JP6700002B2

JP6700002B2 - 乗用型移植機

Info

Publication number: JP6700002B2
Application number: JP2015145805A
Authority: JP
Inventors: 昌樹宇山; 渡里　圭介; 圭介渡里; 都田　洋三; 洋三都田; 寛成大橋
Original assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2020-05-27
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: JP2017023067A

Description

本発明は、乗用型田植機などの乗用型移植機に関する。

乗用型移植機では、走行機体の後部に作業機が昇降自在に連結される。連結可能な作業機としては、植付作業機、播種機、管理作業機、施肥機、薬剤散布機などがあり、作業機の連結／非連結、連結された作業機の種類、作業機の昇降高さなどに応じて乗用型移植機の前後バランスや重心が変化するため、状況に応じて適切な警報を行うことが望ましい。例えば、特許文献１に記載の乗用型移植機では、作業機が非連結、又は軽量の作業機が連結されている前バランス状態において、所定の走行速度以上で警報を行うことにより、前バランス状態における急停止操作や坂道走行に注意を促している。

特許第４８４７８３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の乗用型移植機では、所定の走行速度以上で警報を行うため、走行停止状態や低速走行状態で事前に注意を促すことは困難であった。

また、標準的な重さの作業機や、それよりも重い作業機が連結されている場合であっても、作業機が所定の昇降高さよりも高い位置にある場合は、重心が高くなるため、急停止操作に注意を促すことが望まれるが、特許文献１に記載の乗用型移植機ではこのような警報は行われていない。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、走行機体と、該走行機体の後部に昇降自在に連結される作業機と、を備える乗用型移植機であって、前記走行機体の走行状態、及び前記作業機の作業状態を検出する走行・作業状態検出手段と、前記作業機の昇降高さを検出する作業機高さ検出手段と、少なくとも前記走行・作業状態検出手段及び前記作業機高さ検出手段から検出信号を入力する制御部と、を備え、該制御部は、前記走行機体の走行停止状態、及び前記作業機の非作業状態において、前記作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作されたことに伴い作業機が昇降することで、前記作業機高さが、該作業機の後端が最も後方に位置する高さに到達又は近づいた時点で、非作業走行時における前記作業機の昇降高さに関する警報を行う作業機高さ警報手段と、前記作業機の後端が最も後方に位置する高さよりも高い位置にあり、且つ、前記走行機体が所定の走行速度以上で走行している場合に、前記走行機体の急停止操作に関する警報を行う急停止操作警報手段とを備えることを特徴とする乗用型移植機である。
請求項２の発明は、前記作業機は、苗載台に載置された苗を圃場に植え付ける苗植付装置と、該苗植付装置の前方に配置され、左右方向に沿う回転軸を中心として回転する回転体により、苗の植え付けと同時、又は、単独で圃場を整地する整地装置と、を備え、前記作業機の後端が最も後方に位置する高さは、前記回転軸の高さが、前記走行機体の後輪車軸の高さと一致、又は、近づいた高さであることを特徴とする請求項１に記載の乗用型移植機である。
請求項３の発明は、前記制御部は、前記走行機体の走行停止状態、及び前記作業機の非作業状態において、前記作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作されたとき、前記作業機の後端が最も後方に位置する高さに到達又は近づいた時点で、前記作業機の昇降を自動的に停止させる自動昇降停止手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の乗用型移植機である。

請求項１の発明によれば、走行機体の走行停止状態、及び作業機の非作業状態において、作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作されたとき、作業機の後端が最も後方に位置する高さに到達又は近づいた時点で、非作業走行時における作業機の昇降高さに関する警報を行うので、非作業走行を行う前の段階で適正な作業機の昇降高さを認識することができ、その結果、作業機を上昇させた高重心状態での非作業走行を抑制することができる。さらに作業機が作業機の後端が最も後方に位置する高さよりも高い位置にあり、且つ、走行機体が所定の走行速度以上で走行している場合にも警報が行われるので、作業機を上昇させた高重心状態での非作業走行をさらに抑制することができる。
また、請求項２の発明によれば、作業機の後端が最も後方に位置する高さは、整地装置の回転軸の高さが、走行機体の後輪車軸の高さと一致、又は、近づいた高さとしたので、良好な前後バランスを維持しつつ、重心を低く抑えた安定した非作業走行が可能になる。
また、請求項３の発明によれば、走行機体の走行停止状態、及び／又は、作業機の非作業状態において、作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作されたとき、作業機が作業機の後端が最も後方に位置する高さに到達又は近づいた時点で、作業機の昇降を自動的に停止させるので、作業機を上昇させた高重心状態での非作業走行を防止することができる。

