JP3807880B2 - 水田作業機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操向操作型の左右の前車輪と非操向操作型の左右の後車輪とを備えた走行機体に対して昇降自在に対地作業装置を備え、又、この対地作業装置に対する動力の断続を行うクラッチを備えると共に、この対地作業装置に備えた接地フロートを所定の接地姿勢に維持するよう対地作業装置の昇降を行う自動昇降制御と、この自動昇降制御状態において前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、かつ、前車輪の直進方向への戻し操作と連動して上昇状態の対地作業装置を下降させて自動昇降制御に復帰させる連動昇降制御とを行う制御装置を備えた水田作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように構成された水田作業機として特開平１１−１９６６２８号公報に示されるものが存在し、この従来例では前車輪が設定された角度まで操向操作されたことをセンサで検出すると、苗植付装置（対地作業装置）を上昇作動させ、この上昇の後に、前車輪を戻す方向への操向操作が開始されたことをセンサで検出すると、苗植付装置を下降作動させるよう制御形態が設定されている。農用のトラクタを例に挙げると、上昇開始と下降開始とを行うための前車輪の操向操作角度を等しく設定したものが多く提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで水田作業機での作業形態を考えるに、田植機や直播機では、圃場面に対して苗の移植や播種を行う際には走行機体を直進走行させると共に、走行機体が畦に接近すると、対地作業装置を上昇させる操作と略同時に前車輪を大きく操向操作して走行機体を反転させる作業形態を採るものとなっている。そこで、従来例のように操向操作と連動して対地作業装置を強制的に上昇させる連動昇降制御を行うよう構成したものでは、作業者が行うべき操作を低減して良好な形態での作業を可能にするものとなる。
【０００４】
しかし、従来の技術のように前車輪の直進方向への戻し操作に連動して対地作業装置を下降させるものでは、例えば、１度の操向操作だけでは条合わせがうまくゆかずステアリングハンドルの戻し操作を行った後に、再度操向操作を必要とする場合でも、この戻し操作と連動して対地作業装置が下降してしまうため、条合わせを行い難い面があり、苗植付装置が下降した場合には、昇降レバー等の操作で苗植付装置を上昇させて上昇操作を行っているのが現状であり、手間の面で改善の余地があった。これと同様の理由から、機体の走行方向を修正する目的で枕地等でステアリングハンドルを左右に大きく切り返す操作を行った場合にも苗植付装置を昇降させることもあり改善の余地がある。
【０００５】
本発明の目的は、前車輪の操向操作と連動して対地作業装置を昇降作動させる良好な面を損なうことなく、対地作業装置を上昇させたまま走行機体の走行方向の修正を手間を掛けずに行い得る水田作業機を合理的に構成する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴（請求項１）は、操向操作型の左右の前車輪と非操向操作型の左右の後車輪とを備えた走行機体に対して昇降自在に対地作業装置を備え、この対地作業装置に対する動力の断続を行うクラッチを備えると共に、この対地作業装置に備えた接地フロートを所定の接地姿勢に維持するよう対地作業装置の昇降を行う自動昇降制御と、この自動昇降制御状態において前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、かつ、前車輪の直進方向への戻し操作と連動して上昇状態の対地作業装置を下降させて自動昇降制御に復帰させる連動昇降制御とを行う制御装置を備えた水田作業機において、強制昇降操作具を備え、前記自動昇降制御状態において、この強制昇降操作具の操作に基づき対地作業装置を上昇させ、かつ、この強制昇降操作具の操作に基づき上昇状態の対地作業装置を下降させて自動昇降制御状態に復帰させる強制昇降制御を行うよう前記制御装置の制御形態が設定され、前記連動昇降制御により対地作業装置が上昇作動して上昇状態を維持している際に、前記強制昇降操作具を操作した際には、連動昇降制御による対地作業装置の下降を阻止する阻止手段を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００７】
本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項１において、前記阻止手段で連動昇降制御による対地作業装置の下降が阻止された状態で、前記強制昇降操作具によって対地作業装置の下降させ自動昇降制御への切換を許す制御切換手段を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００８】
本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項２において、前記対地作業装置が下降して自動昇降制御状態に復帰した後に前記強制昇降操作具の操作と連動してクラッチを入り操作する強制クラッチ入り手段を備えると共に、前記阻止手段で連動昇降制御による対地作業装置の下降が阻止された状態で、前記強制昇降操作具の操作に基づき前記制御切換手段により対地作業装置が下降し自動昇降制御に復帰した後には、前記強制クラッチ入り手段により前記クラッチを入り操作した後に、連動昇降制御による対地作業装置の上昇を許容する復帰手段を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００９】
本発明の第４の特徴（請求項４）は請求項１〜３において、前記強制昇降操作具が、非操作時に中立姿勢を維持し、この中立姿勢から上方に操作することで対地作業装置を上昇させ、この中立姿勢から下方に操作することで対地作業装置を下降させ、この下降の後に下方に操作することで前記クラッチを入り操作するよう操作形態が設定されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【００１０】
【００１１】
本発明の第５の特徴（請求項５）は請求項１〜４において、前記クラッチが入り状態で前記対地作業装置が自動昇降制御状態にある場合に、前記前車輪を旋回方向へ操作した場合には、前車輪の操向角度が第１設定角度に達した際に前記クラッチを切り操作するクラッチ切り手段を備え、前車輪の操向角度が前記第１設定角度より大きい第２設定角度に達した際に前記連動昇降制御により対地作業装置を上昇させるよう前記制御装置の制御形態が設定されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【００１２】
【００１３】
［作用］
【００１４】
上記第１の特徴によると、連動昇降制御によって前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、前車輪の直進方向への操作と連動して対地作業装置を下降させる制御が行われると共に、この連動昇降制御によって対地作業装置を上昇させた状態で強制昇降操作具を操作した場合には、この後、前車輪を直進方向に操作しても阻止手段が対地作業装置の自動的な下降を阻止するものとなる。つまり、前車輪を左右に大きく操作して条合わせを行うような場合が生じても強制昇降操作具を操作するだけで対地作業装置を上昇状態に維持し得るものとなる。
【００１５】
上記第２の特徴によると、上記第１の特徴のように連動昇降制御による対地作業装置の下降が阻止された状態で対地作業装置を下降させる場合には、強制昇降操作具を操作することで制御切換手段が対地作業装置を下降させ、自動昇降制御への切換えを許すものとなる。
【００１６】
上記第３の特徴によると、上記第２の特徴のように強制昇降操作具の操作で対地作業装置を下降させ自動昇降制御に切換た後には、強制昇降操作具を操作することで強制クラッチ入り手段がクラッチを入り操作を行えるものとなり、この後、復帰手段が連動昇降制御による対地作業装置の昇降を許すものとなる。
【００１７】
上記第４の特徴によると、強制昇降操作具の上方への操作で対地作業装置を上昇させ、強制昇降操作具の下方への操作で対地作業装置を下降させて自動昇降制御に移行させるので、対地作業装置の昇降と強制昇降操作具の操作方向とを一致させて誤操作を発生させ難くなり、又、クラッチを入り操作するする際の操作方向にも無理がない。
【００１８】
【００１９】
上記第５の特徴によると、連動昇降制御によって前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、前車輪の直進方向への操作と連動して対地作業装置を下降させる制御が行われると共に、前車輪を旋回方向に操作した場合には、この操向角度が第１設定角度に達した際にクラッチを切り操作し、この第１設定角度より大きい第２設定角度に達した際に対地作業装置の上昇が行われるものとなる。
