专利名称：作业机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种作业机，具体地就是提供一种连续改变走行机体行驶速度的无级变速装置、改变走行机体(3)车轮的前进传动状态、后退传动状态及切断动力的前进后退转换机构。尤其是一种操作无级变速装置及前进后退转换机构的技术。
作为上述结构的作业机，举例介绍一种插秧机，该插秧机已于特开平9-9749号公报所公开。在该例子中，装备有皮带式无级变速装置和齿轮式前进后退切换机构C，并具备进行各种各样操作的专用操作档(变换控制杆40)，这样，操作过程不必经过齿轮式的前进后退切换机构来操作离合器，仅仅通过操作档就可以实现。
在原来的例子中，只通过操作档就可以实现前进后退切换，工作时改变机体的前进后退行驶方向就很容易改变不同的行驶路线。但是，需要独立的无级变速装置。由于这个原因，例如，在高速行驶的情况下，改变行驶方向就需要向行驶系统传送高速动力，在起动时会有较大的冲击。为了防止这种情况发生，改变行驶方向时就有必要通过无级变速装置来减速，就必须操作不同的操作档(在特开平9-9749号的情况下是控制杆11)。从操作的繁杂的角度而言，尚有改进的余地。
本发明的目的在于提供一种结构合理的作业机。该作业机可通过简单的变速操作实现机体的前进后退切换并能消除前进后退切换时的冲击。
为了实现上述目的，本发明提供一种作业机，具有改变走行机体行驶速度的无级变速装置改变走行机体车轮的前进传动状态、后退传动状态及切断动力的前进后退转换机构，其特征在于通过第1终端位置和第2终端位置之间可以改变位置的单一主变速操纵杆，可以实现对无级变速装置及前进后退转换机构的操作；主变速操纵杆的移动范围分为在第1终端位置将前进后退转换机构置于后退传动状态的倒档位、在第2终端位置将前进后退转换机构置于前进后退传动状态的前进档位以及在倒档位和前进档位之间不提供上述走行车轮动力的空档位；且对于主变速操纵杆而言，离空档位越远，无级变速装置就越处于增速状态。
按照本发明的结构，例如，机体由前进状态变为后退状态时，仅仅通过操作主变速操纵杆从前进档位经过空档位进入倒档位就可实现，没有必要操作离合器。另外，在前进档位，主变速操纵杆离空档位越远，无级变速装置就越处于增速状态，例如，前进行驶状态的机体前进后退切换时，主变速操纵杆由前进档位经过空档位进入倒档，开始后退时因为有无级变速装置的减速过程，不会发生较大的冲击。
所以，通过单一的主变速操纵杆的简单操作，就可以实现机体的前进后退切换，同时又可以连续设定行驶速度。具备合理结构的作业机即可实现上述操作，又能消除机体前进后退切换时的冲击。同时，该主变速操纵杆处于前进档位或后退档位时，或者只处于前进档位时，都能通过变速操作档来实现对无级变速装置的变速操作。
除此之外，本发明具备了对主变速操纵杆的移动量进行电气信号计量的设定手段、以及根据上述设定手段的测量结果设定无级变速装置的变速目标的控制装置，有以下优点在前进档位操作主变速操纵杆时，通过设定手段测量主变速操纵杆的操作位置、根据测量结果通过控制装置来控制无级变速装置的伺服电机(马达等)。这样，就可以将无级变速装置的变速状态设定对应于主变速操纵杆的特定位置。
在上述设定手段的全量程范围和主变速操纵杆的前进档位大体一致的情况下，例如，比较主变速操纵杆的全变速范围和设定手段的全量程的对应关系，设定手段不论是螺旋电位器或旋转编码器，在前进档位的主变速操纵杆及操作位置的分辨率都会提高。因而，提高主变速操纵杆的操作位置的测量精度，可以实现细小的变速操作。
另外，也可以用以下方式设计导通手段。本发明的导通手段就是，主变速操纵杆在特定档位(前进档位、空档位以及倒档位中的一个或两个)时，主变速操纵杆的移动只向无级变速装置或前进后退转换机构的一个方向传送。
通过上述导通手段，可以防止前进后退变换的机械系统和无级变速系统的电气系统的相互干扰，不会出现硬性的变速操作。
导通手段作用条件的一个例子如下，主变速操纵杆处于前进档位时，主变速操纵杆的移动只向无级变速装置传送，而不向前进后退转换机构传送。这种导通手段的具体结构是，导通沟槽和主变速操纵杆按同轴心设计。这样，前进后退转换机构保持前进传动的状态。
其他作用条件的例子如下，主变速操纵杆处于空档位或倒档位时，主变速操纵杆的移动只向前进后退转换机构传送。在这种情况下，主变速操纵杆的移动只向前进后退转换机构传送，而不向设定手段传送，无级变速装置的变速目标值不发生变换。这种导通手段的具体结构是，当主变速操纵杆只处于前进档位时，主变速操纵杆和设定手段才有单面接触。
