JP4021790B2 - 水田作業機の変速操作構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、田植機、水田直播機などの水田作業機の変速操作構造に係り、特には、走行機体に水田作業装置を駆動昇降自在に連結するとともに、走行速度を無段に変速する無段変速装置における変速操作具を、前進変速操作径路から後進変速操作径路に亘って中立位置を介して一連に移動操作可能に構成するとともに、前記変速操作具とエンジンの調速機構を連係し、変速操作具を中立から増速操作するに連れて前記調速機構の設定回転速度を高めるよう構成してある水田作業機の変速操作構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記変速操作構造を備えた水田作業機としては、変速レバー（変速操作具）の増速側への操作をアシストするトッグルバネを装備するとともに、このトッグルバネのデッドポイントを変速レバーの中立位置と一致するように設定した田植機が提案がされている（特許文献１参照）。
【０００３】
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−５６６９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、トッグルバネのデッドポイントが変速レバーの中立位置に一致一致していると、前進変速および後進変速のそれぞれに対して増速方向へのアシストを行うことができ、増速操作を軽快に行うことができるものであるが、後進低速を行いたい場合に不用意に高速位置まで操作してしまうおそれがある。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、その主たる目的は、油圧式無段変速装置を操作する変速操作具の操作性を向上することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、走行機体に水田作業装置を駆動昇降自在に連結するとともに、走行速度を無段に変速する無段変速装置における変速操作具を、前進変速操作径路から後進変速操作径路に亘って中立位置を介して一連に移動操作可能に構成するとともに、前記変速操作具とエンジンの調速機構を連係し、変速操作具を中立から増速操作するに連れて前記調速機構の設定回転速度を高めるよう構成してある水田作業機の変速操作構造であって、
前記変速操作具の増速側への操作をアシストするトッグルバネを装備するとともに、このトッグルバネのデッドポイントを後進低速位置に設定してあることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によると、トッグルバネの付勢力は、変速操作具を増速操作する際にはアシスト力として作用し、逆に、無段変速装置の反力によって変速操作具が減速方向に戻されることに対しては抵抗となる。
この場合、トッグルバネの付勢力が反転するデッドポイントが、後進低速位置にあるので、変速速操作具が中立位置にある時も、トッグルバネの付勢力は前進増速側へのアシスト力とし作用しており、微速前進を開始する場合の操作が軽くなる。
また、変速操作具を後進高速位置へ操作する際には、後進低速位置のデッドポイントを意識的に乗り越える必要がある。
【００１２】
従って、請求項１の発明によると、変速操作具が中立位置においても前進増速側にアシストされているので、中立位置から前進側への操作開始を軽快に行うことができ、前進走行の開始を円滑に行うことができる。また、後進低速位置にトッグルバネのデッドポイントがあることで、後進高速位置への不用意な操作を抑制することができ、変速操作具の取扱い性を向上することができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１、図２に、水田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（水田作業装置）が油圧シリンダ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、機体後部に施肥装置７が装備された構造となっている。
【００１８】
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。
【００１９】
水田作業装置の一例である前記苗植付け装置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ブロア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。
【００２０】
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２０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回転ポテンショメータ利用の変位センサ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。
【００２１】
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。
【００２２】
なお、図２０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４０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４０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４０が切られ、「中立」位置に操作することで植付けクラッチ４０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４０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。
【００２３】
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４０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４０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。
【００２４】
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４０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することで、はじめて植付けクラッチ４０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。
