JP4929926B2 - 作業車の変速装置 - Google Patents

Description

この発明は作業車の変速装置に関するものである。

従来、この種の作業車両には、特開平８−３３８５２５号公報に記載されているように、エンジンからの動力をまず油圧多板式の主クラッチに伝動しさらに主変速装置及び第一副変速装置と第二副変速装置に伝達するように構成し、最終的に前後進クラッチを介して左右の走行装置へ駆動力を伝動するようにしている。

この構成で、走行を開始する場合には、主クラッチを切り前後進クラッチを一旦中立にするが、主クラッチを伝動切に操作していても、油圧多板式の主クラッチではいわゆる摩擦板の連れ回り現象が生じて、エンジンの動力が主クラッチを介して下手側に少しずつ伝達され、前後進クラッチも完全に中立にすることが出来ずに駆動力が走行装置へ僅かに伝動され、車体が勝手に移動してしまう現象が生じる。この現象は、ミッションケース内のオイル温度が低い走行開始時に特に強く生じる。

そこで、特開平８−３３８５２５号公報記載の技術では、油圧多板式主クラッチの摩擦板連れ回り現象による駆動力伝動を断つために主変速装置の油圧クラッチを二重噛合させて伝動下手側に回転が伝動されないようにしている。
特開平８−３３８５２５号公報

上記の主変速装置の油圧クラッチを二重噛合させて伝動下手側に回転が伝動されないようにすると、油圧クラッチが制御弁のスティック等により伝動切側へ移行出来ない等の不都合が生じた場合のために新たな制御が必要になり、主変速装置と第一副変速装置と第二副変速装置がそれぞれ油圧クラッチを備えており、各油圧クラッチごとに油圧シリンダが設けられているので、各油圧シリンダ用の高価な圧力センサとそれらの制御装置との配線などの部品コストが嵩み、高価な走行変速装置になる問題点がある。

本発明の課題は、異常な二重噛合の可能性のある動力伝動遮断方法を用いることなく、走行変速レバーを中立にした場合に車体が勝手に移動してしまう現象を防ぐ技術的手段を比較的安価な手段で提供することである。また、走行中に変速操作具を操作して変速する場合に変速ショックを少なくするものである。

上記本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、走行動力伝動系に油圧主クラッチ（Ａ）と油圧前後進切換クラッチ（Ｅ）を設けた作業車の変速装置で、走行中に変速操作具（Ｆ）を操作して変速する場合には、前後進クラッチ（Ｅ）へのクラッチ圧を一旦低下させて変速を行い、再び前後進クラッチ（Ｅ）へのクラッチ圧を上昇させるように構成し、前記油圧前後進切換クラッチ（Ｅ）の出力側に回転センサ（Ｇ）を設け、変速操作具（Ｆ）を中立にした場合に回転センサ（Ｇ）の検出する回転が零となるように前進側クラッチ（ＦＥ）或いは後進側クラッチ（ＢＥ）に圧油を供給するよう油圧制御したことを特徴とする作業車の変速装置としたものである。

請求項１記載の発明によれば、走行中に変速操作具（Ｆ）を操作して変速する場合には、前後進クラッチ（Ｅ）へのクラッチ圧を一旦低下させて変速を行い、再び前後進クラッチ（Ｅ）へのクラッチ圧を上昇させるように構成したので、変速ショックを少なくできる。

また、油圧前後進切換クラッチＥの出力側に設けた回転センサＧで走行装置への動力伝動を監視しているので、油圧前後進切換クラッチＥの中立位置調整が不充分であっても走行装置に駆動力が伝動されるのを防ぎ、作業車を完全に停止状態で保持出来る。また、坂道で変速操作具Ｇを中立にした場合に車体のずり落ちによる走行装置から逆駆動力がかかっても停止状態を保持できて車体の不測移動を防止出来る。

本発明を具体化した実施例の走行変速装置をクローラ式トラクタＴに搭載した場合を説明する。
最初にトラクタＴの全体構成について説明する。

トラクタＴは、図１に示すように、車体前部にエンジン取付フレーム９を配し、同フレーム９に原動機となるエンジン５を取り付け、このエンジン５の後部からエンジン出力軸(図示せず)を突設し、同軸の回転を車体前後方向に配した鋳物製ミッションケース６内の変速装置に伝達する構成となっている。

また前記変速装置により適宜減速された回転動力は、後述するベベルギアや左右アクスルケース内のスプロケット軸等を介して、左右のクローラ式走行装置１へ伝達する構成となっている。

