作業車両
【課題】本発明は、主変速レバー等で油圧無段変速装置を操作して機体の走行と停止を行う場合に、精度の高い走行と停止を行えるようにすることを課題とする。
【解決手段】油圧無段変速装置２７の変速出力軸３３或いは該変速出力軸３３の直結している部分の走行第一軸５１、又は該走行第一軸５１に連結しているギア５９にその回転を検出する出力センサ１２７を設け、機体の走行速度を変速する主変速レバー１１による中立位置設定時において、前記出力センサ１２７が走行第一軸５７又はギア５９の回転を検出しなくなるように油圧無段変速装置２７のトラニオン軸９７を油圧シリンダ３６で回動するように構成し、主変速レバー１１を操作して機体が走行中において、前記出力センサ１２７が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ３６を作動させてトラニオン軸９７を中立位置となるように構成したことを特徴とする作業車両の構成とした。
【解決手段】油圧無段変速装置２７の変速出力軸３３或いは該変速出力軸３３の直結している部分の走行第一軸５１、又は該走行第一軸５１に連結しているギア５９にその回転を検出する出力センサ１２７を設け、機体の走行速度を変速する主変速レバー１１による中立位置設定時において、前記出力センサ１２７が走行第一軸５７又はギア５９の回転を検出しなくなるように油圧無段変速装置２７のトラニオン軸９７を油圧シリンダ３６で回動するように構成し、主変速レバー１１を操作して機体が走行中において、前記出力センサ１２７が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ３６を作動させてトラニオン軸９７を中立位置となるように構成したことを特徴とする作業車両の構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクタ等の作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧駆動作業車では、トランスミッションケース内に油圧無段変速装置とギア変速装置を組み込み、操縦操作席の近傍に設けた変速レバー等で油圧変速装置の変速出力回転数とギア変速装置の変速段を適宜に組み合わせて所望の走行速度で走行するようにしている。
【０００３】
たとえば、特開２００２−２５０４３７号公報に、主変速レバーと前後進切換レバーを設けて、この主変速レバーの変速位置と前後進切換レバーの変速位置で油圧無段変速装置を構成する油圧ポンプの可動斜板傾倒角を変更して油圧モータの出力回転数を変更し最終的に走行装置の走行速度を変更するようにした油圧駆動作業車が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２５０４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の油圧駆動作業車では、前後進切換レバーを中立位置にした場合に油圧無段変速装置から出力がなされていないことを検出する手段として、可動斜板に繋がるトラニオン軸の回動角度を検出する角度センサが中立位置の信号を出している状態と車軸回転数センサが出力していない状態と油圧無段変速装置の入力側圧力センサと出力側圧力センサの検出圧力に差が無い状態で判定するようにしている。
【０００５】
しかしながら、トラニオン軸の回動角度による中立位置は調整不足によって正確で無い場合があり、車軸回転数センサが出力していない状態はトランスミッションケース内の伝動径路のクラッチを切った状態の場合があり、油圧無段変速装置の入力側圧力センサと出力側圧力センサの検出圧力は作動オイルの温度変化や配管からの漏れ及び油圧無段変速装置以外の油圧機器の作動等により変動して圧力差による油圧無段変速装置の中立判定が正確に行えない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、主変速レバーや前後進切換レバーで油圧無段変速装置を中立にして走行を停止させる場合に、油圧無段変速装置からの出力回転が無いことを確実に判定し走行速度の制御を正確に行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、油圧無段変速装置（２７）の変速出力軸（３３）或いは該変速出力軸（３３）の直結している部分の走行第一軸（５１）、又は該走行第一軸（５１）に連結しているギア（５９）にその回転を検出する出力センサ（１２７）を設け、機体の走行速度を変速する主変速レバー（１１）による中立位置設定時において、前記出力センサ（１２７）が走行第一軸（５７）又はギア（５９）の回転を検出しなくなるように油圧無段変速装置（２７）のトラニオン軸（９７）を油圧シリンダ（３６）で回動するように構成し、主変速レバー（１１）を操作して機体が走行中において、前記出力センサ（１２７）が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ（３６）を作動させてトラニオン軸（９７）を中立位置となるように構成したことを特徴とする作業車両の構成とした。
【０００８】
この構成で、機体の走行速度を変速する主変速レバー（１１）を走行停止状態にすると、出力センサ（１２７）が走行第一軸（５７）又はギア（５９）の回転を検出しなくなるように油圧無段変速装置（２７）のトラニオン軸（９７）を油圧シリンダ（３６）で回動する。そして、主変速レバー（１１）を操作して機体が走行中において、出力センサ（１２７）が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ（３６）を作動させてトラニオン軸（９７）を中立位置となるようにする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記油圧シリンダ（３６）の作動を停止した状態においては、中立保持機構（９８）によりトラニオン軸（９７）を中立状態に保持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の構成とした。
【００１０】
この構成で、油圧シリンダ（３６）の作動を停止した状態においては、中立保持機構（９８）によりトラニオン軸（９７）を中立状態に保持する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、油圧無段変速装置（２７）からの回転出力が直接出力センサ（１２７）で検出されるので、油圧無段変速装置（２７）のトラニオン軸（９７）を油圧シリンダ（３６）で回動し、出力センサ（１２７）の回転検出を無くなるようにすることで出力回転を停止出来るので、出力センサ（１２７）によって中立状態の精度が高くなる。
【００１２】
また、主変速レバー（１１）を操作して機体が走行中においては、出力センサ（１２７）が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ（３６）を作動させてトラニオン軸（９７）を中立位置するようにしているので、安全性が向上するようになる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、油圧シリンダ（３６）の作動を停止した状態においては、中立保持機構（９８）によりトラニオン軸（９７）を中立状態に保持できるので、精度のよい機体の停止状態が確保できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１と図２は、油圧駆動車両の実施例であるトラクタの全体を示す図面で、機体の前側にエンジン２４を搭載した原動部１を設け、後側に作業者が搭乗して座る操縦席２を設け、前後中間位置にステアリングハンドル３を立設して、底部に前後輪４，５を装着している。
【００１５】
ステアリングハンドル３の左右には前後進切換レバー６とアクセルレバー７を側方へ突設し、フロアステップ８上であってステアリングハンドル３の左側にクラッチペダル９を、ステアリングハンドル３の右側にアクセルペダル１０を立設している。
【００１６】
操縦席２の左側には、一速から八速まで変速する主変速レバー１１と、低・中・高の三段に変速する副変速レバー１２と、トラクタの後部に装着するロータリ等を駆動するＰＴＯ出力軸４１の駆動断続を行うＰＴＯクラッチレバー１３を立設している。
【００１７】
操縦席２の右側には、自動耕深レバー１５と作業機の高さを調整するポジションレバー１４を立設している。１６ａはトラクター後部の作業機を右上げするスイッチであり、１６ｂはトラクター後部の作業機を右下げするスイッチである。
【００１８】
