JP2009240180A - 田植機 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行機体の後部に苗植付け装置を昇降可能に連結するとともに、苗植付け装置における植付け部位の前方に整地装置を配備してある田植機において、深植え傾向になることを回避するとともに、苗植付け装置を前後に短いものにして機体方向転換などを容易に行えるようにする。
【解決手段】 苗植付け装置５を、整地フロートを備えないものに構成するとともに、整地装置１６の前方に苗植付け装置５の田面に対する高さを検知する高さ検出機構２６を配備し、高さ検出機構２６の検出情報に基づいて苗植付け装置５を昇降制御する制御手段を備えてある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、走行機体の後部に苗植付け装置を昇降可能に連結した田植機に関する。

上記田植機としては、整地フロートを備えた苗植付け装置の下部に、植付け部位の前方に位置させて回転駆動される代掻き用の整地装置を装備し、左右中央の整地フロートを、苗植付け装置の田面に対する高さを検知するセンサフロートとして、このセンサフロートが上下に揺動変位することを電気的に検出し、その検出情報に基づいて苗植付け装置を昇降制御することで、苗植付け装置の対地高さを所定範囲に維持して植付け深さを安定化させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３４１８８１号公報

上記構成の田植機では整地装置で掻き均した後の田面に整地フロートが接地するので、荒れのなくなった田面の高さをセンサフロートが検知することになって、昇降制御の安定化に有効となるものである。その反面、整地装置の通過によって表層の泥が排除された直後の田面の高さをセンサフロートが検出することになるので、この検出情報に基づいて昇降制御された苗植付け装置は、泥が排除されない平均的な田面に対しては低く位置制御されることになり、その分、植付け深さが深くなる傾向になるものであった。

上記従来構造においては、苗植付け装置の下部に前後に長い整地フロートを装備する構成上、苗植付け装置の後端となる整地フロートが後方に伸び、苗植付け装置全体としての前後長さが長いものになり、畦際での機体方向転換などにおいて、整地フロートの後端を畦などにぶつけてしまう可能性がある。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、深植え傾向になることを回避するとともに、苗植付け装置を前後に短いものにして機体方向転換などを容易に行えるようにすることを目的としている。

第１の発明は、走行機体の後部に苗植付け装置を昇降可能に連結するとともに、苗植付け装置における植付け部位の前方に整地装置を配備してある田植機において、
苗植付け装置を整地フロートを備えないものに構成するとともに、整地装置の前方に苗植付け装置の田面に対する高さを検知する高さ検出機構を配備し、高さ検出機構の検出情報に基づいて苗植付け装置を昇降制御する制御手段を備えてあることを特徴とする。

上記構成によると、高さ検出機構は、整地装置によって泥が排除されていない田面に対する苗植付け装置の高さを検出することになり、この検出情報に基づいて昇降制御を行うことにより、泥が排除されていない田面に対する苗植付け装置の高さが、設定された高さに維持されて、所望の植付け深さでの植え付けが行われることになる。その結果、泥が排除された田面に対する高さ検出情報に基づいて昇降制御を行う場合のように植付け深さが深くなることが回避される。
苗植付け装置から整地フロートを排除することで、苗植付け装置の後端位置が前方に寄った前後長の短いものとなる。

従って、第１の発明によると、深植え傾向になることを回避しながら、苗植付け装置を前後に短いものにして機体方向転換などを容易に行うことができるようになった。

第２の発明は、上記第１の発明において、
苗植付け装置をローリング可能に支持するとともに、高さ検出機構を左右に配備し、両高さ検出機構からの検出情報に基づいて苗植付け装置をローリング制御する制御手段を備えてあるものである。

上記構成によると、左右の高さ検出機構からの検出情報を平均処理することで苗植付け装置の田面に対する高さを検出することができる。左右の高さ検出機構からの検出情報の差異から苗植付け装置の田面に対する左右傾斜度合いを演算することができ、高価な専用の傾斜センサを用いることなく苗植付け装置のローリング制御を行うことができる。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、
高さ検出機構を、田面に接地追従する接地体の上下変位を検出するよう構成してあるものである。

上記構成によると、接地体は高さ検出専用であるので、接地面積の小さい小型のものでよく、接地体自体の泥押しは少量であり、押し流された泥によって既植苗が傾いたり倒れたりするような不具合の発生することはない。

