JPH08322344A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行用として静油圧式無段変速装置を備え、
作業クラッチが伝動遮断側に操作されると、静油圧式無
段変速装置が自動的に減速操作されるように構成した水
田作業機において、静油圧式無段変速装置の個体差によ
る減速操作時の走行速度の差を抑える。 【構成】 所定の高速側の走行速度Ｎ１を得るためのト
ラニオン軸１５ａの角度を設定角度Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）
として事前に記憶して、作業クラッチが伝動遮断側に操
作されると、トラニオン軸１５ａの角度を設定角度Ｃ１
（Ｃ２，Ｃ３）から所定量Ｌだけ低速側の角度Ｄ１（Ｄ
２，Ｄ３）に変更操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、苗植付装置を機体に連
結した乗用型田植機や、直播機を機体に連結した乗用型
直播機等の水田作業機において、走行用として静油圧式
無段変速装置を装備した場合の静油圧式無段変速装置の
変速操作の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】水田作業機の一例である乗用型田植機に
おいて、例えば特開平３‐２１０１０２号公報に開示さ
れているような構成を備えているものがある。この乗用
型田植機においては走行用としてベルト式無段変速装置
（前記公報の第１図中の６）を装備しており、畦際での
旋回時において植付クラッチ（作業クラッチに相当）を
伝動遮断側に操作して苗植付装置（対地作業装置に相
当）を停止させると、ベルト式無段変速装置が自動的に
最低速位置に減速操作されるように構成している（前記
公報の第２図中のＳ５，Ｓ８）。これにより、畦際にお
いてベルト式無段変速装置の最低速位置により、機体を
ゆっくりと旋回させることができる。

【０００３】前述の乗用型田植機において、ベルト式無
段変速装置に代えて静油圧式無段変速装置を走行用とし
て使用することが提案されている。この場合、静油圧式
無段変速装置の最低速位置とは中立停止位置であり、こ
の中立停止位置では動力は伝達されず機体は停止してし
まう。従って、植付クラッチが伝動遮断側に操作された
際、静油圧式無段変速装置を前述と同様に最低速位置
（中立停止位置）に減速操作するのではなく、静油圧式
無段変速装置のトラニオン軸の角度を、中立停止位置か
ら少し高速側の所定角度に変更操作して、機体をゆっく
りと発進させることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の静油圧式無段変
速装置を多数生産すると、トラニオン軸の角度と静油圧
式無段変速装置の出力回転数（機体の走行速度）との関
係は、例えば図４の実線Ａ１，Ａ２，Ａ３に示すよう
に、各静油圧式無段変速装置において一定ではなくバラ
付いている。これにより、前述のように静油圧式無段変
速装置のトラニオン軸の角度を中立停止位置から少し高
速側の所定角度に変更操作していれば、植付クラッチが
伝動遮断側に操作された際の機体の走行速度も、各乗用
型田植機において一定ではなくバラ付くことになる。本
発明は、作業クラッチを伝動遮断側に操作すると走行用
の静油圧式無段変速装置を自動的に減速操作するように
構成した水田作業機において、作業クラッチが伝動遮断
側に操作された際の機体の走行速度が、各水田作業機に
おいてバラ付くことを防止することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな水田作業機において、次のように構成することにあ
る。走行用の静油圧式無段変速装置と、静油圧式無段変
速装置のトラニオン軸の角度を変更操作して静油圧式無
段変速装置を変速操作するアクチュエータと、トラニオ
ン軸の角度を検出する角度センサーと、変速操作用で人
為的に操作される変速操作具とを備えて、トラニオン軸
の角度が変速操作具の操作位置に対応する角度となるよ
うに、角度センサーの検出値に基づいてアクチュエータ
を作動操作する変速制御手段を備えると共に、所定の高
速側の走行速度を得るためのトラニオン軸の角度を、設
定角度として事前に記憶する記憶手段を備えて、機体に
連結された対地作業装置への動力を伝動及び伝動遮断操
作自在な作業クラッチを備え、作業クラッチが伝動側か
ら伝動遮断側に操作されると、変速制御手段に優先し
て、トラニオン軸の角度が設定角度から所定量だけ低速
側の角度となるように、角度センサーの検出値に基づい
てアクチュエータを作動操作する自動減速手段を備えて
ある。

