JP2009296935A - 耕耘機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、旋回に係る操作性を大幅に高めることができる耕耘機を提供することを課題とする。
【解決手段】耕耘機１０は、エンジンの動力を断接するクラッチ２２を備え、このクラッチ２２にクラッチ２２の断接状態を検出するクラッチスイッチ２３を備え、機体１１に、操作ハンドル１６を通常の操作高さと低位高さとに調整することができるハンドル高さ調整機構を備え、クラッチ２２が接続されているとのクラッチスイッチ２３の情報を受け、且つ、操作ハンドル１６の高さが通常の操作高さにあるという低位検出スイッチ５７の情報を受けたときにエンジン１２の回転速度を高速に制御する制御部８４を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、耕耘爪をエンジンの動力によって駆動する型式の耕耘機に関する。

機体に耕耘爪を備え、この耕耘爪をエンジンの動力によって駆動する型式の耕耘機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２６９０１５公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９は従来の技術の基本構成を説明する図であり、耕耘機１００には、機体１０１と、この機体１０１に搭載したエンジン１０２と、このエンジン１０２の動力を断接するクラッチ部１０３と、このクラッチ部１０３に連結軸１０４を介して連結した耕耘軸１０６と、この耕耘軸１０６に取り付けた耕耘爪１０５と、を備えている。１１０は耕耘深さを設定する抵抗棒である。

作業者は、後方から操作ハンドル１０７に設けたグリップ１０８をつかみ、クラッチ部１０３を断接するクラッチレバー１０９をオンの状態にしつつ後方から連れ歩いて耕耘作業を行う。

ところで、特許文献１の耕耘機１００では、直進しながら耕耘作業を行い、いわゆる、枕地と呼ばれる田畑の端部で１８０°旋回し、再度耕耘作業に入る。
旋回時において、作業者は、最初に、機体１０１の後部を持ち上げて耕耘爪１０５の一部を土壌から浮かせるとともにエンジン回転速度を下げる。次いで、機体１０１を旋回させる。最後に、機体１０１の後部を下げて耕耘爪１０５を土壌に押し当て、エンジン回転速度を上げる操作を行う。この場合に、作業者は、上記一連の操作を短時間で行わなければならないので、旋回に係る操作は煩雑なものとなる。

本発明は、旋回に係る操作性を大幅に高めることができる耕耘機を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、所定の低速と、この低速より回転速度が高い高速に回転速度を設定することができるエンジンで、機体に設けた左右の車輪およびこれらの車輪の後方に設けた耕耘爪を駆動するとともに、機体から耕耘爪の後方まで斜め上方に延ばした操作ハンドルを作業者がつかみ耕耘爪の後方から連れ歩く型式の耕耘機において、この耕耘機は、エンジンの動力を左右の車輪へ伝達する第１駆動系と、エンジンの動力を耕耘爪へ伝達する第２駆動系とを備え、この第２駆動系に、動力を断接するクラッチを備え、このクラッチにクラッチの断接状態を検出するクラッチスイッチを備え、機体に、操作ハンドルの高さを通常の操作高さと、この操作高さより低い低位高さとに調整することができるハンドル高さ調整機構を備え、このハンドル高さ調整機構に、操作ハンドルが低位高さに設定されたことを検出する低位検出スイッチを備え、クラッチが接続されているとのクラッチスイッチの情報を受け、且つ、操作ハンドルの高さが通常の操作高さにあるという低位検出スイッチの情報を受けたときにエンジンの回転速度を高速になるように制御し、クラッチが切断されているとのクラッチスイッチの情報を受け、若しくは、操作ハンドルの高さが低位高さにあるという低位検出スイッチの情報を受けたときにエンジンの回転速度を低速になるように制御する制御部を備え、ていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、耕耘機には、ハンドルの高さが低位高さにあるという低位検出スイッチの情報を受けたときにエンジンの回転速度を低速になるように制御する制御部が備えられている。

ハンドルの高さが低位高さにあるという情報を受けたときに、エンジンの回転速度を低速にすることができる。
従来、耕耘機１０を旋回させる場合には、機体１１の後部を持ち上げて機体１１を傾け、エンジン回転速度調整レバー１９を操作して、エンジン１２の回転速度を下げる。そして、機体１１を旋回させる。機体１１を旋回させた後、機体１１の後部を下げ、耕耘爪３２を土壌に押し当て、エンジン１２の回転速度を上げるという一連の操作を短時間で行う必要があった。かかる一連の操作を短時間で行うことは煩雑なものであった。