【００２０】
【００２１】
［発明の効果］
従って、前車輪の操向操作と連動して対地作業装置を昇降作動させる良好な面を損なうことなく、対地作業装置を上昇させたまま走行機体の走行方向の修正を手間を掛けずに行い得る水田作業機が合理的に構成されたのである（請求項１）。又、この上昇状態の対地作業装置を任意のタイミングで下降させ（請求項２）、この下降状態の後にクラッチを任意のタイミングで入り操作し（請求項３）、強制昇降操作具の操作に無理がない（請求項４）。又、前車輪の操向操作と連動して対地作業装置を昇降作動させる良好な面を損なうことなく、この上昇に先立ってクラッチを切り操作することで対地作業装置を無駄に作動させることがない（請求項５）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、操向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の前部にエンジン４からの動力が伝えられる静油圧式の無段変速装置Ｈ、この無段変速装置Ｈからの動力が伝えられる前部位置のミッションケース５、及び、このミッションケース５からの動力が伝えられる後部位置の後車軸ケース６夫々を配置し、又、走行機体３の中央部にステアリングハンドル７と運転座席８とを配置し、走行機体３の後端部に対し油圧式のアクチュエータとしてのリフトシリンダ９で駆動昇降操作される平行４連型のリンク機構Ｌを介して対地作業装置としての６条植用の苗植付装置Ａを連結し、又、走行機体３の後部に施肥装置Ｂを備えて水田作業機としての田植機を構成する。
【００２３】
前記ミッションケース５には前記無段変速装置Ｈからの動力を断続する主クラッチＭＣと走行機体３の走行速度を作業走行速度と、これより高速の路上走行速度とに切換えるギヤ式の副変速装置ＳＭと、左右の前車輪１，１に動力を伝える差動機構（図示せず）と、単位走行距離に対する苗植付装置Ａの苗植付回数を設定する株間変速機構（図示せず）とを内蔵すると共に、このミッションケース５から苗植付装置Ａに対する動力の伝動と遮断とを行う植付クラッチＰＣとを内蔵している。又、前記後車軸ケース６には左右の後車輪２，２に動力を伝える伝動系（図を参照）と、この伝動系からの左右の後車輪２，２夫々に伝えられる動力を切り操作する左右のサイドクラッチＳＣ，ＳＣと制動力を作用させる走行ブレーキＲＢとを内蔵（図８を参照）している。
【００２４】
図２に示すように、運転座席８の前方のメータパネルＭＰの左側部には前記無段変速装置Ｈを変速操作する主変速レバー１１を配置し、運転座席８の左側部には前記副変速装置ＳＭを変速操作する副変速レバー１２を配置し、運転座席８の右側部には苗植付装置Ａの昇降制御を行う昇降レバー１３を配置し、前記ステアリングハンドル７のポスト部の右側部には苗植付装置Ａを強制的に昇降させる強制昇降レバー１４（強制昇降操作具の一例）を配置し、ステップの左側には前記主クラッチＭＣを操作する主クラッチペダル１５を配置し、ステップの右側にはブレーキペダル１６を配置してある。
【００２５】
図４に示すように、前記主変速レバー１１は、中間の「停止」位置から前方の「前進」域で前方に操作することで機体を前進方向に増速させ、「停止」位置から後方の「後進」域で後方に操作することで機体を後進方向に増速させるよう無段変速装置Ｈと連係しており、基端部には操作位置を判別するポテンショメータ型の主変速レバーセンサ１１Ｓを備えている。又、同図に示すように、前記強制昇降レバー１４は非操作状態でバネ（図示せず）の付勢力で略水平姿勢の中立位置「Ｎ」を維持し、苗植付装置Ａを強制上昇させる上げ位置「ＵＰ」と、苗植付装置Ａを強制下降させる下げ位置「ＤＷ」とに操作自在に構成され、この強制昇降レバー１４の操作位置を判別するよう基端部には複数のスイッチを組み合わせて成る強制昇降レバーセンサ１４Ｓを備えている。図５に示すように、副変速レバー１２は路上で高速で走行させる「高」（路上走行速度域の一例）位置と、作業時に比較的低速で走行させる「低」（作業走行域の一例）位置とに設定自在に構成され、レバーガイドには副変速レバー１２を「低」位置に設定したことを判別するリミットスイッチ型の副変速レバーセンサ１２Ｓを備えている。図３に示すように、昇降レバー１３は苗植付装置Ａの昇降を停止させる「中立」位置と、苗植付装置Ａを上昇させる「上昇」位置と、苗植付装置Ａを下降させる「下降」位置と、苗植付装置Ａを下降させた状態で前記植付クラッチＰＣを入り操作する「入」位置と、前記強制昇降レバー１４によって苗植付装置Ａの強制昇降と、後述するように前車輪１の操向操作と連動して苗植付装置Ａの昇降作動を行わせる「自動」位置とに設定自在に構成され（図中の「切」位置では植付クラッチＰＣは切り状態にあることを示している）、この昇降レバー１３の操作位置を判別するポテンショメータ型の昇降レバーセンサ１３Ｓを基端部に備えている。
【００２６】
図１に示すように、前記リンク機構Ｌは左右一対のトップリンク１７と左右一対のロアーリンク１８と、後端の縦リンク１９とで構成され、この縦リンク１９の下端部に対して苗植付装置Ａの伝動ケース２０がローリング自在に連結されている。苗植付装置Ａは、走行機体３から伝動軸２１を介して伝動ケース２０に動力が伝えられることで、苗載せ台２２に載置したマット状苗Ｗの下端から植付機構２３が１株ずつ苗を切り出して圃場面Ｓに移植すると共に、苗載せ台２２を横方向に往復作動させることでマット状苗Ｗの下端の苗を横方向に連続的に切り出すものとなっている。又、この苗植付装置Ａの下部には複数の接地フロート２４を備えており、この接地フロート２４のうち左右方向での中央のもの（以下、感知フロート２４Ｓと称する）を図６に示す如く、横向き姿勢の軸芯Ｑ周りで揺動自在に支持されると共に、この感知フロート２４Ｓの前部を下方に向けて感知バネ２５で付勢して感知荷重を設定し、この感知フロート２４Ｓの前部の上下方向の変位量から感知フロート２４Ｓの揺動姿勢を計測するようポテンショメータ型のフロートセンサＦＳを備えている。更に、感知フロート２４Ｓが圃場面Ｓに接地した状態で、この感知フロート２４Ｓの揺動姿勢を維持するよう苗植付装置Ａの昇降を行う自動昇降制御を行い得るよう構成されている。又、前記施肥装置Ｂはホッパー２６に貯留された粒状や粉状の肥料を走行速度と同期して繰り出し、ブロアー２７からの空気によってホース２８に送り、接地フロート２４に備えた作溝器２９から圃場面Ｓ下に供給するよう構成されている。
【００２７】
この田植機では、図８に示すように操向制御系が構成されている。つまり、前記ステアリングハンドル７の操作力が伝えられるパワーステアリングユニット３１のピットマンアーム３２と左右の前車輪１，１のナックルアーム３３，３３とをドラッグリンク３４，３４を介して連係してあり、このピットマンアーム３２にアーム３５を固設し、このアーム３５に形成した長孔３５Ａに一端がピン係合する中間ロッド３６の他端を縦向き姿勢の揺動軸芯周りで揺動自在に支持された中継アーム３７に連結し、更に、この中継アーム３７と係脱自在な振り分けリンク３８の両端部とがサイドクラッチＳＣ、ＳＣのアーム３９，３９とを操作ロッド４０を介して連係してある。中継アーム３７と振り分けアーム３８は人為操作によって一体揺動する状態と、中継アーム３７の揺動作動力が振り分けアーム３８に伝えられない分離状態とに切換自在に構成され（切換操作系は図示せず）、中継アーム３７と振り分けアーム３８とを連係状態に設定した状態でステアリングハンドル７を操作した場合には、ピットマンアーム３２の揺動と連係して左右の前車輪１，１が操向作動すると共に、前記長孔３５Ａの融通の範囲を越えてピットマンアーム３２が揺動作動した場合には、この揺動作動力が中間ロッド３６、中継アーム３７、振り分けリンク３８、操作ロッド４０夫々を介して旋回内側のサイドクラッチＳＣのアーム３９を操作して、そのサイドクラッチＳＣを切り操作するものとなっている。又、一方のナックルアーム３３の軸芯周りでの揺動量を計測するポテンショメータ型のステアリングセンサＳＳを備えている。
【００２８】
同図に示すように、前記主クラッチペダル１５の踏み込み操作で前記主クラッチＭＣを切り操作するよう機械的に連係してあり、前記ブレーキペダル１６と前記走行ブレーキＲＢのアーム４１とを操作ロッド４２を介して連係すると共に、このブレーキペダル１６と前記主クラッチＭＣとを機械的に連係してあり、このブレーキペダル１６を踏み込み操作した場合には踏み込み操作の中間域で主クラッチＭＣの切り操作し、更に踏み込み操作した場合に車輪の制動操作を行えるよう構成してある。尚、前記ミッションケース５から後車軸ケース６に対して中間軸４３を介して走行駆動力を伝えるものとなっており、この駆動力は一対のベベルギヤ４４，４４を介して駆動軸４５に伝えるものとなっており（差動装置は備えていない）、この駆動軸４５に対して摩擦多板式のサイドクラッチＳＣと、摩擦多板式の走行ブレーキＲＢとが備えられている。
【００２９】
