JP4097536B2 - 作業車の走行変速構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車の走行変速構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業車では例えば特許文献１に開示されているように、複数段に変速自在なギヤ変速式の第１変速装置を上手側に備え、複数段に変速自在なギヤ変速式の第２変速装置を下手側に備えて、第１変速装置の上手側又は第２変速装置の下手側に伝動クラッチを備えたものがある。第１変速装置のシフト部材をスライド操作して第１変速装置を変速操作する第１アクチュエータを備え、第２変速装置のシフト部材をスライド操作して第２変速装置を変速操作する第２アクチュエータを備えて、変速指令に基づいて伝動クラッチを遮断側に操作し、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作して、伝動クラッチを伝動側に操作する制御装置を備えている。
【０００３】
これにより、運転者は例えば変速用のスイッチを操作したりするだけで、制御装置により、伝動クラッチが遮断側に操作されて、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置の変速操作が行われ、伝動クラッチが伝動側に操作されるのであり、走行用の変速操作を楽に行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−５５１９５号公報（図８，９，１０）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の構造のような作業車では、第１変速装置の特性と第２変速装置の特性とが同じであることは少なく、第１変速装置の特性と第２変速装置の特性とが異なることが多い（例えば第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の変速比の変化と、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の変速比の変化とに差がある場合等）。
【０００６】
これにより、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作する際に、第１又は第２アクチュエータによる第１又は第２変速装置の変速操作が円滑に行えないような状態の生じることがある（例えば第１又は第２変速装置のシフト部材が円滑に咬合せずに、ギヤ鳴りが発生するような状態）。
本発明は作業車の走行変速構造において、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作するように構成した場合、第１及び第２アクチュエータによる第１及び第２変速装置の変速操作が円滑に行えるように構成することを目的としている。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
複数段に変速自在なギヤ変速式の第１変速装置を上手側に備え、複数段に変速自在なギヤ変速式の第２変速装置を下手側に備えて、第１変速装置の上手側又は第２変速装置の下手側に伝動クラッチを備え、第１変速装置のシフト部材をスライド操作して第１変速装置を変速操作する第１アクチュエータと、第２変速装置のシフト部材をスライド操作して第２変速装置を変速操作する第２アクチュエータとを備えて、変速指令に基づいて伝動クラッチを遮断側に操作し、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作して、伝動クラッチを伝動側に操作する制御装置を備えた場合、
請求項１の特徴によると、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作及び第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作のうち、変速比の変化が大きい方の変速操作が先に開始され、変速比の変化が小さい方の変速操作が遅れて開始されるように構成してある。
【００１３】
例えば第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の変速比の変化が小さく、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の変速比の変化が大きい場合に、請求項１の特徴によれば、変速指令により伝動クラッチが遮断側に操作されると、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始されて第２変速装置が中立位置となり、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が遅れて開始されて第１変速装置が中立位置となるので、第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作され、第１アクチュエータにより第１変速装置が中立位置から所定の変速位置に遅れて変速操作されるような状態を生じさせることができる。
【００１４】
前述のように、第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作される際、第２変速装置につながる慣性重量を第１変速装置（中立位置の状態）で止めることができる。
これにより、第２変速装置につながる慣性重量が大きくなる状態を抑えることができるので、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の変速比の変化が大きくても（変速操作が円滑に行われ難い状態でも）、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が円滑に行われるようになる。
逆に第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が先に開始され、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が遅れて開始される場合には、第１変速装置につながる慣性重量が大きくなる状態を抑えることができるので、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の変速比の変化が大きくても（変速操作が円滑に行われ難い状態でも）、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が円滑に行われるようになる。
【００１５】
［ＩＩ］
請求項２の特徴によると、前記伝動クラッチを前記第１変速装置の上手側にのみ備え、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始され、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が遅れて開始されるように構成してある。
【００１６】
請求項２の特徴によれば、変速指令により伝動クラッチが遮断側に操作されると、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始されて第２変速装置が中立位置となり、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が遅れて開始されて第１変速装置が中立位置となるのであり、第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作され、第１アクチュエータにより第１変速装置が中立位置から所定の変速位置に遅れて変速操作される。
【００１７】
前述のように第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作される際、第２変速装置につながる慣性重量を第１変速装置（中立位置の状態）で止めることができる。
これにより、第２変速装置につながる慣性重量が大きくなる状態を抑えることができるので、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が円滑に行われるようになる。
【００１８】
次に第１アクチュエータにより第１変速装置が所定の変速位置に遅れて変速操作される場合、第２変速装置よりも第１変速装置が伝動クラッチに近い点、第１変速装置につながる慣性重量が伝動クラッチ（遮断側に操作されている）で止められる点により、第１変速装置につながる慣性重量が抑えられているので、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が円滑に行われるようになる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
［ＩＩＩ］
請求項３の特徴によると、請求項１または２の場合と同様に前項［Ｉ］または［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
