JPH0446269A - 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）　、
　（ｒｚ）　、　（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（νＩ））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、 〔イ〕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クラッチ。

〔ロ〕入力回転部と出力回転部とを、回転軸芯周りの設
定角度内での相対回転を許す融通を設けた状態で咬合さ
せると共に、前記入力回転部又は出力回転部を前記設定
角度内の中央位置に付勢するバネ機構を備えてある伝動
装置。

〔ハ〕前記油圧クラッチと伝動装置とを走行伝動系に直
列に設ける。

〔二〕前記アクチュエータによる変速操作開始に連動し
て前記油圧クラッチの作動圧を所定低圧まで減少させて
、油圧クラッチを切り操作する第１制御手段。

〔ホ〕前記アクチュエータによる変速操作終了に連動し
て前記油圧クラッチの作動圧を漸次的に上昇させて、油
圧クラッチを入り操作する第２制御手段。

前述のように構成すると、その作用及び効果は次のとお
りになる。

［作　用］ 例えば第８図に示すように、アクチュエータ（ＴＩ）、
（Ｔｚ）　、　（Ｔ３）による変速操作が開始されると
、油圧クラッチ（６）内の入り操作用の作動圧が所定低
圧まで抜かれて、こ−の油圧クラッチ（６）において伝
動される動力が所定値にまで下がることになる。

通常の走行時では、伝動装置（１９）は例えば第７図に
示すように入力回転部（２６）が出力回転部（３８）に
接当して動力が伝達されているのであるが、前述のよう
に伝動される動力が所定値にまで下がると、伝動装置Ｅ
　（１９）のバネ機構（３９）の付勢力が前記動力に打
ち勝ち、第５図に示すように伝動装置（１９）の入力回
転部（２６）が設定角度（θ）内の中央位置に戻される
。

この状態において伝動装置（１９）では、入力回転部（
２６）又は出力回転部（３８）が設定角度（θ）の中央
位置から、設定角度（θ）の２だけ自由に正転又は逆転
できる状態、つまり、設定角度（θ）の２だけ伝動の切
り状態が得られる。

従って、この間において、アクチュエータによりスライ
ド操作されるシフトギヤ又は被咬合側のギヤが若干回転
して位相が合致し、シフトギヤがこのギヤに咬合してア
クチュエータによる変速操作が終了する。

その後、油圧クラッチ（６）の作動圧を上昇させてこの
油圧クラッチ（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、油圧クラッチ（６）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、油圧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、油圧クラッチが入
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８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）からの動力が油圧クラッチ
（６）、主変速装置（Ａ）（ギヤ変速装置に相当）、伝
動装置（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！（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ｆｆ（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
デフ装置（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（Ｓｌ）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）を入ラ
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（Ｓｌ）をス
ライド操作するアクチュエータ（ＴＩ）、（Ｔｚ）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（Ｔ３）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（ＴＩ）、　（Ｔｚ）　、（Ｔ３）によ
り変速操作を行う際において、変速操作の開始に連動し
て油圧クラッチ（６）を切り操作すると共に、変速操作
の終了に連動して油圧クラッチ（６）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（ＴＩ）、　
（Ｔｚ）　、　（ｈ）に供給する系と、これら３組の油
圧シリンダ（ＴＩ）、　（Ｔ２）、　（Ｔ３）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）
を介して油圧クラッチ（６）に供給される。

さらに、主変速装置（Ａ）用の油圧シリンダ（ＴＩ）、
　（Ｔ２）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ｆｆ１（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（ＴＩ）、　（ｉｔ）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（Ｔ、）からのパイロット作動油がパイロット油路（
２５）、制御弁（２０）　、　（２１）　、　（２２）
、パイロット油路（１６）に供給されている。

これにより、パイロット油路（１６）内の圧力が圧力セ
ンサー（３５）により検出されて、電磁比例圧力弁（２
７）からの作動油により油圧クラッチ（６）が入り状態
に在る。

油圧クラッチ（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（
Ａ）側の円筒軸（３０）に固定されたリング部材（３１
）、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（３２）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）で摩擦板（３２）を
押圧するこ−とで油圧クラッチ（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
れることで油圧クラッチ（６）が切り操作される。

次に、伝動装置（１９）について説明する。第４５．６
図に示すように、主変速装置（Ａ）側の円筒軸（３７）
に円筒状の入力回転部（２６）が固定されている。この
入力回転部（２６）は内面にスプライン状の第１突部（
２６ａ）、外面に平板扇型状の第２突部（２６ｂ）が設
けられると共に、各第２突部（２６ｂ）の間に長孔（２
６ｃ）が開口されている。

これに対して前後進切換袋Ｚ　（Ｃ）側の円筒軸（４０
）には、外面にスプライン状の突部（３８ａ）を備えた
出力回転部（３８）が固定され、入力回転部（２６）内
に出力回転部（３８）が挿入されている。この場合、第
５図に示すように入力回転部（２６）の第１突部（２６
ａ）同志の間隔、及び出力回転部（３８）の突部（３８
ａ）同志の間隔が広く設定されているので、入力回転部
（２６）及び出力回転部（３８）が設定角度（θ）内に
おいて互いに相対回転可能となっている。そして、第７
図に示すように第１突部（２６ａ）と突部（３８ａ）と
が接当する状態となって、動力が入力回転部（２６）か
ら出力回転部（３８）に伝達される。