【００２５】
図１７，図１８に、この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として静油圧式無段変速装置（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。
【００２６】
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４０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。
【００２７】
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。
【００２８】
ここで、前記無段変速装置４１は、ステアリングハンドル１５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が等速で駆動されるようになっている。なお、図１４，１５に示すように、前記主変速レバー５３の上端に取付けられた樹脂製のグリップ５８は、暗色のグリップ本体５８ａの表面に目立つ色の化粧板５８ｂを嵌め込み装着して構成されており、化粧板５８ｂの色を適宜選択することで、外観上のアクセントにして商品価値を高める効果が期待できる。
【００２９】
図１９に示すように、左右のサイドクラッチ５０はステアリング機構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。
【００３０】
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。
【００３１】
図７〜図９に示すように、ステアリングハンドル１４を支持するハンドルポスト６１には支持ブラケット６２が固着され、この支持ブラケット６２の左側端部には、支軸６３を介してデテント板６４が横向き支点ａ周りに前後揺動可能に支持され、このデテント板６４に前記主変速レバー５３が前後向き支点ｂ周りに左右揺動可能に支持されている。ハンドルポスト６１を支持する支持枠６５に、横向き支点ｃ周りに回動可能に中継回動部材６６が支持されており、この中継回動部材６６とデテント板６４とが連係ロッド６７を介して連係され、さらに、この中継回動部材６６と、無段変速装置４１の変速操作軸６８に連結された変速アーム６９とが連係ロッド７０を介して連係されている。
【００３２】
前記支持ブラケット６２にはガイド板７１が固着されるとともに、このガイド板７１に形成された段違い状の案内溝７２に、主変速レバー５３に基部から下向きに延出された案内ロッド５３ａが貫通されており、案内溝に７２と案内ロッド５３ａとの係合案内作用によって主変速レバー５３を所定の段違い操作径路に沿って前後に揺動操作することで、デテント板６４を正逆に回動させて無段変速装置４１を前進域から後進域までの範囲で変速操作することが可能となっている。
【００３３】
図１０，図１２に示すように、段違い操作径路の段違い部位が無段変速装置４１の中立位置Ｎに相当し、その前方に前進変速操作径路Ｆが、また、後方に後進変操作径路Ｒがそれぞれ形成されるとともに、デテント板６４の外周に形成した９つの凹部６４ａに、片持ちバネレバー７３の遊端に支持したデテントロラーラ７４を弾性係入させることで、主変速レバー５３を前進５段（Ｆ１〜Ｆ５）、後進３段（Ｒ１〜Ｒ３）の各変速位置、および中立位置Ｎに保持することができるようになっている。
【００３４】
図８に示すように、無段変速装置４１の前記変速操作軸６８は、変速アーム６９に連設したＶ形カム６９ａと、このＶ形カム６９ａにバネ７５で押圧される位置決めローラ７６とからなる中立位置決め機構７７によって中立Ｎに機械的に安定保持されるようになっている。
【００３５】
また、図９，図１２，図１３に示すように、一端にデテント板６４が固着された前記支軸６３の他端には下方に延出された付勢アーム７８が固着されるとともに、この付勢アーム７８の遊端とハンドルポスト６１に固着しバネ受けピン７９とに亘ってトッグルバネ８０が張設されており、主変速レバー５３の前後揺動によって付勢アーム７８が一体回動することで、アーム遊端のバネ受け点ｄがデッドポイントＤＰを越えて前後に移動し、トッグルバネ８０の張力によって付勢アーム７８に与えられる回動付勢力が正逆に切換わるよう構成されている。
【００３６】
ここで、支軸６３とバネ受けピン７９とを結ぶ前記デッドポイントＤＰが、中立位置Ｎよりも後進側に偏った位置（この例では、後進１速Ｒ１と後進２速Ｒ２の中間あたり）にあるよう設定されており、主変速レバー５３が中立位置Ｎにある時、アーム遊端のバネ受け点ｄはデッドポイントＤＰより後方にあり、主変速レバー５３前方（前進側）に向かう付勢力が作用する。そして、主変速レバー５３を後進２速Ｒ２あるいは後進３速Ｒ３に操作すると、アーム遊端のバネ受け点ｄがデッドポイントＤＰを前方に越え、付勢アーム７８に与えられる回動付勢力が反転して、主変速レバー５３には後方（後進側）に向かう付勢力が作用するようになる。
【００３７】
静油圧式の無段変速装置４１における変速操作軸６８には、中立位置Ｎ側に向けて復帰させようとする油圧反力が作用するとともに、前記中立位置決め機構７７による中立復帰力が作用して、主変速レバー５３を高速側に操作する場合の操作抵抗となっているが、上記のように変速操作に連動して反転作用するトッグルバネ８０を装備することで、主変速レバー５３を高速側に操作する場合にはバネ付勢力がアシスト力となって操作力が軽減され、逆に、主変速レバー５３を中立側に戻す場合には、トッグルバネ８０を変形させる荷重がレバー操作抵抗となるので、走行負荷の増大に伴って油圧反力が高まって主変速レバー５３が中立側に戻される力が大きくなっても、変速操作軸６８が勝手に減速側に作動してしまうことが抑制されることになる。
【００３８】
またトッグルバネ８０の付勢力が反転するデッドポイントＤＰが、後進低速位置にあるので、主変速レバー５３が中立位置Ｎにある時も、トッグルバネ８０の付勢力は前進増速側へのアシスト力とし作用しており、微速前進を開始する場合の操作が軽くなる。また、主変速レバー５３を後進高速位置へ操作する際には、後進低速位置のデッドポイントＤＰを意識的に乗り越える必要がある。
【００３９】
従って、主変速レバー５３が中立位置Ｎにおいても前進増速側にアシストされているので、中立位置Ｎから前進側への操作開始を軽快に行うことができる。また、後進低速位置にトッグルバネ８０のデッドポイントＤＰがあることで、後進高速位置への不用意な操作を抑制することがでる。