无论以上那种例子，装备有简单的机械式导通手段，就可以避免前进后退变换系统和电气式无级变速系统的相互干扰。
此外，可以按以下方式设计牵制手段。
当变换开关输出检测信号显示主变速操纵杆处于后退位置时，同时设定手段输出信号表明主变速操纵杆处于前进位置进行操作，这种情况实际上是不可能的。这时，就要考虑到是变换开关的故障或者是设定手段出了故障。这样，牵制手段就将无级变速装置置于最低速状态，即能防止机体以与操作者意图相异的速度行驶，又能防止在这种异常情况下变速操作造成误动作，可以使操作者意识到故障的发生。
因而，当设定手段或变换开关发生故障时，能防止误动作的发生，又使操作者意识到异常现象。
对附图的简单说明。
图1插秧机的整体侧视图；图2和变速操纵杆相关联的操作系统的侧视图；图3和变速操纵杆相关联的操作系统的主视图；图4无级变速装置的简略结构的侧视图；图5高速运转状态及低速运转状态下，无级变速装置的纵向平面图；图6无级变速装置的驱动侧皮带轮的支撑体系的纵向剖面图；图7无级变速装置的变速操作系统的剖面图；图8变速传感器配置的平面图；图9变速箱行驶传动系统部位的剖面图；
图10变速箱作业传动系统部位的剖面
图11油压离合器操作系统的剖面图；
图12变速操纵杆的下端部的纵向剖面图；
图13空档位置及前进档区域靠近空档位一侧时凸轮盘的侧视图；
图14其他实施方式的凸轮盘部位的侧视图；
图15插秧机的整体侧视图；
图16无级变速装置的侧视图；
图17强制升降操纵杆的操作方式的侧面图；
图18升降操纵杆的操作路径的平面图；
图19由2种操作状态显示的前进后退切换操纵杆与设定传感器关系的侧面图；图20操作面板的平面图；图21前进后退切换操纵杆的操作路径的平面图；图22前进后退切换装置简略构造的平面图；图23控制系统的电路方框图；图24变速程序方框图；图25数据修正保持的程序方框图；图26前进后退切换操纵杆的操作位置与设定传感器的电压值的关系；图27其他实施方式下，前进后退切换操纵杆的操作位置与设定传感器的电压值的关系。符号的说明下面对图中的主要符号作以说明，其它符号在对实施例的说明中一并给予说明。
3-走行机体13、113-变速操作档16、155-控制装置69、147-设定手段148-后退开关150A-被连结部件152-连结部件B、BB-前进后退切换装置E-牵制手段
H-导通沟槽V、VV-无级变速装置下面参照附图通过实施例对本发明给予进一进地说明，其中实施例1、实施例2都是用来说明本发明适用作业机一个实例一插秧机。实施例1以下，将基于
图1～14说明本发明的实施例1。
图1所示插秧机的结构如下，走行机体3装备有液压助力的驱动前轮1、驱动后轮2，在走行机体3的前部搭载有引擎4。在走行机体3的前部，引擎4的动力经皮带式无级变速装置V传送给变速箱5。在走行机体3的中部，装备有液压助力的方向盘6及驾驶座位7。在走行机体3的尾部，起驱动升降作用的液压悬挂器通过4链环节和插秧装置A相连。
在变速箱5中装配有驱动前轮1的传动系统。变速箱5的动力经传动轴10传送给后车轴箱11用于驱动后车轮2，同时经动力轴12传送给插秧装置A。
在液压助力方向盘6的左侧，有主变速操纵杆13(变速操纵档的一个例子)。主变速操纵档13的移动范围分为前进档位F、空档位N和倒档位R(参照图7、
图13)。对本发明中主变速控制杆的移动范围的两头位置，倒档位R一侧的终端位置称为第1终端位置、前进档位F一侧的终端位置称为第2终端位置。另外，主变速控制杆13一方面对无级变速装置V实施操作，另一方面，也对变速箱5中的前进后退转换机构B(参照图9)实施切换操作。
在驾驶座位7前方放脚的位置有离合器踏板14，在驾驶座位7的左侧位置有副变速控制杆15，用于方便地驾驶。移动位置W对应于在路面的高速行驶，中心位置X对应于空档，工作位置Y对应于工作时的低速行驶，低速位置Z对应于机体的最低速行驶无级变速装置V如图5、图6所示。其中，发动机4的动力被动轴4A和同轴心的驱动轴18相连；在发动机底盘上，驱动轴18的两端有一对支撑轴承20、20；驱动轴18和发动机4的动力被动轴4A通过橡胶轴节型的联轴节21相连；驱动轴18上装配有可以自如调节皮带半径的动力输出侧拼合皮带轮22；变速箱5(如图4、图5、图7所示)的动力主动轴5A上装配有可以自如调节皮带半径的动力输入侧拼合皮带轮23；用无接缝皮带24联动拼合皮带轮22、23；张紧皮带轮25用于调整无接缝皮带24的张力。
