JP2013241183A

JP2013241183A - 農作業機

Info

Publication number: JP2013241183A
Application number: JP2013177406A
Authority: JP
Inventors: Makoto Inoue; 誠井上; Tomoyuki Kuroda; 智之黒田; Yasutaka Hikita; 康貴疋田; Mitsuhiko Tanji; 光彦丹治
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2013-12-05

Abstract

【課題】確実に停止することができ、走行安定性を確保した農作業機を提供する。
【解決手段】エンジン５の出力を変速して走行装置に伝達する無段変速装置２１と、該無段変速装置の変速比を変更する変速操作具１６と、前記走行装置に制動力を付与するブレーキ機構２３と、該ブレーキ機構を制動操作するブレーキペダル１７とを備えた農作業機において、前記ブレーキペダルを制動操作したときに、前記変速操作具が初期位置にあり、前記無段変速装置の油圧ポンプ２４の斜板２４ａが中立位置にあるとともに、エンジンの燃料噴射量を変更することによって、エンジンの回転数を制御する構成とした。
【選択図】図７

Description

本発明は、変速操作具の操作により変速比が変速される無段変速装置を備えた農作業機に関する。

従来、変速アクチュエータにより無段変速装置の変速制御を行う農作業機は公知である（例えば、特許文献１）。特許文献１における農作業機である田植機においては、変速ペダルの操作量をペダル位置センサ（検知手段）で検出し、その操作量に対応した位置に無段変速装置（無段変速機）のアームが位置するように変速アクチュエータを駆動制御することにより無段変速装置の変速制御を行う構成である。

また、クラッチとブレーキとを同一のペダル（ブレーキペダル）で操作する機構を搭載した農作業機は公知である。このような操作機構を搭載した農作業機においては、クラッチが切りの状態となった後、ブレーキが作動して制動される構成となっている。しかしながら、当該操作機構を搭載した農作業機は、傾斜地等を走行する際にブレーキペダルを徐々に踏込操作すると、ブレーキが作動していない状態であっても、クラッチが切れた状態となる場合があり、制動したい操縦者の意図に反して農作業機が動き出すおそれがあった。そのため、ブレーキペダルの踏込操作を行うことで、先にブレーキ装置が作動して制動され、次にクラッチが切りの状態となる農作業機がある（例えば、特許文献２）。

特許第４０９５３５６号公報特開２００３−２２０９３３公報

しかしながら、特許文献１のような変速アクチュエータにより無段変速装置を変速制御して走行速度を変更する農作業機においては、変速アクチュエータが動作異常等により駆動制御ができなくなると、クラッチの制御もできなくなる。そのため、ブレーキペダルの踏込操作を行ってもクラッチが切りの状態とはならないことから、ブレーキペダルを操作しても農作業機が移動してしまうという問題点があった。
また、特許文献２のような先にブレーキが作動して制動され、次にクラッチが切れた状態となる農作業機においては、変速アクチュエータの動作異常等により無段変速装置の制御ができなくなった場合でもブレーキペダルを踏込操作すれば先にブレーキが作動するため制動されるが、当該制動は、農作業機が低速で走行している場合には効果があるが、高速で走行している場合や急停止する場合には、ブレーキのみの制動では充分に制動効果が得られないという問題点があった。

そこで、本発明は、確実に停止することができ、走行安定性を確保した農作業機を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、エンジンの出力を変速して走行装置に伝達する無段変速装置と、該無段変速装置の変速比を変更する変速操作具と、前記走行装置に制動力を付与するブレーキ機構と、該ブレーキ機構を制動操作するブレーキペダルとを備えた農作業機において、前記ブレーキペダルを制動操作したときに、前記変速操作具が初期位置にあり、前記無段変速装置の油圧ポンプの斜板が中立位置にあるとともに、エンジンの燃料噴射量を変更することによって、エンジンの回転数を制御する構成としたものである。

請求項２においては、前記エンジンの燃料噴射量の変更は、燃料噴射装置のラック位置をソレノイドにより変更することによって行う構成としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、ブレーキペダルを制動操作したときに、変速操作具が初期位置にあり、無段変速装置の油圧ポンプの斜板が中立位置にあるとともに、エンジンの燃料噴射量を変更することによって、エンジンの回転数を制御する構成としたので、農作業機を確実に停止させることができ、走行安定性の確保を図ることができる。

田植機の側面図。田植機の平面図。走行変速ミッションの概略図。運転操作部と走行変速ミッションとの関係を示す概略図。図４のＶ−Ｖ視拡大断面図。図４のＶＩ−ＶＩ視拡大断面図。制御装置の制御構成を示すブロック図。

