JP4098903B2 - トラクタの正逆転切替装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの出力を車軸伝動系に伝達し、該出力を正逆変換するためのリバーサ用油圧クラッチからなる油圧式正逆切替手段を設け、かつ該正逆切替手段を操作するためのリバーサ操作手段を配設した構成のトラクタに具備される正逆転切替装置において、前進から後進へ又は後進から前進へリバーサ操作手段が急速に切り替わった場合に発生するショックを防止又は緩衝し、さらに前記正逆切替手段の焼き付きを防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンからの出力を車軸伝動系に伝達し、該出力を正逆変換するためのリバーサ用油圧クラッチを車軸伝動系に設け、該リバーサ用油圧クラッチを切り替えるためのリバーサレバーを設けた構成の農用トラクタの技術は公知となっている。このトラクタは、前進・中立・後進の切替が可能なリバーサレバーを操作部に設けてあり、更に該リバーサレバーに連動してリバーサ用油圧クラッチを作動せしめる正逆転切替装置が装備されていて、オペレータが該リバーサレバーを切替操作することにより、リバーサ用油圧クラッチが断接操作され、車両の駆動方向を前進方向又は後進方向へ切り替えることができる。
【０００３】
また、リバーサレバーの切替によるショックを緩衝するために、リバーサ用油圧クラッチに作動油を圧送する油圧回路にディレイリリーフバルブを設け、リバーサ用油圧クラッチの接続が緩やかにかつスムーズに行われるようにした正逆転切替装置の技術もひろく公知となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、オペレータの誤操作等によりリバーサレバーが短時間に切り替わった場合には、リバーサレバー中立位置による減速が十分に得られないまま車両の駆動方向が急速に切り替わるため、ディレイリリーフバルブでは緩衝しきれず大きい慣性力を受けることとなり、オペレータは該慣性力による強いショックを感じ、不安や不快感を感じることとなる。また、車両が高速で走行している場合においては、駆動方向の切り替えの際にリバーサ用油圧クラッチに過大な負荷が発生し、クラッチの焼き付き等が発生して該クラッチの寿命を縮めることにもなる。 このようなリバーサレバーの急切替によるショック又はクラッチの過負荷を防止するために、様々な技術が開発され公知となっている。例えば、特開昭６２−６１８４１号の如き技術や、特開昭６２−６２０４３号の如き技術である。しかし、上記のようなリバーサ操作手段の急切替時の問題を、より効果的に解決できるような技術の開発が望まれていた。また、リバーサ操作手段の操作の際のフィーリングをより向上させた、操作信頼性・安定性のより良い正逆転切替装置の技術が要望されていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
エンジンからの出力を、主変速操作手段及び副変速操作手段の操作に連動して変速する変速機構、及び、該出力を、リバーサレバー（８２）の操作に連動して切り替える油圧式正逆切替手段を有する、トラクタの正逆転切替装置において、該油圧式正逆転切替手段は、二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）と、該リバーサレバー（８２）に連動したリバーサコントロールバルブ（８３）と、前記二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）に供給される油圧を調整する役割を果たす比例減圧弁（８１）により構成し、前記主変速操作手段及び副変速操作手段の、位置を検出する速度段検出手段、該リバーサレバー（８２）の位置を検出する手段、並びに前記正逆切替手段の三者を、制御手段と接続し、該速度段検出手段の検出値が設定速度段以上において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、前記比例減圧弁（８１）の圧力をゼロのまま維持すべく信号を送り、リバーサコントロールバルブ（８３）のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとし、上記リバーサレバー（８２）が前進または後進の位置にあったとしても、リバーサコントロールバルブ（８３）に油圧を供給しないこととし、該速度段検出手段の検出値が設定速度段未満において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、前記比例減圧弁（８１）の、波形の立ち上がりを通常の波形（Ａ）より一定時間（Ｄ）だけ遅らせる波形（Ｂ）として昇圧させ、一定時間（Ｄ）だけリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）の作動を遅延させて、その間に減速させるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成を示した側面図、図２は主変速レバー及び主変速レバー位置検出用のポテンショメータ並びに副変速レバーの配置構成を示した側面図、図３は副変速レバー位置検出スイッチの配置構成を示した側面図、図４はメインクラッチ及びトランスミッションの構成を示した側面断面展開図である。図５は本トラクタの動力伝達構成を示したスケルトン図、図６は本トラクタの油圧回路図である。
【０００８】
まず、本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成について、図１を用いて説明する。すなわち、このトラクタは、前後に前輪１及び後輪２を懸架する本体の前部にボンネット６を配設し、該ボンネット６内部にはエンジン５を配置している。ボンネット６の後方にはステアリングハンドル１０を設けており、該ステアリングハンドル近傍にはリバーサ操作手段たるリバーサレバー８２が配設される。
【０００９】
該リバーサレバー８２は「前進」・「中立」・「後進」の三段階切替としており、オペレータがリバーサレバー８２を「前進」側又は「後進」側へ操作することにより、トラクタの駆動方向が前進方向又は後進方向に決定される。また、リバーサレバー８２近傍位置にはリバーサレバー８２の位置を検出するためのリバーサ位置検出手段が配設される。このリバーサ位置検出手段は、リバーサ中立検出スイッチ８２ａ及びリバーサ後進検出スイッチ８２ｂよりなり（両者とも図１においては図略）、リバーサレバー８２が「中立」位置又は「後進」位置に位置するときのみそれぞれのスイッチ８２ａ・８２ｂがＯＮとなるように構成している。
【００１０】
上記ステアリングハンドル１０の後方には、シート１１を配設している。ステアリングハンドル１０及びシート１１は、キャビン１２によって覆われる。
【００１１】
エンジン５の後方には、クラッチハウジング８を配設し、該クラッチハウジング８の後方にはミッションケース９を連結し、エンジン５からの動力を後輪２に伝達して駆動している。但し、操作によっては、前輪１にも同時に駆動力を伝達する四輪駆動とすることも可能である。
【００１２】
また、エンジン５の駆動力は、ミッションケース９後端から突出したＰＴＯ軸１５に伝達されて、該ＰＴＯ軸１５を駆動し、機体後端に接続した作業機１００（図１においては図略）を駆動するように構成している。
【００１３】
そして、トラクタを操作するオペレータの足元には、クラッチを断接操作するための、クラッチペダル１６が傾動可能に支持される。また、オペレータが座るシート１１の側部には、変速を行うための主変速操作手段たる主変速レバー７７と副変速操作手段たる副変速レバー９８がそれぞれ図２の如く突設される。
【００１４】
主変速レバー７７は一〜四段階の変速Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３・Ｍ４及び中立位置ＭＮの計五つの位置に切替可能としており、該主変速レバー７７の操作により車両の変速が行われる。そして、該主変速レバー７７の近傍位置には速度段検出手段たるポテンショメータ７７ａが配置され該主変速レバー７７と連係されており、主変速レバー７７の位置を検出することとしている。
