JP2017023066A

JP2017023066A - 乗用型移植機

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Publication number: JP2017023066A
Application number: JP2015145804A
Authority: JP
Inventors: 昌樹宇山; Masaki Uyama; 渡里　圭介; Keisuke Watari; 圭介渡里; 都田　洋三; Yozo Tsuda; 洋三都田; 進　二郎; Jiro Shin; 二郎進; 寛成大橋; Kansei Ohashi
Original assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: JP6825806B2

Abstract

【課題】作業機を上昇させた高重心状態における急停止操作を防止する。【解決手段】走行機体２と、該走行機体２の後部に昇降自在に連結される植付作業機４と、を備える乗用型田植機１であって、走行機体２の後輪動力伝動軸２３に設けられ、該後輪動力伝動軸２３の回転を検出する回転センサ２８と、植付作業機４の昇降高さを検出する昇降高さセンサ４６と、少なくとも回転センサ２８及び昇降高さセンサ４６から検出信号を入力する制御部４５と、を備え、該制御部４５は、回転センサ２８の検出信号に基づいて走行機体２の走行速度を算出するとともに、植付作業機４が所定の昇降高さよりも高い位置にあり、且つ、走行機体２が所定の走行速度以上で走行している場合に、走行機体２の急停止操作に関する警報を行う。【選択図】図７

Description

本発明は、乗用型田植機などの乗用型移植機に関する。

乗用型移植機では、走行機体の後部に作業機が昇降自在に連結される。連結可能な作業機としては、植付作業機、播種機、管理作業機、施肥機、薬剤散布機などがあり、作業機の連結／非連結、連結された作業機の種類、作業機の昇降高さなどに応じて乗用型移植機の前後バランスや重心が変化するため、状況に応じて適切な警報を行うことが望ましい。例えば、特許文献１に記載の乗用型移植機では、作業機が非連結、又は軽量の作業機が連結されている前バランス状態において、所定の走行速度以上で警報を行うことにより、前バランス状態における急停止操作や坂道走行に注意を促している。

特許第４８４７８３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の乗用型移植機では、走行速度の検出誤差に起因し、誤った警報が行われる虞がある。つまり、この種の乗用型移植機は、通常、主変速操作具と、該主変速操作具の変速レンジを切り換える副変速操作具と、を備えており、両変速操作具の操作位置の組み合わせで走行速度が決定されるが、特許文献１に記載の乗用型移植機では、一つの変速操作具（主変速操作具）の操作位置に基づいて走行速度を検出しているので、正確な走行速度を把握することが困難である。

また、標準的な重さの作業機や、それよりも重い作業機が連結されている場合であっても、作業機が所定の昇降高さよりも高い位置にある場合は、重心が高くなるため、急停止操作に注意を促すことが望まれるが、特許文献１に記載の乗用型移植機ではこのような警報は行われていない。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、走行機体と、該走行機体の後部に昇降自在に連結される作業機と、を備える乗用型移植機であって、前記走行機体の後輪動力伝動軸に設けられ、該後輪動力伝動軸の回転を検出する回転センサと、
前記作業機の昇降高さを検出する作業機高さ検出手段と、少なくとも前記回転センサ及び前記作業機高さ検出手段から検出信号を入力する制御部と、を備え、該制御部は、前記回転センサの検出信号に基づいて前記走行機体の走行速度を算出する走行速度算出手段と、前記作業機が所定の昇降高さよりも高い位置にあり、且つ、前記走行機体が所定の走行速度以上で走行している場合に、前記走行機体の急停止操作に関する警報を行う急停止操作警報手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の乗用型移植機において、前記制御部は、前記警報を行う状況で、前記作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作された場合に、前記作業機を、前記所定の昇降高さに向けて自動的に昇降させ、且つ、前記所定の昇降高さで自動的に停止させる警報時自動昇降手段を備えることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の乗用型移植機において、前記制御部は、前記警報を行う場合に、前記作業機を、前記所定の昇降高さに向けて自動的に昇降させ、且つ、前記所定の昇降高さで自動的に停止させる警報時自動昇降手段を備えることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、後輪動力伝動軸の回転を検出する回転センサの検出信号に基づいて走行速度を算出するので、正確な走行速度に基づいて適切な警報を行うことができる。また、この警報は、作業機が所定の昇降高さよりも高い位置にあり、且つ、走行機体が所定の走行速度以上で走行している場合に行われるので、作業機を上昇させた高重心状態における急停止操作に注意を促すことができる。
また、請求項２の発明によれば、警報を行う状況で、作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作された場合に、作業機を所定の昇降高さまで自動的に昇降させるので、重心を下げて安定した走行が可能になる。
また、請求項３の発明によれば、警報を行う場合に、作業機を所定の昇降高さまで自動的に昇降させるので、重心を下げて安定した走行が可能になる。また、作業機昇降操作具の操作が不要なので、オペレータの操作負担を軽減できる。