以下、農作業機を田植機としてその一実施形態について説明する。なお、田植機の他の農用作業車や建築用作業車等であっても構わない。

まず、田植機１の全体的な構成について、図１における矢印Ａ方向を前方向として説明する。

図１、図２に示すように、田植機１は多条植式の苗植装置２と走行機体３とで構成される。苗植装置２は、走行機体３の後部に上下方向に回転可能に装着され、適宜の上下位置で苗載台２ａの苗を複数の苗植付爪２ｂにより圃場に植え付けることができるように構成される。

走行機体３では、車体フレーム４が左右一対の前車輪６と、左右一対の後車輪７とで支持される。車体フレーム４には、エンジン５が搭載されるとともに、走行変速ミッション２０が搭載される。そして、エンジン５の出力が走行変速ミッション２０により適宜変速されたあと、各車輪６・７に伝達されるように構成される。これにより、走行機体３が走行可能とされる。

また、車体フレーム４には運転操作部１０が設けられる。運転操作部１０には座席１２、操縦ハンドル１３、変速レバー１４、表示パネル１５、変速操作具である変速ペダル１６、ブレーキペダル１７等が備えられる。変速ペダル１６およびブレーキペダル１７は、前方向への足踏み式のペダルであり、操縦ハンドル１３の右側で運転操作部１０の床面に左右に並べられて、車体フレーム４に枢着される。

図２に示すように、表示パネル１５は操縦ハンドル１３の近傍に配置される。表示パネル１５には、機体状況を表示する表示手段が備えられるとともに、後述する変速アクチュエータ６０の動作異常、苗や肥料の切れおよび肥料の詰まり等の問題が発生した場合に、これを操縦者に報知する報知手段が備えられる。

この報知手段は、例えば、図示せぬ表示ランプを表示パネル本体に設け、前述のような不具合が発生した場合に点灯または点滅するようにして構成される。ただし、報知手段は、ブザー等を表示パネル本体に設け、前述のような問題が発生した場合に報知音がなるようにして構成することも可能である。また、報知手段は表示パネルに限らず、別の部材に備えてもよい。

次に、変速を行う構成について説明する。

図３に示すように、走行変速ミッション２０には、油圧式の無段変速装置２１が備えられる。無段変速装置２１は、エンジン５の出力により駆動される可変式の油圧ポンプ２４と、この油圧ポンプ２４からの油圧にて駆動される油圧モータ２５とを有し、油圧ポンプ２４における斜板２４ａの傾斜角が変更されることによって、変速比を変更して、走行機体３の走行速度を変速させるように構成される。

なお、本実施形態においては、油圧式無段変速装置２１に遊星歯車機構からなる機械式変速装置３０が組み合わされて、油圧・機械式無段変速装置が構成される。

また、車体フレーム４の前部には、図４、図６に示すように、変速操作軸６３が横方向に延設されて、軸受にて回転自在に軸支される。変速操作軸６３には扇形歯車６２が固定されて、この扇形歯車６２と変速操作軸６３とが一体的に回転可能とされる。変速操作軸６３には、また、アーム６５がその基端部で固定されて、このアーム６５と変速操作軸６３とが一体的に回転可能とされる。

変速操作軸６３上の扇形歯車６２には、ピニオン６１が噛合される。ピニオン６１は、電動式モータからなる変速アクチュエータ６０により回転可能とされ、その回転により変速操作軸６３を扇形歯車６２を介して図６における矢印Ｃ方向、または図６における矢印Ｄ方向へ回転させることができるように構成される。

一方、変速操作軸６３上のアーム６５の先端部には、前後方向に延設された変速ロッド杆６７の前端部が枢着される。変速ロッド杆６７の後端部には長溝孔６７ａが前後方向に所定長さをもって形成される。この長溝孔６７ａに無段変速装置２１の変速アーム４７の先端部に設けられたピン４７ａが摺動自在に嵌入されて、変速ロッド杆６７の後端部と変速アーム４７の先端部とが係合される。変速アーム４７はその基部で油圧ポンプ２４の斜板２４ａ（図３）にトラニオン軸を介して連動連結される。

こうして、無段変速装置２１は、変速操作軸６３が回転されず、変速ロッド杆６７が後方に移動されないとき、または、変速操作軸６３が回転されて、変速ロッド杆６７が後方に移動されても、その移動量が長溝孔６７ａの所定長さを超えないとき、変速アーム４７およびトラニオン軸によって、油圧ポンプ２４の斜板２４ａを傾転させずに中立位置とし、各車輪６・７へ向けて出力を伝達しない中立状態となるように構成される。

