JP3573641B2 - 作業車の変速操作構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータの作動で変速操作されるギヤ式変速装置と、該ギヤ式変速装置に対して直列に接続される多板式の油圧クラッチと、該油圧クラッチの作動状態を切り換える弁機構と、該弁機構の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記アクチュエータの作動開始に基づいて前記油圧クラッチが減圧による切り作動を開始し、かつ、前記アクチュエータの作動終了に基づいて前記油圧クラッチが昇圧による入り作動を開始するように前記アクチュエータの作動に連動された切換弁と、前記制御手段により、前記油圧クラッチの入り作動開始から設定時間の間は大きい開度に開度調節され、前記設定時間経過後は前記油圧クラッチを徐々に昇圧させる開度に開度調節される電磁比例弁とから前記弁機構を構成した作業車の変速操作構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような作業車の変速操作構造においては、ギヤ式変速装置を変速操作するアクチュエータの作動に連動して切換弁が油圧クラッチの作動状態を切り換えることから、変速操作の際に伝動を一時的に遮断するクラッチ操作を人為的に行う手間を無くすことができ、又、油圧クラッチの入り作動開始から設定時間の間は制御手段が電磁比例弁の開度を大きくすることから、油圧クラッチの入り作動開始から電磁比例弁の開度を徐々に大きくする場合に比較して、油圧クラッチの入り操作に要する操作時間を短縮でき、更に、設定時間の経過後は油圧クラッチを徐々に昇圧させるように制御手段が電磁比例弁の開度を制御することから、クラッチミート時におけるショックの発生を抑制できるようになっている。
【０００３】
従来、このような作業車の変速操作構造において、制御手段は、例えば、特開平９‐２４０２９７号公報で開示されているように、アクチュエータの作動終了に基づいて切換弁が油圧クラッチを入り作動させるための作動油供給状態に切り換えられた後に、電磁比例弁の開度を大きい開度にするための開弁操作を開始するように構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術によると、切換弁を作動油供給状態に切り換えてから電磁比例弁の開弁操作を開始していることによって、その開弁操作の間で制限される作動油量の分、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了から油圧クラッチの昇圧による入り操作が開始されてクラッチミートに至るまでの間における無駄時間が長くなり、その分、変速操作の際に車速を低下させ易くなることから、クラッチミートの際にショックを発生させ易くなっていた。
【０００５】
本発明の目的は、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間の少ない変速性能に優れた作業車の変速操作構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のうちの請求項１記載の発明では、アクチュエータの作動で変速操作されるギヤ式変速装置と、多板式の油圧クラッチと、該油圧クラッチの作動状態を切り換える弁機構と、該弁機構の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記アクチュエータの作動開始に基づいて前記油圧クラッチが減圧による切り作動を開始し、かつ、前記アクチュエータの作動終了に基づいて前記油圧クラッチが昇圧による入り作動を開始するように前記アクチュエータの作動に連動された切換弁と、前記制御手段により、前記油圧クラッチの入り作動開始から設定時間の間は大きい開度に開度調節され、前記設定時間経過後は前記油圧クラッチを徐々に昇圧させる開度に開度調節される電磁比例弁とから前記弁機構を構成した作業車の変速操作構造であって、
前記切換弁に対して前記電磁比例弁を油路上手側に直列に接続するとともに、前記制御手段が、前記アクチュエータの作動終了以前に、前記電磁比例弁の目標開度を、前記油圧クラッチの入り作動開始時に必要な油量を供給できる開度に変更し、その目標開度に基づいて前記電磁比例弁の開弁操作を行うように構成した。
【０００７】
〔作用〕
上記請求項１記載の発明によると、制御手段が、アクチュエータの作動が終了する以前に、電磁比例弁の開度を大きい開度にする開弁操作を行っていることから、アクチュエータの作動終了に基づいて、切換弁が油圧クラッチを入り作動させるための作動油供給状態に切り換えられると、直ちに電磁比例弁の大きい開度に応じた大流量の作動油が油圧クラッチに供給されるようになる。つまり、切換弁を作動油供給状態に切り換えてから電磁比例弁の開弁操作を開始する場合のように、電磁比例弁の開弁操作の間、油圧クラッチに供給する作動油量が制限される、ということがないので、その分、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間を少なくすることができて、変速操作の際における車速の低下を抑制できるようになることから、クラッチミート時におけるショックの発生を効果的に抑制できるようになる。
【０００８】
〔効果〕
従って、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間の少ない変速性能に優れた作業車の変速操作構造を提供できるようになった。
【０００９】
本発明のうちの請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、前記制御手段が、変速段を判別するとともに、その判別結果に基づいて前記アクチュエータの作動終了以前での前記電磁比例弁の目標開度を変更するように構成した。
【００１０】
〔作用〕
