JP2009035087A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】２ポンプ２モータ方式の走行用静油圧式無段変速装置に連係する手動式の走行操作具を備えたクローラトラクタ等の作業車両において、機体に連結した作業機アタッチメントを操作（操縦）しながら、機体を移動走行させるといった複合的な操作を容易に行えるように、手動式の走行操作具と同じ機能を有する簡素且つ安価な構成の足動式の走行操作具を設ける。
【解決手段】走行用静油圧式無段変速装置２１に連係する手動式の走行操作具８を、２つの油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｒの斜板制御用サーボ機構Ｓ１，Ｓ２の吐出量制御バルブＶ１、Ｖ２に連係させると共に、前記手動式の走行操作具８とは別に足動式の走行操作具３２Ｌ，３２Ｒを設け、該足動式の走行操作具３２Ｌ，３２Ｒを、前記斜板制御用サーボ機構Ｓ１，Ｓ２の斜板コントロール回路中に作用させて、当該足動式の走行操作具３２Ｌ，３２Ｒによっても走行操作を可能となした。
【選択図】図３

Description

本発明は、クローラトラクタ等の作業車両に関する。

従来、建設機械である油圧ショベル等の作業車両においては、運転席の右側計器盤上に手動式の走行操作具である左右一対の走行レバーを設置すると共に、この走行レバーと同じ機能を有する足動式の走行操作具である走行ペダルを運転席の前方下部に設けて、前記走行レバーと走行ペダルの何れを操作しても作業車両の走行操作を可能にしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６２−１６３５６１号公報（図５）

そして、上述した油圧ショベルで長時間走行する場合は、足動式の走行操作具である走行ペダルを踏み込み操作し、トレーラ等への積込みや積降し等で微妙な走行操作を必要とする場合は、手動式の走行操作具である走行レバーを手で操作することによって、オペレータの意志通りの安全で正確な移動走行を可能にすると共に、作業機アタッチメントを手で操作（操縦）しながら機体を移動させるといった複合的な操作も行えるようになっている。

一方、機体の前部にドーザ等の作業機を、また機体の後部にロータリ耕耘装置やウィングハロー等の作業機を連結して、機体を走行させながら各種農作業を行なうクローラトラクタ等の農業用作業車両では、手動式の走行操作具としてステアリングハンドルを採用したものが多く、このような作業車両においても作業機アタッチメントを操作（操縦）しながら機体を走行移動させるといった複合的な操作を容易に行えるように、当該ステアリングハンドルと同じ機能を有する足動式の走行操作具である走行ペダルを設けることが好ましい。

ところが、最近のクローラトラクタのように、２ポンプ２モータ方式の油圧走行システムである走行用静油圧式無段変速装置（走行用ＨＳＴ）を備える作業車両では、この走行用静油圧式無段変速装置を構成する一対の可変容量油圧ポンプの斜板操作レバーと、手動式の走行操作具であるステアリングハンドル及び主変速レバーとを、リンク機構と操作ワイヤを介して連結することによって、ステアリングハンドルによるクローラトラクタの操向（旋回）操作と主変速レバーによる変速操作とを自在に行えるようになっており、上述の如くステアリングハンドルと同じ機能を有する足動式の走行操作具を設けようとすると、その専用の操作連係機構を、複雑なリンク、連係ロッド、及びワイヤ等の多数の部品を用いて構成しなければならず、コストが高くなると共に組立調整に手間が掛かるといった不具合を有していた。

本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって、２つの油圧ポンプに対応する２つの油圧モータを備えた走行用静油圧式無段変速装置と、該走行用静油圧式無段変速装置に連係する手動式の走行操作具を備えた作業車両において、前記手動式の走行操作具を、２つの油圧ポンプの斜板制御用サーボ機構の吐出量制御バルブに連係させると共に、前記手動式の走行操作具とは別に足動式の走行操作具を設け、該足動式の走行操作具を、前記斜板制御用サーボ機構の斜板コントロール回路中に作用させて、当該足動式の走行操作具によっても走行操作を可能となしたことを第１の特徴としている。
そして、前記斜板制御用サーボ機構の斜板コントロール回路に、それぞれ切換弁を介装し、該切換弁の作動によって斜板を中立状態に戻すように構成すると共に、両切換弁を個別または同時に操作可能な足動式の走行操作具に連係させたことを第２の特徴としている。

