JP2008055965A - Working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静油圧式無段変速装置を備えたトラクタ、芝刈機などの作業用の走行車両に関する。 The present invention relates to a traveling vehicle for work such as a tractor and a lawn mower provided with a hydrostatic continuously variable transmission.
芝刈機などの作業車両では、例えば芝刈走行時などでは車速を一定にして連続走行するオートクルーズ機構が設けられている。このオートクルーズ機構は、車速を検出して制御装置により設定した車速に維持制御するものではなく、静油圧式無段変速装置(以下、HSTという)の変速操作軸(トラニオン軸)の回動角度を設定角度に維持制御することで行なわれている。 A working vehicle such as a lawn mower is provided with an auto-cruise mechanism that continuously travels at a constant vehicle speed during, for example, lawn mowing. This auto-cruise mechanism does not detect the vehicle speed and maintain it at the vehicle speed set by the control device, but the rotation angle of the speed change operation shaft (trunnion shaft) of a hydrostatic continuously variable transmission (hereinafter referred to as HST). Is maintained and controlled at a set angle.
特開2006−125535号公報記載の発明におけるオートクルーズ機構は、オートクルーズスイッチを操作すると前記変速操作軸が電動モータで回動して、所定の回転角度に設定されてオートクルーズ操作が始まる構成である。
前記特許文献1記載の発明では、オートクルーズの解除を前後進切換レバーを中立または後進にすることで行い、再度オートクルーズを始めるにはオートクルーズスイッチを押す必要があった。しかし、芝刈り作業のように頻繁に前後進を繰返す作業の場合、前進の度にオートクルーズスイッチを押す必要があり、その操作が非常に煩わしいものであった。
本発明の課題は、オートクルーズの解除後の再度のオートクルーズの開始動作を頻繁に行う必要のないオートクルーズ操作性に優れた作業車両を提供することである。
In the invention described in
An object of the present invention is to provide a work vehicle having excellent auto-cruise operability that does not require frequent start operations of auto-cruise again after canceling auto-cruise.
本発明の上記課題は、次の解決手段で解決される。
請求項1記載の発明は、車速を変速するための出力を前進側位置と中立位置と後進側位置にそれぞれ変更する変速操作軸(16a)を有する静油圧式無段変速装置(16)と、該静油圧式無段変速装置(16)に前記変速操作軸(16a)を介して前進側、中立及び後進側の中のいずれかに出力させるペダル式変速操作具(18)と、該変速操作軸(16a)を前進状態と後進状態に切り換えるための手動前後進切換手段(57)と、前記手動前後進切換手段(57)が前進位置にあるか又は後進位置にあるかを検出する前後進操作位置検出手段(57a,57b)と、前記ペダル式変速操作具(18)の踏込位置を検出するペダル踏込位置検出手段(47)と、前記前後進操作位置検出手段(57a,57b)の前進又は後進操作位置の検出結果に応じて変速操作軸(16a)をそれぞれ前進側又は後進側に回動させ、かつ、前記ペダル踏込位置検出手段(47)の検出値に応じて変速操作軸(16a)の前進側又は後進側への回動量を調整して静油圧式無段変速装置(16)の出力を増減速操作するアクチュエータ(53)と、該ペダル踏込位置検出手段(47)の検出値に応じて変速操作軸(16a)を回動させて静油圧式無段変速装置(16)の出力を増減速操作するアクチュエータ(53)と、(a)変速操作軸(16a)を設定回動角度に維持して前進状態で行うアクチュエータ(53)を駆動制御する車速制御、(b)前進状態での車速制御中に走行方向が後進側に切り換えられた場合には、この後進側に切り換わる前の前記(a)の車速制御における前進状態での変速操作軸回動角度を記憶すると共に、ペダル式変速操作具(18)の踏込位置に従ってアクチュエータ(53)を駆動制御する車速制御、(c)後進状態から再び前進状態に復帰すると、前記(a)の車速制御において記憶された変速操作軸(16a)の回動角度に維持するようにアクチュエータ(53)を駆動制御する車速制御を含む車速制御を行う制御装置(48)を備えた作業車両である。
The above-mentioned problem of the present invention is solved by the following means.
The invention according to
請求項1記載の発明によれば、前記(a)の車速制御は、例えばオートクルーズスイッチなどのオートクルーズ設定手段を設けておき、手動前後進切換手段(57)が前進操作位置で走行中、該オートクルーズスイッチが入り操作され、ペダル式変速操作具(18)の踏込位置に従って、アクチュエータ(53)により駆動される変速操作軸(16a)の回動角度を一定に保持する。こうして車両はオートクルージング走行が可能となる。ただしオートクルーズ走行は車両前進時のみ行うために車両後進時又は停止時には制御装置(48)はオートクルーズスイッチの入りは受け付けない構成である。 According to the first aspect of the present invention, the vehicle speed control of (a) is provided with auto-cruise setting means such as an auto-cruise switch, and the manual forward / reverse switching means (57) is traveling at the forward operation position. The auto cruise switch is turned on, and the rotation angle of the speed change operation shaft (16a) driven by the actuator (53) is kept constant according to the depression position of the pedal type speed change operation tool (18). In this way, the vehicle can be auto-cruising. However, since the auto-cruise traveling is performed only when the vehicle is moving forward, the control device (48) is configured not to accept the turning on of the auto-cruising switch when the vehicle moves backward or stops.
