JP5016532B2 - Tractor - Google Patents
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Description
本発明は、油圧クラッチを用いて構成される主変速装置、副変速装置及び前後進変速装置を結合して多段の走行変速及び前後進の切換えを行うトラクタに関する。 The present invention relates to a tractor that combines a main transmission, a sub-transmission, and a forward / reverse transmission configured by using a hydraulic clutch to perform multi-stage traveling shift and forward / reverse switching.
油圧クラッチを用いて構成される主変速装置、副変速装置及び前後進変速装置を結合して多段の走行変速及び前後進の切換えを行うトラクタが知られている。例えば、特許文献1に示されるトラクタは、4つの油圧クラッチで4段の変速を行う主変速装置と、2つの油圧クラッチで2段の変速を行う副変速装置と、2つの油圧クラッチで正逆転変速を行う前後進変速装置とを備え、主変速装置及び前後進変速装置を構成する6つの油圧クラッチをそれぞれ電磁方向切換弁の切換え制御にもとづいて作動制御すると共に、副変速装置を構成する2つの油圧クラッチをそれぞれ電磁比例弁の昇圧制御にもとづいて作動制御することにより、8段の走行変速及び前後進の切換えが可能となっている。
しかしながら、特許文献1に示されるものでは、主変速装置、副変速装置及び前後進変速装置の各油圧クラッチをすべて電磁弁(電磁方向切換弁又は電磁比例弁)によって作動制御しているので、電気的なトラブルが発生した場合に、変速不能状態に陥る可能性があり、特に、前後進変速装置の電磁弁や、その制御回路にトラブルが発生した場合は、走行不能状態に陥る可能性が極めて高いという問題があった。
However, in the one disclosed in
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成される主変速装置、副変速装置及び前後進変速装置を結合して多段の走行変速及び前後進の切換えを行うトラクタであって、前記主変速装置及び副変速装置を構成する複数の油圧クラッチは、それぞれ電磁比例弁又は電磁方向切換弁の作動に応じて主変速装置及び副変速装置の変速状態を切換え、前後進変速装置を構成する油圧クラッチは、手動方向切換弁の作動に応じて前後進変速装置の変速状態を切換えると共に、前記主変速装置を構成する複数の油圧クラッチは、それぞれ電磁比例弁の昇圧制御にもとづいて択一的に作動制御され、前後進変速装置の変速状態が切換えられた際には、前後進変速装置の油圧クラッチが接続された後に、電磁比例弁の昇圧制御にもとづいて主変速装置の油圧クラッチを接続して機体の発進が行われることを特徴とするトラクタである。このようにすると、電気的なトラブルが発生しても、少なくとも、手動方向切換弁の操作にもとづいて前後進変速装置は切換えることができるので、走行不能状態に陥る可能性を低減することができる。しかも主変速装置の油圧クラッチを昇圧制御するための電磁比例弁を利用し、前後進切換え後の機体発進をスムーズに行うことができる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been created in view of the above circumstances and has been created for the purpose of solving these problems. The invention of
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1において、Tは農用のトラクタであって、該トラクタTには、トランスミッションケース1が搭載されている。図2に示すように、トランスミッションケース1は、主クラッチ機構2を介してエンジンEの動力を入力すると共に、入力した動力を走行動力伝動経路3とPTO動力伝動経路4とに分岐させる。走行動力伝動経路3には、走行動力を多段に変速するために、複数の変速装置が設けられている。走行動力伝動経路3に設けられる変速装置には、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成され、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構2を切る必要がない油圧クラッチ式変速装置と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成され、変速操作に際して主クラッチ機構2を切る必要がある噛み合い式変速装置とが含まれており、油圧クラッチ式変速装置と噛み合い式変速装置の組み合せにより走行動力の多段変速を行うようになっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, T is an agricultural tractor, and a
