JP2008125357A

JP2008125357A - 移植機

Info

Publication number: JP2008125357A
Application number: JP2006309933A
Authority: JP
Inventors: Koji Kamoto; 耕治嘉本
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】乗用型田植機の運転操作に不慣れなオペレータであっても、植付作業中における
圃場端部（枕地）での１８０度旋回（ターン）を容易に行えるようにする。
【解決手段】植付作業中における機体の旋回操作直前に、植付作業機５の昇降と植付クラッチの入切操作とを行う操作具５２により、植付作業機５を植付位置から最上昇位置まで上昇させた後、その上昇が停止した時にエンジンEの回転を所定の回転数まで自動的に低下させ、その後、前記操作具５２により植付作業機５を植付位置まで降下させ、且つ植付クラッチを入操作した時に、エンジンEの回転を植付作業中の回転数まで自動復帰させるように構成した。
【選択図】図８

Description

本発明は、機体後部に植付作業機を昇降自在に連結した乗用型田植機等の移植機に関する。

従来、エンジンから植付作業機へ伝達される動力を断接する植付クラッチを備える乗用型田植機では、植付作業中の圃場端部（枕地）における機体の旋回操作を容易にして、安全なＵターン走行と迅速な植付作業の再開を可能にすべく、植付作業中に、植付作業機を昇降作動させる昇降装置が降下位置から中立位置に移行すると、エンジンの回転を植付作業時の回転数から予め設定した回転数まで自動的に低下させ、また昇降装置が中立位置から降下位置に移行すると、エンジンの回転を前記設定回転数から植付作業時の回転数まで自動的に上昇させるように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３４６５１３号公報（第３−４頁、図１，図３，図６）

ところが、上述した特許文献１のものは、植付作業機を昇降作動させる昇降装置が「下げ」位置から「上げ」位置に操作される際、及び「上げ」位置から「下げ」位置に操作される際に必ず通過する「中立」位置において、エンジンの回転を植付作業時の回転数から予め設定した回転数まで自動的に低下させるか、またはエンジンの回転を前記設定回転数から植付作業時の回転数まで自動的に上昇させるものであり、このようなエンジンの回転数を低下または上昇させるタイミング自体が、植付作業機の昇降作動が完全に完了しない比較的早いタイミングでなされることから、このタイミングで速やかに１８０度旋回（ターン）を行おうとすると、エンジンの回転数及び油圧ポンプの回転数が低下した状態で植付作業機を上昇させるため、油圧負荷によるエンジンドロップが起こり易く、また１８０度旋回を完了した後に既植条の植付終了位置に合わせて植付を開始する際は、エンジンの回転数が上昇して増速中、または増速された後の高速走行状態で植付クラッチを入操作することになり、特に乗用型田植機の運転操作に不慣れなオペレータは運転フィーリングに違和感を覚える場合があった。

上記課題を解決することを目的とした本発明は、エンジンの動力により駆動する油圧ポンプと、該油圧ポンプから供給される圧油により機体後部に連結した植付作業機を昇降作動させる油圧シリンダと、該油圧シリンダの伸縮動作を制御する油圧コントロールバルブを備えると共に、植付作業機の昇降と植付クラッチの入切操作とを行う操作具を設けた移植機において、植付作業中における機体の旋回操作直前に、前記操作具により植付作業機を上昇させた後、その上昇が停止した時にエンジンの回転を所定回転数まで自動的に低下させ、その後、前記操作具により植付作業機を植付位置まで降下させ、且つ植付クラッチを入操作した時に、エンジンの回転を植付作業中の回転数まで自動復帰させるように構成したことを特徴としている。

