JP2009207361A - 田植機 - Google Patents

Abstract

【課題】 次回の走行指標を田面に形成するマーカを機体横方向に突出した作用姿勢と機体側に後退した格納姿勢とに切換え可能に装備した田植機において、マーカを畦などの障害物に不用意にぶつけてしまうことを未然に回避できるようにする。
【解決手段】 走行機体３が障害物Ｂに接近することを検知する検知手段３８を備え、障害物Ｂへの設定以上の接近が検知されると作用姿勢のマーカ１２を自動的に格納姿勢に切換えるマーカ自動切換え手段を備えてある。
【選択図】 図５

Description

本発明は、次回の走行指標を田面に形成するマーカを機体横方向に突出した作用姿勢と機体側に退入した格納姿勢とに切換え可能に装備した田植機に関する。

上記田植機としては、走行機体の前部左右にマーカを装備し、作用姿勢に張り出されているマーカを、機体後部に連結した苗植付け装置の上昇作動に連動して格納作動させるよう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２００５−１８５１４７号公報

上記構成によると、一行程の植え付け走行ごとに畦際で走行機体をＵターン旋回する往復植えによる苗植付け作業において、苗植付け装置を上昇させて走行機体をＵターン旋回するので、走行機体が畦に横向きあるいは斜めに接近したときにはマーカが既に格納姿勢に退入されており、マーカが畦などに接触するおそれはないが、変形圃場での植え付け作業では植え付けしながら走行機体が畦に向けて斜めに接近することがあるので、このような場合、作用姿勢に突出されたままのマーカが畦に接近することになり、マーカの格納操作を忘れているとマーカを畦にぶつけて損傷させてしまうおそれがあった。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、マーカを畦などの障害物に不用意にぶつけてしまうことを、未然に回避できるようにすることを主たる目的としている。

第１の発明は、次回の走行指標を田面に形成するマーカを機体横方向に突出した作用姿勢と機体側に後退した格納姿勢とに切換え可能に装備した田植機において、
機体が障害物に接近したことを検知する検知手段を備え、障害物への設定以上の接近が検知されると作用姿勢のマーカを自動的に格納姿勢に切換えるマーカ自動切換え手段を備えてあることを特徴とする。

上記構成によると、例えば、変形圃場での植え付け作業において、マーカを作用姿勢に突出したままで畦に接近したような場合、障害物である畦が機体に対して設定以上に接近すると、これが検知されて作用姿勢のマーカは自動的に格納姿勢に切換えられる。
従って、第１の発明によると、マーカを畦などの障害物に不用意にぶつけてしまうことを未然に回避することができ、マーカに気を取られることなく機体操縦に専念することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
マーカ自動切換え手段が作動してマーカが格納姿勢に切換えられた後、機体が障害物から設定以上に離れたことが検知手段により検知されると、マーカが作用姿勢に自動的に切換えられるようマーカ自動切換え手段を構成してあるものである。

上記構成によると、マーカが作用姿勢にあっても、障害物にぶつかることのない位置まで機体が移動すると、自動格納されたマーカは作用姿勢に自動的に切換えられることになり、人為的なマーカ出し操作を要することなく、作業を続行することがでる。

第３の発明は、上記第１または２の発明において、
機体の障害物への設定以上の接近が検知されると作動する報知手段を備えてあるものである。

上記構成によると、報知によって機体が障害物に接近していることを容易に認識することができ、障害物近くでの慎重な機体操縦を促す情報として有効に活用できる。

第４の発明は、上記第３の発明において、
機体が障害物から設定以上に離れたことが検知されると、報知作動を停止するよう報知手段を構成してあるものである。

上記構成によると、報知作動の停止によって運転作業者は機体が障害物から離れた位置まで移動したことを容易に認識することができ、マーカに気を取られることのない機体操縦に戻って、植え付け作業を行うことができる。

第５の発明は、上第１〜４のうちのいずれか一つの発明において、
マーカ自動切換え手段に優先してマーカを人為指令によって出退させるマーカ操作手段を備えてあるものである。

上記構成によると、機体が障害物に近づいたことを運転作業者が事前に把握したような場合には、作用姿勢のマーカを運転作業者の意思で早期に格納することができる。マーカを作用姿勢にしても障害物にぶつかるおそれがない位置に機体があることを、運転作業者が事前に把握できるような場合には、自動格納されたマーカを運転作業者の意思で早期に作用姿勢に切換え作動させることが可能となる。