第４の発明は、上記第１または第２の発明において、
高さ検出機構を田面に対する高さを非接触で検知するよう構成してあるものである。

上記構成によると、例えば超音波を田面に照射して距離を検知する構造とすることで、田面に接地する部材を全く用いない構造での田面の検出が可能となり、泥などの異物の付着によって田面に接地する部材の作動が円滑に行われなくなるような不具合なく、適切な高さ検出を行うことができる。

図１に、本発明に係る田植機の側面図が示されている。この田植機は、前輪１および後輪２を備えて４輪駆動走行可能に構成された走行機体３の後部に、四連リンク構造のリンク機構４を介して６条植え仕様の苗植付け装置５が昇降自在に連結され、走行機体３の後部に施肥装置６が装備されるとともに、走行機体３の前部の左右に予備苗のせ台７が立設配備された構造となっており、前記リンク機構４を油圧シリンダ８で上下に駆動揺動することで苗植付け装置５を昇降制御することができるようになっている。前記苗植付け装置５は、前記リンク機構４の後端部に前後方向支点Ｐ周りにローリング自在に連結されるとともに、リンク機構４の後端上部に備えたローリング駆動機構９によって苗植付け装置５がローリング制御されるようになっている。

図２に示すように、前記苗植付け装置５は、角筒部材からなる横長の植付けフレーム１１、走行機体３から取り出された作業用動力を受けるフィードケース１２、一定ストロークで左右に往復横移動する苗のせ台１３、６組の回転式の植付け機構１４、および、後部左右に２条分ずつの前記植付け機構１４を備えた３個の植付けケース１５が備えられるとともに、植付け箇所の田面を整地する整地装置１６が植付け機構１４の前方に装備されている。

図２、図３に示すように、前記整地装置１６は、苗植付け装置５の下部左右から前向きに延出された伝動ケース１７と支持アーム１８とに亘って整地ロータ１９を回転自在に軸支して構成されており、フィードケース１２から取り出された横軸動力が伝動ケース１７を介してロータ軸１９ａに伝達されて、整地ロータ１９がダウンカット方向（図２の紙面反時計方向）に回転駆動されることで、田面を掻き均し整地するよう構成されている。

前記伝動ケース１７および支持アーム１８は基端の支点Ｑ周りに上下揺動可能に支持されており、整地高さ調節レバー２０を揺動してレバーガイド２１に係止保持することで整地装置１６を上下に揺動調節して、整地装置１６の整地作用高さを任意に調節することが可能となっている。伝動ケース１７および支持アーム１８と、植付けフレーム１１の左右から立設された苗のせ台支持フレーム２２とに亘って引っ張りバネ２３が張設されて、整地高さ調節レバー２０に作用する整地装置１６の重量負荷が軽減されている。

図４に示すように、苗植付け装置５における前記植付けフレーム１１の左右中央付近から前方に向けて支持フレーム２５が延出されるとともに、この支持フレーム２５に、田面に対する苗植付け装置５の高さを検知する高さ検出機構２６が装備されている。

前記支持フレーム２５は、平行四連リンク機構２７を介して平行に昇降可能に構成されるとともに、レバーガイド２１の複数操作位置に係止保持可能な植付け深さ調節レバー２８によって支持フレーム２１を上げ下げして、高さ検出機構２６の高さを変更調節することが可能となっている。

高さ検出機構２６は、支持フレーム２５に後部支点ｒを中心に上下揺動可能に支持された接地体３０、接地体３０の前部と支持フレーム２５の前部とに亘って装着された屈折リンク３１、支持フレーム２５に装着されたポテンショメータ３２、接地体３０の前部とポテンショメータ３２とを連動連結するセンサロッド３３、および、センサロッド３３を下方に付勢して接地体３０の前部を田面に押し付けるセンサバネ３４とで構成されており、田面に接地追従する接地体３０の上下揺動変位がポテンショメータ３２の出力変化として検出されるようになっている。

図５の制御ブロック図に示すように、前記ポテンショメータ３２は、前記油圧シリンダ８を作動させる電磁式の制御弁３５と共に制御装置３６に接続されており、ポテンショメータ３２からの検出情報に基づいて制御弁３５が作動されて、苗植付け装置５の自動昇降制御が以下のように行われる。

