特開 2024-106740 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024106740

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/02 20060101AFI20240801BHJP

   F16H 61/68 20060101ALI20240801BHJP

   F16H 59/04 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

F16H61/02

F16H61/68

F16H59/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011158

(22)【出願日】2023-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100187562

【弁理士】

【氏名又は名称】沼田 義成

(72)【発明者】

【氏名】大西 健太

【テーマコード（参考）】

3J552

【Ｆターム（参考）】

3J552MA01

3J552MA10

3J552NA07

3J552NB01

3J552PA02

3J552RA19

3J552SB02

3J552SB35

3J552VA32W

3J552VA37W

3J552VA64W

3J552VA65W

3J552VA66W

3J552VA78W

(57)【要約】

【課題】有段変速装置の切替駆動をスムーズに行うことができる作業車両を提供する。
【解決手段】
田植機１は、有段変速装置４０と、有段変速操作部である変速レバー１８と、変速制御部７０として機能する制御装置４とを備える。有段変速装置４０は、何れかの変速位置に切り替えられ、エンジン１１から一対の前輪１３及び一対の後輪１４の走行部へ伝達される動力を変速する。変速レバー１８は、有段変速装置４０の切替操作を受け付け、変速制御部７０は、切替操作の検出結果に基づいて有段変速装置４０の切替駆動を制御する。有段変速装置４０は、何れかの変速位置に切り替えられる主変速部材４５と、主変速部材４５を軸支する主変速軸４１とを有する。変速制御部７０は、有段変速装置４０が変速レバー１８による切替操作に対応する変速位置への切替駆動を完了していないと判定された場合、主変速軸４１を所定の回転方向に回転させるように制御する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の変速位置の何れかに切り替えられて、動力源から走行部へと伝達される動力を変速する有段変速装置と、
前記有段変速装置の切替操作を受け付ける有段変速操作部と、
前記有段変速操作部による切替操作の検出結果に基づいて前記有段変速装置の切替駆動を制御する制御部と、を備え、
前記有段変速装置は、前記複数の変速位置の何れかに切り替えられる変速部材と、前記変速部材を軸支する変速軸と、を有し、
前記制御部は、前記有段変速装置が前記有段変速操作部による切替操作に対応する前記変速位置への切替駆動を完了していないと判定された場合、前記変速軸を所定の回転方向に回転させるように制御することを特徴とする作業車両。

【請求項2】

前記制御部は、前記変速軸を前記所定の回転方向に回転させてから所定の時間経過しても、前記有段変速装置が切替駆動を完了していないと判定された場合、前記変速軸を前記所定の回転方向とは逆方向に回転させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記制御部は、前記変速軸を前記逆方向に回転させる回転数を、前記有段変速装置の目標の前記変速位置に応じて設定することを特徴とする請求項２に記載の作業車両。

【請求項4】

前記制御部は、前記有段変速操作部による切替操作を検出してから前記変速軸を前記逆方向に回転させるまでの切替時間を、前記有段変速装置の目標の前記変速位置に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

【請求項5】

前記走行部へ伝達される動力を調節する無段変速装置を更に備え、
前記変速軸は、前記無段変速装置から前記有段変速装置へと動力を伝達するように構成され、
前記制御部は、前記無段変速装置を制御することで、前記変速軸を前記所定の回転方向とは逆方向に回転させるように制御することを特徴とする請求項２に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の変速位置を有する有段変速装置を備えた作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、田植機等の作業車両は、動力源から走行部へと伝達する動力を無段階に変速する無段変速装置や、複数の変速位置を有して有段階に変速する有段変速装置を備える。有段変速装置には、例えば、複数の変速位置として、前進位置、中立位置、後進位置等を有して前後進を切り替えるものや、低速位置、中速位置、高速位置等を有して速度段を切り替えるものがある。作業車両は、有段変速装置の変速部材を何れかの変速位置に切り替える切替駆動を行うアクチュエータ（変速駆動部材）や、有段変速装置の切換操作を受け付ける変速レバー（有段変速操作部）を備える。作業車両は、変速レバーの操作位置を検出し、その検出結果に応じてアクチュエータを駆動することで、有段変速装置の切替駆動を行う。

【0003】

例えば、特許文献１に開示される作業車両は、変速部材の位置を変更することにより駆動源から走行部への出力を変速する変速装置と、変速部材の位置を変更するアクチュエータと、前後左右方向に操作可能であり、中立操作位置に戻るように付勢されているクロスレバー式の操作具と、操作具の前後方向の操作に応じてアクチュエータを作動させて変速装置の変速段を切り替えると共に、変速装置の変速段に応じて操作具の左右方向の操作による機能を異ならせるように構成された制御装置と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－２０２６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

作業車両では、アクチュエータを用いて有段変速装置の変速部材の切替駆動を行うところ、変速部材であるクラッチの位相ずれや、変速ギアの噛み込みによるトルクの閉じこもりに起因して、切替駆動をスムーズに完了できないことがある。例えば、作業車両は、通常、車両停止状態で有段変速装置の変速部材の切替駆動を行うが、スライドギア式やカラーシフト式等の変速部材を軸支する変速軸が完全に停止している状態や動力を伝達している状態では、切替駆動をスムーズに行えないことがある。

