油圧駆動車両の変速操作装置
【課題】本発明は、油圧駆動車両において、走行を停止する場合に、変速レバーを中立位置に戻す操作だけで確実に停止するようにすることを課題とする。
【解決手段】トラニオン軸９７を回動し前進位置・中立位置・後進位置に設定するシフト範囲を切り替える油圧無段変速装置２７を備え、該トラニオン軸９７は変速操作具Ａの操作に油圧シリンダ３６等に連係させた油圧駆動車両の変速操作装置において、該トラニオン軸９７の変速位置を検出するシフト角センサ１０６を設け、このシフト角センサ１０６の検出情報を入力し、変速操作具Ａを前進位置又は後進位置から中立位置へ操作した際、前記アクチュエータにトラニオン軸９７が中立位置を越えて後進位置又は前進位置の適宜の角度まで行き過ぎて再び中立位置へ戻す動作をさせる中立制御手段ＮＴを設けた。
【解決手段】トラニオン軸９７を回動し前進位置・中立位置・後進位置に設定するシフト範囲を切り替える油圧無段変速装置２７を備え、該トラニオン軸９７は変速操作具Ａの操作に油圧シリンダ３６等に連係させた油圧駆動車両の変速操作装置において、該トラニオン軸９７の変速位置を検出するシフト角センサ１０６を設け、このシフト角センサ１０６の検出情報を入力し、変速操作具Ａを前進位置又は後進位置から中立位置へ操作した際、前記アクチュエータにトラニオン軸９７が中立位置を越えて後進位置又は前進位置の適宜の角度まで行き過ぎて再び中立位置へ戻す動作をさせる中立制御手段ＮＴを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクタ等の油圧駆動車両に用いられる油圧無段変速装置付トランスミッションの変速操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧駆動車両では、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とギア変速装置を適宜に組み合わせて変速操作して所望の走行速度で走行するようにした構成が、例えば特開２００２−２５０４３７号公報に記載されている。
【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】
【０００３】
前記の油圧駆動車両の油圧無段変速装置は、油圧無段変速装置のトラニオン軸（変速軸）にリンク機構で連結した作動用油圧シリンダが設けられ、変速レバーの動きで油圧シリンダを動かしてトラニオン軸を回動して変速する構成である。そして、変速レバーを中立停止位置から前進側或いは後進側へ回動角度を大きくすることで変速比を大きくし、変速レバーを中立位置へ戻すことで走行を停止するようになっている。
【０００４】
走行を停止する場合には変速レバーを中立位置へ戻すのであるが、単に変速レバーを中立位置へ戻すだけでは、油圧シリンダとトラニオン軸を連係するリンク機構の遊びやトラニオン軸の中立不感域や油圧無段変速装置内部の切換弁の特性によって完全な中立位置に戻り難く、変速レバーが中立でも停止しないことがあり、その場合には、変速レバーを一旦中立から走行方向と逆方向へ操作して再び中立へ戻すような操作が必要であった。
【０００５】
そこで、本発明は、走行を停止する場合に、変速レバーを中立位置に戻す操作だけで確実に停止す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】
【０００６】
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、トラニオン軸９７を回動し前進位置・中立位置・後進位置に設定するシフト範囲を切り替える油圧無段変速装置２７を備え、該トラニオン軸９７は変速操作具Ａの操作に油圧シリンダ３６等のアクチュエータに連係させた油圧駆動車両の変速操作装置において、該トラニオン軸９７の変速位置を検出するシフト角センサ１０６を設け、このシフト角センサ（１０６）の検出情報を入力し、変速操作具Ａを前進位置又は後進位置から中立位置へ操作した際、前記アクチュエータにトラニオン軸９７が中立位置を越えて後進位置又は前進位置の適宜の角度まで行き過ぎて再び中立へ戻す動作をさせる中立制御手段ＮＴを設けたことを特徴とする油圧駆動車両の変速操作装置とした。
【０００７】
この構成で、変速操作具Ａを単に中立に戻す操作をするだけで、中立制御手段ＮＴによってトラニオン軸９７が確実に中立になり油圧無段変速装置２７の変速出力を無くして走行を停止出来る。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記中立制御手段ＮＴのトラニオン軸９７が中立位置を越えて反対側まで行き過ぎる角度は機体が逆走を開始しない角度以内としたものである。
【０００９】
この構成で、変速操作具Ａを中立へ戻しただけで、中立制御手段ＮＴで機体の走行を逆走させることなく停止出来る。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、変速操作具Ａを前進側或いは後進側或いは走行位置から中立に戻すだけで、中立制御手段ＮＴはアクチュエータを介してトラニオン軸９７が中立位置を越えて適宜の角度まで反対側変速位置へ一旦行き過ぎさせてから中立位置に戻す動きをするので、油圧シリンダとトラニオン軸９７を連係するリンク機構の遊びやトラニオン軸９７の中立不感域や油圧無段変速装置２７内部の切換弁の特性によって完全な中立位置に戻り難い不具合を解消して、走行を完全に停止出来る。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の効果に加え、変速操作具Ａを中立にした時に逆走するのを防止し確実に停止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
