JPH04181060A - 作業車の変速装置 - Google Patents

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やホイールローダ等の作業車に係
り、詳しくは、変速部の変速操作に伴って自動的に入切
り操作される変速用の油圧クラッチを、前記変速部の伝
動下手側に配置される状態で走行系の伝達経路に備えて
ある作業車の変速装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の作業車の変速装置としては、特開平２−１９９
３５３号公報で示されるもののように、変速用の油圧ク
ラッチに供給される作動油を漸増昇圧させる圧力制御機
構を設けることによって、変速ショックの少ない円滑な
油圧クラッチ作動が行えるようにされている。

〔発明が解決しようとする課題〕。

しかしなから、前記従来技術では油圧クラッチに対する
昇圧特性か圧力制御機構によって一義的に決められてい
るため、急加減速時や重牽引負荷時といった油圧クラッ
チに対する入出力軸に急激な回転数の変動か生じる場合
には依然として変速ショックか解消されないとか、無負
荷状態での平坦路の微速走行時の変速操作ではクラッチ
の繋がり速さか緩慢となってクラッチフィーリングが芳
しくないといった現象かあり、改善の余地かあった。

本発明は比較的シンプルに、かつ、経済的に変速ショッ
クや繋りが遅いといったことのない変速用油圧クラッチ
の実現を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的のために本発明は、冒頭に記載した作業車の変
速装置において、前記油圧クラッチに対する入力軸と出
力軸との回転差によって生ずる相対回転によって駆動さ
れる油圧ポンプを設け、前記油圧クラッチ駆動用の油圧
回路中に、その油圧クラッチに供給される作動油の圧力
を漸増する昇圧装置を設けるとともに、その昇圧装置に
、前記油圧クラッチに供給される作動油の圧力が、その
供給開始からクラッチ作動の完了に必要とする圧力に至
るまてに要する昇圧時間を変速可能な弁機構を接続し、
さらに、前記油圧ポンプの吐出圧か高くなると前記昇圧
時間が長くなり、その油圧ポンプの吐出圧か低くなると
前記昇圧時間が短くなる状態に、前記油圧ポンプと前記
弁機構とを連係構成してあることを特徴構成とする。

〔作　用〕

前記構成によると、昇圧装置に接続された弁機構によっ
て、油圧クラッチに供給される作動油の圧力か、その供
給開始からクラッチ作動の完了に必要とする圧力に至る
までに要する漸増時間、つまり、クラッチの繋り時間を
変更設定可能となり、その弁機構と油圧ポンプとを該油
圧ポンプの吐出圧が高くなると前記漸増時間か長く、吐
出圧か低いと漸増時間が短くなるように連係してあるの
で、油圧クララ、チの入力軸と出力軸との回転差か大き
いと該油圧クラッチの繋り時間か長く、回転差か小さい
と繋り時間が短くなる。

従って、（イ）急加減時等では油圧クラッチの繋り時間
の長い、いわゆる半クラツチ時間か自動的に長くなって
変速ショックか極力生じないように制御され、無負荷状
態での平坦路の微速走行等の前記回転差が小で元々変速
ショックかほとんど生じないときには自動的に油圧クラ
ッチの繋りか迅速に行われるように制御される。

上記作用は、油圧クラッチに対する動力伝達上手側と下
手側との回転差で駆動される油圧ポンプで弁機構を操作
することで得られるものであるから、（Ｔｌ）弁機構を
操作するための駆動源を別途設ける必要がないとともに
、（ハ）油圧クラッチ操作のために本来的に備えられて
いる作動油を油圧ポンプの作動油に兼用することも可能
となる。

〔発明の効果〕

その結果、（［１）、　（ハ）の作用によって、経済的
、かつ、比較的構造簡単な合理的手段により、（イ）の
作用による変速ショックのより少ない、しかも必要なと
きには迅速なりラッチ作動か自動的に遂行される実用上
の利点大な作業車の変速装置を提供できた。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を、作業車の一例である農用トラ
クタの変速装置に適用した場合について説明する。

第２図に示すように、エンジン（１）からの動力を主ク
ラッチ（２）を介して主ギヤ変速装置（変速部）（Ａ）
、多板式の油圧クラッチ（３）、副ギヤ変速装置（Ｂ）
、前後進切換装置（Ｃ）に順次伝えると共に、副ギヤ変
速装置（Ｂ）からの動力を後輪（４）のデフ機構（４ａ
）に伝え、又、デフ機構（４ａ）の直前から分岐させた
動力を、前輪変速装置（Ｄ）を介して前輪（５）のデフ
機構（５ａ）に伝えるようにして走行伝動系を構成して
いる。そして、主クラッチ（２）を介して伝えられる動
力をＰＴＯ変速装置（６）、一方向１回転クラッチ（７
）に順次伝えてＰＴＯ軸（８）を駆動するように構成し
て、作業車の１つである４輪駆動型の農用トラクタの駆
動系を構成している。

