JP3887934B2

JP3887934B2 - トラクタの油圧クラッチの昇圧回路

Info

Publication number: JP3887934B2
Application number: JP05352598A
Authority: JP
Inventors: 淳一大下; 徹司村上
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1998-03-05
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2018-03-05
Also published as: JPH11247907A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧クラッチの昇圧回路に関するものであり、特に、方向制御弁の切り換えにより圧油を複数の油圧クラッチへ択一的に供給し、この圧油をリリーフして昇圧特性を変更する油圧クラッチの昇圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ポンプからの圧油を方向制御弁の切り換え操作により複数の油圧クラッチへ択一的に供給し、該油圧クラッチに接続する油路の圧油をリリーフして昇圧特性を変更する油圧クラッチの昇圧回路があり、例えば、トラクタや田植機、芝刈機等の作業車両に備えられた前後進切換用クラッチの油圧回路が知られている。
【０００３】
該前後進切換用クラッチは、駆動軸と一体に回転するドラムの前後に前進用の多板クラッチと後進用の多板クラッチが設けられており、油圧ポンプから前後進切換用クラッチへ通じる油路の途中に方向制御弁を設けてある。該方向制御弁を切り換えることにより、前進側供給ポートまたは後進側供給ポートの何れかへ択一的に圧油を供給し、前後進切換用クラッチを前進若しくは後進に操作するように形成されている。そして、油圧ポンプから前後進切換用クラッチへ通じる油路の圧油をリリーフ弁にて調整し、前後進切換用クラッチの昇圧を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は方向制御弁を切り換えて油圧クラッチを操作する際に、クラッチ精度のバラツキや方向制御弁の温度特性により、圧油の昇圧特性が変化することが多い。特にソレノイド式方向制御弁を使用する場合は初期圧力調整が困難であるため、最適な昇圧特性を得ることができず、クラッチ接続時のショックが大きかった。
【０００５】
そこで、方向制御弁の操作により複数の油圧クラッチへ圧油を択一的に供給する油圧回路に於いて、クラッチ精度のバラツキや方向制御弁の温度特性に拘わらず安定した昇圧制御を行うために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、油圧ポンプ（４４）からの圧油を方向制御弁（４６）の切り換え操作により機体の前後進切換用クラッチ（３１）へ択一的に供給し、該前後進切換用クラッチ（３１）に接続する油路の圧油をリリーフして昇圧特性を変更するトラクタ（１０）の油圧クラッチの昇圧回路に於いて、前記油圧ポンプ（４４）と方向制御弁（４６）を結ぶ油路（４９）に分岐油路（５２）を設け、この分岐油路（５２）に電磁比例リリーフ弁（５３）を介装し、該電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）がオフのとき、前後進切換用クラッチ（３１）へ供給される圧油がクラッチピストンの最小作動圧となるように該電磁比例リリーフ弁（５３）を初期設定し、且つ、前記方向制御弁（４６）を切り換えたとき、クラッチピストンがストロークエンドに達するまでの所定時間が経過した後に、該電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）をオンして、該電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）の吸引力及びバネ力と、前記分岐油路（５２）の圧力とのバランンスを調整しながら、前記前後進切換用クラッチ（３１）へ供給する圧油を昇圧するように構成し、
前記方向制御弁（４６）が切り換えられて、前記前後進切換用クラッチ（３１）のクラッチピストン（４１）または（４３）がストロークエンドに達する時点ｔ _２までは、コントローラ（５０）から電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）へ信号Ｓ _Ｒを出力せず、コントローラ（５０）から方向制御弁（４６）のソレノイド（４７）または（４８）へ信号Ｓ _Ｃを出力する時点ｔ _１から前記時点ｔ _２までの所定時間Ｔ _１が経過した後にコントローラ（５０）からソレノイド（５４）へ信号Ｓ _Ｒを出力し、この時、前記時点ｔ _２から所定の時点ｔ _３までの所定時間Ｔ _２は、前記ソレノイド（５４）への信号を一定の低い値Ｓ _Ｒ１に保持し、同時に、コントローラ（５０）によって方向制御弁（４６）をデューティ制御し、前記所定時間Ｔ _２はソレノイド（４７）または（４８）へ出力する信号Ｓ _Ｃのデューティ比を小さくし、
