JP3998488B2 - 作業機の変速操作構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行変速に無段変速装置を利用した田植機などの作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の作業機では一般に、エンジンの回転速度を設定する調速機構（ガバナ）は、任意の操作位置に保持可能なアクセルレバーに連係されており、このアクセルレバーを操作してエンジン回転速度を所望の速度に保持していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
作業機においては、作業走行時にはエンジン出力を高めるために、エンジン回転速度を十分高い回転速度（例えばフルアクセル）に設定保持するのであるが、作業中に変速操作具を走行速度が零となる停止用操作位置（中立位置など）に操作して走行を停止しても、エンジン回転速度は高いままであり、そのままではエンジン騒音が大きく、また、燃料消費も無駄になる。そこで、機体を停止すると、アクセルレバーを操作してエンジンの調速機構を低速回転状態に下げるようにしている。そして、作業走行を再開する場合には、アクセルレバーを増速操作してエンジン出力を上げるようにしており、頻繁にアクセルレバーを操作することになり、煩わしいものであった。
【０００４】
また、機械に詳しくない作業者はアクセルレバーの操作を忘れることがあり、エンジン回転速度を上げたまま機体を停止して無駄に燃料を消費したり、エンジン回転速度を上げないままで作業を行って、エンジン出力不足でエンジンストップに陥ったりするおそれがあった。
【０００５】
また、例えば機体の後部に苗植付け装置（作業装置）を油圧シリンダなどの油圧アクチュエータで駆動昇降可能に連結してある田植機では、後進走行すると油圧アクチュエータを作動させて苗植付け装置を自動的に上昇させることで、後進時に苗植付け装置を畦にぶつけてしまうような事故を未然に回避する機能、いわゆるバックアップ機能が備えられたものがあるが、このような機種では、エンジン回転速度が低く設定されたまま後進を行うと、エンジンによって駆動される油圧ポンプの吐出量が少ないために、バックアップ機能による苗植付け装置の上昇速度が遅いものとなり、畦への衝突をうまく回避できなくなるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、変速操作構造に改良を加えることで特別なアクセル操作を要することなく走行状態に適したエンジン回転状態を得るようにし、もって、上記不具合を解消しようとしたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
［請求項１に係る発明の構成・作用・効果］
【００１２】
請求項１に係る発明の作業機の変速操作構造は、走行機体に油圧アクチュエータによって駆動昇降可能に作業装置を連結し、走行用の無段変速装置の変速操作具とエンジンの調速機構とを連係し、変速操作具が前進走行状態から前進走行速度を零とする前進操作側停止用操作位置にあるとき前記調速機構が低速エンジン回転状態に操作され、変速操作具が前記前進操作側停止用操作位置から外れた前進走行変速域の低速操作位置から順次最高速操作位置に操作されると、これに連動して調速機構が自動的に前記低速エンジン回転状態より漸次前進最高速へ向う高速のエンジン回転状態に操作されるように構成し、前記変速操作具を停止用操作位置に維持した状態で、前記変速操作具を前記前進操作側停止用操作位置から後進操作側停止用操作位置へ操作することで、前記調速機構を前記低速エンジン回転状態から前記前進最高速のときのエンジン回転速度よりも低い高速エンジン回転状態に切り換えるように構成するとともに、前記変速操作具が前記後進操作側停止用操作位置から後進変速域の後進低速操作位置乃至後進最高速操作位置に操作された場合は、調速機構が前記前進最高速のときのエンジン回転速度よりも低い高速エンジン回転状態で、且つ前記後進操作側停止用操作位置でのエンジン回転速度と、後進低速操作位置乃至後進最高速操作位置の全ての各後進操作位置におけるエンジン回転速度との偏差が、前記変速操作具を前記前進操作側停止用操作位置に位置しているときの低速のエンジン回転速度と前記後進操作側停止用操作位置へ操作したときの高速のエンジン回転速度の偏差よりも小幅となるように構成され、前記変速操作具が後進側操作位置に操作されるのに連動して前記作業装置を設定レベルまで上昇させるように構成している。
【００１３】
上記構成によると、変速操作具を前進操作側停止用操作位置において走行を停止している時にはエンジン回転速度は低速となり、エンジンの駆動騒音や振動が少なく、燃料消費の少ない運転状態となる。変速操作具を前進操作側停止用操作位置から前進走行変速域に操作して走行を行うと、自動的にエンジン回転速度が高められ、エンジン出力の高い状態での走行となる。
また、機体を停止して放置しておく場合には、変速操作具を前進操作側停止用操作位置に操作してエンジンを止めることになるので、次にエンジンを始動する場合には、調速機構は低速回転状態に設定されており、寒冷時や寒冷地ではエンジン始動が困難になることがある。このような場合には、前進操作側停止用操作位置にある変速操作具を前進操作側停止用操作位置から後進操作側停止用操作位置へ操作することで、調速機構を燃料供給量の多い前進最高速よりも低い高速回転状態に切換えることができ、エンジン始動を確実に行う状態を得ることができる。
そして、エンジンがかかっている状態で、変速操作具を後進側操作位置に操作すると、これに連動してエンジンの回転を高速回転にして作業装置が設定レベルまで上昇される。
【００１４】
従って、請求項１に係る発明によると、走行を停止するたびにアクセルレバーを操作してエンジン回転速度を下げ、また、走行を行うたびにアクセルレバーを操作してエンジン回転速度を上げるような煩わしいアクセル操作が不要となり、取扱い性を向上することができるとともに、寒冷時や寒冷地においても、機体停止状態のままでエンジン始動を確実に行うことが可能となり、一層取扱い性を向上することができる。
