作業車両の変速装置
【課題】電動モータ９を駆動源としながら伝動機構の部品数を極力少なくして機体重量が比較的軽量な作業車両の変速装置を提供すること。
【解決手段】駆動軸１１ａに駆動力を供給すると共に、前進・後進・停止及び加減速を行なうために設けた駆動モータ９から駆動力を受けて駆動する油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３からなる作業車両の変速装置であって、変速装置２３はモータ９により駆動される入力軸８０と入力側傾斜板８２とシリンダ８４ａを内装した入力側シリンダブロック８４とレバー１６により傾動角度が決められる傾斜板８２の傾動角度に応じて、シリンダ８４ａからの油圧を受ける油圧閉回路を有するポートブロック８５と該油圧閉回路からの油圧を受けるシリンダ８６ａを内装した出力側シリンダブロック８６とシリンダ８６ａからの油圧を受ける出力側傾斜板８８と該板８８と一体の出力軸８１とを有する。
【解決手段】駆動軸１１ａに駆動力を供給すると共に、前進・後進・停止及び加減速を行なうために設けた駆動モータ９から駆動力を受けて駆動する油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３からなる作業車両の変速装置であって、変速装置２３はモータ９により駆動される入力軸８０と入力側傾斜板８２とシリンダ８４ａを内装した入力側シリンダブロック８４とレバー１６により傾動角度が決められる傾斜板８２の傾動角度に応じて、シリンダ８４ａからの油圧を受ける油圧閉回路を有するポートブロック８５と該油圧閉回路からの油圧を受けるシリンダ８６ａを内装した出力側シリンダブロック８６とシリンダ８６ａからの油圧を受ける出力側傾斜板８８と該板８８と一体の出力軸８１とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動モータと油圧式無段変速装置により走行車体を駆動させる副変速装置のない作業車両の変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の作業車両の一例である苗移植機では、エンジンと油圧式無段変速装置（ＨＭＴ）を備え、さらに副変速装置で機体の走行速度の変更と機体の前後進の切り替え及び停止などの走行制御を行う苗移植機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０５１２８０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７２２０７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記載の苗移植機では、エンジンと油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）で機体の走行速度を変更し、次いでミッションケース内の副変速装置で、さらに機体の前後進の切り替え及び停止などを行っている。
従って、伝動機構の部品数が多くなり、機体重量が増加する問題があると共に、伝動機構を配置するためのスペースが広く必要となり、機体のコンパクト化が図れない問題がある。
【０００５】
また、特許文献２記載の苗移植機では、電動モータを駆動源として機体の前後進、停止及び加減速を行なう構成であるが、電動モータの回転数の変更で加減速を行なっているため、高速化すると消費電力が増大し、バッテリの消耗が早くなる問題がある。
そこで、本発明の課題は、電動モータを駆動源としながら伝動機構の部品数が極力少なくして機体重量が比較的軽量な作業車両の変速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１記載の発明は、走行車体（２）の駆動軸（１１ａ）に駆動力を供給すると共に、前進・後進・停止及び加減速を行なうために設けた駆動モータ（９）から駆動力を受けて駆動する油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）（２３）からなる作業車両の変速装置であって、
前記油圧式無段変速装置（２３）は、前記駆動モータ（９）により駆動される入力軸（８０）と、該入力軸（８０）の周りに複数並列配置される油圧シリンダ（８４ａ）を内装した入力側シリンダブロック（８４）と、手動により変速速度を決めるために設けられる操縦装置（１６）により傾動角度が決められる入力側傾斜板（８２）と、該入力側傾斜板（８２）の傾動角度に応じて前記入力側（ポンプ側）のシリンダ（８４ａ）からの油圧を受ける閉油圧回路を有するポートブロック（８５）と、
該ポートブロック（８５）の閉油圧回路からの油圧を受ける出力側油圧シリンダ（８６ａ）を内装した出力側（モータ側）シリンダブロック（８６）と、
前記入力軸（８０）の延長線上に設けられ、出力側（モータ側）シリンダ（８６ａ）からの油圧を受ける出力側傾斜板（８８）と該出力側傾斜板（８８）と一体の出力軸（８１）とを設けたことを特徴とする作業車両の変速装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記入力側シリンダ（８４ａ）を作動させない状態で入力軸（８０）と出力軸（８１）が駆動モータ（９）から受ける駆動力に連動して回転する構成とし、前記入力側シリンダ（８４ａ）を増速操作すると、出力側シリンダブロック（８６）への送油量が増加して出力軸（８１）の回転数が増加する構成としたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速装置である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記入力側シリンダ（８４ａ）を作動させない状態にして入力軸（８０）と出力軸（８１）が駆動モータ（９）から受ける駆動力に連動して回転する構成とし、前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作すると、出力側シリンダ（８６ａ）への送油方向が逆転し、駆動軸（１１ａ）に対して逆回転する出力側シリンダ（８６ａ）が入力軸（８０）の回転の抵抗となり、出力軸（８１）の回転数を減少させる構成とした（入力軸（８０）の回転数＞出力側シリンダブロック（８６）の回転数）ことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速装置である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作し、入力側傾斜板（８２）の傾斜角度が所定角度（例えば、−１５度）になると、入力軸（８０）の回転数と出力側シリンダ（８６ａ）の回転数が同一となり、出力軸（８１）の回転を止める構成としたことを特徴とする請求項３記載の作業車両の変速装置である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作し、入力側傾斜板（８２）の傾斜角度が所定角度（例えば、−２０度）になると、出力側シリンダ（８６ａ）の回転数が入力軸（８０）の回転数よりも多くなり、出力軸（８１）を後進回転させる（入力軸（８０）の回転数＜出力側シリンダブロック（８６）の回転数）構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両の変速装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、駆動モータ９と油圧式無段変速装置２３が異なる速度域で加減速を行なう構成としたことにより、走行車体２の走行速度や作業状態に合わせて効率的な伝動を行うことができるので、消費電力が抑制されると共に、駆動負荷が減少する。
【００１２】
また、油圧式無段変速装置２３による駆動力を用いないで駆動モータ９のみで走行車体２に駆動力を供給することにより、駆動モータ９の正逆転、停止及び回転数を操作すると前後進、停止及び走行速度を任意に変更することができるので、副変速伝動機構が省略されて機体が軽量化されると共に、副変速伝動機構がない分、省スペース化を図ることができる。
また、駆動モータ９は電気エネルギーで作動するので、機体の電動化を図ることができ、ガソリン等の燃料が不要となり、排出ガス等が削減される。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、入力側傾斜板８２を入力軸８０と直交する方向に向けて入力側傾斜板８２の傾動角度をゼロとして入力側シリンダ８４ａを作動させない状態で入力軸８０と出力軸８１が駆動モータ９から受ける駆動力に連動して回転する構成としたことにより、駆動モータ９の駆動力が入力軸８０から出力軸８１に直接伝達されるので、駆動力のロスを減少させることができ、動力伝動系統の効率化が図れる。
【００１４】
また、駆動モータ９で低速（植付速）域の変速を行なうことにより、低速で走行する苗の植付作業中に細かな走行速度の変更ができるので、圃場の土質や植付間隔に適した作業速度の設定が容易になり、苗の植付精度が向上すると共に、作業能率が従来技術より向上する。
【００１５】
