JP2007186174A

JP2007186174A - 走行用油圧式無段変速装置

Info

Publication number: JP2007186174A
Application number: JP2006008051A
Authority: JP
Inventors: Shinya Sakakura; 信也坂倉; Takeshi Okazaki; 武史岡崎; Hideki Kanenobu; 秀樹兼述
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-26

Abstract

【課題】走行用油圧式無段変速装置による四輪駆動車で、二輪駆動と四輪駆動との切り替えに機械式クラッチではなく切替弁を用いるには、多くの配管が必要となるため、部品数が増えて製造コストが増加し、組立てが煩雑となって生産効率が低下する、という問題があった。
【解決手段】第一車軸４ａに機械的に連結される第一油圧モータ１３２と、該第一油圧モータ１３２に閉回路１３１によって流体接続される油圧ポンプ１７とを有する走行用油圧式無段変速装置３０において、該走行用油圧式無段変速装置３０に、第二車軸５ａに機械的に連結される第二油圧モータ１３３・１３４に対して、前記閉回路１３１からの圧油の供給／停止を行う切替手段１３５を設けた。
【選択図】図１３

Description

本発明は、第一車軸に機械的に連結される油圧モータと、該油圧モータに閉回路によって流体接続される油圧ポンプとを有する走行用油圧式無段変速装置において、第二車軸に機械的に連結される第二油圧モータに対する、前記閉回路からの圧油の供給構成に関するものである。

従来の走行用油圧式無段変速装置による四輪駆動車においては、油圧モータ（以下、「第一油圧モータ」とする）から前後の車軸に動力が伝達され、該車軸のうちのいずれか一方（以下、「第一車軸」とする）には、前記第一油圧モータから機械式減速機構を介してそのまま動力が伝達されると共に、他方の車軸（以下、「第二車軸」とする）と前記第一油圧モータとの間には機械式クラッチが介設され、該機械式クラッチを断接することによって、二輪駆動と四輪駆動とを切り替える技術（例えば特許文献１）が公知となっている。
特開２００２−８７０８６号公報

しかしながら、前記第二車軸を可変駆動式に変更する場合、前記機械式クラッチを備えたギア式やベルト式の副変速機構では、損耗が大きくて耐久性が悪く、更に、機械式クラッチの断接動作に伴って大きな衝撃や騒音が発生する、という問題があった。
そこで、油圧モータ（以下、「第二油圧モータ」とする）を第二車軸に新たに連結すると共に、前記機械式クラッチの代わりに、この第二油圧モータへの圧油の供給／停止を行う切替弁を設けることが考えられるが、前記走行用油圧式無段変速装置から切替弁への圧油供給には、複雑で長い油圧配管が必要となるため、部品数が増えて製造コストが増加し、組立てが煩雑となって生産効率が低下する、という問題があった。
また、四輪駆動と二輪駆動を走行中に切り替えるには、車両を停止してから行う必要があり、作業効率が低下する、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、第一車軸に機械的に連結される第一油圧モータと、該第一油圧モータに閉回路によって流体接続される油圧ポンプとを有する走行用油圧式無段変速装置において、該走行用油圧式無段変速装置に、第二車軸に機械的に連結される第二油圧モータに対して前記閉回路からの圧油の供給／停止を行う切替手段を設けたものである。
請求項２においては、前記第一油圧モータを可変容積型とし、該第一油圧モータの容積の変更と、前記切替手段による第二油圧モータへの圧油の供給／停止とを連動する連動機構を設けるものである。
請求項３においては、前記第一油圧モータは少なくとも二つの容積に変更可能とした上で、前記連動機構により、容積の大きい大容積状態では前記第二油圧モータへ圧油を供給し、該大容積状態よりも容積の小さい小容積状態では前記第二油圧モータへの圧油供給を停止するものである。
請求項４においては、前記切替手段は、回転操作で圧油の供給／停止が可能なロータリー式の切替弁とし、該切替弁の切替操作軸の回転軸線を、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸の回転軸線に対して平行配置するものである。
請求項５においては、前記第一油圧モータの容積を変更するための容積操作範囲の大きさが、前記第二油圧モータへの圧油の供給／停止を切り替えるための切替操作範囲の大きさと異なる場合に、該切替操作範囲内での圧油の供給位置と停止位置を、前記容積操作範囲内での特定の容積位置に対応させるための吸収構造を設け、該吸収構造を前記連動機構内に備えるものである。
請求項６においては、前記連動機構は、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸と前記切替手段の切替操作軸との間に介設した連動リンクから構成され、該連動リンクのリンク比を変更することにより前記吸収構造と成すものである。
請求項７においては、前記連動機構は、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸と前記切替手段の切替操作軸との間に介設した連動リンクから構成され、該連動リンク内に弾性体を介設し、該弾性体を伸長させることにより前記吸収構造と成すものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１においては、第一車軸に機械的に連結される第一油圧モータと、該第一油圧モータに閉回路によって流体接続される油圧ポンプとを有する走行用油圧式無段変速装置において、該走行用油圧式無段変速装置に、第二車軸に機械的に連結される第二油圧モータに対して前記閉回路からの圧油の供給／停止を行う切替手段を設けたので、走行用油圧式無段変速装置から切替手段までの複雑で長い油圧配管をなくすことができ、部品数が減少して製造コストが低減し、組立ても容易となって生産効率が向上する。
請求項２においては、前記第一油圧モータを可変容積型とし、該第一油圧モータの容積の変更と、前記切替手段による第二油圧モータへの圧油の供給／停止とを連動する連動機構を設けるので、たとえ走行中であっても、前記第一油圧モータを変速操作してその容積を変更するだけで、前記連動機構によって第二油圧モータへの圧油を自動的に供給／停止させて四輪駆動と二輪駆動を切り替えることができ、駆動方式の切替に、わざわざ車両を停止して切替レバー等を操作する必要がなく、作業効率を更に向上させることができる。
請求項３においては、前記第一油圧モータは少なくとも二つの容積に変更可能とした上で、前記連動機構により、容積の大きい大容積状態では前記第二油圧モータへ圧油を供給し、該大容積状態よりも容積の小さい小容積状態では前記第二油圧モータへの圧油供給を停止するので、大きな駆動力を必要とする各種作業の際には、第一油圧モータを大容積にすると同時に四輪駆動とし、小さな駆動力で十分な路上走行等の際には、第一油圧モータを小容積にすると同時に二輪駆動とすることができ、作業内容に応じた適切な変速段と駆動方式を選択して燃費の低減や装置寿命の延命化を図ることができる。
請求項４においては、前記切替手段は、回転操作で圧油の供給／停止が可能なロータリー式の切替弁とし、該切替弁の切替操作軸の回転軸線を、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸の回転軸線に対して平行配置するので、切替操作軸と容積操作軸との間の空間を小さくできると共に、該空間に前記連動機構を配置することにより連動機構のための設置空間を別途設ける必要がなく、その結果、走行用油圧式無段変速装置全体の小型化を図ることができる。
請求項５においては、前記第一油圧モータの容積を変更するための容積操作範囲の大きさが、前記第二油圧モータへの圧油の供給／停止を切り替えるための切替操作範囲の大きさと異なる場合に、該切替操作範囲内での圧油の供給位置と停止位置を、前記容積操作範囲内での特定の容積位置に対応させるための吸収構造を設け、該吸収構造を前記連動機構内に備えるので、前記第一油圧モータの変速と第二油圧モータへの圧油の供給／停止の切替を、小さい操作範囲でも同時に行うことができ、変速段・駆動方式の選択操作性が大きく向上する。
請求項６においては、前記連動機構は、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸と前記切替手段の切替操作軸との間に介設した連動リンクから構成され、該連動リンクのリンク比を変更することにより前記吸収構造と成すので、前記連動リンクを構成する各リンク部の長さを変更するだけでリンク比を容易に変えることができ、作業者の要望に応じて、前記第一油圧モータの変速段と駆動方式との対応関係を迅速に変更することができる。
請求項７においては、前記連動機構は、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸と前記切替手段の切替操作軸との間に介設した連動リンクから構成され、該連動リンク内に弾性体を介設し、該弾性体を伸長させることにより前記吸収構造と成すので、前記弾性体を介設しただけの簡単な構造で前記吸収構造を形成することができ、該吸収構造を設けた連動機構を低コストでしかも容易に形成することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に関わる作業車輌の全体構成を示す作業車輌の側面一部断面図、図２は駆動方式の切替を機械式クラッチで行う作業車輌の側面一部断面図、図３はミッションケースの側面一部断面図、図４は図３におけるＡ−Ａ矢視断面図、図５は図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図、図６は図３におけるＣ−Ｃ矢視断面図、図７はミッションケースの正面図、図８は図５におけるＤ−Ｄ矢視断面図、図９は図４におけるＥ−Ｅ矢視断面図、図１０はミッションケース前部の右側面図、図１１は機械式クラッチの構造を示す、走行用油圧式無段変速装置の側面断面図、図１２は駆動方式の切替を機械式クラッチで行う場合の油圧回路図、図１３は第一実施例の駆動切替弁の構造を示す、走行用油圧式無段変速装置の側面一部断面図、図１４は駆動切替弁の詳細構造を示す駆動切替弁の側面一部断面図、図１５は第一実施例のミッションケースの正面図、図１６は図１３におけるＦ−Ｆ矢視断面図、図１７は第一実施例の板体の背面断面図、図１８は図１３におけるＧ−Ｇ矢視断面図、図１９は第一実施例の四輪駆動時の連動リンクを示す、ミッションケース前部の右側面図、図２０は同じく二輪駆動時の連動リンクを示す、ミッションケース前部の右側面図、図２１は副変速のための操作構造の斜視図、図２２は一実施例の油圧回路図、図２３は第二実施例の油路構成を示す、駆動切替弁周囲の平面一部断面図、図２４は第三実施例の連動リンクを示す、駆動切替弁周囲の平面一部断面図、図２５は第三実施例の四輪駆動時の連動リンクを示す、ミッションケース前部の右側面図、図２６は同じく二輪駆動時の連動リンクを示す、ミッションケース前部の右側面図、図２７は第四実施例においてチャージポンプと同一軸芯上に補助ポンプを設けた場合の油圧回路図、図２８は第四実施例のチャージポンプと補助ポンプの平面断面図、図２９は第四実施例において二連式補助ポンプを設けた場合の油圧回路図、図３０は第四実施例における二連式補助ポンプの平面断面図である。