乗用型田植機の平面図である。乗用型田植機の側面図である。乗用型田植機の動力伝動図である。（ａ）は操作部の要部平面図、（ｂ）は操作部の要部側面図、（ｃ）は操作表示パネルの正面図である。（ａ）は植付作業機の所定の昇降高さと最上げ高さとを比較した説明図、（ｂ）は植付作業機の所定の昇降高さと植付作業高さとを比較した説明図である。制御部の入出力を示すブロック図である。第１実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。第２実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。第３実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図３において、１は乗用型田植機であって、該乗用型田植機１は、走行機体２と、該走行機体２の後部に昇降リンク機構３を介して昇降自在に連結される植付作業機４と、を備えて構成されている。

植付作業機４は、苗載台５に載置された苗を圃場に植え付ける苗植付装置６と、苗植付装置６の前方に配置され、左右方向に沿う回転軸７を中心として回転する回転体８により、苗の植え付けと同時、又は、単独で圃場を整地する整地装置９と、を備えている。

走行機体２は、機体前部に搭載されるエンジン１０と、エンジン１０の動力を変速するトランスミッション１１と、トランスミッション１１から伝動される走行動力で回転駆動される前輪１２及び後輪１３と、運転席１４や各種の操作具が配置される操作部１５と、を備える。

図３に示すように、エンジン１０の動力は、主変速機構１６であるＨＳＴ（静油圧式無段変速装置）を介してトランスミッション１１に入力され、トランスミッション１１内で植付動力伝動系と走行動力伝動系とに分岐される。分岐された植付動力は、株間変速機構１７、トルクリミッタ１８及び植付クラッチ１９を介してトランスミッション１１から出力され、さらに不等速変換機構２０を介して植付作業機４に伝動される。

一方、分岐された走行動力は、副変速機構２１で変速された後、前輪動力伝動系と後輪動力伝動系とに分岐される。分岐された前輪動力は、差動機構２２を介して左右の前輪１２に伝動される一方、分岐された後輪動力は、後輪動力伝動軸２３を介してリヤアクスルケース２４に入力されるとともに、リヤアクスルケース２４内の伝動経路を介して左右の後輪１３に伝動される。

リヤアクスルケース２４の前側には、後輪動力伝動軸２３から動力を取り出して整地装置９に伝動する動力取出ケース２５が設けられている。動力取出ケース２５には、後輪動力伝動軸２３に設けられる第１ギヤ２６と、該第１ギヤ２６に噛み合って整地装置９の動力を取り出す第２ギヤ２７と、第１ギヤ２６の回転速度を検出する回転センサ２８（走行・作業状態検出手段）と、が内装されており、該回転センサ２８の検出信号に基づいて走行機体２の正確な走行速度が算出される。つまり、回転センサ２８は、走行動力伝動系における主変速機構１６及び副変速機構２１の下流において後輪１３と同期した回転を検出するので、その検出信号に基づいて走行機体２の正確な走行速度を算出することが可能になる。ちなみに、本実施形態の回転センサ２８は、第１ギヤ２６の歯先に近接状態で対向配置され、回転速度に比例した周波数信号を出力する電磁ピックアップセンサを用いて構成されている。なお、本実施形態の回転センサ２８は、後輪動力伝動軸２３を検出対象としているが、後輪動力伝動経路に介在する伝動軸であれば、後輪動力伝動軸２３以外の後輪動力伝動軸を検出対象としてもよい。

図４に示すように、操作部１５における運転席１４の前方には、前輪１２を操舵するステアリングハンドル２９と、ステアリングハンドル２９の左側方に設けられる主変速レバー３０と、ステアリングハンドル２９の右側方に設けられる副変速レバー３１と、ステアリングハンドル２９の右側近傍に設けられる作業機昇降操作レバー３２（作業機昇降操作具）と、ステアリングハンドル２９の前側下方に設けられる操作表示パネル３３と、が配置されている。

主変速レバー３０は、その操作に基づいて主変速機構１６を変速作動させることにより、走行速度の無段変速操作及び前後進切換操作が可能であり、副変速レバー３１は、その操作に基づいて副変速機構２１を変速作動させることにより、主変速機構１６の変速レンジ（走行用変速レンジ、作業用変速レンジなど）を切り換えることが可能であり、作業機昇降レバー３２は、その上方操作に基づく植付作業機４の上昇操作や、その下方操作に基づく植付作業機４の下降操作が可能である。