そして、変速操作具を後進側操作位置に操作することで、これに連動してエンジンの回転を高速回転にして作業装置の上昇を迅速・確実に行うことができる。
【００１５】
［請求項２に係る発明の構成・作用・効果］
【００１６】
請求項２に係る発明の作業機の変速操作構造は、走行機体に油圧アクチュエータによって駆動昇降可能に作業装置を連結し、走行用の無段変速装置の変速操作具とエンジンの調速機構とを連係し、変速操作具が前進走行状態から前進走行速度を零とする停止用操作位置にあるとき前記調速機構が低速エンジン回転状態に操作され、変速操作具が前記停止用操作位置から外れた前進変速域の低速操作位置から順次最高速操作位置に操作されると、これに連動して調速機構が自動的に前記低速エンジン回転状態より漸次前進最高速へ向う高速のエンジン回転状態に操作されるように構成し、前記変速操作具を停止用操作位置から後進変速域へ操作することで、前記調速機構を前記前進最高速のときのエンジン回転速度よりも低い高速エンジン回転状態に切り換えるように構成するとともに、前記変速操作具が前記停止用操作位置から後進変速域の後進低速操作位置乃至後進最高速操作位置に操作された場合は、調速機構が前記前進最高速のときのエンジン回転速度よりも低い高速エンジン回転状態で、且つ前記後進変速域における後進低速操作位置でのエンジン回転速度と、他の後進操作位置の全ての各後進操作位置におけるエンジン回転速度との偏差が、前記変速操作具を前記停止用操作位置に位置しているときの低速のエンジン回転速度と前記後進低速操作位置へ操作したときの高速のエンジン回転速度の偏差よりも小幅となるように構成され、前記変速操作具が後進側操作位置に操作されるのに連動して前記作業装置を設定レベルまで上昇させるように構成している。
【００１７】
上記構成によると、変速操作具を停止用操作位置において走行を停止している時にはエ ンジン回転速度は低速となり、エンジンの駆動騒音や振動が少なく、燃料消費の少ない運転状態となる。変速操作具を停止用操作位置から前進走行変速域に操作して走行を行うと、自動的にエンジン回転速度が高められ、エンジン出力の高い状態での走行となる。
また、機体を停止して放置しておく場合には、変速操作具を停止用操作位置に操作してエンジンを止めることになるので、次にエンジンを始動する場合には、調速機構は低速回転状態に設定されているので、エンジンを低速で始動させることができる。
そして、エンジンがかかっている状態で、変速操作具を後進側操作位置に操作すると、これに連動してエンジンの回転を高速回転にして作業装置が設定レベルまで上昇される。
【００１８】
従って、請求項２に係る発明によると、走行を停止するたびにアクセルレバーを操作してエンジン回転速度を下げるような煩わしいアクセル操作が不要となり、取扱い性を向上することができる。
そして、変速操作具を後進側操作位置に操作することで、これに連動してエンジンの回転を高速回転にして作業装置の上昇を迅速・確実に行うことができる。
【００１９】
［請求項３に係る発明の構成・作用・効果］
【００２０】
請求項３に係る発明の作業機の変速操作構造は、請求項１又は２に係る発明において、前記変速操作具が後進側操作位置に操作されたことを検出する後進検出スイッチを設け、この後進検出スイッチの検出に基づいて前記作業装置を設定レベルまで上昇させるように構成し、作業装置が設定高さに上昇するまでの間は調速装置を高速回転状態に維持するように構成している。
【００２１】
上記構成によると、変速操作具が後進操作側停止用操作位置または後進変速域の後進変速位置である後進側操作位置に操作されると、変速操作具が後進側操作位置に操作されたことを検出する後進検出スイッチの検出に基づいて走行機体の後部に油圧式に駆動昇降可能に連結した作業装置を設定レベルまで自動上昇させるバックアップ制御が行われる。この場合、作業装置が設定レベルにまで上昇するまでは調速装置を高速回転状態に維持するようにしてあるから、バックアップ制御が実行される際に、作業装置の油圧昇降手段に十分な圧油供給を行うことができ、作業装置を速やかに上昇させることができる。しかも、作業装置が設定レベルにまで上昇すると、変速操作具の操作位置に応じた回転状態に調速装置を自動的に戻すようにしてあるから、バックアップ制御の後に後進が異常に高速化することを防止することができる。
【００２２】
従って、請求項３に係る発明によると、バックアップ制御中の作業装置の上昇を確実迅速に行って、畦などの後方障害物への衝突を回避することができ、しかも、バックアップ制御後の後進を速過ぎない速度で無理なく行うことができ、取扱い性を高める上で有効となる。
【００２３】
［請求項４に係る発明の構成・作用・効果］
【００２４】
請求項４に係る発明の作業機の変速操作構造は、請求項１〜３のうちのいずれか一つに係る発明において、変速操作具としての変速レバーの前進変速操作経路と後進変速操作経路とを、停止用操作位置としての中立位置において変速操作方向に直交する方向の前後進切換経路を介して接続し、前後進切換経路の中間部位を越えて変速レバーが後進変速操作経路側に位置したとき、調速装置を高速回転状態に切り換えるように構成して、変速レバーの前後進切換経路の中間部位を越えて後進変速操作経路側への作動に抵抗を付与する抵抗付与手段を設け、後進変速操作経路に変速レバーが位置することを検出する手段を設けて、前記検出に基づいて、走行機体に油圧アクチュエータによって駆動昇降可能に連結した作業装置を設定レベルまで上昇させるように構成している。
【００２５】
上記構成によると、前進変速操作経路から後進変速操作経路への前後進切換経路を介して変速レバーを移動させることにより、調速装置を高回転状態に切り換えるようにしてあるから、後進に入る前にエンジンを高速回転させて作業装置上昇用の油圧ポンプからの圧油供給量を十分に確保することができる。
前後進切換経路での変速レバーに抵抗を付与するようにしてあるから、変速レバーを後進変速操作経路に移動させるまでの時間を意識して長くでき、圧油供給量の上昇を確実に行わせることができる。
