JP2840114B2 - 農用車両における車速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ベルト式無段変速装置を油圧シリンダーに
より変速作動させる農用車両における車速制御装置に関
する。

（ロ）従来技術 従来、無段変速装置に油圧シリンダーを連動連結した
農用車両において、該油圧シリンダーの制御バルブとし
て３位置切換型のものを採用した車速制御装置は既に知
られている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 前記既知の車両における車速制御装置は、無段変速装
置の油圧シリンダーに付随する制御バルブが、中立位置
では油圧シリンダーに全く送油せず、増速側又は減速側
に切り換わった時のみ油圧シリンダーのいずれか一方の
ポートに送油していたので、走行速度が急激に変化し運
転しずらかった。

また、無段変速装置の油圧シリンダーを利用して主ク
ラッチの切りとブレーキの作動を行わせ、そして、それ
により機体の走行を停止させるような場合において、前
述の制御バルブが中立位置で油圧シリンダーに全く送油
しないものであって、当該制御バルブから油のリークが
発生すると、前述の油圧シリンダーが勝手に伸びてしま
い、ブレーキの制動力が低下するという問題があった。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、変速レバーにより変速バルブを切り換えて
油圧シリンダーを作動させ、この油圧シリンダーの作動
によりベルト式無段変速装置の変速と、主クラッチの入
り切りと、ブレーキの作動を行わせると共に、上記変速
バルブをベルト式無段変速装置のフィードバック機構に
より中立位置側に復帰させて、変速レバーの操作位置に
対応する車速になるように変速を行う農用車両におい
て、前記変速バルブをロータリーバルブにて構成し、ま
た、該変速バルブが変速レバーの操作によって切り換え
られた後、前記フィードバック機構によって中立位置側
に復帰した変速保持位置では、上記変速バルブの弁体が
油圧シリンダーの増速側ポートに減速側ポートより多く
作動油を分配して、ベルト式無段変速装置をその減速側
へのスプリング圧に抗して一定の速度になるように保持
する一方、前記変速レバーが中立位置に操作されて、主
クラッチが切れ、また、ブレーキが作動するニュートラ
ル保持位置では、当該変速バルブの弁体が油圧シリンダ
ーの減速側ポートにのみ作動油を供給して、ブレーキの
作動状態を保持するように構成することにより前述の問
題点を解決した。

（ホ）作用 変速レバーを中立位置から適宜の変速位置に操作する
と、変速バルブは増速側に切り換わり、それによって油
圧シリンダーが伸長し、無段変速装置は設定された速度
になるように変速作動する。また、それに追従して変速
バルブがフィードバック機構により順次、中立位置に切
り換えられ、やがて油圧シリンダーは作動を停止する。

そして、この変速バルブの変速保持位置では、ロータ
リーバルブからなる変速バルブの弁体は、ポンプから供
給される作動油を油圧シリンダーの増速側ポートへ減速
側ポートより多く分配し、これにより油圧シリンダーに
作用するベルト式無段変速装置の減速側へのスプリング
圧と、油圧シリンダーに供給される作動油の圧力とがバ
ランスして、ベルト式無段変速装置はその変速された速
度に保持される。

さらに、この状態で変速レバーを他の変速位置へ操作
すると、変速バルブは作動油を増速側ポートと減速側ポ
ートとにバランスよく分配する状態から、これを変化さ
せるように回動して油圧シリンダーを作動させるので、
油圧シリンダーの作動の変化率が、制御弁によって一挙
に開閉されて急激に変更されるものより小となり、スム
ーズな変速を行なうことができる。

一方、変速レバーを適宜の変速位置から中立位置に操
作すると、変速バルブは減速側に切り換わり、それによ
り油圧シリンダーは縮小して無段変速装置を低速側に変
速すると共に、油圧シリンダーはその後、主クラッチを
切ってブレーキを作動させ、機体は停止する。

また、それに追従してフィードバック機構が変速バル
ブを中立位置側に切り換えようとするが、油圧シリンダ
ーが最収縮位置に作動するとそれ以上のフィードバック
が阻止され、変速バルブの弁体が油圧シリンダーの減速
側ポートにのみ作動油を供給して、ブレーキの作動状態
を保持する。

それ故、変速バルブが中立位置で油圧シリンダーに全
く送油しないもののように、ブレーキの作動反力によっ
て油圧シリンダー内の油が変速バルブの隙間を通って漏
出し、油圧シリンダーが勝手に延びてブレーキの制動力
が低下するという問題が解消される。

