JP2005153600A

JP2005153600A - 作業用走行車

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Publication number: JP2005153600A
Application number: JP2003392033A
Authority: JP
Inventors: Masaru Abe; 勝安部; Masaya Iida; 雅也飯田
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】前輪増速装置を備える作業用走行車において、前輪増速装置の切り換えに伴うショックを軽減しつつ、通常駆動用クラッチの戻り不良を防止する。
【解決手段】前輪増速装置１９は、前輪１７に対する通常動力の伝動を入り／切りする通常駆動用クラッチ２２と、前輪に対する増速動力の伝動を入り／切りする増速駆動用クラッチ２３と、通常駆動用クラッチ２２及び増速駆動用クラッチ２３を背反的に入り／切りさせる作動体２４と、該作動体２４を通常駆動用クラッチ入り側に付勢する弾機２５と、前輪増速切換弁２６からの作動油供給に応じて、作動体２４を増速駆動用クラッチ入り側に動作させる油圧動作部２７とを備えて構成され、さらに、前輪増速切換弁２６から前輪増速装置１９に至る油路には、可変絞り弁４１が介設される。
【選択図】図３

Description

本発明は、前輪増速装置を備えるトラクタなどの作業用走行車に関する。

所定の操舵角を超えたとき、前輪を増速駆動させることによって、機体を小回り旋回させる作業用走行車が知られている。この種の作業用走行車は、前輪を通常動力で駆動させる通常駆動状態と、前輪を増速動力で駆動させる増速駆動状態とに切り換え可能な前輪増速装置を備えており、この前輪増速装置を、操舵角に応じて油圧的に切り換え動作させることにより、機体旋回時に前輪を自動的に増速させるように構成されている。
実開平６−６５０５０号公報

ところで、特許文献１に示される作業用走行車では、前輪増速装置の切り換えに伴うショックを軽減するために、前輪増速切換弁から前輪増速装置に至る油路に固定絞り弁を介設している。しかしながら、上記油路に固定絞り弁を介設すると、前輪増速装置を通常駆動状態に切換える際、作動油の抜けが悪くなるため、タイヤの転がり抵抗が小さい超湿田などの路面条件では、通常駆動用クラッチが噛み合わないまま回転が同期してしまい、前輪が回転しなくなったり、前輪が空転してしまう可能性があった。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、前輪を通常動力で駆動させる通常駆動状態と、前輪を増速動力で駆動させる増速駆動状態とに切り換え可能な前輪増速装置を備える作業用走行車において、前記前輪増速装置は、前輪に対する通常動力の伝動を入り／切りする通常駆動用クラッチと、前輪に対する増速動力の伝動を入り／切りする増速駆動用クラッチと、通常駆動用クラッチ及び増速駆動用クラッチを背反的に入り／切りさせる作動体と、該作動体を通常駆動用クラッチ入り側に付勢する弾機と、前輪増速切換弁からの作動油供給に応じて、前記作動体を増速駆動用クラッチ入り側に動作させる油圧動作部とを備えて構成され、さらに、前記前輪増速切換弁から前記前輪増速装置に至る油路には、可変絞り弁が介設されることを特徴とする。
このようにすれば、前輪増速切換弁から前輪増速装置に至る油路の絞り量を、路面条件などに応じて任意に調整することが可能になるため、前輪増速装置の切り換えに伴うショックを軽減しつつ、通常駆動用クラッチの戻り不良を防止することができる。
例えば、タイヤの転がり抵抗が小さい超湿田などでは、可変絞り弁の絞り量を少なくすることにより、作動油の抜けを促して、通常駆動用クラッチを確実に入り動作させることができる。これにより、前輪増速駆動の終了後、前輪の回転が停止したり、前輪が空転してしまう不都合を解消することができる。また、タイヤの転がり抵抗が小さい圃場では、もともと、前輪増速装置の切り換えに伴うショックが小さいので、絞り量を少なくしても、大きなショックが発生する不都合はない。
一方、タイヤの転がり抵抗が大きい圃場では、可変絞り弁の絞り量を多くすることにより、前輪増速装置の切り換えに伴うショックを小さくすることができる。また、タイヤの転がり抵抗が大きい圃場では、もともと、通常駆動用クラッチの戻り不良が生じにくいため、絞り量を多くしても、通常駆動用クラッチの動作に影響はない。
また、前記可変絞り弁は、前記前輪増速切換弁又は前記前輪増速装置に油圧配管を接続するためのパイプジョイント部に組み込まれることを特徴とする。このようにすれば、可変絞り弁を別途設ける場合に比べ、油圧構成を簡略化することができる。しかも、既存のパイプジョイント部を、可変絞り弁が組み込まれたパイプジョイント部に交換するだけで、本発明の実施が可能になるという利点がある。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１はトラクタの走行機体であって、該走行機体１の後部には、昇降リンク機構２を介して、ロータリなどの作業機３が昇降自在に連結されている。昇降リンク機構２は、左右一対のリフトロッド４を介して、リフトアーム５で吊持されており、リフトシリンダ６によるリフトアーム５の上下回動に応じて作業機３が昇降するようにしてある。また、左右いずれかのリフトロッド４には、リフトロッドシリンダ７が介設されており、その伸縮動作に応じて作業機３が左右に傾斜するようになっている。

