JP5083497B2

JP5083497B2 - トラクタ

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Publication number: JP5083497B2
Application number: JP2006262962A
Authority: JP
Inventors: 楫野　　豊; 智之石田; 弘喜小野; 志郎伊藤; 健弘上間
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: JP2008082438A

Description

本発明は、圃場での操舵性の優れた油圧クラッチの油圧制御装置を有する作業車両に関する。

農業用、建築用、運搬用等の作業車両は、左右の走行車軸と、この走行車軸の駆動力を変速する変速装置を備えており、この種の変速装置としては、エンジン動力の入り切りを行う主クラッチと車両の前後進切り換えを行うリバーサ機構を設け、リバーサ機構の伝動下手にシンクロメッシュ式の主変速装置、さらにその伝動下手に副変速装置をそれぞれ設けた構成が知られている。

上記作業車両の中には主クラッチと前後進切り換えを行うリバーサ機構を兼ねた油圧クラッチを備えた構成を有するものがあり、該車両では、油圧クラッチがクラッチペダルの操作に連動して変速装置の作動、非作動と前進、後進の制御を行う。

特開平７−１２７６６８号公報には、クラッチペダルの踏み込みに連動して変速装置の入り切りをする油圧クラッチにおいて、油圧クラッチを入りとするためのクラッチペダルの踏み込み量が大であればあるほど、油圧クラッチのピストン作動用の電磁比例制御弁に流す設定電流値を小さくし、また、クラッチ入り位置からクラッチ切り位置まで該クラッチの戻し操作を行う過程で、クラッチの戻し操作量が大きくなればなるほどピストン作動用の設定電流値から徐々に電流値が増大するように電磁比例制御弁に対する電流制御をする構成が開示されている。クラッチペダルの戻し操作を素早く行ったときに該ペダルの初期操作段階において該ペダル操作に対して油圧作動状態が遅れ気味になってペダルの戻し操作が過剰に行われて、クラッチ摩擦板の急激な圧接作動による変速ショックが発生することがあるが、上記この構成は、この様な不具合を解消するというものである。
特開平７−１２７６６８号公報

前記特許文献１の構成では、クラッチペダルの戻し操作時の変速ショックは無くなるが、油圧クラッチ入力軸の回転により発生する遠心力がクラッチ油圧ピストンに推力を与えて、この推力がクラッチペダル操作時の操作フィーリングに影響を与えることについては考慮されていない。

本発明の課題は、クラッチペダルの踏み込みなどのクラッチ操作手段の操作量に連動して変速装置の入り切りをする油圧クラッチがクラッチ操作手段の操作フィーリングに影響を与えることがないようにした油圧制御装置を有する作業車両を提供することである。

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記載の発明は、エンジン（６２）と、該エンジン（６２）の動力を入力軸（２）より入力して非接続状態から接続状態まで、供給又は排出する作動油の油圧に応じて連続的に接続状態を変化させるクラッチピストン（７８）を備えたエンジン（６２）に一番近い前後進油圧クラッチ（Ｄ）と、該前後進油圧クラッチ（Ｄ）で得た動力で作動すると共に、前後進油圧クラッチ（Ｄ）の下流側であり、４段変速に構成されてクラッチパック（７６）で切替シフトされる主変速装置（Ａ）、この主変速装置（Ａ）の下流側であり、クラッチパック（７６）で高速と低速に切替シフトされる２段のハイ・ロー変速装置（Ｂ）、このハイ・ロー変速装置（Ｂ）の下流側であり、副変速ギヤ（３５）により三段変速する副変速装置（Ｃ）を備え、前記入力軸（２）から入力ギヤ（３１）に連動されるＰＴＯ変速カウンタギヤ（４４）を有するＰＴＯカウンタ軸（９）上にＰＴＯクラッチパック（６６）を設け、このＰＴＯクラッチパック（６６）からミッションケース（６５）内の伝動機構を介して後端部のＰＴＯ軸（１４）に連動構成し、前記前後進油圧クラッチ（Ｄ）の切替を手動で行う前後進切替レバー（１１５）と該前後進油圧クラッチ（Ｄ）に供給又は排出する作動油の油圧圧力を操作量により調整するクラッチペダル（１１９）を備え、前後進油圧クラッチ（Ｄ）の回転により発生する遠心力の影響によるクラッチピストン（７８）の推力をエンジン回転数又は入力軸（２）の回転数により推定して、供給する作動油の油圧圧力を補正して前後進油圧クラッチ（Ｄ）の非接続状態から接続状態までの前記油圧圧力をクラッチペダル（１１９）の操作量に応じて変更し、前記クラッチペダル（１１９）を操作して前後進油圧クラッチ（Ｄ）の前進側クラッチパック（６０）又は後進側クラッチパック（６０）が完全非接続状態の所定圧力１ｋｇ／ｃｍ ^２程度から完全接続状態の所定圧力１０ｋｇ／ｃｍ ^２程度になるまでの間はクラッチペダル（１１９）の操作量に対する油圧圧力の変化量の軌跡が下に凸な曲線を形成しながら圧力が増加し、遠心力による補正圧力（α）を前記前進側クラッチパック（６０）又は後進側クラッチパック（６０）の完全非接続状態から完全接続状態までの間で加算した油圧を前進側クラッチパック（６０）又は後進側クラッチパック（６０）に負荷し、前記クラッチペダル（１１９）の操作位置に応じて前後進油圧クラッチ（Ｄ）の圧力を変更して半クラッチ操作ができるようにし、エンジン回転数に応じてクラッチペダル（１１９）の位置に応じた前後進油圧クラッチ（Ｄ）に負荷する圧力を補正する構成とし、エンジン回転数がアイドリング状態では補正圧力（α）は最大値とし、エンジン回転数が定格値に至る間では順次小さくしていき、エンジン回転数が定格値では補正圧力（α）をゼロとする油圧制御装置（１００）を備えたことを特徴とするトラクタである。

