JPH10295108A - 農作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋回時に車速を自動的に減速する農作業機に
おいて、旋回終了時にそれまでのステアリング操作状況
に合った車速制御を行う。 【解決手段】 旋回中にステアリング操作具の操作方向
が切り替わる回数を累計し、その回数が予め設定されて
いる設定回数未満である場合は、旋回が終了すると車速
を旋回以前の元の速度に戻し、その回数が予め設定され
ている設定回数以上である場合は、旋回が終了しても車
速を旋回以前の元の速度に戻さないように制御する制御
装置４２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、旋回時に車速を自
動的に減速する農作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリング操作量が一定以上になると
車速を自動的に減速し、且つステアリング操作量が一定
以下になると車速を自動的に元に戻すように制御し、低
速度で安全に旋回できるようにした田植機等の農作業機
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】田植機の苗植付け作業
では、圃場の端部で機体を旋回させた後、すぐに機体進
路を植付条に合わせ、苗植付けを再開させなければなら
ない。しかしながら、不慣れなオペレータの場合、旋回
終了時に機体進路が植付条にうまく合わないことがあ
る。このような状況の時に旋回時の低速走行の状態から
通常の作業速度の状態に戻ってしまうと、オペレータが
ますます混乱し、適切に処置ができなくなり、作業に支
障をきたす虞がある。本発明は、上記事態に陥ることを
防止するのを目的とし、旋回終了時にそれまでのステア
リング操作状況に合った車速制御を行うことを課題とし
ている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成とした。すなわち、本発明
にかかる農作業機は、旋回時に車速を自動的に減速する
ように構成した農作業機において、旋回中にステアリン
グ操作具の操作方向が切り替わる回数を累計し、その回
数が予め設定されている設定回数未満である場合は、旋
回が終了すると車速を旋回以前の元の速度に戻し、その
回数が予め設定されている設定回数以上である場合は、
旋回が終了しても車速を旋回以前の元の速度に戻さない
ように制御する制御装置を設けたことを特徴としてい
る。

【０００５】旋回時におけるステアリング操作具の操作
方向が切り替わる回数が設定回数未満である場合は、旋
回が円滑に行われたと判断されるので、旋回終了後すぐ
に車速を旋回以前の元の速度に戻しても問題は生じな
い。逆に、旋回時におけるステアリング操作具の操作方
向が切り替わる回数が設定回数以上である場合は、オペ
レータがステアリング操作に混乱していると判断される
ので、旋回が終了しても車速を旋回以前の元の速度に戻
さず減速状態のままに維持する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の農作業機の一例と
して、図面に表された田植機について説明する。この田
植機１は、乗用走行車体２の後側に昇降リンク装置３を
介して苗植付部４が昇降可能に装着されると共に、乗用
走行車体２の後部に本体部分を搭載した施肥装置５が設
けられ、全体で乗用施肥田植機として構成されている。

【０００７】走行車体２は、駆動輪である左右各一対の
前輪及び後輪を備えた四輪駆動車両である。機体の前部
に配したミッションケース１０の左右側方に前輪ファイ
ナルケース１３，１３が設けられ、その前輪ファイナル
ケースから外向きに突出する前輪軸に前輪７，７が取り
付けられている。また、ミッションケース１０の背面部
に前端部が固着されたメインフレーム１５の後端左右中
央部に後輪ローリング軸１７が軸心を前後水平に向けて
固定状態で嵌合させてあり、その後輪ローリング軸１７
にローリング自在に支持される後輪フレーム１８の左右
端部に後輪ギヤケース１９，１９が設けられ、その後輪
ギヤケースから外向きに突出する後輪軸に後輪８，８が
取り付けられている。更に、後輪車軸の外側に延長して
設けた補助後輪軸に補助後輪８ａ，８ａ，８ｂ，８ｂが
取り付けられている。

【０００８】エンジン２０は前記メインフレーム１５の
上に搭載されている。エンジン２０の左側面に突出する
第一出力軸２０ａに取り出される回転動力は、第一ベル
ト伝動装置２１によって、ミッションケース１０の上に
設けた油圧ポンプ２２の駆動軸２２ａへ伝達され、更に
無段変速式の第二ベルト伝動装置２３によって、油圧ポ
ンプ駆動軸２２ａからミッションケース入力軸１０ａへ
伝達される。また、エンジン２０の右側面に突出する第
二出力軸２０ｂに取り出される回転動力が、第三ベルト
伝動装置２４によって、エンジン２０の上に取り付けた
オルタネータ２５に伝達される。

