| 【発明の名称】 |
農用トラクタの走行変速装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】浜 昌明
【氏名】加藤 賢治
【氏名】高木 政夫
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| 【要約】 |
【課題】オーバードライブ域から超減速域に切り換えると、主変速レバーでの変速段数を異なる段数のものにして、変速段数の選択操作を容易に行うことができる操作構造を構築することを目的とする。
【解決手段】オーバードライブ状態にあっては、主変速レバー３０の変速域での変速段数を６段に設定するとともに、切換伝動操作具によって超減速状態と切り換えると、超減速状態においては、主変速レバー３０の変速域において変速段数を１２段に設定して、圃場を移動する際の高速走行時における変速位置に選択操作を行いやすくしてある。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数段に変速可能な変速機構とその変速機構からの動力を異なる走行状態に切り換える切換伝動機構とを設けるとともに、前記変速機構に対する変速操作具と前記切換伝動機構に対する切換伝動操作具とを設け、前記切換伝動操作具で選択された走行状態毎に、前記変速操作具によって選択できる変速段数を異なる段数に変更する変速段数変更手段を備えている農用トラクタの走行変速装置。
【請求項２】 前記変速機構が油圧式アクチュエータによって変速駆動されるものである請求項１記載の農用トラクタの走行変速装置。
【請求項３】 前記切換伝動機構が前段からの動力を大きく減速する超減速機構と前段からの動力を増速するオーバードライブ機構とでなるものであり、前記切換伝動操作具によって、超減速機構による超減速状態と前記オーバードライブ機構によるオーバードライブ状態に切り換えることができる請求項１又は２記載の農用トラクタの走行変速装置。
【請求項４】 主変速機構、高低変速機構、及び、前段の変速機構からの動力を増速して出力するオーバードライブ機構を設け、前記オーバードライブ機構による変速状態を選択した状態において、オーバードライブ低速域では、前記高低変速機構を高速状態に維持した状態で前記主変速機構によって変速を行い、オーバードライブ低速域より高速の変速域においては、前記高低変速機構を高低に変速して前記主変速機構によって変速を行うように構成してある農用トラクタの走行変速装置。
【請求項５】 主変速機構、前後進状態を切り換える前後進切換機構、前段からの動力を増速するオーバードライブ機構とを設け、オーバードライブ入りの状態で主変速機構によって複数段に変速可能に構成するとともに、前記複数段の内の一変速状態において前後進状態を切り換えると、主変速機構を変速して前進オーバードライブ速度と後進オーバードライブ速度を異なる速度に切り換えるように構成してある農用トラクタの走行変速装置。
【請求項６】 主変速機構、前後進状態を切り換える前後進切換機構、前段からの動力を増速するオーバードライブ機構とを設け、オーバードライブ入りの状態で主変速機構によって複数段に変速可能に構成するとともに、前進オーバードライブ状態と後進オーバードライブ状態とで前記主変速機構の変速段数を異ならせている農用トラクタの走行変速装置。
【請求項７】 変速機構と、その変速機構からの動力を増速して出力するオーバードライブ機構と、前後進状態を切り換える前後進切換機構とを備え、オーバードライブ機構を入り状態にした高速走行状態において、前進状態に対して後進状態の前記変速機構の変速位置を低速側に変速するように構成してある農用トラクタの走行変速装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数段に変速可能な変速機構とその変速機構からの動力を異なる走行状態に切り換える切換伝動機構とを設ける農用トラクタの走行変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】異なる走行状態として考えられるものとしては、走行速度を大きく減速した状態にする超減速状態、又は、前段からの動力を増速するオーバードライブ状態とが考えられ、切換伝動機構によって両者を切り換えることになるが、切り換えた後においては、変速機構によって変速することになるので、切換後の変速段数も変速機構の変速段数によることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】異なる走行状態に切り換える必要があるのは、農用トラクタでの作業状態が異なる場合であるので、必要な変速段数も異なる場合があることが十分考えられる。というよりは、寧ろ積極的に変更する方が作業性の向上を促し好ましい場合もある。
