JP4105369B2

JP4105369B2 - 作業車の走行制御装置

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Publication number: JP4105369B2
Application number: JP2000146191A
Authority: JP
Inventors: 利恭長谷川
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-05-18
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: JP2001324013A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車の走行制御装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、可変容積型油圧ポンプと可変容積型油圧モータを流体的に接続したＨＳＴを有する作業車を制御する、走行制御装置は公知とされている。また、油圧ポンプの容積を車両の変速操作具の操作に応じて変更するとともに、前記油圧ポンプの容積が大きくなるに従って油圧モータの容積を小さくしてゆくように制御して、無段変速ができる範囲を拡大させるように構成したものも公知とされる。この構成は、油圧ポンプの容積を前記変速操作具の操作に応じて変更するのみの構成に比して、無段変速可能域がより小減速比側（高速側）に拡張されることとなるので、車両を高速で移動させる必要がある場合に有用である。
【０００３】
しかし、車両によっては、その目的と場合に応じて、変更できる変速比の範囲を使い分けたい場合がある。例えば、芝刈り作業を行うためのモアトラクタにおいては、作業場への移動のために路上を走行する場合においては、車両を高速で走行できるようにすることが移動時間の短縮等の観点から有益であり、油圧ポンプの容積に応じて油圧モータの容積を制御する前述の構成は有用である。一方、モアトラクタに芝刈り作業を行わせる場合は、作業場を高速で走行する必要はなく、油圧ポンプの容積に応じて油圧モータの容積を制御する前述の構成は、むしろ、変速操作手段の操作量が微量でも車速が大きく変更されることとなって、車速の微調整が難しく、芝刈りにムラが生じ易い不都合がある。従って、このような車両においては、高速走行に適するモードと、低速かつ一定速の走行を容易にするモードとを併せて提供できることが望まれるのである。
【０００４】
従って、従来は、このような車両においては、油圧ポンプの容積を前記変速操作具の操作に応じて変更し、前記油圧ポンプの容積が大きくなるに従って油圧モータの容積を小さくしてゆくように制御させるとともに、この油圧モータの出力側に歯車式等の副変速装置を配設して、該副変速装置により低速走行モードと高速走行モードを切り換えることができるようにして、前述の二つのモードを提供できるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構成は、副変速装置を別途配設する必要があって、装置のコンパクト化の障害となり、また、製造のコストアップの要因ともなっていたのである。また、前記高速走行モードにおいては、高速領域においては車軸の負荷によるエンジンの負担が増大して、エンジン回転数が低下しやすく、負荷が相当に小さい場合でない限り安定した走行を実現することができなかった。従って、走行の不安定を嫌うオペレータは低速走行モードに切り換えざるを得ず、結果として高速走行モードが使いにくいものとなっていたのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００７】
請求項１においては、可変容積型油圧ポンプ（１１）と可変容積型油圧モータ（２１）とを流体的に接続したＨＳＴ（８）を、有する作業車に備えられる走行制御装置であって、第一のモードと第二のモードを切換自在とするためのモード切換手段（３６）を備え、前記油圧ポンプ（１１）に備えられて、車両の変速操作具（２７）に連係されるポンプ容積操作具（１３）と、前記油圧モータに備えられるモータ容積操作具（２３）とを、前記モード切換手段（３６）を前記第一のモードとした場合においては、前記油圧ポンプ（１１）の容積の変更にかかわらず、前記油圧モータ（２１）の容積は固定状態を維持するように制御し、前記モード切換手段（３６）を前記第二のモードとした場合においては、前記油圧ポンプ（１１）の容積がゼロから増大してゆくに従って、前記油圧モータ（２１）の容積が所定の容積から減少されてゆくように制御することとなるよう、連動連係し、前記第二のモードにおいては、エンジン（２）に対する負荷が大きい場合において、前記油圧ポンプ（１１）の容積がゼロより増大されるに従って、前記油圧モータ（２１）の容積が前記所定の容積から減少される量は、エンジン（２）に対する負荷が小さい場合において、前記油圧ポンプの容積がゼロより増大されるに従って前記油圧モータの容積が前記所定の容積から減少される量よりも、小さくなるように、前記ポンプ容積操作具（１３）と前記モータ容積操作具（２３）とを連動連係したものである。
【０００８】
請求項２においては、請求項１記載の作業車の走行制御装置において、前記第一のモードにおいても、前記第二のモードにおいても、前記油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときは、前記油圧モータの容積は前記所定の容積となるように制御し、かつ、前記第一のモードにおいては、前記油圧ポンプの容積の変更に関わらず、前記油圧モータの容積は前記所定の容積を維持するように制御するように構成したものである。
【０００９】
請求項３においては、請求項１記載の作業車の走行制御装置において、前記第一のモードと第二のモードの切換は、前記油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときにのみ可能となるよう構成されたものである。
【００１０】
請求項4 においては、請求項１記載の作業車の走行制御装置において、前記油圧ポンプ（１１）の容積が実質的にゼロであるときの前記油圧モータ（２１）の容積が、前記第一のモードと前記第二のモードとで異なるように構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。最初に、本発明の走行制御装置により制御されるＨＳＴを備える、車軸駆動装置の全体構成を説明する。
【００１２】
図１は本発明の走行制御装置により制御されるＨＳＴを備える、車軸駆動装置の全体的な構成を示したスケルトン図、図２は車軸駆動装置の平面図一部断面図である。図３は図２におけるＡ−Ａ断面矢視図、図４は図２におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。また、図５は油圧モータの容積を変更させる構成を示した要部拡大図、図６は図５の状態から油圧モータの容積が減少される様子を示した図である。
【００１３】
このトランスミッションはモアトラクタ用とされ、図１に示すように、車軸駆動装置１のハウジング９内部において、静油圧式無段変速装置（本明細書において「ＨＳＴ」と称する。）８や、該ＨＳＴ８の出力を車軸５０Ｌ・５０Ｒに伝達させるためのドライブトレーン３０等を配置するとともに、ハウジング９外において前記ＨＳＴ８を構成する油圧ポンプ１１・油圧モータ２１それぞれの容積を変更制御するための機構を配置して構成される。
【００１４】
この車軸駆動装置１のハウジング９は、上部ハウジング９ｔと下部ハウジング９ｂとを、互いにその周囲の水平で平坦な接合面で接合させて構成してある（図３）。この接合面には後述のモータ軸２２の軸受部が設けられており、車軸５０Ｌ・５０Ｒを回転自在に支持する軸受部は上記接合面より上方へ偏位して、上部ハウジング９ｔ内に配置させてある（図３）。図２に示すように、両車軸５０Ｌ・５０Ｒの内端側は、差動機構４０にて差動的に結合される一方、外端側はハウジング９の左右外側壁からそれぞれ外方へ延出させている。