（ヘ）実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明すると、走行
装置１を有する機台２上の一側寄りに脱殻装置３を搭載
し、他側には前方から順に操作盤４、運転席５及び籾処
理部６を設けてあり、運転席５の下部にエンジンを設
け、前記脱殻装置３の前部には刈取装置と殻稈搬送装置
とからなる前処理装置７を前処理枠により上下傾動可能
に装着し、機台２の前部と前処理枠との間には単動型の
昇降油圧シリンダー7aを介装して前処理装置７を昇降傾
動するようにしてある。

運転ステップ８の脱殻装置３寄りの下部には、ミッシ
ョンケース10を設けてあり、該ミッションケース10に
は、後部上方に前記エンジンによりテンションプーリー
11付のベルトにより駆動される入力軸13を支承し、その
すぐ下部には、ベルト式無段変速装置の駆動割プーリー
14が取付けられた駆動軸15を上位とし、ポンプ軸16を下
位として支承し、前部上方寄りに、多板クラッチからな
る主クラッチ17が付設されている従動割プーリー18を取
付けた従動軸20を支持し、該従動軸20の駆動軸15側に
は、歯車21,22を介して従動軸20により駆動される刈取
駆動軸23を支承し、上記従動軸20から斜め後方の前記駆
動軸15の下方に亙って副変速軸25、カウンター軸26、サ
イドクラッチ軸27及び左右のクローラー駆動スプロケッ
ト28,28が取付けられた車軸30,30を支承してあり、従動
軸20に回転自在に支承した前進歯車33と後進歯車35との
間にスプライン嵌合させた前後進変速クラッチ36を後述
する主変速レバー71によりシフター37等を介して左右動
するようになし、刈取駆動軸23に遊嵌した筒軸38には前
進歯車33と噛合する歯車39と副変速軸25にスプライン嵌
合させた歯車34に噛合する歯車40とを固定し、上記歯車
40には前記後進歯車35も噛合している。

副変速歯車41は一側から順に小径ギヤ、大径ギヤ、中
径ギヤとなっていて副変速軸25に摺動自在にスプライン
嵌合していて、副変速レバーによりアーム及びシフター
72bを介して切換作動し、カウンター軸26には前記副変
速歯車41の各大・中・小のギヤが選択的に噛合する大歯
車42、小歯車43、中歯車45を固定し、前記サイドクラッ
チ軸27の中央に回転自在に支承したセンターギヤ46は前
記小歯車43に噛合していて軸支部両側にクラッチを有
し、その両側には左右一対のクラッチギヤ48,50を回転
は伝えるが左右には摺動自在に装着してあり、各クラッ
チギヤ48,50の外側にはサイドブレーキ51,52を装着して
あり、その上方に油密に支承されていて操向切換装置を
構成するスプール53は、左右一対のフランジ55,56を有
し、下端が上記クラッチギヤ48,50の周溝に遊嵌したシ
フター57,58の上端の折曲部は、前記スプール53のフラ
ンジ55,56の内側に対向しており、該スプール53の両端
が挿入されている油室60,61は油圧回路図に示す如く操
向バルブ62を介してポンプ63に接続してある。

また、前記操作盤４には球体64により前後左右に傾動
するように支持された１本の操作レバー59を設けてあ
り、上記操向バルブ62と、前述の前処理装置７の昇降油
圧シリンダー7aの昇降バルブ65とをユニットA0として一
体に結合すると共に操向バルブ62は球体64の一側部に、
昇降バルブ65は後部（又は前部）に位置するようにし
て、前記操作盤４の骨格部材である左右の支柱4aを連結
した横桟と一体なブラケット4cに取付け、それらのラム
62a,65aをそれぞれ操作レバー59に連動連結してある。

而して、前記駆動割プーリー14に付設されていてその
Ｖ溝幅を拡縮するカムはミッションケース10と一体な固
定カム74aと回動及び摺動可能な可動カム74bとで構成さ
れており、該可動カム74bに連結した油圧シリンダー73
はポンプ63に付設した変速バルブ75に接続されている。

第６図は上記変速バルブ75と前記操向バルブ62と昇降
バルブ65との油圧回路を示すものであって、操向バルブ
62と昇降バルブ65の中立位置とが共に中立状態であると
ポンプ63に通ずるように油路76により直列に接続すると
共に昇降バルブ65をそれが優先されるように操向バルブ
62よりもポンプ63側に位置させ、両バルブ62,65の給油
油路77,78には、例えばφ1.4mmの絞り弁81,82を介装
し、それらのバルブ62,65を迂回した油路80にはφ0.6mm
の絞り弁83を介して流量を制限している。

