KR20200098491A - 수전 작업기 - Google Patents

Abstract

수전 작업기는, 원동부의 동력이 전달되는 변속 장치(24)와, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급량으로, 농용 자재를 포장면에 공급하는 작업 장치를 구비한다. 변속 장치(24)의 동력이 주행 전동계 및 작업 전동계로 병렬적으로 분기된다. 주행 전동계의 동력은, 주행용 차륜에 전달되고, 작업 전동계의 동력은, 무단 변속 장치(45)를 통해서 작업 장치에 전달된다. 무단 변속 장치(45)의 출력부(45b)보다도 하류에, 감속 기구(50, 51)가 마련되어 있다.

Description

수전 작업기

본 발명은, 승용형 이앙기나 승용형 직파기 등과 같이, 모종이나 종자, 비료나 약제 등의 농용 자재를 포장면에 공급하는 수전 작업기에 관한 것이다.

[배경기술 1]

수전 작업기의 일례인 승용형 이앙기에서는, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 구성을 구비한 것이 있다. 특허문헌 1에서는, 엔진(원동부에 상당)의 동력이 변속 장치에 전달되고, 변속 장치의 동력이 병렬적으로 분기되어, 주행용 차륜 및 모종 식부 장치(작업 장치에 상당)에 전달되고 있다.

이에 의해, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 주간(공급량에 상당)에서, 모종 식부 장치에 의해 모종이 포장면에 식부되는 것으로, 변속 장치가 조작되어 기체의 주행 속도가 변화해도, 모종 식부 장치에 전달되는 동력도 변속 장치의 동력이므로, 모종 식부 장치에 의한 주간은 일정 간격으로 유지된다.

특허문헌 1에서는, 변속 장치의 동력이, 주간 변속 장치를 통해서 모종 식부 장치에 전달되고 있어, 주간 변속 장치를 조작함으로써, 모종 식부 장치에 의한 주간을 원하는 간격으로 설정할 수 있다.

[배경기술 2]

수전 작업기의 일례인 승용형 이앙기에서는, 엔진(원동부에 상당)의 동력이 주 변속 장치에 전달되어 변속된 뒤, 그 변속 후의 동력이, 주행용 차륜에 전달되는 한편, 모종 식부 장치(작업 장치에 상당)에도 전달되는 구성으로 되어 있다. 이 구성에 의해, 주 변속 장치가 조작되어 기체의 주행 속도가 변화해도, 모종 식부 장치에 전달되는 동력도 주 변속 장치에서 변속된 동력이므로, 모종 식부 장치에 의한 모종(농용 자재에 상당)의 주간(포장면에의 모종의 공급량에 상당)은 일정 간격으로 유지된다.

그리고, 주 변속 장치의 동력이, 기어 변속식 주간 변속 장치를 통해서 모종 식부 장치에 전달되고 있어, 주간 변속 장치를 변속 조작함으로써, 모종 식부 장치에 의한 주간을 변경할 수 있도록 구성되어 있다. 주간을 변경함으로써, 포장면에 공급되는 모종의 공급량이 변경된다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 2014-070653호 공보(JP2014-070653A)

[과제 1]

[배경기술 1]에 대응하는 과제는, 이하와 같다.

특허문헌 1에서는, 주간 변속 장치가, 기어 변속 형식의 복수단의 변속 위치를 구비한 변속 장치이다. 근년에는, 포장면이나 농용 자재의 상태 등에 따라, 포장면에 대한 농용 자재의 공급량을 적절하게 설정하고자 하는 요망이 높아지고 있다.

본 발명은 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급량으로, 농용 자재를 포장면에 공급하는 작업 장치를 구비한 수전 작업기에 있어서, 공급량을 적절하게 설정할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.

[과제 2]

[배경기술 2]에 대응하는 과제는, 이하와 같다.

종래 구성에서는, 주간 변속 장치가, 기어 변속 형식의 변속 장치이며, 변속 상태로서는 한정된 변속단에서의 변속 상태에 한정된다. 그래서, 이러한 종류의 수전 작업기에 있어서, 포장면이나 농용 자재의 상태에 따라, 기체의 주행 속도의 변화에 관계 없이, 작업 장치에 의해 포장면에 공급되는 농용 자재의 공급량을 적절한 공급량으로 설정할 수 있도록 하는 것이 요망되고 있다.

[1] [과제 1]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

원동부의 동력이 전달되는 변속 장치와,

기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급량으로, 농용 자재를 포장면에 공급하는 작업 장치가 구비되고,

상기 변속 장치의 동력이 주행 전동계 및 작업 전동계에 병렬적으로 분기되어, 상기 주행 전동계의 동력이, 주행용 차륜에 전달되고, 상기 작업 전동계의 동력이 무단 변속 장치를 통해서 상기 작업 장치에 전달되고,

상기 무단 변속 장치의 출력부보다도 하류에 감속 기구가 마련되어 있는 수전 작업기.

본 구성에 의하면, 작업 전동계의 동력이 무단 변속 장치를 통해서 작업 장치에 전달된다. 즉, 작업 장치에는, 무단 변속 장치가 출력하는 다양한 속도의 동력이 전달된다. 그에 의해, 수전이나 농용 자재의 상태 등에 따라, 농용 자재의 공급량을 세밀하고 적절하게 설정할 수 있게 되어, 수전 작업기의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 작업 장치에서 필요로 하는 동력의 속도, 예를 들어 회전 속도가 낮은 경우, 그 낮은 회전 속도에 맞춰서 무단 변속 장치가 출력하는 동력의 회전 속도도 낮게 해야 한다고 하면, 무단 변속 장치의 출력부로부터는 저토크·저속 회전의 동력이 출력되게 된다. 그 경우, 작업 장치에 전달되는 것이 저토크·저속 회전의 동력이라면, 작업 장치의 구동 저항에 의해, 작업 장치의 구동이 정지해버릴 가능성이 있다.

그러나 본 발명과 같이, 무단 변속 장치의 출력부보다도 하류에 감속 기구가 마련되어 있으면, 무단 변속 장치의 출력부로부터 출력되는 동력의 회전 속도를 높게 해도, 감속 기구로 감속한 상태에서 작업 장치에 적절한 토크·회전 속도의 동력을 전달할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 무단 변속 장치가 정유압식 무단 변속 장치이다.

본 구성에 의하면, 무단 변속 장치가 정유압식 무단 변속 장치이므로, 정유압식 무단 변속 장치를 조작함으로써, 그 출력부로부터 출력되는 동력을 조금만 고속측으로 변속하거나, 조금만 저속측으로 변속하거나고 하는, 세밀한 변속을 무리없이 행할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 감속 기구보다도 하류에, 입력되는 동력에 대하여 출력되는 동력의 각속도를 변화시키는 부등속 변속 장치가 구비되어 있다.

예를 들어 수전 작업기의 일례인 승용형 이앙기에 있어서, 모종 식부 장치(작업 장치)의 주간(공급량)을 특히 큰 것으로 설정하거나, 특히 작은 것으로 설정하면, 모종 식부 장치의 작동 속도(식부 암의 회전 속도)가 지나치게 저속으로 되거나, 지나치게 고속으로 되거나 해서, 모종을 농지면에 적절하게 식부할 수 없는 상태가 되는 경우가 있다.

본 구성에 의하면, 부등속 변속 장치로부터 출력되는 동력의 각속도가 예를 들어 출력축의 1회전 동안에 고저로 변화한다. 즉, 무단 변속 장치로부터 부등속 변속 장치에 전달되는 동력의 속도에 관계없이, 부등속 변속 장치를 경유해서 작업 장치에 전달되는 동력의 속도도 예를 들어 1회전 동안에 고저로 변화하여, 농용 자재가 포장면에 공급되는 순간에서의 작업 장치의 작동 속도가 적절한 값이 되도록 할 수 있다.

뿐만 아니라, 감속 기구보다도 하류에 부등속 변속 장치가 설치되어, 부등속 변속 장치보다도 하류에서는 변속이 행하여지지 않는다. 그 때문에, 부등속 변속 장치로부터 출력되는 동력의 각속도가 예를 들어 출력축의 1회전 동안에 고저로 변화하는 상태를 만들어 내면, 그 상태를 작업 장치에도 그대로 전달시킬 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 작업 전동계에 동력의 전달 방향을 변환하는 베벨 기어가 마련되고, 당해 베벨 기어가 상기 감속 기구와는 별도로 마련되어 있다.

본 구성에 의하면, 베벨 기어로는 변속을 행하지 않아도 되기 때문에, 베벨 기어의 직경이 커지는 것을 피할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 베벨 기어가 상기 감속 기구보다도 하류에 마련되어 있다.

본 구성에 의하면, 무단 변속 장치 및 감속 기구보다도 하류측에 베벨 기어가 마련되어, 동력의 전달 방향의 변환이 행하여진다. 즉, 무단 변속 장치 및 감속 기구에 의해 변속이 행하여지는 기구와, 베벨 기어에 의해 동력의 전달 방향의 변환이 행하여지는 기구를 나눌 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 미션 케이스 내에 지지된 제1 축과, 당해 제1 축의 하류에 평면에서 보아 상기 제1 축과 교차하는 방향을 따라서 배치된 제2 축이 마련되고,

상기 베벨 기어는, 상기 제1 축에 마련되는 제1 베벨 기어와, 상기 제2 축에 마련되고 또한 상기 제1 베벨 기어에 맞물리는 제2 베벨 기어를 갖고,

상기 미션 케이스에 상기 제2 축의 적어도 상류측 단부가 삽입되는 개구부가 형성되고, 상기 제2 베벨 기어의 직경이 상기 개구부의 직경보다도 작게 설정되어 있다.

본 구성에 의하면, 제2 베벨 기어의 직경이, 미션 케이스에 형성되는 개구부보다도 작게 설정되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 미션 케이스를 파손시키지 않고, 제2 베벨 기어 및 제2 축을 미션 케이스로부터 개구부를 통해서 취출할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 작업 장치가, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재를 포장면에 간헐적으로 공급한다.

본 구성에 의하면, 무단 변속 장치를 조작함으로써, 무단 변속위 장치의 최고속 위치와 최저속 위치의 사이에서, 많은 공급 간격을 설정할 수 있다.

이에 의해, 포장면이나 농용 자재의 상태 등에 따라, 공급 간격을 세밀하고 적절하게 설정할 수 있게 되어, 수전 작업기의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 종자를 포장면에 점파하는 파종 장치가 구비되어 있다.

본 구성에 의하면, 사전에 설정된 공급 간격으로 종자를 포장면에 공급할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 모종을 포장면에 공급하는 모종 식부 장치가 구비되어 있다.

본 구성에 의하면, 사전에 설정된 공급 간격으로 모종을 포장면에 공급할 수 있다.

[2] [과제 2]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

원동부의 동력이 전달되는 제1 변속 장치와,

기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급량으로, 농용 자재를 포장면에 공급하는 작업 장치와,

상기 제1 변속 장치의 동력을 주행 전동계 및 작업 전동계로 분기하는 분기부와,

상기 분기부에서 분기된 상기 주행 전동계의 동력이 전달되는 주행용 차륜과,

상기 분기부에서 분기된 상기 작업 전동계의 동력을 변속해서 상기 작업 장치에 전달하는 제2 변속 장치가 구비되고,

상기 제2 변속 장치의 전달 하류측으로부터의 동력이, 상기 주행 전동계로 분기하지 않도록 구성되어 있는 수전 작업기.