また、入力側シリンダ８４ａを増速操作すると、出力側シリンダ８６ａへの送油量が増加して出力側シリンダ８６ａの回転数を増加させることができるので、油圧式無段変速装置２３で出力側シリンダ８６ａの高速（移動速）域の変速を行うことができ、駆動モータ９と油圧式無段変速装置２３の両方で加速が可能となり、高速で走行する作業車両出力の確保が容易になり、路上走行の姿勢が安定する。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、駆動モータ９の駆動力に連動して入力軸８０と出力軸８１を回転させ、駆動モータ９で高速（移動速）域の変速を行なうことにより、駆動モータ９の出力を直接利用して駆動力を確保することができるので、駆動力のロスが少なくなり、燃費が従来技術より向上するとともに駆動負荷が減少する。
また、駆動モータ９を停止させると入力軸８０と出力軸８１の回転も停止するので、緊急停止に対応することができる。
【００１７】
そして、低速（植付速）域では、油圧式無段変速装置２３の入力側シリンダ８４ａを減速操作すると、出力側シリンダ８６ａへの送油が逆転して出力軸８１が（低回転数で）逆転することにより、出力軸８１の回転を抑えて所定速度を超えない範囲で走行速度が調節され、苗の植付精度などの作業精度が向上する。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、入力側シリンダブロック８４を減速操作して入力側傾斜板８２の角度が所定角度になると、出力側シリンダブロック８６の回転数が逆方向に回転する入力軸８０の回転数と同じとなって出力軸８１の回転を止める構成としたことにより、駆動モータ９を止めることなく機体を一時停止することができるので、作業条件に合わせた設定変更を行なうときなど、短時間停止する必要があるときに駆動モータ９を入切する必要が無く、作業能率が向上する。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１から３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、入力側シリンダ８４ａを減速操作して入力側傾斜板８２の角度が所定角度になると、出力側シリンダ８６ａの回転数が逆方向に回転する入力軸８０の回転数より多くなって、出力軸８１の回転を逆転させる構成となるので、駆動モータ９だけでなく、操縦装置（変速レバー）１６でも機体を後進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例の乗用型田植機の側面図である。
【図２】図１の乗用型田植機の平面図である。
【図３】図３（ａ）は植付速時と前後進切替時、図３（ｂ）は移動速時における図１の乗用型田植機の油圧式無段変速装置の内部構造図である。
【図４】図４（ａ）は移動速時と前後進切替時、図４（ｂ）は植付速時における図１の乗用型田植機の油圧式無段変速装置の内部構造図である。
【図５】図１の乗用型田植機の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１及び図２は本発明の苗移植機の典型例である粉粒体繰出し装置として施肥装置を装着した乗用型田植機の側面図と平面図である。この施肥装置付き乗用型田植機１は、走行車体２の後側に昇降リンク装置３を介して苗植付部４が昇降可能に装着され、走行車体２の後部上側に施肥装置５の本体部分が設けられている。搭乗オペレータが乗用型田植機の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向と後進方向をそれぞれ前、後という。
【００２２】
走行車体２は、駆動輪である左右一対の前輪１０，１０及び左右一対の後輪１１，１１（走行装置）を備えた四輪駆動車両であって、機体の前部にミッションケース１２が配置され、そのミッションケース１２の左右側方に前輪ファイナルケース１３，１３が設けられ、該左右前輪ファイナルケース１３，１３の操向方向を変更可能な各々の前輪支持部から外向きに突出する左右前輪車軸に左右前輪１０，１０が各々取り付けられている。また、ミッションケース１２の背面部にメインフレーム１５の前端部が固着されており、そのメインフレーム１５の後端左右中央部に前後水平に設けた後輪ローリング軸を支点にして後輪ギアケース１８，１８がローリング自在に支持され、その後輪ギアケース１８，１８から外向きに突出する後輪車軸に後輪１１，１１が取り付けられている。
【００２３】
エンジン２０はメインフレーム１５の上に搭載されており、該エンジン２０の回転動力が、ベルト伝動装置２１及び油圧無段変速装置（ＨＳＴ）２３を介してミッションケース１２に伝達される。ミッションケース１２に伝達された回転動力は、該ケース１２内のトランスミッションにより変速された後、走行動力と外部取出動力に分離して取り出される。
【００２４】
そして、走行動力は、一部が前輪ファイナルケース１３，１３に伝達されて前輪１０，１０を駆動すると共に、残りが後輪ギアケース１８，１８に伝達されて後輪１１，１１を駆動する。また、外部取出動力は、走行車体２の後部に設けた植付クラッチケース２５に伝達され、それから植付伝動軸２６によって苗植付部４へ伝動されるとともに、施肥伝動機構２８によって施肥装置５へ伝動される。
【００２５】
エンジン２０の上部はエンジンカバー３０で覆われており、その上に座席３１が設置されている。座席３１の前方には各種操作機構を内蔵するフロントカバー３２があり、その上方に前輪１０，１０を操向操作するハンドル３４が設けられている。エンジンカバー３０及びフロントカバー３２の下端左右両側は水平状のフロアステップ３５になっている。フロアステップ３５は一部格子状になっており（図２参照）、該ステップ３５を歩く作業者の靴についた泥が圃場に落下するようになっている。フロアステップ３５上の後部は、後輪フェンダを兼ねるリヤステップ３６となっている。
【００２６】
昇降リンク装置３は平行リンク機構であって、１本の上リンク４０と左右一対の下リンク４１，４１を備えている。これらリンク４０，４１，４１は、その基部側がメインフレーム１５の後端部に立設した背面視門形のリンクベースフレーム４２に回動自在に取り付けられ、その先端側に縦リンク４３が連結されている。そして、縦リンク４３の下端部に苗植付部４に回転自在に支承された連結軸４４が挿入連結され、連結軸４４を中心として苗植付部４がローリング自在に連結されている。
【００２７】
メインフレーム１５に固着したリンクベースフレーム４２と上リンク４０に一体形成したスイングアーム（図示せず）の先端部との間に昇降油圧式シリンダ４６が設けられており、該シリンダ４６を油圧で伸縮させることにより、上リンク４０が上下に回動し、苗植付部４がほぼ一定姿勢のまま昇降する。
【００２８】
苗植付部４は６条植の構成で、フレームを兼ねる伝動ケース５０、マット苗を載せて左右往復動し、苗を一株分ずつ各条の苗取出口５１ａ，…に供給するとともに横一列分の苗を全て苗取出口５１ａ，…に供給すると苗送りベルト５４，…により苗を下方に移送する苗タンク（苗載せ台）５１、苗取出口５１ａ，…に供給された苗を圃場に植付ける苗植付装置５２（図１、図２）等を備えている。
【００２９】
苗植付部４の下部には中央にセンターフロート５５、その左右両側にサイドフロート５６，５６がそれぞれ設けられている。これらフロート５５，５６，５６を圃場の泥面に接地させた状態で機体を進行させると、フロート５５，５６，５６が泥面を整地しつつ滑走し、その整地跡に苗植付装置５２，…により苗が植え付けられる。各フロート５５，５６，５６は圃場表土面の凹凸に応じて前端側が上下動するように回動自在に取り付けられており、植付作業時にはセンターフロート５５の前部の上下動が迎角制御センサ（図示せず）により検出され、その検出結果に応じ、前記昇降油圧式シリンダ４６を制御する油圧バルブ（図示せず）を切り替えて苗植付部４を昇降させることにより、苗の植付深さを常に一定に維持する。
【００３０】
施肥装置５は、肥料ホッパ６０に貯留されている粒状の肥料を繰出部６１，…によって一定量ずつ繰り出し、その肥料を施肥ホース６２，…でフロート５５，５６，５６の左右両側に取り付けた施肥ガイド（図示せず），…まで導き、施肥ガイド，…の前側に設けた作溝体７６（図１），…によって苗植付条の側部近傍に形成される施肥溝内に落とし込むようになっている。ブロア用電動モータ５３で駆動するブロア５８で発生させたエアが、左右方向に長いエアチャンバ５９を経由して施肥ホース６２，…に吹き込まれ、施肥ホース６２，…内の肥料を風圧で強制的に搬送するようになっている。
【００３１】
苗植付部４には整地装置の一例であるロータ２７（第１ロータ２７ａと第２ロータ２７ｂの組み合わせを単にロータ２７ということがある）が取り付けられている。また、苗タンク５１は苗植付部４の全体を支持する左右方向と上下方向に幅一杯の矩形の支持枠体６５の支持ローラ６５ａをレールとして左右方向にスライドする構成である。
【００３２】
また、走行車体２の前部左右両側には、補給用の苗を載せておく一対の予備苗載せ台３８，３８が機体の前後に張り出す位置と上下に並んだ位置とに回動可能に設けられている。
切替駆動装置６６により第１，第２，第３移動リンク部材３９ａ，３９ｂ，３９ｃの作動（回動）により第１，第２，第３予備苗載せ台３８ａ，３８ｂ，３８ｃが前後方向に並ぶ展開状態と各予備苗載せ台３８ａ，３８ｂ，３８ｃが上下方向に並ぶ収納状態とに切り替えられる。