【００４０】
主変速レバー５３が前進変速操作径路Ｆに操作されている前進走行状態、あるいは、後進変速操作径路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を中立位置Ｎにまで強制的に復帰作動させるようになっており、その構造が３〜図６に示されている。
【００４１】
変速装置操作部の後方には、支点ｅ周りに前後揺動可能に牽制作動部材８１が配備されている。この牽制作動部材８１にはアジャストボルト８１ｂによって支点ｆ周りに位置微調節可能な牽制金具８１ａが備えられており、牽制作動部材８１の前縁部が、前記中継回動部材６６の支点ｃより上方箇所に設けた第１接当ピン８２に後方から対向するよう構成されるとともに、牽制金具８１ａの前縁部が、中継回動部材６６の支点ｃより下方箇所に設けた第２接当ピン８３に後方から対向するよう配備されている。
【００４２】
他方、前記ペダル５２を連結したペダル支軸８４の他端部には牽制操作アーム８５が固着され、この牽制操作アーム８５のに遊端に回動自在に枢支したボス部材８６に、前記牽制作動部材８１の下端から後方に向けて延出された押し引きロッド８７の後端部が挿通連結されている。ここで、押し引きロッド８７は、ボス部材８６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８７に外嵌装着した圧縮コイルバネ８８によって押し引きロッド８７はボス部材８６に対して前方スライド限界にスライド付勢されている。
【００４３】
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が中立位置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５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。
【００４４】
これによると、主変速レバー５３が前進変速操作径路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、牽制操作アーム８５が図中反時計方向に回動されることで押し引きロッド７８７が前方（図では左方）に突き出され、牽制作動部材８１は支点ｅ周りに時計方向に揺動操作される。これによって、牽制作動部材８１は第１接当ピン８２を前方に接当押圧し、中継回動部材６６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が中立位置Ｎ側に向けて戻されてゆく。
【００４５】
主変速レバー５３が中立位置Ｎに到ると、図６に示すように、第２接当ピン８３も牽制金具８１ａに接当することになり、支点ｃの上下両側に位置する第１接当ピン８２および第２接当ピン８３が共に牽制作動部材８１に接当することで、中継回動部材６６は、主変速レバー５３が中立位置Ｎとなる一定姿勢に保持される。また、第１接当ピン８２および第２接当ピン８３に接当した牽制作動部材８１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、牽制作動部材８１の牽制金具８１ａを位置調節することで、第１接当ピン８２および第２接当ピン８３を共に牽制作動部材８１に接当させて中継回動部材６６を正確に中立復帰させることができる。
【００４６】
ここで、圧縮コイルバネ８８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が中立位置Ｎに到るまでは、圧縮コイルバネ８８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が中立位置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８７に対して牽制操作アーム８５が圧縮コイルバネ８８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。
【００４７】
主変速レバー５３が後進変速操作径路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、牽制操作アーム８５が図中反時計方向に回動されることで押し引きロッド８７が前方（図では左方）に突き出され、牽制作動部材８１が支点ｅ周りに時計方向に揺動操作される。これによって、牽制作動部材８１の牽制金具８１ａは第２接当ピン８３を前方に接当押圧し、中継回動部６６は支点ｃ周り時計方向に強制回動され、主変速レバー５３が中立位置Ｎ側に向けて戻されてゆく。そして、主変速レバー５３中立位置Ｎに到ると、図６に示すように、第１接当ピン８２も牽制動部材８１の牽制金具８１ａに接当することになり、支点ｃの上下両側に位置する第１接当ピン８１および第２接当ピン８３が、牽制作動部材８１に共に接当することで、中継回動部材６６は主変速レバー５３が中立位置Ｎとなる一定姿勢に保持される。
【００４８】
この場合も、主変速レバー５３が中立位置Ｎに到るまでは、圧縮コイルバネ８８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が中立位置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８７に対して牽制操作アーム８５が圧縮コイルバネ８８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。
【００４９】
なお、ペダル５２を踏み込み操作して主変速レバー５３を中立位置Ｎ側に向けて強制的に戻す際に、中立位置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。
【００５０】
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１０，図１１，図１６に基づいて説明する。
【００５１】
図７，図１０に示すように、主変速レバー５３を案内する案内溝７２を備えたガイド板７１の上面には、前進変速操作径路Ｆに重複するように第１カム部材９１が支点ｇ周りに揺動可能に枢支連結されるとともに、後進変操作径路Ｒに重複するように第２カム部材９２が支点ｈ周りに揺動可能に枢支連結されている。各カム部材９１，９２の後端部にはワイヤ９３，９４がそれぞれ連結され、このワイヤ９３，９４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）９５の調速レバー９６にそれぞれ連結されている。また、各カム部材９１，９２の後端部にはワイヤ９３，９４を弛める方向に各カム部材９１，９２を揺動付勢するバネ９７，９８が連結されており、各カム部材の付勢揺動限界がガイド板７１上のストッパ９９，１００によって接当規制されている。
