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技術 作業機

出願人 株式会社クボタ
発明者 直本哲
出願日 2007年9月28日 (13年3ヶ月経過) 出願番号 2007-254408
公開日 2009年4月23日 (11年8ヶ月経過) 公開番号 2009-085059
状態 未査定
技術分野 変速制御装置の配置,取付け 車両用機関または特定用途機関の制御
主要キーワード 屈曲起立 減速回転数 回転数上昇制御 設定ストローク 並列形 収縮側 ON側 調速機構
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

バッテリー電圧に応じてエンジン回転数変更調節することができ、効率よくバッテリーの充電状態現出できる作業機を実現する。

解決手段

作業機において、バッテリー55の電圧を検出する電圧検出手段58を備え、電圧検出手段58により検出したバッテリー55の電圧が所定電圧より低い場合、又は電圧検出手段58により検出したバッテリー55の電圧が所定電圧より低くなる傾向にある場合に、エンジン14の回転数を所定回転数に上昇させる上昇手段を備える。

概要

背景

従来の技術としては、例えば特許文献1に開示されているように、走行用変速装置(特許文献1の図3の30)の変速操作状態に対応してエンジン調速装置(特許文献1の図4の31)の速度状態が変化するように、連係機構(特許文献1の図4の60)を操作する調節手段(特許文献1の図4の70)を備えた作業機が知られている。

特開2006−170067号公報(図3,図4,図7,及び段落番号「0043」〜「0045」参照)

概要

バッテリー電圧に応じてエンジン回転数変更調節することができ、効率よくバッテリーの充電状態現出できる作業機を実現する。作業機において、バッテリー55の電圧を検出する電圧検出手段58を備え、電圧検出手段58により検出したバッテリー55の電圧が所定電圧より低い場合、又は電圧検出手段58により検出したバッテリー55の電圧が所定電圧より低くなる傾向にある場合に、エンジン14の回転数を所定回転数に上昇させる上昇手段を備える。

目的

従って、例えばバッテリーの電圧が低い状態で、エンジンの回転数が低く設定されていると、エンジンの動力で駆動する発電機の発電容量に比べてバッテリーの放電容量が大きくなってバッテリーの容量が不足し、エンスト等により作業機による作業が中断してしまうといった問題や、バッテリーが無理な放電状態になってバッテリーの寿命が短くなるといった問題がある。また、例えばバッテリーの電圧が高い状態で、エンジンの回転数が高く設定されていると、バッテリーが充電されているにも関わらずエンジンが高い回転数で回転して、エンジン騒音が大きくなるといった問題や、エンジンの燃費が悪くなるといった問題がある。その結果、効率よくバッテリーの充電状態を現出する観点から改善の余地があった。
本発明は、バッテリーの電圧に応じてエンジンの回転数を変更調節することができ、効率よくバッテリーの充電状態を現出できる作業機を実現することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

走行機体に、エンジン動力で駆動される発電機と、前記発電機に接続されたバッテリーと、前記バッテリーの電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より低い場合、又は前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より低くなる傾向にある場合に、エンジンの回転数所定回転数に上昇させる上昇手段を備えた作業機

請求項2

走行機体に、エンジンの動力で駆動される発電機と、前記発電機に接続されたバッテリーと、前記バッテリーの電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より高い場合、又は前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より高くなる傾向にある場合に、エンジンの回転数を所定回転数に下降させる下降手段を備えた作業機。

請求項3

エンジンの動力で駆動される走行装置と、前記走行装置を変速可能な変速レバーとを備え、前記変速レバーの操作量に対応する前記所定回転数を設定してある請求項1又は2記載の作業機。

請求項4

前記走行装置を高速走行状態及び低速走行状態に切換可能に構成すると共に、前記高速走行状態及び低速走行状態において、前記変速レバーの操作量に対応する前記所定回転数を設定してある請求項3記載の作業機。

技術分野

0001

本発明は、走行機体に、エンジン動力で駆動される発電機と、発電機に接続されたバッテリーとを備えた作業機に関する。

背景技術

0002

従来の技術としては、例えば特許文献1に開示されているように、走行用変速装置(特許文献1の図3の30)の変速操作状態に対応してエンジン調速装置(特許文献1の図4の31)の速度状態が変化するように、連係機構(特許文献1の図4の60)を操作する調節手段(特許文献1の図4の70)を備えた作業機が知られている。

0003

特開2006−170067号公報(図3図4図7,及び段落番号「0043」〜「0045」参照)

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1の作業機では、調節手段を作業用操作位置、第1操作位置、第2操作位置(特許文献1の図4のC,B,A)に操作すると、走行用変速装置が変速操作されるのに伴って、エンジンの回転数がそれぞれ作業用変速線、第1変速線、第2変速線(特許文献1の図7のc,b,a)に沿って変化するように構成されており、バッテリーの電圧とは無関係に、作業形態に応じて調節手段を操作することでエンジンの回転数を変更するように構成されている。

