JPH0348062A

JPH0348062A - 作業車の走行変速構造

Info

Publication number: JPH0348062A
Application number: JP18006589A
Authority: JP
Inventors: Shigekazu Hasegawa; 長谷川　繁一
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1991-03-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は農用トラクタ等の作業車における走行変速構造
に関する。

〔従来の技術〕

作業車の１つである農用トラクタにおいては、例えば特
開昭６４−２１２５４号公報に開示されているように、
走行用として用いられるギヤ変速装置の変速用のシフト
ギヤをスライド操作する油圧アクチュエータを備えて、
例えば変速レバーを１速位置から２速位置に操作すると
、自動的に伝動用の油圧クラッチが切り操作され、油圧
アクチュエータによりギヤ変速装置が２速状態に変速操
作されると共に、油圧クラッチが再び入り操作されるよ
うに構成しているものがある。

これによ１）、（Ｔ２）、通常のマニュアル型式のよう
に操縦者がクラッチペダルの踏み操作を行わなくても、
変速操作が行えるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の構造において、油圧アクチュエータの作動速度は
平坦地を走行している状態を想定して設定されている為
に、次のような問題が発生することがあった。

例えば、上り坂の場合や台車を牽引している場合、又は
泥滓地を走行している場合に変速操作を行うと、機体が
揺れるような変速シヨ、ツクが生じる。これは、油圧ク
ラッチが切り操作されてから油圧アクチュエータが作動
してシフトギヤが伝動ギヤに咬合するまでに若干の時間
が有る為に、その時間の間に走行抵抗や重力によって機
体が急減速する為であ１）、（Ｔ２）、その後にシフト
ギヤが伝動ギヤに咬合して油圧クラッチが入り操作され
る際に、急加速するような状態となって変速ショックが
生じるのである。

又、下り坂でシフトダウンするような場合には前記時間
の間に機体が急加速する為に、その後にシフトギヤが伝
動ギヤに咬合して油圧クラッチが入り操作される際に、
急激にエンジンブレーキが働（ような状態となって変速
ショックか生じる。のである。

本発明は以上のような走行状態での変速ショックを少な
くすることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、ギヤ変速装置における変速用のシフト
ギヤを操作指令に基づいてスライド操作する油圧アクチ
ュエータと、この油圧アクチュエータによる変速操作開
始時に切り制御され、且つ、この変速操作完了時に入り
制御される伝動用の油圧クラッチとを備えた作業車の走
行変速構造において、次のように構成していることにあ
る。つま１）、（Ｔ２）、 ■　機体の前後傾斜を検出する傾斜センサと、この検出
傾斜角度が設定値以上になると前記油圧アクチュエータ
に作動油を供給する作動油供給手段の供給作動圧を昇圧
操作する昇圧手段とを備えてあることにあ１）、（Ｔ２
）、そして、■　機体の走行負荷を検出する負荷センサ
と、この検出負荷が設定値以上になると前記油圧アクチ
ュエータに作動油を供給する作動油供給手段の供給作動
圧を昇圧操作する昇圧手段とを備えてあることにあ１）
、（Ｔ２）、その作用及び効果は次のとおりである。

〔作　用〕

前述のように構成すると、上り坂や台車牽引時及び泥滓
地において変速操作を行った場合、又は下り坂で変速操
作を行った場合には、変速操作用の油圧アクチュエータ
の作動圧が高められるので、・油圧アクチュエータがギ
ヤ変速装置のシフトギヤを素早くスライド操作して伝動
ギヤに咬合させるのである。

以上のように、上り坂等での変速操作時において機体が
太き（減速する前にシフトギヤのスライド操作を行って
油圧クラッチを入り操作することによ１）、（Ｔ２）、
従来構造のような急加速現象を抑えて変速ショックを小
さくできるのである。

そして、下り坂での変速操作時において機体が大きく加
速する前にシフトギヤのスライド操作を行って油圧クラ
ッチを入り操作することによ１）、（Ｔ２）、従来構造
のような急激にエンジンブレーキが働くような状態を抑
えて変速シヨ・ツクを小さくできるのである。

〔発明の効果〕以上のように、上り坂や下り坂等での変速ショックを小
さくすることができて、作業車の快適性を向上させるこ
とができた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を作業車の１つである四輪駆動型
の農用トラクタにより図面に基ついて説明する。

