JP2006136249A - 農作業機の昇降操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行機体に連結した作業装置を油圧シリンダで駆動昇降するよう構成するとともに、前記油圧シリンダの作動を司る制御バルブを、上昇位置、および、下降位置に亘って操作可能な昇降レバーによって切換え操作するよう構成した農作業機の昇降操作装置において、作業装置を大きく昇降させる場合には速やかに昇降させることができるとともに、少しだけの昇降を簡単かつ正確に行えるようにする。
【解決手段】 昇降レバーの操作径路における、「中立」位置と「上昇」位置との間を、「上昇」位置に操作されたときの基準上昇速度Ｖusと異なる速度で作業装置を上昇作動させる上昇用中間操作域に設定するとともに、「中立」位置と「下降」位置との間を、「下降」位置に操作されたときの基準下降速度Ｖdsと異なる速度で作業装置を下降作動させる下降用中間操作域に設定してある。
【選択図】 図１８

Description

本発明は、走行機体に連結した苗植付け装置や直播装置などの作業装置を駆動昇降するよう構成した田植機や水田直播機などの農作業機に用いる昇降操作装置に関する。

田植機における昇降操作装置としては、例えば、特許文献１に示されているように、昇降レバーを「上昇」，「中立」，「下降」，「植付け」のいずれかに選択操作して昇降用油圧シリンダの制御バルブをするように構成したものがある。この昇降操作装置においては、昇降レバーが「中立」にあると制御バルブが中立状態に維持され、苗植付け装置は現在の高さ位置に保持される。そして、昇降レバーが「上昇」に操作されている間、制御バルブが上昇状態に切換え保持されて苗植付け装置が駆動上昇され、昇降レバーを「中立」に戻すと制御バルブも中立状態に復帰して、苗植付け装置が駆動上昇が停止されることになり、昇降レバーを「上昇」に操作している時間を加減することで、苗植付け装置を所望の高さ位置まで上昇させて停止することができる。また、昇降レバーを「上昇」に保持し続けておいても、苗植付け装置が上限高さまで上昇されると昇降レバーが機械的に「上昇」から「中立」に強制復帰されて、苗植付け装置が上限高さで停止される。

また、昇降レバーが「下降」にあると自動昇降制御モードとなる。この自動昇降制御モードでは、苗植付け装置に備えられた対地高さ検出センサからの情報に基づいて制御バルブが作動され、苗植付け装置が田面に対して予め設定された目標高さになるまで下降され、その後、検出センサからの情報に基づいて苗植付け装置が自動的に昇降制御されて、機体の浮沈や前後傾斜に拘わらず苗植付け装置が田面に対して目標高さに定維持される。また、この「下降」では、苗植付け装置への動力伝達を断続する植付けクラッチは「クラッチ切り」に保持されており、苗植付けは行われない。更に、昇降レバーを「植付け」にすると、上した記自動昇降制御モードを維持しながら植付けクラッチが「クラッチ入り」に切換えられ、自動昇降制御を行いながら所定の植付け深さでの植付けが行われることになる。
特開２００３−７０３０４号公報

上記した従来の昇降操作装置においては、田面上の苗植付け装置を上限高さなどの高い位置に速やかに上昇させることができるように、昇降レバーを「上昇」に操作すると制御バルブを大きく開いて大きい速度で上昇作動が行われるように設定されており、このため、田面上の苗植付け装置を田面から少しだけ浮上した位置などに上昇させたいような場合に、上昇速度が速いために過剰に上昇させてしまいやすく、昇降レバーを「中立」と「上昇」との間ですばやく繰り返し操作する、いわゆるインチング操作を行って少しづつ上昇させるような難しいレバー操作が要求されるものであった。

また、苗植付け装置を田面上方の高い位置から田面に速やかに下降させることができるように、田面に着くまでの下降速度は比較的速く設定されており、このために、一旦大きく上昇させた苗植付け装置をメンテナンスなどのために少しだけ下げたいような場合、下げ過ぎが発生しやすいものであった。

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、作業装置を大きく昇降させる場合には速やかに昇降させることができるとともに、少しだけの昇降を簡単かつ正確に行えるようにすることを主たる目的としている。

第１の発明は、走行機体に連結した作業装置を油圧シリンダで駆動昇降するよう構成するとともに、前記油圧シリンダの作動を司る制御バルブを、「上昇」位置、「中立」位置、および、「下降」位置に亘って操作可能な昇降レバーによって切換え操作するよう構成した農作業機の昇降操作装置において、
前記昇降レバーの操作径路における、「中立」位置と「上昇」位置との間を、「上昇」位置に操作されたときの基準上昇速度と異なる速度で作業装置を上昇作動させる上昇用中間操作域に設定するとともに、「中立」位置と「下降」位置との間を、「下降」位置に操作されたときの基準下降速度と異なる速度で作業装置を下降作動させる下降用中間操作域に設定してあることを特徴とする。

上記構成によると、昇降レバーを「上昇」位置あるいは「下降」位置に操作すると作業装置は素早く上昇あるいは下降し、昇降レバーを「中立」位置と「上昇」位置との間の上昇用中間操作域、あるいは、「中立」位置と「下降」位置との間の下降用中間操作域に操作すると作業装置はゆっくり上昇あるいは下降する。

