JP3396918B2 - 乗用型農作業機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、作業機昇降制御装置を
設けた乗用型農作業機に関するものである。 【０００２】 【従来技術】従来、実開昭５２−９０４２７号公報で開
示された通り、操縦ハンドルによる旋回操作で作業機を
リフトするものは周知技術であり、また、自動旋回制御
を行う農作業機はコンバインやトラクタ−では普通にお
こなわれている。即ち、旋回操作によって、旋回中に作
業機をリフトさせ、旋回終了時には自動的に作業機を下
降してそのまま作業が続けられる乗用型の農作業機は周
知である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術は、単
に、旋回ハンドル操作で、作業機を昇降ならせるに止ま
る技術であり、自動旋回を行うと非常に危険であった
り、旋回後の作業機の下降速度が一定であるために、そ
の後の操作に支障を来す等の欠点があった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】この発明は、前述の課題
を解消するために次の技術的な手段を講じた。即ち、乗
用走行車体１に作業機２１を昇降駆動機構１６を介して
昇降可能に装着する乗用型農作業機において、機体の旋
回操作に連動して昇降駆動機構１６を作動させることに
より自動的に作業機２１を昇降させると共に、作業機２
１の下側に畦畔があることを認識するセンサ−の検出に
より前記作業機２１の下降の中止、下降速度の減速ある
いは下降高さの制限等の下降条件を変更する作業機昇降
制御装置を設けたことを特徴とする乗用型農作業機とし
た。 【０００５】 【実施例】この発明の一実施例として、図面に示した乗
用型田植機で説明する。１は乗用走行車体で、フロント
ミッションケ−ス２の左右両側に一対の操舵用の駆動前
輪２，２を設け、フロントミッションケ−ス２の後部に
後方へ延びるフレ−ム３を固着してその後端側にリヤ−
ミッションケ−ス４を設け、このリヤ−ミッションケ−
ス４の外側に後輪駆動ケ−ス５を取付け、この駆動ケ−
ス５の外側に駆動用後輪６，６を設けている。そして、
このフレ−ム３に、エンジン７を搭載して各ミッション
ケ−ス内の伝動機構を回転させ、自走できるように構成
されている。フレ−ム３の上面には、搭乗車台８を張設
し、そのエンジン上部を上方へ膨らませてカバ−９とし
ている。１０は操縦枠で、車体の前側部分に立設し、そ
の上端面に操縦機器を設けたパネル１１を取付け、ま
た、この上側にステアリングポスト１２を介して操縦ハ
ンドル１３を取り付けている。 【０００６】１４は前記カバ−９の上部に設けた操縦席
である。１５は支柱で、前記車体１のリヤ−ミッション
ケ−ス４に固着されていて、昇降機構のリンクを取り付
ける構成になっている。１６は昇降駆動機構で、上リン
ク杆１７、下リンク杆１８、後部リンク枠１９及び油圧
シリンダ−装置２０からなり、前記支柱１５に上下リン
ク杆の基部側を枢着し、先端側を後部リンク枠１９で連
結させ、上リンク杆１７と前記車体のフレ−ム３との間
に、油圧シリンダ−装置２０を設けたものである。２０
ａはシリンダ−、２０ｂはピストンを示す。 【０００７】２１は作業機としての田植機であり、前記
昇降駆動機構１６を介して装着されている。この田植機
は、機枠兼用の伝動ケ−ス２２の上部に左右横移動する
よう苗載置台２３を装着し、後方部分に前記苗載置台２
３から苗を分割して水田に移植する移植装置２４が設け
られている。尚、前記昇降駆動機構１６の後部リンク枠
１９に田植機２１を装着するにあたっては、左右に回動
できるようロ−リング機構２５を介在して装着し、田植
