JPH109375A - 作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機体の走行方向を前進と後進との間で切換え
た場合のショックを軽減し得る作業車を合理的に構成す
る。 【解決手段】 設定器３４で走行速度が無段階に設定さ
れる変速装置と、レバーの操作で機体の走行方向を切換
える前後進切換装置とを備え、レバーによる走行方向の
切換開始と連係して変速装置を低速度まで減速し、この
後、レバーの操作完了時には走行速度を設定器３４に設
定された値まで復元するよう変速装置を変速操作する自
動変速手段Ｈ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、速度設定器で設定
された走行速度を得るよう無段階に変速操作自在な変速
装置と、操作具の切換操作に連動して機体の走行方向を
切換える前後進切換装置とを備えた作業機の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように無段階に走行速度を
変速する変速装置と、走行方向を前後に切換する前後進
切換装置とを備えた作業機も開発されつつあり、この種
の作業機では、変速系と前後進切換系とが独立して操作
自在に構成されているので、例えば、機体を前進させて
いる状態から機体を一端後進させた後に再度、前進させ
る場合にも変速装置で設定された元の走行速度が得られ
るものとなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、走行速
度を設定する系と、走行方向を前進と後進とにの何れか
に切換える系とを備えた作業機では、例えば、機体をス
イッチターンさせる場合のように機体を一旦後進させた
後に前進させる場合にも、変速装置の操作する必要がな
いので元の走行速度が得られるという良好な面を有する
ものである。しかし、比較的高速で機体を走行させてい
る作業時に走行方向を切換えた場合には、機体の後進の
開始時にショックを発生させやすいばかりでなく、機体
の前進の開始時にもショックを発生させやすいものとな
り改善の余地がある。この不都合は、前後進切換装置で
走行方向を切換る際には変速装置を低速側に人為的に操
作することで解消されるものの、同時に２つの系を作業
者が操作するのは煩わしい面がある。

【０００４】本発明の目的は、機体の走行方向を前進と
後進との何れかに切換えて走行を開始した際のショック
を軽減し得る作業機を合理的に構成する点にある。

【０００５】

【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、速度設定器で設定され
た走行速度を得るよう無段階に変速操作自在な変速装置
と、操作具の切換操作に連動して機体の走行方向を切換
える前後進切換装置とを備えた作業機において、前記操
作具を、中立位置を挟んで前進位置と後進位置とに操作
自在に構成すると共に、走行方向の切換時に該操作具が
中立位置に達すると前記変速装置の変速目標を予め設定
された低速値に設定し、該操作具の前進位置への操作完
了時には前記速度設定器に設定された値を前記変速装置
の変速目標に設定し、又、該操作具の後進位置への操作
完了時には前記速度設定器に設定された値、若しくは、
この値より小さい値を変速目標に設定する自動変速手段
を備えている点にあり、その作用は次の通りである。

【０００６】本発明の第２の特徴（請求項２）は、前記
操作具を、直線上の操作で機体の走行方向の切換を行う
よう構成すると共に、この操作方向と直交する方向への
操作で前記速度設定器の設定値に優先して走行速度を増
速する側に変速目標を変更する、あるいは、走行速度を
減速する側に変速目標を変更する目標変更手段を備えて
いる点にあり、その作用は次の通りである。

【０００７】本発明の第３の特徴（請求項３）は、前記
目標変更手段が、前記操作具を変速目標を変更する位置
に操作した回数に応じて変速目標の変更量を段階的に増
大させるよう変更量調節自在に構成してある点にあり、
その作用は次の通りである。

【０００８】〔作用〕上記第１の特徴によると、例え
ば、機体を前進させている状況で機体を後進させるため
に前後進切換装置を後進位置に操作した場合には、この
前後進切換装置が中立位置に達した時点で、自動変速手
段が変速装置の変速目標を予め設定された低速値に設定
し、この後に、前後進切換装置が後進位置に達すると自
動変速手段が変速装置の変速目標を速度設定器に設定さ
れた値、若しくは、この値より小さい値を変速目標に設
定するものとなり、逆に、機体を後進させている状況で
機体を前進させるために前後進切換装置を前進位置に操
作した場合には、この前後進切換装置が中立位置に達し
た時点で、自動変速手段が変速装置の変速目標を予め設
定された低速値に設定し、この後に、前後進切換装置が
前進位置に達すると自動変速手段が変速装置の変速目標
を速度装設定器に設定された値を変速目標に設定するも
のとなる。つまり、前後進切換機構の操作で走行方向を
切換えた場合には、作業者が変速装置を操作しなくと
も、変速装置が自動的に減速操作された後に所定の速度
まで増速操作されるので走行方向の切換時にショックを
発生させずに機体を発進させ得るものとなる。