【００１５】
上記副変速レバー９８は二つの中立位置ＳＮ・ＳＮとクリープ（超低速）ＳＣ、低速ＳＬ、中速ＳＭ及び高速ＳＨの計六つの位置に切替可能で、オペレータが該副変速レバー９８を操作することにより車両の変速が行われる。そして、該副変速レバー９８の近傍位置には、もう一つの速度段検出手段たる副変速高速検出スイッチ９８ａが図３に示す如く配設される。該副変速高速検出スイッチ９８ａは、副変速レバー９８が高速位置ＳＨにあるときのみＯＮとなるよう構成している。
【００１６】
次に、クラッチハウジング８及びミッションケース９内の構成について、図４及び図５をもとに説明する。即ち、エンジン５の後方にクラッチハウジング８を固設し、クラッチハウジング８の後面にはミッションケース９が取り付けられる。ミッションケース９は前後に、二分割される構成（９ａ・９ｂ）としており、間にセンタープレート１３を挟持している。後半部のトランスミッションハウジング９ｂの後部左右側にはリアアクスルケースが固設される。
【００１７】
次に、後車軸伝動系の構成について説明する。即ち、上記クラッチハウジング８内には、上記クラッチペダル１６に連係される湿式多板式のメインクラッチ２１が配置され、該メインクラッチ２１の原動側軸２２に、エンジン５のクランク軸の回転が入力される。メインクラッチ２１の従動側軸２３は機体後方に延出され、その後端に形設したギア２３ａには走行クラッチ軸２４に遊嵌された主変速四速歯車３４が噛合している。該主変速四速歯車３４は主軸２５に固設された伝達歯車４４に噛合している。該主軸２５には三枚の伝達歯車４１・４２・４３が更に固設されあるいは形設されており、該三枚の伝達歯車４１・４２・４３を介して、走行クラッチ軸２４にそれぞれ遊嵌された主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３に動力が伝達される。従って、メインクラッチ２１の従動側軸２３が回転すると、主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３及び主変速四速歯車３４は各々異なる回転数で回転することとなる。そして、上記主変速レバー７７に連動連結された油圧制御弁により、四つの油圧クラッチ５１・５２・５３・５４のいずれか一が選択されて「接」とされて、四段階の変速が可能となり、主軸２５の回転が該変速を経て走行クラッチ軸２４に伝達される。
【００１８】
走行クラッチ軸２４はセンタープレート１３を貫通して後方に延長される。該延長部分には正転側歯車２６及び逆転側歯車２７がそれぞれ同一軸心上に遊嵌される。そして、前記リバーサレバー８２に連係する油圧制御弁の操作により、前進側のリバーサ用油圧クラッチ５６又は後進側のリバーサ用油圧クラッチ５７のいずれか一が選択され接続され、走行クラッチ軸２４の回転は正転側歯車２６又は逆転側歯車２７のいずれか一に伝達される。ただし、リバーサレバー８２がニュートラル位置の場合は、回転は両歯車２６・２７いずれにも伝達されない。
【００１９】
正転側歯車２６は副変速軸３５に相対回転不能に連結され、同時に、クリープ変速軸３６に固設された伝達歯車３７に噛合しており、その回転を両軸３５・３６に伝達する。逆転側歯車２７は、正逆転軸３８の一端に形設された歯車３９に噛合しており、該正逆転軸の他端に形設された歯車４０は、クリープ変速軸３６に固設された前記伝達歯車３７に噛合する。従って、逆転側歯車２７の回転は、正逆転軸３８を介して該クリープ変速軸３６を逆転方向に回転させる。また、該クリープ変速軸３６の伝達歯車３７に噛合する正転側歯車２６を介して、それに連結された副変速軸３５を逆転方向に回転させる。即ち、前述の二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を選択的に作動せしめることで、エンジン５の出力を正逆変換することが可能であり、この意味で、該リバーサ用油圧クラッチ５６・５７が前述の正逆切替手段としての役割を果たすものである。
【００２０】
副変速軸３５の後部には副変速第二軸４５が同一軸心上に配置され遊転可能としており、該副変速第二軸４５にはクリープ変速歯車４６が遊嵌される。該クリープ変速歯車４６はクリープ変速軸３６に形設した歯車４７に噛合している。また、副変速第二軸４５には入力クラッチスライダ９１が軸方向摺動可能にスプライン嵌合され、上述の副変速レバー９８に連係されている。従って、該入力クラッチスライダ９１は、上記副変速レバー９８の操作により副変速軸３５又はクリープ変速歯車４６のいずれか一に噛み合って、その回転を副変速第二軸４５に伝達可能としている。即ち、該入力クラッチスライダ９１の摺動に基づく選択により、副変速軸３５の回転又は副変速軸３５からクリープ変速軸３６によるクリープ変速を経た回転のいずれか一が、副変速第二軸４５に入力される。
【００２１】
また、出力軸４８が副変速第二軸４５と平行に軸支され、該出力軸４８には二枚の伝達歯車４９・５０が固設される。該伝達歯車４９・５０は副変速第二軸４５に遊嵌された二枚の変速歯車５９・６０に噛合している。また、副変速第二軸４５には出力クラッチスライダ９２が軸方向摺動可能にスプライン嵌合されている。該出力クラッチスライダ９２は上述の副変速レバー９８に連係されている。従って、副変速レバー９８の操作により出力クラッチスライダ９２が摺動され、二枚の変速歯車５９・６０のいずれか一に噛み合って、該副変速第二軸４５の回転を二枚の変速歯車５９・６０のいずれか一に伝達可能としている。従って、出力クラッチスライダ９２の摺動に基づく選択により、副変速第二軸４５の回転が二段の変速を経て出力され、出力軸４８に入力される。
【００２２】
トランスミッションハウジング後部９ｂには後輪デフ部６６ｂが配置され、前記出力軸４８の回転が、その後端に形設したベベルギア２０を介して該後輪デフ部６６ｂに入力され、リアアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を経由して後輪２を駆動する。
【００２３】
次に、ＰＴＯ伝動系について説明する。即ち、トランスミッションハウジング前部９ａ内には主軸２５と平行にＰＴＯクラッチ軸２９が配置され、該ＰＴＯクラッチ軸２９には四枚のＰＴＯ変速歯車、即ちＰＴＯ一速歯車６１、ＰＴＯ二速歯車６２、ＰＴＯ三速歯車６３、ＰＴＯ四速歯車６４が遊嵌される。該ＰＴＯ変速歯車６１・６２・６３・６４は、主軸２５に固設あるいは形設した四枚の前記伝達歯車４１・４２・４３・４４に噛合しており、主軸２５の回転により該ＰＴＯ変速歯車６１・６２・６３・６４が異なる回転数で回転される。また、ＰＴＯクラッチ軸２９にはＰＴＯ逆転歯車６５が遊嵌され、該ＰＴＯ逆転歯車６５は、走行クラッチ軸２４に遊嵌された前述の主変速一速歯車３１に噛合している。即ち、該主変速一速歯車３１は、ＰＴＯ逆転付与機構のアイドルギアとしての役割をも果たす。
【００２４】
また、ＰＴＯクラッチ軸には二つのＰＴＯクラッチスライダ９３・９４が軸方向摺動可能にスプライン嵌合される。また、該ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４は、図略のＰＴＯ変速レバーに連係されている。従って、両ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４の摺動に基づく選択により、主軸の回転が四段階の変速を経た後にＰＴＯ軸に伝達される。また、主変速一速歯車３１、ＰＴＯ逆転歯車６５を介して、主軸２５の回転が正逆変換されてＰＴＯクラッチ軸２９に伝達される。即ち、正転四速、逆転一速の変速が両軸２５・２９の間に行われる。前記ＰＴＯクラッチ軸２９はＰＴＯ軸１５に相対回転不能に連結される。該ＰＴＯ軸１５は後方に延出され、トラクタ後端に接続された作業機１００を駆動する。
【００２５】