前記所要時間Ｔ _２が経過した時点ｔ _３以降は、方向制御弁（４６）のソレノイド（４７）または（４８）への信号Ｓ _Ｃを１００％出力すると共に、電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）への信号Ｓ _Ｒを増加することにより、前記前後進切換用クラッチ（３１）への供給圧Ｐ _Ｃを上昇させ、更に経過した時点ｔ _４で前記ソレノイド（５４）への信号Ｓ _Ｒを最大にするように構成したトラクタの油圧クラッチの昇圧回路を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳述する。図１は作業車両の一例としてトラクタ１０を示し、車体の前部にエンジン１１が載置されてフード１２で被蔽されている。キャビン１３の内部にはシート１４を装着してあり、変速レバー１５や各種操作スイッチ等が設けられている。シート１４の前方にステアリングハンドル１６を設け、該ステアリングハンドル１６の近傍に前後進レバー１７が取り付けられている。前記エンジン１１の動力はミッションケース１８内に収められたギヤ式変速装置を介して後輪１９に伝達されるとともに、ギヤ式変速装置から分岐された動力を前輪動力伝達軸２０から前輪２１に伝達できるように構成されている。
【０００８】
図２は前記ミッションケース１８の内部を示し、エンジンの動力は主クラッチ２５から出力ギヤ２６を経て入力軸２７の第１ギヤ２８へ伝達される。該入力軸２７と平行に駆動軸３０が設けられおり、この駆動軸３０に前後進切換用クラッチ３１が装着されている。該前後進切換用クラッチ３１は、駆動軸３０と一体に回転するドラム３２の前後に夫々前進用多板クラッチ３３と後進用多板クラッチ３４が設けられている。前進用多板クラッチ３３の前方に前進ギヤ３５が遊嵌され、後進用多板クラッチ３４の後方に後進ギヤ３６が遊嵌されている。
【０００９】
また、前記入力軸２７及び駆動軸３０と平行にカウンタ軸３７を設け、該カウンタ軸３７の後端にカウンタギヤ３８を固設する。このカウンタギヤ３８は、前記入力軸２７の後端に設けた第２ギヤ２９に噛合するとともに、後進ギヤ３６にも噛合している。従って、前記入力軸２７の回転は、第１ギヤ２８を介して前進ギヤ３５へ伝達されるとともに、第２ギヤ２９及びカウンタギヤ３８を経て後進ギヤ３６へ伝達される。即ち、前進ギヤ３５は駆動軸３０上を正方向へ遊転し、後進ギヤ３６は駆動軸３０上を逆方向へ遊転する。
【００１０】
後述するように、方向制御弁の切換操作により前後進切換用クラッチ３１の前進側供給ポート４０に圧油が導入されたときは、クラッチピストン４１が移動して前進用多板クラッチ３３が入りになり、前記前進ギヤ３５の回転が前進用多板クラッチ３３を介してドラム３２へ伝達される。従って、駆動軸３０が正回転して機体は前進走行する。一方、後進側供給ポート４２に圧油が導入されれば、クラッチピストン４３が移動して後進用多板クラッチ３４が入りになり、前記後進ギヤ３６の回転が後進用多板クラッチ３４を介してドラム３２へ伝達される。従って、駆動軸３０が逆回転して機体は後進走行する。
【００１１】
図３は複数の油圧クラッチへ圧油を択一的に供給する一例として前後進切換用クラッチ３１の油圧回路を示し、油圧ポンプ４４から吐出される圧油は減圧回路４５を通り、その一部がソレノイド式方向制御弁４６を介して前後進切換用クラッチ３１へ供給される。コントローラ５０からの信号Ｓ_cによりソレノイド４７または４８を励磁して、該方向制御弁４６を中立位置（イ）から前進位置（ロ）または後進位置（ハ）へ切り換えれば、油圧ポンプ４４から吐出された圧油が油路４９を通って供給ポート４０または４２へ導入され、前後進切換用クラッチ３１が前進若しくは後進に操作される。
【００１２】
ここで、前記油圧ポンプ４４と方向制御弁４６を結ぶ油路４９に絞り５１を設け、この絞り５１の後段に分岐油路５２を設けて電磁比例リリーフ弁５３を介装する。図４に示すように、該電磁比例リリーフ弁５３は、ソレノイド５４の吸引力で可動ピン５５を押圧し、該可動ピン５５の押圧力及び調整バネ５６のバネ力の合計値と、ポペット５７にかかるコントロールポート５８の圧力とのバランスを調整しながら、入口５９側の油圧を可変できるように構成されている。また、調整ネジ６０を回転してリリーフシート部６１を移動することにより、ソレノイド５４がオフのときの初期圧力を調整することができる。
【００１３】