본 구성에 의하면, 제1 변속 장치의 작업 전동계의 동력이 제2 변속 장치를 통해서 작업 장치에 전달되는 것으로, 제2 변속 장치를 조작함으로써, 기체의 주행 속도가 변화해도, 그 변화한 주행 속도에 대한 작업 장치의 상대적인 작동 속도를 변경할 수 있다. 제2 변속 장치로서, 예를 들어 무단 변속 장치나 다단계로 변속 가능한 변속 장치를 사용하면, 농용 자재의 공급량을 미세하게 변경 조정하는 것이 가능하게 된다.

본 구성에 의하면, 제2 변속 장치의 전달 하류측으로부터 주행 전동계로 동력이 분기되지 않으므로, 주행용 차륜에 전달되는 제1 변속 장치에 의한 변속 후의 동력이, 제2 변속 장치에서 변속된 뒤, 작업 장치에만 공급된다. 그 결과, 주행 속도가 동일할 때의 작업 장치의 작동 속도를 적확하게 변경할 수 있어, 그 제2 변속 장치의 변속 조작 범위 내에서, 포장면에 공급하는 농용 자재의 공급량을 적정한 것으로 변경할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 제2 변속 장치는, 유압 펌프와 유압 모터를 케이싱으로 일체적으로 수납한 일체형 정유압식 무단 변속 장치로 구성되어 있다.

본 구성에 의하면, 제2 변속 장치가 정유압식 무단 변속 장치로 구성되기 때문에, 작업 전동계의 동력을 무단계로 변속 가능하다. 이렇게 무단계로 변속함으로써, 포장면에 대한 농용 자재의 공급량을 작업 상황에 따라, 무단 변속 장치의 최고속 위치와 최저속 위치의 사이에서 임의의 공급량을 설정할 수 있다. 그 결과, 포장면이나 농용 자재의 상태 등에 따라, 공급량을 세밀하고 적절하게 설정할 수 있게 되어, 수전 작업기의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다.

무단 변속 장치는, 유압 펌프와 유압 모터가 케이싱으로 일체적으로 수납되어 있으므로, 유압 펌프와 유압 모터를 접속하는 유압 배관을 케이스 외부에 별도 준비해서 설치할 필요가 없어, 조립 작업을 번거로움 없고 용이하게 행하기 쉬운 이점이 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 제2 변속 장치는, 상기 케이싱의 외부에 상기 유압 펌프와 일체 회전하는 배열용 팬을 구비한다.

본 구성에 의하면, 제1 변속 장치의 동력이 전달되어, 제2 변속 장치의 유압 펌프가 회전 구동되면, 그것에 수반하여 팬이 회전 작동한다. 팬이 회전함으로써 생성되는 바람에 의해, 무단 변속 장치에서 발생하는 열이 외측으로 배출 안내된다.

그 결과, 케이싱이나 무단 변속 장치의 내부를 유동하는 작동유의 온도 상승을 억제할 수 있어, 무단 변속 장치의 내구성의 저하를 방지할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 제1 변속 장치가, 정유압식의 무단 변속 장치로 구성되고,

1개의 차지 펌프로부터의 오일을 상기 제1 변속 장치와 상기 제2 변속 장치 각각의 차지 유로에 분기 공급한다.

본 구성에 의하면, 1개의 유압 펌프(차지 펌프)로부터 제1 변속 장치와 제2 변속 장치 각각에 오일을 공급하므로, 펌프를 겸용으로 해서 구성을 간소하게 하면서, 작동유의 공급을 양호하게 행할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 제1 변속 장치가, 정유압식의 무단 변속 장치로 구성되고,

상기 제1 변속 장치의 차지 유로에 오일을 공급하는 제1 차지 펌프와, 상기 제2 변속 장치의 차지 유로에 오일을 공급하는 제2 차지 펌프가 구비되어 있다.

본 구성에 의하면, 제1 변속 장치와 제2 변속 장치에 대하여 각각 별도로 마련한 유압 펌프(제1 차지 펌프, 제2 차지 펌프)에 의해 유압을 공급하므로, 제1 변속 장치에 대한 오일의 공급 상태와 제2 변속 장치에 대한 오일의 공급 상태에 변동이 있어도, 상대측 변속 장치에 의해 영향을 받지 않고, 각 변속 장치에서 필요한 양의 오일을 적정하게 공급할 수 있다.

무단 변속 장치에 있어서, 오일의 공급량의 과부족에 기인하여, 회전 불균일이나 기타 동작 불량을 일으킬 우려가 적어져서, 속도 조정을 고정밀도로 행할 수 있다. 그 결과, 농용 자재의 공급량의 변경 설정을 고정밀도로 행하는 것이 가능하게 된다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 분기부가 전동 케이스에 수용되고,

상기 제2 변속 장치가 상기 전동 케이스에 대하여 착탈 가능하게 접속되고,

상기 전동 케이스에서의 상기 제2 변속 장치의 접속 대상 개소에, 기어식 변속 기구를 내장한 기계식 변속 장치를 장착 가능하다.

본 구성에 의하면, 제2 변속 장치를 정유압식의 무단 변속 장치로 구성하는 경우와, 제2 변속 장치를 기어식 변속 기구를 내장한 기계식 변속 장치로 구성하는 경우 각각에 있어서 전동 케이스를 공용해서 사용할 수 있다. 그 결과, 사양이 다른 기종에 대하여 전동 케이스를 겸용할 수 있어, 제조 비용을 경감할 수 있다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 작업 장치가, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재를 포장면에 간헐적으로 공급한다.

본 구성에 의하면, 작업 장치는, 기체의 주행에 수반하여, 간격을 둔 상태로 간헐적으로 농용 자재를 포장면에 공급한다. 제2 변속 장치가 변속함으로써, 작업 장치가 농용 자재를 공급하는 간격을 변경 설정함으로써 공급량을 변경하게 된다. 이 구성에서는, 1회로 공급하는 농용 자재의 양을 변경하지 않고, 전체의 공급량을 변경할 수 있으므로, 공급량의 조정 작업이 불필요해서 대응이 간단해진다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 종자를 포장면에 점파하는 파종 장치가 구비되어 있다.

본 구성에 의하면, 기체를 주행시키면서 파종 장치에 의해 포장면에 종자를 점파할 수 있어, 파종 작업에 있어서 종자를 점파할 때의 주행 방향을 따른 간격을 고정밀도로 관리하기 쉬운 것이 된다.

일 적합 실시 형태에서는, 상기 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 모종을 포장면에 공급하는 모종 식부 장치가 구비되어 있다.

본 구성에 의하면, 기체를 주행시키면서 모종 식부 장치에 의해 포장면에 모종을 식부할 수 있어, 모종 식부 작업에 있어서 모종의 식부 간격(주간)을 고정밀도로 관리하기 쉬운 것이 된다.

[3] 기타 특징 및 지금부터 제공하는 이점에 대해서는, 이하의 설명으로부터 밝혀질 것이다.

도 1은 제1 실시 형태를 도시하는 도면이며(이하, 도 4까지 동일함), 수전 작업기의 일례인 승용형 이앙기의 전체 측면도.
도 2는 승용형 이앙기의 전체 평면도.
도 3은 주행 전동계의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 작업 전동계의 구성을 도시하는 도면.
도 5는 제2 실시 형태를 도시하는 도면이며(이하, 도 11까지 동일함), 수전 작업기의 일례인 승용형 이앙기의 전체 측면도.
도 6은 승용형 이앙기의 전체 평면도.
도 7은 전동 구조를 도기하는 종단 배면도.
도 8은 전동 구조를 도시하는 종단 배면도.
도 9는 제어 구성을 도시하는 블록도.
도 10은 유압 회로도.
도 11은 다른 실시 형태의 유압 회로도.

[제1 실시 형태]

이하, 제1 실시 형태를 설명한다. 이 실시 형태에서는, 포장(수전)에서 식부 작업을 행하는 승용형 이앙기인 수전 작업기의 일례이다.

본 발명의 실시 형태에서의 전후 방향 및 좌우 방향은, 특단의 설명이 없는 한, 이하와 같이 기재하고 있다. 기체(11)의 주행 시에 있어서의 전진측 진행 방향이 「전」이며, 후진측 진행 방향이 「후」이다. 전후 방향에서의 전방 배향 자세를 기준으로 해서 우측에 상당하는 방향이 「우」이며, 좌측에 상당하는 방향이 「좌」이다.

(승용형 이앙기의 전체 구성)

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 승용형 이앙기는, 우측 및 좌측의 전륜(1)(주행용 차륜에 상당), 우측 및 좌측의 후륜(2)(주행용 차륜에 상당)을 구비한 기체(11)의 후방부에, 링크 기구(3) 및 링크 기구(3)를 승강 구동하는 유압 실린더(4)가 구비되고, 링크 기구(3)의 후방부에 모종 식부 장치(5)(작업 장치에 상당)가 지지되어 있다.

모종 식부 장치(5)는, 좌우 방향으로 소정 간격을 두고 배치된 식부 전동 케이스(6), 식부 전동 케이스(6)의 후방부의 우측 및 좌측부에 회전 가능하게 지지된 회전 케이스(7), 회전 케이스(7)의 양단에 구비된 한 쌍의 식부 암(8), 플로트(9) 및 모종 적재대(10) 등을 구비하고 있다.

우측 및 좌측의 마커(12)가, 모종 식부 장치(5)의 우측 및 좌측 횡측부에 구비되어 있다. 마커(12)는, 농지면에 접지하는 작용 자세(도 1 참조) 및 농지면으로부터 상방으로 이격된 격납 자세로 변경 가능하고, 마커(12)의 선단부에 회전체(12a)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 마커(12)의 작용 자세에 있어서, 마커(12)의 회전체(12a)가 농지면에 접지하는 것으로, 기체(11)의 주행에 수반하여 마커(12)의 회전체(12a)가 회전하면서 농지면에 지표를 형성한다.

(운전부 부근의 구성)

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 기체(11)에, 운전 좌석(13), 및 전륜(1)을 조향 조작하는 조종 핸들(14)이 구비되어 있다.

기체(11)의 전방부의 우측부 및 좌측부에 우측 및 좌측의 지지 프레임(16)이 구비되어 있고, 지지 프레임(16)에 예비 모종 적재대(15)가 지지되어 있다. 우측 및 좌측의 지지 프레임(16)의 상부에 걸쳐서, 지지 프레임(17)이 연결되어 있다.

지지 프레임(17)에 있어서, 평면에서 보아 기체(11)의 좌우 중앙(CL)에 위치하는 부분에, 계측 장치(18)가 설치되어 있다. 계측 장치(18)에는, 위성 측위 시스템에 의해 위치 정보를 취득하는 수신 장치(도시하지 않음), 기체(11)의 기울기(피치 각, 롤 각)를 검출하는 관성 계측 장치(도시하지 않음)가 구비되어 있고, 계측 장치(18)는, 기체(11)의 위치를 나타내는 측위 데이터를 출력한다.

우측 및 좌측의 후륜(2)을 지지하는 후차축 케이스(22)에 있어서, 평면에서 보아 기체(11)의 좌우 중앙(CL)에 위치하는 부분에, 관성 정보를 계측하는 관성 계측 장치(19)가 설치되어 있다. 관성 계측 장치(19) 및 계측 장치(18)의 관성 계측은, IMU(Inertial Measurement Unit)에 의해 구성되어 있다.

상술한 위성 측위 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)에는, 대표적인 것으로서 GPS(Global Positioning System)를 들 수 있다. GPS는, 지구의 상공을 주회하는 복수의 GPS 위성이나, GPS 위성의 추적과 관제를 행하는 관제국이나, 측위를 행하는 대상(기체(11))이 구비하는 수신 장치를 사용하여, 계측 장치(18)의 수신 장치의 위치를 계측하는 것이다.

