作業車
【課題】 油圧式無段変速装置のトルクを急激には解放しない構成を採用して、ギヤ式副変速装置の切換操作を円滑に行えるものでありながら、作業車の不測の移動を抑制できる作業車を提供する。
【解決手段】 静油圧式無段変速装置１２からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設ける。静油圧式無段変速装置１２の高圧側回路ａに油圧タンクＴに繋がる戻り油路６３を連結する。戻り油路６３にアンロード弁６４と絞り弁６５とを介装する。ブレーキペダルへの制動側への操作に基づいてアンロード弁６４をアンロード状態に切り換える機械的連係機構を、アンロード弁６４とブレーキ操作具４２とに亘って設けてある。
【解決手段】 静油圧式無段変速装置１２からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設ける。静油圧式無段変速装置１２の高圧側回路ａに油圧タンクＴに繋がる戻り油路６３を連結する。戻り油路６３にアンロード弁６４と絞り弁６５とを介装する。ブレーキペダルへの制動側への操作に基づいてアンロード弁６４をアンロード状態に切り換える機械的連係機構を、アンロード弁６４とブレーキ操作具４２とに亘って設けてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主変速装置としての油圧無段変速装置とギャ式副変速装置を備えている作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の作業車の一例である多目的作業車として、例えば、エンジン動力を主変速装置に入力して無段変速し、その一定回転方向の変速動力を、前後進の切換えと前進速度の複数段の変速を行うギヤ式副変速装置に伝達するように構成したものが知られている（特許文献１）。
ただし、上記構成では、副変速装置を切換え操作する場合には走行ブレーキを制動操作して変速操作を行うのであるが、例えば、登坂走行中に副変速操作を行う場合に、主変速装置における高圧側油路と低圧側油路の圧力差が大きい状態では、主変速装置からのトルクが副変速装置に作用した状態のままでギヤ変速操作を余儀なくされることとなって、円滑にシフト操作を行うことができないことがある。
【０００３】
そこで、本願出願人らによって、つぎのような技術が提案された。つまり、主変速装置としての静油圧式無段変速装置の高圧側回路と低圧側回路とに亘ってバイパス路を形成し、そのバイパス路に開閉弁を設け、開閉弁を切換操作する手動操作具を設けるものがあった（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−２５７４４７号公報
【特許文献２】特開２００７−２３９９７８号公報（段落〔００３２〕から〔００３６〕，図８から図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２で示された従来構造では、ブレーキペダルを制動側に踏み込むと同時に操作レバーを操作して、静油圧式無段変速装置の高圧側回路と低圧側回路とに亘ってバイパスさせた場合には、静油圧式無段変速装置のトルクが一気に解放されてしまう。そうすると、作業車に対して維持していた静油圧式無段変速装置の制動作用が急激に解放されるところから、例えば、坂道等においてブレーキ制動が完全に掛かる前に不測に作業車が移動する虞があった。
【０００５】
本発明の目的は、油圧式無段変速装置のトルクを急激には解放しない構成を採用して、ギヤ式副変速装置の切換操作を円滑に行えるものでありながら、作業車の不測の移動を抑制できる作業車を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔構成〕
請求項１に係る発明の特徴構成は、油圧式無段変速装置からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設け、前記油圧式無段変速装置の高圧側回路に油圧タンクに繋がる戻り油路を連結し、前記戻り油路にアンロード弁と絞り弁とを介装し、ブレーキ操作具への制動側への操作に基づいて前記アンロード弁をアンロード状態に切り換える連係機構を、前記アンロード弁と前記ブレーキ操作具とに亘って設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００７】
〔作用〕
ブレーキ操作具を制動側へ操作すると、ブレーキが制動状態になるとともに、アンロード弁が解放されて、高圧側回路から戻り油路を介して油圧タンクに高圧作動油が誘導されて、高圧状態が解除される。
これによって、ギヤ式副変速装置に作用している駆動トルクが解放されるので、変速操作を円滑に行うことができる。
しかも、高圧側回路から油圧タンクに誘導される高圧作動油は絞り弁によって一気に油圧タンクに移動することはなく、徐々に誘導されるので、無段油圧変速装置でのトルクが急激には解放されることはない。
これによって、無段油圧変速装置でのトルクが一時的にも維持されているので、作業車の移動に対する抵抗を保持することができ、作業車が不測に移動することを抑制できる。
副変速装置をシフト操作する際に必然的に必要となる、ブレーキ制動操作を行うだけで、油圧式無段変速装置のトルク解放を徐々に行うことができ、ブレーキ制動操作とバイパス開放操作とを行わなければならない従来構成のものに比べて、操作が容易である。
【０００８】
〔効果〕
油圧式無段変速装置のトルクを急激には解放しない構成として、絞り弁を設けるだけの簡単な改造を施すだけで、ギヤ式副変速装置の切換操作を円滑かつ容易に行えるものでありながら、作業車の不測の移動を抑制できる作業車を提供することができた。
【０００９】
〔構成〕
請求項２に係る発明の特徴構成は、油圧式無段変速装置からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設け、前記油圧式無段変速装置の高圧側回路に油圧タンクに繋がる戻り油路を連結し、前記戻り油路にアンロード弁と絞り弁とを介装し、ブレーキ操作具とは別個に人為的操作具を設け、前記人為的操作具への操作に基づいて前記アンロード弁をアンロード状態に切り換える連係機構を、前記アンロード弁と前記人為的操作具とに亘って設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１０】
〔作用効果〕
ブレーキ操作具を制動側へ操作すると、ブレーキが制動状態になる。そして、人為的操作具を操作すると、アンロード弁が解放されて、高圧側回路から戻り油路を介して油圧タンクに高圧作動油が誘導されて、高圧状態が解除される。
これによって、ギヤ式副変速装置に作用している駆動トルクが解放されるので、変速操作を円滑に行うことができる。
しかも、高圧側回路から油圧タンクに誘導される高圧作動油は絞り弁によって一気に油圧タンクに移動することはなく、徐々に誘導されるので、無段油圧変速装置でのトルクが急激には解放されることはない。
これによって、無段油圧変速装置でのトルクが一時的にも維持されているので、作業車の移動に対する抵抗を保持することができ、作業車が不測に移動することを抑制できる。
ブレーキ操作とともに操作される人為的操作具への操作に基づいて無段油圧変速装置でのトルク解放を行うことができ、アンロード弁を切り換える操作系の多様化がはかれ、アンロード弁と連係する構造の簡素化を図るのが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
作業車の一例である多目的車両について説明する。図１に示すように、作業車は、左右一対の操向自在な前輪１、左右一対の後輪２を備え、前後輪間にエンジン３、車体フレーム４の前部に座席５、日除けフレーム６を備えて運転部７を設け、車体フレーム４の後部に、油圧シリンダ８によって上下に揺動されるダンプ荷台９を設けて構成してある。
【００１２】
図１及び図２に示すように、前後車輪１，２の間には、ミッションケース１１が配置されており、ミッションケース１１の前端部側面にエンジン３が装着されている。ミッションケース１１におけるエンジン３の装着面とは反対側には、主変速装置としての静油圧式無段変速装置１２が装着されており、エンジン出力を受けて無段に変速し、変速出力を副変速装置１３に出力するように構成してある。副変速装置１３は、正転方向に２段、逆転方向に１段変速可能である。