【００５２】
前記調速機構９５は、両ワイヤ９３，９４が弛むと「低速」側に揺動し、いずれかのワイヤ９３，９４が引かれると「高速」側に揺動するようになっており、図１６に示すように、主変速レバー５３が中立位置Ｎにある時には、両ワイヤ９３，９４が共に弛められて調速機構９５はアイドリング回転速度（例えば１７００ｒｐｍ）に維持されている。
【００５３】
図１１（イ）に示すように、主変速レバー５３が前進変速操作径路Ｆに操作されると、第１カム部材９１がバネ９７に抗して図中時計方向に揺動されてワイヤ９３が引張され、調速機構９５は「高速」側に作動し、エンジン回転速度が高められる。また、図１１（ロ）に示すように、主変速レバー５３が後進変速操作径路Ｒに操作されると、第２カム部材９２がバネ９８に抗して図中時計方向に揺動されて他方のワイヤ９４が引張され、調速機構９５は「高速」側に作動してエンジン回転速度が高められる。
【００５４】
この場合、主変速レバー５３はねじりバネ９０によって支点ｂ周りに横方向に回動付勢されているので、中立Ｎに放置された自由状態では、図１０中に示すように、前進変速操作径路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９３，９４が共に弛められて調速機構９５はアイドリング回転速度に維持されている。ここで、主変速レバー５３をねじりバネ９０に抗して前進側中立Ｎｆから後進変速操作径路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第２カム部材９１だけが接当揺動操作され、調速機構９５が「高速」側に作動してエンジン回転速度が高められる。
【００５５】
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９１，９２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１６に示されている。
【００５６】
この例の特性では、通常の植付け作業速度範囲（Ｆ２〜Ｆ５）より低速である前進１速Ｆ１において、エンジン１２に備えられた発電機Ｇの発電電力と前記施肥装置７に利用されている電動ブロア２８の消費電力が略均衡するよう設定されている。従って、畦際での機体旋回などにおいて電動ブロア２８を作動させたまま前進１速Ｆ１で走行しても、エンジン回転速度が落とされて発電機Ｇの発電電力も低下するが、この時の発電電力はの電動ブロア２８の消費電力と略均衡しているので、バッテリの蓄電力が大きく消費されてしまうことはない
【００５７】
また、主変速レバー５３が後進側中立Ｎｒを含む後進変操作径路Ｒに操作されて第２カム部材９２が接当操作されると、ガイド板７１に取付けられたスイッチ１０１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１０１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１０１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。
【００５８】
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、苗植付け装置４が畦などに衝突するのを回避するための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が後進側中立Ｎｒ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高められるので、エンジン１２の出力で駆動される油圧ポンプＰ（図１７参照）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。
【００５９】
［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。
【００６０】
（１）走行用の無段変速装置４１としては、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を利用する他に、ベルト式無段変速装置と正逆転切換え機構を組合わせたもの、遊星ギヤを利用した無段変速装置、などを単独あるいは、組合わせて利用することができる。
【００６１】
（２）エンジン１２の調速機構９５としては、機械式のものの他に、電子ガバナを利用することもでき、この場合、変速操作具の操作位置をポテンショメータなどで電気的に検出し、操作位置に対して予め設定した特性で電子ガバナを制御するようにすればよい。
【００６２】
無段変速装置４１を操作する変速操作具としては、レバーのほかペダルを利用するものであってもよい。
【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】 中立状態の変速操作部を示す側面図
【図４】 前進変速状態の変速操作部を示す側面図
【図５】 後進変速状態の変速操作部を示す側面図
【図６】 強制中立復帰作動した状態の変速操作部を示す側面図
【図７】 変速操作部の側面図
【図８】 変速操作部における中立位置決め機構を示す平面図
【図９】 変速操作部の一部を示す正面図
【図１０】 変速操作具が中立にある時のエンジン調速機構との連係構造を示す平面図
【図１１】 変速操作具が変速操作された時のエンジン調速機構との連係構造を示す平面図
【図１２】 変速操作具のデテント構造を示す側面図
【図１３】 変速操作具を切換え揺動付勢する構造のデッドポイント状態を示す側面図
【図１４】 変速操作具のグリップ部を示す縦断側面図
【図１５】 変速操作具のグリップ部を示す斜視図
【図１６】 変速操作位置とエンジン回転速度との関係を示す特性線図
【図１７】 走行系の伝動系統図
【図１８】 作業系の伝動系統図
【図１９】 自動操向構造の平面図
【図２０】 制御ブロック図
【符号の説明】
３ 走行機体
４ 水田作業装置
１２ エンジン
５３ 変速操作具（主変速レバー）
８０ トッグルバネ
９５ 調速機構
ＤＰ デットポイント
【発明の属する技術分野】
