作業車
【課題】 旋回走行の際、前車輪に掛かった抵抗に対応した適切なタイミングで前輪変速装置が前輪増速状態に切り換え操作されるようにする。
【解決手段】 前車輪が後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段５１が非検出状態にあると、制御手段５０が前輪変速装置２０を標準状態に切り換え操作し、前輪変速装置２０が前車輪を後車輪と同一又はほぼ同一の駆動速度で駆動する。前輪検出手段５１が検出状態になると、制御手段５０が前輪変速装置２０を前輪増速状態に切り換え操作し、前輪変速装置２０が前車輪を後車輪よりも高速で駆動する。
【解決手段】 前車輪が後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段５１が非検出状態にあると、制御手段５０が前輪変速装置２０を標準状態に切り換え操作し、前輪変速装置２０が前車輪を後車輪と同一又はほぼ同一の駆動速度で駆動する。前輪検出手段５１が検出状態になると、制御手段５０が前輪変速装置２０を前輪増速状態に切り換え操作し、前輪変速装置２０が前車輪を後車輪よりも高速で駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記作業車において、従来、たとえば特許文献１に示されるものがあった。
すなわち、前車輪１の周速度と後車輪２の周速度とを等しくする等速駆動状態や、前車輪１の周速度を後車輪２の周速度よりも増速させる増速駆動状態を現出する前輪変速装置Ａを設け、ステアリングハンドル９によってパワーステアリング機構を介して前車輪１を操向操作する操向操作系の操向操作量を計測するステアリングセンサ３６を設け、ステアリングセンサ３６及びモードスイッチ４２に連係された制御装置４０を設けるとともに、モードスイッチ４２のダイヤル４１が倍速位置や、倍速／ＡＤ位置に操作されると、制御装置４０がステアリングセンサ３６による検出情報を基に、前輪変速装置Ａの切換弁３２の標準ソレノイド３２Ｌ及び増側ソレノイド３２Ｈを操作するように構成されており、前車輪１を設定角以上に操向操作すれば、前輪変速装置Ａが増速駆動状態になって前車輪１を後車輪２よりも高速で駆動し、前車輪１が後車輪２によって押されてスリップすることを防止や回避しながら旋回走行することができるものがあった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２２０４４号公報（段落〔００１９〕−〔００２２〕、〔００２８〕、〔００２９〕、図３，４，５，７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した如く前車輪の増速駆動が行われる従来の作業車にあっては、特許文献１に示されるように、前車輪の操向角度が設定角未満から設定角度になるように前車輪を操向操作することにより、前車輪が増速駆動状態に切り換わるものであった。
このため、従来、旋回走行する際、走行箇所における土壌硬さなどによっては、前車輪が後車輪によって押された状態になって前輪スリップが発生したり、前車輪が増速駆動状態に切り換わるに伴って変速ショックが発生したりすることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、上記のトラブル発生を回避しながら小回り旋回することができる作業車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第１発明にあっては、
左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車において、
左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度と同一又はほぼ同一になる状態で左右一対の前車輪を駆動する標準状態と、左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度よりも高速度になる状態で左右一対の前車輪を駆動する前輪増速状態とに切り換え自在な前輪変速装置、及び、前記前車輪が前記後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段を備え、
前記前輪検出手段が非検出状態にあると、前記前輪変速装置が前記標準状態になり、前記前輪検出手段が検出状態にあると、前記前輪変速装置が前記前輪増速状態になるように、前記前輪検出手段による検出情報に基づいて前記前輪変速装置を切り換え操作する制御手段を備えてある。
【０００７】
本第２発明にあっては、
左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車において、
左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度よりも高速度になるように、かつ、前記前輪平均周速度と前記後輪平均周速度の差が変化するように左右一対の前車輪を変速駆動する前輪変速装置、及び、前記前車輪が前記後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段を備え、
前記前輪検出手段による検出情報を基に、前記前輪検出手段が非検出状態になるように前記前輪変速装置を変速操作する制御手段を備えてある。
【０００８】
前車輪が横向き側に操向操作された際、殊に圃場では、前車輪の側面がわに土壌抵抗が作用しやすく、走行箇所の土壌硬さなどや前車輪の操向角度によって、前車輪に掛かる抵抗が変化する。そして、前車輪に掛かる抵抗が大になると、前車輪が後車輪によって押された状態になる。
【０００９】
本第１発明による作業車では、前車輪が後車輪によって押された状態になると、前輪検出手段が検出状態になり、この検出情報を基に制御手段が前輪変速装置を前輪増速状態に切り換え操作し、前車輪が後車輪よりも高速で駆動される。
【００１０】
本第２発明による作業車では、前車輪が後車輪によって押された状態になると、前輪検出手段が検出状態になり、この検出情報を基に制御手段が前輪変速装置を変速操作する。すなわち、後車輪による前車輪の押し操作を解消させるべく、前車輪の平均周速度が後車輪の平均周速度よりも高速度になるように、かつ、前輪平均周速度と後輪平均周速度の差が変化するように前車輪が変速駆動される。
【００１１】
これにより、本第１発明による作業車でも、本第２発明による作業車でも、前車輪が後車輪によって押された状態が発生しなければ、前車輪が如何なる大きさの操向角度に操向操作されていても、前車輪が増速駆動されず、前車輪に掛かる抵抗が小さいにもかかわらず前車輪が増速駆動されて変速ショックが発生するということを防止できる。また、前車輪が後車輪によって押された状態が発生すると、このときの前車輪の操向角度の大きさ如何にかかわらず、前車輪が増速駆動され、前車輪に掛かる抵抗が大きいにもかかわらず前車輪が増速駆動されないで走行抵抗が大になるということを防止できる。
【００１２】
従って、本第１発明によっても、本第２発明によっても、前輪検出手段が検出状態になれば前車輪が前輪変速装置によって増速駆動され、前車輪が後車輪によって押されてスリップすることを防止や回避することができるものでありながら、前車輪に掛かる抵抗が小であれば、前車輪の操向角度が大であっても前車輪が増速駆動されないように、かつ、前車輪に掛かる抵抗が大であれば、前車輪の操向角度が小であっても前車輪が増速駆動されるように前車輪の抵抗に応じた適切なタイミングで前輪変速装置が操作され、前輪スリップの防止や回避を精度よく行わせて地面乱れを精度よく防止しながら、かつ、変速ショックが発生しにくくて快適に運転しながら小回り旋回することができる。
【００１３】
本第３発明にあっては、本第２発明の構成において
前記前輪変速装置は、摩擦クラッチを備えて成り、この摩擦クラッチが入り状態と切り状態に切り換え間隔を変更して切り換え操作されることによって、前記前輪平均周速度と前記後輪平均周速度の差を変化させるように構成されている。
【００１４】
