JP4847366B2 - 作業用走行車 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタなどの作業用走行車に関し、特に、前輪動力伝動経路に、等速動力伝動経路と増速動力伝動経路を並列に構成すると共に、各伝動経路に介設した油圧クラッチの選択的な入り／切りにより、２輪駆動状態、４輪駆動状態及び前輪増速駆動状態を現出させる作業用走行車に関する。

前輪動力伝動経路に、等速動力伝動経路と増速動力伝動経路を並列に構成すると共に、各伝動経路に介設した油圧クラッチの選択的な入り／切りにより、２輪駆動状態、４輪駆動状態及び前輪増速駆動状態を現出させる作業用走行車が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の作業用走行車では、通常、図７に示すように、等速動力伝動経路の油圧クラッチ１０１をスプリング作動型油圧クラッチ（ネガティブ油圧クラッチ）とする一方、増速動力伝動経路の油圧クラッチ１０２を油圧作動型油圧クラッチ（ポジティブ油圧クラッチ）とし、これらの油圧クラッチ１０１、１０２を３位置切換弁１０３で選択的に入り／切りさせることにより、前輪を駆動させない２輪駆動状態と、前輪を後輪と略等速で駆動させる４輪駆動状態と、前輪を後輪よりも増速駆動させる前輪増速駆動状態とを現出させるようになっている。
特開２０００−５２７９９号公報

ところで、上記従来の作業用走行車では、４輪駆動状態（油圧クラッチ１０１＝入り、油圧クラッチ１０２＝切り）から前輪増速駆動状態（油圧クラッチ１０１＝切り、油圧クラッチ１０２＝入り）に切換える場合に、３位置切換弁１０３を前輪増速位置に切換え、油圧ポンプ１０４からの圧油を二つの油圧クラッチ１０１、１０２に同時供給することになるが、油圧クラッチ１０１、１０２のピストン室は、部品精度のバラツキによりリーク量が個々に異なるため、実際には二つの油圧クラッチ１０１、１０２を同時に作動させることは困難であり、最悪の場合は、二つの油圧クラッチ１０１、１０２が同時に入りとなり、摩擦プレートの焼き付きが発生する惧れがあった。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、前輪動力伝動経路に、後輪動力と略等速の動力を前輪に伝動する等速動力伝動経路と、後輪動力よりも増速された動力を前輪に伝動する増速動力伝動経路とを並列に構成すると共に、等速動力伝動経路には、スプリングの付勢力で入り状態となり、油圧供給により切り状態となるスプリング作動型油圧クラッチを介設する一方、増速動力伝動経路には、スプリングの付勢力で切り状態となり、油圧供給により入り状態となる油圧作動型油圧クラッチを介設し、これらの油圧クラッチの選択的な入り／切りにより、前輪を駆動させない２輪駆動状態と、前輪を後輪と略等速で駆動させる４輪駆動状態と、前輪を後輪よりも増速駆動させる前輪増速駆動状態とを現出させる作業用走行車において、前記等速動力伝動経路のスプリング作動型油圧クラッチを入り／切りさせる第一の２位置切換弁と、前記増速動力伝動経路の油圧作動型油圧クラッチを入り／切りさせる第二の２位置切換弁とを別個に備えるにあたり、前記第一、第二の２位置切換弁を、油圧ポンプから油圧作動型油圧クラッチに至る供給油路に直列に介在させて、該油圧作動型油圧クラッチの入り作動を第一、第二の２位置切換弁の入り側への単独切換では禁止するように構成したことを特徴とする作業用走行車である。このようにすると、等速動力伝動経路のスプリング作動型油圧クラッチを入り／切りさせるタイミングと、増速動力伝動経路の油圧作動型油圧クラッチを入り／切りさせるタイミングを個別に制御することができるので、二つの油圧クラッチを適正なタイミングで入り／切りさせ、駆動状態の切換えを円滑に行うことができる。
請求項２の発明は、４輪駆動状態から前輪増速駆動状態に切換えるとき、前記等速動力伝動経路のスプリング作動型油圧クラッチを切りにするタイミングに対し、前記増速動力伝動経路の油圧作動型油圧クラッチを入りにするタイミングを遅延させることを特徴とする請求項１記載の作業用走行車である。このようにすると、４輪駆動状態から前輪増速駆動状態への切換えに際し、等速動力伝動経路のスプリング作動型油圧クラッチと、増速動力伝動経路の油圧作動型油圧クラッチが同時に入りとなることを確実に回避し、摩擦プレートの焼き付きを防止することができる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１及び図２において、１は農用のトラクタＴに搭載されるミッションケースであって、該ミッションケース１は、主クラッチ機構２を介してエンジンＥの動力を入力すると共に、入力した動力を走行動力伝動経路３とＰＴＯ動力伝動経路４とに分岐させる。走行動力伝動経路３には、複数の伝動軸Ｓ１〜Ｓ１１と、４段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃ１、Ｃ２からなる第一の主変速機構５と、油圧クラッチ式変速機構Ｃ３からなる前後進切換機構６と、３段変速の噛み合い式変速機構Ｋからなる副変速機構７と、２段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃ４からなる第二の主変速機構８と、２段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃ５からなる前輪変速機構９とを備えて構成されている。本発明は、前輪変速機構９及びその油圧作動回路に特徴を有しており、以下、これらの具体的な構成について、図３〜図６を参照して説明する。

