| 【発明の名称】 |
農作業機の作業装置用昇降制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】越智 竜児
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| 【要約】 |
【課題】枕地での植付けの最終段階において、圃場の出口において畦を登りながら、圃場面内にある作業装置としての苗植付装置で圃場の隅に植付けを行った後に、圃場を退出し畦を昇る途中で苗植付装置を走行機体に対して上昇させる際に、機体の安定性を損なわずに上昇作動を行わせることのできる田植機を提供する点にある。
【解決手段】走行機体の前後傾斜を検出する機体前後傾斜検出センサを設け、機体前後傾斜検出センサが走行機体の前上がり傾斜を検出した場合に、苗植付装置の上昇操作指令があると、苗植付装置の上昇速度Ｖを低下させて緩速強制昇降速度Ｖ’に切り換える制御手段３２を有している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た作業装置を、昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動自在に構成するとともに、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、走行機体が機体前後方向に傾斜したことを前記前後傾斜検出手段が検出している状態においては、前記作業装置の強制昇降作動速度を低速に変更する制御手段を設けてある農作業機の作業装置用昇降制御装置。
【請求項２】 走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た作業装置を、昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動自在に構成するとともに、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、走行機体が機体前後方向に傾斜したことを前記前後傾斜検出手段が検出している状態においては、前記作業装置の強制上昇作動速度を低速に変更する制御手段を設けてある農作業機の作業装置用昇降制御装置。
【請求項３】 走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た作業装置を、昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動自在に構成するとともに、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、走行機体の前上がり傾斜が設定以上になったことを前記前後傾斜検出手段が検出している状態においては、前記作業装置の強制上昇作動速度を低速に変更する制御手段を設けてある農作業機の作業装置用昇降制御装置。
【請求項４】 走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た苗植付装置に対して接地センサを昇降自在に構成するとともに、接地センサの苗植付装置に対する高さを基準高さに維持するように苗植付装置を昇降制御する昇降制御手段と、苗植付装置を昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動する強制昇降駆動手段とを設け、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段が機体の前後傾斜を検出している状態においては、昇降操作手段に対する人為操作指令があっても強制昇降駆動手段の作動を阻止するとともに、昇降制御手段の作動を維持するように制御する制御手段を設けてある農作業機の作業装置用昇降制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た作業装置を、昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動自在に構成する農作業機の作業装置用昇降制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、昇降操作手段が操作されると、決められた昇降速度で作業装置が昇降作動していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、枕地での植付けの最終段階において、圃場の出口において畦を登りながら、圃場面内にある作業装置としての苗植付装置で圃場の隅に植付けを行った後に、圃場を退出し畦を昇る途中で苗植付装置を走行機体に対して上昇させる。この場合には、走行機体が前上がり姿勢になっている状態でさらに苗植付装置を昇降させる際の振動等が発生することになるので、機体の姿勢安定性が低下するとともに走行性や操縦性等が低下することが考えられる。
