JP6068502B2

JP6068502B2 - 田植機

Info

Publication number: JP6068502B2
Application number: JP2014550855A
Authority: JP
Inventors: 木村　幸徳; 幸徳木村; 疋田　康貴; 康貴疋田; 一輝金谷; 幸　英浩; 英浩幸; 憲和松尾; 圭志絹田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-12-05
Also published as: CN104837331B; CN104837331A; KR101780756B1; WO2014087510A1; KR20150088839A; JPWO2014087510A1

Description

本発明は、植付部及び前記植付部を昇降する昇降部を備える田植機に関する。

特開平５−３１６８３５号公報には、植付クラッチの入切作動に関する構成が開示される。特開２０１０−２１３６１７号公報には、整地装置のロータクラッチの入切作動に関する構成が開示される。特開２０１１−５５８０２号公報には、植付部を昇降する昇降シリンダの構成が開示される。しかし、植付クラッチとロータクラッチとを、若しくは、植付クラッチと昇降シリンダとを連動させて作動する構成については開示されていない。

特開平５−３１６８３５号公報特開２０１０−２１３６１７号公報特開２０１１−５５８０２号公報

本発明は、植付クラッチとロータクラッチとを、若しくは、植付クラッチと昇降シリンダとを連動させて作動し、かつ、それらを任意のタイミングで操作する技術を提供する。

本発明の第一実施形態に係る田植機は、植付部及び前記植付部を昇降する昇降部を備える田植機において、前記植付部への動力を入切する植付クラッチと、前記昇降部を駆動する油圧アクチュエータと、前記植付クラッチ、及び、前記油圧アクチュエータを連動して作動するクラッチ作動装置と、前記クラッチ作動装置を介して、前記植付クラッチの作動、及び、前記油圧アクチュエータの作動を操作する操作具とを備え、前記クラッチ作動装置は、前記植付クラッチに連結される第一操作アームと、前記油圧アクチュエータに連結される第二操作アームと、前記第一操作アーム及び第二操作アームに当接する制御カムと、前記制御カムを回転駆動するアクチュエータとを備え、前記油圧アクチュエータの作動を規制する油圧ストップバルブをさらに備え、前記油圧ストップバルブが前記油圧アクチュエータを規制する側に操作されると、前記操作具の操作に依らずに、前記油圧アクチュエータを中立に設定するように前記制御カムを制御するものである。

本発明の第二実施形態に係る田植機は、植付部、前記植付部を昇降する昇降部及び整地装置を備える田植機において、前記植付部への動力を入切する植付クラッチと、前記整地装置への動力を入切するロータクラッチと、前記植付クラッチ、及び、前記ロータクラッチを連動して作動するクラッチ作動装置と、前記クラッチ作動装置を介して、前記植付クラッチの作動、及び、前記ロータクラッチの作動を操作する操作具とを備え、前記クラッチ作動装置は、前記植付クラッチに連結される第一操作アームと、前記ロータクラッチに連結される第二操作アームと、前記第一操作アーム及び第二操作アームに当接する制御カムと、前記制御カムを回転駆動するアクチュエータとを備え、前記植付部による植付作業中に、前記操作具を上昇操作すると、前記植付部の上昇を伴うことなく、前記植付クラッチが切状態に切り替えられるとともに、前記植付部が下降中、かつ、前記植付クラッチが入状態のときに、前記操作具によって前記植付部を上昇するように操作すると、前記植付部を停止させて前記植付クラッチが切状態に切り替えられるものである。

前記植付部が上昇中、かつ、前記植付クラッチが切状態のときに、前記操作具を下降操作すると、前記植付クラッチの切状態を維持しつつ前記植付部を停止し、さらに前記操作具を下降操作すると、前記植付クラッチの切状態を維持しつつ前記植付部を下降させ、さらに前記操作具を下降操作すると、前記植付部を下降させつつ前記植付クラッチを入状態に切り替えるものである。

前記アクチュエータにより回転駆動される制御カムは、外周に１８０度の位相差を有するカムプロフィールが形成されるものである。

前記植付クラッチ及び前記ロータクラッチの入切設定に応じて前記制御カムの回転方向が判定され、最も回転角度が小さい方向に回転するように前記アクチュエータが制御されるものである。

前記ロータクラッチの入切設定よりも前記植付クラッチの入切設定を優先するように前記アクチュエータが制御されるものである。

本発明によれば、植付クラッチとロータクラッチとを、若しくは、植付クラッチと昇降シリンダとを連動させて作動し、かつ、それらを任意のタイミングで操作できる。

田植機の側面図である。植付クラッチとロータクラッチとを作動するクラッチ作動装置の後方斜視図である。クラッチ作動装置を示す拡大図である。クラッチ作動装置における制御カムの動作を示す図である。クラッチ作動装置における制御カムの回転制御を示す図である。植付部の制御構成を示すブロック図である。クロスレバーの操作に基づいた植付部の制御構成を示す表である。植付クラッチと油圧アクチュエータとを作動するクラッチ作動装置の制御カムを示す図である。クラッチ作動装置における制御カムの動作を示す図である。植付部の制御構成を示すブロック図である。クラッチ作動装置における制御カムの回転制御を示す図である。植付ユニットクラッチ及び縦送りユニットクラッチを示す図である。施肥ユニットクラッチを示す図である。

