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水田作業機
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- 【要約】
【目的】 簡便な操作で作業装置の上限までの上昇と作業高さまでの下降とクラッチの制御とを行う。
【構成】 切換レバー２１を中立姿勢Ｎと、上方側の上方操作姿勢Ｕと、下方側の下方操作姿勢Ｄとに切換自在、かつ、中立姿勢Ｎに復帰付勢して構成し、切換レバー２１の上方操作姿勢Ｕへの操作を検出して苗植付装置の上昇制御を行わせ、この切換レバー２１の下方操作姿勢Ｄへの操作で苗植付装置の下降制御を行わせる制御手段を備え、又、切換レバー２１の下方操作姿勢Ｄへの操作で下降制御を開始した後、該切換レバー２１が再度、下方操作姿勢Ｄに操作された場合には走行機体３から苗植付装置に対して動力を伝えるクラッチ機構を入り操作するクラッチ操作手段を備える。
- 【特許請求の範囲】
【請求項１】 走行機体（３）に対してアクチュエータ（８）の駆動で昇降自在に作業装置（Ａ）を連結し、作業高さにある作業装置（Ａ）をアクチュエータ（８）の駆動で所定高さまで上昇させる上昇制御と、この所定高さまで上昇させた作業装置（Ａ）を作業高さまで下降させる下降制御とを行わせる操作具（２１）を備えた水田作業機であって、前記操作具（２１）を中立姿勢（Ｎ）と、この中立姿勢（Ｎ）から上方に変位した上方操作姿勢（Ｕ）と、この中立姿勢（Ｎ）から下方に変位した下方操作姿勢（Ｄ）とに切換自在、かつ、中立姿勢（Ｎ）に復帰付勢して構成すると共に、この操作具（２１）の中立姿勢（Ｎ）から上方操作姿勢（Ｕ）への操作を検出して前記上昇制御を行わせ、この操作具（２１）の中立姿勢（Ｎ）から下方操作姿勢（Ｄ）への操作を検出して前記下降制御を行わせる制御手段（Ｅ）を備え、又、前記操作具（２１）の下方操作姿勢（Ｄ）への操作で前記下降制御を開始した後、該操作具（２１）が再度下方操作姿勢（Ｄ）に操作された場合には、この操作を検出して走行機体（３）から作業装置（Ａ）に対して動力を伝えるクラッチ機構（Ｃ）を入り操作するクラッチ操作手段（Ｆ）を備えている水田作業機。
【請求項２】 前記操作具（２１）が、基端部を中心としてレバー端を上下方向に操作自在に構成したレバーで構成されると共に、このレバーを上下への操作方向と直交する方向へ操作自在に構成し、この直交方向への両操作端への操作によって、走行機体（３）の側方位置の圃場面に対して次行程における走行指標を描く左右のマーカ（２５）の何れかを、格納姿勢から圃場面に突入する作用姿勢に切換えるマーカ操作手段（Ｇ）を備えている請求項１記載の水田作業機。
- 【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走行機体に対してアクチュエータの駆動で昇降自在に作業装置を連結し、作業高さにある作業装置をアクチュエータの駆動で所定高さまで上昇させる上昇制御と、この所定高さまで上昇させた作業装置を作業高さまで下降させる下降制御とを行わせる操作具を備えた水田作業機に関し、詳しくは、操作具による制御動作の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記のように構成された水田作業機として特開平６‐２３７６１２号公報に示されるものが存在し、この従来例ではステアリングハンドルの近傍位置の揺動レバー式の昇降操作スイッチの操作によって作業装置としての苗植付装置を最大上昇位置まで強制上昇させる状態と、接地下降させる状態とに切換え自在に構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、運転座席の側部位置の昇降レバーの揺動操作で苗植付装置の昇降を行えるよう構成されると共に、前述のように苗植付装置の上昇と下降とを可能にする専用の昇降操作スイッチを備えることによって、例えば、枕地での機体旋回開始時には昇降操作スイッチのワンタッチ操作で苗植付装置の上昇を開始しながらステアリング操作を可能にし、又、旋回終了時には昇降操作スイッチのワンタッチ操作で苗植付装置の下降を開始しながらステアリング操作を可能にするので、昇降レバーのよう苗植付装置の昇降を行う際にも決まったストロークの操作を行わずに済み、操作が単純で作業能率を向上できるという良好な面を有するものとなっている。又、この昇降操作スイッチによって苗植付装置を下降させた際にマーカスイッチが操作されていると、苗植付装置が接地すると同時に植付けクラッチを入り操作して苗植付装置を駆動できるように構成されている。
