JP2006096176A - 乗用型作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】前輪に対する操向操作を行うだけで、旋回内側の後輪を制動させて旋回を操作性良く行える乗用型田植機があるが、操縦者は機体の旋回操向操作以外に、作業装置の駆動の入切操作や上下動操作をしなければならず、旋回時の操向操作に専念できず、未だ、旋回操作性において課題があった。
【解決手段】操向用の左右前輪６・６とエンジン１２からの動力を変速する伝動装置からの出力で駆動される左右後輪７・７を備え、左右後輪７・７への駆動を各別に入り切りする左右サイドクラッチＩ・Ｉを設けた乗用型作業機おいて、左右前輪６・６を所定の速度以上の速さ又は所定以内の均一な操向速度で所定角度以上に操向操作すると、旋回内側となる後輪７のサイドクラッチＩを切り、旋回内側となる後輪７の回転数の検出に基づいて走行距離を算出して、旋回時の諸作業用の作動を自動的に行わせる制御装置１７０を設けた乗用型作業機。
【選択図】図９

Description

この発明は、操向用前輪の直進状態から機体旋回の為の所定角以上の操向作動によって、左右後輪の伝動を入り切りする左右サイドクラッチのうち旋回内側のものを切り作動させる旋回連繋機構（旋回制御）を設けた乗用型田植機等の乗用型作業機関するものである。

この種の従来技術としては、操向用前輪の直進状態から所定角以上の操向作動によって左右後輪の旋回内側のもののサイドクラッチを切って制動する旋回連繋機構を設けた乗用型田植機がある。この乗用型田植機では、前輪に対する操向操作を行うだけで、旋回内側の後輪を制動させて旋回を操作性良く行える。
特開平１１−９４０５１号公報

然しながら、旋回時に、操縦者は機体の旋回操向操作以外に、作業装置の駆動の入り切り操作や作業装置の上昇・下降操作をしなければならず、旋回時の操向操作に専念できず、未だ、旋回操作性の点において課題があった。

請求項１記載の発明は、操向用の左右前輪６・６とエンジン１２からの動力を変速する伝動装置からの出力で駆動される左右後輪７・７を備えると共に、左右後輪７・７への駆動を各別に入り切りする左右サイドクラッチＩ・Ｉを設けた乗用型作業機おいて、左右前輪６・６を所定の速度以上の速さ又は所定以内の均一な操向速度で所定角度以上に操向操作すると、旋回内側となる後輪７のサイドクラッチＩを切ると共に、該旋回内側となる後輪７の回転数の検出に基づいて走行距離算出手段にて走行距離を算出して、旋回時の諸作業用の作動を自動的に行わせる制御装置１７０を設けた乗用型作業機としたものである。

従って、サイドクラッチＩが切れている旋回内側の後輪７の回転数の検出に基づいて走行距離算出手段にて走行距離を算出するので、駆動されている車輪よりもスリップなどの影響を受け難く、その走行距離の算出が正確に行えて、適正な旋回時の諸作業用の作動を自動的に行わせることができ、最適な自動旋回制御が行える。また、左右前輪６・６を所定の速度以上の速さ又は所定以内の均一な操向速度で所定角度以上に操向操作した時にのみ、この自動旋回制御が行われるので、直進作業時に機体を操向操作しても、自動旋回制御が行われるような事態がおこらないので、効率よく然も適切な作業が行える。

この発明によると、旋回時の操向操作に専念できて、容易に且つ適性に機体の旋回が行える。

左右後輪７・７への駆動を各別に入り切りする左右サイドクラッチＩ・Ｉを設けて、左右前輪６・６を所定の速度以上の速さ又は所定以内の均一な操向速度で所定角度以上操向するステアリングハンドル１６の旋回操作により、旋回内側の後輪７のサイドクラッチＩを切る連携手段を設けると共に、旋回内側の遊転輪となる後輪７の伝動軸８９の回転数の検出に基づいて走行距離算出手段にて走行距離を算出して、旋回時の田植装置３への動力伝達の入り切りと田植装置３の上昇及び下降を自動的に行わせる制御装置１７０を設けた乗用型田植機。

この発明の一実施例である８条植え乗用型田植機を図面に基づき詳細に説明する。図１の側面図に示すように、乗用型田植機は走行車両１に昇降用リンク装置２で作業装置の一種である田植装置３を装着すると共に施肥装置４を設け、全体で乗用施肥田植機として機能するように構成されている。走行車両１は、駆動輸である左右各一対の前輪６、６および後輪７、７を有する四輪駆動車両である。

メインフレーム１０の上にミッションケース１１とエンジン１２が前後に配設されており、該ミッションケース１１の後部に油圧ポンプ１３が設けられ、またミッションケース１１の前部からステアリングポスト１４が上方に突設されている。

そして、ステアリングポスト１４の上端部にステアリングハンドル１６と操作パネル１７が設けられている。機体の上部には操縦用のフロアとなるステップ１９が取り付けられ、エンジン１２の上方部に操縦席２０が設置されている。前輪６、６は、ミッションケース１１の左右側方に向きを変更可能に設けた前輪支持ケース２２、２２に軸支されている。また、後輪７、７は、後輪横フレーム２３の左右両端部に一体に取り付けた後輪支持ケース２４、２４に軸支されている。後輪横フレーム２３はメインフレーム１０の後端部に前後方向に突設したローリング軸２５で回動自在に支持されている。

エンジン１２の回転動力は、ベルト３１を介して油圧ポンプ１３の駆動軸であるカウンタ軸３２に伝えられ、さらに該カウンタ軸３２からベルト３３を介して油圧式変速装置ＨＳＴの入力軸３５に伝えられ、油圧式変速装置ＨＳＴの出力軸３６からベルトを介してミッション入力軸３４に伝えられる。

なお、ミッション入力軸３４上には、メインクラッチ４３が設けられており、油圧式変速装置ＨＳＴの駆動力はメインクラッチ４３を介してミッション入力軸３４に伝動される。メインクラッチ４３は周知の多板クラッチであり、図４に示すようにメインクラッチ軸側の摩擦板４４とミッション入力軸側の摩擦板４５、両摩擦板を押し付けるスプリング４６、切替操作用の固定部材４７と摺動部材４８などから構成されている。

