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技術 作業車両

出願人 井関農機株式会社
発明者 川上修平野村仁志
出願日 2019年2月22日 (2年11ヶ月経過) 出願番号 2019-030846
公開日 2020年8月31日 (1年5ヶ月経過) 公開番号 2020-133833
状態 特許登録済
技術分野 補機駆動,推進制御および安全装置 移植機(3)(田植機の要素) 流体伝動装置の制御
主要キーワード 伝動ロッド リアステップ 中立センサ 動力伝達シャフト 前後動作 対地作業位置 土付き 車速調節
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

トラニオンアームの位置を正確に検出すること。

解決手段

実施形態に係る作業車両は、走行車体と、作業機と、操作部材と、静油圧式無段変速機構と、制御部と、トラニオン検出部材とを備える。走行車体は、駆動源から動力が伝達可能な走行車輪を有する。作業機は、走行車体に設けられ、駆動源から動力が伝達可能である。操作部材は、走行車体に対する停止を含む車速調節を行う場合に操作される。無段変速機構は、操作部材の操作によるトラニオンアームの位置の変更に応じて無段変速する。制御部は、前記無段変速機構を含む各部を制御する。トラニオン検出部材は、トラニオンアームの位置を直接検出する。

概要

背景

従来、圃場植え付け作業を行う苗移植機などの作業車両において、エンジンからの動力作業機などに伝達するミッションケースに出力するいわゆるHST(Hydro Static Transmission)と呼ばれる静油圧式無段変速機構を備えることが知られている(たとえば、特許文献1参照)。

このような作業車両では、エンジンの回転動力が、ベルト式伝動機構および無段変速機構(HST)を介してミッションケース内トランスミッションに伝達され、トランスミッションにより、走行車体駆動輪に伝達される走行動力と、作業機に伝達される外部取り出し動力とに分離される。

また、このような作業車両では、走行車体の走行を停止する場合に走行車体の前後進切り替え車速調節を行う場合に操作される前後進レバーHSTレバー)を中立操作すると、HSTにおけるモータ駆動されるトラニオンアーム微小範囲で所定時間(たとえば、5秒間)前後動作させて圧抜きするいわゆる圧抜き制御を行い、HSTの油温上昇部品劣化による動力伝達精度の低下や制動性の低下を抑えることができる。

概要

トラニオンアームの位置を正確に検出すること。実施形態に係る作業車両は、走行車体と、作業機と、操作部材と、静油圧式の無段変速機構と、制御部と、トラニオン検出部材とを備える。走行車体は、駆動源から動力が伝達可能な走行車輪を有する。作業機は、走行車体に設けられ、駆動源から動力が伝達可能である。操作部材は、走行車体に対する停止を含む車速調節を行う場合に操作される。無段変速機構は、操作部材の操作によるトラニオンアームの位置の変更に応じて無段変速する。制御部は、前記無段変速機構を含む各部を制御する。トラニオン検出部材は、トラニオンアームの位置を直接検出する。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トラニオンアームの位置を正確に検出することができる作業車両を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内燃機関による駆動源から動力が伝達可能な走行車輪を有する走行車体と、前記走行車体に設けられ、前記動力が伝達可能な作業機と、前記走行車体に対する停止を含む車速調節を行う場合に操作される操作部材と、前記操作部材の操作によるトラニオンアームの位置の変更に応じて無段変速する静油圧式無段変速機構と、前記無段変速機構を含む各部を制御する制御部と、前記トラニオンアームの位置を直接検出するトラニオン検出部材とを備えることを特徴とする作業車両

請求項2

前記制御部は、前記走行車体を停止させる操作である前記操作部材の中立操作時に、前記トラニオンアームを前後方向に微小範囲で所定時間繰り返し動作させることで前記無段変速機構において圧を抜く制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。

請求項3

前記トラニオンアームを駆動するトラニオンモータと、前記トラニオンモータの回転を検出することで前記トラニオンアームの位置を検出するトラニオンモータ検出部材とをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の作業車両。

請求項4

前記トラニオン検出部材および前記トラニオンモータ検出部材は、前記トラニオンアームの後進最高速度位置から中立位置を経て前進最高速度位置までをそれぞれ検出範囲とし、前記制御部は、前記トラニオンモータ検出部材の検出値が前記トラニオンアームの中立位置付近でない場合には該トラニオンモータ検出部材の検出値に基づいて前記無段変速機構を制御し、前記トラニオンモータ検出部材の検出値が前記トラニオンアームの中立位置付近である場合には前記トラニオン検出部材の検出値に基づいて前記無段変速機構を制御することを特徴とする請求項3に記載の作業車両。

請求項5

前記制御部は、前記トラニオン検出部材の検出値と前記トラニオンモータ検出部材の検出値とがずれている場合に、前記トラニオン検出部材の検出値にあわせて前記トラニオンモータ検出部材の検出値を補正することを特徴とする請求項4に記載の作業車両。

