JP3549300B2

JP3549300B2 - 農用トラクタ

Info

Publication number: JP3549300B2
Application number: JP23019895A
Authority: JP
Inventors: 賢町田; 彰夫服部
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2015-09-07
Also published as: JPH0972309A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作動油や作動空気等の作動流体によって作動する複動型シリンダを備えた農用トラクタに関する。
【０００２】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は複動型シリンダを備えた農用トラクタにおいて、複動型シリンダを作動させる操作構造を簡素に構成することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
【０００７】
請求項１の特徴によると例えば図３（イ）に示すように、複動型シリンダ１１において操作弁により大径及び小径シリンダ室２１ａ，２２ａに作動流体を供給すれば、大径ピストン２３の受圧面積が小径ピストン２４の受圧面積よりも大きい点、並びに小径ピストン２４の受圧面積よりも第２ピストンロッド２４ｂの受圧面積が小さい点によって、大径及び小径ピストン２３，２４が互いに押し合いながら、大径及び小径ピストン２３，２４が紙面左方に移動しようとするのであり、大径及び小径シリンダ部２１，２２の段部に大径ピストン２３が当たり、この位置で大径及び小径ピストン２３，２４が保持される。
【０００８】
複動型シリンダ１１において、操作弁により大径シリンダ室２１ａに作動流体を供給し小径シリンダ室２２ａの作動流体を排出すると、例えば図３（ロ）に示すように大径及び小径シリンダ部２１，２２の段部に大径ピストン２３が当たった状態で、小径ピストン２４が紙面左方に移動する。
複動型シリンダ１１において、操作弁により小径シリンダ室２２ａに作動流体を供給し大径シリンダ室２１ａの作動流体を排出すると、例えば図３（ハ）に示すように小径シリンダ室２２ａの作動流体により、大径及び小径ピストン２３，２４が一体で紙面右方に移動する。
【０００９】
以上のように請求項１の特徴によると、一方及び他方、中間の３位置に作動する複動型シリンダにおいて、一方及び他方、中間の３位置の各々に対応した３つの操作弁を備える必要はなく、２つの操作弁で複動型シリンダを一方及び他方、中間の３位置に作動させることができる。
請求項１の特徴の２つの操作弁を１つの操作弁にまとめたとしても、３つの操作弁（機能）を１つの操作弁にまとめる場合に比べて、請求項１の特徴の２つの操作弁（機能）を１つの操作弁にまとめる方が、操作弁の構造が簡素なものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は作業車の一例である４輪駆動型の農用トラクタの伝動系を示しており、エンジン１の動力が主クラッチ２、主変速装置Ａ、多板式の走行変速用の油圧クラッチ３、前後進切換装置Ｃ、第１副変速装置Ｂ、第２副変速装置Ｄ及び後輪デフ機構４ａを介して後輪４に伝達され、後輪デフ機構４ａの直前から分岐した動力が、伝動軸４２及び前輪デフ機構５ａを介して前輪５に伝達される。エンジン１の動力が、ＰＴＯ変速装置６及びＰＴＯクラッチ７を介してＰＴＯ軸８に伝達される。
【００１１】
図１に示すように主変速装置Ａは、２組のシフト部材９，１０を備えたシンクロメッシュ型式のギヤ変速型式に構成されて、４段に変速可能である。第１副変速装置Ｂも１組のシフト部材３０を備えたシンクロメッシュ型式のギヤ変速型式に構成されて、２段に変速可能であり、前後進切換装置Ｃも同様にシフト部材３１を備えたシンクロメッシュ型式のギヤ変速型式に構成されている。主変速装置Ａのシフト部材９，１０は、第１及び第２油圧シリンダ１１，１２によってスライド操作され、第１副変速装置Ｂのシフト部材３０は第３油圧シリンダ１３によってスライド操作される。前後進切換装置Ｃのシフト部材３１は、揺動操作式の前後進レバー１６によってスライド操作される。
【００１２】
次に、第１及び第２油圧シリンダ１１，１２について説明する。
