JP2507947B2 - 移動車両の前輪増速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は動力車両の前輪増速装置に関するものであ
る。

この発明は、移動農機の前後車輪を全輪駆動し、ハン
ドル操作やブレーキ操作や作業部の操作等により判断す
る旋回操作と連動して前車輪の回転周束を略２倍程度に
増速し、次に旋回戻し操作と連動して元の直進時の前車
輪の回転周速と同じ等速状態に連動復帰する、いわゆる
倍速ターンやスピンターンと呼称される前輪増速機構を
内装するものにおいて、必要に応じ、機体の進行方向に
より連動切り替わりを早めに等速側に戻したり、再度の
増速側への切り替わりを牽制したり、増速後の等速への
戻りを早く切り換えたりする移動農機前輪増速機構に於
ける運転容易化装置に関する。

［従来技術］ 従来の、いわゆる倍速ターンやスピンターンと呼称さ
れる移動農機の前後車輪を全輪駆動し、ハンドル操作や
ブレーキ操作や作業部の操作等により判断する旋回操作
と連動して前車輪の回転周速を略２倍程度に増速し、次
に旋回戻し操作と連動して元の直進時の前車輪の回転周
速と同じ等速状態に連動復帰する前輪増速機構は、直進
状態から圃場端でステアリングハンドルを一定角度舵取
り操作すると前者輪動力系が倍速に切り替えられ、この
一定角度以上にステアリングハンドルを保持している間
倍速回転を保持し旋回し、一定角度以下にステアリング
ハンドルの舵取り角度を戻すことにより旋回をやめなが
ら前車輪を元の等速の周速に戻していた。

このように、等速と倍速の前車輪動力系切替えをステ
アリングハンドルのある一定角度位置で切り替えてい
た。

［発明が解決しようとする課題］ このような従来装置では、直進してきた圃場の端部
で、作業機を吊り上げると同時にステアリングハンドル
を一定角度以上操舵して前車輪を略２倍速の周速度で回
転するよう変速し、しかも小廻りを行なうため最大舵取
り近傍部まで舵取り操舵をしている。

そして、このまま180度方向に旋回完了近くになる
と、ステアリングハンドルを大慌てで戻しているが、略
２倍の速度で旋回する倍速ターンにより切り込みすぎ
て、前回耕耘した既耕地に対して平行に進ませる条合わ
せが大変難かしいという不具合を生じている。

このとき、舵角の切り込み過ぎを防ぐため、ステアリ
ングハンドルを早めに一定角度まで戻して倍速ターンを
等速にすると、旋回速度はゆっくりになるが舵取り角度
が一定以下に成り、枕地を多く必要とする不具合を生じ
る。

また、この条合わせ中に、操作不慣れにより進行方向
を一定角度以上修正すると、直進修正中であるのにも拘
らず、倍速ターンがその都度何度でも作動して、更に移
動農機本体の進行方向を大きく狂わせてしまう不具合を
生じる。

［課題を解決するための手段］ この発明は、従来装置の欠点を解消するために提案す
るものであって、次のような技術的手段を講じた。

即ち、第１の発明は、前輪１の回転周速が後輪２の回
転周速が略等しい前後輪等速四駆状態Ｂと、前輪１の回
転周速が後輪２の回転周速よりも早い前輪増速状態Ａと
に切替可能な前輪増速機構３を備え、機体の旋回操作に
連動して前記前輪増速機構３を、等速四駆状態Ｂから前
輪増速状態Ａに切り替えるよう連動された動力車両にお
いて、機体の進行方向を検出するセンサー５を設け、こ
のセンサー５の検出結果に基づいて、前輪増速状態Ａに
ある前記前輪増速機構３を強制的に等速四駆状態Ｂに切
り替える手段を設けたことを特徴とする移動車両の前輪
増速装置の構成とした。

そして、第２の発明は、前輪１の回転周速と後輪２の
回転周速が略等しい前後輪等速四駆状態Ｂと、前輪１の
回転周速が後輪２の回転周速よりも早い前輪増速状態Ａ
とに切替可能な前輪増速機構３を備え、機体の旋回操作
に連動して前記前輪増速機構３を、等速四駆状態Ｂから
前輪増速状態Ａに切り替えるよう連動された動力車両に
おいて、前記前輪増速機構３が前輪増速状態Ａから等速
四駆状態Ｂに切り替わる際に、作動を開始するタイマー
６を設け、このタイマー６が作動している間は、前輪増
速状態Ａへの切り替わりを牽制する手段を設けたことを
特徴とする移動車両の前輪増速装置の構成とした。