【０００４】本発明の目的は、作業状態に適応した変速段数を採れるようにして、作業性の効率を高めることのできる農用トラクタの走行変速装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（構成）請求項１に係る発明は、複数段に変速可能な変速機構とその変速機構からの動力を異なる走行状態に切り換える切換伝動機構とを設けるとともに、前記変速機構に対する変速操作具と前記切換伝動機構に対する切換伝動操作具とを設け、前記切換伝動操作具で選択された走行状態毎に、前記変速操作具によって選択できる変速段数を異なる段数に変更する変速段数変更手段を備えている点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００６】（作用効果） 切換伝動操作具によって走行状態を変更した場合に、変速段数変更手段を働かせると、変速機構での変速段数を変更することができる。したがって、圃場での作業時においては各種の作業に対応できるように、細かく変速段数を設定して段数を多くし、圃場を移動する場合のように高速で移動する場合には、余り変速段数を必要とせず、大まかな段数でよい。
【０００７】（構成） 請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記変速機構が油圧式アクチュエータによって変速駆動されるものである点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００８】（作用効果） 前記変速機構が油圧式アクチュエータで変速駆動するので、変速するか否かの制御が容易に行え、変速段数変更手段によって簡単に段数変更が可能になる。
【０００９】（構成） 請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の発明において、前記切換伝動機構が前段からの動力を大きく減速する超減速機構と前段からの動力を増速するオーバードライブ機構とでなるものであり、前記切換伝動操作具によって、超減速機構による超減速状態と前記オーバードライブ機構によるオーバードライブ状態に切り換えることができる点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１０】（作用・効果） 超減速機構は、圃場での作業や足踏み板を利用して運搬車に搭載する場合等に極低速で移動する際に利用されるものであり、これに対してオーバードライブ機構は、圃場を移動する際に高速走行する際に利用されるものであり、利用される走行形態や走行速度に違いがあるので、これに応じて変速段数を切り換えることが作業形態にあった速度を選択することができる。
【００１１】（構成） 請求項４に係る発明は、主変速機構、高低変速機構、及び、前段の変速機構からの動力を増速して出力するオーバードライブ機構を設け、前記オーバードライブ機構による変速状態を選択した状態において、オーバードライブ低速域では、前記高低変速機構を高速状態に維持した状態で前記主変速機構によって変速を行い、オーバードライブ低速域より高速の変速域においては、前記高低変速機構を高低に変速して前記主変速機構によって変速を行うように構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１２】（作用・効果） オーバードライブ高速域においては、高低変速を変速段数に組み込むことができるので、変速段数を多くかつ細かい速度設定が可能になる。これに対して、オーバードライブ低速域においては、主変速機構だけで変速を行うので、大きな速度差での速度設定が可能になる。つまり、オーバードライブ域を設けたのは高速走行の為であり、そこで、高速走行での速度設定を細かくできるようにした。したがって、補助的に使用される低速域においては、速度差を大きく採っても実用上での支障は少ないからである。
【００１３】（構成） 請求項５に係る発明は、主変速機構、前後進状態を切り換える前後進切換機構、前段からの動力を増速するオーバードライブ機構とを設け、オーバードライブ入りの状態で主変速機構によって複数段に変速可能に構成するとともに、前記複数段の内の一変速状態において前後進状態を切り換えると、主変速機構を変速して前進オーバードライブ速度と後進オーバードライブ速度を異なる速度に切り換えるように構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１４】（作用・効果） これによって、オーバードライブ速度を前後進によって切り換えることができ、前後進を頻繁に行う作業時において前進運搬時と空にして戻る後退時とで速度を変更できるという使用上のメリットがある。したがって、複数段のうちの一変速状態が、高速域にある時と低速域にある時とで、前進速度を大きくしたり、後進速度を大きくしたりすることも可能であり、前進高速走行での移動性と後進時の安定走行を確保できるものである。
