JPH11105562A - 作業車両の油圧式変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧伝動装置を備えたトラクタに於ける変速
操作性を向上する。 【解決手段】 ミッションケース１３の前部に可変吐出
ポンプ１２ａと可変位油圧モータ１２ｂとを組み合わせ
た油圧伝動装置（ＨＳＴ）１２を備える。アクセルペダ
ル１７を踏み込んでトラニオン軸２０を回動することに
より、可変吐出ポンプ１２ａの傾転角を変更し、副変速
レバー１５を上下動してトラニオン軸２１を回動するこ
とにより、可変位油圧モータ１２ｂの傾転角を変更す
る。主変速はアクセルペダル１７にて無段階で変速し、
副変速は副変速レバー１５を係止部に係止して段階的に
変速する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は作業車両の油圧式変
速装置に関するものであり、特に、可変吐出ポンプと可
変位油圧モータとからなる油圧伝動装置を備えた作業車
両の油圧式変速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】比較的小型の作業車両に於いては、エン
ジンの動力を油圧伝動装置（ＨＳＴ）によって変速する
ものが知られている。油圧伝動装置は吐出ポンプと油圧
モータを組み合わせて構成され、吐出ポンプの傾転角を
変更して油圧モータの回転速度を制御したり、或いは油
圧モータの傾転角を変更して出力トルクを制御する。

【０００３】従来の小型の作業車両では、可変吐出ポン
プと定変位油圧モータを組み合わせた油圧伝動装置を使
用するものが多く、可変吐出ポンプの傾転角を変更する
ことによって、主変速を無段階で切り換えるように構成
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の小型の作業車両
では、可変吐出ポンプの傾転角を変更して主変速を無段
階で切り換えているが、副変速装置はギヤ式であったた
め無段変速できず、且つクラッチを設ける必要があり、
操作性が良好ではなかった。

【０００５】そこで、油圧伝動装置を備えた作業車両に
於ける変速操作性を向上するために解決すべき技術的課
題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、可変吐出ポンプと可
変位油圧モータを組み合わせた油圧伝動装置を備え、主
変速切換手段にて前記可変吐出ポンプの傾転角を変更
し、副変速切換手段にて前記可変位油圧モータの傾転角
を変更するように構成された作業車両の油圧式変速装
置、及び、主変速切換手段と副変速切換手段の何れか一
方をペダル式にして無段階で変速可能に形成するととも
に、他方をレバー式にして段階的に保持可能に形成した
作業車両の油圧式変速装置を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳述する。図１は小型の作業車両の一例として
トラクタ１０の左側面を示し、機体の前部にエンジン１
１を搭載し、該エンジン１１の動力は油圧伝動装置（Ｈ
ＳＴ）１２により減速されてミッションケース１３へ導
入され、該ミッションケース１３内で走行系及びＰＴＯ
系へ分岐される。運転席１４の右側下方部に副変速レバ
ー１５が設置され、運転席１４のフロア１６にはその右
側部にアクセルペダル１７を設けるとともに、該フロア
１６の左側部にブレーキペダル１８を設けてある。

【０００８】図２は前記フロア１６の右側面を示し、前
記油圧伝動装置１２は可変吐出ポンプ１２ａと可変位油
圧モータ１２ｂとを組み合わせて構成され、エンジンの
動力はポンプ軸１９を経て油圧伝動装置１２に入力され
る。可変吐出ポンプ１２ａのトラニオン軸２０を回動す
れば、該可変吐出ポンプ１２ａの傾転角が変化して吐出
量が増減し、可変位油圧モータ１２ｂのトラニオン軸２
１を回動すれば、該可変位油圧モータ１２ｂの傾転角が
変化して出力トルクが増減する。前記可変吐出ポンプ１
２ａのトラニオン軸２０にプレート２２を嵌着し、可変
位油圧モータ１２ｂのトラニオン軸２１にプレート２３
を嵌着する。