上記請求項２記載の発明によると、変速段によって、変速操作に要する時間に違いが生じて、その変速操作の間に油圧クラッチから排出される作動油量が異なるようになり、それによって、油圧クラッチの入り操作の際に必要となる作動油量も異なることから、制御手段は、その変速操作の間に油圧クラッチから排出される作動油量が多い変速段であるほど、その変速操作におけるアクチュエータの作動終了以前での電磁比例弁の目標開度を大きくして油圧クラッチに対する単位時間当たりの作動油供給量を多くすることによって、変速段にかかわらず、設定時間の間で油圧クラッチをクラッチミート直前まで確実に作動させるようにするのであり、これによって、変速段によっては設定時間の間で油圧クラッチをクラッチミート直前まで適切に作動させることができずに、クラッチミートのかなり手前の段階から電磁比例弁の開度が絞られるようになって、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間が長くなる、といった不都合の発生を防止できるようになる。
【００１１】
〔効果〕
従って、変速段にかかわらず、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間を好適に削減できる、変速性能に優れた作業車の変速操作構造を提供できるようになった。
【００１２】
本発明のうちの請求項３記載の発明では、上記請求項１又は２記載の発明において、作動油の温度を検出する油温計を設けて、前記制御手段が、その油温に基づいて前記アクチュエータの作動終了以前での前記電磁比例弁の目標開度を変更するように構成した。
【００１３】
〔作用〕
上記請求項３記載の発明によると、作動油は、その温度が低下して粘度が高くなるほど流動し難くなり、又、油圧クラッチは、その切り操作時には迅速さが求められることから弁機構の開度が大きい開度に設定維持されるのに対し、その入り操作時にはクラッチミート時のショックの発生を防止するために弁機構の開度が一旦小さい開度に設定されることによって、入り操作時に作動油の粘度の影響が大きくなるものであることから、制御手段は、油温計で検出される作動油の温度が低くなるほど、アクチュエータの作動終了以前での電磁比例弁の目標開度を大きくして油圧クラッチに向けて作動油を流動させ易くすることによって、作動油の温度にかかわらず、設定時間の間で油圧クラッチをクラッチミート直前まで確実に作動させるようにするのであり、これによって、作動油の温度によっては設定時間の間で油圧クラッチをクラッチミート直前まで適切に作動させることができずに、クラッチミートのかなり手前の段階から電磁比例弁の開度が絞られるようになって、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間が長くなる、といった不都合の発生を防止できるようになる。
【００１４】
〔効果〕
従って、作動油の温度にかかわらず、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間を好適に削減できる、変速性能に優れた作業車の変速操作構造を提供できるようになった。
【００１５】
本発明のうちの請求項４記載の発明では、上記請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記油圧クラッチに向けて作動油を圧送する油圧ポンプをエンジンからの動力で駆動するとともに、前記エンジンの回転数を検出する回転計を設けて、前記制御手段が、その回転数に基づいて前記アクチュエータの作動終了以前での前記電磁比例弁の目標開度を変更するように構成した。
【００１６】
〔作用〕
上記請求項４記載の発明によると、エンジン回転数が低いほど、油圧ポンプから圧送される作動油量が少なくなることから、制御手段は、回転計で検出されるエンジン回転数が低いほど、アクチュエータの作動終了以前での電磁比例弁の目標開度を大きくして油圧クラッチに作動油を供給し易くすることによって、エンジン回転数にかかわらず、設定時間の間で油圧クラッチをクラッチミート直前まで確実に作動させるようにするのであり、これによって、エンジン回転数によっては設定時間の間で油圧クラッチをクラッチミート直前まで適切に作動させることができずに、クラッチミートのかなり手前の段階から電磁比例弁の開度が絞られるようになって、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間が長くなる、といった不都合の発生を防止できるようになる。
【００１７】
〔効果〕
従って、エンジン回転数にかかわらず、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間を好適に削減できる、変速性能に優れた作業車の変速操作構造を提供できるようになった。
【００１８】
本発明のうちの請求項５記載の発明では、上記請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記制御手段が、発進時であるか走行中であるかを判別するとともに、その判別結果に基づいて前記アクチュエータの作動終了以前での前記電磁比例弁の目標開度を変更するように構成した。
【００１９】
〔作用〕
上記請求項５記載の発明によると、走行中は作動油が抜けきっていない状態の油圧クラッチに対して作動油を供給するのに対し、発進時は作動油が抜けきった状態の油圧クラッチに対して作動油を供給することから、制御手段は、発進時である場合には、走行中の場合よりもアクチュエータの作動終了以前での電磁比例弁の目標開度を大きくして油圧クラッチに対する単位時間当たりの作動油供給量を多くすることによって、発進時であるか走行中であるかにかかわらず、設定時間の間で油圧クラッチをクラッチミート直前まで確実に作動させるようにするのであり、これによって、発進時に、設定時間の間で油圧クラッチをクラッチミート直前まで適切に作動させることができずに、クラッチミートのかなり手前の段階から電磁比例弁の開度が絞られるようになって、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間が長くなる、といった不都合の発生を防止できるようになる。
【００２０】
〔効果〕