具体的に説明すると、走行動力伝動経路3には、摩擦多板式の油圧クラッチC1〜C4を用いて構成され、4段の変速を行う主変速装置5と、摩擦多板式の油圧クラッチCF、CRを用いて構成され、走行動力の正逆転変速を行う前後進変速装置6と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成され、3段の変速を行う高中低変速装置7と、摩擦多板式の油圧クラッチCL、CHを用いて構成され、高低2段の変速を行う副変速装置8とが設けられており、通常の作業においては、図3に示すように、主変速装置5と副変速装置8による変速の組み合せによって8段の走行変速が可能になると共に、前後進変速装置6による前後進切換えが可能となっている。尚、本実施形態では、さらに、高中低変速装置7の変速を組み合せることにより、24段の走行変速が可能であるが、高中低変速装置7は、本発明の要部ではないので、詳細な説明は省略する。
More specifically, the travel
主変速装置5、高中低変速装置7及び副変速装置8で変速された走行動力は、前車軸及び後車軸に伝動される。前車軸への動力伝動経路には、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置9が設けられており、該倍速伝動装置9による動力の変速又は切断によって、旋回時における前輪倍速駆動や4駆、2駆の切換えが行われるようになっている。そして、倍速伝動装置9は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されることにより、円滑な変速や切断が可能となっている。
The traveling power changed by the
PTO動力伝動経路4には、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されるPTOクラッチ10と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成されるPTO変速装置11とが設けられており、走行状態に影響されない独立したPTO動力伝動系、すなわち、インディペンデントPTO仕様のPTO動力伝動経路4を構成している。
The PTO
本実施形態のトラクタTには、図4に示すような油圧回路が構成されている。この油圧回路は、2つの油圧ポンプP1、P2を備え、一方の油圧ポンプP1から供給される油圧で、倍速伝動装置9、リフトシリンダ12及びリフトロッドシリンダ13を動作させ、他方の油圧ポンプP2から供給される油圧で、ステアリングユニット14、主変速装置5、前後進変速装置6、副変速装置8、PTOクラッチ10及び自動ブレーキ旋回装置15を動作させるように構成されている。
The tractor T of this embodiment is configured with a hydraulic circuit as shown in FIG. This hydraulic circuit includes two hydraulic pumps P1 and P2, operates the double
少なくとも、主変速装置5及び副変速装置8の油圧クラッチC1〜C4、CL、CHは、電磁弁の制御にもとづいて作動される。電磁比例弁の昇圧制御にもとづく油圧クラッチの作動制御によれば、変速ショックの少ない円滑な走行変速が可能となるが、主変速装置5及び副変速装置8の各油圧クラッチC1〜C4、CL、CHをすべて電磁比例弁で制御するものでは、電磁比例弁の必要個数が多くなり、高価な走行変速装置となってしまうという問題がある。また、副変速装置8の各油圧クラッチCL、CHを電磁比例弁で制御し、主変速装置5の各油圧クラッチC1〜C4を電磁方向切換え弁で制御するようにした場合、安価な走行変速装置とすることが可能であるが、電磁比例弁の昇圧制御にもとづいて円滑な走行変速を行うには、変速の度に副変速装置8の油圧クラッチCL、CHを断続しなければならないため、副変速装置8に設けられる油圧クラッチCL、CHの耐久性を向上させなければならない。
At least the hydraulic clutches C1 to C4, CL, and CH of the
そこで、本実施形態のトラクタTでは、図4に示すように、主変速装置5の各油圧クラッチC1〜C4を、それぞれ電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御にもとづいて択一的に作動制御し、副変速装置8の各油圧クラッチCL、CHを、電磁方向切換弁17の切換え制御にもとづいて作動制御する。このようにすると、主変速装置5及び副変速装置8の各油圧クラッチC1〜C4、CL、CHをすべて電磁比例弁で制御するものに比べ、走行変速装置を安価に構成することができる。また、変速の度に副変速装置8の油圧クラッチCL、CHを断続する必要がないので、副変速装置8に設けられる油圧クラッチCL、CHの耐久性を向上させるためのコストアップが回避される。
Therefore, in the tractor T of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the hydraulic clutches C1 to C4 of the
