(57)【要約】【課題】２ポンプ２モータ方式の走行用静油圧式無段変速装置（走行用ＨＳＴ）を備えるクローラトラクタ等の作業車両において、走行用静油圧式無段変速装置や作業機昇降装置の油圧アクチュエータに作動油を供給する作動油タンクの小型化を図る。【解決手段】走行用静油圧式無段変速装置３３に作動油を供給する専用の作動油タンクＴを設けると共に、トランスミッションケース４１内の潤滑油を、ＰＴＯ変速装置４０に連係する作業機ＰＴＯ軸４２への動力を入り切りする油圧クラッチ４３と、作業機昇降装置８の油圧アクチュエータ１７，１７，２４とに１つの油圧ポンプ４４を介して供給するようになした。【選択図】図４
2009056983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用静油圧式無段変速装置（３３）と、外部取出動力を変速するＰＴＯ変速装置（４０）を内装したトランスミッションケース（４１）と、機体に連結した作業機を昇降させる作業機昇降装置（８）を備えた作業車両において、前記走行用静油圧式無段変速装置（３３）に作動油を供給する作動油タンク（Ｔ）を設けると共に、前記トランスミッションケース（４１）内の潤滑油を、ＰＴＯ変速装置（４０）と作業機昇降装置（８）に油圧ポンプ（４４）を介して供給するようになしたことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記油圧ポンプ（４４）から供給される作動油を、優先分流弁（５０）を介してＰＴＯ変速装置（４０）に優先的に供給し、その余剰流を作業機昇降装置（８）に供給するように構成した請求項１に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クローラトラクタ等の作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２ポンプ２モータ方式の走行用静油圧式無段変速装置（走行用ＨＳＴ）を備えるクローラトラクタ等の作業車両には、機体の後部に連結した作業機を昇降させる作業機昇降装置を備えており、この作業機昇降装置には、左右一対の作業機昇降シリンダや作業機傾斜シリンダ等の油圧アクチュエータが設けられている。
【０００３】
また、クローラトラクタの操縦部を覆うキャビンの後部には、その左右一側に燃料タンクを配設する一方、他側には作動油タンクを配設してあり、この作動油タンクからチャージポンプを介して上述した走行用静油圧式無段変速装置に作動油を供給すると共に、同じ作動油タンクからギヤポンプを介して吸い上げた作動油を作業機昇降装置の油圧アクチュエータに供給する構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−９７０６２号公報（第２−３頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の作動油タンクは、走行用静油圧式無段変速装置と作業機昇降装置の油圧アクチュエータに作動油を供給するために必然的に大型（大容量）となり、また前記作動油タンクから作動油を吸い上げて作業機昇降装置の油圧アクチュエータに供給する一方、トランスミッションケースに内装した外部取出動力を変速するＰＴＯ変速装置（作業機ＰＴＯ軸）の動力を入り切りする油圧クラッチに、当該トランスミッションケース内の潤滑油を作動油として供給しているため、それぞれの作動油タンク及びトランスミッションケースに対応する専用のギヤポンプを設けなければならずコスト高となっていた。尚、前記ギヤポンプとしてタンデムポンプを採用する場合は、このタンデムポンプを構成する各ポンプのハウジング間にオイルシールを介装して作動油の混入を防ぐ必要があり、特殊な構造になることからコスト面で改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって、走行用静油圧式無段変速装置と、外部取出動力を変速するＰＴＯ変速装置を内装したトランスミッションケースと、機体に連結した作業機を昇降させる作業機昇降装置を備えた作業車両において、前記走行用静油圧式無段変速装置に作動油を供給する作動油タンクを設けると共に、前記トランスミッションケース内の潤滑油を、ＰＴＯ変速装置と作業機昇降装置に油圧ポンプを介して供給するようになしたことを第１の特徴としている。