【0006】

本発明は、有段変速装置の切替駆動をスムーズに行うことができる作業車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の作業車両は、複数の変速位置の何れかに切り替えられて、動力源から走行部へと伝達される動力を変速する有段変速装置と、前記有段変速装置の切替操作を受け付ける有段変速操作部と、前記有段変速操作部による切替操作の検出結果に基づいて前記有段変速装置の切替駆動を制御する制御部と、を備え、前記有段変速装置は、前記複数の変速位置の何れかに切り替えられる変速部材と、前記変速部材を軸支する変速軸と、を有し、前記制御部は、前記有段変速装置が前記有段変速操作部による切替操作に対応する前記変速位置への切替駆動を完了していないと判定された場合、前記変速軸を所定の回転方向に回転させるように制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、有段変速装置の切替駆動をスムーズに行うことができる作業車両を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る田植機を示す左側面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る田植機の各種操作部やトランスミッションを上方から示す斜視図である。

【図3】本発明の実施形態に係る田植機の変速レバーを示す上面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る田植機のトランスミッションを上方から示す斜視図である。

【図5】本発明の実施形態に係る田植機のトランスミッションを下方から示す斜視図である。

【図6】本発明の実施形態に係る田植機のトランスミッションを示す上面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る田植機のトランスミッションを示す伝動機構図である。

【図8】本発明の実施形態に係る田植機のトランスミッションにおける主変速部材を側方から示す断面図である。

【図9】本発明の実施形態に係る田植機を示すブロック図である。

【図10】本発明の実施形態に係る田植機の動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の作業車両の実施形態である田植機１について図面を参照して説明する。図１に示すように、田植機１は、車体部２と、植付部３とを備え、車体部２によって走行しながら植付部３によって苗の植付作業を行うように構成される。また、田植機１は、図９に示すように、車体部２や植付部３を制御するための制御装置４を備えている。

【0011】

車体部２は、機体フレーム１０と、左右方向中央付近で機体フレーム１０の前部に取り付けられるエンジン１１（動力源）及びトランスミッション１２（変速装置）とを備える。車体部２は、走行部として、左右方向両端で機体フレーム１０の前部に回転可能に取り付けられる一対の前輪１３と、左右方向両端で機体フレーム１０の後部に回転可能に取り付けられる一対の後輪１４とを備える。

【0012】

車体部２は、機体フレーム１０上の中央付近に運転席１５を備えていて、運転席１５の周囲に、図１及び図２に示すように、操向ハンドル１６や変速ペダル１７、変速レバー１８等の運転操作具を備えている。車体部２は、機体フレーム１０上に複数の予備苗台１９を備えている。

【0013】

エンジン１１は、各部を駆動する回転動力を発生させるもので、ボンネット２０によって上方から覆われている。トランスミッション１２は、エンジン１１に接続されていて、エンジン１１の動力を変速して一対の前輪１３及び一対の後輪１４からなる走行部へと伝達する。トランスミッション１２は、図４～図７に示すように、エンジン１１からの動力を無段階に変速する無段変速装置３０と、複数の変速位置を有して有段階に変速する有段変速装置４０とを備える。また、トランスミッション１２は、車体部２の後部に設けられたパワーテイクオフ軸（ＰＴＯ軸）２１に接続されていて、エンジン１１の動力を、ＰＴＯ軸２１を介して植付部３へと伝達する。トランスミッション１２の詳細は後述する。

【0014】

一対の前輪１３及び一対の後輪１４は、エンジン１１及びトランスミッション１２から伝達される動力に応じて回転駆動して車体部２を前方又は後方へ走行させる。また、一対の前輪１３は、操向ハンドル１６の操作に応じて操舵駆動して車体部２の操向を行う。

【0015】

操向ハンドル１６は、運転席１５の前方でボンネット２０の後方に配置され、作業者による操向ハンドル１６の回転操作に応じて一対の前輪１３へ伝達される操舵が調節される。変速ペダル１７は、トランスミッション１２の無段変速装置３０の調節操作を受け付ける無段変速操作部であり、運転席１５の前方下部に配置される。変速ペダル１７に対して、作業者による踏み込み等の調節操作を検出する無段操作検出部１７ａ（図９参照）が設けられ、制御装置４が無段操作検出部１７ａの検出結果に基づいて無段変速装置３０を制御することで、一対の前輪１３及び一対の後輪１４からなる走行部へ伝達される動力が無段階に調節される。無段操作検出部１７ａは、変速ペダル１７の開度を検出可能に構成される。なお、変速ペダル１７は、踏み込みがないとき、開度が０％であり、踏み込みが最大（ＭＡＸ）になるとき、開度が全開（１００％）であるものとする。

【0016】

変速レバー１８は、トランスミッション１２の有段変速装置４０の切替操作を受け付ける有段変速操作部であり、操向ハンドル１６の左側に配置される。変速レバー１８に対して、作業者による変速操作を検出する有段操作検出部１８ａ（図２及び図９参照）が設けられ、制御装置４が有段操作検出部１８ａの検出結果に基づいて有段変速装置４０を制御することで、有段変速装置４０が複数の変速位置の何れかに切り替えられる。有段操作検出部１８ａは、例えば、変速レバー１８の支点に設けられるレバーポジションセンサで構成される。変速レバー１８は、有段変速装置４０の切替操作として、田植機１の前進走行、後進走行及び停止を切り換える主変速操作や、植付走行及び移動走行を切り換える副変速操作を受け付ける。なお、変速レバー１８が移動走行に切り換えられた場合、トランスミッション１２によって、田植機１の走行方向は植付走行と同じ方向となるが、ギア比を変えることで、植付走行よりも速い駆動力を走行部へ伝達可能となる。

