作業車両

【課題】本発明では、前後進の変速ペダルの動きを正確に検出し、走行速度を精度よく制御する装置を提供することを課題とする。
【解決手段】機体を前後進させる前進変速ペダル３と後進変速ペダル４の動きをセンサアーム６８の回動に変換し、該センサアーム６８の回動を変速センサ５で検出し、該変速センサ５の検出信号で油圧無段変速装置６のトラニオン軸７をアクチュエータ８で回動させて走行速度を変速する作業車両において、前記センサアーム６８の枢支軸６６に設けたトーションバネ９の付勢力でセンサアーム６８の位置を中立位置に戻すように構成したことを特徴とする作業車両の構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業車両に関する。特に、トラクタ等の油圧駆動車両に用いられる油圧無段変速装置付トランスミッションの変速操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業用トラクタ等の油圧駆動車両では、車両の走行方向を前進にする前進ペダルと後進にする後進ペダルを操縦席のフロアパネルに並べて設けて、操縦者が前進ペダルか後進ペダルを適宜に踏込んで車両を前後進させる構成や一つの変速ペダルを前後に踏み込むことで前進或いは後進させる構成がある。例えば、特開２００５−２３３２６０号公報には、ステップ上に設けた変速ペダルを前側に踏み込むと前進速度が速くなり後側に踏み込むと後進速度が速くなるように変速ペダルと油圧無段変速装置の変速操作軸の連動構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３３２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の油圧駆動車両の変速操作装置で、前後進変速ペダルで直接油圧無段変速装置の変速操作軸を回動するのではなく、変速ペダルの動きを検出してその動きに応じて変速操作軸を油圧シリンダで回動するようにして変速ペダルを軽快に踏み込めるようにした構成が有るが、この構成では、変速ペダルの動きを正確に検出して油圧シリンダを制御する必要がある。
【０００５】
本発明では、変速ペダルの動きを正確に検出して走行速度を精度よく制御する油圧駆動車両の変速操作装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、機体を前後進させる前進変速ペダル３と後進変速ペダル４の動きをセンサアーム６８の回動に変換し、該センサアーム６８の回動を変速センサ５で検出し、該変速センサ５の検出信号で油圧無段変速装置６のトラニオン軸７をアクチュエータ８で回動させて走行速度を変速する作業車両において、前記センサアーム６８の枢支軸６６に設けたトーションバネ９の付勢力でセンサアーム６８の位置を中立位置に戻すように構成したことを特徴とする作業車両としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
前進変速ペダル３，後進変速ペダル４から足を離すと、センサアーム６８がトーションバネ９の弾発力で中立位置に戻り、これを変速センサ５が検出してアクチュエータ８を作動させて油圧無段変速装置６のトラニオン軸７を中立位置に戻して走行が停止される。このとき、トーションバネ９がセンサアーム６８を直接中立位置に戻すので、変速ペダル３，４とセンサアーム６８の連動途中に戻しバネを設けた構成と比較してセンサアーム６８を確実に中立位置に戻す作用が有り、変速ペダル３，４による走行速度の制御を精度よく行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】油圧駆動車両(トラクタ)の平面図である。
【図２】油圧駆動車両(トラクタ)の側面図である。
【図３】ミッションケースの側断面図である。
【図４】油圧駆動車両(トラクタ)の一部拡大側面図である。
【図５】油圧駆動車両(トラクタ)の一部拡大平面図である。
【図６】変速ペダルの拡大側面図である。
【図７】変速ペダルの拡大平面図である。
【図８】変速ペダルの作用状態を示す一部の側面図である。
【図９】変速ペダルの作用状態を示す一部の側面図である。
【図１０】変速機構の拡大側面図である。
【図１１】変速機構の拡大斜視図である。
【図１２】オートクルーズ（定速走行）の一部の油圧回路図
