JP3756767B2 - Shuttle device for traveling vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ等の走行車両のシャトル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
トラクタ等の走行車両においては、前後進を効率良くかつ頻繁に行うために、トランスミッションにシャトル装置が装備されている。
このシャトル装置は、シャトル軸にシンクロ式クラッチと、このクラッチによってシャトル軸に択一的に係合してシャトルギヤ軸へ動力を伝達する正逆転ギヤとを設けて構成され、前記クラッチはシフトロッドに設けたシフトレバーを移動することで切換可能になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
最近、酪農ユーティリティへの需要増加により、トラクタでのフロントローダ装着率がアップする傾向にあり、シャトル変速の使用頻度が高まっている。また、車体重量及びエンジン定格回転数増加に伴い、シャトルシンクロには高い同期能力が求められている。
このような高馬力化傾向のなか、前記従来技術において、クラッチのシンクロ手段の同期を容易にするためにシンクロ手段の容量アップを行うとしても、正逆転ギヤ及びシャトルギヤ軸等によって拘束されていて径方向スペースには限界があり、サイズアップを図ることは困難であり、また、ダブルコーンシンクロを用いても耐久性の面で問題がある。
【0004】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした走行車両のシャトル装置を提供することを目的とする。
本発明は、クラッチを中立状態にしたときに負荷付与手段でシャトル軸に負荷をかけることにより、シンクロ手段の同期する仕事をアシストして、シンクロ手段の同期を容易にしかつ耐久性を向上できるようにした走行車両のシャトル装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決のための第1の具体的手段は、シャトル軸2に、シンクロ式クラッチ3と、このクラッチ3によってシャトル軸2に択一的に係合してシャトルギヤ軸4へ動力を伝達する正逆転ギヤ5、6とを設けた走行車両のシャトル装置において、
前記クラッチ3を中立状態にするときにシャトル軸2に負荷をかける負荷付与手段7を設けていることである。
【0006】
これによって、クラッチ3を正転状態又は逆転状態から中立状態に変更する際、負荷付与手段7によってシャトル軸2に負荷が加えられるので、シャトル軸2は強制的に減速され、クラッチ3のシンクロ手段の同期が容易なる。
本発明における課題解決のための第2の具体的手段は、シャトル軸2に、シンクロ式クラッチ3と、このクラッチ3によってシャトル軸2に択一的に係合してシャトルギヤ軸4へ動力を伝達する正逆転ギヤ5、6とを設けた走行車両のシャトル装置において、
前記シャトル軸2とそれを支持するミッションケース8との間にクラッチ3を正転状態又は逆転状態から切換開始したときにシャトル軸2に負荷をかける負荷付与手段7を設けていることである。
【0007】
これによって、クラッチ3を正転状態又は逆転状態から切換開始したときに、負荷付与手段7によってシャトル軸2に負荷が加えられるので、シャトル軸2は強制的に減速され、クラッチ3のシンクロ手段の同期が容易なる。
本発明における課題解決のための第3の具体的手段は、第1又は2の具体的手段に加えて、前記クラッチ3はシフトロッド10に設けたシフトレバー11で切換可能になっており、このシフトロッド10を中立位置に移動したときに前記負荷付与手段7を動作可能に設定していることである。
【0008】
これによって、シフトレバー11を操作してクラッチ3を切換えるとき、同時に負荷付与手段7の操作も行われるので、負荷付与手段7のアシストの動作時期の設定及び操作が容易にできる。
本発明における課題解決のための第4の具体的手段は、第1〜3のいずれかの具体的手段に加えて、前記負荷付与手段7はポンプ12とその吐出量を制御する制御弁13とを有することである。
これによって、制御弁13でポンプ12の吐出量を制御することにより、簡単かつコンパクトな構成で、シャトル軸2に負荷を加えることが可能になる。
【0009】
本発明における課題解決のための第5の具体的手段は、第4の具体的手段に加えて、前記ポンプ12はトロコイドポンプであることである。
これによって、制御弁13でトロコイドポンプ12の吐出量を制御することにより、簡単かつコンパクトな構成で、シャトル軸2に負荷を加えることが可能になる。
本発明における課題解決のための第6の具体的手段は、第4又は5の具体的手段に加えて、前記クラッチ3の正転状態又は逆転状態からの切換開始と、制御弁13によるポンプ12吐出量制御開始とを略一致させていることである。
【0010】
