トラクタ
【課題】副変速部による車速帯域切替えの操作性改善のみならず、操作性改善を図った主変速部による多段階変速に適用することによってその利点を生かして幅広い車速範囲をカバーした操作性向上を可能とする作業車両の走行変速伝動装置を提供する。
【解決手段】作業車両の走行変速伝動装置は、走行用主クラッチおよび走行車軸側にギヤ変速可能に動力を出力する副変速部Ｃを備えるとともに、これら両者の間に前後進切替部Ｄと、複数段の主変速部Ａと、少なくとも２段の付加変速部Ｂとを直列伝動していずれも切替クラッチを備えて構成され、上記付加変速部Ｂは、上記副変速部Ｃの動力入力位置に配置するとともに、副変速部Ｃの変速時には、前記付加変速部Ｂのいずれかの切替クラッチ７６を切り動作可能に構成したものである。
【解決手段】作業車両の走行変速伝動装置は、走行用主クラッチおよび走行車軸側にギヤ変速可能に動力を出力する副変速部Ｃを備えるとともに、これら両者の間に前後進切替部Ｄと、複数段の主変速部Ａと、少なくとも２段の付加変速部Ｂとを直列伝動していずれも切替クラッチを備えて構成され、上記付加変速部Ｂは、上記副変速部Ｃの動力入力位置に配置するとともに、副変速部Ｃの変速時には、前記付加変速部Ｂのいずれかの切替クラッチ７６を切り動作可能に構成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン動力を受ける走行用主クラッチと走行車軸に変速動力を出力する副変速部と、その間に前後進切替部、主変速部、付加変速部とを備えてなる作業車両の走行変速伝動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に示されるように、前後進切替部、主変速部、副変速部を直列構成した走行変速伝動装置をエンジンと走行車軸との間に備える作業車両が知られている。前後進切替部と主変速部は、伝動方向が異なるギヤ列と対応する多板クラッチにより伝動系統を切替え選択して走行方向と変速比を選択でき、また、副変速部は、ギヤシフト操作によりギヤ比の異なる伝動系列をギヤのスライド動作により切替えて速度帯域を切替えることができる。
【０００３】
この作業車両の変速伝動装置は、作業内容に応じて副変速部の速度帯域をギヤシフト操作により選択した上で、前後進切替部のクラッチ調節によって発進走行し、主変速部による多段階の速度調節によりその速度帯域における走行速度を選択して適切な車速で作業走行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９７７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、副変速部のギヤ切替に際しては、その入力側と副変速部との間で回転速度差があるとギヤシフトができないので、回転慣性として作用する副変速部の入力側の主変速部と前後進切替部の回転部分の回転が収まってギヤシフトできるまで時間を要するという問題があり、迅速な操作の妨げとなっていた。
【０００６】
この問題は、スイッチ操作によって走行調節できるように主変速部を油圧制御クラッチによって多段階切替えが可能に構成した場合についても同様であり、その上に、多板クラッチによる連れ回りを受けて更に副変速部における操作性の悪化を招くこととなることから、このような副変速部における操作性の問題により、主変速部についてスイッチ操作による操作性の改善効果が生かし切れないという問題を生じていた。
【０００７】
発明が解決しようとする課題は、副変速部による車速帯域切替えの操作性改善のみならず、操作性改善を図った主変速部による多段階変速に適用することによってその利点を生かして幅広い車速範囲をカバーした操作性向上を可能とする作業車両の走行変速伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、原動機出力を受けてその回転伝動を制御する走行用主クラッチおよび走行車軸側にギヤ変速可能に動力を出力する副変速部を備えるとともに、これら両者の間に回転方向を切替える前後進切替部と、複数段階の変速伝動をする主変速部と、少なくとも２段階の変速伝動をする付加変速部とを直列していずれもギヤ比の異なる複数の伝動系列を切替える切替クラッチを備えてなる作業車両の走行変速伝動装置において、上記付加変速部は、上記副変速部の動力入力位置に配置するとともに、副変速部の変速時には、前記付加変速部のいずれかの切替クラッチを切り動作可能に構成してなることを特徴とする。
【０００９】
上記付加変速部における伝動遮断により、直近の副変速部の入力側の回転慣性が小さく抑えられる。
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記副変速部には非伝動の中立状態を検出する中立検出手段を設け、かつ、前記付加変速部の中の副変速部に近い側の切替クラッチについて上記中立検出手段の検出動作に応じて伝動遮断制御することを特徴とする。
【００１０】
上記副変速部が中立状態になると、それを検出する中立検出手段を介して付加変速部の出力側の切替クラッチの伝動が遮断され、直近の副変速部の入力側の回転慣性が最小限度に抑えられる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成の作業車両の走行変速伝動装置は、付加変速部における伝動遮断によって副変速部の入力側の回転慣性が小さく抑えられることから、副変速部の変速の際の入力側回転差の調節が容易となるので、副変速部の変速切替がスムーズとなる。したがって、副変速部による車速帯域切替えの操作性の改善のみならず、油圧制御等による主変速部の多段階変速と合わせて適用することによりその利点を生かすことができ、幅広い車速範囲をカバーした操作性向上が可能となる。
【００１２】
請求項２の構成の作業車両の走行変速伝動装置は、副変速部が中立状態になると付加変速部の出力側の切替クラッチで伝動が遮断されることから、副変速部の入力側回転慣性が最小限度まで抑えられるので、副変速部の変速の際は、迅速かつスムーズな切替ができる上に、その伝動遮断が副変速部の中立動作と対応することから、走行加減速中における不用意な動力切断を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】作業車両の機体側面図である。
【図２】作業車両の変速伝動装置の伝動系統展開図である。
【図３】ギヤシフト駆動部の平面図である。
【図４】図３のギヤシフト駆動部の正面図である。
【図５】レバーガイドのパターン（ａ）、操作系構成図（ｂ）である。
【図６】ギヤ比の組合せリストである。
【図７】変速操作部の別の構成例（ａ）〜（ｃ）である。
【図８】切替レバーの分解斜視図（ａ）およびその部分拡大図（ｂ）である。
【図９】切替レバーの別の構成例の分解斜視図（ａ）、部分拡大図（ｂ）、要部拡大構成図である。
【図１０】切替えレバーの別の構成例の要部斜視図である。
【図１１】変速伝動装置の油圧制御図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
本発明の作業車両の１例としての農用トラクタは、機体側面図を図１に示すように、前輪６１，６１と後輪６３，６３とを備えた機体前部のボンネット内に原動機としてのエンジン６２を搭載し、このエンジン６２の回転動力を変速伝動装置Ｔであるトランスミッションに伝達し、この変速伝動装置Ｔで適宜変速された動力を前輪６１，６１と後輪６３、６３とに伝達するとともに、後部のＰＴＯ軸１４を介して図示せぬ作業機に出力するように構成している。また、オペレータによる操作のために、変速伝動装置Ｔの上部に操縦部Ｈを構成し、不図示の前後進切替レバー、クラッチペダル等の操作部が配置され、制御部により変速制御可能に構成される。
