JP2004196000A

JP2004196000A - 水田作業機

Info

Publication number: JP2004196000A
Application number: JP2002363439A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Kimura; 浩人木村
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-16
Also published as: JP4083001B2

Abstract

【課題】前輪を大きく操向操作するだけで小回り旋回を行うことのできる自動操向機構の特徴を活かしながら、旋回内側の後輪による圃場の荒らしを軽減できるようにする。
【解決手段】左右の後輪２への伝動を各別に断続するサイドクラッチ４５を備えるとともに、前輪１が直進姿勢から設定角度以上に操向されることに連動して旋回内側のサイドクラッチ４５を切り操作する機械式の自動操向機構Ａを備え、前輪１が直進姿勢から設定角度以上に操向されている状態が検出されると、旋回内側の後輪２に対するサイドクラッチ４５をアクチュエータ８１によって自動的かつ間欠的に入り切り制御するよう構成してある。
【選択図】図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機体の操向構造に特徴を有する田植機や水田直播機などの水田作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な水田作業機である田植機においては、左右の後輪のそれぞれにサイドクラッチやサイドブレーキなどを装備し、前輪を設定角度以上に操向させる作動に連動して、旋回内側となる後輪の推進能力抑制手段を作動させて、左右後輪に推進能力の差による機体旋回力を発揮させる自動操向機構を備えたものが実用化されている。
【０００３】
上記自動操向機構は、前輪操向操作だけで左右後輪に機体旋回力を発揮させて小回り旋回を行うことができるものであり、旧来のように、左右一対備えたサイドクラッチペダルやサイドブレーキペダルを踏み分け操作しなくても小さい旋回半径での旋回を行うことができるのであるが、旋回内側の後輪を完全に遊転状態にするために、圃場の走行負荷によって旋回半径が異なってしまうことがあった。つまり、耕盤が浅かったり、土壌が柔らかくて走行負荷が小さい圃場では、旋回内側の後輪が機体旋回に引きずられて遊転移動するために旋回半径が大きくなり、逆に、耕盤が深かったり、土壌の粘性が高くで走行負荷が大きい圃場では、旋回内側の後輪が圃場内で位置固定されてしまって旋回半径が小さくなるとともに、旋回内側の後輪で圃場を掻いて荒らしやすくなるものであった。
【０００４】
そこで、自動操向機構が作動して旋回内側の後輪のサイドクラッチが切られている旋回状態の途中においても、解除ペダルを踏込むことで、切り操作されているサイドクラッチを強制的に入り作動させて左右後輪による機体旋回力を無くすようにし、解除ペダルを踏込んでいる間は４輪駆動で操向して、旋回内側の後輪による圃場の荒らしを軽減することができるようにする手段が提案された（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２６４８３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
提案されている上記構造によると、旋回内側の後輪のサイドクラッチが自動的に切り操作されている状態で逐一解除ペダルを踏込み操作する必要があり、操作が煩わしいものになっていた。また、切られているサイドクラッチを無理に入り作動させための弾性融通機構を必要とするとともに、この弾性融通に抗したペダル操作が必要となるためにペダル操作が重くなりがちであり、操作性の点で難点があった。
【０００７】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、前輪を大きく操向操作するだけで小回り旋回を行うことのできる自動操向機構の特徴を活かしながら、旋回内側の後輪による圃場の荒らしを軽減できるようにすることを主たる目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１に係る発明の構成、作用、および効果〕
【０００９】
請求項１に係る発明の水田作業機は、左右の後輪への伝動を各別に断続するサイドクラッチを備えるとともに、前輪が直進姿勢から設定角度以上に操向されることに連動して旋回内側のサイドクラッチを切り操作する自動操向機構を備え、前輪が直進姿勢から設定角度以上に操向されている状態が検出されると、旋回内側の後輪に対するサイドクラッチをアクチュエータによって自動的かつ間欠的に入り切り操作する制御装置を設けてあることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によると、自動操向機構が作動して旋回内側の後輪に対するサイドクラッチが切り操作される状態になると、自動的にアクチュエータが作動制御されてサイドクラッチを間欠的に入り切り操作することになり、旋回内側の後輪は遊転状態と駆動状態に繰り返し切換えられ、走行負荷の大きい圃場においても旋回内側の後輪が操向負荷によって停止した状態のままで引きずられてしまうことが少なくなる。