そして、前記油圧ポンプから供給される作動油を、優先分流弁を介してＰＴＯ変速装置に優先的に供給し、その余剰流を作業機昇降装置に供給するように構成したことを第２の特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、走行用静油圧式無段変速装置に作動油を供給する作動油タンクを設けると共に、トランスミッションケース内の潤滑油を、ＰＴＯ変速装置と作業機昇降装置に油圧ポンプを介して供給するようになしたことによって、前記走行用静油圧式無段変速装置に作動油を供給する作動油タンクの小型化を図ることができると共に、トランスミッションケース内の潤滑油を、タンデムポンプを採用することなく１つの油圧ポンプによってＰＴＯ変速装置と作業機昇降装置に供給できるので、前記ＰＴＯ変速装置と作業機昇降装置に対応する専用の作動油タンクが不要となってコストの低減が図れる。
そして、請求項２の発明によれば、前記油圧ポンプから供給される作動油を、優先分流弁を介してＰＴＯ変速装置に優先的に供給し、その余剰流を作業機昇降装置に供給するように構成したことによって、トランスミッションケースを１つの作動油タンクとして利用しながら、ＰＴＯ変速装置に適切な一定流量の作動油を供給することができると共に、トランスミッションケース内の潤滑油を効率的に用いることができるのでコストの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図３は、作業車両であるクローラトラクタ１の側面図、平面図、及び背面図であって、このクローラトラクタ１は、機体フレーム２上にエンジン３を内装するボンネット４、及びキャビン５等を備えており、該キャビン５内には、図示しない座席を始め、走行操作具であるステアリングハンドルＨ（図６参照）、主変速レバー６等の各種操作レバーやスイッチ類を配置した操縦部７を設けている。
【０００８】
そして、キャビン５の後方下部（機体の後部）には、各種の農作業を行う作業機を連結（装着）する三点リンク式の作業機昇降装置８を常装している。また、図中符号９Ｌ，９Ｒは、左右一対のクローラ式走行装置であり、該クローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒ上に機体フレーム２を支持している。
【０００９】
クローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒは、機体フレーム２の下部に一体形成した左右の走行フレーム１０Ｌ，１０Ｒの前後端部に駆動スプロケット１１とアイドラ１２を設けると共に、駆動スプロケット１１とアイドラ１２の間で、且つ走行フレーム１０Ｌ，１０Ｒの下部には、前後一対のローラ１３を備える二組のイコライザアーム１４を上下揺動可能に支持している。
【００１０】
更に、左右の走行フレーム１０Ｌ，１０Ｒの前後略中間位置の上部には、上部ローラ１５を軸支しており、これら駆動スプロケット１１、アイドラ１２、二組のイコライザアーム１４に備える前後一対のローラ１３、及び上部ローラ１５に巻回するクローラ１６によってクローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒを構成している。
【００１１】
また、図３に示すクローラトラクタ１の背面図、及び図４に示すクローラトラクタ１の油圧回路図のように、作業機昇降装置８の左右一組のリフトシリンダ１７，１７は、そのシリンダチューブ１７ａの下端部を機体の後部壁１８に固設した左右一対のステー１９，１９に夫々枢支する一方、ピストンロッド１７ｂの上端部をリフトアーム２０，２０に連結している。
【００１２】
即ち、ステー１９，１９の上部に横設したリフトアームブラケット２１には、横ボス２１ａが設けてあり、この横ボス２１ａに嵌挿する支軸２２を介して左右一対のリフトアーム２０，２０を上下揺動可能に一体的に連結すると共に、両リフトアーム２０，２０の略中間部にリフトシリンダ１７のピストンロッド１７ｂを連結している。
【００１３】
そして、左右一対のステー１９，１９の下部に左右一組のロアリンク２２，２２を夫々枢支すると共に、両ロアリンク２２，２２の略中間部とリフトアーム２０，２０の先端とをリフトロッド２３，２３を介して連結している。尚、左右何れかのリフトロッド２３には、リフトロッドシリンダ（複動式油圧シリンダ）２４（図４参照）を介設してあり、このリフトロッドシリンダ２４を伸縮作動させることによって、作業機の左右傾斜を機体の傾きに関係なく一定に保持するローリング制御を実行できるようになっている。
【００１４】