【0017】

変速レバー１８は、複数の操作位置を有していて、例えば、図３に示すように、主変速操作の操作位置として、前進操作１８ｂ、中立操作１８ｃ及び後進操作１８ｄを有し、副変速操作の操作位置として、植付操作１８ｅ及び移動操作１８ｆを有する。なお、前進走行に対応する前進操作１８ｂと、植付走行に対応する植付操作１８ｅとは、同じ操作位置でよい。また、変速レバー１８は、副変速操作の操作位置として、苗つぎ操作１８ｇを有してもよい。

【0018】

植付部３は、車体部２の後方に配置され、昇降リンク機構２２を介して車体部２に連結されていて、昇降リンク機構２２は、車体部２に対して植付部３を昇降可能にしている。植付部３は、植付入力ケース部２３と、複数（例えば、３つ）の植付ユニット２４と、苗載台２５と、複数のフロート２６とを備える。植付部３は、苗を苗載台２５から各植付ユニット２４へと順次供給して、複数の植付ユニット２４によって複数の条列の植付作業を行うように構成される。植付入力ケース部２３は、トランスミッション１２からＰＴＯ軸２１を介して伝達される動力を複数の植付ユニット２４へと伝達するように構成される。

【0019】

複数の植付ユニット２４は、左右方向に間隔をおいて配置され、各植付ユニット２４は、植付伝動ケース部２７と回転ケース部２８とを備えている。植付伝動ケース部２７は、前部が植付入力ケース部２３に連結されていて、植付入力ケース部２３を介して動力が伝達される。回転ケース部２８は、植付伝動ケース部２７の左右両側に設けられ、植付伝動ケース部２７の後部に回転可能に取り付けられる。各回転ケース部２８の左右方向外側（植付伝動ケース部２７側とは反対側）には、２つの植付爪２９が取り付けられている。

【0020】

２つの植付爪２９は、植付伝動ケース部２７に対する回転ケース部２８の回転軸から離間した回転ケース部２８の両端側で、回転ケース部２８に対して回転可能に取り付けられる。回転ケース部２８が植付伝動ケース部２７に対して回転することで、２つの植付爪２９が回転ケース部２８の回転軸の周りを回動する。このとき、各植付爪２９は、苗載台２５の苗マットから苗を掻き取る掻取位置と、圃場に対して苗を植え付ける植付位置とを通過しながら回動する。

【0021】

苗載台２５は、複数の植付ユニット２４の前上方に配置され、苗マットを載置可能に構成されている。フロート２６は、植付部３の下部に揺動可能に設けられ、フロート２６の下面が圃場表面に接触することにより、植付部３の植付姿勢が圃場表面に対して安定する。

【0022】

次に、トランスミッション１２について図２、図４～図８を参照して説明する。

【0023】

トランスミッション１２において、無段変速装置３０は、エンジン１１からの動力を無段階に変速して有段変速装置４０へと伝達するものである。例えば、無段変速装置３０は、図４～図７に示すように、油圧式無段変速機３１（ＨＳＴ）と、遊星歯車機構３２とを備えて、油圧機械式変速機（ＨＭＴ）として構成される。油圧式無段変速機３１は、遊星歯車機構３２に接続されていて、エンジン１１からの動力を無段階に変速して遊星歯車機構３２へと伝達する。遊星歯車機構３２は、遊星ギア等で構成され、有段変速装置４０に設けられた主変速軸４１（変速軸）に接続されていて、油圧式無段変速機３１からの動力を主変速軸４１へと伝達し、主変速軸４１を回転させる。

【0024】

無段変速装置３０は、図２及び図９に示すように、油圧式無段変速機３１の調節駆動を行うアクチュエータ等の無段変速駆動部材３３と、無段変速駆動部材３３を作動させる駆動モータ等の無段変速作動部３４とを備える。無段変速作動部３４は、制御装置４によって制御されて作動して、無段変速駆動部材３３を作動させて油圧式無段変速機３１の調節駆動を行って動力を変速する。

【0025】

トランスミッション１２において、有段変速装置４０は、図４～図７に示すように、主変速軸４１（変速軸）と、副変速軸４２と、後進変速軸４３と、ブレーキ４４とを備えている。主変速軸４１には、主変速部材４５と、第１ＰＴＯギア４６とが設けられ、副変速軸４２には、副変速部材４７と、第１伝達ギア４８と、第２伝達ギア４９と、第２ＰＴＯギア５０とが設けられる。後進変速軸４３には、後進ギア５１が設けられる。

【0026】

主変速部材４５は、複数の変速位置として前進位置、中立位置、後進位置を有していて、何れかの変速位置に切り替えられて、主変速軸４１から伝達される動力を変速する。主変速部材４５は、例えば、ボールクラッチやスライドギア、カラーシフト等の何れの変速手段によって構成されてもよいが、本実施形態では、図８に示すように、ボールクラッチで構成される例を示す。

