JP3397534B2 - 水田作業機 - Google Patents

Description

【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する
と共に、この作業装置に横向き姿勢の軸芯周りで姿勢変
更自在に接地フロートを備え、又、この軸芯周りでの接
地フロートの揺動姿勢を計測する計測手段で接地フロー
トが所定の姿勢を計測するようアクチュエータを駆動す
ることで作業装置の対地高さを維持する制御装置を備え
た水田作業機に関し、詳しくは、作業装置の下降時に、
畦等の突出部に接地フロートの端部だけが接触した場合
に接地フロート等の破損を阻止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように構成された水田作業
機として特公平３‐６５１２７号公報に示されるものが
存在し、この従来例では、作業装置の下降時に第２接地
フロートの後端側が障害物と接当して弾性機構の付勢力
に抗して所定値以上揺動した場合には、この揺動に基づ
いて停止用連係機構が油圧シリンダの作動を自動的に停
止して作業装置の下降が停止されるよう構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例では、作業
装置の下降時に畦等の突出物に接地フロートの後端が接
触したことに作業者が気がつかない場合でも、作業装置
の下降が自動停止するので接地フロート、あるいは、接
地フロートを支持するリンク系等を破損させないという
有効な面を有するものである。しかし、この従来例のよ
うに接地フロートが障害物に接当したことを検出し、下
降制御を抑制するための専用の機構を備えたものでは部
品点数が多くなり作業装置の組立に手間がかかるばかり
でなくコストの面でも改善の余地がある。

【０００４】本発明の目的は、作業装置の下降時に畦等
の突出物に接地フロートの後端が接触する場合には、作
業装置の下降を抑制しうる水田作業装置を合理的に構成
する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は冒
頭に記したように、アクチュエータの駆動で昇降自在に
構成された作業装置に横向き姿勢の軸芯周りで姿勢変更
自在に接地フロートを備え、この軸芯周りでの接地フロ
ートの揺動姿勢を計測する計測手段で接地フロートが所
定の姿勢を計測するようアクチュエータを駆動すること
で作業装置の対地高さを維持する制御装置を備えた水田
作業機において、前記接地フロートの後部位置を持ち上
げる方向に大きい力が作用した際には接地フロートの姿
勢に拘わらず作業装置を上昇させる信号を前記計測手段
から出力させるよう接地フロートの後部位置に作用する
力で該計測手段を操作する強制操作機構を備えている点
にあり、その作用は次の通りである。

【０００６】又、本発明の第２の特徴は第１の特徴に加
えて、前記横向き姿勢の軸芯周りでの接地フロートの揺
動姿勢の変化をバネを介して計測手段に伝えるリンク式
の操作部材を備えると共に、後部位置を持ち上げる方向
に接地フロートが揺動した際にのみ前記操作部材による
計測手段の操作方向と逆方向への力を前記操作手段に作
用させる逆操作部材を備えて前記強制操作機構を構成
し、又、前記バネの付勢力を、接地フロートの自重を越
える力で該接地フロートの後部位置が持ち上げれた際に
のみ強制操作機構からの力で作業装置を上昇させる側へ
の操作部材の作動を許す値に設定してある点にあり、そ
の作用は次の通りである。

【０００７】〔作用〕上記第１の特徴によると、作業装
置を下降させる際に接地フロートの後端が畦等の突出物
に接触した場合には、作業装置の重量の作用で該接地フ
ロートの後端に大きい力が作用する結果、強制操作機構
が計測手段を操作して作業装置を上昇させる信号を出力
させることになり、制御装置は作業装置の下降を阻止す
ると共に作業装置を上昇操作するものとなる。つまり、
本発明では接地フロートの後端が突出物に接触したこと
を検出するための専用のセンサ類を備えることなく、作
業装置の昇降制御を行う制御系をそのまま利用して、接
地フロートの後端が突出物に接触した場合には作業装置
の下降を停止させるばかりでなく、上昇制御して接地フ
ロートと突出物とが強く接触する現象を回避しうるもの
となる。