另外，对动力输出侧拼合皮带轮22，相对于驱动轴18的外侧轮片22A可以沿该驱动轴18的轴心方向上自如地滑动；对动力输入侧拼合皮带轮23，相对于动力主动轴5A的内侧轮片23A可以沿该动力主动轴5A的轴心方向上自如地滑动；轮片22A、23A和变速档叉26相接，26固定在底架27上。如图7、图8所示，由圆管状导向筒28调整驱动轴18、动力被动轴5A的平行状态及沿轴心的平行状态。在导向筒28中内嵌有可以自由滑动并和档叉26连为一体的动作控制轴29。在动作控制轴29的中间部分沿轴心方向开有一沟槽，用于安止动销30。在该动作控制轴29的内侧端部，是螺纹部分29A，小齿轮31通过螺丝和29A拧在一起。可正反向转动的调速电机33用于驱动和小齿轮31相互咬合的驱动齿轮32。螺旋电位器型的变速传感器34通过动作控制轴29的动作量来测定变速位置。
变速箱内的传动系统如图9、
图10所示。该传动系统配备有对第1轴T1的多板摩擦式油压离合器，来自变速箱5的动力主动轴5A的动力经齿轮38、38传递给第1轴T1。和第1轴T1平行的第2轴配备有同步齿合式离合机构Q，油压离合器P的第1齿轮39将油压离合器P的正转动力传递给离合机构Q的正转齿轮40；油压离合器P的第2齿轮41经第3轴的过桥齿轮42，42将反转动力传递给离合机构Q的反转齿轮43；第2轴T2的动力经副变速齿轮机构S传递给第4轴T4；第4轴T4的动力经齿轮44传递给前车轮1的差动装置D。另外，在变速箱5的后面装配有动力提取轴45，用于将差动装置D的动力传递给上述传动轴10。
此外，副变速装置S和第2轴T2上齿数不同的3个齿轮46、46、46中齿数最少的一个咬合。第4轴T4上装有空转的空载齿轮47。副变速装置S的组成还包括，由2种齿数的齿轮组成的变速齿轮48，该齿轮以花键方式和第4轴T4嵌合，并能自由地在轴心方向上滑动。该变速齿轮48，由上述副变速操纵杆15的操作动力自如地进行变速操作。如果副变速操纵杆15处于上述移动位置W，变速齿轮48就将图9中左端部的高速传动力传送给行驶系统；如果处于中立位置X，变速齿轮48就被设定为非传动位置；如果处于工作位置Y，变速齿轮48就和图中的中间齿轮46咬合，将适合于作业速度的动力传送给行驶系统；如果处于低速位置Z，变速齿轮48就在图中的右端部动作，该变速齿轮48侧面的连结销48A和空载齿轮47的嵌合孔47A相连，将最低速度的动力传送给行驶系统。另外，油压离合器P也兼作主离合器，由第1齿轮39～反转齿轮43以及离合机构Q组成的正、反转系统构成了前进后退转换机构。
如
图10所示，由第2轴T2提供的动力将上述3个齿轮46、46、46中齿数最多的一个的动力传送给由第3轴T3的两端空转支撑的中间齿轮52。该中间齿轮52提供了插秧作业用的传动系统的动力。该传动系统将动力传送给插秧装置A中调节苗间距(株距)的变速系统的第5轴T5、第6轴T6；还经跳变离合器49和插植离合器50，将行驶速度和同步后的动力传递给上述动力轴12。其中装备的动力提取轴51起上述作用。
如图3、
图11所示，和上述主变速操纵杆13相连结的(连结过程后述)操作轴54，在变速箱5中是左右贯穿的。该操作轴54装备有沿轴心方向只能分段移动的拨叉55，该拨叉55和上述同步齿合式离合机构Q的空心轴56连结。另外，操作轴54的一端有球销槽57，如
图11所示，可以使操作轴54保持在空档位置n、或倒档位r或前进档位f。在操作轴54的另一端有对该操作轴54的运作及运动状态实施变换操作的变换阀门58。该变换阀门58通过连通油路和油压离合器P的控制油路59相连，而油路59是由贯通上述第1轴T1形成的。
上述油压离合器P处于排油状态时，离合器维持连结状态(传动状态)；油压离合器P处于注油状态时，离合器维持脱离状态(非传动状态)。上述切换阀门58在操作轴54处于前进档位f、以及倒档位r时，保持排油状态；处于包括空档位n在内的大部分区域时，保持注油状态。另外，当对上述主离合器踏板14有踩踏操作时，对油路69也实施注油；对主离合器踏板14无操作时，保持排油状态。这样，就构成了注油控制系统(在此不详细描述注油控制系统)。
如图2、图3、
图11、
图12、
图13所示，上述主变速操纵杆13在顶端13A被折成直角，横向部分被嵌在支撑管62中，可以自由转动。凸轮盘63(转动部件的一个例子)焊接在顶端13A上，支撑管62的顶端被焊接在支撑框架64上。另外，凸轮盘63上有凸轮孔63A，固定轴65固定在支撑框架64上，摇动部件66由固定轴65支撑，导向杆67镶嵌入凸轮孔63A中。凸轮盘63上的伸出臂63B和位于上述支撑框架64上支撑件68支撑的螺旋型速度设定器69(设定传感器的一个例子)经操作臂69A和连结件70连在一起。另外，象滑动上述操作轴54一样，相对于变速箱5，由固定轴71支撑可以自由摇动的摇杆72，该摇杆72和紧箍在上述摇动部件66摇动端的拉伸棒(操纵杆的一个例子)连结在一起。主变速操纵杆13沿支撑管62的轴心X转动，实现摇动操作。
