JPS6215135A - 油圧駆動トラクタ−の負荷制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は農用トラクターの走行駆動をＨＳＴ式変速装置
を介装した変速装置により行い、無段変速を可能とする
と共に、エンジンの回転数等によりトラクターの負荷を
検出し、該負荷からのフィードバック信号によりＨＳＴ
式変速装置の油圧ポンプ斜板を自動的に作動させて、車
速を自動的に増減させる技術に関するものである。

（ロ）従来技術 トラクタ一作業速度の自動増減装置に関する技術として
は、特開昭５５−８３６１９号公報や特開昭５７−１７
５４２８号公報の如き技術が有ったのである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、ＨＳＴ式変速装置を介装して無段変速
を可能としたトラクターにおいて、油圧ポンプの斜板を
回動させるための操作シリンダーＣを設け、該操作シリ
ンダーＣを手動により変速レバーの操作に基づいて切り
替わる油圧制御バルブ■にて伸縮可能とすると共に、該
油圧制御バルブＶを負荷制御に基づく自動変速に使用す
ると、自動変速作用時に変速レバーが、操作もしないの
に、独自に回動してしまい、オペレーターに不安感を与
え、また、該変速レバーから油圧制御バルブにいたるメ
カニカル機構を、自動制御機構により不必要に作動させ
なければならないことは、操作力のロスであり、また誤
作動の原因ともなるのである。

本発明においては、手動用の油圧制御バルブ■は手動の
みに限定して、自動変速の場合には、別にフィードバッ
クの電気信号にて作動する電磁弁群を配置して、油圧制
御バルブＶへの圧油の流れを止めると共に、操作シリン
ダー〇への圧油の送油・停止を複数の電磁弁により行っ
たのである。

また、自動変速を行う電磁弁のうち、操作シリンダー〇
の戻り油側の油路を開閉する電磁弁をパルス信号にて駆
動して、戻り油の量を制限し、油圧ポンプ３９の斜板３
９ａの回動速度を遅くして・急変速による衝撃を無くし
変速のフィーリングを向上させたものである。

（ニ）問題を解決するための手段 本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成す
る為の構成を説明すると。

ＨＳＴ式変速装置の油圧ポンプの斜板を操作シリンダー
にて回動ずべく構成し、更に該操作シリンダーの作動を
手動の油圧制御バルブにより制御すべく構成したものに
おいて、該油圧制御バルブの他に、トラクターの負荷信
号に基づき自動的に操作シリンダーを切換える複数の電
磁弁を、油圧制御バルブと直列または並列に配置して、
手動変速・自動変速により油圧制御バルブと電磁弁とを
切換えて操作シリンダーを操作すべく構成したものであ
る。

また、自動変速用の電磁弁のうち、操作シ１ノングーの
油室の戻り油をドレーン回路へ開放する電磁弁をパルス
駆動することにより操作シリンダーの伸縮速度を変更可
能としたものである。

（ホ）実施例と作用 本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の図
面に示した実施例の構成と、併せて発明の詳細な説明す
ると。

第１図は本発明の油圧駆動トラクターの油圧回路図、第
２図は作業速度と電磁弁群の開閉状態を示す制御作動図
、第３図は各制御ポジションの相対関係を示す図面、第
４図はＨＳＴ式変速装置と歯車式変速装置の側面断面図
、第５図は同じく前面図、第６図は油圧制御バルブＶの
側面断面図である。

第１図により、本油圧駆動トラクターの全体の油圧回路
構成を説明すると。ＡはＨＳＴ式変速装置であり、エン
ジンＥの回転を油圧ポンプ軸７により伝えて油圧ポンプ
３９と補助油圧ポンプ５３を駆動している。該油圧ポン
プ３９から吐出する圧油により油圧モーター４０を駆動
し、補助油圧ポンプ５３により吐出する圧油をリリーフ
バルブ５４を介して油圧制御バルブＶの圧油ポートａに
送油しているのである。また別の高圧のエンジン装着ポ
ンプ４３の圧油も電磁弁Ｓ６を介して圧油ボートａに送
油しているのである。該電磁弁Ｓ６は、エンジンＥと油
圧ポンプ軸７との間の主クラツチ装置５５が切られて補
助油圧ポンプ５３からの圧油の吐出が停止した緊急時の
み開いて、主クラツチ装置５５が切れても圧油を吐出し
ているエンジン装着ポンプ４３の圧油で斜板３９ａが操
作可能な如く構成しているのである。この構成により、
主クラツチ装置５５を切った時は、油圧ポンプ軸７は回
転せず、補助油圧ポンプ５３は圧油を吐出しないのであ
るが、この時でも、油圧ポンプ３９の斜板３９ａを回動
でき、それもエンジン装着ポンプ４３が、エンジンＥに
固設された高圧ポンプであるので、該高圧の圧油を導入
することにより、高速で斜板３９ａを操作できて安全な
のである。電磁弁Ｓ６の切換えはトラクターの主クラツ
チペダル５７の踏み込みに連動して、開閉を行っており
、通常の状態で、主クラツチ装置５５の連結されている
場合には、電磁弁Ｓ６は閉じており、補助油圧ポンプ５
３の圧油により、操作シリンダーＣは操作されているの
である。

