JP2006240324A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】HSTの前・後進変速ペダルからトラニオン軸に至る連動構成の簡素化。
【解決手段】油圧ポンプ（２３）からの圧油を受けて油圧モータ（２８）を駆動しこの駆動力によって駆動輪を駆動する静油圧式無段変速装置を備えた作業車両において、変速操作ペダルは横軸（２７）回りに回動する前進変速ペダル（３F）と後進変速ペダル（３R）とによって構成され、前進変速ペダル（３F）の前方への踏み込み操作に基づいて正転方向に連動しかつ後進変速ペダル（３R）の前方への踏み込み操作に基づいて逆転方向に連動する中継軸（３１）を設け、該中継軸（３１）の正逆回転を油圧ポンプ（２３）のトラニオン軸（２９）に連動すべく構成した。
【選択図】 図５

Description

この発明は、静油圧式無段変速装置を備える作業車両に関する。

従来、静油圧式無段変速装置を備える作業車両では、特公平０８-５３４６号のように、前進走行ペダル（13）及び後進走行ペダル（14）の夫々の基部（13a）（14a）が回動自在に枢着され、該前進走行ペダル（13）は、基部（13a）の上部にロツド（19）の一端が係止されており、又、後進走行ペダル（14）は基部（14a）の下部にロツド（20）の一端が係止されている。そして、夫々のロツド（19）及び（20）の他端は、HST（16）のトラニオン 軸（17）のアーム（18）に連結する構成である。すなわち、前進ペダル後進ペダルを備え、前進ペダルを踏むとペダル軸を回転しリンク機構を介してトラニオン軸を回転させ、もって油圧ポンプの斜板を連動して油圧モータを前進側に駆動する構成であり、後進ぺダルを踏むと上記ペダル軸と同軸の第２のペダル軸を回転しリンク機構を介してトラニオン軸を逆回転させ、上記油圧モータを後進側に駆動する構成となっていて、前進ペダル側、後進ペダル側が夫々独立した連動構成となっている。
特公平０８-５３４６号公報

しかしながら、上記の形態では、前進ペダル側のリンク機構と後進側のリンク機構とを備え、変速ペダルとトラニオン軸との距離が長い場合にはリンク機構が嵩張りひいてはトラニオン軸の作動性を良好に維持できない恐れがある。

この発明は、上記課題を解決するべく、作業車両を以下のように構成した。
即ち請求項１に記載の発明では、油圧ポンプ（２３）からの圧油を受けて油圧モータ（２８）を駆動しこの駆動力によって駆動輪を駆動する静油圧式無段変速装置を備えた作業車両において、変速操作ペダルは横軸（２７）回りに回動する前進変速ペダル（３F）と後進変速ペダル（３R）とによって構成され、前進変速ペダル（３F）の前方への踏み込み操作に基づいて正転方向に連動しかつ後進変速ペダル（３R）の前方への踏み込み操作に基づいて逆転方向に連動する中継軸（３１）を設け、該中継軸（３１）の正逆回転を油圧ポンプ（２３）のトラニオン軸（２９）に連動すべく構成したことを特徴とする。

以上のように構成すると、前進・後進変速ペダル（３F）（３R）の前方への踏み込み操作で中継軸（３１）を正逆転に連動することによって、中継軸（３１）を前後進変速ペダル（３F，３R）の近傍に配置することができ、さらに、前・後進変速ペダル（３Ｆ，３Ｒ）を踏み込み操作可能に支持する横軸（２７）を単軸、すなわち、前後変速ペダル（３Ｆ，３Ｒ）を支持する軸を同一軸とすることができ、構成を簡単化する。

また請求項２に記載の発明では、前進変速ペダル（３F）の踏み込み操作と後進変速ペダル（３R）の踏み込み操作によって正逆転に連動する中継軸（３１）に、当該中継軸（３１）の正逆転を検出する検出装置（３４）を設け、該検出装置（３４）の検出結果に基づいて正逆転モータ（３５）を所定に連動しトラニオン軸（２９）を連動する構成とした請求項１に記載の作業車両とした。

これによると、中継軸（３１）の回転が前進変速ペダル（３F）及び後進変速ペダル（３R）のいずれにも連動するものであるから、この中継軸（３１）の動きを検出する検出装置（３４）も単一に設ければ足りる。