【００１５】（構成） 請求項６に係る発明は、主変速機構、前後進状態を切り換える前後進切換機構、前段からの動力を増速するオーバードライブ機構とを設け、オーバードライブ入りの状態で主変速機構によって複数段に変速可能に構成するとともに、前進オーバードライブ状態と後進オーバードライブ状態とで前記主変速機構の変速段数を異ならせている点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１６】（作用・効果） オーバードライブ速度は、元々高速走行を目的とするために設定されたものであるから、前進走行時においては高速走行であっても、きめ細かい変速を行って軽快な走りを得るようにするとともに、後進時にあっては、細かい変速を行うことはせず安定走行を維持することに重点を置く走りを行う為に、変速段数は少なくしてある。
【００１７】（構成） 請求項７に係る発明は、変速機構と、その変速機構からの動力を増速して出力するオーバードライブ機構と、前後進状態を切り換える前後進切換機構とを備え、オーバードライブ機構を入り状態にした高速走行状態において、前進状態に対して後進状態の前記変速機構の変速位置を低速側に変速するように構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１８】（作用・効果） オーバードライブ速度は、元々高速走行を目的とするものであるから、前進走行時においては高速移動性を確保することが必要であるが、他方後進時においては、高速走行であっても走行安定性の確保も欠かせない面があるところから、後進時には前進時よりも低速走行が行えるようになっている。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１に、農用トラクタの全体側面が示されている。この例の農用トラクタは、トラクタ本機１の後部に外装式のリフトシリンダ３によって駆動昇降可能にロータリ耕耘装置Ｋを連結して、乗用耕耘作業を行う形態に構成されており、機体前部に搭載したエンジン４の出力が主クラッチ５を介してミッションケース６に伝達され、ここで走行系とＰＴＯ系に分岐され、分岐された走行系の動力は適宜変速された後、主推進車輪である後輪７および操向車輪である前輪８が駆動されるようになっている。また、分岐されたＰＴＯ系の動力も適宜変速された後、機体後部のＰＴＯ軸９を介してロータリ耕耘装置Ｋに伝達されるようになっている。
【００２０】図２に伝動系の概略を示すブロック図が、また、図３にミッションケース６に内蔵された変速装置の概略が示されている。主クラッチ５を介してミッションケース６に伝達されたエンジン出力は、カウンター軸１０を介して走行系とＰＴＯ系に分岐される。走行系には、４段の変速を行う主変速機構１１、多板式の変速用油圧クラッチ１２、前後進切換え機構１３、小さい伝動比で高低２段の変速を行う高低変速機構１４、大きい伝動比で高低２段の変速を行う副変速機構１５、および、超減速機構１６が直列に配備されており、この副変速機構15と超減速機構16とに対して並列状態でオーバードライブ機構４５が配備されている。ここに、主変速機構１１、前後進切換機構１３、高低変速機構１４、副変速側機構１５を、走行速度を複数段に変速可能な変速機構と称する。また、超減速機構１６とオーバードライブ機構４５とを、異なる走行状態に切り換える切換伝動機構と称する。各変速機構で変速された動力が後部デフ機構１７を介して後輪７に伝達されるとともに、伝動軸１８および前部デフ機構１９を介して前輪８に伝達されるようになっている。また、ＰＴＯ系には、カウンター軸１０で分岐された動力を、正転３段、逆転１段に変速してＰＴＯ軸９に伝達するＰＴＯ変速機構２０が配備されている。
【００２１】図３に示すように、主変速機構１１は、２つのシフトスリーブＳ1 ，Ｓ2 を択一的にシフト操作して４段の変速を行うように構成されている。シフトスリーブＳ2 を中立に維持した状態でシフトスリーブＳ1 を後方にシフトすることで１速が、シフトスリーブＳ1 を前方にシフトすることで２速が得られ、シフトスリーブＳ1 を中立に維持した状態でシフトスリーブＳ2 を後方にシフトすることで３速が、シフトスリーブＳ2 を前方にシフトすることで４速が得られる。各シフトスリーブＳ1 ，Ｓ2 がそれぞれシーケンス弁を兼用した油圧式アクチュエータとしての油圧シリンダＣ1 ，Ｃ2 によってシフト操作されるようになっている。
【００２２】前後進切換え機構１３は、シフトスリーブＳ3 を前方にシフトすることで前進が、後方にシフトすることで後進が得られるものであり、ステアリングハンドル２１の左横側に設けた前後進切換えレバー２２にシフトスリーブＳ3 が連係されている。そして、前後進切換え機構１３が前進に切り換えられると、変速用油圧クラッチ１２の出力側伝動軸２３の動力が中間遊転軸２４を介して高低変速機構１４に伝達される。高低変速機構１４で変速された動力は変速軸２５を介して副変速機構１５に伝達される。また、前後進切換え機構１３が後進に切り換えられると、出力側伝動軸２３の動力が高低変速機構１４を介することなく直接に変速軸２５に伝達される。