操作表示パネル３３には、植付作業機４の状態（上げ、固定、下げ、植付）を表示する作業状態表示部３４や、複数の報知ランプ及び警報ランプが配置された報知・警報表示部３５が設けられており、例えば、報知ランプとしては、苗補給報知ランプ３６、施肥条止め報知ランプ３７、肥料詰まり報知ランプ３８、植付自動報知ランプ３９、植付報知ランプ４０、施肥報知ランプ４１などが設けられ、警報ランプとしては、走行機体２の急停止操作（急ブレーキ操作）を警報する急停止操作警報ランプ４２、非作業走行時における作業機高さを警報する作業機高さ警報ランプ４３などが設けられている。

図５に示すように、植付作業機４は、走行機体２と昇降リンク機構３との間に介設される昇降用油圧シリンダ４４の伸縮作動に応じて昇降される。例えば、植付作業走行時においては、主に、苗の植え付けを行う下げ位置（自動昇降制御領域）と、苗の植え付けを行わない上げ位置（最上昇位置）とに昇降操作される。植付作業機４を上げ位置とした場合、重心が高くなるが、植付作業走行は低速で行われるため、走行安定性が低下することはない。一方、路上走行などの非作業走行時においては、副変速レバー３１を走行位置にして高速走行を行う可能性があるため、植付作業機４を上げ位置にした高重心状態で急停止操作を行うと、後輪１３が浮くなどの現象が発生し、走行安定性が低下する虞がある。非作業走行時における植付作業機４の適正高さ、つまり、走行安定性を確保し得る植付作業機４の所定の昇降高さは、整地装置９の回転軸７の高さが走行機体２の後輪車軸１３ａの高さと一致、又は、近づいた高さと定義することができる。その理由は、植付作業機４を上記の昇降高さにすると、植付作業機４の後端が最も後方に位置するため、良好な前後バランスを維持できるだけでなく、地面との接触を回避しつつ重心を低く抑えて安定した走行が可能になるからである。

図６に示すように、走行機体２には、マイコンなどを用いて構成される制御部４５が設けられている。制御部４５の入力側には、前述した回転センサ２８に加え、植付作業機４の昇降高さを検出する昇降高さセンサ４６（作業機高さ検出手段）、作業機昇降操作レバー３２の操作を検出する昇降操作検出スイッチ４７、植付作業機４の状態（上げ、固定、下げ、植付）を検出する作業機センサ４８（走行・作業状態検出手段）、植付クラッチ１９の入り／切り操作を可能にする作業機スイッチ４９（走行・作業状態検出手段）、副変速レバー３１の操作位置を検出する副変速検出スイッチ５０（走行・作業状態検出手段）などが接続される一方、制御部４５の出力側には、前述した急停止操作警報ランプ４２及び作業機高さ警報ランプ４３に加え、昇降用油圧シリンダ４４を伸縮作動させる昇降作動装置５１、植付クラッチ１９を入り／切り作動させるクラッチ作動装置５２、警報音を出力する警報ブザー５３などが接続されている。

制御部４５は、ハードウエアとソフトウエアの協働により実現される機能的な構成として作業機高さ警報手段を備える。作業機高さ警報手段は、走行機体２の走行停止状態、及び／又は、植付作業機４の非作業状態（例えば、植付クラッチ１９が切りで、且つ副変速レバー３１が走行位置）において、植付作業機４を昇降操作する作業機昇降操作レバー３２が操作されたとき、植付作業機４が所定の昇降高さに到達又は近づいた時点で、非作業走行時における植付作業機４の昇降高さに関する警報を行う。つまり、作業機高さ警報手段は、非作業走行を行う前の段階で適正な植付作業機４の昇降高さを認識可能とし、植付作業機４を上昇させた高重心状態での非作業走行を抑制する。以下、作業機高さ警報手段を実現する制御部４５の具体的な制御手順について、図７を参照して説明する。

