作業車両の変速制御装置
【課題】変速レバーのグリップ部に設けたスイッチ式変速操作部のアップダウン操作により、第１及び第２変速装置を連携して切り換える場合に、多段化した変速装置を違和感なく且つ確実に変速操作できるとともに、必要に応じて変速時間を短縮して作業効率の向上を図る。
【解決手段】変速レバー１７にて副変速装置４７の変速操作があった後は、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作では主変速装置４６だけを切り換えるような制御部を設ける。
【解決手段】変速レバー１７にて副変速装置４７の変速操作があった後は、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作では主変速装置４６だけを切り換えるような制御部を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は作業車両の変速制御装置に関するものであり、特に、変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式操作部を備えた作業車両の変速制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業用トラクタをはじめとする此種作業車両には、特開平６−１０７０２３号公報に示されるように、アクチュエータの駆動によりシンクロメッシュ機構を介して変速可能な変速装置と、変速レバーの手動操作により変速可能な変速装置とを備え、前記変速レバーのグリップ部には変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部を設け、このスイッチ式変速操作部のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータを駆動させ、前者の変速装置を切り換え可能に形成したものが知られている。
【０００３】
従って、前記双方の変速装置の各ギヤ組を組み合わせて変速位置を多段化することができ、例えば、湿式多板クラッチの駆動による第１変速装置が「高速」「低速」の２段の変速位置を備え、油圧シリンダの駆動によりシンクロメッシュを介して変速する第２変速装置が「１速」乃至「４速」の４段の変速位置を有し、変速レバーの手動操作による第３変速装置が「低速」「中速」「高速」の３段の変速位置を備えている場合は、第１、第２、第３変速装置の各変速段の組み合わせによって合計２４段の変速段を構成することができる。いま、仮に変速レバーの手動操作にて第３変速装置の変速位置を「低速」に設定したときは、第１変速装置及び第２変速装置を連携して得られる変速段を「１段」乃至「８段」の８段階に切り換え可能であり、比較的低速域の範囲内で前記スイッチ式変速操作部のアップダウン操作により、変速位置を極めて簡単に変更することができる。
【０００４】
ここで、例えば車速を低速域から中速域へ変更する場合に、変速レバーによって第３変速装置を「中速」へシフトアップした場合は、車速差が最小となるように、アクチュエータを駆動させて、中速域内に於いて第１及び第２変速装置を連携して得られる変速位置の最低段（「９段」）に自動変速させる制御が行われている。一方、例えば変速レバーによって第３変速装置を「高速」から「中速」へシフトダウンした場合には、中速域内に於いて第１及び第２変速装置を連携して得られる変速位置の最高段（「１６段」）に自動変速させて、車速差が最小となるように自動制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の此種作業車両の変速制御装置は、前述したように、アクチュエータの駆動により変速可能な第１変速装置及び第２変速装置と、変速レバーの手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置とを備え、第１、第２、第３変速装置の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成している。そして、変速レバーのグリップ部に設けた一対のスイッチ式変速操作部により、第１、第２変速装置の変速位置を連携して切り換えるとともに、変速レバーの手動操作によって第３変速装置を切り換える。
【０００７】
しかし、変速レバーによって第３変速装置をシフトアップ若しくはシフトダウンした場合は、第１及び第２変速装置を連携して得られる変速位置の最低段若しくは最高段に自動変速されるため、オペレータの所望する変速位置にするには前記スイッチ式変速操作部を多数回操作しなければならず、変速操作に時間がかかるとともに操作が極めて面倒であった。
【０００８】
そこで、変速レバーのグリップ部に設けたスイッチ式変速操作部のアップダウン操作により、第１及び第２変速装置を連携して切り換える場合に、多段化した変速位置を違和感なく且つ確実に変速操作できるとともに、必要に応じて変速時間を短縮して作業効率の向上を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は上記課題を鑑みて作業車両の変速制御装置を以下のように構成した。
即ち、請求項１記載の発明は、アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前記変速レバー１７にて第３変速装置４７の変速操作があった後は、前記スイッチ式変速操作部３７，３８の操作では第２変速装置４６だけを切り換える制御部３０を備えたことを特徴とする作業車両の変速制御装置とした。
【００１０】
請求項２記載の発明は、アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前記第１及び第２変速装置４２，４６の現在の変速位置を記憶する手段３０を設け、前記変速レバー１７により第３変速装置４７を他の位置に変速して走行した後に、再び、該変速レバー１７により第３変速装置４７を元の位置に変速操作した場合は、記憶手段３０に記憶された第１及び第２変速装置４２，４６の変速位置に復帰させる制御部３０を備えた作業車両の変速制御装置とした。
【００１１】
請求項３記載の発明は、昇降自在な対地作業機と、アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前後進を切り換える前後進切り換え装置４３を設けるとともに、前記第１及び第２変速装置４２，４６の現在の変速位置を記憶する手段３０を設け、作業状態から前記前後進切り換え装置４３が前進若しくは後進に切り換えられて非作業状態に切り換わった後に、再び、作業状態に戻す場合は、記憶手段３０に記憶された第１及び第２変速装置４２，４６の変速位置に復帰させる制御部３０を備えた作業車両の変速制御装置とした。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記第１変速装置４２は高低２段の変速位置を有し且つ湿式多板クラッチ５５の駆動にて変速され、上記第２変速装置４６は少なくとも高低３段の変速位置を有し且つ油圧シリンダ４４，４５の駆動によりシンクロメッシュ機構を介して変速される請求項１，２または３記載の作業車両の変速制御装置とした。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように構成した請求項１記載の発明は、変速レバーにて第３変速装置の変速操作があった後は、スイッチ式変速操作部の操作では第２変速装置だけを切り換える制御部を備えたので、例えば、作業途中で一旦第３変速装置を切り換えて高速走行した後に再び作業速に戻す場合、スイッチ式変速操作部を少ない回数で操作すれば所望の変速位置に切り換わる。斯くして、変速操作が簡単となり、変速操作時間も短縮することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、第１及び第２変速装置の変速位置を記憶しておき、第３変速装置を他の位置（例えば作業領域から高速領域）に切り換えて走行した後に再び元の位置に戻した場合には、記憶された第１及び第２変速装置の変速位置に復帰させるので、スイッチ式変速操作部を操作せずして元の速度（作業速度）に復帰でき、作業効率の向上を図ることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、第１及び第２変速装置の変速位置を記憶しておき、作業状態から前後進切り換え装置が切り換えられて非作業状態に切り換わった後に、再び作業状態に戻す場合には、記憶された第１及び第２変速装置の変速位置に復帰させるので、スイッチ式変速操作部を操作せずして作業速に復帰でき、作業効率の向上を図ることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、第１変速装置は高低２段の変速位置を有し且つ湿式多板クラッチの駆動にて変速され、第２変速装置は少なくとも高低３段の変速位置を有し且つ油圧シリンダの駆動によりシンクロメッシュ機構を介して変速されるので、スイッチ式変速操作部のアップ若しくはダウン操作により、第１及び第２変速装置を組み合わせ連携した多数の変速段を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図は本発明の一実施の形態を示すものである。