【００１１】
従って、請求項１の発明によると、前輪を大きく操向するだけで自動操向機構を作動させての小回り旋回を行うことができるとともに、旋回内側の後輪による圃場の荒らしが少なくなり、畦際などでの円滑な機体旋回を軽快に行うことができる。
【００１２】
〔請求項２に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００１３】
請求項２に係る発明の水田作業機は、請求項１の発明において、前記自動操向機構を、前輪のステアリング機構と左右のサイドクラッチとを連動連結した機械式のものに構成するとともに、この自動操向機構中に前記アクチュエータを介在してあるものである。
【００１４】
上記構成によると、機械的な自動操向機構を作動させて旋回内側の後輪に対するサイドクラッチを切り操作した状態でアクチュエータを間欠的に往復作動させることで当該サイドクラッチを間欠的に入り切り作動させることになる。そして、制御装置の故障等によってアクチュエータが作動できなくなっても、機械的な自動操向機構は常に作動させることができるので、前輪操向に連動して一方のサイドクラッチを切り操作しての旋回を行うことができる。
【００１５】
従って、請求項２の発明によると、請求項１の発明の上記効果をもたらすとともに、アクチュエータが作動できなくなった場合でも、自動操向機構を作動させての小回り旋回を実行することが可能であり、実用上有用となる。
【００１６】
〔請求項３に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００１７】
請求項３に係る発明の水田作業機は、請求項２の発明において、前記アクチュエータを電気制御可能に構成するとともに、電装系統が非通電状態にある時、前記アクチュエータが、前輪操向に連動して旋回内側の後輪のサイドクラッチが切り操作可能な標準状態となるよう構成してあるものである。
【００１８】
上記構成によると、電装系統に故障や断線が発生しても、アクチュエータは標準状態となっているので、アクチュエータを間欠作動させての小回り旋回は不能でも、機械的な自動操向機構を作動させて一方のサイドクラッチを切り状態に維持しての小回り旋回を実行することができる。
【００１９】
従って、請求項３の発明によると、電装系統の万一の故障時にも、従来と同様な小回り旋回機能を発揮させての機体操向を行うことができ、電装系統の修理のために作業の中断を強いられるようなことはなく、実用上の効果が大きい。
【００２０】
〔請求項４に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００２１】
請求項４に係る発明の水田作業機は、請求項または３の発明において、前記自動操向機構を、前記ステアリング機構の作動に連動して天秤状に揺動作動する中間アーム、この中間アームの両端と左右のサイドクラッチの各操作レバーを機械的に連動連結する連動部材とで構成するとともに、中間アームの両端と左右サイドクラッチの各操作レバーとの機械的な連動系にそれぞれアクチュエータを介在してあるものである。
【００２２】
上記構成によると、自動操向機構が作動して中間アームに機械的に連係された一方のサイドクラッチが切り操作されるとともに、一方の機械的連動系に介在されたアクチュエータが間欠作動して一方のサイドクラッチが繰り返して入り切りされる。そして、制御装置の故障等によってアクチュエータが作動できなくなったとしても、機械的な自動操向機構は常に作動させることができるので、前輪操向に連動して一方のサイドクラッチを切り操作しての旋回を行うことができる。
【００２３】
従って、請求項４の発明によると、請求項２または３の発明の上記効果をもたらすとともに、アクチュエータが作動できなくなった場合でも、自動操向機構を作動させての小回り旋回を実行することができ、実用上有用となる。
【００２４】
〔請求項５に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００２５】
請求項５に係る発明の水田作業機は、請求項４の発明において、左右サイドクラッチに対応させて設けた前記両アクチュエータを同時に同方向に作動させるよう構成してあるものである。
【００２６】