本発明は、田植機、水田直播機などの水田作業機の変速操作構造に係り、特には、走行機体に水田作業装置を駆動昇降自在に連結するとともに、走行速度を無段に変速する無段変速装置における変速操作具を、前進変速操作径路から後進変速操作径路に亘って中立位置を介して一連に移動操作可能に構成するとともに、前記変速操作具とエンジンの調速機構を連係し、変速操作具を中立から増速操作するに連れて前記調速機構の設定回転速度を高めるよう構成してある水田作業機の変速操作構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記変速操作構造を備えた水田作業機としては、変速レバー（変速操作具）の増速側への操作をアシストするトッグルバネを装備するとともに、このトッグルバネのデッドポイントを変速レバーの中立位置と一致するように設定した田植機が提案がされている（特許文献１参照）。
【０００３】
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−５６６９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、トッグルバネのデッドポイントが変速レバーの中立位置に一致一致していると、前進変速および後進変速のそれぞれに対して増速方向へのアシストを行うことができ、増速操作を軽快に行うことができるものであるが、後進低速を行いたい場合に不用意に高速位置まで操作してしまうおそれがある。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、その主たる目的は、油圧式無段変速装置を操作する変速操作具の操作性を向上することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、走行機体に水田作業装置を駆動昇降自在に連結するとともに、走行速度を無段に変速する無段変速装置における変速操作具を、前進変速操作径路から後進変速操作径路に亘って中立位置を介して一連に移動操作可能に構成するとともに、前記変速操作具とエンジンの調速機構を連係し、変速操作具を中立から増速操作するに連れて前記調速機構の設定回転速度を高めるよう構成してある水田作業機の変速操作構造であって、
前記変速操作具の増速側への操作をアシストするトッグルバネを装備するとともに、このトッグルバネのデッドポイントを後進低速位置に設定してあることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によると、トッグルバネの付勢力は、変速操作具を増速操作する際にはアシスト力として作用し、逆に、無段変速装置の反力によって変速操作具が減速方向に戻されることに対しては抵抗となる。
この場合、トッグルバネの付勢力が反転するデッドポイントが、後進低速位置にあるので、変速速操作具が中立位置にある時も、トッグルバネの付勢力は前進増速側へのアシスト力とし作用しており、微速前進を開始する場合の操作が軽くなる。
また、変速操作具を後進高速位置へ操作する際には、後進低速位置のデッドポイントを意識的に乗り越える必要がある。
【００１２】
従って、請求項１の発明によると、変速操作具が中立位置においても前進増速側にアシストされているので、中立位置から前進側への操作開始を軽快に行うことができ、前進走行の開始を円滑に行うことができる。また、後進低速位置にトッグルバネのデッドポイントがあることで、後進高速位置への不用意な操作を抑制することができ、変速操作具の取扱い性を向上することができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１、図２に、水田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（水田作業装置）が油圧シリンダ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、機体後部に施肥装置７が装備された構造となっている。
【００１８】
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。
【００１９】
水田作業装置の一例である前記苗植付け装置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ブロア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。
【００２０】
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２０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回転ポテンショメータ利用の変位センサ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。
【００２１】
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。
【００２２】
なお、図２０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４０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４０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４０が切られ、「中立」位置に操作することで植付けクラッチ４０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４０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。
【００２３】
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４０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４０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。
【００２４】
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４０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することで、はじめて植付けクラッチ４０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。
【００２５】
図１７，図１８に、この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として静油圧式無段変速装置（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。
