JP2987261B2 - 水田作業機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行機体に対し昇降自
在、かつ、前後向き姿勢の軸芯周りでローリング自在に
対地作業装置を連結すると共に、この対地作業装置に備
えた接地フロートの揺動姿勢を検出する検出手段の検出
結果を目標値に維持するよう昇降アクチュエータを制御
する昇降制御手段と、対地作業装置に備えた水平センサ
の検出結果を目標値に維持するようローリングアクチュ
エータを制御するローリング制御手段とを備え、又、前
記ローリングアクチュエータからのローリング作動力を
緩衝用弾性体を介して対地作業装置に伝えるローリング
操作系を形成し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
て乗用型田植機を例に挙げると、作業時には対地作業装
置としての苗植付装置の昇降作動と、ローリング作動と
を行うことで苗植付装置を圃場面に追従する位置に設定
して苗の移植を良好に行えるものとなっている。又、田
植機で苗植付装置の苗植付機構の苗取り量調節や側条用
施肥装置の施肥量調節、あるいは、苗の補給などの作業
を行う場合には、植付け作業に先立って、走行機体の走
行を停止させ、苗植付装置をわずかに地面から浮上させ
た状態で作業を行うのであるが、緩衝用弾性体を介して
アクチュエータが連結されているので、苗植付装置に手
が触れると、緩衝用弾性体の弾性変形によって苗植付装
置が左右に揺動し、この揺動を水平センサが検出する結
果、ローリング制御が行われて苗植付装置を予期しない
ほど大きく駆動揺動させることもあった。この不都合を
解消する目的で、この種の作業を行う場合には、前記ロ
ーリング制御作動を停止させるための専用の作動停止操
作具を切り操作した状態で行うようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来構
造においては、上記したような準備作業を行うにあた
り、作業者が前記作動停止操作具の切り操作を忘れて作
業を行うおそれがあり、このようなときは苗植付装置が
駆動揺動して作業が行い難くなってしまう。又、上記作
動停止具を切り操作した場合であっても、準備作業が終
了したこの作動停止具の入り操作を忘れて苗植付け作業
を開始してしまうことがあり、ローリング制御が作動せ
ずに対地作業が行われ対地作業深さが一定にならない等
の弊害があり、改善の余地があった。本発明は上記不具
合点を解消することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴構成
は、冒頭に記載した水田作業機のローリング制御機構に
おいて、前記検出手段の検出結果から前記接地フロート
が圃場面から上方に離間していることを判別すると、前
記ローリングアクチュエータの作動を停止するローリン
グ作動停止手段を備えている点にある。

【０００５】本発明の第２の特徴構成は請求項１におい
て、前記前記ローリング作動停止手段が、前記検出手段
の検出結果から前記接地フロートが前下がり側に所定値
以上揺動したことを検出した際には接地フロートが圃場
面から上方に離間していると判別すると共に、この判別
時には前記水平センサの検出結果に基づいて前記対地作
業装置が水平姿勢に達するまで前記ローリングアクチュ
エータを作動させた後に、前記ローリングアクチュエー
タの作動を停止するよう作動形態が設定されている点に
ある。

【０００６】本発明の第３の特徴構成は請求項１におい
て、前記対地作業装置に対して横向き姿勢の軸芯周りで
揺動自在に複数の接地フロートを支持し、これら複数の
もののうちの１つの接地フロートの揺動姿勢を検出する
よう前記検出手段を備えている点にある。

【０００７】

【作用】上記第１の特徴構成によると、走行機体を停止
させ対地作業装置を低い位置でわずかに地面から浮上さ
せて準備作業を行うような場合には、検出手段の検出結
果に基づいて、ローリング作動停止手段がローリングア
クチュエータの作動を自動的に停止させるので、その作
業中に緩衝用弾性体に弾性支持される対地作業装置に手
が触れて揺動することがあっても、ローリング制御が行
われることは無く、準備作業が円滑に行えるものとな
る。又、この準備作業が終了した後圃場での対地作業を
開始するときは、対地作業装置を圃場面に接地させるだ
けで検出手段の検出結果に基づいてローリング制御が可
能な状態に自動復帰する。