図１に、８条植え仕様に構成された施肥装置付きの田植機の側面が、また、図２に、この田植機の平面がそれぞれ示されている。この田植機は、操向可能な前輪１および向き固定の後輪２を備えて４輪駆動で走行する走行機体３の後部に、８条植え仕様の苗植付け装置４が、油圧シリンダ５によって駆動される平行四連リンク構造の昇降リンク機構６を介して昇降可能に連結された基本構造を有している。

走行機体３の後部に運転座席７が配備されるとともに、その後方に施肥装置８が備えられ、更に、走行機体３の前部にはボンネット９で覆われたエンジン１０が配備されるとともに、ボンネット９の左右両脇に、予備苗を複数段に収容する予備苗のせ台１１が立設配備されている。左右の予備苗のせ台１１の横外方には、次回の走行指標を田面Ｔに形成するマーカ１２と、水が多くて田面Ｔに走行指標が形成しにくい場合に、隣接する既植苗列を走行指標とするための隣接マーカ１３とが備えられている。

前記エンジン１０の出力が前後進の切り換えが可能な主変速装置である静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）１５に伝達され、その変速出力がミッションケース１６に入力されてギヤ変速された後、前輪１と後輪２に伝達されるようになっており、静油圧式無段変速装置１５を操作する主変速レバー１７が、運転部に配備されたステアリングハンドル１８の左脇に前後揺動可能に配備されるとともに、ミッションケース１６内のギヤ変速操作を行う副変速レバー１９が運転座席７の左脇に配備されている。運転部の右前足元には、踏み込みによって主変速レバー１７を強制的に中立に戻すとともに、走行系に備えたブレーキ（図示せず）を制動操作する停止用ペダル２０が配備されている。

前記苗植付け装置４には、８条分のマット状苗を並列載置して一定ストロークで往復横移動する苗のせ台２１と、この苗のせ台２１の下端から一株分ずつ苗を切り出して植付ける８組の回転式の植付け機構２２、田面Ｔの植付け予定箇所を均平にする整地フロート２３、等が装備されている。

この苗植付け装置４は、人為的に昇降できる他に自動的に昇降制御可能となっている。つまり、図４の制御ブロック図に示すように、運転座席７の右脇に配備された植付けレバー２５の操作位置がポテンショメータ２６で検出されるとともに、中央の整地フロート２３を利用したセンサフロートＳＦの上下揺動変位がポテンショメータ２７で検出され、これらポテンショメータ２６，２７と油圧シリンダ５の作動を司る電磁式の制御弁２８が制御装置３０に接続されている。

前記ミッションケース１６内には苗植付け装置４への動力を断続する植付けクラッチ３１が備えられるとともに、この植付けクラッチ３１を入り切り操作する電動モータ３２が前記制御装置３０に接続されている。更に、ステアリングハンドル１８の右側には、中立復帰付勢された十字操作式の優先昇降用レバー３３が上下および前後に揺動操作可能に装備されており、その上下および前後への各操作を検出するスイッチ機構Ｓ1も前記制御装置３０に接続されている。

前記植付けレバー２５は「上昇」、「中立」、「下降」、「植付」、および、「自動」の各操作位置を選択可能であり、各操作位置で次のような作動が行われる。
「上昇」
制御弁２８が上昇位置に切換えられ、油圧シリンダ５が短縮駆動されて、苗植付け装置４は上昇する。なお、苗植付け装置４が上限高さまで上昇されるとこれが上限スイッチＳ2で検知されて、制御弁２８が中立に切換えられ上昇が自動的に停止する
「中立」
制御弁２８が中立に切換えられ昇降が停止する。

