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【発明の名称】 走行車両の変速装置
【発明者】 【氏名】兵頭 修

【氏名】家木 邦彦

【氏名】竹本 裕二

【氏名】山下 暢
【要約】 【課題】変速段をアクチュエータの駆動を介して切り替えるトラクタ等では、変速操作が簡単で確実になった反面、例えば高速走行中の変速段から超低速の変速段に変速する場合、いわゆるエンジンブレーキ状態となって急激な減速ショックを生じるという課題が有った。

【解決手段】変速段をアクチュエータ（１３３，１３４…）の駆動を介して切り替えるトラクタ等の変速装置において、前記変速装置には、変速段を切り替え車速を増速または減速操作する際、車軸回転数の変化を予想して目的の変速段に到達する以前に途中の変速段を経由するか否かを判定する制御手段備えた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数組の変速部（３２，３３）を組み合わせて複数の変速段を設定可能とすると共に、前記変速段をアクチュエータ（１３３，１３４…）の駆動を介して切り替える走行車両の変速装置において、前記変速装置には、変速段を変速操作する際、目的の変速段に到達する以前に途中の変速段を経由するか否かを判断する制御手段を備えたことを特徴とする走行車両の変速装置。
【請求項２】 前記制御手段は、現在の車軸回転数と目的の変速段に設定された基準車軸回転数との比較に基づき目的の変速段に到達する以前に途中の変速段を経由するか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の走行車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トラクタ等の走行車両の変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トラクタの変速装置は、前後進変速部と主変速部と副変速部とからなり、前後進変速部で前進と後進を切り替えるとともに、主変速部による主変速と副変速部による副変速の組み合わせで多数段（たとえば１６段）の変速位置を設定している。そして、従来のトラクタにおいて、これら各変速部をシンクロメッシュ機構で構成したものや、油圧クラッチ機構で構成したもの、シンクロメッシュ機構と油圧クラッチ機構とを組み合わせて構成したもの等があり、特開平７−２１７７２９号公報に示されるように、これら機構をアクチュエータの駆動により切り替えるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記のような多段の変速段をアクチュエータの駆動を介して切り替えるトラクタでは、変速操作が簡単で確実になった反面、例えば高速走行中の変速段から超低速の変速段に変速する場合、エンジンの回転が大減速比の歯車変速機を介して回転軸と接続することとなるので、いわゆるエンジンブレーキ状態となって急激な減速ショックを生じるという課題が有った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題はつぎの構成によって達成される。すなわち、請求項１の発明では、複数組の変速部（３２，３３）を組み合わせて複数の変速段を設定可能とすると共に、前記変速段をアクチュエータ（１３３，１３４…）の駆動を介して切り替える走行車両の変速装置において、前記変速装置には、変速段を変速操作する際、目的の変速段に到達する以前に途中の変速段を経由するか否かを判断する制御手段を備えたことを特徴とする走行車両の変速装置とした。
【０００５】また請求項２の発明では、前記制御手段は、現在の車軸回転数と目的の変速段に設定された基準車軸回転数との比較に基づき目的の変速段に到達する以前に途中の変速段を経由するか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の走行車両の変速装置とした。
【０００６】また、請求項２の発明では、前記制御手段は、現在の車軸回転数と目的の変速段に設定された基準車軸回転数との比較により目的の変速段に到達する以前に途中の変速段を経由するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のトラクタの変速装置とした。
【０００７】