0005

従って、例えばバッテリーの電圧が低い状態で、エンジンの回転数が低く設定されていると、エンジンの動力で駆動する発電機の発電容量に比べてバッテリーの放電容量が大きくなってバッテリーの容量が不足し、エンスト等により作業機による作業が中断してしまうといった問題や、バッテリーが無理な放電状態になってバッテリーの寿命が短くなるといった問題がある。また、例えばバッテリーの電圧が高い状態で、エンジンの回転数が高く設定されていると、バッテリーが充電されているにも関わらずエンジンが高い回転数で回転して、エンジン騒音が大きくなるといった問題や、エンジンの燃費が悪くなるといった問題がある。その結果、効率よくバッテリーの充電状態現出する観点から改善の余地があった。
本発明は、バッテリーの電圧に応じてエンジンの回転数を変更調節することができ、効率よくバッテリーの充電状態を現出できる作業機を実現することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

[I]
(構成)
本発明の第1特徴は、作業機を次のように構成することにある。
走行機体に、エンジンの動力で駆動される発電機と、前記発電機に接続されたバッテリーと、前記バッテリーの電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より低い場合、又は前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より低くなる傾向にある場合に、エンジンの回転数を所定回転数に上昇させる上昇手段を備える。

0007

(作用)
本発明の第1特徴によると、電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より低くなり、又は前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より低くなる傾向にあると、上昇手段によりエンジンの回転数が所定回転数に上昇される。そして、エンジンの動力で駆動される発電機の回転数が上昇し、発電機による発電された電力がバッテリーに供給されて、バッテリーが充電される。これにより、バッテリーの容量が不足することを防止できる。その結果、エンストにより作業機による作業が中断してしまうことを防止できると共に、バッテリーが無理な放電状態になってバッテリーの寿命が短くなることを防止できる。

0008

(発明の効果)
本発明の第1特徴によると、バッテリーの電圧に応じてエンジンの回転数を高く変更調節することができ、効率よくバッテリーの充電状態を現出できる。

0009

[II]
(構成)
本発明の第2特徴は、作業機を次のように構成することにある。
走行機体に、エンジンの動力で駆動される発電機と、前記発電機に接続されたバッテリーと、前記バッテリーの電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より高い場合、又は前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より高くなる傾向にある場合に、エンジンの回転数を所定回転数に下降させる下降手段を備える。

0010

(作用)
本発明の第2特徴によると、電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より高くなり、又は前記電圧検出手段により検出したバッテリーの電圧が所定電圧より高くなる傾向にあると、下降手段によりエンジンの回転数が所定回転数に下降される。これにより、バッテリーが充電されているにも関わらずエンジンが高い回転数で回転することを防止できる。その結果、エンジン騒音を低減できると共に、エンジンの燃費を向上できる。

0011

(発明の効果)
本発明の第2特徴によると、バッテリーの電圧に応じてエンジンの回転数を低く変更調節することができ、効率よくバッテリーの充電状態を現出できる。

0012

[III]
(構成)
本発明の第3特徴は、本発明の第1特徴又は第2特徴の作業機において、次のように構成することにある。
エンジンの動力で駆動される走行装置と、前記走行装置を変速可能な変速レバーとを備え、前記変速レバーの操作量に対応する前記所定回転数を設定してある。

0013

(作用)
本発明の第3特徴によると、本発明の第1特徴又は第2特徴と同様に前項[I][II]に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
本発明の第3特徴によると、変速レバーを操作すると、変速レバーの操作量に対応してエンジンの回転数が上昇手段又は下降手段により所定回転数に変更される。その結果、走行装置の変速状態に応じて、エンジンの回転数を所定回転数に上昇又は下降させることができる。その結果、走行装置の変速状態に応じて、バッテリーの充電状態を現出できる。

0014

(発明の効果)
本発明の第3特徴によると、本発明の第1特徴又は第2特徴と同様に前項[I][II]に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第3特徴によると、更に効率よくバッテリーの充電状態を現出できる。

0015

[IV]
(構成)
本発明の第4特徴は、本発明の第3特徴の作業機において、次のように構成することにある。
前記走行装置を高速走行状態及び低速走行状態に切換可能に構成すると共に、前記高速走行状態及び低速走行状態において、前記変速レバーの操作量に対応する前記所定回転数を設定してある。

0016

(作用)
本発明の第4特徴によると、本発明の第3特徴と同様に前項[III]に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
本発明の第4特徴によると、走行装置を高速走行状態に切り替えると、上昇手段又は下降手段によりエンジンの回転数が高速走行状態での所定回転数に上昇又は下降され、走行装置を低速走行状態に切り替えると、上昇手段又は下降手段によりエンジンの回転数が低速走行状態での所定回転数に上昇又は下降される。その結果、例えば作業機による作業形態等に応じて走行装置の高速走行状態及び低速走行状態を切り替えることで、作業機による作業の作業性を向上しながら、バッテリーの充電状態を現出できる。

0017

(発明の効果)
本発明の第4特徴によると、本発明の第3特徴と同様に前項[III]に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第4特徴によると、更に効率よくバッテリーの充電状態を現出できる。

発明を実施するための最良の形態

0018

乗用型田植機の全体構成]
図1図5に基づいて作業機の一例である乗用型田植機の全体構成について説明する。図1は、乗用型田植機の全体側面図であり、図2は、乗用型田植機の全体平面図である。図3は、変速レバー30の連係構造を説明する縦断側面図である。図4及び図5は、変速レバー30の操作径路を説明する側面図及び平面図である。

0019

図1及び図2に示すように、乗用型田植機は、操向自在な左右一対前輪1と操向不能な左右一対の後輪2とを備えた四輪駆動型に構成されている。走行機体3の後部に、6条植え仕様に構成された苗植付け装置4が、油圧シリンダ5によって駆動される四連リンク構造リンク機構6を介して昇降自在に連結されている。走行機体3の後部に施肥装置7が装備されており、走行機体3の前部の左右両側部に予備苗載せ台8が立設配備されている。

