JPH07768Y2 - 作業車の変速操作構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、走行用として静油圧式無段変速装置を装備し
た作業車の変速操作構造に関する。

〔従来の技術〕

前述のような作業車の変速操作構造としては、例えば実
開昭56-166921号公報及び特開昭55-36134号公報に開示
されているように、人為変速操作具の一例であるフート
ペダルと、静油圧式無段変速装置における油圧ポンプの
斜板操作軸とを、ロッド等により機械的に直接に連動連
結しているものがある。

そして、静油圧式無段変速装置内において油圧ポンプと
油圧モータとを接続する油路に、中立停止状態維持用の
パイロット式の開閉弁を設けた構造が一般的であった。

この開閉弁は油路内の圧力がある設定圧力になったとき
に開閉して、静油圧式無段変速装置の中立停止状態があ
る程度広くなるように設定して、中立停止状態を容易に
維持できるようにしたものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述の開閉弁は油路内の圧力がある程度
高くなってからでないと開閉しないので、この開閉弁が
開閉する際に下手側の油圧モータに油圧が急激に作用し
たり作用しなくなったりして、作業車の発進時及び停止
時にショックが生じ易い。

従って、前述の従来構造のようにフートペダルと油圧ポ
ンプの斜板操作軸とが機械的に直接に連動連結されてい
ると、フートペダルの操作が斜板操作軸に直接伝達され
る為に、フートペダルを中立停止位置から高速側に、又
はその逆方向に急激に操作した場合には、前述の開閉弁
も急激に開閉することになり、この急激な開閉に伴うシ
ョックが相当大きなものとなる。

本考案は静油圧式無段変速装置を装備した作業車の変速
操作構造において、人為変速操作具を急激に操作しても
ショック少なく発進及び停止が行えるようにすることを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の特徴は以上のような作業車の変速操作構造にお
いて、次のように構成することにある。つまり、 走行用の静油圧式無段変速装置の油圧ポンプの出力を変
更操作するアクチュエータ、及びそのアクチュエータを
操作するための人為変速操作具、並びに前記人為変速操
作具の操作指令を前記アクチュエータに伝える操作機構
を備えるとともに、下記〔イ〕〜〔ニ〕に記載の構成を
備える。

〔イ〕操作機構は、人為変速操作具の操作位置を検出す
る操作位置検出装置と、アクチュエータの作動位置を検
出する作動位置検出装置と、人為変速操作具の操作位置
に対応して前記アクチュエータに操作信号を出力する制
御装置とから構成されている。

〔ロ〕制御装置は、操作位置検出装置からの入力信号に
基づいて人為変速操作具の操作位置の移動平均値を求め
る演算手段と、移動平均値に対応してアクチュエータを
操作する制御手段とを備えている。

〔ハ〕演算手段は、操作位置検出装置からの入力信号を
微小時間毎に区分してその信号を所定区分数だけ記憶す
る記憶手段と、その記憶手段に記憶されている信号に基
づいて、所定区分数の信号のうち古い区分の一部の信号
を、新たに入力されてくる信号と順次入れ換えて所定区
分数の信号の移動平均値を算出する平均化手段とから構
成されている。

〔ニ〕制御手段は、平均化手段での演算結果とアクチュ
エータの作動位置検出装置からの出力とを比較する比較
手段を備え、その比較結果の差が少なくなる方向にアク
チュエータを作動させる操作信号を出力するように構成
されている。

〔作用〕

前述のように構成すると、人為変速操作具を操作しても
その操作が油圧ポンプの斜板操作軸に直接伝達されるの
ではなく、人為変速操作具の操作位置の移動平均値、つ
まり、現在点から設定時間だけ過去までの間における人
為変速操作具の操作位置の平均値に基づいて、アクチュ
エータが作動し油圧ポンプの出力が変更操作される。

従って、人為変速操作具を中立停止位置から高速側に、
又はその逆方向に急激に操作してもこの急激な変化が抑
えられて、油圧ポンプの出力が比較的ゆっくりと変更操
作されることになるのである。

〔考案の効果〕

以上のように、油圧ポンプの急激な出力変更操作を抑え
ることにより、回路内に設けられている中立停止状態設
定用の開閉弁の急激な開閉を抑えることができた。これ
により、作業車の発進時及び停止時のショックが和らげ
られると共に、発進時及び停止時以外でも急激な加減速
操作が抑えられて、作業車の走行安定性及び乗り心地を
向上させることができた。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を作業車の一例である農用トラク
タにより図面に基づいて説明する。

第３図に示すように、左右一対の操向型の前車輪
（１），（１）及び非操向型の後車輪（２），（２）の
夫々を駆動可能に支持した走行機体の後部に、ロータリ
ー耕耘装置等の作業装置を昇降操作可能に連結するリフ
トアーム（３）、及び、作業装置に動力を伝動する動力
取出し軸（４）を設けて、乗用型の農用トラクタを構成
している。

エンジン（５）と、前後車輪（１），（２）に対する副
ギアトランスミッション（図示せず）との間に、シリン
ダ型の油圧ポンプ（６）と油圧モータ（７）とから成
り、かつ、中立を挟んで前進側と後進側とに切換え可能
な走行用でアキシャルプランジャ型の静油圧式無段変速
装置（８）を、ミッションケース（９）に設けてある。

次に、静油圧式無段変速装置（８）の構成について説明
する。第２図に示すように、エンジン（５）の動力によ
って駆動される油圧ポンプ（６）と、副ギアトランスミ
ッション（図示せず）に連結された油圧モータ（７）と
を一対の油路（10a），（10b）で連続して静油圧式無段
変速装置（８）を構成している。そして、両油路（10
a），（10b）に油路（10a），（10b）内の圧力が設定圧
力以下となると油路（10a），（10b）を開放し、設定圧
力以上となると開放を閉じて静油式無段変速装置（８）
の中立停止範囲を設定するパイロット式の開閉弁（11
a），（11b）を設けている。