【０００８】上記第２の特徴構成によると、対地作業装
置を上昇させた際の接地フロートの姿勢から対地作業装
置の上昇状態を判別するので検出手段の検出形態に無理
がなく、又、対地作業装置を水平姿勢に設定した後にロ
ーリングアクチュエータを停止させることになるので、
対地作業装置の左右両端部と地面との距離を等しくして
作業を行いやすくするものとなる。

【０００９】上記第３の特徴構成によると、複数の接地
フロートの１つの姿勢変化に基づいて対地作業装置の対
圃場高さを検出するので、対地作業装置の横幅と等しい
幅の接地フロートを用いたものと比較して、圃場面の小
さい凹凸も高い検出感度で検出して精度の高い昇降制御
を行い得ると共に、対地作業装置が圃場面から上方に離
間した場合にも対地作業装置が下降した場合にも接地フ
ロートが軽く揺動して状態の変化を迅速に検出し得るも
のとなる。

【００１０】

【発明の効果】従って、作業時には対地作業装置の接地
フロートを接地させるだけで対地作業装置を圃場面に追
従して昇降させると同時に圃場面に沿う姿勢にローリン
グ作動させ、このローリング作動時には緩衝用弾性体の
緩衝作用によって円滑な作動を行わせると共に、対地作
業装置の調節作業等を行う場合には、対地作業装置を地
面から少し上昇させるだけで、作業者が特別にスイッチ
類を操作しなくとも、対地作業装置のローリング作動を
自動的に阻止するものとなり、予期しないローリング作
動によって対地作業装置の姿勢を乱したり、ローリング
方向にハンチングさせる等の不都合を解消して対地作業
装置の姿勢を安定させて作業を行い得るものとなった
（請求項１）。又、接地フロートの姿勢を検出する検出
手段の検出作動を合理的に利用して対地作業装置の上昇
を検出し得ると共に、ローリング作動を停止する以前に
対地作業装置を水平姿勢に維持するので対地作業装置が
左右何れかの方向に傾斜した姿勢に保持される不都合を
解消して、例えば、対地作業装置が苗植付装置の場合に
は苗植付装置の供給を円滑に行わせ、例えば、対地作業
装置が直播装置の場合には種子の補給に無理が無く、作
業を行いやくするものとなり（請求項２）、接地フロー
トの軽い揺動によって対地作業装置の昇降制御を精度良
く行うと同時に対地作業装置が上昇した場合には、この
上昇を敏感に検出してローリング作動の停止を行い得る
ものとなった（請求項３）。

【００１１】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図４
に水田作業機の一例としての乗用型田植機を示してい
る。この田植機は、乗用型走行機体の後部にリンク機構
３を介して昇降自在並びに前後軸芯Ｐ周りでローリング
自在に苗植付装置４〔対地作業装置の一例〕を連結して
ある。苗植付装置４は、一定ストロークで往復横移動す
る苗のせ台５、苗のせ台５の下端部から一株づつ苗を取
り出して圃場に植付ける回転式の植付機構６、複数の接
地フロート７等を備えて成り、その後方側には苗の植付
け作業に伴って側条施肥を行う施肥装置８を装着してあ
る。施肥装置８は、植付伝動ケース９から立設したフレ
ームで支持される肥料貯留ホッパー８ａの下部に、植付
機構６の植付け作動に連動して一定量づつ肥料を繰り出
す繰り出し機構８ｂを連設し、繰り出された肥料を流下
パイプ８ｃを介して泥面上に作溝器８ｄにより形成され
た溝内に流下案内して施肥作業を行うよう構成してあ
る。苗植付装置はリンク機構３に取付けられたリフトシ
リンダ２〔昇降アクチュエータの一例〕によりほぼ平行
姿勢を維持しながら駆動昇降自在に支持してある。又、
前記リンク機構３の後リンク３ａに対して植付伝動ケー
ス９を前後軸芯周りで相対回動自在に連結するととも
に、後リンク３ａの上部側と苗のせ台５の裏面側左右両
側部との間に介装したローリング作動機構１０により駆
動ローリング自在に構成してある。このローリング作動
機構１０は、図３に示すように、後リンク３ａの上部側
から立設した左右ブラケット１０ａ，１０ａに亘り回動
自在にネジ軸１０ｃを架設し、このネジ軸１０ｃを正逆
転自在な電動モータ１０ｂ〔ローリングアクチュエータ
の一例〕により駆動回動するよう構成するとともに、ネ
ジ軸１０ｃに螺合した雌ネジ部材１０ｄに連動連結した
支持ロッド１２の左右両側部をストローク吸収バネ１３
〔緩衝用弾性体の一例〕を介して苗のせ台５の裏面側左
右両側部に植付伝動ケース９から立設した縦フレーム杆
１１，１１の上部側に連動連係して構成してある。つま
り、電動モータ１０ｂを回動させることで、雌ネジ部材
１０ｄが螺進して相対的に苗植付装置全体が前記軸芯Ｐ
周りでローリング作動するのである。

