特開 2024-106741 変速機構及び農作業車両

(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】P2024106741

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】変速機構及び農作業車両

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/28 20060101AFI20240801BHJP

   F16H 63/02 20060101ALI20240801BHJP

   A01C 11/02 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

F16H61/28

F16H63/02

A01C11/02 330B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011159

(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】黒田 智之

(72)【発明者】

【氏名】大西 健太

【テーマコード（参考）】

2B062

3J067

【Ｆターム（参考）】

2B062AA02

2B062AB01

2B062BA06

2B062BA22

2B062BA23

2B062CA04

3J067AA03

3J067AA21

3J067AB21

3J067AC05

3J067BA02

3J067BA53

3J067BA56

3J067DA02

3J067DA52

3J067DB31

3J067EA04

3J067EA21

3J067EA31

3J067FA84

3J067FB78

3J067FB83

3J067GA14

(57)【要約】

【課題】同一の操作具を用いてアクチュエータによる変速と操作具からの荷重伝達による変速とを使い分けることを目的とする。
【解決手段】変速機構は、有段変速機１２Ｍと、有段変速機１２Ｍが有する複数の変速段に対応する複数のポジションに操作される操作具と、複数のポジションのうちの第１ポジションと第２ポジションとの間で操作具が操作される場合に、操作具からの荷重の伝達により有段変速機１２Ｍの変速段を切り替える伝達部８０と、操作具のポジションを検知する第１検知部と、複数のポジションのうちの第１ポジションと第３ポジションとの間で操作具が操作される場合に、第１検知部により検知されたポジションに応じて有段変速機１２Ｍの変速段を切り替えるアクチュエータ６０と、を備える。
【選択図】図１５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有段変速機と、
前記有段変速機が有する複数の変速段に対応する複数のポジションに操作される操作具と、
複数の前記ポジションのうちの第１ポジションと第２ポジションとの間で前記操作具が操作される場合に、前記操作具からの荷重の伝達により前記有段変速機の変速段を切り替える伝達部と、
前記操作具の前記ポジションを検知する第１検知部と、
複数の前記ポジションのうちの前記第１ポジションと第３ポジションとの間で前記操作具が操作される場合に、前記第１検知部により検知された前記ポジションに応じて前記有段変速機の変速段を切り替えるアクチュエータと、を備えることを特徴とする変速機構。

【請求項2】

前記操作具と前記伝達部とを係合させる係合部を備え、
前記操作具の操作により、前記係合部が係合状態と非係合状態とに切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の変速機構。

【請求項3】

前記操作具が前記第３ポジションから第４ポジションに操作されたことを検知する第２検知部と、
前記第２検知部により前記操作具が検知された場合に、変速とは異なる制御を実行する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機構。

【請求項4】

前記第１ポジション、前記第２ポジション、前記第３ポジションは、それぞれ、植付速、移動速、中立に対応することを特徴とする請求項１に記載の変速機構。

【請求項5】

前記アクチュエータが発生した荷重を前記有段変速機に伝達するロッドを備え、
前記ロッドは、
前記ロッドの長手方向に伸縮する弾性部材と、
互いの軸心を一致させて前記弾性部材の両端に設けられた一対のロッド部材と、
前記弾性部材の伸縮を案内するガイド部材と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の変速機構。

【請求項6】

請求項１に記載の変速機構と、
前記変速機構から伝達された駆動力により走行する走行体と、を備えることを特徴とする農作業車両。

【請求項7】

前記第１ポジションに前記操作具が位置する場合に動作し、前記第２ポジションに前記操作具が位置する場合に動作しない作業機を備えることを特徴とする請求項６に記載の農作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変速機構及び農作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

農作業車両には、変速機が設けられている。例えば、田植機の変速機の場合、中立、苗を植え付けるときの植付速、主に圃場外での移動に用いられる移動速、後進速の４つの変速段が設けられているが、従来は、操作具に連結されたリンクやワイヤを介してスライドギアをスライドさせて変速する方式が主流であった。ところが、ぬかるんだ圃場などでは大きなトルクがかかるため、スライドギアが抜けにくくなり、操作具の操作に大きな労力を要していた。そこで、従来、変速操作の労力を軽減する技術が検討されている。例えば、特許文献１では、操作具の操作に応じてアクチュエータを作動させてスライドギアをスライドさせることが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【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】

【0004】

しかし、すべての変速段の切り替えをアクチュエータで行うには、アクチュエータのストロークを大きくする必要があるため、装置サイズの肥大化を招くおそれがある。また、植付速と中立と後進速との間の変速は頻繁に行われるが、植付速と移動速との間の変速は頻度が低いため、アクチュエータを用いる必要性が低い。また、植付速と移動速との間では、植付速と中立と後進速との間と比べてスライドギアの移動距離が長くなるため、アクチュエータを用いるよりも、リンクやワイヤを介してスライドギアをスライドさせる方が素早く変速できる。

