【手続補正書】
【提出日】平成16年9月3日(2004.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    農用トラクタの走行変速装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  主変速機構より減速比の大きな変速機構と、前段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を設け、前記減速比の大きな変速機構と前記オーバードライブ機構とを入切操作する単一の切換操作具を設け、前記切換操作具を、前記減速比の大きな変速機構の中立操作位置より前記オーバードライブ機構に対するオーバードライブ操作域に切換でき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２】  前記減速比の大きな変速機構を超減速状態が現出可能な超減速機構に構成し、前記切換操作具の操作移動域を、超減速操作域と、その超減速操作域から分岐されるオーバードライブ操作域とで形成してある請求項１記載の農用トラクタの走行変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農用トラクタの走行変速装置に関するものである。
【０００２】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、二重噛み合いを牽制防止できるようにすることを主たる目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１に係る発明の構成、作用および効果〕
【０００５】
（構成）  請求項１に係る発明は、主変速機構より減速比の大きな変速機構と、前段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を設け、前記減速比の大きな変速機構と前記オーバードライブ機構とを入切操作する単一の切換操作具を設け、前記切換操作具を、前記減速比の大きな変速機構の中立操作位置より前記オーバードライブ機構に対するオーバードライブ操作域に切換できるように構成してあることを特徴とする。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
〔請求項２に係る発明の構成、作用および効果〕
【０００９】
（構成）  請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記減速比の大きな変速機構を超減速状態が現出可能な超減速機構に構成し、前記切換操作具の操作移動域を、超減速操作域と、その超減速操作域から分岐されるオーバードライブ操作域とで形成してあることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明のギヤ変速装置を備えた四輪駆動型のトラクタが示されている。このトラクタは、操向前輪１と後輪２を備えた機体の前部にエンジン３が搭載され、後輪２を軸支したミッションケース４の後部には作業装置昇降用の油圧駆動式リフトアーム５と作業装置駆動用のＰＴＯ軸６が備えられ、機体上部には運転席７やステアリングハンドル８を備えた運転部が設けられた構造となっている。
【００１９】
図２に走行用の伝動系が示されており、その概略を説明する。前記エンジン３の出力は主クラッチ９を介してシンクロメッシュ型の主変速機構Ａの入力軸１１に伝達され、シフトスリーブＳ1 ，Ｓ2 が択一的に選択されてシフト操作されることによって４段に変速される。主変速機構Ａからの出力は出力軸１２を介して油圧式の変速用クラッチＣに伝達された後、シンクロメッシュ型の前後進切換え機構Ｂの入力軸１３に伝達され、ここでシフトスリーブＳ3 の前後シフト操作によって前後進が選択されるとともに、シフトスリーブＳ4 の前後シフト操作によって前進速度が２段に変速される。前後進切換え機構Ｂからの出力は出力軸１４を介してシンクロメッシュ型の副変速機構Ｄの入力軸１５に伝達され、シフトスリーブＳ5 の前後シフト操作によって２段に変速される。さらに、副変速機構Ｄの出力は最終変速軸１６上に備えたコンスタントメッシュ型の超減速機構Ｅに伝達される。この超減速機構Ｅでは、シフトスリーブＳ6 の前方シフトによって副変速機構Ｄの出力がそのまま最終変速軸１６に伝達され、シフトスリーブＳ6 の後方シフトによって副変速機構Ｄの出力が減速軸１７を迂回して大きく減速された状態で最終変速軸１６に伝達され、この最終変速軸１６からの動力がベベルピニオンギヤ１８を介して後輪デフ装置１９に伝達されるようになっている。