관성 계측 장치(19)는, 기체(11)의 요각도의 각속도를 검출 가능한 자이로 센서(도시하지 않음), 및 서로 직교하는 3축 방향의 가속도를 검출하는 가속도 센서(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 관성 계측 장치(19)에 의해 계측되는 관성 정보에는, 자이로 센서에 의해 검출되는 방위 변화 정보와, 가속도 센서에 의해 검출되는 위치 변화 정보가 포함되어 있다.

이에 의해, 계측 장치(18) 및 관성 계측 장치(19)에 의해, 기체(11)의 위치 및 기체(11)의 방위가 검출된다.

(미션 케이스 부근의 구성)

도 1에 도시한 바와 같이, 기체(11)의 전방부에, 미션 케이스(20)가 지지되어 있고, 미션 케이스(20)의 우측 및 좌측의 횡측부에 연결된 전차축 케이스(21)에, 우측 및 좌측의 전륜(1)이 지지되어 있다. 기체(11)의 후방부에, 후차축 케이스(22)가 지지되어 있고, 후차축 케이스(22)에 우측 및 좌측의 후륜(2)이 지지되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 미션 케이스(20)의 전방부에, 엔진(23)(원동부에 상당)이 지지되어 있다. 미션 케이스(20)의 좌측의 횡측부에, 정유압 형식의 무단 변속 장치(24)(변속 장치, 제1 변속 장치에 상당)가 연결되어 있어, 엔진(23)의 동력이 전동 벨트(25)를 통해서 무단 변속 장치(24)의 입력축(24a)에 전달된다.

무단 변속 장치(24)는, 중립 위치, 전진측 및 후진측으로 무단계로 변속 가능하게 구성되어 있고, 조종 핸들(14)의 좌측의 횡측에 구비된 변속 레버(30)에 의해 무단 변속 장치(24)를 조작한다.

(전륜 및 후륜에의 주행 전동계의 구성)

도 3에 도시한 바와 같이, 미션 케이스(20)의 우측의 횡측부에, 펌프(26)가 연결되어 있고, 펌프(26)는 유압 실린더(4)에 작동유를 공급한다. 무단 변속 장치(24)의 입력축(24a)이 미션 케이스(20)에 들어가 있어, 펌프(26)의 입력축(26a)과, 무단 변속 장치(24)의 입력축(24a)에 걸쳐서 전동축(27)이 연결되어 있다.

미션 케이스(20)의 내부에, 전동축(28, 29)이 좌우 방향을 따라 지지되고, 무단 변속 장치(24)의 출력축(24b)이 전동축(28)의 단부에 연결되어 있다. 미션 케이스(20)의 내부에서, 전동축(28, 29)에 걸쳐서, 기어 변속 형식의 부 변속 장치(31)가 구비되어 있다.

부 변속 장치(31)는, 전동축(28)에 연결된 저속 기어(32) 및 고속 기어(33), 스플라인 구조에 의해 전동축(29)에 일체 회전 및 슬라이드 가능하게 밖에서 끼움된 시프트 기어(34)를 구비하고 있다. 운전 좌석(13)의 근방에 구비된 부 변속 레버(도시하지 않음)에 의해, 시프트 기어(34)를 슬라이드 조작할 수 있다.

부 변속 장치(31)에 있어서, 시프트 기어(34)를 저속 기어(32)에 맞물리게 하면, 전동축(28)의 동력이 저속 상태로 전동축(29)에 전달되고, 시프트 기어(34)를 고속 기어(33)에 맞물리게 하면, 전동축(28)의 동력이 고속 상태로 전동축(29)에 전달된다.

수전에 있어서 식부 작업을 행하는 경우, 부 변속 장치(31)를 저속 상태로 조작하는 것이고, 노상 등에서 고속으로 주행할 경우에, 부 변속 장치(31)를 고속 상태로 조작한다.

우측 및 좌측의 전륜(1)에 동력을 전달하는 우측 및 좌측의 전차축(35)이, 미션 케이스(20) 및 전차축 케이스(21)에 걸쳐서 지지되어 있고, 우측 및 좌측의 전차축(35)의 사이에, 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(36)가 구비되어 있다. 전동축(29)에 연결된 전동 기어(37)와, 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(36)의 케이스(36a)에 연결된 전동 기어(38)가 맞물려 있다.

미션 케이스(20)의 후방부에 출력축(39)이 전후 방향을 따라서 지지되어 있고, 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(36)의 케이스(36a)에 연결된 베벨 기어(40)와, 출력축(39)의 전방부에 형성된 베벨 기어(39a)가 맞물려 있다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 출력축(39)의 후방부에, 전동축(41)이 유니버셜 조인트(도시하지 않음)를 통해서 연결되어 있고, 전동축(41)의 후방부가, 유니버셜 조인트(도시하지 않음)를 통해서, 후차축 케이스(22)의 입력축(도시하지 않음)에 연결되어 있다.

이상의 구성에 의해, 무단 변속 장치(24)에서 변속된 동력이, 무단 변속 장치(24)의 출력축(24b)으로부터, 전동축(28), 부 변속 장치(31), 전동축(29), 전동 기어(37, 38), 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(36) 및 전차축(35)을 통해서, 우측 및 좌측의 전륜(1)에 전달된다.

전륜 디퍼렌셜 기어 장치(36)에 전달된 동력이, 베벨 기어(40), 출력축(39), 전동축(41), 후차축 케이스(22)의 내부의 전동축(도시하지 않음)을 통해서, 우측 및 좌측의 후륜(2)에 전달된다.

출력축(39)에, 다판 형식의 브레이크(42)가 외측에서 끼워져 있어, 도 2에 도시하는 브레이크 페달(43)을 밟아 조작함으로써, 브레이크(42)를 제동 상태로 조작할 수 있다. 브레이크(42)에 의해 출력축(39)에 제동을 걸음으로써, 전륜(1) 및 후륜(2)에 제동을 걸 수 있다.

디퍼렌셜 로크 부재(44)가, 키 구조에 의해 좌측의 전차축(35)에 일체 회전 및 슬라이드 가능하게 외측에서 끼워져 있다. 운전 좌석(13)의 하측에 구비된 디퍼렌셜 로크 페달(도시하지 않음)을 밟아 조작함으로써, 디퍼렌셜 로크 부재(44)를 슬라이드 조작해서 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(36)의 케이스(36a)에 맞물리게 함으로써, 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(36)를 디퍼렌셜 로크 상태로 조작할 수 있다.

이상의 구성에 의해, 무단 변속 장치(24)(변속 장치)의 동력이 주행 전동계 및 작업 전동계로 병렬적으로 분기되어, 주행 전동계의 동력이 전륜(1) 및 후륜(2)(주행용의 차륜)에 전달되는 상태로 되어 있다.

(모종 식부 장치에의 작업 전동계의 구성)

도 4에 도시한 바와 같이, 미션 케이스(20)의 우측의 횡측부에, 정유압식 무단 변속 장치(45)(무단 변속 장치, 제2 변속 장치에 상당)가 연결되어 있고, 정유압식 무단 변속 장치(45)의 입력축(45a)과 전동축(28)이 연결되어 있다. 정유압식 무단 변속 장치(45)의 입력축(45a)이 미션 케이스(20)의 반대측으로 돌출되어 있고, 정유압식 무단 변속 장치(45)에 냉각풍을 보내는 팬(46)이, 정유압식 무단 변속 장치(45)의 입력축(45a)의 돌출부에 연결되어 있다.

정유압식 무단 변속 장치(45)의 출력축(45b)에 전동축(47)이 연결되어 있다. 미션 케이스(20)의 내부에, 전동축(48, 49)이 좌우 방향을 따라 지지되어 있고, 전동축(49)의 단부가 전동축(47)과 동심상으로 상대 회전 가능하게 지지되어 있다.

정유압식 무단 변속 장치(45)의 출력축(45b)(출력부)보다도 하류에 감속 기구가 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 감속 기구는, 전동 기어(50)와 전동 기어(51)를 사용해서 구성된다. 구체적으로는, 2조의 기어를 구비한 전동 기어(50)가, 전동축(48)의 외측에 회전 가능하게 외측에서 끼워져 있다. 전동축(47)에 형성된 전동 기어(47a)와, 전동 기어(50)의 대경 기어 부분(50a)이 맞물리고, 전동축(49)에 연결된 전동 기어(51)와, 전동 기어(50)의 소경 기어 부분(50b)이 맞물려 있다. 그리고, 전동 기어(47a)와 대경 기어 부분(50a)의 기어비, 및 소경 기어 부분(50b)과 전동 기어(51)의 기어비의 조합을 적절하게 설정함으로써, 정유압식 무단 변속 장치(45)의 출력축(45b)의 회전 속도가 감속되어 전동축(49)에 전달된다.

모종 식부 장치(5)에서 필요로 하는 동력의 속도, 예를 들어 회전 속도가 낮은 경우, 그 낮은 회전 속도에 맞춰서 정유압식 무단 변속 장치(45)가 출력하는 동력의 회전 속도도 낮게 해야 한다고 하면, 정유압식 무단 변속 장치(45)의 출력축(45b)으로부터는 저토크·저속 회전의 동력이 출력되게 된다. 그 경우, 모종 식부 장치(5)에 전달되는 것이 저토크·저속 회전의 동력이라면, 모종 식부 장치(5)의 구동 저항에 의해, 모종 식부 장치(5)의 구동이 정지해버릴 가능성이 있다. 그러나 본 실시 형태와 같이, 정유압식 무단 변속 장치(45)의 출력축(45b)보다도 하류에 감속 기구(전동 기어(50) 및 전동 기어(51))가 마련되어 있으면, 정유압식 무단 변속 장치(45)의 출력축(45b)으로부터 출력되는 동력의 회전 속도를 높게 해도, 감속 기구로 감속한 상태에서 모종 식부 장치(5)에 적절한 토크·회전 속도의 동력을 전달할 수 있다. 이와 같이, 정유압식 무단 변속 장치(45)의 출력축(45b)의 회전 속도를 설정 회전 속도 이상으로 해서, 감속 기구에서의 감속비를 크게 취함으로써, 주행 속도가 낮은 경우나 모종 식부 장치(5)에서 필요로 하는 회전 속도가 낮은 경우에도, 모종 식부 장치(5)에는 확실하게 동력이 전해질(식부 암(8)을 확실하게 구동시킬) 수 있다.

감속 기구(전동 기어(50) 및 전동 기어(51))보다도 하류에는, 입력되는 동력에 대하여 출력되는 동력의 각속도를 변화시키는 부등속 변속 장치(52)가 구비되어 있다. 본 실시 형태에서는, 미션 케이스(20)의 내부에서, 전동축(48, 49)에 걸쳐서, 기어 변속 형식의 부등속 변속 장치(52)가 구비되어 있고, 전동축(48)에 제1 베벨 기어(53)가 연결되어 있다. 미션 케이스(20)의 후방부에 출력축(54)이 전후 방향을 따라서 지지되고, 제2 베벨 기어(55)가 출력축(54)의 전방부에 식부 클러치(56)를 통해서 외측에서 끼워져 있어, 베벨 기어(53, 55)가 맞물려 있다.

바꾸어 말하면, 미션 케이스(20) 내에 지지된 전동축(48)(제1 축)과, 그 전동축(48)의 하류에 평면에서 보아 전동축(48)과 교차하는 방향을 따라서 배치된 출력축(54)(제2 축)이 마련되어 있다. 베벨 기어(53, 55)는, 전동축(48)에 마련되는 제1 베벨 기어(53)와, 출력축(54)에 마련되고 또한 제1 베벨 기어(53)에 맞물리는 제2 베벨 기어(55)를 갖는다. 게다가, 미션 케이스(20)에 출력축(54)의 적어도 상류측 단부가 삽입되는 개구부(AP)가 형성되고, 제2 베벨 기어(55)의 직경이 개구부(AP)의 직경보다도 작게 설정되어 있다. 이와 같이, 제2 베벨 기어(55)의 직경이, 미션 케이스(20)에 형성되는 개구부(AP)보다도 작게 설정되어 있음으로써, 미션 케이스(20)를 파손시키지 않고, 제2 베벨 기어(55) 및 출력축(54)을 미션 케이스(20)로부터 개구부(AP)를 통해서 취출할 수 있다.