前記ミッションケース６の上方には、フロア１１を支持し、このフロア１１上に、操向操作部となるステアリングハンドル２や、操縦席１２、作業機の高さを調整するポジションレバー１３、変速操作具（主変速レバー）Ｆ、副変速レバー１４、ブレーキペダル１５、クラッチペダル３等を設ける構成となっている。

主変速レバーＦは、図４に示す如く、握り部Ｆａに増速用スイッチＦｂと減速用スイッチＦｃを設けて、主変速レバーＦを握ったままで適宜に増速或いは減速が行えるようにしている。また、前記主変速レバーＦと副変速レバー１４の回動基部には、図示しないスイッチ式の主変速センサ及び副変速センサをそれぞれ設け、変速位置を検出する構成となっている。

なお、主変速レバーＦの増速用スイッチＦｂと減速用スイッチＦｃは長押しすることで変速段が循環的に変更されるようにしても良い。
前記フロア１１の左右両側部には、クローラの上方を覆うフェンダー１６を設ける構成となっている。左右のフェンダー１６は、着脱式の燃料タンク４を取り付ける構成となっていて、この燃料タンク４の上部形状は、前記フェンダー１６に沿わせた形状とし、この上面に前後に伸びる取っ手１７を設ける構成となっている。この取っ手１７がそのまま乗降用のハンドキャッチャーとなる。

前記ミッションケース６の上面には、作業機昇降用アクチュエータとなる昇降用油圧シリンダ１９を設け、同シリンダ１９のピストンに接続したリフトアーム２０を上下回動することにより、リンク機構を介して作業機を昇降する構成となっている。

また、車体後部のリンク機構の一部には、作業機ローリング用アクチュエータとしてローリング用油圧シリンダ２１を取り付け、この作動量を前記シリンダ２１に併設するストロークセンサ(図示せず)により検出する構成となっている。

次に、トラクタＴのミッションケース６内の動力伝動構造について説明する。
前記エンジン５の出力軸から入力軸８を介してミッションケース６内に入力された回転動力は、まず該入力軸８に設けた減速ギア２２によりケース下部に伝達され、後方の主クラッチＡへ伝達される。そして、この主クラッチＡにて入切操作される動力は、ミッションケース６内の主変速装置Ｂ及び副変速装置Ｄにより適宜減速され、ベベルギア１０を有する副変速出力軸２７へ伝達される。前記主クラッチＡは主クラッチ軸２５上を摺動可能、回転不能に取り付けられた多板式の摩擦板２８と、同じく主クラッチ軸２５上を摺動可能、回転可能に設けられた摺動部材２９と、多板式の摩擦板２８と摺動部材２９との間に設けられるスプリング３０と摺動部材２９を多板式の摩擦板２８方向に押圧または押圧解除するシフタ３１で構成されている。該シフタ３１はフロア１１上の走行クラッチペタル３で操作される。

主変速装置Ｂは主クラッチ軸２５を中心に三軸上に設けられ、該主クラッチ２５の端部の凹部内にニードルベアリング２４を介して軸受されている主変速駆動軸３２と該主変速駆動軸３２と平行位置にそれぞれ配置された第一主変速被駆動軸３３と第二主変速被駆動軸３４を有しており、また主クラッチ軸２５の回転動力は該主クラッチ軸２５の後端に設けた伝動ギア３５に噛合する大径ギア３６を備えた減速軸３７に伝達され、該減速軸３７の小径ギア３８と噛合する主変速駆動軸３２の伝動ギア３９から該主変速駆動軸３２に動力伝達される。

主変速駆動軸３２にスプライン係合している大径ギア４０と前記第二主変速被駆動軸３４上にニードルベアリングを介して軸受された小径減速ギア４２とが常時噛合し、前記主変速駆動軸３２にスプライン係合している小径ギア２６と前記第一主変速被駆動軸３３にニードルベアリングを介して軸受されている減速ギア４１とがそれぞれ常時噛合している。

さらに主変速駆動軸３２にスプライン係合している大径ギア４３と第一主変速被駆動軸３３にニードルベアリングを介して軸受されている増速ギア４４とが常時噛合している。また、第一主変速駆動軸３２にスプライン係合している大径ギア４５と第二主変速被駆動軸３４にニードルベアリングを介して軸受されている増速ギア４６とが常時噛合している。

