JP5323235B2

JP5323235B2 - 移植機

Info

Publication number: JP5323235B2
Application number: JP2012158611A
Authority: JP
Inventors: 圭介渡里; 佳弘新谷
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2028-05-23
Also published as: JP2012191958A

Description

本発明は、機体の後部に植付作業機を昇降自在に連結すると共に、植付作業機の底部に後支点周りに上下揺動する整地体と検知体とを兼ねるフロートを備えた乗用型田植機等の移植機に関する。

従来、移植機の一例である乗用型田植機を畦越えさせる場合には、先ず乗用型田植機に搭乗したオペレータがステアリングハンドルの左側に備える副変速レバーを低速位置に操作して、ベルト伝動装置である副変速装置を低速伝動状態に切り替えると共に、主変速レバーを作業速度位置に操作してミッションケース内の主変速装置を低速伝動状態に切り替えた後、オペレータは乗用型田植機から降りた状態で、機体の左側部に備える減速レバーを減速位置に操作してミッションケース内の畦越え用の減速装置を減速側に切り替え、次いで、前記減速レバーと同様に機体の左側部に設けたクラッチレバーを伝動切り位置から伝動入り位置に操作して、副変速装置を伝動状態とすることによって乗用型田植機を超低速で前進させながら、オペレータが機体前方側から畦越えアームを押え持つことで機体前部の浮き上がりを防止して、当該乗用型田植機の畦越え作業を安全且つ楽に行なえるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１４８号公報（第４−５頁、図１−図３）

しかし、上述した特許文献１のものは、植付条数が４条程度の小型且つ軽量の乗用型田植機に採用されているものの、機体の総重量が重くなる植付条数が６条以上の乗用型田植機では、機体前部の浮き上がりを防止すべく畦越えアームを押え持つには相応の腕力が必要となり、殆ど採用されていないのが実状である。また、減速レバーに連係する畦越え用の減速装置の構造や畦越えレバー等の構成が複雑となりコスト高になると共に、畦越え作業を頻繁に行わなければならない時は、オペレータは何度も乗用型田植機に乗降しなければならず作業性の面で改良の余地があった。

上記課題を解決することを目的としたものであって、機体の後部に昇降自在に連結した植付作業機の底部に後支点周りに上下揺動するフロートを備え、このフロートの上下揺動姿勢が基準姿勢となるように植付作業機を自動昇降制御する移植機において、機体の前後方向の傾斜を検出するピッチングセンサが所定の傾斜角以上の機体の前上がり傾斜を検出している時に、植付クラッチの入りを伴う自動昇降制御中である場合にはフロートの基準姿勢を基準値から前下がり状態に姿勢変更した自動昇降制御を実行し、植付クラッチの入りを伴わない自動昇降制御中には当該自動昇降制御をそのまま継続し、自動昇降制御中でない場合には自動昇降制御を実行する制御手段を設けたことを第一の特徴としている。
そして、前記制御手段が、前記ピッチングセンサが検出する機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角を検出しているときであって、フロートの基準姿勢を基準値から前記前下がり状態に姿勢変更して自動昇降制御による植付作業を継続しているときに、当該自動昇降制御により植付作業機のリフト角の変化が所定値以上となった場合には前記フロートの基準姿勢を基準値に戻すものであることを第二の特徴としている。

請求項１の発明によれば、機体の前後方向の傾斜を検出するピッチングセンサが所定の傾斜角以上の機体の前上がり傾斜を検出している時に、植付クラッチの入りを伴う自動昇降制御中である場合にはフロートの基準姿勢を基準値から前下がり状態に姿勢変更した自動昇降制御を実行し、植付クラッチの入りを伴わない自動昇降制御中には当該自動昇降制御をそのまま継続し、自動昇降制御中でない場合には自動昇降制御を実行する制御手段を設けたことによって、例えば移植機を畦越えさせる場合のように、機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角以上になっても、移植機が圃場から脱出するぎりぎりの状態（植終い）まで植付作業を継続することができると共に、植付作業を停止した状態で移植機を畦越えさせる場合は、ピッチングセンサにより機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角以上であることを検出すると、植付作業機が非接地状態であっても自動的に接地し、圃場に接地するフロートでもって機体前部の浮き上がりを支えることができるので、それによって機体前部の浮き上がりを防止しながら安全な圃場からの脱出が可能となる。また、オペレータが移植機から降りることなく畦越え作業が行なえるので作業性も向上する。