また、副変速装置8の切換えを必要とする走行変速(4速→5速、5速→4速)にあっては、副変速装置8に係る電磁方向切換弁17の切換え制御後に、主変速装置5に係る電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御が行われることが好ましい。例えば、図5に示すように、4速から5速へ変速する場合は、主変速装置5の4速用油圧クラッチC4を切ってから、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLを切ると共に、高速用油圧クラッチCHを入りとし、その後に電磁比例弁16aの昇圧制御にもとづいて主変速装置5の1速用油圧クラッチC1を入りとする。このようにすると、副変速装置8の切換えを必要とする走行変速においても、電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御にもとづいて円滑な走行変速を行うことができる。しかも、本実施形態では、主変速装置5を副変速装置8の伝動上手側に配置し、その油圧クラッチC1〜C4を昇圧制御するので、油圧クラッチC1〜C4の負荷を軽減し、円滑な走行変速を行うことができる。尚、本実施形態では、電磁比例弁16a〜16dの緩やかな昇圧制御に先立ち、瞬間的に急激な圧力上昇状態を現出させるが、これは、油圧クラッチC1〜C4をクラッチミート位置まで迅速に移動させるための処理であり、単純な昇圧制御による油圧クラッチC1〜C4の動作遅れを防止するためのものである。
Further, in a traveling shift (4th speed → 5th speed, 5th speed → 4th speed) that requires switching of the
また、本実施形態のトラクタTでは、主変速装置5及び副変速装置8の各油圧クラッチC1〜C4、CL、CHを、それぞれ電磁弁(電磁比例弁16a〜16d又は電磁方向切換え弁17)で制御するものの、前後進変速装置6を構成する油圧クラッチCF、CRは、手動方向切換弁18の作動に応じて前後進変速装置6の変速状態を切換えるように構成されている。例えば、図6〜図8に示すように、ステアリングハンドル19の近傍に設けられる前後進変速レバー20にワイヤ21を介して手動方向切換弁18を連繋し、該手動方向切換弁18の切換え作動に応じて前後進変速装置6の各油圧クラッチCF、CRを入り切りさせる。このようにすると、電気的なトラブルが発生しても、少なくとも、手動方向切換弁18の操作にもとづいて前後進変速装置6は切換えることができるので、走行不能状態に陥る可能性を低減することができる。
Further, in the tractor T of the present embodiment, the hydraulic clutches C1 to C4, CL, and CH of the
また、主変速装置5を構成する複数の油圧クラッチC1〜C4は、前述したように、それぞれ電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御にもとづいて択一的に作動制御され、前後進変速装置6の変速状態が切換えられた際には、前後進変速装置6の油圧クラッチCF、CRが接続された後に、電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御にもとづいて主変速装置5の油圧クラッチC1〜C4を接続して機体の発進が行われることが好ましい。例えば、図9に示すように、前後進変速装置6を構成する油圧クラッチCF、CRの切りに応じて、主変速装置5の油圧クラッチC1〜C4を切りにすると共に、前後進変速装置6の油圧クラッチCF、CRが入りとなった後、電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御にもとづいて主変速装置5の油圧クラッチC1〜C4を入りにする。このようにすると、主変速装置5の油圧クラッチC1〜C4を昇圧制御するための電磁比例弁16a〜16dを利用し、前後進切換え後の機体発進をスムーズに行うことができる。
Further, as described above, the plurality of hydraulic clutches C1 to C4 constituting the
次に、電磁比例弁16a〜16d及び電磁方向切換え弁17の具体的な制御例について、図10を参照して説明する。この図に示すように、トラクタTには、マイコンなどを用いて構成される制御装置22が設けられている。制御装置22の入力側には、走行変速段を1段ずつアップさせるシフトアップスイッチ23と、走行変速段を1段ずつダウンさせるシフトダウンスイッチ24と、エンジンの回転を検出するエンジン回転センサ25と、車軸の回転を検出する車軸回転センサ26と、油圧回路の油温を検出する油温センサ27と、前後進変速レバー20の操作位置を検出する前後進センサ28と、主クラッチ機構2の入り切りを検出する主クラッチセンサ29とが接続される一方、制御装置22の出力側には、前述した電磁比例弁16a〜16d及び電磁方向切換え弁17が接続されている。つまり、制御装置22は、上記のスイッチ23、24やセンサ25〜29からの入力信号にもとづいて、電磁比例弁16a〜16d及び電磁方向切換え弁17を制御するように構成されており、以下、シフトアップスイッチ23及びシフトダウンスイッチ24の操作に応じた電磁比例弁16a〜16d及び電磁方向切換え弁17の制御手順と、前後進変速レバー20の操作に応じた電磁比例弁16a〜16dの制御について説明する。
Next, a specific control example of the electromagnetic
