JPH061914U - 走行装置における油圧変速操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、走行系伝動装置に走行用油圧クラ
ッチを介装し、変速レバーに連動して切換操作される変
速制御弁に、その各変速位置に応じて変速制御される複
数の変速用油圧シリンダを接続し、これらの変速用油圧
シリンダが作動している間、前記走行用油圧クラッチを
切るようにしたもので、該走行用油圧クラッチの応答性
を良くすることを目的とするものである。 【構成】 走行系伝動装置に走行用油圧クラッチ１１を
介装し、変速レバーに連動して切換操作される変速制御
弁３１に、その各変速位置に応じて変速制御される複数
の変速用油圧シリンダ２２，２３，２４を接続し、前記
走行用油圧クラッチ１１に通ずる油路に挿入した油圧ク
ラッチ制御弁３２を前記変速制御弁３１に変速操作開始
時に開、変速操作完了時に閉となるように連動連係し、
前記変速用油圧シリンダ２２，２３，２４には、変速作
動中ドレンに通ずる制御弁３８，３９，４０を連動連係
し、これらの制御弁３８，３９，４０を前記油圧クラッ
チ制御弁３２から走行用油圧クラッチ１１に通ずる油路
に接続した走行装置における油圧変速操作装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はトラクタ等の作業車において、その走行用変速装置を変速用油圧アク チュエータを介して変速操作するようにした作業車の走行装置における変速操作 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

トラクタ等の作業車において、その走行用変速装置を油圧アクチュエータの駆 動により変速操作するものが従来知られており、例えば、特開平２ー１９９３６ ５号公報には、変速制御弁から油圧クラッチ制御弁に通ずる油路に変速油圧シリ ンダと連動連係し変速作動中にドレンに通ずる制御弁を配設し、該制御弁にかか るパイロット圧により前記油圧クラッチ制御弁の切換を行なう例が開示されてい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記公報に記載の従来例においては、変速制御弁から油圧クラッチ制御弁に通 ずる油路に変速油圧シリンダと連動連係し変速作動中にドレンに通ずる制御弁を 配設し、該制御弁にかかるパイロット圧により前記油圧クラッチ制御弁の切換を 行なうため、変速操作開始時には変速操作により変速油圧シリンダが伸縮し制御 弁のドレンが始まってからそのパイロット圧によって油圧クラッチ制御弁が切換 わって油圧クラッチの圧油がタンクに戻り、変速完了時には変速操作が終って変 速油圧シリンダが伸縮し制御弁が閉じてからそのパイロット圧によって油圧クラ ッチ制御弁が切換わって走行用油圧クラッチに油路が通じるので、変速操作が先 行し走行用油圧クラッチ切換の応答が遅れる形となり、スムーズな変速の感触が 期待できない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、走行系伝動装置に走行用油圧クラッチを介装し、変速レバーに連動 して切換操作される変速制御弁に、その各変速位置に応じて変速制御される複数 の変速用油圧シリンダを接続し、前記走行用油圧クラッチに通ずる油路に挿入し た油圧クラッチ制御弁を前記変速制御弁に変速操作開始時に開、変速操作完了時 に閉となるように連動連係し、前記変速用油圧シリンダには、変速作動中ドレン に通ずる制御弁を連動連係し、これらの制御弁を前記油圧クラッチ制御弁から走 行用油圧クラッチに通ずる油路に接続することにより制御弁が切換わると作動油 が速やかに油圧クラッチに圧送されるようにして上述の課題を解決した。