請求項２記載の発明は、演算で求めたピストン推力をエンジン回転数又は入力軸（２）の回転数に応じた補正圧力（α）で補正した値を油圧制御装置（１００）に記憶し、クラッチペダル（１１９）の操作時、エンジン回転数に応じて記憶している値を読み出して前進側クラッチパック（６０）又は後進側クラッチパック（６０）を作動させることを特徴とする請求項１記載のトラクタである。

なお、本明細書では車両の前進方向に向かって左右をそれぞれ左、右といい、前後をそれぞれ前、後ということにする。
ここで、本明細書において左右の走行車軸とは、作業車両の進行方向を向いて左右方向の走行車軸をいう。

請求項１記載の発明によれば、前後進レバー１１５による前後進油圧クラッチ（Ｄ）の切替後に、クラッチペダル１１９の操作に応じてエンジン回転数又はクラッチ入力軸（２）の回転数に応じて前後進油圧クラッチ（Ｄ）の油圧押し付け圧力で発生する前後進油圧クラッチ（Ｄ）の油圧圧力（クラッチ出力軸のトルクに対応する）に遠心力による推力を補正した圧力で前記油圧クラッチ（Ｄ）を作動させることができ、良好な操作フィーリングが得られる。すなわち、前後進油圧クラッチＤのクラッチパック６０に関して、クラッチペダル１１９の操作位置に応じて、エンジン回転数がアイドリング状態から定格値に至る迄順次、クラッチペダル（１１９）の操作量に対する油圧圧力の変化量の軌跡が下に凸な曲線を形成しながら半クラッチ操作ができるように前後進油圧クラッチＤの圧力を変更することができるようになり、良好な操作フィーリングが得られる。
請求項２記載の発明によれば、エンジン回転数又はクラッチ入力軸（２）の回転数に応じて油圧クラッチ（Ｄ）の推力に影響する前記遠心力の補正圧力（α）として記憶した値を用いるので、良好な操作フィーリングが得られる。

本発明の実施の形態について以下図面と共に説明する。
図１にはトラクタを走行車両の一例であるトラクタの左側面図、図２は、図１のトラクタのトランスミッション内の動力伝動図、図３は図２の動力伝動図の油圧回路図、図４は図１の変速装置の前後進動力入切用の油圧クラッチシリンダの構成図、図５は図４の変速装置の前後進動力入切用の油圧クラッチの制御ブロック図、図６はペダル踏込み位置と前記前後進動力入切用の油圧クラッチの作動圧力の関係を示す図、図７は前記油圧クラッチの作動時の遠心力による補正値αとエンジン回転数の関係を示す図である。

図１には本実施例のトラクタの側面図を示す。
乗用四輪駆動の走行形態を有するトラクタ車体Ｔは、ステアリングハンドル７３で前輪６１を操向しながら走行運転する。車体Ｔの後部にはロータリ耕耘装置８４等の作業機を昇降可能に装着して対地作業を行うことができる。この車体Ｔは、前端部にフロントアクスルハウジングに支架させるエンジンブラケットを介してエンジン６２を搭載し、このエンジン６２の後側にクラッチハウジングや、ミッションケース６５等を一体的に連結し、このミッションケース６５の最後部にリヤアクスルハウジング７５を設けて、左右両側部に後輪６３を軸装する。