【０００４】本発明の目的は、走行機体の前後傾斜が大きくなっても、機体の安定性をできるだけ維持できる農作業機の作業装置用昇降制御装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】〔構成〕請求項１にかかる発明による特徴構成は、走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た作業装置を、昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動自在に構成するとともに、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、走行機体が機体前後方向に傾斜したことを前記前後傾斜検出手段が検出している状態においては、前記作業装置の強制昇降作動速度を低速に変更する制御手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００６】〔作用〕つまり、走行機体が傾斜した状態において、作業装置への昇降操作指令があった場合には、通常の昇降速度より低速の緩速度で昇降を行わせる。
【０００７】〔効果〕これによって、作業装置を上昇退避させるという、作業形態を踏襲しながら、作業装置の昇降時の振動等を抑制して走行機体の姿勢安定性とともに走行性、操縦性等の向上を図ることができた。
【０００８】請求項２にかかる発明の目的は、請求項１と同様である。
【０００９】〔構成〕請求項２にかかる発明による特徴構成は、走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た作業装置を、昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動自在に構成するとともに、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、走行機体が機体前後方向に傾斜したことを前記前後傾斜検出手段が検出している状態においては、前記作業装置の強制上昇作動速度を低速に変更する制御手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１０】〔作用効果〕この発明においては、作業装置を上昇作動させる場合のみに緩速制御を適用する。上昇時には機体重心が徐々に持ち上がるところから機体振動等に与える影響が大きくなるからであり、下降時には重心も低くなる方向であり、振動も収まる方向であると考えられるので、ここでは、作業装置の緩速制御は上昇時のみに限定する。
【００１１】〔構成〕請求項３にかかる発明による特徴構成は、走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た作業装置を、昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動自在に構成するとともに、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、走行機体の前上がり傾斜が設定以上になったことを前記前後傾斜検出手段が検出している状態においては、前記作業装置の強制上昇作動速度を低速に変更する制御手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１２】〔作用効果〕この発明においては、走行機体の前上がり傾斜が設定角度以上になった場合に作業装置の緩速上昇制御を適用する。このようにしたのは、多少の走行機体の傾斜においては傾斜のないものとみなすことができるからである。これによって、上昇時の振動の影響が大きく作用する場合のみに限って、緩速上昇制御を行う。
【００１３】〔構成〕請求項４にかかる発明による特徴構成は、走行機体に昇降駆動手段によって昇降自在に取付た苗植付装置に対して接地センサを昇降自在に構成するとともに、接地センサの苗植付装置に対する高さを基準高さに維持するように苗植付装置を昇降制御する昇降制御手段と、苗植付装置を昇降操作手段に対する人為操作指令に基づいて強制昇降駆動する強制昇降駆動手段とを設け、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段が機体の前後傾斜を検出している状態においては、昇降操作手段に対する人為操作指令があっても強制昇降駆動手段の作動を阻止するとともに、昇降制御手段の作動を維持するように制御する制御手段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１４】〔作用効果〕田植機においては、昇降制御手段によって、接地センサの検出結果に基づいて接地センサの苗植付装置に対する基準高さ、つまり、苗植付装置の植付深さを一定に維持するように制御を行う。これを耕深制御と称している。この耕深制御中に、苗植付装置に対する強制昇降制御の指令が入った場合に、走行機体の傾斜角が検出されている場合には、作業装置の昇降制御を行わず、耕深制御を維持する。