JP3332446B2 - 対地作業機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対地作業機における対
地作業装置の昇降駆動の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】対地作業機においては、走行機体に備え
られた対地作業装置を昇降駆動する駆動機構、及び駆動
機構を任意に作動させるもので人為的に操作される昇降
レバーを備えたものが多くある。これにより、昇降レバ
ーを中立位置から上昇位置に操作すると、駆動機構によ
り対地作業装置が上昇駆動され始め、対地作業装置が所
望の高さに達した際、昇降レバーを上昇位置から中立位
置に操作すれば、駆動機構が停止して対地作業装置が所
望の高さで停止する。

【０００３】次に昇降レバーを中立位置から下降位置に
操作すると、駆動機構により対地作業装置が下降駆動さ
れ、昇降レバーを下降位置から中立位置に操作すると、
駆動機構が停止して対地作業装置が停止する。例えば、
対地作業機の一例である乗用型田植機においては、下降
駆動された苗植付装置が田面に達すると、昇降制御の機
能（苗の植付深さ（苗植付装置の対田面高さ）が一定に
維持されるように、駆動機構が制御される機能）によ
り、苗植付装置が田面から設定高さの位置で自動的に停
止する。このように昇降レバーを上昇位置、中立位置及
び下降位置に操作することにより、対地作業装置を任意
の高さに上昇及び下降させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】対地作業機の一例であ
る乗用型田植機では、例えば水田での植付作業時に一回
の植付行程が終了して走行機体が畦際に達すると、操縦
者は昇降レバーを下降位置及び中立位置を経由して上昇
位置に操作して苗植付装置を上昇駆動し、昇降レバーを
上昇位置から中立位置に操作して苗植付装置を所望の高
さで停止させる。又、上昇駆動された苗植付装置が上限
位置に達すると、昇降レバーが自動的に上昇位置から中
立位置に戻されて、上限位置で苗植付装置が停止する。
このように苗植付装置を所望の高さで停止させた状態
で、ステアリングハンドルを操作して、走行機体を畦際
で旋回させる。畦際での旋回が終了すると、操縦者は昇
降レバーを中立位置から下降位置に操作し苗植付装置を
田面まで下降駆動して、次の植付行程に入る。

【０００５】前述のように走行機体が畦際に達した場
合、昇降レバーを下降位置及び中立位置から上昇位置、
上昇位置から中立位置に素早く操作して、対地作業装置
を所望の高さまで上昇駆動しなければ、ステアリングハ
ンドルを操作しての畦際での旋回が間に合わなくなるの
で、特に未熟練者にとって対地作業装置の上昇駆動の操
作や他の操作が難しいものになることがある。本発明は
対地作業機において、対地作業装置の上昇駆動の操作や
他の操作が、楽に行えるように構成することを目的とし
ており、対地作業装置が上昇駆動される際の高さを、適
切に設定することができるように構成することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は対地作業
機において、次のように構成することにある。走行機体
に備えられた対地作業装置を昇降駆動する駆動機構と、
駆動機構により対地作業装置を予め設定された所定高さ
に上昇駆動する上昇作動、並びに、駆動機構により対地
作業装置を下降駆動する下降作動を行わせるもので、人
為的に操作される強制昇降操作具とを備えると共に、強
制昇降操作具の継続操作に基づいて対地作業装置の他の
制御機構に対する人為調節具の出力値により、所定高さ
を上下に変更する変更手段を備えてある。

【０００７】

【作用】［Ｉ］請求項１の特徴によると、人為的に操作
される強制昇降操作具を備えており、対地作業機におい
て例えば畦際に達した際、操縦者が強制昇降操作具を操
作すると、駆動機構により対地作業装置が予め設定され
た所定高さに上昇駆動される。この後、畦際での旋回が
終了した際に、操縦者が強制昇降操作具を操作すると、
駆動機構により対地作業装置が下降駆動される。

