JP3966797B2 - 移植機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後進切り換え自在な変速装置の変速に連動してエンジンのエンジン回転数を変更するようにしてある田植機などの移植機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来では、変速装置を中立状態から前進増速及び後進増速させると、エンジン回転数を可逆的かつ自動的に増加させるようにした移動農機が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平3ー194264号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
変速操作をもってスロットルを関連操作できるから、操作性に優れるのであるが、変速装置を低速段に操作した場合、エンジン回転数が十分に増加せず、その結果、エンジンで駆動されるパワーステアリングを設けた場合、低速段のときパワーステアリングのパワーが小さくてハンドル操作が重いものになっていた。
【0005】
【0006】
【0007】
【0008】
本発明の目的は、上記従来の技術の欠点を解消する点にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本発明による移植機の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0010】
[特徴]
前後進切り換え自在な変速装置の変速に連動してエンジンのエンジン回転数を変更するようにしてある移植機であって、前記エンジンで駆動される油圧式のパワーステアリングを設け、前記変速操作具がニュートラルに位置する状態では前記エンジンがアイドリング状態となり、前記変速操作具を前記ニュートラルの位置を含む多数の変速段位置のうちの所望の変速段位置へ操作することによって、所望の変速段による変速状態に変速できるとともに、前記変速操作具の所定の低速段の位置から最高速段に至る間での各変速段の位置から一段上の変速段への変速操作に連動してエンジン回転数が上昇する際のエンジン回転数の上昇量よりも前記変速操作具の前記ニュートラル位置から前記所定の低速段の位置間での一段上への変速操作に連動してエンジン回転数が上昇する際のエンジン回転数の上昇量の方が大となるように設定し、前記変速操作具を前記所定の低速段の位置への切り換えに連動してエンジン回転数をアイドリング状態よりも相当高い所定の高回転数にまで可逆的かつ自動的に増加させる手段を設けてある点にある。
【0011】
[作用]
変速装置の変速操作具がニュートラルに位置する状態ではエンジンがアイドリング状態となり、変速操作具を所定の低速段の位置への切り換えに連動してエンジン回転数をアイドリング状態よりも相当高い前記所定の高回転数にまで可逆的かつ自動的に増加させるようにして変速操作具が所定の低速段の位置でもエンジン回転数がアイドリング状態よりも相当高い高回転数に維持するようにしてあるから、変速操作具を所定の低速段の位置にした低速走行時にも十分にパワーステアリングを利かせることができるようになった。
【0012】
[効果]
従って、変速にエンジン回転数を連動させる形式を採用しながらも、低速時におけるハンドル操作を小さい操作力で軽快に行えるようになった。
【0013】
請求項2に係る本発明による移植機の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0014】
[特徴]
上記請求項1に係る本発明による移植機において、前記変速装置の中立状態での後進への切り換え操作に連動してエンジン回転数を第2設定回転数にまで可逆的かつ自動的に上昇させる手段を設けてある点にある。
【0015】
[作用]
移植機では、後進時、苗植付け装置などの作業装置を昇降させる油圧装置を作動させて作業装置を自動的に上昇させる形態が採用されることがある。そのような場合、エンジン回転数を上昇させて油圧装置のうちエンジンで駆動される油圧ポンプを高速回転させることで作業装置の上昇を確実に行う必要がある。
上記の点に着目して、変速装置の中立状態での後進への切り換え操作に連動して、エンジン回転数を第2設定回転数といった比較的高速回転数にまで上昇させるようにしてあって、そのエンジン回転数の上昇は、変速レバーが後進の変速段に操作されるまでに行われて、結果として、後進が開始されるまでにエンジン回転数の上昇が完了しているから、エンジン回転数の上昇を後進に遅れることなく行わせることができる。
