(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量式油圧ポンプ（３１）と油圧モータ（３２）により構成されたＨＳＴ（２１）と、リング歯車（５９）と遊星歯車（５８）と太陽歯車（６０）より構成される遊星機構（２２）と、該遊星機構（２２）により変速された出力を前後進用歯車（６３・６４）と切換クラッチ（６１）により正逆転変速する正逆転機構（２３）と、前記正逆転機構（２３）の下流側に配設して更に変速する副変速機構（２４）を有する作業車両の変速装置において、前記油圧ポンプ（３１）を駆動する出力軸（２５）の後端の伝動軸（５１）に、歯車（５４）を固定し、該歯車（５４）は、遊星機構（２２）を構成する伝動軸（５２）に回動自在に挿嵌した歯車（５５）と噛合し、該歯車５５は、更に遊星機構（２２）を構成する遊星歯車（５８・５８）を回動自在に枢支する保持体に接続し、前記油圧モータ（３２）の駆動軸（６８）上の歯車（５６）は、前記伝動軸（５２）に遊嵌された歯車（５７）と噛合し、該歯車（５７）は前記伝動軸（５２）上に遊嵌された遊星機構（２２）の太陽歯車（６０）と一体的に回動し、前記遊星歯車（５８）は伝動軸（５２）側において、太陽歯車（６０）と噛合し、外側において、遊星歯車式変速機構（２２）を構成するリング歯車（５９）の内側歯に歯合し、該リング歯車（５９）は前記伝動軸（５２）に回動自在に挿嵌されており、同様に伝動軸（５２）に挿嵌された正逆転機構（２３）の前後進用歯車（６３・６４）の一方と噛合する歯車（６２）と一体的に回動することを特徴とする作業車両の変速装置。
【請求項２】
請求項１記載の作業車両の変速装置において、前進・中立・後進位置を認識可能とするポテンションメータ８７を配した前後進レバー（７）と、位置を検出可能なポテンションメータ８８を配した主変速レバー（３）とにより制御するとともに、該前後進レバー（７）と主変速レバー（３）の位置より変速目標値を生成し、よって、正逆転機構（２３）及びＨＳＴ（２１）を制御し、該前後進レバー（７）を時間ｔ１において、中立位置から前進位置、もしくは中立位置から後進位置への切換時に、正逆転機構（２３）の対応する正逆転クラッチ（６１）を接続した場合に、時間ｔ２において、遅れて主変速レバー（３）により指示される変速比にＨＳＴ（２１）の斜板が自動的に所定位置に回動されることを特徴とする作業車両の変速装置。
【請求項３】
請求項２記載の作業車両の変速装置において、前後進レバー（７）と主変速レバー（３）を一つの変速レバー（１００）により構成し、正逆転機構（２３）における前進・中立・後進の正逆転クラッチ（６１）の制御および、ＨＳＴ（２１）における変速比の制御を行なうことを特徴とする作業車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両の変速装置および変速操作機構に関するものである。
より詳しくは、油圧式無段変速装置（ＨＳＴ  Ｈｙｄｒｏ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）および遊星機構を有する変速装置の構成および操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、変速装置として、ＨＳＴと遊星機構を有するものが知られている。例えば、特開２００１−１０８０６１号公報に示されるものである。
これは、エンジンの動力を、一方は遊星歯車機構に伝え、他方はＨＳＴを介して遊星歯車機構に伝えて合成する油圧−機械式変速装置において、走行速度が設定速度に達すると、ＨＳＴ２１の斜板アクチュエータ９４と電子ガバナ９３とを連動させて設定速度を維持するよう構成したものである。また、この機構においては、後進および低速前進域をＨＳＴにより行い、中高速の前進時にはＨＳＴの駆動力を遊星歯車機構に伝え合成された駆動力により車両を走行させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成においては、後進をＨＳＴの駆動力により行うため、後進速度を大きくすることが困難である。さらに、車両の重量が大きい場合にはＨＳＴにかかる負担が大きくなり、ＨＳＴにより走行可能な速度範囲が小さくなる。また、ＨＳＴの斜板制御が複雑になる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、発明者等は以下のような課題解決手段を取るものである。