【００１５】
ハウジング９の内部は図２に示すように、該ハウジング９に一体的に形成された隔壁９ｉによって第一の部屋Ｒ１と第二の部屋Ｒ２とに区画される。第一の部屋Ｒ１にはＨＳＴ８が収納され、第二の部屋Ｒ２には、モータ軸２２から差動機構４０へ動力を伝達する歯車列からなるドライブトレーン３０や、差動機構４０及び車軸５０Ｌ・５０Ｒを収納させている。上記隔壁９ｉは図２に示すように、車軸５０Ｌ・５０Ｒに平行な長手部分と、該長手部に対して平面視略垂直に延伸する垂直部分とからなり、この両部分は連続的に設けられて、第一の部屋Ｒ１と第二の部屋Ｒ２とが互いに隣接して配置される構成としている。
【００１６】
前記第一の部屋Ｒ１及び第二の部屋Ｒ２には油溜まりを形成して共通の潤滑油を充填し、該潤滑油は上記ＨＳＴ８の作動油としての役割も兼ねさせるようにしている。二つの部屋Ｒ１・Ｒ２を仕切る隔壁９ｉには油フィルタ８１が配置され（図２・図３）、第一の部屋Ｒ１と第二の部屋Ｒ２とが該油フィルタ８１を介して流通できるようにしている。また、ハウジング９の適宜位置に油流通ポートを設け（図外）、ゴムホース等で構成される図略のパイピングを介して、外部リザーバタンク（図外）を接続しており、ＨＳＴ８の駆動により油温が上昇して部屋Ｒ１及び部屋Ｒ２内の作動油の体積が増加しても、該増加分をリザーバタンクに流すことにより油量を調整できるようにしている。
【００１７】
上記第一の部屋Ｒ１は図２に示す如く、ハウジング９内にて、一側の車軸５０Ｒの前方で、かつ、モータ軸２２から差動機構４０へ動力を伝達するドライブトレーン３０の側方に配置される。
【００１８】
次に、上記第一の部屋に配置されるＨＳＴ８を説明する。該第一の部屋Ｒ１内には、ＨＳＴ８のセンタセクション１０が分離自在に取り付けられる。該センタセクション１０は、その長手方向が車軸５０Ｌ・５０Ｒに対して平面視で垂直な向きとなるよう配設され、その前部には鉛直面（車軸５０Ｌ・５０Ｒに対して垂直な面）を形成し、該鉛直面をモータ付設面１０ｍとしてここに油圧モータ２１を配設している。一方、センタセクション１０の後部には水平面を形成し、該水平面をポンプ付設面１０ｐとしてここに油圧ポンプ１１を配設している。上記ポンプ付設面１０ｐの中央にはポンプ軸１２が配置されて鉛直支持されている。
【００１９】
上記油圧ポンプ１１について、図２・図３を参照して説明する。即ち、センタセクション１０の前記ポンプ付設面１０ｐ上にはシリンダブロック１４が回転摺動自在に配置され、該シリンダブロック１４には複数のシリンダ孔が形設され、それぞれの該シリンダ孔には付勢バネを介してピストン１５・１５・・・が往復動自在に嵌合されている。該ピストン１５・１５・・・の頭部には可動斜板１３を当接させて、該可動斜板１３を本実施例におけるポンプ容積変更操作具としている。上記ポンプ軸１２は入力軸を兼ねたものであって上記シリンダブロック１４の回転軸心に沿って鉛直に配置され、該シリンダブロック１４にスプライン嵌合されて相対回転不能とされている。図３に示すように、ポンプ軸１２の上端は上部ハウジング９ｔの上壁から上方へ突出して、該突出部分には入力プーリ６を固定し、更に冷却ファン７を取り付けている。該入力プーリ６には図１に示すように、エンジン２の出力軸３の動力が、出力プーリ４・ベルト５を介して入力される。この構成により、前記可動斜板１３のピストン接当面を油圧ポンプ１１の回転軸心に対して垂直な面（水平面）から任意角だけ傾動操作することで、油圧ポンプ１１からの油の吐出量及び吐出方向を変更することができ、この吐出された圧油は、センタセクション１０に穿設された後述の作動油循環回路（１１１・１１２）を介して、後述の油圧モータ２１に送油される。
【００２０】
上記可動斜板１３はトラニオン型の可動斜板としており、その両端は下方に湾曲されてそれぞれの先端にトラニオン軸６０・６０を設けて、一端を上記隔壁９ｉに支持し、他端はハウジング９側壁に支持されながら貫通して、外部に延出されている（図２）。トラニオン軸６０の該延出部分にはコントロールアーム６１の基端が固定され、該コントロールアーム６１は車両の運転席に設けられる変速ペダル２７に連係される（図１）。この変速ペダル２７は前後二つの踏面部を有するシーソー式に構成して、前側を踏むと前進し、後側を踏むと後進するようにし、また、その踏込み量に応じて増速できるように構成している。この構成において変速ペダル２７を踏み込むことにより、コントロールアーム６１が機体前後方向に回動され、トラニオン軸６０まわりに可動斜板１３が傾動して、上述の如く油圧ポンプ１１の出力を変更することができる。
【００２１】
上記可動斜板１３には図２に示すように中立復帰アーム１３ａを一体的に凸状に形設しており、その先端には係合ピン６７が突設される。一方、ハウジング９内のトラニオン軸６０上にはねじりコイルバネである中立戻しバネ６９を外嵌し、該中立戻しバネ６９の両端は交差させながら上述の中立復帰アーム１３ａの方向に延出しており、上部ハウジング９ｔの内壁に設けた偏心軸６６と上記係合ピン６７とを、該延出部分の端部にて挟み込んである。上記の構成により、前記変速ペダル２７の踏込みによりコントロールアーム６１が回動操作されたときは、上記中立戻しバネ６９はその一端側が係合ピン６７によって拡開される一方、他端側は偏心軸６６によって止められるので、コントロールアーム６１に中立復帰の付勢力が付与される。従って、コントロールアーム６１への操作力が解除されると、この中立戻しバネ６９の復元力により、係合ピン６７はその位置を上記偏心軸６６によって規定される中立位置に復帰され保持される。上記偏心軸６６のハウジング外に延出した部分は調整ネジに構成され、このネジ部分を介して該偏心軸６６を任意に回動変位することによって、可動斜板１３の中立位置を調整することができる。
【００２２】
次に、油圧モータ２１の構成を、主に図２及び図４を参照して説明する。図４は図２におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。センタセクション１０の上記モータ付設面１０ｍには、シリンダブロック２４がその回転軸心を車軸５０Ｌ・５０Ｒと平行な方向に向けて回転摺動自在に設置される。該シリンダブロック２４には複数のシリンダ孔が穿設され、それぞれの該シリンダ孔内には付勢バネを介して複数のピストン２５が往復動自在に嵌合されている。上部ハウジング９ｔと下部ハウジング９ｂとの間にはモータ容積変更操作具である可動斜板２３が配置されており、上記ピストン２５の頭部は該可動斜板２３に接当している。そして、シリンダブロック２４の回転軸心上にモータ軸２２を相対回転不能にスプライン嵌合して、該モータ軸２２は左右水平方向（車軸５０Ｌ・５０Ｒに平行な方向）に支持させている。このようにして、ピストン２５・２５・・・の向きがモータ軸２２と平行に構成される、アキシャルピストン式の油圧モータを構成している。
【００２３】
上記可動斜板２３の傾動支点となる丸棒状の支点軸９９がハウジング９の上記隔壁９ｉに一部埋入させつつ鉛直に設けられ（図５）、また該可動斜板２３の背面には、支点軸９９の外形に一致する断面略半円弧状の細長い溝が形成される。そして、該溝に支点軸９９が入り込むように可動斜板２３を配置して、該溝が支点軸９９の周面に沿って摺動することにより可動斜板２３が支点軸９９まわりに傾動自在となるようにしている。また、図４・図５に示すように、上記可動斜板２３の傾動操作を行うためのコントロール軸８２が鉛直方向に配置されてハウジング９に支持され、該コントロール軸８２の中途部には、断面を偏心半円状としたカム部８２ａを形成している。可動斜板２３には操作アーム２３ａが一体的に凸状に設けられて、上記カム部８２ａが操作アーム２３ａに接当し押動することによって、可動斜板２３が傾動操作されるようになっている。コントロール軸８２の一端はハウジング９上方に突出させ、該突出部分にレバー８３の基端を固定している。該レバー８３の先端には図１・図４に示す如く、リンク比変更用の油圧シリンダ３５の伸縮可動部３５ｂが連結されて、該油圧シリンダ３５の基部３５ａは後述するカムプレート５８に枢結されている（図１）。従って、後述の如くカムプレート５８が回動されると、油圧シリンダ３５を介して前記レバー８３が張引されるようになっている。また、該油圧シリンダ３５には図示せぬ配管等を介して、後述するシャトルバルブ１４１の出力側が接続されている。