【０００９】ここで、前記アクセルペダル１７の基端部
１７ａは、機体の左右方向に架設した軸２４の右端部に
枢着されており、この基端部１７ａにラグプレート２５
が突設されている。また、前記プレート２２の隅部２２
ａとラグプレート２５の先端部２５ａとを連結ロッド２
６にて連結する。従って、前記アクセルペダル１７を踏
み込むことにより、その基端部１７ａが軸２４を中心に
図中時計回りに回動し、該基端部１７ａと一体にラグプ
レート２５が回動して連結ロッド２６が前方へ引かれる
ため、プレート２２を介してトラニオン軸２０が回動す
る。即ち、アクセルペダル１７からなる主変速切換手段
を操作することにより、可変吐出ポンプ１２ａの傾転角
を無段階で変更することができる。

【００１０】一方、副変速レバー１５の基端部１５ａに
はプレート２７を固着してあり、該プレート２７はアー
ム２８の先端に固着されている。更に、該アーム２８は
ミッションケース１３の右側壁に設けた軸２９に枢着さ
れている。そして、前記プレート２３の隅部２３ａとプ
レート２７の下端部２７ａとを連結ロッド３０にて連結
する。従って、前記副変速レバー１５を引き上げること
により、アーム２８が軸２９を中心に図中反時計回りに
回動し、連結ロッド３０が後方に引かれるため、プレー
ト２３を介してトラニオン軸２１が回動する。

【００１１】図３は副変速レバー１５の操作パネル３１
を示し、該操作パネル３１には縦方向にガイド溝３２が
設けられているとともに、ガイド溝３２に数カ所の係止
部３２ａ（高速Ｈ），３２ｂ（中速Ｍ），３２ｃ（低速
Ｌ）が切欠されている。従って、副変速レバー１５をガ
イド溝３１に沿って縦方向へ回動する際に、夫々の係止
部３２ａ乃至３２ｃの任意の位置で該副変速レバー１５
を保持できるように形成してある。即ち、副変速レバー
１５からなる副変速切換手段を操作することにより、可
変位油圧モータ１２ｂの傾転角を変更できるとともに、
予め段階的に定めた数カ所の傾転角のうち何れか一つの
傾転角を保持することができる。

【００１２】図４は前記ミッションケース１３の左側断
面を示し、ミッションケース１３の前部には油圧伝動装
置１２が設けられており、エンジンの動力はポンプ軸１
９を経て油圧伝動装置１２の可変吐出ポンプ１２ａに入
力され、可変吐出ポンプ１２ａが回転して作動油が吐出
される。該可変吐出ポンプ１２ａの吐出量はトラニオン
軸２０の回動角度に応じて増減し、該可変吐出ポンプ１
２ａから吐出される作動油によって可変位油圧モータ１
２ｂが駆動される。可変位油圧モータ１２ｂはトラニオ
ン軸２１の回動角度に応じた出力トルクで駆動され、モ
ータ軸３３から走行系の動力が出力される。

【００１３】ここで、ポンプ軸の後端部１９ａは可変吐
出ポンプ１２ａを貫通してミッションケース１３内に突
出しており、トラニオン軸２０の回動角度に拘わらず、
油圧伝動装置１２へ入力された回転がそのままポンプ軸
の後端部１９ａへ伝達され、ＰＴＯ系の動力が出力され
る。また、可変位油圧モータ１２ｂのモータ軸３３もミ
ッションケース１３内に突出しており、該モータ軸３３
と平行に第１走行軸３４及び中間軸３５が枢着されてい
る。

【００１４】前記ポンプ軸の後端部１９ａには第１ＰＴ
Ｏ軸４５が連結され、該第１ＰＴＯ軸４５の後端に第１
ＰＴＯギヤ４６を遊嵌してある。第１ＰＴＯ軸４５と平
行に第２ＰＴＯ軸４７が枢着され、この第２ＰＴＯ軸４
７にスライダ４８を前後動自在にスプライン嵌合し、該
スライダ４８の後部に第２ＰＴＯギヤ４９を遊嵌する。
また、第１走行軸３４の後端部近傍位置に大小一組の中
間ギヤ５０を遊嵌し、前記第１ＰＴＯギヤ４６と第２Ｐ
ＴＯギヤ４９との間にこの中間ギヤ５０を噛合させる。

