JPS6225928Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスイツチ操作により変速を行わせ得る
ようにした走行型作業機に関し、特に乗心地に優
れた走行型作業機を提案するものである。

以下本考案を収穫機における実施例を示す図面
に基いて詳述する。第１図は本考案に係る収穫機
の外観図であつて、図示しないエンジンの駆動力
は、主クラツチを経、副変速レバ２１にて切換操
作される選択噛合式の副変速装置（図示せず）、
押ボタン式のスイツチ群２２にて切換操作され
る、パワーシフト変速機を用いてなる主変速装置
２３（第２図参照）を経、更に図示しないサイド
クラツチを経てクローラ２４に伝えられて機体の
走行を行うようにしてある。

前記スイツチ群２２は第３図に示すようにスイ
ツチＲ，Ｎ，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を並設してなるも
のであり、スイツチＦ３，Ｆ２，Ｆ１又はＲの
夫々が押込操作されると主変速装置２３を前進３
速、２速、１速段又は後進段として機体を走行さ
せ、スイツチＮが押込操作されると中立段として
走行を停止させるように構成してある。

第２図は主変速装置２３を制御する油圧回路を
示している。図においてVa及びVbは夫々５ポー
ト３位置切換型及び４ポート３位置切換型の電磁
方向制御弁（以下電磁弁という）、PMはポンプ、
PLは低圧リリーフ弁、RHは遅延型の高圧リリー
フ弁、BCはブレーキ用油圧シリンダであり、こ
れらにて構成される油圧回路を経て主変速装置２
３を構成する油圧式多板クラツチCL３，CL２，
CL１，CLRには選択的に圧油が供給されて、
夫々係合状態となり、それに応じて前進３速、２
速、１速及び後進の変速段が得られることにな
る。この油圧回路の構成は次のとおりである。即
ち油圧ポンプPMにて得られた圧油は電磁弁Vaを
介してクラツチCLR，CL１に、また電磁弁Va及
びVbを介してクラツチCL２，CL３に与えられ
るようにしてある。電磁弁VaはソレノイドＳ
１，SRを共に消磁してある図示の状態では油圧
ポンプPM側のポートを電磁弁Vb側のポートに連
通させ、またクラツチCL１，CLR側ポートは低
圧リリーフ弁RLに連なるようにしてある。そし
てソレノイドSR（又はＳ１）が励磁されると位
置が切換つて、油圧ポンプPM側ポートがクラツ
チCLR（又はCL１）側ポートへ通じ、これによ
つてクラツチCLR（CL１）を係合状態にし、ま
た他方のクラツチCL１（又はCLR）のポートは
低圧リリーフ弁RLに連ならせ、また電磁弁Vb側
ポートを封じるようにしてある。

電磁弁VbはソレノイドＳ２，Ｓ３を共に消磁
してある図示の状態では電磁弁Va（従つて油圧
ポンプPM）側のポート及びクラツチCL２，CL
３側ポートをいずれも低圧リリーフ弁RLへ連な
らしめ、またソレノイドＳ２（又はＳ３）を励磁
した場合には位置が切換つて、電磁弁Va側ポー
トがクラツチCL２（又はCL３）側ポートへ通
じ、これによつてクラツチCL２（又はCL３）を
係合状態にし、また他方のクラツチCL３（又は
CL２）のポートは低圧リリーフ弁RLに連ならせ
るようにしてある。

油圧ポンプPMの吐出口と電磁弁Vaとの間の油
路には油圧シリンダBC及び高圧リリーフ弁RHが
接続されており、高圧リリーフ弁RHの噴出口は
低圧リリーフ弁RLに連なつている。前記油圧シ
リンダBCはこれに対する圧油の供給による作動
にてブレーキの制動を解除し、このブレーキは圧
油を供給しない間はスプリングの弾性力等により
制動を行うように構成してある。

