特許ウォッチ

公開番号2025102305
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219653
出願日2023-12-26
発明の名称作業車両
出願人井関農機株式会社
代理人個人,個人
主分類B62D 11/04 20060101AFI20250701BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】従来、一つの無段変速装置から左右の走行クローラに伝動しているので、旋回時に旋回内側の走行クローラを減速させる強い制動力のあるブレーキ装置を左右に各々設ける必要があり、構造の複雑化や大型化の原因となっている。
【解決手段】圃場を走行する左右の走行装置2と、対地作業を行う対地作業装置4と、走行速度及び進行方向(前後進、左右旋回)を変更する無段変速装置(HST)20と、無段変速装置20を操作する走行操作レバー21とを、備える作業車両において、走行装置2に伝動する無段変速装置20を左右一対配置し、左右の無段変速装置20の駆動軸駆動軸22のそれぞれに制動を付与する制動付与機構23を設け、制動付与機構23の制動力は、機体を旋回させる旋回力よりも低い力とすることを特徴とする作業車両。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
圃場を走行する左右の走行装置（２）と、対地作業を行う対地作業装置（４）と、走行速度及び進行方向（前後進、左右旋回）を変更する無段変速装置（ＨＳＴ）無段変速装置（２０）と、無段変速装置（２０）を操作する走行操作レバー（２１）とを、備える作業車両において、走行装置（２）に伝動する無段変速装置（２０）を左右一対配置し、左右の無段変速装置（２０）の駆動軸駆動軸（２２）のそれぞれに制動を付与する制動付与機構（２３）を設け、制動付与機構（２３）の制動力は、機体を旋回させる旋回力よりも低い力とすることを特徴とする作業車両。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
左右の走行装置（２）の車軸（２４）の回転数を検出する回転センサ（２５）を設け、走行操作レバー（２１）の前後方向の操作量（＝前後進及び変速操作）を検出するレバーポテンショメータ（２６）を設け、作業操作レバー（１９）の左右方向の操作を検出する旋回センサ（２７）を設け、レバーポテンショメータ（２６）の検出値が低速域であるとき、旋回センサ（２７）が第１操作量を検出するか、レバーポテンショメータ（２６）の検出値が低速域以上の領域であるとき、旋回センサ（２７）が第１操作量未満且つ第２操作量以上（微量操作）を検出するか、または、旋回センサ（２７）が未検出状態であり、且つ左右の走行速度の回転差が一定以上であるとき、制動付与機構（２３）の制動を解除することを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
制動付与機構（２３）は、制動力を可変可能な構成とし、レバーポテンショメータ（２６）の検出値が低速域であるときは、制動力を「弱」とし、低速域以上であるときは、制動力を「強」とするようにし、上記の制動力は、レバーポテンショメータ（２６）の検出値の増減により、それぞれの範囲内で変化する構成としたことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
対地作業装置（４）から供給される回収物（穀粒）を貯留する貯留装置（グレンタンク）（５）を設け、貯留装置（５）に容量センサ（重量またはエリアセンサ）（３２）を設け、容量センサ（３２）の検出する回収物の貯留量が増加するほど、制動付与機構（２３）の制動力を増加させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両。
【請求項５】
機体を操縦する操縦部（６）に、操縦者の温度を検知（識別）する熱検知センサ（サーマルカメラ）（３３）を設け、操縦部（６）のキーオン時に熱検知センサ（３３）が、記録されている作業者とみなし得る位置に所定値以上の温度を検知していないと、駆動源（３６）を始動させない構成とし、熱検知センサ（３３）が操縦者を検知しない（降車した）ときは、走行装置（２）及び作業装置への駆動源（３６）の駆動伝動を遮断する構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両。
【請求項６】