또한, 작업 전동계에 동력의 전달 방향을 변환하는 베벨 기어(53, 55)가 마련되고, 베벨 기어(53, 55)는, 감속 기구(전동 기어(50) 및 전동 기어(51))와는 별도로 마련되어 있다. 즉, 베벨 기어(53, 55)로는 변속(증속, 감속)을 행하지 않아도 되기 때문에, 베벨 기어(53, 55)의 직경이 커지는 것을 피할 수 있다. 또한, 정유압식 무단 변속 장치(45) 및 감속 기구(전동 기어(50) 및 전동 기어(51))보다도 하류측에 베벨 기어(53, 55)가 마련되어, 동력의 전달 방향의 변환이 행하여진다. 즉, 정유압식 무단 변속 장치(45) 및 감속 기구(전동 기어(50) 및 전동 기어(51))에 의해 변속이 행하여지는 기구와, 베벨 기어(53, 55)에 의해 동력의 전달 방향의 변환이 행하여지는 기구를 나눌 수 있다.

도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 출력축(54)의 후방부에, 전동축(57)이 유니버셜 조인트(도시하지 않음)를 통해서 연결되어 있고, 전동축(57)의 후방부가, 유니버셜 조인트(도시하지 않음)를 통해서, 모종 식부 장치(5)의 입력축(도시하지 않음)에 연결되어 있다.

이상의 구성에 의해, 무단 변속 장치(24)에서 변속된 동력이, 무단 변속 장치(24)의 출력축(24b)으로부터, 전동축(28) 및 정유압식 무단 변속 장치(45)의 입력축(45a)을 통해서, 정유압식 무단 변속 장치(45)에 전달된다.

정유압식 무단 변속 장치(45)에서 변속된 동력이, 정유압식 무단 변속 장치(45)의 출력축(45b)으로부터, 전동축(47)(전동 기어(47a)), 전동 기어(50, 51), 전동축(49), 부등속 변속 장치(52), 전동축(48), 베벨 기어(53, 55), 식부 클러치(56), 출력축(54), 전동축(57)을 통해서, 모종 식부 장치(5)에 전달된다. 식부 클러치(56)는, 제2 베벨 기어(55)와 출력축(54)의 사이에서의 동력의 전달을 전동 상태로 할지, 혹은 제2 베벨 기어(55)와 출력축(54)의 사이에서의 동력의 전달을 차단 상태로 할지를 전환할 수 있다.

도시는 생략하지만, 정유압식 무단 변속 장치(45)는, 유압 펌프 및 유압 모터를 구비하고 있다. 그리고, 유압 펌프가 갖는 펌프 경사판의 경사 각도를 조절하는 액추에이터 및 유압 모터가 갖는 모터 경사판의 경사 각도를 조절하는 액추에이터 중 적어도 어느 한 쪽의 동작을 제어함으로써, 입력축(45a)의 회전 속도로부터 출력축(45b)의 회전 속도에의 변속이 행하여진다.

예를 들어, 수전에 있어서 식부 작업을 행하는 경우, 이하와 같은 조작이 행하여진다.

식부 작업의 개시 시에 있어서, 작업자는, 설정부(도시하지 않음)에 의해 복수의 설정 주간 중 1개를 설정(선택)한다. 그리고, 설정부에 의해 1개의 주간이 설정된 상태에서 식부 작업을 개시하면, 설정된 주간에 대응해서 제어 장치(도시하지 않음)가 조작 신호를 출력하고, 그 조작 신호에 의해 펌프 경사판 및 모터 경사판의 경사 각도가 조절됨으로써 무단 변속 장치(45)에 의한 변속 동작이 실시된다.

식부 클러치(56)를 전동 상태로 조작하면, 모종 식부 장치(5)에 동력이 전달되어, 모종 식부 장치(5)가 작동한다.

모종 식부 장치(5)가 작동하면, 모종 적재대(10)가 좌우로 왕복 가로 이송 구동되는 것에 수반하여, 회전 케이스(7)가 도 1의 지면의 반시계 방향으로 회전 구동되어, 2조의 식부 암(8)이, 모종 적재대(10)의 하부로부터 교대로 모종(농용 자재에 상당)을 취출해서 포장면으로서의 농지면에 식부한다. 이에 의해, 기체(11)의 주행 방향을 따라, 사전에 설정된 공급량, 즉 설정 주간(공급 간격에 상당)으로, 모종이 농지면에 간헐적으로 식부 공급된다.

식부 클러치(56)를 차단 상태로 조작하면, 모종 식부 장치(5)에의 동력이 차단되어, 모종 식부 장치(5)가 정지하고, 모종 적재대(10) 및 회전 케이스(7)가 정지한다.

이상의 구성에 의해, 무단 변속 장치(24)(변속 장치)의 동력이 주행 전동계 및 작업 전동계로 병렬적으로 분기되어, 작업 전동계의 동력이 정유압식 무단 변속 장치(45) 및 부등속 변속 장치(52)를 통해서, 모종 식부 장치(5)(작업 장치)에 전달되는 상태로 되어 있다.

(부등속 변속 장치의 구성)

도 4에 도시한 바와 같이, 부등속 변속 장치(52)는, 전동축(49)에 연결된 등속 기어(58) 및 부등속 기어(59), 전동축(48)에 상대 회전 가능하게 밖에서 끼움된 등속 기어(60) 및 부등속 기어(61)를 구비하고 있고, 등속 기어(58, 60)가 맞물리고, 부등속 기어(59, 61)가 맞물려 있다.

키 형상의 변속 부재(62)가 전동축(48)의 내부에 슬라이드 가능하게 지지되어 있어, 변속 부재(62)를 슬라이드 조작하여, 등속 기어(60) 및 부등속 기어(61) 중 1개에 걸림 결합시킴으로써, 변속 부재(62)를 걸림 결합시킨 등속 기어(60) 및 부등속 기어(61)를 전동축(48)에 연결 상태로 할 수 있다.

등속 기어(58, 60)는, 원형 기어로 동일 직경이다. 이에 의해, 변속 부재(62)를 등속 기어(60)에 걸림 결합시키면, 전동축(49)의 1회전의 동력이, 각속도의 등속 상태에서 1회전의 동력으로서 전동축(48)에 전달된다.

부등속 기어(59, 61)는, 타원 기어, 편심 기어 또는 비원형 기어이다. 이에 의해, 변속 부재(62)를 부등속 기어(61) 중 1개에 걸림 결합시키면, 전동축(49)의 1회전의 동력이 1회전의 동력으로서 전동축(48)에 전달되는 것인데, 1회전 중 각속도가 고저로 변화한다.

부등속 기어(59, 61)가 편심 기어일 경우, 1개의 편심 기어에 있어서 기어 톱니의 전위가 복수 설정되어 있어, 기어 톱니에 따라 전위가 다른 것으로 설정되어 있다. 이에 의해, 부등속 기어(59, 61)의 백래시의 불균일을 적게 할 수 있어, 부등속 기어(59, 61)에 의한 동력의 전달을 원활한 것으로 할 수 있다.

게다가, 부등속 변속 장치(52)의 출력부에 대응하는 전동축(48)의 회전 속도는, 모종 식부 장치(5)에 전달되는 출력축(54) 및 전동축(57)의 회전 속도와 동일하다. 바꾸어 말하면, 전동축(48)의 회전 속도는, 베벨 기어(53, 55), 식부 클러치(56), 출력축(54), 전동축(57)을 통해서, 모종 식부 장치(5)에 전달되는 동안에 변화하지 않는다. 이것은, 감속 기구(전동 기어(50) 및 전동 기어(51))보다도 하류에 부등속 변속 장치(52)가 설치되어, 부등속 변속 장치(52)보다도 하류에서는 변속이 행하여지지 않음으로써 얻어지는 효과이다. 이와 같은 구성에 의해, 부등속 변속 장치(52)에 의해, 전동축(48)에 1회전 중 각속도가 고저로 변화하는 상태를 만들어 내면, 그 상태가 전동축(57) 및 모종 식부 장치(5)에도 그대로 전달되어, 모종이 농지면에 공급되는 순간에서의 모종 식부 장치(5)의 식부 암(8)의 작동 속도가 적절한 값이 되도록 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 식부 클러치(56)는, 제2 베벨 기어(55)와 출력축(54)이 상대적으로 1회전하는 동안에 한번만, 즉 360°에 한번만 차단 상태에서 전동 상태로 이행할 수 있도록 구성되어 있다. 예를 들어, 출력축(54)에는 1개의 클로부가 마련되고, 제2 베벨 기어(55)가 마련된 부재에는 1개의 오목부가 마련되어 있다. 그리고, 제2 베벨 기어(55)와 출력축(54)이 상대적으로 1회전하는 동안에, 출력축(54)의 클로부는 한번만 제2 베벨 기어(55)가 마련된 부재에는 1개의 오목부에 끼워짐으로써 전동 상태로 이행할 수 있는 위치 관계로 되어 있다. 이와 같이, 제2 베벨 기어(55)와 출력축(54)이 특정 위치 관계에 있는 타이밍에서만 식부 클러치(56)가 전동 상태로 이행할 수 있도록 구성으로 함으로써, 식부 클러치(56)가 전동 상태인 동안에는, 부등속 변속 장치(52)에 의해 전동축(48)에 1회전 중 각속도가 고저로 변화하는 타이밍과, 식부 암(8)의 1회전 중 각속도가 고저로 변화하는 타이밍(속도 분포)을 항상 동기시킬 수 있다. 이상과 같이, 부등속 변속 장치(52)의 출력부에 대응하는 전동축(48)으로부터 모종 식부 장치(5)의 사이에서는, 축의 회전 속도는 일정하고(예를 들어, 전동축(48)의 회전 주기와 식부 암(8)의 회전 주기가 동일함), 또한 축의 회전 위상도 일정하다. 그 결과, 식부 클러치(56)가 전동 상태 및 차단 상태로 몇차례나 전환되어도, 전동축(48)의 1회전 중 각속도가 고저로 변화하는 타이밍과, 식부 암(8)의 1회전 중 각속도가 고저로 변화하는 타이밍(속도 분포)은 동일해진다.

[제1 실시 형태의 다른 실시 형태]

(1) 작업 장치로서, 기체(11)의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 모종을 포장면에 공급하는 모종 식부 장치(5)가 구비되어 있는 예를 설명했지만, 작업 장치로서, 다른 장치가 구비되어 있어도 된다.

예를 들어, 작업 장치로서, 기체(11)의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 종자를 포장면에 점파하는 파종 장치가 구비되어 있어도 된다.

(2) 미션 케이스(20)에 있어서, 미션 케이스(20)의 우측의 횡측부에, 무단 변속 장치(24)를 마련하고, 미션 케이스(20)의 좌측의 횡측부에, 정유압식 무단 변속 장치(45)를 마련해도 된다.

(3) 무단 변속 장치(24) 대신에, 기어 변속 형식의 복수단의 변속 위치를 구비한 변속 장치(도시하지 않음)를 마련해도 된다. 정유압식 무단 변속 장치(45) 대신에, 벨트 무단 형식의 무단 변속 장치(45)를 마련해도 된다.