この田植機では、図９に示すように、マイクロプロセッサを備えた制御装置４７を備えており、この制御装置４７は、前記自動昇降制御の他に、以下の制御を行うものとなっている。つまり、前記自動昇降制御が行われている状態において前記強制昇降レバー１４を上げ位置「ＵＰ」に操作することで苗植付装置Ａを上限まで上昇させ、この上昇状態において強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に操作することで苗植付装置Ａを接地状態まで下降させ、かつ、自動昇降制御に復帰させる強制昇降制御と、前記自動昇降制御が行われている状態において、主変速レバー１１を後進域に操作した場合には苗植付装置Ａを上限まで上昇させるバックアップ制御と、前記自動昇降制御が行われている状態において前車輪１の旋回方向への操作と連動して対地作業装置Ａを上昇させ、かつ、前車輪１の直進方向への戻し操作と連動して上昇状態の対地作業装置Ａを下降させて自動昇降制御に復帰させる連動昇降制御とを行うものとなっている。
【００３０】
つまり、前記制御装置４７に対して前記主変速レバーセンサ１１Ｓ、前記副変速レバーセンサ１２Ｓ、前記昇降レバーセンサ１３Ｓ、前記強制昇降レバーセンサ１４Ｓ、前記フロートセンサＦＳ、自動昇降制御時の制御感度を設定するポテンショメータ型の感度設定器４８、リンク機構Ｌの揺動姿勢から苗植付装置Ａが上限に達したことを判別するリミットスイッチ型の上限センサ４９、前車輪１の操向角度を計測する前記ステアリングセンサＳＳ、前記主クラッチＭＣの状態を判別する主クラッチセンサ５０、走行機体３を後進させる操作と連動して苗植付装置Ａを上限まで上昇させる制御を行わせるためのバックアップスイッチ５１、前車輪１の操向操作と連動して苗植付装置Ａの昇降制御を行うためのオートアップスイッチ５２夫々からの信号が入力すると共に、前記無段変速装置Ｈを変速操作する電動型の変速モータ５３、前記リフトシリンダ９に対して作動油を給排する電磁バルブＶ、前記植付クラッチＰＣを入り切り操作する電動型の植付モータ５４夫々に信号を出力する系が形成されている。
【００３１】
そして、この制御装置４７は以下の制御を行うものとなっている。
［自動昇降制御］
この制御は、前記昇降レバー１３を「下降」位置、「植付」位置、若しくは「自動」位置に設定して苗植付装置Ａを圃場面Ｓまで下降させた状態で機能するものであり、その制御形態は、感度設定器４８からの信号値を制御目標に設定すると共に、前記フロートセンサＦＳで検出される信号値が制御目標値に向かうようリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの昇降を行い、制御目標を基準に設定された不感帯内にフロートセンサＦＳの検出値が達すると昇降制御を停止するよう設定されている。又、感度設定器４８は制御感度を「鈍感」から「敏感」の領域で操作できるものとなっており、この制御時に、「鈍感」の側に設定した場合には感知フロート２４Ｓが前下がり傾向となる姿勢を維持するよう昇降制御が行われる結果、感知フロート２４Ｓに作用する感知バネ２５の付勢が低下して圃場面Ｓの凹凸に敏感に追従した昇降制御が行われるものとなり、又、感度設定器４８を「敏感」の側に設定した場合には感知フロート２４Ｓが前上がり傾向となる姿勢に維持するよう昇降制御が行われる結果、感知フロート２４Ｓに作用する感知バネ２５の付勢が高まって圃場面Ｓの凹凸に対する追従性能が低下した昇降制御が行われるものとなっている。
【００３２】
［強制昇降制御］
この制御は前記昇降レバー１３を「自動」位置に設定した状態で機能するものであり、その制御形態は、苗植付装置Ａが前記自動昇降制御で圃場面Ｓに追従して昇降する状態で強制昇降レバー１４を上げ位置「ＵＰ」に操作した場合に、植付クラッチＰＣが入り状態にあれば、植付モータ５４を駆動して切り操作すると共に、リフトシリンダ９を駆動して前記上限センサ４９で苗植付装置Ａが上限に達したことが検出されるまで苗植付装置Ａの上昇を行い、この上昇状態で強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に操作した場合にはリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの下降を開始し、自動昇降制御に復帰させるよう設定されている。更に、この下降によって自動昇降制御状態に達した後に強制昇降レバー１４を再度下げ位置「ＤＷ」に操作した場合には植付モータ５４を駆動して植付クラッチＰＣを入り操作する制御も行われる。
【００３３】
［バックアップ制御］
この制御は、前記バックアップスイッチ５１をＯＮ状態に設定した状態で、かつ、前記昇降レバー１３を「自動」位置に設定した状態で機能するものであり、その制御形態は、苗植付装置Ａが前記自動昇降制御で圃場面Ｓに追従して昇降する状態で、主変速レバー１１を後進域に操作した場合に、植付クラッチＰＣが入り状態にある場合には，植付モータ５４を駆動して切り操作すると共に、リフトシリンダ９を駆動して前記上限センサ４９で苗植付装置Ａが上限に達したことが検出されるまで苗植付装置Ａの上昇を行うよう設定されている。そして、この上昇状態で強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に設定することで強制昇降制御と同様にリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの下降を開始し、自動昇降制御に復帰させるよう設定されている。更に、この下降によって自動昇降制御状態に達した後に強制昇降レバー１４を再度下げ位置「ＤＷ」に操作した場合には植付モータ５４を駆動して植付クラッチＰＣを入り操作する制御も行われる。
【００３４】
［連動昇降制御］
この連動昇降制御は、『連動上昇制御ルーチン』と『連動下降制御ルーチン』と『クラッチ制御ルーチン』とで構成され、これらの制御形態を以下に説明する。
『連動上昇制御ルーチン』
この制御は図１０のフローチャートに示すように、フラグが「０」である場合にのみ前記オートアップスイッチ５２をＯＮ状態に設定した状態で（条件１．）、主クラッチＭＣが入り状態にあり（条件２．）、副変速レバー１２が「低」位置にあり（条件３．）、かつ、前記昇降レバー１３が「自動」位置に設定された状態（条件４．）で機能するものであり、この条件が成立した場合には（＃１０１〜＃１０３ステップ）、ステアリング角センサＳＳからの信号を入力して前車輪１が操向操作され、その操向角度が図７に示す上昇開始角度（α）に達したことを判別した場合には、植付クラッチＰＣが入り状態にある場合にのみ植付モータ５４を駆動して切り操作し、リフトシリンダ９を駆動して前記上限センサ４９で苗植付装置Ａが上限に達したことが検出されるまで苗植付装置Ａの上昇を行うものとなっている（＃１０４〜＃１０９ステップ）。尚、この制御では上昇開始角度（α）より下降開始角度（β）を大きい角度に設定してあり、又、フラグが「１」である状況は後述するように強制昇降レバー１４の操作で苗植付装置Ａが下降して自動昇降制御に以降した後、植付クラッチＰＣが切り状態にある状況を示すものである。そして、このフラグは初期状態では「０」にセットされる。
【００３５】
『連動下降制御ルーチン』
この制御は図１１のフローチャートに示すように、苗植付装置Ａが上昇状態で、フラグが「０」であった場合には、強制昇降レバー１４が上げ位置「ＵＰ」、あるいは、下げ位置「ＤＷ」に操作されたかを判別し、操作されない場合にはステアリングセンサＳＳからの信号を入力して前車輪１が図７に示す角度（β）まで戻し操作されたかを判別し、戻し操作されたことを判別した場合にはリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの下降を開始し、感知フロート２４Ｓからの信号によって接地したことを確認した後、自動昇降制御に移行する制御を行い（＃２０１〜＃２０７ステップ）、又、＃２０３ステップで強制昇降レバー１４が上げ位置「ＵＰ」、あるいは、下げ位置「ＤＷ」に操作されたことを判別した場合にはフラグを「１」にセットし（＃２０８ステップ）、＃２０１ステップでフラグが「１」であることを判別した場合には強制昇降レバー１４が下げ位置「ＤＷ」に操作されるまで苗植付装置Ａの下降を行わず、この強制昇降レバー１４が下げ位置「ＤＷ」に操作されたことを判別した後には＃２０５ステップからの制御に合流して前述と同様に自動昇降制御に移行するものとなっている（＃２０９ステップ）。又、この制御のうち＃２０２ステップで苗植付装置Ａの下降を阻止する阻止手段Ｒが構成され、＃２０９ステップで強制昇降レバー１４の操作によって苗植付装置Ａの下降を許す制御切換手段Ｔが構成されている。
【００３６】
『クラッチ制御ルーチン』
この制御は図１２のフローチャートに示すように、苗植付装置Ａが自動昇降制御状態にある状態で、強制昇降レバー１４が下げ位置「ＤＷ」に操作された場合に、植付クラッチＰＣが切り状態にある場合には植付モータ５４を作動させて入り操作し、この入り操作時にフラグが「１」の状態にある場合には、フラグを「０」に戻す処理を行うものとなっている（＃３０１〜＃３０６ステップ）。又、この制御のうち＃３０２〜＃３０４ステップで、強制昇降レバー１４の操作で苗植付装置Ａの下降を許す強制クラッチ入り手段Ｕが構成され、＃３０６ステップで連動上昇ルーチンによる苗植付装置Ａの上昇制御を許す復帰手段Ｖが構成されている。