【０００８】上記第２の特徴によると、接地フロートの
姿勢変化を計測手段に伝える系にバネを備え、このバネ
の付勢力を接地フロートの自重では強制操作機構の逆操
作部材からの力を計測手段に伝えないよう構成してある
ので、接地フロートを圃場面に接地させた状態で作業を
行う場合には通常の昇降制御を可能にし、接地フロート
が圃場面から離間する高さまで上昇され、自重によって
後端位置が持ち上げられる方向に接地フロートが揺動し
て強制操作機構の逆操作部材が操作部材に力を作用させ
る場合でも作業装置を上昇させる制御は行われず、作業
装置を下降させ、接地フロートの後端位置が畦等の突出
物に接触して接地フロートの自重を越える力が接地フロ
ートの後端に作用した場合にのみ、強制操作機構の逆操
作部材から操作部材に作用する力でバネが変形して該逆
操作部材からの力で操作部材を作業装置上昇側に操作す
る側への力の伝達を許容するものとなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
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
としての油圧シリンダ８で駆動昇降するリンク機構９を
介して作業装置としての苗植付装置Ａを連結して水田作
業機としての乗用型の田植機を構成する。

【００１０】前記運転座席７の右側部に苗植付装置Ａの
昇降制御と植付クラッチ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。尚、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Ａ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Ａの植付アーム（後述する）が圃場との接
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。

【００１１】苗植付装置Ａはマット状苗Ｗを載置する苗
載せ台１３、前記伝動軸１２からの動力が伝えられる左
右一対の伝動ケース１４，１４、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、センタフロート１８Ｃ
と一対のサイドフロート１８Ｓ，１８Ｓとで成る接地フ
ロートとしての整地フロート１８図６を参照）夫々を備
えて８条植用に構成されると共に、施肥装置Ｂを備え、
作業時には苗載せ台１３に載置されたマット状苗Ｗの下
端から苗を植付アーム１７が１株ずつ切出して圃場面に
植え付けると同時に、植付けた苗の近傍の圃場面下に施
肥装置Ｂで肥料を供給するよう構成されている。

【００１２】図４、図６、図７、図８に示すように、チ
ェーンケース１５の下面に対して横向き姿勢の軸芯周り
で回動自在にパイプ状の植付深さ調節軸１９を配置する
と共に、この植付深さ調節軸１９から後方に延設したア
ーム２０の後端位置の横向きの支軸２１周りにセンタフ
ロート１８Ｃ、サイドフロート１８Ｓ夫々の後部位置の
ブラッケット２２を枢支連結して夫々のフロート１８
を、支軸２１の軸芯Ｘ周りでその前部を上下方向に揺動
自在に構成してある。植付深さ調節軸１９は植付深さ調
節レバー（図示せず）と連係し、このレバーを操作する
ことによって支軸２１の位置を上下方向に変化させて前
記植付アーム１７の植付爪の先端軌跡の圃場面Ｓに対す
る突入量を変更して苗の植付深さを調節できるよう構成
してある。又、センタフロート１８Ｃは植付深さ調節軸
１９に対して屈伸型のリンク部材２４を介して支持し、
サイドフロート１８Ｓは苗植付装置側の部材に対して横
方向への触れを防止する状態に支持されている。

【００１３】チェーンケース１５の上面位置に横長姿勢
で配置された摺動レール２７を苗載せ台１３の苗載せ面
に沿う上下方向に移動自在にチェーンケース１５に支持
すると共に、この摺動レール２７の下部位置に摺動レー
ル２７に沿う横長姿勢の苗取り量調節軸２８を横向き姿
勢の芯周りで回動自在に支持ブラケット２９に支持して
ある。この苗取り量調節軸２８には摺動レール２７の下
部に係合する複数の係合アーム３０を一体形成してあ
り、この苗取り量調節軸２８と連係する苗取り量調節レ
バー（図示せず）の操作で摺動レール２７を上下方向に
変位させて前記植付アーム１７の植付爪１７Ａの先端軌
跡と、この摺動レール２７に支持される苗載せ台１３に
載置したマット状Ｗとの重複量を変更してが苗を切出す
量を調節できるよう構成してある。

【００１４】図４、図７に示すように、センタフロート
１８Ｃを支持するアーム２０の一方に対して軸芯Ｘ周り
でのセンタフロート１８Ｃの揺動姿勢を計測するよう計
測手段としてのフロートセンサ３２を設けてあり、次
に、このフロートセンサ３２の計測構造について説明す
る。つまり、センタフロート１８Ｃの前部位置に対して
下方に向けて感知圧を作用させるよう圧縮バネ３３を有
した付勢機構を配置してあり、苗植付装置Ａのフレーム
２５に固設した支持部材３４に対して軸３５周りで揺動
自在に支持された揺動部材３６に対して付勢機構のバネ
受け部材３７を備え、又、この揺動部材３６と植付深さ
調節軸１９とをリンク機構３８を介して連係することに
より、植付深さの調節によってセンタフロート１８Ｃが
上下方向に変位しても付勢機構による感知圧が変化しな
いよう構成してある。