【０００４】しかし、従来例のように昇降操作スイッチの反復操作によって苗植付装置が昇降するものでは、昇降操作スイッチの操作時に苗植付装置が上昇するのか、苗植付装置が下降するのか判別し難い面がある。特に、走行機体の後端に苗植付装置を連結したものでは作業姿勢の作業者からは苗植付装置が上昇位置にあるのか下降位置にあるのか認識するのに困難な面があり、例えば、枕地での旋回終了時に苗植付装置の下降を行ったにも拘らず、作業者が下降操作を行ったことを忘れ、昇降スイッチを再び操作して苗植付装置を上昇させることもあり改善の余地がある。又、田植機では、苗列の端部を揃える目的からも苗植付装置の駆動を開始するタイミングを任意に設定したい場合もあり、この点も改善の余地がある。
【０００５】本発明の目的は、ワンタッチの操作で作業装置を昇降させるという良好な面を損なうことなく、誤操作を発生させずに苗植付装置の昇降を確実に行い能率の高い作業を可能にす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】本発明の特徴（請求項１）は冒頭に記したように、走行機体にアクチュエータで昇降自在に作業装置を連結し、作業高さにある作業装置をアクチュエータで所定高さまで上昇させる上昇制御と、この所定高さまで上昇させた作業装置を作業高さまで下降させる下降制御とを行わせる操作具を備えた水田作業機において、前記操作具を中立姿勢と、この中立姿勢から上方に変位した上方操作姿勢と、この中立姿勢から下方に変位した下方操作姿勢とに切換自在、かつ、中立姿勢に復帰付勢して構成すると共に、この操作具の中立姿勢から上方操作姿勢への操作を検出して前記上昇制御を行わせ、この操作具の中立姿勢から下方操作姿勢への操作を検出して前記下降制御を行わせる制御手段を備え、又、前記操作具の下方操作姿勢への操作で前記下降制御を開始した後、該操作具が再度下方操作姿勢に操作された場合には、この操作を検出して走行機体から作業装置に対して動力を伝えるクラッチ機構を入り操作するクラッチ操作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】又、本発明は前記操作具が、基端部を中心としてレバー端を上下方向に操作自在に構成したレバーで構成されると共に、このレバーを上下への操作方向と直交する方向へ操作自在に構成し、この直交方向への両操作端への操作によって、走行機体の側方位置の圃場面に対して次行程における走行指標を描く左右のマーカの何れかを、格納姿勢から圃場面に突入する作用姿勢に切換えるマーカ操作手段を備えている点にも特徴（請求項２）を有し、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００８】
【作用】上記特徴（請求項１）によると、操作具を中立姿勢から上方操作姿勢に操作した場合には制御手段が作業装置を所定の高さまで上昇させ、操作具を中立姿勢から下方操作姿勢に操作した場合には制御手段が作業装置を作業高さまで下降させるものとなり、更に、この下降状態で操作具を再度下方操作姿勢に操作した場合にはクラッチ操作手段がクラッチ機構の入り操作を行うものとなる。
【０００９】つまり、操作具の操作方向と作業装置の昇降方向とが一致するので誤操作を生じ難く、例えば、操作具の操作によって作業装置を下降させた後に誤って作業装置を下降させる操作を行った場合にも操作方向が等しい下方に向かう方向なので作業装置を上昇させることもない。又、作業装置を下降させた後、操作具を下方操作姿勢に操作することでクラッチ機構が入り操作されるので、任意のタイミングで作業装置の駆動を開始できるものとなる。
【００１０】請求項２によると、操作具を上下方向と直交する方向の操作端に操作することによって、マーカ操作手段がその操作位置に対応した側のマーカを作用姿勢に切換えるものとなる。つまり、必要な側のマーカを作用姿勢に切換える場合にも操作具から手を放さずに済み、該操作具以外にスイッチ等を備えるものと比較すると、マーカの操作を楽に行えるものとなり、又、マーカを必要としない場合には操作具を操作しないことで済む。
【００１１】
