JPH0781623B2 - 作業車の走行用伝動構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、４段切換え自在なシフトギア式ミッションを
設け、そして、シフトギアを切換え操作する油圧シリン
ダを設けて、変速バルブの切換え操作によって走行変速
をするように構成した作業車の走行用伝動構造に関す
る。

〔従来の技術〕

上記作業車として、従来、例えば特開昭62−52251号公
報に示されるものがあった。すなわち、１つのシフトギ
アの切換えによって２段変速される変速部の２つを並列
状態で設け、そして、２つのシフトギアを各別に切換え
操作する一対の油圧シリンダ、これら油圧シリンダを制
御する１つの変速バルブ、及び、変速用クラッチをする
油圧ピストンを設けると共に、２つの変速部のいずれも
の切換わりに連係して変速用クラッチが自動的に入り切
りするように油圧ピストンのコントロールバルブと油圧
シリンダとを連係させたクラッチ制御機構を設けて、変
速バルブの切換え操作をすることにより、各変速部が所
定段階の速度状態になるように油圧シリンダによって切
換え操作されると共に、シフトギアの切換えに必要な変
速用クラッチの切り操作、及び、変速完了後の変速用ク
ラッチの入り操作の夫々が油圧ピストンによって自動的
にされるようになっているのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来構造の場合、２つの変速部が並列していることか
ら、４種の速度段階夫々において現出させる必要のある
所定減速比のいずれもをいずれか一方の変速部のみの単
一箇所にて現出させねばならず、いずれの変速部をも大
減速比を現出するように比較的大型に作成する必要が生
じていた。

本発明の目的は、変速が操作簡単にできるものを変速部
の小型化を可能にしながら、かつ、シフトギアの切換え
がスムーズに行われるようにしながら、さらには故障し
にくいようにしながら提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による作業車の走行用伝動構造にあっては、シン
クロメッシュ式の２段切換え自在な変速部の２つを直列
に連動する状態で配置すると共に、前記変速部のいずれ
もより伝動上手側または伝動下手側に変速用クラッチを
配置し、一方の前記変速部のシフトギアと他方の前記変
速部のシフトギアとを各別に切換え操作する一対の油圧
シリンダ、前記変速用クラッチを操作する油圧ピスト
ン、前記油圧シリンダのいずれもを制御する１つの変速
バルブを設けると共に、前記シフトギアのいずれもの切
り作動に連係して前記変速用クラッチが自動的に切りに
なり、かつ、前記シフトギアのいずれもの入り作動に連
係して前記変速用クラッチが自動的に入りになる状態に
前記油圧シリンダのいずれもと、前記油圧ピストンのコ
ントロールバルブとを連係させたクラッチ制御機構を設
け、前記変速部のうち前記変速用クラッチから近い方の
前記変速部のための前記油圧シリンダを前記変速バルブ
からの油圧に優先して中立状態に操作する切り用油圧ピ
ストンを設けると共に、前記変速部のうち前記変速用ク
ラッチから遠い方の前記変速部の切り作動に連動して前
記切り用油圧ピストンのコントロールバルブが排油位置
になる状態に前記コントロールバルブと、遠い方の前記
変速部の前記油圧シリンダとを連動させてあることを特
徴構成とする。そして、その作用及び効果は次のとおり
である。

〔作 用〕

変速バルブの切換えに伴い、各油圧シリンダがシフトギ
アを切換え操作して変速部を所定段階の速度状態に切換
え操作し、かつ、油圧ピストンがクラッチ制御機構によ
り自動的に操作されて変速用クラッチを入り切り操作す
る。

回動力が一方の２段変速部に導入して調速され、さらに
この変速部から他方の２段変速部に伝達し、調速して出
力されることにより、４段階速度の現出がされる。すな
わち、一方の変速部と他方の変速部の２箇所で調速され
るのである。したがって、各変速部の減速比を従来より
小に設定しても全体としての減速比が所望値になるよう
にできる。

変速用クラッチから遠い方の変速部の切換えに際し、切
り用油圧ピストン、このピストンのコントロールバルブ
と油圧シリンダとの前記連動のために、変速用クラッチ
に近い方の変速部が一時的に切り操作されて、遠い方の
変速部と変速用クラッチの間に位置するミッション構成
部材の回動慣性が変速部に伝達されることを抑制され、
シフトギアと咬合わせ対象ギアとが同期回動し易くな
る。

