(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に作業装置を昇降駆動可能に連結するとともに、制御手段によって前記作業装置の昇降作動を制御すべく構成し、走行変速装置が後進位置に設定されたことを検出する後進検出手段と整地フロートの接地状態を検出する接地状態検出手段とを設け、前記後進検出手段の後進状態検出結果を受けて前記作業装置を強制上昇作動させるバックアップ制御手段を備えるとともに、前記後進検出手段の後進状態検出結果にもかかわらず、前記接地状態検出手段が接地状態を検出していない場合には、前記バックアップ制御作動を阻止するように、かつ、前記バックアップ制御作動が開始された後に前記走行変速装置が後進状態ではなくなった場合にも、前記作業装置の上昇作動を維持するように前記制御手段を制御作動させるべく構成してある水田作業機。
【請求項２】
前記バックアップ制御作動を前記バックアップ起動条件成立後の所定時間だけ持続するように構成してある請求項１記載の水田作業機。
【請求項３】
前記作業装置の上限位置を検出する上限スイッチを設け、前記上限スイッチの検出結果に基づいて前記作業装置の上昇作動を停止させるとともに、前記作業装置が上昇作動を開始し前記上限スイッチが検出するまでは、前記作業装置の上昇作動を所定時間だけ維持するように前記制御手段を制御作動させるべく構成してある請求項１記載の水田作業機。
【請求項４】
隣接する作業予定の走行基準線を圃面に印す植付マーカーを、作業装置の上昇作動に連動して圃面より離間する格納姿勢に切換えるべく構成するとともに、前記所定時間は、前記格納姿勢への切換りに要する時間に設定する請求項２または３記載の水田作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行機体に作業装置を昇降駆動可能に連結するとともに、制御手段によって前記作業装置の昇降作動を制御すべく構成し、走行変速装置が後進位置に操作されると前記作業装置を強制上昇作動させるバックアップ制御手段を備える水田作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなバックアップ制御手段を備えた水田作業機においては、走行変速装置が後進状態に切換えられると、作業装置が上昇状態に切換えられるようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
畦際においては、作業装置を圃面に近接させた状態で条合わせを行う場合に、作業装置をその近接状態を維持した状態で前後進を繰り返し行う必要がある。
その場合に、後進時には必ずバックアップ制御手段が働く為に、その都度作業装置を下降させて条合わせ作業をやり直す必要があり、条合わせ作業が能率よく行えなかった。
【０００４】
本発明の目的は、バックアップ制御を必要な場合にのみ作動させることができる水田作業機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
本発明のうちの請求項１記載の発明では、走行機体に作業装置を昇降駆動可能に連結するとともに、制御手段によって前記作業装置の昇降作動を制御すべく構成し、走行変速装置が後進位置に設定されたことを検出する後進検出手段と整地フロートの接地状態を検出する接地状態検出手段とを設け、前記後進検出手段の後進状態検出結果を受けて前記作業装置を強制上昇作動させるバックアップ制御手段を備えるとともに、前記後進検出手段の後進状態検出結果にもかかわらず、接地状態検出手段が接地状態を検出していない場合には、前記バックアップ制御作動を阻止するように、かつ、前記バックアップ制御作動が開始された後に前記走行変速装置が後進状態ではなくなった場合にも、前記作業装置の上昇作動を維持するように前記制御手段を制御作動させるべく構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００６】
〔作用〕
整地フロートが接地している場合には、バックアップ制御手段が作動して作業装置は上昇する。接地していない場合には、バックアップ制御手段は作動せず作業装置は上昇しない。
したがって、整地フロートが接地して、後進状態になると、作業装置は上昇する。整地フロートが接地していない場合には、後進状態であっても、作業装置は上昇しない。
一旦バックアップ制御手段が作動を開始した場合は、作業装置の上昇状態を維持するようにする。
