JP4835827B2

JP4835827B2 - 乗用型田植機

Info

Publication number: JP4835827B2
Application number: JP2005265206A
Authority: JP
Inventors: 岡田　　卓也; 満夫根田; 哲加藤
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2025-09-13
Also published as: JP2007076454A

Description

本発明は、乗用型田植機に関するものである。

現在汎用されている乗用型田植機などの作業車両は後輪駆動方式である。この後輪駆動式の田植機は後輪の駆動反力で前輪側が持ち上げられる。通常乗用型田植機の後方に設けられた苗植付装置などの作業機が圃場面に接地状態で走行するので、前記前輪側の浮き上がりは抑えられるが、登り坂での走行時又は畦際での旋回時など前進高負荷時には作業機を上昇させた状態で走行又は旋回するので、前輪側の浮き上がりを抑えることが難しくなる。

その対策として、たとえば特開２００４−２７５０５９号公報記載の発明では、機体左右方向の横軸芯の回りに上下動自在な左右の支持ケースを備え、該支持ケースの後端部に後輪の車軸を備えておき、畦際での旋回時に機体後部に連結した作業機が所定高さ以上上昇すると、左右の支持ケースの後輪車軸側が下降駆動される構成が開示されている。この構成により後輪車軸側の下降駆動に連動して機体の後部が持ち上げられるので機体の前輪側が前下がり気味になり、車両がスムーズに旋回できるようになるというものである。
特開２００４−２７５０５９号公報

前記特許文献に開示された車両をスムーズに旋回させる構成は横軸芯と支持ケースとさらに支持ケースの後端部に設けた後輪の車軸を上下動させる構成は、前後方向に長い構造からなり、機体が比較的長くなる。
本発明の課題は、機体全体のサイズをコンパクトにしたまま、前進高負荷時にもスムーズに走行できる乗用型田植機を提供することである。

本発明の上記課題は次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、左右一対の前輪（２，２）と駆動輪となる左右一対の後輪（３，３）を走行車体（１）の下部に設け、走行車体（１）の後方に苗植付部（７）を昇降可能に装着した乗用田植機において、各後輪（３）の車軸（２３）を備えた左右一対の後輪伝動ケース（２２）を走行車体（１）と一体の車軸支持体（５５）に支持された回動支点軸（２２ａ）を介して上下動自在に支持し、車軸支持体（５５）と後輪伝動ケース（２２）の間には後輪伝動ケース（２２）を路面に押圧する側に付勢する付勢具（５７）を設けた乗用田植機である。

請求項１記載の発明によれば、登り坂での走行時又は畦際での旋回時など作業車両の前進高負荷時に後輪（３）を左右独立して進行方向に回動させて駆動反力（図３の矢印Ａに作用）により、後輪伝動ケース（２２）が回動支点軸（２２ａ）を介して下方に駆動されたとき自動的に走行車体（１）の後部側が上昇するが、このとき、後輪（３）に働く前記駆動反力（図３の矢印Ａ方向に作用）により車軸支持体（５５）に支持された回動支点軸（２２ａ）の回りに後輪伝動ケース（２２）が回動し、この力による後輪（３）が路面に押圧する圧力を付勢具（５７）でさらに付勢する。
この後輪（３）が路面に押圧する力を付勢具（５７）で付勢することで走行車体（１）の後部が持ち上げられることにより走行車体（１）の前部が浮き上がるのを抑制され、前後輪（２，３）が確実に路面をとらえることができる。

請求項１記載の発明によれば、後輪（３）が路面に押圧する駆動反力を付勢具（５７）で付勢することで走行車体（１）の後部が持ち上げられて走行車体（１）の前部が浮き上がるのを抑制するので、簡単な構成としながら前進高負荷時における作業車両の走行性が良くなる。特に湿田時の走行性能が高くなる。
また、請求項１記載の発明によれば、車輪の上下動負荷を軽減でき、車両長さが短くなり、軽量化が図れる。

この発明の作業車両の一実施例である８条植え乗用型田植機について図面に基づき詳細に説明する。
乗用田植機の側面図を図１に示し、平面図を図２に示す。車体１の前後には走行車輪としての左右一対の前輪２、２及び後輪３、３が架設されている。車体上前部に操作ボックス４及びステアリングハンドル５等を有する操縦装置がフロントステップ６上に設けられ、車体後方部には昇降可能に苗植付部７が装着されている。操作ボックス４の後側に運転席８が設けられ、運転席８の下側に田植機の各部に動力を伝達するエンジン９が搭載されている。また、フロントステップ６の後側には後輪３のフェンダーカバーを兼ねるリアステップ１８が設けられている。なお、本明細書では乗用田植機の前進側に向かって左方向、右方向をそれぞれ左側、右側という。