【００２４】
この構成において、前記カムプレート５８が張引を行わない状態の場合は、前記レバー８３は後述する付勢バネ８５（図１）の作用により、図１に示す如く、その原位置を規定するための後述するストッパ８４に当接された状態とされ、この場合の前記カム部８２ａは図５に示す如きの最も後退された位置となるよう調整されている。これにより、ピストン２５・２５の突出方向の力を受ける可動斜板２３はその傾動角を増大させる方向に自然に傾斜して図５に示す最大傾動角Ａ_maxとなり、このときに前記油圧モータ２１の容積が最大とされる。一方、前述の状態から前記カムプレート５８が回動して張引作用を行うと、前記レバー８３はその先端図６に示す矢視Ｘ方向に張引され、傾動される。従って、このレバー８３の傾動量に応じて前記カム部８２ａが突出されて前記操作アーム２３ａを押動し、可動斜板２３はその傾動角Ａを減少させる方向に傾動され、油圧モータ２１の容積が減少されるのである。
【００２５】
次に、上述のセンタセクション１０内部に形設された作動油循環回路１１１・１１２の構成について説明する。即ち、上記センタセクション１０のポンプ付設面１０ｐに第一及び第二の弓形ポートが一対で設けられ（図外）、モータ付設面１０ｍにも第一の弓形ポート９５及び第二の弓形ポート９６が一対で設けられる（図３・図４）。また図３に示すように、該センタセクション１０内にはその長手方向に沿うようにして、上下二本の油路（第一油路９１・第二油路９２）が平行に穿設される。そして、ポンプ付設面１０ｐの第一の弓形ポートとモータ付設面１０ｍの第一の弓形ポート９５とが、上記第一油路９１、及び、センタセクション１０に斜状に穿設されて該第一油路９１に接続された連絡油路９０を介して連通され、ポンプ付設面１０ｐの第二の弓形ポートとモータ付設面１０ｍの第二の弓形ポート９６とが、上記第二油路９２を介して連通される。
【００２６】
上述の構成により、上記第一油路９１及び連絡油路９０をもって油圧ポンプ１１及び油圧モータ２１を流体的に接続するための第一の回路１１１とし、上記第二油路９２をもって油圧ポンプ１１及び油圧モータ２１を流体的に接続するための第二の回路１１２としている。この二つの回路１１１・１１２をもってＨＳＴ８の作動油循環回路を構成し、該作動油循環回路を介して作動油が油圧ポンプ１１と油圧モータ２１との間で循環するようにしているのである。従って、上記変速ペダル２７を前進側に踏み込んだ場合は、可動斜板１３が傾動して油圧ポンプ１１がポンプ作用を行い、第一の回路１１１側の圧力が高くなり、第二の回路１１２側は負圧となるので、油圧モータ２１が前進方向に駆動される。一方、上記変速ペダル２７を後進側に踏み込んだ場合は、可動斜板１３の傾動方向が上記の場合と逆となるので、油圧ポンプ１１のポンプ作用により第二の回路１１２側の圧力が高くなり、第一の回路１１１側は負圧となるので、油圧モータ２１が後進方向に駆動される。そして、この油圧モータ２１の駆動力が後述のドライブトレーン３０や差動機構４０を介して車軸５０Ｌ・５０Ｒに伝達され、車両が駆動されることとなる。
【００２７】
次に、上記ＨＳＴ８において発生する作動油の減少を補償する構成を説明する。第一油路９１及び第二油路９２に交差させてチャージ油路９３が穿設され（図３）、該交差する部分には作動油の該チャージ油路９３への逆流を防止するためのチェックバルブ２６・２６がそれぞれ配設される。このチャージ油路９３の下端（開口端）にはチャージポートが形成され、該チャージポートには、センタセクション１０下面に配設されたチャージポンプ１６の吐出ポートが接続される。該チャージポンプ１６は通例のトコロイドポンプとされ、センタセクション１０下面に取り付けられたチャージポンプケース１６ａ内にインナーロータ及びアウターロータを収納し、その吸入ポートには油を濾過するためのサクションフィルタ１７を設けている。更に、該チャージポンプケース１６ａには、チャージ圧を規定するためのリリーフバルブ７６が設けられる（図１）。また、上記油圧ポンプ１１のポンプ軸１２はセンタセクション１０を貫通しながら下方に延出されて、該チャージポンプ１６のインナーロータ及びアウターロータを駆動するように構成し、該ポンプ軸１２にチャージポンプ１６の駆動軸としての役割をも兼ねさせるようにしている。この構成により、ＨＳＴ８内で循環する作動油をチャージポンプ１６によって随時補給することで、ＨＳＴ８の内部的な油の漏れを補償して、作動油の油量低下を防止することができる。
【００２８】
尚、チャージ油路９３にはフリーホイル防止のためのチェック弁１９が接続されて設けられ、車両を停止させて他の車両により牽引させる等の際に油圧モータ２１が車軸５０Ｌ・５０Ｒ側から駆動されてポンプ作用を行うことによる作動油循環回路１１１・１１２内の作動油の減少を、該チェック弁１９が負圧で開いてハウジング９内の油を自吸することによって防止している。
【００２９】
更に、所要の場合に作動油循環回路１１１・１１２をバイパスさせる構成について説明する。即ち図４に示すように、カム軸７７を鉛直に配置して上部ハウジング９ｔに回転自在に支持し、該カム軸７７の一端はハウジング９上方に突出させて、該突出部分にはレバー７８の基端を固設している。また、上記センタセクション１０には、該カム軸７７の下部を配置させるための上下方向の溝９７を形設しており、該溝９７はモータ付設面１０ｍに近接させて設けている。上記カム軸７７の下端は一部欠切されてカム部８０を形成している。更にセンタセクション１０にはモータ軸２２と平行に小径の貫通孔を形設してあり、該貫通孔の一端はモータ付設面１０ｍに開口され、他端は上記溝９７に開口される。そして該貫通孔にはピン７９を配置して往復動自在とし、該ピン７９の一端はシリンダブロック２４に近接させ、他端は上記溝９７内に突出させて、カム軸７７下端の上記カム部８０に近接させている。
【００３０】
この構成で上記レバー７８を回動することにより、カム軸７７が回転されてカム部８０がピン７９を押動し、ピン７９の先端がモータ付設面１０ｍから突出してシリンダブロック２４を押動し、該シリンダブロック２４とモータ付設面１０ｍとを離間させる。これにより作動油循環回路１１１・１１２が弓形ポート９５・９６を介してハウジング９の油溜まりにバイパスされて、油圧モータ２１のモータ軸２２を自由に回転させることができるようにしている。この構成によれば、この車軸駆動装置１を備える車両を他の車両の後端に接続して牽引する等の際に、上記モータ軸２２に連動連結される車軸５０Ｌ・５０Ｒの回転をフリーとして、該牽引に対する抵抗の発生を防止することができる。
【００３１】
次に、上記モータ軸２２から後述する差動機構４０へ動力を伝達する、ドライブトレーン３０について説明する。図２に示すように、上記モータ軸２２の一端はセンタセクション１０のモータ付設面１０ｍ中央に設けた軸受孔にて支持させてあり、他側は前記隔壁９ｉの接合面にて軸受２９を介して支持させながら、その先端を第二の部屋Ｒ２内に突入させている。上記軸受２９はシール付きとして、二つの部屋Ｒ１・Ｒ２の油が該軸受２９部分を介して相互流通するのを防止している。即ち、モータ軸２２の上記第二の部屋Ｒ２に突入する部分には出力ギア３１が固定され、更にブレーキディスク３２が設けられる。そして、該ブレーキディスク３２に制動力を付与することによりモータ軸２２を制動するためのブレーキ装置３３が、上記ブレーキディスク３２の近傍位置に配設される。
【００３２】
上記モータ軸２２の後方には、該モータ軸２２と平行に減速軸３９が回転自在に支持され、該減速軸３９の外周には幅広状の小径ギア３８が刻設される。更に、該小径ギア３８の歯形と合致する中心孔を有する大径ギア３７が、小径ギア３８上に嵌着設置されて相対回転不能とされている。該大径ギア３７は上記モータ軸２２上に固定された上述の出力ギア３１と噛合させ、小径ギア３８は後述の差動機構４０の入力ギア４１と噛合させている。
【００３３】