図１に示すように、田植機１は、エンジン２、動力伝達部３、植付部４及び昇降部５を備える。植付部４は、昇降部５を介して機体に連結されており、昇降部５によって上下方向に昇降可能である。植付部４には、動力伝達部３を介してエンジン２からの動力が伝達される。田植機１は、エンジン２の駆動によって走行しながら、植付部４によって圃場に苗を植え付ける。

エンジン２からの駆動力は、動力伝達部３においてトランスミッション６を介して、ＰＴＯ軸７に伝達される。ＰＴＯ軸７はトランスミッション６から後方に突出して設けられる。ＰＴＯ軸７からユニバーサルジョイントを介して植付伝動ケース８に動力が伝達されて、植付部４が駆動される。また、トランスミッション６から後方に向けて駆動軸９が設けられ、駆動軸９からリアアクスルケース１０に駆動力が伝達される。さらに、リアアクスルケース１０から枕地整地用の整地装置２０に動力が伝達される。

リアアクスルケース１０の右側前方に株間変速ケース１１が設けられる。ＰＴＯ軸７からの動力は、株間変速ケース１１を介して、植付伝動ケース８に伝達される。株間変速ケース１１内には、植付部４への動力を入切する植付クラッチ１２が設けられる。また、リアアクスルケース１０内には、駆動軸９から整地装置２０への動力を入切するロータクラッチ１３が設けられている。

植付部４における植え付け位置前方には複数のフロート１４が配置される。植付部４において、フロート１４の前方に整地装置２０が配置されている。植付部４の左右両側方には、電動マーカ１５が側方に向けて突出可能に設けられる。電動マーカ１５は、下端部を回動支点として、側方に回動することにより先端部を機体から側方に突出させるとともに、先端部を圃場面に接触させてラインを引く回転式のマーカである。

［植付クラッチとロータクラッチを作動するクラッチ作動装置］
次に、図２から図５を参照して、クラッチ作動装置３０について説明する。クラッチ作動装置３０は、植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３を連動して入切作動させるものである。クラッチ作動装置３０は、株間変速ケース１１の上方に配置される。クラッチ作動装置３０は、略六角形状の台座３１、台座３１に対して回動可能に設けられる円盤状の伝動ギア３２、伝動ギア３２の回動軸に固定され、伝動ギア３２と一体的に回動する制御カム３３、伝動ギア３２及び制御カム３３を回転駆動するクラッチモータ３４、適宜のワイヤを介して植付クラッチ１２に連結される植付側操作アーム３５、及び、適宜のワイヤを介してロータクラッチ１３に連結されるロータ側操作アーム３６を備える。植付側操作アーム３５及びロータ側操作アーム３６は制御カム３３の外周に常時当接するように設けられる。

クラッチモータ３４は、制御装置４０に電気的に接続されており、その作動が制御される。また、伝動ギア３２及び制御カム３３の回動軸の回転角度は適宜の角度センサによって検知され、制御装置４０に回転角度に対応する電気信号が送信されている。制御装置４０からの制御信号によってクラッチモータ３４を作動させ、制御カム３３を回転駆動することで、植付側操作アーム３５及びロータ側操作アーム３６を操作する。このようにして、クラッチ作動装置３０における植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３の入切が操作される。なお、伝動ギア３２及び制御カム３３は、クラッチモータ３４の作動方向に応じて、時計回り及び反時計回りの両方向に回動可能である。

図３に示すように、植付側操作アーム３５及びロータ側操作アーム３６は、それぞれベルクランク状に形成されており、これらの回転支軸は、制御カム３３の回動軸を中心にして左右対称に配置される。植付側操作アーム３５及びロータ側操作アーム３６の回転支軸は、制御カム３３の回動軸よりも上方にオフセットされた状態で配置される。植付側操作アーム３５及びロータ側操作アーム３６における回転支軸から制御カム３３に向けて延出されるアーム長は同じになるように形成される。植付側操作アーム３５及びロータ側操作アーム３６は、制御カム３３の外周カム部との当接位置に応じて、植付クラッチ１２の入切及びロータクラッチ１３の入切がそれぞれ設定される。

制御カム３３は、略楕円形状に形成され、その外周面には、４５度程度の大径カム部及び１０５度程度の小径カム部が略１５度程度の遷移部を挟んで交互に形成される。つまり、制御カム３３の外周には、大径カム部及び小径カム部が対角に形成されており、１８０度の位相差を有するカムプロフィールが形成されている。

本実施形態では、植付側操作アーム３５が制御カム３３の小径カム部と当接する場合に植付クラッチ１２を「切」、大径カム部と当接する場合に「入」となるように設定される。ロータ側操作アーム３６が制御カム３３の大径カム部と当接する場合にロータクラッチ１３を「切」、小径カム部と当接する場合に「入」となるように設定される。図４に示すように、制御カム３３が一方向（反時計回り）に１８０度回転する場合、（植付クラッチ１２、ロータクラッチ１３）の設定が、（「切」、「切」）の状態から略４５度毎に（「入」、「切」）、（「切」、「入」）、（「入」、「入」）の順に切り替わり、１８０度回転したところで、（「切」、「切」）の状態に戻る。

