JP7692381B2 - ハイブリッド型作業車 - Google Patents
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Description
エンジンと、モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、前記エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションと、前記エンジンからの動力を前記ハイブリッドトランスミッションに伝達及び遮断可能な乾式のクラッチと、前記エンジンに対して車体前後方向に沿って並ぶ状態で車体に設けられ、前記ハイブリッドトランスミッションを収容するミッションケースと、が備えられ、前記ミッションケースは、前記クラッチを収容する部屋と、前記電動ミッション部を収容する電動ミッション室と、前記歯車ミッション部を収容する歯車ミッション室とが設けられ、前記クラッチを収容する部屋が前記エンジンと前記電動ミッション室との間に位置し、前記電動ミッション室が前記クラッチを収容する部屋と前記歯車ミッション室との間に位置するように、前記クラッチを収容する部屋と前記電動ミッション室と前記歯車ミッション室とを隣り合う状態で形成するように構成され、前記ミッションケースに、前記クラッチを収容する部屋と前記電動ミッション室とを仕切る前壁部が設けられ、前記電動ミッション室と前記歯車ミッション室とを連通しないように遮断する遮断壁部が設けられている。
一般に、ミッションケースのエンジンに対向する部位には、エンジンに備えられるフライホィールを覆うフライホィールハウジング部が備えられ、ミッションケースのエンジンに対向する部位の外径が大きくなり、外径が大きくなる部位にモータジェレータ部を収容することができるので、高出力のモータジェネレータを採用し易い。
本発明によるハイブリッド型作業車は、
エンジンと、モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、前記エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションと、前記エンジンに対して車体前後方向に沿って並ぶ状態で車体に設けられ、前記ハイブリッドトランスミッションを収容するミッションケースと、が備えられ、前記ミッションケースは、前記電動ミッション部を収容する電動ミッション室と、前記歯車ミッション部を収容する歯車ミッション室とを隣り合う状態で形成するように構成され、前記ミッションケースに、前記電動ミッション室と前記歯車ミッション室とを連通しないように遮断する遮断壁部が設けられており、前記電動ミッション室及び前記歯車ミッション室に潤滑油が貯留され、前記電動ミッション室に貯留されている潤滑油の油質と、前記歯車ミッション室に貯留されている潤滑油の油質とが異なる。
本構成によると、電動ミッション室と歯車ミッション室とが遮断壁部によって遮断されて連通しないので、電動ミッション室と歯車ミッション室とに同じ油質の潤滑油を貯留しても、歯車ミッション室における油面レベルを歯車に潤滑油が届き易い油面レベルにし、歯車伝動機構の潤滑を効率よく行わせることができ、電動ミッション室における油面レベルを歯車ミッション室の油面レベルよりも低くし、モータジェネレータ部が潤滑油にあまり深く入り込まなくてモータジェネレータ部に掛かる駆動負荷が抑制されようにし、電動ミッション部における動力伝達を効率よく行わせることができる。
また、歯車ミッション室と電動ミッション室とに油質が異なる潤滑油を貯留することができる。たとえば、歯車ミッション室には冷却性能よりも潤滑性能に富んだ潤滑を貯留し、歯車伝動機構の潤滑を効率よく行わせ、電動ミッション室には潤滑性能よりも冷却性能に富んだ潤滑油を貯留し、モータジェネレータ部の冷却を効率よく行わせることができる。このように、歯車ミッション室と電動ミッション室とに油質が異なる潤滑油を貯留する場合でも、歯車ミッション室における油面レベルを歯車に潤滑油が届き易い油面レベルにし、電動ミッション室の油面レベルを歯車ミッション室の油面レベルよりも低くし、歯車伝動機構の潤滑を効率よく行わせ、電動ミッション部における動力伝達を効率よく行わせることができる。