【０００８】これにより従来の技術に記載のように、昇
降レバーを下降位置及び中立位置から上昇位置に操作し
て中立位置に操作したり、昇降レバーを中立位置から下
降位置に操作すると言うようなことを行わなくても、請
求項１の特徴によると、強制昇降操作具を操作するだけ
で、対地作業装置の予め設定された所定高さへの上昇作
動及び下降作動が行われるので、その分だけ操縦者への
負担が軽くなり、操縦者はステアリングハンドルの操作
等の他の操作に集中することができるようになる。

【０００９】［ＩＩ］前項［Ｉ］に記載のように、強制
昇降操作具を操作して対地作業装置を予め設定された所
定高さに上昇駆動する場合、請求項１の特徴によると、
変更手段によって事前に所定高さを上下に変更すること
ができる。

【００１０】これにより、対地作業機において例えば畦
際に達した際に、対地作業装置をあまり高く上昇駆動す
る必要のない場合（例えば畦が低くて、対地作業装置を
あまり高く上昇駆動しなくても、畦際での旋回時に対地
作業装置が畦に接触するおそれの少ないような圃場での
作業）、請求項１の特徴によると、前述のように所定高
さを低いものに設定しておけば、強制昇降操作具を操作
した際に対地作業装置が低い所定高さに上昇駆動される
ので、この後に対地作業装置を下降駆動する際に、対地
作業装置の下降駆動を短い時間で行うことができるよう
になる。

【００１１】逆に、対地作業装置を充分に高く上昇駆動
する必要のある場合（例えば畦が高くて、対地作業装置
を充分に高く上昇駆動しなければ、畦際での旋回時に対
地作業装置が畦に接触するおそれがある圃場での作
業）、請求項１の特徴によると、前述のように所定高さ
を高いものに設定しておけば、強制昇降操作具を操作し
た際に対地作業装置が高い所定高さに上昇駆動されるの
で、対地作業装置を畦に接触させることなく畦際での旋
回が行える。

【００１２】［ＩＩＩ］ 請求項１の特徴によると、前項
［ＩＩ］に記載の変更手段を、強制昇降操作具の継続操
作に基づいて対地作業装置の他の制御機構に対する人為
調節具の出力値により所定高さを上下に変更するように
構成している。 請求項１の特徴によると、通常の状態で
は、強制昇降操作具を対地作業装置の予め設定された所
定高さへの上昇作動及び下降作動に使用し、人為調節具
を対地作業装置の他の制御機構に使用する。次に所定高
さを上下に変更する場合には、強制昇降操作具を継続操
作してやれば、対地作業装置の他の制御機構に対する人
為調節具の出力値により所定高さが上下に変更される。

【００１３】これにより、請求項１の特徴によると、人
為調節具を対地作業装置の他の制御機構に使用するもの
と、所定高さを上下に変更するものとに兼用することが
できる。さらに、強制昇降操作具を対地作業装置の予め
設定された所定高さへの上昇 作動及び下降作動に使用す
るものと、通常の状態から所定高さを上下に変更する状
態への切り換えに使用するものとに兼用することができ
る。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の特徴によると、対地作業機に
おいて強制昇降操作具を操作するだけで、駆動機構によ
る対地作業装置の予め設定された所定高さへの上昇作動
及び下降作動が行われるように構成することによって、
操縦者への負担が軽くなり、操縦者がステアリングハン
ドルの操作等の他の操作に集中することができるように
なるので、対地作業機の操作性を良いものにすることが
できた。

【００１５】請求項１の特徴によると、強制昇降操作具
の操作により対地作業装置を所定高さに上昇駆動する
際、事前に所定高さを上下に変更することができるの
で、対地作業装置をあまり高く上昇駆動する必要のない
場合や作業地、対地作業装置を充分に高く上昇駆動する
必要のある場合や作業地に対応できるようになって、対
地作業機の作業性を向上させることができた。

【００１６】請求項１の特徴によると、人為調節具を対
地作業装置の他の制御機構に使用するものと、所定高さ
を上下に変更するものとに兼用することができる点、及
び、強制昇降操作具を対地作業装置の予め設定された所
定高さへの上昇作動及び下降作動に使用するものと、通
常の状態から所定高さを上下に変更する状態への切り換
えに使用するものとに兼用することができる点により、
構造の簡素化の面で有利なものとなった。

