JPH0439464A - 作業車の走行変速構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、走行用としてシフトギヤをスライド操作して
変速操作を行うギヤ変速装置を装備した作業車の走行変
速構造に関する。

〔従来の技術〕

前述のようなギヤ変速装置を装備した作業車の一例であ
る農用トラクタにおいては、例えば特開昭６１−６０２
８号公報に開示されているように、ギヤ変速装置のシフ
トギヤをスライド操作する油圧シリンダ（アクチュエー
タに相当）と、走行変速用の油圧クラッチ（前記公報の
（Ｃ））を備えているものがある。

これによって、油圧シリンダにより変速操作を開始する
と、油圧クラッチ用の制御弁（前記公報の（ＴＩ）、　
（Ｔり、（Ｔ３）、（Ｔ４））が自動的に排油側に操作
され、油圧クラッチから入り操作用の作動油が抜かれて
この油圧クラッチが切り操作される。そして、油圧シリ
ンダによる変速操作が終了すると、制御弁が自動的に作
動油の供給側に操作されて油圧クラッチが入り操作され
る。

以上のように、油圧シリンダ操作用の制御弁（前記公報
の（Ｖ＋））を操作するだけで、変速操作が行えるよう
に構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記構造において、油圧シリンダによるシフトギヤのス
ライド操作を円滑に行うには、油圧クラッチを完全に切
り操作（つまり、走行伝動系の何れかの位置で伝動を完
全に断つ）する必要がある為に、前記構造では油圧シリ
ンダによる変速操作開始時に制御弁を排油側に操作して
、油圧クラッチから入り操作用の作動油を略完全に抜い
ている。

従って、油圧シリンダによる変速操作終了後において油
圧クラッチに作動油を供給して行く場合、油圧クラッチ
が入り操作されるに必要な作動油を供給するまでに、あ
る程度の時間が必要になってしまう。これにより、油圧
シリンダ及び油圧クラッチによる変速操作の全体として
の時間が長いものとなってしまう。

そこで、変速操作終了後において油圧クラッチに作動油
を急速に供給することも考えられるが、これでは油圧ク
ラッチがつながる際のショックが大きなものとなってし
まう。

ここで本発明は以上のような作業車の走行変速構造にお
いて、ショックを抑えながら変速操作の全体としての時
間を短くすることを目的としている。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は変速操作用のアクチュエータを備えた作業車の
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、作動油を供給することによりピストンで摩擦
板を押圧してクラッチ入り操作を行う油圧操作式の第１
クラッチと、急速なりラッチ大切操作が可能な第２クラ
ッチとを走行伝動系に直列に設けると共に、前記アクチ
ュエータによる変速操作開始に連動して前記第２クラッ
チを急速切り操作し、且つ、前記第１クラッチの作動圧
を所定低圧まで減少して第１クラッチを切り操作する第
１制御手段と、前記アクチュエータによる変速操作終了
に連動して前記第２クラッチを急速入り操作し、且つ、
前記第１クラッチの作動圧を漸次的に上昇してクラッチ
入り操作する第２制御手段とを備えてあることにあり、
その作用及び効果は次のとおりである。

〔作　用〕

前述のように構成すると例えば第６図に示すように、ア
クチュエータ（ＴＩ）、　（ｈ）　、　（ＴＩによる変
速操作が開始されると第２クラッチ（１９）が急速に切
り操作されると共に、第１クラッチ（６）内の入り操作
用の作動圧が所定低圧まで抜かれる。この場合、第１ク
ラッチ（６）は完全には切り状態とはならないが、第２
クラッチ（１９）が完全な切り状態となるので、走行系
全体として伝動切り状態となる。従って、アクチュエー
タ（ＴＩ）、　（Ｔ２）、　（Ｔ３）による変速操作が
支障なく行われる。

そして、アクチュエータ（Ｔ、）、　（’ｒｚ）　、　
（Ｔ３）による変速操作が終了すると第２クラッチ（１
９）が急速に入り操作されるが、第１クラッチ（６）は
まだ前述のような完全ではない切り状態に在るので動力
伝達は行われない。その後、第１クラッチ（６）の作動
圧を上昇させてこの第１クラッチ（６）を入り操作する
のであるが、この場合、作動圧がある程度残っている状
態から作動圧を上昇させて行くので、作動圧を零の状態
から上昇させる従来構造に比べて、第１クラッチが完全
に入り状態になるまでに要する時間は短くなる。