如
图13所示，上述凸轮孔63A和以主变速操纵杆13的轴心为基准可以伸缩距离的变速部G、和轴心X同轴心的呈圆弧状的空心导通部H(导通手段的一个例子)连为一体。主变速操纵杆13处于空档位置N时(油压离合器P处于关闭状态中心区域的中心位置)，如
图13(a)所示，凸轮盘63的摇动姿式被确定下来。其结果就是，导向杆67被置于变速部的中间位置，即在
图11中，操作轴54被置于空档位置n。主变速操纵杆13处于倒档位置R时(上述的第1终端位置，也就是离合机构Q被设定在后退传动状态时，后退档位的操作位置)，凸轮盘63的摇动姿式被确定下来。其结果就是，导向杆67被置于变速部G的顶端位置，操作轴54被置于倒档位置r(没有图示)。主变速操纵杆13处于前进档位F的靠空档位置N一侧的端部时，如
图13(b)所示，凸轮盘63的摇动姿式被确定下来。其结果就是，导向杆67被置于变速部G的空心导通部H一侧的顶部位置，操作轴54被置于前进档位置r。如果进一步将主变速操纵杆13推向远离空档位置(前侧，即上述的第2终端位置的一侧)，导向杆67被置于空心导通部H。因空心导通部H是以主变速操纵杆13的轴心X为原点，呈圆弧状，导向杆67被置于空心导通部H的情况下，即使凸轮盘和主变速操纵杆13一起摇动，该摇动也不会传递给摇动部件66。故，摇动部件66不受摇动操作的影响，操作轴54保持在前进档位置f。
对主变速操纵杆13实施摇动操作时，速度设定器69根据主变速操纵杆13的操作位置测量电信号。具体的，如图7所示，将该速度设定器69设定的电压值和上述变速传感器34测量的电压值比较，由控制装置16驱动调速电机使上述的电压值趋于一致。主变速操纵杆13在前进档位区域操作时，根据靠近前方无级变速装置V就增速的特性，无级变速装置V基于操作位置所对应的变速位置实施变速操作。
另外，主变速操纵杆13的操作和变速箱5内的变速系统的切换操作方式的机械操作系统(由凸轮盘63开始至操作轴54的体系)，构成了切换操作手段。主变速操纵杆13在前进档位F内操作时，根据电信号对无级变速装置V实施变速操作的控制系统(根据变速传感器34的信号反馈，将手段设定器69的信号作为控制目标，由控制装置16对调速电机33实施控制的系统)，构成了变速操作手段。
象这样的插秧机，例如，主变速操纵杆13由倒档位置R经由空档位置N进入前进档位置F时，凸轮盘63的作用力经拉伸棒73传递给操作轴54，操纵杆54开始动作。同时，切换阀门58开始供油，这时油压离合器P被关闭。然后，拨叉55的作用力使离合机构Q的空心轴56开始动作。空心轴56的动作继续进行，传动系统由反向转动状态变为正向转动状态。此后，切换阀门58达到排油状态，油压离合器开始工作，正向转动动力传送给行驶系统。进一步，主变速操纵杆13在前进档区域F进入更前方时，在上述空心导通部H的部位，导向杆67有移动的自由度，拉伸棒73没有动作。这样，操作轴54维持在前进档位置F，只是通过操作速度设定器69，由无级变速装置V完成增速过程。
因而，象这样的变速系统，只是通过操作主变速操纵杆13，不必涉及主离合器踏板的操作，就能操纵齿轮变速系统，实现机体的前进、后退。另外，在主变速操纵杆13和变速箱5的变速系统之间，由于空心导通部H的存在，主变速操纵杆13在前进档位区域F内的操作有一定的允许范围，即使实施主变速操纵杆13在前进档位区域F内的操作，也不会妨碍齿轮变速系统，可以实现无级变速装置V的变速。
本发明除了上述的实施方式以外，例如，变速操作档的作用力也可以通过绳索的方式传递给变速系统，导通手段通过绳索的松弛的机制来实现。
图14所示的是对
图13(a)、(b)的结构进行了添加的例子。在和主变速操纵杆13直接相连的凸轮盘63上以主变速操纵杆13的轴心X为原点，制作外周为圆弧状的齿轮部63G。小齿轮75和该齿轮部63G咬合。阻力作用手段76用于切换目的，实施是否使小齿轮的转动受阻力作用。这种结构，装备有控制装置(图中没有表示)，当主变速操纵杆13在前进档位区域F被设定一定的时间时，变速设定器69的信号被存储于存贮器等(图中没有表示)。这样，例如，当机体3在不平整的地面旋转时降低速度，此后，操作主变速操纵杆13进行增速时，主变速操纵杆13一旦达到被记忆的变速位置，阻力作用手段就适时的发挥作用，增加主变速操纵杆13的操作阻力，使操作者意识到已经达到了减速之前的行驶速度。实施例2以下，基于
