(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの出力を湿式多板式のメインクラッチを介して車軸伝動系に伝達し、かつ、車軸回転を正逆変換するための前進側リバーサ用油圧クラッチと後進側リバーサ用油圧クラッチを、前記車軸伝動系に設けた構成の農用トラクタにおいて、前記メインクラッチの断接を操作するクラッチペダルの近傍に始動安全スイッチを配設し、該始動安全スイッチはクラッチペダルを踏み込んで、メインクラッチを断にした場合にＯＮとなるように構成し、該始動安全スイッチは前記エンジンのフライホイールを回転させるキースイッチとスタータモーター回路に電気的に接続し、前記リバーサ用油圧クラッチへの圧油を切換制御するリバーサコントロールバルブの圧油送油回路に、電磁バルブよりなる切換弁を設け、該切換弁と前記始動安全スイッチとを制御装置に電気的に接続し、前記クラッチペダルを踏込みにより、該メインクラッチの切断時に、該メインクラッチより車軸側に位置するリバーサ用油圧クラッチを切断することにより、該メインクラッチが湿式多板式クラッチである為に、作動油の粘性により発生する連れ回りトルクの車軸への伝達を防止することを特徴とする農用トラクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの出力を湿式多板式のメインクラッチを介して車軸伝動系に伝達する農用トラクタにおいて、メインクラッチ切断時に発生する連れ回りトルクが車軸系に伝達されるのを防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンからの出力を湿式多板式のメインクラッチを介して車軸伝動系に伝達する構成の農用トラクタの技術は公知となっている。このトランスミッションは、メインクラッチとして油中で作動する湿式多板式摩擦クラッチを用いることで、クラッチより発生する熱を作動油を媒介して効率的に拡散させ、該クラッチ部分の損耗を低減して、クラッチの寿命を延ばすこととしている。湿式多板式クラッチの基本構造については、例えば、特許番号１０８０６２３の如き技術が公知となっている。また、メインクラッチの冷却に関しては、特許番号１８２５１６６の如き技術が公知となっている。
【０００３】
また、湿式多板式クラッチは油中で作動するものであるため、該作動油の粘性によりクラッチ切断時に従動側に多少の連れ回りトルクが発生する。この連れ回りトルクが車軸に伝達される不都合を防止するために従動側の車軸伝動系にブレーキを設けたりする技術が知られている。例えば、連れ回り防止の技術に関する特許番号１１１６５３８の如き技術である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の技術は、連れ回りトルクの車軸への伝達を防止するために車軸伝動系に新たにブレーキを設ける構成としているため、部品点数や工数のアップとなり、コスト的に不利となっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
エンジンからの出力を湿式多板式のメインクラッチを介して車軸伝動系に伝達し、かつ、車軸回転を正逆変換するための前進側リバーサ用油圧クラッチと後進側リバーサ用油圧クラッチを、前記車軸伝動系に設けた構成の農用トラクタにおいて、前記メインクラッチの断接を操作するクラッチペダルの近傍に始動安全スイッチを配設し、該始動安全スイッチはクラッチペダルを踏み込んで、メインクラッチを断にした場合にＯＮとなるように構成し、該始動安全スイッチは前記エンジンのフライホイールを回転させるキースイッチとスタータモーター回路に電気的に接続し、前記リバーサ用油圧クラッチへの圧油を切換制御するリバーサコントロールバルブの圧油送油回路に、電磁バルブよりなる切換弁を設け、該切換弁と前記始動安全スイッチとを制御装置に電気的に接続し、前記クラッチペダルを踏込みにより、該メインクラッチの切断時に、該メインクラッチより車軸側に位置するリバーサ用油圧クラッチを切断することにより、該メインクラッチが湿式多板式クラッチである為に、作動油の粘性により発生する連れ回りトルクの車軸への伝達を防止するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成を示した側面図、図２はクラッチペダル及び始動安全スイッチの位置を示した側面図、図３はメインクラッチ及びトランスミッションの構成を示した側面断面展開図である。図４は本トラクタの動力伝達構成を示したスケルトン図、図５は本トラクタの油圧回路図である。