【０００９】上記第２の特徴によると、操作具の直線的
な操作で機体の前後進切換装置を操作するので、単純で
分かりやすい操作形態で機体の走行方向の切換が可能と
なり、又、この直線的な操作方向と直交する方向への操
作で目標変更手段が変速装置の変速目標を変更するので
誤操作を発生し難い操作形態で走行速度の増速と減速と
が可能となり、しかも、複数の操作具を操作するものと
比較して操作具を持ち換える時間を必要とせず迅速な操
作を可能にする。

【００１０】上記第３の特徴によると、変速目標を変更
する場合には、変速目標を変更する位置に対して、操作
具を必要とする回数だけ操作することを必要とするので
走行速度の微調節が可能になるばかりでなく、該操作具
を大きく操作しても走行速度が大きく増減することもな
い。

【００１１】

【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と、ミッション
ケース５と、副変速装置Ｂとを配置し、ミッションケー
ス５からの変速動力を前車輪１に伝える伝動系と、この
ミッションケース５からの動力を中間伝動軸６、後車軸
ケース７夫々を介して後車輪２に伝える伝動系を形成
し、又、走行機体３の中央部に運転座席８を配置し、走
行機体３の後端部に対しリフトシリンダ９で駆動昇降す
る平行４連型のリンク機構１０を介して作業装置として
の苗植付装置Ａを昇降自在に連結して作業機の一例とし
て乗用型の田植機を構成する。

【００１２】苗植付装置Ａは、苗載せ台１１に載置した
マット状苗Ｗの下端部から植付機構１２で苗を１株ずつ
切り出して圃場面に植え付ける作動を行うよう構成さ
れ、下部に複数の整地フロート１３を備えて構成されて
いる。尚、リフトシリンダ９は、ピストンロッドを斜め
下方に向かう姿勢に配置して収縮作動によって苗植付装
置Ａの上昇を行うように構成されている。

【００１３】図２に示すように、副変速装置Ｂ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
１５、１５を備えると共に、夫々に無端ベルト１６を巻
回し、この無端ベルト１６に張力を作用させるテンショ
ンプーリ１７を備え、夫々の割りプーリ１５，１５に対
するベルト巻回半径を調節するリンク部材１８を備え、
リンク部材１８をロッド１９、ベルクランク２０を介し
て操作する電動型の変速モータ２１で変速自在に構成さ
れている。尚、ベルクランク２０に対してポテンショメ
ータ型の変速センサ２２を備えている。又、ミッション
ケース５の入力軸５Ａには摩擦式の主クラッチ２３を備
えている。

【００１４】図１〜図３に示すように、運転座席８の前
部位置にステアリングハンドル２４を配置すると共に、
エンジンフードの左側に前記ミッションケース６内のギ
ヤ変速系を操作する主変速レバー２５を配置し、ステア
リングハンドル２４のポスト部の左側部にミッションケ
ース内に配置された変速装置としての前後進切換装置Ｇ
を切換操作する操作具としての前後進レバー２６を備
え、ポスト部の右側部に苗植付装置Ａを強制的に昇降制
御する強制昇降レバー２７を備えている。又、走行機体
３のステップ部３Ｓの左側に前記主クラッチ２３を操作
する主クラッチペダル２８を配置し、ステップ３Ｓの右
側に前記後車軸ケース７に内蔵した左右のブレーキ（図
示せず）を操作して左右の後車輪２、２を独立して制動
操作するブレーキペダル２９，２９を配置し、又、運転
座席８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３０を配置してある。

【００１５】図３及び図４に示すように、メータパネル
部３２にはエンジン回転数を設定するアクセルレバー３
３と、副変速装置Ｂの変速段を設定するようダイヤル３
４Ａで操作されるポテンショメータ型の副変速設定器３
４と、副変速装置Ｂの変速段を表示する変速表示装置３
５と、各種機器の状態を示す表示部３６とを備えてい
る。