1速の状態では、主変速装置5の1速用油圧クラッチC1と、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLが入りとなっている。シフトアップスイッチ23の操作に応じて1速から2速へ変速する場合は、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLを入りとしたまま、主変速装置5の1速用油圧クラッチC1を切り、電磁比例弁16bの昇圧制御にもとづいて2速用油圧クラッチC2を入りとする。
In the first speed state, the first-speed hydraulic clutch C1 of the
また、シフトアップスイッチ23の操作に応じて2速から3速へ変速する場合は、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLを入りとしたまま、主変速装置5の2速用油圧クラッチC2を切り、電磁比例弁16cの昇圧制御にもとづいて3速用油圧クラッチC3を入りとする。
Further, when shifting from the second speed to the third speed in accordance with the operation of the upshift switch 23, the second speed hydraulic clutch C2 of the
また、シフトアップスイッチ23の操作に応じて3速から4速へ変速する場合は、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLを入りとしたまま、主変速装置5の3速用油圧クラッチC3を切り、電磁比例弁16dの昇圧制御にもとづいて4速用油圧クラッチC4を入りとする。
When shifting from the 3rd speed to the 4th speed in response to the operation of the upshift switch 23, the 3rd speed hydraulic clutch C3 of the
また、シフトアップスイッチ23の操作に応じて4速から5速へ変速する場合は、主変速装置5の4速用油圧クラッチC4を切ってから、電磁方向切換弁17の切換え制御にもとづいて、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLを切ると共に、高速用油圧クラッチCHを入りとし、その後に、電磁比例弁16aの昇圧制御にもとづいて主変速装置5の1速用油圧クラッチC1を入りとする。
Further, when shifting from the 4th speed to the 5th speed in accordance with the operation of the upshift switch 23, after the 4th speed hydraulic clutch C4 of the
また、シフトアップスイッチ23の操作に応じて5速から6速へ変速する場合は、副変速装置8の高速用油圧クラッチCHを入りとしたまま、主変速装置5の1速用油圧クラッチC1を切り、電磁比例弁16bの昇圧制御にもとづいて2速用油圧クラッチC2を入りとする。
Further, when shifting from the fifth speed to the sixth speed in accordance with the operation of the upshift switch 23, the first speed hydraulic clutch C1 of the
また、シフトアップスイッチ23の操作に応じて6速から7速へ変速する場合は、副変速装置8の高速用油圧クラッチCHを入りとしたまま、主変速装置5の2速用油圧クラッチC2を切り、電磁比例弁16cの昇圧制御にもとづいて3速用油圧クラッチC3を入りとする。
When shifting from the sixth speed to the seventh speed in accordance with the operation of the upshift switch 23, the second speed hydraulic clutch C2 of the
また、シフトアップスイッチ23の操作に応じて7速から8速へ変速する場合は、副変速装置8の高速用油圧クラッチCHを入りとしたまま、主変速装置5の3速用油圧クラッチC3を切り、電磁比例弁16dの昇圧制御にもとづいて4速用油圧クラッチC4を入りとする。
Further, when shifting from the seventh speed to the eighth speed in accordance with the operation of the upshift switch 23, the third speed hydraulic clutch C3 of the
逆に、シフトダウンスイッチ24の操作に応じて8速から7速へ変速する場合は、副変速装置8の高速用油圧クラッチCHを入りとしたまま、主変速装置5の4速用油圧クラッチC4を切り、電磁比例弁16cの昇圧制御にもとづいて3速用油圧クラッチC3を入りとする。