图15～27对本发明的实施例2加以说明。
图15是第2实施例的插秧机的整体图。与
图1中相同的符号也用来表示本实施例中与实施例1中插秧机相同的部件。
插秧装置的结构如下，装苗台110上搭载有丛状苗W，其下端的插秧机构111装备有插秧臂，插秧机构111将秧苗一株一株地取出后插在稻田里。插秧装置的下部备有整地托板。
在驾驶座位的右侧有一个升降操纵杆114，用于控制插秧装置A的升降及内装在上述变速箱5中的插秧离合器C；在驾驶座位的左侧有副变速操纵杆115，用于切换让机体能以较高速度在道路上行驶的高速位置H和让机体在插秧时以较低速度行驶的低速位置L。在液压助力方向盘6的后部的右侧位置上，有强制升降操纵杆116用于强制性地控制插秧装置A的升降；在液压助力方向盘6的左侧位置上，有主变速操纵杆113(变速操纵档的一个例子)，用于操作上述无级变速装置VV和有变速箱5内的前进后退切换装置BB；在驾驶座位7前方的放脚处，有主离合器踏板14。
如图20所示，在驾驶座位7的前方位置的控制面板M上带有包括液晶显示器121在内的指示系统，以多个指示灯的方式显示各种状态，有显示作业的119、有显示油量的120、有显示发动机转速的、有显示作业时间的等等；在这个控制面板M的右边位置上，有设定发动机4转速的加速杆122；在控制面板M下部的右边，有自动减速开关123。
如
图16所示，在上述无级变速装置VV上装备有拼合皮带轮124、125，能自由调节发动机4的主动轴4A和变速箱5的被动轴5A之间的不同皮带转动半径；装备有无缝皮带126、使这些无缝皮带拉紧的张紧轮127；还装备有对各种各样拼合皮带轮124、125的皮带轮半径进行调节的连结部件128。在该无级变速装置VV中，通过导杆129、摇杆130对连结部件128实施操作。另外，自由调速是依靠电动式的作伸缩运动的调速电机131(调节器的一个例子)来实现。在摇杆130上有螺旋电位器型的变速传感器132，此外，变速箱5的主动轴5A上有依靠上述主离合器踏板14的踏下进行离合操作的摩擦式主离合器133；在这个主离合器踏板14的邻近位置上，有能检测踏下操作的主离合器开关134。
如图22所示，上述前进后退转换装置BB是由液压式前进离合器136通过与动力系统结合操作来传递前进动力，油压式的后退离合器137是通过齿轮式的反转机构138的结合操作来传递后退动力。在变速箱5中有齿轮式的副变速装置139，通过上述副变速操纵杆115提供的驱动力操作前进后退转换装置BB提供的动力，进行高低2段的变速。
如
图17所示，上述强制升降操纵杆116由连结拉向空档位置N的弹簧(没有图示)，用于自由地操作升降位置。以空档位置N为基准的上方是上升位置U；以空档位置为基准的下方是下降位置D。当强制升降操纵杆116推向上升位置U时，插秧装置A上升到上限位置；当推向下降位置D时，插秧装置A的整地托板112接触地面，通过这个整地托板112的测量，可以设定插秧装置A对地面的高度，使维持这个高度的自动升降控制(没有详细描述控制动作)成为可能。在强制升降操纵杆116底端部，装备有能测量上升位置U、下降位置D等的各种各样位置操作的上升开关140和下降开关141。另外，如
图15所示，上述连结机构9的底端部上有测量插秧装置A上升到上限高度时的导通开关142。
如
图18所示，升降操纵杆114可以沿着导向板143上的路径自由操作。详细说明如下，当升降操纵杆114在移动路径内设定在「下降」位置前侧时，插秧装置A被降下；设定在「上升」位置后侧时，插秧装置A被提升；设定在「中立」位置时，插秧装置A就维持原状。另外，当这个升降操纵杆114设定在「入」的位置及插秧离合器C进入结合状态时，插秧装置A的整地托板112就处于与地面接触状态，从而，就可能实现自动升降控制。当升降操纵杆114设在「切」的位置时，插秧离合器C处于分离状态；更进一步，当这个升降操纵杆114设在「自动」位置时，随着上述强制升降操纵杆116的操作，允许插秧装置A升降；这时如果机体3后退，允许控制插秧装置A上升到上限。在上升操纵杆114的底端部，如
图15所示的那样，有对这个升降操纵杆114的操作位置进行测量的电位器型的操纵杆传感器144。另外，根据强制升降操纵杆114，当插秧装置A上升时，而且，机体3在后退并且插秧装置A在强制上升时，能自动地控制插秧离合器C进行分离操作。