従って、第１の発明によると、作業装置を大きく昇降させる場合には速やかに昇降させることができるとともに、少しだけの昇降を低速で正確に行うことができ、作業装置の高さ調節を簡単に行える。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記上昇用中間操作域における上昇速度を、前記基準上昇速度より低い一定の速度に設定するとともに、前記下降用中間操作域における下降速度を、前記基準下降速度より低い一定の速度に設定してあるものである。

上記構成によると、上昇用中間操作域あるいは下降用中間操作域のどこに操作しても一定の低速度で昇降させることができ、昇降レバーの微妙な操作が不要で、操作に未熟な作業者にとって取り扱いやすいものとなる。

第３の発明は、上記第１の発明において、
前記上昇用中間操作域における上昇速度を、前記基準上昇速度より低く、かつ、「中立」位置に近いほど遅くなるように設定するとともに、前記下降用中間操作域における下降作動速度を、前記基準下降速度より低く、かつ、「中立」位置に近いほど遅くなるように設定してあるものである。

上記構成によると、目標高さに向けての昇降において、その初期には昇降レバーを「中立」位置から離すことで比較的速く作動させ、目標の高さに近づくと昇降レバーを「中立」に近づけることで十分遅く作動させることができ、比較的短時間でかつ正確に目標高さに到達することが容易となる。

第４の発明は、上記第１〜３のいずれか一つの発明において、
前記昇降レバーの操作径路における前記「下降」位置よりも下降操作側に「作業」位置を設置し、この「作業」位置においては、対地高さ検知手段の検知結果に基づいて前記制御バルブを作動させて、前記作業装置を地面に対して設定高さに安定維持する自動昇降制御が実行されるよう構成してあるものである。

上記構成によると、単一の昇降レバーを操作して人為的な昇降操作モードと自動昇降制御モードを簡単に切換えることができ、操作性に優れたものとなる。

第５の発明は、上記第４の発明において、
前記昇降レバーを前記下降用中間操作域あるいは「下降」位置へ操作しての下降作動において、前記作業装置が設定された高さまで下降したことが前記対地高さ検知手段によって検知されると下降作動が自動停止されるよう構成してあるものである。

上記構成によると、昇降レバーを「下降」位置へ操作維持しておいても、作業装置は所定の作業高さまで下降して自動停止するので、例えば、圃場外において空中から作業装置を下降させた際に、地上に障害物が隆起していたとしても、対地高さ検知手段がこれを検地して下降が停止され、作業装置が障害物に強くぶつかるまで下降させることが回避される。

第６の発明は、上記第１〜５のいずれか一つの発明において、
前記作業装置を前記油圧シリンダによって駆動される昇降リンク機構に脱着自在に連結し、作業装置の脱着状態に応じて前記昇降リンク機構の下限位置が自動的に切換え変更されるよう構成してあるものである。

上記構成によると、昇降リンク機構から作業装置が取り外されると、昇降リンク機構の下限位置が自動的に切換え変更されることになり、次に作業装置を連結する際に昇降リンク機構を下限位置にまで下降するだけで作業装置の連結に好適な高さにすることができ、作業装置連結時における昇降リンク機構の高さ調節操作が容易となる。

第７の発明は、上記第６の発明において、
前記作業装置が取り外された状態での前記昇降リンク機構の前記下限位置を微調節する人為調節手段を備えてあるものである。

上記構成によると、昇降リンク機構の下限位置を連結する作業装置の連結に好適な位置に任意に設定することができ、作業装置の連結作業を容易化する上で有効となる。

第８の発明は、上記第７の発明において、
前記人為調節手段が、作業装置を所定の対地高さに自動昇降する昇降制御系の制御感度調節手段で兼用してあるものである。

上記構成によると、調節手段の兼用化によってコストの低減を図ることができる。

第９の発明は、上記第７の発明において、
前記人為調節手段が、作業装置の左右傾斜角度を所定の角度に自動制御するローリング制御系のローリング角度設定手段で兼用してあるものである。

上記構成によると、調節手段の兼用化によってコストの低減を図ることができる。

図１に、乗用田植機の全体側面図が、また、図２に、この田植機の全体平面図がそれぞれ示されている。この田植機は、操向可能な前輪１および操向不能な後輪２を備えて４輪駆動で走行する走行機体３の後部に、油圧シリンダ４によって駆動される平行四連リンク構造の昇降リンク機構５が装備されるとともに、この昇降リンク機構５の後部に苗植付け装６が脱着自在に取付けられ、また、必要に応じて機体後部に施肥装置７が装備された構造となっており、苗植付け装置６に代えて直播装置や除草装置などの他の水田作業装置を装着することができるようになっている。

前記走行機体３の前部にはエンジン８が搭載され、その出力が前後進の切り換えが可能な油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）からなる主変速装置９に伝達され、その変速出力がミッションケース１０に入力されて走行系と作業系に分岐される。走行系の動力は図示されない副変速装置でギヤ変速された後、ミッションケース１０に装備された前輪１に伝達されるとともに、後部伝動ケース１１に装備された後輪２に伝達されるようになっており、主変速装置９を操作する主変速レバー１２が、搭乗運転部の前部に配備されたステアリングハンドル１３の左脇に前後揺動操作可能に設けられるとともに、ミッションケース１０内の副変速装置を操作する副変速レバー１４が、運転座席１５の左脇に配備されている。また、ミッションケース１０で分岐された作業系の動力は、図示されない株間変速装置でギヤ変速された後、後述する植付けクラッチ１５を経て取り出され、伸縮伝動軸１６を介して苗植付け装置６に伝達されるようになっている。