副変速装置１３からの出力は、後輪デフ機構１４を介して左右の車軸１５に伝達されて、後輪駆動に用いられる。
【００１３】
前輪１への伝動系、および、後輪２への伝動系にはそれぞれ多板式のブレーキ４５，４６が装備されている。図８に示すように、前輪用のブレーキ４５は、内装されたピストン（図示せず）を油圧操作で変位させることで摩擦板群の圧接操作を行うよう構成されている。後輪用のブレーキ４６はブレーキ操作レバー４０を操作シリンダ４１によって揺動操作して、内装されたカム（図示せず）を回動することで摩擦板群の圧接操作を行うよう構成されている。前輪用のブレーキ４５および操作シリンダ４１は、運転部７の足元に配備されたブレーキペダル４２によって操作されるマスターシリンダ４３に配管接続されており、ブレーキペダル４２を踏み込んでマスターシリンダ４３から圧油を送出することで、前輪用のブレーキ４５が操作油圧に応じて制動作動するとともに、操作シリンダ４１が退入作動して後輪用のブレーキ４６が操作油圧に応じて制動作動し、ブレーキペダル４２の踏み込みを解除することで操作油圧が消滅して各ブレーキ４５，４６が制動解除状態に復帰するよう構成されている。
【００１４】
なお、前記ブレーキ操作レバー４０は運転部７に備えられた駐車レバー４４にワイヤ連係されており、駐車レバー４４を「駐車」位置に操作保持することで、左右の後輪２のブレーキ３９のみを制動しての駐車が行われるようになっている。
【００１５】
エンジン３から静油圧式無段変速装置１２への伝動構造について説明する。図２及び図３に示すように、エンジン３の第１出力軸３Ａにフライホイール３Ｂを取付け、フライホイール３Ｂから第２出力軸３Ｃを延出し、この第２出力軸３Ｃと静油圧式無段変速装置１２の入力軸１２Ａとの間に第１ギヤ伝動機構１７を設けてある。フライホイール３Ｂ、第１、第２出力軸３Ａ、３Ｃはエンジン３を連結する出力ケース１１Ａ内に位置しており、出力ケース１１Ａの静油圧式無段変速装置１２に向けて突出させた突出部１１ａに第１ギヤ伝動機構１７の出力ギヤ１７Ａを配置してある。
【００１６】
つまり、図２に示すように、出力ギヤ１７Ａを第２出力軸３Ｃに取り付けた状態で、ベアリングを介して回転自在に突出部１１ａ内に支持してある。出力ケース１１Ａの前記突出部１１ａに隣接して、外向きボス部１１ｂを形成してあり、この外向きボス部１１ｂに第１ギヤ伝動機構１７の入力ギヤ１７Ｂをベアリング支持してある。この入力ギヤ１７Ｂは、静油圧式無段変速装置１２から延出された入力軸１２Ａに外嵌装着してあり、エンジン動力を静油圧式無段変速装置１２に伝動すべく構成してある。
【００１７】
静油圧式無段変速装置１２の構成について説明する。図２に示すように、静油圧式無段変速装置１２は、主油圧モータＭ、及び、副油圧モータＳＭ、それらに圧油を供給する油圧ポンプＰとを備えている。主油圧モータＭは、ミッションケース１１の一側面から外向きに突出形成されたボス部１１Ｂ内に収納されている。副油圧モータＳＭは、主油圧モータＭを収納したボス部１１Ｂの開口端を塞ぐ状態に取付られた油圧ポートブロック１８を介して取付固定されているモータケース１９に収納される。油圧ポンプＰは、モータケース１９とともに油圧ポートブロック１８に取付固定されたポンプケース２０に取付固定される。
【００１８】
油圧ポンプＰは、アキシャルプランジャ式の可変容量型ポンプであり、主油圧モータＭは、アキシャルプランジャ式の固定型モータであり、副油圧モータＳＭは、アキシャルプランジャ式の可変容量型モータである。油圧ポンプＰは、前記した油圧ポートブロック１８を貫通して出力ケース１１Ａに達する入力軸１２Ａに取付けてあり、主副油圧モータＭ、ＳＭは、副変速装置１３への共通出力軸１６に取り付けてある。
【００１９】
副変速装置１３について説明する。図２及び図３に示すように、副変速装置１３の入力軸３１をミッションケース１１内に架設するとともに、入力軸３１を共通出力軸１６と同芯位置に配置して、共通出力軸１６の軸端を入力軸３１の軸端内に嵌入させてスプライン係合し、入力軸３１へ静油圧式無段変速装置１２から動力供給すべく構成する。
入力軸３１には、高速用の大径ギヤ部３１Ａ、低速用の小径ギヤ部３１Ｂ、後進用ギヤ部３１Ｃとを一体形成してある。
【００２０】
入力軸３１と平行に第１伝動軸３２が架設してある。第１伝動軸３２には、入力軸３１に形成した大径ギヤ部３１Ａと常咬する小径入力ギヤ３２Ａと入力軸３１に形成した小径ギヤ部３１Ｂと常咬する大径入力ギヤ３２Ｂと後進用入力ギヤ３２Ｃとを遊転状態で取り付けてある。小径入力ギヤ３２Ａと大径入力ギヤ３２Ｂ、大径入力ギヤ３２Ｂと後進用入力ギヤ３２Ｃとの間には、シンクロメッシュ形式で切り換え操作する第１、第２クラッチスリーブ３２Ｄ、３２Ｅが設けてあり、小径入力ギヤ３２Ａに第１クラッチスリーブ３２Ｄを咬合させることによって、前進２速用の大径ギヤ部３１Ａから前進２速動力を導入することができる。大径入力ギヤ部３２Ａに第１クラッチスリーブ３２Ｄを咬合させることによって、前進１速用の小径ギヤ部３２Ａから前進１速動力を導入することができる。後進用入力ギヤ３２Ｃに第２クラッチスリーブ３２Ｅを咬合させることによって、後進動力を取り出すことができる。
【００２１】
図２、図３、及び、図５に示すように、第１伝動軸３２と平行に後進軸３３をミッションケース１１内に架設し、この後進軸３３に反転用ギヤ３３Ａをベアリング支承して、この反転用ギヤ３３Ａを前記した後進用入力ギヤ３２Ｃと入力軸３１の後進用ギヤ部３１Ｃとに咬合させて、後進出力を伝達すべく構成してある。
【００２２】
第１伝動軸３２と車軸１５との間に平行に第２伝動軸３４を架設するとともに、第２伝動軸３４に大径の伝動ギヤ３４Ａを遊嵌支承し、伝動ギヤ３４Ａに隣接して、小径出力ギヤ部３４Ｂが一定形成してある。第１伝動軸３２に出力ギヤ３２Ｆがスプライン外嵌してあり、この出力ギヤ３２Ｆと第２伝動軸３４の伝動ギヤ３４Ａとを常咬状態に咬合させることによって、第１伝動軸３２から第２伝動軸３４に動力伝達可能に構成してある。
【００２３】
左右車軸１５、１５との突合せ位置には、後輪デフ機構１４が設けてあり、後輪デフ機構１４のデフケース１４Ａに一体的に取り付けた入力ギヤ１４Ｂを、第２伝動軸３４の小径出力ギヤ部３４Ｂに常咬式に係合させて、第２伝動軸３４から車軸１５に動力伝達するように構成してある。図２における、５１は、デフロック操作具である。
【００２４】
次に、副変速装置１３の変速操作構造について説明する。図３及び図５に示すように、第１伝動軸３２と平行に回転操作軸３５を架設するとともに、回転操作軸３５に平行にドラム操作軸３６を架設し、このドラム操作軸３６を操作する連動操作軸３７を設けてある。回転操作軸３５には、第１クラッチスリーブ３２Ｄ、第２クラッチスリーブ３２Ｅに係合する第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとが取り付けてある。
【００２５】
ドラム操作軸３６には、外周面における軸線方向の二箇所に螺旋溝３６ａが刻設してあり、二つの螺旋溝３６ａが夫々第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとに係合している。一方、第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとは、ドラム操作軸３６の軸線方向にスライド自在で回転不能に取り付けてある。
【００２６】
連動操作軸３７は副変速操作具１０に連係してあり、図４及び図５に示すように、連動操作軸３７には、扇形駆動ギヤ３７Ａが取付固定してある。一方、ドラム操作軸３６には、扇形駆動ギヤ３７Ａに咬合する受動ギヤ３６Ａが一体回転可能に取り付けてあり、連動操作軸３７が自身の軸芯周りで駆動回転されると、扇形駆動ギヤ３７Ａが回転し、受動ギヤ３６Ａが回転してドラム操作軸３６が回転する。ドラム操作軸３６が回転すると、螺旋溝３６ａに係合している第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとが回転操作軸３５の軸線方向に沿って駆動移動される。
【００２７】
第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとが駆動移動されると、各シフタ３５Ａ、３５Ｂに係合したクラッチスリーブ３２Ｄ、３２Ｅが大径入力ギヤ３２Ａ、小径入力ギヤ３２Ｂ、後進入力ギヤ３２Ｃに咬合する状態を作り出し、副変速装置１３の変速操作が可能になる。