図３に示したコントローラ５０から前記ソレノイド５４へ出力される信号Ｓ_Rが低いときは、前記可動ピン５５の押圧力が小さいためポペット５７が開き易くなり、分岐油路５２の圧油が多量にタンク６５へ戻るので、分岐油路５２が低圧となる。一方、ソレノイド５４への信号Ｓ_Rが高くなるのに伴い、前記ポペット５７が開き難くなり、分岐油路５２が高圧となる。このように、前記ソレノイド５４への信号Ｓ_Rの大きさを増減することにより、分岐油路５２の圧力即ち前記方向制御弁４６へ通じる油路４９の圧力を制御する。
【００１４】
また、前記ソレノイド５４への信号Ｓ_Rがオフのときは、前記油路４９の圧力（後述の前後進切換用クラッチ３１への供給圧Ｐ_c と等しくなる）が、クラッチピストンの最小作動圧Ｐ_c0（供給ポート４０または４２に圧油が充満してクラッチピストン４１または４３が動きだす直前の圧力）となるように、前記電磁比例リリーフ弁５３を初期設定しておく。
【００１５】
尚、前記油路４９の絞り５１の前段から潤滑油路６６を分岐して、前後進切換用クラッチ３１の潤滑ポートへ接続する。
次に、図３及び図５に従って、本発明の油圧回路による前後進切換用クラッチ３１の昇圧制御について説明する。ｔ₁の時点でコントローラ５０から方向制御弁４６のソレノイド４７または４８へ信号Ｓ_cを出力し、ソレノイド４７または４８がオンになると、方向制御弁４６が中立位置（イ）から前進位置（ロ）または後進位置（ハ）へ切り換り、圧油が油路４９を通って供給ポート４０または４２へ導入される。
【００１６】
前述したように、電磁比例リリーフ弁５３の初期設定により、前記油路４９の圧力がクラッチピストンの最小作動圧Ｐ_c0になっているため、方向制御弁４６が切り換わったときに、前後進切換用クラッチ３１への供給圧Ｐ_cは直ちにクラッチピストンの最小作動圧Ｐ_c0となる。従って、速やかにクラッチピストン４１または４３が動きだすため、サージ圧の発生を抑えることができる。
【００１７】
そして、前記方向制御弁４６が切り換えられて、前後進切換用クラッチ３１のクラッチピストン４１または４３がストロークエンドに達するｔ₂の時点までは、コントローラ５０から電磁比例リリーフ弁５３のソレノイド５４へ信号Ｓ_Rを出力せず、ｔ₁からｔ₂までの所定時間Ｔ₁が経過した後に、コントローラ５０から該ソレノイド５４へ信号Ｓ_Rを出力する。
【００１８】
このとき、前記ｔ₂の時点からある所定の時点ｔ₃までは、前記ソレノイド５４への信号を一定の低い値Ｓ_R1に保持する。これと同時に、コントローラ５０によって方向制御弁４６をデューティ制御し、ｔ₂からｔ₃までの所定時間Ｔ₂はソレノイド４７または４８へ出力する信号Ｓ_cのデューティ比を小さくする。従って、前後進切換用クラッチ３１への供給圧がＰ_c1程度までの低い圧力に抑えられる。
【００１９】
前記所定時間Ｔ₂が経過してｔ₃の時点以降は、方向制御弁４６のソレノイド４７または４８への信号Ｓ_cを１００％出力するとともに、電磁比例リリーフ弁５３のソレノイド５４への信号Ｓ_Rを増加することにより、前後進切換用クラッチ３１への供給圧Ｐ_cが上昇する。そして、ｔ₄の時点で前記ソレノイド５４への信号Ｓ_Rを最大にすることにより、前後進切換用クラッチ３１への供給圧Ｐ_cが最大となる。
【００２０】
即ち、方向制御弁４６のソレノイド４７または４８をオンした後に、所定時間Ｔ₁が経過してから電磁比例リリーフ弁５３の操作を開始し、更に、電磁比例リリーフ弁５３の操作開始から所定時間Ｔ₂は前記ソレノイド４７または４８へのデューティ比を小さく制御するので、前進用多板クラッチ３３または後進用多板クラッチ３４が完全に接続された後に昇圧制御が行われることになる。
【００２１】
このように、方向制御弁４６を切り換えたときにサージ圧が発生せず、且つ、クラッチ精度のバラツキや油温変化に拘わらず、安定した昇圧制御を行うことができ、機体の発進時や変速時のショックを低減しつつ速やかにクラッチ圧を最大にできる。また、３位置方向制御弁を使用しているため、前進用多板クラッチ３３と後進用多板クラッチ３４が同時に作動することはなく、別途牽制回路を設ける必要がない。
【００２２】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は油圧クラッチへ供給される圧油をリリーフ弁にて制御するに際して、前記電磁比例リリーフ弁のソレノイドがオフのとき、油圧クラッチへ供給される圧油がクラッチピストンの最小作動圧となるように電磁比例リリーフ弁を初期設定して、方向制御弁を切り換えたときにクラッチピストンがストロークエンドに達した後、前記電磁比例リリーフ弁のソレノイドをオンして昇圧制御を開始することにより、クラッチ接続のショックが著しく軽減され、且つ、円滑な昇圧特性を得ることができる。