「下降」
苗植付け装置４がセンサフロートＳＦの上下変位に基づいて自動昇降される昇降制御モードであり、苗植付け装置４が田面Ｔより浮上している状態から「下降」位置に切り換えると、先ず、センサフロートＳＦのぶら下がりがポテンショメータ２７で検知されて制御弁２８が下降に切換えられ、苗植付け装置４が下降する。苗植付け装置４が田面Ｔに到達してセンサフロートＳＦが所定の接地圧になると、制御弁２８が中立に切換えられ下降が停止する。以後、センサフロートＳＦが接地圧の増大に基づいて上方変位すると上昇制御がなされるとともに、接地圧の減少に基づいて下方変位すると下降制御がなされ、所定の接地圧が維持されるように昇降制御が行われる。ただし、この「下降」位置では、植付けクラッチ３１は切り状態に維持され、苗植付け装置４の自動昇降だけが行われる。

「植付」
上記「下降」位置と同様に苗植付け装置４の自動昇降が行われるとともに、電動モータ３２を介しての植付けクラッチ３１の入り操作が行われるものであり、植付け走行を行う時に選択利用される。

「自動」
上記「植付」位置と同様のセンサフロートＳＦに基づく苗植付け装置４の自動昇降制御の機能をもたらすとともに、優先昇降用レバー３３による任意の昇降制御（優先昇降制御）と、主変速レバー１７の後進位置への切り換え検知に基づく苗植付け装置４の自動上昇制御（バックアップ制御）とが以下のように実行される。

「優先昇降制御」
植付け装置４が所定の接地圧を維持するよう昇降制御される状態で植付け走行を行って畦際に到達すると、優先昇降用レバー３３を上げ位置「Ｕ」に１回操作することで、苗植付け装置４は上限まで上昇制御されるとともに植付けクラッチ３１が切り制御される。畦際での機体方向転換を終えると、優先昇降用レバー３３を下げ位置「Ｄ」に１回操作することで元の自動昇降制御モードに復帰して、苗植付け装置４は接地するまで下降制御される。但し、この下降において植付けクラッチ３１は切り状態に維持される。また、苗植付け装置４を下降作動させた後、優先昇降用レバー３３を下げ位置「Ｄ」に再度１回操作することで、植付けクラッチ３１が入り制御されて植付けを再開することができる。

「バックアップ制御」
畦際などで苗植付け装置４が下降している状態のまま、主変速レバー１７を後進に切り換えると、これが後進検出スイッチＳｂで検出されて、植付け装置４は上限まで自動的に上昇する。このとき、植付けクラッチ３１が入り操作されておれば上昇作動とともに切り制御され、後進によって苗植付け装置４の後部が畦などにぶつかることが未然に回避される。

次に、走行指標形成用のマーカ１２と隣接マーカ１３の構造、および、その機能を、図２，図３に基づいて説明する。
前記マーカ１２は、マーカアーム１２ａの先端部に回転式のマーカ本体１２ｂを装備して構成されており、走行機体３から延出された支持アーム３５の先端部に前記マーカアーム１２ａの基端が前後向きの支点ｐ周りに起伏揺動可能に支持されている。マーカアーム１２ａは、支持アーム３５に備えられた起伏用の電動モータ３６に連動連結されており、電動モータ３６の正逆作動によってマーカ１２が機体横方向に突出した作用姿勢と起立して機体側に後退した格納姿勢とに前記支点ｐ周りに起伏揺動されるようになっている。前記支持アーム３５自体もその基端において、縦向きの支点ｑ周りに前後揺動可能に支持されるとともに、機体側に備えられた格納用の電動モータ３７に連動連結されており、この電動モータ３７の正逆作動によって機体横方向に突出した作用姿勢と、後方に揺動して機体側に後退した格納姿勢と切換え駆動されるようになっている。

隣接マーカ１３は、植付け行程において走行機体３が既植苗から適正な距離にある時、隣接マーカ１３の先端が隣接する既植苗の直上方にあるようにその長さが設定されて固定配備されている。隣接マーカ１３の先端部には、横外方の障害物との距離を知る検知手段として超音波式の距離センサ３８が備えられて前記制御装置３０に接続されている。

前記マーカ１２は、優先昇降用レバー３３の上下揺動操作および前後揺動操作に基づいて出退作動されるとともに、距離センサ３８からの情報に基づいても出退作動されるようになっている。
優先昇降用レバー３３が上げ位置「Ｕ」に１回操作されると、上記のように苗植付け装置４が上限まで上昇されるとともに、作用姿勢にある左右いずれかのマーカ１２に属する電動モータ３６，３７が作動してマーカ１２が起立揺動格納されるとともに、支持アーム３５も後方に折りたたみ格納される。