【0027】

主変速部材４５が、前進位置に切り替えられると、主変速軸４１は主変速軸前進ギア６８と接続され、動力を主変速軸前進ギア６８から副変速部材４７を介して副変速軸４２へと伝達する。主変速部材４５が、後進位置に切り替えられると、主変速軸４１は主変速軸後進ギア６９と接続され、動力を主変速軸後進ギア６９から後進ギア５１を介して後進変速軸４３へと伝達する。また、後進ギア５１は、副変速軸４２の第１伝達ギア４８に接続（噛合）され、動力を第１伝達ギア４８を介して副変速軸４２へと伝達する。主変速部材４５は、中立位置に切り替えられると、主変速軸４１は主変速軸前進ギア６８と主変速軸後進ギア６９との何れにも接続されず、動力を非伝達状態にする。

【0028】

主変速部材４５には、図２及び図９に示すように、切替駆動を行うアクチュエータ等の主変速駆動部材５２が取り付けられ、主変速駆動部材５２には、主変速駆動部材５２を作動させる駆動モータ等の有段変速作動部６６が接続される。有段変速作動部６６は、制御装置４によって制御されて作動して、主変速駆動部材５２を作動させて主変速部材４５の切替駆動を行う。例えば、ボールクラッチからなる主変速部材４５は、図８に示すように、主変速軸前進ギア６８及び主変速軸後進ギア６９のそれぞれに対応する２つのボール４５ａと、主変速駆動部材５２の駆動に応じてシフトするシフタ４５ｂと、ボール係合部材４５ｃとを有して構成される。

【0029】

ボール係合部材４５ｃは、主変速軸４１の外周面に設けられた環状の部材である。ボール係合部材４５ｃの外周面には、ボール４５ａが収容される複数の凹部を周方向に並べた凹部列４５ｄが軸方向の２箇所に設けられている。なお、一方の凹部列４５ｄと他方の凹部列４５ｄとは、周方向において異なる位置に凹部を有する。

【0030】

また、主変速部材４５は、主変速軸前進ギア６８を有する第１スリーブ６８ａと、主変速軸後進ギア６９を有する第２スリーブ６９ａとを有し、第１スリーブ６８ａ及び第２スリーブ６９ａは、主変速軸４１を包囲するように設けられる。主変速軸前進ギア６８に対応するボール４５ａは、第１スリーブ６８ａに形成された貫通孔６８ｂに保持され、主変速軸後進ギア６９に対応するボール４５ａは、第２スリーブ６９ａに形成された貫通孔６９ｂに保持される。

【0031】

シフタ４５ｂは、第１スリーブ６８ａ及び第２スリーブ６９ａを包囲する環状に形成され、第１スリーブ６８ａと第２スリーブ６９ａとに跨って軸方向にスライド可能に構成される。シフタ４５ｂの内周面には、軸方向の中央に環状の空洞４５ｅが形成されている。

【0032】

シフタ４５ｂが中立シフト位置にシフトされると、図８に示すように、シフタ４５ｂの空洞４５ｅが、第１スリーブ６８ａの貫通孔６８ｂと第２スリーブ６９ａの貫通孔６９ｂとに跨って配置され、各ボール４５ａが空洞４５ｅに放出されるため、第１スリーブ６８ａ及び第２スリーブ６９ａの何れも主変速軸４１に対して固定されないので、主変速軸前進ギア６８及び主変速軸後進ギア６９の何れも主変速軸４１に対して固定（接続）されず、主変速軸４１からの動力伝達が不能となる。

【0033】

シフタ４５ｂが中立シフト位置よりも第２スリーブ６９ａ側の前進シフト位置にシフトされると、シフタ４５ｂの第１スリーブ６８ａ側の端部が第１スリーブ６８ａの貫通孔６８ｂに対応して配置され、貫通孔６８ｂ内のボール４５ａを凹部列４５ｄに押し込むことで、第１スリーブ６８ａが主変速軸４１に対して固定され、主変速軸前進ギア６８が主変速軸４１に対して固定（接続）され、主変速軸４１から副変速軸４２への動力伝達が可能となる。なお、第２スリーブ６９ａの貫通孔６９ｂはシフタ４５ｂの空洞４５ｅに対応して配置され、貫通孔６９ｂ内のボール４５ａは空洞４５ｅに放出されるため、第２スリーブ６９ａは主変速軸４１に対して固定されないので、主変速軸後進ギア６９は主変速軸４１に対して固定（接続）されない。

【0034】

シフタ４５ｂが中立シフト位置よりも第１スリーブ６８ａ側の後進シフト位置にシフトされると、シフタ４５ｂの第２スリーブ６９ａ側の端部が第２スリーブ６９ａの貫通孔６９ｂに対応して配置され、貫通孔６９ｂ内のボール４５ａを凹部列４５ｄに押し込むことで、第２スリーブ６９ａが主変速軸４１に対して固定され、主変速軸後進ギア６９が主変速軸４１に対して固定（接続）され、主変速軸４１から副変速軸４２への動力伝達が可能となる。なお、第１スリーブ６８ａの貫通孔６８ｂはシフタ４５ｂの空洞４５ｅに対応して配置され、貫通孔６８ｂ内のボール４５ａは空洞４５ｅに放出されるため、第１スリーブ６８ａは主変速軸４１に対して固定されないので、主変速軸前進ギア６８は主変速軸４１に対して固定（接続）されない。