さらに、請求項３に記載の発明では、前進変速ペダル（３F）の踏み込み操作と後進変速ペダル（３R）の踏み込み操作によって正逆転に連動する中継軸（３１）に、中立位置保持手段を構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業車両とする。

中継軸（３１）の回転が前進変速ペダル（３F）及び後進変速ペダル（３R）のいずれにも連動するものであるから、この中継軸（３１）の中立を保持させることで従来のトラニオン軸を中立保持させる構成に代替でき、変速ペダルを含めた調整作業が容易である。

請求項１に記載の発明によると、中継軸（３１）を前後進変速ペダル（３F，３R）の近傍に配置することができ、さらに、前・後進変速ペダル（３Ｆ，３Ｒ）を踏み込み操作可能に支持する横軸（２７）を単軸、すなわち、前後変速ペダル（３Ｆ，３Ｒ）を支持する軸を同一軸とすることができ、構成を簡単化する。また、トラニオン軸と中継軸との連携も単一のリンク機構で足りる効果がある。

また請求項２に記載の発明では、中継軸（３１）の回転が前進変速ペダル（３F）及び後進変速ペダル（３R）のいずれにも連動するものであるから、この中継軸（３１）の動きを検出する検出装置（３４）も単一に設ければ足り（例えばポテンショセンサ）、コストを低廉に実施できる。

さらに請求項３に記載の発明では、中継軸（３１）の中立を保持させることで従来のトラニオン軸を中立保持させる構成に代替でき、変速ペダルを含めた調整作業が容易である。

以下、図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。
図１において、走行車両の車体後部に配置されたエンジンE、クラッチハウジング６及びミッションケース８は車体フレーム１を介して一体構成とし、前部のフロントアクスルハウジング９にはステアリングハンドル１０によって操向自在の前輪１１及び後輪１２を有し、エンジンＥの左右両側のリヤアクスルハウジング１３の先端部には後輪１２を軸装し、これら前後輪１１，１２を駆動して走行する４輪駆動形態としている。また、ミッションケース８上方の車体フレーム１上には操縦席を有する。

ミッションケース８の前方に設けられたモアＭは、リフトアームで上下回動するリンク機構１５とモア昇降油圧シリンダＳ１等から構成されている。
また主変速装置となる油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４はミッションケース８内に設けられている。図２に示すように、前記エンジンＥの動力はエンジン出力軸５からクラッチハウジング６内の主クラッチ５４を経てＨＳＴ入力軸19に伝達され、ＨＳＴ変速レバー３６又は前・後進ペダル３Ｆ，３Ｒによる中立位置Ｎからの前進Ｆ，後進Ｒの切り替え、及びこれらの無段変速による連動を経て、副変速装置２１へ伝達され、更に後輪１２の差動ギヤ機構、及び前輪１１への出力軸等に伝動される。

油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４は、図2に示す可変容量形ポンプ２３の斜板２２の傾斜角が変更されて、ＨＳＴ油圧モータ２８による出力軸５３の回転が無段変速される。
図２に示す実施例の走行車両の動力伝達機構は高中低３段の副変速装置２１及び可変容量形ポンプ２３とＨＳＴ油圧モータ２８とを備えたＨＳＴ４を備えている。また、主クラッチ５４からＨＳＴ入力軸１９を駆動する前に、ＰＴＯ入力軸５６を分岐して取り出した動力をＰＴＯ変速装置５７を経由してＰＴＯ軸５５へ取り出す構成としている。

前記油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４は、可変容量形ポンプ２３とＨＳＴ油圧モータ２８とを閉油圧回路５０で接続し、可変容量形ポンプ２３の斜板２２の傾斜角度を前・後進変速ペダル３Ｆ，３Ｒの踏み込み操作に応じてトラニオン軸２９の正逆回動位置を調節し、前記斜板２２を連動して傾斜角を変更し、ＨＳＴ入力軸１９の入力回転を無段変速し、又正逆に切り替えてＨＳＴ入力軸５３から出力する構成である。