【００１５】而して、ポンプ軸１９の回転は油圧式多板
式のＰＴＯクラッチ５１を介して第１ＰＴＯギヤ４６に
伝達され、中間ギヤ５０を経て第２ＰＴＯギヤ４９が第
２ＰＴＯ軸４７上を遊転する。前記スライダ４８を後方
へ移動してスライダ４８の爪と第２ＰＴＯギヤ４９の爪
を噛み合わせれば、スライダ４８と第２ＰＴＯギヤ４９
と第２ＰＴＯ軸４７とが一体となって回転する。第２Ｐ
ＴＯ軸４７の後端には第３ＰＴＯギヤ５２が嵌着され、
該第３ＰＴＯギヤ５２に噛合している第４ＰＴＯギヤ５
３を経て、リヤＰＴＯ軸５４へＰＴＯ動力が伝達され
る。

【００１６】一方、前記モータ軸３３の回転は、出力ギ
ヤ３６と入力ギヤ３７の噛合により中間軸３５へ伝達さ
れ、中間ギヤ３８と第１走行ギヤ３９の噛合によって第
１走行軸３４が正回転で駆動される。該中間ギヤ３８を
やや後方へスライドすれば、該中間ギヤ３８が第１走行
ギヤ３９から離反し、第２ＰＴＯ軸４７に遊嵌されてい
る大小一組のカウンタギヤ４０へ噛合する。従って、前
記中間軸３５の回転がカウンタギヤ４０を介して第２走
行ギヤ４１へ伝達され、第１走行軸３４が逆回転で駆動
される。

【００１７】而して、前述したように、副変速レバー１
５を３２ａ乃至３２ｃの何れかの変速位置にシフトすれ
ば、可変位油圧モータ１２ｂのトラニオン軸２１が段階
的に回動し、可変位油圧モータ１２ｂの傾転角がその角
度で保持される。続いて、アクセルペダル１７を踏み込
めば、可変吐出ポンプ１２ａのトラニオン軸２０が回動
して可変吐出ポンプ１２ａの吐出量が増加していくた
め、可変位油圧モータ１２ｂの回転数が上昇していく。
そして、モータ軸３３の回転は第１走行軸３４を経て後
方のディファレンシャルギヤ（図示せず）へ伝達され、
トラクタの走行輪が駆動される。

【００１８】また、副変速レバー１５を他の変速位置に
シフトすれば、可変位油圧モータ１２ｂの傾転角が他の
角度に保持されるため、前述とは異なる速度領域でアク
セルペダル１７の踏み込み操作に応じて、トラクタの走
行輪が駆動される。即ち、副変速レバー１５のレバー操
作にて前記可変位油圧モータ１２ｂの回転を段階的に変
速し、アクセルペダル１７のペダル操作にて前記可変吐
出ポンプ１２ａの回転を無段階で変速することにより、
油圧伝動装置１２にて主変速のみならず副変速も切り換
え可能となる。従って、副変速クラッチが不要になると
ともに、本実施の形態では、ＰＴＯ動力を油圧式のＰＴ
Ｏクラッチ５１で制御するため、主クラッチを廃止する
ことができ、コストダウンが図れ且つ変速操作性が著し
く向上する。

【００１９】尚、前記可変吐出ポンプ１２ａと可変位油
圧モータ１２ｂの操作手段は本実施の形態に限定される
べきではなく、前記可変吐出ポンプ１２ａをレバー操作
にて段階的に制御し、前記可変位油圧モータ１２ｂをペ
ダルにて無段階で制御するように構成してもよい。

【００２０】また、図示は省略するが、前記可変位油圧
モータ１２ｂの前方にモータ軸を突出し、その先端部に
ユニバーサルジョイントを介して４ＷＤフロントシャフ
トを接続すれば、フロントアクスルヘ動力を伝達して四
輪駆動の構成にすることができる。然るときは、油圧伝
動装置１２の出力をミッションケース１３内のギヤを使
用せずにフロントアクスルヘ伝達でき、構成を簡素化す
ることができる。