つまり、図５に示すように、制御カム３３の周方向に沿って、植付クラッチ１２とロータクラッチ１３の遷移状態として、（「切」、「切」）、（「入」、「切」）、（「切」、「入」）、（「入」、「入」）の四つのポジションが二セットずつ配置され、八つのポジションによって構成されている。また、制御カム３３において、（「入」、「入」）と（「切」、「切」）の両側に（「入」、「切」）と（「切」、「入」）のポジションが位置するように設定されている。

このとき、制御装置４０は、制御カム３３の現在位置と、植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３の入切設定に対応する二つの目標位置とから、制御カム３３の回転方向を判定し、最も回転角度が小さい方向に回転するように制御する。これにより、制御カム３３が現在位置から目標位置まで回動する時間（作動時間）を短縮することができる。従って、植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３の作動時間を短縮して、欠株や無駄な植付を防止することができる。

さらに、制御装置４０では、ロータクラッチ１３の入切設定よりも植付クラッチ１２の入切設定が優先される。すなわち、（植付クラッチ１２、ロータクラッチ１３）の設定が、（「入」、「切」）の状態から、（「切」、「入」）となるように操作した直後に機体を走行させると、目標位置へ制御カム３３が回転する間に、苗が植え付けられる可能性がある。つまり、植付作業を行いたくない整地前の圃場に苗が植え付けられることを避けるために、整地作業の停止よりも植付作業の停止を優先している。

また、制御カム３３のポジションが、（植付クラッチ１２：「入」、ロータクラッチ１３：「切」）のときに、ロータクラッチ１３が「入」に設定されると、目標位置を（「入」、「入」）としてクラッチモータ３４を制御するが、この制御カム３３が目標位置に到達する間に植付クラッチ１２が「切」に設定されると、制御装置４０は、制御カム３３の目標位置を（「入」、「入」）を経た後の（「切」、「入」）ではなく、（「切」、「切」）を経た後の（「切」、「入」）に変更してクラッチモータ３４を制御する。このように、ロータクラッチ１３の入切設定よりも植付クラッチ１２の入切設定を優先するようにクラッチモータ３４を制御するので、ロータクラッチ１３の入切設定によらず植付クラッチ１２が先に作動して、欠株や無駄な植付を防止することができる。

なお、電源投入時は、制御装置４０は、制御カム３３のポジションが（植付クラッチ１２：「切」、ロータクラッチ１３：「切」）になるようにクラッチモータ３４を制御する。また、電源停止時は、植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３の入切状態は、制御カム３３の停止位置に対応した状態で停止される。これに対して、電源停止時に自己保持回路等により植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３がともに「切」となるように、クラッチモータ３４を制御することも可能である。

以上のように、クラッチ作動装置３０を備える田植機１によれば、植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３を連動させ、かつ、任意のタイミングで入切操作することが可能である。また、植付クラッチ１２とロータクラッチ１３の二種類のクラッチを一つのクラッチモータ３４の作動で操作することができるため、部品点数を削減することができる。なお、制御カム３３の回転位置と植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３の入切操作との関係は上記のものに限定されることはなく、制御カム３３の何れかの回転方向に沿って順に（「入」、「入」）、（「切」、「入」）、（「切」、「切」）、（「切」、「入」）のポジションとなるように設定されていれば良い。

［植付部の制御］
次に、図６を参照して、クラッチ作動装置３０を用いた植付部４の制御について説明する。図６に示すように、クラッチ作動装置３０を制御する制御装置４０には、クラッチモータ３４に加えて、植付部４の昇降、植付クラッチ１２の断接及び電動マーカ１５の動作を操作するクロスレバー４１、フロート１４の接地／非接地を検知するフロートセンサ４２、植付部４の上昇位置を検知する上昇上限スイッチ４３、整地装置２０の昇降を操作するロータ操作レバー４４、田植機１の進行方向を操作する操向ハンドル４５等がそれぞれ接続されている。

クロスレバー４１は、少なくとも二方向に操作可能な中央復帰型の操作レバーである。本実施形態において、クロスレバー４１は、植付部４を昇降する際又は植付クラッチ１２を入切する際の操作方向である前後方向と、左右何れかの電動マーカ１５をセットする際の操作方向である左右方向の二方向に操作可能に構成されている。クロスレバー４１の操作方向が検出されて、その検出信号が制御装置４０に送信される。

フロートセンサ４２は、圃場に対する植付部４の高さを検出するものであり、ポテンショメータによって構成される。フロートセンサ４２は、センサーフロートとして用いられるフロート１４の支持リンクの回動量を検出し、フロート１４が圃場に接地しているか否かを判断する。フロートセンサ４２によって検出される回動量に対応する検出信号が制御装置４０に送信され、制御装置４０において、フロート１４の接地／非接地を判断する。

上昇上限スイッチ４３は、植付部４が所定の上昇位置に位置するか否かを検出する。上昇上限スイッチ４３はマイクロスイッチで構成され、植付部４を昇降する昇降部５に設けられる。上昇上限スイッチ４３は、植付部４が下降位置から所定の上昇位置に到達するとＯＮとなり、その信号が制御装置４０に送信される。

ロータ操作レバー４４は、整地装置２０を昇降する際に操作されるレバーである。ロータ操作レバー４４は、整地装置２０を上昇させて収納する位置と、下降させて整地する位置との間で操作される。本実施形態では、ロータ操作レバー４４の基端部にはマイクロスイッチが設けられる。マイクロスイッチは、ロータ操作レバー４４が収納位置に操作されるとＯＮとなり、その信号が制御装置４０に送信される。