【０００５】
請求項１においては、可変容量式油圧ポンプ（３１）と油圧モータ（３２）により構成されたＨＳＴ（２１）と、リング歯車（５９）と遊星歯車（５８）と太陽歯車（６０）より構成される遊星機構（２２）と、該遊星機構（２２）により変速された出力を前後進用歯車（６３・６４）と切換クラッチ（６１）により正逆転変速する正逆転機構（２３）と、前記正逆転機構（２３）の下流側に配設して更に変速する副変速機構（２４）を有する作業車両の変速装置において、前記油圧ポンプ（３１）を駆動する出力軸（２５）の後端の伝動軸（５１）に、歯車（５４）を固定し、該歯車（５４）は、遊星機構（２２）を構成する伝動軸（５２）に回動自在に挿嵌した歯車（５５）と噛合し、該歯車５５は、更に遊星機構（２２）を構成する遊星歯車（５８・５８）を回動自在に枢支する保持体に接続し、前記油圧モータ（３２）の駆動軸（６８）上の歯車（５６）は、前記伝動軸（５２）に遊嵌された歯車（５７）と噛合し、該歯車（５７）は前記伝動軸（５２）上に遊嵌された遊星機構（２２）の太陽歯車（６０）と一体的に回動し、前記遊星歯車（５８）は伝動軸（５２）側において、太陽歯車（６０）と噛合し、外側において、遊星歯車式変速機構（２２）を構成するリング歯車（５９）の内側歯に歯合し、該リング歯車（５９）は前記伝動軸（５２）に回動自在に挿嵌されており、同様に伝動軸（５２）に挿嵌された正逆転機構（２３）の前後進用歯車（６３・６４）の一方と噛合する歯車（６２）と一体的に回動するものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載の作業車両の変速装置において、前進・中立・後進位置を認識可能とするポテンションメータ８７を配した前後進レバー（７）と、位置を検出可能なポテンションメータ８８を配した主変速レバー（３）とにより制御するとともに、該前後進レバー（７）と主変速レバー（３）の位置より変速目標値を生成し、よって、正逆転機構（２３）及びＨＳＴ（２１）を制御し、該前後進レバー（７）を時間ｔ１において、中立位置から前進位置、もしくは中立位置から後進位置への切換時に、正逆転機構（２３）の対応する正逆転クラッチ（６１）を接続した場合に、時間ｔ２において、遅れて主変速レバー（３）により指示される変速比にＨＳＴ（２１）の斜板が自動的に所定位置に回動されるものである。
【０００７】
請求項３においては、請求項２記載の作業車両の変速装置において、前後進レバー（７）と主変速レバー（３）を一つの変速レバー（１００）により構成し、正逆転機構（２３）における前進・中立・後進の正逆転クラッチ（６１）の制御および、ＨＳＴ（２１）における変速比の制御を行なうものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明について、図を用いて説明する。
図１は作業車両の全体側面図、図２は作業車両の変速構成を示す模式図、図３は作業車両の駆動構成を示すスケルトン図、図４はＨＭＴの構成を示すスケルトン図、図５は遊星機構および正逆転機構の構成を示す展開図、図６は油圧ポンプの吐出量と変速比の関係を示す図、図７は変速機構の制御構成を示す図、図８は前後進レバーと油圧ポンプ斜板の関係を示す図、図９は変速レバーにより変速制御機構を示す模式図、図１０は変速制御の構成を示すフローチャート、図１１は前後進および変速を一つのレバーにより行う場合の変速機構の制御構成図、図１２はレバーと溝の構成を示す図である。
【０００９】
図１において、作業車両をトラクタとした実施例について全体構成から説明する。
本機の前後に前輪１及び後輪２を支承し、前部のボンネット６内部にはエンジン５を配置し、該ボンネット６の後方にはステアリングハンドル１０を設けており、該ステアリングハンドル１０の後方にはシート１１を配設している。また、シート１１の側部には主変速レバー３、副変速レバー４、高低切換レバー等が突設され、ステアリングハンドル１０のハンドルコラム側部に前後進切換操作具として前後進切換レバー７が配置されている。これらステアリングハンドル１０やシート１１やレバー類等はキャビン１２内の運転部に配置されている。
【００１０】