ステアリングハンドル３の左右には前後進レバー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とブレーキペダル１０ａを、ステアリングハンドル３の右側にアクセルペダル１０とブレーキペダル１０ｂを立設している。
【００１４】
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（図３参照）の駆動断続を行うＰＴＯクラッチレバー１３を立設している。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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（以下、「ＨＳＴ」という）２７の入力軸２８に伝動される。
【００１９】
ＨＳＴ２７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を固着するトラニオン軸９７（図６参照）の回動角度は前記主変速レバー１１や前後進レバー６の動きを検出して作動するアクチュエータとしての油圧シリンダ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。
【００２０】
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。
【００２１】
次に、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５０へ伝動され、ギア５０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が逆転する。
【００２２】
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。
【００２３】
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を遊嵌し、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。
【００２４】
シフトギア５８を大きく左スライドして、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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)。
【００２８】
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)。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
次に、本発明の変速操作具Ａである主変速レバー１１と前後進レバー６によるＨＳＴ２７の変速機構を説明する。
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。
【００３２】
ＨＳＴ２７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、ＨＳＴ２７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６６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。
【００３３】
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に沿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に沿って移動し、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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ＨＳＴ２７を変速する構成である。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
次に、油圧シリンダ３６の動作を制御する制御装置９６を説明する。
油圧シリンダ３６を制御する制御装置９６には、図１０に示す信号情報が入力し、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へ制御信号が出力する。その入力信号は、前後進レバー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の副変速検出スイッチ１２２からの副変速位置信号、ブレーキペダル１０ａ，１０ｂのブレーキペダルセンサ１２５からのブレーキ踏込み信号，ブレーキ連結スイッチ１２５ａからのオン・オフ信号、ブレーキロックスイッチ１２５ｂからのオン・オフ信号である。
【００３９】
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。
まず、エンジン回転数制御スイッチ１２１は、旋回走行時の急旋回を防ぐため、このスイッチ１２１をオンすることで高速直進から旋回に移った場合に旋回速度を安全な速度まで自動的に低下させるが、エンジン２４の回転を低下させるのではなく油圧シリンダ３６を作動させてトラニオン軸９７を速度低下側へ回動するのである。このようにエンジン回転数を一定に保ったままで速度変更が行えることで、他の制御用油圧ポンプの作動圧を低下させることが無いので、トラクタの能力を低下させない。この機能は高速走行時の安全を図れるが、低速で耕耘等の作業を行っている時には、副変速位置スイッチ１２２が低速になっている条件で旋回速度を逆に速くする制御を行う。これによって作業を効率的に行える。また、この旋回速度を速める制御は別に旋回時高速のスイッチを設けてこのスイッチのオン信号で行うようにしても良い。
