(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミッションケースの側方から突出した静油圧式無段変速装置のトラニオン軸を、前記ミッションケースの側方に配置された油圧アクチュエータにより操作して、前記静油圧式無段変速装置を変速操作してなる作業車両の変速装置において、
前記トラニオン軸に連結され、先端にカムを有するトラニオンアームと、
前記カムに係合するカムフォロアと、
前記トラニオン軸が中立位置に復帰するように前記カムフォロアを付勢する中立復帰用スプリングと、
前記トラニオンアームと前記油圧アクチュエータを連結する中継リンクと、を備え、
前記中立復帰用スプリングが渦巻きスプリングからなり、前記油圧アクチュエータが、前記中立復帰用スプリング、前記トラニオンアーム及び前記カムフォロアの下方においてその伸縮方向を前後方向として配置され、
前記油圧アクチュエータは、前記トラニオンアーム及び前記カムフォロアに前記前後方向と直交する左右方向において重なるように配置されてなる、
ことを特徴とする作業車両の変速装置。
【請求項２】
前記トラニオン軸の傾斜角度を検知するトラニオン角センサと、
前記油圧アクチュエータ、前記カムフォロア、前記中継リンク及び前記トラニオン角センサを前記ミッションケースに一体的に取付ける取付けベースと、を備え、
前記中継リンクは、前記中立復帰用スプリング及び前記カムフォロアに対して、前記前後方向のうち前記油圧アクチュエータの伸長方向に迂回して配置され、
前記トラニオン角センサは、前記中立復帰用スプリング及び前記カムフォロアに対して、前記前後方向のうち前記油圧アクチュエータの伸長方向と反対方向に配置されてなる、
請求項１に記載の作業車両の変速装置。
【請求項３】
前記油圧アクチュエータを制御し、前記油圧アクチュエータに対して前記ミッションケースの反対側において前記取付けベースに取付けられるバルブアッシを備えてなる、
請求項２に記載の作業車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静油圧式無段変速装置を備えた作業車両の変速装置に係り、詳しくは、静油圧式無段変速装置の変速操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トラクタなどの作業車両は、ＨＳТ（静油圧式無段変速装置）を備えた変速装置を有している。ＨＳТにはトラニオン軸が設けられており、該トラニオン軸を回動することでＨＳＴによる変速を行うことが知られている。
【０００３】
従来、トラニオン軸を回動する変速操作装置が案出されている（例えば、特許文献１参照）。該変速操作装置は、トラニオン軸に連結するトラニオンアームと、トラニオンアームに係合するカムフォロアと、油圧アクチュエータとを備えている。
【０００４】
該カムフォロアには、引っ張りバネが取付けられており、この引っ張りバネは、油圧アクチュエータの油圧シリンダと並んで配置されている。油圧アクチュエータは、この引っ張りバネの分だけミッションケースから側方へオフセットして配置されているため、変速操作装置はこのオフセットされたスペース分だけ大型化してしまっている。
【０００５】
変速操作装置は、ミッションケースの側方から突出したトラニオン軸の端部に連結されるが、トラニオン軸の前方には、主クラッチを納めた膨出部がミッションケースに設けられ、後方には、ミッションケースから左右に張り出すリアアスクルケースが設けられる。また、トラニオン軸の上方には操縦部のフロアが設けられ、下方には最低地上高による高さ制限があり、更には、ミッションケースの側方にブレーキロッド等が配置される。このように、トラニオン軸の周辺には、多くの他の装置や部材などが設けられるため、変速操作装置を配置するスペースは制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−７６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
変速操作装置自体が大きい場合には、トラニオン軸の周辺に配置できない虞があり、係る場合、他の装置や部材の配置位置の変更を行うか、変速操作装置をトラニオン軸から離れた場所に配置しなければならず、配置変更の場合は手間がかかり、また、変速操作装置をトラニオン軸から離れた場所に配置した場合は、変速操作装置とトラニオン軸とを連結する中継リンクが複雑な構成となってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、カムフォロアに取付けられる中立復帰用スプリングを渦巻きスプリングにすることで変速操作装置をコンパクトに構成し、もって上記課題を解決した作業車両の変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ミッションケース（１２）の側方から突出した静油圧式無段変速装置（２１）のトラニオン軸（２９）を、前記ミッションケース（１２）の側方に配置された油圧アクチュエータ（４５）により操作して、前記静油圧式無段変速装置（２１）を変速操作してなる作業車両（１）の変速装置（２３）において、