叙上の如き構成の油圧回路は次のように動作す
る。即ち、スイツチＮの押込操作時にはソレノイ
ドSR，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が総て消磁され、電磁
弁Va，Vbは図示の中立位置にあつて油圧ポンプ
PMから吐出された圧油は電磁弁Va，Vb、低圧リ
リーフ弁RLを介してタンクに還流され、またそ
れまで圧油が供給されて係合状態にあつたいずれ
かのクラツチの圧油も低圧リリーフ弁RLを介し
てタンクに還流される。これにより全クラツチは
離脱状態になつて主変速装置２３は中立段にな
る。また油圧シリンダBCに加わる油圧（低圧リ
リーフ弁RLの設定圧、例えば0.7Kg／cm²以下）で
は作動せず、ブレーキが制動動作する処となり、
ニユートラルブレーキが入つた状態になる。次に
スイツチＦ３（又はＦ２，Ｆ１若しくはＲ）を押
込操作した場合はソレノイドＳ３（又はＳ２，Ｓ
１若しくはSR）が励磁されてクラツチCL３（又
はCL２，CL１若しくはCLR）へ圧油が供給さ
れ、このクラツチが係合状態になる。一方、この
ために油圧ポンプPMと電磁弁Vaとの間の油圧が
上昇し、高圧リリーフ弁RHの設定圧（例えば13
Kg／cm²）まで上昇する。このために油圧シリンダ
BCが作動して制動が解除され、機体は前進３速
（又は２速、１速若しくは後進）段で走行するこ
とになる。

次に第３図に基き本考案の収穫機の電気回路要
部の構成を説明する。この収穫機の制御中枢とな
るのはマイクロコンピユータ（以下マイコンとい
う）１０であつて、CPU（中央処理装置）１
２、入出力インターフエース１１、制御プログラ
ム等を格納したROM（読出し専用メモリ）１３
及び演算データの一時的格納等に用いられる
RAM（ランダムアクセスメモリ）１４等からな
る。このマイコン１０は自動操向、その他この収
穫機の他の自動制御についても使用されるが、以
下においては主変速装置２３の切換制御について
のみ説明する。まずCPU１２へ入出力インター
フエース１１を介してデータを与える入力系から
説明すると、Ｒ，Ｎ，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は変速操
作用の押ボタン式スイツチであつて、スイツチＮ
は常閉接点Nbを有しているだけであるのに対
し、スイツチＲ，Ｆ３は夫々２個の常開接点
Ra₁，Ra₂，Ｆ３a₁，Ｆ３a₂及び１個の常閉接点
Rb，Ｆ３ｂと、ホールドコイルRc，Ｆ３ｃを、
また他のスイツチＦ１，Ｆ２は夫々２個の常開接
点Ｆ１a₁，Ｆ１a₂，Ｆ２a₁，Ｆ２a₂及び夫々２個
の常閉接点Ｆ１b₁，Ｆ１b₂，Ｆ２b₁，Ｆ２b₂と、
各１個のホールドコイルＦ１ｃ，Ｆ２ｃを有して
おり、上述の各接点はいずれもその押込操作によ
り閉路（常開接点）又は開路（常閉接点）し、そ
の状態はホールドコイルへの通電が断たれる迄継
続する。負極をボデイアースしたバツテリ１５は
接点Nb，Rb，Ｆ１ｂ，Ｆ２b₁，Ｆ３a₁を介して
ホールドコイルＦ３ｃの一端に連なり、その他端
はボデイアースされている。ホールドコイルRc
はその一端が接点Ra₁を介して接点Rbの正極側端
子に連なり、また他端は接点Ｆ１b₂，Ｆ２b₂，Ｆ
３ｂを介してボデイアースに連なつている。ホー
ルコイルＦ１ｃ（又はＦ２ｃ）はその一端が接点
Ｆ１a₁（又はＦ２a₁）を介して接点Ｆ１b₁（又は
Ｆ２b₁）の正極側端子に連なり、また他端が接点
Ｆ２b₂，Ｆ３ｂ（又はＦ３ｂ）を介してボデイア
ースに連なつている。更に接点Ra₂，Ｆ１a₂，Ｆ
２a₂，Ｆ３a₂はバツテリ１５の正極と入出力イン
ターフエース１１の所定入力ポート１１Ｒ，１１
１，１１２，１１３との間に介在させてあり、
夫々の閉路により上記入力ポートの夫々にはハイ
レベルの信号を与えるようにしてある。

叙上の如き結線としたことによりスイツチＦ３
（又はＦ２，Ｆ１若しくはＲ）のいずれかを押込
操作するとＦ３a₁（又はＦ２a₁，Ｆ１a₁若しくは
Ra₁）の閉路によりホールドコイルＦ３ｃ（又は
Ｆ２ｃ，Ｆ１ｃ若しくはRc）が励磁され、その
状態が維持されると共に接点Ｆ３a₂（又はＦ２
a₂，Ｆ１a₂若しくはRa₂）が閉路し、入力ポート１
１３（又は１１２，１１１若しくは１１Ｒ）をハ
イレベルとし、マイコン１０にスイツチＦ３（又
はＦ２，Ｆ１若しくはＲ）が押込操作されたこ
と、即ち前進３速段（又は前進２速段、１速段若
しくは後進段）が選択されたことを報じる。また
スイツチＮを押込操作した場合はホールドコイル
への通電が断たれ、スイツチＦ３（又はＦ２，Ｆ
１若しくはＲ）が突出して接点Ｆ３a₂，Ｆ２a₂，
Ｆ１a₂，Ra₂が開路し、入力ポート１１３〜１１
Ｒをローレベルとして中立段が選択されたことを
報じる。

