JP3295230B2 - 作業車の走行変速構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行用の変速装置を複
数個の多板式の油圧クラッチを並列的に配置し、複数の
油圧クラッチのうちの一つに作動油を供給して伝動側に
操作することにより、変速操作する油圧クラッチ型式に
構成した作業車の走行変速構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような作業車の走行変速構造の一
例が、特開昭６０−６９３５４号公報に開示されてい
る。この構造では、変速装置の各油圧クラッチに作動油
を給排操作する制御弁のポートに工夫を施すことによっ
て（前記公報の第３図（イ）（ロ）参照）、例えば１速
の変速位置から２速の変速位置に変速操作する場合、１
速の油圧クラッチから作動油が排出されると同時に、２
速の油圧クラッチに作動油が供給され始めるように構成
している。

【０００３】これにより、前記公報の第４図に示すよう
に、１速の油圧クラッチの作動圧の下降特性（前記公報
の第４図中のＰ１）と、２速の油圧クラッチの作動圧の
上昇特性（前記公報の第４図中のＰ２）とが交差する状
態となり、変速操作の途中で下手側への動力の伝達が一
瞬途切れて機体の速度が低下するような状態を防止して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述公報の構造では、
変速操作の途中で作動圧の上昇及び下降特性を交差させ
る場合、制御弁のポートに微妙な位置関係を設定して行
っているので、制御弁の加工に高い精度が要求されるの
であるが、実際には加工の精度にバラ付きの生じる場合
がある。従って、このように制御弁の加工の精度にバラ
付きが生じると、作動油の上昇操作が遅れたり早すぎた
りして、作動圧の上昇及び下降特性がうまく交差しない
ような状態が生じてくる。本発明は油圧クラッチ型式の
走行用の変速装置を備えた作業車の走行変速構造におい
て、機械的な加工の誤差や各部の個体差等に関係なく、
変速操作の途中で作動圧の上昇及び下降特性をうまく交
差させることができるような構成を得ることを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな作業車の走行変速構造において、次のように構成す
ることにある。つまり、走行用の主変速装置を、複数個
の多板式の油圧クラッチを並列的に配置して、その複数
の油圧クラッチに対する作動油の択一的な供給により伝
動側に変速操作するように構成するとともに、 主変速装
置の伝動系に対して直列に設けられる副変速装置を、複
数個の多板式の油圧クラッチに対する択一的な圧油供給
によって伝動状態に選択切換自在な第１副変速機構と、
シフト部材のスライド操作に基づいてギヤの噛み合い状
態を選択する第２副変速装置との組み合わせで構成し、
前記主変速装置の各油圧クラッチに作動油の給排操作を
行う電磁操作弁と、人為的な操作に基づいて前記主変速
装置用の変速指令を発信する変速操作具とを備え、前記
変速操作具からの変速指令に基づいて、前記変速指令に
対応する電磁操作弁に、作動油の供給側に作動する第１
操作信号を発信する第１制御手段と、前記変速指令の発
信前から作動油の供給側に作動している電磁操作弁に、
排油側に作動する第２操作信号を発信する第２制御手段
とを備えると共に、前記主変速装置の油圧クラッチの作
動圧が伝動状態側の所定圧に達したか否かを検出する圧
力センサーを、前記各油圧クラッチに備え、前記一つの
電磁操作弁に第１操作信号が発信されてから、この電磁
操作弁に対応する油圧クラッチの作動圧が伝動状態側の
所定圧に達するまでの昇圧時間を計測する計測手段を備
えて、前記変速操作具からの変速指令に基づいて、前記
第１制御手段から前記第１操作信号が発信されてから、
前記計測された昇圧時間が経過する少し前に前記第２制
御手段から第２操作信号が発信されるように、前記第２
制御手段を操作する第３制御手段を備え、さらに、エン
ジン回転数と現在の変速状態からエンジンに掛かってい
る負荷を算出し、この負荷に基づいて、主変速装置が変
速操作されている間の前記副変速 装置の作動圧を、通常
の作動圧よりも低い所定低圧に設定する所定低圧設定手
段を備えている。

【０００６】

【作用】本発明のように構成すると例えば図７に示すよ
うに、変速操作具からの変速指令に基づいて、変速指令
に対応する電磁操作弁に第１操作信号が発信されて、こ
の電磁操作弁が作動油の供給側に作動し、これに対応す
る油圧クラッチの作動圧が上昇して伝動側に操作される
（図７の実線Ａ１参照）。これと同時に、変速指令の発
信前から作動油の供給側に作動している電磁操作弁に第
２操作信号が発信されて、この電磁操作弁が排油側に作
動し、これに対応する油圧クラッチの作動圧が下降して
伝動遮断側に操作される（図７の一点鎖線Ａ３参照）。
これにより、変速指令の発信前から伝動側に操作されて
いる油圧クラッチの作動圧の下降特性と、変速指令に対
応する油圧クラッチの作動圧の上昇特性とが、交差する
状態となる。

【０００７】本発明では図７の実線Ａ１に示すように、
変速指令に対応する油圧クラッチの電磁操作弁に第１操
作信号が送られると（時点Ｂ１）、この時点Ｂ１から、
油圧クラッチの作動圧が伝動状態側の所定圧Ｐ４に達す
る時点Ｂ５（油圧クラッチの圧力センサーから出力があ
る状態）までの昇圧時間Ｔ１が計測される。この場合、
多板式の油圧クラッチでは一般に図７の実線Ａ１に示す
ように、作動油が供給され始めると作動圧が、最初に急
上昇し少し低下してこの状態で少しの時間だけ安定し、
その後に一次関数又は二次関数的に上昇して伝動側に操
作されるようなものがある。これに対し油圧クラッチが
伝動側に操作されている状態で、電磁操作弁に第２操作
信号が発信されて電磁操作弁が排油側に作動すると、第
２操作信号の発信と略同時に油圧クラッチの作動圧が急
下降する（図７の一点鎖線Ａ３及び時点Ｂ２参照）。