本発明によれば、植付作業中における機体の旋回操作直前に、植付作業機の昇降と植付クラッチの入切操作とを行う操作具により植付作業機を上昇させた後、その上昇が停止した時にエンジンの回転を所定回転数まで自動的に低下させ、その後、前記操作具により植付作業機を植付位置まで降下させ、且つ植付クラッチを入操作した時に、エンジンの回転を植付作業中の回転数まで自動復帰させるように構成したことによって、植付作業機を植付位置から上昇させて、その上昇が停止した後に変速操作具を操作することなく自動的に車速が減速するので、乗用型田植機の運転操作に不慣れなオペレータであっても、圃場端部（枕地）における１８０度旋回（ターン）に専念することができ、次の植付作業行程（往路／復路）へ向けての機体の幅寄せや、既植条の植付終了位置に合わせた植付開始位置の調節を低速走行状態で容易に行うことができるようになる。そして、植付作業機を最上昇位置まで速やかに上昇させた後に低速での１８０度旋回がなされるので、圃場端部が高畦の場合にも植付作業機の下端と高畦との衝突を防ぎながら安全な旋回が行える。更に、上述の如く１８０度旋回を行う際は、植付作業機は既に所定の高さまで上昇して停止状態にあり、この時乗用型田植機のエンジンは、植付作業機を上昇作動させる際に油圧シリンダに圧油を供給する油圧ポンプの回転負荷を殆ど受けないので、１８０度旋回を行う際にエンジンドロップが起こることを的確なタイミングで防止することができる。また、圃場端部における１８０度旋回を行った後、前記操作具により植付作業機を植付位置まで降下させ、且つ植付クラッチを入操作した時は、エンジンの回転を１８０度旋回前の植付作業中の回転数まで自動復帰させることができ、それによって乗用型田植機の運転操作に不慣れなオペレータであっても、１８０度旋回を行った後に植付クラッチを入操作して速やかに植付作業を再開することができるので作業性が向上する。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、移植機の一例である乗用型田植機１の側面図であって、該乗用型田植機１の機体フレーム２の後部には、油圧シリンダ３を備える昇降リンク機構４が設けてあり、この昇降リンク機構４を介して植付作業機５を昇降作動可能に連結すると共に、機体フレーム２の下部には、左右一対の前輪６と後輪７を備えている。

そして、機体フレーム２の前部には、エンジンＥ等を覆うボンネット８を備えており、エンジンから出力される動力を、油圧式無段変速装置Ｈ（図２参照）とトランスミッションケースＴ（図２参照）内の動力伝達装置により、走行伝動系と植付伝動系とに分岐して左右一対の前輪６と後輪７、及び植付作業機５に伝達するように構成している。尚、トランスミッションケースＴの左右一側には、エンジンＥの動力により駆動する図示しない油圧ポンプが設けてあり、この油圧ポンプから供給される圧油により後述する油圧コントロールバルブ５３（図６参照）を介して油圧シリンダ３の伸縮動作を制御している。

また、機体フレーム２の後部上方には、オペレータが着座する座席９が設けてあり、この座席９の前方には各種モニタを表示する操作パネル１１を装備すると共に、該操作パネル１１の上部にステアリングハンドル１２、該ステアリングハンドル１２の下方には、操縦部１３の床面を形成するステップ１４を設けている。

更に詳しくは、昇降リンク機構４の後端には、リンクホルダ１５が取付けてあり、このリンクホルダ１５に備える図示しないローリング軸に、植付作業機５をローリング可能に支持する角パイプ状の植付フレーム１６を横設している。そして、植付フレーム１６に立設した左右一対の苗載台支持フレーム１７によって、前高後低状の傾斜姿勢で左右往復動可能に苗載台１８を支持している。

そして、植付フレーム１６の後側下部には、複数の植付伝動ケース１９が所定の間隔を存して取り付けてあり、この植付伝動ケース１９に内装した図示しないチェン伝動機構及び植付駆動軸等を介して、当該植付伝動ケース１９の後端部に組付けられた植付装置（ロータリケース）２１の両端部に備える左右一対の移植杆２２が回転駆動するようになっている。即ち、植付装置２１には、自らの回転に伴って移植杆２２を所定の軌跡に沿って回転運動させることができる図示しない遊星ギヤ機構を内装しており、それによって苗載台１８上に並置されているマット苗から一株分の苗を掻取って連続的に圃場に移植することができるようになっている。