後進変速操作経路に変速レバーが位置することを検出し、この検出に基づいて作業装置を設定レベルまで上昇させるようにしてあるから、圧油供給量を十分確保した後に作業装置を上昇させることができて、作業装置の上昇を迅速・確実に行うことができる。
【００２６】
従って、請求項４に係る発明によると、バックアップ制御時における作業装置の上昇を迅速・確実に行えるようになった。
【００２７】
［請求項５に係る発明の構成・作用・効果］
【００２８】
請求項５に係る発明の作業機の変速操作構造は、請求項１〜４のうちのいずれか一つに係る発明において、変速操作具の操作径路に、変速操作具の操作によって接当変位されるカム部材を配備し、カム部材と調速機構とを機械連係手段を介して連動連結している。
【００２９】
上記構成によると、変速操作具の操作に伴ってカム部材が変位され、この変位がワイヤやロッドなどを介して機械的に調速機構に伝えられて、エンジン回転速度が変更調節される。この場合、変速操作具とエンジン回転速度との関係は、カム部材に形成された接当カム面の形状により決まることになる。
【００３０】
従って、請求項５に係る発明によると、変速操作具と調速機構との連係を信頼性および耐久性に優れたものにすることができる。また、カム部材の形状によって簡単に両者の連係関係を設定することができるとともに、カム部材の交換によって両者の連係関係を調整変更することも簡単であり、品質や性能の管理が容易となる。
【００３１】
［請求項６に係る発明の構成・作用・効果］
【００３２】
請求項６に係る発明の作業機の変速操作構造は、請求項１〜５のうちのいずれか一つに係る発明において無段変速装置を正逆転可能な油圧式の無段変速装置で構成している。
【００３３】
上記構成によると、無段変速装置に入力したエンジン動力を簡単に正逆転して零速度から連続して変速することができるので、零速発進および前後進の無段変変速を容易に行うことができ、極めて取扱いやすいものとなる。
【００３４】
［請求項７に係る発明の構成・作用・効果］
【００３５】
請求項７に係る発明の作業機の変速操作構造は、請求項１〜５のうちのいずれか一つに係る発明において、無段変速装置をベルト式の無段変速装置で構成し、無段変速装置と直列に前後進切換え装置を備えて、変速操作具を前後進切換え装置にも連係し、変速操作具を停止用操作位置としての中立位置を介して前進走行域と後進走行域に亘って一連に変速操作可能に構成している。
【００３６】
上記構成によると、専用の前後進切換え装置が必要となるが、走行変速系全体としては比較的安価に製作することができるものであり、作業機のコスト低減に有効となる。
【００３７】
［請求項８に係る発明の構成・作用・効果］
【００３８】
請求項８に係る発明の作業機の変速操作構造は、請求項１〜５のうちのいずれか一つに係る発明において、無段変速装置を、遊星ギヤ機構の変速要素の一つを油圧式の無段変速装置で変速する複合型無段変速装置で構成している。
【００３９】
上記構成によると、油圧式の無段変速装置は遊星ギヤ機構の変速要素の一つを変速するものであるので、全体的には伝動効率が高いものであり、エンジン動力を効率よく利用した経済運転を行うことができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図１、図２に作業機の一例として乗用型田植機が示されている。この乗用型田植機は、操向自在な左右一対の前輪１と操向不能な左右一対の後輪２とを備えた乗用型の走行機体３の後部に、６条植え仕様に構成された苗植付け装置４が油圧シリンダ（油圧アクチュエータ) ５によって駆動される平行四連式のリンク機構６を介して昇降自在に連結されるとともに、機体後部に６条仕様の施肥装置７が装備された構造となっている。
【００４１】
前記走行機体３の機体フレーム８の前部には、前輪１を軸支したミッションケース９が連結固定されるとともに、機体フレーム８の後部には、後輪２を軸支した後部伝動ケース１０がローリング自在に支持されている。また、ミッションケース９から前方に延出された前フレーム１１にエンジン１２が横向きに搭載されてボンネット１３で覆われているとともに、エンジン１２の後方に位置する搭乗運転部には、前輪１を操向操作するためのステアリングハンドル１４、運転座席１５、ステップ１６などが備えられ、また、機体前部の左右には、予備の苗を複数段に載置収容する予備苗のせ台１７が備えられている。
【００４２】
前記苗植付け装置４は、６条分の苗を載置して左右方向に設定ストロークで往復移動される苗のせ台２１、苗のせ台２１下端から１株分づつ苗を切り出して圃場に植付けてゆく６組の回転式の植付け機構２２、植付け箇所を整地する３個の整地フロート２３、等を備えて構成されている。また、前記施肥装置７は、運転座席１５と苗植付け装置４との間において走行機体３上に搭載されており、粉粒状の肥料を貯留する肥料ホッパー２４、この肥料ホッパー２４内の肥料を設定量づつ繰り出す繰出し機構２５、繰り出された肥料を供給ホース２６を介して各整地フロート２３に備えた作溝器２７に風力搬送する電動ファン２８、などを備えており、作溝器２７によって田面Ｔに形成した溝に肥料を送り込んで埋設してゆくよう構成されている。
【００４３】
苗植付け装置４は、田面Ｔに対する高さを安定維持するように自動昇降制御されるようになっており、この制御手段の概略構成が図１７のブロック図に示されている。つまり、苗植付け装置４を昇降する前記油圧シリンダ５は、制御装置３１によって作動制御される電磁制御弁３２に接続されるとともに、中央の整地フロート２３を利用したセンサフロートＳＦの上下変位を検出する変位センサ３３が制御装置３１に接続されており、この変位センサ３３の検出情報に基づいて苗植付け装置４が自動的に昇降制御されるようになっている。
【００４４】
つまり、前記変位センサ３３からの検出値が設定範囲にあることが判別されると電磁制御弁３２は中立に維持され、この時、苗植付け装置４は田面Ｔに対して標準高さ範囲にある。そして、苗植付け装置４が標準高さ範囲から外れて沈下しかかると、相対的にセンサフロートＳＦが後部支点ｘを中心に上方に揺動変位し、これが変位センサ３３で検出されて上昇制御が実行され、苗植付け装置４が標準高さ範囲に戻ると上昇制御が停止される。逆に、苗植付け装置４が田面Ｔに対して浮上しかかると、相対的にセンサフロートＳＦが後部支点ｘを中心に下方に揺動変位し、これが変位センサ３３で検出されて下降制御が実行され、苗植付け装置４が標準高さ範囲に戻ると下降制御が停止される。このように、変位センサ３３からの検出値を設定範囲内に維持するように苗植付け装置４を昇降させることで、苗植付け装置４が田面Ｔに対して標準高さ範囲に維持されるのである。