更に、請求項２の発明によれば、前記ピッチングセンサが検出する機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角を検出しているときであって、フロートの基準姿勢を基準値から前記前下がり状態に姿勢変更して自動昇降制御による植付作業を継続している時に、当該自動昇降制御により植付作業機のリフト角の変化が所定値以上となった場合には前記フロートの基準姿勢を予め設定していた元の状態に戻すので、フロートの底面が接地するように植付作業機が昇降制御される。

植付作業状態の乗用型田植機の側面図。主変速レバーの連係構造を示す側面図。操作パネル周辺の平面図。油圧コントロールバルブ周辺の構成を示す側面図。制御部のブロック図。油圧感知機構の構成を示す側面図。畦際（畦越え）制御の実施例を示すフローチャート。植付作業状態で畦越えに入る乗用型田植機の側面図。フロートを接地させた状態で畦越えする乗用型田植機の側面図。畦越え警報制御を示すフローチャート。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、圃場Ｆにおいて植付作業中の移植機の一例である乗用型田植機１の側面図であって、該乗用型田植機１の機体フレーム２の後部には、アクチュエータとしての油圧シリンダ３を備える昇降リンク機構４が設けてあり、この昇降リンク機構４を介して作業機である植付作業機５を昇降作動可能に連結すると共に、機体フレーム２の下部には、左右一対の前輪６と後輪７を備えている。

そして、機体フレーム２の前部には、エンジンＥ等を覆うボンネット８を備えており、エンジンＥから出力される動力を、油圧式無段変速装置Ｈ（図２参照）とトランスミッションケースＴ内の動力伝達装置により、走行伝動系と植付伝動系とに分岐して左右一対の前輪６と後輪７、及び植付作業機５に伝達するように構成している。尚、トランスミッションケースＴの左右一側には、エンジンＥの動力により駆動する図示しない油圧ポンプが設けてあり、この油圧ポンプから供給される圧油により後述する油圧コントロールバルブ５３（図４参照）を介して油圧シリンダ３の伸縮動作を制御している。

また、機体フレーム２の後部上方には、オペレータが着座する座席９が設けてあり、この座席９の前方には各種モニタを表示する操作パネル１１を装備すると共に、該操作パネル１１の上部にステアリングハンドル１２、該ステアリングハンドル１２の下方には、操縦部１３の床面を形成するステップ１４を設けている。

更に詳しくは、昇降リンク機構４の後端には、リンクホルダ１５が取付けてあり、このリンクホルダ１５に備える図示しないローリング軸に、植付作業機５をローリング可能に支持する角パイプ状の植付フレーム１６を横設している。そして、植付フレーム１６に立設した左右一対の苗載台支持フレーム１７によって、前高後低状の傾斜姿勢で左右往復動可能に苗載台１８を支持している。

そして、植付フレーム１６の後側下部には、複数の植付伝動ケース１９を所定の間隔を存して取り付けてあり、この植付伝動ケース１９に内装した図示しないチェン伝動機構及び植付駆動軸等を介して、当該植付伝動ケース１９の後端部に組付けられた植付装置（ロータリケース）２１の両端部に備える左右一対の移植杆２２が回転駆動する。即ち、植付装置２１には、自らの回転に伴って移植杆２２を所定の軌跡に沿って回転運動させることができる図示しない遊星ギヤ機構を内装しており、それによって苗載台１８上に並置されているマット苗から一株分の苗を掻取って連続的に圃場Ｆに移植することができるようになっている。