操向ハンドル４５は、操向角度を検出する角度センサを有する。その角度センサによって検出される角度信号が制御装置４０に送信される。例えば、所定角度以上の操向角度となった場合に旋回と判断し、旋回方向の外側の（左旋回の場合、右側の）電動マーカ１５を作動させるように制御される。

制御装置４０は、クロスレバー４１、フロートセンサ４２、上昇上限スイッチ４３、ロータ操作レバー４４からの各信号に応じて、植付クラッチ１２及びロータクラッチ１３の入切設定を行い、クラッチモータ３４に適宜の制御信号を送信する。

クロスレバー４１が下降方向に二回操作され、フロートセンサ４２により接地を検知し、かつ、上昇上限スイッチ４３がＯＦＦの場合、植付クラッチ１２を「入」に設定する。この状態から、クロスレバー４１が上昇方向に一回操作されると植付クラッチ１２を「切」に設定し、「入」から「切」に切り替える。このとき、植付部４を上昇させずに、植付クラッチ１２を切状態にするのみとすることで、圃場面に苗を植え付ける植付作業中であっても、植付部４を一旦上昇させることなく、植付クラッチ１２を「切」状態にすることができる。このため、植付作業を行うことなく植付部４を下降させたまま、圃場面を走行することが可能となり、圃場面に車輪跡を残すことがなく植付作業性の向上を図ることができる。さらに、植付部４の上昇に伴って電動マーカ１５も上昇してしまうことを防止でき、操作性を向上することができる。

また、植付クラッチ１２が「入」の状態から、フロートセンサ４２により非接地が検知され、かつ、植付部４が下降中のときに、クロスレバー４１を上昇方向に一回操作すると、植付部４の下降を停止するとともに、植付クラッチ１２を「切」状態に切り替える。このように、一回のレバー操作のみで、植付部４の下降を停止し、かつ、植付クラッチ１２を切状態にできるので、操作性の向上を図れる。

さらに、植付クラッチ１２が「入」の状態から、フロートセンサ４２により非接地が検知され、かつ、植付部４が所定の上昇位置よりも下方で停止しているときに、クロスレバー４１を上昇方向に一回操作すると、植付部４を上昇させるとともに、植付クラッチ１２を「切」状態に切り替える。この状態からクロスレバー４１を下降方向に一回操作すると、植付クラッチ１２の「切」状態を維持しつつ、植付部４の上昇を停止する。さらに、クロスレバー４１を下降方向に一回操作すると、植付クラッチ１２の「切」状態を維持しつつ、植付部４を下降させる。つまり、植付部４の上昇中に植付部４を下げたい場合、クロスレバー４１の一回目の下降操作によって植付部４が停止し、さらに二回目のクロスレバー４１の下降操作によって植付部４が下降を開始する。そして、三回目のクロスレバー４１の下降操作によって、植付クラッチ１２を「入」状態とすることで、作業者に違和感を与えることがなく、操作性を確保できる。

上昇上限スイッチ４３がＯＦＦ、かつ、ロータ操作レバー４４がＯＦＦの場合、ロータクラッチ１３を「入」に設定する。この状態から、上昇上限スイッチ４３のＯＮ又はロータ操作レバー４４のＯＮの少なくとも一つが検出されると、ロータクラッチ１３を「切」に設定し、「入」から「切」に切り替える。ただし、ロータクラッチ１３を「入」に設定する条件に、クロスレバー４１が下降方向に操作されたことを検出する条件、又は、植付部４が下降するように昇降部５に駆動信号を送信する条件を追加することも可能である。これにより、植付部４が自重や走行時の揺れ等で下降して上昇上限スイッチ４３がＯＦＦとなった場合でもロータクラッチ１３が「入」に設定されることを防止できる。

また、田植機１を多目的仕様として、昇降部５を介して植付部４とは異なる作業機械を装着させるような場合には、クロスレバー４１の傾倒操作によって、以下に示すような制御（昇降部５のインチング操作）がなされるように構成することも可能である。昇降部５に作業機械が装着されていない状態で、昇降部５を移動させたい方向に、クロスレバー４１を実際に傾倒操作している間、昇降部５が移動するような構成としても良い。このような構成により、昇降部５を少しだけ上昇させる、あるいは少しだけ下降させる必要が生じた場合、所望する方向に所望する移動量だけクロスレバー４１を傾倒させることで容易に操作することができる。

次に、図７を参照して、クロスレバー４１の操作に基づいた植付部４及び植付クラッチ１２の制御について説明する。図７は、植付部４が停止、下降中、又は上昇中の状態、植付クラッチ１２が入又は切の状態、及び、フロートセンサ４２が非接地又は接地の状態を含む三種類の条件下で、クロスレバー４１を上昇操作又は下降操作した後に、植付部４及び植付クラッチ１２がどのように切り替えられるかということに関する制御構成を示す表である。

（条件Ｎｏ．１）
植付部４が最上昇位置で停止し、植付クラッチ１２が「切」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態から、クロスレバー４１を下降操作すると、植付クラッチ１２の「切」状態が維持されたまま植付部４は下降を開始する。