従って、発進時であるか走行中であるかにかかわらず、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間を好適に削減できる、変速性能に優れた作業車の変速操作構造を提供できるようになった。
【００２１】
本発明のうちの請求項６記載の発明では、上記請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記切換弁が、前記アクチュエータの作動停止時に上昇し、かつ、前記アクチュエータの作動時に減少するパイロット圧で作動するように構成した。
【００２２】
〔作用〕
上記請求項６記載の発明によると、切換弁を、アクチュエータの作動に応じて増減するパイロット圧で作動するように構成していることから、アクチュエータの作動を検出するスイッチなどを設け、その検出に基づいて切換弁を作動させる場合に比較して、切換弁をアクチュエータの作動に連動させるための構成の簡素化並びに製造コストの低減化を図れるようになる。
【００２３】
〔効果〕
従って、アクチュエータの作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間を削減できる上に、構成の簡素化並びに製造コストの低減化を図れるようになった。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１には、作業車の一例である農用トラクタの全体側面が示されており、このトラクタは、左右一対の前輪１と後輪２、前部に搭載されたエンジン３、ペダル操作式の主クラッチ４、後部フレーム兼用のミッションケース５、前輪操向用のステアリングホイール６、及び、運転座席７、などを備えて構成されている。
【００２６】
図２に示すように、ミッションケース５には、主クラッチ４を介して伝達されるエンジン３からの動力を４段に変速する主変速装置８、主変速装置８からの動力を断続させる多板式の油圧クラッチ９、油圧クラッチ９を介して伝達される主変速装置８からの動力を前進動力として正転伝達する状態と後進動力として逆転伝達する状態とに切り換える前後進切換装置１０、前後進切換装置１０からの前進動力を２段に変速する補助変速装置１１、前後進切換装置１０からの後進動力又は補助変速装置１１からの前進動力を２段に変速する副変速装置１２、副変速装置１２からの動力を大きい変速比で減速可能な超減速装置１３、超減速装置１３からの動力を左右の後輪２に伝達する後輪差動装置１４、及び、超減速装置１３からの動力を左右の前輪１に増速伝達可能な前輪変速装置１５、などが内装されている。前輪変速装置１５からの動力は、伝動軸１６及び前輪差動装置１７を介して左右の前輪１に伝達されるようになっている。
【００２７】
主変速装置８は、主クラッチ４の出力軸４ａに連動する入力軸１８、入力軸１８に一体回転するように装着された第１駆動ギヤ１９と第２駆動ギヤ２０と第３駆動ギヤ２１と第４駆動ギヤ２２、第１駆動ギヤ１９に噛合する第１従動ギヤ２３、第２駆動ギヤ２０に噛合する第２従動ギヤ２４、第３駆動ギヤ２１に噛合する第３従動ギヤ２５、第４駆動ギヤ２２に噛合する第４従動ギヤ２６、各従動ギヤ２３〜２６を回転自在に支持する出力軸２７、出力軸２７を第１従動ギヤ２３に連動させる第１速位置と出力軸２７を第２従動ギヤ２４に連動させる第２速位置と出力軸２７を第１従動ギヤ２３及び第２従動ギヤ２４に連動させない中立位置とに切り換え可能なシンクロメッシュ式の第１シフト部材２８、及び、出力軸２７を第３従動ギヤ２５に連動させる第３速位置と出力軸２７を第４従動ギヤ２６に連動させる第４速位置と出力軸２７を第３従動ギヤ２５及び第４従動ギヤ２６に連動させない中立位置とに切り換え可能なシンクロメッシュ式の第２シフト部材２９、などによって構成されている。
【００２８】
この構成から、主変速装置８は、第１シフト部材２８及び第２シフト部材２９を中立位置に位置させると、入力軸１８の動力を出力軸２７に伝達しない中立状態を現出し、第２シフト部材２９を中立位置に位置させた状態で第１シフト部材２８を第１速位置に位置させると、入力軸１８の動力を出力軸２７に低速で伝達する第１伝動状態を現出し、第２シフト部材２９を中立位置に位置させた状態で第１シフト部材２８を第２速位置に位置させると、入力軸１８の動力を出力軸２７に第１伝動状態よりも高速で伝達する第２伝動状態を現出し、第１シフト部材２８を中立位置に位置させた状態で第２シフト部材２９を第３速位置に位置させると、入力軸１８の動力を出力軸２７に第２伝動状態よりも高速で伝達する第３伝動状態を現出し、第１シフト部材２８を中立位置に位置させた状態で第２シフト部材２９を第４速位置に位置させると、入力軸１８の動力を出力軸２７に第３伝動状態よりも高速で伝達する第４伝動状態を現出するようになっている。
【００２９】
油圧クラッチ９は、作動油が供給されることによって主変速装置８からの動力を前後進切換装置１０に伝達する入り状態に切り換えられ、作動油が排出されることによって主変速装置８からの動力を前後進切換装置１０に伝達しない切り状態に切り換えられるようになっている。
【００３０】
前後進切換装置１０は、油圧クラッチ９を介して主変速装置８の出力軸２７と連動する入力軸３０、入力軸３０に回転自在に装着された円筒軸３１と駆動ギヤ３２、駆動ギヤ３２に逆転ギヤ３３を介して噛合連動する従動ギヤ３４、従動ギヤ３４と一体回転する出力軸３５、及び、入力軸３０に円筒軸３１を連動させる前進位置と入力軸３０に駆動ギヤ３２を連動させる後進位置とに切り換え可能なシンクロメッシュ式のシフト部材３６、などによって構成されている。
【００３１】
この構成から、前後進切換装置１０は、シフト部材３６を前進位置に位置させると、入力軸３０の動力を円筒軸３１に前進動力として伝達する前進伝動状態を現出し、シフト部材３６を後進位置に位置させると、入力軸３０の動力を出力軸３５に後進動力として逆転伝達する後進伝動状態を現出するようになっている。
【００３２】