主ギヤ変速装置（Ａ）は、２組のシフトギヤ（９）。

（１０）を備えたシンクロメツシュ型式に構成され、４
段に変速可能である。又、高低２段変速の副ギヤ変速装
置（Ｂ）及び前後進切換装置（Ｃ）も同様にシフトギヤ
（３０）、　（３１）を備えたシンクロメツシュ型式に
構成され、これら再装置（Ｂ）、　（Ｃ）の一部のギヤ
を共用するように、夫々が構成されている。

同図に示すように、主ギヤ変速装置（Ａ）及び副ギヤ変
速装置（Ｂ）のシフトギヤ（９）、　（１０）、　（３
０）は、夫々第１及び第２油圧シリンダ（１１）、　（
１２）、並びに１つの第３油圧シリンダ（１３）でスラ
イド操作されるよう構成してある。第１．２．３油圧シ
リンダＱＬ）、　０２）、　０３）は、第Ｖ図に示すよ
うに変速操作用のロータリ式の変速制御弁（１４）を介
してポンプ（１５）からの作動油か供給されることで作
動し、この変速制御弁（１４）からの作動油給排により
８段変速か行える。

前後進切換装置（Ｃ）のシフトギヤ（３１）は、揺動操
作式の前後進切換レバー（１６）によってスライド操作
可能に構成されている。

次に、第１．２．３油圧シリンダ（１１）、　（１２）
、　（１３）及び油圧クラッチ（３）に対する油圧回路
について説明する。第１図に示すように、ポンプ（１５
）から変速制御弁（１４）への第１油路（１７）及び油
圧クラッチ（３）への第２油路（１８）に分かれており
、変速操作時にパイロット圧が変化する第１及び第２パ
イロツト油路（１９）、　（２０）か備えられている。

又、油路（１８）には油圧クラッチ（３）用の制御弁（
３５）が設けられている。

この制御弁（３５）はパイロット操作式であり、油圧ク
ラッチ（３）にクラッチ入り操作用の作動油を供給する
クラッチ入り位置（３５ａ）と、作動油を排油して油圧
クラッチ（３）を切り操作するクラッチ切り位置（３５
ｂ）を備えており、バネ（３５ｃ）によりクラッチ切り
位置（３５ｂ）側に付勢されている。

第１パイロツト油路（１９）には３組の第１　、２．３
ドレン油路（２１）、　（２２）、　（２３）か接続さ
れている。

第２及び第３ドレン油路（２２）、　（２３）に各々、
閉側に付勢された開閉弁（２４）、　（２５）か設けら
れると共に、第１ドレン油路（２１）に閉側に付勢され
た第１及び第２開閉弁（２６）、　（２７）か直列に設
けられている。又、第２パイロツト油路（２０）から制
御弁（３５）に亘り第３パイロツト油路（３６）が接続
されている。

第１．２．３油圧シリンダ（１１）、　（１２）、　（
１３）のピストンロッド（ｌｌａ）、　（１２ａ）、　
（１３ａ）の各々には、変速操作位置（１速位置、２速
位置又は低速位置等）に対応する位置に凹部（ｌｌｂ）
、　（１２ｂ）、　（１３ｂ）が形成されると共に、変
速操作位置と変速操作位置の間の中立部（ｌｉｅ）、　
（１２ｃ）、　（１３ｃ）は凸状に形成されている。そ
して、前記変速操作位置において凹部（ｌｌｂ）、　（
１２ｂ）、　（１３ｂ）に入り込むように付勢された操
作部（２８ａ）、　（２９ａ）、　（３２ａ）が設けら
れており、操作部（２８ａ）、　（２９ａ）、　（３２
ａ）と第１及び第２開閉弁（２６）、　（２７）、開閉
弁（２４）とに亘って連係機構（２８）、　（２９）、
　（３２）か設けられている。

前後進切換装置（Ｃ）におけるシフトギヤ（３１）のス
ライド操作用のシフト軸（３３）にも、前述と同様な凹
部（３３ａ）、中立部（３３ｂ）が形成され、前進位置
又は後進位置にて凹部（３３ａ）に係入する操作部（３
４ａ）と開閉弁（２５）とに亘って、連係機構（３４）
が設けられている。