更に、リフトアームブラケット２１の中央には、図示しない単一のトップリンクを枢支する支持部２１ｂが設けてあり、この単一のトップリンクと左右一組のロアリンク２２，２２によって構成される三点リンクと、該三点リンクをリフトロッド２３，２３を介して吊持する左右一対のリフトアーム２０，２０と、両リフトアーム２０，２０を強制的に上下揺動させるリフトシリンダ１７，１７によって、昇降作動可能な作業機昇降装置８を構成している。
【００１５】
次に、図４に基づいてクローラトラクタ１の油圧回路について説明する。クローラトラクタ１は、左右一対のクローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒを駆動させる走行用油圧モータ３１Ｌ（左側），３１Ｒ（右側）のメインポートと、この走行用油圧モータ３１Ｌ，３１Ｒに作動油を供給する走行用油圧ポンプ３２Ｌ（左側），３２Ｒ（右側）のメインポートを、それぞれ油圧配管Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄで連結した閉回路からなる走行用静油圧式無段変速装置（以下走行用ＨＳＴと称する）３３を備えている。
【００１６】
そして、走行用油圧モータ３１Ｌ，３１Ｒは、走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒから送られてくる作動油の油量に比例して回転し、次いで減速機部３４Ｌ，３４Ｒを介して減速された後の駆動力により、左右一対のクローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒの駆動スプロケット１１を回転させることによってクローラトラクタ１の走行がなされる。
【００１７】
更に詳しくは、走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒは、エンジン３の動力によって駆動する可変容量ポンプであり、その斜板角度を変更することによって作動油の吐出量を無段階に変更できると共に、吐出方向も変更できるので前後進と無段階の変速（主変速）が同時に行え、また、左右の走行用油圧モータ３１Ｌ，３１Ｒへの作動油の供給量を変更することによって、当該走行用油圧モータ３１Ｌ，３１Ｒの回転速度に左右差をもたせながらスムーズな機体旋回を可能にしている。
【００１８】
また、走行用油圧モータ３１Ｌ，３１Ｒには、この走行用油圧モータ３１Ｌ，３１Ｒを高低二段に変速する高低速変速手段である一対の傾転ピストン３４と該傾転ピストン３４に連結する高低速切換弁３５と、油圧式駐車ブレーキ３６とを一体的に設けてあり、この油圧式駐車ブレーキ３６は、操縦部７の図示しないフロントパネルの近傍に設けた駐車ブレーキスイッチを押し込み操作することによって、ブレーキ用切換弁３７を介して作動する。
【００１９】
そして、走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒと一体的に設けたチャージポンプ３８は、走行用ＨＳＴ３３専用の作動油タンクＴ内の作動油を吸入する一方、当該チャージポンプ３８を介して供給される圧油は、走行用ＨＳＴ３３の閉回路に補充されると共に、ステアリングハンドル及び主変速レバー６の操作に基づいて、走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒの吐出量を変更する各斜板制御用サーボ機構Ｓ１，Ｓ２のパイロット圧油として用いられ、更には図示しない副変速スイッチの入りまたは切り操作に基づいて、副変速切換弁３９を切り換えて高低速切換弁３５を作動させるパイロット圧油、及び油圧式駐車ブレーキ３６の作動油としても用いられている。
【００２０】
また、操縦部７に備える座席の下方には、図５に示すように、作業機用の動力（外部取出動力）を変速するＰＴＯ変速装置４０を内装したトランスミッションケース４１を配置してあり、このトランスミッションケース４１の上部に上述した走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒを一体的に組付けると共に、トランスミッションケース４１の前部には、当該トランスミッションケース４１内の潤滑油を利用して、作業機ＰＴＯ軸（作業機動力取出軸）４２への動力を入り切りする油圧クラッチ４３と、作業機昇降装置８の油圧アクチュエータであるリフトシリンダ１７，１７とリフトロッドシリンダ２４に供給する作業用油圧ポンプ４４を組付けている。
【００２１】
