JP2707701B2 - 農作業車の自動変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、農作業車の自動変速装置に関し、詳しく
はトラクタ等農作業車の自動変速装置において、主クラ
ッチの接続状態が常に一定となるよう維持する際等に利
用できる。

従来の技術、および発明が解決しようとする課題 農作業車、例えばトラクタ等における走行速度の変速
形態は、近時トランスミッションに自動変速機構を内装
し、主クラッチの入切操作や変速シフト操作を電子制御
により自動的に行う自動変速制御が試みられるようにな
ってきた。

このような自動変速機構では、主クラッチの摩擦伝動
板が主クラッチの接続時の摩擦による経時変化によって
除々に摩耗していくので、この摩耗の有無を検出して主
クラッチの接続位置で、常に作業者の手動操作感覚の如
き適切な位置に維持できるよう、主クラッチの入切操作
を行うアクチュエータ等の作動量の補正を行う必要があ
るが、この補正操作を自動的に行うための適切な時期の
設定が、早すぎた場合は作業能率を阻害することになる
し、また遅すぎた場合は主クラッチの接続機能に支障を
きたすことになり、現状ではこの問題については試行錯
誤の段階である。

そのためこの発明は、農作業車の自動変速制御中に発
生する伝動上位側のクラッチの摩耗の有無を検出して、
伝動後位置側の変速機構の変速操作時にクラッチの摩耗
による接続位置の補正を行わせるようにしようとするも
のである。

課題を解決するための手段 この発明は、主変速機構及び副変速機構を有するトラ
ンスミッション１に、その変速操作及び油圧力を受けて
摩擦伝動によるクラッチ２の入切操作を、電子制御によ
り自動的に行う自動変速機構を内装した農作業車におい
て、クラッチ２を伝動経路の上位に設け伝動後位置側の
変速機構の変速操作時に、該クラッチ２の摩耗の有無を
検出し、該クラッチ２の接続位置の補正を行うクラッチ
補正装置３を設けてなる自動変速装置の構成とする。

発明の作用 上記構成によれば、農作業車の走行速度の自動変速機
構は、通常ではトランスミッション（１）に内装されこ
の入力側は主クラッチ（２）を介して原動機に接続さ
れ、また出力側はデフ装置を介して後車軸に接続されて
おり、また主変速機構と副変速機構との組合わせにより
幅広い変速段数を設け、必要な走行速度に対応させて電
子制御による自動変速を行わせるようにしているものが
多い。

また、これら両変速機構のうち、例えば該後車軸に近
い側の変速機構を副変速機構とする場合は、この伝動後
位置側の副変速機構による変速切替え操作を行うとき
に、この操作と同時に自動的に該主クラッチ（２）を入
操作して、例えば該主クラッチ（２）の摩擦伝動板の接
続位置を検出し、この検出信号をクラッチ補正装置
（３）に送り、このクラッチ補正装置（３）により、該
摩擦伝動板の摩耗により前回検出時の接続位置に対して
変更が必要かどうかの演算を行い、変更を必要とする場
合には、例えば該主クラッチ（２）を入切操作するアク
チュエータの作動量の補正を行わせるようにする。

また、これら変速機構に特にシンクロ変速機構を採用
しているとき等は、変速切替え時該後車軸に走行慣性力
による回転力が残っているときはシンクロ変速機構が破
壊される恐れがあるため、副変速機構の変速切替え時に
その前段位置の主変速機構を中立位置に戻す必要がある
ので、この両変速機構の変速切替え操作の間に前記補正
時よりも更に有利に該主クラッチ（２）の接続位置の補
正を行わせることができる。

図例では、伝動上位のクラッチを主クラッチ２のみと
しているが、自動変速機構の伝動上位側にクラッチを複
数個設けている場合、何れかの伝動入切クラッチに利用
できる。

発明の効果 この発明は、以上の如く、主変速機構と副変速機構と
による自動変速機構を有する農作業車において、種々の
作業又は移動走行等を行わせる場合、伝動経路の上位に
設けたクラッチ２を電子制御により自動切りさせた状態
で、伝動経路後位置側の主変速機構又は副変速機構の変
速切換え操作を行う必要があるが、この自動切換え操作
時に、該クラッチ２の接続位置の補正を行わせることに
より、クラッチ２の接続機能が常に安定し同じフィーリ
ングでスタートを繰り返し続けることができる。また、
この補正作業を自動化しているので運転者もこれらのこ
とに煩わされるようなことがない。