【００３３】
次に本実施例の油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３の内部構造を図３，図４に示す。
ミッションケース１２の両端に入力軸８０と出力軸８１を臨ませ、ミッションケース１２内には入力軸８０の側から順に、入力側傾斜板８２、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４、ポートブロック８５、出力側（モータ側）シリンダブロック８６、出力軸８１と一体の出力側傾斜板８８が配置されている。出力側傾斜板８８の出力軸８１に対する傾斜角度は一定である。また、入力軸８０は入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４、ポートブロック８５及び出力側（モータ側）シリンダブロック８６の各中心部を貫通して配置され、出力側傾斜板８８に当接している。そして入力軸８０と出力軸８１の軸芯は同一直線上に配置されている。
【００３４】
入力軸８０には電動モータ９から動力が伝達され、入力側傾斜板８２は変速レバー１６の下端部に設けたポテンショメータ１６ａが検出した変速レバー１６の操作角度に対応する角度に傾動される構成になっている。
【００３５】
また、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内には入力軸８０周りに４本（４本に限定しなくてもよく、ピストン８４ａの数も変更してもよい）のピストン８４ａが入力軸８０と並列配置されており、該ピストン８４ａの基部側（ポートブロック８５側に配置されている）にはバネ（図示せず）が設けられ、全てのピストン８４ａの頭部側には入力側傾斜板８２が当接して常時入力側傾斜板８２を押圧するように配置されている。従って、入力側傾斜板８２が入力軸８０に対して直交する方向に配置されていない場合（入力側傾斜板８２の傾斜角度がゼロでない場合）は入力側傾斜板８２の入力軸８０に対する傾斜角度が入力側傾斜板８２の回転と共に入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａを順次押圧し、ポートブロック８５内の油圧回路を経由して出力側（モータ側）シリンダブロック８６へ送り出す作動油の油圧が変化する構成になっている。
【００３６】
出力側（モータ側）シリンダブロック８６内にも出力軸８１周りに４本のピストン８６ａが入力軸８０周りに入力軸８０と並列配置されており、該ピストン８６ａの基部側（ポートブロック８５側に配置されている）にはバネ（図示せず）が設けられ、該ピストン８６ａの頭部側は出力側傾斜板８８に当接するように配置され、全てのピストン８６ａの頭部が出力側傾斜板８８に常時当接している。
【００３７】
従って、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４からポートブロック８５内の油圧回路を通って出力側（モータ側）シリンダブロック８６へ作動油が送り出される場合は、その送出作動油の油圧の大きさに応じて出力側傾斜板８８と一体の出力軸８１を回転させる動力が変化する。
【００３８】
ここで、図３（ａ）と図３（ｂ）には前後進の切替と圃場での苗植付速での変速を電動モータ９で行い、路上などでの前後進の移動速での変速を油圧式無段変速装置２３で行う変速機構の説明図を示す。
【００３９】
（ａ）植付速と前後進切替（図３（ａ）参照）
本実施例の苗移植機（乗用型田植機）が、変速レバー１６の操作により入力側傾斜板８２を入力軸８０に対して直交する方向に配置されている場合（入力側傾斜板８２の傾斜角度θ＝０）、入力側傾斜板８２の押圧による入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａの入力軸８０に沿った方向への移動が行われないので、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内への作動油の吸い込みと吐出作用が行われない。このため、ポートブロック８５内の閉油圧回路には作動油の流れは発生しないで、閉油圧回路内に作動油が充満している。そのため出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａの入力軸８０に沿った方向への移動もないので、電動モータ９による駆動力で正逆方向へ回転する入力軸８０の駆動力はそのまま出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａを経由して出力側傾斜板８８を回転させ、さらに出力軸８１を回転させる。こうして苗移植機の前後進の切替と植付速での変速を電動モータ９による動力のみにより行われることになる。
【００４０】
このように苗移植機の前後進の切替と植付速設定時には、入力軸８０に伝えられる駆動力が、途中に一定容積の圧縮体として存在する油圧式無段変速装置２３のポートブロック８５内の閉油圧回路内の作動油を、ある種の軸継ぎ手として使用し、そのまま出力軸８１に同じ回転数で伝達される。また構成部品内の油漏れ損失を除けば、ほぼ損失無く入力軸８０側動力が出力軸８１に伝達される。
【００４１】
（ｂ）移動速（図３（ｂ）参照）
本実施例の苗移植機（乗用型田植機）が路上走行するとき（移動速設定時）には、変速レバー１６の前後進時の増減速操作量に合わせて入力側傾斜板８２の入力軸８０に対する一方向（前進時）又は他方向（後進時）への傾斜角度を変更することで、油圧式無段変速装置２３からの出力と電動モータ９からの出力を加算して出力軸８１に対する動力伝達を行う。
【００４２】
変速レバー１６の操作により入力側傾斜板８２の入力軸８０に直交する平面に対する傾斜角度θが０度を超えて入力側傾斜板８２が増速側に傾斜されると（入力側傾斜板８２の傾斜角度θ＞０）となると）、該入力側傾斜板８２の傾斜角度θに応じて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａの入力軸８０に沿った方向への移動量がそれぞれ変化し、その変化量に合わせて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内への作動油の吸い込みと吐出作用が行われる。このため、ポートブロック８５内の閉油圧回路には作動油の流れが発生し、その駆動力により出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａが入力軸８０に沿った方向へ順次移動する。
【００４３】
前記ポートブロック８５内の閉油圧回路の作動油の順方向への送油により、出力側（モータ側）シリンダブロック８６内部に吐出される作動油によるピストン８６ａの入力軸８０に沿った方向への移動量の変化により、駆動力が出力側傾斜板８８と一体の出力軸８１に伝達される。従って電気モータ９により入力軸８０に伝達される駆動力に加えて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４から駆動力により出力軸８１が駆動される。
【００４４】
このように苗移植機が路上走行時（移動速設定時）の高速走行は、電動モータ９による入力軸８０からの駆動力と出力側（モータ側）シリンダブロック８６のピストン８６ａによる駆動力が加わって高速駆動力が出力軸８１に伝達されることにより行われる。
【００４５】
上記（ａ）、（ｂ）の作動機構により汎用されているエンジンから油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３へ動力を変速して、さらに副変速装置で変速した上で車軸を駆動させる構成に代えて、本実施例では電動モータ９から油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３を経由するだけで後輪伝動軸１１ａを駆動させることができ、苗移植機の駆動系の部品点数を従来のものより削減できコストダウンと軽量化が図れる。
【００４６】
また植付速では油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３を使用しないで電動モータ９の駆動力だけを利用するので、油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３のみを使用するより高いエネルギー効率が図れる。
【００４７】
なお、油圧式無段変速装置２３は、電気モータ９の回転をＨＳＴ２３に加えて得られた回転をピストン８４ａの伸縮制御により、入力側シリンダブロック８４の傾斜角度を変更してＨＳＴ２３の出力軸８１を増速回転、または減速回転させる構成としているため、ＨＭＴ（Hydro Mechanical Transmission）と呼称してもよい。
【００４８】
次に、図４（ａ）と図４（ｂ）には前後進の切替と移動速での変速を電動モータ９で行い、苗植付時の変速を油圧式無段変速装置２３で行う変速機構の説明図を示す。
【００４９】
（ｃ）移動速時と前後進切替（図４（ａ）参照）