請求項6

前記無段変速機構からの前記動力の伝達を入切するHSTクラッチを備え、前記制御部は、前記トラニオンモータ検出部材の検出値から前記トラニオン検出部材の検出値に切り替える範囲を、前記HSTクラッチが外れていても該HSTクラッチにより前記動力が伝達される範囲とし、前記トラニオン検出部材の検出値と前記トラニオンモータ検出部材の検出値とが所定値以上ずれた場合に前記HSTクラッチが外れたと判断することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の作業車両。

技術分野

0001

本発明は、作業車両に関する。

背景技術

0002

従来、圃場植え付け作業を行う苗移植機などの作業車両において、エンジンからの動力作業機などに伝達するミッションケースに出力するいわゆるHST(Hydro Static Transmission)と呼ばれる静油圧式無段変速機構を備えることが知られている(たとえば、特許文献1参照)。

0003

このような作業車両では、エンジンの回転動力が、ベルト式伝動機構および無段変速機構(HST)を介してミッションケース内トランスミッションに伝達され、トランスミッションにより、走行車体駆動輪に伝達される走行動力と、作業機に伝達される外部取り出し動力とに分離される。

0004

また、このような作業車両では、走行車体の走行を停止する場合に走行車体の前後進切り替え車速調節を行う場合に操作される前後進レバーHSTレバー)を中立操作すると、HSTにおけるモータ駆動されるトラニオンアーム微小範囲で所定時間(たとえば、5秒間)前後動作させて圧抜きするいわゆる圧抜き制御を行い、HSTの油温上昇部品劣化による動力伝達精度の低下や制動性の低下を抑えることができる。

先行技術

0005

特開2015−3696号公報

発明が解決しようとする課題

0006

また、上記したような作業車両には、トラニオンアームを駆動するためのモータトラニオンモータ)の回転に基づいてトラニオンアームの位置(たとえば、走行位置や中立位置)を検出するトラニオンモータセンサを備えるものがある。

0007

しかしながら、このような作業車両では、実際にはトラニオンアームからいくつもリンク中継したギヤ位置をトラニオンモータセンサによって検出するため、たとえば、リンクの経時変化によるガタやHSTにおける摺動抵抗の増加により、ギヤ位置と実際のトラニオンアームの位置との間にずれが生じることがある。

0008

このように、両者の位置関係がずれると、トラニオンアームの位置の正しい検出が行われない。たとえば、トラニオンアームの中立位置の正しい検出が行われない場合には制動性が低下してしまう。

0009

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トラニオンアームの位置を正確に検出する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

0010

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の作業車両(1)は、内燃機関による駆動源(E)から動力が伝達可能な走行車輪(21,22)を有する走行車体(2)と、前記走行車体(2)に設けられ、前記動力が伝達可能な作業機(3)と、前記走行車体(2)に対する停止を含む車速調節を行う場合に操作される操作部材(282)と、前記操作部材(282)の操作によるトラニオンアーム(514)の位置の変更に応じて無段変速する静油圧式の無段変速機構(51)と、前記無段変速機構(51)を含む各部を制御する制御部(100)と、前記トラニオンアーム(514)の位置を直接検出するトラニオン検出部材(515)とを備えることを特徴とする。

0011

請求項2に記載の作業車両(1)は、請求項1に記載の作業車両(1)において、前記制御部(100)は、前記走行車体(2)を停止させる操作である前記操作部材(282)の中立操作時に、前記トラニオンアーム(514)を前後方向に微小範囲で所定時間繰り返し動作させることで前記無段変速機構(51)において圧を抜く制御を行うことを特徴とする。

0012

請求項3に記載の作業車両(1)は、請求項1または2に記載の作業車両(1)において、前記トラニオンアーム(514)を駆動するトラニオンモータ(511)と、前記トラニオンモータ(511)の回転を検出することで前記トラニオンアーム(514)の位置を検出するトラニオンモータ検出部材(512)とをさらに備えることを特徴とする。

0013

請求項4に記載の作業車両(1)は、請求項3に記載の作業車両(1)において、前記トラニオン検出部材(515)および前記トラニオンモータ検出部材(512)は、前記トラニオンアーム(514)の後進最高速度位置(P1)から中立位置(P0)を経て前進最高速度位置(P2)までをそれぞれ検出範囲とし、前記制御部(100)は、前記トラニオンモータ検出部材(512)の検出値が前記トラニオンアーム(514)の中立位置(P0)付近でない場合には該トラニオンモータ検出部材(512)の検出値に基づいて前記無段変速機構(51)を制御し、前記トラニオンモータ検出部材(512)の検出値が前記トラニオンアーム(514)の中立位置(P0)付近である場合には前記トラニオン検出部材(515)の検出値に基づいて前記無段変速機構(51)を制御することを特徴とする。

