(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵取車輪である小径の後輪３，３と、駆動車輪である大径の前輪２，２と、後輪３，３を操舵する全油圧式操舵装置５と、機体前部の作業機を昇降させる油圧シリンダー６４を有する油圧昇降装置と、機体を走行させる油圧式無段変速装置２６とを備えた動力車輌において、エンジン１２の回転動力によって駆動される油圧ポンプ４０から送り出された作動油を分流弁５５を介して一部を全油圧式操舵装置５に送り、残りの作動油を油圧バルブ５１に送るようになし、前記油圧バルブ５１の排出油路６５には排出油量を調整する調整具１０２を設け、油圧バルブ５１を下げ側に操作したときに油圧シリンダー６４内の作動油がこの排出油路６５に設けた調整具１０２を通過してミッションケース２７に至るように構成すると共に、前記全油圧式操舵装置５の戻り側の作動油を油圧式無段変速装置２６のチャージ回路６０に接続し、油圧式無段変速装置２６からミッションケース２７内に排出される前の作動油と油圧バルブ５１から排出された作動油とを共に冷却するオイルクーラ２４を機体の左右一側で、且つその冷却面が前後方向に沿うように車体２８上に設けたことを特徴とする動力車輌の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力車輌の油圧装置に関し、詳しくは油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を有するフロントモアやトラクター等の油圧装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧式無段変速装置を備えた動力車輌にあっては、油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータ以外に専用のチャージポンプを設け、チャージポンプからのチャージ油を油圧式無段変速装置内のチェックバルブに供給するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした従来装置の場合、チャージポンプがあると油圧式無段変速装置のユニット全体の大きさが増大する問題点があり、ミッションケース内に油圧式無段変速装置をコンパクトに収容することができず、しかも専用の部品が増える分だけコストが上昇するという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記不具合を解消するために提案するものであって、次のような技術的手段を講じた。即ち、舵取車輪である小径の後輪３，３と、駆動車輪である大径の前輪２，２と、後輪３，３を操舵する全油圧式操舵装置５と、機体前部の作業機を昇降させる油圧シリンダー６４を有する油圧昇降装置と、機体を走行させる油圧式無段変速装置２６とを備えた動力車輌において、エンジン１２の回転動力によって駆動される油圧ポンプ４０から送り出された作動油を分流弁５５を介して一部を全油圧式操舵装置５に送り、残りの作動油を油圧バルブ５１に送るようになし、前記油圧バルブ５１の排出油路６５には排出油量を調整する調整具１０２を設け、油圧バルブ５１を下げ側に操作したときに油圧シリンダー６４内の作動油がこの排出油路６５に設けた調整具１０２を通過してミッションケース２７に至るように構成すると共に、前記全油圧式操舵装置５の戻り側の作動油を油圧式無段変速装置２６のチャージ回路６０に接続し、油圧式無段変速装置２６からミッションケース２７内に排出される前の作動油と油圧バルブ５１から排出された作動油とを共に冷却するオイルクーラ２４を機体の左右一側で、且つその冷却面が前後方向に沿うように車体２８上に設けたことを特徴とする動力車輌の油圧装置の構成とする。
【０００５】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１は大径の前輪２、２と小径の後輪３、３とを有し、通常は前輪２、２のみを駆動させて走行する前輪駆動タイプの動力車輌である。
【０００６】
後輪３、３は舵取車輪であり、ステアリングハンドル４を回動操作すると、後述する全油圧式操舵装置５によって油圧シリンダ−６のシリンダ−室内６ａに作動油が流出入し、後輪３、３を操舵する。７は機体前部に設けられたステアリングポスト、８は座席、９はステップであり、前輪２、２の上方を覆うフェンダ−１０と一体的に形成されている。
【０００７】
機体後部にはエンジン１２、ファン１３、ラジエ−タ１４、燃料タンク１５等が設けられ、さらに進行方向に向かってエンジン１２の右側にはマフラ−２０が取り付けられ、また左側にはエア−クリ−ナ２３が設けられている。２１はテ−ルパイプである。２４はオイルク−ラで、後述する静油圧式無段変速装置２６から作動油タンク（ミッションケ−ス２７）内に排出される油を冷却する。このオイルク−ラ２４は図１に示すように機体の右側にあって、その冷却面が前後方向に沿うように車体２８上に取り付けられる。