如图21所示，上述主变速操纵杆113在导向杆146所形成的路径内能进行自由地操作。在这个路径中，有空档位置N(相当于中心区域)、前进档位F和后退档位R(相当于后退区域)。在这里需要说明的是，在上述路径的两端位置内，后退位置R相当于上述第1终端位置，前进区域F的终端位置(在图21的上端)相当于上述的第2终端位置。主变速操纵杆113在前进区域操作的情况下，作为设定手段的电位器型的设定传感器147(设定传感器的一个例子)能测量所在的操作位置。对于前进区域F而言，主变速操纵杆113位于前侧时(远离空档位置N的一侧，即第2终端位置的一侧)，无级变速装置VV进行加速操作(控制动作后述)。主变速操纵杆113在位于后退位置R(即第1终端位置)的情况下，后退开关148进入ON操作状态。
具体的描述如
图19(a)、(b)所示，前进后退转换主变速操纵杆113可以沿着横向固定轴149的轴心自由地前后摇动，同时，可以沿着前后方放置的中间支撑部113A自由的横向摇动。因此，通过这些操作，如图21所示，前进后退转换主变速操纵杆113可以沿着弯曲的操作路径移动。另外，扇形齿轮150能在沿着固定轴149的轴心自由地摇动，该扇形齿轮150，能与操纵设定传感器147的小齿轮147A咬合。在机体一方，有限定扇形齿轮150摇动界限的止动销151；在操纵杆一方，主变速操纵杆113向前进区域F移动时，有扇形齿轮150的连结部150A(相当于被连结部件)和驱动该扇形齿轮150的连结销152(相当于连结部件)。另外，在前进区域F中，把主变速操纵杆113放置于空档位置N时，与扇形齿轮150结合的连结销152的一侧有拉紧的弹簧153起作用；同样，主变速操纵杆113放置于后退档位R时，有与主变速操纵杆113连结在一起处于ON状态的后退开关148起作用。
扇形齿轮150和小齿轮147A的齿数比按以下方式设定如图26所示，主变速操纵杆113在前进区域F的操作范围与设定传感器147的量程被设置为几乎一致。对弹簧153而言，当连结销152与扇形齿轮150的结合部150A处于分离状态时，允许主变速操纵杆113进行操作，此时，它处于松弛状态。
从这种结构来看，主变速操纵杆113处于空档位置N的情况下，如
图19(a)所示，连结销152与扇形齿轮150的结合部150A处于分离状态。主变速操纵杆113移动到前进区域F时，来自连结销152的操作动力使扇形齿轮150转动，前进区域F无论在什么操作位置，操纵杆113设定在什么状态，都能被设定传感器147测量到。
主变速操纵杆113处于后退档位R时，如
图19(b)所示，连结销152与扇形齿轮150的结合部150A处于分离状态，后退开关148处于ON状态。主变速操纵杆113从前进区域F的高速侧的端部位置移动到后退位置R时，如图26所示，主变速操纵杆在前进区域F的移动量对应于设定传感器147的低电压状态；空档位置N，后退位置R也对应于低电压状态。
在这个实施例中，本发明的导通手段是依靠连结销152与扇形齿轮150的结合部150A的单面构造来实现。当主变速操纵杆113不在前进区域F时，为了使连结销152与扇形齿轮150的结合部150A处于分离状态，主变速操纵杆113即使有所摇动，而这个摇动也不向扇形齿轮150所传递。因而，设定传感器147也没有反应。
控制系统结构如图23所示，在这个控制系统中，对带有微处理器的控制装置155，上述设定传感器147、后退开关148、自动减速开关123、主离合器开关134、操纵杆传感器144、上升开关140、下降开关141、导通开关142及变速传感器132成为各种各样的输入系统。控制装置155的输入系统包括，上述控制调速电机的继电器电路、用于液压悬挂器8的电磁式的控制活门V8、用于前进离合器136的电磁式的前进活门V36、用于后退离合器137的电磁式的后退活门V37、用于操作插秧离合器C的电动式离合器电机157、液晶显示器121等。在控制装置155中，还有EEPROM的存储器158，及8位的A/D转换器(没有标在图上)。另外，和控制装置155对应于继电器电路156相似，还存在控制调速电机131高速运转的信号系统与控制调速电机低速运转的信号系统。在这各种各样的信号系统中，有当调速电机131在达到动作极限的时候，能进行机械性遮断的限位开关159、159。
如图24的程序方框图所示，基于主变速操纵杆113的变速操作由变速程序构成。在这个变速程序中，遇到标志位为「0」后，来自设定传感器147的信号为输入信号。这个信号的电压在可能进行变速控制的控制电压范围情况下，能判断主变速操纵杆113是处于在前进区域F。