【００２３】高低変速機構１４は、シフトスリーブＳ4 を前方にシフトすることで低速「Ｌｏ」が得られ、後方にシフトすることで高速「Ｈｉ」が得られるものであり、その高低変速による伝動比は、主変速機構１１における各変速段の間での伝動比より小さく設定されている。また、シフトスリーブＳ4 は、シーケンス弁を兼用した油圧シリンダＣ4 によってシフト操作されるようになっている。
【００２４】副変速機構１５は、シフトスリーブＳ5 を前方にシフトすることで低速「Ｌ」が得られ、後方にシフトすることで高速「Ｈ」が得られるものであり、その高低変速による伝動比は、主変速機構１１における各変速段の間での伝動比より大きく設定されている。また、シフトスリーブＳ5 は、シーケンス弁を兼用した油圧シリンダＣ5 によってシフト操作されるようになっている。
【００２５】超減速機構１６は、シフトスリーブＳ6 を前方にシフトすることで「超減速切り状態」がもたらされて、副変速機構１５で変速された出力が直接に最終変速軸２６に伝達され、また、シフトスリーブＳ6 を後方にシフトすることで「超減速入り状態」がもたらされて、副変速機構１５で変速された出力が減速軸２７を迂回する間に大きく減速されて最終変速軸２６に伝達されるようになっている。「超減速切り状態」 と「 超減速入り状態」 との中間位置に「 中立位置」 が設けてある。そして、シフトスリーブＳ6 は、運転席２８の左側後方に配備された切換伝動操作具２９によって操作されるようになっている。
【００２６】オーバードライブ機構４５は、シフトスリーブＳ7 を前方にシフトすることで「オーバードライブ切り状態」がもたらされ、副変速機構１５で変速された動力はオーバードライブ機構４５を迂回して最終変速軸２６に伝達される。シフトスリーブＳ７を後方にシフトすると「オーバードライブ入り状態」がもたらされ、オーバードライブ機構４５で増速された動力は最終変速軸２６に伝達される。そして、シフトスリーブＳ７は、運転席２８の左側後方に配備された切換伝動操作具２９によって操作されるようになっている。つまり、切換伝動操作具２９は超減速とオーバードライブ変速を切り換える操作具に兼用されている。この切換伝動操作具２９の構成については後記する。
【００２７】主変速機構１１を操作する油圧シリンダＣ1,Ｃ2 、副変速機構１５を操作する油圧シリンダＣ５、高低変速機構１４を操作する油圧シリンダＣ４、および、変速用油圧クラッチ１２に対する油圧制御回路の構成が図３に示されている。図４において、Ｖ1 〜Ｖ７は電磁式アンロード弁、Ｖ８は電磁比例制御弁、Ｖ９はパイロット式アンロード弁であり、３０は運転席２８の左横側に前後揺動可能に配備された変速レバー、３１はこの変速レバー３０の操作位置を検出するポテンショメータであり、電磁式アンロード弁Ｖ1 〜Ｖ6 、電磁比例制御弁Ｖ7 、とともに制御装置３２に接続されている。
【００２８】変速レバー３０は、図５、図６、および、図７に示すように、左側後輪フェンダ３３の内側に固定されたレバーガイド３４のガイド溝３５から突設されており、その操作ストロークの最後端が中立Ｎに設定されるとともに、これより前方に前進１２段、後進８段の変速位置が設定されている。
【００２９】後輪フェンダ３３の内側には板金製の支持ブラケット３６が固着されるとともに、この支持ブラケット３６に回転自在に横架した支軸３７にレバー支点部材３８が固着され、レバー支点部材３８に変速レバー３０の基端が支軸３７と直交する前後向き支点ｘを介して左右揺動可能に枢支連結されている。また、図８に示すように、支持ブラケット３６に連設した支持辺３６ａにはポテンショメータ３１が取付けられ、その操作軸３１ａと支軸３７とが同芯状に連結され、変速レバー３０の前後揺動位置がポテンショメータ３１によって検出可能となっている。変速レバー３０は、その左右揺動支点ｘに装備されたねじりバネ３９によって常に左側に揺動付勢されており、段差状に形成されたガイド溝３５の左側縁に沿って案内移動されるようになっている。
【００３０】また、支持ブラケット３６には側方から見て扇形の位置決めプレート部３６ｂが起立連設されている。この位置決めプレート部３６ｂの外周縁には、中立および１２段の変速位置に相当する位置決め凹部４１が形成されるとともに、レバー支点部材３８には、支点ｙ回りに上下揺動可能かつバネ４２によって下向きに揺動付勢されたデテントアーム４３が装着され、このデテントアーム４３に備えたローラ４４が位置決めプレート部３６ｂの外周縁の位置決め凹部４１に弾性係入されることで、変速レバー３０を中立および１２段の変速位置に安定保持することができるように構成されている。