第１図に示す状態は前進ｌ速状態を示している。つまり
、第１及び第３油圧シリンダ（１，１）。

（１３）のピストンロッド（ｌｌａ）、　（１３ａ）か
紙面右方及び紙面左方に移動して操作部（２８ａ）、　
（３２ａ）か凹部（ｌｌｂ）、　（１３ｂ）に入り込み
、第１開閉弁（２６）及び開閉弁（２４）か閉操作され
ている。前後進切換装置（Ｃ）のシフト軸（３３）にお
いても、操作部（３４ａ）が凹部（３３ａ）に係入して
開閉弁（２５）が閉操作されている。これに対して、第
２油圧シリンダ（１２）は中立位置に在り、操作部（２
９ａ）か中立部（１２Ｃ）に乗り上げて連係機構（２９
）により第２開閉弁（２７）が開操作されている。この
状態で、第１．２．３パイロツト油路（１９）、　（２
０）、　（３６）にパイロット圧が発生し、制御弁（３
５）かクラッチ入り位置（３５ａ）に操作されている。

前述の前進１速状態から変速制御弁（１４）を２速位置
に操作したとする。これにより、第１油圧シリンダ（１
１）のピストンロッド（ｌｌａ）か、第１図に示す状態
から紙面左方に移動して行く。

この移動途中において、ピストンロッド（Ｉｌａ）の凹
部（ｌｌｂ）から操作部（２８ａ）が押し出されて、連
係機構（２８）により第１開閉弁（２６）が開操作され
る。従って、第３パイロツト油路（３６）のパイロット
圧か低下して制御弁（３５）かクラッチ切り位置（３５
ｂ）に操作され、油圧クラッチ（３）か切り操作される
。

この間、ピストンロッド（ｌｌａ）が紙面左方のストロ
ークエンドに達するまで、つまり、主ギヤ変速装置（Ａ
）のシフトギヤ（９）が２連用ギヤ（図示せず）に完全
に咬合するまでは、ピストンロッド（ｌｌａ）の中立部
（ｌｌｃ）により、連係機構（２８）の操作部（２８ａ
）が押し出された状態に維持されている。従って、この
間は連係機構（２８）によって第１開閉弁（２６）が開
位置に維持され、油圧クラッチ（３）の切り状態か保た
れる。

そして、油圧シリンダ（１１）のピストンロッド（ｌｌ
ａ）か紙面左方のストロークエンドに達してシフトギヤ
（９）か２連用ギヤ（図示せず）に咬合すると、連係機
構（２８）の操作部（２８ａ）か紙面右方の凹部（Ｉｌ
ｂ）に係入して第１開閉弁（２６）か閉操作される。こ
れにより、第３パイロツト油路（３６）のパイロット圧
か上昇し制御弁（３５）かクラッチ入り位置（３５ａ）
に操作されて、油圧クラッチ（３）か入り操作されるの
である。

以上の状態は第２及び第３油圧シリンダ（１２）。

（Ｉ３）、並びに前後進切換レバー（１６）を操作した
ときにも同様に生じて、油圧クラッチ（３）の入切操作
が行われるのである。

制御弁（３５）のポンプ（１５）側には、油圧クラッチ
（３）に供給される作動油の圧力を漸増する昇圧装置を
設けるとともに、その昇圧装置（Ｅ）に、油圧クラッチ
（３）に供給される作動油の圧力が、その供給開始から
クラッチ作動の完了に必要とする圧力に至るまでに要す
る昇圧時間を変更可能な弁機構（Ｆ）を接続してある。

第１図、第２図に示すように、第２油路（１８）途中に
昇圧装置（Ｅ）としてのアキュムレータ（３７）と弁機
構（Ｆ）を接続してあり、弁機構（Ｆ）は油圧シリンダ
（３８）の伸長動によって操作される弁体（３９）と、
抵抗の大なる大オリフィス（４０）を接続した第１ポー
ト（４１）、抵抗の小なる小オリフィス（４２）を接続
した第２ボー）　（４３）、何も接続しない油路だけの
第３ポート（４４）から構成されている。

つまり、第２油路（１８）の作動油がアキュムレータ（
３７）に流入する単位時間当りの量が、弁体（３９）内
の第３油路（４５）が第１ポート（４１）との接続によ
る第１位置（Ｓｌ）では少く、第３ポート（４４）接続
による第３位置（Ｓ３）では大きく、第２ポート（４３
）接続による第２位置（Ｓ２）では前記両者の中間とな
る。それによって、第１位置（Ｓｌ）状態では油圧クラ
ッチ（３）の昇圧時間が長く、第３位置（Ｓ２）状態で
は短く、第２位置（Ｓ２）状態ではその中間となる。

