JPH09123784A - 作業機 - Google Patents

作業機

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JPH09123784A
JPH09123784A JP28284795A JP28284795A JPH09123784A JP H09123784 A JPH09123784 A JP H09123784A JP 28284795 A JP28284795 A JP 28284795A JP 28284795 A JP28284795 A JP 28284795A JP H09123784 A JPH09123784 A JP H09123784A
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JP
Japan
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transmission
reverse
operated
continuously variable
operating
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Application number
JP28284795A
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English (en)
Inventor
Makoto Kubotsu
誠 窪津
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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  • Transplanting Machines (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一の変速レバーの操作で前後進の切換と無
段変速装置の変速操作を行う。 【解決手段】 走行用の無段変速装置V、及び、主クラ
ッチCを切らずに走行方向を切換える前後進変速装置B
夫々を備え、変速レバー10の操作力を前後進変速装置
Bの変速部材34に伝えて変速を行う機械的式操作部
と、センサ43で計測される変速レバー10の揺動操作
量に基づき変速モータ16で無段変速装置Vを操作する
電気式操作部とを備えて連動操作手段を構成し、変速レ
バー10の前進位置Fへの操作で前後進変速装置Bを前
進側に変速し、更に操作することで無段変速装置Vを増
速方向に操作し、又、この変速レバー10を後進位置R
に操作すると前後進変速装置Bを後進側に変速操し、更
に操作することで無段変速装置Vを増速方向に操作する
よう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、作業機に関し、詳
しくは、単一の操作具の操作によって走行速度を変速
し、かつ、走行方向を前進と後進に切換える技術の改良
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、上記のように構成された技術とし
て特開平7‐52671号公報に示されるものが存在
し、この従来例では操作具を左右の操作経路の一方側で
操作することにより走行方向を前進と後進とに切換え、
左右の操作経路の他方で操作することにより前進速度を
高速と低速とに切換得るよう構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は単一の操作具の操作で2種の変速操作が可能になるも
のの、後進時の走行速度を変更できないばかりでなく、
変速操作時には左右の操作経路を選択することが必要で
あり円滑な変速操作を行い難い面もあった。又、この不
都合を解消する目的から直線的に変速操作が可能な変速
操作具と静油圧式の無段変速装置とを連係させることも
考えられるが、このように前進方向と後進方向との走行
速度を無段階に変速できる無段変速装置は大型でコスト
も高いものであり、比較的小型で低コストなベルト式の
無段変速装置等とクラッチ型の前後進切換装置等とを組
合せた変速系が望まれている。
【0004】本発明の目的は、単純な操作で前進側、後
進側とも無段階に変速を行える変速系を合理的に構成す