本発明の要部は、前記変速レバー９に連動した手動の油
圧制御バルブＶに、直列または並列に配置して、Ｓｌよ
り８５の５組の電磁弁を設け、電磁弁Ｓ１により油圧制
御バルブ■への油路を遮断して、他の８２より８４の４
組の電磁弁により、操作シリンダーＣへの圧油の送油・
停止を制御したものである。

負荷による車速の自動制御を行わない場合には、電磁弁
Ｓ１は開いた状態で、Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５は閉じた
状態で固定されているのである。

該Ｓ１より８６の電磁弁は自動変速調節の時にのみ電気
信号により、作動されるのである。

即ち、自動変速制御の場合には圧油を油圧制御バルブ■
へ送っていた電磁弁Ｓ１が閉じて、油圧制御バルブＶは
作動しなくなり、操作シリンダーＣの源側への圧油の開
閉は電磁弁Ｓ３により行い、操作シリンダーＣの伸側へ
の圧油の開閉は電磁弁Ｓ２が行うのである。そして、操
作シリンダーＣの油室からの戻り油は別の電磁弁Ｓ４と
８５により制御しており、電磁弁多３の開閉と電磁弁Ｓ
４の開閉が同時に行われ、電磁弁Ｓ２の開閉と電磁弁Ｓ
５の開閉が同時に行われて、操作シリンダーＣをスムー
スに伸縮しているのである。

また、本発明においては自動制御時の操作シリンダーＣ
の戻り油側のドレーン回路を開閉する電磁弁Ｓ４と電磁
弁Ｓ５は、開放状態をパルスにより間欠的に開閉可能と
し、操作シリンダーＣの移動速度を緩速とし、斜板３９
ａの回動速度を調整可能とし、変速フィーリングを変え
ているの−である。

次に第２図・第３図の制御状態図により制御を説明する
と。

フィードバック信号や、設定値を比較演算するコントロ
ーラーＭに、各種の信号が送信されている。

主クラツチペダル５７の踏込み、アクスルレバー５８の
回動角、手動・自動切換スイッチ５９の作動、エンジン
Ｅの回転数の変動、油圧リフトレバー６０の回動角など
である。

また、オペレーターの所望する作業状態を選択する作業
設定スイッチ６１により、「ロータリー耕耘」の「速い
」　「遅い」・「代掻き」の「速い」　「遅い」・「プ
ラウ」等の選択できるのである。これにより、油圧ポン
プ３９の斜板３９ａの回動角が、β１よりβ５まで設定
されるのである。

これに対して、現在の斜板３９ａの回動角が検出装置４
２よりβとして、入力されるのである。また変速レバー
９の回動位置も検出装置４１よりαとして入力されてい
るのである。

第２図の電磁弁群の作動を示す数字のうち、１は電磁弁
の「開」状態を示し、０は電磁弁の「閉」状態を示して
いる。

「待機」モードでは、電磁弁は全て「閉」であり、変速
レバー９にによっても変速不可能である。　　「自動」
モードでは、「増速」・「保持」・「減速」の３位置が
有り、「増速」では電磁弁Ｓ１と８３と８４が開き、「
保持」では電磁弁Ｓ１が開き、「減速」では電磁弁Ｓ１
と８２と３５が開く。

また「緊急」モードでは主クラツチ装置５５が断と成っ
た場合であり、電磁弁Ｓ６が開いて、エンジン装着ポン
プ４３の高圧油が油圧制御バルブ■または、電磁弁群に
送油され、補助油圧ポンプ５３の停止による作動油の圧
力低下を補うのである。

このように構成して、オペレーターが作業設定スイッチ
６１により、所望の速度を設定すると、β１よりβ５迄
の値が決定し、この値に成るように、斜板３９ａの角度
が回動されるのである。この状態で、作業機の負荷が大
となりエンジンＥの回転が低下すると、減速の信号が出
され、一定の減速位置で「保持」し、エンジンＥの回転
が戻れば、元の速度に戻し、更にエンジンＥの回転が低
下するようであれば、さらに繰り返し減速して行くので
ある。