本実施例の苗移植機（乗用型田植機）が、変速レバー１６の操作により入力側傾斜板８２を入力軸８０に対して直交する方向に配置されている場合（入力側傾斜板８２の傾斜角度θ＝０）、入力側傾斜板８２の押圧による入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａの入力軸８０に沿った方向への移動が行われないので、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内への作動油の吸い込みと吐出作用が行われない。このため、ポートブロック８５内の閉油圧回路には作動油の流れは発生しないで、閉油圧回路内に充満している。そのため出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａの入力軸８０に沿った方向への移動もないので電動モータ９による正逆方向への駆動力で回転する入力軸８０の駆動力は、そのまま出力側（モータ側）シリンダブロック８６を経由して出力側傾斜板８８を回転させ、次いで出力軸８１を回転させる。こうして苗移植機の前後進の切替と移動速での変速を電動モータ９による動力のみにより行われることになる。
【００５０】
このように苗移植機の前後進の切替と移動速設定時には、入力軸８０に伝えられる駆動力が、途中に一定容積の圧縮体として存在する油圧式無段変速装置のポートブロック８５内の閉油圧回路内の作動油を、ある種の軸継ぎ手として使用し、そのまま出力軸８１に同じ回転数で伝達される。また構成部品内の油漏れ損失を除けば、ほぼ損失無く入力軸８０側動力が出力軸８１に伝達される。
【００５１】
（ｄ）植付速時（図４（ｂ）参照）
植付速の低速設定時には変速レバー１６の操作により入力側傾斜板８２が入力軸８０に直交する平面に対する傾斜角度θがゼロ未満でマイナス１５度までの間（−１５°＜θ＜０）にする（これを入力側傾斜板８２が減速側に傾斜されている場合という）。
【００５２】
該入力側傾斜板８２の傾斜角度θに応じて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａの入力軸８０に沿った方向への移動量が変化し、該変化量に応じて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内への作動油の吸い込みと吐出作用が行われる。このため、ポートブロック８５内の閉油圧回路には作動油の流れが発生し、その駆動力に応じて出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａの入力軸８０に沿った方向への移動量が変化する。
【００５３】
このとき出力側（モータ側）シリンダブロック８６の回転は、前記図４（ａ）におけるモータ９による入力軸８０の回転とは逆向きの回転であるので、前記ポートブロック８５内の閉油圧回路の作動油は出力側（モータ側）シリンダブロック８６内部に吐出されることによるピストン８６ａが入力軸８０に沿った方向へ移動する移動量により、前記電動モータ９による入力軸８０の回転方向とは逆向きの回転方向の駆動力が出力側傾斜板８８と一体の出力軸８１に伝達される。
【００５４】
従って、電気モータ９により入力軸８０に伝達される駆動力に加えて逆向きの出力側（ポンプ側）シリンダブロック８６から駆動力が合算されて出力軸８１が植付速に適した低速で駆動される。
【００５５】
汎用されているエンジンから油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）へ動力を変速して、さらに副変速装置で変速した上で車軸を駆動させる構成に代えて、上記（ｃ）、（ｄ）の作動機構により本実施例では電動モータ９から油圧式無段変速装置２３を経由するだけで後輪伝動軸１１ａを駆動させることができ、苗移植機の駆動系の部品点数を従来のものより削減でき、コストダウンと軽量化が図れる。
また、移動速では駆動モータ９の駆動力をダイレクトに車軸１１ａに伝えやすくなるので、エネルギー効率が良い。
【００５６】
（ｅ）後進走行時
図４（ｂ）に示す油圧式無段変速装置２３の構成で、入力側傾斜板８２の傾斜角度θを−１５°≧θ（（例えば、−２０度）」となるように変速レバー１６を操作すると、路上又は圃場での「後進走行」が選択される。
この場合は、入力側シリンダブロック８４を減速操作し、入力側傾斜板８２の傾斜角度が所定角度（例えば、−２０度）になると、出力側シリンダブロック８６の回転数が入力軸８０の回転数よりも多くなり、出力軸８１を後進回転させる（入力軸８０の回転数＜出力側シリンダブロック８６の回転数）ことができる。
【００５７】
このように入力軸８０の回転数より多くなった出力軸８１の回転を逆転させる構成にしたことにより、駆動モータ９だけでなく、変速操作レバー１６でも機体を後進させることができる。
なお、図５には図１の乗用型田植機の変速レバー１６の操作により駆動制御される駆動モータ９と油圧式無段変速装置２３の制御装置１００による制御ブロック図を示す。
【符号の説明】
【００５８】
１ 施肥装置付き乗用型田植機 ２ 走行車体
３ 昇降リンク装置 ４ 苗植付部
５ 粉粒体繰出し装置（施肥装置） ９ 電動モータ
１０ 前輪 １１ 後輪
１１ａ 後輪駆動軸 １２ ミッションケース
１３ 前輪ファイナルケース １５ メインフレーム
１６ 変速レバー
１８ 後輪ギアケース １９ 畦クラッチレバー
１９ａ 畦クラッチレバーセンサ ２０ エンジン
２１ ベルト伝動装置 ２３ ＨＳＴ
２５ 植付クラッチケース ２６ 植付伝動軸
２７（２７ａ，２７ｂ） ロータ ２７ａ１ ロータ
２８ 施肥伝動機構 ３０ エンジンカバー
３１ 座席 ３２ フロントカバー
３４ ハンドル ３５ フロアステップ
３６ リヤステップ ３７ ロータカバー
３７ａ 上方部 ３７ｂ 後方部
３８ 予備苗載台 ４０ 上リンク
４０ａ 突起 ４１ 下リンク
４２ リンクベースフレーム ４３ 縦リンク
４４ 連結軸 ４５ ロータ高さ調節レバー
４６ 昇降油圧シリンダ ４７ チェーンケース
４８ ロータ高さ調節部材 ４８ａ 長穴
４９ スプリング ５０ 伝動ケース
５１ 苗載台 ５１ａ 苗取出口
５１ｂ 苗送りベルト ５２ 苗植付装置
５２ａ 苗植付具 ５３ ブロア用電動モータ９
５４ 苗送りベルト ５５ センターフロート
５６ サイドフロート ５８ ブロア
５９ エアチャンバ ６０ 肥料ホッパ
６１ 繰出部 ６２ 施肥ホース
６５ 苗植付部支持枠体 ６５ａ 支持ローラ
８０ 入力軸 ８１ 出力軸
８２ 入力側傾斜板
８４ 入力側（ポンプ側）シリンダブロック
８４ａ、８６ａ ピストン ８５ ポートブロック
８６ 出力側（モータ側）シリンダブロック
１００ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動モータと油圧式無段変速装置により走行車体を駆動させる副変速装置のない作業車両の変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の作業車両の一例である苗移植機では、エンジンと油圧式無段変速装置（ＨＭＴ）を備え、さらに副変速装置で機体の走行速度の変更と機体の前後進の切り替え及び停止などの走行制御を行う苗移植機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０５１２８０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７２２０７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記載の苗移植機では、エンジンと油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）で機体の走行速度を変更し、次いでミッションケース内の副変速装置で、さらに機体の前後進の切り替え及び停止などを行っている。
従って、伝動機構の部品数が多くなり、機体重量が増加する問題があると共に、伝動機構を配置するためのスペースが広く必要となり、機体のコンパクト化が図れない問題がある。
【０００５】
また、特許文献２記載の苗移植機では、電動モータを駆動源として機体の前後進、停止及び加減速を行なう構成であるが、電動モータの回転数の変更で加減速を行なっているため、高速化すると消費電力が増大し、バッテリの消耗が早くなる問題がある。
そこで、本発明の課題は、電動モータを駆動源としながら伝動機構の部品数が極力少なくして機体重量が比較的軽量な作業車両の変速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１記載の発明は、走行車体（２）の駆動軸（１１ａ）に駆動力を供給すると共に、前進・後進・停止及び加減速を行なうために設けた駆動モータ（９）から駆動力を受けて駆動する油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）（２３）からなる作業車両の変速装置であって、
前記油圧式無段変速装置（２３）は、前記駆動モータ（９）により駆動される入力軸（８０）と、該入力軸（８０）の周りに複数並列配置される油圧シリンダ（８４ａ）を内装した入力側シリンダブロック（８４）と、手動により変速速度を決めるために設けられる操縦装置（１６）により傾動角度が決められる入力側傾斜板（８２）と、該入力側傾斜板（８２）の傾動角度に応じて前記入力側（ポンプ側）のシリンダ（８４ａ）からの油圧を受ける閉油圧回路を有するポートブロック（８５）と、
