JP5007276B2 - 耕耘機 - Google Patents

Description

本発明は、機体の下部に耕耘爪を設けた耕耘機に関する。

機体の下部に田畑を耕す耕耘爪を設けた耕耘機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２６９０１５公報（図２）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来の技術の基本構成を説明する図であり、耕耘機１００には、機体１０１と、この機体１０１に搭載したエンジン１０２と、このエンジン１０２の動力を断接するクラッチ部１０３と、このクラッチ部１０３に連結軸１０４を介して連結した耕耘軸１０６と、この耕耘軸１０６に取り付けた耕耘爪１０５と、を備えている。１１０は耕耘深さを設定する抵抗棒である。

作業者は、後方から操作ハンドル１０７に設けたグリップ１０８をつかみ、クラッチ部１０３を断接するクラッチレバー１０９をオンの状態にしつつ後方から連れ歩いて耕耘作業を行う。

ところで、特許文献１の耕耘機１００では、耕耘作業時において、田畑の端部などで、耕耘機の方向を１８０°変える旋回操作をする際に、作業者は、エンジン回転速度調整レバーを操作して、エンジン１０２の回転速度を下げる必要があった。この場合に、作業者は、短時間の間に、機体１０１の後部を持ち上げ、耕耘爪１０５の一部を土壌から浮かせるとともにエンジン回転速度を下げる。次いで、機体１０１を旋回させる。最後に、機体１０１の後部を下げて耕耘爪１０５を土壌に押し当て、エンジン回転速度を上げる操作を行う。この場合に、作業者は、上記一連の操作を短時間で行わなければならないので、旋回に係る操作は煩雑なものとなる。

本発明は、旋回に係る操作性を大幅に高めることができる耕耘機を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、所定の低速と、この低速より回転速度が高い高速に回転速度を設定することができるエンジンで、機体の下部に設けた耕耘爪を駆動するとともに、作業者が機体の後方から連れ歩く型式の耕耘機において、この耕耘機は、エンジンの動力を耕耘爪に伝達する駆動系に動力を断接するクラッチを備え、このクラッチにクラッチの断接状態を検出するクラッチスイッチを備え、機体の後方中央部に耕耘時に地面に差し込まれ必要とする耕耘深さを設定する抵抗棒を備え、この抵抗棒に抵抗棒にかかる負荷の有無を検出する負荷検出スイッチを備え、クラッチが接続されているとのクラッチスイッチの情報を受け且つ抵抗棒が負荷を検出しているとの負荷検出スイッチの情報を受けたときにエンジンの回転速度を高速になるように制御し、クラッチが切断されているとのクラッチスイッチの情報、または抵抗棒が負荷を検出していないとの負荷検出スイッチの情報を受けたときにエンジンの回転速度を低速になるように制御する制御部を備え、ていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、耕耘機には、抵抗棒が負荷を検出していないとの負荷検出スイッチの情報を受けたときにエンジンの回転速度を低速になるように制御する制御部が備えられている。
抵抗棒に負荷が加わっていないという情報を受けたときに、エンジンの回転速度を低速にすることができる。

従来、耕耘機を旋回させる場合には、作業者は、機体の後部を持ち上げ、エンジン回転速度調整レバーを操作して、エンジンの回転速度を下げる。そして、機体を旋回させる。そして、最後に、機体の後部を下げ、耕耘刃を土壌に押し当て、エンジンの回転速度を上げるという一連の操作を短時間で行う必要があった。このため、旋回に係る操作は煩雑なものとなっていた。

この点、本発明では、抵抗棒に負荷が加わっていないという負荷検出スイッチの情報を受けて、エンジンの回転速度を低速にする制御部を備えているので、旋回時に、作業者が、エンジン回転速度調整レバーを操作して、エンジンの回転速度を下げる操作を行う必要はない。
旋回時に、エンジンの回転速度を下げる操作を伴わないため、旋回に係る操作性を大幅に高めることが可能となる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る耕耘機の左側面図であり、耕耘機１０は、機体１１と、この機体１１に搭載される動力源としてのエンジン１２と、機体１１の下部に設けエンジン１２によって駆動される耕耘軸１３と、この耕耘軸１３に取り付けた耕耘爪１４と、機体１１の後部から斜め後上方に延びており、その後端部に作業者が運転時に把持するグリップ部１５を有する操作ハンドル１６と、グリップ部１５の近傍に設けエンジン１２の動力を耕耘爪１４に断接するクラッチ本体１７に作用するクラッチレバー１８およびエンジン１２の回転速度を調整するエンジン回転速度調整レバー１９と、を備えており、作業者が機体１１の後方から連れ歩く型式の耕耘機１０である。
耕耘爪１４とは、耕耘軸１３に装着して土壌を耕起、土塊を粉砕する刃である。

