JP4822434B2

JP4822434B2 - 自走式運搬車の追従速度制御装置、及び自走式運搬車の追従速度制御方法

Info

Publication number: JP4822434B2
Application number: JP2006251963A
Authority: JP
Inventors: 循青木; 秀夫貝沼; 興太郎久保田; ▲恵▼治安食
Original assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Current assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Priority date: 2006-09-16
Filing date: 2006-09-16
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-09-16
Also published as: JP2008075664A

Description

本発明は、農業機械などの分野において収穫機等の先行車に自動で追従走行をする自走式運搬車の走行時に、先行車と自走式運搬車を連動ケーブルで連結し、連動ケーブルに接続する運転指令部材等により自走式運搬車の追従速度の調節を行う自走式運搬車の追従速度制御装置、及び自走式運搬車の追従速度制御方法に関するものである。

先行車に自動追随する自走式運搬車の追従運転装置は提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この自走式運搬車の追従運転装置においては、アクセル装置により、自走式運搬車の追従速度の調節を行っていた。この場合、一定の速度段において滑らかに追従できる速度の調節範囲が狭い、という問題があった。
特開２００５−２３３１２３号公報

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、一定の速度段における追従速度の調節範囲を拡大することができる自走式運搬車の追従速度制御装置及び追従速度制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る自走式運搬車の追従速度制御装置は、
先行車と連動ケーブルで連結される自走式運搬車に設けられた自走式運搬車の追従速度制御装置であって、前記先行車が前進した場合に、前記連動ケーブルに接続する運転指令部材が前方に移動したことを前方移動検出手段が検出し走行クラッチ制御手段により走行クラッチ装置を操作してエンジンの駆動力が走行装置に伝達され自走式運搬車が追従走行を開始するようにし、前記追従走行の開始時から前記運転指令部材と変速機制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量が零からＬ１までの値の場合にはベルト式無段変速機のみが作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにし、前記運転指令部材の移動量がＬ１の時から前記運転指令部材とアクセル装置制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量がＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）までの値の場合には前記ベルト式無段変速機に加えアクセル装置が作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る自走式運搬車の追従速度制御方法は、
先行車と連動ケーブルで連結される自走式運搬車に設けられた自走式運搬車の追従速度制御装置を用いる自走式運搬車の追従速度制御方法であって、前記先行車が前進した場合に、前記連動ケーブルに接続する運転指令部材が前方に移動したことを前方移動検出手段が検出し走行クラッチ制御手段により走行クラッチ装置を操作してエンジンの駆動力が走行装置に伝達され自走式運搬車が追従走行を開始するようにし、前記追従走行の開始時から前記運転指令部材と変速機制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量が零からＬ１までの値の場合にはベルト式無段変速機のみが作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにし、前記運転指令部材の移動量がＬ１の時から前記運転指令部材とアクセル装置制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量がＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）までの値の場合には前記ベルト式無段変速機に加えアクセル装置が作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにしたことを特徴とする。

本発明に係る自走式運搬車の追従速度制御装置、及び自走式運搬車の追従速度制御方法によれば、先行車が前進した場合に、連動ケーブルに接続する運転指令部材が前方に移動したことを前方移動検出手段が検出し走行クラッチ制御手段により走行クラッチ装置を操作してエンジンの駆動力が走行装置に伝達され自走式運搬車が追従走行を開始するようにし、前記追従走行の開始時から前記運転指令部材と変速機制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量が零からＬ１までの値の場合にはベルト式無段変速機のみが作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにし、前記運転指令部材の移動量がＬ１の時から前記運転指令部材とアクセル装置制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量がＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）までの値の場合には前記ベルト式無段変速機に加えアクセル装置が作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにした。このため、一定の速度段における追従速度の調節範囲を拡大することができ、低速から高速までの車速に滑らかに追従可能である、という利点を有している。