請求項３の特徴によると、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の開始時点と第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の開始時点との時間差を、長短に変更自在に構成している。
【００２２】
例えば第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始され、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が遅れて開始される場合に、前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載のように、第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作される状態が生じると考えられる。これによって、請求項３の特徴のように、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の開始時点と第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の開始時点との時間差を、長短に変更することができると、前述のように第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作される状態において、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作されてから、第１アクチュエータにより第１変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作されるまでの時間が長短に変更される。
【００２３】
従って、請求項３の特徴によると、例えば第１変速装置の特性と第２変速装置の特性とが異なる場合、前述の時間を長短に変更することによって、第１変速装置の特性（第２変速装置の特性）に合わせて、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作（第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作）が円滑に行われるようにすることができる。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【発明の実施の形態】
［１］
図１は作業車の一例である農用トラクタの伝動系を示しており、エンジン１の動力が主クラッチ２を介してミッションケース３の入力軸４に伝達され、入力軸４の動力が中間軸５及び油圧多板式のＰＴＯクラッチ６を介して、ＰＴＯ軸７に伝達されている。入力軸４の動力が主変速装置８、伝動クラッチ９、前後進切換装置１０、第１副変速装置１１、第２副変速装置１２及び後輪デフ機構１３を介して後輪１４に伝達されている。後輪デフ機構１３の直前から分岐した動力が前輪変速装置１５、前輪伝動軸１６及び前輪デフ機構１７を介して前輪１８に伝達されている。
【００２８】
図１に示すように、入力軸４の動力が伝動軸１９に伝達されており、伝動軸１９に対し伝動軸２０が備えられて、伝動軸１９，２０の間で４段に変速自在なシンクロメッシュ型式の主変速装置８が構成されている。伝動軸１９に伝動ギヤ２１，２２，２３，２４が固定され、伝動軸２０に１速ギヤ２５、２速ギヤ２６、３速ギヤ２７、４速ギヤ２８が相対回転自在に外嵌されており、１〜４速ギヤ２５〜２８が伝動ギヤ２１〜２４に咬合している。伝動軸２０にシフト部材２９，３０が備えられており、シフト部材２９，３０をスライド操作して１〜４速ギヤ２５〜２８に咬合させることにより、伝動軸１９の動力が４段に変速されて伝動軸２０に伝達される。
【００２９】
図１に示すように、伝動軸２０に対して伝動軸３１が同芯状に備えられて、伝動軸２０，３１の間に伝動クラッチ９が備えられている。伝動クラッチ９は油圧多板式に構成されて、バネ（図示せず）により遮断側に付勢されており、作動油が供給されることにより伝動側に操作される。
【００３０】
図１に示すように、伝動軸３１に後進ギヤ３２及び円筒軸３３が相対回転自在に外嵌されており、伝動軸３１及び円筒軸３３に低速ギヤ３４及び高速ギヤ３５が相対回転自在に外嵌されている。伝動軸３１に対し伝動軸３６が備えられて、伝動軸３６に伝動ギヤ３７，３８，３９が固定されており、後進ギヤ３２と伝動ギヤ３７とが中間ギヤ４３を介して咬合し、低速及び高速ギヤ３４，３５が伝動ギヤ３８，３９に咬合している。
【００３１】
図１に示すように、伝動軸３１にシフト部材４０が備えられており、シフト部材４０をスライド操作して後進ギヤ３２に咬合させると、伝動軸３１の動力が後述する第１副変速装置１１を介さずに後進状態で伝動軸３６に伝達される。シフト部材４０をスライド操作して円筒軸３３に咬合させると、伝動軸３１の動力が前進状態で円筒軸３３に伝達されて後述する第１副変速装置１１に伝達される。以上のようにして、シンクロメッシュ型式の前後進切換装置１０が構成されている。
【００３２】
図１に示すように、円筒軸３３にシフト部材４１が備えられており、シフト部材４１をスライド操作して低速及び高速ギヤ３４，３５に咬合させることによって、円筒軸３３の動力が高低２段に変速されて伝動軸３６に伝達される。以上のようにして、シンクロメッシュ型式の第１副変速装置１１が構成されている。
【００３３】
図１に示すように、伝動軸３６に対しデフ駆動軸４４が備えられて、伝動軸３６及びデフ駆動軸４４の間で高低２に変速自在なシンクロメッシュ型式の第２副変速装置１２が構成されている。デフ駆動軸４４に伝動ギヤ４５，４６が固定され、伝動軸３６に低速ギヤ４７及び高速ギヤ４８が相対回転自在に外嵌されており、低速及び高速ギヤ４７，４８が伝動ギヤ４５，４６に咬合している。伝動軸３６にシフト部材４２が備えられており、シフト部材４２をスライド操作して低速及び高速ギヤ４７，４８に咬合させることにより、伝動軸３６の動力が高低２段に変速されてデフ駆動軸４４に伝達される。
【００３４】
図１に示すように、前輪変速装置１５は前輪及び後輪１８，１４が同じ速度で駆動される標準状態、及び前輪１８が後輪１４よりも高速で駆動される増速状態に切換自在に構成されている。前輪１８を直進位置から右及び左の設定角度の範囲内に操向操作していると、前輪変速装置１５は標準状態に操作されており、前輪１８が右又は左の設定角度を越えて右又は左に操向操作されると、前輪変速装置１５が増速状態に操作される。
【００３５】
［２］
図１に示すように、第１及び第２副変速装置１１，１２において、油圧シリンダ５１による第１副変速装置１１の変速操作の変速比の変化（低速ギヤ３４及び伝動ギヤ３８の変速比と、高速ギヤ３５及び伝動ギヤ３９の変速比との差）が小さく、油圧シリンダ５２による第２副変速装置１２の変速操作の変速比の変化（低速ギヤ４７及び伝動ギヤ４５の変速比と、高速ギヤ４８及び伝動ギヤ４６の変速比との差）が大きなものとなっている。
【００３６】
図１に示すように、第１副変速装置１１が上手側に位置し、第２副変速装置１２が下手側に位置して、第１副変速装置１１の上手側に伝動クラッチ９が位置している。これにより、第１副変速装置１１が伝動クラッチ９に近い状態となっており、第２副変速装置１２が前輪１８及び後輪１４に近い状態となっている。
【００３７】
以上のような第１及び第２副変速装置１１，１２の構造によって、油圧シリンダ５１による第１副変速装置１１の変速操作の変速負荷が、比較的小さなものとなっており、油圧シリンダ５２による第２副変速装置１２の変速操作の変速負荷が比較的大きなものとなっている。
【００３８】
［３］
図１に示すように、シフト部材２９，３０をスライド操作する油圧シリンダ４９，５０、シフト部材４１をスライド操作する油圧シリンダ５１、及びシフト部材４２をスライド操作する油圧シリンダ５２が備えられており、次に油圧シリンダ４９〜５２、伝動クラッチ９の油圧回路について説明する。
【００３９】
図２に示すように、ポンプ５３から油路５４，５５が並列的に分岐しており、油路５５に電磁比例型式の圧力制御弁５６、及びパイロット操作式の操作弁５７が直列に接続されて、操作弁５７の下手側に伝動クラッチ９が接続されている。操作弁５７は伝動クラッチ９に作動油を供給して、伝動クラッチ９を伝動側に操作する供給位置、及び伝動クラッチ９から作動油を排出して伝動クラッチ９を遮断側に操作する排油位置に操作自在なパイロット操作式であり、バネにより排油位置に付勢されている。油路５４における絞り部５８の下手側からパイロット油路５９が分岐しており、パイロット油路５９が操作弁５７に接続されている。
【００４０】
図２に示すように、油圧シリンダ４９，５０は大径シリンダと小径シリンダとを備えて、大径及び小径シリンダの各々に大径ピストン及び小径ピストンをスライド自在に内装しており、小径ピストンを大径ピストンにスライド自在に貫通させて構成されている。これにより、図１に示すように、油圧シリンダ４９はシフト部材２９を１速ギヤ２５に咬合させる１速位置、シフト部材２９を２速ギヤ２６に咬合させる２速位置及び中立位置に作動する。油圧シリンダ５０はシフト部材３０を３速ギヤ２７に咬合させる３速位置、シフト部材３０を４速ギヤ２８に咬合させる４速位置及び中立位置に作動する。
【００４１】
