JP2806462B2 - 作業車の走行変速構造 - Google Patents

作業車の走行変速構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ギヤ変速装置を装備し
た作業車の走行変速構造において、変速用の操作指令に
基づき油圧によって自動的に走行用のクラッチを伝動遮
断操作し、アクチュエータによりギヤ変速装置を変速操
作して、再び走行用のクラッチを自動的に伝動側に操作
する構成を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】前述のような作業車の走行変速構造の一
例が、特開平４−３９４６４号公報に開示されている。
この構造では、走行用のクラッチとして第１及び第２ク
ラッチ（前記公報の第６図中の６，１９）の２個装備し
ており、変速操作用の操作指令に基づいて前記公報の第
２図に示すように、第１クラッチの作動圧を所定低圧
（前記公報の第２図中のＰ２）に落とし、第２クラッチ
を伝動遮断操作する。そして、アクチュエータ（前記公
報の第６図中のＴ１，Ｔ２）により、ギヤ変速装置（前
記公報の第６図中のＡ）の変速操作を行う。次に、前記
公報の第２図に示すように第２クラッチを急速に伝動側
に操作すると共に、所定低圧にある第１クラッチの作動
圧を漸次的に上昇操作して、第１クラッチを伝動側に操
作している。以上のように第１及び第２クラッチとアク
チュエータとを作動させることにより、変速操作時のシ
ョック（第１クラッチを伝動側に操作する際のショッ
ク）を抑えながら、一回の変速操作に要する時間を短く
しているのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のようなギヤ変速
装置は、ある伝動ギヤに咬合しているシフトギヤをスラ
イド操作して、この伝動ギヤから離し操作し所望の伝動
ギヤに咬合させるような操作を行う。この場合、シフト
ギヤを所望の伝動ギヤに咬合させる際に、シフトギヤと
所望の伝動ギヤの回転数を合致させながら、シフトギヤ
をこの伝動ギヤに咬合させるような状態となる。これに
より、伝動ギヤ及びシフトギヤにつながる走行伝動系が
多くなると、この伝動系の慣性が前述の回転数の合致操
作に対して抵抗となるので、走行伝動系の簡素な方が回
転数の合致操作がより速く行われて、シフトギヤによる
変速操作がより円滑に行える。
【０００４】しかしながら、 前述の構造においては前
記公報の第６図中に示すように、ギヤシフト型式の前後
進切換装置（前記公報の第６図中のＣ）を走行伝動系内
に配置しており、この前後進切換装置の切換操作時に
も、前述のような第１及び第２クラッチの操作を行って
いる。従って、ギヤ変速装置の変速操作時に、前後進切
換装置の慣性がギヤ変速装置側の回転数の合致操作の抵
抗となり、逆に前後進切換装置の切換操作時には、ギヤ
変速装置の慣性が前後進切換装置側の回転数の合致操作
の抵抗となるので、アクチュエータによるシフトギヤの
スライド操作を、さらに円滑なものにすると言う点で改
良の余地がある。本発明は前後進切換機能を残しなが
ら、アクチュエータによるギヤ変速装置の変速操作がさ
らに円滑に行えるように構成することを目的としてい
る。
【０００５】
【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、エンジンの下手側に、前進用の
動力を伝達する第１油圧クラッチと、後進用の動力を伝
達する第２油圧クラッチとを並列的に配置し、第１及び
第２油圧クラッチの下手側に走行用のギヤ変速装置を配
置し、このギヤ変速装置の下手側に急速な伝動及び伝動
遮断操作が可能な伝動クラッチを配置して、第１油圧ク
ラッチ又は第２油圧クラッチの一方に伝動操作用の作動
油を選択的に供給して、前進及び後進の切換操作を行う
前後進切換手段と、操作指令に基づきギヤ変速装置のシ
フトギヤをスライド操作して変速操作を行うアクチュエ
ータとを備えると共に、第１油圧クラッチが伝動操作さ
れた前進状態又は第２油圧クラッチが伝動操作された後
進状態において、アクチュエータによる変速操作が開始
されると、これに連動して伝動クラッチを急速に伝動遮
断操作し、且つ、第１油圧クラッチ又は第２油圧クラッ
チの伝動操作用の作動圧を所定低圧にまで減圧操作する
第１制御手段と、アクチュエータによる変速操作終了に
連動して、伝動クラッチを急速に伝動側に操作し、且
つ、第１油圧クラッチ又は第２油圧クラッチの伝動操作
用の作動圧を所定低圧から漸次的に上昇操作して、これ
