JP2945538B2 - 作業車の変速操作構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変速操作部材とベルト
式無段変速装置とを備えて、前記ベルト式無段変速装置
を無段階に増減速操作自在な電動アクチュエータを設け
るとともに、この電動アクチュエータを駆動制御する制
御手段を設け、前記変速操作部材によって前記ベルト式
無段変速装置を変速操作するように構成した作業車の変
速操作構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の作業車の変速操作構造と
しては、人為的に操作できる変速レバー等の変速操作部
材のその操作量をポテンショメータ等で検出し、その検
出量に対応した変速操作状態にベルト式無段変速装置を
操作するために、電動アクチュエータの操作量も検出し
て所定の操作量となるように電動アクチュエータを駆動
するサーボ機構を構成して、この構成により、人為操作
する操作力を軽減した状態で変速制御できるものが周知
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにサーボ機構を用いて変速操作すると、変速操作部
材の操作と変速装置の変速状態とが精度良く一致した制
御を行うことができるものの、電動アクチュエータの操
作量検出やその検出結果に基づくフィードバック等の制
御を行わせるための構成が必要であるため、制御構造が
複雑で高価なものとなる等の欠点があった。又、従来
は、主クラッチの入り切りを行うための専用のクラッチ
操作具を設けていたため、そのクラッチ操作具の操作と
変速操作具の操作と別々に行わなくてはならず、操作が
煩わしいという課題もあった。本発明は、上記実情に鑑
みてなされたものであって、簡易な構造でありながら変
速操作を軽快に行うことができる作業車の変速操作構造
の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる作業車の
変速操作構造は、上記目的を達成するために、変速操作
部材とベルト式無段変速装置とを備えて、前記ベルト式
無段変速装置を無段階に増減速操作自在な電動アクチュ
エータを設けるとともに、この電動アクチュエータを駆
動制御する制御手段を設け、かつ、前記変速操作部材の
変速操作範囲内に、増速操作範囲と、減速操作範囲と、
それらの増速操作範囲と減速操作範囲と の間で増速も減
速も行わない非変速操作範囲とを設定し、前記変速操作
部材の操作位置を検出可能な検出手段を設け、前記制御
手段を、前記変速操作部材が増速操作範囲内にあること
の前記検出手段の検出結果に基づいて前記電動アクチュ
エータに増速信号を出力し、前記変速操作部材が減速操
作範囲内にあることの前記検出手段の検出結果に基づい
て前記電動アクチュエータに減速信号を出力するように
構成し、さらに、前記ベルト式無段変速装置に連動する
伝動系中に介装される主クラッチを入り操作する入り操
作範囲と切り操作する切り操作範囲とを変速操作部材の
前記変速操作範囲と重複する範囲に設定するとともに、
その変速操作部材による前記入り操作範囲と切り操作範
囲とを検出する第２検出手段を設け、前記制御手段は、
該第２検出手段の検出結果に基づいて、前記主クラッチ
を入り切り操作する第２電動アクチュエータを駆動制御
するように構成してあり、前記減速信号を得た後前記主
クラッチが切り操作されるように前記変速操作部材によ
る切り操作範囲を位置設定してあることを特徴構成とす
る。かかる特徴構成による作用・効果は次の通りであ
る。

【０００５】

【作用】即ち、車速を増速したい場合は、変速操作部材
を増速操作範囲内に位置させることで、制御手段が電動
アクチュエータに増速信号を出力し続けるので、電動ア
クチュエータでは増速信号の受信時間に比例した増速操
作を行うことになり、一方、車速を減速したい場合は、
変速操作部材を減速操作範囲内に位置させることで、制
御手段が電動アクチュエータに減速信号を出力し続ける
ので、電動アクチュエータでは減速信号の受信時間に比
例した減速操作を行うことになるため、電動アクチュエ
ータの駆動量を検出して変速操作部材の操作量に応じた
状態に電動アクチュエータをフィードバック制御するよ
うなサーボ機構は不要になる。また、主クラッチの入り
切り操作も変速操作部材を操作することによって行うこ
とができるのであって、特に主クラッチを切り操作する
切り操作範囲は、減速操作範囲に変速操作具があって、
その減速操作範囲にあることによる減速信号が出力され
た後に変速操作具が主クラッチを切り位置に至るように
設定しているから、主クラッチが切り操作される前にあ
る程度の減速がなされることになって、急停止 や急発進
を抑制できるものとなっている。