Conversely, when shifting from the 8th speed to the 7th speed according to the operation of the shift down switch 24, the 4th speed hydraulic clutch C4 of the
また、シフトダウンスイッチ24の操作に応じて7速から6速へ変速する場合は、副変速装置8の高速用油圧クラッチCHを入りとしたまま、主変速装置5の3速用油圧クラッチC3を切り、電磁比例弁16bの昇圧制御にもとづいて2速用油圧クラッチC2を入りとする。
When shifting from the 7th speed to the 6th speed in accordance with the operation of the downshift switch 24, the 3rd speed hydraulic clutch C3 of the
また、シフトダウンスイッチ24の操作に応じて6速から5速へ変速する場合は、副変速装置8の高速用油圧クラッチCHを入りとしたまま、主変速装置5の2速用油圧クラッチC2を切り、電磁比例弁16aの昇圧制御にもとづいて1速用油圧クラッチC1を入りとする。
When shifting from the sixth speed to the fifth speed in accordance with the operation of the downshift switch 24, the second speed hydraulic clutch C2 of the
また、シフトダウンスイッチ24の操作に応じて5速から4速へ変速する場合は、主変速装置5の1速用油圧クラッチC1を切ってから、電磁方向切換弁17の切換制御にもとづいて副変速装置8の高速用油圧クラッチCHを切ると共に、低速用油圧クラッチCLを入りとし、その後に、電磁比例弁16dの昇圧制御にもとづいて主変速装置5の4速用油圧クラッチC4を入りとする。
When shifting from the fifth speed to the fourth speed in accordance with the operation of the shift down switch 24, the first speed hydraulic clutch C1 of the
また、シフトダウンスイッチ24の操作に応じて4速から3速へ変速する場合は、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLを入りとしたまま、主変速装置5の4速用油圧クラッチC4を切り、電磁比例弁16cの昇圧制御にもとづいて3速用油圧クラッチC3を入りとする。
When shifting from the 4th speed to the 3rd speed in accordance with the operation of the downshift switch 24, the 4th speed hydraulic clutch C4 of the
また、シフトダウンスイッチ24の操作に応じて3速から2速へ変速する場合は、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLを入りとしたまま、主変速装置5の3速用油圧クラッチC3を切り、電磁比例弁16bの昇圧制御にもとづいて2速用油圧クラッチC2を入りとする。
When shifting from the 3rd speed to the 2nd speed according to the operation of the downshift switch 24, the 3rd speed hydraulic clutch C3 of the
また、シフトダウンスイッチ24の操作に応じて2速から1速へ変速する場合は、副変速装置8の低速用油圧クラッチCLを入りとしたまま、主変速装置5の2速用油圧クラッチC2を切り、電磁比例弁16aの昇圧制御にもとづいて1速用油圧クラッチC1を入りとする。
When shifting from the second speed to the first speed in accordance with the operation of the downshift switch 24, the second speed hydraulic clutch C2 of the
また、前後進変速レバー20が操作された場合は、前後進変速装置6を構成する油圧クラッチCF、CRの切りに応じて、主変速装置5の油圧クラッチC1〜C4を切りにすると共に、前後進変速装置6の油圧クラッチCF、CRが入りとなった後、電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御にもとづいて主変速装置5の油圧クラッチC1〜C4を入りにする。
Further, when the forward /
叙述の如く構成された本実施形態によれば、油圧クラッチC1〜C4、CL、CH、CF、CRを用いて構成される主変速装置5、副変速装置8及び前後進変速装置6を結合して多段の走行変速及び前後進の切換えを行うトラクタTであって、主変速装置5及び副変速装置8を構成する複数の油圧クラッチC1〜C4、CL、CHは、それぞれ電磁弁(電磁比例弁16a〜16d又は電磁方向切換弁17)の作動に応じて主変速装置5及び副変速装置8の変速状態を切換え、前後進変速装置6を構成する油圧クラッチCF、CRは、手動方向切換弁18の作動に応じて前後進変速装置6の変速状態を切換えるので、電気的なトラブルが発生しても、少なくとも、手動方向切換弁18の操作にもとづいて前後進変速装置6は切換えることができ、その結果、走行不能状態に陥る可能性を低減することができる。