乗用型田植機の平面図である。乗用型田植機の側面図である。乗用型田植機の動力伝動図である。（ａ）は操作部の要部平面図、（ｂ）は操作部の要部側面図、（ｃ）は操作表示パネルの正面図である。（ａ）は植付作業機の所定の昇降高さと最上げ高さとを比較した説明図、（ｂ）は植付作業機の所定の昇降高さと植付作業高さとを比較した説明図である。制御部の入出力を示すブロック図である。第１実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。第２実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。第３実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。第４実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。第５実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。第６実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図３において、１は乗用型田植機であって、該乗用型田植機１は、走行機体２と、該走行機体２の後部に昇降リンク機構３を介して昇降自在に連結される植付作業機４と、を備えて構成されている。

植付作業機４は、苗載台５に載置された苗を圃場に植え付ける苗植付装置６と、苗植付装置６の前方に配置され、左右方向に沿う回転軸７を中心として回転する回転体８により、苗の植え付けと同時、又は、単独で圃場を整地する整地装置９と、を備えている。

走行機体２は、機体前部に搭載されるエンジン１０と、エンジン１０の動力を変速するトランスミッション１１と、トランスミッション１１から伝動される走行動力で回転駆動される前輪１２及び後輪１３と、運転席１４や各種の操作具が配置される操作部１５と、を備える。

図３に示すように、エンジン１０の動力は、主変速機構１６であるＨＳＴ（静油圧式無段変速装置）を介してトランスミッション１１に入力され、トランスミッション１１内で植付動力伝動系と走行動力伝動系とに分岐される。分岐された植付動力は、株間変速機構１７、トルクリミッタ１８及び植付クラッチ１９を介してトランスミッション１１から出力され、さらに不等速変換機構２０を介して植付作業機４に伝動される。

一方、分岐された走行動力は、副変速機構２１で変速された後、前輪動力伝動系と後輪動力伝動系とに分岐される。分岐された前輪動力は、差動機構２２を介して左右の前輪１２に伝動される一方、分岐された後輪動力は、後輪動力伝動軸２３を介してリヤアクスルケース２４に入力されるとともに、リヤアクスルケース２４内の伝動経路を介して左右の後輪１３に伝動される。

リヤアクスルケース２４の前側には、後輪動力伝動軸２３から動力を取り出して整地装置９に伝動する動力取出ケース２５が設けられている。動力取出ケース２５には、後輪動力伝動軸２３に設けられる第１ギヤ２６と、該第１ギヤ２６に噛み合って整地装置９の動力を取り出す第２ギヤ２７と、第１ギヤ２６の回転速度を検出する回転センサ２８と、が内装されており、該回転センサ２８の検出信号に基づいて走行機体２の正確な走行速度が算出される。つまり、回転センサ２８は、走行動力伝動系における主変速機構１６及び副変速機構２１の下流において後輪１３と同期した回転を検出するので、その検出信号に基づいて走行機体２の正確な走行速度を算出することが可能になる。ちなみに、本実施形態の回転センサ２８は、第１ギヤ２６の歯先に近接状態で対向配置され、回転速度に比例した周波数信号を出力する電磁ピックアップセンサを用いて構成されている。なお、本実施形態の回転センサ２８は、後輪動力伝動軸２３を検出対象としているが、後輪動力伝動経路に介在する伝動軸であれば、後輪動力伝動軸２３以外の後輪動力伝動軸を検出対象としてもよい。