また、機体１１の後方中央部に、耕耘時に土壌に差し込まれ必要とする耕耘深さを設定する抵抗棒２１を備えている。

図２は本発明に係る耕耘機に設けたクラッチ操作部の説明図および作用図である。
図２（ａ）において、操作ハンドル１６のグリップ部１５の近傍に、クラッチ２２の構成要素としてのクラッチ本体（図１の符号１７）を断接するクラッチレバー１８が設けられ、このクラッチレバー１８に近接してクラッチ本体１７が接続されたことを検出するクラッチスイッチ２３が設けられている。つまり、クラッチスイッチ２３は、クラッチ２２の断接状態を検出するものである。

クラッチスイッチ２３は、操作ハンドル１６に設けたブラケット２４を介して取り付けられている。クラッチスイッチ２３には、リミットスイッチが利用されている。

クラッチレバー１８は、軸部２６と、この軸部２６に揺動可能に取り付けクラッチの断接レバーとしてのレバー部２７と、軸部２６に設けたレバー部２７と、このレバー部２７をグリップ部１５から離す方向に付勢する図示せぬばね部とからなる。

図２（ａ）において、クラッチ（図１の符号２２）が遮断されている状態（ＯＦＦ）が示されており、クラッチスイッチ２３の検出部２３ｓにレバー部２７が接触している。
図２（ｂ）において、クラッチ本体１７が接続されている状態（ＯＮ）が示されている。作業者の操作によりレバー部２７がグリップ部１５に引きつけられている。このとき、クラッチスイッチ２３の検出部２３ｓからレバー部２７は離間している。

図１および図２を参照して、耕耘機１０は、エンジン１２の動力を耕耘爪１４に伝達する駆動系に動力を断接するクラッチ２２を備え、このクラッチ２２にクラッチ２２の断接状態を検出するクラッチスイッチ２３を備えたものである。

図３は本発明に係る耕耘機に設けた抵抗棒支持部の側面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３の５−５線断面図である。以下、図３〜図５を参照して説明を行う。

抵抗棒支持部３３は、機体の後端部（図１の符号１１ｂ参照）に設けた縦軸部材３４から水平方向後方に延設したのち上方に延設した側面視Ｌ字状を呈する左右の板部材３５、３５と、これらの板部材３５、３５の間に掛け渡し、抵抗棒２１を耕耘機の進行方向前後に揺動可能に支持するピボット軸３６と、このピボット軸３６の上方に水平に設け、後述する負荷検出スイッチ４１を抵抗棒２１の後方に取り付けるスイッチ取付部材４２と、負荷検出スイッチ４１の上方に配置され板部材３５、３５のＬ字上部に設けたばね取付軸４３ａと、抵抗棒２１に貫通した穴部４５に設けたばね取付軸４３との間に掛け渡され抵抗棒２１を図時計回り方向に付勢するばね４４と、からなる。４８はカラー部材である。
図中、抵抗支持部３３において、抵抗棒２１が所定位置以上揺動することを規制する揺動規制部材は省略されている。

抵抗棒２１には、複数の穴部４５・・・（・・・は複数を示す。）を設けたので、耕耘深さを変更することができる。

ここで、負荷検出スイッチ４１は、抵抗棒２１が負荷を受けていないことを検出するものである。負荷検出スイッチ４１には、リミットスイッチを利用した。
この負荷検出スイッチ４１の作用については次図で説明する。

図６は本発明に係る耕耘機に設けた抵抗棒支持部の作用説明図である。
（ａ）において、旋回時における抵抗棒２１の状態が示されており、機体（図１の符号１１）の後部を持ち上げることにより、抵抗棒２１は土壌から離間するため、負荷を受けていない状態にある。
このとき、ピボット軸３６の上方に配置されるばね４４によって、抵抗棒２１は、ピボット軸３６を中心に図時計回り方向に付勢され、傾動している。

抵抗棒２１は、抵抗棒２１の後方に配置される負荷検出スイッチ４１の検出部４１ｓを押圧しており、負荷検出スイッチ４１はオンとなっている。

（ｂ）において、耕耘時における抵抗棒２１の状態が示されており、抵抗棒２１は、所定の耕耘深さをもって土壌に差し込まれ、機体の前進とともに図ｂ方向に負荷を受ける。
ばね４４による抵抗棒２１を図時計回り方向に付勢する力に抗して、抵抗棒２１は反時計回り方向に傾動した状態にある。