ベルト式無段変速装置の操作系を第５図について説明
すると、主変速レバー71の前後回動支軸71aの両側に
は、開口部が中立状態で対向する一対アーム87a,87bを
軸支してあり、それらのボスから前後に突出したアーム
88,89は支軸90のアーム91,92にロッド93,94により連動
連結され、上記支軸90の端部のアーム95は中間軸96のア
ーム97にロッド97aにより連結し、中間軸96には揺動ア
ーム96aを固定し、中間歯車を兼ねた遊動歯車96bは回動
自在に支持してあり、揺動アーム96aの先端に回動自在
に軸支した歯車98にはフックロッド99を固定してあり、
揺動アーム96aの先端に回動自在に軸支した歯車98には
フックロッド99を固定してあり、このフックロッド99の
先端を回動軸100に固定したプレート101の長孔102に遊
嵌し、回動軸100の一端はミッションケース10外への突
出しており、この突出部に固定したアーム103はポンプ6
3に付設した変速バルブ75のバルブアーム104にロード10
4aと受ピン103aと該受ピン103aの左右に圧接される一対
の圧縮スプリングからなる融通弾機103b,103bを介して
連動連結してある。また、前記無段変速装置の固定カム
74aに嵌合すると共に可動カム74bの重合部を覆う筒体10
5の一側には歯車105aを刻設してあり、軸106の一端に固
定した歯車107を上記歯車105aに噛合させ、他端に固定
されていてミッションケース10内にある中間歯車108は
前記遊動歯車96bに噛合している。更に、前記筒体105の
外周に溶接した連結板105bは、前記油圧シリンダー73の
ロッドの下端にピン73aで連結すると共に可動カム74bに
固定したアーム74cと一体な受ピン74dに当接するように
なっている。

146は制御ピン、148は制御アーム,149は制御弁であっ
てチェック弁を並列に設け、一方には無段変速ホールド
圧に相当するスプリング150を付設し、他方にはオリフ
ィースとチェック弁を直列に挿入して速度ダウンを少な
くしている。

次に、サイドクラッチ及びサイドブレーキの操作系に
ついて説明すると、ブレーキペタル112に連結した操作
ロッド113の先端側は前記筒体105と一体な受金114にピ
ンで止着されたパイプ115に遊嵌され、油圧シリンダー7
3が縮小した状態で上記パイプ115の端部は、操作ロッド
113の受ナット113aに当接しており、中途部は側面視で
逆へ字状をなすリンク116にピン116aで連結してあり、
主変速レバー71を所望の変速位置から中立位置へ戻す
時、中立位置の手前側でパイプ115が操作ロッド113に固
定された受ナット113aを第１図において右側へ移動さ
せ、上記リンク116の中間の従動軸20に嵌合している部
分には、前記主クラッチ17を断続するカム117を付設し
てあり、下端はサイドクラッチ軸27の一端と対応する部
位に支承したブレーキ軸118と一体なブレーキアーム119
にブレーキロッド121にて連結してあり、ブレーキ軸118
に取付けたブレーキシュー122とサイドブレーキ52とに
はボールクラッチ123を介装してある。

従って、主変速レバー71を中立位置へ戻したり、ブレ
ーキペダル112を踏み込むと、先ず主クラッチ17が切れ
て伝動が断たれると共にリンク116が第１図において時
計方向に回動するので、その下端がブレーキロッド121
を介してブレーキアーム119を押して順次回動させ、そ
れによりボールクラッチ123を介してサイドブレーキ52
が作動するのでサイドクラッチ軸27は停止し、その時他
側のクラッチギヤ48も入りになっているので、左右のク
ローラーは同時に停止する。

なお、127は対をなすシフター軸120,120の端部にそれ
ぞれ固定されているアームの先端に突設したピンであっ
て、操作盤４に左右一対のサイドクラッチレバーを設け
た場合、それらのレバーをリンクを介して連結する。