【０００６】

【作用】静油圧式無段変速装置を多数生産した場合、ト
ラニオン軸の角度と静油圧式無段変速装置の出力回転数
（機体の走行速度）との関係は、各静油圧式無段変速装
置において一定ではなくバラ付いているが、その関係を
詳しく調べてみると例えば図４の実線Ａ１，Ａ２，Ａ３
に示すように、中立停止位置Ｎ付近では一次直線又は２
次曲線的なものになっているが、ある位置から高速側で
は前述の関係は一次直線となっており、各関係の傾きも
各静油圧式無段変速装置において同じものになってい
る。

【０００７】従って、本発明のように構成すると例えば
図４に示すように、ある高速側の一定の走行速度Ｎ１
（出力回転数）を設定して、この走行速度Ｎ１を得るた
めにはトラニオン軸１５ａをいくらの角度に設定すれば
よいかと言うことを、各静油圧式無段変速装置１５に対
して行い、この角度を設定角度Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）とし
て、各水田作業機の記憶手段に記憶させておく。これに
より、設定角度Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）から所定量Ｌだけ低
速側の角度Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）が得られる。この場合、
例えば図４の実線Ａ１，Ａ２，Ａ３に示すように、トラ
ニオン軸１５ａの角度と静油圧式無段変速装置１５の出
力回転数（機体の走行速度）との関係は、ある位置から
高速側において一次直線であり、各関係の傾きは同じも
のとなっているので、前述の低速側の角度Ｄ１（Ｄ２，
Ｄ３）が各関係の一次直線の範囲に位置するように設定
すれば、各低速側の角度Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）に対応する
走行速度Ｎ２（出力回転数）は同じものになる。

【０００８】従って、対地作業装置の作業クラッチが伝
動側から伝動遮断側に操作された際に、トラニオン軸１
５ａの角度を前述の低速側の角度Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）に
変更操作すれば、トラニオン軸１５ａの角度と静油圧式
無段変速装置１５の出力回転数（走行速度）との関係
が、各水田作業機においてバラ付いていても、これに関
係なく各水田作業機を畦際において同じ低速側の走行速
度Ｎ２（出力回転数）で旋回させることができる。

【０００９】

【発明の効果】以上のように、作業クラッチを伝動遮断
側に操作すると走行用の静油圧式無段変速装置を自動的
に減速操作するように構成した水田作業機において、作
業クラッチが伝動遮断側に操作された際の機体の走行速
度を、各水田作業機において同じものにすることができ
るようになり、各水田作業機の品質のバラ付きを抑えて
品質の向上を図ることができた。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （１）図１に示すように前輪１及び後輪２で支持された
機体に操縦部３を形成し、機体の後部にリンク機構４を
昇降自在に連結して、リンク機構４を昇降駆動する油圧
シリンダ５を備え、リンク機構４の後部に苗植付装置６
（対地作業装置に相当）を連結して、水田作業機の一例
である乗用型田植機を構成している。エンジン２０の動
力は主クラッチ２１から、後述する走行用の静油圧式無
段変速装置１５に伝達されて、前輪１及び後輪２、苗植
付装置６に伝達されるのであり、静油圧式無段変速装置
１５と苗植付装置６の間に植付クラッチ８（作業クラッ
チに相当）が設けられている。

【００１１】図２に示すように、油圧シリンダ５に作動
油を給排操作してこれを伸縮操作する制御弁７、植付ク
ラッチ８を伝動及び伝動遮断操作するモータ９、油圧シ
リンダ５及び植付クラッチ８の操作レバー１０が備えら
れており、操作レバー１０の操作位置が制御装置１１に
入力されている。主クラッチ２１を伝動及び伝動遮断操
作するクラッチペダル２２が備えられ、クラッチペダル
２２を踏み操作して主クラッチ２１が伝動遮断側に操作
されたことを検出するクラッチスイッチ２３が備えられ
ており、クラッチスイッチ２３の検出信号が制御装置１
１に入力されるように構成している。

