JP2010011801A - 作業機 - 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作業機を提供することを課題とする。
【解決手段】作業機１０は、エンジン１２の動力を断接するクラッチ２４を備え、このクラッチ２４にクラッチ２４の断接状態を検出するクラッチスイッチ５２を備え、アタッチメント部１９に、作業部を作業位置（ＯＰ）と、この作業位置（ＯＰ）より高い待機位置（ＷＰ）とに調整することができる作業部位置調整機構４１を備え、クラッチ２４が接続されているとのクラッチスイッチ５２の情報を受け、且つ、作業部が作業位置（ＯＰ）にあるという作業位置検出スイッチ７５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部９４を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、作業部をエンジンの動力によって駆動する型式の作業機に関する。

機体に作業部を備え、この作業部をエンジンの動力によって駆動する型式の作業機が知られている（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７は従来の技術の基本構成を説明する図であり、作業機としての耕耘機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に取り付け農作業を行う作業部としての耕耘爪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。
かかる旋回時において、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。旋回後に、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、短時間のうちに、上記一連の操作を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作業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を駆動し、機体の後方に延ばしたアタッチメント部で、農作業を行う作業部を牽引し、作業者が機体の後方から連れ歩く型式の作業機において、この作業機は、エンジンの動力を左右の車輪へ伝達する駆動系を備え、この駆動系に、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、アタッチメント部に、作業部を作業位置と、この作業位置より高い待機位置とに調整することができる作業部位置調整機構を備え、この作業部位置調整機構に、作業部が作業位置に設定されたことを検出する作業位置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、作業部が作業位置にあるという作業位置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、作業部の位置が待機位置にあるという作業位置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、作業機には、作業部の高さが待機位置にあるという作業位置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。
制御部を設けたので、作業部の高さが待機位置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、作業機を移動または旋回させる場合には、機体の後部を持ち上げて機体を傾け、エンジン回転速度調整レバーを操作して、エンジンの回転速度を下げる。そして、機体を旋回させる。機体を旋回させた後、機体の後部を下げ、作業部を土壌に押し当て、エンジン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。かかる一連の操作は、作業者に負担を強いる煩雑なものであった。

この点、本発明では、旋回時に、作業部を待機位置にして、作業位置検出スイッチが待機位置を検出したという情報を制御部が受けたときに、旋回時であると判断するようにした。旋回時に、作業部が待機位置に設定されたことを検出する作業位置検出スイッチの情報を受けて、制御部は、エンジン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を操作して、エンジンの回転速度を下げる操作を行う必要はない。
旋回時に、エンジンの回転速度を下げる操作が不要になれば、旋回時における操作が減ることになるので、移動または旋回に係る操作性を大幅に高めることが可能となる。

また、旋回後には、作業部を作業位置にするだけで、作業部が作業位置にあるという作業位置検出スイッチの情報を受けた制御部によって、エンジンを高速にする指令がされる。この指令によって、エンジンの回転速度は、高速になり、エンジンが高速になれば、速やかに農作業を再開させることができる。
この結果、旋回の前後において、作業者は、エンジン回転速度調整レバーを操作して、エンジンの回転速度を変更させる操作は不要となるため、旋回に係る操作性を大幅に高めることができる。

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は本発明に係る作業機の左側面図であり、作業機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。以下同じ。）と、機体１１の前方に延ばした動力伝達部１４と、この動力伝達部１４の先端部に設けた前作業部２１と、機体１１の後方に延ばしたアタッチメント部１９を介して牽引され農作業を行う作業部としての後作業部２２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、この操作ハンドル１６に設けグリップ部１５の近傍に設けエンジン１２の動力を左右の車輪１３、１３および必要に応じて装着された前作業部２１に駆動力を伝達する駆動系２３と、この駆動系２３に設けエンジン１２の動力を断接するクラッチ２４と、このクラッチ２４に作用するクラッチレバー２５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２６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作業機１０である。

上述のように、作業部は、機体１１の前方に配置される前作業部２１と機体１１の後方に配置される後作業部２２とからなる。
本実施例において、前作業部２１は、耕耘作業を行う耕耘爪３１を有するロータリ耕耘部３２である。耕耘爪３１は、耕耘軸に装着して土壌を耕起、土塊を粉砕する刃である。後作業部２２は、機体１１の後方に延ばしたアタッチメント部１９によって牽引され農作業を行う作業部としての培土器３３である。培土器３３は、作物の生育にしたがって順次、根際に畝間の土を寄せて盛り上げるために用いられる板状の農具であり、新しい根の形成を促進して、養水分などの吸収面を増大し、作物の倒伏防止を図るために使用される。

