(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定容量型のトルクコンバータ及び変速機を介して車輪を回転駆動する作業用車両の変速機構内にあって、
ローアイドリング回転時の最高車速領域における走行性能を、定常の走行性能よりも低速で走行可能な走行性能に切り換える走行性能切換え手段を有してなり、
前記走行性能切換え手段が前記トルクコンバータの油圧回路に配されてなるトルクコンバータ供給油量調整手段からなり、
前記トルクコンバータ供給油量調整手段は、前記トルクコンバータの入口側流路と出口側流路とを結ぶバイパス流路と、同バイパス流路に設けられ、前記入口側流路に発生する油圧が設定値を越えると、同入口側流路の油量の一部を前記出口側流路に分流させる絞り手段とからなる、
ことを特徴とする作業用車両の変速機構。
【請求項２】
前記トルクコンバータ供給油量調整手段が、前記トルクコンバータの入口側流路に介装された圧力制御弁を含んでなる請求項１記載の作業用車両の変速機構。
【請求項３】
前記トルクコンバータ供給油量調整手段による供給油量が電気的に制御されるコントローラ及びアクチュエータを有してなる請求項２に記載の作業用車両の変速機構。
【請求項４】
前記変速機の内部に配され、エンジン回転とは独立して変速機出力軸の回転を別個に低下させる変速機出力軸低速回転手段を含んでなる請求項１〜３のいずれかに記載の作業用車両の変速機構。
【請求項５】
前記変速機が対の歯車が常時噛合状態にあり、油圧操作クラッチ付きの多段歯車列からなり、
前記変速機出力軸低速回転手段が、ローアイドリング回転時には低速段歯車用クラッチを完全に接続させるとともに、他の自由回転歯車の一部クラッチを半クラッチ状態に接続させるクラッチ切替え手段を備えてなる請求項４記載の作業用車両の変速機構。
【請求項６】
前記クラッチ切替え手段が安全弁を有し、同安全弁は前記一部クラッチの滑り接続による負荷を検出する負荷検出手段と、同負荷検出手段による検出値が所定の値を越えるとともに、アクセルの踏み込み信号が加わったとき、前記一部クラッチの接続を断つ弁体とを有してなる請求項５記載の作業用車両の変速機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパワーショベル、モータグレーダ、各種トラクタなどの建設車両、或いはフォークリフトなどの運搬車両などの作業用車両における変速機構に関し、特にエンジンの回転を一定容量型のトルクコンバータと多段クラッチ付き歯車内蔵変速機とを介して出力軸に伝達する方式の作業用車両におけるローアイドリング回転時の低車速領域を広げることを可能にした作業用車両の変速機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブルドーザ、トラクタショベル、モータグレーダ等の建設車両やフォークリフト等の各種運搬車両等の作業用車両には、自動変速が容易であり、機械各部の衝撃が少ないことなどの理由により、変速機構の一部にトルクコンバータを採用することが多くなってきている。
【０００３】
ところで、一定容量型のトルクコンバータ付き変速機の特性は、図６に示す如く一定のエンジン回転数の下では、車速が増加すると牽引力は一定の勾配で直線的に低下する。通常、エンジン回転数は最も効率的な中〜高速に適した値に設定されるが、ローアイドリイグは図６において３本の実線で示すように６００〜１０００ｒｐｍの範囲に設定されることが多い。いま、例えばエンジンのローアイドリングが６００ｒｐｍである場合を例にとると、平坦地において牽引力が走行抵抗と等しくなったときの車速は１．５ｋｍ／ｈとなり、これ以下では走行させることはできない。
【０００４】
一方、上記作業用車両にあっては、その殆どが非作業時における中高速走行と作業時における低速走行とが要求される。例えば、モータグレーダの場合には、極めて高精度に路面や法面を仕上げる必要がある。そのため、この仕上げ作業にあたっては、例えば０．９ｋｍ／ｈ以下の低速で走行しながら作業を行わなければならないことも多く、このとき作業機の作動速度を損なうことなく、前記低車速度領域を更に広げる必要がある。
【０００５】