【００４０】
油圧シリンダ３６は、主として前後進レバー６の位置と主変速レバー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。
【００４１】
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。
【００４２】
そして、現在の速度が変速目標速度とかけ離れている場合（例えば、二速から八速まで増速する場合）には、最初には早く作動して速度を目標速度に近づけ、目標速度の近くになると速度増加率を低くして変速ショックが少なく素早い目標速度への変速が行えるようにしている。
【００４３】
また、副変速レバー１２を高速から低速に切換えた際に現在の速度が副変速レバー１２が設定する低速範囲を超えている場合には、主変速レバー１１を増速側にしても逆に低速範囲まで低下するような制御も行う。
【００４４】
また、副変速レバー１２の位置によって油圧シリンダ３６の速度を変えて、例えば、副変速が高速では油圧シリンダ３６の作動速度を遅くして変速をゆっくり行い、副変速が低速では油圧シリンダ３６の作動速度を速くして変速を速やかに行うようにして変速ショックが少ない状態で変速を素早く行えるようにする。
【００４５】
また、高速走行時にクラッチペダル９を踏んで速度が低下した後のクラッチペダル９の踏込み中止による再接続の際に、トラニオン軸９７の変速位置を主変速レバー１１の目標速度より低下させ、徐々にトラニオン軸９７の回動角度を目標速度へ復帰させることでメインクラッチ３４の再接続による急増速を防いでいる。
【００４６】
また、制御装置９６は、後進走行における高・中・低の副変速の速度は、前進走行の約９０％にするのが一般的であるが、例えば、副変速が低速時の後進速度を前進速度と同じにしたり、副変速が高速時の後進速度を前進速度の８０％にしたりするなど適宜に変速割合を変更出来る制御にしても良い。
【００４７】
本発明の中立制御手段ＮＴは、制御装置９６による油圧シリンダ３６の動作制御である。その制御は、図８に示すフローチャートの如き制御である。
ステップＳ１で前後進スイッチ１１９と変速センサ９５と副変速スイッチ１２２等の各データ信号を読込み、ステップＳ２で主変速レバー１１や前後進レバー６の変速操作具Ａが中立へ操作されたか、の判定を行い、この判定が「ＮＯ」であれば、ステップＳ８の変速位置に応じたシフト角になるように油圧シリンダ３６を作動させ、「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ３でトラニオン軸９７を中立方向へ回動するように油圧シリンダ３６を作動させる。
【００４８】
そして、ステップＳ４でシフト角が中立よりα角だけ行き過ぎたとの判定に成るまで油圧シリンダ３６を作動させ、「ＹＥＳ」となれば、ステップＳ５でシフト角が中立に戻るように油圧シリンダ３６を逆方向へ作動する。その後、ステップＳ６でシフト角が中立になったことを判定すると、ステップＳ７で油圧シリンダ３６を停止させて中立位置調整が終了する。
【００４９】
このような中立位置調整の他に、シフト角が中立となったと判断する中立角度を中立に戻す動作の所定時間だけ零角度或いは略零角度にして中立付近で前進側と後進側へ振れるハンチングを起こさせて、その後中立角度を幅のある許容角度にすることでハンチングを収めるようにすることも前記実施例と同様な効果が考えられる。この際に、ハンチングの範囲は機体が前後進しない範囲に収める必要がある。なお、油圧シリンダ３６としてロッドが片側にあるタイプを使用する場合には、伸び縮みの移動量を同じにするためにロッド側の油圧流量を少なくする。
【００５０】
さらに、制御装置９６は、エンジン２４の始動時にトラニオン軸９７が中立になっていなく副変速が中立になっていなければ、エンジン２４を始動できなくしてブザーやランプで警報を鳴らすよう制御している。なお、エンジン２４を始動できなくする代わりにブレーキを作用させて機体が動かないようにすることも出来る。
【００５１】
制御装置９６は、前記の中立位置調整機能の他に、ブレーキペダルセンサ１２５からブレーキ作用信号がある場合には前後進レバー６を前進或いは後進にするか主変速レバー１１を走行変速にしてもトラニオン軸９７を中立にして、ＨＳＴ２７が変速出力をしないようにしている。
【００５２】
図９、１０は、左右の後輪５，５をそれぞれ制動する左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを設け、路上走行時には左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを一体に連結して使用し、駐車時に連結した左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを踏込み状態に保持する実施例における制御のフローチャート図である。左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを連結したことを検出するブレーキ連結スイッチ１２５ａと左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを踏込み状態に保持したことを検出するブレーキロックスイッチ１２５ｂを設けている。
【００５３】
図９の制御では、ステップＳ１０で各センサとスイッチ類の読込みを行い、ステップＳ１１でブレーキ連結状態判定を行い、「ＹＥＳ」であれば次にステップＳ１２のブレーキロック状態であるかの判定を行い、これも「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ１３でトラニオン軸を中立にする。