0014

請求項5に記載の作業車両(1)は、請求項4に記載の作業車両(1)において、前記制御部(100)は、前記トラニオン検出部材(515)の検出値と前記トラニオンモータ検出部材(512)の検出値とがずれている場合に、前記トラニオン検出部材(515)の検出値にあわせて前記トラニオンモータ検出部材(512)の検出値を補正することを特徴とする。

0015

請求項6に記載の作業車両(1)は、請求項3〜5のいずれか1項に記載の作業車両(1)において、前記無段変速機構(51)からの前記動力の伝達を入切するHSTクラッチ(54)を備え、前記制御部(100)は、前記トラニオンモータ検出部材(512)の検出値から前記トラニオン検出部材(515)の検出値に切り替える範囲を、前記HSTクラッチ(54)が外れていても該HSTクラッチ(54)により前記動力が伝達される範囲とし、前記トラニオン検出部材(515)の検出値と前記トラニオンモータ検出部材(512)の検出値とが所定値以上ずれた場合に前記HSTクラッチ(54)が外れたと判断することを特徴とする。

発明の効果

0016

請求項1に記載の発明によれば、無段変速機構におけるトラニオンアームの実際の位置を検出するため、トラニオンアームの位置を正確に検出することができる。たとえば、トラニオンアームが中立位置にあることを正確に検出することで、走行車体を確実に停止させ、制動性の低下を抑えることができる。

0017

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、トラニオンアームを微小範囲で所定時間繰り返し前後動作させることで無段変速機構において圧を抜くいわゆる圧抜き制御を行う場合に、トラニオンアームの位置を正確に検出することができるため、圧抜き制御の精度を向上させることができる。

0018

請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加えて、2つの検出部材を用いてトラニオンアームの位置を検出することで、トラニオンアームの位置をさらに正確に検出することができる。

0019

請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加えて、たとえば、トラニオン検出部材の検出値とトラニオンモータ検出部材の検出値との間にずれが生じている場合でも、トラニオンアームの実際の位置を検出するトラニオン検出部材の検出値を採用するため、すなわち、トラニオンアームの中立位置をより高精度なトラニオン検出部材によって検出するため、トラニオンアームの中立位置を正確に検出することができる。

0020

請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明の効果に加えて、トラニオンモータ検出部材の検出値がずれている場合に自動で補正することができる。

0021

請求項6に記載の発明によれば、請求項3〜5のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、これまで検出する方法がなく、作業者感覚(操作部材の操作感など)に頼っていたHSTクラッチのクラッチ外れの検出が可能となる。

図面の簡単な説明

0022

図1は、実施形態に係る作業車両の一例を示す左側面図である。
図2は、実施形態に係る作業車両の一例を示す平面図である。
図3は、無段変速機構の説明図であり、(a)無段変速機構を示す正面図、(b)無段変速機構を示す左側面図である。
図4は、無段変速機構を示す拡大平面図である。
図5は、トラニオンモータ検出部材およびトラニオン検出部材の説明図である。
図6は、トラニオン中立制御を実行する制御系の一例を示す機能ブロック図である。
図7は、トラニオンアームのスイング方向ビット数を例示する表である。

実施例

0023

以下、添付図面を参照して本願の開示する作業車両の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

0024

<作業車両(苗移植機)1>
図1および図2を参照して実施形態に係る作業車両1について説明する。図1は、実施形態に係る作業車両1の一例を示す左側面図である。図2は、実施形態に係る作業車両1の一例を示す平面図である。なお、以下では、作業車両1として、圃場を走行しながら圃場に苗を植え付ける苗移植機を例に説明する。

0025

また、以下において、前後方向とは、作業車両である苗移植機1の直進時における進行方向であり、進行方向の前方側を「前」、後方側を「後」と規定する。苗移植機1の進行方向とは、直進時において、操縦席27からハンドル281(図1および図2参照)に向かう方向である。

0026

右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向であり、「前」側へ向けて左右を規定する。すなわち、操縦者(作業者ともいう)が操縦席27に着席して前方を向いた状態で、左手側が「左」、右手側が「右」である。

0027

上下方向とは、鉛直方向である。前後方向、左右方向および上下方向は互いに直交する。各方向は説明の便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、苗移植機1を指して「機体」という場合がある。

0028

図1および図2に示すように、苗移植機1は、走行車体2と、作業機3とを備える。走行車体2は、後述する駆動源Eから伝達される動力によって圃場を走行可能であり、走行車輪である、左右一対前輪21と、左右一対の後輪22とを備える。

0029

また、走行車体2は、メインフレーム23と、メインフレーム23上に搭載された内燃機関による駆動源(以下、エンジンという)Eと、エンジン4からの駆動力(エンジンEの回転動力)を、前輪21および後輪22や、後述する作業機3に伝達する伝動部5とを備える。すなわち、苗移植機1では、エンジンEの回転動力によって、走行車体2を前後進させるとともに作業機3を駆動する。