また、車体が前後方向において傾斜した場合、ミッションケースが前後方向に傾斜する。ミッションケースが、電動ミッション室側が下がった傾斜姿勢になった場合、歯車ミッション室に貯留されている潤滑油が電動ミッション室の方に向かって流動するが、遮断壁部によって受け止められて電動ミッション室に流れ込まなくて歯車ミッション室における潤滑油の量が減少せず、ミッションケースの傾斜姿勢にかかわらず、歯車伝動機構を潤滑されやすい状態に維持することができる。ミッションケースが、歯車ミッション室側が下がる傾斜姿勢になった場合、電動ミッション室に貯留されている潤滑油が歯車ミッション室の方に向かって流動するが、遮断壁部によって受け止められて歯車ミッション室に流れ込まなくて電動ミッション室における潤滑油の量が減少せず、ミッションケースの傾斜姿勢にかかわらず、モータジェネレータ部を冷却および潤滑されやすい状態に維持することができる。
本構成によると、たとえば、電動ミッション部において、モータジェネレータ部に冷却性能に富んだ潤滑油を作用させてモータジェネレータ部を効率よく冷却すること、歯車ミッション部において、歯車伝動機構に潤滑性に富んだ潤滑油を作用させて歯車伝動機構を効率よく潤滑することができなど、モータジェネレータ部おおび歯車伝動機構のそれぞれに適応した油質の潤滑油を作用させことができる。
本発明によるハイブリッド型作業車は、
エンジンと、モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、前記エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションと、前記エンジンに対して車体前後方向に沿って並ぶ状態で車体に設けられ、前記ハイブリッドトランスミッションを収容するミッションケースと、が備えられ、前記ミッションケースは、前記電動ミッション部を収容する電動ミッション室と、前記歯車ミッション部を収容する歯車ミッション室とを隣り合う状態で形成するように構成され、前記ミッションケースに、前記電動ミッション室と前記歯車ミッション室とを連通しないように遮断する遮断壁部が設けられており、第1油圧ポンプ、及び、前記第1油圧ポンプを前記電動ミッション室に接続する第1給油路を有し、前記モータジェネレータ部に潤滑油を供給する第1給油機構が備えられ、第2油圧ポンプ、及び、前記第2油圧ポンプを前記歯車ミッション室に接続する第2給油路を有し、前記歯車伝動機構に潤滑油を供給する第2給油機構が備えられている。
本構成によると、電動ミッション室と歯車ミッション室とが遮断壁部によって遮断されて連通しないので、電動ミッション室と歯車ミッション室とに同じ油質の潤滑油を貯留しても、歯車ミッション室における油面レベルを歯車に潤滑油が届き易い油面レベルにし、歯車伝動機構の潤滑を効率よく行わせることができ、電動ミッション室における油面レベルを歯車ミッション室の油面レベルよりも低くし、モータジェネレータ部が潤滑油にあまり深く入り込まなくてモータジェネレータ部に掛かる駆動負荷が抑制されようにし、電動ミッション部における動力伝達を効率よく行わせることができる。
また、歯車ミッション室と電動ミッション室とに油質が異なる潤滑油を貯留することができる。たとえば、歯車ミッション室には冷却性能よりも潤滑性能に富んだ潤滑を貯留し、歯車伝動機構の潤滑を効率よく行わせ、電動ミッション室には潤滑性能よりも冷却性能に富んだ潤滑油を貯留し、モータジェネレータ部の冷却を効率よく行わせることができる。このように、歯車ミッション室と電動ミッション室とに油質が異なる潤滑油を貯留する場合でも、歯車ミッション室における油面レベルを歯車に潤滑油が届き易い油面レベルにし、電動ミッション室の油面レベルを歯車ミッション室の油面レベルよりも低くし、歯車伝動機構の潤滑を効率よく行わせ、電動ミッション部における動力伝達を効率よく行わせることができる。