このとき、抵抗棒２１については、抵抗棒２１の後方に配置される負荷検出スイッチ４１の検出部４１ｓを押圧しておらず、負荷検出スイッチ４１はオフとなっている。

図７は本発明に係る耕耘機の構成を説明するブロック図であり、耕耘機１０を構成する機体１１に、エンジン１２が設けられ、このエンジン１２により駆動され田畑を耕耘する耕耘爪１４が設けられるとともに、エンジン１２から耕耘爪１４に向け駆動力を伝達する駆動系３１が設けられている。耕耘爪１４とエンジンの間に介在させた駆動系３１には、動力を断接するクラッチ２２が設けられている。

クラッチ２２は、クラッチ本体１７と、このクラッチ本体１７から延びているケーブルワイヤ５１と、このケーブルワイヤ５１に接続するクラッチレバー１８とを主要な構成要素とする。
クラッチ本体１７は、エンジン１２と耕耘爪１４の間に介在され、その上流側にエンジン１２の出力軸１２Ｊが連結され、その下流側に耕耘爪１４を含む耕耘軸１３に駆動力を伝達する伝達軸５２が連結されている。エンジン１２、クラッチ２２、伝達軸５２および耕耘軸１３は、駆動系３１に含まれている。

エンジン１２には、その出力軸１２Ｊの回転速度を検出するエンジン回転センサ５４、供給する燃料の量を調整するスロットル弁５５、およびこのスロットル弁５５の開き量を調整するスロットル弁制御モータ５６を備えている。

また、機体１１に、クラッチ２２が接続されているとのクラッチスイッチ２３の情報を受け、抵抗棒２１が負荷を受けているとの負荷検出スイッチ４１の情報を受けたときにエンジン１２の回転速度を高速になるように制御する制御部５７が設けられている。なお、制御部５７をエンジン１２に設けることは差し支えない。
図中、５８は制御部５７とスロットル弁制御モータ５６の間に介在させたドライバ、５９はスロットルの実際の開度を検出するスロットル開度センサである。

すなわち、機体１１に搭載したエンジン１２は、制御部５７から指令を受けたスロットル弁制御モータ５６によって、所定の低速と、この低速より回転速度が高い高速に回転速度を設定することができるものであり、機体１１の下部に設けた耕耘爪１４を所定の回転速度で駆動させることができる。

耕耘機１０は、エンジン１２の動力を耕耘爪１４に伝達する駆動系３１に動力を断接するクラッチ２２を備え、前述したように、クラッチレバー１８の近傍に、クラッチ２２の断接状態を検出するクラッチスイッチ２３を備えている。

図８は本発明に係る耕耘機の動作フロー図であり、図６〜図７に基づき説明を行う。
ＳＴＸＸは、ステップ番号を示す。
以下説明において、エンジン１２が始動されたという前提で説明する。エンジン１２が始動されると、すぐにこのフローは開始される。

ＳＴ０１でクラッチ２２が接続されていないとのクラッチスイッチ２３の情報を受けたとき（クラッチオフのとき）、エンジン１２は低速（Ｎｉ）で回転し（ＳＴ０２）、クラッチ２２が接続されているとのクラッチスイッチ２３の情報を受けたとき（クラッチオンのとき）は、ＳＴ０３に進む。

ＳＴ０３で抵抗棒２１が負荷を受けたか否かを判断する。抵抗棒２１が負荷を受けているとの負荷検出スイッチ４１の情報を受けたとき（負荷検出スイッチ４１がオフのとき）は、エンジン１２は高速（Ｎｈ）で回転する（ＳＴ０４）。

一方、抵抗棒２１が負荷を受けていないとの負荷検出スイッチ４１の情報を受けたとき（負荷検出スイッチ４１がオンのとき）は、後述するように、機体１１の後部が持ち上げられ、旋回時であると判断し、エンジン１２は低速（Ｎｉ）で回転する（ＳＴ０２）。以上で、エンジン回転数制御の１サイクルが終了する。

すなわち、本発明に係る耕耘機１０に、クラッチ２２が接続されているとのクラッチスイッチ２３の情報を受け、且つ、抵抗棒２１が負荷を受けているとの負荷検出スイッチ４１の情報を受けたときにエンジン１２の回転速度を高速になるように制御し、クラッチスイッチ２３が切断されているとのクラッチスイッチ２３の情報、または抵抗棒２１が負荷を受けていないとの負荷検出スイッチ４１の情報を受けたときにエンジン１２の回転速度を低速になるように制御する制御部５７を備えている。

図９は本発明に係る耕耘機の作用説明図（耕耘時および旋回時）である。
（ａ）において、耕耘時の機体１１の状態が示されており、図示せぬ作業者によって、クラッチレバー１８は引かれクラッチ２２が接続されている。また、抵抗棒２１には、土壌Ｇから所定量の負荷（Ｒ）を受け、エンジン１２は高速で回転する。