(4) 미션 케이스(20)의 내부에서, 전동축(28, 29, 47, 48, 49) 등을, 좌우 방향이 아니고 전후 방향으로 배치하도록 구성해도 된다.

엔진(23) 대신에, 전동 모터(도시하지 않음)를 원동부로서 사용해도 된다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 승용형 이앙기가 수전 작업기의 일례이었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 승용형 직파기 등과 같이, 모종이나 종자, 비료나 약제 등의 농용 자재를 포장면에 공급하는 다른 수전 작업기에도 적용할 수 있다.

[제2 실시 형태]

이하, 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 이 실시 형태에서도, 본 발명은 수전 작업기의 일례인 승용형 이앙기에 적용되어 있다.

본 실시 형태에서의 전후 방향 및 좌우 방향은, 특별한 설명이 없는 한, 이하와 같이 기재하고 있다. 주행 기체(111)(기체에 상당)의 주행 시에 있어서의 전진측 진행 방향이 「전」이고, 후진측 진행 방향이 「후」이다. 전후 방향에서의 전방 배향 자세를 기준으로 해서 우측에 상당하는 방향이 「우」이며, 좌측에 상당하는 방향이 「좌」이다. 즉, 도 5 및 도 6에 부호 (F)로 나타내는 방향이 기체 전방측, 도 5 및 도 6에 부호 (B)로 나타내는 방향이 기체 후방측이다. 도 6에 부호 (L)로 나타내는 방향이 기체 좌측, 도 6에 부호 (R)로 나타내는 방향이 기체 우측이다.

(승용형 이앙기의 전체 구성)

도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 승용형 이앙기는, 우측 및 좌측의 전륜(101)(주행용 차륜에 상당), 우측 및 좌측의 후륜(102)(주행용 차륜에 상당)을 구비한 주행 기체(111)의 후방부에, 링크 기구(103) 및 링크 기구(103)를 승강 구동하는 유압 실린더(104)가 구비되고, 링크 기구(103)의 후방부에 모종 식부 장치(105)(작업 장치에 상당)가 지지되어 있다.

모종 식부 장치(105)는, 좌우 방향으로 소정 간격을 두고 배치된 식부 전동 케이스(106), 식부 전동 케이스(106)의 후방부의 우측 및 좌측부에 회전 가능하게 지지된 회전 케이스(107), 회전 케이스(107)의 양단에 구비된 한 쌍의 식부 암(108), 플로트(109) 및 모종 적재대(110) 등을 구비하고 있다.

우측 및 좌측의 마커(112)가, 모종 식부 장치(105)의 우측 및 좌측의 횡측부에 구비되어 있다. 마커(112)는, 포장면(G)에 접지하는 작용 자세(도 5 참조), 및 포장면(G)으로부터 상방으로 이격된 격납 자세로 변경 가능하며, 마커(112)의 선단부에 회전체(112a)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 마커(112)의 작용 자세에 있어서, 마커(112)의 회전체(112a)가 포장면(G)에 접지하는 것으로, 주행 기체(111)의 주행에 수반하여 마커(112)의 회전체(112a)가 회전하면서 포장면(G)에 지표를 형성한다.

(운전부 부근의 구성)

도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 주행 기체(111)에, 운전 좌석(113), 및 전륜(101)을 조향 조작하는 조종 핸들(114)이 구비되어 있다.

주행 기체(111)의 전방부의 우측부 및 좌측부에 우측 및 좌측의 세로 배향 지지 프레임(116)이 구비되어 있고, 세로 배향 지지 프레임(116)에 예비 모종 적재대(115)가 지지되어 있다. 우측 및 좌측의 세로 배향 지지 프레임(116)의 상부에 걸쳐서, 가로 배향 지지 프레임(117)이 연결되어 있다.

가로 배향 지지 프레임(117)에 있어서, 평면에서 보아 주행 기체(111)의 좌우 중앙(CL)에 위치하는 부분에, 위치 계측 장치(118)가 설치되어 있다. 위치 계측 장치(118)에는, 위성 측위 시스템에 의해 위치 정보를 취득하는 수신 장치(도시하지 않음), 주행 기체(111)의 기울기(피치 각, 롤 각)를 검출하는 관성 계측 장치(도시하지 않음)가 구비되어 있고, 위치 계측 장치(118)는 주행 기체(111)의 위치를 나타내는 측위 데이터를 출력한다.

우측 및 좌측의 후륜(102)을 지지하는 후차축 케이스(122)에 있어서, 평면에서 보아 주행 기체(111)의 좌우 중앙(CL)에 위치하는 부분에, 관성 정보를 계측하는 관성 계측 장치(119)가 설치되어 있다. 관성 계측 장치(119) 및 위치 계측 장치(118)의 관성 계측은, IMU(Inertial Measurement Unit)에 의해 구성되어 있다.

상술한 위성 측위 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)에는, 대표적인 것으로서 GPS(Global Positioning System)를 들 수 있다. GPS는, 지구의 상공을 주회하는 복수의 GPS 위성이나, GPS 위성의 추적과 관제를 행하는 관제국이나, 측위를 행하는 대상(주행 기체(111))이 구비하는 수신 장치를 사용하여, 위치 계측 장치(118)의 수신 장치의 위치를 계측하는 것이다.

관성 계측 장치(119)는, 주행 기체(111)의 요각도의 각속도를 검출 가능한 자이로 센서(도시하지 않음), 및 서로 직교하는 3축 방향의 가속도를 검출하는 가속도 센서(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 관성 계측 장치(119)에 의해 계측되는 관성 정보에는, 자이로 센서에 의해 검출되는 방위 변화 정보와, 가속도 센서에 의해 검출되는 위치 변화 정보가 포함되어 있다. 이에 의해, 위치 계측 장치(118) 및 관성 계측 장치(119)에 의해, 주행 기체(111)의 위치 및 주행 기체(111)의 방위가 검출된다.

(기체 전방부의 전동 구조)

주행 기체(111)의 전방부에, 미션 케이스(120)(전동 케이스에 상당)가 지지되어 있고, 미션 케이스(120)의 우측 및 좌측의 횡측부에 연결된 전차축 케이스(121)에, 우측 및 좌측의 전륜(101)이 지지되어 있다. 주행 기체(111)의 후방부에, 후차축 케이스(122)가 지지되어 있고, 후차축 케이스(122)에 우측 및 좌측의 후륜(102)이 지지되어 있다.

미션 케이스(120)의 전방부에, 엔진(123)(원동부에 상당)이 지지되어 있다. 미션 케이스(120)의 좌측의 횡측부에, 정유압식 무단 변속 장치로 이루어지는 제1 변속 장치(124)가 연결되어 있어, 엔진(123)의 동력이 전동 벨트(125)를 통해서 제1 변속 장치(124)의 입력축(124a)에 전달된다.

제1 변속 장치(124)는, 중립 위치, 전진측 및 후진측으로 무단계로 변속 가능하게 구성되어 있고, 조종 핸들(114)의 좌측의 횡측에 구비된 변속 조작구로서의 주 변속 레버(130)에 의해 제1 변속 장치(124)를 조작한다. 설명을 덧붙이면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 변속 장치(124)는, 축방향 플런저 형식의 가변 용량형 유압 펌프(124P)와, 축방향 플런저 형식의 유압 모터(124M)를, 케이싱(124C)으로 일체적으로 수납한 주지 구조의 정유압식 무단 변속 장치로 구성되어 있다. 제1 변속 장치(124)는, 주 변속 레버(130)를 조작하여, 유압 펌프(124P)의 경사판의 기울기를 변경함으로써, 회전 동력을 무단계로 변속할 수 있다.

(전륜 및 후륜에의 주행 전동계의 구성)

도 7에 도시하는 바와 같이, 미션 케이스(120)의 우측의 횡측부에, 유압 펌프(126)(1개의 차지 펌프에 상당)가 연결되어 있고, 유압 펌프(126)는 유압 실린더(104) 등에 작동유를 공급한다. 제1 변속 장치(124)의 입력축(124a)이 미션 케이스(120)에 들어가 있어, 유압 펌프(126)의 입력축(126a)과, 제1 변속 장치(124)의 입력축(124a)에 걸쳐서 전동축(127)이 연결되어 있다.

미션 케이스(120)의 내부에서, 전동축(128)(분기부에 상당) 및 전동축(129)이 좌우 방향을 따라 지지되고, 제1 변속 장치(124)의 출력축(124b)이 전동축(128)의 단부에 연결되어 있다. 미션 케이스(120)의 내부에서, 전동축(128, 129)에 걸쳐서, 기어 변속 형식의 부 변속 장치(131)가 구비되어 있다.

부 변속 장치(131)는, 전동축(128)에 연결된 저속 기어(132) 및 고속 기어(133), 스플라인 구조에 의해 전동축(129)에 일체 회전 및 슬라이드 가능하게 밖에서 끼움된 시프트 기어(134)를 구비하고 있다. 운전 좌석(113)의 근방에 구비된 부 변속 레버(도시하지 않음)에 의해, 시프트 기어(134)를 슬라이드 조작할 수 있다.

부 변속 장치(131)에 있어서, 시프트 기어(134)를 저속 기어(132)에 맞물리게 하면, 전동축(128)의 동력이 저속 상태로 전동축(129)에 전달되고, 시프트 기어(134)를 고속 기어(133)에 맞물리게 하면, 전동축(128)의 동력이 고속 상태로 전동축(129)에 전달된다.

수전에 있어서 식부 작업을 행하는 경우, 부 변속 장치(131)를 저속 상태로 조작하는 것이고, 노상 등에 있어서 고속으로 주행할 경우에, 부 변속 장치(131)를 고속 상태로 조작한다.

우측 및 좌측의 전륜(101)에 동력을 전달하는 우측 및 좌측의 전차축(135)이, 미션 케이스(120) 및 전차축 케이스(121)에 걸쳐서 지지되어 있고, 우측 및 좌측의 전차축(135)의 사이에, 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(136)가 구비되어 있다. 전동축(129)에 연결된 전동 기어(137)와, 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(136)의 케이스(136a)에 연결된 전동 기어(138)가 맞물려 있다.

미션 케이스(120)의 후방부에 출력축(139)이 전후 방향을 따라서 지지되어 있고, 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(136)의 케이스(136a)에 연결된 베벨 기어(140)와, 출력축(139)의 전방부에 형성된 베벨 기어(139a)가 맞물려 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 출력축(139)의 후방부에, 전동축(141)이 유니버셜 조인트(도시하지 않음)를 통해서 연결되어 있고, 전동축(141)의 후방부가, 유니버셜 조인트(도시하지 않음)를 통해서, 후차축 케이스(122)의 입력축(도시하지 않음)에 연결되어 있다.

이상의 구성에 의해, 제1 변속 장치(124)에서 변속된 동력이, 제1 변속 장치(124)의 출력축(124b)으로부터, 전동축(128), 부 변속 장치(131), 전동축(129), 전동 기어(137, 138), 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(136) 및 전차축(135)을 통해서, 우측 및 좌측의 전륜(101)에 전달된다.

전륜 디퍼렌셜 기어 장치(136)에 전달된 동력이, 베벨 기어(140), 출력축(139), 전동축(141), 후차축 케이스(122)의 내부의 전동축(도시하지 않음)을 통해서, 우측 및 좌측의 후륜(102)에 전달된다.

출력축(139)에, 다판 형식의 브레이크(142)가 외측에서 끼워져 있고, 도 6에 도시하는 브레이크 페달(143)을 밟아 조작함으로써, 브레이크(142)를 제동 상태로 조작할 수 있다. 브레이크(142)에 의해 출력축(139)에 제동을 걸음으로써, 전륜(101) 및 후륜(102)에 제동을 걸 수 있다.