ミッションケース１１のケーシング４０の前部には、ミッション入力軸３４、カウンタ軸５０、走行一次軸５１、走行二次軸５２、植付一次軸５３、植付二次軸５４がそれぞれ平行に支承されている。ミッション入力軸３４のギヤＧ１とカウンタ軸５０のギヤＧ２、およびギヤＧ２と走行一次軸５１のギヤＧ３がそれぞれ互いに噛合しており、ミッション入力軸３４の回転が走行一次軸５１に順方向に伝えられる。

主変速装置Ｋとして、走行一次軸５１に前記ギヤＧ３とギヤＧ４がそれぞれ定位置に献着され、走行二次軸５２に互いに一体に成形されたギヤＧ５、Ｇ６が軸方向に摺動自在に嵌合している。シフタ５６でギヤＧ５、Ｇ６を移動させ、ギヤＧ４、Ｇ５が噛合すると低速の作業速、ギヤＧ３とギヤＧ４が噛合すると高速の路上走行速になる。

また、植付一次軸５３にはギヤＧ４に常時噛合するギヤＧ７とバックギヤＧ８が嵌着されており、ギヤＧ６をバックギヤＧ８に噛合させると後進速になる。ギヤＧ５、Ｇ６がいずれのギヤとも噛合しない位置がニュートラルになる。この主変速装置Ｋの操作するチェンジレバー９０は操作パネル１７に設けられている。

また、株間変速装置Ｃとして、植付一次軸５３に互いに一体に成形されたギヤＧ９、ＧＬOが軸方向に摺動自在に嵌合しているとともに、植付二次軸５４にギヤＧ１１、Ｇ１２がそれぞれ取り付けられている。シフタ５７でギヤＧ９、ＧＬ０を適宜に移動させることにより、ギヤＧ９とギヤＧ１１、ギヤＧ１０とギヤ１１、およびギヤＧ１１とギヤＧ１２の３通りの組み合わせが得られ、３段階の株間切替を行える。植付二次軸５４からベベルギヤＧ１３、Ｇ１４を介して植付部伝動軸５８に伝動される。

ケーシング４０の後部には、リヤアクスル６０、６０とフロントアクスル６１、６１が支承され、前記走行二次軸５２からリヤデフ装置Ｄを介してリヤアクスル６０、６０に伝動されるとともに、リヤデフ装置Ｄからフロントデフ装置Ｅを介して左右フロントアクスル６１、６１に伝動される。そして、左右フロントアクスル６１、６１により各々左右前輪６、６が駆動回転される構成となっている。

リヤデフ装置Ｄは、走行二次軸５２のギヤＧ１５に噛合するギヤＧ１６が外周部に形成された容器６３を備え、該容器内の縦軸６４に取り付けた一次ベベルギヤＧ１７と左右のリヤアクスル６０、６０に各別に取り付けた二次ベベルギヤＧ１８、Ｇ１８とが互いに噛合する状態で収納されており、各アクスルに伝動される駆動力が適宜変動するようになっている。

フロントデフ装置Ｅもリヤデフ装置Ｄと同様の構成で、容器６５、縦軸６６、リヤデフ装置側のギヤＧ１９、フロントデフ装置側のギヤＧ２０、縦軸６６に取り付けたベベルギヤＧ２１、フロントアクスル６１に取り付けたベベルギヤＧ２２を備えている。上記リヤデフ装置Ｄおよびフロントデフ装置Ｅにはデフ機能を停止し、左右両アクスルに駆動力が均等に伝動されるようにするデフロック装置Ｆ、Ｈが設けられている。このデフロック装置Ｆ（Ｈ）は、容器６３（６５）に形成された爪６９（７０）とアクスルの角棒部に嵌合するデフロック部材７１（７２）の爪７３（７４）とアクスル６０（６１）を互いに固定するようになっている。この後輪のデフロック装置Ｆを操作するデフロックレバー９１は操作パネル１７に設けられている。

なお、前輪のデフロック装置Ｈは、ステップ１９に設けたデフロックペダル９１'を踏み込むとデフ機能が停止される構成となっている。このデフロックレバ一９１及びデフロックペダル９１'は、共に機体の前部に配置されており、例えば圃場の畦を乗り越えて機体を圃場から出す時等に、操縦者は機体から降りて機体の前方に立って（自分の身体をウエイト代わりにするために機体の前端部に乗って）機体を前進若しくは後進させてこの畦越えを安全に行う。

この時、左右前輪６、６の何れか又は左右後輪７、７の何れかが空回りした場合に即座に操縦者は機体前部にあるデフロックレバー９１及びデフロックペダル９１'を容易な姿勢で操作できてデフロック状態にして安全に畦越えを行うことができる。

リヤアクスル６０、６０はベベルギヤＧ２３、Ｇ２４、…によってサイドクラッチ軸７６、７６に伝動連結され、さらに該サイドクラッチ軸７６、７６からリヤ出力軸７７、７７にサイドクラッチＩ、Ｉを介して伝動される。サイドクラッチＩは多板クラッチであり、サイドクラッチ軸側の摩擦板８０、リヤ出力軸側の摩擦板８１を備えている。リヤ出力軸７７に摺動自在に嵌合する作動筒８２は、板ばね８３によって両摩擦板８０、８１を押し付ける方向に付勢されており、常時はサイドクラッチＩが入った状態となっている。シフタ８５Ｉで作動筒８２を付勢方向と逆向きに移動させると、サイドクラッチＩが切れる。

更に、リヤ出力軸７７、７７には後輪ブレーキ装置Ｊ、Ｊが設けられている。後輪ブレーキ装置Ｊは、リヤ出力軸７７に取り付けたディスク８７、…にプレッシャプレート８８、…を押し付けて制動するものであり、このプレッシャプレート８８、…の作動はシフタ８５Ｊで行う。すなわち、常時はサイドクラッチＩが入で、後輪ブレーキ装置Ｊが掛かっていない状態であり、シフタ８５Ｉを操作して作動筒８２を付勢方向と逆向きに移動させるとサイドクラッチＩが切れ、シフタ８５Ｊを操作すると後輪ブレーキ装置Ｊが掛かるのである。

