図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2002年3月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

電動モータ回生制動力により、機体直進走行時直進性を向上させる。

解決手段

乗用田植機10は、操向ハンドル16の操舵力を、電動モータ40の駆動力によってアシスト可能な電動パワーステアリング装置34を備えていて、植付時のように直進性が求められる作業走行時に、オペレータが電動モータ40の入力端子40a,40bを強制的に短絡操作することで、前輪11が路面反力又は耕盤反力等により影響を受けて操向ハンドル16が左右に回されようとしても、電動モータ40の回生制動力によってこれが阻止され、これにより走行機体13の直進性が向上する。

概要

背景

移動農機としての乗用田植機等においては、一定のトルクにより操向ハンドル操舵力アシストする電動パワーステアリング装置を備えたものが公知であり、例えば、操向ハンドルのステアリング軸に設けたトーションバー捩れ角トルクセンサで検出し、その検出結果により、ステアリング操作時にオペレータ感じステアリング負荷の大小を判断して、ステアリング操作のアシスト量を決定している。

概要

電動モータ回生制動力により、機体直進走行時直進性を向上させる。

乗用田植機10は、操向ハンドル16の操舵力を、電動モータ40の駆動力によってアシスト可能な電動パワーステアリング装置34を備えていて、植付時のように直進性が求められる作業走行時に、オペレータが電動モータ40の入力端子40a,40bを強制的に短絡操作することで、前輪11が路面反力又は耕盤反力等により影響を受けて操向ハンドル16が左右に回されようとしても、電動モータ40の回生制動力によってこれが阻止され、これにより走行機体13の直進性が向上する。

目的

本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電動モータの回生制動力により直進走行時の直進性を向上することのできる移動農機の操向装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

操向ハンドル操舵力を、電動モータ駆動力によりアシスト可能な電動パワーステアリング装置を備えた移動農機において、前記電動モータの入力端子短絡操作し、該電動モータの回生制動力により、圃場面からの反力に基づく前記操向ハンドルの回動を阻止する、ことを特徴とする移動農機の操向装置

請求項2

機体に装着された作業機の駆動を操作する操作具の操作に基づき、前記電動モータの入力端子を自動的に短絡する、ことを特徴とする請求項1記載の移動農機の操向装置。

技術分野

0001

本発明は、操向ハンドル操舵力アシストする電動パワーステアリング装置を備えた移動農機係り、詳しくは電動パワーステアリング装置を利用して直進性の向上を図るようにした移動農機の操向装置に関する。

背景技術

0002

移動農機としての乗用田植機等においては、一定のトルクにより操向ハンドルの操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置を備えたものが公知であり、例えば、操向ハンドルのステアリング軸に設けたトーションバー捩れ角トルクセンサで検出し、その検出結果により、ステアリング操作時にオペレータ感じステアリング負荷の大小を判断して、ステアリング操作のアシスト量を決定している。

発明が解決しようとする課題

0003

しかし、従来技術によると、略々直進走行時には、電動モータによる操向ハンドルのアシストが機能しないため、耕盤反力により操向ハンドルが回されようとしても、抵抗力が作用せず自由に回されてしまう。ところが、例えば植付作業時において、地で機体旋回させる旋回走行時と、植付時のように略々直進状態走行する走行時とがあるが、これらの場合、機体の旋回時には大きなアシスト量で操向を行なえるようにし、反対に、略々直進状態での走行時には、操向ハンドルの操舵力が軽くて蛇行しないように、小さなアシスト量で操向が行なえるように、走行状態に応じて操向ハンドルの操舵力のアシスト量を変更できることが好ましい。

0004

更に、移動農機としての例えば乗用田植機において、直進性が要求される作業状態か否かをオペレータによる判断のみならず、自動的に判断することができれば好都合である。

0005

本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電動モータの回生制動力により直進走行時の直進性を向上することのできる移動農機の操向装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

前記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、操向ハンドル(16)の操舵力を、電動モータ(40)の駆動力によりアシスト可能な電動パワーステアリング装置(34)を備えた移動農機(10)において、前記電動モータ(40)の入力端子(40a,40b)を短絡操作し、該電動モータ(40)の回生制動力により、圃場面からの反力に基づく前記操向ハンドル(16)の回動を阻止する、ことを特徴とする。

0007

請求項2記載の発明は、機体(13)に装着された作業機(24)の駆動を操作する操作具(21)の操作に基づき、前記電動モータ(40)の入力端子(40a,40b)を自動的に短絡する、ことを特徴とする。

0008

[作用]以上により、本発明が適用された移動農機(10)は、操向ハンドル(16)の操舵力を、電動モータ(40)の駆動力によりアシスト可能な電動パワーステアリング装置(34)を備えていて、直進性が求められる作業走行時に、前記電動モータ(40)の入力端子(40a,40b)を短絡操作することで、走行車輪(11)が路面反力又は耕盤反力等により影響を受けて操向ハンドル(16)が左右に回されようとしても、前記電動モータ(40)の回生制動力によりこれが阻止され、よって走行機体(13)の直進性が向上される。

