JP3266720B2 - 走行車両の変速操作方法及び変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラクタ等の走行車両
の変速操作方法及び変速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トラクタにおいては、走行動力
伝達系は主変速機構と副変速機構等の第２変速機構と第
３変速機構とを設けており、各変速機構は適宜機械式又
は油圧式が採用され、それらを変速操作する操作レバ
ー、操作スイッチ等の変速操作機構を設けており、変速
操作機構の操作レバー又は操作スイッチを操作すること
により、主変速機構、第２変速機構及び第３変速機構を
それぞれ別個に又は同時に変速操作するようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トラクタに
おいては、第２変速機構及び第３変速機構も主変速機構
と同様な油圧パック式の油圧クラッチにより切り換える
油圧式に構成したものがあるが、大きい配置空間を必要
とすると共にコストも高くなり、油圧パックを採用し難
い。その場合、第２変速機構及び第３変速機構にはシン
クロメッシュによる機械式のクラッチが使用されること
が多い。しかし、回転速度の低い第３変速機構では伝達
トルクが大きくなるため、シフタを動かすレバー操作に
大きな力が必要であり、第２変速機構がクラッチ入り状
態では第３変速機構の変速操作が困難になることがあ
る。

【０００４】第３変速機構の変速操作を少しでも容易に
するには第２変速機構を中立にしておけば良いのである
が、第２変速機構及び第３変速機構を別個の操作レバー
で切り換え操作するようにしていると、その操作は非常
に煩雑になると共に、第２変速機構を中立位置にしてか
ら第３変速機構を操作させるという強制力が生じない。
ところで、軸を油圧で摺動させる技術が開発されてお
り、この技術を機械式変速機構に適用することにより、
シフタ軸に設けたシフタを簡単かつ安価に移動可能にな
る。

【０００５】本発明は、第３変速機構をシフタ油圧移動
可能に構成しておき、この第３変速機構を、揺動により
第２変速機構を切り換える操作レバーを、その中立位置
で前記揺動と交差する方向に移動するだけで切り換える
ようにすることにより、第３変速機構を簡単にかつ容易
に切り換え操作できるようにした走行車両の変速操作方
法を提供することを目的とする。本発明は、第３変速機
構をシフタ油圧移動可能に構成しておき、この第３変速
機構を、揺動により機械式第２変速機構を切り換える操
作レバーを、その中立位置で前記揺動と交差する方向に
移動するだけで切り換えられるようにすることにより、
第３変速機構を簡単にかつ容易に切り換え操作できるよ
うにした走行車両の変速装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】本発明は、第２及び第３変速機構をシフタ
油圧移動可能に構成しておき、この第３変速機構を、揺
動により第２変速機構を切り換える操作レバーを、その
中立位置で前記揺動と交差する方向に移動するだけで切
り換えられるようにすることにより、第２、第３変速機
構を簡単にかつ容易に切り換え操作できるようにした走
行車両の変速装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明方法における課題
解決のための具体的手段は、走行系動力を変速する主変
速機構１の後方に第２変速機構２と第３変速機構３とを
設け、各変速機構を変速操作する走行車両の変速操作方
法において、揺動により第２変速機構２を切り換える操
作レバー４に設けた押しボタン式第１操作スイッチ６を
操作して主変速機構１を切り換え、前記操作レバー４を
その中立位置Ｎから前記揺動と交差する方向に移動する
ことによりシフタ油圧移動可能に構成した第３変速機構
３を切り換え、この第３変速機構３の切り換えを保持し
た状態で操作レバー４を元の中立位置Ｎに戻してから第
２変速機構２を切り換えることである。

【０００８】本発明装置における課題解決のための第１
の具体的手段は、走行動力伝達系に主変速機構１と第２
変速機構２と第３変速機構３とを設け、各変速機構を変
速操作する変速操作機構５を設けた走行車両の変速装置
において、第３変速機構３をシフタ油圧移動可能に構成
し、揺動により第２変速機構２を切り換える操作レバー
４に主変速機構１を切り換える押しボタン式第１操作ス
イッチ６を設け、前記操作レバー４をその中立位置Ｎか
ら前記揺動と交差する方向に移動可能にすると共に、操
作レバー４の交差方向移動により第３変速機構３を切り
換えかつ操作レバー４が第２変速機構２を切り換えるた
めに元の中立位置Ｎに戻っても第３変速機構３の切り換
え状態を保持する第３操作スイッチ８を設けていること
である。