前記苗植付け装置４は、６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２１、苗のせ台２１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６組の回転式の植付け機構２２、植付け箇所を整地する３個の整地フロート２３、ミッションケース１０から取り出された作業用動力が入力されるフィードケース２４、横長角筒状の植付け主フレーム２５、等を備えて構成されており、この植付け主フレーム２５の左右中間部位に前記フィードケース２４が連結されるとともに、植付け主フレーム２５の中央および左右箇所に後向き片持ち状に連結した３つの植付けケース２６の後部に前記植付け機構２２が左右２組づつ装備されている。

図６〜１０に、昇降リンク機構５の後部に苗植付け装置６を脱着自在に連結する構造が示されている。前記植付け主フレーム２５における左右中央部の前部には基部ブラケット２７が固着され、この基部ブラケット２７が縦長形状に構成された連結フレーム２８の下端ボス２８ａに前後向き軸心Ｐ周りに所定範囲内でローリング自在に連結されている。

前記昇降リンク機構５は、前端を走行機体に枢支連結されたアッパーリンク２９と左右一対のロアーリンク３０、および、これらリンク２９，３０の後端同士を連結する縦リンク３１とから構成されており、縦リンク３１の上端に形成した連結凹部３２に、前記連結フレーム２８の上部に横架固定した連結軸３３を上方から係止し、かつ、この係止部位より下方箇所に設けられた係合ロック機構３４（図１１参照）によって連結フレーム２８を縦リンク３１に係合連結することで、苗植付け装置６を昇降リンク機構５の後部に所定の姿勢で連結することができるようになっている。なお、係合ロック機構３４は、縦リンク３１に前後向き支点ａ回りに回動可能に装着された左右一対の係止金具３５をハンドル３６の揺動操作によって左右に回動出退させて、連結フレーム２８の左右側面に形成された係合孔３７に係脱するよう構成されている。

苗植付け装置６を昇降リンク機構５から取外す場合には、先ず、図４に示すように、苗植付け装置６を上昇させてその下部にスタンド３８を装着し、次いで、係合ロック機構３４の連結を解除した状態で昇降リンク機構５を下降させる。スタンド３８が接地してそれ以上の下降が阻まれた状態で更に昇降リンク機構５を下げると、苗植付け装置６が連結凹部３２と連結軸３３との係止部位を中心にして縦リンク３１に対して相対的に後方に離間揺動し、更に昇降リンク機構５を下げることで縦リンク５が連結フレーム２８の下方に逃がされ、苗植付け装置６はスタンド３８を介して地上に安定載置されることになり、その後、図５に示すように、地上に載置された苗植付け装置６を残して走行機体３を前進移動させるのである。

また、苗植付け装置６を昇降リンク機構５に連結するには、先ず、苗植付け装置６をスタンド３８を介して地上に安定載置されて苗植付け装置６に対して走行機体３を後進接近させ、下降状態にある昇降リンク機構５の後部を連結フレーム２８の下に入り込ませる。次いで、縦リンク３１の連結凹部３２で連結フレーム２８の連結軸３３をすくい上げるように係入させながら昇降リンク機構５を上昇させる。この上昇によって苗植付け装置６は連結凹部３２と連結軸３３との係止部位を中心にして自重で前方に揺動して連結フレーム２８が縦リンク３１に接近され、連結フレーム２８が縦リンク３１に対して所定の連結位置になった状態で係合ロック機構３４を係合操作することで苗植付け装置６が昇降リンク機構５の後部に所定姿勢で連結されるのである。

図１３に示すように、前記縦リンク３１の下部には、伸縮伝動軸１６の後端に連結された中継伝動軸３９が遊転自在に支承されるとともに、外周に係合爪を備えた伝動カラー４０が前記中継伝動軸３９にスプライン外嵌され、また、前記フィードケース２４の前面に突出された入力軸４１には、前記伝動カラー４０に咬合可能な伝動ボス４２が固着されており、苗植付け装置６が昇降リンク機構５の後部に所定姿勢で連結されると、中継伝動軸３９の後端部が伝動ボス４２に同芯状に位置決め挿入されるとともに伝動カラー４０が伝動ボス４２に咬合され、もって、ミッションケース１０から取り出された作業用動力が伸縮伝動軸１６、中継伝動軸３９、および、入力軸４１を介してフィードケース２４に伝達されるようになっている。なお、苗植付け装置６の連結作動に伴って中継伝動軸４０が伝動ボス４２に挿入されてゆく際、伝動カラー４０と伝動ボス４２との咬合位相が合わないと、伝動カラー４０はバネ４３に抗してスライド後退され、中継伝動軸３９が回転されて咬合位相が合うと伝動カラー４０はバネ４３によってスライド進出して正規の咬合状態となる。

上記のように苗植付け装置６を昇降リンク機構５に連結する際に、連結フレーム２８が基端ブラケット２７に対してローリング支点Ｐ周りに左右に振れると上記連結操作が困難となるので、苗植付け装置６を昇降リンク機構５から分離すると自動的に連結フレーム２８が基端ブラケット２７に対して一定の姿勢に固定され、また、連結すると連結フレーム２８と基端ブラケット２７との相対揺動が自動的に許容されて、苗植付け装置６がローリング可能な状態がもたらされるようになっており、以下、その構造について説明する。