【０００８】従って、前述のように油圧クラッチの昇圧
時間Ｔ１を計測すれば、変速指令に対応する電磁操作弁
（油圧クラッチ）に第１操作指令が発信されると、この
時点Ｂ１から昇圧時間Ｔ１が経過する少し前に、変速指
令の発信前から作動油の供給側に作動している電磁操作
弁（油圧クラッチ）に第２操作信号が発信される。これ
により、変速指令に対応する油圧クラッチの作動圧の上
昇特性（図７の実線Ａ１の時点Ｂ２から時点Ｂ３）と、
変速指令の発信前から伝動側に操作されている油圧クラ
ッチの作動圧の下降特性（図７の一点鎖線Ａ３の時点Ｂ
２からＢ３）とが交差する状態となる。以上のようにし
て、走行用の変速装置の各油圧クラッチの昇圧時間を計
測すれば、各油圧クラッチ及び各電磁操作弁に機械的な
加工の誤差や個体差等があり、各油圧クラッチの昇圧時
間が各々異なっていても、これに関係なく変速指令に対
応する油圧クラッチの作動圧の上昇特性と、変速指令の
発信前から伝動側に操作されている油圧クラッチの作動
圧の下降特性とを交差させることができる。

【０００９】

【発明の効果】以上のように油圧クラッチ型式の走行用
の変速装置を備えた作業車の走行変速構造において、油
圧クラッチ用として電磁操作弁を使用し、各油圧クラッ
チの作動圧が伝動状態側の所定圧に達するまでの昇圧時
間を計測することにより、各油圧クラッチの機械的な加
工の誤差や個体差等に関係なく、変速操作の途中で作動
圧の上昇及び下降特性をうまく交差させることができる
ようになり、作業車の変速性能を向上させることができ
た。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （１）図１は作業車の一例である四輪駆動型の農用トラ
クタのミッションケース８内を示しており、エンジン１
からの動力が伝動軸２及び油圧多板式のＰＴＯクラッチ
３を介して、ＰＴＯ軸４に伝達される。エンジン１から
の動力が前進クラッチ５又は後進クラッチ６、円筒軸
７、主変速装置１０（走行用の変速装置に相当）、第１
副変速装置１１、第２副変速装置１２及び後輪デフ装置
１３を介して左右の後輪１４に伝達される。後輪デフ装
置１３の直前から分岐した動力が、伝動軸１５、油圧ク
ラッチ型式の前輪変速装置１６、前輪伝動軸１７及び前
輪デフ装置１８を介して左右の前輪１９に伝達される。

【００１１】前進クラッチ５及び後進クラッチ６は、摩
擦板（図示せず）とピストン（図示せず）とを組み合わ
せた油圧多板式で、作動油を供給することにより伝動側
に操作される。前進クラッチ５を伝動側に操作すると、
エンジン１の動力が前進クラッチ５から円筒軸７に直接
流れて機体は前進する。後進クラッチ６を伝動側に操作
すると、エンジン１の動力が後進クラッチ６及び伝動軸
２０を介して、逆転状態で円筒軸７に伝達されて機体は
後進する。主変速装置１０は４個の油圧多板式の１速ク
ラッチ２１（油圧クラッチに相当）、２速クラッチ２２
（油圧クラッチに相当）、３速クラッチ２３（油圧クラ
ッチに相当）及び４速クラッチ２４（油圧クラッチに相
当）を並列的に配置した油圧クラッチ型式に構成されて
４段に変速可能であり、１速〜４速クラッチ２１〜２４
のうちの一つを伝動側に操作することにより、エンジン
１側の円筒軸７からの動力が４段に変速操作されて下手
側の伝動軸２５に伝達される。

【００１２】第１副変速装置１１も２個の油圧多板式の
低速クラッチ２６及び高速クラッチ２７を並列的に配置
した油圧クラッチ型式に構成されて２段に変速可能であ
り、低速及び高速クラッチ２６，２７の一方を伝動側に
操作することにより、主変速装置１１側の伝動軸２５か
らの動力が２段に変速操作されて下手側の第２副変速装
置１２に伝達される。第２副変速装置１２はシフト部材
５３をスライド操作するシンクロメッシュ型式に構成さ
れて２段に変速可能であり、後述する変速レバー２８に
よって機械的に変速操作される。

【００１３】（２）次に前進及び後進クラッチ５，６、
主変速装置１０等用の油圧回路について説明する。図３
に示すようにポンプ２９からの油路３０に、前進及び後
進クラッチ５，６に対する電磁比例弁３５及びパイロッ
ト操作式の切換弁３６ａ，３７ａ、主変速装置１０の１
速〜４速クラッチ２１〜２４に対するパイロット操作式
の切換弁３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ、第１副変速
装置１１の低速及び高速クラッチ２６，２７に対する電
磁比例弁３８，３９が並列的に接続されている。

【００１４】油路３０から分岐した油路４０に、前輪デ
フ装置１８におけるデフロック操作用の油圧クラッチ４
１に対するパイロット操作式の切換弁４２ａ、後輪デフ
装置１３におけるデフロック操作用の油圧クラッチ４３
に対するパイロット操作式の切換弁４４ａ、前輪変速装
置１６の標準クラッチ４５及び増速クラッチ４６（図１
参照）に対するパイロット操作式の切換弁４７ａ，４８
ａが並列的に接続されている。各切換弁３１ａ〜３４
ａ，３６ａ，３７ａ，４２ａ，４４ａ，４７ａ，４８ａ
は、バネで排油側（伝動遮断側）に付勢されており、後
述するようにパイロット作動油が供給されることで、供
給側（伝動側）に操作される。