差動機構４０について、図２を参照して説明する。同心させて配置させた左右一対の車軸５０Ｌ・５０Ｒの内端側にベベルギアであるデフサイドギア４４・４４をそれぞれ相対回転不能に設け、車軸５０Ｌ・５０Ｒは更に内方に突き合わせ状に延出されて、その内端側の突き合わせ部分に上記入力ギア４１の中心孔を外嵌して配置し、左右車軸５０Ｌ・５０Ｒに対し回転摺動自在としている。更に入力ギア４１には透孔４８が設けられ、該透孔４８の内部にピニオン軸４９や、該ピニオン軸４９に支持され左右のデフサイドギア４４・４４に対して噛合されるベベルピニオン４３・４３を配置している。ベベルピニオン４３は摩擦体５６を介してピニオン軸４９に支持させ、これによりベベルピニオン４３に対し所定の制動力が常時発生するようにしており、いわゆるリミテッドスリップデフ機構を構成している。
【００３４】
また、この差動機構にはデフロック機構が配設されており、具体的には、一側の車軸５０Ｒ上にロック体４７を摺動自在に配置し、該ロック体４７に設けられた係止爪４７ａを上記入力ギア４１に開口された係合孔４２に挿入係止し、この係止状態を維持しながらロック体４７が車軸５０Ｒ上を摺動自在となるよう構成している。更に一側のデフサイドギア４４には凹部４４ａが形成されており、ロック体４７の上記摺動により該凹部４４ａがロック体４７に対し係脱自在となるように構成している。この構成により、オペレータの操作により差動機構４０をロックして、左右の車軸５０Ｌ・５０Ｒを一体的に回転させることができるようになっている。
【００３５】
次に、油圧ポンプ１１の可動斜板１３と油圧モータ２１の可動斜板２３とを連動連係させる、本発明の走行制御装置の構成について説明する。尚、以下において「ポンプ斜板」とは前記油圧ポンプ１１の可動斜板１３を、「モータ斜板」とは前記油圧モータ２１の可動斜板２３を、それぞれ意味するものとする。図７はポンプ斜板及びモータ斜板を連動連係させる構成を示した図、図８はクラッチ装置の構成例を示した図である。図９は図７の構成において、作業モードとして変速ペダルを踏み込んだ場合の作動の様子を示した図、図１０は同じく、走行モードとして変速ペダルを踏み込んだ場合の作動の様子を示した図、図１１は同じく、走行モードとして変速ペダルを踏み込み、かつエンジンの負荷が増大した場合の作動の様子を示した図である。また、図１２は作業モード及び走行モードにおいて制御される、油圧ポンプの容積と油圧モータの容積の関係を示した図、図１３は走行モードにおいてエンジンの負荷が大きい場合及び小さい場合における、油圧ポンプの容積と油圧モータの容積の関係を示した図である。図１４は両モードにおいて制御される油圧ポンプの容積と油圧モータの容積の関係について、他の例を示した図、図１５は両モードにおいて制御される油圧ポンプの容積と油圧モータの容積の関係について、さらに他の例を示した図である。
【００３６】
即ち図７に示すように、ポンプ斜板１３を傾動操作するための前記コントロールアーム６１の先端には、リンク５１を介して変速ペダル２７の出力アーム部２７ａを連結している。従って、該変速ペダル２７をオペレータが踏動すると、図９に示すようにコントロールアーム６１が傾動され、前述のトラニオン軸６０を介してポンプ斜板１３が傾動され、油圧ポンプ１１の容積が変更されることとなる。コントロールアーム６１の基端には前記トラニオン軸６０に加えて伝動軸５３が固定されており、該コントロールアーム６１と一体的に回転されるように構成している。該伝動軸５３上にはクラッチスライダがスプラインを介して摺動自在に配置され、該伝動軸５３と同心状に配置される中間軸５５に対し係脱自在として、クラッチ装置５４を構成している。該クラッチ装置５４は、車両の運転席近傍に設けられるモード切換手段である、モード切換レバー３６に連係される。該モード切換レバー３６は二つの操作位置、即ち「作業モード」位置ｍ１と「走行モード」位置ｍ２を有するように構成され、かつ、この二つの操作位置を自在に切り換えることができるように構成している。
【００３７】
これにより、モード切換レバー３６が「作業モード」位置ｍ１にあるときは前記クラッチ装置５４は「断」状態となって、伝動軸５３の回転をアーム部材５７に伝達させない一方、モード切換レバー３６が「走行モード」位置ｍ２にあるときは、前記クラッチ装置５４は「接」状態となって、伝動軸５３とアーム部材５７とを連結させて両者５３・５７が一体的に回転されることとなる。
【００３８】
該アーム部材５７には、二本の出力アームが形成されている。二本の出力アームは互いに１８０°位相を異ならせながら延出され、その先端に棒状のリンク６２・６３の一端をそれぞれ枢結している。一方、前記アーム部材５７の近傍にはカムプレート５８が配設される。該カムプレート５８はその一端を回動可能に枢支され、また、その回動中心５８ａを中心とした同心円弧状の溝が二本形成されている。そして、この同心円弧状の溝にそれぞれ前記リンク６２・６３を連結して、前記変速ペダル２７が踏み込まれない中立状態であるときは、図７・図９の如く該リンク６２・６３の端部がこの溝の端部にそれぞれ位置するように構成している。
【００３９】
前記カムプレート５８の適宜位置には前記油圧シリンダ３５の基部３５ａが枢結され、該油圧シリンダ３５の伸縮可動部３５ｂの先端は、前記モータ斜板２３を傾動させるためのレバー８３の先端に連結される。該レバー８３には付勢バネ８５の一端が係止され、この付勢バネ８５は、モータ斜板２３の傾動角を増大させる方向の付勢力を、常時該レバー８３に付与するよう構成している。従って、前記カムプレート５８が油圧シリンダ３５を介してレバー８３を張引しないときは、該レバー８３は、適宜位置に設けたストッパ８４に図７に示す如くその端縁を接当させて静止することとなり、このときに前記モータ斜板２３は、その傾動角を最大とする図５に示す如きの状態となる。
【００４０】
この油圧シリンダ３５を伸張駆動するために、図１に示す如く上記ＨＳＴの作動油循環回路を構成する二つの回路１１１・１１２の間にシャトルバルブ１４１が介設され、該シャトルバルブ１４１の出力側を油圧シリンダ３５に接続させている。従って、車両の前進時には第一の回路１１１が、後進時には第二の回路１１２が、それぞれ高圧となるが、いずれの場合でもその高圧側の回路の圧油が該油圧シリンダ３５に導かれるようになっている。
【００４１】
また、油圧シリンダ３５の基部３５ａと伸縮可動部３５ｂとの間には戻しバネ４５が介設され、該戻しバネ４５は、伸縮可動部３５ｂが伸張されると圧縮されて、その弾発力を増大させる関係にある。従って、該伸縮可動部３５ｂの基部３５ａに対する位置は、前記シャトルバルブ１４１から導かれた圧油の油圧力と該戻しバネ４５の弾発力とが等しい平衡位置となるように制御され、従って、前記油圧シリンダ３５の長さは、前記作動油循環回路１１１・１１２のうち高圧となっている回路の、その圧力の大きさにより、定まることとなる。
【００４２】
ここで前述のクラッチ装置５４については、例えば図８に示されるように構成することができる。以下これを説明する。即ち、回転自在に支持される基軸１２１上に前記コントロールアーム６１の基部を固定し、該コントロールアーム６１の先端が前記変速ペダル２７にリンク５１を介して連係されている。該コントロールアーム６１の基部には第二のアーム１２４が植設され、該第二のアーム１２４の先端が油圧ポンプ斜板１３に、適宜のリンク機構を介して連係される。前記基軸１２１上には前述のモード切換レバー３６が立設され、その下端部をピン１２５により基軸１２１に枢支している。前記ピン１２５は基軸１２１の回転軸線と直交させて配置し、該モード切換レバー３６が前記基軸１２１の回転軸線を含む平面内において揺動できるようにし、一方に揺動すると前記「作業モード」位置ｍ１、他方に揺動すると前記「走行モード」位置ｍ２となるようにしている。更に、前記モード切換レバー３６に隣り合う位置にて、前記基軸１２１には前述のアーム部材５７の基部５７ａが支持され、回転自在とされている。アーム部材５７の二本の出力アームは上述のとおり、リンク６２・６３を介してカムプレート５８に連係している。一方、アーム部材５７の基部５７ａ上には板状の係止部材１２２を、前記モード切換レバー３６に沿うように直上方に向けて固設している。該係止部材１２２の上部の一定幅部分は該モード切換レバー３６に向けて折曲し、その端縁に、該モード切換レバー３６の中途部を係入し得る、「Ｕ」字状の係合孔１２３を形設している。これにより、前記モード切換レバー３６が「走行モード」位置ｍ２にあるときはモード切換レバー３６が係合孔１２３に係入し、「作業モード」位置ｍ１にあるときは該係入が解除されることとなる。尚、本構成例においては、モード切換レバー３６とアーム部材５７とを直接係脱させる構成として、図１に図示される中間軸５５を省略できるようにし、部品点数の低減を図っている。