【００１５】
変速伝動装置Ｔは走行動力と作業機動力を変速制御する機構部であり、図２の伝動系統展開図に示すように、走行系はエンジン６２から動力を受ける前後進切替部Ｄ、主変速部Ａ、付加変速部Ｂ、副変速部Ｃにより差動機構４５を介して後輪６３，６３に伝達し、また、前輪伝動クラッチ（二駆四駆切替クラッチ）６７を備えて二駆四駆切替制御可能に差動機構４７を介して前輪６１，６１用動力を分ける。作業機系は、エンジン６２から作業機動力を分岐して後部のＰＴＯ軸１８に伝達制御するＰＴＯクラッチ６６、ＰＴＯ変速部３２等から構成される。
【００１６】
上記前後進切替部Ｄは、２つの切替クラッチ６０によって前進・後進を切替え、主変速部Ａは、４つの切替クラッチ７６，７６により４段切替え可能に構成し、付加変速部Ｂは２つの切替クラッチ７６によって低速と高速を切替える。これら変速部を含め、変速伝動装置Ｔの伝動構成およびその油圧制御構成については、別途、詳述する。
（副変速部）
副変速部Ｃは、図３、図４にギヤシフト駆動部の平面図、正面図をそれぞれ示すように、油圧制御または電磁式のアクチュエータＣａによるギヤシフト駆動部を設け、アクチュエータ動作によって切替可能な高低２速のシンクロメッシュ式接続切替えと超低速のクリープ用の各ギヤ３５の伝動をシフト切替え可能に構成する。これら作業走行のための「高」「低」「クリープ」の速度帯域のほか、動力伝達のない中立状態である「中立」を切替え可能に構成し、また、中立状態を含むシフトポジションの検出が可能なセンサＳを設ける。
【００１７】
センサＳは、副変速部Ｃの伝動遮断位置である中立状態を検出する中立検出手段であり、レバーや押しボタンスイッチ等による変速操作によって副変速部Ｃが「中立」に切替えられた場合は、中立検出手段の検出動作に応じて付加変速部Ｂを伝動遮断制御し、必要により、前後進切替部Ｄを合わせて中立位置に切替えるように制御を構成する。
【００１８】
上記のように構成した走行変速伝動装置は、副変速部Ｃの動力入力位置に付加変速部Ｂを配置するとともに、そのギヤ伝動が、好ましくはその変速出力側で、随時、伝動遮断可能に構成し、さらに、副変速部Ｃには伝動遮断の中立状態を検出する中立検出手段Ｓを設け、その中立検出に応じて付加変速部Ｂを伝動遮断制御することにより、副変速部Ｃが中立状態においては付加変速部Ｂの出力側で伝動が遮断される。
【００１９】
したがって、直近位置の副変速部Ｃの入力側の回転慣性が小さく抑えられて副変速部Ｃの変速の際の入力側回転差の調節が容易となるので、その変速切替がスムーズとなり、副変速部Ｃによる車速帯域切替えの操作性改善のみならず、油圧制御等による主変速部の多段階変速と合わせて適用することによってその利点を生かすことができ、幅広い車速範囲をカバーした操作性向上が可能となる。
【００２０】
この場合、付加変速部Ｂの伝動遮断が副変速部Ｃの中立動作と対応させることにより、走行伝動中における不用意な動力切断を防止することができる。
（変速操作部）
変速操作部の構成については、副変速部Ｃをレバーで操作する場合は、図５（ａ）に示すように、ＨパターンのレバーガイドＰとし、図５（ｂ）の操作系構成図に示すグリップ部Ｇに増減スイッチＢ１，Ｂ２を設けた切替レバーＬの前後の傾動によって高低２速を切替えるガイドケーブルＣｃで連結することにより、操作レバー数の低減と操作の簡易を図ることができる。
【００２１】
その具体的な変速動作は、主変速部Ａを増減ボタンスイッチＢ１，Ｂ２で操作し、付加変速部Ｂはスイッチで操作し、副変速部Ｃはレバー操作で切替え、この副変速部ＣをレバーＬで「低速」から「高速」に切替えると、まず、主変速部Ａを現在位置から最高速の８速位置に自動変速した後に副変速部Ｃをアクチュエータ駆動によって切替える。低速に切替える場合は、主変速部Ａを現在位置から最低速の１速位置に自動変速した後に副変速部Ｃをアクチュエータ駆動によって切替える。このような制御処理により、急激な変速ショックを防止することができる。
【００２２】
また、クラッチペダルを踏んで入り切りする主クラッチをエンジン６２の出力位置に設けて構成する場合においては、クラッチペダル操作の間について自動変速制御を停止することにより、オペレータの意図を反映することができる。そのほか、副変速部Ｃの変速中においては、主変速部Ａの増減変速制御を停止することにより、不用意な変速を防止することができる。
（別の変速操作部）
また、別の構成として、構成例を図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、副変速切替えレバーＬに主変速部Ａの増減ボタンスイッチＢ１，Ｂ２と、さらに、付加変速部Ｂの高低切替えスイッチＢ３を設けることにより、操作性を向上することができる。図７（ａ）は、押すと「高」に変速される高低切替えスイッチＢ３をレバーＬに集合配置し、図７（ｂ）は、前後方向の操作で「高」「低」交互切替えの高低切替えスイッチＢ３をレバーＬの頂部に配置し、図７（ｃ）は、押すと「高」に変速される高低切替えスイッチＢ３をレバーＬの頂部に配置した例である。
【００２３】
副変速部Ｃの切替レバーＬは、図８の分解斜視図（ａ）およびその部分拡大図（ｂ）に示すように、操縦部ＨのオペレータシートＨａに取付けて構成することにより、シートを前後、上下に動かしても、シートと切替レバーＬとの位置関係が維持されてレバーの操作性を向上することができる。スイッチは、増減ボタンスイッチＢ１，Ｂ２と、押すと「高」の高低切替えスイッチＢ３を集合配置した例である。
【００２４】
また、図９の切替レバーの別の構成例の分解斜視図（ａ）、部分拡大図（ｂ）、要部拡大構成図に示すように、切替レバーＬは直線操作とし、中立（Ｎ）位置には誤操作防止のためレバーガイド部Ｇに牽制溝を形成するとともにリミットスイッチＳを設け、Ｎ位置の時に２段モーション構成として乗降時等の接触による誤操作を防止する。このように、直線操作とすることにより操作性の向上と誤操作の防止を図ることができる。
【００２５】
付加変速部Ｂの変速ギヤ比については、図６のギヤ比の組合せリストに示すように、副変速部Ｃと一体的な組合せによって「ＬＬ」「Ｌ」「Ｍ」「Ｈ」の４段切替えのＨパターンのレバーガイドによる一体副変速部として制御構成することができる。
【００２６】
この場合において、切替えレバーＬは、図１０の要部斜視図に示すように、その操作は、付加変速部Ｂの切替えと対応して直線の操作とすることにより、違和感の無い操作が可能となる。
（変速伝動装置）
以下において、変速伝動装置の伝動構成およびその油圧制御構成について詳細に説明する。
【００２７】
本実施例のトラクタの動力伝動系統図を示す前出の図２において、エンジン６２は後側に突出のエンジン軸１を有し、このエンジン軸１をクラッチハウジング部の入力軸２に連結する。ミッションケース内の伝動機構を介して後端部の出力軸３及びＰＴＯ軸１４を連動すると共に、ミッションケースの下部に設けた前輪出力軸５を連動する構成としている。この出力軸３はミッションケース内の後部の略中央部において前後方向に沿うように軸受されて後端にドライブピニオンギヤ５３を有し、リヤデフ４５のデフリングギヤ４６に噛合し、リヤアクスルハウジングに沿って軸装されたリヤデフ軸１０と後輪軸１１を遊星減速機構を介して連動する。また、前輪出力軸５はミッションケースの下部からエンジン６２の下部を経て、フロントアクスルハウジングの中央部に設けられるフロントデフ４７の入力軸２６に連結され、このフロントアクスルハウジングに沿って軸装されるフロントデフ軸１２及び遊星減速機構等を介して前輪軸１３へ連動する構成としている。なお、入力軸２から油圧ポンプ８０（図１１）への動力取り出し用のギヤ駆動軸１５，１７が入力軸２に並列配置されている。
