JPH1189339A - 自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪に掛る負荷を検出し、これが増大すると
変速機でその速度を減少させてエンジンの過負荷を防ぐ
ようになっているが、検出した負荷に基づいて変速機を
作動させると、その作動に遅れを生じてエンストのおそ
れがあり、併せて、フィーリングが悪い。 【解決手段】 機体の前後方向の傾斜角（又はその角速
度）を検出する角度センサ３０（又は角速度センサ）と
車輪の負荷を検出する走行負荷センサを備え、角度セン
サ（又は角速度センサ）と走行負荷センサ３４からの入
力で制御装置２９が出力して車輪の回転を増減速するよ
うに設けている自動変速装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、田植機のような
水田で用いる機械に有効に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の機械は、軽量であることが優先
され、排気量の小さいガソリンエンジンが用いられる。
そのため、耕盤の深い所に来て車輪に過負荷が掛ると、
エンストを生じるおそれがある。これを解消するため、
エンジンと車輪の動力伝達経路に走行負荷センサを設
け、その信号で車輪の回転数を増減させ、エンジンに過
負荷が掛らないものが開発されようとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここに、走行負荷を検
出したあとで減速すると、減速が遅れてフィーリングが
悪く、また、エンストを生じるおそれもある。この発明
は、前進している機械が耕盤の深みに入るとき、前輪か
ら入って機体が予じめ前下りに傾斜することに着目し、
過負荷発生前の上記の機体の傾斜で車輪の回転を減速さ
せ、もって前記の不具合を解消しようとするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、機体の前後方向の傾斜角（又はその角
速度）を検出する角度センサ３０（又は角速度センサ）
と車輪１０，１１の負荷を検出する走行負荷センサを備
え、角度センサ（又は角速度センサ）と走行負荷センサ
３４からの入力で制御装置２９が出力して車輪１０，１
１の回転を増減速するように設けている自動変速装置と
した。

【０００５】

【実施例】つぎに、この発明の実施例を説明する。走行
車体１の後部に苗植装置２が装着されて田植機となって
いる（図１、図２）。走行車体１がつぎのように設けら
れている。主歯車箱３からフレーム４が後に伸びてい
る。横杆５の両端に後輪歯車箱６が固定され、その中央
がフレーム４の後部に前後方向の軸７で揺動自在に取付
けられている。一対のスリーブ８（図３）が主歯車箱３
から左右に突出し、それぞれの突端に前輪歯車箱９が縦
軸の回りに回動するように取付けられている。前輪１０
Ｌ，１０Ｒと後輪１１Ｌ，１１Ｒがそれぞれの前輪歯車
箱９と後輪歯車６の外側に設けられている。

【０００６】エンジン１２がフレーム４に取付けられ、
その動力が、原動調車１３と入力調車１４に巻き掛けた
調帯１５でＨＳＴ１６に導入されている（図４）。出力
調車１７と主軸調車１８に巻き掛けた調帯１９で、ＨＳ
Ｔ１６で変速された上記の動力が主歯車箱３内に導入さ
れている。主歯車箱３内の上記の動力は、歯車式の変速
機２０（図３）を経由して後輪差動装置２１と前輪差動
装置２２に達し、前輪差動装置２２で左右に分かれて前
輪１０Ｌ，１０Ｒに伝わるとともに、後輪差動装置２１
で左右に分かれたのち、伝動軸２３Ｌ，２３Ｒでそれぞ
れの後輪歯車箱６に導入されて後輪１１Ｌ，１１Ｒに伝
わっている。

【０００７】ＨＳＴ１６がつぎのように出来ている。レ
バー１６ａがケースの上に設けられ、図３の位置で「中
立」となって出力調車１７の回転が停止し、走行車体１
が止っている。これからレバー１６ａが反時計方向に回
動すると、「前進」となって出力調車１７が図４で反時
計方向に回転し、走行車体１が前進する。これとは逆に
レバー１６ａが時計方向に回動すると、「後進」となっ
て出力調車１７が時計方向に回転し、走行車体１が後進
する。レバー１６ａの回動量に応じて出力調車１７の回
転数が変化し、走行車体１の車速が変わる。

