JPH10290605A - 作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主クラッチの切り操作で走行を停止した後に
主クラッチを入り操作しても機体が急発進することのな
い作業機を構成する。 【解決手段】 走行方向を前進と後進とに切換え自在な
前後進切換機構と、走行速度を無段階に調節可能な無段
変速機構とを備え、変速レバーの中立位置への操作で走
行を停止させ、前進域への操作で機体の前進速度を無段
階に変更し、後進域への操作で機体の後進速度を無段階
に変更する操作系を備え、主クラッチ機構の切り操作時
には変速レバーの操作位置に優先して無段変速装置を最
低速位置まで変速操作する強制減速手段Ｅを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体に、エン
ジンからの動力が主クラッチ機構を介して伝えられる変
速装置を備えると共に、この変速装置を変速操作する操
作具を備えた作業機に関し、詳しくは、機体の走行速度
を無段階に調節自在で、かつ、機体の前後進を切換自在
に構成された作業機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように構成された作業機と
して田植機を例に挙げると特開平８‐１５４４３５号公
報に示されるものが存在し、この従来例ではベルト式の
無段変速装置と油圧クラッチ式の前後進切換装置とを備
えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】作業機の一例として田
植機を考えるに、田植作業時には圃場内で植付開始位置
の精度を高めるため機体の走行方向を前後方向に切換え
る回数が多く、圃場の状態に応じて機体の走行速度の微
調節を行う頻度も高いものとなっている。このような形
態の作業を行う場合には出来るだけ簡便な操作で前後進
の切換を行い、又、走行速度の微調節を可能にすること
も望まれる。しかし、前記従来例では前後進の切換え操
作を行う際には前後進切換え用の操作具を用い、走行速
度の調節を行う際には速度調節用の操作具を用いる形態
となることから操作が煩わしい面もある。

【０００４】又、作業時には無段変速装置が高速伝動状
態にある場合でも、主クラッチの切り操作で走行を停止
させることがあり、このよう主クラッチを切り操作した
後に走行を開始する場合には、無段変速装置が高速伝動
状態にあるので、主クラッチの入り操作と同時に機体が
急発進することもあり改善の余地がある。

【０００５】本発明の目的は、簡便な操作で機体の前後
進の切換えと機体の前進速度の微調節を可能にすると共
に、主クラッチの切り操作で走行を停止した後には機体
が急発進することのない作業機を合理的に構成する点に
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴（請
求項１）は冒頭に記したように、走行機体に、エンジン
からの動力が主クラッチ機構を介して伝えられる変速装
置を備えると共に、この変速装置を変速操作する操作具
を備えた作業機において、前記変速装置が、摩擦式クラ
ッチの作動によって走行機体の走行方向を前進と後進と
に切換え自在な前後進切換機構と、走行機体の走行速度
を無段階に調節可能な無段変速機構とを備えると共に、
前記変速操作具の中立位置への操作で機体の走行を停止
させ、前進域への操作で機体の前進速度を無段階に変更
し、後進域への操作で機体の後進速度を無段階に変更す
るよう構成され、又、前記主クラッチ機構の切り操作時
には前記変速操作具の操作位置に優先して変速装置を最
低速位置まで強制操作する強制減速手段を備えている点
にあり、その作用は次の通りである。

【０００７】本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項
１において、前記強制減速手段を、前記最低速位置まで
の強制操作時には変速操作具を操作せずに変速装置のみ
変速するよう構成すると共に、この強制操作の後には、
該強制操作による減速位置と対応する位置まで変速操作
具を変速操作した後に該変速操作具の操作に基づく変速
装置の変速を許容するよう制御動作を設定してある点に
あり、その作用は次の通りである。

【０００８】本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項
１又は２において、前記走行機体の後端にアクチュエー
タの駆動で昇降自在に対地作業装置を連結すると共に、
この対地作業装置が下降位置にある状態で前記変速操作
具を前記後進域に操作した際には、対地作業装置を上昇
させる強制上昇手段を備えている点にあり、その作用は
次の通りである。

【０００９】〔作用〕上記第１の特徴によると、変速操
作具の操作時には前後進切換機構と無段変速装置とを制
御するものとなり、変速操作具を前進域に設定した場合
には機体の前進速度を無段階に変更し、後進域に設定し
た場合には機体の走行後進速度を無段階に変更するもの
となり、中立位置に設定した場合には機体の走行を停止
させるものとなり、しかも、前後進切換機構が摩擦式ク
ラッチを備え、このクラッチの入り切り操作が無段変速
装置が最低速にある場合に行われるのでショックの発生
を低減できる。又、機体の走行時に主クラッチを切り操
作した場合には、強制減速手段が無段変速装置を最低速
位置まで減速操作するので、例えば、高速走行時に主ク
ラッチを切り操作して機体の走行を停止させた後に主ク
ラッチを入り操作した場合にも機体を急発進させること
がない。

