(57)【要約】【課題】後輪の駆動トルク不足による走行機能の低下や、それに伴う他機能の低下を防止する。【解決手段】前輪２及び後輪３で支持される走行機体１にエンジン４を搭載し、該エンジン４の動力で少なくとも後輪３を駆動させる田植機において、前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを連繋し、該電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを、後輪３の駆動トルク不足に応じて駆動させる。また、前輪２を操舵するステアリングハンドルの切れ角が設定角度以上となったとき、旋回外側の前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに連繋された電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを駆動させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪及び後輪で支持される走行機体にエンジンを搭載し、該エンジンの動力で少なくとも後輪を駆動させる田植機において、
前記前輪の車軸に電動アシストモータを連繋し、該電動アシストモータを、後輪の駆動トルク不足に応じて駆動させることを特徴とする田植機。
【請求項２】
前記前輪を操舵するステアリングハンドルの切れ角が設定角度以上となったとき、旋回外側の前輪車軸に連繋された電動アシストモータを駆動させることを特徴とする請求項１記載の田植機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの動力で後輪などを駆動させる田植機に関する。
【背景技術】
【０００２】
前輪及び後輪で支持される走行機体にエンジンを搭載し、該エンジンの動力で前輪や後輪を駆動させると共に、前輪や後輪の駆動に伴う機体走行に合わせて植付作業を行う田植機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の田植機では、通常、エンジン動力を、前輪や後輪だけでなく、油圧ポンプや植付作業機にも供給するようになっており、さらに、エンジン動力を施肥装置や整地装置に供給する田植機も知られている。
【特許文献１】特開２００４−２６７１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、田植機は、ぬかるみ状態の圃場を走行しながら植付作業を行うため、作業中に過大な走行負荷が発生することがあり、このような状況では、エンジン負荷の増大により、走行以外の機能も低下してしまう惧れがある。
【０００４】
また、この種の田植機は、左右の後輪動力伝動経路にそれぞれサイドクラッチを備えており、枕地旋回の際には、手動又は自動で旋回内側のサイドクラッチを切ることにより、小回り旋回が可能となっている。しかしながら、この小回り旋回時には、旋回内側の後輪に対する動力伝動が断たれ、機体の推進力が低下しているため、深みにはまると走行不能状態に陥る可能性がある。そのため、従来では、小回り旋回中に走行不能状態に陥った場合、サイドクラッチの切り操作を解除したり、前輪差動機構のデフロック操作を行ったりしていたが、これらの操作は旋回半径を大きくすることになるため、本来の目的である小回り旋回が達成できなくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、前輪及び後輪で支持される走行機体にエンジンを搭載し、該エンジンの動力で少なくとも後輪を駆動させる田植機において、前記前輪の車軸に電動アシストモータを連繋し、該電動アシストモータを、後輪の駆動トルク不足に応じて駆動させることを特徴とする。このようにすると、後輪の駆動トルクが不足する状況では、電動アシストモータの駆動力を前輪に伝動し、機体の推進をアシストすることができるので、後輪の駆動トルク不足による走行機能の低下や、それに伴う他機能の低下も防止できる。
また、前記前輪を操舵するステアリングハンドルの切れ角が設定角度以上となったとき、旋回外側の前輪車軸に連繋された電動アシストモータを駆動させることを特徴とする。このようにすると、電動アシストモータの駆動力を旋回外側の前輪に伝動し、旋回中の機体推進をアシストすることができる。その結果、サイドクラッチ切りに伴う旋回中の推進力不足を解消し、旋回中の走行性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は乗用型田植機の走行機体であって、該走行機体１は、前輪２及び後輪３で支持されており、機体前部に搭載されるエンジン４の動力で前輪２及び後輪３を駆動させると共に、前輪２及び後輪３の駆動に伴う機体走行に合わせて植付作業を行うように構成されている。
【０００７】
