポンプおよび油圧
モータに掛かる負荷を軽減でき、操作性が良く耐久性の
ある油圧無段変速機を構成できる。また、該油圧無段変
速機を操作レバーを１本化して容易に操作を行えるた
め、操作レバーの１本化によるイージーオペレーション
を実現できる。

【００７５】請求項１３に記載のごとく、アキシャル型
油圧ポンプに対し、２個の油圧モータを閉油圧回路内で
作動油が循環するように併設した油圧無段変速機におい
て、１個のモータを可変容量型油圧モータとし、他の１
個を斜板角度の上限・下限の２段階の容量調節を可能な
方式の油圧モータとするので、可変容量型モータの下限
容量を０以上とすることにより、下限が負になることに
対して効率低下を防止することができる。すなわち、２
つの油圧ポンプの変速操作において重複操作部分を減少
し、操作効率を向上できる。また、一方の油圧モータの
容量の下限が負になることによいり生じる駆動効率低下
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である作業車の側面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】変速機の変速機構を示す模式図である。

【図４】変速機の操作機構の一例を示す模式図である。

【図５】変速機の側面断面図である。

【図６】変速機の正面図である。

【図７】変速機の油路板の構成を示す平面図である。

【図８】変速機の２つのレバーによる操作機構を示す図
である。

【図９】変速機の１つのレバーによる操作機構を示す図
である。

【図１０】図９における操作機構のレバー基部の構成を
示す側面図である。

【図１１】同じく正面断面図である。

【図１２】変速機の１つのレバーによる操作機構の別構
成を示す図である。

【図１３】デルタ型配置の変速機の構成を示す正面図で
ある。

【図１４】同じく側面図である。

【図１５】同じく後面図である。

【図１６】同じく平面図である。

【図１７】Ｚ型配置の変速機の構成を示す正面図であ
る。

【図１８】同じく側面図である。

【図１９】同じく後面図である。

【図２０】同じく平面図である。

【図２１】２段可変容量型油圧モータを２個用いた変速
機の構成を示す模式図である。

【図２２】可変容量型油圧モータを１個、２段可変容量
型油圧モータを１個用いた変速機の操作機構を示す模式
図である。

【図２３】２段切換容量型油圧モータの斜板傾動手段の
機構を示す模式図である。

【図２４】２段可変容量型油圧モータを２個用いた変速
機の操作構成を示す模式図である。

【図２５】図２４における変速機の変速段切換機構を示
す模式図である。

【図２６】カムによる２段可変油圧モータの操作構成を
示す模式図である。

【図２７】油圧ポンプおよび油圧モータの容量変化に対
する出力回転の関係を示す図である。

【図２８】一つの可変容量型油圧ポンプと二つの可変容
量型油圧モータにより構成される油圧式無段変速機構を
示す側面断面図である。

【図２９】エンジンの出力と回転数の関係を示す図であ
る。

【図３０】変速による車速とエンジンの出力の関係を示
す図である。

【図３１】ＨＳＴ式変速機を用いた変速による出力トル
クと出力回転数の関係を示す図である。

【符号の説明】

３ エンジン １０ ＨＳＴ式変速機 ２１ 可変容量型油圧ポンプ ２２ 第１油圧モータ ２３ 第２油圧モータ ２４ 出力軸 ２７ 変速機構 ３１ ハウジング ３２ 油路板 ３３ ハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 訓彦 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 (72)発明者 塩田 克之 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 Ｆターム(参考） 3H089 AA21 AA46 AA73 AA74 AA76 CC08 CC09 CC13 DA03 EE18 EE31 GG02 HH01 HH16 JJ01 JJ02 JJ07 JJ08 JJ16 JJ17 3J053 AA01 AB02 AB21 AB46 AB50 FA10 FB01 FB06

