JP4825411B2 - 三輪型管理機 - Google Patents
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特許文献1の管理機は、その図3及び上記説明から明らかなように、前輪駆動車であり、後輪3bは駆動源を持たない自由回転輪である。
しかし、特許文献1の図3から明らかなように、エンジン5と後輪3bとの間にかなりの距離があるため、エンジン5と後輪3bとは長い伝動軸で繋ぐ必要があり、駆動系が複雑になると共に、管理機の全体重量が増加する。
したがって、請求項1によれば、全体重量を増加しないで、旋回性能を高めることができる三輪型管理機を提供することができる。
加えて、請求項1に係る発明では、前後輪速度管理グラフ相当のロジックを、制御部に記憶させる。操舵角センサで検出した操舵角に応じて、制御部は、電動モータはそのままで、変速用モータを低速側へ制御して前輪速度を減速させる。
この結果、乗員が高速直進中に、操向ハンドルを急に操作しても、自動的に前輪が減速し、安定した旋回が確保できる。
図1は本発明に係る三輪型管理機の平面図であり、三輪型管理機10は、鋼製フレーム及び鋼板で構成した機体11の前部に、左前輪12L(Lは左を示す。以下同じ)、右前輪12R(Rは右を示す。以下同じ)を備え、機体11の中央にエンジン13及び燃料タンク14を備えるとともに、エンジン13周りを機体カバー15で覆い、機体中央にクロスメンバー16を備え、このクロスメンバー16に乗員から見て左から右へ第1〜第4切断手段21、22、23、24を備え、機体11の後部に乗員シート25及び1個の後輪26を備える。
乗員がスイッチ、レバー、ボタン類を操作したことに基づく「操作情報」を受けた制御部67は、操作情報に応じて、作業部昇降シリンダ72Lを作動させて第1、第2切断手段21、22を上昇又は下降させ、作業部昇降シリンダ72Rを作動させて第3、第4切断手段23、24を上昇又は下降させる。
ただし、第1〜第4切断手段21〜24は、エンジン13が運転状態にあり、電磁クラッチ63が繋がっていて且つ伝動ベルト74がタイト(張り)状態であるという3つの条件が成立したときに、作動状態になる。
乗員が、レバー、ボタン類を操作したことに基づく「操作情報」を受けた制御部67は、操作情報に応じて、電磁クラッチ63を繋ぎ、左右前輪12L、12Rを走行可能にする。前輪12L、12Rの速度は制御部67の指令を受けて変速用モータ65で決定する。
同時に、制御部67の指令を受けた後輪駆動モータ55は、後輪26を走行状態にする。
これで、前進(低速−高速可変速)、停止、後進状態にすることができる。これに操向ハンドルの操作に基づく旋回が加わる。この旋回の形態は後述する。
いわゆる、全輪駆動車両では、伝動軸を介してエンジン動力を全輪へ伝達する。そのために、伝動軸は車輪の数だけ必要になり、駆動系統が複雑になる。
この点、本発明では後輪26は後輪駆動モータ55で駆動するため、伝動軸は不要になり、駆動系統を簡単にすることができる。
先ず、伝動軸に比較してモータは高価である。
次に、農作業で用いる管理機は、管理作業に留まらず、トラクターの代わりに牽引機の役割を担うことがある。モータでは発生トルクに限度があり、駆動力が不十分になる。駆動力を稼ぐためにモータを大型にすると、モータ価格が高騰し、バッテリ64や発電機61も大型化しなければならない。
したがって、全輪をモータ駆動にすることは難しい。
そこで、本発明では、エンジン13で直接的に駆動する左右の前輪12L、12Rに、エンジン13では直接駆動しないでモータ55で駆動する1個の後輪26を組み合わせることで、全輪を伝動軸で駆動するものや全輪をモータで駆動するものの欠点を解消することができた。
(a)は直進前進又は直進後進の形態を示す。