植付作業を行う植付作業機５は、走行機体１の後部に昇降リンク機構６を介して連結されており、走行機体１から伝動されるエンジン動力で植付動作を行うようになっている。また、本実施形態の田植機は、後輪３と植付作業機５との間にエンジン動力で動作する整地装置７を備えており、該整地装置７が植付作業機５の前方で整地を行うことにより、苗の植付精度が高められるようになっている。
【０００８】
図２に示すように、エンジン４の動力は、油圧ポンプ９及びＨＳＴ（油圧式無段変速装置：主変速機構）１０に伝動され、ＨＳＴ１０で無段変速された動力は、トランスミッションケース１１に入力される。トランスミッションケース１１に入力された動力は、主クラッチ１２を経由し、その下流側で植付動力と走行動力に分岐される。そして、植付動力は、株間変速機構１３及び植付クラッチ１４を介して植付作業機５に伝動され、走行動力は、副変速機構１５を介してフロントアクスルケース１６及びリヤアクスルケース１７に伝動される。
【０００９】
フロントアクスルケース１６に入力された走行動力は、前輪差動機構１８を介して左右の前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに伝動される。左右の前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒには、それぞれ電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒが連繋されており、該電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒの駆動によって、左右の前輪２の駆動を独立的にアシストすることができるようになっている。電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒは、例えば、電動モータ、減速機構及び一方向クラッチを備えて構成されており、アシスト時には、減速されたモータ動力を前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに伝動する一方、非アシスト時には、前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒの自由回転を許容するようになっている。
【００１０】
一方、リヤアクスルケース１７に伝動された走行動力は、整地動力と後輪動力に分岐される。そして、整地動力は、整地装置７に伝動され、後輪動力は、それぞれサイドクラッチ２１Ｌ、２１Ｒ及びサイドブレーキ２２Ｌ、２２Ｒを介して左右の後輪車軸２３Ｌ、２３Ｒに伝動される。整地動力の伝動経路には、電動アシストモータ２４が連繋されており、該電動アシストモータ２４の駆動力で、整地装置７の駆動をアシストすることができるようになっている。なお、電動アシストモータ２４は、電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒと同様に、電動モータ、減速機構及び一方向クラッチで構成することができる。
【００１１】
左右の前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに連繋される電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒは、後輪３の駆動トルク不足に応じて駆動させるようになっている。例えば、エンジン回転数や主変速位置に基づいて正常な後輪回転数を演算すると共に、演算した後輪回転数と実際に検出した後輪回転数とを比較し、演算した後輪回転数に比べて実際の後輪回転数が低下している場合に、後輪３の駆動トルクが不足状態であると判断し、電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを駆動させる。このようにすると、後輪３の駆動トルクが不足する状況では、電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒの駆動力を前輪２に伝動し、機体の推進をアシストすることができるので、後輪３の駆動トルク不足による走行機能の低下や、それに伴う他機能の低下も防止できる。
【００１２】
さらに、本実施形態では、前輪２を操舵するステアリングハンドル（図示せず）の切れ角が設定角度以上となったとき、旋回外側の前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに連繋された電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを駆動させるようになっている。例えば、ステアリングハンドルの切れ角が設定角度以上となったとき、後輪３の負荷状態に拘わらず、旋回外側の前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに連繋された電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを無条件に駆動させてもよいし、後輪３の駆動トルクが不足しているときのみ、旋回外側の前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに連繋された電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを駆動させるようにしてもよい。このようにすると、電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒの駆動力を旋回外側の前輪２に伝動し、旋回中の機体推進をアシストすることができる。その結果、サイドクラッチ切りに伴う旋回中の推進力不足を解消し、旋回中の走行性能を向上させることができる。