【００１７】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図４
に対地作業機の一例である乗用型田植機を示している。
乗用型田植機は、乗用型の走行機体１に後部にリンク機
構２を介して、苗植付装置３をリフトシリンダ４により
昇降駆動自在、及び前後軸芯周りにローリング自在に連
結して、操向機体１を走行させながら田面に苗の植え付
けを行うように構成されている。走行機体１の前部にエ
ンジン５が搭載されており、エンジン５の動力がベルト
式無段変速装置６及びミッションケース７を介して前車
輪８及び後車輪９に伝達されるように構成され、電動モ
ータ１０により入り切り操作される植付クラッチ１１を
介して、車速と同期した動力が苗植付装置３に伝達され
るように伝動系が構成されている。

【００１８】ベルト式無段変速装置６は図１に示すよう
に、エンジン５の出力軸５ａに取り付けられた駆動プー
リ１２と、ミッションケース７の入力軸７ａに取り付け
られた従動プーリ１３とに亘って伝動ベルト１４が巻回
され、駆動及び従動プーリ１２，１３がプーリ間隔を変
更自在な割りプーリ式に構成されており、電動シリンダ
１５により一体的に操作される乗り上がり式のカム機構
１６によって、駆動及び従動プーリ１２，１３のプーリ
間隔を背反的に変更し、駆動及び従動プーリ１２，１３
での伝動ベルト１４の巻回半径を変更して、無段階に変
速できるように構成されている。

【００１９】図１に示すように、ベルト式無段変速装置
６における電動シリンダ１５は、変速速度が機体操縦部
に配置された速度設定器１７の設定速度に合致するよう
に、マイクロコンピュータを備えた制御装置１８により
操作されており、制御装置１８はポテンショメータで構
成された速度設定器１７の出力値（設定速度）と、電動
シリンダ１５の実作動ストロークを検出するストローク
センサ１９の検出値とが合致するように、電動シリンダ
１５をフィードバック制御する。従って、操縦者が速度
設定器１７を操作することにより、設定速度を任意に設
定することができる。

【００２０】図１に示すように、作業走行負荷に起因し
てエンジン回転数が設定値まで下がると、エンジン５に
対して過大負荷であると判断して、速度設定器１７の設
定速度にかかわらず、電動シリンダ１５を操作してベル
ト式無段変速装置６を減速操作する車速制御手段Ａが備
えられている。エンジン５の出力軸５ａにエンジン回転
数を検出するエンジン回転数検出センサ２０が設けら
れ、エンジン回転数検出センサ２０の検出値が制御装置
１８に入力されており、エンジン回転数が予め設定され
た第１基準値以下になると、電動シリンダ１５によりベ
ルト式無段変速装置６が最低速度位置まで減速操作さ
れ、エンジン回転数が第１基準値よりも大きな第２基準
値まで回復すると、速度設定器１７の設定速度まで電動
シリンダ１５によりベルト式無段変速装置６が増速操作
される。このような車速制御は、車速制御入切スイッチ
２１の人為的な切換操作により、制御状態と非制御状態
とに切換操作されるように構成されており、制御状態に
なると操縦パネルに設けられた警報ランプ２２が点灯す
るように構成されている。

【００２１】前述の車速制御における第１及び２基準値
の初期特性が、操縦者の熟練度に応じて変更できるよう
に構成されており、初期設定手段Ｂが制御装置１８に制
御プログラムで備えられて、以下のように実行される。
図２及び図１に示すように、エンジン５の起動用スイッ
チに兼用されたキースイッチ２３の入り操作後、所定時
間（例えば５秒間）内に、車速制御入切スイッチ２１の
入り切り操作が３回以上行われると、調節モードに切り
換わる（ステップ＃１〜＃４）。調節モードに切り換わ
って所定時間（例えば１０秒）が経過すると、速度設定
器１７の出力値が読み込まれて、速度設定器１７の出力
値が低速位置、中速位置及び高速位置のいずれであるか
が判断される（ステップ＃５〜＃７）。

