JP4899373B2

JP4899373B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP4899373B2
Application number: JP2005225487A
Authority: JP
Inventors: 哲加藤
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2025-08-03
Also published as: JP2007037462A

Description

本発明は、作業車両の操作装置に関するもので、車速を変速する変速レバーに、作業装置を昇降する昇降スイッチや、作業伝動を司る作業スイッチを設けたもので、田植機、トラクタ、コンバイン等に利用できるものである。

作業車両の操作装置において、変速レバーのグリップ部に作業装置の昇降用の昇降スイッチと、作業装置の伝動クラッチを作動する作業スイッチを設けたものは公知である（特許文献１）。
特開２００２−８４６３６号公報

前記従来技術では、変速レバーのグリップ部の昇降スイッチを人為的に操作することにより、作業装置の連続昇降、及び、昇降と停止を繰り返しながらの小きざみな昇降をさせるものである。従って、作業装置の作業開始にあたり、作業装置を作業位置より少し上方で自動的に停止することができず操作が難しいという不具合があった。そこで、この発明はこのような不具合を解消しようとするものである。

請求項１の発明は、走行車両（２）に対して昇降アクチュエータ（２２）により昇降リンク機構（１１）を介して昇降する作業部（８）を設け、昇降リンク機構（１１）の昇降状態を検出する昇降リンクセンサ（３６）を設け、作業部（８）には圃場を整地するセンターフロート（１５ａ）を設け、センターフロート（１５ａ）の昇降により作業部（８）の接地状態を検出するフロートセンサ（３５）を設け、下降／作業スイッチ（３４）により下降操作をしたときは、作業部（８）が接地状態に到達したことをフロートセンサ（３５）が検出するまで上昇状態にある作業部（８）を下降させ、下げスイッチ（３３）により下降操作したときは、前回の作業部（８）を接地させた状態での昇降リンクセンサ（３６）の検出結果に基づいて、前回の作業部（８）が接地する状態よりも手前の地面から所定高さの位置に作業部（８）が到達したことを昇降リンクセンサ（３６）が検出すると作業部（８）の下降を停止させ、このとき、フロートセンサ（３５）が前記接地状態を検出すると作業部（８）を対地浮上するまで上昇させる制御部（３１）を設けたことを特徴とする作業車両とする。

請求項２の発明は、作業部（８）を左右に傾斜回動させるローリング軸（１１ａ）を昇降リンク機構（１１）に設け、作業部（８）の左右傾斜回動を検出するローリングセンサ（４０）を設け、走行車両（２）の左右傾斜を検出する機体左右傾斜センサ（３９）を設け、圃場の硬軟を検出する硬軟センサ（３８）をセンターフロート（１５ａ）の後端部に該センターフロート（１５ａ）の下面よりも下方に突出させて設け、制御部（３１）は、下降／作業スイッチ（３４）により下降操作をしたとき、硬軟センサ（３８）が接地を検出するまでの作業部（８）の下降速度よりも、硬軟センサ（３８）が接地を検出してからフロートセンサ（３５）が接地状態を検出するまでの作業部（８）の下降速度が遅くなる制御を実行し、下げスイッチ（３３）により下降操作したとき、機体左右傾斜センサ（３９）の検出値の変化量よりもローリングセンサ（４０）の検出値の変化量が大きい場合は、ローリングセンサ（４０）の検出値が基準値に戻るまで作業部（８）を上昇させる制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の作業車両とする。

請求項１の発明は、下げスイッチ（３３）により作業部（８）を対地浮上させた所望の位置に下降させて保持でき、しかも、下げスイッチ（３３）により作業部（８）を下降させるときに、車輪が凹部に嵌まり込む等の原因で作業部（８）が接地した場合にも、対地浮上させた位置に作業部（８）を上昇させて待機させることができるので、作業部（８）がオペレータの視界を遮るのを抑制し畔際での走行が容易になり、また、作業部（８）の作業開始位置への位置合せが容易となり、また、誤作動により作業部（８）を接地したままで走行するようなこともなく、作業部（８）の破損を防止することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、下降／作業スイッチ（３４）により下降操作をしたとき、硬軟センサ（３８）が接地を検出するまでは作業部（８）を速く下降させ、次いで、硬軟センサ（３８）が接地を検出してからフロートセンサ（３５）が接地状態を検出するまでは作業部（８）をゆっくり下降させるので、作業能率を高めながらフロート（１５）の急激な着地を防止し耐久性を高めることができる。また、下げスイッチ（３３）により下降操作したとき、機体左右傾斜センサ（３９）の検出値の変化量よりもローリングセンサ（４０）の検出値の変化量が大きい場合は、ローリングセンサ（４０）の検出値が基準値に戻るまで作業部（８）を上昇させるので、作業部（８）の左右の傾きを抑制し作業部（８）の畔への衝突を防止することができる。