また、エンジン５の後部に伝動ハウジングが配置され、該伝動ハウジングの後部にミッションケース９を配設し、エンジン５からの動力を後輪２に伝達して駆動し、４輪駆動切換機構を介して前輪１にも同時に駆動力を伝達することを可能としている。
【００１１】
また、エンジン５の駆動力はミッションケース９の後端から突出したＰＴＯ軸１５に伝達されて、該ＰＴＯ軸１５から図示しないユニバーサルジョイント等を介して機体後端に作業機装着装置を介して装着した作業機を駆動するように構成している。そして、前記シート１１前下方のステップ上にはブレーキペダルや主クラッチペダルやデフロックペダル等が配設されている。
【００１２】
次に、変速機構について図２より説明する。
本発明の変速機構においては、エンジン５の出力をＨＳＴ２１および遊星機構２２により変速するものである。そして、変速された出力の正逆転を正逆転機構２３により制御し、その下流側に副変速機構２４が配設されるものである。エンジン５の出力軸（クランク軸）２５は機体後方に延出されて、ＨＳＴ２１と遊星機構２２に駆動力が伝達される。そして、ＨＳＴ２１と遊星機構２２により変速された駆動力は正逆転機構２３および副変速機構２４に伝達されるものである。
【００１３】
次に、作業車両の駆動機構について、図３を用いてより詳しく説明する。
エンジン５の後方には、ＨＳＴ２１および遊星機構２２、そして、正逆転機構２３が配設されている。ＨＳＴ２１の油圧ポンプ２１は出力軸２５により駆動されるものである。そして、出力軸２５より延出される軸に挿嵌固定され、遊星機構に歯合した歯車も出力軸２５よりの駆動力の伝達をうける。出力軸２５はＰＴＯクラッチ（もしくはダンパー）３３を介して伝動軸４１に接続されている。伝動軸４１は出力軸２５の駆動力をＰＴＯ変速機構３４に伝達するものである。そして、出力軸２５より伝達された駆動力は、前述したＰＴＯ変速機構３４を介してＰＴＯ軸１５を駆動するものである。
【００１４】
ＨＳＴ２１は油圧ポンプ３１および油圧モータ３２により構成される。ＨＳＴ２１により変速された駆動力は、遊星機構２２に導入されるものである。油圧モータ３２の軸に接続された駆動軸上に挿嵌固定された歯車は遊星機構２２に接続している。そして、この歯車を介してＨＳＴ２１により変速された駆動力が遊星機構２２に導入されるものである。遊星機構２２よりの出力は、正逆転機構２３を介して、伝動軸４２に伝達される。伝動軸４２は副変速機構２４に接続されており、副変速機構２４により前輪１および後輪２に伝達される駆動力の変速を行うものである。副変速２２には、デフ機構３６を介して後輪２が接続されており、四輪駆動切換機構３７を介して前輪１の駆動機構が接続されている。
【００１５】
次に、図４および図５を用いて、ＨＳＴ２１と遊星機構２２より構成されたＨＭＴ（Ｈｙｄｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｔｒａｎｍｉｓｓｉｏｎ）の構成について説明する。
作業車両に搭載されるＨＭＴ機構は、ＨＳＴ２１および遊星機構２２により構成されるものである。ＨＳＴ２１の油圧ポンプ３１は出力軸２５により駆動されており、出力軸２５の後端は伝動軸５１に接続されている。伝動軸５１の前部には、歯車５４が挿嵌固定されており、歯車５４を介して遊星機構２２に駆動力が伝達される。歯車５４は歯車５５に歯合しており、歯車５５は伝動軸５２に回動自在に挿嵌されている。さらに、歯車５５は遊星歯車５８・５８を回動自在に枢支する保持体に接続されている。そして、歯車５５および保持体が一体的に伝動軸５２に対して回動する。遊星歯車５８・５８は伝動軸５２側において、太陽歯車６０に歯合している。太陽歯車６０は伝動軸５２に回動自在に挿嵌されており、油圧モータ３２側駆動軸６８上の歯車５６と噛合した、伝動軸５２に遊嵌された歯車５７と一体的に回動するものである。また、遊星歯車５８・５８はリング歯車５９の内側歯に歯合している。リング歯車５９は伝動軸５２に回動自在に挿嵌されており、同様に伝動軸５２に挿嵌された歯車６２と一体的に回動する構成となっている。
【００１６】