0020

走行機体3には、右及び左の機体フレーム9が備えられており、この右及び左の機体フレーム9の前部にミッションケース10が連結されている。ミッションケース10から右及び左に延出された前車軸ケース11に、前輪1が操向自在に支持されている。右及び左の機体フレーム9の後部に後車軸ケース12が支持され、後車軸ケース12に後輪2が支持されている。

0021

ミッションケース10の前部に連結された前部フレーム13にエンジン14が支持されており、エンジン14の動力がミッションケース10に連結された静油圧式無段変速装置38(図6参照)に伝達されるように構成されている。エンジン14及び無段変速装置38等はボンネット15により覆われており、これにより、走行機体3の前部に原動部16が構成されている。ミッションケース10に伝達された動力は、前車軸ケース11を介して前輪1に伝達され、伝動軸17を介して後車軸ケース12から後輪2に伝達されて、PTO軸18を介して苗植付け装置4に伝達される。

0022

原動部16の後部から前輪操向用のステアリングハンドル19が立設され、ミッションケース10の上部に機体フレーム9から上方に立設された座席支持フレーム9aを介して運転座席20が支持されている。

0023

苗植付け装置4は、6条分並列載置して設定ストロークで左右に往復移動される苗載せ台21と、苗載せ台21の下端から1株分づつ苗を切り出して圃場植付けてゆく6組の回転式植付け機構22と、植付け箇所を整地するよう左右に並列配備された3個の整地フロート23とを備えて構成されており、ミッションケース10からの動力がPTO軸18を介して苗植付け装置4に伝達されるように構成されている。

0024

施肥装置7は、運転座席20の後部に搭載されており、粉粒状肥料貯留する肥料ホッパー25と、この肥料ホッパー25内の肥料を設定量づつ繰り出す繰出し機構26と、繰り出し機構26に供給ホース27を介して接続された作溝器28と、運転座席20の下部に装備された電動ブロワ29とを備えて構成されており、吸気ダクト24から電動ブロワ29により外気吸気して、繰出し機構26から繰り出された肥料を作溝器28に風力搬送できるように構成されている。

0025

乗用型田植機の電力源となるバッテリー55は、運転座席20の下部側部に配設されており、後述する発電機51、電動モータ52、駆動回路57等と接続されている(図6参照)。ステアリングハンドル19の左側部には、変速レバー30が備えられており、ステアリングハンドル19の右側部には、前後揺動可能、かつ、任意の操作位置で摩擦保持可能なハンドアクセルレバー46が備えられている。

0026

ハンドアクセルレバー46は、後述する回転数上昇制御回転数下降制御及び回転数切換制御とは別に、作業者による人為的な切換操作で、エンジン14の調速機構50を機械的に操作して、エンジン14の回転数を上昇又は下降できるように構成されている。これにより、寒冷時や寒冷地などでエンジン14の始動が困難な場合には、変速レバー30を前進側中立位置Nfに位置させたまま(図5参照)、ハンドアクセルレバー46を少し高速側に操作してアクセルアップ状態をもたらし、エンジン14の始動を確実に行うことができる。

0027

図3に示すように、変速レバー30は、無段変速装置38の操作部38a(変速操作軸)と機械的に連係されている。ステアリングハンドル19を支持するハンドルポスト31には支持ブラケット32が固着され、この支持ブラケット32の左側端部に、支軸33を介してデテント板34が横向き支点周りに前後揺動可能に支持されて、このデテント板34に変速レバー30が前後向き支点b周りに左右揺動可能に支持されている。ハンドルポスト31を支持する支持枠35に、横向き支点c周りに回動可能に中継回動部材36が支持されており、この中継回動部材36とデテント板34とが連係ロッド37を介して連係され、さらに、この中継回動部材36と、無段変速装置38の操作部38aに連結された変速アーム39とが連係ロッド40を介して連係されている。

0028

支持ブラケット32にはガイド板41が固着されるとともに、このガイド板41に形成された段違い状の案内溝42に、変速レバー30の基部から下向きに延出された案内ロッド30aが貫通されており、案内溝42と案内ロッド30aとの係合案内作用によって変速レバー30を所定の段違い操作径路に沿って前後に揺動操作することで、デテント板34を正逆に回動させて無段変速装置38を前進域から後進域までの範囲で変速操作することが可能となっている。

0029

図4及び図5に示すように、段違い操作径路の段違い部位が無段変速装置38の中立位置Nに相当し、その前方に前進変速操作径路Fが、また、後方に後進変操作径路Rがそれぞれ形成されるとともに、デテント板34の外周に並列形成した9つの凹部34aに、片持ちバネレバー43の遊端に支持したデテントローラ44を弾性係入させることで、変速レバー30を前進位置Fの5段(F1〜F5)、中立位置N(前進側中立位置Nf,後進側中立位置Nr)、及び後進位置Rの3段(R1〜R3)の各変速位置に保持することができるように構成されている。

0030

[乗用型田植機の伝動構造
図6に基づいて乗用型田植機の伝動構造について説明する。図6は、乗用型田植機の伝動構造を説明する概略図を示す。図6に示すように、エンジン14には、エンジン14の回転数を調節する調速機構50(メカニカルガバナ)と、エンジン14の動力で駆動する発電機51と、エンジン14を始動する電動モータ52とが装備されている。