本発明の実施形態について以下図面に基づき説明する。
図１には本発明を具備する乗用田植機の全体側面図、図２にはその全体平面図が図示されている。乗用田植機１の走行車体２の前後部には四輪駆動可能な左右前輪３，３及び左右後輪４，４を設け、ステアリングハンドル５、座席６、エンジン７、苗植付部８及び各種機器を制御する制御部（図示省略）を備えている。

苗植付部８は農作業装置の一実施例を示すもので、機体後部に昇降リンク機構１１を介して苗植付部８を昇降可能に連結している。この苗植付部８は苗送り出し装置１２、複数条の苗植付装置１３，…、肥料や薬剤を散布する施肥部１４、圃場を均平整地するフロート１５、無段変速装置ＨＳＴ変速操作用の変速レバー１７、副変速装置（図示省略）変速操作用の副変速レバー１８等を備え、フロート１５のセンターフロート１５ａは、苗植付部８に対して傾斜検出可能に設けられた平板状の浮き体であり、圃場面を均平整地すると共に植付面の高さを検出するものである。また、前記昇降リンク機構１１は昇降シリンダ２２の伸縮により昇降される。

エンジン７の動力は主変速装置である無段変速装置ＨＳＴ、及び、ミッションケース９内の副変速装置（図示省略）を経て前輪３，３及び後輪４，４に伝達され、また、ＰＴＯクラッチケース２１のＰＴＯクラッチ（図示省略）を経て苗植付部８へ動力が伝達され、走行車体２の走行に合わせて多条の苗を植え付けるものである。

また、無段変速装置ＨＳＴはミッションケース９の上部に配設されていて、変速レバー１７により変速される。この変速レバー１７を中立位置に操作すると走行停止状態となり、変速レバー１７を中立位置から前側に操作すると前進走行状態となり、中立位置から後側に操作すると後進走行状態となり、変速レバー１７の操作角度に応じて前後進速度を増減する構成である。

また、前記昇降シリンダ２２を伸縮する油圧回路の昇降制御弁４６と、ＰＴＯクラッチケース２１のＰＴＯクラッチ（図示省略）とは電動モータあるいはステッピングモータ等で構成されるアクチュエータ２３によって、操作駆動機構（図示省略）を介して連動されている。

また、図３に示すように、前記変速レバー１７のグリップ部１７ａには、上げスイッチ３２、下げスイッチ３３及び下降／作業スイッチ３４が設けられていて、これらの上げスイッチ３２、下げスイッチ３３のＯＮ／ＯＦＦ操作は制御部３１を経由して昇降制御弁４６のソレノイドに出力されて苗植付部８を昇降し、また、変速レバー１７の下降／作業スイッチ３４のＯＮ／ＯＦＦ操作は制御部３１を経由して昇降制御弁４６のソレノイド及び前記アクチュエータ２３に出力されて、苗植付部８の下降及びＰＴＯクラッチ（図示省略）入作動をする構成である。

また、図４に示すように、制御部４１の入力側には、次のように操作装置となる各種スイッチ類及びセンサ類が接続されている。即ち、上げスイッチ３２、下げスイッチ３３、下降／作業スイッチ３４、前記センターフロート１５ａの昇降状態を検出するフロートセンサ３５、前記昇降リンク機構１１の昇降状態を検出する昇降リンクセンサ３６、前記変速レバー１７の変速位置を検出する変速レバーセンサ３７、圃場の硬軟を検出する硬軟センサ３８、走行車体２の左右傾斜状態を検出する機体左右傾斜センサ３９、昇降リンク機構１１のローリング軸１１ａに対する苗植付部８の左右傾斜回動を検出する苗植付部ローリングセンサ４０及び水流センサ４１が、制御部３１の入力側に接続されていて、各種信号が制御部３１に入力される。

なお、硬軟センサ３８は、図１に示すように、センターフロート１５ａの後端部に上下回動自在に軸支されていて、その下端部はセンターフロート１５ａの下面よりも下方に突出して土壌面に接触しながら上下回動し土壌の硬軟を検出する構成である。

また、制御部３１の出力側には、昇降制御弁４６、変速レバー駆動用のＨＳＴモータ４７、苗植付部ローリングモータ４８が接続されていて、制御部３１から各種機器に制御指令が出力される。

