JP3245459B2 - 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、苗植付装置や直播装置
等の対地作業装置を機体に昇降駆動自在に備えた水田作
業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】水田作業機の一例である乗用型田植機で
は、機体に備えられた対地作業装置を昇降駆動する駆動
機構、及び田面に接地追従する接地センサーを備え、接
地センサーの検出に基づいて、対地作業装置が田面から
設定高さに維持されるように駆動機構により対地作業装
置を昇降駆動する昇降制御手段を備えたものがある。こ
れにより、例えば乗用型田植機では苗植付装置（対地作
業装置に相当）が田面から設定高さに維持されて、苗植
付装置による苗の植付深さが設定値に維持される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】水田作業機において前
述のような昇降制御手段を備えた場合、昇降制御手段の
制御感度を、鈍感側及び敏感側に変更できるように構成
することが考えられている。本発明は対地作業装置の昇
降制御手段を備えた水田作業機において、昇降制御手段
の制御感度を適切に設定できるように構成することを目
的としており、機体の走行速度に応じて制御感度が適切
に設定されるように構成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】本発明の特徴は水田作業
機において、次のように構成することにある。 ［１］ 機体に備えられた対地作業装置を昇降駆動する駆動機構
と、田面に接地追従する接地センサーと、接地センサー
の検出に基づいて、対地作業装置が田面から設定高さに
維持されるように、駆動機構により対地作業装置を昇降
駆動する昇降制御手段とを備えると共に、昇降制御手段
の制御感度を人為的に設定可能な感度設定操作具を備
え、機体の走行速度が高速状態になると、感度設定操作
具によって設定された制御感度を鈍感側に変更し、機体
の走行速度が設定速度以下の低速状態では、感度設定操
作具によって設定された制御感度を変更しない制御感度
補正手段を備えてある。

【０００５】［２］ 前項［１］の構成において、接地センサーを、後部の横
軸芯周りに前部が上下揺動自在に対地作業装置に支持さ
れた接地フロートで構成して、対地作業装置に対する接
地フロートの姿勢が設定姿勢に維持されるように、駆動
機構により対地作業装置を昇降駆動することによって、
対地作業装置が田面から設定高さに維持されるように、
昇降制御手段を構成すると共に、接地フロートの設定姿
勢を上向き側に変更することにより、制御感度が鈍感側
に変更され、接地フロートの設定姿勢を下向き側に変更
することにより、制御感度が敏感側に変更されるように
構成してある。

【０００６】

【作用】［Ｉ］ 請求項１の特徴によると、田面に接地追従する接地セン
サーの検出に基づき、対地作業装置が田面から設定高さ
に維持されるように、駆動機構により対地作業装置を昇
降駆動する昇降制御手段を備えた水田作業機において、
昇降制御手段の制御感度を人為的に設定可能な感度設定
操作具を備えている。これにより、操縦者が感度設定操
作具を人為的に操作することによって、制御感度を鈍感
側及び敏感側に変更し、水田の状態に応じた適切な値に
設定することができる。

【０００７】［ＩＩ］ 前項［Ｉ］に記載のように、田面に接地追従する接地セ
ンサーを備えると、機体の走行速度が高速状態になれ
ば、接地センサーの検出の変化が激しくなる。これによ
り、機体の走行速度が高速状態の場合、接地センサーの
検出の変化に追従するように、昇降制御手段によって対
地作業装置が昇降駆動されると、対地作業装置の昇降駆
動が頻繁に行われる状態となるので、感度設定操作具に
よって設定された制御感度が適切なものではなくなっ
て、昇降制御手段による対地作業装置の昇降制御が適正
に行われない状態に発展することがある。

【０００８】請求項１の特徴によれば、機体の走行速度
が高速状態になると、感度設定操作具によって設定され
た制御感度を鈍感側に変更する制御感度補正手段を備え
ている。これにより機体の走行速度が高速状態になる
と、感度設定操作具によって設定された制御感度が自動
的に鈍感側に変更されて、昇降制御手段による対地作業
装置の昇降制御が適正に行われない状態に発展すること
が抑えられる。

【０００９】［ＩＩＩ］ 前項［ＩＩ］に記載のような高速状態とは逆に、機体の
走行速度が設定速度以下の低速状態において、感度設定
操作具によって設定された制御感度を敏感側に変更する
ことも考えられるが、このように制御感度が不必要に敏
感側に変更されると、接地センサーの検出の変化に敏感
に反応し対地作業装置が頻繁に昇降駆動される状態とな
って、昇降制御手段による対地作業装置の昇降制御が適
正に行われない状態に発展することがある。