ＨＳＴ出力軸５３からの動力は走行軸５８に取り出され、走行軸５８から後輪１２への伝動用のデフ装置５９と前輪伝動軸６０と前輪１１への伝動用のデフ装置６１に動力が取り出される。なお、前輪伝動軸６０の伝動を入・切する四輪駆動用の四輪クラッチギヤ６２がＰＴＯ入力軸５６と前輪駆動軸６０の間に設けられている。

図３には本実施例の走行車両の油圧回路図を示す。この油圧回路は、油圧ポンプ２のうちの１つであるポンプＰ１からの圧油により前輪操舵用油圧シリンダ４２ａを作動させて前輪１１を操舵する前輪側油圧式操舵ユニット３０ａと後輪パワステアリングシリンダ４２ｂを作動させて後輪１２を操舵する後輪側油圧式操舵ユニット３０ｂ用の油圧回路が分流弁にて並列状に分岐され、これらのユニット３０ａ，３０ｂを通じた圧油がＨＳＴ用油圧回路４４へチャージ油として送られる構成になっている。また、モアＭのＰＴＯクラッチスイッチ４５の作動用油圧回路４６が前記油圧式操舵ユニット３０ａ，３０ｂとＨＳＴ用油圧回路４４の上手側に直列配置されている。

また、油圧ポンプ２のうちの一つであるポンプＰ２からの圧油によるモア昇降用油圧シリンダＳ１の伸縮でモアＭが昇降する。
次いで図４〜６に基づき、前記前・後進変速ペダル３Ｆ，３Ｒとトラニオン軸２９との連携構成について説明する。前進変速ペダル３Ｆのペダルアーム２５Ｆと後進変速ペダル３Ｒのペダルアーム２５Ｒは筒軸２６に左右併設させて固着し、車体フレーム１の操縦部前右下ステップ部下面に支持された横軸２７（図例では水平軸）に該筒軸２６を着脱自在に嵌合し、該横軸２７芯回りに回転自在に構成している。

上記の水平軸２７の前側に位置して横軸２７と平行な中継軸３１を、フレーム１側から延出したステー３２と車体フレーム１の適宜の支持形成部材によって回動自在に支持する。この中継軸３１には、側面視において前後に夫々ステー３２Ｆ，３２Ｒを固着して設けている。前記ペダルアーム２５Ｆ，２５Ｒのうち、左側に設けられるぺダルアーム２５Ｆと前方向きプレート３１Ｆとをリンク３３Ｆで連結し、一方右側に設けられるペダルアーム２５Ｒと後方向きプレート３１Ｒとをリンク３３Ｒで連結している。

従って、前進変速ペダル３Ｆを前方に踏み込み操作すると、リンク３３Ｆ、プレート３１Ｆを介して中継軸３１を矢印（イ）方向に回動し、後進変速ペダル３Ｒを同じ前方に踏み込むと、リンク３３Ｒ、プレート３１Ｒを介して中継軸３１を逆矢印（イ）方向に回動する。

上記中継軸３１の軸芯回りの回動は、該中継軸３１の外側近傍に設けた検出装置としての前後進ポジションセンサ３４の電気変位量に置換され、該ポジションセンサ３４の変位量の検出によって、トラニオン軸２９端に装備した正逆転モータ３５を所定に回転制御する構成である。なお、ポジションセンサ３４のアクチュエータ３４ａには中継軸３１の軸端に設けた作動ピン３１ａを係合させてアクチュエータ３４ａを支持部中心に回動させることによって電気的抵抗値を検出しうる構成である。

また左右に併設される前・後進変速ペダル３Ｆ，３Ｒの間には、中立復帰機構を構成する。すなわちＬ型に形成され一端を前記筒軸２６に回転自在に嵌合した中立復帰リンク３７の他端をばね３８で車体フレーム１側に連結している。この中立復帰リンク３７の内周縁３７ａに、中継軸３１に保持プレート３９を介して設けたローラ４０を摺接させるもので、該ローラ４０がばね３８の付勢作用にて中立復帰リンク３７の嵌合凹部に到達する位置での前記ポジションセンサ３４の出力値をもって中立位置に設定しておく。