すなわち、摩擦クラッチが入り状態と切り状態に切り換え間隔を変更して切り換え操作されることによって前輪平均周速度と後輪平均周速度の差を変化させるものだから、前輪変速装置を摩擦クラッチが変速手段になった構造簡単なものにしながら、前輪平均周速度と後輪平均周速度の差を変化させることができる。
【００１５】
従って、本第３発明によれは、前輪変速装置が前車輪に掛かる抵抗に応じた適切なタイミングで操作され、前輪スリップの防止や回避を精度よく行わせながら、かつ、変速ショックを発生しにくくしながら小回り旋回することができるものでありながら、構造簡単な前輪変速装置を採用して安価に得ることができる。
【００１６】
本第４発明にあっては、本第１〜第３発明のいずれか一つの構成において、
前記前車輪の操向状態を検出する操向検出手段を備え、
前車輪が直進向きから横向きに設定角度以上に操向された横向き側操向状態にあることを前記操向検出手段が検出すると、前記制御手段は、前記前輪検出手段による検出情報に基づく前記前輪変速装置の変速操作を実行するべく前記操向検出手段による検出情報に基づいて作動し、
前車輪が直進側操向状態にあることを前記操向検出手段が検出すると、前記制御手段は、前記前輪検出手段による検出情報に優先して前記前輪変速装置を前記標準状態に維持操作するべく前記操向検出手段による検出情報に基づいて作動するように構成してある。
【００１７】
すなわち、直進向きやそれに近い向きで走行される際、操向検出手段による検出情報を基に制御手段が前輪変速装置を標準状態に維持操作し、前車輪が凹部に入り込むなどして前輪検出手段が検出状態になっても、前車輪が増速駆動されないで、左右前輪の平均周速度と左右後輪の平均周速度とが同一又はほぼ同一になった状態が維持され、前車輪が後車輪よりも高速で駆動されて前車輪が空転するなどの事態が発生しなくなる。
【００１８】
従って、本第４発明によれば、直進向きやそれに近い向きで走行する際、前輪検出手段が検出状態になっても前後輪が同一又はほぼ同一の速度で駆動され、前車輪が空転して地面や芝面が傷むなどの事態が発生しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
〔第１実施例〕
図１に示すように、左右一対の操向操作及び駆動自在な前車輪１、左右一対の非操向型の駆動自在な後車輪２、車体前部に位置するエンジン３が装備された原動部、車体後部に位置する運転座席４が装備された運転部を備えた自走車体の車体後部を構成している後部ミッションケース５の両横側に、リフトアーム６を上下に駆動揺動自在に設け、前記後部ミッションケース５の後部に動力取り出し軸７を設けて、トラクタを構成してある。
【００２０】
このトラクタは、車体後部にロータリ耕耘装置（図示せず）を左右一対のリフトアーム６が利用されたリンク機構８によって昇降操作するように構成して連結するとともに、エンジン３の駆動力を動力取り出し軸７からロータリ耕耘装置に伝達するように構成して、乗用型耕耘機を構成したり、車体の前後輪間に草刈装置（図示せず）を連結するとともに、エンジン３の駆動力を後部ミッションケース５から草刈装置に伝達するように構成して、乗用型草刈機を構成するなど、各種の作業装置を駆動自在に連結して各種の作業車を構成するものである。
【００２１】
図２に示すように、前記エンジン３の出力軸からの駆動力を、主クラッチ１０及び回転伝動軸１１を介して前記後部ミッションケース５の内部に位置する走行トランスミッション１２に入力し、この走行トランスミッション１２の後輪用出力を、後部ミッションケース１２の内部に位置する後輪差動機構１３を介して左右の後車輪２に伝達するように構成してある。前記走行トランスミッション１２の前輪用出力を、回転伝動軸１４を介して前輪変速装置２０に入力し、この前輪変速装置２０の出力を、回転伝動軸１５及び前輪差動機構１６を介して左右の前車輪１に伝達するように構成してある。
【００２２】
図４，５に示すように、前記前輪変速装置２０は、主クラッチハウジング１０ａの下部に主クラッチハウジング１０ａとの一体部品に鋳造されたケース本体２１ａを有した変速ケース２１、この変速ケース２１の内部に車体上下方向に並べて回転自在に支持された入力軸２２、中間軸２３、出力軸２４、前記入力軸２２の後端側に一体回転自在に連結している大径ギヤ２５に噛み合った状態にして前記中間軸２３の後端側に相対回転自在に支持されている増速ギヤ２６、前記入力軸２２の前端側に一体回転自在に連結している小径ギヤ２７に噛み合った状態にして前記中間軸２３の前端側に相対回転自在に支持されている標準速ギヤ２８、前記中間軸２３の中間部に位置するスプライン部にクラッチボディ４１が一体回転自在に連結されている摩擦クラッチ４０、前記クラッチボディ４１の連結筒部４１ａの外周面側に支持されたクラッチギヤ３０、前記中間軸２３の前端部に位置するスプライン部に一体回転自在に支持された伝動ギヤ３１、この伝動ギヤ３１に噛み合った状態にして出力軸２４に一体回転自在に連結されている伝動ギヤ３２を備えて構成してある。
【００２３】
図５に明示するように、前記摩擦クラッチ４０は、前記中間軸２３の前記増速ギヤ２６に一体回転自在に連設した入力回転体４２、前記クラッチボディ４１、このクラッチボディ４１と前記入力回転体４２の間に設けた多板式の摩擦クラッチ機構４３、クラッチボディ４１の内部に中間軸２３に摺動自在に外嵌した状態で設けた油圧ピストン４４、この油圧ピストン４４をクラッチ切り側に摺動付勢するように構成してクラッチボディ４１の内部に設けたクラッチばね４５を備えて構成してある。
【００２４】
クラッチボディ４１の連結筒部４１ａに支持された前記クラッチギヤ３０は、クラッチボディ４１の連結筒部４１ａに対してスプライン係合によって一体回転及び摺動自在に係合しており、かつ、クラッチボディ４１の周方向での複数箇所においてクラッチボディ４１を摺動自在に貫通している連結軸３３を介して前記油圧ピストン４４に一体移動自在に連結されている。
【００２５】
前記油圧ピストン４４に対して圧油を給排する操作油路４７を中間軸２３の内部に設けるとともに、この操作油路４７に接続された変速バルブ４８を変速ケース２１に設けてある。
【００２６】
すなわち、前輪変速装置２０は、変速バルブ４８が切り換え操作されることにより、左右前輪１を左右後輪２と同一又はほぼ同一の駆動速度で駆動する標準状態と、左右前輪１を左右後輪２の約２倍の周速度で回動するように左右後輪２よりも増速して駆動する前輪増速状態とに変速される。
【００２７】
つまり、図６に示すように、変速バルブ４８が増速状態に切り換え操作されると、変速バルブ４８から操作油路４７に油圧が供給され、油圧ピストン４４がクラッチばね４５に抗して入力回転体４２の方に摺動操作されて摩擦クラッチ機構４３を入り状態に押圧操作し、摩擦クラッチ４０が入り状態になる。これとともに、油圧ピストン４４が各連結軸３３を介してクラッチギヤ３０を摺動操作し、クラッチギヤ３０のクラッチ爪を標準速ギヤ２８のクラッチ爪２８ａから外し操作する。すると、前輪変速装置２０は、入力軸２２の駆動力を大径ギヤ２５、増速ギヤ２６、摩擦クラッチ４０、中間軸２３、伝動ギヤ３１、伝動ギヤ３２を介して出力軸２４の後端側に伝達し、出力軸２４の前端側から前記回転軸伝動軸１５に出力するように、かつ、大径ギヤ２５と増速ギヤ２６による増速伝動により、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度よりも高速度になる状態に出力するように前輪増速状態になる。
【００２８】
これに対し、図５に示すように、変速バルブ４８が標準状態に切り換え操作されると、油圧ピストン４４の油圧が操作油路４７から変速バルブ４８に排出され、油圧ピストン４４がクラッチばね４５によってクラッチボディ４１の方に摺動操作されて摩擦クラッチ機構４３の圧接操作を解除し、摩擦クラッチ４０が切り状態になる。これとともに、油圧ピストン４４が各連結軸３３を介してクラッチギヤ３０を標準速ギヤ２８の方に摺動操作して、クラッチギヤ３０のクラッチ爪を標準速ギヤ２８のクラッチ爪２８ａに係合操作する。すると、前輪変速装置２０は、入力軸２２の駆動力を小径ギヤ２７、標準速ギヤ２８、クラッチギヤ３０、クラッチボディ４１、中間軸２３、伝動ギヤ３１、伝動ギヤ３２を介して出力軸２４の後端側に伝達し、出力軸２４の前端側から回転伝動軸１５に出力するように、かつ、小径伝動ギヤ２７と標準速ギヤ２８による伝動により、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度と同一又はほぼ同一になる状態で出力するように標準状態になる。