【００５４】
図１０の制御では、ステップＳ２０で各センサとスイッチ類の読込みを行い、ステップＳ２１でブレーキ連結状態判定を行い、「ＹＥＳ」であれば次にステップＳ２２のブレーキペダルを踏込み中かの判定を行い、これも「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ２３でトラニオン軸を中立にする。
【００５５】
図１１は、油圧駆動車両全体の油圧回路図で、作業機の制御と走行の制御に使うメインポンプ１４０とＨＳＴ２７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を回動する油圧ポンプ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。
【００５６】
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、ＨＳＴ２７へ供給している。ＨＳＴ２７では、前記の如く油圧ポンプ２９と油圧モータ３１へ油圧が供給されている。
【００５７】
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を通して走行クラッチ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。
【００５８】
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。
【００５９】
図１２は、ＨＳＴ２７の改良油圧回路で、油圧ポンプ２９と油圧モータ３１を正転回路１２８と逆転回路１２９で連結し、それぞれの回路１２８，１２９に油圧モータ３１を回転させない一次中立バルブ１３１，１３２を設け、さらに、両回路１２８，１２９に通じる二次中立バルブ１３３を連結している。一次中立バルブ１３１，１３２は油圧ポンプ２９の圧力が弱い中立近辺でオイルをタンクへ戻して油圧モータ３１が回転しないようにして中立域を確保するのであるが、さらに正転回路１２８の油圧でパイロットされた二次中立バルブ１３３を設けることで、無駄にタンクへ戻すオイルを少なくして中立域を広げることが出来る。なお、一次中立バルブ１３１，１３２と二次中立バルブ１３３の作動圧を異ならせることで、急速な増速時の変速ショックを低減できる。
【００６０】
１２６は低圧リリーフバルブ、１３０は高圧リリーフバルブ、１２７はチェックバルブである。
図１３は、ＨＳＴ２７の改良油圧回路の別実施例で、二次中立バルブ１３３が無く、一次中立バルブ１３１，１３２を可変絞り切換弁１６０，１６１としている。可変絞り切換弁１６０，１６１のスプリング側に低圧リリーフバルブ１２６のチャージ圧をパイロット路６２，１６３で与える。この回路で中立の確保が容易になり、前後進切換時のショックが少なくなる。１６５は油圧ポンプ２９の中立を保持する中立切換弁で、正転回路１２８と逆転回路１２９に連結して中立時に両回路１２８，１２９の差圧オイルをミッションケース２３内へ戻すようになる。図１７、１８は中立切換弁１６５で、正転回路１２８のオイルがチャージ油路１６６を通ってバルブプレート１６７を僅かに浮き上がらせてオイルをミッションケース２３内へ戻す。
【００６１】
図１４はＨＳＴ２７の断面図で、図１５はその一部の拡大図である。前記二次中立バルブ１３３は、油圧モータ３１のポート１３４，１３５の間に設けて収まりが良く、スリーブ１３９、パイロットスプール１３６、スプリング１３８、スプリング受１３７で構成されている。
【００６２】
図１６は、トラニオン弁１４２と油圧シリンダ３６の間に電磁バルブ１５９を設けた油圧回路で、主変速レバー１１を前記の中立調整をしたにもかかわらず停止しない場合には各センサ類或いは油圧機器等の故障が考えられるので、この電磁バルブ１５９を制御装置９６で作動させて油圧シリンダ３６の前進側と後進側のオイルをミッションケース２３へ戻して、トラニオン軸９７が中立になるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【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】制御ブロック図である。
【図８】中立調整の制御フローチャート図である。
【図９】ブレーキ作用時の中立保持制御フローチャート図である。
【図１０】ブレーキ作用時の中立保持制御フローチャート図である。
【図１１】全体の油圧回路図である。
【図１２】ＨＳＴの油圧回路図である。
【図１３】別実施例のＨＳＴ油圧回路図である。
【図１４】ＨＳＴの断面図である。
【図１５】ＨＳＴの一部拡大断面図である。
【図１６】一部の油圧回路図である。
【図１７】油圧ポンプの断面図である。
【図１８】チャージ油路部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ 変速操作具（主変速レバー１１、前後進レバー６）
２７ 油圧無段変速装置
３６ 油圧シリンダ（アクチュエータ）
９７ トラニオン軸
１０６ シフト角センサ
ＮＴ 中立制御手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクタ等の油圧駆動車両に用いられる油圧無段変速装置付トランスミッションの変速操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧駆動車両では、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とギア変速装置を適宜に組み合わせて変速操作して所望の走行速度で走行するようにした構成が、例えば特開２００２−２５０４３７号公報に記載されている。