第３図に示すように、エンジン（１）からの動力が第１
伝動軸（２）、クラッチ機構（３）、第２伝動軸（４）
を介してＰＴＯ軸（５）に伝達されるＰＴＯ系が構成さ
れると共に、エンジン（１）からの動力が主クラッチ（
６）、主変速装置（Ａ）（ギヤ変速装置に相当）、油圧
クラッチ（Ｂ）、前後進切換装置（Ｃ）、第１副変速装
置（Ｄ）（ギヤ変速装置に相当）、第２副変速装置（Ｅ
）を介して後輪（７）の後輪デフ装置（７ａ）に伝達さ
れる走行伝動系が構成され、各装置がミッションケース
（８）に内装されている。

そして、後輪デフ装置（７ａ）の直前から分岐した動力
をギヤ伝動機構（９）、第１中間軸（１１）、前輪変速
装置（Ｆ）、第２中間軸（１２）及び前輪デフ装置（１
０ａ）を介して前輪（１０）に伝達するように構成して
いる。

主変速装置（Ａ）は、２組のシフトギヤ（Ｓｌ）をスラ
イド操作するシンクロメツシュ型式に構成されて４段に
変速可能であ１）、（Ｔ２）、前後進切換装置（Ｃ）及
び第１副変速装置（Ｄ）も各シフトギヤ（３２）。

（Ｓ３）をスライド操作するシンクロメツシュ型式に構
成されている。そして、主変速装置（Ａ）の両シフトギ
ヤ（Ｓｌ）をスライド操作する油圧アクチュエータ（Ｔ
Ｉ）、（Ｔ　２）としての油圧シリンダが備えられると
共に、第１副変速装置（Ｄ）のシフトギヤ（Ｓ、）をス
ライド操作する油圧アクチュエータ（Ｔ３）としての油
圧シリンダが備えられている。

さらに、各油圧シリンダ（ＴＩ　）、　（ＴＩ　）、　
（Ｔ３　）により変速操作を行う際において、その開始
前に油圧クラッチ（Ｂ）を切り操作すると共に、変速操
作完了時に油圧クラッチ（Ｂ）を入り操作する油圧制御
系が備えられてお１）、（Ｔ２）、主クラッチ（６）を
切り操作することなく油圧により変速操作が行えるよう
に構成されている。又、前後進切換装置（Ｃ）及び第２
副変速装置（Ｅ）は手動で操作を行う。

次に、前記油圧制御系について詳述する。第１図に示す
ように、油圧ポンプ（１３）からの作動油をロータリ弁
（１５）を介して前記３組の油圧シリンダ（ＴＩ　）、
　（Ｔ２）、　（Ｔ３）に供給する系と、これら３組の
油圧シリンダ（ＴＩ　）、　（Ｔ２　）、　（Ｔ３　）
の作動時、並びに、前後進切換装置（Ｃ）の操作時にお
いて圧力が増減するパイロット油路（１６）と、このパ
イロット油路（１６）のパイロット圧によって操作され
る弁機構（ｖ）と、この弁機構（ｖ）によって大切制御
される油圧クラッチ（Ｂ）とから油圧制御系が構成され
ている。油圧ポンプ（Ｉ３）からの作動油は第１供給油
路（１７）を介してロータリ弁（１５）に、又、第２供
給油路（１８）を介して弁機構（ｖ）に供給される。

そして、ロータリ弁（１５）は各油圧シリンダ（ＴＩ　
）、　（Ｔ２　）、　（’ｒｓ　）を制御する作動油制
御部（１５ａ）と、パイロット油路（１６）の圧力を制
御するパイロット圧制御部（１５ｂ）とから構成されて
お１）、（Ｔ２）、変速レバー（１４）により操縦者が
切換操作する。

さらに、各油圧シリンダ（ＴＩ　）、　（Ｔ２　）、　
（Ｔ３　）及び前後進切換装置（Ｃ）用の前後進レバー
（２８）に対して、パイロット油路（１６）の圧力を制
御する弁部（Ｇ）が設けられている。

第１図は主変速装置（Ａ）、前後進切換装置（Ｃ）、第
１副変速装置（Ｄ）が全て中立状態の場合を示してお１
）、（Ｔ２）、各弁部（Ｇ）が開位置となっているが、
通常の走行時においては主変速装置（Ａ）における油圧
シリンダ（７１）、（Ｔ２）の一方の弁部（Ｇ）が閉位
置とな１）、（Ｔ２）、他方の弁部（Ｇ）が開位置にな
ると共に、前後進レバー（２８）に連係される弁部（Ｇ
）及び第１副変速装置（Ｄ）における油圧シリンダ（Ｔ
、）の弁部（Ｇ）が閉位置となっている。