また、植付伝動ケース１９の下方には、植付作業機５を所望の高さに制御するための油圧感知フロート（検知体）として作用すると共に、圃場面を整地する整地フロート（整地体）を兼ねるセンターフロート２３（図６参照）と、左右の前輪６と後輪７の車輪跡を消して圃場面を整地する整地フロートであるサイドフロート２４を支持しており、これらセンターフロート２３とサイドフロート２４の下面が圃場面に接地して滑走する状態まで植付作業機５を下降させた後、機体を走行させながらの移植作業が行なえるようになっている。尚、センターフロート２３及びサイドフロート２４は、植付作業機５の底部、即ち植付伝動ケース１９下方の後支点Ｐ周りに上下揺動自在に支持されている。

そして、上述した後輪７とセンターフロート２３（サイドフロート２４）との前後空間Ｓ、即ち植付作業機５の前方には、複数の整地ロータ２５を植付作業機５の略全幅にわたってロータ軸２６に軸支した整地装置２７を配設してあり、当該整地ロータを圃場面に接地させた状態で回転駆動することによって、移植杆２２による苗植え付け位置前方の荒れた圃場面や枕地等の荒れた圃場面を整地できるようになっている。

また、操作パネル１１の左側には、図１及び図２に示すように、主変速レバー３１をレバーガイド３２に挿通して設けると共に、この主変速レバー３１の下方にトランスミッションケースＴが配置されている。そして、トランスミッションケースＴの左側面には、油圧式無段変速装置Ｈが取り付けてあり、機体の走行速度は油圧式無段変速装置Ｈによる主変速と、トランスミッションケースＴ内に構成される副変速ギヤの切換え（副変速機構）による副変速とによって決定されるようになっている。

更に詳しくは、主変速レバー３１の基端部には、該主変速レバー３１の前進側〜後進側の変速操作位置を検出するための主変速レバーポテンショメータ３３を設けると共に、この主変速レバーポテンショメータ３３による主変速レバー３１の変速操作位置の検出結果に基づいて、油圧式無段変速装置Ｈの操作アーム３４を連動して作動させるべく、該操作アーム３４にロッド３５を介して電動シリンダ３６のロッド側３６ａを連結する一方、電動シリンダ３６のモータユニット側３６ｂを上述したレバーガイド３２の取付部材３７に支承している。

そして、図３に示すように、レバーガイド３２に形成したガイド溝３２ａに沿って主変速レバー３１を前後及び左右に揺動操作することによって、油圧式無段変速装置Ｈの変速操作を行うことができるようになっている。即ち、主変速レバー３１は、油圧式無段変速装置ＨをニュートラルとするニュートラルポジションＮから前方側Ｆに操作することにより、油圧式無段変速装置Ｈを前進側に操作して前進速度を増加させ、一方主変速レバー３１をニュートラルポジションから後方側Ｒに操作することにより、油圧式無段変速装置Ｈを後進側に操作して後進速度を増加させるように設定してある。

一方、操作パネル１１の右側には、トランスミッションケースＴ内に構成した副変速機構を切換え操作するための副変速レバー３８と、この副変速レバー３８と略並行の外側方に、エンジンＥの回転数を調節するためのスロットルレバー３９とをレバーガイド４１を介して突設してある。

また、ステアリングハンドル１２の右側近傍には、植付作業機５の昇降操作と植付クラッチの入切操作を行うことができる上下及び前後揺動可能な操作具として、手を離すと元の位置（中立位置）に自動復帰するクイックアップレバー４２を備えており、このクイックアップレバー４２の上下方向の操作によって植付作業機５の昇降、及び図示しない植付クラッチの入切がなされると共に、該クイックアップレバー４２の前後方向の操作によって左右の線引きマーカ４３Ｌ，４３Ｒの振出し方向（作動開始順序）を選択できるようになっている。