操縦部（６）に設けた運転席（３４）の温度を調節する温度調節具シートエアコン（３８）を設け、熱検知センサ（３３）で検出した操縦者の体温（体表温度）に合わせて、シートエアコン（３８）の温度を調節する構成とし、熱検知センサ（３３）の検出体温が所定値未満であるときは、外気が低温であり駆動源（３６）始動等に影響があることを報知する構成としたことを特徴とする請求項５に記載の作業車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に係るものである。
続きを表示（約 6,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンからの駆動力により可変ポンプを作動させ、作動油の送油方向や送油量を変更することで進行方向及び走行出力を変更する油圧モータを備える無段変速装置を備えており、これにより走行速度の増減や停止、ならびに前後進を切り替える構成は、公知である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１５６４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公知例では、一つの無段変速装置から左右の走行クローラに伝動しているので、旋回時に旋回内側の走行クローラを減速させる強い制動力のあるブレーキ装置を左右に各々設ける必要があり、構造の複雑化や大型化の原因となっている。
また、直進走行時には基本的に制動力がかかっていないので、左右の走行クローラの駆動速度に差が生じ、これが累積していくと進行方向が少しずつ左右方向にズレていくことがあり、作業位置が重複して作業能率が低下することや、作業されない位置が発生して余分な作業に時間と労力が必要となる問題がある。
本願は、変速装置の構成を工夫し、直進安定性に優れた走行装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、圃場を走行する左右の走行装置２と、対地作業を行う対地作業装置４と、走行速度及び進行方向（前後進、左右旋回）を変更する無段変速装置（ＨＳＴ）２０と、無段変速装置２０を操作する走行操作レバー２１とを、備える作業車両において、走行装置２に伝動する無段変速装置２０を左右一対配置し、左右の無段変速装置２０の駆動軸駆動軸２２のそれぞれに制動を付与する制動付与機構２３を設け、制動付与機構２３の制動力は、機体を旋回させる旋回力よりも低い力とすることを特徴とする作業車両としたものである。
請求項２の発明は、左右の走行装置２の車軸２４の回転数を検出する回転センサ２５を設け、走行操作レバー２１の前後方向の操作量を検出するレバーポテンショメータ２６を設け、作業操作レバー１９の左右方向の操作を検出する旋回センサ２７を設け、レバーポテンショメータ２６の検出値が低速域であるとき、旋回センサ２７が第１操作量を検出するか、レバーポテンショメータ２６の検出値が低速域以上の領域であるとき、旋回センサ２７が第１操作量未満且つ第２操作量以上を検出するか、または、旋回センサ２７が未検出状態であり、且つ左右の走行速度の回転差が一定以上であるとき、制動付与機構２３の制動を解除することを特徴とする請求項１に記載の作業車両としたものである。
請求項３の発明では、制動付与機構２３は、制動力を可変可能な構成とし、レバーポテンショメータ２６の検出値が低速域であるときは、制動力を「弱」とし、低速域以上であるときは、制動力を「強」とするようにし、上記の制動力は、レバーポテンショメータ２６の検出値の増減により、それぞれの範囲内で変化する構成としたことを特徴とする請求項２に記載の作業車両としたものである。
請求項４の発明では、対地作業装置４から供給される回収物（穀粒）を貯留する貯留装置（グレンタンク）５を設け、貯留装置５に容量センサ（重量またはエリアセンサ）３２を設け、容量センサ３２の検出する回収物の貯留量が増加するほど、制動付与機構２３の制動力を増加させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両としたものである。
請求項５の発明では、機体を操縦する操縦部６に、操縦者の温度を検知（識別）する熱検知センサ（サーマルカメラ）３３を設け、操縦部６のキーオン時に熱検知センサ３３が、記録されている作業者とみなし得る位置に所定値以上の温度を検知していないと、駆動源（エンジン・モーター）３６を始動させない構成とし、熱検知センサ３３が操縦者を検知しない（降車した）ときは、走行装置２及び作業装置への駆動源３６の駆動伝動を遮断する（クラッチ切、または無段変速装置２０を中立化）構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両としたものである。