具体的には、次のようになる。図４及び図５に示すように、連動操作軸３７に取付固定された出力アーム３７Ｂをエンジン３に近づく後進（ｒ）用の操作位置に設定すると、第２シフタ３５Ｂがスライド移動して第２クラッチスリーブ３２Ｅを後進用入力ギヤ３２Ｃに係合させて、後進状態を現出する。
出力アーム３７Ｂをエンジン３から遠ざかる方向に操作する毎に、中立（ｎ）、高速（ｈ）、低速（L）に切り換えることができる。
【００２８】
副変速装置１３の変速操作位置を位置決めする機構について説明する。図４及び図５に示すように、ドラム操作軸３６には、星形をした位置決めギヤ３８を一体回転可能に取付固定するとともに、回転操作軸３５に揺動アーム３９を取付け、揺動アーム３９の先端にカムフォロア３９ａが取り付けてあり、位置決めギヤ３８に外周面に形成した凹部３８ａにカムフォロア３９ａが係合することによって、変速操作位置を位置決めするように構成してある。揺動アーム３９は、トーションバネ３９ｂによって係合方向に付勢されている。
【００２９】
前輪１への伝動系について説明する。図２及び図６に示すように、ミッションケース１１におけるエンジン連結部位とは反対側において前部ケース１１Ｃ内に前輪用伝動軸２１を横架するとともに、前輪用伝動軸２１を第２伝動軸３４に平行に配置してある。第２伝動軸３４の一端に伝動ギヤ３４Ａを一体回転可能に取付固定するとともに、前輪用伝動軸２１に入力ギヤ部２１Ａを一体形成し、伝動ギヤ３４Ａと入力ギヤ部２１Ａとを常咬式に咬合させることによって、第１伝動軸３４より前輪用伝動軸２１に動力伝達可能に構成してある。
【００３０】
前部ケース１１Ｃ内に前後向き姿勢の前輪用出力軸２２を突設させ、前輪用出力軸２２の軸線と前輪用伝動軸２１の軸線との交差する部位にベベルギヤ伝動機構２３が設けてあり、このベベルギヤ伝動機構２３を介して、前輪用出力軸２２に動力伝達されている。前輪用出力軸２２に伝達された動力は、図示しないプロペラシャフトを介して前輪１に伝達される。
【００３１】
図２及び図６に示すように、ベベルギヤ伝動機構２３のうちの前輪用伝動軸２１の端部に設けられる出力ベベルギヤ２３Ａは、その前輪用伝動軸２１に遊転状態で装着されている。出力ベベルギヤ２３Ａより前輪用伝動軸２１の端部には、クラッチスリーブ２４がスプライン外嵌されており、そのクラッチスリーブ２４と出力ベベルギヤ２３Ａとの相対向する面に、爪係合式のドグクラッチＰが設けてある。
このドグクラッチＰの爪を係合させると前輪１へ動力伝達が行え、前後輪１、２の４輪で走行可能になる。一方、爪を離間させると、前輪１への動力伝達が断たれ、後輪２だけの２輪走行となる。
【００３２】
クラッチスリーブ２４をクラッチ入り状態とクラッチ切り状態とに切り換える操作アーム２５が前部ケース１１Ｃに揺動自在に取り付けてあり、この操作アーム２５を図示しない４ｗｄ・２ｗｄ切換操作具に連係して、手元操作可能に構成する。
【００３３】
静油圧式無段変速装置１２の油圧回路について説明する。図７に示すように、油圧ポンプＰの斜板５２は、加速操作具５３に油圧サーボ機構５４を介して連係されている。加速操作具５３への操作が解除されると、斜板５２は中立（斜板角度０°）に復帰維持されて圧油の供給が停止されて走行停止状態がもたらされる。反対に加速操作具５３を大きく操作するにつれて斜板５２の傾斜角度が大きくなって供給量が多くなり、主油圧モータＭの共通出力軸１６が高速回転状態となる。
【００３４】
油圧ポンプＰと主副油圧モータＭ、ＳＭは油圧ポートブロック１８の内部に形成された閉回路ａ、ｂで連通接続されている。閉回路の一部ａは油圧ポンプＰからの圧油が主副油圧モータＭ、ＳＭに供給される高圧側回路であり、閉回路の他部ｂは戻り油となるので、低圧側回路となっている。この閉回路ａ、ｂには、漏洩分を補給するためのチャージ油路ｃが接続されて、エンジン３動力によって駆動されるチャージポンプＣＰからの圧油が供給油路ｅを介してチャージ油路ｃに供給されるようになっている。チャージ油路ｃに補充される油圧はリリーフ弁５５によって設定値に維持されている。
【００３５】
油圧サーボ機構５４について説明する。図７に示すように、加速操作具５３がサーボバルブ５６に機械的に連動連結されるとともに、サーボバルブ５６がサーボシリンダ５７に連通接続されている。サーボシリンダ５７が油圧ポンプＰの斜板操作部に連動連結されるとともに、サーボシリンダ５７の変位がフィードバック機構５８によってサーボバルブ５６にフィードバックされるように構成されており、加速操作具５３への操作位置に対応して油圧ポンプＰの斜板５２が操作されるようになっている。油圧サーボ機構５４の一次側油路ｆはチャージ油路ｃに接続されており、油圧サーボ機構５４のシステム圧がチャージ圧と同一となっている。
【００３６】
副油圧モータＳＭの斜板６２は、制御ピストン５９の先端と、復帰バネ６０によって前方に付勢された復帰ピストン６１とで前後から挾持されており、図に示すように、制御ピストン５９が前方移動限界まで後退している時、副油圧モータＳＭにおける斜板６２の角度が中立（斜板角度０°）となり、制御ピストン５９が復帰バネ６０に抗して後方に進出するに連れて斜板５８の角度が大きくなって、副油圧モータＳＭの容量が増大するよう構成されている。復帰バネ６０は初期圧縮をかけて組み込んであり、斜板６２が予め設定されたバネ荷重で中立側に付勢されている。
【００３７】
制御ピストン５９は、油圧ポンプＰからの圧油を主副油圧モータＭ、ＳＭに供給する高圧側の高圧側回路ａに制御用油路ｈを介して接続されており、高圧側回路ａの圧力と復帰バネ６０のバネ力とが均衡したところで斜板６２の角度が安定するようになっている。
【００３８】
以下に制御ピストン５９を利用しての自動変速制御作動について説明する。
加速操作具５３を操作すると、油圧ポンプＰにおける斜板５２の角度が大きくなり、斜板角度に応じた量の圧油が主油圧モータＭ及び副油圧モータＳＭに供給される。この場合、走行負荷が設定以下の範囲にあって高圧側回路ａ及び制御用油路ｈの圧が設定以下であると、制御用油路ｈの圧を受ける制御ピストン５９の進出力よりも復帰バネ６０の初期バネ力の方が大きいものとなり、副油圧モータＳＭの斜板６２は中立（斜板角度０°）に維持され、油圧ポンプＰからの圧油の全量が主油圧モータＭに供給され、共通出力軸１６は主油圧モータＭのみによって駆動されることとなる。
【００３９】
走行負荷が設定範囲を越えて、高圧側回路ａ及び制御用油路ｈの圧が設定値を上回ると、制御用油路ｈの圧を受ける制御ピストン５９の進出力が復帰バネ６０の初期バネ力より大きくなって、副油圧モータＳＭの斜板６２の角度が大きくなって副油圧モータＳＭにモータ容量が発生し、油圧ポンプＰからの圧油が主油圧モータＭと副油圧モータＳＭとに供給される。つまり、走行負荷が設定範囲を越えて大きくなると、自動的にモータ側の全容量が大きくなって出力軸３２が減速駆動され、出力トルクが増大される。
【００４０】
走行負荷の増大に伴って副油圧モータＳＭの斜板角度が最大になった後に、更に走行負荷が高まると、高圧側回路ａの圧が更に高いものとなる。ここで、その一部ａの圧力は、油圧ポンプＰの斜板５２を中立側に押し戻す反力として作用しており、通常負荷時には、この反力は油圧サーボ機構５４におけるサーボシリンダ５７で支持されているのであるが、上記のように高圧側回路ａの圧力が特に高くなって斜板５２にかかる油圧反力が大きくなると、チャージ圧と同一の低圧のシステム圧で作動するサーボシリンダ５７で斜板角度を維持することができなくなり、斜板５２は油圧反力によって自動的に斜板角度が減少する方向、つまり、減速側に強制変位させられ、高圧側回路ａの圧が高められて出力トルクが増大される。
【００４１】
なお、静油圧式無段変速装置１２を操作する加速操作具５３は、エンジン３の回転速度を変更する調速機構（図示せず）にも連動連結されてアクセルレバーとしの機能をも備えており、加速操作具５３を操作しない停止状態ではエンジン３はアイドリング回転速度にあり、加速操作具５３を操作して走行速度を増大するに連れてエンジン回転速度が高められるようになっている。
【００４２】
図７に示すように、低圧側回路ｂへのチャージ回路ｃに設けられているリリーフ弁４８のリリーフ圧を従来型のものに比べて半分の圧にするとともに、逆止弁を迂回するバイパス路４９を設け、このバイパス路４９にオリフィス４９Ａを設けて、エンジンブレーキ性能の改善を図っている。