【発明の効果】以上のように構成した請求項１の発明では、前記制御手段により増速または減速操作を行う際、目的の変速段に到達する以前に途中の変速段を経由するか否かを判断し、特に請求項２の発明では、前記判断を現在の車軸回転数と目的の変速段に設定された基準車軸回転数との比較に基づき判定する構成としたので、状況に応じた迅速且つ安全な変速段の切り替えを行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の制御手段を有する変速装置を設けたトラクタの一実施例について説明する。図３に示すトラクタ１は、前後四輪駆動車両であって、機体の四隅部に前輪２、２と後輪３、３を備えている。前輪２、２を支持する前車輪軸ケース５は前フレーム７の下側に取り付けられ、後輪３、３を支持する後車軸ケース６、６は、ミッションケース８の後部側面に取り付けられている。
【０００９】前フレーム７の中央上側にはエンジン１０が搭載されている。ハンドル１６は、これを左右回転させると、前輪２、２が舵取り揺動するようになっている。また、変速シフトレバー１７は、これによって変速操作するようになっている。
【００１０】図４はこのトラクタの伝動機構図、図５は油圧回路とその制御回路を示す図である。まず、伝動機構の概要について説明する。エンジン１０の回転動力は、ミッションケース８に入力される。ミッションケース８の入り口部には主クラッチ３０が設けられ、エンジン１０の回転動力からの伝動力を入り切りするようになっている。主クラッチ３０を経た動力は、前輪及２び後輪３を駆動する走行駆動力と、外部動力取出用のＰＴＯ駆動力の二系統に伝動分岐される。走行駆動力は、前後進変速部３１、主変速部３２、副変速部３３からなる走行変速装置を経て後輪デフ装置３４に伝動され、左右の後輪３、３を駆動する。また、走行変速装置で変速された後の動力は、４ＷＤ切替装置３５を経由し、ミッションケース８の前面部に取り出され、それから前輪伝動軸５ａにより前車軸ケース５（図３参照）内の前輪デフ装置３６に伝動され、左右の前輪２，２を駆動する。
【００１１】一方、ＰＴＯ駆動力は、ＰＴＯ正逆転装置３７とＰＴＯ変速装置３８を経由し、ミッションケース８の背面部から後方に突出するＰＴＯ軸３９に取り出される。ＰＴＯ軸３９の突出部に各種作業機（図示省略）ヘの伝動軸が着脱自在に伝動連結するようになっている。
【００１２】次に、走行変速装置の各変速部の構造について説明する。前後進変速部３１は、主クラッチ軸Ｓ１の回転を前後進変速軸Ｓ３に正転または逆転方向に選択的に切り替えて伝動する変速部である。主クラッチ軸Ｓｌの後端部に取り付けたギヤＧ１が中継軸Ｓ２のギヤＧ２に噛み合い、更にそのギヤＧ２はニードルベアリングにより前後進変速軸Ｓ３に回転自在に嵌合する前進ギアＧ３に噛み合っている。また、中継軸Ｓ２には前記ギヤＧ２とは別にギヤＧ４が取り付けられており、そのギヤＧ４がカウンタ軸Ｓ４のカウンタギアＧ５を介して、前後進変速軸Ｓ３にニードルベアリングにより回転自在に嵌合する後進ギヤＧ６に噛み合っている。そのため、前進ギヤＧ３と後進ギヤＧ６は互いに逆方向に回転するようになっている。
【００１３】前進ギヤＧ３及び後進ギヤＧ６は、湿式多板油圧クラッチ構造の前進クラッチＣFと後進クラッチＣB（図５参照）により前後進変速軸Ｓ３に伝動連結される。主変速部３２は、前後進変速軸Ｓ３と一体回転するように設けた主変速駆動軸Ｓ６で４段階に分けられた変速段の中の１段階を選択して変速してから、これと平行に設けた主変速従動軸Ｓ７へ伝動する変速部である。主変速駆動軸Ｓ６には１速駆動ギヤＧ９、２速駆動ギヤＧｌ０、３速駆動ギヤＧ１１及び４速駆動ギヤＧ１２がそれぞれ回転自在に嵌合させて設けられ、また主変速従動軸Ｓ７には１速従動ギヤＧ１３、２速駆動ギヤＧ１４、３速従動ギヤＧ１５及び４速従動ギヤＧ１６が対となる前記駆動ギヤＧ９〜Ｇ１２と常時噛合する状態で一体に取り付けられている。これら４対の主変速ギヤの伝動比は、４速ギヤ、３速ギヤ、２速ギヤ、１速ギヤの順に大きくなっている。
【００１４】各駆動ギヤＧ９〜Ｇ１２はシンクロメッシュ機構により主変速駆動軸Ｓ６に伝動連結される。すなわち、主変速駆動軸Ｓ６にハブがスプラインで嵌合し、更にそのハブの外周部にスリーブがスプラインで嵌合し、そのスリーブに形成された溝にキーが嵌り込み、そのキーの軸方向両側にリングが駆動ギヤＧ９、Ｇ１０（またはギアＧ１１、Ｇ１２）の円錐部に対向して設けられている。ミッションケース８の外部に設けたプッシュプル油圧シリンダＡ、Ｂで作動されるシフタ５６によりスリーブを軸方向いずれかに動かすと、摩擦によりリングの回転が円錐部に伝わり、駆動ギヤと主変速駆動軸Ｓ６の回転速度が同調し、更にスリーブを動かすと、スリーブのスプライン部が駆動ギヤＧ９、Ｇ１０、Ｇ１１またはＧ１２のスプライン部と噛み合って、主変速駆動軸Ｓ６と駆動ギヤＧ９、Ｇ１０、Ｇ１１またはＧ１２とが完全に伝動連結された状態となる。前記油圧シリンダＡ、Ｂはそれぞれ主変速用ソレノイドバルブＶ２、Ｖ３（図５参照）によりプッシュ・プル制御される。
