JPH11280856A - トラクタの走行用ギヤ変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝動系に対して並列に配置された二組のギヤ
式変速機構を単一の操作レバーに機械的に連係したトラ
クタの走行用ギヤ変速装置において、両ギヤ変速部が離
れているような場合でも、確実に二重噛み合いを牽制防
止できるようにする。 【解決手段】 伝動系に対して並列に配置された二組の
ギヤ式変速機構の各操作軸をミッションケース４から夫
々突設し、両操作軸をミッションケース外に配備した操
作選択機構Ｈを介して単一の操作レバー３１に機械的に
連係し、選択されない変速機構を中立に保持した状態
で、選択された変速機構のみを変速操作可能として、両
変速機構が共に伝動状態になるのを阻止する牽制手段を
前記操作選択機構Ｈに装備してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝動系に対して並
列に配置された二組のギヤ式変速機構を単一の操作レバ
ーに機械的に連係したトラクタの走行用ギヤ変速装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記変速装置においては、両変速機構の
ギヤ変速部が二重噛合い状態にならないようにする必要
があり、両ギヤ変速部が近接している場合には、各ギヤ
変速部におけるシフトフォーク軸をミッションケース内
で相互に牽制している。例えば、特開平７‐１９０１５
２号公報では、ミッションケースの壁内に組み込んだ牽
制部材を両シフトフォーク軸の間に介在させることで、
一方のシフトフォーク軸が中立位置にある時に他方のシ
フトフォーク軸をシフト操作可能にするとともに、他方
のシフトフォーク軸が中立位置にある時に一方のシフト
フォーク軸をシフト操作可能にするように二重噛み合い
防止用の牽制手段が構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、両ギヤ変速部
が離れているような場合には、上記従来の牽制手段は利
用することができないものであり、本発明は、両ギヤ変
速部が離れている変速装置においても確実に二重噛み合
いを牽制防止できるようにすることを主たる目的として
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】〔請求項１に係る発明の
構成、作用および効果〕

【０００５】（構成） 請求項１に係る発明は、伝動系
に対して並列に配置された二組のギヤ式変速機構の各操
作軸をミッションケースから夫々突設し、両操作軸をミ
ッションケース外に配備した操作選択機構を介して単一
の操作レバーに機械的に連係し、選択されない変速機構
を中立に保持した状態で、選択された変速機構のみを変
速操作可能として、両変速機構が共に伝動状態になるの
を阻止する牽制手段を前記操作選択機構に装備してある
ことを特徴とする。

【０００６】（作用） 上記構成によると、操作選択機
構を介していずれか一方の変速機構のみを単一の操作レ
バーに択一的に連動連結して、この選択した変速機構の
みを操作レバーで操作することができる。この際、操作
レバーに連動連結されなかった他方の変速機構はギヤ噛
み合いのない中立に保持される。

【０００７】（効果） 請求項１に係る発明によれば、
二組のギヤ式変速機構の各操作軸が離れた位置に配備さ
れている場合でも、確実に二重噛み合いを防止して、良
好な変速操作を行うことができる。

【０００８】〔請求項２に係る発明の構成、作用および
効果〕

【０００９】（構成） 請求項２に係る発明は、請求項
１に係る発明において、前記牽制手段を、前記操作選択
機構の内部に組み込んであることを特徴とする。

【００１０】（作用・効果） 上記構成によると、操作
選択機構の内部牽制手段をコンパクトに組み込むことが
でき、ミッションケースの外側部などの限られたスペー
スに設置するのに有利となる。

【００１１】〔請求項３に係る発明の構成、作用および
効果〕

【００１２】（構成） 請求項３に係る発明は、請求項
２の発明において、前記牽制手段が、前記両操作軸に連
動連結されて互いに対向配備された一対の変速操作アー
ムと、これらの間においてスライド移動可能に配備され
た牽制ピンとを備えて構成されていることを特徴とす
る。

【００１３】（作用） 上記構成によると、操作レバー
によって選択されない一方の変速操作アームに牽制ピン
が係合することで、係合された変速操作アームが中立の
保持され、操作レバーによって選択された他方の変速操
作アームには牽制ピンが係合されず、係合されない他方
の変速操作アームのみ変速作動が許容される。

【００１４】（効果） 従って、請求項３に係る発明に
よれば、牽制ピンによる係合を利用した確実強固な牽制
が可能となり、耐久性に優れた二重噛み合い防止機能を
発揮させることができる。

【００１５】〔請求項４に係る発明の構成、作用および
効果〕

【００１６】（構成） 請求項４に係る発明は、請求項
１ないし３のいずれか一項の発明において、前記二組の
変速機構が、超低速走行を行うためのクリープ変速機構
と、高速走行を行うためのオーバードライブ変速機構で
あることを特徴とする。

