(57)【要約】【課題】静油圧式無段変速装置の一次側油路と二次側油路とを短絡接続するバイパス路に設けた開閉弁の操作部を、エンジン停止時に走行機体を降りた状態で操作し易いように配設する。【解決手段】静油圧式無段変速装置の一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとを短絡接続するバイパス路５５に開閉弁６を装備して、バイパス路５５での圧油流動を許してエンジン停止時における走行機体の牽引を可能にする油路開放状態と、前記バイパス路５５での圧油流動を阻止する油路閉止状態とに、開閉弁６を切換可能に構成し、開閉弁６の操作部６６を、運転部の地面上から操作可能な位置に設けた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと油圧モータとを閉回路で接続して構成される静油圧式無段変速装置を備えた作業車であって、
前記閉回路の一次側油路と二次側油路とを短絡接続するバイパス路に開閉弁を装備して、前記バイパス路での圧油流動を許してエンジン停止時における走行機体の牽引を可能にする油路開放状態と、前記バイパス路での圧油流動を阻止する油路閉止状態とに、前記開閉弁を切換可能に構成し、
さらに、前記開閉弁を切換操作するための操作部を、走行機体上の運転部で、かつ地面上から操作可能な位置に設けたことを特徴とする作業車。
【請求項２】
開閉弁の操作部は、運転座席近くで運転部ステップの上方側に突出して設けられている請求項１記載の作業車。
【請求項３】
開閉弁は、油路開放状態にある開閉弁が圧油補給用のチャージ回路からのチャージ圧で油路閉止状態に切り換えられるように付勢されている請求項１又は２記載の作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプと油圧モータとを一対の変速用油路で接続した静油圧式無段変速装置を備える作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の静油圧式無段変速装置を備える作業車では、例えば下記の構造のものが従来より知られている。
［１］  油圧ポンプと油圧モータとを直列接続する閉回路で、一次側油路と二次側油路とを接続するバイパス路に開閉弁を設けて、バイパス路での圧油流動を連通、遮断可能に構成してある。そして、その開閉弁の走行機体上での配設位置は、油圧ポンプ及び油圧モータを内装する後車軸駆動装置のケースの下側であり、かつ、その開閉弁の操作部は後車軸駆動装置の上部に設けたもの（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常の走行状態では、開閉弁を閉操作しておく。例えば故障等によりエンジンが停止して作業車を移動させる必要が生じた場合、手押しや牽引等により作業車を移動させると、作業車の移動に伴い静油圧式無段変速装置の油圧モータが駆動され、油圧モータの圧油が油圧ポンプに供給されて、油圧ポンプが駆動されようとするので、油圧ポンプが作業車の移動抵抗となることがある。
このような場合に開閉弁を開操作すると、作業車の移動に伴って油圧モータの圧油が油圧ポンプに供給されようとしても、圧油がバイパス路を通過して油圧モータに戻る状態となるので、油圧ポンプが作業車の移動の抵抗になることはない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４５７２３号公報（段落〔００１０〕、〔００４１〕、〔００４６〕、図２，３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の静油圧式無段変速装置を備える作業車では、静油圧式無段変速装置の一次側油路と二次側油路とを接続するバイパス路に設けた開閉弁を開閉操作するための操作部として、後車軸駆動装置の上部に設けることが示されているものの、一般に後車軸装置の上部には、リフトアーム駆動系の各種装置や操作弁、あるいは各種配線類が錯綜して配置されており、前記操作部の操作を簡便には行い難い状況にある。
また、前記開閉弁を配備してある後車軸駆動装置の下部から上部の操作部へ操作機構としてのリンク機構などを配設すると、その操作機構を設けることによる構造の複雑化を招く点でも問題がある。