【００２２】これにより、速度設定器１７の出力値が高
速位置にあれば、第１基準値が標準値よりも低いものに
設定されて、ベルト式無段変速装置６の最低速度位置へ
の減速操作をできるだけ行わないで、作業能率を優先さ
せる高速モードが設定され、警報ランプ２２が点滅する
（ステップ＃８，＃９）。速度設定器１７の出力値が低
速位置にあれば、第１基準値が標準値よりも高いものに
設定されて、ベルト式無段変速装置６の最低速度位置へ
の減速操作が早めに行われるようになり、エンジン５が
停止するのを防止する低速モードが設定され、警報ラン
プ２２が消灯する（ステップ＃１０，＃１１）。速度設
定器１７の出力値が中速位置にあれば、第１基準値が初
期値のまま維持され、警報ランプ２２が点灯する（ステ
ップ＃１２，＃１３）。そして、所定時間が経過する
と、調節モードが終了する（ステップ＃１４）。

【００２３】図４に示すように苗植付装置３は、左右横
方向に一定ストロークで往復横移動する苗のせ台２４、
苗のせ台２４の下端部から一株ずつ苗を取り出して田面
に植え付ける植付機構２５、田面に接地追従しながら整
地を行う複数の接地フロート２６等を備えて構成されて
いる。苗植付装置３の昇降駆動は、機体操縦部に配置さ
れた前後揺動操作式の人為昇降レバー２７の操作に基づ
いて、手動操作できるように構成されている。

【００２４】図１及び図５に示すように、人為昇降レバ
ー２７の操作位置をポテンショメータ型のレバーセンサ
２８により検出し、レバーセンサ２８の検出値を制御装
置１８が設定レベル毎にゾーン判別して、人為昇降レバ
ー２７の操作位置に対応した作動状態になるように、リ
フトシリンダ４に対する電磁式の油圧制御弁Ｖが操作さ
れる。これにより、人為昇降レバー２７を上昇位置に操
作すると、苗植付装置３が強制的に最大上昇位置まで上
昇駆動される。苗植付装置３が最大上昇位置まで上昇し
たことの検出は、後輪フェンダー２９に取り付けられた
上限スイッチＳＷ２に、リンク機構２が接当することで
行われるように構成されている。人為昇降レバー２７を
中立位置に操作すると、苗植付装置３が現在レベルに保
持され、人為昇降レバー２７を下降位置に操作すると、
苗植付装置３が田面に接地するまで下降駆動される。人
為昇降レバー２７を植付位置に操作すると、苗植付装置
３が田面に接地するまで下降駆動され、電動モータ１０
により植付クラッチ１１が入り操作される植付作業状態
となる。

【００２５】図１に示すように、ステアリングハンドル
３０の下側に、揺動レバー式で復帰付勢状態の昇降操作
スイッチＳＷ１が備えられており、昇降操作スイッチＳ
Ｗ１の操作に基づいて、苗植付装置３を最大上昇レベル
まで強制的に上昇駆動する上昇作動、並びに苗植付装置
３を田面に接地するまで下降駆動する下降作動が行われ
るように構成されている。昇降操作スイッチＳＷ１は復
帰付勢状態で設けられており、復帰付勢力に抗して揺動
操作するように構成されている。

【００２６】図１及び図５に示すように、人為昇降レバ
ー２７が各操作位置とは異なる別の自動位置に操作可能
に構成されており、人為昇降レバー２７が自動位置に操
作されている場合にのみ、昇降操作スイッチＳＷ１によ
る上昇作動及び下降作動が許容されるように構成されて
いる。図５に示すように、一連に連なる人為昇降レバー
２７の各操作位置に対する操作経路のうち、中立位置か
ら横外方に延出された操作経路を介して自動位置に操作
可能に構成され、人為昇降レバー２７の自動位置への操
作も同様にして、レバーセンサ２８の検出値のゾーン判
別によって、制御装置１８により判断されるように構成
されている。