この点、本発明では、操作ハンドル１６が低位高さＬに設定されたという情報を受けたときに、旋回時であると判断するようにした。旋回時に、操作ハンドル１６が低位高さＬに設定されたことを検出する低位検出スイッチ５７の情報を受けて、制御部８４は、エンジン１２の回転速度を低速にする指令を行う。

そうすれば、旋回時において、作業者は、エンジン回転速度調整レバー１９を操作して、エンジン１２の回転速度を下げる操作を行う必要はない。
旋回時に、エンジン１２の回転速度を下げる操作が不要になる。つまり、旋回時における操作が減ることになるので、旋回に係る操作性を大幅に高めることが可能となる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る耕耘機の左側面図であり、耕耘機１０は、機体１１と、この機体１１に搭載される動力源としてのエンジン１２と、機体１１の下部に設けエンジン１２によって駆動される左右の車輪１３、１３（図手前側の符号１３のみ示す。）と、機体１１の後方に配置され耕耘作業を行うロータリ耕耘部１４と、機体１１の後部から斜め後上方に延びており、その後端部に作業者が運転時に把持するグリップ部１５を有する操作ハンドル１６と、グリップ部１５の近傍に設けエンジン１２の動力を耕耘爪１４に断接するクラッチ２２に作用するクラッチレバー１８およびエンジン１２の回転速度を調整するエンジン回転速度調整レバー１９と、を備えており、作業者が機体１１の後方から連れ歩く型式の耕耘機１０である。
耕耘爪１４とは、耕耘軸１３に装着して土壌を耕起、土塊を粉砕する刃である。

操作ハンドル１６は、機体１１との結合部に支点２８を含むハンドル高さ調整機構２９を備え、作業者の体格に合わせて、あるいは、旋回作業時などにおける操作性を高めるために、支点としての揺動軸２８を軸として上下揺動可能に設けられており、グリップ部１５の高さを調整することができる。

また、ロータリ耕耘部１４は、耕耘軸３１とこの耕耘軸３１に取り付けた耕耘爪３２と、この耕耘爪３２の上方を覆う耕耘カバー３３と、この耕耘カバー３３の後部にヒンジ部３４を介して揺動自在に下げた耕耘爪３２の下方を覆うリヤガード３５と、を備えている。耕耘爪３２とは、耕耘軸３１に装着して土壌Ｇを耕起、土塊を粉砕する刃である。

図２は本発明に係る耕耘機に設けたクラッチ操作部の説明図および作用図である。
図２（ａ）において、操作ハンドル１６のグリップ部１５の近傍に、クラッチ（図１の符号２２）を断接するクラッチレバー１８が設けられ、このクラッチレバー１８に近接してクラッチ２２が接続されたことを検出するクラッチスイッチ２３が設けられている。つまり、クラッチスイッチ２３は、クラッチ２２の断接状態を検出するものである。

クラッチスイッチ２３は、操作ハンドル１６に設けたブラケット２４を介して取り付けられている。クラッチスイッチ２３には、リミットスイッチが利用されている。

クラッチレバー１８は、軸部２６と、この軸部２６に揺動可能に取り付けクラッチ２２の断接レバーとしてのレバー部２７と、このレバー部２７をグリップ部１５から離す方向に付勢する図示せぬばね部とからなる。

図２（ａ）において、クラッチ（図１の符号２２）が遮断されている状態（ＯＦＦ）が示されており、クラッチスイッチ２３の検出部２３ｓにレバー部２７が接触している。
図２（ｂ）において、クラッチ本体１７が接続されている状態（ＯＮ）が示されている。作業者の操作によりレバー部２７がグリップ部１５に引きつけられている。このとき、クラッチスイッチ２３の検出部２３ｓからレバー部２７は離間している。

図１および図２を参照して、耕耘機１０は、エンジン１２の動力を耕耘爪１４に伝達する駆動系に動力を断接するクラッチ２２を備え、このクラッチ２２にクラッチ２２の断接状態を検出するクラッチスイッチ２３を備えたものである。

