JP2007020421A - 農用作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 田畦を乗り越える際や圃場脱出時に機体１５が前後方向に大きく傾斜しても、田畦や傾斜した路面への整地装置の干渉が回避されて、整地装置５１が保護される農用作業機を提供する。
【解決手段】 整地装置５１を昇降させる整地装置昇降シリンダ１０２を設け、制御部１００は、傾斜センサ９５の出力を読み込んで車体１５の前後方向の傾斜角を刻々と判断している。そして、傾斜角が所定値を越えると、前上がり／前下がりの区別無く、また、操作レバー８５の設定状態とも無関係に、整地装置昇降シリンダ１０２を作動させて整地装置５１を非作業位置へ上昇させる。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、昇降可能な植付装置の前方に整地装置を備えた農用作業機、詳しくは植付装置の昇降に伴う整地装置の駆動制御に関する。

複数条の苗を並行的に植え付ける植付装置を、走行機体の後部に、昇降リンク機構を介して昇降自在に支持させた農用作業機が実用化されており、枕地で方向転換する際等には、植付装置を上昇させた状態で走行機体のステアリング操作を行うことができる。

また、植付装置の前方に昇降自在な整地装置を設けて、植え付け面の凹凸を平坦に均す農用作業機が実用化されており、走行機体の方向転換によって荒れた枕地を縦断して植え付け作業を行う際等には、整地装置を下降させて植え付け面を平坦化することにより、苗の植え付け深さのばらつきを減らすことができる。

特許文献１には、走行機体の後部に昇降リンク機構を介して植付装置を取り付け、昇降リンク機構を油圧シリンダで駆動して植付装置を昇降させる農用作業機が示され、植付装置の底には、圃場面に接触して案内されるフロートが設けられている。

そして、油圧シリンダを作動させる油圧バルブに、専用のリンク機構を通じて、フロートの接地／非接地をフィードバックして直接ＯＮ／ＯＦＦさせることにより、植付装置の重量を支持させ、フロートによる圃場面押圧力を一定に制御することにより、植付装置の高さを一定に維持して、苗の植え付け深さを一定に維持している。

また、フロートは後端側で軸支され、その前端側をワイヤで強制的に昇降させて、圃場面に対するフロートの傾き角度を調整可能である。フロートの傾き角度は、走行機体の前後傾斜角、圃場面の硬い軟かい、エンジン回転数等に応じて調整される。

特許文献２には、植付装置の前方に、植付装置と一体に昇降されるロータリ式の整地装置を搭載した農用作業機が示される。ここでは、枕地等で走行機体を方向転換させる際には、植付装置の昇降レバーを操作することにより、植付装置と整地装置とを上方へ一体に持ち上げて接地状態を解除する。

また、整地装置は、植付装置に対して相対的に昇降可能であり、整地装置の昇降レバーの操作をリンク機構で伝達して整地装置を昇降させることにより、接地した作業位置と上方へ退避させた非作業位置とを選択設定できる。

特開２００４−２２９５６５号公報 特開２００４−６５１１１号公報

特許文献２に示される農用作業機では、平坦化された圃場面では、植付装置を下降させて整地装置を非作業位置へ上昇させた状態で苗の植え付けを行う一方、走行機体による方向転換の繰り返しで荒れている可能性の高い枕地等では、作業者の判断と必要な操作とにより、植付装置を下降させて整地装置も作業位置へ下降させた状態で苗の植え付けを行うことができる。そして、走行機体を旋回操作する際には、植付装置を上昇させると、植付装置と一体に整地装置が上昇して、整地装置が圃場面から離れた高い位置に保持されるので、接地した整地装置を引き摺って走行機体の旋回が妨げられたり、整地装置に過負荷を生じたりすることがない。

しかし、田畦の間際まで植え付けを行って田畦を乗り越えようとすると、植付装置の前方に位置する整地装置を田畦に干渉させて田畦を崩したり、田畦に整地装置の整地用ロータを食い込ませてエンジンの過負荷を生じたりする可能性がある。また、圃場の間際まで植え付けを行って圃場外へ脱出しようとすると、圃場入口の傾斜した路面や畦に整地装置の整地用ロータが衝突して小石を飛ばしたり、音を立てたりする可能性がある。

また、走行機体の車輪は、柔らかな表土層の下の耕盤面を走行しているので、耕盤面の傾斜、軟弱な耕盤、根石等に起因して、植付作業中の走行機体が極端な前下がりに傾斜すると、昇降リンク機構を用いて走行機体に連結された植付装置と植付装置に対して下降位置を設定された整地装置との高さ関係が極端な前下がり、すなわち、植付装置よりも前方に位置する整地用ローターが極端に沈み込んで、表土層を突き抜けて耕盤面に食い込んでエンジンの過負荷を生じ、走行機体の走行速度が変動（低下）する可能性がある。

本発明は、田畦を乗り越える際や圃場脱出時、また、植付作業中に、走行機体が前後方向に大きく傾斜しても、それぞれ田畦や路面や耕盤への整地装置の干渉を回避して、整地装置が保護される農用作業機を提供することを目的としている。

請求項１に係る本発明は、走行機体（１１）に昇降自在に支持された植付装置（３１）と、前記走行機体（１１）と前記植付装置（３１）との間に配置されかつ前記植付装置（３１）に連動して昇降される整地装置（５１）とを備えてなる農用作業機（１０）において、前記走行機体（１１）が前後方向に所定値以上に傾斜したことを検知する検知手段（９５）と、前記植付装置（３１）に対して前記整地装置（５１）を上下動する上下動手段（６１）と、前記検知手段（９５）による前記所定値以上の傾斜信号に基づき、前記上下動手段（６１）を上昇するように制御する制御手段（１００）とを備えたものである。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の農用作業機（１０）において、前記検知手段（９５）は、前記走行機体（１１）の前後傾斜角を検知する前後傾斜センサ（９５）であり、前記整地装置（５１）を、前記植付装置（３１）に連動した下降位置において、作業位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）と非作業位置（Ｐ４）とに切換える切換え手段（８５）を備え、前記制御手段（１００）は、前記整地装置（５１）の前記作業位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）における、前記前後傾斜センサ（９５）の前記所定値以下の傾斜信号に基づき、前記上下動手段（６１）を前記整地装置（５１）の作業位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）にて上下動するように制御すると共に、前記前後傾斜センサ（９５）の前記所定値以上の傾斜信号に基づき、前記上下動手段（６１）を前記整地装置（５１）が前記非作業位置（Ｐ４）になるように上昇制御してなるものである。