まず、本発明に係わる走行用油圧式無段変速装置を装備した作業車両１の全体構成について、図１により説明する。
該作業車両１の前部には、駆動源を構成するエンジン１４が搭載され、該エンジン１４から伝動軸２を介してミッションケース３が、駆動車輪を構成する左右の後輪４Ｌ・４Ｒ間に設置されている。そして、必要に応じて左右の前輪５Ｌ・５Ｒも駆動されるものであり、そのために、前記ミッションケース３内の圧油を前輪５Ｌ・５Ｒ方向に送油するための連絡油路６が、設けられている。

前記ミッションケース３の上方には座席７が設置され、該座席７の前方には、左右の前輪５Ｌ・５Ｒを旋回させて車両の操行を行うステアリングホィール８とが設けられ、座席７の側方には、副変速レバー１７４が配置されている。そして、前記前輪５Ｌ・５Ｒと後輪４Ｌ・４Ｒ間にはミッドマウント型のモア１２が設けられ、該モア１２の駆動は、ミッションケース３内の下方位置から前方向きに延出するミッドＰＴＯ軸９をモア１２のギヤボックス１２ａに伝動軸１０を介して接続することによって行う。なお、車両前後方向中央部に破線で示したものは、車速と進行方向を決めるための主変速ペダル３０５である。

車両後方に接続されるロータリ耕運機等の作業機（図示せず）の昇降は、前記ミッションケース３と座席７間に配置した左右の油圧リフトシリンダ１１によって行われると共に、該作業機の駆動は、後方向きに延出させたリアＰＴＯ軸１３によって行うようにしている。

ここで、図２乃至図１２は前記ミッションケース３内の油圧モータから前輪５Ｌ・５Ｒの車軸への動力伝達を機械式クラッチによって行う場合を示したものであり、本発明に係わる走行用油圧式無段変速装置の実施例について説明する前に、この図２乃至図１２を基に、ミッションケース３の基本構造について説明する。

図３に示すように、前記ミッションケース３は前から順に前ケース９６、後ケース９７、後蓋９８から構成され、このうちの前ケース９６の前面には板体４８が装着され、該板体４８の下方位置には、前記ミッドＰＴＯ軸９が前ケース９６の前壁９６ａを貫通して前方向に延出されている。そして、この板体４８の前面上方位置にはチャージポンプ１５が装着され、該チャージポンプ１５と前記板体４８とを貫通するようにして、入力軸１６が、前方向に延出されると共に前ケース９６の上方位置に装備され、この入力軸１６の前端は、前記伝動軸２の後端と連結されている。前記チャージポンプ１５は、この入力軸１６をポンプ軸とするギアポンプとして構成されている。

前記板体４８の背面上半分で前ケース９６内部には、前記入力軸１６によって駆動される油圧ポンプ１７が装着される一方、板体４８の前面下半部には、出力軸１８を備えた油圧モータ１９が装着されている。該油圧モータ１９と前記油圧ポンプ１７は、いずれも可変容積型に構成されると共に、一対の油路４９ａ・４９ｂから成るメイン油路４９によって接続され、該メイン油路４９と前記油圧ポンプ１７・油圧モータ１９によって閉回路を構成する走行用油圧式無段変速装置２０が形成されている。そして、該走行用油圧式無段変速装置２０においては、油圧ポンプ１７における傾角可変のポンプ可動斜板１１６と、油圧モータ１９における傾角可変のモータ可動斜板１１７との傾角変更によって、油圧モータ１９の出力軸１８が無段に制御された速度で駆動されるようにしている。更に、ポンプ可動斜板１１６は図１に示す主変速ペダル３０５に、モータ可動斜板１１７は副変速レバー１７４に連動連係されている。

また、図１２に示すように、油圧回路４７において、前記チャージポンプ１５の吐出圧は、板体４８の上部に設けられた作業機用リリーフ弁４０によって設定され、その圧油の一部は、抵抗弁４１からポート６８を経由して、前記ステアリングホイール８に連係した切替弁６７の切り換えによってパワーステアリングシリンダ７０に送油され、前輪５Ｌ・５Ｒを操向自在としている。そして、該ステアリングシリンダ７０からの戻り油は、オイルクーラー７１からポート６９を経由して、前ケース９６内の前下部で後述するギア減速機５０・差動装置５１等を収納する第２油室７２ｂへと流れ込む。

更に、チャージポンプ１５からの吐出油は、該チャージポンプ１５のポンプケース７６内に設けられた減圧弁４２により調圧された後、油路７３からチャージ油路７４を介して、チェック弁４３Ｒ・４３Ｆのうち低圧側のチェック弁を通じて、前記閉回路内に補給される。該チェック弁４３Ｒ・４３Ｆには、メイン油路４９とチャージ油路７４とを連通するためのプッシュピン４３Ｒａ・４３Ｆａが備えられ、該プッシュピン４３Ｒａ・４３Ｆａはパイパス操作体７５に連結されている。これにより、車輌を牽引する際等には、図示せぬバイパスレバーを操作して前記バイパス操作体７５を押圧操作し、プッシュピン４３Ｒａ・４３Ｆａを押し込んでチェック弁４３Ｒ・４３Ｆを開くことにより、前記閉回路の高圧側と低圧側とを連通させ、油圧モータ１９の自由回転を得ることができる。

前記チェック弁４３Ｒには絞り４４を並設して中立位置の拡張を図り、更に、前記減圧弁４２の調圧作動時に排出される一定流量のドレン油は、後述するＰＴＯ入切クラッチ３７の切替弁３９に送油されるようにしている。

加えて、前記油路４９ａ・４９ｂには、それぞれチェック弁４５とフィルタ４６とが接続されており、エンジン１４を停止して坂道に駐車する場合等において、油圧ポンプ１７や油圧モータ１９などの各部分から閉回路内の油が漏れて作動油の不足を生じた時に、フィルタ４６を通じてチェック弁４５から油を補給できるようにしている。

また、図４、図５、図８、図９、図１２に示すように、前記前ケース９６の右側壁９６ｃには側板８９が装着されると共に、前ケース９６の右前部にはフィルタ取付部９１が設けられ、該フィルタ取付部９１にフィルタ９０が配設されている。該フィルタ９０の図示せぬ入口孔は、前記前壁９６ａに穿孔された孔９３を通じて前ケース９６内の前記第２油室７２ｂに連通される一方、フィルタ９０の出口孔９０ａは、右側壁９６ｃの油溝９６ｄと側板８９の油溝８９ａとから成る縦油路９２の下端に連通されている。該縦油路９２の上部は、右側壁９６ｃ上部に形成された油溝９６ｅから、板体４８内の油路４８ａを介して、チャージポンプ１５の吸入ポート１５ａに連通されると共に、油路４８ａの途中部には作業機駆動用の圧油として外部へ送り出すポート９４が連通されている。そして、該ポート９４から送り出された圧油は、作業機を駆動させた後、ポート９５からミッションケース３内の第２油室７２ｂに戻るようにしている。

これにより、ギア減速機５０・差動装置５１等を収納しているだけのために、油圧ポンプ１７を収納する第１油室７２ａ内の油に比べて長時間稼働時の油温上昇が小さい前記第２油室７２ｂ内の油を、前記フィルタ９０で清浄化した後、縦油路９２等を介してチャージポンプ１５に吸引し、前記走行用油圧式無段変速装置２０に補給することができ、該走行用油圧式無段変速装置２０を流れる作動油の温度上昇が抑制され、その耐久性を向上させることができる。更に、前ケース９６にフィルタ９０の関連要素を集中配置することにより、配管することなく、短く簡単な油路構成で第２油室７２ｂ内の油をチャージ油および外部作業機駆動用として２方向へ取り出すことができ、製作コストの低減化を図っている。