【００２９】
図７に示すように、前輪変速装置２０の前記変速バルブ４８の電磁操作部４８ａに制御手段５０を連係させるとともに、この制御手段５０には、前輪検出手段５１及び操向検出手段５２も連係させてある。
【００３０】
図４に示すように、前輪検出手段５１は、感圧センサによって構成してあり、この感圧センサは、前輪駆動ケース６０の中間部を車体前後向きのローリング軸芯Ｘまわりで回動自在に支持するように構成して車体フレーム（図示せず）に設けられた前後一対の支持体６１のうちの前輪駆動ケース６０よりも車体後方側に位置する支持体６１に設けてある。
前輪駆動ケース６０は、両端側で前車輪１を駆動回動自在に支持しており、前車輪１に土壌による移動抵抗が作用するなどして前車輪１が後車輪２によって車体前方向きに押された状態になると、感圧センサに前輪駆動ケース６０からの設定力以上の押圧反力が作用し、感圧センサが感圧作動する。これにより、前輪検出手段５１は、前車輪１が後車輪２によって押された状態になると、このことを検出し、この検出結果を電気信号にして制御手段５０に出力する。
【００３１】
図３に示すように、操向検出手段５２は、ピットマンアーム６２に操作部が連動されたポテンショメータによって構成してある。ピットマンアーム６２は、パワーステアリング装置６３を介してステアリングホィール６４に連動されており、このステアリングホィール６４が回転操作されると、パワーステアリング装置６３によって揺動操作され、タイロッド６５を介して左右前輪１のナックルアーム６６を揺動操作して各前車輪１を前輪駆動ケース６０に対して揺動するように操向操作する。これにより、操向検出手段５２は、ピットマンアーム６２の揺動位置を基に、前車輪１が直進側操向状態や横向き側操向状態に操向操作されたことを検出し、この検出結果を電気信号にして制御手段５０に出力する。
【００３２】
操向検出手段５２によって検出される前車輪１の直進側操向状態としては、前車輪１が直進向きの操向姿勢になった操向状態、前車輪１が直進向きから左横向きに揺動した姿勢になっていても、その横向き揺動角度が設定角度（１０〜１５度）未満である左横向き姿勢になった操向状態、前車輪１が直進向きから右横向きに揺動した姿勢になっていても、その横向き揺動角度が設定角度（１０〜１５度）未満である右横向き姿勢になった操向状態を設定してある。操向検出手段５２によって検出される前車輪１の横向き側操向状態としては、前車輪１が直進向きから左横向き側に設定角度（１０〜１５度）以上揺動した左横向き姿勢になった操向状態、及び、前車輪１が直進向きから右横向き側に設定角度（１０〜１５度）以上揺動した右横向き姿勢になった操向状態を設定してある。
【００３３】
制御手段５０は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、前輪検出手段５１及び操向検出手段５２の検出情報を基に、図８に示す如く作動する。
【００３４】
すなわち、制御手段５０は、操向検出手段５２による検出情報を基に、前車輪１が直進側操向状態にあるか否かを判断し、前車輪１が直進側操向状態にあると判断した場合、前輪検出手段５１の検出結果如何にかかわらず前輪変速装置２０が標準状態になるように前輪検出手段５１の検出情報に優先して前輪変速装置２０を標準状態に維持操作する。前車輪１が横向き側操向状態にあると判断した場合、前輪検出手段５１が検出状態にあるか否かを判断し、前輪検出手段５１が検出状態ではないと判断した場合、変速バルブ４８を標準状態に切り換え操作して前輪変速装置２０を標準状態に変速操作し、前輪検出手段５１が検出状態にあると判断した場合、変速バルブ４８を増速状態に切り換え操作して前輪変速装置２０を前輪増速状態に変速操作する。
【００３５】
つまり、圃場端部で旋回走行させるなど、前車輪１を直進向きから左向きや右向き側に設定角（１０〜１５度）以上に揺動した状態に操向操作して旋回走行する際、前車輪１の直進向きから横向き側への操向角度が大になるほど、前車輪１に土壌などによって掛かる抵抗がより大になる。しかし、前車輪１に掛かる抵抗が小さくて前車輪１が後車輪２によって押された状態になっていない間は、前輪検出手段５１が非検出状態になっていて制御手段５０が前輪変速装置２０を標準状態に維持操作し、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度と同一又はほぼ同一になるように左右前輪１が後車輪２と同速又はほぼ同速で駆動されて旋回走行していく。前車輪１に掛かる抵抗が大きくなって前車輪１が後車輪２によって押された状態になると、前輪検出手段５１が検出状態になって制御手段５０が前輪変速装置２０を前輪増速状態に変速操作し、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度よりも高速度になるように左右前輪１が増速駆動され、前車輪１の抵抗や操向角度にかかわらず、前車輪１が後車輪２によって押されてスリップする事態を防止や回避しながら旋回走行することができる。
【００３６】
前車輪１を直進向きに操向操作して、又は、直進向きから左横向きや右横向き側に設定角度（１０〜１５度）未満で揺動した状態に操向操作して走行する際、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度と同一又はほぼ同一になるように左右前輪１が後車輪２と同速度又はほぼ同速度で駆動されて走行していく。また、この走行の際、操向検出手段５２の検出情報を基に、制御手段５０が前輪検出手段５１による検出情報に優先して前輪変速装置２０を標準状態に維持操作しており、前車輪１が凹部に入り込むなどして前輪検出手段５１が検出状態になることがあっても、前輪変速装置２０が標準状態に維持されて前車輪１が後車輪２と同一又はほぼ同一の駆動速度で駆動され、前車輪１が後車輪２よりも高速で駆動された前車輪１が空転するなどの事態を発生しないようにしながら走行することができる。
【００３７】
前記走行トランスミッション１２に、前進２段と後進１段の３段階に変速自在な主変速ギヤミッション１２ａ、高、中、低の３段階に変速自在な副変速ギヤミッション１２ｂを設け、主変速ギヤミッション１２ａと副変速ギヤミッション１２ｂの変速段の組み合わせにより、図９の如き走行速度Ｖが現出されるようになっている。
【００３８】
すなわち、副変速ギヤミッション１２ｂが低速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進１速にそれぞれ変速操作されることにより、耕耘やあぜ塗り用の走行速度Ｖ＝０．５ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが低速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進２速にそれぞれ変速操作されることにより、耕耘用の走行速度Ｖ＝０．９ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが中速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進１速にそれぞれ変速操作されることにより、耕耘用の走行速度Ｖ＝１．３ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが中速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進２速にそれぞれ変速操作されることにより、代掻き用の走行速度Ｖ＝２．３ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが高速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進１速にそれぞれ変速操作されることにより、走行速度Ｖ＝７．９ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが高速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進２速にそれぞれ変速操作されることにより、移動用の走行速度Ｖ＝１４．０ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが低速に、主変速ギヤミッション１２ａが後進にそれぞれ変速操作されることにより、走行速度Ｖ＝０．５ｋｍ／ｈの後進速度が現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが中速に、主変速ギヤミッション１２ａが後進にそれぞれ変速操作されることにより、走行速度Ｖ＝１．３ｋｍ／ｈの後進速度が現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが高速に、主変速ギヤミッション１２ａが後進にそれぞれ変速操作されることにより、走行速度Ｖ＝７．９ｋｍ／ｈの後進速度が現出される。
【００３９】
〔第２実施例〕
図１０は、別の実施構造を備えたトラクタの前輪変速システムを示し、この前輪変速システムにあっては、前輪変速装置２０の変速バルブ４８に連係されたパルス制御回路５３を備えている。
【００４０】
パルス制御回路５３は、変速バルブ４８の電磁操作部４８ａにパルス信号を出力して変速バルブ４８を増速状態に切り換え操作することにより、前輪変速装置２０を前輪増速状態に変速操作し、かつ、変速バルブ４８に出力するパルス信号のデューティ比を変更することにより、変速バルブ４８を増速状態に間欠的に切り換え操作して前輪変速装置２０の摩擦クラッチ４０を入り状態に間欠的に切り換え操作するとともに摩擦クラッチ４０を入り状態と切り状態に切り換える間隔を変更する。これにより、前輪変速装置２０は、前輪増速状態に切り換え操作された際、前輪増速状態に間欠的に切り換わることにより、かつ、標準状態と前輪増速状態とに切り換わる間隔が変更されることにより、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度よりも高速度になるようにして、かつ、前輪平均周速度と後輪平均周速度の差が変化するようにして左右前輪１を駆動する。
【００４１】
図１１に示すように、この前輪変速システムの制御手段５４は、操向検出手段５２による検出情報を基に、前車輪１が横向き側操向状態にあると判断し、かつ、前輪検出手段５１が検出状態にあると判断した場合、前輪検出手段５１による検出結果を基に、後車輪２による前輪押し操作の押し強さを算出し、算出前輪押し強さが大であるほど前輪変速装置２０の摩擦クラッチ４０が入り状態になっている時間がより長くなるように、算出前輪押し強さに基づいて変速バルブ４８をデューティ制御して、前輪検出手段５１が非検出状態になるように前輪変速装置２０を変速操作する。
【００４２】
つまり、前車輪１を直進向きから左向きや右向き側に設定角（１０〜１５度）以上に揺動した状態に操向操作して旋回走行する際、前車輪１に掛かる抵抗が小さくて前車輪１が後車輪２によって押された状態にならない間は、前輪検出手段５１が非検出状態になっていて制御手段５４が前輪変速装置２０を標準状態に維持操作し、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度と同一又はほぼ同一になるように前車輪１が後車輪２と同一又はほぼ同一の駆動速度で駆動されて旋回走行していく。
前車輪１に掛かる抵抗が大きくなって前車輪１が後車輪２によって押された状態になると、前輪検出手段５１が検出状態になって制御手段５４が算出前輪押し強さに基づいて前輪変速装置２０を前輪増速状態に変速操作し、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度よりも高速度になるように、かつ、後車輪２による前車輪１の押し強さが大であるほど、左右前輪１の平均周速度と左右後輪２の平均周速度の差がより大になるように前車輪１が増速駆動され、前車輪１が後車輪２によって押されてスリップする事態を防止や回避しながら旋回走行することができる。前車輪１を直進向きから左向きは右向き側に設定角（１０〜１５度）以上に揺動した状態に操向操作していても、前輪検出手段５１が非検出状態になると、制御手段５４が前輪変速装置２０を標準状態に変速操作し、左右前輪１の平均周速度と左右後輪２の平均周速度とが同一又はほぼ同一になるように前車輪１の増速駆動が停止される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】トラクタ全体の側面図
【図２】走行用伝動装置の概略図
【図３】前輪操向操作装置の概略図
【図４】前輪変速装置配置部の断面図
【図５】前輪変速装置の標準状態での断面図
【図６】前輪変速装置の前輪増速状態での断面図
【図７】前輪変速装置の操作系のブロック図
【図８】前輪変速装置操作のフロー図
【図９】走行トランスミッションの変速段と走行速度の関係を示す説明図
【図１０】別の実施構造を備えた前輪変速システムのブロック図
【図１１】別の実施構造を備えた前輪変速システムのフロー図
【符号の説明】
【００４４】
１ 前車輪
２ 後車輪
２０ 前輪変速装置
４０ 摩擦クラッチ
５０，５４ 制御手段
５１ 前輪検出手段
５２ 操向検出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記作業車において、従来、たとえば特許文献１に示されるものがあった。
すなわち、前車輪１の周速度と後車輪２の周速度とを等しくする等速駆動状態や、前車輪１の周速度を後車輪２の周速度よりも増速させる増速駆動状態を現出する前輪変速装置Ａを設け、ステアリングハンドル９によってパワーステアリング機構を介して前車輪１を操向操作する操向操作系の操向操作量を計測するステアリングセンサ３６を設け、ステアリングセンサ３６及びモードスイッチ４２に連係された制御装置４０を設けるとともに、モードスイッチ４２のダイヤル４１が倍速位置や、倍速／ＡＤ位置に操作されると、制御装置４０がステアリングセンサ３６による検出情報を基に、前輪変速装置Ａの切換弁３２の標準ソレノイド３２Ｌ及び増側ソレノイド３２Ｈを操作するように構成されており、前車輪１を設定角以上に操向操作すれば、前輪変速装置Ａが増速駆動状態になって前車輪１を後車輪２よりも高速で駆動し、前車輪１が後車輪２によって押されてスリップすることを防止や回避しながら旋回走行することができるものがあった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２２０４４号公報（段落〔００１９〕−〔００２２〕、〔００２８〕、〔００２９〕、図３，４，５，７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した如く前車輪の増速駆動が行われる従来の作業車にあっては、特許文献１に示されるように、前車輪の操向角度が設定角未満から設定角度になるように前車輪を操向操作することにより、前車輪が増速駆動状態に切り換わるものであった。
このため、従来、旋回走行する際、走行箇所における土壌硬さなどによっては、前車輪が後車輪によって押された状態になって前輪スリップが発生したり、前車輪が増速駆動状態に切り換わるに伴って変速ショックが発生したりすることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、上記のトラブル発生を回避しながら小回り旋回することができる作業車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本第１発明にあっては、