走行機体１には、エンジン８が搭載されており、その動力がトランスミッション９に入力される。図２に示すように、トランスミッション９は、エンジン動力の入力を入り／切りするメインクラッチ１０と、走行動力の主変速を行う主変速機構１１と、走行動力の正逆転変速を行う前後進切換機構１２と、走行動力の副変速を行う副変速機構１３と、走行動力の超低変速を行う超低変速機構１４と、走行動力を後輪１５へ伝動するリヤデフ１６と、前輪１７への伝動を入り／切りする二駆／四駆切換機構１８と、前輪１７の駆動状態を通常駆動状態と増速駆動状態に切り換える前輪増速装置１９と、作業機動力の変速を行うＰＴＯ変速機構２０と、作業機動力の正逆転変速を行う逆転ＰＴＯ変速機構２１とを備えて構成されている。

図３に示すように、前輪増速装置１９は、前輪１７に対する通常動力の伝動を入り／切りする通常駆動用クラッチ２２と、前輪１７に対する増速動力の伝動を入り／切りする増速駆動用クラッチ２３と、通常駆動用クラッチ２２及び増速駆動用クラッチ２３を背反的に入り／切りさせる作動体２４と、作動体２４を通常駆動用クラッチ入り側に付勢する弾機２５と、前輪増速切換弁２６からの作動油供給に応じて、作動体２４を増速駆動用クラッチ入り側に動作させる油圧動作部２７とを備えて構成されている。前輪増速切換弁２６は、前輪操舵角が所定の角度を超えたとき、自動的に前輪増速側に切り換えれる。これにより、機体旋回時に前輪１７が増速させ、小回り旋回が可能になる。

通常駆動用クラッチ２２は、通常動力が伝動される通常動力伝動ギヤ２８と、通常動力又は増速動力を前輪１７に伝動する前輪駆動軸２９との間に構成されている。通常動力伝動ギヤ２８は、前輪駆動軸２９の外周部で回転自在に支持されるボス部２８ａを一体に備える。ボス部２８ａには、周方向に所定間隔を存してボール保持孔２８ｂが形成されており、各ボール保持孔２８ｂには、径方向に移動自在なボール３０が収容されている。一方、前輪駆動軸２９の外周部には、周方向に所定間隔を存してボール係合溝２９ａが形成されている。このボール係合溝２９ａにボール３０が係合すると、通常動力伝動ギヤ２８と前輪駆動軸２９が一体的に連結され、前輪駆動軸２９に通常動力が伝動される。

増速駆動用クラッチ２３は、増速動力が伝動される増速動力伝動ギヤ３１と、上記した前輪駆動軸２９との間に構成されている。前輪駆動軸２９には、筒状のクラッチベース３２がスプライン結合されており、増速動力伝動ギヤ３１は、クラッチベース３２の外周部で回転自在に支持されている。増速動力伝動ギヤ３１及びクラッチベース３２には、径方向にオーバーラップする筒部３１ａ、３２ａが形成されており、各筒部３１ａ、３２ａで支持される複数の摩擦円盤３３が交互に重合している。これらの摩擦円盤３３を作動体２４で押圧すると、増速動力伝動ギヤ３１とクラッチベース３２が一体的に連結され、前輪駆動軸２９に増速動力が伝動される。