0009

なお、上述した括弧内の符号は図面を参照するために示すものであって、本発明を何ら限定するものではない。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。

0011

図1は、本発明が適用された移動農機としての乗用田植機を示すもので、前輪11及び後輪12により支持された走行機体13を有しており、該走行機体13にはその前輪前方ボンネット14内にエンジン(図示せず)が搭載され、その後方運転席20には、ステアリングホイール16と主変速レバー17等が設けられ、その後方には座席シート18が設けられている。この座席シート18の側方には、油圧植付レバー21が設けられていて、この油圧・植付レバー21は、レバーガイドに沿い、「上げ」「固定」「下げ(自動)」「植付(自動)」の各位置にスライド操作可能とされていて、この操作に基づき、後述する植付部24が昇降制御される。

0012

前記走行機体13の後方には、昇降リンク機構22を介して植付部24が昇降自在に支持され、該植付部24には、プランタケース25、ロータリケース26、プランタアーム27、及びフロー卜28及びマット苗縦方向(上下方向)に載置し得る載せ台29が設けられている。この苗載せ台29に載置されたマット苗は、図示しない苗送りベルトの駆動により順次下方に移送され、プランタアーム27により掻取られて圃場植付けられる。

0013

なお、前記走行機体13には、昇降リンク機構22との間に油圧シリンダ(図示せず)が配設されていて、前記油圧・植付レバー21の操作に基づき、座席シート18の下部のリヤカバー32内に配置された油圧コントロールバルブ(図示せず)を介して油圧シリンダが伸縮制御されて、植付部24が昇降制御される。

0014

図2に示すように、ステアリングホイール16と該ステアリングホイール16によって操舵される前輪11とは、電動パワーステアリング装置34及びトランスミッション35内の減速機構を介して連動連結されている。すなわち、ステアリングホイール16と一体のステアリングシャフト36の基部側には、ステアリングホイール16の回動トルクを検出するトルクセンサ38が設けられ、このトルクセンサ38の検出結果に基づき、ステアリングシャフト36を回動させるアシスト力を付与するための電動モータ40が、減速機42を介してステアリングシャフト36に連動連結されている。

0015

このステアリングシャフト36と前輪11とは、ステアリングシャフト36の基端側に配置されたトランスミッション35内のギヤ44を介して連結されたセクタシャフト46のセクタギヤ48、更にセクタシャフト46の下部のピットマンアームドラッグリンク及びフロントアクスル(いずれも図示せず)を介して連結されている。

0016

次いで、図3は、電動パワーステアリング装置34におけるトルクセンサ38の詳細を示すもので、以下、同図に基づきトルクセンサ38の構成を説明する。

0017

符号50は、電動パワーステアリング装置34の入力軸であり、符号51は出力軸であって、この入力軸50と出力軸51とが、特殊合金材からなるトーションバー52を介して略々直線状に連結されており、ステアリングホイール16による操向操作に伴って入力軸50に回転トルクが発生すると、トーションバー52が捩れて入力軸50と出力軸51とが変位し、相対的な回転角が生じる。

0018

このトーションバー52は、一端側を入力軸50にスプライン嵌合(50a)された外郭パイプ53に内嵌されており、該外郭パイプ53の他端側53aには、固定プレート54を介してポテンショメータ55が設けられている。また、前記外郭パイプ53の他端側53aから下方に突出するトーションバー52の先端には、大径の歯車56が軸支されていて、これに噛合する小径の歯車57がポテンショメータ55の検出軸55aに軸支されて、トーションバー52の捩れ角が各歯車56,57のギヤ比で拡大検出される構成となっている。

0019

前記ポテンショメータ55の信号線58は、外郭パイプ53の外周面に沿い螺旋状に巻回されて収納ケース59の外部に取り出されるようになっていて、ステアリングホイール16が中立位置にあるときは、外郭パイプ53の外方に離間する巻回位置に保持され(実線位置)、また、左右方向の限界までステアリングホイール16を操向した際には、外郭パイプ53の内方と外方の巻回位置に変位する(破線位置)。なお、符号59aは、信号線58を収納ケース59内で区画する仕切板であり、また、符号60,61は、減速機42からの動力を出力軸51に伝達する傘歯車であり、更に、符号62は、出力軸51の回転角度を傘歯車63を介して検出するポテンショメータである。

0020

以上により、ステアリングホイール16の操向時に、トーションバー52の捩れにより入力軸50と出力軸51との間に相対的な回転角が生じた場合には、トーションバー52の先端に設けられた大径の歯車56と、これに噛合する小径の歯車57との間で回転角が拡大され、これにより回転する検出軸55aを介してポテンショメータ55から検出信号が送られ、これが電動モータ40にフィードバックされて、ステアリング負荷の大小に応じたアシスト動作が行なわれる。

0021

ここで、本実施の形態では、前記電動モータ40の入力端子を短絡操作し、該電動モータ40の回生制動力により、圃場面からの反力に基づく前記操向ハンドル16の回動を阻止するようにした。