【０００６】

【発明の効果】従って、変速装置の変速操作は電動アク
チュエータで行うものであるため、人為操作する変速操
作部材の操作は変速装置を間接的に操作することとなっ
て、軽快な操作で変速できるとともに、単に変速操作部
材を増速操作範囲内または減速操作範囲内に操作してい
る間、電動アクチュエータを増速がわへの駆動または減
速がわへの駆動を行わせる構造であるが故にサーボ機構
を不要にした簡易な構成にできて、安価に構成できる。
さらに、変速操作部材の操作位置をみて主クラッチの入
り切り操作も行えるから、わざわざ専用のクラッチ操作
具を操作しなくても必要に応じて変速操作具によっても
主クラッチを入り操作したり切り操作したりでき、別途
主クラッチを操作する専用の操作具は不要となる。ま
た、主クラッチを切り操作する前には必ず減速操作信号
が出力されて減速がなされる状態で主クラッチも切れる
ようにでき、急停止や急発進を抑制する状態で操作の煩
わしさを解消できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図７に、作業車の一例としてのコンバインの伝動
系を簡単に示している。エンジン１からの動力は、ベル
トテンション式の主クラッチ２を介して走行用のベルト
式無段変速装置３、ミッションケース４内の前後進切換
装置（図示せず）及びギア変速式副変速装置（図示せ
ず）に順に伝動されて、左右一対のサイドクラッチ５
Ｒ，５Ｌを介して、左右のクローラ走行装置６，６に伝
動されるとともに、前記ベルト式無段変速装置３からの
出力を刈取前処理部７へ分岐伝動するように構成し、
又、脱穀装置へは前記エンジン１の出力を前記主クラッ
チ２を介さずに別途分岐伝動するように構成している。
そして、図１及び図５に示すように、前記主クラッチ２
とベルト式無段変速装置３とを操作できる変速操作部材
としての変速操作レバー８をコンバインの操縦塔９に前
後揺動操作自在に枢着している。以下、変速操作構造に
ついて詳述する。

【０００８】図１及び図２に示すように、伝動ケースに
内装された前記ベルト式無段変速装置３を前記ミッショ
ンケース４に連設している。そして、このベルト式無段
変速装置３の割りプーリ構造の駆動プーリ３Ａ及び従動
プーリ３Ｂのベルト巻き掛け径を変更調節する操作アー
ムに連動連結した正面視Ｌ字状の変速操作アーム１０
を、そのＬ字状を成す一端部を枢支するとともに、その
枢支箇所から離れた反対がわの端縁部には、前記枢支箇
所の枢支軸軸芯Ｐを中心とする円弧に沿う状態でラック
ギア１１を形成して構成している。そして、このラック
ギア１１に歯合するピニオンギア１２を機体に固定支持
した電動アクチュエータとしての電動モータ１３の出力
軸に減速機構を介して連動連結している。尚、ピニオン
ギア１２の両側面には、ラックギア１１との歯合が横ず
れして外れることが無いよう、ピニオンギア１２よりも
大径のカラー板１４，１４を固定設置している。又、変
速操作アーム１０には、この変速操作アーム１０がベル
ト式無段変速装置３を最高速操作位置と最低速操作位置
（クローラ走行装置へは非伝動状態となる操作位置）と
の夫々で操作されていることの検出が行えるように、最
高速状態検出用リミットスイッチ１５と最低速状態検出
用リミットスイッチ１６とを夫々配設している。これら
リミットスイッチ１５，１６のスイッチング操作は前記
カラー板１４で行うように構成している。