なお、前記した括弧内の符号等は、図面を参照するためのものであって、本発明を何ら限定するものではない。

請求項１に係る本発明によると、田植機等の農用作業機（１０）は、圃場脱出時に畦等を越えるため、所定値以上に走行機体（１１）が傾斜するが、該所定値以上の傾斜信号に基づき整地装置（５１）は上昇するので、例え畦際まで植付作業を行っても、走行機体（１１）が畦越えする際、整地装置（５１）は上昇して、畦又は畦越え法面と干渉することを防止され、整地装置（５１）を保護することができる。

請求項２に係る本発明によると、同じ前後傾斜センサ（９５）を用いて、傾斜角が所定値以下の場合、整地装置（５１）は作業位置において、走行機体（１１）の前上り、前下りの姿勢変化に拘らず、略々一定の作業深さを保つことができ、傾斜角が所定値以上の場合、整地装置（５１）は非作業位置に上昇され、整地装置（５１）の保護を図ることができる。

なお、前記した括弧内の符号等は、図面を参照するためのものであって、本発明を何ら限定するものではない。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態である農用作業機の側面図、図２は本実施形態の農用作業機の平面図、図３は本実施形態の農用作業機の植付装置および整地装置の昇降機構の説明図、図４はレバーガイドの説明図、図５は整地装置を作業位置に設定した状態での整地装置付近の拡大側面図、図６は整地装置を非作業位置に設定した状態での整地装置付近の拡大側面図、図７は植付装置制御部の説明図、図８は油圧感知部および感度調節部の説明図、図９は走行機体が前上がり状態での昇降制御の説明図、図１０は走行機体が前下がり状態での昇降制御の説明図である。

なお、図１、図９、図１０では、植付装置３１および整地装置５１に関連する部分が、図３、図５、図６ではフロート４５の接地を検知する油圧感知部１３０と、フロート４５の前後傾斜姿勢を制御する感度調節部１２０とに関連する部分が、それぞれの図面を参照して説明する構成部分の理解を容易にするために図示略してある。

また、以下の説明における整地装置５１の上昇、下降とは、その全体の上昇、下降ではなく、整地部５２（支持ロッド５３〜かご型ロータ５７）に限定された部分的な上昇、下降を意味している。

また、図１３〜図１６は、整地装置クラッチシリンダ１０３（図１１）によって、整地装置５１に対する動力伝達を入／切させる別の実施形態に対応しているが、本実施形態の農用作業機１０は、操作レバー８５の操作量をリンク１０８（図５）によって機械的に伝達して、整地装置５１に対する動力伝達を入／切させる機構を除けば、その構成および制御が図１１〜図１６を参照して後述する別の実施形態と同一であるので、本実施形態の農用作業機１０の説明においても図１３〜図１６を一部参照している。

＜整地装置の昇降制御の概略＞
本実施形態の農用作業機では、図３に示すように、昇降リンク機構２１が四節リンク機構なので、走行機体１１が前上がりになると、植付装置３１と整地装置５１との関係も前上がりとなって、整地装置５１の表土層への進入深さが浅くなるので、傾斜センサ９５を設けて前後方向の傾斜角を検知し、走行機体１１が前上がりになると植付装置３１に対して整地装置５１を下降させる。

また、走行機体１１が前下がりになると、植付装置３１と整地装置５１との関係も前下がりとなって、整地装置５１の表土層への進入深さが深くなるので、走行機体１１が前下がりになると植付装置３１に対して整地装置５１を上昇させる。これにより、整地装置５１の表土層への進入深さをほぼ一定に維持している。

そして、前上がり／前下がりにかかわらず傾斜角が既定値（例えば１０度）を越えると、作業位置に下降させた整地装置を緊急避難的に非作業位置へ上昇させる。

＜農用作業機＞
図１に示すように、農用作業機１０は、走行機体１１の後部に連結した昇降リンク機構２１によって、植付装置３１を昇降可能に支持している。走行機体１１と植付装置３１との中間位置に位置させて、整地装置５１が植付装置３１に取り付けられており、昇降リンク機構２１を上方へ回動させると、植付装置３１と整地装置５１とが一体に上昇する。

走行機体１１は、前輪１２と後輪１３とにより支持された機体１５を有し、機体１５の前方に、ボンネット１６に覆われたエンジン１７を搭載している。エンジン１７の後方には、作業者が着席する座席シート２０が配設され、座席シート２０の周囲に、ステアリングハンドル１８、農用作業機１０の運転操作に必要な各種のレバー、各種のペダル類、各種スイッチ、計器類等が配設されている。

昇降リンク機構２１は、機体１５の後部に軸支されて揺動自在なアッパリンク２２及びロアリンク２３と、アッパリンク２２及びロアリンク２３の後端に接続されたリンクホルダ２５と、機体１５とロアリンク２３との間に配置された油圧シリンダ２６（図８参照）とを備えている。油圧シリンダ２６が短縮方向に作動すると、ロアリンク２３を機体１５側に引き寄せてリンクホルダ２５とともに植付装置３１が上昇する。

＜植付装置＞
植付装置３１の下部に配置された植付部３３は、複数条の苗を並列的に田面に植え付ける。植付装置３１の底部に配置された植え付け深さ調整部４１は、フロート４５に対する植付部３３の高さを変更設定して苗の植え付け深さを３段階に調節可能である。

植付装置３１の全体を支持するフレーム３２は、昇降リンク機構２１のリンクホルダ２５に対してローリング自在に支持され、フレーム３２に固定されたステー３４の上には、苗のせ台３５が傾斜配置されている。

