JP2003090431A - 作業車の走行用静油圧式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前進側と後進側のいずれにおいても発進や停
止ショックが発生しにくようにしながら中立停止域を確
保しやすい作業車の走行用静油圧式無段変速装置を提供
する。 【解決手段】 油圧ポンプ１１と油圧モータ１２を接続
している駆動油路１３，１４で、前進駆動時に高圧側に
なるものと、後進時駆動時に高圧側になるものとのいず
れにも、オリフィス１７を備えた中立油路１５，１６を
接続してある。前進時高圧側油路１３に接続している中
立油路１５は、前進時高圧側油路１３の圧油がオリフィ
ス１７を介して前進時低圧側油路１４に逃げることを可
能にしている。後進時高圧側油路１４に接続している中
立油路１６は、後進時高圧側油路１４の圧油がオリフィ
ス１７を介して後進時低圧側油路１３に逃げることを可
能にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタなどの作
業車における走行用静油圧式無段変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記走行用静油圧式無段変速装置におい
て、従来、油圧ポンプと油圧モータを接続している油路
に中立バルブを接続して、ポンプが厳密に中立点に戻さ
れなくてもモータが駆動回転されないように、中立停止
域を確保しやすくしているものがあった。

【０００３】この中立バルブは、モータ駆動用油路とド
レン油路との間に介装され、モータ駆動用油路の圧をパ
イロット圧として作動するポペットなどの弁体を内蔵し
ている。この弁体は、モータ駆動用油路とドレン油路と
を連通する開弁方向にバネ付勢されており、ポンプから
の吐出量が減少してパイロット圧（モータ駆動用油路の
圧）が低下するとバネで開弁作動し、ポンプから微量の
油が吐出されていてもモータへ供給されないようにし、
また、ポンプからの吐出量が増大してパイロット圧が上
昇すると、バネに抗して閉弁作動し、ポンプからの吐出
油の全量をモータに供給するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】中立バルブには、開弁
作動時にモータ駆動油路からの油を通過させる際に働く
絞りが内蔵されており、中立バルブが開弁している中立
状態（ポンプ吐出量が零あるいは微小）からポンプ吐出
量を増大させてゆくと、つまり、変速レバーや変速ペダ
ルなどを中立位置から増速側に操作して機体の発進操作
を行うと、ポンプ吐出量の増大に伴って絞りの前後に差
圧が発生し、その差圧（有効圧）が弁体を閉弁方向に作
動させるパイロット圧として作用する。この場合、有効
圧を車体が移動を開始する圧力付近に達すると弁体が閉
弁作動して中立バルブを通過する油量が零になり、モー
タ駆動用油路の圧が急激に上昇する。従って、平地や走
行負荷の少ない路面での発進に多少のショックが出がち
であった。

【０００５】また、変速レバーや変速ペダルなどを或る
走行変速位置から中立位置まで減速操作すると、ポンプ
吐出量の減少に伴ってモータ駆動用油路の圧が低下し
て、このモータ駆動用油路の圧をパイロット圧として閉
弁状態に保持されていた中立バルブの弁体がバネ力によ
って開弁作動するのであるが、従来例によれば、モータ
駆動油路の圧が車体移動を開始する圧力付近まで低下す
ると急激に中立バルブの弁体が閉じ作動することになっ
て車体が急停止し、ショックが体感されることがあっ
た。

【０００６】本発明の目的は、車体の発進時や停止時の
ショックを前進側においても後進側においても抑制しな
がら中立停止域が確保しやすい作業車の走行用静油圧式
無段変速装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１による発明の構
成、作用、効果はつぎのとおりである。

【０００８】〔構成〕可変容量形油圧ポンプと油圧モー
タとを接続する前進時高圧側油路及び後進時高圧側油路
のそれぞれに、オリフィスを備えた中立油路を接続して
あるとともに、前進時高圧側油路に接続している前記中
立油路は、前進時高圧側油路の圧油が前記オリフィスを
介して前進時低圧側油路に逃げるように構成し、後進時
高圧側油路に接続している前記中立油路は、後進時高圧
側油路の圧油が前記オリフィスを介して後進時低圧側油
路に逃げるように構成してある作業車の走行用静油圧式
無段変速装置。