従来も、車速領域、特にその低速領域を効率的に広げるべく、例えばトルクコンバータのインペラ、タービン翼及びステータの３翼の姿勢や形状を高低の車速領域に適合させて自動的に変更される可変容量型トルクコンバータが数多く提案されている。従って、この可変容量型トルクコンバータを備えた変速機構では、一定容量型のトルクコンバータでは不可能であった超低車速領域にあっても効率的に作動させることが可能となる。しかしながら、可変容量型トルクコンバータはその構造が複雑化するだけコストに大きく影響し、車両自体の価格も一段と高価なものとせざるを得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前述のごとく一定容量型のトルクコンバータによれば、最低車速はエンジン回転数により一義的に決まってしまい、クラッチ付き歯車内蔵変速機の変速比或いは変速段数を増加させないかぎりは、それ以下の低速で走行させることは不可能である。
【０００７】
そこで、前記クラッチ付き歯車内蔵変速装置の変速段間の比を大きくすると、変速時における駆動系各部への負荷変動が大きくなるばかりでなく、変速時のショックを大きくなり、不快感も増加する。また、同変速機の変速段数を増やすと、運転切替え操作が煩雑となるばかりでなく、変速機が大型化し、価格的にも不利である。また、既述したとおり可変容量型のトルクコンバータはコストに大きく影響するため簡単には採用できない。
【０００８】
本発明の目的は、かかる従来の課題を解決することにあり、具体的には一定容量型のトルクコンバータを使用するとともに、クラッチ付き歯車内蔵変速機の構造を格別に変更することなく、従来の変速機をそのまま使用して、僅かな変更を加えるだけで簡単にローアイドリング回転時の低車速領域を広げることを可能にし得る作業用車両の変速機構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
かかる目的は、本件請求項１〜６に係る以下の発明により達成される。
先ず、請求項１に係る発明は、一定容量型のトルクコンバータ及び変速機を介して車輪を回転駆動する作業用車両の変速機構内にあって、ローアイドリング回転時の最高車速領域における走行性能を、定常の走行性能よりも低速で走行可能な走行性能に切り換える走行性能切換え手段を有してなり、前記走行性能切換え手段が前記トルクコンバータの油圧回路に配されてなるトルクコンバータ供給油量調整手段からなり、前記トルクコンバータ供給油量調整手段は、前記トルクコンバータの入口側流路と出口側流路とを結ぶバイパス流路と、同バイパス流路に設けられ、前記入口側流路に発生する油圧が設定値を越えると、同入口側流路の油量の一部を前記出口側流路に分流させる絞り手段とからなることを特徴としている。
【００１０】
前記走行性能切換え手段は前記トルクコンバータの油圧回路に配されてなるトルクコンバータ供給油量調整手段からなり、一定容量型のトルクコンバータの効率をトルクコンバータ供給油量調整手段によって意図的に低下させ、作業時における一定容量型のトルクコンバータにあっても通常の走行性能を下回る低車速を得ることができる。
【００１１】
すなわち、トルクコンバータの高速度比域におけるトルクコンバータ容量を積極的に低下させるものであり、ローアイドリング回転時にはトルクコンバータ用ポンプより供給される油量を、前記トルクコンバータ供給油量調整手段により低下させ、ローアイドリング回転時の最高車速を更に低下させる。
【００１２】
前記トルクコンバータ供給油量調整手段としては、前記トルクコンバータの入口側流路と出口側流路とを結ぶバイパス流路を設けるとともに、同バイパス流路に前記入口側流路に発生する油圧が設定値を越えると、同入口側流路の油量の一部を前記出口側流路に分流させる絞り手段を設けている。
【００１３】