また、車体が前後方向において傾斜した場合、ミッションケースが前後方向に傾斜する。ミッションケースが、電動ミッション室側が下がった傾斜姿勢になった場合、歯車ミッション室に貯留されている潤滑油が電動ミッション室の方に向かって流動するが、遮断壁部によって受け止められて電動ミッション室に流れ込まなくて歯車ミッション室における潤滑油の量が減少せず、ミッションケースの傾斜姿勢にかかわらず、歯車伝動機構を潤滑されやすい状態に維持することができる。ミッションケースが、歯車ミッション室側が下がる傾斜姿勢になった場合、電動ミッション室に貯留されている潤滑油が歯車ミッション室の方に向かって流動するが、遮断壁部によって受け止められて歯車ミッション室に流れ込まなくて電動ミッション室における潤滑油の量が減少せず、ミッションケースの傾斜姿勢にかかわらず、モータジェネレータ部を冷却および潤滑されやすい状態に維持することができる。
本構成によると、冷却性能に富むなどモータジェネレータ部に有益な潤滑油を第1給油機構によってモータジェネレータ部に供給することができ、潤滑性能に富むなど歯車伝動機構に有益な潤滑油を第2給油機構によって歯車伝動機構に供給することができる。
前記モータジェネレータ部に、二つのモータジェネレータが備えられていると好適である。
前記電動ミッション室および前記歯車ミッション室に潤滑油が貯留され、前記電動ミッション室に貯留された潤滑油の油面レベルの位置と、前記歯車ミッション室に貯留された潤滑油の油面レベルの位置とが異なると好適である。
前記電動ミッション室に貯留されている潤滑油の油面レベルの位置が前記歯車ミッション室に貯留されている潤滑油の油面レベルの位置よりも低いと好適である。
前記エンジンは、車体の前部に設けられ、前記ミッションケースは、前記エンジンの後隣りに設けられていると好適である。
なお、以下の説明では、トラクタ(「ハイブリッド型作業車」の一例)の走行車体に関し、図1などに示される矢印Fの方向を「車体前方」、矢印Bの方向を「車体後方」、矢印Uの方向を「車体上方」、矢印Dの方向を「車体下方」、矢印Lの方向を「車体左方」、矢印Rの方向を「車体右方」とする。
図1に示されるように、トラクタは、車体フレーム1、車体フレーム1の前部に操向可能かつ駆動可能に備えられた左右一対の前車輪2、車体フレーム1の後部に駆動可能に備えられた左右一対の後車輪3を有する走行車体4を備えている。走行車体4の前部に、エンジン5を有する原動部6が備えられている。走行車体4の後部に、運転座席7、前車輪2を操向操作するステアリングホィール8を有する運転部9が備えられている。運転部9には、搭乗空間を覆うキャビン10が備えられている。走行車体4の後部に、ロータリ耕耘装置(図示せず)などの作業装置を昇降操作可能に連結するリンク機構(図示せず)、連結した作業装置にエンジン5からの動力を取り出して伝達する動力取出軸12が備えられている。車体フレーム1は、エンジン5、エンジン5の後隣りに設けられたミッションケース13、および、エンジン5の下部に連結された前部フレーム14によって構成されている。本実施形態では、前車輪2および後車輪3を備えているが、走行装置としては、クローラ走行装置、車輪とミニクローラとを組み合わせたものを採用可能である。
エンジン5からの動力を前車輪2および後車輪3に伝達する走行動力伝達装置15は、図1,2に示されるように、エンジン5の後隣りに設けられたミッションケース13を備えている。ミッションケース13は、エンジン5に対して車体前後方向に沿う方向に並べられ、かつ、車体前後方向に沿って延びている。エンジン5は、車体の前部に設けられ、ミッションケース13は、エンジン5の後部に連結されている。図1に示されるように、ミッションケース13のエンジン5に対する連結は、ミッションケース13の前部分にフライホイールハウジング部13Fを備え、フライホイールハウジング部13Fの前端部をエンジン5の後端部に連結することによって行われる。フライホイールハウジング部13Fは、エンジン5の後部に備えられたフライホイール5a(図2参照)を覆うように構成されている。フライホイールハウジング部13Fの最大径部分の外径は、ミッションケース13のうちのフライホイールハウジング部13Fよりも後側の部分13Rの外径よりも大きくされている。