る点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
走行機体に備えたエンジンからの動力を無段階に変速す
る無段変速装置、及び、変速操作時には主クラッチを切
り操作することなく走行方向を前進方向と後進方向とに
切換える前後進変速装置夫々を備えて変速系を構成する
と共に、単一の変速操作具を中立位置を基準に一方側に
操作することにより前後進変速装置を前進位置に変速操
作するとともに無段変速装置を増速方向に操作し、又、
この変速操作具を中立位置を基準に他方側に操作するこ
とにより前後進変速装置を後進位置に変速操作するとと
もに無段変速装置を増速方向に操作する連動操作手段を
備えている点にあり、その作用は次の通りである。
【0006】本発明の第2の特徴は、前記変速操作具を
軸芯周りで揺動自在に構成すると共に、前記連動操作手
段を、前記変速操作具の操作時には前後進変速装置の変
速部材に変速操作具からの力を直接伝えて変速を行う機
械的式操作部と、変速操作具の揺動操作量を電気的にセ
ンサで計測し、このセンサからの計測結果に基づいて作
動するアクチュエータで前記無段変速装置の変速部材を
操作する電気式操作部とを備えて構成してある点にあ
り、その作用は次の通りである。
【0007】本発明の第3の特徴は、走行機体に備えた
エンジンからの動力を無段階に変速する無段変速装置、
及び、変速操作時には主クラッチを切り操作することな
く走行方向を前進方向と後進方向とに切換える前後進変
速装置夫々を備えて変速系を構成すると共に、単一の変
速操作具を中立位置を基準に一方側に操作することによ
り前後進変速装置を前進位置に変速操作し、他方側に操
作することにより前後進変速装置を後進位置に変速操作
し、又、これらの変速位置から更に反中立位置側の所定
位置まで操作することで、操作された時間だけ無段変速
装置を増速方向に操作する連動操作手段を備えている点
にあり、その作用は次の通りである。
【0008】本発明の第4の特徴は、走行機体に備えた
エンジンからの動力を無段階に変速する無段変速装置、
及び、変速操作時には主クラッチを切り操作することな
く走行方向を前進方向と後進方向とに切換える前後進変
速装置夫々を介装して変速系を構成すると共に、単一の
変速操作具を中立位置を基準に一方側に操作することに
より前後進変速装置を前進位置に変速操作し、他方側に
操作することにより前後進変速装置を後進位置に変速操
作し、又、これらの変速位置から分岐して形成した2つ
の操作位置の一方に変速操作具を操作した場合には、操
作された時間だけ無段変速装置を増速方向に操作し、2
つの操作位置の他方に変速操作具を操作した場合には、
操作された時間だけ無段変速装置を減速操作する連動操
作手段を備えている点にあり、その作用は次の通りであ
る。
【0009】〔作用〕上記第1の特徴によると、変速操
作具を直線的に操作することによって前進、後進の選択
を行えると同時に変速も行えるものとなり、この変速に
前後進変速装置と無段変速装置を用いるので、静油圧式
の無段変速装置を用いるものと比較して小型で低コスト
で構成することが可能になる。
【0010】上記第2の特徴によると、比較的大きい操
作ストロークを確保できる前後進変速装置の変速部材と
変速操作具とを連係し、微妙な操作が必要な無段変速装
置の変速部材をアクチュエータで駆動自在に構成すると
共に、微細な操作量も可能なように変速操作具の操作位
置をセンサで電気的に計測してアクチュエータを駆動す
るよう連係するので、無理な作動を行わせることがな
く、又、前後進変速装置の変速も電気的に行うものと比
較してコストの低減が可能になり、信頼性も高く維持で
きる。
【0011】上記第3の特徴によると、変速操作具を直
線的に操作することによって、前後進の選択を行えるも
のとなり、又、この前後進変速装置の変速操作に比較的
大きいストロークを確保でき、変速操作具の操作域を大
きく形成しなくとも無段変速装置の増速方向の変速操作
が可能となる。
【0012】上記第4の特徴によると、変速操作具を直
線的に操作することによって、前後進の選択を行えるも
のとなり、又、この前後進変速装置の変速操作に比較的
大きいストロークを確保でき、変速操作具の操作域を大
きく形成しなくとも無段変速装置の増速方向、及び、減
速方向の変速操作が可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