次に、図５に基づき制御部３１の制御内容を説明する。
制御を開始すると、下降／作業スイッチ３４により苗植付部８の下降操作をしたか否かを判定し（ステップＳ１）、下降／作業スイッチ３４を下降操作していると、硬軟センサ３８が接地を検出するまで連続下降出力して苗植付部８を下降する（ステップＳ２）。硬軟センサ３８の接地を検出すると連続下降を停止し、次いで、フロートセンサ３５が作業状態を検出するまで下降パルス出力をして苗植付部８を下降させる（ステップＳ３）。

このように、硬軟センサ３８が接地するまでは連続下降出力により速く下降し、次いで、フロートセンサ３５が作業状態を検出するまでは下降停止を繰り返しながら苗植付部８をゆっくり下降させるので、作業能率を高めながらフロート１５の急激な着地を防止し耐久性を高めることができる。

次いで、上げスイッチ３２により苗植付部８の上昇操作をしたか否かの判定をし（ステップＳ４）、上昇操作をしていると、現在の昇降リンクセンサ３６の検出値ａを記憶し（ステップＳ５）、最上昇位置まで連続上昇出力をして苗植付部８を最上昇位置まで上昇させ（ステップＳ６）、次いで、下げスイッチ３３を操作したか否かの判断をする（ステップＳ８）。

また、下降／作業スイッチ３４により苗植付部８の下降操作をしたか否かを判定し（ステップＳ１）、下降操作なしのときには、次いで、上げスイッチ３２により苗植付部８の上昇操作ありか否かを判定し（ステップＳ７）、上げスイッチ３２の上昇操作ありのときは前記ステップＳ６に移行し、また、上げスイッチ３２による上昇操作なしのときには（ステップＳ７）、前記ステップＳ８に移行する。

下げスイッチ３３を操作したか否かの判断をし（ステップＳ８）、下げスイッチ３３の操作なしのときにはステップＳ１に戻り、また、下げスイッチ３３の操作ありのときには（ステップＳ８）、次いで、変速レバーセンサ３７の検出値が後進位置か否かの判断をし（ステップＳ９）、変速レバーセンサ３７の後進位置検出のときには、ＨＳＴモータ４７に最低速出力をして無段変速装置ＨＳＴを最低速度で駆動する（ステップＳ１０）。前記構成により、畔際では低速走行により植付作業をすることができ、容易に苗の植え始め位置を揃えることができる。

次いで、変速レバーセンサ３７の検出値に応じて下降出力をし苗植付部８を下降させる。即ち、走行速度が速いときには苗植付部８を速く下降し、走行速度が遅いときには苗植付部８を遅く下降させる（ステップＳ１１）。従って、走行速度が変化しても苗の植付開始位置を揃えることができる。なお、図７は前後進速度に対する苗植付部８の下降速度の関係を示すグラフである。

次いで、機体左右傾斜センサ３９の検出値よりも苗植付部ローリングセンサ４０の検出値の方が変化量が大きいか否かの判定をし（ステップＳ１２）、苗植付部ローリングセンサ４０の変化量が大きいときには、苗植付部ローリングセンサ４０の検出値が所定基準値に戻るまで連続上昇出力をし苗植付部８を上昇させ（ステップＳ１３）、また、苗植付部ローリングセンサ４０の変化量が大きくないときには（ステップＳ１２）、後述のステップＳ１４に移行する。前記構成により、苗植付部８の左右の傾きを抑制し苗植付部８の畔への衝突を防止することができる。

次いで、昇降リンクセンサ３６の検出値が「前回の下作業降位置ａ＋α」に到達したか否かを判定し（ステップＳ１４）、「前回の下降作業位置ａ＋α」に到達していると下降出力を停止して苗植付部８を停止し（ステップＳ１５）、また、「前回の下降作業位置ａ＋α」に到達していないときには前記ステップＳ１１に戻る。このようにすることにより、苗植付部８を作業下降位置の少し手前で待機させることができ、苗植付部８の地面への突入を防止することができる。

次いで、フロートセンサ３５の検出値が接地状態か否かの判定をし（ステップＳ１６）、検出値が接地状態になると、フロートセンサ３５の検出値が非接触状態となるまで連続上昇出力し苗植付部８を上昇させ（ステップＳ１７）、また、検出値が接地状態でないと、ステップＳ１に戻る。前記構成により、乗用田植機１の車輪が圃場の凹部に嵌まり込んだときにも、苗植付部８のセンターフロート１５ａの地面への突入を防止しながら苗植付位置の手前で待機させることができる。