また、図３、図４に示すように、前記出力軸１８は、前記板体４８を貫通して前ケース９６内に突入され、その後端には、小径のベベルギア２１が固設されている。該ベベルギア２１は、前ケース９６に左右方向に横架された伝動軸２２上の大径のベベルギア２３と噛合され、この伝動軸２２の外周面にはギア２４が刻設されており、出力軸１８の回転を減速してギア２４に伝えるためのギア減速機構５０が設けられている。

前記ギア２４は左右後輪４Ｌ・４Ｒ用の差動装置５１の大径のリングギア２５に噛合されると共に、該差動装置５１の左右の出力軸を構成する後輪車軸４ａＬ・４ａＲが前ケース９６に支承され、該後輪車軸４ａＬ・４ａＲの外端には後輪４Ｌ・４Ｒ装着用のフランジ４ｂが固着されており、前記油圧モータ１９からの動力が、ギア減速機構５０で減速された後、差動装置５１を介して後輪車軸４ａＬ・４ａＲに入力され、左右の後輪４Ｌ・４Ｒを差動的に回転駆動できるようにしている。

この差動装置５１においては、デフケース５９の中央周囲に前記リングギア２５が固設されると共に、デフケース５９の両側は前記前ケース９６に回転自在に支持されている。該デフケース５９の左右両側から前記後輪車軸４ａＬ・４ａＲが挿入され、該後輪車軸４ａＬ・４ａＲの内側端にはサイドピニオン６０Ｌ・６０Ｒが外嵌されると共に、後輪車軸４ａＬ・４ａＲと直交してデフケース５９内にはデファレンシャルシャフト６１が固定され、該デファレンシャルシャフト６１の両端にデファレンシャルピニオン６２が回転自在に外嵌され、該デファレンシャルピニオン６２は前記サイドピニオン６０Ｌ・６０Ｒと噛合されている。

この差動装置５１にはデフロック装置６３が付設されている。該デフロック装置６３においては、前記デフケース５９のボス部５９ａに、デフロックスライダ６５が摺動可能に外嵌され、該デフロックスライダ６５の溝部６５ａにはデフロックフォーク６６のＣ字状の先端部が嵌入され、該デフロックフォーク６６はリンクを介して図示せぬデフロックレバーに接続されている。前記デフロックスライダ６５の内側面には複数のロックピン６４の一端が固設され、該ロックピン６４の他端は、前記サイドピニオン６０Ｌの嵌入溝６０ａに挿入可能としている。これにより、運転席近傍に配置した図外のデフロックレバーを操作すると、リンクを介してデフロックフォーク６６がデフロックスライダ６５を摺動させ、ロックピン６４がサイドピニオン６０Ｒの嵌入溝６０ａに挿入されて差動装置５１がデフロックされる。

また、図１１に示すように、左右の前輪５Ｌ・５Ｒを駆動するため、前輪駆動ケース２７が、前記油圧モータ１９を覆うモータケース２６の前面に装着されており、この前輪駆動ケース２７内には、前記出力軸１８が前方に延出されると共に、前輪駆動軸２８が出力軸１８に同心配置して挿着されている。この前輪駆動軸２８は、伝動軸５２を介して差動装置５３に連結され、該差動装置５３の左右の出力軸を構成する前輪車軸５ａＬ・５ａＲが車軸駆動ケース５５に装備されており、該前輪車軸５ａＬ・５ａＲの外端は、旋回機構５４を介して、前輪５Ｌ・５Ｒを支持する支軸５ｂＬ・５ｂＲに連結されている。更に、前記出力軸１８と前輪駆動軸２８との間には、出力軸１８に対して前輪駆動軸２８を選択的に結合可能な前輪駆動クラッチ２９が介設されている。

該前輪駆動クラッチ２９においては、出力軸１８と前輪駆動軸２８の外周には軸芯方向に摺動可能にスリーブ５６がスプライン結合され、該スリーブ５６内周のスプラインには軸線方向に間隔を空けた2つの溝部５６ａが形成される一方、前輪駆動軸２８の直径方向には孔２８ａが穿設され、該孔２８ａに内挿されたバネ５８の両端には前記溝部５６ａのいずれかに係止可能なデテントボール５７が取り付けられている。このような構成において、四輪駆動と二輪駆動との切り替えは、図示せぬフォークを操作することにより、該フォークに係合支持された前記スリーブ５６を摺動させることにより行う。

これにより、四輪駆動時には、スリーブ５６を出力軸１８側に摺動してスプライン結合することにより、該スリーブ５６を介して出力軸１８と前輪駆動軸２８とを接続して、出力軸１８からの動力が前輪５Ｌ・５Ｒの伝動軸５２に伝達可能とし、二輪駆動時には、スリーブ５６を前輪駆動軸２８側に摺動させて溝部５６ａがデテントボール５７に嵌合固定されるようにすることにより、スリーブ５６と出力軸１８との係合を確実になくして、出力軸１８と前輪駆動軸２８との接続を遮断し、出力軸１８からの動力が前輪５Ｌ・５Ｒの伝動軸５２に伝達できないようにして、四輪駆動と二輪駆動との切り替えを可能としている。

また、図３、図５、図９、図１２に示すように、前記入力軸１６は、油圧ポンプ１７からさらに後方に延出され、前ケース９６内の支壁部９６ｂに、ベアリングを介して後端側が支持されている。そして、前ケース９６の後端開口は、ボルト３１によって前記後ケース９７により閉塞され、該後ケース９７と前記入力軸１６の後端部とに支持されるＰＴＯ伝動軸３２が、入力軸１６と同心上に配置されている。

前記入力軸１６の後端部上には回転支持金物３３が固設される一方、前記ＰＴＯ伝動軸３２上には外周にギア３４を有するクラッチハウジング３６が固設されており、該クラッチハウジング３６と前記回転支持金物３３には、複数枚の摩擦エレメントがそれぞれ摺動のみ自在に支持され、これにより、前記ＰＴＯ入切クラッチ３７が形成されている。該ＰＴＯ入切クラッチ３７は油圧作動型のものに構成されており、戻しバネ３７ａにより後退付勢されているピストン３７ｂを油圧の作用で前進させて前記摩擦エレメント間を係合し、クラッチ作動を得るようにしている。

前記ＰＴＯ入切クラッチ３７においては、ＰＴＯ伝動軸３２に油路７７が形成され、該油路７７の一端は、ＰＴＯ伝動軸３２の外周面上に開口して、前記クラッチハウジング３６においてピストン３７ｂを収納したシリンダ室８１と連通される一方、油路７７の他端は、前記後ケース９７内に形成された油室３８に連通されている。

更に、ＰＴＯ入切クラッチ３７の側方には、ＰＴＯ入切クラッチ３７切断時にＰＴＯ伝動軸３２の慣性空転を防止するためのブレーキ７９が配設されている。該ブレーキ７９は、前ケース９６の右側壁９６ｃに形成された凹部９６ｇと、側板８９に穿孔された孔８９ｂと、該孔８９ｂを側方からボルト１００によって閉塞するカバー９９とから形成されるシリンダ室８３内に構成されている。

該シリンダ室８３内にはピストン８５が内挿され、該ピストン８５のロッド８４は、右側壁９６ｃの凹部９６ｇ内に挿嵌されたボス部８８に摺動可能に支持されている。シリンダ室８３でピストン８５よりも外側の空間８３ｂには、ピストン８５をＰＴＯ入切クラッチ３７側に常時付勢する加圧バネ８７がロッド８４に周設されると共に、該ロッド８４の内側端には摩擦体８６が嵌合されており、該摩擦体８６は、前記加圧バネ８７によって前記クラッチハウジング３６の外周側面に当接されている。一方、ピストン８５よりも内側の空間８３ａは、右側壁９６ｃ内の油路９６ｆから、後ケース９７外壁の厚肉部に沿った油路９７ａを経由して成る油路７８を介して、前記油室３８に連通されている。

該油室３８は、ＰＴＯ入切クラッチ３７に対して油圧の給排を制御する前記切替弁３９に接続されており、該切替弁３９は、後ケース９７の外面上に装着された３ポート２位置切替の電磁弁により構成され、そのポンプポートは、前述の如く、ポンプケース７６内の前記減圧弁４２のドレンポートに連通しており、減圧弁４２から排出されるドレン油がここに導入されるようになっている。更に、このドレン油を規定値に調圧するためのリリーフ弁８０にも接続されている。

このような構成において、切替弁３９は、運転席近傍に配置した図示せぬＰＴＯ切替スイッチの入切操作によって、ＰＴＯ入切クラッチ３７の「作用位置」と「非作用位置」とに択一的に切り換えることができる。すなわち、切替弁３９を図１２に示すような「非作用位置」においた場合には、前記減圧弁４２のドレンポートを流れる圧油は油溜まり１０１に開放された状態となり、ＰＴＯ入切クラッチ３７では、ピストン３７ｂが戻しバネ３７ａの付勢力によって摩擦エレメントから後退して非係合状態となり、ＰＴＯ伝動軸３２への動力伝達が遮断される。同時に、ブレーキ７９では、ロッド８４先端の摩擦体８６が、加圧バネ８７の付勢力によってクラッチハウジング３６を側方から押圧してＰＴＯ伝動軸３２を制動し、前記ミッドＰＴＯ軸９やリアＰＴＯ軸１３を迅速に停止させることができる。