図９，１０に示すように、連結フレーム２８における下端部の横一側には支点ｂ周りに回動自在なフック部材４６が装着されるとともに、基端ブラケット２７にはこのフック部材４６が係合するロックピン４７が固着されており、フック部材４６がバネ４８によって付勢回動されてロックピン４７に係合されることで、連結フレーム２８と基端ブラケット２７との相対揺動が阻止される。また、昇降リンク機構５における縦リンク３１には、前記フック部材４６に前方より接当するロック解アーム４９が設けられている。そして、苗植付け装置６を昇降リンク機構５に連結した状態では、ロック解除アーム４９との接当によってフック部材４６がバネ４８に抗して回動されてロックピン４７から外れた姿勢に保持され、連結フレーム２８と基端ブラケット２７との支点Ｐ周りでの相対揺動が許容され、また、苗植付け装置６が昇降リンク機構５から分離されると、ロック解除アーム４９との接当が解除されたフック部材４６が付勢回動されてロックピン４７に係合され、連結フレーム２８と基端ブラケット２７との支点Ｐ周りでの相対揺動が阻止されるのである。

このようにして連結された苗植付け装置６は、昇降リンク機構５に対して支点Ｐ周りにローリング自在に支持されることになり、苗植付け装置６の適所に装着した傾斜センサ５０（図１７参照）の検出結果に基づいて以下のようにローリング制御される。

つまり、図３に示すように、前記連結フレーム２８の上端部には電動モータ５１を備えたローリング駆動ユニット５２が設けられており、このローリング駆動ユニッ５２から左右に延出され一連の操作ワイヤ５３と苗のせ台２１を背部から支持するように植え付け主フレーム２５に連結された固定支持枠５４の上部とが緩衝用バネ５５を介して連結され、電動モータ５１を正転あるいは逆転作動させて操作ワイヤ５３を引き込みおよび繰出し操作することで、苗植付け装置６が支点Ｐ周り左右に傾動されるようになっている。そして、苗植付け装置６が設定された姿勢（一般には水平姿勢）から外れたことが傾斜センサによって検知されると、その傾斜を是正する方向にローリング駆動ユニット５１が作動制御され、もって、走行機体３が左右に傾斜しても苗植付け装置６が常に所定の傾斜姿勢（水平）に維持され、全植付け条で均一な植付け深さでの植付けが行われるようになっている。

なお、ローリング駆動ユニット５１が停止している状態でも苗植付け装置６は緩衝用バネ５５を介して多少は自由にローリングできるので、走行機体３が多少左右に傾斜しても、整地フロート２３を介して田面Ｔに幅広く接地支持された苗植付け装置６は走行機体３に対して自由ローリングして田面Ｔに沿った姿勢に安定維持されることになり、大きい機体傾斜などに対して前記自動ローリング制御が働くのである。

図８，１２に示すように、苗植付け装置６における前記基部ブラケット２７には、上限あるいは下限まで昇降された苗植付け装置６が自由にローリングするのを接当阻止するローリングロック構造が備えられている。つまり、前記基部ブラケット２７の左右には適度の硬度のゴム材からなる上部ストッパ５６と下部ストッパ５７が上下に対向して配備されるとともに、これら上部ストッパ５６と下部ストッパ５７の間に昇降リンク機構５における左右ロアーリンク３０の後方延長部３０ａが入り込むように配備されている。

この構成によると、図１２中の仮想線で示すように、苗植付け装置６が上限まで上昇されると、左右ロアーリンク３０における後方延長部３０ａの上面が左右の上部ストッパ５６にそれぞれ受け止め支持されることになって、苗植付け装置６の自由ローリングが弾性的に接当阻止される。これによって、苗植付け装置６を上限まで上昇させての走行時に苗植付け装置６が自由ローリングして機体が動揺することが回避される。また、図１２中の実線で示すように、苗植付け装置６が下限まで下降されると、左右ロアーリンク３０における後方延長部３０ａの下面が左右の下部ストッパ５７にそれぞれ受け止め支持されることになって、苗植付け装置６の自由ローリングが弾性的に接当阻止されるのである。これによって、平地において苗植付け装置６を下限まで下降させてメンテナンス等を行う場合に、苗植付け装置６を固定しておくことができるのである。

また、図１４に示すように、走行機体３の前部左右には、予備苗を複数段に収容する予備苗のせ台１７が立設配備されるとともに、予備苗のせ台１７の基部から左右に延出された支持アーム６１の先端部に、植付け前進走行に伴って田面に次行程の走行基準線を形成する左右一対の線引きマーカ６２が備えられている。この線引きマーカ６２は、支点ｃ周りに起伏揺動可能なマーカアーム６３の先端部に回転自在な泥掻きホイール６４を装着して構成されたものであり、図１４中の実線で示すように、泥掻きホイール６４が田面Ｔに没入するよう横外側方に張り出し倒伏された作用姿勢と、同図中の仮想線で示すように、泥掻きホイール６４が上方に大きく浮上されるように起立退入された格納姿勢とに切換え揺動可となっている。そして、この線引きマーカ６２のマーカアーム６３はバネ６５によって作用姿勢に向けて揺動付勢されるとともに、補助バネ６６によって適度に起立付勢されて起立操作荷重の軽減が図られている。また、マーカアーム６３の基部にはレリーズワイヤからなる操作ワイヤ６７のインナ前端部が連結されており、操作ワイヤ６７が引き操作されることで、作用姿勢の線引きマーカ６２がバネ６５に抗して格納姿勢に強制退入されるようになっている。