図２に示すように、油路５４の作動油を油圧シリンダ４９，５０の小径シリンダの油室に供給及び排出操作する電磁操作弁６３，６５、油路５４の作動油を油圧シリンダ４９，５０の大径シリンダの油室に供給及び排出操作する電磁操作弁６４，６６が備えられている。これにより、電磁操作弁６３〜６６を供給位置に操作すると、油圧シリンダ４９，５０は中立位置に作動する。電磁操作弁６４，６６を供給位置に操作し、電磁操作弁６３，６５を排油位置に操作すると、油圧シリンダ４９，５０は１速位置（３速位置）に作動する。電磁操作弁６３，６５を供給位置に操作し、電磁操作弁６４，６６を排油位置に操作すると、油圧シリンダ４９，５０は２速位置（４速位置）に作動する。
【００４２】
図２に示すように、油圧シリンダ５１，５２は復動型に構成されており、油圧シリンダ５１はシフト部材４１を低速ギヤ３４に咬合させる低速位置、シフト部材４１を高速ギヤ３５に咬合させる高速位置に作動し、油圧シリンダ５２はシフト部材４２を低速ギヤ４７に咬合させる低速位置、シフト部材４２を高速ギヤ４８に咬合させる高速位置に作動する。油路５４の作動油が油圧シリンダ５１，５２のピストンの油室に常時供給されるように構成され、油路５４の作動油を油圧シリンダ５１，５２のシリンダの油室に供給及び排出操作する電磁操作弁６１，６２が備えられている。これにより、電磁操作弁６１，２２を排油位置に操作すると、油圧シリンダ５１，５２が低速位置に作動し、電磁操作弁６１，６２を供給位置に操作すると、油圧シリンダ５１，５２が高速位置に作動する。
【００４３】
図１及び図２に示すように、人為的に操作される前後進レバー６７が備えられて、前後進レバー６７とシフト部材４０とが機械的に連係されており、前後進レバー６７によりシフト部材４０を円筒軸３３に咬合する前進位置、シフト部材４０を後進ギヤ３２に咬合する後進位置にスライド操作することができる。油路５４における絞り部５８の下手側に、閉側に付勢された５個の開閉弁６０が接続されており、５個の開閉弁６０が油圧シリンダ４９〜５２及び前後進レバー６７の各々に対応している。
【００４４】
図２に示すように、油圧シリンダ４９，５０が１速位置（３速位置）及び２速位置（４速位置）に作動していると開閉弁６０が閉位置に操作され、油圧シリンダ４９，５０が中立位置に作動していると開閉弁６０が開位置に操作されるように、油圧シリンダ４９，５０と油圧シリンダ４９，５０に対応する開閉弁６０とが連係されている。油圧シリンダ５１，５２が低速及び高速位置に作動していると開閉弁６０が閉位置に操作され、油圧シリンダ５１，５２が低速及び高速位置の間に位置していると開閉弁６０が開位置に操作されるように、油圧シリンダ５１，５２と油圧シリンダ５１，５２に対応する開閉弁６０とが連係されている。前後進レバー６７を前進及び後進位置に操作していると開閉弁６０が閉位置に操作され、前後進レバー６７が前進及び後進位置の間に位置していると開閉弁６０が開位置に操作されるように、前後進レバー６７と前後進レバー６７に対応する開閉弁６０とが連係されている。
【００４５】
［４］
次に、油圧シリンダ４９〜５２、伝動クラッチ９の操作について説明する。
図２に示すように、人為的に操作されるもので１速位置〜１２速位置の操作位置を備えた変速レバー６８が備えられており、変速レバー６８の操作位置が制御装置６９に入力されている。油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧を検出する圧力センサー７０が備えられており、圧力センサー７０の信号が制御装置６９に入力されている。これにより、変速レバー６８及び圧力センサー７０に基づいて、制御装置６９が圧力制御弁５６及び電磁操作弁６１〜６６を操作する。
【００４６】
図２に示す状態は前後進レバー６７を前進位置に操作して、変速レバー６８を１速位置に操作している状態であり、油圧シリンダ４９が１速位置、油圧シリンダ５０が中立位置、油圧シリンダ５１が高速位置、油圧シリンダ５２が低速位置に位置して（図３（イ）参照）、伝動クラッチ９が伝動側に操作されている。図２に示す状態から変速レバー６８を２速位置に操作すると、油圧シリンダ４９が１速位置から２速位置に作動し始めるので、油圧シリンダ４９に対応する開閉弁６０が開位置に操作されて（油圧シリンダ５０は中立位置に位置しているので、油圧シリンダ５０に対応する開閉弁６０は開位置に操作されており、油圧シリンダ５１，５２及び前後進レバー６７に対応する開閉弁６０は閉位置に操作されている）、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が低下し、操作弁５７が排油位置に操作されて、伝動クラッチ９が遮断側に操作される。
【００４７】
油圧シリンダ４９が２速位置に作動すると、油圧シリンダ４９に対応する開閉弁６０が閉位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が上昇し、操作弁５７が供給位置に操作される。油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧の上昇が圧力センサー７０によって検出されると、圧力制御弁５７により油路５５の作動油が伝動クラッチ９に漸次的に供給され、伝動クラッチ９の作動圧が漸次的に上昇して、伝動クラッチ９が伝動側に操作される。
【００４８】
以上のように、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を１速位置〜１２速位置に操作すると、図３（イ）に示すように油圧シリンダ４９〜５２が作動し、油圧シリンダ４９〜５２の作動に伴って伝動クラッチ９が自動的に遮断側に操作され、油圧シリンダ４９〜５２の作動が終了すると伝動クラッチ９が自動的に伝動側に操作される。前後進レバー６７を前進位置から後進位置（後進位置から前進位置）に操作する際も同様に、前後進レバー６７に対応する開閉弁６０が閉位置から開位置に操作され開位置から閉位置に操作されるので、前述と同様に伝動クラッチ９が自動的に遮断側に操作され自動的に伝動側に操作される。
【００４９】
前後進レバー６７を後進位置に操作した状態（図１に示すシフト部材４０が後進ギヤ３２に咬合した状態）では、前項［１］に記載のように伝動軸３１の動力が第１副変速装置１１を介さずに後進状態で伝動軸３６に伝達されるので、油圧シリンダ５１は作動しない状態となる。これにより、前後進レバー６７を後進位置に操作した状態で、変速レバー６８を１速位置〜１２速位置に操作すると、図３（ロ）に示すように油圧シリンダ４９，５０，５２が作動し、前述と同様に油圧シリンダ４９，５０，５２の作動に伴って伝動クラッチ９が自動的に遮断側に操作され、油圧シリンダ４９，５０，５２の作動が終了すると伝動クラッチ９が自動的に伝動側に操作される。
【００５０】
図３（ロ）に示すように、前後進レバー６７を後進位置に操作した状態では、変速レバー６８の３速及び４速位置、５速及び６速位置、７速及び８速位置、９速及び１０速位置とが同じ速度になるのであり、前後進レバー６７を後進位置に操作した状態では、変速レバー６８を１速位置〜１２速位置に操作した場合、後進１速状態〜後進８速状態が得られる。
【００５１】
［５］
図３（イ）に示すように、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を６速位置から７速位置（７速位置から６速位置）に操作すると、油圧シリンダ４９，５０が作動するのに加えて、油圧シリンダ５１，５２が作動する。次に、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を６速位置から７速位置に操作した場合について説明する。
【００５２】
図３（イ）及び図４に示すように、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を６速位置に操作していると、油圧シリンダ４９が中立位置、油圧シリンダ５０が４速位置、油圧シリンダ５１が高速位置、油圧シリンダ５２が低速位置に位置している。この状態で変速レバー６８を６速位置から７速位置すると（時点Ｔ１）、先ず油圧シリンダ５２が低速位置から高速位置に作動し始めて、油圧シリンダ４９が中立位置から１速位置に作動し始め、油圧シリンダ５０が４速位置から中立位置に作動し始める。
【００５３】
これにより、前項［４］に記載のように、油圧シリンダ５２に対応する開閉弁６０が開位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が低下し、操作弁５７が排油位置に操作されて、伝動クラッチ９が遮断側に操作される（時点Ｔ１）。
【００５４】
次に油圧シリンダ５２が低速位置から高速位置に作動し始めてから（時点Ｔ１から）、設定時間Ｔ０１（例えば０．１８秒）が経過すると、油圧シリンダ５１が高速位置から低速位置に作動し始める（時点Ｔ２）。油圧シリンダ５２が低速位置から高速位置に作動して、油圧シリンダ４９が中立位置から１速位置に作動し、油圧シリンダ５０が４速位置から中立位置に作動してから、少し遅れて油圧シリンダ５１が高速位置から低速位置に作動する（時点Ｔ３）。
【００５５】