0031

調速機構50には、アクチュエータ53が連係されており、後述する制御装置60からの出力によりアクチュエータ53を作動させることで、エンジン14の回転数を変更調節できるように構成されている。発電機51は、変換器54を介してバッテリー55と接続されており、エンジン14が始動し発電機51が回転すると、発電機51により発電された電力が変換器54を介してバッテリー55に供給されバッテリー55が充電されるように構成されている。

0032

電動モータ52は、スタータリレー56を介してバッテリー55と接続されており、後述する制御装置60からの出力によりスタータリレー56を操作してバッテリー55からの電力を電動モータ52に供給することで、電動モータ52が回転してエンジン14が始動するように構成されている。

0033

バッテリー55には、駆動回路57が接続されており、後述する制御装置60から駆動回路57への出力によりバッテリー55からの電力を乗用型田植機に装備された各種出力機器63(図7参照)を操作できるように構成されている。

0034

駆動回路57には、電圧検出手段58(例えば電圧計)が設けられており、この電圧検出手段58によりバッテリー55の電圧を検出できるように構成されている。なお、電圧検出手段58を駆動回路57以外の異なる位置に設けてもよく、例えばバッテリー55の出力端子部(図示せず)や、バッテリー55と駆動回路57との間の配線経路に電圧検出手段58を設けてもよい。

0035

エンジン14は、無段変速装置38(図6中ではHSTと称する)を介してミッションケース10と接続されており、エンジン14からの動力を無段変速装置38により無段で変速してミッションケース10に伝達し、ミッションケース10内で変速操作された動力により、走行装置としての前輪1及び後輪2が駆動すると共に、苗植付け装置4が駆動するように構成されている。

0036

無段変速装置38には操作部38aが装備されており、この操作部38aがステアリングハンドル19の左側部に設けられた変速レバー30と機械的に連係されている(図3参照)。これにより、変速レバー30を変速操作すると、変速レバー30の変速操作に連動して無段変速装置38の操作部38aが操作され、無段変速装置38が変速されるように構成されている。

0037

変速レバー30には、上述したように、前進位置F、中立位置N、後進位置Rが備えられており、変速レバー30を前進位置Fに操作すると、変速レバー30の前進位置Fへの操作量(図4のF1〜F5)に応じて無段変速装置38の操作部38aが操作される。変速レバー30を中立位置Nに操作すると、無段変速装置38の操作部38aが中立状態に操作され、無段変速装置38からミッションケース10側への出力が略ゼロになる。変速レバー30を後進位置Rに操作すると、変速レバー30の後進位置Rへの操作量(図4のR1〜R3)に応じて無段変速装置38の操作部38aが操作される。

0038

[制御装置のブロック図]
図7に基づいて制御装置60のブロック図について説明する。図7は、乗用型田植機の制御装置60のブロック図を示す。図7に示すように、変速レバー30には、レバー位置検出手段としてのポテンショメータ61が備えられており、このポテンショメータ61が制御装置60に接続されている。これにより、変速レバー30の変速位置(図4のF1〜F5,N(Nf,Nr),R1〜R3)を検出できる。

0039

ステアリングハンドル19の側部には、人為操作具としての回転数切換スイッチ62が装備されており、この回転数切換スイッチ62が制御装置60に接続されている。回転数切換スイッチ62には、増速位置H、中間位置M、及び減速位置Lの3つの操作位置が備えられており、回転数切換スイッチ62の操作部62aを揺動操作することで3つの操作位置を切り替えできるように構成されている。

0040

なお、回転数切換スイッチ62として、異なる構成を採用してもよく、例えば押しボタン式のスイッチやダイアル式のスイッチ(図示せず)等を採用してもよい。また、回転数切換スイッチ62をステアリングハンドル19又は運転座席20付近の異なる位置に配設してもよく、例えば運転座席20の側部に回転数切換スイッチ62を配設してもよい。

0041

制御装置60には、駆動回路57と、この駆動回路57に設けられた電圧検出手段58と、調速機構50に連係されたアクチュエータ53とが接続されており、制御装置60からアクチュエータ53への出力により調速機構50を操作し、制御装置60から駆動回路57への出力により乗用型田植機に装備された各種出力機器63を制御できるように構成されている。

0042

制御装置60には、ステアリングハンドル19の側部に備えられたイグニッションスイッチ64と、スタータリレー56とが接続されており、イグニッションスイッチ64にキーを差し込んでON側に操作すると、制御装置60からの出力によりスタータリレー56が接続側に操作されて、バッテリー55からの電力が電動モータ52に供給され、エンジン14を始動できるように構成されている。

0043

[回転数上昇制御及び回転数下降制御の内容]
図8及び図9に基づいて回転数上昇制御(上昇手段に相当)及び回転数下降制御(下降手段に相当)の内容について説明する。図8は、回転数上昇制御のフローチャートを示し、図9は、回転数下降制御のフローチャートを示す。

0044

図8に示すように、電圧検出手段58からの検出結果に基づいて、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V1未満と判断される場合には(ステップ#10:YES)、制御装置60からアクチュエータ53への出力により調速機構50を操作して、エンジン14の回転数を所定回転数に自動的に上昇させる(ステップ#11)。