【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】
【０００３】
前記の油圧駆動車両の油圧無段変速装置は、油圧無段変速装置のトラニオン軸（変速軸）にリンク機構で連結した作動用油圧シリンダが設けられ、変速レバーの動きで油圧シリンダを動かしてトラニオン軸を回動して変速する構成である。そして、変速レバーを中立停止位置から前進側或いは後進側へ回動角度を大きくすることで変速比を大きくし、変速レバーを中立位置へ戻すことで走行を停止するようになっている。
【０００４】
走行を停止する場合には変速レバーを中立位置へ戻すのであるが、単に変速レバーを中立位置へ戻すだけでは、油圧シリンダとトラニオン軸を連係するリンク機構の遊びやトラニオン軸の中立不感域や油圧無段変速装置内部の切換弁の特性によって完全な中立位置に戻り難く、変速レバーが中立でも停止しないことがあり、その場合には、変速レバーを一旦中立から走行方向と逆方向へ操作して再び中立へ戻すような操作が必要であった。
【０００５】
そこで、本発明は、走行を停止する場合に、変速レバーを中立位置に戻す操作だけで確実に停止す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】
【０００６】
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、トラニオン軸９７を回動し前進位置・中立位置・後進位置に設定するシフト範囲を切り替える油圧無段変速装置２７を備え、該トラニオン軸９７は変速操作具Ａの操作に油圧シリンダ３６等のアクチュエータに連係させた油圧駆動車両の変速操作装置において、該トラニオン軸９７の変速位置を検出するシフト角センサ１０６を設け、このシフト角センサ（１０６）の検出情報を入力し、変速操作具Ａを前進位置又は後進位置から中立位置へ操作した際、前記アクチュエータにトラニオン軸９７が中立位置を越えて後進位置又は前進位置の適宜の角度まで行き過ぎて再び中立へ戻す動作をさせる中立制御手段ＮＴを設けたことを特徴とする油圧駆動車両の変速操作装置とした。
【０００７】
この構成で、変速操作具Ａを単に中立に戻す操作をするだけで、中立制御手段ＮＴによってトラニオン軸９７が確実に中立になり油圧無段変速装置２７の変速出力を無くして走行を停止出来る。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記中立制御手段ＮＴのトラニオン軸９７が中立位置を越えて反対側まで行き過ぎる角度は機体が逆走を開始しない角度以内としたものである。
【０００９】
この構成で、変速操作具Ａを中立へ戻しただけで、中立制御手段ＮＴで機体の走行を逆走させることなく停止出来る。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、変速操作具Ａを前進側或いは後進側或いは走行位置から中立に戻すだけで、中立制御手段ＮＴはアクチュエータを介してトラニオン軸９７が中立位置を越えて適宜の角度まで反対側変速位置へ一旦行き過ぎさせてから中立位置に戻す動きをするので、油圧シリンダとトラニオン軸９７を連係するリンク機構の遊びやトラニオン軸９７の中立不感域や油圧無段変速装置２７内部の切換弁の特性によって完全な中立位置に戻り難い不具合を解消して、走行を完全に停止出来る。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の効果に加え、変速操作具Ａを中立にした時に逆走するのを防止し確実に停止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
ステアリングハンドル３の左右には前後進レバー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とブレーキペダル１０ａを、ステアリングハンドル３の右側にアクセルペダル１０とブレーキペダル１０ｂを立設している。
【００１４】
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（図３参照）の駆動断続を行うＰＴＯクラッチレバー１３を立設している。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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（以下、「ＨＳＴ」という）２７の入力軸２８に伝動される。
【００１９】
ＨＳＴ２７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を固着するトラニオン軸９７（図６参照）の回動角度は前記主変速レバー１１や前後進レバー６の動きを検出して作動するアクチュエータとしての油圧シリンダ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。
【００２０】
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。
【００２１】
次に、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５０へ伝動され、ギア５０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が逆転する。
【００２２】
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。
【００２３】
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を遊嵌し、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。
