JP4761316B2 - 作業車輌 - Google Patents
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Description
さらに、前記駆動車軸の変速域を広げたい場合、及び/又は変速装置の負荷を軽減させたい場合には、主変速装置に加えて副変速装置が備えられる。
図19に示すように、副変速装置を備えた従来の車輌においては、車輌前後方向一方側から他方側へ向かって、互いに分離可能なエンジン801,フライホイール802,主変速装置803,副変速装置804及び駆動車軸アクスル装置805が相互に直列連結されている為、以下に示す問題点があった。
従って、運転席のステップ台を前記何れかのハウジングの上方に配設しなければならず、該ステップ台の設置位置が高くなってしまったり、及び/又は、前輪及び後輪間にミッドマウントモアを備える場合には前記ハウジング全体の設置位置を高くしなければならず、車輌重心の上昇を招くという問題がある。
従来、該油圧リフト装置は、トランスミッションのミッションケースの上面又は該ミッションケースの内部に設置されている。
斯かる従来の構成においては、前記作業機昇降の際の荷重が前記ミッションケースに負荷される。従って、従来の構成においては、前記ミッションケースの強度を高くしなければならなかった。
しかしながら、従来のHMTにおいては、HMT出力の正逆回転を、HSTの可変モータ出力によって現出させていた。より詳しくは、従来のHMTにおいては、HSTの可変モータ出力を正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ変化させることによって、正逆双方向のHMT出力を得ていた。
斯かる従来の構成において、前後進を含む走行変速幅を広くとる為には、HSTの容量を大型化させる必要がある。HSTの大型化は、高コスト,HMT全体の大型化・高重量化及び冷却装置の大型化を招く。
他態様においては、前記前後進切換装置は、前記HMTが略出力停止状態の際に、外部操作に基づき、前記駆動車輪を空転状態とし得るように構成される。
さらに、前記HMTが略出力停止状態の場合には、前後進切換装置が前記車輪駆動用伝動経路を遮断するように構成したので、HMTを高精度に製造することなく、駆動車輪をフリーホイール状態とすることができる。
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。図1及び図2は、それぞれ、本実施の形態に係る作業車輌1の概略側面図及び伝動模式図である。
図2に示すように、該作業車輌1は、前記主変速装置30として、HST300及び遊星歯車装置350が連結されてなるHMTユニットを備えている。
図1及び図3に示すように、前記機体フレーム10は、車輌前後方向に沿って延びる左右一対のメインフレーム11を備えており、前記エンジン20は、該一対のメインフレーム11に防振支持されている。
詳しくは、前記エンジン20は車両前後方向に沿うエンジン出力軸を備えたホリゾンタル式に構成され、そのクランクケースの側面の前方下部に固着したブラケット20aに、防振ゴム111を介して、前記一対のメインフレーム11に支持されており、これにより、該エンジン20からの振動が機体フレーム10へ伝播するのを防止している。
前記HST300は、フライホイール60を介してエンジン20からの駆動力を受ける入力軸(ポンプ軸)301と、該入力軸301によって駆動される油圧ポンプユニット310と、該油圧ポンプユニット310との共働下に前記エンジン20からの駆動力を無段変速する油圧モータユニット320と、該油圧モータユニット320によって回転駆動される出力軸(モータ軸)302と、該油圧ポンプユニット310及び油圧モータユニット320を支持すると共に、両者を流体的に接続する油圧回路が形成されたセンターセクション330と、前記油圧ポンプユニット310及び油圧モータユニット320を囲繞するように前記センターセクション330に連結されるHSTケース340とを備えている。
本実施の形態においては、後述するように、該センターセクション330には前記油圧回路として一対の油圧ラインが形成されている。
さらに、前記HSTケース340は、該第1面331に連結されており、これにより、前記油圧ポンプユニット310及び油圧モータユニット320を囲繞している。
該出力調整部材313の傾転位置は、後述の油圧制御装置によって制御される。
該チャージポンプユニット70は、HST30への作動油補給用、及び、前記出力調整部材を制御する油圧制御装置の作動油供給用として使用される。