機２１が左右の傾きに順応できるようにしている。そし
て、前記伝動ケ−ス２２には、田植機２１の荷重の一部
を水田表土面で支持すると共に移植部分の水田表土を整
地するフロ−ト２６，２７，２７が装着されている。即
ち、２６がセンタ−フロ−ト，２７がサイドフロ−トで
あり、左右に所定の泥水排土間隔が設けられ、このうち
のセンタ−フロ−ト２６の前側と前記油圧シリンダ−装
置２０の作動を制御する切替弁２８とを連動させて、フ
ロ−トの上下の動きで田植機２１を自動的に昇降制御な
らしめる構成としている。更に、作用を説明すると、セ
ンタ−フロ−ト２６に加わる接地圧力の変動で田植機２
１を昇降制御ならしめ、接地圧が高くなると機体２１を
上昇し、逆に、接地圧が低くなると機体２１を下降して
水田表土面から田植機２１を常に一定範囲内に保持して
移植深さを均一に制御ならしめるようにしている。 【０００８】次に、この乗用型田植機の旋回制御につい
て詳述する。基本的な制御を第２図によりブロック回路
で概略説明すると、旋回命令をマニアル指令する旋回検
出器Ａからの信号と、この指令信号を受けて旋回実行許
可の確認を行う旋回許可判別部Ｂの、旋回操作具の設定
位置確認部Ｂ１及び旋回作業状態確認部Ｂ２が設けら
れ、これらを含むト−タルコントロ−ルを、マイコンの
コントロ−ラＣで適宜適正な発信指令信号に変換し、作
業機である田植機の昇降指令、走行車体旋回指令を実行
するようになっている。 【０００９】コントロ−ラＣから発せられる指令信号で
作動されるハ−ドな機構を第３図で説明すると次の通り
である。昇降駆動機構１６の油圧シリンダ−装置２０を
制御する切替弁２８は、ソレノイドＳＯＬ１，ＳＯＬ２
によって切替られ、また、可変絞弁２９ａ，２９ｂがス
テップモ−タ３０ａ，３０ｂで制御可能になっている。
３１は作業機下降専用切替弁で、ソレノイドＳＬＯ２で
切替えられるようにもなっている。したがって、作業機
としての田植機２１は、前述のセンタ−フロ−ト２６の
上下動によってメカ的に切替え可能であると共に、コン
トロ−ラＣ側からの指令信号によってもソレノイドＳＯ
Ｌ１，ＳＯＬ２で切替でき、更に、下降にあたっては専
用の切替弁３１のソレノイドＳＯＬ３の励磁作動でも行
えるようになっている。また、作業機の昇降速度につい
ては絞弁２９ａ，２９ｂの調節により自由にでき、この
指令信号をパルス信号で行えば、更に、可変になり得
る。 【００１０】一方、旋回指令による駆動は、操縦ハンド
ル１３がパワ−ステアリング機構になっていて、油圧切
替流量制御弁３２により旋回油圧シリンダ−装置３３が
作動される構成になっている。即ち、ハンドルの切り角
に比例してステップモ−タ３２ａによりシリンダ−装置
３３のピストン突出量が決まり、このことでパワ−旋回
ができる構成になっている。一方、コントロ−ラＣに入
力される信号は、マニアル側の信号として、作業機側で
ある田植機２１の昇降操作と移植クラッチ操作を単一の
操作レバ−３４で行う場合の「作業機上昇、クラッチ入
り」の操作検出スイッチＳＷ１の信号、自動作業の選択
を行う「自動側選択時」の検出スイッチＳＷ２の信号、
具体的には、自動側選択においては、直進作業指標とな
る圃場面の線引マ−カの左右自動切替え、作業速度自動
制御あるいはピッチングやロ−リングの自動制御を実行
する場合のオン、オフ用のスイッチ等を指す。走行車体
１に取り付けられる地磁気センサ−Ｓ１による１８０度
旋回時に発する信号、操縦ハンドル１３を一定角度以上
に切る場合の検出を行うスイッチＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂお
よび直進状態時であるハンドル１３が元に復帰したこと
を検出するスイッチＳＷ３ｃからの信号、走行車体１の