【０００５】

【作用】

トラクタ等の作業車が走行中に変速しようとする時、変速レバーを操作すると それに連動して変速制御弁が変速位置を変更し、油圧クラッチ制御弁がドレン側 に切換わるので、一方では走行用油圧クラッチ内の作動油がタンクに戻って油圧 クラッチが切れ、他方、変速制御弁の切換わりにより、その各変速位置に応じて 変速制御弁に接続した変速用油圧シリンダが作動し、それと連動連係する制御弁 は変速作動中、ドレンに通ずるように切換わっていて圧油をタンクに戻して所定 の変速を行なう。変速操作完了時には、油圧クラッチ制御弁が復帰作動して油圧 ポンプからの油路を走行用油圧クラッチに通ずるように切り換わっており、変速 用油圧シリンダは所定の変速操作作動を終わってそれに連動する制御弁が逆止弁 に切替わるので、圧油は既に切り換わっている油圧クラッチ制御弁を通って走行 用油圧クラッチに圧送されることとなり、結局、走行用油圧クラッチは応答の遅 れなく確実に機能するようになる。また、これによりスムーズな感触の変速操作 ができるようになった。

【０００６】

【実施例】

本考案の一実施例を図面について説明すると、図２は一実施例が適用される作 業車としてのトラクタの概略構成を示しており、このトラクタ１は、運転席シー ト２の側方に主変速レバー３、副変速レバー４、シャトル変速レバー５をそれぞ れ分離配置して備えている。

【０００７】 ここで前記トラクタ１の駆動系を図１により概略的に説明すると、エンジン６ にメインクラッチ７を介して接続する走行用変速装置８が、第２主変速機構９、 第１主変速機構１０、走行用油圧クラッチ１１、前後進切換機構１２、第１副変 速機構１３、第２副変速機構１４及びディファレンシャル装置１５を介してトラ クタ１の後輪１６に伝動構成されることで、駆動輪を回転駆動する走行駆動系が 構成されている。また、上記走行用変速装置８が第１ＰＴＯ変速機構１７、第２ ＰＴＯ変速機構１８、伝動軸１９、第３ＰＴＯ変速機構２０を介してＰＴＯ軸２ １に伝動構成されることで、作業機等の動力源となるＰＴＯ軸２１を回転駆動す るＰＴＯ軸駆動系が構成されている。

【０００８】 前記第１主変速機構１０は、ニュートラル段から第１速段または第２速段への 切換を行うもので、油圧アクチュエータとしての第一油圧シリンダ２２により変 速操作されるようになっている。また、第２主変速機構９は、ニュートラル段か ら第３速段または第４速段への切換を行うもので、油圧アクチュエータとしての 第２油圧シリンダ２３により変速操作されるようになっている。またさらに第１ 副変速機構１３は、前後進切換機構１２の出力回転をＨ段，Ｌ段の高低２段に切 換えるもので、油圧アクチュエータとしての第３油圧シリンダ２４により変速操 作されるようになっている。そしてこれら第１油圧シリンダ２２、第２油圧シリ ンダ２３及び第３油圧シリンダ２４は、前記主変速レバー３によって切換操作さ れる後述の変速制御弁の切換位置に応じて作動制御されるようになっている。

【０００９】 また、前後進切換機構１２は、走行用油圧クラッチ１１の出力回転をそのまま 又は反転して第１副変速機構１３に伝達するもので、前記シャトル変速レバー５ に連動するシフトレール２５を介して切換操作されるようになっている。さらに 第２副変速機構１４は、第１副変速機構１３の出力回転をＨ段，Ｌ段の高低２段 に切換えるもので、前記副変速レバー４に連動するシフトレール２６を介して変 速操作されるようになっている。

【００１０】 図３は前記走行用油圧クラッチ１１の断続制御、及び第１油圧シリンダ２２な いし第３油圧シリンダ２４の作動制御を行う走行系油圧制御装置の油圧回路を示 している。この油圧回路は、前記トラクタ１に装備されるパワーステアリング装 置用油圧制御装置２７やクイックターン装置用油圧制御装置２８と共用にしたも ので、これらの油圧制御装置２７，２８にもオイルポンプ２９からの圧油を供給 する分流弁３０と、この分流弁３０を介して圧油がそれぞれ供給される変速制御 弁３１及び油圧クラッチ制御弁３２とを備えている。そして上記油圧クラッチ制 御弁３２を介して走行用油圧クラッチ１１が接続され、変速制御弁３１を介して 各第１油圧シリンダ２２、第２油圧シリンダ２３、第３油圧シリンダ２４がそれ ぞれ接続されている。