【００１５】油路３０から減圧弁４９を介してパイロッ
ト油路５０が分岐して、このパイロット油路５０が切換
弁３１ａ〜３４ａ，３６ａ，３７ａ，４２ａ，４４ａ，
４７ａ，４８ａの操作部に接続されており、各操作部に
電磁操作弁３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ，３６ｂ，
３７ｂ，４２ｂ，４４ｂ，４７ｂ，４８ｂが接続されて
いる。各電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂ，３６ｂ，３７ｂ，
４２ｂ，４４ｂ，４７ｂ，４８ｂは、バネで排油側（伝
動遮断側）に付勢されており、これらを電気的に供給側
に操作すると、パイロット作動油が切換弁３１ａ〜３４
ａ，３６ａ，３７ａ，４２ａ，４４ａ，４７ａ，４８ａ
の操作部に供給されて、これらが供給側（伝動側）に操
作される。

【００１６】（３）次に、前進及び後進クラッチ５，
６、主変速装置１０等の操作部の構成について説明す
る。図２及び図３に示すように、前進及び後進クラッチ
５，６の切換弁３６ａ，３７ａの操作部からパイロット
作動油を排油可能な開閉弁５１が備えられて、開閉弁５
１がバネで閉側に付勢されている。開閉弁５１を機械的
に開側に操作するクラッチペダル５２を備えており、ク
ラッチペダル５２の操作位置を検出する位置センサー６
８を備えている。前輪１９用の操縦ハンドル５８の基部
に、電気的な前進信号及び後進信号を発信する前後進レ
バー５９を備えている。エンジン１のアクセル位置を人
為的に変更操作するアクセルペダル６９を備えており、
アクセルペダル６９の操作位置を検出する位置センサー
７０を備えている。

【００１７】図２に示すように、機体の操縦部の横軸芯
周りに変速レバー２８が揺動操作自在に支持されて、第
２副変速装置１２（図１参照）のシフト部材５３をスラ
イド操作するシフトフォーク５４と変速レバー２８と
が、連係機構５５により機械的に連動連結されており、
変速レバー２８を中立停止位置Ｎ、低速位置Ｌ及び高速
位置Ｈの３位置に操作して第２副変速装置１２を変速操
作する。変速レバー２８は操縦部の操縦席（図示せず）
に対して右前側に配置されて、機体左右方向に対し変速
レバー２８の横軸芯が機体前後方向に傾斜している。こ
れにより、変速レバー２８を右斜め前方に揺動操作して
低速位置Ｌに操作し、変速レバー２８を左斜め後方（機
体中央側）に揺動操作して高速位置Ｈに操作すると言う
状態となる。

【００１８】変速レバー２８の横側部に出退操作自在な
ロックピン５６が備えられて、ロックピン５６を出退操
作する操作ピン５７が変速レバー２８の上部に備えられ
ている。ロックピン５６はバネ（図示せず）により紙面
右方の固定位置に突出するように付勢されており（操作
ピン５７も紙面左方の突出側に付勢されている）、固定
側のガイド板６０にロックピン５６を係合させることに
よって、変速レバー２８を中立停止位置Ｎ、低速位置Ｌ
及び高速位置Ｈの各々で固定する。そして、操作ピン５
７を押し込み操作するとロックピン５６が紙面左方の固
定解除位置に退入操作されて、変速レバー２８を中立停
止位置Ｎ、低速位置Ｌ及び高速位置Ｈに操作できる。変
速レバー２８の基部に、変速レバー２８の操作位置を検
出する位置センサー６３が備えられている。

【００１９】変速レバー２８の左横側面にシフトアップ
ボタン６１（変速操作具に相当）、及びシフトダウンボ
タン６２（変速操作具に相当）が上下に配置されてお
り、後述するようにシフトアップボタン６１及びシフト
ダウンボタン６２を一度押し操作すると、一つのシフト
アップ信号（変速指令に相当）及びシフトダウン信号
（変速指令に相当）が発信されて、図１の主及び第１副
変速装置１０，１１の変速操作が行われる。

【００２０】図２に示すように、主及び第１副変速装置
１０，１１の変速位置（１速〜８速）を表示する７セグ
メントの変速表示部６４、前後進レバー５９により前進
及び後進クラッチ５，６のどちらが伝動側に操作されて
いるかを表示する前進ランプ６５及び後進ランプ６６、
変速レバー２８が中立停止位置Ｎに操作されていること
を示す中立停止ランプ６７が操縦部に備えられている。
図３に示すように、前進及び後進クラッチ５，６の作動
圧が伝動状態側の所定圧に達しているか否かを検出する
圧力センサー７４が備えられており、この圧力センサー
７４の検出により前進及び後進ランプ６５，６６を点灯
させる。

【００２１】（４）次に、変速レバー２８のシフトアッ
プボタン６１及びシフトダウンボタン６２による変速操
作、及び変速操作での異常検出について説明する。図４
に示すように、先ず図３の前進及び後進クラッチ５，６
用の電磁比例弁３５において異常の有無が検出され（ス
テップＳ１）、異常がないと電磁比例弁３５に操作電流
が送られる（ステップＳ２）。次に、前後進レバー５９
が前進位置Ｆに操作されていると（ステップＳ３）、図
３の電磁操作弁３６ｂに操作電流が送られ（ステップＳ
５）、切換弁３６ａが供給側に操作されて前進クラッチ
５が伝動側に操作され、前進ランプ６５が点灯する（ス
テップ６）。逆に、前後進レバー５９が後進位置Ｒに操
作されていると（ステップＳ３）、図３の電磁操作弁３
７ｂに操作電流が送られ（ステップＳ８）、切換弁３７
ａが供給側に操作されて後進クラッチ６が伝動側に操作
され、後進ランプ６６が点灯し（ステップＳ９）、図２
のブザー７１が間欠的に作動する（ステップＳ１０）。