（条件Ｎｏ．２）
植付部４が最上昇位置よりも下方で停止し、植付クラッチ１２が「入」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態から、クロスレバー４１を下降操作すると、植付クラッチ１２の入状態が維持されたまま植付部４は下降を開始する。

（条件Ｎｏ．３）
植付部４が最上昇位置よりも下方で停止し、植付クラッチ１２が「切」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態から、クロスレバー４１を上昇操作すると、植付クラッチ１２の切状態が維持されたまま植付部４は上昇を開始する。

（条件Ｎｏ．４）
植付部４が最上昇位置よりも下方で停止し、植付クラッチ１２が「入」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態から、クロスレバー４１を上昇操作すると、植付クラッチ１２が切状態に切り替えられるとともに植付部４は上昇を開始する。つまり、条件Ｎｏ．４において、クロスレバー４１の一回の上昇操作で、植付クラッチ１２を切操作が行われるとともに、植付部４が上昇する。

（条件Ｎｏ．５）
クロスレバー４１の下降操作により植付部４が下降中、植付クラッチ１２が「切」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態で、もう一回クロスレバー４１を下降操作すると、植付部４の下降が維持されたまま植付クラッチ１２が「入」に切り替えられる。

（条件Ｎｏ．６）
クロスレバー４１の下降操作により植付部４が下降中、植付クラッチ１２が「入」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態で、もう一回クロスレバー４１を下降操作した場合、植付クラッチ１２の「入」、及び植付部４の下降が維持される。

（条件Ｎｏ．７）
クロスレバー４１の下降操作により植付部４が下降中、植付クラッチ１２が「切」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態で、クロスレバー４１を上昇操作すると、植付部４の下降が停止され、植付クラッチ１２の切状態が維持される。

（条件Ｎｏ．８）
クロスレバー４１の下降操作により植付部４が下降中、植付クラッチ１２が「入」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態で、クロスレバー４１を上昇操作すると、植付部４の下降が停止されるとともに、植付クラッチ１２が切状態に切り替えられる。つまり、条件Ｎｏ．８において、クロスレバー４１の一回の上昇操作で、植付部４の下降を停止するとともに、植付クラッチ１２の切操作が行われる。

（条件Ｎｏ．９）
クロスレバー４１の上昇操作により植付部４が上昇中、植付クラッチ１２が「切」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態で、クロスレバー４１を下降操作すると、植付クラッチ１２の切状態を維持しつつ植付部４の上昇が停止される。

（条件Ｎｏ．１０）
クロスレバー４１の上昇操作により植付部４が上昇中、植付クラッチ１２が「切」、かつ、フロートセンサ４２が非接地の状態で、クロスレバー４１を上昇操作すると、植付クラッチ１２の「切」、及び植付部４の上昇が維持される。

（条件Ｎｏ．１１）
クロスレバー４１の下降操作によって、植付部４が下降してフロートセンサ４２が接地となり、植付部４が田面に追従した状態、かつ、植付クラッチ１２が「切」の状態で、クロスレバー４１を下降操作すると、植付クラッチ１２が「入」に切り替えられる。

（条件Ｎｏ．１２）
クロスレバー４１の下降操作によって、植付部４が下降してフロートセンサ４２が接地となり、植付部４が田面に追従した状態、かつ、植付クラッチ１２が「入」の状態で、クロスレバー４１を下降操作すると、植付部４の田面追従の状態、及び植付クラッチ１２の入状態が維持される。

（条件Ｎｏ．１３）
クロスレバー４１の下降操作によって、植付部４が下降してフロートセンサ４２が接地となり、植付部４が田面に追従した状態、かつ、植付クラッチ１２が「切」の状態で、クロスレバー４１を上昇操作すると、植付クラッチ１２の切状態を維持しつつ植付部４の上昇が開始される。

（条件Ｎｏ．１４）
クロスレバー４１の下降操作によって、植付部４が下降してフロートセンサ４２が接地となり、植付部４が田面に追従した状態、かつ、植付クラッチ１２が「入」の状態で、クロスレバー４１を上昇操作すると、植付部４の田面追従の状態を維持しつつ、植付クラッチ１２が切状態に切り替えられる。

以上のように、植付部４が下降中（条件Ｎｏ．７・８）や上昇中（条件Ｎｏ．９）に、クロスレバー４１を植付部４の昇降方向と反対方向に操作すると、植付部４の昇降が停止されて、植付クラッチ１２が入から切に切り替えられる。他方、植付部４が上昇中（条件Ｎｏ．１０）や下降中（条件Ｎｏ．５・６）に、植付部４の昇降方向と同方向にクロスレバー４１を操作すると、植付部４の昇降が継続される。

また、植付クラッチ１２が入状態で、クロスレバー４１が下降操作されると（条件Ｎｏ．２・６・１２）、植付クラッチ１２の入状態が継続される。他方、植付クラッチ１２が入状態で、クロスレバー４１が上昇操作されると（条件Ｎｏ．４・８・１４）、植付クラッチ１２は切状態となる。