【０００９】ミッション入力軸１０ａよりミッションケ
ース１０に入力された回転動力は、該ケース内のトラン
スミッションで変速した後、前輪駆動用動力と後輪駆動
用動力と苗植付部駆動用動力に分けられる。前輪駆動用
動力は、前輪ファイナルケース１３，１３に伝達され、
前輪７，７を駆動する。後輪駆動用動力は、伸縮自在な
後輪駆動軸２６，２６を介して後輪ギヤケース１９，１
９に伝達され、主後輪８，８及び補助後輪８ａ，８ａ，
８ｂ，８ｂを駆動する。また、苗植付部駆動用動力は、
植付伝動軸２７を介して植付クラッチ（図示せず）に伝
達され、それから苗植付部４と施肥装置５に伝達され
る。

【００１０】エンジン２０の上部はエンジンカバー３０
で覆われており、その上に座席３１が設置されている。
座席３１の前方に位置するフロントカバー３２の上側に
は、操向輪である前輪７，７のステアリング操作具とし
てのステアリングハンドル３３が設けられている。フロ
ントカバー３２の左右両側には、トランスミッションの
ギヤチェンジを行うチェンジレバー３４と、無段変速装
置である第二ベルト伝動装置２３の変速操作を行う変速
レバー３５が設けられている。また、フロントカバー３
２上の操作パネルには自動減速スイッチ３６が設けられ
ている。

【００１１】無段変速装置である前記第二ベルト伝動装
置２３は図３に示す構成となっている。油圧ポンプ駆動
軸２２ａに嵌着する駆動側割りプーリ１２０とミッショ
ンケース入力軸１０ａに主クラッチＣを介して嵌着する
従動側割りプーリ１２１とに伝動ベルト１２２が掛けら
れている。従動側割りプーリ１２１の一方の構成部材１
２１ａはミッションケース入力軸１０ａに固定、他方の
構成部材１２１ｂはミッションケース入力軸１０ａに対
して軸方向に摺動自在となっていて、その可動構成部材
１２１ｂは軸受１２３を介して相互回転自在な変速操作
カム１２４によって位置規制されている。変速操作カム
１２４の外面側には円周方向に傾斜状となった突条１２
４ａ，１２４ａが形成されており、その突条１２４ａ，
１２４ａが固定カム１２５に設けたローラ１２５ａ，１
２５ａに当接している。そして、変速操作カム１２４の
アーム１２４ｂに、変速比調節手段である変速操作ロッ
ド１２６が連結されている。この変速操作ロッド１２６
を前後（紙面の上下方向）に移動させると、変速操作カ
ム１２４が回動してローラ１２５ａ，１２５ａへの突条
１２４ａ，１２４ａの接点が変わり、変速操作カム１２
４とそれに位置規制されている可動構成部材１２１ｂが
伝動ベルト１２２の張力に応じて軸方向へ移動すること
により、従動側割りプーリ１２１の有効径が変化する。

【００１２】また、駆動側割りプーリ１２０の一方の構
成部材１２０ａは油圧ポンプ駆動軸２２ａに固定、他方
の構成部材１２０ｂは油圧ポンプ駆動軸２２ａに対して
軸方向に摺動自在となっていて、その可動構成部材１２
０ｂは軸受１２７を介して相互回転自在な変速操作カム
１２８によって位置規制されている。変速操作カム１２
８の外面側には円周方向に傾斜状となった突条１２８ａ
が形成されており、その突条１２８ａにミッションケー
ス１０の外面部に設けたローラ１２９が当接している。
そして、従動側変速操作カム１２４のもうひとつのアー
ム１２４ｃと駆動側変速操作カム１２８のアーム１２８
ｂとが連結部材１３０で連結されている。これにより、
従動側割りプーリ１２１の有効径が大きくなるときには
駆動側割りプーリ１２０の有効径が小さくなり、従動側
割りプーリ１２１の有効径が小さくなるときには駆動側
割りプーリ１２０の有効径が大きくなるようになってい
る。

【００１３】次に、この第二ベルト伝動装置２３の操作
部について説明する（図４〜図６参照）。変速レバー３
５は、該レバーの基部に固着の筒状体１４１にてレバー
軸１４２の右（図４では左）端部に回転自在かつ軸方向
に摺動自在に嵌合している。レバー軸１４２は、機体フ
レームに固定したレバー軸支持筒１４３に回動自在に支
承されている。変速レバー３５を右方向に少しずらし、
筒状体１４１の外周面から挿入させたセットボルト１４
４の先端部をレバー軸１４２の切欠部１４２ａに係合さ
せると、変速レバー３５とレバー軸１４２が一体回転す
るようになる。