左右後輪が同速度同方向回転時を検出するスイッチＳＷ
４からの信号、サイドブレ−キ３５ａ，３５ｂの操作時
を検出するスイッチＳＷ５ａ，ＳＷ５ｂからの信号、操
縦席の近くから操縦者が左旋回あるいは右旋回の指令信
号が出せるマニアル操作スイッチＳＷ６ａ，ＳＷ６ｂか
らの信号、走行速度切替えのチエンジレバ−３６による
バックチェンジ位置検出スイッチＳＷ７および路上走行
チェンジ位置検出スイッチＳＷ８からの信号、圃場の状
態を検出する例えば水深検出センサ−Ｓ２からの信号や
圃場面の硬さ検出センサ−Ｓ３からの信号、作業機の吊
り上げ高さを検出するリンクの角度を検出する角度セン
サ−Ｓ４からの信号等がある。 【００１１】そして、これらの単一あるいは複合の信号
によって作業機としての田植機２１の昇降制御は次の通
り制御される。制御例１は、操作レバ−３４の操作を原
則的に優先させて作業機としての田植機２１の昇降制御
を行うものであり、自動選択用のつまみダイヤルでスイ
ッチＳＷ２を「オン」、「オフ」いずれの状態時でも、
コントロ−ラＣに危険信号であるチエンジレバ−３６が
バック作動位置または路上走行の高速走行位置を選択し
てスイッチＳＷ７，スイッチＳＷ８からの「オン」信号
を受けているとき、あるいは片側のブレ−キペタルを踏
み続けた旋回状態時のスイッチＳＷ５からの「オン」信
号をうけているとき、または、操縦ハンドル１３を一方
側へいっぱい切り続ける旋回初期タイム中（普通３秒乃
至５秒間）のスイッチＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂからの「オ
ン」信号を受けている場合には、操作レバ−３４を作業
機下降側への操作をしてもその指令は無視されて田植機
の下降が実行されず、作業機としての田植機２１は上昇
されている位置で停止保持されるが、このような危険信
号の送信以外では、操作レバ−３４の操作指令通り作業
機は昇降制御される。 【００１２】制御例２は、自動選択用のダイヤルでスイ
ッチＳＷ２を「オン」させて自動制御状態のパタ−ンに
している条件下であるとき、即ち、実施例では実質的に
圃場で移植作業をする場合である。この場合には、次の
制御が実行される。移植作業中、畦際近くになって折り
返し作業をするにあたり、旋回操作をする。その操作
は、次の何れかの１操作態用様に基づく。（ａ）、操作
レバ−３４によるクラッチ「切り」と作業機の「上昇」
操作をしてスイッチＳＷ１を「オン」に操作する場合。
（ｂ）、旋回側のブレ−キペタルを踏み続けてその側の
スイッチＳＷ５を「オン」にした場合。（ｃ）、操縦ハ
ンドル１３を旋回側へいっぱい切り続けて旋回初期タイ
ム中（普通３秒乃至５秒間）スイッチＳＷ３ａ，ＳＷ３
ｂを「オン」にした場合。（ｄ）、旋回操作具で、旋回
方向のスイッチＳＷ６を「オン」した場合、尚、この旋
回操作具による操作指令の取消しは、同じ操作を短時間
内、例えば、１秒間に繰返し行うことで可能になるよう
構成してある。 【００１３】以上のような操作を行うことでコントロ−
ラＣへ信号を送信すると、コントロ−ラから、作動部の
次の指令信号が送信されて、その作動が実行されること
になる。前記（ａ）項の場合、ソレノイドＳＯＬ１が、
励磁されて田植機２１を上昇側に切替弁２８を切替え、
作業機を上昇する。そして、操作レバ−３４の操作と共
に、操縦ハンドル１３による普通の旋回操作で走行車体
１を旋回することになるが、この場合、旋回完了を検出
する地磁気センサ−Ｓ１が機体が１８０度近傍旋回完了
の信号がコントロ−ラＣへ送られたとき、自動的に前記
田植機２１が下降されるようにソレノイドＳＯＬ２で切
替弁２８が切替られる。そして、フロ−ト２６が水田表