以下に説明する実施例は、先行車と連動ケーブルで連結される自走式運搬車に設けられた自走式運搬車の追従速度制御装置、又はこの装置を用いる自走式運搬車の追従速度制御方法であって、前記先行車が前進した場合に、前記連動ケーブルに接続する運転指令部材が前方に移動したことを前方移動検出手段が検出し走行クラッチ制御手段により走行クラッチ装置を操作してエンジンの駆動力が走行装置に伝達され自走式運搬車が追従走行を開始するようにし、前記追従走行の開始時から前記運転指令部材と変速機制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量が零からＬ１までの値の場合にはベルト式無段変速機のみが作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにし、前記運転指令部材の移動量がＬ１の時から前記運転指令部材とアクセル装置制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量がＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）までの値の場合には前記ベルト式無段変速機に加えアクセル装置が作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにした。このため、一定の速度段における追従速度の調節範囲を拡大することができ、低速から高速までの車速に滑らかに追従可能であり、本発明を実現するための構成として最良の形態である。

以下、本発明の第１実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施例の追従速度制御装置が搭載される自走式運搬車と先行車の構成を示す図である。また、図２は、本発明の第１実施例である自走式運搬車の追従速度制御装置の構成を示す図である。また、図３は、図２の速度制御機構の詳細な構成を示す拡大図である。また、図４は、図２の走行クラッチ制御部により制御される走行クラッチ装置の構成と作用を示す図である。また、図５は、図２のベルト式無段変速機の構成と作用を示す図である。

図１ないし図３に示すように、本発明の第１実施例である自走式運搬車の追従速度制御装置１００は、自走式運搬車２に設けられる。自走式運搬車２は、農業機械の収穫機のような先行車１と連動ケーブル３で連結される。

略箱状の追従速度制御装置ボックス１６は、自走式運搬車２に固定されている。この略箱状の追従速度制御装置ボックス１６には、中空の略筒状のガイド鞘部１７が取り付けられている。ガイド鞘部１７の内部の空洞１７ａに挿通されるようにして、略棒状の運転指令部材４が取り付けられている。運転指令部材４の前端（図２、３における左端）には、連動ケーブル３が接続している。

運転指令部材４の後端（図２、３における右端）は、ガイド鞘部１７の後端（図２、３における右端）よりも突出しており、平板状の第１作用板１９が取り付けられている。ガイド鞘部１７の後端（図２、３における右端）と第１作用板１９との間には、運転指令部材４の周囲を取り巻くようにして、螺旋状の弦巻バネである第１バネ２１が配設されている。第１バネ２１は、圧縮バネにより構成されている。

また、第１作用板１９の後端（図２、３における右端）、又は運転指令部材４の後端（図２、３における右端）には、変速機制御ワイヤ２３が取り付けられている。この変速機制御ワイヤ２３は、ベルト式無段変速機７に接続している。

また、第１作用板１９の後端（図２、３における右端）には、リミットスイッチ２２が設置されている。リミットスイッチ２２は、第１作用板１９の接触、非接触を検出し、導線２４により電気信号を走行クラッチ制御部６に出力する。リミットスイッチ２２は、特許請求の範囲の前方移動検出手段に相当している。また、走行クラッチ制御部６は、特許請求の範囲の走行クラッチ制御手段に相当している。

また、ガイド鞘部１７の後端（図２、３における右端）と第１作用板１９との間には、第２作用板２５が配置されている。第１作用板１９の前端（図２、３における左端）と、第２作用板２５の後端（図２、３における右端）との間の距離はＬ１となっている。第２作用板２５は、平板状の部材であり、中央に開口２５ｃが設けられている。この開口２５ｃの内径は、第１バネ２１の外径よりも大きく、かつ、第１作用板１９の外径よりも小さく設定されている。したがって、第２作用板２５は、第１バネ２１に支障されずに自由に図３の左右方向に移動可能となっている。また、第１作用板１９が図３の左方向へ移動すると、第２作用板２５の平板部２５ａ、２５ｂに当接し、これらの第２作用板２５の平板部２５ａ、２５ｂを一緒に左方向へ移動させることになる。

また、第２作用板２５の平板部２５ａの後端（図２、３における右端）と、略箱状の追従速度制御装置ボックス１６の一部（不動部）１６ａとの間には、第２バネ２７が配置されている。また、第２作用板２５の平板部２５ｂの後端（図２、３における右端）と、略箱状の追従速度制御装置ボックス１６の一部（不動部）１６ｄとの間には、第２バネ２８が配置されている。第２バネ２７、２８は、引張りバネにより構成されている。