図２には本実施例のトラクタの動力伝動系統図を示す。
エンジン６２は後側に突出のエンジン軸１を有し、このエンジン軸１をクラッチハウジング部の入力軸２に連結する。ミッションケース６５内の伝動機構を介して後端部の出力軸３及びＰＴＯ軸１４を連動すると共に、ミッションケース６５の下部に設けた前輪出力軸５を連動する構成としている。この出力軸３はミッションケース６５内の後部の略中央部において前後方向に沿うように軸受されて後端にドライブピニオンギヤ５３を有し、リヤデフ４５のデフリングギヤ４６に噛合し、リヤアクスルハウジングに沿って軸装されたリヤデフ軸１０と後輪軸１１を遊星減速機構を介して連動する。また、前輪出力軸５はミッションケース６５の下部からエンジン６２の下部を経て、フロントアクスルハウジングの中央部に設けられるフロントデフ４７の入力軸２６に連結され、このフロントアクスルハウジングに沿って軸装されるフロントデフ軸１２及び遊星減速機構等を介して前輪軸１３へ連動する構成としている。なお、入力軸２から油圧ポンプ８０（図３）への動力取り出し用のギヤ駆動軸１５，１７が入力軸２に並列配置されている。

本実施例のトランスミッションは、エンジン軸１によって駆動される入力軸２から入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯ変速カウンタギヤ４４を有するＰＴＯカウンタ軸９上にＰＴＯクラッチパック６６を設けている。また入力軸２には前後進切替用の前後進切替ギア４２、４２が遊転状態に設けられ、一方の後進側の前後進切替ギア４２には入力軸２と並列配置されたバックカウンタ軸８に設けられたバックカウンタギア４３が噛合し、他方の前進側の前後進切替ギア４２には主変速軸１９上に固定した入力ギヤ４８と該主変速軸１９上に遊転自在に設けた有効径の異なる４つの主変速ギヤ３３を設ける。これら４つの主変速ギヤ３３は、四段変速に構成され、クラッチパック７６によって切替シフトされ、４つの主変速ギヤ３３から構成される変速装置を主変速装置Ａということにする。

前記主変速軸１９上には、前記主変速装置Ａの４つの主変速ギヤ３３のうち、最も有効径の小さい主変速ギヤ３３（第１速用）と３番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第３速用）との間にクラッチパック７６を固定して設け、２番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第２速用）と最も有効径の大きい主変速ギヤ３３（第４速用）との間にクラッチパック７６を固定して設ける。前記２つのクラッチパック７６には、各主変速ギヤ３３を主変速軸１９と一体回転するように連結する摩擦クラッチが各々設けられている。

また、前後進切替ギヤ４２の前進側のギヤと噛合可能な入力ギヤ４８は、前後進切替ギヤ４２の後進側のギヤともバックカウンタ軸８上のバックカウンタギヤ４３と噛合っており、該前後進切替ギヤ４２のうちの前進側のギヤ４２と後進側のギヤ４２とを、前後独立した摩擦クラッチから成る２つの前後進切替クラッチパック６０の切替によって択一的に入力軸２と一体化して、前進走行と後進走行とに切替えられる構成である。後述する油圧シリンダ８５（図３）を含めこれらギヤ４２とクラッチパック６０などからなる構成を前後進クラッチＤということにする。

また、前後進クラッチＤの切替を手動で行う前後進切替レバー１１５をステアリングハンドル７３のポスト部分に設け、クラッチぺダル１１９はハンドルポスト７３の足下に設け、クラッチペダル１２１はハンドル近傍に設けている。

主変速軸１９と同軸芯位置に設けられた副変速軸２０にはクラッチパック７６によって切替シフトされる有効径の異なる２つの高低速切替ギヤ３４が設けられており、主変速後の駆動力を更に減速して高速と低速とに切り替えることができる。この高速と低速とに切り替え可能なギア構成をハイ・ロー変速装置Ｂということにする。

さらに副変速軸２０と同軸上には有効径の異なる３つの副変速ギヤ３５を有する出力軸３が配置されている。出力軸３は副変速ギヤ３５により三段変速する構成としている。この三段変速可能なギヤ３５の構成を副変速装置Ｃということにする。

また、副変速ギヤ３５に噛合するクリープカウンタギヤ４９を備えたクリープカウンタ軸２１が出力軸３に並列位置に設けられている。また主変速ギヤ３３や高低速切替ギヤ３４等と噛合する主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ４０を有する走行カウンタ軸６が主変速軸１９や副変速軸２０と並列位置に配置されており、主変速軸１９から伝動される回転が主変速ギヤ３３で変速されて、その回転が主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギア４０を順次経由して副変速軸２０に設けられた高低速切替ギヤ３４に伝達される。高低速切替ギヤ３４に伝達された動力はクラッチパック７６を介して副変速軸２０上に設けた副変速ギヤ３５による変速機構を介して出力軸３に伝達される。
本実施例の走行動力伝達系では、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７機構を備えたＰＴＯ連動軸４を回転する伝動形態である正逆転ＰＴＯを設けている。