図３及び図４に示すように、前輪変速機構９は、伝動軸Ｓ１０と伝動軸Ｓ１１との間の前輪動力伝動経路に、後輪Ｒの動力と略等速の動力を前輪Ｆに伝動する等速動力伝動経路１０と、後輪Ｒの動力よりも増速された動力を前輪Ｆに伝動する増速動力伝動経路１１とを並列に構成すると共に、等速動力伝動経路１０には、スプリング１２の付勢力で入り状態となり、油圧供給により切り状態となるスプリング作動型油圧クラッチ（ネガティブ油圧クラッチ）１３を介設する一方、増速動力伝動経路１１には、スプリング１４の付勢力で切り状態となり、油圧供給により入り状態となる油圧作動型油圧クラッチ（ポジティブ油圧クラッチ）１５を介設し、これらの油圧クラッチ１３、１５の選択的な入り／切りにより、前輪Ｆを駆動させない２輪駆動状態（油圧クラッチ１３＝切り、油圧クラッチ１５＝切り）と、前輪Ｆを後輪Ｒと略等速で駆動させる４輪駆動状態（油圧クラッチ１３＝入り、油圧クラッチ１５＝切り）と、前輪Ｆを後輪Ｒよりも増速駆動させる前輪増速駆動状態（油圧クラッチ１３＝切り、油圧クラッチ１５＝入り）とを現出させることができるようになっている。

図４に示すように、前輪変速機構９を作動させる油圧作動回路には、油圧ポンプ１６と、等速動力伝動経路１０のスプリング作動型油圧クラッチ１３を入り／切りさせる第一の２位置切換弁１７と、増速動力伝動経路１１の油圧作動型油圧クラッチ１５を入り／切りさせる第二の２位置切換弁１８とを備える。このようにすると、等速動力伝動経路１０のスプリング作動型油圧クラッチ１３を入り／切りさせるタイミングと、増速動力伝動経路１１の油圧作動型油圧クラッチ１５を入り／切りさせるタイミングを個別に制御することができるので、二つの油圧クラッチ１３、１５を適正なタイミングで入り／切りさせ、駆動状態の切換えを円滑に行うことができる。

本実施形態では、油圧ポンプ１６からスプリング作動型油圧クラッチ１３に至る供給油路に第一の２位置切換弁１７のみを介在させ、その切換によりスプリング作動型油圧クラッチ１３を単独で入り作動させることが可能であるが、油圧ポンプ１６から油圧作動型油圧クラッチ１５に至る供給油路には、第一の２位置切換弁１７及び第二の２位置切換弁１８を直列に介在させることにより、油圧作動型油圧クラッチ１５を単独で入り作動させることを禁止している。つまり、油圧作動型油圧クラッチ１５を入り作動させるには、第一の２位置切換弁１７及び第二の２位置切換弁１８を入り側に切換えることが要求される。これにより、油圧作動型油圧クラッチ１５の単独入り作動による両油圧クラッチ１３、１５の同時入り状態を回避し、摩擦プレートの焼き付きを防止することができる。