そして、図４に示すように、植付作業機５を昇降させる油圧シリンダ３の伸縮動作を制御する油圧コントロールバルブ５３の近傍には、上述したクイックアップレバー４２の上方または下方への操作を検出するクイックアップレバー上げスイッチ４２ａ（図５参照）、とクイックアップレバー下げスイッチ４２ｂ（図５参照）の入り作動に基づいて回転駆動するリフタカムモータ５４を配設してあり、このリフタカムモータ５４の出力軸に固設したピニオンギヤ５４ａと、リフタカム５５の一側に形成したセクタギヤ５５ａとを歯合させると共に、図示しないバルブ操作板の係合ピンと係合する第１カム部をリフタカム５５に設け、この第１カム部がバルブ操作板の係合ピンに係合した状態で、リフタカム５５がスリーブ軸５６を中心として回動するように構成することによって、当該リフタカム５５をリフタカムモータ５４の回転駆動に応じて、上げ・固定・自動（下降）・植付の４ポジションに移動制御できるように構成している。即ち、リフタカム５５の各ポジションへの回動により、油圧コントロールバルブ５３を上げ・固定・自動位置に制御すると共に、油圧コントロールバルブ５３の下げ位置において、クイックアップレバー上げスイッチ４２ａまたはクイックアップレバー下げスイッチ４２ｂの入り作動による植付クラッチの入り切りを可能にしている。

また、乗用型田植機１には、上述した油圧コントロールバルブ５３を上げ・固定・自動位置に制御する制御手段として、図５に示すブロック図のような制御部６１を備えている。この制御部６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて構成されており、当該制御部６１の入力側に接続される各種センサ及びスイッチ類、及び出力側に接続される出力装置について以下説明する。

制御部６１の入力側には、植付作業機５を昇降操作するクイックアップレバー４２の上方、または下方への操作を検出するクイックアップレバー上げスイッチ４２ａとクイックアップレバー下げスイッチ４２ｂ、植付作業機５へ動力を伝達する植付クラッチの入切操作を可能にする作業機準備スイッチ６２、リフタカム５５の回動角度を検出するリフタ（作業機操作）カムポテンショメータ６３、植付作業機５の上昇高さを検出するリフタ角ポテンショメータ６４、警報停止スイッチ６５、詳細は後述する畦際（畦越え）制御を可能にする畦越スイッチ６６、油圧感知フロートであるセンターフロート２３の基準姿勢を設定する基準値調節ダイヤル６７、図示しないオルタネータの出力パルスをカウントすることによりエンジンＥの回転数を検知するエンジン回転パルスユニット６８、機体の前後方向の傾斜を検出するピッチングセンサ６９、及び基準値調節ダイヤル６７によって調整されるセンターフロート２３の基準姿勢を検出する感知ワイヤポテンショメータ７１を所定の入力インタフェース回路を介して接続している。

一方、制御部６１の出力側には、乗用型田植機１による植付作業が行なわれていることを表示する植付モニタ７２、植付作業機５の水平自動制御が実行されていることを表示する水平自動モニタ７３、乗用型田植機１による畦越え作業が行なわれていることを表示する畦越モニタ７４、前記畦越え作業中に機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角以上になった時、オペレータに注意を促す警報ブザー７５、上述のリフタカムモータ５４、及び基準値調節ダイヤル６７の設定変更に連動してセンターフロート２３（フロート感度調節ワイヤ８６）の出量を調節する感知ワイヤモータ８７（図６参照）を所定の出力インタフェース回路を介して接続している。

ところで、座席９下方の機体フレーム２の一側には、油圧コントロールバルブ５３の取付ブラケット８２を設けている。そして、前記取付ブラケット８２からプレート状のベース８３を後方に向けて延出してあり、このベース８３に、リフタカムモータ５４と、図６に示すように、基準値調節ダイヤル６７の設定変更に連動してセンターフロート２３（フロート感度調節ワイヤ８６）の出量を調節する感知ワイヤモータ８７を装着すると共に、該感知ワイヤモータ８７に備えるピニオンギヤ８８に歯合するセクタギヤ８９を回動可能に軸着している。更にこのセクタギヤ８９の回動方向の両端部にピン９１，９２を固設してあり、この後側のピン９１から油圧コントロールバルブ連動ワイヤ９３、連係リンク９４、戻しスプリング９５等を介して、油圧コントロールバルブ５３の作動アーム９６と接続すると共に、前側のピン９２からはフロート感度調節ワイヤ８６、感知プレート９７等を介してセンターフロート２３と接続することにより油圧感知機構Ｄを形成している。