【図１】トラクタの側面図。
【図２】運転席の一部切欠平面図。
【図３】クラッチリンク機構の側面図。
【図４】クラッチリンク機構の正面図。
【図５】変速制御系のブロック図。
【図６】ミッションケース内の変速装置の構成を示す縦断側面図。
【図７】動力伝達経路を示す線図。
【図８】変速装置の変速パターンを示す一覧図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１及び図２は作業車両の一例として農業用トラクタ１０を示し、車体の前部にエンジン１１を搭載し、該エンジン１１の回転動力を後述するようにミッションケース１２内の各種変速装置により適宜変速した後に、後輪１３，１３の二輪または後輪１３，１３と前輪１４，１４の四輪へ伝達するように構成してある。車体の後部にはリンク機構１５を介してロータリ等の作業機Ｓを牽引する。
【００１９】
一方、運転席１６の右側には、変速装置を切り換えるための変速レバー１７や、作業機の高さを変更するポジションレバー１８、追加機器操作用のサブコンレバー１９，１９…等、各種操作レバーが配置されている。運転席１６の前方にはハンドルポスト２０が設けられ、このハンドルポスト２０に操向操作部であるステアリングハンドル２１が装着されている。該ステアリングハンドル２１を回転操作することにより、操向輪である前輪１４が回向して車体が旋回する。また、ハンドルポスト２０の上部側面に作業機昇降スイッチ２２と前後進切り換えレバー２３を突設する。ハンドルポスト２０の上部前方には、車速や変速位置等の表示部であるメータパネル２４を配置し、ハンドルポスト２０の下部右側にアクセルペダル２５及びブレーキペダル２６を設けるとともに、ハンドルポスト２０の下部左側にクラッチペダル２７を設ける。尚、符号３０は制御部であるコントローラである。
【００２０】
前記変速レバー１７は逆ｈ型のレバーガイド３５から上方に突出され、車体の外側前方に「高速（Ｈ）」位置、車体の外側後方に「中速（Ｍ）」位置、車体の内側後方に「低速（Ｌ）」位置と、３段の変速パターンを有しており、該変速レバー１７をレバーガイド３５に沿って回動操作することにより、後述の副変速装置４７が、リンク機構並びにワイヤケーブル等を介して「高速」「中速」「低速」の何れかに手動で切り換えられるように構成されている。また、該変速レバー１７のグリップ部３６の側面部には、変速位置をアップ若しくはダウン指令するスイッチ式変速操作部であるアップスイッチ３７とダウンスイッチ３８が設けられ、後述のハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置からアップ若しくはダウンする。尚、変速レバー１７の近傍には、後述するように、変速レバー１７による手動変速操作時に車速差が最小となる自動変速制御を入り切りするために、プッシュ式の自動制御入り切りスイッチ３９を設けてある。
【００２１】
ここで、前記エンジン１１はエンジンフード２８にて被蔽されており、該エンジンフード２８はフードステー２９にて支持されている。図３及び図４に示すように、前記エンジンフード２８はトップカバー２８ａとサイドカバー２８ｂとからなり、クラッチハウジング １２ａの湾曲した上面部１２ａａに正面視門型形状のブラケット７１の基部７１ａを固設し、該クラッチハウジング１２ａにブラケット７１を立設する。そして、該ブラケット７１の左右両側面部７１ｂに前記フードステー２９の左右脚部２９ａ，２９ａをボルト締めにて固定する。尚、該ブラケット７１の基部７１ａは断面視コ字形であり、該基部７１ａの一側部には突起部７１ｃが突設されている。尚、符号６８はマフラー、６９はエアクリーナ、７０はエアクリーナ６９とエンジン１１とを接続するインレットパイプである。このインレットパイプ７０は前記ブラケット７１に支持されている。また、６６はブレーキロッドである。
【００２２】
一方、キャビン内に設けた軸７２には前記クラッチペダル２７が枢着され、この軸７２を中心にアーム７３がクラッチペダル２７と一体に回動する。また、クラッチハウジング１２ａ内には軸７４を設け、該軸７４には後述の湿式多板型メインクラッチ４０を入り切りするためのクラッチヨーク７５を枢着し、このクラッチヨーク７５の基端部にクラッチアーム７６を取り付けある。該クラッチヨーク７５とクラッチアーム７６は軸７４を中心に一体に回動する。そして、前記アーム７３とクラッチアーム７６とをクラッチロッド７７にて連結するとともに、クラッチアーム７６の前端部に調整用のストッパボルト７８を螺着する。
【００２３】
而して、これらクラッチアーム７６やクラッチロッド７７等からクラッチリンク機構が構成され、前記クラッチペダル２７を踏み込んだときには、クラッチロッド７７が引き上げられてクラッチアーム７４と一体にクラッチヨーク７５が回動し、メインクラッチ４０が切り状態となる。このとき、クラッチアーム７６の前端部に螺着したストッパボルト７８が、前記ブラケットの突起部７１ｃの下面に当接するため、このストッパボルト７８の螺着位置を調整することにより、クラッチヨーク７５の回動量即ちクラッチペダル２７の踏み込み量の調整が可能である。前記ストッパボルト７８はフードステー２９の下方部にあるので、前記サイドカバー２８ｂを開放すればストッパボルト７８が露出し、極めて容易にクラッチリンク機構の調整を行うことができる。
【００２４】
次に、図５乃至図９に従って動力伝達系の構成について説明する。ミッションケース１２は最前部に設けられたクラッチハウジング１２ａと、その後方に順次接続されたフロントミッションケース１２ｂ及びミッドミッションケース１２ｃと、最後部に設けられたリヤミッションケース１２ｄとから構成されている。前記クラッチハウジング１２ａには、湿式多板のメインクラッチ４０及びクラッチヨーク７５とＰＴＯクラッチ４１が設けられ、フロントミッションケース１２ｂには、ハイロー切り換え装置４２と前後進切り換え装置４３が設けられている。前記クラッチペダル２７の踏み込み操作によりクラッチヨーク７５の先端部が前方へ押されると、メインクラッチ４０が「切」状態となる。
【００２５】
また、ミッドミッションケース１２ｃには、油圧シリンダ４４，４５の駆動で変速位置が切り換わるシンクロメッシュ式の主変速装置４６と、前記変速レバー１７による手動切り換え式の副変速装置４７とが設けられ、前輪１４への動力を伝達する前輪伝達軸４８には、等速四駆と倍速四駆とを切り換える四駆切り換え装置４９を設けてある。更に、リヤミッションケース１２ｄにはリヤデファレンシャル装置５０とＰＴＯ変速装置５１が設けられている。
【００２６】
前記エンジン１１の回転動力は、クラッチペダル２７の踏み込み操作によりメインクラッチ４０にて断続され、第１変速装置であるハイロー切り換え装置４２、前後進切り換え装置４３、第２変速装置である主変速装置４６、第３変速装置である副変速装置４７へと順次伝達される。ハイロー切り換え装置４２は、「高速」「低速」二つのギヤ組５３，５４を切り換えるためのアクチュエータとして湿式多板のハイロークラッチ５５を有する変速装置であり、前記コントローラ３０によりハイロークラッチ５５がハイ側に「入」となれば、一方のギヤ組５３を介して動力が「高速」で伝達され、ハイロークラッチ５５がロー側に「入」となれば、前記一方のギヤ組５３よりも減速比の高い他方のギヤ組５４を介して動力が「低速」で伝達される。
【００２７】
前後進切り換え装置４３は、「前進」「後進」二つのギヤ組５６，５７を切り換えるためのアクチュエータとして湿式多板の前後進クラッチ５８を有する変速装置であり、前述の前後進切り換えレバー２２が前進位置に操作されている場合は、コントローラ３０により前後進クラッチ５８が「前進」側に「入」となり、前記ギヤ組５６を介して動力が正回転で伝達される。また、前後進切り換えレバー２２が後進位置に操作されている場合は、コントローラ３０により前後進クラッチ５８が「後進」側に「入」となり、前記ギヤ組５７を介して動力が逆回転で伝達される。