【００１０】請求項１の特徴によると、機体の走行速度
が設定速度以下の低速状態では、制御感度補正手段は感
度設定操作具によって設定された制御感度を、変更せず
にそのまま残している。これにより、機体の走行速度が
設定速度以下の低速状態において、感度設定操作具によ
って設定された制御感度が不必要に敏感側に変更される
ことにより、昇降制御手段による対地作業装置の昇降制
御が適正に行われない状態に発展することが抑えられ
る。

【００１１】［ＩＶ］ 前項［ＩＩＩ］に記載の状態について言い換えると、機
体の走行速度が設定速度以下の低速状態では、機体の走
行速度が制御感度に及ぼす影響が少ない（前項［ＩＩ］
に記載の機体の走行速度が高速状態である場合のよう
に、接地センサーの検出の変化が機体の走行速度により
激しくなると言う状態が、機体の走行速度が設定速度以
下の低速状態では生じ難い）。

【００１２】これにより、機体の走行速度が設定速度以
下の低速状態では、機体の走行速度に応じて制御感度を
自動的に敏感側や鈍感側に変更すると言うようなことを
行わずに、請求項１の特徴のように操縦者の判断によっ
て制御感度を設定する方が、制御感度を水田の状態に応
じた適切な値に設定し易くなる。

【００１３】［Ｖ］ 請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項
［Ｉ］〜［ＩＶ］に記載の「作用」を備えておりこれに
加えて以下のような「作用」を備えている。水田作業機
では例えば乗用型田植機のように、後部の横軸芯周りに
前部が上下揺動自在に対地作業装置に支持された接地フ
ロートによって接地センサーを構成し、対地作業装置に
対する接地フロートの姿勢が設定姿勢に維持されるよう
に、駆動機構により対地作業装置を昇降駆動することに
よって、対地作業装置が田面から設定高さに維持される
ように、昇降制御手段を構成したものがある。この場
合、接地フロートは比較的広い接地面積を備えているの
で、機体の進行に伴って接地フロートにより田面が整地
されるのであり、接地フロートの田面への接地作用によ
って対地作業装置の振動が抑えられる。

【００１４】請求項２の特徴によると、前述のような接
地フロートを備えた水田作業機において、接地フロート
の設定姿勢が感度設定操作具によって人為的に設定され
るのであり、感度設定操作具によって接地フロートの設
定姿勢を上向き側に変更することにより、制御感度が鈍
感側に変更され、感度設定操作具によって接地フロート
の設定姿勢を下向き側に変更することにより、制御感度
が敏感側に変更されるようにしている。接地フロートの
設定姿勢を上向き側に変更すると、接地フロートの田面
への接地追従感度が鈍感側に変更されるのであり、言い
換えると制御感度が鈍感側に変更されることになる。逆
に接地フロートの設定姿勢を下向き側に変更すると、接
地フロートの田面への接地追従感度が敏感側に変更され
るのであり、言い換えると制御感度が敏感側に変更され
ることになる。

【００１５】前述のような接地フロートを備えた水田作
業機において、機体の走行速度が高速状態になると、田
面の水及び泥に接地フロートが乗り上げる速度が速くな
ることによる浮力により、接地フロートが浮き上がり気
味になって、田面から対地作業装置までの高さが設定高
さよりも高くなる傾向になる。

【００１６】請求項２の特徴によれば、機体の走行速度
が高速状態になると、感度設定操作具によって設定され
た接地フロートの設定姿勢が、自動的に上向き側に変更
されて、制御感度が鈍感側に変更される。これにより、
接地フロートの田面への接地追従感度が鈍感側となり、
機体の走行速度が高速状態であっても、接地フロートが
浮き上がり気味になる状態が抑えられるのであり、田面
から対地作業装置までの高さが設定高さよりも高くなる
傾向が抑えられる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の特徴によると、対地作業装置
の昇降制御手段を備えた水田作業機において、昇降制御
手段の制御感度を人為的に設定可能な感度設定操作具を
備えることにより、制御感度を鈍感側及び敏感側に変更
して水田の状態に応じた適切な値に設定することができ
るようになって、水田作業機の昇降制御手段の性能を向
上させることができた。

【００１８】請求項１の特徴によれば、機体の走行速度
が高速状態になると、感度設定操作具によって設定され
た制御感度が、自動的に鈍感側に変更されるように構成
することにより、昇降制御手段による対地作業装置の昇
降制御が適正に行われない状態に発展することを抑える
ことができるようになって、水田作業機の昇降制御手段
の性能を向上させることができた。