そして、後輪ブレーキ装置Ｊ、Ｊの操作（左右シフタ８５Ｊ・８５Ｊの操作）は、ステップ１９上に設けたペダル１４０で行う。即ち、左右シフタ８５Ｊ・８５Ｊには、各々左右ブレーキ操作アーム８６Ｊ・８６Ｊの基部が固着され、該左右ブレーキ操作アーム８６Ｊ・８６Ｊは連携機構１４１にてペダル１４０に連携されている。また、ペダル１４０はメインクラッチ４３の切替操作用の固定部材４７に連携されており、ペダル１４０を踏込み操作すると、左右シフタ８５Ｊ・８５Ｊが回動操作されて左右後輪ブレーキ装置Ｊ、Ｊが作動すると共に、メインクラッチ４３が切り操作されて、機体が停止する構成となっている。

一方、サイドクラッチＩ、Ｉの左右シフタ８５Ｉ・８５Ｉには、各々左右クラッチ操作アーム８６Ｉ・８６Ｉの基部が固着され、該左右クラッチ操作アーム８６Ｉ・８６Ｉの上端部には各々左右連結ロッド１４２・１４２の後端部が連携されている。そして、左右連結ロッド１４２・１４２の先端部は、機体に基部が固定された支軸１４３に回動自在に支持された揺動アーム１４４の左右両端部に連結されている。

この揺動アーム１４４の支軸１４３が貫通した部位には、作動体１４５が固定されている。そして、平面視で作動体１４５の前部はギヤ１４５ａに構成され、後部は中央が凹んだカム１４５ｂに構成されている。また、作動体１４５の前部ギヤ１４５ａには、機体に設けた電動モータ１４６の駆動ギヤ１４６ａを噛合させている。従って、電動モータ１４６にて支軸１４３回りに揺動アーム１４４揺動させて、左右連結ロッド１４２・１４２によりサイドクラッチＩ、Ｉの左右シフタ８５Ｉ・８５Ｉを回動操作して、サイドクラッチＩ、Ｉの入り切り操作ができる構成となっている。

また、作動体１４５の後部カム１４５ｂには、機体に支軸１４７に回動自在に支持された揺動アーム１４８の先端に設けた従動ローラ１４９が引張バネ１５０にて付勢されて接当している。そして、揺動アーム１４８の他端に連携ワイヤ１５１の一端が連結され、連携ワイヤ１５１の他端はリヤデフ装置Ｄのデフロック装置Ｆのデフロック部材７１を操作する操作アームに連結されている。従って、電動モータ１４６にて支軸１４３回りに揺動アーム１４４揺動させると、従動ローラ１４９はカム１４５ｂの凸部に乗りあがって、連携ワイヤ１５１を引き、デフロック部材７１を操作してリヤデフ装置Ｄのデフロック装置Ｆを作動させて、リヤデフ装置Ｄはデフロックされる。

尚、電動モータ１４６は、後述するようにステアリングハンドル１６の操作に連携して作動する構成となっている。
リヤ出力軸７７、７７の後端部はケーシング４０外に突出し、この突出端部に前記後輪支持ケース２４、２４に伝動する左右後輪伝動軸８９、８９が接続されている。そして、この左右後輪伝動軸８９、８９により各々左右後輪７、７が駆動回転される構成となっている。

チェンジレバー９０の操作位置は、後から前方に操作する順に後進速、ニュートラル、作業速、路上走行速となっている。また、デフロックレバー９１を前方に操作するとデフロック、後方に操作するとデフオンとなる。

１１０はＨＳＴ操作レバーであって、その回動支点部にはＨＳＴ用ポテンショメータＰＭ−Ｈが設けられており、ＨＳＴ操作レバー１１０の操作位置を検出できる構成となっている。一方、油圧式変速装置ＨＳＴを変速操作するトラニオン軸のアームには、変速電動モータＭＯ−Ｈが連結されており、ＨＳＴ用ポテンショメータＰＭ−Ｈの入力で制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により、該電動モータＭＯ−Ｈが作動して油圧式変速装置ＨＳＴが変速操作されるようになっている。即ち、ＨＳＴ操作レバー１１０をその操作位置の中間にすると、その位置をＨＳＴ用ポテンショメータＰＭ−Ｈが検出して制御装置１７０に入力し変速電動モータ作動手段により、該電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴをニュートラル（中立）にする。そして、ＨＳＴ操作レバー１１０をその操作位置の中間位置から前方に操作するほど、その位置をＨＳＴ用ポテンショメータＰＭ−Ｈが検出して制御装置１７０に入力し変速電動モータ作動手段により、該電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを前進側に増速する。逆に、ＨＳＴ操作レバー１１０をその操作位置の中間位置から後方に操作するほど、その位置をＨＳＴ用ポテンショメータＰＭ−Ｈが検出して制御装置１７０に入力し変速電動モータ作動手段により、該電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを後進側に増速する。

従って、圃場内で田植作業を行なう場合には、デフロックレバー９１をデフロックにし、チェンジレバーを作業速にシフトし、田植装置３の苗載台に苗を載置し施肥装置４の肥料タンクに粒状肥料入れて、各部を駆動させて前進すると、左右後輪７、７のデフロック装置Ｆはデフロックされてデフ機能が停止した状態であるので、機体の直進性が良くて良好な田植作業と施肥作業が同時に行なえる。また、路上走行の場合には、リヤデフ装置Ｄ及びフロントデフ装置Ｅ共にデフ機能が働く状態に操作すれば、安全に走行できる。

なお、２００は機体前部に設けた予備苗載台、２０１は直進走行の指標とするセンターマスコットである。
次に、田植装置３は、走行車両１に昇降用リンク装置２で昇降自在に装着されているのであるが、その昇降させる構成と田植装置３の構成について説明する。

