JP4847830B2 - 水田用作業機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンを搭載した自走式の走行機体に、播種または苗植付けを行う植播系作業装置や、除草機などの作業装置を着脱自在に構成してある水田用作業機に関し、詳しくは、走行機体から作業装置を取り外して走行する場合や、基準となる作業装置とは異なる種類の作業装置を装備して走行する場合の技術に関する。

この種の水田用作業機では、例えば、苗植付装置なその重量の大きい作業装置を走行機体の後部に昇降リンク機構を介して連結するように構成された作業機においては、走行機体の前部側重量物を配置するとともにバランスウェイトを装備し、走行機体を前バランス状態に構成することによって、作業装置を連結した状態での機体の安定性の向上を図るようにしている。
そのため、従来では、比較的重量の小さい防除装置を装備した場合には、そのことを検出して機体の最高走行速度を規制するようにして機体の安定化を図っていた（たとえば特許文献１参照）。

特開平１１−８９３１２号公報（段落「００２０」、図４，９）

上記従来の水田用作業機では、走行機体に連結される作業装置の種類に応じて最高速度を規制するものであるから、高速走行での前バランスによる機体安定の崩れが抑制される点で有効である。しかしながら、この構造では、前述の制限速度に達しない状態での走行ではあっても、作業装置が連結されていないことや、軽い作業装置が連結されていることを意識しないで運転した場合、急ブレーキや坂道走行などを考慮した運転が行われない可能性がある。

本発明の目的は、多目的化を図った作業機において、転倒などの不都合を招くことなく機体を安定的に走行させるための操縦操作が行われやすくすることにある。

上記目的を達成するために講じた本発明による水田用作業機では、下記の技術手段を講じたものである。
〔解決手段１〕
走行機体の後部に作業装置を着脱自在に連結するように構成した水田用作業機において、走行機体に対する作業装置の着脱を検出する手段と、車速の検出または算出手段とを備え、作業装置を外しての走行時には、所定走行速度以上で、作業装置が取り付けられていない状態での走行であることを警告する報知手段を備え、変速装置の操作とアクセル操作を連動させ、変速操作位置の検出に基づいて車速を検出するように構成してある。

〔解決手段１にかかる発明の作用及び効果〕
上記のように、走行機体に対する作業装置の着脱と車速とを検知して、所定走行速度以上で、作業装置が取り付けられていない状態での走行であることを警告する報知手段を備えたものであるから、その報知により運転者に作業装置が取り付いていない状態での機体走行であることの注意を喚起し、特に慎重な運転が必要な作業装置の取り付けられていない状態の走行を可能にしている。
又、解決手段１にかかる発明では、変速操作がエンジン回転速度の変化や走行速度変化に直結した情報として検出されるので、車速検出手段が簡単になる利点がある。
しかも、エンジン回転数の変化を検出する状態となることで、例えば、作業装置を連結していない走行機体が、何らかの抵抗で停止したままでアイドリング回転数以上の所定速度であるように操作されたことが検出されると、急ブレーキにつながる急発進を避けるために、実際には走り出さなくても警報を出すように設定することも可能になる。
したがって、安定的な機体走行を行うための構成を、より一層簡単な構造によって得られる利点がある。

〔解決手段２〕
走行機体の後部に作業装置を着脱自在に連結するように構成した水田用作業機において、走行機体に対する所定の作業装置の着脱を検出する手段と、車速の検出または算出手段とを備え、所定の作業装置が取り付けられた状態での走行時には、所定走行速度以上で、所定の作業装置が取り付けられた状態での走行であることを警告する報知手段を備え、変速装置の操作とアクセル操作を連動させ、変速操作位置の検出に基づいて車速を検出するように構成してある。

〔解決手段２にかかる発明の作用及び効果〕
解決手段２にかかる発明では、走行機体に対して連結された作業装置が所定の作業装置であり、その所定の作業装置が取り付けられた状態での走行速度が所定走行速度以上であることを警告する報知手段を備えたものであるから、その報知により、運転者に所定の作業装置が取り付けられた状態での所定速度以上の機体走行であることの注意を喚起し、単に走行速度だけではなく、坂道での走行や急ブレーキ操作などに対しての注意を促すことができる。
又、解決手段２にかかる発明では、変速操作がエンジン回転速度の変化や走行速度変化に直結した情報として検出されるので、車速検出手段が簡単になる利点がある。
しかも、エンジン回転数の変化を検出する状態となることで、例えば、作業装置を連結していない走行機体が、何らかの抵抗で停止したままでアイドリング回転数以上の所定速度であるように操作されたことが検出されると、急ブレーキにつながる急発進を避けるために、実際には走り出さなくても警報を出すように設定することも可能になる。
したがって、安定的な機体走行を行うための構成を、より一層簡単な構造によって得られる利点がある。