請求項2記載の発明は、作業車両は作業機を連結して備え、さらに前記作業機を駆動制御するためにPTOクラッチ(32)を備え、前記(c)の車速制御の再開を、PTOクラッチ(32)が入りの場合にのみ有効とする請求項1記載の作業車両である。
According to a second aspect of the present invention, the work vehicle includes a work machine connected thereto, and further includes a PTO clutch (32) for controlling the drive of the work machine. The work vehicle according to
請求項1記載の発明によれば、走行車両の変速位置を中立または後進側に切換えた場合にもオートクルーズで前進していた時の変速操作軸(16a)の回動角度を記憶しているので、変速位置が再度前進側に操作されると記憶していた前進状態の変速操作軸(16a)の設定した回動角度に変速操作軸(16a)を駆動するため、例えば芝刈り作業のように頻繁に前後進を繰返す作業をする場合において、前進の度にオートクルーズスイッチ等のオートクルーズ設定手段を操作することなく、芝刈り作業操作性が従来より向上する。 According to the first aspect of the present invention, the rotational angle of the speed change operation shaft (16a) when the vehicle is moving forward by auto-cruise is stored even when the shift position of the traveling vehicle is switched to the neutral or reverse side. Therefore, when the speed change position is operated to the forward side again, the speed change operation shaft (16a) is driven to the rotation angle set by the speed change operation shaft (16a) stored in the forward state. When frequently performing forward / reverse operation frequently, the lawn mowing work operability is improved as compared with the prior art without operating an auto cruise setting means such as an auto cruise switch every time the vehicle advances.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、例えば芝刈り作業を行う作業機を駆動するときにだけの走行制御が能率的に行える。
According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
本実施例の乗用型芝刈機などの多目的トラクタ1の側面図を図1に、平面図を図2に示す。走行車体2の前部と後部にそれぞれ前輪3、3と後輪4、4を備え、車体フレーム2の前部の下方には芝草刈り取り用のモーア6を設け、車体2の前部上方のフロア7にはステアリングコラム8を立設し、該コラム8の上部にはハンドル10を設けている。またハンドル10の後方には操縦席11があり、該操縦席11の後方にはエンジン12を搭載している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A side view of a
なお、本明細書では車両の前進方向に向いて左、右をそれぞれ左、右方向といい前後方向をそれぞれ前、後という。
また、前記エンジン12の冷却用ファンをエンジン動力により駆動し、ラジエータ64を車体上に斜めに設置する構成となっている。これにより、ラジエータ64の冷却容量を低下させることなく、その設置高さを小さくすることができる。
In this specification, the left and right directions are referred to as the left and right directions, respectively, and the front and rear directions are referred to as the front and rear, respectively.
The cooling fan of the
エンジン12の出力軸は、ミッションケース15内の変速装置の入力軸に連結され、エンジン12の回転動力は変速装置で変速され、該変速された走行動力を伝動機構を介して前後輪3,4へ伝達する。
さらに、ミッションケース15の前面に図示していないモーア駆動軸が突出しており、該駆動軸でモーア6内の芝刈用のカッタを回転させる。
なお、本実施例の多目的トラクタのモーア6は車体前方に限らず、中央、後方に配置した構成にしても良い。
The output shaft of the
Further, a mower drive shaft (not shown) protrudes from the front surface of the
In addition, the
図3には多目的トラクタの動力伝達構成図を示す。
ミッションケース15に隣接して設けられるHST16は、クラッチハウジング内の主クラッチ17を経てHST入力軸19へ連動し、変速ペダル(ペダル式変速操作具)18による中立位置からの前進と後進への切替及びこれらの無段変速による連動を経て、副変速装置21へ連動し、前輪3の差動ギヤ機構、及び後輪4への出力軸等を伝動する構成である。なお差動ギヤ機構のデフ装置30からの出力は遊星減速装置28を介して前輪3に伝達される。
FIG. 3 shows a power transmission configuration diagram of the multipurpose tractor.