【００１９】請求項１の特徴によると、機体の走行速度
が設定速度以下の低速状態では、感度設定操作具によっ
て設定された制御感度が、変更されずにそのまま残され
るように構成することによって、機体の設定速度以下の
低速状態で感度設定操作具によって設定された制御感度
が不必要に敏感側に変更されることにより、昇降制御手
段による対地作業装置の昇降制御が適正に行われない状
態に発展することを抑えることができ、制御感度を水田
の状態に応じた適切な値に設定し易くなって、水田作業
機の昇降制御手段の性能を向上させることができた。

【００２０】請求項２の特徴によると、請求項１の場合
と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えてお
り、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の
効果」を備えている。請求項２の特徴によれば、接地フ
ロートを接地センサーとして使用した昇降制御手段を備
えた水田作業機において、機体の走行速度が高速状態に
なると、接地フロートの設定姿勢が自動的に上向き側に
変更され、制御感度が鈍感側に変更されるように構成す
ることによって、機体の走行速度が高速状態であって
も、接地フロートが浮き上がり気味になる状態が抑えら
れるようになった。これにより、田面から対地作業装置
までの高さが設定高さよりも高くなる傾向が抑えられる
ようになって、接地フロートを接地センサーとして使用
した昇降制御手段を備えた水田作業機において、昇降制
御手段の性能を向上させることができた。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 ［１］ 図１に示すように、左右一対の前輪１及び左右一対の後
輪２で支持された機体の後部に、苗植付装置３をリンク
機構４及び油圧シリンダ５により昇降駆動自在に連結し
て、四輪駆動型の水田作業機の一例である乗用型田植機
が構成されている。苗植付装置３は図１に示すように、
左右横方向に配置された一本の支持フレーム２２に３個
の植付ミッションケース６が連結されて、一対の植付ア
ーム７を備えた植付ケース８が、苗植付装置３の植付ミ
ッションケース６の後部に回転駆動自在に支持され、苗
のせ台９が植付ミッションケース６に対して左右に往復
横送り駆動自在に支持されており、植付ケース８の回転
に伴い苗のせ台９から一対の植付アーム７が交互に苗を
取り出して、田面Ｇに植え付けていくように構成されて
いる。

【００２２】図４に示すように、３個の植付ミッション
ケース６に亘って一本の支持軸２３が架設されており、
中央の植付ミッションケース６の支持軸２３の部分に支
持アーム１７が後向きに固定され、センターフロート１
６の後部が支持アーム１７の横軸芯Ｐ１周りに揺動自在
に支持されている。中央の植付ミッションケース６の前
部にポテンショメータ１９が備えられており、ポテンシ
ョメータ１９の検出アーム１９ａと、センターフロート
１６の前部とがロッド２０により連結されている。中央
の植付ミッションケース６とセンターフロート１６との
間に、センターフロート１６を下方側に付勢するバネ２
１が設けられている。

【００２３】図２（イ）に示すように、左右の植付ミッ
ションケース６の支持軸２３の部分にボス部２４が回動
自在に外嵌され、ボス部２４に後向きの支持アーム２５
が固定されており、サイドフロート２６の後部が支持ア
ーム２５の横軸芯Ｐ２周りに揺動自在に支持されてい
る。左右の植付ミッションケース６の前部とサイドフロ
ート２６の前部とに亘り、屈伸自在なパンタグラフ型式
の一対のリンク２７が接続されており、一対のリンク２
７を伸長側に付勢してサイドフロート２６の前部を田面
Ｇに押圧するバネ（図示せず）が、一対のリンク２７の
接続部分に設けられている。この場合、図１に示すよう
に機体前後方向に長い左右のサイドフロート２６が、前
輪１及び後輪２の後方に配置される。

【００２４】図２（イ）に示すように、支持軸２３に固
定されたアーム２３ａの横軸芯Ｐ３周りに、電動シリン
ダ２８が上下揺動自在に支持されており、ボス部２４に
固定されたアーム２４ａに電動シリンダ２８のピストン
が接続されている。これにより、図２（イ）（ロ）に示
すように、電動シリンダ２８を伸長操作すると支持アー
ム２５が下方に揺動操作されて、サイドフロート２６を
苗植付装置３に対して下降操作することができる。

【００２５】［２］ 次に、畦際での旋回時の状態について説明する。一回の
植付行程が終了して機体が畦際に達すれば、機体の操縦
部に備えられた昇降スイッチ２９（図４参照）を、操縦
者がＯＮ操作する。このような操作を行うと、図２
（イ）（ロ）に示すように油圧シリンダ５により苗植付
装置３が田面Ｇから所定位置まで上昇操作されて所定位
置に保持され、左右の電動シリンダ２８が伸長操作さ
れ、左右のサイドフロート２６が下降操作されて田面Ｇ
に押圧される。センターフロート１６は苗植付装置３と
一緒に持ち上げられて、田面Ｇから浮いている。