そして、第１クラッチの作動圧を上昇させる場合、本発
明では漸次的に上昇させているので、第１クラッチが入
り状態になる際のショックは特に大きなものとはならな
い。

〔発明の効果］ 以上のように、アクチュエータにより変速操作を行う型
式において、ショックを抑えながら変速操作の全体とし
ての時間を短くすることができて、作業車の変速性能の
向上を図ることができた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を作業車の一例である四輪駆動型
の農用トラクタにより、図面に基づいて説明する。

第６図に示すように、エンジン（１）からの動力が第１
伝動軸（２）、クラッチ機構（３）、第２伝動軸（４）
を介してＰＴＯ軸（５）に伝達されてＰＴＯ系が構成さ
れると共に、エンジン（１）からの動力が油圧操作式の
第１クラッチ（６）、主変速装置（Ａ）（ギヤ変速装置
に相当）、第２クラッチ（１９）、前後進切換装置（Ｃ
）、第１副変速装置（Ｂ）（ギヤ変速装置に相当）、第
２副変速装置（Ｄ）を介して後輪（７）の後輪デフ装？
ｉ！（７ａ）に伝達される走行伝動系が構成され、各装
置がミッションケース（８）に内装されている。

後輪デフ装置（７ａ）の直前から分岐した動力をギヤ伝
動機構（９）、第１中間軸（１１）、油圧クラッチ型式
の前輪変速装置（Ｅ）、第２中間軸（１２）、及び前輪
デフ＝Ｗ！（１０ａ）を介して前輪（１０）に伝達する
ように構成している。

主変速装置（Ａ）は、２組のシフトギヤ（Ｓ、）をスラ
イド操作するシンクロメツシュ型式に構成されて４段に
変速可能であり、前後進切換装置（Ｃ）及び第１副変速
装置（Ｂ）も各シフトギヤ（ｓｚ）　、　（Ｓ３）をス
ライド操作するシンクロメツシュ型式に構成されている
。そして、主変速装置（Ａ）の両シフトギヤ（Ｓ＋）を
スライド操作するアクチュエータ（ｒ＋）、（ｒｚ）と
しての油圧シリンダが備えられると共に、第１副変速装
置（Ｂ）のシフトギヤ（Ｓ２）をスライド操作するアク
チュエータ（Ｔ、）としての油圧シリンダが備えられて
いる。

各油圧シリンダ（Ｔ、）、　（Ｔｚ）　、　（Ｔ３）に
より変速操作を行う際において、その開始に連動して第
１及び第２クラッチ（６）　、　（１９）を切り操作す
ると共に、変速操作終了に連動して第１及び第２クラッ
チ（６）　、　（１９）を入り操作する油圧制御系が備
えられており、油圧により変速操作が行えるように構成
されている。又、前後進切換装置（Ｃ）及び第２副変速
装置（Ｄ）は手動で操作を行う。

次に、前記油圧制御系について説明する。第１図に示す
ように、油圧ポンプ（１３）からの作動油をロータリ弁
（１５）を介して前記３組の油圧シリンダ（Ｔ、）、　
（ＴＺ）　、　（Ｔ３）に供給する系と、これら３組の
油圧シリンダ（ＴＩ）　、　（’ｈ）　、　（Ｔｅｌ）
の作動時、並びに、前後進切換装置（Ｃ）の操作時にお
いて圧力が増減するパイロット油路（１６）とが備えら
れており、油圧ポンプ（１３）からの作動油が第１油路
（１７）を介してロータリ弁（１５）に、又、第２油路
（１８）を介して第１及び第２クラッチ（６）。

（１９）に供給される。

さらに、主変速装置（Ａ）用の油圧シリンダ（ＴＩ）、
　（ＴＺ）及び前後進切換装置（Ｃ）用の前後進レバー
（２８）に対して、パイロット油路（１６）の圧力を制
御する制御弁（２０）　、　（２１）　、　（２２）が
設けられている。

第１図は主変速装置（Ａ）、前後進切換装置（Ｃ）及び
第１副変速装置（Ｂ）が中立状態に在る場合を示してお
り、各制御弁（２０）　、　（２１）　、　（２２）が
排油位置となっている。

しかし、通常の走行時には主変速装置（Ａ）の油圧シリ
ンダ（ｉｔ）、（Ｔｚ）の一方からのパイロット作動油
が、パイロット油路（２３）又は（２４）から制御弁（
２１）又は（２２）に供給されて、制御弁（２１）又は
（２２）が連通位置に操作されている。そして、前後進
レバー（２８）の制御弁（２０）が前進側又は後進側の
連通位置に在り、第１副変速装置（Ｂ）の油圧シリンダ
（Ｔ３）からのパイロット作動油がパイロット油路（２
５）、制御弁（２０）　、　（２１）　、　（２２）、
パイロット油路（１６）を介して、第２クラッチ（１９
）用の操作弁（２６）に供給されている。