【０００９】本発明装置における課題解決のための第２
の具体的手段は、走行動力伝達系に主変速機構１と第２
変速機構２と第３変速機構３とを設け、各変速機構を変
速操作する変速操作機構５を設けた走行車両の変速装置
において、第２変速機構２及び第３変速機構３をシフタ
油圧移動可能に構成し、操作レバー４の揺動により第２
変速機構２を切り換える第２操作スイッチ７を設け、前
記操作レバー４に主変速機構１を切り換える押しボタン
式第１操作スイッチ６を設け、前記操作レバー４をその
中立位置Ｎで前記揺動と交差する方向に移動可能にする
と共に、操作レバー４の交差方向移動により第３変速機
構３を切り換えかつ操作レバー４が第２変速機構２を切
り換えるために元の中立位置Ｎに戻っても第３変速機構
３の切り換え状態を保持する第３操作スイッチ８を設け
ていることである。

【００１０】本発明装置における課題解決のための第３
の具体的手段は、前記第２変速機構２、第３変速機構３
を切り換えたときに、選択変速段数を可及的に小さく変
動させるべく主変速機構１を自動制御するコントロール
ボックス７５を設けていることである。

【００１１】

【作用】操作レバー４を揺動することにより第２変速機
構２を高低Ｈ１、Ｌ１の一方に切り換える。この操作レ
バー４は中立位置Ｎにしたとき第２変速機構２を切り換
えるための揺動と交差する方向に移動可能であり、この
交差方向に移動をすることにより、シフタ油圧移動可能
に構成した第３変速機構３の第３操作スイッチ８が操作
され、第３変速機構３が切り換えられる。第２変速機構
２及び第３変速機構３をシフタ油圧移動可能に構成して
おくと、操作レバー４の揺動により第２操作スイッチ７
が操作されて第２変速機構２が切り換えられ、操作レバ
ー４を中立位置Ｎで前記揺動と交差する方向に移動する
と第３操作スイッチ８が操作されて第３変速機構３が切
り換えられる。

【００１２】

【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はトラクタのトランスミッションを例示して
おり、エンジンのクランク軸に連結されたフライホィー
ル１２に緩衝体１３を介して推進軸１４が連結され、こ
の推進軸１４の後端にＰＴＯ連動軸１５がスプライン嵌
合してＰＴＯ動力伝達系を構成している。走行動力伝達
系は、前後進切り換え機構１７と、主変速機構１と、第
２変速機構２と、第３変速機構３と、前輪駆動切り換え
機構１８とを有する。

【００１３】前後進切り換え機構１７は油圧クラッチ式
であり、推進軸１４に設けた油圧パック１９及び後ギヤ
２０と、ＰＴＯ連動軸１５に遊嵌した走行推進軸２１に
設けた前ギヤ２２と、後進伝動軸２３に設けた伝動ギヤ
２４、２５と、後ギヤ２０と伝動ギヤ２４とに噛合する
バックアイドラギヤ２６とを有し、前進動力は推進軸１
４から前ギヤ２２を介して走行推進軸２１に伝達され、
後進動力は後ギヤ２０からバックアイドラギヤ２６、後
進伝動軸２３の伝動ギヤ２４、２５を介して前ギヤ２２
から走行推進軸２１に伝達される。

【００１４】主変速機構１は油圧クラッチ式であり、走
行推進軸２１とそれに平行に配置したカウンタ軸２８と
の間に、第１速ギヤ２９、３０、第２速ギヤ３１、３
２、第３速ギヤ３３、３４及び第４速ギヤ３５、３６が
配置され、第１速と第２速とは油圧パック３７によって
切り換えられ、第３速と第４速とは油圧パック３８によ
って切り換え可能になっており、油圧パック３７、３８
（それぞれ２個の油圧クラッチが１組になっている。）
を介して第１速から第４速のうちの１つを選択して、走
行推進軸２１の動力をカウンタ軸２８に伝達する。

【００１５】第２変速機構２はシフタ４０によってシフ
トギヤ４１を摺動することにより切り換えるシンクロメ
ッシュ（機械）式であり、カウンタ軸２８の後端に設け
たギヤ４２と、カウンタ軸２８の後方に同心に配置した
伝動軸４３上のギヤ４４と、ＰＴＯ連動軸１５に遊嵌し
たギヤ伝動体４５上のギヤ４６、４７とを有し、シフト
ギヤ４１を摺動して、カウンタ軸２８と伝動軸４３とを
直結することにより高速動力を伝動軸４３に伝達し、カ
ウンタ軸２８からギヤ４２と、ギヤ伝動体４５上のギヤ
４６、４７と、伝動軸４３上のギヤ４４とを経由するこ
とにより低速動力を伝動軸４３に伝達する。