【００３１】変速レバー３０による前進１２段の変速と、主変速機構１１、副変速機構１５、および、高低変速機構１４の切り換え状態との関係は図１５に示す図表のようになる。すなわち、前進第１速では、主変速機構１１が１速、副変速機構１５が低速「Ｌ」、高低変速機構１４が低速「Ｌｏ」にそれぞれ切り換えられ、前進第２速では、主変速機構１１が１速、副変速機構１５が低速「Ｌ」のままで高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」に切り換えられ、前進第３速では、主変速機構１１が２速、副変速機構１５が低速「Ｌ」、高低変速機構１４が低速「Ｌｏ」にそれぞれ切り換えられ、前進第４速では、主変速機構１１が２速、副変速機構１５が低速「Ｌ」のままで高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」に切り換えられ、前進第５速では、主変速機構１１が３速、副変速機構１５が低速「Ｌ」、高低変速機構１４が低速「Ｌｏ」にそれぞれ切り換えられ、前進第６速では、主変速機構１１が３速、副変速機構１５が低速「Ｌ」のままで高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」に切り換えられ、前進第７速では、主変速機構１１が４速、副変速機構１５が低速「Ｌ」、高低変速機構１４が低速「Ｌｏ」にそれぞれ切り換えられ、前進第８速では、主変速機構１１が４速、副変速機構１５が低速「Ｌ」のままで高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」に切り換えられる。また、前進第９速から前進第１２速までは、副変速機構１５が高速「Ｈ」、高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」にそれぞれ維持されたまま、主変速機構１１が１速から４速に切り換えられるようになっている。上記した前進第１速から前進代１２速までの変速形態は、超減速機構１６を入りにした状態、及び、切りにした状態においても、採用されるものであり、例えば、超減速を入りにした場合も、又反対に超減速を切りにした場合も、前進第１速においては、主変速機構１１が第１速、副変速機構１５が低速「 Ｌ」 、高低変速機構１４が「 Ｌｏ」である。
【００３２】図１４に、前進での変速分布特性の一例が示されている。ここで、図中の（Ａ）は、超減速機構１６を「切り」にして通常走行を行う場合の特性、（Ｂ）は、超減速機構１６を「入り」にして極低速作業を行う場合の特性であり、通常の耕耘作業では、特性（Ａ）において低速域の前進第１速から前進第８速までが選択され、移動走行時には、特性（Ａ）において高速域の前進第９速から前進第１２速までが選択される。又、（Ｃ）は、オーバードライブ機構４５を「入り」にして高速走行を行う場合の特性であり、前進第１速から前進第６速までが選択される。オーバードライブ機構４５の構成及び操作構造については後記する。従って、作業走行時には低速域で細かく速度設定できるとともに、移動走行時には不必要に細かくない適度の粗さで走行速度を選択することができる。
【００３３】なお、前後進変速レバー２２が「後進」に切り換えられると、主変速機構１１からの変速動力は高低変速機構１４を介することなく副変速機構１５に伝達されることになり、主・副両変速機構１１，１５の組み合わせ選択によって８段の変速が実行される。つまり、この「後進」状態では、図８中に示されるように、前進第１速位置と前進第２速位置とが後進第１速位置に、前進第３速位置と前進第４速位置とが後進第２速位置に、前進第５速位置と前進第６速位置とが後進第３速位置に、前進第７速位置と前進第８速位置とが後進第４速位置になり、前進第９速位置から前進第１２速位置までが後進第５速位置から後進第８速位置になるのである。
【００３４】変速レバー３０の変速操作位置が検出されると、電磁アンロード弁Ｖ1 〜Ｖ6を作動制御することで、変速に必要なシフトスリーブＳ1 〜Ｓ5 を油圧シリンダＣ1 〜 Ｃ5 によってシフト操作するとともに、電磁制御弁Ｖ7 を作動制御することになり、以下にその変速制御動作の一例を説明する。
【００３５】図４は、主変速機構１１が１速、副変速機構１５が低速「Ｌ」、高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」の状態、つまり、前進第２速の状態が示されており、ポンプＰからの圧油によって変速用クラッチ１２はクラッチ入り状態にある。ここで変速レバー３０を前進第２速位置から前進第３速位置に移動させると、主変速機構１１を１速から２速に切り換えるとともに、高低変速機構１４を高速「Ｈｉ」から低速「Ｌｏ」に切り換えるために、電磁アンロード弁Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ5 が逆状態に駆動され、油圧シリンダＣ1 およびＣ4 が短縮作動を開始する。