また、前記副変速ギヤ３５と噛み合う副変速カウンタギヤ３８の副変速カウンタ軸２７を回転自在に支持すると共に、出力軸３から前輪取出ギヤ３６を介して連動される前輪連動ギヤ５１を有する前輪連動軸２８を設け、この前輪連動軸２８の前方延長軸芯上にはＰＴＯ減速ギヤ５０を有するＰＴＯ減速軸２３を設けている。さらに、前輪連動軸２８の並行位置にＰＴＯ連動軸４を設け、該ＰＴＯ連動軸４と同軸芯上前端部にＰＴＯ連動軸４を正転と逆転に切替えるＰＴＯ正逆切替ギヤ３７のＰＴＯ正逆切替軸２２と、ＰＴＯ変速ギヤ３２のＰＴＯ変速軸１８を配置している。

また、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７と噛合するＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２を有するＰＴＯ逆回転カウンタ軸２４が前記ＰＴＯ正逆切替軸２２の側部に設けられ、ＰＴＯクラッチパック６６の入りによって、入力軸２からＰＴＯ変速ギヤ３２、ＰＴＯ変速カウンタギヤ４４及びＰＴＯ正逆切替ギヤ３７等を介してＰＴＯ正逆切替軸２２へ動力が伝動するように構成している。前記正逆切替ギヤ３７は前記ＰＴＯ変速ギヤ３２と同形態のクラッチリングを用いる形態としている。このＰＴＯ正逆切替軸２２の側方にはＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２を有する逆回転カウンタ軸２４を設け、ＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２は、ＰＴＯ減速ギヤ５０からの連動を受けてＰＴＯ正逆切替ギヤ３７を逆回転することができる。なお、前記ＰＴＯカウンタ軸９の後方に減速軸２３が配置される。

更に、ミッションケース６５内の下段部に配置された前輪出力軸５は、ミッションケース６５の後部底部に軸装されて、前輪連動軸２５やカップリング等を介して前記フロントデフ４７の入力軸２６へ連結する。この前輪出力軸５の横側には前輪駆動軸７が配置されている。前輪駆動軸７の後端には前輪ギヤ５５が設けられている。また、前記出力軸３の後端部の前輪取出ギヤ３６に前輪連動軸２８上の第１の前輪連動ギヤ５１が噛合し、該第１の前輪連動ギヤ５１を介して前輪連動軸２８に伝達される出力軸３の駆動力は、前輪連動軸２８と一体回転する第２の前輪連動ギア５４に伝達されて、該前輪連動ギア５４から前輪駆動軸７に伝達される。

また前輪駆動クラッチパック６７を前輪駆動軸７上に設け、この駆動軸７の前端部から前輪出力軸５へギヤ連動する。また、有効径の異なる２つの前輪駆動切替ギヤ４１が前輪駆動クラッチパック６７の左右に配置されており、該２つの前輪駆動切替ギヤ４１は、カウンタ軸５９に設けた有効径の異なる２つの切替駆動カウンタギヤ５６に各々噛み合わされ、前輪駆動クラッチパック６７を択一的に接続することにより、２つの減速比のうちのいずれか一方の減速比で前輪駆動軸７を駆動することができる。

前輪駆動クラッチパック６７を中立位置にシフトするときは前輪６１を駆動させない後輪駆動の二駆形態とし、この前輪駆動クラッチパック６７を油圧操作によって切り換えて低速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約１倍の等速駆動させる四駆形態とし、また、この前輪駆動クラッチパック６７を油圧操作によって切り換えて高速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約２倍に増速駆動させる四駆形態とすることによって走行することができる。

上記構成からなる噛合式変速装置により、エンジン６２の回転動力は主クラッチを構成する前後進クラッチＤを経由して４段の変速段からなる主変速装置Ａと２段の変速段からなるハイ・ロー変速装置Ｂ及び３段の変速段からなる副変速装置Ｃで合計２４段のうちのいずれかの変速段に変速され、得られた回転動力はリヤデフ４５を経て後輪６３が駆動される。また、前記副変速装置Ｃで変速された回転動力は前輪駆動クラッチパック（二駆四駆切替クラッチ）６７にも伝達され、該クラッチパック６７により前輪６１が「等速」もしくは「増速」に切り換えられた後、フロントデフ４７を経て前輪６１が駆動される。

