JP2648201B2

JP2648201B2 - 変速装置

Info

Publication number: JP2648201B2
Application number: JP1026277A
Authority: JP
Inventors: 賢町田; 彰夫服部
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH02209668A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、走行伝動系に変速用の油圧クラッチを介装
い、この油圧クラッチの入り操作時における昇圧特性を
設定する調圧機構を備えて成る変速装置に関し、詳しく
は、油圧クラッチを入り側に操作した際のクラッチ圧を
フィードバックさせ乍ら、その油圧クラッチ圧を所定の
特性で上昇させるように調圧機構を構成して成る変速装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、上記のようにクラッチ圧を調節するための技術
としては、実開昭57−72334号公報に示されるものが存
在し、この従来例では油圧クラッチに圧油を供給する油
路にリリーフ弁を分岐して設けると共に、この油路の圧
力の上昇に伴ってリリーフ弁のバネ圧を増大させるため
のパイロット油路を設けて構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、油圧クラッチを入り操作する際のクラッチ圧
について考えるに、この種の油圧クラッチでは摩擦板を
有して摩擦型に構成されることから、油圧クラッチを入
り操作する際には、比較的クラッチ圧の低い状況下から
高い状況下までの広い圧力域における半クラッチ状態の
継続時間を適当に延長することがショックを低減すると
いう観点から望ましい。

しかし、前記従来例の調圧機構ではリリーフ弁を用い
た構造であるため、油圧クラッチを半クラッチの状態に
維持し乍ら昇圧を図る際には、昇圧作動の初期において
リリーフ圧が低いため多量の作動油がリリーフ弁を介し
て排出されることとなり、油圧系全体の圧力を一時的に
低下させる不都合を生じていた。又、摩擦板同士が接触
状態に達した際等、クラッチ圧が短時間のうちに大きく
上昇した場合には、油圧ポンプからの圧力が作用する状
況下でこの上昇圧をリリーフ弁によって低下させること
になるため、クラッチ圧を所望の圧力に上昇せるまでに
時間を要するばかりで無く、この突発的な上昇圧がリリ
ーフ弁のバネ圧にも作用するため調圧作動が所望の昇圧
特性に沿わないこともあり改善の余地がある。

本発明の目的は、比較的低い圧力からクラッチ圧の昇
圧を図っても油圧系全体に悪影響を及ぼさず、しかも、
油圧クラッチの側に突発的な圧力上昇を生じても、所望
の特性に沿せて昇圧を図ることの可能な変速装置を合理
的に構成する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は冒頭に記したように、昇圧特性設定用
の調圧機構を備えた変速装置において、前記調圧機構
が、油圧ポンプからの油を油圧クラッチに供給する供給
位置、及び、油圧ポンプから油圧クラッチへ油の供給を
遮断すると同時に該調圧機構から油圧クラッチに対する
中間油路からの油をタンク側に逃がす減圧位置夫々に切
換自在な弁体と、前記中間油路から送られる油で前記弁
体を減圧位置に操作する減圧操作手段と、前記中間油路
から送られる油で作動すると共に、この作動力をバネを
介して伝えることで前記弁体を供給位置に操作するピス
トンとで構成され、また、油圧クラッチの入り操作時に
は中間油路の圧力上昇に基づく減圧操作手段からの操作
力と、ピストンの作動によって増大するバネの付勢力と
で弁体を操作して、油圧ポンプから油圧クラッチに供給
する油の圧力上昇を図るよう構成されている点にある。

前記調圧機構を構成するにあたって、請求項２に記載
のように、油圧ポンプからの油を油圧クラッチに供給す
る供給位置、及び、油圧ポンプから油圧クラッチへの油
の供給を遮断すると同時に該調圧機構から油圧クラッチ
に対する中間油路からの油をタンク側に逃がす減圧位置
夫々に切換自在な弁体と、前記中間油路から送られる油
で前記弁体を減圧位置に操作する減圧操作手段と、前記
中間油路から送られる油で作動すると共に、この作動力
をバネを介して伝えることで前記弁体を供給位置に操作
するピストンと、このピストンの中間油路から供給され
る油を圧力室に受入れて、その圧力室の容積の調節で昇
圧特性を変更自在に構成されているアキュームレータと
を備えて構成するとよい。