0030

エンジンEは、機体の左右方向における略中央に配置される。エンジンEは、エンジンカバー24に覆われ、操縦者が乗車時に足を載せるフロアステップ25よりも上方に突出した状態でメインフレーム23上に搭載される。

0031

フロアステップ25は、走行車体2の前部からエンジンEの後部にかけて設けられ、メインフレーム23上に取り付けられる。なお、フロアステップ25の一部は格子状であり(図2参照)、操縦者のに付着したなどを圃場に落とすことができる。

0032

フロアステップ25の後方には、後輪22のフェンダを兼ねるリアステップ26が設けられる。リアステップ26は、後方に向けて上り傾斜した傾斜面を有する。リアステップ26は、エンジンEの左右それぞれの側方に設けられる。

0033

また、走行車体2は、操縦席27と、操縦部28とを備える。操縦席27は、エンジンカバー24の上方に設けられる。操縦部28は、操縦席27の前方であり、かつ、機体の左右方向における略中央に設けられる。操縦部28は、フロアステップ25から上方に突出した状態で設けられる。

0034

操縦部28には、各種操作装置エンジン燃料燃料タンクなどが設けられ、操縦部28の前部には、開閉可能なフロントカバー29が設けられる。また、操縦部28の上部パネルには、走行車体2や作業機3を動作させる操作部材や計器類操舵用のハンドル281、警報装置などが設けられる。

0035

操作部材は、操縦者により操作される。操作部材には、走行車体2の前後進の切り替えおよび走行車体2の停止(停車)を含む車速調節(変速)を行う場合に操作されるHSTレバー282がある。

0036

また、操作部材には、作業機(後述する苗植付部)3の状態(高さなど)を切り替える場合に操作される植付昇降レバーなどがある。植付昇降レバーは、作業機である苗植付部3の状態を切り替えることができ、たとえば、「上昇」、「下降」、「植付」など、苗植付部3の状態(高さ)に応じて作業モードを設定することができる。

0037

なお、操縦部28の左右の側方のうち、たとえば、右側方には、苗(マット苗)を後方の作業機(苗植付部)3に向けて搬送するための苗レール41が設けられ、左側方には、補給用の苗(予備苗)を載せておく予備苗載せ台42が設けられる。また、機体の左右それぞれの側方には、次の植付条目安になる線を圃場面に形成する線引きマーカが設けられる。

0038

伝動部5は、静油圧式の無段変速機構(HST)51と、エンジンEの回転動力をHST51に伝達するベルト式伝動機構52とを備える。HST51は、エンジンEの前方、かつ、フロアステップ25の下方に設けられる。また、伝動部5は、エンジンEの回転動力が、ベルト式伝動機構52およびHST51を介して伝達されるトランスミッションを収容するミッションケース53を備える。

0039

ミッションケース53に収容されたトランスミッションは、ベルト式伝動機構52およびHST51を介して伝達された動力を、副変速機で変速して、走行車体2の前輪21および後輪22に伝達される走行動力と、作業機(苗植付部)3に伝達される外部取り出し動力とに分離する。

0040

作業機3は、走行車体2に設けられ、エンジン7の回転動力が伝達可能である。作業機である苗植付部3は、走行車体2の後部に、昇降機構31によって昇降可能に連結される。苗植付部3は、圃場を走行する走行車体2の後方において圃場に苗を植え付ける。

0041

昇降機構31は、リンク部311と、昇降シリンダ312とを備える。リンク部311は、複数のリンク部材によって形成された平行リンクである。リンク部材は、たとえば、上部リンク部材、上部リンク部材の下方に配置される下部リンク部材である。上部リンク部材および下部リンク部材は共に、左右一対で設けられる。

0042

上部リンク部材および下部リンク部材は、メインフレーム23の後部に設けられた背面視で門型後部フレーム回動自在に一端側が連結され、苗植付部3に回動自在に他端側が連結され、走行車体2に対して苗植付部3を昇降可能に連結する。

0043

昇降シリンダ312は、メインフレーム23の後部に設けられ、油圧によって伸縮可能である。昇降機構31は、昇降シリンダ312の伸縮動作によってリンク部311を駆動することで、苗植付部3を、非作業位置まで上昇させたり作業位置(対地作業位置)まで下降させたりする。

0044

苗植付部3は、苗を植え付ける範囲を複数の条で植え付ける。図示の例では、苗植付部3は、苗を8つの条で植え付けるいわゆる8条植えである。

0045

また、苗植付部3は、植付装置32と、積載部33と、均平装置34とを備える。植付装置32は、2条ごとに1つ配置され、それぞれ2条分植付爪321を備える。なお、苗植付部3には、エンジンEから図示しない動力伝達シャフトを介して動力が伝達される。