【００２８】
本実施例のトランスミッションは、エンジン軸１によって駆動される入力軸２から入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯ変速カウンタギヤ４４を有するＰＴＯカウンタ軸９上にＰＴＯクラッチパック６６を設けている。また入力軸２には前後進切替用の前後進切替ギヤ４２、４２が遊転状態に設けられ、一方の後進側の前後進切替ギヤ４２には入力軸２と並列配置されたバックカウンタ軸８に設けられたバックカウンタギヤ４３が噛合し、他方の前進側の前後進切替ギヤ４２には主変速軸１９上に固定した入力ギヤ４８と該主変速軸１９上に遊転自在に設けた有効径の異なる４つの主変速ギヤ３３を設ける。これら４つの主変速ギヤ３３は、四段変速に構成され、クラッチパック７６によって切替シフトされ、４つの主変速ギヤ３３から構成される変速装置を主変速装置Ａということにする。
【００２９】
前記主変速軸１９上には、前記主変速装置Ａの４つの主変速ギヤ３３のうち、最も有効径の小さい主変速ギヤ３３（第１速用）と３番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第３速用）との間にクラッチパック７６を固定して設け、２番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第２速用）と最も有効径の大きい主変速ギヤ３３（第４速用）との間にクラッチパック７６を固定して設ける。前記２つのクラッチパック７６には、各主変速ギヤ３３を主変速軸１９と一体回転するように連結する摩擦クラッチが各々設けられている。
【００３０】
また、前後進切替ギヤ４２の前進側のギヤと噛合可能な入力ギヤ４８は、前後進切替ギヤ４２の後進側のギヤともバックカウンタ軸８上のバックカウンタギヤ４３と噛み合っており、該前後進切替ギヤ４２のうちの前進側のギヤ４２と後進側のギヤ４２とを、前後独立した摩擦クラッチから成る２つの前後進切替クラッチパック６０の切替によって択一的に入力軸２と一体化して、前進走行と後進走行とに切替えられる構成である。後述する油圧シリンダ８５（図１１）を含めこれらギヤ４２とクラッチパック６０などからなる構成を前後進クラッチＤということにする。
【００３１】
また、前後進クラッチＤの切替を手動で行う前後進切替レバー１１５をステアリングハンドル７３のポスト部分に設け、クラッチベダル１１９はハンドルポスト７３の足下に設け、クラヅチペダル１２１はハンドル近傍に設けている。
【００３２】
主変速軸１９と同軸芯位置に設けられた副変速軸２０にはクラッチパック７６によって切替シフトされる有効径の異なる２つの高低速切替ギヤ３４が設けられており、主変速後の駆動力を更に減速して高速と低速とに切り替えることができる。この高速と低速とに切り替え可能なギヤ構成をハイ・ロー変速装置Ｂということにする。
【００３３】
さらに副変速軸２０と同軸上には有効径の異なる３っの副変速ギヤ３５を有する出力軸３が配置されている。出力軸３は副変速ギヤ３５により三段変速する構成としている。この三段変速可能なギヤ３５の構成を副変速装置Ｃということにする。
【００３４】
また、副変速ギヤ３５に噛合するクリープカウンタギヤ４９を備えたクリープカウンタ軸２１が出力軸３に並列位置に設けられている。また主変速ギヤ３３や高低速切替ギヤ３４等と噛合する主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ４０を有する走行カウンタ軸６が主変速軸１９や副変速軸２０と並列位置に配置されており、主変速軸１９から伝動される回転が主変速ギヤ３３で変速されて、その回転が主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ４０を順次経由して副変速軸２０に設けられた高低速切替ギヤ３４に伝達される。高低速切替ギヤ３４に伝達された動力はクラッチパック７６を介して副変速軸２０上に設けた副変速ギヤ３５による変速機構を介して出力軸３に伝達される。
【００３５】
本実施例の走行動力伝達系では、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７機構を備えたＰＴＯ連動軸４を回転する伝動形態である正逆転ＰＴＯを設けている。
また、前記副変速ギヤ３５と噛み合う副変速カウンタギヤ３８の副変速カウンタ軸２７を回転自在に支持すると共に、出力軸３から前輪取出ギヤ３６を介して連動される前輪連動ギヤ５１を有する前輪連動軸２８を設け、この前輪連動軸２８の前方延長軸芯上にはＰＴＯ減速ギヤ５０を有するＰＴＯ減速軸２３を設けている。さらに、前輪連動軸２８の並行位置にＰＴＯ連動軸４を設け、該ＰＴＯ連動軸４と同軸芯上前端部にＰＴＯ連動軸４を正転と逆転に切替えるＰＴＯ正逆切替ギヤ３７のＰＴＯ正逆切替軸２２と、ＰＴＯ変速ギヤ３２のＰＴＯ変速軸１８を配置している。
【００３６】
また、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７と噛合するＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２を有するＰＴＯ逆回転カウンタ軸２４が前記ＰＴＯ正逆切替軸２２の側部に設けられ、ＰＴＯクラッチパック６６の入りによって、入力軸２からＰＴＯ変速ギヤ３２、ＰＴＯ変速カウンタギヤ４４及びＰＴＯ正逆切替ギヤ３７等を介してＰＴＯ正逆切替軸２２へ動力が伝動するように構成している。前記正逆切替ギヤ３７は前記ＰＴＯ変速ギヤ３２と同形態のクラッチリングを用いる形態としている。このＰＴＯ正逆切替軸２２の側方にはＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２を有する逆回転カウンタ軸２４を設け、ＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２は、ＰＴＯ減速ギヤ５０からの連動を受けてＰＴＯ正逆切替ギヤ３７を逆回転することができる。なお、前記ＰＴＯカウンタ軸９の後方に減速軸２３が配置される。
【００３７】
更に、ミッションケース内の下段部に配置された前輪出力軸５は、ミッションケースの後部底部に軸装されて、前輪連動軸２５やカップリング等を介して前記フロントデフ４７の入力軸２６へ連結する。この前輪出力軸５の横側には前輪駆動軸７が配置されている。前輪駆動軸７の後端には前輪ギヤ５５が設けられている。また、前記出力軸３の後端部の前輪取出ギヤ３６に前輪連動軸２８上の第１の前輪連動ギヤ５１が噛合し、該第１の前輪連動ギヤ５１を介して前輪連動軸２８に伝達される出力軸３の駆動力は、前輪連動軸２８と一体回転する第２の前輪連動ギヤ５４に伝達されて、該前輪連動ギヤ５４から前輪駆動軸７に伝達される。
【００３８】
また前輪駆動クラッチパック６７を前輪駆動軸７上に設け、この駆動軸７の前端部から前輪出力軸５ヘギヤ連動する。また、有効径の異なる２つの前輪駆動切替ギヤ４１が前輪駆動クラッチパック６７の左右に配置されており、該２つの前輪駆動切替ギヤ４１は、カウンタ軸５９に設けた有効径の異なる２つの切替駆動カウンタギヤ５６に各々噛み合わされ、前輪駆動クラッチパック６７を択一的に接続することにより、２つの減速比のうちのいずれか一方の減速比で前輪駆動軸７を駆動することができる。