次に第４図の構成により、具体的な構造を説明すると。

ミッションケースＭの前面の蓋体ＮにＨＳＴ式変速装置
が固設されている。また該蓋体Ｎの前面で、ＨＳＴ式変
速装置が装着された部分以外の部分には、操作シリンダ
ーＣや油圧制御バルブ■や自動車速制御用の電磁弁Ｓ１
・Ｂ２・Ｂ３・Ｂ４・Ｂ５・Ｂ６等が付設されているの
である。

トラクターのエンジンＥの回転は主クラツチ装置５５を
介して油圧ポンプ３９の油圧ポンプ軸７に伝達されてい
る。該油圧ポンプ軸７は後端がミッションケースＭ内に
突出されて、ＰＴＯ変速軸４に伝達されている。該ＰＴ
Ｏ変速軸４とＰＴＯカウンター軸５との間でＰＴＯ変速
が行われている。即ちｐＴｏｆニー速軸４上軸４上歯車
１７・１８に、ＰＴＯカウンター軸５上の摺動歯車１９
・２０が噛合して、さらに常時噛合している固設歯車２
３・２４の歯車連を係合部２４ａと２５の噛合により選
択し、ＰＴＯ変速３段が得られるのである。変速後のＰ
ＴＯカウンター軸５の回転は歯車２１よりＰＴＯ軸６上
の歯車２２へ伝達されるのである。

８３７式変速装置により変速された後の回転は油圧モー
ター４０の油圧モーター軸８の回転となって取り出さ乳
、変速軸１に伝達される。変速軸１上の摺動歯車１１・
１２とピニオン軸２上の固設歯車１３・１４により走行
副変速が行われる。

そしてピニオン軸２の回転はピニオン２６よりデフ装置
へ伝達されるのである。

またピニオン軸２上の固設歯車１５より前輪駆動軸３の
クラッチ歯車１６に動力が伝達され、前輪駆動軸３が回
転されている。３２は前輪駆動軸カバーである。

以上の如き変速装置の構成において、ミンションケース
Ｍの蓋体Ｎの前面には、中央に８３７式変速装置が固設
され、進行方向に向かって右側には油圧制御バルブＶと
変速レバー９が配置固設され、左側には操作シリンダー
Ｃと自動制御用の電磁弁３１〜Ｓ６が配置固設されてい
るのである。

第４図にて示す如く、操作シリンダーＣはシリンダーケ
ース３８とピストン３６により構成されており、ピスト
ン３６の先端は油圧ポンプ３９の斜板３９ａの斜板回動
軸■０を回動すべく構成しているのである。即ち斜板回
動輪１０の右端部に斜板回動アーム３７が固設されてお
り、該斜板回動アーム３７にピストン３６の先端が固設
されているのである。また斜板回動アーム３７には斜板
３９ａの回動角をフィードバックする検出装置４２がポ
テンショメーター等により構成されて設けられているの
である。また変速レバー９にも該変速レバー９の設定角
を検出する検出装置４１が設けられているのである。

また第６図により、油圧制御バルブＶの構成を説明する
と。

バルブケース３３が蓋体Ｎの前面に固設されており、バ
ルブケース３３の後端はミッションケースＭ内に向けて
開口された蓋体Ｎの大向に嵌装されており、操作シリン
ダーＣの戻り油はドレーン回路２６ｂ等を介してミッシ
ョンケースＭ内に環流されている。

操作シリンダーＣの作動油はパイピング５０より圧油ボ
ートａに送油され、フィードバックスプール２７の油孔
２７ａより操作スプール２６のランド２６ａ部に至るの
である。該ランド２６ａはフィードバンクスプール２７
との関係位置により、中立時は閉鎖され、操作シリンダ
ーＣの伸時は圧油ポートａと第６図の右側の８２ポート
が連通し、チェックバルブ３５を押し開いてパイピング
Ｈ１より操作シリンダーＣの伸側にはいるのである。こ
の特進のパイピングＦｌ側の戻り油は、チェックバルブ
３５を押す圧油が逆にスライダー５２を左方向へ押して
、チェックバルブ３４を開き、ドレーン回路につながっ
ているＢ１ポートに流入し、ミッションケースＭ内に戻
るのである。

また操作シリンダーＣを源側に操作する場合は、操作ス
プール２６が右方ヘスライドし、圧油ボートａの圧油は
フィードバックスプール２７の油孔２７ａよりＢ１ポー
トに入り、チェックバルブ３４を押し開けてパイピング
Ｆ１に入るのである。この時伸側のパイピングＨ１の戻
り油はスライダー５２がチェックバルブ３４を押す圧油
の逆の力で右方ヘスライドされるのでこれにより、チェ
ックバルブ３５が開けられ、ここから８２ポートに戻り
、更にドレーン油路２６ｂよりミッションケースＭ内へ
環流されるのである。