〔発明の効果〕

変速が変速バルブの切換え操作をするだけで容易にでき
るのでありながら、両変速部の直列連結により両変速部
を減速比が比較的小さい小型なものに作成できるように
なり、ミッション全体のコンパクト化が可能になった。

しかも、変速用クラッチから遠い方の変速部の切換えを
連係機構の作用によってシフトギアのシンクロの容易化
を図りながら行われるようにでき、変速をスムーズに、
かつ、ギア鳴りが生じにくくて静かにできるようになっ
た。

さらには、前記同期回動の容易化が前記油圧ピストン、
及び、このピストンのコントロールバルブと油圧シリン
ダの連動による油圧構成と機械構成とでされることによ
り、油圧シリンダの作動を検出スイッチで検出してコン
トロールバルブをソレノイドで操作する等の電気構成で
するに比して故障しにくくなり、信頼性の高いものにな
った。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第１図及び第２図に示すように、エンジン（Ｅ）の回転
出力を主クラッチ（C₁）及び入力筒軸（１）を介してミ
ッションケース（２）に導入するとともにシンクロメッ
シュ式の主変速装置（３）に伝達し、この主変速装置
（３）の回転出力をシンクロメッシュ式の前後進切換装
置（４）、及び、変速用クラッチ（C₂）を介してシンク
ロメッシュ式の副変速装置（５）に伝達するように構成
し、そして、この副変速装置（５）の出力軸（６）を後
輪用差動機構（７）に直結すると共にギア伝動機構
（８）を介して前輪用伝動軸（９）に連動させて、農用
トラクターの走行用伝動構造を構成してある。

主変速装置（３）は第１シフトギア（11）による２段切
換え可能な第１主変速部（3a）と第２シフトギア（12）
による２段切換え可能な第２主変速部（3b）とを第１主
変速部（3a）の回転出力が第２主変速部（3b）に伝達さ
れるように直列に連結して構成してあり、第１主変速部
（3a）の現出する速度段階と第２主変速部（3b）の現出
する速度段階との組合わせにより４段階の変速ができる
ようにしてある。そして、副変速装置（５）は第３シフ
トギア（13）による２段切換え可能な第１副変速部（5
a）と第４シフトギア（14）による２段切換え可能な第
２副変速部（5b）とを第１副変速部（5a）の回転出力が
第２副変速部（5b）に伝達されるように直列に連結して
構成してあり、第１副変速部（5a）の現出する速度段階
と第２副変速部（5b）の現出する速度段階との組合わせ
により４段階の変速ができるようにしてある。つまり、
全体としては、前進側及び後進側の夫々において主変速
装置（３）による４段速度と副変速装置（５）による４
段速度との組合わせにより、16段階に速度切換えができ
るのである。そして、この変速のための操作構造を次の
如く構成してある。

すなわち、第４図に示すように第１シフトギア（11）を
第１摺動シフター（11a）に第１リンク式連動機構（1
5）を介して第１油圧シリンダ（16）により、第２シフ
トギア（12）を第２摺動シフター（12a）、第２リンク
式連動機構（17）を介して第２油圧シリンダ（18）によ
り、第３シフトギア（13）を第３摺動シフター（13
a）、第３リンク式連動機構（19）を介して第３油圧シ
リンダ（20）により、第４シフトギア（14）を第４摺動
シフター（14a）、第４リンク式連動機構（21）を介し
て第４油圧シリンダ（22）により夫々切換え操作するよ
うに構成すると共に、第１ないし第４油圧シリンダ（1
6），（18），（20），（22）に第３図に示す如く１つ
のロータリ式の変速バルブ（24）を接続してある。この
変速バルブ（24）は１つの中立操作位置（Ｎ）と16の伝
動操作位置（Ｉ）ないし（XVI）を有し、これらの操作
位置（Ｈ），（Ｉ）ないし（XVI）に操作されることに
より、その操作位置（Ｎ）ままた（Ｉ）または……（XV
I）に対応する伝動切り状態または速度現出の伝動状態
に主変速装置（３）及び副変速装置（５）がなるよう第
１ないし第４油圧シリンダ（16），（18），（20），
（22）を制御するように構成してある。

