JP5183529B2 - 作業車輌 - Google Patents
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Description
しかしながら、前記バッテリは前記スタータの電力源としても用いられる為、前記スタータの駆動時には前記バッテリの電圧が降下する。
従って、スタータ駆動時におけるバッテリの電圧低下に起因して、前記変速用電動アクチュエータが誤作動されることを有効に防止できる。
さらに、前記スタータ及び前記変速用電動アクチュエータが同時に作動されることを防止でき、前記バッテリの電圧低下を可及的に防止できる。
図1〜図3は、それぞれ、本実施の形態に係る作業車輌1の概略側面図,概略平面図及び伝動模式図である。
詳しくは、前記作業車輌1は、機体フレーム10と、前記機体フレーム10に支持されたエンジン20と、左右一対の走行部30L,30Rと、前記機体フレーム10の前方側に配設され且つ前記エンジン20からの回転動力によって駆動される作業部40と、前記エンジン20から前記走行部30L,30Rへ至る伝動経路に介挿されたトランスミッション50と、前記機体フレーム10の後方側に配設された操作部70とを備えている。
具体的には、前記掻き込みオーガ41は、前記エンジン20に作動連結された状態で機体幅方向に沿うように前記オーガハウジング42に軸線回り回転可能に支持されたオーガ駆動軸41aと、前記オーガ駆動軸41aの外周面に螺旋状に設けられた突起41bとを備えている。
前記ブロアハウジング43は、基端側が前記機体フレーム10に連結され且つ先端側が前記オーガハウジング42に連結された状態で、前記ブロア44を収容している。
具体的には、前記シュータ45は基端部が前記ブロアハウジング43に連結された筒状部材とされている。
本実施の形態においては、前記シュータ45は、前記ブロアハウジング43の上面に略垂直方向に沿った回転軸回り回転可能に連結された基端側部材と、基端側部材に対して略水平方向に沿った回転軸回り回動可能に連結された先端側部材とを有しており、前記シュータ45を介して放出される雪の放出方向及び放出角度が調整可能とされている。
詳しくは、図1及び図2に示すように、前記エンジン20は、前記作業部40の後方において前記機体フレーム10に支持されたエンジン本体21と、前記エンジン本体21から前方へ突出されたエンジン出力軸22とを有している。
そして、前記作業機系伝動機構100は、前記エンジン出力軸22と前記作業部40の入力軸40aとを作動連結している。
詳しくは、前記作業機系伝動機構100は、図1及び図3に示すように、前記エンジン出力軸22に相対回転不能に支持された作業機系駆動側プーリ101と、前記作業機40の入力軸40aに相対回転不能に支持された作業機系従動側プーリ102と、前記駆動側及び従動側プーリ101,102に巻き回された作業機系無端帯103とを有している。
前記作業クラッチ機構105は、例えば、前記エンジン出力軸22と前記作業機系駆動側プーリ101との間に配設され、前記作業機系駆動側プーリ101を前記エンジン出力軸22に対して相対回転不能とするクラッチ係合状態と前記作業機系駆動側プーリ101を前記エンジン出力軸22に対して相対回転自在とするクラッチ遮断状態とをとり得るように構成される。
前記トランスミッション50は、図1〜図3に示すように、前記エンジン20からの回転動力を無段変速するHST510と、左右一対の旋回用電動モータ520L,520Rと、前記HST510からの走行回転動力及び対応する前記旋回用電動モータ520L,520Rからの旋回回転動力を合成して対応する前記走行部30L,30Rへ向けて出力する左右一対の差動機構530L,530Rと、前記差動機構503L,530Rを収容するミッションケース550とを備えている。
なお、前記走行系伝動軸115は、図1に示すように、前端部が前記ブラケット11に軸受けされている。
本実施の形態においては、図1及び図3に示すように、前記走行系第1伝動機構110はプーリ・ベルト伝動機構とされている。
なお、本実施の形態において、前記走行系駆動側プーリ111は、図1に示すように、前記エンジン出力軸22のうち前記ブラケット11より後方側に位置する部分に支持されている。