【００１１】 前記分流弁３０は、オイルポンプ２９に対して並列に接続する２つの圧力制御 弁３０ａ，３０ｂと、その一方の圧力制御弁３０ａの下流側に接続する切換弁３ ０ｃとを備えたもので、この切換弁３０ｃが油路Ｌ１を介して前記変速制御弁３ １及び油圧クラッチ制御弁３２にそれぞれ接続し、油路Ｌ２を介してクイックタ ーン装置用油圧制御装置２８に接続している。また他方の圧力制御弁３０ｂが油 路Ｌ３を介してパワーステアリング装置用油圧制御装置２７に接続している。

【００１２】 前記切換弁３０ｃはバネ復帰型の電磁弁切換式のものであり、バネ復帰状態で は油路Ｌ２をドレン側へ連通させ、かつ油路Ｌ２と圧力制御弁３０ａとを遮断す ると共に、通電時には油路Ｌ２とドレン側との連通を遮断し、かつ油路Ｌ１，Ｌ ２を圧力制御弁３０ａを介してオイルポンプ２９に接続するようになっている。

【００１３】 そして、前記切換弁３０ｃの通電を制御するマイクロスイッチ３３，３４がそ れぞれ前記シフトレール２５，２６の移動を検出すべくこれに接触して設けられ 、シャトル変速レバー５の切換操作及び副変速レバー４の変速操作の際には常閉 の接点を有するマイクロスイッチ３３またはマイクロスイッチ３４がオフして切 換弁３０ｃをバネ復帰させることで油路Ｌ２をドレン側へ連通するようになって いる。

【００１４】 変速制御弁３１はＮ（ニュートラル）及びＦ１ないしＦ８の各切換位置が連続 するロータリ切換式のもので、前記主変速レバー３によって切換操作されるよう になっている。そしてこの変速制御弁３１の各切換位置に応じて第１油圧シリン ダ２２、第２油圧シリンダ２３及び第３油圧シリンダ２４がそれぞれ伸縮制御さ れる。例えばＮ位置では、第１油圧シリンダ２２及び第２油圧シリンダ２３が共 に中立の中間伸張位置に制御されることで、第１主変速機構１０及び第２主変速 機構９が共にニュートラル段に変速操作される。また、Ｎ，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３， Ｆ４の各切換位置では第３油圧シリンダ２４が収縮して第１副変速機構１３が低 速のＬ段となり、Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８の各切換位置では第３油圧シリンダ２ ４が伸張して第１副変速機構１３が高速のＨ段となる。そしてＦ１，Ｆ２，Ｆ５ ，Ｆ６の切換位置では第２主変速機構９がニュートラル段であるのに対し、第１ 油圧シリンダ２２が伸縮制御され、第１主変速機構１０はＦ１，Ｆ５の切換位置 で第一速段に、Ｆ２，Ｆ６の切換位置で第２速段にそれぞれ変速操作される。ま た、Ｆ３，Ｆ４，Ｆ７，Ｆ８の切換位置では第一主変速機構１０がニュートラル 段であるのに対し、第２油圧シリンダ２３が伸縮制御されることで第２主変速機 構９はＦ３，Ｆ７の切換位置で第３速段に、Ｆ４，Ｆ８の切換位置で第４速段に それぞれ変速操作される。