【0005】

本発明は、上記事情を考慮し、同一の操作具を用いてアクチュエータによる変速と操作具からの荷重伝達による変速とを使い分けることのできる変速機構及び農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】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る変速機構は、有段変速機と、前記有段変速機が有する複数の変速段に対応する複数のポジションに操作される操作具と、複数の前記ポジションのうちの第１ポジションと第２ポジションとの間で前記操作具が操作される場合に、前記操作具からの荷重の伝達により前記有段変速機の変速段を切り替える伝達部と、前記操作具の前記ポジションを検知する第１検知部と、複数の前記ポジションのうちの前記第１ポジションと第３ポジションとの間で前記操作具が操作される場合に、前記第１検知部により検知された前記ポジションに応じて前記有段変速機の変速段を切り替えるアクチュエータと、を備える。

【0007】

前記変速機構は、前記操作具と前記伝達部とを係合させる係合部を備え、前記操作具の操作により、前記係合部が係合状態と非係合状態とに切り替えられてもよい。

【0008】

前記変速機構は、前記操作具が前記第３ポジションから第４ポジションに操作されたことを検知する第２検知部と、前記第２検知部により前記操作具が検知された場合に、変速とは異なる制御を実行する制御部と、を備えていてもよい。

【0009】

前記第１ポジション、前記第２ポジション、前記第３ポジションは、それぞれ、植付速、移動速、中立に対応していてもよい。

【0010】

前記変速機構は、前記アクチュエータが発生した荷重を前記有段変速機に伝達するロッドを備え、前記ロッドは、前記ロッドの長手方向に伸縮する弾性部材と、互いの軸心を一致させて前記弾性部材の両端に設けられた一対のロッド部材と、前記弾性部材の伸縮を案内するガイド部材と、を備えていてもよい。

【0011】

また、本発明に係る農作業車両は、上記のいずれかの変速機構と、前記変速機構から伝達された駆動力により走行する走行体と、を備えていてもよい。

【0012】

前記農作業車両は、前記第１ポジションに前記操作具が位置する場合に動作し、前記第２ポジションに前記操作具が位置する場合に動作しない作業機を備えていてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、同一の操作具を用いてアクチュエータによる変速と操作具からの荷重伝達による変速とを使い分けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る農作業車両を示す左側面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る農作業車両を示す平面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る農作業車両の動力伝達機構２０を示す平面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る操作具とその周辺部を示す平面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る変速機構を示す斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る変速機構を示す斜視図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る変速機構を示す斜視図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る変速機構を示す斜視図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る変速機構を示す斜視図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る変速機構を示す斜視図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る変速機構を示す斜視図である。

【図12】本発明の一実施形態に係るボールクラッチを示す断面図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る有段変速機を示す平面図である。

【図14】本発明の一実施形態に係る有段変速機を示す平面図である。

【図15】本発明の一実施形態に係る有段変速機を示す平面図である。

【図16】本発明の一実施形態に係る有段変速機を示す平面図である。

【図17】本発明の一実施形態に係るトランスミッションの伝動機構図である。

【図18】本発明の一実施形態に係るボールクラッチを示す断面図である。

【図19】本発明の一実施形態に係るボールクラッチを示す断面図である。

【図20】本発明の一実施形態に係る第２検知部を示す平面図である。

【図21】本発明の一実施形態に係る第２検知部を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係る農作業車両１について説明する。

【0016】

最初に、農作業車両１の全体の構成について説明する。図１は、農作業車両１を示す左側面図である。図２は、農作業車両１を示す平面図である。図３は、農作業車両１の動力伝達機構２０を示す平面図である。各図において、Ｕ、Ｌｏ、Ｌ、Ｒ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ上、下、左、右、前、後を示す。

【0017】

農作業車両１（図１乃至３参照）は、走行体２と、走行体２の後方に設けられた作業機３とを備える。例えば、作業機３は、水稲の苗の植付作業を行う植付装置であり、農作業車両１は、走行体２によって走行しながら作業機３によって苗の植付作業を行う田植機である。なお、作業機３は、野菜や穀物の移植、播種、耕うん等を行う装置であってもよい。

【0018】

走行体２は、車体フレーム１０と、車体フレーム１０の前部の左右方向中央に設けられた駆動源１１及びトランスミッション１２と、車体フレーム１０の前部に設けられた左右一対の前輪１３と、車体フレーム１０の後部に設けられた左右一対の後輪１４と、を備える。

【0019】

駆動源１１は、前輪１３と後輪１４を駆動する駆動力を発生させる。駆動源１１は、例えば、軽油を燃料とする内燃機関であり、ボンネット２１で覆われている。トランスミッション１２（図３参照）は、駆動源１１の後方に設けられ、駆動源１１が発生した駆動力を変速する。トランスミッション１２の左右には、フロントアクスル１９が設けられている。前輪１３は、フロントアクスル１９に設けられた前車軸１９Ｓに取り付けられ、トランスミッション１２から伝達される駆動力によって駆動される。