請求項６の発明では、操縦部６に設けた運転席３４の温度を調節する温度調節具シートエアコン３８を設け、熱検知センサ３３で検出した操縦者の体温（体表温度）に合わせて、シートエアコン３８の温度を調節する構成とし、熱検知センサ３３の検出体温が所定値未満（例：３６度未満）であるときは、外気が低温であり駆動源３６始動等に影響があることを報知する構成としたことを特徴とする請求項５に記載の作業車両としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明では、走行装置２に伝動する無段変速装置２０を左右一対配置し、左右の無段変速装置２０の各駆動軸（出力軸）２２のそれぞれに制動を付与する制動付与機構２３を設け、制動付与機構２３の制動力は、機体を旋回させる旋回力よりも低い力としているので、直進走行中であっても、左右の車軸２４のうち、車軸２４の回転に回転差（速度差）が生じると、無段変速装置２０の駆動軸２２に制動付与機構２３により制動力を付与し、左右車軸２４の回転数のばらつきを修正する。
また、制動付与機構２３の制動力は、機体を旋回させる旋回力より弱くなるように設定しているので、機体旋回時に左右の車軸２４の速度差が生じても、制動付与機構２３を非作動状態とし、制動による無駄なエネルギーロスを発生させずに、円滑に機体旋回が可能となる。
さらに、左右一対の無段変速装置２０を配置するが、従来のように左右の車軸に伝達する回転を入切するクラッチやブレーキを設け、複雑にギアを切り替えることなく変速や旋回を行えるので、走行伝動系の簡略化が図ることができる。
請求項２の発明では、左右の走行装置２の車軸２４の回転数を検出する回転センサ２５を設け、走行操作レバー２１の前後方向の操作量（＝前後進及び変速操作）を検出するレバーポテンショメータ２６を設け、作業操作レバー１９の左右方向の操作（左右の旋回操作）を検出する旋回センサ２７を設け、レバーポテンショメータ２６の検出値が低速域（＝操作角度小さい）であるとき、旋回センサ２７が第１操作量を検出するか、レバーポテンショメータ２６の検出値が低速域以上の領域であるとき、旋回センサ２７が第１操作量未満且つ第２操作量以上（微量操作）を検出するか、または、旋回センサ２７が未検出状態であり、且つ左右の走行速度の回転差が一定以上であるとき、制動付与機構２３の制動を解除するので、低速走行中（通常では刈取作業を想定）は作業操作レバー１９が十分に旋回方向に操作されるまで制動付与機構２３の制動を解除しないことにより、意図しないタイミングで左右の走行装置２に速度差が生じることを防止でき、直進性が維持される。
低速以上での走行中（圃場内の移動走行や路上走行を想定）には作業操作レバー１９を少し左右方向に動かすと制動付与機構２３が解除されるので、旋回走行を行う際にすぐに旋回を開始でき、機体の操作に対する追従性が向上する。
作業操作レバー１９を旋回操作していない状況で走行速度に所定以上の左右差が生じると、制動付与機構２３を解除することにより、異常発生時にブレーキ機構が破損することを防止できる。
請求項３の発明では、制動付与機構２３は、制動力を可変可能な構成とし、レバーポテンショメータ２６の検出値が低速域であるときは、制動力を「弱」とし、低速域以上であるときは、制動力を「強」とするようにし、上記の制動力は、レバーポテンショメータ２６の検出値の増減により、それぞれの範囲内で変化する構成としているので、走行操作レバー２１の走行速度の操作に合わせて制動力の強弱が設定されることにより、走行速度が速くても直進走行時に進路が乱れることを防止できると共に、旋回操作時に制動付与機構２３が速やかに変化するので、制動付与機構２３にかかる負荷を軽減できる。
走行速度設定の変更時にも強弱が変更される構成により、制動力が細やかに変更されるので、旋回性を向上させることができる。
請求項４の発明では、対地作業装置４から供給される回収物（穀粒）を貯留する貯留装置（グレンタンク）５を設け、貯留装置５に容量センサ（重量またはエリアセンサ）３２を設け、容量センサ３２の検出する回収物の貯留量が増加するほど、制動付与機構２３の制動力を増加させるので、貯留される回収物による機体左右方向の重量バランス変動が生じても、制動力が強くなることで機体の進行方向のズレが抑えられ、操作性を向上させることができる。
請求項５の発明では、機体を操縦する操縦部６に、操縦者の温度を検知（識別）する熱検知センサ（サーマルカメラ）３３を設け、操縦部６のキーオン時に熱検知センサ３３が、記録されている作業者とみなし得る位置に所定値以上の温度を検知していないと、駆動源（エンジン・モーター）３６を始動させない構成とし、熱検知センサ３３が操縦者を検知しない（降車した）ときは、走行装置２及び作業装置への駆動源３６の駆動伝動を遮断する（クラッチ切、または無段変速装置２０を中立化）構成としているので、操縦者が操縦部６にて搭乗姿勢でいないと、キー操作しても駆動源３６が始動しないことにより、始動時の操縦者の安全を確保することができる。