チャージ回路ｃを油圧タンクＴに連通させる第１戻り油路５０を設け、この戻り油路５０にアンチキャビテーションバルブ４７を設け、チャージ回路ｃの圧が負圧になる場合に、油圧タンクＴの作動油をチャージ回路ｃに吸入して、前記したリリー弁４８のリリーフ圧を低減したことによる、エンジンブレーキ操作時の負圧発生を抑制する構成を採っている。
【００４３】
ブレーキペダル４２と静油圧式無段変速装置１２との連係について説明する。図７に示すように、静油圧式無段変速装置１２の高圧側回路ａと油圧タンクＴとに亘って戻り油路６３を設け、戻り油路６３にアンロード弁６４を設け、戻り油路６３におけるアンロード弁６４と油圧タンクＴとの間に絞り弁６５を設けてある。アンロード弁６４によって、静油圧式無段変速装置１２の高圧側回路ａの油圧を開放して、副変速レバー６９のレバー操作を軽快に行えるように、アンロード弁６４とブレーキペダル４２とを連係してある。
【００４４】
アンロード弁６４とブレーキ操作具としてのブレーキペダル４２との機械的連係機構Ｂについて説明する。図２、図９及び図１０に示すように、油圧ポートブロック１８は薄肉平板状に形成されており、両側面を機体前後方向に沿った状態で配置されている。油圧ポートブロック１８には、静油圧式無段変速装置１２の高圧側油路ａと低圧側油路ｂとが平板状の側面に沿った状態で上下に位置する状態で、油圧ポートブロック１８の肉厚内に形成されている。
【００４５】
油圧ポートブロック１８の肉厚内には、下面１８ｃから上方に向けて高圧側油路ａに直交する状態でスプール収納路１８Ａを設けてある。アンロード弁６４は油圧ポートブロック１８内に設けてある。スプール収納路１８Ａにスプール７０を収納してある。スプール７０は先端部７０Ａを油圧ポートブロック１８より突出させ、中間部分７０Ｂをスプール収納路１８Ａの径より小径に構成してある。スプール収納路１８の中間位置には、油圧ポートブロック１８の薄い肉厚方向に沿った逃がし路１８ａを形成してある。逃がし路１８ａは油圧タンクＴに繋がっている。一方、逃がし路１８ａよりスプール収納路１８Ａの奥側に、高圧側油路ａに開口する大径の開口部１８ｂを形成してある。アンロード弁６４はこのスプール７０とスプール収納路１８Ａとで構成してある。また、スプール収納路１８Ａと逃がし路１８ａとを、高圧側油路ａから油圧タンクＴへの戻り油路６３と称する。
【００４６】
図９に示すように、スプール７０の先端部７０Ａが油圧ポートブロック１８の下面１８ｃより突出した状態で、スプール７０の中間部分７０Ｂが大径の開口部１８ｂより下方に位置しているので、逃がし路１８ａは高圧側油路ａと連通する状態にはない。この非連通状態より、図１０に示すように、スプール７０を上方に押し込むと、スプール収納路１８Ａより小径の中間部分７０Ｂが高圧側油路ａに開口する大径の開口部１８ｂと逃がし路１８ａに亘る範囲に位置する。
そうすると、高圧側油路ａから高圧作動油がスプール７０の中間部分７０Ｂとスプール収納路１８Ａの内周面との間に形成された間隙を通して下方に移動し、逃がし路１８ａに至ってその逃がし路１８ａより油圧タンクＴへ誘導される。
【００４７】
前記スプール７０を押し込み操作する構造について説明する。ミッションケース１１の側面よりブラケット６６を立設し、ブラケット６６を、油圧ポートブロック１８から突出するスプール７０の突出先端部７０Ａの近くに配置する。ブラケット６６にベルクランク状の押し込みアーム６７を揺動自在に取り付け、押し込みアーム６７の押し込み部６７Ａをスプール７０の突出先端部７０Ａに当接可能な位置に配置してある。
【００４８】
図９に示すように、ブラケット６６の油圧ポートブロック１８から離間する位置には、ブレーキペダル４２に連係されたレリーズワイヤ６８のアウター６８Ａが取付固定してある。アウター６８Ａから押し込みアーム６７の連結部６７Ｂに向けて蛇腹状カバー６８Ｃで覆われたインナー６８Ｂが延出され、インナー６８Ｂの先端が連結部６７Ｂに連結されている。
【００４９】
以上のような構成により、図９に示す状態から、図１０に示すように、ブレーキペダル４２を踏み込みブレーキ制動側に操作すると、インナー６８Ｂが引っ張り操作され、押し込みアーム６７が図１０の紙面上時計周りに回転する。この回転によって、押し込みアーム６７の押し込み部６７Ａがスプール７０の先端部７０Ａの下端面に当接して、スプール７０を上向きに駆動し、油圧ポートブロック１８内に押し込み操作する。
【００５０】
そうすると、前記したように、スプール７０の小径中間部分７０Ｂが高圧側油路ａと逃がし路１８ａとを連通する状態に切り換わり、高圧側油路ａの作動油を油圧タンクＴに戻すことができる。
【００５１】
このことによって、作用効果の項でも述べたように、静油圧式無段変速装置１２における駆動トルクが解放されて、副変速装置１３でのギヤ切換操作を円滑に行うことができる。
【００５２】
図７に示すように、逃がし路１８ａに絞り弁６５を設けている。この絞り弁６５を設けていることによって、ブレーキ操作を行っても、直ぐには静油圧式無段変速装置１２の高圧側作動油が抜け切ることはないので、作業車が不測に後ずさりするようなことを抑制できる。
【００５３】
〔別実施形態〕
（１） アンロード弁６４を操作するものとしては、ブレーキ操作具４２以外に副変速レバー６９を対象としてもよい。この場合には、図１１に示すように、中立位置より変速位置へ動かす際の、左右への揺動操作によって、アンロード弁６４を切り換える構成を採ってもよい。このように、副変速レバー６９を請求項２で記載した人為的操作具とする。
（２） ここに、人為的操作具としては、副変速レバー６９以外に他の変速レバーであってもよい。または、クラッチ操作具やハンドル自体であってもよい。そして、アンロード弁６４を切り換えるのに、機械的連係機構を採用してもよいが、電気的に人為的操作具の動きを捉えて、アクチュエータでアンロード弁６４を操作するものでもよい。
（３） 絞り弁６５を設ける位置は、図１０に示すように、アンロード弁６４の内部に形成してもよい。
（４） ブレーキ操作具４２としては、ペダル方式以外に操作レバー方式のものでもよい。
（５） 作業車として、多目的作業車を代表させて説明したが、農用トラクタ等の他の作業車であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】作業車の全体側面図
【図２】ミッション構造を示す縦断背面図
【図３】副変速装置を示す縦断背面図
【図４】副変速装置の位置決め機構を示す側面図
【図５】副変速装置の変速操作構造を示す横断平面図
【図６】ミッションケース内の前輪への出力軸を示す横断平面図
【図７】静油圧式無段変速装置の油圧回路図
【図８】ブレーキ操作構造を示す構成図
【図９】ブレーキ操作具とアンロード弁との連係機構を示し、アンロード弁を操作する前の状態を示す縦断側面図
【図１０】ブレーキ操作具とアンロード弁との連係機構を示し、アンロード弁を操作した状態を示す縦断側面図
【図１１】（ａ）図９に対応した詳細図であり、アンロード弁におけるスプールを押し込む前の状態を示す縦断背面図、（ｂ）図１０に対応した詳細図であり、アンロード弁におけるスプールを押し込んだ状態を示す縦断背面図
【図１２】戻り油路に絞り弁を設ける別実施形態を示す構成図
【図１３】副変速操作構造を示す平面図
【符号の説明】
【００５５】
１２ 静油圧式無段変速装置
１３ 副変速装置
４２ ブレーキペダル（ブレーキ操作具）
６３ 戻り油路
６４ アンロード弁
６５ 副変速レバー（副変速操作具）
６９ 絞り弁
Ｂ 連係機構
Ｔ 油圧タンク
ａ 高圧側油路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主変速装置としての油圧無段変速装置とギャ式副変速装置を備えている作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の作業車の一例である多目的作業車として、例えば、エンジン動力を主変速装置に入力して無段変速し、その一定回転方向の変速動力を、前後進の切換えと前進速度の複数段の変速を行うギヤ式副変速装置に伝達するように構成したものが知られている（特許文献１）。