本実施の形態においては、遊星キャリア353,太陽歯車351及び内歯歯車354が、それぞれ、前記第1〜第3要素に対応している。
前記PTO系出力軸371は、伝動方向上流側端部が前記HST入力軸301に軸線回り相対回転不能に連結され、且つ、伝動方向下流側端部が前記遊星ハウジング360から伝動方向下流側へ突出するように、前記遊星ハウジング360に支持されている。
前記遊星ハウジング360の周壁部362には、内周面から径方向内方へ延びるボス部363が一体形成されており、該ボス部363に軸受板364が螺着されるようになっている。
前記PTO系出力軸371の伝動方向上流側端部には、前記HST入力軸301の伝動方向下流側端部が相対回転不能に突入されるように、スプライン継手部が設けられている。
該走行系中間軸373の伝動方向上流側端部側端部には、前記HST出力軸302の伝動方向下流側端部が相対回転不能に突入されるように、スプライン継手部が設けられている。
該走行系中間軸373のうち,前記軸受板364より伝動方向下流側に位置する部分には、第2要素として作用する前記太陽歯車351が設けられている。
即ち、前記PTO系出力軸371のうち,前記軸受板364より伝動方向下流側に位置する部分には、前記伝動ギア381と噛合するように、固定歯車382が相対回転不能に支持されている。
そして、前記遊星キャリア353は、伝動ギア381の回転に伴って遊星キャリア352が太陽歯車351回りに公転し得るように、該伝動ギアギア381に連結されている。
該走行系出力軸372は、HMT出力軸として作用する。
そして、車輌の前後進は、後述のギア式の前後進切換装置によって切り換えられ、これにより、車輌前進及び後進を含む走行変速範囲を2倍に拡大するようになっている。
前記HMT30は前記エンジン20に固定的に連結されており、これにより、機体フレーム10に対して防振支持された該エンジン20と共に、機体フレーム10に対して揺動自在な駆動側ユニットを形成している。
より詳しくは、該駆動側ユニットのエンジン20部分は、クランクケースの左右側面における前下方部に固着したブラケット20a及び防振ゴム111を介して、前記防振ゴムブラケット11dに支持されている。
一方、前記駆動側ユニットのHMT30部分は、図3に示すように、遊星ハウジング360の左右側面に固着したブラケット30a及び防振ゴム(図示せず)を介して、前記防振ゴムブラケット11dに支持されている。
このように、駆動側ユニットを機体フレームに対して防振支持することにより、エンジン20の振動やHST300内を循環する作動油圧の脈動等によって生じるHST自身の振動が、機体フレーム10に伝播することを有効に防止し、該振動に起因する運転環境の悪化を防いでいる。
前記4本の脚部83は、前記フライホール60の外周部が、隣接する脚部間を結ぶ仮想線から外方へ露出するように、構成されている。
このように、本実施の形態においては、前記フライホール60を完全に覆うタイプの従来のフライホイールハウジングの代わりに、前記HMT取付台82を用いており、これにより、前記一対のメインフレーム11の幅方向間隔の最小化を図っている。
前記トランスミッション40は、図2に示すように、ミッションケース410と、伝動方向上流側端部が外方へ延在するように、該ミッションケース410に支持された走行系入力軸401と、前輪及び/又は後輪へ駆動力を出力する為の走行系出力軸402と、前記走行系入力軸401から走行系出力軸402へ駆動力を伝達する車輪駆動用ドライブトレーン420とを備えている。
図1及び図6に示すように、前記ミッションケース410は、前記駆動側ユニットとは離間された状態で、車輌前後方向他方側において前記一対のメインフレーム11に固定的に支持されている。
なお、前記ミッションケース410の左右には、車軸ブレーキ装置451が内装されたリアアクスルハウジング450が取り付けられる(図2及び図6参照)。
なお、図6中の符号411は、前記ミッションケース410の前側左右側面に形成された前記一対のメインフレーム11への取付用ボスである。
又、図6中の符号11eは、前記一対のメインフレーム11のそれぞれ後部側外面に固着したトランスミッション取付ブラケットであり、リアアクスルハウジング450の上側を向く方の前記取付用ボス453に設置して固着される。
好ましくは、前記軸継手91は、両端部に自在継手が備えられた振動吸収型軸継手とされる。
より詳しくは、前記車輪駆動用ドライブトレーン420は、前進時に動力を伝達する前進用伝動経路と、後進時に動力を伝達する後進用伝動経路とを備えている。