この伝動装置（１９）は入力回転部（２６）及び出力回
転部（３８）を設定角度（θ）の中央位置に付勢するバ
ネ機構（３９）を備えている。このバネ機構（３９）は
第５図及び第４図に示すように、円筒状の本体（３９ａ
）内に一対の接当部（３９ｂ）をスライド自在に内装す
ると共に、両接当部（３９ｂ）を突出側に付勢するスプ
リング（３９ｃ）を設けている。

そして、本体（３９ａ）の脚部（３９ｄ）が入力回転部
（２６）の長孔（２６ｃ）から出力回転部（３８）の取
付孔（３８ｂ）に挿入され、ピン（４１）により固定さ
れている。

以上の構造により、第７図に示す動力伝辺状態では一方
の接当部（３９ｂ）が入力回転部（２６）の第２突部（
２６ｂ）に接当して、バネ機構（３９）のスプリング（
３９ｃ）が圧縮されている。そして、入力回転部（２６
）側の動力が所定値にまで小さくなると、スプリング（
３９ｃ）の付勢力により第５図に示すように、入力回転
部（２６）及び出力回転部（３８）の第１突部（２６ａ
）及び突部（３８ａ）が設定角度（θ）の中央位置付近
に戻し操作されるのである。

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パ
イロット油路（１６）に供給されて油圧クラッチ（６）
が入り状態に在り、且つ、伝動装置（１９）が第７図に
示す状態に在る場合）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）、　（Ｔ２）　、　（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（Ｔ、）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、油圧クラッチ（６）の作動圧
が完全な入り状態に相当する圧力（Ｐｌ）から、圧力（
Ｐ２）に減圧される（第２図の時点（Ａ、））。

この圧力（Ｐ２）は第３図に示す油圧クラッチ（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。

前述のように油圧クラッチ（６）が不完全ながらクラッ
チ切り状態になると、第７図に示す状態に在る伝動装置
（１９）がバネ機構（３９）のスプリング（３９ｃ）の
付勢力により、第５図に示す状態となる。この状態では
、入力回転部（２６）側又は出力回転部（３８）側が設
定角度（θ）内で正逆に相対回転できる。

従って、この間においてシフトギヤ（Ｓｌ）、（Ｓ２）
とこのシフトギヤ（Ｓｌ）、（５ｇ）の咬合するギヤ（
図示せず）とが、若干回転して位相が合致し、油圧シリ
ンダ（ＴＩ）、　（Ｔ２）　、　（Ｔ３）によるシフト
ギヤ（Ｓｌ）、（Ｓ２）のスライド操作が支障なく行わ
れる。

そして、第２図に示す時点（Ａ２）において油圧シリン
ダ（ＴＩ）、　（Ｔ２）、　（Ｔ３）によるシフトギヤ
（Ｓ　＋　）　。

（Ｓ２）のスライド操作が完了すると、油圧シリンダ（
ＴＩ）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
より油圧クラッチ（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）において油圧クラッチ
（６）が完全に入り状態となる圧力（Ｐｌ）に達するの
である。

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図は油圧ク
ラッチの作動圧のタイムチャート、第３図は油圧クラッ
チの縦断側面図、第４図は伝動装置の分解斜視図、第５
図は伝動装置の縦断正面図、第６図は伝動装置の縦断側
面図、第７図は伝動状態における伝動装置の縦断正面図
、第８図は走行伝動系の概略図である。 （６）・・・・・・油圧クラッチ、（１９）・・・・・
・伝動装置、（２６）・・・・・・伝動装置の入力回転
部、（３２）・・・・・・油圧クラッチの摩擦板、（３
３）・・・・・・油圧クラッチのピストン、（３８）・
・・・・・伝動装置の出力回転部、（Ａ）　、　（Ｂ）
・・・・・・ギヤ変速装置、（Ｓｌ）、（Ｓ２）・・・
・・・ギヤ変速装置のシフトギヤ、（ＴＩ）、　（Ｔ２
）、　（Ｔ３）・・・・・・アクチュエータ、（θ）・
・・・・・設定角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、下記の〔イ〕〜〔ホ〕に記載の構成を備えている
   作業車の走行変速構造。 〔イ〕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
   クラッチ（６）。 〔ロ〕入力回転部（２６）と出力回転部（３８）とを、
   回転軸芯周りの設定角度（θ）内での相対回転を許す融
   通を設けた状態で咬合させると共に、前記入力回転部（
   ２６）又は出力回転部（３８）を前記設定角度（θ）内
   の中央位置に付勢するバネ機構（３９）を備えてある伝
   動装置（１９）。 〔ハ〕前記油圧クラッチ（６）と伝動装置（１９）とを
   走行伝動系に直列に設ける。 〔ニ〕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油圧クラッ
   チ（６）の作動圧を所定低圧まで減少させて、油圧クラ
   ッチ（６）を切り操作する第１制御手段。 〔ホ〕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油圧クラッ
   チ（６）の作動圧を漸次的に上昇させて、油圧クラッチ
   （６）を入り操作する第２制御手段。