いま、アイドリング回転時にも、トルクコンバータ用ポンプからトルクコンバータに供給される油量の一部が絞り手段を介して前記バイパス流路を通過し、トルクコンバータの出口側流路に分流される。その結果、アイドリング回転時にあって、トルクコンバータの容量が絞り手段による絞りの度合いに応じて変更され、ローアイドリング回転時の最高車速を意図的に低下させることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、前記トルクコンバータ供給油量調整手段として、前記トルクコンバータの入口側流路に圧力制御弁を配している。その結果、ローアイドリング回転時にあって、トルクコンバータの駆動軸の回転数と出力軸の回転数の差が大きくなったとき、トルクコンバータに自吸作用が生じて、相対的に圧力制御弁の入口側の油圧が出口側の圧力に比べて上昇して圧力制御弁が作動し、トルクコンバータに多量の油量を流す。また逆に、ローアイドリング回転時の前記駆動軸と出力軸との回転差が少なくなると、圧力制御弁の入口側の油圧が下降し、圧力制御弁が低圧側に制御され、トルクコンバータに少量の油量を流すようにして、通常のアイドリング回転時の走行性能における最高速度を下げて更に低速走行を可能にする。
【００１５】
この発明は、前記請求項１に係る発明とが相まって上記作用効果が複合して得られ、車速低下を確実に実現し信頼性を増す。
【００１６】
請求項３に係る発明は、上記構成にあって前記トルクコンバータ供給油量調整手段による供給油量が電気的に制御されるコントローラ及びアクチュエータを有している。従って、上記絞り手段及び圧力制御弁が双方ともに絞り及び設定圧力が油温、車速、アクセル信号、エンジン回転などの変化に応じてコントローラにより変更制御されるため、きめが細かく最適な制御が可能となる。
【００１７】
請求項１〜３に係る発明が、前述のごとくローアイドリング回転時においてトルクコンバータに供給される油量を制御して、トルクコンバータの容量を意図的に低下させ、定格外の車速を得るものであるのに対して、請求項４に係る発明では、請求項１の前記走行性能切換え手段が前記変速機の内部に配され、エンジン回転とは独立して変速機出力軸の回転を別個に低下させる変速機出力軸低速回転手段からなり、変速装置自体の機構を格別に変更させることなく、前記変速機出力軸低速回転手段を作動させることにより、ローアイドリング回転時における変速機出力軸の回転を任意に低下させることができるものである。
【００１８】
請求項５に係る発明は、前記変速機が対の歯車が常時噛合状態にあり、油圧操作クラッチ付きの多段歯車列からなり、
前記変速機出力軸低速回転手段が、ローアイドリング回転時には低速段歯車用クラッチを完全に接続させるとともに、他の自由回転歯車の一部クラッチを半クラッチ状態に接続させるクラッチ切替え手段を備えており、通常であればクラッチガ切り離されて自由回転している対の歯車のうち一部のクラッチを半クラッチ状態で接続させることにより変速装置全体の出力軸（多段歯車変速機の出力軸）の回転に制動をかけて積極的に同出力軸の回転を低下させる。
【００１９】
請求項６に係る発明にあっては、前記クラッチ切替え手段が安全弁を有し、同安全弁は前記一部クラッチの滑り接続による負荷を検出する負荷検出手段と、同負荷検出手段による検出値が所定の値を越えるとともに、アクセルの踏み込み信号が加わったとき、前記一部クラッチの接続を断つ弁体とを有している。かかる構成により、前記クラッチ切換え手段を切り換えることなく、アクセルが踏み込まれ、前記一部クラッチに過度な摩擦が生じたとき、低速車速である必要がなくなったと判断して、自動的に高速段用クラッチの接続を断つ。そのため、高速段用クラッチの破損が防止されるとともに、一定容量型のトルクコンバータを搭載した車両のローアイドリング回転時における通常の走行性能外の低速走行と通常走行への復帰とが簡易な操作で且つ安全になされる。
【００２１】
【発明の実施形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図示実施例に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の第１実施例を示している。この実施例によれば、一定容量型のトルクコンバータに対して、エンジン回転数が低速領域にあるときに、その供給油量を更に低下させることにより定格外の低速走行を可能にしたものである。
【００２２】
そして、図示実施例における特徴部分は、トルクコンバータ１の供給油量を調整する手段として、前記トルクコンバータ１の入口側流路Ｌ１に圧力制御弁３を介装するとともに、前記圧力制御弁３の手前にあってトルクコンバータ１の前記入口側流路Ｌ１と出口側流路Ｌ２との間にバイパス流路Ｌ３を設け、同バイパス流路Ｌ３には、前記入口側流路Ｌ１に発生する油圧が設定圧を越えたとき、出口側流路Ｌ２への供給油量を制限し、入口側流路Ｌ１に多くの油量を供給させるための固定絞り２が設けられている。