次に、前車軸伝動系について説明する。即ち、前記ＰＴＯ軸１５にはパイプ状の前輪入力軸５５が遊転可能に外嵌され、該前輪入力軸５５と平行に前輪クラッチ軸３０が軸支される。前記前輪入力軸５５には入力歯車６７が固設され、該入力歯車６７は前記出力軸４８に固設された二枚の伝達歯車のうちの一枚４９に噛合している。該前輪入力軸５５には更に二枚の変速歯車１８・１９が固設され、該変速歯車は前輪クラッチ軸３０に遊嵌された二枚の歯車、即ち四輪駆動側歯車６８及び前輪倍速側歯車６９にそれぞれ噛合している。
【００２６】
そして、図略の４ＷＤ・前輪倍速切替スイッチに連動する油圧制御弁の操作により、二つの油圧クラッチ７８・７９のいずれか一が選択され接続されて、前輪入力軸５５の回転が略二倍の増速あるいは略等速で前輪クラッチ軸３０に伝達される。前輪クラッチ軸３０の回転は前端に連結する前輪伝達軸１４、ユニバーサルジョイント等を介して前輪側のデフ部６６ａに入力され、フロントアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を介して前輪１を駆動する。
【００２７】
以上構成のトラクタに具備される油圧回路の構成を、図６をもとに説明する。即ち、油タンク（ミッションケース）７１内の作動油はサクションストレーナ７３を経て二方向に分岐され、一方は走行系油圧ポンプ７２によりパワーステアリングユニット７４に圧送される。このパワーステアリングユニット７４は、ステアリングハンドル１０を操作するのに必要なトルクを低減すべく設けられるものであって、ステアリングハンドル１０に連動した切替弁７５により、前輪操向装置に連結された複動シリンダ７６が駆動され、前輪１に舵取り角を与えることとしている。
【００２８】
パワーステアリングユニット７４を経た作動油は三つに分岐され、一つは主変速レバー７７に連動した主変速コントロールバルブ８０により、四つの油圧クラッチ５１・５２・５３・５４のいずれか一を作動させ、主変速を行う。もう一つは比例減圧弁８１を経て、リバーサレバー８２に連動したリバーサコントロールバルブ８３により、二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のうちいずれか一を作動させ、トラクタの前進又は後進の切り替えを行う。前記比例減圧弁８１は電磁バルブよりなるＯＮ／ＯＦＦ切替弁より構成されており、上述のリバーサ用油圧クラッチ５６・５７に供給される油圧を調整する役割を果たす。また、比例減圧弁８１の切替によりリバーサコントロールバルブ８３のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとすることで、リバーサレバー８２の位置に関係なくリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のいずれをも作動させなくすることもできる。残りは電磁コントロールバルブ９５を経て、二つの油圧クラッチ７８・７９のうちいずれか一を作動させて、前輪増速又は四輪駆動の切り替えを行う。前輪増速時は、更に後輪左右に設けられるブレーキ装置８４・８５のうち旋回内側のものを作動させて、カーブの際の旋回半径を小さいものとしている。
【００２９】
次に、作業機制御系の油圧回路について説明する。前記油タンク７１からサクションストレーナ７３を経て分岐された作動油は、作業機用油圧ポンプ８６により、外部油圧取出部８７を経て作業機制御用ユニット８８に圧送される。そして、作業機昇降用シリンダ８９及び作業機水平制御シリンダ９０を適宜作動させ、トラクタ後端に連結された作業機１００の昇降及び水平制御を行う。
【００３０】
次に、上記のリバーサ用油圧クラッチ５６・５７に圧油を供給する比例減圧弁８１の制御について、図７から図１１までを用いて説明する。図７は比例減圧弁の制御装置の構成図である。図８は制御装置の制御フローを示した図である。図９はリバーサの通常切替時における比例減圧弁の圧力波形を示した図、図１０は低速状態においてリバーサの急切替がされた場合の比例減圧弁の圧力波形を示した図、図１１は高速状態においてリバーサの急切替がされた場合の比例減圧弁の圧力波形を示した図である。尚、図９から図１１までに示す記号「Ｆ」、「Ｎ」、「Ｒ」は、それぞれリバーサレバー８２の「前進」、「中立」、「後進」を意味している。
【００３１】
即ち、図６及び図７に示す比例減圧弁８１は電磁切替型のものであって、制御手段たる制御装置９６に電気的に接続されており、該制御装置９６が送出する信号により圧力（デューティ比）が制御される。尚、９７は該制御装置９６に電力を供給するバッテリーである。
【００３２】
そして、主変速レバー７７の位置を検出する前記ポテンショメータ７７ａ及び副変速レバー９８の高速位置を検出する前記副変速高速検出スイッチ９８ａが該制御装置９６に電気的に接続される。そして、ポテンショメータ７７ａの抵抗値及び副変速高速検出スイッチ９８ａの状態についての情報が該制御装置９６に入力され、該制御装置９６はその情報をもとに、主変速レバー７７及び副変速レバー９８により決定される速度段が、高速状態にあるか否かを判断する。具体的には、例えば、副変速高速検出スイッチ９８ａがＯＮであれば、副変速レバー９８が高速位置ＳＨにあることを意味するから、さらに主変速レバー７７の位置が一定位置（例えば第三速の位置Ｍ３又は第四速Ｍ４の位置）にあれば、速度段が高速状態にあると判断する等である。
【００３３】
更に、リバーサレバー８２の位置を検出するリバーサ中立検出スイッチ８２ａ及びリバーサ後進検出スイッチ８２ｂが制御装置９６に接続される。そして、両スイッチ８２ａ・８２ｂの状態についての情報が該制御装置９６に入力され、該制御装置９６はその情報をもとに、リバーサレバー８２が現在「前進」「中立」「後進」のどの位置にあるかを判断する。
【００３４】
そして該制御装置９６は、上記判断結果をもとに、比例減圧弁８１を次のように制御する。即ち、図８に示す如く、制御装置９６は最初に上記速度段検出手段７７ａ・９８ａの検出値により、現在の速度段が高速状態にあるか否かを判断する。そして、現在の速度段が高速状態にある場合は、リバーサレバー８２が「中立」位置を通過するのに要した時間（図９から図１１までに示すｔ）を計測する。 そして、該通過時間ｔが一定値未満であるときは、制御装置９６はリバーサレバー８２が前進から後進へ又は後進から前進へ急激に切り替えられたものと判断する（以下、この急激な切替操作を「急操作」と定義する）。この場合は高速走行時であるので、制御装置９６は油圧クラッチ５６・５７の焼き付きを防止すべく、図１１に示す如く、比例減圧弁８１の圧力を０のまま維持すべく信号を送り、リバーサコントロールバルブ８３のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとする。従って、上記リバーサレバー８２が前進または後進の位置にあったとしても、リバーサコントロールバルブに油圧が供給されないので、二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のいずれも作動せず、結果として両クラッチ５６・５７が過負荷から保護される。
【００３５】
一方、該通過時間ｔが一定値以上であるときは、制御装置９６はリバーサレバー８２の急操作が行われなかったものと判断して、通例の如く、即ち図９に示すＡの波形の如く比例減圧弁８１を昇圧する。即ち、この場合は、リバーサレバーが中立位置にある時間が長いので、その間に十分に減速がされることとなる。従って、通常時と同様にリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を作動させても、オペレータが感じるショックは小さいものであり、該クラッチ５６・５７の焼き付きという問題も発生しないことから、直ちに該クラッチ５６・５７を作動させることとしている。
【００３６】