前記操作ワイヤ６７は苗植付け装置６の上昇作動によって引き操作されるようになっており、その連係構造が図１５に示されている。つまり、前記操作ワイヤ６７のインナ後端部が、走行機体３の適所に直線スライド移動可能に配備された中継部材６８の一端に連結されるとともに、この中継部材６８の他端にインナ前端部が連結された第２操作ワイヤ６９が昇降リンク機構５の後部に延出されている。昇降リンク機構５の後部連結された苗植付け装置６における連結フレーム２８には横向きの支点ｄ周りに揺動自在にワイヤ操作レバー７０が枢支連結され、このワイヤ操作レバー７０の先端に前記第２操作ワイヤ６９のインナ後端が連結されている。また、昇降リンク機構５におけるアッパーリンク２９の後部からはワイヤ操作アーム７１が下向きに延出され、このワイヤ操作アーム７１の後端面がワイヤ操作レバー７０の基端延長部に備えたローラ７０ａに対向されている。

上記構成によると、昇降リンク機構５が上方に揺動作動して苗植付け装置６が上限まで上昇されると、連結フレーム２８に対してアッパーリンク２９が相対的に下方揺動することでワイヤ操作アーム７１の後端面がワイヤ操作レバー７０の基端延長部を後方に接当移動させ、ワイヤ操作レバー７０が上方に揺動されて２本の第２操作ワイヤ６９がそれぞれ引き操作されるとともに、この第２操作ワイヤ６９に中継部材６８を介して連結された操作ワイヤ６７が引き操作され、作用姿勢の線引きマーカ６２がバネ６５に抗して格納姿勢に強制起立されることになる。逆に、昇降リンク機構５が下方に揺動作動して苗植付け装置６が下降されると、連結フレーム２８に対してアッパーリンク２９が相対的に上方揺動することでワイヤ操作アーム７１によるワイヤ操作レバー７０の押圧操作が解除され、ワイヤ操作レバー７０が下方揺動可能となって２本の第２操作ワイヤ６９がそれぞれ弛められ、これに伴って操作ワイヤ６７が弛められることで線引きマーカ６２がバネ６５によって作用姿勢に倒伏されることになる。

上記構成において、前記操作ワイヤ６７と第２操作ワイヤ６９とを繋ぐ中継部材６８にはロック機構７２が作用している。このロック機構７２には、中継部材６８をスライド自在に支持したブラケット７３に支点ｅ周りに回動自在に取り付けたロック爪７４、このロック爪７４を回動付勢するバネ７５、および、ロック爪７４をバネ７５に抗して回動させる電磁ソレノイド７６、が備えられており、苗植付け装置６の上昇作動に連動して上記のように中継部材６８がマーカ格納方向（図１５では左方）にスライド変位すると、この中継部材６８に形成したノッチ６８ａにロック爪７４が付勢係合されて中継部材６８がマーカ突出方向（図１５では右方）に復帰移動することが阻止され、もって、起立された線引きマーカ６２が格納位置に保持されるようになっている。そして、電磁ソレノイド７６が通電されてロック機構７２がロック解除された状態で苗植付け装置６が下降されるか、苗植付け装置６が下降された状態でロック機構７２がロック解除されることで、線引きマーカ６２が格納位置から作用位置に倒伏されるようになっており、一対の電磁ソレノイド７６への通電を後述のように人為的に選択することで左右いずれかの線引きマーカ６２を作用位置に倒伏作動させることができるようになっている。

前記昇降リンク機構５を駆動昇降する油圧シリンダ４は電磁式の制御バルブ８０によって作動制御されるものであり、図１６に示すように、この制御バルブ８０には、パイロット圧の供給を受けて正または逆に作動する中立復帰型の主スプール８１、主スプール８１に上昇用のパイロット圧油を供給する上昇用デューティ弁８２ｕ、主スプール８１に下降用のパイロット圧油を供給する下降用デューティ弁８２ｄ、両デューティ弁８２ｕ，８２ｄの一次側に所定圧の圧油を供給するための減圧弁８３、等が組込まれており、上昇用デューティ弁８２ｕおよび下降用デューティ弁８２ｄに供給す制御電流をデューティ制御することで油圧シリンダ４の作動速度を変更することが可能となっている。

図１７の制御ブロック図に示されているように、前記制御バルブ８０はマイコンを利用した制御装置８４に接続されており、苗植付け装置６の対地高さ検出情報に基づいて自動制御されるとともに、人為指令によっても操作できるようになっており、以下それらに関連する構成について説明する。

走行機体３に備えられた運転座席１８の右横脇には昇降レバー８５が前後揺動自在に配備されている。この昇降レバー８５の操作径路には、前方から後方に向けて、「植付け（作業）」、「下降」、「中立」、および、「上昇」の４つの操作位置がこの順に設定されるとともに、これらの更に後方に「自動」位置が設けられており、昇降レバー８５の操作位置がポテンショメータ８６で連続的に検出されて制御装置８４に入力されている。

苗植付け装置６に装備された整地フロート２３の内、中央に位置する整地フロート２３が苗植付け装置６の対地高さを検知するセンサフロートＳＦに構成されている。つまり、このセンサフロートＳＦの後部支点ｘ周りの上下揺動変位がポテンショメータ８７で検出され、このポテンショメータ８７からの出力が、田面Ｔに対する苗植付け装置６の高さ位置情報として制御装置８４に入力されている。