【００３９】
前輪駆動クラッチパック６７を中立位置にシフトするときは前輪６１を駆動させない後輪駆動の二駆形態とし、この前輪駆動クラッチパック６７を油圧操作によって切り換えて低速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約１倍の等速駆動させる四駆形態とし、また、この前輪駆動クラッチパック６７を油圧操作によって切り換えて高速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約２倍に増速駆動させる四駆形態とすることによって走行することができる。
【００４０】
上記構成からなる噛合式変速装置により、エンジン６２の回転動力は主クラッチを構成する前後進クラッチＤを経由して４段の変速段からなる主変速装置Ａと２段の変速段からなるハイ・ロー変速装置Ｂ及び３段の変速段からなる副変速装置Ｃで合計２４段のうちのいずれかの変速段に変速され、得られた回転動力はリヤデフ４５を経て後輪６３が駆動される。また、前記副変速装置Ｃで変速された回転動力は前輪駆動クラッチパック（二駆四駆切替クラッチ）６７にも伝達され、該クラッチパック６７により前輪６１が「等速」もしくは「増速」に切り換えられた後、フロントデフ４７を経て前輪６１が駆動される。
【００４１】
また、ＰＴＯ変速ギヤ３２、走行系の主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び副変速ギヤ３５等を、ドライブピニオンギヤ５３を有する出力軸３の軸芯上に沿って配置する構成とする。走行系の伝動は、入力軸２から出力軸３の軸芯上に配置される主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び複変速ギヤ３５等を介してドライブピニオンギヤ５３へ多段変速連動される。また、ＰＴＯ系の変速は、この出力軸３の軸芯上の前端部に設けられるＰＴＯ変速ギヤ３２を介して連動される。
【００４２】
次に本実施例のトラクタの油圧回路図を図１１に示す。
図１１の油圧回路図では左右の後輪６３を独立して制動する左右のブレーキシリンダ８３、前輪６１へ伝達する動力を「等速」もしくは「増速」に切り換える四駆切換クラッチシリンダ９９、ステアリングハンドル７３の回転操作により作動するパワーステアリング装置１０３、ＰＴＯクラッチシリンダ１０４、ＰＴＯクラッチ圧力コントロール用バルブ１０５，1０６などが設けられている。なお、一点鎖線部分の回路１０１はメイン油圧回路（作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど）となり、サブ回路（走行・ブレーキ・デフロック・ＰＴＯ側回路）とあまり関係がないため、回路図の図示を省略している。
【００４３】
油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ａを介して主変速装置Ａの第４速用と第２速用の各ギヤ３３をクラッチパック７６を介してそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ８７と油圧クラッチシリンダ８８を切り替える４−２速切替用の変速制御弁８９に供給され、さらに主変速装置Ａの第１速用と第３速用の各ギヤ３３をそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ９１と油圧クラッチシリンダ９２を切り替える１−３速切替用の変速制御弁９３に供給される。
【００４４】
減圧弁８１ａを経由する作動油は、前後進クラッチシリンダ８５のオン・オフ制御弁１２９を介して前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤを切り替える切替弁８６に供給される。該前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤのいずれに作動油が供給されているかは前進側クラッチ圧カセンサ１１０と後進側クラッチ圧カセンサ１１１で検出できる。
【００４５】
同様に、上記及び下記油圧クラッチシリンダに供給される作動油はそれぞれの油圧クラッチシリンダへの入口側の油路に設けた圧カセンサで検知できる構成になっている。
また、油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ｂを介してブレーキバルブ８２ａを経由して左右のブレーキシリンダ８３に分岐供給される。前記ブレーキバルブ８２ａは後輪６３を選択する切替制御弁であり、該ブレーキバルブ８２ａはブレーキカを調整する圧力制御弁８２ｂと一体構成となっている。
【００４６】
さらに、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、前記第１速〜第４速用の各ギヤ３３で変速された速度を「高速」と「低速」の二つのギヤ４０のいずれかにクラッチパック７６を介して作動させるハイ・ロー油圧クラッチシリンダ９５を切り替えるための制御弁９６ａ，９６ｂに供給される。
【００４７】
また、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、デフロック制御弁９７を経てフロントデフ４７用の前輪デフロックシリンダ９８ａ及びリアデフ４５用の後輪デフロックシリンダ９８ｂに分岐される。
【００４８】
さらに、前輪駆動クラッチパック６７のギヤ４１の切替用の油圧シリンダ９９には切替制御弁９４を経て前記減圧弁８１ｂを経由する作動油が供給される。
同様に、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、ＰＴＯ用バルブ１０５，１０６を介してＰＴＯクラッチシリンダ１０４に供給され、ＰＴＯクラッチの圧力を調整する。
【００４９】
また図１１に示す油圧ポンプ８０からの油圧は、パワステアリングハンドルの操作で作動されるオービットロール１０７に作動油を供給する構成である。
【符号の説明】
【００５０】
３５ ギヤ
６２ エンジン（原動機）
７６ 切替クラッチ
Ａ 主変速部
Ｂ 付加変速部
Ｂ１，Ｂ２ 増減ボタンスイッチ
Ｂ３ 高低切替ボタン
Ｃ 副変速部
Ｃａ アクチュエータ
Ｄ 前後進切替部
Ｌ 切替レバー
Ｓ センサ（中立検出手段）
Ｔ 変速伝動装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン動力を受ける走行用主クラッチと走行車軸に変速動力を出力する副変速部と、その間に前後進切替部、主変速部、付加変速部とを備えてなる作業車両の走行変速伝動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に示されるように、前後進切替部、主変速部、副変速部を直列構成した走行変速伝動装置をエンジンと走行車軸との間に備える作業車両が知られている。前後進切替部と主変速部は、伝動方向が異なるギヤ列と対応する多板クラッチにより伝動系統を切替え選択して走行方向と変速比を選択でき、また、副変速部は、ギヤシフト操作によりギヤ比の異なる伝動系列をギヤのスライド動作により切替えて速度帯域を切替えることができる。
【０００３】