伝動軸５１の中央部には、正逆転機構２３の歯車６３・６４が伝動軸５１に対して相対回動自在に挿嵌されている。なお、歯車６３と歯車６４は一体的に回動するものである。歯車６３は歯車６２に歯合しており、歯車６３より駆動力が歯車６４、歯車６５を介して、伝動軸５２に回動自在に挿嵌された歯車６６に歯合するものである。なお、歯車６５は支軸５１に回動自在に枢支されている。歯車６２および歯車６６は、伝動軸５２に配設されたクラッチ６１に接続している。そして、このクラッチ６１により伝動軸５２の正逆転を制御する。クラッチ６１により歯車６２と伝動軸５２を接続することにより、伝動軸５２を正転側に駆動するものである。また、歯車６６と伝動軸５２を接続することにより、伝動軸５２を逆転側に駆動するものである。
【００１７】
このような変速機構をとることにより、ＨＳＴ２１を介した駆動力と、介さない駆動力を遊星機構２２において合成することができるものである。このため、前進もしくは後進においては、ＨＳＴ２１側の出力制御を行うことにより、円滑に速度制御を行うことができるものである。すなわち、油圧ポンプ３１の斜板制御を行うことにより、作業車両の速度調整を行うことができるものである。さらに、ＨＳＴ２１が故障した場合においても、油圧モータ３２側駆動軸６８を固定することにより、非常時の走行が可能となる。
【００１８】
次に、ＨＳＴ２１の油圧ポンプの作動油吐出量と作業車両の変速比の関係について説明する。
図６において、油圧ポンプ３１の吐出量がＰ0 である場合には、変速比が０（車速が０）となる。そして、吐出量を徐々に減少させることにより、変速比が増し、車速が増してゆくものである。吐出量が０となる場合には、変速比Ｖ1 となる。さらに変速比を増す場合には、油圧ポンプ３１の作動油吐出方向を逆転させて、吐出量を増してゆくものである。すなわち、前進もしくは後進において、（副変速の操作を除いて）クラッチの制御を必要としないものである。前進時もしくは後進時において、変速にともなうクラッチ断接を行わないので、ミッションオイルの劣化を防ぐとともに、変速操作を円滑に行うことができる。さらに、変速制御を簡便に行うことができ、変速機構の信頼性が向上する。なお、後進時には、正逆転機構２３により前輪１および後輪２の回転方向を逆にするので、油圧ポンプ３１の制御は同様になる。後進時における吐出量と変速率は正逆転機構２３における後進側の減速比により決定されるものである。
【００１９】
次に、変速装置の制御構成について、図７を用いて説明する。
変速機構の制御は、図７に示すごとく、コントローラ８１により行われるものである。コントローラ８１には、エンジン５に配設された電子ガバナ８４、油圧ポンプ３１の駆動軸回転速度を検出するピックアップ８５、主変速レバー３の位置を認識するポテンションメータ８８、前後進レバー７の位置を認識するポテンションメータ８７、副変速レバー４の位置を認識するポテンションメータ９０、伝動軸４２の回転速度を検出するピックアップ８９、油圧ポンプ３１の斜板制御を行うアクチュエータ８６、クラッチ６１の接断を行う電磁弁８２、８３が接続されている。ポテンションメータ８７・８８により、コントローラ８１において、主変速レバー３および前後進レバー７の位置を認識可能である。そして、その位置に対応させて油圧ポンプ３１の斜板制御を行い、クラッチ６１の断接を行うものである。
【００２０】
このように、作業車量の変速操作装置として、前後進レバー７と主変速レバー３とに分けることにより、従来の車両の操作構成を容易に受け継ぐことが可能である。そして、作業車両のユーザーが新たな操作方法を習得する必要がなく、従来の操作経験を生かすことができる。また、ローダなどの作業機を操作する場合にも、前後進レバー７が効果的である。ローダの操作と同時に前後進が可能であり、前後進の速度再現性を維持できる。
【００２１】
次に、ＨＳＴ２１における油圧ポンプ３１の斜板制御構成について説明する。
主変速レバー３の近傍には、主変速レバー３の位置もしくは回動角度を認識可能なセンサが配設されるものである。本実施例においては、主変速レバー３の基部にポテンションメータ８８を配設し、このポテンションメータ８８により主変速レバー３の位置を認識するものである。そして、コントローラ８１において、主変速レバー３の位置が認識される。コントローラ８１は、主変速レバー３の位置に対応して、変速制御を行うものである。コントローラ８１の内部には、主変速レバー３の位置に対応した油圧ポンプの斜板角度が設定されており、この設定に基づき、アクチュエータ８６により、斜板角を調節し、主変速レバー３に対応した変速制御を行うものである。