【００１２】操作レバー１０を上昇位置、中立位置及び
下降位置に操作すると、植付クラッチ８がモータ９によ
り伝動遮断側に操作された状態で、制御弁７が作動油の
供給位置、中立位置及び排出位置に操作されて、油圧シ
リンダ５により苗植付装置６が上昇、停止及び下降操作
される。操作レバー１０を植付位置に操作すると、植付
クラッチ８がモータ９により伝動側に操作されて、苗植
付装置６が田面Ｇから設定高さに維持されるように、制
御弁７が操作され油圧シリンダ５が伸縮操作されて苗植
付装置６が自動的に昇降操作されるのであり、これが通
常の植付作業の状態である。

【００１３】苗植付装置６の左右中央の横軸芯Ｐ１周り
にセンサーフロート１３が昇降自在に支持されており、
苗植付装置６に対するセンサーフロート１３の上下角度
を検出するポテンショメータ１４が備えられている。こ
れにより操作レバー１０の植付位置において、田面Ｇに
接地追従するセンサーフロート１３に対する苗植付装置
６の高さを、ポテンショメータ１４によりセンサーフロ
ート１３の上下角度として検出して制御装置１１に入力
しており、ポテンショメータ１４の検出値に基づいて制
御弁７が操作される。

【００１４】図２に示すように、操作レバー１０に対し
て自動位置が設けられており、操作レバー１０を自動位
置に操作していると、前述の植付位置に操作している場
合と全く同様に植付クラッチ８が伝動側に操作されて、
苗植付装置６が田面Ｇから設定高さに維持されるように
自動的に昇降操作される。図２及び図１に示すように操
縦ハンドル１８の横にレバー式の昇降スイッチ１２が備
えられており、操作レバー１０を自動位置に操作してい
る状態において、昇降スイッチ１２を一度操作すると、
苗植付装置６が下降操作されていれば、モータ９により
植付クラッチ８が伝動遮断側に操作されて、油圧シリン
ダ５により苗植付装置６が上限まで上昇操作される。逆
に昇降スイッチ１２を操作した際に苗植付装置６が上昇
操作されていると、苗植付装置６が油圧シリンダ５によ
り田面Ｇまで下降操作されて自動的な昇降操作が開始さ
れ、モータ９により植付クラッチ８が伝動側に操作され
る。

【００１５】（２）図２及び図１に示すように、走行用
として静油圧式無段変速装置１５を装備しており、静油
圧式無段変速装置１５のトラニオン軸１５ａの角度を変
更操作して静油圧式無段変速装置１５を変速操作する電
動シリンダ１６（アクチュエータに相当）、及びトラニ
オン軸１５ａの角度を検出するポテンショメータ１７
（角度センサーに相当）が備えられている。人為的に操
作される変速レバー１９（変速操作具に相当）が操縦ハ
ンドル１８の横に備えられて、変速レバー１９の操作位
置が制御装置１１に入力されている。

【００１６】静油圧式無段変速装置１５（トラニオン軸
１５ａ）は中立停止位置Ｎを挟んで前進最高速位置Ｆ及
び後進最高速位置Ｒの両方に連続的に無段階に変速操作
可能に構成されており、変速レバー１９を中立停止位置
Ｎを挟んで前進最高速位置Ｆ及び後進最高速位置Ｒの間
の任意の操作位置に操作すると、静油圧式無段変速装置
１５のトラニオン軸１５ａの角度が、変速レバー１９の
操作位置に対応する角度となるように、ポテンショメー
タ１７からフィードバックされる検出値に基づいて、制
御装置１１が電動シリンダ１６を作動操作するのであり
（変速制御手段に相当）、これによって静油圧式無段変
速装置１５が変速操作される。