【００２８】
主変速装置４６は、四つのギヤ組からなるシンクロメッシュギヤ式変速装置であり、前後進切り換え装置４３から出力された回転動力を、動力上手側から４速ギヤ組５９、３速ギヤ組６０、２速ギヤ組６１、１速ギヤ組６２の何れか一つを通じて副変速装置４７へ伝達する。４速ギヤ組５９と３速ギヤ組６０との駆動側ギヤ間にはシンクロメッシュ機構を有するシフタリングを設け、コントローラ３０により油圧シリンダ４４を伸縮駆動し、このシフタリングが前後スライドして「４速」若しくは「３速」に変速されるように構成し、これと同様に、２速ギヤ組６１と１速ギヤ組６２との駆動側ギヤ間にもシンクロメッシュ機構を有するシフタリングを設け、コントローラ３０により油圧シリンダ４５を伸縮駆動し、このシフタリングが前後スライドして「２速」若しくは「１速」に変速されるように構成してある。
【００２９】
副変速装置４７は、前記変速レバー１７の手動操作により切り換わるスライディングメッシュギヤ式変速装置となっており、「高速」（直結）のギヤ組６３、「中速」のギヤ組６４、「低速」のギヤ組６５と、３段の変速位置を有している。後述するように、「高速」のギヤ組６３と「中速」のギヤ組６４との間に設けられたシフタリングが、変速レバー１７の手動操作にて中立位置から前方へスライドすれば「高速」（直結）となり、このシフタリングが中立位置から後方へスライドすれば「中速」となる。また、「低速」のギヤ組６５の前方に設けられたシフタリングが、変速レバー１７の手動操作にて中立位置から後方へスライドすれば「低速」となる。
【００３０】
そして、前記副変速装置４７で変速された回転動力は、リヤデファレンシャル装置５０を経て後輪１３に伝達されるとともに、前輪伝達軸４８にも伝達される。そして、該前輪伝達軸４８に設けられた四駆切り換え装置４９にて「等速」或いは「増速」に切り換えられた後、フロントデファレンシャル装置６６を経て前輪１４に伝達される。更に、エンジン１１の回転動力はメインクラッチ４０の前段にてＰＴＯ系に分岐され、ＰＴＯクラッチ４１により断接される。そして、ＰＴＯ変速装置５１に変速された後、車体後部に突設したＰＴＯ取り出し軸５２に伝達される。
【００３１】
斯くして、前記ハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して、８段の変速パターンが得られ、更に、副変速装置４７の変速パターン３段を組み合わせて、２４段の変速パターンを得ることができる。そして、前述した変速レバー１７のグリップ部３６に設けたアップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の押し操作により、コントローラ３０からハイロークラッチ５５或いは油圧シリンダ４４，４５が駆動されて、ハイロー切り換え４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置からアップ若しくはダウンさせることができる。そして、コントローラ３０は各スイッチやセンサの検出信号に基づいて現在の変速位置を判別し、前記メータパネル２４に設けられたインジケータに現変速位置を表示する。
【００３２】
前記変速レバー１７のグリップ部３６に設けられているアップスイッチ３７またはダウンスイッチ３８を押し操作した場合には、コントローラ３０の指令信号によって、ハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置からアップ若しくはダウンさせる。例えば、変速レバー１７が「低速（Ｌ）」位置にシフトされているときは、副変速装置４７が「低速」位置にあり、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作により、変速段が「１段」から「８段」の範囲内で変速される。これに対して、例えば変速レバー１７が「高速（Ｈ）」位置にシフトされているときは、副変速装置４７が「高速」位置にあり、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作によって、変速段が「１７段」から「２４段」の範囲内で変速される。
【００３３】
ここで、自動制御入り切りスイッチ３９が「入」状態の場合、前記変速レバー１７による手動変速操作があったときは、リンク機構を介して副変速装置４７を変速すると同時に、ハイロークラッチ５５及び油圧シリンダ４４，４５を作動させて、ハイロー切り換え装置４２及び主変速装置４６を連携して得られる変速位置を車速差が最小となるように自動変速させる制御が行われる。
【００３４】
例えば、副変速装置４７が「低速」の状態で、主変速装置４６が「３速」、ハイロー切り換え装置４２が「高」、即ち、変速段が「６段」にある状態で、変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「中速（Ｍ）」位置へと増速側に操作した場合は、副変速装置４７が「中速」位置に切り換わると同時に、コントローラ３０がハイローバルブと主変速１−２速バルブ及び主変速３−４速バルブを制御して、ハイロー切り換え装置４２を「低速」、主変速装置４６を「１速」の状態、即ち、新たな副変速装置「中速」の最低変速段である「９段」へ自動変速する。
【００３５】
これに対して、例えば、副変速装置４７が「高速」の状態で、主変速装置４６が「３速」、ハイロー切り換え装置４２が「低速」、即ち、変速段が「２１段」にある状態で、変速レバー１７を「高速（Ｈ）」位置から「中速（Ｍ）」位置に操作した場合は、副変速装置４７が「中速」位置に切り換わると同時に、コントローラ３０がハイローバルブと主変速１−２速バルブ及び主変速３−４速バルブを制御して、ハイロー切り換え装置４２を「高速」、主変速装置４６を「４速」の状態、即ち、新たな副変速装置「中速」の最高変速段である「１６段」へ自動変速する。
【００３６】
このように、前記自動制御入り切りスイッチ３９が「入」状態の場合には、変速レバー１７が増速側に操作されたときに、新たな副変速位置内の最低速段へ自動的に変速し、一方、変速レバー１７が減速側に操作されたときは、新たな副変速位置内の最高速段へ自動的に変速することにより、前回までの変速位置と新たな変速位置との変速差が最小となるため、メインクラッチ４０を接続したときの変速ショックをできる限り抑止することができる。
【００３７】
そして、新たな副変速位置内の最低速段若しくは最高速段からオペレータの所望する変速段へと変速するのであるが、通常はアップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８を操作したときは、ハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置から１段階ずつアップ若しくはダウンするため、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８を多数回操作しなければならず、変速操作が煩雑であった。そこで、請求項１記載の発明では、前記変速レバー１７にて副変速装置４７の変速操作を行った後は、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作では、コントローラ３０は主変速装置４６だけを切り換えるように制御信号を出力する。
【００３８】
例えば、副変速装置４７が「低速」の状態で、主変速装置４６が「３速」、ハイロー切り換え装置４２が「高速」、即ち、変速段が「６段」にある状態で、変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「中速（Ｍ）」位置へと増速側に操作した場合は、自動制御により新たな副変速装置「中速」の最低変速段である「９段」へ自動変速されるが、然る後に、アップスイッチ３７を操作したときは、ハイロー切り換え装置４２はその位置を保持しつつ、アップスイッチ３７の操作毎に主変速装置４６だけが順次「１速」→「２速」、「２速」→「３速」、「３速」→「４速」と切り換わる。即ち、新たな副変速装置「中速」の最低変速段である「９段」から「１１段」、「１３段」、「１５段」と一段おきに変速されるので、変速操作を容易且つ短時間に行うことが可能となる。
【００３９】