補助変速装置１１は、前後進切換装置１０の円筒軸３１に回転自在に装着された高速駆動ギヤ３７、前後進切換装置１０の入力軸３０に回転自在に装着された低速駆動ギヤ３８、高速駆動ギヤ３７に噛合する高速従動ギヤ３９、低速駆動ギヤ３８に噛合する低速従動ギヤ４０、高速従動ギヤ３９及び低速従動ギヤ４０と一体回転する出力軸３５、及び、円筒軸３１に高速駆動ギヤ３７を連動させる高速位置と円筒軸３１に低速駆動ギヤ３８を連動させる低速位置とに切り換え可能なシンクロメッシュ式のシフト部材４１、などによって構成されている。
【００３３】
この構成から、補助変速装置１１は、シフト部材４１を高速位置に位置させると、前後進切換装置１０の円筒軸３１からの動力を出力軸３５に高速前進動力として正転伝達する高速前進伝動状態を現出し、シフト部材４１を低速位置に位置させると、前後進切換装置１０の円筒軸３１からの動力を出力軸３５に低速前進動力として正転伝達する低速前進伝動状態を現出するようになっている。
【００３４】
副変速装置１２は、前後進切換装置１０及び補助変速装置１１の共通の出力軸３５と連動する入力軸４２、入力軸４２に回転自在に装着された低速駆動ギヤ４３と高速駆動ギヤ４４、低速駆動ギヤ４３に噛合する低速従動ギヤ４５、高速駆動ギヤ４４に噛合する高速従動ギヤ４６、低速従動ギヤ４５及び高速従動ギヤ４６と一体回転する円筒軸４７、及び、入力軸４２に低速駆動ギヤ４３を連動させる低速位置と入力軸４２に高速駆動ギヤ４４を連動させる高速位置とに切り換え可能なシンクロメッシュ式のシフト部材４８、などによって構成されている。
【００３５】
この構成から、副変速装置１２は、シフト部材４８を低速位置に位置させると、入力軸４２の動力を円筒軸４７に低速で伝達する低速伝動状態を現出し、シフト部材４８を高速位置に位置させると、入力軸４２の動力を円筒軸４７に高速で伝達する高速伝動状態を現出するようになっている。
【００３６】
超減速装置１３は、副変速装置１２の円筒軸４７を回転自在に支持する出力軸４９、副変速装置１２の円筒軸４７と一体回転する減速駆動ギヤ５０、出力軸４９に回転自在に装着された減速従動ギヤ５１、減速駆動ギヤ５０に噛合する第１中継ギヤ５２、減速従動ギヤ５１に噛合する第２中継ギヤ５３、第１中継ギヤ５２と第２中継ギヤ５３とを一体回転させる中継軸５４、及び、出力軸４９を副変速装置１２の円筒軸４７に連動させる非減速位置と出力軸４９を減速従動ギヤ５１に連動させる超減速位置とに切り換え可能なシンクロメッシュ式のシフト部材５５、などによって構成されている。
【００３７】
この構成から、超減速装置１３は、シフト部材５５を非減速位置に位置させると、副変速装置１２の円筒軸４７からの動力を出力軸４９に変速せずに伝達する非減速伝動状態を現出し、シフト部材５５を超減速位置に位置させると、副変速装置１２の円筒軸４７からの動力を出力軸４９に大きく減速して伝達する超減速伝動状態を現出するようになっている。
【００３８】
後輪差動装置１４は、超減速装置１３の出力軸４９に連動するように構成されており、その出力軸４９からの動力を左右の後輪２に伝達するようになっている。
【００３９】
前輪変速装置１５は、超減速装置１３の出力軸４９と一体回転する伝動ギヤ５６に中継ギヤ５７を介して噛合連動する入力ギヤ５８、入力ギヤ５８と一体回転する等速駆動ギヤ５９、入力ギヤ５８と入力軸６０を介して一体回転する増速駆動ギヤ６１、等速駆動ギヤ５９に噛合する等速従動ギヤ６２、増速駆動ギヤ６１に噛合する増速従動ギヤ６３、等速従動ギヤ６２と増速従動ギヤ６３とを回転自在に支持する出力軸６４、増速従動ギヤ６３と出力軸６４との間に介装された多板式の摩擦クラッチ６５、及び、出力軸６４を等速従動ギヤ６２に連動させる等速位置と摩擦クラッチ６５を入り操作して出力軸６４を増速従動ギヤ６３に連動させる前輪増速位置と出力軸６４を等速従動ギヤ６２及び増速従動ギヤ６３に連動させない中立位置とに切り換え可能なシフト部材６６、などによって構成されている。等速駆動ギヤ５９と等速従動ギヤ６２のギヤレシオは、前輪１の周速度を後輪２の周速度と略同一する値に設定されている。増速駆動ギヤ６１と増速従動ギヤ６３のギヤレシオは、前輪１の周速度を後輪２の周速度よりも速くする値に設定されている。
【００４０】
この構成から、前輪変速装置１５は、シフト部材６６を等速位置に位置させると、入力ギヤ５８の動力を出力軸６４に前輪１の周速度が後輪２の周速度と略同一となるように伝達する標準４輪駆動状態を現出し、シフト部材６６を前輪増速位置に位置させると、入力ギヤ５８の動力を出力軸６４に前輪１の周速度が後輪２の周速度よりも速くなるように伝達する前輪増速４輪駆動状態を現出し、シフト部材６６を中立位置に位置させると、入力ギヤ５８の動力を出力軸６４に伝達しない後輪２輪駆動状態を現出するようになっている。
【００４１】
図２及び図３に示すように、主変速装置８の第１シフト部材２８は３位置切り換え式の第１油圧シリンダ６７の作動で、主変速装置８の第２シフト部材２９は３位置切り換え式の第２油圧シリンダ６８の作動で、前後進切換装置１０のシフト部材３６は２位置切り換え式の第１切換レバー６９の操作で、補助変速装置１１のシフト部材４１は２位置切り換え式の第３油圧シリンダ７０の作動で、副変速装置１２のシフト部材４８は２位置切り換え式の第４油圧シリンダ７１の作動で、超減速装置１３のシフト部材５５は２位置切り換え式の第２切換レバー７２の操作で、前輪変速装置１５のシフト部材６６は３位置切り換え式の第５油圧シリンダ７３の作動で切り換え操作されるようになっている。
【００４２】
つまり、主変速装置８、補助変速装置１１、及び、副変速装置１２は、アクチュエータＡの一例である第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の作動で変速操作されるギヤ式変速装置Ｇである。
【００４３】