【００２０】
また、副変速機構Ｄの入力軸１５上にはオーバードライブ機構Ｆが備えられている。このオーバードライブ機構Ｆは、シフトスリーブＳ7 を後方にシフトすることで、入力軸１５の動力を副変速機構Ｄよりも増速して最終変速軸１６に伝達し、シフトスリーブＳ7 を前方にシフトして中立にすることで、その増速伝達を遮断するよう構成されている。
【００２１】
また、最終変速軸１６の動力の一部が出力ギヤ２０を介して取り出されて、前輪変速機構Ｇを介して前輪駆動軸２１に伝達されるようになっている。なお、この前輪変速機構Ｇは、前輪１を後輪２と略同速度で駆動する標準駆動状態と、前輪１を後輪２の略二倍の速度で駆動する増速駆動状態とに切り換え可能に構成されたものであり、通常は標準駆動状態で前輪１が駆動され、前輪１の操向角度が設定角度以上になると、標準駆動状態から増速駆動状態に切り換えられて、円滑な小回り旋回が行われるよう構成されている。
【００２２】
前記主変速機構ＡのシフトスリーブＳ1,Ｓ2 と副変速機構ＤのシフトスリーブＳ5 は、それぞれ油圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 によってそれぞれシフト操作されるようになっており、運転席７の左脇に設けた変速レバー２２の操作に基づいて、これら油圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 および変速用クラッチＣがシーケンス制御されて、１速「Ｄ1 」から８速「Ｄ8 」までの変速を行うことができるようになっている。また、前後進切換え機構ＢのシフトスリーブＳ4 も油圧ピストンＰ4 によってシフト操作されるようになっており、これら油圧ピストンＰ1 〜Ｐ4 、および、変速用クラッチＣを制御する油圧回路が図３に示されている。
【００２３】
図３に示すように、油圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 およびＰ4 は、それぞれ電磁弁Ｖ1,Ｖ2,Ｖ3 およびＶ4 に接続されるとともに、変速用クラッチＣは、ピストン駆動圧をパイロット圧とするパイロット弁Ｖｃに接続されている。また、変速レバー２２の操作位置がポテンショメータ２３で検出され、この検出結果に基づいて前記電磁弁Ｖ1,Ｖ2,Ｖ3 が制御回路２４を介して作動制御されるようになっている。また、電磁弁Ｖ4 は、適所に設けた変速スイッチ２５の操作に基づいてが操作されるようになっている。
【００２４】
上記制御手段は公知となっているものであり、以下、その作動の概略を説明しておく。変速レバー２２が１速「Ｄ1 」から４速「Ｄ4 」の間にあると、副変速機構ＤのシフトスリーブＳ5 が低速位置にあるように油圧ピストンＰ3 が作動されるとともに、変速レバー２２が５速「Ｄ5 」から８速「Ｄ8 」の間にあると、副変速機構ＤのシフトスリーブＳ5 が高速位置にあるように油圧ピストンＰ3 が作動される。そして、１速「Ｄ1 」および５速「Ｄ5 」では、シフトスリーブＳ1 が後方にシフトされて、シフトスリーブＳ2 が中立にあるように油圧ピストンＰ1,Ｐ2 が作動され、２速「Ｄ2 」および６速「Ｄ6 」では、シフトスリーブＳ1 が前方にシフトされて、シフトスリーブＳ2 が中立にあるように油圧ピストンＰ1,Ｐ2 が作動され、３速「Ｄ3 」および７速「Ｄ7 」では、シフトスリーブＳ2 が後方にシフトされて、シフトスリーブＳ1 が中立にあるように油圧ピストンＰ1,Ｐ2 が作動され、４速「Ｄ4 」および８速「Ｄ8 」では、シフトスリーブＳ1 が前方にシフトされて、シフトスリーブＳ2 が中立にあるように油圧ピストンＰ1,Ｐ2 が作動される。そして、主変速機構Ａおよび副変速機構Ｂが指示された変速状態にあると、パイロット油路２８に圧がたってパイロット弁Ｖｃがバネ復帰力に抗して切り換わり、ポンプ圧が変速用クラッチＣに供給されてクラッチ入り状態となる。
【００２５】