0045

次に、バッテリーの電圧Vが所定電圧V2以上に増大したか否か判断され(ステップ#12)、エンジン14の回転数の上昇によってもバッテリー55の充電が不十分な場合には、エンジン14の回転数が上昇された状態を継続する(ステップ#12:NO)。

0046

エンジン14の回転数の上昇によりバッテリー55が充電されて、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V2以上に増大した場合には(ステップ#12:YES)、エンジン14の回転数の上昇を自動的に解除し、エンジン14の回転数を上昇する前の回転数に下降させる(ステップ#13)。

0047

ここで、所定電圧V2は、所定電圧V1より大きい電圧に設定されており、これにより、エンジン14の回転数の上昇を解除した直後に、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V1未満になって、エンジン14の回転数が上昇されることを防止できる。なお、所定電圧V2を所定電圧V1と略同じ電圧に設定してもよく、所定電圧V2を所定電圧V1より小さい電圧に設定してもよい。

0048

図9に示すように、電圧検出手段58からの検出結果に基づいて、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V3以上と判断される場合には(ステップ#20:YES)、制御装置60からアクチュエータ53への出力により調速機構50を操作して、エンジン14の回転数を所定回転数に自動的に下降させる(ステップ#21)。

0049

次に、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V4未満に減少したか否か判断され(ステップ#22)、エンジン14の回転数の下降によってもバッテリー55が過充電である場合には、エンジン14の回転数が下降された状態を継続する(ステップ#22:NO)。

0050

エンジン14の回転数の下降によりバッテリー55の過充電が解消されて、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V4未満に減少した場合には(ステップ#22:YES)、エンジン14の回転数の下降を自動的に解除し、エンジン14の回転数を下降する前の回転数に増大させる(ステップ#23)。

0051

ここで、所定電圧V4は、所定電圧V3より小さい電圧に設定されており、所定電圧V3及び所定電圧V4は、上記所定電圧V1及び所定電圧V2より大きい電圧に設定されている。

0052

[回転数切換制御の内容]
図10図12に基づいて回転数切換制御の内容について説明する。図10は、回転数切換制御のフローチャートであり、図11は、変速レバー30の変速位置毎に設定されたエンジン回転数の一例を示すグラフである。図12は、回転数切換制御と回転数上昇制御との関係の一例を示すグラフである。

0053

図10に示すように、回転数切換スイッチ62が増速位置Hに切り替えられると(ステップ#30:H)、制御装置60からアクチュエータ53への出力により調速機構50を操作して、エンジン14の回転数を自動的に所定の増速回転数N1に上昇する(ステップ#31)。

0054

回転数切換スイッチ62が中間位置Mに切り替えられると(ステップ#30:M)、制御装置60からアクチュエータ53への出力により調速機構50を操作して、エンジン14の回転数を自動的に所定の中間回転数N2に変更する(ステップ#32)。回転数切換スイッチ62が減速位置Lに切り替えられると(ステップ#30:L)、制御装置60からアクチュエータ53への出力により調速機構50を操作して、エンジン14の回転数を自動的に所定の減速回転数N3に下降する(ステップ#33)。

0055

図11に示すように、変速レバー30の変速位置(図4のF1〜F5,N(Nf,Nr),R1〜R3)のそれぞれに、回転数切換スイッチ62の増速位置Hに対応した増速回転数N1、回転数切換スイッチ62の中間位置Nに対応した中間回転数N2、及び回転数切換スイッチ62の減速位置Lに対応した減速回転数N3が設定されている。

0056

なお、この実施形態では、回転数切換スイッチ62に3つの操作位置(H,M,L)を設定した例を示しているため、回転数切換スイッチ62を増速位置Hに切り替えた状態を高速走行状態とすると、回転数切換スイッチ62を中間位置N及び減速位置Lに切り替えた状態が低速走行状態に相当する。また、回転数切換スイッチ62を中間位置Nに切り替えた状態を高速走行状態とすると、回転数切換スイッチ62を減速位置Lに切り替えた状態が低速走行状態に相当する。

0057

これにより、回転数切換スイッチ62を増速位置Hに切り替えると、回転数切換スイッチ62を増速位置Hに切り替えた状態における変速レバー30の変速位置でのエンジン14の回転数が図11に示す増速回転数N1に自動的に上昇され、変速レバー30を前進側又は高速側に操作すると、変速レバー30を操作した変速位置での図11に示す増速回転数N1に自動的に上昇される。

0058

回転数切換スイッチ62を中間位置Nに切り替えた場合には、図11に示す中間回転数N2に自動的に変速され、回転数切換スイッチ62を減速位置Lに切り替えた場合には、図11に示す減速回転数N3に自動的に下降される。

0059

ここで、回転数切換スイッチ62を操作して、エンジン14の回転数を自動的に上昇又は下降させる具体例について説明する。例えば乗用型田植機によって苗の植付作業を行う水田耕盤(前輪1及び後輪2が接地する田圃の固い底部)から水面までの深さが比較的深い深田と、水田の耕盤から水面までの深さが一般的な田圃と、水田の耕盤から水面までの深さが比較的浅い浅田とで、回転数切換スイッチ62を操作して、エンジン14の回転数を自動的に上昇又は下降させることできる。