디퍼렌셜 로크 부재(144)가, 키 구조에 의해 좌측의 전차축(135)에 일체 회전 및 슬라이드 가능하게 외측에서 끼워져 있다. 운전 좌석(113)의 하측에 구비된 디퍼렌셜 로크 페달(도시하지 않음)을 밟아 조작함으로써, 디퍼렌셜 로크 부재(144)를 슬라이드 조작해서 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(136)의 케이스(136a)에 맞물리게 함으로써, 전륜 디퍼렌셜 기어 장치(136)를 디퍼렌셜 로크 상태로 조작할 수 있다.

이상의 구성에 의해, 제1 변속 장치(124)의 동력이 전동축(128)에 있어서 주행 전동계 및 작업 전동계로 병렬적으로 분기되어, 주행 전동계의 동력이, 부 변속 장치(131)를 통해서, 전륜(101) 및 후륜(102)에 전달되는 상태로 되어 있다. 따라서, 전동축(128)이 분기부를 구성한다.

(모종 식부 장치에의 작업 전동계의 구성)

도 8에 도시하는 바와 같이, 미션 케이스(120)의 우측 횡측부에, 정유압 형식의 무단 변속 장치로 이루어지는 제2 변속 장치(145)가 연결되어 있다. 제2 변속 장치(145)는, 제1 변속 장치(124)와 마찬가지로, 축방향 플런저 형식의 가변 용량형 유압 펌프(145P)와, 축방향 플런저형 유압 모터(145M)를, 케이싱(145C)으로 일체적으로 수용한, 주지 구조의 정유압식 무단 변속 장치로 구성되어 있다. 유압 펌프(145P)에 구비된 경사판(도시하지 않음)의 기울기를 변경함으로써, 회전 동력을 무단계로 변속할 수 있다.

제2 변속 장치(145)의 입력축(145a)과 전동축(128)이 연결되어 있다. 제2 변속 장치(145)의 입력축(145a)이 미션 케이스(120)의 반대측으로 돌출되어 있고, 제2 변속 장치(145)에 냉각풍을 보내는 배열용 팬(146)이, 제2 변속 장치(145)의 입력축(145a)의 돌출부에 연결되어 있다. 즉, 팬(146)은, 유압 펌프(145P)와 일체 회전하는 상태로 구비되어 있다.

제2 변속 장치(145)의 출력축(145b)에 전동축(147)이 연결되어 있다. 미션 케이스(120)의 내부에, 전동축(148, 149)이 좌우 방향을 따라 지지되어 있고, 전동축(149)의 단부가 전동축(147)과 동심상으로 상대 회전 가능하게 지지되어 있다.

2조의 기어를 구비한 전동 기어(150)가, 전동축(148)의 외측에 회전 가능하게 외측에서 끼워져 있다. 전동축(147)에 형성된 전동 기어(147a)와, 전동 기어(150)의 대경 기어 부분이 맞물리고, 전동축(149)에 연결된 전동 기어(151)와, 전동 기어(150)의 소경 기어 부분이 맞물려 있다.

미션 케이스(120)의 내부에서, 전동축(148, 149)에 걸쳐서, 기어 변속 형식의 부등속 변속 장치(152)가 구비되어 있고, 전동축(148)에 베벨 기어(153)가 연결되어 있다. 미션 케이스(120)의 후방부에 출력축(154)이 전후 방향을 따라서 지지되고, 베벨 기어(155)가 출력축(154)의 전방부에 식부 클러치(156)를 통해서 외측에서 끼워져 있어, 베벨 기어(153, 155)가 맞물려 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 출력축(154)의 후방부에, 전동축(157)이 유니버셜 조인트(도시하지 않음)를 통해서 연결되어 있고, 전동축(157)의 후방부가, 유니버셜 조인트(도시하지 않음)를 통해서, 모종 식부 장치(105)의 입력축(도시하지 않음)에 연결되어 있다.

이상의 구성에 의해, 제1 변속 장치(124)에서 변속된 동력이, 제1 변속 장치(124)의 출력축(124b)으로부터, 전동축(128) 및 제2 변속 장치(145)의 입력축(145a)을 통해서, 제2 변속 장치(145)에 전달된다.

제2 변속 장치(145)에서 변속된 동력이, 제2 변속 장치(145)의 출력축(145b)으로부터, 전동축(147)(전동 기어(147a)), 전동 기어(150, 151), 전동축(149), 부등속 변속 장치(152), 전동축(148), 베벨 기어(153, 155), 식부 클러치(156), 출력축(154), 전동축(157)을 통해서, 모종 식부 장치(105)에 전달된다.

식부 클러치(156)를 전동 상태로 조작하면, 모종 식부 장치(105)에 동력이 전달되어, 모종 식부 장치(105)가 작동한다.

모종 식부 장치(105)가 작동하면, 도 9에 도시하는 바와 같이, 모종 적재대(110)가 좌우로 왕복 가로 이송 구동되는 것에 수반하여, 회전 케이스(107)가 도 9의 반시계 방향으로 회전 구동되어, 2조의 식부 암(108)이, 모종 적재대(110)의 하부로부터 교대로 모종(A)(농용 자재에 상당)를 취출해서 포장면(G)에 식부한다. 이에 의해, 주행 기체(111)의 주행 방향(F1)을 따라, 사전에 설정된 설정 주간(L1)(공급 간격에 상당)으로, 모종(A)이 포장면(G)에 간헐적으로 식부된다.

식부 클러치(156)를 차단 상태로 조작하면, 모종 식부 장치(105)에의 동력이 차단되어, 모종 식부 장치(105)가 정지하고, 모종 적재대(110) 및 회전 케이스(107)가 정지한다.

이상의 구성에 의해, 제1 변속 장치(124)의 동력이 주행 전동계 및 작업 전동계로 병렬적으로 분기되어, 작업 전동계의 동력이 제2 변속 장치(145) 및 부등속 변속 장치(152)를 통해서, 모종 식부 장치(105)에 전달되는 상태로 되어 있다.

또한, 본 구성에서는, 제2 변속 장치(145)의 전달 하류측으로부터의 동력이, 주행 전동계로 분기하지 않도록 구성되어 있다. 즉, 주행용 차륜에 전달되는 제1 변속 장치(124)에 의한 변속 후의 동력은, 제2 변속 장치(145)에서 변속된 뒤, 작업 장치(모종 식부 장치(105))에만 공급된다. 이렇게 제2 변속 장치(145)로부터의 동력은 작업에만 사용되기 때문에, 제2 변속 장치(145)의 성능을 작업에 지장이 없을 정도의 필요 최소한으로 구성하여, 비용 절감을 도모하는 것도 가능하다.

(부등속 변속 장치의 구성)

도 8에 도시하는 바와 같이, 부등속 변속 장치(152)는, 전동축(149)에 연결된 등속 기어(158) 및 3개의 부등속 기어(159), 전동축(148)에 상대 회전 가능하게 밖에서 끼움된 등속 기어(160) 및 3개의 부등속 기어(161)를 구비하고 있고, 등속 기어(158, 160)가 맞물리고, 3개의 부등속 기어(159, 161)끼리가 맞물려 있다.

키 형상의 변속 부재(162)가 전동축(148)의 내부에 슬라이드 가능하게 지지되어 있고, 변속 부재(162)를 슬라이드 조작하여, 등속 기어(160) 및 3개의 부등속 기어(161) 중 1개에 걸림 결합시킴으로써, 변속 부재(162)를 걸림 결합시킨 등속 기어(160) 및 3개의 부등속 기어(161)의 어느 것을 전동축(148)에 연결 상태로 할 수 있다.

등속 기어(158, 160)는, 원형 기어로 동일 직경이다. 이에 의해, 변속 부재(162)를 등속 기어(160)에 걸림 결합시키면, 전동축(149)의 1회전의 동력이, 각속도의 등속 상태에서 1회전의 동력으로서 전동축(148)에 전달된다.

부등속 기어(159, 161)는, 타원 기어, 편심 기어 또는 비원형 기어이다. 이에 의해, 변속 부재(162)를 부등속 기어(161) 중 1개에 걸림 결합시키면, 전동축(149)의 1회전의 동력이 1회전의 동력으로서 전동축(148)에 전달되는 것인데, 1회전 중 각속도가 고저로 변화한다.

부등속 기어(159, 161)가 편심 기어일 경우, 1개의 편심 기어에 있어서 기어 톱니의 전위가 복수 설정되어 있어, 기어 톱니에 따라 전위가 다른 것으로 설정되어 있다. 이에 의해, 부등속 기어(159, 161)의 백래시의 불균일을 적게 할 수 있어, 부등속 기어(159, 161)에 의한 동력의 전달을 원활한 것으로 할 수 있다.

(제2 변속 장치의 설치 구조)

제2 변속 장치(145)는, 케이싱(145C)이 미션 케이스(120)에 대하여 플랜지 연결되는 상태로 설치되어 있다. 미션 케이스(120)의 우측 횡측부에 평탄한 설치면(120a)이 형성되고, 이 설치면(120a)에 대하여, 제2 변속 장치(145)의 플랜지부(145f)를 대어서 복수의 볼트(Bo)로 연결하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 복수의 볼트(Bo)를 풀어서 떼어냄으로써, 제2 변속 장치(145)를 미션 케이스(120)로부터 분리하는 것이 가능하다.

그리고, 미션 케이스(120)에서의 제2 변속 장치(145)의 접속 대상 개소에, 기어식 변속 기구(180)를 내장한 기계식 변속 장치(181)를 장착 가능하다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 케이싱(182)에 기어식 변속 기구(180)가 내장된 기계식 변속 장치(181)를, 제2 변속 장치(145)와 마찬가지로, 미션 케이스(120)의 설치면(120a)에 플랜지 연결할 수 있도록 구성되어 있다. 기어식 변속 기구(180)는, 전동축(128)에 연결되는 입력축(180a)과, 전동축(149)에 연결되는 출력축(180b)을 구비하고 있다. 이 기어식 변속 기구(180)를 다단계로 변속 가능한 구성으로 하면, 모종의 식부 간격(주간)을 고정밀도로 관리하는 것이 가능하게 된다.

(제어 구성)

도 9에 도시하는 바와 같이, 주행 기체(111)에 제어 장치(163)가 구비되어 있다. 설정 주간(L1)을 설정하는 설정부(164)가 운전 좌석(113) 또는 조종 핸들(114)의 근방에 구비되고, 설정부(164)의 조작 신호가 제어 장치(163)에 입력되어 있다.

설정부(164)는, 작업자가 인위적으로 조작하는 조작 레버의 형식이며, 최대 간격(L11)과 최소 간격(L12)의 사이에서, 작업자가, 설정 주간(L1)을 무단계로 임의로 설정(선택)할 수 있다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 기어 톱니 형상의 회전체(149a)가 일체 회전하도록 전동축(149)에 연결되어 있다. 회전체(149a)에 대하여 픽업 센서 형식의 작업 회전수 검출부(165)가 구비되어 있고, 작업 회전수 검출부(165)의 검출값이 제어 장치(163)에 입력되어 있다.

이에 의해, 제2 변속 장치(145)의 하류측이고 또한 부등속 변속 장치(152)의 상류측에 있어서, 제2 변속 장치(145)와 부등속 변속 장치(152)의 사이의 전동계(전동축(149))의 회전수가, 제2 변속 장치(145)로부터의 동력의 회전수로서 작업 회전수 검출부(165)에 의해 검출되어, 제어 장치(163)에 입력된다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 기어 톱니 형상의 회전체(128a)가, 전동축(128)과 일체로 회전하도록 전동축(128)에 연결되어 있다. 전동축(128)의 회전체(128a)에 대하여, 픽업 센서 형식의 주행 회전수 검출부(166)가 구비되어 있고, 주행 회전수 검출부(166)의 검출값이 제어 장치(163)에 입력되어 있다.