図２に示すように、植付装置３１の苗のせ台３５は、田面に植え付けられる苗を整列状態で密集保持させたマット苗を載置する。苗のせ台３５の下端側に配置された植付部３３は、図５に示すように、紙面と垂直方向に配列した複数の伝動ケース３６の後端部の側面に、それぞれ回転自在に支持された複数の植付ケース３７を備えており、マット苗から１株分の苗を掻き取って田面に植え付ける複数の植付杆３８が、それぞれの植付ケース３７に配設されている。植付杆３８は、走行機体１１に搭載されたエンジン１７（図１参照）によって駆動されるＰＴＯ軸（図示せず）からフレーム３２（図１）及び伝動ケース３６の内部を通して動力を伝達される。

図５に示すように、植え付け深さ調整部４１は、伝動ケース３６の下面に回動自在に支持された軸４２と、軸４２に一端を固定されて斜め下後方に向けて突出させたアーム４３と、アーム４３の他端に回動自在に支持されて下面が田面に接触滑走するフロート４５と、軸４２に一端を固定されて上方に向けて突出させたアーム４６と、アーム４６の他端に連結された調節レバー４７とを有している。

調節レバー４７は、レバーガイド４８に沿って前後方向へ移動する設定操作が可能であって、レバーガイド４８に形成された標準位置、浅植え位置（苗のせ台３５側）、深植え位置（走行機体１１側）の何れかの溝に保持される。

ここで、調節レバー４７を走行機体１１側に設定すると、アーム４６とアーム４３とが反時計方向に回動して、伝動ケース３６に対してフロート４５を上昇させるので、フロート４５が田面と接触した状態であれば、田面に対して植付装置３１全体が下降することになり、植付杆３８が田面に近付いて苗の深植えを行うことになる。

しかし、調節レバー４７を苗のせ台３５側に設定すると、アーム４６とアーム４３とが時計方向に回動して、伝動ケース３６に対してフロート４５を下降させるので、フロート４５が田面と接触した状態であれば、田面に対して植え付け装置３１全体が上昇することになり、植え付け杆３８が田面から離間して苗の浅植えを行うことになる。

調節レバー４７の設定による苗の植え付け深さは、軸４２に取り付けられてアーム４３の設定角度に応じた出力を発生する植付深さ設定ポテンショ９７（図３）によって検知される。植付深さ設定ポテンショ９７の出力は、農用作業機１０の制御部１００に入力されて、後述する整地装置５１の高さ制御に用いられる。

＜整地装置＞
図３に示すように、走行機体１１の後輪１３と植付装置３１のフロート４５との間には、植付装置３１に支持させて整地装置５１が配置される。整地装置５１を下降して作業位置に設定すると、整地装置５１が回転状態で表土層に進入して田面を平坦に掻き均す。

整地装置５１は、田面を平滑に均す整地部５２と、植付装置３１を下降させた状態で、整地部５２を上下方向に移動させて、その作業位置と非作業位置とを設定する上下動機構６１と、整地部５２に動力を伝達する動力伝達機構７１と、上下動機構６１における整地部５２の上下動と動力伝達機構７１の動力の入切を同時に行うための操作機構８１とを備えている。

整地部５２は、図５に示すように、支持ロッド５３と、支持ロッド５３に支持されたローラ５５と、ローラ５５に回転可能に支持されたロータリ軸５６と、ロータリ軸５６に支持された複数のかご型ロータ５７と、かご型ロータ５７の上部を覆うロータカバー５８とを備えている。

上下動機構６１は、ネジ機構を内蔵した電動シリンダである整地装置昇降シリンダ１０２と、支持ロッド５３を昇降可能に支持する連係アーム６６およびリンク６８と、苗のせ台３５の前面（走行機体１１側の面）と支持ロッド５３との間に張設されて整地部５２を上方（非作業位置）に向けて付勢する不図示のスプリングとを有する。上下動機構６１は、整地装置昇降シリンダ１０２を作動させて連係アーム６６を回動させることにより、整地装置５１を昇降させる。

操作機構８１は、座席シート２０の進行方向左側に配置されて、軸８４によって回動自在に支持された操作レバー８５（図１参照）と、操作レバー８５に一体に固定されたアーム８６と、座席シート２０の側面下方に配置したレバーガイド８３とを有し、操作レバー８５は、レバーガイド８３に沿って前後方向に操作可能である。

図４の（ａ）に示すように、レバーガイド８３には、レバーポジションＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の切れ込みが形成されており、操作レバー８５を後方へ倒すと、図６に示すように、整地装置５１が上昇して非作業位置（Ｐ４：格納）となり、図４の（ｂ）に示すように操作レバー８５を後方へ倒すと、図５に示すように、整地装置５１が下降して作業位置（Ｐ１：深め、Ｐ２：標準、Ｐ３浅め）となる。

図３に示すように、操作レバー８５の軸８４（図５）には、操作レバー８５の回動角度に応じた出力を発生する操作レバーポテンショ９２（図１３参照）が設けられ、支持ロッド５３と連係アーム６６との軸支位置には、支持ロッド５３と連係アーム６６との相対角度を検知する昇降高さ検出ポテンショ９９が設けられている。

農用作業機１０の制御部１００は、操作レバーポテンショ９２の出力を検知して、レバーポジションＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４（図４）を判別し、判別結果に応じて整地装置昇降シリンダ１０２を伸縮させつつ、昇降高さ検出ポテンショ９９の出力を判別して、整地装置５１をレバーポジションＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に対応するそれぞれの高さ位置へ誘導する。

機体１５に対するアッパリンク２２の軸支位置には、アッパリンク２２の回動角に応じた電圧信号を出力するリフト角ポテンショ９６が配置されている。制御部１００は、リフト角ポテンショ９６の出力に基づいて植付装置３１の上昇／下降、高さ位置を検知する。

図６に示すように、操作レバー８５が後方側へ回動操作されると、制御部１００は、整地装置昇降シリンダ１０２を短縮方向に作動させて、連係アーム６６を時計回りに回転させ、支持ロッド５３を上昇させる。

しかし、図５に示すように、操作レバー８５が前方側へ回動操作されると、制御部１００は、整地装置昇降シリンダ１０２を伸張方向に作動させて、連係アーム６６を反時計回りに回転させ、支持ロッド５３を下降させる。