【００１５】主変速駆動軸Ｓ６と１速駆動ギヤＧ９が伝動連結されると「１速」シフトとなる。主変速駆動軸Ｓ６と２速駆動ギヤＧ１０が伝動連結されると「２速」シフトとなる。主変連駆動軸Ｓ６と３速駆動ギヤＧ１１が伝動連結されると「３速」シフトとなる。また、主変速駆動軸Ｓ６と４速駆動ギヤＧ１２が伝動連結されると「４速」シフトとなる。ハブ側の回転ギヤＧ９、Ｇ１０、Ｇ１１、Ｇ１２の回転を円滑に同調するには伝動上手側もしくは下手側からの動力を遮断する必要があるため、前後進変速部３１もしくは副変速部３３を「中立」にしてシフトチェンジする。
【００１６】副変速部３３は、主変速従動軸Ｓ７の回転を第一副変速軸Ｓ８と第二副変速軸Ｓ９へ４段階の変速段の中の一つに選択的に変速して伝動する変速部である。主変速従動軸Ｓ７の筒状部と一体の高速クラッチボスに形成されたギヤＧ１７が、第二副変速軸Ｓ９に回転自在に嵌合する中速クラッチボスに形成されたギヤＧ１８と減速伝動するように噛み合っている。また、高速クラッチボスに形成されたもう一つのギヤＧ１９が、中継軸Ｓ１０に一体に設けたギヤＧ２０と減速伝動するように噛み合い、且つ中継軸Ｓ１０に一体に設けたもう一つのギヤＧ２１が、第一副変速軸Ｓ８に回転自在に嵌合する低速クラッチボスに形成されたギヤＧ２２に減速伝動するように噛み合っている。
【００１７】更に、低速クラッチボスに形成されたもう一つのギヤＧ２３が、第二副変速軸Ｓ９に回転自在に嵌合する超低速クラッチボスに形成されたギヤＧ２４に減速伝動するように噛み合っている。したがって、各クラッチボスは常時一体回転し、その回転速度は高速クラッチボス、中速クラッチボス、低速クラッチボス、超低速クラッチボスの順に大きくなっている。
【００１８】また、第一副変速軸Ｓ８にスプラインで嵌合するギヤＧ２５が、第二副変速軸Ｓ９にスプラインで嵌合するギヤＧ２６に噛み合っている。更に、ギヤＧ２６と一体のギヤＧ２７が、４ＷＤ切替装置伝動軸Ｓ１１のギヤＧ２８に噛み合っている。なお、第一副変速軸Ｓ８の後端部には、後輪デフ装置３４に伝動するドライブピニオンＧ２９が一体形成されている。
【００１９】高速クラッチボス及び低速クラッチボスと第一副変速軸Ｓ８とは副変速クラッチＣH、ＣL（図５参照）により伝動連結され、中速クラッチボス及び超低速クラッチボスと第二副変速軸Ｓ９とは副変速進クラッチＣM、ＣLLにより伝動連結される。これら副変速クラッチＣH、ＣM、ＣL、ＣLLは、前記前進クラッチＣFや後進クラッチＣBと同様の湿式多板油圧クラッチ機構であって、副変速用ソレノイドバルブＶ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７（図５参照）でそれぞれ入・切制御される。
【００２０】各副変速クラッチＣH、ＣM、ＣL、ＣLLを作動させる作動油は、ミッションケース８内に充填されている潤滑油の一部を油圧ポンプ（図示せず）で吸引加圧し、それを第一副変速軸Ｓ８または第二副変速軸Ｓ９内に設けた油路を通して油室へ送り込むようになっている。
【００２１】副変速クラッチＣHを入とすると、高速クラッチボスの回転が第一副変速軸Ｓ８へ伝動され、更にその第一副変速軸Ｓ８の回転がドライブピニオンＧ２９より後輪デフ装置３４へ伝動されると共に、ギヤＧ２５、Ｇ２６の組み合わせ、及びギヤＧ２７、Ｇ２８の組み合わせを介して４ＷＤ切替装置伝動軸Ｓ１１ヘ伝動される「高速」シフトとなる。
【００２２】副変速クラッチＣMを入とすると、中速クラッチボスの回転が第二副変速軸Ｓ９に伝動され、更にその第二副変速軸Ｓ９の回転が、ギヤＧ２６、Ｇ２５の組み合わせにより第一副変速軸Ｓ８へ伝動され、ドライブピニオンＧ２９より後輪デフ装置３４へ伝動されると共に、ギヤＧ２７、Ｇ２８の組み合わせにより４ＷＤ切替装置伝動軸Ｓ１１へ伝動される「中速」シフトとなる。
【００２３】副変速クラッチＣLを入とすると、低速クラッチボスの回転が第一副変速軸Ｓ８へ伝動され、更にその第一副変速軸Ｓ８の回転が、ドライブピニオンＧ２９より後輪デフ装置３４へ伝動されると共に、ギヤＧ２５、Ｇ２６の組み合わせ、及びギヤＧ２７、Ｇ２８の組み合わせを介して４ＷＤ切替装置伝動軸Ｓ１１へ伝動される「低速」シフトとなる。
【００２４】副変速クラッチＣLLを入とすると、超低速クラッチボスの回転が第二副変速軸Ｓ９へ伝動され、更にその第二副変速軸Ｓ９の回転が、ギヤＧ２５、Ｇ２６の組み合わせにより第一副変速軸Ｓ８へ伝動され、ドライブピニオンＧ２９より後輪デフ装置３４へ伝動されると共に、ギヤＧ２７、Ｇ２８の組み合わせにより４ＷＤ切替装置伝動軸Ｓ１１へ伝動される「超低速」シフトとなる。