図７に示すように、制御部４５は、まず、回転センサ２８の検出信号に基づいて算出した走行機体２の走行速度に基づいて走行停止状態であるか否かを判断し（Ｓ１１）、この判断結果がＮＯである場合は、上位ルーチンに復帰する一方、判断結果がＹＥＳである場合は、作業機昇降操作レバー３２の操作を判断する（Ｓ１２、Ｓ１３）。ここで、作業機昇降操作レバー３２が下げ操作されたと判断した場合は、植付作業機４の自動的（自己保持的）な下降を開始するとともに（Ｓ１４）、植付作業機４が所定の昇降高さに到達したか否かを判断し（Ｓ１５）、該判断結果がＹＥＳとなったら、警報ブザー５３及び作業機高さ警報ランプ４３の出力フラグをセットして非作業走行時における植付作業機４の昇降高さに関する警報を実行する（Ｓ１６）。また、作業機昇降操作レバー３２が上げ操作されたと判断した場合は、植付作業機４の自動的（自己保持的）な上昇を開始するとともに（Ｓ１７）、植付作業機４が所定の昇降高さに到達したか否かを判断し（Ｓ１８）、該判断結果がＹＥＳとなったら、警報ブザー５３及び作業機高さ警報ランプ４３の出力フラグをセットして非作業走行時における植付作業機４の昇降高さに関する警報を実行する（Ｓ１９）。

植付作業機４の昇降作動中は、作業機昇降操作レバー３２の昇降停止操作（昇降作動方向に対して逆方向のレバー操作）を判断する処理ステップＳ２０と、作業機昇降高さが最上昇高さか否かを判断する処理ステップＳ２１と、作業機昇降高さが最下降高さか否かを判断する処理ステップＳ２２と、を実行する。そして、作業機昇降操作レバー３２の昇降停止操作があったと判断した場合は、植付作業機４の自動的な昇降を停止させるとともに（Ｓ２３）、警報ブザー５３及び作業機高さ警報ランプ４３の出力フラグをクリアして上記の警報を停止させる（Ｓ２４）。また、作業機昇降高さが最上昇高さ又は最下降高さであると判断した場合も、植付作業機４の自動的な昇降を停止させるとともに（Ｓ２５、Ｓ２７）、警報ブザー５３及び作業機高さ警報ランプ４３の出力フラグをクリアして上記の警報を停止させる（Ｓ２６、Ｓ２８）。なお、本実施形態では、植付作業機４の最上昇高さ及び最下降高さを昇降高さセンサ４６の検出信号に基づいて判断しているが、最下降高さは、植付作業機４に設けられるフロートの接地又は着水に伴う前後傾斜変化に基づいて判断してもよい。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、乗用型田植機１の制御部４５は、走行機体２の走行停止状態、及び／又は、植付作業機４の非作業状態において、植付作業機４を昇降操作する作業機昇降操作レバー３２が操作されたとき、植付作業機４が所定の昇降高さに到達又は近づいた時点で、非作業走行時における植付作業機４の昇降高さに関する警報を行うので、非作業走行を行う前の段階で適正な植付作業機４の昇降高さを認識することができ、その結果、植付作業機４を上昇させた高重心状態での非作業走行を抑制することができる。

また、植付作業機４は、苗載台５に載置された苗を圃場に植え付ける苗植付装置６と、該苗植付装置６の前方に配置され、左右方向に沿う回転軸７を中心として回転する回転体８により、苗の植え付けと同時、又は、単独で圃場を整地する整地装置９と、を備え、前記警報の基準となる所定の昇降高さは、回転軸７の高さが、走行機体２の後輪車軸１３ａの高さと一致、又は、近づいた高さとしたので、良好な前後バランスを維持しつつ、重心を低く抑えた安定した非作業走行が可能になる。

つぎに、本発明の第２及び第３実施形態に係る乗用型田植機１の制御手順について、図８及び図９を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通する処理については、前記実施形態と同じ符号を付与することにより、前記実施形態の説明を援用する。

図８に示すように、第２実施形態の制御手順は、第１実施形態の処理ステップＳ２０〜Ｓ２８に代えて、処理ステップＳ３１、Ｓ３２を備える点が前記第１実施形態と相違している。つまり、第２実施形態では、作業機高さ警報が行われる状況で、植付作業機４を所定の昇降高さで自動的に停止させるとともに（Ｓ３１）、警報ブザー５３及び作業機高さ警報ランプ４３の出力フラグをクリアして上記の警報を停止させる（Ｓ３２）。このような制御手順によれば、植付作業機４を上昇させた高重心状態での非作業走行を確実に防止できるだけでなく、オペレータの操作負担を軽減することができる。