이에 의해, 부 변속 장치(131)의 상류측에 있어서, 주행 전동계 및 작업 전동계의 분기부(전동축(128))와 부 변속 장치(131)의 사이의 전동계의 회전수를 검출하는 주행 회전수 검출부(166)가 구비된 상태로 되어 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 제2 변속 장치(145)에서의 유압 펌프(145P)의 경사판(도시하지 않음)의 각도를 변경해서 제2 변속 장치(145)를 조작하는 구동 기구(167)가 구비되어 있다. 제어 장치(163)로부터 구동 기구(167)에 조작 신호가 출력된다. 제2 변속 장치(145)에는, 경사판 조작용 트러니언 축(145c)을 조작하기 위한 변속 암(145d)이 구비되어 있다. 구동 기구(167)는, 감속기딸린 전동 모터(167A)와, 전동 모터(167A)에 의해 요동 조작되는 구동 암(167B)과, 이 구동 암(167B)과 변속 암(145d)을 피봇 연결하는 로드(167C)가 구비되어 있다. 구동 암(167B)을 요동함으로써, 로드(167C)로 푸시풀하여 변속 암(145d)이 요동하여, 변속 조작된다. 또한, 도시는 하지 않지만, 구동 암(167B)의 요동 조작 위치를 검출하는 포텐시오미터식 검출 센서가 마련되고, 검출 센서의 검출값은 제어 장치(163)에 입력되어 있다.

제어 장치(163)에, 슬립률 검출부(168), 제어부(169), 타이머(170), 제1 주행 거리 검출부(171), 제2 주행 거리 검출부(172), 공급 간격 검출부(173)가 소프트웨어로서 구비되어 있다.

(전륜 및 후륜의 슬립률의 검출)

수전에 있어서 식부 작업을 행하는 경우, 전륜(101) 및 후륜(102)에 슬립이 발생하므로, 슬립률 검출부(168)에 있어서, 이하의 설명과 같이 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립률이 검출된다.

이 경우, 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립이 발생한 상태란, 전륜(101) 및 후륜(102)이 공회전하는 상태로 되어, 전륜(101) 및 후륜(102)이 회전하고 있는 것에 비해, 주행 기체(111)가 전진하고 있지 않은 상태이다.

식부 작업에 있어서, 어떤 제1 시점과, 제1 시점부터 설정 시간이 경과한 다음의 제2 시점이, 타이머(170)에 의해 검출된다.

제1 시점부터 제2 시점에 있어서, 위치 계측 장치(118) 및 관성 계측 장치(119)에 의한 주행 기체(111)의 위치 및 주행 기체(111)의 방위의 검출에 기초하여, 제1 주행 거리 검출부(171)에 의해, 주행 기체(111)의 실제의 주행 거리가 검출된다. 이 경우, 제1 주행 거리 검출부(171)의 검출값에는, 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립이 포함되어 있다.

제1 시점부터 제2 시점에 있어서, 전륜(101) 및 후륜(102)의 외경과, 주행 회전수 검출부(166)의 검출값(전륜(101) 및 후륜(102)의 회전수)에 의해, 제2 주행 거리 검출부(172)에 의해, 주행 기체(111)의 주행 거리가 검출(연산)된다. 이 경우에, 제2 주행 거리 검출부(172)의 검출값에는, 전륜(101) 및 후륜(102)에 슬립은 포함되어 있지 않다.

슬립률 검출부(168)에 의해, 제1 주행 거리 검출부(171)의 검출값과, 제2 주행 거리 검출부(172)의 검출값이 비교된다.

전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립이 발생하고 있으면, 제1 주행 거리 검출부(171)의 검출값이, 제2 주행 거리 검출부(172)의 검출값보다도 작아지는 것으로, 제1 주행 거리 검출부(171) 및 제2 주행 거리 검출부(172)의 검출값의 차가 커질수록, 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립이 많이 발생하고 있다고 판단할 수 있다.

이에 의해, 제1 주행 거리 검출부(171)의 검출값과, 제2 주행 거리 검출부(172)의 검출값에 기초하여, 슬립률 검출부(168)에 의해 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립률이 검출된다.

제1 시점부터 제2 시점까지의 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립률이 검출되면, 제2 시점부터 설정 시간이 경과한 다음의 제3 시점까지의 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립률이 검출되는 것으로, 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립률의 검출이 연속적으로 반복해서 행하여진다.

(식부 작업의 개시 시에 있어서의 주간의 설정)

수전에 있어서 식부 작업을 행하는 경우, 이하와 같은 조작이 행하여진다.

식부 작업의 개시 시에 있어서, 작업자는, 설정부(164)에 의해 설정 주간(L1)을 설정(선택)한다. 설정부(164)에 의해 주간(L1)이 설정된 상태에서, 식부 작업을 개시하면, 설정 주간(L1)에 대응하여, 제어부(169)로부터 구동 기구(167)에 조작 신호가 출력되어, 구동 기구(167)에 의해 제2 변속 장치(145)가 조작된다. 이때, 검출 센서의 검출값에 기초하여 구동 암의 위치를 제어하도록 하고 있다.

이 단계에서는, 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립은 고려되어 있지 않으므로, 제2 변속 장치(145)의 변속 위치는 일의적으로 정해지는 것으로, 설정 주간(L1)에 대응한 변속 위치로, 제2 변속 장치(145)가 조작된다.

제2 변속 장치(145)에서는 작동유의 누설이 생기는 경우가 있으므로, 제2 변속 장치(145)의 출력축(145b)의 회전수가, 설정 주간(L1)에 대응하는 변속 위치에서의 회전수보다도 약간 저속으로 되어, 이러한 분만큼 실제의 주간(Lx)(공급 간격에 상당)은 설정 주간(L1)보다도 약간 커지는 경우가 있다.

이 경우, 작업 회전수 검출부(165)의 검출값(제2 변속 장치(145)의 출력축(145b)의 회전수)에 기초하여, 제2 변속 장치(145)의 출력축(145b)의 회전수가, 설정 주간(L1)에 대응하는 회전수로 되도록, 제2 변속 장치(145)가, 설정 주간(L1)에 대응하는 변속 위치로 조작된 상태에서, 구동 기구(167)에 의해 미세 조절된다.

(식부 작업에 있어서 전륜 및 후륜의 슬립률의 검출에 기초하는 주간의 조절)

상술한 바와 같이, 제2 변속 장치(145)가 설정 주간(L1)에 대응하는 변속 위치로 조작된 상태에서, 식부 작업의 진행에 수반하여, 슬립률 검출부(168)에 의해 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립률이 검출되고, 실제의 주간(Lx)이 설정 주간(L1)으로 되도록, 제2 변속 장치(145)가 이하의 설명과 같이 자동적으로 조작된다.

작업 회전수 검출부(165)의 검출값(제2 변속 장치(145)의 출력축(145b)의 회전수)과, 주행 회전수 검출부(166)의 검출값(전륜(101) 및 후륜(102)의 회전수)에 기초하여, 공급 간격 검출부(173)에 의해, 실제의 주간(Lx)이 검출된다.

구체적으로는, 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립률에 상당하는 길이가 연산되어, 설정 주간(L1)으로부터, 전륜(101) 및 후륜(102)의 슬립에 상당하는 길이가 차감되어서, 실제의 주간(Lx)이 검출된다.

공급 간격 검출부(173)에 의해 검출되는 실제의 주간(Lx)이 설정 주간(L1)으로 되도록, 제어부(169)로부터 구동 기구(167)에 조작 신호가 출력되어, 구동 기구(167)에 의해 제2 변속 장치(145)가 조작된다.

(설정 주간에 기초하는 부등속 변속 장치의 조작)

설정부(164)에 의해 설정된 설정 주간(L1)이, 특히 큰 것이 아니고, 특히 작은 것이 아닐 경우, 작업자는, 부등속 변속 장치(152)에 있어서, 등속 기어(158, 160)에 의한 동력이 전달되는 상태를 설정해 두면 된다.

설정부(164)에 의해 설정된 설정 주간(L1)이, 특히 큰 것으로 설정되어 있거나, 특히 작은 것으로 설정되어 있었을 경우, 작업자는, 부등속 변속 장치(152)에 있어서 변속 부재를 슬라이드 조작하여, 부등속 기어(159, 161) 중, 설정부(164)에 의해 설정된 설정 주간(L1)에 적합한 부등속 기어(159, 161)를 선택하면 된다(전동축(148)에 연결 상태로 하면 됨).

설정부(164)에 의해 설정된 설정 주간(L1)이, 특히 큰 것으로 설정되어 있었을 경우, 등속 기어(158, 160)를 사용하면, 식부 암(108)에 의한 모종 적재대(110)로부터의 모종(A)의 취출부터, 식부 암(108)에 의한 모종(A)의 포장면(G)에의 식부까지의 영역에 있어서, 회전 케이스(107)의 회전 속도가 지나치게 저속으로 된다. 그래서, 설정 주간(L1)에 적합한 부등속 기어(159, 161)를 선택하면, 상술한 영역에 있어서, 부등속 변속 장치(152)에 의해 회전 케이스(107)의 회전 속도를 약간 고속으로 할 수 있어, 모종(A)이 포장면(G)에 적절하게 식부되도록 할 수 있다.

설정부(164)에 의해 설정된 설정 주간(L1)이, 특히 작은 것으로 설정되어 있었을 경우, 식부 암(108)에 의한 모종 적재대(110)로부터의 모종(A)의 취출부터, 식부 암(108)에 의한 모종(A)의 포장면(G)에의 식부까지의 영역에 있어서, 회전 케이스(107)의 회전 속도가 지나치게 고속으로 된다. 그래서, 설정 주간(L1)에 적합한 부등속 기어(159, 161)를 선택하면, 상술한 영역에 있어서, 부등속 변속 장치(152)에 의해 회전 케이스(107)의 회전 속도를 약간 저속으로 할 수 있어, 모종(A)이 포장면(G)에 적절하게 식부되도록 할 수 있다.

(유압 구성)

도 10에 도시하는 바와 같이, 제1 변속 장치(124)는, 가변 용량형 유압 펌프(124P)와 유압 모터(124M)가 제1 유로(183) 및 제2 유로(184)를 통해서 폐회로 상태로 접속되어 있다. 제1 유로(183)와 제2 유로(184)에 걸쳐 차지 유로(185)가 접속되어 있다. 전동축(127)에 연결되어 있는 유압 펌프(126)로부터의 작동유가 공급되는 작동유 공급로(186)가 구비되고, 이 작동유 공급로(186)가 접속 유로(187)를 통해서 차지 유로(185)에 접속되어 있다. 제1 변속 장치(124)에는 릴리프 밸브(188)가 구비되어, 차지 유로(185)의 작동 압이 설정 릴리프 압을 초과하면, 작동유 탱크(189)에 작동유를 복귀시키도록 구성되어 있다. 제1 유로(183), 제2 유로(184), 차지 유로(185), 릴리프 밸브(188)는, 유압 펌프(124P) 및 유압 모터(124M)와 마찬가지로, 케이싱(124C)에 일체적으로 내장되는 상태로 마련되어 있다.