【００１７】（作用・効果） 上記構成によると、本発
明に係る発明の利点を効果的に活用して、速度範囲の広
い走行変速を損傷なく好適に実行することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１に、本発明のギヤ変速装置を
備えた四輪駆動型のトラクタが示されている。このトラ
クタは、操向前輪１と後輪２を備えた機体の前部にエン
ジン３が搭載され、後輪２を軸支したミッションケース
４の後部には作業装置昇降用の油圧駆動式リフトアーム
５と作業装置駆動用のＰＴＯ軸６が備えられ、機体上部
には運転席７やステアリングハンドル８を備えた運転部
が設けられた構造となっている。

【００１９】図２に走行用の伝動系が示されており、そ
の概略を説明する。前記エンジン３の出力は主クラッチ
９を介してシンクロメッシュ型の主変速機構Ａの入力軸
１１に伝達され、シフトスリーブＳ1 ，Ｓ2 が択一的に
選択されてシフト操作されることによって４段に変速さ
れる。主変速機構Ａからの出力は出力軸１２を介して油
圧式の変速用クラッチＣに伝達された後、シンクロメッ
シュ型の前後進切換え機構Ｂの入力軸１３に伝達され、
ここでシフトスリーブＳ3 の前後シフト操作によって前
後進が選択されるとともに、シフトスリーブＳ4 の前後
シフト操作によって前進速度が２段に変速される。前後
進切換え機構Ｂからの出力は出力軸１４を介してシンク
ロメッシュ型の副変速機構Ｄの入力軸１５に伝達され、
シフトスリーブＳ5 の前後シフト操作によって２段に変
速される。さらに、副変速機構Ｄの出力は最終変速軸１
６上に備えたコンスタントメッシュ型のクリープ変速機
構Ｅに伝達される。このクリープ変速機構Ｅでは、シフ
トスリーブＳ6 の前方シフトによって副変速機構Ｄの出
力がそのまま最終変速軸１６に伝達され、シフトスリー
ブＳ6 の後方シフトによって副変速機構Ｄの出力が減速
軸１７を迂回して大きく減速された状態で最終変速軸１
６に伝達され、この最終変速軸１６からの動力がベベル
ピニオンギヤ１８を介して後輪デフ装置１９に伝達され
るようになっている。

【００２０】また、副変速機構Ｄの入力軸１５上にはオ
ーバー・ドライブ変速機構Ｆが備えられている。このオ
ーバー・ドライブ変速機構Ｆは、シフトスリーブＳ7 を
後方にシフトすることで、入力軸１５の動力を副変速機
構Ｄよりも増速して最終変速軸１６に伝達し、シフトス
リーブＳ7 を前方にシフトして中立にすることで、その
増速伝達を遮断すうよう構成されている。

【００２１】また、最終変速軸１６の動力の一部が出力
ギヤ２０を介して取り出されて、前輪変速機構Ｇを介し
て前輪駆動軸２１に伝達されるようになっている。な
お、この前輪変速機構Ｇは、前輪１を後輪２と略同速度
で駆動する標準駆動状態と、前輪１を後輪２の略二倍の
速度で駆動する増速駆動状態とに切り換え可能に構成さ
れたものであり、通常は標準駆動状態で前輪１が駆動さ
れ、前輪１の操向角度が設定角度以上になると、標準駆
動状態から増速駆動状態に切り換えられて、円滑な小回
り旋回が行われるよう構成されている。

【００２２】前記主変速機構ＡのシフトスリーブＳ1,Ｓ
2 と副変速機構ＤのシフトスリーブＳ5 は、それぞれ油
圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 によってそれぞれシフト操作さ
れるようになっており、運転席７の左脇に設けた変速レ
バー２２の操作に基づいて、これら油圧ピストンＰ1,Ｐ
2,Ｐ3 および変速用クラッチＣがシーケンス制御され
て、１速「Ｄ1 」から８速「Ｄ8 」までの変速を行うこ
とができるようになっている。また、前後進切換え機構
ＢのシフトスリーブＳ4 も油圧ピストンＰ4 によってシ
フト操作されるようになっており、これら油圧ピストン
Ｐ1 〜Ｐ4 、および、変速用クラッチＣを制御する油圧
回路が図３に示されている。