作動体２４は、前輪駆動軸２９の外周部で軸方向スライド自在に支持されるスリーブであり、その先端部には、テーパーを含む段差部２４ａが形成されている。この段差部２４ａは、弾機２５の付勢力により、前述したボール３０を前輪駆動軸２９のボール係合溝２９ａに押し込むように作用する。これにより、常時は通常駆動用クラッチ２２が入りとなり、前輪駆動軸２９に通常動力が伝動される。また、作動体２４の先端部には、爪部２４ｂが形成されている。この爪部２４ｂは、通常駆動用クラッチ２２が入りのとき、通常動力伝動ギヤ２８の噛合部２８ｃに噛み合うようになっている。尚、本実施形態の弾機２５は、作動体２４とクラッチベース３２との間に介装される圧縮スプリングで構成してある。

油圧動作部２７は、作動体２４と前輪駆動軸２９との間に形成されるオイル溜り２７ａと、このオイル溜り２７ａに作動油を導くように前輪駆動軸２９の軸心部に形成される油路孔２７ｂとで構成されている。前輪増速切換弁２６を増速駆動側に切り換えて油路孔２７ｂに作動油を供給すると、オイル溜り２７ａに流入する作動油の油圧により、作動体２４が弾機２５に抗して後方へスライドし、摩擦円盤３３を押圧する。これにより、通常駆動用クラッチ２２が切れ、増速駆動用クラッチ２３が入りとなる。また、この状態で前輪増速切換弁２６を通常駆動側に切り換えると、弾機２５の付勢力でオイル溜り２７ａから作動油が抜け、作動体２４が前方へスライドする。これにより、増速駆動用クラッチ２３が切れ、通常駆動用クラッチ２２が入りとなる。

次に、走行機体１の油圧構成について図４を参照して説明する。この図に示すように、走行機体１には、エンジン８によって駆動される一対の油圧ポンプＰ１、Ｐ２と、油圧ポンプＰ１から供給される作動油でリフトシリンダ６を動作させるリフトアーム用切換弁３４と、油圧ポンプＰ１から供給される作動油でリフトロッドシリンダ７を動作させるリフトロッド用切換弁３５と、油圧ポンプＰ２から供給される作動油でパワーステアリングシリンダ３６を動作させるパワーステアリングユニット３７と、油圧ポンプＰ２から供給される作動油で自動ブレーキ旋回用シリンダ３８、３９を動作させる自動ブレーキ旋回用切換弁４０と、油圧ポンプＰ２から供給される作動油で前述した前輪増速装置１９を動作させる前輪増速切換弁２６とが設けられている。尚、本実施形態では、前輪増速切換弁２６と自動ブレーキ旋回用切換弁４０が同じ弁ボディを共用している。

さらに、前輪増速切換弁２６から前輪増速装置１９に至る油路には、可変絞り弁４１が介設されている。このようにすると、前輪増速切換弁２６から前輪増速装置１９に至る油路の絞り量を、路面条件などに応じて任意に調整することが可能になる。これにより、前輪増速装置１９の切り換えに伴うショックを軽減しつつ、通常駆動用クラッチ２２の戻り不良を防止することができる。

例えば、タイヤの転がり抵抗が小さい超湿田などでは、可変絞り弁４１の絞り量を少なくすることにより、作動油の抜けを促して、通常駆動用クラッチ２２を確実に入り動作させることができるので、前輪増速駆動の終了後、前輪１７の回転が停止したり、前輪１７が空転してしまう不都合を解消することができる。尚、タイヤの転がり抵抗が小さい圃場では、もともと、前輪増速装置１９の切り換えに伴うショックが小さいので、絞り量を少なくしても、大きなショックが発生する不都合はない。