【０００７】
まず、本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成について、図１を用いて説明する。すなわち、このトラクタは、前後に前輪１及び後輪２を懸架する本体の前部にボンネット６を配設し、該ボンネット６内部にはエンジン５を配置している。ボンネット６の後方にはステアリングハンドル１０を設けており、該ステアリングハンドル近傍には前後進切替用のリバーサレバー８２が配設される。上記ステアリングハンドル１０の後方にはシート１１を配設している。また、シートの側部には主変速レバー７７が突設される。ステアリングハンドル１０及びシート１１は、キャビン１２によって覆われる。
【０００８】
エンジン５の後方にはクラッチハウジング８を配設し、該クラッチハウジング８の後方にはミッションケース９を連結し、エンジン５からの動力を後輪２に伝達して駆動している。但し、操作によっては、前輪１にも同時に駆動力を伝達する四輪駆動とすることも可能である。
【０００９】
また、エンジン５の駆動力はミッションケース９後端から突出したＰＴＯ軸１５に伝達されて該ＰＴＯ軸１５を駆動し、機体後端に接続した作業機を駆動するように構成している。
【００１０】
そして、トラクタを操作するオペレータの足元には、クラッチを断接操作するためのクラッチ操作手段たるクラッチペダル１６が図２に示す如く傾動可能に支持され、オペレータが該クラッチペダル１６を踏むと、それに連動してクラッチハウジング８に収納されたメインクラッチ２１が切断されるようにしている。ただし、クラッチペダル１６の代わりにクラッチレバーとしてもよい。
【００１１】
また、前記クラッチペダル１６近傍には始動安全スイッチ１７が配設される。該始動安全スイッチ１７はエンジン５始動時の車両の急発進を防止すべく設けられるものであって、クラッチペダル１６を踏み込んだ場合にＯＮとなるように構成しており、エンジン５のフライホイールを回転させるスタータモーターに電気的に接続されている。従って、クラッチペダル１６を一杯に踏み込んだ状態でないと始動安全スイッチ１７がＯＮとならないので、オペレータがキースイッチを始動側に回転してもスタータモーターに電力が供給されず、エンジン５が始動しないようになっている。
【００１２】
次に、クラッチハウジング８及びミッションケース９内の構成について、図３及び図４をもとに説明する。即ち、エンジン５の後方にクラッチハウジング８を固設し、クラッチハウジング８の後面にはミッションケース９が取り付けられる。ミッションケース９は前後に二分割される構成（９ａ・９ｂ）としており、間にセンタープレート１３を挟持している。後半部のトランスミッションハウジング９ｂの後部左右側にはリアアクスルケースが固設される。
【００１３】
次に、後車軸伝動系の構成について説明する。
即ち、上記クラッチハウジング８内には上記クラッチペダル１６に連係される湿式多板式のメインクラッチ２１が配置され、該メインクラッチ２１の原動側軸２２にエンジン５のクランク軸の回転が入力される。メインクラッチ２１の従動側軸２３は機体後方に延出され、その後端に形設したギア２３ａには走行クラッチ軸２４に遊嵌された主変速四速歯車３４が噛合している。該主変速四速歯車３４は主軸２５に固設された伝達歯車４４に噛合している。該主軸２５には三枚の伝達歯車４１・４２・４３が更に固設されあるいは形設されており、該三枚の伝達歯車４１・４２・４３を介して、走行クラッチ軸２４にそれぞれ遊嵌された主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３に動力が伝達される。従って、メインクラッチ２１の従動側軸２３が回転すると、主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３及び主変速四速歯車３４は各々異なる回転数で回転することとなる。そして、上記主変速レバー７７に連動連結された油圧制御弁により、四つの油圧クラッチ５１・５２・５３・５４のいずれか一が選択されて「接」とされて、四段階の変速が可能となり、主軸２５の回転が該変速を経て走行クラッチ軸２４に伝達される。
【００１４】