１８はトラクター後部の作業機を自動的に水平制御する自動水平スイッチであり、１７はトラクターの後進時に後部の作業機を自動的に上昇させるバックアップスイッチである。
【００１９】
原動部１のエンジン出力を前後輪４，５とＰＴＯ出力軸４１に増減速して伝動するミッションケース２３は、フロアステップ８と操縦席２の下側において機体のメインフレームとしても機能し、前ケース１９、繋ぎケース２０、中間ケース２１、後ケース２２の４つの中空ケースを一体に連結した構成である。
【００２０】
次に、ミッションケース２３内の動力伝動機構を図３で説明する。
エンジン２４の出力軸回転が前記クラッチペダル９で断続されるメインクラッチ３４を介してミッションケース２３の入力軸３５へ伝動される。この入力軸３５の回転は増速ギア２５，２６で増速されて油圧無段変速装置２７の入力軸２８に伝動される。
【００２１】
油圧無段変速装置２７は可変容量型の油圧ポンプ２９と固定容量型の油圧モータ３１で構成され、油圧ポンプ２９の可動斜板３０の傾きを変えることで油圧モータ３１の回転を変更する。可動斜板３０の傾きは前記主変速レバー１１や前後進切換レバー６の動きを検出して作動する油圧シリンダ３６（図４、図５）によって変更されて、油圧モータ３１のモータ出力軸３３の回転が変速される。油圧ポンプ２９に繋がるポンプ出力軸３２の回転は入力軸２８の回転数と同じである。
【００２２】
ポンプ出力軸３２の回転は、ＰＴＯ正逆クラッチ３７を経て、ＰＴＯ第一中間軸３８からＰＴＯ第二中間軸３９へ伝動され、さらにＰＴＯ副変速クラッチ４０を経て最終的にＰＴＯ出力軸４１でミッションケース２３の外部へ取り出されて、ロータリー等の作業機を駆動する。
【００２３】
ＰＴＯ正逆クラッチ３７について説明する。図３のシフトギア４３の位置は、中立の位置を示している。
ポンプ出力軸３２に連結したクラッチ軸４２に固定のギア４３ａに噛み合うシフトギア４３を左側に移動して伝動上手側の逆転ギア４４ａと噛み合わせると、逆転ギア４４ａと一対のギア４４が走行第一軸５１に遊嵌した二連ギア４６の一方のギア４５に噛み合っているので、クラッチ軸４２の動力は、ギア４３ａ、シフトギア４３、逆転ギア４４ａ、ギア４４を経由して二連ギア４６のギア４５に伝動される。そして、二連ギア４６の他方のギア４７からＰＴＯカウンタ軸５０ａに固定のギア４８へ伝動される。この伝動系の流れでＰＴＯ第一中間軸３８が逆転する。
【００２４】
また、シフトギア４３を伝動下手側の正転ギア４９ａと噛み合わせると、クラッチ軸４２の動力は、ギア４３ａ、シフトギア４３を経由して正転ギア４９ａに伝動される。正転ギア４９ａはギア４９と一体であるので、動力はギア４９からＰＴＯ第一中間軸３８に固定のギア４８へ伝動される。この伝動系の流れでＰＴＯ第一中間軸３８が正転する。
【００２５】
ＰＴＯ副変速クラッチ４０は、ＰＴＯ第一中間軸３８に連結したＰＴＯ第二中間軸３９に小ギア５２と中ギア５３と大ギア５４を固着し、このＰＴＯ第二中間軸３９と平行に設けたＰＴＯ出力軸４１に小ギア５２に噛み合わせた大クラッチギア５５を游嵌し、中ギア５６と小ギア５７を形成したシフトギア５８をスライド可能に係合している。前記大クラッチギア５５の側面にはギアドック５５ａを形成している。また、中ギア５６の側面にもギアドック５６ａを形成している。
【００２６】
シフトギア５８を左スライドして、中ギア５６のギアドック５６ａと大クラッチギア５５のギアドック５５ａとを係合すると、ＰＴＯ１速（低速）でＰＴＯ出力軸４１が駆動される。また、シフトギア５８を左スライドさせて中ギア５３と中ギア５６とを噛み合わせると、ＰＴＯ２速（中速）でＰＴＯ出力軸４１が駆動される。また、シフトギア５８を右スライドして、大ギア５４と小ギア５７とを噛み合わせると、ＰＴＯ３速（高速）でＰＴＯ出力軸４１が駆動される。
【００２７】
油圧モータ３１のモータ出力軸３３は、前後輪４，５を駆動しているが、その伝動径路は、次のとおりである。
出力軸３３に連結した走行第一軸５１に固着のギア５９を走行第二軸６１に遊嵌したクラッチギア６０に噛み合わせ、高・中・低に変速する副変速クラッチ６３を介して走行第二軸６１を駆動し、後輪５への伝動を行う伝動径路と、走行第二軸６１から前輪クラッチ９０を介して前輪４を駆動する伝動径路を有する。
【００２８】
ギア５９の歯面に接近してその回転を検出する出力センサ１２７を設けて、モータ出力軸３３の回転を検出して制御装置９６にその回転状態が入力する。なお、出力センサ１２７はモータ出力軸３３の回転を直接検出するようにしても良い。
【００２９】
副変速クラッチ６３は、次のとおりに変速する。
クラッチギア６０の動力は、ＰＴＯ第一中間軸３８に遊嵌した三連ギア７０の大ギア８８へ、クラッチギア６０と一体のギア６４を噛み合わせて三連ギア７０を常時回転している。走行第二軸６１に固着のギア６２に常時噛み合ってスライド可能にした内歯副変速クラッチ６３をクラッチギア６０と一体のギア６５に噛み合わせると、クラッチギア６０の回転は、ギア６５、内歯副変速クラッチ６３とギア６２を介して走行第二軸６１に伝わり高速で回転する。（副変速高速）
ギア６２の伝動下手側にはギア６９とギア６６が一体で走行第二軸６１に遊嵌している。また、ギア６８とギア６７が一体で、前記ギア６９とギア６６の中間部分に遊嵌している。前記ギア６９は前記ＰＴＯ第一中間軸３８に遊嵌している三連ギア７０のギア７３に噛み合っており、前記ギア６８は前記ＰＴＯ第一中間軸３８に遊嵌している三連ギア７０のギア７２と噛み合っている。
【００３０】
内歯副変速クラッチ６３を右側にスライドしてギア６７に噛み合わせると、クラッチギア６０の回転は、ギア６４、ギア８８、ギア７３、ギア６９、ギア６６、内歯副変速クラッチ６３、ギア６２を介して走行第二軸６１に伝わり、走行第二軸６１を中速で回転する(副変速中速)。
【００３１】
内歯副変速クラッチ６３をさらに右側にスライドしてギア６７に噛み合わせると、クラッチギア６０の回転は、ギア６４、ギア８８、ギア７２、ギア６８、ギア６７、内歯副変速クラッチ６３、ギア６２を介して走行第二軸６１に伝わり、走行第二軸６１を低速で回転する(副変速低速)。
【００３２】
走行第二軸６１の後端部には後輪用デフギア機構７４を装着して後輪５を駆動している。また、走行第二軸６１に固着のギア７１から、ＰＴＯ第一中間軸３８に遊嵌している三連ギア７０に対してさらに遊嵌しているギア７５と、前輪軸７７に固定のギア７６を介して前輪軸７７へ伝動している。
【００３３】
前輪軸７７には油圧クラッチ入力軸７８を連結し、等速クラッチ７９を繋ぐと入力軸７８の回転がそのままで油圧クラッチ出力軸８４に同速伝動される。また、増速クラッチ８０を繋ぐとギア８６，８３で増速して中継軸８１を回転し、さらにギア８２，８７で油圧クラッチ出力軸８４を回転する増速駆動になる。等速クラッチ７９と増速クラッチ８０を共に繋がない場合は、動力が伝動されないで後輪駆動のみになる。そして、油圧クラッチ出力軸８４の回転は、前輪用デフギア機構８５を介して前輪４を駆動する。
【００３４】
次に、主変速レバー１１による油圧無段変速装置２７の変速機構を図４から図６で説明する。
ミッションケース２３を構成する中間ケース２１の側面に立設したピン９１に変速プレート９２を枢支して、この変速プレート９２を主変速レバー１１にリンク９４で連結する。変速プレート９２はガイドプレート９３に沿って八箇所で軽く係止されて変速段を八段階に感じるようにしている。（図４参照）この変速プレート９２の回動位置は、変速センサ９５で制御装置９６へ送信される。
【００３５】
油圧無段変速装置２７は、ミッションケース２３を構成する前ケース１９の中に配置して設けられている。この前ケース１９内で前記可動斜板３０に連結したトラニオン軸９７を前後進中立位置に保持する中立保持機構９８を構成している。（図６参照）
この中立保持機構９８は、油圧無段変速装置２７の上面において、可変ポンプ２９と油圧モータ３１を内装しているケース８９の内部から突出したトラニオン軸９７にカムプレート９９を固定し、このカムプレート９９の周縁カム部にばね筒１０１によって付勢されたローラ１００を押し付けて、カムプレート９９の周縁カム部の凹部９９ａにローラ１００が落ち込むと，トラニオン軸９７が中立位置に戻るようにしている。図６に示している状態が中立状態である。
【００３６】
長孔１０４ａを有するガイドプレート１０４は、ミッションケース２３を構成する前ケース１９に固定して設けられている。そして、前ケース１９の外部へ貫通したシフト軸１０２の下側にリンク(プレート)１０５を固定され、このリンク１０５には連結ピン１１４が立設して受けられている。さらに、連結ピン１１４はガイドプレート１０４の長孔１０４ａに挿入されていて、長孔１０４ａにそって動く構成としている。連結ピン１１４にはリンク（ロッド）１０３が連結して設けられており、このリンク１０３は前記カムプレート９９に連結している。したがって、シフト軸１０２を回動すると連結ピン１１４が長孔１０４ａにそって移動し、リンク(ロッド)１０３、カムプレート９９を介してトラニオン軸９７が回動して変速を行えるようにしている。