第３図に示すように、第２油圧シリンダ（18）及び第３
油圧シリンダ（20）の夫々に対し、油圧シリンダ（18）
または（20）にこれを中立状態に操作する一対の油圧ピ
ストン（25a），（25b）または（26a），（26b）を備え
させると共に、この油圧ピストン（25a），（25b）また
は（26a），（26b）のコントロールバルブ（27）または
（28）の摺動スプール（27a）または（28a）の作動スト
ロークを油圧シリンダ（16）または（22）のピストン
（16a）または（22a）の作動ストロークに比して小にす
るための連動融通を備えさせた連動機構（29）または
（30）をして前記コントロールバルブ（27）または（2
8）を油圧シリンダ（16）または（22）に連動させて、
主変速装置（３）または副変速装置（５）において変速
用クラッチ（C₂）から遠い方の第１主変速部（3a）また
は第２副変速部（5b）の切換わりに際し、変速用クラッ
チ（C₂）に近い方の第２主変速部（3b）または第１副変
速部（5a）を一時的に中立位置に切換えられるように構
成してある。すなわち、油圧シリンダ（16）または（2
2）の変速前の伝動位置から新たな伝動位置に向かって
切り作動するに伴い、連動機構（29）または（30）の一
方の伝動部（29a），（29b）、もしくは（30a）または
（30b）が受動部（29c）または（30c）から離れてコン
トロールバルブ（27）または（28）や自己復元力のため
に一方の排油位置（ａ）から給油位置（ｂ）に切換わ
り、一対の油圧ピストン（25a），（25b）または（26
a），（26b）がコントロールバルブ（27）または（28）
からの圧油により接近側に駆動され、これら油圧ピスト
ン（25a），（25b）または（26a），（26b）とピストン
（16a）または（20a）との受圧面積差のために一方の油
圧ピストン（25a）あるいは（25b）、（26a）あるいは
（26b）が変速バルブ（24）からの圧油に優先して油圧
シリンダ（18）または（20）を中立状態に押戻し操作す
るのである。そして、油圧シリンダ（16）または（22）
が新たな伝動位置になるに伴い、連動機構（29）または
（30）の他方の伝動部（29b）または（29a）もしくは
（30b）または（30a）が受動部（29c）または（30c）に
接当してコントロールバルブ（27）または（28）が給油
位置（ｂ）から他方の排油位置（ａ）に切換え操作さ
れ、変速バルブ（24）からの圧油がピストン（18a）ま
たは（20a）を中立位置に押し操作していた油圧ピスト
ン（25a）あるいは（25b）、（26a）あるいは（26b）を
待機位置に押戻し操作すると共に油圧シリンダ（18）ま
たは（20）を元の伝動状態に戻し操作するのである。

前後進切換装置（４）の切換ギア（33）を摺動操作する
摺動式のシフター（33a）に揺動アーム（34）、この揺
動アーム（34）の回転支軸（35）を介して手動用の前後
進レバー（36）を連動させてある。