【００２３】図３に示すように、油圧ピストンＰ1,Ｐ2,
Ｐ3 およびＰ4 は、それぞれ電磁弁Ｖ1,Ｖ2,Ｖ3 および
Ｖ4 に接続されるとともに、変速用クラッチＣは、ピス
トン駆動圧をパイロット圧とするパイロット弁Ｖｃに接
続されている。また、変速レバー２２の操作位置がポテ
ンショメータ２３で検出され、この検出結果に基づいて
前記電磁弁Ｖ1,Ｖ2,Ｖ3 が制御回路２４を介して作動制
御されるようになっている。また、電磁弁Ｖ4 は、適所
に設けた変速スイッチ２５の操作に基づいてが操作され
るようになっている。

【００２４】上記制御手段は公知となっているものであ
り、以下、その作動の概略を説明しておく。変速レバー
２２が１速「Ｄ1 」から４速「Ｄ4 」の間にあると、副
変速機構ＤのシフトスリーブＳ5 が低速位置にあるよう
に油圧ピストンＰ3 が作動されるとともに、変速レバー
２２が５速「Ｄ5 」から８速「Ｄ8 」の間にあると、副
変速機構ＤのシフトスリーブＳ5 が高速位置にあるよう
に油圧ピストンＰ3 が作動される。そして、１速「Ｄ1
」および５速「Ｄ5 」では、シフトスリーブＳ1 が後
方にシフトされて、シフトスリーブＳ2 が中立にあるよ
うに油圧ピストンＰ1,Ｐ2 が作動され、２速「Ｄ2 」お
よび６速「Ｄ6 」では、シフトスリーブＳ1 が前方にシ
フトされて、シフトスリーブＳ2 が中立にあるように油
圧ピストンＰ1,Ｐ2 が作動され、３速「Ｄ3 」および７
速「Ｄ7 」では、シフトスリーブＳ2 が後方にシフトさ
れて、シフトスリーブＳ1 が中立にあるように油圧ピス
トンＰ1,Ｐ2 が作動され、４速「Ｄ4 」および８速「Ｄ
8 」では、シフトスリーブＳ1 が前方にシフトされて、
シフトスリーブＳ2 が中立にあるように油圧ピストンＰ
1,Ｐ2 が作動される。そして、主変速機構Ａおよび副変
速機構Ｂが指示された変速状態にあると、パイロット油
路２８に圧がたってパイロット弁Ｖｃがバネ復帰力に抗
して切り換わり、ポンプ圧が変速用クラッチＣに供給さ
れてクラッチ入り状態となる。

【００２５】また、変速レバー２２を移動させると、油
圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 が上記の状態になるよう作動を
開始し、いずれかの油圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 が変速位
置から中立側に変位しかかると、直ちにパイロット油路
２８に接続してあるチェック弁２６(1) 〜２６(4) のい
ずれかが強制的に開路されてパイロット油路２８の圧が
抜かれ、パイロット弁Ｖｃがバネ復帰作動して変速用ク
ラッチＣから圧が抜かれてクラッチ切り状態となり、こ
のクラッチ切り状態でシフトスリーブのシフト操作が行
われる。そして、各油圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 が指示さ
れた所定の変速位置にまで作動すると、チェック弁２６
(1) 〜２６(4) が全て閉じられ、再びパイロット油路２
８にパイロット圧がたってパイロット弁Ｖｃがバネ復帰
力に抗して切り換わり、ポンプ圧が変速用クラッチＣに
供給されてクラッチ入り状態となる。このように、変速
レバー２２によって、主クラッチ操作を要することのな
い８段の変速が可能となっているのである。

【００２６】また、前後進切換え機構Ｂのシフトスリー
ブＳ3 はステアリングハンドル８の左側部に配備したシ
ャトル・レバー２７に機械的に連係されるとともに、シ
フトスリーブＳ3 を操作するシフト軸２７ａが変速位置
から外れると、パイロット油路２８に接続したチェック
弁２６(5) が開かれて上記のように変速用クラッチＣが
切られ、前進位置あるいは後進位置になると再び変速用
クラッチＣが入れられるようになっている。つまり、前
後進の切り換えも主クラッチ操作を要することのなく行
うことができるのである。

【００２７】前記クリープ変速機構Ｅとオーバー・ドラ
イブ変速機構Ｆは、伝動系に対して並列関係にあり、両
者が同時に伝動状態になることを牽制回避する必要があ
り、そのために本発明では以下のような構成の牽制手段
がとられている。

【００２８】図 に示すように、運転席７の左側脇に設
けた変速レバー２２の後方箇所に、クリープ変速機構Ｅ
とオーバー・ドライブ変速機構Ｆを操作レバー３１によ
って選択的に操作する操作選択機構Ｈが設けられてい
る。この操作レバー３１は、ミッションケース４の側面
に取付けられたブラケット３０に、横軸支点ａ回りに前
後揺動可能に支持されるとともに、そのレバー中間部位
で支点ｂ回りに左右に腰折れ揺動可能に構成されて、全
体的に十字操作可能に構成されている。