0022

図4(a)〜(c)は、電動パワーステアリング装置34における電動モータ40の入力端子40a(+),40b(-)を短絡した実施の形態を示す図である。

0023

同図において、図4(a)は入力端子40a(+),40b(-)を直接短絡した状態を示し、また、図4(b)は入力端子40a(+),40b(-)を固定抵抗器66で短絡した状態を示し、更に、図4(c)は入力端子40a(+),40b(-)を可変抵抗器67で短絡した状態を示している。これら固定抵抗器66又は可変抵抗器67は、回生電流を制御するために用いられるものである。

0024

このように、電動モータ40の入力端子40a(+),40b(-)を短絡した場合に、電動モータ40を強制的に回そうとすると、モータの回生電流はこれに抵抗するように作用して回されまいとする力が生じる。これを利用して、走行機体13の直進時に、電動モータ40の入力端子を短絡すると、ステアリングホイール16が回されようとしても、これに抵抗する力が作用する。

0025

すなわち、乗用田植機10による植付走行時のように直進走行時においては、オペレータが電動モータ40の入力端子40a(+),40b(-)を強制的に短絡操作することにより、耕盤からの左右不均一な反力に基づき、前輪11を介して前記操向ハンドル16が左右いずれかに回動されようとしても、電動モータ40の回生制動力によってこれが阻止され、機体走行の直進性を保つことができる。

0026

また、本実施の形態では、機体13に装着された作業機24の駆動を操作する操作具21の操作に基づき、前記電動モータ40の入力端子40a,40bを自動的に短絡するようにしたものである。

0027

すなわち、操作具としての油圧・植付レバー21が「植付」位置にあるときは、植付部24が下げ位置にあってかつ植付作業が行われており、この場合は走行機体13は略々直進走行状態にある。従って、油圧・植付レバー21が「植付」位置に操作されている場合を、走行機体13が直進走行状態にあるものと判断することとした。

0028

図5は、乗用田植機の操向装置の制御ブロック図を示している。

0029

同図において、トルクセンサ38からの出力は、制御部70とスイッチ72を介して電動モータ40に入力されていて、制御部70は演算装置70aと駆動装置70bとを有している。そして、油圧・植付レバー21を操作して植付部24が下降し、作業状態にあるときは、直進走行状態にあるものとして、油圧・植付レバー21の操作に基づき前記スイッチ72を自動的にオン作動し、電動モータ40の入力端子40a,40bを自動的に短絡する。一方、油圧・植付レバー21の操作により、植付部24が上昇状態にあるときは、非作業状態にあるものとして、このときは走行機体13の直進性は要求されないため、前記スイッチ72をオフとし、電動モータ40の入力端子40a,40bを開放したままとする。

0030

この実施の形態によれば、油圧・植付レバー21の操作に連動するスイッチ72を設けたことにより、走行機体13が直進走行状態にあるか否かを自動的に判断することができる。

発明の効果

0031

以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、直進性が求められる作業走行時に、電動モータの入力端子を短絡操作することにより、走行車輪が路面反力又は耕盤反力により影響を受けて操向ハンドルが左右に回されようとしても、電動モータの回生制動力によりこれを阻止するので、走行機体の直進性を向上することができる。

0032

請求項2記載の発明によれば、作業機の駆動を操作する操作具の操作により、電動モータの入力端子が自動的に短絡されるので、直進性が求められる作業走行時に、電動モータの回生制動力によって走行機体の直進性を向上することができる。

図面の簡単な説明

0033

図1本発明が適用された乗用田植機の側面図である。
図2電動パワーステアリング装置の縦断面図である。
図3トルクセンサの縦断面図である。
図4(a)は電動モータの入力端子を直接短絡した状態を示す図、(b)は電動モータの入力端子を固定抵抗器で短絡した状態を示す図、(c)は入力端子を可変抵抗器で短絡した状態を示す図である。
図5本実施の形態における制御ブロックを示す図である。

--

0034

10乗用田植機
11前輪
13走行機体
16ステアリングホイール
21油圧・植付レバー
24植付部
34電動パワーステアリング装置
38トルクセンサ
40電動モータ
40a(+)入力端子
40b(-) 入力端子

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • オーリスヘルスインコーポレイテッドの「 手術ロボットアームに対する不適切な力の検出」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題・解決手段】いくつかの態様は、1つまたは複数の手術ロボットアームの不適切な力の検出のためのシステムおよび技術に関する。一態様では、2つのリンク機構、ジョイント、トルクセンサ、器具装置マニピュレー... 詳細

  • ヤンマー株式会社の「 圃場管理システム」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題】専用の計測装置を用いることなく、硬度特性を低コストで効率良く推定することができる圃場管理システムを提供する。【解決手段】圃場管理システム1は、圃場内を走行しながら作業を行う作業車両2に搭載され... 詳細

  • 株式会社SUBARUの「 ステアリング装置」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題】車両の操舵に起因する乗員の頭部の振動を抑制したステアリング装置を提供する。【解決手段】車両の操向輪Wを転舵する出力を発生するアクチュエータ71と、操舵入力に応じてアクチュエータを制御するアクチ... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