第一主変速被駆動軸３３には、相対回転不能に固定したシリンダケース４７が設けられている。該シリンダケース４７は二重の円筒体形状をしており、その内側の円筒体４７Ａと外側の円筒体４７Ｂとの間隔を保持する第一主変速被駆動軸３３に直交する方向に壁体４７Ｃを有しており、前記外側の円筒体４７Ｂと前記減速ギア４１との間に複数の摩擦板が互いにスプライン係合して、軸方向に摺動可能に設けられたクラッチシリンダが形成されている。このクラッチシリンダがエンジン駆動力の入力軸８側の一速用のクラッチＣ１を構成し、また外側の円筒体４７Ｂと前記増速ギア４４との問に複数の摩擦板が互いにスプライン係合して、軸方向に摺動可能に設けられたクラッチシリンダが形成されており、このクラッチシリンダが副変速出力軸２７側の三速用のクラッチＣ３を構成している。

また一速用のクラッチＣ１には、シリンダケース４７の中央の壁体４７Ｃの側にある入力軸８側のピストン４８Ａが軸方向に摺動可能に設けられ、第一主変速被駆動軸３３の中心軸部の油路から、シリンダケース４７の壁体４７Ｃを経由して入る作動油が前記ピストン４８Ａを壁体４７Ｃの側から入力軸８側に向けて複数の摩擦板を押圧することで主変速駆動軸３２から小径ギア２６、減速ギア４１及びクラッチＣ１を経由してシリンダケース４７を介して前記第一主変速被駆動軸３３に駆動力が伝達される。

第一主変速被駆動軸３３の後端部にスプライン係合している筒状部材４９が設けられ、該筒状部材４９の外周にはスプライン(又は爪部)５０とギア５３が設けられている。
また副変速装置Ｄには小径ギア５１と大径ギア５２からなる２段ギアが設けられ、この２段ギアが第一主変速被駆動軸３３と同軸上にある副変速出力軸２７にスプライン係合している。

副変速装置Ｄの小径ギア５１の内周に形成されたスプライン(又は爪部)が筒状部材４９の後端外周のスプライン(又は爪部)５０に係合すると、第一主変速被駆動軸３３の回転動力が副変速出力軸２７に出力される。

また、副変速装置Ｄの２段ギアのうちの大径ギア５２は主変速駆動軸３２の外周に設けられた外周軸５４に固定のギア５５に噛合可能に構成されているので、ギア５２，５５が噛合すると前記クラッチＣ１，Ｃ３に関係なく入力軸８からの動力は主変速駆動軸３２から前記大径ギア５２を経由して副変速出力軸２７に出力される。

また三速用のクラッチＣ３には、シリンダケース４７の中央の壁体４７Ｃの副変速出力軸２７側にあるピストン４８Ｂが軸方向に摺動可能に設けられ、第一主変速被駆動軸３３の中心軸部の油路から、シリンダケース壁体４７Ｃを経由して入る作動油が前記ピストン４８Ｂを壁体４７Ｃの側から副変速出力軸２７側に向けて複数の摩擦板を押圧することで主変速駆動軸３２から大径ギア４３、増速ギア４４及びクラッチＣ３を経由してシリンダケース４７を介して前記第一主変速被駆動軸３３に伝達され、該第一主変速被駆動軸３３の後端部に取り付けされた筒状部材４９の後端外周のスプライン(又は爪部)５０と副変速装置Ｄの小径ギア５１の内周に形成されたスプライン(又は爪部)の係合で、副変速出力軸２７に出力される。

主変速駆動軸３２と平行位置に配置された第一主変速被駆動軸３３との間に設けられるギア伝達機構と同様の構成が、主変速駆動軸３２と第二主変速被駆動軸３４の間にも設けられていて、二速用のクラッチＣ２と四速用のクラッチＣ４を構成している。

まず、主変速駆動軸３２にスプライン係合している大径ギア４０が第二主変速被駆動軸３４にニードルベアリングを介して軸受されている小径減速ギア４２と常時噛合し、第二主変速被駆動軸３４に相対回転不能に固定した二重の円筒体形状のシリンダケース５６を備えている。該シリンダケース５６の内側の円筒体５６Ａが第二主変速被駆動軸３４にスプライン係合し、該内側の円筒体５６Ａと外側の円筒体５６Ｂとの間隔を保持する第二主変速被駆動軸３４に直交する方向に壁体５６Ｃを有しており、前記外側の円筒体５６Ｂと前記小径減速ギア４２との間に複数の摩擦板が互いにスプライン係合して、軸方向に摺動可能なクラッチシリンダが設けられている。このクラッチシリンダが入力軸８側の二速用のクラッチＣ２を構成し、外側の円筒体５６Ｂと増速ギア４６との間に複数の摩擦板が互いにスプライン係合して、軸方向に摺動可能なクラッチシリンダが設けられており、このクラッチシリンダが出力軸側の四速用のクラッチＣ４を構成している。