The
HST16は、固定容量形ポンプ23と可変容量形モータ24とを閉油圧回路25で接続し、固定容量形ポンプ23の斜板22の傾斜角度(トラニオン軸16aの回動角度)を変速ペダル18の踏み込み操作によって調節して、固定容量形ポンプ23からの吐出油量を変えて可変容量形モータ24による出力軸26の出力回転を無段変速し、又正逆に切替えて出力することができる。
The HST 16 connects the
HST出力軸26からの動力は、高低3段の副変速装置21で変速されて走行軸27に取り出され、走行軸27から前輪3への伝動用のデフ装置30と後輪伝動軸31と後輪4への伝動用のデフ装置33に動力が取り出される。なお、後輪伝動軸31の伝動は四輪駆動用の後輪駆動ギヤ34によって入り切りされる。
また、HSTポンプ23に設けた出力軸29からPTO駆動油圧クラッチ32を介してPTO軸39からフロントPTO入力軸36又はミッド又はリアPTO軸40へ動力を切り替えて取り出す構成とする。
The power from the
Further, the power is switched from the
つぎに、HST16は、図4のHST取付部の側面図と図5のHST取付部の平面図と図6のHST取付部の背面図に示すように、ミッションケース15に隣接して設けられ、該ケース15内の走行ミッション系に回転動力を入力する構成としている。そして、HST取付けベース70は、図示のように一枚の板状で形成され、HST16とミッションケース15から機体外側に離れた位置に鉛直方向にその板平面が配置され、ミッションケース15に複数個の取付けボルト71とカラー72によって支持されている。
Next, the
そして、HST16のトラニオン軸16aの作動制御用の電動モータ53が、取付けベース70の機体内側で、該取付けベース70とミッションケース15との間に位置させてベース70に取り付けられている。そして、変速ペダル18に連動するトラニオン軸16aの操作装置73は、操作軸73aと操作歯車73bとから構成され、操作軸73aは取付けベース70を貫通して軸受け支持され、その機体内側の一端は電動モータ53に伝動可能に接続され、機体外側の他端は操作歯車73bを軸着している。
An
そして、トラニオン軸16aは、HST16から機体外側に延長して取付けベース70を貫通して、該ベース70の機体外側まで軸受け支持され、先端部位に変速歯車75aを軸着した構成としている。この場合、トラニオン軸16aは、電動モータ53側の操作軸73aと平行状態を保って取付けベース70に軸受支持され、トラニオン軸16aの先端部に大径からなる変速歯車75aが設けられ、該変速歯車75aと操作軸73aの小径の操作歯車73bを噛合させて設け、電動モータ53から出力される操作力がトラニオン軸16aに伝達される構成としている。
The
そして、電動モータ53は、変速ペダル18の踏込み位置に応じて正転又は逆転方向に駆動されて変速ができる構成としている。例えば、変速ペダル18の踏込み角を検出するポテンショメータから構成されるHSTペダル踏込位置検出センサ(ペダルポジションセンサ)47(図7)による検出角に応じて電動モータ53に駆動指令信号を出力する構成である。そして、電動モータ53は、変速ペダル18から足を離せば、自動的に正転又は逆転方向に駆動されながら中立位置まで戻る構成になっている。
The
なお、変速ペダル18は前進方向への踏込みができるだけであり、前後進切換レバー57の操作により前進スイッチ57aがオンされた状態で変速ペダル18が踏み込まれると、トラニオン軸16aは正転方向に回転連動する。このとき変速ペダル18の踏み込み量がペダルポジションセンサ47で検出され、該検出値に応じてトラニオン軸16aの正転方向への回転量が決まる。同様に前後進切換レバー57の操作により後進スイッチ57bがオンされた状態で変速ペダル18が踏み込まれると、トラニオン軸16aは逆転方向に回転連動する。このときの変速ペダル18の踏み込み量がペダルポジションセンサ47で検出され、該検出値に応じてトラニオン軸16aの逆転方向への回転量が決まる。
The
このように、電動モータ53とトラニオン軸16aの操作装置73は、HST16やミッションケース15より機体外側に離して設けた取付けベース70に取り付けてHST16の変速操作ができる構成にしているので、容積的に小型で、組み立てが容易なHST操作部材が得られ、HST16を小型のトラクタにも充分に搭載できるものとなった。
As described above, the operating
また、トラニオン軸16aポジションセンサ(トラニオン軸16aポジション検出手段)76をトラニオン軸16aの下方に取り付け、トラニオン軸16aの回動角度位置を検出する構成としている。即ち、トラニオン軸16aと一体に設けるL型ピン76aを、ポテンショメータ76b側から延出してその先端をU型に形成した係合部76cに係合させてトラニオン軸16aの角度変化をポテンショメータ76bに連繋する構成である。
Further, a
この構成によりトラニオン軸16aの回転角度を検出でき、正規に作動しているかあるいは中立位置に復帰しているか否かなどの動作確認や、電動モータ53による回動を補正することができる。
With this configuration, the rotation angle of the
またトラニオンアーム77をトラニオン軸16aから上方に延長して設け、該トラニオンアーム77の上部にピン77aを突設し、前後に一対の作動杆79F,79Rが取り付けられたプレート78に形成された長孔78aに該ピン77aを係止させた構成としている。そして、作動杆79F,79Rは、図4に示すように、その端部にそれぞれ連結した操作ワイヤー80F,80Rを介してブレーキペダル82に接続して構成している。
Further, a
上記のように構成されるから、ブレーキペダル82の非操作状態では、トラニオンアーム77が長孔78で許容される範囲で変速歯車75aに追従して回動でき、一方、ブレーキペダル82を踏んだとき、強制的にニュートラル位置に戻すことができる構成となっており、電動モータ53が故障してもHST16の安全が確保できるものとなっている。
Since it is configured as described above, when the
上記構成からなるHST16において、トラニオン軸16aの非常に狭い中立幅のため、トラニオン軸16aの設定位置を検出する機構の経年的な変化等により、その中立基準位置が変わり、電気的にトラニオン軸16aを中立位置に位置付けていても、車両が停止しないという問題があった。
In the