【0016】
[効果]
従って、変速にエンジン回転数を連動させる形式を採用しながらも、後進時における作業装置の自動上昇を確実に行うことができるようになった。
【0017】
請求項3に係る本発明による移植機の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0018】
[特徴]
上記請求項1や2に係る本発明による移植機において、後進時の最大エンジン回転数よりも前進時の最大エンジン回転数を大に設定してある点にある。
【0019】
[作用]
後進時の最大エンジン回転数よりも前進時の最大エンジン回転数を大に設定してあるから、換言すれば、後進時の最大エンジン回転数を前進時の最大エンジン回転数よりも小さく設定して、後進時に過剰に速度が上昇することがない。
【0020】
[効果]
従って、変速にエンジン回転数を連動させる形式を採用しながらも、後進走行を適度な速度で行えるようになった。
【0021】
請求項4に係る本発明による移植機の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0022】
[特徴]
上記請求項1,2,3に係る本発明による移植機において、変速装置の前進最高速段よりも一段下の変速段でのエンジン回転数を前進最高速段でのエンジン回転数以上に設定してある点にある。
【0023】
[作用]
変速装置の前進最高速段でのエンジン回転数を最大に設定してある場合には、それよりも一段下の変速段でのエンジン回転数が小さくなり過ぎるか、或いは、前進最高速段でのエンジン回転数が大きくなりすぎる場合がある。
前者の場合、一段下の変速段以下の段でのパワーステアリングの利きが悪くなり、後者の場合には、前進最高速段でのパワーステアリングが利きすぎることになる。
上記の点に着目して、前進最高速段よりも一段下の変速段でのエンジン回転数を前進最高速段でのエンジン回転数以上に設定してあるから、下の段でのエンジン回転数を保証してパワーステアリングを十分に利かせるようにする一方、前進最高速段でのパワーステアリングの利きすぎを防止することができる。
【0024】
[効果]
従って、変速にエンジン回転数を連動させる形式を採用しながらも、各変速段でのパワーステアリングの利きを十分なものとしてハンドル操作を小さい操作力で軽快に行えるようになった。
【0025】
請求項5に係る本発明による移植機の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0026】
[特徴]
上記請求項1〜4に係る本発明による移植機において、変速装置の前進最高速段でのエンジン回転数と後進最高速段でのエンジン回転数とを等しく設定してある点にある。
【0027】
[作用]
前進最高速段でのエンジン回転数と後進最高速段でのエンジン回転数とを等しく設定してあるから、低速での後進走行時にも十分なエンジン回転数を得ることができ、後進段でのパワーステアリングの利きを十分なものにできる。
【0028】
[効果]
従って、変速にエンジン回転数を連動させる形式を採用しながらも、後進走行時におけるハンドル操作を軽い操作力で軽快に行えるようになった。
【0029】
請求項6に係る本発明による移植機の特徴・作用・効果は次の通りである。
【0030】
[特徴]
上記請求項1〜5に係る本発明による移植機において、変速操作具を前記所定の低速段の位置にした変速装置の前進1速段でのエンジン回転数を他の前進速段でのエンジン回転数よりも大に設定してある点にある。
【0031】
[作用]
前進1速段でのエンジン回転数を他の前進速段でのエンジン回転数よりも大に設定して前進1速段でのパワーステアリングの利きを一番としてあるから、後述実施の形態で示すように、最高速段に向かうほどエンジン回転数を減少するように設定することにより、高速になればなるほどパワーステアリングの利きを悪くするようにすることができる。つまり、パワーステアリングを速度感応型のものにできる。
【0032】
[効果]
従って、変速にエンジン回転数を連動させる形式を採用しながらも、低速時には、パワーステアリングを十分に利かした軽快なハンドル操作を確保できる一方、高速時には、ハンドルが軽すぎることによるふらつきを防止して走行安定性を十分に確保できるようになった。