逆に、「作用位置」においた場合には、減圧弁４２のドレンポートを流れる圧油が、前記油室３８からＰＴＯ伝動軸３２内の油路７７を通って、ＰＴＯ入切クラッチ３７のシリンダ室８１に流入し、ピストン３７ｂが戻しバネ３７ａの付勢力に抗して前記摩擦エレメント間を押圧し、ＰＴＯ入切クラッチ３７が係合されて、入力軸１６の回転がＰＴＯ伝動軸３２に伝達される。同時に、圧油は、前記油室３８から前記油路７８を通って、ブレーキ７９のシリンダ室８３でＰＴＯ入切クラッチ３７側の空間８３ａに流入し、その結果、ピストン８５が加圧バネ８７の付勢力に抗してロッド８４内側先端の摩擦体８６をクラッチハウジング３６から後退させ、ＰＴＯ伝動軸３２の制動を解除するようにしている。

また、図３に示すように、このようなＰＴＯ入切クラッチ３７の下方には、支壁部９６ｈと後ケース９７とにそれぞれベアリングを介して支持される支軸１０２上のギア１０３が配設され、該ギア１０３は、前記ＰＴＯ伝動軸３２上のギア３４と噛合されている。前記ミッドＰＴＯ軸９の後端部は、ベアリングを介して支壁部９６ｈに支持され、該支壁部９６ｈの後方へと延出されており、該後端部の外面に形成したスプライン９ａを利用して、ミッドＰＴＯ軸９上には、スリーブ１１０がスプライン嵌めされている。そして、該スリーブ１１０上にはギア１０４が遊嵌され、該ギア１０４は前記支軸１０２上のギア１０３と噛合されている。

一方、前記リアＰＴＯ軸１３は、動力取出しケース１０５と後蓋９８とにそれぞれベアリングを介して支持され、前記ミッドＰＴＯ軸９よりも高位置で後方向に延出させて設けられている。そして、前記動力取出しケース１０５は、リアＰＴＯ軸１３に対する伝動機構１０６を内装し、該伝動機構１０６は、リアＰＴＯ軸１３上の二連ギア１０７や、後蓋９８に１対のベアリングを介して支持される支軸１０８上にスプライン嵌めして設けたギア１０９等から構成されている。

この支軸１０８は、前記ミッドＰＴＯ軸９と同心上に配置されると共に、支軸１０８上のギア１０９は、そのボス部がミッドＰＴＯ軸９方向に延長され、その延長端にはスプライン歯１０９ａが形成されている。前記ギア１０４のボス部とスリーブ１１０もそれぞれギア１０９方向に延長され、スリーブ１１０の延長端をギア１０９側に位置させ、これらスリーブ１１０延長端とギア１０４ボス部とに、それぞれスプライン歯１１０ａ，１０４ａが形成されている。そして、これらのスプライン歯１０９ａ、１１０ａ，１０４ａにまたがって摺動可能なクラッチ金物１１１が設けられ、該クラッチ金物１１１の内周面には、軸線方向で互いに隔てた３箇所にスプライン歯１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃが形成され、クラッチ金物１１１の外周面には切替フォーク１１３が係合されており、これらによりＰＴＯ切替クラッチ１１２が構成されている。

クラッチ金物１１１はその軸線方向に沿い、３つの位置に摺動変位されるものに構成されている。クラッチ金物１１１のスプライン歯１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは、クラッチ金物１１１の摺動位置に従い、最前端のスプライン歯１１１ａは、常にギア１０４のスプライン歯１０４ａとの噛合を維持し、また中央のスプライン歯１１１ｂは、クラッチ金物１１１の最前進位置ではスリーブ１１０のスプライン歯１１０ａとの噛合を解除し、クラッチ金物１１１の中間位置では同スプライン歯１１０ａに噛合し、クラッチ金物１１１の最後退位置ではギア１０９のスプライン歯１０９ａに噛合する位置へと変位され、さらに最後端のスプライン歯１１１ｃは、クラッチ金物１１１の最前進位置ではスリーブ１１０のスプライン歯１１０ａに噛合し、クラッチ金物１１１の中間位置ではギア１０９のスライン歯１０９ａに噛合し、クラッチ金物１１１の最後退位置では同スプライン歯１０９ａとの噛合を解除する位置へと変位されるように、形成されている。

このような構成において、前記切替フォーク１１３を操作すると、クラッチ金物１１１の摺動位置に従って、ギア１０４に対し、クラッチ金物１１１の最前進位置では、スリーブ１１０を結合しミッドＰＴＯ軸９のみを駆動する状態が得られ、クラッチ金物１１１の図３に示す中間位置では、スリーブ１１０とギア１０９とを同時に結合してミッドＰＴＯ軸９とリヤＰＴＯ軸１３とを同時に駆動する状態が得られ、クラッチ金物１１１の最後退位置では、ギア１０９を結合してリヤＰＴＯ軸１３のみを駆動する状態が得られるのである。

以上のようにして、ミッションケース３は、走行用油圧式無段変速装置２０によって、後輪４、そして必要に応じて前輪５も、無段に制御された速度で駆動して車両の走行を行わせるとともに、ＰＴＯ入切クラッチ３７とＰＴＯ切替クラッチ１１２を作動させることによって、ミッドＰＴＯ軸９やリヤＰＴＯ軸１３を自在に駆動できるようにしている。

また、図４、図５に示すように、前記油圧ポンプ１７においては、板体４８の上部内面に設けたポンプ付設面４８ｂにバルブプレート２９９を配置し、該バルブプレート２９９に当接させるようシリンダブロック１１４が回転自在に配置され、該シリンダブロック１１４の回転中心部に前記入力軸１６が係合されている。該シリンダブロック１１４の複数のシリンダ孔内には、付勢バネを介してピストン１１５・１１５・・・が往復動自在に嵌合され、該ピストン１１５・１１５・・・の頭部に前記ポンプ可動斜板１１６のスラストベアリング１１６ａが当接されている。

該ポンプ可動斜板１１６は、両側方へ突設したトラニオン軸１１６ｂ・１１６ｂを中心として傾倒でき、該トラニオン軸１１６ｂ・１１６ｂのうちの一方は、前ケース９６の左側壁内面に回転自在に支持され、他方は前ケース９６の右側壁の開口部を閉塞する前記側板８９に回転自在に支持されている。

右側壁側のトラニオン軸１１６ｂ上には、中立戻しバネ１１８が外嵌されている。この中立戻しバネ１１８の両端は同方向に延びて途中で交差し、ポンプ可動斜板１１６の側面に植設した可動ピン１１９と、側板８９の内面に植設した偏心固定ピン１２０とを挟み込んでいる。該偏心固定ピン１２０を所定の位置にセットすることにより、ポンプ可動斜板１１６は、中立戻しバネ１１８を介して中立位置に向けて付勢される。

そして、このトラニオン軸１１６ｂは、更に延長されて側板８９より外に突出し、この突出部分には、主変速制御アーム１２１の上端部が固定されている。該主変速制御アーム１２１は図示せぬ連結ロッド等を介して前記主変速ペダル３０５と連動連結されると共に、主変速制御アーム１２１の下端と、側板８９側面より突設された支持ピン８９ｃとの間には、ショックアブソーバ１２２が介設されている。これにより、前記主変速ペダル３０５を外しても油圧ポンプ１７を徐々に中立位置に復帰できるようにしている。

また、図６、図７、図１０に示すように、前記油圧モータ１９においては、板体４８の下部外面に設けたモータ付設面４８ｃにバルブプレート２９９を配置し、該バルブプレート２９９に当接させるようシリンダブロック１２３が回転自在に配置され、該シリンダブロック１２３の回転中心部に前記出力軸１８が係合されている。該シリンダブロック１２３の複数のシリンダ孔内には、付勢バネを介してピストン１２４・１２４・・・が往復動自在に嵌合され、該ピストン１２４・１２４・・・の頭部に前記モータ可動斜板１１７に組み込まれたスラストプレート３００が当接されている。

前記モータ可動斜板１１７の右側端は、シフトブロック１２５を介してコントロールアーム３０１内端に連結され、該コントロールアーム３０１は、モータケース２６の右側壁の開口部を閉塞する支持カバー１２６に回転自在に支持されている。

このコントロールアーム３０１は、更に延長されて前記支持カバー１２６より突出し、この突出部分には、ボルト１２８によりＬ字状の副変速制御アーム１２７が固定されている。該副変速制御アーム１２７は、前方に延出する規制部１２７ａと、上方に延出する操作部１２７ｂとから成り、このうちの規制部１２７ａは、前記支持カバー１２６の外面に形成された側面視略コ字状の規制壁１２６ａに内挿されると共に、操作部１２７ｂは、後述する連結ロッドを介して副変速レバー１７４と連動連結されている。