这时，判断了后退开关148处于OFF状态后，前进活门V36控制前进离合器136进入结合状态(后退离合器137处于离开状态)，以设定传感器147的信号为控制目标起动调速电机131，对无级变速装置VV实施变速操作(步骤#101～#105)。
另一方面，在#102的步骤中，设定传感器147的信号电压不处于控制电压范围时，对后退开关148的状态进行判断，若为OFF状态，则可以判定主变速操纵杆113位于空档位置N，这时，维持前进离合器136和后退离合器137的离开状态(步骤#106、#107)；若后退开关148为ON状态，则可以判定主变速操纵杆113位于倒档位置R，通过后退活门V37的控制，使后退离合器137进入结合状态，同时将无级变速装置VV调至最低速位置，然后实施后援处理(步骤#108～#110)。在后援处理过程中，只有判定了升降操纵杆114处于「自动」位置时，离合电机157的控制使插秧离合器处于离开状态，同时，控制活门V8的操作使插秧装置A上升，该上升过程一直持续到导通开关142导通为止。
另外，在步骤#104中，判断了后退开关148处于ON状态后，就可以认定设定传感器147和后退开关148当中至少一个发生了故障。这时，将标志位的值设为「1」，同时由液晶显示器121提示故障状态(警报表示)，由前进活门V36控制前进离合器136进入结合状态(后退离合器137处于离开状态)、将无级变速装置VV调至最低速位置(步骤#111～#114)。其中，步骤#111～#114构成了牵制手段E。
在故障状态下，标志位被赋值为「1」，在以后的处理过程中变速被禁止，低速状态下行驶尚有可能，因而，根据需要要对走行机体3实行移动处理。其中，在控制装置155的控制处理的初期状态，标志位被赋值为「0」。因此，在标志位被赋值为「1」的情况下，排除故障后使控制装置155复位、进入控制处理的初期状态，标志位再次被赋值为「0」，然后可以进行正常的变速程序处理。
该插秧机通过变速传感器132测量无级变速装置VV的变速位置，将和无级变速装置VV的变速范围所对应的修正数据自动地存储在EEPROM型存储器158中，设定修正数据保持的程序。
图25是数据修正保持的程序方框图。在该程序中，无级变速装置先在高速端驱动调速电机131，当调速电机131达到动作极限时，触发用于驱动调速电机131的信号系统中配置的限位开关159，这时，变速传感器132的信号值被寄存在存储器158中(步骤#201～#204)。然后，无级变速装置在低速端驱动调速电机131，当调速电机131达到动作极限时，触发用于驱动调速电机131的信号系统中配置的限位开关159，这时，变速传感器132的信号值被寄存在存储器158中(步骤#205～#208)。
象这样将数据保存下来，根据从各种数据得到的信号，可以在很高的精度下测量无级变速装置VV的变速位置。例如，当设定传感器147的信号电压为控制信号范围的一半时，变速传感器132测量到的电压值就会是保存在存储器158中2个数据值的一半。控制就是通过这种方式进行的。
当上述自动减速开关123处于ON的状态，主变速操纵杆113位于前进档位F时，如果踏下主离合器14的踏板将离合器133分开，主离合器开关134检测到这种操作，无级变速装置VV就自动产生动作使速度降为最低。然后，如果主离合器开关134检测到主离合器133的复位，无级变速装置VV就实施控制动作使速度恢复到主变速操纵杆113设定的位置。在这里，就不详细描述控制动作具体过程。
本发明中，当主变速操纵杆113位于前进档位F时，螺旋电位器型设定传感器147利用几乎全量程来测量操纵杆113的设定位置，即使使用8位A/D(模-数)转换器，充分利用该A/D转换器的最大分辨率(256等分)，可以以很高的精度测量操纵杆113的设定位置。进一步，通过设置设定传感器147的信号范围和反馈信号的范围，可以以更高的精度实现变速操作。此外，通过设定传感器147检测到主变速操纵杆113处于前进档位F时，这时，如果后退开关148处于ON的状态，上述牵制手段E就开始起作用。通过牵制手段E，无级变速装置VV被设置为最低速，液晶显示器发出警告。这样，就可以避免机体3违背操作者的意图高速行驶。使机体低速移动，就可以让操作者容易意识到异常状态的发生。
除了上述实施的方式之外，作为实例，本发明还可能以如下方式构成。