【００２４】
シフトギア５８を大きく左スライドして、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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)。
【００２８】
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)。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
次に、本発明の変速操作具Ａである主変速レバー１１と前後進レバー６によるＨＳＴ２７の変速機構を説明する。
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。
【００３２】
ＨＳＴ２７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、ＨＳＴ２７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６６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。
【００３３】
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に沿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に沿って移動し、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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ＨＳＴ２７を変速する構成である。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
次に、油圧シリンダ３６の動作を制御する制御装置９６を説明する。
油圧シリンダ３６を制御する制御装置９６には、図１０に示す信号情報が入力し、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へ制御信号が出力する。その入力信号は、前後進レバー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の副変速検出スイッチ１２２からの副変速位置信号、ブレーキペダル１０ａ，１０ｂのブレーキペダルセンサ１２５からのブレーキ踏込み信号，ブレーキ連結スイッチ１２５ａからのオン・オフ信号、ブレーキロックスイッチ１２５ｂからのオン・オフ信号である。
【００３９】
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。
まず、エンジン回転数制御スイッチ１２１は、旋回走行時の急旋回を防ぐため、このスイッチ１２１をオンすることで高速直進から旋回に移った場合に旋回速度を安全な速度まで自動的に低下させるが、エンジン２４の回転を低下させるのではなく油圧シリンダ３６を作動させてトラニオン軸９７を速度低下側へ回動するのである。このようにエンジン回転数を一定に保ったままで速度変更が行えることで、他の制御用油圧ポンプの作動圧を低下させることが無いので、トラクタの能力を低下させない。この機能は高速走行時の安全を図れるが、低速で耕耘等の作業を行っている時には、副変速位置スイッチ１２２が低速になっている条件で旋回速度を逆に速くする制御を行う。これによって作業を効率的に行える。また、この旋回速度を速める制御は別に旋回時高速のスイッチを設けてこのスイッチのオン信号で行うようにしても良い。
【００４０】
油圧シリンダ３６は、主として前後進レバー６の位置と主変速レバー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。
【００４１】
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。
【００４２】
そして、現在の速度が変速目標速度とかけ離れている場合（例えば、二速から八速まで増速する場合）には、最初には早く作動して速度を目標速度に近づけ、目標速度の近くになると速度増加率を低くして変速ショックが少なく素早い目標速度への変速が行えるようにしている。
【００４３】
また、副変速レバー１２を高速から低速に切換えた際に現在の速度が副変速レバー１２が設定する低速範囲を超えている場合には、主変速レバー１１を増速側にしても逆に低速範囲まで低下するような制御も行う。
【００４４】
また、副変速レバー１２の位置によって油圧シリンダ３６の速度を変えて、例えば、副変速が高速では油圧シリンダ３６の作動速度を遅くして変速をゆっくり行い、副変速が低速では油圧シリンダ３６の作動速度を速くして変速を速やかに行うようにして変速ショックが少ない状態で変速を素早く行えるようにする。
【００４５】
また、高速走行時にクラッチペダル９を踏んで速度が低下した後のクラッチペダル９の踏込み中止による再接続の際に、トラニオン軸９７の変速位置を主変速レバー１１の目標速度より低下させ、徐々にトラニオン軸９７の回動角度を目標速度へ復帰させることでメインクラッチ３４の再接続による急増速を防いでいる。
【００４６】
また、制御装置９６は、後進走行における高・中・低の副変速の速度は、前進走行の約９０％にするのが一般的であるが、例えば、副変速が低速時の後進速度を前進速度と同じにしたり、副変速が高速時の後進速度を前進速度の８０％にしたりするなど適宜に変速割合を変更出来る制御にしても良い。
【００４７】
本発明の中立制御手段ＮＴは、制御装置９６による油圧シリンダ３６の動作制御である。その制御は、図８に示すフローチャートの如き制御である。