従って、前記出力調整部材515は、揺動軸回りの傾転位置に応じて前記可変容積部材(本実施の形態においては前記油圧ポンプ512)の吸引/吐出量及び吸引/吐出方向を変化させる可動斜板(図示せず)と、自己の軸線回りの回動に応じて前記可動斜板が前記揺動軸回りに傾転するように前記可動斜板に連結された制御軸515a(図2参照)とを有している。
なお、図2中の符号515bは、前記制御軸515aに相対回転不能に支持された制御アームである。
前記可動斜板が前記揺動軸回り中立位置に位置されると、前記ポンプ軸511が軸線回りに回転駆動されても、前記油圧ポンプ512が圧油を吐出せず、従って、前記油圧モータ514及び前記モータ軸513の回転が停止されるHST中立状態が現出される。
つまり、前記可動斜板が前記中立位置から前記揺動軸回り一方側へ傾転されると、前記モータ軸513は車輌前進方向又は車輌後進方向の一方(例えば前進方向)に、前記可動斜板の傾転角度に応じた回転速度で回転する。
つまり、前記可動斜板が前記中立位置から前記揺動軸回り他方側へ傾転されると、前記モータ軸513は車輌前進方向又は車輌後進方向の他方(例えば後進方向)に、前記可動斜板の傾転角度に応じた回転速度で回転する。
なお、前記左右一対の差動機構530L,530Rは、前記作業車輌1の長手方向中央面を基準にして互いに対して対称とされている。
従って、図中、左側の差動機構530L及び右側の差動機構530Rの構成部材に対して末尾の文字をそれぞれL及びRとした同一符号を用いている。
従って、前記上流側伝動機構122は、前記モータ軸513における前記ミッションケース550内に突入された端部に相対回転不能に支持された駆動側ベベルギヤ122aと、前記駆動側ベベルギヤ122aに噛合された状態で前記第1伝動軸121に相対回転不能に支持された従動側ベベルギヤ122bとを含んでいる。
なお、前記モータ軸513から前記第1伝動軸121に回転動力が減速伝達されるように、前記駆動側ベベルギヤ122aが小径とされ且つ前記従動側ベベルギヤ122bが大径とされている。
なお、前記第1伝動軸121から前記第2伝動軸125へ回転動力が減速伝達されるように、前記駆動側スプロケット126aが小径とされ且つ前記従動側スプロケット126bが大径とされている。
本実施の形態においては、図3に示すように、前記ブレーキ機構130は、前記第1伝動軸121に選択的に制動力を付加し得るように構成されている。
詳しくは、前記左右一対の旋回用電動モータ520L,520Rは、それぞれ、前記ミッションケース550の外側面に支持された電動モータ本体521L,521Rと、先端部が前記ミッションケース550内に突入された出力軸522L,522Rとを有している。
本実施の形態においては、前記走行部30L(30R)はクローラ式走行装置を有している。
当然ながら、前記走行部30L(30R)が、前記クローラ式走行装置に代えて、ホイール式走行装置を有することも可能である。
前記トラックフレーム38L(38R)の機体前後方向一方側(本実施の形態においては後方側)には、対応する前記走行駆動軸31L(31R)が軸受け(図示せず)を介して軸線回り回転可能に挿通され、且つ、機体前後方向他方側(本実施の形態においては前方側)には、対応する前記走行従動軸33L(33R)が軸受け(図示せず)を介して軸線回り回転可能に挿通されている。
詳しくは、前記一対のトラックフレーム38L,38Rは、図2に示すように、機体前後方向他方側(本実施の形態においては前方側)寄りの部分において連結フレーム39を介して互いに連結されている。
そして、前記油圧シリンダ装置90は、一端側が前記機体フレーム10に直接又は間接的に連結され、且つ、他端側が前記連結フレーム39に連結されている。
前記好ましい形態は、例えば、前記変速操作部材72をガイドするシフトゲート(図示せず)を、前記各操作位置に段部を有する階段状に形成することによって容易に実現可能である。
前記操作ボックス700には、さらに、前記作業クラッチ機構105を人為操作する為の作業クラッチ操作部材74も設けられている。
詳しくは、前記ハンドルフレーム71は、下端部が前記機体フレーム10に支持され且つ上端部が把持部とされた左右一対の支持フレーム710L,710Rを有している。