【発明の効果】従って、ワンタッチの操作で作業装置を昇降させるという良好な面を損なうことなく、誤操作を発生させずに苗植付装置の昇降を確実に行い、又、クラッチ機構の操作で任意のタイミングで作業装置の駆動を開始して能率の高い作業を可能にする水田作業機が合理的に構成された（請求項１）。
【００１２】又、マーカが必要な場合にも、簡便な操作で任意のタイミングで任意の側のマーカを使用できるものとなった（請求項２）。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ステアリング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の後部にエンジン４からの動力が伝えられる静油圧式の無段変速装置５、及び、ミッションケース６を配置し、又、走行機体３の中央部に運転座席７を配置し、走行機体３の後端部に対しアクチュエータの一例としての昇降シリンダ８で駆動昇降するリンク機構９を介して作業装置Ａの一例としての苗植付装置Ａｎを連結して水田作業機の一例としての田植機を構成する。
【００１４】前記運転座席７の右側部に苗植付装置Ａｎの昇降制御とクラッチ機構としての植付クラッチＣの入り切り操作とを行う昇降レバー１０を備え、又、運転座席７の左側部には変速レバー１１を備えている。又、前記植付クラッチＣは、前記ミッションケース６に内蔵され、このミッションケース６から苗植付装置Ａｎに対して動力を伝える伝動軸１２が決まった回転位相にある場合にのみ切り操作を許容して苗植付装置Ａｎの植付アーム（後述する）が圃場面との接触を回避した姿勢で動力を遮断するよう構成されている。
【００１５】苗植付装置Ａはマット状苗Ｗを載置し、かつ、その上端側が走行機体３の前方側に傾斜する姿勢の苗載せ台１３、前記伝動軸１２からの動力が伝えられる伝動ケース１４、この伝動ケース１４からチェーンケース１５を介して伝えられる動力で回転するロータリケース１６、このロータリケース１６に一対ずつ備えられた植付アーム１７、複数の整地フロート１８夫々を備えて複数条植用に構成されると共に、左右の両側部位置にラインマーカ２５，２５を備えている。
【００１６】又、運転座席７の前方位置のステアリングハンドル２０のポスト部の右側面には操作具としての切換レバー２１を備えており、この切換レバー２１は図２に示すように、略水平の中立姿勢Ｎとなるようバネ（図示せず）で復帰する方向に付勢されると共に、この中立姿勢Ｎを基準にその端部を上方に変位させた上方操作姿勢Ｕと、その端部を下方に変位させた下方操作姿勢Ｄと、その端部を後方に変位させた左マーカ操作姿勢Ｌと、その端部を前方に変位させた右マーカ操作姿勢Ｒとに操作自在となるように、その基端部を中心として十字方向に揺動自在に構成されている。
【００１７】昇降レバー１０は図３に示すようにガイド２２に形成された経路に沿って操作するよう構成され、該昇降レバー１０を経路内の「下降」位置より前方側に設定すると苗植付装置Ａｎを下降させ、「上昇」位置より後方側に設定すると苗植付装置Ａｎを上昇させ、「中立」位置に設定すると苗植付装置Ａｎをそのレベルに維持するよう制御系と連係し、又、該昇降レバー１０を「入」位置に設定すると植付クラッチＣを入り操作すると共に、苗植付装置Ａｎに備えた整地フロート１８が接地する状態で所定の対圃場高さを維持する自動昇降制御が行われ、「切」位置に設定すると植付クラッチＣを切り操作し、更に、該昇降レバー１０を「自動」位置に設定すると前記切換レバー２１の操作に従って苗植付装置Ａｎの昇降を許容すると同時に苗植付装置Ａｎの上昇時には植付クラッチＣを自動的に切り操作する。
【００１８】図４に示すように、前記左右のラインマーカ２５，２５は苗植付装置Ａｎのフレーム部２６に対して前後向き姿勢の支軸２７周りに揺動自在に支承されると共に、倒伏状態の作用姿勢に保持するバネ２８と、のバネ２８の付勢力に抗して起立状態の格納姿勢に保持するようラインマーカ２５のピン２９に係合する揺動型のロック部材３０とを有し、又、苗植付装置Ａｎの上昇時に前記リンク機構９の後端位置の部材と苗植付装置Ａｎとの相対姿勢の変化を利用して左右夫々のものとも格納姿勢に切換えるワイヤ３１、及び、ロック部材３０をロック解除姿勢に切換える左右一対の電磁ソレノイド３２，３２夫々を備えている。