0060

具体的には、深田では、乗用型田植機を走行させる負荷等が大きくなるため、回転数切換スイッチ62を増速位置Hに操作することで、自動的にエンジン14の回転数を上昇させて、エンジン14の出力を高めることができる。これにより、回転数切換スイッチ62を増速位置Hに操作するだけで、自動的に変速レバー30の変速位置に対応する増速回転数N1に変更することができる。その結果、例えばエンジン14の回転数の手動での調整等が不要になって、深田での苗の植付作業の作業性を向上できる。

0061

また、浅田では、乗用型田植機を走行させる負荷等が小さくなるため、回転数切換スイッチ62を減速位置Lに操作することで、自動的にエンジン14の回転数を下降させて、エンジン14の出力を低くすることができる。これにより、回転数切換スイッチ62を減速位置Lに操作するだけで、自動的に変速レバー30の変速位置に対応する減速回転数N3に変更することができる。その結果、例えばエンジン14の騒音を低減できると共に、エンジン14からの動力の損失を少なく抑えることができ、エンジン14の燃費を向上できる。

0062

上記具体例は、回転数切換スイッチ62を用いる一例として示したものであり、乗用型田植機の作業形態に応じて、異なる用い方を採用してもよい。具体的には、例えば乗用型田植機を走行させる場合における走行条件(例えば水田や路面の傾斜等)や、乗用型田植機に搭載する搭載物(例えば苗又は予備苗)の重量等に応じて、回転数切換スイッチ62を切換操作してもよい。

0063

図12に示すように、回転数上昇制御及び回転数切換制御は、同時に実施されるように構成されており、増速回転数N1に対応した回転数上昇制御により上昇する所定回転数N1a、中間回転数N2に対応した回転数上昇制御により上昇する所定回転数N2a、及び減速回転数N3に対応した回転数上昇制御により上昇する所定回転数N3aがそれぞれ設定されている。

0064

例えば、回転数切換スイッチ62が増速位置Hに切り替えられた状態で、電圧検出手段58からの検出結果に基づいて、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V1未満と判断されると、変速レバー30を操作した変速位置での図12点線で示す所定回転数N1aに、エンジン14の回転数が自動的に上昇される(図8参照)。

0065

また、回転数切換スイッチ62が中間位置Nに切り替えられた状態で、電圧検出手段58からの検出結果に基づいて、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V1未満と判断されると、図12の点線で示す所定回転数N2aに、エンジン14の回転数が自動的に変速される(図8参照)。回転数切換スイッチ62が減速位置Lに切り替えられた状態で、電圧検出手段58からの検出結果に基づいて、バッテリー55の電圧Vが所定電圧V1未満と判断されると、図12の点線で示す所定回転数N3aに、エンジン14の回転数が自動的に下降される(図8参照)。

0066

図示しないが、回転数上昇制御及び回転数切換制御に加えて、回転数下降制御も同時に実施されるように構成されており、増速回転数N1に対応した回転数下降制御により下降する所定回転数N1b、中間回転数N2に対応した回転数下降制御により下降する所定回転数N2b、及び減速回転数N3に対応した回転数下降制御により下降する所定回転数N3bがそれぞれ設定され、回転数切換スイッチ62の操作位置、及び変速レバー30の変速位置に応じて、エンジン14の回転数が変更されるように構成されている(図9参照)。

0067

[発明の実施の第1別形態
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、ポテンショメータ61により変速レバー30の変速位置を電気的に検出し、制御装置60からアクチュエータ53への出力により調速機構50を電気的に操作するように構成した例を示したが、図13及び図14に示すように変速レバー30と調速機構50とを機械的に連係する構成を採用してもよい。

0068

図13に示すように、変速レバー30の案内ロッド30aを案内する案内溝42を備えたガイド板41の上面には、前進変速操作径路Fに重複するように前進側操作部材73が支点g周りに揺動可能に枢支連結されるとともに、後進変操作径路Rに重複するように後進側操作部材74が支点h周りに揺動可能に枢支連結されている。そして、前進側操作部材73の後端部に操作ワイヤ75のインナワイヤの一端が連結されるとともに、そのアウタワイヤの一端が位置固定ワイヤ受け金具76に支持されている。また、エンジン14に装備された調速機構50の調速レバー77に連設したワイヤ受け部77aが操作ワイヤ75におけるアウタワイヤの他端が連結されるとともに、ワイヤ受け部77aから引き出されたインナワイヤの他端が位置固定のワイヤ受け金具78に連結支持されている。

0069

前進側操作部材73の後端部には、インナワイヤの一端をアウタワイヤ側に引き戻す方向に前進側操作部材73を揺動付勢する復帰バネ79が連結され、かつ、前進側操作部材73の付勢方向への揺動限界がガイド板41上のストッパ80によって接当規制されている。他方、後進側操作部材74は支点hを越えて後方にまで延出され、その後端部に屈曲起立させた係合片74aが前進側操作部材73の後端部に付勢揺動方向から係合されている。また、この後進側操作部材74の復帰揺動限界がガイド板41上のストッパ81によって接当規制されている。

0070

調速機構50の調速レバー77は復帰バネ82によって「低速」側に揺動付勢されており、操作ワイヤ75のインナワイヤの一端が弛められると調速レバー77が「低速」側に付勢揺動され、固定されているインナワイヤの一端がアウタワイヤ側に引き込み操作されると、アウタワイヤの他端を支持した調速レバー77が復帰バネ82に抗して「高速」側に揺動されるようになっており、変速レバー30が前進側中立位置Nfにある時には、調速機構50は所定の低速位置に維持されている。