この作業車両の変速伝動装置は、作業内容に応じて副変速部の速度帯域をギヤシフト操作により選択した上で、前後進切替部のクラッチ調節によって発進走行し、主変速部による多段階の速度調節によりその速度帯域における走行速度を選択して適切な車速で作業走行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９７７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、副変速部のギヤ切替に際しては、その入力側と副変速部との間で回転速度差があるとギヤシフトができないので、回転慣性として作用する副変速部の入力側の主変速部と前後進切替部の回転部分の回転が収まってギヤシフトできるまで時間を要するという問題があり、迅速な操作の妨げとなっていた。
【０００６】
この問題は、スイッチ操作によって走行調節できるように主変速部を油圧制御クラッチによって多段階切替えが可能に構成した場合についても同様であり、その上に、多板クラッチによる連れ回りを受けて更に副変速部における操作性の悪化を招くこととなることから、このような副変速部における操作性の問題により、主変速部についてスイッチ操作による操作性の改善効果が生かし切れないという問題を生じていた。
【０００７】
発明が解決しようとする課題は、副変速部による車速帯域切替えの操作性改善のみならず、操作性改善を図った主変速部による多段階変速に適用することによってその利点を生かして幅広い車速範囲をカバーした操作性向上を可能とする作業車両の走行変速伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、原動機出力を受けてその回転伝動を制御する走行用主クラッチおよび走行車軸側にギヤ変速可能に動力を出力する副変速部を備えるとともに、これら両者の間に回転方向を切替える前後進切替部と、複数段階の変速伝動をする主変速部と、少なくとも２段階の変速伝動をする付加変速部とを直列していずれもギヤ比の異なる複数の伝動系列を切替える切替クラッチを備えてなる作業車両の走行変速伝動装置において、上記付加変速部は、上記副変速部の動力入力位置に配置するとともに、副変速部の変速時には、前記付加変速部のいずれかの切替クラッチを切り動作可能に構成してなることを特徴とする。
【０００９】
上記付加変速部における伝動遮断により、直近の副変速部の入力側の回転慣性が小さく抑えられる。
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記副変速部には非伝動の中立状態を検出する中立検出手段を設け、かつ、前記付加変速部の中の副変速部に近い側の切替クラッチについて上記中立検出手段の検出動作に応じて伝動遮断制御することを特徴とする。
【００１０】
上記副変速部が中立状態になると、それを検出する中立検出手段を介して付加変速部の出力側の切替クラッチの伝動が遮断され、直近の副変速部の入力側の回転慣性が最小限度に抑えられる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成の作業車両の走行変速伝動装置は、付加変速部における伝動遮断によって副変速部の入力側の回転慣性が小さく抑えられることから、副変速部の変速の際の入力側回転差の調節が容易となるので、副変速部の変速切替がスムーズとなる。したがって、副変速部による車速帯域切替えの操作性の改善のみならず、油圧制御等による主変速部の多段階変速と合わせて適用することによりその利点を生かすことができ、幅広い車速範囲をカバーした操作性向上が可能となる。
【００１２】
請求項２の構成の作業車両の走行変速伝動装置は、副変速部が中立状態になると付加変速部の出力側の切替クラッチで伝動が遮断されることから、副変速部の入力側回転慣性が最小限度まで抑えられるので、副変速部の変速の際は、迅速かつスムーズな切替ができる上に、その伝動遮断が副変速部の中立動作と対応することから、走行加減速中における不用意な動力切断を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】作業車両の機体側面図である。
【図２】作業車両の変速伝動装置の伝動系統展開図である。
【図３】ギヤシフト駆動部の平面図である。
【図４】図３のギヤシフト駆動部の正面図である。
【図５】レバーガイドのパターン（ａ）、操作系構成図（ｂ）である。
【図６】ギヤ比の組合せリストである。
【図７】変速操作部の別の構成例（ａ）〜（ｃ）である。
【図８】切替レバーの分解斜視図（ａ）およびその部分拡大図（ｂ）である。
【図９】切替レバーの別の構成例の分解斜視図（ａ）、部分拡大図（ｂ）、要部拡大構成図である。
【図１０】切替えレバーの別の構成例の要部斜視図である。
【図１１】変速伝動装置の油圧制御図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
本発明の作業車両の１例としての農用トラクタは、機体側面図を図１に示すように、前輪６１，６１と後輪６３，６３とを備えた機体前部のボンネット内に原動機としてのエンジン６２を搭載し、このエンジン６２の回転動力を変速伝動装置Ｔであるトランスミッションに伝達し、この変速伝動装置Ｔで適宜変速された動力を前輪６１，６１と後輪６３、６３とに伝達するとともに、後部のＰＴＯ軸１４を介して図示せぬ作業機に出力するように構成している。また、オペレータによる操作のために、変速伝動装置Ｔの上部に操縦部Ｈを構成し、不図示の前後進切替レバー、クラッチペダル等の操作部が配置され、制御部により変速制御可能に構成される。
【００１５】
変速伝動装置Ｔは走行動力と作業機動力を変速制御する機構部であり、図２の伝動系統展開図に示すように、走行系はエンジン６２から動力を受ける前後進切替部Ｄ、主変速部Ａ、付加変速部Ｂ、副変速部Ｃにより差動機構４５を介して後輪６３，６３に伝達し、また、前輪伝動クラッチ（二駆四駆切替クラッチ）６７を備えて二駆四駆切替制御可能に差動機構４７を介して前輪６１，６１用動力を分ける。作業機系は、エンジン６２から作業機動力を分岐して後部のＰＴＯ軸１８に伝達制御するＰＴＯクラッチ６６、ＰＴＯ変速部３２等から構成される。
【００１６】
上記前後進切替部Ｄは、２つの切替クラッチ６０によって前進・後進を切替え、主変速部Ａは、４つの切替クラッチ７６，７６により４段切替え可能に構成し、付加変速部Ｂは２つの切替クラッチ７６によって低速と高速を切替える。これら変速部を含め、変速伝動装置Ｔの伝動構成およびその油圧制御構成については、別途、詳述する。
（副変速部）
副変速部Ｃは、図３、図４にギヤシフト駆動部の平面図、正面図をそれぞれ示すように、油圧制御または電磁式のアクチュエータＣａによるギヤシフト駆動部を設け、アクチュエータ動作によって切替可能な高低２速のシンクロメッシュ式接続切替えと超低速のクリープ用の各ギヤ３５の伝動をシフト切替え可能に構成する。これら作業走行のための「高」「低」「クリープ」の速度帯域のほか、動力伝達のない中立状態である「中立」を切替え可能に構成し、また、中立状態を含むシフトポジションの検出が可能なセンサＳを設ける。
【００１７】
センサＳは、副変速部Ｃの伝動遮断位置である中立状態を検出する中立検出手段であり、レバーや押しボタンスイッチ等による変速操作によって副変速部Ｃが「中立」に切替えられた場合は、中立検出手段の検出動作に応じて付加変速部Ｂを伝動遮断制御し、必要により、前後進切替部Ｄを合わせて中立位置に切替えるように制御を構成する。
【００１８】