【図１３】手動切替バルブを用いる場合の一部の油圧回路図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１と図２は、油圧駆動車両の実施例であるトラクタの全体を示す図面で、機体前側のエンジン１０を搭載した原動部１１とこの原動部１１から後方へ延びるミッションケース１で車体を構成し、ミッションケース１上に緩衝材ｋを介してフロアパネル２を装架し、フロアパネル２の後側に作業者が搭乗して座る操縦席１２を設け、機体の前後中間位置にステアリングハンドル１３を立設し、底部のミッションケース１から左右に突設する駆動軸に前輪１４と後輪１５を装着している。
【００１０】
ステアリングハンドル１３の右側には前後進レバー１６を設け、フロアパネル２上の右側に前進ペダル３と後進ペダル４を設け、フロアパネル２上の左側にクラッチペダル（図示省略）とブレーキペダル（図示省略）を設けている。フロアパネル２はミッションケース１の上側にマウントゴム等の緩衝材ｋで浮かせて取付けていて、左右中央部はミッションケース１の形状に沿って前上がりに形成している。このフロアパネル２の左右側部には、水平なサブフロアパネル９４，９５を張り出して一体的に取付けている。
【００１１】
図示を省略するが、操縦席１２の左側には、走行変速段を変更する主変速レバーや機体の後部に装着するロータリ等の作業機を駆動するＰＴＯ出力軸の駆動断続を行うＰＴＯクラッチレバー等を設けている。
【００１２】
次に、ミッションケース１内の動力伝動機構を図３で説明する。
エンジン１０の出力を前輪１４と後輪１５と後ＰＴＯ出力軸４２と中間ＰＴＯ出力軸４３に増減速して伝動するミッションケース１は、前ケース１７、中間ケース１８、後ケース１９の３つの中空ケースを一体に連結した中空のケースである。
【００１３】
前ケース１７内でエンジン１０の出力軸２０に連結したカップリング５１へスプライン嵌合した入力軸２１が油圧無段変速装置（以下、「ＨＳＴ」という）２２の入力軸５２に連結して動力が伝動される。
【００１４】
ＨＳＴ６は可変容量型の油圧ポンプ５３と固定容量型の油圧モータ５４で構成され、油圧ポンプ５３の可動斜板の傾きを変えることで油圧モータ５４の回転を変更する。この可動斜板に連結するトラニオン軸７の回動角度は前記前後進レバー１６と前進ペダル３と後進ペダル４の動きを検出してマイコンで作動する油圧シリンダ８によって変更されて、油圧モータ５４のモータ出力軸２４の回転が変速される。油圧ポンプ５３に繋がるポンプ出力軸２３の回転は入力軸５２の回転数と同じである。
【００１５】
ポンプ出力軸２３の回転は、ＰＴＯ第一中間軸５５から第一ギヤ３４と第二ギヤ３５と第三ギヤ３６を介してＰＴＯ第二中間軸３９へ伝動され、このＰＴＯ第二中間軸３９に直結したＰＴＯ入力軸４０からＰＴＯ第一ギヤケース５６とＰＴＯ第二ギヤケース５７内のギヤ伝動４１で変速及び動力分岐されて最終的に後ＰＴＯ出力軸４２と中間ＰＴＯ出力軸４３で回転が外部へ取り出されて、ロータリやモア等の作業機を駆動する。
【００１６】
モータ出力軸２４の回転出力は、第四ギヤ２５と第五ギヤ２６と第六ギヤ２７を介して中継軸２８へ伝動され、この中継軸２８に直結のギヤ軸２９を回転する。そして、ギヤ軸２９の各ギヤにクラッチギヤ３０を噛み合わせて走行軸３１へ変速伝動し、走行軸３１のベベルギヤ３２を後輪駆動軸５８のベベルギヤ３３に噛み合わせて後輪駆動軸５８を駆動する。また、走行軸３１の回転は、第七ギヤ４５とクラッチギヤ４６を介して前輪駆動軸４７を適宜に駆動する。
【００１７】
後ケース１９の後上部にリフトアーム５０と油圧シリンダ４９を備えた作業機作動ケース４８を装着している。
図４と図５に示す如く、前進ペダル３と後進ペダル４を装着するブラケット６０はフロアパネル２の底面側に取り付け、ＨＳＴ６のトラニオン軸７を回動する部材をミッションケース１の中間ケース１８に取付け、油圧シリンダ８をミッションケース１の前ケース１７に取付けている。
【００１８】
次に、前進ペダル３と後進ペダル４の構成を図６から図９で説明する。