【００１２】前記苗植付装置４は、植付け作業に際して
常に絶対水平姿勢に維持されるよう制御する構成として
いる。つまり、走行機体の車輪は軟かい泥土層の下方側
にある硬い耕盤上を走行し、苗植付装置４は泥土層に苗
を植付けていくので、対泥面姿勢を常に一定に維持する
必要があるが、泥土表面はほぼ水平状態になっていると
見做して、苗植付装置４を水平姿勢に維持制御するので
ある。詳述すると、図１に示すように、前記ローリング
作動用電動モータ１０ｂは、マイクロコンピュータを備
えた制御装置１４により制御駆動する構成とし、制御装
置１４には苗植付装置４の絶対水平姿勢からの傾斜角度
を検出する重錘式水平センサ１６〔水平センサの一例〕
の検出結果が入力され、この検出結果に基づいて苗植付
装置４の対地姿勢を所定の制御目標状態に維持するよう
電動モータ１０ｂを駆動制御するローリング制御手段Ａ
を制御プログラム形式で備えてある。又、前記苗植付装
置の対泥面高さが常にほぼ設定高さに維持されるよう制
御する昇降制御手段Ｂを備えてある。つまり、各接地フ
ロート７を後部横軸芯周りで所定範囲で上下揺動自在に
植付伝動ケース９に枢支するとともに、左右中央に位置
する接地フロート７の前部側の接地圧変動に伴う上下揺
動量をポテンショメータＰＭ〔検出手段の一例〕により
検出し、このポテンショメータＰＭの検出結果に基づい
て制御装置１４がリフトシリンダ２の作動油給排用電磁
制御弁Ｖを切り換え制御して、ポテンショメータＰＭに
よる検出値がほぼ設定値に維持されるよう自動制御する
のである。尚、接地フロート７の上下揺動作動の機械的
な限界は屈折リンク機構１７により規制するようにして
ある。そして、苗植付装置４が対地浮上していることが
ポテンショメータＰＭの検出値から判断されると、電動
モータ１０ｂによるローリング作動を停止させるローリ
ング作動停止手段Ｃを制御装置１４に制御プログラム形
式で備えてある。つまり、制御装置１４は以下のように
制御を実行する。

