(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
次に、本発明に係る田植機の実施の一実施形態である田植機1について、図面を参照して説明する。なお、以下において、
図1における矢印U方向を、上方向として上下方向を規定する。矢印F方向を前方向として前後方向を規定する。矢印U方向と矢印F方向とに垂直な方向を左右方向として規定する。
【0013】
図1、
図2を用いて、本発明に係る田植機の実施の一形態である田植機1について説明する。田植機1は、主として走行装置10、植付装置30、昇降装置50等を具備する。
【0014】
走行装置10は、主として車体フレーム11、エンジン12、無段変速装置13、前輪14、後輪15、ボンネット16、予備苗載台17、ダッシュボード18、ハンドル19、運転席20、施肥機21等を具備する。
【0015】
車体フレーム11は、走行装置10の基礎となる部材である。車体フレーム11は、略箱状の部材であり、前後方向に長く形成される。
【0016】
エンジン12は、田植機1が駆動するための動力を発生するものである。エンジン12は、車体フレーム11の前上部に具備される。
【0017】
無段変速装置13は、エンジン12の出力を入力する可変式の油圧ポンプ13aと油圧モータ13bとを有する油圧式無段変速機構と、遊星歯車とを組み合わせた油圧−機械式無段変速装置(HMT)である。無段変速装置13は、無段変速を行うための変速アーム13cを具備する。
【0018】
前輪14は、車体フレーム11を支持するものである。前輪14は、車体フレーム11の前下部に具備される、図示せぬフロントアクスルケース、フロントアクスルケースから左右方向にそれぞれ突設される前車軸14aを介して、車体フレーム11に具備される。
【0019】
後輪15は、車体フレーム11を支持するものである。後輪15は、車体フレーム11の後下部に具備される図示せぬリアアクスルケース、リアアクスルケースから左右方向にそれぞれ突設される後車軸15aを介して、車体フレーム11に具備される。
【0020】
ボンネット16は、エンジン12を覆う部材である。ボンネット16は、車体フレーム11の前上部に具備される。
【0021】
予備苗載台17は、植付作業に用いる予備の苗を載置するものである。予備苗載台17は、車体フレーム11の前部であって、ボンネット16の左右両側方に具備される。
【0022】
ダッシュボード18は、田植機1を操作する際に用いられる、植付操作レバー61aや苗継スイッチ62等の操作系を具備するものである。ダッシュボード18は、ボンネット16の後部に具備される。
【0023】
ハンドル19は、田植機1を操舵する際に操作されるものである。ハンドル19は、ダッシュボード18の左右略中央部に具備される。
【0024】
運転席20は、作業者が着座するものである。運転席20は、車体フレーム11の前後略中央上部であって、ハンドル19の後方に具備される。
【0025】
施肥機21は、圃場に肥料を散布するものである。施肥機21は、車体フレーム11の後上部に具備される。施肥機21は、主として肥料ホッパー21a、繰り出し装置21b、肥料案内管21c、施肥部21d等を具備する。
【0026】
肥料ホッパー21aは、圃場に散布する粒状肥料を収容するものである。肥料ホッパー21aは、車体フレーム11の後上部であって、運転席20の後方に具備される。
【0027】
繰り出し装置21bは、肥料ホッパー21a内に収容された粒状肥料を、所定量毎に排出するものである。繰り出し装置21bは、図示せぬ繰り出しローラ、エアチャンバー、ブロワ等により構成される。繰り出し装置21bは、肥料ホッパー21aの下部に具備される。
【0028】
肥料案内管21cは、繰り出し装置21bにより排出される粒状肥料を案内するものである。肥料案内管21cの一端は、繰り出し装置21bの後部に連通接続される。
【0029】
施肥部21dは、繰り出し装置21bにより繰り出されて、肥料案内管21cにより案内される粒状肥料を圃場へと排出するものである。施肥部21dは、肥料案内管21cの他端に連通接続される。
【0030】
上記の如く構成された走行装置10において、エンジン12が発生する動力は、無段変速装置13、前車軸14a、後車軸15a等の動力伝達機構を介して、前輪14及び後輪15に伝達される。当該伝達された動力により、前輪14及び後輪15が回動することで、田植機1は走行する。
【0031】
植付装置30は、圃場に苗を植え付けるものである。植付装置30は、主として植付フレーム31、植付用ミッションケース32、植付伝達ケース33、ロータリケース34、植付爪35、フロート36、苗載台37等を具備する。
【0032】
植付フレーム31は、植付装置30の基礎となる部材である。植付フレーム31は、走行部の後方に具備される。
【0033】
植付用ミッションケース32は、エンジン12の動力を伝達するものである。植付用ミッションケース32は、植付フレーム31の下部に具備される。