なお、整地装置昇降シリンダ１０２は、電力供給を切るとその伸縮位置を保持する電動シリンダなので、制御部１００は、電動シリンダを作動させるモーターの回転数をカウントすることにより、整地装置５１を設定されたそれぞれの高さ位置へ誘導してもよい。

図３に示すように、動力伝達機構７１は、機体１５の後部に配置されてエンジン１７（図１）により駆動される動力伝達部７２と、動力伝達部７２の出力側に配置されたクラッチ７３と、クラッチ７３を介して動力の伝達を受ける伸縮自在な伝動軸７５とを備えている。

図５に示すように、クラッチ７３には、クラッチ７３を入切するためのクラッチアーム１１０が設けられている。クラッチアーム１１０の回動端は、リンク１０８の下端に軸支され、リンク１０８の上端に固定したブラケット１０７が操作機構８１のアーム８６の回動端に軸支されている。

従って、図５に示すように操作レバー８５が前方側へ倒されると、リンク１０８が下方へ押されて、クラッチアーム１１０を時計方向に回転させ、クラッチ７３が入操作される。クラッチ７３の入操作により、動力伝達部７２の出力は、動力伝達機構７１を経て整地部５２のロータリ軸５６に伝達されて、かご型ロータ５７を回転させる。

しかし、図６に示すように操作レバー８５が後方側へ倒されると、リンク１０８が上方へ引き上げられて、クラッチアーム１１０を反時計方向に回転させ、クラッチ７３が切操作される。クラッチ７３が切操作されると、動力伝達部７２の動力が遮断されて、かご型ロータ５７の回転は停止する。

図１に示す走行機体１１の座席シート２０の進行方向右側には、植付装置３１を操作するための作業機操作レバー（不図示）が配置され、作業機操作レバーの回動軸に、作業機操作レバーの回動角に応じた電圧信号を発生する作業機昇降レバーポテンショ１０１が設けてある。座席シート２０の下方には、図７に示す植付装置制御部１４０が配置される。

図７に示すように、植付装置制御部１４０は、作業機カムモータ１４１を作動させて作業機操作カム１４２を回転させ、作業機操作レバーの操作位置に応じた回動位置を作業機操作カム１４２に設定する。具体的に言えば、制御部１００（図３）が、植付装置操作カムポテンショ１４３の出力を参照しつつ、作業機昇降レバーポテンショ１０１の出力に応じて作業機カムモータ１４１を正逆回転させ、植付装置操作カムポテンショ１４３の出力が作業機昇降レバーポテンショ１０１の出力に対応する値となった時点で作業機カムモータ１４１を停止させる。

作業機操作カム１４２は、図５に示す植付装置３１の植付部３３に対する動力伝達を入／切操作する。作業機操作カム１４２の輪郭は、軸１４５で軸支されたアーム１４４に取り付けたローラ１４６で倣わせ、輪郭の出入りに応じたアーム１４４の揺動が、植付部３３に対する動力伝達を入／切操作する不図示の植付クラッチに伝達される。

これにより、作業機操作レバーの操作に応じて植付装置３１が昇降されると、作業機操作レバーの操作に追従した所定のタイミングで自動的に植付部３３に対する動力伝達が入／切操作される。植付装置制御部１４０の背後には、図８に示す感度調節部１２０および油圧感知部１３０が配置される。

＜昇降制御部および感度調節部＞
油圧感知部１３０は、特許文献１等にも示されるように、連繋機構１３０Ａを通じて植付装置３１（図１）の接地状態を油圧バルブ１３１へ機械的にフィードバックし、油圧バルブ１３１を直接ＯＮ／ＯＦＦさせて油圧シリンダ２６（図１）をきめ細かく作動させることにより、植え付け作業中、図３に示すように、植付装置３１の重量を昇降リンク機構２１で支持させつつ、圃場面とフロート４５との接地状態をほぼ一定に維持させる。

図９に示すように、フロート４５の前端部は、連繋機構１３０Ａを介して油圧バルブ１３１のアーム１３６に連繋されている。連繋機構１３０Ａは、フロート４５の前端部に軸支された感知プレート１２５と、感知プレート１２５に揺動アーム１３５を介して連繋される後側連繋ロッド１３４と、後側連繋ロッド１３４の前端部に連繋アーム１３３を介して連繋される前側連繋ロッド１３２とを有する。

フロート４５の前端部が上昇すると、揺動アーム１３５が反時計方向に回転して、後側連繋ロッド１３４と前側連繋ロッド１３２とを後方へ引き寄せ、油圧バルブ１３１のアーム１３６を後方へ回動させて油圧バルブ１３１をＯＮさせ、油圧シリンダ２６（図８）の油圧を高めて植付装置３１を上昇側へ移動させる。しかし、フロート４５の前端部が下降すると、連繋機構１３０Ａにより油圧バルブ１３１のアーム１３６を前方へ回動させて油圧バルブ１３１をＯＦＦさせ、油圧シリンダ２６（図８）の油圧を低下させて植付装置３１を下降側へ移動させる。動作される。このような自動昇降を繰り返すことにより、柔らかな圃場面に対する植付装置３１の高さがほぼ一定に維持され、一定の植え付け深さで苗を植え付ける。

図８に示すように、前側連繋ロッド１３２の前端部は、感知荷重スプリング１３７Ａ、１３７Ｂによって前方に引張り付勢されている。感知荷重スプリング１３７Ａ、１３７Ｂは、連繋機構１３０Ａを介して、フロート４５の先端部を下方へ付勢しており、この付勢力がフロート４５の感知荷重となっている。感知荷重スプリング１３７Ａ、１３７Ｂには、前側連繋ロッド１３２の前端部を前方へ引っ張る感知荷重調節スプリング１３８が並設されている。感知荷重調節スプリング１３８には、感知荷重調節ワイヤ１３９が連結され、感知荷重調節ワイヤ１３９の押し引きで感知荷重調節スプリング１３８の付勢力を変化させることにより、フロート４５の感知荷重が調節される。