走行クラッチ軸２４はセンタープレート１３を貫通して後方に延長される。該延長部分には正転側歯車２６及び逆転側歯車２７がそれぞれ同一軸心上に遊嵌される。そして、前記リバーサレバー８２に連係する油圧制御弁の操作により、前進側のリバーサ用油圧クラッチ５６又は後進側のリバーサ用油圧クラッチ５７のいずれか一が選択され接続され、走行クラッチ軸２４の回転は正転側歯車２６又は逆転側歯車２７のいずれか一に伝達される。ただし、リバーサレバー８２がニュートラル位置の場合は、回転は両歯車２６・２７いずれにも伝達されない。
【００１５】
正転側歯車２６は副変速軸３５に相対回転不能に連結され、同時に、クリープ変速軸３６に固設された伝達歯車３７に噛合しており、その回転を両軸３５・３６に伝達する。逆転側歯車２７は、正逆転軸３８の一端に形設された歯車３９に噛合しており、該正逆転軸の他端に形設された歯車４０は、クリープ変速軸３６に固設された前記伝達歯車３７に噛合する。従って、逆転側歯車２７の回転は、正逆転軸３８を介して該クリープ変速軸３６を逆転方向に回転させる。また、該クリープ変速軸３６の伝達歯車３７に噛合する正転側歯車２６を介して、それに連結された副変速軸３５を逆転方向に回転させる。
【００１６】
副変速軸３５の後部には副変速第二軸４５が同一軸心上に配置され遊転可能としており、該副変速第二軸４５にはクリープ変速歯車４６が遊嵌される。該クリープ変速歯車４６はクリープ変速軸３６に形設した歯車４７に噛合している。また、副変速第二軸４５には入力クラッチスライダ９１が軸方向摺動可能にスプライン嵌合され、図示せぬクリープ変速レバーに連係されている。従って、該入力クラッチスライダ９１は、上記クリープ変速レバーの操作により副変速軸３５又はクリープ変速歯車４６のいずれか一に噛み合って、その回転を副変速第二軸４５に伝達可能としている。即ち、該入力クラッチスライダ９１の摺動に基づく選択により、副変速軸３５の回転又は副変速軸３５からクリープ変速軸３６によるクリープ変速を経た回転のいずれか一が、副変速第二軸４５に入力される。
【００１７】
また、出力軸４８が副変速第二軸４５と平行に軸支され、該出力軸４８には二枚の伝達歯車４９・５０が固設される。該伝達歯車４９・５０は副変速第二軸４５に遊嵌された二枚の変速歯車５９・６０に噛合している。また、副変速第二軸４５には出力クラッチスライダ９２が軸方向摺動可能にスプライン嵌合されている。該出力クラッチスライダ９２は図略の副変速レバーに連係されている。従って、副変速レバーの操作により出力クラッチスライダ９２が摺動され、二枚の変速歯車５９・６０のいずれか一に噛み合って、該副変速第二軸４５の回転を二枚の変速歯車５９・６０のいずれか一に伝達可能としている。従って、出力クラッチスライダ９２の摺動に基づく選択により、副変速第二軸４５の回転が二段の変速を経て出力され、出力軸４８に入力される。
【００１８】
トランスミッションハウジング後部９ｂには後輪デフ部６６ｂが配置され、前記出力軸４８の回転が、その後端に形設したベベルギア２０を介して該後輪デフ部６６ｂに入力され、リアアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を経由して後輪２を駆動する。
【００１９】
次に、ＰＴＯ伝動系について説明する。即ち、トランスミッションハウジング前部９ａ内には主軸２５と平行にＰＴＯクラッチ軸２９が配置され、該ＰＴＯクラッチ軸２９には四枚のＰＴＯ変速歯車、即ちＰＴＯ一速歯車６１、ＰＴＯ二速歯車６２、ＰＴＯ三速歯車６３、ＰＴＯ四速歯車６４が遊嵌される。該ＰＴＯ変速歯車６１・６２・６３・６４は、主軸２５に固設あるいは形設した四枚の前記伝達歯車４１・４２・４３・４４に噛合しており、主軸２５の回転により該ＰＴＯ変速歯車６１・６２・６３・６４が異なる回転数で回転される。また、ＰＴＯクラッチ軸２９にはＰＴＯ逆転歯車６５が遊嵌され、該ＰＴＯ逆転歯車６５は、走行クラッチ軸２４に遊嵌された前述の主変速一速歯車３１に噛合している。即ち、該主変速一速歯車３１は、ＰＴＯ逆転付与機構のアイドルギアとしての役割をも果たす。
【００２０】