【0020】

リアアクスル２４は、トランスミッション１２の後方に設けられ、前後方向を長手方向とするジョイント材２３でトランスミッション１２と結合されている。後輪駆動軸２５は、ジョイント材２３に沿って設けられ、トランスミッション１２からリアアクスル２４へ駆動力を伝達する。後輪１４は、リアアクスル２４に設けられた後車軸２４Ｓに取り付けられ、後輪駆動軸２５を介して伝達される駆動力によって駆動される。なお、後輪１４に代えてクローラ（図示省略）が設けられていてもよい。

【0021】

運転席１５は、ジョイント材２３の上方に設けられている。運転席１５の周囲には、操向ハンドル１６、操作具４０、変速ペダル３７、ブレーキペダル（図示省略）等を備えている。前輪１３は、操向ハンドル１６の操作に連動して走行体２の操向を行う。ステップ１７（図２参照）は、作業者の足場となる平面状の部材であり、運転席１５の周囲とボンネット２１の左右に設けられている。予備苗台１８は、ボンネット２１の左右に設けられ、作業機３に補充される苗マットが載置される。操作具４０は、例えば、変速レバーであり、後述する変速機構４の操作に用いられる。

【0022】

株間変速装置２７（図３参照）は、リアアクスル２４の上方の左右方向中央よりも右寄りの位置に設けられている。株間変速装置２７は、トランスミッション１２から駆動軸３５Ａを介して入力された駆動力を変速し、駆動軸３５Ｂを介して作業機３に出力する。

【0023】

作業機３は、苗マットが載置される苗載台３０と、メインフレーム３１と、を備える。メインフレーム３１は、左右方向を長手方向とする棒状の部材であり、左右方向の中央にセンターケース３３を備える。メインフレーム３１の後方の左右方向の複数箇所（この例では、４箇所）には、植付伝動ケース３４が概ね等間隔に設けられている。植付伝動ケース３４には、左右一対の移植機構３２が設けられている。

【0024】

センターケース３３の入力軸３３Ａには、自在継手を介して駆動軸３５Ｂが連結されている。センターケース３３は、ベベルギアを含むギア列（図示省略）を備えている。センターケース３３の出力軸３３Ｂは、メインフレーム３１に沿って設けられ、各植付伝動ケース３４に接続されている。駆動力は、駆動軸３５Ｂ、センターケース３３、植付伝動ケース３４を介して移植機構３２に伝達される。作業機３は、苗載台３０を左右方向に移動させるように横送り駆動する横送り駆動部（図示省略）を備えている。苗載台３０が左右に往復するのと並行して移植機構３２が苗載台３０から苗を取り出して圃場に植え付ける。

【0025】

作業機３には、昇降装置２２が設けられている。昇降装置２２は、柱状フレーム１０Ｐと、平行な上下一対のリンク部材２２Ｌと、油圧シリンダ２２Ｃと、を備える。車体フレーム１０は、リアアクスル２４から上方に設けられた柱状フレーム１０Ｐによって支持されている。柱状フレーム１０Ｐと苗載台３０とは、一対のリンク部材２２Ｌで連結されている。柱状フレーム１０Ｐと苗載台３０と一対のリンク部材２２Ｌとの節点は、平行四辺形の４つの頂点を形成する。油圧シリンダ２２Ｃは、ジョイント材２３と下側のリンク部材２２Ｌとに連結されている。油圧シリンダ２２Ｃの伸縮により、柱状フレーム１０Ｐ側の節点を支点として一対のリンク部材２２Ｌが揺動することで、苗載台３０が昇降する。

【0026】

次に、変速機構４について説明する。図４は、操作具４０とその周辺部を示す平面図である。図５乃至１１は、変速機構４を示す斜視図である。図１２、１８、１９は、ボールクラッチ５５を示す断面図である。図１３乃至１６は、有段変速機１２Ｍを示す平面図である。図１７は、トランスミッション１２の伝動機構図である。図１３、１４、１５、１６は、それぞれ有段変速機１２Ｍの変速段が、移動速、植付速、中立、後進速である状態を示している。

【0027】

本実施形態に係る変速機構４は、有段変速機１２Ｍと、有段変速機１２Ｍが有する複数の変速段に対応する複数のポジションに操作される操作具４０と、複数のポジションのうちの第１ポジションＦ１と第２ポジションＦ２との間で操作具４０が操作される場合に、操作具４０からの荷重の伝達により有段変速機１２Ｍの変速段を切り替える伝達部８０と、操作具４０のポジションを検知する第１検知部４７１と、複数のポジションのうちの第１ポジションＦ１と第３ポジションＮとの間で操作具４０が操作される場合に、第１検知部４７１により検知されたポジションに応じて有段変速機１２Ｍの変速段を切り替えるアクチュエータ６０と、を備える。具体的には、以下のとおりである。