そこで本実施例の変速ペダル位置をHST(変速)ペダル踏込位置検出センサ47で検出してトラニオン軸16aを電動モータ53で駆動させる構成において、さらに車速を検出するセンサとして、車速センサ85(図7)を設けておき、変速ペダル18が中立位置にある時に車速センサ85で車両の微速の前後進を検出するとトラニオン軸16a操作用電動モータ53を駆動してトラニオン軸16aを微速で動かして、トラニオン軸16aを中立位置に復帰させる制御をコントローラ48が行う。トラニオン軸16aが中立位置に復帰すると、コントローラ48はその位置をトラニオン軸16aポジションセンサ76で検出して、その検出値を不揮発メモリに自動的に書込む自動補正機能を設けておくと、次回から上記トラニオン軸16aを中立位置に復帰させる操作をする必要がなくなる。
Therefore, in the configuration in which the shift pedal position of this embodiment is detected by the HST (shift) pedal depression
なお、トラニオン軸16aを微速で動かすために、例えばPWM(Pulse Width Modulation )出力により、例えば10msecの極短い周期でパルス出力し、トラニオン軸16a操作用電動モータ53を微速で作動させる。
In order to move the
図7に本実施例のHSTトラニオン軸16aの作動制御のブロック図を示す。
コントローラ48には変速ペダル18の踏み込み位置を検知するポテンショメータ式のHSTペダル踏込位置検出(ペダルポジション)センサ47からの入力によりトラニオン軸16a操作用の電動モータ53などを作動制御する構成となっている。
また、ハンドルコラム8などオペレータの手元に設けた前後進切換レバー57を前または後に動かすことで、該レバー57と一体の図示しない接触部材が前進スイッチ57a若しくは後進スイッチ57bを押圧し、その検知によりトラニオン軸16aの回動方向を正逆に切り換え、この状態で変速ペダル18を踏込み操作することによって、機体を前方または後方に変速ペダル18の踏込量に応じた速度で走行させる構成としている。
FIG. 7 shows a block diagram of the operation control of the
The
Further, when a forward /
また、オートクルーズスイッチ62を操作部に設けておき、該オートクルーズスイッチ62が入り操作され、変速ペダル18が所定角度以上に踏み込まれて前進車速が、例えば1km/時間を越えたときには、電動モータ53によるトラニオン軸16aの回動角度を一定に保持する。こうして車両はオートクルージング走行が可能となる。ただしオートクルーズ走行は車両前進時のみ行うために車両後進時又は停止時にはコントローラ48はオートクルーズスイッチ62の入りは受け付けない構成である。
Further, when the
また、コントローラ48は車両がオートクルーズで前進中、前後進切換レバー57を中立または後進側に切換えた場合にもオートクルーズで前進していた時のトラニオン軸16aの回動角度を記憶しておき、前後進切換レバー57が再度前進側に操作されたら記憶していたトラニオン軸16aの回動角度にトラニオン軸16aを駆動する構成である。
こうして、例えば芝刈り作業のように頻繁に前後進を繰返す作業をする場合において、前進の度にオートクルーズスイッチ62を押すことなく、芝刈り作業操作性が従来より向上する。
The
In this way, for example, in the case of a work that repeats forward and backward movements, such as a lawn mowing work, the operability of the mowing work is improved as compared with the prior art without pressing the auto-
なお、オートクルーズスイッチ62が入りでない場合には、コントローラ48は変速ペダル18のポジションセンサ47で検出された変速ペダルの踏み込み位置に応じてトラニオン軸16aの回動角度による走行速度で前進又は後進する。
When the
これらの制御フロー図を図8に記載する。なお図8のフローチャートで、ステップS1のオートクルーズスイッチ62のオンの後に、ステップS2で、再びオートクルーズスイッチ62がオフからオンに変化した場合には初めてオートクルーズ制御を始める。これはオートクルーズスイッチ62が常開スイッチであるので、スイッチ62のオンオフの変化でオートクルーズの開始、終了を判断するためである。
These control flow diagrams are shown in FIG. In the flowchart of FIG. 8, after the auto-
また、ステップS10はオートクルーズ中に前後進切換レバー57が前進側へ操作されると、オートクルーズ走行はそのまま続行され、ステップS11でオートクルーズ中に前後進切換レバー57が後進側へ操作されると、オートクルーズを中止して変速ペダル18に対応した後進走行位置にトラニオン軸16aの回動角度を位置付ける。
In step S10, when the forward /
また、図9に示す本発明の一実施例の制御フローは前後進切換レバー57を中立または後進側に操作した後で、該切換レバー57を再度前進側に切換えてオートクルーズ車速に復帰するのは、PTOクラッチセンサ35で検出されるPTO駆動油圧クラッチ32の入り時のみとする制御である。
Further, in the control flow of one embodiment of the present invention shown in FIG. 9, after the forward /
これは、前後進切換レバー57を中立又は後進側にした後、再度前進側にしたときに、自動的にオートクルーズ車速で前方向に発進してしまうことは路上走行中では避ける必要があるためである。そこで図9に示すフローチャートを用いる制御では、オートクルーズ車速に復帰するのは、作業機を用いての作業走行中のみに限定することで走行安全性を向上させることができる。
This is because, when the forward /
また、本発明の一実施例の走行制御では、オートクルーズ車速を設定した場合、図10のグラフと図11のフローチャートに示すように変速ペダル18の踏み込み操作角度(ペダル位置)により設定される車速が所定のオートクルーズ車速(例えば1km/h)を越えた時には前記変速ペダル18の踏み込み位置で設定される車速になるようにトラニオン軸16aを回動させる構成とすることもできる。
またこのとき、前記変速ペダル18の踏み込み位置で設定される車速が前記オートクルーズ車速以下になるとオートクルーズ走行を再開する構成とする。
In the travel control of one embodiment of the present invention, when the auto cruise vehicle speed is set, the vehicle speed set by the depression operation angle (pedal position) of the