【０００７】
〔効果〕
整地フロートが接地状態ではないが、作業装置が圃面に近接していない状態で前後進操作を行う条合わせ時等の場合のように、バックアップ制御を必要としない場合においては、バックアップ制御は作動せず、整地フロートが接地しており、畦との接触を回避する必要のある場合には、バックアップ制御を作動させるようにしてある。
従って、バックアップ制御が作動した後に後進状態が解除された場合には、上昇作動を維持する必要はないが、上限位置よりも下方の圃面近くで作業装置が停止すると、作業者が作業装置の状態を明確に上昇状態にあることを認識できないこともあり、前進状態に切換えて作業を行おうとする場合に作業装置を下降させることを忘れて、作業走行を行う場合がある、不具合点が回避される。
【０００８】
〔構成〕
本発明のうちの請求項２記載の発明では、前記バックアップ制御作動を前記バックアップ起動条件成立後の所定時間だけ持続するように構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００９】
〔作用〕
一旦バックアップ制御手段が作動を開始した場合は、作業装置の上昇状態を維持するようにする。
【００１０】
〔効果〕
従って、バックアップ制御が作動した後に直ぐに下降指令が制御装置に入力された場合に、直ぐに下降作動に切り換えることになると、作動方向が急激に変化する為に、走行機体の姿勢が不安定になったり、下降指令と上昇指令とが間断なく入力されることによる制御のハンチングが起こることになるのを、抑制することができるようになった。
【００１１】
〔構成〕
本発明のうちの請求項３記載の発明では、前記作業装置の上昇限位置を検出する上限スイッチを設け、前記上限スイッチの検出結果に基づいて前記作業装置の上昇作動を停止させるとともに、前記作業装置が上昇作動を開始し前記上限スイッチが検出するまでは、前記作業装置の上昇作動を所定時間だけ維持するように前記制御手段を制御作動させるべく構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１２】
〔作用〕
一旦バックアップ制御手段が作動を開始した場合は、作業装置の上昇状態を維持するようにする。
【００１３】
〔効果〕
従って、バックアップ制御が作動した後に後進状態が解除された場合には、上昇作動を維持する必要はないが、上限位置よりも下方の圃面近くで作業装置が停止すると、作業者が作業装置の状態を明確に上昇状態にあることを認識できないこともあり、前進状態に切換えて作業を行おうとする場合に作業装置を下降させることを忘れて、作業走行を行う場合がある、不具合点が回避される。
【００１４】
〔構成〕
本発明のうちの請求項４記載の発明では、上記請求項２又は３記載の発明において、隣接する作業予定の走行基準線を圃面に印す植付マーカーを、作業装置の上昇作動に連動して圃面より離間する格納姿勢に切換えるべく構成するとともに、前記所定時間は、前記格納姿勢への切換りに要する時間に設定する点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１５】
〔作用〕
作業装置が上昇作動を開始した場合に、所定時間経過前に上昇作動を停止等すると、植付マーカーが格納姿勢に切換らず、植付マーカーが圃面に走行基準線を印す作用姿勢に維持されることもある為に、旋回後の作業に支障を来すことがある。これに対して、本件では作業装置を上昇作動させた場合に所定時間は確保されるので、植付マーカーを確実に格納姿勢に切換えることができる。
【００１６】
〔効果〕
従って、植付マーカーの不具合を回避でき、作業を支障なく行うことができる
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１には水田作業機の一例である乗用田植機の全体側面が示されており、この田植機は、走行機体１の後部に、油圧シリンダ２の作動で昇降揺動するリンク機構３を介して作業装置の一例である苗植付装置４を昇降可能に連結し、かつ、施肥装置５を搭載することによってミッドマウント施肥仕様に構成されている。
【００１８】
走行機体１は、その前部に搭載されたエンジン６からの動力を、ベルト式伝動機構７、走行変速装置としての静油圧式無段変速装置８、及びギヤ式変速装置９、などを介して左右の前輪１０及び後輪１１に走行用動力として伝達する四輪駆動形式に構成され、その中央部には、左右の前輪１０に操向操作可能に連係されたステアリングホイール１２や運転座席１３などを備えた搭乗運転部１４が形成されている。