上記構成によると、自動操向機構が作動して旋回内側の後輪に対するサイドクラッチが切り操作されるとともに、このサイドクラッチの機械的連動系に介在された一方のアクチュエータが間欠作動して旋回内側に対応したサイドクラッチが繰り返して入り切りされる。この場合、旋回外側に対応したサイドクラッチの機械的連動系に介在した他方のアクチュエータも一方のアクチュエータと同時に同方向に作動するが、自動操向機構が作動した状態では旋回外側に対応した他方の機械的連動系はサイドクラッチの入り切りに関与しない状態にあるので、その連動系に介在したアクチュエータが間欠作動してもサイドクラッチは入り状態に維持されたままとなる。
【００２７】
従って、請求項５の発明によると、一対のアクチュエータを別々に作動制御しなくてもよくなり、制御装置の簡素化に有効となる。
【００２８】
〔請求項６に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００２９】
請求項６に係る発明の水田作業機は、請求項４または５の発明において、中間アームの両端と左右サイドクラッチの各操作レバーとを連動連結する連動部材をロッドで構成するとともに、両ロッドの連動長さを調節可能に構成してあるものである。
【００３０】
上記構成によると、アクチュエータが作動不能となったような場合、両ロッドの連動長さを標準長さに調節することで、前輪操向に連動して旋回内側の後輪に対するサイドクラッチを切り操作する自動操向機構を所期の通り作動させることができる。
【００３１】
従って、請求項６の発明によると、アクチュエータが作動できなくなった場合でも、自動操向機構を作動させての小回り旋回を実行することができ、実用上有用となる。
【００３２】
〔請求項７に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００３３】
請求項７に係る発明の水田作業機は、請求項２または３の発明において、前記自動操向機構を、ステアリングリンク機構の作動に連動して天秤状に揺動作動する中間アーム、この中間アームの両端と左右のサイドクラッチの各操作レバーを機械的に連動連結する連動部材とで構成するとともに、ステアリング機構と中間アームとの連動系に単一のアクチュエータを介在してあるものである。
【００３４】
上記構成によると、自動操向機構が作動して中間アームに機械的に連係された一方のサイドクラッチが切り操作されるとともに、ステアリング機構と中間アームとの連動系に介在されたアクチュエータが間欠作動して一方のサイドクラッチが繰り返して入り切りされる。
【００３５】
従って、請求項７の発明によると、旋回内側に対応するサイドクラッチを間欠的に入り切り作動させるアクチュエータが単一であるので、両サイドクラッチに対してそれぞれアクチュエータを備える場合に比較して部品点数が少なくなり、構造の簡素化およびコスト低減に有効となる。
【００３６】
〔請求項８に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００３７】
請求項８に係る発明の水田作業機は、請求項１〜７のいずれか一項の発明において、前輪操向角度が大きい時ほど所定時間内の平均したクラッチ切り時間が長くなるように、前輪操向角度の変更に連動して前記平均クラッチ切り時間を複数段階に変更する制御手段を備えてあるものである。
【００３８】
上記構成によると、前輪を大きく操向するほど平均したクラッチ切り時間が長くなって、３輪駆動による旋回の時間が段階的に長くなる。
【００３９】
従って、請求項８の発明によると、前輪操向量に見合った機体旋回が実行されるので、操作感覚の良好な旋回操作を行うことができる。
【００４０】
〔請求項９に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００４１】
請求項９に係る発明の水田作業機は、請求項１〜７のいずれか一項の発明において、前輪操向角度が大きい時ほど所定時間内の平均したクラッチ切り時間が長くなるように、前輪操向角度の変更に連動して前記平均クラッチ切り時間を連続的かつ線形に変更する制御手段を備えてあるものである。
【００４２】
上記構成によると、前輪を大きく操向するほど平均したクラッチ切り時間が長くなって、３輪駆動による旋回の時間が前輪操向量に正比例して連続的に長くなる。
【００４３】
従って、請求項９の発明によると、前輪操向量に見合った機体旋回が実行されるので、操作感覚の良好な旋回操作を行うことができる。
【００４４】
〔請求項１０に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００４５】
請求項１０に係る発明の水田作業機は、請求項１〜７のいずれか一項の発明において、前輪操向角度が大きい時ほど所定時間内の平均したクラッチ切り時間が長くなるように、前輪操向角度の変更に連動して前記平均クラッチ切り時間を連続的かつ非線形に変更する制御手段を備えてあるものである。
【００４６】