一方、現在の速度段が高速状態にない（即ち、低速状態又は中速状態である）場合も、制御装置９６はリバーサレバー８２が「中立」位置を通過するのに要した時間ｔを計測する。そして、該通過時間ｔが一定値未満であるときは、制御装置９６はリバーサレバー８２が急操作されたものと判断する。この場合は慣性力によるショックを緩和すべく、波形の立ち上がりが上述のＡの波形より一定時間Ｄだけ遅らせることとしたＢの波形（図１０）の如く、比例減圧弁８１を昇圧する。即ち、この場合は、リバーサレバー８２が中立位置にある時間が短いので減速が不十分であり、通常時と同様にリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を作動させると大きい慣性力が発生してオペレータに強いショックを与えることから、一定時間Ｄだけリバーサ用油圧クラッチ５６・５７の作動を遅延させて、その間に十分に減速をさせることとしているのである。
【００３７】
一方、該通過時間ｔが一定値以上であるときは、制御装置９６はリバーサレバー８２の急操作が行われなかったものと判断して、通例の如く、即ち図９に示すＡの波形の如く比例減圧弁８１を昇圧する。即ち、この場合は中立位置にある時間が長いことから十分な減速がされているので、発生する慣性力は小さく、生じるショックは許容範囲であることから、通常と同様に直ちにリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を作動させることとしたものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏するのである。
エンジンからの出力を、主変速操作手段及び副変速操作手段の操作に連動して変速する変速機構、及び、該出力を、リバーサレバー（８２）の操作に連動して切り替える油圧式正逆切替手段を有する、トラクタの正逆転切替装置において、該油圧式正逆転切替手段は、二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）と、該リバーサレバー（８２）に連動したリバーサコントロールバルブ（８３）と、前記二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）に供給される油圧を調整する役割を果たす比例減圧弁（８１）により構成し、前記主変速操作手段及び副変速操作手段の、位置を検出する速度段検出手段、該リバーサレバー（８２）の位置を検出する手段、並びに前記正逆切替手段の三者を、制御手段と接続し、該速度段検出手段の検出値が設定速度段以上において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、前記比例減圧弁（８１）の圧力をゼロのまま維持すべく信号を送り、リバーサコントロールバルブ（８３）のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとし、上記リバーサレバー（８２）が前進または後進の位置にあったとしても、リバーサコントロールバルブ（８３）に油圧を供給しないので、二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）のいずれも作動せず、結果として両クラッチ（５６・５７）が過負荷から保護するように制御したので、高速走行時においてリバーサが急激に切り替わった場合は正逆切替手段が中立となった後油圧の供給が断たれるので、リバーサ操作手段が前進又は後進位置にあっても正逆切替手段は作動せず、エンジンの出力は車軸に伝達されないこととなる。
従って、オペレータの誤操作等によりリバーサ操作手段が急激に切り替わった場合でも、切替手段は作動しないので、車軸が逆方向に急激に駆動されることがなく、この結果慣性力によりオペレータが強いショックを感じることが防止される。
【００３９】
また、高速走行時におけるリバーサ急切替時に発生する過大な負荷が正逆切替手段に作用することが防止され、クラッチの焼き付き等が起こらなくなり、該正逆切替手段に用いる部品の寿命を長いものとすることができる。
【００４０】
また、該速度段検出手段の検出値が設定速度段未満において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、比例減圧弁（８１）の、波形の立ち上がりを通常の波形（Ａ）より一定時間（Ｄ）だけ遅らせる波形（Ｂ）として昇圧させ、一定時間（Ｄ）だけリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）の作動を遅延させて、その間に減速させるので、その間に多少の減速を図ることができる。
従って、リバーサ切替時に発生する慣性力を低減することができ、オペレータが感じるショックが緩和され、運転時にオペレータに不安や不快感を与えることが少なくなる。
即ち、オペレータにとって信頼性・安定性の高い、操作フィーリングの良いトラクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成を示した側面図。
【図２】 主変速レバー及び主変速レバー位置検出用のポテンショメータ並びに副変速レバーの配置構成を示した側面図。
【図３】 副変速レバー位置検出スイッチの配置構成を示した側面図。
【図４】 メインクラッチ及びトランスミッションの構成を示した側面断面展開図。
【図５】 本トラクタの動力伝達構成を示したスケルトン図。
【図６】 本トラクタの油圧回路図。
【図７】 比例減圧弁の制御装置の構成図。
【図８】 制御装置の制御フローを示した図。
【図９】 リバーサの通常切替時における比例減圧弁の圧力波形を示した図。
【図１０】 低速状態においてリバーサの急切替がされた場合の比例減圧弁の圧力波形を示した図。
【図１１】 高速状態においてリバーサの急切替がされた場合の比例減圧弁の圧力波形を示した図。
【符号の説明】
５ エンジン
１６ クラッチペダル
２１ メインクラッチ
５６・５７ リバーサ用油圧クラッチ（正逆切替手段）
７７ 主変速レバー（主変速操作手段）
７７ａ ポテンショメータ（速度段検出手段）
８１ 比例減圧弁
８２ リバーサレバー（リバーサ操作手段）
８３ リバーサコントロールバルブ
９６ 制御装置（制御手段）
９８ 副変速レバー（副変速操作手段）
９８ａ 副変速高速検出スイッチ（速度段検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの出力を車軸伝動系に伝達し、該出力を正逆変換するためのリバーサ用油圧クラッチからなる油圧式正逆切替手段を設け、かつ該正逆切替手段を操作するためのリバーサ操作手段を配設した構成のトラクタに具備される正逆転切替装置において、前進から後進へ又は後進から前進へリバーサ操作手段が急速に切り替わった場合に発生するショックを防止又は緩衝し、さらに前記正逆切替手段の焼き付きを防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンからの出力を車軸伝動系に伝達し、該出力を正逆変換するためのリバーサ用油圧クラッチを車軸伝動系に設け、該リバーサ用油圧クラッチを切り替えるためのリバーサレバーを設けた構成の農用トラクタの技術は公知となっている。このトラクタは、前進・中立・後進の切替が可能なリバーサレバーを操作部に設けてあり、更に該リバーサレバーに連動してリバーサ用油圧クラッチを作動せしめる正逆転切替装置が装備されていて、オペレータが該リバーサレバーを切替操作することにより、リバーサ用油圧クラッチが断接操作され、車両の駆動方向を前進方向又は後進方向へ切り替えることができる。
【０００３】
また、リバーサレバーの切替によるショックを緩衝するために、リバーサ用油圧クラッチに作動油を圧送する油圧回路にディレイリリーフバルブを設け、リバーサ用油圧クラッチの接続が緩やかにかつスムーズに行われるようにした正逆転切替装置の技術もひろく公知となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、オペレータの誤操作等によりリバーサレバーが短時間に切り替わった場合には、リバーサレバー中立位置による減速が十分に得られないまま車両の駆動方向が急速に切り替わるため、ディレイリリーフバルブでは緩衝しきれず大きい慣性力を受けることとなり、オペレータは該慣性力による強いショックを感じ、不安や不快感を感じることとなる。また、車両が高速で走行している場合においては、駆動方向の切り替えの際にリバーサ用油圧クラッチに過大な負荷が発生し、クラッチの焼き付き等が発生して該クラッチの寿命を縮めることにもなる。 このようなリバーサレバーの急切替によるショック又はクラッチの過負荷を防止するために、様々な技術が開発され公知となっている。例えば、特開昭６２−６１８４１号の如き技術や、特開昭６２−６２０４３号の如き技術である。しかし、上記のようなリバーサ操作手段の急切替時の問題を、より効果的に解決できるような技術の開発が望まれていた。また、リバーサ操作手段の操作の際のフィーリングをより向上させた、操作信頼性・安定性のより良い正逆転切替装置の技術が要望されていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