無段変速装置２１は、変速ロッド杆６７が殆ど後方へ移動されていない状態で、変速操作軸６３が図６における矢印Ｃ方向へ回転されて、変速ロッド杆６７が後方へ移動され、その後方への移動量が長溝孔６７ａの所定長さを超えたとき、その時点から、変速アーム４７およびトラニオン軸によって、油圧ポンプ２４の斜板２４ａを変速ロッド杆６７の後方への移動量に基づいて傾転させて、変速比を増速側に変更し、走行速度を無段に増速させるように構成される。

無段変速装置２１は、変速ロッド杆６７が長溝孔６７ａの所定長さを超えて後方へ移動されている状態で、変速操作軸６３が図６における矢印Ｄ方向へ回転されて、変速ロッド杆６７が前方へ移動されたとき、変速ロッド杆６７の後方への移動量が長溝孔６７ａの所定長さを超えている間は、変速アーム４７およびトラニオン軸によって、油圧ポンプ２４の斜板２４ａを変速ロッド杆６７の前方への移動量に基づいて傾転させて、変速比を減速側に変更し、走行速度を無段に減速させるように構成される。

変速操作軸６３には、無段変速装置２１における油圧ポンプ２４の斜板２４ａの傾転角（変速アクチュエータ６０の回転角）を検知するための第二検出手段６６が設けられる。第二検出手段６６は、ポテンショメータ等の角度センサからなり、変速操作軸６３の回転角を検出することができるように構成される。

また、車体フレーム４の前部には、変速ペダル軸５１が横方向に延設されて、軸受にて回転自在に軸支される。変速ペダル軸５１には変速ペダル１６が連動機構５０を介して連動連結される。

変速ペダル１６は、ばね手段にて付勢され、運転操作部１０の床面で起立した状態となる初期位置に保持される。この変速ペダル１６に対しては、操縦者が初期位置にある変速ペダル１６を足にて前方向へ踏み込む踏込操作、操縦者が踏み込まれた状態の変速ペダル１６から足を外す踏込解除操作が行われる。

変速ペダル１６は、踏込操作が行われると、初期位置からばね手段に抗して前方向へ回転されて、変速ペダル軸５１を図５における矢印Ｅ方向へ回転させる一方、踏込解除操作が行われると、ばね手段にて元の初期位置に戻されて、変速ペダル軸５１を図５における矢印Ｆ方向へ回転させるように構成される。

変速ペダル軸５１には、変速ペダル１６の踏込操作量を検知するための第一検出手段５５が設けられる。第一検出手段５５は、ポテンショメータ等の角度センサからなり、変速ペダル軸５１の回転角を検出することができるように構成される。

また、走行変速ミッション２０には、油圧式無段変速装置２１から各車輪６・７への出力を伝達または遮断可能とするためのクラッチ機構２２（図３）が備えられるとともに、各車輪６・７に制動力を付与するブレーキ機構２３（図３）が備えられる。

走行変速ミッション２０には、ブレーキ機構２３に対する回転式の操作軸４５が設けられる。操作軸４５には作動部材４６が固定されて、この作動部材４６と操作軸４５とが一体的に回転可能とされる。作動部材４６はブレーキ機構２３に連動連結されるだけでなく、ワイヤー等を介してクラッチ機構２２とも連動連結される。

ブレーキ機構２３には、走行機体３に備えられたブレーキ入り部材７５（図３）も連動連結される。クラッチ機構２２には、走行機体３に備えられたクラッチ切り部材７６（図３）も連動連結される。

そして、作動部材４６は、操作軸４５とともに回転して所定回転位置にあるとき、ブレーキ機構２３を作動状態にすると同時にクラッチ機構２２を切状態にする停止状態となる一方、別の所定回転位置にあるとき、ブレーキ機構２３を非作動状態にすると同時にクラッチ機構２２を入状態にする走行状態となるように構成される。作動部材４６はばね手段により走行状態となるように付勢される。

このようにクラッチ機構２２およびブレーキ機構２３の両方に対する作動部材４６には、受け片４６ａが一体的に設けられる。受け片４６ａには、変速ロッド杆６７が前後方向に摺動自在に挿通される。変速ロッド杆６７の受け片４６ａよりも後方に位置する部分には、ストッパー片６７ｂが設けられて、このストッパー片６７ｂと受け片４６ａとが当接可能とされる。