【００１６】第３変速機構３はシフタ５０によってシフ
トギヤ５１を摺動することにより切り換える機械式であ
り、伝動軸４３の後端に設けたギヤ５２と、伝動軸４３
の後方に同心に配置したベベルピニオン軸５３上のギヤ
５４と、アイドラ軸５５上のギヤ５６、５７とを有し、
シフトギヤ５１を摺動して、伝動軸４３とベベルピニオ
ン軸５３とを直結することにより高速動力をベベルピニ
オン軸５３に伝達し、伝動軸４３からギヤ５２と、アイ
ドラ軸５５上のギヤ５６、５７と、ベベルピニオン軸５
３上のギヤ５４とを経由することにより低速動力をベベ
ルピニオン軸５３に伝達する。

【００１７】前記ベベルピニオン軸５３からの動力は、
後輪デフ機構を介して後輪に伝達されると共に、ギヤ６
０、６１を介して前第１伝動軸６２に伝達され、この前
第１伝動軸６２から前輪駆動切り換え機構１８により、
前輪非駆動態様と、前輪等速態様と、前輪２倍速態様と
の３態様で前第２伝動軸６３に伝達され、この前第２伝
動軸６３から前輪デフ機構を介して前輪に伝達される。
図１、２において、前記第２変速機構２のシフタ４０は
シフタ軸６６に摺動自在（又はシフタ軸６６と共に摺動
自在）に支持され、このシフタ４０に操作レバー４が連
動連結されており、操作レバー４の１方向（例えば前後
方向）の揺動によって第２変速機構２を高低Ｈ１、Ｌ１
に切り換え可能になっている。

【００１８】６５Ｈ、６５Ｌはシフタ４０の切り換え位
置、即ち操作レバー４が高低Ｈ１、Ｌ１どちらに切り換
えられているかを検出する検出センサであり、コントロ
ールボックス７５に接続されており、第２変速機構２の
高速Ｈ１を検出したとき主変速機構１の速度段数を低下
させ、低速Ｌ１を検出したとき主変速機構１の速度段数
を上げるように制御可能になっている。一方、第３変速
機構３もシンクロメッシュ（機械）式であり、そのシフ
タ５０はシフタ軸６７と一体移動可能に設けられ、この
シフタ軸６７の両端は左右シリンダ６８内のピストン６
９と連結され、左右シリンダ６８内に択一的に圧油を供
給することにより、シフタ５０を油圧で摺動させて第３
変速機構３を高低Ｈ２、Ｌ２に切り換えるパワーシフト
式（シフタ油圧移動可能構造）になっている。

【００１９】図２中の符号７３は、シフタ５０の移動位
置を検出する位置検出センサで、コントロールボックス
７５に接続されていて、第３変速機構３の切り換え状態
を表示するためのランプを制御する。前記操作レバー４
を案内するガイド板７０は、操作レバー４を第２変速機
構２変速操作のための案内をするガイド溝７１の中途か
ら直交（傾斜していても良い）する方向に溝７２が形成
され、操作レバー４が中立位置Ｎにあるとき、前記揺動
と直交（交差）方向に揺動（移動）可能になっており、
この直交方向移動で操作される第３操作スイッチ８が配
置されている。

【００２０】この第３操作スイッチ８は図２に示すよう
に、コントロールボックス７５を介して切り換え弁７６
を操作可能であり、１回目の操作で切り換え弁７６を介
して油圧ポンプ７７からの圧油を左シリンダ６８Ｌに供
給していると、次の操作で切り換え弁７６が切り換わ
り、圧油を右シリンダ６８Ｒに供給することになり、再
び押すと逆になる。即ち、第３操作スイッチ８は、操作
レバー４の交差方向移動により第３変速機構３を切り換
えかつ操作レバー４が第２変速機構２を切り換えるため
に元の中立位置Ｎに戻っても第３変速機構３の切り換え
状態を保持し、操作レバー４は第３操作スイッチ８を操
作する動作と第２変速機構２を操作する動作との間で常
に中立位置Ｎを通る。