また、二速用のクラッチＣ２には、シリンダケース５６の中央の壁体５６Ｃの側にある入力軸８側のピストン５７Ａが軸方向に摺動可能に設けられ、第二主変速被駆動軸３４の中心軸部の油路から、シリンダケース５６の壁体５６Ｃを経由して入る作動油がピストン５７Ａを壁体５６Ｃの側から入力軸８側に向けて複数の摩擦板を押圧することで主変速駆動軸３２から大径ギア４０、小径減速ギア４２及びクラッチＣ２を経由して伝達された駆動力がシリンダケース５６を介して第二主変速被駆動軸３４に伝達される。

四速用のクラッチＣ４には、シリンダケース５６の中央の壁体５６Ｃの側にある副変速出力軸２７側のピストン５７Ｂが軸方向に摺動可能に設けられ、第二主変速被駆動軸３４の中心軸部の油路から、シリンダケース５６の壁体５６Ｃを経由して入る作動油がピストン５７Ｂを壁体５６Ｃの側から副変速出力軸２７側に向けて複数の摩擦板を押圧することで主変速駆動軸３２から大径ギア４５、増速ギア４６及びクラッチＣ４を経由して伝達された駆動力がシリンダケース５６を介して第二主変速被駆動軸３４に伝達される。

また、第二主変速被駆動軸３４の後端部にスプライン係合している筒状部材５８が設けられ、筒状部材５８の外周に設けたギア５９は主変速駆動軸３２の外周に設けられた外筒軸８０に遊嵌したギア６０と常時噛合し、さらに該ギア６０は第一主変速被駆動軸３３の後端部にスプライン係合した筒状部材４９の外周に設けられたギア５３とも常時噛合しており、ギア５３と一体のスプライン(又は爪部)５０が副変速装置Ｄの小径ギア５１の内周に形成されたスプライン(又は爪部)と係合することで、第二主変速被駆動軸３４から伝達される動力は副変速装置Ｄの二段ギアのうちの小径ギア５１を経由して副変速出力軸２７に出力される。

なお、上記一速用のクラッチＣ１と三速用のクラッチＣ３とを作動させるピストン４８Ａ，４８Ｂを第一油圧アクチュエータ４８と総称し、二速用のクラッチＣ２と四速用のクラッチＣ４とを作動させるピストン５７Ａ，５７Ｂを第二油圧アクチュエータ５７と総称することとする。

次に左右のクローラ走行装置１，１の駆動機構について図６で説明する。
リアミッションケース７の左右側方にはアクスルケース７８があり、このアクスルケース７８によりクローラ式走行装置１を支持している。前記リアミッションケース７の左右側壁問に支持軸８５を枢着し、この支持軸８５の図面の中央より偏った位置に前記副変速出力軸２７のベベルギア１０と噛み合うベベルギア７９をスプライン係合し、このベベルギア７９と左右対称位置にブレーキディスク８０を設けている。

そして、ブレーキペダル１５とブレーキディスク８０をリンク機構(図示せず)で接続し、ブレーキペダル１５の踏み込み操作によりブレーキディスク８０を圧着することによって、支持軸８５の回転、即ち左右クローラ走行装置１，１の回転を制動するように構成している。また、前記支持軸８５の左右両端部には減速ギア組８６を設け、この減速ギア組８６を介して前記ベベルギア７９の回転をアクスルケース７８内の入力軸８１に伝動する。

前記アクスルケース７８の内部には前後進切換クラッチＥを配置してあり、この前後進切換クラッチＥは、前記入力軸８１と、この入力軸８１の一端部側に入力軸８１に同軸に枢着された出力軸１２７と、入力軸８１と出力軸１２７の間に介装された二段遊星歯ギア機構８９と、この二段遊星歯ギア機構８９のキャリア９２に設けられた湿式多板型の正転用クラッチ９３(車体外側)及び逆転用クラッチ９６(車体内側)とから構成している。