左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車において、
左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度と同一又はほぼ同一になる状態で左右一対の前車輪を駆動する標準状態と、左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度よりも高速度になる状態で左右一対の前車輪を駆動する前輪増速状態とに切り換え自在な前輪変速装置、及び、前記前車輪が前記後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段を備え、
前記前輪検出手段が非検出状態にあると、前記前輪変速装置が前記標準状態になり、前記前輪検出手段が検出状態にあると、前記前輪変速装置が前記前輪増速状態になるように、前記前輪検出手段による検出情報に基づいて前記前輪変速装置を切り換え操作する制御手段を備えてある。
【０００７】
本第２発明にあっては、
左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車において、
左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度よりも高速度になるように、かつ、前記前輪平均周速度と前記後輪平均周速度の差が変化するように左右一対の前車輪を変速駆動する前輪変速装置、及び、前記前車輪が前記後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段を備え、
前記前輪検出手段による検出情報を基に、前記前輪検出手段が非検出状態になるように前記前輪変速装置を変速操作する制御手段を備えてある。
【０００８】
前車輪が横向き側に操向操作された際、殊に圃場では、前車輪の側面がわに土壌抵抗が作用しやすく、走行箇所の土壌硬さなどや前車輪の操向角度によって、前車輪に掛かる抵抗が変化する。そして、前車輪に掛かる抵抗が大になると、前車輪が後車輪によって押された状態になる。
【０００９】
本第１発明による作業車では、前車輪が後車輪によって押された状態になると、前輪検出手段が検出状態になり、この検出情報を基に制御手段が前輪変速装置を前輪増速状態に切り換え操作し、前車輪が後車輪よりも高速で駆動される。
【００１０】
本第２発明による作業車では、前車輪が後車輪によって押された状態になると、前輪検出手段が検出状態になり、この検出情報を基に制御手段が前輪変速装置を変速操作する。すなわち、後車輪による前車輪の押し操作を解消させるべく、前車輪の平均周速度が後車輪の平均周速度よりも高速度になるように、かつ、前輪平均周速度と後輪平均周速度の差が変化するように前車輪が変速駆動される。
【００１１】
これにより、本第１発明による作業車でも、本第２発明による作業車でも、前車輪が後車輪によって押された状態が発生しなければ、前車輪が如何なる大きさの操向角度に操向操作されていても、前車輪が増速駆動されず、前車輪に掛かる抵抗が小さいにもかかわらず前車輪が増速駆動されて変速ショックが発生するということを防止できる。また、前車輪が後車輪によって押された状態が発生すると、このときの前車輪の操向角度の大きさ如何にかかわらず、前車輪が増速駆動され、前車輪に掛かる抵抗が大きいにもかかわらず前車輪が増速駆動されないで走行抵抗が大になるということを防止できる。
【００１２】
従って、本第１発明によっても、本第２発明によっても、前輪検出手段が検出状態になれば前車輪が前輪変速装置によって増速駆動され、前車輪が後車輪によって押されてスリップすることを防止や回避することができるものでありながら、前車輪に掛かる抵抗が小であれば、前車輪の操向角度が大であっても前車輪が増速駆動されないように、かつ、前車輪に掛かる抵抗が大であれば、前車輪の操向角度が小であっても前車輪が増速駆動されるように前車輪の抵抗に応じた適切なタイミングで前輪変速装置が操作され、前輪スリップの防止や回避を精度よく行わせて地面乱れを精度よく防止しながら、かつ、変速ショックが発生しにくくて快適に運転しながら小回り旋回することができる。
【００１３】
本第３発明にあっては、本第２発明の構成において
前記前輪変速装置は、摩擦クラッチを備えて成り、この摩擦クラッチが入り状態と切り状態に切り換え間隔を変更して切り換え操作されることによって、前記前輪平均周速度と前記後輪平均周速度の差を変化させるように構成されている。
【００１４】
すなわち、摩擦クラッチが入り状態と切り状態に切り換え間隔を変更して切り換え操作されることによって前輪平均周速度と後輪平均周速度の差を変化させるものだから、前輪変速装置を摩擦クラッチが変速手段になった構造簡単なものにしながら、前輪平均周速度と後輪平均周速度の差を変化させることができる。
【００１５】
従って、本第３発明によれは、前輪変速装置が前車輪に掛かる抵抗に応じた適切なタイミングで操作され、前輪スリップの防止や回避を精度よく行わせながら、かつ、変速ショックを発生しにくくしながら小回り旋回することができるものでありながら、構造簡単な前輪変速装置を採用して安価に得ることができる。
【００１６】
本第４発明にあっては、本第１〜第３発明のいずれか一つの構成において、
前記前車輪の操向状態を検出する操向検出手段を備え、
前車輪が直進向きから横向きに設定角度以上に操向された横向き側操向状態にあることを前記操向検出手段が検出すると、前記制御手段は、前記前輪検出手段による検出情報に基づく前記前輪変速装置の変速操作を実行するべく前記操向検出手段による検出情報に基づいて作動し、
前車輪が直進側操向状態にあることを前記操向検出手段が検出すると、前記制御手段は、前記前輪検出手段による検出情報に優先して前記前輪変速装置を前記標準状態に維持操作するべく前記操向検出手段による検出情報に基づいて作動するように構成してある。
【００１７】
すなわち、直進向きやそれに近い向きで走行される際、操向検出手段による検出情報を基に制御手段が前輪変速装置を標準状態に維持操作し、前車輪が凹部に入り込むなどして前輪検出手段が検出状態になっても、前車輪が増速駆動されないで、左右前輪の平均周速度と左右後輪の平均周速度とが同一又はほぼ同一になった状態が維持され、前車輪が後車輪よりも高速で駆動されて前車輪が空転するなどの事態が発生しなくなる。
【００１８】
従って、本第４発明によれば、直進向きやそれに近い向きで走行する際、前輪検出手段が検出状態になっても前後輪が同一又はほぼ同一の速度で駆動され、前車輪が空転して地面や芝面が傷むなどの事態が発生しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
〔第１実施例〕
図１に示すように、左右一対の操向操作及び駆動自在な前車輪１、左右一対の非操向型の駆動自在な後車輪２、車体前部に位置するエンジン３が装備された原動部、車体後部に位置する運転座席４が装備された運転部を備えた自走車体の車体後部を構成している後部ミッションケース５の両横側に、リフトアーム６を上下に駆動揺動自在に設け、前記後部ミッションケース５の後部に動力取り出し軸７を設けて、トラクタを構成してある。
【００２０】
このトラクタは、車体後部にロータリ耕耘装置（図示せず）を左右一対のリフトアーム６が利用されたリンク機構８によって昇降操作するように構成して連結するとともに、エンジン３の駆動力を動力取り出し軸７からロータリ耕耘装置に伝達するように構成して、乗用型耕耘機を構成したり、車体の前後輪間に草刈装置（図示せず）を連結するとともに、エンジン３の駆動力を後部ミッションケース５から草刈装置に伝達するように構成して、乗用型草刈機を構成するなど、各種の作業装置を駆動自在に連結して各種の作業車を構成するものである。
【００２１】
図２に示すように、前記エンジン３の出力軸からの駆動力を、主クラッチ１０及び回転伝動軸１１を介して前記後部ミッションケース５の内部に位置する走行トランスミッション１２に入力し、この走行トランスミッション１２の後輪用出力を、後部ミッションケース１２の内部に位置する後輪差動機構１３を介して左右の後車輪２に伝達するように構成してある。前記走行トランスミッション１２の前輪用出力を、回転伝動軸１４を介して前輪変速装置２０に入力し、この前輪変速装置２０の出力を、回転伝動軸１５及び前輪差動機構１６を介して左右の前車輪１に伝達するように構成してある。