そして、前記前後進切換装置430は油圧作動クラッチを備え、圧油の作用によって、前進時伝動経路を選択する(即ち、従動軸431を前記走行系入力軸401に直接係合させる)前進状態と、後進時伝動経路を選択する(即ち、前記走行系入力軸401と従動軸431とをアイドルギアを介して係合させる)後進状態と、該車輪駆動用ドライブトレーンの前後進両方の伝動経路を遮断(HMT出力と駆動車輪との伝動関係を遮断)して、駆動車輪を空転状態とするフリーホイール状態とをとり得るように構成されている。
該自由スペースを確保することによって、運転席のステップ台やミッドマウントモア等の配置に際し、設計自由度を広げることができる。
なお、図2及び図6における符号403は、前記走行系出力軸402にクラッチを介して動力伝達を入切自在作動的に連結された前輪駆動力取出軸であり、機体前方側に向けて延伸する軸継手94を介して、機体フレーム10の前側に懸架されたフロントアクスル装置90に連結される。又、図2における符号50は、前記走行系出力軸402に作動的に連結されたディファレンシャルギア装置であり、左右の後輪を差動可能に連結する。
斯かる構成により、本実施の形態に係る作業車輌1は、作業機駆動系路を備えながら、車輌全長を拡大することなく、機体フレーム10の車輌前後方向略中央部に自由スペースを確保している。
さらに、リアPTO軸406の駆動系路には、前記切換機構475の伝動方向下流側において、2段のリアPTO変速装置476が設けられている。図6に示すように、前記前輪駆動力取出軸403と前記ミッドPTO軸407とは、ミッションケースの下部前面で左右方向に配列するように突出しており、前記ミッドPTO軸407は、車輌下腹部に装着されたモアに軸継手93を介して連結される。
該補助ポンプユニット480は、前述の如く、ミッションケース410上にあり、機体フレーム10側と一体関係にある。従って、エンジン20と一体的に振動するHST300側の油圧源とはせず、機体フレーム10側と一体関係にある油圧機器の油圧源として使用している。
即ち、該補助ポンプユニット480は、所望又は必要に応じ該車輌に備えられる前輪用パワーステアリング装置110、ネガティブブレーキ機構付の前記PTOクラッチ装置470、前記前後進切換装置430、車輌後部に付設される作業機を昇降させる為に、所望又は必要に応じ該車輌に備えられる油圧リフト装置120、及び、所望又は必要に応じ該車輌の前部に備えられるフロントローダFの油圧供給装置130等の油圧源として使用される。
なお、本実施の形態においては、前記補助ポンプユニット480から供給される圧油を、まず、パワーステアリング装置110に供給し、ここからのドレン油を分流弁を用いて前後進切換装置430とその他の油圧機器とに振り分けるようにしたが、油圧回路としてこれに限るものではなく種々の形態をとり得る。
該機体フレーム10は、前述の通り、車輌長手方向に延びる左右一対の前記メインフレーム11を備えている。
図6に示すように、該メインフレーム11は、第1水平部11aと、該第1水平部11aの車輌前後方向一端部(本実施の形態においては後端部)から斜め上方に延びる傾斜部11bと、該傾斜部11bの車輌前後方向一端部(本実施の形態においては後端部)から水平に延びる第2水平部11cとを備えた側面視略Z状(又は略逆Z状)をなしており、前記傾斜部11b及び第2水平部11cを、前記ミッションケース410及びリアアクスルハウジング450の連結体の上方から被せた状態で該連結体を支持し得るように構成されており、該連結体が前記一対のメインフレームに対するクロスメンバを兼ねるようになっている。
該補強フレーム12は、好ましくは、前記第1水平部11aの前後方向略中間の位置にあって、フライホイール60やHST300を跨ぐように、配設される。
前記側面部12aの上方部分にはフロントローダマスト131が取付可能とされている。
又、前記上面部12bの左右方向略中央部には、図1に示すようにパワーステアリング装置110用のコントローラ110aや、ハンドルSを支えるハンドルコラムSaを設置する為の台座12cが備えられている。更に、その周辺に位置するダッシュボード(計器パネル)等のぎ装パーツを取り付けるためのステーをこの補強フレーム12に固定させることもできる。
本実施の形態においては、前記補強フレーム12は鋼板製としたが、おり強度を高める必要がある場合には鋳物製とし得る。
該天板13は、前記油圧リフト装置120を吊り下げ支持し得るように構成されており、好ましくは、前記トランスミッション40の上方近傍に配設される。