苗植付部７は、左右に往復動する苗載タンク１０、一株分の苗を切取って土中に植込む植付装置１１、苗植付面を整地するフロート１２等からなる。エンジン９の駆動により、エンジン出力プーリ１３、伝動ベルト１４ａ、１４ｂ、ミッション入力プーリ１５を介して入力軸１６へ伝動し、該入力軸１６によりミッションケース１７内へ動力を伝達する構成である。

ミッションケース１７から左右方向に突設する前輪アクスルケースを介して左右前輪駆動ケース１９内へ伝動し、前輪車軸２０を回転駆動して左右の前輪２、２を駆動するようになっている。また、該ミッションケース１７の後部から後方に動力を伝達する左右の後輪伝動軸２１を設け、該左右の後輪伝動軸２１の駆動により左右それぞれの後輪伝動ケース２２内に伝動し、後輪車軸２３を回転駆動して左右の後輪３、３を駆動するようになっている。

なお、苗植付部７は、油圧昇降シリンダ２４の伸縮による昇降リンク機構２５の上下回動により、上下方向に昇降するよう設けられている。また、苗植付部７は、前記ミッションケース１７からの動力により、該ケース１７から後方へ延びる植付伝動軸２６により伝動されて作動する構成となっている。

ステアリングハンドル５は、これの回動操作によりステアリング軸２７及びピットマンアームとタイロッド等を介して左右の前輪２、２を操向させ操舵するようになっている。ステアリングハンドル５の左側には主変速レバー２９を、右側にはスロットルレバー３０を設けている。また、操作ボックス４の左側部には機体の走行及び苗植付部７の駆動の停止操作を行う停止レバー３１を、右側部には苗植付部７の昇降及び駆動の入切が行える植付・昇降レバー３２（図２）を設けている。

車体前部の左側寄り位置には主クラッチペダル３３を設けている。この主クラッチペダル３３の踏み込み操作により機体の走行及び苗植付部７の駆動を停止するように構成している。また、車体前部の右側寄り位置にはブレーキ操作具（以下ブレーキペダルという）３４（図２）を設けている。このブレーキペダル３４は、該ペダル３４の踏み込み操作で図示しない連結機構を介してミッションケース１７内の４輪ブレーキ装置（図示せず）を作動させて左右の前後輪２、３を制動するように構成している。なお、主クラッチペダル３３を省略して、ブレーキペダル３４の踏み込み操作にて主クラッチが同時に切れる構成にしても良い。

本実施例においては運転席８の後方に施肥装置４０を設ける。該施肥装置４０は肥料タンク４１に貯留されている粒状の肥料を繰出部４２、…によって一定量づつ繰り出し、その肥料を施肥ホース４３、…でフロート１２の左右両側に取り付けた施肥ガイド４４、…まで導き、施肥ガイド４４、…の前側に設けた作溝体４５、…によって苗植付条の側部近傍に形成される施肥構内に落とし込むようになっている。

また、電動モータ４６の駆動により運転席８の下方に配置されたブロア４７で発生させたエアが、左右方向に長いエアチャンバ４８からチャンバーホース４９を経由して施肥ホース４３、…に吹き込まれ、施肥ホース４３、…内の肥料を風圧で強制的に搬送するようになっている。ここで、本実施例では運転席８の後方部位において、施肥タンク４１はリヤステップ１８の上方に、エアチャンバ４８はリヤステップ１８の下方に設けたことに特徴がある。リヤステップ１８上にエアチャンバ４８が無いことにより、リヤステップ１８の上面を有効に利用できるだけでなく、エアチャンバ４８がリヤステップ１８の支持フレームとしての機能も有するので構成が簡素化できる。また、苗または肥料補給時に作業者がエアチャンバ４８とエアブロア４７を繋ぐホース５０に足をひっかけるおそれがなく、また、低重心化が可能である。

また、Ｕ字形状のチャンバーホース４９を弾性体で構成することにより、運転席８側からも肥料繰出部４２のメンテナンスが可能となる。
上記構成により、田植機の機体全体の前後長が従来の田植機に比べて縮小され、コンパクトに構成でき、機体の前後重量バランスが向上して走行性能が向上し、苗の植付性能が従来の田植機に比べて向上する。