前記トラニオン軸（２９）に連結され、先端にカム（４２ａ）を有するトラニオンアーム（４２）と、
前記カム（４２ａ）に係合するカムフォロア（４３）と、
前記トラニオン軸（２９）が中立位置に復帰するように前記カムフォロア（４３）を付勢する中立復帰用スプリング（４６）と、
前記トラニオンアーム（４２）と前記油圧アクチュエータ（４５）を連結する中継リンク（４７）と、を備え、
前記中立復帰用スプリング（４６）が渦巻きスプリングからなり、前記油圧アクチュエータ（４５）が、前記中立復帰用スプリング（４６）、前記トラニオンアーム（４２）及び前記カムフォロア（４３）の下方においてその伸縮方向を前後方向として配置され、
前記油圧アクチュエータ（４５）は、前記トラニオンアーム（４２）及び前記カムフォロア（４３）に前記前後方向と直交する左右方向において重なるように配置されてなる。
【００１０】
例えば図６を参照して、前記トラニオン軸（２９）の傾斜角度を検知するトラニオン角センサ（４９）と、
前記油圧アクチュエータ（４５）、前記カムフォロア（４３）、前記中継リンク（４７）及び前記トラニオン角センサ（４９）を前記ミッションケース（１２）に一体的に取付ける取付けベース（４４）と、を備え、
前記中継リンク（４７）は、前記中立復帰用スプリング（４６）及び前記カムフォロア（４３）に対して、前記前後方向のうち前記油圧アクチュエータ（４５）の伸長方向に迂回して配置され、
前記トラニオン角センサ（４９）は、前記中立復帰用スプリング（４６）及び前記カムフォロア（４３）に対して、前記前後方向のうち前記油圧アクチュエータ（４５）の伸長方向と反対方向に配置されてなる。
また、例えば図３を参照して、前記油圧アクチュエータ（４５）を制御し、前記油圧アクチュエータ（４５）に対して前記ミッションケース（１２）の反対側において前記取付けベース（４４）に取付けられるバルブアッシ（４１）を備えてなる。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によると、カムフォロアの中立復帰用スプリングを渦巻きスプリングで構成したため、中立復帰用スプリング、前記トラニオンアーム及び前記カムフォロアの下方の空間に、その伸縮方向を前後方向とした油圧アクチュエータを配置することができる。そして、油圧アクチュエータを、トラニオンアーム及びカムフォロアに左右方向において重なるように配置したので、油圧アクチュエータとミッションケースとの距離が近接し、変速装置全体をコンパクトに構成することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、トラニオン角センサと中継リンクとを、カムフォロア及びカムフォロアの中立復帰スプリングに対して前後方向に振り分けて配置し、油圧アクチュエータ及びカムフォロアと共に、取付けベースを介してミッションケースに一体的に取付けたので、変速操作装置をミッションケースの幅方向及び上下方向にコンパクトで、かつユニット化された構成とすることができ、変速装置の組付け性を向上させることができる。
請求項３に係る発明によると、油圧アクチュエータとバルブアッシとをミッションケースに対して幅方向の同じ側に配置したので、バルブアッシと油圧アクチュエータとを繋ぐホースを短くして、油圧の損圧を抑えて油圧アクチュエータの応答性を高めると共に、変速装置をコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】作業車両であるトラクタの側面図。
【図２】（ａ）はトランスミッションの展開図であり、（ｂ）は超低速変速機構を示す図である。
【図３】ミッションケースの斜視図。
【図４】ミッションケースを示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図５】変速操作装置を示す図であって、（ａ）は正面からの斜視図であり、（ｂ）は背面からの斜視図である。
【図６】前進状態の変速操作装置を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はバルブアッシを外した状態の側面図である。
【図７】中立状態の変速操作装置を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はバルブアッシを外した状態の側面図である。
【図８】後進状態の変速操作装置を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はバルブアッシを外した状態の側面図である。
【図９】制御部のブロック図。
【図１０】トラクタの油圧回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る変速装置を備えた作業車両の一例であるトラクタの実施の形態について図面に沿って説明する。
【００１６】