なお、前記キャリア９２は、対峙する二面問に二段遊星歯ギア機構８９を構成している第一のキャリア９２Ａと、正転用クラッチ９３及び逆転用クラッチ９６を設けている第二のキャリア９２Ｂとがボルト締めにて一体に構成している。

前記二段遊星歯ギア機構８９の構成は、前記入力軸８１の一端部に入力側サンギア９９を固着するとともに、前記出力軸１２７の入力軸端部に出力側サンギア１００を固着している。また、この入力軸９０及び出力軸１２７の軸周りに前記第一のキャリア９２Ａを逆転自在に取り付けるとともに、この第一のキャリア９２Ａには入力軸９０を中心とする同一円周上に複数本の第一キャリアピン１０１，１０１・・・を設ける。

本実施例の形態では、同一円周上に等間隔で３本の第一キャリアピン１０１を設けている。そして、それぞれの第一キャリアピン１０１に入力側プラネタリギア１０２ならびに出力側プラネタリギア１０３を同軸かつ一体に枢着する。更に、前記キャリア９２には第一キャリアピン１０１と同数の第二キャリアピン１０４を同一円周上に等間隔で設け、それぞれの第二キャリアピン１０４にカウンタギア１０５を枢着し、このカウンタギア１０５を前記出力側プラネタリギア１０３と出力側サンギア１００の双方に噛み合わせている。すなわち、第一のキャリア９２Ａの対峙する二面間に第一及び第二のキャリアピン１０１，１０４を設けて、二段六軸の遊星歯ギア機構の構成としている。

なお、第一のキャリア９２Ａの外側面にはキャリアピン固定プレート１０６をボルト締めしており、このキャリアピン固定プレート１０６の第一のキャリア９２Ａの外形よりも大にして外縁部よりも外側へ張り出させるとともに、キャリアピン固定プレート１０６の先端を折り曲げて切り欠き部１０７を設け、回転センサ（図示省略）により切り欠き部１０７の回転を読み取るようにしている。

一方、前記正転用クラッチ９３と逆転用クラッチ９６は第二のキャリア９２Ｂの隔壁９２Ｃを挟んでそれぞれが反対側に設けられ、正転用クラッチ９３の駆動ディスク９４は入力側サンギア９９、すなわち入力軸８１と一体に係合し、正転用クラッチ９３の被駆動ディスク９５は第二のキャリア９２Ｂと一体に係合している。

また、前記駆動ディスク９４と被駆動ディスク９５を交互に重ね合わせて、その隔壁９２Ｃ側に押圧板１０９を設け、この押圧板１０９と前記隔壁９２Ｃとの間にスプリング１１０を介装し、このスプリング１１０は、押圧板１０９を車体外側へ押して駆動ディスク９４と被駆動ディスク９５を圧着するように付勢されている。

これに対して、逆転用クラッチ９６の駆動ディスク９７はアクスルケース７８と一体に係合し、逆転用クラッチ９６の被駆動ディスク９８は第二のキャリア９２Ｂと一体に係合している。

また、前記駆動ディスク９７と被駆動ディスク９８を交互に重ね合わせて、その隔壁９２Ｃ側に押圧板１１１を設け、この押圧板１１１と前記隔壁９２Ｃとの間に油圧ピストン１１２を介装し、更に、前記正転用クラッチ９３の押圧板１０９と逆転用クラッチ９６の押圧板１１１とを連結棒１１３にて連結し、前記双方の押圧板１０９、１１１が一体に移動するように構成する。従って、油室１１４に圧力油が供給されると油圧ピストン１１２が押圧板１１１を車体内側へ押し、駆動ディスク９７と被駆動ディスク９８を圧着するように構成している。

アクスルケース７８には油路１２５を設け、この油路１２５を入力軸８１に設けた油路１２６へ接続し圧油を油室１１４へ送るようにしている。油路１２５の入口は、図示しない制御ブロックに連結したパイプに連結している。

なお、図示しないが前記クラッチ９３，９６作動用の左右の比例減圧弁は圧油を送油するためミッションケース６内に配置したパイプで連結している。
そして、前記出力軸１２７の出力軸端部は、アクスルケース７８の外側解放部を遮蔽する蓋体１１５と一体的に組み付ける構成となっており、この蓋体１１５は前記アクスルケース７８と同様の鋳造製であって、前記アクスルケース７８との接続用ボルト孔１１６・・・を有する外蓋部１１５Ａと、この外蓋部１１５Ａの内面にボルトにより取り付けて、内面を覆う内蓋部１１５Ｂと、前記外蓋部１１５Ａと内蓋部１１５Ｂ間に介在させるリングギア１１７等から構成されている。