ハイブリッドトランスミッション16には、図2に示されるように、ミッションケース13の前部に設けられ、エンジン5の出力軸5bの動力が入力される入力軸23、エンジン5の後隣りに位置する電動ミッション部16A、及び、電動ミッション部16Aよりも後側に位置する歯車ミッション部16Bが設けられている。入力軸23の軸芯および出力軸5bの軸芯は、同一の軸芯上に位置している。
図2に示されるように、電動ミッション部16Aは、エンジン5と歯車ミッション部16Bとの間に設けられている。電動ミッション部16Aは、エンジン5の後隣りに位置している。電動ミッション部16Aは、ミッションケース13のうち、外径が大きいフライホイールハウジング部13Fが位置する部位に収容することができる。
図2に示されるように、歯車ミッション部16Bは、電動ミッション部16Aに対してエンジン5が位置する側とは反対側に設けられている。歯車ミッション部16Bは、電動ミッション部16Aの後隣りに位置している。
電動ミッション室28に、第1モータジェネレータ17及び第2モータジェネレータ18の潤滑、冷却を図る潤滑油を貯留しておく。歯車ミッション室29に、歯車伝動機構30の潤滑を図る潤滑油を貯留しておく。
すなわち、歯車ミッション室29においては、上下方向において異なる箇所に位置する歯車に潤滑油が届き易いように設定した油面レベルまで潤滑油を貯留し、歯車伝動機構30を効率よく潤滑させる。電動ミッション室28においては、第1モータジェネレータ17および第2モータジェネレータ18が潤滑油にあまり深く入り込まないように歯車ミッション室29の油面レベルよりも低く設定した油面レベルまでしか潤滑油を貯留せず、第1モータジェネレータ17および第2モータジェネレータ18に掛かる駆動負荷を抑制する。
走行動力伝達装置15に、第1給油機構80(図4参照)、および、第1給油機構80とは別の第2給油機構90(図5参照)が備えられ、モータジェネレータ部24に第1給油機構80によって潤滑油が供給され、歯車伝動機構30に第2給油機構90によって潤滑油が供給されるように構成されている。
図1に示されるように、動力取出軸12は、ミッションケース13の後部に支持されている。図2に示されるように、エンジン5の動力を動力取出軸12に伝達する作業動力伝達装置40がミッションケース13に収容されている。
(1)図7は、第1の別実施形態の走行動力伝達装置15の模式図である。図8は、第1の別実施形態の走行動力伝達装置15におけるモータジェネレータの配置を示す正面図である。第1の別実施形態の走行動力伝達装置15では、図7に示されるように、電動ミッション部16Aにおけるモータジェネレータ部24に、二つのモータジェネレータ17,18が備えられている。第1の別実施形態の走行動力伝達装置15では、図7に示されるように、歯車ミッション部16Bにおける歯車伝動機構30に、ギヤ伝動機構98、低速遊星変速部100、低速クラッチ100C、高速遊星変速部110、高速クラッチ110C、前後進切換装置25、副変速装置26、後輪差動機構19、前輪変速装置20およびギヤ連動機構27が備えられている。前後進切換装置25、副変速装置26、後輪差動機構19、前輪変速装置20およびギヤ連動機構27は、図2に示される前後進切換装置25、副変速装置26、後輪差動機構19、前輪変速装置20およびギヤ連動機構27の構成と同じ構成を有している。
3 後車輪(走行装置)
5 エンジン
13 ミッションケース
13a 前壁部
13b 遮断壁部
16 ハイブリッドトランスミッション
16A 電動ミッション部
16B 歯車ミッション部
17 モータジェネレータ
18 モータジェネレータ
24 モータジェネレータ部
28 電動ミッション室
29 歯車ミッション室
30 歯車電動機構
45 クラッチ
80 第1給油機構
81 第1油圧ポンプ
82 第1給油路
90 第2給油機構
91 第2油圧ポンプ
92 第2給油路
Claims (7)
- エンジンと、
モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、前記エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションと、