トラクタ１は、図１に示すように、前輪２及び後輪３に支持される走行機体５を有し、該走行機体５の前方には、ボンネット６に覆われてエンジン（不図示）が搭載されている。該エンジンの下方には、機体後方に向かってトランスミッションケース１２（図２，図３参照）が配設されており、前記ボンネット６の後方には、運転操作部１１が配設されている。該運転操作部１１は、操作パネル７、ステアリングハンドル９、運転席１０などを有して構成されている。
【００１７】
トランスミッションケース（以下、単にミッションケース）１２の外形は、図２及び図３に示すように、縦長の略直方体で形成されている。該ミッションンケースの前方には、図２に示すように、主クラッチ１９が収納されたクラッチハウジング１３が形成されており、該クラッチハウジング１３の隣には、ＨＳＴ２１が収納されたＨＳТケース１５が形成されており、該ＨＳТケース１５の隣には、ギヤ変速装置２２及びＰＴＯドライブ軸２４が収納されたセンターケース１６が形成されており、該センターケース１６の隣には、ＰＴＯ変速装置２５及びＰＴＯ軸２６が収納されたリアケース１７が形成されている。
【００１８】
トラクタ１の変速装置２３は、ＨＳＴ２１とギヤ変速装置２２とから構成されており、該ギヤ変速装置２２は、図２に示すように、入力軸３０と、該入力軸３０と並んで配置されるピニオン軸３２及び前輪駆動軸３１とを備えて構成されている。前記入力軸３０、ピニオン軸３２、及び前輪駆動軸３１には、回転を変速する変速歯車（ギヤ）が取付けられており、この変速ギヤの噛合わせで変速を行う構成になっている。前記ギヤ変速装置２２は、回転を高速又は低速に変速し、図２（ｂ）に示すように、超低速変速機構３５がギヤ変速装置２２に設けられると回転を超低速に変速することができる。高速変速では、入力軸３０に回転自在に取付けられた中間歯車３６に設けられた外歯３６ａと、ピニオン軸３２に摺動自在にスプライン結合された従動歯車３７に設けられた外歯３７ａとが噛合い、低速変速では、中間歯車３６に設けられた外歯３６ｂと、従動歯車３７に設けられた外歯３７ｂとが噛合い、超低速変速では、入力軸３０に軸方向に摺動自在にスプライン結合された変速歯車３４の外歯３４ａと、超低速変速機構３５に設けられた超低速歯車３８とが噛合うと同時に、従動歯車３７に設けられた外歯３７ｂと外歯３６ｃとが噛合うことで変速される構成となっている。
【００１９】
ミッションケース１２側方の略中央には、図３及び図４に示すように、トラニオン軸２９がミッションケース１２から突出して形成されており、該トラニオン軸２９の近くには、トラニオン軸２９を回動する変速操作装置３９が配設されている。
【００２０】
変速操作装置３９は、図４及び図５に示すように、一端がミッションケース１２に固定された平面視略矩形形状の金属製プレートからなる取付けベース４４上に配設されており、油圧アクチュエータ４５などからなる変速操作装置の本体部４０と、複数のバルブを備えたバルブアッシ４１とから構成されている。
【００２１】
前記本体部４０は、図５乃至図８に示すように、トラニオン軸２９の一端部に連結するトラニオンアーム４２を有しており、該トラニオンアーム４２の外形は、図６に示すように、略Ｔ字形状で形成されて、一端部にはカム４２ａが形成されている。該カム４２ａには、カムフォロア４３の先端に設けられた係合部４３ｂが係合しており、カムフォロアの軸部４３ａには、中立復帰用スプリング４６として渦巻きスプリングが取付けられている。
【００２２】
前記カムフォロア４３の下方には、油圧アクチュエータ４５が配設されており、該油圧アクチュエータ４５は、油圧シリンダ４５ａと、ピストンロッド４５ｂとから構成されている。油圧アクチュエータ４５は、図６に示すように、油圧シリンダ４５ａが平面視でトラニオンアーム４２及びカムフォロア４３と重なりあった状態で、ピストンロッド４５ｂの伸縮方向を前後方向としてミッションケース１２の側方に配置されている。前記油圧アクチュエータのピストンロッド４５ｂは、トラニオンアーム４２と中継リンク４７を介して連結さている。該中継リンク４７は、軸５１に回動自在に軸支されたプレート４７ｂを有しており、該プレート４７ｂの一端がロッド４７ａに連結し、他端が前記ピストンロッド４５ｂに連結して、プレートがストッパ５０に当接して前記中継リンクの回動範囲を規制している。また、前記トラニオンアーム４２には、ロッド４８を介してトラニオン角センサ４９が連結されている。
【００２３】
バルブアッシ４１は、リリーフ弁及び２つのパイロットチェック弁（不図示）などが収納されたバルブケース５８とソレノイドバルブ（電磁バルブ）５４とを有しており、該ソレノイドバルブ５４を上方にした状態で油圧シリンダ４５ａの側方に配置されている。前記バルブケース５８には、油圧を供給するホース５２，５３と、バルブアッシ４１内の油をトランスミッションケース１２内に戻すドレン菅５５と、プライオリティバルブ５７からの配菅５６とが連結されている。
【００２４】
変速操作装置３９の動作を制御する制御部６０は、図９に示すように、マイクロコンピュータ（以下、単にマイコン）６０から構成されており、マイコン６０の入力側には、前進スイッチ６１と、後進スイッチ６２と、主クラッチスイッチ６３と、変速レバーセンサ６５と、トラニオン角センサ４９とが接続され、マイコン６０の出力側には、マイコンヒューズ６７と、ブザー６９と、ソレノイドバルブ（伸び）７０と、ソレノイドバルブ（縮み）７１の各種スイッチが接続されている。入力側に接続された各種スイッチの信号はマイコン６０に入力され、これら信号に基づきマイコン６０からソレノイドバルブ７０，７１などに信号が出力される構成となっている。