【００３７】
図７に示すように前記上昇開始角度（α）、下降開始角度（β）の順序で角度が大きくなるよう相対的な角度が設定されており、この田植機では、操向角度が上昇開始角度（α）に達した際に旋回内側の後車輪２のサイドクラッチを切り操作するよう相対関係が設定されている。
【００３８】
このように、本発明の第１の実施の形態では苗植付作業を行い、作業時に走行機体３が畦に接近して走行機体３を旋回させる場合には、前車輪１の操向角度が上昇開始角度（α）に達した時点で連動昇降制御によってステアリングハンドル７の操作と連動して苗植付装置Ａを自動的に上昇させると共に、この上昇開始と同時に旋回内側のサイドクラッチＳＣを切り操作して小半径での旋回を可能にしており、この制御によって苗植付装置Ａは上限まで上昇するものとなる。そして、このように苗植付装置Ａが上昇状態にある際に強制昇降レバー１４が操作されない場合には従来からのように前車輪１が下降開始角度（β）までの戻し操作と連動して苗植付装置Ａの下降させて自動昇降制御に移行させるものとなっているが、苗植付装置Ａが上昇状態にある際に強制昇降レバー１４が操作されたた場合には、これ以降、前車輪１が下降開始角度（β）まで操向操作されても苗植付装置Ａの下降は行わず、このように苗植付装置Ａを上昇位置に維持したまま前車輪１を左右に操作して走行機体３の走行姿勢の設定や条合わせを容易に行わせるものにしている。この後、任意のタイミングで強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に操作することで苗植付装置Ａを下降させて自動昇降制御に移行させる制御を行い、しかも、このように自動昇降制御に移行した後にも、強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に操作することで植付クラッチＰＣを入り操作した後にのみ、前車輪１の操向操作と連動した苗植付装置Ａの上昇が許されるものとなっている。
【００３９】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この第２の実施の形態では前記第１の実施の形態と同じ機能を有するものには第１の実施の形態と共通の番号、符号を付している。
【００４０】
［連動昇降制御］
この第２の実施の形態の連動昇降制御は、『連動上昇制御ルーチン』と『連動下降制御ルーチン』とで構成され、これらの制御形態を以下に説明する。
『連動上昇制御ルーチン』
この制御は図１４のフローチャートに示すように、オートアップスイッチ５２をＯＮ状態に設定した状態で（条件１．）、主クラッチＭＣが入り状態にあり（条件２．）、副変速レバー１２が「低」位置にあり（条件３．）、かつ、前記昇降レバー１３が「自動」位置に設定された状態（条件４．）で機能するものであり、この条件が成立した場合には（＃１０１、＃１０２ステップ）、ステアリング角センサＳＳからの信号を入力して前車輪１が操向操作され、その操向角度が図１３に示す第１設定角度（θ１）に達したことを判別した場合には、植付クラッチＰＣが入り状態にある場合にのみ植付モータ５４を駆動して切り操作すると共に、この後、更に操向操作され、前車輪１の操向角度が図１３に示す第２設定角度（θ２）に達すると、リフトシリンダ９を駆動して前記上限センサ４９で苗植付装置Ａが上限に達したことが検出されるまで苗植付装置Ａの上昇を行うものとなっている（＃１０３〜＃１０８ステップ）。尚、この制御では図１３に示す如く第１設定角度（θ１）より第２設定角度（θ２）を大きい角度に設定してある。又、この制御のうち、＃１０３ステップ〜１０６ステップで苗植付装置Ａの上昇と同時にクラッチを切り操作するクラッチ入り手段Ｗと、前車輪１の操向角度が第１設定角度（θ１）に達した際にクラッチを切り操作するクラッチ切り手段Ｘとが構成され、又、苗植付装置Ａを上昇させる際にクラッチを切り操作し、苗植付装置Ａの下降の後、前車輪１を直進方向に操作することでクラッチを入り操作するクラッチ制御手段Ｙの一部を構成している。
【００４１】
『連動下降制御ルーチン』
この制御は、図１５のフローチャートに示すように、苗植付装置Ａが上昇状態にある場合には、ステアリングセンサＳＳからの信号を入力して前車輪１が第１設定角度（θ１）まで戻し操作されたかを判別し、戻し操作されたことを判別した場合にはリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの下降を開始し、感知フロート２４Ｓからの信号によって接地したことを確認した後、自動昇降制御に移行する制御を行い（＃２０１〜＃２０５ステップ）、この後、ステアリングセンサＳＳからの信号を入力して前車輪１の操向角度が図１３に示す第３設定角度（θ３）まで低下した際に植付モータ５４を駆動して植付クラッチＰＣを入り操作するものとなっている（＃２０１〜＃２０８ステップ）。又、この制御のうち、＃２０６〜＃２０８ステップで苗植付装置Ａを上昇させる際にクラッチを切り操作し、苗植付装置Ａの下降の後、前車輪１を直進方向に操作することでクラッチを入り操作するクラッチ制御手段Ｙの一部を構成している。
【００４２】
このように、本発明の第２の実施の形態では苗植付作業を行い、作業時に走行機体３が畦に接近して走行機体３を旋回させる場合には、前車輪１の操向角度が第１設定角度（θ１）に達した時点で連動昇降制御によってステアリングハンドル７の操作と連動して苗植付装置Ａを自動的に上昇させると共に、この上昇開始と同時に旋回内側のサイドクラッチＳＣを切り操作して小半径での旋回を可能にしており、この制御によって苗植付装置Ａは上限まで上昇するものとなる。そして、前車輪１が第２設定角度（θ２）までの戻し操作された場合には、連動して苗植付装置Ａの下降させて自動昇降制御に移行させるものとなっており、更に、直進方向に前車輪１を戻し操作して第３設定角度（θ３）に達した場合には植付クラッチＰＣを自動的に入り操作するものとなり、作業者の操作の手間が掛からないものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 田植機の全体側面図
【図２】 田植機前部の平面図
【図３】 昇降レバーの操作経路を示す平面図
【図４】 主変速レバーと強制昇降レバーとの操作域を示す側面図
【図５】 副変速レバーの操作経路を示す平面図
【図６】 感知フロートとフロートセンサとの連係を示す側面図
【図７】 前車輪の操向角度を示す平面図
【図８】 前後車輪の操向操作系を示す平面図
【図９】 制御系のブロック回路図
【図１０】 連動上昇ルーチンのフローチャート
【図１１】 連動下降ルーチンのフローチャート
【図１２】 クラッチ制御ルーチンのフローチャート
【図１３】 第２の実施の形態の前車輪の操向角度を示す平面図
【図１４】 連動上昇ルーチンのフローチャート
【図１５】 連動下降ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
１ 前車輪
２ 後車輪
３ 走行機体
１４ 強制昇降操作具
２４Ｓ 接地フロート
４７ 制御装置
Ａ 対地作業総理
Ｎ 中立位置
Ｒ 阻止手段
Ｔ 制御切換手段
Ｕ クラッチ入り手段
Ｖ 復帰手段
Ｗ クラッチ切り手段
Ｘ クラッチ切り手段
Ｙ クラッチ制御手段
ＰＣ クラッチ
θ１ 第１設定角度
θ２ 第２設定角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、操向操作型の左右の前車輪と非操向操作型の左右の後車輪とを備えた走行機体に対して昇降自在に対地作業装置を備え、又、この対地作業装置に対する動力の断続を行うクラッチを備えると共に、この対地作業装置に備えた接地フロートを所定の接地姿勢に維持するよう対地作業装置の昇降を行う自動昇降制御と、この自動昇降制御状態において前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、かつ、前車輪の直進方向への戻し操作と連動して上昇状態の対地作業装置を下降させて自動昇降制御に復帰させる連動昇降制御とを行う制御装置を備えた水田作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように構成された水田作業機として特開平１１−１９６６２８号公報に示されるものが存在し、この従来例では前車輪が設定された角度まで操向操作されたことをセンサで検出すると、苗植付装置（対地作業装置）を上昇作動させ、この上昇の後に、前車輪を戻す方向への操向操作が開始されたことをセンサで検出すると、苗植付装置を下降作動させるよう制御形態が設定されている。農用のトラクタを例に挙げると、上昇開始と下降開始とを行うための前車輪の操向操作角度を等しく設定したものが多く提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで水田作業機での作業形態を考えるに、田植機や直播機では、圃場面に対して苗の移植や播種を行う際には走行機体を直進走行させると共に、走行機体が畦に接近すると、対地作業装置を上昇させる操作と略同時に前車輪を大きく操向操作して走行機体を反転させる作業形態を採るものとなっている。そこで、従来例のように操向操作と連動して対地作業装置を強制的に上昇させる連動昇降制御を行うよう構成したものでは、作業者が行うべき操作を低減して良好な形態での作業を可能にするものとなる。