ステアリングハンドル１３の右脇には、優先的な昇降指令、マーカ選択指令、等を出すために十字操作式の優先操作レバー８８が配備されている。この優先操作レバー８８は、上下左右に揺動可能、かつ、中立位置に復帰付勢されており、中立位置より上方の上昇操作位置、中立位置より下方の下降操作位置、中立位置より前方の左マーカ操作位置、および、中立位置より後方の右マーカ操作位置への操作が可能となっている。そして、これらの各操作位置への操作が多接点スイッチ機構８９によって検出され、その検出情報が制御装置８４に入力されるようになっている。

また、前記制御装置８４には、苗植付け装置６の昇降位置を昇降リンク機構５の高さ位置として検知するポテンショメータ９０、前記植付けクラッチ１５を入り切り操作する電動モータ９１、植付け深さを安定維持するために苗植付け装置６を自動昇降制御する際の制御感度を調節する回転ダイヤル式の制御感度調節器９２が接続されている。さらに、制御装置８４には、苗植付け装置６のローリング制御系の各電気機器、つまり、傾斜センサ５０、ローリング駆動ユニット５１の電動モータ５２、および、苗植付け装置６の目標姿勢を設定する回転ダイヤル式のローリング角度設定器５８も接続されている。

この田植機においては、前記昇降レバー８５を操作して苗植付け装置６を任意に昇降させる手動昇降モードと、苗植付け装置６を自動昇降制御する自動植付け深さ制御モードを選択することができるようになっており、各モードでの作動を以下に説明する。

［手動昇降モード］

昇降レバー８５を「上昇」位置に切換え保持すると電磁制御バルブ８０が上昇状態に切換えられ、昇降リンク機構５が予め設定されている上限位置に到達するまで上昇作動し、上限位置まで上昇したことがポテンショメータ９０で検知されると制御バルブ８０が自動的に中立に切換えられ、苗植付け装置６は上限高さで保持される。また、昇降レバー８５を「上昇」位置に操作した後、苗植付け装置６が上限高さに到達するまでに昇降レバー８５を「中立」位置に戻すことで、苗植付け装置６を任意の高さまで上昇させて停止することができる。なお、「上昇」位置および「中立」位置では植付けクラッチ１５が電動モータ９１によってクラッチ切り状態に切換えられる。

苗植付け装置６が空中にある状態で、昇降レバー８５を「下降」位置に操作すると、植付けクラッチ１５がクラッチ切り状態に維持されたままで「自動植付け深さ制御モード」に切換わる。この制御モードでは、後述するように、センサフロートＳＦの姿勢検出情報に基づいて苗植付け装置６を所定の植付け作業高さに維持するものであるために、空中にある苗植付け装置６はセンサフロートＳＦが田面Ｔ接地して所定の基準姿勢になるまで下降制御される。なお、圃場外で苗植付け装置６を下降させると、昇降リンク機構５が予め入力設定されている下限位置まで下降して停止する。また、昇降レバー８５を「下降」位置に操作した後、センサフロートＳＦが接地するまでに、あるいは、昇降リンク機構５の下限位置に到達するまでに昇降レバー８５を「中立」位置に戻すことで、苗植付け装置６を任意の高さまで下降させて停止することもできる。

ここで、昇降レバー８５を用いて苗植付け装置６を昇降させる際の昇降速度を以下のようにして任意に調整することが可能となっている。

つまり、図１８に示すように、昇降レバー８５を「上昇」位置に設定した場合の上昇速度Ｖu、および、「下降」位置に設定した場合の下降速度Ｖｄは予め入力設定された基準上昇速度Ｖusと基準下降速度Ｖdsに定められているが、昇降レバー８５を「中立」位置と「上昇」位置の間の上昇用中間操作域に操作した場合の上昇速度Ｖuが基準上昇速度Ｖusよりも低くなるように制御バルブ８０が制御され、また、昇降レバー８５を「中立」位置と「下降」位置の間の下降用中間操作域に操作した場合の下降速度Ｖｄが基準下降速度Ｖdsよりも低くなるように制御バルブ８０が制御されるものであり、かつ、「中立」位置から離れるほど比例的に速くなるように、昇降レバー８５の操作位置に対応して上昇速度Ｖuおよび下降速度Ｖｄが変更されるようになっている。従って、昇降レバー８５を「中立」位置から適当量だけ上昇側あるいは下降側に操作することで、苗植付け装置６を任意の低速で昇降させることができるのである。

［自動植付け深さ制御モード］

昇降レバー８５を「植付け」位置に操作すると、自動植付け深さ制御モードに切換わるとともに、センサフロートＳＦの接地がポテンショメータ８７からの情報に基づいて検知されて植付けクラッチ１５が電動モータ９１によってクラッチ入り状態に切換えられる。この制御モードでは、センサフロートＳＦの上下揺動角度を目標基準角に維持するようポテンショメー８７からの検出情報に基づいて制御バルブ８０が作動制御される。つまり、ポテンショメー８７により検出されたセンサフロートＳＦの上下揺動角の移動平均値（以下、単に検出角と略称する）が算出されるとともに、その検出角と予め制御装置８４に入力設定されている目標基準角とが比較され、目標基準角と検出角との偏差に基づいて制御バルブ８０が作動制御される。