【０００９】〔作用〕中立状態から前進側に増速操作し
て油圧ポンプの吐出量を増大させていくと、前進時高圧
側油路は油の一部を中立油路によってオリフィスを通し
て前進時低圧側油路に逃がしながら昇圧していき、油圧
ポンプが中立状態から吐出側になっても中立状態の近く
で吐出量が少ない状態であれば、モータに圧油が供給さ
れず、モータがまだ駆動されないで車体が動かず、この
状態から油圧ポンプの吐出量が増大していくに伴い、前
進時高圧側油路の油圧が次第に上昇してモータが徐々に
駆動されるとともにその速度が上昇し、車体が徐々に動
き出すとともにその走行速度が上昇していく。前進側の
或る速度状態から中立状態に向けて減速操作して油圧ポ
ンプの吐出量を減少させていくと、前進時高圧側油路は
油の一部を中立油路によってオリフィスを通して前進時
低圧側油路に逃がしながら減圧していき、油圧モータが
減速されて車体の走行速度を減速していく。油圧ポンプ
が中立状態の近くで吐出量が少ない状態になるに伴い、
ポンプからモータへの圧油供給が次第に停止し、モータ
が徐々に停止して車体が停止衝撃の少ない状態で停止す
る。中立状態から後進側に増速操作して油圧ポンプの吐
出量を増大させていくと、後進時高圧側油路は油の一部
を中立油路によってオリフィスを通して後進時低圧側油
路に逃がしながら昇圧していき、油圧ポンプが中立状態
から吐出側になっても中立状態の近くで吐出量が少ない
状態であれば、モータに圧油が供給されず、モータがま
だ駆動されないで車体が動かず、この状態から油圧ポン
プの吐出量が増大していくに伴い、後進時高圧側油路の
油圧が次第に上昇してモータが徐々に駆動されるととも
にその速度が上昇し、車体が徐々に動き出すとともにそ
の走行速度が上昇していく。後進側の或る速度状態から
中立状態に向けて減速操作して油圧ポンプの吐出量を減
少させていくと、後進時高圧側油路は油の一部を中立油
路によってオリフィスを通して後進時低圧側油路に逃が
しながら減圧していき、油圧モータが減速されて車体の
走行速度を減速していく。油圧ポンプが中立状態の近く
で吐出量が少ない状態になるに伴い、油圧ポンプからモ
ータへの圧油供給が次第に停止し、モータの駆動が徐々
に停止して車体が停止衝撃の少ない状態で停止する。

【００１０】〔効果〕従って、前進時と後進時のいずれ
においてもポンプを中立状態の近くに操作すればモータ
が停止するように中立停止域を確保しやすいものにな
り、前進走行の場合においても後進走行の場合において
も操作容易に走行停止できる。その割には、モータを駆
動したり停止させる昇圧や減圧が徐々に行なわれ、前進
時においても後進時においてもショックが出にくいよう
に発進させたり停止させて軽快に作業できる。

【００１１】請求項２による発明の構成、作用、効果は
つぎのとおりである。

【００１２】〔構成〕請求項１による発明の構成におい
て、前記両オリフィスを、前記中立油路に着脱自在に設
けたプラグに備えてある。

【００１３】〔作用〕特性が異なるオリフィスを備えた
プラグを準備して交換することにより、中立油路が備え
るオリフィスの特性を変更し、中立停止域に大きさを変
更できるものである。

【００１４】〔効果〕必要に応じて中立油路のオリフィ
ス特性を変更して中立停止域を大小異なるものに変更で
きる。しかも、プラグを交換するだけで済み、操作面で
もコスト面でも有利にできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１に示すように、左右一対の操
向操作及び駆動自在な前車輪１、左右一対の駆動自在な
後車輪２、車体前部に位置するエンジン３を有する原動
部、車体後部に位置する運転座席４を有する運転部を備
える自走車体の後部を形成しているミッションケース５
の後部の両横側に、ロータリ耕耘装置などの各種作業装
置を昇降操作自在に連結するリフトアーム６を上下揺動
操作自在に設けるとともに、前記ミッションケース５の
後端部に、連結した作業装置に前記エンジン３からの動
力を伝達する動力取り出し軸７を設けて、農用トラクタ
ーを構成してある。

【００１６】前記エンジン３からの回動力を前記ミッシ
ョンケース５の前部に付設した走行用無段変速装置１０
に入力し、この走行用無段変速装置１０の回転出力を前
記ミッションケース５の内部に位置する後輪用差動機構
と、前輪駆動ケース８の内部に位置する前輪用差動機構
とに伝達するように構成することにより、前後輪１，２
の駆動を可能にしてある。