また、前記アキュームレータは、請求項３に記載のよ
うに、その圧力室の容積を、前記変速装置の変速操作に
伴って連係手段を介して調節し、該変速装置で設定され
る変速速度の高低に応じて昇圧特性を変更自在に構成す
るとよい。

〔作用〕

上記技術手段を講じたことによる作用は次の通りであ
る。

すなわち、油圧クラッチの入り操作時には、油圧ポン
プからの油が弁体を介して油圧クラッチに供給されると
共に、油圧クラッチが半クラッチの状態に達して中間油
路の圧力の増大が開始された場合には減圧手段からの操
作力と、、バネの付勢力が釣り合う位置にい弁体を操作
して油圧クラッチのクラッチ圧の上昇を継続し、このク
ラッチ圧の上昇時にクラッチ内の機械的作動等に起因し
て短時間のうちにクラッチ圧が上昇した場合には減圧手
段が弁体を減圧位置に操作して短時間のうちにクラッチ
圧を減じて急激な圧力上昇を抑制するものとなる。しか
も、このクラッチ圧の上昇時にはピストンの作動によっ
てバネの付勢力が増大し、弁体を減圧位置に操作し得る
操作力も高まる結果、クラッチ圧の上昇を継続しながら
クラッチ圧の急激な上昇を抑制し得るものとなる。

つまり、この変速装置では弁体が減圧位置に操作され
ても油圧ポンプから油圧クラッチに供給される油が遮断
されるだけで、油圧ポンプ側の系の圧力を低下させない
ので油圧系全体の圧力を低下させず、又、弁体が減圧位
置に操作された場合には殆ど圧力が作用しないタンク側
に圧力を逃がすので減圧を短時間のうちに行ってショッ
クを小さくでき、しかも、クラッチ圧の増大に伴ってバ
ネ圧を増大させるので、弁体が減圧位置に操作された際
のクラッチ圧の低下も小さく、クラッチ圧を上昇させる
傾向を維持したまま調圧を行えるものとなる。

請求項２に記載のように構成すると、伝動系の変速直
後から弁体を昇圧位置に維持して油圧クラッチを短時間
のうちに半クラッチ状態に設定でき、又、半クラッチ状
態でクラッチ圧が上昇した場合には、中間油路の側の圧
力増大に伴うピストンの作動でバネ圧を増大させて油圧
クラッチを入り状態に切換え得るものとなり、このバネ
圧の増大時にはアキュムレータの容量の調節によって選
択された昇圧特性でクラッチ圧を調節し得るものとな
る。又、半クラッチ状態でクラッチ圧が変動した場合に
もアキュムレータ圧力変動を吸収して弁体のバネ圧を変
動させ難く、しかも、何らかの原因でクラッチ圧が短時
間のうちに大きく上昇した場合でも、弁体が減圧位置に
作動して油圧クラッチからの油をタンク側に逃がすの
で、迅速にクラッチ圧を減じてショックを発生させるこ
ともない。

つまり、この構成では従来例のリリーフ弁を用いたも
ののようにクラッチ圧の上昇時に油圧系の圧力を低下さ
せることなく、クラッチ圧を調圧機構の昇圧特性に従っ
て滑らかに上昇させ得ると共に、この昇圧特性を変更し
て必要とする特性を選択して油圧クラッチの入り操作を
行える。

又、請求項３に記載にように構成すると、走行伝動系
の変速直後から弁体を昇圧位置に維持して油圧クラッチ
を短時間のうちに半クラッチ状態に設定でき、又、半ク
ラッチ状態でクラッチ圧が上昇した場合には、中間油路
の側の圧力増大に伴うピストンの作動でバネ圧を増大さ
せて油圧クラッチを入り状態に切換え得るものとなり、
このバネ圧の増大時には変速装置の変速操作に伴うアキ
ュムレータの容量の調節によって選択された昇圧特性で
クラッチ圧を調節し得るものとなる。又、半クラッチ状
態でクラッチ圧が変動した場合にもアキュムレータが圧
力変動を吸収して弁体のバネ圧を変動させ難く、しか
も、何らかの原因でいクラッチ圧が短時間のうちに大き
く上昇した場合でも、弁体が減圧位置に作動して油圧ク
ラッチからの油タンク側に逃がすので、迅速にクラッチ
圧を減じてショックを発生させることもない。