油圧制御バルブＶにおいて操作スプール２６は変速レバ
ー９に連動された回動アーム２８の先端のピン２９が長
孔を介して係止されており、変速レバー９を増速・減速
方向に回動されると、まず操作スプール２６が静止して
いるフィードバックスプール２７に対してスライドして
、ランド２６ａと油孔２７ａの位置が重複して、中立状
態の位置から、操作シリンダー〇の伸側または源側にず
れて、操作シリンダーＣが伸縮されるのである。

該伸縮によりピストン３６・斜板回動アーム３７を介し
て斜板回動軸１０が回動すると、こんどは逆に第３図に
示す如く斜板回動軸１０に固設された回動アーム３１の
先端のビン３０がフィードバックスプール２７に長孔に
より係止されているので、フィードバックスプール２７
がランド２６ａと油孔２７ａを閉じる中立方向へ移動し
て、両スプールの位置関係が最初の中立位置に戻り、油
圧モーター４０の回転が増減速した位置で安定するので
ある。

該構成と゛したことにより、変速レバー９はオペレータ
ーが所望の速度の位置で設定固定しておけば、変速レバ
ー９の位置はそのままで、油圧モーター４０の回転数の
み増減位置に固定されるのである。

制御終了後にフィードバックスプール２７と操作スプー
ル２６が中立位置となると、操作シリンダーＣの左右の
油室の圧油は、チェックバルブ３４・３５が、スライダ
ー５２が移動する程の圧油が流入しないことにより、完
全に閉鎖されるので、操作シリンダーＣひいては斜板３
９ａは確実に固定されるのである。

（へ）発明の効果 本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏
するものである。

第１に、ＨＳＴ式変速装置を具備した自動変速可能なト
ラクターにおいて、変速レバー９を回動することに゛よ
り操作される油圧制御バルブ■と、フィードバック信号
や設定信号に基づいて制御される自動制御用の電磁弁群
を併置下ので、従来の技術の如く、自動変速時に変速レ
バー９が勝手に回動することが無く成ったのである。こ
れにより、メカニカルに構成された変速レバーと油圧制
御バルブＶの操作機構を、自動変速時に作動させる無駄
な操作力を用意する必要が無く、また該変速レバー９と
油圧制御バルブＶの機構が無駄に動くことによる誤作動
の発生を失くすことが出来たのである。

第２に、電磁弁群のうち、操作シリンダーＣの油室より
排出される戻り油の油路の開閉を行う電磁弁Ｓ４と８５
をパルス駆動下ことにより、操作シリンダーＣのスライ
ド速度を遅くすることができ、急変速による衝撃を緩和
することが出来たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧駆動トラクターの油圧回路図、第
２図は作業速度と電磁弁群の開閉状態を示す制御作動図
、第３図は各制御ポジションの相対関係を示す図面、第
４図は°ＨＳＴＨＳＴ式変速装置式変速装置の側面断面
図、第５図は同じく前面図、第６図は油圧制御バルブＶ
の側面断面図である。 Ａ・・・・Ｈ５Ｔ式変速装置 Ｃ・・・・操作シリンダー Ｍ・・・・ミッションケース ■・・・・油圧制御バルブ Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４．Ｓ５．Ｓ６ ・・・・電磁弁 ９・・・・変速レバー ２６・・・操作スプール ２７・・・フィードバックスプール ３４．３５・・・チェックバルブ ３９・・・・油圧ポンプ ３９ａ・・・油圧ポンプの斜板 ４０・・・・油圧モーター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ＨＳＴ式変速装置の油圧ポンプの斜板を操作シ
   リンダーにて回動すべく構成し、更に該操作シリンダー
   の作動を手動の油圧制御バルブにより制御すべく構成し
   たものにおいて、該油圧制御バルブの他に、トラクター
   の負荷信号に基づき自動的に操作シリンダーを切換える
   複数の電磁弁を、油圧制御バルブと直列または並列に配
   置して、手動変速・自動変速により油圧制御バルブと電
   磁弁とを切換えて操作シリンダーを操作すべく構成した
   ことを特徴とする油圧駆動トラクターの負荷制御装置
2. （２）、特許請求の範囲第１項記載の自動変速用の電磁
   弁のうち、操作シリンダーの油室の戻り油をドレーン回
   路へ開放する電磁弁をパルス駆動することにより操作シ
   リンダーの伸縮速度を変更可能としたことを特徴とする
   油圧駆動トラクターの負荷制御装置