【００２５】いずれの副変速クラッチＣH、ＣM、ＣL、ＣLLもクラッチ切の状態にすると主変速部３２から前後輪への伝動を断つと共に前後輪の惰性による回転が主変速部３２へ伝わるのを遮断する「中立」シフトとなる。伝動側の摩擦板と被伝動側の摩擦板の圧着及び離反は油圧により瞬時に行われるので、副変速部３３のシフトチェンジは迅速かつ円滑になされる。
【００２６】このように副変速部３３は、原動軸である主変速従動軸Ｓ７の延長線上に第一変速軸Ｓ８を設け、その第一変速軸Ｓ８に前記主変速従動軸Ｓ７から当該第一変速軸Ｓ８への回転動力を入・切する２つの油圧クラッチＣH、油圧クラッチＣLを設けると共に、前記第一変速軸Ｓ８と平行に第二変速軸Ｓ９を設け、その第二変速軸Ｓ９に前記主変速従動軸Ｓ７から当該第二変速軸Ｓ９への回転動力を入・切する２つの油圧クラッチＣM、油圧クラッチＣLLを設け、４段階に変速可能に構成している。
【００２７】本発明においては、電磁制御されるアクチュエータ、すなわち油圧クラッチＣF、油圧クラッチＣB、油圧クラッチＣH、油圧クラッチＣM、油圧クラッチＣL、油圧クラッチＣLL、および主変速シリンダＡ、主変速シリンダＢで各変速部３１、３２、３３をシフトチェンジし、その各アクチュエータを制御装置１００（図１参照）で制御する構成とした。
【００２８】図１に示す制御装置１００はマイクロコンピュータ１０１、入力インターフェース１０２、出力インターフェース１０３、タイマー時計１０４，ＲＯＭ１０５、１０６及びＲＡＭ１０７よりなり、入力インターフェース１０２には変速シフトレバー１７（図６参照）の基部に設けられたシフト位置センサ１１０の信号、増速ボタン１７ａの増速スイッチ１１１の信号、減速ボタン１７ｂの減速スイッチ１１２の信号、前車輪２の車軸に設けた車軸回転センサ１１３の信号、クラッチガイドスイッチ１１４の信号、クラッチペダルスイッチ１１５の信号、車速感知用回転センサ１１６の信号を入力し、これらの信号をマイクロコンピュータ１０１で演算処理し、各アクチュエータの駆動コイル１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８を制御して電磁弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７（図５参照）を作動して油圧回路の開閉を行い、主変速シリンダ１３３〜１３４及び副変速クラッチ１３５〜１３８の操作を行う。
【００２９】図２は制御装置１００の制御のフローを示したもので、図７は変速シフトレバー１７の主変速、副変速、変速位置とトラクタの車速との関係を示し、図８は基準車軸回転数と変速位置との関係を示し、また表Ａ１は変速位置と主変速、副変速の組み合わせ関係を示し、表Ａ２は変速位置と車速と前車輪車軸回転数との関係を示すものでいずれも変速位置が１６段の例を示している。
【００３０】図６には変速シフトレバー１７の斜視図を示す。トラクタ１の走行中など高速走行から代かきプラウ、ロータリあるいは超低速に減速する場合には、それぞれ変速シフトレバー１７を走行１７ｃから代かきプラウ１７ｅ、ロータリ１７ｆあるいは超低速１７ｇにシフトすることで行い、変速領域をそれぞれ指定できる。また、ボタン１７ａ、１７ｂを押すことで変速段を指定することができる。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【表２】

【００３３】次に図２のフローを説明する。変速シフトレバー１７をシフトして変速操作を行うと、Ｆ１で変速シフトレバー１７の基部に設けられたシフト位置センサ１１０の信号が現在のシフト位置（Ｐｒ）として読み込まれ（例えば、「走行域１６段であるときはＰｒ＝１６」が読み込まれる。）、次いでＦ２で前輪の回転数を車軸回転センサ１１３で現在の車軸回転数（Ｒｒ）が読み込まれる（例えば、Ｒｒ＝２９００と読む。）。Ｆ３で変速シフトレバー１７による作業域変更があるか否か待機する。ここでＮＯであれば（例えば、「走行」から「超低」になる。）Ｆ４でタイマー時計１０４に予め設定した一定時間の経過を待ち、再度車軸の回転数を検出するため（車速の変化を見ている）、Ｆ１に戻る。
【００３４】Ｆ３で変速シフトレバー１７による作業域変更がＹＥＳであれば、Ｆ５で変速先の領域の中で、中間の変速段（表Ａ２中の＊マーク）の変速位置（Ｐｘ）へ変速されるようにプログラムされている（例えば、「超低」の変速位置（表Ａ２中の＊マーク）であるＰｘ＝３が選択される。）。
【００３５】次にＦ６において急激な減速を防止するために、仮の変速位置（表Ａ２中の＊マーク）（Ｐｘ）に対する基準車軸回転数（Ｒｘ）を読み込み（例えば、Ｐｘ＝３ではＲｘ＝４７．３となる。）、Ｆ７で基準車軸回転数（Ｒｘ）と現在の車軸回転数（Ｒｒ）との比較演算が行われ、減速であるか、増速であるか判断する。
