JP2005180514A - トラクタの変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 副変速を有した多段変速走行のトラクタにおいて、路上走行等の高速走行を安全に行なわせると共に、簡単で的確な変速操作を行なわせることを目的とする。
【解決手段】 主変速装置２６と、副変速装置２７と、前後進切替装置Ａ、及び自動変速操作可能のアクセルペダル４０を有すると共に、このアクセルペタル４０による変速域を、後進側最高速位置が前進側最高速位置よりも低い低速域に設定する。アクセルペダル４０による自動変速操作の低速域は、副変速レバー４１の路上速位置への操作によって設定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、アクセルペダルによりアクセル操作と同時に自動的変速操作をも行なうもので、このとき後進側の最高速位置を前進側最高速位置よりも低速域に設定して、走行変速を自動的に行わせるトラクタの変速制御装置に関する。

トラクタの多段変速においては、アクセルペダルで主変速操作する技術や、モード設定器の操作で、このアクセルペダルによる主変速が可能とするように切替る技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３ー２１９７０７号公報（６頁、図１５）。

副変速を有した多段変速走行のトラクタにおいて、路上走行等の高速走行を安全に行なわせると共に、簡単で的確な変速操作を行なわせるものである。

請求項１に記載の発明は、主変速装置２６と、副変速装置２７、前後進切替装置２２、２３、及び自動変速操作可能のアクセルペダル４０を有すると共に、このアクセルペダル４０による変速域を、後進側最高速位置が前進側最高速位置よりも低い低速域にして設定したことを特徴とするトラクタの変速装置の構成とする。この前後進切替装置を前進位置、又は後進位置に切替て、主変速と副変速の操作で走行することができる。又、アクセルペダル４０を踏込むことによって、エンジンの回転を上げることができ、出力を増すことができる。この走行において副変速レバー４１を高速位置に操作して路上走行することができるが、このようなときはアクセルペダル４０の操作によって高速域を変速できるように切替ることによって、このアクセルペダル４０の踏み込みによってエンジンの回転が上昇されると共に、主変速位置が高速側へ変速される。このアクセルペダル４０による変速域は、前記前後進切替装置が前進位置に切替られている前進走行のときは自由に変速されるが、後進位置に切替られている後進走行のときは、比較的低速の低速域において主変速されて走行できるもので、前進走行時の最高速位置までには上げて走行することはできない。

請求項２記載の発明は、前記アクセルペダル４０により自動変速操作される低速域は、副変速レバー４１の路上速ＨＦ位置への操作によって設定されることを特徴とするものである。前記路上速等で高速走行するため、副変速レバー４１を路上速ＨＦ位置へ操作すると、この操作によって主変速の自動変速域が低速域に切替設定される。このためアクセルペダル４０によってエンジン回転を昇降すると、これに応じて主変速が増減速される。しかも、前後進切替装置が後進位置にあって後進走行するときは、低速位置において主変速されて、後進走行速を制限することができる。

請求項３に記載の発明は、前記副変速レバー４１を路上速ＨＦ位置からこれ以外の位置へ操作することにより、主変速レバー４１による変速位置に自動変速することを特徴とするものである。前記のような路上速ＨＦ位置での走行においては、アクセルペダル４０による主変速の自動変速操作が行なわれ、この後進走行では路上速ＨＦ変速が比較的低い低速域に制限される。ここで、副変速レバー４１を路上速ＨＦ以外の位置へ操作すると、主変速操作による変速位置へ自動的に操作される。

請求項１に記載の発明は、アクセルペダル４０の操作による高速域の主変速操作は、後進側最高速位置が前進側最高速位置よりも適宜低い位置に設定された低速域において行なわれるように制限されるものであるから、後進側車速を制限して安全な走行を行なわせると共に、操作性、操作感覚を良好に維持できる。

請求項２に記載の発明は、アクセルペダル４０により自動変速操作される路上速ＨＦ位置の低速域は、副変速レバー２をこの路上速ＨＦ位置への操作によって自動的に切替設定されるため、切替のための特別の操作具を要せず誤操作をなくして、構成及び操作を簡単にすることができる。

請求項３に記載の発明は、副変速レバー２を路上速ＨＦ位置へ操作したり、又この路上速ＨＦ以外の位置へ操作することによって、アクセルペダル４０による主変速の自動変速操作が行なわれたり、主変速操作へ切替ることができ、特別の操作具を設けることなく、簡単な構成、及び操作を行なうことができる。