上記構成によると、前輪を大きく操向するほど平均したクラッチ切り時間が長くなって、３輪駆動による旋回の時間が連続的に非線形に長くなる。この場合、例えば、前輪操向角度が小さい範囲では前輪操向角度の増大に対する平均クラッチ切り時間の増大比率が小さく、前輪操向角度が大きい範囲では前輪操向角度の増大に対する平均クラッチ切り時間の増大比率が大きくなる非線形特性に設定したり、あるいは、前輪操向角度が小さい範囲では前輪操向角度の増大に対する平均クラッチ切り時間の増大比率が大きく、前輪操向角度が大きい範囲では前輪操向角度の増大に対する平均クラッチ切り時間の増大比率が小さくなる非線形特性に設定したりすることができる。
【００４７】
従って、請求項１０の発明によると、前輪操向角度と機体旋回半径との関係を任意の非線形特性に設定して、機体の仕様などに好適な特性で旋回操作することが可能となる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
図１、図２に、水田作業機の一例として乗用型田植機が示されている。この乗用型田植機は、操向自在な左右一対の前輪１と操向不能な左右一対の後輪２とを備えた四輪駆動型の走行機体３の後部に、８条植え仕様の苗植付け装置４が油圧シリンダ５によって駆動されるリンク機構６を介して昇降自在に連結されるとともに、機体後部に８条仕様の施肥装置７が装備された構造となっている。
【００４９】
前記走行機体３における機体フレーム８の前部には、前輪１を軸支したミッションケース９が連結固定されるとともに、機体フレーム８の後部には、後輪２を軸支した後部伝動ケース１０がローリング自在に支持されている。また、ミッションケース９の前側に、横軸型のエンジン１１が配備されるとともに、エンジン１１の後方に位置する搭乗運転部に、前輪１を操向操作するためのステアリングハンドル１２、運転座席１３、ステップ１４などが備えられている。
【００５０】
前記苗植付け装置４は、１０条分の苗を載置して左右方向に設定ストロークで往復移動される苗のせ台１６、苗のせ台１６の下端から１株分づつ苗を切り出して圃場に植付けてゆく８組の回転式の植付け機構１７、植付け箇所を整地する５個の整地フロート１８、等を備えて構成されており、苗のせ台１６に補給するための予備苗を複数段に載置収容する予備苗のせ台１９が、機体前部の左右に配備されている。
【００５１】
前記施肥装置７は、運転座席１３と苗植付け装置４との間において走行機体３上に搭載されており、粉粒状の肥料を貯留する肥料ホッパー２１、この肥料ホッパー２１内の肥料を設定量ずつ繰り出す繰出し機構２２、繰り出された肥料を供給ホース２３を介して前記整地フロート１８に備えた作溝器２４に風力搬送する電動ブロア２５、などを備えている。
【００５２】
前記ミッションケース９の左側面には、前記エンジン１１にベルト連動された静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）からなる主変速装置３１が連結装備されており、この主変速装置３１を操作するための主変速レバー３２が、前記ステアリングハンドル１２の左横脇に配置されている。この主変速レバー３２は、中立停止位置から前方への揺動操作によって前進速度の変更が、また、中立停止位置から後方への揺動操作によって後進速度の変更が可能となっている。
【００５３】
図３，図４に示すように、ミッションケース９内には、前記主変速装置３１からの出力を高低二段に変速するギヤ式の副変速機構３３と、この副変速機構３３からの出力を左右の前輪１に伝達するデフロック付きのデフ機構３４とが設置されているとともに、走行伝動系から分岐した動力の正転動力のみを苗植付け装置４へ伝達する一方向クラッチ３５と、これからの動力を６段に変速する株間変速機構３６と、苗植付け装置４への動力伝達用のＰＴＯ軸３７、このＰＴＯ軸からの動力伝達を断続する植付けクラッチ３８、等が装備されている。
【００５４】
前記副変速機構３３は、ギヤシフトによって植付け作業用の低速段、移動走行用の高速段に切換え可能に構成され、この副変速機構３３を操作するための副変速レバー３９が運転座席１３の左横脇に配置されている。なお、前記デフ機構３４は、運転部におけるステップ１４上に配備したデフロックペダル４０の踏み込み操作によってロックされて、左右前輪１が等速で駆動されるようになっている。
【００５５】
後輪駆動用の後部伝動ケース１０は、図５〜図７に示すように、機体フレーム８に前後軸芯Ｘ周りに一定範囲内でローリング自在に支持された横向き伝動ケース部１０Ａと、その左右両端それぞれに連結された減速ケース部１０Ｂとから構成されており、その横向き伝動ケース部１０Ａ内に、ミッションケース８から後ろ向きに延出された主伝動軸１５からの動力を左右に振り分ける横向き伝動軸４１が内装されて主伝動軸１５にベベルギヤ連動されている。また、各減速ケース部１０Ｂには後輪２を軸支する車軸４２と、前記横向き伝動軸４１と車軸４２とを減速連動する減速ギヤ機構４３が装備されている。
【００５６】