At this time, when the vehicle speed set at the depression position of the
オートクルーズ走行中に車速を変更したい場合には、従来は変速ペダル18が操作されるとオートクルーズ走行制御を解除する制御構成を採用していたが、オートクルーズが解除されてしまい、再びオートクルーズスイッチ62を押して車速を設定する等の操作が面倒であった。
When it is desired to change the vehicle speed during auto-cruise traveling, the conventional control configuration is adopted in which auto-cruise traveling control is canceled when the
しかし上記下図10と図11に示す制御により、オートクルーズ車速を越えた車速で走行中には変速ペダル18で設定される車速をオートクルーズ車速より優先させることで、オートクルーズ走行中に車速を変更したい場合にもオートクルーズ走行制御を解除しない状態で車速を変更できる。このためオートクルーズ中の車速制御の自由度が従来より高くなった。
However, according to the control shown in FIG. 10 and FIG. 11 described above, the vehicle speed is changed during auto-cruise traveling by giving priority to the vehicle speed set by the
また、本発明の一実施例の走行制御では、オートクルーズ車速を設定した場合、図12のグラフと図13のフローチャートに示すように変速ペダル18が中立位置(足をペダルから離す)以外の位置に操作された時にはオートクルーズ制御を解除し、図12の実線で示す変速ペダル18の踏み込み位置に対応した車速になるようトラニオン軸16aの回動角度を変え、また、変速ペダル18が中立位置にあると図12の破線に示すオートクルーズ制御を再開する構成である。
Further, in the travel control of one embodiment of the present invention, when the auto cruise vehicle speed is set, the
このときオートクルーズ走行制御を解除しているので前記図10、図11で説明した実施例と同様に、オートクルーズ中に車速を変更したいときにもオートクルーズスイッチ62を再度押す等の煩雑な操作をしなくてよいので、オートクルーズ中の車速制御の自由度が従来より高くなった。
At this time, since the auto-cruise traveling control is cancelled, as in the embodiment described with reference to FIGS. 10 and 11, a complicated operation such as pressing the auto-
次に本発明の一実施例の変速ぺダル側面図を図14に示し、電動モータ53をオン・オフさせる電磁クラッチ66とHSTトラニオン軸16aとの機械的連動機構の概略図を図15に示し、本実施例の制御ブロック図を図16に示す。
Next, FIG. 14 shows a side view of the speed change pedal according to one embodiment of the present invention, and FIG. 15 shows a schematic diagram of a mechanical interlocking mechanism between the
本実施例は電動モータ53でトラニオン軸16aを回動させ、該電動モータ53の作動量を変速ペダル18の踏み込み位置に対応して変化させる構成において、変速ペダル18が中立位置にあるときには電動モータ53をオフとし、該電動モータ53のオフ状態で作動する機械的連動機構によりトラニオン軸16aを中立位置に戻す構成である。
In the present embodiment, the
本実施例では、変速ペダル18の踏み込み位置を検出するペダルポジションセンサ47と変速ペダル18が中立位置にあるときオフとなるペダル中立位置検出センサ63を設け、また電動モータ53の回転をトラニオン軸16aに伝えるための電磁クラッチ66を設けておき、さらに電磁クラッチ66の作動に連動するアーム66aに設けた軸受66a1に走行車体2の適宜の部材に基部が回動自在に支持されたアーム65が係止し、さらに該アーム65の先端と走行車体2の適宜の部材に端部が支持されたスプリング68が連結している。
In this embodiment, a
上記構成により、常にアーム66aが軸受け66a1とスプリング68とにより図示の位置に保持されるように付勢している。このように電磁クラッチ66のオフ時にアーム66aが図示の所定の位置に保持される構成とし、さらに該アーム66aとトラニオン軸16aとをリンク67で連結しておき、アーム66aが電磁クラッチ66のオフ時の前記所定位置にあるときに、トラニオン軸16aも中立位置に保持される。
With the above configuration, the arm 66a is always urged so as to be held at the position shown in the figure by the bearing 66a1 and the
変速ペダル18が中立位置にあるためにペダル中立位置検出センサ63がオフである場合には、該ペダル中立位置検出センサ63がオフであることに対応した信号がコントローラ48に入力され、コントローラ48は、この信号入力により前記電磁クラッチ66をオフにして電動モータ53の回転伝達力を切断すると、アーム66aがスプリング68の張力で図15に示す所定位置に保持される。このときスプリング68の張力によりリンク67がトラニオン軸16aを中立位置に戻すようにする。
When the pedal neutral
また、変速ペダル中立位置検出センサ63がオンであるとき(変速ペダル18が中立位置にないとき)には、電磁クラッチ66をオンして電動モータ53を作動させると、該電動モータ53の回転動力がスプリング68の張力に打ち勝ってトラニオン軸16aを駆動する構成である。
上記実施例のフローチャートを図17に示す。
Further, when the shift pedal neutral
A flowchart of the above embodiment is shown in FIG.