図３（イ）に示すように、大径シリンダ部２１と小径シリンダ部２２とが形成され、大径及び小径シリンダ部２１，２２の各々に大径ピストン２３及び小径ピストン２４がスライド自在に内装されている。小径ピストン２４における大径ピストン２３とは反対側の端面に第１ピストンロッド２４ａが固定され、第１ピストンロッド２４ａが大径ピストン２３とは反対側に延出されて小径シリンダ部２２から突出している。小径ピストン２４における大径ピストン２３側の端面に第２ピストンロッド２４ｂが固定され、第２ピストンロッド２４ｂが大径シリンダ部２１から突出しないで、大径ピストン２３の開孔２３ａにスライド自在に貫通されている。
【００１３】
図３（イ）及び図２に示すように、小径シリンダ部２２において、小径ピストン２４によって仕切られる第１ピストンロッド２４ａ側の小径シリンダ室２２ａに対して、作動油を給排操作する電磁操作弁２５が備えられている。大径シリンダ部２１において、大径ピストン２３によって仕切られる小径ピストン２４とは反対側の大径シリンダ室２１ａに、作動油を給排操作する電磁操作弁２６が備えられている。電磁操作弁２５，２６は作動油の入力ポート、作動油の出力ポート及び作動油のドレンポートを備えた３ポート式で、第１及び第２油圧シリンダ１１，１２に作動油を供給する供給位置、及び作動油を排出する排出位置の２位置に操作自在に構成されており、バネで供給位置側に付勢されている。
【００１４】
以上の構造により、両方の電磁操作弁２５，２６を供給位置に操作すると、図３（イ）に示すように、第１及び第２油圧シリンダ１１，１２の大径及び小径シリンダ室２１ａ，２２ａに作動油が供給される。この場合、大径ピストン２３の受圧面積が小径ピストン２４の受圧面積よりも大きい点、並びに小径ピストン２４の受圧面積よりも第２ピストンロッド２４ｂの受圧面積が小さい点により、大径及び小径ピストン２３，２４が互いに押し合いながら、大径及び小径ピストン２３，２４が紙面左方に移動しようとするのであり、大径及び小径シリンダ部２１，２２の段部に大径ピストン２３が当たり、この位置で大径及び小径ピストン２３，２４が保持される。図３（イ）に示す状態が図１に示すシフト部材９，１０の中立停止位置である。
【００１５】
電磁操作弁２６を供給位置に残した状態で、電磁操作弁２５を排油位置に操作すると、図３（ロ）に示すように小径シリンダ室２２ａの作動油が排出されて、大径シリンダ室２１ａの作動油により第２ピストンロッド２４ｂが紙面左方に押される。図３（ロ）に示す状態が、図１に示すシフト部材９，１０が咬合した主変速装置Ａの１速状態又は３速状態である。
【００１６】
電磁操作弁２５を供給位置に残した状態で、電磁操作弁２６を排油位置に操作すると、図３（ハ）に示すように大径シリンダ室２１ａの作動油が排出されて、小径シリンダ室２２ａの作動油により大径及び小径ピストン２３，２４が一体で紙面右方に押される。図３（ハ）に示す状態が、図１に示すシフト部材９，１０が咬合した主変速装置Ａの２速状態又は４速状態である。
【００１７】
次に、第３油圧シリンダ１３について説明する。
図２に示すように、ピストン２７がスライド自在に内装され、ピストン２７の一方の端面に固定されたピストンロッド２７ａが延出されて、シリンダから突出している。ピストン２７によって仕切られるピストンロッド２７ａ側の第１室１３ａ、及びピストンロッド２７ａとは反対側の第２室１３ｂが形成されており、後述する油路１７から分岐した油路２８が第１室１３ａに接続され、第１室１３ａに作動油が常時供給されるように構成されている。
【００１８】
図２に示すように、第２室１３ｂに作動油を給排操作する電磁操作弁２９が備えられている。電磁操作弁２９は作動油の入力ポート、作動油の出力ポート及び作動油のドレンポートを備えた３ポート式で、第２室１３ｂに作動油を供給する供給位置及び作動油を排出する排出位置の２位置に操作自在に構成されて、バネで供給位置側に付勢されている。
【００１９】
以上の構造により電磁操作弁２９を供給位置に操作すると、第２室１３ｂに作動油が供給される（第１室１３ａにも既に油路２８を介して作動油が供給されている）。この場合に、ピストン２７における第１室１３ａ側の受圧面積が、ピストン２７における第２室１３ｂ側の受圧面積よりも小さい点により、ピストン２７が図２に示すように紙面左方に移動する。図２に示す状態が、図１に示す第１副変速装置Ｂの低速位置である。電磁操作弁２９を排油位置に操作すると、第２室１３ｂの作動油が排出されて、第１室１３ａに供給される作動油によりピストン２７が紙面右方に押される。この状態が、図１に示す第１副変速装置Ｂの高速位置である。
