JP4393406B2 - 作業車の走行変速構造 - Google Patents
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Description
特許文献1では、実際のエンジンの回転数を検出して、エンジンに掛かる負荷として判断しており、実際のエンジンの回転数が低下すると、走行用の変速装置が低速側に操作され、実際のエンジンの回転数が上昇すると、走行用の変速装置が高速側に操作されるように構成されている。このように走行用の変速装置が低速側及び高速側に操作されることによって、実際のエンジンの回転数が設定範囲に維持される(エンジンに掛かる負荷が設定範囲に維持される)。
本発明は作業車の走行変速構造において、エンジンに掛かる負荷に応じて走行用の変速装置が低速側及び高速側に操作されるように構成した場合、作業条件に応じて機体の走行速度を適切に設定することができるように構成することを目的としている。
(構成)
本発明の第1特徴は作業車の走行変速構造において次のように構成することにある。
走行用の変速装置を備え、エンジンに掛かる負荷に応じて走行用の変速装置を、所定の範囲を備えた第1自動変速範囲で低速側及び高速側に操作する第1自動変速手段と、エンジンに掛かる負荷に応じて走行用の変速装置を、所定の範囲を備えた第2自動変速範囲で低速側及び高速側に操作する第2自動変速手段とを備える。第1自動変速手段が作動する負荷モードと、第2自動変速手段が作動する走行モードとを選択可能に構成し、負荷モード及び走行モードを人為的に選択可能な人為選択操作具を備える。第1及び第2自動変速範囲をそれぞれ別々に幅広側及び幅狭側に変更可能に構成する。
エンジンに掛かる負荷に応じて走行用の変速装置が自動的に低速側及び高速側に操作されるように構成する場合、本発明の第1特徴によると、所定の範囲を備えた第1自動変速範囲で走行用の変速装置を低速側及び高速側に操作する第1自動変速手段と、所定の範囲を備えた第2自動変速範囲で走行用の変速装置を低速側及び高速側に操作する第2自動変速手段とを備えている。
これにより、本発明の第1特徴によると、第1自動変速手段(第2自動変速手段)により走行用の変速装置が低速側及び高速側に操作される場合、走行用の変速装置が第1自動変速範囲(第2自動変速範囲)の中で低速側及び高速側に操作され、走行用の変速装置が第1自動変速範囲(第2自動変速範囲)を越えて低速側及び高速側に操作されるようなことがないのであり、走行用の変速装置が不必要に低速側及び高速側に操作されるようなことがない。
本発明の第1特徴によると、作業車の走行変速構造において、エンジンに掛かる負荷に応じて走行用の変速装置が低速側及び高速側に操作されるように構成した場合、走行用の変速装置が第1及び第2自動変速範囲を越えて不必要に低速側及び高速側に操作されるようなことがない点、及び、第1及び第2自動変速範囲を作業条件に応じて適切なものに設定することができる点により、作業車の走行変速性能を向上させることができた。
[II]
(構成)
本発明の第2特徴は、本発明の第1特徴の作業車の走行変速構造において次のように構成することにある。
人為選択操作具により第1及び第2自動変速範囲をそれぞれ別々に幅広側及び幅狭側に変更可能に構成する。
(作用)
本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様に前項[I]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。
本発明の第2特徴によると、負荷モード及び走行モードを選択する為の人為選択操作具が、第1及び第2自動変速範囲を幅広側及び幅狭側に変更する為の操作具に兼用されるので、第1及び第2自動変速範囲を幅広側及び幅狭側に変更する為の専用の操作具が不要になる。この場合、本発明の第2特徴によると、人為選択操作具を操作して負荷モード及び走行モードを選択した後、そのまま人為選択操作具によって第1及び第2自動変速範囲を幅広側及び幅狭側に変更することができる。
(発明の効果)
本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様に前項[I]に記載の「効果」を備えており、これに加えて以下のような「効果」を備えている。
本発明の第2特徴によると、人為選択操作具を操作して負荷モード及び走行モードを選択した後、そのまま人為選択操作具によって第1及び第2自動変速範囲を幅広側及び幅狭側に変更することができる点により、構造の簡素化及び操作性の向上の面で有利なものとなった。
(構成)
本発明の第3特徴は、本発明の第2特徴の作業車の走行変速構造において次のように構成することにある。