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個の
   油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように併
   設した油圧式無段変速機において、 該アキシャル型油圧ポンプは可変容量型油圧ポンプと
   し、油圧モータの１個を固定容量型油圧モータに、他の
   １個を可変容量型油圧モータに構成して、可変容量型油
   圧ポンプの吐出量と前記可変容量型油圧モータの作動油
   の吸い込み量を制御することにより変速することを特徴
   とする油圧式無段変速機。
2. 【請求項２】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個の
   油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように併
   設した油圧式無段変速機において、 アキシャル型油圧ポンプと定容量形油圧モータと可変容
   量型油圧モータとを、閉油圧通路で互いに連通する油路
   板を共有するように一体化したことを特徴とする油圧式
   無段変速機。
3. 【請求項３】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個の
   油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように併
   設した油圧式無段変速機において、 アキシャル型油圧ポンプと可変容量型油圧モータとを油
   路板の同一面に、定容量形油圧モータを反対面にそれぞ
   れタンデムに構成したことを特徴とする請求項１または
   請求項２記載の油圧式無段変速機。
4. 【請求項４】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個の
   油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように併
   設した油圧式無段変速機において、 アキシャル型油圧ポンプと可変容量型油圧モータとを油
   路板の同一面に、定容量形油圧モータを該油路板の反対
   面に構成し、一体成形され、油路板に貫通した出力軸を
   前記可変容量型油圧モータと定容量形油圧モータが共有
   することを特徴とする油圧式無段変速機。
5. 【請求項５】 可変容量型油圧ポンプに対し、２個の油
   圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように併設
   した油圧式無段変速機において、 油圧モータの１個を固定容量型油圧モータに、他の１個
   を可変容量型油圧モータに構成して、可変容量型油圧モ
   ータの作動油の吸入排出方向を可逆に構成したことを特
   徴とする油圧式無段変速機。
6. 【請求項６】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個の
   油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように併
   設した油圧式無段変速機において、一個の可変容量型油
   圧ポンプと２個の可変容量型油圧モータとを一つの油路
   板を共有して一体化したことを特徴とする油圧式無段変
   速機。
7. 【請求項７】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個の
   油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように併
   設した油圧式無段変速機において、 一個の可変容量型油圧ポンプと一個の可変容量型油圧モ
   ータの取付けハウジングを共通化して、油路板の片面に
   配設し、該油路板の反対面に一個の可変モータを構成し
   たことを特徴とする油圧式無段変速機。
8. 【請求項８】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個の
   可変容量型油圧モータとを閉油圧回路内で作動油が循環
   するように併設した油圧式無段変速機において、 ２つの可変油圧モータを油圧閉回路内でタンデムに構成
   したことを特徴とする油圧式無段変速機。
9. 【請求項９】 アキシャル型油圧ポンプにより２個の可
   変容量型油圧モータを駆動する油圧式無段変速機におい
   て、 ２つの油圧モータの下限の容量がそれぞれ異なるよう
   に、斜板角度の下限を設定し、該油圧モータをそれぞれ
   上限及び下限の２段階の容量調節を行なうことを特徴と
   する油圧式無段変速機。
10. 【請求項１０】 アキシャル型油圧ポンプにより２個の
    油圧モータを駆動する油圧式無段変速機において、 ２個の油圧モータの斜板角度の最小値を２種設定し、最
    大と最小をそれぞれ組み合わせ、４種の容量を設定した
    ことを特徴とする油圧式無段変速機。
11. 【請求項１１】 一つのアキシャル型油圧ポンプに対
    し、２個の可変容量型油圧モータを閉油圧回路内で作動
    油が循環するように併設した油圧無段変速機において、 ２個の油圧モータの斜板角度の最小値を２種設定し、該
    斜板は、油圧ピストンまたは電動アクチュエータ等の駆
    動機構で駆動され、最小・最大の２位置設定でき、操作
    ハンドルの４位置に対応させて４種の容量を設定したこ
    とを特徴とする油圧式無段変速機。
12. 【請求項１２】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個
    の油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように
    併設した油圧無段変速機において、 可変容量型ポンプの斜板位置がプラス方向最大位置ある
    いはマイナス方向最大位置に達した後に、可変容量型モ
    ータの斜板位置を最大位置に操作可能に構成したことを
    特徴とする油圧式無段変速機。
13. 【請求項１３】 アキシャル型油圧ポンプに対し、２個
    の油圧モータを閉油圧回路内で作動油が循環するように
    併設した油圧無段変速機において、 １個のモータを可変容量型油圧モータとし、他の１個を
    斜板角度の上限・下限の２段階の容量調節を可能な方式
    の油圧モータとすることを特徴とする油圧式無段変速
    機。