変速操作軸６３が回転されず、変速ロッド杆６７が後方に移動されないとき、つまり変速ペダル１６が初期位置に保持され、その踏込操作が行われないとき、作動部材４６は、ばね手段に抗するように、ストッパー片６７ｂに当接されて回転を規制されて、ブレーキ機構２３を作動状態にすると同時にクラッチ機構２２を切状態にする停止状態に保持される。

変速操作軸６３が回転され、変速ロッド杆６７が後方に移動されたとき、つまり変速ペダル１６の踏込操作が行われたとき、作動部材４６は、ストッパー片６７ｂの後方への移動にともなってばね手段により回転されて、ブレーキ機構２３を非作動状態にすると同時にクラッチ機構２２を入状態にする走行状態に変更される。

また、車体フレーム４の前部には、ブレーキ軸７０が横方向に延設されて、軸受にて回転自在に軸支される。ブレーキ軸７０にはブレーキペダル１７が連動連結される。

ブレーキペダル１７は、ばね手段にて付勢され、運転操作部１０の床面上で起立した状態となる初期位置に保持される。このブレーキペダル１７に対しては、操縦者が初期位置にあるブレーキペダル１７を足にて前方向へ踏み込む踏込操作、操縦者が踏み込まれた状態のブレーキペダル１７から足を外す踏込解除操作が行われる。

ブレーキペダル１７は、踏込操作が行われると、初期位置からばね手段に抗して前方向へ回転されて、ブレーキ軸７０を図５における矢印Ｍ方向へ回転させる一方、踏込解除操作が行われると、ばね手段により後方向へ回転されて元の初期位置に戻され、ブレーキ軸７０を図５における矢印Ｍ方向と逆方向へ回転させるように構成される。

ブレーキ軸７０には、アーム７１がその基端部で固定される。アーム７１の先端部には、前後方向に延設されたブレーキロッド杆７２の前端部が枢着される。ブレーキロッド杆７２の後端部は作動部材４６の係止片４６ｂに前後方向に摺動自在に挿通される。

係止片４６ｂは作動部材４６に一体に設けられる。ブレーキロッド杆７２の係止片４６ｂよりも後方へ位置する部分には、ストッパー７２ａが設けられて、このストッパー７２ａと係止片４６ｂとが当接可能とされる。

ブレーキ軸７０が回転されず、ブレーキロッド杆７２が前方に移動されないとき、つまりブレーキペダル１７が初期位置に保持され、その踏込操作が行われないとき、作動部材４６の、ブレーキ機構２３を作動状態にすると同時にクラッチ機構２２を切状態にする停止状態から、ブレーキ機構２３を非作動状態にすると同時にクラッチ機構２２を入状態にする走行状態への自由な作動が許容される。

ブレーキ軸７０が回転され、ブレーキロッド杆７２が前方に移動されたとき、つまりブレーキペダル１７の踏込操作が行われたとき、作動部材４６は、ブレーキ機構２３を非作動状態にすると同時にクラッチ機構２２を入状態にする走行状態であれば、ばね手段に抗して回転されて、変速ロッド杆６７の移動位置にかかわらず、つまり変速ペダル１６の踏込操作よりも優先して、強制的に停止状態に変更される。

また、走行機体３には、制御装置８０（図７）が備えられる。この制御装置８０には、第一検出手段５５、第二検出手段６６、電動式モータからなる変速アクチュエータ６０が接続される。制御装置８０には、さらにブレーキ入り部材７５、クラッチ切り部材７６が接続される。

制御装置８０は、第一検出手段５５に基づいて変速ペダル１６の踏込操作量を検知し、その検知結果に基づいて無段変速装置２１における油圧ポンプ２４の斜板２４ａの傾転角があらかじめ設定された設定角となるように、変速アクチュエータ６０を回転駆動させるように構成される。制御装置８０は、また、第二検出手段６６に基づいて油圧ポンプ２４の斜板２４ａの傾転角を検知するように構成される。

このような構成において、変速ペダル１６の踏込操作が行われないときには、変速操作軸６３が回転されず、変速ロッド杆６７が後方に移動されない。そのため、走行変速ミッション２０における無段変速装置２１の変速アーム４７が回転せず、無段変速装置２１の油圧ポンプ２４の斜板２４ａが中立位置となる。つまり、無段変速装置２１が各車輪６・７へ向けて出力を伝達しない中立状態となる。