ステップＳ１で前後進スイッチ１１９と変速センサ９５と副変速スイッチ１２２等の各データ信号を読込み、ステップＳ２で主変速レバー１１や前後進レバー６の変速操作具Ａが中立へ操作されたか、の判定を行い、この判定が「ＮＯ」であれば、ステップＳ８の変速位置に応じたシフト角になるように油圧シリンダ３６を作動させ、「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ３でトラニオン軸９７を中立方向へ回動するように油圧シリンダ３６を作動させる。
【００４８】
そして、ステップＳ４でシフト角が中立よりα角だけ行き過ぎたとの判定に成るまで油圧シリンダ３６を作動させ、「ＹＥＳ」となれば、ステップＳ５でシフト角が中立に戻るように油圧シリンダ３６を逆方向へ作動する。その後、ステップＳ６でシフト角が中立になったことを判定すると、ステップＳ７で油圧シリンダ３６を停止させて中立位置調整が終了する。
【００４９】
このような中立位置調整の他に、シフト角が中立となったと判断する中立角度を中立に戻す動作の所定時間だけ零角度或いは略零角度にして中立付近で前進側と後進側へ振れるハンチングを起こさせて、その後中立角度を幅のある許容角度にすることでハンチングを収めるようにすることも前記実施例と同様な効果が考えられる。この際に、ハンチングの範囲は機体が前後進しない範囲に収める必要がある。なお、油圧シリンダ３６としてロッドが片側にあるタイプを使用する場合には、伸び縮みの移動量を同じにするためにロッド側の油圧流量を少なくする。
【００５０】
さらに、制御装置９６は、エンジン２４の始動時にトラニオン軸９７が中立になっていなく副変速が中立になっていなければ、エンジン２４を始動できなくしてブザーやランプで警報を鳴らすよう制御している。なお、エンジン２４を始動できなくする代わりにブレーキを作用させて機体が動かないようにすることも出来る。
【００５１】
制御装置９６は、前記の中立位置調整機能の他に、ブレーキペダルセンサ１２５からブレーキ作用信号がある場合には前後進レバー６を前進或いは後進にするか主変速レバー１１を走行変速にしてもトラニオン軸９７を中立にして、ＨＳＴ２７が変速出力をしないようにしている。
【００５２】
図９、１０は、左右の後輪５，５をそれぞれ制動する左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを設け、路上走行時には左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを一体に連結して使用し、駐車時に連結した左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを踏込み状態に保持する実施例における制御のフローチャート図である。左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを連結したことを検出するブレーキ連結スイッチ１２５ａと左右ブレーキペダル１０ａ，１０ｂを踏込み状態に保持したことを検出するブレーキロックスイッチ１２５ｂを設けている。
【００５３】
図９の制御では、ステップＳ１０で各センサとスイッチ類の読込みを行い、ステップＳ１１でブレーキ連結状態判定を行い、「ＹＥＳ」であれば次にステップＳ１２のブレーキロック状態であるかの判定を行い、これも「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ１３でトラニオン軸を中立にする。
【００５４】
図１０の制御では、ステップＳ２０で各センサとスイッチ類の読込みを行い、ステップＳ２１でブレーキ連結状態判定を行い、「ＹＥＳ」であれば次にステップＳ２２のブレーキペダルを踏込み中かの判定を行い、これも「ＹＥＳ」であれば、ステップＳ２３でトラニオン軸を中立にする。
【００５５】
図１１は、油圧駆動車両全体の油圧回路図で、作業機の制御と走行の制御に使うメインポンプ１４０とＨＳＴ２７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を回動する油圧ポンプ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。
【００５６】
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、ＨＳＴ２７へ供給している。ＨＳＴ２７では、前記の如く油圧ポンプ２９と油圧モータ３１へ油圧が供給されている。
【００５７】
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を通して走行クラッチ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。
【００５８】
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。
【００５９】
図１２は、ＨＳＴ２７の改良油圧回路で、油圧ポンプ２９と油圧モータ３１を正転回路１２８と逆転回路１２９で連結し、それぞれの回路１２８，１２９に油圧モータ３１を回転させない一次中立バルブ１３１，１３２を設け、さらに、両回路１２８，１２９に通じる二次中立バルブ１３３を連結している。一次中立バルブ１３１，１３２は油圧ポンプ２９の圧力が弱い中立近辺でオイルをタンクへ戻して油圧モータ３１が回転しないようにして中立域を確保するのであるが、さらに正転回路１２８の油圧でパイロットされた二次中立バルブ１３３を設けることで、無駄にタンクへ戻すオイルを少なくして中立域を広げることが出来る。なお、一次中立バルブ１３１，１３２と二次中立バルブ１３３の作動圧を異ならせることで、急速な増速時の変速ショックを低減できる。