［発明の効果］ この発明は、このような構成により、次のような技術
的効果を奏する。即ち、第１の発明においては、機体の
進行方向を検出するセンサー５の検出結果に基づいて、
前輪増速状態Ａにある前記前輪増速機構３を強制的に等
速四駆状態Ｂに切り替える手段が設けられているので、
機体の進行方向の変更をセンサー５が検出することによ
って自動的に旋回速度が遅くされることになり、旋回直
後の条合わせが容易になる。

また、第２の発明においては、前記前輪増速機構３が
前輪増速状態Ａから等速四駆状態Ｂに切り替わる際に、
作動を開始するタイマー６が設けられ、このタイマー６
が作動している間は、前輪増速状態Ａへの切り替わりが
牽制されるので、旋回操作終了直後に前輪増速状態Ａか
ら等速四駆状態Ｂに切り替わった後、スタリングハンド
ルを大きく操作して軌道修正しても、一定時間は前輪増
速状態Ａに移行することがないから、前輪で枕地を荒ら
すことがなく、不慣れな者でも容易に条合わせを行うこ
とができる。

［実施例］ 以下に、図面を参照して、この発明の実施例を例示的
に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特
に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれ
らのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に
過ぎない。

図例は、農用トラクター９の前輪増速機構３に、この
発明を折り込んだものである。

まず、第１項発明について説明する。農用トラクター
９の前後端には、左右の前車輪1,1と左右の後車輪2,2が
配設され、その前後車輪1,2間を伝動ケース10やボンネ
ット11等の機枠４で連結している。

12は操舵用のステアリングハンドル、13は座席であ
る。

14はロータリー耕耘具であって、下端部に耕耘爪15,1
5・・・を複数本取り付けた耕耘軸16を主体とし、農用
トラクター９の端部に上下動自在に取付けられる。

機枠４上には、振動ジャイロやオートジャイロ等の角
速度センサーである回動角センサー５が取り付けられ、
農用トラクター９の直進方向である基準進行方向（Ｐ）
に対する機体の旋回回動角（θ）を逐次読み取って、CP
U17部に入力している。

19は倍速解除角設定ボルュームであって、ここで設定
した角度と旋回回動角（θ）が一致すると、前車輪１の
増速（Ａ）が等速（Ｂ）に切り替わるようCPU17よりア
クチュエーター20に指令を発する。

前記ステアリングハンドル12の伝動系には、ステアリ
ング操舵角を読み取るステアリングセンサー18を設けて
いる。

前記伝動ケース10内には前輪倍速機構３が内装され、
直進状態では、前後の車輪1,2の周速が略同速度と成っ
ており、旋回時には、前車輪１の周速が直進時の略２倍
で回転するよう、伝動ケース10内で増速（Ａ）と等速
（Ｂ）とに変速切替え自在としている。

この変速切替えのひとつは、ステアリングホイル12の
伝動系に設けたステアリングセンサー18の一定以上の操
舵角度によって、アクチュエーター20を介して増速
（Ａ）が「入りR1」され、ステアリングセンサー18の一
定以下への操舵角度戻しによって増速（Ａ）が「切り」
されながら等速（Ｂ）が「入りR2」される出力指令
「Ｒ」で制御される。

この変速切替えのふたつめは、回動角センサー５によ
って行なわれ、倍速解除角設定ボリューム19で設定した
角度と、回動角センサー５が読み取った基準進行方向
（Ｐ）に対する回動角（θ）が一致すると、前車輪１の
増速（Ａ）の「入りR1」が等速（Ｂ）側への「入りR2」
にアクチュエーター20を介して切り替わる出力指令
「Ｓ」で制御される。

次に、第２項発明について第１項と異なる点のみ説明
する。

第２項発明のものは、機枠４部に回動角センサー５を
設けていない代り、伝動ケース10の機枠４部に増速牽制
用のタイマー６を取付け、前輪増速機構３が増速（Ａ）
「入りR1」状態から元の等速（Ｂ）「入りR2」状態に切
り替わる際、この切り替わりと同時に一定時間に亘って
タイマー６を作動し、このタイマー６作動中は前記の前
輪増速機構３の再度の増速（Ａ）「入りR1」状態への切
り替わりを牽制し、等速（Ｂ）「入りR2」状態を維持す
る出力指令「T1」から成る、みっつめの変速制御を行な
う。

これにより、タイマー６作動中は、ステアリングハン
ドル12を大きく左右に一定角度以上操舵しても増速
（Ａ）に変速せず、農用トラクター９の進行方向を調整
することができる。