【0034】
植付伝達ケース33は、植付用ミッションケース32からの動力を伝達するものである。植付伝達ケース33の前端は、植付用ミッションケース32の後部に具備される。
【0035】
ロータリケース34は、植付伝達ケース33からの動力により回動するものである。ロータリケース34は、植付伝達ケース33の後端に具備される。
【0036】
植付爪35は、苗を圃場へと植え付けるものである。植付爪35は、ロータリケース34の回転中心を中心とする同一円周上に具備される。
【0037】
フロート36は、植付装置30を支えて圃場を整地するものである。フロート36は、植付用ミッションケース32の下方に具備される。
【0038】
苗載台37は、植付爪35により植え付けられる苗を載置するものである。苗載台37は、植付フレーム31の後部に、左右往復運動可能に具備される。
【0039】
上記の如く構成された植付装置30において、ロータリケース34が回動することにより、植付爪35は、苗載台37に載置された苗を所定量ずつ切り取り、当該苗を圃場に植え付ける。
【0040】
昇降装置50は、走行装置10と植付装置30の間に介装して、昇降レバーの操作または苗継ぎ操作手段62の操作により所定の高さに植付装置30を昇降させるものである。昇降装置50は、主として支持フレーム51、上部リンク52、下部リンク53、スイングアーム54、昇降シリンダ55等を具備する。
【0041】
支持フレーム51は、昇降装置50の基礎となる部材である。支持フレーム51は、車体フレーム11の後上部に具備される。
【0042】
上部リンク52は、支持フレーム51と植付フレーム31とを連結するものである。
【0043】
下部リンク53は、支持フレーム51と植付フレーム31とを連結するものである。下部リンク53の長手方向長さは、上部リンク52の長手方向長さと略同一に形成される。
【0044】
通常、上部リンク52の長手方向長さは、下部リンク53の長手方向長さと等しくなるように調節される。この際、支持フレーム51、植付フレーム31、上部リンク52、及び下部リンク53は、側面視において平行四辺形を形成する、いわゆる「平行リンク」を構成する。
【0045】
スイングアーム54は、下部リンク53と一体回動する部材である。スイングアーム54は、側面視において、下部連結部材を中心に、下部リンク53とともに回動する。
【0046】
昇降シリンダ55は、スイングアーム54を回動操作するものである。昇降シリンダ55は油圧シリンダ等のアクチュエータにより構成される。昇降シリンダ55のロッド先端は、スイングアーム54の上端に連結される。
【0047】
上記の如く構成された植付装置30において、昇降シリンダ55が伸縮することにより、スイングアーム54を介して下部リンク53が回動され、ひいては、植付装置30が上下に昇降される。この際、昇降装置50を上記平行リンクで構成したことにより、植付装置30が昇降された場合においても、走行フレームに対する植付装置30の相対角度は略一定に保たれる。(
図2参照)
【0048】
次に、
図1、
図2、
図3及び
図4を用いて、本発明に係る田植機1の苗継時の誤操作防止の実施の一形態である誤操作防止制御について説明する。
【0049】
図4に示すように、制御部61には、苗継ぎ操作手段(以後苗継スイッチ、(
図5においては苗継SW)とする。)62、変速操作部63に設けた操作量検出手段64、無段変速装置13の変速アーム13cを回動駆動するアクチュエータ65、昇降装置50の昇降シリンダ55を駆動する昇降駆動手段66等とが接続されている。
【0050】
苗継スイッチ62は、オン操作することで、昇降装置50により植付装置30を設定した高さまで上昇(または下降)させて停止させ、オフとすることで元の高さに昇降させるスイッチである。苗継スイッチ62は、ダッシュボード18等の、作業者が操作することが可能な位置に具備される。苗継スイッチ62は、作業者による押圧を検出するプッシュ式のスイッチである。また、苗継スイッチ62内にランプや発光ダイオード等を具備し、苗継スイッチ62が押圧される度に当該ランプ等を点灯・消滅する構成とすることも可能である。
【0051】
図3より、変速操作部63は、田植機1の走行速度を変速操作するものであり、本実施形態においては踏み込み方式で構成され、ペダル63a、操作量検出軸63bを具備する。ペダル63aは、作業者が運転席20に着座した状態で踏み込み操作可能であって、車体フレーム11の前後略中央上部右側に具備される。(
図1、
図2参照)但し、レバー等で構成することも可能である。ペダル63aは一端を中心に回動可能であり、ペダル63aの他端側にはリンク等を介して操作量検出軸63bと連結され、該操作量検出軸63bは車体フレーム11に回動可能に支持されている。よって、ペダル63aが作業者により踏み込み操作されることで、操作量検出軸63bは矢印A1方向に回動される。作業者がペダル63aの踏み込み操作を解除すると、ペダル63aは、図示しない付勢ばねにより踏み込み操作前の位置に戻され、操作量検出軸63bは、矢印B1方向に回動される。