0071

図14(イ)に示すように、変速レバー30が前進側中立位置Nfを越えて前進変速操作径路Fに操作されると、前進側操作部材73が復帰バネ79に抗して図中時計方向に接当揺動されて操作ワイヤ75のインナワイヤの一端が引き出され、これによってインナワイヤの一端がアウタワイヤ側に引き込み操作され、調速レバー77が「高速」側に変位してエンジンの回転数が上昇する。また、図14(ロ)に示すように、変速レバー30が前進側中立位置Nfから後進側中立位置Nrあるいは後進変速操作径路Rに操作されると、後進側操作部材74が支点h周りに図中時計方向に揺動され、係合片74aを介して後進側操作部材74に接当連係された前進側操作部材73が復帰バネ79に抗して図中時計方向に接当揺動されてインナワイヤの一端が引き出され、調速機構50の調速レバー77が「高速」側に変位してエンジン14の回転数が上昇する。

0072

図13に示すように、ワイヤ受け金具76は、調節手段70により位置変更可能に構成されており、この調節手段70は、揺動部材71と第2アクチュエータ72とを備えて構成されている。揺動部材71の一端部は、支点f周りに回動自在に支持されており、揺動部材71の他端部には、第2アクチュエータ72が連係されている。揺動部材71の長手方向の中央部には、ワイヤ受け金具76が固定されており、これにより、第2アクチュエータ72を伸縮すると支点f周りに揺動部材71が揺動して、ワイヤ受け部材76の位置を変更できるように構成されている。

0073

第2アクチュエータ72は、制御装置60に接続されており、制御装置60からの出力により第2アクチュエータ72を伸長側に操作すると、操作ワイヤ75を介して調速レバー77が「高速」側に変位してエンジン14の回転数が上昇する。一方、制御装置60からの出力により第2アクチュエータ72を収縮側に操作すると、操作ワイヤ75を介して調速レバー77が「低速」側に変位してエンジン14の回転数が下降する。すなわち、制御装置60からの出力により第2アクチュエータ72を操作することで、変速レバー30の変速操作とは無関係に、エンジン14の回転数を上昇又は下降させることができる。

0074

これにより、前述の[発明を実施するための最良の形態]で示した回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御において、制御装置60からの出力により第2アクチュエータ72を操作することで、エンジン14の回転数を上昇又は下降させることができる(図8図10参照)。

0075

図13に示すように、ステアリングハンドル14の右側部に装備されたハンドアクセルレバー46は調速レバー77と機械的に連係されている。ハンドアクセルレバー46に第2操作ワイヤ47のインナワイヤの一端が連結されるとともに、そのアウタワイヤの一端が位置固定されたワイヤ受け金具48に連結支持されている。そして、第2操作ワイヤ47におけるアウタワイヤの他端が調速レバー77のワイヤ受け部77aに連結支持されるとともに、アウタワイヤの他端から導出されたインナワイヤの他端がワイヤ受け金具78に連結支持されている。

0076

これにより、変速レバー30が前進側中立位置Nfに位置したままでハンドアクセルレバー46を高速側の任意の位置まで操作して摩擦保持すると、その操作量に応じて第2操作ワイヤ47のインナワイヤの一端が引き操作され、これによってインナワイヤの他端が引き込み操作されて調速レバー77は復帰バネ82に抗して「高速」側に操作され、ハンドアクセルレバー46の保持位置に対応した位置で調速レバー77も保持される。これによって変速レバー30が前進側中立位置Nfにある時のエンジン14の最低回転速度アイドリング回転速度よりも任意に高くして保持することができる。

0077

なお、図示しないが、図13に示す調速機構50と変速レバー30の連係構造において、例えば変速レバー30の変速位置とは無関係に、前進側及び後進側操作部材73,74を機械的又は電気的に揺動操作し、調速機構50を操作するように構成してもよい。

0078

[発明の実施の第2別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、変速レバー30と無段変速装置38の操作部38aとを機械的に連係した例を示したが、図15に示すように、無段変速装置38の操作部38aに第3アクチュエータ65を連係し、この第3アクチュエータ65を制御装置60に接続して、制御装置60からの出力により第3アクチュエータ65を操作して無段変速装置38の操作部38aを操作するように構成してもよい。

0079

この場合、ポテンショメータ61からの検出結果に基づいて変速レバー30の変速位置を検出し、変速レバー30の操作量に応じて制御装置60から第3アクチュエータ65に出力して、変速レバー30の操作量に応じて無段変速装置38の操作部38aを操作する。そして、前述の[発明を実施するための最良の形態]で示した回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御において、制御装置60からの出力によりアクチュエータ53を操作して、エンジン14の回転数を上昇又は下降可能に構成すると共に(図8図10参照)、制御装置60からの出力により第3アクチュエータ65を操作して、無段変速装置38の出力(出力回転数)を変更可能に構成する。

0080

これにより、例えば回転数上昇制御、回転数下降制御、又は回転数切換制御においてエンジン14の回転数を上昇又は下降させる際に、無段変速装置38の出力(出力回転数)を一定の出力(出力回転数)に維持することが可能となり、エンジン14の回転数の上昇又は下降に伴って無段変速装置38の出力(出力回転数)が変更され、走行装置及び苗植付け装置4の速度が変更されることを防止できる。