なお、ペダルポジションセンサ47は、該センサ47が検出する変速ペダル18の踏み込み位置に応じてコントローラ48が電磁クラッチ66をオンとした後、電動モータ53を作動させてトラニオン軸16aの回動角度を所定の値に設定して、車速の変速ができる。
The
従来の変速ペダル18の踏み込み位置に応じて機械的連動機構を介して行うトラニオン軸16aの回動機構は、変速ペダル18の踏み込み時の負荷が大きく、長時間の作業ではオペレータの疲労増加の要因になっていた。
しかし本実施例によれば電動モータ53でトラニオン軸16aを動かすため、変速ペダル18の踏み込み時の負荷を小さくできる。さらに電動モータ53のみでトラニオン軸16aを動かすために信頼性に欠ける部分は、変速ペダル18を中立位置に戻すと、電磁クラッチ66がオフとなり、アーム66a、スプリング68及びリンク67などからなる機械的連動機構によりトラニオン軸16aが中立位置に戻される構成であるため、車両の走行停止動作を二重の停止動作制御で行えるので安全性が高まる。
The conventional turning mechanism of the
However, according to this embodiment, since the
本実施例の構成では図16に示すように電磁クラッチ66はコントローラ48を経由せずにペダル中立位置検出センサ63と直接電気的に接続、非接続ができる構成であるため、コントローラ48が故障した時にも確実に電磁クラッチ66を切って停車でき、コントローラ48を経由する構成に比べて安全性が向上する。
In the configuration of the present embodiment, as shown in FIG. 16, the electromagnetic clutch 66 can be directly and electrically connected to and disconnected from the pedal neutral
図14、図15等に示す構成でペダル中立位置検出センサ63とペダルポジションセンサ47のいずれかが変速ペダル18の中立位置を検知して、その信号がコントローラ48に入力されると、コントローラ48は、この信号の入力により他の信号に優先させて車両を停車させる構成としてもよい。例えば、トラニオン軸16aが中立位置になくてペダルポジションセンサ47のみが変速ペダル18が中立位置にあること示していれば電磁クラッチ66をオンして電動モータ53でトラニオン軸16aを中立位置、即ち停車位置に動かす。
この実施例では、前記2つのセンサ47,63の一方が故障していても、停車できるのでフェイルセーフ構成になり安全性が向上する。
When the pedal neutral
In this embodiment, even if one of the two
前記実施例の変形例として、図18のフローチャートに示すように、トラニオン軸16aのポジションを検知するセンサであるトラニオンポジションセンサ76が異常であること又は電動モータ53が異常であることをモータ電流センサ69が検出すると、電磁クラッチ66の出力をオフして、トラニオン軸16aの駆動出力もオフにすることで停車させる構成を採用してもよい。なお、モータ電流センサ69でトラニオンポジションセンサ76の異常は検出できない。
As a modification of the above embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 18, a motor current sensor indicates that the
前記トラニオンポジションセンサ76の異常は、例えば断線やショートであり、コントローラ48ではモータ53の出力が検出できるにもかかわらず、トラニオン軸16aが中立位置から動かないことをトラニオンポジションセンサ76が検出する場合である。
The abnormality of the
また、電動モータ53の異常はモータ電流センサ69が検出するモータ電流が所定値以下の場合などである。これらの検知信号がコントローラ48に送信されるとコントローラ48が電磁クラッチ66の出力をオフにする。
上記構成によりトラニオン軸16aを制御できなくなっても確実に停車できるため安全性が向上する。
The abnormality of the
With the above configuration, even if the
また、ペダル中立位置検出センサ63の出力がゼロでないとき(変速ペダル18が中立位置にないとき)には、電磁クラッチ66の出力がオンとなり、このときトラニオン軸16aが変速ペダル18の踏み込み位置に対応した回動角度になるようトラニオン軸16aの駆動出力を行う。
Further, when the output of the pedal neutral