(b)は平面視で後輪26を反時計方向へ角度θだけ操舵することで、前進右旋回させる形態を示す。角度θを操舵角という。
高速走行時に急旋回させることは、転倒の危険が増加するため、好ましくない。特に、四輪よりも転倒しやすい三輪においては、操舵角θに比例した、走行速度管理が求められる。
また、前輪12L、12Rの中心点Mを、旋回中心として旋回させることを「超信地(ちょうしんち)旋回」と称し、旋回半径が最小になることから、管理機では好まれる。このような急旋回を実現するには、前輪12L、12Rの中心点Mが、前進も後進もしないで、止まっていることが必要になる。
これらの知見に旋回半径を加味して、導き出した走行速度制御は次の通りである。
横軸で「90°」は(前輪速度/後輪速度)が0であって、前輪速度=0となり、図5(c)に相当する。
この結果、乗員が高速直進中に、操向ハンドルを急に操作しても、自動的に前輪が減速し、安定した旋回が確保できる。
図7は管理作業開始時の三輪型管理機の平面図であり、畝の数は4条であり、これらを第1畝81、第2畝82、第3畝83及び第4畝84と呼ぶときに、三輪型管理機10は、第1、第2畝81、82の間を走行させる左前輪12Lと、第3、第4畝83、84の間を走行させる右前輪12Rと、第2、第3畝82、83の間を走行させる1個の後輪26と、前後輪26L、26Rの中間に設けるとともに第1畝81の作物H1を刈る第1切断手段21と、第2畝82の作物H2を刈る第2切断手段22と、第3畝83の作物H3を刈る第3切断手段23と及び第4畝84の作物H4を刈る第4切断手段24と、第2畝82の作物H2を第1畝81側へ倒すために第2切断手段22に付属した第2ガイド87と、第3畝83の作物H3を第4畝84側へ倒すために第3切断手段23に付属した第3ガイド88とを備える。
そして、白抜き矢印のごとく、三輪型管理機10を前進させることで、作業を開始する。
第1畝81の作物H1は、第1ガイド86のガイド作用で徐々に第2畝82側に倒され、その状態で茎が円板カッターなどの第1切断手段21で切断されるため、図のように刈り倒される。
第2畝82の作物H2は、第2ガイド87のガイド作用で徐々に第1畝81側に倒され、その状態で茎が円板カッターなどの第2切断手段22で切断されるため、図のように刈り倒される。
第4畝84の作物H4は、第4ガイド89のガイド作用で徐々に第3畝83側に倒され、その状態で茎が円板カッターなどの第4切断手段24で切断されるため、図のように刈り倒される。
すなわち、第1ガイド86及び第4ガイド89を設けたので、第1畝81の作物H1は第2畝82側に倒し、第4畝84の作物H4は第3畝83側へ倒すことができ、第4畝84と第5畝91の間を、通路として使用することができ、刈り倒し後の収穫作業が容易になる。
Claims (1)
- 機体の前部に左右の前輪を備え、前記機体の後部に後輪を備え、農作業に供する三輪型管理機であって、
前記前輪は油圧駆動変速機構を用いて駆動され、前記後輪は電動モータを用いて駆動されると共に左右各90°の操舵が可能な操舵輪である三輪型管理機において、
前記三輪型管理機は、前記機体の後部に回転自在に取付けられ後輪を支持する操舵軸と、前記機体の後部と前記操舵軸との間に介在され後輪の操舵角を検出する操舵角センサと、前記油圧駆動変速機構のレバーに連結され前輪の速度を変えるためにレバーを作動させる変速用モータと、前記操舵角センサで検出した操舵角に応じて、前記電動モータの運転は継続したままで、前記変速用モータを低速側へ制御して前輪速度を減速させる制御部とを有し、
直進走行時は、前記前輪のみで駆動し前記後輪は自由回転すると共に、旋回時は、前記後輪のみで駆動し前記前輪は自由回転することを特徴とする三輪型管理機。
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