また、ＰＴＯ変速ギヤ３２、走行系の主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び副変速ギヤ３５等を、ドライブピニオンギヤ５３を有する出力軸３の軸芯上に沿って配置する構成とする。走行系の伝動は、入力軸２から出力軸３の軸芯上に配置される主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び複変速ギヤ３５等を介してドライブピニオンギヤ５３へ多段変速連動される。また、ＰＴＯ系の変速は、この出力軸３の軸芯上の前端部に設けられるＰＴＯ変速ギヤ３２を介して連動される。

次に図３に本実施例のトラクタの油圧回路図を示す。
図３の油圧回路図では左右の後輪６３を独立して制動する左右のブレーキシリンダ８３、前輪６１へ伝達する動力を「等速」もしくは「増速」に切り換える四駆切換クラッチシリンダ９９、ステアリングハンドル７３の回転操作により作動するパワーステアリング装置１０３、ＰＴＯクラッチシリンダ１０４、ＰＴＯクラッチ圧力コントロール用バルブ１０５，１０６などが設けられている。なお、一点鎖線部分の回路１０１はメイン油圧回路（作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど）となり、サブ回路（走行・ブレーキ・デフロック・ＰＴＯ側回路）とあまり関係がないため、回路図の図示を省略している。

油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ａを介して主変速装置Ａの第４速用と第２速用の各ギア３３をクラッチパック７６を介してそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ８７と油圧クラッチシリンダ８８を切り替える４−２速切替用の変速制御弁８９に供給され、さらに主変速装置Ａの第１速用と第３速用の各ギア３３をそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ９１と油圧クラッチシリンダ９２を切り替える１−３速切替用の変速制御弁９３に供給される。

減圧弁８１ａを経由する作動油は、前後進クラッチシリンダ８５のオン・オフ制御弁１２９を介して前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤを切り替える切替弁８６に供給される。該前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤのいずれに作動油が供給されているかは前進側クラッチ圧力センサ１１０と後進側クラッチ圧力センサ１１１で検出できる。

同様に、上記及び下記油圧クラッチシリンダに供給される作動油はそれぞれの油圧クラッチシリンダへの入口側の油路に設けた圧力センサで検知できる構成になっている。

また、油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ｂを介してブレーキバルブ８２ａを経由して左右のブレーキシリンダ８３に分岐供給される。前記ブレーキバルブ８２ａは後輪６３を選択する切替制御弁であり、該ブレーキバルブ８２ａはブレーキ力を調整する圧力制御弁８２ｂと一体構成となっている。

さらに、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、前記第１速〜第４速用の各ギア３３で変速された速度を「高速」と「低速」の二つのギヤ４０のいずれかにクラッチパック７６を介して作動させるハイ・ロー油圧クラッチシリンダ９５を切り替えるための制御弁９６ａ，９６ｂに供給される。
また、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、デフロック制御弁９７を経てフロントデフ４７用の前輪デフロックシリンダ９８ａ及びリアデフ４５用の後輪デフロックシリンダ９８ｂに分岐される。

さらに、前輪駆動クラッチパック６７のギア４１の切替用の油圧シリンダ９９には切替制御弁９４を経て前記減圧弁８１ｂを経由する作動油が供給される。
同様に、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、ＰＴＯ用バルブ１０５，１０６を介してＰＴＯクラッチシリンダ１０４に供給され、ＰＴＯクラッチの圧力を調整する。
また図３に示す油圧ポンプ８０からの油圧は、パワステアリングハンドル７３の操作で作動されるオービットロール１０７に作動油を供給する構成である。

図４に前後進ギア４２，４２の切替を行う前後進クラッチシリンダ８５の断面構成図を示す。
シリンダ８５の前後一対のシリンダ８５Ｆ、８５Ｒ内には流入する作動油（オイル）によりそれぞれ作動するピストン７８Ｆ、７８Ｒと該ピストン７８Ｆ、７８Ｒの作動で互いに接触する複数組の摩擦板からなる前後進切替クラッチパック６０、６０がそれぞれ設けられている。

クラッチペダル１１９の非操作時（足踏み式ペダル１１９の踏み込み操作をしていない時）には前進と後進用のいずれかのシリンダ８５Ｆ、８５Ｒ内にオイルが流入してピストン７８Ｆ又は７８Ｒが作動状態であり、前後進切替クラッチパック６０、６０が接続状態となり、エンジン動力が変速装置２４内の前進側の駆動機構又は後進側の駆動機構に伝達される。また各シリンダ８５Ｆ、８５Ｒ内にはリターンスプリング（圧縮スプリング）７７Ｆ、７７Ｒが設けられており、該リターンスプリング７７Ｆ、７７Ｒはそれぞれ前進、後進クラッチパック６０、６０の接続状態を解除する側に付勢される。したがってクラッチペダル１１９を操作すると（足踏み式ペダル１１９の踏み込み操作をすると）とシリンダ８５Ｆ又は８５Ｒ内のオイルが流出して、リターンスプリング７７Ｆ又は７７Ｒの付勢力でピストン７８Ｆ又は７８Ｒが戻し方向に移動し、該前進又は後進用のクラッチパック６０の接続状態が解除される。