感知荷重調節ワイヤ１３９の前方端は、図１に示すステアリングハンドル１８に近接配置した不図示の主変速レバーに連繋しており、主変速レバーを高速側に操作すると感知荷重調節ワイヤ１３９が前方側に引っ張られて感知荷重調節スプリング１３８の付勢力が増す。これにより、高速走行時は、低速走行時よりもセンターフロート４５の圃場面押圧力が増加し、土圧や水圧によるフロート４５の浮き上りが防止される。

図９に示すように、連繋機構１３０Ａを構成する揺動アーム１３５の一端側は、ピン１３５ａを介して感知プレート１２５に連結されている。ピン１３５ａは、感知プレート１２５に形成された長孔の連結孔１２５ａに沿って上下方向に移動可能である。ピン１３５ａは、感知プレート１２５の下端部との間に張設された不図示の戻しスプリングによって下方へ付勢される一方、上方側から基準姿勢調節ワイヤ１２３に吊り上げられて連結孔１２５ａの一定高さ位置に位置決めされている。

基準姿勢調節ワイヤ１２３は、そのアウタチューブ１２４との間の相対移動量を伝達するフレキシブルな操作伝達部材であって、アウタチューブ１２４が感知プレート１２５の上端部に固定されているので、基準姿勢調節ワイヤ１２３をアウタチューブ１２４に対して押し引き操作することにより、ピン１３５ａの感知プレート１２５に沿った高さ位置を上下に移動させて、フロート４５の基準姿勢を調節可能である。

つまり、基準姿勢調節ワイヤ１２３を上方へ引き上げると、上述の連繋機構１３０Ａによって所定の高さに位置決めされたピン１３５ａに対して感知プレート１２５が下方へ移動してフロート４５の前端が押し下げられる。しかし、基準姿勢調節ワイヤ１２３を下方へ押し下げると、ピン１３５ａに対して感知プレート１２５が上方へ移動してフロート４５の前端が持ち上げられる。

図８に示すように、感度調節部１２０の油圧感度調節モータ１２１は、アウタチューブ１２４に対して基準姿勢調節ワイヤ１２３を押し引き操作する。油圧感度調節モータ１２１の出力ギアは、回動可能に設けられた扇状のプレートギヤ１２２に噛み合っており、プレートギヤ１２２に基準姿勢調節ワイヤ１２３が連結されている。

制御部１００（図３）は、油圧感度調節モータ１２１を正逆回転させてプレートギヤ１２２を回動させ、基準姿勢調節ワイヤ１２３を押し引きすることにより、フロート４５の基準姿勢を調節する。

＜フロートの基準姿勢の調節＞
図３に示すように、本実施形態の農用作業機１０では、走行機体１１の前後傾斜角、エンジン回転数、圃場面の硬軟に応じて、制御部１００がフロート４５の基準姿勢を調節する。制御部１００は、これらのパラメータの設定値または測定値を用いて油圧感度調節モータ１２１（図８）の正逆回転角度の目標値を演算し、油圧感度調節モータ１２１をその目標値まで作動させる。

制御部１００に近接させて機体１５の前後傾斜角に応じた出力を発生する傾斜センサ９５が設けてある。上述した不図示の主変速レバーの回動軸に設けたスロットルレバーポテンショ９１（図１３）は、エンジン回転数に応じた電圧信号を出力する。座席シート２０の進行方向右側下方に配置された感度調整レバーの回動軸に設けた感度設定ポテンショ９４は、作業者が圃場面の硬軟に応じて設定した数値（１１段階）に応じた電圧信号を出力する。マイコン制御装置である制御部１００は、これらの入力を検知して油圧感度調整モータ１２１を制御する。

走行機体１１の前後傾斜とその変化は、苗や肥料の積載荷重変化、耕盤の凹凸、圃場への出入り、発進時のヘッドアップなどに起因して発生し、その多くはオペレータが予測できず、手動調節による対応は不可能である一方、走行機体１１の前後傾斜は、昇降リンク機構２１を通じてそのままフロート４５の傾き誤差となって、植付部３３の高さを変動させて植え付け深さをばらつかせる。

そこで、走行機体１１が前上がり姿勢になると背反的にフロート４５が沈下するので、傾斜センサ９５によって走行機体１１の前上がり検知されると、制御部１００は、フロート４５の基準姿勢を前下がり側に調節し、フロート４５の前側が土圧を受けやすくする。これにより、油圧感知部１３０（図８）による昇降制御が上昇側に作用し、植付装置３１が適正な高さに保たれる。また、走行機体１１が前下がり姿勢になるとフロート４５の前側が下がって植付部３３を上昇させてしまうので、傾斜センサ９５によって走行機体１１の前下がり検知されると、制御部１００は、フロート４５の基準姿勢を前上がり側に調節し、圃場面に対するフロート４５の傾斜角度を水平な走行機体１１を想定した傾斜角度に補正する。

また、軟らかい圃場面では、フロート４５が沈下するため、制御部１００は、フロート４５の基準姿勢を前下がり側に調節し、センターフロート４５の前側が土圧を受けやすくする。これにより、油圧感知部１３０（図８）による昇降制御が上昇側に作用し、植付部３３が適正な高さに誘導される。一方、硬い圃場面では、フロート４５が浮き気味になるため、制御部１００は、フロート４５の基準姿勢を前上り側に調節し、フロート４５の後側が土圧を受けやすくする。これにより、油圧感知部１３０（図８）による昇降制御が下降側に作用し、植付部３３が適正な高さに誘導される。

また、エンジン回転数が低い場合は、油圧低下に起因して昇降制御の動作速度が遅くなるため、制御部１００は、フロート４５の基準姿勢を前下がり側に調節し、フロート４５の前側が土圧を受けやすくする。これにより、昇降制御の速度（遅い）と感度（鋭い）がバランスされる。一方、エンジン回転数が高い場合は、油圧上昇に起因して昇降制御の動作速度が速くなるため、フロート４５の基準姿勢を前上り側に調節し、フロート４５の前側が土圧を受けにくくする。これにより、昇降制御の速度（速い）と感度（鈍い）がバランスされる。

以上の制御は、図１６〜図１８のフローチャートに示される制御手順で実行される。制御部１００を含む制御系と、フロートの基準姿勢の調節に関する制御手順とについては、後述する別の実施形態の説明の中で詳細に説明する。