ただし、上記構成では、副変速装置を切換え操作する場合には走行ブレーキを制動操作して変速操作を行うのであるが、例えば、登坂走行中に副変速操作を行う場合に、主変速装置における高圧側油路と低圧側油路の圧力差が大きい状態では、主変速装置からのトルクが副変速装置に作用した状態のままでギヤ変速操作を余儀なくされることとなって、円滑にシフト操作を行うことができないことがある。
【０００３】
そこで、本願出願人らによって、つぎのような技術が提案された。つまり、主変速装置としての静油圧式無段変速装置の高圧側回路と低圧側回路とに亘ってバイパス路を形成し、そのバイパス路に開閉弁を設け、開閉弁を切換操作する手動操作具を設けるものがあった（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−２５７４４７号公報
【特許文献２】特開２００７−２３９９７８号公報（段落〔００３２〕から〔００３６〕，図８から図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２で示された従来構造では、ブレーキペダルを制動側に踏み込むと同時に操作レバーを操作して、静油圧式無段変速装置の高圧側回路と低圧側回路とに亘ってバイパスさせた場合には、静油圧式無段変速装置のトルクが一気に解放されてしまう。そうすると、作業車に対して維持していた静油圧式無段変速装置の制動作用が急激に解放されるところから、例えば、坂道等においてブレーキ制動が完全に掛かる前に不測に作業車が移動する虞があった。
【０００５】
本発明の目的は、油圧式無段変速装置のトルクを急激には解放しない構成を採用して、ギヤ式副変速装置の切換操作を円滑に行えるものでありながら、作業車の不測の移動を抑制できる作業車を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔構成〕
請求項１に係る発明の特徴構成は、油圧式無段変速装置からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設け、前記油圧式無段変速装置の高圧側回路に油圧タンクに繋がる戻り油路を連結し、前記戻り油路にアンロード弁と絞り弁とを介装し、ブレーキ操作具への制動側への操作に基づいて前記アンロード弁をアンロード状態に切り換える連係機構を、前記アンロード弁と前記ブレーキ操作具とに亘って設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００７】
〔作用〕
ブレーキ操作具を制動側へ操作すると、ブレーキが制動状態になるとともに、アンロード弁が解放されて、高圧側回路から戻り油路を介して油圧タンクに高圧作動油が誘導されて、高圧状態が解除される。
これによって、ギヤ式副変速装置に作用している駆動トルクが解放されるので、変速操作を円滑に行うことができる。
しかも、高圧側回路から油圧タンクに誘導される高圧作動油は絞り弁によって一気に油圧タンクに移動することはなく、徐々に誘導されるので、無段油圧変速装置でのトルクが急激には解放されることはない。
これによって、無段油圧変速装置でのトルクが一時的にも維持されているので、作業車の移動に対する抵抗を保持することができ、作業車が不測に移動することを抑制できる。
副変速装置をシフト操作する際に必然的に必要となる、ブレーキ制動操作を行うだけで、油圧式無段変速装置のトルク解放を徐々に行うことができ、ブレーキ制動操作とバイパス開放操作とを行わなければならない従来構成のものに比べて、操作が容易である。
【０００８】
〔効果〕
油圧式無段変速装置のトルクを急激には解放しない構成として、絞り弁を設けるだけの簡単な改造を施すだけで、ギヤ式副変速装置の切換操作を円滑かつ容易に行えるものでありながら、作業車の不測の移動を抑制できる作業車を提供することができた。
【０００９】
〔構成〕
請求項２に係る発明の特徴構成は、油圧式無段変速装置からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設け、前記油圧式無段変速装置の高圧側回路に油圧タンクに繋がる戻り油路を連結し、前記戻り油路にアンロード弁と絞り弁とを介装し、ブレーキ操作具とは別個に人為的操作具を設け、前記人為的操作具への操作に基づいて前記アンロード弁をアンロード状態に切り換える連係機構を、前記アンロード弁と前記人為的操作具とに亘って設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１０】
〔作用効果〕
ブレーキ操作具を制動側へ操作すると、ブレーキが制動状態になる。そして、人為的操作具を操作すると、アンロード弁が解放されて、高圧側回路から戻り油路を介して油圧タンクに高圧作動油が誘導されて、高圧状態が解除される。
これによって、ギヤ式副変速装置に作用している駆動トルクが解放されるので、変速操作を円滑に行うことができる。
しかも、高圧側回路から油圧タンクに誘導される高圧作動油は絞り弁によって一気に油圧タンクに移動することはなく、徐々に誘導されるので、無段油圧変速装置でのトルクが急激には解放されることはない。
これによって、無段油圧変速装置でのトルクが一時的にも維持されているので、作業車の移動に対する抵抗を保持することができ、作業車が不測に移動することを抑制できる。
ブレーキ操作とともに操作される人為的操作具への操作に基づいて無段油圧変速装置でのトルク解放を行うことができ、アンロード弁を切り換える操作系の多様化がはかれ、アンロード弁と連係する構造の簡素化を図るのが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
作業車の一例である多目的車両について説明する。図１に示すように、作業車は、左右一対の操向自在な前輪１、左右一対の後輪２を備え、前後輪間にエンジン３、車体フレーム４の前部に座席５、日除けフレーム６を備えて運転部７を設け、車体フレーム４の後部に、油圧シリンダ８によって上下に揺動されるダンプ荷台９を設けて構成してある。
【００１２】
図１及び図２に示すように、前後車輪１，２の間には、ミッションケース１１が配置されており、ミッションケース１１の前端部側面にエンジン３が装着されている。ミッションケース１１におけるエンジン３の装着面とは反対側には、主変速装置としての静油圧式無段変速装置１２が装着されており、エンジン出力を受けて無段に変速し、変速出力を副変速装置１３に出力するように構成してある。副変速装置１３は、正転方向に２段、逆転方向に１段変速可能である。
副変速装置１３からの出力は、後輪デフ機構１４を介して左右の車軸１５に伝達されて、後輪駆動に用いられる。
【００１３】
前輪１への伝動系、および、後輪２への伝動系にはそれぞれ多板式のブレーキ４５，４６が装備されている。図８に示すように、前輪用のブレーキ４５は、内装されたピストン（図示せず）を油圧操作で変位させることで摩擦板群の圧接操作を行うよう構成されている。後輪用のブレーキ４６はブレーキ操作レバー４０を操作シリンダ４１によって揺動操作して、内装されたカム（図示せず）を回動することで摩擦板群の圧接操作を行うよう構成されている。前輪用のブレーキ４５および操作シリンダ４１は、運転部７の足元に配備されたブレーキペダル４２によって操作されるマスターシリンダ４３に配管接続されており、ブレーキペダル４２を踏み込んでマスターシリンダ４３から圧油を送出することで、前輪用のブレーキ４５が操作油圧に応じて制動作動するとともに、操作シリンダ４１が退入作動して後輪用のブレーキ４６が操作油圧に応じて制動作動し、ブレーキペダル４２の踏み込みを解除することで操作油圧が消滅して各ブレーキ４５，４６が制動解除状態に復帰するよう構成されている。
【００１４】
なお、前記ブレーキ操作レバー４０は運転部７に備えられた駐車レバー４４にワイヤ連係されており、駐車レバー４４を「駐車」位置に操作保持することで、左右の後輪２のブレーキ３９のみを制動しての駐車が行われるようになっている。
【００１５】
エンジン３から静油圧式無段変速装置１２への伝動構造について説明する。図２及び図３に示すように、エンジン３の第１出力軸３Ａにフライホイール３Ｂを取付け、フライホイール３Ｂから第２出力軸３Ｃを延出し、この第２出力軸３Ｃと静油圧式無段変速装置１２の入力軸１２Ａとの間に第１ギヤ伝動機構１７を設けてある。フライホイール３Ｂ、第１、第２出力軸３Ａ、３Ｃはエンジン３を連結する出力ケース１１Ａ内に位置しており、出力ケース１１Ａの静油圧式無段変速装置１２に向けて突出させた突出部１１ａに第１ギヤ伝動機構１７の出力ギヤ１７Ａを配置してある。