を伝動側に操作する第２制御手段とを備えている。
【０００６】
【作用】本発明のように構成すると例えば図１に示すよ
うに、第１油圧クラッチ５を伝動側に操作すればエンジ
ン１の動力が第１油圧クラッチ５を介して、前進状態で
下手側のギヤ変速装置Ａに流れる。そして、第２油圧ク
ラッチ６を伝動側に操作すると、エンジン１の動力が第
２油圧クラッチ６を介して、逆転の後進状態で下手側の
ギヤ変速装置Ａに流れる。これにより、前後進の切換操
作を行う。このように、前後進切換装置に相当する第１
及び第２油圧クラッチ５，６をギヤ変速装置Ａの上手側
に配置すれば、このギヤ変速装置Ａの走行伝動系内に前
後進切換装置（第１及び第２油圧クラッチ５，６）は位
置しないことになる。これにより、ギヤ変速装置Ａの変
速操作時に、前後進切換装置（第１及び第２油圧クラッ
チ５，６）の慣性がギヤ変速装置Ａ側の回転数の合致操
作の抵抗にはならない。そして、アクチュエータＴ１，
Ｔ２によるギヤ変速の変速操作時において、伝動クラッ
チ１９が急速に伝動遮断操作され、第１油圧クラッチ５
又は第２油圧クラッチ６の伝動操作用の作動圧が所定低
圧にまで減圧操作される。そして、アクチュエータＴ
１，Ｔ２による変速操作終了に連動して、伝動クラッチ
１９が急速に伝動側に操作され、第１油圧クラッチ５又
は第２油圧クラッチ６の伝動操作用の作動圧が所定低圧
から漸次的に上昇操作される。
【０００７】従って、本発明における前進用の第１油圧
クラッチ及び後進用の第２油圧クラッチが、従来構造に
おける第１クラッチ（前記公報の第６図中の６）の機能
を持つことになり、この第１及び第２油圧クラッチと伝
動クラッチが従来構造と同様に操作される。これによ
り、変速操作が従来構造と同様にショック少なく行われ
るのであり（第１又は第２油圧クラッチの作動圧が所定
低圧から漸次的に上昇操作される点に基づく）、アクチ
ュエータによるギヤ変速装置の変速操作がさらに円滑に
行われる（走行伝動系に前後進切換装置がない点に基づ
く）。
【０００８】
【発明の効果】以上のように、前後進切換用の第１及び
第２油圧クラッチを最上手側に配置して、これらに変速
用の機能を持たせることにより、前後進切換機能を備え
ながらアクチュエータによるギヤ変速装置の変速操作が
さらに円滑に行われるように構成できて、作業車の変速
操作性能を向上させることができた。
【０００９】
【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
クタのミッションケース８内を示しており、エンジン１
からの動力が第１伝動軸２及びクラッチ機構３を介し
て、ＰＴＯ軸４に伝達されてＰＴＯ系が構成されてい
る。エンジン１からの動力が第１油圧クラッチ５又は第
２油圧クラッチ６、円筒軸１１、主変速装置Ａ（ギヤ変
速装置に相当）、伝動クラッチ１９、第１副変速装置
Ｂ、第２副変速装置Ｃ及び後輪デフ装置７ａを介して後
輪７に伝達されて、走行系が構成されている。そして、
後輪デフ装置７ａの直前から分岐した動力を伝動軸９、
油圧クラッチ型式の前輪変速装置Ｄ、前輪伝動軸１２及
び前輪デフ装置１０ａを介して前輪１０に伝達するよう
に構成している。
【００１０】第１油圧クラッチ５及び第２油圧クラッチ
６は、摩擦板（図示せず）とピストン（図示せず）とを
組み合わせた多板摩擦式の油圧操作式で、作動油を供給
することにより伝動側に操作される。そして、第１油圧
クラッチ５を伝動側に操作すると、エンジン１の動力が
第１油圧クラッチ５から円筒軸１１に直接流れて、機体
は前進する。第２油圧クラッチ６を伝動側に操作する
と、エンジン１の動力が第２油圧クラッチ６及び伝動軸
３１を介して、逆転状態で円筒軸１１に伝達されて機体
は後進する。
【００１１】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、第１副変速装置ＢもシフトギヤＳ２
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）を備え、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を備えている。
【００１２】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又は
第２油圧クラッチ５，６の減圧操作、伝動クラッチ１９
の伝動遮断操作を行い、変速操作終了に連動して第１又
は第２油圧クラッチ５，６、伝動クラッチ１９の伝動側
への操作を行う油圧制御系を備えており、油圧により変