前記エンジンからの動力を前記ハイブリッドトランスミッションに伝達及び遮断可能な乾式のクラッチと、
前記エンジンに対して車体前後方向に沿って並ぶ状態で車体に設けられ、前記ハイブリッドトランスミッションを収容するミッションケースと、が備えられ、
前記ミッションケースは、前記クラッチを収容する部屋と、前記電動ミッション部を収容する電動ミッション室と、前記歯車ミッション部を収容する歯車ミッション室とが設けられ、前記クラッチを収容する部屋が前記エンジンと前記電動ミッション室との間に位置し、前記電動ミッション室が前記クラッチを収容する部屋と前記歯車ミッション室との間に位置するように、前記クラッチを収容する部屋と前記電動ミッション室と前記歯車ミッション室とを隣り合う状態で形成するように構成され、
前記ミッションケースに、前記クラッチを収容する部屋と前記電動ミッション室とを仕切る前壁部が設けられ、前記電動ミッション室と前記歯車ミッション室とを連通しないように遮断する遮断壁部が設けられているハイブリッド型作業車。 - エンジンと、
モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、前記エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションと、
前記エンジンに対して車体前後方向に沿って並ぶ状態で車体に設けられ、前記ハイブリッドトランスミッションを収容するミッションケースと、が備えられ、
前記ミッションケースは、前記電動ミッション部を収容する電動ミッション室と、前記歯車ミッション部を収容する歯車ミッション室とを隣り合う状態で形成するように構成され、
前記ミッションケースに、前記電動ミッション室と前記歯車ミッション室とを連通しないように遮断する遮断壁部が設けられており、
前記電動ミッション室及び前記歯車ミッション室に潤滑油が貯留され、
前記電動ミッション室に貯留されている潤滑油の油質と、前記歯車ミッション室に貯留されている潤滑油の油質とが異なるハイブリッド型作業車。 - エンジンと、
モータジェネレータ部を有する電動ミッション部、及び、モータジェネレータを有しないで歯車伝動機構を有する歯車ミッション部が車体前後方向に沿って並ぶ状態で設けられ、前記エンジンからの動力を変速して走行装置に向けて出力するハイブリッドトランスミッションと、
前記エンジンに対して車体前後方向に沿って並ぶ状態で車体に設けられ、前記ハイブリッドトランスミッションを収容するミッションケースと、が備えられ、
前記ミッションケースは、前記電動ミッション部を収容する電動ミッション室と、前記歯車ミッション部を収容する歯車ミッション室とを隣り合う状態で形成するように構成され、
前記ミッションケースに、前記電動ミッション室と前記歯車ミッション室とを連通しないように遮断する遮断壁部が設けられており、
第1油圧ポンプ、及び、前記第1油圧ポンプを前記電動ミッション室に接続する第1給油路を有し、前記モータジェネレータ部に潤滑油を供給する第1給油機構が備えられ、
第2油圧ポンプ、及び、前記第2油圧ポンプを前記歯車ミッション室に接続する第2給油路を有し、前記歯車伝動機構に潤滑油を供給する第2給油機構が備えられているハイブリッド型作業車。 - 前記モータジェネレータ部に、二つのモータジェネレータが備えられている請求項1から3のいずれか一項に記載のハイブリッド型作業車。
- 前記電動ミッション室及び前記歯車ミッション室に潤滑油が貯留され、
前記電動ミッション室に貯留された潤滑油の油面レベルの位置と、前記歯車ミッション室に貯留された潤滑油の油面レベルの位置とが異なる請求項1から4のいずれか一項に記載のハイブリッド型作業車。 - 前記電動ミッション室に貯留されている潤滑油の油面レベルの位置が前記歯車ミッション室に貯留されている潤滑油の油面レベルの位置よりも低い請求項5に記載のハイブリッド型作業車。
- 前記エンジンは、車体の前部に設けられ、
前記ミッションケースは、前記エンジンの後隣りに設けられている請求項1から6のいずれか一項に記載のハイブリッド型作業車。
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