제2 변속 장치(145)는, 제1 변속 장치(124)와 마찬가지로, 가변 용량형 유압 펌프(145P)와 유압 모터(145M)가, 제1 유로(190) 및 제2 유로(191)를 통해서 폐회로 상태로 접속되어 있다. 제1 유로(190)와 제2 유로(191)에 걸쳐 차지 유로(192)가 접속되어 있다. 작동유 공급로(186)가 접속 유로(193)를 통해서 차지 유로(192)에 접속되어 있다. 또한, 제2 변속 장치(145)에는 릴리프 밸브(194)가 구비되어, 차지 유로(192)의 작동 압이 설정 릴리프 압을 초과하면, 작동유 탱크(189)에 작동유를 복귀시키도록 구성되어 있다. 제1 유로(190), 제2 유로(191), 차지 유로(192) 및 릴리프 밸브(194)는, 유압 펌프(145P) 및 유압 모터(145M)와 마찬가지로, 케이싱(145C)에 일체적으로 내장되는 상태로 마련되어 있다.

이와 같이, 엔진(123)으로 구동되는 1개의 유압 펌프(126)로부터의 작동유가, 제1 변속 장치(124) 및 제2 변속 장치(145) 각각의 차지 유로(185, 192)에 분기 공급되는 구성으로 되어 있다. 유압 펌프(126)는, 엔진(123)의 동력에 의해 구동되어, 작동유 탱크(189)로부터 작동유를 흡인하고, 오일 필터(195)를 통해서 각 유압기기에 작동유를 공급한다. 또한, 유압기기로서는, 제1 변속 장치(124), 제2 변속 장치(145) 이외에, 유압 실린더(104)나 파워스티어링 장치(도시하지 않음) 등의 다른 유압기기도 구비된다. 그리고, 유압 펌프(126)로부터의 작동유는 다른 유압기기에도 공급된다.

〔제2 실시 형태의 다른 실시 형태〕

(1) 상기 실시 형태에서는, 공통되는 1개의 유압 펌프(126)(1개의 차지 펌프)로부터의 작동유가 제1 변속 장치(124) 및 제2 변속 장치(145) 각각의 차지 유로(185, 192)에 분기 공급되는 구성으로 했지만, 이 구성은 한정적인 것이 아니다. 이 대신에, 예를 들어 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 변속 장치(124)의 차지 유로(185)에 오일을 공급하는 제1 유압 펌프(126)(제1 차지 펌프에 상당)와, 제2 변속 장치(145)의 차지 유로(192)에 오일을 공급하는 제2 유압 펌프(196)(제2 차지 펌프에 상당)가 각각 구비되는 구성으로 해도 된다.

제1 유압 펌프(126)는, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 유압 실린더(104) 등의 다른 유압기기에도 작동유를 공급하도록 구성되고, 제2 유압 펌프(196)는, 제2 변속 장치(145)에만 작동유를 공급하는 구성으로 되어 있다. 이렇게 구성함으로써, 제2 변속 장치(145)의 작동유의 공급량의 과부족에 기인해서 회전 불균일이나 기타 동작 불량을 일으킬 우려가 적어져서, 속도 조정을 고정밀도로 행할 수 있다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 작업 장치(모종 식부 장치(105))가, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재(모종)를 포장면에 간헐적으로 공급하는 구성으로 했지만, 이 구성 대신에, 작업 장치가, 기체의 주행 방향을 따라서 농용 자재를 포장면에 연속적으로 공급하는 구성으로 해도 된다. 이렇게 연속적으로 농용 자재를 공급하는 경우, 제2 변속 장치(145)의 변속에 의해 연속적으로 공급될 때의 농용 자재의 단위 시간당 공급량을 변경 조정할 수 있다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 주행 기체의 후방부에, 작업 장치로서의 모종 식부 장치(105)만을 구비하는 구성으로 했지만, 이 구성 대신에, 모종 식부 장치(105)로 모종이 심어진 포장면에 비료를 공급하는 시비 장치를 별도시키는 구성으로 해도 된다. 도시는 하지 않지만, 시비 장치는, 저류 탱크에 저류하는 비료를 조출 기구에 의해 풀어내어, 호스에 의해 플로트(109)의 근방으로 유하 안내시키는 구성으로 되어 있다. 그리고, 이렇게 시비 장치를 구비할 경우에는, 제2 변속 장치(145)를 조출 기구의 근방에 배치하고, 팬(146)에 의해 배출되는 고온의 배출풍을 이용하여, 온도 상승시킨 공기를 사용해서 비료를 유하 안내하는 구성으로 하면 된다. 즉, 제2 변속 장치(145)에서 발생하는 열을 이용해서 공기를 온도 상승시키는 구성이다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 작업 장치로서 모종 식부 장치(105)가 구비되는 승용형 이앙기에 적용한 것을 나타냈지만, 본 발명은 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 종자를 포장면에 점파하는 파종 장치가 구비된 수전 작업기(승용형 직파기)에 적용할 수 있다. 이렇게 승용형 직파기에 적용하는 경우에는, 제2 변속 장치의 변속 조작에 의해, 포장면에 종자를 점파할 때의 주행 방향을 따른 간격을 변경할 수 있다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 농용 자재로서 모종 또는 종자를 공급하는 것을 나타냈지만, 농용 자재로서는, 그 이외에, 비료나 약제 등을 포장면에 공급하는 구성으로 하고, 비료나 약제 등의 포장면에 대한 공급량을 변경 설정 가능한 구성으로 해도 된다.

(6) 상기 실시 형태에서는 승용형 이앙기가 수전 작업기의 일례이었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 승용형 직파기 등의 다른 수전 작업기로서, 모종이나 종자, 비료나 약제 등의 농용 자재를 포장면에 공급하는 것에도 적용할 수 있다.

[제1 실시 형태]
1: 전륜(주행용 차륜)
2: 후륜(주행용 차륜)
5: 모종 식부 장치(작업 장치)
11: 기체
20: 미션 케이스
23: 엔진(원동부)
24: 무단 변속 장치(변속 장치)
45: 정유압식 무단 변속 장치(무단 변속 장치)
45b: 출력축(출력부)
48: 전동축(제1 축)
50: 전동 기어(감속 기구)
51: 전동 기어(감속 기구)
52: 부등속 변속 장치
53: 제1 베벨 기어(베벨 기어)
54: 출력축(제2 축)
55: 제2 베벨 기어(베벨 기어)
AP: 개구부
[제2 실시 형태]
101: 전륜(주행용 차륜)
102: 후륜(주행용 차륜)
105: 모종 식부 장치(작업 장치)
111: 주행 기체(기체)
120: 전동 케이스
124: 제1 변속 장치
126: 유압 펌프(1개의 차지 펌프), 제1 유압 펌프(제1 차지 펌프)
128: 전동축(분기부)
145: 제2 변속 장치
145P: 유압 펌프
145M: 유압 모터
145C: 케이싱
146: 팬
180: 기어 변속 기구
181: 기계식 변속 장치
185: 제1 변속 장치의 차지 유로
192: 제2 변속 장치의 차지 유로
196: 제2 유압 펌프(제2 차지 펌프)

Claims (18)

1. 원동부의 동력이 전달되는 변속 장치와,
   기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급량으로, 농용 자재를 포장면에 공급하는 작업 장치가 구비되고,
   상기 변속 장치의 동력이 주행 전동계 및 작업 전동계로 병렬적으로 분기되어, 상기 주행 전동계의 동력이 주행용 차륜에 전달되고, 상기 작업 전동계의 동력이 무단 변속 장치를 통해서 상기 작업 장치에 전달되고,
   상기 무단 변속 장치의 출력부보다도 하류에 감속 기구가 마련되어 있는 수전 작업기.
2. 제1항에 있어서, 상기 무단 변속 장치가 정유압식 무단 변속 장치인, 수전 작업기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 감속 기구보다도 하류에, 입력되는 동력에 대하여 출력되는 동력의 각속도를 변화시키는 부등속 변속 장치가 구비되어 있는, 수전 작업기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업 전동계에 동력의 전달 방향을 변환하는 베벨 기어가 마련되고, 당해 베벨 기어가 상기 감속 기구와는 별도로 마련되어 있는, 수전 작업기.
5. 제4항에 있어서, 상기 베벨 기어가 상기 감속 기구보다도 하류에 마련되어 있는, 수전 작업기.
6. 제5항에 있어서, 미션 케이스 내에 지지된 제1 축과, 당해 제1 축의 하류에 평면에서 보아 상기 제1 축과 교차하는 방향을 따라서 배치된 제2 축이 마련되고,
   상기 베벨 기어는, 상기 제1 축에 마련되는 제1 베벨 기어와, 상기 제2 축에 마련되고 또한 상기 제1 베벨 기어에 맞물리는 제2 베벨 기어를 갖고,
   상기 미션 케이스에 상기 제2 축의 적어도 상류측 단부가 삽입되는 개구부가 형성되고, 상기 제2 베벨 기어의 직경이 상기 개구부의 직경보다도 작게 설정되어 있는, 수전 작업기.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업 장치가, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재를 포장면에 간헐적으로 공급하는, 수전 작업기.
8. 제7항에 있어서, 상기 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 종자를 포장면에 점파하는 파종 장치가 구비되어 있는, 수전 작업기.
9. 제7항에 있어서, 상기 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 모종을 포장면에 공급하는 모종 식부 장치가 구비되어 있는, 수전 작업기.
10. 원동부의 동력이 전달되는 제1 변속 장치와,
    기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급량으로, 농용 자재를 포장면에 공급하는 작업 장치와,
    상기 제1 변속 장치의 동력을 주행 전동계 및 작업 전동계로 분기하는 분기부와,
    상기 분기부에서 분기된 상기 주행 전동계의 동력이 전달되는 주행용 차륜과,
    상기 분기부에서 분기된 상기 작업 전동계의 동력을 변속해서 상기 작업 장치에 전달하는 제2 변속 장치가 구비되고,
    상기 제2 변속 장치의 전달 하류측으로부터의 동력이, 상기 주행 전동계로 분기하지 않도록 구성되어 있는 수전 작업기.
11. 제10항에 있어서, 상기 제2 변속 장치는, 유압 펌프와 유압 모터를 케이싱으로 일체적으로 수납한 일체형의 정유압식 무단 변속 장치로 구성되어 있는, 수전 작업기.
12. 제11항에 있어서, 상기 제2 변속 장치는, 상기 케이싱의 외부에 상기 유압 펌프와 일체 회전하는 배열용 팬이 구비되어 있는, 수전 작업기.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 제1 변속 장치가, 정유압식의 무단 변속 장치로 구성되고,
    1개의 차지 펌프로부터의 오일을 상기 제1 변속 장치와 상기 제2 변속 장치 각각의 차지 유로에 분기 공급하는, 수전 작업기.
14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 제1 변속 장치가, 정유압식의 무단 변속 장치로 구성되고,
    상기 제1 변속 장치의 차지 유로에 오일을 공급하는 제1 차지 펌프와, 상기 제2 변속 장치의 차지 유로에 오일을 공급하는 제2 차지 펌프가 구비되어 있는, 수전 작업기.
15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분기부가 전동 케이스에 수용되고,
    상기 제2 변속 장치가 상기 전동 케이스에 대하여 착탈 가능하게 접속되고,
    상기 전동 케이스에서의 상기 제2 변속 장치의 접속 대상 개소에, 기어식 변속 기구를 내장한 기계식 변속 장치를 장착 가능한, 수전 작업기.
16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업 장치가, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재를 포장면에 간헐적으로 공급하는, 수전 작업기.
17. 제16항에 있어서, 상기 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 종자를 포장면에 점파하는 파종 장치가 구비되어 있는, 수전 작업기.
18. 제16항에 있어서, 상기 작업 장치로서, 기체의 주행 방향을 따라서 사전에 설정된 공급 간격으로, 농용 자재로서의 모종을 포장면에 공급하는 모종 식부 장치가 구비되어 있는, 수전 작업기.

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