上記のように、前進変速ペダル３Ｆと後進変速ペダル３Ｒとを横軸２７軸心回りに回動自在に設け、横軸２７近傍に中継軸３１を設け、各前・後進変速ペダルと中継軸との間には、前進変速ペダル３Ｆの踏み込み操作によって中継軸３１を正転方向に連動し、後進変速ペダル３Ｒの該前進変速ペダル３Ｆの踏み込み方向と同じ方向の踏み込み操作によって中継軸３１を逆転方向に連動する連動機構を設けたことによって、前・後進変速ペダル３Ｆ，３Ｒを踏み込み操作可能に支持する横軸２７を単軸、すなわち、前後変速ペダル３Ｆ，３Ｒを支持する軸を同一軸とすることができ、構成を簡単化する。

また、中継軸３１を正逆転させる構成となるから、該中継軸３１を中立復帰機構で中立保持させる構成とでき、しかも該中継軸３１の軸端にポジションセンサ３４を連動させることができ、前・後進変速ペダル３Ｆ，３Ｒの近傍にこれら構成部材をコンパクトにまとめて構成できるものである。

図４〜６においては、中継軸３１の一端にポテンショセンサ３４を設ける構成としたが、図７，８に示すように、中継軸３１にブラケット４７を設け、後部に設けた前記トラニオン軸２９との間に連結リンク４８を設ける構成である。この構成では、前・後進変速ペダル３Ｆ，３Ｒの踏み込み操作に基づき中継軸３１を正逆回転させるが、これによって、連結リンク４８を介してトラニオン軸２９を前進側または後進側に回転連動するものである。この場合には、中立保持機構はトラニオン軸２９側に設定されている。すなわち、トラニオン軸２９と一体的に設けられるトラニオンアーム４１を設け、該トラニオンアーム４１に前記連結リンク４８を接続すると共に、トラニオンアーム４１の上端には、ローラ４３を設け、該ローラ４３を車体側に枢支された中立保持プレート５２を該ローラ４３側に付勢して位置決めする構成である。この中立保持プレート５２は、図９に示すように、回動支点５２ａに近い側５２ｂの傾斜角度を大きくし、かつトラニオン軸２９が大きく回動する付近の形状を、反対側の曲率半径R２より曲率半径Ｒ１を大きい形状５２ｃとし（図９（イ）)、あるいはこの形状５２ｃから直線５２ｄに形成して（図９（ロ））、該中立保持プレート５２を付勢するばねの引っ張り力を余り大きくすることなく確実にトラニオン軸２９を中立姿勢に保持しうるものである。

上記のように構成すると、前記と同様に前進変速ペダル３Ｆ及び後進変速ペダル３Ｒを支持する支持軸としての横軸２７を共通になし得、構成を簡単化できる。なお、図 における構成での中立復帰機構は、従来周知のトラニオン軸２９側に構成している。符号４９は、トラニオン軸２９の操作連動位置を所定位置に保持して変速ペダル操作を行なわずとも、一定の車速に維持させるためのオートクルーズ機構であり、前記オートクルーズレバー５１を前記中継軸３１とトラニオン軸２９との間に介在させトラニオン軸２９との間に連結リンク６３を構成し、オートクルーズレバー５１の基部側には多層のシュー部材を有する摩擦式位置決め手段を構成している。オートクルーズレバー５１は２位置に往復操作可能に設けられ、倒し操作すると上記摩擦式位置決め手段が作動してトラニオン軸２９の操作位置を保持する構成で、車体は定速走行できる。オートクルーズレバー５１は第２の連結リンク６４によって図外ブレーキペダルと連動し、踏み込み操作によって上記定速走行を解除しうる構成としている。

図１０，１１は、オートクルーズレバーの改良に係る。オートクルーズレバー５１の基部５１ａに回動自在に軸支するための支持軸６５を車体から立設された固定プレート６６に支持して設け、該基部５１ａに重合してシュー部材６７、ワッシャー６８を支持軸６５に装着し、背面から固定ナット６９またはこの固定ナットに位置決めされた受け部７０と、上記ワッシャー６８との間にはばね７１を介装している。更に、ワッシャー６８と一体に設けられたカップ状の連結部材７２にワイヤ７３を接続し、該ワイヤ７３の他端はブレーキペダル７４の回動軸７５と連動するブレーキアーム７６に接続されている。７７は前記連結リンク６４に代替するワイヤであり、前・後進ペダルの操作によってオートクルーズレバー５１を定速走行状態から解除すべく連動する構成である。