図19のフローチャートと図20のタイムチャートと図21の回路図に示すように、HSTトラニオン軸16aを電動モータ53で駆動するとき、トラニオン軸16aを正転させるための正転リレー87(トラニオン軸16aを正方向に回転させるように電動モータ53とトラニオン軸16aの電気的回動機構を接続するリレー)とトラニオン軸16aを逆転させるための逆転リレー88(トラニオン軸16aを正方向に逆転させるように電動モータ53とトラニオン軸16aの電気的回動機構を接続するリレー)を電動モータ53と接続し、電動モータ53の正逆転方向を切換えてから前記トラニオン軸16aの正転リレー87又は逆転リレー88の各リレー接点87a,88aに通電する構成において、トラニオン軸16aの電動モータ53による駆動回数がキーオン時から一定回数に達するまでの間は、電動モータ53の正逆転切換用の電気回路と電動モータ53のトラニオン軸16aの駆動出力用の電気回路の駆動出力素子89を介しての出力を同時に行うようにした構成にすると共に電動モータ53の正逆転切換用の電気回路を電動モータ53出力停止回路に切換えるときには、前記切換と同時にトラニオン軸16aの駆動出力用の電気回路の出力をオフする。
As shown in the flowchart of FIG. 19, the time chart of FIG. 20, and the circuit diagram of FIG. 21, when the
この制御は、長い間、正転リレー87又は逆転リレー88を使っていないと、リレー接点87a,88aに酸化皮膜ができて、接触不良になることがあるので、この様な不具合を防ぐためである。
This control is to prevent such troubles because if the
前記正転リレー87又は逆転リレー88を切換えた後で、該リレー接点87a,88aに通電させると、リレー接点87a,88aでアーク放電がなくなり、前記酸化皮膜が除去できないので、前記手順でリレー接点87a,88aに通電させると、リレー接点87a,88aに電圧を掛けた状態で、該接点87a,88aをオンするのでアーク放電が発生し、酸化皮膜が除去でき、リレー接点87a,88aの接触不良を防止できる。
If the relay contacts 87a and 88a are energized after switching the
図22に示す実施例では変速ペダル18とクラッチ91を電気的に接続するのではなく、両者の間を機械的なリンク機構92で連結し、該クラッチ91には図15と同様な機械的リンク機構67を介してトラニオン軸16aを回動させる構成である。図15の構成では電磁クラッチ66であったクラッチは図22の構成ではメカニカルクラッチ91である。
In the embodiment shown in FIG. 22, the
従って変速ペダル18を中立位置から一定量踏み込むと該ペダル18に連動している機械的リンク機構92がメカニカルクラッチ91を作動させて電動モータ53が回転し、該電動モータ53の回転力が機械的リンク機構67に伝達され、トラニオン軸16aが回動する構成である。
Accordingly, when the
この実施例のフローチャートを図23に示す。図24にはアシストモータ93の助けを借りて、オートクルーズ用の変速ペダル18とトラニオン軸16aとの機械的リンク94を連動させる構成が開示されている。
A flowchart of this embodiment is shown in FIG. FIG. 24 discloses a configuration in which the
図15に示す構成と同様の構成において図24ではアシストモータ93の助けを借りて変速ペダル18を操作することで、オートクルーズ制御でトラニオン軸16aの位置を一定に保つことができる。このときアシストモータ93により変速ペダル18のオートクルーズ時の踏み込み位置の保持用の電流を流す構成である。たとえば、実際の車速を記憶することにより、坂道などで変速ペダル18のオートクルーズ時の踏み込み位置の保持用の車速が変動し易いときも、アシストモータ93の所定の出力で常に一定の車速を保つことができる。この実施例のフローチャートを図25に示す。
In the configuration similar to the configuration shown in FIG. 15, the position of the
本発明は、安全性の高いトラクタなどの農作業用の走行車両として利用可能性がある。 The present invention can be used as a traveling vehicle for agricultural work such as a highly safe tractor.