また、植付クラッチ１２が切状態で、クロスレバー４１が上昇操作されると（条件Ｎｏ．３・７・１０・１３）、植付クラッチ１２の切状態が継続される。他方、植付クラッチ１２が切状態で、クロスレバー４１が下降操作されると、植付部４が下降中（条件Ｎｏ．５）または田面追従（条件Ｎｏ．１１）である場合には、植付クラッチ１２は入状態となり、また植付部４が上昇位置で停止している場合には（条件Ｎｏ．１）、植付部４は下降して植付クラッチ１２は切状態のままとなり、また植付部４が上昇中の場合（条件Ｎｏ．９）には、植付部４の上昇は停止されて植付クラッチ１２は切状態が継続される。

［植付クラッチと油圧アクチュエータを作動するクラッチ作動装置］
以下では、図８から図１１を参照して、クラッチ作動装置５０について説明する。クラッチ作動装置５０は、植付クラッチ１２と、昇降部５に設けられ、植付部４を昇降する際に駆動される油圧シリンダ５１とを連動して作動させるものである。クラッチ作動装置５０の配置は限定されるものではないが、クラッチ作動装置３０と同様に株間変速ケース１１の上方等、植付クラッチ１２及び油圧シリンダ５１の近傍に配置される。ここで、図１に示すように、昇降部５は、油圧シリンダ５１、トップリンク５２及びロワリンク５３を含むリンク機構によって構成され、油圧シリンダ５１の作動により、トップリンク５２及びロワリンク５３を介して植付部４を昇降する。油圧シリンダ５１は適宜の昇降バルブを介してその操作が制御される。

図８に示すように、クラッチ作動装置５０は、制御カム５４、及び、制御カム５４を回転駆動するクラッチモータ５５を備える。制御カム５４は、適宜のワイヤを介して植付クラッチ１２に連結される植付側操作アーム５６と適宜の連結具を介して油圧シリンダ５１への油路を切り替える制御弁のスプール５７に連結される昇降側操作アーム５８と常時当接するように設けられる。クラッチモータ５５は上述のクラッチモータ３４と同様の構成を有するものであり、制御カム５４と一体的に回動する伝動ギアに噛み合うことで、モータの回転力が制御カム５４に伝達される。

図８に示すように、制御カム５４の外周面には、回転方向一方向に向けて、大径カム部、中径カム部、小径カム部、中径カム部が遷移部を挟んで順に形成される。つまり、制御カム５４の外周には、三種類の径を有する３６０度のカムプロフィールが形成されている。そして、大径カム部では、植付クラッチ１２が切、油圧シリンダ５１が上昇、中径カム部では、植付クラッチ１２が切、油圧シリンダ５１が中立、小径カム部では、植付クラッチ１２が入、油圧シリンダ５１が下降となるようにそれぞれ設定される。

図９に示すように、制御カム５４が一方向（反時計回り）に３６０度回転する場合、（植付クラッチ１２、油圧シリンダ５１）の設定が、（切、上昇）の状態から７２度毎に（切、中立）、（切、下降）、（入、下降）、（入、中立）の順に切り替わる。つまり、制御カム５４は、上記五つのポジションを持つように構成されている。

図１０に示すように、クラッチモータ５５は、制御装置４０に電気的に接続されており、その作動が制御される。また、制御カム５４の回動軸の回転角度は適宜の角度センサ又はポジションスイッチ等によって検知され、制御装置４０に検知結果に応じた電気信号が送信されている。そして、制御装置４０からの制御信号によってクラッチモータ５５を作動することにより、制御カム５４を回転させて、植付側操作アーム５６と昇降側操作アーム５８を操作することで、植付クラッチ１２の入切が操作されるとともに、昇降バルブを介して油圧シリンダ５１のピストンロッドの伸縮が操作されて、植付部４の昇降が操作される。

また、制御装置４０には、昇降部５及び植付クラッチ１２の断接を操作するクロスレバー４１、フロート１４の接地／非接地を検知するフロートセンサ４６、及び、油圧シリンダ５１をロック／解除を検出する油圧ストップスイッチ４７等がそれぞれ接続されている。

フロートセンサ４６は、フロート１４が圃場に接地したか否かを検出するマイクロスイッチであり、フロート１４の先端部に設けられる。フロートセンサ４６により、フロート１４の前部の浮き上がりを検出し、その検出信号が制御装置４０に送信される。なお、フロートセンサ４６に換えて前述のフロートセンサ４２を用いても良い。

油圧ストップスイッチ４７は、油圧シリンダ５１の油圧回路に設けられる油圧ストップバルブ５９の開閉を検出するスイッチである（図８参照）。油圧ストップバルブ５９は、適宜の操作レバーに連結され、その操作レバーの操作によって、油圧シリンダ５１への送油の有無（弁の開閉）を切り替えるメカ式の制御弁である。油圧ストップバルブ５９が閉じられると、油圧シリンダ５１がロックされる。これにより、昇降部５が停止し、植付部４が任意の高さで停止する。このとき、油圧ストップスイッチ４７がＯＮになり、その信号が制御装置４０に送信される。油圧ストップバルブ５９は開状態となると、油圧シリンダ５１のロックが解除され、油圧ストップスイッチ４７がＯＦＦになる。

制御装置４０は、クロスレバー４１、フロートセンサ４６、油圧ストップスイッチ４７からの各信号に応じて、クラッチモータ５５を制御することによって植付クラッチ１２の入切設定及び油圧シリンダ５１の切替設定を行い、クラッチモータ５５に適宜の制御信号を送信する。