更に詳しくは、上述した油圧コントロールバルブ５３の自動位置において、圃場に追従して上下揺動するセンターフロート２３に油圧感知機構Ｄを連動させて油圧コントロールバルブ５３を操作することで、当該センターフロート２３の姿勢を一定に保つべく植付作業機５を昇降させるように構成している。つまり、油圧コントロールバルブ５３が自動位置にあって、センターフロート２３が圃場に接地していなければ、センターフロート２３の前部は下方に揺動して植付作業機５は下降するようになっており、この植付作業機５の非接地状態からの下降は、前記油圧コントロールバルブ５３の自動位置での下降動作を利用している。

また、図７は、畦際（畦越え）制御の実施例を示すフローチャートであって、先ず、ステップＳ１では、植付作業機５へ動力を伝達する植付クラッチの入切操作を可能にする作業機準備スイッチ６２が入り状態にあるか切り状態にあるかを判断し、切り状態にあれば元に戻り、入り状態にあればステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、畦際（畦越え）制御を可能にする畦越スイッチ６６が入り状態にあるか切り状態にあるかを判断し、切り状態にあれば元に戻り、入り状態にあればステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、ピッチングセンサ６９が検出する機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角（所定値）よりも小さいか、あるいは所定の傾斜角（所定値）以上になっているかを判断し、所定の傾斜角（所定値）よりも小さければ元に戻り、所定の傾斜角（所定値）以上になっていればステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、植付作業機５が植付作業状態にあるか否かをリフトカムポテンショメータ６４によって判断し、植付作業状態以外であればステップＳ５に進み、図８に示すように機体のみが前上がり傾斜した植付作業状態にあればステップＳ７に進む。

ステップＳ５では、リフタカム５５の回動角度を検出するリフタ（作業機操作）カムポテンショメータ６３の検出値によって植付作業機５が自動昇降制御状態にあるか、あるいは植付作業機５が固定位置か上昇動作中であるかを判断し、植付作業機５が自動昇降制御状態にあれば元に戻り、植付作業機５が固定位置か上昇動作中であればステップＳ６に進んで植付作業機５を自動昇降制御状態として元に戻る。

一方、ステップＳ７では、検知体として作用するセンターフロート２３の基準姿勢を、フロート感度調節ワイヤ８６の出量を調節する感知ワイヤモータ８７により前下り状態に姿勢変更せしめてステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、リフタ角ポテンショメータ６４によって検出する植付作業機５の上方変化量（リフト角）が、所定値よりも小さいか、あるいは所定値以上になっているかを判断し、所定値よりも小さければ元に戻り、所定値以上になっていればステップＳ９に進む。

そして、ステップＳ９では、検知体として作用するセンターフロート２３の基準姿勢を、予め基準値調節ダイヤル６７で設定していた元の状態に戻す制御を実行するように畦際（畦越え）制御を構成している。

以上説明した畦際（畦越え）制御の実施例によれば、機体の前後方向の傾斜を検出するピッチングセンサ６９が所定の傾斜角以上の機体の前上がり傾斜を検出した時、植付作業中であれば植付作業を継続し、植付作業中でなければ、植付を停止した状態でセンターフロート２３を接地させた植付作業機５の自動昇降制御を実行する制御手段６１を設けたことによって、例えば乗用型田植機１を畦越えさせる場合のように、機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角以上になっても、乗用型田植機１が圃場から脱出するぎりぎりの状態（植終い）まで植付作業を継続することができると共に、植付作業を停止した状態で乗用型田植機１を畦越えさせる場合は、ピッチングセンサ６９により機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角以上であることを検出すると、植付作業機５が非接地状態であっても自動的に接地し、圃場に接地するセンターフロート２３でもって機体前部の浮き上がりを支えることができるので、それによって機体前部の浮き上がりを防止しながら安全な圃場からの脱出が可能となる。また、オペレータが乗用型田植機１から降りることなく畦越え作業が行なえるので作業性も向上する。