【００２３】
本発明にあっては、前記トルクコンバータ１の供給油量を調整する手段として、前記固定絞り２だけを前記バイパス流路Ｌ３に設け、或いは前記バイパス流路Ｌ３及び固定絞り２を排除して、前記トルクコンバータ１の入口側流路Ｌ１に圧力制御弁３だけを単独に介装させるだけでも、初期の目的は一応達成できるが、本実施例のごとく両者を並設する方が効果的であって望ましい。
【００２４】
トルクコンバータ１の油圧供給口に油圧源４から油量が供給されるが、入力軸の回転数が増加するほど入口側流路Ｌ１の油量が増加する。このとき、本実施例のように、例えば前記固定絞り２を前記バイパス流路Ｌ３に設けると、同バイパス流路Ｌ３には油量が流れにくくなり、入口側流路Ｌ１に多くの油量が供給されることから、高速回転時には一定容量型のトルクコンバータの走行性能に沿った車速を得ることができる。
【００２５】
また、トルクコンバータは、入力軸を回転させたとき、その供給油量が不足する場合は、それを補うためトルクコンバータ自体が油を吸い込む、いわゆる「自吸機能」を有しており、これは同コンバータの入力軸の回転数と出力軸の回転数との差が大きいほど大きくなる。エンジン回転数がローアイドリング時に、例えば車両のブレーキ等により車両の走行を停止させると、トルクコンバータの出力軸の回転が零になる、いわゆる「ストール状態」となる。このとき、前記入力軸の回転数と出力軸の回転数との差が大きくなるため、前記自吸機能が大きくなり、入口側流路Ｌ１の油圧がほぼ零になり、バイパス流路Ｌ３には油が流れにくくなり、入口側流路Ｌ１に多くの油量が供給されることにより、前記ストール状態では一定容量型のトルクコンバータと同様の牽引力を得ることができる。
【００２６】
次に、ブレーキ等を解除していくと、出力軸の回転は徐々に大きくなるが、入力軸との回転差が小さくなるため、前記自吸機能は小さくなり、バイパス流路Ｌ３への油量が増加し、入口側流路Ｌ１への供給油量が減少し、効果的にトルクコンバータの効率を低下させることとなり、ローアイドリング回転時における低車速領域を広げることができる。
【００２７】
しかるに、図示実施例の如く前記圧力制御弁３を入口側流路Ｌ１に設けるとともに、上記バイパス流路Ｌ３で前記圧力制御弁３及び油圧源４の間の入口側流路Ｌ１と出口側流路Ｌ２との間を連結して、同流路Ｌ３に固定絞り２を設ける場合には、前述の機能が複合されて更に効果的な低速走行が可能となる。
【００２８】
図２は本発明の第２実施例を示しており、この実施例では上記第１実施例における固定絞り２に代えて電磁比例絞り弁５を採用するとともに、車速などに応じてコントローラ６を介して前記電磁比例絞り弁５の開度を可変制御するものである。
【００２９】
第１実施例のごとく固定絞り２を使用する場合には、
▲１▼  油温が低いときは、油の粘度が高くないため相対的に絞りの効果が大きくなりバイパス流路Ｌ３を通過する油量が減少するため、トルクコンバータ１に供給される油量が増加し、トルクコンバータ１の容量が低下せず、
▲２▼  また、例えば作業時以外の高速走行時にあって、油圧源４からの供給油量をトルクコンバータ１に容量を最大限供給したいときに、油温が高いときは油の粘度が低下して絞り効果がなくなるため、バイパス流路Ｌ３を常に油が流れるため、トルクコンバータ１への供給油量が増加せず、トルクコンバータ１の効率を低下させてしまい、
▲３▼  トルクコンバータ１の可変容量の設定がエンジン回転のローアイドリング回転時に適合させざるを得なくなるなど設定範囲が狭くなる、
などの欠点がある。
【００３０】
一方、本実施例のごとく前記固定絞り２に代えて電磁比例絞り弁５を採用するとともに、同絞り弁５の開度をコントローラ６からの制御信号により可変制御する場合には、次のような利点がある。
【００３１】
▲１▼  例えば、常に油温センサによって油温を検出するとともに、その検出信号をコントローラ６で判断し、その判断結果に基づいて電磁比例絞り弁５の絞りを制御するため、油温の変化に関わらず電磁比例絞り弁５を常に必要な油量のみが流れることになり、油温の変化に基づくトルクコンバータ１の容量変化がない。