本実施の形態においては、該天板13は、前記一対のメインフレーム11の第2水平部11cの上面に跨るように配設されている。
図8及び図9は、それぞれ、前記油圧リフト装置近傍の平面図及び側面図であり、一部を断面で示している。
又、該取付部材121の後方には、前記左右の側面部121bに支持された後側クロスバー121dが設けられている。該後側クロスバー121dは、両端部が前記取付部材121の側面部121bから外方へ延在されており、該両端部に前記一対のリフトアーム124が揺動自在に枢支されている。
該一対のリフトアーム124における前記第1片124aの他端部(頂点部)間は、連結バー124cによって連結されており、該連結バー124cの略中央位置にピストンロッドが連結されている。
前記第2片124bの後端部には、一般的な3点リンクヒッチ機構を構成するロアリンクに連結されるリフトリンク150の上端部が装着される。
さらに、前記取付部材121の後端部には、前記3点リンクヒッチ機構のトップリンクを装着する為のヒンジ151が備えられる。
なお、図9における符号122aは前記油圧シリンダ122の油給排ポートであり、前記昇降制御弁120aのシリンダポート120cと配管を通じて接続される。また、符号122bは前記油圧シリンダ122が単動式である場合のエア/漏れ油抜きポートであり、前記ミッションケース410の上部エア溜りと配管を通じて接続される。
即ち、斯かる構成によれば、前記油圧リフト装置120によって作業機を昇降させる際の負荷が、ミッションケース410ではなく、一対のメインフレーム11に直接作用する。従って、ミッションケース410を必要以上に高強度に製造する必要がない。しかも、この天板13はメインフレーム11を相互に連結しているのでクロスメンバとしても機能する。
又、前記一対の上下方向延在片14aには、該一対の上下方向延在片14a間に跨るように、ロアリンク枢支バー14cを支持させることができる(図1及び図6参照)。
該下部プレート15は、前記ロプス支持フレーム14との共働下に、四角形状の補強フレームを形成し、これにより、ロプス支持フレーム14の剛性を高めるのはもとより、そこに連結した機体フレーム10の剛性も高めることができる。
該下部プレート15の底面には、好ましくは、牽引バーを支持する牽引バー収納ボックス15aが装着される。
なお、本実施の形態においては、該下部プレート15の上面に前記ミッションケース410が固着されるようになっており、該ミッションケース410の安定支持と共に、ロプス支持フレーム14及び機体フレーム10のさらなる剛性向上を図っている。
図10に、該作業車輌の変速制御回路を示す。
本実施の形態において、前記センサ部552には、前記前進用走行ペダル510及び後進用走行ペダル520が、それぞれ、操作されているか否かをペダル軸の回転の有無で検知する操作検知センサ552aと、両ペダルのそれぞれのペダル軸回転操作量(踏み込み角度)を検出するポテンシオメータ等の操作量検出センサ552bと、前記HST300の出力調整部材313の傾転量を検出する傾転位置検出センサ552cと、前記HST300の入力軸301又は該HST入力軸301に直結される前記PTO系出力軸371の回転数を検出するHST入力センサ552dと、前記HST出力軸302の回転数を検出するHST出力センサ552eとが含まれる。
なお、各ペダルには、例えば、戻しバネ(図示せず)が介装され、これにより、ペダル面から足を離したときには各センサ552からの検出値はゼロとなるように構成される。
即ち、該電磁比例式制御弁532の弁本体は、前記HST300の出力を正逆一方側へ変速させる第1位置と、前記HST300の出力を正逆他方側へ変速させる第2位置と、前記HSTの出力をその状態に維持する中立位置とをとり得るように構成されている。
なお、図10に示すように、前記電磁比例式制御弁532は、前記チャージポンプユニット70から圧油が供給される。従って、好ましくは、該電磁比例式制御弁532は、前記油圧ピストン装置531と共に、前記駆動側ユニットに装着される(図示せず)。
なお、前記電磁切換弁541には、前記補助ポンプユニット480から圧油が供給される。
前述のように、前記HMT30は、HST300の出力調整部材313が正逆一方側の最大傾転位置(以下、初期位置という)まで傾転された状態で、略出力停止状態となり、且つ、該出力調整部材313を前記初期位置から正逆他方側の最大傾転位置へ向けて傾転させていくに従ってHMT出力が増大していくように構成されている。