つまり、この構成では従来例のリリーフ弁を用いたも
ののようにクラッチ圧の上昇時に油圧系の圧力を低下さ
せることなく、クラッチ圧を調圧機構の昇圧特性に従っ
て滑らかに上昇させ得ると共に、この昇圧特性を変速装
置の変速速度の高低に応じた特性に設定して油圧クラッ
チの入り操作を行える。

〔発明の効果〕

上記構成を採用したことによる効果は次の通りであ
る。

比較的低い圧力からクラッチ圧の昇圧を図っても、油
圧系全体に悪影響を及ぼすことが無く、しかも、油圧ク
ラッチの側に突発的な圧力上昇を生じても、所望の特性
に沿せて昇圧を図ることの可能な変速装置が合理的に構
成されたのである。

又、請求項２に記載のように構成したものでは、変速
時には選択された昇圧特性で油圧クラッチを入り状態に
切換えてショックを発生させずに滑らかな伝動系の変速
を行い、しかも、油圧クラッチの側に大きい圧力変動を
生じても昇圧特性を変化させ難い変速装置が得られる。

又、請求項３に記載ように構成したものでは、設定さ
れた走行速度の高低に拘わらず適切なクラッチ圧で滑ら
かに油圧クラッチを入り状態に切換え、しかも、油圧ク
ラッチの側に大きい圧力変動を生じても昇圧特性を変化
させ難い変速装置が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第４図に示すように、エンジン（１）からの動力を多
板型の主クラッチ（２）を介して主変速装置（Ａ）、多
板型の油圧クラッチ（Ｂ）、前後進切換装置（Ｃ）、副
変速装置（Ｄ）、超減速装置（Ｅ）夫々に順次伝えると
共に、変速動力を前後車輪（３），（４）夫々の差動装
置（3a），（4a）に伝えるよう走行伝動系を形成し、
又、前記主クラッチ（２）からの動力を変速機構（５）
を介して外部動力取出し軸（６）に伝えるよう作業用伝
動系を形成して４輪駆動型農用トラクタの駆動系を構成
する。

前記主変速装置（Ａ）は、２つのシンクロメッシュ式
のギャ変速機構で成り、４段に変速可能であり、前記前
後進切換装置（Ｃ）、副変速装置（Ｄ）夫々は共にシン
クロメッシュ式に構成され、又、主変速装置（Ａ）は２
つの油圧シリンダ（T1），（T2）で、副変速装置（Ｄ）
は単一の油圧シリンダ（T3）で夫々変速操作を行い、
又、前後進切換装置（Ｃ）は手動により変速操作を行う
よう構成され、更に、この農用トラクタでは、これら３
種の変速操作が行われる際に、変速操作の開始時に前記
油圧クラッチ（Ｂ）を切り操作し、変速操作の完了時に
油圧クラッチ（Ｂ）を入り操作することで、前記主クラ
ッチ（２）を切り操作すること無く変速を行うための油
圧制御系が備えられている。

つまり、前記油圧制御系は第１図に示すように構成さ
れ、この系では、油圧ポンプ（７）からの圧油を油圧ク
ラッチ（Ｂ）に供給するための油路（８）に、調圧機構
（Ｆ）、及び、パイロット圧操作型の切換弁（９）を介
装すると共に、前記３つの油圧シリンダ（T1），（T
2），（T3）を制御するロータリ型の変速制御弁（1
0）、及び、前記切換弁（９）を操作するパイロット圧
を得るためのパイロット油路（11）を分岐配設してあ
る。

尚、前記油圧シリンダ（T1），（T2），（T3）、及
び、前後進切換装置（Ｃ）の操作系夫々には、開閉作動
型のチェック弁（12）‥を連係してあり、変速操作時に
はチェック弁夫々の開閉操作により、切換弁（９）に対
するパイロット圧を変化させ、前述の如く油圧クラッチ
（Ｂ）を入り切り操作するようになっている。