【０００８】
前記したエンジン１２、ラジエ−タ１４、燃料タンク１５、オイルク−ラ２４等は箱型のボンネット１６で覆われており、このボンネット１６の前部と後部及び左右両側部には通風可能な通気部１６ａ、１６ｂ、…が設けられている。前側の通気部１６ａと右側の通気部から流入した外気は燃料タンク１５とオイルク−ラ２４を冷却する。なお、通気部は目抜き鉄板で構成してもよいが、網状体を張設する形態としてもよい。
【０００９】
また、エンジン１２の前部にはクラッチを収容しているクラッチハウジング１７が取付けられ、その伝動後位には静油圧式無段変速装置２６（ＨＳＴ）が設けられている。静油圧式無段変速装置２６はミッションケ−ス２７内に収容されており、静油圧式無段変速装置２６の出力軸は図示外の機械式変速装置に接続され、減速された回転動力が前輪２、２に伝えられるように構成している。
【００１０】
なお、３０は無段変速装置２６用の走行ペダル、３２はマスタ−ブレ−キペダルでこのマスタ−ブレ−キペダル３２を踏み込むと左右の前輪２、２が同時に制動される。図示は省略したが、ステアリングポスト７の左側には左右独立した旋回用のペダル（図示省略）とクラッチペダル（図示省略）が設けられている。３４は油圧操作レバ−、３５は副変速用の操作レバ−である。
【００１１】
次に図３、図４の油圧回路を説明する。４０はエンジン１２の回転動力にて駆動される油圧ポンプで、作業機昇降用の油圧バルブ５１と全油圧式操舵装置５のロ−タリバルブ５２に向けて作動油を送り込む。作業機昇降用の油圧バルブ５１は「中立」、「上げ」、「下げ」の３位置を有し、前記油圧操作レバ−３４にて適宜油路が切換えられる。全油圧式操舵装置５のロ−タリバルブ５２はステアリングポスト７下部のステアリングユニット５３に組み込まれており、ステアリングハンドル４を回すと油路が切換えられ、後輪３、３を操舵する。５５は分流弁で油圧ポンプ４０から吐出される作動油の一部を油路５４を介して全油圧式操舵装置５に送り、残りを油路５７を介して前記油圧バルブ５１に送る。
【００１２】
この実施例では、分流弁５５により７リットル／分を全油圧式操舵装置５に送り、１３リットル／分を油圧バルブ５１に送り込むようにしている。したがって、油圧操作レバ−３４を「上げ」側に操作すると作動油は油路５７、６２を順次介して単動式油圧シリンダ−６４内に流入し、後述するモアデッキ８２を吊り上げる。反対にこの油圧操作レバ−３４を「下げ」側に操作すると、油圧シリンダ−６４内から排出された作動油は油路６５を介してミッションケ−ス２７内に戻る。
この排出油路６５の途中には、チェックバルブ６６が介装されており、所定圧になるとこのチェックバルブ６６が開いて油圧シリンダ−６４から作動油がミッションケ−ス２７に排出されるように構成している。この実施例では５ｋｇ／ｃｍ2の圧力で開口するように圧力調整している。
【００１３】
芝刈作業中は、油圧バルブ５１を下げ側に切り換え、所謂フリ−フロ−トの状態で使用するが、この場合には油圧シリンダ−６４内にチェックバルブ６６による背圧が常に掛ることになり、このため、作業機を上昇させる方向の力が発生し、モアデッキを吊り上げて前輪２に掛る荷重を増大させる。即ち、ここに前輪２に対するウエイトトランスファが行なわれることになる。
【００１４】
５８、５９は静油圧式無段変速装置２６の入出力軸であって、出力軸５９から図示外の機械式変速装置に動力が伝えられる。６８は無段変速装置２６のチャ−ジ回路６０に油を供給するための油路で前記全油圧式操舵装置５の排出側油路６９と接続されている。７０、７１はフィルタ−である。なお、前記オイルク−ラ２４は図３、図４に示す如く、静油圧式無段変速装置２６の排出側油路の途中に設けられている。
【００１５】
図中符号７４は外部油圧取出ユニットであってこの実施例では２連の油圧取出部が設けられ、夫々の接続口７５、７５に図示外の配管を接続した後、各操作レバ−７６、７６を操作することによって外部機器を制御できるようにしている。次に機体前部に装着される刈取装置としてのモアとその懸架機構について簡単に説明する。
【００１６】
ミッションケ−ス２７の前部に左右が同時に動く第１リンク７８、７８が枢支され、この第１リンク７８、７８の先端部に第２リンク８０、８０が着脱自在に挿入され、第２リンク８０、８０は夫々単独で一定範囲内、上下方向に揺動できるようにピン７９にて枢支している。第２リンク８０、８０の先端には、３枚の刈刃８１の外周を覆うモアデッキ８２が取り付けられ、モアデッキ８２の後部は、ロッド８４、抜け止めピン８５及びカラ−８６からなる吊り下げ具８７により吊持される。吊り下げ具８７はモアデッキ８２の一定以上の垂れ下がりを規制するもので、モアデッキ８２の上方への移動は許容する。したがって、作業中にモアデッキ８２が上向きの力を受けたとき、モアデッキ８２は上方には退避できるように構成している。
