JP2599826B2

JP2599826B2 - 作業車の走行変速構造

Info

Publication number: JP2599826B2
Application number: JP2409351A
Authority: JP
Inventors: 猛裏; 哲福井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPH04231220A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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６１−６０２８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
り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Ｔ１，Ｔ２，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Ｖ１）を操作するだけ
で、特に人為的に操作しなくても自動的に油圧クラッチ
が入り切り操作されて変速操作が行えるように構成され
ている。

【０００３】

【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、作動圧なしの状態から油圧
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。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
し、さらに作業走行の融通性を高めることを目的として
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな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〕油圧操作式の第１クラッチと、急速なクラッチ入
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。〔ロ〕アクチュエータによる変速操作開始に連動して第
２クラッチを急速切り操作し、且つ、第１クラッチの作
動圧を所定低圧まで減圧して第１クラッチを切り操作する第１制御手段を備える。〔ハ〕アクチュエータ
による変速操作終了に連動して第２クラッチを急速入り
操作し、且つ、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制御手段を備える。〔ニ〕クラッチペダルと、このクラッチペダルの踏み込
み位置を検出する位置センサーを備える。〔ホ〕クラッチペダルを所定位置までの範囲内にて踏み
込み操作すると、第１クラッチの作動圧を入り状態の圧
力から所定低圧の範囲内で、その踏み込み位置に応じた
圧力に減圧操作する第３制御手段を備える。〔ヘ〕クラッチペダルを所定位置よりさらに踏み込み操
作すると、第２クラッチを切り操作する第４制御手段を
備える。

【０００５】

【作用】前述のように構成すると例えば図３に示すよう
に、アクチュエータ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Ｐ２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、アクチュエータによる変速操作が終了する
と第２クラッチ１９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、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。

【０００６】又、以上のような変速操作時に対して、一
時停止するような場合にはクラッチペダルを踏み込み操
作する。この場合、例えば図２に示すようにクラッチペ
ダル２９を所定位置Ｇ２以上に踏み込めば、第２クラッ
チ１９が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Ｐ２まで下げられて、全体
として伝動切り状態となり一時停止が行える。そして、
クラッチペダル２９を戻して行き前記所定位置Ｇ２と完
全な戻り位置Ｇ１との間に操作すると、第２クラッチ１
９が入り操作されると共に、この操作位置に対応する作
動圧となるように第１クラッチ６の作動圧が調節され
る。つまり、第１クラッチ６を少し滑らせながら動力伝
達する半クラッチ伝動状態を現出させて、一時停止位置
からの僅かな移動及び微速での前後進等の操作が行える
のである。

【０００７】

【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。又、前述の第
１及び第２クラッチの作動パターンを有効に利用するこ
とによって、クラッチペダルの操作により第１クラッチ
の作動圧を調節して一時停止や僅かな移動及び微速での
前後進等の操作が行えるようになり、融通性のある作業
性のよい構造となった。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は作業車の一例である四輪駆動型の農用トラ
クタにおけるミッションケース８内の伝動系を示してお
り、エンジン１からの動力が第１伝動軸２、クラッチ機
構３及び第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
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及
び後輪デフ装置７ａを介して後輪７に伝達されて走行伝
動系が構成されている。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
デフ装置１０ａを介して前輪１０に伝達するように構成
されている。

【０００９】主変速装置Ａは２組のシフトギヤＳ１をス
ライド操作するシンクロメッ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Ｓ２，Ｓ３をスライド操作するシン
クロメッ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Ｓ１をスライド操作する油圧シリン
ダＴ１，Ｔ２（アクチュエータに相当）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
作する油圧シリンダＴ３（アクチュエータに相当）が備
えられている。各油圧シリンダＴ１，Ｔ２，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を切り操作し、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は手動で操作を行い、この場合も同様
に第１及び第２クラッチ６，１９の自動的な入り切り操
作が行われる。

【００１０】次に、この油圧制御系について説明する。
図２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Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３に供給する系と、これら３組の油圧シリンダＴ
１，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
介して第１及び第２クラッチ６，１９に供給される。主
変速装置Ａ用の油圧シリンダＴ１，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。

【００１１】図２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Ｔ１，Ｔ２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及びパイロット油路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。

【００１２】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
１９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及び第２クラッチ１９は通常の湿
式クラッチと同様に摩擦板（図示せず）とピストン（図
示せず）により構成されており、作動油をピストンに供
給して摩擦板を押圧することによって入り操作される。
又、第２クラッチ１９は急速な入り切り操作が可能に構
成されている。

【００１３】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、又は前後進レバー２８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Ｔ
１，Ｔ２，Ｔ３の何れかが作動し始めるか、前後進レバ
ー２８により制御弁２０が操作され始めると、制御弁２
０又は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（図３の時点Ａ１）。