【００２２】以上の状態のステップＳ１，Ｓ４，Ｓ７に
おいて、前進及び後進クラッチ５，６用の電磁比例弁３
５及び電磁操作弁３６ｂ，３７ｂに、操作電流のショー
ト等の異常が検出されると、図２の変速表示部６４の下
半分のセグメントで小文字の「ｃ」が表示されて点滅し
（ステップＳ１１）、ブザー７１が連続的に作動する
（ステップＳ１２）。これにより、作業者が前進及び後
進クラッチ５，６の操作系に異常が発生していることを
認識する。

【００２３】図１に示すように主変速装置１０が４段に
変速可能で、第１副変速装置１１が２段に変速可能であ
るから、主変速装置及び第１副変速装置１０，１１によ
り８段の変速が可能である。この場合、第１副変速装置
１１の低速クラッチ２６が伝動側に操作されている状態
で、主変速装置１０の１速〜４速クラッチ２１〜２４が
１速〜４速の変速位置に対応するのであり、第１副変速
装置１１の高速クラッチ２７が伝動側に操作されている
状態で、主変速装置１０の１速〜４速クラッチ２１〜２
４が５速〜８速の変速位置に対応する。

【００２４】図３に示すように主変速装置１０の１速〜
４速クラッチ２１〜２４、第１副変速装置１１の低速及
び高速クラッチ２６，２７の各々に、これらの作動圧が
伝動状態側の所定圧Ｐ４（図７参照）に達しているか否
かを検出する圧力センサー７４を設けており、各圧力セ
ンサー７４の検出により現在の主及び第１副変速装置１
０，１１の変速位置（１速〜８速）が検出されて、この
検出された変速位置が変速表示部６４に表示される（ス
テップＳ１３）。

【００２５】次に、図２の変速レバー２８が低速位置Ｌ
又は高速位置Ｈに操作されている状態において（ステッ
プＳ１４）、変速レバー２８のシフトアップボタン６１
又はシフトダウンボタン６２を一度押し操作する（ステ
ップＳ１５，Ｓ１６）。図５に示すようにシフトアップ
ボタン６１を押し操作した場合には、現在の変速位置よ
りも１段高速側の変速位置における主変速装置１０用の
電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂの異常の有無が検出され、４
速の変速位置から５速の変速位置への変速操作時には、
第１副変速装置１１における高速クラッチ２７用の電磁
比例弁３９の異常の有無も同時に検出される。逆にシフ
トダウンボタン６２を押し操作した場合には、現在の変
速位置よりも１段低速側の変速位置における主変速装置
１０用の電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂの異常の有無が検出
され、５速の変速位置から４速の変速位置への変速操作
時には、第１副変速装置１１における低速クラッチ２６
用の電磁比例弁３８の異常の有無も同時に検出される
（ステップＳ１７）。

【００２６】前述の状態で異常が検出されなければ（ス
テップＳ１８）、図７に示すように第１副変速装置１１
において、伝動側に操作されている低速又は高速クラッ
チ２６，２７の所定低圧Ｐ３が後述するように求められ
る（ステップＳ１９）。そして、図７の実線Ａ１（時点
Ｂ１）に示すように、シフトアップボタン６１を押し操
作した場合には、現在の変速位置よりも１段高速側の変
速位置における主変速装置１０用の電磁操作弁３１ｂ〜
３４ｂに対して操作電流が供給され始め、逆にシフトダ
ウンボタン６２を押し操作した場合には、現在の変速位
置よりも１段低速側の変速位置における主変速装置１０
用の電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂに対して操作電流が供給
され始める（ステップＳ２０）（以上、第１操作信号及
び第１制御手段に相当）。

【００２７】これと同時に図７の実線Ａ２（時点Ｂ１）
に示すように、第１副変速装置１１において伝動側に操
作されている低速又は高速クラッチ２６，２７の電磁比
例弁３８，３９により、伝動側に操作されている低速又
は高速クラッチ２６，２７の作動圧が伝動状態の作動圧
Ｐ２から、前述の所定低圧Ｐ３にまで減圧操作される
（ステップＳ２１）。この場合、４速の変速位置から５
速の変速位置への変速操作時には第１副変速装置１１の
低速クラッチ２６の作動圧が零にまで落とされ、高速ク
ラッチ２７の作動圧が零から所定低圧Ｐ３にまで上昇操
作される。逆に５速の変速位置から４速の変速位置への
変速操作時には、第１副変速装置１１の高速クラッチ２
７の作動圧が零にまで落とされ、低速クラッチ２６の作
動圧が零から所定低圧Ｐ３にまで上昇操作される。

【００２８】そして、図７の実線Ａ１（時点Ｂ２から時
点Ｂ３）に示すように主変速装置１０における１段高速
側又は１段低速側の１速〜４速クラッチ２１〜２４の作
動圧が、電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂにより伝動状態の作
動圧Ｐ１にまで上昇操作される。これと同時に図７の一
点鎖線Ａ３（時点Ｂ２から時点Ｂ３）に示すように、主
変速装置１０におけるシフトアップボタン６１又はシフ
トダウンボタン６２の押し操作前の１速〜４速クラッチ
２１〜２４の作動圧が、電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂによ
り伝動状態の作動圧Ｐ１から零にまで下降操作される
（ステップＳ２２）（以上、第２操作信号及び第２制御
手段に相当）。

【００２９】次に、所定低圧Ｐ３に維持されていた第１
副変速装置１１の低速又は高速クラッチ２６，２７の作
動圧が、図７の実線Ａ２（時点Ｂ３から時点Ｂ４）に示
すように電磁比例弁３８，３９により漸次的に上昇操作
されていき、低速又は高速クラッチ２６，２７の作動圧
が、伝動状態の作動圧Ｐ２に達する（ステップＳ２
３）。この場合、図７の実線Ａ２の時点Ｂ３から時点Ｂ
４において、低速又は高速クラッチ２６，２７の作動圧
の上昇特性が各変速位置に対して設定されており、低速
側（１速側）の変速位置ほど、時点Ｂ３から時点Ｂ４の
作動圧が短時間で且つ急上昇操作される。