0046

積載部33は、機体の左右方向に仕切られた植付条数分の苗載せ面を備える。積載部33は、それぞれの苗載せ面に土付きマット状苗が載置される。これにより、たとえば、苗載せ面に載置された苗が植え付けられて無くなるたびに操縦者(作業者)が圃場外に苗を取りに戻る必要がなく、連続的に作業を行うことができ、作業能率が向上する。

0047

均平装置34は、センターフロート341と、サイドフロート342とを備える。センターフロート341およびサイドフロート342は、走行車体2の前進に伴い圃場面上を滑り、走行車体2の後方において圃場面を均す

0048

また、苗移植機1は、施肥装置6を備える。施肥装置6は、肥料ホッパ61と、肥料繰出部62と、肥料ホース63と、ブロア64とを備える。施肥装置6では、肥料ホッパ61で貯留している肥料を、肥料繰出部62で一定量ずつ繰り出し、肥料ホース63により苗植付部3側にブロア64で送風しつつ移送し、圃場に散布する。

0049

<無段変速機構(HST)51およびその周辺
次に、図3(a)、図3(b)、図4および図5を参照して無段変速機構(HST)51およびその周辺について説明する。図3は、無段変速機構(HST)51の説明図であり、(a)無段変速機構(HST)51を示す正面図、(b)無段変速機構(HST)51を示す左側面図である。図4は、無段変速機構(HST)51を示す拡大平面図である。

0050

図5は、トラニオンモータ検出部材512およびトラニオン検出部材515の説明図である。なお、図5には、図中左側となるトラニオンモータ検出部材512側を左側面視で示し、図中右側となるトラニオン検出部材515側を平面視で示している。

0051

上記したように、伝動部5は、HST51を備える。HST51は、HSTレバー282の操作位置(たとえば、走行位置や中立位置)に対応して車速調節可能である。図3(a)、図3(b)、図4および図5に示すように、HST51は、トラニオンモータ511と、トラニオンモータ検出部材512と、伝動ロッド513と、トラニオンアーム514と、トラニオン検出部材515とを備える。

0052

トラニオンモータ511は、電動モータであり、後述する伝動ロッド513を駆動して同じく後述するトラニオンアーム514を駆動する。

0053

図5に示すように、トラニオンモータ511は、駆動力を出力する出力部5111を備える。出力部5111は、トラニオンモータ511の出力軸511aにギヤ部5114を介して伝動可能に連結される。出力部5111は、連結端部5112と、揺動端部5113とを備える。連結端部5112は、出力軸511aに連結される。揺動端部5113は、伝動ロッド513に連結される。

0054

トラニオンモータ検出部材(以下、トラニオンモータセンサという)512は、トラニオンモータ511の回転を検出することで、トラニオンアーム514の位置(たとえば、走行位置や中立位置であり、走行位置の場合には走行速度の度合いを示す位置)を検出する。なお、図3(a)、図3(b)および図4には、トラニオンモータセンサ512を模式的に示している。

0055

図5に示すように、トラニオンモータセンサ512は、センサ部5121と、揺動部5122とを備える。センサ部5121は、たとえば、ポテンショメータであり、トラニオンモータ511の出力軸511aの回転量を検出する。揺動部5122は、出力部5111の連結端部5112に連結され、連結端部5112の回動に連動する。

0056

伝動ロッド513は、トラニオンモータ511の出力部5111の揺動端部5113に一端側が連結され、トラニオンアーム514に他端側が連結される。伝動ロッド513は、トラニオンモータ511とトラニオンアーム514との間に配置され、両者を連結している。

0057

トラニオンアーム514は、基端側の回動軸514aを中心に回動(揺動ともいう)可能であり、伝動ロッド513に先端側が連結される。トラニオンアーム514は、回動軸514aを中心に前後方向に回動することで、HST51の可変ポンプを調節する。

0058

トラニオン検出部材(以下、トラニオン中立センサという)515は、回動軸514aを中心に回動されるトラニオンアーム514の位置(たとえば、走行位置や中立位置であり、走行位置の場合には走行速度の度合いを示す位置)を直接検出する。なお、図3(b)および図4には、トラニオン中立センサ515を模式的に示している。

0059

図5に示すように、トラニオン中立センサ515は、センサ部5151と、揺動部5152とを備える。センサ部5151は、たとえば、ポテンショメータであり、トラニオンアーム514の回動軸514aの回転量を検出する。

0060

揺動部5152は、連結部材5153を介してトラニオンアーム514に連結され、トラニオンアーム514の回動に連動する。なお、トラニオン中立センサ515は、トラニオンアーム514の回動軸514aにセンサ部5151が直接取り付けらる構成としてもよい。また、トラニオン中立センサ515として、たとえば、トラニオンアーム514の位置を平面視の画像によって検出するモニタなどを採用することも可能である。