【００１７】（３）静油圧式無段変速装置１５を多数生
産した場合、トラニオン軸１５ａの角度と静油圧式無段
変速装置１５の出力回転数（機体の走行速度）との関係
は、図４の実線Ａ１，Ａ２，Ａ３に示すように、中立停
止位置Ｎ付近では一次直線又は２次曲線的なものになっ
ており、ある位置から高速側では前述の関係は一次直線
となって、各関係の傾きは各静油圧式無段変速装置１５
において同じものになっている。トラニオン軸１５ａの
前進側及び後進側の機械的な操作限度Ｂは、各静油圧式
無段変速装置１５において異なっている。これにより、
機械的な操作限度Ｂよりも少し低速側の位置に、前述の
変速レバー１９及びトラニオン軸１５ａの前進最高速位
置Ｆ及び後進最高速位置Ｒが設定されている。

【００１８】次に後述する（４）及び図３のステップＳ
１０，Ｓ２において、静油圧式無段変速装置１５のトラ
ニオン軸１５ａの角度を、第１低速角度及び第２低速角
度Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）（低速側の角度に相当）に変更操
作する場合、この第１低速角度及び第２低速角度Ｄ１
（Ｄ２，Ｄ３）の設定について、図４に基づいて説明す
る。

【００１９】図４の実線Ａ１，Ａ２，Ａ３に示すよう
に、各静油圧式無段変速装置１５において、トラニオン
軸１５ａの角度と静油圧式無段変速装置１５の出力回転
数（走行速度）との関係がバラ付いている場合、ある高
速側の一定の出力回転数Ｎ１（所定の高速側の走行速度
に相当）を設定して、この出力回転数Ｎ１を得るために
はトラニオン軸１５ａをいくらの角度に設定すればよい
かと言うことを、各静油圧式無段変速装置１５に対して
行う。以上のような操作を行うと、各静油圧式無段変速
装置１５において出力回転数Ｎ１を得るためのトラニオ
ン軸１５ａの角度が、図２に示すポテンショメータ１７
によって検出され、この角度が設定角度Ｃ１（Ｃ２，Ｃ
３）として、各制御装置１１に記憶される（記憶手段に
相当）。

【００２０】各制御装置１１には所定量Ｌが事前に記憶
されており（所定量Ｌは後述の（４）に記載のように、
設定スイッチ２５により変更可能）、設定角度Ｃ１（Ｃ
２，Ｃ３）から所定量Ｌだけ低速側の角度が、第２低速
角度Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）として、各制御装置１１に設定
される。この場合、図４の実線Ａ１，Ａ２，Ａ３に示す
ように、トラニオン軸１５ａの角度と静油圧式無段変速
装置１５の出力回転数（機体の走行速度）との関係は、
ある位置から高速側において一次直線であり、各関係の
傾きは同じものとなっている。従って、第２低速角度Ｄ
１（Ｄ２，Ｄ３）が各関係の一次直線の範囲に位置する
ように設定すれば、各第２低速角度Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）
に対応する出力回転数Ｎ２（機体の走行速度）は同じも
のになる。

【００２１】次に、設定角度Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）から所
定量（前述の所定量Ｌよりも大）だけ低速側の角度が、
第１低速角度（図示せず）として、各制御装置１１に設
定される。この場合、図４の実線Ａ１，Ａ２，Ａ３に示
すように、トラニオン軸１５ａの角度と静油圧式無段変
速装置１５の出力回転数（機体の走行速度）との関係
は、中立停止位置Ｎ付近では一次直線又は２次曲線的な
ものになっているので、各第１低速角度に対応する出力
回転数（機体の走行速度）に差が生じることがある。し
かし、このように差があったとしても、各第１低速角度
に対応する出力回転数（機体の走行速度）は中立停止位
置Ｎに近い低速なので、後述の（４）及び図３に示すス
テップＳ４において、機体が発進する際のショックに大
きな差が生じると言うようなことはない。