図３に示すように、第１油圧シリンダ６７は、２位置切り換え式の第１電磁切換弁７４と第２電磁切換弁７５の作動で、第２油圧シリンダ６８は、２位置切り換え式の第３電磁切換弁７６と第４電磁切換弁７７の作動で、第３油圧シリンダ７０は、２位置切り換え式の第５電磁切換弁７８の作動で、第４油圧シリンダ７１は、２位置切り換え式の第６電磁切換弁７９の作動で、エンジン３からの動力で駆動される油圧ポンプ８０から圧送される作動油の流動状態が切り換えられることによって作動状態が切り換わるようになっている。各電磁切換弁７４〜７９の作動は、マイクロコンピュータを備えた制御装置８１によって制御されるようになっている。制御装置８１は、ポテンショメータからなるレバーセンサ８２により検出される変速レバー８３の操作位置に基づいて、第１〜４電磁切換弁７４〜７７及び第６電磁切換弁７９の作動を制御し、切換スイッチ８４の操作に基づいて第５電磁切換弁７８の作動を制御するように構成されている。
【００４４】
変速レバー８３の操作位置に基づく制御装置８１の制御作動について詳述すると、制御装置８１は、変速レバー８３が駐車位置又は中立位置にある場合には、第１〜４電磁切換弁７４〜７７を作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８及び第２シフト部材２９が中立位置に位置するように第１油圧シリンダ６７及び第２油圧シリンダ６８を作動させて、中立状態を現出するのである。
【００４５】
変速レバー８３が第１速位置にある場合には、第１電磁切換弁７４と第６電磁切換弁７９とを作動油排出状態にし、かつ、第２〜４電磁切換弁７５〜７７を作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８が第１速位置に位置するように第１油圧シリンダ６７を作動させ、主変速装置８の第２シフト部材２９が中立位置に位置するように第２油圧シリンダ６８を作動させ、副変速装置１２のシフト部材４８が低速位置に位置するように第４油圧シリンダ７１を作動させて、第１速状態を現出するのである。
【００４６】
変速レバー８３が第２速位置にある場合には、第２電磁切換弁７５と第６電磁切換弁７９とを作動油排出状態にし、かつ、第１電磁切換弁７４と第３電磁切換弁７６と第４電磁切換弁７７とを作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８が第２速位置に位置するように第１油圧シリンダ６７を作動させ、主変速装置８の第２シフト部材２９が中立位置に位置するように第２油圧シリンダ６８を作動させ、副変速装置１２のシフト部材４８が低速位置に位置するように第４油圧シリンダ７１を作動させて、第２速状態を現出するのである。
【００４７】
変速レバー８３が第３速位置にある場合には、第３電磁切換弁７６と第６電磁切換弁７９とを作動油排出状態にし、かつ、第１電磁切換弁７４と第２電磁切換弁７５と第４電磁切換弁７７とを作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８が中立位置に位置するように第１油圧シリンダ６７を作動させ、主変速装置８の第２シフト部材２９が第３速位置に位置するように第２油圧シリンダ６８を作動させ、副変速装置１２のシフト部材４８が低速位置に位置するように第４油圧シリンダ７１を作動させて、第３速状態を現出するのである。
【００４８】
変速レバー８３が第４速位置にある場合には、第４電磁切換弁７７と第６電磁切換弁７９とを作動油排出状態にし、かつ、第１〜３電磁切換弁７４〜７６を作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８が中立位置に位置するように第１油圧シリンダ６７を作動させ、主変速装置８の第２シフト部材２９が第４速位置に位置するように第２油圧シリンダ６８を作動させ、副変速装置１２のシフト部材４８が低速位置に位置するように第４油圧シリンダ７１を作動させて、第４速状態を現出するのである。
【００４９】
変速レバー８３が第５速位置にある場合には、第１電磁切換弁７４を作動油排出状態にし、かつ、第２〜４電磁切換弁７５〜７７と第６電磁切換弁７９とを作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８が第１速位置に位置するように第１油圧シリンダ６７を作動させ、主変速装置８の第２シフト部材２９が中立位置に位置するように第２油圧シリンダ６８を作動させ、副変速装置１２のシフト部材４８が高速位置に位置するように第４油圧シリンダ７１を作動させて、第５速状態を現出するのである。
【００５０】
変速レバー８３が第６速位置にある場合には、第２電磁切換弁７５を作動油排出状態にし、かつ、第１電磁切換弁７４と第３電磁切換弁７６と第４電磁切換弁７７と第６電磁切換弁７９とを作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８が第２速位置に位置するように第１油圧シリンダ６７を作動させ、主変速装置８の第２シフト部材２９が中立位置に位置するように第２油圧シリンダ６８を作動させ、副変速装置１２のシフト部材４８が高速位置に位置するように第４油圧シリンダ７１を作動させて、第６速状態を現出するのである。
【００５１】
変速レバー８３が第７速位置にある場合には、第３電磁切換弁７６を作動油排出状態にし、かつ、第１電磁切換弁７４と第２電磁切換弁７５と第４電磁切換弁７７と第６電磁切換弁７９とを作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８が中立位置に位置するように第１油圧シリンダ６７を作動させ、主変速装置８の第２シフト部材２９が第３速位置に位置するように第２油圧シリンダ６８を作動させ、副変速装置１２のシフト部材４８が高速位置に位置するように第４油圧シリンダ７１を作動させて、第７速状態を現出するのである。
【００５２】
変速レバー８３が第８速位置にある場合には、第４電磁切換弁７７を作動油排出状態にし、かつ、第１〜３電磁切換弁７４〜７６と第６電磁切換弁７９とを作動油供給状態にすることにより、主変速装置８の第１シフト部材２８が中立位置に位置するように第１油圧シリンダ６７を作動させ、主変速装置８の第２シフト部材２９が第４速位置に位置するように第２油圧シリンダ６８を作動させ、副変速装置１２のシフト部材４８が高速位置に位置するように第４油圧シリンダ７１を作動させて、第８速状態を現出するのである。
【００５３】