【０００９】一方、前記変速操作レバー８は、図３及び
図４に示すように、上部に把持部を備えた操作杆８Ａ
と、この操作杆８Ａの下端部に連設した正面視下向きコ
の字状の枢支ブラケット８Ｂと、この枢支ブラケット８
Ｂに左右に架設固定したピン８Ｃとで構成している。そ
して、このピン８Ｃはボス１７に左右向き軸芯Ｑ周りで
揺動自在に嵌合されているとともに、操縦塔に設けた固
定支持ブラケット１８に前後２箇所を枢支した支持回動
軸１９と前記揺動軸ボス１７とを一体に連結して、変速
操作レバー８を支持回動軸１９の枢支軸芯Ｓ周りで左右
方向にも揺動操作可能に支持している。ボス１７とその
前後の支持回動軸１９の上縁部には、側面視半円状の板
材２０を固着しているとともに、この板材２０の上端縁
部には、３つの凹部２１Ｆ，２１Ｎ，２１Ｒを前後に並
設しており、これら凹部２１Ｆ，２１Ｎ，２１Ｒに係入
可能なデテントボール２２を、前記操作杆８Ａの枢支ブ
ラケット８Ｂを貫通させたその下端部に形成したボール
保持溝２３に左右前後に位置規制した状態で、かつスプ
リング２４で下向きに付勢された状態で配設している。
従って、変速操作レバー８は、前記軸芯Ｑ周りで前後に
揺動自在であるとともに、前記凹部２１にデテントボー
ル２２を係入させた状態で姿勢保持することができるよ
うに構成している。尚、変速操作レバー８の操作杆８Ａ
の下端縁を側面視で上に凸の円弧状に形成しても良い。
又、変速操作レバー８は、操縦塔に設けたレバー案内溝
２５に操作案内できるように挿通させて設けている。こ
のレバー案内溝２５は、図６に示すように、前後方向に
沿った前進がわ操作溝２５ａ及び後進がわ操作溝２５ｂ
と、左右方向に沿った前後進切換案内溝２５ｃとが連続
形成しているものである。そして、図３及び図５に示す
ように、前進がわ操作溝２５ａ、後進がわ操作溝２５ｂ
の夫々の操作範囲の中間位置Ｆ、Ｒが、変速操作レバー
８のデテントボール２２を凹部２１Ｆ，２１Ｒへ係入保
持したときの位置となるように設定しているとともに、
前記前後進切換案内溝２５ｃの位置Ｎが、変速レバー８
のデテントボール２２を凹部２１Ｎに係入保持したとき
の位置となるように設定している。更に、図３に示すよ
うに、前記支持回動軸１９の固定支持ブラケット１８よ
り前方の延出端部には、前記ミッションケース４内に内
装された前後進切換用のシフタにワイヤあるいはロッド
連係させたアーム２６を設けており、変速操作レバー８
の左右揺動操作に伴う前記支持回動軸１９の正逆回動に
よって前後進切換用のシフタを前進がわまたは後進がわ
に切り換えできるようにしている。