【００１７】
８８はゲ−ジ輪、８９はモアデッキ８２後部に取り付けられた尾輪、９０はギヤケ−スである。ギヤケ−ス９０の入力軸９２とミッションケ−ス２７前部から前方に向けて突設されたＰＴＯ軸９５とはユニバ−サルジョイント９８を介して連動連結され、このＰＴＯ軸９５が回転するとモアデッキ８２内に左右横方向に適当間隔をあけて軸支された３枚の刈刃８１が平面から見て時計方向に回転駆動されるように構成している。
【００１８】
モアデッキ８２の左右横方向一側（実施例では右側）には刈った草や芝を放出する草排出口１００が設けられ、刈り放し作業以外の例えばコレクタ作業を行なう場合にはこの草排出口１００に図示外のシュ−タが接続され、ボンネット１６上方に載置したコレクタに刈った芝や草を回収するように構成している。
【００１９】
次に上例の作用を説明する。エンジン１２の回転動力を各回転部に伝えて機体を前進させると、回転している刈刃８１によって芝や草は刈り取られ、モアデッキ８２内の草は草排出通路１０１内を通ってモアデッキ８２右側の排出口１００から排出される。
【００２０】
作業中は、モアデッキ８２の前部はゲ−ジ輪８８で支えられ、モアデッキ８２の後側は地面から僅かに離れた状態で支えられており、モアデッキ８２の下面は地面に対して略平行になって支えられている。作業時に、地面の凹凸によってモアデッキ８２の左右方向一側が上動する力を地面から受けると、吊り下げ具８７のロッド８４が上方に移動し、モアデッキ８２を上方に退避させる。なお、芝刈作業中は油圧バルブ５１を下げ側に切り換えてフリ−フロ−トの状態で使用することになるが、油圧バルブ５１の排出側油路６５の途中にはチェックバルブ６６が設けられているので油圧シリンダ−６４には常に背圧が掛ることになる。このため、モアデッキ８２にはこれを吊り上げる方向の力が作用することになり、重いモアデッキ８２が芝や地面に強く作用することがなく、作業中にモアデッキ８２のゲ−ジ輪８８や尾輪８９が芝を傷付けたりする恐れはない。
【００２１】
なお、前記した実施例ではチェックバルブ６６によって油圧シリンダ−６４に背圧を掛ける構成としたが、このチェックバルブ６６に代えて図５に示すように可変式オリフィス１０２を設ける構成としても良い。即ち、動力車両１の前部に連結したモアデッキ８２の重量が重い場合には、可変式オリフィス１０２を絞り込んで背圧を大にし、逆に重量が軽い作業機を装着した場合には背圧を小さなものに設定し、作業機が降下しやすいようにする。いずれの場合であっても、作業機の吊り上げ荷重を減少させて前輪２に対するウエイトトランスファを可能にすることができ、傾斜地等における前輪２のスリップを減少させることができる。
【００２２】
次に図６の構成を説明する。先の実施例で説明したオイルク−ラ２４は油圧式無段変速装置２６の排出油路側に設けて一部の戻り油のみを冷却する構造としたものである。即ち、油圧ポンプ４０から吐出された２０リットル／分の作動圧油のうち、分流弁５５で分流された７リットル／分の作動圧油を全油圧式操舵装置５に送り込み、その戻り油を油圧式無段変速装置２６のチャ−ジ回路６０に送り、油圧式無段変速装置２６から排出された作動油をオイルク−ラ２４で冷却するように構成したものである。
【００２３】
このような従来装置にあっては、７リットル／分の作動油のみしか冷却していないので油圧系のヒ−トバランスが悪く、種々の不具合を発生させるという問題が生じる。そこで、図６に示す改良装置はヒ−トバランスの向上を図るために油圧昇降系の油圧バルブ５１から排出された作動油も冷却しようとしたものである。
【００２４】
具体的には、油圧バルブ５１からミッションケ−ス２７内に排出される直前の作動油を静油圧式無段変速装置２６側から排出された作動油と合流させ、オイルク−ラ２４に流入させるようにしている。このとき、静油圧式無段変速装置２６側に大きな背圧が掛らないようにするためにチェックバルブ１０４を介装している。
【００２５】
図７は静油圧式無段変速装置２６のチャ−ジ圧の増大化によって作業機の降下速度が低下するのを防止するために油圧回路の一部に改良を加えたものである。この図に示す装置は、静油圧式無段変速装置２６のチャ−ジ回路６０に、油圧バルブ５１の戻り油と全油圧式操舵装置５の戻り油を合流させて送り込むようにしたものであるが、このような装置では、エンジン１２の回転数が上昇して油圧ポンプ４０の吐出量が増大したときにチャ−ジ圧が高くなり、結果的に、その圧力が油圧バルブ５１や全油圧式操舵装置５に掛り、作業機の降下速度が遅くなるという不具合が発生する。特に作業機の重量が軽い場合には、作業機が全く下がらないという問題も生じる。そこで、この装置では静油圧式無段変速装置２６に入り込む油路の途中を分岐させてオイルク−ラ２４に接続されるバイパス回路１０５を設け、バイパス油路１０５の途中に、チャ−ジ用のチェックバルブ１０３の設定圧よりも僅かに高めに圧力設定されたバイパスバルブ１０６を設けたものである。このようなバイパス回路１０５、バイパスバルブ１０６を設けることにより、過大なチャ−ジ圧の発生を抑止し、チャ−ジ圧を略一定に保持して作業機の昇降動作の安定性を保つことができるのである。