一方、タイヤの転がり抵抗が大きい圃場では、可変絞り弁４１の絞り量を多くすることにより、前輪増速装置１９の切り換えに伴うショックを小さくすることができる。尚、タイヤの転がり抵抗が大きい圃場では、もともと、通常駆動用クラッチ２２の戻り不良が生じにくいので、絞り量を多くしても、通常駆動用クラッチ２２の動作に影響はない。

また、本実施形態の可変絞り弁４１は、図５に示すように、前輪増速切換弁２６又は前輪増速装置１９に油圧配管を接続するためのパイプジョイント部４２に組み込まれている。これにより、可変絞り弁４１を別途設ける場合に比べ、油圧構成を簡略化することができるだけでなく、既存のパイプジョイント部を、可変絞り弁４１が組み込まれたパイプジョイント部４２に交換するだけで、本発明の実施が可能になる。

具体的に説明すると、パイプジョイント部４２は、前輪増速切換弁２６側に接続されるパイプジョイント４３に、前輪増速装置１９側に接続されるアイボルト４４を貫通状に組付けて構成されている。パイプジョイント４３及びアイボルト４４の内部には、それぞれ油路４３ａ、４４ａが形成され、これらが互いに連通している。さらに、アイボルト４４は、油路４４ａに連通するネジ孔４４ｂを有しており、このネジ孔４４ｂに流量調整ネジ４５がねじ込まれている。流量調整ネジ４５の先端部４５ａは、油路４４ａの縁部４４ｃとの間にオリフィス（絞り部）を形成しており、このオリフィスを流量調整ネジ４５の進退操作で変化させることにより、絞り量が調整可能となる。また、本実施形態のパイプジョイント部４２は、油路４３ａ、４４ａ間にフィルタ４６を備えている。フィルタ４６は、例えば、アイボルト４４の外周に沿うメッシュであり、油路４４ａの入口側を塞ぐように設けられる。このように構成すると、作動油中のゴミがフィルタ４６によって除去され、オリフィスの詰りを防止することが可能になる。尚、４７は流量調整ネジ４５を固定するナットである。

ところで、本実施形態では、走行機体１の走行速度を検出すべく、トランスミッション９に回転センサ４８（磁気式近接センサなど）を設けるにあたり、この回転センサ４８を、従来のように後輪駆動系に設けることなく、前輪駆動系に設けている。具体的には、図６に示すように、トランスミッション９の底部に沿って回転センサ４８を配置すると共に、回転センサ４８の検出部を、前述した通常動力伝動ギヤ２８の歯部側面に近接させている。このようにすると、トランスミッション９の大型化を招来することなく、高速回転域で高精度に車速を検出することが可能になる。

叙述の如く構成された本実施形態のトラクタにおいて、前輪増速装置１９は、前輪１７に対する通常動力の伝動を入り／切りする通常駆動用クラッチ２２と、前輪に対する増速動力の伝動を入り／切りする増速駆動用クラッチ２３と、通常駆動用クラッチ２２及び増速駆動用クラッチ２３を背反的に入り／切りさせる作動体２４と、該作動体２４を通常駆動用クラッチ入り側に付勢する弾機２５と、前輪増速切換弁２６からの作動油供給に応じて、作動体２４を増速駆動用クラッチ入り側に動作させる油圧動作部２７とを備えて構成され、さらに、前輪増速切換弁２６から前輪増速装置１９に至る油路には、可変絞り弁４１が介設されているので、前輪増速切換弁２６から前輪増速装置１９に至る油路の絞り量を、路面条件などに応じて任意に調整することが可能になる。これにより、前輪増速装置１９の切り換えに伴うショックを軽減しつつ、通常駆動用クラッチ２２の戻り不良を防止することができる。

また、可変絞り弁４１は、前輪増速切換弁２６又は前輪増速装置１９に油圧配管を接続するためのパイプジョイント部４２に組み込まれるため、可変絞り弁４１を別途設ける場合に比べ、油圧構成を簡略化することができる。しかも、既存のパイプジョイント部を、可変絞り弁４１が組み込まれたパイプジョイント部４２に交換するだけで、本発明の実施が可能になるという利点がある。