前進ペダル３と後進ペダル４は、フロアパネル２の底面側に取り付けたブラケット６０の枢支軸６１に枢支したアーム６２，６３をフロアパネル２の上面に突出させ、そのアーム６２，６３の上端に取付けている。アーム６２，６３は枢支軸６１にそれぞれ回動可能にすると共に、枢支軸６１の後側でブラケット６０に設ける別の枢支軸６６に回動可能に枢支したセンサ筒６７へリンク６４，６５で上下から連結している。従って、前進ペダル３と後進ペダル４は、一方を踏込むと他方が浮き上がる関係に連動することになり、同時に前進ペダル３と後進ペダル４を踏むことがあれば踏込めず、誤操作の防止になる。
【００１９】
センサ筒６７には先端にピン８４を設けたセンサアーム６８を固着し、前進ペダル３と後進ペダル４の踏込みによってピン８４が枢支軸６６を中心にして回動する。そして、このピン８４の動きを検出するポテンショメータからなる変速センサ５のアーム８５が係合している。この変速センサ５は、前進ペダル３と後進ペダル４の動きを一個で検出しているので、コストダウンになる。
【００２０】
また、センサ筒６７には回動を止めるブレーキ９１を設けて、このブレーキ９１のブレーキアーム９１ａにばね９２とワイヤ９３で連結するオートクルーズレバーを入りにすると、センサ筒６７を固定してその固定位置での走行速度を保持するようにしている。
【００２１】
なお、オートクルーズは、図１２に示すように、油圧シリンダ８と作動バルブＶの間にオートクルーズ用バルブＶ１を設けて、このオートクルーズ用バルブＶ１で油圧シリンダ８のオイルの流れを止めて一定速度で走行するようにしても良い。
【００２２】
センサ筒６７には前進ペダル３と後進ペダル４を中立位置に戻すトーションバネ９を設けて、踏込みを止めると中立位置に戻り、踏込み時の踏込み抵抗としている。このトーションバネ９は変速センサ５のアーム８５を回動するピン８４を設けセンサアーム６８を固着するセンサ筒６７に設けているために、前進ペダル３と後進ペダル４の動きを正確に変速センサ５に伝える。
【００２３】
変速センサ５が検出する変速角すなわち前進ペダル３と後進ペダル４の踏込み程度でマイコンによって制御バルブを作動させて油圧シリンダ８でＨＳＴ６のトラニオン軸７を回動して前後進での走行速度を制御しているのであるが、そのトラニオン軸７の作動構成を図１０と図１１で説明する。
【００２４】
ミッションケース１の中間ケース１８から突出するトラニオン軸７にカムプレート７１を固着し、中間ケース１８に取付けたシフトプレート７４に立設した支軸７５に枢支した作動アーム７３と前記カムプレート７１を長さ調整可能なロッド７２で連結する。ミッションケース１の前ケース１７に取付けた油圧シリンダ８のロッドを作動アーム７３の先端に連結している。従って、油圧シリンダ８を伸縮させると、作動アーム７３が回動し、それに伴って、ロッド７２で連結したカムプレート７１が回動し、トラニオン軸７を回動することになる。作動アーム７３の先端側に油圧シリンダ８を連結し基部側にロッド７２を連結することで油圧シリンダ８のロッドの動きを細かくしてカムプレート７１に伝え、トラニオン軸７の回動角度を細かく調整できる。
【００２５】
作動アーム７３には、センサアーム８２を後方へ向けて取り付け、このセンサアーム７３のピン８３にシフト角センサ８１のアーム８６を係合させて作動アーム７３の回動即ちトラニオン軸７の回動角度を検出するようにしている。
【００２６】
トラニオン軸７の中立保持機構は、シフトプレート７４に枢支したＬ字状アーム７８の片側アームを中間ケース１８に取り付けたブラケット８０との間に引掛けるばね７９で他側アームに設けるローラ７７をカムプレート７１の端面に押し付けて、このローラ７７がカムプレート７１の端面凹部に入り込むとトラニオン軸７が中立位置に戻るようにしている。Ｌ字状アーム７８のばね７９を取付けた側のアーム先端にアーム８７に連結したロッド８８を連結し、アーム８７にばね８９とワイヤ９０でブレーレバーに連結して、ブレーキレバーを引くと、アーム８７とロッド８８を介してＬ字状アーム７８を回動し、ローラ７７をカムプレート７１の凹部に落とし込んでトラニオン軸７を中立位置に戻すようになる。
【００２７】
なお、油圧シリンダ８の伸縮を制御する作動バルブは図示を省略するが、中間ケース１８に取付けている。また、油圧シリンダ８を後ケース１９側に取付けた構成にすると、飛び跳ねる泥土がシリンダケース内に侵入し難くなる。
【００２８】
この実施例では、トラニオン軸７を回動するアクチュエータとして油圧シリンダ８を用いた構成を示しているが、油圧モータでトラニオン軸７を直接回動するような構成でも本発明を実施可能である。