【００１９】
苗植付装置４は、複数の整地フロート１５が苗植え付け箇所を前もって整地する一方で、ギヤ式変速装置９からの作業用動力がフィードケース１６に伝達され、そのフィードケース１６からの分配動力で、苗載台１７が左右方向に一定ストロークで往復駆動されるとともに、複数のロータリ式の植付機構１８が、苗載台１７の下端から苗を所定量ずつ取り出して圃場に植え付ける植え付け作動を行うように構成されている。
【００２０】
施肥装置５は、機体の走行に伴って各整地フロート１５に装備された複数の作溝器１９が施肥溝を形成する一方で、ギヤ式変速装置９からの作業用動力で複数の繰出機構２０が肥料ホッパ２１内の肥料を所定量ずつ繰り出し、電動ファン２２の作動で各繰出機構２０にて繰り出された肥料を案内ホース２３を介して対応する作溝器１９に向けて圧送することで、圃場における植え付け苗の横側方箇所に肥料を埋没させるように構成されている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、苗植付装置４において、各整地フロート１５は、左右向きのフロート支点軸２４から後下方に向けて延設された複数の支持アーム２５のうちの対応するものに横向きの軸心Ｐ１周りに上下揺動可能に支持されており、機体の走行に伴う圃場泥面レベルの変化に応じて軸心Ｐ１周りに上下揺動するようになっている。
図２に示すように、左右中央に位置する整地フロート（以下センサフロートと略称する）１５は、図外の付勢機構によって下降付勢されるとともに、その軸芯Ｐ１周りでの上下揺動角を検出する回転式のポテンショメータからなるフロートセンサ４４が装備されており、フロートセンサ４４は、その検出情報を制御装置３９に出力するようになっている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、走行機体１の前部には、左右一対の植付マーカ２６が、機体の横側に沿った格納位置と機体の横外側方に張り出した使用位置とに縦軸心Ｐ２周りに位置変更操作可能で、かつ、その使用位置では、その先端が圃場に突入して次回の走行基準線を形成する作用姿勢と、その先端が圃場から離間して走行機体１に近接する非作用姿勢とに、前後向きの軸心Ｐ３周りに姿勢切り換え可能な状態で装備されている。
【００２３】
図２に示すように、左右の植付マーカ２６は、苗植付装置４の所定の上限位置への上昇に連動してそれぞれに連係された操作ワイヤ２７が引き込み操作されることで、バネ２８の付勢に抗して格納姿勢に切り換えられ、格納姿勢においては、対応する操作ワイヤ２７に連係された左右の保持機構２９の作用で、苗植付装置４の下降操作にかかわらず格納姿勢で保持されるようになっている。又、各保持機構２９に対応する電磁シリンダ３０の作動で各保持機構２９による格納姿勢での保持が選択的に解除されることで作用姿勢への姿勢切り換えが許容されるようになっており、その解除状態で苗植付装置４を所定の作業高さ位置である所定の植え付け位置まで下降させる下降操作が行われる、もしくは、苗植付装置４を所定の植え付け位置まで下降させる下降操作が行われた後にその解除状態が選択的に現出されることによって、選択解除された側の植付マーカ２６がバネ２８の付勢で作用姿勢に切り換えられるようになっている。
【００２４】
苗植付装置４を後進時に強制的に上昇作動させるバックアップ制御手段について説明する。図２に示すように、ステアリングホイール１２の右下方には、バックアップ用操作具の一例である十字揺動式で中立復帰形の操作レバー３１が配備されており、操作レバー３１は、その下方の操作位置への操作が第１スイッチ３２によって検出され、上方の操作位置への操作が第２スイッチ３３によって検出され、前方の操作位置への操作が第３スイッチ３４によって検出され、後方の操作位置への操作が第４スイッチ３５によって検出されるようになっている。又、搭乗運転部１４には、走行変速装置としての静油圧式無段変速装置８に連係された変速レバー３６が配備されており、変速レバー３６は、その前進操作領域Ｆから後進操作領域Ｒの後進位置への操作が後進検出手段の一例である後進スイッチ３７によって検出されるようになっている。
【００２５】