0061

走行車体2においては、HSTレバー282が、走行位置のうち減速側に操作されると、トラニオンアーム514が走行位置のうち減速側に位置することで減速し、走行位置のうち増速側に操作されると、トラニオンアーム514が走行位置のうち増速側に位置することで増速し、中立位置に操作されると、トラニオンアーム514が中立位置に位置することで停車する。

0062

また、走行車体2においては、HSTレバー282の中立操作時に、後述する制御部100(図6参照)により、トラニオンモータ511を駆動して伝動ロッド513を介してトラニオンアーム514を前後方向に微小範囲で所定時間(たとえば、5秒間)繰り返し動作させることでHST51において圧を抜く、いわゆる圧抜き制御を実行する。このように、HSTレバー282の中立操作時に圧抜き制御を実行することで、走行車体2の安定停止が可能となる。

0063

なお、図4に示すように、トラニオンアーム514には、操縦部28のブレーキペダル踏み込み操作によってトラニオンアーム514を中立位置に戻すために、ブレーキペダルの踏み込み操作に対応するワイヤ516a,516bが連結される。この場合、一方のワイヤ516aは前進時に作用し、他方のワイヤ516bは後進時に作用する。

0064

<トラニオン中立制御>
次に、図6を参照してトラニオン中立制御について説明する。図6は、トラニオン中立制御を実行する制御系の一例を示す機能ブロック図である。図6に示すように、走行車体2は、制御部100を備える。

0065

制御部100は、たとえば、各種プログラムや各種の必要データ類が格納された、ハードディスクやROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などで構成される記憶装置、CPU(Central Processing Unit)などを有する処理部をはじめROMやRAMなどで構成される複数のコントローラを備える。

0066

また、制御部100は、コントローラとして、たとえば、走行車輪である前輪21および後輪22の回転を制御して走行速度を制御する走行系ECU(Electronic Control Unit)やエンジンE(図1および図2参照)を制御するエンジンECU、作業機3(図1および図2参照)の昇降を制御する作業機昇降系ECUなどを備える。

0067

なお、苗移植機1(図1および図2参照)では、制御部100は、たとえば、植付装置32のクラッチの入切、植付装置32の植え付け動作、積載部33の横送り動作、施肥装置6の施肥動作、整地装置整地ロータ)の整地動作、深度センサによる機体位置などの各検出結果を用いることで、負荷の程度に対応する機体の安定停止を行うことができる。

0068

また、制御部100は、トラニオンモータセンサ512およびトラニオン中立センサ515について、それぞれの後進最高速度位置P´1,P1、中立位置P´0,P0、前進最高速度位置P´2,P2(図5参照)を記憶する。

0069

図6に示すように、制御部100は、トラニオンモータ511を駆動することでトラニオンアーム514を駆動し、トラニオンアーム514を駆動することで走行車輪(前輪21および後輪22)を駆動する。また、制御部100は、トラニオンモータセンサ512およびトラニオン中立センサ515の少なくともいずれかによってトラニオンアーム514の位置を検出する。

0070

図5戻り、トラニオンモータセンサ512は、トラニオンアーム514の回動範囲における後進最高速度位置(走行車体2後進時の最高速度の位置)P1から中立位置(走行車体2が停止する位置、速度ゼロの位置)P0を経て前進最高速度位置(走行車体2前進時の最高速度の位置)P2までを検出範囲とする。

0071

なお、トラニオンモータセンサ512は、トラニオンアーム514における後進最高速度位置P1、中立位置P0、前進最高速度位置P2に対応する出力部5111の揺動端部5113における後進最高速度位置P´1、中立位置P´0、前進最高速度位置P´2を検出する。

0072

トラニオン中立センサ515においても、トラニオンモータセンサ512と同様、トラニオンアーム514の後進最高速度位置P1から中立位置P0を経て前進最高速度位置P2までを検出範囲とする。

0073

トラニオンアーム514は、トラニオンモータ511から、伝動ロッド513を含むいくつものリンクを中継して動力が伝達されるため、リンクの経時変化によるガタやHST51における摺動抵抗の増加により、トラニオンモータ511の出力部5111のギヤの位置と実際のトラニオンアーム514の位置との間にずれが生じることがある。

0074

また、たとえば、走行中の負荷によりHSTクラッチ54が外れた場合やブレーキペダルを踏んで強制的にトラニオンアームを中立位置まで引き戻した場合などに、トラニオンモータセンサ512の検出値とトラニオン中立センサ515の検出値とがずれることがある。HSTクラッチ54が外れると、HSTクラッチ54が再び噛み合うまでトラニオンモータ511を駆動してもトラニオンアーム514が動かない。