エンジン20が稼働中であり、且つ、両ペダル510,520が操作されていない車輌停止時には各センサ552から制御部551へ検出値ゼロが入力される。斯かる入力信号に基づき、該制御部551は、前記電磁比例式制御弁532を第1位置に位置させる。これにより、前記油圧ピストン装置530は、前記出力調整部材313を初期位置に向けて押動する。そして、該出力調整部材313が、初期位置に到達したことが検出されると、前記制御部551は、前記電磁比例式制御弁532を中立位置へ戻す。
即ち、HST出力センサ552e及びHST入力センサ552dの信号から、それぞれ、太陽歯車351及び遊星キャリア353への入力回転数が分かるから、遊星歯車装置350の設定歯車比に基づく演算によってHMT30が略出力停止状態となっているか否かが確認され得る。
但し、HMT出力軸(走行系出力軸)372に対する回転数センサによるHMT30の略出力停止状態の検出と、HST入力軸301の回転数及びHST出力軸302の回転数に基づく演算によるHMT30の略出力停止状態の検出とを比較すると、後者の方が検出誤差が少ない為、好ましくは、HST入力軸301の回転数とHST出力軸302の回転数とに基づく演算によってHMT出力の無回転が検知される。
作業車輌1を前進又は後進させる場合、運転者は、前進用ペダル510又は後進用ペダル520の何れかを選択的に押圧する。
例えば、運転者が前進用ペダル510を押圧したとする。前記操作検知センサ552a又は前記操作量検出センサ552bからの入力信号によってによって前記制御部551が斯かる前進用ペダル510の操作開始を検知すると、該制御部551は、前記走行方向切換用油圧装置540における電磁切換弁541の弁本体を前進位置へ位置させる。これにより、前記前後進切換装置430は、前進時伝動経路を係合させる前進状態となる。
即ち、運転者が前進用ペダル510を押圧操作している場合には、前記制御部551は、前記電磁切換弁541における前進時励磁用ソレノイド541aを励磁させることによって、該電磁切換弁541の弁本体を前進位置に位置させている。この状態から、運転者が前進用ペダル510の押圧操作を解除すると、前記制御部551は、前進時励磁用ソレノイド541aの励磁状態を維持するように、前記電磁制御弁541を制御する。
ところで、前進用ペダル510の操作を解除した場合には、HST300は正逆一方側に最大出力状態となり、HMTは強制的なゼロ出力停止状態となる。即ち、前進用ペダル510の押圧操作を解除した場合には、駆動車輪が、強制的にゼロ出力とされたHMT出力軸372と作動的に連結され、これにより、駆動車輪にはHMT30による制動力が付加される。該HMT制動力は、車輌前進状態から車輌を停止させた際に、回転抵抗として作用し、作業車輌の不意の移動を有効に防止する。
なお、HMT制動力は、後進用ペダル操作状態から該後進用ペダルの操作を解除した場合にも同様に作用する。
より詳しくは、前記フリーホイール機構600は、運転席に備えられた操作レバー等の操作部材601と、該操作部材601のON/OFFを検出する操作検出センサ602とを備えており、HMT30が略出力停止状態の際に、該操作検出センサ602からのON信号が前記制御部551へ入力されると、該制御部551は前記電磁切換弁541の弁本体を中立位置へ位置させるようになっている。
なお、HMT30が略出力停止状態か否かは、HST入力センサ552d及びHST出力センサ552eからの入力信号を演算することによって、検知される。
即ち、駆動源20から駆動車輪に至る車輪駆動用伝動経路に、HST300及び遊星歯車装置350が組み合わされてなるHMT30と、該HMT30の出力を作動的に受け、該HMT出力の回転方向を切り換える前後進切換装置430とが直列に介挿されてなる作業車輌において、前記HST300を、少なくとも一方が可変容積型とされた油圧ポンプユニット310及び油圧モータユニット320と、前記駆動源20に作動的に連結され、前記油圧ポンプユニット310を駆動するポンプ軸301と、前記油圧モータユニット320によって駆動されるモータ軸302とを備えるものとすると共に、前記モータ軸302を介して出力される正逆双方向のHST可変出力を前記遊星歯車装置350の第2要素に作動的に入力している。
そして、前記HMT30を、前記HST可変出力が正逆一方側最大状態の際に、略出力停止状態となり、且つ、前記HST可変出力が正逆一方側最大状態から正逆他方側最大状態へ変化するに従って、略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成している。