しかも、変速ペダル１６の踏込操作が行われないときには、作動部材４６が停止状態となって、ブレーキ機構２３が作動状態となると同時に、クラッチ機構２２が切状態となる。これにより、無段変速装置２１（油圧・機械式無段変速装置）から各車輪６・７への出力が遮断されることとなる。したがって、走行機体３は走行せずに停止状態となる。

走行機体３が停止状態である場合に、変速ペダル１６の踏込操作が行われると、まず、変速ペダル軸５１が図５における矢印Ｅ方向に回転し、第一検出手段５５がこの回転よる変速ペダル軸５１の回転角を検出する。制御装置８０は、この第一検出手段５５の検出値を取得し、これに基づいて変速ペダル１６の踏込操作量を検知する。

そして、変速アクチュエータ６０が、制御装置８０により変速ペダル１６の踏込操作量に基づいて一方向に回転駆動する。この変速アクチュエータ６０の回転駆動にともなって変速操作軸６３が図６における矢印Ｃ方向に回転し、変速ロッド杆６７が図６における矢印Ｇ方向へ移動し始める。

変速ロッド杆６７の後方への移動量が、その後端側の長溝孔６７ａの所定長さを超えると、ストッパー片６７ｂが後方へ移動する。その結果、ストッパー片６７ｂにてばね手段による回転を規制されていた作動部材４６が回転し、走行状態となって、ブレーキ機構２３が非作動状態になると同時に、クラッチ機構２２が入状態になる。これにより無段変速装置２１から各車輪６・７へ出力が伝達可能となる。

このときには、変速アーム４７が後方に回転し、無段変速装置２１における油圧ポンプ２４の斜板２４ａが、その傾転角が変速ペダル１６の踏込操作量に応じた設定角となるように、トラニオン軸を介して傾転する。これにより、無段変速装置２１がその変速比を増速側に変更し、変速した出力を各車輪６・７へ伝達する。したがって、走行機体３は走行を始める。

つづいて、変速ペダル１６の踏込操作量が大きくなるに従って変速ロッド杆６７がさらに後方へ移動すると、無段変速装置２１における油圧ポンプ２４の斜板２４ａがより大きな設定角となるように傾転する。この際、制御装置８０は斜板２４ａの傾転角を第二検出手段６６の検出値に基づいて随時検知する。これにより、無段変速装置２１が変速比を増速側により大きく変更し、変速した出力を各車輪６・７へ伝達する。したがって、走行機体３の走行速度が増速する。

このような状態で、変速ペダル１６の踏込解除操作を行うと、変速ペダル軸５１が図５における矢印Ｆ方向に回転し、第一検出手段５５がこの回転よる変速ペダル軸５１の回転角を検出する。制御装置８０は、第一検出手段５５の検出値を取得して、これに基づいて変速ペダル１６の踏込操作量を検知する。

そして、変速アクチュエータ６０が、制御装置８０により変速ペダル１６の踏込操作量に基づいて前記とは逆方向に回転駆動する。変速アクチュエータ６０の回転駆動にともなって変速操作軸６３が図６における矢印Ｄ方向に回転し、変速ロッド杆６７が図６における矢印Ｈ方向へ移動する。

変速ロッド杆６７の前方への移動にともなって、変速アーム４７が前方に回転し、無段変速装置２１における油圧ポンプ２４の斜板２４ａが、その傾転角が変速ペダル１６の踏込操作量に応じた設定角となるように、トラニオン軸を介して傾転する。これにより、無段変速装置２１がその変速比を減速側に変更し、変速した出力を各車輪６・７へ伝達する。したがって、走行機体３の速度が減速する。

変速ペダル１６が元の初期位置まで戻った時点で、変速アーム４７も元の位置に戻り、無段変速装置２１の油圧ポンプ２４の斜板２４ａが中立位置となる。また、作動部材４６が変速ロッド杆６７のストッパー片６７ｂにより停止状態に保持されて、ブレーキ機構２３が作動状態となると同時に、クラッチ機構２２が切状態となる。したがって、走行機体３の走行が停止する。

次に、エンジン５の回転数を変更する構成について説明する。

図６に示すように、扇形歯車６２にカム溝６２ａが円周方向に延びるように形成される。ここで、カム溝６２ａは、その始端部を扇形歯車６２の中心である変速操作軸６３と所定距離をとって配置する一方、終端部を始端部よりも変速操作軸６３に近づけて配置して、始端部から終端部に向かうに従って変速操作軸６３に近づくように傾斜状に形成される。