面に設置すると、下降状態が停止されリセットされるこ
とになる。尚、前記操縦ハンドル１３による普通の旋回
操作とは、他の（ｂ）項以下のコントロ−ラＣに送られ
る信号による旋回制御によらない場合と謂う意味であ
り、これら（ｂ）項以下の制御機構を持たない実施例に
おいてもと謂う意味である。 【００１４】（ｂ）項の場合、自動的に作業機用の伝動
クラッチ４０が「断」されるようにクラッチ作動モ−タ
４１が回転されると同時にソレノイドＳＯＬ１で田植機
２１が上昇するよう切替弁２８が切替えられる。このと
き、切替流量弁３２が作動され、油圧シリンダ−装置３
３によって操縦ハンドル１３が旋回側へ回動され自動旋
回操縦される。そして、ブレ−キペタルの操作を解除、
スイッチＳＷ５を「オフ」にするとソレノイドＳＯＬ
２，ＳＯＬ３が励磁され、田植機２１が自動的に下降す
ると共に、操縦ハンドル１３の回動も復帰される。この
とき、操縦ハンドル１３を手動で操作する場合には、こ
れが自動旋回に優先してハンドル操縦されることにな
る。したがって、片側のクラッチペタルを踏み込む旋回
操作だけでよい。下降後のリセットはフロ−ト２６の接
地で行われる。このリセットは、田植機でない場合、昇
降リンクの下降角度で実行することも可能である。そし
て、このリセットにより、「断」状態にあったクラッチ
も「オン」されて自動的に作業が再開されることにな
る。 【００１５】（ｃ）項の場合、自動的に作業機用の伝動
クラッチ４０が「断」されるようにクラッチ作動モ−タ
４１が回転されると同時にソレノイドＳＯＬ１で田植機
２１が上昇するよう切替弁２８が切替えられる。その
後、田植機２１の上昇指令信号と同時にタイマ−によっ
て時間カウントされ、一定時間後には田植機２１を下降
すべく信号がコントロ−ラＣから発せられて旋回終了時
にほぼ合わせて田植機２１が下降して作業開始状態にな
る。リセットについては（ｂ）項の場合と同じである。 【００１６】尚、この実施例の場合、田植機２１の上
げ、および田植機側伝動のクラッチ４０の切り操作を操
作レバ−３４で別に実行させる態様にするものにおいて
は、操縦ハンドル１３を元に戻す作業でスイッチＳＷ３
ｃを「オフ」にすれば、ソレノイドＳＯＬ２，ＳＯＬ３
を励磁して田植機２１を下降させる信号を発するように
構成してもよい。また、先に述べた通り、自動的に作業
機用の伝動クラッチ４０が「断」されるようにクラッチ
作動モ−タ４１が回転されると同時にソレノイドＳＯＬ
１で田植機２１が上昇するよう切替弁２８が切替えられ
る。その後、操縦ハンドル１３を前輪が直進状態になる
よう復帰させると、これをスイッチ３ｃが検出してコン
トロ−ラＣへ信号を送り、その結果、ソレノイドＳＯＬ
２，ＳＯＬ３を励磁させる指令信号が送られ、田植機２
１が下降される。また、同時に、モ−タ４１の逆回転信
号が発せられ、クラッチ４０が「入り」になって作業が
再開される。 【００１７】（ｄ）の場合、自動的に作業機用の伝動ク
ラッチ４０が「断」されるようにクラッチ作動モ−タ４
１が回転されると同時にソレノイドＳＯＬ１で田植機２
１が上昇するよう切替弁２８が切替えられる。また、こ
のとき、切替流量弁３２が作動され、油圧シリンダ−装
置３３によって操縦ハンドル１３が旋回側へ回動される
と共に、旋回側のサイドクラッチがソレノイドＳＯＬ４
ａ，ＳＯＬ４ｂで切られて且つ、そのクラッチに連動の
ブレ−キがかかり自動旋回操縦される。そして、旋回終
了の信号、例えば、タイマ−からのカウントアップ信号
が送られると、サイドクラッチは自動的に接続されると
共に、田植機２１のクラッチ４０が自動的に「オン」さ
れ作業が再開される。 【００１８】尚、上例の旋回自動制御が行われることに
なるが、この他、田植機２１の下げ指令の信号は、サイ