【００２５】
次に、変速操作装置３９の作動について説明する。運転者が変速レバーを操作すると、マイコン６０の入力側に接続された各種スイッチがその操作を検知し、信号がマイコン６０に入力されて、マイコン６０はこの信号に基づき信号を出力する。該信号に基づいてバルブアッシ４１から油が油圧シリンダ４５ａに供給され、該油圧シリンダ４５ａへの油の流入により、油圧アクチュエータのピストンロッド４５ｂが前後に伸縮する。
【００２６】
ピストンロッド４５ｂが伸縮すると（図６，図８参照）、トラニオンアーム４２及びトラニオン軸２９が回動し、該回動に連動してＨＳТ２１内の斜板（不図示）の角度が変化することで、ＨＳТ２１による前進、後進の変速が行われ、この変速回転がギヤ変速装置２２に入力されてギヤ変速される。また、前記トラニオンアーム４２が回動すると、トラニオンアームのカム４２ａと係合するカムフォロア４３もカムフォロアの軸部４３ａを中心に下方側に回動する。このとき、カム４２ａには、渦巻きスプリング４６によるトラニオン軸２９を中立位置に復帰させる付勢力が作用する。更に、トラニオンアーム４２が回動することで、トラニオン角センサ４９のアーム４９ａの傾斜角度が変化し、この変化によりトラニオン軸２９の回転角度が検知される。そして、この回転角度からトラニオン軸２９が変速操作に適した回転角度になるよう変速操作装置３９を操作するフィードバック制御が行われる。
【００２７】
変速操作装置３９を作動させる油圧は、図１０に示すように、プライオリティバルブ５７で分流されて、バルブアッシ４１を介して油圧アクチュエータの油圧シリンダ４５ａに供給される一方で、プライオリティバルブ５７からパワーステテアリング装置７３に供給され、さらに、そこから分流された油圧は、オートブレーキターンや前輪倍速などの操向補助装置７５へと供給される。
【００２８】
上述のように、中立復帰用のスプリング４６を渦巻きスプリングで構成し、油圧アクチュエータ４５をトラニオンアーム４２及びカムフォロア４３の下方で、伸縮方向を前後方向としてミッションケース１２の側方に配置したので、油圧アクチュエータ４５をミッションケース１２から側方へのオフセット量を抑えて配置することができ、変速操作装置３９をコンパクトに構成することができると共に、他の部材や装置と干渉させることなくミッションケース１２側方に配置することができる。
【００２９】
また、バルブアッシ４１をミッションケース１２の反対側であって、油圧シリンダ４５ａの側方に配置したので、変速操作装置３９をコンパクトな構成にすることができると共に、他の部材や装置と干渉させることなくミッションケース１２側方に配置することができる。また、バルブアッシ４１と油圧アクチュエータ４５とを繋ぐホース５２，５３を短くすることができるので、油圧の損圧を抑えて油圧アクチュエータの応答性を高かめることができる。
【００３０】
また、油圧アクチュエータ４５をその伸縮方向を前後方向としてミッションケース１２の側方に沿うように配置したので、変速操作装置３９を支持する取付けベース４４に作用する力を抑えることができる。
【００３１】
また、バルブアッシ４１からドレンは直接、ミッションケース１２に戻す構成にしたので、プライオリティバルブ５７からバルブアッシ４１へ高圧配菅を１本配菅すればよく、配菅の取り回しを容易にすることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、トラクタ１を例として説明したが、これに限らず、他の農作業車両及び建築作業車両等の変速装置にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１      作業車両（トラクタ）
１２    ミッションケース
２１    静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）
２３    変速装置
２９    トラニオン軸
４１    バルブアッシ
４２    トラニオンアーム
４２ａ  カム
４３    カムフォロア
４４    取付けベース
４５    油圧アクチュエータ
４６    中立復帰用スプリング（渦巻きスプリング）
４７    中継リンク
【図１】
0005780874.tif 000002
【図２】
0005780874.tif 000003
【図３】
0005780874.tif 000004
【図４】
0005780874.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005780874.tif 000007
【図７】
0005780874.tif 000008
【図８】
0005780874.tif 000009
【図９】
0005780874.tif 000010
【図１０】
0005780874.tif 000011