【0028】

＜有段変速機＞
有段変速機１２Ｍ（図１３乃至１７参照）は、入力軸５０、入力側フォーク軸６１、出力軸７０、出力側フォーク軸８１を備える。出力側フォーク軸８１は、伝達部８０の一部を構成する。入力軸５０、入力側フォーク軸６１、出力軸７０、出力側フォーク軸８１は、互いに平行に、且つ、左右方向を軸方向として配置され、トランスミッション１２の筐体に設けられた軸受によって支持されている（図示省略）

【0029】

＜入力軸＞
入力軸５０は、植付速ギア５１、移動速ギア５２、後進速ギア５３、ボールクラッチ５５を備える。入力軸５０には、駆動源１１が発生した駆動力がＨＳＴ１２Ｈ（静油圧式無段変速機）と遊星歯車機構１２Ｐと主クラッチ１２Ｃとを介して伝達される（図１７参照）。入力軸５０には、円筒状の結合部材５１Ｊが外嵌されている。植付速ギア５１と移動速ギア５２は、結合部材５１Ｊに外嵌されて一体化されている。

【0030】

ボールクラッチ５５（図１２参照）は、シフタ５５Ｓ、ボール５５Ｂ、ボール係合部材５５Ｅを備える。ボール係合部材５５Ｅは、入力軸５０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５５Ｅの外周面には、ボール５５Ｂが収容される複数の凹部を周方向に並べた凹部列５５Ｕが左右２箇所に設けられている。なお、図１２では、右の凹部列５５Ｕに含まれる１つの凹部のみが図示されている。左右の凹部列５５Ｕは周方向の位置が異なっているため、左の凹部列５５Ｕは図示されていない。

【0031】

結合部材５１Ｊの左端部には、入力軸５０を包囲するスリーブ５１Ｓが結合されている。スリーブ５１Ｓには、右側の凹部列５５Ｕに対応する複数の貫通孔５１Ｈが設けられている。後進速ギア５３の右端部には、入力軸５０を包囲するスリーブ５３Ｓが結合されている。スリーブ５３Ｓには、左側の凹部列５５Ｕに対応する複数の貫通孔５３Ｈが設けられている。

【0032】

シフタ５５Ｓの右端部は、スリーブ５１Ｓの外周面に接している。シフタ５５Ｓの左端部は、スリーブ５３Ｓの外周面に接している。シフタ５５Ｓの左右方向の中央には、環状の空洞５５Ｖが設けられている。シフタ５５Ｓは、左右にスライド可能である。

【0033】

図１２、１５は、シフタ５５Ｓが中央に位置する場合を示している。この場合、左右の凹部列５５Ｕからシフタ５５Ｓの空洞５５Ｖにボール５５Ｂが放出されるため、植付速ギア５１も後進速ギア５３も入力軸５０に接続されない。

【0034】

シフタ５５Ｓが左方にスライドすると（図１３、１４、１８参照）、シフタ５５Ｓの右端部によって右側の凹部列５５Ｕにボール５５Ｂが押し込まれて、植付速ギア５１が入力軸５０に接続される。このとき、左側の凹部列５５Ｕからは遠心力によってボール５５Ｂがシフタ５５Ｓの空洞５５Ｖに放出されるため、後進速ギア５３は入力軸５０に接続されない。

【0035】

シフタ５５Ｓが右方にスライドすると（図１６、１９参照）、シフタ５５Ｓの左端部によって左側の凹部列５５Ｕにボール５５Ｂが押し込まれて、後進速ギア５３が入力軸５０に接続される。このとき、右側の凹部列５５Ｕからは遠心力によってボール５５Ｂがシフタ５５Ｓの空洞５５Ｖに放出されるため、植付速ギア５１は入力軸５０に接続されない。

【0036】

＜入力側フォーク軸＞
入力側フォーク軸６１（図１３乃至１６参照）は、フォーク６２、ピボット６３、ロッド６４を備え、左右方向にスライド可能である。フォーク６２は、シフタ５５Ｓに結合されている。ロッド６４は、入力側フォーク軸６１の右端部側の後方に前後方向を軸方向として配置されている。ピボット６３は、支点６３Ｓと、ロッド６４側に突出したアーム６３Ａと、入力側フォーク軸６１側に突出したアーム６３Ｂと、を備え、図１５において支点６３Ｓを中心として時計回り方向及び反時計回り方向に揺動可能である。入力側フォーク軸６１の右端部側には、溝が設けられている。アーム６３Ｂの先端部が溝に収容されている。アーム６３Ａの先端部は、ロッド６４の前端部に揺動可能に結合されている。ロッド６４の後端部は、アクチュエータ６０に接続されている。