【００１６】前記主変速レバー２５は、前記ミッション
ケース５の内部のギヤ式の変速系と機械式に連係すると
共に、走行機体３を植付作業用の低速位置Ｌと路上走行
用の高速位置Ｈとの操作位置に設定自在に構成されてい
る（図２を参照）。又、前後進レバー２６は図５に示す
ように、中立位置Ｎを基準通過する直線経路上の前方端
に形成された前進位置Ｆと、後方端に形成された後進位
置ＲとＮＩ切換自在に構成され、前後進切換機構Ｇは切
換操作時に主クラッチ２３を切り操作することなく変速
操作を行い得るよう構成されている。更に、この前後進
切換レバー２６は前進位置Ｆ、後進位置Ｒ夫々の位置で
上下方向（中立位置Ｎと後進位置Ｒとを結ぶ直線状の操
作経路と直交する方向）に操作自在に構成されると共
に、夫々の位置にバネ（図示せず）で復帰付勢され、夫
々の位置の上方に設定された増速位置ＩＮに操作するこ
とで副変速装置Ｂを所定速度だけ増速し、夫々の位置の
下方に設定された減速位置ＤＥに操作することで副変速
装置Ｂを所定速度だけ減速するよう構成されている（制
御動作は後述する）。

【００１７】図４に示すように、副変速設定器３４のダ
イヤル３４Ａは１〜７の７段階の変速位置に調節自在に
構成され、変速表示装置３５は７つの発光ダイオード３
５Ａ…を直線状に配置すると共に、左側の端部側の２つ
の発光ダイオード３５Ａの色相を緑色に、中央の３つの
発光ダイオード３５Ａの色相を橙色に、右側の端部側の
２つの発光ダイオード３５Ａのの色相を赤色に設定して
副変速装置Ｂに設定された速度が増速するにつれて、緑
色、橙色、赤色の順序で（左側から）棒グラフ状に発光
ダイオード３５Ａの点灯数が増大し、かつ、点灯する発
光ダイオード３５Ａのうち右側の端部のものを点滅作動
させるよう作動形態を設定して機体３の走行速度を作業
者が把握できるよう構成されている。

【００１８】図６に示すように、制御系が構成され、こ
の制御系ではマイクロプロセッサ（図示せず）を備えた
制御装置５０に対して前記副変速設定器３４、前後進レ
バー２６が増速位置ＩＮに操作されたことを検出する増
速スイッチ３７、前後進レバー２６が減速位置ＤＥに操
作されたことを検出する減速スイッチ３８、前記変速セ
ンサ２２、前後進レバー２６が操作されて中立位置Ｎに
達したことを検出する中立スイッチ３９、主クラッチ２
３が切り操作されたことを検出する主クラッチ「入」ス
イッチ４０、主クラッチが２３が入り操作されたことを
検出する主クラッチ「切」スイッチ４１、前記メータパ
ネル部３２に備えた自動減速スイッチ４２、植付クラッ
チＣの状態を判別する植付クラッチセンサ４３夫々から
の入力系が形成されると共に、前記変速モータ２１に供
給する電力を制御するリレー回路４４、前記変速表示装
置３５夫々に対する出力系が形成されている。

【００１９】そして、この制御系では副変速装置Ｂの制
御動作を次のように設定してある。つまり、エンジン４
を始動させた後に図７のフローチャートに示す制御が行
われるものであり、まず初期変速ルーチン（＃１００ス
テップ）の処理を行い、次に副変速設定器３４の設定値
が変更されたことを副変速設定器３４からの信号に基づ
いて判別した場合にはダイヤル変速ルーチン（＃０１、
＃２００ステップ）の処理を行い、次に、前後進レバー
２６が上下何れかの方向へ操作されたことを増速スイッ
チ３７、あるいは、減速スイッチ３８からの信号に基づ
いて判別した場合にはスイッチ変速ルーチン（＃０２、
＃３００ステップ）の処理を行い、次に、前後進レバー
２６が前後何れかの方向へ操作されたことを中立スイッ
チ３９からの信号に基づいて判別した場合には自動調速
ルーチン（＃０３、＃４００ステップ）の処理をリセッ
トされるまで行うよう処理動作が設定されている（＃０
４ステップ）。

【００２０】初期変速ルーチン（＃１００ステップ）で
は図８のフローチャートに示すように、副変速設定器３
４からの信号を制御装置５０の内部のメモリ（図示せ
ず）の予め決められたアドレスに書込む保持処理を行う
と共に、このメモリデータを制御の目標値に設定し（＃
１０１、＃１０２ステップ）、変速センサ２２からのフ
ィードバック信号を入力して、このフィードバック信号
が目標値と一致する側へ変速モータ２１を作動させ、変
速センサ２２からのフィードバック信号に基づく速度を
変速表示部３５に出力する作動をフィードバック信号が
目標値と一致するまで行うものとなっている（＃１０３
〜＃１０６ステップ）。