(a)在上面提到的例子中，如图26所示，设定传感器147的检测范围，和主变速操纵杆113在前进档位F的范围基本一致。作为另一种选择，如图27所示，设定传感器147的检测范围，和主变速操纵杆113在前进档位置F与空档位置N的总和基本一致也是可取的。在这种情况下，主变速操纵杆113从空档位置N向前进档位置F推进时，设定传感器147也进行测量。这样，通过设置设定传感器147的检测范围，即使主变速操纵杆113位于空档位置N，主变速操纵杆113在前进档位F范围的设定位置的分辨率也不会降低，根据设定传感器147的信号很容易判别。
(b)通过设定传感器147判别主变速操纵杆113在前进档位F所处位置，同时后退开关148处于ON的状态时，将前进离合器136、后退离合器137设定在分离状态，机体就不能行驶。
(c)通过设定传感器147判别主变速操纵杆113在前进档位F所处位置，同时后退开关148处于ON的状态时，上述牵制手段E起作用，蜂鸣器开始动作、或通过PCM合成语言等发出警报或通告异常情况的发生。
(d)设定传感器147可以由旋转编码器构成。
权利要求
1.一种作业机，具有改变走行机体(3)行驶速度的无级变速装置(V；VV)改变走行机体(3)车轮的前进传动状态、后退传动状态及切断动力的前进后退转换机构(B；BB)，其特征在于通过第1终端位置和第2终端位置之间可以改变位置的单一主变速操纵杆(13；113)，可以实现对无级变速装置(V；VV)及前进后退转换机构(B；BB)的操作；主变速操纵杆(13；113)的移动范围分为在第1终端位置将前进后退转换机构(B；BB)置于后退传动状态的倒档位、在第2终端位置将前进后退转换机构(B；BB)置于前进后退传动状态的前进档位以及在倒档位和前进档位之间不提供上述走行车轮动力的空档位；且对于主变速操纵杆(13；113)而言，离空档位越远，无级变速装置(V；VV)就越处于增速状态。
2.根据权利要求1所述的作业机，其特征在于，通过主变速操纵杆(13；113)，根据该变速操作档所处前进档位或倒档位实施对无级变速装置(V；VV)的操作。
3.根据权利要求1所述的作业机，其特征在于，只根据该主变速操纵杆(13；113)所处前进档位实施对无级变速装置(V；VV)的操作。
4.根据权利要求1所述的作业机，其特征在于，设计对主变速操纵杆(13；113)的移动量进行电气信号检测的设定手段(69；147)、以及根据设定手段(69；147)的测量结果设定无级变速装置(V；VV)的变速目标的控制装置(16；155)。
5.根据权利要求4所述的作业机，其特征在于，设定手段(69；147)的全量程和主变速操纵杆(13；113)的前进档位大体一致。
6.根据权利要求1～5中任何一项所述的作业机，其特征在于，设计一种导通手段，即主变速操纵杆(13；113)处于前进档位、空档位或倒档位时，该主变速操纵杆(13；113)的移动仅限于前进后退转换机构(B；BB)及无级变速装置(V；VV)的一个方向。
7.根据权利要求6所述的作业机，其特征在于，导通手段由主变速操纵杆(13)的摇动轴芯(X)为同心轴形成的圆弧状导通沟槽(H)构成。
8.根据权利要求6所述的作业机，其特征在于，导通手段由主变速操纵杆(113)侧面的连结部件(152)和设定手段(147)侧面的被连结部件(150A)构成；根据该导通手段，当主变速操纵杆(113)处于空档位或前进档位时，主变速操纵杆(113)的移动不向无级变速装置(VV)传送。
9.根据权利要求1所述的作业机，其特征在于，具备牵制无级变速装置(VV)变速操作的牵制手段(E)；另外，后退开关(148)，用于检测在主变速操纵杆(113)的第1终端位置，即主变速操纵杆(113)是否被设定在上述倒档位；后退开关(148)输出检测到的信号、在主变速操纵杆由设定传感器(147)输出的电信号定位于前进档位时，牵制手段(E)将无级变速装置(VV)置于最低速位置，然后阻止变速操作的进一步进行。
全文摘要
一种作业机装备有改变走行机体(3)行驶速度的无级变速装置(V;VV)和车轮的前进传动状态、后退传动状态及切断动力的前进后退变换机构(B;BB)。通过第1和第2终端位置之间可以移动位置的单一变速操作档(13,113),可以实现对上述的无级变速装置(V;VV)及前进后退变换机构(B;BB)的操作,对于变速操作档(13;113)所处的前进档位区域而言,离空档位远,无级变速装置(V;VV)就处于增速状态。
文档编号A01C11/02GK1192847SQ9712167
公开日1998年9月16日 申请日期1997年11月24日 优先权日1997年3月10日
发明者西中正昭, 杉冈昭弘, 奥田浩史 申请人:株式会社久保田