そして、横向き伝動軸４１の両端と各減速ギヤ機構４３との間には、各後輪２への動力伝達を断続する摩擦式のサイドクラッチ４５が介装されている。これらサイドクラッチ４５は、横向き伝動軸４１にスプライン嵌合されて一体回転するとともに軸芯方向に移動自在なボス部材４６と、減速ギヤ機構４３に連動する従動側ドラム４７とを備え、ボス部材４６の機体横外方への移動により互いに圧接されて摩擦連動（クラッチ入り）するとともに、ボス部材の機体横内方への移動により摩擦連動を解除（クラッチ切り）する複数の摩擦板４８がボス部材４６と従動側ドラム４７とに交互に係合装着され、ボス部材４６をクラッチ入り側に移動付勢するクラッチバネ４９が横向き伝動軸４１に外嵌装着された構造となっている。
【００５７】
また、右側の減速ケース部１０Ｂと右側サイドクラッチ４５のボス部材４６との間には、機体停止用のブレーキ５０が設けられている。このブレーキ５０は、前記ボス部材４６の外周にスプライン外嵌装着された摩擦板５１と減速ケース部１０Ｂの内周に係合して回り止めした摩擦板５２とを圧接することで、ボス部材４６とこれと一体回転する横向き伝動軸４１を制動するよう構成されたものであり、ボス部材４６に遊嵌したカップ状の操作部材５３が機体横外方へ移動されることで摩擦板５１，５２同士が圧接されるようになっている。
【００５８】
機体停止用の前記ブレーキ５０は、減速ケース１０Ｂの上面に縦軸心Ｐ１周りに回転自在に貫通装着したブレーキ操作軸５４によって操作されるようになっている。つまり、ブレーキ操作軸５４のケース内突入部分にはシフトフォーク５５が装着されるとともに、このシフトフォーク５５が前記操作部材５３の端面に対向配備されており、ブレーキ操作軸５４を回動することでシフトフォーク５５を介して操作部材５３をシフトさせて、ボス部材４６を制動することができるようになっている。
【００５９】
そして、図７に示すように、前記ブレーキ操作軸５４のケース外突出部に備えた操作レバー５４ａが、運転部におけるステップ１４の足元右前に配備されたペダル５６に連係ロッド５７を介して連動連結されており、ペダル５６の踏み込み操作に伴って連係ロッド５７が前方に引張り変位されてブレーキ５０が制動操作され、踏み込みを解除することでブレーキ５０制動が解除されるようになっている。また、踏込み操作されたペダル５０をロックレバー５８で係止保持することで、駐車状態をもたらすことができるようになっている。なお、詳細な構造は省略するが、ペダル５６を連結した支軸５６ａの左端部が前記主変速装置３１の操作系に機械的に連係されており、ペダル５６を踏み込むと、前進域あるいは後進域に操作されている主変速レバー３２が、強制的に中立停止位置に戻されるようになっている。
【００６０】
前記サイドクラッチ４５の操作構造は以下のように構成されている。つまり、前記ボス部材４６の端面にスラストカラー６０を介して突き合わせ配置されたクラッチ操作スリーブ６１が横向き伝動軸４１にスライド可能に挿嵌されるとともに、減速ケース部１０Ａの上面に縦軸芯Ｐ２周りに回動自在にクラッチ操作軸６２が貫通装着され、このクラッチ操作軸６２のケース内突入端部に形成した偏心カム６３が前記クラッチ操作スリーブ６１の端面に対向配置され、クラッチ操作軸６２の回動操作によってサイドクラッチ４５が入り切り操作されるようになっている。なお、図５中に示すように、左側のサイドクラッチ４５のクラッチ操作軸６２は、平面視で反時計回りの回動によってクラッチ切り作動し、時計回りの回動ではクラッチ入り状態が維持され、また、図６中に示すように、右側のサイドクラッチ４５のクラッチ操作軸６２は、平面視で時計回りの回動によってクラッチ切り作動し、反時計回りの回動ではクラッチ入り状態が維持されるように、偏心カム６３の位相が設定されている。
【００６１】
そして、前輪１が直進位置から設定角度以上に操向作動されるのに連動して旋回内側のサイドクラッチ４５だけを自動的に切り操作して、左右後輪２の推進能力に差による機体旋回力をもたらす自動操向機構Ａが備えられており、以下、自動操向機構Ａの具体構成について説明する。
【００６２】
図７に示すように、ステアリングハンドル１２の回動操作によって縦軸心Ｚ周りに左右に揺動されるピットマンアーム６５と、前輪１それぞれのナックルアーム６６とがタイロッド６７を介して連動連結されてステアリング機構６８が構成されるとともに、このピットマンアーム６５に連設した操作金具６５ａと、機体の前後中間付近の下部に縦軸芯Ｙ周りに揺動可能に配備した中継アーム６９とが押し引きロッド７０で連動連結され、この中継アーム６９と一体に縦軸芯Ｙ周りに天秤揺動する中間アーム７１が備えられている。この中間アーム７１の左右両端と前記クラッチ操作軸６２のケース外突出部に連設した操作レバー６２ａとが連動部材としてのロッド７２を介して連動連結されている。
【００６３】