【００２９】
また、図１３に示すように、油圧シリンダ８を作動させる作動バルブＶの他に手動バルブＶ２を並列に設けて、電装品のトラブルで作動バルブＶが動かない場合に手動バルブＶ２をレバーＲで操作して走行を可能にすることも出来る。
【００３０】
また、図示はしないが、油圧シリンダ８をバネで中立位置に戻るように構成すると共に、油圧シリンダ８と作動バルブＶの間に圧抜きバルブを設けて、トラニオン軸７を中立に戻す際に圧抜きバルブで油圧シリンダ８のオイル圧を抜くようにすることも出来る。
【００３１】
なお、トラニオン軸７が中立位置であるかは、前述の如く、シフト角センサ８１で検出するが、ミッションケース１内の例えば第一ギヤ３４の回転を検出するギヤ回転センサを設けて、このギヤ回転センサが検出する回転零とシフト角センサ８１が検出するトラニオン軸７の中立位置で走行停止を判断するようにすれば、どちらかが故障しても確実に走行停止を判断できて安全である。
【００３２】
リフトアーム５０に土を耕すロータリを装着して後ＰＴＯ出力軸４２の駆動で該ロータリを回転する。このとき、ロータリを最上昇非作業位置から耕耘作業を開始する際や旋回でロータリを上昇させた後に耕耘作業を開始する際には、ロータリを回転させずに接地直前位置まで一旦降下させて安全を確認し、再度僅かに上昇させてロータリを回転開始してから降下して耕耘を行うように制御する。その際に、自動正逆回転制御にしておけば、逆回転でロータリが接地してすき込み始め、一定時間後に逆回転から正回転にゆっくりと切り換えて耕耘を続行する。
【００３３】
また、正回転で耕耘を開始する場合には、ロータリが接地してダッシングが起こりそうであれば、ロータリを僅かに上昇させて降下する動作を行うか、又はロータリの回転を低下或いは停止させ再度回転させる動作をするか、又はロータリの駆動を断って空回りさせたりするか、又はロータリの回転を一時的に逆回転にするか、又は走行駆動のクラッチを切り前輪１４と後輪１５にブレーキをかけるか、又はロータリ駆動のクラッチを半クラッチにしたりロータリの回転を低下させた後に徐々に回転を上昇するようにする。
【００３４】
ロータリを上昇させた状態で耕耘を開始する場合には、前記の制御の他に、直進走行を検出すると車速からロータリが接地するまでの時間を算出しリフトアーム５０を降下させ、リフトアーム５０のロワーリンクが水平になるとロータリの回転を始め、ロータリの接地までに後輪１５にブレーキをかけて、ロータリをゆっくりと降下させて耕耘を開始することでダッシングを防ぐようにする。
【００３５】
耕耘作業中に旋回する際には、旋回開始時にロータリを停止すると共に僅かに地上から浮かせ、旋回終了後にロータリの回転を開始し、降下させて耕耘を続行するように制御する。また、耕耘作業中にロータリの回転を正逆に切り換える際には、トラニオン軸７を低速側に回転して走行速度を低下させエンジン回転を低下することで、整地状態や仕上がり状態が良くなる。
【００３６】
ロータリの降下速度を制御するにあたって、その降下速度を検出する手段としては加速度センサとドップラセンサが有り、加速度センサはロータリ上部かロータリカバーかリフトアーム５０かロワーリンクに取り付け、ドップラセンサはロータリ側面、又はロータリカバー、又はリフトアーム５０に装着する作業機にマイクロ波照射部を圃場面に向けて取り付ける構成とする。
【符号の説明】
【００３７】
３，４変速ペダル（３：前進ペダル４：後進ペダル）
５変速センサ
６油圧無段変速装置
７トラニオン軸
８アクチュエータ（油圧シリンダ）
９トーションバネ
６６枢支軸
６８センサアーム

【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体を前後進させる前進変速ペダル（３）と後進変速ペダル（４）の動きをセンサアーム（６８）の回動に変換し、該センサアーム（６８）の回動を変速センサ（５）で検出し、該変速センサ（５）の検出信号で油圧無段変速装置（６）のトラニオン軸（７）をアクチュエータ（８）で回動させて走行速度を変速する作業車両において、前記センサアーム（６８）の枢支軸（６６）に設けたトーションバネ（９）の付勢力でセンサアーム（６８）の位置を中立位置に戻すように構成したことを特徴とする作業車両。

【図１】