つまり、変速レバー８３の操作位置に基づいて、制御装置８１が、第１〜４電磁切換弁７４〜７７及び第６電磁切換弁７９の作動を制御して、主変速装置８を変速操作する第１油圧シリンダ６７と第２油圧シリンダ６８、並びに、副変速装置１２を変速操作する第４油圧シリンダ７１の作動状態を切り換えることによって、前後進のそれぞれにおいて８段の変速操作を行えるようになっている。
【００５４】
切換スイッチ８４の操作に基づく制御装置８１の制御作動について詳述すると、制御装置８１は、補助変速装置１１が高速前進伝動状態にある場合に切換スイッチ８４が操作されると、第５電磁切換弁７８を作動油排出状態にすることにより、補助変速装置１１のシフト部材４１が低速位置に位置するように第３油圧シリンダ７０を作動させて、低速前進伝動状態を現出し、逆に、補助変速装置１１が低速前進伝動状態にある場合に切換スイッチ８４が操作されると、第５電磁切換弁７８を作動油供給状態にすることにより、補助変速装置１１のシフト部材４１が高速位置に位置するように第３油圧シリンダ７０を作動させて、高速前進伝動状態を現出するのである。
【００５５】
尚、補助変速装置１１におけるギヤレシオの比は、主変速装置８及び副変速装置１２による８段変速構造における各ギヤレシオの比の半分程度の値に設定されている。つまり、補助変速装置１１を変速作動させることによって、主変速装置８及び副変速装置１２の変速作動による主変速の約半段分の補助変速を行えるようになっている。
【００５６】
第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１に対する油圧回路には、主変速装置８、副変速装置１２、及び、補助変速装置１１の変速作動、並びに、前後進切換装置１０の切り換え作動に連動して油圧クラッチ９の作動状態を切り換える弁機構Ｖが備えられている。弁機構Ｖは、第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の作動開始、又は、第１切換レバー６９の操作開始に基づいて作動油排出状態に切り換わることによって、油圧クラッチ９の減圧による切り作動を開始させ、かつ、第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の作動終了、又は、第１切換レバー６９の操作完了に基づいて作動油供給状態に切り換わることによって、油圧クラッチ９の昇圧による入り作動を開始させる切換弁８５と、制御装置８１により、図４に示すように、油圧クラッチ９の入り作動開始から設定時間ｔの間は大きい開度に開度調節され、かつ、設定時間ｔの経過後は油圧クラッチ９を徐々に昇圧させる開度に開度調節される電磁比例弁８６とを、切換弁８５に対して電磁比例弁８６が油路上手側に位置する状態に直列に接続することによって構成されている。つまり、制御装置８１は、弁機構Ｖの作動を制御する制御手段Ｃとしても機能するように構成されている。
【００５７】
切換弁８５は、主変速装置８の第１シフト部材２８を第１速位置又は第２速位置に位置させた第１油圧シリンダ６７の作動停止時に閉弁されるように第１油圧シリンダ６７に連係された第１開閉弁８７、主変速装置８の第２シフト部材２９を第３速位置又は第４速位置に位置させた第２油圧シリンダ６８の作動停止時に閉弁されるように第２油圧シリンダ６８に連係された第２開閉弁８８、補助変速装置１１のシフト部材４１を低速位置又は高速位置に位置させた第３油圧シリンダ７０の作動停止時に閉弁されるように第３油圧シリンダ７０に連係された第３開閉弁８９、副変速装置１２のシフト部材４８を低速位置又は高速位置に位置させた第４油圧シリンダ７１の作動停止時に閉弁されるように第４油圧シリンダ７１に連係された第４開閉弁９０、及び、前後進切換装置１０のシフト部材３６を前進位置又は後進位置に位置させた第１切換レバー６９の操作完了時に閉弁されるように第１切換レバー６９に連係された第５開閉弁９１、の作動に基づいて、パイロット圧が所定圧よりも減少すると作動油排出状態に切り換わり、逆に、パイロット圧が所定圧以上に上昇すると作動油供給状態に切り換わるように構成されている。
【００５８】
第１〜５開閉弁８７〜９１は、第１開閉弁８７に対して、第２開閉弁８８が直列に、又、第３〜５開閉弁８９〜９１が並列に接続されており、第１開閉弁８７と第２開閉弁８８の双方、又は、第３〜５開閉弁８９〜９１のいずれかが開弁されると、作動油を排出して切換弁８５に対するパイロット圧を減少させ、逆に、第１開閉弁８７及び第２開閉弁８８のいずれかと、第３〜５開閉弁８９〜９１の全てが閉弁されると、作動油の排出を停止して切換弁８５に対するパイロット圧を上昇させるようになっている。
【００５９】
以上の構成から、変速レバー８３による主変速装置８及び副変速装置１２の変速操作の際には、第１油圧シリンダ６７、第２油圧シリンダ６８、又は、第４油圧シリンダ７１の作動開始に基づいて油圧クラッチ９を自動的に切り作動させることができるとともに、第１油圧シリンダ６７、第２油圧シリンダ６８、又は、第４油圧シリンダ７１の作動終了に基づいて油圧クラッチ９を自動的に入り作動させることができ、又、第１切換レバー６９による前後進切換装置１０の切り換え操作の際には、第１切換レバー６９の操作開始に基づいて油圧クラッチ９を自動的に切り作動させることができるとともに、第１切換レバー６９の操作完了に基づいて油圧クラッチ９を自動的に入り作動させることができ、更に、切換スイッチ８４による補助変速装置１１の変速操作の際には、第３油圧シリンダ７０の作動開始に基づいて油圧クラッチ９を自動的に切り作動させることができるとともに、第３油圧シリンダ７０の作動終了に基づいて油圧クラッチ９を自動的に入り作動させることができるようになっている。
【００６０】
要するに、主変速装置８、補助変速装置１１、及び、副変速装置１２の変速操作、並びに、前後進切換装置１０の切り換え操作の際に油圧クラッチ９の操作を人為的に行う手間を省くことができるようになっている。
【００６１】