これによ１）、（Ｔ２）、変速レバー（１４）でロータ
リ弁（１５）を操作すると、その操作開始時にパイロッ
ト圧制御部（１５ｂ）によってパイロット油路（１６）
の圧力が低下させられると共に（この低下は操作初期の
極短時間だけ行われる）、作動油制御部（１５ａ）によ
って主変速装置（Ａ）の油圧シリンダ（ＴＩ）、　（Ｔ
り又は第１副変速装置（Ｄ）の油圧シリンダ（Ｔ、）が
操作される。そして、この油圧シリンダ（ＴＩ　）、（
Ｔ２　）、　（Ｔ３　）の作動途中で何れかの弁部（Ｇ
）が開位置となって、パイロット油路（１６）が低圧に
維持される。

このパイロット油路（１６）の圧力低下により開閉弁（
３６）が排油位置となって、油圧クラッチ（Ｂ）が切り
操作される。そして、油圧シリンダ（Ｔ１）、（Ｔ２）
、（Ｔ２）、（ＴＩ）の作動が完了すると、開位置とな
っていた弁部（Ｇ）が閉位置となってパイロット油路（
１６）内の圧力が上昇し、開閉弁（３６）が作動油供給
位置とな１）、（Ｔ２）、油圧クラッチ（Ｂ）が入り操
作されるのである。

さらに詳述すると、第２図及び第１図に示すように、３
組の油圧シリンダ（ＴＩ　）、　（Ｔｚ　）、　（Ｔａ
　）、及び、前後進切換装置（Ｃ）を操作するロッド部
材（１９）は、ブロック状に構成された単一のシリンダ
ケース（２０）に収められている。

つま１）、（Ｔ２）、主変速装置（Ａ）に対する油圧シ
リンダ（ＴＩ　）、　（Ｔｚ　）はピストン部（２１）
を挟んで２つのピストンロッド（２２）、　（２２）を
有する部材と、方のピストンロッド（２２）に外嵌され
た可動ピストン（２３）と、この可動ピストン（２３）
側のピストンロッド（２２）とシリンダケース（２０）
の内面との間に介装されるスリーブ部材（２４）等で構
成されている。このスリーブ部材（２４）は弾性材製の
オイルシール（２５）を介してシリンダケース（２０）
の内部に嵌め込まれ、さらに、スリーブ部材（２４）に
形成した油路（２４ａ）とピストンロッド（２２）に形
成した凹状部（２２ａ）とで弁部（Ｃ）が構成されてい
る。

スリーブ部材（２４）は、シリンダケース（２０）に対
しクリップ（２６）によって位置が固定されている。又
、係合部（２７）が設けられた側のピストンロッド（２
２）とシリンダケース（２０）との間、及び、ピストン
部（２１）、可動ピストン（２３）にもオイルシール（
２５）が設けられている。

この油圧シリンダ（Ｔｌ）、（Ｔ２）においては３つの
作動位置を現出するように、３組の油圧ポート（ＰＩ）
、　（ＰＩ）、　（Ｐ３）が設けられている。つま１）
、（Ｔ２）、両端の油圧ポート（ＰＩ）、　（Ｐ３）に
作動油を同時に供給すると、ピストン部（２Ｉ）及びピ
ストンロッド（２２）は第２図に示す中立位置で停止す
る。そして、紙面左側の油圧ポート（ＰＩ　）に作動油
を供給すると、ピストン部（２１）及びピストンロッド
（２２）は可動ピストン（２３）と−緒に紙面右方に移
動し、可動ピストン（２３）がスリーブ部材（２４）に
当たる位置で停止する。逆に、紙面中央の油圧ポート（
ＰＩ）に作動油を供給すると、可動ピストン（２３）が
スリーブ部材（２４）に当たるまで紙面右方に移動した
後に、ピストン部（２１）及びピストンロッド（２２）
が紙面左方に移動するのである。