上記のように構成した走行変速伝動装置は、副変速部Ｃの動力入力位置に付加変速部Ｂを配置するとともに、そのギヤ伝動が、好ましくはその変速出力側で、随時、伝動遮断可能に構成し、さらに、副変速部Ｃには伝動遮断の中立状態を検出する中立検出手段Ｓを設け、その中立検出に応じて付加変速部Ｂを伝動遮断制御することにより、副変速部Ｃが中立状態においては付加変速部Ｂの出力側で伝動が遮断される。
【００１９】
したがって、直近位置の副変速部Ｃの入力側の回転慣性が小さく抑えられて副変速部Ｃの変速の際の入力側回転差の調節が容易となるので、その変速切替がスムーズとなり、副変速部Ｃによる車速帯域切替えの操作性改善のみならず、油圧制御等による主変速部の多段階変速と合わせて適用することによってその利点を生かすことができ、幅広い車速範囲をカバーした操作性向上が可能となる。
【００２０】
この場合、付加変速部Ｂの伝動遮断が副変速部Ｃの中立動作と対応させることにより、走行伝動中における不用意な動力切断を防止することができる。
（変速操作部）
変速操作部の構成については、副変速部Ｃをレバーで操作する場合は、図５（ａ）に示すように、ＨパターンのレバーガイドＰとし、図５（ｂ）の操作系構成図に示すグリップ部Ｇに増減スイッチＢ１，Ｂ２を設けた切替レバーＬの前後の傾動によって高低２速を切替えるガイドケーブルＣｃで連結することにより、操作レバー数の低減と操作の簡易を図ることができる。
【００２１】
その具体的な変速動作は、主変速部Ａを増減ボタンスイッチＢ１，Ｂ２で操作し、付加変速部Ｂはスイッチで操作し、副変速部Ｃはレバー操作で切替え、この副変速部ＣをレバーＬで「低速」から「高速」に切替えると、まず、主変速部Ａを現在位置から最高速の８速位置に自動変速した後に副変速部Ｃをアクチュエータ駆動によって切替える。低速に切替える場合は、主変速部Ａを現在位置から最低速の１速位置に自動変速した後に副変速部Ｃをアクチュエータ駆動によって切替える。このような制御処理により、急激な変速ショックを防止することができる。
【００２２】
また、クラッチペダルを踏んで入り切りする主クラッチをエンジン６２の出力位置に設けて構成する場合においては、クラッチペダル操作の間について自動変速制御を停止することにより、オペレータの意図を反映することができる。そのほか、副変速部Ｃの変速中においては、主変速部Ａの増減変速制御を停止することにより、不用意な変速を防止することができる。
（別の変速操作部）
また、別の構成として、構成例を図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、副変速切替えレバーＬに主変速部Ａの増減ボタンスイッチＢ１，Ｂ２と、さらに、付加変速部Ｂの高低切替えスイッチＢ３を設けることにより、操作性を向上することができる。図７（ａ）は、押すと「高」に変速される高低切替えスイッチＢ３をレバーＬに集合配置し、図７（ｂ）は、前後方向の操作で「高」「低」交互切替えの高低切替えスイッチＢ３をレバーＬの頂部に配置し、図７（ｃ）は、押すと「高」に変速される高低切替えスイッチＢ３をレバーＬの頂部に配置した例である。
【００２３】
副変速部Ｃの切替レバーＬは、図８の分解斜視図（ａ）およびその部分拡大図（ｂ）に示すように、操縦部ＨのオペレータシートＨａに取付けて構成することにより、シートを前後、上下に動かしても、シートと切替レバーＬとの位置関係が維持されてレバーの操作性を向上することができる。スイッチは、増減ボタンスイッチＢ１，Ｂ２と、押すと「高」の高低切替えスイッチＢ３を集合配置した例である。
【００２４】
また、図９の切替レバーの別の構成例の分解斜視図（ａ）、部分拡大図（ｂ）、要部拡大構成図に示すように、切替レバーＬは直線操作とし、中立（Ｎ）位置には誤操作防止のためレバーガイド部Ｇに牽制溝を形成するとともにリミットスイッチＳを設け、Ｎ位置の時に２段モーション構成として乗降時等の接触による誤操作を防止する。このように、直線操作とすることにより操作性の向上と誤操作の防止を図ることができる。
【００２５】
付加変速部Ｂの変速ギヤ比については、図６のギヤ比の組合せリストに示すように、副変速部Ｃと一体的な組合せによって「ＬＬ」「Ｌ」「Ｍ」「Ｈ」の４段切替えのＨパターンのレバーガイドによる一体副変速部として制御構成することができる。
【００２６】
この場合において、切替えレバーＬは、図１０の要部斜視図に示すように、その操作は、付加変速部Ｂの切替えと対応して直線の操作とすることにより、違和感の無い操作が可能となる。
（変速伝動装置）
以下において、変速伝動装置の伝動構成およびその油圧制御構成について詳細に説明する。
【００２７】
本実施例のトラクタの動力伝動系統図を示す前出の図２において、エンジン６２は後側に突出のエンジン軸１を有し、このエンジン軸１をクラッチハウジング部の入力軸２に連結する。ミッションケース内の伝動機構を介して後端部の出力軸３及びＰＴＯ軸１４を連動すると共に、ミッションケースの下部に設けた前輪出力軸５を連動する構成としている。この出力軸３はミッションケース内の後部の略中央部において前後方向に沿うように軸受されて後端にドライブピニオンギヤ５３を有し、リヤデフ４５のデフリングギヤ４６に噛合し、リヤアクスルハウジングに沿って軸装されたリヤデフ軸１０と後輪軸１１を遊星減速機構を介して連動する。また、前輪出力軸５はミッションケースの下部からエンジン６２の下部を経て、フロントアクスルハウジングの中央部に設けられるフロントデフ４７の入力軸２６に連結され、このフロントアクスルハウジングに沿って軸装されるフロントデフ軸１２及び遊星減速機構等を介して前輪軸１３へ連動する構成としている。なお、入力軸２から油圧ポンプ８０（図１１）への動力取り出し用のギヤ駆動軸１５，１７が入力軸２に並列配置されている。
【００２８】
本実施例のトランスミッションは、エンジン軸１によって駆動される入力軸２から入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯ変速カウンタギヤ４４を有するＰＴＯカウンタ軸９上にＰＴＯクラッチパック６６を設けている。また入力軸２には前後進切替用の前後進切替ギヤ４２、４２が遊転状態に設けられ、一方の後進側の前後進切替ギヤ４２には入力軸２と並列配置されたバックカウンタ軸８に設けられたバックカウンタギヤ４３が噛合し、他方の前進側の前後進切替ギヤ４２には主変速軸１９上に固定した入力ギヤ４８と該主変速軸１９上に遊転自在に設けた有効径の異なる４つの主変速ギヤ３３を設ける。これら４つの主変速ギヤ３３は、四段変速に構成され、クラッチパック７６によって切替シフトされ、４つの主変速ギヤ３３から構成される変速装置を主変速装置Ａということにする。
【００２９】
前記主変速軸１９上には、前記主変速装置Ａの４つの主変速ギヤ３３のうち、最も有効径の小さい主変速ギヤ３３（第１速用）と３番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第３速用）との間にクラッチパック７６を固定して設け、２番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第２速用）と最も有効径の大きい主変速ギヤ３３（第４速用）との間にクラッチパック７６を固定して設ける。前記２つのクラッチパック７６には、各主変速ギヤ３３を主変速軸１９と一体回転するように連結する摩擦クラッチが各々設けられている。
【００３０】