このカム溝６２ａには、車体フレーム４に回転自在に軸支され横軸６３ｂから延出される第一アーム６３ｃの先端部が摺動自在に係合される。そして、横軸６３ｂに固着された第二アーム６３ｄが、エンジン５におけるアクセルレバー５ａと、ワイヤー５ｂ等を介して連動連結される。

この構成において、扇形歯車６２が図６における矢印Ｃ方向へ回転する、つまり走行速度が増速するのに応じて、カム溝６２ａに沿って第一アーム６３ｃが移動し、これにともなう第二アーム６３ｄの回転によりアクセルレバー５ａがその戻しばね手段５ｃに抗して図６における矢印J 方向に回転する。したがって、エンジン５における回転数が、アイドル回転から走行速度の増速に比例して自動的に増速する。

一方、扇形歯車６２が図６における矢印Ｄ方向へ回転する、つまり走行速度が減速するのに応じて、カム溝６２ａに沿って第一アーム６３ｃが移動し、これにともなう第二アーム６３ｄの回転によりアクセルレバー５ａがその戻しばね手段５ｃにて前記とは逆の図６における矢印Ｋ方向に戻り回転する。したがって、エンジン５における回転数が、走行速度の減速に比例して自動的に減速し、走行が停止したときにアイドル回転になる。

このように、本実施形態において、田植機１は、エンジン５の回転数を走行変速ミッション２０における変速動作に応じて自動的に変更するように構成される。なお、田植機１は、アクセルレバー５ａを手動で回動操作することによって、エンジン５の回転数を任意に変更することができるようにも構成される。

次に、制御構成について説明する。

図７に示すように、制御装置８０には、第一検出手段５５と、第二検出手段６６と、最高速度設定器７７と、走行速度検知手段８６、エンジン回転数検知手段８７とが接続される。制御装置８０には、また、変速アクチュエータ６０と、表示パネル１５と、エンジン回転数制御手段８５と、ブレーキ入り部材７５と、クラッチ切り部材７６とが接続される。

最高速度設定器７７は、運転操作部１０に設けられたダイヤル等からなり、田植機１の最高速度を設定することができるように構成される。走行速度検知手段８６は、車軸等の回転数を検出する回転数センサ等からなり、その検出値から田植機１の走行速度を検知することができるように構成される。

エンジン回転数検知手段８７は、エンジン５の出力軸の回転数を検出する回転数センサ等からなり、その検出値からエンジン５の回転数を検知することができるように構成される。

エンジン回転数制御手段８５は、本実施形態の田植機１におけるエンジン５がディーゼルエンジンであることから、燃料噴射装置からなり、ソレノイドによりラック位置を変更して燃料噴射量を変更することによって、前述のアクセルレバー５ａを用いた機構とは別に、エンジン５のエンジン回転数を調節して制御することができるように構成される。ただし、エンジン回転数制御手段は、エンジンに応じてそのエンジン回転数を調節して制御することができるものであればよい。

ブレーキ入り部材７５は、電動式のモータやシリンダ、または電磁バルブで制御される油圧シリンダ等からなり、その作動によりブレーキ機構２３を非作動状態から作動状態に切り替えることができるように構成される。ただし、ブレーキ入り部材７５は、作動部材４６によるブレーキ機構２３の動作と干渉することなく、当該ブレーキ装置２３を動作させることができるように設けられる。

クラッチ切り部材７６は、電動式のモータやシリンダ、または電磁バルブで制御される油圧シリンダ等からなり、その作動によりクラッチ機構２２を入状態から切状態に切り替えることができるように構成される。ただし、クラッチ切り部材７６は、作動部材４６によるクラッチ機構２２の動作と干渉することなく、当該主クラッチ機構２２を動作させることができるように設けられる。

そして、制御装置８０は、前述のように第一検出手段５５に基づく変速ペダル１６の踏込操作量に応じて、変速アクチュエータ６０を回転駆動させ、この変速アクチュエータ６０により無段変速装置２１の変速比を変更するように構成される。その上、次のような制御を行うように構成される。この制御において、制御装置８０は、まず第一検出手段５５に基づいて変速ペダル１６の踏込操作量を検知し、変速ペダル１６が初期位置にあるか否かを判定する。

その結果、変速ペダル１６の踏込解除操作が行われて、変速ペダル１６が初期位置に戻っているとき、即ち変速ペダル１６の非操作時には、制御装置８０は、ブレーキ入り部材７５を作動させるとともに、クラッチ切り部材７６を作動させる。このブレーキ入り部材７５の作動によりブレーキ機構２３が作動状態になると同時に、クラッチ切り部材７６の作動によりクラッチ機構２２が切状態になる。