さらには、前述の操作機構をなくして後車軸駆動装置の下部に位置する開閉弁自体に操作部を設けて、操作することも考えられなくはないが、この場合には、機体の下部に潜り込んで作業を行わなければならないという、作業性の面での問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、静油圧式無段変速装置の一次側油路と二次側油路とを短絡接続するバイパス路に設けた開閉弁の操作部を、エンジン停止時に走行機体を降りた状態で操作し易いように配設する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の作業車では次の技術手段を講じたものである。
〔解決手段１〕
油圧ポンプと油圧モータとを閉回路で接続して構成される静油圧式無段変速装置を備えた作業車において、前記閉回路の一次側油路と二次側油路とを短絡接続するバイパス路に開閉弁を装備して、前記バイパス路での圧油流動を許してエンジン停止時における走行機体の牽引を可能にする油路開放状態と、前記バイパス路での圧油流動を阻止する油路閉止状態とに、前記開閉弁を切換可能に構成し、さらに、前記開閉弁を切換操作するための操作部を、走行機体上の運転部で、かつ地面上から操作可能な位置に設けたことを特徴とする。
【０００８】
〔解決手段１にかかる作用及び効果〕
上記構成によれば、静油圧式無段変速装置の一次側油路と二次側油路とを短絡接続するバイパス路の開閉弁を操作するための操作部が、走行機体上の運転部で、かつ地面上から操作可能な位置に設けられている。したがって、何らかの原因によりエンジンが停止した際に、作業者が走行機体から降りた状態でも、地面に立つ作業者が前記バイパス路を油路開放状態に切換操作することが容易に行える。
【０００９】
その結果、車体下部の点検などのために車体から降りていた作業者が、再度運転部に乗り込んで開閉弁の操作を行う必要なく、地面上からの操作でバイパス路を油路開放状態にして、比較的車体重量が軽い小型の作業車であれば、手押しによる機体移動を可能な状態とすることが容易にでき、かつ、この状態で地面上からステアリングホィールを把持した状態での機体操縦が可能となる。
また、手押しによる機体移動が不能であるほど大型の作業車であったり、泥濘地などで路面条件が悪くて手押しが困難である場合にも、バイパス路を油路開放状態とすることにより牽引することが容易である。
【００１０】
〔解決手段２〕
請求項２にかかる発明では、請求項１記載の作業車において、開閉弁の操作部が、運転座席近くで運転部ステップの上方側に突出して設けられている点に特徴がある。
【００１１】
〔解決手段２にかかる作用及び効果〕
上記のように、開閉弁の操作部が、運転座席近くで運転部ステップの上方側に突出していることにより、作業者が走行機体上で操縦座席に搭乗している状態でも近くに位置する操作部の操作が行い易く、また、地面に立つ作業者からでも、比較的手の届きやすい低い位置である運転部ステップの操作部を簡便に操作し易い利点がある。
【００１２】
〔解決手段３〕
請求項３にかかる発明では、請求項１又は２記載の作業車において、開閉弁は、油路開放状態にある開閉弁が圧油補給用のチャージ回路からのチャージ圧で油路閉止状態に切り換えられるように付勢されている点に特徴がある。
【００１３】
〔解決手段３にかかる作用及び効果〕
上記のように、油路開放状態にある開閉弁が圧油補給用のチャージ回路からのチャージ圧で油路閉止状態に切り換えられるように付勢されているので、開閉弁を人為操作で油路開放状態にして走行機体を移動させたのち、再びエンジンを始動した場合に、前記開閉弁を油路閉止状態に戻し忘れていても、前記チャージ圧の発生にともなって自動的に油路閉止状態に復元される。
したがって、エンジンを再始動した時点で、静油圧式無段変速装置のバイパス路が開放されたままで駆動できないというような事態の発生を確実に回避できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
〔作業車の全体構成〕
図１及び２に、本発明に係る作業車の一例である乗用型の草刈り機が示されている。