【００１５】 前記油圧クラッチ制御弁３２は、変速制御弁３１に連動する位置決めプレート 兼用の円盤状のカム３１ａに追従して押動操作されるスプール３２ａを備えた２ 位置切換弁であり、スプール３２ａの他端にはオリフィス３５ａを備え、スプリ ング３５ｂを内蔵した油室３５を有し、上記カム３１ａに当接するスプール３２ ａの他端３２ｂにはスプリング３５ｂの付勢力が作用している。そしてこのよう な油圧クラッチ制御弁３２は、変速制御弁３１がＮ位置にあるとき及びＦ１ない しＦ８の各切換位置への切換途中にあるときには、カム３１ａによりスプール３ ２ａがスプリング３５ｂの付勢力に抗して押動操作されて走行用油圧クラッチ１ １への油路Ｌ５をドレン側へ接続し、変速制御弁３１がＦ１ないしＦ８の各切換 位置に切り換わった時、スプール３２ａは、スプリング３５ｂの復帰力により押 圧されるが、油室３５に吸入される油はオリフィス３５ａの抵抗を受けるので緩 やかに復帰作動して短い所定時間後に前記油路Ｌ１と走行用油圧クラッチ１１へ の油路Ｌ５とを接続する。そして走行用油圧クラッチ１１は、油路Ｌ５がドレン 側に接続された状態ではトラクタ１の走行駆動系を切断し、油路Ｌ５と油路Ｌ１ とが接続された状態でかつ後述するドレン制御弁３８，３９又は４０が逆止弁状 態であると供給される圧油によって作動して走行駆動系を接続するようになって いる。

【００１６】 また、前記走行用油圧クラッチ１１への油路Ｌ５の途中には、昇圧制御弁３６ が接続されている。この昇圧制御弁３６は、走行用油圧クラッチ１１へ供給する 圧油の圧力を漸次増大させるようにドレン制御するもので、前記圧力制御弁３０ ａにより設定される圧力より低い圧力で油路Ｌ５の圧油をドレンするバネ復帰型 内部パイロット式の圧力制御弁３６ａと、油路Ｌ５にオリフィス３６ｂを介して 接続して上記圧力制御弁３６ａに油圧に対抗する圧力を供給するアキュムレータ ３６ｃと、前記第３油圧シリンダ２４に接続するアキュムレータ３６ｄとを備え ている。

【００１７】 ドレン制御弁３８，３９，４０は、スプールが押動操作されるバネ復帰型の２ 位置切換弁であり、スプールの押動操作状態では油路Ｌ４をドレン側に接続して 油圧を消圧し、バネ復帰状態では油路Ｌ４のドレン状態を阻止して油圧を保持す るようになっている。そしてドレン制御弁３８は前記第１油圧シリンダ２２に連 動してその中立位置、伸張限及び収縮限でのみバネ復帰し、その作動中はスプー ルが押動操作されるように設置されている。同様にドレン制御弁３９は前記第２ 油圧シリンダ２３の中立位置、伸張限及び収縮限でのみバネ復帰し、その作動中 はスプールが押動操作されるように設置されている。また、ドレン制御弁４０は 前記第３油圧シリンダ２４に連動してその収縮限及び伸張限でのみバネ復帰し、 その作動中はスプールが押動操作されるように設置されている。

【００１８】 ここで図１に示すように、前記第１主変速機構１０、第２主変速機構９、及び 第１副変速機構１３をそれぞれ切換操作するシフトレール４１，４２，４３は、 変速機ケース４４の同一側に配置され、それらの端部は変速機ケース４４に設け た比較的小さな開口４４ａの近傍に集合されている。そしてこの変速機ケース４ ４には、その開口４４ａを覆ってバルブケース４５が外付けされている。

【００１９】 前記バルブケース４５は、変速制御弁３１、油圧クラッチ制御弁３２、ドレン 制御弁３８，３９，４０等と共に第１ないし第３の油圧シリンダ２２，２３，２ ４を集中して組み込んだもので、ベース部材４６を介してボルト４７とピン４８ とで変速機ケース４４に固定されている。そしてバルブケース４５内の第１ない し第３の油圧シリンダ２２，２３，２４は、各ピストンロッド２２ａ，２３ａ， ２４ａの先端部を変速機ケース４４の開口４４ａ近傍に集合した状態で相互に並 列配置され、各ピストンロッド２２ａ，２３ａ，２４ａの先端部には、図１に示 すように、変速機ケース４４の開口部４４ａに挿通されたシフトロッド５２，５ ３，５４の一端部がそれぞれ連結部材を介して連結されている。そして、各シフ トロッド５２，５３，５４の他端部がそれぞれ前記シフトレール４１，４２，４ ３の端部に連結され、こうして第１主変速機構１０、第２主変速機構９、及び第 １副変速機構１３が第１油圧シリンダ２２、第２油圧シリンダ２３、及び第３油 圧シリンダ２４によりそれぞれ切換操作されるようになっている。