【００３６】現在の車軸回転数（Ｒｒ）が小さくて、Ｒｘ＜ＲｒがＮＯ、つまり増速であれば制御のフローはＦ７からＦ１０に進む。Ｆ１０では現変速段から表Ａ２の＊マークの段に変速され、制御フローは完結してリターンに入り、スタートに戻る。現在の車軸回転数（Ｒｒ）が大きくて、Ｒｘ＜ＲｒがＹＥＳ、つまり減速であれば制御のフローはＦ７からＦ８に進む。そして、現在の車軸回転数Ｒｒに設定減速率Ｘ％を掛けた値（Ｒｒ’）を計算する（例えば、Ｘ＝２０％と設定してＰｒ＝１６、Ｒｒ＝２９００（センサー値）とすると、Ｒｒ’＝２９００×０．２＝５８０を計算する。）。
【００３７】次に変速位置（表Ａ２中の＊マーク）（Ｐｘ）の基準回転数（Ｒｘ）と計算値（Ｒｘ’）段とを比較して、Ｒｘ≧Ｒｘ’ならＦ１０に進み、Ｒｘ＜Ｒｘ’なら（例えば、前記Ｒｘ＝４７．３はＲｘ’＝５８０より小さいので）、Ｆ１１に進む。Ｆ１１では基準主軸回転数（Ｒｘ）が現在の車軸回転数（Ｒｒ）以上で、かつ最低速の変速位置（Ｐｘ’）を選択し（Ｒｒ’＝５８０ｒｐｍ以上で最低速の１１段へ変速し）、変速を開始する。
【００３８】次いで、変速位置（Ｐｘ’）の基準車軸回転数をＲｒとして置き換え（例えば、Ｐｘ’＝１１の基準回転数は６２１ｒｐｍなので、Ｒｒ＝６２１に置換し）、Ｆ８に戻るループに入り、Ｒｘ≧Ｒｘ’となるまで、このループを繰り返し（例えば、６２１ｒｐｍ×０．２＝１２４．２なので７段が選択され、再び１７２×０．２＝３４．４が得られる３段が選択されてＦ１０に移る。）、制御のフローはリターンに入り完結する。
【００３９】さらに減速するには減速押しボタン１７ｂ（図６参照）を押せばよい。この場合変速シフトレバー１７の操作は行っていないから制御フローはＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ１をたどり、減速押しボタン１７ｂを３回押した場合にはＰｘ＝１に変速される。
【００４０】このように本発明の制御装置１００によれば、増速する場合は従来と全く同じように迅速に増速できるうえ、減速する場合は制御のフローがＦ８、Ｆ９、Ｆ１１、Ｆ１２のループを一巡するたびに変速シフト位置を低下するように作用し、必ず途中の変速シフトを経由して、たとえば上記の例では走行のＰｒ＝１６からＰｒ＝１１、Ｐｒ＝７を経由して超低速のＰｒ＝３に変速されるから、走行中のシフト位置から超低速に変速する場合でも急激な減速ショックを避けることができ、車軸の回転を基準として、この減速具合を予想し、急減速の場合はその間にシフト位置を段階的に下げるので、オペレータの安全上もきわめて有効な効果を奏する。
【００４１】本発明の第二の実施例では、停止状態ではシフト指示が大きく飛んでも、一気にシフトし、スピーディなシフトを行い、車体が動いている状態では、オペレータがシフトを大きく飛ばした時（例えばロータリモードから走行モードへまたはその逆等）でも、変速を一気に飛ばすのでなく、間に一時シフト部を設け、ある一定時間接続した後指示のシフトへ変速し、安全性を向上させるものである。
【００４２】本実施例の制御のフローを示す図９において、変速シフトレバー１７を操作するまでの間はＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のフローとなり、図２と全く同様であり説明を省略する。変速シフトレバー１７（図６参照）を操作するとＦ３はＹＥＳとなりＦ５で操作後の変速シフトレバー１７の位置Ｐｘを読み込むことも図２と同様である。次に、Ｆ２１においてトラクタ１の車体が停止しているか、または設定速度以下であるかを演算する。
【００４３】トラクタ１の車体が停止しているか、または設定速度以下である場合にはＦ２１はＹＥＳとなりＦ２２で変速シフトレバー位置Ｐｘへ変速開始する。制御のフローはリターンとなって一連の制御動作を完了する。Ｆ２１においてトラクタ１の車体が走行しているか、または設定速度以上である場合にはＦ２１はＮＯとなり、制御のフローはＦ２３に移り、ここではＰｒとＰｘとの間であってＰｒに隣接する変速シフト位置Ｐｒ’を読み込み、ついでＦ２４で変速シフト位置Ｐｒ’へ変速を開始し、Ｆ２５で一定時間の経過を待ち、Ｆ２６でＰｒとＰｒ’とは等しいか演算する。
【００４４】Ｆ２６でＰｒとＰｒ’とが等しくなくてＮＯの場合は、Ｆ２７でＰｒをＰｒ’に読み替えてＦ２３に戻る。Ｆ２３では新しいＰｒとＰｘとの間であってＰｒに隣接する変速シフト位置Ｐｒ’を読み込み、ついでＦ２４で変速シフト位置Ｐｒ’へ変速を開始し、Ｆ２５で一定時間の経過を待ち、Ｆ２６でＰｒとＰｒ’とは等しいか演算する。ＰｒとＰｒ’とが等しくＹＥＳの場合は制御のフローはリターンに入り完結する。
【００４５】本実施例の作用を具体的に説明すると、図９において、変速シフトレバー１７を操作するまでの間は制御のフローはＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４をループして、トラクタ１が停止していればＦ１でＰｒ＝０、Ｆ２でＲｒ＝０となり、これらの値を保持し続ける。