【００３０】以上のようにして、シフトアップボタン６
１又はシフトダウンボタン６２の押し操作による１回の
変速操作を終了するのであり、変速操作が終了すると変
速操作後の変速位置が変速表示部６４に表示され（ステ
ップＳ２４）、ブザー７１が一回だけ作動して変速操作
の終了が作業者に報知される（ステップＳ２５）。以上
のような変速操作は、シフトアップボタン６１又はシフ
トダウンボタン６２を押し続けていても連続的に行われ
ることはなく、シフトアップボタン６１又はシフトダウ
ンボタン６２を一度戻し操作して再び押し操作しない
と、次の一回の変速操作は行われない。

【００３１】前述のような通常の変速操作に対し図５の
ステップＳ１８において、主変速装置１０及び第１副変
速装置１１における変速予定（操作電流の供給予定）の
電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂ、電磁比例弁３８，３９に操
作電流のショート等の異常が発見されると、異常のある
変速位置が変速表示部６４に表示されて、この表示が所
定時間（例えば１０秒程度）の間だけ点滅する（ステッ
プＳ２６）。そして、異常のある変速予定（操作電流の
供給予定）の電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂ、電磁比例弁３
８，３９に操作電流は供給されず、シフトアップボタン
６１又はシフトダウンボタン６２の押し操作前の変速段
の状態に残されて、この押し操作前の変速位置が変速表
示部６４に表示される（ステップＳ２７）。

【００３２】（５）図５のステップＳ１８において異常
が発見されると、変速レバー２８を低速位置Ｌ又は高速
位置Ｈに操作している場合、異常のある変速位置を越え
ての変速操作は行えなくなるが、変速レバー２８を中立
停止位置Ｎに戻し操作すると、異常のある変速位置を越
えての変速操作が行えるのであり、次にこの変速操作に
ついて説明する。図５のステップＳ１８において異常が
発見されると、作業者は後述するように変速レバー２８
を低速位置Ｌ又は高速位置Ｈから中立停止位置Ｎに操作
する（図４のステップＳ１４）。これにより、図２の中
立停止ランプ６７が点灯し（図６のステップＳ２８）、
この状態でシフトアップボタン６１又はシフトダウンボ
タン６２を押し操作すれば（ステップＳ２９，Ｓ３
０）、押し操作前に供給側に操作されている電磁操作弁
３１ｂ〜３４ｂへの操作電流が遮断され（ステップＳ３
１）、現在の変速位置よりも１段高速側又は１段低速側
の電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂに対して操作電流が供給さ
れる（ステップＳ３２，Ｓ３３）。

【００３３】この場合、変速操作後の電磁操作弁３１ｂ
〜３４ｂに異常がなければ、この電磁操作弁３１ｂ〜３
４ｂに対応する現在の変速位置が変速表示部６４に表示
されて（ステップＳ３４，Ｓ３５）、ブザー７１が一回
だけ作動する（ステップＳ３７）。逆に、変速操作後の
電磁操作弁３１ｂ〜３４ｂに異常があれば、この電磁操
作弁３１ｂ〜３４ｂに対応する現在の変速位置が変速表
示部６４に表示されてこの表示が点滅し（ステップＳ３
４，Ｓ３６）、ブザー７１が一回だけ作動する（ステッ
プＳ３７）。

【００３４】そして、さらにシフトアップボタン６１又
はシフトダウンボタン６２を押し操作すれば、ステップ
Ｓ３７からステップＳ１４（図４参照），Ｓ２８，Ｓ２
９に戻り、前述のような変速操作が行われる。これによ
り、異常のある変速位置を越えての変速操作が行える。
このように変速レバー２８を中立停止位置Ｎに操作して
いる状態では、シフトアップボタン６１又はシフトダウ
ンボタン６２を押し続けていれば、前述のような変速操
作が連続的に行われていく。そして、この状態では図１
の第２副変速装置１２が中立停止位置に操作されている
ので、４速の変速位置と５速の変速位置との間の変速操
作以外は、図７の実線Ａ２に示すような第１副変速装置
１１側の操作は行われない。

【００３５】（６）前項（４）及び（５）の状態をさら
に具体的に説明すると、例えば２速の変速位置から３速
の変速位置に変速操作する際に３速の変速位置に異常が
あれば、シフトアップボタン６１を押し操作すると、変
速表示部６４が２速の変速位置の表示から３速の変速位
置の表示に変わり、この３速の変速位置の表示が点滅す
る。これにより、作業者は３速の変速位置に異常がある
ことを認識することができ、次に変速表示部６４が２速
の変速位置の表示に戻るのであり、実際の変速位置も２
速の変速位置に残っている。

【００３６】逆に例えば４速の変速位置から３速の変速
位置に変速操作する際に３速の変速位置に異常があれ
ば、シフトダウンボタン６２を押し操作すると、変速表
示部６４が４速の変速位置の表示から３速の変速位置の
表示に変わり、この３速の変速位置の表示が点滅する。
これにより、作業者は３速の変速位置に異常があること
を認識することができ、次に変速表示部６４が４速の変
速位置の表示に戻るのであり、実際の変速位置も４速の
変速位置に残っている。