【００２９】前記操作レバー３１の基端ボス３１ａの左
右両脇には、前記横軸支点ａ回りに前後揺動可能に左右
一対の変速操作アーム３２，３３が設けられ、一方の変
速操作アーム３２と、クリープ変速機構Ｅのシフトスリ
ーブＳ6 を操作するようミッションケース４の左側面に
突設された操作軸３４の操作アーム３４ａとがロッド３
５を介して連係され、また、他方の変速操作アーム３３
と、オーバー・ドライブ変速機構ＦのシフトスリーブＳ
7 を操作するようミッションケース４の右側面に突設さ
れた操作軸３６の操作アーム３６ａとがプッシュ・プル
ワイヤ３７、中継リンク３８、および、ロッド３９を介
して連係されている。

【００３０】前記変速操作アーム３２，３３の上端部が
互いに内向きに屈曲されるとともに、その突き合わせ端
部に前記操作レバー３１を係入する凹部３２ａ，３３ａ
が形成されており、操作レバー３１を右または左に揺動
することで、クリープ変速機構操作用の変速操作アーム
３２またはオーバー・ドライブ変速機構操作用の変速操
作アーム３３を係合選択し、操作レバー３１を前後に揺
動することで、係合選択した一方の変速操作アーム３２
または３３のみを前後に揺動操作するようになってい
る。つまり、図９の操作パターンに示すように、クリー
プ変速機構Ｅの「オン」−「中立」−「オフ（標準伝
動）」の切り換えと、オーバー・ドライブ変速機構Ｆの
「オン」−「オフ」の切り換えが単一の操作レバー３１
によって行うことができるようになっている。

【００３１】また、前記両変速操作アーム３２，３３に
は、支点ａを越えて下方に牽制アーム３２ｂ，３３ｂが
延出されるとともに、前記両変速操作アーム３２，３３
の後面には、後方に向けて突設された支点軸３２ｃ，３
３ｃを介して支点ｃ，ｄ回りに左右揺動可能に牽制レバ
ー４１，４２がそれぞれ枢支連結され、各牽制レバー４
１，４２の上端が内向きに屈曲され、その先端部が操作
レバー３１の側面にに対向配置されている。また、操作
レバー３１を支持したブラケット３０の下部には、横向
きのボス４３が固設されるとともに、このボス４３に牽
制ピン４４が左右にスライド出退可能に挿通支持されて
おり、変速操作アーム３２，３３の牽制アーム３２ｂ，
３３ｂには、牽制ピン４４を係入可能な孔４５，４６が
形成されている。また、各牽制レバー４１，４２には支
点ｃ，ｄを越えて下方に向けて牽制作用部４１ａ，４２
ａが少し下拡がり状に延出され、この牽制作用部４１
ａ，４２ａの内面に突設した接当ピン４１ｂ，４２ｂ
が、前記牽制アーム３２ｂ，３３ｂの孔４５，４６を通
して牽制ピン４４の両端に対向されている。ここで、前
記牽制ピン４４は、ボス４３の長さに牽制アーム３２
ｂ，３３ｂの１枚分の厚さを加えた長さに設定されてい
る。

【００３２】上記構成によると、例えば操作レバー３１
を機体内側（正面を示す図７では左側）に横揺動して変
速操作アーム３２に選択係合させると、その横揺動に連
動して同じ側の牽制レバー４１が共に外側に向けて揺動
され、牽制作用部４１ａが牽制アーム３２ｂの外面に接
近する。この時、両変速操作アーム３２，３３が共に正
しく中立位置にあれば、接当ピン４１ｂ、牽制ピン４
４、孔４５，４６が一直線上にあり、図示のように、接
当ピン４１ｂが孔４５に挿入されて、牽制ピン４４の一
端を押圧して図中右側に接当移動させ、牽制ピン４４の
他端を他方の孔４６に挿入させる。

【００３３】この状態では、変速操作アーム３２を支点
ａ回りに前後に揺動してクリープ変速機構Ｅを操作する
ことができ、かつ、この時、変速操作アーム３３は牽制
アーム３３ｂと牽制ピン４４との係合によって中立位置
に保持され、オーバー・ドライブ変速機構Ｆが「オン」
されることが確実に牽制阻止される。