【００３２】
▲２▼  また、例えば車速センサや変速装置の速度切替え操作などの信号をコントローラ６が受信して作業時以外であると判断したときには、電磁比例絞り弁５の絞りを最小にするように制御できるため、車両を効率的に走行させることができる。
【００３３】
▲３▼  作業時にエンジン回転を上げて作業機ポンプ８の吐出量を増加させるときには、作業用レバーの操作信号、車速信号、アクセル開度信号などをコントローラ６が受信して、電磁比例絞り弁５の絞りを最大にするよう制御信号が送られるようにできるため、作業時にパイパス流路Ｌ３に多量の油を流すことができ、その分だけトルクコンバータ１に供給される油量を減少させることができ、トルクコンバータ１の容量を減少させて、図６に破線で示すごとく低車速度領域を大きく広げる。つまり、車両の走行操作と作業操作とが完全に切り離されることになり、同一のエンジン回転から走行と作業の両機能を独立させてそれぞれに所望の動力が得られることから、例えばエンジン回転を上げて作業機ポンプ８の吐出流量を増加させ作業速度を上げると同時に、一方の車速を定格外の超低速走行に切り換えることを可能にする。
【００３４】
図３は本発明の第３実施例を示しており、同図から理解できるように前記第２実施例の圧力制御弁３及び電磁比例絞り弁５に代えて、比例電磁式流量調整弁９を設置したものである。すなわち、トルクコンバータ用ポンプ７の吐出流量Ｑ１をトルクコンバータ１の入口側流路Ｌ１と出口側流路Ｌ２とに、比例電磁式流量調整弁９を介してそれぞれ分岐させるものであり、そのため前記出口側流路Ｌ２にバイパス流路Ｌ３が合流している。
【００３５】
その機能は、上記第２実施例とほぼ同様であるが、本実施例にあっては、トルクコンバータ１の要求流量Ｑ２をコントローラ６からの制御信号に基づいてトルクコンバータ用ポンプ７からの吐出流量Ｑ１とは無関係に設定することができる。すなわち、コントローラ６の指令に基づき比例電磁式流量調整弁９を作動して、トルクコンバータ用ポンプ７からの吐出流量Ｑ１をトルクコンバータ側の要求流量Ｑ２とバイパス側に流す余剰流量Ｑ３とに分流させる。
【００３６】
図４は本発明の第４実施例を示している。本実施例は、上記第１〜第３実施例のごとく作業時における定格外の低速走行をトルクコンバータ１の容量を犠牲にして実現するものではなく、作業機用動力を低下させることなく一定容量型のトルクコンバータの走行性能から外れた所望の低車速を得ようとするものである。その基本的な技術思想は、前記トルクコンバータ１に連設される変速機１０の内部にあって、同変速機１０に格別に設計的な変更を施すことなく更なる低速走行を可能にしようとするものである。
【００３７】
図４は、本発明の各実施例に採用される変速機構の内部構造例を示しており、後述する油圧回路を除くと機構自体は従来の一般的な機構と概略同一である。ここでは、その変速機構のうち特に４速切換えクラッチ付き変速機の変速機構について概略を説明する。
【００３８】
トルクコンバータ１の出力軸１ａには前後進切換え用クラッチ１１ａと第１歯車１２ａとが設けられている。この第１歯車１２ａは、第１〜４速に切換える速度段切換え支軸１３の第１の固定伝達歯車１２ｂと噛合しており、前記速度段切換え支軸１３には第１，３速用クラッチ１４ａと第２，４速用クラッチ１４ｂが設けられるとともに、それぞれのクラッチ１４ａ，１４ｂの切換え操作により一方が駆動回転し他方が自由回転する第１，３速切換え用歯車１２ｃ及び第２，４速切換え用歯車１２ｄを有している。
【００３９】
前記第１，３速切換え用歯車１２ｃ及び第２，４速切換え用歯車１２ｄは、Ｈｉ（高速段）クラッチ１４ｃ及びＬｏ（低速段）クラッチ１４ｄを有するとともに、各クラッチ１４ｃ，１４ｄの断接により一方が駆動回転し他方が自由回転するＨｉ（高速）伝達歯車１２ｅ及びＬｏ（低速）伝達歯車１２ｆを支持するＨｉ／Ｌｏ切換え支軸１５の第２の固定歯車１２ｇと噛合している。
【００４０】
前記Ｈｉ伝達歯車１２ｅ及びＬｏ伝達歯車１２ｆは、それぞれが対応して変速機出力軸伝達用支軸１６に固設されたＨｉ（高速）歯車１２ｈ及びＬｏ（低速）歯車１２ｉとそれぞれが噛合している。また、前記変速機出力軸伝達用支軸１６には、更に変速機出力軸伝達用の第３の固定歯車１２ｊが固設されており、変速機出力軸１７の第４固定歯車１２ｋと噛合している。