上記構成の前後進切替クラッチパック６０では、クラッチ入力軸である入力軸２の回転より発生する遠心力によりピストン７８Ｆ又は７８Ｒ内のオイルがピストン７８Ｆ又は７８Ｒに推力を与える。これにより油圧押し付け圧力で発生する入力軸２のトルクに遠心力による推力が加算された力で動力伝達トルクが発生する。

前記遠心力は次の式で求めることができる。
まず、クラッチシリンダ８５Ｆ又は８５Ｒ内のオイルが、前進側クラッチパック６０又は後進側クラッチパック６０と完全に一体となって回転している場合の入力軸２の径方向の圧力Ｐは、下記の式で表される（強制渦の式）。そして圧力Ｐの入力軸２の径方向の分布は図６に示す通りであり、半径方向外側ほど圧力Ｐの値が大きくなっている。

Ｐ=Ｐ₀＋１／２ρｒ²ω² （１）
ここで、Ｐ₀：軸心圧力（Ｐａ）、ρ：密度（ｋｇ／ｍ³ ）、ｒ：軸心からの距離（ｍ）、ω：クラッチ角速度（ｒａｄ／ｓ）である。
従って、ピストン７８Ｆ又は７８Ｒの推力は（１）式を半径方向に面積分することで次式（２）、（３）得られる。

ここで、Ｆ：ピストン推力（Ｎ）、Ａ：ピストン面積（ｍ² ）、φ1：ピストン内径（ｍ）、
φ2：ピストン外径（ｍ）である。

式（３）の第１項はソレノイド８６Ｆ又は８６Ｒで作動する図示しない油圧バルブの制御圧によるピストン７８Ｆ又は７８Ｒの推力、第２項はシリンダ８５Ｆ又は８５Ｒ内のオイルの遠心力による推力を表す。
式（３）より、前記油圧バルブによる圧力がゼロであっても、前進側クラッチパック６０又は後進側のクラッチパック６０が回転していれば、推力は発生しているため、リターンスプリング７７Ｆ又は７７Ｒのセット荷重は遠心力による推力より大きくなくてはならない。また、この推力は圧力センサでは測定できないが、入力軸２の回転数により決まるため、エンジン回転数（図５に示すエンジン回転数センサ１１２で検出する）より推測して、それに応じた制御を行うことが可能となる。

そこで、本実施例ではクラッチペダル１１９などの操作と連動して入り切りする前後進油圧クラッチＤのクラッチパック６０に関して、クラッチペダル１１９の操作位置に応じて前後進油圧クラッチＤの圧力を変更して半クラッチ操作ができるようにし、エンジン回転数（又は入力軸２の回転数）に応じてクラッチペダル１１９の位置に応じた前進側クラッチパック６０又は後進側のクラッチパック６０に負荷する圧力を補正する構成とした。

図６にはクラッチペダル１１９の位置とクラッチ接続圧力の関係を示すが、クラッチペダル１１９の位置として、ペダル１１９を十分踏み込んだ時（前進側クラッチパック６０又は後進側クラッチパック６０が完全非接続状態；ペダル１１９の位置Ｐ１）のクラッチ係合圧力が所定値（１ｋｇｆ／ｃｍ²）であるが、前進側クラッチパック６０又は後進側クラッチパック６０が完全非接続状態からペダル１１９を戻して前進側クラッチパック６０又は後進側クラッチパック６０が完全に接続状態（ペダル１１９の位置Ｐ２）となり、クラッチ係合圧力が所定値（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ²）になるまでの間で前記遠心力による補正圧力αを加算した油圧を前進側クラッチパック６０又は後進側クラッチパック６０に負荷する必要がある。

図７にはエンジン回転数と前記補正圧力αとの関係を示すが、アイドリング状態では補正圧力αは最大値とし、エンジン回転が定格値（例えば、２２００ｒｐｍ）に至る間では順次小さくしていき、エンジン回転が定格値（例えば、２２００ｒｐｍ）では補正圧力αはゼロとする。エンジン回転数が低いほどピストン７８Ｆ、７８Ｒの推力が小さく、遠心力も小さいので補正圧力αを大きくする必要がある。