次に、操作系について説明する。機体の操縦部右側下方
に設けられた人為変速操作具（12）の１つであるフート
ペダルの揺動軸（図示せず）に、中立復帰機構（図示せ
ず）及びポテンショメータ（13）（操縦位置検出装置に
相当）を取付け、このポテンショメータ（13）からの信
号を制御装置（14）に入力している。

制御装置（14）はフートペダル（12）の踏込み操作に対
応したポテンショメータ（13）の信号の移動平均値に基
づき、油圧ポンプ（６）の出力を変更操作する斜板操作
軸（図示せず）に取付けられたアクチュエータ（15）の
一例であるサーボモータを、斜板操作軸に同じく設置さ
れたポテンショメータ（図示せず）（アクチュエータ
（15）の作動位置検出装置に相当）からの信号により斜
板角度を確認しながら操作するのである（以上、操作機
構に相当）。

次にフートペダル（12）の操作位置に基づき、サーボモ
ータ（15）を駆動する構成について説明する。制御装置
（14）は演算手段と制御手段とを備えて構成されてお
り、この演算手段は後述する記憶部（記憶手段に相当）
と平均化手段とで構成されている。

第１図に示すように、実線で示されたフートペダル（1
2）の実際の動きを示すポテンショメータ（13）からの
入力信号において、現在点（Ａ）から設定時間（ｔ）だ
け過去の区間が設定され、この区間が微小時間（Δｔ）
にて複数組に区分される。そして、各区分でのポテンシ
ョメータ（13）からの入力信号が斜板角度（αｉ）に換
算され、複数個の斜板角度（αｉ）の入力信号として記
憶部に記憶されて行く。さらに、現在点（Ａ）から設定
時間（ｔ）だけ過去の範囲において、斜板角度（αｉ）
の各信号の平均値（移動平均値（αＡ））が算出される
（平均化手段に相当）。

前述の制御手段は比較手段を備えており、前述の移動平
均値（αＡ）とサーボモータ（15）のポテンショメータ
からの出力とを比較される（比較手段に相当）。そし
て、制御手段からサーボモータ（15）に操作信号が発っ
せられて、その比較結果の差が少なくなるようにサーボ
モータ（15）が作動して油圧ポンプ（６）の斜板角度が
設定される。

そして、現在点（Ａ）から微小時間（Δｔ）経過すると
フートペダル（12）を操作するしないに関係なく、新し
い斜板角度（αｉ）の入力信号が記憶部に記憶されると
共に、現在点（Ａ）から設定時間（ｔ）以上過去の斜板
角度（αｉ）の入力信号が記憶部から消去される。次に
前述の平均化手段により現在点（Ａ）から設定時間
（ｔ）だけ過去の範囲において、斜板角度（αｉ）の各
信号の平均値（移動平均値（αＡ））があらためて算出
され、これに基づき前述のようにサーボモータ（15）が
作動するのである。

以上のように、微小時間（Δｔ）の経過毎に新しい斜板
角度（αｉ）の入力信号の記憶及び古い入力信号の消
去、平均値（移動平均値（αＡ））の算出及びサーボモ
ータ（15）の駆動が行われるて行くのである。このよう
にして求めた平均値（移動平均値（αＡ））は第１図に
示す一点鎖線のような軌跡をたどって行く。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る作業車の変速操作構造の実施例を示
し、第１図は変速操作状態を示す作用図、第２図は静油
圧式無断変速装置の油圧回路図、第３図は農用トラクタ
の全体側面図である。 （６）……油圧ポンプ、（８）……静油圧式無段変速装
置、（12）……人為変速操作具、（13）……操作位置検
出装置、（14）……制御装置、（15）……アクチュエー
タ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】走行用の静油圧式無段変速装置（８）の油
   圧ポンプ（６）の出力を変更操作するアクチュエータ
   （15）、及びそのアクチュエータ（15）を操作するため
   の人為変速操作具（12）、並びに前記人為変速操作具
   （12）の操作指令を前記アクチュエータ（15）に伝える
   操作機構を備えるとともに、下記〔イ〕〜〔ニ〕に記載
   の構成を備える作業車の変速操作構造。 〔イ〕前記操作機構は、前記人為変速操作具（12）の操
   作位置を検出する操作位置検出装置（13）と、前記アク
   チュエータ（15）の作動位置を検出する作動位置検出装
   置と、人為変速操作具（12）の操作位置に対応して前記
   アクチュエータ（15）に操作信号を出力する制御装置
   （14）とから構成されている。 〔ロ〕前記制御装置（14）は、前記操作位置検出装置
   （13）からの入力信号に基づいて人為変速操作具（12）
   の操作位置の移動平均値を求める演算手段と、前記移動
   平均値に対応して前記アクチュエータ（15）を操作する
   制御手段とを備えている。 〔ハ〕前記演算手段は、前記操作位置検出装置（13）か
   らの入力信号を微小時間毎に区分してその信号を所定区
   分数だけ記憶する記憶手段と、その記憶手段に記憶され
   ている信号に基づいて、所定区分数の信号のうち古い区
   分の一部の信号を、新たに入力されてくる信号と順次入
   れ換えて所定区分数の信号の移動平均値を算出する平均
   化手段とから構成されている。 〔ニ〕前記制御手段は、前記平均化手段での演算結果と
   前記アクチュエータ（15）の作動位置検出装置からの出
   力とを比較する比較手段を備え、その比較結果の差が少
   なくなる方向に前記アクチュエータ（15）を作動させる
   操作信号を出力するように構成されている。