このように、前記副変速装置４７の操作があったときはタイマを作動させ、該タイマにより所定時間が経過した後に、前記アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作があったときは、ハイロー切り換え装置４２は切り換えずに主変速装置４６だけを切り換える。尚、タイマの作動に代えて距離センサを設け、該距離センサにより所定距離を走行した後、前記アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作があったときは主変速装置４６だけを切り換えるようにしてもよい。また、他の所定操作を検出した後に主変速装置４６だけを切り換えるようにすることもできる。
【００４０】
ここで、前記変速レバー１７により副変速装置４７を他の位置に変速して走行した後に、再び、変速レバー１７により副変速装置４７を元の位置に変速操作した場合は、元の副変速位置内の最低速段若しくは最高速段に変速される。例えば、副変速装置４７が「低速」で、主変速装置４６が「１速」、ハイロー切り換え装置４２が「高速」、即ち、変速段が「２段」にある状態で作業を行っている場合に、この作業状態から変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「高速（Ｈ）」位置へと手動操作した場合は、新たな副変速位置「高速」での最低変速段である「１７段」へ自動変速される。そして、高速移動走行後に、再び、変速レバー１７を「高速（Ｈ）」位置から「低速（Ｌ）」位置へと手動操作した場合は、新たな副変速位置「低速」での最高変速段である「８段」へ自動変速される。しかし、元の作業速度である「２段」に復帰させるためには、オペレータがダウンスイッチ３８を多数回操作しなければならず、変速操作が煩雑であった。
【００４１】
そこで、請求項２記載の発明では、予め、各センサが検出したハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６の現在の変速位置をコントローラ３０の記憶部に記憶しておき、前記変速レバー１７により副変速装置４７を他の位置に変速して走行した後に、再び、変速レバー１７により副変速装置４７を元の位置に変速操作した場合は、コントローラ３０の記憶部に記憶されたハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６の元の変速位置に復帰させるように制御する。
【００４２】
従って、前述の副変速装置４７が「低速」で、主変速装置４６が「１速」、ハイロー切り換え装置４２が「高速」、即ち、変速段が「２段」にある状態で作業を行っている場合に、この作業状態から変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「高速（Ｈ）」位置へと手動操作して高速移動走行した後に、再び、変速レバー１７を「高速（Ｈ）」位置から「低速（Ｌ）」位置へと手動操作した場合は、コントローラ３０に記憶されている元の変速位置、即ち、変速段が「２段」の変速位置に復帰することができ、アップスイッチ３７及びダウンスイッチ３８の操作を行わずして元の作業速度に復帰できるため、作業効率が著しく向上する。
【００４３】
また、請求項３記載の発明は、予め、各センサが検出したハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６の現在の変速位置をコントローラ３０の記憶部に記憶しておき、作業状態から前後進切り換え装置４３が前進若しくは後進に切り換えられて非作業状態に切り換わった後に、再び、作業状態に戻す場合は、コントローラ３０に記憶されたハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６を元の変速位置に復帰させるように制御する。
【００４４】
例えば、副変速装置４７が「低速」で、主変速装置４６が「１速」、ハイロー切り換え装置４２が「高速」、即ち、変速段が「２段」にある状態で作業を行っている場合に、この作業状態から変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「高速（Ｈ）」位置へと手動操作するとともに、作業機昇降スイッチ２３を操作して作業機を非作業位置まで上昇させて非作業状態にする。そして、前後進切り換えレバー２２を「後進」側に切り換えて車体を高速走行にて後退させた後に、再び、作業機昇降スイッチ２３にて作業機を作業位置まで下降させるとともに、変速レバー１７を「高速（Ｈ）」位置から「低速（Ｌ）」位置へと手動操作した場合は、コントローラ３０に記憶されている元の変速位置、即ち、変速段が「２段」の変速位置に復帰することができ、アップスイッチ３７及びダウンスイッチ３８の操作を行わずして元の作業速度に復帰できるため、作業効率が著しく向上する。
【００４５】
尚、前記アップスイッチ３７またはダウンスイッチ３８を押し操作した場合には、コントローラ３０の指令信号によって、ハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置からアップ若しくはダウンさせるが、湿式多板のハイロークラッチ５５を有したハイロー切り換え装置４２と、油圧シリンダ４４，４５の駆動によるシンクロメッシュ機構を有した主変速装置４６とでは変速時間が異なるのでスイッチ操作に違和感が生じるため、通常はシンクロメッシュの同期時間内にハイロークラッチ５５の切り換えを完了させ、前後進クラッチ５８にて昇圧制御を実施することにより、円滑な変速操作が行われる。
【００４６】
しかし、前後進切り換え装置４３を「前進」若しくは「後進」に切り換えた後の前後進クラッチ５８の昇圧は、相対回転差が大きいために吸収エネルギーが極めて大となり、車速及びエンジン回転数を最適な数値に合わせる必要がある。そこで、斯かる場合には、前後進クラッチ５８とハイロークラッチ５５の双方を一旦「切」とし、前後進クラッチ５８を「前進」若しくは「後進」に接続した後に、ハイロークラッチ５５にて昇圧制御を実行することにより、円滑な変速操作を行うことができる。
【００４７】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ トラクタ
１７ 変速レバー
３０ コントローラ
３６ グリップ部
３７ アップスイッチ
３８ ダウンスイッチ
４２ ハイロー切り換え装置
４３ 前後進切り換え装置
４４，４５ 油圧シリンダ
４６ 主変速装置
４７ 副変速装置
５５ ハイロークラッチ
５８ 前後進クラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は作業車両の変速制御装置に関するものであり、特に、変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式操作部を備えた作業車両の変速制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業用トラクタをはじめとする此種作業車両には、特開平６−１０７０２３号公報に示されるように、アクチュエータの駆動によりシンクロメッシュ機構を介して変速可能な変速装置と、変速レバーの手動操作により変速可能な変速装置とを備え、前記変速レバーのグリップ部には変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部を設け、このスイッチ式変速操作部のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータを駆動させ、前者の変速装置を切り換え可能に形成したものが知られている。
【０００３】
従って、前記双方の変速装置の各ギヤ組を組み合わせて変速位置を多段化することができ、例えば、湿式多板クラッチの駆動による第１変速装置が「高速」「低速」の２段の変速位置を備え、油圧シリンダの駆動によりシンクロメッシュを介して変速する第２変速装置が「１速」乃至「４速」の４段の変速位置を有し、変速レバーの手動操作による第３変速装置が「低速」「中速」「高速」の３段の変速位置を備えている場合は、第１、第２、第３変速装置の各変速段の組み合わせによって合計２４段の変速段を構成することができる。いま、仮に変速レバーの手動操作にて第３変速装置の変速位置を「低速」に設定したときは、第１変速装置及び第２変速装置を連携して得られる変速段を「１段」乃至「８段」の８段階に切り換え可能であり、比較的低速域の範囲内で前記スイッチ式変速操作部のアップダウン操作により、変速位置を極めて簡単に変更することができる。
【０００４】