このような構成において、副変速レバー１７を操作すると、副変速制御アーム１２７の操作部１２７ｂが低速段に相当する低速位置１２９と高速段に相当する高速位置１３０とで回動し、２段階に副変速させることができる。なお、前記規制部１２７ａの延出途中には孔１２７ｃが穿孔されると共に、支持カバー１２６にはネジ穴１２６ｂが螺刻されており、作業車輌１の組立てが完了して出荷する際等には、前記孔１２７ｃを貫通させてネジ穴１２６ｂに固定ボルト１５３を螺挿し、副変速制御アーム１２７が確実に固定され運搬時に誤って動かないようにしている。

次に、図１、図１３乃至図２２により、本発明の第一実施例について説明する。なお、以下の図示と説明において省略したミッションケースの関連部分については、図２乃至図１２を基に説明した前述の基本構造と、同様な構成を有するものとする。

図１３、図２２に示すように、ミッションケース３５内部には、前記入力軸１６によって駆動される油圧ポンプ１７が板体１５４の背面上半分に装着される一方、該板体１５４の前面下半分には、後輪車軸４ａＬ・４ａＲにギア変速機５０や差動装置５１を介して連結される第一油圧モータ１３２が装着されている。油圧回路８２において、前記第一油圧モータ１３２と前記油圧ポンプ１７とはメイン油路１３１によって接続され、該メイン油路１３１と前記油圧ポンプ１７・第一油圧モータ１３２等によって走行用油圧式無段変速装置３０が形成されている。なお、本実施例では、油圧ポンプ１７と第一油圧モータ１３２を板体１５４の背面と前面に分離して配置することにより、ポンプケースを不要としているが、油圧ポンプ１７を第一油圧モータ１３２と同一面側に配置したり、更に、ポンプケースとモータケースとを一体としてもよい。

前記メイン油路１３１においては、前進側では、油圧ポンプ１７と第一油圧モータ１３２間は油路１４０によって直接接続される一方、後進側では、油圧ポンプ１７と第一油圧モータ１３２間の油路は、走行用油圧式無段変速装置３０に設けた駆動切替弁１３５を介して接続されている。更に、該駆動切替弁１３５は、油圧配管１３６・１３７を介して、車軸駆動ケース１３８内で前記前輪車軸５ａＬ・５ａＲをそれぞれ駆動する第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４とに接続される。なお、該第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４、及び前記油圧ポンプ１７と第一油圧モータ１３２は、いずれもアキシャルピストンタイプにおける可変容積型に構成されている。

該第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４とは、前記駆動切替弁１３５に対して互いにパラレルに接続されると共に、両モータ間は連絡油路１３９によって接続されており、該連絡油路１３９を構成する二本の油路１３９ａ・１３９ｂの一方の油路１３９ａが前記油圧配管１３６に接続され、他方の油路１３９ｂが前記油圧配管１３７に接続されている。これにより、メイン油路１３１からの圧油を、駆動切替弁１３５、外部の油圧配管１３６・１３７を介して、第二左油圧モータ１３３・第二右油圧モータ１３４に給排できるようにしている。

すなわち、第一車軸である後輪車軸４ａＬ・４ａＲに機械的に連結される第一油圧モータ１３２と、該第一油圧モータ１３２に閉回路であるメイン油路１３１によって流体接続される油圧ポンプ１７とを有する走行用油圧式無段変速装置３０において、該走行用油圧式無段変速装置３０に、第二車軸である前輪車軸５ａＬ・５ａＲに機械的に連結される第二油圧モータである第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４に対して、前記メイン油路１３１からの圧油の供給／停止を行う切替手段である駆動切替弁１３５を設けたので、走行用油圧式無段変速装置３０から駆動切替弁１３５までの複雑で長い油圧配管をなくすことができ、部品数が減少して製造コストが低減し、組立ても容易となって生産効率が向上する。

前記駆動切替弁１３５による、四輪駆動と二輪駆動の駆動切替構成について、図１３乃至図１８、図２２により説明する。
板体１５４の背面上半分に設けたポンプ付設面１５４ｂに開口された一対の弓形ポート１５４ｂ１・１５４ｂ２のうち、一方のポート１５４ｂ２は、板体１５４内で上下途中部から外方に屈曲した油路１４４から、ポート１４９、油圧配管１４５を経由して、前記駆動切替弁１３５に連通するポート１５０に接続される。これにより、前記油圧ポンプ１７からの圧油が外部の油圧配管１４５等を介して駆動切替弁１３５に給排できるようにしている。

一方、板体１５４の前面下半分に設けたモータ付設面１５４ｃに開口された一対の弓形ポート１５４ｃ１・１５４ｃ２の一方のポート１５４ｃ２は、板体１５４内で上下方向に形成された油路１４１から、ポート１４７、油圧配管１４２を経由して、前記駆動切替弁１３５に連通するポート１４８に接続されており、第一油圧モータ１３２からの圧油が外部の油圧配管１４２等を介して駆動切替弁１３５に給排できるようにしている。

そして、前記駆動切替弁１３５の本体１３５ａは、前記第一油圧モータ１３２を覆うモータケース１５６の前面にボルト１６４によって装着され、この本体１３５ａに左右方向に穿設された支持孔１３５ｂには、切替操作軸１５８が回転自在に支持され、該切替操作軸１５８は本体１３５ａの右側面より突出し、その突出端に駆動制御アーム１５７が固定されている。

前記切替操作軸１５８で本体１３５ａ内にある部分の左右略中央位置には、回転軸線１６２に平行で、かつ該回転軸線１６２を挟んで互いに平行な２平面１５８ｂ・１５８ｃと壁部１５８ｄとから成る弁体１５８ａが形成され、該弁体１５８ａを挟んで左右に小径部１５８ｅが設けられている。

更に、切替操作軸１５８内には、前記小径部１５８ｅ・１５８ｅの外周面に二つの端部が開口されたドレン油路１５８ｆが穿孔され、該ドレン油路１５８ｆの残りの一端は、駆動切替弁１３５の本体１３５ａに開口されたドレン油路１３５ｃを介して、モータケース１５６前面と本体１３５ａ背面との間に形成された油溜まり空間１６５に連通されている。これにより、前記弁体１５８ａと支持孔１３５ｂ内面との間に形成された弁室１３５ｄから圧油が漏れても、余分な圧油は隣接する小径部１５８ｅ・１５８ｅからドレン油路１５８ｆ・１３５ｃを介して前記油溜まり空間１６５に排出されるようにしている。

そして、前記弁室１３５ｄの背部は油路１３５ｅを介して前記ポート１５０に連通され、弁室１３５ｄの上部は油路１３５ｆを介して前記ポート１４８に連通され、弁室１３５ｄの下部は油路１３５ｇを介して前記ポート１５１に連通され、更に、弁室１３５ｄの前部は油路１３５ｈを介して前記ポート１５２に連通されている。

このようなロータリー式の駆動切替弁１３５において、前記駆動制御アーム１５７を操作して切替操作軸１５８を回転し、弁体１５８ａを図１４に示す位置１６０にすると、前記ポート１４８とポート１５０とが油路１３５ｆ、弁室１３５ｄ、油路１３５ｅを介して接続されると共に、前記ポート１５１とポート１５２とが油路１３５ｇ、弁室１３５ｄ、油路１３５ｈを介して接続され、前記メイン油路１３１から、左右の前輪５Ｌ・５Ｒを駆動するための左右の第二油圧モータ１３３・１３４への圧油の供給は停止され、左右の後輪４Ｌ・４Ｒのみで走行する二輪駆動モードとなる。

逆に、弁体１５８ａを図１３、図２２に示す位置１６１にすると、前記ポート１４８とポート１５２とが油路１３５ｆ、弁室１３５ｄ、油路１３５ｈを介して接続されると共に、前記ポート１５０とポート１５１とが油路１３５ｅ、弁室１３５ｄ、油路１３５ｇを介して接続され、前記メイン油路１３１から左右の第二油圧モータ１３３・１３４へ圧油の供給が可能となり、左右の後輪４Ｌ・４Ｒに加えて前輪５Ｌ・５Ｒも駆動される四輪駆動モードとなる。

ここで、前記第一油圧モータ１３２による、副変速構成について、図１８、図２２により説明する。
該第一油圧モータ１３２においても、前記油圧モータ１９と同様に、板体１５４の下部外面に設けたモータ付設面１５４ｃにバルブプレート３０２を配置し、該バルブプレート３０２に当接させるようシリンダブロック１６６が回転自在に配置され、該シリンダブロック１６６の回転中心部に前記出力軸１５５が係合されている。該シリンダブロック１６６の複数のシリンダ孔内には、付勢バネを介してピストン１６７・１６７・・・が往復動自在に嵌合され、該ピストン１６７・１６７・・・の頭部に第一モータ可動斜板１６８に組み込まれたスラストプレート３０３が当接されている。