【００１７】前記走行用無段変速装置１０は、図２に示
す如く可変容量形の油圧ポンプ１１や、油圧モータ１２
を備えた静油圧式無段変速装置に構成してある。すなわ
ち、前記エンジン３の出力軸に入力軸１１ａが連動する
ように構成したアキシァル形プランジャポンプで成る前
記油圧ポンプ１１、アキシァル形プランジャモータで成
る前記油圧モータ１２、この油圧モータ１２の入出力部
と前記油圧ポンプ１１の入出力部とを接続する一対の駆
動油路１３，１４、この一対の駆動油路１３，１４のう
ち、油圧モータ１２が前進側に駆動されるときに高圧側
になる方の駆動油路１３に一端側が接続している前進側
中立油路１５、前記一対の駆動油路１３，１４のうち、
油圧モータ１２が後進側に駆動されるときに高圧側にな
る方の駆動油路１４に一端側が接続している後進側中立
油路１６のそれぞれを備えて構成してある。

【００１８】前記前進側中立油路１５は、油圧モータ１
２が前進側に駆動されるときに高圧側になる前記駆動油
路１３に一端側が接続しているとともに途中にオリフィ
ス１７を備えている油路部１５ａと、チャージポンプ２
０からの油を変速装置１０に供給する補給油路２１のう
ち、前記油路部１５ａが接続している駆動油路１３とは
異なる方の駆動油路１４に対して給油するように接続し
ているとともに途中にチェック弁２２を備えている油路
部２１ａとで成り、油圧モータ１２が前進側に駆動され
るとき、このときに高圧側になる駆動油路１３の油の一
部が低圧側になる駆動油路１４に逃げるように両駆動油
路１３，１４を接続している。

【００１９】前記後進側中立油路１６は、油圧モータ１
２が後進側に駆動されるときに高圧側になる前記駆動油
路１４に一端側が接続しているとともに途中にオリフィ
ス１７を備えている油路部１６ａと、前記補給油路２１
のうち、前記油路部１６ａが接続している駆動油路１４
とは異なる方の駆動油路１３に対して給油するように接
続しているとともに途中にチェック弁２２を備えている
油路部２１ｂとで成り、油圧モータ１２が後進側に駆動
されるとき、このときに高圧側になる駆動油路１４の油
の一部が低圧側になる駆動油路１３に逃げるように両駆
動油路１４，１３を接続している。

【００２０】これにより、走行用無変速装置１０は、エ
ンジン３の回転出力によって油圧ポンプ１１を駆動し、
この油圧ポンプ１１が駆動油路１３，１４を介して供給
する圧油によって油圧モータ１２を前進側や後進側に駆
動するとともにその駆動速度を無段階に変更し、油圧モ
ータ１２の前進側や後進側の回転出力によって前後輪
１，２を前進側や後進側に駆動するとともにその駆動速
度を無段階に変更したり、油圧ポンプ１１から油圧モー
タ１２への圧油供給を停止し、油圧モータ１２の駆動を
停止して前後輪１，２の駆動を停止する。

【００２１】すなわち、油圧モータ１１の操作部に連動
させて運転部に設けてある変速レバー９を中立位置から
前進側に切り換えるとともに増速側に操作していく。す
ると、油圧ポンプ１１が中立状態から前進側に切り換わ
るとともにその吐出量を増大していき、一対の駆動油路
１３，１４の一方の駆動油路１３がポンプ１１からの圧
油をモータ１２に供給するように高圧側の油路になり、
他方の駆動油路１４がモータ１２からの排油をポンプ１
１に戻すように低圧側の油路になり、高圧側油路１３は
油の一部を前進側中立油路１５によってオリフィス１７
を通して低圧側油路１４に逃がしながら昇圧していき、
油圧ポンプ１１が中立状態から吐出側になっても中立状
態の近くで吐出量が少ない状態であれば、モータ１２に
圧油が供給されず、モータ１２がまだ駆動されないで前
後輪１，２を駆動しない。この状態から油圧ポンプ１１
の吐出量が増大していくに伴い、高圧側油路１３の油圧
が次第に上昇してモータ１２が徐々に駆動されるととも
にその速度が上昇し、前後輪１，２を前進側に徐々に駆
動し出すとともにその駆動速度を上昇させていく。変速
レバー９を前進側の或る変速位置から中立位置に向けて
減速操作していくと、油圧ポンプ１１がその吐出量を減
少させていき、高圧側油路１３は油の一部を前進側中立
油路１５によってオリフィス１７を通して低圧側油路１
４に逃がしながら減圧していき、油圧モータ１２が減速
されて前後輪１，２の駆動を減速していく。油圧ポンプ
１１が中立状態の近くで吐出量が少ない状態になるに伴
い、油圧ポンプ１１からモータ１２への圧油供給が次第
に停止し、モータ１２が徐々に停止して前後輪１，２の
駆動を停止する。