また、ロッド７２と操作レバー６２ａとは、ロッド７２の後部金具７２ａに形成した長孔７３と操作レバー６２ａの連結ピン７４とを介して融通をもって連結されており、ロッド７２が前方へ大きく引き操作されると、長孔７３の後端で連結ピン７４が押されることで操作レバー６２ａがクラッチ切り方向に回動され、ロッド７２が後方に押し操作されても、長孔７３が連結ピン７４に対して後方に移動するだけとなって、操作レバー６２ａが回動操作されることがないように構成されている。
【００６４】
上記構成によると、通常の植付け作業中における前輪１の操向角度は設定角度未満の小さいものであり、中間アーム７１が揺動して一方のロッド７２が前方に引き操作されても長孔７３と連結ピン７３とが相対移動するだけで操作レバー６２ａは回動操作されることはなく、左右のサイドクラッチ４５は共に入り状態に維持され、左右後輪２は等速で駆動される。
【００６５】
畦際での機体方向転換のために前輪１を左方あるいは右方に設定角度以上に大きく操向すると、一方のロッド７２が長孔７３の融通以上に前方に引かれることになり、旋回内側に相当するサイドクラッチ４５の操作レバー６２ａがクラッチ切り方向に回動操作されることになる。その結果、左右の前輪１と旋回外側となる右側の後輪２との３輪駆動によって機体が旋回し、サイドクラッチ４５が切られている旋回内側の後輪２は機体の旋回移動に伴って接地追従して遊転可能であり、旋回内側の後輪２で不当に圃場を荒らすことなく機体旋回を行うことができる。
【００６６】
以上の構成および機能は従来の自動操向機構と同様であるが、本発明においては、以下のような構成が付加されている。
【００６７】
図７，図８に示すように、中間アーム７１の両端とサイドクラッチ４５の操作レバー６２ａを連動連結する各ロッド７２の前端部には、サイドクラッチ入り切り用アクチュエータとして単動型の油圧シリンダ８１が前部金具７２ｂを介して連結されている。
【００６８】
この油圧シリンダ８１は、圧油が供給されると短縮作動し、排油されると内装バネ８３によって伸長作動するよう構成されており、図９の油圧回路図に示すように、電磁式の制御バルブ８４を介して作動制御されるようになっている。なお、図９中の、８５はパワステアリング用のトルクジェネレータ、８６は、昇降用の前記油圧シリンダ５の作動を司る電磁制御バルブアッシである。
【００６９】
ここで、通常、前記制御バルブ８４は非励磁状態にあって、両油圧シリンダ８１は圧油供給を受けて短縮作動状態にあり、この時、油圧シリンダ８１を含めたロッド７２の連係長さが標準状態にある。そして、この標準状態で前輪１が直進位置から設定角度θ₀（例えば30°）以上に操向されると、上記のように、旋回内側の後輪２のサイドクラッチ４５が自動的に切り操作されるようになっている。
【００７０】
そして、前記制御バルブ８４が制御装置８７を介して以下のように作動制御される。つまり、前輪１の直進位置からの操向角度θがポテンショメータあるいはロータリエンコーダなどからなるステアリングセンサ８８で検出されて制御装置８７に入力されており、前輪１が直進位置から設定角度θ₀以上に操向されたことが検出されると、制御バルブ８４が、図８（ロ）に示すように、周期Ｔをもって所定時間ｔずつ間欠的に通電制御され、制御バルブ８４が通電励磁されて切換わっている間は、両油圧シリンダ８１が排油作動して内装バネ８３で伸長作動し、両ロッド７２の連係長さが長くなる。
【００７１】
この場合、前輪１の設定角度以上の操向に連動して一方のロッドが前方に引き操作されて旋回内側のサイドクラッチ４５が切られている状態にあるが、上記のように制御バルブ８４が通電励磁されてロッド７２の連係長さが長くなっている間だけロッド７２が後方に変位するので、切られていた旋回内側のサイドクラッチ４５が入り状態に復帰する。そして、制御バルブ８４の通電励磁が停止して油圧シリンダ８１が短縮作動し、ロッド７２の連係長さが標準状態まで短縮されると、旋回内側のサイドクラッチ４５が再び切られることになり、制御バルブ８４の間欠励磁作動に伴って旋回内側のサイドクラッチ４５が所定周期Ｔで所定時間ａ（＝Ｔ−ｔ）ずつ間欠的に切り操作されることになる。
【００７２】
なお、制御バルブ８４の間欠作動によって旋回外側の後輪２におけるサイドクラッチ４５を操作するロッド７２も同様に連係長さが変化することになるが、この変化は長孔７３の融通で吸収されて操作レバー６２ａには伝達されないので、旋回外側のサイドクラッチ４５は入り状態に維持される。
【００７３】
制御バルブ８４を間欠的に通電励磁して旋回内側の後輪２のサイドクラッチ４５を間欠的に入り切りさせるパターンは種々考えられ、そのいくつかを以下に示す。
【００７４】
〔第１例〕：図１０（イ）に示すように、前輪１の操向角度θが自動操向機構Ａを起動させる前記設定角度θ₀から最大操向角度θmまでの全域において、制御バルブ８４を一定の周期Ｔで所定のクラッチ切り時間ａ₁を与える。
【００７５】
〔第２例〕：図１０（ロ）に示すように、前輪１の操向角度θが自動操向機構Ａを起動させる前記設定角度θ₀から最大操向角度θmまでの全域において、一定の周期Ｔごとに所定のクラッチ切り時間ａ₁を与えるとともに、前輪１を直進に戻す行程においては、前記設定角度θ₀よりも大きい設定角度θ₁で励磁を停止して、早く旋回内側のサイドクラッチ４５を入れるようにする。