【００１５】図２、図３に示すように、フロートセンサ
３２は増幅ケース３９に備えられ、増幅ケース３９は操
作軸３９Ａの回動量を増大させてフロートセンサ３２の
入力軸３２Ａに伝えるセクタギヤ３９Ｂとピニオンギヤ
３９Ｃとを内蔵して成り、この増幅ケース３９の操作軸
３９Ａを植付深さ調節軸１９に連結した右側のアーム２
０に支持することで、該増幅ケース３９を操作軸３９Ａ
周りで揺動自在に構成してある。又、図７に示すよう
に、植付深さ調節軸１９に支持プレート４０を遊転支承
し、この支持プレート４０と前記支持ブラケット２９を
ボルト連係して該支持プレート４０を位置固定状態に備
え、前記増幅ケース３９と該支持プレート４０とをロッ
ド４１を介して連係することにより、側面視において支
持プレート４０、増幅ケース３９夫々に対するロッド４
１の連結距離と、植付深さ調節軸１９の軸芯と操作軸３
９Ａの軸芯との間の距離を等しくし、又、植付深さ調節
軸１９の軸芯から支持プレート４０に対するロッド４１
の連結点までの距離と、増幅ケース３９の操作軸３９Ａ
の軸芯から該増幅ケース３９に対するロッド４１の連結
点までの距離とを等しくした平行四連型の第１リンク機
構Ｌ１を構成してある。

【００１６】又、センタフロート１８Ｃの姿勢変化が伝
えられるアーム部材４２を支軸２１の軸芯Ｘ周りで揺動
自在に備えてあり、このアーム部材４２と前記増幅ケー
ス３９の操作軸３９Ａに備えたアーム体４３とをロッド
部材４４を介して連係することにより、側面視において
アーム部材４２の軸芯Ｘから該アーム部材４２に対する
ロッド部材４２の連結点までの距離と、アーム体４３の
操作軸３９Ａの軸芯から該アーム体４３に対するロッド
部材４４の連結点までの距離を等しくし、又、支軸２１
の軸芯から操作軸３９Ａの軸芯までの距離と、アーム部
材４２に対するロッド部材４４の連結点からアーム体４
３に対するロッド部材４４の連結点までの距離とを等し
くした平行四連型の第２リンク機構Ｌ２を構成してあ
る。尚、このロッド部材４４で操作部材が構成されてい
る。

【００１７】このようにフロートセンサ３２の操作系を
構成したことにより、植付深さを調節した場合には第１
リンク機構Ｌ１によって増幅ケース３９の姿勢が維持さ
れると同時に第２リンク機構Ｌ２によってセンタフロー
ト１８Ｃの姿勢に対するアーム体４３の姿勢も維持され
る結果、植付深さを調節した場合にも不都合なくフロー
トセンサ１８Ｃの計測値に基づいて昇降制御を行えるよ
う構成されている。

【００１８】図５に示すように制御系が構成され、この
制御系では運転座席７はマイクロプロセッサを有した制
御装置４５に対して前記昇降レバーの１０の基端部に配
置されたポテンショメータ型の昇降レバーセンサ４６か
らの信号、操縦ハンドル４７の近傍位置に配置した切換
レバー４８で操作される切換スイッチ４９からの信号、
制御感度設定ダイヤル５０で設定されるポテンショメー
タ型の制御感度設定器５１、センタフロート１８Ｃの軸
芯Ｘ周りでの回動姿勢を計測するポテンショメータ型の
前記フロートセンサ３２からの信号が入力する系が形成
されると共に、この制御装置４５から前記油圧シリンダ
８に対する電磁弁５２、及び、前記植付クラッチＣを操
作する電動モータ５３夫々に対する出力系が形成され、
制御時には昇降レバー１０の操作、あるいは、切換レバ
ー４８の上昇操作に対応して電磁弁５２を操作して苗植
付装置Ａの昇降を行うと共に、電動モータ５３を操作し
て植付クラッチＣ切り操作を行う。