次に副変速レバ２１は副変速装置のギヤ噛合を
低速段、中速段、高速段の３段に切換えるべく図
示しないシフタに連結されているが、これら各段
に切換えられた場合夫々に応じて閉路するマイク
ロスイツチ３１，３２，３３が副変速レバ２１周
りに設けられており、これらのマイクロスイツチ
３１，３２，３３は入出力インターフエース１１
の入力ポート１２１，１２２，１２３に接続され
ていて、夫々の開路時には各ポートをローレベル
に、また夫々の閉路時には各ポートをハイレベル
にするように結線されている。

次に主変速装置２３の切換制御に係る出力系に
ついて説明する。入出力インターフエース１１の
出力ポート１３３，１３２，１３１及び１３Ｒは
夫々ソレノイドＳ３，Ｓ２，Ｓ１，SRのスイツ
チ回路４３，４２，４１及び４Ｒに接続され、各
出力ポートをハイレベルにすることによつて各ス
イツチ回路をオンして、ソレノイドＳ３，Ｓ２，
Ｓ１又はSRを励磁するようにしてある。

各ソレノイドＳ３等と夫々のスイツチ回路４３
等とはバツテリ１５の正極とボデイアースとの間
に接続されていることは勿論である。

次にマイコン１０による変速制御方式について
説明する。この制御方式の特徴の１つは段階的シ
フトを行わせるようにしてあることであつて、主
変速装置２３が、後進段・中立段・前進１速段・
前進２速段・前進３速段のいずれかである現状変
速段から、スイツチＲ，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を押込
んで後進段・前進１速段・前進２速段又は前進３
速段を指令した場合には、現状変速段と指令した
所望の変速段との間の変速段を経て、その変速が
遂行されるようにしてある。しかも電磁弁Va，
Vbの切換の応答速度、及びクラツチCL３等の動
作応答速度等を考慮して、変速段が切換る際に若
干の時間だけ中立段が設定されるようにしてあ
る。例えば主変速装置２３が後進段にある（出力
ポート１３Ｒがハイレベルであり、スイツチ回路
４Ｒがオンしていて、ソレノイドSRが励磁さ
れ、クラツチCLRが係合している）場合にスイ
ツチＦ３が押込操作されると、出力ポート１３Ｒ
〜１３３が総てローレベル、１３１がハイレベ
ル、総てがローレベル、１３２がハイレベル、総
てがローレベル、１３３がハイレベルと変化し
て、変速段は、中立段→前進１速段→中立段→前
進２速段→中立段→前進３速段のように変化して
いく。

逆に主変速装置２３が前進３速段にある（出力
ポート１３３がハイレベルであり、スイツチ回路
４３がオンしていて、ソレノイドＳ３が励磁さ
れ、クラツチCLRが係合している）場合にスイ
ツチＦ１が押込操作されると、出力ポート１３Ｒ
〜１３３が総てローレベル、１３２がハイレベ
ル、総てがローレベル、１３１がハイレベルと変
化して、変速段は中立段→前進２速段→中立段→
前進１速段のように変化していく。

なおスイツチＮを押込操作した場合は直ちに出
力ポート１３Ｒ〜１３３を総てローレベルとして
直接的に中立段とする。

今１つの特徴は現状の変速段と、設定を望んで
スイツチ操作により選択指令した変速段との間に
おけるシフト段階での時間遅れ幅を車速に応じて
相違せしめてあることである。つまり、副変速レ
バ２１にて高速段を選択している場合には上記時
間遅れ幅を長くとり、低速段を選択している場合
には時間遅れ幅を短くとり、中速段を選択してい
る場合にはその中間の値として、変速時の乗心地
を快適としている。