【００２６】以上の状態で操縦ハンドル１０（図１参
照）を操作し、図３に示すように前輪１を操向操作して
畦際での旋回を開始すると旋回中心Ｓ周りに機体が旋回
して、右の前輪１が軌跡ＡＲ、左の前輪１が軌跡ＡＬ、
右の後輪２が軌跡ＢＲ、左の後輪２が軌跡ＢＬを通過し
ていく。このような軌跡ＡＲ〜ＢＬを左右の前輪１及び
後輪２が通過した後、左右のサイドフロート２６が田面
Ｇに押圧されながら田面Ｇを通過していく。右のサイド
フロート２６は軌跡ＣＲ１と軌跡ＣＲ２との間の全体を
押圧して進行していくのであり、左のサイドフロート２
６は軌跡ＣＬ１と軌跡ＣＬ２との間の全体を押圧して進
行していく。この場合、右の前輪１及び後輪２の軌跡Ａ
Ｒ，ＢＲが右のサイドフロート２６の軌跡ＣＲ１，ＣＲ
２内にあり、左の前輪１及び後輪２の軌跡ＡＬ，ＢＬが
左のサイドフロート２６の軌跡ＣＬ１，ＣＬ２内にある
ので、右の前輪１及び後輪２の通過した部分が右のサイ
ドフロート２６により整地されるのであり、左の前輪１
及び後輪２の通過した部分が左のサイドフロート２６に
より整地される。

【００２７】以上のようにして畦際での旋回が終了する
と、操縦者は昇降スイッチ２９をもう一度押し操作す
る。これにより、図２（ロ）から図２（イ）に示すよう
に苗植付装置３が田面Ｇにまで下降駆動され、電動シリ
ンダ２８が収縮操作されて左右のサイドフロート２６が
元の位置まで上昇操作される。この乗用型田植機におい
ては、後進時に苗植付装置３が自動的に上昇駆動される
ように構成されている。後進時において左右の電動シリ
ンダ２８が伸長操作されることはなく、苗植付装置３と
一緒にセンターフロート１６と左右のサイドフロート２
６が田面Ｇから持ち上げられる。

【００２８】［３］ 次に、乗用型田植機における苗植付装置３の昇降制御に
ついて説明する。図４に示すように、センターフロート
１６のポテンショメータ１９の検出値が制御装置１１に
入力されており、昇降制御の制御感度を人為的に設定変
更可能な感度設定スイッチ１２が備えられている。以上
の構造により、図４に示すように感度設定スイッチ１２
を標準に設定したとする。この状態において植付走行に
伴いセンターフロート１６が田面Ｇに接地追従していく
と、図４に示すようにポテンショメータ１９の検出値に
基づき、検出値が基準値Ａ１となるように（ポテンショ
メータ１９の検出アーム１９ａが図４の基準値Ａ１の姿
勢となるように）、制御装置１１により制御弁１３が操
作され油圧シリンダ５が伸縮操作されて、苗植付装置３
が自動的に昇降駆動される。これにより、苗植付装置３
が田面Ｇから設定高さに自動的に維持されて、苗の植付
深さが設定値に維持される。

【００２９】このような苗植付装置３の昇降制御におい
て、田面Ｇの凹凸が多い場合には感度設定スイッチ１２
を鈍感側に操作する。この場合、図４に示すように当初
の基準値Ａ１が、感度設定スイッチ１２の操作位置に対
応する基準値Ａ２に変更される。このような状態になる
と、ポテンショメータ１９の検出値が基準値Ａ２となる
ように（ポテンショメータ１９の検出アーム１９ａが図
４の基準値Ａ２の姿勢となるように）、苗植付装置３が
自動的に昇降駆動される。基準値Ａ２におけるセンター
フロート１６の姿勢は図４に示す姿勢よりも上向きにな
るので、センターフロート１６の田面Ｇへの接地面積が
減少し、バネ２１が圧縮されてバネ２１の付勢力が強め
られる。従って、この状態でセンターフロート１６の田
面Ｇへの接地追従感度、つまり昇降制御の制御感度が鈍
感側に変更されることになる。