〔第1実施の形態〕以下、請求項1、2に対応した本発
明の第1実施の形態を図面に基づいて説明する。図1に
示すように、ステアリング操作される駆動型の前車輪
1、及び、駆動型の後車輪2を備えた走行機体3の前部
にエンジン4を搭載すると共に、この走行機体3の前部
にエンジン4からの動力が伝えられるベルト式の無段変
速装置V、ミッションケース5夫々を配置し、又、走行
機体3の中央部に運転座席6を配置し、走行機体3の後
端部に対しリフトシリンダ7で駆動昇降するリンク機構
8を介して苗植付装置Aを連結して作業機としての乗用
型の田植機を構成する。
【0014】同図に示すように運転座席6前方の位置の
ステアリングハンドル9の左側部には前記無段変速装置
Vとミッションケース5内の前後進変速装置Bとを変速
操作する操作具として単一の変速レバー10を備え、ス
テップ位置に主クラッチペダル20を備えている。
【0015】図2に示すように、前記無段変速装置Vは
エンジン4の出力軸4Aに備えた駆動プーリ11とミッ
ションケース5の入力軸5Aに備えた従動プーリ12と
に亘って無端ベルト13を巻回し、この無端ベルト13
に張力を作用させるテンションプーリ14を備えると共
に、駆動プーリ11,従動プーリ12をベルト巻回径を
変更自在な割りプーリに構成し、又、夫々のプーリ1
1,12のベルト巻回径を同時に変更する操作機構15
を備えて成り、この無段変速装置Vはアクチュエータと
しての電動シリンダ型の変速モータ16からの駆動力が
揺動リンク17、操作ロッド18を介して操作機構15
に伝えられることで無段階に変速操作される。尚、揺動
リンク17の揺動軸芯位置には変速操作量を計測するポ
テンショメータ型の変速センサ19を備え、又、ミッシ
ョンケース5の入力軸5Aと同軸芯に前記主クラッチペ
ダル20の踏み込み操作で切り操作され、ミッションケ
ース5に対する動力の伝動を遮断する主クラッチ機構C
を備えている。
【0016】図5に示すように、ミッションケース5の
内部には前記入力軸5Aからの動力がギヤ伝動される第
1軸21と、この第1軸21と平行姿勢の第2軸22、
及び、第3軸23を備えると共に、第1軸21に多板摩
擦式の油圧クラッチDを備えて該第1軸21に遊転支承
した正転用ギヤ24と逆転用ギヤ25とに第1軸21か
らの動力を伝える状態と遮断する状態とに切換自在に構
成してあり、又、第2軸22には逆転用ギヤ25と咬合
する第1アイドルギヤ26と該第2軸22と一体回転す
る第2アイドルギヤ27とが固設され、又、第3軸23
には正転用ギヤ24に咬合する正転入力ギヤ28と、第
2アイドルギヤ27に咬合する逆転入力ギヤ29とを有
したシンクロメッシュ型のクラッチ部30を備え、更
に、この第3軸23からの動力を前車輪用の差動装置3
1に伝える出力ギヤ32を備えている。尚、この差動装
置31のリングギヤには後車輪2の差動装置(図示せ
ず)に動力を伝えるベベルギヤ33が咬合している。
【0017】該ミッションケース5の内部には第3軸2
3と平行姿勢の変速操作軸34を軸芯方向にスライド操
作自在に備え、この変速操作軸34の中間位置には前記
クラッチ部30のスリーブ30Aに係合するシフト部材
35を軸芯方向にスライド移動自在に備え、又、このシ
フト部材35は該軸34に固定された一対のストッパー
36,36の間に圧縮バネ37,37に挟み込まれる状
態に配置されている。更に、この変速操作軸34の一方
の端部をミッションケース5の外部に露出させて人為操
作できるよう構成し、他方の端部を前記油圧クラッチD
を操作する制御弁38と連係している。この制御弁38
は第3軸23に形成した油路(図示せず)を介して前記
油圧クラッチDを入り切り操作するものであり、変速操
作軸34と直接連係するスプール38Aは該変速操作軸
34が同図に示す前進位置Fと後進位置Rとに設定され
た場合には油圧クラッチDに作動油を供給して該油圧ク
ラッチDを伝動状態に設定し、中立位置Nに設定された
場合には油圧クラッチDから排油を行って該油圧クラッ
チDを伝動遮断状態に設定するよう構成されている。
尚、この油圧クラッチDを有した変速系を請求項1にお
ける前後進変速装置Bと称し、変速操作軸34が請求項
2における変速部材に相当する。
【0018】このことから、例えば、変速操作軸34を
前進位置Fから中立位置Nを経て後進位置Rの側に操作