【００２６】
最後に図８に示すオイルク−ラ２４のレイアウトについて説明する。これまで説明したオイルク−ラ２４はいずれも静油圧式無段変速装置２６の作動油の排出側に設けたものであるが、前記のような装置はオイルク−ラ２４の圧損により静油圧式無段変速装置２６の作動油排出側に僅かな圧力が生じ、これが静油圧式無段変速装置２６内のシ−ルを損傷させて機器を破損させる恐れがあった。
【００２７】
ここで説明する装置のオイルク−ラ２４は、静油圧式無段変速装置２６の作動油の排出側ではなく、油圧バルブ５１の作動油の排出側に設けたことを特徴としている。オイルク−ラ２４を油圧バルブ５１の排出側油路に形成すれば、静油圧式無段変速装置２６がオイルク−ラ２４側の背圧の影響を受けることがなく、油圧式無段変速装置２６のシ−ル部材を損傷させる恐れがなくなる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、舵取車輪である小径の後輪３，３と、駆動車輪である大径の前輪２，２と、後輪３，３を操舵する全油圧式操舵装置５と、機体前部の作業機を昇降させる油圧シリンダー６４を有する油圧昇降装置と、機体を走行させる油圧式無段変速装置２６とを備えた動力車輌において、エンジン１２の回転動力によって駆動される油圧ポンプ４０から送り出された作動油を分流弁５５を介して一部を全油圧式操舵装置５に送り、残りの作動油を油圧バルブ５１に送るようになし、前記油圧バルブ５１の排出油路６５には排出油量を調整する調整具１０２を設け、油圧バルブ５１を下げ側に操作したときに油圧シリンダー６４内の作動油がこの排出油路６５に設けた調整具１０２を通過してミッションケース２７に至るように構成すると共に、前記全油圧式操舵装置５の戻り側の作動油を油圧式無段変速装置２６のチャージ回路６０に接続し、油圧式無段変速装置２６からミッションケース２７内に排出される前の作動油と油圧バルブ５１から排出された作動油とを共に冷却するオイルクーラ２４を機体の左右一側で、且つその冷却面が前後方向に沿うように車体２８上に設けたので、作動油はオイルクーラ２４によって良好に冷却されて機器の異常や作動不良を起こすことがない。特にこの発明では、芝刈作業を行うときに油圧バルブ５１を下げ側に切り換えるが、昇降用油圧シリンダー６４に背圧が掛かるために作動油の温度が上昇しがちとなる。しかし、作動油はオイルクーラ２４で適度に冷やされるため長時間の作業にも支障を来たすことがない。また、作業時には油圧シリンダー６４に調整された所定圧の背圧が掛かって作業機を持ち上げようとする方向の力が働くことになり、従来、用いていたバランススプリングの如きバネを廃止することができるので、構成が簡易になるほか、モアデッキの取り付け、取り外し時にバランススプリングを脱着するといった面倒な操作が不要となって操作性が向上する特徴を有する。しかも、オイルクーラ２４は機体の左右一側でその冷却面が前後方向に沿っているので保守点検も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用芝刈機の全体側面図である。
【図２】要部の斜視図である。
【図３】油圧回路図である。
【図４】油圧回路図である。
【図５】要部の油圧回路図である。
【図６】油圧回路図である。
【図７】油圧回路図である。
【図８】油圧回路図である。
【符号の説明】
１        動力車輌
２        前輪
３        後輪
４        ステアリングハンドル
５        全油圧式操舵装置
１２      エンジン
１４      ラジエ−タ
１５      燃料タンク
１６      ボンネット
２４      オイルク−ラ
２６      油圧式無段変速装置
２７      ミッションケ−ス
３４      油圧操作レバ−
３５      副変速用操作レバ−
５１      油圧バルブ
６０      チャ−ジ回路
６４      油圧シリンダ−
６６      チェックバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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