これによって、ポンプ12で適正にかつ速やかにシャトル軸2を停止可能になる。
本発明における課題解決のための第7の具体的手段は、第1〜3のいずれかの具体的手段に加えて、前記負荷付与手段7はブレーキ装置で構成していることである。
これによって、ブレーキ装置でシャトル軸2に負荷を加えて、適正にかつ速やかにシャトル軸2を停止可能になる。
【0011】
【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。
図1〜5において、農用トラクタのトランスミッションを例示しており、17はエンジンに連結されたフライホイールで、メインクラッチ18を介して走行推進軸19に動力を伝達し、また、この走行推進軸19に貫通したPTO駆動軸20を直結している。
前記走行推進軸19とこれと平行に配置されたカウンタ軸21との間に主変速装置22が設けられ、カウンタ軸21の後方には油圧クラッチ23を介してシャトル軸2が連結され、主変速後の動力が断接自在に伝達可能になっている。
【0012】
シャトル軸2と平行にシャトルギヤ軸4及び高低軸24が配置されており、前記シャトルギヤ軸4はPTO駆動軸20に遊嵌され、前記高低軸24は伝動軸25に遊嵌されており、シャトル軸2とシャトルギヤ軸4との間に、走行動力を正逆転に切換るシャトル装置1が配置され、シャトルギヤ軸4と高低軸24との間には高低変速装置30が配置されている。
26は高低軸24と伝動軸25との間に設けられたクリープ減速装置の一部を示しており、伝動軸25はベベルピニオン軸27と連結されている。
【0013】
28はPTO駆動軸20からPTO伝動軸29への動力の断接を行う油圧クラッチを示している。
前記シャトル装置1において、シャトル軸2には、ダブルシンクロメッシュ式(シンクロ式)のクラッチ3と、このクラッチ3によってシャトル軸2に択一的に係合してシャトルギヤ軸4へ動力を伝達する正逆転ギヤ5、6とが設けられている。
前記正転ギヤ5はシャトルギヤ軸4上のギヤ34と噛合し、逆転ギヤ6はバックギヤ35と噛合し、バックギヤ35はシャトルギヤ軸4上のギヤ36と噛合している。
【0014】
また、ギヤ34、36の回転は、ギヤ37を介して高低変速装置30の高速ギヤ38に伝達されるか、ギヤ36を介して回転は高低変速装置30の低速ギヤ39に伝達される。
クラッチ3は、正逆転ギヤ5、6間のシフタ41を一方向に動かし始めると、シンクロナイザキー42がその端部でシンクロナイザリング43を正逆転ギヤ5、6の一方のコーン部に押し付け、そのコーン部に生じる摩擦力によって、シャトル軸2と一体となって回っているカップリング44、シンクロナイザキー42の回転が、シンクロナイザリング43と正逆転ギヤ5、6とに伝わり始めるようになる。前記シフタ41、シンクロナイザキー42、シンクロナイザリング43等がシンクロ手段を構成している。
【0015】
前記シフタ41はシフトロッド10に設けたシフトレバー11によって往復移動可能であり、シフトロッド10はミッションケース8に支持されており、同じくミッションケース8に支持された操作手段45によって押動操作される。
この操作手段45は、ミッションケース8に回転自在に支持されたレバー軸46と、このレバー軸46に取り付けられていて先端がシフトロッド10と係合しているレバー47と、レバー軸46の上端に連結された操作アーム48等を有する。
【0016】
シフトロッド10は位置決め手段49によって正転位置、逆転位置及び両位置の中間の中立位置に位置決め可能であり、シフトロッド10には中立位置用凹部10a、正転位置用凹部10b及び逆転位置用凹部10cがそれぞれ形成されている。
また、シフトロッド10には凹部10d、10e、10fが形成されており、これらに対向してミッションケース8にニュートラル検出スイッチ51とバック検出スイッチ52とが配置されており、シャトル装置1の中立状態、正逆転状態を検出可能にしている。
【0017】
前記シャトル軸2の後端は、後端軸受54及びカバー55より後方へ突出しており、この後端にクラッチ3を中立状態にするときにシャトル軸2に負荷をかける負荷付与手段7が設けられており、この負荷付与手段7を動作させる作動手段56が負荷付与手段7とシフトロッド10との間に設けられている。
前記負荷付与手段7は、ポンプ12とその吐出量を制御する制御弁13とを有する。前記ポンプ12は実施形態では油圧用のトロコイドポンプを例示しており、その他の流体圧ポンプでもよい。
【0018】
ポンプ12のインナロータ58はシャトル軸2に固定され、アウタロータを有するケーシング59はカバー55と共にミッションケース8に固定されており、このケーシング59の吸入口にはミッションケース8内のミッションオイルを吸引するための吸入管60が接続され、吐出口61には前記制御弁13が配置されている。
前記制御弁13は、ケーシング59に螺合装着されていて放出路62aを形成した弁本体62と、この弁本体62内に配置されたボール(弁体)63及びスプリング64等を有する。