【００２２】
図４，５に示すように、前記前輪変速装置２０は、主クラッチハウジング１０ａの下部に主クラッチハウジング１０ａとの一体部品に鋳造されたケース本体２１ａを有した変速ケース２１、この変速ケース２１の内部に車体上下方向に並べて回転自在に支持された入力軸２２、中間軸２３、出力軸２４、前記入力軸２２の後端側に一体回転自在に連結している大径ギヤ２５に噛み合った状態にして前記中間軸２３の後端側に相対回転自在に支持されている増速ギヤ２６、前記入力軸２２の前端側に一体回転自在に連結している小径ギヤ２７に噛み合った状態にして前記中間軸２３の前端側に相対回転自在に支持されている標準速ギヤ２８、前記中間軸２３の中間部に位置するスプライン部にクラッチボディ４１が一体回転自在に連結されている摩擦クラッチ４０、前記クラッチボディ４１の連結筒部４１ａの外周面側に支持されたクラッチギヤ３０、前記中間軸２３の前端部に位置するスプライン部に一体回転自在に支持された伝動ギヤ３１、この伝動ギヤ３１に噛み合った状態にして出力軸２４に一体回転自在に連結されている伝動ギヤ３２を備えて構成してある。
【００２３】
図５に明示するように、前記摩擦クラッチ４０は、前記中間軸２３の前記増速ギヤ２６に一体回転自在に連設した入力回転体４２、前記クラッチボディ４１、このクラッチボディ４１と前記入力回転体４２の間に設けた多板式の摩擦クラッチ機構４３、クラッチボディ４１の内部に中間軸２３に摺動自在に外嵌した状態で設けた油圧ピストン４４、この油圧ピストン４４をクラッチ切り側に摺動付勢するように構成してクラッチボディ４１の内部に設けたクラッチばね４５を備えて構成してある。
【００２４】
クラッチボディ４１の連結筒部４１ａに支持された前記クラッチギヤ３０は、クラッチボディ４１の連結筒部４１ａに対してスプライン係合によって一体回転及び摺動自在に係合しており、かつ、クラッチボディ４１の周方向での複数箇所においてクラッチボディ４１を摺動自在に貫通している連結軸３３を介して前記油圧ピストン４４に一体移動自在に連結されている。
【００２５】
前記油圧ピストン４４に対して圧油を給排する操作油路４７を中間軸２３の内部に設けるとともに、この操作油路４７に接続された変速バルブ４８を変速ケース２１に設けてある。
【００２６】
すなわち、前輪変速装置２０は、変速バルブ４８が切り換え操作されることにより、左右前輪１を左右後輪２と同一又はほぼ同一の駆動速度で駆動する標準状態と、左右前輪１を左右後輪２の約２倍の周速度で回動するように左右後輪２よりも増速して駆動する前輪増速状態とに変速される。
【００２７】
つまり、図６に示すように、変速バルブ４８が増速状態に切り換え操作されると、変速バルブ４８から操作油路４７に油圧が供給され、油圧ピストン４４がクラッチばね４５に抗して入力回転体４２の方に摺動操作されて摩擦クラッチ機構４３を入り状態に押圧操作し、摩擦クラッチ４０が入り状態になる。これとともに、油圧ピストン４４が各連結軸３３を介してクラッチギヤ３０を摺動操作し、クラッチギヤ３０のクラッチ爪を標準速ギヤ２８のクラッチ爪２８ａから外し操作する。すると、前輪変速装置２０は、入力軸２２の駆動力を大径ギヤ２５、増速ギヤ２６、摩擦クラッチ４０、中間軸２３、伝動ギヤ３１、伝動ギヤ３２を介して出力軸２４の後端側に伝達し、出力軸２４の前端側から前記回転軸伝動軸１５に出力するように、かつ、大径ギヤ２５と増速ギヤ２６による増速伝動により、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度よりも高速度になる状態に出力するように前輪増速状態になる。
【００２８】
これに対し、図５に示すように、変速バルブ４８が標準状態に切り換え操作されると、油圧ピストン４４の油圧が操作油路４７から変速バルブ４８に排出され、油圧ピストン４４がクラッチばね４５によってクラッチボディ４１の方に摺動操作されて摩擦クラッチ機構４３の圧接操作を解除し、摩擦クラッチ４０が切り状態になる。これとともに、油圧ピストン４４が各連結軸３３を介してクラッチギヤ３０を標準速ギヤ２８の方に摺動操作して、クラッチギヤ３０のクラッチ爪を標準速ギヤ２８のクラッチ爪２８ａに係合操作する。すると、前輪変速装置２０は、入力軸２２の駆動力を小径ギヤ２７、標準速ギヤ２８、クラッチギヤ３０、クラッチボディ４１、中間軸２３、伝動ギヤ３１、伝動ギヤ３２を介して出力軸２４の後端側に伝達し、出力軸２４の前端側から回転伝動軸１５に出力するように、かつ、小径伝動ギヤ２７と標準速ギヤ２８による伝動により、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度と同一又はほぼ同一になる状態で出力するように標準状態になる。
【００２９】
図７に示すように、前輪変速装置２０の前記変速バルブ４８の電磁操作部４８ａに制御手段５０を連係させるとともに、この制御手段５０には、前輪検出手段５１及び操向検出手段５２も連係させてある。
【００３０】
図４に示すように、前輪検出手段５１は、感圧センサによって構成してあり、この感圧センサは、前輪駆動ケース６０の中間部を車体前後向きのローリング軸芯Ｘまわりで回動自在に支持するように構成して車体フレーム（図示せず）に設けられた前後一対の支持体６１のうちの前輪駆動ケース６０よりも車体後方側に位置する支持体６１に設けてある。
前輪駆動ケース６０は、両端側で前車輪１を駆動回動自在に支持しており、前車輪１に土壌による移動抵抗が作用するなどして前車輪１が後車輪２によって車体前方向きに押された状態になると、感圧センサに前輪駆動ケース６０からの設定力以上の押圧反力が作用し、感圧センサが感圧作動する。これにより、前輪検出手段５１は、前車輪１が後車輪２によって押された状態になると、このことを検出し、この検出結果を電気信号にして制御手段５０に出力する。
【００３１】
図３に示すように、操向検出手段５２は、ピットマンアーム６２に操作部が連動されたポテンショメータによって構成してある。ピットマンアーム６２は、パワーステアリング装置６３を介してステアリングホィール６４に連動されており、このステアリングホィール６４が回転操作されると、パワーステアリング装置６３によって揺動操作され、タイロッド６５を介して左右前輪１のナックルアーム６６を揺動操作して各前車輪１を前輪駆動ケース６０に対して揺動するように操向操作する。これにより、操向検出手段５２は、ピットマンアーム６２の揺動位置を基に、前車輪１が直進側操向状態や横向き側操向状態に操向操作されたことを検出し、この検出結果を電気信号にして制御手段５０に出力する。
【００３２】
操向検出手段５２によって検出される前車輪１の直進側操向状態としては、前車輪１が直進向きの操向姿勢になった操向状態、前車輪１が直進向きから左横向きに揺動した姿勢になっていても、その横向き揺動角度が設定角度（１０〜１５度）未満である左横向き姿勢になった操向状態、前車輪１が直進向きから右横向きに揺動した姿勢になっていても、その横向き揺動角度が設定角度（１０〜１５度）未満である右横向き姿勢になった操向状態を設定してある。操向検出手段５２によって検出される前車輪１の横向き側操向状態としては、前車輪１が直進向きから左横向き側に設定角度（１０〜１５度）以上揺動した左横向き姿勢になった操向状態、及び、前車輪１が直進向きから右横向き側に設定角度（１０〜１５度）以上揺動した右横向き姿勢になった操向状態を設定してある。
【００３３】
制御手段５０は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、前輪検出手段５１及び操向検出手段５２の検出情報を基に、図８に示す如く作動する。
【００３４】