【0033】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
移植機の一例である田植機は、図1に示すように、乗用型の自走機体1の後部に複数条植え式の苗植付け装置2をリンク機構3を介して昇降自在に連結し、圧油供給に伴い前記苗植付け装置2を重量に抗して上昇させかつ排油に伴い苗植付け装置2を重量で下降させる油圧シリンダ4を設けて構成されている。
【0034】
前記自走機体1は、左右一対の操向用の駆動前輪5と左右一対の駆動後輪6とを備えた機体フレーム7の前部にエンジン8とステアリングハンドル9とを配設支持させ、前記機体フレーム7の後部に運転座席10を配置支持させ、前輪フェンダーを兼用する搭乗ステップ11と後輪フェンダー12とを機体フレーム7に支持させて構成されている。
【0035】
前記苗植付け装置2は、走行に伴い滑走することにより圃場を整地する接地フロート13と、複数の苗を左右方向に並べ載置した状態で左右方向に設定ストロークで往復移動する苗のせ台14と、この苗のせ台14の移動に連動して苗のせ台14からの苗取り出し口と整地された圃場面との間で上下に循環作動することにより苗のせ台14から植付け単位量の苗を取り出して整地圃場面に植え付ける苗植付け機構15とを備えている。
【0036】
また、田植機は、植付けに伴って圃場に肥料を施す施肥装置を備えている。
前記施肥装置は、前記自走機体1に、肥料ホッパー16とこれから繰り出された肥料を移送するための気流を発生する電動駆動式のブロワ−17とを搭載し、前記苗植付け装置2に、走行に伴い圃場に施肥用の溝を形成するとともに自走機体1からホース18内を気流搬送されてくる肥料を前記溝に供給する作溝器19を取り付けて構成されている。
【0037】
前記機体フレーム7は、前記エンジン8によりベルト伝動装置20を介して駆動される前後進切り換え自在な静油圧式の無段変速装置21からの出力を走行部(駆動前輪5及び駆動後輪6)と前記苗植付け装置2に振り分けるミッションケース22を設け、このミッションケース22の前部に前記エンジン8を搭載する前フレーム23を連結し、ミッションケース22の後部に前記運転座席10などを搭載支持する後フレーム24を連結して構成されている。
【0038】
前記無段変速装置21に対する操作レバー、つまり、変速レバー25は、図2に示すように、左右向き軸芯x周りに前後揺動自在に固定部に取り付けたデテント板26に前記左右向き軸芯xに直交する軸芯y周りに左右揺動自在に取り付けられていて、前記デテント板26と無段変速装置21のトラニオン軸27とを連係機構28を介して連動させることにより、変速レバー25の左右向き軸芯x周りでのデテント板26との一体前後揺動で無段変速装置21を変速操作するように構成され、また、図3に示すように、変速の中立位置Nに位置する状態での軸芯y周りでの左右揺動により前進操作案内溝F内と後進操作案内溝R内とに選択位置するようになっている。なお、変速レバー25は前進側に揺動付勢されている。
【0039】
前記デテント板26には、変速レバー25が前進5段の各位置F1,F2,F3,F4,F5、中立位置N、後進3段の各位置R1,R2,R3に位置するときに固定部に形成の突部29を弾性的に係合させることにより、変速レバー25の変速操作動は許容する状態で前記の各位置に保持する凹部30が周方向に間隔を隔てて形成されている。なお、前記突部29は板バネ29aで係合方向に作動付勢される状態で固定部に取り付けられている。
【0040】
そして、田植機は、油圧式のパワーステアリング31と、前記無段変速装置21が後進操作されたとき前記苗植付け装置2を作動停止状態で上昇させるバックアップ手段と、前記エンジン8のエンジン回転数を調整する調速装置32を前記無段変速装置21の変速状態に基づいて操作する調速手段とを有する。
【0041】
前記パワーステアリング31は、図3に示すように、前記エンジン8により駆動されてエンジン回転数が増大すればするほど圧油供給量を増大させる油圧ポンプ33と、これからの圧油で作動してステアリング軸駆動トルクを発生させるトルクジェネレータ34とからなり、前記油圧ポンプ33は、前記昇降用の油圧シリンダ4に対する油圧ポンプを兼用している。
【0042】