該ポートブロック（８５）の閉油圧回路からの油圧を受ける出力側油圧シリンダ（８６ａ）を内装した出力側（モータ側）シリンダブロック（８６）と、
前記入力軸（８０）の延長線上に設けられ、出力側（モータ側）シリンダ（８６ａ）からの油圧を受ける出力側傾斜板（８８）と該出力側傾斜板（８８）と一体の出力軸（８１）とを設けたことを特徴とする作業車両の変速装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記入力側シリンダ（８４ａ）を作動させない状態で入力軸（８０）と出力軸（８１）が駆動モータ（９）から受ける駆動力に連動して回転する構成とし、前記入力側シリンダ（８４ａ）を増速操作すると、出力側シリンダブロック（８６）への送油量が増加して出力軸（８１）の回転数が増加する構成としたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速装置である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記入力側シリンダ（８４ａ）を作動させない状態にして入力軸（８０）と出力軸（８１）が駆動モータ（９）から受ける駆動力に連動して回転する構成とし、前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作すると、出力側シリンダ（８６ａ）への送油方向が逆転し、駆動軸（１１ａ）に対して逆回転する出力側シリンダ（８６ａ）が入力軸（８０）の回転の抵抗となり、出力軸（８１）の回転数を減少させる構成とした（入力軸（８０）の回転数＞出力側シリンダブロック（８６）の回転数）ことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速装置である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作し、入力側傾斜板（８２）の傾斜角度が所定角度（例えば、−１５度）になると、入力軸（８０）の回転数と出力側シリンダ（８６ａ）の回転数が同一となり、出力軸（８１）の回転を止める構成としたことを特徴とする請求項３記載の作業車両の変速装置である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作し、入力側傾斜板（８２）の傾斜角度が所定角度（例えば、−２０度）になると、出力側シリンダ（８６ａ）の回転数が入力軸（８０）の回転数よりも多くなり、出力軸（８１）を後進回転させる（入力軸（８０）の回転数＜出力側シリンダブロック（８６）の回転数）構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両の変速装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、駆動モータ９と油圧式無段変速装置２３が異なる速度域で加減速を行なう構成としたことにより、走行車体２の走行速度や作業状態に合わせて効率的な伝動を行うことができるので、消費電力が抑制されると共に、駆動負荷が減少する。
【００１２】
また、油圧式無段変速装置２３による駆動力を用いないで駆動モータ９のみで走行車体２に駆動力を供給することにより、駆動モータ９の正逆転、停止及び回転数を操作すると前後進、停止及び走行速度を任意に変更することができるので、副変速伝動機構が省略されて機体が軽量化されると共に、副変速伝動機構がない分、省スペース化を図ることができる。
また、駆動モータ９は電気エネルギーで作動するので、機体の電動化を図ることができ、ガソリン等の燃料が不要となり、排出ガス等が削減される。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、入力側傾斜板８２を入力軸８０と直交する方向に向けて入力側傾斜板８２の傾動角度をゼロとして入力側シリンダ８４ａを作動させない状態で入力軸８０と出力軸８１が駆動モータ９から受ける駆動力に連動して回転する構成としたことにより、駆動モータ９の駆動力が入力軸８０から出力軸８１に直接伝達されるので、駆動力のロスを減少させることができ、動力伝動系統の効率化が図れる。
【００１４】
また、駆動モータ９で低速（植付速）域の変速を行なうことにより、低速で走行する苗の植付作業中に細かな走行速度の変更ができるので、圃場の土質や植付間隔に適した作業速度の設定が容易になり、苗の植付精度が向上すると共に、作業能率が従来技術より向上する。
【００１５】
また、入力側シリンダ８４ａを増速操作すると、出力側シリンダ８６ａへの送油量が増加して出力側シリンダ８６ａの回転数を増加させることができるので、油圧式無段変速装置２３で出力側シリンダ８６ａの高速（移動速）域の変速を行うことができ、駆動モータ９と油圧式無段変速装置２３の両方で加速が可能となり、高速で走行する作業車両出力の確保が容易になり、路上走行の姿勢が安定する。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、駆動モータ９の駆動力に連動して入力軸８０と出力軸８１を回転させ、駆動モータ９で高速（移動速）域の変速を行なうことにより、駆動モータ９の出力を直接利用して駆動力を確保することができるので、駆動力のロスが少なくなり、燃費が従来技術より向上するとともに駆動負荷が減少する。
また、駆動モータ９を停止させると入力軸８０と出力軸８１の回転も停止するので、緊急停止に対応することができる。
【００１７】
そして、低速（植付速）域では、油圧式無段変速装置２３の入力側シリンダ８４ａを減速操作すると、出力側シリンダ８６ａへの送油が逆転して出力軸８１が（低回転数で）逆転することにより、出力軸８１の回転を抑えて所定速度を超えない範囲で走行速度が調節され、苗の植付精度などの作業精度が向上する。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、入力側シリンダブロック８４を減速操作して入力側傾斜板８２の角度が所定角度になると、出力側シリンダブロック８６の回転数が逆方向に回転する入力軸８０の回転数と同じとなって出力軸８１の回転を止める構成としたことにより、駆動モータ９を止めることなく機体を一時停止することができるので、作業条件に合わせた設定変更を行なうときなど、短時間停止する必要があるときに駆動モータ９を入切する必要が無く、作業能率が向上する。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１から３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、入力側シリンダ８４ａを減速操作して入力側傾斜板８２の角度が所定角度になると、出力側シリンダ８６ａの回転数が逆方向に回転する入力軸８０の回転数より多くなって、出力軸８１の回転を逆転させる構成となるので、駆動モータ９だけでなく、操縦装置（変速レバー）１６でも機体を後進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例の乗用型田植機の側面図である。
【図２】図１の乗用型田植機の平面図である。
【図３】図３（ａ）は植付速時と前後進切替時、図３（ｂ）は移動速時における図１の乗用型田植機の油圧式無段変速装置の内部構造図である。
【図４】図４（ａ）は移動速時と前後進切替時、図４（ｂ）は植付速時における図１の乗用型田植機の油圧式無段変速装置の内部構造図である。
【図５】図１の乗用型田植機の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１及び図２は本発明の苗移植機の典型例である粉粒体繰出し装置として施肥装置を装着した乗用型田植機の側面図と平面図である。この施肥装置付き乗用型田植機１は、走行車体２の後側に昇降リンク装置３を介して苗植付部４が昇降可能に装着され、走行車体２の後部上側に施肥装置５の本体部分が設けられている。搭乗オペレータが乗用型田植機の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向と後進方向をそれぞれ前、後という。
【００２２】
走行車体２は、駆動輪である左右一対の前輪１０，１０及び左右一対の後輪１１，１１（走行装置）を備えた四輪駆動車両であって、機体の前部にミッションケース１２が配置され、そのミッションケース１２の左右側方に前輪ファイナルケース１３，１３が設けられ、該左右前輪ファイナルケース１３，１３の操向方向を変更可能な各々の前輪支持部から外向きに突出する左右前輪車軸に左右前輪１０，１０が各々取り付けられている。また、ミッションケース１２の背面部にメインフレーム１５の前端部が固着されており、そのメインフレーム１５の後端左右中央部に前後水平に設けた後輪ローリング軸を支点にして後輪ギアケース１８，１８がローリング自在に支持され、その後輪ギアケース１８，１８から外向きに突出する後輪車軸に後輪１１，１１が取り付けられている。
【００２３】