ここで、ステアリングセンサー18の切り角度が一定以
上操舵されるとき増速（Ａ）「入りR1」と、ステアリン
グセンサー18の切り角度が一定以下まで戻し操舵される
とき等速（Ｂ）「入りR2」指令を発して旋回する、従来
装置の前輪増速機構を第９図により説明する。

農用トラクター9aが基準進行方向Paに略沿って圃場端
近傍まで接近すると、ロータリー耕耘具14aを吊り上げ
ながらステアリングハンドル12を操舵し、この操舵角度
をステアリングセンサー18で読み取りながら一定以上の
操舵角になると、前車輪１の周速度を略２倍に増速
（Ａ）する。ここまでは、本発明と同構成である。

そして、左右前車輪1,1を早く回しながらさらに、旋
回半径を小さくするために操舵角を限度近くまで切って
いる。農用トラクター9aの機体が、基準進行方向Paに対
し略180度反対方向を向いたときが旋回動作終了である
が、左右前車輪1,1は機体に対し旋回方向に切り込まれ
ているからこれを元に戻さなければならない。

この戻し途中に操舵角が一定以下になると、ステアリ
ングセンサー18の出力指令「Ｒ」により前輪増速機構３
は等速（Ｂ）に変速される。

しかし、このステアリングハンドル12の切り戻しが遅
れると、前車輪１の切り戻し量が増え逆方向に一定角度
以上操舵されると、反対方向の増速（Ａ′）が「入りR
1」され、２倍の周速度で大きく外側に振り出され、そ
れを慌てて切り戻して等速（Ｂ′）に戻り、また、姿勢
変更で増速（Ａ）に変速と、一度の失敗が旋回不能に繋
がり、馴れない運転者には旋回時のステアリングハンド
ル12戻し量に非常に神経を使っていた。

［作用］ 次に、本件発明の作用について説明する。

第１項発明のものは、農用トラクター９が基準進行方
向（Ｐ）に対し略180度方向の反対側に姿勢変更したと
き、この回動角（θ）を測定して自動的に旋回速度を等
速（Ｂ）に周速ダウンし、ステアリングハンドル12をい
くら操舵しても増速（Ａ）しないから、素人でも圃場端
部での旋回運転操作が、旋回始めには早く機体の向きを
変更し旋回終了近傍では通常速でゆっくり前進するから
既耕地に対する条合わせが容易と成る。

第２項発明のものは、旋回操作時に増速（Ａ）状態か
ら一度等速（Ｂ）に「入りR2」されて、前車輪1,1周速
度がダウンされると同時に、タイマー６を一定時間（条
合わせを完了する時間以上。）作動させ、この作動中は
増速（Ａ）への変速を牽制した。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の夫れ夫れの実施例を示すものであっ
て、第１図は第１項発明の圃場内の運転状態を示す平面
図、第２は要部の制御説明図、第３図は全体側面図、第
４図は第２項発明の圃場内の運転状態を示す平面図、第
５図はその要部の制御説明図、第６図は作用説明図であ
る。 図中、符号１は前車輪、２は後車輪、３は前輪増速機
構、４は機枠、５は回動角センサー、6,7はタイマー、
８は作動終了指令である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪１の回転周速と後輪２の回転周速が略
   等しい前後輪等速四駆状態Ｂと、前輪１の回転周速が後
   輪２の回転周速よりも速い前輪増速状態Ａとに切替可能
   な前輪増速機構３を備え、機体の旋回操作に連動して前
   記前輪増速機構３を、等速四駆状態Ｂから前輪増速状態
   Ａに切り替えるよう連動された動力車両において、機体
   の進行方向を検出するセンサー５を設け、このセンサー
   ５の検出結果に基づいて、前輪増速状態Ａにある前記前
   輪増速機構３を強制的に等速四駆状態Ｂに切り替える手
   段を設けたことを特徴とする移動車両の前輪増速装置。
2. 【請求項２】前輪１の回転周速と後輪２の回転周速が略
   等しい前後輪等速四駆状態Ｂと、前輪１の回転周速が後
   輪２の回転周速よりも速い前輪増速状態Ａとに切替可能
   な前輪増速機構３を備え、機体の旋回操作に連動して前
   記前輪増速機構３を、等速四駆状態Ｂから前輪増速状態
   Ａに切り替えるよう連動された動力車両において、前記
   前輪増速機構３が前輪増速状態Ａから等速四駆状態Ｂに
   切り替わる際に、作動を開始するタイマー６を設け、こ
   のタイマー６が作動している間は、前輪増速状態Ａへの
   切り替わりを牽制する手段を設けたことを特徴とする移
   動車両の前輪増速装置。