そして、エンジン３のフライホィール４５及びユニバーサルジョイント４６を介してトランスミッションケース４１内に入力されるエンジン３の動力は、当該トランスミッションケース４１に内装した作業機ＰＴＯ軸４２への動力を入り切りする油圧クラッチ４３、ドライブシャフト４７、及びＰＴＯ歯車変速装置４０ａを介して作業機ＰＴＯ軸４２に伝達されると共に、上述した走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒの駆動シャフト４８、及びギヤポンプからなる作業用油圧ポンプ４４の駆動シャフト４９に伝達されるようになっている。
【００２２】
更に詳しくは、上述した作業機ＰＴＯ軸４２への動力を入り切りする油圧クラッチ４３には、作業用油圧ポンプ４４の下流に設けた優先分流弁５０を介してトランスミッションケース４１内の潤滑油を優先的に供給すると共に、その余剰流を作業機昇降装置８の油圧アクチュエータであるリフトシリンダ１７，１７とリフトロッドシリンダ２４に供給できるように構成している。
【００２３】
即ち、作業用油圧ポンプ４４は、油圧配管Ｐｅを介してトランスミッションケース４１から吸い込んだ作動油を優先分流弁５０に供給し、この優先分流弁５０により優先的に分流された作動油は、油圧配管Ｐｆを介して油圧クラッチ４３のピストン４３ａを伸縮動させるＰＴＯ切替弁４３ｂに供給される。また、ＰＴＯ切替弁４３ｂの余剰油は、油圧クラッチ４３を湿潤しながらトランスミッションケース４１に回収される。一方、優先分流弁５０の余剰流は、後述する外部油圧取出装置５１のセンターバイパス油路５２に連結する油圧配管Ｐｇを介して作業機昇降装置８の油圧アクチュエータ１７，１７，２４に供給され、その戻り油は、油圧配管Ｐｈを介してトランスミッションケース４１に回収されるようになっている。
【００２４】
ところで、クローラトラクタ１は、機体の前部にドーザ等の作業機を連結する場合や、更に油圧アクチュエータを必要とする作業機を機体の後部に連結する場合を想定して外部油圧取出装置（補助コントロールバルブユニット）５１を備えている。そして、外部油圧取出装置５１を構成する多連方向制御弁５１ａ，５１ｂ，５１ｃのセンターバイパス油路５２を介して、作業用油圧ポンプ４４と作業機昇降装置８の油圧装置５３を接続してあり、この油圧装置５３によって上述のリフトシリンダ１７，１７及びリフトロッドシリンダ２４の動作制御がなされると共に、リフトシリンダ１７，１７の縮小動作速度を調整する作業機下降速度調整弁５４等を備えている。
【００２５】
尚、前記油圧装置５３は、作業機用油圧ポンプ４４から供給される作動油を分流する分流弁５３ａと、一方の分流油路に接続されるリフトアーム制御弁５３ｂと、他方の分流油路に接続されるリフトロッド制御弁５３ｃとを込み込んだもので、一つのアッセンブリとして構成している。
【００２６】
以上説明したように、本発明では、クローラトラクタ１の走行用ＨＳＴ３３に作動油を供給する作動油タンクＴを当該走行用ＨＳＴ３３の専用タンクとすると共に、作業機用の動力を変速するＰＴＯ変速装置４０を内装したトランスミッションケース４１内の潤滑油を、作業機ＰＴＯ軸４２への動力を入り切りする油圧クラッチ４３と、作業機昇降装置８の油圧アクチュエータ１７，１７，２４とに１つの油圧ポンプ（作業機用油圧ポンプ）４４を介して供給するようになしたことによって、走行用ＨＳＴ３３に作動油を供給する作動油タンクＴの小型化を図ることができると共に、トランスミッションケース４１内の潤滑油を、タンデムポンプを採用することなく１つの油圧ポンプ４４によってＰＴＯ変速装置４０と作業機昇降装置８に供給できるので、前記ＰＴＯ変速装置４０と作業機昇降装置８に対応する専用の作動油タンクが不要となってコストの低減が図れる。
【００２７】
そして、作業用油圧ポンプ４４から供給される作動油としての潤滑油を、優先分流弁５０を介してＰＴＯ変速装置の油圧クラッチ４３に優先的に供給し、その余剰流を作業機昇降装置８の油圧アクチュエータ１７，１７，２４に供給するように構成したことによって、トランスミッションケース４１を１つの作動油タンクとして利用しながら、油圧クラッチ４３に適切な一定流量の作動油を供給することができると共に、トランスミッションケース４１内の潤滑油を効率的に用いることができるのでコストの低減が図れる。
【００２８】
また、図６に示すように、走行用ＨＳＴ３３は、左右の走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒに備えるポンプレバー（斜板操作レバー）５５Ｌ、５５Ｒの回動操作に応じて、走行用油圧モータ３１Ｌ、３１Ｒの出力回転を変速できるようになっている。即ち、ステアリングハンドルＨ及び主変速レバー６を、リンク機構５６と左右の操作ワイヤ５７Ｌ、５７Ｒを介して連動連結することによって、ステアリングハンドルＨによるクローラトラクタ１の操向（旋回）操作と、主変速レバー６によるクローラトラクタ１の変速操作とを自在に行えるようになっている。