【００４３】
以上のクラッチ装置の作用を説明する。即ち、前記変速ペダル２７が踏み込まれると、コントロールアーム６１の先端がリンク５１を介して押動又は張引され、該コントロールアーム６１が揺動する。これにより、前記第二のアーム１２４も一体的に揺動し、ポンプ斜板１３が傾動操作される。加えて、前記コントロールアーム６１に固定される基軸１２１も一体的に回動されるので、前記モード切換レバー３６も前記基軸１２１まわりに揺動される。ここで、前記モード切換レバー３６が「走行モード」位置ｍ２にあるときは、モード切換レバー３６と前記アーム部材５７とが前記係止部材１２２を介して係合され、コントロールアーム６１の回動がアーム部材５７に伝達される、「接」状態となる。一方、モード切換レバー３６が前記「作業モード」位置ｍ１にあるときは、モード切換レバー３６と前記アーム部材５７との係合が解除され、コントロールアーム６１の揺動はアーム部材５７に伝達されない。即ち、「断」状態である。
【００４４】
以上の構成の走行制御装置の作用について説明する。即ち、変速ペダル２７の前側の踏面部を踏込むと、図９に示すように該変速ペダル２７にリンク５１、コントロールアーム６１を介して連係される伝動軸５３が回転される。ここで、図１０に示す如く前記クラッチ装置５４が「接」状態にある場合は、伝動軸５３と中間軸５５とが連結されるので、中間軸５５が回転されて、前記アーム部材５７が図１０に示す矢視ｙの方向に回転される。従って、リンク６２は前記カムプレート５８の溝の一端を張引して該カムプレート５８を回動させるとともに、リンク６３は前記カムプレート５８の溝の内部を摺動する。回動される該カムプレート５８は前記油圧シリンダ３５の基部３５ａを張引し、油圧シリンダ３５の先端が前記レバー８３を張引し傾動させるので、該レバー８３に連結されるモータ斜板２３は、その傾動角が小となるように傾動される。一方、変速ペダル２７の後側の踏面部を踏み込んだときには、前記アーム部材５７が回転する方向は逆となり、リンク６３は前記カムプレート５８の溝の一端を張引して該カムプレート５８を回動させるとともに、リンク６２の一端は前記カムプレート５８の溝の内部を摺動する。従ってこの場合もカムプレート５８が回動する方向は同一であり、該カムプレート５８は前記油圧シリンダ３５の基部３５ａを張引し、油圧シリンダ３５の先端が前記レバー８３を回動させて、該レバー８３に連結されるモータ斜板２３は、その傾動角が小となるように傾動される。従って、前進・後進いずれの場合も、変速ペダル２７の踏込み量に応じてモータ斜板２３を容積減少側へ傾動する制御が行われ、前記ポンプ斜板１３の容積増大側への傾動と併せて、ＨＳＴ８の変速比を変更させる制御が行われるのである。
【００４５】
ここで、前記二本のリンク６２・６３のうち、変速ペダル２７の前側の踏面部を踏み込んだときに前記カムプレート５８を張引する側のリンク６２は、該カムプレート５８の回動中心５８ａに近い側の溝に連結され、他側のリンク６３は、該回動中心５８ａから遠い側の溝に連結される。これにより、変速ペダル２７を前側に踏み込んだ場合はカムプレート５８の回動中心５８ａに近い側の部位がリンク６２により張引され、後側に踏み込んだ場合はカムプレート５８の回動中心５８ａから遠い側の部位がリンク６３により張引されることとなる。従って、同じ踏込み量でも、後側に踏み込んだ場合の方が、前側に踏み込んだ場合よりもカムプレート５８の回動角が小さく、その分だけ前記油圧シリンダ３５の基部３５ａを張引する量が少なくなり、モータ斜板２３を傾動させる量が少なくなる。この構成は換言すれば、後進時においては変速ペダル２７の踏込み量に応じてＨＳＴ８を小減速比側へ移行させる度合いを抑制する構成であり、従って、車両を高速で後進させることは稀である一般の使用態様に即した構成であるといえる。
【００４６】
また、前記作動油循環回路１１１・１１２の圧力が増大した場合には、図１１に示す如く前記油圧シリンダ３５が伸張されるので、前記レバー８３は大減速比側に傾動されることとなる。即ち、油圧シリンダ３５の基部３５ａは前記変速ペダル２７の踏込み量に応じた分だけ張引されるが、該油圧シリンダ３５自体が伸張駆動されるので、油圧シリンダ３５の伸縮可動部３５ｂ先端が前記レバー８３を小減速比側に張引して傾動させる量は、前記伸張駆動の分だけ小さくなるのである。
【００４７】
この作用に関連して、車両を駆動するエンジン２の負荷と、前記作動油循環回路１１１・１１２の圧力の関係を説明する。即ち、車両走行時には車軸５０Ｌ・５０Ｒに対し様々な形での抵抗が発生し、主なものを挙げれば路面抵抗、空気抵抗、加速抵抗、勾配抵抗等であるが、車軸５０Ｌ・５０Ｒに発生するこれらの抵抗は上記ドライブトレーン３０を介して伝達されて、上記油圧モータ２１のモータ軸２２に、該モータ軸２２を駆動するのに抗する向きのトルクとして入力される。従って、前述の抵抗が大きい場合は、上記トルクに抗してモータ軸２２を回転させるために必要な力も大きくなるから、結果として油圧モータ２１を駆動するために必要な油圧力が増大し、従って車両走行時には、車軸５０Ｌ・５０Ｒに入力される抵抗が大であればある程、前記第一の回路１１１（又は第二の回路１１２）の圧力も増大することとなる。一方、上記抵抗が大きいということは、エンジン２の負荷が大きくなるということをも意味する。従って、前記作動油循環回路１１１・１１２の圧力が大きければ大きいほど、エンジン２に作用する負荷が大きいということができる。このことからすれば、作動油循環回路１１１・１１２の圧力を検出して、それに基づいてモータ斜板２３の傾動角を変更させる上述のような制御は、エンジン２の負荷の大きさに応じてモータ斜板２３を傾動制御することと、実質的に同等なのである。
【００４８】
次に、以上の構成とした走行制御装置が前記ＨＳＴ８の変速比をどのように制御するかについて、場合分けを行いながら説明する。
【００４９】
即ち、モード切換レバー３６を「作業モード」位置ｍ１に操作した場合は、走行制御装置は第一のモードである作業モードとなって、ポンプ斜板１３、モータ斜板２３をそれぞれ以下の状態となるよう制御する。即ち、（１）前記ポンプ斜板１３は図９に示すように、前記変速ペダル２７の踏込み量に応じて傾動され、油圧ポンプ１１の容積の変更を通じて変速比が変更される。また、前記モード切換レバー３６に連係されるクラッチ装置が「断」の状態となっているので、変速ペダル２７の踏込み量に応じて前記レバー８３が回動されることはない。従って、（２）モータ斜板２３は図９に示すように、前記変速ペダル２７の踏込み量にかかわらず、前記レバー８３に取り付けられる付勢バネ８５により、その傾動角が最大である状態に保持され、これによりＨＳＴ８全体で大減速比となる。
【００５０】
この制御の関係は、油圧ポンプ１１、油圧モータ２１それぞれの容積の関係で述べれば、以下の如くである。即ち、この「作業モード」において前記変速ペダル２７が中立位置にある場合は、ポンプ斜板１３が中立位置となって油圧ポンプ１１の容積は実質的にゼロとなる。そして該状態から前記変速ペダル２７を踏み込むと、その踏込み量に応じてポンプ斜板１３が傾動し、油圧ポンプ１１の容積を増大させてゆく。一方、モータ斜板２３は、変速ペダル２７の踏込み量にかかわらず、その傾動角が最大である姿勢（図５に示す角度Ａ_maxの姿勢）で保持される。従って、油圧モータ２１の容積は、このモータ斜板２３の姿勢に応じた所定の容積（この場合は、最大の容積）に維持されるよう、制御される。即ち、この「作業モード」においては、図１２のグラフの実線に示される如く、前記油圧ポンプ１１の容積Ｖ_pがいかなる値に変更されても、前記油圧モータ２１の容積Ｖ_mは前記所定の容積Ｖ_m1に維持される関係（Ｖ_m＝Ｖ_m1）となるよう、ポンプ斜板１３及びモータ斜板２３が連動連係されているのである。