これにより、前項［４］に記載のように油圧シリンダ５１，５２に対応する開閉弁６０が閉位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が上昇し、操作弁５７が供給位置に操作される。油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧の上昇が圧力センサー７０によって検出されると、圧力制御弁５７により油路５５の作動油が伝動クラッチ９に漸次的に供給され、伝動クラッチ９の作動圧が漸次的に上昇して、伝動クラッチ９が伝動側に操作される（時点Ｔ３から時点Ｔ４）。
【００５６】
［６］
次に、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を７速位置から６速位置に操作した場合について説明する。
図３（イ）及び図４に示すように、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を７速位置に操作していると、油圧シリンダ４９が１速位置、油圧シリンダ５０が中立位置、油圧シリンダ５１が低速位置、油圧シリンダ５２が高速位置に位置している。この状態で変速レバー６８を７速位置から６速位置すると（時点Ｔ５）、先ず油圧シリンダ５２が高速位置から低速位置に作動し始めて、油圧シリンダ４９が１速位置から中立位置に作動し始め、油圧シリンダ５０が中立位置から４速位置に作動し始める。
【００５７】
これにより、前項［４］に記載のように、油圧シリンダ５２に対応する開閉弁６０が開位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が低下し、操作弁５７が排油位置に操作されて、伝動クラッチ９が遮断側に操作される（時点Ｔ５）。
【００５８】
次に油圧シリンダ５２が高速位置から低速位置に作動し始めてから（時点Ｔ５から）、設定時間Ｔ０２（例えば０．０５秒）が経過すると、油圧シリンダ５１が低速位置から高速位置に作動し始める（時点Ｔ６）。油圧シリンダ５２が高速位置から低速位置に作動して、油圧シリンダ４９が１速位置から中立位置に作動し、油圧シリンダ５０が中立位置から４速位置に作動してから、少し遅れて油圧シリンダ５１が低速位置から高速位置に作動する（時点Ｔ７）。この場合、前項［５］に記載の設定時間Ｔ０１よりも、設定時間Ｔ０２が少し短いものに設定されている。
【００５９】
これにより、前項［４］に記載のように油圧シリンダ５１，５２に対応する開閉弁６０が閉位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が上昇し、操作弁５７が供給位置に操作される。油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧の上昇が圧力センサー７０によって検出されると、圧力制御弁５７により油路５５の作動油が伝動クラッチ９に漸次的に供給され、伝動クラッチ９の作動圧が漸次的に上昇して、伝動クラッチ９が伝動側に操作される（時点Ｔ７から時点Ｔ８）。
【００６０】
［発明の実施の別形態］
前述の［発明の実施の形態］において、図１に示す伝動クラッチ９を主変速装置８と第１副変速装置１１との間ではなく、主変速装置８の上手側に備えるように構成してもよい。
このように構成した場合、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、前項［５］［６］に記載の構成が、主変速装置８（油圧シリンダ４９，５０）及び第１副変速装置１１（油圧シリンダ５１）に適用されるように構成し、前後進レバー６７を後進位置に操作した状態で、前項［５］［６］に記載の構成が、主変速装置８（油圧シリンダ４９，５０）及び第２副変速装置１２（油圧シリンダ５２）に適用されるように構成すればよい。機体に掛かる走行負荷や牽引負荷等に基づいて、油圧シリンダ４９，５０が作動を開始してから油圧シリンダ５１（油圧シリンダ５２）が作動を開始したり、油圧シリンダ５１（油圧シリンダ５２）が作動を開始してから油圧シリンダ４９，５０が作動を開始したりするように構成することが可能である。
又、図１に示す伝動クラッチ９を主変速装置８と第１副変速装置１１との間ではなく、第２副変速装置１２（請求項１の発明の第２変速装置に相当する）の下手側に備えるように構成してもよい。
【００６１】
前述の［発明の実施の形態］において、前項［５］［６］に記載の設定時間Ｔ０１，Ｔ０２が、機体に掛かる走行負荷や牽引負荷等に基づいて自動的に長短に変更されるように構成したり、人為的に操作される操作スイッチ（図示せず）により長短に変更されるように構成してもよい。
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、作業車の走行変速構造において、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作するように構成した場合、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作及び第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作のうち、変速比の変化が大きい方の変速操作が先に開始されるように構成することにより、変速操作の変速比の変化が大きくても（変速操作が円滑に行われ難い状態でも）、変速操作が円滑に行われるようになって、作業車の変速性能を向上させることができた。
【００６５】
請求項２の特徴によると、作業車の走行変速構造において、上手側から伝動クラッチ、第１変速装置及び第２変速装置を配置し、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作するように構成した場合、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始されるように構成することにより、第１及び第２アクチュエータによる第１及び第２変速装置の変速操作が円滑に行われるようになって、作業車の変速性能を向上させることができた。
【００６６】
【００６７】
請求項３の特徴によると、請求項１または２の場合と同様に前述の請求項１または２の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項３の特徴によると、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の開始時点と第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の開始時点との時間差を、長短に変更することができるように構成することにより、第１変速装置の特性（第２変速装置の特性）に合わせて、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作（第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作）が円滑に行われるようにすることができるようになって、作業車の変速性能を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ミッションケースの伝動系を示す概略図
【図２】 油圧シリンダ、電磁操作弁、開閉弁、圧力制御弁及び操作弁等の連係状態を示す油圧回路図
【図３】 前後進レバーを前進及び後進位置に操作した状態で、変速レバーを１速〜１２速位置に操作した状態での、油圧シリンダの作動状態を示す図
【図４】 変速レバーを６速位置から７速位置（７速位置から６速位置）に操作した状態での、伝動クラッチ及び油圧シリンダを作動状態を示す図
【符号の説明】
９ 伝動クラッチ
１１ 第１変速装置
１２ 第２変速装置
４１，４２ シフト部材
５１ 第１アクチュエータ
５２ 第２アクチュエータ
６９ 制御装置
Ｔ０１，Ｔ０２ 時間差
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車の走行変速構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業車では例えば特許文献１に開示されているように、複数段に変速自在なギヤ変速式の第１変速装置を上手側に備え、複数段に変速自在なギヤ変速式の第２変速装置を下手側に備えて、第１変速装置の上手側又は第２変速装置の下手側に伝動クラッチを備えたものがある。第１変速装置のシフト部材をスライド操作して第１変速装置を変速操作する第１アクチュエータを備え、第２変速装置のシフト部材をスライド操作して第２変速装置を変速操作する第２アクチュエータを備えて、変速指令に基づいて伝動クラッチを遮断側に操作し、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作して、伝動クラッチを伝動側に操作する制御装置を備えている。
【０００３】
