JP2520180B2 - 作業車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は乗用型田植機や農用トラクタ等のように、対
地作業装置をアクチュエータにより昇降操作自在に機体
に連結してある作業車に関する。

〔従来の技術〕

作業車の一つである乗用型田植機においては、苗植付
装置（対地作業装置に相当）を、単動型の油圧シリンダ
（アクチュエータに相当）により昇降操作自在に機体に
連結している。

乗用型田植機で水田内で植付作業を開始する際、水田
のコーナー部において後進しながら最初の植付作業の開
始位置の位置決めを行うことがある。この場合、走行用
の変速装置を後進側に操作すると、苗植付装置が自動的
に上昇操作されるようにして、後進時に苗植付装置が畦
等に衝突しないように、苗植付装置の接地フロートや接
地式の高さセンサー等を接地させたままで後進しないよ
うに構成しているものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の構造では走行用の変速装置を後進側に操作する
と、油圧シリンダに対する制御弁が自動的に作動油供給
側に操作保持される。これにより、油圧シリンダが伸長
して苗植付装置が自動的に上昇操作されていくのである
が、制御弁が作動油供給側に保持されたままなので、油
圧シリンダが伸長し続けて苗植付装置が昇降範囲の上限
まで上昇操作されてしまう。

従って、苗植付装置が昇降範囲の上限まで上昇操作さ
れた状態で植付作業を開始しようとした場合、上限の高
い位置に在る苗植付装置を田面近くにまで下降操作して
からでないと植付作業を開始できないので、時間の無駄
が生じていた。

本発明は、走行用の変速装置を後進側に操作すると対
地作業装置が自動的に上昇操作されるように構成した作
業車において、機体を後進させた後に作業を開始する際
の時間の無駄を少なくすることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、対地作業装置をアクチュエータによ
り昇降操作自在に機体に連結してある作業車において、
次のように構成することにある。

走行用の変速装置を後進側に操作するとアクチュエー
タを上昇側に操作する第１制御手段と、 第１制御手段により対地作業装置が地面から設定高さ
にまで達するとアクチュエータを停止保持する第２制御
手段と、 第２制御手段によりアクチュエータが停止保持された
状態において、対地作業装置の最低対地検出高さが相対
的に低くなる側に変化すると、アクチュエータを上昇側
に操作し、対地作業装置が設定高さから所定量だけ上昇
操作されると、アクチュエータを停止保持する第３制御
手段とを備えてある。

〔作 用〕

（ｉ） 本発明のように構成すれば走行用の変速装置を後進側
に操作すると、アクチュエータにより対地作業装置が上
昇操作され始め、対地作業装置が地面から設定高さにま
で達すると、アクチュエータが停止保持されて対地作業
装置がその位置で停止保持される。

この場合、対地作業装置は昇降範囲の上限まで上昇操
作されるのではなく、途中位置までしか上昇操作されな
い。従って、作業の開始時等のように上昇操作されてい
た対地作業装置を地面にまで下降操作する場合、従来の
構造よりも短い時間で対地作業装置を地面にまで下降操
作することができる。

（ii） 前項（ｉ）に記載のように、対地作業装置が昇降範囲
の途中位置に上昇操作された状態で機体が後進した場
合、機体が前後方向や左右方向に傾斜すれば、これに伴
い対地作業装置の最低対地検出高さが変化し、対地作業
装置の一部が地面に接地した状態で後進するような状態
の生じるおそれがある。

そこで本発明のように構成すると、対地作業装置が昇
降範囲の途中位置に上昇操作された状態で機体が後進し
た場合、機体が前後方向や左右方向に傾斜するなどし
て、これに伴い対地作業装置の最低対地検出高さが変化
すると、アクチュエータにより対地作業装置が前述の途
中位置からさらに上昇操作されて停止保持される。これ
により、機体の後進時に前後方向や左右方向の傾斜が生
じても、対地作業装置の一部が地面に接地した状態で後
進するような状態が回避される。

〔発明の効果〕

以上のように、走行用の変速装置を後進側に操作する
と対地作業装置が自動的に上昇操作されるように構成し
た作業車において、対地作業装置を昇降範囲の途中位置
にまで上昇操作することにより、この後に再び対地作業
装置を地面にまで下降操作する際の時間を短くすること
ができて、作業能率の向上を図ることができた。

そして、このように対地作業装置の後進時の上昇量を
対さく設定するものでありながら、対地作業装置が昇降
範囲の途中位置に上昇操作された状態で機体が後進した
場合、対地作業装置の最低対地検出高さに変化が生じて
も、対地作業装置の一部が地面に接地した状態で後進す
るような状態を回避することができるので、このような
状態で後進することによる対地作業装置の破損が未然に
防止される。