【００３７】次に、前述の状態で変速レバー２８を低速
位置Ｌ又は高速位置Ｈから中立停止位置Ｎに操作する。
このように操作すればシフトアップボタン６１を押し操
作すると、変速表示部６４が２速の変速位置の表示から
３速の変速位置の表示に代わり、この３速の変速位置の
表示が点滅する。さらに、シフトアップボタン６１を押
し操作すれば、変速表示部６４が４速の変速位置の表示
となるのであり、実際の変速位置も４速の変速位置に変
速操作される。逆に、シフトダウンボタン６２を押し操
作すると、変速表示部６４が４速の変速位置の表示から
３速の変速位置の表示に変わり、この３速の変速位置の
表示が点滅する。さらに、シフトダウンボタン６２を押
し操作すれば、変速表示部６４が２速の変速位置の表示
となるのであり、実際の変速位置も２速の変速位置に変
速操作される。

【００３８】（７） 次に、図５のステップＳ１９にお
ける第１副変速装置１１の低速又は高速クラッチ２６，
２７用の所定低圧Ｐ３を設定する所定低圧設定手段につ
いて説明する。図８に示すように、現在のアクセルペダ
ル６９の操作位置が位置センサー７０によって検出され
（ステップＳ４２）、現在のアクセルペダル６９の操作
位置（エンジン１のアクセル位置）に対応したエンジン
１の無負荷時の回転数Ｎ１が、図９に基づいて推定され
て、この回転数Ｎ１が記憶更新される（ステップＳ４
３）。

【００３９】次に、エンジン１の現在の回転数Ｎ２が図
１及び図２に示す回転数センサー７２により検出されて
（ステップＳ４４）、無負荷時の回転数Ｎ１と現在の回
転数Ｎ２との差Ｎ３が算出され（ステップＳ４５）、主
変速装置１０、第１及び第２副変速装置１１，１２の現
在の変速位置（１速〜１６速）（シフトアップボタン６
１及びシフトダウンボタン６２の押し操作前）が検出さ
れる（ステップＳ４６）。これにより、回転数Ｎ１，Ｎ
２の差Ｎ３及び現在の変速位置（１速〜１６速）に基づ
いて、図１０によりエンジン１に掛かっている負荷Ｔが
算出され（ステップＳ４７）、この負荷Ｔに基づいて図
５のステップＳ１９及び図７の実線Ａ２の所定低圧Ｐ３
が設定される（ステップＳ４８）。

【００４０】この場合、図１０に示すように無負荷時の
回転数Ｎ１と現在の回転数Ｎ２との差Ｎ３が大きいほ
ど、エンジン１に掛かる負荷が大きいと判断されて、図
７の実線Ａ２の所定低圧Ｐ３が高いもの（伝動状態の作
動圧Ｐ２に近い側）に設定されるのであり、逆に差Ｎ３
が小さいほどエンジン１に掛かる負荷が小さいと判断さ
れて、図７の実線Ａ２の所定低圧Ｐ３が低いもの（零
側）に設定される。図１０に示すように、現在の変速位
置が低速側（１速側）であるほど、エンジン１に掛かる
負荷が大きいと判断されて、図７の実線Ａ２の所定低圧
Ｐ３が高いもの（伝動状態の作動圧Ｐ２に近い側）に設
定される。以上のようにして、所定低圧Ｐ３が繰り返し
て設定され更新されていくのであり、図５のステップＳ
１９に達した際に、記憶されている最新の所定低圧Ｐ３
が取り込まれていく。

【００４１】アクセルペダル６９が操作されると、これ
に少し遅れてエンジン１の回転数が変化する。従って、
図８に示すようにアクセルペダル６９が操作されると
（ステップＳ４１）、前回に算出された回転数Ｎ１，Ｎ
２との差Ｎ３がそのまま継続されて使用され（ステップ
Ｓ４９）、現在の変速位置（１速〜１６速）が検出され
て（ステップＳ５０）、エンジン１に掛かっている負荷
Ｔの算出及び所定低圧Ｐ３の設定が行われる（ステップ
Ｓ５１，５２）。アクセルペダル６９の操作後におい
て、エンジン１の回転数の変化率が所定値Ｄ以下とな
り、エンジン１の回転数の変化が安定したと判断される
と（ステップＳ５３）、ステップＳ４１からステップＳ
４２に戻る。

【００４２】（８）次に、図２に示す変速レバー２８の
中立停止位置Ｎ、低速位置Ｌ及び高速位置Ｈへの変速操
作について説明する。前項（３）で説明したように、ロ
ックピン５６により変速レバー２８は中立停止位置Ｎ、
低速位置Ｌ及び高速位置Ｈのいづれかで固定されてお
り、変速レバー２８を他の位置に操作する場合には、変
速レバー２８の操作ピン５７を押し操作して、ロックピ
ン５６による固定を外す必要がある。

【００４３】この場合、図１１に示すように変速レバー
２８を例えば低速位置Ｌに操作している状態において、
操作ピン５７を押し操作すると（ＯＮ）（時点Ｂ１
１）、ロックピン５６がガイド板６０から外し操作され
る。これと同時に、操作ピン５７からの操作信号によ
り、図３の電磁操作弁３６ｂ，３７ｂにより前進又は後
進クラッチ５，６が伝動遮断側に操作され、電磁比例弁
３８，３９により第１副変速装置１１の低速又は高速ク
ラッチ２６，２７が伝動遮断側に操作される。これによ
り、操作ピン５７を押し操作した状態で変速レバー２８
を低速位置Ｌから中立停止位置Ｎに操作する。この場
合、図１に示すように変速レバー２８で変速操作される
第２副変速装置１２のすぐ上手側の第１副変速装置１１
が、伝動遮断状態に操作されているので、変速レバー２
８による中立停止位置Ｎへの変速操作が容易に行える。

【００４４】変速レバー２８を中立停止位置Ｎに操作し
た後、操作ピン５７から手を離してこれを戻し操作する
と（ＯＦＦ）（時点Ｂ１２）、ロックピン５６により変
速レバー２８が中立停止位置Ｎに固定されると同時に、
図３の電磁操作弁３６ｂ，３７ｂ及び電磁比例弁３５に
より前進又は後進クラッチ５，６が直ちに伝動側に操作
され、電磁比例弁３８，３９により第１副変速装置１１
の低速又は高速クラッチ２６，２７が直ちに伝動側に操
作される。