【００５１】
即ち、作業場においてモアトラクタに芝刈り作業を行わせる際は、刈りムラを防止する観点から低い速度で走行できることが望まれ、また、速度の細かい調整が容易にできることが要請される。この点、本構成例によれば、モード切換レバー３６を「作業モード」位置ｍ１とすれば、上述のとおり油圧モータ２１が容積大（減速比大）の状態に保持されるよう制御されているから、変速ペダル２７の踏込み量が一定であれば車速は低い速度に一定に保持されることとなり、上述の必要性に即した適切な制御が行われるのである。また、変速ペダル２７と油圧モータ２１との連係が絶たれており、変速ペダル２７に連動して変更制御されるのは油圧ポンプ１１の容積のみとなる。従って、油圧ポンプ１１と同時に油圧モータ２１についてその容積を変更制御する場合に比べて、変速ペダル２７の感度を鈍くすることでき、これは速度の微調整が容易であることを意味する。
【００５２】
尚、本実施例では、油圧モータ２１の前記所定の容積Ｖ_m1は、モータ斜板２３がその傾動角を最大とした場合の油圧モータ２１の容積としているが、それに限定するものではない。即ち、モータ斜板２３の傾動角が前記最大の角度Ａ_maxから適宜の角度だけ小さい場合の油圧モータ２１の容積を、前記所定の容積Ｖ_m1として採用することもできる。このためには、前記レバー８３が前記ストッパ８４に対しより小減速比側で当接することとなるよう、該ストッパ８４の位置を定めればよい。
【００５３】
一方、モード切換レバー３６を「走行モード」位置ｍ２に操作した場合は、走行制御装置は第二のモードである走行モードとなって、ポンプ斜板１３及びモータ斜板２３をそれぞれ以下の状態となるよう制御する。即ち、（１）前記ポンプ斜板１３は図１０に示すように、前記変速ペダル２７の操作位置に応じて傾動され、油圧ポンプ１１の容積の変更によりＨＳＴ８の出力が変更される。
【００５４】
一方、前記モード切換レバー３６に連係される前記クラッチ装置５４が「接」状態となるので、（２）前記モータ斜板２３は図１０に示すように、前記変速ペダル２７の踏込みにより、その傾動角が小となる方向（油圧モータ２１の容積を減少させる方向）に制御されることとなる。加えて、前述の作動油循環回路１１１・１１２のうち高圧側の回路の圧力が増大すると、図１１に示す如く油圧シリンダ３５が伸張駆動されるので、モータ斜板２３は該伸張分だけ、その傾動角が大となる方向（油圧モータ２１の容積を増大させる方向）に制御される。逆に高圧側の回路の圧力が減少した場合は、油圧シリンダ３５が縮退されるので、モータ斜板２３は該縮退分だけ、逆にその傾動角が小となる方向（油圧モータ２１の容積を減少させる方向）に制御されることとなる。
【００５５】
この制御の関係は、油圧ポンプ１１、油圧モータ２１それぞれの容積の関係で述べれば、以下の如くである。即ち、この「走行モード」において前記変速ペダル２７が中立位置にある場合は、ポンプ斜板１３が中立位置となって油圧ポンプ１１の容積は実質的にゼロとなる。そして、この状態から前記変速ペダル２７を踏み込むと、その踏込み量に応じてポンプ斜板１３が傾動し、油圧ポンプ１１の容積を増大させてゆく。一方、モータ斜板２３については、予めその初期傾動角を設定しておき、前記変速ペダル２７が中立位置にある場合はモータ斜板２３が該初期傾動角となるように制御し、油圧モータ２１の容積Ｖ_mが前記初期傾動角に応じた容積Ｖ_m2となるようにする。そして、この状態から前記変速ペダル２７を踏み込むと、その踏込み量に応じて前記モータ斜板２３は傾動角が減少されるよう制御されるので、油圧モータ２１の容積Ｖ_mは前記所定の容積Ｖ_m2から減少されてゆく。即ち、この「走行モード」においては、図１２のグラフの破線で示されるように、前記油圧ポンプ１１の容積Ｖ_pが実質的にゼロであるときは、油圧モータ２１の容積Ｖ_mは前記所定の容積Ｖ_m2となるよう制御される一方、前記油圧ポンプ１１の容積Ｖ_pが増大すればその増大に応じて、油圧モータ２１の容積Ｖ_mが前記所定の容積Ｖ_m2から減少されてゆくように、ポンプ斜板１３とモータ斜板２３を連動連係させてあるのである。
【００５６】
加えて、エンジン２の負荷との関係でいえば、図１３に示されるように、油圧ポンプ１１の容積が等しい容積分Ｖ_pだけゼロから増大された場合でも、エンジン２の負荷が大きいときにおいて油圧モータ２１の容積Ｖ_m(_a) が前記所定の容積Ｖ_m2から減少した量（Ｖ_m2−Ｖ_m(_a) ）は、エンジン２の負荷が小さいときのそれ（Ｖ_m2−Ｖ_m(_b) ）に比して、小さくなるように、ポンプ斜板１３とモータ斜板２３を連動連係させてあるのである（（Ｖ_m2−Ｖ_m(_a) ）＜（Ｖ_m2−Ｖ_m(_b) ））。
これにより、エンジン２の負荷の大きさに応じてＨＳＴ８の変速比を変更する制御が行われる。
【００５７】
即ち、作業場間の移動等のため路面上でモアトラクタを走行させる際は、移動時間の短縮の観点から高速で走行できることが望まれるのに加え、周囲の状況等に応じて頻繁に発進・停止を繰り返す必要があり、また、場合によっては登坂をさせる必要もある。この点、本構成例によれば、モード切換レバー３６を前述の「走行モード」位置ｍ２においた場合は、変速ペダル２７により無段変速を行える範囲が高速側に拡張されることとなり、高速域においても滑らかな変速が可能である。また、エンジン２の負荷の大きさに応じてＨＳＴ８の変速比を変更する制御が行われるので、上記の要請を満たしながら、エンジン２を過負荷から保護し、かつその能力を効率よく発揮させる制御がなされることとなる。
【００５８】
ここで、本実施例においては図１２に示すように、油圧ポンプ１１の容積が実質的にゼロであるときの油圧モータ２１の容積が、前記「作業モード」と「走行モード」とで、等しくなるように制御している（Ｖ_m1＝Ｖ_m2）。しかし、これに限るものでもなく、油圧ポンプ１１の容積が実質的にゼロであるときの両モードにおける油圧モータ２１の容積が、互いに異なるように構成することもできる。
【００５９】
例えば図１４に示すように、油圧ポンプ１１の容積が実質的にゼロである場合に、作業モードにおいて制御される油圧モータ２１の容積Ｖ_m1が、走行モードにおいて制御されるそれＶ_m2より、小さくなる構成とすることができる（Ｖ_m1＞Ｖ_m2）。このためには、前述のレバー８３を当接させるストッパ８４を適宜の部材（例えば、モード切換レバー３６）に連係させて、該ストッパ８４の位置が前記モード切換レバー３６の操作位置に応じて切り替わるようにし、モード切換レバー３６が「作業モード」位置ｍ１のときは「走行モード」位置ｍ２のときよりも、より小容積側にて前記レバー８３に当接するように制御すればよい。
【００６０】
あるいは図１５に示すように、油圧ポンプ１１の容積が実質的にゼロである場合に、作業モードにおいて制御される油圧モータ２１の容積Ｖ_m1が、走行モードにおいて制御されるそれＶ_m2より、大きくなる構成とすることができる（Ｖ_m1＞Ｖ_m2）。このためには、例えば、前記レバー８３に前記ストッパ８４の代わりに適宜の規制機構を設け、該規制機構は前記モード切換レバー３６に連係した上で、（１）該モード切換レバー３６が「走行モード」位置ｍ２にあるときは、規制機構は、油圧ポンプの容積１１に応じて変更制御する油圧モータ２１の容積の範囲を、油圧モータ２１の容積の変更可能範囲のうち容積小側の一部の範囲に制限し、（２）「作業モード」位置ｍ１にあるときは、上述の制限を解除するとともに、レバー８３を適宜の位置に保持すべく構成する。
【００６１】
また、前記モード切換レバー３６の切換操作を、前記油圧ポンプ１１の容積が実質的にゼロである場合にのみ可能とする構成とすることもできる。以下、この構成を説明する。図１６は油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときにのみ、モードの切換を許容する構成を示した図である。