【００１０】そして、図１及び図４に示すように、前記
支持回動軸１９にスイッチボックス２７を固定設置する
とともに、このスイッチボックス２７内のスイッチング
手段２８を切換操作する操作軸２９を前記軸芯Ｑ周りで
回動自在に枢支して、この操作軸２９に一体に連結した
操作アーム３０の先端部を、前記枢支ブラケット８Ｂに
ピン枢支している。スイッチング手段２８は、スイッチ
ボックス２７に固定設置された操作板３１と、この操作
板３１に付設形成されたスイッチング用導電体３２ａ〜
３２ｈと、操作軸２９に一体固定しかつスイッチング用
導電体３２ａ〜３２ｈに接触し得るように前記軸芯Ｑに
対して遠近二箇所に配設した接触子３３、３４とで構成
している。各スイッチング用導電体３２ａ〜３２ｈは、
前記軸芯Ｑを中心とした円弧を描くように付設してい
る。前記接触子３３，３４のうち前記軸芯Ｑから遠いが
わの第１接触子３３と接触し得るスイッチング用導電体
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｇは、前記軸芯Ｑを中心
として前記前進がわ保持位置Ｆに対応する位置と前記後
進がわ保持位置Ｒに対応する位置とに挟まれた範囲に設
置される減速操作用導電体３２ａと、前記前進がわ保持
位置Ｆに対応する位置及び前記後進がわ保持位置Ｒに対
応する位置より前記中立位置Ｎから離れるがわに設置さ
れる増速操作用導電体３２ｂ，３２ｃと、変速操作レバ
ー８の揺動全範囲にわたって設置されるアースがわ導電
体３２ｇとで構成されるとともに、前記導電体３２ａ，
３２ｂ，３２ｃは同一円弧上に配設しており、更に、前
記前進がわ保持位置Ｆと後進がわ保持位置Ｒとに対応す
る位置の近傍には導電体３２ａ，３２ｂ，３２ｃを付設
していない構成にしている。第１接触子３３は、常時ア
ースがわ導電体３２ｇと接触する接点と、導電体３２
ａ，３２ｂ，３２ｃの円弧上に接当する状態で配設され
ることになる接点とを電導可能に設けて構成している。
前記接触子３３，３４のうち前記軸芯Ｑから近いがわの
第２接触子３４と接触し得るスイッチング用導電体３２
ｄ，３２ｅ，３２ｆ，３２ｈは、前記軸芯Ｑを中心とし
て前記中立位置Ｎに対応する位置近傍に小範囲に設置さ
れる主クラッチ切り操作用導電体３２ｄと、この主クラ
ッチ切り操作用導電体３２ｄより前後に夫々離れるがわ
に設置される主クラッチ入り操作用導電体３２ｅ，３２
ｆと、変速操作レバー８の揺動全範囲にわたって設置さ
れるアースがわ導電体３２ｈとで構成されるとともに、
前記導電体３２ｄ，３２ｅ，３２ｆは同一円弧上に配設
しており、更に、主クラッチ切り操作用導電体３２ｄと
主クラッチ入り操作用導電体３２ｅ，３２ｆとは離間さ
せている。第２接触子３４は、常時アースがわ導電体３
２ｈと接触する接点と、導電体３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ
の円弧上に接当する状態で配設されることになる接点と
を電導可能に設けて構成している。ここで、減速操作用
導電体３２ａ、増速操作用導電体３２ｂ，３２ｃ及び第
１接触子３３は、走行用伝動の変速操作レバー８による
増速操作範囲と減速操作範囲とを設定して、前記変速操
作部材８の操作位置を検出可能な検出手段を構成してい
る。また、主クラッチ切り操作用導電体３２ｄ、主クラ
ッチ入り操作用導電体３２ｅ，３２ｆ及び第２接触子３
４は、第２検出手段を構成している。

【００１１】前記スイッチング用導電体３２ａ〜３２ｆ
の夫々は、機体に搭載した制御回路３５に接続されてい
るとともに、前記アースがわ導電体３２ｇ，３２ｈは電
源に接続されている。そして、前記電動モータ１３を駆
動する駆動回路３６に制御信号を出力するように前記制
御回路３５と駆動回路３６とを接続している。又、前記
主クラッチ２を入り切り操作する第２電動アクチュエー
タとしての第２電動モータ３７を設けているとともに、
この第２電動モータ３７を駆動するための第２駆動回路
３８に制御信号を出力するように前記制御回路３５と第
２駆動回路３８とを接続している。