以下、本発明の実施形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
〔水田用作業機の全体構成〕

図１には本発明の水田用作業機の一例である乗用型田植機の全体側面が示されており、この田植機は、乗用型に形成された走行機体１の後部に、油圧式のリフトシリンダ２の作動で昇降揺動するリンク機構３を介して苗植付装置２０（本発明の作業装置に相当）を駆動昇降可能に連結して、走行機体１側から延出された動力取り出し軸４で駆動されるように構成してある。

図１，２に示すように、走行機体１は、その前部に搭載されたエンジン５からの動力を、静油圧式無段変速装置６やギヤ式変速装置７などを介して、左右の前輪８及び後輪９に走行用として伝達する４輪駆動型に構成され、その中央部には、左右の前輪８を操舵するステアリングホイール１０や運転座席１１などを備えた搭乗運転部１２が形成され、前記エンジン５が設けられたカバー部分の左右両側箇所の機体側部に予備苗のせ台１４を装着している。

前記静油圧式無段変速装置６は、搭乗運転部１２に備えられたレバー型の変速操作具１３の揺動操作に基づいて、変速中立位置を境にして、前進方向と後進方向との両方向で高低変速可能に構成してあり、中立位置から離れるほど高速になるように、かつエンジン回転数も同調して増大するように、その連携関係を設定して制御されるように構成してある。
この走行機体１の前記ステアリングホイール１０などを設けた操縦パネル部には、後述する制御装置６０からの指令に基づいて、各種作業装置の装着状況と、走行速度とにも基づいて出力される信号を、音、光、または画像、あるいはそれらの組み合わせで表示するための警報装置１５が報知手段として装備されている。

図１に示すように、苗植付装置２０は、ギヤ式変速装置７からの作業用動力が伝達される動力分配機構２２、その動力分配機構２２などを支持する左右向きの主フレーム２３、その主フレーム２３から後方に向けて延出する３つの植付伝動ケース２４、それらの各植付伝動ケース２４の後部左右にそれぞれ配備されたロータリ式の植付機構２５、６条分のマット状苗（載置苗の一例）を載置する苗載台２６、６条分のマット状苗のそれぞれに対応して作動する６つの苗縦送り機構２７、苗載台２６を左右方向に一定ストロークで往復駆動する横送り駆動機構２８、苗載台２６が左右のストロークエンドに到達するごとに苗縦送り機構２７を作動させる縦送り駆動機構２９、及び、苗植え付け箇所を前もって整地する３つの整地フロート２１、などを備えた６条植え用に構成されている。

図１に示すように、苗植付装置２０の後方上部には、苗載台２６に載置されたマット状苗に対して所定量の薬剤を供給する薬剤供給装置３０が配備されている。
薬剤供給装置３０は、顆粒状の薬剤を貯留するホッパー３１と、ホッパー３１から所定量の薬剤を繰り出す繰出機構３２と、繰出機構３２で繰り出された薬剤を下方に供給案内する供給ホース３３とを備え、苗載台２６の下部から立設された支持フレーム３４に支持されている。

〔作業装置の着脱検出〕
前記苗植付装置２０は、リンク機構３に対して着脱自在に構成してあり、図示しないが通常の苗植付装置２０に備えられているところの、各種機構部位の作動状態、例えば、苗残量検出や、植付深さ検出のための各種センサ類を備えている。
そして、この各種センサ類の検出信号は、走行機体側に装備されている制御装置６０に対して、図４に示すようにコネクタ５０および５１を介して接続および接続解除自在に構成されている。