【0019】
前記弁本体62内にはボール63の上側にそれを押動する操作杆65が挿入されており、この操作杆65はシフトロッド10に形成した作動部10gに落ち込み当接可能になっており、これらによって、前記作動手段56が構成されている。
前記制御弁13は、操作杆65を押動してスプリング64に抗してボール63を押動することにより、吐出口61を放出路62aと連通(開回路状態)させて、吐出油をミッションケース8内に放出可能になり、操作杆65を作動部10gと対向させてその押動を解除して、ボール63を弁本体62内の弁座に当接させると、吐出口61を閉鎖(閉回路状態)し、インナロータ58に負荷を加えてその回転を停止させる。
【0020】
シフトロッド10の位置決め用凹部10a、10b、10cと作動部10gとの関係は、図6に示すように、正転位置用凹部10bと逆転位置用凹部10cとの間に作動部10gが位置し、作動部10gの両端が凹部10b、10cの各内側端に略一致している。この作動部10gの両端と凹部10b、10cの各内側端とは若干離れていてもよく、また、オーバラップしていてもよい。
図5は、シャトル変速時の昇圧特性を示しており、A線はトロコイドポンプ12の圧力、B線は油圧クラッチ23のパイロット圧、C線は油圧クラッチ23のクラッチ圧をそれぞれ示し、範囲Dは略中立状態の時間を示している。
【0021】
そして、トラクタを前進から後進又は後進から前進に変速するとき、操作手段45を操作してシフトロッド10を軸方向に移動する。このシフトロッド10の移動によりクラッチ3を正転状態又は逆転状態から中立状態側へ切換開始すると、まず、油圧クラッチ23へのパイロット圧供給が停止され、油圧クラッチ23は断状態になり、その直後(略同時)に作動部10gが操作杆65に対向してその押し込みを解除し始め、そして制御弁13を閉鎖してポンプ12から吐出される油量を制御(停止)し、これにより、トロコイドポンプ12の圧力が急上昇し、その反作用力としてシャトル軸2の回転エネルギーが吸収され、シャトル軸2を制動する。
【0022】
クラッチ3が目的の変速側に変速操作されると、操作杆65も作動部10gから押し出され、制御弁13を開放状態にしてシャトル軸2への負荷を解除し、油圧クラッチ23へのパイロット圧供給が再開され、油圧クラッチ23は次第に接状態になってクラッチ圧が上昇し、動力がカウンタ軸21から油圧クラッチ23を介してシャトル軸2に伝達され、シャトル軸2からクラッチ3を介して正逆転ギヤ5、6へ伝達される。
前記変速動作から明らかなように、ポンプ12でシャトル軸2を適正にかつ速やかに停止させるために、シャトル装置1の変速動作とポンプ12の吐出量の制御開始とが略一致するように設定されている。
【0023】
シフタ41を移動して変速するとき、従来技術においては、シンクロナイザリング43のみで同期させていた相対回転数を、変速時の通過点となる中立時、制御弁13を閉じてトロコイドポンプ12を閉回路としてシャトル軸2にブレーキをかける。これにより、シンクロで同期させなければならない相対回転数を半減できるので、従来より小さいサイズのシンクロ手段でも高い耐久性を確保できることになる。
なお、本発明は前記実施の形態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、負荷付与手段7として、ポンプ12の代わりに、シャトル軸2にバンドブレーキ、ディスクブレーキ等のブレーキ装置を設けてもよい。
【0024】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、シャトル装置1を変速する際、負荷付与手段7によってシャトル軸2に負荷を加えることができ、シャトル軸2を強制的に減速してシンクロ手段の同期が容易にでき、シンクロ手段をサイズアップしなくとも高馬力化が可能になり、耐久性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す全体断面側面図である。
【図2】シャトル装置の断面側面図である。
【図3】同一部断面背面図である。
【図4】図3のX−X線断面図である。
【図5】シャトル変速時の昇圧特性を示すグラフである。
【図6】ポンプの作動時期を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 シャトル装置
2 シャトル軸
3 クラッチ
4 シャトルギヤ軸
5 正転ギヤ
6 逆転ギヤ
7 負荷付与手段
8 ミッションケース
10 シフトロッド
11 シフトレバー
12 ポンプ
13 制御弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shuttle device for a traveling vehicle such as a tractor.