エンジン２０はメインフレーム１５の上に搭載されており、該エンジン２０の回転動力が、ベルト伝動装置２１及び油圧無段変速装置（ＨＳＴ）２３を介してミッションケース１２に伝達される。ミッションケース１２に伝達された回転動力は、該ケース１２内のトランスミッションにより変速された後、走行動力と外部取出動力に分離して取り出される。
【００２４】
そして、走行動力は、一部が前輪ファイナルケース１３，１３に伝達されて前輪１０，１０を駆動すると共に、残りが後輪ギアケース１８，１８に伝達されて後輪１１，１１を駆動する。また、外部取出動力は、走行車体２の後部に設けた植付クラッチケース２５に伝達され、それから植付伝動軸２６によって苗植付部４へ伝動されるとともに、施肥伝動機構２８によって施肥装置５へ伝動される。
【００２５】
エンジン２０の上部はエンジンカバー３０で覆われており、その上に座席３１が設置されている。座席３１の前方には各種操作機構を内蔵するフロントカバー３２があり、その上方に前輪１０，１０を操向操作するハンドル３４が設けられている。エンジンカバー３０及びフロントカバー３２の下端左右両側は水平状のフロアステップ３５になっている。フロアステップ３５は一部格子状になっており（図２参照）、該ステップ３５を歩く作業者の靴についた泥が圃場に落下するようになっている。フロアステップ３５上の後部は、後輪フェンダを兼ねるリヤステップ３６となっている。
【００２６】
昇降リンク装置３は平行リンク機構であって、１本の上リンク４０と左右一対の下リンク４１，４１を備えている。これらリンク４０，４１，４１は、その基部側がメインフレーム１５の後端部に立設した背面視門形のリンクベースフレーム４２に回動自在に取り付けられ、その先端側に縦リンク４３が連結されている。そして、縦リンク４３の下端部に苗植付部４に回転自在に支承された連結軸４４が挿入連結され、連結軸４４を中心として苗植付部４がローリング自在に連結されている。
【００２７】
メインフレーム１５に固着したリンクベースフレーム４２と上リンク４０に一体形成したスイングアーム（図示せず）の先端部との間に昇降油圧式シリンダ４６が設けられており、該シリンダ４６を油圧で伸縮させることにより、上リンク４０が上下に回動し、苗植付部４がほぼ一定姿勢のまま昇降する。
【００２８】
苗植付部４は６条植の構成で、フレームを兼ねる伝動ケース５０、マット苗を載せて左右往復動し、苗を一株分ずつ各条の苗取出口５１ａ，…に供給するとともに横一列分の苗を全て苗取出口５１ａ，…に供給すると苗送りベルト５４，…により苗を下方に移送する苗タンク（苗載せ台）５１、苗取出口５１ａ，…に供給された苗を圃場に植付ける苗植付装置５２（図１、図２）等を備えている。
【００２９】
苗植付部４の下部には中央にセンターフロート５５、その左右両側にサイドフロート５６，５６がそれぞれ設けられている。これらフロート５５，５６，５６を圃場の泥面に接地させた状態で機体を進行させると、フロート５５，５６，５６が泥面を整地しつつ滑走し、その整地跡に苗植付装置５２，…により苗が植え付けられる。各フロート５５，５６，５６は圃場表土面の凹凸に応じて前端側が上下動するように回動自在に取り付けられており、植付作業時にはセンターフロート５５の前部の上下動が迎角制御センサ（図示せず）により検出され、その検出結果に応じ、前記昇降油圧式シリンダ４６を制御する油圧バルブ（図示せず）を切り替えて苗植付部４を昇降させることにより、苗の植付深さを常に一定に維持する。
【００３０】
施肥装置５は、肥料ホッパ６０に貯留されている粒状の肥料を繰出部６１，…によって一定量ずつ繰り出し、その肥料を施肥ホース６２，…でフロート５５，５６，５６の左右両側に取り付けた施肥ガイド（図示せず），…まで導き、施肥ガイド，…の前側に設けた作溝体７６（図１），…によって苗植付条の側部近傍に形成される施肥溝内に落とし込むようになっている。ブロア用電動モータ５３で駆動するブロア５８で発生させたエアが、左右方向に長いエアチャンバ５９を経由して施肥ホース６２，…に吹き込まれ、施肥ホース６２，…内の肥料を風圧で強制的に搬送するようになっている。
【００３１】
苗植付部４には整地装置の一例であるロータ２７（第１ロータ２７ａと第２ロータ２７ｂの組み合わせを単にロータ２７ということがある）が取り付けられている。また、苗タンク５１は苗植付部４の全体を支持する左右方向と上下方向に幅一杯の矩形の支持枠体６５の支持ローラ６５ａをレールとして左右方向にスライドする構成である。
【００３２】
また、走行車体２の前部左右両側には、補給用の苗を載せておく一対の予備苗載せ台３８，３８が機体の前後に張り出す位置と上下に並んだ位置とに回動可能に設けられている。
切替駆動装置６６により第１，第２，第３移動リンク部材３９ａ，３９ｂ，３９ｃの作動（回動）により第１，第２，第３予備苗載せ台３８ａ，３８ｂ，３８ｃが前後方向に並ぶ展開状態と各予備苗載せ台３８ａ，３８ｂ，３８ｃが上下方向に並ぶ収納状態とに切り替えられる。
【００３３】
次に本実施例の油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３の内部構造を図３，図４に示す。
ミッションケース１２の両端に入力軸８０と出力軸８１を臨ませ、ミッションケース１２内には入力軸８０の側から順に、入力側傾斜板８２、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４、ポートブロック８５、出力側（モータ側）シリンダブロック８６、出力軸８１と一体の出力側傾斜板８８が配置されている。出力側傾斜板８８の出力軸８１に対する傾斜角度は一定である。また、入力軸８０は入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４、ポートブロック８５及び出力側（モータ側）シリンダブロック８６の各中心部を貫通して配置され、出力側傾斜板８８に当接している。そして入力軸８０と出力軸８１の軸芯は同一直線上に配置されている。
【００３４】
入力軸８０には電動モータ９から動力が伝達され、入力側傾斜板８２は変速レバー１６の下端部に設けたポテンショメータ１６ａが検出した変速レバー１６の操作角度に対応する角度に傾動される構成になっている。
【００３５】
また、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内には入力軸８０周りに４本（４本に限定しなくてもよく、ピストン８４ａの数も変更してもよい）のピストン８４ａが入力軸８０と並列配置されており、該ピストン８４ａの基部側（ポートブロック８５側に配置されている）にはバネ（図示せず）が設けられ、全てのピストン８４ａの頭部側には入力側傾斜板８２が当接して常時入力側傾斜板８２を押圧するように配置されている。従って、入力側傾斜板８２が入力軸８０に対して直交する方向に配置されていない場合（入力側傾斜板８２の傾斜角度がゼロでない場合）は入力側傾斜板８２の入力軸８０に対する傾斜角度が入力側傾斜板８２の回転と共に入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａを順次押圧し、ポートブロック８５内の油圧回路を経由して出力側（モータ側）シリンダブロック８６へ送り出す作動油の油圧が変化する構成になっている。
【００３６】
出力側（モータ側）シリンダブロック８６内にも出力軸８１周りに４本のピストン８６ａが入力軸８０周りに入力軸８０と並列配置されており、該ピストン８６ａの基部側（ポートブロック８５側に配置されている）にはバネ（図示せず）が設けられ、該ピストン８６ａの頭部側は出力側傾斜板８８に当接するように配置され、全てのピストン８６ａの頭部が出力側傾斜板８８に常時当接している。
【００３７】
従って、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４からポートブロック８５内の油圧回路を通って出力側（モータ側）シリンダブロック８６へ作動油が送り出される場合は、その送出作動油の油圧の大きさに応じて出力側傾斜板８８と一体の出力軸８１を回転させる動力が変化する。
【００３８】
ここで、図３（ａ）と図３（ｂ）には前後進の切替と圃場での苗植付速での変速を電動モータ９で行い、路上などでの前後進の移動速での変速を油圧式無段変速装置２３で行う変速機構の説明図を示す。
【００３９】
（ａ）植付速と前後進切替（図３（ａ）参照）
本実施例の苗移植機（乗用型田植機）が、変速レバー１６の操作により入力側傾斜板８２を入力軸８０に対して直交する方向に配置されている場合（入力側傾斜板８２の傾斜角度θ＝０）、入力側傾斜板８２の押圧による入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａの入力軸８０に沿った方向への移動が行われないので、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内への作動油の吸い込みと吐出作用が行われない。このため、ポートブロック８５内の閉油圧回路には作動油の流れは発生しないで、閉油圧回路内に作動油が充満している。そのため出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａの入力軸８０に沿った方向への移動もないので、電動モータ９による駆動力で正逆方向へ回転する入力軸８０の駆動力はそのまま出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａを経由して出力側傾斜板８８を回転させ、さらに出力軸８１を回転させる。こうして苗移植機の前後進の切替と植付速での変速を電動モータ９による動力のみにより行われることになる。