上記のように、オートクルーズレバー５１の基部にシュー部材６７、ばね７１等からなる定速走行手段を構成し、該ばね７１をブレーキペダル等の定速走行解除手段に連動させるように構成すると、定速走行状態にオートクルーズレバー５１を操作して走行中、ブレーキペダル７４が踏み込み操作されると、ワイヤ７３、連結部材７２、ワッシャー６８を介してばね７１が短縮して、ばね７１によるシュー部材６７の圧接状態を開放し定速走行からの解除がなされる。上記のようにシュー部材６７の圧接ばね７１の作用を直接に解除させる構成であるから、簡単かつ確実に定速走行からの解除がなされる。

図１２はオートクルーズスイッチ８０を備える定速走行制御に関する。前記図４，５，８における実施例で中継軸３１の回動位置を検出するポジションセンサ３４とトラニオン軸２９側の正逆転モータ３５とを備えた変速装置において、オートクルーズスイッチ８０のオン操作にもとづいて、当該オン操作時の車速を維持すべく正逆転モータ３５を制御する構成とし、オートクルーズ機構を構成している。このようなオートクルーズ機構において、車速センサ８１を設け、該車速センサ８１による車速検出結果にもとづき、車速が「０」であるときは、予め記憶装置にメモリしておいた前回のメモリ位置となる状態でトラニオン軸２９を固定し、車速が「０」でないときは現在の車速にてトラニオン軸２９位置を固定すべく構成するものである。このように構成すると、オペレータは特に車速が「０」であっても、前回のセット位置まで自動的に車速が上昇していくもので、しかも前回の定速状態は危険速度に達しない状態が常であるから安全に所定の速度に容易に達することができる。

走行車両の側面図である。 図1の走行車両の伝動構成図である。 図１の走行車両の油圧回路図である。 前進・後進変速ぺダル支持部の側面図である。 図４の平面図である。 概要側面図である。 異なる例を示す前進・後進変速ぺダル支持部の側面図である。 図７の前進・後進変速ペダル支持部の平面図である。 中立保持プレートの正面図である（イ）（ロ）。 オートクルーズ機構を備えた要部の側面図である。 図１０の一部拡大側面図である。 フローチャート図である。

符号の説明

３Ｆ 前進変速ペダル
３Ｒ 後進変速ペダル
４ 静油圧式無段変速装置
１１ 前輪
１２ 後輪
２２ 斜板
２３ 可変容量形ポンプ
２５ ペダルアーム
２６ 筒軸
２７ 横軸
２８ ＨＳＴ油圧モータ
２９ トラニオン軸
３１ 中継軸
３２Ｆ，３２Ｒ ステー
３３Ｆ，３３Ｒ リンク
３４ ポジションセンサ（検出装置）
３５ 正逆転モータ
３７ 中立保持リンク

Claims (3)

1. 油圧ポンプ（２３）からの圧油を受けて油圧モータ（２８）を駆動しこの駆動力によって駆動輪を駆動する静油圧式無段変速装置を備えた作業車両において、変速操作ペダルは横軸（２７）回りに回動する前進変速ペダル（３F）と後進変速ペダル（３R）とによって構成され、前進変速ペダル（３F）の前方への踏み込み操作に基づいて正転方向に連動しかつ後進変速ペダル（３R）の前方への踏み込み操作に基づいて逆転方向に連動する中継軸（３１）を設け、該中継軸（３１）の正逆回転を油圧ポンプ（２３）のトラニオン軸（２９）に連動すべく構成したことを特徴とする作業車両。
2. 前進変速ペダル（３F）の踏み込み操作と後進変速ペダル（３R）の踏み込み操作によって正逆転に連動する中継軸（３１）に、当該中継軸（３１）の正逆転を検出する検出装置（３４）を設け、該検出装置（３４）の検出結果に基づいて正逆転モータ（３５）を所定に連動しトラニオン軸（２９）を連動する構成とした請求項１に記載の作業車両。
3. 前進変速ペダル（３F）の踏み込み操作と後進変速ペダル（３R）の踏み込み操作によって正逆転に連動する中継軸（３１）に、中立位置保持手段を構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業車両。

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