【０００４】
しかし、従来の技術のように前車輪の直進方向への戻し操作に連動して対地作業装置を下降させるものでは、例えば、１度の操向操作だけでは条合わせがうまくゆかずステアリングハンドルの戻し操作を行った後に、再度操向操作を必要とする場合でも、この戻し操作と連動して対地作業装置が下降してしまうため、条合わせを行い難い面があり、苗植付装置が下降した場合には、昇降レバー等の操作で苗植付装置を上昇させて上昇操作を行っているのが現状であり、手間の面で改善の余地があった。これと同様の理由から、機体の走行方向を修正する目的で枕地等でステアリングハンドルを左右に大きく切り返す操作を行った場合にも苗植付装置を昇降させることもあり改善の余地がある。
【０００５】
本発明の目的は、前車輪の操向操作と連動して対地作業装置を昇降作動させる良好な面を損なうことなく、対地作業装置を上昇させたまま走行機体の走行方向の修正を手間を掛けずに行い得る水田作業機を合理的に構成する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴（請求項１）は、操向操作型の左右の前車輪と非操向操作型の左右の後車輪とを備えた走行機体に対して昇降自在に対地作業装置を備え、この対地作業装置に対する動力の断続を行うクラッチを備えると共に、この対地作業装置に備えた接地フロートを所定の接地姿勢に維持するよう対地作業装置の昇降を行う自動昇降制御と、この自動昇降制御状態において前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、かつ、前車輪の直進方向への戻し操作と連動して上昇状態の対地作業装置を下降させて自動昇降制御に復帰させる連動昇降制御とを行う制御装置を備えた水田作業機において、強制昇降操作具を備え、前記自動昇降制御状態において、この強制昇降操作具の操作に基づき対地作業装置を上昇させ、かつ、この強制昇降操作具の操作に基づき上昇状態の対地作業装置を下降させて自動昇降制御状態に復帰させる強制昇降制御を行うよう前記制御装置の制御形態が設定され、前記連動昇降制御により対地作業装置が上昇作動して上昇状態を維持している際に、前記強制昇降操作具を操作した際には、連動昇降制御による対地作業装置の下降を阻止する阻止手段を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００７】
本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項１において、前記阻止手段で連動昇降制御による対地作業装置の下降が阻止された状態で、前記強制昇降操作具によって対地作業装置の下降させ自動昇降制御への切換を許す制御切換手段を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００８】
本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項２において、前記対地作業装置が下降して自動昇降制御状態に復帰した後に前記強制昇降操作具の操作と連動してクラッチを入り操作する強制クラッチ入り手段を備えると共に、前記阻止手段で連動昇降制御による対地作業装置の下降が阻止された状態で、前記強制昇降操作具の操作に基づき前記制御切換手段により対地作業装置が下降し自動昇降制御に復帰した後には、前記強制クラッチ入り手段により前記クラッチを入り操作した後に、連動昇降制御による対地作業装置の上昇を許容する復帰手段を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００９】
本発明の第４の特徴（請求項４）は請求項１〜３において、前記強制昇降操作具が、非操作時に中立姿勢を維持し、この中立姿勢から上方に操作することで対地作業装置を上昇させ、この中立姿勢から下方に操作することで対地作業装置を下降させ、この下降の後に下方に操作することで前記クラッチを入り操作するよう操作形態が設定されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【００１０】
【００１１】
本発明の第５の特徴（請求項５）は請求項１〜４において、前記クラッチが入り状態で前記対地作業装置が自動昇降制御状態にある場合に、前記前車輪を旋回方向へ操作した場合には、前車輪の操向角度が第１設定角度に達した際に前記クラッチを切り操作するクラッチ切り手段を備え、前車輪の操向角度が前記第１設定角度より大きい第２設定角度に達した際に前記連動昇降制御により対地作業装置を上昇させるよう前記制御装置の制御形態が設定されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【００１２】
【００１３】
［作用］
【００１４】
上記第１の特徴によると、連動昇降制御によって前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、前車輪の直進方向への操作と連動して対地作業装置を下降させる制御が行われると共に、この連動昇降制御によって対地作業装置を上昇させた状態で強制昇降操作具を操作した場合には、この後、前車輪を直進方向に操作しても阻止手段が対地作業装置の自動的な下降を阻止するものとなる。つまり、前車輪を左右に大きく操作して条合わせを行うような場合が生じても強制昇降操作具を操作するだけで対地作業装置を上昇状態に維持し得るものとなる。
【００１５】
上記第２の特徴によると、上記第１の特徴のように連動昇降制御による対地作業装置の下降が阻止された状態で対地作業装置を下降させる場合には、強制昇降操作具を操作することで制御切換手段が対地作業装置を下降させ、自動昇降制御への切換えを許すものとなる。
【００１６】
上記第３の特徴によると、上記第２の特徴のように強制昇降操作具の操作で対地作業装置を下降させ自動昇降制御に切換た後には、強制昇降操作具を操作することで強制クラッチ入り手段がクラッチを入り操作を行えるものとなり、この後、復帰手段が連動昇降制御による対地作業装置の昇降を許すものとなる。
【００１７】
上記第４の特徴によると、強制昇降操作具の上方への操作で対地作業装置を上昇させ、強制昇降操作具の下方への操作で対地作業装置を下降させて自動昇降制御に移行させるので、対地作業装置の昇降と強制昇降操作具の操作方向とを一致させて誤操作を発生させ難くなり、又、クラッチを入り操作するする際の操作方向にも無理がない。
【００１８】
【００１９】
上記第５の特徴によると、連動昇降制御によって前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、前車輪の直進方向への操作と連動して対地作業装置を下降させる制御が行われると共に、前車輪を旋回方向に操作した場合には、この操向角度が第１設定角度に達した際にクラッチを切り操作し、この第１設定角度より大きい第２設定角度に達した際に対地作業装置の上昇が行われるものとなる。
【００２０】
【００２１】
［発明の効果］
従って、前車輪の操向操作と連動して対地作業装置を昇降作動させる良好な面を損なうことなく、対地作業装置を上昇させたまま走行機体の走行方向の修正を手間を掛けずに行い得る水田作業機が合理的に構成されたのである（請求項１）。又、この上昇状態の対地作業装置を任意のタイミングで下降させ（請求項２）、この下降状態の後にクラッチを任意のタイミングで入り操作し（請求項３）、強制昇降操作具の操作に無理がない（請求項４）。又、前車輪の操向操作と連動して対地作業装置を昇降作動させる良好な面を損なうことなく、この上昇に先立ってクラッチを切り操作することで対地作業装置を無駄に作動させることがない（請求項５）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、操向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の前部にエンジン４からの動力が伝えられる静油圧式の無段変速装置Ｈ、この無段変速装置Ｈからの動力が伝えられる前部位置のミッションケース５、及び、このミッションケース５からの動力が伝えられる後部位置の後車軸ケース６夫々を配置し、又、走行機体３の中央部にステアリングハンドル７と運転座席８とを配置し、走行機体３の後端部に対し油圧式のアクチュエータとしてのリフトシリンダ９で駆動昇降操作される平行４連型のリンク機構Ｌを介して対地作業装置としての６条植用の苗植付装置Ａを連結し、又、走行機体３の後部に施肥装置Ｂを備えて水田作業機としての田植機を構成する。