斯かる構成においては、人為操作力によって前記戻しバネの付勢力に抗して前記旋回操作部材73L(73R)を対応する前記支持フレーム710L(710R)の前記把持部に近接させることで該旋回操作部材73L(73R)が作動位置に位置され、且つ、人為操作力を解除することで該旋回操作部材73L(73R)が非作動位置に位置される。
なお、図1中の符号26aは、前記支持フレーム710L,710Rに架設されたバッテリ台である。
図4に、前記作業車輌1に備えられる制御装置400のシステムブロック図を示す。
例えば、前記変速用電動アクチュエータ80は、電動モータ、又は、電磁弁及び油圧アクチュエータの組み合わせ体とされ得る。
そして、前記制御装置400は、前記メイン操作部材78の主電源オフ位置から主電源オン位置への操作に応じて、前記作業車輌1を主電源オフ状態から主電源オン状態へ移行させ、且つ、前記メイン操作部材78が主電源オン位置からスタータ作動位置へ操作されると前記スタータ28を駆動して前記エンジン20を始動させるように構成されている。
即ち、前記制御装置400は、前記メイン操作部材78が主電源オフ位置から主電源オン位置へ操作されると、前記車速制御を開始する。
前記車速制御データは、例えば、制御用換算式又はLUT(ルックアップテーブル)とされる。
前記変速作動側センサ420は、例えば、前記変速用電動アクチュエータ80の作動位置を検出するポテンショセンサ426、又は、前記出力調整部材515の作動位置(前記制御軸515a又は前記制御軸515aに連結される前記制御アーム515bの位置)を検出するポテンショセンサ427とされる。
斯かる場合には、前記エンジン20が駆動されている状態での前記車速制御は、前記変速操作側センサ410からの検出信号と前記変速作動側センサ425及び/又は前記変速出力側センサ420からの検出信号とに基づき行われる。
前記左右一対の旋回出力側センサ440L,440Rは、例えば、前記出力軸522L,522Rの回転速度を検出する回転センサとされる。
前記作業クラッチ作動側センサ470は、例えば、前記作業クラッチ用電動アクチュエータ600の作動位置を検出するポテンショセンサ471、又は、前記作業クラッチ機構105の従動側から前記作業機40へ至る伝動部材の回転有無を検出するセンサ472とされる。
これは、前記エンジン20の駆動開始時に前記変速用電動アクチュエータ80の作動状態を確実に前記変速用操作部材72の操作位置に合わせる為である。
この状態では、前記変速用電動アクチュエータ80は中立位置以外の作動位置のまま停止されている。
従って、前記メイン操作部材78を主電源オフ位置から主電源オン位置に位置された時点で前記制御装置400が前記車速制御を開始しないとすると、前記メイン操作部材78が主電源オン位置からスタータ作動位置に位置された時点で前記HSTが中立状態以外の状態のままで前記エンジン20が駆動開始されることになり、前記作業車輌1の急発進を招くことになる。
前記制御装置400が降下した基準電圧で前記車速制御を実行すると、前記変速操作部材72の操作位置に応じた正常な前記変速用電動アクチュエータの作動制御が行えず、例えば、前記変速操作部材72を中立位置に位置させているにも拘わらず、前記制御装置400が前記変速用電動アクチュエータ80を前進側へ作動させる等の不都合が生じ得る。
さらに、前記スタータ28及び前記変速用電動アクチュエータ80が同時に作動されることがない為、前記バッテリ26の電圧降下を可及的に防止できる。
なお、前記制御装置400の前記記憶部402には、前記偏差の大きさとパルス幅との関係に関する(演算式又はルックアップテーブル等の)制御データが予め収納される。
詳しくは、前記ハンドルフレーム71には、図1及び図2に示すように、前記左右一対の支持フレーム710L,710Rの自由端部同士を連結する機体幅方向に沿った連結フレーム711が備えられる。
図5に、前記車速制御プログラムのフローチャートを示す。
前述の通り、本実施の形態に係る前記作業車輌は、前記走行クラッチ操作部材を備えており、ステップ13に後続するステップ14においては、前記走行クラッチセンサ450からの信号に基づき前記走行系伝動経路を動力遮断状態とすべきか否かが判断される。
この場合には、前記変速操作側センサ410からの検出信号に基づく変速操作位置と前記変速作動側センサ425からの検出信号に基づく変速作動位置とを用いた車速制御が実行される。