また、植付伝動ケース１９の下方には、植付作業機５を所望の高さに制御する油圧感知フロートとして作用すると共に、圃場面を整地する整地フロートを兼ねるセンターフロート（不図示）と、左右の前輪６と後輪７の車輪跡を消して圃場面を整地する整地フロートであるサイドフロート２４を支持しており、これらセンターフロートとサイドフロート２４は、その下面が圃場面に接地して滑走する状態まで植付作業機５を下降させた後、機体を走行させながらの移植作業が行なえるようになっている。

そして、上述した後輪７とセンターフロート及びサイドフロート２４との空間Ｓ、即ち植付作業機５の前方には、複数の整地ロータ（不図示）を植付作業機５の略全幅にわたってロータ軸２６に軸支した整地装置２７を配設してあり、当該整地ロータを圃場面に接地させた状態で回転駆動することによって、移植杆２２による苗植え付け位置前方の荒れた圃場面や枕地等の荒れた圃場面を整地できるようになっている。

また、操作パネル１１の左側には、図１及び図２に示すように、主変速レバー３１をレバーガイド３２に挿通して設けると共に、この主変速レバーの下方にトランスミッションケースＴが配置されている。そして、トランスミッションケースＴの左側面には、油圧式無段変速装置Ｈが取り付けてあり、機体の走行速度は油圧式無段変速装置Ｈによる主変速と、トランスミッションケースＴ内に構成される副変速ギヤの切換え（副変速機構）による副変速とによって決定されるようになっている。

更に詳しくは、主変速レバー３１の基端部には、該主変速レバー３１の前進側〜後進側の変速操作位置を検出するための主変速レバーポテンショメータ３３を設けると共に、この主変速レバーポテンショメータ３３による主変速レバー３１の変速操作位置の検出結果に基づいて、油圧式無段変速装置Ｈの操作アーム３４を連動して作動させるべく、該操作アーム３４にロッド３５を介して電動シリンダ３６のロッド側３６ａを連結する一方、電動シリンダ３６のモータユニット側３６ｂを上述したレバーガイド３２の取付部材３７に支承している。

そして、図３に示すように、レバーガイド３２に形成したガイド溝３２ａに沿って主変速レバー３１を前後及び左右に揺動操作することによって、油圧式無段変速装置Ｈの変速操作を行うことができるようになっている。即ち、主変速レバー３１は、油圧式無段変速装置Ｈをニュートラルとするニュートラルポジションから前方側に操作することにより、油圧式無段変速装置Ｈを前進側に操作して前進速度を増加させ、一方主変速レバー３１をニュートラルポジションから後方側に操作することにより、油圧式無段変速装置Ｈを後進側に操作して後進速度を増加させるように設定してある。

したがって、レバーガイド３２に形成したガイド溝３２ａは、主変速レバー３１による機体の前進と後進操作とが連続した操作とならないように、ガイド溝３２ａの前進操作域Ｆと後進操作域Ｒとを左右方向にオフセットして設けると共に、両操作域Ｆ，Ｒをニュートラル域Ｎによって連結している。そして、主変速レバー３１は、前記ニュートラル域Ｎにおいて油圧式無段変速装置Ｈをニュートラル状態としたままで、レバーガイド３２に沿って左右揺動させることができるようになっている。

また、操作パネル１１の右側には、トランスミッションケースＴ内に構成した副変速機構を切換え操作するための副変速レバー３８と、この副変速レバー３８と略並行の外側方に、エンジンＥの回転数を調節するためのスロットルレバー３９とをレバーガイド４１を介して突設してある。