した場合には、操作の開始に伴い圧縮バネ37を圧縮す
ることでシフト部材35を作動させない状態のまま制御
弁38のスプール38Aの排油位置への操作を許して油
圧クラッチDが切状態に達する。この状態のまま変速操
作軸34の作動が継続されることによって圧縮バネ37
が密着状態になりストッパー36からの力でシフト部材
35が中立位置Nに操作されクラッチ部30が中立位置
に達する。次に、変速操作軸34が更に操作され続ける
と、制御弁38のスプール38Aは操作されるものの作
動油の排出状態が維持されたままシフト部材35が後進
位置Rに操作され、これに続いて圧縮バネ37の付勢力
で制御弁38のスプール38Aが圧油供給位置に操作さ
れ油圧クラッチDに作動油を供給して該油圧クラッチD
を入り操作する結果、第3軸23に逆転動力が伝えるも
のとなる。
【0019】図2及び図3に示すように、前記変速レバ
ー10は走行機体3の側に支持された支軸41に対して
遊転支承された筒状体42に固設され、この支軸41と
同軸芯に配置したポテンショメータ型のレバーセンサ4
3と筒状体42とが操作片44を介して連係することで
該変速レバー10の操作量を電気的に計測できるよう構
成されている。又、前記変速操作軸34を操作する変速
アーム45をミッションケース5に支持したプレート4
6に対して軸体47を介して揺動自在に支持すると共
に、トグルバネ48で前進位置と後進位置との2位置に
保持できるよう構成してあり、この変速アーム45の操
作端と、変速レバー10の筒状体42に固設したアーム
49とをロッド50を介して連動連結してある。
【0020】図4に示すように、変速レバー10のガイ
ド51は中立域Nを基準に前進域Fと後進域Rとが形成
され、変速レバー10を中立域Nから前進域Fあるいは
後進域Rの境界位置に操作したタイミングで前記前後進
変速装置Bが変速操作されるよう前述した機械的な連係
によってミッションケース5内の前後進変速装置Bと変
速レバー10とが連係されると共に、前進域F内、及
び、後進域R内で夫々反中立方向に操作すると、この操
作を前記変速センサ19が計測して前記変速モータ16
を駆動して前進速度あるいは後進速度を増大させるよう
制御系が構成されている。尚、変速レバー10を前進域
Fあるいは後進域Rに設定した状態で、該変速レバー1
0を更に変速操作できるように前記アーム49とロッド
50との間にはピン52Aと長孔52Bとで成る融通5
2が形成され、この融通52に起因して所定幅の中立域
Nが形成されるものとなっている。
【0021】制御系は図6に示すように構成され、レバ
ーセンサ43からの信号、及び、前記変速センサ19か
らの信号は制御装置53に入力され、制御装置53は変
速モータ16に対する制御信号を出力する信号系が形成
されている。又、制御装置53は変速レバー10が前進
域Fあるいは後進域Rに操作された状態で、更に反中立
側に操作されることで無段変速装置Vを操作して走行速
度の増大を図るよう制御動作が設定されている。
【0022】このように本発明では前後進変速装置Bを
操作する機械式の系、及び、無段変速装置Vを操作する
電気式制御系夫々を併せて請求項1、2の連動操作手段
が構成され、変速レバー10を前進域Fから後進域Rに
操作した場合にはロッド50の押し下げ操作によってア
ーム49を操作すると共に、この操作位置がトグルバネ
48のデッドポイントを越える位置に達すると前後進変
速装置Bがトグルバネ48の付勢力で後進位置まで操作
する結果、長孔52Bの端部からピン52Aが離間して
変速レバー10の反中立側への操作を可能にする。又、
この後進域で変速レバー10を更に反中立位置側に操作
した場合には、この変速操作がレバーセンサ43で計測
されると共に、変速レバー10の操作位置に対応して設
定された変速速度を得るように変速センサ19からの信
号をフィードバックしながら変速モータ16の駆動で無
段変速装置Vを操作して走行速度の増減が可能になって
いる。
【0023】〔第2実施の形態〕以下、本発明の第2実
施の形態を図面に基づいて説明する。この第2の実施の
形態は請求項1に対応するものであり、ミッションケー
ス5の構造、無段変速装置Vの構造は前記第1実施の形
態と何ら変わるところが無く、図7及び図8に示すよう
に、前後進変速装置Bを電気的に操作する切換モータ5
5を備え、又、この切換位置を検出するポテンショメー