【００１０】上記第２の特徴によると、機体の走行時に
主クラッチを切り操作して強制減速手段が無段変速装置
を最低速位置まで減速操作を行った後に、主クラッチを
入り操作した場合には最低速での走行が維持されると共
に、変速操作具を最低速位置まで戻し操作した後に該変
速操作具を操作することで変速操作が許容され、作業者
が意思を持って設定した速度で走行させ得るものとな
る。

【００１１】上記第３の特徴によると、変速操作具を後
進域に操作した場合には、下降位置にある対地作業装置
を強制上昇手段が上昇させるので機体の後進に伴って対
地作業装置を地上突出物に接触させることがない。

【００１２】〔発明の効果〕従って、単一の操作具の簡
便な操作で機体の前後進の切換えと機体の前進速度の微
調節を可能にすると共に、主クラッチの切り操作で走行
を停止した後には機体が急発進することのない作業機が
合理的に構成されたのである（請求項１）。又、主クラ
ッチの切り操作で機体の走行を停止した後には作業者が
意思を持って設定した速度で機体を走行させ得るものと
なり（請求項２）、機体の後進時には対地作業者を地上
突出物に接触させて破損させることもない（請求項
３）。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、ステアリング
操作される駆動型の前車輪１、及び、駆動型の後車輪２
を備えた走行機体３の前部にエンジン４を搭載すると共
に、この走行機体３の前部にエンジン４からの動力がベ
ルト式の無段変速装置Ｖを介して伝えられるミッション
ケース５夫々を配置し、又、走行機体３の中央部にステ
アリングハンドル６と運転座席７とを配置し、走行機体
３の後端部に対しリフトシリンダ８で駆動昇降操作され
る平行４連型のリンク機構９を介し苗植付装置Ａを連結
して作業機の一例としての田植機を構成する。

【００１４】苗植付装置Ａは、苗載せ台１０に載置した
マット状苗Ｗの下端から植付アームを有した植付機構１
１が苗を１株ずつ切り出して圃場面に植えつける作動を
行うよう構成され、下部には複数の整地フロート１２を
備えている。

【００１５】運転座席７の右側部には苗植付装置Ａの昇
降制御と前記ミッションケース５に内蔵した植付クラッ
チＣの入り切り制御とを行う昇降レバー１４を備え、ス
テアリングハンドル６のポスト部の右側部位置には苗植
付装置Ａの強制的な昇降を行う強制昇降レバー１６を備
え、ステアリングハンドル６の左側部位置には前記無段
変速装置Ｖの操作とミッションケース５に内蔵した前後
進切換装置Ｂとの操作を行う変速操作具としての変速レ
バー１７を備え、運転座席７の前方位置のステップには
主クラッチペダル１８を備えている。

【００１６】図３に示すように、昇降レバー１４はガイ
ド１９に形成された経路に沿って操作自在に構成され、
該昇降レバー１４を経路内の「下降」位置より前方側に
設定すると苗植付装置Ａを下降させ、「上昇」位置より
後方側に設定すると苗植付装置Ａを上昇させ、「中立」
位置に設定すると苗植付装置Ａをそのレベルに維持し、
又、該昇降レバー１４を「入」位置に設定すると植付ク
ラッチＣを入り操作すると共に、苗植付装置Ａに備えた
整地フロート１２が接地する状態で自動昇降制御を可能
にし、「切」位置に設定すると植付クラッチＣを切り操
作し、更に、該昇降レバー１４を「自動」位置に設定す
ると前記強制昇降レバー１６の操作に従って苗植付装置
Ａの昇降を許容すると共に、機体３の後進時には苗植付
装置Ａを上限まで上昇させる制御を許容するものとな
り、図１に示すように、その基端部には該昇降レバーの
操作位置を計測するポテンショメータ型のレバーセンサ
２０を備えている。尚、強制昇降レバー１６による苗植
付装置Ａの上昇時、及び、機体３の後進時における苗植
付装置Ａの強制上昇時には植付クラッチＣを自動的に切
り操作する制御が行われるものとなっている。