【００１９】図１に示すように、運転座席７の下方位置にマイクロプロセッサを備えた制御装置３３が配置され、図５に示すように、この制御装置３３には昇降レバー１０の操作位置を検出するレバーセンサ３４、昇降レバー１０が「自動」位置に操作されたことを検出する自動スイッチ３５、切換レバー２１の上方操作姿勢Ｕへの操作を検出する上昇スイッチ３６、該切換レバー２１の下方操作姿勢Ｄへの操作を検出する下降スイッチ３７、該切換レバー２１の左マーカ操作姿勢Ｌへの操作を検出する左マーカスイッチ３８、該切換レバー２１の右マーカ操作姿勢Ｒへの操作を検出する右マーカスイッチ３９、図１に示す如く、リンク機構９の基端部に備えられ作業装置の対機体高さを計測するポテンショメータ型のリンクセンサ４０、苗植付装置Ａｎの自動昇降制御感度を設定するポテンショメータ型の制御感度設定器４１、前記整地フロート１８のうち左右方向での中央のものの前部の昇降方向への傾斜姿勢を計測するポテンショメータ型のフロートセンサ４２夫々からの信号が入力される。尚、図５に示す如く、前記整地フロート１８のうち左右方向で中央位置のものはその後部を横向き姿勢の軸４３周りで揺動自在に苗植付装置Ａｎに支持されると共に、その前端を屈折型のリンク片４４を介して苗植付装置Ａｎに支持され、又、このフロート前部の上下方向への揺動量を前記フロートセンサ４２で計測するものとなっている。
【００２０】又、この制御装置３３は油圧シリンダ８を制御する電磁弁４５、植付クラッチＣを操作する電動モータ４６を制御するリレー４７、左側、及び、右側のラインマーカ２５に対する電磁ソレノイド３２夫々に対する出力系を有し、昇降レバーを「入」位置に設定した状態では、制御感度設定器４１で設定される整地フロート１８の軸４３周りでの揺動姿勢が維持されるようフロートセンサ４２からの信号をフィードバックしながら苗植付装置Ａｎの昇降制御を行うことで苗植付装置Ａｎの対圃場面高さを維持する自動昇降制御が行われる。又、この制御装置３３では、切換レバー２１の操作によって苗植付装置Ａｎの昇降、ラインマーカ２５，２５の操作、植付クラッチＣの入り操作を行えるものであり、その制御動作を以下のフローチャートに基づいてに説明する。
【００２１】つまり、この制御では自動スイッチ３５からの信号に基づいて昇降レバー１０が「自動」位置に設定されていると判別した場合に、上昇スイッチ３６、下降スイッチ３７、左マーカスイッチ３８、右マーカスイッチ３９夫々からの信号に基づいて切換レバー２１の姿勢を判別し、切換レバー２１が上方操作姿勢Ｕに操作された場合にはフロートセンサ４２からの信号に基づいて苗植付装置Ａｎが作業高さにある場合にのみ苗植付装置Ａｎを上昇させる上昇処理を行い、フラグを「０」にセットする（＃１０１〜＃１０５ステップ）。尚、この上昇処理では電磁弁４５の操作で昇降シリンダ８に圧油を供給して苗植付装置Ａｎの上昇を行うと共に、リンクセンサ４０からの信号に基づいて苗植付装置Ａｎの対機体高さが、予め設定された限界としての上限高さに達したことが判別されると上昇制御を終了する制御が行われる。
【００２２】次に、切換レバー２１が下方操作姿勢Ｄに操作された場合には、タイマを作動させ、フラグが「０」であり、リンクセンサ４０からの信号に基づいて苗植付装置Ａｎが上限高さにある場合にのみ苗植付装置Ａｎを下降させる下降処理を行いフラグを「１」にセットし（＃１０６〜＃１１１ステップ）、この下降時においても切換レバー２１が３秒以上下方操作姿勢Ｄに操作され続けたことをタイマのカウント結果から判別できた場合には苗植付装置Ａｎの整地フロート１８が接地したことをフロートセンサ４２からの信号で検出したタイミングで植付クラッチＣを入り操作する（＃１１２、＃１１３ステップ）。尚、この下降処理では電磁弁４５の操作で昇降シリンダ８から排油を行って苗植付装置Ａｎの下降を行うと共に、フロートセンサ４２からの信号に基づいて整地フロート１８が圃場面に接する作業高さまで下降すると下降制御を終了する制御が行われる。そして、苗植付装置Ａｎの上昇処理を行う＃１０４ステップ、及び、苗植付装置Ａｎの下降処理を行う＃１１０ステップ夫々で制御手段Ｅが構成されている。
【００２３】又、切換レバー２１が下方操作姿勢Ｄに操作されて苗植付装置Ａｎの下降制御が開始された後に切換レバー２１が再度下方操作姿勢Ｄに操作された場合にはフラグの値からこの操作を判別して、切換レバー２１の下方操作姿勢Ｄへの操作のタイミングで植付クラッチＣを入り操作する（＃１１４ステップ）。尚、この＃１１４ステップでクラッチ操作手段Ｆが構成されている。