そして、スロットルレバー３９は、図４に示すように、操作パネル１１の下方において前後揺動可能に軸支してあり、その基端部には、当該スロットルレバー３９によるエンジン回転数の低回転〜高回転範囲の調節位置を検出するためにスロットルレバーポテンショメータ４２を設けてあり、このスロットルレバーポテンショメータ４２によるスロットルレバー３９のエンジン回転数調節位置の検出結果に基づいて、エンジンコントロールワイヤ４３を介してエンジンＥの調速アーム４４を作動させるべく、当該スロットルレバー３９の下方にスロットルモータ（電動モータ）４５を配置すると共に、該スロットルモータ４５の出力軸に固設したピニオンギヤ４５ａと歯合するセクタギヤ４６を設け、更にこのセクタギヤ４６の一側にエンジンコントロールワイヤ４３の一端を連結する一方、該ワイヤ４３の他端を調速アーム４４の先端部と連結している。尚、図中符号４７は、調速アーム４４の回動角に代えてセクタギヤ４６の回動角を検出するスロットルポテンショメータである。

また、本発明の乗用型田植機１は、図５に示すように、植付作業機５の昇降操作と植付クラッチの入切操作とを行う上下及び前後揺動可能な単一の操作具として、クイックアップレバー５２を備えており、該クイックアップレバー５２の上下方向の操作によって植付作業機５の昇降、及び図示しない植付クラッチの入・切がなされると共に、前後方向の操作によって図示しない左右の線引きマーカの作動開始順序が選択できるようになっている。

そして、図６に示すように、植付作業機５を昇降させる油圧シリンダ３の伸縮動作を制御する油圧コントロールバルブ５３の近傍には、上述したクイックアップレバー５２の上方または下方への操作に基づいて回転駆動するリフタカムモータ５４を配設してあり、このリフタカムモータ５４の出力軸に固設したピニオンギヤ５４ａと、リフタカム５５の一側に形成したセクタギヤ５５ａとを歯合させると共に、図示しないバルブ操作板の係合ピンと係合する第１カム部をリフタカム５５に設け、この第１カム部がバルブ操作板の係合ピンに係合した状態で、リフタカム５５がスリーブ軸５６を中心として回動するように構成することによって、当該リフタカム５５をリフタカムモータ５４の回転駆動に応じて、上げ・固定・下げ（自動）・植付の４ポジションに移動制御できるように構成している。そして、リフタカム５５の各ポジションへの回動により、油圧コントロールバルブ５３を上げ・固定・下げ（自動）位置に制御すると共に、前記油圧コントロールバルブ５３の下げ位置においてクイックアップレバー５２による植付クラッチの入切作動を可能にしている。

また、乗用型田植機１に備える制御部６０は、図７に示すブロック図のように、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて構成されており、当該制御部６０の入力側に接続される各種センサ及びスイッチ類、及び出力側に接続される出力装置について以下説明する。

制御部６０の入力側には、上述したリフタカム５５の回動角度を検出するリフタカムポテンショメータ６１、植付作業機５の上昇高さを検出するリフト角ポテンショメータ６２、クイックアップレバー５２の上方または下方への操作を検出するクイックアップレバー上げスイッチ６３とクイックアップレバー下げスイッチ６４、本発明の植付作業中におけるエンジン回転数制御モードとエンジン回転数を制御しない通常作業モードとに切替えるモード切替スイッチ６５、図示しないオルタネータの出力パルスをカウントすることによりエンジンＥの回転数を検知するエンジン回転パルスユニット６６、主変速レバー３１の前進側〜後進側の変速操作位置を検出する主変速レバーポテンショメータ３３、スロットルレバー３９によるエンジン回転数調節位置を検出するスロットルレバーポテンショメータ４２、調速アーム４４の回動角に代えてセクタギヤ４６の回動角を検出するスロットルポテンショメータ４７を所定の入力インタフェース回路を介して接続している。

一方、制御部６０の出力側には、クイックアップレバー５２の上方または下方への操作に基づいて回転駆動するリフタカムモータ５４、エンジンコントロールワイヤ４３を介してエンジンＥの調速アーム４４を作動させるスロットルモータ４５、及び油圧式無段変速装置Ｈの操作アーム３４を作動させる電動シリンダ３６を所定の出力インタフェース回路を介して接続している。