【００２１】図５は要部の油圧回路を示し、メインポン
プ６０の吐出油は分流バルブ６１によってパワーステア
リング装置６２の回路とＰＴＯクラッチ５１の回路とに
分流される。前記分流バルブ６１からパワーステアリン
グ装置６２の回路へ分流された油は、ステアリングが操
舵されたときにステアリングシリンダ６３の何れかのポ
ートへ供給され、ステアリング操舵角に応じて前輪が左
右どちらかへ回向する。また、パワーステアリング装置
６２の後段にチャージ回路６４が接続され、このチャー
ジ回路６４から油圧伝動装置１２の回路へ油を補充す
る。

【００２２】一方、前記分流バルブ６１からＰＴＯクラ
ッチ５１の回路へ分流される油は、もう一つの分流バル
ブ７０を経てクラッチ操作用のコントロールバルブ７１
に至り、該コントロールバルブ７１により制御されてＰ
ＴＯクラッチ５１が作動する。また、リリーフバルブ７
２からリリーフした油の一部が、ＰＴＯクラッチ５１の
潤滑回路７３へ供給される。更に、前記分流バルブ７０
から圧力油の一部がサブコントロールバルブ７４へ分流
され、該サブコントロールバルブ７４を操作することに
より、他の外部油圧機器７５を作動させることができ
る。

【００２３】ここで、前記油圧伝動装置１２には可変吐
出ポンプ１２ａと可変位油圧モータ１２ｂが設けられ、
前述したように、ポンプ軸１９の回転によって可変吐出
ポンプ１２ａが駆動され、アクセルペダル１７の踏み込
みにより可変吐出ポンプ１２ａの傾転角が変更する。そ
して、副変速レバー１５のシフト位置に応じて可変位油
圧モータ１２ｂの傾転角が変更し、モータ軸３３の回転
が制御される。該可変位油圧モータ１２ｂを通過した油
は、再び可変吐出ポンプ１２ａへ送られる。斯くして、
前記油圧伝動装置１２にて主変速と副変速の双方を変速
することができる。

【００２４】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では油圧伝
動装置を備えた作業車両に於いて、可変吐出ポンプの傾
転角を変更して主変速を切り換えるとともに、可変位油
圧モータの傾転角を変更して副変速を切り換えるように
構成してあるので、ギヤ式の副変速装置が不要となっ
て、装置の小型軽量化を図ることができる。

【００２６】また、主変速切換手段と副変速切換手段の
構成を、何れか一方をペダル式にするとともに他方をレ
バー式に構成した場合は、主変速或いは副変速のどちら
か一方を段階的に変速し、他方を無段階で変速させるこ
とにより、所定範囲毎に連続的な速度調整を行うことが
可能となり、変速操作性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施の形態を示すものである。

【図１】小型のトラクタの左側面図。

【図２】フロアの右側面図。

【図３】副変速レバーの操作パネルを示す図２のＡ−Ａ
矢視図。

【図４】ミッションケースの左側断面図。

【図５】要部の油圧回路図。

【符号の説明】

１０ トラクタ １２ 油圧伝動装置 １２ａ 可変吐出ポンプ １２ｂ 可変位油圧モータ １５ 副変速レバー １７ アクセルペダル ２０，２１ トラニオン軸 ２２，２３ プレート ２４，２９ 軸 ２５ ラグプレート ２６，３０ 連結ロッド ２７ プレート ２８ アーム ３１ 操作パネル ３２ ガイド溝 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 係止部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変吐出ポンプと可変位油圧モータを組
   み合わせた油圧伝動装置を備え、主変速切換手段にて前
   記可変吐出ポンプの傾転角を変更し、副変速切換手段に
   て前記可変位油圧モータの傾転角を変更するように構成
   されたことを特徴とする作業車両の油圧式変速装置。
2. 【請求項２】 主変速切換手段と副変速切換手段の何れ
   か一方をペダル式にして無段階で変速可能に形成すると
   ともに、他方をレバー式にして段階的に保持可能に形成
   した請求項１記載の作業車両の油圧式変速装置。