【００３６】油圧シリンダＣ1 ，Ｃ4 がシフト操作を開始すると、これによってチェック弁４６が機械的に開放されて油路４７の圧力が低下し、この油路の圧力をパイロット圧としているパイロット式アンロード弁Ｖ９が復帰バネによって切り換え操作されて、走行用油圧クラッチ１２からの圧油排出が行われ、自動的にクラッチ切り状態となりシフトスリーブＳ1,Ｓ4 のシフト作動が円滑に行われる。
【００３７】シフトスリーブＳ1,Ｓ4 が所定の変速位置にまでシフトされると、油圧シリンダＣ1 ，Ｃ4 によるチェック弁４６の強制開放作用がなくなって、チェック弁４６が再び閉じ、油路４７の圧力が上昇開始してアンロード弁Ｖ９が走行用油圧クラッチ１２への圧油供給位置に切り換えられる。この場合、油路４７の圧力上昇が圧力センサＰＳで検知されることで、電磁比例制御弁Ｖ８の開度制御が開始され、走行用油圧クラッチ１２に供給される圧油の昇圧が所定の特性で除々に行われ、ショックのないクラッチ入り制御が実行される。
【００３８】次に、オーバードライブ機構４５を入り切り操作して、変速レバー３０による前進６段・ 後進４段のオーバードライブ変速について説明する。主変速機構１１、副変速機構１５、および、高低変速機構１４の切り換え状態は、図１５に示す図表のようになる。但し、副変速機構１５は常に中立位置である。
【００３９】すなわち、前進オーバードライブ第１速では、主変速機構１１が１速、高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」にそれぞれ切り換えられる。前進オーバードライブ第２速では、主変速機構１１が２速、高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」に維持される。前進オーバードライブ第３速では、主変速機構１１が３速、高低変速機構１４が低速「Ｌｏ」にそれぞれ切り換えられる。前進オーバードライブ第４速では、主変速機構１１が３速に維持され、高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」に切り換えられる。前進オーバードライブ第５速では、主変速機構１１が４速に切り換えられ、高低変速機構１４が低速「Ｌｏ」にそれぞれ切り換えられる。前進オーバードライブ第６速では、主変速機構１１が４速に維持され、高低変速機構１４が高速「Ｈｉ」に切り換えられる( この部分が請求項４に対応する部分である) 。
【００４０】次にオーバードライブでの後進操作については図１６に示す図表のようになる。すなわち、副変速機構１５は中立位置に維持され、高低変速機構１４は変速に無関係となり、オバードライブ機構４５を入り状態にして、後進オーバードライブ変速操作は主変速機構１１を４段に変速して行われる( この部分が請求項６に対応する部分である) 。説明は省略するが、他の変速段での作動についても基本的には上記と同様であり、シフトスリーブの作動の間は走行変速用クラッチを切り、シフト完了後に所定の昇圧特性で走行変速用クラッチを入り制御することになる。
【００４１】次に，オーバードライブ（ＯＤ）状態での具体的速度構成について表記する。
ＯＤ前進 前進速度 主変速機構 ＯＤ後進 後進速度 １速 １３km/h 第１速 １速 １２km/h ２速 １８ 第２速 ３速 １９ 第３速 ２速 １６ ４速 ２３ 第３速 ５速 ２５ 第４速 ３速 ２０ ６速 ３０ 第４速 ４速 ２７以上のように、主変速機構１１の変速位置を設定した状態において、前進状態から後進状態に切り換えた場合には、後進速度の方を低速になるように設定してある( この部分は請求項５，７に対応するものである) 。ただし、上記した場合は前進速度を後進速度に比較して高速になるように設定してあるが、反対に後進速度を前進速度より高速になるように設定してもよく、又、オーバードライブ低速域では後進速度の方が高速であるが、オーバードライブ高速域においては前進速度が後進速度より高速であるように設定してもよい。このように設定することによって、操向操作を行うことが容易になる。以上の記載より、超減速状態での変速段数は１２段であるが、オーバードライブ状態での変速段数は６段であるので、走行形態に対応した変速段数となっていることが分かる( ここまでの記載が請求項１から３までの記載に対応する部分である。)以上のように、超減速状態での変速段数とオーバードライブ状態での変速段数は異なっている。この切換を行うのは、変速段数変更手段であるが、変速段数変更手段は制御装置３２を含む各種センサ６７と油圧シリンダＣ１等によって構成される。