また、前後進切替ギヤ４２の前進側のギヤと噛合可能な入力ギヤ４８は、前後進切替ギヤ４２の後進側のギヤともバックカウンタ軸８上のバックカウンタギヤ４３と噛み合っており、該前後進切替ギヤ４２のうちの前進側のギヤ４２と後進側のギヤ４２とを、前後独立した摩擦クラッチから成る２つの前後進切替クラッチパック６０の切替によって択一的に入力軸２と一体化して、前進走行と後進走行とに切替えられる構成である。後述する油圧シリンダ８５（図１１）を含めこれらギヤ４２とクラッチパック６０などからなる構成を前後進クラッチＤということにする。
【００３１】
また、前後進クラッチＤの切替を手動で行う前後進切替レバー１１５をステアリングハンドル７３のポスト部分に設け、クラッチベダル１１９はハンドルポスト７３の足下に設け、クラヅチペダル１２１はハンドル近傍に設けている。
【００３２】
主変速軸１９と同軸芯位置に設けられた副変速軸２０にはクラッチパック７６によって切替シフトされる有効径の異なる２つの高低速切替ギヤ３４が設けられており、主変速後の駆動力を更に減速して高速と低速とに切り替えることができる。この高速と低速とに切り替え可能なギヤ構成をハイ・ロー変速装置Ｂということにする。
【００３３】
さらに副変速軸２０と同軸上には有効径の異なる３っの副変速ギヤ３５を有する出力軸３が配置されている。出力軸３は副変速ギヤ３５により三段変速する構成としている。この三段変速可能なギヤ３５の構成を副変速装置Ｃということにする。
【００３４】
また、副変速ギヤ３５に噛合するクリープカウンタギヤ４９を備えたクリープカウンタ軸２１が出力軸３に並列位置に設けられている。また主変速ギヤ３３や高低速切替ギヤ３４等と噛合する主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ４０を有する走行カウンタ軸６が主変速軸１９や副変速軸２０と並列位置に配置されており、主変速軸１９から伝動される回転が主変速ギヤ３３で変速されて、その回転が主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ４０を順次経由して副変速軸２０に設けられた高低速切替ギヤ３４に伝達される。高低速切替ギヤ３４に伝達された動力はクラッチパック７６を介して副変速軸２０上に設けた副変速ギヤ３５による変速機構を介して出力軸３に伝達される。
【００３５】
本実施例の走行動力伝達系では、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７機構を備えたＰＴＯ連動軸４を回転する伝動形態である正逆転ＰＴＯを設けている。
また、前記副変速ギヤ３５と噛み合う副変速カウンタギヤ３８の副変速カウンタ軸２７を回転自在に支持すると共に、出力軸３から前輪取出ギヤ３６を介して連動される前輪連動ギヤ５１を有する前輪連動軸２８を設け、この前輪連動軸２８の前方延長軸芯上にはＰＴＯ減速ギヤ５０を有するＰＴＯ減速軸２３を設けている。さらに、前輪連動軸２８の並行位置にＰＴＯ連動軸４を設け、該ＰＴＯ連動軸４と同軸芯上前端部にＰＴＯ連動軸４を正転と逆転に切替えるＰＴＯ正逆切替ギヤ３７のＰＴＯ正逆切替軸２２と、ＰＴＯ変速ギヤ３２のＰＴＯ変速軸１８を配置している。
【００３６】
また、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７と噛合するＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２を有するＰＴＯ逆回転カウンタ軸２４が前記ＰＴＯ正逆切替軸２２の側部に設けられ、ＰＴＯクラッチパック６６の入りによって、入力軸２からＰＴＯ変速ギヤ３２、ＰＴＯ変速カウンタギヤ４４及びＰＴＯ正逆切替ギヤ３７等を介してＰＴＯ正逆切替軸２２へ動力が伝動するように構成している。前記正逆切替ギヤ３７は前記ＰＴＯ変速ギヤ３２と同形態のクラッチリングを用いる形態としている。このＰＴＯ正逆切替軸２２の側方にはＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２を有する逆回転カウンタ軸２４を設け、ＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２は、ＰＴＯ減速ギヤ５０からの連動を受けてＰＴＯ正逆切替ギヤ３７を逆回転することができる。なお、前記ＰＴＯカウンタ軸９の後方に減速軸２３が配置される。
【００３７】
更に、ミッションケース内の下段部に配置された前輪出力軸５は、ミッションケースの後部底部に軸装されて、前輪連動軸２５やカップリング等を介して前記フロントデフ４７の入力軸２６へ連結する。この前輪出力軸５の横側には前輪駆動軸７が配置されている。前輪駆動軸７の後端には前輪ギヤ５５が設けられている。また、前記出力軸３の後端部の前輪取出ギヤ３６に前輪連動軸２８上の第１の前輪連動ギヤ５１が噛合し、該第１の前輪連動ギヤ５１を介して前輪連動軸２８に伝達される出力軸３の駆動力は、前輪連動軸２８と一体回転する第２の前輪連動ギヤ５４に伝達されて、該前輪連動ギヤ５４から前輪駆動軸７に伝達される。
【００３８】
また前輪駆動クラッチパック６７を前輪駆動軸７上に設け、この駆動軸７の前端部から前輪出力軸５ヘギヤ連動する。また、有効径の異なる２つの前輪駆動切替ギヤ４１が前輪駆動クラッチパック６７の左右に配置されており、該２つの前輪駆動切替ギヤ４１は、カウンタ軸５９に設けた有効径の異なる２つの切替駆動カウンタギヤ５６に各々噛み合わされ、前輪駆動クラッチパック６７を択一的に接続することにより、２つの減速比のうちのいずれか一方の減速比で前輪駆動軸７を駆動することができる。
【００３９】
前輪駆動クラッチパック６７を中立位置にシフトするときは前輪６１を駆動させない後輪駆動の二駆形態とし、この前輪駆動クラッチパック６７を油圧操作によって切り換えて低速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約１倍の等速駆動させる四駆形態とし、また、この前輪駆動クラッチパック６７を油圧操作によって切り換えて高速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約２倍に増速駆動させる四駆形態とすることによって走行することができる。
【００４０】
上記構成からなる噛合式変速装置により、エンジン６２の回転動力は主クラッチを構成する前後進クラッチＤを経由して４段の変速段からなる主変速装置Ａと２段の変速段からなるハイ・ロー変速装置Ｂ及び３段の変速段からなる副変速装置Ｃで合計２４段のうちのいずれかの変速段に変速され、得られた回転動力はリヤデフ４５を経て後輪６３が駆動される。また、前記副変速装置Ｃで変速された回転動力は前輪駆動クラッチパック（二駆四駆切替クラッチ）６７にも伝達され、該クラッチパック６７により前輪６１が「等速」もしくは「増速」に切り換えられた後、フロントデフ４７を経て前輪６１が駆動される。
【００４１】
また、ＰＴＯ変速ギヤ３２、走行系の主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び副変速ギヤ３５等を、ドライブピニオンギヤ５３を有する出力軸３の軸芯上に沿って配置する構成とする。走行系の伝動は、入力軸２から出力軸３の軸芯上に配置される主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び複変速ギヤ３５等を介してドライブピニオンギヤ５３へ多段変速連動される。また、ＰＴＯ系の変速は、この出力軸３の軸芯上の前端部に設けられるＰＴＯ変速ギヤ３２を介して連動される。
【００４２】