図４に示すように、２位置切換弁１７、１８は、トラクタＴに搭載される制御装置１９によって切換え制御される。例えば、制御装置１９は、前輪駆動切換ダイヤル２０の切換え操作などに応じて、２位置切換弁１７、１８を切換制御し、２輪駆動状態、４輪駆動状態及び前輪増速駆動状態を選択的に現出させる。そして、本実施形態の制御装置１９は、４輪駆動状態（油圧クラッチ１３＝入り、油圧クラッチ１５＝切り）から前輪増速駆動状態（油圧クラッチ１３＝切り、油圧クラッチ１５＝入り）に切換えるとき、等速動力伝動経路１０のスプリング作動型油圧クラッチ１３を切りにするタイミングに対し、増速動力伝動経路１１の油圧作動型油圧クラッチ１５を入りにするタイミングを遅延させるようになっている。このようにすると、４輪駆動状態から前輪増速駆動状態への切換えに際し、等速動力伝動経路１０のスプリング作動型油圧クラッチ１３と、増速動力伝動経路１１の油圧作動型油圧クラッチ１５が同時に入りとなることを確実に回避し、摩擦プレートの焼き付きを防止することができる。

次に、制御装置１９の制御手順を図６に沿って具体的に説明する。ただし、前輪駆動切換ダイヤル２０が２Ｗ位置のときは、常に２輪駆動状態を現出させ、前輪駆動切換ダイヤル２０が４Ｗ位置のときは、常に４輪駆動状態を現出させ、前輪駆動切換ダイヤル２０が倍速位置で、かつ、非機体旋回状態のときは、４輪駆動状態を現出させ、さらに、前輪駆動切換ダイヤル２０が倍速位置で、かつ、機体旋回状態のときは、前輪増速駆動状態を現出させるものとする。

図６に示すように、制御装置１９が行う前輪駆動制御では、まず、前輪駆動切換ダイヤル２０の切換え位置を判断する（Ｓ１１、Ｓ１２）。ここで、前輪駆動切換ダイヤル２０が２Ｗ位置の場合は、第一の２位置切換弁１７をＯＮ、第二の２位置切換弁１８をＯＦＦにすることにより、４輪駆動用の油圧クラッチ１３及び前輪増速用の油圧クラッチ１５を切りにし（Ｓ１３、Ｓ１４）、常に２輪駆動状態を現出させる。また、前輪駆動切換ダイヤル２０が４Ｗ位置のときは、両２位置切換弁１７、１８をＯＦＦにすることにより、４輪駆動用の油圧クラッチ１３を入り（Ｓ１６）、前輪増速用の油圧クラッチ１５を切りにし（Ｓ１５）、常に４輪駆動状態を現出させる。また、前輪駆動切換ダイヤル２０が倍速位置のときは、機体旋回状態であるか否かを判断し（Ｓ１７）、この判断結果がＮＯの場合は、両２位置切換弁１７、１８をＯＦＦにすることにより、４輪駆動用の油圧クラッチ１３を入り（Ｓ１６）、前輪増速用の油圧クラッチ１５を切りにし（Ｓ１５）、４輪駆動状態を現出させるが、機体旋回状態である場合は、第一の２位置切換弁１７をＯＮにして４輪駆動用の油圧クラッチ１３を切りにした後（Ｓ１８）、所定の待ち時間の経過を待ってから（Ｓ１９）、第二の２一切換弁１８をＯＮにすることにより、前輪増速用の油圧クラッチ１５を入りにし（Ｓ２０）、前輪増速駆動状態を現出させる。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、前輪動力伝動経路に、後輪動力と略等速の動力を前輪に伝動する等速動力伝動経路１０と、後輪動力よりも増速された動力を前輪に伝動する増速動力伝動経路１１とを並列に構成すると共に、等速動力伝動経路１０には、スプリング１２の付勢力で入り状態となり、油圧供給により切り状態となるスプリング作動型油圧クラッチ１３を介設する一方、増速動力伝動経路１１には、スプリング１４の付勢力で切り状態となり、油圧供給により入り状態となる油圧作動型油圧クラッチ１５を介設し、これらの油圧クラッチ１３、１５の選択的な入り／切りにより、前輪Ｆを駆動させない２輪駆動状態と、前輪Ｆを後輪Ｒと略等速で駆動させる４輪駆動状態と、前輪Ｆを後輪Ｒよりも増速駆動させる前輪増速駆動状態とを現出させるトラクタＴにおいて、等速動力伝動経路１０のスプリング作動型油圧クラッチ１３を入り／切りさせる第一の２位置切換弁１７と、増速動力伝動経路１１の油圧作動型油圧クラッチ１５を入り／切りさせる第二の２位置切換弁１８とを別個に備えるので、等速動力伝動経路１０のスプリング作動型油圧クラッチ１３を入り／切りさせるタイミングと、増速動力伝動経路１１の油圧作動型油圧クラッチ１５を入り／切りさせるタイミングを個別に制御することができ、その結果、二つの油圧クラッチ１３、１５を適正なタイミングで入り／切りさせ、駆動状態の切換えを円滑に行うことができる。