【００４０】
このように苗移植機の前後進の切替と植付速設定時には、入力軸８０に伝えられる駆動力が、途中に一定容積の圧縮体として存在する油圧式無段変速装置２３のポートブロック８５内の閉油圧回路内の作動油を、ある種の軸継ぎ手として使用し、そのまま出力軸８１に同じ回転数で伝達される。また構成部品内の油漏れ損失を除けば、ほぼ損失無く入力軸８０側動力が出力軸８１に伝達される。
【００４１】
（ｂ）移動速（図３（ｂ）参照）
本実施例の苗移植機（乗用型田植機）が路上走行するとき（移動速設定時）には、変速レバー１６の前後進時の増減速操作量に合わせて入力側傾斜板８２の入力軸８０に対する一方向（前進時）又は他方向（後進時）への傾斜角度を変更することで、油圧式無段変速装置２３からの出力と電動モータ９からの出力を加算して出力軸８１に対する動力伝達を行う。
【００４２】
変速レバー１６の操作により入力側傾斜板８２の入力軸８０に直交する平面に対する傾斜角度θが０度を超えて入力側傾斜板８２が増速側に傾斜されると（入力側傾斜板８２の傾斜角度θ＞０）となると）、該入力側傾斜板８２の傾斜角度θに応じて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａの入力軸８０に沿った方向への移動量がそれぞれ変化し、その変化量に合わせて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内への作動油の吸い込みと吐出作用が行われる。このため、ポートブロック８５内の閉油圧回路には作動油の流れが発生し、その駆動力により出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａが入力軸８０に沿った方向へ順次移動する。
【００４３】
前記ポートブロック８５内の閉油圧回路の作動油の順方向への送油により、出力側（モータ側）シリンダブロック８６内部に吐出される作動油によるピストン８６ａの入力軸８０に沿った方向への移動量の変化により、駆動力が出力側傾斜板８８と一体の出力軸８１に伝達される。従って電気モータ９により入力軸８０に伝達される駆動力に加えて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４から駆動力により出力軸８１が駆動される。
【００４４】
このように苗移植機が路上走行時（移動速設定時）の高速走行は、電動モータ９による入力軸８０からの駆動力と出力側（モータ側）シリンダブロック８６のピストン８６ａによる駆動力が加わって高速駆動力が出力軸８１に伝達されることにより行われる。
【００４５】
上記（ａ）、（ｂ）の作動機構により汎用されているエンジンから油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３へ動力を変速して、さらに副変速装置で変速した上で車軸を駆動させる構成に代えて、本実施例では電動モータ９から油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３を経由するだけで後輪伝動軸１１ａを駆動させることができ、苗移植機の駆動系の部品点数を従来のものより削減できコストダウンと軽量化が図れる。
【００４６】
また植付速では油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３を使用しないで電動モータ９の駆動力だけを利用するので、油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）２３のみを使用するより高いエネルギー効率が図れる。
【００４７】
なお、油圧式無段変速装置２３は、電気モータ９の回転をＨＳＴ２３に加えて得られた回転をピストン８４ａの伸縮制御により、入力側シリンダブロック８４の傾斜角度を変更してＨＳＴ２３の出力軸８１を増速回転、または減速回転させる構成としているため、ＨＭＴ（Hydro Mechanical Transmission）と呼称してもよい。
【００４８】
次に、図４（ａ）と図４（ｂ）には前後進の切替と移動速での変速を電動モータ９で行い、苗植付時の変速を油圧式無段変速装置２３で行う変速機構の説明図を示す。
【００４９】
（ｃ）移動速時と前後進切替（図４（ａ）参照）
本実施例の苗移植機（乗用型田植機）が、変速レバー１６の操作により入力側傾斜板８２を入力軸８０に対して直交する方向に配置されている場合（入力側傾斜板８２の傾斜角度θ＝０）、入力側傾斜板８２の押圧による入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａの入力軸８０に沿った方向への移動が行われないので、入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内への作動油の吸い込みと吐出作用が行われない。このため、ポートブロック８５内の閉油圧回路には作動油の流れは発生しないで、閉油圧回路内に充満している。そのため出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａの入力軸８０に沿った方向への移動もないので電動モータ９による正逆方向への駆動力で回転する入力軸８０の駆動力は、そのまま出力側（モータ側）シリンダブロック８６を経由して出力側傾斜板８８を回転させ、次いで出力軸８１を回転させる。こうして苗移植機の前後進の切替と移動速での変速を電動モータ９による動力のみにより行われることになる。
【００５０】
このように苗移植機の前後進の切替と移動速設定時には、入力軸８０に伝えられる駆動力が、途中に一定容積の圧縮体として存在する油圧式無段変速装置のポートブロック８５内の閉油圧回路内の作動油を、ある種の軸継ぎ手として使用し、そのまま出力軸８１に同じ回転数で伝達される。また構成部品内の油漏れ損失を除けば、ほぼ損失無く入力軸８０側動力が出力軸８１に伝達される。
【００５１】
（ｄ）植付速時（図４（ｂ）参照）
植付速の低速設定時には変速レバー１６の操作により入力側傾斜板８２が入力軸８０に直交する平面に対する傾斜角度θがゼロ未満でマイナス１５度までの間（−１５°＜θ＜０）にする（これを入力側傾斜板８２が減速側に傾斜されている場合という）。
【００５２】
該入力側傾斜板８２の傾斜角度θに応じて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内の４本のピストン８４ａの入力軸８０に沿った方向への移動量が変化し、該変化量に応じて入力側（ポンプ側）シリンダブロック８４内への作動油の吸い込みと吐出作用が行われる。このため、ポートブロック８５内の閉油圧回路には作動油の流れが発生し、その駆動力に応じて出力側（モータ側）シリンダブロック８６内のピストン８６ａの入力軸８０に沿った方向への移動量が変化する。
【００５３】
このとき出力側（モータ側）シリンダブロック８６の回転は、前記図４（ａ）におけるモータ９による入力軸８０の回転とは逆向きの回転であるので、前記ポートブロック８５内の閉油圧回路の作動油は出力側（モータ側）シリンダブロック８６内部に吐出されることによるピストン８６ａが入力軸８０に沿った方向へ移動する移動量により、前記電動モータ９による入力軸８０の回転方向とは逆向きの回転方向の駆動力が出力側傾斜板８８と一体の出力軸８１に伝達される。
【００５４】
従って、電気モータ９により入力軸８０に伝達される駆動力に加えて逆向きの出力側（ポンプ側）シリンダブロック８６から駆動力が合算されて出力軸８１が植付速に適した低速で駆動される。
【００５５】
汎用されているエンジンから油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）へ動力を変速して、さらに副変速装置で変速した上で車軸を駆動させる構成に代えて、上記（ｃ）、（ｄ）の作動機構により本実施例では電動モータ９から油圧式無段変速装置２３を経由するだけで後輪伝動軸１１ａを駆動させることができ、苗移植機の駆動系の部品点数を従来のものより削減でき、コストダウンと軽量化が図れる。
また、移動速では駆動モータ９の駆動力をダイレクトに車軸１１ａに伝えやすくなるので、エネルギー効率が良い。
【００５６】
（ｅ）後進走行時
図４（ｂ）に示す油圧式無段変速装置２３の構成で、入力側傾斜板８２の傾斜角度θを−１５°≧θ（（例えば、−２０度）」となるように変速レバー１６を操作すると、路上又は圃場での「後進走行」が選択される。
この場合は、入力側シリンダブロック８４を減速操作し、入力側傾斜板８２の傾斜角度が所定角度（例えば、−２０度）になると、出力側シリンダブロック８６の回転数が入力軸８０の回転数よりも多くなり、出力軸８１を後進回転させる（入力軸８０の回転数＜出力側シリンダブロック８６の回転数）ことができる。