ステップ31においては、前記ステップ12及び前記ステップ13において入力した信号に基づく変速作動位置及び変速操作位置間の偏差が所定の不感帯範囲を超えているか否かが判断される。
その後、再度、ステップ31において前記偏差が所定の不感帯幅を超えているか否かが判断され、NOの場合(即ち、変速作動位置が変速操作位置と一致している場合)にはステップ40へ移行する。
具体的には、前記主電源/スタータセンサからの信号に基づき前記メイン操作部材が主電源オフ位置に位置されているか否かが判断され、YESの場合には車速制御プログラムが終了され、NOの場合には前記ステップ12へ戻る。
ステップ21及び後続するステップ22においては、HST中立位置を目標位置とする車速制御が実行される。
従って、前記ステップ21においては、前記ステップ13において入力した変速作動位置がHST中立位置と一致するか否か(即ち、変速作動位置及びHST中立位置間の偏差が所定の不感帯範囲を超えているか否か)が判断される。
その後、再度、ステップ21において前記偏差が所定の不感帯幅を超えているか否かが判断され、NOの場合(即ち、変速作動位置がHST中立位置と一致している場合)にはステップ40へ移行する。
そして、前記スタータ28を駆動させている状態においては、前記制御装置400は、変速用電動アクチュエータ80にパルス幅ゼロの制御信号を出力して(ステップ18)、前記ステップ40へ移行する。
従って、前記バッテリ26の電圧低下に起因する前記変速用電動アクチュエータ80の誤作動が有効に防止でき、さらに、前記バッテリ26の電圧降下を可及的に防止できる。
20 エンジン
25 発電機
26 バッテリ
28 スタータ
30L,30R 左右の走行装置
72 変速操作部材
78 メイン操作部材
80 変速用電動アクチュエータ
400 制御装置
410 変速操作側センサ
425 変速作動側センサ
480 主電源/スタータセンサ
510 HST
515 出力調整部材
Claims (3)
- エンジンと、走行部と、前記エンジンから前記走行部へ至る走行系伝動経路に介挿されたHSTと、人為操作可能な変速操作部材と、前記HSTの出力調整部材を作動させる変速用電動アクチュエータと、前記変速操作部材の操作状態を検出する変速操作側センサと、前記変速用電動アクチュエータの作動状態を直接又は間接的に検出する変速作動側センサと、前記エンジンからの回転動力によって発電を行う発電機と、前記発電機によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力を利用して前記エンジンを始動させるスタータと、主電源オフ位置,主電源オン位置及びスタータ作動位置をとり得る人為操作可能なメイン操作部材と、前記メイン操作部材の操作状態を検出する主電源/スタータセンサと、前記主電源/スタータセンサからの信号に基づき主電源のオン/オフ切替制御及び前記スタータのオン/オフ切替制御を行うと共に、前記変速操作側センサ及び前記変速作動側センサからの信号に基づき前記変速用電動アクチュエータの作動制御を行う車速制御を実行する制御装置とを備えた作業車輌であって、
前記制御装置は、前記メイン操作部材の主電源オフ位置から主電源オン位置への操作に応じて前記車速制御を開始させると共に、前記スタータがオン状態の間には前記変速用電動アクチュエータの作動制御を禁止するように構成されていることを特徴とする作業車輌。 - 前記制御装置は、前記車速制御に際し、前記変速操作側センサからの信号に基づく変速操作状態と前記変速作動側センサからの信号に基づく変速作動状態との間に所定の不感帯範囲を超えた偏差が生じている場合には前記偏差の大きさに応じたパルス幅の制御信号を前記変速用電動モータに出力しつつ、前記スタータがオン状態の間はパルス幅ゼロの制御信号を前記変速用電動アクチュエータに出力することを特徴とする請求項1に記載の作業車輌。
- 前記制御装置は、前記変速操作部材が中立位置以外に位置された状態で前記メイン操作部材が主電源オン位置からスタータ作動位置に操作された際には前記スタータの駆動を行わないことを特徴とする請求項1又は2に記載の作業車輌。
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