【００２２】（４）乗用型田植機は一般に水田の一辺に
沿って直進しながら苗の植付作業を行い、機体が畦際に
達すると、苗植付装置６を田面Ｇから大きく上昇操作し
て、畦際で機体を１８０°旋回させ、苗植付装置６を田
面Ｇまで下降操作して、次の植付作業に入っていく。次
に、機体が畦際に達する前後の状態について図３により
説明する。

【００２３】苗の植付作業時において、操作レバー１０
を前述の植付位置又は自動位置に操作しておく。この苗
の植付作業中に図１に示す苗植付装置６の苗のせ台２４
の苗が少なくなると、クラッチペダル２２を踏み操作し
主クラッチ２１を伝動遮断側に操作して、機体及び苗植
付装置６を停止させた状態で、新しい苗を苗のせ台２４
に補給する。このようにクラッチペダル２２を踏み操作
して機体及び苗植付装置６を停止させると（クラッチス
イッチ２３のＯＮ状態）（ステップＳ１）、静油圧式無
段変速装置１５のトラニオン軸１５ａの角度が、ポテン
ショメータ１７からフィードバックされる検出値に基づ
いて電動シリンダ１６により、変速レバー１９の操作位
置に対応する角度から第１低速角度（前項（３）参照）
（図示せず）に自動的に変更操作され（ステップＳ
２）、静油圧式無段変速装置１５が中立停止位置Ｎに近
い低速状態に変速操作される。これにより、機体及び苗
植付装置６を停止させた状態で新しい苗を苗のせ台２４
に補給する。

【００２４】苗のせ台２４への新しい苗の補給が終了す
ると、作業者はクラッチペダル２２を戻し操作し（クラ
ッチスイッチ２３のＯＦＦ状態）（ステップＳ３）、主
クラッチ２１を伝動側に操作して機体を発進させ苗の植
付作業を再開する。この場合、前述のようにトラニオン
軸１５ａの角度を第１低速角度に変更操作して、静油圧
式無段変速装置１５を中立停止位置Ｎに近い低速状態に
変速操作しているので、クラッチペダル２２を戻し操作
し主クラッチ２１を伝動側に操作した際に、機体はショ
ック少なく滑らかに発進していく。そして、ポテンショ
メータ１７からフィードバックされる検出値に基づいて
電動シリンダ１６により、静油圧式無段変速装置１５の
トラニオン軸１５ａの角度が、第１低速角度から変速レ
バー１９の操作位置に対応する角度に漸次的にゆっくり
と復帰操作されていく（ステップＳ４）。

【００２５】次に機体が畦際に達すると、作業者は植付
位置（又は自動位置）の操作レバー１０を上昇位置に操
作するか（ステップＳ５）、又は操作レバー１０を自動
位置に残した状態で、昇降スイッチ１２を一度操作する
（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）。このような操作を行う
と、モータ９により植付クラッチ８が伝動遮断側に操作
され（ステップＳ８）、田面Ｇ付近に位置していた苗植
付装置６が、油圧シリンダ５により上限まで上昇操作さ
れる（ステップＳ９）。これと同時に、静油圧式無段変
速装置１５のトラニオン軸１５ａの角度が、ポテンショ
メータ１７からフィードバックされる検出値に基づいて
電動シリンダ１６により、変速レバー１９の操作位置に
対応する角度から、図４に示す第２低速角度Ｄ１（Ｄ
２，Ｄ３）（前項（３）参照）に自動的に変更操作され
（ステップＳ１０）、静油圧式無段変速装置１５が低速
状態に変速操作される（自動減速手段に相当）。