前記第一モータ可動斜板１６８の右側端は、シフトブロック１６９を介してコントロールアーム３０４内端に連結され、該コントロールアーム３０４は、前記モータケース１５６の右側壁の開口部を閉塞する支持カバー１７０に回転自在に支持されると共に、このコントロールアーム３０４の回転軸線１６３は前記切替操作軸１５８の回転軸線１６２に対して平行に配置されている。

そして、このコントロールアーム３０４は、更に延長されて前記支持カバー１７０より突出し、この突出部分には、ボルト１７１によりＬ字状の副変速制御アーム１７２が固定されている。該副変速制御アーム１７２は、前方に延出する規制部１７２ａと、上方に延出する操作部１７２ｂとから成り、このうちの規制部１７２ａは、前記支持カバー１７０の外面に形成された側面視略コ字状の規制壁１７０ａに内挿される一方、操作部１７２ｂの先端は、連結ロッド１７３を介して副変速レバー１７４と連動連結されている。

このような、副変速構成による変速操作と駆動切替構成による切替操作とを連動する連動機構について、図１３、図１４、図１８乃至図２０、図２２により説明する。
前記副変速制御アーム１７２の操作部１７２ｂにはリンクアーム１７７の上部が固定され、該リンクアーム１１７の下部は、リンクロッド１７８、リンクアーム１７９、リンクロッド１８０を介して、前記駆動制御アーム１５７の外側端に連結されて連動リンク１８９が形成される。

該連動リンク１８９のリンクアーム１７９は、短尺のリンク部１７９ａと長尺のリンク部１７９ｂとを一体形成して成り、前記モータケース１５６側面の支持カバー１７０に固定された支持プレート１８２から側方に突設された支軸１８１を中心に、前記副変速制御アーム１７２と駆動制御アーム１５７の傾倒方向に沿って回動可能に配設されている。

このような構成において、副変速制御アーム１７２の操作部１７２ｂが低速段に相当する低速位置１７５にある場合には、駆動制御アーム１５７は図１３に示す四輪駆動モードに相当する位置１８４になるように設定されており、低速走行時には、駆動力が大きく牽引作業や悪路走行等に適した四輪駆動モードが自動的に選択されるようにしている。

そして、前記副変速レバー１７４を操作して、連結ロッド１７３を介して操作部１７２ｂを低速段の低速位置１７５から高速段の高速位置１７６まで小さく回動させると、前記リンクアーム１７７はコントロールアーム３０４を中心にして矢印１８５の方向に回動し、それに伴い、リンクロッド１７８を介してリンクアーム１７９が矢印１８６の方向に回動される。ここで、該リンクアーム１７９を構成するリンク部１７９ａとリンク部１７９ｂのリンク比は前述の如く大きく設定されているため、たとえ低速位置１７５から高速位置１７６までの変速操作範囲が小さくても、長尺のリンク部１７９ｂ先端を大きく回動させることができる。この結果、該リンク部１７９ｂによって、リンクロッド１８０も矢印１９８の方向に大きく押動され、駆動制御アーム１５７は、四輪駆動モードに相当する位置１８４から、図１４に示す二輪駆動モードに相当する位置１８３まで大きく回動され、高速走行時には、燃費に優れた二輪駆動モードが自動的に選択されるようにしている。

すなわち、前記第一油圧モータ１３２を可変容積型とし、該第一油圧モータ１３２の容積の変更と、前記切替手段である駆動切替弁１３５による第二油圧モータである第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４への圧油の供給／停止とを連動する連動機構である連動リンク１８９を設けるので、たとえ走行中であっても、前記第一油圧モータ１３２を変速操作してその容積を変更するだけで、前記連動リンク１８９によって第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４への圧油を自動的に供給／停止させて四輪駆動と二輪駆動を切り替えることができ、駆動方式の切替に、わざわざ車両を停止して切替レバー等を操作する必要がなく、作業効率を更に向上させることができる。

また、前記第一油圧モータ１３２は少なくとも二つの容積である低速段と高速段に変更可能とした上で、前記連動機構である連動リンク１８９により、容積の大きい大容積状態である低速段では前記第二油圧モータである第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４へ圧油を供給し、該大容積状態よりも容積の小さい小容積状態である高速段では前記第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４への圧油供給を停止するので、大きな駆動力を必要とする各種作業の際には、第一油圧モータを大容積にすると同時に四輪駆動とし、小さな駆動力で十分な路上走行等の際には、第一油圧モータを小容積にすると同時に二輪駆動とすることができ、作業内容に応じた適切な変速段と駆動方式を選択して燃費の低減や装置寿命の延命化を図ることができる。

更に、前記切替手段は、回転操作で圧油の供給／停止が可能なロータリー式の切替弁である駆動切替弁１３５とし、該駆動切替弁１３５の切替操作軸１５８の回転軸線１６２を、前記第一油圧モータ１３２の容積変更のための容積操作具であるコントロールアーム３０４の回転軸線１６３に対して平行配置するので、切替操作軸１５８とコントロールアーム３０４との間の空間を小さくできると共に、該空間に連動機構である連動リンク１８９を配置することにより連動機構のための設置空間を別途設ける必要がなく、その結果、走行用油圧式無段変速装置３０全体の小型化を図ることができるのである。

そして、前記第一油圧モータ１３２の容積を変更するための容積操作範囲の大きさである、低速位置１７５と高速位置１７６間の回転角度１８７が、前記第二油圧モータである第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４への圧油の供給／停止を切り替えるための切替操作範囲の大きさである、位置１８３と位置１８４間の回転角度１８８と異なる場合に、該切替操作範囲内での圧油の供給位置である位置１８４と停止位置である位置１８３とを、前記容積操作範囲内での特定の容積位置である低速位置１７５と高速位置１７６に対応させるための吸収構造であるリンクアーム１７９を設け、該リンクアーム１７９を前記連動機構である連動リンク１８９内に備えるので、前記第一油圧モータ１３２の変速と第二油圧モータである第二左油圧モータ１３３と第二右油圧モータ１３４への圧油の供給／停止の切替を、小さい操作範囲でも同時に行うことができ、変速段・駆動方式の選択操作性が大きく向上する。

また、前記連動機構は、前記第一油圧モータ１３２の容積変更のための容積操作具であるコントロールアーム３０４と前記切替手段である駆動切替弁１３５の切替操作軸１５８との間に介設した連動リンク１８９から構成され、該連動リンク１８９のリンク比を変更することにより前記吸収構造であるリンクアーム１７９と成すので、前記連動リンク１８９を構成する各リンク部１７９ａ・１７９ｂの長さを変更するだけでリンク比を容易に変えることができ、作業者の要望に応じて、前記第一油圧モータ１３２の変速段と駆動方式との対応関係を迅速に変更することができるのである。

次に、前記副変速レバー１７４による副変速操作について、図２１により説明する。
前記座席７近傍には正面視Ｌ字状のブラケット１９０が配設され、該ブラケット１９０の側板１９０ｂから側方に支軸１９３が突設され、該支軸１９３には、リンクアーム１９４が矢印１９６の方向に回動できるように軸支されている。そして、該リンクアーム１９４の上端には、前記副変速レバー１７４の下端が、副変速レバー１７４が前記矢印１９６と直交する矢印１９５の方向に回動できるように軸支される一方、リンクアーム１９４の下端は、前記連結ロッド１７３を介して副変速制御アーム１７２の操作部１７２ｂ先端に連動連結されている。

更に、該副変速レバー１７４は、前記ブラケット１９０の上板１９０ａに開口されたレバー溝１９１を貫通して上方に延出され、その延出端に、把持部１７４ａが固設されている。また、副変速レバー１７４の上下途中部で上板１９０ａよりも下方位置には、牽引バネ１９２の一端が固定され、該牽引バネ１９２の他端は前記側板１９０ｂの側面に固定されており、副変速レバー１７４を矢印１９５で側板１９０ｂに向かって常時牽引可能としている。そして、前記レバー溝１９１は平面視Ｅ字状に形成され、レバー溝１９１の前後に長く開口された矩形の主溝１９１ｄからは、三段変速用の変速溝である低速溝１９１ａ・中速溝１９１ｂ・高速溝１９１ｃが前から順に方向１９５と平行に形成されている。

このような構成において、副変速操作時には、把持部１７４ａをもって副変速レバー１７４を、矢印１９５の方向に回動させて変速溝１９１ａ・１９１ｂ・１９１ｃの一つから主溝１９１ｄまで引き出し、その後、該主溝１９１ｄ内を矢印１９６の方向に回動させてから、変速溝１９１ａ・１９１ｂ・１９１ｃのうちの所定の変速溝に向かって矢印１９５の方向に回動させると、前記牽引バネ１９２によって所定の変速溝内に付勢された状態で確実に係止することができる。それと共に、副変速レバー１７４が支軸１９３を中心に矢印１９６の方向に回動することにより、連結ロッド１７３を介して副変速制御アーム１７２の操作部１７２ｂも矢印１９６と同じ方向に回動され、前記低速溝１９１ａ・中速溝１９１ｂ・高速溝１９１ｃに対応して、低速位置１９７ａ・中速位置１９７ｂ・高速位置１９７ｃに設定されるのである。