請求項１の発明によれば、２ポンプ２モータ方式の油圧走行システムである走行用静油圧式無段変速装置に連係する手動式の走行操作具を備えた作業車両において、前記手動式の走行操作具を、２つの油圧ポンプの斜板制御用サーボ機構の吐出量制御バルブに連係させると共に、前記手動式の走行操作具とは別に足動式の走行操作具を設け、該足動式の走行操作具を、前記斜板制御用サーボ機構の斜板コントロール回路中に作用させて、当該足動式の走行操作具によっても走行操作を可能となしたことによって、例えば機体の後部または前部に作業機を連結して機体を走行させながら各種農作業を行なうクローラトラクタでは、手動式の走行操作具であるステアリングハンドルから手を離して、作業機アタッチメントの操作具を手で操作（操縦）しながら、足動式の走行操作具で以って機体を走行操作するといった複合的な操作を容易に行えるようになるので作業性が向上する。また、ステアリングハンドルに連係するリンク機構や操作ワイヤに異常が生じて操縦不能状態になった場合には、足動式の走行操作具を介して走行用静油圧式無段変速装置を直接連係操作することができるので、この足動式の走行操作具は、走行操作系の緊急対応手段としても有効である。
そして、請求項２の発明によれば、前記斜板制御用サーボ機構の斜板コントロール回路に、それぞれ切換弁を介装し、該切換弁の作動によって斜板を中立状態に戻すように構成すると共に、両切換弁を個別または同時に操作可能な足動式の走行操作具に連係させたことによって、この足動式の走行操作具を簡素で安価に構成することができて組立調整も容易であり、しかも前記足動式の走行操作具を介して両切換弁を同時に操作すれば、当該足動式の走行操作具を車速減速手段としても兼用可能である。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１及び図２は、農業用作業車両であるクローラトラクタ１の側面図と、その操縦部２の平面図であって、クローラトラクタ１は、機体フレーム３上にエンジン４を内装するボンネット５、及びキャビン６等を備えており、該キャビン６内には、操縦部２を構成する座席７を始め、手動式の走行操作具であるステアリングハンドル８、主変速レバー９等の各種操作レバーやスイッチ類を配置している。

そして、キャビン６の後方下部（機体の後部）には、ロータリ耕耘装置やウィングハロー等の各種農作業を行う作業機を連結できる三点リンク式の作業機昇降機構１０を常装すると共に、機体の前部には、ドーザ等の作業機を装着できるようになっている。

また、図中符号１１Ｌ，１１Ｒは、左右一対のクローラ式走行装置であり、該クローラ式走行装置１１Ｌ，１１Ｒは、機体フレーム３の下部に一体形成した左右の走行フレーム１２Ｌ，１２Ｒの前後端部に駆動スプロケット１３とアイドラ１４を設けると共に、この駆動スプロケット１３とアイドラ１４の間で、且つ走行フレーム１２Ｌ，１２Ｒの下部には、前後一対のローラ１５を備える二組のイコライザアーム１６を上下揺動可能に支持している。

更に、左右の走行フレーム１２Ｌ，１２Ｒの前後略中間位置の上部には、上部ローラ１７を軸支しており、これら駆動スプロケット１３、アイドラ１４、二組のイコライザアーム１６に備える前後一対のローラ１５、及び上部ローラ１７に巻回するクローラ１８によってクローラ式走行装置１１Ｌ，１１Ｒを構成している。