【００１６】
つまり、図２に示すように、出力ギヤ１７Ａを第２出力軸３Ｃに取り付けた状態で、ベアリングを介して回転自在に突出部１１ａ内に支持してある。出力ケース１１Ａの前記突出部１１ａに隣接して、外向きボス部１１ｂを形成してあり、この外向きボス部１１ｂに第１ギヤ伝動機構１７の入力ギヤ１７Ｂをベアリング支持してある。この入力ギヤ１７Ｂは、静油圧式無段変速装置１２から延出された入力軸１２Ａに外嵌装着してあり、エンジン動力を静油圧式無段変速装置１２に伝動すべく構成してある。
【００１７】
静油圧式無段変速装置１２の構成について説明する。図２に示すように、静油圧式無段変速装置１２は、主油圧モータＭ、及び、副油圧モータＳＭ、それらに圧油を供給する油圧ポンプＰとを備えている。主油圧モータＭは、ミッションケース１１の一側面から外向きに突出形成されたボス部１１Ｂ内に収納されている。副油圧モータＳＭは、主油圧モータＭを収納したボス部１１Ｂの開口端を塞ぐ状態に取付られた油圧ポートブロック１８を介して取付固定されているモータケース１９に収納される。油圧ポンプＰは、モータケース１９とともに油圧ポートブロック１８に取付固定されたポンプケース２０に取付固定される。
【００１８】
油圧ポンプＰは、アキシャルプランジャ式の可変容量型ポンプであり、主油圧モータＭは、アキシャルプランジャ式の固定型モータであり、副油圧モータＳＭは、アキシャルプランジャ式の可変容量型モータである。油圧ポンプＰは、前記した油圧ポートブロック１８を貫通して出力ケース１１Ａに達する入力軸１２Ａに取付けてあり、主副油圧モータＭ、ＳＭは、副変速装置１３への共通出力軸１６に取り付けてある。
【００１９】
副変速装置１３について説明する。図２及び図３に示すように、副変速装置１３の入力軸３１をミッションケース１１内に架設するとともに、入力軸３１を共通出力軸１６と同芯位置に配置して、共通出力軸１６の軸端を入力軸３１の軸端内に嵌入させてスプライン係合し、入力軸３１へ静油圧式無段変速装置１２から動力供給すべく構成する。
入力軸３１には、高速用の大径ギヤ部３１Ａ、低速用の小径ギヤ部３１Ｂ、後進用ギヤ部３１Ｃとを一体形成してある。
【００２０】
入力軸３１と平行に第１伝動軸３２が架設してある。第１伝動軸３２には、入力軸３１に形成した大径ギヤ部３１Ａと常咬する小径入力ギヤ３２Ａと入力軸３１に形成した小径ギヤ部３１Ｂと常咬する大径入力ギヤ３２Ｂと後進用入力ギヤ３２Ｃとを遊転状態で取り付けてある。小径入力ギヤ３２Ａと大径入力ギヤ３２Ｂ、大径入力ギヤ３２Ｂと後進用入力ギヤ３２Ｃとの間には、シンクロメッシュ形式で切り換え操作する第１、第２クラッチスリーブ３２Ｄ、３２Ｅが設けてあり、小径入力ギヤ３２Ａに第１クラッチスリーブ３２Ｄを咬合させることによって、前進２速用の大径ギヤ部３１Ａから前進２速動力を導入することができる。大径入力ギヤ部３２Ａに第１クラッチスリーブ３２Ｄを咬合させることによって、前進１速用の小径ギヤ部３２Ａから前進１速動力を導入することができる。後進用入力ギヤ３２Ｃに第２クラッチスリーブ３２Ｅを咬合させることによって、後進動力を取り出すことができる。
【００２１】
図２、図３、及び、図５に示すように、第１伝動軸３２と平行に後進軸３３をミッションケース１１内に架設し、この後進軸３３に反転用ギヤ３３Ａをベアリング支承して、この反転用ギヤ３３Ａを前記した後進用入力ギヤ３２Ｃと入力軸３１の後進用ギヤ部３１Ｃとに咬合させて、後進出力を伝達すべく構成してある。
【００２２】
第１伝動軸３２と車軸１５との間に平行に第２伝動軸３４を架設するとともに、第２伝動軸３４に大径の伝動ギヤ３４Ａを遊嵌支承し、伝動ギヤ３４Ａに隣接して、小径出力ギヤ部３４Ｂが一定形成してある。第１伝動軸３２に出力ギヤ３２Ｆがスプライン外嵌してあり、この出力ギヤ３２Ｆと第２伝動軸３４の伝動ギヤ３４Ａとを常咬状態に咬合させることによって、第１伝動軸３２から第２伝動軸３４に動力伝達可能に構成してある。
【００２３】
左右車軸１５、１５との突合せ位置には、後輪デフ機構１４が設けてあり、後輪デフ機構１４のデフケース１４Ａに一体的に取り付けた入力ギヤ１４Ｂを、第２伝動軸３４の小径出力ギヤ部３４Ｂに常咬式に係合させて、第２伝動軸３４から車軸１５に動力伝達するように構成してある。図２における、５１は、デフロック操作具である。
【００２４】
次に、副変速装置１３の変速操作構造について説明する。図３及び図５に示すように、第１伝動軸３２と平行に回転操作軸３５を架設するとともに、回転操作軸３５に平行にドラム操作軸３６を架設し、このドラム操作軸３６を操作する連動操作軸３７を設けてある。回転操作軸３５には、第１クラッチスリーブ３２Ｄ、第２クラッチスリーブ３２Ｅに係合する第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとが取り付けてある。
【００２５】
ドラム操作軸３６には、外周面における軸線方向の二箇所に螺旋溝３６ａが刻設してあり、二つの螺旋溝３６ａが夫々第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとに係合している。一方、第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとは、ドラム操作軸３６の軸線方向にスライド自在で回転不能に取り付けてある。
【００２６】
連動操作軸３７は副変速操作具１０に連係してあり、図４及び図５に示すように、連動操作軸３７には、扇形駆動ギヤ３７Ａが取付固定してある。一方、ドラム操作軸３６には、扇形駆動ギヤ３７Ａに咬合する受動ギヤ３６Ａが一体回転可能に取り付けてあり、連動操作軸３７が自身の軸芯周りで駆動回転されると、扇形駆動ギヤ３７Ａが回転し、受動ギヤ３６Ａが回転してドラム操作軸３６が回転する。ドラム操作軸３６が回転すると、螺旋溝３６ａに係合している第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとが回転操作軸３５の軸線方向に沿って駆動移動される。
【００２７】
第１シフタ３５Ａと第２シフタ３５Ｂとが駆動移動されると、各シフタ３５Ａ、３５Ｂに係合したクラッチスリーブ３２Ｄ、３２Ｅが大径入力ギヤ３２Ａ、小径入力ギヤ３２Ｂ、後進入力ギヤ３２Ｃに咬合する状態を作り出し、副変速装置１３の変速操作が可能になる。
具体的には、次のようになる。図４及び図５に示すように、連動操作軸３７に取付固定された出力アーム３７Ｂをエンジン３に近づく後進（ｒ）用の操作位置に設定すると、第２シフタ３５Ｂがスライド移動して第２クラッチスリーブ３２Ｅを後進用入力ギヤ３２Ｃに係合させて、後進状態を現出する。
出力アーム３７Ｂをエンジン３から遠ざかる方向に操作する毎に、中立（ｎ）、高速（ｈ）、低速（L）に切り換えることができる。
【００２８】
副変速装置１３の変速操作位置を位置決めする機構について説明する。図４及び図５に示すように、ドラム操作軸３６には、星形をした位置決めギヤ３８を一体回転可能に取付固定するとともに、回転操作軸３５に揺動アーム３９を取付け、揺動アーム３９の先端にカムフォロア３９ａが取り付けてあり、位置決めギヤ３８に外周面に形成した凹部３８ａにカムフォロア３９ａが係合することによって、変速操作位置を位置決めするように構成してある。揺動アーム３９は、トーションバネ３９ｂによって係合方向に付勢されている。
【００２９】
前輪１への伝動系について説明する。図２及び図６に示すように、ミッションケース１１におけるエンジン連結部位とは反対側において前部ケース１１Ｃ内に前輪用伝動軸２１を横架するとともに、前輪用伝動軸２１を第２伝動軸３４に平行に配置してある。第２伝動軸３４の一端に伝動ギヤ３４Ａを一体回転可能に取付固定するとともに、前輪用伝動軸２１に入力ギヤ部２１Ａを一体形成し、伝動ギヤ３４Ａと入力ギヤ部２１Ａとを常咬式に咬合させることによって、第１伝動軸３４より前輪用伝動軸２１に動力伝達可能に構成してある。
【００３０】
前部ケース１１Ｃ内に前後向き姿勢の前輪用出力軸２２を突設させ、前輪用出力軸２２の軸線と前輪用伝動軸２１の軸線との交差する部位にベベルギヤ伝動機構２３が設けてあり、このベベルギヤ伝動機構２３を介して、前輪用出力軸２２に動力伝達されている。前輪用出力軸２２に伝達された動力は、図示しないプロペラシャフトを介して前輪１に伝達される。