【００４５】
なお、図１７に示すように、前記制御装置３１には、運転座席１５の右側に配備された植付けレバー３４の操作位置を検出するポテンショメータ３５、ステアリングハンドル１４の右脇に配備された優先昇降レバー３６の操作状態を検出する上げスイッチ３７と下げスイッチ３８が接続されるとともに、苗植付け装置４への動力伝達を断続する後述の植付けクラッチ４４を入り切り操作する電動モータ３９が接続されている。前記植付けレバー３４は前後揺動操作によって、「植付け」，「下げ」，「中立」，「上げ」，および「自動」の各操作位置に切換え可能であり、「植付け」位置に操作することでセンサフロートＳＦの変位検出に基づく上記自動昇降制御が実行されるとともに植付けクラッチ４４が入れられ、「下げ」位置に操作することで自動昇降制御が実行されるとともに植付けクラッチ４４が切られ、「中立」位置に操作することで植付けクラッチ４４が切られた状態で自動昇降制御が停止され、「上げ」位置に操作することで植付けクラッチ４４が切られた状態で強制上昇が行われる。また、植付けレバー３４を「自動」位置に操作すると、自動昇降制御が実行されるとともに優先昇降レバー３６による昇降および後述するバックアップ制御が可能となる。
【００４６】
通常の植付け作業においては植付けレバー３４を「自動」位置に操作しておくことで、優先昇降レバー３６の操作だけで苗植付け装置４を田面Ｔに接する作業高さと上限高さとの範囲で昇降させることができるとともに植付けクラッチ４４の入り切りを行うことができる。つまり、優先昇降レバー３６は上下に揺動操作可能かつ中立復帰可能に構成されており、苗植付け装置４が作業高さにある状態で優先昇降レバー３６を上方にワンショット操作して上げスイッチ３７を１回オン操作すると、苗植付け装置４が上限高さまで上昇されるとともに、植付けクラッチ４４が切り操作されることになる。従って、一行程の植付け走行を終えて畦際で機体方向転換を行う際に優先昇降レバー３６を上方にワンショット操作するだけで、植付け作動を停止した苗植付け装置４を大きく上昇させることができ、ステアリングハンドル１４による機体操縦操作に専念することができる。
【００４７】
そして、機体方向転換が終りかかると、優先昇降レバー３６を下方にワンショット操作して下げスイッチ３８を１回オン操作することで自動昇降制御状態となり、苗植付け装置４は作業高さに向けて下降されてゆく。この場合、植付けクラッチ４４は未だ入れられることはなく、空中で植付け作動が開始されて苗がばら撒かれることはない。そして、機体方向転換を終えて先の植付け条に対する位置合わせ（条合わせ）を済ませたら、再び優先昇降レバー３６を下方にワンショット操作して下げスイッチ３８を２回目にオン操作することで、はじめて植付けクラッチ４４が入り操作されて次行程の植付け作業が開始されるのである。
【００４８】
図１４，図１５に、この乗用型田植機の伝動構造の概略が示されている。前記ミッションケース９の側面には、エンジン１２にベルト連動された主変速用の無段変速装置Ａとして油圧式の無段変速装置（ＨＳＴ）４１が連結され、その出力がミッションケース９に入力されて走行系と作業系に分岐される。
【００４９】
分岐された作業系の動力は、ワンウエイクラッチ４２によってその正転動力のみが取出され、６段のギヤ変速が可能な株間変速機構４３および上記した植付けクラッチ４４を経て作業用動力取出し軸（ＰＴＯ軸）４５から取出され、伝動軸４６を介して苗植付け装置４に伝動されるようになっている。
【００５０】
分岐された走行系動力は、ギヤ式の副変速機構４７によって高低２段に変速された後、前輪系と後輪系に再度分岐され、前輪系の動力はデフロック可能なデフ装置４８を介して左右の前輪１に伝達されるとともに、後輪系の動力は伝動軸４９を介して後部伝動ケース１０に伝達され、多板式のサイドクラッチ５０を介して左右の後輪２に伝達される。後部伝動ケース１０には機体停止用の多板式のブレーキ５１が装備されており、このブレーキ５１は、ステップ１６の右側足元に配備された走行停止用の単一のペダル５２に機械的に連動連結されている。ここで、前記無段変速装置４１は、ステアリングハンドル１４の左脇に配備された主変速レバー（変速操作具）５３で変速操作されるとともに、副変速機構４７は、運転座席１５の左横側に配備された副変速レバー５４によって切換え操作されるようになっている。また、前輪１のデフ装置４８は、足元のデフロックペダル５５の踏み込みによってデフロックされて、左右の前輪１が等速駆動されるようになっている。
【００５１】
図１６に示すように、左右のサイドクラッチ５０は前輪ステアリング機構５６にリンク機構５７を介して機械的に連係されており、ステアリングハンドル１４によって前輪１を左または右に設定角度（例えば３０°）以上に操向すると、旋回内側となる後輪２のサイドクラッチ５０が自動的に切り操作されて、円滑で小回りの利いた旋回が行われるようになっている。
【００５２】
次に、前記無段変速装置４１の変速操作構造について説明する。
【００５３】
図７，図８，および図１２に示すように、主変速レバー５３は、横向き支点ａ周りに回動可能に支持されたデテント板５７に前後向き支点ｂ周りに左右揺動可能に取り付けられており、横向き支点ａ周りの前後揺動によって、走行停止用の操作位置である中立Ｎを挟んで前進変速域Ｆから後進変速域Ｒまで一連に操作可能に支持されている。そして、デテント板５７から下方に延出した操作ロッド５８の下端が、支点ｃ周りに回動可能な可動部材５９、および、押し引きロッド６０を介して、無段変速装置４１の変速操作軸６１に連動連結されることで、主変速レバー５３によって無段変速装置４１を無段に変速操作するよう構成されている。なお、デテント板５７の外周波形部に、片持ちバネレバー６２の遊端に支持したデテントロラーラ６３を弾性係入させることで、前進５段（Ｆ1 〜Ｆ5 ）、後進３段（Ｒ1 〜Ｒ3 ）で各変速位置に保持することができるようになっている。