実施例 なお図例において、この発明をトラクタに適用した場
合について例示する。

トラクタの車体（４）の前部に原動機（５）を搭載
し、この原動機（５）の出力側にクラッチハウジング
（６）を連設し、このクラッチハウジング（６）に主ク
ラッチ（２）を内装し、この主クラッチ（２）の摩擦伝
動板（2a）をばね（2b）の押圧力で入とし、またばね
（2b）の押圧力に抗して切とするアクチュエータとして
の先端にクラッチアーム（イ）を連結した油圧作動の伸
縮シリンダ（７）と、この伸縮シリンダ（７）の作動位
置を検出するストロークセンサ（８）を該伸縮シリンダ
（７）に並設すると共に、該伸縮シリンダ（７）を作動
させる圧力制御用の電磁弁（９）とを設け、この電磁弁
（９）と該伸縮シリンダ（７）とを油圧力制御可能に接
続して構成させる。

また、前記クラッチハウジング（６）にギヤトレーン
による自動変速機構（Ａ）を内装したトランスミッショ
ン（１）を連設し、この自動変速機構（Ａ）には原動機
（５）側から順次主変速機構（Ｂ）と副変速機構（Ｃ）
とを各々配置し、該主変速機構（Ｂ）は１速（Ｆ）−２
速（Ｓ）及び３速（Ｔ）−４速（Ｄ）を各々切替え操作
するシフトクラッチ（ロ）及び（ハ）と、先端にシフタ
（ニ）及び（ホ）を連結した伸縮シリンダ（10）及び
（11）と、ストロークセンサ（12）及び（13）と、切替
制御用の電磁弁（14）及び（15）とを設け、この電磁弁
（14）及び（15）と該伸縮シリンダ（10）及び（11）と
を油圧制御可能に接続して構成する。また該副変速機構
（Ｃ）は超低速（LL）−中速（Ｍ）及び低速（Ｌ）−高
速（Ｈ）を各々切替え操作するシフトクラッチ（ヘ）及
び（ト）と、先端にシフタ（チ）及び（リ）を連結した
伸縮シリンダ（16）及び（17）と、ストロークセンサ
（18）及び（19）と、切替制御用の電磁弁（20）及び
（21）とを該主変速装置（Ｂ）の切替え操作の要領に準
じて構成し、該主変速機構（Ｂ）と該副変速機構（Ｃ）
には各々シンクロ変速機構を付加する。また該副変速機
構（Ｃ）からデフ装置（22）へと連動連結し、このデフ
装置（22）から各々延出した左右のカウンタ軸（23）に
左右のブレーキ装置（24）を配設し、伝動終段の左右の
後車軸（25）に左右の後車輪（26）を軸止し、該自動変
速機構（Ａ）による変速出力を該後車輪（26）に伝達す
るよう構成させる。

また、前記トランスミッション（１）に内装して、走
行用伝動系の該自動変速機構（Ａ）とは別の作業用伝動
系のPTO軸（27）を設け、車体（４）の後部に油圧作動
によるリフトアーム（28）及び三点リンク機構（29）に
よって、土壌面に対して昇降自在に連結した作業装置の
一例であるロータリ耕耘装置（30）が、PTOクラッチ（3
1）の入切操作により該PTO軸（27）からの出力で駆動さ
れるよう構成させる。

また、車体（４）の前部に搭載された前記原動機
（５）を覆うボンネット（32）を設け、このボンネット
（32）の後端部から操縦装置（33）とこの操縦装置（3
3）の操作席（34）とを配設し、該操縦装置（33）には
ハンドル（35）及びコラム（36）を設け、このハンドル
（35）の操作により車体（４）の前部に配設した左右の
前車輪（37）を舵取り可能に構成させると共に、該操縦
装置（33）の下方側にフロア（38）を設け、このフロア
（38）に前記主クラッチ（２）を入切操作する足踏形式
のクラッチペダル（39）を前記クラッチアーム（イ）と
連結して配置し、このクラッチペダル（39）の操作によ
り入切するスイッチ（40）と該主クラッチ（２）操作用
の電磁弁（９）とを通信可能に接続する。また該操作席
（34）の一側に配置した操作ボックス（41）のパネル上
に、前記主変速機構（Ｂ）及び副変速機構（Ｃ）を各々
切替え操作するスイッチ（42）及び（43）を設け、この
操作スイッチ（42）及び（43）と該両変速機構（Ｂ）及
び（Ｃ）操作用の電磁弁（14）、（15）及び（20）、
（21）とを各々通信可能に接続して構成させる。また該
各電磁弁（９）、（14）、（15）、（20）、（21）及び
該各ストロークセンサ（８）、（12）、（13）、（1
8）、（19）並びに該スイッチ（40）、（42）、（43）
と車体（４）全体の制御を行う制御装置（44）とを通信
可能に接続すると共に、この制御装置（44）とクラッチ
補正装置（３）とを通信可能に接続して該操作ボックス
（41）に内装して構成させる。