また、クラッチピストン７８Ｆ、７８Ｒの断面積とエンジン回転数の積に応じてピストン推力が得られるので、油圧クラッチＤのピストン７８Ｆ、７８Ｒの構成が決まれば、事前に演算で求めたピストン推力をエンジン回転数に応じた前記補正圧力αで補正した値をデータとしてコントローラ１００のメモリーに保存しておいて、クラッチペダル１１９の圧力コントロール時、エンジン回転数に応じ保存データを読み出して前進側クラッチパック６０又は後進側クラッチパック６０を作動させる構成としてもよい。

また、エンジン回転数に代えて入力軸２の回転数に基づき前記補正圧力α又は入力軸２の推力（トルク）を算出しても良い。このときエンジン回転数と対象となる入力軸２までの減速比で演算される入力軸２の回転数で補正圧力α又は入力軸２の推力（トルク）が算出できる。

このように、エンジンの回転または入力軸２の回転より発生する前記式（３）に示す遠心力によりクラッチシリンダ８５Ｆ、８５Ｒ内のオイルがピストン７８Ｆ、７８Ｒに推力を与え、これにより油圧押し付け圧力で発生する入力軸２のトルクに前記遠心力により推力が加算された力で前進側クラッチパック６０又は後進側クラッチパック６０に動力伝達トルクが発生するため、エンジン回転数または入力軸２の回転数、及びピストン７８Ｆ、７８Ｒへの供給圧力だけでは予定のクラッチ接続トルクが与えられない。そこで、エンジン回転数または入力軸２の回転数に応じて油圧押し付け圧力で発生する入力軸２のトルクに上記遠心力による推力が加算された力でクラッチ操作すると、良好な操作フィーリングが得られる。

本発明は、トラクタなどの作業車両の走行制御が従来以上に精度良く行えるので操作性の良い車両が得られる。

本発明の実施例のトラクタの左側面図である。図１のトラクタのトランスミッション内の動力伝動図である。図２の動力伝動図の油圧回路図である。図２の変速装置の前後進動力入切用の油圧クラッチの構成図である。図２の変速装置の前後進動力入切用の油圧クラッチの制御ブロック図である。図２のトラクタのペダル踏込み位置と前記前後進動力入切用の油圧クラッチの作動圧力の関係を示す図である。図２の変速装置の前後進動力入切用の油圧クラッチの作動時の遠心力による補正値αとエンジン回転数の関係を示す図である。

符号の説明

１エンジン軸２入力軸
３出力軸４ＰＴＯ連動軸
５前輪出力軸６走行カウンタ軸
７前輪駆動軸８バックカウンタ軸
９ＰＴＯカウンタ軸１０リヤデフ軸
１１後輪軸１２フロントデフ軸
１３前輪軸１４ＰＴＯ軸
１５，１７ギヤ駆動軸１８ＰＴＯ変速軸
１９主変速軸２０副変速軸
２１クリープカウンタ軸２２ＰＴＯ正逆切替軸
２３ＰＴＯ減速軸２４ＰＴＯ逆回転軸
２５前輪連動軸２６入力軸
２７副変速カウンタ軸２８前輪連動軸
３１入力ギヤ３２ＰＴＯ変速ギヤ
３３主変速ギヤ３４高低速切替ギヤ
３５副変速ギヤ３６前輪取出ギヤ
３７ＰＴＯ正逆切替ギヤ３８副変速カウンタギヤ
３９主変速カウンタギヤ４０高低速切替ギヤ
４１前輪駆動切換ギヤ４２前後進切替ギヤ
４３バックカウンタギヤ４４ＰＴＯ変速カウンタギヤ
４５リヤデフ４６デフリングギヤ
４７フロントデフ４８入力ギヤ
４９クリープカウンタギヤ５０ＰＴＯ減速ギヤ
５１前輪連動ギヤ５２ＰＴＯ逆回転ギヤ
５３ドライブピニオンギヤ５４前輪連動ギヤ
５５前輪ギヤ５６切替駆動カウンタギヤ
５９カウンタ軸６０前後進切替クラッチパック
６１前輪６２エンジン
６３後輪６５ミッションケース
６６ＰＴＯクラッチパック６７前輪駆動クラッチパック
７３ステアリングハンドル７５リヤアクスルハウジング
７６クラッチパック７７Ｆ、７７Ｒリターンスプリング
７８Ｆ、７８Ｒピストン８０油圧ポンプ
８１ａ，８１ｂ減圧弁８２ａブレーキバルブ
８２ｂ圧力制御弁８３ブレーキシリンダ
８４作業機８５前後進クラッチシリンダ
８６切替弁８９変速制御弁
８７，８８，９１，９２油圧クラッチシリンダ
９３変速制御弁９４切替制御弁
９５ハイ・ロー油圧クラッチシリンダ
９６ａ，９６ｂ制御弁９７デフロック制御弁
９８ａ前輪デフロックシリンダ９８ｂ後輪デフロックシリンダ
９９四駆切替クラッチシリンダ１００制御装置
１０１メイン油圧回路１０３パワーステアリング装置
１０４ＰＴＯクラッチシリンダ
１０５，１０６ＰＴＯクラッチ圧力コントロール用バルブ
１０７オービットロール１１０前進側クラッチ圧力センサ
１１１後進側クラッチ圧力センサ１１２エンジン回転数センサ
１１５前後進切替レバー１１９クラッチペダル
１２０クラッチペダルセンサ１２１クラッチペダルスイッチ
１２９オン・オフ制御弁Ａ主変速装置
Ｂハイ・ロー変速装置Ｃ副変速装置
Ｄ前後進クラッチＴトラクタ車体