苗植付け装置５が設定された所定の高さにある時、接地体３０は田面に対して所定の角度姿勢にあり、この時のポテンショメータ３２からの検出値ｅと、予め設定器３７によって制御装置３６に入力設定されている基準値（不感帯を含む）ｅ0とが均衡し、制御弁３５は中立に保持される。

前輪１が耕盤の隆起に乗り上がったり、後輪２が耕盤の凹部に落ち込む、等して走行機体３が後下り傾斜し、苗植付け装置５が沈下しかかると、この沈下によって高さ検出機構２６の接地体３０に働く接地圧が大きくなり、接地体３０がセンサバネ３４に抗して後支点ｒ周りに上方に揺動変位する。これに伴ってポテンショメータ３２からの検出値ｅが変化して前記規準値ｅ0から外れ、その外れ方向と大きさに基づいて制御弁３５が上昇作動方向に切り換えられ、油圧シリンダ８が短縮作動して苗植付け装置５が上昇される。苗植付け装置５の上昇に伴って接地体３０が元の角度姿勢にまで揺動復帰すると制御弁３５が中立に復帰作動して苗植付け装置５の上昇が停止される。

前輪１が耕盤の凹部に落ち込んだり、後輪２が耕盤の隆起に乗り上がる、等して走行機体３が後上がり傾斜し、苗植付け装置５が浮き上がりかかると、この浮上によって高さ検出機構２６の接地体３０に働く接地圧が小さくなり、接地体３０が後支点ｒ周りに下方に揺動変位する。これに伴ってポテンショメータ３２からの検出値ｅが変化して前記規準値ｅ0から外れ、その外れ方向と大きさに基づいて制御弁３５が下降作動方向に切り換えられ、油圧シリンダ８が伸長作動して苗植付け装置５が下降される。苗植付け装置５の下降に伴って接地体３０が元の角度姿勢にまで揺動復帰すると制御弁３５が中立に復帰作動して苗植付け装置５の下降が停止される。

このように、苗植付け装置５の田面に対する高さが高さ検出機構２６で検知されて昇降制御されることで、苗植付け装置５の田面に対する高さが安定され、所定の植付け深さでの植付け作業が行われる。

植付け深さ調節レバー２８を操作して支持フレーム２５を下げることで、昇降制御中立時における苗植付け装置５の田面に対する高さが高くなって浅植えとなる。逆に、植付け深さ調節レバー２８を操作して支持フレーム２５を上げることで、昇降制御中立時における苗植付け装置５の田面に対する高さが低くなって深植えとなる。

図３に示すように、ローリング駆動機構９は、リンク機構４の後端上部に連結したブラケット４０に前後向き支点ｓ周りに左右揺動可能に支持されたローリング駆動アーム４１と、ローリング駆動アーム４１を揺動駆動する電動モータ４４とで構成されている。前記植付けフレーム２１の左右から立設された苗のせ台支持フレーム２２の上端に亘って支持枠４５が横架され、この支持枠４５の左右箇所に装着されたガイド部材４６が、苗のせ台１３の背部に補強枠を兼ねて横架連結された案内レール４７に係合されて、苗のせ台１３の上部が左右移動可能に係合案内されている。前記ローリング駆動アーム４１の上方遊端部と前記支持枠４５の左右箇所とがバネ４８を介して連結されており、苗植付け装置５はローリング駆動アーム４１に対して弾性融通をもって所定小範囲で自由ローリング可能に支持されている。リンク機構４の後端上部に連結した前記ブラケット４０と苗のせ台１３の背面における支持枠４７の左右箇所とに亘ってローリング復帰用バネ４３が張設されており、苗のせ台１３の往復横移動によって移動方向側のローリング復帰用バネ４３が伸ばされることで、苗のせ台１３の横移動に伴う前後方向支点Ｐ周りの重量バランスの崩れを是正する方向の回動力が、ローリング復帰用バネ４３によってもたらされるようになっている。

前記ローリング駆動機構９の電動モータ４４は、苗植付け装置５に装備された傾斜センサ４９からの検出情報に基づいて作動制御され、走行機体３が耕盤の凹凸等によって左右に傾斜して苗植付け装置５が傾斜しかかっても、その傾斜を復元させる方向に苗植付け装置５がローリング制御されて、常に設定されたローリング姿勢（一般に水平）に安定維持され、もって、各植付け機構１４による植付け深さに差異の少ない植付けが行われるようになっている。