また、該主変速機構（Ｂ）の入力軸（45）近傍にこの
軸回転を検出する回転センサ（46）を配設し、この回転
センサ（46）と該制御装置（44）とを通信可能に接続し
て構成させる。

以上のように構成されたトラクタにおいて、種々の作
業又は移動走行等を行わせる場合、主変速機構（Ｂ）の
変速切替え操作は頻繁に行う必要があるが、副変速機構
（Ｃ）の変速切替え操作は作業の途中で行うことは稀で
あり、通常では作業の開始前とか、終了後の移動時等に
必要となるものであるから、該主変速機構（Ｂ）よりは
遥かに頻度は少なくしかも作業の節目には必ず必要とな
る該副変速機構（Ｃ）の切替え操作時に、主クラッチ
（２）の接続位置の補正を行わせるようにするものであ
る。

この補正を行うには、操作ボックス（41）にある所望
の該副変速機構（Ｃ）の変速スイッチ（43）を入にする
と、主クラッチ補正装置（３）によりまず電磁弁（９）
の入により伸縮シリンダ（７）がストロークセンサ
（８）により規制されて作動し、クラッチアーム（イ）
により該主クラッチ（２）の摩擦伝動板（2a）をばね
（2b）の押圧力に抗して切操作する、次に電磁弁（1
4）、（15）、（20）、（21）が共に入となり伸縮シリ
ンダ（10）、（11）、（16）、（17）が各々ストローク
センサ（12）、（13）、（18）、（19）により規制され
て作動し、各々シフタ（ニ）、（ホ）、（チ）、（リ）
によりシフトクラッチ（ロ）、（ハ）、（ヘ）、（ト）
の位置を切替えて該主変速機構（Ｂ）と該副変速機構
（Ｃ）とを各々中立位置に戻す操作を行う、次に該電磁
弁（20）又は（21）の入りより該伸縮シリンダ（16）又
は（17）が該ストロークセンサ（18）又は（19）により
規制されて作動し、該シフタ（チ）及び（リ）により該
シフタクラッチ（ヘ）及び（ト）の位置を切替えて該副
変速機構（Ｃ）を前記所望の変速位置へ切替える操作を
行う、またこの操作に伴い該伸縮シリンダ（７）が該電
磁弁（９）による油圧力の制御と該ストロークセンサ
（８）の規制とにより、該クラッチアーム（イ）によっ
て該主クラッチ（２）の摩擦伝動板（2a）をばね（2b）
の押圧力によって入作用させ、この入作用によって入力
軸（45）が回転し始める位置を回転センサ（46）によっ
て検出し、この回転検出位置とこの位置における該電磁
弁（９）の油圧力の出力値とをクラッチ補正装置（３）
に送って記憶させ、この記憶により該主クラッチ（２）
の接続補正位置が設定されると、該副変速機構（Ｃ）が
前記の切替え操作により所望の変速位置に切替えられて
いることの確認終了と共に、再び該主クラッチ（２）を
前記の要領に準じて切操作を行った後、該主変速機構
（Ｂ）を所定の変速位置に戻す操作を行い、この操作の
終了により該主クラッチ（２）を前記の要領に準じて入
作用を行うことにより車体（４）を発進させることがで
きる。

このように、該主変速機構（Ｂ）よりは遥かに変速操
作の頻度が少なくしかも作業の節目には必ず必要となる
該副変速機構（Ｃ）の変速操作時に、該主クラッチ
（２）の接続位置の補正を行わせることにより、この補
正の時期が早すぎて補正の回数が多くなり作業能率を阻
害したり、また逆に遅すぎて該主クラッチ（２）の接続
機能に支障をきたすようなことがない。またシンクロ変
速機構により該両変速機構（Ｂ）、（Ｃ）を一旦中立に
戻す操作を行うときは、該両変速機構（Ｂ）、（Ｃ）の
変速操作の行程間に該主クラッチ（２）の接続位置の補
正を行わせることにより、この補正作業の時間を特に必
要とせず効率よく行うことができる。また補正作業の自
動化により作業者もこれらのことに煩わされるようなこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図は側面図、
第２図は伝動機構ブロック図、第３図は電気回路のブロ
ック図、第４図は作用のフローチャート図である。 図中、符号（１）はトランスミッション、（２）は主ク
ラッチ、（３）はクラッチ補正装置を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主変速機構及び副変速機構を有するトラン
   スミッション１に、その変速操作及び油圧力を受けて摩
   擦伝動によるクラッチ２の入切操作を、電子制御により
   自動的に行う自動変速機構を内装した農作業車におい
   て、クラッチ２を伝動経路の上位に設け伝動後位置側の
   変速機構の変速操作時に、該クラッチ２の摩耗の有無を
   検出し、該クラッチ２の接続位置の補正を行うクラッチ
   補正装置３を設けてなる自動変速装置。