【００２０】
次に、第１，２，３油圧シリンダ１１，１２，１３及び油圧クラッチ３に対する油圧回路について説明する。
図２に示すように、ポンプ１５から油路１７，１８が並列的に分岐されて、油路１８に電磁比例圧力制御弁１４及びパイロット操作式の操作弁３５が直列に接続されており、操作弁３５の下手側に油圧クラッチ３が接続されている。操作弁３５は油圧クラッチ３に作動油を供給して油圧クラッチ３を伝動操作する供給位置３５ａ、及び油圧クラッチ３から作動油を排出して油圧クラッチ３を伝動遮断操作する排油位置３５ｂに操作自在なパイロット操作式であり、バネによって排油位置３５ｂ側に付勢されている。油路１７における絞り部１９の下手側からパイロット油路２０が分岐されており、パイロット油路２０が操作弁３５に接続されている。
【００２１】
図２に示すように、油路１７における絞り部１９から上手側に、電磁操作弁２５，２６，２９が接続されている。油路１７における絞り部１９から下手側に、閉側に付勢された開閉弁３６，３７，３８，３９が接続されている。第１，２，３油圧シリンダ１１，１２，１３の第１ピストンロッド２４ａ及びピストンロッド２７ａにおいて、変速位置（１速位置、２速位置又は低速位置等) に対応する位置に凹部が形成されており、変速位置と変速位置との間の中立部が凸状に形成されている。変速位置と変速位置との間において開閉弁３６〜３９を開操作する連係機構３２が備えられている。前後進切換装置Ｃにおけるシフト部材３１のスライド操作用のシフト軸にも、前述と同様な凹部及び凸状の中立部が形成され、前進位置と後進位置との間で開閉弁３９を開操作する連係機構３２が備えられている。
【００２２】
図２に示すように、作業者が人為的に操作するもので、１速位置〜８速位置の操作位置を備えた変速レバー３３が備えられて、変速レバー３３の操作位置を検出するポテンショメータ３４の信号が、制御装置４０に入力されており、変速レバー３３の操作に基づいて制御装置４０により電磁操作弁２５，２６，２９が操作される。油路１７における絞り部１９の下手側に、パイロット油路２０のパイロット圧を検出する圧力センサー４１が備えられており、圧力センサー４１の信号が制御装置４０に入力されている。
【００２３】
図２に示す状態は変速レバー３３を１速位置に操作している状態であり、第１油圧シリンダ１１が主変速装置Ａの１速位置、第２油圧シリンダ１２が中立停止位置、第３油圧シリンダ１３が第１副変速装置Ｂの低速位置、前後進レバー１６が前後進切換装置Ｃの前進位置に位置した前進１速状態である。これによって、パイロット油路２０のパイロット圧により、操作弁３５が供給位置３５ａに操作されて、油圧クラッチ３が伝動操作されている。
【００２４】
図２に示す前進１速状態において、変速レバー３３を例えば２速位置に操作すると、電磁操作弁２５が排油位置から供給位置に操作され、電磁操作弁２６が供給位置から排出位置に操作される。これにより、第１油圧シリンダ１１が図２及び図３（ロ）の示す１速位置から、図３（ハ）に示す２速位置に作動する。
【００２５】
第１油圧シリンダ１１の作動の間に、第１ピストンロッド２４ａ及び連係機構３２によって開閉弁３６が開操作される（第２油圧シリンダ１２が中立停止位置にあるので、開閉弁３７は既に開操作されている）。これにより、パイロット油路２０のパイロット圧が低下し、バネの付勢力により操作弁３５が供給位置３５ａから排油位置３５ｂに操作されて油圧クラッチ３が伝動遮断操作される。
【００２６】
第１油圧シリンダ１１によるシフト部材９のスライド操作が終了して、主変速装置Ａが２速位置に変速操作されると、第１ピストンロッド２４ａ及び連係機構３２によって開閉弁３６が閉操作されて、パイロット油路２０のパイロット圧が再び上昇し、操作弁３５が排油位置３５ｂから供給位置３５ａに操作される。前述のように、パイロット油路２０において、パイロット圧が低下し再び上昇したことが圧力センサー４１によって検出されると、制御装置４０により電磁比例圧力制御弁１４が操作されて、油圧クラッチ３に供給される作動油の圧力が、変速レバー３３の操作位置等に基づいて、漸次的に上昇操作されたり急速に上昇操作されたりして、油圧クラッチ３が伝動操作される。
【００２７】
［発明の実施の別形態］