（ｂ）において、旋回時の機体１１の状態が示されており、クラッチレバー１８は引かれクラッチ２２が接続され、機体１１の後部が図矢印ｂ方向に持ち上げられている。
このとき、抵抗棒２１には、負荷はかからないので、エンジン１２は低速で回転する。

すなわち、旋回時に、機体１１の後部を持ち上げると、抵抗棒２１にかかる負荷（Ｒ）が除去される。負荷（Ｒ）が除去されたことは、負荷検出スイッチ４１によって検出され、抵抗棒２１が負荷を受けていないとの負荷検出スイッチ４１の情報を受けた制御部（図７参照）５７は、エンジン１２の回転速度を低速にする。
エンジン１２の回転速度が低速になれば、機体１１の速度は低速になる。

従来、耕耘機を旋回させる場合には、一旦、エンジン回転速度調整レバー１９を操作して、エンジン１２の回転速度を下げる必要があった。仮に、エンジン１２の回転速度が高速のままで旋回しようとすると円滑な旋回操作を行うことは難しい。

この点、本発明では、負荷検出スイッチ４１の情報を受けて、エンジン１２の回転速度を低速にする制御部５７を備えているので、旋回時に、作業者が、エンジン回転速度調整レバー１９を操作して、エンジン１２の回転速度を下げる操作を行う必要はない。
旋回時に、エンジン１２の回転速度を下げる操作は不要となるため、旋回に係る操作性を大幅に高めることが可能となる。

図７に戻って、別実施例に係る耕耘機について以下に説明する。
機体１１に、機体１１が前方に所定の加速度で進んだことを検出する加速度センサ７１が設けられ、この加速度センサ７１は、制御部７１に接続されている。

図１０は図８の別実施例図であり、図８と異なる点は、ＳＴ０３とＳＴ０４の間に加速度センサ７１が検出した加速度が所定値を超えたときにエンジンを低速で回転させるというステップ０３１を介在させた点にあり、その他大きく異なる点はない。

上記構成であれば、耕耘時に、硬い土壌の上に耕耘爪１４がさしかかり、急速に機体１１が前方に押し出され始めたときに、加速度センサ７１によって、機体１１が前方に所定の加速度で進んだことが検出され、機体１１が急速に飛び出しているとの加速度センサ７１の情報を受けた制御部５７は、エンジン１２の回転速度を低速にする。

エンジン１２の回転速度が低速になるので、機体１１が前方に急に押し出される、いわゆる、ダッシング現象が発生する前に、機体１１の速度は低速になり、ダッシング現象を解消させることができる。
ダッシング現象が解消されるので、耕耘作業の負担を大幅に軽減することができる。
したがって、耕耘作業の負担を大幅に軽減することができるとともに、旋回に係る操作性を大幅に高めることができる。

本発明は、抵抗棒を備えている耕耘機に好適である。

本発明に係る耕耘機の左側面図である。 本発明に係る耕耘機に設けたクラッチ操作部の説明図および作用図である。 本発明に係る耕耘機に設けた抵抗棒支持部の側面図である。 図３の４−４線断面図である。 図３の５−５線断面図である。 本発明に係る耕耘機に設けた抵抗棒支持部の作用説明図である。 本発明に係る耕耘機の構成を説明するブロック図である。 本発明に係る耕耘機の動作フロー図である。 本発明に係る耕耘機の作用説明図（耕耘時および旋回時）である。 図８の別実施例図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…耕耘機、１１…機体、１２…エンジン、１４…耕耘爪、２１…抵抗棒、２２…クラッチ、２３…クラッチスイッチ、３１…駆動系、４１…負荷検出スイッチ、５７…制御部。

Claims (1)

1. 所定の低速と、この低速より回転速度が高い高速に回転速度を設定することができるエンジンで、機体の下部に設けた耕耘爪を駆動するとともに、作業者が前記機体の後方から連れ歩く型式の耕耘機において、
   この耕耘機は、前記エンジンの動力を前記耕耘爪に伝達する駆動系に前記動力を断接するクラッチを備え、このクラッチにクラッチの断接状態を検出するクラッチスイッチを備え、
   前記機体の後方中央部に耕耘時に地面に差し込まれ必要とする耕耘深さを設定する抵抗棒を備え、この抵抗棒に抵抗棒にかかる負荷の有無を検出する負荷検出スイッチを備え、
   前記クラッチが接続されているとの前記クラッチスイッチの情報を受け且つ前記抵抗棒が負荷を検出しているとの前記負荷検出スイッチの情報を受けたときに前記エンジンの回転速度を前記高速になるように制御し、
   前記クラッチが切断されているとの前記クラッチスイッチの情報、または前記抵抗棒が負荷を検出していないとの前記負荷検出スイッチの情報を受けたときに前記エンジンの回転速度を前記低速になるように制御する制御部を備え、
   ていることを特徴とする耕耘機。

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