第１副変速装置（Ｄ）に対する油圧シリンダ（ＴＩ）は
、主変速装置（Ａ）の油圧シリンダ（ＴＩ　）、　（Ｔ
２　）から可動ピストン（２３）を取除いた構造であ１
）、（Ｔ２）、２組の油圧ポート（ＰＩ）、　（Ｐ、）
への選択的な作動油供給により２位置に操作可能である
。又、ロッド部材（１９）はシリンダケース（２０）を
貫通するように配置され、一方の端部には前後進レバー
（２８）と連係するブラケット（２９）が、他方の端部
には係合部（３０）が形成され、更に、このロッド部材
（１９）とシリンダケース（２０）との間にも弁部（Ｇ
）が形成されている。

次に、各油圧シリンダ（ＴＩ）、　（Ｔ２）、　（ＴＩ
）の作動速度制御について詳述する。第１図に示すよう
に、第１供給油路（１７）に高圧で開く高圧＋）　＋）
−フ弁（４３）と、低圧で開（低圧リリーフ弁（４４）
が並列状に接続されると共に、低圧リリーフ弁（４４）
の下手側に昇圧手段（４５）としての電磁式の開閉弁が
直列に接続されている。そして、機体の前後傾斜を検出
する重錘式の傾斜センサ（４６）が備えられ、この傾斜
センサ（４６）と開閉弁（４５）が電気的に連係されて
いる。

以上の構造によ１）、（Ｔ２）、通常の平坦地での走行
時には開閉弁（４５）は開位置に在１）、（Ｔ２）、低
圧リリーフ弁（４４）により油圧制御系全体の圧力が決
定され、この圧力に基づく作動速度で油圧シリンダ（’
ｒ、）。

（Ｔ２）、　（ＴＩ）が作動する。そして、機体の前上
り又は後上りの傾斜が設定値以上になると、開閉弁（４
５）が閉操作される。これによ１）、（Ｔ２）、低圧Ｉ
Ｊ　ＩＪ−フ弁（４４）は機能しなくな１）、（Ｔ２）
、油圧制御系全体の圧力は高圧リリーフ弁（４３）に基
づく圧力に高められる。従って、この状態で変速操作を
行うと、この高圧により油圧シリンダ（ＴＩ　）、　（
ＴＩ　）。

（ＴＩ）が素早（作動するのである。

次に、油圧クラッチ（Ｂ）の大切操作を行う弁機構（■
）について詳述する。第１図に示すように、油圧ポンプ
（１３）からの第２供給油路（１８）が第１油路（３４
）と第２油路（３５）とに並列状に分岐し、第１油路（
３４）に電磁比例減圧式の調圧弁（３３）が設けられ、
第２油路（３５）にはパイロット油路（１６）のパイロ
ット圧によって操作される開閉弁（３６）が設けられて
いる。そして、開閉弁（３６）が作動油供給位置に在る
場合に、油圧クラッチ（Ｂ）の圧力が設定値にまで上昇
すると、第２油路（３５）を閉塞する減圧弁（３７）が
設けられている。

通常の走行時では開閉弁（３６）は作動油供給位置に在
１）、（Ｔ２）、油圧クラッチ（Ｂ）は入り状態となっ
ている。そして、前述のように油圧シリンダ（Ｔ＋　）
、　（Ｔ２　）、　（Ｔ３　）又は前後進レバー（２８
）による変速操作が行われると、開閉弁（３６）は排油
位置となって油圧クラッチ（Ｂ）が切り操作される。そ
して、変速操作が完了してパイロット油路（１６）の圧
力が上昇すると、開閉弁（３６）が作動油供給位置に切
り換わ１）、（Ｔ２）、油圧クラッチ（Ｂ）の圧力を短
時間のうちに半クラツチ状態にまで高める。

このような状態となると減圧弁（３７）が閉操作される
と共に、圧力スイッチ（４０）により圧力上昇が検出さ
れて調圧弁（３３）が作動を開始し、油圧クラッチ（Ｂ
）の圧力がゆっくりと高められて行く。この場合、走行
伝動系に設けられたトルクセンサ（３８）の検出値が略
所定値に維持されるように、制御装置（３９）によって
調圧弁（３３）が操作されるのであ１）、（Ｔ２）、こ
れによ１）、（Ｔ２）、油圧クラッチ（Ｂ）が滑らかに
入り操作されるのである。

そして、第３図に示すようにシリンダケース（２０）、
ロータリ弁（１５）及び弁機構ｍ等は１つのブロック状
の油圧ユニット（３１）にまとめられてお１）、（Ｔ２
）、ミッションケース（８）に形成された開口部（８ａ
）を塞ぐように油圧ユニット（３１）が取り付けられて
いる。これに対して主変速装置（Ａ）、前後進切換装置
（Ｃ）及び第１副変速装置（Ｄ）の各シフトギヤ（ＳＬ
）、　（Ｓ２）、　（Ｓりに係合するシフトフォーク（
４７）と、このシフトフォーク（４７）を支持するシフ
ト軸（３２）が備えられると共に、各シ。