優先昇降用レバー３３が前方Ｌに１回操作されると、機体左側のマーカ１２に属する電動モータ３６，３７が逆方向に作動してマーカ１２が作用姿勢まで倒伏されるとともに、支持アーム３５が張り出し揺動して、マーカ１２のマーカ本体１２ｂが所定の指標形成位置に移動する。

優先昇降用レバー３３が後方Ｒに１回操作されると、機体右側のマーカ１２に属する電動モータ３６，３７が逆方向に作動して右側のマーカ１２が作用姿勢まで倒伏されるとともに、その支持アーム３５が張り出し揺動して、マーカ１２のマーカ本体１２ｂが所定の指標形成位置に移動する。

前記距離センサ３８からの情報に基づいて隣接マーカ１３の先端部から畦などの障害物Ｂまでの距離が計測演算され、その計測演算された距離が予め設定入力しておいた値より小さくなると、障害物Ｂに向かっているマーカ１２に属する電動モータ３６，３７が自動的に作動制御され、そのマーカ１２が強制的に格納姿勢に起立揺動されるとともに、これを支持している支持アーム３５も強制的に後方に折りたたみ格納され、作用姿勢にあるマーカ１２が障害物Ｂにぶつかることが未然に回避される。マーカ１２の自動格納作動と連動して警報ブザー３９などの報知手段が鳴動し、運転作業者にマーカ１２の自動格納作動が行われていることを知らせる。

走行機体３が障害物Ｂから離れて、計測演算した障害物Ｂまでの距離が予め設定入力しておいた値よりも大きくなると、自動格納されているマーカ１２の電動モータ３６，３７が逆方向に作動してマーカ１２が作用姿勢まで倒伏されるとともに、支持アーム３５が張り出し揺動して、マーカ１２の先端部が所定の指標形成位置に移動する。マーカ１２の自動復帰作動と連動して警報ブザー３９の鳴動が停止され、運転作業者にマーカ１２自動格納作動が終了して通常の状態に戻されたことを知らせる。

制御装置３０には、左右のマーカ１２の出退を司る優先マーカスイッチ４０が接続されており、この優先マーカスイッチ４０を運転作業者が選択操作することで、距離センサ３８からの情報に基づくマーカ１２の自動格納作動及び自動復帰作動に優先して、操作対象となるマーカ１２を運転作業者の意思によって任意に出退させることができるようになっている。

図６〜図９に、本発明を、苗植付け装置４の左右に走行指標形成用のマーカ１２を装備した田植機に適用した場合が例示されている。この例において、左右のマーカ１２は苗植付け装置４に固定配備された支持アーム４１の先端部に、前後向き支点ｒ周りに起伏揺動可能に支持されるとともに、図示されていないバネによって突出方向に揺動付勢されている。

運転座席７の下方には、前記昇降リンク機構６のアッパリンク６ａが上方揺動作動すると、アッパリンク６ａと一体回動する接当ピン６ｂで押されて支点ｒ周りに回動される左右一対のマーカ操作部材４３が配備されており、各マーカ操作部材４３と左右のマーカ１２がそれぞれ操作ワイヤ４４を介して連動連結されている。従って、図７に示すように、苗植付け装置４が上昇作動して接当ピン６ｂが後方に回動移動することで、両マーカ操作部材４３が回動されて両操作ワイヤ４４が引き操作され、両マーカ１２が突出不勢力に抗して格納姿勢に振り上げられるようになっている。

マーカ１２の支点近くには、マーカ１２の基部に備えられたピン１２ｃを係止して起立揺動されたマーカ１２を格納姿勢に保持するロック爪４５が支点ｖ周りに回動可能、かつ、支点部のねじりバネ４６でロック方向に回動付勢してそれぞれ配備されている。運転座席７の右横側に配備されたレバーガイド４７の下方には、左右一対のロック解除用操作部材４８が縦向きの支点ｓ周りに回動可能に配備されるとともに、各ロック解除用操作部材４８と各ロック爪４５とが操作ワイヤ４９を介して連動連結されている。