次に主要な作用を第８図に基づいて説明すると、主変
速レバー719を中立位置にセットすると、ロータリーバ
ルブからなる変速バルブ75の弁体は減速側へ12.7゜（
の位置）だけ偏角しているので、Ｂポートが開き、油圧
シリンダー73の摺動杆は、縮小側端部にリリーフバルブ
129で設定された油圧（例えば75kg/cm²）で圧接されて
ニートラル保持となっており、この状態で主変速レバー
71をV1〜V9等の適宜の変速位置、例えばV9・の位置に
傾動すると、弁体はＡポートを開となし、油圧シリンダ
ー73は伸長してベルト式無段変速装置は増速作動し、そ
れに追従してフィードバック機構がバルブアーム104を
前述の中立位置側に戻し、変速が完了する。その時、弁
体は増速側へ３゜だけ増速側へ傾斜した変速保持位置
で停止して作動油を増速側と減速側とに分配しながらＡ
ポートを約15kg/cm²で加圧して従動割プーリー18のスプ
リング18a圧に対抗するので変速位置を保持する。

主変速レバー71を中立位置へ傾動操作すると、弁体は
位置へ回動するのでＢポートが開いて油圧シリンダー
73が縮小し順次減速され、遂には油圧シリンダー73が最
小長となり、その状態に至った後にはフィードバック機
構がそれ以上のフィードバックを行わないため、弁体は
前述のニュートラル保持位置に復帰する。また、その
間に油圧シリンダー73は、操作ロッド113及びリンク116
を介して主クラッチ17を切ると共に、ロッド121及びア
ーム119を介してサイドブレーキ52を制動作動させ、そ
の時他方のクラッチギヤ48が入りとなっているので、ブ
レーキ作動状態を油圧シリンダー73により保持し続けら
れ、サイドブレーキ52の作動反力によって、油圧シリン
ダー73内の油が変速バルブ75の隙間を介してタンクＴに
戻り、制動力が低下して車両が坂道等で発進することが
ない。

而して、走行中、即ち、前記弁体が変速位置を保持し
ている状態で、機体を回行させるべく、操作レバー59を
左右いずれか一方に傾動操作すると、操向バルブ62が中
立状態からいずれか一方へ切換わってクラッチギヤ48
（50）が切れ、それに続いてサイドブレーキ51（52）が
作動する。

一方、操向バルブ62が中立位置にある状態では、作動
油が操向バルブ62の中立位置（絞り弁なし）を通って変
速バルブ75に圧送されていたところ、操向バルブ62が切
換わると、迂回油路80を通過するようになり、その際、
分配により減圧されて変速バルブ75への油圧が低下し、
それにより油圧シリンダー73のＡポート側の作動油がス
プリングによりタンクＴへ一部流出し、それが変速保持
角度になっている変速バルブを経てタンクに戻るので油
圧シリンダー73が縮小し、ベルト式無段変速装置が油圧
と前記スプリング圧とが平衡するまで減速作動すること
となり、機体を低速度で旋回させることができ、サイド
クラッチを切り作動し、サイドブレーキの作動が完了す
ると、油圧シリンダー73への作動油の油圧は迂回油路の
絞り弁により制限される。

更に、機体を回行させる時、又は路上走行時等に前処
理装置７を昇降させる場合、前記操作レバー59を後方へ
傾動すると昇降バルブ65のラム65aが押し下げられ、ポ
ンプ63からの作動油が昇降油圧シリンダー7aに圧送され
て前処理装置７が上昇し、前方へ傾動すると、前記ラム
65aが引き上げられて昇降油圧シリンダー7a内の作動油
が前処理装置７の自重によりタンクへ圧出され、前処理
装置７は下降する。なお、操作レバー59から手を離すと
復帰スプリング等により中立位置に復帰する。

このように前処理装置を上昇させる時、又は上昇させ
た状態では、油圧シリンダー73に圧送される作動油は、
分配により減圧されるので、サイドクラッチやサイドブ
レーキを作動させた時と同様に走行速度が減速される。
設定された上昇上限に達すると、迂回油路の絞り弁によ
り油圧が制限される。

第７図はサイドクラッチにより操向操作する仕様の油
圧回路を示すものであって、その際、昇降バルブ65のUP
中、油圧シリンダーのＢポートに通ずるポートには絞り
弁（例えば0.6mm）を介装してあるので、前処理装置７
を上昇させるか、乃至上昇させた状態では走行速度が減
速される。

また、いずれの実施例においても、サイドクラッチを
入りにするか又は前処理装置７を下降させると、油圧シ
リンダー73に圧送される作動油の圧がポンプ63寄りに介
装したリリーフバルブによって設定された油圧に上昇
し、車速は主変速レバー71により設定された速度まで増
速される。

而して、主変速レバー71を適宜の変速位置から他の変
速位置へ傾動すると、変速バルブ75の弁体は増速側と減
速側との圧力バランスを保った状態から分配率を変化さ
せながらいずれか一方へ回動して切換わるので、走行速
度の変化がスムーズになる。