〔実施例〕

以下、本発明を作業車の一例である乗用型田植機に適
用した場合の実施例を、図面に基づいて詳細に説明す
る。

第４図に示すように、前輪（１）及び後輪（２）で支
持された機体の前部にエンジン（３）、中央に操縦部
（４）、後部に苗植付装置（５）（対地作業装置に相
当）を備えて乗用型田植機が構成されている。エンジン
（３）からの動力はベルト式無段変速装置（６）、及び
ギヤ変速装置（７）（走行用の変速装置に相当）を介し
て前輪（１）及び後輪（２）に伝達され、PTO軸（８）
を介して苗植付装置（５）に伝達される。

ギヤ変速装置（７）は前進２段後進１段に変速可能で
あり、第１変速レバー（20）により変速操作を行う。ベ
ルト式無段変速装置（６）は第１図に示すように割プー
リー型式であり、電動シリンダ（18）により揺動操作さ
れるテンションプーリー（19）によって変速操作され
る。

第１図に示すように、操縦ハンドル（21）を備えた操
縦パネル（22）に第２変速レバー（23）が備えられ、第
２変速レバー（23）の操作位置を検出するポテンショメ
ータ（図示せず）からの信号が制御装置（17）に入力さ
れている。これにより、第２変速レバー（23）よって設
定された設定速度となるように、制御装置（17）により
電動シリンダ（18）が伸縮操作される。

苗植付装置（５）は第４図に示すように、植付ミッシ
ョンケース（９）、植付アーム（10）及び苗のせ台（1
1）等で構成されて、接地フロートを備えおらず、機体
から延出された四連リンク機構（12）の前後軸芯（P₁）
周りに、ローリング自在に苗植付装置（５）が連結され
ている。四連リンク機構（12）を昇降操作する単動型の
昇降シリンダ（13）（アクチュエータに相当）が、バネ
等の緩衝体を介さずに直接に四連リンク機構（12）に連
結され、四連リンク機構（12）の後端上部と苗のせ台
（11）の背面の支持ガイド（37）とに亘って、苗植付装
置（５）をローリング操作する複動型のローリングシリ
ンダ（14）が、バネ等の緩衝体を介さずに直接に連結さ
れている。

第１図に示すように、昇降シリンダ（13）及びローリ
ングシリンダ（14）に対して、作動油を給排操作する第
１制御弁（25）と第２制御弁（26）とが備えられてお
り、第１及び第２制御弁（25），（26）は制御装置（1
7）からの信号により操作される。第４図及び第１図に
示すように植付ミッションケース（９）の下面に、田面
（Ｇ）に接地追従して行く接地センサー（15R），（15
L）が左右一対備えられており、接地センサー（15R），
（15L）の揺動角を検出するポテンショメータ（16R），
（16L）からの信号が制御装置（17）に入力されてい
る。

次に、この乗用型田植機の全体の自動制御の流れにつ
いて説明する。先ず苗植付装置（５）の関係について第
２図及び第１図に示すように、植付作業の開始時等のよ
うにマット状苗を苗のせ台（11）に載置する際には、操
縦パネル（22）の苗供給スイッチ（24）をON操作する。
これにより、昇降シリンダ（13）によってPTO軸（８）
が略水平になる所定位置にまで、苗植付装置（５）が上
昇操作される（ステップ（S₁），（S₂））。この場合、
第４図及び第１図に示すように四連リンク機構（12）の
基部に、四連リンク機構（12）の角度を検出するポテン
ショメータ（35）を取り付けて、ポテンショメータ（3
5）からの信号に基づいて苗植付装置（５）が前述の所
定位置にまで上昇操作されたことを検出する。

第１変速レバー（20）を後進位置（Ｒ）に操作する
と、この操作を検出する後進スイッチ（図示せず）から
の信号が制御装置（17）に入力される。この場合、第１
図に示す昇降シリンダ（13）の第１制御弁（25）が作動
油供給側に操作されて、昇降シリンダ（13）が伸長し苗
植付装置（５）が上昇操作され始める（第１制御手段に
相当）。

そして、左右の接地センサー（15R），（15L）が下限
位置にまで揺動すると、その時点で、左右の接地センサ
ー（15R），（15L）が田面（Ｇ）から離れる位置まで、
苗植付装置（５）が上昇操作されたと判断する。次に前
述の時点から四連リンク機構（12）が設定角度だけ上昇
操作されたことが、第４図に示すポテンショメータ（3
5）により検出されると、第１制御弁（25）が中立停止
位置に操作されて苗植付装置（５）が設定高さ（例え
ば、接地センサー（15R），（15L）の下端が田面（Ｇ）
から100mm上方に位置する高さ）で停止する（ステップ
（S₃），（S₄））（第２制御手段に相当）。