詰まり、方向制御弁（４６）のソレノイド（４７）または（４８）へ信号Ｓ _Ｃを出力する時点ｔ _１から前記時点ｔ _２までの所定時間Ｔ _１が経過した後にコントローラ（５０）からソレノイド（５４）へ信号Ｓ _Ｒを出力し、この時、前記時点ｔ _２から所定の時点ｔ _３までの所定時間Ｔ _２は、前記ソレノイド（５４）への信号を一定の低い値Ｓ _Ｒ１に保持し、同時に、コントローラ（５０）によって方向制御弁（４６）をデューティ制御し、且つ前記所定時間Ｔ _２はソレノイド（４７）または（４８）へ出力する信号のデューティ比を小さく制御するので、前後進切換用クラッチにおける多板クラッチが完全に接続された後に昇圧制御が行われるところ、方向制御弁（４６）を切り換えたときにサージ圧が発生せず、且つ、クラッチ精度のバラツキや油温変化に拘わらず、安定した昇圧制御を行なうことができるので、機体の発進時や変速時のショックを低減しつつ速やかにクラッチ圧を最大にすることができる。
【００２４】
斯くして、本発明は、クラッチ精度のバラツキや方向制御弁の温度特性に拘わらず、安定した昇圧制御を行なうことできるので、トラクタの油圧クラッチの昇圧回路における昇圧制御を円滑に遂行することができ、多大の実践的有用性を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施の形態を示すものである。
【図１】作業車両の一例であるトラクタの側面図。
【図２】ミッションケースの側面内部を示す展開断面図。
【図３】前後進切換用クラッチの油圧回路図。
【図４】電磁比例リリーフ弁の一部切欠断面図。
【図５】前後進切換用クラッチの昇圧制御を説明するグラフ。
【符号の説明】
３１前後進切換用クラッチ
３３前進用多板クラッチ
３４前進用多板クラッチ
４１，４３クラッチピストン
４４油圧ポンプ
４６方向制御弁
４７，４８ソレノイド
４９油路
５０コントローラ
５２分岐油路
５３電磁比例リリーフ弁
５４ソレノイド

Claims

油圧ポンプ（４４）からの圧油を方向制御弁（４６）の切り換え操作により機体の前後進切換用クラッチ（３１）へ択一的に供給し、該前後進切換用クラッチ（３１）に接続する油路の圧油をリリーフして昇圧特性を変更するトラクタ（１０）の油圧クラッチの昇圧回路に於いて、前記油圧ポンプ（４４）と方向制御弁（４６）を結ぶ油路（４９）に分岐油路（５２）を設け、この分岐油路（５２）に電磁比例リリーフ弁（５３）を介装し、該電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）がオフのとき、前後進切換用クラッチ（３１）へ供給される圧油がクラッチピストンの最小作動圧となるように該電磁比例リリーフ弁（５３）を初期設定し、且つ、前記方向制御弁（４６）を切り換えたとき、クラッチピストンがストロークエンドに達するまでの所定時間が経過した後に、該電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）をオンして、該電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）の吸引力及びバネ力と、前記分岐油路（５２）の圧力とのバランンスを調整しながら、前記前後進切換用クラッチ（３１）へ供給する圧油を昇圧するように構成し、
前記方向制御弁（４６）が切り換えられて、前記前後進切換用クラッチ（３１）のクラッチピストン（４１）または（４３）がストロークエンドに達する時点ｔ _２までは、コントローラ（５０）から電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）へ信号Ｓ _Ｒを出力せず、コントローラ（５０）から方向制御弁（４６）のソレノイド（４７）または（４８）へ信号Ｓ _Ｃを出力する時点ｔ _１から前記時点ｔ _２までの所定時間Ｔ _１が経過した後にコントローラ（５０）からソレノイド（５４）へ信号Ｓ _Ｒを出力し、この時、前記時点ｔ _２から所定の時点ｔ _３までの所定時間Ｔ _２は、前記ソレノイド（５４）への信号を一定の低い値Ｓ _Ｒ１に保持し、同時に、コントローラ（５０）によって方向制御弁（４６）をデューティ制御し、前記所定時間Ｔ _２はソレノイド（４７）または（４８）へ出力する信号Ｓ _Ｃのデューティ比を小さくし、
前記所要時間Ｔ _２が経過した時点ｔ _３以降は、方向制御弁（４６）のソレノイド（４７）または（４８）への信号Ｓ _Ｃを１００％出力すると共に、電磁比例リリーフ弁（５３）のソレノイド（５４）への信号Ｓ _Ｒを増加することにより、前記前後進切換用クラッチ（３１）への供給圧Ｐ _Ｃを上昇させ、更に経過した時点ｔ _４で前記ソレノイド（５４）への信号Ｓ _Ｒを最大にするように構成したことを特徴とするトラクタの油圧クラッチの昇圧回路。