【００５４】
また、主変速レバー５３が前進変速域Ｆに操作されている前進走行状態、あるいは、後進変速域Ｒに操作されている後進走行状態で機体停止用の前記ペダル５２を踏み込み操作すると、主変速レバー５３を強制的に中立Ｎにまで強制復帰操作することができるようになっており、その詳細な構造が図３〜図６に示されている。
【００５５】
つまり、上記変速装置操作部の後方には、前後揺動可能に作動部材６４が配備されている。この作動部材６４は、支点ｄ周りに前後揺動可能に配備された牽制リンク６４ａと、これに位置微調節可能にボルト連結された牽制金具６４ｂとで構成されており、牽制リンク６４ａの前縁部が、前記可動部材５９に備えた第１接当ピン６５に支点ｃ回りでの反時計方向から対向するよう構成されるとともに、牽制金具６４ｂの前縁部が、前記可動部材５９に備えた第２接当ピン６６に支点ｃ回りでの時計方向から対向するよう配備されている。また、牽制リンク６４ａの下端部から後方に向けて押し引きロッド６７が延出されている。
【００５６】
他方、前記ペダル５２を連結したペダル支軸６８の他端部には牽制アーム６９が固着され、この牽制アーム６９の遊端に回動自在に枢支したボス７０に、前記牽制リンク６４ａから延出された押し引きロッド６７の後端部が挿通連結されている。ここで、押し引きロッド６７は、ボス７０に対して一定範囲でのみ前後にスライド自在に挿通支持されるとともに、予め初期圧縮変形して押し引きロッド６７に外嵌装着したコイルバネ７１によって押し引きロッド６７はボス７０に対して前方スライド限界にスライド付勢されている。
【００５７】
図３は、ペダル５２が踏み込み操作されないで主変速レバー５３が中立Ｎにある状態を示し、図４は、ペダル５２が踏み込み操作されないで主変速レバー５３が前進の最高速である前進５速Ｆ5 にある状態を示し、また、図６は、ペダル５２が踏み込み操作されないで主変速レバー５３が後進の最高速である後進３速Ｒ3 にある状態を示している。
【００５８】
これによると、主変速レバー５３が前進変速域Ｆにある状態（例えば図４の状態）でペダル５２を踏み込み操作すると、牽制アーム６９が図中反時計方向に回動されることで押し引きロッド６７が前方（図では左方）に突き出され、作動部材６４が支点ｄ周りに時計方向に揺動操作される。これによって、作動部材６４の牽制リンク６４ａは第１接当ピン６５を前方に接当押圧し、可動部材５９は支点ｃ周り反時計方向に強制回動され、主変速レバー５３が中立Ｎ側に向けて戻されてゆく。
【００５９】
主変速レバー５３が中立Ｎに到ると、図６に示すように、第２接当ピン６６も作動部材６４の牽制金具６４ｂに接当することになり、支点ｃの両側に位置する第１接当ピン６５および第２接当ピン６６が共に作動部材６４に接当することで、可動部材５９は、主変速レバー５３が中立Ｎとなる一定姿勢に保持される。また、第１接当ピン６５および第２接当ピン６６に接当した作動部材６４自体も、それ以上時計周りに回動することが不能となる。なお、作動部材６４の牽制金具６４ｂを位置調節することで、第１接当ピン６５および第２接当ピン６６を共に作動部材６４に接当させて可動部材５９を正確に中立復帰させることができる。
【００６０】
ここで、コイルバネ７１によって与えられた初期圧縮力は、主変速レバー５３を強制移動させるのに必要な操作力より大きく設定されており、主変速レバー５３が中立Ｎに到るまでは、コイルバネ７１は操作反力で圧縮変形されることはない。そして、主変速レバー５３が中立Ｎに到った後、更にペダル５２が踏み込み操作されると、前方に移動不能となった押し引きロッド６７に対して牽制アーム７０がコイルバネ７１を更に圧縮変形させながら図中反時計方向に回動されることで十分なブレーキ操作ストロ−クが確保される。
【００６１】
また、主変速レバー５３が後進変速域Ｒにある状態（例えば図５の状態）でペダル５２を踏み込み操作すると、牽制アーム６９が図中反時計方向に回動されることで押し引きロッド６７が前方（図では左方）に突き出され、作動部材６４が支点ｄ周りに時計方向に揺動操作される。これによって、作動部材６４の牽制金具６４ｂは第２接当ピン６６を前方に接当押圧し、可動部材５９は支点ｃ周り時計方向に強制回動され、主変速レバー５３が中立Ｎ側に向けて戻されてゆく。そして、主変速レバー４５３中立Ｎに到ると、図６に示すように、第１接当ピン６５も作動部材６４の牽制リンク６４ｂに接当することになり、支点ｃの両側に位置する第１接当ピン６５および第２接当ピン６６が、作動部材６４に共に接当することで、可動部材５９は、主変速レバー５３が中立Ｎとなる一定姿勢に保持される。
【００６２】
この場合も、主変速レバー５３が中立Ｎに到るまでは、コイルバネ７１は操作反力で圧縮変形されることはなく、主変速レバー５３が中立Ｎに到った後、更にペダル５２が踏み込み操作されることで、前方に移動不能となった押し引きロッド６７に対して牽制アーム６９がコイルバネ７１を更に圧縮変形させながら図中反時計方向に回動される。
【００６３】
なお、ペダル５２を踏み込み操作して主変速レバー５３を中立Ｎ側に向けて強制的に戻す際に、中立Ｎに到達するまでに踏み込みを止めれば、主変速レバー５３はペダル５２の踏み込み位置に応じた変速位置にまで減速移動してその位置に保持されることになり、従って、両手をハンドル操作や他の操作に使いながら、足操作だけで走行速度の減速を行うことができ、操作性を向上するのに有効となっている。
【００６４】
また、前記主変速レバー５３によって無段変速装置４１を操作すると、これに連動してエンジン１２の回転速度が変更されるように構成されており、以下、その構造を図７〜図１１に基づいて説明する。
【００６５】