また、図３は、クローラトラクタ１の油圧回路の一部を示したものであって、クローラトラクタ１は、左右一対のクローラ式走行装置１１Ｌ，１１Ｒを駆動させる走行用油圧モータ１９Ｌ（左側），１９Ｒ（右側）のメインポートと、この走行用油圧モータ１９Ｌ，１９Ｒに作動油を供給する走行用油圧ポンプ２０Ｌ（左側），２０Ｒ（右側）のメインポートを、それぞれ油圧配管Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄで連結した閉回路からなる走行用静油圧式無段変速装置（以下走行用ＨＳＴと称する）２１を備えている。

そして、走行用油圧モータ１９Ｌ，１９Ｒは、走行用油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｌから送られてくる作動油の油量に比例して回転し、次いで減速機部２２Ｌ，２２Ｒを介して減速された後の駆動力により、クローラ式走行装置１１Ｌ，１１Ｒの駆動スプロケット１３を回転させてクローラトラクタ１の走行がなされる。

更に詳しくは、走行用油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｒは、その斜板角度を変更することによって作動油の吐出量を無段階に変更することができると共に、その吐出方向も変更できるので前後進と無段階の変速（主変速）が同時に行え、また、左右の走行用油圧モータ１９Ｌ，１９Ｒへの作動油の供給量を変更することによって、当該走行用油圧モータ１９Ｌ，１９Ｒの回転速度に左右差をもたせてスムーズな機体旋回を可能にしている。

尚、走行用油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｒ、及び作業機昇降機構１０を構成する油圧アクチュエータの油圧源となる作業用油圧ポンプ２３は、何れもエンジン４によって駆動されるようになっている。

また、走行用油圧モータ１９Ｌ，１９Ｒには、この走行用油圧モータ１９Ｌ，１９Ｒを高低二段に変速する高低速変速手段である一対の傾転ピストン２４と該傾転ピストン２４に連結する高低速切換弁２５と、油圧式駐車ブレーキ２６とを一体的に設けてあり、この油圧式駐車ブレーキ２６は、操縦部２のフロントパネル２７の近傍に設けた図示しない駐車ブレーキスイッチを押し込み操作することによって、ブレーキ用切換弁２８を介して作動するようになっている。

そして、走行用油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｒと一体的に設けられているチャージポンプ２９は、作動油タンクＴ内の作動油を吸入する一方、当該チャージポンプ２９を介して供給される圧油は、走行用ＨＳＴ２１の閉回路に補充されると共に、ステアリングハンドル８及び主変速レバー９の操作に基づいて、走行用油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｒの吐出量を変更する各斜板制御用サーボ機構Ｓ１，Ｓ２のパイロット圧油として用いられ、更には図示しない副変速スイッチの入り・切り操作に基づいて、副変速切換弁３０を切り換えて高低速切換弁２５を作動させるパイロット圧油、及び油圧式駐車ブレーキ２６の作動油としても用いられている。

また、上述した走行用油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｒの斜板を傾転制御する各斜板制御用サーボ機構Ｓ１，Ｓ２の斜板コントロール回路からは、それぞれ独立した油圧配管で迂回（バイパス）させた油路ａ，ｂを形成してあり、この油路ａ，ｂ中に絞り弁を備える切換弁３１Ｌ，３１Ｒを介装すると共に、両切換弁３１Ｌ，３１Ｒを個別または同時に操作可能な足動式の走行操作具である一対のペダル３２Ｌ，３２Ｒを設けている。尚、ペダル３２Ｌ，３２Ｒは、図２に示すように、フロントパネル２７の右側のステップ３３上に突出させて並置してあり、両ペダル３２Ｌ，３２Ｒは、図示しない連結ピンの係脱により個別または同時に踏み込み操作できるようになっている。