操作ハンドル１６は、機体１１の斜め後上方に延びている左右の傾斜部１７Ｌ、１７Ｒ（図手前側の符号１７Ｌのみ示す。）と、これら左右の傾斜部１７Ｌ、１７Ｒの間に水平に掛け渡し作業者がつかむグリップ部１５を含む水平部１８とからなる。

作業部の構成要素としての後作業部２２は、作業部位置調整機構４１を備えている。この作業部位置調整機構４１は、作業位置（ＯＰ）とこの作業位置（ＯＰ）より高い待機位置（ＷＰ）とに調整するものである。作業部位置調整機構４１の詳細は後述する。
図中、４２は変速レバー、４３は補助車輪、Ｇは土壌である。

図２は本発明に係る作業機に設けたクラッチ操作部の説明図および作用図であり、水平幅方向に延びている操作ハンドル１６のグリップ部１５の近傍に、クラッチの構成要素としてのクラッチ本体（後述する図４の符号４９）を断接するクラッチレバー２５が揺動可能に設けられ、このクラッチレバー２５に近接してクラッチ本体が接続されたことを検出するクラッチスイッチ５２が設けられている。クラッチスイッチ５２は、クラッチの断接状態を検出するものである。

クラッチスイッチ５２は、操作ハンドル１６に、クラッチブラケット５３を介して取り付けられている。クラッチスイッチ５２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２５は、軸部５４と、この軸部５４に揺動可能に取り付けクラッチの断接レバーとしてのレバー部５５と、軸部５４に設けレバー部５５をグリップ部１５から離す方向に付勢するばね部５６と、からなる。

図中実線で示されているレバー部５５の位置は、クラッチが遮断されている状態（ＯＦＦ）のときの位置であり、クラッチスイッチ５２の検出部５２ｓにレバー部５５が接触している。

図中、２点鎖線で示されているレバー部５５の位置は、クラッチが接続されている状態（ＯＮ）のときの位置であり、作業者の操作によりレバー部５５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５２の検出部５２ｓからレバー部５５は離間している。図中、５８はレバー部５５に取り付けられ検出部５２ｓに当接する板状のストライカーである。

図１および図２を参照して、作業機１０は、エンジン１２の動力を左右の車輪１３、１３へ伝達する駆動系２３を備え、この駆動系２３に、動力を断接するクラッチ２４を備え、このクラッチ２４にクラッチ２４の断接状態を検出するクラッチスイッチ５２を備えたものである。

図３は本発明に係る作業機に設けたアタッチメント部の説明図および作用図である。
（ａ）において、アタッチメント部１９に備えられる作業部位置調整機構４１は、機体（図１の符号１１）の側に備えられる基板６１と、この基板６１に第１支軸６２を介して上端部を揺動可能に設けた第１腕６３と、この第１腕６３の上部および下部に設け、各々、第２支軸６４および第３支軸６５を介して揺動可能に延ばした第２腕６６および第３腕６７と、これらの第２腕６６の先端部および第３腕６７の先端部に取り付け後作業部が装着される連結部７１と、第１腕６３の下端部に第４支軸７２を介して揺動可能に取り付けられ、作業部を作業位置（ＯＰ）または待機位置（ＷＰ）に保持する保持アーム７３と、作業部が作業位置（ＯＰ）に設定されたことを検出する作業位置検出スイッチ７５とを備えている。

保持アーム７３には、水平方向外方に突起部７７が突設されている。一方、基板６１には、保持アーム７３を含む作業部を作業位置（ＯＰ）に保持する第１凹部８１、または保持アーム７３を含む作業部を待機位置（ＷＰ）に保持する第２凹部８２が設けられており、突起部７７を第１支軸６２を中心に基板６１の輪郭部８０に沿って移動させ、第１凹部８１または第２凹部８２のいずれかに係合させるようにした。第２凹部８２には、突起部７７が当接可能な作業位置検出スイッチ７５が配置されている。
図中、８３は作業部を作業位置（ＯＰ）または待機位置（ＷＰ）に操作する操作アーム、８４は突起部７７を第４支軸７２を中心として第１凹部８１または第２凹部８２の側に付勢するばねである。