図４に示すように、操作部１５における運転席１４の前方には、前輪１２を操舵するステアリングハンドル２９と、ステアリングハンドル２９の左側方に設けられる主変速レバー３０と、ステアリングハンドル２９の右側方に設けられる副変速レバー３１と、ステアリングハンドル２９の右側近傍に設けられる作業機昇降操作レバー３２（作業機昇降操作具）と、ステアリングハンドル２９の前側下方に設けられる操作表示パネル３３と、が配置されている。

主変速レバー３０は、その操作に基づいて主変速機構１６を変速作動させることにより、走行速度の無段変速操作及び前後進切換操作が可能であり、副変速レバー３１は、その操作に基づいて副変速機構２１を変速作動させることにより、主変速機構１６の変速レンジ（走行用変速レンジ、作業用変速レンジなど）を切り換えることが可能であり、作業機昇降レバー３２は、その上方操作に基づく植付作業機４の上昇操作や、その下方操作に基づく植付作業機４の下降操作が可能である。

操作表示パネル３３には、植付作業機４の状態（上げ、固定、下げ、植付）を表示する作業状態表示部３４や、複数の報知ランプ及び警報ランプが配置された報知・警報表示部３５が設けられており、例えば、報知ランプとしては、苗補給報知ランプ３６、施肥条止め報知ランプ３７、肥料詰まり報知ランプ３８、植付自動報知ランプ３９、植付報知ランプ４０、施肥報知ランプ４１などが設けられ、警報ランプとしては、走行機体２の急停止操作（急ブレーキ操作）を警報する急停止操作警報ランプ４２、非作業走行時における作業機高さを警報する作業機高さ警報ランプ４３などが設けられている。

図５に示すように、植付作業機４は、走行機体２と昇降リンク機構３との間に介設される昇降用油圧シリンダ４４の伸縮作動に応じて昇降される。例えば、植付作業走行時においては、主に、苗の植え付けを行う下げ位置（自動昇降制御領域）と、苗の植え付けを行わない上げ位置（最上昇位置）とに昇降操作される。植付作業機４を上げ位置とした場合、重心が高くなるが、植付作業走行は低速で行われるため、走行安定性が低下することはない。一方、路上走行などの非作業走行時においては、副変速レバー３１を走行位置にして高速走行を行う可能性があるため、植付作業機４を上げ位置にした高重心状態で急停止操作を行うと、後輪１３が浮くなどの現象が発生し、走行安定性が低下する虞がある。非作業走行時における植付作業機４の適正高さ、つまり、走行安定性を確保し得る植付作業機４の所定の昇降高さは、整地装置９の回転軸７の高さが走行機体２の後輪車軸１３ａの高さと一致、又は、近づいた高さと定義することができる。その理由は、植付作業機４を上記の昇降高さにすると、植付作業機４の後端が最も後方に位置するため、良好な前後バランスを維持できるだけでなく、地面との接触を回避しつつ重心を低く抑えて安定した走行が可能になるからである。

図６に示すように、走行機体２には、マイコンなどを用いて構成される制御部４５が設けられている。制御部４５の入力側には、前述した回転センサ２８に加え、植付作業機４の昇降高さを検出する昇降高さセンサ４６（作業機高さ検出手段）、作業機昇降操作レバー３２の操作を検出する昇降操作検出スイッチ４７、植付作業機４の状態（上げ、固定、下げ、植付）を検出する作業機センサ４８、植付クラッチ１９の入り／切り操作を可能にする作業機スイッチ４９、副変速レバー３１の操作位置を検出する副変速検出スイッチ５０などが接続される一方、制御部４５の出力側には、前述した急停止操作警報ランプ４２及び作業機高さ警報ランプ４３に加え、昇降用油圧シリンダ４４を伸縮作動させる昇降作動装置５１、植付クラッチ１９を入り／切り作動させるクラッチ作動装置５２、警報音を出力する警報ブザー５３などが接続されている。

制御部４５は、ハードウエアとソフトウエアの協働により実現される機能的な構成として走行速度算出手段及び急停止操作警報手段を備える。走行速度算出手段は、回転センサ２８の検出信号に基づいて走行機体２の走行速度を算出することにより、正確な走行速度の把握を可能とする。また、急停止操作警報手段は、植付作業機４が所定の昇降高さよりも高い位置にあり、且つ、走行機体２が所定の走行速度以上で走行している場合に、走行機体２の急停止操作に関する警報を行う。以下、急停止操作警報手段を実現する制御部４５の具体的な制御手順について、図７を参照して説明する。