【００２７】図１に示すように、苗植付装置３の対田面
高さが常に一定に維持されるようにリフトシリンダ４を
駆動制御する昇降制御手段Ｃが備えられている。後部の
横軸芯Ｘ周りに上下揺動自在に支持された接地フロート
２６のうち、左右中央に位置する接地フロート２６の前
部側の上方に、対田面高さの変動に起因する上下揺動量
を検出するポテンショメータ型のフロートセンサ３１が
備えられ、フロートセンサ３１の検出値がポテンショメ
ータ型の感度調節器３２の設定値と合致するように、制
御装置１８によりリフトシリンダ４の油圧制御弁Ｖが操
作される。この昇降制御は、人為昇降レバー２７が植付
位置、下降位置又は自動位置に操作されている場合にの
み作動する。人為昇降レバー２７が自動位置に操作され
ている場合にのみ、昇降操作スイッチＳＷ１による上昇
作動及び下降作動が許容されるように構成されている。

【００２８】図１に示すように、昇降操作スイッチＳＷ
１の操作により苗植付装置３が上昇駆動される最大上昇
レベルを、感度調節器３２の出力値に基づいて変更する
上限位置変更手段Ｄが備えられており、上限位置変更手
段Ｄは制御装置１８に制御プログラム形式で備えられ、
制御装置１８によって次のような制御が実行される。図
３に最大上昇レベルの設定のフローチャートが示されて
いる。昇降操作スイッチＳＷ１が、通常の操作では考え
られないような長い所定時間（例えば１０秒間）に亘り
継続して操作され続けると、上昇レベル修正モードが設
定される（ステップ＃１〜＃３）。

【００２９】上昇レベル修正モードが設定されると、昇
降操作スイッチＳＷ１の操作が終了した時点での感度調
節器３２の出力値が読み込まれ、感度調節器３２の出力
値の設定レベルに基づいて、予め設定された特性により
最大上昇レベルが決定されて記憶される（ステップ＃４
〜＃６）。その後に所定時間が経過すると、上昇レベル
修正モードが終了する（ステップ＃７）。設定できる最
大上昇レベルは、例えば苗植付装置３が僅かに田面から
浮上するレベルから、上限スイッチＳＷ２が作動する機
械的な最大上昇位置の近くまでの各段階に変更可能であ
る。

【００３０】［別実施例］前述のように、昇降操作スイ
ッチＳＷ１の所定時間以上の継続した操作によって、上
昇レベル修正モードが設定される構成に代えて、昇降操
作スイッチＳＷ１が継続して操作されている状態で、感
度調節器３２を操作すると、上昇レベル修正モードが設
定されるように構成してもよい。又、他の制御機構とし
てはローリング制御機構等であってもよく、人為調節器
はローリング角度調節器等、その他の人為調節器であっ
てもよい。

【００３１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御系のブロック図

【図２】車速制御における初期特性の設定のフローチャ
ートを示す図

【図３】最大上昇レベルの設定のフローチャートを示す
図

【図４】乗用型田植機の全体側面図

【図５】人為昇降レバーの操作経路を示す図

【符号の説明】

１ 走行機体 ３ 対地作業装置 ４ 駆動機構 ３２ 人為調節具 Ｄ 変更手段 ＳＷ１ 強制昇降操作具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01C 11/02 313 - 332 A01B 63/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体（１）に備えられた対地作業装
   置（３）を昇降駆動する駆動機構（４）と、 前記駆動機構（４）により前記対地作業装置（３）を予
   め設定された所定高さに上昇駆動する上昇作動、並び
   に、前記駆動機構（４）により前記対地作業装置（３）
   を下降駆動する下降作動を行わせるもので、人為的に操
   作される強制昇降操作具（ＳＷ１）とを備えると共に、前記強制昇降操作具（ＳＷ１）の継続操作に基づいて、
   前記対地作業装置（３）の他の制御機構（Ｃ）に対する
   人為調節具（３２）の出力値により、前記所定高さを上
   下に変更する変更手段（Ｄ）を備えてある 対地作業機。