すなわち、制御手段５０は、操向検出手段５２による検出情報を基に、前車輪１が直進側操向状態にあるか否かを判断し、前車輪１が直進側操向状態にあると判断した場合、前輪検出手段５１の検出結果如何にかかわらず前輪変速装置２０が標準状態になるように前輪検出手段５１の検出情報に優先して前輪変速装置２０を標準状態に維持操作する。前車輪１が横向き側操向状態にあると判断した場合、前輪検出手段５１が検出状態にあるか否かを判断し、前輪検出手段５１が検出状態ではないと判断した場合、変速バルブ４８を標準状態に切り換え操作して前輪変速装置２０を標準状態に変速操作し、前輪検出手段５１が検出状態にあると判断した場合、変速バルブ４８を増速状態に切り換え操作して前輪変速装置２０を前輪増速状態に変速操作する。
【００３５】
つまり、圃場端部で旋回走行させるなど、前車輪１を直進向きから左向きや右向き側に設定角（１０〜１５度）以上に揺動した状態に操向操作して旋回走行する際、前車輪１の直進向きから横向き側への操向角度が大になるほど、前車輪１に土壌などによって掛かる抵抗がより大になる。しかし、前車輪１に掛かる抵抗が小さくて前車輪１が後車輪２によって押された状態になっていない間は、前輪検出手段５１が非検出状態になっていて制御手段５０が前輪変速装置２０を標準状態に維持操作し、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度と同一又はほぼ同一になるように左右前輪１が後車輪２と同速又はほぼ同速で駆動されて旋回走行していく。前車輪１に掛かる抵抗が大きくなって前車輪１が後車輪２によって押された状態になると、前輪検出手段５１が検出状態になって制御手段５０が前輪変速装置２０を前輪増速状態に変速操作し、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度よりも高速度になるように左右前輪１が増速駆動され、前車輪１の抵抗や操向角度にかかわらず、前車輪１が後車輪２によって押されてスリップする事態を防止や回避しながら旋回走行することができる。
【００３６】
前車輪１を直進向きに操向操作して、又は、直進向きから左横向きや右横向き側に設定角度（１０〜１５度）未満で揺動した状態に操向操作して走行する際、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度と同一又はほぼ同一になるように左右前輪１が後車輪２と同速度又はほぼ同速度で駆動されて走行していく。また、この走行の際、操向検出手段５２の検出情報を基に、制御手段５０が前輪検出手段５１による検出情報に優先して前輪変速装置２０を標準状態に維持操作しており、前車輪１が凹部に入り込むなどして前輪検出手段５１が検出状態になることがあっても、前輪変速装置２０が標準状態に維持されて前車輪１が後車輪２と同一又はほぼ同一の駆動速度で駆動され、前車輪１が後車輪２よりも高速で駆動された前車輪１が空転するなどの事態を発生しないようにしながら走行することができる。
【００３７】
前記走行トランスミッション１２に、前進２段と後進１段の３段階に変速自在な主変速ギヤミッション１２ａ、高、中、低の３段階に変速自在な副変速ギヤミッション１２ｂを設け、主変速ギヤミッション１２ａと副変速ギヤミッション１２ｂの変速段の組み合わせにより、図９の如き走行速度Ｖが現出されるようになっている。
【００３８】
すなわち、副変速ギヤミッション１２ｂが低速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進１速にそれぞれ変速操作されることにより、耕耘やあぜ塗り用の走行速度Ｖ＝０．５ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが低速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進２速にそれぞれ変速操作されることにより、耕耘用の走行速度Ｖ＝０．９ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが中速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進１速にそれぞれ変速操作されることにより、耕耘用の走行速度Ｖ＝１．３ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが中速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進２速にそれぞれ変速操作されることにより、代掻き用の走行速度Ｖ＝２．３ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが高速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進１速にそれぞれ変速操作されることにより、走行速度Ｖ＝７．９ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが高速に、主変速ギヤミッション１２ａが前進２速にそれぞれ変速操作されることにより、移動用の走行速度Ｖ＝１４．０ｋｍ／ｈが現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが低速に、主変速ギヤミッション１２ａが後進にそれぞれ変速操作されることにより、走行速度Ｖ＝０．５ｋｍ／ｈの後進速度が現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが中速に、主変速ギヤミッション１２ａが後進にそれぞれ変速操作されることにより、走行速度Ｖ＝１．３ｋｍ／ｈの後進速度が現出される。副変速ギヤミッション１２ｂが高速に、主変速ギヤミッション１２ａが後進にそれぞれ変速操作されることにより、走行速度Ｖ＝７．９ｋｍ／ｈの後進速度が現出される。
【００３９】
〔第２実施例〕
図１０は、別の実施構造を備えたトラクタの前輪変速システムを示し、この前輪変速システムにあっては、前輪変速装置２０の変速バルブ４８に連係されたパルス制御回路５３を備えている。
【００４０】
パルス制御回路５３は、変速バルブ４８の電磁操作部４８ａにパルス信号を出力して変速バルブ４８を増速状態に切り換え操作することにより、前輪変速装置２０を前輪増速状態に変速操作し、かつ、変速バルブ４８に出力するパルス信号のデューティ比を変更することにより、変速バルブ４８を増速状態に間欠的に切り換え操作して前輪変速装置２０の摩擦クラッチ４０を入り状態に間欠的に切り換え操作するとともに摩擦クラッチ４０を入り状態と切り状態に切り換える間隔を変更する。これにより、前輪変速装置２０は、前輪増速状態に切り換え操作された際、前輪増速状態に間欠的に切り換わることにより、かつ、標準状態と前輪増速状態とに切り換わる間隔が変更されることにより、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度よりも高速度になるようにして、かつ、前輪平均周速度と後輪平均周速度の差が変化するようにして左右前輪１を駆動する。
【００４１】
図１１に示すように、この前輪変速システムの制御手段５４は、操向検出手段５２による検出情報を基に、前車輪１が横向き側操向状態にあると判断し、かつ、前輪検出手段５１が検出状態にあると判断した場合、前輪検出手段５１による検出結果を基に、後車輪２による前輪押し操作の押し強さを算出し、算出前輪押し強さが大であるほど前輪変速装置２０の摩擦クラッチ４０が入り状態になっている時間がより長くなるように、算出前輪押し強さに基づいて変速バルブ４８をデューティ制御して、前輪検出手段５１が非検出状態になるように前輪変速装置２０を変速操作する。
【００４２】
つまり、前車輪１を直進向きから左向きや右向き側に設定角（１０〜１５度）以上に揺動した状態に操向操作して旋回走行する際、前車輪１に掛かる抵抗が小さくて前車輪１が後車輪２によって押された状態にならない間は、前輪検出手段５１が非検出状態になっていて制御手段５４が前輪変速装置２０を標準状態に維持操作し、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度と同一又はほぼ同一になるように前車輪１が後車輪２と同一又はほぼ同一の駆動速度で駆動されて旋回走行していく。