【００２２】
コントローラ８１には、前後進レバー７の位置を認識するポテンションメータ８７および、正逆転機構２３のクラッチ断接を行う電磁バルブ８２・８３が接続されている。そして、前後進レバー７の前進（Ｆ）・中立（Ｎ）・後進（Ｒ）の各位置に対応して、電磁バルブ８２・８３を制御し、クラッチ６１の制御を行うものである。前後進レバー７が前進位置にある場合には、前進側の歯車と伝動軸４２を接続する。後進位置にある場合には、後進側の歯車と伝動軸４２を接続するものである。そして、前後進レバー７が中立位置にある場合には、クラッチ６１の接続が解除され、伝動軸４２が駆動されない状態となる。すなわち、クラッチ６１は、前後進レバー７に連動した構成となっており、前進（Ｆ）・中立（Ｎ）・後進（Ｒ）に対応して、前進側の接続、解除、後進側の接続が行われるものである。
【００２３】
次に、前後進レバー７と連動した、油圧ポンプ３１の斜板制御構成について説明する。
図８を用いて、主変速レバー３の角度と、前後進レバー７の位置と、油圧ポンプ３１の斜板角の関係について説明する。主変速レバー３は一定位置（Ｄ1 ）に回動された状態で保持されている。そして、時間ｔ１において、前後進レバー７が中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）へと回動されると、電磁弁により前進側にクラッチが接続される。これと同時に、アクチュエータ８６により斜板が所定位置（θ0 ）より回動され、時間ｔ２において、主変速レバー３の位置に対応した斜板角（θ１）に維持される。すなわち、前後進レバー７において、前進もしくは後進位置に設定された場合に、クラッチ６１が接続され、主変速レバー３の指示する変速比に、ＨＳＴ２１の斜板制御が行われるものである。また、時間ｔ３において、前後進レバー７が前進位置（Ｆ）から中立位置（Ｎ）へと回動されると、電磁弁によりクラッチが切れる  これと同時に、アクチュエータ８６により斜板が主変速レバー３の位置に対応した斜板角（θ1 ）より回動され、時間ｔ４において、所定位置（θ0 ）に維持される。これにより、急激な変速操作が行われる際にも、変速機構にかかる負荷を軽減できる。そして、前後進レバー７に切換時において、急なトルク変動や衝撃の発生を抑制でき、円滑な変速操作を行うことができる。
【００２４】
油圧ポンプの斜板角θ0 としては、変速比が０（車速が０）となる斜板角（図６に示す吐出量がＰ０となる斜板角）に設定することができるものである。このように設定することにより、クラッチを接続する際に摩擦板が停止もしくは低速回転状態にあり、クラッチ接続時に衝撃が発生しない。そして、クラッチが接続された後のｔ１からｔ２の間に駆動速度が上げられる。これにより、クラッチの耐久性を向上でき、円滑な操作性を得ることができる。中立位置（Ｎ）より後進（Ｒ）へ、後進（Ｒ）より中立位置（Ｎ）への切換時においても同様な制御が行われ、円滑な変速操作を実施できるものである。
【００２５】
次に、主変速レバー３によるＨＳＴ２１の制御構成の一例について、図９および図１０を用いて説明する。
本制御例においては、主変速レバー３の回動角度をポテンションメータ８８により認識する。そして、主変速レバー３の回動角度に応じた、伝動軸４２の回動速度が設定されている。伝動軸４２の回転速度はピックアップ８９により認識されるものである。そして、コントローラ８１において、主変速レバー３の回動角度に対応した回転速度と、ピックアップ８９により認識される回転速度とが比較される。
比較の結果、回転速度が一致しないもしくは許容範囲外である場合には、アクチュエータ８６により、ＨＳＴ２１の油圧ポンプが制御される。
【００２６】
制御構成についてより詳しく説明する。