【００２２】前記変速レバー９を中立位置から後進側に
切り換えるとともに増速側に操作していく。すると、油
圧ポンプ１１が中立状態から後進側に切り換わるととも
にその吐出量を増大していき、一対の駆動油路１３，１
４の他方の駆動油路１４がポンプ１１からの圧油をモー
タ１２に供給するように高圧側の油路になり、一方の駆
動油路１３がモータ１２からの排油をポンプ１１に戻す
ように低圧側の油路になり、高圧側油路１４は油の一部
を後進側中立油路１６によってオリフィス１７を通して
低圧側油路１３に逃がしながら昇圧していき、油圧ポン
プ１１が中立状態から吐出側になっても中立状態の近く
で吐出量が少ない状態であれば、モータ１２に圧油が供
給されず、モータ１２がまだ駆動されないで前後輪１，
２を駆動しない。この状態から油圧ポンプ１１の吐出量
が増大していくに伴い、高圧側油路１４の油圧が次第に
上昇してモータ１２が徐々に駆動されるとともにその速
度が上昇し、前後輪１，２を後進側に徐々に駆動し出す
とともにその駆動速度を上昇させていく。変速レバー９
を後進側の或る変速位置から中立位置に向けて減速操作
していくと、油圧ポンプ１１がその吐出量を減少させて
いき、高圧側油路１４は油の一部を後進側中立油路１６
によってオリフィス１７を通して低圧側油路１３に逃が
しながら減圧していき、油圧モータ１２が減速されて前
後輪１，２の駆動を減速していく。油圧ポンプ１１が中
立状態の近くで吐出量が少ない状態になるに伴い、油圧
ポンプ１１からモータ１２への圧油供給が次第に停止
し、モータ１２が徐々に停止して前後輪１，２の駆動を
停止する。

【００２３】図３に示すように、前記前進側中立油路１
５のオリフィス１７も、前記後進側中立油路１６のオリ
フィス１７も、変速装置１０のケーシング１８に前記油
路部１５ａ，１６ａを形成するように穿設した穴に挿入
するとともにネジ部１９ａによって着脱自在に固定した
プラグ１９によって形成してある。すなわち、このプラ
グ１９に備えさせた貫通孔によってオリフィス１７を形
成してある。

【００２４】〔別実施形態〕中立油路１５，１６として
は、上記実施形態の如くチャージポンプ２０からの油を
供給する補給油路２１の一部２１ａ，２１ｂを利用して
構成すれば、構造簡単にできて有利であるが、この他、
中立油路１５，１６の全体にわたってそれ専用の油路で
構成して実施してもよい。

【００２５】本発明は、農用トラクターの他、コンバイ
ンや芝刈り機など各種の車輌の走行用静油圧式無段変速
装置にも適用できる。従って、農用トラクター、コンバ
イン、芝刈り機などを総称して作業車と呼称する。

【図面の簡単な説明】

【図１】農用トラクター全体の側面図

【図２】無段変速装置の油圧回路図

【図３】無段変速装置のオリフィス配設部の断面図

【符号の説明】

１１ 油圧ポンプ １２ 油圧モータ １３ 前進時高圧側油路、後進時低圧側油路 １４ 前進時低圧側油路、後進時高圧側油路 １５，１６ 中立油路 １７ オリフィス １９ プラグ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量形油圧ポンプと油圧モータとを
   接続する前進時高圧側油路及び後進時高圧側油路のそれ
   ぞれに、オリフィスを備えた中立油路を接続してあると
   ともに、前進時高圧側油路に接続している前記中立油路
   は、前進時高圧側油路の圧油が前記オリフィスを介して
   前進時低圧側油路に逃げるように構成し、後進時高圧側
   油路に接続している前記中立油路は、後進時高圧側油路
   の圧油が前記オリフィスを介して後進時低圧側油路に逃
   げるように構成してある作業車の走行用静油圧式無段変
   速装置。
2. 【請求項２】 前記両オリフィスを、前記中立油路に着
   脱自在に設けたプラグに備えてある請求項1 記載の作業
   車の走行用静油圧式無段変速装置。