作業車両の変速スイッチ配置構造

【課題】変速スイッチを操作する際の手の移動量を可及的に小さくして、オペレータの疲労を軽減できるだけでなく、片手運転時間を短くする。また、変速スイッチを操作する際の視線の移動量も小さくし、オペレータの疲労をさらに軽減させる。
【解決手段】変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）の操作に応じて走行変速装置（第一主変速装置５及び第二主変速装置８）を変速作動させるトラクタＴにおいて、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）をステアリングコラム３１に設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速スイッチの操作に応じて走行変速装置を変速作動させるトラクタなどの作業車両の変速スイッチ配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速スイッチの操作に応じて走行変速装置を変速作動させる作業車両が知られている。例えば、特許文献１に示される作業車両は、走行動力伝動経路中に、油圧式の主変速装置と、手動式の副変速装置とを備えると共に、該副変速装置の変速レバー（以下、副変速レバーという）に、増速スイッチ、減速スイッチなどの変速スイッチを配置し、これら変速スイッチの操作に応じて主変速装置を変速作動させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５１３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の作業車両で主変速装置を変速操作する場合、ステアリングハンドルから片手を離して副変速レバーを握り、副変速レバーに設けられた変速スイッチを操作することになるが、副変速レバーは、通常、運転座席の側方近傍に配置されているので、ステアリングハンドルから副変速レバーまでの手の移動量が大きくなり、オペレータの疲労の原因となるだけでなく、片手運転時間が長くなるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１の作業車両で主変速装置を変速操作する場合、副変速レバーの位置を目視確認した後、副変速レバーを握って変速スイッチを操作しつつ、メータパネル内に配置されている段数表示部で変速段を確認する必要があるので、視線の移動量が大きくなり、オペレータの疲労の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、変速スイッチの操作に応じて走行変速装置を変速作動させる作業車両において、前記変速スイッチをステアリングコラムに設けたことを特徴とする。
また、前記ステアリングコラムは、チルトハンドルを構成すると共に、ステアリングハンドルのチルト動作に一体的に追従し、前記変速スイッチは、ステアリングコラムに設けられる操作レバーの操作に応じて入り切りされることを特徴とする。
また、前記変速スイッチは、ステアリングコラムに設けられる前後進切換レバーの操作に応じて入り切りされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、ステアリングハンドルの近傍に変速スイッチを配置できるので、変速スイッチを操作する際の手の移動量を可及的に小さくして、オペレータの疲労を軽減できるだけでなく、片手運転時間を短くすることができる。しかも、変速スイッチを操作する際の視線の移動量も小さくすることができるので、オペレータの疲労をさらに軽減することができる。
また、請求項２の発明によれば、レバー操作で変速スイッチを入り切りさせるので、変速スイッチを直接操作する場合に比べ、操作性を向上させることができる。しかも、操作レバーは、チルトハンドルを構成するステアリングコラムに設けられるので、オペレータの体格に合わせて変更されるステアリングハンドルのチルト動作に伴って、変速レバーの位置を常に適切な位置に変更することができる。
また、請求項３の発明によれば、前後進切換レバーを主変速レバーに兼用することができるので、別途専用の操作レバーを設ける場合に比べ、構造の簡略化やコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】トラクタの側面図である。
【図２】トランスミッションケースの全体断面図である。
【図３】トラクタの油圧構成を示す油圧回路図である。
【図４】操作部の平面図である。
【図５】メータパネルの正面図である。
【図６】副変速装置が高速側に切り換えられた状態におけるシフトアップ制御の制御例を示すタイミングチャートである。
【図７】副変速装置が高速側に切り換えられた状態におけるシフトアップ制御の制御例を示すフローチャートである。
【図８】ステアリングハンドル周辺（左コラムカバー取外状態）を示す正面図である。