【０００８】座席２４がエンジン１２の上に設けられ、
ハンドルポスト２５の上のステアリングハンドル２６を
操作すると、アームが左右の前輪歯車箱９を回動し、前
輪１０Ｌ，１０Ｒが操縦されて走行車体１の進路が変わ
るように出来ている。変速レバー２７がハンドルポスト
２５の右に配置され（図２）、その操作でロッド２８が
前後に移動してレバー１６ａが上記のように操作され
る。なお、ロッド２８は、電動シリンダ２８ａとこれか
ら突出した移動棒２８ｂで構成され、後記の制御装置２
９の出力で移動棒２８ｂが出没し、走行車体１の上記の
車速を減少させたり、戻したりするように出来ている。

【０００９】角度センサ３０（図１）が機体に設けら
れ、走行車体１の前後方向の傾斜角を制御装置２９に入
力するようになっている。一対のアーム３１Ａ，３１Ｂ
がＨＳＴ１６のケースから前に突出し、それぞれの前端
に取付けたローラ３２Ａ，３２Ｂが調帯１９の上下に配
置され、ばね３３で互に引き寄せられて調帯１９を緊張
するようになっている（図４）。ポテンショメータ３４
がアーム３１Ｂの基部に設けられ、アーム３１Ｂの回動
を制御装置２９に入力する走行負荷センサとなってい
る。すなわち、出力調車１７が反時計方向に回転する
と、調帯１９は下側が後に引かれて張り、上側がゆる
む。そののち、前輪１０Ｌ，１０Ｒおよび後輪１１Ｌ，
１１Ｒの負荷の増加に応じて上記の張りが強まり、アー
ム３１Ｂが反時計方向に回動する。その回動角の大小に
よってポテンショメータ３４の出力が変化する。

【００１０】制御装置２９が前記の角度センサ３０と走
行負荷センサ（ポテンショメータ）３４からの入力で、
電動シリンダ２８ａに、図６のように出力するようにな
っている。すなわち、スタートすると、角度センサ３０
の出力を読み込み、これが設定値以上であると、移動棒
２８ｂが引き込まれてアーム１６ａが時計方向に回り、
出力調車１７の回転（走行車体１の前進速度）が設定量
だけ減少する。走行負荷センサ３４の出力を読み込み、
これが適量でないと、適量値になるまで移動棒２８ｂを
引き込み（又は突出させ）、出力調車１７の回転（走行
車体１の前進速度）を減少又は増加させる。

【００１１】上記によると、前輪１０Ｌ，１０Ｒが水田
の耕盤の深い所に来て走行車体１が前下りに傾斜したと
き（この時点では、前輪１０Ｌ，１０Ｒおよび後輪１１
Ｌ，１１Ｒに掛る負荷があまり増加していない）、角度
センサ３０からの入力で走行車体１の前進速度が所定の
量（または巾）だけ減少し、前輪１０Ｌ，１０Ｒと後輪
１１Ｌ，１１Ｒが耕盤の深い所に来てその負荷が増加し
たとき、走行負荷センサ３４からの入力で走行車体１の
前進速度が、その負荷に対応した速度に減少される。従
って、負荷増大の前兆（機体の前傾）で減速して従来の
減速おくれが改善され、フィーリングやおくれにともな
うエンストなどが改良される。

【００１２】なお、角度センサ３０に代えて角速度セン
サを用い、これに応じた数値で制御することができる。
角度センサ３０からの入力を制御装置２９で角速度に換
算することもできる。走行負荷センサ３４は、上記のポ
テンショメータに限らず、伝動経路に設けたトルクメー
タその他種々のものが用いられる。伝動軸２３Ｌ，２３
Ｒその他に後輪１１Ｌ，１１Ｒ（又は前輪１０Ｌ，１０
Ｒ）の回転数を検出する回転センサ３５Ｌ，３５Ｒを設
け（図３）、両者の間に差があると、その差に応じて後
輪１１Ｌ，１１Ｒの回転数を、スロットルレバー３６
（図２）又はＨＳＴ１６のレバー１６ａなどで減少さ
せ、差が無くなると、元に戻すように構成することがで
きる。この構成によると、不なれな婦女子でも走行車体
１を直進運転させることができる。また、畦道での機体
の旋回時に、左右の後輪１１Ｌ、１１Ｒ（又は前輪１０
Ｌ、１０Ｒ）の回転数に差が生じることにより車速を減
速させ、その減速状態で旋回することができる。