【００７６】
〔第３例〕：図１０（ハ）に示すように、前輪１の操向角度θが自動操向機構Ａを起動させる前記設定角度θ₀からそれより大きい第１設定角度θ₁までの操作域では、一定の周期Ｔごとに所定のクラッチ切り時間ａ₁を与え、第１設定角度θ₁からそれより大きい第２設定角度θ₂までの操作域では、前記周期Ｔごと前記クラッチ切り時間ａ₁より大きい所定のクラッチ切り時間ａ₂を与え、さらに、第２設定角度θ₁から最大操向角度θmまでの操作域では、前記周期Ｔごと前記クラッチ切り時間ａ₂より大きい所定のクラッチ切り時間ａ₃を与える。
つまり、前輪操向角度が大きくなるほど、平均的なクラッチ切り時間を段階的に長くなり、小回り旋回機能が高くなってゆく。
【００７７】
〔第４例〕：図１０（ニ）に示すように、前輪１の操向角度θが自動操向機構Ａを起動させる前記設定角度θ₀から最大操向角度θｍまでの全域において、一定の周期Ｔごとに与えるクラッチ切り時間ａを連続的かつ線形に増大変更する。これによっても、前輪操向角度が大きくなるほど、平均的なクラッチ切り時間が長くなり、小回り旋回機能が次第に高くなってゆく。
【００７８】
〔第５例〕：図１０（ホ）に示すように、前輪１の操向角度θが自動操向機構Ａを起動させる前記設定角度θ₀から最大操向角度θｍより少し小さい角度θ₂までの領域では一定の周期Ｔごとに与えるクラッチ切り時間ａを連続的かつ線形に増大変更し、この角度θ₂から最大操向角度θｍまでの操作域では、一定の周期Ｔごとに所定のクラッチ切り時間ａ₁を与え、前輪１を最大操向角度θｍから直進に戻す行程においては、前最大操向角度θｍから直ちに一定の周期Ｔごとに与えるクラッチ切り時間ａを連続的かつ線形に減少変更し、記設定角度θ₀よりも大きい設定角度θ₁で励磁を停止して、早く旋回内側のサイドクラッチ４５を入れるようにする。
【００７９】
〔第６例〕：図１０（へ）に示すように、前輪１の操向角度θが自動操向機構Ａを起動させる前記設定角度θ₀から最大操向角度θｍまでの全域において、一定の周期Ｔごとに与えるクラッチ切り時間ａを連続的かつ非線形に増大変更して、最大操向角度θｍではクラッチ切り時間ａ₁とする。これによっても、前輪操向角度θが大きくなるほど平均的なクラッチ切り時間ａが長くなり、小回り旋回機能が急速に高くなってゆく。
【００８０】
なお、電気制御系の故障などによって油圧シリンダ８１が伸長したままで伸縮作動不能となった場合には、ロッド７２の前部金具７２ｂと油圧シリンダとの連結位置を調節して、油圧シリンダを含めたロッド７２の連係長さを標準長さにすることで自動操向機構Ａを作動可能にし、前輪操向角度が設定角度θ₀以上になると旋回内側の後輪２のサイドクラッチ４５を連続的に切り操作することができる。
【００８１】
〔別実施形態〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００８２】
（１）上記実施形態では、中間アーム７１の両端と左右のサイドクラッチ４５とを連動連結するロッド７２に組み込んだ一対の油圧シリンダ８１を単一の制御バルブ８４に接続して、両油圧シリンダ８１を同時に同方向に作動させるようにしているが、３位置切換え式の制御バルブを中立位置と一方の切換え位置との間で間欠作動させることで、サイドクラッチ４５が切られた側の油圧シリンダ８１のみを間欠的に作動させることもできる。
【００８３】
（１）上記実施形態では、中間アーム７１と左右のサイドクラッチ４５とを連動連結する一対のロッド連動系にサイドクラッチ間欠入り切り用のアクチュエータとしての油圧シリンダ８１をそれぞれ組み込んでいるが、ピットマンアーム６５と中継アーム６９とを連動連結するロッド連動系に、中立、短縮、および、伸長の３位置に切換え可能な油圧シリンダなどのアクチュエータを組み込み、押し引きロッド７０を後方に押し操作する左旋回時には、アクチュエータに中立と短縮を繰り返し作動させることで左サイドクラッチ４５を間欠的に入り切り制御し、押し引きロッド７０を前方に引き操作する右旋回時には、アクチュエータに中立と伸長を繰り返し作動させることで右サイドクラッチ４５を間欠的に入り切り制御することができる。
【００８４】
（２）上記実施形態では、上記のように、一定の周期Ｔごとのクラッチ切り時間ａを段階的、あるいは、連続的に変化させることで、前輪操向角度θが大きくなるほど平均的なクラッチ切り時間を長くして小回り旋回機能を次第に高くしてゆくようにしているが、１回のクラッチ切り時間ａを一定にするとともに、前輪操向角度θが大きクなるほど周期Ｔを段階的、あるいは、連続的に小さくなるように変更して、所定時間内での平均的なクラッチ切り時間を長くすることもできる。
【００８５】