先ず、走行車両１に基部が回動自在に設けた一般的な油圧シリンダー１６０のピストン上端部を昇降用リンク装置２に連結し、走行車両１に設けた油圧ポンプ１３にて電磁油圧バルブ１６１を介して油圧シリンダー１６０に圧油を供給・排出して、油圧シリンダー１６０のピストンを伸出・縮退させて昇降用リンク装置２に連結した田植装置３が上下動されるように構成されている。

田植装置３は、昇降用リンク装置２の後部にローリング軸を介してローリング自在に装着されたフレームを兼ねる植付伝動ケース１６２と、該植付伝動ケース１６２に設けられた支持部材に支持されて機体左右方向に往復動する苗載台１６３と、植付伝動ケース１６２の後端部に装着され前記苗載台１６３の下端より１株分づつの苗を分割して圃場に植付ける苗植付け具１６４…と、植付伝動ケース１６２の下部にその後部が枢支されてその前部が上下揺動自在に装着された整地体であるセンターフロート１６５・サイドフロート１６６…等にて構成されている。センターフロート１６５・サイドフロート１６６…は、圃場を整地すると共に苗植付け具１６４…にて苗が植付けられる圃場の前方を整地すべく設けられている。

ＰＴＯ伝動軸１６７は両端にユニバーサルジョイントを有し、施肥駆動ケース１６８の動力を田植装置３の植付伝動ケース１６２に伝達すべく設けている。センターフロートセンサ１６９はセンターフロート１６５前部の上下位置を検出するポテンショメータにより構成され、センターフロート１６５の前部上面とリンクにより連携されている。そして、センターフロートセンサ１６９のセンターフロート１６５前部の上下位置検出に基づいて、制御装置１７０の作業装置昇降手段により電磁油圧バルブ１６１を制御して油圧シリンダー１６０にて田植装置３の上下位置を制御するように構成されている。

即ち、センターフロート１６５の前部が外力にて適正範囲以上に持ち上げられた時には油圧ポンプ１３にてミッションケース１１内から汲み出された圧油を油圧シリンダー１６０に送り込んでピストンを突出させ昇降用リンク装置２を上動させて田植装置３を所定位置まで上昇せしめ、また、センターフロート１６５の前部が適正範囲以上に下がった時には油圧シリンダー１６０内の圧油をミッションケース１１内に戻して昇降用リンク装置２を下動させて田植装置３を所定位置まで下降せしめ、そして、センターフロート１６５の前部が適正範囲にあるとき（田植装置３が適正な所定位置にある時）には油圧シリンダー１６０内の圧油の出入りを止めて田植装置３を一定位置に保持せしめるべく設けられている。このように、センターフロート１６５を田植装置３の自動高さ制御のための接地センサとして用いている。

ステアリングハンドル１６の下方にフィンガーレバー１７１が配置され、該フィンガーレバー１７１を上下方向に操作するとポテンショメータにより構成されるフィンガーレバースイッチ１７２が作動されて、制御装置１７０のＰＴＯクラッチ作動手段によりＰＴＯクラッチ作動ソレノイド１７３を操作して、施肥駆動ケース１６８内に設けられた動力を断接するＰＴＯクラッチを操作して施肥装置４及び田植装置３への動力を入り切り操作できるように構成されていると共に、制御装置１７０の作業装置昇降手段により、電磁油圧バルブ１６１を操作して手動にて田植装置３を上下動できるように構成されている。

即ち、フィンガーレバー１７１を「上」に操作すると、ＰＴＯクラッチが切れ施肥装置４及び田植装置３の作動が停止し且つ電磁油圧バルブ１６１が強制的に田植装置３を上昇する側に切換えられる。

そして、フィンガーレバー１７１を「上」に操作した後に、フィンガーレバー１７１を「下」に１回操作すると、電磁油圧バルブ１６１がセンターフロート１６５の上下動にて切換えられる自動制御状態となり、田植装置３が上昇された状態であればセンターフロート１６５が接地して適正姿勢になるまで田植装置３は下降する。更にもう一回、フィンガーレバー１７１を「下」に操作すると、電磁油圧バルブ１６１がセンターフロート１６５の上下動にて切換えられる自動制御状態のままで、ＰＴＯクラッチが入り施肥装置４及び田植装置３が駆動される。以降、フィンガーレバー１７１を「下」に操作する度に、電磁油圧バルブ１６１がセンターフロート１６５の上下動にて切換えられる自動制御状態のままで、ＰＴＯクラッチが入りと切りに交互に切り換えられる。

尚、この８条植え乗用型田植機の機体前端から植付位置までの距離Ｌは、２４０ｃｍであり、畦で機体を旋回させる為の枕地は、８条植えでは２７０ｃｍ（丁度、８条植付ける距離）にすると、後作業で枕地植付けを行うときに１工程で植付けが終了し、作業性が良い。

次に、ステアリングハンドル１６にて前輪６、６が操向操作される部分の構成について図５と図６に基づいて説明する。
ステアリングハンドル１６は、ステアリングポスト１４内に設けられたステアリング軸上部に固定されており、ステアリング軸の回転はミッションケース１１内に設けられたステアリング変速歯車を介して減速され下出力軸１７４に伝動される。そして、出力軸１７４の下端は、ミッションケース１１底面から突出してピットマンアーム１７５が固定されている。該ピットマンアーム１７５の前部左右側と左右前輪支持ケース２２、２２とは左右ロッド１７６、１７６にて連結されている。

従って、ステアリングハンドル１６を回動操作すると、ステアリング軸・ステアリング変速歯車・出力軸１７４・ピットマンアーム１７５・左右ロッド１７６、１７６・左右前輪支持ケース２２、２２へと伝達されて、左右前輪６、６が左右操向操作される。