ここで、例えば車速を低速域から中速域へ変更する場合に、変速レバーによって第３変速装置を「中速」へシフトアップした場合は、車速差が最小となるように、アクチュエータを駆動させて、中速域内に於いて第１及び第２変速装置を連携して得られる変速位置の最低段（「９段」）に自動変速させる制御が行われている。一方、例えば変速レバーによって第３変速装置を「高速」から「中速」へシフトダウンした場合には、中速域内に於いて第１及び第２変速装置を連携して得られる変速位置の最高段（「１６段」）に自動変速させて、車速差が最小となるように自動制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の此種作業車両の変速制御装置は、前述したように、アクチュエータの駆動により変速可能な第１変速装置及び第２変速装置と、変速レバーの手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置とを備え、第１、第２、第３変速装置の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成している。そして、変速レバーのグリップ部に設けた一対のスイッチ式変速操作部により、第１、第２変速装置の変速位置を連携して切り換えるとともに、変速レバーの手動操作によって第３変速装置を切り換える。
【０００７】
しかし、変速レバーによって第３変速装置をシフトアップ若しくはシフトダウンした場合は、第１及び第２変速装置を連携して得られる変速位置の最低段若しくは最高段に自動変速されるため、オペレータの所望する変速位置にするには前記スイッチ式変速操作部を多数回操作しなければならず、変速操作に時間がかかるとともに操作が極めて面倒であった。
【０００８】
そこで、変速レバーのグリップ部に設けたスイッチ式変速操作部のアップダウン操作により、第１及び第２変速装置を連携して切り換える場合に、多段化した変速位置を違和感なく且つ確実に変速操作できるとともに、必要に応じて変速時間を短縮して作業効率の向上を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は上記課題を鑑みて作業車両の変速制御装置を以下のように構成した。
即ち、請求項１記載の発明は、アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前記変速レバー１７にて第３変速装置４７の変速操作があった後は、前記スイッチ式変速操作部３７，３８の操作では第２変速装置４６だけを切り換える制御部３０を備えたことを特徴とする作業車両の変速制御装置とした。
【００１０】
請求項２記載の発明は、アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前記第１及び第２変速装置４２，４６の現在の変速位置を記憶する手段３０を設け、前記変速レバー１７により第３変速装置４７を他の位置に変速して走行した後に、再び、該変速レバー１７により第３変速装置４７を元の位置に変速操作した場合は、記憶手段３０に記憶された第１及び第２変速装置４２，４６の変速位置に復帰させる制御部３０を備えた作業車両の変速制御装置とした。
【００１１】
請求項３記載の発明は、昇降自在な対地作業機と、アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前後進を切り換える前後進切り換え装置４３を設けるとともに、前記第１及び第２変速装置４２，４６の現在の変速位置を記憶する手段３０を設け、作業状態から前記前後進切り換え装置４３が前進若しくは後進に切り換えられて非作業状態に切り換わった後に、再び、作業状態に戻す場合は、記憶手段３０に記憶された第１及び第２変速装置４２，４６の変速位置に復帰させる制御部３０を備えた作業車両の変速制御装置とした。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記第１変速装置４２は高低２段の変速位置を有し且つ湿式多板クラッチ５５の駆動にて変速され、上記第２変速装置４６は少なくとも高低３段の変速位置を有し且つ油圧シリンダ４４，４５の駆動によりシンクロメッシュ機構を介して変速される請求項１，２または３記載の作業車両の変速制御装置とした。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように構成した請求項１記載の発明は、変速レバーにて第３変速装置の変速操作があった後は、スイッチ式変速操作部の操作では第２変速装置だけを切り換える制御部を備えたので、例えば、作業途中で一旦第３変速装置を切り換えて高速走行した後に再び作業速に戻す場合、スイッチ式変速操作部を少ない回数で操作すれば所望の変速位置に切り換わる。斯くして、変速操作が簡単となり、変速操作時間も短縮することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、第１及び第２変速装置の変速位置を記憶しておき、第３変速装置を他の位置（例えば作業領域から高速領域）に切り換えて走行した後に再び元の位置に戻した場合には、記憶された第１及び第２変速装置の変速位置に復帰させるので、スイッチ式変速操作部を操作せずして元の速度（作業速度）に復帰でき、作業効率の向上を図ることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、第１及び第２変速装置の変速位置を記憶しておき、作業状態から前後進切り換え装置が切り換えられて非作業状態に切り換わった後に、再び作業状態に戻す場合には、記憶された第１及び第２変速装置の変速位置に復帰させるので、スイッチ式変速操作部を操作せずして作業速に復帰でき、作業効率の向上を図ることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、第１変速装置は高低２段の変速位置を有し且つ湿式多板クラッチの駆動にて変速され、第２変速装置は少なくとも高低３段の変速位置を有し且つ油圧シリンダの駆動によりシンクロメッシュ機構を介して変速されるので、スイッチ式変速操作部のアップ若しくはダウン操作により、第１及び第２変速装置を組み合わせ連携した多数の変速段を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図は本発明の一実施の形態を示すものである。
【図１】トラクタの側面図。
【図２】運転席の一部切欠平面図。
【図３】クラッチリンク機構の側面図。
【図４】クラッチリンク機構の正面図。
【図５】変速制御系のブロック図。
【図６】ミッションケース内の変速装置の構成を示す縦断側面図。
【図７】動力伝達経路を示す線図。
【図８】変速装置の変速パターンを示す一覧図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１及び図２は作業車両の一例として農業用トラクタ１０を示し、車体の前部にエンジン１１を搭載し、該エンジン１１の回転動力を後述するようにミッションケース１２内の各種変速装置により適宜変速した後に、後輪１３，１３の二輪または後輪１３，１３と前輪１４，１４の四輪へ伝達するように構成してある。車体の後部にはリンク機構１５を介してロータリ等の作業機Ｓを牽引する。
【００１９】
一方、運転席１６の右側には、変速装置を切り換えるための変速レバー１７や、作業機の高さを変更するポジションレバー１８、追加機器操作用のサブコンレバー１９，１９…等、各種操作レバーが配置されている。運転席１６の前方にはハンドルポスト２０が設けられ、このハンドルポスト２０に操向操作部であるステアリングハンドル２１が装着されている。該ステアリングハンドル２１を回転操作することにより、操向輪である前輪１４が回向して車体が旋回する。また、ハンドルポスト２０の上部側面に作業機昇降スイッチ２２と前後進切り換えレバー２３を突設する。ハンドルポスト２０の上部前方には、車速や変速位置等の表示部であるメータパネル２４を配置し、ハンドルポスト２０の下部右側にアクセルペダル２５及びブレーキペダル２６を設けるとともに、ハンドルポスト２０の下部左側にクラッチペダル２７を設ける。尚、符号３０は制御部であるコントローラである。
【００２０】