この耕深制御状態を維持することによって、例えば、畦を登る前上がり姿勢になっていても、接地センサ等で踏ん張りを効かすことができる。この耕深制御を維持しながら、走行機体の傾斜状態が解消された場合に、強制昇降操作状態が維持されているならば、そのときに苗植付装置の強制昇降を行なう。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）図１に示すように、ステアリング操作される駆動型の前車輪１、及び、駆動型の後車輪２を備えた走行機体３の前部にエンジン４を搭載すると共に、この走行機体３の後部にエンジン４からの動力が伝えられる静油圧式の無段変速装置５、及び、ミッションケース６を配置し、又、走行機体３の中央部にステアリングハンドル７、運転座席８を配置し、走行機体３の後端部に対し昇降駆動手段としてのリフトシリンダ９で駆動昇降するリンク機構１０を介して作業装置としての苗植付装置Ａを連結して水田作業機としての田植機を構成する。苗植付装置Ａは苗載せ台１１に載置されたマット状苗Ｗを機体の走行速度と同期して回転するロータリケース１２に備えた植付アーム１３によって切出して圃場面に植え付ける作動を行う系を備えると共に、下部に複数の接地フロートとしての整地フロート１４を備えて８条植え用に構成されている。
【００１６】図３に示すように、複数の整地フロート１４のうち左右方向での中央位置の整地フロート（以下、感知フロート１４Ａと称する）は、植付深さ調節軸１５に一体形成したアーム状部材１６の揺動端に対して、後支点としての横向き姿勢の軸芯Ｘ周りで揺動自在に支持されると共に、その前部を下方に向けて付勢する感知圧設定用のバネ１７を備えて接地センサとしての機能を有する。感知フロート１４Ａの後支点回りでの前端部の揺動量を検出するセンサを設け、このセンサをフロートセンサ１９と称する。感知フロート１４Ａにブラケット１８を取付け、ブラケット１８とフロートセンサ１９の操作アーム１９Ａとをロッド２０を介して連係し、フロート１４Ａの揺動姿勢をフロートセンサ１９で計測できるよう構成されている。
【００１７】植付深さ調節軸１５を回動操作した場合に感知圧設定用のバネ１７の付勢力を維持するようバネ受け側の位置を維持し、かつ、該フロート１４Ａの姿勢をフロートセンサ１９で正確に検出するようフロートセンサ１９の操作アーム１９Ａの軸芯周りでのフロートセンサ１９のケースの姿勢を補正する補正リンク２１を備えている。感知フロート１４Ａは苗植付装置Ａを圃場面Ｓの高さ変化に追従させて自動昇降する制御時（以下、自動昇降制御と称する）に圃場面Ｓに対する苗植付装置Ａの高さを制御系にフィードバックする。
【００１８】図１に示すように、前記運転座席７の右側部に苗植付装置Ａの昇降制御とミッションケース６に内蔵された植付クラッチ（図示せず）の入り切り操作とを行う昇降レバー２４を備えている。図５に示すように、この昇降レバー２４を、ガイド２５に形成された経路内の「下降」位置に設定することで苗植付装置Ａを下降させる。「上昇」位置に設定すると苗植付装置Ａを上昇させる。「中立」位置に設定すると苗植付装置Ａをそのレベルに維持する。「入」位置に設定すると植付クラッチを入り操作すると共に、苗植付装置Ａに備えた整地フロート１４（感知フロート１４Ａ）が接地する状態で所定の対圃場高さを維持する自動昇降制御を行う。「切」位置に設定すると植付クラッチを切り操作する。昇降レバー２４を「自動」位置に設定するとステアリングハンドル７の近傍に備えた強制昇降レバー２６の操作に従って苗植付装置Ａの昇降を許容すると同時に苗植付装置Ａの上昇時には植付クラッチの自動的な切り操作を可能にするものとなっている。尚、この昇降レバー２４の基端部には図２に示すように該昇降レバー２４の操作位置を計測するポテンショメータ型のレバーセンサ２７を備えている。ここに、昇降レバー２４と強制昇降レバー２６とを昇降操作手段と称する。
【００１９】前記感知フロート１４Ａは前記バネ１７で前部を押し下げる方向に付勢されることで、苗植付装置Ａが圃場面Ｓを基準に上昇方向に相対的変位した場合には感知フロート１４Ａが前記軸芯Ｘ周りで前下がり姿勢に変化し、逆に、苗植付装置Ａが圃場面Ｓを基準に下降方向に相対変位した場合には感知フロート１４Ａが前記軸芯Ｘ周りで前上がり姿勢に変化する。この姿勢変化をフロートセンサ１９で計測し、フロートセンサ１９からの信号に基づいて感知フロート１４Ａの姿勢を目標姿勢、つまり、後記する制御感度設定器２８の設定値に対応した苗植付装置Ａとの上下間隔Ｌを一定に維持するよう苗植付装置Ａの昇降を行うことで圃場面Ｓに対する苗植付装置Ａの高さを維持するよう前記自動昇降制御の制御動作が設定されている。図２に示すように、走行機体Ａには感知フロート１４Ａの目標姿勢を設定する制御感度設定器２８を備え、感知フロート１４Ａの目標姿勢を設定可能に構成してある。ここに、フロートセンサ１９、感知フロート１４Ａ、制御感度設定器２８等を苗植付装置Ａの植付深さを制御する昇降制御手段と称する。