[0002]
[Prior art]
In a traveling vehicle such as a tractor, the transmission is equipped with a shuttle device in order to perform forward and backward movement efficiently and frequently.
The shuttle device is configured by providing a synchro clutch on the shuttle shaft and a forward / reverse gear that selectively engages the shuttle shaft by the clutch and transmits power to the shuttle gear shaft, and the clutch is a shift rod. Can be switched by moving a shift lever provided in
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, due to an increase in demand for dairy utilities, the front loader mounting rate of tractors tends to increase, and the frequency of use of the shuttle shift is increasing. Further, as the vehicle weight and the engine rated speed increase, shuttle synchronization is required to have high synchronization capability.
In such a tendency to increase horsepower, even if the capacity of the synchro means is increased in order to facilitate synchronization of the synchro means of the clutch in the prior art, it is constrained by the forward / reverse gear and the shuttle gear shaft. There is a limit to the radial space, and it is difficult to increase the size, and there is a problem in terms of durability even if double cone sync is used.
[0004]
It is an object of the present invention to provide a shuttle device for a traveling vehicle that can solve such problems of the prior art.
According to the present invention, when the clutch is in a neutral state, the load is applied to the shuttle shaft by the load applying means, thereby assisting the synchronizing work of the synchronizing means, thereby facilitating the synchronizing of the synchronizing means and improving the durability. An object of the present invention is to provide a shuttle device for a traveling vehicle.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The first specific means for solving the problems in the present invention is that the
A load applying means 7 for applying a load to the
[0006]
As a result, when the
The second specific means for solving the problem in the present invention is that the
A load applying means 7 for applying a load to the
[0007]
As a result, when the
The third specific means for solving the problems in the present invention is that the
[0008]
Thus, when the
The fourth specific means for solving the problems in the present invention is that, in addition to any one of the first to third specific means, the
Thus, by controlling the discharge amount of the
[0009]
A fifth specific means for solving the problems in the present invention is that, in addition to the fourth specific means, the
Thus, by controlling the discharge amount of the
The sixth specific means for solving the problems in the present invention includes, in addition to the fourth or fifth specific means, the switching start of the
[0010]
As a result, the
A seventh specific means for solving the problems in the present invention is that the
As a result, a load is applied to the
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 exemplify a transmission of an agricultural tractor.
A
[0012]
A
[0013]
In the
The
[0014]
The rotation of the
When the clutch 3 starts to move the
[0015]
The
The operating means 45 includes a
[0016]
The
Further, the
[0017]
The rear end of the
The
[0018]
An
The control valve 13 includes a valve
[0019]
An operating
The control valve 13 pushes the operating
[0020]
The relationship between the positioning recesses 10a, 10b, 10c of the
FIG. 5 shows the pressure increase characteristics at the time of shuttle shift, the A line indicates the pressure of the
[0021]
When shifting the tractor from forward to reverse or from reverse to forward, the operating means 45 is operated to move the
[0022]
When the clutch 3 is shifted to the target shift side, the operating
As is apparent from the speed change operation, the speed change operation of the
[0023]
When shifting by shifting the
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation can be carried out. For example, as the load application means 7, a brake device such as a band brake or a disk brake may be provided on the
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention described in detail above, when shifting the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall cross-sectional side view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional side view of the shuttle device.