エンジンからの出力を、主変速操作手段及び副変速操作手段の操作に連動して変速する変速機構、及び、該出力を、リバーサレバー（８２）の操作に連動して切り替える油圧式正逆切替手段を有する、トラクタの正逆転切替装置において、該油圧式正逆転切替手段は、二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）と、該リバーサレバー（８２）に連動したリバーサコントロールバルブ（８３）と、前記二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）に供給される油圧を調整する役割を果たす比例減圧弁（８１）により構成し、前記主変速操作手段及び副変速操作手段の、位置を検出する速度段検出手段、該リバーサレバー（８２）の位置を検出する手段、並びに前記正逆切替手段の三者を、制御手段と接続し、該速度段検出手段の検出値が設定速度段以上において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、前記比例減圧弁（８１）の圧力をゼロのまま維持すべく信号を送り、リバーサコントロールバルブ（８３）のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとし、上記リバーサレバー（８２）が前進または後進の位置にあったとしても、リバーサコントロールバルブ（８３）に油圧を供給しないこととし、該速度段検出手段の検出値が設定速度段未満において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、前記比例減圧弁（８１）の、波形の立ち上がりを通常の波形（Ａ）より一定時間（Ｄ）だけ遅らせる波形（Ｂ）として昇圧させ、一定時間（Ｄ）だけリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）の作動を遅延させて、その間に減速させるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成を示した側面図、図２は主変速レバー及び主変速レバー位置検出用のポテンショメータ並びに副変速レバーの配置構成を示した側面図、図３は副変速レバー位置検出スイッチの配置構成を示した側面図、図４はメインクラッチ及びトランスミッションの構成を示した側面断面展開図である。図５は本トラクタの動力伝達構成を示したスケルトン図、図６は本トラクタの油圧回路図である。
【０００８】
まず、本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成について、図１を用いて説明する。すなわち、このトラクタは、前後に前輪１及び後輪２を懸架する本体の前部にボンネット６を配設し、該ボンネット６内部にはエンジン５を配置している。ボンネット６の後方にはステアリングハンドル１０を設けており、該ステアリングハンドル近傍にはリバーサ操作手段たるリバーサレバー８２が配設される。
【０００９】
該リバーサレバー８２は「前進」・「中立」・「後進」の三段階切替としており、オペレータがリバーサレバー８２を「前進」側又は「後進」側へ操作することにより、トラクタの駆動方向が前進方向又は後進方向に決定される。また、リバーサレバー８２近傍位置にはリバーサレバー８２の位置を検出するためのリバーサ位置検出手段が配設される。このリバーサ位置検出手段は、リバーサ中立検出スイッチ８２ａ及びリバーサ後進検出スイッチ８２ｂよりなり（両者とも図１においては図略）、リバーサレバー８２が「中立」位置又は「後進」位置に位置するときのみそれぞれのスイッチ８２ａ・８２ｂがＯＮとなるように構成している。
【００１０】
上記ステアリングハンドル１０の後方には、シート１１を配設している。ステアリングハンドル１０及びシート１１は、キャビン１２によって覆われる。
【００１１】
エンジン５の後方には、クラッチハウジング８を配設し、該クラッチハウジング８の後方にはミッションケース９を連結し、エンジン５からの動力を後輪２に伝達して駆動している。但し、操作によっては、前輪１にも同時に駆動力を伝達する四輪駆動とすることも可能である。
【００１２】
また、エンジン５の駆動力は、ミッションケース９後端から突出したＰＴＯ軸１５に伝達されて、該ＰＴＯ軸１５を駆動し、機体後端に接続した作業機１００（図１においては図略）を駆動するように構成している。
【００１３】
そして、トラクタを操作するオペレータの足元には、クラッチを断接操作するための、クラッチペダル１６が傾動可能に支持される。また、オペレータが座るシート１１の側部には、変速を行うための主変速操作手段たる主変速レバー７７と副変速操作手段たる副変速レバー９８がそれぞれ図２の如く突設される。
【００１４】
主変速レバー７７は一〜四段階の変速Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３・Ｍ４及び中立位置ＭＮの計五つの位置に切替可能としており、該主変速レバー７７の操作により車両の変速が行われる。そして、該主変速レバー７７の近傍位置には速度段検出手段たるポテンショメータ７７ａが配置され該主変速レバー７７と連係されており、主変速レバー７７の位置を検出することとしている。
【００１５】
上記副変速レバー９８は二つの中立位置ＳＮ・ＳＮとクリープ（超低速）ＳＣ、低速ＳＬ、中速ＳＭ及び高速ＳＨの計六つの位置に切替可能で、オペレータが該副変速レバー９８を操作することにより車両の変速が行われる。そして、該副変速レバー９８の近傍位置には、もう一つの速度段検出手段たる副変速高速検出スイッチ９８ａが図３に示す如く配設される。該副変速高速検出スイッチ９８ａは、副変速レバー９８が高速位置ＳＨにあるときのみＯＮとなるよう構成している。
【００１６】
次に、クラッチハウジング８及びミッションケース９内の構成について、図４及び図５をもとに説明する。即ち、エンジン５の後方にクラッチハウジング８を固設し、クラッチハウジング８の後面にはミッションケース９が取り付けられる。ミッションケース９は前後に、二分割される構成（９ａ・９ｂ）としており、間にセンタープレート１３を挟持している。後半部のトランスミッションハウジング９ｂの後部左右側にはリアアクスルケースが固設される。
【００１７】
次に、後車軸伝動系の構成について説明する。即ち、上記クラッチハウジング８内には、上記クラッチペダル１６に連係される湿式多板式のメインクラッチ２１が配置され、該メインクラッチ２１の原動側軸２２に、エンジン５のクランク軸の回転が入力される。メインクラッチ２１の従動側軸２３は機体後方に延出され、その後端に形設したギア２３ａには走行クラッチ軸２４に遊嵌された主変速四速歯車３４が噛合している。該主変速四速歯車３４は主軸２５に固設された伝達歯車４４に噛合している。該主軸２５には三枚の伝達歯車４１・４２・４３が更に固設されあるいは形設されており、該三枚の伝達歯車４１・４２・４３を介して、走行クラッチ軸２４にそれぞれ遊嵌された主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３に動力が伝達される。従って、メインクラッチ２１の従動側軸２３が回転すると、主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３及び主変速四速歯車３４は各々異なる回転数で回転することとなる。そして、上記主変速レバー７７に連動連結された油圧制御弁により、四つの油圧クラッチ５１・５２・５３・５４のいずれか一が選択されて「接」とされて、四段階の変速が可能となり、主軸２５の回転が該変速を経て走行クラッチ軸２４に伝達される。