人為的に操作される人為変速操作具と、人為変速操作具の操作に基づいて走行用の変速装置を操作する手動変速手段とを備える。人為選択操作具により手動変速手段が作動する手動モードと、負荷モードと、走行モードとを人為的に選択可能に構成する。
本発明の第3特徴によると、本発明の第2特徴と同様に前項[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。
作業車では一般に、人為的に操作される人為変速操作具と、人為変速操作具の操作に基づいて走行用の変速装置を操作する手動変速手段とを備えており、運転者が人為変速操作具を操作することにより、手動変速手段を介して走行用の変速装置を任意に操作できるように構成している。この場合、手動変速手段が作動する手動モードと負荷モードと走行モードとを選択可能に構成し、運転者が人為選択操作具を操作することにより、手動モードと負荷モードと走行モードとを選択するように構成している。
本発明の第3特徴によると、本発明の第2特徴と同様に前項[II]に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第3特徴によると、人為選択操作具が手動モード、負荷モード、及び走行モードの選択、並びに、第1及び第2自動変速範囲の幅広側及び幅狭側への変更に兼用される点により、構造の簡素化及び操作性の向上の面で有利なものとなった。
図1は作業車の一例である四輪駆動型の農用トラクタのミッションケース8を示しており、エンジン1の動力が前進クラッチ5又は後進クラッチ6、円筒軸7、第1主変速装置10(走行用の変速装置に相当)、第2主変速装置11、副変速装置12及び後輪デフ装置13を介して後輪14に伝達される。後輪デフ装置13の直前から分岐した動力が伝動軸15、油圧クラッチ型式の前輪変速装置16、前輪伝動軸17及び前輪デフ装置18を介して前輪19に伝達される。エンジン1の動力が伝動軸2、油圧多板式のPTOクラッチ3及びPTO変速装置9を介してPTO軸4に伝達される。
次に、前進及び後進クラッチ5,6、第1及び第2主変速装置10,11に対する油圧回路について説明する。
図3に示すように、ポンプ29からの油路30に、前進及び後進クラッチ5,6に対する電磁比例弁35及びパイロット操作式の切換弁36a,37a、1速〜4速クラッチ21〜24に対するパイロット操作式の切換弁31a,32a,33a,34a、低速及び高速クラッチ26,27に対する電磁比例弁38,39が接続されている。
次に、前進及び後進クラッチ5,6、第1及び第2主変速装置10,11の操作部の構造について説明する。
図3に示すように、切換弁36a,37aの操作部からパイロット圧を排油可能な開閉弁51が備えられ、開閉弁51がバネで閉側に付勢されており、開閉弁51を開側に操作するクラッチペダル52が備えられている。図2に示すように、前輪19の操縦ハンドル58の基部に、前進位置F、後進位置R及び中立位置Nに操作自在な前後進レバー59が備えられている。
次に、前後進レバー59の操作について、図4に基づいて説明する。
前後進レバー59を前進位置Fに操作すると(ステップS1)、電磁操作弁36bに操作電流が供給され切換弁36aが供給側に操作されて、前進クラッチ5が伝動側に操作され(ステップS2)、前進ランプ65が点灯する(ステップS3)。前後進レバー59を後進位置Rに操作すると(ステップS1)、電磁操作弁37bに操作電流が供給され切換弁37aが供給側に操作されて、後進クラッチ6が伝動側に操作され(ステップS4)、後進ランプ66が点灯し(ステップS5)、図2に示すブザー71が間欠的に作動する(ステップS6)。
次に、変速レバー28による副変速装置12の操作について説明する。
変速レバー28を中立位置Nに操作すると、副変速装置12(シフト部材53)が中立位置に操作され、変速レバー28を低速位置Lに操作すると、副変速装置12(シフト部材53)が低速位置に操作され、変速レバー28を高速位置Hに操作すると、副変速装置12(シフト部材53)が高速位置に操作される。
前後進レバー59を後進位置Rに操作した状態(後進クラッチ6が伝動側に操作され、前進クラッチ5が遮断側に操作されている状態)において、前述のように変速レバー28を中立位置N、低速位置L(高速位置H)に操作すると、前進クラッチ5と同様に後進クラッチ6が遮断側及び伝動側に操作される。
次に、設定スイッチ68を手動モード位置に押し操作した状態について、図5に基づいて説明する(以下、手動変速手段に相当)。