更に詳しくは、上述の如く連結ピンによるペダル３２Ｌ，３２Ｒの係止を解除して両ペダル３２Ｌ，３２Ｒを個別に踏み込み操作できるようにセッティングした状態で、主変速レバー９がニュートラル位置以外の前進または後進走行位置にある時、例えばステアリングハンドル８が直進操向操作状態で、且つ主変速レバー９が前進走行位置にある場合は、走行用油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｒの図示しないポンプレバー、即ち吐出量制御バルブＶ１，Ｖ２が主変速レバー９に連係するリンク機構及び操作ワイヤを介して前進側に回転し、走行用油圧モータ１９Ｌ，１９Ｒは、前進側に同速で回転しているが、このクローラトラクタ１の作業走行中（前進走行中）に左側のペダル３２Ｌのみを踏み込むと、この左側のペダル３２Ｌに連係する切換弁３１Ｌを介して斜板制御用サーボ機構Ｓ１におけるサーボシリンダの左右の圧力室が連通し、それに伴って左側の走行用油圧ポンプ２０Ｌの斜板は中立側に傾転制御され、左側の走行用油圧モータ１９Ｌが減速して機体は左に旋回するようになっている。次いで左側のペダル３２Ｌの踏み込みを解除すると、斜板制御用サーボ機構Ｓ１が徐々に復帰し、それに伴って左側の走行用油圧ポンプ２０Ｌの斜板は元の状態に傾転制御され、左側の走行用油圧モータ１９Ｌが右側の走行用油圧モータ１９Ｒと同速の直進作業走行状態に戻ることができるようになっている。

また、上述した作業状態と同様の作業走行中（前進走行中）に右側のペダル３２Ｒのみを踏み込むと、この右側のペダル３２Ｒに連係する切換弁３１Ｒを介して斜板制御用サーボ機構Ｓ２におけるサーボシリンダ左右の圧力室が連通し、それに伴って右側の走行用油圧ポンプ２０Ｒの斜板は中立側に傾転制御され、右側の走行用油圧モータ１９Ｒが減速して機体は右に旋回するようになっている。次いで右側のペダル３２Ｒの踏み込みを解除すると、斜板制御用サーボ機構Ｓ２が徐々に復帰し、それに伴って右側の走行用油圧ポンプ２０Ｒの斜板は元の状態に傾転制御され、右側の走行用油圧モータ１９Ｒが左側の走行用油圧モータ１９Ｌと同速の直進作業走行状態に戻ることができる。

ところで、主変速レバー９がニュートラル位置以外の前進または後進走行位置にある時、手動式の走行操作具であるステアリングハンドル８を所望の旋回方向、例えば左旋回方向に操向操作すると、それに対応する左側の走行用油圧ポンプ２０Ｌの図示しないポンプレバー、即ち吐出量制御バルブＶ１がステアリングハンドル８に連係するリンク機構及び操作ワイヤを介して中立側に戻され（回転し）、それに伴って左側の走行用油圧ポンプ２０Ｌの吐出量が減り、左側の走行用油圧モータ１９Ｌの回転が減速さるので所望の左旋回が可能になる。そして、更にステアリングハンドル８の操向操作量が増せば、吐出量制御バルブＶ１が中立から後進側に回転し、それに伴って左側の走行用油圧モータ１９Ｌの回転が後進側となり、所謂スピンドラブターン（急旋回）がなされる。
尚、ステアリングハンドル８を右旋回方向に操向操作すると、右側の走行用油圧ポンプ２０Ｒの吐出量制御バルブＶ２が、ステアリングハンドル８に連係するリンク機構及び操作ワイヤを介して中立側に戻され（回転し）、上述した左旋回と同様の作用により所望の右旋回が可能になる。

一方、本発明の足動式の走行操作具である一対のペダル３２Ｌ，３２Ｒは、手動式の走行操作具であるステアリングハンドル８の操作に優先して走行用ＨＳＴ２１を直接連係操作可能な構造になっており、機体の後部にロータリ耕耘装置やウィングハロー等の各種農作業を行う作業機を、また機体の前部にドーザ等の作業機を連結して、機体を走行させながら各種農作業を行なうクローラトラクタ１では、手動式の走行操作具であるステアリングハンドル８から手を離して、図２に示す如く座席７の右側に配置した作業機昇降操作レバー３４や外部油圧操作レバー３５ａ，３５ｂ，３５ｃ等の作業機アタッチメントの操作具を手で操作（操縦）しながら、足動式の走行操作具であるペダル３２Ｌ，３２Ｒで以って機体を走行操作するといった複合的な操作を容易に行えるようになるので作業性が向上する。