図３は本発明に係る耕耘機に設けたハンドル高さ調整機構の断面図であり、ハンドル高さ調整機構２９は、機体１１に設けた操作ハンドル１６の揺動中心としての揺動軸（図１の符号２８）と、この揺動軸２８から斜め上方に延ばした操作ハンドル１６に設け操作ハンドル１６の高さ調整位置を低位高さ（図１の符号Ｌ）または通常の操作高さ（図１の符号Ｎ）に固定する固定ピン機構４３と、この固定ピン機構４３から延びているワイヤ部材４４と、このワイヤ部材４４が取り付けられワイヤ部材４４を押し引き可能にするハンドル高さ調整レバー部４５と、を備えている。

固定ピン機構４３は、操作ハンドル１６に取り付けた筒状のホルダ部４７と、このホルダ部４７に挿嵌され操作ハンドル１６を所定の高さに固定する固定ピン４８と、この固定ピン４８を付勢するばね５１と、このばね５１を後方から保持ホルダ部４７に蓋をする蓋部材５２と、からなり、固定ピン４８の後端部にワイヤ部材４４が接続されている。

機体１１には、操作ハンドル１６を所定高さに保持する保持部材５４が取り付けられ、この保持部材５４には、低位高さＬに対応する下穴５５Ｌと、通常の操作高さに対応する中穴５５Ｍおよび上穴５５Ｈとが形成され、固定ピン４８の先端部に形成したピン先４８ａが、下穴５５Ｌ、中穴５５Ｍまたは上穴５５Ｈのうちの１つの穴に嵌合するようにした。なお、穴の数は、増加させることができ、任意の数に設定可能である。

保持部材５４に、操作ハンドル１６が低位高さに設定されたことを検出する低位検出スイッチ５７を備えており、保持部材５４に開けた下穴５５Ｌに、低位検出スイッチ５７の検出部５７ｓが臨むように配置されている。
すなわち、保持部材５４には、操作ハンドル１６の高さを通常の操作高さＮと、この操作高さより低い低位高さＬとに調整することができるハンドル高さ調整機構２９を備え、このハンドル高さ調整機構２９に、操作ハンドル１６が低位高さＬに設定されたことを検出する低位検出スイッチ５７を備えている。

図４はハンドル高さ調整機構の作用説明図であり、操作ハンドル１６の高さを通常の操作高さＮから低位高さＬへまたはその反対の操作を可能にするものである。
（ａ）において、通常の操作高さに相当する上穴５５Ｈに、ピン先４８ａが嵌合されている固定ピン機構４３に設けた固定ピン４８が示されている。
操作ハンドル１６を低位高さに調整するために、固定ピン４８をばね５１の付勢力に抗して図ａ１方向に移動させ、上穴５５Ｈからピン先４８ａを外すとともに、操作ハンドル１６を揺動軸（図１の符号２８）を軸に矢印ａ２方向に揺動させる。

（ｂ）において、操作ハンドル１６を矢印ｂ方向に揺動させる状態が示されており、固定ピン４８のピン先４８ａは、保持部材５４の表面に当接しながらスライドし、下穴５５Ｌに接近している。

（ｃ）において、低位高さに相当する下穴５５Ｌに、ピン先４８ａが嵌合されている固定ピン機構４３に設けた固定ピン４８が示されている。以上で、操作ハンドル１６が、通常の操作高さから低位高さへ調整する作業が完了する。
なお、低位高さＬから通常の高さＮにする操作についても上記と同様な操作であり説明を省略する。

図５は本発明に係る耕耘機の構成を説明するブロック図であり、耕耘機１０を構成する機体１１に、エンジン１２が設けられ、このエンジン１２により駆動され田畑を耕耘する耕耘爪３２が設けられるとともに、エンジン１２から左右の車輪１３、１３および耕耘爪３２に向け駆動力を伝達する駆動系２１が設けられている。
駆動系２１は、エンジンの動力を左右の車輪１３、１３へ伝達する第１駆動系４１と、エンジン１２の動力を耕耘爪３２に伝達する第２駆動系７５とからなる。

第１駆動系４１には、デファレンシャル機構７２を備えるとともに、このデファレンシャル機構７２には、デファレンシャル機構７２をロック状態にするデフロック機構を含んでいる。

第２駆動系７５には、エンジン１２の動力を耕耘爪３２に伝達する駆動系２１に動力を断接するクラッチ２２を備えている。前述したように、クラッチ２２には、クラッチ２２の断接状態を検出するクラッチスイッチ２３が備えられている。