【００３７】
ガイドプレート１０４上にはリンク１０３を受けて戴置している状態なので、滑らかに動くようリンク１０４の下側を下方へ折り曲げて折曲部１０４ｂを構成している。この中立保持機構９８は、前ケース１９の上側を開口して点検・修理を行うが、ミッションケース２３の上側のため、内部のオイルを抜くことなく作業が行えるので、メンテナンスが容易である。
【００３８】
シフト軸１０２の前ケース１９から上方へ突出した部分では、前ケース１９の側面にブラケット１１５で取り付けた油圧シリンダ３６のロッド１１０先端とシフト軸１０２に固着のアーム１１３を、リンク１１１、リンク１１１ａ、ロッド１１２で連結している。リンク１１１とリンク１１１ａは、支点１１１ｂを支点として回動し、リンク１１１ａの回動の動きを受けてロッド１１２が動く構成である。したがって、油圧シリンダ３６の作動でシフト軸１０２が回動し、軸１０２の回動を受けてトラニオン軸９７が回動して油圧無段変速装置２７を変速する構成である。
【００３９】
シフト軸１０２の回動角度、即ち、トラニオン軸９７の回動角を検出するシフト角センサ１０６をアーム１１３とロッド１１２の連結ピン１１７に係合させている。シフト角センサ１０６は、シフト軸取付プレート１０７に取り付けてシフト軸関連部品のサブ組み立て時に組み付けられるようにしている。また、シフト軸取付プレート１０７にはストッパボルト１０８，１０９を設けており、シフト軸１０２と一緒に回動するプレート１０２ａがストッパボルト１０８，１０９に当接することで、シフト軸１０２の回り過ぎ（オーバーラン）を防ぐようにしている。
【００４０】
油圧シリンダ３６のロッド１１０側において、ロッド１１０の先端には該ロッド１１０と前記リンク１１１とを連結するピン１１０ａを設けているが、ロッド１１０の動き過ぎを規制するストッパ１１８を設けたブラケット１１６を前ケース１９の側面に取り付けている。そして、前記ピン１１０ａがストッパ１１８に当接することでロッド１１０の動き過ぎを規制する。また、図４に示す１１８ａは、ロッド１１０の縮小側のストッパである。ブラケット１１５は油圧シリンダ３６を前ケース１９の壁面へ近づけるために、ブラケット１１５のシリンダ位置においては凹部を形成して凹ませる構成である。
【００４１】
油圧シリンダ３６のロッド１１０とシフト軸１０２をリンク１１１、リンク１１１ａ、ロッド１１２及びアーム１１３で連結する組み付け作業前において、油圧シリンダ３６の仮中立設定手段で制御装置９６に仮中立位置を記憶させ、制御装置９６でロッド１１０を連結位置へ動かして連結作業し、その後に、中立保持機構９８で中立になるロッド１１０の位置を正しい正式中立位置として制御装置９６に記憶させる。なお、仮中立位置記憶状態では、主変速レバー１１を最速にしてもロッド１１０の動きを半分程度にして走行速度を制限し、組立作業中の移動速度を制限している。
【００４２】
油圧シリンダ３６は、主として主変速レバー１１の変速位置を目標速度として変速センサ９５でその位置を検出して増速ソレノイド１２３或いは減速ソレノイド１２４を作動し油圧シリンダ３６を作動して、トラニオン軸９７を目標速度になるように回動する。
【００４３】
このとき、トラニオン軸９７が回動するが、このトラニオン軸９７の回動の動きは、リンク機構Ｒの途中に設けているシフト角センサ１０６で検出を行い、制御装置９６はシフト角センサ１０６からの信号を受信することで、トラニオン軸９７の回動量が目標位置になるようにフィードバックしている。即ち、主変速レバー１１の動きを検出する変速センサ９５は、あくまでも主変速レバー１１の位置を制御装置９６に送信するのみであり、実際のトラニオン軸９７の位置の確認は、シフト角センサ１０６で行う。
【００４４】
トラニオン軸９７の回動角度は、前記出力センサ１２７の回転検出が零となる角度を中立として制御装置９６に記憶し、これを基準に油圧シリンダ３６を作動して角度を変えて変速する。従って、前後進切換レバー６を中立にすると、出力センサ１２７の出力が零となるように油圧シリンダ３６を作動させるのである。
【００４５】
なお、変速制御は、シフト角センサ１０６や出力センサ１２７等の検出データを使って油圧シリンダ３６を制御しているので、各センサのどれかが異常データを出力して故障と判断した場合には、油圧シリンダ３６の作動オイルをタンクへ戻して保持力を無くし、前記トラニオン軸９７の中立保持機構９８でトラニオン軸９７が中立に戻るようにすると共に、前後輪４，５のブレーキを作動しエンジン回転数制御をアイドリング回転として走行を停止する。
【００４６】
図７は、油圧回路図で、作業機の制御と走行の制御に使うメインポンプ１４０と油圧無段変速装置２７とパワーステアリング１４４の作動圧を送るサブポンプ１４３を有し、前記トラニオン軸９７を回動する油圧シリンダ３６の制御油圧は、メインポンプ１４０からリリーフ弁１４１を通ってそのトラニオン弁１４２へ供給しているので、圧油の作動圧が安定している。
【００４７】
サブポンプ１４３からの圧油は、パワーステアリング１４４へ供給された後に、リリー弁１４５とオイルクーラ１４６を通って、油圧無段変速装置２７へ供給している。
メインポンプ１４０からの圧油は、メインリリーフ弁１５１で油圧を調整して走行バルブ１４７を通してメインクラッチ３４を制御すると共に、ブレーキバルブ１４８を通して左右のブレーキシリンダ１４９，１５０を制御し、さらに、分流した圧油が作業機関係の制御へ送られている。
【００４８】
その作業機関係の圧油は、分流バルブ１５２で水平シリンダ１５４とメイン昇降シリンダ１５７へ送られている。水平シリンダ１５４は水平バルブ１５３で制御され、メイン昇降シリンダ１５７は電子油圧バルブ１５５とスローリターン用チェックバルブ１５６で制御され、圧油がセーフティリリーフバルブ１５８を通ってミッションケース２３内へ戻される。
【００４９】
油圧シリンダ３６を制御する制御装置９６には、図８に示す情報が入力し、油圧制御バルブの増速ソレノイド１２３と減速ソレノイド１２４へ油圧シリンダ３６の制御信号が出力する。その入力信号は、前後進切換レバー６の基部に設けた前後進スイッチ１１９からの前進或いは後進信号、前記主変速レバー１１の変速センサ９５からの変速位置信号、前記シフト角センサ１０６からのトラニオン軸９７の回動角信号、クラッチペダル９の踏込みを検出するクラッチペダルスイッチ１２０からの踏込み信号、エンジン回転数制御スイッチ１２１のオン・オフ信号、副変速レバー１２の副変速位置検出スイッチ１２２からの副変速位置信号、アクセルレバー７とアクセルペダル１０のアクセルセンサ１２６からのエンジン増減速信号、出力センサ１２７からのモータ出力軸３３回転数である。
【００５０】
この制御装置９６による走行速度制御は、次の如く行っている。
図９のフローチャートは、油圧シリンダ３６を駆動するトラニオン弁１４２の増減速ソレノイド１２３，１２４へ送る駆動電力の周波数制御を示している。
【００５１】
ステップＳ１で変速センサ９５の変速センサ値を読み込み、ステップＳ２でクラッチペダルスイッチ１２０のオン・オフ信号を読み込み、ステップＳ３でアクセルセンサ１２６のエンジン増減速信号を読み込み、ステップＳ４でシフト角センサ１０６のトラニオン軸９７回動角を読み込み、ステップＳ５で前後進スイッチ１１９の前進或いは後進信号を読み込み、ステップＳ６で副変速位置検出スイッチ１２２の副変速位置信号を読み込む。
【００５２】
ステップＳ７で変速センサ値で設定するトラニオン軸９７の目標回動角とシフト角センサ１０６で検出するトラニオン軸９７の現在回動角を比較し、その差が大きい場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ８で増減速ソレノイド１２３，１２４への駆動電力の周波数を長く（例えば、駆動周期１５０ｍｓｅｃ）にして、ステップＳ１０で油圧シリンダ３６を駆動して走行速度をゆっくりと目標速度に変更する。なお、駆動電力の周波数は、オフの時間を長くする。
【００５３】
ステップＳ７での判定がＮＯの場合には、ステップＳ９で増減速ソレノイド１２３，１２４への駆動電力の周波数を短く（例えば、駆動周期１００ｍｓｅｃ）にして、ステップＳ１０に移行する。
【００５４】
図１０のフローチャートは、前記のフローチャートで、ステップＳ７の判定をステップＳ１１の判定に代えた制御で、ステップＳ１１の判定は、主変速レバー１１の変速位置が５速以上か、の判定で、５速以上では速度の変化が大きくなるので駆動電力の周波数を長くするのである。