【００２０】図２に示すように、走行機体３には苗植付装置Ａの自動昇降制御を行うためマイクロプロセッサ（図示せず）を有した制御手段としての制御装置３２を設ける。制御装置３２に対して前記レバーセンサ２７、前記制御感度設定器２８、フロートセンサ１９からの信号が入力する入力系を形成する。入力信号を受けてリフトシリンダ９を制御する電磁弁３３に対する出力系を形成している。尚、この電磁弁３３は非駆動状態で中立位置を保持し、その電磁ソレノイドに対する電力の供給によって上昇位置、下降位置夫々に操作自在に構成されると共に、電磁ソレノイドに供給する電力に比例して開度を変化させるよう構成されている。
【００２１】次に、走行機体３の機体前後傾斜が所定角度以上になった場合の、昇降操作手段２４，２６による昇降制御について説明する。走行機体３に対して前後傾斜検出手段としてのポテンショメータ式の機体前後傾斜センサ２２を設け、機体３の前後傾斜を検出する。傾斜が所定角度に到ったか否かの判断の基準となる前後傾斜設定器２３を設ける。例えば、図４に示すように、畦際等において植付作業を行いながら畦を登り始め植え終えて圃場を退出する際において、苗植付装置Ａの昇降制御指令があると、図６に示すように、走行機体３の機体前後方向における傾斜角度の絶対値θ３が設定角度より大きくなければ、昇降速度Ｖを通常の強制昇降速度Ｖ”に設定して昇降制御を行い、傾斜角度の絶対値θ３が設定角度より大きくなれば、昇降速度Ｖを緩速強制昇降速度Ｖ’に設定して昇降制御を行う。機体傾斜角θ３の絶対値を取り扱っているのは、機体の前後いずれの方向への傾斜についても本制御を適用する為である。
【００２２】図６のフローチャートに示すように、まず昇降レバー２４の操作位置を検出し、「植付」位置に設定してあれば、先に説明したフロートセンサ１９からの検出角度θ１と制御感度設定器２８からの設定角θ２とから、自動昇降制御を行う（＃１０１〜＃１０５）。自動昇降制御中における走行機体３の機体前後方向傾斜については考慮しない。昇降操作位置が「下降」あるいは「上昇」位置である場合には、前記したように、走行機体３の前後傾斜角θ３が設定角度θ４以上になれば、昇降速度Ｖを緩速強制昇降速度Ｖ’に設定する。前後傾斜角θ３が設定角度θ４以上になれば、昇降速度Ｖを通常強制昇降速度Ｖ”に設定する（＃１０６〜＃１０９）。昇降操作位置が「自動」位置で強制昇降レバー２６への昇降操作があった場合には、走行機体３の前後傾斜角θ３が設定角θ４以上になれば、昇降速度Ｖを緩速強制昇降速度Ｖ’に設定する。前後傾斜角θ３が設定角度θ４に達しなければ、昇降速度Ｖを通常強制昇降速度Ｖ”に設定する（＃１１０〜＃１１４）。緩速強制昇降速度Ｖ’と通常強制昇降速度Ｖ”については、図７に示している。
【００２３】（第２実施形態）第２実施形態においては、第１実施形態と異なる点のみについて説明する。つまり、走行機体３の機体前後方向傾斜角θ３が設定角度θ４を越えた場合の取扱いについて異なる実施形態について説明する。耕深制御（＃２０１）については、図６のフローチャートにおける＃１０２〜＃１０５において説明した通りである。この耕深制御を継続しながら畦際において植付作業をしている状態で圃場より脱出し畦を越えるべく、苗植付装置Ａの上昇操作がかかった場合には、図８に示すように、機体傾斜角度θ３が設定角θ４以上であれば、上昇作動をさせずに耕深制御状態を維持する。機体傾斜角度θ３が設定角θ４を越えなければ、上昇作動をさせる。但し、苗植付装置Ａの上昇操作がかかったにも拘らず苗植付装置Ａの上昇作動が規制されている状態で、機体傾斜角度θ３が設定角θ４を越えない状態に戻った場合には、苗植付装置Ａの上昇作動を行わせる（＃２０１〜＃２０４）。以上の制御については、図９に示すタイムチャートでも示している。
【００２４】〔別実施の形態〕
■ 本発明は上記実施の形態において、走行機体３の前後傾斜角θ３が設定角度以上傾斜した場合に苗植付装置Ａの昇降作動状態を変更することについて示したが、設定角度方式を採用せずに単に水平状態から走行機体３が傾斜したことだけを検出して上記制御を行ってもよい。
■ 本発明は上記実施の形態において、走行機体３の前後傾斜角θ３が設定角度以上傾斜した場合に苗植付装置Ａの昇降作動状態を変更することについて示したが、走行機体３の前上がり傾斜のみに基づいて、上昇作動を規制する又は上昇速度を低下させる等の制御を行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月２６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１８７７１７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月１３日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３６０８０４ |
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