【００６２】
即ち図１６に示すように、前記モード切換レバー３６の近傍にカムプレート７０を回動自在に枢支し、該カムプレート７０には、その回動中心７０ａを中心とする同心円弧状の規制溝が二本形成されるとともに（８６・８７）、該二本の溝８６・８７の中途部同士の間には、前記モード切換レバー３６の枢支点３６ａを中心とする円弧状の摺動溝８８が接続されて設けられる。この三本の溝８６・８７・８８をもって略「Ｈ」字状のガイド溝としており、該ガイド溝の内部には、前記モード切換レバー３６の適宜位置に設けられたガイドピン７２が位置され、このガイドピン７２は該ガイド溝に沿って摺動自在としている。前記カムプレート７０にはアーム部が形成され、該アーム部を、前記変速ペダル２７の出力アーム部２７ａに、リンク７１をもって連結している。
【００６３】
この構成の作用を説明する。即ち、前記変速ペダル２７が踏み込まれない中立位置にあるときは、前記ガイドピン７２はカムプレート７０のガイド溝のうち、摺動溝８８に位置するように調整されているので、ガイドピン７２が前記摺動溝を摺動することにより、前記モード切換レバー３６を自由に切り換えることができる。一方、前記変速ペダル２７を踏み込んだときは、カムプレート７０が回動するので、前記ガイドピン７２が規制溝（８６又は８７）に係入することとなる。従って、該状態からモード切換レバー３６を切換操作することはできない。即ち、この構成は、オペレータがモード切換レバー３６を切り換える場合は、変速ペダル２７を中立位置として油圧ポンプ１１の容積を実質的にゼロとしなければならない構成である。従って、車両を停止状態とさせてから確実に作業モードを切り換えさせるようにするこの構成によれば、走行中のモード切換による変速ショックの発生等が防止されることとなる。
【００６４】
また、前記ポンプ斜板１３とエンジン２のキャブレターとを連係させる構成として、エンジン２の回転数を同時に制御する構成とすることもできる。即ち、前述のポンプ斜板１３及びモータ斜板２３を上述とまったく同様に制御させるとともに、前記モード切換レバー３６を「作業モード」位置ｍ１としたときは前記変速ペダル２７の踏込み量に関わらずエンジン２の回転数は一定とする制御を行わせる一方、前記「走行モード」位置ｍ２としたときは、前記変速ペダル２７の踏込み量に応じてエンジン２の回転数を上昇させる制御を行わせるのである。この構成は、走行モードにおいて急斜面等を上らせる際も力強く登坂することとなるので、自動車感覚に近い走行フィーリングをオペレータに提供できる。
【００６５】
また、本実施例では上記モータ斜板２３を機械的に制御する構成としたが、他の構成を採用しても構わない。例えば、前記モータ斜板２３に電動アクチュエータを連結し、変速ペダル２７又はポンプ斜板１３にセンサ（例えば、ポテンショメータ）を設けて、変速ペダル２７の操作量又はポンプ斜板１３の傾動量を該センサにより検出して、該検出値に基づいて電動アクチュエータを駆動してモータ斜板２３を傾動させる、電気的な制御構成とすることも差し支えない。
【００６６】
以上に本発明の実施例を説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００６８】
請求項１に示す如く、可変容積型油圧ポンプと可変容積型油圧モータとを流体的に接続したＨＳＴを、有する作業車に備えられる走行制御装置であって、第一のモードと第二のモードを切換自在とするためのモード切換手段を備え、前記油圧ポンプに備えられて車両の変速操作具に連係されるポンプ容積操作具と、前記油圧モータに備えられるモータ容積操作具とを、前記モード切換手段を前記第一のモードとした場合においては、前記油圧ポンプの容積の変更にかかわらず、前記油圧モータの容積は固定状態を維持するように制御し、前記モード切換手段を前記第二のモードとした場合においては、前記油圧ポンプの容積がゼロから増大してゆくに従って、前記油圧モータの容積が所定の容積から減少されてゆくように制御することとなるよう、連動連係してあるので、前記第一のモードにおいては、油圧ポンプの容積の変更に関わらず油圧モータの容積は一定であるので、低速域での速度の微調整が容易であり、車両に一定の作業を行わせる際に有用である。
一方、前記第二のモードにおいては、油圧ポンプの容積の増大に応じて油圧モータの容積が減少される制御が行われるので、無段変速が可能である範囲が高速側に拡張されることとなり、高速走行が可能となるので、作業場から作業場への移動等の際に適している。
即ち、このような二つのモードを、ギア式の副変速装置を用いずに提供可能である構成とすることができ、従って、走行制御装置のコンパクト化や製造コストの低減に寄与できる。
【００７０】
また、前記第二のモードにおいては、エンジンに対する負荷が大きい場合において、前記油圧ポンプの容積がゼロより増大されるに従って前記油圧モータの容積が前記所定の容積から減少される量は、エンジンに対する負荷が小さい場合において、前記油圧ポンプの容積がゼロより増大されるに従って前記油圧モータの容積が前記所定の容積から減少される量よりも、小さくなるように、前記ポンプ容積操作具と前記モータ容積操作具とを連動連係してあるので、
前述した効果に加えて、前記第二のモードにおいて、エンジンの負荷の大きさに応じて油圧モータの容積が容積増大側に制御されることとなるから、エンジンが過負荷から保護され、トラブルが防止できるのである。
即ち、作業場から作業場を移動するために路面上を走行するような際は、周囲の状況等に応じて頻繁に発進・停止を繰り返す必要があり、また、場合によっては登坂をさせる必要があるが、このような場合にはトランスミッションを前記第二のモードとすれば、減速比が自動的に適切に制御されることとなるから、エンジン回転数の低下やエンストが防止され、燃費の無駄が低減されるのである。
従って、小減速比（高速）側での使用により、車軸に入力される負荷の増大がエンジンの過負荷に結びつきやすい第二のモードにおいても、負荷の変動に対する走行の安定性に優れることとなる。これは、該第二のモードの使い勝手が向上することを意味する。
【００６９】
請求項２に示す如く、請求項１記載の作業車の走行制御装置において、前記第一のモードにおいても前記第二のモードにおいても、前記油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときは、前記油圧モータの容積は前記所定の容積となるように制御し、かつ、前記第一のモードにおいては、前記油圧ポンプの容積の変更に関わらず、前記油圧モータの容積は前記所定の容積を維持するように制御するように構成してあるので、
前記請求項１の効果に加え、第一のモードにおいても第二のモードにおいても、油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときの油圧モータの容積（即ち、前記所定の容積）を基準として油圧モータの容積を制御する、シンプルな制御構成とできるから、そのために必要な連動連係構成も簡素とでき、製造コスト等が更に節減されることとなる。
また、この構成によれば、油圧ポンプの容積がゼロ近傍である場合に限っていえば、第一のモードと第二のモードとで油圧モータの容積はほとんど同じであり、これは、第一のモードと第二のモードにおいて、変速操作具を中立位置から操作し始めたときのＨＳＴとしての変速比が特段に異ならないことを意味する。従って、変速操作具の操作し始めの加速フィーリングを両モードで似通ったものとすることが容易にでき、オペレータ側からみれば、一のモードの発進操作に慣れれば他のモードの発進操作にもすぐ慣れることができる。従って、全体として操作が容易な車両を簡素な構成で提供することができる。
【００７１】