【００４２】切換伝動操作具２９の取付構造について説明する。図８、１０、１１に示すように、ミッションケース６の側面にブラケット５１を立設するとともに、ブラケット５１より横向き支軸５２を突設し、横向き支軸５２に揺動ブロック５３とこの揺動ブロック５３を挟み込むように二つの連動フレーム５４Ａ，５４Ｂを遊転支持させてある。二つの連動フレーム５４Ａ，５４Ｂのうちミッションケース６側に位置するものをオーバードライブ用のもの５４Ａとして、横向き支軸５２の先端側のもの５４Ｂを超減速用として使用する。横向き支軸５２の下方に、ミッションケース６の側面に平行に枢支軸５５を配置し、揺動ブロック５３に枢支軸５５を差し込み支持させている。枢支軸５５に枢支軸５５の軸心周りで左右揺動自在に基端フレーム５６を取付け、基端フレーム５６の上面に操作フレーム５７を取り付けて、切換伝動操作具２９を構成してある。上記構成になる切換伝動操作具２９は、横向き支軸５２の軸心周りに前後揺動可能であり、かつ、枢支軸５５周りで左右揺動可能に構成してある。
【００４３】オーバードライブ用及び超減速用の操作連係構造について説明する。図６、１０に示すように、オーバードライブ用の連動フレーム５４Ａより下向きに連係ロッド５８を延出し、連係ロッド５８の延出端をシフトスリーブＳ７駆動用のアーム５９に連動連結してある。アーム５９は、軸５９Ａ周りで揺動可能に支持されている。超減速用の連動フレーム５４Ｂと超減速用のシフトスリーブＳ６駆動用のアーム６０とを、連係ロッド６１で連係してある。
【００４４】次に、オーバードライブ用及び超減速用の操作連係構造としての、切換伝動操作具２９と二つの連動フレーム５４Ａ，５４Ｂとの連係構造について説明する。図１１に示すように、切換伝動操作具２９より二つの連動フレーム５４Ａ，５４Ｂに向けて連係ピン６２を突設する。一方、二つの連動フレーム５４Ａ，５４Ｂの上端には係合用の凹入部５４ａ，５４ｂが連係ピン６２と係合可能に形成されている。連係ピン６２の長さは、両連動フレーム５４Ａと連動フレーム５４Ｂとの間隔よりも短い長さではあるが、切換伝動操作具２９を連動フレーム側に傾動させた状態で連係ピン６２が凹入部５４ａ又は５４ｂに係合する長さに設定してある。
【００４５】ここに、切換伝動操作具２９は巻きバネ６３によって、超減速用の連動フレーム５４Ｂ側に傾くように付勢されており、連動フレーム５４Ｂ側に付勢されている状態で切換伝動操作具２９を横向き支軸５２周りで前後方向に操作すると、超減速操作が行えるようになっている。巻きバネ６３の付勢力に抗して切換伝動操作具２９を反対側に揺動操作すると、連係ピン６２が凹入部５４ａに係合視、オーバードライブ用の連動フレーム５４Ａと連係させることができ、オーバードライブ操作が可能になる。切換伝動操作具２９は変速レバー３０の後方に配置されており、レバーガイド３４に操作ガイド溝３４Ｂを形成するに、図１３に示すように、超減速用の直線溝３４ａの中間点つまり中立位置よりオーバードライブ用のガイド溝３４ｂを分岐している。したがって、超減速状態が中立状態に設定されなければ、オーバードライブ用の操作に移行できない構成となっている。
【００４６】上記したように、オーバードライブと超減速の操作とが同時に行えない構成を採用しているが、このような同時操作を牽制する機構としては操作レバー側においても設けてある。つまり、図１０に示すように、横向き支軸５２に対して切換伝動操作具２９の横向き支軸５２周りで前後揺動自在な牽制アーム６５を設けるとともに、超減速用の駆動アーム６０の回転軸６０Ａに被牽制アーム６６を設ける。牽制アーム６５は連係フレーム５４Ａと一体形成されている。牽制アーム６５には先端部に係合ピン６５Ａを設けてあり、被牽制アーム６６には十字状の係合溝６６Ａが設けてあり、図示するように係合ピン６５Ａが十字状の係合溝６６Ａの中心位置にあると、超減速が中立位置にある状態を示しており、係合ピン６５Ａが矢印方向に移動できるようになっている。つまり、切換伝動操作具２９のオーバードライブ操作が可能になっている。係合ピン６５Ａが中心位置以外の位置にあると、牽制アーム６６の回動が規制される。
【００４７】図１１に示すように、連動フレーム５４Ａには接触式センサ６７が設けてあり、切換伝動操作具２９をオーバードライブ操作側に傾動させると、操作アーム５７が接触式センサ６７に作用し、オーバードライブ操作における中立位置に操作されたことがわかる。そして、切換伝動操作具２９は連動アーム５４Ａと連係ピン６２を介して係合されており、切換伝動操作具２９をオーバードライブ用の係合溝３４ｂに沿って操作すると、切換伝動操作具２９と連動アーム５４Ａとが一体で揺動する。連動アーム５４Ａに取付けられている接触式センサ６７も一体で揺動し、操作アーム５７との接触状態が維持されている。この接触式センサ６７は切換伝動操作具２９がオーバードライブ機構４５に対する操作開始点に至ったことを検出するもので操作開始検出手段を構成するが、切換伝動操作具２９がオーバードライブの中立位置に操作された状態から検出するように連動アーム５４Ａに取り付けてある。