これにより、運転者は例えば変速用のスイッチを操作したりするだけで、制御装置により、伝動クラッチが遮断側に操作されて、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置の変速操作が行われ、伝動クラッチが伝動側に操作されるのであり、走行用の変速操作を楽に行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−５５１９５号公報（図８，９，１０）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の構造のような作業車では、第１変速装置の特性と第２変速装置の特性とが同じであることは少なく、第１変速装置の特性と第２変速装置の特性とが異なることが多い（例えば第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の変速比の変化と、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の変速比の変化とに差がある場合等）。
【０００６】
これにより、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作する際に、第１又は第２アクチュエータによる第１又は第２変速装置の変速操作が円滑に行えないような状態の生じることがある（例えば第１又は第２変速装置のシフト部材が円滑に咬合せずに、ギヤ鳴りが発生するような状態）。
本発明は作業車の走行変速構造において、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作するように構成した場合、第１及び第２アクチュエータによる第１及び第２変速装置の変速操作が円滑に行えるように構成することを目的としている。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
複数段に変速自在なギヤ変速式の第１変速装置を上手側に備え、複数段に変速自在なギヤ変速式の第２変速装置を下手側に備えて、第１変速装置の上手側又は第２変速装置の下手側に伝動クラッチを備え、第１変速装置のシフト部材をスライド操作して第１変速装置を変速操作する第１アクチュエータと、第２変速装置のシフト部材をスライド操作して第２変速装置を変速操作する第２アクチュエータとを備えて、変速指令に基づいて伝動クラッチを遮断側に操作し、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作して、伝動クラッチを伝動側に操作する制御装置を備えた場合、
請求項１の特徴によると、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作及び第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作のうち、変速比の変化が大きい方の変速操作が先に開始され、変速比の変化が小さい方の変速操作が遅れて開始されるように構成してある。
【００１３】
例えば第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の変速比の変化が小さく、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の変速比の変化が大きい場合に、請求項１の特徴によれば、変速指令により伝動クラッチが遮断側に操作されると、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始されて第２変速装置が中立位置となり、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が遅れて開始されて第１変速装置が中立位置となるので、第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作され、第１アクチュエータにより第１変速装置が中立位置から所定の変速位置に遅れて変速操作されるような状態を生じさせることができる。
【００１４】
前述のように、第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作される際、第２変速装置につながる慣性重量を第１変速装置（中立位置の状態）で止めることができる。
これにより、第２変速装置につながる慣性重量が大きくなる状態を抑えることができるので、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の変速比の変化が大きくても（変速操作が円滑に行われ難い状態でも）、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が円滑に行われるようになる。
逆に第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が先に開始され、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が遅れて開始される場合には、第１変速装置につながる慣性重量が大きくなる状態を抑えることができるので、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の変速比の変化が大きくても（変速操作が円滑に行われ難い状態でも）、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が円滑に行われるようになる。
【００１５】
［ＩＩ］
請求項２の特徴によると、前記伝動クラッチを前記第１変速装置の上手側にのみ備え、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始され、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が遅れて開始されるように構成してある。
【００１６】
請求項２の特徴によれば、変速指令により伝動クラッチが遮断側に操作されると、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始されて第２変速装置が中立位置となり、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が遅れて開始されて第１変速装置が中立位置となるのであり、第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作され、第１アクチュエータにより第１変速装置が中立位置から所定の変速位置に遅れて変速操作される。
【００１７】
前述のように第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作される際、第２変速装置につながる慣性重量を第１変速装置（中立位置の状態）で止めることができる。
これにより、第２変速装置につながる慣性重量が大きくなる状態を抑えることができるので、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が円滑に行われるようになる。
【００１８】
次に第１アクチュエータにより第１変速装置が所定の変速位置に遅れて変速操作される場合、第２変速装置よりも第１変速装置が伝動クラッチに近い点、第１変速装置につながる慣性重量が伝動クラッチ（遮断側に操作されている）で止められる点により、第１変速装置につながる慣性重量が抑えられているので、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が円滑に行われるようになる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
［ＩＩＩ］
請求項３の特徴によると、請求項１または２の場合と同様に前項［Ｉ］または［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
請求項３の特徴によると、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の開始時点と第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の開始時点との時間差を、長短に変更自在に構成している。
【００２２】
例えば第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始され、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作が遅れて開始される場合に、前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載のように、第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作される状態が生じると考えられる。これによって、請求項３の特徴のように、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の開始時点と第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の開始時点との時間差を、長短に変更することができると、前述のように第１変速装置が中立位置の状態で、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作される状態において、第２アクチュエータにより第２変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作されてから、第１アクチュエータにより第１変速装置が中立位置から所定の変速位置に変速操作されるまでの時間が長短に変更される。