即ち、従来のHMTにおいては、HMT出力の正逆回転を、HSTの可変モータ出力によって現出させていた。より詳しくは、従来のHMTにおいては、HSTの可変モータ出力を正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ変化させることによって、正逆双方向のHMT出力を得ていた。
斯かる従来の構成において、前後進を含む走行変速幅を広くとる為には、HSTの容量を大型化させる必要がある。HSTの大型化は、高コスト,HMT全体の大型化・高重量化及び冷却装置の大型化を招く。
従って、前後進を含む走行変速幅のうち,HSTが担う走行変速幅を狭くすることができ、これにより、HSTの小型化を図ることができる。
斯かるHSTの小型化は前記不都合の解消に加えて、本実施の形態におけるように、HST300がエンジン側で駆動ユニットを構成する場合には、該駆動ユニットの小型化・軽量化に好都合であり、該駆動ユニットの防振支持構造の簡素化に貢献できる。
即ち、HST出力調整部材の傾転位置によってHMTの出力停止状態を得ていた従来の構成においては、HMTを高精度に製造する必要がある。又、HST出力調整部材の制御のみによってHMTを出力停止状態とすることができない場合には、HMTの伝動方向下流側に、走行系伝動経路を遮断するクラッチを別途設ける必要がある。
以下、図11に示す作業車輌について、本実施の形態との相異点を中心に説明する。
他方、前記操作部材601’がOFF位置にある際には、前記油圧ブレーキ装置603’は、他の操作部材の操作状態に応じて、回転抵抗を選択的に付与/解除する回転抵抗付与可能状態とされる。
まず、前記操作部材601’をOFF位置に位置させている場合について説明する。
前後進共用ペダル510’の未操作状態においては、前記制御部551は、前記電磁切換弁541の弁本体が中立位置に位置し、且つ、前記ブレーキ切換弁603b’の弁本体が回転抵抗付与位置に位置するように、該電磁切換弁541及びブレーキ切換弁603b’を制御する。
なお、前記前後進切換部材520’の位置検出は、切換部材位置センサ552fからの信号によって行われる。
そして、車輌走行状態から共用ペダル510’の押圧操作を解除して、HMT30が略出力停止状態となると、前後進切換部材520’の係合位置に拘わらず前後進切換装置430は動力遮断状態となり、且つ、油圧ブレーキ装置603’が回転抵抗付与状態となる。
図11に示す態様において、前記操作部材601’をON位置に位置させている場合には、前記制御部551は、操縦者が車輌を走行させない意志表示をしたと判断し、前後進切換部材520'の操作に拘わらず、HMT30の略出力停止状態に基づき、前後進切換装置430を自動的に中立状態とする。
斯かる構成により、両切換弁541F,541Rが圧油供給位置(図12中のI位置)に位置する際には、前後進切換装置430’が中立状態をとるようになっている。
そして、前進用切換弁541Fが圧油供給位置(I位置)に位置し且つ後進用切換弁541Rが圧油排出位置(II位置)に位置する際には、油圧シリンダ700が収縮してピストン701が紙面右方へ移行して、前後進切換装置430’が後進状態をとるようになっている。
これとは反対に、前進用切換弁541Fが圧油排出位置(II位置)に位置し且つ後進用切換弁541Rが圧油供給位置(II位置)に位置する際には、油圧シリンダ700が伸長してピストン701が紙面左方へ移行して、前後進切換装置430’が、前進状態をとり得るようになっている。なお、図12中の符号702は、クラッチ係合が完全に行われなかった場合の、ピストン701の操作力を蓄積してクラッチシフタ431'を係合方向に押しつづけておくためのバネである。
以下、本発明の好ましい他の実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。図13及び図14は、それぞれ、本実施の形態に係る作業車輌1’の概略側面図及び伝動模式図である。
なお、図中、前記実施の形態1におけると同一又は相当部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
図14及び図15に示すように、前記前後進切換装置430’は、前記フライホイール60に(好ましくは、ダンパー61を介して)連結された駆動軸435’と、該駆動軸435’と略平行に配設された従動軸436’と、前進時に前記駆動軸435’から前記従動軸436’に動力を伝達する前進用伝動経路430F’と、後進時に前記駆動軸435’から前記従動軸436’に動力を伝達する後進用伝動経路430R’と、前記前進用伝動経路430F’及び後進用伝動経路430R’に介挿された油圧作動型クラッチ437とを備えている。