【００５５】
図１１のフローチャートは、図９のフローチャートで、ステップＳ７の判定をステップＳ１２の判定に代えた制御で、ステップＳ１２の判定は、副変速レバー１２の変速位置が高速か、の判定で、高速では速度の変化が大きくなるので駆動電力の周波数を長くするのである。
【００５６】
なお、作業機を機体に装着した場合には走行速度の変化が遅くなるので、作業機装着を感知する作業機装着センサを設けて、その作業機装着センサがオンすると増減速ソレノイド１２３，１２４への駆動電力の出力オンタイムを２倍程度に増加することで走行速度変化を速くすることが出来る。
【００５７】
図１２のフローチャートは、トラニオン軸９７を前後進中立位置に戻す制御で、ステップＳ１５の判定に至るデータ読み込みのステップは図９と同一である。
制御不感帯に第一不感帯（例えば、±１０ｂｉｔ）と第二不感帯（例えば、±５ｂｉｔ）を設けて、トラニオン軸９７が中立位置に近づくと第一不感帯から第二不感帯に切換えて、出力オンタイムを徐々に増加させて（例えば、２００ｍｓｅｃ毎に１ｍｓｅｃ増加させる）、なるべく中立位置で停止するようにした制御である。
【００５８】
ステップＳ１からステップＳ６までで各種制御データを読み込み、ステップＳ１５で第一不感帯終了の判定を行う。最初はＮＯの判定になるので、ステップＳ１６でトラニオン制御の不感帯を第一不感帯（例えば、目標値±１０ｂｉｔ或いは目標値―１０ｂｉｔ〜目標値＋０ｂｉｔ）にする。次に、ステップＳ１７で前後進方向と主変速レバーに対応するトラニオンアーム角度となるよう上記不感帯出調節する。さらに、ステップＳ１８で第一不感帯調節に入れば終了をセットする。
【００５９】
ステップＳ１５の第一不感帯終了の判定が、ＹＥＳになれば、ステップＳ１９でトラニオン制御の不感帯を狭く（例えば、±５ｂｉｔ）する。
次に、ステップＳ２０で、前後進方向と主変速レバーに対応するトラニオンアーム角度となるようバルブが作動しない出力オンタイムから所定時間毎に所定オンタイムを増加させ、上記不感帯に入るまで調節出力する。
【００６０】
図１３のフローチャートは、前記図１２のフローチャートで、ステップＳ１７とステップＳ１８の間にステップＳ２１を入れた制御で、ステップＳ２１では目標（−１０ｂｉｔ）を外れるまで調整出力を行う。この制御で、一回の動き量を少なくしてトラニオン軸９７の中立調節精度の向上を図ることが出来る。
【００６１】
図１４のフローチャートは、トラニオン軸９７と油圧シリンダ３６を連結するリンク機構のガタを制御装置９６に記憶させる制御で、ステップＳ１からステップＳ６までで各種制御データを読み込み、ステップＳ２５でトラニオン調整モード判定がＹＥＳであれば、ステップＳ２６で、トラニオンセンサ値の最大値と最低値を読み込み更新する。
【００６２】
ステップＳ２７で水平感度スイッチをオンにしていれば、ステップＳ２８へ移行し、トラニオンセンサ値の最大値と最低値で平均値を求め、その平均値を中立基準値として不揮発記憶する。
【００６３】
そして、ステップＳ２９で、油圧シリンダ３６の伸び出力を行い、トラニオンセンサ値が±２ｂｉｔ変化しなくなれば、その時の値を伸び最大基準値とし、不揮発記憶する。
更に、ステップＳ３０で、油圧シリンダ３６の縮み出力を行い、トラニオンセンサ値が±２ｂｉｔ変化しなくなれば、その時の値を縮み最大基準値とし、不揮発記憶する。
【００６４】
図１５のフローチャートは、トラニオン軸９７の中立位置調整制御で、経年変化による中立位置のズレを調整する。ステップＳ３１で、前後進切換レバー６を前進から中立へ戻すか後進から中立へ戻す判定がＹＥＳならば、ステップＳ３２でトラニオン制御中立を判定し、これもＹＥＳならば、ステップＳ３３で、前後進切換レバー６を前進から中立へ戻す中立停止時のトラニオンセンサ値と後進から中立へ戻す中立停止時のトラニオンセンサ値の数回分で平均値を求め、現在の中立基準値を補正する。
【００６５】
ステップＳ３１とステップＳ３２の判定がＮＯであれば、ステップＳ３４で、前後進方向と主変速レバー１１に対応するトラニオンアーム角度となるよう上記不感帯（？）で調節する。
【００６６】
図１６のフローチャートは、作業機上昇を他の制御に優先させる制御のフローチャートである。
ステップＳ４０で変速センサ９５の変速センサ値を読み込み、ステップＳ４１でリフトアームセンサ値でを読み込み、ステップＳ４２でデプスセンサ値を読み込み、ステップＳ４３でシフト角センサ値を読み込み、ステップＳ４４で前後進スイッチ１１９の前進或いは後進信号を読み込み、ステップＳ４５で副変速位置検出スイッチ１２２の副変速位置信号を読み込み、ステップＳ４６でスロープセンサ値でを読み込み、ステップＳ４７でストロークセンサ値でを読み込み、ステップＳ４８で切れ角センサ値でを読み込む。
【００６７】
そして、ステップＳ４９で作業機の上昇を開始し、ステップＳ５０で上昇出力初期(例えば、０．５秒以内)であれば、ステップＳ５１の作業機上昇用ソレノイド以外の制御用ソレノイドバルブの出力を抑制して、作業機の上昇開始を素早く行う。
【００６８】
図１７のフローチャートは、同じく、作業機上昇を他の制御に優先させる制御のフローチャートで、ステップＳ５０で上昇出力初期であれば、ステップＳ５２で上昇ソレノイドバルブの流量データを一定量増加出力し、上昇出力初期を過ぎれば、ステップＳ５３で上昇ソレノイドバルブの流量データを通常に戻す。
【００６９】
図１８のフローチャートは、走行速度を一定に保つオートクルーズ走行を行う場合に増減速の変化率を一定に維持する制御のフローチャートで、ステップＳ６０でオートクルーズに設定していれば、例えば、ステップＳ６１で増速が開始されると、ステップＳ６２で前回の増速時の速度変化率を目標車速変化率と比較し、変化率が大きければステップＳ６３でトラニオン駆動量を減少させ、変化率が小さければステップＳ６４でトラニオン駆動量を増加させる。
【００７０】
なお、オートクルーズ走行は、作業機を機体に装着して作業を行う場合に必要な機能であるために、作業機装着センサを設けて、この作業機装着センサが作業機装着を感知しない場合にはオートクルーズ走行を不可にする制御を行う。
【００７１】
オートクルーズ走行は、走行中にオートクルーズスイッチをオンすることで働き、その走行速度を維持すべくトラニオン軸９７の回動角度を保持するようになる。また、走行速度を設定するオートクルーズダイヤルを設け、このオートクルーズダイヤルで設定した速度まで増速した後は主変速レバー１１を操作しても変速しないようにする。或いは、主変速レバー１１を操作して変速位置を変えて一定時間経過するとその変速位置の速度に再設定されるようにしても良い。或いは、主変速レバー１１を操作して変速位置を変えると直ちにオートクルーズ走行を停止するようにしても良い。また、ブレーキペダルを踏み込んでブレーキペダルセンサ１２５をオンすると直ちにオートクルーズ走行を停止するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】油圧駆動車両(トラクタ)の平面図である。
【図２】油圧駆動車両(トラクタ)の側面図である。
【図３】ミッションケース内の動力伝動線図である。
【図４】一部の拡大側面図である。
【図５】一部の拡大側面図である。
【図６】ミッションケース内の一部拡大平面図である。
【図７】油圧回路図である。
【図８】制御ブロック図である。
【図９】制御フローチャート図である。
【図１０】制御フローチャート図である。
【図１１】制御フローチャート図である。
【図１２】制御フローチャート図である。
【図１３】制御フローチャート図である。
【図１４】制御フローチャート図である。
【図１５】制御フローチャート図である。
【図１６】制御フローチャート図である。
【図１７】制御フローチャート図である。
【図１８】制御フローチャート図である。
【符号の説明】
【００７３】
１１ 主変速レバー
２７ 油圧無段変速装置
３３ 変速出力軸
３６ 油圧シリンダ
５１ 走行第一軸
５９ ギア
９７ トラニオン軸
９８ 中立保持機構
１２７ 出力センサ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクタ等の作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧駆動作業車では、トランスミッションケース内に油圧無段変速装置とギア変速装置を組み込み、操縦操作席の近傍に設けた変速レバー等で油圧変速装置の変速出力回転数とギア変速装置の変速段を適宜に組み合わせて所望の走行速度で走行するようにしている。
【０００３】