設定スイッチ68を手動モード位置に押し操作すると、手動モードが設定される。図1に示すように、第1主変速装置10が4段に変速可能であり、第2主変速装置11が2段に変速可能なので、第1及び第2主変速装置10,11により8段に変速可能である。低速クラッチ26が伝動側に操作されている状態で、1速〜4速クラッチ21〜24が1速〜4速の変速位置に対応し、高速クラッチ27が伝動側に操作されている状態で、1速〜4速クラッチ21〜24が5速〜8速の変速位置に対応する。
この場合、機体は停止しているのでステップS16,S19のような、低速又は高速クラッチ26,27の作動圧の所定低圧P3への操作、及び伝動状態の作動圧P2への操作は行われない(ステップS15,S18)。
次に、設定スイッチ68を負荷モード位置に押し操作した状態について、図7に基づいて説明する。
設定スイッチ68を負荷モード位置に押し操作すると、負荷モードが設定される。負荷モードでは、プラウ(図示せず)やサブソイラ(図示せず)等による耕起作業において、作業地の起伏や土質の変化等に応じて、以下のように第1及び第2主変速装置10,11が、負荷モードの自動変速範囲R(第1自動変速範囲に相当)の中で自動的に低速側及び高速側に操作される。
次に、設定スイッチ68を走行モード位置に押し操作した状態の前半について、図8に基づいて説明する。
設定スイッチ68を走行モード位置に押し操作すると、走行モードが設定される。走行モードでは、トレーラ(図示せず)等を牽引して走行する走行作業において、ハンドアクセルレバー73の操作や登坂時の実際のエンジン1の回転数N2の変動等に応じて、以下のように第1及び第2主変速装置10,11が、走行モードの自動変速範囲R(第2自動変速範囲に相当)の中で自動的に低速側及び高速側に操作される。
次に、設定スイッチ68を走行モード位置に押し操作した状態の後半について、図8及び図9に基づいて説明する。
前項[8]に記載のステップS60において、エンジン1の設定回転数N1と実際のエンジン1の回転数N2との回転数差N3が、第1設定値N11未満である場合、ハンドアクセルレバー73が操作されなければ(ステップS68)、第1及び第2主変速装置10,11は操作されない。
次に、感度調節スイッチ76による第1及び第2設定値N11,N12(前項[7][8][9]参照)の設定について説明する。
図2に示すように、ダイヤル式の感度調節スイッチ76が備えられており、図13に示すように、感度調節スイッチ76を操作することによって、第1設定値N11(実線A4)及び第2設定値N12(実線A5)が設定されるのであり、第1設定値N11(実線A4)及び第2設定値N12(実線A5)によって、「高速側への操作領域」「標準領域」「低速側への操作領域」が設定される。
次に、前項[7][8][9]に記載の負荷モード及び走行モードにおいて行われる第1自動減速制御及び第2自動減速制御について説明する。
農用トラクタでは機体の後部に、リンク機構(図示せず)及びリンク機構を昇降駆動するリフトアーム(図示せず)が備えられており、リンク機構に作業装置(プラウやサブソイラ、ロータリ耕耘装置)が連結されるのであり、作業地の端部では作業装置を地面から上昇操作して旋回を行う。
次に、前項[7][8][9]に記載の負荷モード(走行モード)の自動変速範囲Rの幅を2段又は3段又は4段に設定する状態、及び前項[11]に記載の第1及び第2自動減速制御における第1及び第2所定減速段数を設定する状態について、図10に基づいて説明する。
次に、前項[7][8][9]に記載の負荷モード(又は走行モード)の自動変速範囲Rの変更の前半(前項[12]に記載の負荷モード(又は走行モード)の自動変速範囲Rの幅は維持される)について、図11に基づいて説明する。
設定スイッチ68が負荷モード位置(又は走行モード位置)に押し操作されて、変速レバー28を中立位置Nに操作した状態において(ステップS101)、シフトアップボタン61を押し操作すると(ステップS102)、第1及び第2主変速装置10,11が1段高速側に操作され(ステップS104)、シフトダウンボタン62を押し操作すると(ステップS103)、第1及び第2主変速装置10,11が1段低速側に操作される(ステップS105)。この場合、図5のステップS13,S14,S16,S17,S19のような操作は行われず、現在の第1及び第2主変速装置10,11の変速位置の1〜4速クラッチ21〜24が直ちに遮断側に操作され、現在の第1及び第2主変速装置10,11の変速位置よりも1段高速側(又は1段低速側)の1〜4速クラッチ21〜24が直ちに伝動側に操作される。
次に、前項[7][8][9]に記載の負荷モード(又は走行モード)の自動変速範囲Rの変更の後半(前項[12]に記載の負荷モード(又は走行モード)の自動変速範囲Rの幅は維持される)について、図11及び図12に基づいて説明する。