該フライホイールハウジング65’は、伝動方向上流側が前記装着フランジ81に連結され、且つ、伝動方向下流側が前記HSTケーシング340に連結される筒状の本体部66’と、該本体部66’の伝動方向略中央部に設けられた軸受壁67’とを備えている。
前記本体部66’は、伝動方向上流側端面に前記フライホイール60が挿通可能な開口を有し、且つ、伝動方向下流側端面に前記前後進切換装置430’が挿通可能な開口を有している。
本実施の形態においては、前記チャージポンプユニット70は、前記駆動軸435’によって回転駆動される状態で、フライホイール収容室内に収容されている。
なお、該チャージポンプ70は他の軸によって駆動させることも可能であるし、若しくは、他のポンプをチャージポンプとして兼用させることも可能である。
本実施の形態においては、前記駆動軸435’の伝動方向下流端部が前記PTO系出力軸371を構成している。
該従動軸436’及び前記入力軸301は、互いの対向端部が突き合わされた状態で、軸線回り相対回転不能に連結されている。
即ち、前記従動軸436’を介して、前記駆動源20から前記入力軸301に駆動力が伝達されるようになっている。
なお、車輌の仕様等により、前記従動軸436’と前記入力軸301との間で増減速させる場合も当然にあり得る。
又、図14における符号438’は、前記後進用伝動経路430R’の一構成要素であるカウンタ軸である。
図16に示すように、本実施の形態においては、前記フロントアクスル装置90の揺動中心を車輌幅方向略中央に位置させる為に、前記前輪駆動力取出軸403と該フロントアクスル装置90とを接続する前記軸継手94を車輌幅方向略中央に配置させている。
さらに、斯かる構成において、前記HMT30の上下幅及び左右幅の可及的な縮小を図る為に、前記駆動軸435’(PTO系出力軸371),前記入力軸301及び前記出力軸302(走行系中間軸373)を上下方向に並設させると共に、前記駆動軸430’(PTO系出力軸371)を車輌幅方向略中央に配置させ、且つ、各軸線を通る仮想線Fが垂直方向に対して傾斜するように配置している。
これにより、前記軸継手94との抵触を回避しつつ、該HMT30の可及的な小型化を図ることができる。
斯かる構成により、前記速度用油圧装置530を制御して、前記制御アーム313bを揺動させることにより、前記制御軸313aが軸線回りに回転し、前記油圧ポンプユニット310の吸入/吐出量が変化し得るようになっている。
又、図16中の符号313cは、中立位置調整機能を備えた中立位置復帰機構である。
即ち、斯かる構成により、前記前後進切換装置430’には、駆動力20からの駆動力が減速前の状態で入力される。従って、該前後進切換装置430’に掛かる負荷トルクを小さくでき、これにより、該前後進切換装置430’の小型化を図ることができる。
即ち、本実施の形態においては、主要な走行系変速装置を駆動側ユニットに集約させている。従って、前記駆動側ユニットのみを交換することで、容易に車輌の仕様変更に対応できる。
図17は、該作業車輌1’における変速制御回路図である。
即ち、該作業車輌1’は、前記実施の形態1において、前記走行方向切換用油圧装置540の代わりに、走行方向切換用油圧装置540’を備えている。
即ち、例えば、前記前進用走行ペダル510の操作が前記センサ部552によって検出されると、該センサ部552からの検出信号に基づき、前記制御部551は、第1電磁切換弁541a’をF位置に位置させ、且つ、前記第2電磁切換弁541b’を連通位置に位置させる。
なお、表1におけるFモード,Nモード及びRモードは、それぞれ、前記前進用走行ペダル510及び前記後進走行ペダル520の操作状況に基づき前記制御装置550によって判断される前進操作モード,中立操作モード及び後進操作モードである。
従って、前記入力軸301への動力伝達が遮断され、その結果、前記HMT30がゼロ出力状態となる。
即ち、表1に示す制御方法においては、前記前進用走行ペダル510及び前記後進走行ペダル520の非操作時に、前記HMT30から駆動車輪へ至る伝動経路は、駆動源20と分断される。従って、前記駆動車輪は、自由に回転し得る状態となる。
従って、坂道等で作業車輌1’の走行方向を切り換える際に、表1に示す制御方法では、Nモード時に、作業車輌1’が意に反して下方へ移動する恐れがある。
下記表2に、パワーニュートラル機能を発現させた際の制御方法を示す。