【００２３】
前記ミッションケース５には前記無段変速装置Ｈからの動力を断続する主クラッチＭＣと走行機体３の走行速度を作業走行速度と、これより高速の路上走行速度とに切換えるギヤ式の副変速装置ＳＭと、左右の前車輪１，１に動力を伝える差動機構（図示せず）と、単位走行距離に対する苗植付装置Ａの苗植付回数を設定する株間変速機構（図示せず）とを内蔵すると共に、このミッションケース５から苗植付装置Ａに対する動力の伝動と遮断とを行う植付クラッチＰＣとを内蔵している。又、前記後車軸ケース６には左右の後車輪２，２に動力を伝える伝動系（図を参照）と、この伝動系からの左右の後車輪２，２夫々に伝えられる動力を切り操作する左右のサイドクラッチＳＣ，ＳＣと制動力を作用させる走行ブレーキＲＢとを内蔵（図８を参照）している。
【００２４】
図２に示すように、運転座席８の前方のメータパネルＭＰの左側部には前記無段変速装置Ｈを変速操作する主変速レバー１１を配置し、運転座席８の左側部には前記副変速装置ＳＭを変速操作する副変速レバー１２を配置し、運転座席８の右側部には苗植付装置Ａの昇降制御を行う昇降レバー１３を配置し、前記ステアリングハンドル７のポスト部の右側部には苗植付装置Ａを強制的に昇降させる強制昇降レバー１４（強制昇降操作具の一例）を配置し、ステップの左側には前記主クラッチＭＣを操作する主クラッチペダル１５を配置し、ステップの右側にはブレーキペダル１６を配置してある。
【００２５】
図４に示すように、前記主変速レバー１１は、中間の「停止」位置から前方の「前進」域で前方に操作することで機体を前進方向に増速させ、「停止」位置から後方の「後進」域で後方に操作することで機体を後進方向に増速させるよう無段変速装置Ｈと連係しており、基端部には操作位置を判別するポテンショメータ型の主変速レバーセンサ１１Ｓを備えている。又、同図に示すように、前記強制昇降レバー１４は非操作状態でバネ（図示せず）の付勢力で略水平姿勢の中立位置「Ｎ」を維持し、苗植付装置Ａを強制上昇させる上げ位置「ＵＰ」と、苗植付装置Ａを強制下降させる下げ位置「ＤＷ」とに操作自在に構成され、この強制昇降レバー１４の操作位置を判別するよう基端部には複数のスイッチを組み合わせて成る強制昇降レバーセンサ１４Ｓを備えている。図５に示すように、副変速レバー１２は路上で高速で走行させる「高」（路上走行速度域の一例）位置と、作業時に比較的低速で走行させる「低」（作業走行域の一例）位置とに設定自在に構成され、レバーガイドには副変速レバー１２を「低」位置に設定したことを判別するリミットスイッチ型の副変速レバーセンサ１２Ｓを備えている。図３に示すように、昇降レバー１３は苗植付装置Ａの昇降を停止させる「中立」位置と、苗植付装置Ａを上昇させる「上昇」位置と、苗植付装置Ａを下降させる「下降」位置と、苗植付装置Ａを下降させた状態で前記植付クラッチＰＣを入り操作する「入」位置と、前記強制昇降レバー１４によって苗植付装置Ａの強制昇降と、後述するように前車輪１の操向操作と連動して苗植付装置Ａの昇降作動を行わせる「自動」位置とに設定自在に構成され（図中の「切」位置では植付クラッチＰＣは切り状態にあることを示している）、この昇降レバー１３の操作位置を判別するポテンショメータ型の昇降レバーセンサ１３Ｓを基端部に備えている。
【００２６】
図１に示すように、前記リンク機構Ｌは左右一対のトップリンク１７と左右一対のロアーリンク１８と、後端の縦リンク１９とで構成され、この縦リンク１９の下端部に対して苗植付装置Ａの伝動ケース２０がローリング自在に連結されている。苗植付装置Ａは、走行機体３から伝動軸２１を介して伝動ケース２０に動力が伝えられることで、苗載せ台２２に載置したマット状苗Ｗの下端から植付機構２３が１株ずつ苗を切り出して圃場面Ｓに移植すると共に、苗載せ台２２を横方向に往復作動させることでマット状苗Ｗの下端の苗を横方向に連続的に切り出すものとなっている。又、この苗植付装置Ａの下部には複数の接地フロート２４を備えており、この接地フロート２４のうち左右方向での中央のもの（以下、感知フロート２４Ｓと称する）を図６に示す如く、横向き姿勢の軸芯Ｑ周りで揺動自在に支持されると共に、この感知フロート２４Ｓの前部を下方に向けて感知バネ２５で付勢して感知荷重を設定し、この感知フロート２４Ｓの前部の上下方向の変位量から感知フロート２４Ｓの揺動姿勢を計測するようポテンショメータ型のフロートセンサＦＳを備えている。更に、感知フロート２４Ｓが圃場面Ｓに接地した状態で、この感知フロート２４Ｓの揺動姿勢を維持するよう苗植付装置Ａの昇降を行う自動昇降制御を行い得るよう構成されている。又、前記施肥装置Ｂはホッパー２６に貯留された粒状や粉状の肥料を走行速度と同期して繰り出し、ブロアー２７からの空気によってホース２８に送り、接地フロート２４に備えた作溝器２９から圃場面Ｓ下に供給するよう構成されている。
【００２７】
この田植機では、図８に示すように操向制御系が構成されている。つまり、前記ステアリングハンドル７の操作力が伝えられるパワーステアリングユニット３１のピットマンアーム３２と左右の前車輪１，１のナックルアーム３３，３３とをドラッグリンク３４，３４を介して連係してあり、このピットマンアーム３２にアーム３５を固設し、このアーム３５に形成した長孔３５Ａに一端がピン係合する中間ロッド３６の他端を縦向き姿勢の揺動軸芯周りで揺動自在に支持された中継アーム３７に連結し、更に、この中継アーム３７と係脱自在な振り分けリンク３８の両端部とがサイドクラッチＳＣ、ＳＣのアーム３９，３９とを操作ロッド４０を介して連係してある。中継アーム３７と振り分けアーム３８は人為操作によって一体揺動する状態と、中継アーム３７の揺動作動力が振り分けアーム３８に伝えられない分離状態とに切換自在に構成され（切換操作系は図示せず）、中継アーム３７と振り分けアーム３８とを連係状態に設定した状態でステアリングハンドル７を操作した場合には、ピットマンアーム３２の揺動と連係して左右の前車輪１，１が操向作動すると共に、前記長孔３５Ａの融通の範囲を越えてピットマンアーム３２が揺動作動した場合には、この揺動作動力が中間ロッド３６、中継アーム３７、振り分けリンク３８、操作ロッド４０夫々を介して旋回内側のサイドクラッチＳＣのアーム３９を操作して、そのサイドクラッチＳＣを切り操作するものとなっている。又、一方のナックルアーム３３の軸芯周りでの揺動量を計測するポテンショメータ型のステアリングセンサＳＳを備えている。
【００２８】
同図に示すように、前記主クラッチペダル１５の踏み込み操作で前記主クラッチＭＣを切り操作するよう機械的に連係してあり、前記ブレーキペダル１６と前記走行ブレーキＲＢのアーム４１とを操作ロッド４２を介して連係すると共に、このブレーキペダル１６と前記主クラッチＭＣとを機械的に連係してあり、このブレーキペダル１６を踏み込み操作した場合には踏み込み操作の中間域で主クラッチＭＣの切り操作し、更に踏み込み操作した場合に車輪の制動操作を行えるよう構成してある。尚、前記ミッションケース５から後車軸ケース６に対して中間軸４３を介して走行駆動力を伝えるものとなっており、この駆動力は一対のベベルギヤ４４，４４を介して駆動軸４５に伝えるものとなっており（差動装置は備えていない）、この駆動軸４５に対して摩擦多板式のサイドクラッチＳＣと、摩擦多板式の走行ブレーキＲＢとが備えられている。
【００２９】
この田植機では、図９に示すように、マイクロプロセッサを備えた制御装置４７を備えており、この制御装置４７は、前記自動昇降制御の他に、以下の制御を行うものとなっている。つまり、前記自動昇降制御が行われている状態において前記強制昇降レバー１４を上げ位置「ＵＰ」に操作することで苗植付装置Ａを上限まで上昇させ、この上昇状態において強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に操作することで苗植付装置Ａを接地状態まで下降させ、かつ、自動昇降制御に復帰させる強制昇降制御と、前記自動昇降制御が行われている状態において、主変速レバー１１を後進域に操作した場合には苗植付装置Ａを上限まで上昇させるバックアップ制御と、前記自動昇降制御が行われている状態において前車輪１の旋回方向への操作と連動して対地作業装置Ａを上昇させ、かつ、前車輪１の直進方向への戻し操作と連動して上昇状態の対地作業装置Ａを下降させて自動昇降制御に復帰させる連動昇降制御とを行うものとなっている。
【００３０】