【図９】ステアリングハンドル周辺を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る操作部の平面図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る操作部の側面図である。
【図１２】本発明の第二実施形態に係る操作部の側断面図である。
【図１３】本発明の第二実施形態に係るステアリングハンドル周辺（コラムカバー取外状態）を示す側面図である。
【図１４】本発明の第二実施形態に係る操作部のＡ矢視図である。
【図１５】本発明の第二実施形態に係る操作部（ステアリングハンドル取外状態）のＡ矢視図である。
【図１６】本発明の第二実施形態に係るステアリングハンドル周辺（ステアリングハンドル及びコラムカバー取外状態）のＡ矢視図である。
【図１７】本発明の第二実施形態に係る操作部のＢ矢視図である。
【図１８】本発明の第二実施形態に係る操作部の斜視図である。
【図１９】本発明の第三実施形態に係る操作部の平面図である。
【図２０】本発明の第三実施形態に係る操作部の側断面である。
【図２１】本発明の第三実施形態に係るステアリングハンドル周辺の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、Ｔは農用のトラクタ（作業車両）であって、該トラクタＴには、トランスミッションケース１が搭載されている。図２に示すように、トランスミッションケース１は、主クラッチ機構２を介してエンジンＥの動力を入力すると共に、入力した動力を走行動力伝動経路３とＰＴＯ動力伝動経路４とに分岐させる。
【００１０】
走行動力伝動経路３には、摩擦多板式の油圧クラッチＣ１〜Ｃ４を用いて構成され、４段の変速を行う第一主変速装置５と、摩擦多板式の油圧クラッチＣＦ、ＣＲを用いて構成され、走行動力の正逆転変速を行う前後進切換装置６と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成され、３段の変速を行う副変速装置７と、摩擦多板式の油圧クラッチＣＬ、ＣＨを用いて構成され、高低２段の変速を行う第二主変速装置８とが設けられている。
【００１１】
上記の構成によれば、前後進切換装置６による変速によって前進と後進の切り換えができると共に、第一主変速装置５と第二主変速装置８による変速の組み合せによって８段の走行変速が可能であり、さらに、副変速装置７による変速を組み合せることによって２４段の走行変速が可能になる。
【００１２】
第一主変速装置５、副変速装置７及び第二主変速装置８で変速された走行動力は、前車軸及び後車軸に伝動される。前車軸への動力伝動経路には、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置９が設けられており、該倍速伝動装置９による動力の変速又は切断によって、旋回時における前輪倍速駆動や４駆、２駆の切換えが行われるようになっている。
【００１３】
ＰＴＯ動力伝動経路４には、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されるＰＴＯクラッチ１０と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成されるＰＴＯ変速装置１１とが設けられており、走行状態に影響されない独立したＰＴＯ動力伝動系、すなわち、インディペンデントＰＴＯ仕様のＰＴＯ動力伝動経路４を構成している。
【００１４】
本実施形態のトラクタＴには、図３に示すような油圧回路が構成されている。この油圧回路は、２つの油圧ポンプＰ１、Ｐ２を備え、一方の油圧ポンプＰ１から供給される油圧で、倍速伝動装置９、リフトシリンダ１２及びリフトロッドシリンダ１３を動作させ、他方の油圧ポンプＰ２から供給される油圧で、ステアリングユニット１４、第一主変速装置５、前後進切換装置６、第二主変速装置８、ＰＴＯクラッチ１０及び自動ブレーキ旋回装置１５を動作させるように構成されている。
【００１５】
本実施形態では、第一主変速装置５の各油圧クラッチＣ１〜Ｃ４を、それぞれ電磁比例弁１６ａ〜１６ｄの昇圧制御にもとづいて択一的に作動制御し、第二主変速装置８の各油圧クラッチＣＬ、ＣＨを、電磁方向切換弁１７の切換え制御にもとづいて作動制御する。このようにすると、第一主変速装置５及び第二主変速装置８の各油圧クラッチＣ１〜Ｃ４、ＣＬ、ＣＨをすべて電磁比例弁で制御するものに比べ、走行変速装置を安価に構成することができる。また、変速の度に第二主変速装置８の油圧クラッチＣＬ、ＣＨを断続する必要がないので、第二主変速装置８に設けられる油圧クラッチＣＬ、ＣＨの耐久性を向上させるためのコストアップが回避される。尚、第二主変速装置８の油圧クラッチＣＬ、ＣＨを作動させる油路には、油圧クラッチＣＬ、ＣＨの接続状態を検出すための圧力スイッチ１８が設けられ、また、油圧回路の適所には、作動油の温度を検出するための油温センサ１９が設けられている。
【００１６】