従って、目標基準角に対して検出角が大きい（センサフロートＳＦが目標基準角よりも前上がり方向にある）と判断されると苗植付け装置６が上昇制御され、逆に、基準目標角に対して検出角が小さい（センサフローＳＦが目標基準角よりも前下がり方向にある）と判断されると苗植付け装置６が下降制御され、もって、センサフロートＳＦの上下揺動角が目標基準角の不感帯幅内に納められる。これによって、圃場における耕盤の深さ変化などによって走行機体３が上下動したり前後に傾斜しても、苗植付け装置６の田面Ｔに対する高さを安定維持して、所定の深さでの植付けを行うことができるのである。

また、この自動植付け深さ制御における前記目標基準角は、前記制御感度調節器９２によって複数段階（例えば７段階）に調節設定することができるものであり、ダイヤル値を小さく設定するほど目標基準角にある（制御中立状態にある）センサフロートＳＦの姿勢が前下がり方向に変更され、ダイヤル値を大きく設定するほど目標基準角にある（制御中立状態にある）センサフロートＳＦの姿勢が前上がり方向に変更されるようになっている。

これによると、ダイヤル値を小さく設定して目標基準角にあるセンサフロートＳＦの姿勢を前下がり方向に変更するほど、センサフロートＳＦが接地圧を受けやすくなり、小さい接地圧変動でもセンサフロートＳＦが上下揺動し、敏感な昇降制御が行われることになる。逆に、ダイヤル値を大きく設定して目標基準角にあるセンサフロートＳＦの姿勢を前上がり方向に変更するほど、センサフロートＳＦが接地反力を受けにくくなり、接地圧が大きく変動しないとセンサフロートＳＦが上下揺動しなくなり鈍感な昇降制御が行われることになる。従って、水が多くて柔らかい水田では小さいダイヤル値に設定して制御感度を敏感にすることで、センサフロートＳＦを不当に大きく沈下させてしまうことなく昇降制御を行うことができ、逆に、硬い水田では大きいダイヤル値に設定して制御感度を鈍感にすることで、田面Ｔの凹凸などに不当に感応することなく安定した昇降制御を行うことができるのである。

昇降レバー８５を「自動」位置に操作すると、上記した「自動植付け深さ制御モード」が設定されるとともに「優先昇降制御」と「バックアップ制御」が実行可能となるものであり、以下にこれら制御の作動について説明する。

（優先昇降制御）

植付け装置６が所定の高さを維持するよう昇降制御される状態で植付け走行を行って畦際に到達すると、ステアリングハンドル１３の右脇にある前記優先操作レバー８８を上昇操作位置にワンショット操作することで、苗植付け装置６は自動植付け深さ制御作動に優先して上限高さまで上昇制御されるとともに植付けクラッチ１５が電動モータ９１によって切り制御され、苗植付け装置６の駆動が停止される。畦際での機体方向転換を終えると、優先操作レバー８８を下降操作位置に１回ワンショット操作することで元の自動昇降制御状態に復帰して、苗植付け装置６は接地するまで下降制御される。但し、この下降においては植付けクラッチ１５は未だクラッチ切り状態に維持される。方向転換および次の植付け行程に対する条合わせがすむと、タイミングを見はからって優先操作レバー８８を再び下降操作位置にワンショット操作することで、植付けクラッチ１５が入り制御されて植付けを開始することができる。

（バックアップ制御）

畦際などで植付け装置６が下降している状態のまま、主変速レバー１２を後進に切り換えると、これが電気的に検出されて植付け装置６は上限高さまで自動的に上昇する。このとき、植付けクラッチ１５が入っておれば上昇作動とともに切り制御され、後進によって植付け装置６の後部が畦などにぶつかることが未然に回避される。

また、上記のように苗植付け装置６の優先昇降を指令する優先操作レバー８８は、線引きマーカ６２の選択作動を行うものであり、畦際において苗植付け装置６が上限まで上昇された後の任意のタイミングで行われることになり、優先操作レバー８８を前方の左マーカ操作位置にワンショット操作すると、左側の線引きマーカ６２に対するロック機構７２の電磁ソレノイド７６が通電励磁されて係止ロックが解除され、優先操作レバー８８を後方の右マーカ操作位置にワンショット操作すると右側の線引きマーカ６２に対するロック機構７２の電磁ソレノイド７６が通電励磁されて係止ロックが解除されることになり、係止ロックが解除された側の線引きマーカ６２だけが苗植付け装置６の下降作動に伴って作用姿勢に倒伏されてゆくのである。

なお、苗植付け装置６に代えて他の作業装置を連結する場合、苗植付け装置６に備えられた電気機器と走行機体３の電気機器とを接続する配線をカプラ９５（図１７参照）を介して分離することになるが、このカプラ９５にはダミー端子（図示せず）が組み込まれており、カプラ９５が接続された植付け作業モードとカプラ９５が分離された他の作業モードが走行機体側の制御装置８４で認識されるようになっている。そして、カプラ９５が接続された植付け作業モードでは、昇降レバー８５を「下降」位置に操作して昇降リンク機構５を下降作動させると、昇降リンク機構５が予め入力設定された基準下限位置まで下降して停止され、また、カプラ９５が分離された他の作業モードでは、昇降レバー８５を「下降」位置に操作して昇降リンク機構５を下降作動させると、任意に変更調節可能な下限位置まで下降して停止されるようになっている。つまり、他の作業モードでの下限位置は、前記制御感度調節器９２が下限位置調節器として利用され、その感度調節範囲の中間位置（ダイヤル目盛り４）で植付け作業モードでの前記基準下限位置と同一の下限位置が設定され、制御感度調節器９２を中間位置より敏感側に調節するほど下限位置が低くなり、中間位置より鈍感側に調節するほど下限位置が高くなるように設定されている。