ここでは、変速段数は３段としたが、変速溝の数を減らすと共に、副変速制御アーム１７２までのリンク比を変更することで、変速段数が低速と高速の２段である前記連動リンク１８９にも適用可能な構成となっている。

また、このように変速段数が３段以上の場合であっても、前記連動リンク１８９のリンク比や駆動切替弁１３５の弁体１５８ａの形状等を変更することにより、二輪駆動モードと四輪駆動モードの切替操作範囲を自在に調整することができ、特定の変速段を境にして、二輪駆動モードと四輪駆動モードのいずれかに切り替えることも可能である。

次に、メイン油路から駆動切替弁までの油路構成を変更した第二実施例について、図２３により説明する。
前記油圧ポンプ１７を背面上半分に装着し、第一油圧モータ１３２を前面下半分に装着する板体１９９内には、油圧ポンプ１７と第一油圧モータ１３２を流体接続するメイン油路のうち、前記油路１４４に相当する油路からは、側方に油路１９９ａが延設され、該油路１９９ａは、前記第一油圧モータ１３２を収納するモータケース２００内に前後方向に穿設された油路２００ａの後端に連通され、該油路２００ａの前端は、駆動切替弁２０１の本体２０１ａ内に形成された油路２０１ｂに連通されている。そして、該油路２０１ｂは駆動切替弁２０１の弁室２０１ｃに接続されており、メイン油路からの圧油を、板体１９９からモータケース２００の油路を通じて駆動切替弁２０１に給排できるようにしている。前記油路１４１に相当する油路からも、走行用油圧式無段変速装置３０内に形成された図示せぬ油路を通じて駆動切替弁２０１に給排できるようにしている。

これにより、第一実施例のような、外部に露出した高圧の油圧配管１４２・１４５までもなくすことができ、更に部品数が減少して製造コストが低減し、組立ても容易となって生産効率を一層向上させることができる。

次に、副変速構成による変速操作と駆動切替構成による切替操作とを連動する連動機構を変更した第三実施例について、図２４乃至図２６により説明する。
副変速制御アーム２０２は、前記コントロールアーム３０４に固定された側面視Ｌ字状の規制部材２０３と、外側端に副変速レバー１７４からの連結ロッド１７３を連結した制御部材２０４と、該制御部材２０４と前記規制部材２０３との間に介設された中間バネ２０５とから構成され、このうちの制御部材２０４の途中部は、リンクロッド２０６を介して、前記切替操作軸１５８に固定された駆動制御アーム１５７の外側端に連結されて、連動リンク２１２が構成されている。

前記規制部材２０３は、前記コントロールアーム３０４の突出部分に外嵌固定された取付部２０３ｃと、該取付部２０３ｃより前方に延出する規制部２０３ａと、該規制部２０３ａと直交して取付部２０３ｃより上方に延出する連動部２０３ｂとから成り、このうちの規制部２０３ａは、前記支持カバー１７０の外面に形成された側面視略コ字状の規制壁１７０ａに内挿されている。更に、前記取付部２０３ｃには、制御部材２０４下部のボス部２０４ａが前後回動可能に外嵌されている。

そして、該ボス部２０４ａには中間バネ２０５が外嵌され、該中間バネ２０５の両端は上方に延びて途中で交差し、重なり状態にある前記規制部材２０３の連動部２０３ｂと、制御部材２０４とを両側から挟み込んでいる。

このような構成において、前記副変速レバー１７４を操作して、連結ロッド１７３を介して制御部材２０４を低速段の低速位置１７５から位置２０７に向かって矢印２０９の方向に回動させていくと、コントロールアーム３０４に連結された規制部材２０３も、中間バネ２０５を介して、低速位置１７５から同じ矢印２０９の方向に回動される。この際、前記駆動制御アーム１５７も、リンクロッド２０６を介して、図１３に示す四輪駆動モードに相当する位置１８４から、図１４に示す二輪駆動モードに相当する位置１８３に向かって、矢印２１１の方向に回動していく。

このうちの規制部材２０３は、位置２１０まで回動すると、規制部２０３ａの下辺が規制壁１７０ａの下壁１７０ａ２上面に当接して回動が停止するが、前記制御部材２０４は、中間バネ２０５の弾性力に抗して更に回動を続けることができ、位置２０７に到達すると、前記駆動制御アーム１５７も位置１８３に到達することができる。

逆に、前記副変速レバー１７４を操作して、制御部材２０４を位置２０７から低速段の低速位置１７５に向かって矢印２０８の方向に回動させていくと、位置２１０では規制部材２０３も制御部材２０４と一体となって回動し始め、規制部２０３ａの上辺が規制壁１７０ａの上壁１７０ａ１下面に当接するまで回動し、規制部材２０３と制御部材２０４は共に低速位置１７５に到達することができる。この際、駆動制御アーム１５７も、リンクロッド２０６を介して、位置１８３から位置１８４に復帰させることができる。これにより、リンクやワイヤーの細かな調整をしなくても、確実に副変速したり、四輪駆動と二輪駆動との切替を行うことができるのである。

また、副変速レバー１７４ではなく駆動制御アーム１５７を操作することにより、副変速や、四輪駆動と二輪駆動との切替を行うようにしてもよい。なお、この際、連結ロッド１７３は自由状態にある。
駆動制御アーム１５７が、図１３に示す四輪駆動モードに相当する位置１８４にある場合には、制御部材２０４がリンクロッド２０６を介して矢印２０８の方向に付勢された状態となり、制御部材２０４は前記位置１８４と略平行な低速位置１７５に保持される。この場合、コントロールアーム３０４に固設された規制部材２０３も、前記制御部材２０４により、中間バネ２０５を介して矢印２０８の方向に付勢され、規制部２０３ａの上辺が規制壁１７０ａの上壁１７０ａ１下面に当接するまで回動され、低速位置１７５に保持される。

そして、駆動制御アーム１５７を手動操作して、前記位置１８４から、図１４に示す二輪駆動モードに相当する位置１８３に向かって矢印２１１の方向に回動させていくと、前記制御部材２０４は、リンクロッド２０６を介して、低速位置１７５から矢印２０９の方向に向かって回動される。この際、コントロールアーム３０４に連結された規制部材２０３も、中間バネ２０５を介して、低速位置１７５から同じ矢印２０９の方向に回動されるが、位置２１０までくると、規制部２０３ａの下辺が規制壁１７０ａの下壁１７０ａ２上面に当接して回動が停止する。しかし、前記制御部材２０４は、中間バネ２０５の弾性力に抗して更に回動を続け、位置２０７に到達すると前記駆動制御アーム１５７も位置１８３に到達することができる。

すなわち、以上のように、前記連動機構は、前記第一油圧モータ１３２の容積変更のための容積操作軸と、前記切替手段である駆動切替弁１３５の切替操作軸１５８との間に介設した連動リンク２１２から構成され、該連動リンク２１２内に弾性体である中間バネ２０５を介設し、該中間バネ２０５を伸長させることにより吸収構造と成すので、前記中間バネ２０５を介設しただけの簡単な構造で吸収構造を形成することができ、該吸収構造を設けた連動機構を低コストでしかも容易に形成することができるのである。

次に、作業機への圧油の供給構成を変更した第四実施例について、図２７乃至図３０により説明する。
図２７、図２８に示すように、前記板体１５４前面にはチャージポンプ１５のケーシング１５ｂが装着され、該ケーシング１５ｂの前面には、補助ポンプ２１３を有するケーシング２１３ａが装着され、これらケーシング１５ｂ・２１３ａはボルト２３１によって前記板体１５４に締結固定されている。そして、該ケーシング１５ｂ・２１３ａ間に設けられたスリーブ２３２を介して、前記エンジン１４からのエンジン出力軸２２７と、板体１５４を貫通してきた前記入力軸１６とが、同一軸芯上で連結連動されており、入力軸１６に対してチャージポンプ１５と補助ポンプ２１３がタンデムに配置されている。

前記補助ポンプ２１３においては、前記エンジン出力軸２２７に駆動ギア２２８が形設されるとともに、該エンジン出力軸２２７に平行に前記ケーシング２１３ａに従動軸２２９が支持され、該従動軸２２９には従動ギア２３０が形設され、両ギア２２８・２３０を相互噛合させて、外接ギアポンプが構成されている。

このような構成において、エンジン１４が作動すると、エンジン出力軸２２７が駆動されることにより、ミッションケース３５内の第２油室７２ｂの油が、フィルタ９０で清浄化された後に分岐し、一方はチャージポンプ１５に吸引され、もう一方は前記ポート９４に流れ込む。前記両ギア２２８・２３０は、このポート９４からの油をその歯溝に保持しながら回転し、ポート２３５へ圧油として送り込む。

そして、該ポート２３５から出た圧油は、油路２１９を経由して、ポート２２３・２２４を介してフロントローダのダンプシリンダ等へ送油する切替弁２１４と、ポート２２５・２２６を介してフロントローダの昇降シリンダ等へ送油する切替弁２１５とに送油されて、フロントローダのダンプシリンダや昇降シリンダ等が駆動される。該フロントローダのダンプシリンダや昇降シリンダ等からの戻り油は、油路２２１、油路２２２を経由して、ポート９５からミッションケース３５内の第２油室７２ｂに戻るようにしている。