【0052】
操作量検出手段64は、変速操作部63の操作量を検出するものである。より詳細には、操作量検出手段64は、操作量検出軸63bの回転角度を検出することによって変速操作部63の操作量を検出するものである。操作量検出手段64は、操作量検出軸63bの一側軸端と接続される。
【0053】
アクチュエータ65(本実施形態ではモータ)は、無段変速装置13の変速を行うための変速アーム13cを操作するものである。詳しくは、アクチュエータ65は、制御部61から操作量検出手段64が検出した操作量に比例した動作信号が伝送されると、動作信号に応じて所定量回動させるものである。アクチュエータ65は、変速操作軸65a、歯車65b、操作軸アーム65c、ロッド65d等を介して変速アーム13cと連結される。変速操作軸65aは、車体フレーム11に回動可能に支持される。操作軸アーム65cは、一端を変速操作軸65aに固着され、他端はロッド65dの一端と揺動可能に連結される。ロッド65dは、他端を無段変速装置13の変速アーム13cの一端と揺動可能に連結されている。よって、アクチュエータ65は、変速操作軸65aを回動させることによって、操作軸アーム65c、ロッド65dを介して無段変速装置13の変速アーム13cを操作するものである。但し、アクチュエータ65は直接変速アーム13cを回動する構成とすることも可能であり、取付位置は限定するものではない。
【0054】
操作量検出軸63bが矢印A1(増速)方向に回動されると、操作量検出手段64が操作量を検出し、アクチュエータ65によって変速操作軸65aが矢印A2(増速)方向へ回動される。変速操作軸65aが矢印A2方向へ回動されると、操作軸アーム65cがロッド65dを介して、無段変速装置13の変速アーム13cを矢印A3(増速)方向へ操作するものである。操作量検出軸63bが矢印B1(減速)方向に回動されると、操作量検出手段64が操作量を検出し、アクチュエータ65によって変速操作軸65aが矢印B2(減速)方向へ回動される。変速操作軸65aが矢印B2方向へ回動されると、操作軸アーム65cがロッド65dを介して、無段変速装置13の変速アーム13cを矢印B3(減速)方向へ操作するものである。無段変速装置13の出力速度は、アクチュエータ65によってロッド65dが矢印A3方向へ操作された場合は増速され、アクチュエータ65によってロッド65dが矢印B3方向へ操作された場合は減速される。
【0055】
図4より、制御部61は、苗継スイッチ62、操作量検出手段64よる検出結果に基づいて、昇降装置50及びアクチュエータ65の動作を制御するものである。制御部61は、具体的にはCPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。
【0056】
制御部61は、苗継スイッチ62に接続され、苗継スイッチ62が作業者により操作された旨の検出信号を取得することが可能である。
【0057】
制御部61は、操作量検出手段64に接続され、操作量検出手段64による変速操作部63の前記操作量を取得することが可能である。
【0058】
制御部61は、昇降装置50の昇降駆動手段66と接続され、昇降駆動手段66に所定の信号を伝送し、昇降駆動手段66(例えば電磁バルブ)の動作を制御して、昇降シリンダ55を昇降動作させることが可能である。
【0059】
制御部61は、アクチュエータ65に接続され、アクチュエータ65に所定の信号を伝送し、アクチュエータ65の動作を制御することが可能である。
【0060】
また、制御部61には、昇降駆動手段66やアクチュエータ65の動作を制御するための種々のプログラム及びデータが格納され、当該プログラム及びデータに基づいて昇降駆動手段66やアクチュエータ65の動作を制御する。
【0061】
以下では
図5を用いて、田植機1の誤操作防止の制御について説明する。
【0062】
制御部61は、操作量検出手段64と苗継スイッチ62との操作状態から昇降駆動手段66と変速操作部63を作動させるか否かを判定する。操作量検出手段64が操作量を検出した場合、制御部61は作業者が田植機1を走行させていると判断する。この操作量検出手段64が操作量を検出しているときは制御部61は、作業者が苗継スイッチ62を操作しても、苗継スイッチ62からの信号は無効として昇降駆動手段66を作動させない。操作量検出手段64が操作量を検出せず、つまり、停止しているときに苗継スイッチ62がオンの場合、制御部61は作業者が苗継ぎ作業を行っていると判断する。このとき制御部61は、変速操作部63を操作しても、操作量検出手段64からの信号は無効としてアクチュエータ65を作動させない。これによって、苗継ぎ作業中の誤操作による前記田植機1の走行を防止することができる。また、変速操作部63には、田植機1の走行速度を維持するオートクルーズ機能も付加されている。つまり、変速操作部63の踏み込み操作して所定の速度となると、その踏み込み位置を固定して、アクチュエータ65の動作を維持させるようにし、走行時に再び変速操作部63を操作することで解除可能としている。