すなわち、アタッチメント部１９に、作業部としての培土器３３を作業位置（ＯＰ）と、この作業位置（ＯＰ）より高い待機位置（ＷＰ）とに調整することができる作業部位置調整機構４１を備え、この作業部位置調整機構４１に、作業部が作業位置（ＯＰ）に設定されたことを検出する作業位置検出スイッチ７５を備えている。

（ａ）において、作業部としての後作業部２２（培土器３３）の位置は、作業位置（ＯＰ）に保持されている。つまり、第１凹部に、突起部７７が係合している。このとき、突起部７７は作業位置検出スイッチ７５を押圧した状態にあり、作業位置検出スイッチ７５は、作業部が作業位置（ＯＰ）に設定されたことを検出する。

（ｂ）において、作業部としての後作業部２２（培土器３３）を作業位置（ＯＰ）から待機位置（ＷＰ）に移動させるときは、ばね８４の力に抗して、操作アーム８３を第４支軸７２を中心に図ｂ１方向に揺動させる方向に力を付与しつつ、第１腕６３を第１支軸６２を中心に図ｂ２方向に揺動させ、突起部７７を第１凹部８１から第２凹部８２に移動させた。
図中、操作アーム８３の位置は、待機位置（ＷＰ）に保持されている。つまり、第２凹部８２に、突起部７７が係合している。

図４は本発明に係る作業機の構成を説明するブロック図であり、最初に、操作ハンドル１６回りの構造について説明し、次に、駆動系２３について説明し、最後に、エンジン１２回りの構造について説明を行う。

操作ハンドル１６について、図１〜図２を併せて参照して説明すると、右の傾斜部１７Ｒに、且つ、水平部１８に近い側に、後述するデフロックレバー９８が取り付けられ、このデフロックレバー９８の後方に、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２６が取り付けられ、このエンジン回転速度調整レバー２６の後方に、エンジン１２の動力を左右の車輪１３、１３および前作業部２１に断接するクラッチ本体４９に作用するクラッチレバー２５が取り付けられており、好ましい操作性が確保されるようにした。

作業機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３１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３１に向け駆動力を伝達する駆動系２３が設けられている。
駆動系２３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９１と、エンジン１２の動力を耕耘爪３１に伝達する第２駆動系９２とからなる。

第１駆動系９１には、デファレンシャル機構９３を備えるとともに、このデファレンシャル機構９３には、デファレンシャル機構９３をロック状態にするデフロック機構を含んでいる。

駆動系２３には、エンジン１２の動力を左右の車輪１３、１３および耕耘作業部３４に伝達する動力を断接するクラッチ２４を備えている。前述したように、クラッチ２４には、クラッチ２４の断接状態を検出するクラッチスイッチ５２が備えられている。

クラッチ２４は、クラッチ本体４９と、このクラッチ本体４９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２５とを主要な構成要素とする。

クラッチ本体４９は、エンジン１２と耕耘爪３１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３１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２４、伝達軸７６および耕耘軸３１は、第２駆動系９２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８５、供給する燃料の量を調整するスロットル弁８６、およびこのスロットル弁８６の開き量を調整するスロットル弁制御モータ８７を備えている。

また、機体１１に、クラッチ２４が接続されているとのクラッチスイッチ５２の情報を受け、且つ、作業部が作業位置（ＯＰ）にあるという作業位置検出スイッチ７５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部９４が設けられている。なお、制御部９４をエンジン１２に設けることは差し支えない。
図中、９６は制御部９４とスロットル弁制御モータ８７の間に介在させたドライバ、９７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９４から指令を受けたスロットル弁制御モータ８７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ことができるようにした。

図５は本発明に係る作業機の動作フロー図であり、図１〜図４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。

以下、作業機１０が作業中にあるときのフローを説明する。
クラッチ２４が接続されているとのクラッチスイッチ５２の情報を受け（ＳＴ０１）、且つ、作業部としての後作業部２２が作業位置（ＯＰ）にあるという作業位置検出スイッチ７５の情報を受けた（ＳＴ０２）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（ＳＴ０３）。

以下、作業機１０が旋回をするときのフローを説明する。
ＳＴ０１でクラッチ２４が接続されていないとのクラッチスイッチ５２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）で回転する（ＳＴ０２）。