次に、上述した制御部６０による植付作業中におけるエンジン回転数制御を、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ステップＳ１では、モード切替スイッチ６５がＯＮ状態、即ちエンジン回転数制御モードが選択されていればステップＳ２に進み、モード切替スイッチ６５がＯＦＦであれば元に戻る。

ステップＳ２では、スロットルレバーポテンショメータ４２の値が規定値以上にあるか否か、即ちスロットルレバー３９によるエンジン回転数調節位置が、例えば当該エンジンＥの高回転域側にあるか否かを判断し、高回転域側にあればステップＳ３に進み、高回転域側になければステップＳ１に戻る。

ステップＳ３では、リフタカム５５のポジションが植付位置にあるか否かをリフトカムポテンショメータ６１によって判断し、リフタカム５５のポジションが植付位置にあればステップＳ４に進み、リフタカム５５のポジションが植付位置以外であればステップＳ１に戻る。

ステップＳ４では、主変速レバー３１が前進側に操作されているか否かを主変速レバーポテンショメータ３３によって判断し、主変速レバー３１が前進側に操作されていればステップＳ５に進み、主変速レバー３１が前進側に操作されていない状態、即ちニュートラル（停止）、または後進側に操作されていればステップＳ１２に進む。

ステップＳ５では、クイックアップレバー５２が上げ操作されたか否かをクイックアップレバー上げスイッチ６３によって判断し、クイックアップレバー５２が上げ操作されたならばステップＳ６に進み、クイックアップレバー５２が上げ操作されていなければステップＳ１に戻る。

ステップＳ６では、リフタカム５５の位置、即ちリフタカム５５に連動する油圧コントロールバルブ５３のポジションが上げ位置にあるか否かをリフトカムポテンショメータ６１によって判断し、リフタカム５５のポジションが上げ位置にあればステップＳ７に進み、リフタカム５５のポジションが上げ位置以外であればステップＳ１に戻る。

そして、ステップＳ７では、植付作業機５の上昇高さを検出するリフト角ポテンショメータ６２によって、植付作業機５が最上昇位置にあるか否かを判断し、植付作業機５が最上昇位置以外であればステップＳ８に進み、植付作業機５が最上昇位置にあればステップＳ９に進む。尚、植付作業機５が最上昇位置に達すると、上述した油圧コントロールバルブ５３を固定するようにリフタカム５５の移動制御が実行される。

ステップＳ８では、植付作業機５の上昇動作が停止しているか否かをリフトカムポテンショメータ６１によって判断し、植付作業機５の上昇動作が停止していなければステップＳ７に戻り、植付作業機５の上昇動作が停止した状態、例えば植付作業機５の苗載台１８にマット苗を補給する際のように、当該植付作業機５の上昇動作を最上昇位置よりも低い高さで停止させた時はステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ９では、エンジン回転数を約４０〜６０％程度低下させる方向（減速方向）にスロットルモータ４５を作動させてステップＳ１０に進む。更にこの時、主変速レバー３１の操作位置と比例した遅延時間で減速を実行すれば急激な変速ショックの発生を回避することができる。即ち、ステップＳ９では、植付作業中における機体の旋回操作直前に、植付作業機５の昇降と植付クラッチの入切操作とを行うクイックアップレバー５２によって、植付作業機５を植付位置から最上昇位置まで上昇させた時は、エンジンＥの回転を所定の回転数まで自動的に低下させるものであり、この時、植付作業機５が植付位置から最上昇位置まで完全に上昇した後に主変速レバー３１を操作することなく自動的に車速が減速するので、乗用型田植機１の運転操作に不慣れなオペレータであっても、圃場端部（枕地）における１８０度旋回（ターン）に専念することができ、次の植付作業行程（往路または復路）へ向けての機体の幅寄せや、既植条の植付終了位置に合わせた植付開始位置の調節を容易に行うことができるようになる。そして、植付作業機５を最上昇位置まで速やかに上昇させた後に低速での１８０度旋回がなされるので、圃場端部が高畦の場合にも植付作業機５の下端と高畦との衝突を防ぎながら安全な旋回が行える。更に、上述の如く１８０度旋回を行う際は、植付作業機５は既に最上昇位置まで上昇して停止状態にあり、この時乗用型田植機１のエンジンＥは、植付作業機５を上昇作動させる際に油圧シリンダ３に圧油を供給する油圧ポンプの回転負荷を殆ど受けないので、１８０度旋回を行う際にエンジンドロップが起こることを的確なタイミングで防止することができる。