前記変速レバー１７は逆ｈ型のレバーガイド３５から上方に突出され、車体の外側前方に「高速（Ｈ）」位置、車体の外側後方に「中速（Ｍ）」位置、車体の内側後方に「低速（Ｌ）」位置と、３段の変速パターンを有しており、該変速レバー１７をレバーガイド３５に沿って回動操作することにより、後述の副変速装置４７が、リンク機構並びにワイヤケーブル等を介して「高速」「中速」「低速」の何れかに手動で切り換えられるように構成されている。また、該変速レバー１７のグリップ部３６の側面部には、変速位置をアップ若しくはダウン指令するスイッチ式変速操作部であるアップスイッチ３７とダウンスイッチ３８が設けられ、後述のハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置からアップ若しくはダウンする。尚、変速レバー１７の近傍には、後述するように、変速レバー１７による手動変速操作時に車速差が最小となる自動変速制御を入り切りするために、プッシュ式の自動制御入り切りスイッチ３９を設けてある。
【００２１】
ここで、前記エンジン１１はエンジンフード２８にて被蔽されており、該エンジンフード２８はフードステー２９にて支持されている。図３及び図４に示すように、前記エンジンフード２８はトップカバー２８ａとサイドカバー２８ｂとからなり、クラッチハウジング １２ａの湾曲した上面部１２ａａに正面視門型形状のブラケット７１の基部７１ａを固設し、該クラッチハウジング１２ａにブラケット７１を立設する。そして、該ブラケット７１の左右両側面部７１ｂに前記フードステー２９の左右脚部２９ａ，２９ａをボルト締めにて固定する。尚、該ブラケット７１の基部７１ａは断面視コ字形であり、該基部７１ａの一側部には突起部７１ｃが突設されている。尚、符号６８はマフラー、６９はエアクリーナ、７０はエアクリーナ６９とエンジン１１とを接続するインレットパイプである。このインレットパイプ７０は前記ブラケット７１に支持されている。また、６６はブレーキロッドである。
【００２２】
一方、キャビン内に設けた軸７２には前記クラッチペダル２７が枢着され、この軸７２を中心にアーム７３がクラッチペダル２７と一体に回動する。また、クラッチハウジング１２ａ内には軸７４を設け、該軸７４には後述の湿式多板型メインクラッチ４０を入り切りするためのクラッチヨーク７５を枢着し、このクラッチヨーク７５の基端部にクラッチアーム７６を取り付けある。該クラッチヨーク７５とクラッチアーム７６は軸７４を中心に一体に回動する。そして、前記アーム７３とクラッチアーム７６とをクラッチロッド７７にて連結するとともに、クラッチアーム７６の前端部に調整用のストッパボルト７８を螺着する。
【００２３】
而して、これらクラッチアーム７６やクラッチロッド７７等からクラッチリンク機構が構成され、前記クラッチペダル２７を踏み込んだときには、クラッチロッド７７が引き上げられてクラッチアーム７４と一体にクラッチヨーク７５が回動し、メインクラッチ４０が切り状態となる。このとき、クラッチアーム７６の前端部に螺着したストッパボルト７８が、前記ブラケットの突起部７１ｃの下面に当接するため、このストッパボルト７８の螺着位置を調整することにより、クラッチヨーク７５の回動量即ちクラッチペダル２７の踏み込み量の調整が可能である。前記ストッパボルト７８はフードステー２９の下方部にあるので、前記サイドカバー２８ｂを開放すればストッパボルト７８が露出し、極めて容易にクラッチリンク機構の調整を行うことができる。
【００２４】
次に、図５乃至図９に従って動力伝達系の構成について説明する。ミッションケース１２は最前部に設けられたクラッチハウジング１２ａと、その後方に順次接続されたフロントミッションケース１２ｂ及びミッドミッションケース１２ｃと、最後部に設けられたリヤミッションケース１２ｄとから構成されている。前記クラッチハウジング１２ａには、湿式多板のメインクラッチ４０及びクラッチヨーク７５とＰＴＯクラッチ４１が設けられ、フロントミッションケース１２ｂには、ハイロー切り換え装置４２と前後進切り換え装置４３が設けられている。前記クラッチペダル２７の踏み込み操作によりクラッチヨーク７５の先端部が前方へ押されると、メインクラッチ４０が「切」状態となる。
【００２５】
また、ミッドミッションケース１２ｃには、油圧シリンダ４４，４５の駆動で変速位置が切り換わるシンクロメッシュ式の主変速装置４６と、前記変速レバー１７による手動切り換え式の副変速装置４７とが設けられ、前輪１４への動力を伝達する前輪伝達軸４８には、等速四駆と倍速四駆とを切り換える四駆切り換え装置４９を設けてある。更に、リヤミッションケース１２ｄにはリヤデファレンシャル装置５０とＰＴＯ変速装置５１が設けられている。
【００２６】
前記エンジン１１の回転動力は、クラッチペダル２７の踏み込み操作によりメインクラッチ４０にて断続され、第１変速装置であるハイロー切り換え装置４２、前後進切り換え装置４３、第２変速装置である主変速装置４６、第３変速装置である副変速装置４７へと順次伝達される。ハイロー切り換え装置４２は、「高速」「低速」二つのギヤ組５３，５４を切り換えるためのアクチュエータとして湿式多板のハイロークラッチ５５を有する変速装置であり、前記コントローラ３０によりハイロークラッチ５５がハイ側に「入」となれば、一方のギヤ組５３を介して動力が「高速」で伝達され、ハイロークラッチ５５がロー側に「入」となれば、前記一方のギヤ組５３よりも減速比の高い他方のギヤ組５４を介して動力が「低速」で伝達される。
【００２７】
前後進切り換え装置４３は、「前進」「後進」二つのギヤ組５６，５７を切り換えるためのアクチュエータとして湿式多板の前後進クラッチ５８を有する変速装置であり、前述の前後進切り換えレバー２２が前進位置に操作されている場合は、コントローラ３０により前後進クラッチ５８が「前進」側に「入」となり、前記ギヤ組５６を介して動力が正回転で伝達される。また、前後進切り換えレバー２２が後進位置に操作されている場合は、コントローラ３０により前後進クラッチ５８が「後進」側に「入」となり、前記ギヤ組５７を介して動力が逆回転で伝達される。
【００２８】
主変速装置４６は、四つのギヤ組からなるシンクロメッシュギヤ式変速装置であり、前後進切り換え装置４３から出力された回転動力を、動力上手側から４速ギヤ組５９、３速ギヤ組６０、２速ギヤ組６１、１速ギヤ組６２の何れか一つを通じて副変速装置４７へ伝達する。４速ギヤ組５９と３速ギヤ組６０との駆動側ギヤ間にはシンクロメッシュ機構を有するシフタリングを設け、コントローラ３０により油圧シリンダ４４を伸縮駆動し、このシフタリングが前後スライドして「４速」若しくは「３速」に変速されるように構成し、これと同様に、２速ギヤ組６１と１速ギヤ組６２との駆動側ギヤ間にもシンクロメッシュ機構を有するシフタリングを設け、コントローラ３０により油圧シリンダ４５を伸縮駆動し、このシフタリングが前後スライドして「２速」若しくは「１速」に変速されるように構成してある。
【００２９】
副変速装置４７は、前記変速レバー１７の手動操作により切り換わるスライディングメッシュギヤ式変速装置となっており、「高速」（直結）のギヤ組６３、「中速」のギヤ組６４、「低速」のギヤ組６５と、３段の変速位置を有している。後述するように、「高速」のギヤ組６３と「中速」のギヤ組６４との間に設けられたシフタリングが、変速レバー１７の手動操作にて中立位置から前方へスライドすれば「高速」（直結）となり、このシフタリングが中立位置から後方へスライドすれば「中速」となる。また、「低速」のギヤ組６５の前方に設けられたシフタリングが、変速レバー１７の手動操作にて中立位置から後方へスライドすれば「低速」となる。
【００３０】
そして、前記副変速装置４７で変速された回転動力は、リヤデファレンシャル装置５０を経て後輪１３に伝達されるとともに、前輪伝達軸４８にも伝達される。そして、該前輪伝達軸４８に設けられた四駆切り換え装置４９にて「等速」或いは「増速」に切り換えられた後、フロントデファレンシャル装置６６を経て前輪１４に伝達される。更に、エンジン１１の回転動力はメインクラッチ４０の前段にてＰＴＯ系に分岐され、ＰＴＯクラッチ４１により断接される。そして、ＰＴＯ変速装置５１に変速された後、車体後部に突設したＰＴＯ取り出し軸５２に伝達される。
【００３１】
斯くして、前記ハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して、８段の変速パターンが得られ、更に、副変速装置４７の変速パターン３段を組み合わせて、２４段の変速パターンを得ることができる。そして、前述した変速レバー１７のグリップ部３６に設けたアップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の押し操作により、コントローラ３０からハイロークラッチ５５或いは油圧シリンダ４４，４５が駆動されて、ハイロー切り換え４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置からアップ若しくはダウンさせることができる。そして、コントローラ３０は各スイッチやセンサの検出信号に基づいて現在の変速位置を判別し、前記メータパネル２４に設けられたインジケータに現変速位置を表示する。