図２に示す構成では、第１及び第２油圧シリンダ１１，１２に対して２つの電磁操作弁２５，２６を備えているが、図３（イ）に示す大径及び小径シリンダ室２１ａ，２２ａに作動油を供給する中立停止位置、大径シリンダ室２１ａに作動油を供給し小径シリンダ室２２ａの作動油を排出する第１変速位置、小径シリンダ室２２ａに作動油を供給し大径シリンダ室２１ａの作動油を排出する第２変速位置の３位置を備えた１つの電磁操作弁（図示せず）を構成して、１つの電磁操作弁を第１及び第２油圧シリンダ１１，１２の各々に備えてもよい。
前述のような電磁操作弁２５，２６，２９に代えて、機械的に操作される操作弁を備えてもよい。本発明は作動油によって作動する複動型シリンダばかりではなく、圧縮空気によって作動する複動型シリンダにも適用できる。
【００２８】
【発明の効果】
【００２９】
請求項１の特徴によると、複動型シリンダを備えた農用トラクタにおいて、一方及び他方、中間の３位置に作動する複動型シリンダに関し、２つの操作弁で複動型シリンダを一方及び他方、中間の３位置に作動させることができ、２つの操作弁を１つの操作弁にまとめたとしても、操作弁を簡素にまとめることができるので、複動型シリンダの操作構造の簡素化及び生産コストの低減を図ることができた。
【００３０】
請求項１の特徴によると、複動型シリンダを備えた農用トラクタにおいて、複動型シリンダを中間の位置で保持する場合、大径及び小径シリンダ部の段部に大径ピストンが当たって押圧されることで、複動型シリンダが中間の位置に保持されるので、複動型シリンダを中間の位置に精度良く停止させることができるようになり、複動型シリンダの作動性能の向上を図ることができた。
【００３１】
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】走行伝動系を示す概略図
【図２】第１，２，３油圧シリンダに対する油圧回路図
【図３】第１及び第２油圧シリンダの作動状態を示す図
【符号の説明】
９，１０変速装置のシフト部材
１１１２複動型シリンダ
２１大径シリンダ部
２１ａ大径シリンダ室
２２小径シリンダ部
２２ａ小径シリンダ室
２３大径ピストン
２３ａ大径ピストンの開孔
２４小径ピストン
２４ａ第１ピストンロッド
２４ｂ第２ピストンロッド
２５，２６操作弁
３６，３７開閉弁
３２連係機構
Ａ変速装置

Claims

ギヤ変速型式の変速装置（Ａ）と、前記変速装置（Ａ）のシフト部材（９），（１０）をスライド操作する複動型シリンダ（１１），（１２）とを備えると共に、
シリンダに大径シリンダ部（２１）と小径シリンダ部（２２）とを形成して、前記大径及び小径シリンダ部（２１），（２２）の各々に大径ピストン（２３）及び小径ピストン（２４）をスライド自在に内装し、前記小径ピストン（２４）における前記大径ピストン（２３）とは反対側の端面に第１ピストンロッド（２４ａ）を固定して、前記第１ピストンロッド（２４ａ）を前記大径ピストン（２３）とは反対側に延出して前記小径シリンダ部（２２）から突出させ、前記小径ピストン（２４）における前記大径ピストン（２３）側の端面に第２ピストンロッド（２４ｂ）を固定して、前記第２ピストンロッド（２４ｂ）を前記大径シリンダ部（２１）から突出させないで前記大径ピストン（２３）の開孔（２３ａ）にスライド自在に貫通させて、前記複動型シリンダ（１１），（１２）を構成し、
前記小径シリンダ部（２２）において、前記小径ピストン（２４）によって仕切られる前記第１ピストンロッド（２４ａ）側の小径シリンダ室（２２ａ）に、作動流体を供給する供給位置及び作動流体を排出する排出位置に操作自在な操作弁（２５）を備え、
前記大径シリンダ部（２１）において、前記大径ピストン（２３）によって仕切られる前記小径ピストン（２４）とは反対側の大径シリンダ室（２１ａ）に、作動流体を供給する供給位置及び作動流体を排出する排出位置に操作自在な操作弁（２６）を備えて、
前記大径ピストン（２３）の開孔（２３ａ）及び第２ピストンロッド（２４ｂ）の間を通って、作動流体が前記大径シリンダ室（２１ａ）から大径及び小径ピストン（２３），（２４）の間に移動可能、作動流体が前記大径及び小径ピストン（２３），（２４）の間から大径シリンダ室（２１ａ）に移動可能に構成してある農用トラクタ。
操作位置に対応する凹部を、前記複動型シリンダ（１１），（１２）の第１ピストンロッド（２４ａ）に形成してある請求項１に記載の農用トラクタ。
前記複動型シリンダ（１１），（１２）の第１ピストンロッド（２４ａ）の凹部と凹部との間に、開閉弁（３６），（３７）を開操作する連係機構（３２）を備えてある請求項２に記載の農用トラクタ。