図７に示すように、制御部４５は、まず、回転センサ２８の検出信号に基づいて算出した走行機体２の走行速度が所定の走行速度以上であるか否かを判断し（Ｓ１１）、この判断結果がＮＯである場合は、警報ブザー５３及び急停止操作警報ランプ４２の出力フラグをクリアする（Ｓ１２）。一方、走行機体２の走行速度が所定の走行速度以上であると判断した場合は、植付作業機４が所定の昇降高さよりも高い位置（警報高さ）にあるか否かを判断する（Ｓ１３）。そして、この判断結果がＮＯである場合は、警報ブザー５３及び急停止操作警報ランプ４２の出力フラグをクリアするが（Ｓ１２）、植付作業機４が所定の昇降高さよりも高い位置にあると判断した場合は、警報ブザー５３及び急停止操作警報ランプ４２の出力フラグをセットして走行機体２の急停止操作に関する警報を実行する（Ｓ１４）。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、走行機体２と、該走行機体２の後部に昇降自在に連結される植付作業機４と、を備える乗用型田植機１であって、走行機体２の後輪動力伝動軸２３に設けられ、該後輪動力伝動軸２３の回転を検出する回転センサ２８と、植付作業機４の昇降高さを検出する昇降高さセンサ４６と、少なくとも回転センサ２８及び昇降高さセンサ４６から検出信号を入力する制御部４５と、を備え、該制御部４５は、回転センサ２８の検出信号に基づいて走行機体２の走行速度を算出するとともに、植付作業機４が所定の昇降高さよりも高い位置にあり、且つ、走行機体２が所定の走行速度以上で走行している場合に、走行機体２の急停止操作に関する警報を行うので、植付作業機４を上昇させた高重心状態における急停止操作に注意を促すことができる。しかも、走行機体２の走行速度は、後輪動力伝動軸２３の回転を検出する回転センサ２８の検出信号に基づいて算出するので、正確な走行速度に基づいて適切な警報を行うことができる。

つぎに、本発明の第２〜第６実施形態に係る乗用型田植機１の制御手順について、図８〜図１２を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通する処理については、前記実施形態と同じ符号を付与することにより、前記実施形態の説明を援用する。

図８に示すように、第２実施形態の制御手順は、第１実施形態の制御手順に２つの処理ステップＳ２１、Ｓ２２を追加している点が前記第１実施形態と相違している。これら２つの処理ステップＳ２１、Ｓ２２は、非作業走行を確認するための処理ステップであり、前述した処理ステップＳ１１の上流側に追加される。具体的には、植付クラッチ１９が切り状態であるか否かを判断する処理ステップＳ２１と、副変速レバー３１の切換え位置が「走行」であるか否かを判断する処理ステップＳ２２と、が追加されており、両判断結果がＹＥＳの場合にのみ処理ステップＳ１１に移行し、それ以外の場合は、処理ステップＳ１２に移行する。これにより、急停止操作の警報が不要な植付作業走行時に急停止操作警報が実行されることを防止できる。

図９に示すように、第３実施形態の制御手順は、第１実施形態の制御手順に４つの処理ステップＳ３１〜Ｓ３４を追加している点が前記第１実施形態と相違している。これら４つの処理ステップＳ３１〜Ｓ３４は、前述した急停止操作警報を行う状況で、植付作業機４を昇降操作する作業機昇降操作レバー３２が操作された場合に、植付作業機４を、所定の昇降高さに向けて自動的に昇降させ、且つ、所定の昇降高さで自動的に停止させる警報時自動昇降手段を実現するための処理ステップであり、前述した処理ステップＳ１４の下流側に追加される。具体的には、急停止操作警報を行う状況で作業機昇降操作レバー３２の下げ操作を判断する処理ステップＳ３１と、この判断結果がＹＥＳである場合に、植付作業機４を所定の高さに向けて自動的に下降させる処理ステップＳ３２と、植付作業機４が所定の昇降高さに到達したか否かを判断する処理ステップＳ３３と、この判断結果がＹＥＳの場合に、植付作業機４の自動的な下降を停止させる処理ステップ３４と、が追加されている。これにより、急停止操作警報を行う状況で、植付作業機４が所定の昇降高さまで自動的に昇降されるので、重心を下げて安定した走行が可能になる。