速操作が行えるように構成している。又、第２副変速装
置Ｃは手動で操作を行い、この場合も同様に前述のよう
な第１又は第２クラッチ５，６、伝動クラッチ１９の自
動的な操作が行われる。
【００１３】次に、以上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３組の油圧シリンダＴ１，Ｔ
２，Ｔ３に供給しており、これら３組の油圧シリンダＴ
１，Ｔ２，Ｔ３の作動時、並びに、第２副変速装置Ｃの
変速操作時において圧力が増減するパイロット油路１６
が備えられている。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、第２油路１８及び
電磁比例圧力弁２７、切換弁３２（前後進切換手段に相
当）を介して第１及び第２油圧クラッチ５，６に、第２
油路１８及び操作弁２６を介して伝動クラッチ１９に供
給されている。主変速装置Ａ用の油圧シリンダＴ１，Ｔ
２及び第２副変速装置Ｃ用の副変速レバー２８に、パイ
ロット油路１６の圧力を制御する制御弁２０，２１，２
２が設けられている。
【００１４】図２は前後進レバー３３を前進側に操作し
て作動油を前進用の第１油圧クラッチ５に供給している
状態で、主変速装置Ａ、第１及び第２副変速装置Ｂ，Ｃ
が中立状態に在る場合を示しており、各制御弁２０，２
１，２２が排油位置となっている。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、副変速レバー２８
（第２副変速装置Ｃ）の制御弁２０が、低速側又は高速
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２５、制
御弁２０，２１，２２及びパイロット油路１６を介し
て、伝動クラッチ１９用の操作弁２６に供給されてい
る。
【００１５】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伝動クラッチ
１９が伝動側に操作され、第１油圧クラッチ５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伝動
側に操作されている。伝動クラッチ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、
伝動クラッチ１９は急速な伝動及び伝動遮断操作が可能
である。
【００１６】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、又は副変速レバー２８を操作したとする。
【００１７】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Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の何れかが作動し始
めるか、副変速レバー２８により制御弁２０が操作され
始めると、制御弁２０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Ｔ
３により排油状態となる。これにより、パイロット油路
１６のパイロット圧が低下し操作弁２６が排油位置に操
作されて、伝動クラッチ１９が急速に伝動遮断操作され
る（図３の時点Ａ１）。
【００１８】このパイロット油路１６の圧力低下が圧力
センサー２９により検出されると、制御装置３０により
電磁比例圧力弁２７が操作されて、第１油圧クラッチ５
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Ｐ２は
第１油圧クラッチ５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）。
【００１９】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、又は副変速レバー２８に
よる変速操作が完了する。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、伝動クラッチ１９が
急速に入り操作される。
【００２０】時点Ａ２において圧力センサー２９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３０及び電磁比例圧力弁２７により第１油圧クラッチ
５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油圧クラッチ５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油圧クラッチ５が完全な