図９に示すように、第３実施形態の制御手順は、第１実施形態の制御手順に４つの処理ステップＳ４１〜Ｓ４４を追加している点が前記第１実施形態と相違している。これら４つの処理ステップＳ４１〜Ｓ４４は、処理ステップＳ１１の判断結果がＮＯとなる走行状態において実行される処理ステップであり、回転センサ２８の検出信号に基づいて算出した走行機体２の走行速度が所定の走行速度以上であるか否かを判断し（Ｓ４１）、この判断結果がＮＯである場合は、警報ブザー５３及び急停止操作警報ランプ４２の出力フラグをクリアする（Ｓ４２）。一方、走行機体２の走行速度が所定の走行速度以上であると判断した場合は、植付作業機４が所定の昇降高さよりも高い位置（警報高さ）にあるか否かを判断する（Ｓ４３）。そして、この判断結果がＮＯである場合は、警報ブザー５３及び急停止操作警報ランプ４２の出力フラグをクリアするが（Ｓ４２）、植付作業機４が所定の昇降高さよりも高い位置にあると判断した場合は、警報ブザー５３及び急停止操作警報ランプ４２の出力フラグをセットして走行機体２の急停止操作に関する警報を実行する（Ｓ４４）。このような制御手順によれば、植付作業機４を上昇させた高重心状態における急停止操作に注意を促すことができる。しかも、走行機体２の走行速度は、後輪動力伝動軸２３の回転を検出する回転センサ２８の検出信号に基づいて算出するので、正確な走行速度に基づいて適切な警報を行うことができる。なお、第３実施形態では、急停止操作警報を行う状況で、植付作業機４を所定の昇降高さまで自動的に昇降させる処理ステップや、該処理ステップ後に警報出力をクリアさせる処理ステップを追加してもよい。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り任意の変更・追加が可能であることは言うまでもない。例えば、前記実施形態は、植付作業機４を連結した状態で説明しているが、作業機高さ警報は、植付作業機４以外の作業機を連結した状態でも実行することができる。また、本実施形態の作業機高さ警報は、走行停止状態であることを条件に行われているが、非作業状態であることを条件に行ったり、走行停止状態で、且つ非作業状態であることを条件に行うことも可能である。

１乗用型田植機
２走行機体
４植付作業機
５苗載台
６苗植付装置
７回転軸
８回転体
９整地装置
１３ａ後輪車軸
２３後輪動力伝動軸
２８回転センサ
３０主変速レバー
３１副変速レバー
３２作業機昇降操作レバー
４２急停止操作警報ランプ
４３作業機高さ警報ランプ
４５制御部
５３警報ブザー

Claims

走行機体と、
該走行機体の後部に昇降自在に連結される作業機と、
を備える乗用型移植機であって、
前記走行機体の走行状態、及び前記作業機の作業状態を検出する走行・作業状態検出手段と、
前記作業機の昇降高さを検出する作業機高さ検出手段と、
少なくとも前記走行・作業状態検出手段及び前記作業機高さ検出手段から検出信号を入力する制御部と、を備え、
該制御部は、前記走行機体の走行停止状態、及び前記作業機の非作業状態において、前記作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作されたことに伴い作業機が昇降することで、前記作業機高さが、該作業機の後端が最も後方に位置する高さに到達又は近づいた時点で、非作業走行時における前記作業機の昇降高さに関する警報を行う作業機高さ警報手段と、
前記作業機の後端が最も後方に位置する高さよりも高い位置にあり、且つ、前記走行機体が所定の走行速度以上で走行している場合に、前記走行機体の急停止操作に関する警報を行う急停止操作警報手段とを備える
ことを特徴とする乗用型移植機。
前記作業機は、
苗載台に載置された苗を圃場に植え付ける苗植付装置と、
該苗植付装置の前方に配置され、左右方向に沿う回転軸を中心として回転する回転体により、苗の植え付けと同時、又は、単独で圃場を整地する整地装置と、を備え、
前記作業機の後端が最も後方に位置する高さは、前記回転軸の高さが、前記走行機体の後輪車軸の高さと一致、又は、近づいた高さであることを特徴とする請求項１に記載の乗用型移植機。
前記制御部は、前記走行機体の走行停止状態、及び前記作業機の非作業状態において、前記作業機を昇降操作する作業機昇降操作具が操作されたとき、前記作業機の後端が最も後方に位置する高さに到達又は近づいた時点で、前記作業機の昇降を自動的に停止させる自動昇降停止手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の乗用型移植機。