図１及び図４に示すように、トラクタＴの機体上には、オペレータが乗車する操作部２０が構成されている。操作部２０には、オペレータが着座する運転席２１が設けられると共に、走行操作や作業機２２の操作を行うための各種操作具が設けられている。例えば、運転席２１の前方には、機体を操向するためのステアリングハンドル２３、前後進切換装置６を切り換えるための前後進切換レバー２４、第一主変速装置５及び第二主変速装置８を変速操作するための変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）、作業機２２を昇降操作するための作業機昇降レバー２７などが設けられ、運転席２１の左側方には、副変速装置７を切り換えるための副変速レバー２８などが設けられている。
【００１７】
図５に示すように、運転席２１の前方には、メータパネル２９が設けられている。メータパネル２９内には、タコメータや各種のモニタランプが設けられるだけでなく、各種の状態表示や設定表示を行う表示部３０が設けられている。本実施形態の表示部３０は、液晶パネルで構成されており、主変速装置５、８や副変速装置７の変速段数表示を行うようになっている。
【００１８】
トラクタＴには、マイコンなどを用いて構成される走行制御用の制御装置（図示せず）が設けられている。制御装置の入力側には、前述した圧力スイッチ１８、油温センサ１９、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）に加え、副変速レバー２８の操作位置（高速、中速、低速、ニュートラル）を検出する４つの副変速スイッチ（図示せず）と、前後進切換レバー２４の操作位置（前進、後進、ニュートラル）を検出する３つの前後進スイッチ（図示せず）と、車速を検出する車速センサ（図示せず）と、エンジン回転を検出するエンジン回転センサ（図示せず）とが接続される一方、出力側には、前述した電磁比例弁１６ａ〜１６ｄ、電磁方向切換弁１７、表示部３０などが接続されている。
【００１９】
そして、制御装置は、オペレータの変速操作に応じて、主に電磁比例弁１６ａ〜１６ｄ及び電磁方向切換弁１７を制御し、各種の変速パターンを現出させる走行変速制御を行う。具体的には、変速スイッチの増速側（増速操作検出スイッチ２５）の入り（ＯＮ）に応じて第一主変速装置５及び第二主変速装置８を変速させるシフトアップ制御、変速スイッチの減速側（減速操作検出スイッチ２６）の入り（ＯＮ）に応じて第一主変速装置５及び第二主変速装置８を変速させるシフトダウン制御、副変速レバー２８の操作に応じて第一主変速装置５及び第二主変速装置８を変速させる副変速操作連動制御、エンジン始動時における第一主変速装置５及び第二主変速装置８の初期変速段を設定する初期変速段設定制御、前後進切換レバー２４の操作に応じて第一主変速装置５及び第二主変速装置８を変速させる前後進操作連動制御などが行われるようになっている。例えば、副変速装置７が高速側に切り換えられた状態で増速操作検出スイッチ２５が入りとなった場合には、図６及び図７に示すような手順でシフトアップ制御が行われる。
【００２０】
次に、ステアリングハンドル２３の周辺構成及び変速スイッチの配置構成について、図８及び図９を参照して説明する。
【００２１】
ステアリングハンドル２３は、図示しないステアリング軸を介してステアリングコラム３１に支持されている。ステアリングコラム３１は、左右を向くチルト支軸３２を中心として前後傾動自在に構成されると共に、任意の傾斜角で固定できるようになっている。つまり、ステアリングコラム３１は、ステアリングハンドル２３の前後傾斜を調節するチルトハンドル機構の一部を構成すると共に、ステアリングハンドル２３のチルト動作に一体的に追従するようになっている。
【００２２】
前後進切換レバー２４及び作業機昇降レバー２７も、ステアリングコラム３１に支持されており、ステアリングハンドル２３のチルト動作に一体的に追従するようになっている。前後進切換レバー２４は、ステアリングコラム３１の左側に前後操作自在に配置され、ニュートラル位置から前方への操作にもとづいて、機械的に連繋される前後進切換装置６が前進側に切換わる一方、ニュートラル位置から後方への操作にもとづいて、前後進切換装置６が後進側に切換わるようになっている。
【００２３】
また、作業機昇降レバー２７は、ステアリングコラム３１の右側に上下操作自在に配置され、ニュートラル位置から上方への操作にもとづいて、作業機２２が上昇制御され、ニュートラル位置から下方への操作にもとづいて、作業機２２が下降制御されるようになっている。なお、作業機２２の昇降制御は、作業機制御用の制御装置（図示せず）により実行されるが、本発明の要部ではないので、説明を省略する。
【００２４】
変速スイッチは、増速操作検出スイッチ２５と減速操作検出スイッチ２６からなり、ステアリングコラム３１に設けられる前後進切換レバー２４の所定方向の操作（前後進切換操作とは異なる方向の操作）に応じて入り切りするように配置されている。例えば、前後進切換レバー２４の基端部に、前後方向を向くレバー操作支点３３を追加し、前後進切換レバー２４の左右方向（上下方向）の操作を可能にすると共に、前後進切換レバー２４の左方向の操作時に増速操作検出スイッチ２５が入りとなるように配置し、前後進切換レバー２４の右方向の操作時に減速操作検出スイッチ２６が入りとなるように配置する。