この草刈り機は、左右一対の前輪１１及び後輪１２で支持される機体フレーム１０の前部側に原動部３を備え、後部側に運転部４を備えて構成される走行機体１に対して、前記機体フレーム１０の後端側に集草容器７が連設され、機体フレーム１０の下方側で、前記前輪１１と後輪１２との間に、リアディスチャージ型式に構成されたモーア２が昇降操作可能に吊り下げ状態で装着されたものである。
【００１５】
前記原動部３では、前記機体フレーム１０に搭載されたエンジン３０がボンネット３１に内装してあり、このエンジン３０の前部出力軸３２から取出された動力がベルト伝動装置３３を介して機体前部の下方に配備した作業用動力取出し軸３４に伝達されるように構成してある。この作業用動力取出し軸３４の動力は、ユニバーサルジョイントを備えて上下揺動自在に構成されている中間伝動軸３５を介して前記モーア２に軸伝達されている。
【００１６】
前記原動部３よりも後方側の運転部４では、前記原動部３の後方側に連設してある操縦搭に設けた操縦操作用のステアリングホィール４１、及び、その後方側に位置する運転座席４２、ならびに、運転部ステップ４０を備えている。
前記運転部ステップ４０は、前記ステアリングホィール４１と運転座席４２との間に位置する乗降用ステップ部分４０ａ、及び運転座席４２の下側で後述するミッションケース５部分を覆う座席支持部分４０ｂ、並びに後輪フェンダー部分４０ｃを一体的に形成してある。
【００１７】
前記後輪１２は、図２，３に示すように、機体フレーム１０に固定されたミッションケース５の左右両側から、後方下方へ向けて延出された左右一対の後車軸ケース１５の下端部に、左右の後輪１２が各別に片持ち状態で軸支されており、左右の後車軸ケース１５同士の間に形成される空間に刈草排出用の集草ダクト１４が固定されている。
機体フレーム１０の後端部には、平行四連式のリンク機構１３を介して集草容器７が昇降自在に連結され、前記モーア２で刈り取られた刈芝を、走行機体１の腹下から左右後輪１２の間（左右の後車軸ケース１５同士の間）を通して、前記集草ダクト１４から後方側の前記集草容器７に送り込む構造となっている。
【００１８】
前記集草容器７は、集草位置で走行機体１側に向き、集草ダクト１４の後端に外嵌して接続される入口開口７１とその反対側に向く出口開口７２とを備えて全体が箱状に形成された容器本体７０と、その容器本体７０に形成された出口開口７２を開閉自在な後部蓋７３とから構成されている。
上記のようにリンク機構１３に連結された集草容器７は、走行機体１に装備されているモーア２から風力搬送されてきた刈草を収容するように走行機体１側の刈草搬送用の集草ダクト１４に接続される集草位置と、前記集草ダクト１４から分離された排出位置とにわたって位置移動自在に構成してある。
【００１９】
〔モーアの構成〕
図１及び２に示すように、モーア２は、モーアハウジング２０内に２枚の回転ブレード２１を左右に並列した構造のものであり、左側のブレード２１が時計回りに駆動されるに対して、右側のブレード２１が反時計回りに駆動されるように、各ブレード２１，２１の駆動軸２２が互いに逆回転駆動されるように構成してある。そして、前記左側のブレード２１が時計回りに駆動され、右側のブレード２１が反時計回りに駆動されることで、刈草が両ブレード２１，２１の回転によって発生した搬送風に乗ってモーアハウジング２０の後部中央近くに形成した出口２０Ａから後方へ排出されるリアディスチャージ式のモーアに形成されている。前記出口２０Ａから排出される刈草は、その出口２０Ａに連結される前記集草ダクト１４に送り込まれ、前記集草容器７に導かれるようになっている。
【００２０】
このモーア２は、上端側を機体フレーム１０側に枢着した前後一対の揺動リンク２３の下端側に昇降自在に吊り下げ連結されており、刈取作業状態では、モーアハウジング２０の下端部に配備されたゲージ輪２４を接地させた状態で刈取走行を行うように構成されている。
前記揺動リンク２３同士は、その上端側が連結杆２６で連動連結されており、かつ、前記揺動リンク２３のうち、前方の揺動リンク２３の一部が、機体フレーム１０との間に介装された昇降用の油圧シリンダー２７に連結され、前記油圧シリンダー２７の伸縮作動に伴ってモーア２を上げ下げ操作可能に構成されている。
【００２１】
〔走行伝動系の構成〕