図３は、走行機体１の後部に対して、前述の苗植付装置２０ではなく、別の作業装置として、機械式の除草装置４０を連結した状態を示している。
この除草装置４０は、植付け苗の条間に位置するように条間ピッチと同ピッチで並列配備した除草ロータ４３を横軸芯周りで回転駆動するよう構成されている条間除草機構４１と、適度の弾性を有する線材を下向きに垂設してなる除草タイン４４を左右に往復移動する可動枠に取付けて構成された株間除草機構４２とを前後に並べて一体的に前記リンク機構３装着した周知の構造のものであり、リンク機構３に対して着脱自在に構成されている。
そして、この条間除草機構４１と株間除草機構４２に備えられているところの、各種機構部位の作動状態、例えば、接地位置検出や、植付け苗位置検出のための各種センサ類を備えており、この各種センサ類の検出信号は、走行機体側に装備されている制御装置６０に対して、図４に示すようにコネクタ５０および５２を介して接続および接続解除自在に構成されている。

上記のように構成されているので、走行機体１の後部に対して種類の異なる複数の作業装置を選択して連結するときは、各コネクタ５０〜５２および短絡具５３の接続形態は次のようになる。
すなわち、図４に示すように、走行機体１側のコネクタ５０に対して、複数の接続端子（図４においては三つの場合を例示する）ａ〜ｃを設けるとともに、種類の異なる作業装置（苗植付装置２０または除草装置４０等）の各コネクタ５１，５２（図４においては二つの場合を例示する）と短絡具５３とに、それらに応じて配置を異ならせた一対の接続端子ｘ，ｙを設けて、作業装置側の接続端子ｘ，ｙが接続される走行機体１側の接続端子ａ〜ｃの組み合わせに基づいて、制御装置６０に接続結果を示す信号が入力され、これに基づいて制御装置６０に記憶格納されているプログラミングで構成された判別手段６１が、作業装置の種類及び非連結状態を判別するように構成してある。

前記変速操作具１３の操作位置はポテンショメータ１３Ａで検出され、その検出信号が前記制御装置６０に伝えられ、制御装置６０が所定のプログラムに基づいてエンジン回転数を算出し、そのエンジン回転数から走行速度の値を得るように構成してある。

〔制御形態〕
上記のように構成された水田用作業機において、作業装置の着脱と走行速度との関係に基づく警報関連制御を流れ図に基づいて説明する。
図５は、走行機体１に単一の作業装置（苗植付装置２０）が装備されているか、否かに基づいて行う場合の制御形態を示す。

［１］ 先ず、走行機体側のコネクタ５０と作業装置側のコネクタ５１とが接続されていないか、あるいは走行機体側のコネクタ５０と短絡具５３とが接続されているかを検出する（ステップ＃０１）。
［２］ 走行機体側のコネクタ５０と短絡具５３とが接続されていれば、エンジン回転数を検出し、作業装置側のコネクタ５１が接続されていれば、制御を行わない（ステップ＃０２）。
［３］ 次ぎに、エンジン回転数の検出結果が、予め許容値ａとして設定されている回転数を越えているか否かを判別する（ステップ＃０３）。
［４］ エンジン回転数が許容値ａを越えていれば警報ａによる報知（ブザーまたはランプなど）を行い、越えていなければ制御を行わない（ステップ＃０４）。
［５］ 警報ａによる報知後、再度エンジン回転数の検出を行う（ステップ＃０５）。
［６］ 再度検出されたエンジン回転数が前記許容値ａを越えているか否かを検出し、越えていれば再度警報ａによる報知を繰り返す（ステップ＃０６）。
［７］ 前記許容値ａを越えていなければ、警報を停止し、制御を終了する（ステップ＃０７）。
［８］ 前記ステップ０３で許容値ａを検出した後、引き続いて前記許容値ａよりも大きな許容値、すなわち、より高速でのエンジン回転数であるところの許容値ｂとして設定されている回転数を越えているか否かを判別する（ステップ＃０８）。
［９］ エンジン回転数が許容値ｂを越えていれば、前記警報ａとは別の警報ｂ（例えば、音量、音色の異なるもの等）を報知し、越えていなければ警報ａの報知作動を維持する（ステップ＃０９）。
［１０］ 警報ｂによる報知後、再度エンジン回転数の検出を行う（ステップ＃１０）。［１１］ 再度、検出されたエンジン回転数が前記許容値ｂを越えているか否かを検出し、越えていれば再度警報ｂによる報知を繰り返す（ステップ＃１１）。