【００２０】 次に、このように構成された一実施例による作業車の走行系変速操作装置につ き、その作用を説明すると、まず、副変速レバー４またはシャトル変速レバー５ が操作されていない状態ではマイクロスイッチ３３，３４はオンであり、分流弁 ３０の切換弁３０ｃは油路Ｌ２を圧力制御弁３０ａに連通するよう切換わってい る。このため変速制御弁３１及び油圧クラッチ制御弁３２には圧力制御弁３０ａ によって設定された圧力の圧油が直接供給されている。

【００２１】 このような状態で、主変速レバー３がＮ位置、即ち変速制御弁３１がＮ位置に 切換わっているとき、変速制御弁３１のカム３１ａにより油圧クラッチ制御弁３ ２のスプール３２ａが押動されているため、油圧クラッチ制御弁３２は走行用油 圧クラッチ１１への油路Ｌ５をドレン側へ接続した位置に切換わっており、走行 用油圧クラッチ１１はトラクタ１の走行駆動系を切断している。このとき、変速 制御弁３１と連動連結する第３油圧シリンダ２４が収縮してピストンロッド２４ ａ、シフトロッド５４、シフトレール４３の経路で第１副変速機構１３が低速の Ｌ段に切換わっており、第３油圧シリンダ２４に連動連結するドレン制御弁４０ はドレンに連通し、油圧は消圧されている。また、第１油圧シリンダ２２及び第 ２油圧シリンダ２３が共に中立の伸張位置に制御されてピストンロッド２２ａ， ２３ａ，シフトロッド５２、５３、シフトレール４１，４２の経路で第１主変速 機構１０及び第２主変速機構９は共にニュートラル段となっている

【００２２】 次に、主変速レバー３によって変速制御弁３１をＦ１位置に切換えると、第１ 油圧シリンダ２２が伸長してピストンロッド２２ａ、シフトロッド５２、シフト レール４１の経路で第１主変速機構１０が第１速段に変速操作される。その際、 第１油圧シリンダ２２が伸張動作中であって第１速段への変速操作が未完了であ る場合には、油圧クラッチ制御弁３２のスプール３２ａは前記のようにカム３１ ａに押圧されているが、カム３１ａの谷部がスプール３２ａまで来ると、該スプ ールは、オリフィス３５ａの前記抵抗を受けつつ緩やかに復帰作動し、この復帰 作動中、油路Ｌ１とＬ５が断たれた状態になって走行用油圧クラッチ１１を切り に維持した後に切換が完了し、他方、第１油圧シリンダ２２は第１速段への変速 作動してドレン制御弁３８をスプールの凸部が押動操作して油路Ｌ４をドレン側 に切換えて油圧を消圧し、この切換は前記油圧クラッチ制御弁３２の断状態中に 行われるので走行用油圧クラッチ１１は切り状態を継続し、スムーズな変速作動 が保証される。

【００２３】 そして、第１油圧シリンダ２２の変速作動が完了して伸長限に達すると、ドレ ン制御弁３８がバネ復帰して油路Ｌ４のドレン状態を阻止する。この時、油圧ク ラッチ制御弁３２は既に切り換わって油路Ｌ５がオイルポンプ２９に連通してい るので、走行用油圧クラッチ１１は遅滞なく圧油の供給を受けて応答の遅れなく 立ち上がり、走行駆動系を自動的に接続する。なお、走行用油圧クラッチ１１に 供給される圧油の圧力は昇圧制御弁３６によって漸次増大するように制御される ので、走行用油圧クラッチ１１はショックの少ない状態で接続してエンストする ことなくエンジン６の動力を後輪１６に伝達する。

【００２４】 また、主変速レバー３を他の変速位置に切換操作した場合も、変速制御弁３１ 、カム３１ａが連動して作動し、それにより第２油圧シリンダ２３又は第３油圧 シリンダ２４、及び油圧クラッチ制御弁３２が前述と同様なタイミングで作動す るので、所望の変速を応答性良くスムーズに行うことができる。