【００３４】また、逆に、操作レバー３１を機体外側に
横揺動して変速操作アーム３３に選択係合させて、オー
バー・ドライブ変速機構Ｆを操作する場合には、クリー
プ変速機構Ｅが中立にある状態でのみ変速操作アーム３
３を選択係合できるとともに、オーバー・ドライブ変速
機構Ｆを「オン」操作した状態では、クリープ変速機構
Ｅが中立に係合固定される。

【００３５】また、オーバー・ドライブ変速機構Ｆの
「オン」操作は、副変速機構Ｄが高速となる変速域（例
えば５速「Ｄ5 」〜８速「Ｄ8 」）の場合に限られるよ
うに牽制手段が備えられている。つまり、副変速機構Ｄ
が高速にある状態でオーバー・ドライブが「オン」され
た場合には、高速・低トルクの伝動が行われるので、オ
ーバー・ドライブ用ギヤに掛かる負荷が小さく、このオ
ーバー・ドライブ用ギヤの強度を小負荷用に設計してお
くと、副変速機構Ｄが低速でオーバー・ドライブが「オ
ン」された場合には、オーバー・ドライブ用ギヤに掛か
る負荷が大きくなって破損するおそれがあり、そこで、
上記牽制が必要となるのである。

【００３６】支点ｅ回りに前後揺動可能な前記変速レバ
ー２２の基部にはカム板５０が一体回動可能に備えられ
るとともに、支点ｆ回りに回動可能、かつ、バネ５１に
よって図中時計回りに回動付勢された牽制レバー５２が
配備され、牽制レバー５２の先端ピン５２ａがカム板５
０の外周カム面に付勢接触されている。また、この牽制
レバー５２の他端から延出した牽制ワイヤ５３が前記変
速操作アーム３３に連結されている。

【００３７】この構成によると、変速レバー２２が低速
域（１速「Ｄ1 」〜４速「Ｄ4 」）にある場合には、牽
制レバー５２の先端ピン５２ａがカム板５０の大径カム
面５０ａに作用して、牽制ワイヤ５３の変速操作アーム
３３側への引き操作が不能となってオーバー・ドライブ
「オン」への操作が牽制阻止される。また、変速レバー
２２が高速速域（５速「Ｄ5 」〜８速「Ｄ8 」）にある
場合には、牽制レバー５２の先端ピン５２ａがカム板５
０の小径カム面５０ｂに作用して、牽制ワイヤ５３の引
き操作が許容されてオーバー・ドライブ「オン」への操
作が可能となる。また、オーバー・ドライブ「オン」状
態で変速レバー２２を低速域（１速「Ｄ1 」〜４速「Ｄ
4 」）に操作しようとしても、牽制レバー５２の先端ピ
ン５２ａがカム板５０の段差部５０ｃに接当係合して、
その操作を不能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタの全体側面図

【図２】伝動系の概略図

【図３】変速装置の要部を示す縦断側面図

【図４】変速制御用の油圧回路図

【図５】変速操作部の側面図

【図６】操作牽制機構の側面図

【図７】操作牽制機構の縦断正面図

【図８】操作牽制機構の分解斜視図

【図９】操作パターン図

【図１０】主変速操作部の側面図

【符号の説明】

３１ 操作レバー ３２ 変速牽制アーム ３３ 変速牽制アーム ３４ 操作軸 ３６ 操作軸 ４４ 牽制ピン Ｅ 変速機構（クリープ変速機構） Ｆ 変速機構（オーバードライブ変速機構） Ｈ 操作選択機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝動系に対して並列に配置された二組の
   ギヤ式変速機構の各操作軸をミッションケースから夫々
   突設し、両操作軸をミッションケース外に配備した操作
   選択機構を介して単一の操作レバーに機械的に連係し、
   選択されない変速機構を中立に保持した状態で、選択さ
   れた変速機構のみを変速操作可能として、両変速機構が
   共に伝動状態になるのを阻止する牽制手段を前記操作選
   択機構に装備してあることを特徴とするトラクタの走行
   用ギヤ変速装置。
2. 【請求項２】 前記牽制手段を、前記操作選択機構の内
   部に組み込んである請求項１記載のトラクタの走行用ギ
   ヤ変速装置。
3. 【請求項３】 前記牽制手段が、前記両操作軸に連動連
   結されて互いに対向配備された一対の変速操作アーム
   と、これらの間においてスライド移動可能に配備された
   牽制ピンとを備えて構成されている請求項２記載のトラ
   クタの走行用ギヤ変速装置。
4. 【請求項４】 前記二組の変速機構が、超低速走行を行
   うためのクリープ変速機構と、高速走行を行うためのオ
   ーバードライブ変速機構である請求項１ないし３のいず
   れか一項に記載のトラクタの走行用ギヤ変速装置。