【００２６】
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４０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。
【００２７】
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。
【００２８】
ここで、前記無段変速装置４１は、ステアリングハンドル１５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が等速で駆動されるようになっている。なお、図１４，１５に示すように、前記主変速レバー５３の上端に取付けられた樹脂製のグリップ５８は、暗色のグリップ本体５８ａの表面に目立つ色の化粧板５８ｂを嵌め込み装着して構成されており、化粧板５８ｂの色を適宜選択することで、外観上のアクセントにして商品価値を高める効果が期待できる。
【００２９】
図１９に示すように、左右のサイドクラッチ５０はステアリング機構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。
【００３０】
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。
【００３１】
図７〜図９に示すように、ステアリングハンドル１４を支持するハンドルポスト６１には支持ブラケット６２が固着され、この支持ブラケット６２の左側端部には、支軸６３を介してデテント板６４が横向き支点ａ周りに前後揺動可能に支持され、このデテント板６４に前記主変速レバー５３が前後向き支点ｂ周りに左右揺動可能に支持されている。ハンドルポスト６１を支持する支持枠６５に、横向き支点ｃ周りに回動可能に中継回動部材６６が支持されており、この中継回動部材６６とデテント板６４とが連係ロッド６７を介して連係され、さらに、この中継回動部材６６と、無段変速装置４１の変速操作軸６８に連結された変速アーム６９とが連係ロッド７０を介して連係されている。
【００３２】
前記支持ブラケット６２にはガイド板７１が固着されるとともに、このガイド板７１に形成された段違い状の案内溝７２に、主変速レバー５３に基部から下向きに延出された案内ロッド５３ａが貫通されており、案内溝に７２と案内ロッド５３ａとの係合案内作用によって主変速レバー５３を所定の段違い操作径路に沿って前後に揺動操作することで、デテント板６４を正逆に回動させて無段変速装置４１を前進域から後進域までの範囲で変速操作することが可能となっている。
【００３３】
図１０，図１２に示すように、段違い操作径路の段違い部位が無段変速装置４１の中立位置Ｎに相当し、その前方に前進変速操作径路Ｆが、また、後方に後進変操作径路Ｒがそれぞれ形成されるとともに、デテント板６４の外周に形成した９つの凹部６４ａに、片持ちバネレバー７３の遊端に支持したデテントロラーラ７４を弾性係入させることで、主変速レバー５３を前進５段（Ｆ１〜Ｆ５）、後進３段（Ｒ１〜Ｒ３）の各変速位置、および中立位置Ｎに保持することができるようになっている。
【００３４】
図８に示すように、無段変速装置４１の前記変速操作軸６８は、変速アーム６９に連設したＶ形カム６９ａと、このＶ形カム６９ａにバネ７５で押圧される位置決めローラ７６とからなる中立位置決め機構７７によって中立Ｎに機械的に安定保持されるようになっている。
【００３５】
また、図９，図１２，図１３に示すように、一端にデテント板６４が固着された前記支軸６３の他端には下方に延出された付勢アーム７８が固着されるとともに、この付勢アーム７８の遊端とハンドルポスト６１に固着しバネ受けピン７９とに亘ってトッグルバネ８０が張設されており、主変速レバー５３の前後揺動によって付勢アーム７８が一体回動することで、アーム遊端のバネ受け点ｄがデッドポイントＤＰを越えて前後に移動し、トッグルバネ８０の張力によって付勢アーム７８に与えられる回動付勢力が正逆に切換わるよう構成されている。
【００３６】
ここで、支軸６３とバネ受けピン７９とを結ぶ前記デッドポイントＤＰが、中立位置Ｎよりも後進側に偏った位置（この例では、後進１速Ｒ１と後進２速Ｒ２の中間あたり）にあるよう設定されており、主変速レバー５３が中立位置Ｎにある時、アーム遊端のバネ受け点ｄはデッドポイントＤＰより後方にあり、主変速レバー５３前方（前進側）に向かう付勢力が作用する。そして、主変速レバー５３を後進２速Ｒ２あるいは後進３速Ｒ３に操作すると、アーム遊端のバネ受け点ｄがデッドポイントＤＰを前方に越え、付勢アーム７８に与えられる回動付勢力が反転して、主変速レバー５３には後方（後進側）に向かう付勢力が作用するようになる。
【００３７】
静油圧式の無段変速装置４１における変速操作軸６８には、中立位置Ｎ側に向けて復帰させようとする油圧反力が作用するとともに、前記中立位置決め機構７７による中立復帰力が作用して、主変速レバー５３を高速側に操作する場合の操作抵抗となっているが、上記のように変速操作に連動して反転作用するトッグルバネ８０を装備することで、主変速レバー５３を高速側に操作する場合にはバネ付勢力がアシスト力となって操作力が軽減され、逆に、主変速レバー５３を中立側に戻す場合には、トッグルバネ８０を変形させる荷重がレバー操作抵抗となるので、走行負荷の増大に伴って油圧反力が高まって主変速レバー５３が中立側に戻される力が大きくなっても、変速操作軸６８が勝手に減速側に作動してしまうことが抑制されることになる。
【００３８】
またトッグルバネ８０の付勢力が反転するデッドポイントＤＰが、後進低速位置にあるので、主変速レバー５３が中立位置Ｎにある時も、トッグルバネ８０の付勢力は前進増速側へのアシスト力とし作用しており、微速前進を開始する場合の操作が軽くなる。また、主変速レバー５３を後進高速位置へ操作する際には、後進低速位置のデッドポイントＤＰを意識的に乗り越える必要がある。
【００３９】
従って、主変速レバー５３が中立位置Ｎにおいても前進増速側にアシストされているので、中立位置Ｎから前進側への操作開始を軽快に行うことができる。また、後進低速位置にトッグルバネ８０のデッドポイントＤＰがあることで、後進高速位置への不用意な操作を抑制することがでる。
【００４０】
主変速レバー５３が前進変速操作径路Ｆに操作されている前進走行状態、あるいは、後進変速操作径路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を中立位置Ｎにまで強制的に復帰作動させるようになっており、その構造が３〜図６に示されている。
【００４１】