【0037】

アクチュエータ６０がロッド６４を前方にスライドさせると（図１６参照）、ピボット６３が時計回り方向に揺動し、入力側フォーク軸６１がシフタ５５Ｓとともに右方にスライドする。アクチュエータ６０がロッド６４を後方にスライドさせると（図１３、１４参照）、ピボット６３が反時計回り方向に揺動し、入力側フォーク軸６１がシフタ５５Ｓとともに左方にスライドする。

【0038】

ロッド６４（図１３乃至１６参照）は、弾性部材６４Ｅと、互いの軸心を一致させて弾性部材６４Ｅの両端に設けられた一対のロッド部材６４Ｒと、弾性部材６４Ｅの伸縮を案内するガイド部材６４Ｇと、を備える。弾性部材６４Ｅは、例えば、コイルばねである。ロッド部材６４Ｒは、例えば、ターンバックルであり、長さが調節可能である。ガイド部材６４Ｇは、例えば、弾性部材６４Ｅと、弾性部材６４Ｅとロッド部材６４Ｒとの接続部と、を包囲する筒状の部材である。ロッド部材６４Ｒは、ガイド部材６４Ｇの内面に沿ってスライド可能である。

【0039】

前述のボールクラッチ５５は、ボール５５Ｂが空洞５５Ｖ側に位置する場合に、周方向におけるボール５５Ｂの位置と、凹部列５５Ｕの位置とが一致しているとは限らないため、シフタ５５Ｓのスライド開始からボール５５Ｂが凹部列５５Ｕに収容されるまでにある程度の時間を要する。そのため、ロッド６４が伸縮不能な構造の場合、ボール５５Ｂが収容されるまで変速が入らないという問題がある。本実施形態では、ロッド６４を押し込んだ場合には、ボール５５Ｂが凹部列５５Ｕに収容されるまでの間、圧縮された弾性部材６４Ｅによってピボット６３を押す方向の荷重が作用し続ける。一方、ロッド６４を引き込んだ場合には、ボール５５Ｂが凹部列５５Ｕに収容されるまでの間、伸張された弾性部材６４Ｅによってピボット６３を引く方向の荷重が作用し続ける。このように、変速時に弾性部材６４Ｅが弾性エネルギーを保持することでシフタ５５Ｓに荷重が作用し続けるため、凹部列５５Ｕとボール５５Ｂとの位相が一致したときにボール５５Ｂが凹部列５５Ｕに押し込まれて変速が実行される。

【0040】

＜出力軸＞
出力軸７０は、スライドギア７１と、ブレーキ７２と、を備える。スライドギア７１は、植付速ギア７１１と移動速ギア７１２とを含む。スライドギア７１は、出力軸７０にスプライン（図示省略）で結合され、左右方向にスライド可能である。

【0041】

＜出力側フォーク軸、伝達部＞
出力側フォーク軸８１は、フォーク８２、ピボット８３、ロッド８４を備え、左右方向にスライド可能である。フォーク８２は、スライドギア７１に結合されている。ロッド８４は、出力側フォーク軸８１の左端部側の後方に前後方向を軸方向として配置されている。ピボット８３は、支点８３Ｓと、ロッド８４側に突出したアーム８３Ａと、出力側フォーク軸８１側に突出したアーム８３Ｂと、を備え、図１５において支点８３Ｓを中心として時計回り方向及び反時計回り方向に揺動可能である。出力側フォーク軸８１の左端部側には、溝（図示省略）が設けられている。アーム８３Ｂの先端部が溝に収容されている。アーム８３Ａの先端部は、前後方向に沿って配置されたロッド８４の後端部に、揺動可能に結合されている。ロッド８４の前端部は、後述する副変速アーム４２にロッドやワイヤ等を介して接続されている（図示省略）。

【0042】

ロッド８４を前方にスライドさせると（図１３参照）、ピボット８３が時計回り方向に揺動し、出力側フォーク軸８１がスライドギア７１とともに右方にスライドする。ロッド８４を後方にスライドさせると（図１４乃至１６参照）、ピボット８３が反時計回り方向に揺動し、出力側フォーク軸８１がスライドギア７１とともに左方にスライドする。

【0043】

＜操作具＞
操作具４０（図４乃至１１参照）は、有段変速機１２Ｍが有する複数の変速段に対応する複数のポジションに操作される変速レバーである。運転席１５の前方に設けられたダッシュボード４６には、操作具４０のポジション移動を案内するスリット４６Ｓが設けられている。スリット４６Ｓの形状は図示されたものと異なっていてもよい。

【0044】

第１ポジションＦ１は、植付速に対応し、作業機３を用いて苗を圃場に植え付ける場合に用いられる。第２ポジションＦ２は、移動速に対応し、主に圃場外での移動に用いられる。第３ポジションＮは、中立に対応し、入力軸５０から出力軸７０に駆動力が伝達されない。第４ポジションＳは、中立の状態のまま、特定の制御（例えば、苗つぎ）を可能とする。第５ポジションＲは、後進速に対応する。