これにより、操作弁（２６）が連通位置に操作されて第
２油路（１８）からの作動油により、第２クラッチ（１
９）が入り状態に在り、第１クラッチ（６）も第２油路
（１８）及び電磁比例圧力弁（２７）からの作動油によ
り入り状態に在る。

第１クラッチ（６）は第３図に示すように、第１伝動軸
（２）に固定されたケーシング（２９）、主変速装置１
ｉｆ（Ａ）側の円筒軸（３０）に固定されたリング部材
（３Ｉ）、ケーシング（２９）とリング部材（３１）の
間に設けられた摩擦板（３２）、摩擦板（３２）を押圧
するピストン（３３）、ピストン（３３）を摩擦板（３
２）から離れる方向に付勢するスプリング（３４）で構
成されている。そして、作動油をピストン（３３）に供
給してスライド操作し、ピストン（３３）で摩ａｎ（３
２）を押圧することで第１クラッチ（６）が入り操作さ
れ、作動油を抜きピストン（３３）が摩擦板（３２）か
ら離れることで第１クラッチ（６）が切り操作される。

以上の構成により、前述のような通常の走行時（制御弁
（２１）又は（２２）と制御弁（２０）が連通位置に在
り、油圧シリンダ（Ｔ３）からのパイロット作動油が操
作弁（２６）に供給されて、操作弁（２６）が連通位置
に操作されている状態）において、変速レバー（１４）
でロータリ弁（１５）を操作したとする。

この場合、ロータリ弁（１５）からの作動油により油圧
シリンダ（ＴＩ）、（Ｔｚ）、（ＴＩ）の何れかが作動
し始めると、制御弁（２１）又は（２２）が排油位置に
操作されるか、又はパイロット油路（２５）が油圧シリ
ンダ（Ｔ３）により排油状態となる。これにより、パイ
ロット油路（１６）の圧力が低下し操作弁（２６）が排
油位置に操作されて第２クラッチ（１９）が急速に切り
操作される（第２図の時点（ＡＩ））。

そして、このパイロット油路（１６）の圧力低下が圧力
センサー（３５）により検出されると、制御装置（３６
）により電磁比例圧力弁（２７）が操作されて、第１ク
ラッチ（６）の作動圧が完全な入り状態に相当する圧力
（ｐ＋）から、圧力（Ｐ２）に減圧される。この圧力（
Ｐ２）は第３図に示す第１クラッチ（６）のピストン（
３３）が、摩擦板（３２）に触れるか触れないか程度に
摩擦板（３２）から離れる値である。

そして、第２図に示す時点（八〇から時点（Ａ２）の間
で、油圧シリンダ（ＴＩ）、　（ＴＺ）、　（ｒｓ）に
よるシフトギヤ（ｓ＋）　、　（５りのスライド操作が
完了する。

この時点（Ａ２）になると油圧シリンダ（Ｔ１）又は（
Ｔ２）からのパイロット作動油により、排油位置に在っ
た制御弁（２１）又は（２２）が連通位置に戻されるか
、又は油圧シリンダ（Ｔ３）からパイロット作動油がパ
イロット油路（２５）　、　（１６）に供給される。こ
れにより、時点（Ａ２）において操作弁（２６）が連通
位置に操作されて、第２クラッチ（１９）が急速に入り
操作される。

時点（Ａ２）において圧力センサー（３５）によりパイ
ロット油路（１６）の圧力上昇が検出されると、制御装
置（３６）及び電磁比例圧力弁（２７）により第１クラ
ッチ（６）の作動圧が、時点（Ａ２）から時点（Ａ３）
に亘って漸次的に上昇操作される。これにより、第３図
に示す摩擦板（３２）に触れるか触れないかの状態に在
るピストン（３３）が、摩擦板（３２）を徐々に押して
行き、時点（Ａ３）において第１クラッチ（６）が完全
に入り状態となる圧力（Ｐｌ）に達するのである。