ＳＴ０１でクラッチ２４が接続されているとのクラッチスイッチ５２の情報を受けたとき（クラッチオンのとき）でも、後作業部２２が作業位置（ＯＰ）にないとの作業位置検出スイッチ７５の情報を受けたときは、エンジン１２は低速（Ｎｉ）で回転する（ＳＴ０４）。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、本発明に係る作業機１０に、クラッチ２４が切断されているとのクラッチスイッチ５２の情報を受け、若しくは、後作業部２２の位置が待機位置（ＷＰ）にあるという作業位置検出スイッチ７５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９４を備えている。
かかる制御部９４を設けたので、後作業部２２の高さが待機位置（ＷＰ）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、作業機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を傾け、エンジン回転速度調整レバー２６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、後作業部２２を土壌に押し当て、エンジン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。かかる一連の操作は、短時間で行おうとすることは煩雑さを伴うものであった。

この点、本発明では、後作業部２２が待機位置（ＷＰ）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、後作業部２２が待機位置（ＷＰ）に設定されたことを検出する作業位置検出スイッチ７５の情報を受けて、制御部９４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２６を操作して、エンジン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れば、旋回時における操作が減ることになるので、移動または旋回に係る操作性を大幅に高めることが可能となる。

旋回後には、後作業部２２を作業位置（ＯＰ）にするだけで、後作業部２２が作業位置（ＯＰ）にあるという作業位置検出スイッチ７５の情報を受けた制御部９４によって、エンジン１２を高速にする指令がされる。この指令によって、エンジン１２の回転速度は、高速になり、エンジン１２が高速になれば、速やかに農作業を再開させることができる。

この結果、旋回時に、作業者は、エンジン回転速度調整レバーを操作して、エンジン１２の回転速度を変更させる操作は不要となるため、旋回に係る操作性を大幅に高めることができる。

以下、別実施例について説明する。
図４に戻って、デフロック機構には、デファレンシャル機構９３がロック状態またはアンロック状態であることを検出するデフロックスイッチ１０１が備えられており、このデフロックスイッチ１０１の信号は制御部９４に入力される。

図６は図５の別実施例図であり、図５と異なる点は、作業機１０に搭載したエンジン１２の回転速度が高速になる場合の条件として、後作業部２２が作業位置（ＯＰ）にあるか否かを判断するステップ（ＳＴ０２）と、エンジン１２を高速で回転させるステップ（ＳＴ０３）の間に、デファレンシャル機構９３がデフロックされているか否かを判断するステップ（ＳＴ０２１）を介在させた点にある。その他、大きな差異はない。

つまり、クラッチが切断されているか、作業部が作業位置にあるか、あるいは、デフロックが解除されているかのいずれか１つの要素が該当するときに、エンジン１２の回転速度が低速になるようにした。
上記構成によれば、デフロックされている正味の農作業時にのみエンジン１２の回転速度は高速となるので、旋回時における作業性を高めることができる上に、燃料消費を抑制することができる。

本発明は、ハンドル高さ調整機構を備えている作業機に好適である。

本発明に係る作業機の左側面図である。 本発明に係る作業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。 本発明に係る作業機に設けたアタッチメント部の説明図および作用図である。 本発明に係る作業機の構成を説明するブロック図である。 本発明に係る作業機の動作フロー図である。 図５の別実施例図である。 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…作業機、１１…機体、１２…エンジン、１３…車輪、１９…アタッチメント部、２２…後作業部、２３…駆動系、２４…クラッチ、４１…作業部位置調整機構、５２…クラッチスイッチ、７５…作業位置検出スイッチ、９４…制御部、ＯＰ…作業位置、ＷＰ…待機位置。

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を駆動し、前記機体の後方に延ばしたアタッチメント部で、農作業を行う作業部を牽引し、作業者が前記機体の後方から連れ歩く型式の作業機において、
   この作業機は、前記エンジンの動力を前記左右の車輪へ伝達する駆動系を備え、この駆動系に、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、
   前記アタッチメント部に、前記作業部を作業位置と、この作業位置より高い待機位置とに調整することができる作業部位置調整機構を備え、この作業部位置調整機構に、前記作業部が前記作業位置に設定されたことを検出する作業位置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、前記作業部が前記作業位置にあるという前記作業位置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、前記作業部の位置が前記待機位置にあるという前記作業位置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作業機。

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