請求項３に示す如く、請求項１記載の作業車の走行制御装置において、前記第一のモードと第二のモードの切換は、前記油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときにのみ可能となるよう構成されるので、請求項１記載の効果のほか、油圧ポンプの容積が実質的にゼロである状態においてのみモードの切換が可能であるので、該切換時において油圧モータの容積が急激に変更されたとしても、変速ショックが発生することが防止されるのである。
即ち、油圧モータの容積はそれぞれ、第一のモードにおいては予め定められた容積となるよう固定制御され、第二のモードにおいては油圧ポンプの容積に応じて変更制御される。従って、切換時における油圧ポンプの容積や、第一のモードにおける油圧モータ容積の設定値等の条件によっては、第一のモードと第二のモードの間の切換えの際に、油圧モータの容積が急激に変更される可能性があり、それに応じて生じる変速ショックを防止する必要がある。
この必要性に関連して、（１）油圧ポンプの容積が大である状態において前記モードが切り換えられ、その際に前述の通り油圧モータの容積が急激に変更されると、激しい変速ショックが発生してオペレータを戸惑わせることになるが、（２）油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときは、油圧ポンプが圧油を吐出しないので油圧モータも駆動されず、このことより、前記モードが切り換えられてその際に油圧モータの容積が急激に変更されたとしても、前述のような変速ショックが生じる余地はないのである。
本発明は油圧ポンプの容積が実質的にゼロである場合（上記（２）の場合）にのみモードの切換操作を許容することとしているから、結果として切換時の変速ショックの発生が防止され、乗り心地の良い車両を提供できるのである。
【００７２】
請求項４に示す如く、請求項１記載の作業車の走行制御装置において、前記油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときの前記油圧モータの容積が、前記第一のモードと前記第二のモードとで異なるように構成したので、前記請求項１に示す効果のほか、第一のモードと第二のモードとで切換え可能な、変速可能な領域のバリエーションを、簡素な機構で様々に設定できるのである。
例えば、第一のモードでは変速可能領域はより狭くなり、第二のモードでは変速可能領域が高速側に大幅に拡大される、といった特徴を有する走行制御装置を提供したい場合は、油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときの前記油圧モータの容積が、第一のモードの場合には大きくなり、第二のモードの場合には小さくなるよう構成すれば、簡素な構成で所望の目的を達成できることになる。
また逆に、第一のモードと第二のモードとで変速可能な領域がさほど異ならないような特徴を有する走行制御装置を提供したい場合は、油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときの前記油圧モータの容積が、第一のモードの場合には大きくなり、第二のモードの場合には小さくなるよう構成すればよい。
このように、油圧ポンプの容積がゼロのときの油圧モータ容積を、第一のモードと第二のモードとで異なるように構成することで、上述のようなバリエーションを、車両の用途や目的に対応させて容易に提供できることとなるのである。
換言すれば、歯車式の副変速機構により二つのモードを切り換える従来の構成には、その歯車の歯数比のバリエーションを変更することによって様々な変速領域切換のバリエーションを容易に現出できるという効果があったが、本発明によれば、該歯車式の副変速機構なしでも、同等の効果を容易に達成できることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の走行制御装置により制御されるＨＳＴを備える、車軸駆動装置の全体的な構成を示したスケルトン図。
【図２】車軸駆動装置の平面図一部断面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面矢視図。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面矢視図。
【図５】油圧モータの容積を変更させる構成を示した要部拡大図。
【図６】図５の状態から油圧モータの容積が減少される様子を示した図。
【図７】ポンプ斜板及びモータ斜板を連動連係させる構成を示した図。
【図８】クラッチ装置の構成例を示した図。
【図９】図７の構成において作業モードとして変速ペダルを踏み込んだ場合の作動の様子を示した図。
【図１０】同じく、走行モードとして変速ペダルを踏み込んだ場合の作動の様子を示した図。
【図１１】同じく、走行モードとして変速ペダルを踏み込み、かつエンジンの負荷が増大した場合の作動の様子を示した図。
【図１２】作業モード及び走行モードにおいて制御される、油圧ポンプの容積と油圧モータの容積の関係を示した図。
【図１３】走行モードにおいてエンジンの負荷が大きい場合及び小さい場合における、油圧ポンプの容積と油圧モータの容積の関係を示した図。
【図１４】両モードにおいて制御される油圧ポンプの容積と油圧モータの容積の関係について、他の例を示した図。
【図１５】両モードにおいて制御される油圧ポンプの容積と油圧モータの容積の関係について、さらに他の例を示した図。
【図１６】油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときにのみ、モードの切換を許容する構成を示した図。
【符号の説明】
２エンジン
８ＨＳＴ
１１油圧ポンプ
１３ポンプ斜板（ポンプ容積変更操作具）
２１油圧モータ
２３モータ斜板（モータ容積変更操作具）
２７変速ペダル（変速操作具）
３６モード切換レバー（モード切換手段）

Claims

可変容積型油圧ポンプ（１１）と可変容積型油圧モータ（２１）とを流体的に接続したＨＳＴ（８）を、有する作業車に備えられる走行制御装置であって、第一のモードと第二のモードを切換自在とするためのモード切換手段（３６）を備え、前記油圧ポンプ（１１）に備えられて、車両の変速操作具（２７）に連係されるポンプ容積操作具（１３）と、前記油圧モータに備えられるモータ容積操作具（２３）とを、前記モード切換手段（３６）を前記第一のモードとした場合においては、前記油圧ポンプ（１１）の容積の変更にかかわらず、前記油圧モータ（２１）の容積は固定状態を維持するように制御し、前記モード切換手段（３６）を前記第二のモードとした場合においては、前記油圧ポンプ（１１）の容積がゼロから増大してゆくに従って、前記油圧モータ（２１）の容積が所定の容積から減少されてゆくように制御することとなるよう、連動連係し、前記第二のモードにおいては、エンジン（２）に対する負荷が大きい場合において、前記油圧ポンプ（１１）の容積がゼロより増大されるに従って、前記油圧モータ（２１）の容積が前記所定の容積から減少される量は、エンジン（２）に対する負荷が小さい場合において、前記油圧ポンプの容積がゼロより増大されるに従って前記油圧モータの容積が前記所定の容積から減少される量よりも、小さくなるように、前記ポンプ容積操作具（１３）と前記モータ容積操作具（２３）とを連動連係してある、作業車の走行制御装置。
請求項１記載の作業車の走行制御装置において、前記第一のモードにおいても、前記第二のモードにおいても、前記油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときは、前記油圧モータの容積は前記所定の容積となるように制御し、かつ、前記第一のモードにおいては、前記油圧ポンプの容積の変更に関わらず、前記油圧モータの容積は前記所定の容積を維持するように制御するように構成してある、作業車の走行制御装置。
請求項１記載の作業車の走行制御装置において、
前記第一のモードと第二のモードの切換は、前記油圧ポンプの容積が実質的にゼロであるときにのみ可能となるよう構成される、作業車の走行制御装置。
請求項１記載の作業車の走行制御装置において、前記油圧ポンプ（１１）の容積が実質的にゼロであるときの前記油圧モータ（２１）の容積が、前記第一のモードと前記第二のモードとで異なるように構成した、作業車の走行制御装置。