タ等の位置センサ56を備えることによって変速レバー
10を操作した場合にはレバーセンサ43で変速レバー
10の位置を計測して、前後進変速装置Bの変速位置を
設定すると共に、該変速レバー10の操作量に対応して
変速モータ16を駆動して変速レバー10が反中立位置
に大きく操作されるほど増速するよう制御動作を設定す
ることで単一の変速レバー10の操作で走行機体3の走
行方向を切換え、又、変速レバー10の操作位置に対応
した走行速度を得るようになっている。つまり、この実
施形態では前後進変速装置Bと、無段変速装置Vとを操
作する電気式の制御系で連動操作手段が構成されてい
る。尚、この第2実施の形態では第1実施の形態と同じ
機能を有するものには第1実施の形態と共通する番号・
符号を付している。
【0024】〔第3実施の形態〕以下、本発明の第3実
施の形態を図面に基づいて説明する。この第3の実施の
形態は請求項3に対応するものであり、ミッションケー
ス5の構造、該ミッションケース5に内蔵された前後進
変速装置Bを機械的に変速する構造、無段変速装置Vの
構造は前記第1実施の形態と何ら変わるところが無く、
図9に示すように、変速レバー10を前進位置F、ある
いは、後進位置Rに操作して更に反中立位置側に操作し
た場合に接当して戻し操作するバネ57を備えると共
に、変速レバー10をバネ57に接当する位置まで操作
した際には無段変速装置Vを増速操作するよう制御動作
を設定することで、変速レバー10の操作で走行機体3
の走行方向を前後進切換えると共に、変速レバー10を
反中立位置に操作した時間だけ無段変速装置Vの増速を
行い得るものとなっている。この実施形態では前後進変
速装置Bと、無段変速装置Vとを操作する電気式の制御
系で連動操作手段が構成されている。尚、この構成にお
いては前後進変速装置Bの切換を行うのに第2実施例の
ように切換モータ55を用いるよう構成することも可能
である。又、この第3実施の形態では第1実施の形態と
同じ機能を有するものには第1実施の形態と共通する番
号・符号を付している。
【0025】〔第4実施の形態〕以下、本発明の第4実
施の形態を図面に基づいて説明する。この第4の実施の
形態ではミッションケース5の構造、該ミッションケー
ス5に内蔵された前後進変速装置Bを機械的に変速する
構造、無段変速装置Vの構造は前記第1実施の形態と何
ら変わるところが無く、図10及び図11に示すよう
に、変速レバー10を前進位置F、あるいは、後進位置
Fに操作した位置から、更に直交する方向に分岐して形
成した「増速」位置と「減速」位置との2つの操作位置
に操作自在に構成すると共に、夫々の操作位置に変速レ
バー10が操作されたことを検出するスイッチ58を備
え、これら4つのスイッチ58からの信号を制御装置5
3に入力する系を形成することで、変速レバー10を前
進位置F、あるいは、後進位置Rに操作した場合には機
械式の連係を介して前後進変速機構Bを切換操作し、こ
のように切換操作が行われた状態で変速レバー10を
「増速」位置、あるいは、「減速」位置に操作した場合
にはスイッチ58が操作された時間だけ無段変速装置V
を所定量増速、あるいは、減速操作し得るよう制御動作
を設定してある。この構成においては前後進変速装置B
の切換を行うのに第2実施例のように切換モータ55を
用いるよう構成することも可能である。この実施形態で
は前後進変速装置Bと、無段変速装置Vとを操作する電
気式の制御系で連動操作手段が構成されている。又、こ
の第4実施の形態では第1実施の形態と同じ機能を有す
るものには第1実施の形態と共通する番号・符号を付し
ている。
【0026】
【発明の効果】従って、単純な直線的な操作で前進側、
後進側とも無段階に変速を行える変速系が合理的に構成
された(請求項1)。又、機械的に構成されたものと比
較して、この変速系に無理な構造を採用することなく、
低いコストであり乍ら精度の高い制御を可能にするもの
になった(請求項2)。又、操作域を合理的に利用して
簡便な前後進の切換と走行速度の増速が可能に構成され
た(請求項3)。又、操作域を合理的に利用して簡便な
前後進の切換と走行速度の増減が可能に構成された(請
求項4)。
【0027】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】第1実施の形態の田植機の全体側面図