【0035】

副変速部材４７は、複数の変速位置として植付位置、移動位置を有していて、何れかの変速位置に切り替えられて、副変速軸４２に伝達される動力を変速する。副変速部材４７は、例えば、スライドギア等の何れの変速手段によって構成されてもよいが、本実施形態では、スライドギアで構成される例を示す。

【0036】

副変速部材４７は、植付位置に対応する比較的大径の植付ギア４７ａと、移動位置に対応する比較的小径の移動ギア４７ｂとを有するスライドギアで構成される。副変速部材４７は、植付位置に切り替えられると、大径の植付ギア４７ａが主変速軸前進ギア６８に接続（噛合）され、動力を比較的低速にして副変速軸４２へと伝達する。副変速部材４７は、移動位置に切り替えられると、小径の移動ギア４７ｂが主変速軸前進ギア６８に接続（噛合）され、動力を比較的高速にして副変速軸４２へと伝達する。副変速部材４７には、図２及び図９に示すように、切替駆動を行うアクチュエータ等の副変速駆動部材５３が取り付けられ、副変速駆動部材５３には、副変速駆動部材５３を作動させる駆動モータ等の有段変速作動部６６が接続される。有段変速作動部６６は、制御装置４によって制御されて作動して、副変速駆動部材５３を作動させて副変速部材４７の切替駆動を行う。

【0037】

副変速軸４２の第２伝達ギア４９は、前輪出力軸５４に設けられた前輪出力ギア５５に接続（噛合）されていて、副変速軸４２に伝達された動力を前輪出力ギア５５を介して前輪出力軸５４へと伝達する。また、副変速軸４２の第１伝達ギア４８は、第３伝達ギア５６、第４伝達ギア５７、第５伝達ギア５８等を介して、後輪出力軸５９に設けられた後輪出力ギア６０に接続（噛合）されていて、副変速軸４２に伝達された動力を後輪出力ギア６０を介して後輪出力軸５９へと伝達する。

【0038】

主変速軸４１の第１ＰＴＯギア４６は、副変速軸４２の第２ＰＴＯギア５０に接続（噛合）されていて、主変速軸４１に伝達された動力を第２ＰＴＯギア５０を介して副変速軸４２へと伝達する。また、副変速軸４２の第２ＰＴＯギア５０は、第６伝達ギア６１、第７伝達ギア６２等を介して、ＰＴＯ出力軸６３に設けられたＰＴＯ出力ギア６４に接続（噛合）されていて、副変速軸４２に伝達された動力をＰＴＯ出力ギア６４を介してＰＴＯ出力軸６３へと伝達する。

【0039】

ブレーキ４４は、副変速軸４２に取り付けられ、作動することで副変速軸４２の回転を制動して動力の伝達を規制する。ブレーキ４４には、図２及び図９に示すように、作動（ＯＮ）状態と非作動（ＯＦＦ）状態との切替駆動を行うアクチュエータ等のブレーキ駆動部材６５が取り付けられ、ブレーキ駆動部材６５には、ブレーキ駆動部材６５を作動させる駆動モータ等の有段変速作動部６６が接続される。有段変速作動部６６は、制御装置４によって制御されて作動して、ブレーキ駆動部材６５を作動させて副変速部材４７の切替駆動を行う。また、ブレーキ駆動部材６５は、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材６７の操作に応じて、あるいは、有段変速装置４０の中立位置への切替駆動に応じて、制御装置４によって制御されてブレーキ４４の作動状態と非作動状態とを切り替える。

【0040】

次に、制御装置４について説明する。図９に示すように、制御装置４は、ＣＰＵ等のコンピュータで構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶部５等に接続されている。

【0041】

記憶部５は、田植機１の各種構成要素及び各種機能を制御するためのプログラムやデータを記憶し、制御装置４が、記憶部５に記憶されたプログラムやデータに基づいて演算処理を実行することにより、各種構成要素及び各種機能を制御する。

【0042】

制御装置４は、記憶部５に記憶されたプログラムを実行することにより、変速制御部７０（制御部）として動作する。変速制御部７０は、無段変速装置３０による変速や、有段変速装置４０による変速を制御するものである。なお、変速制御部７０は、本発明に係る変速制御方法の変速制御工程を実現する。

【0043】

変速制御部７０は、無段変速装置３０の変速制御として、基本的には、変速ペダル１７による無段変速装置３０の調節操作の操作状態を無段操作検出部１７ａによって検出し、その検出結果に基づいて無段変速作動部３４を作動させて無段変速駆動部材３３を調節駆動して無段変速装置３０を制御する。これにより、変速制御部７０は、エンジン１１から一対の前輪１３及び一対の後輪１４の走行部に向けて伝達される動力を無段階に調節する。例えば、変速制御部７０は、無段操作検出部１７ａによって変速ペダル１７の開度を検出し、変速ペダル１７の開度に応じて無段変速装置３０の動力を変速するように制御する。