図例に基づいて説明する。図５に示すように、トラクタは、前車輪１と後車輪２を有して、車体３前部のボンネット４下に搭載のエンジン５の駆動によって、伝動回転して走行する四輪駆動走行形態の構成とし、この車体３の後側にトップリンク６とロワリンク７を介してロータリ耕耘装置８を連結し、リフトアーム９の上下回動によって、リフトロッド１０を介して連結のロワリンク７を昇降できる構成としている。１１はダッシュボード、１２はステアリングハンドル、１３はミッションケース、１４はフェンダー、１５は運転席である。又、耕耘装置８の耕耘爪軸１６は、ミッションケース１３のＰＴＯ軸１７から得た動力により耕耘フレーム１８内の伝動機構を介して伝動される。

前記ミッションケース１３の伝動機構を主として図４において説明する。エンジン５から主クラッチ２１を経て、湿式多盤形態の前、後進切替クラッチ２２、２３からなる前後進切替装置Ａへ連動し、更に、パワーシンクロメッシュ形態の第１主変速としての四段変速ギヤクラッチ２４と、湿式多盤形態の第２主変速としての二段変速ギヤクラッチ２５とからる合計八段変速のノークラッチ形態の主変速装置２６を連動する。この後側には、低速Ｌ、中速Ｍ、高速Ｈの三段のクラッチギヤに切替できるコンスタントメッシュ等の手動式副変速装置２７が連動されて、この出力軸２８がリヤアクスルハウジングの後輪デフギヤ２９、後輪ブレーキ３０等を介して、後車輪２の後車軸３１へ連動する。又、出力軸２８からは、前輪出力ギヤ３２、二ＷＤと四ＷＤとの切替えを行う前輪駆動切替クラッチ３３、フロントアクスルハウジングの前輪デフギヤ３４、及びこの左右両側部の操向ギヤ３５等を経て前車輪１の前車軸３６を連動する構成としている。この他、前記ＰＴＯ軸１７の連動機構は、前記主クラッチ２１から、ＰＴＯクラッチ３７、ＰＴＯ変速ギヤ３８等を介して連動される。

これら前、後進切替クラッチ２２、２３や、四段変速ギヤクラッチ２４、二段変速ギヤクラッチ２５、副変速装置２７、前輪駆動切替クラッチ３３、及びＰＴＯクラッチ３７等は、油圧回路の切替弁や油圧シリンダ等のアクチュエータ等を介して操作される。主変速装置２６について詳しく述べると第１主変速装置はシンクロメッシュ式で常時噛合する４組のギヤ群で構成され、これを２個のアクチュエータ２４ｂ，２４ｂで切換える。第２主変速装置２５は２個の油圧クラッチで構成される。

また、前記副変速装置２７の変速を行う副変速レバー４１は、運転席１５の左側に設けられて、レバーガイド４２に沿って案内させて操作できる。

レバーガイド４２の前端から後端にわたって、主変速の低速Ｌ、中立Ｎ、中速Ｍ、高速Ｈ、及び路上速ＨＦの各副変速位置が形成される。これらレバーガイド４２の各位置には副変速レバー４１の操作位置を検出する副変速レバー位置センサ４３、４４、４５、４６が設けられて、コントローラ４７に入力される。又、副変速レバー４１の把持部には押ボタン形態の増速スイッチ４８と、減速スイッチ４９が設けられ、各スイッチ４８、４９を押す毎に一速毎に１速から８速の範囲で主変速装置を増速、又は減速することができる。

又、前記コントローラ４７の入力側にはアクセルペダル４０による自動変速を行なわせるための自動スイッチ５０や、前、後進クラッチ２２、２３の入りを検出する前、後進位置センサ５１、主変速位置を検出する主変速位置センサ５２、エンジン５の回転を検出するエンジン回転センサ５３、ＰＴＯ軸１７の回転を検出するＰＴＯ軸回転センサ５４、後車軸３１の回転を検出する車軸回転センサ５５、及びリフトアーム９の昇降位置を検出するリフトアームセンサ５６等を配置する。

また、出力側には、主変速の各ギヤクラッチ２４、２５を切換える主変速切換えバルブ２４ａ，２５ａや、前、進クラッチ２２、２３を切換える切換バルブ５９、主変速装置２６を切換える際に圧力を徐々に高めるクラッチ昇圧バルブ６０等を配置する。