【0045】

図１０は、有段変速機１２Ｍの変速段が中立の状態を示している。第１支点４１１は、左右方向を軸方向として配置され、車体フレーム１０側に固定されている。操作具４０は、上下方向を長手方向とする棒状の部材である。操作具４０は、下端部が第１支点４１１に支持され、第１支点４１１を中心として前後方向に揺動可能である。操作具４０の上端部は、球状に形成され、オペレータに把持される。操作具４０の第１支点４１１よりも上方には、第１支点４１１と交差する方向を軸方向とする第２支点４１２が設けられている。操作具４０は、第２支点４１２を中心として左右方向に揺動可能である。

【0046】

ディテントアーム４３は、第１支点４１１に揺動可能に支持され、操作具４０とともに揺動する。ディテントアーム４３の前端部には、Ｕ字状の板ばね４５が設けられている。板ばね４５の前部は固定端であり、ディテントアーム４３に取り付けられている。板ばね４５の後部は自由端であり、左右方向を軸方向とするピン４５Ｐが設けられている。

【0047】

ディテントプレート４４は、車体フレーム１０側に固定され、板ばね４５の後部に対向している。ディテントプレート４４は、第１支点４１１を中心とする円弧状に形成されている。ディテントプレート４４の前縁部には、下から順に第１溝４４１、第２溝４４２、第３溝４４３が設けられている。第１溝４４１は、第１ポジションＦ１に対応する。第２溝４４２は、第３ポジションＮに対応する。第３溝４４３は、第５ポジションＲに対応する。第１溝４４１、第２溝４４２、第３溝４４３にピン４５Ｐが嵌合することで、操作具４０の操作にクリック感が与えられる。

【0048】

副変速アーム４２は、第１支点４１１に支持されているが、操作具４０とは別個に揺動可能である。副変速アーム４２は、ロッドやワイヤ等を介してロッド８４に接続されている。副変速アーム４２の先端部には、アーム係合部４２Ａが設けられている。アーム係合部４２Ａは、例えば、左方に突出した突起である。一方、操作具４０には、アーム係合部４２Ａに対応する位置に、操作具係合部４０Ａが設けられている。操作具係合部４０Ａは、アーム係合部４２Ａが進入可能な孔である。

【0049】

アーム係合部４２Ａと操作具係合部４０Ａとが左右方向に対向している場合に（図７参照）、第２支点４１２を中心として操作具４０を右方に揺動させることで、アーム係合部４２Ａと操作具係合部４０Ａとが係合し（図６参照）、副変速アーム４２が操作具４０とともに揺動可能となる。アーム係合部４２Ａと操作具係合部４０Ａとが左右方向に対向していない場合には、アーム係合部４２Ａと操作具係合部４０Ａとが係合することができないため、副変速アーム４２が操作具４０とともに揺動することができない。

【0050】

要するに、副変速アーム４２、ロッド８４、ピボット８３、フォーク８２、出力側フォーク軸８１は、伝達部８０を構成する。伝達部８０は、複数のポジションのうちの第１ポジションＦ１と第２ポジションＦ２との間で操作具４０が操作される場合に、操作具４０からの荷重の伝達により有段変速機１２Ｍの変速段を切り替える。

【0051】

＜第１検知部＞
第１検知部４７１は、操作具４０のポジションを検知するポジションスイッチである。操作具４０には、下方に突出した検知レバー４０Ｂが設けられている。第１検知部４７１は、検知レバー４０Ｂを挟み込み、検知レバー４０Ｂの姿勢から操作具４０のポジションを検知する。

【0052】

＜第２検知部＞
第２検知部４７２は、ダッシュボード４６の内側に設けられている（図４参照）。第２検知部４７２は、操作具４０が第３ポジションＮから第４ポジションＳに移動したことを検知する。図２０、２１は、第２検知部４７２を示す平面図である。第２検知部４７２は、例えば、回路（図示省略）を備えた本体部４７２Ｍと、レバー４７２Ｌと、アクチュエータ４７２Ａと、を備えたマイクロスイッチであり、レバー４７２Ｌを介してアクチュエータ４７２Ａが押し込まれた場合に回路に通電する。第２検知部４７２は、第４ポジションＳの右方に設けられている。操作具４０が第３ポジションＮに位置する場合（図２０参照）、操作具４０はレバー４７２Ｌに接触しないため、アクチュエータ４７２Ａは押し込まれず、回路には通電しない。操作具４０が第４ポジションＳに移動すると（図２１参照）、操作具４０がレバー４７２Ｌを右方に押圧するため、アクチュエータ４７２Ａが押し込まれて回路に通電することで、操作具４０が第４ポジションＳに移動したことが検知される。