（ト）発明の効果 本発明は前述のように構成したので、変速レバー71を
所望の変速位置にセットした状態で、変速バルブ75の弁
体は油圧シリンダー73の増速側ポートへ減速側ポートよ
り多く作動油を分配し、油圧シリンダー73はその圧力差
により無段変速装置の減速側に戻そうとするスプリング
圧に抗して、変速レバー71の操作位置に対応する車速に
なるように変速状態を維持し、次いで変速レバー71を他
の変速位置へ切り換えると、変速バルブ75の弁体は前記
バランス状態から増速側ポートと減速側ポートへの作動
油の分配率を変化させながら切り換わることなく、油圧
シリンダー73に圧送される作動油の油圧が急激に変化す
ることがなく連続的に変化し、走行速度が急激に変化す
るのを防止することができる。

また、変速レバー71を適宜の変速位置から中立位置に
操作すると、変速バルブ75は減速側に切り換わり、油圧
シリンダー73は縮小して無段変速装置を低速側に変速す
ると共に、油圧シリンダー73はその後、主クラッチ17を
切ってブレーキ52を作動させて、機体を停止させること
ができる。それ故、機体の発進・停止・制動、並びに車
速の変更を変速レバー71の操作のみによって簡単に行う
ことができるとともに、ベルト式無段変速装置の変速
と、主クラッチ17の入り切りと、ブレーキ52の作動を単
一の油圧シリンダー73によって行うことができるので車
速制御装置を安価に構成することができる。

さらに、変速レバー71が中立位置にある時には、変速
バルブ75の弁体が油圧シリンダー73の減速側ポートにの
み作動油を供給して、ブレーキ52の作動状態を保持する
ので、変速バルブ75が中立位置で油圧シリンダー73に全
く送油しないもののように、ブレーキ52の作動反力によ
って油圧シリンダー73内の油が変速バルブ75の隙間を通
って漏出し、それにより、油圧シリンダー73が勝手に伸
びてブレーキ52の制動力が時間の経過と共に低下すると
いう問題が未然に解消される。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明を車両の一例としてコンバインに適用し
た例を示すものであって、第１図はミッションの一部を
破断した側面図、第２図（ａ）は同上後部と前部の展開
断面図、同図（ｂ）はブレーキ装置の断面図、第３図は
同上上部の縦断面図、第４図は同上左側面図、第５図は
変速操作系の分解斜視図、第６図は油圧回路図、第７図
はサイドクラッチレバー方式の油圧回路図、第８図
（ａ）は変速バルブの操作パターン図、同図（ｂ）は同
上油圧図、第９図は操作盤の側面図、第10図は無段変速
用油圧シリンダーの断面図、第11図はコンバインの右側
面図、第12図は同上後部を省略した左側面図である。 １……走行装置、２……機台、４……操作盤、14……駆
動割プーリー、17……主クラッチ、18……従動割プーリ
ー、52……ブレーキ、63……ポンプ、71……主変速レバ
ー、73……油圧シリンダー、75……変速バルブ、96b…
…遊動歯車（フィードバック機構）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速レバー（71）により変速バルブ（75）
   を切り換えて油圧シリンダー（73）を作動させ、この油
   圧シリンダー（73）の作動によりベルト式無段変速装置
   の変速と、主クラッチ（17）の入り切りと、ブレーキ
   （52）の作動を行わせると共に、上記変速バルブ（75）
   をベルト式無段変速装置のフィードバック機構により中
   立位置側に復帰させて、変速レバー（71）の操作位置に
   対応する車速になるように変速を行う農用車両におい
   て、前記変速バルブ（75）をロータリーバルブにて構成
   し、また、該変速バルブ（75）が変速レバー（71）の操
   作によって切り換えられた後、前記フィードバック機構
   によって中立位置側に復帰した変速保持位置では、上記
   変速バルブの弁体が油圧シリンダー（73）の増速側ポー
   トに減速側ポートより多く作動油を分配して、ベルト式
   無段変速装置をその減速側へのスプリング圧に抗して一
   定の速度になるように保持する一方、前記変速レバー
   （71）が中立位置に操作されて、主クラッチ（17）が切
   れ、また、ブレーキ（52）が作動するニュートラル保持
   位置では、当該変速バルブの弁体が油圧シリンダー（7
   3）の減速側ポートにのみ作動油を供給して、ブレーキ
   （52）の作動状態を保持するように構成してあることを
   特徴とする農用車両における車速制御装置。