また、４輪駆動状態から前輪増速駆動状態に切換えるとき、等速動力伝動経路１０のスプリング作動型油圧クラッチ１３を切りにするタイミングに対し、増速動力伝動経路１１の油圧作動型油圧クラッチ１５を入りにするタイミングを遅延させるので、４輪駆動状態から前輪増速駆動状態への切換えに際し、等速動力伝動経路１０のスプリング作動型油圧クラッチ１３と、増速動力伝動経路１１の油圧作動型油圧クラッチ１５が同時に入りとなることを確実に回避し、摩擦プレートの焼き付きを防止することができる。

トラクタの斜視図である。 ミッションケース内の伝動回路図である。 前輪変速機構の断面図である。 前輪変速機構の作動回路を示す油圧回路図である。 前輪変速機構の制御構成を示すブロック図である。 前輪駆動制御の制御手順を示すフローチャートである。 従来例に係る前輪変速機構の作動回路を示す油圧回路図である。

符号の説明

１ ミッションケース
９ 前輪変速機構
１０ 等速動力伝動経路
１１ 増速動力伝動経路
１２ スプリング
１３ スプリング作動型油圧クラッチ
１４ スプリング
１５ 油圧作動型油圧クラッチ
１７ 第一の２位置切換弁
１８ 第二の２位置切換弁
１９ 制御装置
Ｆ 前輪
Ｒ 後輪
Ｔ トラクタ

Claims (2)

1. 前輪動力伝動経路に、後輪動力と略等速の動力を前輪に伝動する等速動力伝動経路と、後輪動力よりも増速された動力を前輪に伝動する増速動力伝動経路とを並列に構成すると共に、等速動力伝動経路には、スプリングの付勢力で入り状態となり、油圧供給により切り状態となるスプリング作動型油圧クラッチを介設する一方、増速動力伝動経路には、スプリングの付勢力で切り状態となり、油圧供給により入り状態となる油圧作動型油圧クラッチを介設し、これらの油圧クラッチの選択的な入り／切りにより、前輪を駆動させない２輪駆動状態と、前輪を後輪と略等速で駆動させる４輪駆動状態と、前輪を後輪よりも増速駆動させる前輪増速駆動状態とを現出させる作業用走行車において、前記等速動力伝動経路のスプリング作動型油圧クラッチを入り／切りさせる第一の２位置切換弁と、前記増速動力伝動経路の油圧作動型油圧クラッチを入り／切りさせる第二の２位置切換弁とを別個に備えるにあたり、前記第一、第二の２位置切換弁を、油圧ポンプから油圧作動型油圧クラッチに至る供給油路に直列に介在させて、該油圧作動型油圧クラッチの入り作動を第一、第二の２位置切換弁の入り側への単独切換では禁止するように構成したことを特徴とする作業用走行車。
2. ４輪駆動状態から前輪増速駆動状態に切換えるとき、前記等速動力伝動経路のスプリング作動型油圧クラッチを切りにするタイミングに対し、前記増速動力伝動経路の油圧作動型油圧クラッチを入りにするタイミングを遅延させることを特徴とする請求項１記載の作業用走行車。

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