制御装置４０における制御カム５４のポジション制御（植付クラッチ１２の入／切、油圧シリンダ５１の上昇／中立／下降）について図１１に示す。

油圧ストップスイッチ４７がＯＦＦの状態で、（切、中立）からクロスレバー４１を上昇操作すると、（切、上昇）に遷移し、その後、油圧ストップスイッチ４７がＯＮを検出すると、（切、中立）に戻る。油圧ストップスイッチ４７がＯＦＦの状態で、（切、中立）からクロスレバー４１を下降操作すると、（切、下降）に遷移し、さらにもう一度クロスレバー４１を下降操作すると、（入、下降）に遷移する。他方、（切、下降）から油圧ストップスイッチ４７がＯＮを検出すると、（切、中立）に戻る。つまり、油圧ストップスイッチ４７がＯＮの状態では、クロスレバー４１の操作に関わらず（切、中立）を維持する。このような制御により、油圧ストップスイッチ４７がＯＮを検出した際に、直前のクロスレバー４１の昇降操作をキャンセルし、植付部４が不意に昇降することを防止している。

（入、下降）の状態で油圧ストップスイッチ４７がＯＮを検出すると、（入、中立）に遷移するが、（入、中立）に遷移した後に、油圧ストップスイッチ４７がＯＦＦを検出しても、フロートセンサ４６が接地を検知していなければ（入、下降）には戻らず、（入、中立）の状態を維持する。

（入、中立）の状態から、フロートセンサ４６が非接地を検知し、かつ、クロスレバー４１を上昇操作すると、油圧ストップスイッチ４７のＯＮ／ＯＦＦに関係なく（切、上昇）に遷移する。油圧ストップスイッチ４７がＯＮを検出した場合は、（切、上昇）に遷移した後、（切、中立）まで遷移させる。この場合、途中で油圧ストップスイッチ４７がＯＦＦを検出しても、遷移は中断されない。このように制御することにより、油圧ストップバルブ５９が開状態となり油圧ストップスイッチ４７がＯＦＦを検出した際に、植付部４が不意に上昇することを防止している。

また、（切、中立）の状態から、油圧ストップスイッチ４７がＯＮを検出し、かつ、クロスレバー４１を二回下降操作すると、（切、上昇）側ではなく、（切、下降）、（入、下降）を経て（入、中立）に遷移する。この場合、途中で油圧ストップスイッチ４７がＯＦＦを検出しても、遷移は中断されない。

以上のように、クラッチ作動装置５０を備える田植機１によれば、植付クラッチ１２及び油圧シリンダ５１を連動させ、かつ、任意のタイミングで操作することができる。特に、植付部４の操作に中央復帰型のクロスレバー４１と油圧ストップバルブ５９を併用する場合に、油圧ストップバルブ５９の操作を優先し、油圧ストップバルブ５９が閉状態となった場合（油圧アクチュエータ５１の作動を規制する場合）に、油圧シリンダ５１を中立位置に設定することで、植付部４の昇降を確実に管理することが可能である。また、制御カム５４に（植付クラッチ１２：入、油圧シリンダ５１：中立）ポジションを設けるとともに、油圧ストップスイッチ４７のＯＮ／ＯＦＦをチェックすることで、植付部４を適宜の高さに停止させた状態で駆動する空回しを実現することができる。また、本実施形態に係る田植機１は、整地装置２０を備えるものに限定されることなく、整地装置２０を有しない田植機についても適用可能である。

［条止めクラッチ］
田植機１は、条止めを行うためのクラッチとして各条に対応する植付ユニットクラッチと、縦送りユニットクラッチと、施肥ユニットクラッチと、を備える。植付ユニットクラッチ及び縦送りユニットクラッチは、植付クラッチよりも動力伝達経路における下流側に位置して、施肥ユニットクラッチは、施肥クラッチよりも動力伝達経路における下流側に位置する。

植付ユニットクラッチ及び縦送りユニットクラッチは、図１２に示すクラッチ作動装置６０により入切作動するように構成される。クラッチ作動装置６０は、苗載台６１の左右中央上側に取り付けられる。クラッチ作動装置６０は、クラッチ作動装置３０と制御カムの形状を除き略同じ構成であり、これら部品の共通化によりコストを低減している。なお、制御カムは略扇形状とされ、該制御カムの一側又は他側から順次、各条に対応する操作アームと当接して入切作動するように構成される。制御カムは、クラッチモータ６２により回転駆動される。

施肥ユニットクラッチは、図１３に示すクラッチ作動装置７０により入切作動するように構成される。クラッチ作動装置７０は、施肥装置７１の後部であって左右中央よりやや左側に取り付けられる。クラッチ作動装置７０は、クラッチ作動装置３０・６０と略同じ構成であり、部品の共通化によりコストを低減している。制御カムは、クラッチモータ７２により回転駆動される。

クラッチモータ６２・７２は、クラッチモータ３４と同様に一方向及び他方向に駆動可能に構成され、つまり、これらに対応する制御カムは、時計方向及び反時計方向の何れにも回動可能に構成される。クラッチモータ６２・７２は、制御装置４０と接続される。制御装置４０は、前記植付ユニットクラッチ、縦送りユニットクラッチ、及び施肥クラッチの入切設定に応じて前記制御カムの回転方向を判定し、最も回転角度が小さい方向に回転するように制御する。こうして、制御カムが現在位置から目標位置まで回動する時間を短縮することができる。従って、植付ユニットクラッチ、縦送りユニットクラッチ、施肥クラッチの作動時間を短縮して、欠株や無駄な植付及び施肥を防止することができる。