ステップ（S₄）により苗植付装置（５）を設定高さま
で上昇操作した後の後進中に、機体が後方に傾いたりし
て苗植付装置（５）の最低対値高さが低くなる側に変化
すると、一方の接地センサー（15Rまたは15L）が田面
（Ｇ）に接触することで、検出される最低対地検出高さ
も低くなる側に変化する。このような状態になると、接
地センサー（15R），（15L）の一方のポテンショメータ
（16R），（16L）から信号が制御装置（17）に入力され
るので、この信号に基づき苗植付装置（５）がさらに所
定量だけ上昇操作される（ステップ（S₂₄），（S₂₅））
（第３制御手段に相当）。

苗のせ台（11）へのマット状苗の載置が終了して苗供
給スイッチ（24）をOFF操作した場合、後述する苗植付
装置（５）の操作スイッチ（27）が中立位置以外に在る
と、苗植付装置（５）が思い掛けず上昇したり下降した
りするので、このように苗供給スイッチ（24）のOFF操
作後には、操作スイッチ（27）を中立位置に一度戻さな
いと、苗植付装置（５）の上昇及び下降操作が行えない
ように構成している（ステップ（S₅））。

操縦パネル（22）に苗植付装置（５）の操作スイッチ
（27）が備えられており、操作スイッチ（27）を上昇位
置に操作すると、ローリングシリンダ（14）により苗植
付装置（５）が機体と平行となるように戻し操作され、
昇降シリンダ（13）により苗植付装置（５）が上昇操作
される（ステップ（S₆），（S₂₇））。操作スイッチ（2
7）を中立位置に操作すると、苗植付装置（５）が機体
に対して平行に戻し操作され、苗植付装置（５）の昇降
操作が停止される（ステップ（S₇），（S₈））。

操作スイッチ（27）を下降位置に操作すると、接地セ
ンサー（15R），（15L）が田面（Ｇ）に接地するまで、
苗植付装置（５）が機体に対して平行に戻し操作されな
がら下降操作される（ステップ（S₉），（S₁₀），
（S₂₈））。そして、接地センサー（15R），（15L）が
田面（Ｇ）に接地して持ち上げられると、ポテンショメ
ータ（16R），（16L）の信号に基づき、苗植付装置
（５）の昇降制御及びローリング制御が開始される。つ
まり、左右の接地センサー（15R），（15L）の角度が設
定値に維持されるように、昇降シリンダ（13）及びロー
リングシリンダ（14）を自動的に伸縮操作して、苗植付
装置（５）を田面（Ｇ）に対して平行に保ちながら田面
（Ｇ）から設定高さに維持する（ステップ（S₁₀），（S
₁₁））。

操作スイッチ（27）を植付位置に操作すると、植付ク
ラッチ（図示せず）が入操作されて、苗植付装置（５）
が苗の植付けを開始し、前述のような苗植付装置（５）
の昇降制御及びローリング制御が行われる（ステップ
（S₁₂），（S₁₃），（S₁₁））。操縦パネル（22）のマ
ーカースイッチ（28）が右又は左に操作されていると、
右側又は左側のマーカー（図示せず）が出し操作される
（ステップ（S₁₄），（S₁₅））。

次に、走行関係の制御について説明する。第２図から
第３図及び第１図に示すように、ベルト式無段変速装置
（６）においてギヤ変速装置（７）側に主クラッチ（2
9）が備えられ、主クラッチ（29）を切り操作するクラ
ッチペダル（30）が備えられている。ベルト式無段変速
装置（６）においてエンジン（３）側に、エンジン
（３）の回転数を検出する回転数センサー（31）が取り
付けられており、回転数センサー（31）の信号が制御装
置（17）に入力されている。

植付作業の開始時や植付作業中に一時停止するような
場合に、クラッチペダル（30）を踏んで主クラッチ（2
9）を切り操作すると、これがクラッチスイッチ（32）
に検出される。これにより、ベルト式無段変速装置
（６）が自動的に最低速位置にまで操作される。クラッ
チペダル（30）が入り位置に戻し操作されると、その時
点（主クラッチ（29）が完全に入り状態になった時点）
からベルト式無段変速装置（６）が、第２変速レバー
（23）の操作位置に対応する速度にまでゆっくりと増速
操作されていく。これにより、機体は滑らかに発進して
いく（ステップ（S₁₆），（S₁₇））。