〔別実施形態〕
図６は、走行機体１に複数種の作業装置（苗植付装置２０と除草装置４０）のうち、何れが装備されているか、もしくは何れもが装備されていないのかに基づいて行う場合の制御形態を示す。

［２０］ 先ず、走行機体側のコネクタ５０と各作業装置（苗植付装置２０，除草装置４０）側のコネクタ５１，５２とが接続されていないか、あるいは走行機体側のコネクタ５０と短絡具５３とが接続されているかを検出する（ステップ＃２０）。
［２１］ 走行機体側のコネクタ５０と各作業装置（苗植付装置２０，除草装置４０）側のコネクタ５１，５２とが何れも接続されていないか、走行機体側のコネクタ５０と短絡具５３とが接続されていれば、フラグ「０」を設定する（ステップ＃２１）。
［２２］ 走行機体側のコネクタ５０と所定の作業装置（除草装置４０）側のコネクタ５２とが接続されていれば、フラグ「１」を設定し、走行機体側のコネクタ５０と基準の作業装置（苗植付装置２０）側のコネクタ５１とが接続されていれば、制御を行わない（ステップ＃２２，＃２３）。
［２３］ エンジン回転数を検出する（ステップ＃２４）。
［２４］ 次ぎに、エンジン回転数の検出結果が、予め許容値Ｉ（作業装置が外れているときの値）として設定されている回転数を越えているか否かを判別し、越えていなければ制御を行わない（ステップ＃２５）。
［２５］ エンジン回転数が許容値Ｉを越えていればフラグが「０」であるか否かを判断する。（ステップ＃２６）。
［２６］ フラグが「０」であれば、予め設定した警報Ｉによる報知（ブザーまたはランプなど）を行う（ステップ＃２７）。
［２７］ ステップ＃２６において、フラグが「０」でなければ、エンジン回転数が予め許容値ＩＩ（除草装置４０を用いるときの値）として設定されている回転数を越えているか否かを判別し、許容値ＩＩを越えていれば、前記警報Ｉとは別に設定した警報ＩＩによる報知（例えば、音量、音色の異なるもの等）を行い、越えていなければ警報Ｉによる報知を行なう（ステップ＃２８，＃２９，＃２７）。

〔その他〕
苗植付装置２０とは異なる別の作業装置として、前述の実施の形態で示した機械式の除草装置４０に限らず、薬剤散布装置や、直播装置などであってもよく、その場合、許容値となる走行速度の値も、使用する作業装置の種類に応じて適宜設定すればよい。本発明は、エンジン５を運転座席１１の下側に配置した水田用作業機にも適用できる。

苗植付装置を取り付けた乗用型田植機の側面図 苗植付装置を外した乗用型田植機の側面図 除草装置を取り付けた乗用型田植機の側面図 制御系を示すブロック図 警報関係の制御形態を示すフローチャート 警報関係の別の制御形態を示すフローチャート

１ 走行機体
３ リンク機構
５ エンジン
１３ 変速操作具
１３Ａ ポテンショメータ
１５ 警報装置
２０ 苗植付装置
３０ 薬剤供給装置
４０ 除草装置
５０〜５２ コネクタ
５３ 短絡具
６０ 制御装置
６１ 判別手段

Claims (2)

1. 走行機体の後部に作業装置を着脱自在に連結するように構成した水田用作業機であって、
   走行機体に対する作業装置の着脱を検出する手段と、車速の検出または算出手段とを備え、
   作業装置を外しての走行時には、所定走行速度以上で、作業装置が取り付けられていない状態での走行であることを警告する報知手段を備え、
   変速装置の操作とアクセル操作を連動させ、変速操作位置の検出に基づいて車速を検出するように構成してある水田用作業機。
2. 走行機体の後部に作業装置を着脱自在に連結するように構成した水田用作業機であって、
   走行機体に対する所定の作業装置の着脱を検出する手段と、車速の検出または算出手段とを備え、
   所定の作業装置が取り付けられた状態での走行時には、所定走行速度以上で、所定の作業装置が取り付けられた状態での走行であることを警告する報知手段を備え、
   変速装置の操作とアクセル操作を連動させ、変速操作位置の検出に基づいて車速を検出するように構成してある水田用作業機。

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