【００２１】この第３操作スイッチ８も前記検出センサ
６５と同様に、高低Ｈ２、Ｌ２に切り換わったときに、
主変速機構１の速度段数を制御するのに使用されてい
る。また、第３変速機構３は中立状態にすることも可能
である。前記操作レバー４の握り部には押しボタン式の
第１操作スイッチ６が設けられており、この第１操作ス
イッチ６はコントロールボックス７５を介して油圧パッ
ク３７、３８を操作し、主変速機構１を第１〜４速のい
ずれにかに設定するものであり、第１操作スイッチ６を
押すことにより選択速度段数はローテーションされる。

【００２２】前記操作レバー４、操作スイッチ６、８、
コントロールボックス７５、シフタ４０、５０を移動さ
せる手段、油圧パック３７、３８を操作する手段等によ
って変速操作機構５が構成されている。次に前記実施例
における走行車両の変速操作方法を説明する。１本の操
作レバー４を低速Ｌ１にした状態で第１操作スイッチ６
を操作すると、トラクタは第１〜４速の走行速度が得ら
れ、操作レバー４を高速Ｈ１に揺動して第１操作スイッ
チ６を操作すると、トラクタは第５〜８速が得られる。
操作レバー４を揺動して中立位置Ｎにした後にその揺動
と直交する方向に移動すると、第３操作スイッチ８が操
作可能になり、第３操作スイッチ８を低速Ｌ２から高速
Ｈ２に操作できる。この第３操作スイッチ８の操作の際
には第２変速機構２は常に中立状態になるので、走行系
動力は第２変速機構２で切られ、第３変速機構３の切り
換えは円滑に行われる。

【００２３】第３変速機構３を高速態様にした状態で操
作レバー４を再度揺動して第２変速機構２を低速Ｌ１に
して第１操作スイッチ６を操作すると、トラクタは第９
〜１２速が得られ、逆に操作レバー４を高速Ｈ１側に揺
動してから第１操作スイッチ６を操作すると、トラクタ
は第１３〜１６速が得られる。前記コントロールボック
ス７５では第２変速機構２及び第３変速機構３の選択速
度に対して主変速機構１を自動制御するようになってお
り、第２変速機構２及び／又は第３変速機構３を低速Ｌ
から高速Ｈ変更するときは、第１操作スイッチ６を操作
しなくとも主変速機構１は自動的に最低速に変更され、
逆に高速Ｈから低速Ｌに変更される場合は、主変速機構
１は自動的に最高速に変更され、選択変速段数が可及的
に小さく変動する。

【００２４】即ち、例えば第４速から第２変速機構２又
は第３変速機構３を高速に切り換えても第８速にはなら
なく、第５速になり、第５速から第２変速機構２又は第
３変速機構３を低速に切り換えても第１速にはならな
く、第４速になるようにコントロールボックス７５で制
御され、無意識的に大きく速度段数が変化しないように
なっており、意識的に速度段数を大きく変化させる場合
は、第２変速機構２及び第３変速機構３を切り換え後に
第１操作スイッチ６を操作すれば良い。図３は本発明の
変形例を示しており、この変形例は第２変速機構２が第
３変速機構３と同様にパワーシフタ式（シフタ油圧移動
可能構造）に構成され、シフタ４０はシフタ軸６６に一
体移動可能に装着され、このシフタ軸６６の両端は左右
シリンダ７９内のピストン８０と連結され、切り換え弁
８１を介して左右シリンダ７９内に択一的に圧油を供給
することにより、シフタ４０を油圧で摺動させて第２変
速機構２を高低に切り換えるようになっている。

【００２５】そして、検出センサ６５の代わりに第２操
作スイッチ７（高低スイッチ７Ｈ、７Ｌ）が設けられ、
前記操作レバー４はこの第２操作スイッチ７を作動する
ことにより、コントロールボックス７５を介して切り換
え弁８１を操作可能になっている。図４は変速操作機構
５の変形例を示しており、操作レバー４は基部が枢支体
８４に軸方向移動可能に支持され、中途部に大径部８５
が形成され、枢支体８４と大径部８５との間のスプリン
グ８６によって上方向に付勢されており、ガイド板７０
にはガイド溝７１の中立位置Ｎに大径部８５が挿通可能
な孔８７が形成されている。