たとえば、特開２００２−２５０４３７号公報に、主変速レバーと前後進切換レバーを設けて、この主変速レバーの変速位置と前後進切換レバーの変速位置で油圧無段変速装置を構成する油圧ポンプの可動斜板傾倒角を変更して油圧モータの出力回転数を変更し最終的に走行装置の走行速度を変更するようにした油圧駆動作業車が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２５０４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の油圧駆動作業車では、前後進切換レバーを中立位置にした場合に油圧無段変速装置から出力がなされていないことを検出する手段として、可動斜板に繋がるトラニオン軸の回動角度を検出する角度センサが中立位置の信号を出している状態と車軸回転数センサが出力していない状態と油圧無段変速装置の入力側圧力センサと出力側圧力センサの検出圧力に差が無い状態で判定するようにしている。
【０００５】
しかしながら、トラニオン軸の回動角度による中立位置は調整不足によって正確で無い場合があり、車軸回転数センサが出力していない状態はトランスミッションケース内の伝動径路のクラッチを切った状態の場合があり、油圧無段変速装置の入力側圧力センサと出力側圧力センサの検出圧力は作動オイルの温度変化や配管からの漏れ及び油圧無段変速装置以外の油圧機器の作動等により変動して圧力差による油圧無段変速装置の中立判定が正確に行えない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、主変速レバーや前後進切換レバーで油圧無段変速装置を中立にして走行を停止させる場合に、油圧無段変速装置からの出力回転が無いことを確実に判定し走行速度の制御を正確に行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、油圧無段変速装置（２７）の変速出力軸（３３）或いは該変速出力軸（３３）の直結している部分の走行第一軸（５１）、又は該走行第一軸（５１）に連結しているギア（５９）にその回転を検出する出力センサ（１２７）を設け、機体の走行速度を変速する主変速レバー（１１）による中立位置設定時において、前記出力センサ（１２７）が走行第一軸（５７）又はギア（５９）の回転を検出しなくなるように油圧無段変速装置（２７）のトラニオン軸（９７）を油圧シリンダ（３６）で回動するように構成し、主変速レバー（１１）を操作して機体が走行中において、前記出力センサ（１２７）が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ（３６）を作動させてトラニオン軸（９７）を中立位置となるように構成したことを特徴とする作業車両の構成とした。
【０００８】
この構成で、機体の走行速度を変速する主変速レバー（１１）を走行停止状態にすると、出力センサ（１２７）が走行第一軸（５７）又はギア（５９）の回転を検出しなくなるように油圧無段変速装置（２７）のトラニオン軸（９７）を油圧シリンダ（３６）で回動する。そして、主変速レバー（１１）を操作して機体が走行中において、出力センサ（１２７）が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ（３６）を作動させてトラニオン軸（９７）を中立位置となるようにする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記油圧シリンダ（３６）の作動を停止した状態においては、中立保持機構（９８）によりトラニオン軸（９７）を中立状態に保持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の構成とした。
【００１０】
この構成で、油圧シリンダ（３６）の作動を停止した状態においては、中立保持機構（９８）によりトラニオン軸（９７）を中立状態に保持する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、油圧無段変速装置（２７）からの回転出力が直接出力センサ（１２７）で検出されるので、油圧無段変速装置（２７）のトラニオン軸（９７）を油圧シリンダ（３６）で回動し、出力センサ（１２７）の回転検出を無くなるようにすることで出力回転を停止出来るので、出力センサ（１２７）によって中立状態の精度が高くなる。
【００１２】
また、主変速レバー（１１）を操作して機体が走行中においては、出力センサ（１２７）が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ（３６）を作動させてトラニオン軸（９７）を中立位置するようにしているので、安全性が向上するようになる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、油圧シリンダ（３６）の作動を停止した状態においては、中立保持機構（９８）によりトラニオン軸（９７）を中立状態に保持できるので、精度のよい機体の停止状態が確保できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１と図２は、油圧駆動車両の実施例であるトラクタの全体を示す図面で、機体の前側にエンジン２４を搭載した原動部１を設け、後側に作業者が搭乗して座る操縦席２を設け、前後中間位置にステアリングハンドル３を立設して、底部に前後輪４，５を装着している。
【００１５】
ステアリングハンドル３の左右には前後進切換レバー６とアクセルレバー７を側方へ突設し、フロアステップ８上であってステアリングハンドル３の左側にクラッチペダル９を、ステアリングハンドル３の右側にアクセルペダル１０を立設している。
【００１６】
操縦席２の左側には、一速から八速まで変速する主変速レバー１１と、低・中・高の三段に変速する副変速レバー１２と、トラクタの後部に装着するロータリ等を駆動するＰＴＯ出力軸４１の駆動断続を行うＰＴＯクラッチレバー１３を立設している。
【００１７】
操縦席２の右側には、自動耕深レバー１５と作業機の高さを調整するポジションレバー１４を立設している。１６ａはトラクター後部の作業機を右上げするスイッチであり、１６ｂはトラクター後部の作業機を右下げするスイッチである。
【００１８】
１８はトラクター後部の作業機を自動的に水平制御する自動水平スイッチであり、１７はトラクターの後進時に後部の作業機を自動的に上昇させるバックアップスイッチである。
【００１９】
原動部１のエンジン出力を前後輪４，５とＰＴＯ出力軸４１に増減速して伝動するミッションケース２３は、フロアステップ８と操縦席２の下側において機体のメインフレームとしても機能し、前ケース１９、繋ぎケース２０、中間ケース２１、後ケース２２の４つの中空ケースを一体に連結した構成である。
【００２０】
次に、ミッションケース２３内の動力伝動機構を図３で説明する。
エンジン２４の出力軸回転が前記クラッチペダル９で断続されるメインクラッチ３４を介してミッションケース２３の入力軸３５へ伝動される。この入力軸３５の回転は増速ギア２５，２６で増速されて油圧無段変速装置２７の入力軸２８に伝動される。
【００２１】
油圧無段変速装置２７は可変容量型の油圧ポンプ２９と固定容量型の油圧モータ３１で構成され、油圧ポンプ２９の可動斜板３０の傾きを変えることで油圧モータ３１の回転を変更する。可動斜板３０の傾きは前記主変速レバー１１や前後進切換レバー６の動きを検出して作動する油圧シリンダ３６（図４、図５）によって変更されて、油圧モータ３１のモータ出力軸３３の回転が変速される。油圧ポンプ２９に繋がるポンプ出力軸３２の回転は入力軸２８の回転数と同じである。
【００２２】
ポンプ出力軸３２の回転は、ＰＴＯ正逆クラッチ３７を経て、ＰＴＯ第一中間軸３８からＰＴＯ第二中間軸３９へ伝動され、さらにＰＴＯ副変速クラッチ４０を経て最終的にＰＴＯ出力軸４１でミッションケース２３の外部へ取り出されて、ロータリー等の作業機を駆動する。
【００２３】
ＰＴＯ正逆クラッチ３７について説明する。図３のシフトギア４３の位置は、中立の位置を示している。
ポンプ出力軸３２に連結したクラッチ軸４２に固定のギア４３ａに噛み合うシフトギア４３を左側に移動して伝動上手側の逆転ギア４４ａと噛み合わせると、逆転ギア４４ａと一対のギア４４が走行第一軸５１に遊嵌した二連ギア４６の一方のギア４５に噛み合っているので、クラッチ軸４２の動力は、ギア４３ａ、シフトギア４３、逆転ギア４４ａ、ギア４４を経由して二連ギア４６のギア４５に伝動される。そして、二連ギア４６の他方のギア４７からＰＴＯカウンタ軸５０ａに固定のギア４８へ伝動される。この伝動系の流れでＰＴＯ第一中間軸３８が逆転する。
【００２４】