【００１７】図４に示すように、前記強制昇降レバー１
６は中立位置Ｎに復帰するようバネ（図示せず）で付勢
されると共に、この中立位置Ｎを基準に上方側に形成さ
れた上昇位置Ｕと中立位置Ｎを基準に下方側に形成され
た下降位置Ｄとに操作自在に構成され、上昇位置Ｕに操
作すると苗植付装置Ａを上限まで上昇させ、下降位置Ｄ
に操作すると苗植付装置Ａの整地フロート１２が接地し
て、該整地フロート１２で計測される苗植付装置Ａの対
圃場面高さを設定高さに維持する前記自動昇降制御（制
御動作は詳述せず）への移行を許すものとなっいる。
又、基端部には上昇位置Ｕ、下降位置Ｄ夫々の位置に操
作されたことを検出する上昇スイッチ２１と下降スイッ
チ２２とを備え、又、図１に示すように、前記リンク機
構９の基端部には苗植付装置Ａが上限まで上昇したこと
を検出するリンクスイッチ２３を備えている。

【００１８】図５に示すように、前記前後進切換レバー
１７はガイド２５に形成された経路の中立位置「Ｎ」と
前進域「Ｆ」と後進域「Ｒ」とに操作自在に構成され、
前進域「Ｆ」に操作した場合にはミッションケース５に
内蔵された前後進切換機構Ｂを前進位置に設定すると同
時に、この前進域「Ｆ」で前方側に操作するほど前記無
段変速装置Ｖを増速側に操作し、又、後進域「Ｒ」に操
作した場合にはミッションケース５に内蔵された前後進
切換機構Ｂを後進位置に設定すると同時に、この後進域
「Ｒ」で後方側に操作するほど前記無段変速装置Ｖを増
速側に操作し、又、中立位置「Ｎ」に操作するとミッシ
ョンケース５に内蔵された油圧クラッチ（後述する）を
切り操作すると同時に前記無段変速装置Ｖを最低速に設
定するよう機械式の連係が形成され、更に、前後進切換
レバー１７の基端部には操作量を計測するポテンショメ
ータ型の速度設定器２６を備え、この前後進切換レバー
１７が後進域「Ｒ」に操作されたことを検出するよう揺
動型の検出片２７を介して操作される後進スイッチ２８
がガイド２５に備えられている。

【００１９】図２に示すように、前記無段変速装置Ｖは
エンジン４の出力軸４Ａとミッションケース５の入力軸
５Ａとの夫々に対してベルト巻回半径が調節自在な割り
プーリ３０，３０を備えると共に、夫々に巻回する無端
ベルト３１、この無端ベルト３１に張力を作用させるテ
ンションプーリ３２、夫々の割りプーリ３０，３０に対
するベルト巻回半径を調節するリンク部材３３夫々を備
え、又、リンク部材３３をロッド３４、ベルクランク３
５を介して操作する電動式に伸縮作動する変速モータ３
６で変速自在に構成されている。尚、ベルクランク３５
に対してポテンショメータ型の変速センサ３７を備え、
又、前記主クラッチペダル１８の近傍位置には踏込み操
作を検出する主クラッチスイッチ３８を備えている。

【００２０】図６に示すように、前記ミッションケース
５内の伝動系が構成され、この伝動系ではミッションケ
ース５の入力軸５Ａからの動力がギヤ４１，４１を介し
て伝えられる第１軸Ｔ１に対して油圧式に入り切り操作
される摩擦多板式の油圧クラッチＰを備えると共に、第
１軸Ｔ１と平行姿勢の第２軸Ｔ２に対してシンクロメッ
シュ式のクラッチ機構Ｑを備え、油圧クラッチＰの第１
ギヤ４２からクラッチ機構Ｑの正転ギヤ４３に対して油
圧クラッチＰからの正転動力と、油圧クラッチＰの第２
ギヤ４４から第３軸Ｔ３のアイドルギヤ４５，４５を介
してクラッチ機構Ｑの逆転ギヤ４６に対して逆転動力と
を伝える伝動系を形成し、又、第２軸Ｔ２の動力がギヤ
４７，４７を介して伝えられる第４軸Ｔ４を備え、この
第４軸Ｔ４からのギヤ４８介して前車輪の差動装置Ｄに
伝えるよう伝動系が形成されている。