また、ＰＴＯクラッチ軸には二つのＰＴＯクラッチスライダ９３・９４が軸方向摺動可能にスプライン嵌合される。また、該ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４は、図略のＰＴＯ変速レバーに連係されている。従って、両ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４の摺動に基づく選択により、主軸の回転が四段階の変速を経た後にＰＴＯ軸に伝達される。また、主変速一速歯車３１、ＰＴＯ逆転歯車６５を介して、主軸２５の回転が正逆変換されてＰＴＯクラッチ軸２９に伝達される。即ち、正転四速、逆転一速の変速が両軸２５・２９の間に行われる。前記ＰＴＯクラッチ軸２９はＰＴＯ軸１５に相対回転不能に連結される。該ＰＴＯ軸１５は後方に延出され、トラクタ後端に接続された作業機１００を駆動する。
【００２１】
次に、前車軸伝動系について説明する。即ち、前記ＰＴＯ軸１５にはパイプ状の前輪入力軸５５が遊転可能に外嵌され、該前輪入力軸５５と平行に前輪クラッチ軸３０が軸支される。前記前輪入力軸５５には入力歯車６７が固設され、該入力歯車６７は前記出力軸４８に固設された二枚の伝達歯車のうちの一枚４９に噛合している。該前輪入力軸５５には更に二枚の変速歯車１８・１９が固設され、該変速歯車は前輪クラッチ軸３０に遊嵌された二枚の歯車、即ち四輪駆動側歯車６８及び前輪倍速側歯車６９にそれぞれ噛合している。
【００２２】
そして、図略の４ＷＤ・前輪倍速切替スイッチに連動する油圧制御弁の操作により、二つの油圧クラッチ７８・７９のいずれか一が選択され接続されて、前輪入力軸５５の回転が略二倍の増速あるいは略等速で前輪クラッチ軸３０に伝達される。前輪クラッチ軸３０の回転は前端に連結する前輪伝達軸１４、ユニバーサルジョイント等を介して前輪側のデフ部６６ａに入力され、フロントアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を介して前輪１を駆動する。
【００２３】
以上構成のトラクタに具備される油圧回路の構成を、図５をもとに説明する。即ち、油タンク（ミッションケース）７１内の作動油はサクションストレーナ７３を経て二方向に分岐され、一方は走行系油圧ポンプ７２によりパワーステアリングユニット７４に圧送される。このパワーステアリングユニット７４は、ステアリングハンドル１０を操作するのに必要なトルクを低減すべく設けられるものであって、ステアリングハンドル１０に連動した切換弁７５により、前輪操向装置に連結された複動シリンダ７６が駆動され、前輪１に舵取り角を与えることとしている。
【００２４】
パワーステアリングユニット７４を経た作動油は三つに分岐され、一つは主変速レバー７７に連動した主変速コントロールバルブ８０により、四つの油圧クラッチ５１・５２・５３・５４のいずれか一を作動させ、主変速を行う。もう一つは比例減圧弁８１を経て、リバーサレバー８２に連動したリバーサコントロールバルブ８３により、二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のうちいずれか一を作動させ、トラクタの前進又は後進の切り換えを行う。前記比例減圧弁８１は電磁バルブよりなる切換弁より構成されている。残りは電磁コントロールバルブ９５を経て、二つの油圧クラッチ７８・７９のうちいずれか一を作動させて、前輪増速又は四輪駆動の切り換えを行う。前輪増速時は、更に後輪左右に設けられるブレーキ装置８４・８５のうち旋回内側のものを作動させて、旋回半径を小さいものとしている。
【００２５】
次に、作業機制御系の油圧回路について説明する。前記油タンク７１からサクションストレーナ７３を経て分岐された作動油は、作業機用油圧ポンプ８６により、外部油圧取出部８７を経て作業機制御用ユニット８８に圧送される。そして、作業機昇降用シリンダ８９及び作業機水平制御シリンダ９０を適宜作動させ、トラクタ後端に連結された作業機の昇降及び水平制御を行う。
【００２６】
次に、上記のリバーサ用油圧クラッチ５６・５７に圧力を供給する比例減圧弁８１の制御について、図６及び図７を用いて説明する。図６は比例減圧弁の制御装置の構成図である。図７は制御装置の制御フローを示した図である。即ち、図５及び図６に示す比例減圧弁８１はソレノイド電磁切換型のものであって、制御装置９６に電気的に接続されており、該制御装置９６が送出する信号のデューティ比により圧力が制御される。尚、９７は該制御装置９６に電力を供給するバッテリーである。そして、前記の始動安全スイッチ１７のＯＮ又はＯＦＦの情報がこの制御装置９６に入力され、該制御装置９６はその情報をもとに比例減圧弁８１を以下のように制御する。
【００２７】