図２乃至図４に示すように、前記エンジン３０からの出力は、走行伝動軸３６を介してミッションケース５に入力され、ミッションケース５内の静油圧式無段変速装置５０、及び静油圧式無段変速装置５０からの出力を左右に分配する動力分配機構（図外）を介して左右の後車軸ケース１５内の伝動機構（図外）に伝えられる。
各後車軸ケース１５の下端部に片持ち状態で軸支された左右の各後輪１２には、後車軸ケース１５内の伝動機構を介して前記静油圧式無段変速装置５０で変速された動力が伝達されるように構成されている。
【００２２】
ミッションケース５内の静油圧式無段変速装置５０は、図３乃至図６に示すように構成されている。
すなわち、図６の回路図で示すように、エンジン３０の動力で駆動される可変容量型の油圧ポンプ５１と、定容量型の油圧モータ５２とが閉回路５３で接続され、かつ、その閉回路５３の一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとに対して、チャージポンプ（図外）からの補給油が供給されるチャージ回路５４と、前記一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとを短絡接続するバイパス路５５とが設けられている。
【００２３】
前記バイパス路５５には、このバイパス路５５での圧油流動を許して、一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとの間における圧油流動を自由に許す油路開放状態と、前記バイパス路での圧油流動を阻止する油路閉止状態とに、切換操作自在な開閉弁６を設けてある。
図６では、前記開閉弁６が油路閉止状態に操作されている状態を示しており、このように開閉弁６が油路閉止状態に操作されていると、一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとの間における短絡的な圧油流動が阻止されるので、何らかの要因でエンジン３０が停止したような場合に、停止したエンジン３０が負荷となる油圧ポンプ５１の駆動抵抗に抗して走行機体１を牽引することは不可能な状態に維持される。
逆に、図６に示されている開閉弁６を前記油路閉止状態とは逆方向に操作して、開閉弁６が油路開放状態となるように切り換えられると、一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとの間における圧油流動が許容された状態となるので、何らかの要因でエンジン３０が停止したような場合でも、油圧ポンプ５１に作用している駆動抵抗に関係なく走行機体１を牽引することが可能な状態となる。
【００２４】
図６に示すように、前記チャージ回路５４の一部は、チャージポンプが駆動されている状態では、開閉弁６を油路閉止状態に切り換える側への付勢力が作用するように、開閉弁６の一端側にチャージ圧が作用するように構成されている。つまり、この開閉弁６を、エンジン３０の停止時に走行機体１の牽引を可能にするように油路開放状態に切り換えたまま、油路閉止状態に戻すことを忘れていても、前記開閉弁６の前記一端側にチャージ圧が作用することによって、開閉弁６が自動的に油路閉止側へ戻されるように構成されている。
【００２５】
ミッションケース５内の静油圧式無段変速装置５０に対してエンジン３０の動力を伝えるポンプ入力軸５１ａは、図１に示すように、運転部ステップ４０の乗降用ステップ部分４０ａの下側を通る走行伝動軸３６とほぼ同じ高さ位置にあり、油圧モータ５２からの出力を取り出すモータ出力軸５２ａは、前記ポンプ入力軸５１ａよりも高い位置から後方の動力分配機構側へ出力するように配設されている。
したがって、図３に示すように、ミッションケース５の下面側は、機体前方側よりも後方側が高くなる傾斜姿勢となり、同図に仮想線で示すように、後方側ほど高くなる傾斜姿勢で配設される集草ダクト１４との干渉を避けるために役立っている。
【００２６】
〔開閉弁の構成〕
前記バイパス路５５を連通状態と遮断状態とに切り換えるための開閉弁６は次のように構成されている。