一方、出力軸１７４の下端部には操向角度センサとしてのポテンショメータＰＭが設けられており、ステアリングハンドル１６を所定量以上（機体を右旋回させる意思を持って作業者が右に回す量、例えば、ステアリングハンドル１６が左右に最大３６０度〜４００度回転する構成であれば、２５０度以上）右に回すと、ポテンショメータＰＭの検出回転角度が制御装置１７０に入力され、制御装置１７０の旋回制御手段にて電動モータ１４６を駆動させて、支軸１４３回りに揺動アーム１４４を矢印（イ）方向に揺動させる。すると、先ず、従動ローラ１４９がカム１４５ｂの凸部に乗りあがって、連携ワイヤ１５１を引き、デフロック部材７１を操作してリヤデフ装置Ｄのデフロック装置Ｆを作動させて、リヤデフ装置Ｄがデフロックされる。引き続き、右連結ロッド１４２により右サイドクラッチＩの右シフタ８５Ｉを回動操作して、右サイドクラッチＩが切り操作される。この時、左連結ロッド１４２には遊び部１４２ａがあるので、左サイドクラッチＩの左シフタ８５Ｉが回動操作されることはない。

従って、右旋回の初期は、左右後輪７・７はリヤデフ装置Ｄにより差動回転するので、スムーズに機体の旋回を開始でき、然も、ステアリングハンドル１６の操作荷重も軽くて操作性が良い。そして、旋回が進むにつれて、右サイドクラッチＩが切れて旋回中心側の右後輪７が遊転状態となるので、右後輪７が耕盤を傷めることなく、また、泥土を多量に持ち上げて泥面を荒してしまうようなこともなく、左右前輪６・６と左後輪７との駆動回転で右旋回がスムーズできれいにできる。

逆に、ステアリングハンドル１６を所定量以上（２５０度以上）左に回すと、ポテンショメータＰＭの検出回転角度が制御装置１７０に入力され、制御装置１７０の旋回制御手段にて電動モータ１４６を駆動させて、支軸１４３回りに揺動アーム１４４を矢印（ロ）方向に揺動させる。すると、先ず、従動ローラ１４９がカム１４５ｂの凸部に乗りあがって、連携ワイヤ１５１を引き、デフロック部材７１を操作してリヤデフ装置Ｄのデフロック装置Ｆを作動させて、リヤデフ装置Ｄがデフロックされる。引き続き、左連結ロッド１４２により左サイドクラッチＩの左シフタ８５Ｉを回動操作して、左サイドクラッチＩが切り操作される。この時、右連結ロッド１４２には遊び部１４２ａがあるので、右サイドクラッチＩの右シフタ８５Ｉが回動操作されることはない。

従って、左旋回の初期は、左右後輪７・７はリヤデフ装置Ｄにより差動回転するので、スムーズに機体の旋回を開始でき、然も、ステアリングハンドル１６の操作荷重も軽くて操作性が良い。そして、旋回が進むにつれて、左サイドクラッチＩが切れて旋回中心側の左後輪７が遊転状態となるので、左後輪７が耕盤を傷めることなく、また、泥土を多量に持ち上げて泥面を荒してしまうようなこともなく、左右前輪６・６と右後輪７との駆動回転で左旋回がスムーズできれいにできる。

更に、機体旋回時にステアリングハンドル１６を所定量（機体を右旋回させる意思を持って作業者が右に回す量、例えば、ステアリングハンドル１６が左右に最大３９０度回転する構成であれば、２００度）回すと、ポテンショメータＰＭの検出回転角度が制御装置１７０に入力され、制御装置１７０のＰＴＯクラッチ作動手段によりＰＴＯクラッチ作動ソレノイド１７３を操作して、施肥駆動ケース１６８内に設けられた動力を断接するＰＴＯクラッチを操作して施肥装置４及び田植装置３への動力を切り操作した後に、制御装置１７０の作業装置昇降手段により電磁油圧バルブ１６１を制御して油圧シリンダー１６０にて田植装置３を最大位置まで上昇させる。

そして、旋回途中から旋回終了において、制御装置１７０は旋回内側の後輪７の回転数の検出に基づいて、田植装置３の下降及びＰＴＯクラッチの入りを自動的に行わせ、その後、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを旋回前の速度まで増速する。

すなわち、ステアリングハンドル１６を所定量以上切ると（２００度以上回転操作すると）、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを自動減速させ、ＰＴＯクラッチを「切」にして田植装置３を上昇させ、旋回内側の後輪７のサイドクラッチＩが切れた状態で、左右後輪伝動軸８９の回転数を検出し、旋回時の内側の後輪７の伝動軸回転数が設定値Ｎ１を超えると田植装置３を降下させる。その後、後輪７の伝動軸回転数が設定値Ｎ２になるとＰＴＯクラッチを「入」にして、もとの速度まで自動増速する機構である。

また、出力軸１７４の下端部には回転角速度センサＳ１も装着されており、ステアリングハンドル１６を回転操作する時の回転速度が検出できる構成となっている。即ち、旋回時にはステアリングハンドル１６を通常の植付作業時の操向操作よりもすばやく回すので、ステアリングハンドル１６を回転操作する時の回転角速度で、通常操向操作か旋回時の旋回操作か判断できる。

上記自動旋回制御を図９に示すフロー図に基づいて説明する。
まず、圃場の硬軟や水深、新盤深さ等の圃場条件の相違に対応するために、操作パネル１７に設けた補正設定ダイヤル２０６を操作して、圃場に適した補正値ｎ０を設定する。

そして、左旋回すべくステアリングハンドル１６をすばやく（ステアリングシャフトの回転角速度Ψ≧Ψ１で）左回転に２００度以上回転操作すると（θ≧θ１＝左回転２００度）、ポテンショメータＰＭの検出回転角度及び回転角速度センサＳ１の角速度Ψが制御装置１７０に入力され、制御装置１７０は旋回操作と判断して、（フロー図には記載を略したが、最初に、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを自動減速させ、同時に、）制御装置１７０のＰＴＯクラッチ作動手段によりＰＴＯクラッチ作動ソレノイド１７３を操作して、施肥駆動ケース１６８内に設けられた動力を断接するＰＴＯクラッチを操作して施肥装置４及び田植装置３への動力を切り操作した後に、制御装置１７０の作業装置昇降手段により電磁油圧バルブ１６１を制御して油圧シリンダー１６０にて田植装置３を最大位置まで上昇させる。そして、左後輪伝動軸８９の回転数を伝動軸回転数センサ２０５で検出して、回転数ｎ１がｎ１≧Ｎ１＋ｎ０になると、旋回開始から機体が９０度以上旋回したことになるので田植装置３を下げる。この田植装置３の降下で枕地が均平化される。