【００４６】いま変速シフトレバー１７を図６の中立（Ｎ）１７ｄから走行１７ｃへシフト操作すると、Ｆ３で操作後の変速シフトレバー１７の位置Ｐｘ＝１４であり、Ｆ３はＹＥＳ、次にＦ２１においてトラクタの車体が停止しているので、Ｆ２１はＹＥＳとなり、Ｆ２２で変速シフトレバー１７の位置Ｐｘ＝１４の走行へ変速開始する。制御のフローはリターンとなって一連の制御動作を完了する。
【００４７】変速シフトレバー１７を図６の中立（Ｎ）１７ｄから代かきプラウ１７ｅ、ロータリ１７ｆ、または超低速１７ｇへシフト操作する場合も、それぞれ同様にＦ２１はＹＥＳ、Ｆ２２で変速シフトレバー１７の位置Ｐｘ＝８（代かきプラウ）、変速シフトレバー１７の位置Ｐｘ＝５（ロータリ）または変速シフトレバー１７の位置Ｐｒ＝１（または２、３、４のいずれか）（超低速）にそれぞれ変速開始して制御のフローはリターンとなって一連の制御動作を完了する。
【００４８】変速シフトレバー１７が図６の超低速１７ｇ、ロータリ１７ｆまたは代かきプラウ１７ｅにある状態からロータリ１７ｆ、代かきプラウ１７ｅまたは走行１７ｃへシフト操作して増速する場合は、すでにトラクタ１は走行（移動）しており、それぞれの信号すなわち、Ｆ１でＰｒ、Ｆ２でＲｒの値を保持し続けているところへ、Ｆ３で変速シフトレバー１７の信号Ｐｘが読み込まれるので、Ｆ３はＹＥＳ、Ｆ４はトラクタは走行（移動）しておりＲｒの値はゼロでない（または車速感知用回転センサ１１６の信号が設定速度以上）からＦ２１の演算はＮＯとなりＦ２３、Ｆ２４、Ｆ２５、Ｆ２６のフローに入る。
【００４９】いま変速シフトレバー１７を図６の超低速１７ｇから走行１７ｃへシフト操作すると、Ｆ１でＰｒ＝１（または２、３、４のいずれか）、Ｆ３はＹＥＳ、Ｆ５はＰｘ＝１４走行を読み込み、Ｆ２１はＮＯでＦ２３に進む。Ｆ２３においてＰｒ＝１（または２、３、４のいずれか）とＰｘ＝１４との間でＰｒ＝１（または２、３、４のいずれか）に隣接する変速シフトレバー位置Ｐｒ’＝５（ロータリ）を読み込む。Ｆ２４でＰｒ’＝５のロータリへ変速開始し、Ｆ２５で一定時間経過して変速が終わるのを待ち、Ｆ２６でＰｒ’＝５とＰｘ＝１４とを比較演算して、ＮＯであるから制御のフローはＦ２７にループして、Ｆ２７で現在の変速シフトレバー位置Ｐｒ＝１（または２、３、４のいずれか）を新しい値Ｐｒ＝５に読み替えて、Ｆ２３にもどる。
【００５０】Ｆ２３でＰｒ＝５とＰｘ＝１４との間でＰｒ＝５に隣接する変速シフトレバー位置Ｐｒ’＝８（代かきプラウ）を読み込む。Ｆ２４でＰｒ’＝８（代かきプラウ）へ変速開始し、Ｆ２５で一定時間経過して変速が終わるのを待ち、Ｆ２６でＰｒ’＝８とＰｘ＝１４とを比較演算して、ＮＯであるから制御のフローは再びＦ２７にループして、Ｆ２７で現在の変速シフトレバー位置Ｐｒ＝５を新しい値Ｐｒ＝８に読み替えて、Ｆ２３にもどる。
【００５１】Ｆ２３でＰｒ＝８とＰｘ＝１４との間でＰｒ＝８に隣接する変速シフトレバー１７の位置Ｐｒ’＝１４の走行を読み込む。Ｆ２４でＰｒ’＝１４走行へ変速開始し、Ｆ２５で一定時間経過して変速が終わるのを待ち、Ｆ２６でＰｒ’＝１４とＰｘ＝１４とを比較演算して、ＰｒとＰｒ’とが等しくＹＥＳであるから制御のフローはリターンに入り完結する。
【００５２】超低速１７ｇからロータリ１７ｆまたは代かきプラウ１７ｅへ変速シフトレバー１７を操作した場合、ロータリ１７ｆから代かきプラウ１７ｅまたは走行１７ｃへ変速シフトレバー１７を操作した場合、あるいは代かきプラウ１７ｅから走行１７ｃへ変速シフトレバーを操作した場合のいずれの場合も制御のフローはＦ２１からＦ２３、Ｆ２４、Ｆ２５、Ｆ２６をたどる。
【００５３】ノークラッチシフトのトラクタ１において、シフト指示を行う作業モード設定レバーをシフトした時、車速センサにて本体の動性を感知し、変速制御を車体が動いている時と停止している時により別パターンの制御を行うので、停止状態ではシフト指示が大きく飛んでも、一気にシフトし、スピーディなシフトを行い、車体が動いている時、オペレータがシフトを大きく飛ばした時（例えばロータリモードから走行モードへ、またはその逆等）は、変速を一気に飛ばすのでなく、間に一時シフト部を設け、ある一定時間一時シフト部へ接続した後、段階的に順次に指示のシフトへ変速するので、安全性を向上させ、運転操作性が改善できる効用がある。
【００５４】本発明の第三の実施例は次の通りである。この実施例は１６段ノークラッチ機において、Ｈ速からＬＬ速への変速（降段）（とび段）時における変速ショックを低減するために降段制御するものである。なお、クラッチペダルを踏み込んでの変速時は、この制御は行わない。