つまり、前記制御装置４７に対して前記主変速レバーセンサ１１Ｓ、前記副変速レバーセンサ１２Ｓ、前記昇降レバーセンサ１３Ｓ、前記強制昇降レバーセンサ１４Ｓ、前記フロートセンサＦＳ、自動昇降制御時の制御感度を設定するポテンショメータ型の感度設定器４８、リンク機構Ｌの揺動姿勢から苗植付装置Ａが上限に達したことを判別するリミットスイッチ型の上限センサ４９、前車輪１の操向角度を計測する前記ステアリングセンサＳＳ、前記主クラッチＭＣの状態を判別する主クラッチセンサ５０、走行機体３を後進させる操作と連動して苗植付装置Ａを上限まで上昇させる制御を行わせるためのバックアップスイッチ５１、前車輪１の操向操作と連動して苗植付装置Ａの昇降制御を行うためのオートアップスイッチ５２夫々からの信号が入力すると共に、前記無段変速装置Ｈを変速操作する電動型の変速モータ５３、前記リフトシリンダ９に対して作動油を給排する電磁バルブＶ、前記植付クラッチＰＣを入り切り操作する電動型の植付モータ５４夫々に信号を出力する系が形成されている。
【００３１】
そして、この制御装置４７は以下の制御を行うものとなっている。
［自動昇降制御］
この制御は、前記昇降レバー１３を「下降」位置、「植付」位置、若しくは「自動」位置に設定して苗植付装置Ａを圃場面Ｓまで下降させた状態で機能するものであり、その制御形態は、感度設定器４８からの信号値を制御目標に設定すると共に、前記フロートセンサＦＳで検出される信号値が制御目標値に向かうようリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの昇降を行い、制御目標を基準に設定された不感帯内にフロートセンサＦＳの検出値が達すると昇降制御を停止するよう設定されている。又、感度設定器４８は制御感度を「鈍感」から「敏感」の領域で操作できるものとなっており、この制御時に、「鈍感」の側に設定した場合には感知フロート２４Ｓが前下がり傾向となる姿勢を維持するよう昇降制御が行われる結果、感知フロート２４Ｓに作用する感知バネ２５の付勢が低下して圃場面Ｓの凹凸に敏感に追従した昇降制御が行われるものとなり、又、感度設定器４８を「敏感」の側に設定した場合には感知フロート２４Ｓが前上がり傾向となる姿勢に維持するよう昇降制御が行われる結果、感知フロート２４Ｓに作用する感知バネ２５の付勢が高まって圃場面Ｓの凹凸に対する追従性能が低下した昇降制御が行われるものとなっている。
【００３２】
［強制昇降制御］
この制御は前記昇降レバー１３を「自動」位置に設定した状態で機能するものであり、その制御形態は、苗植付装置Ａが前記自動昇降制御で圃場面Ｓに追従して昇降する状態で強制昇降レバー１４を上げ位置「ＵＰ」に操作した場合に、植付クラッチＰＣが入り状態にあれば、植付モータ５４を駆動して切り操作すると共に、リフトシリンダ９を駆動して前記上限センサ４９で苗植付装置Ａが上限に達したことが検出されるまで苗植付装置Ａの上昇を行い、この上昇状態で強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に操作した場合にはリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの下降を開始し、自動昇降制御に復帰させるよう設定されている。更に、この下降によって自動昇降制御状態に達した後に強制昇降レバー１４を再度下げ位置「ＤＷ」に操作した場合には植付モータ５４を駆動して植付クラッチＰＣを入り操作する制御も行われる。
【００３３】
［バックアップ制御］
この制御は、前記バックアップスイッチ５１をＯＮ状態に設定した状態で、かつ、前記昇降レバー１３を「自動」位置に設定した状態で機能するものであり、その制御形態は、苗植付装置Ａが前記自動昇降制御で圃場面Ｓに追従して昇降する状態で、主変速レバー１１を後進域に操作した場合に、植付クラッチＰＣが入り状態にある場合には，植付モータ５４を駆動して切り操作すると共に、リフトシリンダ９を駆動して前記上限センサ４９で苗植付装置Ａが上限に達したことが検出されるまで苗植付装置Ａの上昇を行うよう設定されている。そして、この上昇状態で強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に設定することで強制昇降制御と同様にリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの下降を開始し、自動昇降制御に復帰させるよう設定されている。更に、この下降によって自動昇降制御状態に達した後に強制昇降レバー１４を再度下げ位置「ＤＷ」に操作した場合には植付モータ５４を駆動して植付クラッチＰＣを入り操作する制御も行われる。
【００３４】
［連動昇降制御］
この連動昇降制御は、『連動上昇制御ルーチン』と『連動下降制御ルーチン』と『クラッチ制御ルーチン』とで構成され、これらの制御形態を以下に説明する。
『連動上昇制御ルーチン』
この制御は図１０のフローチャートに示すように、フラグが「０」である場合にのみ前記オートアップスイッチ５２をＯＮ状態に設定した状態で（条件１．）、主クラッチＭＣが入り状態にあり（条件２．）、副変速レバー１２が「低」位置にあり（条件３．）、かつ、前記昇降レバー１３が「自動」位置に設定された状態（条件４．）で機能するものであり、この条件が成立した場合には（＃１０１〜＃１０３ステップ）、ステアリング角センサＳＳからの信号を入力して前車輪１が操向操作され、その操向角度が図７に示す上昇開始角度（α）に達したことを判別した場合には、植付クラッチＰＣが入り状態にある場合にのみ植付モータ５４を駆動して切り操作し、リフトシリンダ９を駆動して前記上限センサ４９で苗植付装置Ａが上限に達したことが検出されるまで苗植付装置Ａの上昇を行うものとなっている（＃１０４〜＃１０９ステップ）。尚、この制御では上昇開始角度（α）より下降開始角度（β）を大きい角度に設定してあり、又、フラグが「１」である状況は後述するように強制昇降レバー１４の操作で苗植付装置Ａが下降して自動昇降制御に以降した後、植付クラッチＰＣが切り状態にある状況を示すものである。そして、このフラグは初期状態では「０」にセットされる。
【００３５】
『連動下降制御ルーチン』
この制御は図１１のフローチャートに示すように、苗植付装置Ａが上昇状態で、フラグが「０」であった場合には、強制昇降レバー１４が上げ位置「ＵＰ」、あるいは、下げ位置「ＤＷ」に操作されたかを判別し、操作されない場合にはステアリングセンサＳＳからの信号を入力して前車輪１が図７に示す角度（β）まで戻し操作されたかを判別し、戻し操作されたことを判別した場合にはリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの下降を開始し、感知フロート２４Ｓからの信号によって接地したことを確認した後、自動昇降制御に移行する制御を行い（＃２０１〜＃２０７ステップ）、又、＃２０３ステップで強制昇降レバー１４が上げ位置「ＵＰ」、あるいは、下げ位置「ＤＷ」に操作されたことを判別した場合にはフラグを「１」にセットし（＃２０８ステップ）、＃２０１ステップでフラグが「１」であることを判別した場合には強制昇降レバー１４が下げ位置「ＤＷ」に操作されるまで苗植付装置Ａの下降を行わず、この強制昇降レバー１４が下げ位置「ＤＷ」に操作されたことを判別した後には＃２０５ステップからの制御に合流して前述と同様に自動昇降制御に移行するものとなっている（＃２０９ステップ）。又、この制御のうち＃２０２ステップで苗植付装置Ａの下降を阻止する阻止手段Ｒが構成され、＃２０９ステップで強制昇降レバー１４の操作によって苗植付装置Ａの下降を許す制御切換手段Ｔが構成されている。
【００３６】
『クラッチ制御ルーチン』
この制御は図１２のフローチャートに示すように、苗植付装置Ａが自動昇降制御状態にある状態で、強制昇降レバー１４が下げ位置「ＤＷ」に操作された場合に、植付クラッチＰＣが切り状態にある場合には植付モータ５４を作動させて入り操作し、この入り操作時にフラグが「１」の状態にある場合には、フラグを「０」に戻す処理を行うものとなっている（＃３０１〜＃３０６ステップ）。又、この制御のうち＃３０２〜＃３０４ステップで、強制昇降レバー１４の操作で苗植付装置Ａの下降を許す強制クラッチ入り手段Ｕが構成され、＃３０６ステップで連動上昇ルーチンによる苗植付装置Ａの上昇制御を許す復帰手段Ｖが構成されている。
【００３７】
図７に示すように前記上昇開始角度（α）、下降開始角度（β）の順序で角度が大きくなるよう相対的な角度が設定されており、この田植機では、操向角度が上昇開始角度（α）に達した際に旋回内側の後車輪２のサイドクラッチを切り操作するよう相対関係が設定されている。
【００３８】
このように、本発明の第１の実施の形態では苗植付作業を行い、作業時に走行機体３が畦に接近して走行機体３を旋回させる場合には、前車輪１の操向角度が上昇開始角度（α）に達した時点で連動昇降制御によってステアリングハンドル７の操作と連動して苗植付装置Ａを自動的に上昇させると共に、この上昇開始と同時に旋回内側のサイドクラッチＳＣを切り操作して小半径での旋回を可能にしており、この制御によって苗植付装置Ａは上限まで上昇するものとなる。そして、このように苗植付装置Ａが上昇状態にある際に強制昇降レバー１４が操作されない場合には従来からのように前車輪１が下降開始角度（β）までの戻し操作と連動して苗植付装置Ａの下降させて自動昇降制御に移行させるものとなっているが、苗植付装置Ａが上昇状態にある際に強制昇降レバー１４が操作されたた場合には、これ以降、前車輪１が下降開始角度（β）まで操向操作されても苗植付装置Ａの下降は行わず、このように苗植付装置Ａを上昇位置に維持したまま前車輪１を左右に操作して走行機体３の走行姿勢の設定や条合わせを容易に行わせるものにしている。この後、任意のタイミングで強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に操作することで苗植付装置Ａを下降させて自動昇降制御に移行させる制御を行い、しかも、このように自動昇降制御に移行した後にも、強制昇降レバー１４を下げ位置「ＤＷ」に操作することで植付クラッチＰＣを入り操作した後にのみ、前車輪１の操向操作と連動した苗植付装置Ａの上昇が許されるものとなっている。