【００２６】前記操作レバー４は第２変速機構２を高低
Ｈ１、Ｌ１に切り換えるときは、押し下げることなくそ
のまま揺動すればよいが、第３変速機構３を高低Ｈ２、
Ｌ２に切り換えるときは、中立位置Ｎに移動してスプリ
ング８６に抗して押し下げる（前記揺動と直交又は交差
する方向の移動）ことにより第３操作スイッチ８を操作
でき、操作レバー４を中立位置Ｎに移動しなければ第３
操作スイッチ８を操作できないようになっている。尚、
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、種々変
形することができる。例えば、主変速機構１は油圧式を
例示したが機械式又はパワーシフト式でも良く、第２変
速機構２及び第３変速機構３は２種の副変速機構として
示したが、何方か一方を１段又は２段の超減速機構にし
ても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、第２変速
機構２を確実に中立状態にしてから第３変速機構３を切
り換えることができ、第３変速機構３を簡単にかつ容易
に切り換え操作でき、また、簡単に構成することがで
き、第２、第３変速機構２、３を油圧駆動でき、更に簡
単にかつ容易に切り換え操作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略説明図である。

【図２】同変速操作機構を示す概略説明図である。

【図３】本発明の変形例を示す概略説明図である。

【図４】変速操作機構の変形例を示す概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 主変速機構 ２ 第２変速機構 ３ 第３変速機構 ４ 操作レバー ５ 変速操作機構 ６ 第１操作スイッチ ７ 第２操作スイッチ ８ 第３操作スイッチ Ｎ 中立位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−60923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−174022（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−341546（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−67337（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 20/00 - 20/08 F16H 59/00 - 63/48

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行系動力を変速する主変速機構（１）
   の後方に第２変速機構（２）と第３変速機構（３）とを
   設け、各変速機構を変速操作する走行車両の変速操作方
   法において、 揺動により第２変速機構（２）を切り換える操作レバー
   （４）に設けた押しボタン式第１操作スイッチ（６）を
   操作して主変速機構（１）を切り換え、前記操作レバー
   （４）をその中立位置（Ｎ）から前記揺動と交差する方
   向に移動することによりシフタ油圧移動可能に構成した
   第３変速機構（３）を切り換え、この第３変速機構
   （３）の切り換えを保持した状態で操作レバー（４）を
   元の中立位置（Ｎ）に戻してから第２変速機構（２）を
   切り換えることを特徴とする走行車両の変速操作方法。
2. 【請求項２】 走行動力伝達系に主変速機構（１）と第
   ２変速機構（２）と第３変速機構（３）とを設け、各変
   速機構を変速操作する変速操作機構（５）を設けた走行
   車両の変速装置において、 第３変速機構（３）をシフタ油圧移動可能に構成し、揺
   動により第２変速機構（２）を切り換える操作レバー
   （４）に主変速機構（１）を切り換える押しボタン式第
   １操作スイッチ（６）を設け、前記操作レバー（４）を
   その中立位置（Ｎ）から前記揺動と交差する方向に移動
   可能にすると共に、操作レバー（４）の交差方向移動に
   より第３変速機構（３）を切り換えかつ操作レバー
   （４）が第２変速機構（２）を切り換えるために元の中
   立位置（Ｎ）に戻っても第３変速機構（３）の切り換え
   状態を保持する第３操作スイッチ（８）を設けているこ
   とを特徴とする走行車両の変速装置。
3. 【請求項３】 走行動力伝達系に主変速機構（１）と第
   ２変速機構（２）と第３変速機構（３）とを設け、各変
   速機構を変速操作する変速操作機構（５）を設けた走行
   車両の変速装置において、 第２変速機構（２）及び第３変速機構（３）をシフタ油
   圧移動可能に構成し、操作レバー（４）の揺動により第
   ２変速機構（２）を切り換える第２操作スイッチ（７）
   を設け、前記操作レバー（４）に主変速機構（１）を切
   り換える押しボタン式第１操作スイッチ（６）を設け、
   前記操作レバー（４）をその中立位置（Ｎ）で前記揺動
   と交差する方向に移動可能にすると共に、操作レバー
   （４）の交差方向移動により第３変速機構（３）を切り
   換えかつ操作レバー（４）が第２変速機構（２）を切り
   換えるために元の中立位置（Ｎ）に戻っても第３変速機
   構（３）の切り換え状態を保持する第３操作スイッチ
   （８）を設けていることを特徴とする走行車両の変速装
   置。
4. 【請求項４】 前記第２変速機構（２）、第３変速機構
   （３）を切り換えたときに、選択変速段数を可及的に小
   さく変動させるべく主変速機構（１）を自動制御するコ
   ントロールボックス（７５）を設けていることを特徴と
   する請求項２又は３に記載の走行車両の変速装置。