変速用クラッチ（C₂）を第１図に示す如くクラッチボデ
ィに内装した油圧ピストン（37）により操作するように
構成してある。そして、変速用クラッチ（C₂）の入り切
り操作のために油圧ピストン（37）を制御するコントロ
ールバルブ（39）のパイロット操作部にパイロット油路
（40）をして接続したシーケンスバルブ（41）、このシ
ーケンスバルブ（41）を第３油圧シリンダ（20）のピス
トン（20a）に連動させてある連動機構（42）、前記油
圧ピストン（25a），（25b）の操作油室に自動油路切換
弁（43）により前記コントロールバルブ（27）と切換え
接続されるように接続したシーケンスバルブ（44）、こ
のシーケンスバルブ（44）を前後進レバー（36）に連動
させたりリンク式連動機構（45）、前記コントロールバ
ルブ（39）と油圧ポンプ（Ｐ）の接続油路（46）に介装
したシーケンスバルブ（47）、このシーケンスバルブ
（47）を第２油圧シリンダ（18）のピストン（18a）に
連動させてある連動機構（48）、前記油圧ピストン（25
a），（25b）及び連動機構（29）等による第１油圧シリ
ンダ（16）と第２油圧シリンダ（18）との連動構造、前
記油圧ピストン（26a），（26b）及び連動機構（30）等
による第３油圧シリンダ（20）と第４油圧シリンダ（2
2）との連動構造の夫々により、第１ないし第４油圧シ
リンダ（16），（18），（20），（22）及び前後進切換
装置（４）の夫々と前記コントロールバルブ（39）とを
連係させたクラッチ制御機構（49）を構成してある。こ
のクラッチ制御機構（49）は第１ないし第４シフトギア
（11），（12），（13），（14）及び切換ギア（33）の
切換わりに連係して変速用クラッチ（C₂）が自動的に入
り切りするように作動するものである。すなわち、第２
主変速部（3b）の切換え時には、第２油圧シリンダ（1
8）のピストン（18a）が変速前の伝動位置から新たな伝
動位置に向かって切り作動するに伴い、連動機構（48）
の一方の伝動部（48a）または（48b）が受動部（48c）
から離れてシーケンスバルブ（47）が自己復元力のため
に一方の給油位置（ｂ）から排油位置（ａ）に切換わ
り、油圧ピストン（37）の操作室から排油されて油圧ピ
ストン（37）がクラッチ切り状態に減圧されるのであ
る。そして、ピストン（18a）が新たな伝動位置に入り
作動するに伴い、連動機構（48）の他方の伝動部（48
b）または（48a）が受動部（48c）に接当してシーケン
スバルブ（47）が給油位置（ｂ）に戻し操作され、油圧
ピストン（37）の操作室に給油されて油圧ピストン（3
7）がクラッチ入り状態に加圧されるのである。そし
て、第１主変速部（3a）の切換え時には、前記連動機構
（29）及び油圧ピストン（25a），（25b）のために第２
油圧シリンダ（18）が前述した如く操作されて第２主変
速部（3b）の切換え時と同様にシーケンスバルブ（47）
が切換わることにより、第１油圧シリンダ（16）のピス
トン（16a）が変速前の伝動位置から新たな伝動位置に
向かって切り作動するに伴い油圧ピストン（37）が減圧
され、ピストン（16a）が新たな伝動位置に入り作動す
るに伴い油圧ピストン（37）が加圧状態に戻るのであ
る。第１副変速部（5a）の切換え時には、第３油圧シリ
ンダ（20）のピストン（20a）が変速前の伝動位置から
新たな伝動位置に向かって切り作動するに伴い、連動機
構（42）の一方の伝動部（42a）または（42b）が受動部
（42c）から離れてシーケンスバルブ（41）が自己復元
力のために一方の給油位置（ｂ）から排油位置（ａ）に
切換わり、コントロールバルブ（39）が自己復元力のた
めにクラッチ切り位置になるのである。そして、ピスト
ン（20a）が新たな伝動位置に入り作動するに伴い、連
動機構（42）の他方の伝動部（42b）または（42a）が受
動部（42c）に接当してシーケンスバルブ（41）が他方
の給油位置（ｂ）に切換えられ、コントロールバルブ
（39）がパイロット圧油によりクラッチ入り位置に戻さ
れるのである。そして、第２副変速部（5b）の切換え時
には、前記連動機構（30）及び油圧ピストン（26a），
（26b）のために第３油圧シリンダ（20）が前述した如
く操作されて第１副変速部（5a）の切換え時と同様にシ
ーケンスバルブ（41）が切換わることにより、第４油圧
シリンダ（22）のピストン（22a）が変速前の伝動位置
から新たな伝動位置に向かって切り作動するに伴いコン
トロールバルブ（39）がクラッチ切り位置になり、ピス
トン（22）が新たな伝動位置に入り作動するに伴いコン
トロールバルブ（39）がクラッチ入り位置に戻るのであ
る。そして、前後進切換装置（４）の切換え時には、前
後進レバー（36）が揺動されるに伴い、連動機構（45）
の一方の伝動部（45a）または（45b）が受動部（45c）
から離れてシーケンスバルブ（44）が自己復元力のため
に一方の排油位置（ａ）から給油位置（ｂ）に切換わ
り、油圧ピストン（25a）または（25b）がピストン（18
a）を中立位置に押し操作して連動機構（48）を介して
シーケンスバルブ（47）を一方の給油位置（ｂ）から排
油位置（ａ）に操作することにより、油圧ピストン（3
7）が減圧されるのである。そして、前後進レバー（3
6）が前進位置または後進位置になるに伴い、連動機構
（45）の他方の伝動部（45b）または（45a）が受動部
（45c）に接してシーケンスバルブ（44）が他方の排油
位置（ａ）に切換えられ、ピストン（18a）が変速バル
ブ（24）からの圧油により元の伝動位置に戻し操作され
てシーケンスバルブ（47）を元の給油位置（ｂ）に戻し
操作することにより、油圧ピストン（37）が加圧状態に
戻るのである。