【００４１】
図４から理解できるように、前記変速機１０は対となる歯車は全て常に噛合状態にあり、その歯車と軸との間にジョウクラッチを介入させて、同ジョウクラッチに多数の駆動板と受動板とが交互に組み込まれており、各クラッチはオペレータによる切換え用のレバー操作により、トルクコンバータ用ポンプ７からの油圧とトルクコンバータ１の入口側流路Ｌ１の油圧を利用して所望のクラッチを断接する。
【００４２】
図５は、本発明の上記第４実施例である前記変速機１０の出力軸低速回転手段としての油圧回路の一例を示している。ストレーナ２１の油はトルクコンバータ用ポンプ（チャージングポンプ）７の作動によりラインフィルタ２２、主調圧弁２３及びリリーフ弁２４を介してトルクコンバータ１の供給口に供給される。一方、トルクコンバータ１の入口側流路Ｌ１に配された前記ラインフィルタ２２と前記主調圧弁２３との間の同入口側流路Ｌ１から分岐する油圧路Ｌ８は速度段切換えコントロールバルブ２８に接続されている。この速度段切換えコントロールバルブ２８は、速度断切換え操作により送られる切換え信号に基づき、前後進切換え用クラッチ１１ａ及び第１〜４速用クラッチ１４ａ，１４ｂに各接続用油圧を選択的に供給する。また、前記油圧路Ｌ８より分岐した分岐油圧路Ｌ４はＨｉ- Ｌｏ切換えバルブ２９に接続されており、オペレータの第３速のクラッチ切換え操作によりＨｉ側に切換えがなされると、従来は同図に破線で示すＨｉ側油圧路Ｌ５から直接に油圧が高速段クラッチ側に流れ、高速段クラッチ１４ｃを接続する。  以上の油圧回路は、前記Ｈｉ- Ｌｏ切換えバルブ２９のＨｉ油圧路の一部を除いて、従来の対応する回路と実質的に変更はない。しかして、本実施例では、上記トルクコンバータ１に供給される入口側流路Ｌ１から分岐する安全弁側油圧路Ｌ６を介して本発明の特徴部の一部をなす安全弁兼Ｈｉクラッチ切換え弁３０に接続されている。同安全弁兼Ｈｉクラッチ切換え弁３０は、スプリングによるパイロット圧をもつスプール弁３０ａと、そのスプール弁３０ａの出口流路Ｌ７を上記Ｈｉ側油圧路Ｌ５に接続する電磁弁３０ｂとから構成される。同電磁弁３０ｂはアクセル信号により作動される。
【００４３】
いま、図示せぬ第１速に切り換えるべく、速度切換えレバーを操作して速度切換えコントロールバルブ２８の電磁弁Ａを作動させると、第１，３速用クラッチ１４ａが入るとともに、Ｈｉ- Ｌｏ切換えバルブ２９が低速側に切り換えられて、低速段クラッチ１４ｄが完全に接続される。このとき、同時に安全弁兼Ｈｉクラッチ切換え弁３０の電磁弁３０ｂが作動状態となり、上記Ｈｉ側油圧路Ｌ５を閉じるとともに上記スプール弁３０ａの出口流路Ｌ７に切り換えられて、安全弁兼Ｈｉクラッチ切換え弁３０を通る油圧はＨｉクラッチ側に流れるため、高速段クラッチ１４ｃを半クラッチ状態とする。このため、前記安全弁兼Ｈｉクラッチ切換え弁３０を通る油圧は高速段クラッチ１４ｃを半クラッチ状態に態に接続させるための圧力に設定されている。具体的には、例えばその最大油圧を３ｋｇ／ｃｍ2 となるように設定される。
【００４４】
すなわち、この状態では低速段クラッチ１４ｄが接続すると同時に高速段クラッチ１４ｃが半クラッチ状態に接続されており、高速段クラッチ１４ｃが上記Ｈｉ- Ｌｏ切換え支軸１５の回転に制動をかけながら滑り回転している。その結果、前記Ｈｉ- Ｌｏ切換え支軸１５の回転速度は変速機１０の変速比以上に変速され、図６に破線で示すごとく定格外の低速が得られる。このとき、一方の作業機ポンプ８の駆動は変更されないため、前述のごとく低速で走行しても、作業機の速度を低下させることがない。
【００４５】
しかして、本実施例によれば更に前記最大油圧が３ｋｇ／ｃｍ2 を越えるとともに、図示せぬアクセルが強く踏み込まれると、安全弁兼Ｈｉクラッチ切換え弁３０の電磁弁３０ｂに信号が送られ、同電磁弁３０ｂを非作動状態となり、上記スプール弁３０ａの出口流路Ｌ７が閉じられると同時に、上記Ｈｉ側油圧路Ｌ５に切り換えられるが、このときＨｉ側油圧路Ｌ５には油圧がかかっていないため、高速段クラッチ１４ｃにかかっていた半クラッチ状態の油圧もなくなり、通常の低速段クラッチ１４ｄによる走行に切り換えられる。すなわち、前記スプール弁３０ａの出口流路Ｌ７に所定以上の油圧が生じるとともにアクセルの踏み込み信号が加えられたときに限り、高速段クラッチ１４ｃの半クラッチ状態にある接続を絶ち、高速段クラッチ１４ｃに過大な負荷を与えることを回避して、同クラッチ１４ｃの損傷を防止する。