0081

[発明の実施の第3別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]及び[発明の実施の第2別形態]においては、変速レバー30におけるすべての変速位置で、回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御が実施されるように構成した例を示したが、変速レバー30における特定の変速位置又は変速位置の範囲で、回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御が実施されるように構成してもよい。具体的には、例えば、変速レバー30が中立位置に操作されている場合(エンジン14のアイドリング状態)にのみ、回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御が実施されるように構成してもよい。

0082

[発明の実施の第4別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]及び[発明の実施の第3別形態]において示した無段変速装置38の操作部38aと変速レバー30との機械的又は電気的な連係は一例として示したものであり、無段変速装置38の操作部38aと変速レバー30とを機械的又は電気的に連係する構成として異なる構成を採用してもよい。

0083

前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]及び[発明の実施の第3別形態]において示した調速機構50を操作する構成は一例として示したものであり、調速機構50を操作する構成として異なる構成を採用してもよい。具体的には、例えば調速機構50を操作するアクチュエータであれば、機械式電気式シリンダ式、回転式等の種々のアクチュエータ(図示せず)を採用できる。

0084

前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]及び[発明の実施の第3別形態]においては、調速機構50としてメカニカルガバナを採用した例を示したが、調速機構50として電子ガバナ(図示せず)を採用してもよい。この場合、調速機構50を操作するアクチュエータ53は不要であり、制御装置60からの出力により電子ガバナを直接操作する。

0085

[発明の実施の第5別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]、[発明の実施の第3別形態]及び[発明の実施の第4別形態]では、バッテリー55の電圧が所定電圧より高い場合には、エンジン14の回転数を上昇させるように回転数上昇制御を実施し、バッテリー55の電圧が所定電圧より低い場合には、エンジン14の回転数を下降させるように回転数下降制御を実施した例を示したが、例えば電圧検出手段58により検出したバッテリー55の電圧の減少率又は上昇率の変化等の要因により、バッテリー55の電圧が所定電圧より低く又は高くなる傾向にあるか否かを制御装置60により判断して、回転数上昇制御又は回転数下降制御を実施するように構成してもよい。

0086

前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]、[発明の実施の第3別形態]及び[発明の実施の第4別形態]では、回転数上昇制御及び回転数下降制御において、バッテリー55の電圧が所定電圧より高い場合には、エンジン14の回転数を自動的に上昇させるように回転数上昇制御を実施し、バッテリー55の電圧が所定電圧より低い場合には、エンジン14の回転数を自動的に下降させるように回転数下降制御を実施した例を示したが、エンジン14の回転数を手動で上昇又は下降するように構成してもよい。具体的には、例えばステアリングハンドル19又は運転座席20の側部に表示部(例えば表示ランプ等,図示せず)を設け、電圧検出手段58により検出したバッテリー55の電圧が所定電圧より低い場合、又は電圧検出手段58により検出したバッテリー55の電圧が所定電圧より高い場合には、この表示部にバッテリー55の電圧の状態を表示する(例えば表示ランプを点灯又は点滅させる)。そして、機械的又は電気的に調速機構50に連係された操作レバー等の人為操作具を手動で操作して、エンジン14の回転数を手動で上昇又は下降するように構成してもよい。

0087

前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]、[発明の実施の第3別形態]及び[発明の実施の第4別形態]においては、回転数切換スイッチ62に3つの操作位置(H,M,L)を設定した例を示したが、回転数切換スイッチ62に2つの操作位置(例えば増速位置H及び減速位置L)を設定してもよい。この場合、回転数切換スイッチ62を増速位置Hに切り替えた状態が高速走行状態に相当し、回転数切換スイッチ62を減速位置Lに切り替えた状態が低速走行状態に相当する。

0088

前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]、[発明の実施の第3別形態]及び[発明の実施の第4別形態]では、乗用型田植機において、回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御をすべて実施した例を示したが、回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御のうちのいずれか一つを乗用型田植機で実施してもよく、回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御のうちのいずれか2つを乗用型田植機で実施してもよい。

0089

[発明の実施の第6別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]、[発明の実施の第2別形態]、[発明の実施の第3別形態]、[発明の実施の第4別形態]及び[発明の実施の第5別形態]では、作業機の一例として乗用型田植機に、回転数上昇制御、回転数下降制御、及び回転数切換制御を適用した例を示したが、異なる作業機においても同様に適用でき、例えばトラクタコンバイン芝刈り機等においても同様に適用できる。この場合、走行装置として、クローラ走行装置等の異なる走行装置を採用してもよい。

図面の簡単な説明

0090

乗用型田植機の全体側面図
乗用型田植機の全体平面図
変速レバーの連係構造を説明する縦断側面図
変速レバーの操作径路を説明する側面図
変速レバーの操作径路を説明する平面図
乗用型田植機の伝動構造を説明する概略図
乗用型田植機の制御装置のブロック図
回転数上昇制御のフローチャート
回転数下降制御のフローチャート
回転数切換制御のフローチャート
変速レバーの変速位置毎に設定されたエンジン回転数の一例を示すグラフ
回転数切換制御と回転数上昇制御との関係の一例を示すグラフ
発明の実施の第1別形態での調速機構と変速レバーの連係を示す概略図
発明の実施の第1別形態での変速レバー操作部の平面図
発明の実施の第2別形態での乗用型田植機の伝動構造を説明する概略図

符号の説明

0091

1前輪(走行装置)
2後輪(走行装置)
3走行機体
14エンジン
30変速レバー
51発電機
55バッテリー
58電圧検出手段

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