即ち、図７に示す如く、始動安全スイッチがＯＦＦのときは、制御装置９６はクラッチペダル１６が踏み込まれていないものと、即ちメインクラッチ２１が接続状態にあるものと判断し、上記比例減圧弁８１を十分な圧力に保つべく信号を送る。従って、リバーサコントロールバルブ８３に十分な圧力が供給され、該リバーサコントロールバルブ８３に連係するリバーサレバー８２が前進又は後進位置にある場合は、それに対応して二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のうち一つが接続される。
【００２８】
一方、始動安全スイッチ１７がＯＮのときは、制御装置９６はクラッチペダル１６が踏み込まれているものと、即ちメインクラッチ２１が切断されたものと判断し、上記比例減圧弁８１を切り換える信号を送り、リバーサコントロールバルブ８３のポンプポートをドレンして圧力がゼロとする。従って、上記リバーサレバー８２が前進、後進、ニュートラルのどの位置にあったとしても、リバーサコントロールバルブ８３に油圧が供給されないので、二つリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のいずれも作動せず、走行クラッチ軸２４と副変速軸３５との接続が断たれる。即ち、メインクラッチ２１より車軸側に位置するリバーサ用油圧クラッチ５６・５７を切断することにより、クラッチペダル１６踏込み時にメインクラッチ２１に生じる連れ回りトルクの車軸への伝達が防止されるのである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏するのである。
エンジンからの出力を湿式多板式のメインクラッチを介して車軸伝動系に伝達し、かつ、車軸回転を正逆変換するための前進側リバーサ用油圧クラッチと後進側リバーサ用油圧クラッチを、前記車軸伝動系に設けた構成の農用トラクタにおいて、前記メインクラッチの断接を操作するクラッチペダルの近傍に始動安全スイッチを配設し、該始動安全スイッチはクラッチペダルを踏み込んで、メインクラッチを断にした場合にＯＮとなるように構成し、該始動安全スイッチは前記エンジンのフライホイールを回転させるキースイッチとスタータモーター回路に電気的に接続し、前記リバーサ用油圧クラッチへの圧油を切換制御するリバーサコントロールバルブの圧油送油回路に、電磁バルブよりなる切換弁を設け、該切換弁と前記始動安全スイッチとを制御装置に電気的に接続し、前記クラッチペダルを踏込みにより、該メインクラッチの切断時に、該メインクラッチより車軸側に位置するリバーサ用油圧クラッチを切断することにより、該メインクラッチが湿式多板式クラッチである為に、作動油の粘性により発生する連れ回りトルクの車軸への伝達を防止するので、メインクラッチ切断時に切換弁を切り換えて圧油を送油しなくすることで、リバーサ用油圧クラッチは断の状態となり、メインクラッチ切断時に発生する連れ回りトルクが車軸に伝達されるのを連れ回り防止用ブレーキ等を付加することなく防止できる。
従って、車軸伝動系にブレーキ等を特別に設ける必要がなく、簡素な構成となり、部品の点数を削減でき、コストが低減できる。
【００３０】
また、前記メインクラッチの断接を検出する検出手段を始動安全スイッチとしたので、既設の始動安全スイッチをメインクラッチ切断の検出手段として兼用することができ、検出手段を特別に設ける必要もなくなり、更に簡素な構成となって部品点数削減、コスト低減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る農用トラクタの全体的な構成を示した側面図。
【図２】  クラッチペダル及び始動安全スイッチの位置を示した側面図。
【図３】  メインクラッチ及びトランスミッションの構成を示した側面断面展開図。
【図４】  本トラクタの動力伝達構成を示したスケルトン図。
【図５】  本トラクタの油圧回路図。
【図６】  比例減圧弁の制御装置の構成図。
【図７】  制御装置の制御フローを示した図。
【符号の説明】
５    エンジン
１６  クラッチペダル
１７  始動安全スイッチ
２１  メインクラッチ
５６  リバーサ用油圧クラッチ（前進側）
５７  リバーサ用油圧クラッチ（後進側）
８１  比例減圧弁
９６  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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