0075

このため、制御部100は、トラニオンモータセンサ512の検出値がトラニオンアーム514の中立位置P0(図5参照)付近として設定された所定範囲外である場合には、トラニオンアーム514が中立位置P0付近でないと判定し、この場合、トラニオンモータセンサ512の検出値に基づいてHST51を制御する。

0076

また、制御部100は、トラニオンモータセンサ512の検出値がトラニオンアーム514の中立位置P0付近として設定された所定範囲内である場合には、トラニオンアーム514が中立位置P0付近であると判定し、この場合、トラニオン中立センサ515の検出値に基づいてHST51を制御する。

0077

また、制御部100は、トラニオンモータセンサ512の検出値とトラニオン中立センサ515の検出値とが所定値以上ずれている場合には、トラニオン中立センサ515の検出値にあわせるように、トラニオンモータセンサ512の検出値を補正する。

0078

また、図6に示すように、走行車体2は、HST51からの動力の伝達を入切するHSTクラッチ54を備える。制御部100は、トラニオンモータセンサ512の検出値からトラニオン中立センサ515の検出値に切り替える範囲を、HSTクラッチ54が外れていてもHSTクラッチ54により動力が伝達される範囲としている。

0079

制御部100は、トラニオンモータセンサ512との検出値とトラニオン中立センサ515の検出値とが所定値以上ずれた場合には、HSTクラッチ54が外れた、いわゆるクラッチ外れ(クラッチ抜けともいう)と判断する。

0080

ここで、図5および図7を参照して制御部100が「クラッチ外れ」を判断する場合の具体例について簡単に説明する。図7は、トラニオンアーム514のスイング(回動)方向のビット数を例示する表である。図7には、図5に示すような出力部5111の揺動端部5113、トラニオンモータセンサ512、トラニオンアーム514およびトラニオン中立センサ515の回動範囲(D1〜D6)を含む各ビット数を例示している。

0081

図7に示すように、トラニオンモータセンサ512(図7における「センサ:前」)およびトラニオン中立センサ515(図7における「センサ:後」)によって、トラニオンアーム514の回動方向のビット数を検出することができる。

0082

制御部100(図6参照)は、50bit以上のずれでクラッチ外れと判断する。図7に示す例では、制御部100は、たとえば、トラニオンモータセンサ512によってギヤ部5114(図5参照)が後進側に10°ずれたことが検出された場合(ギヤ部5114が「−40bit」の場合)、クラッチ外れと判断する。

0083

また、制御部100は、たとえば、トラニオンモータセンサ512によってギヤ部5114が前進側に10°ずれたことが検出された場合(ギヤ部5114が「+55bit」の場合)、クラッチ外れと判断する。

0084

図7に示す例では、制御部100は、トラニオンモータセンサ512の検出値からトラニオン中立センサ515の検出値に切り替える範囲を「中立(0bit)〜+30bit」と設定している。

0085

また、制御部100は、クラッチ外れと判断した場合にはエンジンE(図1および図2参照)を停止させるよう制御する。これにより、安全性を高めることができる。

0086

また、制御部100は、クラッチ外れと判断しても操縦部28(図1参照)のブレーキペダルが踏まれている場合はエンジンEを停止させない。ブレーキペダルが踏まれている場合は、トラニオンモータ511が中立位置に戻ろうとしてHSTクラッチ54が噛み合う方向に移動するため、すなわち、停車状態でHSTクラッチ54を正常な状態に復帰させよう動作しているため、エンジンEを停止させる必要がない。

0087

また、制御部100は、ブレーキペダルが踏まれていない状態でクラッチ外れを一定時間(たとえば、0.5秒間)継続して検出した場合、エンジンEを停止させるよう制御する。ブレーキペダルを踏み込むとブレーキペダルスイッチが物理的に押されるまである程度のストロークがあるが、踏み込み量に応じてワイヤ516a,516b(図4参照)が引っ張られてトラニオンアーム514が強制的に中立位置まで移動する。

0088

このため、ブレーキペダルの踏み込み途中でクラッチ外れと判断され、ブレーキペダルスイッチがまだ押されていないのでエンジンEが停止してしまう。このような場合に、制御部100がクラッチ外れを一定時間継続して検出した場合にエンジンEを停止させることで、ブレーキペダルを踏むたびにエンジンEが停止するのを防止することができる。

0089

また、制御部100は、トラニオンモータセンサ512の位置とトラニオン中立センサ515の位置とを比較し、トラニオンモータセンサ512がトラニオン中立センサ515よりも前進側にある場合、両者の差がクラッチ外れと判断するために設定された範囲(たとえば、50bit)を超えそうな場合は、HST51の前進側の出力を規制する。

0090

これにより、HSTクラッチ54が外れる方向にトラニオンモータ511が動いてHSTクラッチ54が完全に外れてしまうのを防止することができ、操縦者がクラッチ外れの違和感を感じ加速方向に操作しても、HSTクラッチ54は外れず、HSTクラッチ54が、停車により再び噛み合い、正常動作に復帰するようになる。