【００４６】
なお、上記実施例では前述のごとく安全弁兼Ｈｉクラッチ切換え弁３０とアクセルの踏み込み信号が加えられないかぎり、高速段クラッチ１４ｃを半クラッチ状態に接続するとともに、低速段クラッチ１４ｄを接続して、ローアイドリング回転時の変速機の出力軸の回転を通常の一定容量型のトルクコンバータによる走行性能を越えた低速回転まで低下させているが、本発明はこれらの機構に代えて変速機の出力軸自体に制動をかけ、或いはパウダクラッチの電気的な操作により制動をかけるようにして、初期の目的を達成させることもできる。また、上記実施例は本発明の代表的な例を示すに過ぎず、本発明の精神を逸脱しない範囲において多様な変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車速変更機構の第１実施例を示す油圧回路図である。
【図２】同第２実施例である油圧回路を示すブロック図である。
【図３】同第３実施例である油圧回路を示すブロック図である。
【図４】本発明に適用される車速変速機の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す油圧回路図である。
【図６】車両の一定容量型のトルクコンバータ付き変速機構による車速−牽引力の関係を示す走行性能曲線図である。
【符号の説明】
１          トルクコンバータ
１ａ        出力軸
２          固定絞り
３          圧力制御弁
４          油圧源
５          電磁比例絞り弁
６          コントローラ
７          トルクコンバータ用ポンプ
８          作業機ポンプ
９          比例電磁式流量調整弁
１０          変速装置
１１          前後進切換え用クラッチ
１２ａ        第１平歯車
１２ｂ        第１の固定伝達歯車
１２ｃ        第１，３速切換え用歯車
１２ｄ        第２，４速切換え用歯車
１２ｅ        Ｈｉ（高速）伝達歯車
１２ｆ        Ｌｏ（低速）伝達歯車
１２ｇ        第２の固定歯車
１２ｈ        Ｈｉ（高速）歯車
１２ｉ        Ｌｏ（低速）歯車
１２ｊ        第３の固定歯車
１２ｋ        第４の固定歯車
１３          速度段切換え支軸
１４ａ        第１，３速用クラッチ
１４ｂ        第２，４速用クラッチ
１４ｃ        Ｈｉ（高速）クラッチ
１４ｄ        Ｌｏ（低速）クラッチ
１５          Ｈｉ／Ｌｏ切換え支軸
１６          変速機出力軸伝達用支軸
１７          変速機出力軸
２１          ストレーナ
２２          ラインフィルタ
２３          主調圧弁
２４          リリーフ弁
２５          トルコン出口調圧弁
２６          クーラ
２７          潤滑弁
２８          速度段切換えコントロールバルブ
２９          Ｈｉ- Ｌｏ切換えバルブ
３０          安全弁兼Ｈｉクラッチ接続弁
３０ａ        スプール弁
３０ｂ        電磁弁
Ｌ１          入口側流路
Ｌ２          出口側流路
Ｌ３          バイパス流路
Ｌ４          分岐油圧路
Ｌ５          Ｈｉ側油圧路
Ｌ６          安全弁側油圧路
Ｌ７          出口流路
Ｌ８          分岐油圧流路
Ｑ１          吐出流量
Ｑ２          要求流量
Ｑ３          余剰流量
【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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