請求項６の発明では、操縦部６に設けた運転席３４の温度を調節する温度調節具３８を設け、熱検知センサ３３で検出した操縦者の体温（体表温度）に合わせて、温度調節具３８の温度を調節する構成とし、熱検知センサ３３の検出体温が所定値未満（例：３６度未満）であるときは、外気が低温であり駆動源３６始動等に影響があることを報知する構成としているので、温度調節具３８の温度調節が操縦者の体温に合わせて行われることにより、操縦者は作業に集中しつつ適温を確保できるので、作業能率が向上する。
また、操縦者の体温から低温環境であると判断したときに報知することにより、暖機運転を促すことができるので、低温環境でもエンジンに負荷をかけずに作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
作業車両（コンバイン）の側面図。
同平面図。
走行装置の伝動経路略図。
同他の実施形態図。
同他の実施形態図。
操縦部の平面図。
制動付与機構の作用状態説明図。
同他の実施形態の作用状態説明図。
作業車両（コンバイン）の背面図。
操作パネルの斜視図。
同一部平面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施形態を図面により説明すると、１は機体フレ－ム（車体フレーム）、２は機体フレ－ム１の下方位置に設けた圃場を走行する走行装置、３は機体フレ－ム１の上方位置に設けた選別装置（脱穀装置）であり、走行装置２の前方に作物を処理する対地作業を行う対地作業装置４を設け、対地作業装置４が処理した作物を収容する貯留装置（貯留タンク・グレンタンク）５を設ける。６は操縦部である。
なお、本発明を説明するにあたり、理解を容易にするため、作業車両の走行方向を基準に前後・左右・上下等の方向を示して説明するが、これにより、本発明の構成が限定されることはない
走行装置２は、左右一対の走行クローラー１０を有して構成する。走行クローラー１０は走行フレーム（クローラーフレーム・転輪フレーム）１１の前側に設けた駆動回転体（駆動輪）１２と後側に設けた調圧回転体（遊動輪・テンションローラー）１３の間に複数設けた転輪１５の外周に掛け回して構成する。
【０００９】
すなわち、圃場を走行する左右の走行装置２と、対地作業を行う対地作業装置４と、走行速度及び進行方向（前後進、左右旋回）を変更する無段変速装置（ＨＳＴ）２０と、無段変速装置２０を操作する走行操作レバー２１とを、備える作業車両において、走行装置２に伝動する無段変速装置２０を左右一対配置し、左右の無段変速装置２０の各駆動軸（出力軸）２２のそれぞれに制動を付与する制動付与機構２３を設け、制動付与機構２３の制動力は、機体を旋回させる旋回力よりも低い力とする。
基本的には、走行操作レバー２１を前進操作すると、左右の無段変速装置２０は同一回転数を左右の走行クローラー１０に出力し、作業操作レバー１９を左右何れかに傾倒操作すると、機体を旋回させる。この旋回構成は、任意であるが、一例示すと、左右の無段変速装置２０のうち、一方の無段変速装置２０を増速（または減速）させて、緩旋回し、左右の無段変速装置２０のうち、一方の無段変速装置２０を増速し、他方の無段変速装置２０を減速させると、急旋回し、左右の無段変速装置２０のうち、一方の無段変速装置２０を前進回転させ、他方の無段変速装置２０を後進回転させると、所謂スピンターンと称される、その場で方向変換する旋回を実行可能となる。
【００１０】
この場合、機体を直進走行操作すると、左右の無段変速装置２０は駆動回転体１２の車軸２４に同じ出力回転を出力するが、左右の車軸２４は走行抵抗等によって回転数が相違することがあり、これにより、機体の走行方向が左右に微妙にずれることがあり、直進安定性に欠けることがある。
そこで、直進走行中であっても、左右の車軸２４のうち、一方の車軸２４の回転に回転差（速度差）が生じると、無段変速装置２０の駆動軸２２に制動付与機構２３により制動力を付与し、左右車軸２４の回転数のばらつきを修正する。
制動付与機構２３の制動力は、機体を旋回させる旋回力より弱くなるように設定し、左右の車軸２４の速度差や進行方向により総合的に判定して旋回が可能となるようにしている。
すなわち、従来の走行装置では、ミッションケース内で左右の車軸２４のうち、一方の車軸２４の回転にブレーキを掛けて機体を旋回させていたが、このようなブレーキ力を付与することと区別し、左右の車軸２４の回転差を修正するために、一方の車軸２４に制動力を付与しており、旋回させるためのブレーキ力と区別して、そのため、「制動付与機構２３の制動力は、機体を旋回させる旋回力よりも低い力とする」と表現している。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許