【0044】

変速制御部７０は、有段変速装置４０の変速制御として、基本的には、変速レバー１８による有段変速装置４０の切替操作の操作状態を有段操作検出部１８ａによって検出し、その検出結果に基づいて有段変速作動部６６を作動させて主変速駆動部材５２や副変速駆動部材５３を切替駆動して有段変速装置４０を制御する。これにより、変速制御部７０は、エンジン１１から一対の前輪１３及び一対の後輪１４の走行部に向けて伝達される動力を複数の変速位置の何れかに変速する。

【0045】

例えば、変速制御部７０は、変速レバー１８が前進操作１８ｂ、中立操作１８ｃ、後進操作１８ｄの何れかに切り替えられると、主変速駆動部材５２によって主変速部材４５を対応する前進位置、中立位置、後進位置の何れかに切り替えて有段変速装置４０の動力を変速するように制御する。また、変速制御部７０は、変速レバー１８が植付操作１８ｅ、移動操作１８ｆの何れかに切り替えられると、副変速駆動部材５３によって副変速部材４７を対応する植付位置、移動位置の何れかに切り替えて有段変速装置４０の動力を変速するように制御する。なお、変速制御部７０は、変速レバー１８が苗つぎ操作１８ｇに切り替えられると、主変速駆動部材５２によって主変速部材４５を中立位置に切り替える。

【0046】

本実施形態では特に、変速制御部７０は、変速レバー１８による有段変速装置４０の切替操作が行われたことを有段操作検出部１８ａによって検出した場合において、主変速軸４１（変速軸）を所定の回転方向に回転させるように制御した後、変速レバー１８による切替操作に対応した有段変速装置４０の変速位置の切替駆動が完了していない場合を条件として、所定の回転方向に回転している主変速軸４１（変速軸）を、所定の回転方向とは逆方向に回転させるように無段変速装置３０を制御する。なお、無段変速装置３０は、有段変速装置４０の変速位置に拘わらず、主変速軸４１を所定の回転方向に回転させるように構成され、例えば、中立位置の場合でも、主変速軸４１をクリープ回転（微少回転）させている。

【0047】

このとき、変速制御部７０は、田植機１が走行停止状態であること（走行速度が０であること）を、主変速軸４１を逆回転させるための条件に加えるとよい。例えば、変速制御部７０は、変速レバー１８による切替操作が行われたことを有段操作検出部１８ａによって検出した場合に、有段変速作動部６６を作動させてブレーキ駆動部材６５を駆動してブレーキ４４を作動させることで、田植機１を走行停止状態にする。

【0048】

なお、変速制御部７０は、ブレーキ４４を作動させるように制御した後、有段変速装置４０が変速完了すると共に、変速ペダル１７の所定の操作が行われた場合に、ブレーキ駆動部材６５によってブレーキ４４の作動を解除して非作動状態にするように制御するとよい。例えば、変速制御部７０は、変速ペダル１７による操作状態を無段操作検出部１７ａによって検出し、変速ペダル１７が規定値以下に戻される操作（変速ペダル１７の開度が全開の３０％以下になる操作）を所定の操作とする。

【0049】

変速制御部７０は、主変速軸４１を所定の時間の間、回転させた後、主変速軸４１を逆回転させるように制御してよい。なお、変速制御部７０は、主変速軸４１を回転させる時間を、有段変速装置４０の切替駆動の目標の変速位置に応じて設定してもよい。また、変速制御部７０は、変速レバー１８による切替操作を有段操作検出部１８ａによって検出した場合に、主変速軸４１を逆回転させる前に、無段変速装置３０を制御することで主変速軸４１を所定の回転方向に回転させる回転数を上昇してもよい。あるいは、変速制御部７０は、主変速軸４１をクリープ回転させているばあいには、クリープ回転を増速させるように制御してもよい。

【0050】

例えば、変速制御部７０は、変速レバー１８による切替操作を有段操作検出部１８ａによって検出してから所定の切替時間が経過するまでに、有段変速装置４０の変速位置の切替駆動が完了していない場合に、有段変速装置４０の切替駆動が完了していないと判定して、主変速軸４１を逆回転させるように無段変速装置３０を制御する。

【0051】

変速制御部７０は、主変速軸４１の逆回転を開始する切替時間を、有段変速装置４０の切替駆動の目標の変速位置に応じて設定するとよい。例えば、変速制御部７０は、目標の変速位置が中立位置である場合の切替駆動の切替時間を、目標の変速位置が前進位置又は後進位置である場合の切替駆動の切替時間よりも短く設定する。

【0052】

また、変速制御部７０は、主変速軸４１を逆回転させる回転数を、無段変速装置３０を制御することで微少回転数に設定するところ、有段変速装置４０の切替駆動の目標の変速位置に応じて設定するとよい。例えば、変速制御部７０は、目標の変速位置が前進位置又は後進位置である場合の主変速軸４１の逆回転の回転数を、目標の変速位置が中立位置である場合の主変速軸４１の逆回転の回転数よりも少なく設定する。

【0053】

なお、変速制御部７０は、変速レバー１８による切替操作を有段操作検出部１８ａによって検出した場合に、主変速軸４１の所定方向の回転と、逆方向の回転とを、有段変速装置４０の切替駆動が完了したと判定するまで、交互に繰り返して無段変速装置３０を制御してもよい。