前記バックアップ手段は、図3に示すように、前記変速レバー25が後進操作案内溝Rに位置するときこの変速レバー25で押圧されて揺動する感知レバー35を設け、この感知レバー35が感知揺動したことを検出する後進センサ36を設け、前記苗植付け装置2への伝動系に介装した電気駆動式の植付けクラッチ37を後進センサ36の後進検出に基づいて切り作動させるとともに前記油圧シリンダ4に対する電動式の昇降制御バルブ38を後進センサ36の後進検出に基づいて上昇位置に作動させるバックアップ制御手段39を設けて構成されている。
【0043】
前記調速手段は、図3に示すように、前記デテント板26の左右向き軸芯x周りでの揺動姿勢をもって無段変速装置21の変速状態を検出するポテンショメータ利用の変速センサ40を設け、この変速センサ40及び前記後進センサ36の検出結果に基づいて前記調速装置32を制御する調速制御手段41を設けて構成されている。なお、中立位置Nのうち前進操作案内溝Fにの中立位置を前進側中立位置Nfと称し、後進操作案内溝Rの中立位置を後進側中立位置Nrと称する。
【0044】
前記調速制御手段41の制御内容は次の〈1〉〜〈10〉(図4参照。)である。
〈1〉変速センサ40で中立位置Nが検出されかつ後進センサ36で後進が検出されていないとき、つまり、無段変速装置21が前進側中立位置Nfにあるとき、エンジン回転数がアイドリングniとなるように調速装置32を制御する。
〈2〉変速センサ40により中立位置Nから前進第1速段F1への切り換えが検出されたとき、エンジン回転数が前記アイドリングniよりも高い第1設定回転数n1(前進1速回転数nf1)にまで可逆的かつ自動的に増加させるように調速装置32を制御する。
〈3〉変速センサ40により前進2速段F2が検出されたとき、エンジン回転数が前記前進1速回転数nf1よりも高い前進2速回転数nf2になるように調速装置32を制御する。
〈4〉変速センサ40により前進3速段F3が検出されたとき、エンジン回転数が前記前進2速回転数nf2よりも高い前進3速回転数nf3になるように調速装置32を制御する。
〈5〉変速センサ40により前進4速段F4が検出されたとき、エンジン回転数が前記前進3速回転数nf3よりも高い前進4速回転数nf4になるように調速装置32を制御する。
〈6〉変速センサ40により前進5速段F5が検出されたとき、エンジン回転数が前記前進4速回転数nf4よりも高い前進5速回転数nf5になるように調速装置32を制御する。
〈7〉変速センサ40で中立位置Nが検出されかつ後進センサ36で後進が検出されたとき、つまり、無段変速装置21が後進側中立位置Nrにあるとき、エンジン回転数がアイドリングniよりも高い第2設定回転数n2になるように調速装置32を制御する。
〈8〉変速センサ40で後進1速段R1が検出されたとき、エンジン回転数が前記第2設定回転数n2(後進1速回転数nr1)になるように調速装置32を制御する。
〈9〉変速センサ40により後進2速段R2が検出されたとき、エンジン回転数が前記後進1速回転数nr1よりも高い後進2速回転数nr2になるように調速装置32を制御する。
〈10〉変速センサ40により後進3速段R3が検出されたとき、エンジン回転数が前記後進2速回転数nr2よりも高い後進3速回転数nr3となるように調速装置32を制御する。
【0045】
前記後進3速回転数nr3、つまり、後進時の最大エンジン回転数Rmaxは、前進5速回転数nf5、つまり、前進時の最大エンジン回転数Fmaxよりも低く設定されている。
【0046】
また、前進第1速回転数nf1、前進第2速回転数nf2、後進第1速回転数nr1、後進第2速回転数nr2は、エンジン最大回転数の60〜80%に設定されている。
【0047】
なお、前記バックアップ制御手段39、調速制御手段41はマイクロプロセッサ利用の制御装置Cに組み込まれている。
【0048】
[実施の形態2]
上記実施の形態1において、図5に示すように、後進3速回転数nr3が前進5速回転数nf5と同じになるように調速制御手段41で調速装置32を制御したものである。この実施の形態2では、前進4速回転数nf4と前進5速回転数nf5が同じになるようにして、後進3速回転数nr3を前進5速回転数nf5と同じになるようにしてある。
【0049】
[実施の形態3]
上記実施の形態2において、図6に示すように、前進4速回転数nf4よりも前進5速回転数nf5を低くしたものである。