【００１４】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３
６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Ｐ１から
圧力Ｐ２（所定低圧に相当）に減圧される。この圧力Ｐ
２は第１クラッチ６のピストンが摩擦板に触れるか触れ
ないか程度に摩擦板から離れる値である（第１制御手段
に相当）。

【００１５】そして、図３に示す時点Ａ１から時点Ａ２
の間で、油圧シリンダＴ１，Ｔ２，Ｔ３によるシフトギ
ヤＳ１，Ｓ２のスライド操作及び前後進レバー２８によ
るシフトギヤＳ３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、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
か、又は制御弁２０が連通位置に戻される。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。

【００１６】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から漸次的に上昇操作される。これ
により、摩擦板に触れるか触れないかの状態にある第１
クラッチ６のピストンが摩擦板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Ｐ１に達するのである（第２制御手段に相当）。

【００１７】図２に示すように、機体の操縦部にクラッ
チペダル２９が設けられると共に、このクラッチペダル
２９の位置を検出するポテンショメータ型式の位置セン
サー３０が設けられている。クラッチペダル２９は完全
な戻り位置Ｇ１側に付勢されており、位置センサー３０
からの信号が制御装置３６に入力されている。

【００１８】以上の構成により、図２及び図３に示すよ
うにクラッチペダル２９を戻り位置Ｇ１と所定位置Ｇ２
との間に操作すると、第１クラッチ６が入り状態に相当
する圧力Ｐ１と所定の低圧である圧力Ｐ２の間におい
て、その作動圧がクラッチペダル２９の位置に対応する
圧力に操作される（第３制御手段に相当）。又、第２ク
ラッチ１９は入り状態のままである。そして、クラッチ
ペダル２９を所定位置Ｇ２に操作すると第２クラッチ１
９が入り状態のままで第１クラッチ６の作動圧が圧力Ｐ
２の操作される。以上の操作状態にて僅かな移動や微速
での前後進が行える。そして、クラッチペダル２９を所
定位置Ｇ２からさらに踏み込み操作すると、第１クラッ
チ６の作動圧が圧力Ｐ２のままで第２クラッチ１９が切
り操作される（第４制御手段に相当）。この状態におい
て走行系の伝動が断たれて、一時停止が行えるのであ
る。

【００１９】〔別実施例〕前述の実施例では第２クラッ
チ１９は第１クラッチと同様に摩擦板をピストンにて押
圧する一般的な型式であるが、これを例えばテーパーロ
ーラーを用いた一対のワンウェイクラッチをその伝動特
性を逆にして連結して、テーパーローラーのアウターリ
ングを軸心方向に僅かにスライド操作することでクラッ
チの入り切り操作を行うような型式に構成してもよい。

【００２０】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
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】農用トラクタのミッションケース内の伝動系を
示す概略図

【図２】変速用の油圧シリンダ、第１及び第２クラッチ
の油圧回路図

【図３】変速操作時、前後進切り換え操作時及びクラッ
チペダルの操作時の各部の状態を示す図

【符号の説明】

６第１クラッチ１９第２クラッチ２９クラッチペダル３０位置センサーＡ，Ｂギヤ変速装置Ｓ１，Ｓ２シフトギヤＴ１，Ｔ２，Ｔ３アクチュエータＰ２所定低圧Ｇ２所定位置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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（Ｓ１），（Ｓ２）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），（Ｔ２），（Ｔ３）を備えた作業車の走行変速構
造であって、下記の〔イ〕〜〔ヘ〕に記載の構成を備え
ている作業車の走行変速構造。〔イ〕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。〔ロ〕前記アクチュエータ（Ｔ１），（Ｔ２），（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（Ｐ２）まで減圧して第１ク
ラッチ（６）を切り操作する第１制御手段を備える。〔ハ〕前記アクチュエータ（Ｔ１），（Ｔ２），（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制御手段を備える。〔ニ〕クラッチペダル（２９）と、このクラッチペダル
（２９）の踏み込み位置を検出する位置センサー（３
０）を備える。〔ホ〕前記クラッチペダル（２９）を所定位置（Ｇ２）
までの範囲内にて踏み込み操作すると、前記第１クラッ
チ（６）の作動圧を入り状態の圧力から前記所定低圧
（Ｐ２）の範囲内で、その踏み込み位置に応じた圧力に
減圧操作する第３制御手段を備える。〔ヘ〕前記クラッチペダル（２９）を前記所定位置（Ｇ
２）よりさらに踏み込み操作すると、前記第２クラッチ
（１９）を切り操作する第４制御手段を備える。