ドクラッチが「接続」された左右の後輪車軸が同速で同
一方向回転を検出するセンサ−Ｓ５からの信号で実行さ
せてもよく、更に、後輪デフ機構を有した事例の走行車
体１のような場合には、左右車軸への動力伝達トルクが
同一になったことを検出するセンサ−Ｓ６による信号で
行ってもよい。 【００１９】尚、上例の制御作用の説明にあたっては、
田植機２１の下降側制御を、ソレノイド３の励磁による
切替弁３１の切替例で主に説明したが、当然ソレノイド
ＳＯＬ２の作動によるメインの切替弁２８の切替えによ
って実行させてもよい。また、両方の切替弁を同時に切
替るべく構成ならしめてもよいこと勿論である。昇降速
度の制御は、可変絞弁２９ａ，２９ｂによって行うが、
この正、逆回転式の作動モ−タ３０ａ、３０ｂの指令信
号は、水田圃場の水深検出センサ−Ｓ２あるいは圃場表
面の硬さ検出センサ−Ｓ３によって行われる。即ち、水
深が深いときや、圃場が柔らかいときには、下降側をゆ
っくりおこなう制御をすればよい。また、本発明のよう
に、田植機２１の下側にコンクリ−ト畦畔があることを
認識するセンサ−によって信号をコントロ−ラＣに送信
するような場合には、例え田植機２１を他からの信号で
下降指令があっても、これを実行させないように安全制
御を行うことができる。 【００２０】また、田植機の吊り上げ高さを検出するリ
ンクの角度を検出する角度センサ−Ｓ４からの信号によ
って、一定高さからの下降速度を減速させる制御も有効
である。尚、乗用型の農作業機において、登坂走行時や
トラック等への車体積降し時において、エンジン８がエ
ンストするような場合、極めて危険である。このような
場合に、エンスト検出用のセンサ−Ｓ７を設けて、この
センサ−からの信号で、前記左右のサイドブレ−キペタ
ル３５を同時に作動するようそのソレノイドＳＯＬ４
ａ，４ｂを励磁すれば自動ブレ−キがかかり不測に転動
落下するのを防止することができる。 【００２１】 【発明の作用効果】この発明によれば、作業中に畔際近
くでの旋回時に、作業機昇降制御装置により機体の旋回
操作に連動して自動的に作業機２１が昇降し、旋回時の
操作を簡略化でき、操作性が向上する。また、作業機昇
降制御装置により旋回終了時に自動的に作業機を下降制
御する場合、作業機２１の下側に畦畔があることを認識
するセンサ−の検出により危険と判断されるときは、そ
の下降の中止、下降速度の減速あるいは下降高さの制限
等の下降条件が変更されるので、下降制御で作業機２１
が畦畔に干渉して破損したりあるいは機体の姿勢が変化
したりするのを防止でき、極めて安全な旋回を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】一実施例である乗用型田植機の側面図 【図２】ブロック基本回路図 【図３】制御回路図 【符号の説明】 １ 乗用走行車体 １６ 昇降駆動機構 ２１ 作業機（田植機）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01C 11/02 A01B 63/08 A01B 63/10

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 乗用走行車体１に作業機２１を昇降駆動
   機構１６を介して昇降可能に装着する乗用型農作業機に
   おいて、機体の旋回操作に連動して昇降駆動機構１６を
   作動させることにより自動的に作業機２１を昇降させる
   と共に、作業機２１の下側に畦畔があることを認識する
   センサ−の検出により前記作業機２１の下降の中止、下
   降速度の減速あるいは下降高さの制限等の下降条件を変
   更する作業機昇降制御装置を設けたことを特徴とする乗
   用型農作業機。