また、シフトギア４３を伝動下手側の正転ギア４９ａと噛み合わせると、クラッチ軸４２の動力は、ギア４３ａ、シフトギア４３を経由して正転ギア４９ａに伝動される。正転ギア４９ａはギア４９と一体であるので、動力はギア４９からＰＴＯ第一中間軸３８に固定のギア４８へ伝動される。この伝動系の流れでＰＴＯ第一中間軸３８が正転する。
【００２５】
ＰＴＯ副変速クラッチ４０は、ＰＴＯ第一中間軸３８に連結したＰＴＯ第二中間軸３９に小ギア５２と中ギア５３と大ギア５４を固着し、このＰＴＯ第二中間軸３９と平行に設けたＰＴＯ出力軸４１に小ギア５２に噛み合わせた大クラッチギア５５を游嵌し、中ギア５６と小ギア５７を形成したシフトギア５８をスライド可能に係合している。前記大クラッチギア５５の側面にはギアドック５５ａを形成している。また、中ギア５６の側面にもギアドック５６ａを形成している。
【００２６】
シフトギア５８を左スライドして、中ギア５６のギアドック５６ａと大クラッチギア５５のギアドック５５ａとを係合すると、ＰＴＯ１速（低速）でＰＴＯ出力軸４１が駆動される。また、シフトギア５８を左スライドさせて中ギア５３と中ギア５６とを噛み合わせると、ＰＴＯ２速（中速）でＰＴＯ出力軸４１が駆動される。また、シフトギア５８を右スライドして、大ギア５４と小ギア５７とを噛み合わせると、ＰＴＯ３速（高速）でＰＴＯ出力軸４１が駆動される。
【００２７】
油圧モータ３１のモータ出力軸３３は、前後輪４，５を駆動しているが、その伝動径路は、次のとおりである。
出力軸３３に連結した走行第一軸５１に固着のギア５９を走行第二軸６１に遊嵌したクラッチギア６０に噛み合わせ、高・中・低に変速する副変速クラッチ６３を介して走行第二軸６１を駆動し、後輪５への伝動を行う伝動径路と、走行第二軸６１から前輪クラッチ９０を介して前輪４を駆動する伝動径路を有する。
【００２８】
ギア５９の歯面に接近してその回転を検出する出力センサ１２７を設けて、モータ出力軸３３の回転を検出して制御装置９６にその回転状態が入力する。なお、出力センサ１２７はモータ出力軸３３の回転を直接検出するようにしても良い。
【００２９】
副変速クラッチ６３は、次のとおりに変速する。
クラッチギア６０の動力は、ＰＴＯ第一中間軸３８に遊嵌した三連ギア７０の大ギア８８へ、クラッチギア６０と一体のギア６４を噛み合わせて三連ギア７０を常時回転している。走行第二軸６１に固着のギア６２に常時噛み合ってスライド可能にした内歯副変速クラッチ６３をクラッチギア６０と一体のギア６５に噛み合わせると、クラッチギア６０の回転は、ギア６５、内歯副変速クラッチ６３とギア６２を介して走行第二軸６１に伝わり高速で回転する。（副変速高速）
ギア６２の伝動下手側にはギア６９とギア６６が一体で走行第二軸６１に遊嵌している。また、ギア６８とギア６７が一体で、前記ギア６９とギア６６の中間部分に遊嵌している。前記ギア６９は前記ＰＴＯ第一中間軸３８に遊嵌している三連ギア７０のギア７３に噛み合っており、前記ギア６８は前記ＰＴＯ第一中間軸３８に遊嵌している三連ギア７０のギア７２と噛み合っている。
【００３０】
内歯副変速クラッチ６３を右側にスライドしてギア６７に噛み合わせると、クラッチギア６０の回転は、ギア６４、ギア８８、ギア７３、ギア６９、ギア６６、内歯副変速クラッチ６３、ギア６２を介して走行第二軸６１に伝わり、走行第二軸６１を中速で回転する(副変速中速)。
【００３１】
内歯副変速クラッチ６３をさらに右側にスライドしてギア６７に噛み合わせると、クラッチギア６０の回転は、ギア６４、ギア８８、ギア７２、ギア６８、ギア６７、内歯副変速クラッチ６３、ギア６２を介して走行第二軸６１に伝わり、走行第二軸６１を低速で回転する(副変速低速)。
【００３２】
走行第二軸６１の後端部には後輪用デフギア機構７４を装着して後輪５を駆動している。また、走行第二軸６１に固着のギア７１から、ＰＴＯ第一中間軸３８に遊嵌している三連ギア７０に対してさらに遊嵌しているギア７５と、前輪軸７７に固定のギア７６を介して前輪軸７７へ伝動している。
【００３３】
前輪軸７７には油圧クラッチ入力軸７８を連結し、等速クラッチ７９を繋ぐと入力軸７８の回転がそのままで油圧クラッチ出力軸８４に同速伝動される。また、増速クラッチ８０を繋ぐとギア８６，８３で増速して中継軸８１を回転し、さらにギア８２，８７で油圧クラッチ出力軸８４を回転する増速駆動になる。等速クラッチ７９と増速クラッチ８０を共に繋がない場合は、動力が伝動されないで後輪駆動のみになる。そして、油圧クラッチ出力軸８４の回転は、前輪用デフギア機構８５を介して前輪４を駆動する。
【００３４】
次に、主変速レバー１１による油圧無段変速装置２７の変速機構を図４から図６で説明する。
ミッションケース２３を構成する中間ケース２１の側面に立設したピン９１に変速プレート９２を枢支して、この変速プレート９２を主変速レバー１１にリンク９４で連結する。変速プレート９２はガイドプレート９３に沿って八箇所で軽く係止されて変速段を八段階に感じるようにしている。（図４参照）この変速プレート９２の回動位置は、変速センサ９５で制御装置９６へ送信される。
【００３５】
油圧無段変速装置２７は、ミッションケース２３を構成する前ケース１９の中に配置して設けられている。この前ケース１９内で前記可動斜板３０に連結したトラニオン軸９７を前後進中立位置に保持する中立保持機構９８を構成している。（図６参照）
この中立保持機構９８は、油圧無段変速装置２７の上面において、可変ポンプ２９と油圧モータ３１を内装しているケース８９の内部から突出したトラニオン軸９７にカムプレート９９を固定し、このカムプレート９９の周縁カム部にばね筒１０１によって付勢されたローラ１００を押し付けて、カムプレート９９の周縁カム部の凹部９９ａにローラ１００が落ち込むと，トラニオン軸９７が中立位置に戻るようにしている。図６に示している状態が中立状態である。
【００３６】
長孔１０４ａを有するガイドプレート１０４は、ミッションケース２３を構成する前ケース１９に固定して設けられている。そして、前ケース１９の外部へ貫通したシフト軸１０２の下側にリンク(プレート)１０５を固定され、このリンク１０５には連結ピン１１４が立設して受けられている。さらに、連結ピン１１４はガイドプレート１０４の長孔１０４ａに挿入されていて、長孔１０４ａにそって動く構成としている。連結ピン１１４にはリンク（ロッド）１０３が連結して設けられており、このリンク１０３は前記カムプレート９９に連結している。したがって、シフト軸１０２を回動すると連結ピン１１４が長孔１０４ａにそって移動し、リンク(ロッド)１０３、カムプレート９９を介してトラニオン軸９７が回動して変速を行えるようにしている。
【００３７】
ガイドプレート１０４上にはリンク１０３を受けて戴置している状態なので、滑らかに動くようリンク１０４の下側を下方へ折り曲げて折曲部１０４ｂを構成している。この中立保持機構９８は、前ケース１９の上側を開口して点検・修理を行うが、ミッションケース２３の上側のため、内部のオイルを抜くことなく作業が行えるので、メンテナンスが容易である。
【００３８】
シフト軸１０２の前ケース１９から上方へ突出した部分では、前ケース１９の側面にブラケット１１５で取り付けた油圧シリンダ３６のロッド１１０先端とシフト軸１０２に固着のアーム１１３を、リンク１１１、リンク１１１ａ、ロッド１１２で連結している。リンク１１１とリンク１１１ａは、支点１１１ｂを支点として回動し、リンク１１１ａの回動の動きを受けてロッド１１２が動く構成である。したがって、油圧シリンダ３６の作動でシフト軸１０２が回動し、軸１０２の回動を受けてトラニオン軸９７が回動して油圧無段変速装置２７を変速する構成である。
【００３９】
シフト軸１０２の回動角度、即ち、トラニオン軸９７の回動角を検出するシフト角センサ１０６をアーム１１３とロッド１１２の連結ピン１１７に係合させている。シフト角センサ１０６は、シフト軸取付プレート１０７に取り付けてシフト軸関連部品のサブ組み立て時に組み付けられるようにしている。また、シフト軸取付プレート１０７にはストッパボルト１０８，１０９を設けており、シフト軸１０２と一緒に回動するプレート１０２ａがストッパボルト１０８，１０９に当接することで、シフト軸１０２の回り過ぎ（オーバーラン）を防ぐようにしている。
【００４０】
油圧シリンダ３６のロッド１１０側において、ロッド１１０の先端には該ロッド１１０と前記リンク１１１とを連結するピン１１０ａを設けているが、ロッド１１０の動き過ぎを規制するストッパ１１８を設けたブラケット１１６を前ケース１９の側面に取り付けている。そして、前記ピン１１０ａがストッパ１１８に当接することでロッド１１０の動き過ぎを規制する。また、図４に示す１１８ａは、ロッド１１０の縮小側のストッパである。ブラケット１１５は油圧シリンダ３６を前ケース１９の壁面へ近づけるために、ブラケット１１５のシリンダ位置においては凹部を形成して凹ませる構成である。