又、前述のように、制御装置８１が、油圧クラッチ９の入り作動開始から設定時間ｔの間は電磁比例弁８６の開度を大きい開度に調節することによって、油圧クラッチ９の入り作動開始から電磁比例弁８６の開度を徐々に大きくする場合に比較して油圧クラッチ９の入り操作に要する操作時間を短縮できる上に、設定時間ｔの経過後は電磁比例弁８６の開度を油圧クラッチ９を徐々に昇圧させる開度に調節することから、クラッチミート時におけるショックの発生を抑制できるようになっている。尚、制御装置８１は、切換弁８５の作動状態を切り換えるパイロット圧の所定圧への到達を検出する圧力スイッチ９２の作動に基づいて、油圧クラッチ９の入り作動の開始及び切り作動の開始を検知し、又、内蔵されたタイマＴで設定時間ｔを計時するようになっている。
【００６２】
図３及び図４に示すように、制御装置８１は、第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の作動開始、又は、第１切換レバー６９の操作開始により、パイロット圧が所定圧まで低下したことを圧力スイッチ９２が検出した段階、言い換えると、切換弁８５が作動油排出状態に切り換えられて油圧クラッチ９が切り作動を開始した段階（アクチュエータＡの作動終了以前の一例）から、電磁比例弁８６の開弁操作を行うとともに、そのときの変速条件である、変速段、作動油の温度、エンジン回転数、及び、発進時か走行中かに基づいて、その段階での電磁比例弁８６の目標開度を変更するように構成されている。
【００６３】
詳述すると、制御装置８１は、レバーセンサ８２からの検出又は切換スイッチ８４の操作に基づいて変速段を判別し、又、レバーセンサ８２からの検出に基づいて発進時であるか走行中であるかを判別する。又、このトラクタには、作動油の温度を検出する油温計９３と、油圧ポンプ８０を駆動するエンジン３の回転数を検出する回転計９４とが設けられており、制御装置８１は、油温計９３からの検出に基づいて作動油の粘度を判別し、又、回転計９４からの検出に基づいて油圧ポンプ８０から圧送される作動油量を判別する。そして、それらの判別結果に基づいて、油圧クラッチ９が切り作動を開始した段階での電磁比例弁８６の目標開度を変更するのである。
【００６４】
例えば、変速段によって、第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の固体差やシフトストロークの差あるいは作動させるシリンダ数量などに起因して変速操作に要する時間に違いが生じて、その変速操作の間に油圧クラッチ９から排出される作動油量が異なるようになり、それによって、油圧クラッチ９の入り操作の際に必要となる作動油量も異なることから、制御装置８１は、レバーセンサ８２からの検出又は切換スイッチ８４の操作に基づいて判別される変速段が、その変速段への変速操作の間に油圧クラッチ９から排出される作動油量が多いものであるほど、その変速操作において油圧クラッチ９が切り作動を開始した段階での電磁比例弁８６の目標開度を大きくして油圧クラッチ９に対する単位時間当たりの作動油供給量を多くすることにより、変速段にかかわらず、設定時間ｔの間で油圧クラッチ９をクラッチミート直前まで適切に作動させ得るだけの作動油量を確保できるようにするのである。
【００６５】
又、走行中の変速操作においては、変速レバー８３が第１〜８速位置のうちの隣合う変速位置に亘って操作される間だけ第１開閉弁８７と第２開閉弁８８とが開弁することにより、作動油が抜けきっていない状態の油圧クラッチ９に対して作動油を供給するようになるのに対し、発進時の変速操作においては、変速レバー８３が駐車位置又は中立位置に操作されていて、第１開閉弁８７と第２開閉弁８８とが以前から開弁していることにより、作動油が抜けきった状態の油圧クラッチ９に対して作動油を供給するようになることから、制御装置８１は、発進時であると判別した場合には、油圧クラッチ９が切り作動を開始した段階での電磁比例弁８６の目標開度を走行中と判別した場合の目標開度よりも大きくして油圧クラッチ９に対する単位時間当たりの作動油供給量を多くすることにより、発進時においても設定時間ｔの間で油圧クラッチ９をクラッチミート直前まで適切に作動させ得るだけの作動油量を確保できるようにするのである。
【００６６】
更に、作動油は、その温度が低下して粘度が高くなるほど流動し難くなるものであり、又、油圧クラッチ９は、その切り操作時には迅速さが求められることから弁機構Ｖの開度が電磁比例弁８６により開度調節されない大きい開度に設定されているのに対し、その入り操作時にはクラッチミート時のショックの発生を防止するために弁機構Ｖの開度が電磁比例弁８６の開度調節作動により一旦小さい開度に設定されることよって、入り操作時に作動油の粘度の影響が大きくなるものであることから、制御装置８１は、油温計９３で検出される作動油の温度が低くなるほど、油圧クラッチ９が切り作動を開始した段階での電磁比例弁８６の目標開度を大きくして油圧クラッチ９に向けて作動油を流動させ易くすることにより、作動油の粘度にかかわらず、設定時間ｔの間で油圧クラッチ９をクラッチミート直前まで適切に作動させ得るだけの作動油量を確保できるようにするのである。
【００６７】
又更に、エンジン回転数が低いほど、油圧ポンプ８０から圧送される作動油量が少なくなることから、制御装置８１は、回転計９４で検出されるエンジン回転数が低いほど、油圧クラッチ９が切り作動を開始した段階での電磁比例弁８６の目標開度を大きくして油圧クラッチ９に作動油を供給し易くすることにより、エンジン回転数にかかわらず、設定時間ｔの間で油圧クラッチ９をクラッチミート直前まで適切に作動させ得るだけの作動油量を確保できるようにするのである。
【００６８】