前記運転座席７の右横側には前記植付けレバー２５が前後揺動可能に配備されて前記レバーガイド４７に挿通されており、植付けレバー２５を最後方の「上昇」位置に操作することで、制御弁２８を上昇状態に切換えて苗植付け装置４を上昇作動させ、「中立」位置に操作することで、制御弁２８を中立に保持して苗植付け装置４の昇降を停止し、「下降」位置に操作することで、植付けクラッチ３１の切り状態でセンサフロートＳＦの上下変位に基づいて制御弁２８を作動させる自動昇降状態とし、最前方の「植付」位置に操作することで、植付けクラッチ３１の入り状態でセンサフロートＳＦの上下変位に基づいて制御弁２８を作動させる自動昇降状態とするように構成されている。

レバーガイド４７において植付けレバー２５を挿通する案内孔５０は最前方の「植付」位置で左右に幅広く形成され、「植付」位置にある植付けレバー２５を横移動操作することが可能となっている。「植付」位置にある植付けレバー２５の左右に位置して左右の前記ロック解除用操作部材４８が配備されている。

これによると、「植付」位置の植付けレバー２５を左方に横移動操作すると、植付けレバー２５によって左側のロック解除用操作部材４８が接当操作され、これに連動して左側のマーカ１２におけるロック爪４５がロック解除方向に操作される。逆に、「植付」位置の植付けレバー２５を右方に横移動操作すると、植付けレバー２５によって右側のロック解除用操作部材４８が接当操作され、これに連動して左側のマーカ１２におけるロック爪４５がロック解除方向に操作され、苗植付け装置４が下降作動して前記操作ワイヤ４９が弛められると、ロック解除された側のマーカ１２だけが突出用バネ４２によって作用姿勢に振り出されるのである。

ここにおいて、左右の前記マーカ操作部材４３は、正逆作動可能な電動モータ５１で駆動される操作アーム５２に接当連動可能に構成されており、昇降リンク機構６が下降位置にあっても、電動モータ５１を作動させることでマーカ操作部材４３を上記した接当ピン６ｂによる押圧回動方向と同方向に回動作動させ、作用姿勢にあるマーカ１２を強制的に格納作動させることが可能となっている。前記電動モータ５１を上記した距離センサ３８の情報に基づいて制御装置３０を介して正逆に作動させることで、上記と同様に作用姿勢のマーカ１２が畦などの障害物Ｂに設定以上接近すると自動的に格納制御がなされ、マーカ１２が障害物Ｂにぶつかるおそれのない位置まで走行機体３が移動すると電動モータ５１が逆作動して自動格納されたマーカ１２が元の作用姿勢に復帰されるのである。

田植機の全体側面図 田植機の全体平面図 走行指標形成姿勢のマーカを示す正面図 制御ブロック図 植付け走行状態を示す概略平面図 別実施例のマーカ出退構造におけるマーカ作用状態を示す連係図 別実施例のマーカ出退構造におけるマーカ格納状態を示す連係図 別実施例のマーカ出退構造におけるマーカ強制格納状態を示す連係図 別実施例におけるマーカ選択操作構造を示す平面図

符号の説明

３ 走行機体
１２ マーカ
３８ 検知手段
Ｂ 障害物

Claims (5)

1. 次回の走行指標を田面に形成するマーカを機体横方向に突出した作用姿勢と機体側に後退した格納姿勢とに切換え可能に装備した田植機において、
   機体が障害物に接近したことを検知する検知手段を備え、障害物への設定以上の接近が検知されると作用姿勢の前記マーカを自動的に格納姿勢に切換えるマーカ自動切換え手段を備えてあることを特徴とする田植機。
2. 前記マーカ自動切換え手段が作動して前記マーカが格納姿勢に切換えられた後、機体が障害物から設定以上に離れたことが前記検知手段により検知されると、マーカが作用姿勢に自動的に切換えられるよう前記マーカ自動切換え手段を構成してある請求項１記載の田植機。
3. 機体の障害物への設定以上の接近が検知されると作動する報知手段を備えてある請求項１または２記載の田植機。
4. 機体が障害物から設定以上に離れたことが検知されると、前記報知作動を停止するよう前記報知手段を構成してある請求項３記載の田植機。
5. 前記マーカ自動切換え手段に優先して前記マーカを人為指令によって出退させるマーカ操作手段を備えてある請求項１〜４のいずれか一項に記載の田植機。

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