【００１８】
走行クラッチ軸２４はセンタープレート１３を貫通して後方に延長される。該延長部分には正転側歯車２６及び逆転側歯車２７がそれぞれ同一軸心上に遊嵌される。そして、前記リバーサレバー８２に連係する油圧制御弁の操作により、前進側のリバーサ用油圧クラッチ５６又は後進側のリバーサ用油圧クラッチ５７のいずれか一が選択され接続され、走行クラッチ軸２４の回転は正転側歯車２６又は逆転側歯車２７のいずれか一に伝達される。ただし、リバーサレバー８２がニュートラル位置の場合は、回転は両歯車２６・２７いずれにも伝達されない。
【００１９】
正転側歯車２６は副変速軸３５に相対回転不能に連結され、同時に、クリープ変速軸３６に固設された伝達歯車３７に噛合しており、その回転を両軸３５・３６に伝達する。逆転側歯車２７は、正逆転軸３８の一端に形設された歯車３９に噛合しており、該正逆転軸の他端に形設された歯車４０は、クリープ変速軸３６に固設された前記伝達歯車３７に噛合する。従って、逆転側歯車２７の回転は、正逆転軸３８を介して該クリープ変速軸３６を逆転方向に回転させる。また、該クリープ変速軸３６の伝達歯車３７に噛合する正転側歯車２６を介して、それに連結された副変速軸３５を逆転方向に回転させる。即ち、前述の二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を選択的に作動せしめることで、エンジン５の出力を正逆変換することが可能であり、この意味で、該リバーサ用油圧クラッチ５６・５７が前述の正逆切替手段としての役割を果たすものである。
【００２０】
副変速軸３５の後部には副変速第二軸４５が同一軸心上に配置され遊転可能としており、該副変速第二軸４５にはクリープ変速歯車４６が遊嵌される。該クリープ変速歯車４６はクリープ変速軸３６に形設した歯車４７に噛合している。また、副変速第二軸４５には入力クラッチスライダ９１が軸方向摺動可能にスプライン嵌合され、上述の副変速レバー９８に連係されている。従って、該入力クラッチスライダ９１は、上記副変速レバー９８の操作により副変速軸３５又はクリープ変速歯車４６のいずれか一に噛み合って、その回転を副変速第二軸４５に伝達可能としている。即ち、該入力クラッチスライダ９１の摺動に基づく選択により、副変速軸３５の回転又は副変速軸３５からクリープ変速軸３６によるクリープ変速を経た回転のいずれか一が、副変速第二軸４５に入力される。
【００２１】
また、出力軸４８が副変速第二軸４５と平行に軸支され、該出力軸４８には二枚の伝達歯車４９・５０が固設される。該伝達歯車４９・５０は副変速第二軸４５に遊嵌された二枚の変速歯車５９・６０に噛合している。また、副変速第二軸４５には出力クラッチスライダ９２が軸方向摺動可能にスプライン嵌合されている。該出力クラッチスライダ９２は上述の副変速レバー９８に連係されている。従って、副変速レバー９８の操作により出力クラッチスライダ９２が摺動され、二枚の変速歯車５９・６０のいずれか一に噛み合って、該副変速第二軸４５の回転を二枚の変速歯車５９・６０のいずれか一に伝達可能としている。従って、出力クラッチスライダ９２の摺動に基づく選択により、副変速第二軸４５の回転が二段の変速を経て出力され、出力軸４８に入力される。
【００２２】
トランスミッションハウジング後部９ｂには後輪デフ部６６ｂが配置され、前記出力軸４８の回転が、その後端に形設したベベルギア２０を介して該後輪デフ部６６ｂに入力され、リアアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を経由して後輪２を駆動する。
【００２３】
次に、ＰＴＯ伝動系について説明する。即ち、トランスミッションハウジング前部９ａ内には主軸２５と平行にＰＴＯクラッチ軸２９が配置され、該ＰＴＯクラッチ軸２９には四枚のＰＴＯ変速歯車、即ちＰＴＯ一速歯車６１、ＰＴＯ二速歯車６２、ＰＴＯ三速歯車６３、ＰＴＯ四速歯車６４が遊嵌される。該ＰＴＯ変速歯車６１・６２・６３・６４は、主軸２５に固設あるいは形設した四枚の前記伝達歯車４１・４２・４３・４４に噛合しており、主軸２５の回転により該ＰＴＯ変速歯車６１・６２・６３・６４が異なる回転数で回転される。また、ＰＴＯクラッチ軸２９にはＰＴＯ逆転歯車６５が遊嵌され、該ＰＴＯ逆転歯車６５は、走行クラッチ軸２４に遊嵌された前述の主変速一速歯車３１に噛合している。即ち、該主変速一速歯車３１は、ＰＴＯ逆転付与機構のアイドルギアとしての役割をも果たす。
【００２４】
また、ＰＴＯクラッチ軸には二つのＰＴＯクラッチスライダ９３・９４が軸方向摺動可能にスプライン嵌合される。また、該ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４は、図略のＰＴＯ変速レバーに連係されている。従って、両ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４の摺動に基づく選択により、主軸の回転が四段階の変速を経た後にＰＴＯ軸に伝達される。また、主変速一速歯車３１、ＰＴＯ逆転歯車６５を介して、主軸２５の回転が正逆変換されてＰＴＯクラッチ軸２９に伝達される。即ち、正転四速、逆転一速の変速が両軸２５・２９の間に行われる。前記ＰＴＯクラッチ軸２９はＰＴＯ軸１５に相対回転不能に連結される。該ＰＴＯ軸１５は後方に延出され、トラクタ後端に接続された作業機１００を駆動する。
【００２５】
次に、前車軸伝動系について説明する。即ち、前記ＰＴＯ軸１５にはパイプ状の前輪入力軸５５が遊転可能に外嵌され、該前輪入力軸５５と平行に前輪クラッチ軸３０が軸支される。前記前輪入力軸５５には入力歯車６７が固設され、該入力歯車６７は前記出力軸４８に固設された二枚の伝達歯車のうちの一枚４９に噛合している。該前輪入力軸５５には更に二枚の変速歯車１８・１９が固設され、該変速歯車は前輪クラッチ軸３０に遊嵌された二枚の歯車、即ち四輪駆動側歯車６８及び前輪倍速側歯車６９にそれぞれ噛合している。
【００２６】
そして、図略の４ＷＤ・前輪倍速切替スイッチに連動する油圧制御弁の操作により、二つの油圧クラッチ７８・７９のいずれか一が選択され接続されて、前輪入力軸５５の回転が略二倍の増速あるいは略等速で前輪クラッチ軸３０に伝達される。前輪クラッチ軸３０の回転は前端に連結する前輪伝達軸１４、ユニバーサルジョイント等を介して前輪側のデフ部６６ａに入力され、フロントアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を介して前輪１を駆動する。
【００２７】
以上構成のトラクタに具備される油圧回路の構成を、図６をもとに説明する。即ち、油タンク（ミッションケース）７１内の作動油はサクションストレーナ７３を経て二方向に分岐され、一方は走行系油圧ポンプ７２によりパワーステアリングユニット７４に圧送される。このパワーステアリングユニット７４は、ステアリングハンドル１０を操作するのに必要なトルクを低減すべく設けられるものであって、ステアリングハンドル１０に連動した切替弁７５により、前輪操向装置に連結された複動シリンダ７６が駆動され、前輪１に舵取り角を与えることとしている。
【００２８】