表2は、Nモード時に、前進用伝動経路430F’が伝動状態になるような制御方法を示している。
例えば、図18に示すように、前記走行方向切換用油圧装置540’は、前進用給排油路545Fに介挿された第1電磁切換弁541a''と、後進用給排油路545Rに介挿された第2電磁切換弁541b''とを備えるように構成し得る。
該第2電磁切換弁541b''は、好ましくは、電磁比例弁とすることができ、これにより、後進用給排油路545Rの急激な油圧上昇を防止できる。
10 機体フレーム
20 エンジン
30 HMT
40 トランスミッション
70 チャージポンプユニット
91,92 振動吸収型軸継手
300 HST
301 HST入力軸(ポンプ軸)
302 HST出力軸(モータ軸)
310 油圧ポンプユニット
320 油圧モータユニット
371 PTO系出力軸
372 走行系出力軸
401 走行系入力軸
405 PTO系入力軸
406 PTO軸
410 ミッションケース
430,430’ 前後進切換装置
465 補助ポンプユニット駆動ギア列
470 PTOクラッチ装置
480 補助ポンプユニット
Claims (3)
- 駆動源から駆動車輪に至る車輪駆動用伝動経路に、HST及び遊星歯車装置が組み合わされてなるHMTと該HMT出力の回転方向を切り換える前後進切換装置とが直列に介挿されてなる作業車輌であって、前記HSTは、少なくとも一方が可変容積型とされた油圧ポンプユニット及び油圧モータユニットと前記駆動源に作動的に連結され且つ前記油圧ポンプユニットを駆動するポンプ軸と前記油圧モータユニットによって駆動されるモータ軸とを備え、前記モータ軸を介して正逆双方向のHST可変出力が出力されるように構成され、前記HMTは、前記HST可変出力が正逆一方側最大状態の際に略出力停止状態となり、且つ、前記HST可変出力が正逆一方側最大状態から正逆他方側最大状態へ変化するに従って略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成された作業車輌において、
前記駆動源は、左右一対のメインフレームの車輌前後方向一方側において該メインフレームに対して防振支持されており、
前記HMTは、前記ポンプ軸が前記駆動源の出力軸に同心上に配置され且つ前記モータ軸が前記ポンプ軸の下方において前記ポンプ軸に平行に配置された状態で前記駆動源に連結されて該駆動源と共に前記メインフレームに対して揺動可能な駆動側ユニットを形成しており、
前記駆動側ユニットには、さらに、前記ポンプ軸と同軸上に配置され且つ前記ポンプ軸に軸線回り相対回転不能に連結されたPTO系出力軸と、前記モータ軸と同軸上に配置され且つHMT出力軸として作用する走行系出力軸と、前記ポンプ軸によって駆動されるチャージポンプユニットとが設けられ、
前記前後進切換装置は、油圧式とされ且つ前記HMTが略出力停止状態の場合には前記車輪駆動用伝動経路を遮断して前記駆動車輪を空転状態とし得るように構成され、
前記駆動側ユニットから後方側へ離間された位置で前記メインフレームに固定支持されたミッションケースに、軸継手を介して前記PTO系出力軸に連結されるPTO系入力軸と、前記PTO系入力軸より下方に配置され且つ軸継手を介して前記走行系出力軸に連結される走行系入力軸と、作業機に向けて回転動力を出力するPTO軸と、前記PTO系入力軸から前記PTO軸への動力伝達を係脱する油圧式PTOクラッチ装置と、前記PTO系入力軸より上方に配置され且つ前記油圧PTOクラッチ装置より伝動方向上流側において前記PTO系入力軸に連結された補助ポンプユニット駆動ギア列を介して回転動力を入力する補助ポンプユニットと、前記走行系入力軸から回転動力を入力する前記前後進切換装置とが設けられ、
前記チャージポンプユニットから前記HSTへ作動油が補給され、前記補助ポンプユニットから前記PTOクラッチ装置及び前記前後進切換装置に作動油が供給されることを特徴とする作業車輌。 - 前記前後進切換装置は、前記HMTが略出力停止状態の際に、自動的に、前記駆動車輪を空転状態とし得るように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の作業車輌。
- 前記前後進切換装置は、前記HMTが略出力停止状態の際に、外部操作に基づき、前記駆動車輪を空転状態とし得るように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の作業車輌。
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