【0050】
[実施の形態4]
上記実施の形態1において、図7に示すように、前進1速段F1が最低速度になる条件のとき、前進1速回転数nf1のエンジン回転数を最大として、順次、前進2速回転数nf2、前進3速回転数nf3、前進4速回転数nf4、前進5速回転数nf5になるほどエンジン回転数を減少させるようにしたものである。この場合、前進1速段F1のとき最もパワーステアリング31が強力に作用してステアリングハンドル9が最も軽くなり、高速段となって走行速度が上昇するほどステアリングハンドル9が重くなるいわゆる、速度感応型のパワーステアリングとなる。
【0051】
[実施の形態5]
上記実施の形態4において、図8に示すように、前進2速段F2が最低速度になる実作業条件のとき、前進2速回転数nf2を最大としたものである。この場合、実作業において、前進2速段F2のとき最もパワーステアリング31が強力に作用してステアリングハンドル9が最も軽くなり、速度が上昇するほどステアリングハンドル9が重くなるいわゆる、速度感応型のパワーステアリングとなる。
【0052】
なお、実施の形態においては、後進が実行される前にエンジン回転数が上昇して油圧ポンプ33が高速駆動されるから、油圧シリンダ4に十分に圧油を供給して苗植付け装置2を迅速に上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1における田植機の側面図
【図2】 実施の形態1における変速操作系の側面図
【図3】 実施の形態1における制御ブロック図
【図4】 実施の形態1における変速段とエンジン回転数との関係を示す図
【図5】 実施の形態2における変速段とエンジン回転数との関係を示す図
【図6】 実施の形態3における変速段とエンジン回転数との関係を示す図
【図7】 実施の形態4における変速段とエンジン回転数との関係を示す図
【図8】 実施の形態5における変速段とエンジン回転数との関係を示す図
【符号の説明】
21 変速装置
8 エンジン
31 パワーステアリング
n1 第1設定回転数
n2 第2設定回転数
Rmax 後進時の最大エンジン回転数
Fmax 前進時の最大エンジン回転数
F1 前進1速段
Claims (6)
- 前後進切り換え自在な変速装置の変速操作具の変速操作に連動してエンジンのエンジン回転数を変更するようにしてある移植機であって、
前記エンジンで駆動される油圧式のパワーステアリングを設け、
前記変速操作具がニュートラルに位置する状態では前記エンジンがアイドリング状態となり、前記変速操作具を前記ニュートラルの位置を含む多数の変速段位置のうちの所望の変速段位置へ操作することによって、所望の変速段による変速状態に変速できるとともに、前記変速操作具の所定の低速段の位置から最高速段に至る間での各変速段の位置から一段上の変速段への変速操作に連動してエンジン回転数が上昇する際のエンジン回転数の上昇量よりも前記変速操作具の前記ニュートラル位置から前記所定の低速段の位置間での一段上への変速操作に連動してエンジン回転数が上昇する際のエンジン回転数の上昇量の方が大となるように設定し、
前記変速操作具を前記所定の低速段の位置への切り換えに連動してエンジン回転数をアイドリング状態よりも相当高い所定の高回転数にまで可逆的かつ自動的に増加させる手段を設けてある移植機。 - 前記変速装置の中立状態での後進への切り換え操作に連動してエンジン回転数を第2設定回転数にまで可逆的かつ自動的に上昇させる手段を設けてある請求項1記載の移植機。
- 後進時の最大エンジン回転数よりも前進時の最大エンジン回転数を大に設定してある請求項1又は2記載の移植機。
- 前記変速装置の前進最高速段よりも一段下の変速段でのエンジン回転数を前記前進最高速段でのエンジン回転数以上に設定してある請求項1〜3のうちのいずれか一つに記載の移植機。
- 前記変速装置の前進最高速段でのエンジン回転数と後進最高速段でのエンジン回転数とを等しく設定してある請求項1〜4のうちのいずれか一つに記載の移植機。
- 前記変速操作具を前記所定の低速段の位置にした前記変速装置の前進1速段でのエンジン回転数を他の前進速段でのエンジン回転数よりも大に設定してある請求項1〜5のうちのいずれか一つに記載の移植機。
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