【００１３】
次に、電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒの具体的な制御方法について、図３〜図５を参照して説明する。走行機体１には、ＨＳＴ１０の変速操作位置を検出する主変速位置検出ポテンショ（ＨＳＴポテンショ）２５と、ステアリングハンドルの切れ角を検出するハンドル切れ角ポテンショ（切れ角センサ）２６と、左前輪回転数を検出する前輪回転数検出センサ（ピックアップセンサ）２７Ｌと、右前輪回転数を検出する前輪回転数検出センサ（ピックアップセンサ）２７Ｒと、後輪回転数を検出する後輪回転数検出センサ（ピックアップセンサ）２８と、前輪アシストモードの入り切りを行うモード切換スイッチ２９と、エンジン回転数検出センサ（Ｅ／Ｇ回転センサ）３０と、マイコンなどで構成される制御部３１とが設けられている。そして、制御部３１の入力側に上記のセンサ及びスイッチを接続し、これらの入力信号に応じて、電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒの駆動制御を行うようになっている。
【００１４】
図５に示すように、アシストモータ制御では、まず、モード切換スイッチ２９がＯＮであることを確認した後（Ｓ１）、エンジン回転数及び主変速位置の読み込みを行い（Ｓ２、Ｓ３）、これらの読み込み値に基づいて基準となる車輪回転数を算出する（Ｓ４）。次に、ハンドル切れ角を判断し（Ｓ５）、ここでハンドル切れ角が設定値未満である場合は直進時用の処理（Ｓ６〜Ｓ１１）を行い、ハンドル切れ角が設定値以上である場合は旋回時用の処理（Ｓ１２〜Ｓ１５）を行う。
【００１５】
直進時は、算出した車輪回転数と検出した後輪回転数とを比較し、後輪回転数の低下、すなわち後輪３の駆動トルク不足を判断する（Ｓ６）。ここで、後輪３の駆動トルクが不足していると判断したら、左右の電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを駆動させてから（Ｓ７）、算出した車輪回転数と検出した左前輪回転数とを比較し（Ｓ８）、両者の差が予め設定される範囲内になったら、左側電動アシストモータ２０Ｌの駆動を停止させる（Ｓ９）。その後、算出した車輪回転数と検出した右前輪回転数とを比較し（Ｓ１０）、両者の差が予め設定される範囲内になったら、右側電動アシストモータ２０Ｒの駆動を停止させる（Ｓ１１）。
【００１６】
旋回時においても、算出した車輪回転数と検出した後輪回転数とを比較し、後輪回転数の低下、すなわち後輪３の駆動トルク不足を判断する（Ｓ１２）。ここで、後輪３の駆動トルクが不足していると判断したら、旋回外側の前輪２に連繋される電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを駆動させてから（Ｓ１３）、算出した車輪回転数と検出した旋回外側前輪回転数とを比較し（Ｓ１４）、両者の差が予め設定される範囲内になったら、旋回外側電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒの駆動を停止させる（Ｓ１５）。
【００１７】
図６に示すように、整地装置７に連繋される電動アシストモータ２４は、整地装置７の過負荷に応じて駆動され、整地装置７の駆動をアシストするようになっている。例えば、エンジン回転数や主変速位置に基づいて正常な整地ロータ回転数を演算すると共に、演算した整地ロータ回転数と実際にピックアップセンサ３２で検出した整地ロータ回転数とを比較し、演算した回転数に比べて実際の回転数が低下している場合に、整地装置７が過負荷状態であると判断して、電動アシストモータ２４を駆動させるようになっている。このようにすると、整地装置７の過負荷による整地機能の低下や、それに伴う他機能の低下も防止できる。
【００１８】
図１及び図７に示すように、本実施形態の田植機には、走行機体１の一側部又は両側部に沿って、機体前方（畔側）から機体後部（植付作業機側）まで予備苗（マット苗＋苗箱）を搬送する予備苗搬送装置３３が設けられている。予備苗搬送装置３３は、例えば、多数のローラを並設したローラコンベアからなり、ステー３４を介して走行機体１に取付けられている。本実施形態の予備苗搬送装置３３は、ステー３４に固定される中間コンベア３５と、該中間コンベア３５の前端部に上下回動自在に連結され、不使用時は、中間コンベア３５の上方に重合状に折畳み可能な前側コンベア３６と、中間コンベア３５の後端部に上下回動自在に連結され、不使用時は、中間コンベア３５の上方に重合状に折畳み可能な後側コンベア３７とを備えて構成されている。