設定スイッチ68が負荷モード位置(又は走行モード位置)に押し操作されて、変速レバー28を低速位置L又は高速位置Hに操作した状態において(ステップS101)、シフトアップボタン61を押し操作すると(ステップS121)、前項[7][8][9]に記載の状態(第1及び第2主変速装置10,11が、負荷モード(又は走行モード)の自動変速範囲Rの中で低速側及び高速側に自動的に操作される状態)に優先して、図5のステップS13,S16,S17,S19が行われて、第1及び第2主変速装置10,11が1段高速側に操作される(ステップS123)。
前述の[発明を実施するための最良の形態]において、前項[10]及び図13に示すように感度調節スイッチ76が操作範囲H4に操作されていると、第2設定値N12が「0」に設定されるのではなく、操作範囲H3での第2設定値N12(実線A5)が、そのまま直線的に「0」に延出されるように構成してもよい(例えば操作範囲H4の図13の紙面左端が「0」)。これにより、感度調節スイッチ76が操作範囲H4に操作されていても、「高速側への操作領域」が設定される。
前述の[発明を実施するための最良の形態][発明の実施の第1別形態]において、前項[10]に記載のように、1つの感度調節スイッチ76により第1及び第2設定値N11,N12が設定されるように構成するのではなく、第1設定値N11を設定及び変更する専用の感度調節スイッチ76と、第2設定値N12を設定及び変更する専用の感度調節スイッチ76とを別々に備えて、第1及び第2設定値N11,N12を各々独立に設定及び変更できるように構成してもよい。
前述の[発明を実施するための最良の形態][発明の実施の第1別形態][発明の実施の第2別形態]において、図1に示す副変速装置12を第2主変速装置11と同様に、油圧多板式の低速クラッチ(図示せず)及び高速クラッチ(図示せず)を並列的に配置して構成し、副変速装置12の低速及び高速クラッチの各々に対して、電磁比例弁(図示せず)を備えるように構成してもよい。このように構成すると、第1及び第2主変速装置10,11、副変速装置12によって1速〜16速の変速位置が設定されることになり、シフトアップボタン61及びシフトダウンボタン62を押し操作することにより、第1及び第2主変速装置10,11、副変速装置12を、1速〜16速の変速位置に操作することができるように構成する。
前述の[発明を実施するための最良の形態][発明の実施の第1別形態]〜[発明の実施の第3別形態]において、図1に示す第1及び第2主変速装置10,11は油圧クラッチ型式に構成されているが、第1及び第2主変速装置10,11を副変速装置12と同様にシフト部材(図示せず)をスライド操作するギヤ変速型式に構成し、シフト部材を油圧シリンダ(図示せず)によりスライド操作して操作するように構成してもよい。
第1及び第2主変速装置10,11が10段や6段に変速可能に構成された作業車、副変速装置12が高速位置、中速位置及び低速位置の3段に変速可能に構成された作業車、第1及び第2主変速装置10,11が静油圧式やベルト式の無段変速装置に構成された作業車にも本発明は適用できる。
10 走行用の変速装置
61,62 人為変速操作具
68 人為選択操作具
R 自動変速範囲(第1自動変速範囲,第2自動変速範囲)
Claims (3)
- 走行用の変速装置を備え、
エンジンに掛かる負荷に応じて前記走行用の変速装置を、所定の範囲を備えた第1自動変速範囲で低速側及び高速側に操作する第1自動変速手段と、エンジンに掛かる負荷に応じて前記走行用の変速装置を、所定の範囲を備えた第2自動変速範囲で低速側及び高速側に操作する第2自動変速手段とを備えて、
前記第1自動変速手段が作動する負荷モードと、前記第2自動変速手段が作動する走行モードとを選択可能に構成し、前記負荷モード及び走行モードを人為的に選択可能な人為選択操作具を備え、
前記第1及び第2自動変速範囲をそれぞれ別々に幅広側及び幅狭側に変更可能に構成してある作業車の走行変速構造。 - 前記人為選択操作具により前記第1及び第2自動変速範囲をそれぞれ別々に幅広側及び幅狭側に変更可能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。
- 人為的に操作される人為変速操作具と、前記人為変速操作具の操作に基づいて走行用の変速装置を操作する手動変速手段とを備えて、
前記人為選択操作具により前記手動変速手段が作動する手動モードと、前記負荷モードと、前記走行モードとを人為的に選択可能に構成してある請求項2に記載の作業車の走行変速構造。
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