＜整地装置の昇降制御＞
図３に示すように、本実施形態の農用作業機１０では、上述した操作レバーポテンショ９２、植付深さ設定ポテンショ９７、傾斜センサ９５の出力に基づいて制御部１００が整地装置５１の刻々の位置決め高さの目標値を演算し、制御部１００が上述した昇降高さ検出ポテンショ９９の出力を参照しつつ整地装置昇降シリンダ１０２を作動させて、目標値どおりの高さ位置へ整地装置５１を誘導する。

図４の（ａ）に示すように、レバーガイド８３は、３段階の作業位置（Ｐ１：深め、Ｐ２：標準、Ｐ３浅め）を設定可能なので、制御部１００は、それぞれのレバーポジションＰ１、Ｐ２、Ｐ３に応じた大きさの目標値Ａを設定する。

図５に示すように、調節レバー４７とレバーガイド４８とを用いた標準位置、浅植え位置（苗のせ台３５側）、深植え位置（走行機体１１側）の設定に応じてフロート４５の接地面に対する植付部３３の高さが変化すると、植付部３３と位置関係を固定されているかご型ロータ５７は、表土層への進入深さが違ってくるので、制御部１００は、植付深さ設定ポテンショ９７の（図３）出力に応じた目標値Ｂを設定する。

図１に示す走行機体１１が前上がり状態となると、昇降リンク機構２１によって、図９に示すように、整地装置５１と植付部３３との高さ関係も前上がりとなって、かご型ロータ５７の表土層への進入深さが浅くなるので、制御部１００は、傾斜センサ９５の出力に基づいて、整地装置５１を下降させる方向の目標値Ｃを設定する。このとき、フロート４５も前上がり状態となって植付部３３の高さが低くなるが、上述した制御によって基準姿勢調節ワイヤ１２３が上方へ引き上げられる結果、フロート４５が前下がりに修正されて、植付部３３の高さが元に戻される。

図１に示す走行機体１１が前下がり状態となると、昇降リンク機構２１によって、図９に示すように、整地装置５１と植付部３３との高さ関係も前下がりとなって、かご型ロータ５７の表土層への進入深さが深くなるので、制御部１００は、傾斜センサ９５の出力に基づいて、整地装置５１を上昇させる方向の目標値Ｃを設定する。このとき、フロート４５も前下がり状態となって植付部３３の高さが高くなるが、上述した制御によって基準姿勢調節ワイヤ１２３が下方へ押し下げられる結果、フロート４５は前上がりに修正されて、植付部３３の高さが元に戻される。

なお、前上がりでも前下がりでも傾斜角が既定値（例えば１０度）を越えると、根石への乗り上げ、田畦の乗り越え等の可能性があるため、非常的に、整地装置５１を格納位置（非作業位置）まで上昇させる。

そして、制御部１００は、傾斜角が既定値を越えることがなければ、目標値Ａ、目標値Ｂ、目標値Ｃを加算／減算して、これらの要因を加味した位置決め高さの目標値（ロータ高さ目標値）を算出し、整地装置昇降シリンダ１０２を刻々と作動させて、目標値どおりの高さ位置へ昇降装置５１を誘導し続ける。

なお、非常的に非作業位置へ上昇させた後は、自動的に作業位置へ下降させると、田畦に食い込んでかご型ロータ５７が過負荷となる等の可能性があるので、その後に傾斜角が既定値内に復帰しても、作業者の操作レバー８５操作による作業位置への再設定が行われるまで、整地装置５１の下降を禁止してもよい。

整地装置の昇降制御に関する制御手順については、後述する別の実施形態の説明の中でもさらに詳細に説明する。

以上の制御は、一部を除いて、図１４、図１５のフローチャートに示される制御手順で実行される。制御部１００を含む制御系と、整地装置の昇降制御に関する制御手順とについては、後述する別の実施形態の説明の中で詳細に説明する。

＜別の実施形態の農用作業機＞
図１１は本発明の別の実施形態の農用作業機の整地装置のクラッチ制御機構の説明図、図１２は既定値を越えた傾斜における整地装置の昇降制御の説明図、図１３は別の実施形態の農用作業機の制御系のブロック図、図１４は整地装置の昇降制御のフローチャート、図１５は傾斜センサの出力に基づく目標値Ｃの演算フローの説明図、図１６はフロートの角度調整制御における油圧感知目標値の演算のフローチャート、図１７はエンジン回転目標値の演算フローの説明図、図１８は傾斜センサの出力に基づく角度目標値の演算フローの説明図である。

別の実施形態の農用作業機１０は、上述したように、整地装置５１に対する動力伝達を整地装置クラッチシリンダ１０３（図１１）によって入／切させる以外は、図１〜図１０を参照して説明した上述の実施形態の農用作業機１０と同一に構成され、同一に制御されるため、重複する構成については、一部図示を省略し、また、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。

図１１に示すように、別の実施形態の農用作業機１０では、クラッチ７３を入／切操作するクラッチアーム１１０の回動端に、整地装置昇降シリンダ１０２と同形式の電動シリンダである整地装置クラッチシリンダ１０３の作用端を連結している。制御部１００は、操作レバーポテンショ９２の出力に基づいて判別した操作レバー８５の設定位置に応じて整地装置クラッチシリンダ１０３を作動させてクラッチ７３を入／切操作する。

図１２に示すように、別の実施形態の農用作業機１０では、走行機体１１の傾斜が前上がりでも前下がりでも、傾斜センサ９５の出力に基づいて判別された傾斜角が既定値（例えば１０度）を越えている場合、根石への乗り上げ、田畦の乗り越え等の可能性があるため、非常的に整地装置を格納位置（非作業位置）まで上昇させる。

図１３に示すように、制御部１００は、マイコン（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含む）を用いて構成されるもので、制御部１００の入力側には、スロットルレバーポテンショ９１、操作レバーポテンショ９２、感度設定ポテンショ９４、傾斜センサ９５、リフト角ポテンショ９６、植付深さ設定ポテンショ９７、作業機昇降レバーポテンショ１０１、植付装置操作カムポテンショ１４３、その他のセンサおよび通信配線が接続される。制御部１００の出力側には、整地装置昇降シリンダ１０２、整地装置クラッチシリンダ１０３、油圧感度調節モータ１２１、作業機カムモータ１４１、その他モータ、アクチュエータ、および通信配線が接続される。