【００２９】
更に詳しくは、左右の操作ワイヤ５７Ｌ、５７Ｒには、ポンプレバー５５Ｌ、５５Ｒを補助的に微量操作する電動アクチュエータ５８Ｌ、５８Ｒを介設している。この電動アクチュエータ５８Ｌ、５８Ｒは、左右の操作ワイヤ５７Ｌ、５７Ｒを構成するインナーケーブル５７ａ及びアウターケーシング５７ｂのうち、アウターケーシング５７ｂを変位させることによって、当該ポンプレバー５５Ｌ、５５Ｒを微量操作可能に構成している。
【００３０】
上述したポンプレバー５５Ｌ、５５Ｒの微量操作（制御）は、図７に示すブロック図の如くクローラトラクタ１に備える走行制御用マイクロコンピュータ６０によってなされ、この走行制御用マイクロコンピュータ６０入力側には、高速（副変速）バルブ切換スイッチ６１、左側クローラ回転ピックアップセンサ６２Ｌ、右側クローラ回転ピックアップセンサ６２Ｒ、エンジン回転ピックアップセンサ６３、左側ポンプレバー回動位置検出センサ６４Ｌ、右側ポンプレバー回動位置検出センサ６４Ｒ、主変速レバー操作位置検出センサ６５、ステアリングハンドル操舵角検出センサ６６、左側操作ワイヤアウターケーシング位置検出センサ６７Ｌ、右側操作ワイヤアウターケーシング位置検出センサ６７Ｒ、左側電動アクチュエータ作動量検出センサ６８Ｌ、及び右側電動アクチュエータ作動量検出センサ６８Ｒを接続する一方、出力側には、左右の電動アクチュエータ５８Ｌ、５８Ｒを接続してある。
【００３１】
そして、クローラトラクタ１の機体後部に図示しないロータリ耕耘装置を連結して圃場の耕耘作業を行なっている時、ロータリの耕耘抵抗が増大してエンジン３の回転数が低下すると、エンジン回転ピックアップセンサ６３を介して走行制御用マイクロコンピュータ６０に制御信号が入力され、この場合は、走行用ＨＳＴ３３の左右の走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒの吐出量を低下させる方向、即ち走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒに備えるポンプレバー５５Ｌ、５５Ｒが、走行用油圧モータ３１Ｌ、３１Ｒの出力回転を低下させる方向に回動するように、当該走行制御用マイクロコンピュータ６０から左右の電動アクチュエータ５８Ｌ、５８Ｒに対して制御信号を出力し、次いでエンジン３の回転数が所定値まで回復した時は、左右の電動アクチュエータ５８Ｌ、５８Ｒの作動を停止させるように走行制御を行っている。
【００３２】
上述した走行制御によれば、クローラトラクタ１の作業走行中にエンジンドロップが生じても、自動的に作業機ＰＴＯ軸（作業機動力取出軸）４２の回転を一定に保つことができると共に、作業走行中にエンジン３の負荷に余裕がある場合は、走行用ＨＳＴ３３の左右の走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒの吐出量を増加させる方向、即ち走行用油圧ポンプ３２Ｌ，３２Ｒに備えるポンプレバー５５Ｌ、５５Ｒが、走行用油圧モータ３１Ｌ、３１Ｒの出力回転を増加させる方向に自動的に回動するように制御することによって、機体の走行速度を自動的にアップさせての効率的な作業走行が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】クローラトラクタの側面図。
【図２】クローラトラクタの平面図。
【図３】クローラトラクタの背面図。
【図４】クローラトラクタの油圧回路図。
【図５】油圧クラッチ及びＰＴＯ変速装置周辺の構成を示す要部側断面図。
【図６】クローラトラクタの走行操作機構を示すブロック図。
【図７】走行制御用マイクロコンピュータのブロック図。
【符号の説明】
【００３４】
８      作業機昇降機構
３３    走行用静油圧式無段変速装置（走行用ＨＳＴ）
４０    ＰＴＯ変速装置
４１    トランスミッションケース
４４    油圧ポンプ（作業機用油圧ポンプ）
５０    優先分流弁
Ｔ      作動油タンク
【図１】
2009056983.tif 000003
【図２】
2009056983.tif 000004
【図３】
2009056983.tif 000005
【図４】
2009056983.tif 000006
【図５】
2009056983.tif 000007
【図６】
2009056983.tif 000008
【図７】
2009056983.tif 000009