FIG. 3 is a sectional rear view of the same part.
4 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
FIG. 5 is a graph showing boost characteristics at the time of shuttle shift.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation timing of the pump.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記シャトル軸によって駆動されるポンプを設けると共に、このポンプの吐出側に該ポンプの吐出量を制御する制御弁を設け、この制御弁の弁体と前記シフトロッドとの間に操作杆を設けて、前記正逆転ギヤをシャトル軸に択一的に係合させるようにシフトロッドを移動操作した状態で、該シフトロッドによって操作杆を押動し且つ該操作杆によって弁体を押動することによってポンプからの圧油の吐出を許容するように構成し、前記クラッチを中立状態にすべくシフトロッドを移動操作したときにシャトル軸に負荷をかけるようにポンプの吐出量を制御すべく操作杆の弁体に対する前記押動を解除する作動部をシフトロッドに設けていることを特徴とする走行車両のシャトル装置。Reverse rotation gear the shuttle shaft, transmits the synchronous type clutch which is switched by a moving operation of the shift rod, the power to the shuttle gear shaft engages selectively engaged to the shuttle shaft by the switching operation of the clutch In a shuttle device for a traveling vehicle provided with
A pump driven by the shuttle shaft is provided, a control valve for controlling the discharge amount of the pump is provided on the discharge side of the pump, and an operating rod is provided between the valve body of the control valve and the shift rod. In a state where the shift rod is moved so as to selectively engage the forward / reverse gear with the shuttle shaft, the operating rod is pushed by the shift rod and the valve body is pushed by the operating rod. It is configured to allow the discharge of pressure oil from the pump, and when the shift rod is moved to move the clutch to the neutral state, the operation rod is controlled to control the pump discharge amount so that a load is applied to the shuttle shaft . A shuttle device for a traveling vehicle, wherein the shift rod is provided with an operating portion for releasing the pushing force on the valve body .
前記シャトル軸によって駆動されるポンプを設けると共に、このポンプの吐出側に該ポンプの吐出量を制御する制御弁を設け、この制御弁の弁体と前記シフトロッドとの間に操作杆を設けて、前記正逆転ギヤをシャトル軸に択一的に係合させるようにシフトロッドを移動操作した状態で、該シフトロッドによって操作杆を押動し且つ該操作杆によって弁体を押動することによってポンプからの圧油の吐出を許容するように構成し、前記クラッチを中立状態にすべくシフトロッドを移動操作したときにシャトル軸に負荷をかけるようにポンプの吐出量を制御すべく操作杆の弁体に対する前記押動を解除する作動部をシフトロッドに設け、前記クラッチの正転状態又は逆転状態からの切換開始と、前記制御弁によるポンプ吐出量制御開始とを略一致させていることを特徴とする走行車両のシャトル装置。Reverse rotation gear the shuttle shaft, transmits the synchronous type clutch which is switched by a moving operation of the shift rod, the power to the shuttle gear shaft engages selectively engaged to the shuttle shaft by the switching operation of the clutch In a shuttle device for a traveling vehicle provided with
A pump driven by the shuttle shaft is provided, a control valve for controlling the discharge amount of the pump is provided on the discharge side of the pump, and an operating rod is provided between the valve body of the control valve and the shift rod. In a state where the shift rod is moved so as to selectively engage the forward / reverse gear with the shuttle shaft, the operating rod is pushed by the shift rod and the valve body is pushed by the operating rod. It is configured to allow the discharge of pressure oil from the pump, and when the shift rod is moved to move the clutch to the neutral state, the operation rod is controlled to control the pump discharge amount so that a load is applied to the shuttle shaft. provided the operating unit to release the pressing against the valve body to the shift rod, and the start of a change over from forward rotation state or reverse state of the clutch, the pump discharge amount control start and substantially scratch by the control valve Shuttle apparatus of the traveling vehicle, characterized in that it is.
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