以上の点から、変速段、発進時であるか走行中であるか、作動油の温度に起因した粘度の変化、及び、エンジン回転数に起因した油圧ポンプ８０からの作動油量の変化にかかわらず、設定時間ｔの間で油圧クラッチ９をクラッチミート直前まで確実に作動させることができるようになり、これによって、変速段、作動油の温度、並びに、エンジン回転数によっては、設定時間ｔの間で油圧クラッチ９をクラッチミート直前まで適切に作動させることができずに、クラッチミートのかなり手前の段階から電磁比例弁８６の開度が絞られることによって、第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間が長くなる、あるいは、電磁比例弁８６の開度を大きくする設定時間ｔの間で油圧クラッチ９がクラッチミートすることによりショックが発生する、といった不都合の発生や、発進時に、設定時間ｔの間で油圧クラッチ９をクラッチミート直前まで適切に作動させることができずに、クラッチミートのかなり手前の段階から電磁比例弁８６の開度が絞られることによって、第１油圧シリンダ６７の作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間が長くなる、といった不都合の発生を防止できるようになる。
【００６９】
しかも、制御装置８１が、油圧クラッチ９が切り作動を開始した段階から電磁比例弁８６の開弁操作を行っていることによって、第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の作動終了に基づいて切換弁８５が油圧クラッチ９を入り作動させるための作動油供給状態に切り換えられると、既に電磁比例弁８６の開度がそのときの変速条件に応じた大きい開度に調節されている状態となり、それによって、直ちに電磁比例弁８６の開度に応じた大流量の作動油が油圧クラッチ９に供給されるようになることから、切換弁８５を作動油供給状態に切り換えてから電磁比例弁８６の開弁操作を開始する場合のように、電磁比例弁８６の開弁操作が行われている間は油圧クラッチ９に供給する作動油量が制限される、ということがないので、その分、第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の作動が終了する変速操作の完了からクラッチミートに至るまでの間における無駄時間を少なくすることができて、変速操作の際における車速の低下を抑制できるようになり、もって、クラッチミート時におけるショックの発生を効果的に抑制できるようになる。
【００７０】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
▲１▼ 本発明を、農用トラクタ以外の作業車に適用するようにしてもよい。
▲２▼ 制御手段Ｃが電磁比例弁８６の開弁操作を行うタイミングとしては、アクチュエータＡの作動終了以前であれば種々の変更が可能である。
▲３▼ 制御手段Ｃが、変速段、発進時であるか走行中であるか、作動油の温度、及び、エンジン回転数のうちのいずれか一つ、もしくは、いくつかの組み合わせに基づいてアクチュエータＡの作動終了以前での電磁比例弁８６の目標開度を変更するように構成してもよい。
▲４▼ 第１〜４油圧シリンダ６７，６８，７０，７１の作動開始及び作動停止を検出する複数のリミットスイッチなどの検出手段を設けるとともに、切換弁８５として、それらの検出手段からの検出に基づく制御装置８１の制御作動で作動する電磁式のものを採用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】農用トラクタの全体側面図
【図２】走行変速系の伝動構造を示す概略図
【図３】走行変速系の操作構造を示す油圧制御回路図
【図４】電磁比例弁の開弁操作のタイミングを示す図
【符号の説明】
３ エンジン
９ 油圧クラッチ
８０ 油圧ポンプ
８５ 切換弁
８６ 電磁比例弁
９３ 油温計
９４ 回転計
Ａ アクチュエータ
Ｃ 制御手段
Ｇ ギヤ式変速装置
Ｖ 弁機構
ｔ 設定時間

Claims (6)

1. アクチュエータの作動で変速操作されるギヤ式変速装置と、多板式の油圧クラッチと、該油圧クラッチの作動状態を切り換える弁機構と、該弁機構の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記アクチュエータの作動開始に基づいて前記油圧クラッチが減圧による切り作動を開始し、かつ、前記アクチュエータの作動終了に基づいて前記油圧クラッチが昇圧による入り作動を開始するように前記アクチュエータの作動に連動された切換弁と、前記制御手段により、前記油圧クラッチの入り作動開始から設定時間の間は大きい開度に開度調節され、前記設定時間経過後は前記油圧クラッチを徐々に昇圧させる開度に開度調節される電磁比例弁とから前記弁機構を構成した作業車の変速操作構造であって、
   前記切換弁に対して前記電磁比例弁を油路上手側に直列に接続するとともに、前記制御手段が、前記アクチュエータの作動終了以前に、前記電磁比例弁の目標開度を、前記油圧クラッチの入り作動開始時に必要な油量を供給できる開度に変更し、その目標開度に基づいて前記電磁比例弁の開弁操作を行うように構成してある作業車の油圧式変速操作構造。
2. 前記制御手段が、変速段を判別するとともに、その判別結果に基づいて前記アクチュエータの作動終了以前での前記電磁比例弁の目標開度を変更するように構成してある請求項１記載の作業車の変速操作構造。
3. 作動油の温度を検出する油温計を設けて、前記制御手段が、その油温に基づいて前記アクチュエータの作動終了以前での前記電磁比例弁の目標開度を変更するように構成してある請求項１又は２記載の作業車の変速操作構造。
4. 前記油圧クラッチに向けて作動油を圧送する油圧ポンプをエンジンからの動力で駆動するとともに、前記エンジンの回転数を検出する回転計を設けて、前記制御手段が、その回転数に基づいて前記アクチュエータの作動終了以前での前記電磁比例弁の目標開度を変更するように構成してある請求項１〜３のいずれか一つに記載の作業車の変速操作構造。
5. 前記制御手段が、発進時であるか走行中であるかを判別するとともに、その判別結果に基づいて前記アクチュエータの作動終了以前での前記電磁比例弁の目標開度を変更するように構成してある請求項１〜４のいずれか一つに記載の作業車の変速操作構造。
6. 前記切換弁が、前記アクチュエータの作動停止時に上昇し、かつ、前記アクチュエータの作動時に減少するパイロット圧で作動するように構成してある請求項１〜５のいずれか一つに記載の作業車の変速操作構造。

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