ギヤ変速装置（７）は前述したように前進２段後進１
段の変速形式で、前進１速が植付作業用であり、前進２
速が路上走行用である。ギヤ変速装置（７）の第１変速
レバー（20）を前進１速位置（F₁）に操作すると、この
操作を検出する前進１速位置スイッチ（図示せず）から
の信号が制御装置（17）に入力される。操作スイッチ
（27）が植付位置であると、ステップ（S₂₀）に移行す
る（ステップ（S₁₈），（S₁₉））。

第１図に示すように、操縦パネル（22）にエンジン
（３）のアクセル操作用のアクセルレバー（33）が備え
られており、アクセルレバー（33）が全開位置に在るこ
とを検出するアクセルスイッチ（34）が備えられてい
る。前述のような植付作業時においてアクセルレバー
（33）が全開位置に在ると、回転数センサー（31）によ
り検出されるエンジン（３）の回転数が設定範囲内に維
持されるように、ベルト式無段変速装置（６）が自動的
に変速操作される。この場合、走行負荷が小さくなって
も、第２変速レバー（23）で設定されている速度を越え
て高速側には操作されない（ステップ（S₂₀），
（S₂₁））。

前述のような植付走行時においてアクセルレバー（3
3）が全開位置になれば、ベルト式無段変速装置（６）
は第２変速レバー（23）の操作位置に対応する速度に操
作保持される（ステップ（S₂₀），（S₂₂））。

第４図に示すように、機体の前部に畦までの距離を検
出する超音波センサー（36）が取り付けられている。こ
れにより、植付走行時において機体が畦に設定距離にま
で接近したことが超音波センサー（36）により検出され
ると、ベルト式無段変速装置（６）が最低速位置に自動
的に操作される（ステップ（S₂₆），（S₂₃））。これに
より、畦際に達するまでに最低速位置までの減速が完了
しており、畦際において最低速での旋回を行い次の植付
作業の行程に入る。

超音波センサー（36）による畦までの距離検出がうま
く行われずに自動減速が行われなくても、畦際に達する
と操作スイッチ（27）を植付位置以外に操作して苗植付
装置（５）を停止させるので、このように操作スイッチ
（27）が植付位置以外の位置に操作されると、１回の植
付作業の行程が終了して機体が畦際に達したと判断され
て、ベルト式無段変速装置（６）が最低速位置に自動的
に操作される（ステップ（S₁₈），（S₁₉），
（S₂₃））。

畦際での旋回が終了して次の植付作業の行程に入る為
に操作スイッチ（27）を植付位置に操作すると、ステッ
プ（S₁₉）及びステップ（S₂₀）からステップ（S₂₁）又
はステップ（S₂₂）に移行して、ベルト式無段変速装置
（６）が増速側に操作されて所定の植付作業の走行速度
に戻る。

この場合、ステップ（S₂₁）においてベルト式無段変
速装置（６）を操作する電動シリンダ（18）の作動速度
が比較的低速である為に、畦際での旋回の終了時に操作
スイッチ（27）を植付位置に操作してステップ（S₂₁）
に移行した場合、機体は所定の植付作業の走行速度にま
でゆっくりと増速していく。

〔別実施例〕

第２図のステップ（S₄）においては、左右の接地セン
サー（15R），（15L）が下限位置にまで揺動した時点か
ら、苗植付装置（５）を支持する四連リンク機構（12）
が設定角度だけ上昇すると昇降シリンダ（13）を停止し
ていたが、これを左右の接地センサー（15R），（15L）
が下限位置まで揺動した時点から、設定時間だけ四連リ
ンク機構（12）を上昇させて昇降シリンダ（13）を停止
するように構成してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の実施例を示し、第１図は操
縦パネルの各部と各装置の連係状態を示す図、第２図及
び第３図は制御フローチャート、第４図は乗用型田植機
の全体側面図である。 （５）……対地作業装置、（７）……走行用の変速装
置、（13）……アクチュエータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対地作業装置（５）をアクチュエータ（1
   3）により昇降操作自在に、機体に連結してある作業車
   であって、 走行用の変速装置（７）を後進側に操作すると前記アク
   チュエータ（13）を上昇側に操作する第１制御手段と、 前記第１制御手段により前記対地作業装置（５）が地面
   から設定高さにまで達すると前記アクチュエータ（13）
   を停止保持する第２制御手段と、 前記第２制御手段により前記アクチュエータ（13）が停
   止保持された状態において、前記対地作業装置（５）の
   最低対地検出高さが相対的に低くなる側に変化すると、
   前記アクチュエータ（13）を上昇側に操作し、前記対地
   作業装置（５）が前記設定高さから所定量だけ上昇操作
   されると、前記アクチュエータ（13）を停止保持する第
   ３制御手段とを備えてある作業車。