【図2】第1実施の形態の変速操作系の側面図
【図3】第1実施の形態の変速操作系の後面図
【図4】第1実施の形態の変速レバーの操作経路の平面
【図5】第1実施の形態のミッションケース内の前後進
変速装置の線図
【図6】第1実施の形態の制御系のブロック回路図
【図7】第2実施の形態の制御系のブロック回路図
【図8】第2実施の形態の変速構造の後面図
【図9】第3実施の形態の制御系のブロック回路図
【図10】第4実施の形態の制御系のブロック回路図
【図11】第4実施の形態の変速レバーの操作経路の平
面図
【符号の説明】
3 走行機体 4 エンジン 10 変速操作具 16 アクチュエータ 34 変速部材 43 センサ B 前後進変速装置 C 主クラッチ V 無段変速装置 F 前進位置 N 中立位置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行機体(3)に備えたエンジン(4)
    からの動力を無段階に変速する無段変速装置(V)、及
    び、変速操作時には主クラッチ(C)を切り操作するこ
    となく走行方向を前進方向と後進方向とに切換える前後
    進変速装置(B)夫々を備えて変速系を構成すると共
    に、単一の変速操作具(10)を中立位置(N)を基準
    に一方側に操作することにより前後進変速装置(B)を
    前進位置(F)に変速操作するとともに無段変速装置
    (V)を増速方向に操作し、又、この変速操作具(1
    0)を中立位置(N)を基準に他方側に操作することに
    より前後進変速装置(B)を後進位置に変速操作すると
    ともに無段変速装置(V)を増速方向に操作する連動操
    作手段を備えている作業機。
  2. 【請求項2】 前記変速操作具(10)を軸芯周りで揺
    動自在に構成すると共に、前記連動操作手段を、前記変
    速操作具(10)の操作時には前後進変速装置(B)の
    変速部材(34)に変速操作具からの力を直接伝えて変
    速を行う機械的式操作部と、変速操作具(10)の揺動
    操作量を電気的にセンサ(43)で計測し、このセンサ
    (43)からの計測結果に基づいて作動するアクチュエ
    ータ(16)で前記無段変速装置(V)の変速部材(3
    4)を操作する電気式操作部とを備えて構成してある請
    求項1記載の作業機。
  3. 【請求項3】 走行機体(3)に備えたエンジン(4)
    からの動力を無段階に変速する無段変速装置(V)、及
    び、変速操作時には主クラッチ(C)を切り操作するこ
    となく走行方向を前進方向と後進方向とに切換える前後
    進変速装置(B)夫々を備えて変速系を構成すると共
    に、単一の変速操作具(10)を中立位置(N)を基準
    に一方側に操作することにより前後進変速装置(B)を
    前進位置に変速操作し、他方側に操作することにより前
    後進変速装置(B)を後進位置に変速操作し、又、これ
    らの変速位置から更に反中立位置側の所定位置まで操作
    することで、操作された時間だけ無段変速装置(V)を
    増速方向に操作する連動操作手段を備えている作業機。
  4. 【請求項4】 走行機体(3)に備えたエンジン(4)
    からの動力を無段階に変速する無段変速装置(V)、及
    び、変速操作時には主クラッチ(C)を切り操作するこ
    となく走行方向を前進方向と後進方向とに切換える前後
    進変速装置(B)夫々を介装して変速系を構成すると共
    に、単一の変速操作具(10)を中立位置(N)を基準
    に一方側に操作することにより前後進変速装置(B)を
    前進位置に変速操作し、他方側に操作することにより前
    後進変速装置(B)を後進位置に変速操作し、又、これ
    らの変速位置から分岐して形成した2つの操作位置の一
    方に変速操作具(10)を操作した場合には、操作され
    た時間だけ無段変速装置(V)を増速方向に操作し、2
    つの操作位置の他方に変速操作具(10)を操作した場
    合には、操作された時間だけ無段変速装置(V)を減速
    操作する連動操作手段を備えている作業機。
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