制御部１００は、図１４〜図１７のフローチャートに示す制御と演算とを含む農用作業機１０の制御プログラムを書き込まれており、読み出して保持した制御プログラムに基づいて、これらの入力を刻々と読み込み、必要な演算を行ってこれらの出力を制御する。それぞれの入出力は上述したとおりである。その他の入出力は、プレートギヤ１２２の回動位置を検出するワイヤセンサ、植付装置３１の左右傾斜角を検出する傾斜センサ、植付装置３１の左右傾斜における角速度を検出する角速度センサ、走行機体１１に対する植付装置３１の左右傾斜角を検出する水平ポジションセンサ、植付装置３１の左右傾斜姿勢を調節する水平制御モータ等である。

図１１を参照して図１４に示すように、制御部１００は、リフト角ポテンショ９６の出力を読み込んで植付装置３１が下降位置か否かを判断する（Ｓ１１０）。そして、下降位置でなければ（Ｓ１１０の固定または上げ）、整地装置クラッチシリンダ１０３を作動させてクラッチ７３を切操作した（Ｓ１８０）後に、整地装置クラッチシリンダ１０３を作動させて整地装置５１を非作業位置へ上昇させる。

しかし、植付装置３１が下降位置であれば（Ｓ１１０の下げ又は植付）、制御部１００は、傾斜センサ９５の出力を読み込んで、傾斜角の絶対値が既定値（例えば１０度）を越えるか否かを判断し（Ｓ１２０）、越えていれば、整地装置クラッチシリンダ１０３を作動させてクラッチ７３を切操作した（Ｓ１８０）後に、整地装置クラッチシリンダ１０３を作動させて整地装置５１を非作業位置へ上昇させる。

すなわち、制御部１００は、リフト角ポテンショ９６の出力に基づいて植付装置３１の昇降状態を判別しており、リフト角ポテンショ９６の出力によって植付装置３１の上昇を検知すると、操作レバー８５の設定位置が作業位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）であっても、整地装置クラッチシリンダ１０３を作動させて、クラッチ７３を切操作し、かご型ロータ５７の回転を強制停止させている。

傾斜角が既定値の範囲内であれば、制御部１００は、操作レバーポテンショ９２の出力を読み込んで、作業者による整地装置５１の高さ設定が非作業位置（Ｐ４：格納）と３段階の作業位置（Ｐ１：深め、Ｐ２：標準、Ｐ３浅め）のいずれに該当しているかを判別し、高さ設定に応じた目標値Ａを決定する（Ｓ１３０）。

続いて、制御部１００は、植付深さ設定ポテンショ９７の出力を読み込んで、苗の植付深さに応じた補正値Ｂを決定し（Ｓ１４０）、続いて、傾斜センサ９５の出力を読み込んで、機体１５の傾斜角を求め、図１５に示すように、傾斜角に応じた目標値Ｃを決定する（Ｓ１５０）。

その後、目標値ＡＢＣをその影響方向により加算／減算してロータ高さ目標値を決定し（Ｓ１６０）、ロータ高さ目標値まで整地ロータ昇降アクチュエータである整地装置昇降シリンダ１０２を作動させる（Ｓ１７０）。

ステップＳ１５０では、制御部１００は、図１５の（ａ）に示すように、傾斜角の絶対値が既定値（例えば１０度）を越えていなければ（Ｓ１５１の≦既定値）、図１５の（ｂ）に示すように、傾斜角に応じた目標値Ｃを決定する（Ｓ１５２）。

図１６に示すように、制御部１００は、機体１５の前後傾斜角に応じてフロート４５の傾斜を制御するための角度目標値を読み込み（Ｓ２１０）、エンジン回転数に応じてフロート４５の傾斜を制御するためのエンジン回転目標値を読み込み（Ｓ２２０）、傾斜目標値とエンジン回転目標値とを差し引きして目標値を決定する（Ｓ２３０）。

そして、制御部１００は、感度設定ポテンショ９４の出力を読み込んで、設定された感度（圃場面の硬軟）が標準か否かを判断し（Ｓ２４０）、標準であれば（Ｓ２４０の＝標準）、現在の油圧感知目標値を目標値で置き換える（Ｓ２９０）。

しかし、標準でなければ（Ｓ２４０の≠標準）、制御部１００は、感度設定ポテンショ９４の設定に応じた補正量を目標値に加算／減算し（Ｓ２５０）、目標値が既定値（例えば±５度）の範囲を越えるか否かを判断し（Ｓ２６０）、越えていれば（Ｓ２６０の＞既定値）、現在の油圧感知目標値をその既定値で置き換える（Ｓ２８０）が、越えていなければ（Ｓ２６０の≦既定値）、現在の油圧感知目標値を再計算した（Ｓ２５０）目標値で置き換える（Ｓ２７０）。

上述のステップＳ２２０では、制御部１００は、図１７の（ａ）に示すように、スロットルレバーポテンショ９１の出力を読み込んでエンジン回転数を推定し、エンジン回転数が既定値（例えば１０００ｒｐｍ）を越えるか否かを判断する（Ｓ２２１）。そして、既定値を越えていれば（Ｓ２２１の＞既定値）、図１７の（ｂ）に示すように、一定のエンジン回転目標値を設定する（Ｓ２２３）が、既定値以下であれば（Ｓ２２１の≦既定値）、図１７の（ｂ）に示すように、エンジン回転数に応じたエンジン回転目標値を設定する（Ｓ２２２）。

上述のステップＳ２１０では、制御部１００は、図１８の（ａ）に示すように、傾斜センサ９５の出力を読み込んで機体１５の傾斜角（機体角度）を求め、機体角度が既定値（例えば±１０度）の範囲か否かを判断する（Ｓ２１１）。そして、既定値の範囲外であれば（Ｓ２１１の＞既定値）、図１８の（ｂ）に示すように、一定の角度目標値を設定する（Ｓ２１３）が、範囲内であれば（Ｓ２１１の≦既定値）、図１８の（ｂ）に示すように、傾斜角に応じた角度目標値を設定する（Ｓ２１２）。