【００２３】
従って、請求項３の特徴によると、例えば第１変速装置の特性と第２変速装置の特性とが異なる場合、前述の時間を長短に変更することによって、第１変速装置の特性（第２変速装置の特性）に合わせて、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作（第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作）が円滑に行われるようにすることができる。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【発明の実施の形態】
［１］
図１は作業車の一例である農用トラクタの伝動系を示しており、エンジン１の動力が主クラッチ２を介してミッションケース３の入力軸４に伝達され、入力軸４の動力が中間軸５及び油圧多板式のＰＴＯクラッチ６を介して、ＰＴＯ軸７に伝達されている。入力軸４の動力が主変速装置８、伝動クラッチ９、前後進切換装置１０、第１副変速装置１１、第２副変速装置１２及び後輪デフ機構１３を介して後輪１４に伝達されている。後輪デフ機構１３の直前から分岐した動力が前輪変速装置１５、前輪伝動軸１６及び前輪デフ機構１７を介して前輪１８に伝達されている。
【００２８】
図１に示すように、入力軸４の動力が伝動軸１９に伝達されており、伝動軸１９に対し伝動軸２０が備えられて、伝動軸１９，２０の間で４段に変速自在なシンクロメッシュ型式の主変速装置８が構成されている。伝動軸１９に伝動ギヤ２１，２２，２３，２４が固定され、伝動軸２０に１速ギヤ２５、２速ギヤ２６、３速ギヤ２７、４速ギヤ２８が相対回転自在に外嵌されており、１〜４速ギヤ２５〜２８が伝動ギヤ２１〜２４に咬合している。伝動軸２０にシフト部材２９，３０が備えられており、シフト部材２９，３０をスライド操作して１〜４速ギヤ２５〜２８に咬合させることにより、伝動軸１９の動力が４段に変速されて伝動軸２０に伝達される。
【００２９】
図１に示すように、伝動軸２０に対して伝動軸３１が同芯状に備えられて、伝動軸２０，３１の間に伝動クラッチ９が備えられている。伝動クラッチ９は油圧多板式に構成されて、バネ（図示せず）により遮断側に付勢されており、作動油が供給されることにより伝動側に操作される。
【００３０】
図１に示すように、伝動軸３１に後進ギヤ３２及び円筒軸３３が相対回転自在に外嵌されており、伝動軸３１及び円筒軸３３に低速ギヤ３４及び高速ギヤ３５が相対回転自在に外嵌されている。伝動軸３１に対し伝動軸３６が備えられて、伝動軸３６に伝動ギヤ３７，３８，３９が固定されており、後進ギヤ３２と伝動ギヤ３７とが中間ギヤ４３を介して咬合し、低速及び高速ギヤ３４，３５が伝動ギヤ３８，３９に咬合している。
【００３１】
図１に示すように、伝動軸３１にシフト部材４０が備えられており、シフト部材４０をスライド操作して後進ギヤ３２に咬合させると、伝動軸３１の動力が後述する第１副変速装置１１を介さずに後進状態で伝動軸３６に伝達される。シフト部材４０をスライド操作して円筒軸３３に咬合させると、伝動軸３１の動力が前進状態で円筒軸３３に伝達されて後述する第１副変速装置１１に伝達される。以上のようにして、シンクロメッシュ型式の前後進切換装置１０が構成されている。
【００３２】
図１に示すように、円筒軸３３にシフト部材４１が備えられており、シフト部材４１をスライド操作して低速及び高速ギヤ３４，３５に咬合させることによって、円筒軸３３の動力が高低２段に変速されて伝動軸３６に伝達される。以上のようにして、シンクロメッシュ型式の第１副変速装置１１が構成されている。
【００３３】
図１に示すように、伝動軸３６に対しデフ駆動軸４４が備えられて、伝動軸３６及びデフ駆動軸４４の間で高低２に変速自在なシンクロメッシュ型式の第２副変速装置１２が構成されている。デフ駆動軸４４に伝動ギヤ４５，４６が固定され、伝動軸３６に低速ギヤ４７及び高速ギヤ４８が相対回転自在に外嵌されており、低速及び高速ギヤ４７，４８が伝動ギヤ４５，４６に咬合している。伝動軸３６にシフト部材４２が備えられており、シフト部材４２をスライド操作して低速及び高速ギヤ４７，４８に咬合させることにより、伝動軸３６の動力が高低２段に変速されてデフ駆動軸４４に伝達される。
【００３４】
図１に示すように、前輪変速装置１５は前輪及び後輪１８，１４が同じ速度で駆動される標準状態、及び前輪１８が後輪１４よりも高速で駆動される増速状態に切換自在に構成されている。前輪１８を直進位置から右及び左の設定角度の範囲内に操向操作していると、前輪変速装置１５は標準状態に操作されており、前輪１８が右又は左の設定角度を越えて右又は左に操向操作されると、前輪変速装置１５が増速状態に操作される。
【００３５】
［２］
図１に示すように、第１及び第２副変速装置１１，１２において、油圧シリンダ５１による第１副変速装置１１の変速操作の変速比の変化（低速ギヤ３４及び伝動ギヤ３８の変速比と、高速ギヤ３５及び伝動ギヤ３９の変速比との差）が小さく、油圧シリンダ５２による第２副変速装置１２の変速操作の変速比の変化（低速ギヤ４７及び伝動ギヤ４５の変速比と、高速ギヤ４８及び伝動ギヤ４６の変速比との差）が大きなものとなっている。
【００３６】
図１に示すように、第１副変速装置１１が上手側に位置し、第２副変速装置１２が下手側に位置して、第１副変速装置１１の上手側に伝動クラッチ９が位置している。これにより、第１副変速装置１１が伝動クラッチ９に近い状態となっており、第２副変速装置１２が前輪１８及び後輪１４に近い状態となっている。
【００３７】
以上のような第１及び第２副変速装置１１，１２の構造によって、油圧シリンダ５１による第１副変速装置１１の変速操作の変速負荷が、比較的小さなものとなっており、油圧シリンダ５２による第２副変速装置１２の変速操作の変速負荷が比較的大きなものとなっている。
【００３８】
［３］
図１に示すように、シフト部材２９，３０をスライド操作する油圧シリンダ４９，５０、シフト部材４１をスライド操作する油圧シリンダ５１、及びシフト部材４２をスライド操作する油圧シリンダ５２が備えられており、次に油圧シリンダ４９〜５２、伝動クラッチ９の油圧回路について説明する。
【００３９】
図２に示すように、ポンプ５３から油路５４，５５が並列的に分岐しており、油路５５に電磁比例型式の圧力制御弁５６、及びパイロット操作式の操作弁５７が直列に接続されて、操作弁５７の下手側に伝動クラッチ９が接続されている。操作弁５７は伝動クラッチ９に作動油を供給して、伝動クラッチ９を伝動側に操作する供給位置、及び伝動クラッチ９から作動油を排出して伝動クラッチ９を遮断側に操作する排油位置に操作自在なパイロット操作式であり、バネにより排油位置に付勢されている。油路５４における絞り部５８の下手側からパイロット油路５９が分岐しており、パイロット油路５９が操作弁５７に接続されている。
【００４０】
図２に示すように、油圧シリンダ４９，５０は大径シリンダと小径シリンダとを備えて、大径及び小径シリンダの各々に大径ピストン及び小径ピストンをスライド自在に内装しており、小径ピストンを大径ピストンにスライド自在に貫通させて構成されている。これにより、図１に示すように、油圧シリンダ４９はシフト部材２９を１速ギヤ２５に咬合させる１速位置、シフト部材２９を２速ギヤ２６に咬合させる２速位置及び中立位置に作動する。油圧シリンダ５０はシフト部材３０を３速ギヤ２７に咬合させる３速位置、シフト部材３０を４速ギヤ２８に咬合させる４速位置及び中立位置に作動する。
【００４１】
図２に示すように、油路５４の作動油を油圧シリンダ４９，５０の小径シリンダの油室に供給及び排出操作する電磁操作弁６３，６５、油路５４の作動油を油圧シリンダ４９，５０の大径シリンダの油室に供給及び排出操作する電磁操作弁６４，６６が備えられている。これにより、電磁操作弁６３〜６６を供給位置に操作すると、油圧シリンダ４９，５０は中立位置に作動する。電磁操作弁６４，６６を供給位置に操作し、電磁操作弁６３，６５を排油位置に操作すると、油圧シリンダ４９，５０は１速位置（３速位置）に作動する。電磁操作弁６３，６５を供給位置に操作し、電磁操作弁６４，６６を排油位置に操作すると、油圧シリンダ４９，５０は２速位置（４速位置）に作動する。
【００４２】
図２に示すように、油圧シリンダ５１，５２は復動型に構成されており、油圧シリンダ５１はシフト部材４１を低速ギヤ３４に咬合させる低速位置、シフト部材４１を高速ギヤ３５に咬合させる高速位置に作動し、油圧シリンダ５２はシフト部材４２を低速ギヤ４７に咬合させる低速位置、シフト部材４２を高速ギヤ４８に咬合させる高速位置に作動する。油路５４の作動油が油圧シリンダ５１，５２のピストンの油室に常時供給されるように構成され、油路５４の作動油を油圧シリンダ５１，５２のシリンダの油室に供給及び排出操作する電磁操作弁６１，６２が備えられている。これにより、電磁操作弁６１，２２を排油位置に操作すると、油圧シリンダ５１，５２が低速位置に作動し、電磁操作弁６１，６２を供給位置に操作すると、油圧シリンダ５１，５２が高速位置に作動する。