図１０に示すように、第４実施形態の制御手順は、第３実施形態の制御手順に２つの処理ステップＳ４１、Ｓ４２を追加している点が前記第３実施形態と相違している。これら２つの処理ステップＳ４１、Ｓ４２は、第２実施形態の処理ステップＳ２１、２２と同様に、非作業走行を確認するための処理ステップであるため、詳細な説明は省略する。

図１１に示すように、第５実施形態の制御手順は、第１実施形態の制御手順に３つの処理ステップＳ５１〜Ｓ５３を追加している点が前記第１実施形態と相違している。これら３つの処理ステップＳ５１〜Ｓ５３は、前述した急停止操作警報を行う状況で、植付作業機４を、所定の昇降高さに向けて自動的に昇降させ、且つ、所定の昇降高さで自動的に停止させる第２の警報時自動昇降手段を実現するための処理ステップであり、前述した処理ステップＳ１４の下流側に追加される。具体的には、急停止操作警報を行う状況で植付作業機４を所定の高さに向けて自動的に下降させる処理ステップＳ５１と、植付作業機４が所定の昇降高さに到達したか否かを判断する処理ステップＳ５２と、この判断結果がＹＥＳの場合に、植付作業機４の自動的な下降を停止させる処理ステップ５３と、が追加されている。これにより、急停止操作警報を行う状況で、植付作業機４が所定の昇降高さまで自動的に昇降されるので、重心を下げて安定した走行が可能になる。また、作業機昇降操作レバー３２の操作が不要なので、第３、第４実施形態に比してオペレータの操作負担を軽減できる。

図１２に示すように、第６実施形態の制御手順は、第５実施形態の制御手順に２つの処理ステップＳ６１、Ｓ６２を追加している点が前記第５実施形態と相違している。これら２つの処理ステップＳ６１、Ｓ６２は、第２実施形態の処理ステップＳ２１、２２と同様に、非作業走行を確認するための処理ステップであるため、詳細な説明は省略する。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り任意の変更・追加が可能であることは言うまでもない。例えば、前記実施形態は、植付作業機４を連結した状態で説明しているが、急停止操作警報は、植付作業機４以外の作業機を連結した状態でも実行することができる。

１乗用型田植機
２走行機体
４植付作業機
５苗載台
６苗植付装置
７回転軸
８回転体
９整地装置
１３ａ後輪車軸
２３後輪動力伝動軸
２８回転センサ
３０主変速レバー
３１副変速レバー
３２作業機昇降操作レバー
４２急停止操作警報ランプ
４５制御部
５３警報ブザー

Claims

走行機体と、該走行機体の後部に昇降自在に連結される作業機と、を備える乗用型移植機であって、
前記走行機体の後輪動力伝動軸に設けられ、該後輪動力伝動軸の回転を検出する回転センサと、
前記作業機の昇降高さを検出する作業機高さ検出手段と、
少なくとも前記回転センサ及び前記作業機高さ検出手段から検出信号を入力する制御部と、を備え、
該制御部は、
前記回転センサの検出信号に基づいて前記走行機体の走行速度を算出する走行速度算出手段と、
前記作業機が所定の昇降高さよりも高い位置にあり、且つ、前記走行機体が所定の走行速度以上で走行している場合に、前記走行機体の急停止操作に関する警報を行う急停止操作警報手段と、を備えることを特徴とする乗用型移植機。
前記制御部は、前記警報を行う状況で、前記作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作された場合に、前記作業機を、前記所定の昇降高さに向けて自動的に昇降させ、且つ、前記所定の昇降高さで自動的に停止させる警報時自動昇降手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の乗用型移植機。
前記制御部は、前記警報を行う場合に、前記作業機を、前記所定の昇降高さに向けて自動的に昇降させ、且つ、前記所定の昇降高さで自動的に停止させる警報時自動昇降手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の乗用型移植機。