【００３２】
前記変速レバー１７のグリップ部３６に設けられているアップスイッチ３７またはダウンスイッチ３８を押し操作した場合には、コントローラ３０の指令信号によって、ハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置からアップ若しくはダウンさせる。例えば、変速レバー１７が「低速（Ｌ）」位置にシフトされているときは、副変速装置４７が「低速」位置にあり、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作により、変速段が「１段」から「８段」の範囲内で変速される。これに対して、例えば変速レバー１７が「高速（Ｈ）」位置にシフトされているときは、副変速装置４７が「高速」位置にあり、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作によって、変速段が「１７段」から「２４段」の範囲内で変速される。
【００３３】
ここで、自動制御入り切りスイッチ３９が「入」状態の場合、前記変速レバー１７による手動変速操作があったときは、リンク機構を介して副変速装置４７を変速すると同時に、ハイロークラッチ５５及び油圧シリンダ４４，４５を作動させて、ハイロー切り換え装置４２及び主変速装置４６を連携して得られる変速位置を車速差が最小となるように自動変速させる制御が行われる。
【００３４】
例えば、副変速装置４７が「低速」の状態で、主変速装置４６が「３速」、ハイロー切り換え装置４２が「高」、即ち、変速段が「６段」にある状態で、変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「中速（Ｍ）」位置へと増速側に操作した場合は、副変速装置４７が「中速」位置に切り換わると同時に、コントローラ３０がハイローバルブと主変速１−２速バルブ及び主変速３−４速バルブを制御して、ハイロー切り換え装置４２を「低速」、主変速装置４６を「１速」の状態、即ち、新たな副変速装置「中速」の最低変速段である「９段」へ自動変速する。
【００３５】
これに対して、例えば、副変速装置４７が「高速」の状態で、主変速装置４６が「３速」、ハイロー切り換え装置４２が「低速」、即ち、変速段が「２１段」にある状態で、変速レバー１７を「高速（Ｈ）」位置から「中速（Ｍ）」位置に操作した場合は、副変速装置４７が「中速」位置に切り換わると同時に、コントローラ３０がハイローバルブと主変速１−２速バルブ及び主変速３−４速バルブを制御して、ハイロー切り換え装置４２を「高速」、主変速装置４６を「４速」の状態、即ち、新たな副変速装置「中速」の最高変速段である「１６段」へ自動変速する。
【００３６】
このように、前記自動制御入り切りスイッチ３９が「入」状態の場合には、変速レバー１７が増速側に操作されたときに、新たな副変速位置内の最低速段へ自動的に変速し、一方、変速レバー１７が減速側に操作されたときは、新たな副変速位置内の最高速段へ自動的に変速することにより、前回までの変速位置と新たな変速位置との変速差が最小となるため、メインクラッチ４０を接続したときの変速ショックをできる限り抑止することができる。
【００３７】
そして、新たな副変速位置内の最低速段若しくは最高速段からオペレータの所望する変速段へと変速するのであるが、通常はアップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８を操作したときは、ハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置から１段階ずつアップ若しくはダウンするため、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８を多数回操作しなければならず、変速操作が煩雑であった。そこで、請求項１記載の発明では、前記変速レバー１７にて副変速装置４７の変速操作を行った後は、アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作では、コントローラ３０は主変速装置４６だけを切り換えるように制御信号を出力する。
【００３８】
例えば、副変速装置４７が「低速」の状態で、主変速装置４６が「３速」、ハイロー切り換え装置４２が「高速」、即ち、変速段が「６段」にある状態で、変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「中速（Ｍ）」位置へと増速側に操作した場合は、自動制御により新たな副変速装置「中速」の最低変速段である「９段」へ自動変速されるが、然る後に、アップスイッチ３７を操作したときは、ハイロー切り換え装置４２はその位置を保持しつつ、アップスイッチ３７の操作毎に主変速装置４６だけが順次「１速」→「２速」、「２速」→「３速」、「３速」→「４速」と切り換わる。即ち、新たな副変速装置「中速」の最低変速段である「９段」から「１１段」、「１３段」、「１５段」と一段おきに変速されるので、変速操作を容易且つ短時間に行うことが可能となる。
【００３９】
このように、前記副変速装置４７の操作があったときはタイマを作動させ、該タイマにより所定時間が経過した後に、前記アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作があったときは、ハイロー切り換え装置４２は切り換えずに主変速装置４６だけを切り換える。尚、タイマの作動に代えて距離センサを設け、該距離センサにより所定距離を走行した後、前記アップスイッチ３７若しくはダウンスイッチ３８の操作があったときは主変速装置４６だけを切り換えるようにしてもよい。また、他の所定操作を検出した後に主変速装置４６だけを切り換えるようにすることもできる。
【００４０】
ここで、前記変速レバー１７により副変速装置４７を他の位置に変速して走行した後に、再び、変速レバー１７により副変速装置４７を元の位置に変速操作した場合は、元の副変速位置内の最低速段若しくは最高速段に変速される。例えば、副変速装置４７が「低速」で、主変速装置４６が「１速」、ハイロー切り換え装置４２が「高速」、即ち、変速段が「２段」にある状態で作業を行っている場合に、この作業状態から変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「高速（Ｈ）」位置へと手動操作した場合は、新たな副変速位置「高速」での最低変速段である「１７段」へ自動変速される。そして、高速移動走行後に、再び、変速レバー１７を「高速（Ｈ）」位置から「低速（Ｌ）」位置へと手動操作した場合は、新たな副変速位置「低速」での最高変速段である「８段」へ自動変速される。しかし、元の作業速度である「２段」に復帰させるためには、オペレータがダウンスイッチ３８を多数回操作しなければならず、変速操作が煩雑であった。
【００４１】
そこで、請求項２記載の発明では、予め、各センサが検出したハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６の現在の変速位置をコントローラ３０の記憶部に記憶しておき、前記変速レバー１７により副変速装置４７を他の位置に変速して走行した後に、再び、変速レバー１７により副変速装置４７を元の位置に変速操作した場合は、コントローラ３０の記憶部に記憶されたハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６の元の変速位置に復帰させるように制御する。
【００４２】
従って、前述の副変速装置４７が「低速」で、主変速装置４６が「１速」、ハイロー切り換え装置４２が「高速」、即ち、変速段が「２段」にある状態で作業を行っている場合に、この作業状態から変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「高速（Ｈ）」位置へと手動操作して高速移動走行した後に、再び、変速レバー１７を「高速（Ｈ）」位置から「低速（Ｌ）」位置へと手動操作した場合は、コントローラ３０に記憶されている元の変速位置、即ち、変速段が「２段」の変速位置に復帰することができ、アップスイッチ３７及びダウンスイッチ３８の操作を行わずして元の作業速度に復帰できるため、作業効率が著しく向上する。
【００４３】