図８に示すように、ハンドルポスト８１に連結固定された支持フレーム８２に、前記デテント板５７が横向き支点ａ周りに回動可能に支持されるとともに、このデテント板５７の上部に前記主変速レバー５３が前後向き支点ｂを中心に左右揺動可能に取り付けられ、かつ、主変速レバー５３は前後向き支点ｂに装着したねじりバネ８３によって横一側方（運転者から見て右方向）に揺動付勢されている。主変速レバー５３の基部からは操作アーム５３ａが下方に向けて延出され、この操作アーム５３ａが、前記支持フレーム８２の側面に固着したレバーガイド板８４のガイド溝８５に挿通案内されている。操作アーム５３ａの下端にはカラー８６が遊転自在に装着されており、このカラー８６がガイド溝８５に係合されることで、ガイド溝８５に沿った移動が円滑に行われるようになっている。
【００６６】
ガイド溝８５は段違い状に形成されており、段違い部位が走行停止用の操作位置である中立Ｎ、これより後方のガイド溝部分が前進変速域Ｆ、段違い部位より前方のガイド溝部分が後進変速域Ｒとなって、主変速レバー５３が中立Ｎより前方への操作で前進変速を行い、中立Ｎより後方への操作で後進変速を行うようになっている。
【００６７】
図９に示すように、このレバーガイド板８４の上面には、前進変速域Ｆに重複するようにカム部材８７が支点ｇ周りに揺動可能に枢支連結されるとともに、後進変速域Ｒに重複するようにカム部材８８が支点ｈ周りに揺動可能に枢支連結されている。そして、各カム部材８７，８８の後端部にはワイヤ８９，９０が連結され、このワイヤ８９，９０が、前記エンジン１２に装備された機械式の調速機構（メカニカルガバナ）９１の調速レバー９１ａにそれぞれ連結されている。また、各カム部材８７，８８の後端部にはワイヤ８９，９０を弛める方向に各カム部材８７，８８を揺動付勢するバネ９２，９３が連結されており、各カム部材８７，８８の付勢揺動限界がレバーガイド板上のストッパ９４，９５によって接当規制されている。
【００６８】
前記調速機構９１は、両ワイヤ８９，９０が弛むと「低速」側に揺動し、いずれかのワイヤ８９，９０が引かれると「高速」に揺動するようになっており、図９に示すように、主変速レバー５３が中立Ｎにある時には、両ワイヤ８９，９０が共に弛められて調速機構９１は低速のアイドリング回転状態（低速回転状態）に維持されている。
【００６９】
図１０に示すように、主変速レバー５３が前進変速域Ｆに操作されると、カム部材８７がバネ９２に抗して図中時計方向に揺動されてワイヤ８９が引張され、調速機構９１は「高速」側に作動し、エンジン回転速度が高められる。図１１に示すように、主変速レバー５３が後進変速域Ｒに操作されると、他方のカム部材８８がバネ９３に抗して図中時計方向に揺動されて他方のワイヤ９０が引張され、調速機構９１は「高速」側に作動し、エンジン回転速度が高められる。
【００７０】
この場合、主変速レバー５３はねじりバネ８３によって横方向に付勢されているので、中立Ｎに放置された状態では、図９中に示すように、前進変速域Ｆに臨む前進側中立Ｎｆに安定しており、この状態では両ワイヤ８９，９０が共に弛められて調速機構９１はアイドリング回転状態に維持されている。ここで、主変速レバー５３を前進側中立Ｎｆから後進変速域Ｒに臨む後進側中立Ｎｒに移動させると、無段変速装置４１は走行速度が零となる変速中立状態に維持されながらカム部材８８だけが接当揺動操作され、調速機構９１が「高速」側に作動してエンジン回転速度が高められる。
【００７１】
つまり、主変速レバー５３を前進側中立Ｎｆから後進側中立Ｎｒに移動させて保持することでアクセルアップ状態を得ることができ、寒冷時や寒冷地などでエンジン始動が困難な場合には、主変速レバー５３を後進側中立Ｎｒに移動させてアクセルアップ状態をもたらしてエンジン始動を確実に行うことができるのである。そして、主変速レバー５３の変速状態とエンジン回転速度との関係は、各カム部材８７，８８における接当カム面の形状によって決まるものであり、その一例が図１３に示されている。
【００７２】
また、主変速レバー５３が後進側中立Ｎｒを含む後進変速域Ｒに操作されてカム部材８８が接当操作されると、レバーガイド板８４に取付けられたスイッチ９６が押圧操作されて後進操作状態になったことが検知されるようになっている。この後進検出スイッチ９６は前記制御装置３１に接続されており、上記のように植付けレバー３４が「自動」に操作されている状態で、後進検出スイッチ９６が検知作動すると、苗植付け装置４を自動的に上限まで上昇させる制御（バックアップ制御と呼称している）が実行されるようになっている。
【００７３】
このバックアップ制御は、圃場内で機体を後進移動させると自動的に機体後部の作業装置を強制上昇させて、作業装置が畦などに衝突するのを回避するために開発されたものであり、速やかな上昇制御が望まれる。ここで、上記したように、主変速レバー５３が後進変速域Ｒに操作されるとエンジン回転速度が高められるので、エンジン出力で駆動される油圧ポンプ３０の吐出量は多くなり、速やかな上昇制御を実行することができる。
【００７４】
［別実施形態］
本発明に係る変速操作構造は、以下に示すような形態にして実施することもできる。
【００７５】
（１）図１８に示すように、後進変速操作によって作動するカム部材８８の接当カム面に凹部ｉを形成すると、主変速レバー５３の操作位置とエンジン回転速度との関係が図１９のようになる。エンジン回転速度は後進側中立Ｎｒで高速となり、後進１速Ｒ１では少し回転速度が低下し、後進２速Ｒ２、および、後進３速Ｒ３では再び高速になる。また、前進側では、変速段が上がるほどエンジン回転速度が高くなる。
【００７６】
（２）図２０に示すように、前進側中立Ｎｆと後進側中立Ｎｒとをつなぐ前後進切換え径路Ｃの中間部位にバネ材からなる抵抗体９７を設けて、前進側中立Ｎｆから後進側中立Ｎｒへの移動操作を遅らせるよう構成するとともに、この抵抗体９７を通過するまでの主変速レバー５３の移動で調速機構９１が増速操作されてエンジン回転速度が高められるように構成し、かつ、主変速レバー５３が後進側中立Ｎｒを含む後進変速域Ｒにあることを検知するようにバックアップ用の前記スイッチ９６を設けるようにする。
このようにすると、主変速レバー５３を後進側中立Ｎｒに操作した時点で既にエンジン回転速度が高められた状態、つまり、油圧ポンプ３０の圧油吐出が十分確保された状態にあり、実際に後進走行に移行した時には作業装置は速やかな上昇を開始していることになり、作業装置の上昇が遅れて畦などにぶつけてしまうようなおそれが一層少なくなる。
【００７７】