【００２１】又、前記変速レバー１７と機械的に連係す
る操作軸５０をミッションケース５に対して左右方向に
貫通する状態に備え、この操作軸５０に備えたシフタ５
１を前記クラッチ機構Ｑのシフト部材に連係し、又、こ
の操作軸５０の端部に該操作軸５０の操作と連動して切
換操作されるバルブＺを備え、このバルブＺと前記第１
軸Ｔ１に貫通状態で形成した油路（図示せず）とを結ぶ
油路５２を形成してある。尚、苗植付装置Ａに対しては
第２軸Ｔ２に備えたギヤ５３からの動力が前記植付クラ
ッチＣを介して伝えられるよう伝動系が構成されてい
る。

【００２２】前記油圧クラッチＰは圧油の非供給時に内
蔵したバネ（図示せず）の付勢力で入り状態を維持し、
圧油の供給によって切り状態に達するよう構成され、バ
ルブＺは操作軸５０が前進域Ｆ、あるいは、後進域Ｒと
対応する位置にある場合には排油を行い、これら前進域
Ｆと後進域Ｒとの両端位置を除く中立位置Ｎを含む比較
的広い領域と対応する位置にある場合には圧油の供給を
行うよう構成され、更に、このバルブＺは前記主クラッ
チペダル１８の踏み込み操作時には圧油の供給を行い、
前記主クラッチペダル１８の非操作時には排油を行うよ
う機械式の連係が形成されている（連係は詳述せず）。
このように構成したことから、変速レバー１７が前進域
Ｆから中立位置Ｎを通過して後進域Ｒまで操作された場
合には、操作軸５０の作動開始と連動して油圧クラッチ
Ｐが切り状態に達することで主クラッチペダル１８を踏
込み操作すること無く走行系に対する伝動を遮断してク
ラッチ機構Ｑのシフタ５１を円滑に切換操作して機体３
の後進を可能にするものとなっており、主クラッチペダ
ル１８を踏み込み操作した場合にも油圧クラッチＰを切
り操作して走行系への動力の伝達を遮断するものとなっ
ている。尚、この油圧クラッチＰが主クラッチに兼用さ
れ、第１ギヤ４２〜逆転ギヤ４６で成る正転逆転系で前
後進切換機構Ｂが構成されている。

【００２３】図７に示すように制御系が形成され、この
制御系ではマイクロプロセッサを備えた制御装置５４に
対して前記速度設定器２６、後進スイッチ２８、主クラ
ッチスイッチ３８、レバーセンサ２０、上昇スイッチ２
１、下降スイッチ２２、リンクスイッチ２３からの信号
が入力する系、及び、変速センサ３７からの信号が入力
する系が形成されると共に、前記変速モータ３６、リフ
トシリンダ８に対する作動油の給排を行う油圧バルブ５
５、前記植付クラッチＣを制御する植付クラッチモータ
５６に対する出力系が形成され、その制御動作は以下の
通りである。

【００２４】つまり、図８のフローチャートに示すよう
に、制御時には速度設定器２６からの信号を入力して変
速レバー１７の操作位置を判別して中立位置「Ｎ」に存
在する場合には無段変速装置Ｖの制御目標を最低速の値
に設定して該無段変速装置Ｖを最低速に変速し（＃１０
１〜＃１０３ステップ）、中立位置「Ｎ」以外の位置に
あることが判別されるとフラグを判別し「０」である場
合にのみ主クラッチスイッチ３８の状態を判別して主ク
ラッチ（油圧クラッチＰ）が切り操作されていない場合
において変速レバー１７が前進域「Ｆ」にあると判別し
た場合には、その操作位置に対応して無段変速装置Ｖを
変速操作し、後進域「Ｒ」にあると判別した場合には、
植付クラッチモータ５６の制御で植付クラッチＣを切り
操作すると同時に、油圧バルブ５５を操作してリンクス
イッチ２３で苗植付装置Ａが上限に達したことを検出す
るまで苗植付装置Ａを強制的に上昇させると共に、その
操作位置に対応して無段変速装置Ｖを変速操作するもの
となっている（＃１０４〜＃１０９ステップ）。尚、こ
の＃１０８ステップで強制上昇手段Ｇが構成されてい
る。

【００２５】尚、フラグは制御開始時点の初期設定で
「０」に設定されるものであり、苗植付装置Ａを強制上
昇させる際に既に苗植付装置Ａが上限に位置する場合に
は上昇制御を行わないものとなっており、苗植付装置Ａ
が上限まで上昇した場合には強制昇降レバー１６を下降
位置に操作することで苗植付装置Ａの下降を行えるもの
となっている。