また、変速ペダル１６の踏込操作が行われて、変速ペダル１６が回転しているとき、制御装置８０は、その際の変速ペダル１６の踏込操作量に対応する目標の走行速度を算出して、所定時間経過後に、目標の走行速度と走行速度検知手段８６に基づく実際の走行速度とを比較し、その目標の走行速度と実際の走行速度との差が許容範囲内であるか否かを判定する。

なお、変速ペダル１６の踏込操作時、前述のように作動部材４６等からなる連動機構によって、ブレーキ機構２３は非作動状態となり、クラッチ機構２２は入状態となる。

その結果、許容範囲内である場合、制御装置８０は、変速アクチュエータ６０の動作を正常と判断する。一方、許容範囲でない場合、制御装置８０は、変速アクチュエータ６０の動作を異常と判断し、表示パネル１５に変速アクチュエータ６０の動作異常が発生していることを表示させる。これにより、表示パネル１５が変速アクチュエータ６０の動作異常を操縦者に報知する。

また、このとき、制御装置８０は、変速ペダル１６の操作、即ち踏込操作または踏込解除操作が継続して行われているか否かを、第一検出手段５５に基づく変速ペダル１６の踏込操作量に基づいて判定する。

その結果、変速ペダル１６の操作が継続して行われておらず、変速ペダル１６が非操作状態となっている場合、制御装置８０は、ブレーキ入り部材７５およびクラッチ切り部材７６を作動させる。これにより、ブレーキ機構２３が作動状態になると同時に、クラッチ機構２２が切状態になり、走行速度が減速し、走行が停止することとなる。

一方、変速ペダル１６の操作が継続して行われている場合、制御装置８０は、エンジン回転数制御手段８５をエンジン回転数検知手段８７に基づくエンジン回転数が第一の所定値を超えて第二の所定値以下となるように適宜に制御する。これらのエンジン回転数の所定値はあらかじめ適宜に設定される。これにより、エンジン５におけるエンジン回転数が所定の範囲に制限される。

その後、制御装置８０は、最高速度設定器７７にてあらかじめ設定された設定走行速度と、走行速度検知手段８６に基づく実際の走行速度とを比較し、実際の走行速度が設定走行速度を超えているか否かを判定する。

その結果、実際の走行速度が設定走行速度を超えている場合、制御装置８０は、再びエンジン回転数制御手段８５をエンジン回転数検知手段８７に基づくエンジン回転数が第一の所定値を超えて第二の所定値以下となるように適宜に制御する。一方、実際の走行速度が設定走行速度を超えていない場合、制御装置８０は、エンジン回転数制御手段８５をエンジン回転数が所定の範囲内に維持されるように適宜に制御する。これにより、走行速度が設定速度を最高速度として所定の範囲内に制限されながら、走行が続けて行われる。

なお、本実施形態において、変速アクチュエータ６０の動作異常を検知する手段は、制御装置８０と第一検出手段５５と走行速度検知手段８６とを用いて構成しているが、例えば、制御装置８０と第一検出手段５５と第二検出手段６６とを用いて構成することも可能である。

この場合、制御装置８０は、第一検出手段５５に基づく変速ペダル１６の踏込操作量に対応する、無段変速装置２１の油圧ポンプ２４における斜板２４ａの目標の傾斜角と、第二検出手段６６に基づく実際の傾斜角とを比較し、これらの目標の傾斜角と実際の傾斜角との差が許容範囲内である場合、変速アクチュエータ６０の動作を正常と判断し、許容範囲でない場合、変速アクチュエータ６０の動作を異常と判断するものとなる。

以上のように、本発明の一実施形態に係る田植機１は、エンジン５の出力を変速して走行装置としての各車輪６・７に伝達する無段変速装置２１と、変速ペダル１６の操作量に基づいて無段変速装置２１の変速比を変更する変速アクチュエータ６０とを備える作業車両であって、前車輪６に制動力を付与するブレーキ機構２３と、無段変速装置２１から前車輪６および後車輪７への出力の伝達または遮断を行うクラッチ機構２２と、ブレーキペダル１７の操作によってブレーキ機構２３の作動状態およびクラッチ機構２２の入切状態を同時に切り替える作動部材４６等からなる機械式連動機構と、ブレーキ機構２３を作動状態に切り替えるブレーキ入り部材７５と、クラッチ機構２２を切状態に切り替えるクラッチ切り部材７６と、変速ペダル１６の非操作時に、ブレーキ入り部材７５をブレーキ機構２３が作動状態になるように作動させると同時に、クラッチ切り部材７６をクラッチ機構２２が切状態になるように作動させる制御装置８０とを備えるものとされる。