0091

また、制御部100は、トラニオンモータセンサ512の位置とトラニオン中立センサ515の位置とを比較し、トラニオンモータセンサ512がトラニオン中立センサ515よりも後進側にある場合、両者の差がクラッチ外れと判断するために設定された範囲(たとえば、50bit)を超えそうな場合は、HST51の後進側の出力を規制する。

0092

これにより、前進側にある場合と同様、HSTクラッチ54が外れる方向にトラニオンモータ511が動いてHSTクラッチ54が完全に外れてしまうのを防止することができ、操縦者がクラッチ外れの違和感を感じて加速方向に操作しても、HSTクラッチ54は外れず、HSTクラッチ54が、停車により再び噛み合い、正常動作に復帰するようになる。

0093

また、制御部100は、トラニオンモータセンサ512およびトラニオン中立センサ515のうちいずれか一方のセンサが故障した場合、他方のセンサによってHST51を制御する。これにより、いずれかのセンサが動かなくなっても走行や作業を継続することができ、作業効率の低下を抑えることができる。

0094

また、制御部100は、トラニオンモータセンサ512およびトラニオン中立センサ515のうちいずれかのセンサが故障した場合、エンジンEを停止させるよう制御する。このように、走行系のセンサに異常があれば、エンジンEを停止させて安全性を確保する。

0095

上記した実施形態によれば、トラニオン中立センサ515によってHST51におけるトラニオンアーム514の実際の位置を検出するため、トラニオンアーム514の位置を正確に検出することができる。この場合、トラニオンアーム514が中立位置P0にあることを正確に検出することで、走行車体2を確実に停止させることでき、制動性の低下を抑えることができる。

0096

また、HST51において圧抜き制御を行う場合に、トラニオンアーム514の位置を正確に検出することができるため、圧抜き制御の精度を向上させることができる。

0097

また、トラニオンモータセンサ512およびトラニオン中立センサ515の2つのセンサを用いてトラニオンアーム514の位置を検出することで、トラニオンアーム514の位置をさらに正確に検出することができる。

0098

また、トラニオンモータセンサ512の検出値とトラニオン中立センサ515の検出値との間にずれが生じている場合でも、トラニオンアーム514の実際の位置を検出するトラニオン中立センサ515の検出値を採用するため、トラニオンアーム514の中立位置P0を正確に検出することができる。

0099

また、トラニオンモータセンサ512の検出値がずれている場合にはトラニオンモータセンサ512の検出値を自動で補正することができる。

0100

さらに、制御部100がトラニオンモータセンサ512との検出値とトラニオン中立センサ515の検出値とが所定値以上ずれた場合にクラッチ外れと判断することで、これまで検出する手段がなく、作業者が感覚(HSTレバー282の操作感など)に頼っていたHSTクラッチ54のクラッチ外れの検出が可能となる。

0101

なお、上記した実施形態において、たとえば、走行車体2の操縦部28に報知部を備え、制御部100は、トラニオンモータセンサ512およびトラニオン中立センサ515のいずれか一方または両方が故障した場合に、報知部に報知させるよう制御する構成としてもよい。この場合の報知方法には、たとえば、ブザーを連続で鳴らす、モニタにエラー表示するなどがある。

0102

また、上記した実施形態では、作業車両1として「苗移植機」を例に挙げて説明したが、これに限定されず、たとえば、「トラクタ」や「コンバイン」のようなHSTを備える他の作業車両に上記構成を適用することも可能である。

0103

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

0104

1作業車両(苗移植機)
2走行車体
21前輪
22後輪
23メインフレーム
24エンジンカバー
25フロアステップ
26リアステップ
27操縦席
28操縦部
281ハンドル
282HSTレバー
29フロントカバー
3作業機(苗植付部)
31昇降機構
311リンク部
312昇降シリンダ
32植付装置
321植付爪
33積載部
34均平装置
341センターフロート
342サイドフロート
41 苗レール
42予備苗載せ台
5伝動部
51無段変速機構(HST)
511トラニオンモータ
511a出力軸
5111 出力部
5112連結端部
5113揺動端部
5114ギヤ部
512 トラニオンモータ検出部材(トラニオンモータセンサ)
5121 センサ部
5122揺動部
513伝動ロッド
514トラニオンアーム
514a回動軸
515トラニオン検出部材(トラニオン中立センサ)
5151 センサ部
5152 揺動部
5153連結部材
516aワイヤ
516b ワイヤ
52ベルト式伝動機構
53ミッションケース
54HSTクラッチ
6施肥装置
61肥料ホッパ
62肥料繰出部
63肥料ホース
64ブロア
100 制御部
E駆動源(エンジン)
P0中立位置
P1後進最高速度位置
P2前進最高速度位置

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