【００３１】
図２及び図６に示すように、ベベルギヤ伝動機構２３のうちの前輪用伝動軸２１の端部に設けられる出力ベベルギヤ２３Ａは、その前輪用伝動軸２１に遊転状態で装着されている。出力ベベルギヤ２３Ａより前輪用伝動軸２１の端部には、クラッチスリーブ２４がスプライン外嵌されており、そのクラッチスリーブ２４と出力ベベルギヤ２３Ａとの相対向する面に、爪係合式のドグクラッチＰが設けてある。
このドグクラッチＰの爪を係合させると前輪１へ動力伝達が行え、前後輪１、２の４輪で走行可能になる。一方、爪を離間させると、前輪１への動力伝達が断たれ、後輪２だけの２輪走行となる。
【００３２】
クラッチスリーブ２４をクラッチ入り状態とクラッチ切り状態とに切り換える操作アーム２５が前部ケース１１Ｃに揺動自在に取り付けてあり、この操作アーム２５を図示しない４ｗｄ・２ｗｄ切換操作具に連係して、手元操作可能に構成する。
【００３３】
静油圧式無段変速装置１２の油圧回路について説明する。図７に示すように、油圧ポンプＰの斜板５２は、加速操作具５３に油圧サーボ機構５４を介して連係されている。加速操作具５３への操作が解除されると、斜板５２は中立（斜板角度０°）に復帰維持されて圧油の供給が停止されて走行停止状態がもたらされる。反対に加速操作具５３を大きく操作するにつれて斜板５２の傾斜角度が大きくなって供給量が多くなり、主油圧モータＭの共通出力軸１６が高速回転状態となる。
【００３４】
油圧ポンプＰと主副油圧モータＭ、ＳＭは油圧ポートブロック１８の内部に形成された閉回路ａ、ｂで連通接続されている。閉回路の一部ａは油圧ポンプＰからの圧油が主副油圧モータＭ、ＳＭに供給される高圧側回路であり、閉回路の他部ｂは戻り油となるので、低圧側回路となっている。この閉回路ａ、ｂには、漏洩分を補給するためのチャージ油路ｃが接続されて、エンジン３動力によって駆動されるチャージポンプＣＰからの圧油が供給油路ｅを介してチャージ油路ｃに供給されるようになっている。チャージ油路ｃに補充される油圧はリリーフ弁５５によって設定値に維持されている。
【００３５】
油圧サーボ機構５４について説明する。図７に示すように、加速操作具５３がサーボバルブ５６に機械的に連動連結されるとともに、サーボバルブ５６がサーボシリンダ５７に連通接続されている。サーボシリンダ５７が油圧ポンプＰの斜板操作部に連動連結されるとともに、サーボシリンダ５７の変位がフィードバック機構５８によってサーボバルブ５６にフィードバックされるように構成されており、加速操作具５３への操作位置に対応して油圧ポンプＰの斜板５２が操作されるようになっている。油圧サーボ機構５４の一次側油路ｆはチャージ油路ｃに接続されており、油圧サーボ機構５４のシステム圧がチャージ圧と同一となっている。
【００３６】
副油圧モータＳＭの斜板６２は、制御ピストン５９の先端と、復帰バネ６０によって前方に付勢された復帰ピストン６１とで前後から挾持されており、図に示すように、制御ピストン５９が前方移動限界まで後退している時、副油圧モータＳＭにおける斜板６２の角度が中立（斜板角度０°）となり、制御ピストン５９が復帰バネ６０に抗して後方に進出するに連れて斜板５８の角度が大きくなって、副油圧モータＳＭの容量が増大するよう構成されている。復帰バネ６０は初期圧縮をかけて組み込んであり、斜板６２が予め設定されたバネ荷重で中立側に付勢されている。
【００３７】
制御ピストン５９は、油圧ポンプＰからの圧油を主副油圧モータＭ、ＳＭに供給する高圧側の高圧側回路ａに制御用油路ｈを介して接続されており、高圧側回路ａの圧力と復帰バネ６０のバネ力とが均衡したところで斜板６２の角度が安定するようになっている。
【００３８】
以下に制御ピストン５９を利用しての自動変速制御作動について説明する。
加速操作具５３を操作すると、油圧ポンプＰにおける斜板５２の角度が大きくなり、斜板角度に応じた量の圧油が主油圧モータＭ及び副油圧モータＳＭに供給される。この場合、走行負荷が設定以下の範囲にあって高圧側回路ａ及び制御用油路ｈの圧が設定以下であると、制御用油路ｈの圧を受ける制御ピストン５９の進出力よりも復帰バネ６０の初期バネ力の方が大きいものとなり、副油圧モータＳＭの斜板６２は中立（斜板角度０°）に維持され、油圧ポンプＰからの圧油の全量が主油圧モータＭに供給され、共通出力軸１６は主油圧モータＭのみによって駆動されることとなる。
【００３９】
走行負荷が設定範囲を越えて、高圧側回路ａ及び制御用油路ｈの圧が設定値を上回ると、制御用油路ｈの圧を受ける制御ピストン５９の進出力が復帰バネ６０の初期バネ力より大きくなって、副油圧モータＳＭの斜板６２の角度が大きくなって副油圧モータＳＭにモータ容量が発生し、油圧ポンプＰからの圧油が主油圧モータＭと副油圧モータＳＭとに供給される。つまり、走行負荷が設定範囲を越えて大きくなると、自動的にモータ側の全容量が大きくなって出力軸３２が減速駆動され、出力トルクが増大される。
【００４０】
走行負荷の増大に伴って副油圧モータＳＭの斜板角度が最大になった後に、更に走行負荷が高まると、高圧側回路ａの圧が更に高いものとなる。ここで、その一部ａの圧力は、油圧ポンプＰの斜板５２を中立側に押し戻す反力として作用しており、通常負荷時には、この反力は油圧サーボ機構５４におけるサーボシリンダ５７で支持されているのであるが、上記のように高圧側回路ａの圧力が特に高くなって斜板５２にかかる油圧反力が大きくなると、チャージ圧と同一の低圧のシステム圧で作動するサーボシリンダ５７で斜板角度を維持することができなくなり、斜板５２は油圧反力によって自動的に斜板角度が減少する方向、つまり、減速側に強制変位させられ、高圧側回路ａの圧が高められて出力トルクが増大される。
【００４１】
なお、静油圧式無段変速装置１２を操作する加速操作具５３は、エンジン３の回転速度を変更する調速機構（図示せず）にも連動連結されてアクセルレバーとしの機能をも備えており、加速操作具５３を操作しない停止状態ではエンジン３はアイドリング回転速度にあり、加速操作具５３を操作して走行速度を増大するに連れてエンジン回転速度が高められるようになっている。
【００４２】
図７に示すように、低圧側回路ｂへのチャージ回路ｃに設けられているリリーフ弁４８のリリーフ圧を従来型のものに比べて半分の圧にするとともに、逆止弁を迂回するバイパス路４９を設け、このバイパス路４９にオリフィス４９Ａを設けて、エンジンブレーキ性能の改善を図っている。
チャージ回路ｃを油圧タンクＴに連通させる第１戻り油路５０を設け、この戻り油路５０にアンチキャビテーションバルブ４７を設け、チャージ回路ｃの圧が負圧になる場合に、油圧タンクＴの作動油をチャージ回路ｃに吸入して、前記したリリー弁４８のリリーフ圧を低減したことによる、エンジンブレーキ操作時の負圧発生を抑制する構成を採っている。
【００４３】
ブレーキペダル４２と静油圧式無段変速装置１２との連係について説明する。図７に示すように、静油圧式無段変速装置１２の高圧側回路ａと油圧タンクＴとに亘って戻り油路６３を設け、戻り油路６３にアンロード弁６４を設け、戻り油路６３におけるアンロード弁６４と油圧タンクＴとの間に絞り弁６５を設けてある。アンロード弁６４によって、静油圧式無段変速装置１２の高圧側回路ａの油圧を開放して、副変速レバー６９のレバー操作を軽快に行えるように、アンロード弁６４とブレーキペダル４２とを連係してある。
【００４４】
アンロード弁６４とブレーキ操作具としてのブレーキペダル４２との機械的連係機構Ｂについて説明する。図２、図９及び図１０に示すように、油圧ポートブロック１８は薄肉平板状に形成されており、両側面を機体前後方向に沿った状態で配置されている。油圧ポートブロック１８には、静油圧式無段変速装置１２の高圧側油路ａと低圧側油路ｂとが平板状の側面に沿った状態で上下に位置する状態で、油圧ポートブロック１８の肉厚内に形成されている。
【００４５】