【００２５】 一方、シャトル変速レバー５を切換操作すると、シフトレール２５が移動して マイクロスイッチ３３がオフし、分流弁３０の切換弁３０ｃが非通電となってバ ネ復帰により油路Ｌ１をドレン側へ通電する。そこで、変速制御弁３１が任意の 切換位置にあるときにも油路Ｌ５の圧油がドレンされて走行用油圧クラッチ１１ は自動的に切断されるのであり、前後進切換機構１２はシフトレール２５を介し て前進段又は後進段に円滑に切換操作される。そして、この切換操作が完了する と、マイクロスイッチ３３がオンして切換弁３０ｃが通電により切換わり、油路 Ｌ１が逆止弁３０ｄを介して圧力制御弁３０ａ側に接続される。そこで、圧力制 御弁３０ａからの圧油が油路Ｌ１、油圧クラッチ制御弁３２、油路Ｌ５を介して 走行用油圧クラッチ１１に供給され、こうして走行用油圧クラッチ１１が自動的 に接続される。なお、副変速レバー４の切換操作の場合にも切換弁３０ｃが同様 に切換操作されることにより、走行用油圧クラッチ１１は自動的に断続制御され る。

【００２６】

【考案の効果】

本考案は、走行系伝動装置に走行用油圧クラッチ１１を介装し、変速レバーに 連動して切換操作される変速制御弁３１に、その各変速位置に応じて変速制御さ れる複数の変速用油圧シリンダを接続し、前記走行用油圧クラッチ１１に通ずる 油路に挿入した油圧クラッチ制御弁３２を前記変速制御弁３１に変速操作開始時 に開、変速操作完了時に閉となるように連動連係し、前記変速用油圧シリンダに は、変速作動中ドレンに通ずる制御弁を連動連係し、これらの制御弁を前記油圧 クラッチ制御弁３２から走行用油圧クラッチ１１に通ずる油路に接続したことに より、走行用油圧クラッチ１１は、変速用油圧シリンダの変速作動が完了して制 御弁が閉じる直ちに入り作動を開始することとなり、応答の遅れなく確実に機能 し、スムーズな感触の変速操作が出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタの駆動系の概略構成図である。

【図２】トラクタの概略構成図である。

【図３】トラクタの走行系油圧制御装置の油圧回路図で
ある。

【符号の説明】 １ トラクタ ３ 主変速レバー ８ 走行用変速装置 １１ 走行用油圧クラッチ ２２ 第１油圧シリンダ ２２ａ ピストンロッド ２３ 第２油圧シリンダ ２３ａ ピストンロッド ２４ 第３油圧シリンダ ２４ａ ピストンロッド ３１ 変速制御弁 ３２ 油圧クラッチ制御弁 ３５ 油室 ３８，３９，４０ ドレン制御弁 ４１，４２，４３ シフトレール ４４ 変速機ケース ４５ バルブケース ４９，５０，５１ 連結部材 ５２，５３，５４ シフトロッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大島 昭夫 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内 (72)考案者 佐藤 良昭 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行系伝動装置に走行用油圧クラッチ１
   １を介装し、変速レバーに連動して切換操作される変速
   制御弁３１に、その各変速位置に応じて変速制御される
   複数の変速用油圧シリンダ２２，２３，２４を接続し、
   前記走行用油圧クラッチ１１に通ずる油路に挿入した油
   圧クラッチ制御弁３２を前記変速制御弁３１に変速操作
   開始時に開、変速操作完了時に閉となるように連動連係
   し、前記変速用油圧シリンダ２２，２３，２４には、変
   速作動中ドレンに通ずる制御弁３８，３９，４０を連動
   連係し、これらの制御弁３８，３９，４０を前記油圧ク
   ラッチ制御弁３２から走行用油圧クラッチ１１に通ずる
   油路に接続したことを特徴とする走行装置における油圧
   変速操作装置。