（３）上記実施形態では、左右後輪２に速度差を与えて旋回機能を発揮させるのに、旋回内側となる一方のサイドクラッチ４５を間欠的に切り操作する形態のものを例示しているが、サイドクラッチの切り操作に引き続いてサイドブレーキを制動操作する形態で実施することもできる。
【００８６】
（４）上記実施形態では、前輪１を設定角度θ₀以上に操向すると、旋回内側の後輪２に対するサイドクラッチ４５を自動的に切り操作する自動操向機構Ａを機械式のものに構成し、この自動操向機構Ａによって切り操作された一方のサイドクラッチ４５を間欠的に入り作動させるようにしているが、左右のサイドクラッチ４５をそれぞれ独立してアクチュエータによってのみ入り切り操作可能に構成し、設定角度θ₀以上の前輪操向に連動して一方のアクチュエータのみを作動させて、旋回内側の後輪２に対するサイドクラッチ４５を所望の特性で間欠入り切り制御することもできる。
【００８７】
（５）上記実施形態では、中間アーム７１とサイドクラッチ４５の操作レバー６２ａを連動連結する連動部材としてロッド７２を利用しているが、ワイヤを連動部材として利用することもできる。
【００８８】
（６）自動操向機構Ａの作動によってきり操作されたサイドクラッチ４５を間欠的に入り切りするアクチュエータとしては、上記のように制御バルブ８４によって作動制御される油圧シリンダ８１を利用するほかに、制御装置８７によって直接に制御される電動シリンダや電磁ソレノイドなどの電気式のアクチュエータを利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用田植機の全体側面図
【図２】乗用田植機の全体平面図
【図３】走行伝動系の概略図
【図４】作業伝動系の概略図
【図５】左側サイドクラッチの縦断背面図
【図６】右側サイドクラッチおよびブレーキの縦断背面図
【図７】自動操向機構の概略平面図
【図８】自動操向機構の要部を示す平面図
【図９】油圧回路図
【図１０】サイドクラッチ作動特性を示す線図
【符号の説明】
１前輪
２後輪
４５サイドクラッチ
６２ａ操作レバー
６８ステアリング機構
７１中間アーム
７２連係部材（ロッド）
８１アクチュエータ（油圧シリンダ）
８７制御装置
θ 前輪操向角度
θ₀ 設定角度

Claims

左右の後輪への伝動を各別に断続するサイドクラッチを備えるとともに、前輪が直進姿勢から設定角度以上に操向されることに連動して旋回内側のサイドクラッチを切り操作する自動操向機構を備え、
前輪が直進姿勢から設定角度以上に操向されている状態が検出されると、旋回内側の後輪に対するサイドクラッチをアクチュエータによって自動的かつ間欠的に入り切り操作する制御装置を設けてあることを特徴とする水田作業機。
前記自動操向機構を、前輪のステアリング機構と左右のサイドクラッチとを連動連結した機械式のものに構成するとともに、この自動操向機構中に前記アクチュエータを介在してある請求項１記載の水田作業機。
前記アクチュエータを電気制御可能に構成するとともに、電装系統が非通電状態にある時、前記アクチュエータが、前輪操向に連動して旋回内側の後輪のサイドクラッチが切り操作可能な標準状態となるよう構成してある請求項２記載の水田作業機。
前記自動操向機構を、前記ステアリング機構の作動に連動して天秤状に揺動作動する中間アーム、この中間アームの両端と左右のサイドクラッチの各操作レバーを機械的に連動連結する連動部材とで構成するとともに、中間アームの両端と左右サイドクラッチの各操作レバーとの機械的な連動系にそれぞれアクチュエータを介在してある請求項２または３記載の水田作業機。
左右サイドクラッチに対応させて設けた前記両アクチュエータを同時に同方向に作動させるよう構成してある請求項４記載の水田作業機。
中間アームの両端と左右サイドクラッチの各操作レバーとを連動連結する連動部材をロッドで構成するとともに、両ロッドの連動長さを調節可能に構成してある請求項４または５記載の水田作業機。
前記自動操向機構を、ステアリングリンク機構の作動に連動して天秤状に揺動作動する中間アーム、この中間アームの両端と左右のサイドクラッチの各操作レバーを機械的に連動連結する連動部材とで構成するとともに、ステアリング機構と中間アームとの連動系に単一のアクチュエータを介在してある請求項２または３記載の水田作業機。
前輪操向角度が大きい時ほど所定時間内の平均したクラッチ切り時間が長くなるように、前輪操向角度の変更に連動して前記平均クラッチ切り時間を複数段階に変更する制御手段を備えてある請求項１〜７のいずれか一項に記載の水田作業機。
前輪操向角度が大きい時ほど所定時間内の平均したクラッチ切り時間が長くなるように、前輪操向角度の変更に連動して前記平均クラッチ切り時間を連続的かつ線形に変更する制御手段を備えてある請求項１〜７のいずれか一項に記載の水田作業機。
前輪操向角度が大きい時ほど所定時間内の平均したクラッチ切り時間が長くなるように、前輪操向角度の変更に連動して前記平均クラッチ切り時間を連続的かつ非線形に変更する制御手段を備えてある請求項１〜７のいずれか一項に記載の水田作業機。