【００２５】
このようにすると、図９に示すように、前後進切換レバー２４を前進側（前方）又は後進側（後方）に操作した状態において、前後進切換レバー２４を左方向に操作すると、増速操作検出スイッチ２５の入りに応じて、第一主変速装置５及び第二主変速装置８のシフトアップ制御が実行され、前後進切換レバー２４を右方向に操作すると、減速操作検出スイッチ２６の入りに応じて、第一主変速装置５及び第二主変速装置８のシフトダウン制御が実行されることになる。
【００２６】
叙述の如く構成された本実施形態によれば、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）の操作に応じて走行変速装置（第一主変速装置５及び第二主変速装置８）を変速作動させるトラクタＴにおいて、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）をステアリングコラム３１に設けたので、ステアリングハンドル２３の近傍に変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）を配置でき、その結果、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）を操作する際の手の移動量を可及的に小さくして、オペレータの疲労を軽減できるだけでなく、片手運転時間を短くすることができる。しかも、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）を操作する際の視線の移動量も小さくすることができるので、オペレータの疲労をさらに軽減することができる。
【００２７】
また、ステアリングコラム３１は、チルトハンドルを構成すると共に、ステアリングハンドル２３のチルト動作に一体的に追従し、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）は、ステアリングコラム３１に設けられる操作レバー（前後進切換レバー２４）の操作に応じて入り切りされるので、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）を直接操作する場合に比べ、操作性を向上させることができる。しかも、操作レバー（前後進切換レバー２４）は、チルトハンドルを構成するステアリングコラム３１に設けられるので、オペレータの体格に合わせて変更されるステアリングハンドル２３のチルト動作に伴って、変速レバー（前後進切換レバー２４）の位置を常に適切な位置に変更することができる。
【００２８】
また、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ２５、減速操作検出スイッチ２６）は、ステアリングコラム３１に設けられる前後進切換レバー２４の操作に応じて入り切りされるので、前後進切換レバー２４を主変速レバーに兼用することができ、その結果、別途専用の操作レバーを設ける場合に比べ、構造の簡略化やコストダウンを図ることができる。
【００２９】
次に、本発明の第二実施形態について、図１０〜図１８を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通の部分については、前記実施形態と符号を共通とすることにより、前記実施形態の説明を援用する。
【００３０】
これらの図に示すように、第二実施形態は、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ、減速操作検出スイッチ）をステアリングコラム３１に設けた点や、変速スイッチ（増速操作検出スイッチ、減速操作検出スイッチ）がステアリングコラム３１に設けられる操作レバーの操作に応じて入り切りされる点は前記実施形態と同様であるが、ステアリングコラム３１に専用の変速操作レバー５０を設け、該変速操作レバー５０の操作に応じて変速スイッチ（増速操作検出スイッチ、減速操作検出スイッチ）を入り切りする点が前記実施形態と相違している。なお、操作レバーの操作に応じて変速スイッチ（増速操作検出スイッチ、減速操作検出スイッチ）を入り切りするための構造は、前記実施形態と同様であるため、増速操作検出スイッチ及び減速操作検出スイッチの図示は省略する。
【００３１】
変速操作レバー５０は、ステアリングハンドル２３の中心よりも前方に配置されている。このような配置構成にすると、オペレータの機体乗降時やペダル操作時において不意に変速操作レバー５０に接触し、意図しない変速が行われることを防止できる。
【００３２】
また、変速操作レバー５０の操作部分は、ステアリングハンドル２３の外径よりも外側に配置することが好ましい。このような配置構成にすると、図１７に示すように、ステアリングハンドル２３のスポーク間を介してメータパネル２９を見る際に、変速操作レバー５０の操作部分が邪魔になるという不都合を回避できる。
【００３３】