〔他の実施例〕

（１）図１９に示すように、昇降レバー８５を「中立」位置と「上昇」位置の間の上昇用中間操作域に操作した場合には、上昇速度Ｖuが「上昇」位置に操作した場合の基準上昇速度Ｖusよりも低い一定の速度となり、また、昇降レバー８５を「中立」位置と「下降」位置の間の下降用中間操作域に操作した場合には、「下降」位置に設定した場合の基準下降速度Ｖdsよりも低い一定の速度となるよう設定することもできる。

（２）図２０に示すように、昇降レバー８５を「中立」位置と「上昇」位置の間の上昇用中間操作域に操作した場合、昇降レバー８５を「中立」位置に近づけるほど上昇速度Ｖuが段階的に遅くなり、また、昇降レバーを「中立」位置と「下降」位置の間の下降用中間操作域に操作した場合、昇降レバー８５を「中立」位置に近づけるほど下降速度Ｖdが段階的に遅くなるように設定することもできる。

（３）カプラ９５が分離された他の作業モードにおいて昇降リンク機構５の下限位置を微調節する手段として、ローリング角度設定器５８を利用することもできる。

田植機の全体側面図 田植機の全体平面図 苗植付け装置の背面図 連結状態の苗植付け装置を示す側面図 分離状態の苗植付け装置を示す側面図 連結状態の連結部を示す側面図 分離状態の連結部を示す側面図 連結部の正面図 分離状態の連結部を示す側面図 上昇状態の連結部を示す側面図 連結ロック構造を示す縦断正面図 ローリングロック構造を示す側面図 苗植付け装置の入力部を示す縦断側面図 線引きマーカの正面図 線引きマーカの操作構造を示す操作系統図 昇降用の油圧回路図 制御ブロック図 昇降レバーの操作位置と昇降速度との関係を示す特性線図 他の実施例の特性線図 他の実施例の特性線図

符号の説明

３ 走行機体
４ 油圧シリンダ
６ 作業装置（苗植付け装置）
８０ 制御バルブ
８５ 昇降レバー
Ｖu 上昇速度
Ｖus 基準上昇速度
Ｖd 下降速度
Ｖds 基準下降速度

Claims (9)

1. 走行機体に連結した作業装置を油圧シリンダで駆動昇降するよう構成するとともに、前記油圧シリンダの作動を司る制御バルブを、「上昇」位置、「中立」位置、および、「下降」位置に亘って操作可能な昇降レバーによって切換え操作するよう構成した農作業機の昇降操作装置において、
   前記昇降レバーの操作径路における、「中立」位置と「上昇」位置との間を、「上昇」位置に操作されたときの基準上昇速度と異なる速度で作業装置を上昇作動させる上昇用中間操作域に設定するとともに、「中立」位置と「下降」位置との間を、「下降」位置に操作されたときの基準下降速度と異なる速度で作業装置を下降作動させる下降用中間操作域に設定してあることを特徴とする農作業機の昇降操作装置。
2. 前記上昇用中間操作域における上昇速度を、前記基準上昇速度より低い一定の速度に設定するとともに、前記下降用中間操作域における下降速度を、前記基準下降速度より低い一定の速度に設定してある請求項１記載の農作業機の昇降操作装置。
3. 前記上昇用中間操作域における上昇速度を、前記基準上昇速度より低く、かつ、「中立」位置に近いほど遅くなるように設定するとともに、前記下降用中間操作域における下降作動速度を、前記基準下降速度より低く、かつ、「中立」位置に近いほど遅くなるように設定してある請求項１記載の農作業機の昇降操作装置。
4. 前記昇降レバーの操作径路における前記「下降」位置よりも下降操作側に作業位置を設置し、この作業位置においては、対地高さ検知手段の検知結果に基づいて前記制御バルブを作動させて、前記作業装置を地面に対して設定高さに安定維持する自動昇降制御が実行されるよう構成してある請求項１〜３のいずれか一項に記載の農作業機の昇降操作装置。
5. 前記昇降レバーを前記下降用中間操作域あるいは「下降」位置へ操作しての下降作動において、前記作業装置が設定された高さまで下降したことが前記対地高さ検知手段によって検知されると下降作動が自動停止されるよう構成してある請求項４記載の農作業機の昇降操作装置。
6. 前記作業装置を前記油圧シリンダによって駆動される昇降リンク機構に脱着自在に連結し、作業装置の脱着状態に応じて前記昇降リンク機構の下限位置が自動的に切換え変更されるよう構成してある請求項１〜５のいずれか一項に記載の農作業機の昇降操作装置。
7. 前記作業装置が取り外された状態での前記昇降リンク機構の前記下限位置を微調節する人為調節手段を備えてある請求項６記載の農作業機の昇降操作装置。
8. 前記人為調節手段が、作業装置を所定の対地高さに自動昇降する昇降制御系の制御感度調節手段で兼用してある請求項７記載の農作業機の昇降操作装置。
9. 前記人為調節手段が、作業装置の左右傾斜角度を所定の角度に自動制御するローリング制御系のローリング角度設定手段で兼用してある請求項７記載の農作業機の昇降操作装置。

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