また、請求項３記載の発明は、予め、各センサが検出したハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６の現在の変速位置をコントローラ３０の記憶部に記憶しておき、作業状態から前後進切り換え装置４３が前進若しくは後進に切り換えられて非作業状態に切り換わった後に、再び、作業状態に戻す場合は、コントローラ３０に記憶されたハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６を元の変速位置に復帰させるように制御する。
【００４４】
例えば、副変速装置４７が「低速」で、主変速装置４６が「１速」、ハイロー切り換え装置４２が「高速」、即ち、変速段が「２段」にある状態で作業を行っている場合に、この作業状態から変速レバー１７を「低速（Ｌ）」位置から「高速（Ｈ）」位置へと手動操作するとともに、作業機昇降スイッチ２３を操作して作業機を非作業位置まで上昇させて非作業状態にする。そして、前後進切り換えレバー２２を「後進」側に切り換えて車体を高速走行にて後退させた後に、再び、作業機昇降スイッチ２３にて作業機を作業位置まで下降させるとともに、変速レバー１７を「高速（Ｈ）」位置から「低速（Ｌ）」位置へと手動操作した場合は、コントローラ３０に記憶されている元の変速位置、即ち、変速段が「２段」の変速位置に復帰することができ、アップスイッチ３７及びダウンスイッチ３８の操作を行わずして元の作業速度に復帰できるため、作業効率が著しく向上する。
【００４５】
尚、前記アップスイッチ３７またはダウンスイッチ３８を押し操作した場合には、コントローラ３０の指令信号によって、ハイロー切り換え装置４２と主変速装置４６とを連携して組み合わせた変速パターンを現位置からアップ若しくはダウンさせるが、湿式多板のハイロークラッチ５５を有したハイロー切り換え装置４２と、油圧シリンダ４４，４５の駆動によるシンクロメッシュ機構を有した主変速装置４６とでは変速時間が異なるのでスイッチ操作に違和感が生じるため、通常はシンクロメッシュの同期時間内にハイロークラッチ５５の切り換えを完了させ、前後進クラッチ５８にて昇圧制御を実施することにより、円滑な変速操作が行われる。
【００４６】
しかし、前後進切り換え装置４３を「前進」若しくは「後進」に切り換えた後の前後進クラッチ５８の昇圧は、相対回転差が大きいために吸収エネルギーが極めて大となり、車速及びエンジン回転数を最適な数値に合わせる必要がある。そこで、斯かる場合には、前後進クラッチ５８とハイロークラッチ５５の双方を一旦「切」とし、前後進クラッチ５８を「前進」若しくは「後進」に接続した後に、ハイロークラッチ５５にて昇圧制御を実行することにより、円滑な変速操作を行うことができる。
【００４７】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ トラクタ
１７ 変速レバー
３０ コントローラ
３６ グリップ部
３７ アップスイッチ
３８ ダウンスイッチ
４２ ハイロー切り換え装置
４３ 前後進切り換え装置
４４，４５ 油圧シリンダ
４６ 主変速装置
４７ 副変速装置
５５ ハイロークラッチ
５８ 前後進クラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前記変速レバー１７にて第３変速装置４７の変速操作があった後は、前記スイッチ式変速操作部３７，３８の操作では第２変速装置４６だけを切り換える制御部３０を備えたことを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項２】
アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前記第１及び第２変速装置４２，４６の現在の変速位置を記憶する手段３０を設け、前記変速レバー１７により第３変速装置４７を他の位置に変速して走行した後に、再び、該変速レバー１７により第３変速装置４７を元の位置に変速操作した場合は、記憶手段３０に記憶された第１及び第２変速装置４２，４６の変速位置に復帰させる制御部３０を備えた作業車両の変速制御装置。
【請求項３】
昇降自在な対地作業機と、アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前後進を切り換える前後進切り換え装置４３を設けるとともに、前記第１及び第２変速装置４２，４６の現在の変速位置を記憶する手段３０を設け、作業状態から前記前後進切り換え装置４３が前進若しくは後進に切り換えられて非作業状態に切り換わった後に、再び、作業状態に戻す場合は、記憶手段３０に記憶された第１及び第２変速装置４２，４６の変速位置に復帰させる制御部３０を備えた作業車両の変速制御装置。
【請求項４】
上記第１変速装置４２は高低２段の変速位置を有し且つ湿式多板クラッチ５５の駆動にて変速され、上記第２変速装置４６は少なくとも高低３段の変速位置を有し且つ油圧シリンダ４４，４５の駆動によりシンクロメッシュ機構を介して変速される請求項１，２または３記載の作業車両の変速制御装置。
【請求項１】
アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前記変速レバー１７にて第３変速装置４７の変速操作があった後は、前記スイッチ式変速操作部３７，３８の操作では第２変速装置４６だけを切り換える制御部３０を備えたことを特徴とする作業車両の変速制御装置。
【請求項２】
アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前記第１及び第２変速装置４２，４６の現在の変速位置を記憶する手段３０を設け、前記変速レバー１７により第３変速装置４７を他の位置に変速して走行した後に、再び、該変速レバー１７により第３変速装置４７を元の位置に変速操作した場合は、記憶手段３０に記憶された第１及び第２変速装置４２，４６の変速位置に復帰させる制御部３０を備えた作業車両の変速制御装置。
【請求項３】
昇降自在な対地作業機と、アクチュエータ４４，４５，５５の駆動により変速可能な第１変速装置４２及び第２変速装置４６と、変速レバー１７の手動操作にて変速位置を変更可能な第３変速装置４７とを備え、第１、第２、第３変速装置４２，４６，４７の各変速段の組み合わせにより一連の変速段を構成するとともに、車両には第１、第２変速装置４２，４６の変速位置をアップ若しくはダウン指令する一対のスイッチ式変速操作部３７，３８を設け、この変速操作部３７，３８のスイッチ信号に応じて前記アクチュエータ４４，４５，５５を駆動させて第１及び第２変速装置４２，４６を連携して切り換え可能に形成した作業車両１０の変速制御装置に於いて、前後進を切り換える前後進切り換え装置４３を設けるとともに、前記第１及び第２変速装置４２，４６の現在の変速位置を記憶する手段３０を設け、作業状態から前記前後進切り換え装置４３が前進若しくは後進に切り換えられて非作業状態に切り換わった後に、再び、作業状態に戻す場合は、記憶手段３０に記憶された第１及び第２変速装置４２，４６の変速位置に復帰させる制御部３０を備えた作業車両の変速制御装置。
【請求項４】
上記第１変速装置４２は高低２段の変速位置を有し且つ湿式多板クラッチ５５の駆動にて変速され、上記第２変速装置４６は少なくとも高低３段の変速位置を有し且つ油圧シリンダ４４，４５の駆動によりシンクロメッシュ機構を介して変速される請求項１，２または３記載の作業車両の変速制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−９６３５３（Ｐ２０１０−９６３５３Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２３０８（Ｐ２００９−２９２３０８）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【分割の表示】特願２００１−１７７４７４（Ｐ２００１−１７７４７４）の分割
【原出願日】平成１３年６月１２日（２００１．６．１２）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【分割の表示】特願２００１−１７７４７４（Ｐ２００１−１７７４７４）の分割
【原出願日】平成１３年６月１２日（２００１．６．１２）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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