図２に示すように、走行機体１の後部には、リンク機構３により押圧操作されることで苗植付装置４の所定の上限位置への到達を検出する上限スイッチ３８が装備されており、この上限スイッチ３８及び前述した各スイッチ３２〜３５，３７は、それぞれの検出情報を、走行機体１に搭載されたマイクロプロセッサなどからなる制御装置３９に出力するようになっている。
【００２６】
制御装置３９は、各検出情報に基づいて、油圧シリンダ２に対する作動油の流動状態を切り換える電磁操作式で３位置切り換え形の切換弁４０を切り換え駆動すべく機能するとともに苗植付装置４への伝動を断続する植付クラッチ４１と施肥装置５への伝動を断続する施肥クラッチ４２とを切り換え駆動するように構成された電動モータ４３、及び保持機構２９を解除操作する電磁シリンダ３０、などの作動を制御するように構成されている。
【００２７】
制御装置３９は、第１スイッチ３２により操作レバー３１の下方の操作位置への操作が検出されると、切換弁４０の作動を制御して油圧シリンダ２を伸張作動させることで、苗植付装置４を所定の接地作業高さである植え付け位置まで下降させ、苗植付装置４を所定の植え付け位置まで下降させた後に再び第１スイッチ３２により操作レバー３１の下方の操作位置への操作が検出されると、苗植付装置４への伝動を断続する植付クラッチ４１、及び、施肥装置５への伝動を断続する施肥クラッチ４２の伝動状態が現出されるように電動モータ４３の作動を制御することで、植え付け作業を開始させるようになっている。又、この植え付け作業中において第２スイッチ３３により操作レバー３１の上方の操作位置への操作が検出されると、植付クラッチ４１及び施肥クラッチ４２の伝動遮断状態が現出されるように電動モータ４３の作動を制御することで植え付け作業を停止させるとともに、切換弁４０の作動を制御して油圧シリンダ２を短縮作動させることで、苗植付装置４を所定の上限位置まで上昇させるようになっている。
【００２８】
第３スイッチ３４により操作レバー３１の前方の操作位置への操作が検出されると、左側の保持機構２９を解除操作する左側の電磁シリンダ３０を作動させて左側の植付マーカ２６の作用姿勢への切り換えを許容し、逆に、第４スイッチ３５により操作レバー３１の後方の操作位置への操作が検出されると、右側の保持機構２９を解除操作する右側の電磁シリンダ３０を作動させて右側の植付マーカ２６の作用姿勢への切り換えを許容するようになっている。
【００２９】
制御装置３９は、フロートセンサ４４によりセンサフロート１５の上下揺動角が予め設定された目標角の不感帯幅内に収まったことが検出されることで、苗植付装置４の所定の植え付け位置への到達を検知し、走行機体１の後部に装備された上限スイッチ３８がリンク機構３によって押圧操作されることで、苗植付装置４の所定の上限位置への到達を検知するようになっている。また、フロートセンサ４４は、昇降制御用のセンサとして機能するだけでなく、整地フロート１５の接地状態を検出する接地状態検出手段としても機能する。つまり、苗植付装置４が対地浮上状態に上昇作動すると、整地フロート１５は、前方下向きに垂れ下る。この状態より下降作動して整地フロート１５が接地すると、フロートセンサ４４の検出値が変化するので、その変化した状態を捉えて接地したことを認識することができる。
【００３０】
操作レバー３１の操作に基づく制御作動は、運転座席１３の右側方に配備された植付クラッチレバー４５を「自動」位置に位置させた状態においてのみ実行されるようになっており、植付クラッチレバー４５を「自動」位置に位置させていない状態においては、植付クラッチレバー４５の操作位置に基づいて苗植付装置４及び施肥装置５の作動、並びに、苗植付装置４の昇降を制御するようになっている。尚、図２における符号４６は、植付クラッチレバー４５の「自動」「上昇」「中立」「下降」「入（植付け）」「切（植付け）」の各操作位置への操作を検出して制御装置２９へ出力する回転式のポテンショメータから構成されたレバーセンサである。
【００３１】
自動昇降制御は、制御装置３９によって行われる。つまり、フロートセンサ３０により検出されたセンサフロート１５の上下揺動角の移動平均（以下、単に検出角と略称する）を算出するとともに、その検出角と予め設定された目標角（以下、単に目標角と略称する）とを比較し、その比較結果から、目標角に対して検出角が大きい（センサフロート１５が目標角よりも前上がり方向にある）と判断した場合には苗植付装置４を上昇させることによって、逆に、目標角に対して検出角が小さい（センサフロート１５が目標角よりも前下がり方向にある）と判断した場合には苗植付装置４を下降させることによって、センサフロート１５の上下揺動角を目標角の不感帯幅内に納めるようになっており、これによって、圃場の起伏にかかわらず苗植付装置４を所定の植え付け位置に維持することができ、もって、苗植付装置４による苗の植え付けを予め設定した所望の植え付け深さで安定して行えるようになっている。