【００３０】逆に、田面Ｇの凹凸が少ない場合には感度
設定スイッチ１２を敏感側に操作する。この場合、図４
に示すように当初の基準値Ａ１が、感度設定スイッチ１
２の操作位置に対応する基準値Ａ３に変更される。この
ような状態になると、ポテンショメータ１９の検出値が
基準値Ａ３となるように（ポテンショメータ１９の検出
アーム１９ａが図４の基準値Ａ３の姿勢となるよう
に）、苗植付装置３が自動的に昇降駆動される。基準値
Ａ３におけるセンターフロート１６の姿勢は図４に示す
姿勢よりも下向きになるので、センターフロート１６の
田面Ｇへの接地面積が増加し、バネ２１が延びてバネ２
１の付勢力が弱められる。従って、この状態でセンター
フロート１６の田面Ｇへの接地追従感度、つまり昇降制
御の制御感度が敏感側に変更されることになる。

【００３１】図１及び図４に示すように、この乗用型田
植機においては走行用としてベルト式の無段変速装置１
４と、前進２段後進１段のギヤ変速装置（図示せず）と
を装備している。機体の操縦部に変速レバー１５が備え
られ、変速レバー１５の変速位置が制御装置１１に入力
されており、無段変速装置１４が電動シリンダ１８によ
り変速レバー１５の変速位置に対応する位置に変速操作
される。図５に示すように水田内での植付作業走行時に
おいて、変速レバー１５を最高速の６９％以下及び７９
〜７０％の変速位置に操作している場合、感度設定スイ
ッチ１２で設定された制御感度が変更されずにそのまま
使用される（設定値）。変速レバー１５を最高速の８９
〜８０％の変速位置に操作している場合、感度設定スイ
ッチ１２で設定された制御感度（設定値）が設定量ａだ
け鈍感側に変更され、変速レバー１５を最高速〜９０％
の変速位置に操作している場合、感度設定スイッチ１２
で設定された制御感度（設定値）が設定量２ａだけ鈍感
側に変更される。

【００３２】［別実施例］ 図２（イ）（ロ）の実施例では、油圧シリンダ５により
苗植付装置３が田面Ｇから所定位置まで上昇駆動され、
電動シリンダ２８により左右のサイドフロート２６が下
降操作されているが、この状態で油圧シリンダ５を作動
させずに電動シリンダ２８により左右のサイドフロート
２６を下降操作して、左右のサイドフロート２６により
図２（ロ）に示すように、苗植付装置３を田面Ｇから持
ち上げるように構成してもよい。

【００３３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、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】乗用型田植機の全体側面図

【図２】苗植付装置及びサイドフロートの昇降状態を示
す側面図

【図３】旋回時の左右の前輪及び後輪、左右のサイドフ
ロートの通過状態を示す概略平面図

【図４】変速レバー及び無段変速装置、昇降スイッチ等
の連係状態を示す図

【図５】変速レバーの変速位置と昇降制御の制御感度と
の関係を示す図

【符号の説明】

３ 対地作業装置 ５ 駆動機構 １２ 感度設定操作具 １６ 接地センサー、接地フロート Ｇ 田面 Ｐ１ 横軸芯

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体に備えられた対地作業装置（３）を
   昇降駆動する駆動機構（５）と、田面（Ｇ）に接地追従
   する接地センサー（１６）と、 前記接地センサー（１６）の検出に基づいて、前記対地
   作業装置（３）が田面（Ｇ）から設定高さに維持される
   ように、前記駆動機構（５）により前記対地作業装置
   （３）を昇降駆動する昇降制御手段とを備えると共に、 前記昇降制御手段の制御感度を人為的に設定可能な感度
   設定操作具（１２）を備え、 機体の走行速度が高速状態になると、前記感度設定操作
   具（１２）によって設定された制御感度を鈍感側に変更
   し、機体の走行速度が設定速度以下の低速状態では、前
   記感度設定操作具（１２）によって設定された制御感度
   を変更しない制御感度補正手段を備えてある水田作業
   機。
2. 【請求項２】 前記接地センサー（１６）を、後部の横
   軸芯（Ｐ１）周りに前部が上下揺動自在に前記対地作業
   装置（３）に支持された接地フロート（１６）で構成し
   て、 前記対地作業装置（３）に対する前記接地フロート（１
   ６）の姿勢が設定姿勢に維持されるように、前記駆動機
   構（５）により前記対地作業装置（３）を昇降駆動する
   ことによって、前記対地作業装置（３）が田面（Ｇ）か
   ら設定高さに維持されるように、前記昇降制御手段を構
   成すると共に、 前記接地フロート（１６）の設定姿勢を上向き側に変更
   することにより、制御感度が鈍感側に変更され、前記接
   地フロート（１６）の設定姿勢を下向き側に変更するこ
   とにより、制御感度が敏感側に変更されるように構成し
   てある請求項１に記載の 水田作業機。