＜各実施形態による効果＞
本実施形態の農用作業機１０では、圃場脱出時に走行機体１１が畦等を越えると、所定値以上に走行機体１１が傾斜するが、該所定値以上の傾斜信号に基づき整地装置５１が上昇するので、例え畦際まで植付作業を行っても、走行機体１１が畦越えする際、整地装置５１は上昇して、畦又は畦越え法面と干渉することを防止され、整地装置５１を保護することができる。

また、同じ傾斜センサ９５を用いて、傾斜角が所定値以下の場合、整地装置５１は作業位置において、走行機体１１の前上り、前下りの姿勢変化に拘らず、略々一定の作業深さを保つことができ、傾斜角が所定値以上の場合、整地装置５１は非作業位置に上昇され、整地装置５１の保護を図ることができる。

すなわち、走行機体１１の後部に昇降リンク機構２１（四節リンク機構）を用いて昇降可能に支持された植付装置３１と、走行機体３１と植付装置３１の中間に位置させて植付装置３１に取り付けた整地装置５１とを備えた農用作業機１０において、走行機体１１の前後傾斜角を検知する傾斜センサ９５と、植付装置３１に対して整地装置５１を上下動させて両者の相対高さを調整可能な上下動機構６１と、傾斜センサ９５が走行機体１１の前上がりを検知した場合に上下動機構６１により整地装置５１を下降させる制御部１００とを備えたので、植付作業中の走行機体１１の前上がりによるかご型ロータ５７の浮き上がりを相殺して、かご型ロータ５７による整地深さの変動を少なくできる。

また、傾斜センサ９５が走行機体１１の前下がりを検知した場合に上下動機構６１により整地装置５１を上昇させる制御部１００を備えたので、植付作業中の走行機体１１の前下がりによるかご型ロータ５７の沈み込みを相殺して、かご型ロータ５７の食い込みによるエンジン１７の過負荷等を防止できる。

別の実施形態の農用作業機１０では、整地装置クラッチシリンダ１０３を設けてクラッチアーム１１０を回動させることによりクラッチ７３を入／切操作させるので、クラッチアーム１１０と操作レバー８５とを機械的に連絡する機構が不要である。

そして、操作レバー８５の設定位置と無関係に、制御部１００の判断に基づいてクラッチ７３を入／切操作できるので、機体１５の旋回操作や緊急退避的な整地装置５１の上昇（既定値を越える傾斜角が検知された場合等）に際して、かご型ロータ５７の回転／停止を任意に定めることができる。

上述したように、機体１５を旋回操作する際には、操作レバー８５を作業位置に設定したままで、植付装置３１を上昇させると、クラッチ７３が自動的に切操作されて、かご型ロータ５７の回転が停止するので、上昇したかご型ロータ５７による周囲への泥の撒き散らし、回転騒音、異物巻き込み等を防止できる。

そして、機体１５の旋回が終了して植付装置３１を下降させると、操作レバー８５を操作することなく、リフト角ポテンショ９６の出力に基づいて、接地に先立たせてかご型ロータ５７が回転開始され、接地と同時に正常な整地作業を開始できる。

本発明の一実施形態である農用作業機の側面図である。 本実施形態の農用作業機の平面図である。 本実施形態の農用作業機の植付装置および整地装置の昇降機構の説明図である。 レバーガイドの説明図である。 整地装置を作業位置に設定した状態での整地装置付近の拡大側面図である。 整地装置を非作業位置に設定した状態での整地装置付近の拡大側面図である。 植付装置制御部の説明図である。 油圧感知部および感度調節部の説明図である。 走行機体が前上がり状態での昇降制御の説明図である。 走行機体が前下がり状態での昇降制御の説明図である。 本発明の別の実施形態の農用作業機の整地装置のクラッチ制御機構の説明図である。 既定値を越えた傾斜における整地装置の昇降制御の説明図である。 別の実施形態の農用作業機の制御系のブロック図である。 整地装置の昇降制御のフローチャートである。 傾斜センサの出力に基づく目標値Ｃの演算フローの説明図である。 フロートの角度調整制御における油圧感知目標値の演算のフローチャートである。 エンジン回転目標値の演算フローの説明図である。 傾斜センサの出力に基づく角度目標値の演算フローの説明図である。

符号の説明

１０ 農用作業機
１１ 走行機体
１７ エンジン
２６、１３０ 昇降制御手段（油圧シリンダ、油圧感知部）
３１ 植付装置
４５ フロート
５１ 整地装置
６１ 上下動手段（上下動機構）
７１ 動力伝達装置（動力伝達機構）
７３ クラッチ
８５ １個の操作手段（操作レバー）
９５ 前後傾斜センサ（傾斜センサ）
１００ 制御手段（制御部）
１０２ 整地装置昇降シリンダ
１０３ 整地装置クラッチシリンダ
１２０ 感度調節手段（感度調節部）
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 作業ポジション（レバーポジション）
Ｐ４ 非作業ポジション（レバーポジション）

Claims (2)

1. 走行機体に昇降自在に支持された植付装置と、
   前記走行機体と前記植付装置との間に配置されかつ前記植付装置に連動して昇降される整地装置と、を備えてなる農用作業機において、
   前記走行機体が前後方向に所定値以上に傾斜したことを検知する検知手段と、
   前記植付装置に対して前記整地装置を上下動する上下動手段と、
   前記検知手段による前記所定値以上の傾斜信号に基づき、前記上下動手段を上昇するように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする農用作業機。
2. 前記検知手段は、前記走行機体の前後傾斜角を検知する前後傾斜センサであり、
   前記整地装置を、前記植付装置に連動した下降位置において、作業位置と非作業位置とに切換える切換え手段を備え、
   前記制御手段は、前記整地装置の前記作業位置における、前記前後傾斜センサの前記所定値以下の傾斜信号に基づき、前記上下動手段を前記整地装置の作業位置にて上下動するように制御すると共に、前記前後傾斜センサの前記所定値以上の傾斜信号に基づき、前記上下動手段を前記整地装置が前記非作業位置になるように上昇制御してなる、
   請求項１記載の農用作業機。
   

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