【００４１】
油圧シリンダ３６のロッド１１０とシフト軸１０２をリンク１１１、リンク１１１ａ、ロッド１１２及びアーム１１３で連結する組み付け作業前において、油圧シリンダ３６の仮中立設定手段で制御装置９６に仮中立位置を記憶させ、制御装置９６でロッド１１０を連結位置へ動かして連結作業し、その後に、中立保持機構９８で中立になるロッド１１０の位置を正しい正式中立位置として制御装置９６に記憶させる。なお、仮中立位置記憶状態では、主変速レバー１１を最速にしてもロッド１１０の動きを半分程度にして走行速度を制限し、組立作業中の移動速度を制限している。
【００４２】
油圧シリンダ３６は、主として主変速レバー１１の変速位置を目標速度として変速センサ９５でその位置を検出して増速ソレノイド１２３或いは減速ソレノイド１２４を作動し油圧シリンダ３６を作動して、トラニオン軸９７を目標速度になるように回動する。
【００４３】
このとき、トラニオン軸９７が回動するが、このトラニオン軸９７の回動の動きは、リンク機構Ｒの途中に設けているシフト角センサ１０６で検出を行い、制御装置９６はシフト角センサ１０６からの信号を受信することで、トラニオン軸９７の回動量が目標位置になるようにフィードバックしている。即ち、主変速レバー１１の動きを検出する変速センサ９５は、あくまでも主変速レバー１１の位置を制御装置９６に送信するのみであり、実際のトラニオン軸９７の位置の確認は、シフト角センサ１０６で行う。
【００４４】
トラニオン軸９７の回動角度は、前記出力センサ１２７の回転検出が零となる角度を中立として制御装置９６に記憶し、これを基準に油圧シリンダ３６を作動して角度を変えて変速する。従って、前後進切換レバー６を中立にすると、出力センサ１２７の出力が零となるように油圧シリンダ３６を作動させるのである。
【００４５】
なお、変速制御は、シフト角センサ１０６や出力センサ１２７等の検出データを使って油圧シリンダ３６を制御しているので、各センサのどれかが異常データを出力して故障と判断した場合には、油圧シリンダ３６の作動オイルをタンクへ戻して保持力を無くし、前記トラニオン軸９７の中立保持機構９８でトラニオン軸９７が中立に戻るようにすると共に、前後輪４，５のブレーキを作動しエンジン回転数制御をアイドリング回転として走行を停止する。
【００４６】
図７は、油圧回路図で、作業機の制御と走行の制御に使うメインポンプ１４０と油圧無段変速装置２７とパワーステアリング１４４の作動圧を送るサブポンプ１４３を有し、前記トラニオン軸９７を回動する油圧シリンダ３６の制御油圧は、メインポンプ１４０からリリーフ弁１４１を通ってそのトラニオン弁１４２へ供給しているので、圧油の作動圧が安定している。
【００４７】
サブポンプ１４３からの圧油は、パワーステアリング１４４へ供給された後に、リリー弁１４５とオイルクーラ１４６を通って、油圧無段変速装置２７へ供給している。
メインポンプ１４０からの圧油は、メインリリーフ弁１５１で油圧を調整して走行バルブ１４７を通してメインクラッチ３４を制御すると共に、ブレーキバルブ１４８を通して左右のブレーキシリンダ１４９，１５０を制御し、さらに、分流した圧油が作業機関係の制御へ送られている。
【００４８】
その作業機関係の圧油は、分流バルブ１５２で水平シリンダ１５４とメイン昇降シリンダ１５７へ送られている。水平シリンダ１５４は水平バルブ１５３で制御され、メイン昇降シリンダ１５７は電子油圧バルブ１５５とスローリターン用チェックバルブ１５６で制御され、圧油がセーフティリリーフバルブ１５８を通ってミッションケース２３内へ戻される。
【００４９】
油圧シリンダ３６を制御する制御装置９６には、図８に示す情報が入力し、油圧制御バルブの増速ソレノイド１２３と減速ソレノイド１２４へ油圧シリンダ３６の制御信号が出力する。その入力信号は、前後進切換レバー６の基部に設けた前後進スイッチ１１９からの前進或いは後進信号、前記主変速レバー１１の変速センサ９５からの変速位置信号、前記シフト角センサ１０６からのトラニオン軸９７の回動角信号、クラッチペダル９の踏込みを検出するクラッチペダルスイッチ１２０からの踏込み信号、エンジン回転数制御スイッチ１２１のオン・オフ信号、副変速レバー１２の副変速位置検出スイッチ１２２からの副変速位置信号、アクセルレバー７とアクセルペダル１０のアクセルセンサ１２６からのエンジン増減速信号、出力センサ１２７からのモータ出力軸３３回転数である。
【００５０】
この制御装置９６による走行速度制御は、次の如く行っている。
図９のフローチャートは、油圧シリンダ３６を駆動するトラニオン弁１４２の増減速ソレノイド１２３，１２４へ送る駆動電力の周波数制御を示している。
【００５１】
ステップＳ１で変速センサ９５の変速センサ値を読み込み、ステップＳ２でクラッチペダルスイッチ１２０のオン・オフ信号を読み込み、ステップＳ３でアクセルセンサ１２６のエンジン増減速信号を読み込み、ステップＳ４でシフト角センサ１０６のトラニオン軸９７回動角を読み込み、ステップＳ５で前後進スイッチ１１９の前進或いは後進信号を読み込み、ステップＳ６で副変速位置検出スイッチ１２２の副変速位置信号を読み込む。
【００５２】
ステップＳ７で変速センサ値で設定するトラニオン軸９７の目標回動角とシフト角センサ１０６で検出するトラニオン軸９７の現在回動角を比較し、その差が大きい場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ８で増減速ソレノイド１２３，１２４への駆動電力の周波数を長く（例えば、駆動周期１５０ｍｓｅｃ）にして、ステップＳ１０で油圧シリンダ３６を駆動して走行速度をゆっくりと目標速度に変更する。なお、駆動電力の周波数は、オフの時間を長くする。
【００５３】
ステップＳ７での判定がＮＯの場合には、ステップＳ９で増減速ソレノイド１２３，１２４への駆動電力の周波数を短く（例えば、駆動周期１００ｍｓｅｃ）にして、ステップＳ１０に移行する。
【００５４】
図１０のフローチャートは、前記のフローチャートで、ステップＳ７の判定をステップＳ１１の判定に代えた制御で、ステップＳ１１の判定は、主変速レバー１１の変速位置が５速以上か、の判定で、５速以上では速度の変化が大きくなるので駆動電力の周波数を長くするのである。
【００５５】
図１１のフローチャートは、図９のフローチャートで、ステップＳ７の判定をステップＳ１２の判定に代えた制御で、ステップＳ１２の判定は、副変速レバー１２の変速位置が高速か、の判定で、高速では速度の変化が大きくなるので駆動電力の周波数を長くするのである。
【００５６】
なお、作業機を機体に装着した場合には走行速度の変化が遅くなるので、作業機装着を感知する作業機装着センサを設けて、その作業機装着センサがオンすると増減速ソレノイド１２３，１２４への駆動電力の出力オンタイムを２倍程度に増加することで走行速度変化を速くすることが出来る。
【００５７】
図１２のフローチャートは、トラニオン軸９７を前後進中立位置に戻す制御で、ステップＳ１５の判定に至るデータ読み込みのステップは図９と同一である。
制御不感帯に第一不感帯（例えば、±１０ｂｉｔ）と第二不感帯（例えば、±５ｂｉｔ）を設けて、トラニオン軸９７が中立位置に近づくと第一不感帯から第二不感帯に切換えて、出力オンタイムを徐々に増加させて（例えば、２００ｍｓｅｃ毎に１ｍｓｅｃ増加させる）、なるべく中立位置で停止するようにした制御である。
【００５８】
ステップＳ１からステップＳ６までで各種制御データを読み込み、ステップＳ１５で第一不感帯終了の判定を行う。最初はＮＯの判定になるので、ステップＳ１６でトラニオン制御の不感帯を第一不感帯（例えば、目標値±１０ｂｉｔ或いは目標値―１０ｂｉｔ〜目標値＋０ｂｉｔ）にする。次に、ステップＳ１７で前後進方向と主変速レバーに対応するトラニオンアーム角度となるよう上記不感帯出調節する。さらに、ステップＳ１８で第一不感帯調節に入れば終了をセットする。
【００５９】
ステップＳ１５の第一不感帯終了の判定が、ＹＥＳになれば、ステップＳ１９でトラニオン制御の不感帯を狭く（例えば、±５ｂｉｔ）する。
次に、ステップＳ２０で、前後進方向と主変速レバーに対応するトラニオンアーム角度となるようバルブが作動しない出力オンタイムから所定時間毎に所定オンタイムを増加させ、上記不感帯に入るまで調節出力する。
【００６０】
図１３のフローチャートは、前記図１２のフローチャートで、ステップＳ１７とステップＳ１８の間にステップＳ２１を入れた制御で、ステップＳ２１では目標（−１０ｂｉｔ）を外れるまで調整出力を行う。この制御で、一回の動き量を少なくしてトラニオン軸９７の中立調節精度の向上を図ることが出来る。