【００１３】支柱３７がフレーム４の後部から上に伸
び、これと昇降枠３８に上下で平行なリンク３９の両端
が回動自在に取付けられている。油圧シリンダ４０がフ
レーム４に取付けられ、これからピストンロッド４０ａ
（図１０）が斜後上に突出し、上のリンク３９と一体の
アーム４１に接続している。そして、後記のコントロー
ルバルブ４２Ｂの作動でピストンロッド４０ａが出没
し、昇降枠３８が昇降するように出来ている。

【００１４】苗植装置２がつぎのように設けられてい
る。苗植歯車箱４３が昇降枠３８に取付けられている。
３本（図３では５本）の苗植フレーム４４が苗植歯車箱
４３から後に伸び、それぞれの後部の両横に回転ケース
４５が取付けられている。これらの回転ケース４５は、
エンジン１２の動力で反時計方向（図１）に回転するよ
うになっている。一対の植込杆４６がそれぞれの回転ケ
ース４５に取付けられ、上記の回転で同じような姿勢を
保って旋回するように出来ている。

【００１５】苗受板４７が苗植フレーム４４に固定さ
れ、その苗取口４７ａを植込杆４６の先端が上記の旋回
の下降の初期に通過するように出来ている。支柱４８が
苗植歯車箱４３から斜前上に伸び、その突端と苗受板４
７の前部で苗載台４９が左右に摺動自在に支えられ、エ
ンジン１２の動力で往復駆動されるようになっている。
苗載台４９は、底面にベルトコンベア５０を備え、その
上に載った集団苗の後端を苗受板４７上に突出して左右
に移動する。そして、横端に来ると、ベルトコンベア５
０が集団苗を後に繰り出す。従って、集団苗は、苗取口
４７ａ上に来ると、植込杆４６の先端で一株分ごとに欠
がれ、植込杆４６の旋回の下端で泥土に順に移植され
る。

【００１６】３個のフロート５１がそれぞれの苗植フレ
ーム４４の下に配置され、走行車体１の前進で泥面を滑
走し、それぞれの張出部が、苗が移植される位置を予じ
め整地するようになっている。フロート５１は、後部の
横軸の回りに揺動しながら滑走する。そして、中央のフ
ロートがセンサフロート５１ａとなり、その先端の上下
動でコントロールバルブ４２Ｂを作動するように出来て
いる。

【００１７】そのコントロールバルブ４２Ｂがつぎのよ
うに構成されている。すなわち、従来は、図７のよう
に、ポンプ５２と油圧シリンダ４０の間に、定流量弁５
３、コントロールバルブ４２Ａおよびロック弁５４を設
け、コントロールバルブ４２Ａからタンク５５の間の油
路に可変絞弁５６を設けていた。そして、コントロール
バルブ４２Ａは、図のような油路を備えていた。すなわ
ち、中央に「中立」、その左右に「下げ（絞り）」と
「上げ（絞り）」、さらにその左右に「下げ」と「上
げ」。そして、座席２４の左の昇降レバー５７の操作で
「下げ」と「上げ」が用いられ、センサフロート５１ａ
の作動で「下げ（絞り）」と「上げ（絞り）」が用いら
れる。