前車輪１に掛かる抵抗が大きくなって前車輪１が後車輪２によって押された状態になると、前輪検出手段５１が検出状態になって制御手段５４が算出前輪押し強さに基づいて前輪変速装置２０を前輪増速状態に変速操作し、左右前輪１の平均周速度が左右後輪２の平均周速度よりも高速度になるように、かつ、後車輪２による前車輪１の押し強さが大であるほど、左右前輪１の平均周速度と左右後輪２の平均周速度の差がより大になるように前車輪１が増速駆動され、前車輪１が後車輪２によって押されてスリップする事態を防止や回避しながら旋回走行することができる。前車輪１を直進向きから左向きは右向き側に設定角（１０〜１５度）以上に揺動した状態に操向操作していても、前輪検出手段５１が非検出状態になると、制御手段５４が前輪変速装置２０を標準状態に変速操作し、左右前輪１の平均周速度と左右後輪２の平均周速度とが同一又はほぼ同一になるように前車輪１の増速駆動が停止される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】トラクタ全体の側面図
【図２】走行用伝動装置の概略図
【図３】前輪操向操作装置の概略図
【図４】前輪変速装置配置部の断面図
【図５】前輪変速装置の標準状態での断面図
【図６】前輪変速装置の前輪増速状態での断面図
【図７】前輪変速装置の操作系のブロック図
【図８】前輪変速装置操作のフロー図
【図９】走行トランスミッションの変速段と走行速度の関係を示す説明図
【図１０】別の実施構造を備えた前輪変速システムのブロック図
【図１１】別の実施構造を備えた前輪変速システムのフロー図
【符号の説明】
【００４４】
１ 前車輪
２ 後車輪
２０ 前輪変速装置
４０ 摩擦クラッチ
５０，５４ 制御手段
５１ 前輪検出手段
５２ 操向検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車であって、
左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度と同一又はほぼ同一になる状態で左右一対の前車輪を駆動する標準状態と、左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度よりも高速度になる状態で左右一対の前車輪を駆動する前輪増速状態とに切り換え自在な前輪変速装置、及び、前記前車輪が前記後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段を備え、
前記前輪検出手段が非検出状態にあると、前記前輪変速装置が前記標準状態になり、前記前輪検出手段が検出状態にあると、前記前輪変速装置が前記前輪増速状態になるように、前記前輪検出手段による検出情報に基づいて前記前輪変速装置を切り換え操作する制御手段を備えてある作業車。
【請求項２】
左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車であって、
左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度よりも高速度になるように、かつ、前記前輪平均周速度と前記後輪平均周速度の差が変化するように左右一対の前車輪を変速駆動する前輪変速装置、及び、前記前車輪が前記後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段を備え、
前記前輪検出手段による検出情報を基に、前記前輪検出手段が非検出状態になるように前記前輪変速装置を変速操作する制御手段を備えてある作業車。
【請求項３】
前記前輪変速装置は、摩擦クラッチを備えて成り、この摩擦クラッチが入り状態と切り状態に切り換え間隔を変更して切り換え操作されることによって、前記前輪平均周速度と前記後輪平均周速度の差を変化させるように構成されている請求項２記載の作業車。
【請求項４】
前記前車輪の操向状態を検出する操向検出手段を備え、
前車輪が直進向きから横向きに設定角度以上に操向された横向き側操向状態にあることを前記操向検出手段が検出すると、前記制御手段は、前記前輪検出手段による検出情報に基づく前記前輪変速装置の変速操作を実行するべく前記操向検出手段による検出情報に基づいて作動し、
前車輪が直進側操向状態にあることを前記操向検出手段が検出すると、前記制御手段は、前記前輪検出手段による検出情報に優先して前記前輪変速装置を前記標準状態に維持操作するべく前記操向検出手段による検出情報に基づいて作動するように構成してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業車。
【請求項１】
左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車であって、
左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度と同一又はほぼ同一になる状態で左右一対の前車輪を駆動する標準状態と、左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度よりも高速度になる状態で左右一対の前車輪を駆動する前輪増速状態とに切り換え自在な前輪変速装置、及び、前記前車輪が前記後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段を備え、
前記前輪検出手段が非検出状態にあると、前記前輪変速装置が前記標準状態になり、前記前輪検出手段が検出状態にあると、前記前輪変速装置が前記前輪増速状態になるように、前記前輪検出手段による検出情報に基づいて前記前輪変速装置を切り換え操作する制御手段を備えてある作業車。
【請求項２】
左右一対の前車輪を操向操作及び駆動自在に備え、左右一対の後車輪を駆動自在に備えた作業車であって、
左右一対の前車輪の平均周速度が左右一対の後車輪の平均周速度よりも高速度になるように、かつ、前記前輪平均周速度と前記後輪平均周速度の差が変化するように左右一対の前車輪を変速駆動する前輪変速装置、及び、前記前車輪が前記後車輪によって押された状態になったことを検出する前輪検出手段を備え、
前記前輪検出手段による検出情報を基に、前記前輪検出手段が非検出状態になるように前記前輪変速装置を変速操作する制御手段を備えてある作業車。
【請求項３】
前記前輪変速装置は、摩擦クラッチを備えて成り、この摩擦クラッチが入り状態と切り状態に切り換え間隔を変更して切り換え操作されることによって、前記前輪平均周速度と前記後輪平均周速度の差を変化させるように構成されている請求項２記載の作業車。
【請求項４】
前記前車輪の操向状態を検出する操向検出手段を備え、
前車輪が直進向きから横向きに設定角度以上に操向された横向き側操向状態にあることを前記操向検出手段が検出すると、前記制御手段は、前記前輪検出手段による検出情報に基づく前記前輪変速装置の変速操作を実行するべく前記操向検出手段による検出情報に基づいて作動し、
前車輪が直進側操向状態にあることを前記操向検出手段が検出すると、前記制御手段は、前記前輪検出手段による検出情報に優先して前記前輪変速装置を前記標準状態に維持操作するべく前記操向検出手段による検出情報に基づいて作動するように構成してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３１５６１８（Ｐ２００６−３１５６１８Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４２８８３（Ｐ２００５−１４２８８３）
【出願日】平成１７年５月１６日（２００５．５．１６）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１６日（２００５．５．１６）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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