【００２６】又、＃１０４ステップでフラグが「１」で
あると判別した場合には、速度設定器２６からの信号を
入力して変速レバー１７が最低速に設定された場合を除
いて、変速レバー１７の操作位置に拘わらず無段変速装
置Ｖの制御目標を最低速の値に設定して該無段変速装置
Ｖを最低速に変速し、変速レバー１７が最低速に設定さ
れたことが判別されるとフラグを「０」に設定するもの
となっている。又、＃１０５ステップで主クラッチスイ
ッチ３８によって主クラッチの切り操作を判別するとフ
ラグを「１」に設定するものとなっている（＃１１０〜
＃１１３ステップ）。尚、＃１０５〜＃１１２ステップ
への処理の流れの部位で強制減速手段Ｅが構成されてい
る。

【００２７】このように本発明では変速レバー１７を前
進域Ｆから後進域Ｒに操作する場合でも機械的に油圧ク
ラッチＰを切り操作して走行系へに伝動を遮断するので
作業者は主クラッチペダル１８を踏込み操作すること無
く、機体の前後進の切換を行え得るものとなっており、
この変速レバー１７を中立位置「Ｎ」に操作した場合に
は、ミッションケース内に備えた油圧クラッチＰを機械
的に切り操作して機体３の走行を停止すると共に、無段
変速装置Ｖを電気的な制御で最低速に設定することで、
例えば、変速レバー１７を速い速度で操作して無段変速
装置Ｖの変速作動が追従できない状況でも変速レバー１
７が中立位置に設定されると、無段変速装置Ｖが最低速
に設定されることで、変速レバー１７の操作で走行を開
始する場合にも滑らかな発進を可能にするものとなって
いる。特に、高速走行時に主クラッチペダル１８の踏み
込み操作で主クラッチを切り操作した場合にも無段変速
装置Ｖを自動的に最低速に設定し、その最低速度を維持
するので主クラッチの切り操作の後に主クラッチを入り
操作した場合にも機体３の飛び出しを解消でき、このよ
うに最低速度に維持された場合にも変速レバー１７を一
旦最低速度の設定することで変速レバー１７による変速
が許容されるので無理のない操作形態を現出できるもの
となっている。

【００２８】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、田植機以外の農用車輌に適用すること
が可能であり、又、変速系にテーパコーン式の無段変速
装置を備えたものに適用することが可能であり、専用の
主クラッチを備えたものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】無段変速装置の側面図

【図３】昇降レバーの操作系の平面図

【図４】強制昇降レバーの操作形態を示す側面図

【図５】変速レバーの操作系の平面図

【図６】ミッションケースの伝動系の概略を示す平面図

【図７】制御系のブロック回路図

【図８】変速ルーチンのフローチャート

【符号の説明】

３ 走行機体 ４ エンジン ８ アクチュエータ １７ 変速操作具 Ａ 対地作業装置 Ｂ 前後進切換機構 Ｅ 強制減速手段 Ｆ 前進域 Ｒ 後進域 Ｇ 強制上昇手段 Ｎ 中立位置 Ｐ 摩擦式クラッチ、主クラッチ機構 Ｖ 無段変速装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 63:06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体に、エンジンからの動力が主ク
   ラッチ機構を介して伝えられる変速装置を備えると共
   に、この変速装置を変速操作する操作具を備えた作業機
   であって、 前記変速装置が、摩擦式クラッチの作動によって走行機
   体の走行方向を前進と後進とに切換え自在な前後進切換
   機構と、走行機体の走行速度を無段階に調節可能な無段
   変速機構とを備えると共に、前記変速操作具の中立位置
   への操作で機体の走行を停止させ、前進域への操作で機
   体の前進速度を無段階に変更し、後進域への操作で機体
   の後進速度を無段階に変更するよう構成され、又、前記
   主クラッチ機構の切り操作時には前記変速操作具の操作
   位置に優先して変速装置を最低速位置まで強制操作する
   強制減速手段を備えている作業機。
2. 【請求項２】 前記強制減速手段を、前記最低速位置ま
   での強制操作時には変速操作具を操作せずに変速装置の
   み変速するよう構成すると共に、この強制操作の後に
   は、該強制操作による減速位置と対応する位置まで変速
   操作具を変速操作した後に該変速操作具の操作に基づく
   変速装置の変速を許容するよう制御動作を設定してある
   請求項１記載の作業機。
3. 【請求項３】 前記走行機体の後端にアクチュエータの
   駆動で昇降自在に対地作業装置を連結すると共に、この
   対地作業装置が下降位置にある状態で前記変速操作具を
   前記後進域に操作した際には、対地作業装置を上昇させ
   る強制上昇手段を備えている請求項１又は２記載の作業
   機。