次に、本発明の第二実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。これらの図に示すように、第二実施形態では、前輪増速切換弁２６から前輪増速装置１９に至る油路に、可変絞り弁４１と並列に接続されるチェック弁４９を備える点が第一実施形態と相違している。このチェック弁４９は、前輪増速装置１９に作動油を供給するときに開き、前輪増速装置１９から作動油を抜くときに閉じるように設けられる。このようにすると、第一実施形態と同等の効果を奏しつつ、前輪増速状態への切り換えを迅速に行うことが可能になる。

また、第二実施形態では、パイプジョイント部４２に可変絞り弁４１及びチェック弁４９を組み込むようにしてある。具体的に説明すると、第二実施形態のパイプジョイント部４２は、アイボルト４４の油路４４ａにテーパー面４４ｄを形成し、その対向位置にボール５０を収容すると共に、このボール５０を弾機５１でテーパー面４４ｄ側に付勢することにより、チェック弁４９を構成している。また、可変絞り弁４１は、流量調整ネジ４５の先端に、ボール５０に当接するピン４５ｂを突設することにより構成される。つまり、ボール５０とテーパー面４４ｄとの間がオリフィス（絞り部）となっており、このオリフィスを流量調整ネジ４５の進退操作で変更することにより、絞り量を調整することが可能になる。

次に、本発明の第三実施形態について、図９を参照して説明する。この図に示すように、第三実施形態では、前輪増速切換弁２６から前輪増速装置１９に至る油路に、送り用の油路と、戻り用の油路を並列に構成すると共に、送り用の油路に、可変絞り弁４１とチェック弁４９（作動油送り時に開放）を直列に介設し、また、戻り用の油路に、可変絞り弁４１とチェック弁４９（作動油戻り時に開放）を直列に介設してある。このように構成すると、第一実施形態と同等の効果を奏しつつ、作動油供給時及び作動油戻り時の絞り量を個別に調整することが可能になる。これにより、通常駆動状態から増速駆動状態への切り換え動作と、増速駆動状態から通常駆動状態への切り換え動作を、圃場条件に応じて個別に設定し、より好適な駆動切り換えを行うことが可能になる。

トラクタの側面図である。トランスミッションの伝動回路図である。前輪増速装置の断面図である。トラクタの油圧構成を示す油圧回路図である。（Ａ）はパイプジョイント部の断面図、（Ｂ）はフィルタの斜視図である。（Ａ）は回転センサの配置を示す要部側面図、（Ｂ）は正面図である。第二実施形態を示す前輪増速装置の断面図である。第二実施形態のパイプジョイント部を示す断面図である。第三実施形態を示す前輪増速装置の断面図である。

符号の説明

１走行機体
９トランスミッション
１７前輪
１９前輪増速装置
２２通常駆動用クラッチ
２３増速駆動用クラッチ
２４作動体
２５弾機
２６前輪増速切換弁
２７油圧動作部
２８通常動力伝動ギヤ
２９前輪駆動軸
３１増速動力伝動ギヤ
４１可変絞り弁
４２パイプジョイント部
４３パイプジョイント
４４アイボルト
４５流量調整ネジ

Claims

前輪を通常動力で駆動させる通常駆動状態と、前輪を増速動力で駆動させる増速駆動状態とに切り換え可能な前輪増速装置を備える作業用走行車において、
前記前輪増速装置は、前輪に対する通常動力の伝動を入り／切りする通常駆動用クラッチと、前輪に対する増速動力の伝動を入り／切りする増速駆動用クラッチと、通常駆動用クラッチ及び増速駆動用クラッチを背反的に入り／切りさせる作動体と、該作動体を通常駆動用クラッチ入り側に付勢する弾機と、前輪増速切換弁からの作動油供給に応じて、前記作動体を増速駆動用クラッチ入り側に動作させる油圧動作部とを備えて構成され、さらに、前記前輪増速切換弁から前記前輪増速装置に至る油路には、可変絞り弁が介設されることを特徴とする作業用走行車。
前記可変絞り弁は、前記前輪増速切換弁又は前記前輪増速装置に油圧配管を接続するためのパイプジョイント部に組み込まれることを特徴とする請求項１記載の作業用走行車。