【００３９】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この第２の実施の形態では前記第１の実施の形態と同じ機能を有するものには第１の実施の形態と共通の番号、符号を付している。
【００４０】
［連動昇降制御］
この第２の実施の形態の連動昇降制御は、『連動上昇制御ルーチン』と『連動下降制御ルーチン』とで構成され、これらの制御形態を以下に説明する。
『連動上昇制御ルーチン』
この制御は図１４のフローチャートに示すように、オートアップスイッチ５２をＯＮ状態に設定した状態で（条件１．）、主クラッチＭＣが入り状態にあり（条件２．）、副変速レバー１２が「低」位置にあり（条件３．）、かつ、前記昇降レバー１３が「自動」位置に設定された状態（条件４．）で機能するものであり、この条件が成立した場合には（＃１０１、＃１０２ステップ）、ステアリング角センサＳＳからの信号を入力して前車輪１が操向操作され、その操向角度が図１３に示す第１設定角度（θ１）に達したことを判別した場合には、植付クラッチＰＣが入り状態にある場合にのみ植付モータ５４を駆動して切り操作すると共に、この後、更に操向操作され、前車輪１の操向角度が図１３に示す第２設定角度（θ２）に達すると、リフトシリンダ９を駆動して前記上限センサ４９で苗植付装置Ａが上限に達したことが検出されるまで苗植付装置Ａの上昇を行うものとなっている（＃１０３〜＃１０８ステップ）。尚、この制御では図１３に示す如く第１設定角度（θ１）より第２設定角度（θ２）を大きい角度に設定してある。又、この制御のうち、＃１０３ステップ〜１０６ステップで苗植付装置Ａの上昇と同時にクラッチを切り操作するクラッチ入り手段Ｗと、前車輪１の操向角度が第１設定角度（θ１）に達した際にクラッチを切り操作するクラッチ切り手段Ｘとが構成され、又、苗植付装置Ａを上昇させる際にクラッチを切り操作し、苗植付装置Ａの下降の後、前車輪１を直進方向に操作することでクラッチを入り操作するクラッチ制御手段Ｙの一部を構成している。
【００４１】
『連動下降制御ルーチン』
この制御は、図１５のフローチャートに示すように、苗植付装置Ａが上昇状態にある場合には、ステアリングセンサＳＳからの信号を入力して前車輪１が第１設定角度（θ１）まで戻し操作されたかを判別し、戻し操作されたことを判別した場合にはリフトシリンダ９を駆動して苗植付装置Ａの下降を開始し、感知フロート２４Ｓからの信号によって接地したことを確認した後、自動昇降制御に移行する制御を行い（＃２０１〜＃２０５ステップ）、この後、ステアリングセンサＳＳからの信号を入力して前車輪１の操向角度が図１３に示す第３設定角度（θ３）まで低下した際に植付モータ５４を駆動して植付クラッチＰＣを入り操作するものとなっている（＃２０１〜＃２０８ステップ）。又、この制御のうち、＃２０６〜＃２０８ステップで苗植付装置Ａを上昇させる際にクラッチを切り操作し、苗植付装置Ａの下降の後、前車輪１を直進方向に操作することでクラッチを入り操作するクラッチ制御手段Ｙの一部を構成している。
【００４２】
このように、本発明の第２の実施の形態では苗植付作業を行い、作業時に走行機体３が畦に接近して走行機体３を旋回させる場合には、前車輪１の操向角度が第１設定角度（θ１）に達した時点で連動昇降制御によってステアリングハンドル７の操作と連動して苗植付装置Ａを自動的に上昇させると共に、この上昇開始と同時に旋回内側のサイドクラッチＳＣを切り操作して小半径での旋回を可能にしており、この制御によって苗植付装置Ａは上限まで上昇するものとなる。そして、前車輪１が第２設定角度（θ２）までの戻し操作された場合には、連動して苗植付装置Ａの下降させて自動昇降制御に移行させるものとなっており、更に、直進方向に前車輪１を戻し操作して第３設定角度（θ３）に達した場合には植付クラッチＰＣを自動的に入り操作するものとなり、作業者の操作の手間が掛からないものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 田植機の全体側面図
【図２】 田植機前部の平面図
【図３】 昇降レバーの操作経路を示す平面図
【図４】 主変速レバーと強制昇降レバーとの操作域を示す側面図
【図５】 副変速レバーの操作経路を示す平面図
【図６】 感知フロートとフロートセンサとの連係を示す側面図
【図７】 前車輪の操向角度を示す平面図
【図８】 前後車輪の操向操作系を示す平面図
【図９】 制御系のブロック回路図
【図１０】 連動上昇ルーチンのフローチャート
【図１１】 連動下降ルーチンのフローチャート
【図１２】 クラッチ制御ルーチンのフローチャート
【図１３】 第２の実施の形態の前車輪の操向角度を示す平面図
【図１４】 連動上昇ルーチンのフローチャート
【図１５】 連動下降ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
１ 前車輪
２ 後車輪
３ 走行機体
１４ 強制昇降操作具
２４Ｓ 接地フロート
４７ 制御装置
Ａ 対地作業総理
Ｎ 中立位置
Ｒ 阻止手段
Ｔ 制御切換手段
Ｕ クラッチ入り手段
Ｖ 復帰手段
Ｗ クラッチ切り手段
Ｘ クラッチ切り手段
Ｙ クラッチ制御手段
ＰＣ クラッチ
θ１ 第１設定角度
θ２ 第２設定角度
Claims (5)
- 操向操作型の左右の前車輪と非操向操作型の左右の後車輪とを備えた走行機体に対して昇降自在に対地作業装置を備え、この対地作業装置に対する動力の断続を行うクラッチを備えると共に、この対地作業装置に備えた接地フロートを所定の接地姿勢に維持するよう対地作業装置の昇降を行う自動昇降制御と、この自動昇降制御状態において前車輪の旋回方向への操作と連動して対地作業装置を上昇させ、かつ、前車輪の直進方向への戻し操作と連動して上昇状態の対地作業装置を下降させて自動昇降制御に復帰させる連動昇降制御とを行う制御装置を備えた水田作業機であって、
強制昇降操作具を備え、前記自動昇降制御状態において、この強制昇降操作具の操作に基づき対地作業装置を上昇させ、かつ、この強制昇降操作具の操作に基づき上昇状態の対地作業装置を下降させて自動昇降制御状態に復帰させる強制昇降制御を行うよう前記制御装置の制御形態が設定され、前記連動昇降制御により対地作業装置が上昇作動して上昇状態を維持している際に、前記強制昇降操作具を操作した際には、連動昇降制御による対地作業装置の下降を阻止する阻止手段を備えている水田作業機。 - 前記阻止手段で連動昇降制御による対地作業装置の下降が阻止された状態で、前記強制昇降操作具によって対地作業装置を下降させ自動昇降制御への切換を許す制御切換手段を備えている請求項１記載の水田作業機。
- 前記対地作業装置が下降して自動昇降制御状態に復帰した後に前記強制昇降操作具の操作と連動してクラッチを入り操作する強制クラッチ入り手段を備えると共に、前記阻止手段で連動昇降制御による対地作業装置の下降が阻止された状態で、前記強制昇降操作具の操作に基づき前記制御切換手段により対地作業装置が下降し自動昇降制御に復帰した後には、前記強制クラッチ入り手段により前記クラッチを入り操作した後に、連動昇降制御による対地作業装置の上昇を許容する復帰手段を備えている請求項２記載の水田作業機。
- 前記強制昇降操作具が、非操作時に中立姿勢を維持し、この中立姿勢から上方に操作することで対地作業装置を上昇させ、この中立姿勢から下方に操作することで対地作業装置を下降させ、この下降の後に下方に操作することで前記クラッチを入り操作するよう操作形態が設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の水田作業機。
- 前記クラッチが入り状態で前記対地作業装置が自動昇降制御状態にある場合に、前記前車輪を旋回方向へ操作した場合には、前車輪の操向角度が第１設定角度に達した際に前記クラッチを切り操作するクラッチ切り手段を備え、前車輪の操向角度が前記第１設定角度より大きい第２設定角度に達した際に前記連動昇降制御により対地作業装置を上昇させるよう前記制御装置の制御形態が設定されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の水田作業機。
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