変速装置操作部の後方には、支点ｅ周りに前後揺動可能に牽制作動部材８１が配備されている。この牽制作動部材８１にはアジャストボルト８１ｂによって支点ｆ周りに位置微調節可能な牽制金具８１ａが備えられており、牽制作動部材８１の前縁部が、前記中継回動部材６６の支点ｃより上方箇所に設けた第１接当ピン８２に後方から対向するよう構成されるとともに、牽制金具８１ａの前縁部が、中継回動部材６６の支点ｃより下方箇所に設けた第２接当ピン８３に後方から対向するよう配備されている。
【００４２】
他方、前記ペダル５２を連結したペダル支軸８４の他端部には牽制操作アーム８５が固着され、この牽制操作アーム８５のに遊端に回動自在に枢支したボス部材８６に、前記牽制作動部材８１の下端から後方に向けて延出された押し引きロッド８７の後端部が挿通連結されている。ここで、押し引きロッド８７は、ボス部材８６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８７に外嵌装着した圧縮コイルバネ８８によって押し引きロッド８７はボス部材８６に対して前方スライド限界にスライド付勢されている。
【００４３】
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が中立位置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５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。
【００４４】
これによると、主変速レバー５３が前進変速操作径路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、牽制操作アーム８５が図中反時計方向に回動されることで押し引きロッド７８７が前方（図では左方）に突き出され、牽制作動部材８１は支点ｅ周りに時計方向に揺動操作される。これによって、牽制作動部材８１は第１接当ピン８２を前方に接当押圧し、中継回動部材６６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が中立位置Ｎ側に向けて戻されてゆく。
【００４５】
主変速レバー５３が中立位置Ｎに到ると、図６に示すように、第２接当ピン８３も牽制金具８１ａに接当することになり、支点ｃの上下両側に位置する第１接当ピン８２および第２接当ピン８３が共に牽制作動部材８１に接当することで、中継回動部材６６は、主変速レバー５３が中立位置Ｎとなる一定姿勢に保持される。また、第１接当ピン８２および第２接当ピン８３に接当した牽制作動部材８１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、牽制作動部材８１の牽制金具８１ａを位置調節することで、第１接当ピン８２および第２接当ピン８３を共に牽制作動部材８１に接当させて中継回動部材６６を正確に中立復帰させることができる。
【００４６】
ここで、圧縮コイルバネ８８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が中立位置Ｎに到るまでは、圧縮コイルバネ８８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が中立位置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８７に対して牽制操作アーム８５が圧縮コイルバネ８８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。
【００４７】
主変速レバー５３が後進変速操作径路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、牽制操作アーム８５が図中反時計方向に回動されることで押し引きロッド８７が前方（図では左方）に突き出され、牽制作動部材８１が支点ｅ周りに時計方向に揺動操作される。これによって、牽制作動部材８１の牽制金具８１ａは第２接当ピン８３を前方に接当押圧し、中継回動部６６は支点ｃ周り時計方向に強制回動され、主変速レバー５３が中立位置Ｎ側に向けて戻されてゆく。そして、主変速レバー５３中立位置Ｎに到ると、図６に示すように、第１接当ピン８２も牽制動部材８１の牽制金具８１ａに接当することになり、支点ｃの上下両側に位置する第１接当ピン８１および第２接当ピン８３が、牽制作動部材８１に共に接当することで、中継回動部材６６は主変速レバー５３が中立位置Ｎとなる一定姿勢に保持される。
【００４８】
この場合も、主変速レバー５３が中立位置Ｎに到るまでは、圧縮コイルバネ８８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が中立位置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８７に対して牽制操作アーム８５が圧縮コイルバネ８８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。
【００４９】
なお、ペダル５２を踏み込み操作して主変速レバー５３を中立位置Ｎ側に向けて強制的に戻す際に、中立位置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。
【００５０】
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１０，図１１，図１６に基づいて説明する。
【００５１】
図７，図１０に示すように、主変速レバー５３を案内する案内溝７２を備えたガイド板７１の上面には、前進変速操作径路Ｆに重複するように第１カム部材９１が支点ｇ周りに揺動可能に枢支連結されるとともに、後進変操作径路Ｒに重複するように第２カム部材９２が支点ｈ周りに揺動可能に枢支連結されている。各カム部材９１，９２の後端部にはワイヤ９３，９４がそれぞれ連結され、このワイヤ９３，９４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）９５の調速レバー９６にそれぞれ連結されている。また、各カム部材９１，９２の後端部にはワイヤ９３，９４を弛める方向に各カム部材９１，９２を揺動付勢するバネ９７，９８が連結されており、各カム部材の付勢揺動限界がガイド板７１上のストッパ９９，１００によって接当規制されている。
【００５２】
前記調速機構９５は、両ワイヤ９３，９４が弛むと「低速」側に揺動し、いずれかのワイヤ９３，９４が引かれると「高速」側に揺動するようになっており、図１６に示すように、主変速レバー５３が中立位置Ｎにある時には、両ワイヤ９３，９４が共に弛められて調速機構９５はアイドリング回転速度（例えば１７００ｒｐｍ）に維持されている。