【００２６】以上のように苗植付装置６が上限まで上昇
操作され、静油圧式無段変速装置１５が減速操作された
状態において、作業者は操縦ハンドル１８により前輪１
の操向操作を行って畦際での旋回を行う。この場合、前
述のようにトラニオン軸１５ａの角度を第２低速角度Ｄ
１（Ｄ２，Ｄ３）に変更操作して、静油圧式無段変速装
置１５を低速状態に変速操作しているので、畦際におい
て機体を円滑に旋回させることができる。図２に示すよ
うにダイヤル式の設定スイッチ２５が備えられており、
この設定スイッチ２５を標準、高側及び低側に操作する
ことによって図４に示す所定量Ｌを変更し、第２低速角
度Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）を低速側及び高速側に任意に変更
操作することができる。そして、第２低速角度Ｄ１（Ｄ
２，Ｄ３）の変更範囲の最低位置（設定スイッチ２５の
低位置）よりも低速側となるように、前述の第１低速角
度が設定されている。

【００２７】畦際での旋回が終了して次の植付作業に入
る場合、上昇位置の操作レバー１０を植付位置に操作す
るか（ステップＳ５）、又は操作レバー１０を自動位置
に残した状態で、昇降スイッチ１２をもう一度操作する
（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）。このような操作を行う
と、上限まで上昇操作されていた苗植付装置６が油圧シ
リンダ５により田面Ｇまで下降操作されて、自動的な昇
降操作が開始され（ステップＳ１１）、モータ９により
植付クラッチ８が伝動側に操作される（ステップＳ１
２）。そして、ポテンショメータ１７からフィードバッ
クされる検出値に基づいて電動シリンダ１６により、静
油圧式無段変速装置１５のトラニオン軸１５ａの角度
が、第２低速角度Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）から変速レバー１
９の操作位置に対応する角度に漸次的にゆっくりと復帰
操作されていく（ステップＳ１３）。

【００２８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用型田植機の全体側面図

【図２】変速レバー、操作レバー、苗植付装置の昇降操
作用の油圧シリンダ、静油圧式無段変速装置等の連係状
態を示す図

【図３】クラッチペダルを踏み操作した場合及び植付ク
ラッチを伝動遮断側に操作した場合の制御の流れを示す
図

【図４】静油圧式無段変速装置の出力回転数とトラニオ
ン軸の角度との関係を示す図

【符号の説明】

６ 対地作業装置 ８ 作業クラッチ １５ 静油圧式無段変速装置 １５ａ 静油圧式無段変速装置のトラニオン
軸 １６ アクチュエータ １７ 角度センサー １９ 変速操作具 Ｌ 所定量 Ｎ１ 所定の高速側の走行速度 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ 設定角度 Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 低速側の角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｆ１６Ｈ 59:50

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用の静油圧式無段変速装置（１５）
   と、前記静油圧式無段変速装置（１５）のトラニオン軸
   （１５ａ）の角度を変更操作して前記静油圧式無段変速
   装置（１５）を変速操作するアクチュエータ（１６）
   と、前記トラニオン軸（１５ａ）の角度を検出する角度
   センサー（１７）と、変速操作用で人為的に操作される
   変速操作具（１９）とを備えて、 前記トラニオン軸（１５ａ）の角度が前記変速操作具
   （１９）の操作位置に対応する角度となるように、前記
   角度センサー（１７）の検出値に基づいて前記アクチュ
   エータ（１６）を作動操作する変速制御手段を備えると
   共に、 所定の高速側の走行速度（Ｎ１）を得るための前記トラ
   ニオン軸（１５ａ）の角度を、設定角度（Ｃ１），（Ｃ
   ２），（Ｃ３）として事前に記憶する記憶手段を備え
   て、 機体に連結された対地作業装置（６）への動力を伝動及
   び伝動遮断操作自在な作業クラッチ（８）を備え、前記
   作業クラッチ（８）が伝動側から伝動遮断側に操作され
   ると、前記変速制御手段に優先して、トラニオン軸（１
   ５ａ）の角度が前記設定角度（Ｃ１），（Ｃ２），（Ｃ
   ３）から所定量（Ｌ）だけ低速側の角度（Ｄ１），（Ｄ
   ２），（Ｄ３）となるように、前記角度センサー（１
   ７）の検出値に基づいて前記アクチュエータ（１６）を
   作動操作する自動減速手段を備えてある水田作業機。