フト軸（３２）の一端がミッションケース（８）の開口
部（８ａ）にまで延出されている。

そして、各シフト軸（３２）の延出端が油圧ユニット（
３１）における各係合部（２７）、　（３０）に係合し
てお１）、（Ｔ２）、各油圧シリンダ（Ｔ＋　）、　（
Ｔ２　）、　（Ｔａ　）及びロッド部材（１９）によっ
て各シフトギヤ（Ｓｔ）、　（ｓ１）、（Ｔ２）、（Ｓ
、）をスライド操作できるように構成しているのである
。

又、ミッションケース（８）に内装される前輪変速装置
（Ｆ）はギヤ変速機構（４１）及び油圧クラッチ（４２
）等で構成されてお１）、（Ｔ２）、前輪（１０）が設
定角度以上に操向操作されると、前輪（１０）が後輪（
７）よりも高速で駆動されるように変速操作するのであ
る。

〔別実施例〕

前述のように、機体の前後傾斜に基づいて開閉弁（４５
）を操作するのではなく、負荷センサとしてのトルクセ
ンサ（３８）の検出値において、油圧クラッチ（Ｂ）が
切り操作される直前の検出値が設定値以上の高負荷の場
合に、開閉弁（４５）を閉操作してもよい。

そして、油圧ポンプ（１３）を可変出力式として、傾斜
センサ（４６）又はトルクセンサ（３８）の検出値に基
づき、油圧ポンプ（１３）を出力増大側に操作してもよ
い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対象を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の走行変速構造の実施例を示
し、第１図は各油圧シリンダ及び弁機構等の油圧回路図
、第２図は各油圧シリンダ及びロッド部材を備えたシリ
ンダケースの断面図、第３図は走行伝動系の概略図であ
る。（３８）・・・・・・負荷センサ、（４５）・・・・・
・昇圧手段、（４６）・・・・・・傾斜センサ、（Ａ）
、（Ｄ）・・・・・・ギヤ変速装置、（Ｂ）・・・・・
・油圧クラッチ、（３１）、（Ｓ　３）・・・・・・シ
フトギヤ、（７１）、　（Ｔ２　）、　（’ｒｓ　）・
・・・・・油圧アクチュエータ。

Claims

【特許請求の範囲】１、ギヤ変速装置（Ａ）、（Ｄ）における変速用のシフ
トギヤ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿３）を操作指令に基づいてス
ライド操作する油圧アクチュエータ（Ｔ＿１）、（Ｔ＿
２）、（Ｔ＿３）と、この油圧アクチュエータ（Ｔ＿１
）、（Ｔ＿２）、（Ｔ＿３）による変速操作開始時に切
り制御され、且つ、この変速操作完了時に入り制御され
る伝動用の油圧クラッチ（Ｂ）とを備えた作業車の走行
変速構造であって、機体の前後傾斜を検出する傾斜セン
サ（４６）と、この検出傾斜角度が設定値以上になると
前記油圧アクチュエータ（Ｔ＿１）、（Ｔ＿２）、（Ｔ
＿３）に作動油を供給する作動油供給手段の供給作動圧
を昇圧操作する昇圧手段（４５）とを備えてある作業車
の走行変速構造。２、ギヤ変速装置（Ａ）、（Ｄ）における変速用のシフ
トギヤ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿３）を操作指令に基づいてス
ライド操作する油圧アクチュエータ（Ｔ＿１）、（Ｔ＿
２）、（Ｔ＿３）と、この油圧アクチュエータ（Ｔ＿１
）、（Ｔ＿２）、（Ｔ＿３）による変速操作開始時に切
り制御され、且つ、この変速操作完了時に入り制御され
る伝動用の油圧クラッチ（Ｂ）とを備えた作業車の走行
変速構造であって、機体の走行負荷を検出する負荷セン
サ（３８）と、この検出負荷が設定値以上になると前記
油圧アクチュエータ（Ｔ＿１）、（Ｔ＿２）、（Ｔ＿３
）に作動油を供給する作動油供給手段の供給作動圧を昇
圧操作する昇圧手段（４５）とを備えてある作業車の走
行変速構造。