次に本実施例のトラクタの油圧回路図を図１１に示す。
図１１の油圧回路図では左右の後輪６３を独立して制動する左右のブレーキシリンダ８３、前輪６１へ伝達する動力を「等速」もしくは「増速」に切り換える四駆切換クラッチシリンダ９９、ステアリングハンドル７３の回転操作により作動するパワーステアリング装置１０３、ＰＴＯクラッチシリンダ１０４、ＰＴＯクラッチ圧力コントロール用バルブ１０５，1０６などが設けられている。なお、一点鎖線部分の回路１０１はメイン油圧回路（作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど）となり、サブ回路（走行・ブレーキ・デフロック・ＰＴＯ側回路）とあまり関係がないため、回路図の図示を省略している。
【００４３】
油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ａを介して主変速装置Ａの第４速用と第２速用の各ギヤ３３をクラッチパック７６を介してそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ８７と油圧クラッチシリンダ８８を切り替える４−２速切替用の変速制御弁８９に供給され、さらに主変速装置Ａの第１速用と第３速用の各ギヤ３３をそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ９１と油圧クラッチシリンダ９２を切り替える１−３速切替用の変速制御弁９３に供給される。
【００４４】
減圧弁８１ａを経由する作動油は、前後進クラッチシリンダ８５のオン・オフ制御弁１２９を介して前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤを切り替える切替弁８６に供給される。該前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤのいずれに作動油が供給されているかは前進側クラッチ圧カセンサ１１０と後進側クラッチ圧カセンサ１１１で検出できる。
【００４５】
同様に、上記及び下記油圧クラッチシリンダに供給される作動油はそれぞれの油圧クラッチシリンダへの入口側の油路に設けた圧カセンサで検知できる構成になっている。
また、油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ｂを介してブレーキバルブ８２ａを経由して左右のブレーキシリンダ８３に分岐供給される。前記ブレーキバルブ８２ａは後輪６３を選択する切替制御弁であり、該ブレーキバルブ８２ａはブレーキカを調整する圧力制御弁８２ｂと一体構成となっている。
【００４６】
さらに、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、前記第１速〜第４速用の各ギヤ３３で変速された速度を「高速」と「低速」の二つのギヤ４０のいずれかにクラッチパック７６を介して作動させるハイ・ロー油圧クラッチシリンダ９５を切り替えるための制御弁９６ａ，９６ｂに供給される。
【００４７】
また、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、デフロック制御弁９７を経てフロントデフ４７用の前輪デフロックシリンダ９８ａ及びリアデフ４５用の後輪デフロックシリンダ９８ｂに分岐される。
【００４８】
さらに、前輪駆動クラッチパック６７のギヤ４１の切替用の油圧シリンダ９９には切替制御弁９４を経て前記減圧弁８１ｂを経由する作動油が供給される。
同様に、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、ＰＴＯ用バルブ１０５，１０６を介してＰＴＯクラッチシリンダ１０４に供給され、ＰＴＯクラッチの圧力を調整する。
【００４９】
また図１１に示す油圧ポンプ８０からの油圧は、パワステアリングハンドルの操作で作動されるオービットロール１０７に作動油を供給する構成である。
【符号の説明】
【００５０】
３５ ギヤ
６２ エンジン（原動機）
７６ 切替クラッチ
Ａ 主変速部
Ｂ 付加変速部
Ｂ１，Ｂ２ 増減ボタンスイッチ
Ｂ３ 高低切替ボタン
Ｃ 副変速部
Ｃａ アクチュエータ
Ｄ 前後進切替部
Ｌ 切替レバー
Ｓ センサ（中立検出手段）
Ｔ 変速伝動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機出力を受けてその回転伝動を制御する走行用主クラッチおよび走行車軸側にギヤ変速可能に動力を出力する副変速部（Ｃ）を備えるとともに、これら両者の間に回転方向を切替える前後進切替部（Ｄ）と、複数段階の変速伝動をする主変速部（Ａ）と、少なくとも２段階の変速伝動をする付加変速部（Ｂ）とを直列していずれもギヤ比の異なる複数の伝動系列を切替える切替クラッチを備えてなる作業車両の走行変速伝動装置において、
上記付加変速部（Ｂ）は、上記副変速部（Ｃ）の動力入力位置に配置するとともに、副変速部（Ｃ）の変速時には、前記付加変速部（Ｂ）のいずれかの切替クラッチ（７６）を切り動作可能に構成してなることを特徴とする作業車両の走行変速伝動装置。
【請求項２】
前記副変速部（Ｃ）には非伝動の中立状態を検出する中立検出手段（Ｓ）を設け、かつ、前記付加変速部（Ｂ）の中の副変速部（Ｃ）に近い側の切替クラッチ（７６）について上記中立検出手段（Ｓ）の検出動作に応じて伝動遮断制御することを特徴とする請求項１記載の作業車両の走行変速伝動装置。
【請求項１】
原動機出力を受けてその回転伝動を制御する走行用主クラッチおよび走行車軸側にギヤ変速可能に動力を出力する副変速部（Ｃ）を備えるとともに、これら両者の間に回転方向を切替える前後進切替部（Ｄ）と、複数段階の変速伝動をする主変速部（Ａ）と、少なくとも２段階の変速伝動をする付加変速部（Ｂ）とを直列していずれもギヤ比の異なる複数の伝動系列を切替える切替クラッチを備えてなる作業車両の走行変速伝動装置において、
上記付加変速部（Ｂ）は、上記副変速部（Ｃ）の動力入力位置に配置するとともに、副変速部（Ｃ）の変速時には、前記付加変速部（Ｂ）のいずれかの切替クラッチ（７６）を切り動作可能に構成してなることを特徴とする作業車両の走行変速伝動装置。
【請求項２】
前記副変速部（Ｃ）には非伝動の中立状態を検出する中立検出手段（Ｓ）を設け、かつ、前記付加変速部（Ｂ）の中の副変速部（Ｃ）に近い側の切替クラッチ（７６）について上記中立検出手段（Ｓ）の検出動作に応じて伝動遮断制御することを特徴とする請求項１記載の作業車両の走行変速伝動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−３２０５６（Ｐ２０１０−３２０５６Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５０５２５（Ｐ２００９−２５０５２５）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【分割の表示】特願２００７−１５９４０４（Ｐ２００７−１５９４０４）の分割
【原出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【分割の表示】特願２００７−１５９４０４（Ｐ２００７−１５９４０４）の分割
【原出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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