クラッチ２２は、クラッチ本体２５と、このクラッチ本体２５から延びているケーブルワイヤ５０と、このケーブルワイヤ５０に接続するクラッチレバー１８とを主要な構成要素とする。

クラッチ本体２５は、エンジン１２と耕耘爪３２の間に介在され、その上流側にエンジン１２の出力軸１２Ｊと、このエンジン１２の出力軸１２Ｊに、耕耘爪３２を含む耕耘軸３１に駆動力を伝達する伝達軸７６が連結されている。エンジン１２、クラッチ２２、伝達軸７６および耕耘軸３１は、第２駆動系７５に含まれている。

エンジン１２には、その出力軸１２Ｊの回転速度を検出するエンジン回転センサ８１、供給する燃料の量を調整するスロットル弁８２、およびこのスロットル弁８２の開き量を調整するスロットル弁制御モータ８３を備えている。

また、機体１１に、クラッチ２２が接続されているとのクラッチスイッチ２３の情報を受け、且つ、操作ハンドル１６の高さが通常の操作高さにあるという低位検出スイッチ５７の情報を受けたときにエンジン１２の回転速度を高速になるように制御する制御部８４が設けられている。なお、制御部８４をエンジン１２に設けることは差し支えない。
図中、８５は制御部８４とスロットル弁制御モータ８３の間に介在させたドライバ、８６はスロットルの実際の開度を検出するスロットル開度センサである。

すなわち、機体１１に搭載したエンジン１２は、制御部８４から指令を受けたスロットル弁制御モータ８３によって、所定の低速と、この低速より回転速度が高い高速に回転速度を設定するようにした。

図６は本発明に係る耕耘機の動作フロー図であり、図１〜図５に基づき説明を行う。
ＳＴＸＸは、ステップ番号を示す。
以下説明において、エンジン１２が始動されたという前提で説明する。エンジン１２が始動されると、すぐにこのフローは開始される。

ＳＴ０１でクラッチ２２が接続されていないとのクラッチスイッチ２３の情報を受けたとき（クラッチオフのとき）、エンジン１２は低速（Ｎｉ）で回転し（ＳＴ０２）、クラッチ２２が接続されているとのクラッチスイッチ２３の情報を受けたとき（クラッチオンのとき）は、ＳＴ０３に進む。

ＳＴ０３で操作ハンドル１６の高さが通常の操作高さにあるか否かを判断する。操作ハンドル１６の高さが通常の操作高さＮにあるとの低位検出スイッチ５７の情報を受けたとき（低位検出スイッチ５７がオフのとき）は、エンジン１２は高速（Ｎｈ）で回転する（ＳＴ０４）。

一方、操作ハンドル１６の高さが低位高さＬにあるとの低位検出スイッチ５７の情報を受けたとき（低位検出スイッチ５７がオンのとき）は、後述するように、旋回時であると判断し、エンジン１２は低速（Ｎｉ）で回転する（ＳＴ０２）。以上で、エンジン回転数制御の１サイクルが終了する。

すなわち、本発明に係る耕耘機１０に、クラッチ２２が切断されているとのクラッチスイッチ２３の情報を受け、若しくは、操作ハンドル１６の高さが低位高さＬにあるという低位検出スイッチ５７の情報を受けたときにエンジン１２の回転速度を低速になるように制御する制御部８４を備えている。

図７は耕耘機の作用説明図（操作ハンドルを操作位置から低位位置まで引き下げ、機体の後部を持ち上げる操作）である。
（ａ）において、田畑の端部に到達した耕耘機１０の状態を示す。
（ｂ）において、ハンドル高さ調整機構２９に設けたハンドル高さ調整レバー部４５を図矢印ｂ１方向に引きながら操作ハンドル１６を矢印ｂ２方向に揺動させ、その高さを低位高さＬに下げる。

低位高さＬは、作業者の腰の高さと略同一の高さであって、旋回時に、作業者が車輪１３を軸に耕耘爪３２を容易に持ち上げることができる高さである。
（ｃ）において、機体１１の後部を持ち上げてロータリ耕耘部１４を土壌から離間させ機体１１を旋回させる。