Claims

エンジン（６２）と、
該エンジン（６２）の動力を入力軸（２）より入力して非接続状態から接続状態まで、供給又は排出する作動油の油圧に応じて連続的に接続状態を変化させるクラッチピストン（７８）を備えたエンジン（６２）に一番近い前後進油圧クラッチ（Ｄ）と、
該前後進油圧クラッチ（Ｄ）で得た動力で作動すると共に、前後進油圧クラッチ（Ｄ）の下流側であり、４段変速に構成されてクラッチパック（７６）で切替シフトされる主変速装置（Ａ）、この主変速装置（Ａ）の下流側であり、クラッチパック（７６）で高速と低速に切替シフトされる２段のハイ・ロー変速装置（Ｂ）、このハイ・ロー変速装置（Ｂ）の下流側であり、副変速ギヤ（３５）により三段変速する副変速装置（Ｃ）を備え、
前記入力軸（２）から入力ギヤ（３１）に連動されるＰＴＯ変速カウンタギヤ（４４）を有するＰＴＯカウンタ軸（９）上にＰＴＯクラッチパック（６６）を設け、このＰＴＯクラッチパック（６６）からミッションケース（６５）内の伝動機構を介して後端部のＰＴＯ軸（１４）に連動構成し、
前記前後進油圧クラッチ（Ｄ）の切替を手動で行う前後進切替レバー（１１５）と該前後進油圧クラッチ（Ｄ）に供給又は排出する作動油の油圧圧力を操作量により調整するクラッチペダル（１１９）を備え、
前後進油圧クラッチ（Ｄ）の回転により発生する遠心力の影響によるクラッチピストン（７８）の推力をエンジン回転数又は入力軸（２）の回転数により推定して、供給する作動油の油圧圧力を補正して前後進油圧クラッチ（Ｄ）の非接続状態から接続状態までの前記油圧圧力をクラッチペダル（１１９）の操作量に応じて変更し、
前記クラッチペダル（１１９）を操作して前後進油圧クラッチ（Ｄ）の前進側クラッチパック（６０）又は後進側クラッチパック（６０）が完全非接続状態の所定圧力１ｋｇ／ｃｍ ^２程度から完全接続状態の所定圧力１０ｋｇ／ｃｍ ^２程度になるまでの間はクラッチペダル（１１９）の操作量に対する油圧圧力の変化量の軌跡が下に凸な曲線を形成しながら圧力が増加し、遠心力による補正圧力（α）を前記前進側クラッチパック（６０）又は後進側クラッチパック（６０）の完全非接続状態から完全接続状態までの間で加算した油圧を前進側クラッチパック（６０）又は後進側クラッチパック（６０）に負荷し、
前記クラッチペダル（１１９）の操作位置に応じて前後進油圧クラッチ（Ｄ）の圧力を変更して半クラッチ操作ができるようにし、エンジン回転数に応じてクラッチペダル（１１９）の位置に応じた前後進油圧クラッチ（Ｄ）に負荷する圧力を補正する構成とし、
エンジン回転数がアイドリング状態では補正圧力（α）は最大値とし、エンジン回転数が定格値に至る間では順次小さくしていき、エンジン回転数が定格値では補正圧力（α）をゼロとする油圧制御装置（１００）を備えたことを特徴とするトラクタ。
演算で求めたピストン推力をエンジン回転数又は入力軸（２）の回転数に応じた補正圧力（α）で補正した値を油圧制御装置（１００）に記憶し、クラッチペダル（１１９）の操作時、エンジン回転数に応じて記憶している値を読み出して前進側クラッチパック（６０）又は後進側クラッチパック（６０）を作動させることを特徴とする請求項１記載のトラクタ。