【0054】

また、変速レバー１８による切替操作に対応して、有段変速装置４０の変速位置の切替駆動が完了した場合に、変速制御部７０は、変速完了をディスプレイ（図示せず）等による表示やスピーカ（図示せず）等による音声出力によって作業者に報知してもよい。

【0055】

次に、田植機１において有段変速装置４０の変速を行う動作例を図１０のフローチャートを参照して説明する。

【0056】

先ず、田植機１が変速レバー１８を中立操作１８ｃにして走行停止状態である間に（ステップＳ１）、作業者が、変速レバー１８を中立操作１８ｃから前進操作１８ｂへと切り替える（ステップＳ２）。

【0057】

このような変速レバー１８の切替操作に応じて、変速制御部７０は、有段変速装置４０の切替駆動を開始し、有段変速作動部６６を制御して主変速駆動部材５２の切替駆動を開始し、現在の変速位置である中立位置から前進位置へと主変速部材４５を変速するように制御する（ステップＳ３）。このとき、変速制御部７０は、変速レバー１８の切替操作に応じて、有段変速作動部６６を制御してブレーキ駆動部材６５を駆動してブレーキ４４を作動させて、田植機１を走行停止状態にする（ステップＳ４）。

【0058】

その後、変速制御部７０は、変速レバー１８の切替操作を有段操作検出部１８ａによって検出してから所定の切替時間が経過するまでに有段変速装置４０の切替駆動が完了したか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、切替時間が経過するまでに有段変速装置４０の切替駆動が完了した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、変速制御部７０は、有段変速作動部６６を制御してブレーキ駆動部材６５を駆動してブレーキ４４の作動を解除する（ステップＳ６）。

【0059】

一方、切替時間が経過するまでに有段変速装置４０の切替駆動が完了していない場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、変速制御部７０は、所定の回転方向に回転している有段変速装置４０の主変速軸４１を、所定の回転方向とは逆方向に回転させるように無段変速装置３０を制御する（ステップＳ７）。また、変速制御部７０は、主変速軸４１の逆回転を開始してから所定の逆転時間が経過すると（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、主変速軸４１を所定の回転方向に戻して回転させるように制御する（ステップＳ９）。そして、有段変速装置４０の切替駆動が完了すると（ステップＳ１０）、変速制御部７０は、有段変速作動部６６を制御してブレーキ駆動部材６５を駆動してブレーキ４４の作動を解除する（ステップＳ６）。

【0060】

上記のように、本実施形態によれば、作業車両の例である田植機１は、有段変速装置４０と、有段変速操作部である変速レバー１８と、変速制御部７０（制御部）として機能する制御装置４とを備える。有段変速装置４０は、複数の変速位置の何れかに切り替えられて、エンジン１１（動力源）から一対の前輪１３及び一対の後輪１４の走行部へと伝達される動力を変速する。変速レバー１８は、有段変速装置４０の切替操作を受け付ける。変速制御部７０は、変速レバー１８による切替操作の検出結果に基づいて有段変速装置４０の切替駆動を制御する。有段変速装置４０は、複数の変速位置の何れかに切り替えられる主変速部材４５（変速部材）と、主変速部材４５を軸支する主変速軸４１（変速軸）とを有する。変速制御部７０は、有段変速装置４０が変速レバー１８による切替操作に対応する変速位置への切替駆動を完了していないと判定された場合、主変速軸４１を所定の回転方向に回転させるように制御する。また、変速制御部７０は、主変速軸４１を所定の回転方向に回転させてから所定の時間経過しても、有段変速装置４０が切替駆動を完了していないと判定された場合、主変速軸４１を所定の回転方向とは逆方向に回転させるように制御する。

【0061】

これにより、田植機１は、有段変速装置４０の変速駆動時に、主変速部材４５であるクラッチの位相ずれや変速ギアの噛み込みによるトルクの閉じこもり等の不具合が生じた場合でも、主変速軸４１を逆回転させることで、切替駆動をスムーズに完了させることができる。

【0062】

また、本実施形態によれば、田植機１において、変速制御部７０は、主変速軸４１を逆方向に回転させる回転数を、有段変速装置４０の目標の変速位置に応じて設定する。

【0063】

これにより、田植機１では、主変速部材４５であるクラッチの構造により、前進位置又は後進位置から中立位置に変速する場合と、中立位置から前進位置又は後進位置に変速する場合とでは、変速駆動に適する主変速軸４１の回転数が異なるところ、変速位置に合わせて適した変速駆動が可能となる。例えば、主変速部材４５を前進位置又は後進位置に変速する場合に比べて、中立位置に変速する場合には、主変速軸４１の回転数を下げることができる。従って、有段変速装置４０の変速駆動を完了する時間を短縮することができる。

【0064】

また、本実施形態によれば、田植機１において、変速制御部７０は、変速レバー１８による切替操作を検出してから主変速軸４１を逆方向に回転させるまでの切替時間を、有段変速装置４０の目標の変速位置に応じて設定する。