また、第２作用板２５の前方Ｌ２の位置には、略箱状の追従速度制御装置ボックス１６の一部であるストッパ部１６ｅ、１６ｆが設けられている。

また、第２作用板２５の後端（図２、３における右端）には、アクセル装置制御ワイヤ２９が取り付けられている。このアクセル装置制御ワイヤ２９は、アクセル装置８に接続している。

上記のような構成により、本実施例の自走式運搬車の追従速度制御装置１００は、以下のような作用を発揮する。

まず、先行車１が前進した場合には、連動ケーブル３に接続する運転指令部材４が前方に移動する。この運転指令部材４が前方に移動したことを前方移動検出手段であるリミットスイッチ２２が検出し、走行クラッチ制御手段である走行クラッチ制御部６に電気信号として出力する。

走行クラッチ制御部６は、図示はしていないが、電気的スイッチ又はマイクロコンピュータなどから構成されている。走行クラッチ制御部６は、リミットスイッチ２２から運転指令部材４が前方に移動した電気信号を受けると、走行クラッチ装置を「入」にするような制御信号を発生し、走行クラッチ装置に出力する。

例えば、走行クラッチ装置が、図４において符号１０で示す構成の場合には、走行クラッチ制御部６は、導線３１によりモータ３３を図の矢印方向に回転させる信号を出力する。これにより、モータ３３の軸の回転運動は、リンク３４からピン３５を介してリンク３６に伝達され、ピン３７を介してリンク３８に伝達され、ピン３９を介してリンク４０に伝達される。これにより、リンク４０の先端の作用部４０ａは、図４の矢印方向に回動する。これにより、駆動車４３と従動車４４の間にゆるく張られていたベルト４５は、作用部４０ａに押圧されて摩擦力を発揮し、駆動車４３の駆動力（回転力）は従動車４４に伝達される。このようにして、クラッチは「入」状態となる。

したがって、走行クラッチ装置（例えば１０）が操作されると、エンジン１１（図１参照）の駆動力が、走行装置（例えばクローラ式走行装置）１２に伝達され、自走式運搬車２が追従走行を開始する。

また、上記したように、連動ケーブル３に接続する運転指令部材４と、変速機制御ワイヤ２３は、追従走行の開始時から連動するように構成されている。このため、連動ケーブル３に引かれて運転指令部材４が前方に移動すると、変速機制御ワイヤ２３も前方に移動するようになっている。

また、運転指令部材の前方への移動量（移動長さ）が零からＬ１までの値の場合には、図３の構成より、変速機制御ワイヤ２３のみが引っ張られる。このため、このときには、ベルト式無段変速機７のみが作動して自走式運搬車２の追従速度を調節する。

図５は、ベルト式無段変速機の原理を示したものである。軸５１にはＶベルト保持車５２が固定されている。一方、軸５５には、Ｖベルト保持車５３が、図の左右方向にスライド移動可能な状態で取り付けられている。また、２つのＶベルト保持車５２、５３の間の空間には、断面が略台形状のＶベルト５４が嵌まるようになっている。作用部材５６により、Ｖベルト保持車５３を適宜の位置に移動させることにより、Ｖベルト５４の軸中心からの距離ｒを調節することができ、これにより速度を無段階に変速させることができる。

変速機制御ワイヤ２３の引張り力は、図５の作用部材５６を左右いずれかへ移動させる力となる。

次に、連動ケーブル３に接続する運転指令部材４が、さらに前方に移動した場合には、上記したように、本実施例の自走式運搬車の追従速度制御装置１００は、運転指令部材４の移動量がＬ１の時から運転指令部材４とアクセル装置制御ワイヤ２９が連動するように構成されている。

このため、運転指令部材４の移動量がＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）までの値の場合には、図３の構成から、変速機制御ワイヤ２３によってベルト式無段変速機７が制御されることに加え、アクセル装置制御ワイヤ２９によってアクセル装置８が制御され作動し、ベルト式無段変速機とアクセル装置の両方により自走式運搬車２の追従速度調節が行われる。

なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではない。上記した実施例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