【００１８】従って、走行車体１が耕盤の深い所に来て
苗植装置２が泥面に対して下り過ぎると、センサフロー
ト５１ａは前端が泥土で押されて前上りに傾斜する。す
ると、コントロールバルブ４２Ａが左に移動して「上げ
（絞り）」の油路が用いられる（図８）。このとき、定
流量弁５３が右に移動し、ポンプ５２が吐出した油のう
ち、その油路５３ａを流れる油のみが油圧シリンダ４０
に供給されて苗植装置２が緩やかに上昇する。この上昇
で、苗植装置２の高さが適正になると、センサフロート
５１ａの傾斜が戻り、コントロールバルブ４２Ａが右に
戻って「中立」の位置が用いられる（図７）。

【００１９】これとは逆に、走行車体１が耕盤の浅い所
に来て苗植装置２が泥面から上り過ぎると、センサフロ
ート５１ａは浮き上って前下りに傾斜する。すると、コ
ントロールバルブ４２Ａが右に移動して「下げ（絞
り）」の油路が用いられ、ロック弁５４が開放される
（図９）。このとき、油圧シリンダ４０内の油は、可変
絞弁５６を通ってタンク５５に戻り、苗植装置２が緩や
かに下降する。

【００２０】以上のように、従来のコントロールバルブ
４２Ａは、「上げ（絞り）」では、定流量弁５３の油路
５３ａを用いて油圧シリンダ４０に油を送り、「下げ
（絞り）」では、可変絞弁５６を用いて油圧シリンダ４
０の油をタンク５５に戻すようになっていた。ここに、
油路５３ａは、流量が苗植装置２の重量に無関係である
が、可変絞弁５６は、苗植装置２の重量で油の流通量が
変化し、苗載台４９上に集団苗が多いときと、これが少
ないときで、その下降速度が変化する課題があった。

【００２１】これを図１０のように構成すると、上記の
課題が解消される。すなわち、ポンプ５２と油圧シリン
ダ４０の間に、アンロード弁５８、定流量弁５３および
コントロールバルブ４２Ｂが図のように配置されてい
る。そして、前記と同じように、センサフロート５１ａ
の作動でコントロールバルブ４２Ｂが左に移動して「上
げ（絞り）」を用いると、図１１のように、定流量弁５
３が右に移動し、従来と同様に、その油路５３ａを流れ
る油のみが油圧シリンダ４０に供給されて苗植装置２が
緩やかに上昇する。

【００２２】これとは逆に、コントロールバルブ４２Ｂ
が右に移動して「下げ（絞り）」を用いると、図１２の
ように、油圧シリンダ４０から戻る油の圧力でアンロー
ド弁５８が右に移動してポンプ５２が吐出した油がタン
ク５５に戻り、油圧シリンダ４０から戻る油の圧力で定
流量弁５３が右に移動して、その油のうちの油路５３ａ
を通るもののみがタンク５５に戻る。

【００２３】従って、この構成によると、「上げ（絞
り）」と「下げ（絞り）」の両者共、定流量弁５３の油
路５３ａを流れる油にもとづいて苗植装置２が昇降さ
れ、苗載台４９上の集団苗の重量変化による昇降速度の
変動が解消される。

【００２４】

【効果】以上のように、この発明によると、走行車体１
の前下り傾斜を、その車輪（１０，１１）に掛る負荷の
増大の前兆現象としてその回転を減少させるので、減速
操作の遅れが解消されてフィーリングが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を施した田植機の側面図

【図２】その平面図

【図３】その伝動機構図

【図４】その一部の拡大した側面図

【図５】その一部のブロック回路図

【図６】そのフローチャート

【図７】従来のコントロールバルブの回路図

【図８】その作動図

【図９】その作動図

【図１０】改良されたコントロールバルブの回路図

【図１１】その作動図

【図１２】その作動図

【符号の説明】

１０ 車輪（前輪） １１ 車輪（後輪） ２９ 制御装置 ３０ 角度センサ ３４ 走行負荷センサ（ポテンショメータ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の前後方向の傾斜角を検出する角度
   センサ３０と車輪１０，１１の負荷を検出する走行負荷
   センサを備え、角度センサと走行負荷センサ３４からの
   入力で制御装置２９が出力して車輪１０，１１の回転を
   増減速するように設けている自動変速装置。