【0065】

これにより、田植機１では、主変速部材４５であるクラッチの構造により、変速位置によってトルクの閉じこもり等の不具合が生じるところ、主変速軸４１の逆回転を開始する切替時間を目標の変速位置毎に適した時間に設定することで、切替駆動をよりスムーズに完了させることができる。例えば、主変速部材４５を中立位置に変速する場合には、トルクの閉じこもりにより、必要とする駆動力が大きくなり、変速がスムーズに行えない場合があるため、前進位置又は後進位置に変速する場合に比べて、切替時間を短く設定して、より早いタイミングで逆回転を開始することで、切替駆動をよりスムーズに完了させることができる。

【0066】

更に、本実施形態によれば、田植機１は、走行部へ伝達される動力を調節する無段変速装置３０を備え、主変速軸４１は、無段変速装置３０から有段変速装置４０へと動力を伝達するように構成され、変速制御部７０は、無段変速装置３０を制御することで、主変速軸４１を所定の回転方向とは逆方向に回転させるように制御する。

【0067】

なお、上記した実施形態では、田植機１において、有段変速装置４０が複数の変速位置として、前進位置、中立位置、後進位置を有する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。他の例として、有段変速装置４０は、複数の変速位置として、低速位置、中速位置、高速位置等を有して構成されてもよい。

【0068】

また、上記した実施形態では、田植機１において、有段変速装置４０が主変速駆動部材５２を作動させる有段変速作動部６６を備えて、変速レバー１８による切替操作を有段操作検出部１８ａによって検出した場合に、変速制御部７０が有段変速作動部６６を作動させて主変速駆動部材５２や副変速駆動部材５３を切替駆動する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。他の例として、有段変速装置４０は、変速レバー１８と、主変速駆動部材５２や副変速駆動部材５３とを連結する連結部材を備えて、変速レバー１８による切替操作を、連結部材を介して主変速駆動部材５２や副変速駆動部材５３へと伝達するように構成されてもよい。この場合でも、変速制御部７０は、変速レバー１８による切替操作を有段操作検出部１８ａによって検出した場合において、変速レバー１８による切替操作に対応した有段変速装置４０の変速位置の切替駆動が完了していない場合に、所定の回転方向に回転している主変速軸４１を逆方向に回転させるように無段変速装置３０を制御する。

【0069】

上記した実施形態では、本発明の作業車両が、田植機１で構成される例を説明したが、本発明はこの例に限定されず、本発明の作業車両は、トラクタ、コンバイン、草刈機等の他の農作業機や、農作業機以外の他の作業車両で構成されてもよい。

【0070】

なお、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う作業車両もまた本発明の技術思想に含まれる。

【0071】

〔発明の付記〕
以下、上述の実施形態から抽出される発明の概要について付記する。なお、以下の付記で説明する各構成及び各処理機能は取捨選択して任意に組み合わせることが可能である。

【0072】

＜付記１＞
複数の変速位置の何れかに切り替えられて、動力源から走行部へと伝達される動力を変速する有段変速装置と、
前記有段変速装置の切替操作を受け付ける有段変速操作部と、
前記有段変速操作部による切替操作の検出結果に基づいて前記有段変速装置の切替駆動を制御する制御部と、を備え、
前記有段変速装置は、前記複数の変速位置の何れかに切り替えられる変速部材と、前記変速部材を軸支する変速軸と、を有し、
前記制御部は、前記有段変速装置が前記有段変速操作部による切替操作に対応する前記変速位置への切替駆動を完了していないと判定された場合、前記変速軸を前記所定の回転方向に回転させるように制御することを特徴とする作業車両。

【0073】

＜付記２＞
前記制御部は、前記変速軸を前記所定の回転方向に回転させてから所定の時間経過しても、前記有段変速装置が切替駆動を完了していないと判定された場合、前記変速軸を前記所定の回転方向とは逆方向に回転させるように制御することを特徴とする付記１に記載の作業車両。

【0074】

＜付記３＞
前記制御部は、前記変速軸を前記逆方向に回転させる回転数を、前記有段変速装置の目標の前記変速位置に応じて設定することを特徴とする付記２に記載の作業車両。

【0075】

＜付記４＞
前記制御部は、前記有段変速操作部による切替操作を検出してから前記変速軸を前記逆方向に回転させるまでの切替時間を、前記有段変速装置の目標の前記変速位置に応じて設定することを特徴とする付記１～３の何れかに記載の作業車両。

【0076】

＜付記５＞
前記走行部へ伝達される動力を調節する無段変速装置を更に備え、
前記変速軸は、前記無段変速装置から前記有段変速装置へと動力を伝達するように構成され、
前記制御部は、前記無段変速装置を制御することで、前記変速軸を前記所定の回転方向とは逆方向に回転させるように制御することを特徴とする付記２～４の何れかに記載の作業車両。

【符号の説明】

【0077】

１ 田植機（作業車両）
２ 車体部
３ 植付部
４ 制御装置
１１ エンジン（動力源）
１２ トランスミッション
１３ 前輪（走行部）
１４ 後輪（走行部）
１８ 変速レバー（有段変速操作部）
１８ａ 有段操作検出部
３０ 無段変速装置
３３ 無段変速駆動部材
３４ 無段変速作動部
４０ 有段変速装置
４１ 主変速軸（変速軸）
４５ 主変速部材（変速部材）
４７ 副変速部材
５２ 主変速駆動部材
５３ 副変速駆動部材
６６ 有段変速作動部
７０ 変速制御部（制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】