図４、図６、及び図７に示すように、開閉弁６は、静油圧式無段変速装置５０の油路構成用ブロック材５６に形成された弁ケーシング部６０と、その弁ケーシング部６０に対して挿嵌されたスプール６１と、そのスプール６１の弁ケーシング部６０からの抜け出しを阻止するように前記油路構成用ブロック材５６に対して取り付けられたプラグ６２とで構成されている。
【００２７】
前記スプール６１には、弁ケーシング部６０に形成されたバイパス路５５を遮断するための第１大径部６３と、前記バイパス路５５を遮断しない状態で横切る位置に操作可能な小径部６４と、弁ケーシング部６０内の余剰油をタンク（図外）側へ排出するためのドレン油路５８を開閉する第２大径部６５と、スプール６１を摘んで押し下げ操作するための操作部６６とが設けられている。
【００２８】
上記のように構成されたスプール６１は、図４乃至図６に示すバイパス路５５の遮断位置では、第１大径部６３が前記バイパス路５５を横切る位置に操作されていて、一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとの間におけるバイパス路５５での圧油流動を遮断する油路閉止状態となる。
この状態から、エンジン３０の停止時などに、図７（ａ），（ｂ）に示すようにスプール６１の操作部６６を押し下げると、バイパス路５５を遮断していた第１大径部６３が下方側へ外れ、バイパス路５５には前記小径部６４が存在して連通位置に切り換えられた状態となる。この状態では、小径部６４の小径軸部の周部を通ってバイパス路５５が連通する状態となるものであるから、一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとの間における圧油流動が可能な油路開放状態となる。
【００２９】
上記のように、スプール６１を遮断位置から連通位置へ切換操作した後、再び遮断位置に戻すには、前記操作部６６を摘んでスプール６１を図４，５に示す状態に引っ張り上げることにより戻すことができる。また、このスプール６１を引き上げる操作を行わない場合でもあって、エンジン３０が始動してチャージポンプ（図外）が駆動されると、そのチャージポンプから供給される圧油のチャージ圧がスプール６１の下端側の受圧面６１ａに作用するようにチャージ油路５４を構成してあるので、エンジン３０の始動に伴って自動的にスプール６１が前記バイパス路５５を遮断する油路閉止状態に戻し操作される。
【００３０】
つまり、前記チャージ油路５４は、チャージポンプ（図外）から供給される圧油を、静油圧式無段変速装置５０の閉回路５３に補給するための油路であるが、これとともに、上記スプール６１の下端側の受圧面６１ａに作用してスプール６１を油路閉止状態に復元させるための作用圧力を得るためのものであり、次のように構成されている。
図４に示すように、油路構成用ブロック材５６の下端側に形成したチャージ油路接続口５６ａから供給された圧油が、油圧ポンプ５１のポンプ入力軸５１ａと前記油路構成用ブロック材５６の前記ポンプ入力軸５１ａを挿通させた箇所との間に形成される通油用空隙ｓ１、及び油圧モータ５２のモータ出力軸５２ａと前記油路構成用ブロック材５６の前記モータ出力軸５２ａを挿通させた箇所との間に形成される通油用空隙ｓ２を通って前記受圧面６１ａに供給されるように構成してある。
【００３１】
前記開閉弁６の弁ケーシング部６０には、前記ドレン油路５８よりも上方側位置において、スプール６１の第２大径部６５との間に、通油用の微小間隙ｓ３を設けてある。この微小間隙ｓ３は、エアー抜きを兼ねるドレン油路５８とスプール６１が装備される弁ケーシング部６０の内部空間、特に第２大径部６４周りとの間における圧油の流動を可能にして、スプール６１の押し下げ、及び引き上げを可能にするものである。
【００３２】
前記スプール６１の上端部に設けられる操作部６６は、油路構成用ブロック材５６の上面よりも上方へ露出するように突出させてあり、また、図１、図３乃至図５、及び図７に示すように、運転部ステップ４０からも上方へ突出した状態に設けてある。したがって、運転部ステップ４０の上側からこの操作部６６を摘んで引き上げ、押し下げ操作を行うことが可能であり、バイパス路５５の油路閉止状態と油路開放状態との切換操作を簡単に行うことができる。
【００３３】