【0063】
以下では、制御部61による制御態様について、
図5より具体的に説明する。
【0064】
ステップS110において、制御部61は、操作量検出手段64から操作量を取得した場合は、つまり、変速操作をして走行している場合はステップS120へ移行する。また、制御部61は、操作量検出手段64から操作量を取得していない場合、つまり、停止している場合はステップS310へ移行する。
【0065】
ステップS120において、制御部61は、苗継スイッチ62がオンか否か、つまり、苗継ぎが行われているか判定する。その結果、制御部61は、苗継スイッチ62がオンの場合はステップS130へ移行する。また、制御部61は、苗継スイッチ62がオンでない場合はステップS210へ移行する。
【0066】
ステップS130において、制御部61は、苗継スイッチ62からの信号は無効として昇降駆動手段66を作動させない。つまり、操作量検出手段64から操作量を取得した場合は移動走行または植付走行を行っている状態であるので、誤って苗継スイッチ62を押しても昇降駆動手段66の動作を禁止する。制御部61は、その後ステップS140へ移行する。
【0067】
ステップS140において、制御部61は、操作量検出手段64から取得した操作量に比例した動作信号をアクチュエータ65に伝送し、アクチュエータ65を作動させた後、つまり、変速操作に合わせて走行変速してステップS110へ移行する。
【0068】
ステップS210において、移動走行または植付走行を行っている状態で苗継スイッチ62がオフなので、制御部61は、操作量検出手段64から取得した操作量に比例した動作信号をアクチュエータ65に伝送し、アクチュエータ65を作動させた後、ステップS110へ移行する。
【0069】
ステップS310において、操作量検出手段64からの信号がなく停止している状態では、制御部61は、苗継スイッチ62がオンか否か判定する。その結果、制御部61は、苗継スイッチ62がオンの場合は苗継ぎが行われていると判断してステップS320へ移行する。また、制御部61は、苗継スイッチ62がオンでない場合は苗継ぎが行われておらず単に停止している状態であり、ステップS110へ移行する。
【0070】
ステップS320において、制御部61は、苗継スイッチ62がオンにより昇降駆動手段66に所定の信号を伝送し、昇降装置50を作動させ、植付装置30を所定の位置に昇降させ停止させた後、ステップS330へ移行する。
【0071】
ステップS330において、制御部61は、操作量検出手段64からの信号を無効とし、アクチュエータ65を作動させない。つまり、苗継スイッチ62がオンの場合、苗継ぎ作業中であるので、誤ってペダル63aを操作して操作量検出手段64からの信号が出力されても無効としてアクチュエータ65の動作を禁止する。制御部61は、その後ステップS340へ移行する。
【0072】
ステップS340において、制御部61は、苗継スイッチ62がオンか否か判定する。その結果、制御部61は、苗継スイッチ62がオンの場合は、苗継ぎ作業中であると判断して、操作量検出手段64からの信号が出力されても無効としステップS330へ移行する。また、制御部61は、苗継スイッチ62がオンでない場合は苗継ぎ作業が終了したと判断して、ステップS110へ移行する。つまり、制御部61は、苗継スイッチ62がオンの状態の場合は、変速操作部63の動作を禁止する。
【0073】
以上の如く、走行用の無段変速装置13と、圃場に苗を植え付ける植付装置30と、植付装置30を昇降させる昇降装置50とを有する田植機1において、変速操作を行う変速操作部63と、変速操作部63の操作量を検出する操作量検出手段64と、操作量検出手段64により検出される変速操作部63の操作量に比例して無段変速装置13を変速操作するアクチュエータ65と、苗継スイッチ62と、制御部61とを具備し、制御部61は、苗継スイッチ62が苗継ぎを検出すると、操作量検出手段64からの信号を無効にしてアクチュエータ65を作動させないように制御することを特徴とするものである。この構成にすることにより、制御部61は、操作量検出手段64と苗継スイッチ62とから田植機1の作業状態を判定し、制御部61は、作業者が苗継ぎ作業中と判定した場合、制御部61は、変速操作部63が操作されてもアクチュエータ65を作動させず、苗継ぎ作業中の変速操作部の誤操作による田植機1の走行を防止することができる。
【0074】
また、制御部61は、変速操作部63が操作されていることを検知すると、苗継スイッチ62の信号は無効として、昇降装置50が昇降しないように制御することを特徴とするものである。この構成にすることにより、制御部61は、田植機1が田植え走行中と判定した場合、苗継スイッチ62が操作されても昇降装置50を作動させず、田植え走行中の苗継ぎ操作手段の誤操作に伴う植付装置30の上昇による欠株の発生を防止することができる。