【００１４】筒状体１４１には電動操作アーム１４６が
一体に設けられている。この電動操作アーム１４６の回
動量は、レバー軸支持筒１４３と一体の右プレート１４
７に取り付けられた変速レバー位置検出用ポテンショメ
ータＰＭ１に検出される。右プレート１４７には右向き
に突出する電動操作用ストッパピン１４８が設けられ、
そのストッパピンの先端部が、電動操作アーム１４６に
形成されているレバー軸１４２の軸心を中心とする円弧
状の電動時レバーストローク規制用ピン穴１４６ａに係
合している。なお、セットボルト１４４が切欠部１４２
に係合する位置へ変速レバー３５をずらした状態では、
ポテンショメータＰＭ１の検出アームが電動操作アーム
１４６から外れ、電動操作アーム１４６の回動量が検出
されなくなると共に、ストッパピン１４８がピン穴１４
６ａから外れる。

【００１５】また、レバー軸１４２には電動操作アーム
１４６と右プレート１４７の間に手動操作用ア一ム１５
０が一体に設けられ、その手動操作用ア一ム１５０から
左（図４では右）向きに突出する手動操作用ストッパピ
ン１５１の先端部が、右プレート１４７に形成されてい
るレバー軸１４２の軸心を中心とする扇形の手動時レバ
ーストローク規制用ピン穴１４７ａに係合している。電
動時レバーストローク規制用ピン穴１４６ａの角度θ１
よりも、手動時レバーストローク規制用ピン穴１４７ａ
の角度θ２の方が大きく設定されている。

【００１６】電動操作アーム１４６の手動操作用ア一ム
側の面には第一ブレーキライニング１５２が貼着されて
おり、第一摩擦力調節ナット１５３の締め具合を調節す
ることにより、電動操作アーム１４６と手動操作用ア一
ム１５０との間に適度な摩擦力を持たせられるようにな
っている。また、右プレート１４７の手動操作用ア一ム
側の面には第二ブレーキライニング１５４が貼着されて
おり、第二摩擦力調節ナット１５５の締め具合を調節す
ることにより、右プレート１４７と手動操作用ア一ム１
５０との間に適度な摩擦力を持たせられるようになって
いる。更に、電動操作用ストッパピン１４８には第三摩
擦力調節ナット１５６によって第三ブレーキライニング
１５７が取り付けられるようになっており、第三摩擦力
調節ナット１５６の締め具合を調節することにより、電
動操作アーム１４６と右プレート１４７との間に適度な
摩擦力を持たせられるようになっている。

【００１７】レバー軸１４２の左端部にはボス１６０が
回転不可能に取り付けられており、そのボス１６０に一
体成形されている回動プレート１６１の先端部に前記変
速操作ロッド１２６の一端部が連結されている。この回
動プレート１６１の回動量はレバー軸支持筒１４３と一
体の左プレート１６３に取り付けた回動プレート位置検
出用ポテンショメータＰＭ２に検出される。

【００１８】また、左プレート１６３には、電動モータ
１６５が取り付けられている。このモータ１６５の出力
軸に取り付けたピニオン１６６と左プレート１６３に設
けたギヤ取付軸１６７に取り付けられているカウンタギ
ヤ１６８とが噛み合い、更に該カウンタギヤと一体の小
ギヤ１６９とボス１６０に一体成形されている扇形ギヤ
１７０とが噛み合っている。カウンタギヤ１６８及び小
ギヤ１６９はギヤ取付軸１６７に軸方向に摺動可能に取
り付けられており、両ギヤ１６８，１６９を左プレート
１６３側に移動させることにより、ピニオン１６６とカ
ウンタギヤ１６８の噛み合い、及び小ギヤ１６９と扇形
ギヤ１７０の噛み合いが外れる。

【００１９】第二ベルト伝動装置２３の操作部は以上の
構成で、次に示す３種の操作方式のうちのいずれかを選
択する。

【００２０】（１）電動操作方式１ 変速レバー３５を左寄りに位置させ、ポテンショメータ
ＰＭ１の検出アームを電動操作アーム１４６に連係させ
ると共に、ストッパピン１４８が電動操作アーム１４６
のピン穴１４６ａに係合する状態にする。また、ピニオ
ン１６６とカウンタギヤ１６８、及び小ギヤ１６９と扇
形ギヤ１７０をそれぞれ噛み合わさせる。そして、ポテ
ンショメータＰＭ１によって検出される変速レバー位置
とポテンショメータＰＭ２によって検出される回動プレ
ート位置が対応するように、後述する制御装置４２によ
る制御でモータ１６５を駆動してレバー軸１４２を回動
させ、第二ベルト伝動装置２３を作動する。