【００５７】
このように入力軸８０の回転数より多くなった出力軸８１の回転を逆転させる構成にしたことにより、駆動モータ９だけでなく、変速操作レバー１６でも機体を後進させることができる。
なお、図５には図１の乗用型田植機の変速レバー１６の操作により駆動制御される駆動モータ９と油圧式無段変速装置２３の制御装置１００による制御ブロック図を示す。
【符号の説明】
【００５８】
１ 施肥装置付き乗用型田植機 ２ 走行車体
３ 昇降リンク装置 ４ 苗植付部
５ 粉粒体繰出し装置（施肥装置） ９ 電動モータ
１０ 前輪 １１ 後輪
１１ａ 後輪駆動軸 １２ ミッションケース
１３ 前輪ファイナルケース １５ メインフレーム
１６ 変速レバー
１８ 後輪ギアケース １９ 畦クラッチレバー
１９ａ 畦クラッチレバーセンサ ２０ エンジン
２１ ベルト伝動装置 ２３ ＨＳＴ
２５ 植付クラッチケース ２６ 植付伝動軸
２７（２７ａ，２７ｂ） ロータ ２７ａ１ ロータ
２８ 施肥伝動機構 ３０ エンジンカバー
３１ 座席 ３２ フロントカバー
３４ ハンドル ３５ フロアステップ
３６ リヤステップ ３７ ロータカバー
３７ａ 上方部 ３７ｂ 後方部
３８ 予備苗載台 ４０ 上リンク
４０ａ 突起 ４１ 下リンク
４２ リンクベースフレーム ４３ 縦リンク
４４ 連結軸 ４５ ロータ高さ調節レバー
４６ 昇降油圧シリンダ ４７ チェーンケース
４８ ロータ高さ調節部材 ４８ａ 長穴
４９ スプリング ５０ 伝動ケース
５１ 苗載台 ５１ａ 苗取出口
５１ｂ 苗送りベルト ５２ 苗植付装置
５２ａ 苗植付具 ５３ ブロア用電動モータ９
５４ 苗送りベルト ５５ センターフロート
５６ サイドフロート ５８ ブロア
５９ エアチャンバ ６０ 肥料ホッパ
６１ 繰出部 ６２ 施肥ホース
６５ 苗植付部支持枠体 ６５ａ 支持ローラ
８０ 入力軸 ８１ 出力軸
８２ 入力側傾斜板
８４ 入力側（ポンプ側）シリンダブロック
８４ａ、８６ａ ピストン ８５ ポートブロック
８６ 出力側（モータ側）シリンダブロック
１００ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車体（２）の駆動軸（１１ａ）に駆動力を供給すると共に、前進・後進・停止及び加減速を行なうために設けた駆動モータ（９）から駆動力を受けて駆動する油圧式無段変速装置（２３）からなる作業車両の変速装置であって、
前記油圧式無段変速装置（２３）は、前記駆動モータ（９）により駆動される入力軸（８０）と、該入力軸（８０）の周りに複数並列配置される油圧シリンダ（８４ａ）を内装した入力側シリンダブロック（８４）と、手動により変速速度を決めるために設けられる操縦装置（１６）により傾動角度が決められる入力側傾斜板（８２）と、該入力側傾斜板（８２）の傾動角度に応じて前記入力側のシリンダ（８４ａ）からの油圧を受ける閉油圧回路を有するポートブロック（８５）と、
該ポートブロック（８５）の閉油圧回路からの油圧を受ける出力側油圧シリンダ（８６ａ）を内装した出力側シリンダブロック（８６）と、
前記入力軸（８０）の延長線上に設けられ、出力側シリンダ（８６ａ）からの油圧を受ける出力側傾斜板（８８）と該出力側傾斜板（８８）と一体の出力軸（８１）とを設けたことを特徴とする作業車両の変速装置。
【請求項２】
前記入力側シリンダ（８４ａ）を作動させない状態で入力軸（８０）と出力軸（８１）が駆動モータ（９）から受ける駆動力に連動して回転する構成とし、
前記入力側シリンダ（８４ａ）を増速操作すると、出力側シリンダブロック（８６）への送油量が増加して出力軸（８１）の回転数が増加する構成としたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速装置。
【請求項３】
前記入力側シリンダ（８４ａ）を作動させない状態にして入力軸（８０）と出力軸（８１）が駆動モータ（９）から受ける駆動力に連動して回転する構成とし、
前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作すると、出力側シリンダ（８６ａ）への送油方向が逆転し、
駆動軸（１１ａ）に対して逆回転する出力側シリンダ（８６ａ）が入力軸（８０）の回転の抵抗となり、出力軸（８１）の回転数を減少させる構成とした（入力軸（８０）の回転数＞出力側シリンダブロック（８６）の回転数）ことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速装置。
【請求項４】
前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作し、入力側傾斜板（８２）の傾斜角度が所定角度になると、入力軸（８０）の回転数と出力側シリンダ（８６ａ）の回転数が同一となり、出力軸（８１）の回転を止める構成としたことを特徴とする請求項３記載の作業車両の変速装置。
【請求項５】
前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作し、入力側傾斜板（８２）の傾斜角度が所定角度になると、出力側シリンダ（８６ａ）の回転数が入力軸（８０）の回転数よりも多くなり、出力軸（８１）を後進回転させる構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両の変速装置。
【請求項１】
走行車体（２）の駆動軸（１１ａ）に駆動力を供給すると共に、前進・後進・停止及び加減速を行なうために設けた駆動モータ（９）から駆動力を受けて駆動する油圧式無段変速装置（２３）からなる作業車両の変速装置であって、
前記油圧式無段変速装置（２３）は、前記駆動モータ（９）により駆動される入力軸（８０）と、該入力軸（８０）の周りに複数並列配置される油圧シリンダ（８４ａ）を内装した入力側シリンダブロック（８４）と、手動により変速速度を決めるために設けられる操縦装置（１６）により傾動角度が決められる入力側傾斜板（８２）と、該入力側傾斜板（８２）の傾動角度に応じて前記入力側のシリンダ（８４ａ）からの油圧を受ける閉油圧回路を有するポートブロック（８５）と、
該ポートブロック（８５）の閉油圧回路からの油圧を受ける出力側油圧シリンダ（８６ａ）を内装した出力側シリンダブロック（８６）と、
前記入力軸（８０）の延長線上に設けられ、出力側シリンダ（８６ａ）からの油圧を受ける出力側傾斜板（８８）と該出力側傾斜板（８８）と一体の出力軸（８１）とを設けたことを特徴とする作業車両の変速装置。
【請求項２】
前記入力側シリンダ（８４ａ）を作動させない状態で入力軸（８０）と出力軸（８１）が駆動モータ（９）から受ける駆動力に連動して回転する構成とし、
前記入力側シリンダ（８４ａ）を増速操作すると、出力側シリンダブロック（８６）への送油量が増加して出力軸（８１）の回転数が増加する構成としたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速装置。
【請求項３】
前記入力側シリンダ（８４ａ）を作動させない状態にして入力軸（８０）と出力軸（８１）が駆動モータ（９）から受ける駆動力に連動して回転する構成とし、
前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作すると、出力側シリンダ（８６ａ）への送油方向が逆転し、
駆動軸（１１ａ）に対して逆回転する出力側シリンダ（８６ａ）が入力軸（８０）の回転の抵抗となり、出力軸（８１）の回転数を減少させる構成とした（入力軸（８０）の回転数＞出力側シリンダブロック（８６）の回転数）ことを特徴とする請求項１記載の作業車両の変速装置。
【請求項４】
前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作し、入力側傾斜板（８２）の傾斜角度が所定角度になると、入力軸（８０）の回転数と出力側シリンダ（８６ａ）の回転数が同一となり、出力軸（８１）の回転を止める構成としたことを特徴とする請求項３記載の作業車両の変速装置。
【請求項５】
前記入力側シリンダ（８４ａ）を減速操作し、入力側傾斜板（８２）の傾斜角度が所定角度になると、出力側シリンダ（８６ａ）の回転数が入力軸（８０）の回転数よりも多くなり、出力軸（８１）を後進回転させる構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両の変速装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１７７４０１（Ｐ２０１２−１７７４０１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３９８６３（Ｐ２０１１−３９８６３）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【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２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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