次に、図８に基づき苗植付部８の昇降制御装置の他の実施例について説明する。フロートセンサ３５の検出値により苗植付部８の昇降制御をするにあたり、図８（Ａ）に示すように、所定時間内に基準値に対して高／低の検出を複数回繰り返す場合には、図８（Ｂ）に示すように、繰り返し検出回数が多いほど昇降制御弁４６作動用ソレノイドに対する上昇及び下降パルスの出力を鈍感側に補正する。前記構成により、苗植付部８の昇降制御のハンチングを防止し、昇降制御を安定させることができる。

次に、図９及び図１０に基づき乗用田植機１の走行制御について説明する。
左右フロート１５ｂ，１５ｃの左右両側部には、図９に示すように、水流センサ４１，４１の前側端部を縦方向のピンで軸支し、左右方向への回動状態により水田走行時の水の流れの大小を検出し、前記制御部３１に検出値を入力するように構成している。

制御を開始すると、図１０に示すように、水流センサ４１の検出値が基準値より大きいか否かの判定をし（ステップＳ１）、検出値が基準値より大のときには、前記ＨＳＴモータ４７に減速出力し無段変速装置ＨＳＴを所定速度まで減速し、また、検出値が基準値より大でないときには、前記ＨＳＴモータ４７への前記減速出力を解除し、無段変速装置ＨＳＴの走行速度を通常速度に復帰させる。前記構成により、車輪による植付苗の押し倒しを防止することができる。

乗用田植機の全体側面図乗用田植機の全体平面図変速レバーの側面図、背面図制御ブロック図フローチャートフローチャート走行車体の前後進速度に対する苗植付部の下降速度の関係を示すグラフ（Ａ）フロートセンサの検出値を示すグラフ（Ｂ）苗植付部の昇降感度を示すグラフフロート部の平面図フローチャート

１乗用田植機
２走行車両（走行車体）
２２昇降アクチュエータ（昇降シリンダ）
３１制御部
３３下降操作手段（下げスイッチ）
３５接地検出手段（フロートセンサ）
３６昇降位置検出手段（昇降リンクセンサ）

Claims

走行車両（２）に対して昇降アクチュエータ（２２）により昇降リンク機構（１１）を介して昇降する作業部（８）を設け、昇降リンク機構（１１）の昇降状態を検出する昇降リンクセンサ（３６）を設け、作業部（８）には圃場を整地するセンターフロート（１５ａ）を設け、センターフロート（１５ａ）の昇降により作業部（８）の接地状態を検出するフロートセンサ（３５）を設け、下降／作業スイッチ（３４）により下降操作をしたときは、作業部（８）が接地状態に到達したことをフロートセンサ（３５）が検出するまで上昇状態にある作業部（８）を下降させ、下げスイッチ（３３）により下降操作したときは、前回の作業部（８）を接地させた状態での昇降リンクセンサ（３６）の検出結果に基づいて、前回の作業部（８）が接地する状態よりも手前の地面から所定高さの位置に作業部（８）が到達したことを昇降リンクセンサ（３６）が検出すると作業部（８）の下降を停止させ、このとき、フロートセンサ（３５）が前記接地状態を検出すると作業部（８）を対地浮上するまで上昇させる制御部（３１）を設けたことを特徴とする作業車両。
作業部（８）を左右に傾斜回動させるローリング軸（１１ａ）を昇降リンク機構（１１）に設け、作業部（８）の左右傾斜回動を検出するローリングセンサ（４０）を設け、走行車両（２）の左右傾斜を検出する機体左右傾斜センサ（３９）を設け、圃場の硬軟を検出する硬軟センサ（３８）をセンターフロート（１５ａ）の後端部に該センターフロート（１５ａ）の下面よりも下方に突出させて設け、制御部（３１）は、下降／作業スイッチ（３４）により下降操作をしたとき、硬軟センサ（３８）が接地を検出するまでの作業部（８）の下降速度よりも、硬軟センサ（３８）が接地を検出してからフロートセンサ（３５）が接地状態を検出するまでの作業部（８）の下降速度が遅くなる制御を実行し、下げスイッチ（３３）により下降操作したとき、機体左右傾斜センサ（３９）の検出値の変化量よりもローリングセンサ（４０）の検出値の変化量が大きい場合は、ローリングセンサ（４０）の検出値が基準値に戻るまで作業部（８）を上昇させる制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の作業車両。