更に、ピッチングセンサが検出する機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角以上となる状態で乗用型田植機１を畦越えさせる場合は、乗用型田植機１が圃場から脱出するぎりぎりの状態（植終い）まで植付作業を継続しようとすると、センターフロート２３の先端が畦際の傾斜面に到達した瞬間に当該センターフロート２３が基準姿勢を越えて極端な前上がり状態となる。

そしてこの時、リフタ角ポテンショメータ６４によって検出される植付作業機５の上方変化量、即ち植付作業機５を昇降作動させる昇降リンク機構４のリフト角が所定値以上になると、本実施例（ステップＳ１０）では、検知体として作用するセンターフロート２３の基準姿勢を予め基準値調節ダイヤル６７で設定していた元の状態に戻すので、それによって図９に示す如くセンターフロート２３とサイドフロート２４の底面が接地するように植付作業機５が昇降制御される。

また、図１０は、畦越え警報制御を示すフローチャートであって、先ず、ステップＳ１では、植付作業機５へ動力を伝達する植付クラッチの入切操作を可能にする作業機準備スイッチ６２が入り状態にあるか切り状態にあるかを判断し、入り状態にあればステップＳ２に進み、切り状態にあればステップＳ３に進んで乗用型田植機１による畦越え制御が行なわれているか否かを表示する畦越モニタ７４に消灯出力して元に戻る。

ステップＳ２では、畦際（畦越え）制御を可能にする畦越スイッチ６６が入り状態にあるか切り状態にあるかを判断し、入り状態にあればステップＳ４に進み、切り状態にあればステップＳ３に進んで畦越モニタ７４に消灯出力して元に戻る。

ステップＳ４では、ピッチングセンサ６９によって機体の前上がり傾斜を検出したか否かを判断する。この場合の機体の前上がり傾斜は、上述した畦際（畦越え）制御の実施例で検出する所定の傾斜角（所定値）よりも小さい値であって、この機体の前上がり傾斜を検出したならばステップＳ５に進み、検出していなければステップＳ６に進んで畦越モニタ７４に点灯出力して元に戻る。

一方、ステップＳ５では、畦越モニタ７４に点滅出力すると共に、警報ブザー７５に出力してステップＳ７に進む。即ち、ステップＳ５では、畦際（畦越え）作業中にあることを畦越モニタ７４の点滅と警報ブザー７５の出力によってオペレータに知らしめことができるので、オペレータは、畦際（畦越え）作業中における植付作業機５の自動昇降動作に備えながら安全な作業が行なえる。

そして、ステップＳ７では、警報停止スイッチ６５が入り状態にあるか切り状態にあるかを判断し、警報停止スイッチ６５が入り状態にあればステップＳ８に進んで警報ブザー７５への警報出力を停止して元に戻り、警報停止スイッチ６５が切り状態にあれば元に戻る制御を実行するように構成している。

５植付作業機
２３フロート
６１制御手段
６９ピッチングセンサ
Ｐ後支点

Claims

機体の後部に昇降自在に連結した植付作業機（５）の底部に後支点（Ｐ）周りに上下揺動するフロート（２３）を備え、このフロート（２３）の上下揺動姿勢が基準姿勢となるように植付作業機（５）を自動昇降制御する移植機（１）において、機体の前後方向の傾斜を検出するピッチングセンサ（６９）が所定の傾斜角以上の機体の前上がり傾斜を検出している時に、植付クラッチの入りを伴う自動昇降制御中である場合にはフロート（２３）の基準姿勢を基準値から前下がり状態に姿勢変更した自動昇降制御を実行し、植付クラッチの入りを伴わない自動昇降制御中には当該自動昇降制御をそのまま継続し、自動昇降制御中でない場合には自動昇降制御を実行する制御手段（６１）を設けたことを特徴とする移植機。
前記制御手段（６１）が、前記ピッチングセンサ（６９）が検出する機体の前上がり傾斜が所定の傾斜角を検出しているときであって、フロート（２３）の基準姿勢を基準値から前記前下がり状態に姿勢変更して自動昇降制御による植付作業を継続しているときに、当該自動昇降制御により植付作業機のリフト角の変化が所定値以上となった場合には前記フロート（６９）の基準姿勢を基準値に戻すものであることを特徴とする請求項１に記載の移植機。