【００２１】この時、第二ブレーキライニング１５４と
第三ブレーキライニング１５７を利かせ、第一ブレーキ
ライニング１５２が利かない状態としておくと、変速レ
バー３５とレバー軸１４２が互いにフリーの関係にある
ので、レバー軸１４２の回動が変速レバー３５に影響を
与えず、変速レバー３５の操作位置に応じた任意の変速
比に第二ベルト伝動装置２３が作動される。

【００２２】（２）電動操作方式２ 電動操作方式１と同様に、ポテンショメータＰＭ１，Ｐ
Ｍ２の検出結果に基づいてモータ１６５を駆動してレバ
ー軸１４２を回動させる。この時、第一ブレーキライニ
ング１５２と第二ブレーキライニング１５４を利かせ、
第三ブレーキライニング１５７が利かない状態としてお
くと、レバー軸１４２の回動に伴い手動操作用ア一ム１
５０につられて電動操作アーム１４６も回動するので、
変速レバー３５を「高速」側または「低速」側に少しで
も操作すると、操作した側のレバーストローク（角度θ
１）の端まで変速レバー３５が自動的に回動する。した
がって、変速レバー３５を「高速」側に少し操作しただ
けで第二ベルト伝動装置２３が「最高速」の状態に作動
されると共に、変速レバー３５を「低速」側に少し操作
しただけで第二ベルト伝動装置２３が「最低速」の状態
に作動される。

【００２３】（３）手動操作方式 第三ブレーキライニング１５７を取り外した上で、変速
レバー３５を右側にずらし、セットボルト１４４にて変
速レバー３５とレバー軸１４２を直結する。また、ピニ
オン１６６とカウンタギヤ１６８、及び小ギヤ１６９と
扇形ギヤ１７０の噛み合いを外す。第二ブレーキライニ
ング１５４は利かせ、第一ブレーキライニング１５２は
利かない状態としておく。この状態では、変速レバー３
５の操作力がレバー軸１４２へ直接伝達され、その変速
レバー３５の操作位置に応じた任意の変速比に第二ベル
ト伝動装置２３が作動される。電動操作方式１または電
動操作方式２と自動操作方式とではレバーストロークが
異なるが、電動操作方式１または電動操作方式２におけ
る「最高速」及び「最低速」と、自動操作方式における
「最高速」及び「最低速」とが一致するように設定され
ている。

【００２４】通常は電動操作方式１または電動操作方式
２によって変速操作を行う。電気系統が故障した場合等
の非常時には、手動操作方式に切り替えることにより、
変速操作が可能となり、植付作業や走行を継続すること
ができる。自動操作方式の時のレバーストローク（角度
θ２）は電動操作方式１または電動操作方式２の時のレ
バーストローク（角度θ１）よりも大きく設定されてい
るため、比較的小さな力でも変速レバー３５を操作する
ことができ、操作が容易である。

【００２５】この田植機は、上記変速レバー３５の操作
に基づいて車速制御される以外に、自動減速スイッチ３
６がＯＮの場合には旋回時や非常時に自動的に減速する
ように制御されている。

【００２６】車速制御系は、図７に示すように、前記ポ
テンショメータＰＭ１，ＰＭ２、ステアリングハンドル
３３の操作量を検出するハンドル切れ角センサ４０、前
記自動減速スイッチ３６、及び旋回終了動作に連動して
ＯＮ・ＯＦＦ切り替わる旋回終了スイッチ４１の情報が
制御装置（マイコン）４２に入力され、制御装置４２か
ら前記電動モータ１６５に出力されるように構成されて
いる。なお、旋回終了スイッチ４１としては、植付クラ
ッチの入・切に連動するスイッチ、苗植付部の昇降に連
動するスイッチ等を使用することができる。

【００２７】図８は旋回時の車速制御のフローチャート
である。ハンドル切れ角が所定値以上になると、所定の
車速まで減速するように電動モータ１６５に減速出力す
る。減速出力が出されたなら、ハンドル３３の操作方向
が切り替わる回数Ｎをカウントする。そして、旋回終了
スイッチ４１からの旋回終了信号が入力された時点でハ
ンドル切り替わり回数Ｎと予め設定されている設定回数
を比較し、ハンドル切り替わり回数Ｎが設定回数未満の
場合は、旋回前の元の車速に戻るように電動モータ１６
５に増速出力し、ハンドル切り替わり回数Ｎが設定回数
以上の場合は、増速出力せず減速状態のままに維持す
る。