また、図２から明らかなように、運転席８の下部の中央にエンジン９を配置し、その右側にブロア４７を、左側にマフラー５１をそれぞれ配置している。そのため運転席８の後方に配列した施肥装置４０にエアーを送るためのブロア４７にはエンジン９の排熱が吸引でき、エアチャンバ４８、チャンバーホース４９及び施肥ホース４３に比較的温度の高い風を送ることができるので、施肥ホース４３内での肥料の詰まりを防止できる。またブロア４７はマフラー５１とはエンジン９を挟んで左右反対側に配置しているため、過度に高温にならず、耐熱性、防水性がマフラー５１と左右同じ側に配置した場合に比べて向上する。

また、本実施例の作業車両である乗用型田植機では、後輪３は左右が車体１にそれぞれ独立懸架されるが、図３に車体中央部から右側の後輪３の車軸２３部分を見た側面図を示す。なお左側の後輪３の車軸２３部分の構成は図３のミラー対称構造であることは言うまでもない。

図３に示すように右後輪３の車輪支持体５５を車体１に支持されるフレーム５６の両端に固着して設け、該車輪支持体５５に支持された後輪伝動ケース２２の回動支点軸２２ａを中心として後輪伝動ケース２２は回動可能になっている。後輪伝動ケース２２の回動により後輪３の車軸２３は後輪伝動ケース２２と一体で上下動する。

本実施例の特徴は前記回動支点軸２２ａに対して車軸２３とは反対側の車輪支持体５５と後輪伝動ケース２２の間に後輪伝動ケース２２の回動を付勢するための引っ張りスプリング５７を設けている。従って前進高負荷時に後輪３を左右独立して進行方向に回動させる際に生じる駆動反力（矢印Ａ）により、後輪伝動ケース２２が回動支点軸２２ａを中心に下方に駆動されて自動的に走行車体１の後部側が上昇する。

例えば、登り坂での走行時又は畦際での旋回時など前進高負荷時に後輪３に働く駆動反力（図３の矢印Ａ方向に作用）により後輪伝動ケース２２が回動支点軸２２ａの回りに回動し、この力が後輪３を路面に押圧する圧力は車輪支持体５５に設けたスプリング５７でさらに付勢される。

この後輪３を路面に押圧する力をスプリング５７で付勢することで車体１の後部が持ち上げられることにより走行車体１の前部が浮き上がるのを抑制して、前後輪２，３が確実に路面をとらえることができる。こうして前進高負荷時における田植機の走行性が良くなり、特に湿田時の泥押し防止効果が高い。
また、上記構成は車体重量が大きくても前記駆動反力をスプリング５７が補うので後輪３を十分下動させることができる。

さらに、前記特許文献１記載の装置のように車輪支持体５５に設けられた後輪伝動ケース２２の回動支点軸２２ａと後輪３の車軸２３とのスパンが長い場合には、走行車体１のサイズが大きくなるだけでなく、後輪伝動ケース２２を上下動させるために大きなトルクが必要となり、そのための駆動装置が大型になってしまうことがあるが、本実施例では前記特許文献１記載の構成に比較して車両長さが短くなり、軽量化が図れる。

また、後輪３が矢印Ａ方向へ移動する移動量を規制するために長穴５５ａを車輪支持体５５に設けており、該長穴５５ａには後輪伝動ケース２２の側面に設けたピン２２ｂが摺動自在に嵌め込まれている。従って後輪３の回動範囲はピン２２ｂが長穴５５ａを摺動するだけに規制され、車両の極端な姿勢の変化が防止されて揺動安全性が保たれる。

さらに、車輪支持体５５と後輪伝動ケース２２間の回動をさせないために、車輪支持体５５の長穴５５ａの上方にはストッパ挿入孔５５ｂを設けており、該挿入孔５５ｂにストッパピンを差し込むことで後輪伝動ケース２２が車輪支持体５５、すなわち車体１に固定される。挿入孔５５ｂにストッパピンを差し込むことで、例えば、トラックの荷台上に田植機を載せて輸送する場合等で、田植機の車体１のはね上がりを防止することができる。

また、前方への直進時に高い負荷が田植機にかかる場合において、後輪３の前記駆動反力により車体１が後上がりになるときに、自動的に前輪２がデフロックするデフロック機構５９が作動するように、後輪３の駆動反力を前輪デフロック機構５９に伝達するケーブル６０を後輪伝動ケース２２と前輪デフロック機構５９の間に接続しても良い。この構成により圃場が凹凸路面であっても直進性が良くなる。
なお、後輪の上下動は後輪伝動ケース２２に設けたポテンショメータ又はリミットスイッチ６２で検出する。