引き続き、左後輪伝動軸８９の回転数を検出して、回転数ｎ２がｎ２≧Ｎ２＋ｎ＋ｎ０になると、ＰＴＯクラッチを入りにして苗植付け具１６４を作動させて苗の植付けを開始させると共に施肥装置４も作動させて施肥を開始し、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴをもとの速度まで増速する。ｎは、旋回終了から植付け開始位置までの距離（後輪７の車軸から苗植付け具１６４までの間隔の２倍の距離）を機体が前進する左後輪伝動軸８９の回転数である。

上記のように旋回内側の遊転輪となる後輪７の回転数を伝動軸回転数センサ２０５で検出することにより、正確に機体の走行距離が制御装置１７０の走行距離算出手段にて算出できて、田植装置３を下げる位置及びＰＴＯクラッチを入りにする位置が正確に判断できて、実用性のある自動旋回制御が行える。

但し、回転数ｎ２がｎ２≧Ｎ２＋ｎ＋ｎ０になっても、田植装置３が下降して泥面に接地していない場合（田植装置３が泥面に接地したことは、センターフロートセンサ１６９が中立位置になって田植装置３の下降が停止したことにより判断する）は、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを中立位置にして、機体の前進を停止させて機体停止待機状態であることを操縦席前方の操作パネル１７のモニターに表示する。そして、田植装置３が下降して泥面に接地すると、機体停止待機状態であるモニター表示を消すと同時にＰＴＯクラッチを入りにして苗植付け具１６４を作動させて苗の植付けを開始させると共に施肥装置４も作動させて施肥を開始し、同時に、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴをもとの速度まで増速させて前進して、植付及び施肥作業を行う。

このようにサイドクラッチＩが切れている後輪７の後輪伝動軸８９の回転数を検出するため、動力の伝わっている後輪７の回転数検出に比べてよりスリップなどの影響を受け難い特徴がある。また、後輪７より回転の速い後輪伝動軸８９の回転数を検出するため、容易にその測定精度をあげることができる。その結果、機体を旋回させて往復工程で苗を植付ける各工程の苗の植付け始めが自動的にほぼ一定となる効果がある。

以上の左旋回を総括して述べると、機体の左旋回の為に操縦者がステアリングハンドル１６をすばやく（ステアリングシャフトの回転角速度Ψ≧Ψ１で）左回転に２００度以上回転操作すると、自動的にＰＴＯクラッチが切れて施肥装置４及び田植装置３の作動が停止し、油圧シリンダー１６０にて田植装置３が最大位置まで上昇される。この左旋回の初期は、左右後輪７・７はリヤデフ装置Ｄにより差動回転するので、スムーズに機体の旋回を開始でき、然も、ステアリングハンドル１６の操作荷重も軽くて操作性が良い。そして、ステアリングハンドル１６を左回転に２５０度以上回転操作した時点で、リヤデフ装置Ｄがデフロック状態になって左サイドクラッチＩが切れて旋回中心側の左後輪７が遊転状態となるので、左後輪７が耕盤を傷めることなく、また、泥土を多量に持ち上げて泥面を荒してしまうようなこともなく、左右前輪６・６と右後輪７との駆動回転で左旋回がスムーズできれいにできる。そして、機体が９０度旋回した時点で、自動的にセンターフロート１６５・サイドフロート１６６…が圃場に接地するまで田植装置３が下降して、枕地を均平にしながら旋回を継続する。その後、旋回終了して植付け開始位置まで進んだ時に、自動的にＰＴＯクラッチが入って田植装置３が作動して苗の植付けが開始されると共に施肥装置４も作動して施肥が開始され、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴをもとの速度まで増速する。この旋回終了直前に、操縦者はステアリングハンドル１６を直進状態まで右回転して戻すが、左回転角度が２５０度未満になった時点で、左サイドクラッチＩが入りになりリヤデフ装置Ｄが差動し始めるので、旋回終了時点で操縦者は容易に前工程で植付けた苗列に対する条合わせが行えて作業性が良い。

右旋回の場合にも左旋回時と全く同様の制御が行われる。
なお、前記旋回制御時には田植装置３「下げ」からＰＴＯクラッチ「入り」までの間に田植装置３の油圧シリンダー１６０の油圧感度を鈍感（田植装置３上昇側に切り替わりにくい）状態にすることが望ましく、この鈍感状態にすることで旋回跡を均平にすることができ、枕地処理が容易に精度よく行える。また、旋回終了直後も、畦際の泥土表面は荒れて凹凸があるので、ＰＴＯクラッチ「入り」後しばらくの間、油圧感度を鈍感（田植装置３上昇側に切り替わりにくい）状態にしたままの方が植付けが適正に行える。

尚、上記の実施例では、ステアリングハンドル１６を所定量以上（機体を左旋回又は右旋回させる意思を持って作業者が左又は右に回す量、例えば、ステアリングハンドル１６が左右に最大３６０度〜４００度回転する構成であれば、２５０度以上）左又は右に回すと、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを低速に変速している。

上記のようにステアリングシャフトの回転角速度Ψで、Ψ≧Ψ１の時（旋回すべくステアリングハンドル１６をすばやく操作した時）は旋回操作と判断して、自動旋回制御に入っていくが、Ψ＜Ψ１の時は通常植付作業時の操向操作と判断して、ステアリングハンドル１６を所定量以上操作しても、上記のような自動旋回制御はおこなわれない。従って、直進植付け時に、条間を合わせる為に機体を操向操作しても、旋回制御が作動してＰＴＯクラッチが切れて田植装置３が上昇するような事態がおこらないので、効率よく然も適切な田植作業が行える。