【００５３】
図１１（イ）に示すように、主変速レバー５３が前進変速操作径路Ｆに操作されると、第１カム部材９１がバネ９７に抗して図中時計方向に揺動されてワイヤ９３が引張され、調速機構９５は「高速」側に作動し、エンジン回転速度が高められる。また、図１１（ロ）に示すように、主変速レバー５３が後進変速操作径路Ｒに操作されると、第２カム部材９２がバネ９８に抗して図中時計方向に揺動されて他方のワイヤ９４が引張され、調速機構９５は「高速」側に作動してエンジン回転速度が高められる。
【００５４】
この場合、主変速レバー５３はねじりバネ９０によって支点ｂ周りに横方向に回動付勢されているので、中立Ｎに放置された自由状態では、図１０中に示すように、前進変速操作径路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９３，９４が共に弛められて調速機構９５はアイドリング回転速度に維持されている。ここで、主変速レバー５３をねじりバネ９０に抗して前進側中立Ｎｆから後進変速操作径路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第２カム部材９１だけが接当揺動操作され、調速機構９５が「高速」側に作動してエンジン回転速度が高められる。
【００５５】
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９１，９２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１６に示されている。
【００５６】
この例の特性では、通常の植付け作業速度範囲（Ｆ２〜Ｆ５）より低速である前進１速Ｆ１において、エンジン１２に備えられた発電機Ｇの発電電力と前記施肥装置７に利用されている電動ブロア２８の消費電力が略均衡するよう設定されている。従って、畦際での機体旋回などにおいて電動ブロア２８を作動させたまま前進１速Ｆ１で走行しても、エンジン回転速度が落とされて発電機Ｇの発電電力も低下するが、この時の発電電力はの電動ブロア２８の消費電力と略均衡しているので、バッテリの蓄電力が大きく消費されてしまうことはない
【００５７】
また、主変速レバー５３が後進側中立Ｎｒを含む後進変操作径路Ｒに操作されて第２カム部材９２が接当操作されると、ガイド板７１に取付けられたスイッチ１０１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１０１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１０１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。
【００５８】
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、苗植付け装置４が畦などに衝突するのを回避するための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が後進側中立Ｎｒ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高められるので、エンジン１２の出力で駆動される油圧ポンプＰ（図１７参照）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。
【００５９】
［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。
【００６０】
（１）走行用の無段変速装置４１としては、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を利用する他に、ベルト式無段変速装置と正逆転切換え機構を組合わせたもの、遊星ギヤを利用した無段変速装置、などを単独あるいは、組合わせて利用することができる。
【００６１】
（２）エンジン１２の調速機構９５としては、機械式のものの他に、電子ガバナを利用することもでき、この場合、変速操作具の操作位置をポテンショメータなどで電気的に検出し、操作位置に対して予め設定した特性で電子ガバナを制御するようにすればよい。
【００６２】
無段変速装置４１を操作する変速操作具としては、レバーのほかペダルを利用するものであってもよい。
【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】 中立状態の変速操作部を示す側面図
【図４】 前進変速状態の変速操作部を示す側面図
【図５】 後進変速状態の変速操作部を示す側面図
【図６】 強制中立復帰作動した状態の変速操作部を示す側面図
【図７】 変速操作部の側面図
【図８】 変速操作部における中立位置決め機構を示す平面図
【図９】 変速操作部の一部を示す正面図
【図１０】 変速操作具が中立にある時のエンジン調速機構との連係構造を示す平面図
【図１１】 変速操作具が変速操作された時のエンジン調速機構との連係構造を示す平面図
【図１２】 変速操作具のデテント構造を示す側面図
【図１３】 変速操作具を切換え揺動付勢する構造のデッドポイント状態を示す側面図
【図１４】 変速操作具のグリップ部を示す縦断側面図
【図１５】 変速操作具のグリップ部を示す斜視図
【図１６】 変速操作位置とエンジン回転速度との関係を示す特性線図
【図１７】 走行系の伝動系統図
【図１８】 作業系の伝動系統図
【図１９】 自動操向構造の平面図
【図２０】 制御ブロック図
【符号の説明】
３ 走行機体
４ 水田作業装置
１２ エンジン
５３ 変速操作具（主変速レバー）
８０ トッグルバネ
９５ 調速機構
ＤＰ デットポイント
Claims (1)
- 走行機体に水田作業装置を駆動昇降自在に連結するとともに、走行速度を無段に変速する無段変速装置における変速操作具を、前進変速操作径路から後進変速操作径路に亘って中立位置を介して一連に移動操作可能に構成するとともに、前記変速操作具とエンジンの調速機構を連係し、変速操作具を中立から増速操作するに連れて前記調速機構の設定回転速度を高めるよう構成してある水田作業機の変速操作構造であって、
前記変速操作具の増速側への操作をアシストするトッグルバネを装備するとともに、このトッグルバネのデッドポイントを後進低速位置に設定してあることを特徴とする水田作業機の変速操作構造。
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