According to the present embodiment configured as described, the
また、主変速装置5を構成する複数の油圧クラッチC1〜C4は、それぞれ電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御にもとづいて択一的に作動制御され、前後進変速装置6の変速状態が切換えられた際には、前後進変速装置6の油圧クラッチCF、CRが接続された後に、電磁比例弁16a〜16dの昇圧制御にもとづいて主変速装置5の油圧クラッチC1〜C4を接続して機体の発進が行われるので、主変速装置5の油圧クラッチC1〜C4を昇圧制御するための電磁比例弁16a〜16dを利用し、前後進切換え後の機体発進をスムーズに行うことができる。
Further, the plurality of hydraulic clutches C1 to C4 constituting the
1 トランスミッションケース
5 主変速装置
6 前後進変速装置
8 副変速装置
16a〜16d 電磁比例弁
17 電磁方向切換弁
18 手動方向切換弁
20 前後進変速レバー
22 制御装置
C1〜C4 主変速用油圧クラッチ
CF、CR 前後進変速用油圧クラッチ
CL、CH 副変速用油圧クラッチ
T トラクタ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記主変速装置及び副変速装置を構成する複数の油圧クラッチは、それぞれ電磁比例弁又は電磁方向切換弁の作動に応じて主変速装置及び副変速装置の変速状態を切換え、
前後進変速装置を構成する油圧クラッチは、手動方向切換弁の作動に応じて前後進変速装置の変速状態を切換えると共に、
前記主変速装置を構成する複数の油圧クラッチは、それぞれ電磁比例弁の昇圧制御にもとづいて択一的に作動制御され、
前後進変速装置の変速状態が切換えられた際には、前後進変速装置の油圧クラッチが接続された後に、電磁比例弁の昇圧制御にもとづいて主変速装置の油圧クラッチを接続して機体の発進が行われる
ことを特徴とするトラクタ。 A tractor that combines a main transmission, a sub-transmission, and a forward / reverse transmission configured using a frictional multi-plate hydraulic clutch to perform multi-stage traveling shift and forward / reverse switching,
The plurality of hydraulic clutches constituting the main transmission and the sub-transmission device respectively switch the shift states of the main transmission and the sub-transmission according to the operation of the electromagnetic proportional valve or the electromagnetic direction switching valve .
The hydraulic clutch that constitutes the forward / reverse transmission switches the shift state of the forward / reverse transmission according to the operation of the manual direction switching valve ,
The plurality of hydraulic clutches constituting the main transmission are each selectively controlled based on the boost control of the electromagnetic proportional valve,
When the shift state of the forward / reverse transmission is switched, after the hydraulic clutch of the forward / reverse transmission is connected, the hydraulic clutch of the main transmission is connected based on the boost control of the electromagnetic proportional valve to start the aircraft tractor, characterized in that is carried out.
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