因みに、前記調圧機構（Ｆ）は切換弁（９）が入り操
作された際において、クラッチ圧の急激な上昇を抑制
し、所定の特性でクラッチ圧の上昇を図るよう構成され
ている。

第５図乃至第８図に示すように、この農用トラクタの
伝動系は、主クラッチハウジング（13）、ミッドケース
（14）、リアケース（15）夫々を連結して成る伝動ケー
スに収められ、主クラッチハウジング（13）には主クラ
ッチ（２）、主変速装置（Ａ）を内装し、ミッドケース
（14）には油圧クラッチ（Ｂ）、前後進切換機構（Ｃ）
を内装し、リアケース（15）には副変速装置（Ｄ）、超
減速装置（Ｅ）を内装している。

同図に示すようにミッドケース（14）には、油圧クラ
ッチ（Ｂ）の側方を開放する開口（14a）が形成され、
主変速用の２つのシフタ（16），（16）と連結するシフ
トロッド（17），（17）の端部、及び、副変速用のシフ
タ（18）と連結するシフトロッド（19）の端部を、この
開口部まで延設してあり、これらシフトロッド（17），
（17），（19）を端部から操作できるよう開口（14a）
を閉塞する蓋体（20）の内面側に前記３つの油圧シリン
ダ（T1），（T2），（T3）を設け、これらの油圧シリン
ダ（T1），（T2），（T3）のピストンロッド（21），
（21），（21）の端部ブラケット（21a），（21a），
（21a）と、シフトロッド（17），（17）（19）の端部
のブラケット（17a），（17a），（19a）とをピン
（Ｐ），（Ｐ），（Ｐ）を介して連結してある。

因みに、前後進切換用のシタフ（22）と連結するシフ
トロッド（23）は操作レバー（Ｌ）と連係している。

尚、この蓋体（20）の外面側には前記調圧機構
（Ｆ）、切換弁（９）、変速制御弁（10）夫々を設けて
あり、油圧によって変速操作を行わない、所謂、マニュ
アル変速型の伝動系を構成する場合には、開口（14a）
を形成していないミッドケースを用いるようになってい
る。

第１図及び第２図に示すように、前記調圧機構（Ｆ）
は、スプール型の弁体（24）、この弁体（24）の内部
に、その一部を挿入して成る減圧操作手段としてのプラ
ンジャ（25）、第１バネ（26）で押圧され、かつ、中央
部にオリフィス（27）を備えた弁部材（28）、この弁部
材（28）からの圧油によって作動するピストン（29）、
このピストン（29）と前記弁体（24）との間に配置され
た第２バネ（30）を夫々をケーシング（31）に内装して
成り、弁体（24）から圧油が供給されるパイロット油路
系（32）は、前記プランジャ（25）の背圧室（25a）、
及び、弁部材（28）の収められる第１油室（28a）夫々
と連通し、かつ、中間油路（8a）を介して油圧クラッチ
（Ｂ）と連通している。

更に、前記ピストン（29）を収める第２油室（29a）
と連通するアキュムレータ（Ｇ）を設けてあり、このア
キュムレータ（Ｇ）はピストン部（34）、バネ（35）、
接当ロッド（36）をケース（37）に収めて成ると共に、
圧力室（37a）と前記第２油室（29a）とが連通し、又、
前記副変速用の油圧シリンダ（T3）を高速側へ操作する
ための油路（38）と、このアキュムレータ（Ｇ）の反圧
力室側の油室（37b）とを連通してある。

そして、前記切換弁（９）の操作により油圧クラッチ
（Ｂ）への圧油の供給が開始されると、前記プランジャ
（25）が弁体（24）に対して閉塞方向に圧力を作用させ
ると同時に、前記ピストン（29）の移動に伴う開放方向
への圧力が第２バネ（30）を介して弁体（24）に作用す
ることになって、夫々の圧力がバランスする状態で圧油
の供給が行われる。

尚、この圧油供給時において、前記副変速装置（Ｄ）
がて低速側に設定されている状態では、前記ピストン部
（34）の作動が許されることから急激な圧力上昇が抑制
され、又、副変速装置（Ｄ）が高速側に設定されている
状態では、ピストン部（34）の作動が阻止されることか
ら比較的短時間のうちに圧力上昇が図られる。