次にこれを具体的に説明する。第４図は前進１
速段での走行を行つている状態にてスイツチＦ３
を押込操作して前進３速段へ変速する場合のタイ
ムチヤートであり、スイツチＦ３が押込まれると
一旦中立段に設定され、時間T₁₂経過後に前進２
速段となり、時間T₂経過後に再び中立段に設定
され、時間T₂₃経過後に所望の前進３速段になる
ようにしてある。そして時間T₁₂，T₂₃の時間が
副変速装置が高、中、低の変速段である場合に
夫々長、中、短に設定されるようにしてある。な
お時間T₁₂とT₂₃とは前者が長く、後者が短かく
なるようにしておくのが乗心地を快適にする上で
好ましい。これに対して例えば前進３速段から前
進１速段へ変速する場合のように減速する場合に
は第５図に示すように前進３速段から前進２速段
にシフトする間の中立段設定時間T₂₃を前進２速
段から前進１速段にシフトする間の中立段設定時
間T₂₁よりも長くするのが望ましい。次に第４図
の場合を例にとつてマイコン１０による制御内容
を説明する。

第６図はそのフローチヤートの一部を示してお
り、スイツチＦ１が押込操作されて出力ポート１
３１がハイレベルとなつてスイツチ回路４１がオ
ンしてソレノイドＳ１が励磁され、クラツチCL
１が係合して前進１速段の走行が行われている場
合において、前進３速段へ変速すべくスイツチＦ
３が押込操作されると入力ポート１２１，１２
２，１２３が夫々調べられ、入力ポート１２１，
１２２及び１２３がハイレベルである場合の夫々
に応じてCPU１２内の２つのレジスタT₁₂１と
T₂₃１、T₁₂２とT₂₃２、及びT₁₂３とT₂₃３が夫々
設定される。ここにおいてT₁₂１＜T₁₂２＜T₁₂３
であり、T₂₃１＜T₂₃２＜T₂₃３である。

次いで出力ポート１３Ｒ〜１３３を総てローレ
ベルとして中立段にし、タイマにて計時を行わ
せ、計時内容t₁がT₁₂になつたところで出力ポー
ト１３２をハイレベルとして前進２速段とし、次
いで他のレジスタにT₂をセツトし、再びタイマ
にて計時を行わせ、その計時内容t₂がT₂になる迄
この状態を継続させる。そしてt₂T₂になると出
力ポート１３Ｒ〜１３３を再びローレベルとして
中立段にし、タイマにて計時を行わせ、計時内容
がT₂₃になつたところで出力ポート１３３をハイ
レベルとし前進３速段に設定する。このような制
御が行われると、前述のようにT₁₂１＜T₁₂２＜
T₁₂３、T₂₃１＜T₂₃２＜T₂₃３のように定めてあ
るので車速が高速である程中立段に在る時間が長
く、この間における慣性による走行等のために急
加速、急減速による不快感、危険が解消されるこ
とになる。

なお上述の実施例では副変速装置の変速段によ
つて車速に関する情報を得るようにしたが、伝動
軸に回転エンコーダを設ける等、他の手段によつ
てもよいことは勿論である。また上述の実施例で
は車速に応じて中立段T₁₂，T₂₃の時間を相異せ
しめて設定することとしたが中立段と、中間の変
速段との時間の和、即ち第４図の場合ではT₁₂＋
T₂＋T₂₃又はT₁₂＋T₂若しくはT₂＋T₂₃を車速に応
じて相異せしめて設定する構成としても同効を奏
する。

即ち、この場合では中間変速段にある時間T₂
を車速に応じて相異せしめてもよいのである。

以上のように本考案に係る走行型作業機はスイ
ツチ操作により段階的変速を行わせる変速装置を
備え、スイツチ操作による変速指令は、現状変速
段からの、過渡的中立段設定を含む段階的シフト
にて遂行され、該段階的シフトの際における中間
変速段に在る時間又は中立段に在る時間を車速に
応じて設定すべく構成したものであるので変速操
作はスイツチＲ〜Ｆ３の押込みのみによつて行
え、操作が簡便であり、しかも変速は段階的に行
われ、急加速、急減速による不快感、危険がない
ことは勿論、車速の高低に応じてシフト段階での
時間が長短に変化するので乗心地の快適な作業機
が実現できる。

なお本考案は収穫機に限らずトラクタ等他の作
業機にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであつて、第
１図は本考案に係る収穫機の略示側面図、第２図
はその要部油圧回路図、第３図はその要部電気回
路図、第４図、第５図は動作説明のタイムチヤー
ト、第６図はマイコンの制御内容を示すフローチ
ヤートである。 Ｒ，Ｎ，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３……スイツチ、１０
……マイコン、２１……副変速レバ、２３……主
変速装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スイツチ操作により段階的変速を行わせる変速
   装置を備え、スイツチ操作による変速指令は、現
   状変速段からの、過渡的中立段設定を含む段階的
   シフトにて遂行され、該段階的シフトの際におけ
   る中間変速段に在る時間又は中立段に在る時間を
   車速に応じて設定すべく構成したことを特徴とす
   る走行型作業機。