（３）主変速レバー５３の変速操作径路としては、図２１に示すように、前進変速域Ｆと後進変速域Ｒとが中立Ｎを介して直線的に連続し、かつ、中立Ｎにおいて主変速レバー５３をガイド溝８５の凹部８５ａに付勢係入させて安定保持させるように構成することもできる。
【００７８】
（４）図２２に示すように、主変速レバー５３の操作位置をポテンショメータ９８で検出するとともに、調速機構９１の調速レバー９１ａを電動モータなどのアクチュエータ９９で操作するよう構成し、図１３あるいは図１９に示すような特性、もしくは、その他の任意の特性でエンジン回転速度を変更調整することもできる。
この場合、主変速レバー５３が後進側中立Ｎｒに操作されたことが検出された時点から作業装置の上昇に必要な設定時間だけエンジン回転速度を高回転速度に切換え、その後は主変速レバー５３の操作位置に対応してエンジン回転速度を自動調整するように構成すると、主変速レバー５３が後進側中立Ｎｒに操作されてバックアップ制御が行われている間は、エンジン回転速度が高められて油圧ポンプ３０の圧油吐出が十分確保された状態にあり、作業装置は速やかに上昇される。そして、作業装置が上昇してしまった後、主変速レバー５３を後進側中立Ｎｒから後進変速域Ｒに操作して実際の後進を行う際、エンジン回転速度は主変速レバー５３の操作位置に応じた回転状態に戻され、バックアップ制御の後の後進開始速度が必要以上に高速化することはなくなる。
【００７９】
（５）無段変速装置Ａとしては、油圧式のものに代えてベルト式のものを利用することもでき、図２３（イ）にその伝動構造の一例が示されている。この場合、エンジン１２からの動力はベルト式の無段変速装置１０１で変速された後、ミッションケース内で前後進切換え装置１０２で正逆に切換えられる。そして、この無段変速装置１０１と前後進切換え装置１０２とが単一の変速レバー（変速操作具）５３で連係されるとともに調速機構９１にも連係される。
図２３（ロ）は、この場合の変速操作経路の一例であり、主変速レバー５３を中立Ｎからを左右に操作することで前後進切換え装置１０２が切換え操作され、その左右の選択位置から無段変速装置１０１を操作する前進変速域Ｆと後進変速域Ｒとが前方に向けて延出されている。主変速レバー５３が中立Ｎにある時、エンジン回転速度はアイドリング回転速度などの低速回転状態にあり、前進変速域Ｆおよび後進変速域Ｒに操作されると、エンジン回転速度が所望の特性で高められるように調速機構９１に連係される。
【００８０】
（６）図２４に、無段変速装置Ａを、遊星ギヤ機構１１１の変速要素の一つを油圧式無段変速装置１１２で変速する複合型とした場合の伝動構造が示されている。遊星ギヤ機構１１１は、サンギヤ１１３、リングギヤ１１４、および、これらに噛合う複数の遊星ギヤ１１５から構成されており、この場合、遊星ギヤ１１５を支持して回転するキャリア１１６がエンジン動力で駆動されるとともに、サンギヤ１１３が油圧式無段変速装置１１２で変速されることで、リングギヤ１１４から正転および逆転の変速出力を取出すように構成されている。
そして、油圧式無段変速装置１１２を操作する主変速レバー５３と調速機構９１とが連係され、主変速レバー５３が中立Ｎにある時にエンジン回転速度がアイドリング回転速度などの低速回転状態に落され、前進変速域Ｆおよび後進変速域Ｒに操作されると、エンジン回転速度が自動的に高められるのである。
（７）主変速レバー５３を、走行速度が零となる停止用操作位置においたままでエンジン回転速度を高める手段としては、伸縮可能に構成した主変速レバー５３を引上げ伸長、あるいは、押し込み短縮させ、このレバー伸長あるいは短縮を検知して調速機構９１を高速側に調整するようにすることも可能である。
（８）無段変速装置Ａを操作する変速操作具としては、上記のようにレバーを利用する他にペダルを利用することもできる。
（９）零速から最高速度までの変速を行う無段変速装置Ａと前後進変速装置とを別個の操作具で操作可能に構成し、この無段変速装置Ａの変速操作具と調速機構とを連係し、無段変速装置Ａが零速の時にエンジン回転速度がアイドリング状態などの低速となり、無段変速装置Ａを増速操作するとエンジン回転速度が自動的に高く調整されるような形態で実施することも可能である。
請求項１〜８に係る発明における前進操作側停止用操作位置、前進走行変速域及び後進操作側停止用操作位置とは、それぞれ本発明の実施の形態における前進側中立位置Ｎｆ、前進変速域Ｆ及び後進側中立Ｎｒを指し、又、請求項２及びこれを引用する請求項３〜８に係る発明における後進側操作位置とは本発明の実施の形態における後進操作側停止用操 作位置または後進変速域Ｒを指し、停止用操作位置とは、本発明の実施の形態における前進側中立位置Ｎｆを指す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 乗用型田植機の全体側面図
【図２】 乗用型田植機の全体平面図
【図３】 主変速レバー強制復帰構造の中立状態を示す側面図
【図４】 主変速レバー強制復帰構造の前進変速状態を示す側面図
【図５】 主変速レバー強制復帰構造の後進変速状態を示す側面図
【図６】 主変速レバー強制復帰構造の復帰作動状態を示す側面図
【図７】 無段変速装置操作構造の側面図
【図８】 無段変速装置操作構造の正面図
【図９】 調速機構操作構造の中立状態を示す平面図
【図１０】 調速機構操作構造の前進変速状態を示す平面図
【図１１】 調速機構操作構造の後進変速状態を示す平面図
【図１２】 主変速レバーのデテント構造を示す側面図
【図１３】 主変速レバーとエンジン回転速度との関係特性を示す線図
【図１４】 伝動構造の概略図
【図１５】 伝動構造の概略図
【図１６】 走行機体の走行部を示す平面図
【図１７】 制御ブロック図
【図１８】 調速機構操作構造の他の実施形態を示す平面図
【図１９】 他の実施形態における主変速レバーとエンジン回転速度との関係特性を示す線図
【図２０】 変速操作形態の別の実施形態を示す平面図
【図２１】 変速操作形態の更に別の実施形態を示す平面図
【図２２】 他の実施形態の制御ブロック図
【図２３】 （イ）別の実施形態の無段変速装置を用いた伝動系の概略図
（ロ）この実施形態における変速操作径路を示す平面図