上記スプール６１の前記遮断位置と連通位置との操作位置は、前記遮断位置では、スプール６１の第２大径部６５がプラグ６２の下端部に接当し、かつ、その状態でプラグ６２の内周面とスプール６１の外周面との間に装着したシール材６７がプラグ６２の内周面と接触し、そのシール材６７とプラグ６２の内周面の接触摩擦によって位置保持されている。
また、前記連通位置では、押し下げられたスプール６１が弁ケーシング部６０の底面に接触し、この状態で前記シール材６７がプラグ６２の内周面と接触摩擦することによって位置保持されている。
【００３４】
図５及び図６に示す高圧リリーフ弁５７ａ，５７ｂは、一次側油路５３ａと二次側油路５３ｂとの間において高圧になった側の油路５３ａ（または５３ｂ）の圧油を、他方側の油路５３ｂ（または５３ａ）へ短絡させるようにリリーフ供給するためのものである。このうち、図６に示されるように、二次側油路５３ａに近い側の高圧リリーフ弁５７ｂでは、絞り５７ｃを介して常時チャージ油路５４と二次側油路５３ａとを連通接続させてある。
【００３５】
〔別実施形態〕
次に、本発明の別の実施形態を列記する。
[ １]   スプール６１の上端部に設けられる操作部６６の突出量は、必ずしも、上記最良の実施形態で示したように、開閉弁６の油路閉止状態と油路開放状態との何れの状態でも摘み操作可能な程度に運転部ステップ４０の上側に突出している必要はなく、開閉弁６の油路閉止状態では運転部ステップ４０の上側から突出して摘み操作可能であるが、押し下げて油路開放状態に切り換えると、運転部ステップ４０と面一もしくは下側へ押し込まれてしまうとか、運転部ステップ４０の上側から突出してはいるが摘み操作できるほどの突出量ではないものであってもよく。この場合には、前述のようにエンジン３０の始動とともに油路閉止状態に復帰するように構成しておく必要がある。
【００３６】
[ ２]   エンジン３０の始動とともにスプール６１を油路閉止状態に復帰させる手段としては、上記最良の実施形態で示したように、チャージ圧を供給する構造のものである他に、静油圧式無段変速装置５０の閉回路５３の圧の一部をスプール６１に供給して油路閉止状態に復帰させるとか、別途、油圧系統の起動に伴って前記スプール６１にパイロット圧を供給して油路閉止状態に復帰させるための専用の操作弁を設けるなど、任意の手段を採用することができる。
【００３７】
[ ３]   本発明を適用可能な作業車としては、前述の草刈り機に限らず、田植機、農用トラクタ、運搬車、建機など各種の作業車に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】草刈り機の全体側面図
【図２】草刈り機の全体平面図
【図３】走行伝動系を示す側面図
【図４】ミッションケースの前後方向での縦断面図
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図
【図６】静油圧式無段変速装置を示す油圧回路図
【図７】静油圧式無段変速装置の油路ブロック部分を示し、（ａ）が前後方向での縦断面図、（ｂ）が左右方向での縦断面図
【符号の説明】
【００３９】
１          走行機体
２          モーア
３          刈刃駆動ケース
４          運転部
５          ミッションケース
６          開閉弁
４０        運転部ステップ
５０        静油圧式無段変速装置
５１        油圧ポンプ
５２        油圧モータ
５３ａ      一次側油路
５３ｂ      二次側油路
５４        チャージ回路
５５        バイパス路
６０        弁ケーシング部
６１        スプール
６６        操作部
【図１】
2010117004.tif 000003
【図２】
2010117004.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010117004.tif 000006
【図５】
2010117004.tif 000007
【図６】
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【図７】
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