【００４３】
図１及び図２に示すように、人為的に操作される前後進レバー６７が備えられて、前後進レバー６７とシフト部材４０とが機械的に連係されており、前後進レバー６７によりシフト部材４０を円筒軸３３に咬合する前進位置、シフト部材４０を後進ギヤ３２に咬合する後進位置にスライド操作することができる。油路５４における絞り部５８の下手側に、閉側に付勢された５個の開閉弁６０が接続されており、５個の開閉弁６０が油圧シリンダ４９〜５２及び前後進レバー６７の各々に対応している。
【００４４】
図２に示すように、油圧シリンダ４９，５０が１速位置（３速位置）及び２速位置（４速位置）に作動していると開閉弁６０が閉位置に操作され、油圧シリンダ４９，５０が中立位置に作動していると開閉弁６０が開位置に操作されるように、油圧シリンダ４９，５０と油圧シリンダ４９，５０に対応する開閉弁６０とが連係されている。油圧シリンダ５１，５２が低速及び高速位置に作動していると開閉弁６０が閉位置に操作され、油圧シリンダ５１，５２が低速及び高速位置の間に位置していると開閉弁６０が開位置に操作されるように、油圧シリンダ５１，５２と油圧シリンダ５１，５２に対応する開閉弁６０とが連係されている。前後進レバー６７を前進及び後進位置に操作していると開閉弁６０が閉位置に操作され、前後進レバー６７が前進及び後進位置の間に位置していると開閉弁６０が開位置に操作されるように、前後進レバー６７と前後進レバー６７に対応する開閉弁６０とが連係されている。
【００４５】
［４］
次に、油圧シリンダ４９〜５２、伝動クラッチ９の操作について説明する。
図２に示すように、人為的に操作されるもので１速位置〜１２速位置の操作位置を備えた変速レバー６８が備えられており、変速レバー６８の操作位置が制御装置６９に入力されている。油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧を検出する圧力センサー７０が備えられており、圧力センサー７０の信号が制御装置６９に入力されている。これにより、変速レバー６８及び圧力センサー７０に基づいて、制御装置６９が圧力制御弁５６及び電磁操作弁６１〜６６を操作する。
【００４６】
図２に示す状態は前後進レバー６７を前進位置に操作して、変速レバー６８を１速位置に操作している状態であり、油圧シリンダ４９が１速位置、油圧シリンダ５０が中立位置、油圧シリンダ５１が高速位置、油圧シリンダ５２が低速位置に位置して（図３（イ）参照）、伝動クラッチ９が伝動側に操作されている。図２に示す状態から変速レバー６８を２速位置に操作すると、油圧シリンダ４９が１速位置から２速位置に作動し始めるので、油圧シリンダ４９に対応する開閉弁６０が開位置に操作されて（油圧シリンダ５０は中立位置に位置しているので、油圧シリンダ５０に対応する開閉弁６０は開位置に操作されており、油圧シリンダ５１，５２及び前後進レバー６７に対応する開閉弁６０は閉位置に操作されている）、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が低下し、操作弁５７が排油位置に操作されて、伝動クラッチ９が遮断側に操作される。
【００４７】
油圧シリンダ４９が２速位置に作動すると、油圧シリンダ４９に対応する開閉弁６０が閉位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が上昇し、操作弁５７が供給位置に操作される。油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧の上昇が圧力センサー７０によって検出されると、圧力制御弁５７により油路５５の作動油が伝動クラッチ９に漸次的に供給され、伝動クラッチ９の作動圧が漸次的に上昇して、伝動クラッチ９が伝動側に操作される。
【００４８】
以上のように、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を１速位置〜１２速位置に操作すると、図３（イ）に示すように油圧シリンダ４９〜５２が作動し、油圧シリンダ４９〜５２の作動に伴って伝動クラッチ９が自動的に遮断側に操作され、油圧シリンダ４９〜５２の作動が終了すると伝動クラッチ９が自動的に伝動側に操作される。前後進レバー６７を前進位置から後進位置（後進位置から前進位置）に操作する際も同様に、前後進レバー６７に対応する開閉弁６０が閉位置から開位置に操作され開位置から閉位置に操作されるので、前述と同様に伝動クラッチ９が自動的に遮断側に操作され自動的に伝動側に操作される。
【００４９】
前後進レバー６７を後進位置に操作した状態（図１に示すシフト部材４０が後進ギヤ３２に咬合した状態）では、前項［１］に記載のように伝動軸３１の動力が第１副変速装置１１を介さずに後進状態で伝動軸３６に伝達されるので、油圧シリンダ５１は作動しない状態となる。これにより、前後進レバー６７を後進位置に操作した状態で、変速レバー６８を１速位置〜１２速位置に操作すると、図３（ロ）に示すように油圧シリンダ４９，５０，５２が作動し、前述と同様に油圧シリンダ４９，５０，５２の作動に伴って伝動クラッチ９が自動的に遮断側に操作され、油圧シリンダ４９，５０，５２の作動が終了すると伝動クラッチ９が自動的に伝動側に操作される。
【００５０】
図３（ロ）に示すように、前後進レバー６７を後進位置に操作した状態では、変速レバー６８の３速及び４速位置、５速及び６速位置、７速及び８速位置、９速及び１０速位置とが同じ速度になるのであり、前後進レバー６７を後進位置に操作した状態では、変速レバー６８を１速位置〜１２速位置に操作した場合、後進１速状態〜後進８速状態が得られる。
【００５１】
［５］
図３（イ）に示すように、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を６速位置から７速位置（７速位置から６速位置）に操作すると、油圧シリンダ４９，５０が作動するのに加えて、油圧シリンダ５１，５２が作動する。次に、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を６速位置から７速位置に操作した場合について説明する。
【００５２】
図３（イ）及び図４に示すように、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を６速位置に操作していると、油圧シリンダ４９が中立位置、油圧シリンダ５０が４速位置、油圧シリンダ５１が高速位置、油圧シリンダ５２が低速位置に位置している。この状態で変速レバー６８を６速位置から７速位置すると（時点Ｔ１）、先ず油圧シリンダ５２が低速位置から高速位置に作動し始めて、油圧シリンダ４９が中立位置から１速位置に作動し始め、油圧シリンダ５０が４速位置から中立位置に作動し始める。
【００５３】
これにより、前項［４］に記載のように、油圧シリンダ５２に対応する開閉弁６０が開位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が低下し、操作弁５７が排油位置に操作されて、伝動クラッチ９が遮断側に操作される（時点Ｔ１）。
【００５４】
次に油圧シリンダ５２が低速位置から高速位置に作動し始めてから（時点Ｔ１から）、設定時間Ｔ０１（例えば０．１８秒）が経過すると、油圧シリンダ５１が高速位置から低速位置に作動し始める（時点Ｔ２）。油圧シリンダ５２が低速位置から高速位置に作動して、油圧シリンダ４９が中立位置から１速位置に作動し、油圧シリンダ５０が４速位置から中立位置に作動してから、少し遅れて油圧シリンダ５１が高速位置から低速位置に作動する（時点Ｔ３）。
【００５５】
これにより、前項［４］に記載のように油圧シリンダ５１，５２に対応する開閉弁６０が閉位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が上昇し、操作弁５７が供給位置に操作される。油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧の上昇が圧力センサー７０によって検出されると、圧力制御弁５７により油路５５の作動油が伝動クラッチ９に漸次的に供給され、伝動クラッチ９の作動圧が漸次的に上昇して、伝動クラッチ９が伝動側に操作される（時点Ｔ３から時点Ｔ４）。
【００５６】
［６］
次に、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を７速位置から６速位置に操作した場合について説明する。
図３（イ）及び図４に示すように、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、変速レバー６８を７速位置に操作していると、油圧シリンダ４９が１速位置、油圧シリンダ５０が中立位置、油圧シリンダ５１が低速位置、油圧シリンダ５２が高速位置に位置している。この状態で変速レバー６８を７速位置から６速位置すると（時点Ｔ５）、先ず油圧シリンダ５２が高速位置から低速位置に作動し始めて、油圧シリンダ４９が１速位置から中立位置に作動し始め、油圧シリンダ５０が中立位置から４速位置に作動し始める。
【００５７】