【００２８】旋回が円滑に行われた場合は、例えば図９
に示すように、ハンドル切れ角が滑らかな曲線を描きな
がら変動する。これに対し、オペレータが運転に不慣れ
なためうまく旋回ができなかった場合は、例えば図１０
に示すように、ハンドル切れ角の変動が不規則であり、
特に旋回終了間際にハンドルの操作方向が頻繁に変わ
る。これは、旋回終了時点での機体進路を植付条に合わ
せるためにハンドル操作が混乱していることを意味して
いる。したがって、旋回終了信号を受信して直ちに旋回
前の車速まで増速してしまうと、オペレータが適切な対
処ができず、作業に支障をきたす虞がある。そこで、こ
のようにハンドルの操作方向が頻繁に変わる場合は、減
速状態のままにして、オペレータが落ち着いて諸操作を
行えるようにするのである。

【００２９】また、図１１は植付作業中における非常時
の車速制御のフローチャートである。手動の自動減速ス
イッチ３６がＯＮの状態で、ハンドル切れ角が所定値以
上になると、所定の車速まで減速するように電動モータ
１６５に減速出力する。自動減速スイッチ３６がＯＦＦ
である場合は、ハンドル切れ角が所定値以上になって
も、減速出力は行わない。

【００３０】減速出力が出されたなら、ステアリング操
作が安定か不安定かを判定し、ステアリング操作が不安
定な間は減速状態を維持し、ステアリング操作が安定し
たなら、電動モータ１６５に増速出力して元の車速に戻
す（図１２参照）。ステアリング操作が安定したと判定
する基準としては、例えば、ハンドル切れ角が所定値以
下になって一定時間が経過した場合、或は最終のステア
リング操作方向が切り替わった時から一定時間が経過し
た場合等が考えられる。

【００３１】従来の農作業機は、作業時に減速操作を行
うためにはハンドルから片手を離さなければならず、耕
盤が荒れた部分を通過する時等にハンドルが取られた場
合、とっさに減速させることができなかった。しかしな
がら、この制御によれば、上記のような非常時に自動的
に減速されるので、容易に進路修正を行うことができ
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明にかかる農作業機は、旋回中にス
テアリング操作具の操作方向が切り替わる回数から、旋
回がうまく行われたか否かを判断し、旋回がうまく行わ
れなかった場合は、旋回が終了しても車速を旋回以前の
元の速度に戻さず減速状態のままに維持するので、運転
に不慣れなオペレータでも旋回終了後の諸操作を安全か
つ適確に行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図である。

【図２】走行車体の一部を省略した平面図である。

【図３】無段変速装置の平面断面図である。

【図４】無段変速装置の操作部の正面図で、（ａ）は電
動操作方式の状態、（ｂ）は手動操作方式の状態を表し
ている。

【図５】図４のＳ１−Ｓ１面図である。

【図６】図４のＳ２−Ｓ２面図である。

【図７】車速制御系のブロック図である。

【図８】車速制御のフローチャートその１である。

【図９】旋回が円滑に行われた場合のハンドル切れ角の
タイムチャートである。

【図１０】旋回が円滑に行われなかった場合のハンドル
切れ角のタイムチャートである。

【図１１】車速制御のフローチャートその２である。

【図１２】作業中にハンドルが取られた場合のハンドル
切れ角のタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 田植機（農作業機） ２ 走行車体 ３ 昇降リンク装置 ４ 苗植付部 ５ 施肥装置 １０ ミッションケース ２０ エンジン ２３ 第二ベルト伝動装置（無段変速装置） ３５ 変速レバー ３６ 自動減速スイッチ ４０ ハンドル切れ角センサ ４１ 旋回終了スイッチ ４２ 制御装置 １６５ 電動モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回時に車速を自動的に減速するように
   構成した農作業機において、旋回中にステアリング操作
   具の操作方向が切り替わる回数を累計し、その回数が予
   め設定されている設定回数未満である場合は、旋回が終
   了すると車速を旋回以前の元の速度に戻し、その回数が
   予め設定されている設定回数以上である場合は、旋回が
   終了しても車速を旋回以前の元の速度に戻さないように
   制御する制御装置を設けたことを特徴とする農作業機。