図８は耕耘機の作用説明図（機体の後部を持ち上げたまま機体を旋回させ、操作ハンドルを低位位置から操作位置まで引き上げる操作）である。
（ａ）において、旋回後の耕耘機１０の状態を示す。
（ｂ）において、ハンドル高さ調整機構２９に設けたハンドル高さ調整レバー部４５を図矢印ｂ方向に引きながら操作ハンドル１６の高さを通常の操作高さＮに戻すことで、旋回操作の１サイクルが終了する。

図７（ｂ）に戻って、操作ハンドル１６を低位高さＬにする操作を実施すると、操作ハンドル１６が低位高さＬにあるという情報を受けたときに、エンジン１２の回転速度を低速にすることができる。

従来、耕耘機１０を旋回させる場合には、一旦、エンジン回転速度調整レバー１９を操作して、エンジン１２の回転速度を下げていた。仮に、エンジン１２の回転速度が高速のままで旋回しようとすると円滑な旋回操作を行うことは難しい。

この点、本発明では、低位検出スイッチ５７の情報を受けて、エンジン１２の回転速度を低速にする制御部８４を備えている。操作ハンドル１６の高さが通常の操作高さＮにするだけで、旋回と判断し、自動的に、エンジン１２の回転速度は低速に下げられる。そうすれば、旋回時に、作業者が、エンジン回転速度調整レバー１９を操作して、エンジン１２の回転速度を下げる操作を行う必要はない。
旋回時に、エンジン１２の回転速度を下げる操作を伴わないため、旋回に係る操作性を大幅に高めることが可能となる。

本発明は、ハンドル高さ調整機構を備えている耕耘機に好適である。

本発明に係る耕耘機の左側面図である。 本発明に係る耕耘機に設けたクラッチ操作部の説明図および作用図である。 本発明に係る耕耘機に設けたハンドル高さ調整機構の断面図である。 ハンドル高さ調整機構の作用説明図である。 本発明に係る耕耘機の構成を説明するブロック図である。 本発明に係る耕耘機の動作フロー図である。 耕耘機の作用説明図（操作ハンドルを操作位置から低位位置まで引き下げ、機体の後部を持ち上げる操作）である。 耕耘機の作用説明図（機体の後部を持ち上げたまま機体を旋回させ、操作ハンドルを低位位置から操作位置まで引き上げる操作）である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…耕耘機、１１…機体、１２…エンジン、１３…車輪、１６…操作ハンドル、２２…クラッチ、２３…クラッチスイッチ、２９…ハンドル高さ調整機構、３２…耕耘爪、４１…第１駆動系、４９…駐車ブレーキスイッチ、５１…クラッチ、５２…クラッチスイッチ、５７…低位検出スイッチ、７５…第２駆動系、８４…制御部、Ｎ…通常の操作高さ、Ｌ…低位高さ。

Claims (1)

1. 所定の低速と、この低速より回転速度が高い高速に回転速度を設定することができるエンジンで、機体に設けた左右の車輪およびこれらの車輪の後方に設けた耕耘爪を駆動するとともに、前記機体から前記耕耘爪の後方まで斜め上方に延ばした操作ハンドルを作業者がつかみ前記耕耘爪の後方から連れ歩く型式の耕耘機において、
   この耕耘機は、前記エンジンの動力を前記左右の車輪へ伝達する第１駆動系と、前記エンジンの動力を前記耕耘爪へ伝達する第２駆動系とを備え、この第２駆動系に、前記動力を断接するクラッチを備え、このクラッチにクラッチの断接状態を検出するクラッチスイッチを備え、
   前記機体に、前記操作ハンドルの高さを通常の操作高さと、この操作高さより低い低位高さとに調整することができるハンドル高さ調整機構を備え、このハンドル高さ調整機構に、前記操作ハンドルが前記低位高さに設定されたことを検出する低位検出スイッチを備え、
   前記クラッチが接続されているとの前記クラッチスイッチの情報を受け、且つ、前記操作ハンドルの高さが前記通常の操作高さにあるという前記低位検出スイッチの情報を受けたときに前記エンジンの回転速度を前記高速になるように制御し、
   前記クラッチが切断されているとの前記クラッチスイッチの情報を受け、若しくは、前記操作ハンドルの高さが前記低位高さにあるという前記低位検出スイッチの情報を受けたときに前記エンジンの回転速度を前記低速になるように制御する制御部を備え、
   ていることを特徴とする耕耘機。

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