まず、主変速レバー３の回動位置がポテンションメータ８８により検出される。検出された角度は電子信号（もしくは電圧）としてコントローラ８１に入力される。コントローラ８１には、主変速レバー３の回動位置（目標値ａ）に対応した目標速度（回転速度）のマップが記憶されている。これにより、主変速レバー３の回動位置（目標値ａ）に対応した目標速度Ａがコントローラ８１において算出される。また、ピックアップ８９より認識される信号により、伝動軸４２の回転速度Ｂが認識される。そして、速度Ａと速度Ｂが比較され、この結果によりアクチュエータの制御方向を決定する。速度Ａと速度Ｂとが等しい（Ａ＝Ｂ）場合には、ＨＳＴ２１の油圧ポンプ斜板の制御は行われない。速度Ａが速度Ｂより大きい（Ａ＞Ｂ）場合には、斜板がアクチュエータ８６より増速側に傾動される。そして、速度Ａが速度Ｂより小さい（Ａ＜Ｂ）場合には、減速側に傾動される。コントローラ８１による増減の命令により、アクチュエータ８６が斜板を傾動する量は、一定の量もしくは速度Ａと速度Ｂの差に応じた量とすることができる。一定量の場合には、比較の度に、斜板角が一定量傾動され、速度Ａと速度Ｂが等しくなるまで制御されるものである。この場合には、容易な制御構成により、斜板角度の調整を行うことができる。速度Ａと速度Ｂの差に応じた量とする場合には、一度に回動する量が変化するので、迅速な速度調整を行うことができるとともに、速度の微妙な修正を行うことも可能である。
【００２７】
上記の変速機構を有する作業車両において、前後進レバーと主変速レバーとを一つのレバーにより行う構成について図１１および図１２を用いて説明する。
この実施例においては、変速レバー１００により、前後進および前後進の速度制御を行うものである。変速レバー１００の基部にはポテンションメータ１０１が配設されており、変速レバー１００の角度をコントローラ８１において認識可能に構成している。変速レバー１００は図１２に示すごとく、前後方向に構成された前進溝１０３と左右方向に構成された中立溝１０４そして、前後方向に構成された後進溝１０５を有するガイド溝に挿嵌されている。そして、変速レバー１００の回動方向がこのガイド溝により規制されるものである。中立溝１０４の機体内側に前進溝１０３が接続されており、中立溝の機体外側に後進溝１０５が接続されている。これにより、変速レバー１００が前進位置より急激に後進位置に移動することがない。
【００２８】
変速レバー１００の位置をコントローラ８１において認識することにより、ＨＳＴ２１の斜板制御および正逆転機構２３のクラッチ制御を行う。変速レバー１００が中立溝１０４に位置する場合には、正逆転機構２３のクラッチが切れ駆動力の伝達が遮断される。そして、変速レバー１００が前進溝１０３に位置する場合には、正逆転機構２３のクラッチの前進側が接続され、ＨＳＴ２１の斜板がアクチュエータ８６により、変速レバー１００の位置に対応する角度に制御される。また、変速レバー１００が後進溝１０５に位置する場合には、正逆転機構２３のクラッチの後進側が接続され、ＨＳＴ２１の斜板がアクチュエータ８６により、変速レバー１００の位置に対応する角度に制御される。すなわち、変速レバー１００の位置より、コントローラ８１において変速目標値を生成し、ＨＳＴ斜板および前後進を行うためのクラッチを電子制御するものである。
【００２９】
これにより、一本のレバーで変速と前後進の切換を行うことが可能であり、操作が容易となり、円滑な変速操作を行うことが可能となる。変速機構において、エンジン５の出力の一部をＨＳＴにより変速し、ＨＳＴの変速比により作業車両の増減速を制御するものである。これにより、ＨＳＴに係る負担を軽減しながら、ＨＳＴにより車両の走行駆動力の制御を行うことができる。また、ＨＳＴの斜板制御により変速を行えるので、変速操作機構を簡便にすることができる。さらに、前後進のためのクラッチを電子制御とすることにより、一本のレバーにより用意に、前後進の切換および速度の増減の操作を行うことが可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載のごとく、可変容量式油圧ポンプ（３１）と油圧モータ（３２）により構成されたＨＳＴ（２１）と、リング歯車（５９）と遊星歯車（５８）と太陽歯車（６０）より構成される遊星機構（２２）と、該遊星機構（２２）により変速された出力を前後進用歯車（６３・６４）と切換クラッチ（６１）により正逆転変速する正逆転機構（２３）と、前記正逆転機構（２３）の下流側に配設して更に変速する副変速機構（２４）を有する作業車両の変速装置において、前記油圧ポンプ（３１）を駆動する出力軸（２５）の後端の伝動軸（５１）に、歯車（５４）を固定し、該歯車（５４）は、遊星機構（２２）を構成する伝動軸（５２）に回動自在に挿嵌した歯車（５５）と噛合し、該歯車５５は、更に遊星機構（２２）を