これにより、前項［４］に記載のように、油圧シリンダ５２に対応する開閉弁６０が開位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が低下し、操作弁５７が排油位置に操作されて、伝動クラッチ９が遮断側に操作される（時点Ｔ５）。
【００５８】
次に油圧シリンダ５２が高速位置から低速位置に作動し始めてから（時点Ｔ５から）、設定時間Ｔ０２（例えば０．０５秒）が経過すると、油圧シリンダ５１が低速位置から高速位置に作動し始める（時点Ｔ６）。油圧シリンダ５２が高速位置から低速位置に作動して、油圧シリンダ４９が１速位置から中立位置に作動し、油圧シリンダ５０が中立位置から４速位置に作動してから、少し遅れて油圧シリンダ５１が低速位置から高速位置に作動する（時点Ｔ７）。この場合、前項［５］に記載の設定時間Ｔ０１よりも、設定時間Ｔ０２が少し短いものに設定されている。
【００５９】
これにより、前項［４］に記載のように油圧シリンダ５１，５２に対応する開閉弁６０が閉位置に操作されて、油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧が上昇し、操作弁５７が供給位置に操作される。油路５４における絞り部５８の下手側のパイロット圧の上昇が圧力センサー７０によって検出されると、圧力制御弁５７により油路５５の作動油が伝動クラッチ９に漸次的に供給され、伝動クラッチ９の作動圧が漸次的に上昇して、伝動クラッチ９が伝動側に操作される（時点Ｔ７から時点Ｔ８）。
【００６０】
［発明の実施の別形態］
前述の［発明の実施の形態］において、図１に示す伝動クラッチ９を主変速装置８と第１副変速装置１１との間ではなく、主変速装置８の上手側に備えるように構成してもよい。
このように構成した場合、前後進レバー６７を前進位置に操作した状態で、前項［５］［６］に記載の構成が、主変速装置８（油圧シリンダ４９，５０）及び第１副変速装置１１（油圧シリンダ５１）に適用されるように構成し、前後進レバー６７を後進位置に操作した状態で、前項［５］［６］に記載の構成が、主変速装置８（油圧シリンダ４９，５０）及び第２副変速装置１２（油圧シリンダ５２）に適用されるように構成すればよい。機体に掛かる走行負荷や牽引負荷等に基づいて、油圧シリンダ４９，５０が作動を開始してから油圧シリンダ５１（油圧シリンダ５２）が作動を開始したり、油圧シリンダ５１（油圧シリンダ５２）が作動を開始してから油圧シリンダ４９，５０が作動を開始したりするように構成することが可能である。
又、図１に示す伝動クラッチ９を主変速装置８と第１副変速装置１１との間ではなく、第２副変速装置１２（請求項１の発明の第２変速装置に相当する）の下手側に備えるように構成してもよい。
【００６１】
前述の［発明の実施の形態］において、前項［５］［６］に記載の設定時間Ｔ０１，Ｔ０２が、機体に掛かる走行負荷や牽引負荷等に基づいて自動的に長短に変更されるように構成したり、人為的に操作される操作スイッチ（図示せず）により長短に変更されるように構成してもよい。
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、作業車の走行変速構造において、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作するように構成した場合、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作及び第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作のうち、変速比の変化が大きい方の変速操作が先に開始されるように構成することにより、変速操作の変速比の変化が大きくても（変速操作が円滑に行われ難い状態でも）、変速操作が円滑に行われるようになって、作業車の変速性能を向上させることができた。
【００６５】
請求項２の特徴によると、作業車の走行変速構造において、上手側から伝動クラッチ、第１変速装置及び第２変速装置を配置し、第１及び第２アクチュエータにより第１及び第２変速装置を変速操作するように構成した場合、第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作が先に開始されるように構成することにより、第１及び第２アクチュエータによる第１及び第２変速装置の変速操作が円滑に行われるようになって、作業車の変速性能を向上させることができた。
【００６６】
【００６７】
請求項３の特徴によると、請求項１または２の場合と同様に前述の請求項１または２の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項３の特徴によると、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作の開始時点と第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作の開始時点との時間差を、長短に変更することができるように構成することにより、第１変速装置の特性（第２変速装置の特性）に合わせて、第１アクチュエータによる第１変速装置の変速操作（第２アクチュエータによる第２変速装置の変速操作）が円滑に行われるようにすることができるようになって、作業車の変速性能を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ミッションケースの伝動系を示す概略図
【図２】 油圧シリンダ、電磁操作弁、開閉弁、圧力制御弁及び操作弁等の連係状態を示す油圧回路図
【図３】 前後進レバーを前進及び後進位置に操作した状態で、変速レバーを１速〜１２速位置に操作した状態での、油圧シリンダの作動状態を示す図
【図４】 変速レバーを６速位置から７速位置（７速位置から６速位置）に操作した状態での、伝動クラッチ及び油圧シリンダを作動状態を示す図
【符号の説明】
９ 伝動クラッチ
１１ 第１変速装置
１２ 第２変速装置
４１，４２ シフト部材
５１ 第１アクチュエータ
５２ 第２アクチュエータ
６９ 制御装置
Ｔ０１，Ｔ０２ 時間差
Claims (3)
- 複数段に変速自在なギヤ変速式の第１変速装置を上手側に備え、複数段に変速自在なギヤ変速式の第２変速装置を下手側に備えて、前記第１変速装置の上手側又は前記第２変速装置の下手側に伝動クラッチを備え、
前記第１変速装置のシフト部材をスライド操作して第１変速装置を変速操作する第１アクチュエータと、前記第２変速装置のシフト部材をスライド操作して第２変速装置を変速操作する第２アクチュエータとを備えて、
変速指令に基づいて前記伝動クラッチを遮断側に操作し、前記第１及び第２アクチュエータにより前記第１及び第２変速装置を変速操作して、前記伝動クラッチを伝動側に操作する制御装置を備えると共に、
前記第１アクチュエータによる前記第１変速装置の変速操作及び前記第２アクチュエータによる前記第２変速装置の変速操作のうち、変速比の変化が大きい方の変速操作が先に開始され、変速比の変化が小さい方の変速操作が遅れて開始されるように構成してある作業車の走行変速構造。 - 前記伝動クラッチを前記第１変速装置の上手側にのみ備え、前記第２アクチュエータによる前記第２変速装置の変速操作が先に開始され、前記第１アクチュエータによる前記第１変速装置の変速操作が遅れて開始されるように構成してある請求項１に記載の作業車の走行変速構造。
- 前記第１アクチュエータによる前記第１変速装置の変速操作の開始時点と前記第２アクチュエータによる前記第２変速装置の変速操作の開始時点との時間差を、長短に変更自在に構成してある請求項１または２に記載の作業車の走行変速構造。
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| JP2003022173A JP4097536B2 (ja) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | 作業車の走行変速構造 |
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| JP2003022173A JP4097536B2 (ja) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | 作業車の走行変速構造 |
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| JP2003022173A Expired - Lifetime JP4097536B2 (ja) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | 作業車の走行変速構造 |
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2003
- 2003-01-30 JP JP2003022173A patent/JP4097536B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2004232736A (ja) | 2004-08-19 |
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