前記変速装置によって操作される変速位置は、図３の表に示すように（第１主変速：４段）×（第２主変速：２段）×（副変速：３段）＝２４段となり、合計２４段の多段変速形態となる。即ち、各副変速の低速Ｌ、中速Ｍ、及び高速Ｈ位置毎に、各々主変速８速に切替えられる。このうち通常の作業速は副変速Ｌ〜Ｍの変速位置１速〜１６速の領域が一般的であるが、高速Ｈの副変速位置は、高速走行であるため、作業速としては特別の作業に限定されることが多く、高速位置１７速〜２０速の領域に選択される。又、路上走行時は高速走行が一般的であるから変速位置１８速〜２４速の領域に選択されることが多い。主変速装置２６は副変速レバー４１に設けた増速スイッチ４８と減速スイッチ４９を操作して１速から８速までの間を切換えるがスイッチに代えてレバーで切換えるようにしても良い。その場合、四段変速ギヤクラッチ２４と二段変速ギヤクラッチ２５を操作して八段変速に切替操作できる。この主変速レバー１９はレバーガイド２０に案内される。このレバーガイド２０には、この変速レバー１９の操作位置を検出する主変速レバー位置センサ３９が設けられて、この検出をコントローラ４７に入力する。又、前記前後進クラッチ２２、２３を切替る前後進切替レバー５８が設けられて、この切替レバー５８によってコントローラ４７を介して前後進切替バルブ５９を出力することにより前後進クラッチ２２、２３を作動する。６０はクラッチ昇圧バルブである。６１は自動スイッチ５０がＯＮになっていることを点灯表示するオート入りランプである。６２はアクセルペダル４０の踏み込み位置を検出するアクセルペダルセンサで、前記スロットルセンサ５７と共用することもできる。

前記のように、主変速は、主変速レバー１９を直線状形態のレバーガイド２０に沿わせて操作することにより、主変速装置２６をノークラッチ形態に八段に切替操作でき、副変速は、副変速レバー４１により直線状形態のレバーガイド４２に沿わせて操作することにより、副変速装置２７を複数段の中立Ｎ、低速Ｌ、中速Ｍ、高速Ｈ、及び路上速ＨＦの各位置に切替操作できる。この副変速レバー４１がレバーガイド４２内の路上速ＨＦ位置に操作されたときは、副変速は高速Ｈ位置で変わらないが、前記副変速レバー１９等による操作だけではなく、アクセルペダル４０の踏み込み操作によっても連動して行なわれるように構成される。このアクセルペダル４０による主変速の操作形態は、前記主変速レバー１９、或は副変速レバー４１の把持部等に自動変速スイッチを設けて、この自動変速スイッチのＯＮによってアクセルペダル４０による自動変速を可能となるように構成することもできる。そのように構成すると作業者がペダルによる変速を必要とするとき簡単に自動ペダル変速モードに入っていける。又、このアクセルペダル４０による自動変速操作は、これら自動変速スイッチや、前記自動スイッチ５０等に関係なく、単に副変速レバー４１を路上速ＨＦ位置に操作することによって自動的に操作可能の構成とすることもできる。

又、前記のような副変速の路上速ＨＦ位置への切替操作は、主クラッチ２１を切るクラッチペダルの操作を必要とするように構成することもできる。クラッチセンサ６３が、主クラッチ２１が切りになったことを検出して、路上速ＨＦ位置の副変速レバー位置センサ４６が検出しうるもので、これによってアクセルペタル４０による自動変速が行なわれることとなる。

前記副変速レバー４１によって操作される高速Ｈ域は、図３の表のように、主変速によって変速位置１８速〜２４速の範囲の八段変速となるが、このうち比較的低速域の変速位置１８速〜２０速の範囲の四段変速が作業可能な作業域Ａとして設定される。又、路上走行するのに適する路上速ＨＦ位置では、路上域Ｂが変速位置１８速〜２４速の範囲の七段変速、更に後進走行では後進域Ｃとして変速位置１８速〜２１速の範囲の四段変速に設定している。