パワーステアリングユニット７４を経た作動油は三つに分岐され、一つは主変速レバー７７に連動した主変速コントロールバルブ８０により、四つの油圧クラッチ５１・５２・５３・５４のいずれか一を作動させ、主変速を行う。もう一つは比例減圧弁８１を経て、リバーサレバー８２に連動したリバーサコントロールバルブ８３により、二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のうちいずれか一を作動させ、トラクタの前進又は後進の切り替えを行う。前記比例減圧弁８１は電磁バルブよりなるＯＮ／ＯＦＦ切替弁より構成されており、上述のリバーサ用油圧クラッチ５６・５７に供給される油圧を調整する役割を果たす。また、比例減圧弁８１の切替によりリバーサコントロールバルブ８３のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとすることで、リバーサレバー８２の位置に関係なくリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のいずれをも作動させなくすることもできる。残りは電磁コントロールバルブ９５を経て、二つの油圧クラッチ７８・７９のうちいずれか一を作動させて、前輪増速又は四輪駆動の切り替えを行う。前輪増速時は、更に後輪左右に設けられるブレーキ装置８４・８５のうち旋回内側のものを作動させて、カーブの際の旋回半径を小さいものとしている。
【００２９】
次に、作業機制御系の油圧回路について説明する。前記油タンク７１からサクションストレーナ７３を経て分岐された作動油は、作業機用油圧ポンプ８６により、外部油圧取出部８７を経て作業機制御用ユニット８８に圧送される。そして、作業機昇降用シリンダ８９及び作業機水平制御シリンダ９０を適宜作動させ、トラクタ後端に連結された作業機１００の昇降及び水平制御を行う。
【００３０】
次に、上記のリバーサ用油圧クラッチ５６・５７に圧油を供給する比例減圧弁８１の制御について、図７から図１１までを用いて説明する。図７は比例減圧弁の制御装置の構成図である。図８は制御装置の制御フローを示した図である。図９はリバーサの通常切替時における比例減圧弁の圧力波形を示した図、図１０は低速状態においてリバーサの急切替がされた場合の比例減圧弁の圧力波形を示した図、図１１は高速状態においてリバーサの急切替がされた場合の比例減圧弁の圧力波形を示した図である。尚、図９から図１１までに示す記号「Ｆ」、「Ｎ」、「Ｒ」は、それぞれリバーサレバー８２の「前進」、「中立」、「後進」を意味している。
【００３１】
即ち、図６及び図７に示す比例減圧弁８１は電磁切替型のものであって、制御手段たる制御装置９６に電気的に接続されており、該制御装置９６が送出する信号により圧力（デューティ比）が制御される。尚、９７は該制御装置９６に電力を供給するバッテリーである。
【００３２】
そして、主変速レバー７７の位置を検出する前記ポテンショメータ７７ａ及び副変速レバー９８の高速位置を検出する前記副変速高速検出スイッチ９８ａが該制御装置９６に電気的に接続される。そして、ポテンショメータ７７ａの抵抗値及び副変速高速検出スイッチ９８ａの状態についての情報が該制御装置９６に入力され、該制御装置９６はその情報をもとに、主変速レバー７７及び副変速レバー９８により決定される速度段が、高速状態にあるか否かを判断する。具体的には、例えば、副変速高速検出スイッチ９８ａがＯＮであれば、副変速レバー９８が高速位置ＳＨにあることを意味するから、さらに主変速レバー７７の位置が一定位置（例えば第三速の位置Ｍ３又は第四速Ｍ４の位置）にあれば、速度段が高速状態にあると判断する等である。
【００３３】
更に、リバーサレバー８２の位置を検出するリバーサ中立検出スイッチ８２ａ及びリバーサ後進検出スイッチ８２ｂが制御装置９６に接続される。そして、両スイッチ８２ａ・８２ｂの状態についての情報が該制御装置９６に入力され、該制御装置９６はその情報をもとに、リバーサレバー８２が現在「前進」「中立」「後進」のどの位置にあるかを判断する。
【００３４】
そして該制御装置９６は、上記判断結果をもとに、比例減圧弁８１を次のように制御する。即ち、図８に示す如く、制御装置９６は最初に上記速度段検出手段７７ａ・９８ａの検出値により、現在の速度段が高速状態にあるか否かを判断する。そして、現在の速度段が高速状態にある場合は、リバーサレバー８２が「中立」位置を通過するのに要した時間（図９から図１１までに示すｔ）を計測する。 そして、該通過時間ｔが一定値未満であるときは、制御装置９６はリバーサレバー８２が前進から後進へ又は後進から前進へ急激に切り替えられたものと判断する（以下、この急激な切替操作を「急操作」と定義する）。この場合は高速走行時であるので、制御装置９６は油圧クラッチ５６・５７の焼き付きを防止すべく、図１１に示す如く、比例減圧弁８１の圧力を０のまま維持すべく信号を送り、リバーサコントロールバルブ８３のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとする。従って、上記リバーサレバー８２が前進または後進の位置にあったとしても、リバーサコントロールバルブに油圧が供給されないので、二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のいずれも作動せず、結果として両クラッチ５６・５７が過負荷から保護される。
【００３５】
一方、該通過時間ｔが一定値以上であるときは、制御装置９６はリバーサレバー８２の急操作が行われなかったものと判断して、通例の如く、即ち図９に示すＡの波形の如く比例減圧弁８１を昇圧する。即ち、この場合は、リバーサレバーが中立位置にある時間が長いので、その間に十分に減速がされることとなる。従って、通常時と同様にリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を作動させても、オペレータが感じるショックは小さいものであり、該クラッチ５６・５７の焼き付きという問題も発生しないことから、直ちに該クラッチ５６・５７を作動させることとしている。
【００３６】
一方、現在の速度段が高速状態にない（即ち、低速状態又は中速状態である）場合も、制御装置９６はリバーサレバー８２が「中立」位置を通過するのに要した時間ｔを計測する。そして、該通過時間ｔが一定値未満であるときは、制御装置９６はリバーサレバー８２が急操作されたものと判断する。この場合は慣性力によるショックを緩和すべく、波形の立ち上がりが上述のＡの波形より一定時間Ｄだけ遅らせることとしたＢの波形（図１０）の如く、比例減圧弁８１を昇圧する。即ち、この場合は、リバーサレバー８２が中立位置にある時間が短いので減速が不十分であり、通常時と同様にリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を作動させると大きい慣性力が発生してオペレータに強いショックを与えることから、一定時間Ｄだけリバーサ用油圧クラッチ５６・５７の作動を遅延させて、その間に十分に減速をさせることとしているのである。
【００３７】
一方、該通過時間ｔが一定値以上であるときは、制御装置９６はリバーサレバー８２の急操作が行われなかったものと判断して、通例の如く、即ち図９に示すＡの波形の如く比例減圧弁８１を昇圧する。即ち、この場合は中立位置にある時間が長いことから十分な減速がされているので、発生する慣性力は小さく、生じるショックは許容範囲であることから、通常と同様に直ちにリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を作動させることとしたものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏するのである。
エンジンからの出力を、主変速操作手段及び副変速操作手段の操作に連動して変速する変速機構、及び、該出力を、リバーサレバー（８２）の操作に連動して切り替える油圧式正逆切替手段を有する、トラクタの正逆転切替装置において、該油圧式正逆転切替手段は、二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）と、該リバーサレバー（８２）に連動したリバーサコントロールバルブ（８３）と、前記二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）に供給される油圧を調整する役割を果たす比例減圧弁（８１）により構成し、前記主変速操作手段及び副変速操作手段の、位置を検出する速度段検出手段、該リバーサレバー（８２）の位置を検出する手段、並びに前記正逆切替手段の三者を、制御手段と接続し、該速度段検出手段の検出値が設定速度段以上において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、前記比例減圧弁（８１）の圧力をゼロのまま維持すべく信号を送り、リバーサコントロールバルブ（８３）のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとし、上記リバーサレバー（８２）が前進または後進の位置にあったとしても、リバーサコントロールバルブ（８３）に油圧を供給しないので、二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）のいずれも作動せず、結果として両クラッチ（５６・５７）が過負荷から保護するように制御したので、高速走行時においてリバーサが急激に切り替わった場合は正逆切替手段が中立となった後油圧の供給が断たれるので、リバーサ操作手段が前進又は後進位置にあっても正逆切替手段は作動せず、エンジンの出力は車軸に伝達されないこととなる。
従って、オペレータの誤操作等によりリバーサ操作手段が急激に切り替わった場合でも、切替手段は作動しないので、車軸が逆方向に急激に駆動されることがなく、この結果慣性力によりオペレータが強いショックを感じることが防止される。
【００３９】
また、高速走行時におけるリバーサ急切替時に発生する過大な負荷が正逆切替手段に作用することが防止され、クラッチの焼き付き等が起こらなくなり、該正逆切替手段に用いる部品の寿命を長いものとすることができる。
【００４０】
また、該速度段検出手段の検出値が設定速度段未満において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、比例減圧弁（８１）の、波形の立ち上がりを通常の波形（Ａ）より一定時間（Ｄ）だけ遅らせる波形（Ｂ）として昇圧させ、一定時間（Ｄ）だけリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）の作動を遅延させて、その間に減速させるので、その間に多少の減速を図ることができる。
従って、リバーサ切替時に発生する慣性力を低減することができ、オペレータが感じるショックが緩和され、運転時にオペレータに不安や不快感を与えることが少なくなる。
即ち、オペレータにとって信頼性・安定性の高い、操作フィーリングの良いトラクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成を示した側面図。
【図２】 主変速レバー及び主変速レバー位置検出用のポテンショメータ並びに副変速レバーの配置構成を示した側面図。
【図３】 副変速レバー位置検出スイッチの配置構成を示した側面図。
【図４】 メインクラッチ及びトランスミッションの構成を示した側面断面展開図。
【図５】 本トラクタの動力伝達構成を示したスケルトン図。
【図６】 本トラクタの油圧回路図。
【図７】 比例減圧弁の制御装置の構成図。
【図８】 制御装置の制御フローを示した図。
【図９】 リバーサの通常切替時における比例減圧弁の圧力波形を示した図。
【図１０】 低速状態においてリバーサの急切替がされた場合の比例減圧弁の圧力波形を示した図。
【図１１】 高速状態においてリバーサの急切替がされた場合の比例減圧弁の圧力波形を示した図。
【符号の説明】
５ エンジン
１６ クラッチペダル
２１ メインクラッチ
５６・５７ リバーサ用油圧クラッチ（正逆切替手段）
７７ 主変速レバー（主変速操作手段）
７７ａ ポテンショメータ（速度段検出手段）
８１ 比例減圧弁
８２ リバーサレバー（リバーサ操作手段）
８３ リバーサコントロールバルブ
９６ 制御装置（制御手段）
９８ 副変速レバー（副変速操作手段）
９８ａ 副変速高速検出スイッチ（速度段検出手段）
Claims (1)
- エンジンからの出力を、主変速操作手段及び副変速操作手段の操作に連動して変速する変速機構、及び、該出力を、リバーサレバー（８２）の操作に連動して切り替える油圧式正逆切替手段を有する、トラクタの正逆転切替装置において、該油圧式正逆転切替手段は、二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）と、該リバーサレバー（８２）に連動したリバーサコントロールバルブ（８３）と、前記二つのリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）に供給される油圧を調整する役割を果たす比例減圧弁（８１）により構成し、前記主変速操作手段及び副変速操作手段の、位置を検出する速度段検出手段、該リバーサレバー（８２）の位置を検出する手段、並びに前記正逆切替手段の三者を、制御手段と接続し、該速度段検出手段の検出値が設定速度段以上において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、前記比例減圧弁（８１）の圧力をゼロのまま維持すべく信号を送り、リバーサコントロールバルブ（８３）のポンプポートをドレーンして圧力をゼロとし、上記リバーサレバー（８２）が前進または後進の位置にあったとしても、リバーサコントロールバルブ（８３）に油圧を供給しないこととし、該速度段検出手段の検出値が設定速度段未満において、前記リバーサレバー（８２）が、前進から後進へ、又は後進から前進へ、「中立」位置を通過するのに要した通過時間（ｔ）を計測し、該通過時間（ｔ）が設定時間未満で切り替わった場合には、前記比例減圧弁（８１）の、波形の立ち上がりを通常の波形（Ａ）より一定時間（Ｄ）だけ遅らせる波形（Ｂ）として昇圧させ、一定時間（Ｄ）だけリバーサ用油圧クラッチ（５６・５７）の作動を遅延させて、その間に減速させることを特徴とするトラクタの正逆転切替装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33307398A JP4098903B2 (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | トラクタの正逆転切替装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33307398A JP4098903B2 (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | トラクタの正逆転切替装置 |
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|---|---|
| JP2000158962A JP2000158962A (ja) | 2000-06-13 |
| JP4098903B2 true JP4098903B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=18261972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33307398A Expired - Lifetime JP4098903B2 (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | トラクタの正逆転切替装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP4098903B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102583453B1 (ko) * | 2021-11-23 | 2023-10-04 | 주식회사 진명파워텍 | 작업차량용 트랜스미션 |
-
1998
- 1998-11-24 JP JP33307398A patent/JP4098903B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000158962A (ja) | 2000-06-13 |
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