なお、電源停止時における条止め状態に関する情報は、制御装置４０に記憶され、電源投入時に以前の状態に復帰するように設定されている。これにより、田植機１の操作性を向上できる。

［整地装置の別実施形態］
整地装置２０に換えて、上下方向に振動するプレート８１を有する整地装置８０としても良い。プレート８１は、水平に設けられる板状の部材であり、フロート１４の前方に配置される。プレート８１は、ロータクラッチ１３に接続される振動発生装置８２によって上下方向に振動可能に支持される。そして、振動発生装置７２を作動させてプレート８１で圃場面を連続的に叩くことで、圃場面を整地する。振動発生装置８２は、ロータクラッチ１３が入状態のときに作動してプレート８１を上下に振動させ、ロータクラッチ１３が切状態のときに作動を停止してプレート８１の振動を停止させる。また、プレート８１及び振動発生装置７２は、例えばリンク機構（不図示）を介して植付部４に接続されており、植付部４と共に昇降する。プレート８１で圃場面を叩いて整地する整地装置８０によれば、泥の巻き上げを抑制することが可能となる。

なお、プレート８１の配置場所については、本実施形態のような後輪とフロート１４の間に限定されず、例えば前輪と後輪の間や、前輪の前方に設けてもよい。また、プレート８１を複数箇所に設けても良い。

本発明は、植付部への動力を入切する植付クラッチと、整地装置への動力を入切するロータクラッチと、を備える田植機に利用可能である。

１：田植機、４：植付部、５：昇降部、１２：植付クラッチ、１３：ロータクラッチ、２０：整地装置、３０：クラッチ作動装置、３３：制御カム、３４：クラッチモータ（アクチュエータ）、３５：植付側操作アーム（第一操作アーム）、３６：ロータ側操作アーム（第二操作アーム）、４０：制御装置、５０：クラッチ作動装置、５１：油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）、５４：制御カム、５６：植付側操作アーム（第一操作アーム）、５８：昇降側操作アーム（第二操作アーム）、５９：油圧ストップバルブ

Claims

植付部及び前記植付部を昇降する昇降部を備える田植機において、
前記植付部への動力を入切する植付クラッチと、
前記昇降部を駆動する油圧アクチュエータと、
前記植付クラッチ、及び、前記油圧アクチュエータを連動して作動するクラッチ作動装置と、
前記クラッチ作動装置を介して、前記植付クラッチの作動、及び、前記油圧アクチュエータの作動を操作する操作具とを備え、
前記クラッチ作動装置は、前記植付クラッチに連結される第一操作アームと、前記油圧アクチュエータに連結される第二操作アームと、前記第一操作アーム及び第二操作アームに当接する制御カムと、前記制御カムを回転駆動するアクチュエータとを備え、
前記油圧アクチュエータの作動を規制する油圧ストップバルブをさらに備え、
前記油圧ストップバルブが前記油圧アクチュエータを規制する側に操作されると、前記操作具の操作に依らずに、前記油圧アクチュエータを中立に設定するように前記制御カムを制御する
ことを特徴とする田植機。
植付部、前記植付部を昇降する昇降部及び整地装置を備える田植機において、
前記植付部への動力を入切する植付クラッチと、
前記整地装置への動力を入切するロータクラッチと、
前記植付クラッチ、及び、前記ロータクラッチを連動して作動するクラッチ作動装置と、
前記クラッチ作動装置を介して、前記植付クラッチの作動、及び、前記ロータクラッチの作動を操作する操作具とを備え、
前記クラッチ作動装置は、前記植付クラッチに連結される第一操作アームと、前記ロータクラッチに連結される第二操作アームと、前記第一操作アーム及び第二操作アームに当接する制御カムと、前記制御カムを回転駆動するアクチュエータとを備え、
前記植付部による植付作業中に、前記操作具を上昇操作すると、前記植付部の上昇を伴うことなく、前記植付クラッチが切状態に切り替えられるとともに、
前記植付部が下降中、かつ、前記植付クラッチが入状態のときに、前記操作具によって前記植付部を上昇するように操作すると、前記植付部を停止させて前記植付クラッチが切状態に切り替えられる
ことを特徴とする田植機。
前記植付部が上昇中、かつ、前記植付クラッチが切状態のときに、前記操作具を下降操作すると、前記植付クラッチの切状態を維持しつつ前記植付部を停止し、さらに前記操作具を下降操作すると、前記植付クラッチの切状態を維持しつつ前記植付部を下降させ、さらに前記操作具を下降操作すると、前記植付部を下降させつつ前記植付クラッチを入状態に切り替える請求項２に記載の田植機。
前記アクチュエータにより回転駆動される制御カムは、外周に１８０度の位相差を有するカムプロフィールが形成される請求項３に記載の田植機。
前記植付クラッチ及び前記ロータクラッチの入切設定に応じて前記制御カムの回転方向が判定され、最も回転角度が小さい方向に回転するように前記アクチュエータが制御される請求項４に記載の田植機。
前記ロータクラッチの入切設定よりも前記植付クラッチの入切設定を優先するように前記アクチュエータが制御される請求項５に記載の田植機。