尚、ステップＳ７及びステップＳ８に示した実施例では、植付作業機５が最上昇位置に達しなければステップＳ９に進めないようになっているが、植付作業機５の上昇高さを前記最上昇位置よりも低い高さに設定してもよく、また植付作業機５の上昇高さを検出するリフト角ポテンショメータ６２の検出動作が停止した時、またはリフタカム５５が固定位置に操作された時、即ち上昇動作中の植付作業機５が停止した時にエンジンＥの回転を所定の回転数まで自動的に低下させるように構成してもよく、その場合は植付作業機５が最上昇位置まで上昇しなくても速やかに低速旋回に入ることができる。

そして、ステップＳ１０では、クイックアップレバー５２が下げ操作されたか否かをクイックアップレバー下げスイッチ６４によって判断し、クイックアップレバー５２が下げ操作されたならばステップＳ１１に進み、クイックアップレバー５２の下げ操作以外、例えば上げ操作がなされていればステップＳ１に戻る。

ステップＳ１１では、リフタカム５５のポジションが下げ位置、植付位置、及び固定位置にあるか否かをリフトカムポテンショメータ６１によって判断し、リフタカム５５のポジションが下げ位置から植付位置になったならばステップＳ１２に進み、リフタカム５５のポジションが固定位置になったならばステップＳ１に戻る。

そして、ステップＳ１２では、ロットルモータ４５を増速方向に作動させて、ステップＳ２におけるスロットルレバーポテンショメータ４２の値（規定値）までエンジン回転数を戻してステップＳ１に戻る制御を実行するようになっている。即ち、ステップＳ９の如く圃場端部（枕地）における１８０度旋回（ターン）が完了した後に、クイックアップレバー５２の下げ操作により植付作業機５を最上昇位置から植付位置まで降下させ、且つ植付クラッチを入操作した時は、エンジンＥの回転を１８０度旋回前の植付作業中の回転数まで自動復帰させることができ、それによって乗用型田植機１の運転操作に不慣れなオペレータであっても、１８０度旋回を行った後に植付クラッチを入操作して速やかに植付作業を再開することができるので作業性が向上する。

乗用型田植機の側面図。主変速レバーの連係構造を示す側面図。操作パネルの平面図。スロットルレバー連係構造を示す側面図とエンジンの一部省略平面図。クイックアップレバーの操作方法を示す斜視図。油圧コントロールバルブ周辺の構成を示す側面図。制御部のブロック図。植付作業中におけるエンジン回転数制御を示すフローチャート。

符号の説明

３油圧シリンダ
５植付作業機
５２操作具
５３油圧コントロールバルブ
Ｅエンジン

Claims

エンジン（E）の動力により駆動する油圧ポンプと、該油圧ポンプから供給される圧油により機体後部に連結した植付作業機（５）を昇降作動させる油圧シリンダ（３）と、該油圧シリンダ（３）の伸縮動作を制御する油圧コントロールバルブ（５３）を備えると共に、植付作業機（５）の昇降と植付クラッチの入切操作とを行う操作具（５２）を設けた移植機において、植付作業中における機体の旋回操作直前に、前記操作具（５２）により植付作業機（５）を上昇させた後、その上昇が停止した時にエンジン（E）の回転を所定回転数まで自動的に低下させ、その後、前記操作具（５２）により植付作業機（５）を植付位置まで降下させ、且つ植付クラッチを入操作した時に、エンジン（E）の回転を植付作業中の回転数まで自動復帰させるように構成したことを特徴とする移植機。