【0053】

次に、変速機構４の動作を説明する。ここでは、変速段が中立である状態（図１０、１５参照）を初期状態として説明する。操作具４０は、第３ポジションＮに位置している。ディテントアーム４３の板ばね４５に設けられたピン４５Ｐは、ディテントプレート４４の第２溝４４２に嵌合している。第１検知部４７１は、操作具４０が第３ポジションＮに位置することを検知している。ボールクラッチ５５のシフタ５５Ｓは中央に位置しているため、植付速ギア５１も後進速ギア５３も入力軸５０に接続されていない。

【0054】

次に、操作具４０が第１ポジションＦ１に操作されると（図８参照）、ピン４５Ｐは第１溝４４１に移動し、第１検知部４７１は、操作具４０が第１ポジションＦ１に位置することを検知する。すると、アクチュエータ６０がロッド６４を引き込み（図１４参照）、入力側フォーク軸６１がシフタ５５Ｓとともに左方にスライドする。シフタ５５Ｓが左方にスライドすることで、植付速ギア５１が入力軸５０に接続され、出力軸７０の植付速ギア７１１に駆動力が伝達されるため、農作業車両１が植付速で前進する。

【0055】

次に、第１ポジションＦ１から操作具４０がさらに前方に操作されると（図７参照）、アーム係合部４２Ａと操作具係合部４０Ａとが左右方向に対向する。

【0056】

次に、第２支点４１２を中心として操作具４０が左方に操作されると（図６参照）、アーム係合部４２Ａと操作具係合部４０Ａとが係合する。

【0057】

次に、操作具４０が第２ポジションＦ２に操作されると（図５参照）、ピン４５Ｐは第１溝４４１から外れて下方に移動し、第１検知部４７１は、操作具４０が第２ポジションＦ２に位置することを検知する。このとき、副変速アーム４２が前方に揺動することで、ロッド８４が前方にスライドし（図１３参照）、ピボット８３が時計回り方向に揺動することで、出力側フォーク軸８１がスライドギア７１とともに右方にスライドする。すると、植付速ギア７１１が植付速ギア５１から外れ、移動速ギア７１２が移動速ギア５２に接続されるため、農作業車両１が移動速で前進する。

【0058】

一方、操作具４０が第３ポジションＮ（中立）から第４ポジションＳに操作された場合（図９参照）、操作具４０が第４ポジションＳに位置することを第２検知部４７２が検知する。すると、制御部５（図４参照）は、変速とは異なる制御、例えば、苗つぎのための制御を実行する。この場合、変速段は中立のままで、例えば、作業機３を所定速度で作動させるといった制御が実行される。

【0059】

他方、操作具４０が第３ポジションＮから第５ポジションＲに操作された場合（図１１参照）、ピン４５Ｐは、第２溝４４２から第３溝４４３に移動し、第１検知部４７１は、操作具４０が第５ポジションＲに位置することを検知する。すると、アクチュエータ６０がロッド６４を押し出し（図１６参照）、入力側フォーク軸６１がシフタ５５Ｓとともに右方にスライドする。シフタ５５Ｓが右方にスライドすることで、後進速ギア５３が入力軸５０に接続され、リバースギア（図示省略）を介して出力軸７０に駆動力が伝達されるため、農作業車両１が後進速で後進する。

【0060】

以上説明した本実施形態に係る変速機構４によれば、有段変速機１２Ｍと、有段変速機１２Ｍが有する複数の変速段に対応する複数のポジションに操作される操作具４０と、複数のポジションのうちの第１ポジションＦ１と第２ポジションＦ２との間で操作具４０が操作される場合に、操作具４０からの荷重の伝達により有段変速機１２Ｍの変速段を切り替える伝達部８０と、操作具４０のポジションを検知する第１検知部４７１と、複数のポジションのうちの第１ポジションＦ１と第３ポジションＮとの間で操作具４０が操作される場合に、第１検知部４７１により検知されたポジションに応じて有段変速機１２Ｍの変速段を切り替えるアクチュエータ６０と、を備える。

【0061】

この構成によれば、同一の操作具４０を用いてアクチュエータ６０による変速と操作具４０からの荷重伝達による変速とを使い分けることができる。例えば、使用頻度が高く、且つ、大トルクがかかる変速段間（第１ポジションＦ１と第３ポジションＮとの間）の変速にはアクチュエータ６０を用い、使用頻度の低い変速段間（第１ポジションＦ１と第２ポジションＦ２との間）の変速には操作具４０からの荷重を用いることができるから、変速操作の労力を軽減することができ、且つ、装置サイズの肥大化を防ぐことができる。

【0062】

また、本実施形態に係る変速機構４によれば、操作具４０と伝達部８０とを係合させるアーム係合部４２Ａ及び操作具係合部４０Ａ（係合部の一例）を備え、操作具４０の操作により、係合部が係合状態と非係合状態とに切り替えられる。この構成によれば、操作具４０の操作により、伝達部８０とアクチュエータ６０とのいずれかを選択することができる。