構成する遊星歯車（５８・５８）を回動自在に枢支する保持体に接続し、前記油圧モータ（３２）の駆動軸（６８）上の歯車（５６）は、前記伝動軸（５２）に遊嵌された歯車（５７）と噛合し、該歯車（５７）は前記伝動軸（５２）上に遊嵌された遊星機構（２２）の太陽歯車（６０）と一体的に回動し、前記遊星歯車（５８）は伝動軸（５２）側において、太陽歯車（６０）と噛合し、外側において、遊星歯車式変速機構（２２）を構成するリング歯車（５９）の内側歯に歯合し、該リング歯車（５９）は前記伝動軸（５２）に回動自在に挿嵌されており、同様に伝動軸（５２）に挿嵌された正逆転機構（２３）の前後進用歯車（６３・６４）の一方と噛合する歯車（６２）と一体的に回動するので、変速操作機構を簡便に構成できる。そして、後進速度を大きく取ることが可能となる。
また、変速域の全域において油圧式変速機により変速を行うので、広い速度域において細かい速度調整を行うことが可能となる。
さらに、前後進の切換時以外では、変速域によるクラッチの切換を行う必要がなく、滑らかな変速が可能である。このため、簡便な電子制御により変速制御が可能となる。
【００３１】
請求項２に記載のごとく、請求項１記載の作業車両の変速装置において、前進・中立・後進位置を認識可能とするポテンションメータ８７を配した前後進レバー（７）と、位置を検出可能なポテンションメータ８８を配した主変速レバー（３）とにより制御するとともに、該前後進レバー（７）と主変速レバー（３）の位置より変速目標値を生成し、よって、正逆転機構（２３）及びＨＳＴ（２１）を制御し、該前後進レバー（７）を時間ｔ１において、中立位置から前進位置、もしくは中立位置から後進位置への切換時に、正逆転機構（２３）の対応する正逆転クラッチ（６１）を接続した場合に、時間ｔ２において、遅れて主変速レバー（３）により指示される変速比にＨＳＴ（２１）の斜板が自動的に所定位置に回動されるので、従来の作業車両の操作構成を流用可能であり、作業者に合わせた操作構成をとることができる。
また、ローダ等の作業機を操作する場合にも、前後進レバーを用いることにより、作業を効率的に行うことができる。そして、前後進の速度再現性が容易となる。
また、円滑な変速操作を行うことができ、クラッチに与える衝撃を最小限にとどめることが可能となる。これにより、変速機構の耐久性を向上できる。
【００３２】
請求項３に記載のごとく、請求項２記載の作業車両の変速装置において、前後進レバー（７）と主変速レバー（３）を一つの変速レバー（１００）により構成し、正逆転機構（２３）における前進・中立・後進の正逆転クラッチ（６１）の制御および、ＨＳＴ（２１）における変速比の制御を行なうので、一つのレバーにより前後進および変速を操作可能であり、作業車両の運転部の空間を有効に利用することが可能となる。また、操作が容易で円滑な変速操作を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  作業車両の全体側面図。
【図２】  作業車両の変速構成を示す模式図。
【図３】  作業車両の駆動構成を示すスケルトン図。
【図４】  ＨＭＴの構成を示すスケルトン図。
【図５】  遊星機構および正逆転機構の構成を示す展開図。
【図６】  油圧ポンプの吐出量と変速比の関係を示す図。
【図７】  変速機構の制御構成を示す図。
【図８】  前後進レバーと油圧ポンプ斜板の関係を示す図。
【図９】  変速レバーにより変速制御機構を示す模式図。
【図１０】  変速制御の構成を示すフローチャート。
【図１１】  前後進および変速を一つのレバーにより行う場合の変速機構の制御構成図。
【図１２】  レバーと溝の構成を示す図。
【符号の説明】
１  前輪
２  後輪
３  主変速レバー
７  前後進レバー
１５  ＰＴＯ軸
２１  ＨＳＴ
２２  遊星機構
２３  正逆転機構
２４  副変速機構
３１  油圧ポンプ
３２  油圧モータ
６１  クラッチ
８１  コントローラ
８２  電磁弁
８３  電磁弁
８５  ピックアップ
８６  アクチュエータ
８９  ピックアップ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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