また、変速レバー２２を移動させると、油圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 が上記の状態になるよう作動を開始し、いずれかの油圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 が変速位置から中立側に変位しかかると、直ちにパイロット油路２８に接続してあるチェック弁２６(1) 〜２６(4) のいずれかが強制的に開路されてパイロット油路２８の圧が抜かれ、パイロット弁Ｖｃがバネ復帰作動して変速用クラッチＣから圧が抜かれてクラッチ切り状態となり、このクラッチ切り状態でシフトスリーブのシフト操作が行われる。そして、各油圧ピストンＰ1,Ｐ2,Ｐ3 が指示された所定の変速位置にまで作動すると、チェック弁２６(1) 〜２６(4) が全て閉じられ、再びパイロット油路２８にパイロット圧がたってパイロット弁Ｖｃがバネ復帰力に抗して切り換わり、ポンプ圧が変速用クラッチＣに供給されてクラッチ入り状態となる。このように、変速レバー２２によって、主クラッチ操作を要することのない８段の変速が可能となっているのである。
【００２６】
また、前後進切換え機構ＢのシフトスリーブＳ3 はステアリングハンドル８の左側部に配備したシャトル・レバー２７に機械的に連係されるとともに、シフトスリーブＳ3 を操作するシフト軸２７ａが変速位置から外れると、パイロット油路２８に接続したチェック弁２６(5) が開かれて上記のように変速用クラッチＣが切られ、前進位置あるいは後進位置になると再び変速用クラッチＣが入れられるようになっている。つまり、前後進の切り換えも主クラッチ操作を要することのなく行うことができるのである。
【００２７】
前記超減速機構Ｅとオーバードライブ機構Ｆは、伝動系に対して並列関係にあり、両者が同時に伝動状態になることを牽制回避する必要があり、そのために本発明では以下のような構成の牽制手段がとられている。
【００２８】
図７に示すように、運転席７の左側脇に設けた変速レバー２２の後方箇所に、超減速機構Ｅとオーバードライブ機構Ｆを操作レバー（切換操作具の一例）３１によって選択的に操作する操作選択機構Ｈが設けられている。この操作レバー３１は、ミッションケース４の側面に取付けられたブラケット３０に、横軸支点ａ回りに前後揺動可能に支持されるとともに、そのレバー中間部位で支点ｂ回りに左右に腰折れ揺動可能に構成されて、全体的に十字操作可能に構成されている。
【００２９】
前記操作レバー３１の基端ボス３１ａの左右両脇には、前記横軸支点ａ回りに前後揺動可能に左右一対の変速操作アーム３２，３３が設けられ、一方の変速操作アーム３２と、超減速機構ＥのシフトスリーブＳ6 を操作するようミッションケース４の左側面に突設された操作軸３４の操作アーム３４ａとがロッド３５を介して連係され、また、他方の変速操作アーム３３と、オーバードライブ機構ＦのシフトスリーブＳ7 を操作するようミッションケース４の右側面に突設された操作軸３６の操作アーム３６ａとがプッシュ・プルワイヤ３７、中継リンク３８、および、ロッド３９を介して連係されている。
【００３０】
前記変速操作アーム３２，３３の上端部が互いに内向きに屈曲されるとともに、その突き合わせ端部に前記操作レバー３１を係入する凹部３２ａ，３３ａが形成されており、操作レバー３１を右または左に揺動することで、超減速機構操作用の変速操作アーム３２またはオーバードライブ機構操作用の変速操作アーム３３を係合選択し、操作レバー３１を前後に揺動することで、係合選択した一方の変速操作アーム３２または３３のみを前後に揺動操作するようになっている。つまり、図９の操作パターンに示すように、超減速機構Ｅの「オン」−「中立」−「オフ（標準伝動）」の切り換えと、オーバードライブ機構Ｆの「オン」−「オフ」の切り換えが単一の操作レバー３１によって行うことができるようになっている。ここに、超減速機構Ｅを操作する操作域を超減速操作域と称し、オーバードライブ機構Ｆを操作する操作域をオーバードライブ操作域と称する。
【００３１】
また、前記両変速操作アーム３２，３３には、支点ａを越えて下方に牽制アーム３２ｂ，３３ｂが延出されるとともに、前記両変速操作アーム３２，３３の後面には、後方に向けて突設された支点軸３２ｃ，３３ｃを介して支点ｃ，ｄ回りに左右揺動可能に牽制レバー４１，４２がそれぞれ枢支連結され、各牽制レバー４１，４２の上端が内向きに屈曲され、その先端部が操作レバー３１の側面に対向配置されている。また、操作レバー３１を支持したブラケット３０の下部には、横向きのボス４３が固設されるとともに、このボス４３に牽制ピン４４が左右にスライド出退可能に挿通支持されており、変速操作アーム３２，３３の牽制アーム３２ｂ，３３ｂには、牽制ピン４４を係入可能な孔４５，４６が形成されている。また、各牽制レバー４１，４２には支点ｃ，ｄを越えて下方に向けて牽制作用部４１ａ，４２ａが少し下拡がり状に延出され、この牽制作用部４１ａ，４２ａの内面に突設した接当ピン４１ｂ，４２ｂが、前記牽制アーム３２ｂ，３３ｂの孔４５，４６を通して牽制ピン４４の両端に対向されている。ここで、前記牽制ピン４４は、ボス４３の長さに牽制アーム３２ｂ，３３ｂの１枚分の厚さを加えた長さに設定されている。