図６，図７に本発明の他の実施例が示されている。この例においては、上記構成の高さ検出機構２６が整地装置１６から横外方に外れた左右２箇所に配備され、各高さ検出機構２６のポテンショメータ３２が制御装置３６に接続されている。

制御装置３６においては、両ポテンショメータ３２からの検出値ｅ1，ｅ2が平均演算され、その演算値が苗植付け装置５の高さを示す検出値ｅとされ、上記と同様に基準値ｅ0と比較されて昇降制御が実行される。

制御装置３６においては、両ポテンショメータ３２からの検出値ｅ1，ｅ2の差が求められて、田面に対する苗植付け装置５の左右傾斜の方向とその大きさが演算され、この演算値が不感帯内に収まるように電動モータ４４を作動させて上記したローリング制御が実行される。

〔他の実施例〕
（１）前記高さ検出機構２６を、前記接地体３０を用いない非接触式のものに構成して実施することもできる。例えば、図８に示すように、苗植付け装置５から整地装置１６の前方箇所にまで延出固定された支持アーム５１の前端部に、超音波センサ５２を下向きに取り付けて、田面からの高さを非接触で検知することもできる。この構成によると、図９の制御ブロック図に示すように、超音波センサ５２で検知された検出高さｈを設定器５３で設定した基準高さｈ0に近づけるように油圧シリンダ８を作動制御することで、昇降制御を行うことができるとともに、設定器５３を調節操作して基準高さｈ0を人為的に変更することで、植付け深さの調節を行うことができる。

（２）図示しないが、超音波センサ５２を利用した高さ検出機構２６を左右一対装備して、両高さ検出機構２６の検出情報に基づいて苗植付け装置５の田面に対する高さと左右傾斜を検知して、昇降制御とローリング制御を行うこともできる。

（３）前記整地装置１６として、レーキ板などで田面の表層を掻き均して整地する仕様のものを利用することもできる。

（４）整地装置１６を昇降駆動する電動モータ（図示せず）、及び人為的に操作される整地高さ調節スイッチ（ダイヤル操作式等）（図示せず）を備えて、整地高さ調節スイッチの操作位置に基づいて電動モータにより整地装置１６が昇降駆動されて、整地装置１６の整地作用高さを任意に調節することができるように構成してもよい。
この場合、植付け深さ調節レバー２８により苗植付け装置５の田面に対する高さが変更
されると（植付け深さが変更されると）、これに伴って電動モータにより整地装置１６が昇降駆動されて、苗植付け装置５の田面に対する高さの変更に関係なく（植付け深さの変更に関係なく）、整地装置１６の整地作用高さが整地高さ調節スイッチで設定された値に維持されるように構成してもよい。

（５）前記整地装置１６を、走行機体３側に支持する形態で実施することもできる。

田植機の側面図 苗植付け装置の側面図 苗植付け装置の正面図 整地装置及び高さ検出機構の側面図 制御ブロック図 別実施例における苗植付け装置の正面図 別実施例の制御ブロック図 他の実施例における整地装置及び高さ検出機構の側面図 他の実施例における制御ブロック図

符号の説明

３ 走行機体
５ 苗植付け装置
１６ 整地装置
２６ 高さ検出機構
３０ 接地体

Claims (4)

1. 走行機体の後部に苗植付け装置を昇降可能に連結するとともに、前記苗植付け装置における植付け部位の前方に整地装置を配備してある田植機において、
   前記苗植付け装置を整地フロートを備えないものに構成するとともに、前記整地装置の前方に苗植付け装置の田面に対する高さを検知する高さ検出機構を配備し、前記高さ検出機構の検出情報に基づいて苗植付け装置を昇降制御する制御手段を備えてあることを特徴とする田植機。
2. 前記苗植付け装置をローリング可能に支持するとともに、前記高さ検出機構を左右に配備し、両高さ検出機構からの検出情報に基づいて苗植付け装置をローリング制御する制御手段を備えてある請求項１記載の田植機。
3. 前記高さ検出機構を、田面に接地追従する接地体の上下変位を検出するよう構成してある請求項１または２記載の田植機。
4. 前記高さ検出機構を、田面に対する高さを非接触で検知するよう構成してある請求項１または２記載の田植機。

Images