次に、急速な大切操作の可能な第２クラッチ（１９）に
ついて説明する。第４図及び第５図に示すように、主変
速袋？Ｉ　（Ａ）側の円筒軸（３７）にフランジ（３８
）がスプライン構造にて取り付けられており、このフラ
ンジ（３８）に円筒状のケーシング（３９）が連結固定
されている。そして、前後進切換装置（Ｃ）　！！ｌの
円筒軸（４０）には、外周を円錐面（４１ＡＳ）　、　
（４１ＢＳ）に形成した一対の第１及び第２インナリン
グ（４１Ａ）　、　（４１Ｂ）が、その円錐面（４１Ａ
Ｓ）　、　（４１ＢＳ）を同方向に向けてスプライン構
造にて取り付けられている。

これに対して、ケーシング（３９）側には内周を円錐面
（４２ＡＳ）　、　（４２ＢＳ）に形成した一対の第１
及び第２アウタリング（４２Ａ）　、　（４２Ｂ）が内
装されている。この場合、ケーシング（３９）の内面及
び第１及び第２アウタリング（４２Ａ）　、　（４２Ｂ
）の外面に凹溝（３９ａ）　、　（４２Ａａ）　、　（
４２Ｂａ）が形成されると共に、この両溝（３９ａ）　
、　（４２Ａａ）　、　（４２Ｂａ）に亘ってボール（
４３）が入れてあり、第１及び第２アウタリング（４２
Ａ）　、　（４２Ｂ）がケーシング（３９）と一体で回
転するように、且つ、第１及び第２７ウタリング（４２
Ａ）　、　（４２Ｂ）がスライドできるように構成して
いる。そして、第１及び第２アウタリング（４２４）　
。

（４２Ｂ）　（７）両円錐面（４２ＡＳ）　、　（４２
ＢＳ）が第１及び第２インナリング（４１Ａ）　、　（
４１Ｂ）　（７）両円錐面（４１ＡＳ）。

（４１ＢＳ）に沿うように、第１及び第２アウタリング
（４２Ａ）　、　（４２Ｂ）を同方向に向けている。

第１及び第２インナリング（４１４）　、　（４１Ｂ）
と第１及び第２アウタリング（４２Ａ）　、　（４２Ｂ
）の両円錐面（４１ＡＳ）　、　（４１ＢＳ）　、　（
４２ＡＳ）　、　（４２ＢＳ）の間には、第４図及び第
５図に示すようにテーバ型の第１及び第２０−ラー（４
３Ａ）　、　（４３Ｂ）が軸芯（ｘ）ニ対して傾斜した
軸芯（Ｙ）　、　（Ｚ）周りに転勤自在に介装されてい
る。第１及び第２アウタリング（４２Ａ）。

（４２Ｂ）の間、及びケーシング（３９）の端部に固定
された支持ブロック（４４）と第２アウタリング（４２
Ｂ）の間に、各々スプリング（４５）　、　（４６）が
取り付けられている。

そして、ケーシング（３９）にピストン（４７）が内装
されており、油路（４８）に作動油を供給することでピ
ストン（４７）により、第１及び第２アウタリング（４
２Ａ）　、　（４２Ｂ）を紙面右方に押圧操作できる。

第４図に示す状態は、第１及び第２７ウタリング（４２
Ａ）　、　（４２Ｂ）が紙面左方に位置した伝動切り状
態である。そして、第１図に示す操作弁（２６）からの
作動油供給によって、ピストン（４７）が第１及び第２
アウタリング（４２Ａ）　、　（４２Ｂ）を紙面右方に
僅かでも押して、第１及び第２アウタリング（４２Ａ）
　、　（４２Ｂ）が第１及び第２０−ラー（４３Ａ）　
、　（４３Ｂ）に押圧されると、次のような状態となる
。

つまり、円筒軸（３７）が矢印（Ｈ）の方向に回転駆動
されていると、第１及び第２７ウタリング（４２Ａ）　
、　（４２Ｂ）により第１及び第２０−ラー（４３Ａ）
。

（４３Ｂ）が、第５図に示すように第１及び第２インナ
リング（４１Ａ）　、　（４１Ｂ）上を矢印（Ｊ）　、
　（Ｋ）の方向に僅かに転動させられる。

これにより、第１０−ラー（４３Ａ）が第１アウタリン
グ（４２Ａ）　　と第１インナリング（４１Ａ）の第４
図紙面左方、つまり、第１７ウタリング（４２Ａ）と第
１インナリング（４１Ａ）の円錐面（４２ＡＳ）。