1 多目的トラクタ 2 走行車体
3 前輪 4 後輪
6 モーア 7 フロア
8 ステアリングコラム 10 ハンドル
11 操縦席 12 エンジン
15 ミッションケース 16 HST
16a トラニオン軸 17 主クラッチ
19 HST入力軸 18 変速ペダル
21 副変速装置 22 斜板
23 固定容量形ポンプ 24 可変容量形モータ
25 閉油圧回路 26 出力軸
27 走行軸 28 遊星減速装置
29 出力軸 30 デフ装置
31 後輪伝動軸 32 PTO駆動油圧クラッチ
33 デフ装置 34 後輪駆動ギヤ
35 PTOクラッチセンサ 36 フロントPTO入力軸
39 PTO軸 40 リヤ又はミッドPTO入力軸
47 HSTペダル踏込位置検出センサ
48 コントローラ 53 電動モータ
57 前後進切換レバー 57a 前進スイッチ
57b 後進スイッチ 62 オートクルーズスイッチ
63 ペダル中立位置検出センサ 64 ラジエータ
65 アーム 66 電磁クラッチ
66a アーム 67 リンク
68 スプリング 69 モータ電流センサ
70 HST取付けベース 71 取付けボルト
72 カラー 73 操作装置
73a 操作軸 73b 操作歯車
75a 変速歯車
76 トラニオン軸ポジションセンサ(トラニオン軸ポジション検出手段)
76a L型ピン 76b ポテンショメータ
76c 係合部 77 トラニオンアーム
77a ピン 78 プレート
78a 長孔 79F,79R 作動杆
80F,80R 操作ワイヤー 82 ブレーキペダル
85 車速センサ 87 トラニオン正転リレー
88 トラニオン逆転リレー 89 トラニオン駆動出力素子
91 メカニカルクラッチ 92 機械的リンク機構
93 アシストモータ 94 リンク機構
DESCRIPTION OF
68
76a L-shaped
Claims (2)
該静油圧式無段変速装置(16)に前記変速操作軸(16a)を介して前進側、中立及び後進側の中のいずれかに出力させるペダル式変速操作具(18)と、
該変速操作軸(16a)を前進状態と後進状態に切り換えるための手動前後進切換手段(57)と、
前記手動前後進切換手段(57)が前進位置にあるか又は後進位置にあるかを検出する前後進操作位置検出手段(57a,57b)と、
前記ペダル式変速操作具(18)の踏込位置を検出するペダル踏込位置検出手段(47)と、
前記前後進操作位置検出手段(57a,57b)の前進又は後進操作位置の検出結果に応じて変速操作軸(16a)をそれぞれ前進側又は後進側に回動させ、かつ、前記ペダル踏込位置検出手段(47)の検出値に応じて変速操作軸(16a)の前進側又は後進側への回動量を調整して静油圧式無段変速装置(16)の出力を増減速操作するアクチュエータ(53)と、
(a)変速操作軸(16a)を設定回動角度に維持して前進状態で行うアクチュエータ(53)を駆動制御する車速制御、
(b)前進状態での車速制御中に走行方向が後進側に切り換えられた場合には、この後進側に切り換わる前の前記(a)の車速制御における前進状態での変速操作軸回動角度を記憶すると共に、ペダル式変速操作具(18)の踏込位置に従ってアクチュエータ(53)を駆動制御する車速制御、
(c)後進状態から再び前進状態に復帰すると、前記(a)の車速制御において記憶された変速操作軸(16a)の回動角度に維持するようにアクチュエータ(53)を駆動制御する車速制御
を含む車速制御を行う制御装置(48)を
備えたことを特徴とする作業車両。 A hydrostatic continuously variable transmission (16) having a speed change operation shaft (16a) for changing an output for shifting the vehicle speed to a forward position, a neutral position and a reverse position;
A pedal-type transmission operation tool (18) for causing the hydrostatic continuously variable transmission (16) to output to any one of the forward side, the neutral side and the reverse side via the transmission operation shaft (16a);
Manual forward / reverse switching means (57) for switching the shift operation shaft (16a) between a forward state and a reverse state;
Forward / reverse operation position detecting means (57a, 57b) for detecting whether the manual forward / reverse switching means (57) is in the forward position or the reverse position;
Pedal depression position detecting means (47) for detecting the depression position of the pedal type shifting operation tool (18);
The shift operation shaft (16a) is rotated forward or backward according to the detection result of the forward or reverse operation position of the forward / reverse operation position detection means (57a, 57b), and the pedal depression position detection means Actuator (53) for adjusting the output of the hydrostatic continuously variable transmission (16) by adjusting the amount of rotation of the speed change operation shaft (16a) forward or backward according to the detected value of (47) When,
(A) Vehicle speed control for driving and controlling an actuator (53) that is moved forward while maintaining the speed change operation shaft (16a) at a set rotation angle;
(B) When the traveling direction is switched to the reverse side during the vehicle speed control in the forward state, the speed change operation shaft turning angle in the forward state in the vehicle speed control of (a) before switching to the reverse side. Vehicle speed control for driving and controlling the actuator (53) according to the depression position of the pedal-type speed change operation tool (18),
(C) When returning from the reverse state to the forward state again, the vehicle speed control for driving and controlling the actuator (53) so as to maintain the rotation angle of the speed change operation shaft (16a) stored in the vehicle speed control of (a). A work vehicle comprising a control device (48) for performing vehicle speed control.
前記(c)の車速制御の再開を、PTOクラッチ(32)が入りの場合にのみ有効とすることを特徴とする請求項1記載の作業車両。 The work vehicle includes a work machine connected thereto, and further includes a PTO clutch (32) for driving and controlling the work machine,
The work vehicle according to claim 1, wherein the resumption of the vehicle speed control in (c) is effective only when the PTO clutch (32) is engaged.
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