例えば、第１バネ２１は、圧縮バネでなくてもよく、第１作用板１９と不動部（例えば１６ｂ、１６ｃなど）との間に引張りバネを配置するようにしてもよい。

また、前方移動検出手段は、リミットスイッチ以外の接触センサ、圧力センサ等で構成してもよい。

また、第２バネ２７は、引張りバネでなくてもよく、第２作用板２５の平板部２５ａと不動部（例えば１６ｅ）との間に圧縮バネを配置するようにしてもよい。同様に、第２バネ２８は、引張りバネでなくてもよく、第２作用板２５の平板部２５ｂと不動部（例えば１６ｆ）との間に圧縮バネを配置するようにしてもよい。

また、走行クラッチ装置は、ベルトテンション式のクラッチ方式には限定されず、他の方式、例えば、噛み合い式、摩擦式などのクラッチを用いてもよい。また、ベルトテンション式のクラッチであっても、クラッチ制御を、モータ式ではなく、他の機構、例えば油圧等のシリンダ、電磁ソレノイドなどにより行ってもよい。

また、走行装置は、クローラ式のもののほか、車輪式の走行装置を用いてもよい。

本発明は、農業機械などを製造する機械製造業等で実施可能であり、これらの産業で利用可能である。

本発明の第１実施例の追従速度制御装置が搭載される自走式運搬車と先行車の構成を示す図である。本発明の第１実施例である自走式運搬車の追従速度制御装置の構成を示す図である。図２の速度制御機構の詳細な構成を示す拡大図である。図２の走行クラッチ制御部により制御される走行クラッチ装置の構成と作用を示す図である。図２のベルト式無段変速機の構成と作用を示す図である。

符号の説明

１先行車
２自走式運搬車
３連動ケーブル
４運転指令部材
５速度制御機構
６走行クラッチ制御部
７ベルト式無段変速機
８アクセル装置
９操向制御部
１０走行クラッチ装置
１１エンジン
１２走行装置
１６追従速度制御装置ボックス
１６ａ〜１６ｄ不動部
１６ｅ、１６ｆストッパ部
１７ガイド鞘部
１７ａ空洞
１９第１作用板
２１第１バネ
２２リミットスイッチ
２３変速機制御ワイヤ
２４導線
２５第２作用板
２５ａ、２５ｂ平板部
２５ｃ開口
２７、２８第２バネ
２９アクセル装置制御ワイヤ
３１導線
３３モータ
３４リンク
３５ピン
３６リンク
３７ピン
３８リンク
３９ピン
４０リンク
４０ａ作用部
４３駆動車
４４従動車
４５ベルト
５１軸
５２、５３Ｖベルト保持車
５５軸
５６作用部材
１００追従速度制御装置

Claims

先行車と連動ケーブルで連結される自走式運搬車に設けられた自走式運搬車の追従速度制御装置であって、前記先行車が前進した場合に、前記連動ケーブルに接続する運転指令部材が前方に移動したことを前方移動検出手段が検出し走行クラッチ制御手段により走行クラッチ装置を操作してエンジンの駆動力が走行装置に伝達され自走式運搬車が追従走行を開始するようにし、前記追従走行の開始時から前記運転指令部材と変速機制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量が零からＬ１までの値の場合にはベルト式無段変速機のみが作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにし、前記運転指令部材の移動量がＬ１の時から前記運転指令部材とアクセル装置制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量がＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）までの値の場合には前記ベルト式無段変速機に加えアクセル装置が作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにしたことを特徴とする自走式運搬車の追従速度制御装置。
先行車と連動ケーブルで連結される自走式運搬車に設けられた自走式運搬車の追従速度制御装置を用いる自走式運搬車の追従速度制御方法であって、前記先行車が前進した場合に、前記連動ケーブルに接続する運転指令部材が前方に移動したことを前方移動検出手段が検出し走行クラッチ制御手段により走行クラッチ装置を操作してエンジンの駆動力が走行装置に伝達され自走式運搬車が追従走行を開始するようにし、前記追従走行の開始時から前記運転指令部材と変速機制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量が零からＬ１までの値の場合にはベルト式無段変速機のみが作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにし、前記運転指令部材の移動量がＬ１の時から前記運転指令部材とアクセル装置制御ワイヤが連動するように構成しておき、前記運転指令部材の移動量がＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）までの値の場合には前記ベルト式無段変速機に加えアクセル装置が作動して自走式運搬車の追従速度を調節するようにしたことを特徴とする自走式運搬車の追従速度制御方法。