また、前記外蓋部１１５Ａと内蓋部１１５Ｂとの間に空間部１１７を形成し、この空間部１１７内には、出力軸１２７と同軸にアクスル２３の一端部を枢着するとともに、前記出力軸１２７の回転を減速させてアクスル２３へ伝達する遊星歯ギア機構１１８を内装してある。

この遊星歯ギア機構１１８は、前記出力軸１２７の他端部に固設されたサンギア１１９と、アクスル２３の一端部に固設されたキャリア１２０と、該キャリア１２０に設けたキャリアピン１２１と、このキャリアピン１２１に枢着され且つ前記サンギア１１９並びにリングギア１１７の双方に噛合するプラネタリギア１２２とから構成されている。

また、出力軸１２７には回転数検出用ギア１２３が固着され、該回転数検出用ギア１２３に対して非接触型の回転センサＧを近接配置し、左右クローラ走行装置１，１への出力回転数を検出できるように構成されている。

次に、前記前後進切換クラッチＥの動作について説明する。通常は前記スプリング１１０が押圧板１０９を介して正転用クラッチ９３の各ディスク９４，９５を圧着しており、この状態では、正転用クラッチ９３の駆動側ディスク９４と係合する入力側サンギア９９と、被駆動ディスク９５と係合するキャリア９２とが一体回転するので、前記入力軸８１の回転が入力側サンギア９９から出力側サンギア１００へ１対１の回転比で伝達され、入力軸８１と出力軸１２７とが同一方向へ同一回転数にて回転する。

一方、前記逆転用クラッチ９６の油室１１４へ圧力油を送り込むと、油圧ピストン１１２が押圧板１１１を押圧して、逆転用クラッチ９６の各ディスク９７，９８を圧着する。この状態では、逆転用クラッチ９６の駆動側ディスク９７と係合するアクスルケース７８と、被駆動ディスク８４と係合するキャリア９２とが一体となるので、該キャリア９２が回転しない。

従って、前記入力軸８１の回転は入力側サンギア９９から入力側プラネタリギア１０２へ減速されて伝わり、更に、出力側プラネタリギア１０３からカウンタギア１０５を介して出力側サンギア１００へ減速且つ逆回転で伝達され、入力軸８１と出力軸１２７とが逆方向へ回転し、その回転数は二段遊星歯ギア機構８９の各ギア比に応じて所定回転数に減速される。

ここで、前記正転用クラッチ９３が入り状態で、入力軸８１と出力軸１２７とが同一方向で同一回転数にて回転している場合に、前記油圧ピストン１１２によって逆転用クラッチ９６の押圧板１１１が押されたときには、該押圧板１１１と前記正転用クラッチ９３の押圧板１０９とが連結棒１１３にて連結されているため、双方の押圧板１０９、１５４が一体に車体内側方向へ移動する。

従って、逆転用クラッチ９６の各ディスク９７，９８が圧着されているのに伴い、正転用クラッチ９３の各ディスク９４，９５はスプリング１１０の付勢に抗して徐々に解除していく。すなわち、前記油室１１４へ供給する油圧の上昇に応じて、前記正転用クラッチ９３に滑りが生じるとともに逆転用クラッチ９６が半クラッチ状態で接続され、出力軸１２７の回転数が低下する。こうして、片側のアクスル２３の回転数が低下し、クローラ１の駆動速度が減速される。

前記油室１１４へ圧力油を送り続けて、油圧ピストン１１２の移動量を図中車体内側に増加すると、前記正転用クラッチ９３の駆動用ディスク９４と被駆動用ディスク９５の圧着が完全に解除されて前記出力側サンギア１００の回転はゼロとなり、片側のクローラ１の回転が停止して前後進切換クラッチＥが正転状態から切り状態となる。

この切り状態を経て、更に前記油室１１４へ圧力油を送り続ければ、逆転用クラッチ９６の駆動ディスク９７と被駆動側ディスク９８が徐々に圧着されて出力側サンギア１００が逆回転し、片側のクローラ走行装置１が逆方向に駆動されて前後進切換クラッチＥが逆転状態になる。