次に、後進時に田植装置３を自動的に上昇させる制御構成について説明する。
先ず、図６に示すように、チェンジレバー９０を後進速に操作すると、チェンジレバー９０の基部に設けた接当片１９０が接当してＯＮになるバックリフトスイッチ１９１が設けられており、制御装置１７０の作業装置昇降手段により電磁油圧バルブ１６１を制御して油圧シリンダー１６０にて田植装置３を最大位置まで上昇させるように構成されている。

このように、チェンジレバー９０を後進速に操作すると、自動的に田植装置３を基大位置まで上昇させるように構成しておくと、圃場の畦際で機体を旋回させるため等に機体を畦に向かって後進させる時に、自動的に田植装置３は最大位置まで上昇しているので、田植装置３が畦に衝突して破損することが未然に防止でき作業性が良い。

また、操作パネル１７には、自動旋回設定スイッチ１９２が設けられており、この自動旋回設定スイッチ１９２を「ＯＦＦ」位置にすると、自動旋回制御及び後進時の田植装置３の自動上昇を行わせない状態となり、自動旋回設定スイッチ１９２を「１」〜「３」の何れかの位置に設定すると、自動旋回制御及び後進時の田植装置３の自動上昇を行う状態となる。そして、操作位置「１」〜「３」は、電動モータ１４６を駆動させてリヤデフ装置ＤをデフロックしてサイドクラッチＩを切り操作するステアリングハンドル１６の回動角度を設定する為のものであり、操作位置「１」にした時には、前記のようにステアリングハンドル１６を２５０度以上左に回すと、電動モータ１４６を駆動させて、リヤデフ装置Ｄがデフロックされ、サイドクラッチＩが切り操作される。そして、操作位置「２」にした時には、ステアリングハンドル１６を３００度以上左に回すと、電動モータ１４６を駆動させて、リヤデフ装置Ｄがデフロックされ、サイドクラッチＩが切り操作され、操作位置「３」にした時には、ステアリングハンドル１６を３５０度以上左に回すと、電動モータ１４６を駆動させて、リヤデフ装置Ｄがデフロックされ、サイドクラッチＩが切り操作される。

圃場が湿田の場合は左右後輪７・７がデフ差動した方が旋回半径が小さくて旋回がスムーズに行えるので、湿田の場合は、操作位置「２」または「３」にして田植作業を行う。
なお、自動旋回設定スイッチ１９２をＯＦＦにしておくと、機体を後進で納屋等にしまう時にチェンジレバー９０を後進速に操作しても田植装置３が自動上昇しないので、田植装置３を下げたまま後進することができ、納屋の入口上部や納屋内の他の部材に田植装置３をぶつけてしまうような事態が回避できる。また、扇型やひょうたん型等の変形圃場で畦際に沿って周り植えをする場合に、曲がった畦に沿ってステアリングハンドル１６を回しながら植付け作業を行うが、この時に、自動旋回制御が働かないので、ステアリングハンドル１６を左右何れかに２００度以上回転しても田植装置３は上昇しないし、２５０度以上回転しても自動旋回制御にならず、変形圃場でも適切に苗植付け作業が行える。

また、安全の為に、路上走行時やトラックへの機体積み降ろし時等の非作業時には、自動旋回設定スイッチ１９２はＯＦＦにしておく。更には、チェンジレバー９０を「路上走行速」に操作した時には、それを検出して自動的に自動旋回設定スイッチ１９２がＯＦＦになるように構成すれば、路上走行速（移動速）で左右後輪７・７はステアリングハンドル１６を如何様に操作してもデフ差動状態のままであるから、安全に走行できる。

また、図１に示すようにサイドマーカー２１０を機体本体の前方部両側に設けているが、サイドマーカーの先端に機体の前後方向に平行な棒２１０ａを配置することで、苗植付けの条合わせを行うときに機体が隣接条に平行になっているのを容易に確認できるようになる。

実施例１の自動旋回制御においては、出力軸１７４の下端部に装着した回転角速度センサＳ１にて、旋回時にはステアリングハンドル１６を通常の植付作業時の操向操作よりもすばやく回すので、ステアリングハンドル１６を回転操作する時の回転角速度で、制御装置１７０にて通常操向操作か旋回時の旋回操作か判断するようにしたが、回転角速度センサＳ１の検出値を見ていて、回転速度が均一であるかどうかで、制御装置１７０にて通常操向操作か旋回時の旋回操作か判断するようにしても良い。

即ち、通常の植付作業時の操向操作では、ステアリングハンドル１６を早く回したり、ゆっくり回したり、左に操向したり右に操向したりして、機体の操向操作を行うから、ステアリングハンドル１６（ステアリングシャフト）の回転速度変動率εは一定値ε１よりも大きくなるので、その時は通常の植付作業時の操向操作と判断して、自動旋回制御は行わない。逆に、旋回時にはステアリングハンドル１６を通常の植付作業時の操向操作よりもすばやく略一定速度で回すので、ステアリングハンドル１６（ステアリングシャフト）の回転速度変動率εは一定値ε１よりも小さくなるので、その時は旋回操作と判断して、自動旋回制御を行う（図１０のフローチャート図を参照）。

上記のような制御をおこなっても、通常植付作業時にステアリングハンドル１６を所定量以上操作しても、自動旋回制御はおこなわれないので、直進植付け時に、条間を合わせる為に機体を大きく操向操作しても、自動旋回制御が作動してＰＴＯクラッチが切れて田植装置３が上昇するような事態がおこらず、効率よく然も適切な田植作業が行える。