【００１２】第１接触子３３を減速操作用導電体３２ａ
とアースがわ導電体３２ｇとを接続状態とする範囲内で
変速操作レバー８が操作されているときは、減速操作用
導電体３２ａからの信号が制御回路３５に入力されるこ
とになるとともに、それにより、制御回路３５は、前記
駆動回路３６に電動モータ１３を減速がわに操作する減
速信号を出力する。特に変速操作レバー８が中立位置Ｎ
に操作されているときには、第２接触子３４が主クラッ
チ切り操作用導電体３２ｄとアースがわ導電体３２ｈと
を接続状態にするため、主クラッチ切り操作用導電体３
２ｄからの信号が制御回路３５に入力されることにな
り、これにより、制御回路３５は、前記第２駆動回路３
８に第２電動モータ３７を主クラッチ切り操作がわに駆
動するための制御信号を出力する。変速操作レバー８が
中立から離れて前進あるいは後進がわに操作されている
と、第２接触子３４が主クラッチ入り操作用導電体３２
ｅあるいは３２ｆとアースがわ導電体３２ｈとを接続状
態とするため、主クラッチ入り操作用導電体３２ｅある
いは３２ｆからの信号が制御回路３５に入力されること
になり、これにより、制御回路３５は、前記第２駆動回
路３８に第２電動モータ３７を主クラッチ入り操作がわ
に駆動するための制御信号を出力する。変速操作レバー
８が前記前進がわ保持位置Ｆあるいは後進がわ保持位置
Ｒに操作されているときは、第１接触子３３は減速操作
用導電体３２ａ及び増速操作用導電体３２ｂ，３２ｃの
どちらにも接触していないので減速操作用導電体３２ａ
及び増速操作用導電体３２ｂ，３２ｃから制御回路３５
に信号は入力されず、制御回路３５は、電動モータ１３
を停止状態に維持する信号を前記駆動回路３６に出力す
る。変速操作レバー８が前記前進がわ保持位置Ｆまたは
後進がわ保持位置Ｒよりも更に前記中立位置Ｎから離間
するがわに操作されているときは、第１接触子３３は増
速操作用導電体３２ｂあるいは増速操作用導電体３２ｃ
に接触しているので、制御回路３５は、電動モータ１３
を増速がわに操作する増速信号を出力する。尚、前記最
高速状態検出用リミットスイッチ１５または前記最低速
状態検出用リミットスイッチ１６からのオン信号が前記
制御回路３５に入力されると、制御回路３５は、増速操
作しているあるいは減速操作している電動モータ１３の
駆動を停止する信号を駆動回路３６に出力する。

【００１３】本発明は次のように実施しても良い。変速
操作部材を、足踏み操作できる変速ペダルで構成するこ
と。

【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの変速操作構造を示す概略説明図

【図２】ベルト式無段変速装置を変速操作する機構を示
す正面図

【図３】変速操作レバーの下部を示す縦断側面図

【図４】変速操作レバーの下部及びスイッチング手段を
示す説明図

【図５】変速操作レバーの操作範囲と操作内容とを示す
説明図

【図６】変速操作レバーの操作範囲と操作内容とをレバ
ー案内溝で示す説明図

【図７】コンバインの主要な伝動系を示す概略説明図

【符号の説明】

３ ベルト式無段変速装置 ８ 変速操作部材 １３ 電動アクチュエータ ３５ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 20/00 - 20/08 F16H 61/26 - 63/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速操作部材（８）とベルト式無段変速
   装置（３）とを備えて、前記ベルト式無段変速装置
   （３）を無段階に増減速操作自在な電動アクチュエータ
   （１３）を設けるとともに、この電動アクチュエータ
   （１３）を駆動制御する制御手段（３５）を設け、か
   つ、前記変速操作部材（８）の変速操作範囲内に、増速
   操作範囲と、減速操作範囲と、それらの増速操作範囲と
   減速操作範囲との間で増速も減速も行わない非変速操作
   範囲とを設定し、前記変速操作部材（８）の操作位置を
   検出可能な検出手段を設け、前記制御手段（３５）を、
   前記変速操作部材（８）が増速操作範囲内にあることの
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記電動アクチュエ
   ータ（１３）に増速信号を出力し、前記変速操作部材
   （８）が減速操作範囲内にあることの前記検出手段の検
   出結果に基づいて前記電動アクチュエータ（１３）に減
   速信号を出力するように構成し、さらに、前記ベルト式
   無段変速装置（３）に連動する伝動系中に介装される主
   クラッチ（２）を入り操作する入り操作範囲と切り操作
   する切り操作範囲とを変速操作部材（８）の前記変速操
   作範囲と重複する範囲に設定するとともに、その変速操
   作部材（８）による前記入り操作範囲と切り操作範囲と
   を検出する第２検出手段を設け、前記制御手段（３５）
   は、該第２検出手段の検出結果に基づいて、前記主クラ
   ッチ（２）を入り切り操作する第２電動アクチュエータ
   （３７）を駆動制御するように構成してあり、前記減速
   信号を得た後前記主クラッチ（２）が切り操作されるよ
   うに前記変速操作部材（８）による切り操作範囲を位置
   設定してある作業車の変速操作構造。