そして、弁機構（Ｆ）操作用の油圧シリンダ（３８）は
、油圧クラッチ（３）に対する入力軸（４６）と出力軸
（４７）との回転差によって生ずる相対回転によって駆
動される油圧ポンプ（４８）によるパイロット圧で摺動
される。

前記油圧ポンプ（４８）は遊星ギヤによるギヤ式ポンプ
であり、そのケーシング（４９）に固定された小径ギヤ
（５０）と入力軸（４６）とをギヤ連動し、油圧ポンプ
（４８）の回転軸（５１）に固定した大径ギヤ（５２）
と出力軸（４７）とをギヤ連動してあり、ケーシング（
４９）を囲繞するロータリジヨイント（図示せず）から
吐出圧を取り出す吐出油路（５４）を延設して油圧シリ
ンダ（３８）に接続してある。

前記弁体（３９）はリターンバネ（５５）によって第３
位置（Ｓ３）側へ押圧付勢され、それによって油圧シリ
ンダ（３８）は短縮付勢されている。従って、油圧ポン
プ（４８）の吐出圧が高くなると昇圧時間が長くなり、
その油圧ポンプ（４８，）の吐出圧が低くなると昇圧時
間が短くなる状態に、油圧ポンプ（４８）と弁機構（Ｆ
）とを連係構成してあるのである。

第４図に示すように、主ギヤ変速装置（Ａ）におけるシ
フト回転具（５６）には変速軸（５７）内の吐出側油路
（５８）に連通ずる中間油路（５９）か形成してあり、
変速ギヤ（６０）の端部油路（６１）を介してシンクロ
ナイザリング（６２）の支持部へ潤滑油が圧送されるよ
うにしてある。

第５図に示すように、中間油路（５９）をシフト回転具
（５６）の側面に形成した凹入溝（６３）で構成しても
良い。

〔別実施例〕

第３図に示すように、昇圧装置（Ｅ）、弁機構（Ｆ）を
昇圧弁（６４）で構成し、回転差で駆動される油圧ポン
プ（４８）で昇圧弁（６４）の押圧バネ（６５）の付勢
力を調節することによって、油圧ポンプ（４８）の吐出
圧が高くなると前記昇圧時間が長くなり、その油圧ポン
プ（４８）の吐出圧が低くなると前記昇圧時間が短くな
る状態に、前記油圧ポンプ（４８）と前記弁機構（Ｆ）
とを連係構成しても良い。

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

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の変速装置の実施例を示し、
第１図は該装置の油圧回路図、第２図は該装置の全体構
成を示す線図、第３図は弁機構の別実施例を示す油圧回
路図、第４図、第５図は夫々シンクロナイザリングへの
給油構造を示す断面図である。 （３）・・・・・・油圧クラッチ、（４６）・・・・・
・入力軸、（４７）・・・・・・出力軸、（４８）・・
・・・・油圧ポンプ、（Ａ）・・・・・・変速部、（Ｅ
）・・・・・・昇圧装置、（Ｆ）・・・・・・弁機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　変速部（Ａ）の変速操作に伴って自動的に入切り操作
   される変速用の油圧クラッチ（３）を、前記変速部（Ａ
   ）の伝動下手側に配置される状態で走行系の伝達経路に
   備えてある作業車の変速装置であって、前記油圧クラッ
   チ（３）に対する入力軸（４６）と出力軸（４７）との
   回転差によって生ずる相対回転によって駆動される油圧
   ポンプ（４８）を設け、前記油圧クラッチ（３）駆動用
   の油圧回路中に、その油圧クラッチ（３）に供給される
   作動油の圧力を漸増する昇圧装置を設けるとともに、そ
   の昇圧装置（Ｅ）に、前記油圧クラッチ（３）に供給さ
   れる作動油の圧力が、その供給開始からクラッチ作動の
   完了に必要とする圧力に至るまでに要する昇圧時間を変
   更可能な弁機構（Ｆ）を接続し、さらに、前記油圧ポン
   プ（４８）の吐出圧が高くなると前記昇圧時間が長くな
   り、その油圧ポンプ（４８）の吐出圧が低くなると前記
   昇圧時間が短くなる状態に、前記油圧ポンプ（４８）と
   前記弁機構（Ｆ）とを連係構成してある作業車の変速装
   置。