【００４５】次に、変速レバー２８を中立停止位置Ｎに
操作している状態において、操作ピン５７を押し操作す
ると（ＯＮ）（時点Ｂ１３）、前述と同様にロックピン
５６がガイド板６０から外し操作され、前進又は後進ク
ラッチ５，６、第１副変速装置１１の低速又は高速クラ
ッチ２６，２７が伝動遮断側に操作される。これによ
り、例えば操作ピン５７を押し操作した状態で変速レバ
ー２８を中立停止位置Ｎから高速位置Ｈに操作する場
合、前述と同様に第２副変速装置１２のすぐ上手側の第
１副変速装置１１が伝動遮断状態に操作されているの
で、変速レバー２８による高速位置Ｈへの変速操作が容
易に行える。

【００４６】変速レバー２８を高速位置Ｈに操作した
後、操作ピン５７から手を離してこれを戻し操作すると
（ＯＦＦ）（時点Ｂ１４）、ロックピン５６により変速
レバー２８が高速位置Ｈに固定されると同時に、電磁比
例弁３８，３９により第１副変速装置１１の低速又は高
速クラッチ２６，２７が直ちに伝動側に操作される。こ
れに対し、前進又は後進クラッチ５，６は以下の説明の
ように漸次的に伝動側に操作されていく。図１に示すよ
うに、前進及び後進クラッチ５，６と主変速装置１０と
の間の円筒軸７の回転数を検出する回転数センサー７３
を設けており、操作ピン５７が戻し操作された時点Ｂ１
４から、回転数センサー７３の検出値の上昇率が設定値
を越えないように、図３の電磁比例弁３５により前進又
は後進クラッチ５，６の作動圧が上昇操作されていき、
伝動側に操作されていく（時点Ｂ１５）。

【００４７】図２及び図３に示すクラッチペダル５２を
踏み操作して、開閉弁５１により前進又は後進クラッチ
５，６を半クラッチ状態に操作したとする。この場合、
図１に示すように前進及び後進クラッチ５，６の下手側
及び上手側に回転数センサー７２，７３を配置している
ので、両回転数センサー７２，７３の検出値の差により
前進又は後進クラッチ５，６で吸収されるエンジン１の
動力が算出され、吸収される動力の積算値が設定値に達
すると、前進又は後進クラッチ５，６に焼き付きが発生
すると判断されて、ブザー７１が短い間隔で間欠的に作
動し作業者に報知するように構成している。

【００４８】（９）次に、図７の実線Ａ１の時点Ｂ１に
対する一点鎖線Ａ３の時点Ｂ２の設定について説明す
る。先ず１速クラッチ２１について説明する。図７の実
線Ａ１に示すように機体の停止状態において（変速レバ
ー２８を中立停止位置Ｎに操作した状態）、１速クラッ
チ２１の電磁操作弁３１ｂに操作電流が送られると（図
７時点Ｂ１）、この時点Ｂ１から、１速クラッチ２１の
作動圧が伝動状態側の所定圧Ｐ４に達する時点Ｂ５（図
１の１速クラッチ２１の圧力センサー７４から出力があ
る状態）までの昇圧時間Ｔ１が計測される（以上、計測
手段に相当）。

【００４９】この場合、図７の実線Ａ１に示すように電
磁操作弁３１ｂに操作電流が送られて切換弁３１ａが供
給側に操作されると、１速クラッチ２１の作動圧は最初
に急上昇し、少し低下してこの状態で少しの時間だけ安
定する。この状態は、摩擦板（図示せず）から離れてい
たピストン（図示せず）が摩擦板に接触して押圧し始
め、互いに離れていた各摩擦板が互いに接触し始める状
態に対応する。そして、１速クラッチ２１の作動圧は一
次関数又は二次関数的に上昇して、伝動状態の作動圧Ｐ
１に達する。

【００５０】これに対し２速クラッチ２２が伝動状態に
ある場合、２速クラッチ２２の電磁操作弁３２ｂへの操
作電流を遮断して切換弁３２ａが排油側に操作される
と、図７の一点鎖線Ａ３に示すように、操作電流を遮断
した時点Ｂ２と略同時に、２速クラッチ２２の作動圧が
急下降する。このような状態は２速クラッチ２２ばかり
ではなく、主変速装置１０の１，３，４クラッチ２１，
２３，２４においても同様に生じる。

【００５１】これにより、前述のように１速クラッチ２
１の昇圧時間Ｔ１を計測すると、２速の変速位置から１
速の変速位置に変速操作する場合、シフトダウンボタン
６２が押し操作されて、１速クラッチ２１の電磁操作弁
３１ｂに操作電流が送られると、この時点Ｂ１から昇圧
時間Ｔ１が経過する少し前に、２速クラッチ２２の電磁
操作弁３２ｂへの操作電流が遮断される。これによっ
て、１速クラッチ２１の作動圧の上昇特性（図７の実線
Ａ１の時点Ｂ２から時点Ｂ３）と、２速クラッチ２２の
作動圧の下降特性（図７の一点鎖線Ａ３の時点Ｂ２から
Ｂ３）とが、交差する状態となる（以上、第３制御手段
に相当）。以上のようにして１速クラッチ２１の昇圧時
間Ｔ１ばかりではなく、主変速装置１０の２，３，４速
クラッチ２２，２３，２４の昇圧時間Ｔ１を各々計測
し、１速〜８速の変速位置での各変速操作に適用する。