【００３２】
搭乗運転部１４には、「１」〜「７」の７段階に切り換え可能なダイヤル式の手動設定器４７が装備されており、制御装置３９は、手動設定器４７の操作位置に基づいて、その操作位置の値が大きいほど大きい値（センサフロート１５の上下揺動角を前上がり方向に大きくする値）の目標角を設定するようになっている。
【００３３】
植付クラッチレバー４５又は操作レバー３１が下降位置又は自動位置に維持され整地フロート１５が接地している状態において、後進スイッチ３７により変速レバー３６の前進操作領域Ｆから後進操作領域Ｒへの操作が検出されると、苗植付装置４を上昇作動させる。このような制御をバックアップ制御といい、制御装置３９や後進スイッチ３７、油圧シリンダ２等をバックアップ制御手段と称する。
また、整地フロート１５が接地している状態、及び、変速レバー３６が後進位置に変速された状態を、バックアップ制御の起動条件とする。
【００３４】
植付クラッチレバー４５又は操作レバー３１を上昇位置に位置させている状態において、上限スイッチ３８により苗植付装置４の所定の上限位置への到達が検出されると、苗植付装置４を停止する。尚、上限スイッチ３８が検出作動しない場合には上昇開始より2 秒間は上昇状態を継続する。
【００３５】
図３のフローチャートに基づいて制御装置３９によるバックアップ制御について説明すると、植付クラッチレバー４５の操作位置が自動操作位置か否かを判断し、自動操作位置であれば、次に、操作レバー３１が下方に操作されて第1 スイッチ３２が操作されたか否かを検出し、第1 スイッチ３２が操作されていれば苗植付装置４の下降作動が行われる（＃１〜＃３）。
整地フロート１５が接地すると、バックアップ制御手段が作動できる状態になる（＃４〜＃５）。
変速レバー３６が後進位置に操作されると、苗植付装置４の上昇操作が行われ、上限スイッチ３８が検出作動するまでは、最低２秒間だけは苗植付装置４の上昇作動が維持される（＃９，１０，１６）。
整地フロート１５が接地していない状態（＃４、１１、１４）においては、変速レバー３６が後進操作位置に操作されても、苗植付装置４の上昇操作は行われない。
【００３６】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）水田作業機としては、走行機体１の後部に作業装置４の一例である直播装置を昇降可能に連結して構成された直播機などであってもよく、又、作業装置４に施肥装置５を装備したリヤマウント施肥仕様に構成されたものであってもよい。
【００３７】
（２）整地フロート１５の接地状態を検出する接地状態検出手段として、昇降制御用のフロートセンサ４４を兼用する構成を示したが、フロートセンサ４４とは別に専用の接地センサを設けてもよい。専用接地センサとしては、厚電素子等を利用した圧力センサや揺動する橇を利用したものであってもよい。
【００３８】
（３）後進検出手段としては、変速レバー３６の揺動軸芯位置にポテンショメータを取付け、このポテンショメータの検出結果を利用するものであってもよい。
【００３９】
（４）バックアップ制御作動を維持する所定時間として2 秒間を設定したが、植付マーカー２６が作業姿勢から格納姿勢に切換るに要する時間に設定してもよい。
【００４０】
（５）走行変速装置として静油圧式無段変速装置を利用したが、ギヤ式変速装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用田植機の全体側面図
【図２】制御構成を示すブロック図
【図３】制御装置の制御作動を示すフローチャート
【符号の説明】
１      走行機体
４      作業装置
８      走行変速装置
１５    整地フロート
２６    植付マーカー
３７    後進検出手段
３９    制御手段
４４    接地状態検出手段
【図１】
0003657215.tif 000002
【図２】
0003657215.tif 000003
【図３】
0003657215.tif 000004