また、ステアリングハンドル２３の右側には、前述した作業機昇降レバー２７や変速操作レバー５０に加え、方向指示器（ウインカ）を点滅操作するための方向指示器レバー５１が設けられている。ここで、本実施形態では、オペレータ側から見て、手前側に作業機昇降レバー２７、奥側に変速操作レバー５０、両レバー２７、５０間に方向指示器レバー５１を配置している。
【００３４】
図１１に示すように、変速操作レバー５０の操作方向は、作業機昇降レバー２７の操作方向に対し、略直角になるように設定されている。例えば、ステアリングハンドル２３の上面と平行で、かつ、前後方向となるように変速操作レバー５０の操作方向を設定する。このようにすると、変速操作レバー５０と作業機昇降レバー２７の誤認に起因する誤操作を防止することができる。つまり、変速操作レバー５０を作業機昇降レバー２７と誤認して上下方向に操作しても、走行変速動作が行われることがなく、また、作業機昇降レバー２７を変速操作レバー５０と誤認して前後方向に操作しても、作業機昇降動作が行われることがない。
【００３５】
また、本実施形態では、副変速レバー２８に設けられる既存の変速スイッチ（増速スイッチ、減速スイッチ）５２も併設しており、該変速スイッチ５２の操作に応じた第一主変速装置５及び第二主変速装置８のシフトアップ制御やシフトダウン制御も行うようになっている。このようにすると、トラクタＴの使用状況やオペレータの好みで変速操作レバー５０、変速スイッチ５２を選択的に使用することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、変速操作レバー５０と変速スイッチ５２を併設するにあたり、トラクタＴの走行状態に応じて変速操作レバー５０による変速操作を無効化することができる。例えば、副変速レバー２８が高速位置に操作された高速走行状態（路上走行状態）において、変速操作レバー５０の操作を無効にする。このようにすると、変速操作レバー５０を方向指示器レバー５１と誤認して操作する不都合を回避できる。つまり、変速操作レバー５０の使用を、方向指示器レバー５１を使用しない作業走行状態に限定することにより、変速操作レバー５０の誤操作を減少させることができる。
【００３７】
次に、本発明の第三実施形態について、図１９〜図２１を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通の部分については、前記実施形態と符号を共通とすることにより、前記実施形態の説明を援用する。
【００３８】
これらの図に示すように、第三実施形態は、変速スイッチをステアリングコラム３１に設けた点は前記実施形態と同様であるが、操作レバーを介することなく、ステアリングコラム３１に設けた変速スイッチ６０を直接操作する点が前記実施形態と相違している。
【００３９】
本実施形態の変速スイッチ６０は、２方向（増速方向及び減速方向）に傾倒操作可能で、かつ、自動中立復帰するレバー型２接点スイッチからなり、ステアリングコラム３１の適所に配置される。例えば、本実施形態では、作業機昇降レバー２７と同様、ステアリングハンドル２３の右側に変速スイッチ６０を配置することにより、耕耘作業時などオペレータが半身になり左手でステアリングハンドル２３を握った状態でも、良好な操作性を確保することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、ステアリングハンドル２３の右側に作業機昇降レバー２７及び変速スイッチ６０を配置するにあたり、変速スイッチ６０のレバー部分を作業機昇降レバー２７よりも短くすると共に、ステアリングハンドル２３から変速スイッチ６０までの距離を、ステアリングハンドル２３から作業機昇降レバー２７までの距離よりも長くしている。このようにすると、作業機昇降レバー２７と変速スイッチ６０の誤認を効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１トランスミッションケース
５第一主変速装置
６前後進切換装置
７副変速装置
８第二主変速装置
２３ステアリングハンドル
２４前後進切換レバー
２５増速操作検出スイッチ（変速スイッチ）
２６減速操作検出スイッチ（変速スイッチ）
３１ステアリングコラム
３２チルト支軸
３３レバー操作支点
５０変速操作レバー
６０変速スイッチ
Ｔトラクタ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速スイッチの操作に応じて走行変速装置を変速作動させる作業車両において、前記変速スイッチをステアリングコラムに設けたことを特徴とする作業車両の変速スイッチ配置構造。
【請求項２】
前記ステアリングコラムは、チルトハンドルを構成すると共に、ステアリングハンドルのチルト動作に一体的に追従し、前記変速スイッチは、ステアリングコラムに設けられる操作レバーの操作に応じて入り切りされることを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速スイッチ配置構造。
【請求項３】
前記変速スイッチは、ステアリングコラムに設けられる前後進切換レバーの操作に応じて入り切りされることを特徴とする請求項１又は２記載の作業車両の変速スイッチ配置構造。

【図１】