（４１ＡＳ）の間隔の狭い側に移動することになり、第
１０−ラー（４３Ａ）が第１インナリング（４１Ａ）と
第１７ウタリング（４２Ａ）の両円錐面（４１ＡＳ）（
４２ＡＳ）間に挾み込まれて、第１インナリング（４１
４）　と第１アウタリング（４２Ａ）とが一体化し、円
筒軸（３７）の動力が第１７ウタリング（４２Ａ）及び
第１インチリング（４１Ａ）を介して円筒軸（４０）に
伝達される。

これに対して、第２インナリング（４１Ｂ）では第２０
−ラー（４３Ｂ）が矢印（Ｋ）の方向に転動すると、第
２０−ラー（４３Ｂ）が第２アウタリング（４２Ｂ）と
第２インナリング（４１Ｂ）の円錐面（４２ＢＳ）　。

（４１ＢＳ）の間隔の広い側に移動することになる。

これにより第２０−ラー（４３Ｂ）の挾み込み現象は生
じず、第２７ウタリング（４２Ｂ）及び第２インナリン
グ（４１Ｂ）を介しての動力伝達は行われない。

以上の状態とは逆に、円筒軸（３７）が矢印（Ｈ）とは
逆方向に回転駆動していると、第５図において第１及び
第２０−ラー（４３八）、　（４３Ｂ）が矢印（Ｊ）　
、　（Ｋ）とは逆方向に僅かに転動する。これにより、
第２０−ラー（４３Ｂ）側において挾み込み現象が生じ
て動力が第２７ウタリング（４２Ｂ）及び第２インナリ
ング（４１Ｂ）を介して、円筒軸（４０）に伝達される
。そして、第１０−ラー（４３Ａ）側では挾み込み現象
は生じず、動力伝達は行われない。

以上のように一対の一方向クラッチを、その伝動特性を
逆にして設けることにより、正逆転の動力を伝達できる
ように構成しているのである。

そして、操作弁（２６）によりピストン（４７）から僅
かでも作動油が抜かれると、スプリング（４５Ｌ（４６
）の付勢力で第１及び第２アウタリング（４２Ａ）。

（４２Ｂ）が第１及び第２０−ラー（４３Ａ）　、　（
４３Ｂ）から紙面左方に離れて断ちにクラッチ切り状態
となる。以上のように、この第２クラッチ（１９）は操
作弁（２６）による作動油の給排操作により、急速な大
切操作が行えるのである。

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造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の走行変速構造の実施例を示
し、第１図は変速操作系の油圧回路図、第２図は第１及
び第２クラッチの作動圧及び大切のタイミングを示すタ
イムチャート、第３図は第１クラッチの断面図、第４図
は第２クラッチの断面図、第５図は第４図におけるＶ−
■方向からの断面図、第６図は走行伝動系の概略図であ
る。 （６）・・・・・・第１クラッチ、（工９）・・・・・
・第２クラッチ、（３２）・・・・・・第１クラッチの
摩擦板、（３３）・・・・・・第１クラッチのピストン
、（Ａ）　、　（Ｂ）・・・・・・ギヤ変速装置、（Ｓ
＋）、　（ＳＺ）・・・・・・ギヤ変速装置のシフトギ
ヤ、（ＴＯ，（ｒｚ）　、　（Ｔ３）・・・・・・アク
チュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行用のギヤ変速装置（Ａ）、（Ｂ）における変速用の
   シフトギヤ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）を、操作指令に基づ
   いてスライド操作するアクチュエータ（Ｔ＿１）、（Ｔ
   ＿２）、（Ｔ＿３）を備えた作業車の走行変速構造であ
   って、作動油を供給することによりピストン（３３）で
   摩擦板（３２）を押圧してクラッチ入り操作を行う油圧
   操作式の第１クラッチ（６）と、急速なクラッチ入切操
   作が可能な第２クラッチ（１９）とを走行伝動系に直列
   に設けると共に、前記アクチュエータ（Ｔ＿１）、（Ｔ
   ＿２）、（Ｔ＿３）による変速操作開始に連動して前記
   第２クラッチ（１９）を急速切り操作し、且つ、前記第
   １クラッチ（６）の作動圧を所定低圧まで減少して第１
   クラッチ（６）を切り操作する第１制御手段と、前記ア
   クチュエータ（Ｔ＿１）、（Ｔ＿２）、（Ｔ＿３）によ
   る変速操作終了に連動して前記第２クラッチ（１９）を
   急速入り操作し、且つ、前記第１クラッチ（６）の作動
   圧を漸次的に上昇してクラッチ入り操作する第２制御手
   段とを備えてある作業車の走行変速構造。