【００１３】図２に示すように、ポテンショメータＰＭ
及び水平センサ１６の検出値を読み込み、ポテンショメ
ータＰＭの検出値が通常の制御作動領域から外れて接地
フロート７が垂れ下がり状態（前下がり側に所定量以上
揺動した状態）、即ち、苗植付装置４が対地浮上した状
態になっていると判断された場合〔ステップ１、２〕に
は、水平センサ１６の検出値から苗植付装置４の左右傾
斜姿勢を判断して、電動モータ１０ｂを作動させて水平
姿勢に戻し操作してその状態で電動モータ１０ｂの作動
を停止させる〔ステップ３〜ステップ５〕。そして、接
地フロート７が接地してポテンショメータＰＭの検出値
が正常な制御作動領域にあるときは、ポテンショメータ
ＰＭの検出値Ｘが設定器１８により人為設定された値ａ
とほぼ合致するようリフトシリンダ２を伸縮作動させて
苗植付装置４の対泥面高さを設定値に維持するよう制御
する〔ステップ６〜ステップ８〕。又、水平センサ１６
の検出値から判断して苗植付装置４がほぼ水平姿勢にな
るよう電動モータ１０ｂを駆動制御する〔ステップ８〜
ステップ１１〕。従って、苗植付け作業に先立って施肥
装置８の施肥量の調節や植付機構６による苗取り量の調
節等の準備作業を行う場合、走行機体を停止させた状態
で苗植付装置４を少し対地浮上させて、植付機構６を駆
動させながら作業を行うのであるが、その場合には、前
記ステップ２〜ステップ５の制御により電動モータ１０
ｂの中立状態で作動が停止されているので、上記準備作
業の際に電動モータ１０ｂの予期せぬ作動に起因して作
業を阻害することがないのである。前記ステップ６〜ス
テップ８により昇降制御手段Ｂを構成し、ステップ９〜
ステップ１１によりローリング制御手段Ａを構成し、ス
テップ２〜ステップ５によりローリング作動停止手段Ｃ
を構成する。

【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易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。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御ブロック図

【図２】制御フローチャート

【図３】ローリング作動機構の正面図

【図４】田植機の全体側面図

【符号の説明】

２ 昇降アクチュエータ ４ 対地作業装置 ７ 接地フロート １０ｂ ローリングアクチュエータ １３ 緩衝用弾性体 １６ 水平センサ Ａ ローリング制御手段 Ｂ 昇降制御手段 Ｃ ローリング作動停止手段 Ｐ 軸芯 ＰＭ 検出手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体に対し昇降自在、かつ、前後向
   き姿勢の軸芯（Ｐ）周りでローリング自在に対地作業装
   置（４）を連結すると共に、この対地作業装置（４）に
   備えた接地フロート（７）の揺動姿勢を検出する検出手
   段（ＰＭ）の検出結果を目標値に維持するよう昇降アク
   チュエータ（２）を制御する昇降制御手段（Ｂ）と、対
   地作業装置（４）に備えた水平センサ（１６）の検出結
   果を目標値に維持するようローリングアクチュエータ
   （１０ｂ）を制御するローリング制御手段（Ａ）とを備
   え、又、前記ローリングアクチュエータ（１０ｂ）から
   のローリング作動力を緩衝用弾性体（１３）を介して対
   地作業装置（４）に伝えるローリング操作系を形成した
   水田作業機であって、 前記検出手段（ＰＭ）の検出結果から前記接地フロート
   （７）が圃場面から上方に離間していることを判別する
   と、前記ローリングアクチュエータ（１０ｂ）の作動を
   停止するローリング作動停止手段（Ｃ）を備えている水
   田作業機。
2. 【請求項２】 前記前記ローリング作動停止手段（Ｃ）
   が、前記検出手段（ＰＭ）の検出結果から前記接地フロ
   ート（７）が前下がり側に所定値以上揺動したことを検
   出した際には接地フロート（７）が圃場面から上方に離
   間していると判別すると共に、この判別時には前記水平
   センサ（１６）の検出結果に基づいて前記対地作業装置
   （４）が水平姿勢に達するまで前記ローリングアクチュ
   エータ（１０ｂ）を作動させた後に、前記ローリングア
   クチュエータ（１０ｂ）の作動を停止するよう作動形態
   が設定されている請求項１記載の水田作業機。
3. 【請求項３】 前記対地作業装置（４）に対して横向き
   姿勢の軸芯周りで揺動自在に複数の接地フロート（７）
   を支持し、これら複数のもののうちの１つの接地フロー
   ト（７）の揺動姿勢を検出するよう前記検出手段（Ｐ
   Ｍ）を備えている請求項１記載の水田作業機。