【００３２】
上記構成によると、例えば操作レバー３１を機体内側（正面を示す図７では左側）に横揺動して変速操作アーム３２に選択係合させると、その横揺動に連動して同じ側の牽制レバー４１が共に外側に向けて揺動され、牽制作用部４１ａが牽制アーム３２ｂの外面に接近する。この時、両変速操作アーム３２，３３が共に正しく中立操作位置にあれば、接当ピン４１ｂ、牽制ピン４４、孔４５，４６が一直線上にあり、図示のように、接当ピン４１ｂが孔４５に挿入されて、牽制ピン４４の一端を押圧して図中右側に接当移動させ、牽制ピン４４の他端を他方の孔４６に挿入させる。
【００３３】
この状態では、変速操作アーム３２を支点ａ回りに前後に揺動して超減速機構Ｅを操作することができ、かつ、この時、変速操作アーム３３は牽制アーム３３ｂと牽制ピン４４との係合によって中立操作位置に保持され、オーバードライブ機構Ｆが「オン」されることが確実に牽制阻止される。
【００３４】
また、逆に、操作レバー３１を機体外側に横揺動して変速操作アーム３３に選択係合させて、オーバードライブ機構Ｆを操作する場合には、超減速機構Ｅが中立にある状態でのみ変速操作アーム３３を選択係合できるとともに、オーバードライブ機構Ｆを「オン」操作した状態では、超減速機構Ｅが中立操作位置に係合固定される。
【００３５】
また、オーバードライブ機構Ｆの「オン」操作は、副変速機構Ｄが高速となる変速域（例えば５速「Ｄ5 」〜８速「Ｄ8 」）の場合に限られるように牽制手段が備えられている。つまり、副変速機構Ｄが高速にある状態でオーバードライブ機構が「オン」された場合には、高速・低トルクの伝動が行われるので、オーバードライブ用ギヤに掛かる負荷が小さく、このオーバードライブ用ギヤの強度を小負荷用に設計しておくと、副変速機構Ｄが低速でオーバードライブが「オン」された場合には、オーバードライブ用ギヤに掛かる負荷が大きくなって破損するおそれがあり、そこで、上記牽制が必要となるのである。
【００３６】
支点ｅ回りに前後揺動可能な前記変速レバー２２の基部にはカム板５０が一体回動可能に備えられるとともに、支点ｆ回りに回動可能、かつ、バネ５１によって図中時計回りに回動付勢された牽制レバー５２が配備され、牽制レバー５２の先端ピン５２ａがカム板５０の外周カム面に付勢接触されている。また、この牽制レバー５２の他端から延出した牽制ワイヤ５３が前記変速操作アーム３３に連結されている。
【００３７】
この構成によると、変速レバー２２が低速域（１速「Ｄ1 」〜４速「Ｄ4 」）にある場合には、牽制レバー５２の先端ピン５２ａがカム板５０の大径カム面５０ａに作用して、牽制ワイヤ５３の変速操作アーム３３側への引き操作が不能となってオーバードライブ「オン」への操作が牽制阻止される。また、変速レバー２２が高速速域（５速「Ｄ5 」〜８速「Ｄ8 」）にある場合には、牽制レバー５２の先端ピン５２ａがカム板５０の小径カム面５０ｂに作用して、牽制ワイヤ５３の引き操作が許容されてオーバードライブ「オン」への操作が可能となる。また、オーバードライブ「オン」状態で変速レバー２２を低速域（１速「Ｄ1 」〜４速「Ｄ4 」）に操作しようとしても、牽制レバー５２の先端ピン５２ａがカム板５０の段差部５０ｃに接当係合して、その操作を不能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
トラクタの全体側面図
【図２】
伝動系の概略図
【図３】
変速装置の要部を示す縦断側面図
【図４】
変速制御用の油圧回路図
【図５】
変速操作部の側面図
【図６】
操作牽制機構の側面図
【図７】
操作牽制機構の縦断正面図
【図８】
操作牽制機構の分解斜視図
【図９】
操作パターン図
【図１０】
主変速操作部の側面図
【符号の説明】
３１        切換操作具
３２        変速牽制アーム
３３        変速牽制アーム
３４        操作軸
３６        操作軸
４４        牽制ピン
Ｅ          変速機構（超減速機構）
Ｆ          オーバードライブ機構
Ｈ          操作選択機構