【００５５】現在使用されているトラクタの１６段ノークラッチ機は降段制御がないため、Ｈ速からＬＬ速にシフトするとフルブレーキ状態となり、オペレータに対して危険である。また、本機に対して負荷が大きく油圧クラッチの短寿命、破損の原因となる。
【００５６】そこで本実施例では次のような制御を行う装置を設けた。図１０に示すように、減速時のショック低減及び油圧クラッチの長寿命を図る制御のフローのうちＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５は図２および図９と同様であり説明を省略する。ただし減速制御だけを行う場合はＦ２を省略することができる。
【００５７】変速シフトレバー１７を操作するとＦ３はＹＥＳとなり、Ｆ５で操作後の変速シフトレバー１７の位置Ｐｘを読み込むことも図２、図９と同様である。次に、Ｆ３０においてＰｒとＰｘとを比較演算する。Ｐｘが大であれば変速シフトレバー１７の操作は増速であるから制御のフローは、図９のＦ２２と同様に、Ｆ２２’に移りＰｘへ変速開始して、リターンで制御のフローを完結する。
【００５８】Ｐｘが小であれば変速シフトレバー１７の操作は減速であるから制御のフローは、図１０のＦ３１に進む。Ｆ３１ではＰｒ＝Ｈを演算して、ＮＯであればＦ３２に進む。Ｆ３２ではＰｒ＝Ｍを演算して、ＮＯであればＦ３３に進む。Ｆ３３ではＰｒ＝Ｌを演算して、ＮＯであればＰｒ＝ＬＬであり制御のフローはリターンに進み、完結する。
【００５９】Ｆ３１でＰｒ＝Ｈを演算して、ＹＥＳであればＦ３６に進み、Ｐｒ＝Ｍに読み替えを行い、Ｆ３７でＰｒ＝Ｍへ変速を開始する。Ｆ３８で一定時間の経過を待ちＦ３９に進む。Ｆ３９でＰｒ＝ＭとＰｘとを比較演算して、ＹＥＳであればＰｘ＝Ｐｒ＝Ｍであり制御のフローはリターンに進み、完結する。
【００６０】Ｆ３９でＰｒ＝ＭとＰｘとを比較演算して、ＮＯであればＦ４０に進み、Ｐｒ＝Ｌに読み替えを行い、Ｆ４１でＰｒ＝Ｌへ変速を開始する。Ｆ４２で一定時間の経過を待ちＦ４３に進む。Ｆ４３でＰｒ＝ＬとＰｘとを比較演算して、ＹＥＳであればＰｘ＝Ｐｒ＝Ｌであり制御のフローはリターンに進み、完結する。
【００６１】Ｆ４３でＰｒ＝ＬとＰｘとを比較演算して、ＮＯであればＦ３４に進み、Ｐｒ＝ＬＬに読み替えを行い、Ｆ３５でＰｒ＝ＬＬへ変速を開始する。制御のフローはリターンに進み、完結する。Ｆ３２でＰｒ＝Ｍを演算して、ＹＥＳであればＦ４０に進み、Ｐｒ＝Ｌに読み替えを行い、Ｆ４１でＰｒ＝Ｌへ変速を開始する。Ｆ４２で一定時間の経過を待ちＦ４３に進む。Ｆ４３でＰｒ＝ＬとＰｘとを比較演算して、ＹＥＳであればＰｘ＝Ｐｒ＝Ｌであり制御のフローはリターンに進み、完結する。
【００６２】Ｆ４３でＰｒ＝ＬとＰｘとを比較演算して、ＮＯであればＦ３４に進み、Ｐｒ＝ＬＬに読み替えを行い、Ｆ３５でＰｒ＝ＬＬへ変速を開始する。制御のフローはリターンに進み、完結する。Ｆ３３でＰｒ＝Ｌを演算して、ＹＥＳであればＦ３４に進み、Ｐｒ＝ＬＬに読み替えを行い、Ｆ３５でＰｒ＝ＬＬへ変速を開始する。制御のフローはリターンに進み、完結する。
【００６３】第三の実施例の作用は以下の通りである。変速シフトレバー位置Ｈから減速する場合は、Ｈ→Ｍ→Ｌ→ＬＬ、Ｈ→Ｍ→Ｌ、またはＨ→Ｍ、変速シフトレバー位置Ｍから減速する場合は、Ｍ→Ｌ→ＬＬ、またはＭ→Ｌ、または変速シフトレバー位置Ｌから減速する場合は、Ｍ→Ｌ→ＬＬのように必ず隣接する変速シフトレバー位置を経過して減速するので、現行１６段ノークラッチ機で降段制御がないため、Ｈ速からＬＬ速にシフトするとフルブレーキ状態となり、オペレータに対して危険であることを防止でき、また、トラクタ本機に対して負荷が大きく油圧クラッチの短寿命、破損の原因を取り除くことができるなど格別の効果を奏することができる。
【００６４】また、変速シフトレバー１７としてクラッチを電気式に入切するノークラッチ機構における牽制ガイドつきの構成としても良い。これは、トラクタ１などの主機を変速する場合、ノブを押し込むことによりスイッチが作動し、クラッチが確実に切れ、クラッチが接続されたまま変速されて破損するような不具合を防止することを目的としたものである。
【００６５】クラッチを電気式に入・切するノークラッチ機構における変速シフトレバー１７の構成としては実用新案出願公告昭３９−２８７７０号公報に開示されたものがあり、トラクタなど走行車両の主機を変速する場合、変速シフトレバー１７のノブを押し込むことによりスイッチが作動し、クラッチが切れてから変速シフトレバーの操作を行うようにして、クラッチが接続されたまま変速されて破損するような不具合を防止する考案が示されているが、変速シフトレバー１７のノブを押し込まず、直接変速シフトレバー１７をシフトすることもできるので、その場合はスイッチが作動せず、クラッチが接続されたまま変速されて変速装置が破損するような不具合を防止することはできなかった。