また、作業車両（田植機）の後進時にも後輪３には矢印Ａとは反対方向に駆動反力が発生するが、この場合にも、該駆動反力が前輪デフロック機構５９に伝動するようにケーブル６０を後輪伝動ケース２２と前輪デフロック機構５９の間に接続しても良い。

さらに、前記図３に示すケーブル６０で前輪２をデフロックさせる構成でなく、電動モータ（図示せず）で前輪２をデフロックさせる構成を備え、かつ、図３に示す直進高負荷時に自動的に後輪３の前記後輪の上下動機構とハンドル５の切れ角センサを備えている作業車両（田植機）では、ハンドル５の切れ角センサにより作業車両が直進していることを検出し、更に片方又は両方の後輪３が下動した場合には、凹凸路面上又は湿田を走行していると判断して自動的に前輪２をデフロックさせて直進性向上させる構成にしても良い。図４にはその制御ブロック図を示す。

また、上記構成で苗植付部７を苗植付作業をしないで整地するために圃場上に接地させたとき、又は苗植付部７を苗植付作業のために圃場上に下げたときに、片方又は両方の後輪３が下動した場合には、凹凸路面上又は湿田を走行していると判断して自動的に前輪２をデフロックさせて直進性を向上させる構成にしても良い。

さらに、直進高負荷時に自動的に後輪３が下動する構成において、前記下動を検出すると後輪伝動ケース２２に取り付けたケーブル６０（図３）によりフロートスプリング（図示せず）を引張り、苗植付装置１１の油圧昇降用シリンダ２４による昇降制御の油圧感度を硬い側（＝鈍感側）に自動補正させる構成とした。
こうして上記後輪３の上下動機構による姿勢変化により、フロート１２の迎角が変わり、油圧感度が変化するのを防ぐことができる。

また、上記自動的に後輪３が下動する構成と苗植付装置１１の油圧昇降シリンダ２４の電子油圧制御機構を持つ構成において、車体１の後上がりを後輪伝動ケース２２に設けたリミットスイッチ６２又は図示しないポテンショメータ又はプッシュスイッチで検出して、該検出した前記後上がり量に応じて苗植付装置１１の油圧昇降用シリンダ２４の油圧感度を硬い側（＝鈍感側）に自動補正させるようにしてもよい。これも前記後上がりによる姿勢変化でフロート１２の迎角が変わり、油圧昇降用シリンダ２４による昇降制御の油圧感度が変化するのを防ぐためである。

上記車体の後上がり機構は後輪３を下方に下げることにより機体の重心を前方に移動させる構成であるが、この後上がり機構の作動をキャンセルさせる機能を備えていた作業車両はあるものの、圃場への出入りやトラックへの積みおろしなどで車体が前傾した時に、このキャンセルを忘れた場合、車体がさらに前傾するおそれがある。そこで上記車体の後上がり機構において、車体１に車体１の前後方向の傾きを検出する前後傾斜センサを設け、このセンサにより車体１が前傾（前下がり）の状態（後輪の上下動機構作動時における設定された車体の前下がり角度以上の前傾状態）と検出した場合、車体の後上がり機構が作動しないようにする構成とすると、車体の安全性が良くなる。
また、前記車体１の前傾状態を検出すると、警告音を発するような構成にすると、更に安全性が増す。

本発明の他の実施例の後輪上下動制御機構の説明をする。
図５に概念図で示すように、前輪２を前輪トランスミッション６３と上下スライドケース６４による独立懸架方式とし、油圧シリンダ６５で後輪伝動ケース２２を回動支点軸２２ａを中心に上下させる方式の作業車両（田植機）において、後輪上下動制御機構は、前輪サスペンションのストローク量（上下スライドケース６４の上下移動量）を感知するストロークセンサー６７及び後輪３に設けた車速センサー（図示せず）により、前輪分担荷重を感知し、後輪３を油圧シリンダ６５によりスイングさせる事により、車体１の前後バランスと車体ピッチング姿勢を改善させるようにした構成である。すなわち、前輪２の上下動に追従させて、後輪３の上下動も行うことで車体バランス性が高くなる。

また、前輪分担荷重をストロークセンサ６７で検出して、後輪３を左右独立してスイングさせることにより、旋回時の左右前後輪２，３のバランスを改善させることができる。例えば、右前輪２が上昇したとき、右後輪３を下降させることが電気的な制御で簡単に行える。また、詳細な説明は省くが苗植付部７を左右にローリング制御する構成を備えた田植機では、前記ローリング制御により車体１が左か右に傾いたままがしばらく続くと、片側の後輪３を下降させて行う車体の後上がりにより、車体全体を水平に制御する構成とすることができる。