【図２４】 更に別の実施形態の無段変速装置を用いた伝動系の概略図
【符号の説明】
３ 走行機体
４ 作業装置（苗植付け装置）
４１ 油圧式無段変速装置
１２ エンジン
５３ 変速操作具（主変速レバー）
８７ カム部材
８８ カム部材
９１ 調速機構
１０１ ベルト式無段変速装置
１０２ 前後進切換え装置
１１１ 遊星ギヤ機構
１１２ 油圧式無段変速装置
Ａ 無段変速装置
Ｆ 前進変速域
Ｒ 後進変速域

Claims (8)

1. 走行機体に油圧アクチュエータによって駆動昇降可能に作業装置を連結し、
   走行用の無段変速装置の変速操作具とエンジンの調速機構とを連係し、変速操作具が前進走行状態から前進走行速度を零とする前進操作側停止用操作位置にあるとき前記調速機構が低速エンジン回転状態に操作され、変速操作具が前記前進操作側停止用操作位置から外れた前進走行変速域の低速操作位置から順次最高速操作位置に操作されると、これに連動して調速機構が自動的に前記低速エンジン回転状態より漸次前進最高速へ向う高速のエンジン回転状態に操作されるように構成し、
   前記変速操作具を停止用操作位置に維持した状態で、前記変速操作具を前記前進操作側停止用操作位置から後進操作側停止用操作位置へ操作することで、前記調速機構を前記低速エンジン回転状態から前記前進最高速のときのエンジン回転速度よりも低い高速エンジン回転状態に切り換えるように構成するとともに、
   前記変速操作具が前記後進操作側停止用操作位置から後進変速域の後進低速操作位置乃至後進最高速操作位置に操作された場合は、調速機構が前記前進最高速のときのエンジン回転速度よりも低い高速エンジン回転状態で、且つ前記後進操作側停止用操作位置でのエンジン回転速度と、後進低速操作位置乃至後進最高速操作位置の全ての各後進操作位置におけるエンジン回転速度との偏差が、前記変速操作具を前記前進操作側停止用操作位置に位置しているときの低速のエンジン回転速度と前記後進操作側停止用操作位置へ操作したときの高速のエンジン回転速度の偏差よりも小幅となるように構成され、
   前記変速操作具が後進側操作位置に操作されるのに連動して前記作業装置を設定レベルまで上昇させるように構成してある作業機の変速操作構造。
2. 走行機体に油圧アクチュエータによって駆動昇降可能に作業装置を連結し、
   走行用の無段変速装置の変速操作具とエンジンの調速機構とを連係し、変速操作具が前進走行状態から前進走行速度を零とする停止用操作位置にあるとき前記調速機構が低速エンジン回転状態に操作され、変速操作具が前記停止用操作位置から外れた前進変速域の低速操作位置から順次最高速操作位置に操作されると、これに連動して調速機構が自動的に前記低速エンジン回転状態より漸次前進最高速へ向う高速のエンジン回転状態に操作されるように構成し、
   前記変速操作具を停止用操作位置から後進変速域へ操作することで、前記調速機構を前記前進最高速のときのエンジン回転速度よりも低い高速エンジン回転状態に切り換えるように構成するとともに、
   前記変速操作具が前記停止用操作位置から後進変速域の後進低速操作位置乃至後進最高速操作位置に操作された場合は、調速機構が前記前進最高速のときのエンジン回転速度よりも低い高速エンジン回転状態で、且つ前記後進変速域における後進低速操作位置でのエンジン回転速度と、他の後進操作位置の全ての各後進操作位置におけるエンジン回転速度との偏差が、前記変速操作具を前記停止用操作位置に位置しているときの低速のエンジン回転速度と前記後進低速操作位置へ操作したときの高速のエンジン回転速度の偏差よりも小幅となるように構成され、
   前記変速操作具が後進側操作位置に操作されるのに連動して前記作業装置を設定レベルまで上昇させるように構成してある作業機の変速操作構造。
3. 前記変速操作具が後進側操作位置に操作されたことを検出する後進検出スイッチを設け、この後進検出スイッチの検出に基づいて前記作業装置を設定レベルまで上昇させるように構成し、
   前記作業装置が設定高さに上昇するまでの間は調速装置を高速回転状態に維持するように構成してある請求項１又は２に記載の作業機の変速操作構造。
4. 前記変速操作具としての変速レバーの前進変速操作経路と後進変速操作経路とを、停止用操作位置としての中立位置において変速操作方向に直交する方向の前後進切換経路を介して接続し、
   前記前後進切換経路の中間部位を越えて変速レバーが後進変速操作経路側に位置したとき、前記調速装置を高速回転状態に切り換えるように構成して、
   前記変速レバーの前後進切換経路の中間部位を越えて後進変速操作経路側への作動に抵抗を付与する抵抗付与手段を設け、前記後進変速操作経路に変速レバーが位置することを検出する手段を設け、
   前記検出に基づいて、走行機体に油圧アクチュエータによって駆動昇降可能に連結した作業装置を設定レベルまで上昇させるように構成してある請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載の作業機の変速操作構造。
5. 前記変速操作具の操作径路に、前記変速操作具の操作によって接当変位されるカム部材を配備し、
   前記カム部材と調速機構とを機械連係手段を介して連動連結してある請求項１〜４のうちのいずれか一つに記載の作業機の変速操作構造。
6. 前記無段変速装置を正逆転可能な油圧式の無段変速装置で構成してある請求項１〜５のうちのいずれか一つに記載の作業機の変速操作構造。
7. 前記無段変速装置をベルト式の無段変速装置で構成し、前記無段変速装置と直列に前後進切換え装置を備えて、前記変速操作具を前後進切換え装置にも連係し、
   前記変速操作具を停止用操作位置としての中立位置を介して前進走行域と後進走行域に亘って一連に変速操作可能に構成してある請求項１〜５のうちのいずれか一つに記載の作業機の変速操作構造。
8. 前記無段変速装置を、遊星ギヤ機構の変速要素の一つを油圧式の無段変速装置で変速する複合型無段変速装置で構成してある請求項１〜５のうちのいずれか一つに記載の作業機の変速操作構造。

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