ここに副変速の路上速ＨＦ位置の変速制御を図１を参照して説明する。自動スイッチ５０をＯＮにして、副変速レバー４１を高速Ｈから路上速ＨＦ位置に操作する。このとき前後進切替レバー５８が前進位置にあり、前後進位置センサ５１が前進位置を検出しているときは、フローチャートのメインルーチンのようにアクセルペダル４０による自動変速操作が可能となる。これによりこのアクセルペタル４０の踏み込み位置によるアクセルセンサ６２と、エンジン５の回転センサ５３による回転数により、主変速を自動変速することができる。このときの主変速は、変速位置１８速〜２４速の領域で行なわれる。又、前後進切替レバー５８が後進位置に操作されているときは、フローチャートのサブルーチンのようにして同様のペダル変速を行なうことができるが、このときは変速位置２２速〜２４速の比較的低速域で変速される。

前記副変速を路上速ＨＦ位置に変速したときは、フローチャートのサブルーチンにようにこの副変速したときの主変速レバー１９の位置には関係なく、主変速がこの路上速ＨＦ域での主変速の最高速よりも遅い低速側の主変速位置に自動的に変速されて、その後にアクセルペダル４０の操作による自動主変速で増減速されるように構成することもできる。このとき、アクセルペダル４０による主変速が、一旦自動変速された低速側の主変速位置と同じであれば、その変速位置が一致することとなり、この低速側の主変速位置よりも高速位置であれば、主変速が自動的に増速される。これによって自動変速が円滑に行なわれる。

又、前記副変速を路上速ＨＦ位置からそれ以外の位置へ変速操作するときは、フローチャートのサブルーチンのように前記副変速レバー位置センサ４６による路上速ＨＦ位置の検出は行なわれなくなって、アクセルペダル４０による自動的主変速も行なわれない。このときは、この副変速レバー４０、及び主変速レバー１９で指示している副変速位置での主変速位置に自動的に復帰変速されることとなる。

次に、主として図６に基づいて上例と異なる点は、レバー式のノークラッチ変速形態において、変速レバー６６の操作位置にオートマＡＴ位置を設け、このオートチックＡＴ位置をレバーガイド６７に設けたレバーセンサ６８で感知して、自動変速モードとして自動変速する構成としたものである。レバーガイド６７は前後方向に沿う形態で、オートマチックＡＴ位置は、中立Ｎ位置の後側横寄りの位置に設けられて、クランク状に形成される。変速レバー６６は中立Ｎ位置から前側へ操作するに伴って１速〜９速までの変速域を設定し、このうち最高位置の８速と９速位置は、レバーガイド位置を横側へ偏位させている。

このような変速レバー６６をレバーガイド６７に沿わせて操作することによって各操作位置の変速が行なわれるが、オートマチックＡＴ位置では自動変速モードとして、例えば、前例のようにアクセルペダル４０による自動変速操作を行なわせる場合がある。

又、このオートマチックＡＴ位置のレバーセンサ６８に代えて、オートマチックスイッチ６９を設けることもできる。この場合は、オートマチックスイッチ６９をＯＮすることにより自動変速を行なわせることができる。この形態では、変速レバー６６自体を自動操作させる形態で、レバーセンサ６８で変速レバー６６の現在位置を検出してコントローラ４７に入力しながら、自動変速モードのソフトに従って油圧シリンダ等のレバーアクチュエータ７０を出力して変速レバー６６を操作し、所定の自動変速を行なわせるものである。

アクセルペダルによる変速制御のフローチャート。 その制御ブロック図。 その変速段数を示す表と、各レバーガイド部の平面図。 その伝動機構の線図。 そのトラクタの側面図。 その一部別実施例を示す変速制御部のブロック図と、レバーガイド部の平面図。

符号の説明

２２ 前進クラッチ
２３ 後進クラッチ
２６ 主変速装置
２７ 副変速装置
４０ アクセルペダル
４１ 副変速レバー
４７ コントローラ
５０ 自動スイッチ
Ｌ 低速
Ｍ 中速
Ｈ 高速
ＨＦ 路上速

Claims (3)

1. 主変速装置２６と、副変速装置２７と、前後進切替装置Ａ、及び自動変速操作可能のアクセルペダル４０を有すると共に、このアクセルペダル４０による変速域を、後進側最高速位置が前進側最高速位置よりも低い低速域にして設定したことを特徴とするトラクタの変速装置。
2. 前記アクセルペダル４０により自動変速操作される低速域は、副変速レバー４１の路上速ＨＦ位置への操作によって設定されることを特徴とする請求項１に記載のトラクタの変速装置。
3. 前記副変速レバー４１を路上速ＨＦ位置からこれ以外の位置へ操作することにより、主変速レバー４１による変速位置に自動変速することを特徴とする請求項１、又は２に記載のトラクタの変速装置。

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