図２７に示すように、前記切替弁２１４・２１５が中立位置にあってフロントローダのダンプシリンダや昇降シリンダ等を作動させない場合は、ポート２３５から出た圧油は、切替弁２１４・２１５をスルーし、油路２２０を経由して、作業機用の昇降アーム２１８を駆動する油圧リフトシリンダ１１の切り換え操作を行う切替弁２１６に供給され、その後、前記油路２２２を経由して、ポート９５からミッションケース３５内の第２油室７２ｂに戻るようにしている。

このように、チャージポンプ１５に加え補助ポンプ２１３を新たに追加するので、前記ＰＴＯ入切クラッチ３７やパワーステアリングシリンダ７０もチャージポンプ１５からの圧油で駆動していたために、フロントローダのダンプシリンダや昇降シリンダ等への圧油で不足していた分を、前記補助ポンプ２１３を使って補うことができ、フロントローダのダンプシリンダや昇降シリンダ等の円滑動作を可能としている。

また、図２９、図３０に示すように、二連式補助ポンプ２３６をチャージポンプ１５に追加してもよい。該二連式補助ポンプ２３６においては、第１補助ポンプ２３６ａのケーシング２４７の前面に、第２補助ポンプ２３６ｂのケーシング２４８が装着され、これら第１補助ポンプ２３６ａ、第２補助ポンプ２３６ｂから成るポンプユニットは、前記エンジン１４やミッションケース３・３５の外壁面等に、取付ステー２５０を介して装着されている。そして、両ケーシング２４７・２４８には、前記エンジン出力軸２２７に対してデュアルに配置された駆動軸２４０が回動可能に貫設されている。

このうちの第１補助ポンプ２３６ａでは、駆動軸２４０に駆動ギア２４１が形設されるとともに、該駆動軸２４０に平行に前記ケーシング２４７に従動軸２４３が支持され、該従動軸２４３には従動ギア２４４が形設され、両ギア２４１・２４４を相互噛合させて、外接ギアポンプである第１補助ポンプ２３６ａが構成されている。

第２補助ポンプ２３６ｂでも同様に、駆動軸２４０に駆動ギア２４２が形設されるとともに、該駆動軸２４０に平行に前記ケーシング２４８に従動軸２４５が支持され、該従動軸２４５には従動ギア２４６が形設され、両ギア２４２・２４６を相互噛合させて、外接ギアポンプである第２補助ポンプ２３６ｂが構成されている。

そして、前記駆動軸２４０の後端にはプーリ２３９が固定されると共に、前記エンジン出力軸２２７にはプーリ２３７が嵌設固定され、該プーリ２３７と前記プーリ２３９との間にはベルト２３８が巻回されており、エンジン１４からの動力をプーリ２３７、ベルト２３８、プーリ２３９を介して駆動軸２４０を駆動できるようにしている。

このような構成において、エンジン１４が作動すると、エンジン出力軸２２７が駆動されることにより、ミッションケース３５内の第２油室７２ｂの油が、フィルタ９０で清浄化された後に分岐し、一方はチャージポンプ１５に吸引され、もう一方は前記ポート９４に流れ込む。このポート９４からの油は前記第１補助ポンプ２３６ａと第２補助ポンプ２３６ｂに吸引され、このうちの第１補助ポンプ２３６ａからの圧油は前記チャージポンプ１５からの吐出油と合流し、第２補助ポンプ２３６ｂからの圧油は前記ポート２３５へ送り込まれる。

そして、該ポート２３５から出た圧油は、前記補助ポンプ２１３の場合と同様にして、フロントローダのダンプシリンダや昇降シリンダ等や作業機用の昇降アーム２１８駆動した後に、ミッションケース３５内の第２油室７２ｂに戻るようにしている。

このように、チャージポンプ１５に加え二連式補助ポンプ２３６を新たに追加するので、チャージポンプ１５が油圧源を兼ねていたＰＴＯ入切クラッチ３７やパワーステアリングシリンダ７０にも、第１補助ポンプ２３６ａを使って油を補うことができ、チャージポンプ１５が、本来の機能であるメイン油路１３１内への圧油補給を確実に行うことができるのである。

本発明は、油圧ポンプと油圧モータを相互に流体接続する閉回路を有し、該閉回路からの圧油で別の油圧モータを駆動する全ての走行用油圧式無段変速装置に適用することができる。

本発明に関わる作業車輌の全体構成を示す作業車輌の側面一部断面図である。駆動方式の切替を機械式クラッチで行う作業車輌の側面一部断面図である。ミッションケースの側面一部断面図である。図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。図３におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。ミッションケースの正面図である。図５におけるＤ−Ｄ矢視断面図である。図４におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。ミッションケース前部の右側面図である。機械式クラッチの構造を示す、走行用油圧式無段変速装置の側面断面図である。駆動方式の切替を機械式クラッチで行う場合の油圧回路図である。第一実施例の駆動切替弁の構造を示す、走行用油圧式無段変速装置の側面一部断面図である。駆動切替弁の詳細構造を示す駆動切替弁の側面一部断面図である。第一実施例のミッションケースの正面図である。図１３におけるＦ−Ｆ矢視断面図である。第一実施例の板体の背面断面図である。図１３におけるＧ−Ｇ矢視断面図である。第一実施例の四輪駆動時の連動リンクを示す、ミッションケース前部の右側面図である。同じく二輪駆動時の連動リンクを示す、ミッションケース前部の右側面図である。副変速のための操作構造の斜視図である。第一実施例の油圧回路図である。第二実施例の油路構成を示す、駆動切替弁周囲の平面一部断面図である。第三実施例の連動リンクを示す、駆動切替弁周囲の平面一部断面図である。第三実施例の四輪駆動時の連動リンクを示す、ミッションケース前部の右側面図である。同じく二輪駆動時の連動リンクを示す、ミッションケース前部の右側面図である。第四実施例においてチャージポンプと同一軸芯上に補助ポンプを設けた場合の油圧回路図である。第四実施例のチャージポンプと補助ポンプの平面断面図である。第四実施例において二連式補助ポンプを設けた場合の油圧回路図である。第四実施例における二連式補助ポンプの平面断面図である。

符号の説明

４ａ第一車軸
５ａ第二車軸
１７油圧ポンプ
３０走行用油圧式無段変速装置
１３１閉回路
１３２第一油圧モータ
１３３・１３４第二油圧モータ
１３５駆動切替弁
１５８切替操作軸
１６２・１６３回転軸線
１７５・１７６特定の容積位置
１７９吸収構造
１８３停止位置
１８４供給位置
１８７容積操作範囲の大きさ
１８８切替操作範囲の大きさ
１８９・２１２連動リンク
２０５弾性体
３０４容積操作軸

Claims

第一車軸に機械的に連結される第一油圧モータと、該第一油圧モータに閉回路によって流体接続される油圧ポンプとを有する走行用油圧式無段変速装置において、該走行用油圧式無段変速装置に、第二車軸に機械的に連結される第二油圧モータに対して前記閉回路からの圧油の供給／停止を行う切替手段を設けたことを特徴とする走行用油圧式無段変速装置。
前記第一油圧モータを可変容積型とし、該第一油圧モータの容積の変更と、前記切替手段による第二油圧モータへの圧油の供給／停止とを連動する連動機構を設けることを特徴とする請求項１記載の走行用油圧式無段変速装置。
前記第一油圧モータは少なくとも二つの容積に変更可能とした上で、前記連動機構により、容積の大きい大容積状態では前記第二油圧モータへ圧油を供給し、該大容積状態よりも容積の小さい小容積状態では前記第二油圧モータへの圧油供給を停止することを特徴とする請求項２記載の走行用油圧式無段変速装置。
前記切替手段は、回転操作で圧油の供給／停止が可能なロータリー式の切替弁とし、該切替弁の切替操作軸の回転軸線を、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸の回転軸線に対して平行配置することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の走行用油圧式無段変速装置。
前記第一油圧モータの容積を変更するための容積操作範囲の大きさが、前記第二油圧モータへの圧油の供給／停止を切り替えるための切替操作範囲の大きさと異なる場合に、該切替操作範囲内での圧油の供給位置と停止位置を、前記容積操作範囲内での特定の容積位置に対応させるための吸収構造を設け、該吸収構造を前記連動機構内に備えることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の走行用油圧式無段変速装置。
前記連動機構は、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸と前記切替手段の切替操作軸との間に介設した連動リンクから構成され、該連動リンクのリンク比を変更することにより前記吸収構造と成すことを特徴とする請求項５記載の走行用油圧式無段変速装置。
前記連動機構は、前記第一油圧モータの容積変更のための容積操作軸と前記切替手段の切替操作軸との間に介設した連動リンクから構成され、該連動リンク内に弾性体を介設し、該弾性体を伸長させることにより前記吸収構造と成すことを特徴とする請求項５記載の走行用油圧式無段変速装置。