次に、前記トラクタＴの走行動力伝達構造の作動用油圧回路を、図６に基づき説明する。
油圧ポンプ６１は、エンジン５の駆動により油圧タンクでもあるミッションケース６内の作動油を吸い上げ、この作動油を図示しない作業機操作系油圧回路Ｌ１と走行系油圧回路Ｌ２に分岐する構成になっている。

走行系油圧回路Ｌ２の作動油供給系の上流部には、減圧弁６２が設けられており、作動油は減圧弁６２の回路下手側から分岐されて、一速用と三速用のクラッチＣ１，Ｃ３を備えた第一油圧アクチュエータ４８内へ切替弁６３を介して送り込まれる油路６４と該油路６４から分岐して右旋回クラッチ用のシリンダケース１２８内に比例圧力制御弁６５を介して送り込まれる油路６６を備えた構成と、二速用と四速用のクラッチＣ２，Ｃ４を備えた第二油圧アクチュエータ５７内へ切替弁６７を介して送り込まれ油路６８と該油路６８から分岐して左旋回クラッチ用のシリンダケース６９内に比例圧力制御弁７０を介して送り込まれる油路７１を備えた構成となっている。

また、一速用と三速用のクラッチＣ１，Ｃ３を備えた第一油圧アクチュエータ４８の上手側であって切替弁６３の下手側には第一油圧アクチュエータ４８内の左右の各油室への送油と排油を行う油路７１，７２を該左右の油室ごとに接続し、この中の高圧側となる油路から低圧側となる油路に作動油が送られないようにするシャトル弁７３が設けられており、またシャトル弁７３内の油路の作動油の圧力を検知する圧力センサ７４が設けられている。油路７１，７２には、絞り１２９Ａ，１２９Ｂを設けて変速時の急激なクラッチ動作を無くして変速ショックを緩和している。

さらにシャトル弁７３からシャトル弁パイロット油路７５が設けられており、該シャトル弁パイロット油路７５の油路６８との交差部分には油路６８の開閉を行うパイロット弁７６が設けられている。このパイロット弁７６には通常時には油路６８を開放して二速用と四速用のクラッチＣ２，Ｃ４に送油可能とするが、シャトル弁７３による一速用と三速用のクラッチＣ１，Ｃ３のうちのいずれか一方のクラッチへの送油が行われると、シャトル弁パイロット油路７５内の圧力が高まり、パイロット弁７６が油路６８を閉じて二速用と四速用のクラッチＣ２，Ｃ４に送油できないように牽制する。なお、各クラッチＣ２，Ｃ４は、第二油圧アクチュエータ５７内の左右の各油室への送油と排油を行うことで作動が制御される。この第二油圧アクチュエータ５７への油路には、絞り１３０Ａ，１３０Ｂを設けて変速時の急激なクラッチ動作を無くして変速ショックを緩和している。

なお、絞り１２９Ａ，１２９Ｂ、１３０Ａ，１３０Ｂはそれぞれの絞り率を変更可能にして変速フィーリングを調整できるようにしている。
また、一速用と三速用のクラッチＣ１，Ｃ３のうちのいずれか一方のクラッチを入り状態にしたときに、圧力センサ７４が前記入り状態を検出し、図示しないコントローラの指示により同時に二速用と四速用のクラッチＣ２，Ｃ４への送油用の切替弁６７の切り替えを牽制することができるように構成する。

この構成は、例えば一速―三速クラッチＣ１，Ｃ３のうちの一方の高圧側の油圧を圧力センサ７４で検出すると同時にパイロット圧としてパイロット弁７６に作動油を供給して二速―四速クラッチ操作用の切替弁６７側へは作動油が流れない構成であり、更に、前記圧力センサ７４の検出結果によってクラッチＣ１とクラッチＣ３のうちのいずれかが入り状態になったことが判定されると、コントローラによってクラッチＣ２，Ｃ４への送油を切り換える切替弁６７の送油位置への切り替え作動を牽制する構成である。

また、シャトル弁７３とパイロット弁７６で二速―四速クラッチＣ２，Ｃ４の作動が牽制されても左旋回クラッチ６９への作用油を送る油路７１は、パイロット弁７６が介在する油路６８を迂回しているので車両の左旋回が可能である。