油圧ポートブロック１８の肉厚内には、下面１８ｃから上方に向けて高圧側油路ａに直交する状態でスプール収納路１８Ａを設けてある。アンロード弁６４は油圧ポートブロック１８内に設けてある。スプール収納路１８Ａにスプール７０を収納してある。スプール７０は先端部７０Ａを油圧ポートブロック１８より突出させ、中間部分７０Ｂをスプール収納路１８Ａの径より小径に構成してある。スプール収納路１８の中間位置には、油圧ポートブロック１８の薄い肉厚方向に沿った逃がし路１８ａを形成してある。逃がし路１８ａは油圧タンクＴに繋がっている。一方、逃がし路１８ａよりスプール収納路１８Ａの奥側に、高圧側油路ａに開口する大径の開口部１８ｂを形成してある。アンロード弁６４はこのスプール７０とスプール収納路１８Ａとで構成してある。また、スプール収納路１８Ａと逃がし路１８ａとを、高圧側油路ａから油圧タンクＴへの戻り油路６３と称する。
【００４６】
図９に示すように、スプール７０の先端部７０Ａが油圧ポートブロック１８の下面１８ｃより突出した状態で、スプール７０の中間部分７０Ｂが大径の開口部１８ｂより下方に位置しているので、逃がし路１８ａは高圧側油路ａと連通する状態にはない。この非連通状態より、図１０に示すように、スプール７０を上方に押し込むと、スプール収納路１８Ａより小径の中間部分７０Ｂが高圧側油路ａに開口する大径の開口部１８ｂと逃がし路１８ａに亘る範囲に位置する。
そうすると、高圧側油路ａから高圧作動油がスプール７０の中間部分７０Ｂとスプール収納路１８Ａの内周面との間に形成された間隙を通して下方に移動し、逃がし路１８ａに至ってその逃がし路１８ａより油圧タンクＴへ誘導される。
【００４７】
前記スプール７０を押し込み操作する構造について説明する。ミッションケース１１の側面よりブラケット６６を立設し、ブラケット６６を、油圧ポートブロック１８から突出するスプール７０の突出先端部７０Ａの近くに配置する。ブラケット６６にベルクランク状の押し込みアーム６７を揺動自在に取り付け、押し込みアーム６７の押し込み部６７Ａをスプール７０の突出先端部７０Ａに当接可能な位置に配置してある。
【００４８】
図９に示すように、ブラケット６６の油圧ポートブロック１８から離間する位置には、ブレーキペダル４２に連係されたレリーズワイヤ６８のアウター６８Ａが取付固定してある。アウター６８Ａから押し込みアーム６７の連結部６７Ｂに向けて蛇腹状カバー６８Ｃで覆われたインナー６８Ｂが延出され、インナー６８Ｂの先端が連結部６７Ｂに連結されている。
【００４９】
以上のような構成により、図９に示す状態から、図１０に示すように、ブレーキペダル４２を踏み込みブレーキ制動側に操作すると、インナー６８Ｂが引っ張り操作され、押し込みアーム６７が図１０の紙面上時計周りに回転する。この回転によって、押し込みアーム６７の押し込み部６７Ａがスプール７０の先端部７０Ａの下端面に当接して、スプール７０を上向きに駆動し、油圧ポートブロック１８内に押し込み操作する。
【００５０】
そうすると、前記したように、スプール７０の小径中間部分７０Ｂが高圧側油路ａと逃がし路１８ａとを連通する状態に切り換わり、高圧側油路ａの作動油を油圧タンクＴに戻すことができる。
【００５１】
このことによって、作用効果の項でも述べたように、静油圧式無段変速装置１２における駆動トルクが解放されて、副変速装置１３でのギヤ切換操作を円滑に行うことができる。
【００５２】
図７に示すように、逃がし路１８ａに絞り弁６５を設けている。この絞り弁６５を設けていることによって、ブレーキ操作を行っても、直ぐには静油圧式無段変速装置１２の高圧側作動油が抜け切ることはないので、作業車が不測に後ずさりするようなことを抑制できる。
【００５３】
〔別実施形態〕
（１） アンロード弁６４を操作するものとしては、ブレーキ操作具４２以外に副変速レバー６９を対象としてもよい。この場合には、図１１に示すように、中立位置より変速位置へ動かす際の、左右への揺動操作によって、アンロード弁６４を切り換える構成を採ってもよい。このように、副変速レバー６９を請求項２で記載した人為的操作具とする。
（２） ここに、人為的操作具としては、副変速レバー６９以外に他の変速レバーであってもよい。または、クラッチ操作具やハンドル自体であってもよい。そして、アンロード弁６４を切り換えるのに、機械的連係機構を採用してもよいが、電気的に人為的操作具の動きを捉えて、アクチュエータでアンロード弁６４を操作するものでもよい。
（３） 絞り弁６５を設ける位置は、図１０に示すように、アンロード弁６４の内部に形成してもよい。
（４） ブレーキ操作具４２としては、ペダル方式以外に操作レバー方式のものでもよい。
（５） 作業車として、多目的作業車を代表させて説明したが、農用トラクタ等の他の作業車であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】作業車の全体側面図
【図２】ミッション構造を示す縦断背面図
【図３】副変速装置を示す縦断背面図
【図４】副変速装置の位置決め機構を示す側面図
【図５】副変速装置の変速操作構造を示す横断平面図
【図６】ミッションケース内の前輪への出力軸を示す横断平面図
【図７】静油圧式無段変速装置の油圧回路図
【図８】ブレーキ操作構造を示す構成図
【図９】ブレーキ操作具とアンロード弁との連係機構を示し、アンロード弁を操作する前の状態を示す縦断側面図
【図１０】ブレーキ操作具とアンロード弁との連係機構を示し、アンロード弁を操作した状態を示す縦断側面図
【図１１】（ａ）図９に対応した詳細図であり、アンロード弁におけるスプールを押し込む前の状態を示す縦断背面図、（ｂ）図１０に対応した詳細図であり、アンロード弁におけるスプールを押し込んだ状態を示す縦断背面図
【図１２】戻り油路に絞り弁を設ける別実施形態を示す構成図
【図１３】副変速操作構造を示す平面図
【符号の説明】
【００５５】
１２ 静油圧式無段変速装置
１３ 副変速装置
４２ ブレーキペダル（ブレーキ操作具）
６３ 戻り油路
６４ アンロード弁
６５ 副変速レバー（副変速操作具）
６９ 絞り弁
Ｂ 連係機構
Ｔ 油圧タンク
ａ 高圧側油路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧式無段変速装置からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設け、前記油圧式無段変速装置の高圧側回路に油圧タンクに繋がる戻り油路を連結し、前記戻り油路にアンロード弁と絞り弁とを介装し、ブレーキ操作具への制動側への操作に基づいて前記アンロード弁をアンロード状態に切り換える連係機構を、前記アンロード弁と前記ブレーキ操作具とに亘って設けてある作業車。
【請求項２】
油圧式無段変速装置からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設け、前記油圧式無段変速装置の高圧側回路に油圧タンクに繋がる戻り油路を連結し、前記戻り油路にアンロード弁と絞り弁とを介装し、ブレーキ操作具とは別個に人為的操作具を設け、前記人為的操作具への操作に基づいて前記アンロード弁をアンロード状態に切り換える連係機構を、前記アンロード弁と前記人為的操作具とに亘って設けてある作業車。
【請求項１】
油圧式無段変速装置からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設け、前記油圧式無段変速装置の高圧側回路に油圧タンクに繋がる戻り油路を連結し、前記戻り油路にアンロード弁と絞り弁とを介装し、ブレーキ操作具への制動側への操作に基づいて前記アンロード弁をアンロード状態に切り換える連係機構を、前記アンロード弁と前記ブレーキ操作具とに亘って設けてある作業車。
【請求項２】
油圧式無段変速装置からの出力を受けて複数段に変速するギヤ式副変速装置を設け、前記油圧式無段変速装置の高圧側回路に油圧タンクに繋がる戻り油路を連結し、前記戻り油路にアンロード弁と絞り弁とを介装し、ブレーキ操作具とは別個に人為的操作具を設け、前記人為的操作具への操作に基づいて前記アンロード弁をアンロード状態に切り換える連係機構を、前記アンロード弁と前記人為的操作具とに亘って設けてある作業車。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２５０４１６（Ｐ２００９−２５０４１６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０２４７１（Ｐ２００８−１０２４７１）
【出願日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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