【００６６】本実施例は図１１および図１２に示すように、変速シフトレバー１７の頂部２０１に、中空であって下部の外径Ｄに比べて上部の外径ｄが小である段付きスリーブ２０２を、変速シフトレバー１７の軸方向に摺動自在に遊嵌し、かつ段付きスリーブ２０２の頂部にノブ２０３を固着し、段付きスリーブ２０２の内部にスイッチ部２０４を設け、スイッチ部２０４は接点２０５、２０６、絶縁物２０７、２０８、およびリード線２０９、２１０からなる。
【００６７】そしてノブ２０３を押し込むと接点２０５、２０６が閉じてスイッチがＯＮとなり、ノブ２０３から手を離すと変速シフトレバー１７と段付きスリーブ２０２の間に装着したコイルバネ２１１などの弾性部材によって段付きスリーブ２０２が上昇し、スイッチ部２０４は接点２０５、２０６が離隔してＯＦＦとなるよう構成する。
【００６８】さらに、変速シフトレバー１７の変速位置を示すガイドプレート２２０に変速シフトレバー１７の変速指示位置に対応して段付きスリーブ２０２の下部の外径Ｄよりも若干大きい直径Ｄ’の円形開口を持つガイド穴部２２１、２２１’、・・・と、ガイド穴部２２１、２２１’、・・・の間を結ぶ段付きスリーブ２０２下部の外径Ｄよりも小さく、段付きスリーブ２０２の上部の外径ｄよりも若干大きい幅ｄ’のガイド溝部２２２、２２２’、・・・とを設けて、変速シフトレバー１７の牽制ガイドプレート２２０を構成したことを特徴とする。
【００６９】この変速シフトレバー１７をシフト操作しようとするとき、もしノブ２０３を押し込むことなく変速シフトレバー１７をシフト操作すると、段付きスリーブ２０２の外径Ｄの大径部が直径Ｄ’の円形開口を持つガイド穴部２２１、２２１’、・・・から脱出できないためシフト操作ができないが、ノブ２０３を押し込んでから変速シフトレバー１７をシフト操作すれば、段付きスリーブ２０２の外径Ｄの大径部はガイドプレートの下側に入り込み、段付きスリーブ２０２の外径ｄの小径部はガイドプレートの幅ｄ’のガイド溝部２２２、２２２’、・・・を通過してシフト操作が可能になる。
【００７０】コイルバネ２１１伸張時の変速シフトレバー１７と段付きスリーブ２０２との間隔をＨ１、段付きスリーブ２０２の外径変化部とガイドプレート２２０の裏面との距離をＨ２、スイッチ部２０４の接点２０５と２０６との距離をＨ３として、Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３の関係を保つことにより、スイッチ部２０４の接点が閉じた後でなければ段付きスリーブ２０２はガイドプレートの幅ｄ’のガイド溝部２２２、２２２’、・・・を通過できないので、変速シフトレバー１７の変速操作もスイッチ部２０４の接点が閉じた後でなければできなくなり、従って、スイッチ部２０４の接点が閉じてクラッチが切れた後に変速シフトレバー１７をシフトして、変速操作を行うことができるので、クラッチが接続されたまま変速シフトレバー１７をシフトして、変速装置を破損するような不具合を確実に防止できる効果を奏する。
【００７１】また、変速シフトレバー１７は次のような構造にしても良い。トラクタ１等の走行装置の変速シフトレバー１７は、レバー１７を前後にシフトして変速するほかに変速シフトレバー１７の頭部に押しボタン１７ａ、１７ｂを設けて一つの変速シフト位置において変速微調整を行うことができるようにしたものがある。この変速シフトレバー１７は、押しボタン１７ａまたは１７ｂを一回押すことにより一段ずつ増速または減速できるが、トラクタ1等の使用状況によっては変速の度合いが細かすぎるので、このような場合には押しボタン１７ａまたは１７ｂを二回以上続けて押す必要があり、操作が迅速を欠き、煩雑となる欠点があった。
【００７２】そこで図１３に示すように変速シフトレバー１７の頭部に通常の増速押しボタン１７ａ、減速押しボタン１７ｂのほかに二段飛び増速押しボタン１７ｈ、および二段飛び減速押しボタン１７ｉを設ける構成とした。二段飛び増速押しボタン１７ｈ、または二段飛び減速押しボタン１７ｉを一回押すことにより二段ずつ増速または減速できて、変速操作が迅速となり、簡単となる効果を奏することができる。
【出願人】 【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
【出願日】 平成８年５月１４日（１９９６．５．１４）
【代理人】
【公開番号】 特開２００１−１０８０８８（Ｐ２００１−１０８０８８Ａ）
【公開日】 平成１３年４月２０日（２００１．４．２０）
【出願番号】 特願２０００−２８５２６８（Ｐ２０００−２８５２６８）