【0063】

また、本実施形態に係る変速機構４によれば、操作具４０が第３ポジションＮから第４ポジションＳに操作されたことを検知する第２検知部４７２と、第２検知部４７２により操作具４０が検知された場合に、変速とは異なる制御を実行する制御部５と、を備える。この構成によれば、操作具４０の操作により、変速とは異なる制御を実行させることができる。

【0064】

また、本実施形態に係る変速機構４によれば、第１ポジションＦ１、第２ポジションＦ２、第３ポジションＮは、それぞれ、植付速、移動速、中立に対応する。この構成によれば、変速段の使用頻度に応じて伝達部８０とアクチュエータ６０とを使い分けることができる。

【0065】

また、本実施形態に係る変速機構４によれば、アクチュエータ６０が発生した荷重を有段変速機１２Ｍに伝達するロッド６４を備え、ロッド６４は、ロッド６４の長手方向に伸縮する弾性部材６４Ｅと、互いの軸心を一致させて弾性部材６４Ｅの両端に設けられた一対のロッド部材６４Ｒと、弾性部材６４Ｅの伸縮を案内するガイド部材６４Ｇと、を備える。この構成によれば、変速が完了するまでの間、弾性部材６４Ｅが保持した弾性エネルギーを用いて有段変速機１２Ｍに荷重を作用させ続けることができる。そのため、ボールクラッチ５５のように、アクチュエータ６０の動作に対して変速が遅延する変速装置を用いた場合に、アクチュエータ６０の負荷を軽減することができる。

【0066】

また、本実施形態に係る農作業車両１によれば、上記のいずれかの変速機構４と、変速機構４から伝達された駆動力により走行する走行体２と、を備える。この構成によれば、同一の操作具４０を用いてアクチュエータ６０による変速と操作具４０からの荷重伝達による変速とを使い分けながら、農作業車両１を走行させることができる。

【0067】

また、本実施形態に係る農作業車両１によれば、第１ポジションＦ１に操作具４０が位置する場合に動作し、第２ポジションＦ２に操作具４０が位置する場合に動作しない作業機３を備える。この構成によれば、操作具４０の操作に連動して作業機３の動作の有無を切り替えることができる。

【0068】

＜付記＞
本発明は、以下のように特定することができる。

【0069】

＜付記１＞
有段変速機と、
前記有段変速機が有する複数の変速段に対応する複数のポジションに操作される操作具と、
複数の前記ポジションのうちの第１ポジションと第２ポジションとの間で前記操作具が操作される場合に、前記操作具からの荷重の伝達により前記有段変速機の変速段を切り替える伝達部と、
前記操作具の前記ポジションを検知する第１検知部と、
複数の前記ポジションのうちの前記第１ポジションと第３ポジションとの間で前記操作具が操作される場合に、前記第１検知部により検知された前記ポジションに応じて前記有段変速機の変速段を切り替えるアクチュエータと、を備えることを特徴とする変速機構。

【0070】

＜付記２＞
前記操作具と前記伝達部とを係合させる係合部を備え、
前記操作具の操作により、前記係合部が係合状態と非係合状態とに切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の変速機構。

【0071】

＜付記３＞
前記操作具が前記第３ポジションから第４ポジションに操作されたことを検知する第２検知部と、
前記第２検知部により前記操作具が検知された場合に、変速とは異なる制御を実行する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機構。

【0072】

＜付記４＞
前記第１ポジション、前記第２ポジション、前記第３ポジションは、それぞれ、植付速、移動速、中立に対応することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変速機構。

【0073】

＜付記５＞
前記アクチュエータが発生した荷重を前記有段変速機に伝達するロッドを備え、
前記ロッドは、
前記ロッドの長手方向に伸縮する弾性部材と、
互いの軸心を一致させて前記弾性部材の両端に設けられた一対のロッド部材と、
前記弾性部材の伸縮を案内するガイド部材と、を備えることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１つに記載の変速機構。

【0074】

＜付記５＞
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変速機構と、
前記変速機構から伝達された駆動力により走行する走行体と、を備えることを特徴とする農作業車両。

【0075】

＜付記６＞
前記第１ポジションに前記操作具が位置する場合に動作し、前記第２ポジションに前記操作具が位置する場合に動作しない作業機を備えることを特徴とする請求項５に記載の農作業車両。

【符号の説明】

【0076】

１ 農作業車両
２ 走行体
３ 作業機
４ 変速機構
５ 制御部
１２Ｍ 有段変速機
４０ 操作具
４０Ａ 操作具係合部（係合部）
４２Ａ アーム係合部（係合部）
６４ ロッド
６４Ｅ 弾性部材
６４Ｒ ロッド部材
６４Ｇ ガイド部材
４７１ 第１検知部
４７２ 第２検知部
６０ アクチュエータ
８０ 伝達部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】