【００２４】又、切換レバー２１が左マーカ操作姿勢Ｌ、あるいは、右マーカ操作姿勢Ｒの何れかの姿勢に操作された場合には、操作に対応した側の電磁ソレノイド３２を操作して、その側のラインマーカ２５を作用姿勢に切換える制御を行う（＃１１５、＃１１６ステップ）。又、昇降レバー１０が「自動」位置以外に位置に操作された場合にはフラグを初期値「０」に設定する制御も行われる（＃１１７ステップ）。尚、この＃１１６ステップでラインマーカ２５を作業姿勢に切換えるマーカ操作手段Ｇが構成されている。
【００２５】尚、苗植付装置Ａｎが上昇操作された場合には、作用姿勢のラインマーカ２５はワイヤ３１の張力によって起立操作され、かつ、ロック部材３０によって格納姿勢に保持され、又、ロックの解除を行った際に苗植付装置Ａｎが下降していれば、その側のラインマーカ２５は作用姿勢に切り換わるものの、苗植付装置Ａｎが完全に下降していない場合には、苗植付装置Ａｎが完全に下降した時点でラインマーカ２５は適性な作用姿勢に切換わる。
【００２６】〔別実施例〕本発明は苗植付装置以外に、圃場面に溝を形成する溝切り装置を走行機体の後端に昇降自在に連結した水田作業機に適用することが可能である。又、このように圃場面に接触する形態で作業を行うものでは、その高さが作業高さとなる。尚、操作具によって作業機を上昇させる高さを任意に変更できるよう構成することも可能である。
【００２７】又、本発明は上記実施例以外に、例えば、図７に示すように、走行機体３の後端に苗植付装置に変えて作業装置Ａの一例としての防除機Ａｂを昇降自在に連結したものに適用することも可能である。つまり、防除機Ａｂは、液状の薬剤を貯留するタンク５６を上部に備え、後部に横方向に張出すアーム状のノズル５７を備え、タンク５６の下方にタンク５６からの薬剤をノズル５７に送るユニット５８を備えて構成され、又、この防除機Ａｂを走行機体３に連結した場合には、防除機Ａｂを昇降レバー１０の操作位置に対応した対機体高さまで昇降するポジション制御を行うよう構成されると共に、切換レバー２１の上下方向への操作に従って、該防除機Ａｂの昇降を行えるよう制御動作が切り換え得るようになっており、その昇降時の制御動作は図８に示すフローチャートに従って行われる。
【００２８】つまり、昇降制御が開始されるとフラグを初期値「０」にセットし、フラグの状態を判別した後、昇降レバー１０の操作量をレバーセンサ３４からの信号に基づいて計測し、かつ、この信号値に対応する対機体高さまで防除機Ａｂを昇降させるようリンクセンサ４０からの信号をフィードバックしながらポジョション制御を行う（＃２０１〜＃２０３ステップ）。次に、このポジション制御状態で切換レバー２１が上方操作姿勢Ｕに操作された場合には、リンクセンサ４０からの信号をメモリ等に記憶して、該防除機Ａｂを上限まで上昇させる上昇処理を行い、フラグを「１」にセットする（＃２０４〜＃２０７ステップ）。尚、この制御では昇降レバー１０で設定される防除機Ａｂの対機体高さが作業高さとなり、上限の高さは予め設定された限界の対機体高さとなる。
【００２９】又、このように防除機Ａｂが上限高さまで上昇した状態では切換レバー２１が下方操作姿勢Ｄに操作された場合に、メモリに記憶した高さまで防除機Ａｂを下降させフラグを初期値「０」に戻してポジション制御を可能にする動作をリセットされるまで繰り返して行うように設定されている。尚、このフローチャートではクラッチ機構Ｃの操作については詳述しなかったが、このクラッチ機構Ｃの入り切り操作は前記実施例と同様に防除機Ａｂが作業高さに向けて下降制御された後に切換レバー２１を下方操作姿勢Ｄに操作することによって行われ、クラッチ機構Ｃの切り操作は切換レバー２１の上方操作姿勢Ｕへの操作時に防除機Ａｂの上昇制御と同時に行われるようになっている。
【００３０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
- 【公開番号】特開平９−２３
【公開日】平成９年（１９９７）１月７日
【発明の名称】水田作業機
【発明者】
【氏名】奥田 浩史
- 【出願番号】特願平７−１４９９５９
【出願日】平成７年（１９９５）６月１６日
【出願人】
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
- 【代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
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