【００５２】〔別実施例〕前項（９）での昇圧時間Ｔ１
の計測は、工場からの出荷時に行うことを想定している
が、通常の走行時での変速操作時に１速〜４速クラッチ
２１〜２４の昇圧時間Ｔ１を随時計測して、昇圧時間Ｔ
１が計測される毎に新しい昇圧時間Ｔ１に更新していく
ように構成してもよい。図２の実施例ではシフトアップ
ボタン６１とシフトダウンボタン６２とを別々に備えた
が、一つの変速スイッチ（図示せず）をシフトアップ側
及びシフトダウン側に操作することにより、シフトアッ
プ信号及びシフトダウン信号が発信されるように構成し
てもよい。

【００５３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミッションケース内の伝動系を示す概略図

【図２】変速レバーと第２副変速装置との連係状態、変
速表示部及び各部の連係状態を示す図

【図３】主変速装置及び第１副変速装置等の油圧回路図

【図４】変速レバーを低速位置又は高速位置に操作して
いる状態でのシフトアップボタン及びシフトダウンボタ
ンによる変速操作及び異常検出の制御の前半の流れを示
す図

【図５】変速レバーを低速位置又は高速位置に操作して
いる状態でのシフトアップボタン及びシフトダウンボタ
ンによる変速操作及び異常検出の制御の後半の流れを示
す図

【図６】変速レバーを中立停止位置に操作している状態
でのシフトアップボタン及びシフトダウンボタンによる
変速操作及び異常検出の制御の流れを示す図

【図７】変速レバーを低速位置又は高速位置に操作して
いる状態でのシフトアップボタン及びシフトダウンボタ
ンによる変速操作時において、主及び第１副変速装置側
の状態を示す図

【図８】図７における第１副変速装置側の所定低圧（Ｐ
３）の設定の流れを示す図

【図９】図７における第１副変速装置側の所定低圧（Ｐ
３）の設定時において、エンジンのアクセル位置とエン
ジンの無負荷時の回転数との関係を示す図

【図１０】図７における第１副変速装置側の所定低圧
（Ｐ３）の設定時において、エンジンの無負荷時の回転
数及び現在の回転数の差と、エンジンに掛かる負荷との
関係を示す図

【図１１】変速レバー及び操作ピンにより第２副変速装
置を変速操作する場合の前進又は後進クラッチ、及び第
１副変速装置側の状態を示す図

【符号の説明】

１０ 変速装置 ２１，２２，２３，２４ 変速装置の油圧クラ
ッチ ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ 電磁操作弁 ６１，６２ 変速操作具 ７４ 圧力センサー Ｐ４ 伝動状態側の所定圧 Ｔ１ 昇圧時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/36 F16H 63/00 - 63/48 F16H 3/00 - 3/78

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用の主変速装置（１０）を、複数個
   の多板式の油圧クラッチ（２１），（２２），（２
   ３），（２４）を並列的に配置して、その複数の油圧ク
   ラッチ（２１），（２２），（２３），（２４）に対す
   る作動油の択一的な供給により伝動側に変速操作するよ
   うに構成するとともに、 主変速装置（１０）の伝動系に対して直列に設けられる
   副変速装置（１１）を、複数個の多板式の油圧クラッチ
   （２６），（２７）に対する択一的な圧油供給によって
   伝動状態に選択切換自在な第１副変速機構（１１）と、
   シフト部材（５３）のスライド操作に基づいてギヤの噛
   み合い状態を選択する第２副変速装置（１２）との組み
   合わせで構成し、 前記主変速装置（１０）の各油圧クラッチ（２１），
   （２２），（２３），（２４）に作動油の給排操作を行
   う電磁操作弁（３１ｂ），（３２ｂ），（３３ｂ），
   （３４ｂ）と、人為的な操作に基づいて前記主変速装置
   （１０）用の変速指令を発信する変速操作具（６１），
   （６２）とを備え、 前記変速操作具（６１），（６２）からの変速指令に基
   づいて、前記変速指令に対応する電磁操作弁（３１
   ｂ），（３２ｂ），（３３ｂ），（３４ｂ）に、作動油
   の供給側に作動する第１操作信号を発信する第１制御手
   段と、前記変速指令の発信前から作動油の供給側に作動
   している電磁操作弁（３１ｂ），（３２ｂ），（３３
   ｂ），（３４ｂ）に、排油側に作動する第２操作信号を
   発信する第２制御手段とを備えると共に、 前記主変速装置（１０）の油圧クラッチ（２１），（２
   ２），（２３），（２４）の作動圧が伝動状態側の所定
   圧（Ｐ４）に達したか否かを検出する圧力センサー（７
   ４）を、前記各油圧クラッチ（２１），（２２），（２
   ３），（２４）に備え、 前記一つの電磁操作弁（３１ｂ），（３２ｂ），（３３
   ｂ），（３４ｂ）に第１操作信号が発信されてから、こ
   の電磁操作弁（３１ｂ），（３２ｂ），（３３ｂ），
   （３４ｂ）に対応する油圧クラッチ（２１），（２
   ２），（２３），（２４）の作動圧が伝動状態側の所定
   圧（Ｐ４）に達するまでの昇圧時間（Ｔ１）を計測する
   計測手段を備えて、 前記変速操作具（６１），（６２）からの変速指令に基
   づいて、前記第１制御手段から前記第１操作信号が発信
   されてから、前記計測された昇圧時間（Ｔ１）が経過す
   る少し前に前記第２制御手段から第２操作信号が発信さ
   れるように、前記第２制御手段を操作する第３制御手段
   を備え、さらに、エンジン回転数と現在の変速状態からエンジン
   に掛かっている負荷を算出し、この負荷に基づいて、主
   変速装置（１０）が変速操作されている間の前記第１副
   変速装置（１１）の作動圧を、通常の作動圧（Ｐ２）よ
   りも低い所定低圧（Ｐ３）に設定する所定低圧設定手段
   を備えた 作業車の走行変速構造。