また、ステアリングハンドル８に連係する上述のリンク機構や操作ワイヤに異常が生じて操縦不能状態になった場合には、足動式の走行操作具であるペダル３２Ｌ，３２Ｒを介して走行用ＨＳＴ２１を直接連係操作することができるので、このペダル３２Ｌ，３２Ｒは、走行操作系の緊急対応手段としても有効である。

そして、走行用油圧ポンプ２０Ｌ，２０Ｒの斜板を傾転制御する各斜板制御用サーボ機構Ｓ１，Ｓ２の斜板コントロール回路からは、それぞれ独立した油圧配管で迂回（バイパス）させた油路ａ，ｂを形成してあり、この油路ａ，ｂ中に絞り弁を備える切換弁３１Ｌ，３１Ｒを介装し、該切換弁３１Ｌ，３１Ｒの作動によって斜板を中立状態に戻すように構成すると共に、手動式の走行操作具であるステアリングハンドル８とは別に、両切換弁３１Ｌ，３１Ｒを個別または同時に操作可能な足動式の走行操作具である一対のペダル３２Ｌ，３２Ｒと連係させたことによって、これら一対のペダル３２Ｌ，３２Ｒを簡素で安価に構成することができて組立調整も容易であり、しかも前記一対のペダル３２Ｌ，３２Ｒを介して両切換弁３１Ｌ，３１Ｒを同時に操作すれば、当該ペダル３１Ｌ，３１Ｒを車速減速手段としても兼用可能である。

クローラトラクタの側面図。 操縦部の平面図。 クローラトラクタの油圧回路。

符号の説明

８ 手動式の走行操作具（ステアリングハンドル）
１９Ｌ 走行用油圧モータ（左側）
１９Ｒ 走行用油圧モータ（右側）
２０Ｌ 油圧ポンプ（左側）
２０Ｒ 油圧ポンプ（右側）
２１ 走行用静油圧式無段変速装置（走行用ＨＳＴ）
３２Ｌ 足動式の走行操作具（左側のペダル）
３２Ｒ 足動式の走行操作具（右側のペダル）
ａ 油路
ｂ 油路
Ｓ１ 斜板制御用サーボ機構（左側）
Ｓ２ 斜板制御用サーボ機構（右側）
Ｖ１ 吐出量制御バルブ（左側）
Ｖ２ 吐出量制御バルブ（右側）

Claims (2)

1. ２つの油圧ポンプ（２０Ｌ，２０Ｒ）に対応する２つの油圧モータ（１９Ｌ，１９Ｒ）を備えた走行用静油圧式無段変速装置（２１）と、該走行用静油圧式無段変速装置（２１）に連係する手動式の走行操作具（８）を備えた作業車両において、前記手動式の走行操作具（８）を、２つの油圧ポンプ（２０Ｌ，２０Ｒ）の斜板制御用サーボ機構（Ｓ１，Ｓ２）の吐出量制御バルブ（Ｖ１，Ｖ２）に連係させると共に、前記手動式の走行操作具（８）とは別に足動式の走行操作具（３２Ｌ，３２Ｒ）を設け、該足動式の走行操作具（３２Ｌ，３２Ｒ）を、前記斜板制御用サーボ機構（Ｓ１，Ｓ２）の斜板コントロール回路中に作用させて、当該足動式の走行操作具（３２Ｌ，３２Ｒ）によっても走行操作を可能となしたことを特徴とする作業車両。
2. 前記斜板制御用サーボ機構（Ｓ１，Ｓ２）の斜板コントロール回路に、それぞれ切換弁（３１Ｌ，３１Ｒ）を介装し、該切換弁（３１Ｌ，３１Ｒ）の作動によって斜板を中立状態に戻すように構成すると共に、両切換弁（３１Ｌ，３１Ｒ）を個別または同時に操作可能な足動式の走行操作具（３２Ｌ，３２Ｒ）に連係させたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

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