【００１９】
後側コンベア３７は、運転席３８の近くに位置しているので、人力による展開及び収納操作が比較的容易であるが、前側コンベア３６は、運転席３８から離れた位置にあるので、人力による展開及び収納操作が容易ではなかった。そこで、本実施形態では、予備苗搬送装置３３に電動アシストモータ３９を設け、該電動アシストモータ３９の駆動力で前側コンベア３６の展開及び収納操作をアシストするようになっている。尚、電動アシストモータ３９は、トルクセンサを備えており、出力軸３９ａに作用するトルクを増幅（アシスト）させる方向に電動モータを駆動させるように構成されている。
【００２０】
図７及び図８を参照して具体的に説明すると、電動アシストモータ３９は、中間コンベア３５の後端部に設けられており、出力軸３９ａには、操作レバー４０が一体的に連結されている。この操作レバー４０には、ロッド４１を介して前側コンベア３６の後端部が連繋されており、出力軸３９ａを中心とする操作レバー４０の回動操作に応じて、前側コンベア３６の展開及び収納が行われるようになっている。そして、電動アシストモータ３９は、操作レバー４０の操作をアシストする方向にトルクを発生させることにより、前側コンベア３６の展開及び収納操作を容易にする。
【００２１】
つまり、前側コンベア３６の収納時に、操作レバー４０を展開方向に操作すると、電動アシストモータ３９のトルクセンサが操作レバー４０の初期トルクを検出し、該初期トルクを増幅させる方向に電動モータを駆動させる。そして、前側コンベア３６が展開したら、リミットスイッチ４２のＯＮに応じて制御部３１が電動アシストモータ３９の駆動を停止させる。また、前側コンベア３６の展開時に、操作レバー４０を収納方向に操作すると、電動アシストモータ３９のトルクセンサが操作レバー４０の初期トルクを検出し、該初期トルクを増幅させる方向に電動モータを駆動させる。そして、前側コンベア３６が収納したら、リミットスイッチ４２のＯＮに応じて制御部３１が電動アシストモータ３９の駆動を停止させる。
【００２２】
叙述の如く構成された本実施形態によれば、前輪２及び後輪３で支持される走行機体１にエンジン４を搭載し、該エンジン４の動力で少なくとも後輪３を駆動させる田植機において、前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを連繋し、該電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを、後輪３の駆動トルク不足に応じて駆動させるので、後輪３の駆動トルクが不足する状況では、電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒの駆動力を前輪２に伝動し、機体の推進をアシストすることができ、その結果、後輪３の駆動トルク不足による走行機能の低下や、それに伴う他機能の低下も防止できる。
【００２３】
また、前輪２を操舵するステアリングハンドルの切れ角が設定角度以上となったとき、旋回外側の前輪車軸１９Ｌ、１９Ｒに連繋された電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒを駆動させるので、電動アシストモータ２０Ｌ、２０Ｒの駆動力を旋回外側の前輪２に伝動し、旋回中の機体推進をアシストすることができる。その結果、サイドクラッチ切りに伴う旋回中の推進力不足を解消し、旋回中の走行性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】田植機の側面図である。
【図２】田植機の伝動構成を示す伝動回路図である。
【図３】前輪アシストの概念を示すブロック図である。
【図４】制御部の入出力を示すブロック図である。
【図５】前輪アシスト（アシストモータ制御）の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】整地アシストの概念を示すブロック図である。
【図７】予備苗搬送装置の要部側面図である。
【図８】展開・収納アシストの概念を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    走行機体
２    前輪
３    後輪
４    エンジン
５    植付作業機
６    昇降リンク機構
７    整地装置
９    油圧ポンプ
１９  前輪車軸
２０  電動アシストモータ
２３  後輪車軸
３１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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