実施例１の自動旋回制御においては、出力軸１７４の下端部に装着した回転角速度センサＳ１にて、旋回時にはステアリングハンドル１６を通常の植付作業時の操向操作よりもすばやく回すので、ステアリングハンドル１６を回転操作する時の回転角速度で、制御装置１７０にて通常操向操作か旋回時の旋回操作か判断するようにし、実施例２の自動旋回制御においては、回転角速度センサＳ１の検出値を見ていて、回転速度が均一であるかどうかで、制御装置１７０にて通常操向操作か旋回時の旋回操作か判断するようにした。更に、旋回時の旋回操作であることを確実に判断するために、実施例１及び実施例２の制御装置１７０にて旋回時の旋回操作であると判断した時に、０．２秒〜０．５秒程度待って、ステアリングハンドル１６の操向方向が変わらなければ、自動旋回制御に入っていくようにすれば、通常植付作業時に耕盤の溝に車輪が取られて機体が大きく方向が変わった時にステアリングハンドル１６をすばやく所定量以上操作しても、直ぐに、ステアリングハンドル１６を元に戻すので、自動旋回制御はおこなわれず、植付け時に自動旋回制御が作動してＰＴＯクラッチが切れて田植装置３が上昇するような事態がおこらず、効率よく然も適切な田植作業が行える。

実施例１の自動旋回制御においては、出力軸１７４の下端部に装着した回転角速度センサＳ１にて、旋回時にはステアリングハンドル１６を通常の植付作業時の操向操作よりもすばやく回すので、ステアリングハンドル１６を回転操作する時の回転角速度で、制御装置１７０にて通常操向操作か旋回時の旋回操作か判断するようにし、実施例２の自動旋回制御においては、回転角速度センサＳ１の検出値を見ていて、回転速度が均一であるかどうかで、制御装置１７０にて通常操向操作か旋回時の旋回操作か判断するようにした。この通常操向操作か旋回時の旋回操作か判断する手段としては、他に、旋回時には左右後輪７・７の旋回内側のサイドクラッチＩを切って旋回するので、旋回内側の後輪７の回転数が旋回外側の回転数よりも極端に少なくなる。そこで、ステアリングハンドル１６を左右何れか一方に２００度以上回転操作すると（θ≧θ１＝回転２００度）、ポテンショメータＰＭの検出回転角度が制御装置１７０に入力され、且つ、伝動軸回転数センサ２０５・２０５による左右後輪７・７の回転数検出値が制御装置１７０に入力されて、旋回内側の後輪７の回転数が旋回外側の回転数よりも極端に少ないことを制御装置１７０が認識すると、制御装置１７０は旋回時の旋回操作であると判断して、自動旋回制御に入っていくようにしても良い。

上記までの実施例では、旋回すべくステアリングハンドル１６を２００度以上回転操作して制御装置１７０が旋回操作と判断すると、最初に、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを自動減速させると同時に、制御装置１７０のＰＴＯクラッチ作動手段によりＰＴＯクラッチ作動ソレノイド１７３を操作して、施肥駆動ケース１６８内に設けられた動力を断接するＰＴＯクラッチを操作して施肥装置４及び田植装置３への動力を切り操作した後に、制御装置１７０の作業装置昇降手段により電磁油圧バルブ１６１を制御して油圧シリンダー１６０にて田植装置３を最大位置まで上昇させるようにした。他の実施例として、旋回すべくステアリングハンドル１６を２００度以上回転操作して制御装置１７０が旋回操作と判断すると、最初に、制御装置１７０のＰＴＯクラッチ作動手段によりＰＴＯクラッチ作動ソレノイド１７３を操作して、施肥駆動ケース１６８内に設けられた動力を断接するＰＴＯクラッチを操作して施肥装置４及び田植装置３への動力を切り操作した後に、制御装置１７０の作業装置昇降手段により電磁油圧バルブ１６１を制御して油圧シリンダー１６０にて田植装置３を最大位置まで上昇させた後に、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを自動減速させるようにしても良い。

このように、田植装置３を最大位置まで上昇させた後に、制御装置１７０の変速電動モータ作動手段により電動モータＭＯ−Ｈを作動させて油圧式変速装置ＨＳＴを自動減速させるようにすると、田植装置３が上昇中の車速は速いので、旋回時間が短くなり、作業能率が向上する。

本発明は、上記実施例の乗用型田植機以外に、乗用型野菜移植機や乗用型イ草移植機等の色々な乗用型移植機や乗用型トラクタや乗用型収穫機やその他種々の乗用型走行車両に適用できる。

本発明の一実施例である８条植え乗用型田植機を示す全体側面図である。（実施例１） 図１に示す乗用型田植機の全体平面図である。（実施例１） 図１に示す乗用型田植機の走行車両の伝動構成を示す概略平面図である。（実施例１） 図１に示す乗用型田植機のミッションケースの展開断面図である。（実施例１） 図１に示す乗用型田植機の主クラッチ及び後輪ブレーキの操作構成を示す平面図である。（実施例１） 図１に示す乗用型田植機のチェンジレバー部の斜視図である。（実施例１） 図１に示す乗用型田植機の制御ブロック図である。（実施例１） 図１に示す乗用型田植機の旋回制御の考え方を示す図である。（実施例１） 図８の旋回制御のフローチャート図である。（実施例１） 他の実施例を示す旋回制御のフローチャート図である。（実施例２）

符号の説明

１ 走行車両
２ 昇降用リンク装置
３ 田植装置（作業装置）
４ 施肥装置
６ 前輪
７ 後輪
１１ ミッションケース
１２ エンジン
１６ ステアリングハンドル
２０ 操縦席
１７０ 制御装置
Ｉ 左右サイドクラッチ

Claims (1)

1. 操向用の左右前輪６・６とエンジン１２からの動力を変速する伝動装置からの出力で駆動される左右後輪７・７を備えると共に、左右後輪７・７への駆動を各別に入り切りする左右サイドクラッチＩ・Ｉを設けた乗用型作業機おいて、左右前輪６・６を所定の速度以上の速さ又は所定以内の均一な操向速度で所定角度以上に操向操作すると、旋回内側となる後輪７のサイドクラッチＩを切ると共に、該旋回内側となる後輪７の回転数の検出に基づいて走行距離算出手段にて走行距離を算出して、旋回時の諸作業用の作動を自動的に行わせる制御装置１７０を設けたことを特徴とする乗用型作業機。

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