【００６０】
１２６は低圧リリーフバルブ、１３０は高圧リリーフバルブ、１２７はチェックバルブである。
図１３は、ＨＳＴ２７の改良油圧回路の別実施例で、二次中立バルブ１３３が無く、一次中立バルブ１３１，１３２を可変絞り切換弁１６０，１６１としている。可変絞り切換弁１６０，１６１のスプリング側に低圧リリーフバルブ１２６のチャージ圧をパイロット路６２，１６３で与える。この回路で中立の確保が容易になり、前後進切換時のショックが少なくなる。１６５は油圧ポンプ２９の中立を保持する中立切換弁で、正転回路１２８と逆転回路１２９に連結して中立時に両回路１２８，１２９の差圧オイルをミッションケース２３内へ戻すようになる。図１７、１８は中立切換弁１６５で、正転回路１２８のオイルがチャージ油路１６６を通ってバルブプレート１６７を僅かに浮き上がらせてオイルをミッションケース２３内へ戻す。
【００６１】
図１４はＨＳＴ２７の断面図で、図１５はその一部の拡大図である。前記二次中立バルブ１３３は、油圧モータ３１のポート１３４，１３５の間に設けて収まりが良く、スリーブ１３９、パイロットスプール１３６、スプリング１３８、スプリング受１３７で構成されている。
【００６２】
図１６は、トラニオン弁１４２と油圧シリンダ３６の間に電磁バルブ１５９を設けた油圧回路で、主変速レバー１１を前記の中立調整をしたにもかかわらず停止しない場合には各センサ類或いは油圧機器等の故障が考えられるので、この電磁バルブ１５９を制御装置９６で作動させて油圧シリンダ３６の前進側と後進側のオイルをミッションケース２３へ戻して、トラニオン軸９７が中立になるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【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】制御ブロック図である。
【図８】中立調整の制御フローチャート図である。
【図９】ブレーキ作用時の中立保持制御フローチャート図である。
【図１０】ブレーキ作用時の中立保持制御フローチャート図である。
【図１１】全体の油圧回路図である。
【図１２】ＨＳＴの油圧回路図である。
【図１３】別実施例のＨＳＴ油圧回路図である。
【図１４】ＨＳＴの断面図である。
【図１５】ＨＳＴの一部拡大断面図である。
【図１６】一部の油圧回路図である。
【図１７】油圧ポンプの断面図である。
【図１８】チャージ油路部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ 変速操作具（主変速レバー１１、前後進レバー６）
２７ 油圧無段変速装置
３６ 油圧シリンダ（アクチュエータ）
９７ トラニオン軸
１０６ シフト角センサ
ＮＴ 中立制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラニオン軸（９７）を回動し前進位置・中立位置・後進位置に設定するシフト範囲を切り替える油圧無段変速装置（２７）を備え、該トラニオン軸（９７）は変速操作具（Ａ）の操作に油圧シリンダ（３６）等のアクチュエータに連係させた油圧駆動車両の変速操作装置において、該トラニオン軸（９７）の変速位置を検出するシフト角センサ（１０６）を設け、このシフト角センサ（１０６）の検出情報を入力し、変速操作具（Ａ）を前進位置又は後進位置から中立位置へ操作した際、前記アクチュエータにトラニオン軸（９７）が中立位置を越えて後進位置又は前進位置の適宜の角度まで行き過ぎて再び中立位置へ戻す動作をさせる中立制御手段（ＮＴ）を設けたことを特徴とする油圧駆動車両の変速操作装置。
【請求項２】
中立制御手段（ＮＴ）のトラニオン軸（９７）を中立位置を越えて反対側まで行き過ぎさせる角度は機体が逆走を開始しない角度以内としたことを特徴とする請求項１に記載の油圧駆動車両の変速操作装置。
【請求項１】
トラニオン軸（９７）を回動し前進位置・中立位置・後進位置に設定するシフト範囲を切り替える油圧無段変速装置（２７）を備え、該トラニオン軸（９７）は変速操作具（Ａ）の操作に油圧シリンダ（３６）等のアクチュエータに連係させた油圧駆動車両の変速操作装置において、該トラニオン軸（９７）の変速位置を検出するシフト角センサ（１０６）を設け、このシフト角センサ（１０６）の検出情報を入力し、変速操作具（Ａ）を前進位置又は後進位置から中立位置へ操作した際、前記アクチュエータにトラニオン軸（９７）が中立位置を越えて後進位置又は前進位置の適宜の角度まで行き過ぎて再び中立位置へ戻す動作をさせる中立制御手段（ＮＴ）を設けたことを特徴とする油圧駆動車両の変速操作装置。
【請求項２】
中立制御手段（ＮＴ）のトラニオン軸（９７）を中立位置を越えて反対側まで行き過ぎさせる角度は機体が逆走を開始しない角度以内としたことを特徴とする請求項１に記載の油圧駆動車両の変速操作装置。
【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２００８−２７３２４９（Ｐ２００８−２７３２４９Ａ）
【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２００７−１１５７９９（Ｐ２００７−１１５７９９）
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【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２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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