これは、オーバードライブ機構４５の入力軸４８と副変速機構１５の変速軸２５が共用化されており、副変速機構１５を中立位置に操作する為である。又、図１１及び図１２に示すように、オーバードライブ操作時に副変速機構１５の操作を行えない牽制機構４９を設ける必要があるが、牽制機構４９はつぎのようなものである。図６及び図１１に示すように、オーバードライブ用駆動アーム５９と同一回転軸５９Ａに取付けられたミッションケース内の変速シフトアーム６８と、副変速機構１５のシフトスリーブＳ５を操作する副変速シフトアーム６９とを近接して配置し、変速シフトアーム６８に係合ピン６８Ａを、副変速シフトアーム６９に係合ピン６８Ａを係入する十字状の係合溝６９Ａを形成してある。図１２に示すように、副変速機構１５が中立位置にあると、係合ピン６８Ａが十字状の係合溝６９Ａの中心位置にあり、オーバードライブ機構４５に対する操作が可能になる。係合ピン６８Ａが係合溝６９Ａの中心位置よりはずれると牽制アーム６８が揺動できず、オーバードライブ機構１５に対する操作は行えない。この機構は、接触式センサ６７が故障した場合においてその機能を発揮する。つまり、接触式センサ６７が故障した場合は、副変速機構１５を中立位置に戻す制御が働かない。従って、副変速機構１５が中立位置以外の操作位置にある場合には、係合ピン６８Ａが係合溝６９Ａに接当して、切換設定操作具２９のオーバードライブ操作域への操作移動を阻止する構成となっている。したがって、牽制機構４９が故障対策にもなっている。
【００４８】切換伝動操作具２９によってオーバードライブ状態が選択されると、選択された後は、変速レバー３０によって複数段に変速される。変速レバー３０によってオーバードライブ状態での変速操作を行うので、オーバードライブ状態での変速段数の表示は変速レバー３０のレバーガイド３４における操作ガイド面の案内溝３４Ａに沿って施してある。つまり、図９に示すように、主変速の変速段数表示ａとオーバードライブ状態での変速段数表示ｂとをガイド溝の一側方に並べて設けてある。変速レバ- ３０の左側が後進状態での変速表示であり、右側が前進状態での変速表示である。上記構成においては、主変速等の変速段数表示ａとオーバードライブ状態での変速段数表示ｂとを左右方向に並設したが、主変速等の変速段数表示ａを前方に、オーバードライブ状態での変速段数表示ｂを後方に位置させる等、前後に配置して構成してもよい。又、図１７に示すように、変速レバー３０に対する案内溝３５をＪ型状に形成し、主変速等の変速段数表示ａを長い溝部分に沿って施すとともに、Ｊ型状溝の先端部にオーバードライブ状態での変速段数表示ｂを表示することにして、主変速等の変速段数表示ａとオーバードライブ状態での変速段数表示ｂとを並設する際に、読み取りにくさを解消する構成としてもよい。
【００４９】運転席２８の前方には運転表示部として液晶表示部を設け、変速段数を表示するようにしてある。通常の走行時における段数表示からオーバードライブ時の段数表示に切り換える場合には、変速段数を表示する数字が白抜きの数字に切り替わるようにして、運転者に注意を促すような表示形式とする。
【００５０】〔別実施形態〕本発明は以下のような形態で実施することもできる。
・ 上記実施形態では、主変速機構１１、副変速機構１５、および、高低変速機構１４を単一の変速レバー３０で操作するようにしているが、主変速機構１１と副変速機構１５を単一の変速レバーで操作し、高低変速機構１４をこの変速レバーのグリップに備えたスイッチで操作する形態にすることもできる。
・ 変速機構自体の形態も上記のように油圧シリンダで駆動シフトする形式のものの他に、各変速段ごとに油圧クラッチを備えて、そのクラッチ群の選択によって所望の変速段での伝動を行う形式のものに適用することも容易である。
・ 高低変速機構１４としては、シフト形式のものの他に遊星ギヤ式のものであってもよい。
・ 操作開始検出手段６７としては、リミットスイッチのように接触子を揺動指せてスイッチ動作を行わせるものや、圧電素子等の圧接式等のものが使用できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月４日（１９９９．１１．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０７３０８
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３２８３９（Ｐ２００１−１３２８３９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１８日（２００１．５．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１３８１７ |
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