【００６１】
図１４のフローチャートは、トラニオン軸９７と油圧シリンダ３６を連結するリンク機構のガタを制御装置９６に記憶させる制御で、ステップＳ１からステップＳ６までで各種制御データを読み込み、ステップＳ２５でトラニオン調整モード判定がＹＥＳであれば、ステップＳ２６で、トラニオンセンサ値の最大値と最低値を読み込み更新する。
【００６２】
ステップＳ２７で水平感度スイッチをオンにしていれば、ステップＳ２８へ移行し、トラニオンセンサ値の最大値と最低値で平均値を求め、その平均値を中立基準値として不揮発記憶する。
【００６３】
そして、ステップＳ２９で、油圧シリンダ３６の伸び出力を行い、トラニオンセンサ値が±２ｂｉｔ変化しなくなれば、その時の値を伸び最大基準値とし、不揮発記憶する。
更に、ステップＳ３０で、油圧シリンダ３６の縮み出力を行い、トラニオンセンサ値が±２ｂｉｔ変化しなくなれば、その時の値を縮み最大基準値とし、不揮発記憶する。
【００６４】
図１５のフローチャートは、トラニオン軸９７の中立位置調整制御で、経年変化による中立位置のズレを調整する。ステップＳ３１で、前後進切換レバー６を前進から中立へ戻すか後進から中立へ戻す判定がＹＥＳならば、ステップＳ３２でトラニオン制御中立を判定し、これもＹＥＳならば、ステップＳ３３で、前後進切換レバー６を前進から中立へ戻す中立停止時のトラニオンセンサ値と後進から中立へ戻す中立停止時のトラニオンセンサ値の数回分で平均値を求め、現在の中立基準値を補正する。
【００６５】
ステップＳ３１とステップＳ３２の判定がＮＯであれば、ステップＳ３４で、前後進方向と主変速レバー１１に対応するトラニオンアーム角度となるよう上記不感帯（？）で調節する。
【００６６】
図１６のフローチャートは、作業機上昇を他の制御に優先させる制御のフローチャートである。
ステップＳ４０で変速センサ９５の変速センサ値を読み込み、ステップＳ４１でリフトアームセンサ値でを読み込み、ステップＳ４２でデプスセンサ値を読み込み、ステップＳ４３でシフト角センサ値を読み込み、ステップＳ４４で前後進スイッチ１１９の前進或いは後進信号を読み込み、ステップＳ４５で副変速位置検出スイッチ１２２の副変速位置信号を読み込み、ステップＳ４６でスロープセンサ値でを読み込み、ステップＳ４７でストロークセンサ値でを読み込み、ステップＳ４８で切れ角センサ値でを読み込む。
【００６７】
そして、ステップＳ４９で作業機の上昇を開始し、ステップＳ５０で上昇出力初期(例えば、０．５秒以内)であれば、ステップＳ５１の作業機上昇用ソレノイド以外の制御用ソレノイドバルブの出力を抑制して、作業機の上昇開始を素早く行う。
【００６８】
図１７のフローチャートは、同じく、作業機上昇を他の制御に優先させる制御のフローチャートで、ステップＳ５０で上昇出力初期であれば、ステップＳ５２で上昇ソレノイドバルブの流量データを一定量増加出力し、上昇出力初期を過ぎれば、ステップＳ５３で上昇ソレノイドバルブの流量データを通常に戻す。
【００６９】
図１８のフローチャートは、走行速度を一定に保つオートクルーズ走行を行う場合に増減速の変化率を一定に維持する制御のフローチャートで、ステップＳ６０でオートクルーズに設定していれば、例えば、ステップＳ６１で増速が開始されると、ステップＳ６２で前回の増速時の速度変化率を目標車速変化率と比較し、変化率が大きければステップＳ６３でトラニオン駆動量を減少させ、変化率が小さければステップＳ６４でトラニオン駆動量を増加させる。
【００７０】
なお、オートクルーズ走行は、作業機を機体に装着して作業を行う場合に必要な機能であるために、作業機装着センサを設けて、この作業機装着センサが作業機装着を感知しない場合にはオートクルーズ走行を不可にする制御を行う。
【００７１】
オートクルーズ走行は、走行中にオートクルーズスイッチをオンすることで働き、その走行速度を維持すべくトラニオン軸９７の回動角度を保持するようになる。また、走行速度を設定するオートクルーズダイヤルを設け、このオートクルーズダイヤルで設定した速度まで増速した後は主変速レバー１１を操作しても変速しないようにする。或いは、主変速レバー１１を操作して変速位置を変えて一定時間経過するとその変速位置の速度に再設定されるようにしても良い。或いは、主変速レバー１１を操作して変速位置を変えると直ちにオートクルーズ走行を停止するようにしても良い。また、ブレーキペダルを踏み込んでブレーキペダルセンサ１２５をオンすると直ちにオートクルーズ走行を停止するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】油圧駆動車両(トラクタ)の平面図である。
【図２】油圧駆動車両(トラクタ)の側面図である。
【図３】ミッションケース内の動力伝動線図である。
【図４】一部の拡大側面図である。
【図５】一部の拡大側面図である。
【図６】ミッションケース内の一部拡大平面図である。
【図７】油圧回路図である。
【図８】制御ブロック図である。
【図９】制御フローチャート図である。
【図１０】制御フローチャート図である。
【図１１】制御フローチャート図である。
【図１２】制御フローチャート図である。
【図１３】制御フローチャート図である。
【図１４】制御フローチャート図である。
【図１５】制御フローチャート図である。
【図１６】制御フローチャート図である。
【図１７】制御フローチャート図である。
【図１８】制御フローチャート図である。
【符号の説明】
【００７３】
１１ 主変速レバー
２７ 油圧無段変速装置
３３ 変速出力軸
３６ 油圧シリンダ
５１ 走行第一軸
５９ ギア
９７ トラニオン軸
９８ 中立保持機構
１２７ 出力センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧無段変速装置（２７）の変速出力軸（３３）或いは該変速出力軸（３３）の直結している部分の走行第一軸（５１）、又は該走行第一軸（５１）に連結しているギア（５９）にその回転を検出する出力センサ（１２７）を設け、機体の走行速度を変速する主変速レバー（１１）による中立位置設定時において、前記出力センサ（１２７）が走行第一軸（５７）又はギア（５９）の回転を検出しなくなるように油圧無段変速装置（２７）のトラニオン軸（９７）を油圧シリンダ（３６）で回動するように構成し、主変速レバー（１１）を操作して機体が走行中において、前記出力センサ（１２７）が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ（３６）を作動させてトラニオン軸（９７）を中立位置となるように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記油圧シリンダ（３６）の作動を停止した状態においては、中立保持機構（９８）によりトラニオン軸（９７）を中立状態に保持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項１】
油圧無段変速装置（２７）の変速出力軸（３３）或いは該変速出力軸（３３）の直結している部分の走行第一軸（５１）、又は該走行第一軸（５１）に連結しているギア（５９）にその回転を検出する出力センサ（１２７）を設け、機体の走行速度を変速する主変速レバー（１１）による中立位置設定時において、前記出力センサ（１２７）が走行第一軸（５７）又はギア（５９）の回転を検出しなくなるように油圧無段変速装置（２７）のトラニオン軸（９７）を油圧シリンダ（３６）で回動するように構成し、主変速レバー（１１）を操作して機体が走行中において、前記出力センサ（１２７）が回転状態を検出しなくなると、油圧シリンダ（３６）を作動させてトラニオン軸（９７）を中立位置となるように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記油圧シリンダ（３６）の作動を停止した状態においては、中立保持機構（９８）によりトラニオン軸（９７）を中立状態に保持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−２７５０２４（Ｐ２００８−２７５０２４Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１７１４６（Ｐ２００７−１１７１４６）
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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