【００２１】ダイヤル変速ルーチン（＃２００ステッ
プ）では図９のフローチャートに示すように、変更され
た後の副変速設定器３４からの信号をメモリの予め決め
られたアドレスに書込む保持処理を行うと共に、このメ
モリデータを制御の目標値に設定し（＃２０１、＃２０
２ステップ）、変速センサ２２からのフィードバック信
号を入力して、このフィードバック信号が目標値と一致
する側へ変速モータ２１を作動させ、変速センサ２２か
らのフィードバック信号に基づく速度を変速表示部３５
に出力する作動をフィードバック信号が目標値と一致す
るまで行うものとなっている（＃２０３〜＃２０６ステ
ップ）。つまり、このルーチンでは副変速設定器３４を
操作した場合には、初期変速ルーチン（＃１００ステッ
プ）でメモリに書込まれたデータを変更する処理を行う
と同時に変更された値を目標値として副変速装置Ｂを変
速する処理を行うものとなっている。

【００２２】スイッチ変速ルーチン（＃３００ステッ
プ）では図１０のフローチャートに示すように、、増速
スイッチ３７、減速スイッチ３８の何れのスイッチが操
作されたかを判別すると共に、増速スイッチ３７が操作
された場合（前後進レバー２６が増速位置ＩＮに操作さ
れた場合）にはメモリデータに対して予め設定された値
を加算して、そのアドレスに書込む処理を行い、減速ス
イッチ３８が操作された場合（前後進レバー２６が減速
位置ＤＥに操作された場合）にはメモリデータから予め
設定された値を減算して、そのアドレスに書込む処理を
行うと共に、このメモリデータを制御の目標値に設定し
（＃３０１〜＃３０４ステップ）、次に、変速センサ２
２からのフィードバック信号を入力して、このフィード
バック信号が目標値と一致する側へ変速モータ２１を作
動させ、変速センサ２２からのフィードバック信号に基
づく速度を変速表示部３５に出力する作動をフィードバ
ック信号が目標値と一致するまで行うものとなっている
（＃３０５〜＃３０８ステップ）。

【００２３】尚、この処理では前後進レバー２６を増速
位置ＩＮ、あるいは、減速位置ＤＥへ１度操作した場合
にメモリに加算される値、及び、メモリから減算される
値を副変速設定器３４のダイヤル３４Ａを１ステップ操
作した場合の値より小さく設定することで、１〜７で表
される数値の中間の速度を得るよう構成してあり、又、
前後進レバー２６の操作でメモリに加算される値、及
び、メモリから減算される値（増減速量）は作業者が任
意に設定できるよう構成されている（設定操作は詳述せ
ず）。

【００２４】つまり、このルーチンでは前後進レバー２
６を上下方向へ操作した場合には、メモリの値を変更し
て副変速装置Ｂを変速操作するものとなっている。そし
て、このように前後進レバー２６の切換操作方向と直交
する方向への操作で副変速装置Ｂを少しずつ変速操作す
るためのプログラムとしてのスイッチ変速ルーチン（＃
３００スッテップ）で目標変更手段Ｊが構成されてい
る。

【００２５】自動調速ルーチン（＃４００ステップ）で
は図１１のフローチャートに示すように、予め設定され
た減速データを制御の目標値に設定し（＃４０１、＃４
０２ステップ）、変速センサ２２からのフィードバック
信号を入力して、このフィードバック信号が目標値と一
致する側へ変速モータ２１を作動させ、変速センサ２２
からのフィードバック信号に基づく速度を変速表示部３
５に出力する作動を、前後進レバー２６が中立位置Ｎに
位置する限り行うものとなっている（＃４０３〜＃４０
５ステップ）。

【００２６】次に、前後進レバー２６が中立位置Ｎを越
えて前進位置Ｆ、あるいは、後進位置Ｒの側に操作され
たことを中立スイッチ３９からの信号に基づいて検出し
た場合には、メモリデータを制御の目標値に設定し（＃
４０６ステップ）、次に、変速センサ２２からのフィー
ドバック信号を入力して、このフィードバック信号が目
標値と一致する側へ変速モータ２１を作動させ、変速セ
ンサ２２からのフィードバック信号に基づく速度を変速
表示部３５に出力する作動をフィードバック信号が目標
値と一致するまで行うものとなっている（＃４０７〜＃
４１０ステップ）。

【００２７】つまり、前後進レバー２６で前後進切換装
置Ｇを操作した場合には、必ず減速操作を行い、この減
速状態から増速することになるので機体３の走行方向が
切換わる際にも急激な速度変化が現れないようになって
いる。このように前後進切換機構Ｇの切換操作時に副変
速装置Ｂの自動減速と元の速度への復元とを行う制御プ
ログラムの＃４００ステップで自動変速手段Ｈが構成さ
れている。