次に、主変速レバーＦを中立にした場合の制御状態を図９のフローチャート図で説明する。
ステップＳ１で主変速レバーＦの変速位置を変速位置センサで読み込むと共に出力軸１２７の回転状態を回転センサＧで読み込み、ステップＳ２で変速位置が中立であるかを判定し、中立位置でなければステップＳ５の変速位置での走行を行いリターンする。中立位置ならばステップＳ３の出力軸回転停止の判定に移行し、出力軸回転停止ならばステップＳ７の走行停止になる。出力軸回転停止でなければステップＳ５で前後進クラッチを回転停止側に圧力調整し、ステップＳ６の出力軸回転停止がＹＥＳとなれば、ステップＳ７の走行停止になる。

なお、走行中に主変速レバーＦを操作して変速した場合には、前後進クラッチへのクラッチ圧を一旦低下させて中立に近づけた後に変速を行い、再び前後進クラッチへのクラッチ圧を上昇させることで変速ショックを少なくしている。

また、前進走行作業中に方向転換したり後進したりして再び作業を繰り返すような走行サイクルに適したように旋回や後進時に速度を変更しても再び前進走行する場合には自動的に先の走行速度に変速するよう制御しても良い。また、一速から三速までの低速前進走行で後進にすると自動的に変速段を一段上げて素早く作業位置変更が行われるようにしても良い。

次に、主変速レバーＦと副変速レバー１４の変速位置及びステアリングハンドル２の旋回角度での旋回速度の制御を図１０のフローチャート図で説明する。
一速用と三速用のクラッチＣ１，Ｃ３と二速用と四速用のクラッチＣ２，Ｃ４及び前後進切換クラッチＥを適宜に制御することで、高速旋回と低速旋回を行っているので、これらをまとめて左右旋回クラッチという。

まず、ステップＳ２１で主変速レバーＦと副変速レバー１４の変速位置情報を読み込み、ステップＳ２２で主変速レバーが中立になったかを判定し、中立であればステップＳ２６の左右旋回クラッチを中立位置にする油圧データを使用し、ステップＳ３０の前に移行する。中立でなければ、ステップＳ２３でステアリングハンドルが旋回領域であるかを判定し、旋回領域でなければステップＳ２７で主変速レバーの変速位置に応じて左右旋回クラッチの圧力を使用し、ステップＳ３０の前に移行する。旋回領域であればステップＳ２４の現在副変速位置判定に移行し、高速であればステップＳ２８で旋回駆動データを高速位置にしてステップＳ３０でその旋回駆動データを左右旋回クラッチ圧力にしてステップＳ２１で左右旋回クラッチに出力する。低速であればステップＳ２９で旋回駆動データを低速位置にしてステップＳ３０でその旋回駆動データを左右旋回クラッチ圧力にしてステップＳ３１で左右旋回クラッチに出力する。現在副変速位置が中立であればステップＳ２５の前回副変速位置判定に移行し、高速であればステップＳ２８に移行し、低速であればステップＳ２９に移行する。

なお、この低速旋回或いは高速旋回は、一旦旋回を開始すれば例え副変速の変更が途中であってもその変更は無視される。副変速の変更は、一旦中立にすることによって可能になる。

本発明の実施例を示すトラクタの側面図である。 トラクタの背面図である。 トラクタの平面図である。 変速レバーの拡大側面図である。 トラクタのミッションケースの側断面図である。 トラクタのリアミッションケースの側断面図である。 動力伝動機構線図である。 動力伝動部の油圧回路図である。 制御フローチャート図である。 制御フローチャート図である。

Ａ 油圧主クラッチ
Ｅ 油圧前後進切換クラッチ
Ｆ 変速操作具
ＦＥ 前進側クラッチ
ＢＥ 後進側クラッチ
Ｇ 回転センサ

Claims (1)

1. 走行動力伝動系に油圧主クラッチ（Ａ）と油圧前後進切換クラッチ（Ｅ）を設けた作業車の変速装置で、走行中に変速操作具（Ｆ）を操作して変速する場合には、前後進クラッチ（Ｅ）へのクラッチ圧を一旦低下させて変速を行い、再び前後進クラッチ（Ｅ）へのクラッチ圧を上昇させるように構成し、前記油圧前後進切換クラッチ（Ｅ）の出力側に回転センサ（Ｇ）を設け、変速操作具（Ｆ）を中立にした場合に回転センサ（Ｇ）の検出する回転が零となるように前進側クラッチ（ＦＥ）或いは後進側クラッチ（ＢＥ）に圧油を供給するよう油圧制御したことを特徴とする作業車の変速装置。

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