これにより、走行中に故障等の理由で変速アクチュエータ６０の動作異常が発生した場合に、ブレーキペダル１７の操作によってブレーキ機構２３を作動させると同時にクラッチ機構２２を切状態として、走行速度を減速、さらには走行を停止させることが可能となる。しかも、ブレーキペダル１７の操作が遅れた場合でも、変速ペダル１６を非操作状態にするだけで、制御装置８０によりブレーキ入り部材７５およびクラッチ切り部材７６を作動させて、自動的にブレーキ機構２３を作動させると同時にクラッチ機構２２を切状態とし、走行速度を減速、さらには走行を停止させることが可能となる。したがって、変速アクチュエータ６０の動作異常が発生した場合であっても、走行速度を減速して走行を速やかにかつ確実に停止することができ、走行安定性を確保することができる。

さらに、田植機１が停止している状態において、変速ペダル１６が非操作時である間は、制御装置８０によりブレーキ入り部材７５およびクラッチ切り部材７６を作動させて、ブレーキ機構２３を作動させると同時にクラッチ機構２２を切状態とし、田植機１の停止状態を維持することが可能となる。したがって、意図せぬ走行開始を防止することができる。なお、変速アクチュエータ６０の動作異常が発生していない場合でも、障害物が直前に迫ったときや畦越えを行うとき等で急停止を行いたいときには、前述のように変速ペダル１６を非操作状態とするだけで、走行を速やかにかつ確実に停止することが可能となる。

田植機１は、また、変速アクチュエータ６０の動作異常を検知する動作異常検知手段と、変速アクチュエータ６０の動作異常を報知する報知手段を兼ねる表示パネル１５とを設け、前記動作異常検知手段が変速アクチュエータ６０の動作異常を検知したとき、表示パネル１５により操縦者に報知するものとされる。前記動作異常検知手段は、例えば前述のように、制御装置８０と第一検出手段５５と走行速度検知手段８６とを用いて構成される。

これにより、走行中に故障等の理由で変速アクチュエータ６０の動作異常が発生した場合に、操縦者がその動作異常を認識することが可能となる。したがって、変速アクチュエータ６０の動作異常に即座に対応することができ、走行安定性を確保することができる。

田植機１は、変速アクチュエータ６０の動作異常を検知する動作異常検知手段と、エンジン５のエンジン回転数を制御する回転数制御装置としての燃料噴射装置（エンジン回転数制御手段８５）とを設け、前記動作異常検知手段が変速アクチュエータ６０の動作異常を検知したとき、燃料噴射装置（エンジン回転数制御手段８５）によりエンジン回転数を所定値以下に制限するものとされる。前記動作異常検知手段は、例えば前述のように、制御装置８０と第一検出手段５５と走行速度検知手段８６とを用いて構成される。

これにより、走行中に故障等の理由で変速アクチュエータ６０の動作異常が発生した場合であっても、変速ペダル１６の操作を継続して、走行を停止させないときは、エンジン回転数の制限にともなって、走行速度も所定の範囲内に制限することが可能となる。したがって、走行速度の急激な増速を防止しながら走行を続けることができ、走行安定性を確保することができる。その結果、例えば圃場の中央付近を走行しているとき、作業中に変速アクチュエータ６０の動作異常が発生した場合であっても、田植機１を圃場から脱出させることができる。

１田植機
５エンジン
１６変速ペダル
１７ブレーキペダル
２１無段変速装置
２３ブレーキ機構
８０制御装置
８５エンジン回転数制御手段

Claims

エンジンの出力を変速して走行装置に伝達する無段変速装置と、該無段変速装置の変速比を変更する変速操作具と、前記走行装置に制動力を付与するブレーキ機構と、該ブレーキ機構を制動操作するブレーキペダルとを備えた農作業機において、
前記ブレーキペダルを制動操作したときに、
前記変速操作具が初期位置にあり、
前記無段変速装置の油圧ポンプの斜板が中立位置にあるとともに、
エンジンの燃料噴射量を変更することによって、エンジンの回転数を制御する構成とした
ことを特徴とする農作業機。
前記エンジンの燃料噴射量の変更は、燃料噴射装置のラック位置をソレノイドにより変更することによって行う構成としたことを特徴とする請求項１記載の農作業機。