【００２８】このように、本発明では副変速装置Ｂをダ
イヤル３４Ａの操作に従う電気制御で変速を行う構成を
利用して、ステアリングハンドル２４の近傍位置に配置
される前後進レバー２６を上下方向に操作した場合に
は、この操作をスイッチ３７、３８で電気的に検出して
副変速装置Ｂの僅かな増減速操作を行えるよう構成して
あり、又、この前後進レバー２６を上下方向の同じ方向
に繰り返して操作することで段階的な変速を行えると共
に、この前後進レバー２６によって走行方向を前後進に
切換える操作を行った場合にも切換の開始時に自動的に
副変速装置Ｂを減速操作し、この後に前後進の切換が完
了した際には、元の走行速度の戻すよう副変速装置Ｂを
変速操作するので走行方向の切換時にもショックを発生
させずに円滑な発進を可能にするものとなっている。

【００２９】又、作業時に自動減速スイッチ４２をＯＮ
操作した場合には、苗植付装置Ａの上昇と連係して植付
クラッチＣが切り操作されたタイミングで副変速装置Ｂ
の制御目標を予め設定された低い値に置き換えること
で、機体３の走行速度を最低速まで減ずる制御を行うよ
う制御系が構成されている（制御動作は詳述せず）。

【００３０】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、速度設定器の設定位置を維持した状態
でも、前後進切換機構で後進を選択した場合の速度を前
進速度より減速されるようギヤ伝動系を構成したものに
適用することが可能である。

【００３１】又、前後進レバーが前進位置、後進位置の
何れの操作位置に設定されているかを判別するスイッチ
類を備えて、該レバーの操作で前後進切換装置の切換操
作が完了したことを検出した後に検出したタイミングで
メモリに保持された走行速度に復元するよう制御動作を
設定することも可能である。

【００３２】

【発明の効果】従って、機体の走行方向を前進と後進と
の何れかに切換えて走行を開始した際にもショックを発
生させ難い作業機が合理的に構成された（請求項１）。
又、単一の操作具の簡便な操作で機体の走行方向の切換
と走行速度の増減速を可能にし（請求項２）、又、操作
具の簡便な操作で走行速度を任意の値に設定できるもの
となった（請求項３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】田植機前部の一部切欠き側面図

【図３】田植機前部の平面図

【図４】メータパネル部の平面図

【図５】前後進レバーの操作経路の側面図

【図６】制御系のブロック回路図

【図７】副変速装置の制御動作のフローチャート

【図８】初期変速ルーチンのフローチャート

【図９】ダイヤル変速ルーチンのフローチャート

【図１０】スイッチ変速ルーチンのフローチャート

【図１１】自動調速ルーチンのフローチャート

【符号の説明】

３ 機体 ２６ 操作具 ３４ 速度設定器 Ｂ 変速装置 Ｆ 前進位置 Ｇ 前後進切換装置 Ｈ 自動変速手段 Ｊ 目標変更手段 Ｎ 中立位置 Ｒ 後進位置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 速度設定器で設定された走行速度を得る
   よう無段階に変速操作自在な変速装置と、操作具の切換
   操作に連動して機体の走行方向を切換える前後進切換装
   置とを備えた作業機であって、 前記操作具を、中立位置を挟んで前進位置と後進位置と
   に操作自在に構成すると共に、走行方向の切換時に該操
   作具が中立位置に達すると前記変速装置の変速目標を予
   め設定された低速値に設定し、該操作具の前進位置への
   操作完了時には前記速度設定器に設定された値を前記変
   速装置の変速目標に設定し、又、該操作具の後進位置へ
   の操作完了時には前記速度設定器に設定された値、若し
   くは、この値より小さい値を変速目標に設定する自動変
   速手段を備えている作業機。
2. 【請求項２】 前記操作具を、直線上の操作で機体の走
   行方向の切換を行うよう構成すると共に、この操作方向
   と直交する方向への操作で前記速度設定器の設定値に優
   先して走行速度を増速する側に変速目標を変更する、あ
   るいは、走行速度を減速する側に変速目標を変更する目
   標変更手段を備えている請求項１記載の作業機。
3. 【請求項３】 前記目標変更手段が、前記操作具を変速
   目標を変更する位置に操作した回数に応じて変速目標の
   変更量を段階的に増大させるよう変更量調節自在に構成
   してある請求項２記載の作業機。