なお、前記車速センサーで検知した車速に応じて、後輪上下動制御を調整する。すなわち、田植機は高速時には、一般に前輪が浮き上がる特有の性質があるので、この後輪上下動制御機構では制御しない。
本発明の図３、図５に示す実施例によれば、旋回中（植付部リフト時）に限らず、湿田での前輪側の浮き上がり防止効果がある。

図６には苗植付部７のローリングロック機構を示す。図６（ａ）はその側面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の矢印Ａ方向から見た図である。
苗植付部７の左右中央部の設けられたローリング軸７０にはローリング軸７０に直交する方向に伸びた折曲状プレート７１が固定されている。折曲状プレート７１は苗植付部７の植付伝動ケース７３に設けられた一対の断面コ字状プレート７３ａ，７３ａに支持されている。また折曲状プレート７１には左右一対のロッド貫通用の穴７１ａがあり、この穴７１ａにロッド７２を通し、折曲状プレート７１の下方側のロッド端部にはロッド７２を折曲状プレート７１に常に押圧する圧縮スプリング７４が固定され、該ロッド７２の他端の折れ曲がり係止部７２ａは一対の昇降リンク機構２５のロアリンク２５ａの後端に固着した扇プレート７５の円弧状の長穴７５ａに係止されている。

上記構成からなるローリングロック機構は、苗植付部７を上昇させた時に、長穴７５ａの穴端でロッド７２を引き、圧縮スプリング７４を圧縮して苗植付部７をローリングロックする。そして上記構成からなるローリングロック機構は、苗植付部７の昇降があってもロッド７２が比較的短いので、ロッド７２が下がることによるロッド７２下方の部材（図示せず）へ干渉するおそれがない。

本発明の作業車両は、乗用型田植機などのコンパクトな田植機として利用可能性がある。

本発明の一実施例の乗用田植機の全体側面図である。図１の乗用田植機の全体平面図である。本発明の実施例の乗用田植機の後輪上下動機構の側面図である。図１の乗用田植機の一部制御ブロック図である。本発明の他の実施例の乗用田植機の後輪上下動制御機構の説明図である。本発明の実施例の乗用田植機の苗植付部７のローリングロック機構図（図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の矢印Ａ方向から見た図）である。

符号の説明

１車体２前輪
３後輪４操作ボックス
５ステアリングハンドル６フロントステップ
７苗植付部８運転席
９エンジン１０苗載タンク
１１苗植付装置１２フロート
１３エンジン出力プーリ１４ａ、１４ｂ伝動ベルト
１５ミッション入力プーリ１６入力軸
１７ミッションケース１８リアステップ
１９左右前輪駆動ケース２０前輪車軸
２１後輪伝動軸２２後輪伝動ケース
２２ａ回動支点軸２２ｂピン
２３後輪車軸２４油圧昇降シリンダ
２５昇降リンク機構２５ａロアリンク
２６植付伝動軸２７ステアリング軸
２９主変速レバー３０スロットルレバー
３１停止レバー３２植付・昇降レバー
３３主クラッチペダル３４ブレーキペダル
４０施肥装置４１肥料タンク
４２肥料繰出部４３施肥ホース
４４施肥ガイド４５作溝体
４６電動モータ４７ブロア
４８エアチャンバ４９チャンバーホース
５０ホース５１マフラー
５５車輪支持体５５ａ長穴
５５ｂ挿入孔５６フレーム
５７引っ張りスプリング５９前輪デフロック機構
６０ケーブル６２ポテンショメータ又はリミットスイッチ
６３前輪トランスミッション６４上下スライドケース
６５油圧シリンダ６７ストロークセンサー
７０ローリング軸７１折曲状プレート
７１ａロッド貫通用穴７２ロッド
７２ａ係止部７３植付伝動ケース
７３ａコ字状プレート７４圧縮スプリング
７５扇プレート７５ａ円弧状長穴

Claims

左右一対の前輪（２，２）と駆動輪となる左右一対の後輪（３，３）を走行車体（１）の下部に設け、走行車体（１）の後方に苗植付部（７）を昇降可能に装着した乗用田植機において、
各後輪（３）の車軸（２３）を備えた左右一対の後輪伝動ケース（２２）を走行車体（１）と一体の車軸支持体（５５）に支持された回動支点軸（２２ａ）を介して上下動自在に支持し、車軸支持体（５５）と後輪伝動ケース（２２）の間には後輪伝動ケース（２２）を路面に押圧する側に付勢する付勢具（５７）を設けたことを特徴とする乗用田植機。