要するに、主変速装置（３）及び副変速装置（５）の切
換えは変速バルブ（24）の切換え操作でするのである。
すなわち、油圧パワーでするである。そして、第１主変
速部（3a）及び第２副変速部（5b）夫々の切換えに際し
てはこれと変速用クラッチ（C₂）との間に位置する第２
主変速部（3b）または第１副変速部（5a）が中立位置に
切換わり、第１主変速部（3a）または第２副変速部（5
b）と変速用クラッチ（C₂）の間に位置するミッション
構成部材の動慣性が第１主変速部（3a）または第２副変
速部（5b）に伝わることが抑制されるようにしてある。
すなわち、第１主変速部（3a）及び第２副変速部（5b）
のシンクロの容易化を図ってある。

前後進切換装置（４）の切換えは前後進レバー（36）の
揺動操作による人為操作力でするのである。しかし、前
後進レバー（36）の操作をするだけで、切換ギア（33）
の切換えに要する伝動切り操作、及び、切換え完了後の
伝動入り操作の夫々が自動的にされるのである。

尚、第３図に示す（38）は、変速用クラッチ（C₂）の入
り操作圧が漸次に高くなるように油圧ピストン（37）が
徐々に加圧するモジュレーションバルブである。

〔別実施例〕

農用トラクターの他、運搬車、芝刈り機等の各種作業車
にも本発明は適用できる。

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用伝動構造の実施例を
示し、第１図はミッションの断面図、第２図は伝動系統
図、第３図は油圧回路図、第４図は連動機構の斜視図、
第５図は油圧シリンダとバルブの断面図である。 （3a），（3b），（5a），（5b）……変速部、（11），
（12），（13），（14）……シフトギア、（16），（1
8），（20），（22）……油圧シリンダ、（25a），（25
b），（26a），（26b）……切り用油圧ピストン、（2
7），（28）……コントロールバルブ、（37）……油圧
ピストン、（39）……コントロールバルブ、（49）……
クラッチ制御機構、（C₂）……変速用クラッチ、（ａ）
……排油位置、（ｂ）……給油位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シンクロメッシュ式の２段切換え自在な変
   速部（3a,5aまたは3b,5b）の２つの直列に連動する状態
   で配置すると共に、前記変速部（3a,3bまたは5a,5b）の
   いずれもより伝動上手側または伝動下手側に変速用クラ
   ッチ（C₂）を配置し、一方の前記変速部（3aまたは5a）
   のシフトギア（11または13）と他方の前記変速部（3bま
   たは5b）のシフトギア（12または14）とを各別に切換え
   操作する一対の油圧シリンダ（16,18または20,22）、前
   記変速用クラッチ（C₂）を操作する油圧ピストン（3
   7）、前記油圧シリンダ（16,18または20,22）のいずれ
   もを制御する１つの変速バルブ（24）を設けると共に、
   前記シフトギア（11,12または13,14）のいずれもの切り
   作動に連係して前記変速用クラッチ（C₂）が自動的に切
   りになり、かつ、前記シフトギア（11,12または13,14）
   のいずれもの入り作動に連係して前記変速用クラッチ
   （C₂）が自動的に入りになる状態に前記油圧シリンダ
   （16,18または20,22）のいずれもと、前記油圧ピストン
   （37）のコントロールバルブ（39）とを連係させたクラ
   ッチ制御機構（49）を設け、前記変速部（3a,3bまたは5
   a,5b）のうち前記変速用クラッチ（C₂）から近い方の前
   記変速部（3bまたは5b）のための前記油圧シリンダ（18
   または20）を前記変速バルブ（24）からの油圧に優先し
   て中立状態に操作する切り用油圧ピストン（25a,25bま
   たは26a,26b）を設けると共に、前記変速部（3a,3bまた
   は5a,5b）のうち前記変速用クラッチ（C₂）から遠い方
   の前記変速部（3aまたは5b）の切り作動に連動して前記
   切り用油圧ピストン（25a,25bまたは26a,26b）のコント
   ロールバルブ（27または28）が排油位置（ａ）になる状
   態に前記コントロールバルブ（27または28）と、遠い方
   の前記変速部（3aまたは5b）の前記油圧シリンダ（16ま
   たは22）とを連動させてある作業車の走行用伝動構造。