伝動状態となる圧力Ｐ１に達するのである（第２制御手
段に相当）。
【００２１】以上の状態は、前後進レバー３３を前進側
に操作した前進状態であるが、前後進レバー３３を後進
側に操作して作動油を後進用の第２油圧クラッチ６に供
給した後進状態においても、変速操作時に図３に示すよ
うな第２油圧クラッチ６及び伝動クラッチ１９の自動的
な操作が行われる。そして、前後進レバー３３を前進側
に操作した前進走行状態において、前後進レバー３３を
後進側に操作すれば切換弁３２が後進側に切換操作され
て、機体は後進走行状態となるのであり、前後進レバー
３３を後進側に操作した後進走行状態において、前後進
レバー３３を前進側に操作すれば切換弁３２が前進側に
切換操作されて、機体は前進走行状態となるのである。
【００２２】〔別実施例〕前述の実施例では伝動クラッ
チ１９は第１及び第２油圧クラッチ５，６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
を前記公報の特開平４−３９４６４号公報に開示されて
いるような、テーパーローラーを用いたクラッチに構成
してもよい。
【００２３】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】ミッションケース内の走行伝動系の概略を示す
図
【図２】変速操作用の油圧シリンダ、伝動クラッチ、第
１及び第２油圧クラッチ等の油圧回路図
【図３】変速操作時における第１及び第２油圧クラッチ
の作動圧と伝動クラッチの伝動状態を示す図
【符号の説明】
１ エンジン ５ 第１油圧クラッチ ６ 第２油圧クラッチ １９ 伝動クラッチ ３２ 前後進切換手段 Ａ ギヤ変速装置 Ｓ１ ギヤ変速装置のシフトギヤ Ｔ１，Ｔ２ アクチュエータ Ｐ２ 所定低圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−89756（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−39464（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−51574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−1849（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 61/26 - 63/38 B60K 41/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン（１）の下手側に、前進用の動
    力を伝達する第１油圧クラッチ（５）と、後進用の動力
    を伝達する第２油圧クラッチ（６）とを並列的に配置
    し、前記第１及び第２油圧クラッチ（５），（６）の下
    手側に走行用のギヤ変速装置（Ａ）を配置し、このギヤ
    変速装置（Ａ）の下手側に急速な伝動及び伝動遮断操作
    が可能な伝動クラッチ（１９）を配置して、 前記第１油圧クラッチ（５）又は第２油圧クラッチ
    （６）の一方に伝動操作用の作動油を選択的に供給し
    て、前進及び後進の切換操作を行う前後進切換手段（３
    ２）と、操作指令に基づき前記ギヤ変速装置（Ａ）のシ
    フトギヤ（Ｓ１）をスライド操作して変速操作を行うア
    クチュエータ（Ｔ１），（Ｔ２）とを備えると共に、 前記第１油圧クラッチ（５）が伝動操作された前進状態
    又は前記第２油圧クラッチ（６）が伝動操作された後進
    状態において、前記アクチュエータ（Ｔ１），（Ｔ２）
    による変速操作が開始されると、これに連動して前記伝
    動クラッチ（１９）を急速に伝動遮断操作し、且つ、前
    記第１油圧クラッチ（５）又は第２油圧クラッチ（６）
    の伝動操作用の作動圧を所定低圧（Ｐ２）にまで減圧操
    作する第１制御手段と、 前記アクチュエータ（Ｔ１），（Ｔ２）による変速操作
    終了に連動して、前記伝動クラッチ（１９）を急速に伝
    動側に操作し、且つ、前記第１油圧クラッチ（５）又は
    第２油圧クラッチ（６）の伝動操作用の作動圧を所定低
    圧（Ｐ２）から漸次的に上昇操作して、これを伝動側に
    操作する第２制御手段とを備えている作業車の走行変速
    構造。
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