因みに、この圧力上昇の差異は第３図のグラフのよう
に表わされる。

又、この調圧機構（Ｆ）は減圧弁型に構成されている
ので、油圧クラッチ（Ｂ）の圧力が短時間のうちに急激
に上昇した場合には、前記プランジャ（25）の作動によ
り弁体（24）が一時的に閉塞操作され、更に、油圧クラ
ッチ（Ｂ）が切り操作されると、前記弁部材（28）が第
１バネ（26）の付勢力に抗して開放する結果、第２油室
（29a）からの作動油は短時間のうちに排出される。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に例えば、アキュムレータを
備えずに構成することが可能であり、又、この調圧機構
は前記以外の構成に製作することも可能である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号に記すが、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変速装置の実施例を示し、第１図の
変速用の油圧回路図、第２図は調圧機構等の断面図、第
３図は昇圧特性を表すグラフ、第４図は伝動系の線図、
第５図は伝動ケースの側面図、第６図は蓋体、油圧シリ
ンダ等を表す斜視図、第７図は蓋体の側面図、第８図は
蓋体の取付け位置等を表す断面図である。（７）……油圧ポンプ、（8a）……中間油路、（24）…
…弁体、（25）……減圧操作手段、（29）……ピスト
ン、（30）……バネ、（37a）……圧力室、（Ｇ）……
アキュームレータ、（Ｂ）……油圧クラッチ、（Ｆ）…
…調圧機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭62−41953（ＪＰ，Ｕ) 実公昭57−37205（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭62−6986（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】走行伝動系に変速用の油圧クラッチ（Ｂ）
を介装し、この油圧クラッチ（Ｂ）の入り操作時におけ
る昇圧特性を設定する調圧機構（Ｆ）を備えて成る変速
装置であって、前記調圧機構（Ｆ）が、油圧ポンプ（７）からの油を油圧クラッチ（Ｂ）に供給
する供給位置、及び、油圧ポンプ（７）から油圧クラッ
チ（Ｂ）への油の供給を遮断すると同時に該調圧機構
（Ｆ）から油圧クラッチ（Ｂ）に対する中間油路（8a）
からの油をタンク側に逃がす減圧位置夫々に切換自在な
弁体（24）と、前記中間油路（8a）から送られる油で前記弁体（24）を
減圧位置に操作する減圧操作手段（25）と、前記中間油路（8a）から送られる油で作動すると共に、
この作動力をバネ（30）を介して伝えることで前記弁体
（24）を供給位置に操作するピストン（29）とで構成さ
れ、また、油圧クラッチ（Ｂ）の入り操作時には中間油路
（8a）の圧力上昇に基づく減圧操作手段（25）からの操
作力と、ピストン（29）の作動によって増大するバネ
（30）の付勢力とで弁体（24）を操作して、油圧ポンプ
（７）から油圧クラッチ（Ｂ）に供給する油の圧力上昇
を図るよう構成されている変速装置。
【請求項２】前記調圧機構（Ｆ）が、油圧ポンプ（７）からの油を油圧クラッチ（Ｂ）に供給
する供給位置、及び、油圧ポンプ（７）から油圧クラッ
チ（Ｂ）への油の供給を遮断すると同時に該調圧機構
（Ｆ）から油圧クラッチ（Ｂ）に対する中間油路（8a）
からの油をタンク側に逃がす減圧位置夫々に切換自在な
弁体（24）と、前記中間油路（8a）から送られる油で前記弁体（24）を
減圧位置に操作する減圧操作手段（25）と、前記中間油路（8a）から送られる油で作動すると共に、
この作動力をバネ（30）を介して伝えることで前記弁体
（24）を供給位置に操作するピストン（29）と、このピストン（29）に中間油路（8a）から供給される油
を圧力室（37a）に受入れて、その圧力室（37a）の容積
の調節で昇圧特性を変更自在に構成されているアキュー
ムレータ（Ｇ）とを備えて構成されている請求項１記載
の変速装置。
【請求項３】前記アキュームレータ（Ｇ）の圧力室（37
a）の容積を、前記変速装置の変速操作に伴って連係手
段を介して調節し、該変速装置で設定される変速速度の
高低に応じて昇圧特性を変更自在に構成されている請求
項２記載の変速装置。