【００１９】又、苗植付装置Ａの整地フロート１８を圃
場面Ｓに接地させた状態では、制御感度設定器５１で設
定されるセンタフロート１８Ｃの姿勢を制御目標とする
自動昇降制御を行うと共に、フロートセンサ３２で計測
されるセンタのフロート１８Ｃの姿勢を維持するよう電
磁弁５２を操作して圃場面Ｓに追従した苗植付装置Ａの
昇降を行い、又、切換スイッチ４９が上昇側に操作され
た場合には苗植付装置Ａを上限まで上昇させ、切換スイ
ッチ４９が下降側に操作された場合にはセンタフロート
１８Ｃが圃場面Ｓに接触するまで苗植付装置Ａを下降さ
せ、センタフロート１８Ｃが圃場面Ｓに接地して前端部
分が所定姿勢まで持ち上げられると、自動昇降制御に切
換わるよう制御動作が設定されている。

【００２０】更に、この田植機では苗植付装置Ａを上昇
させた後、畦際で下降させる際にセンタフロート１８Ｃ
の後端部が畦等の突出物に接触した場合には、フロート
センサ３２を利用して自動的に下降制御を阻止する強制
操作機構Ｄを備えている。

【００２１】図８（イ），（ロ）に示すように、前記ア
ーム部材４２はブラケット２２に形成されたストッパー
５４に接当することでセンタフロート１８Ｃの上面に対
して垂直姿勢を維持するよう構成されると共に、このア
ーム部材４２をストッパー５４に接当する方向に付勢す
るバネ５５を備えており、このバネ５５の付勢力はアー
ム部材４２の姿勢を保持した状態で自重によってセンタ
フロート１８Ｃの前部が下方に向けて揺動する力が作用
する場合でも、ストッパー５４とアーム部材４２とが離
間しない値で、かつ、該センタフロート１８Ｃの後部位
置が畦等の突出物に接触する状態で苗植付装置Ａを下降
させた場合のように苗植付装置Ａの重量が作用した場合
には、次に説明する強制操作機構Ｄからの操作力によっ
てストッパー５４とアーム部材４２とが離間できる値に
設定されている。

【００２２】又、強制操作機構Ｄはセンタフロート１８
Ｃの後部のブラケット２２に対して軸５６周りで揺動自
在に備えた第１中間アーム５７と、アーム２０に軸５８
周りで揺動自在に備えた第２アーム５９と、第１、第２
アーム５７，５８の揺動端同士を連結する軸６０とアー
ム部材４２に形成した軸体６１との間に配置したリンク
部材６２とで構成され（これらで逆操作部材が構成され
ている）、このリンク部材６２の軸体６１に対する部位
に長孔６２Ａを形成してある。

【００２３】そして、苗植付装置Ａが上昇した場合に
は、図９（イ），（ロ）に示すように、センタフロート
１８Ｃの前部がリンク部材６２に形成された長孔６２Ａ
に対応する量だけ、該センタフロート１８Ｃが下がる姿
勢への揺動を許容するよう構成されている。

【００２４】このように強制操作機構Ｄが構成されたこ
とによって、作業時に畦際で切換スイッチ４９の操作で
苗植付装置Ａを上限まで上昇させ機体の旋回後、切換ス
イッチ４９の操作で苗植付装置Ａを下降させる際に、誤
ってセンタフロート１８Ｃの後部位置が畦等に接触した
場合には図１０（イ），（ロ）に示す如く、センタフロ
ート１８Ｃの後部が持ち上がると共に、アーム部材４２
の下端の軸体６１が長孔６２Ａの端部に達してアーム部
材４２の上端側を後方に揺動させる方向に力を作用させ
る結果、アーム部材４２は苗植付装置Ａの全重量の作用
によりバネ５５の付勢力に抗して揺動し、フロートセン
サ３２を上昇方向に操作して苗植付装置Ａの下降制御が
停止されるものとなる。尚、このように下降制御が停止
すると自動昇降制御が開始され、センタフロート１８Ｃ
の姿勢に拘わらずフロートセンサ３２が所定の信号値を
出力する苗植付装置Ａの高さが維持される。

【００２５】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、図１１に示すように、アーム部材４２
をバネ５５でストッパー５４に接当させて姿勢を維持す
る構造を前記実施の形態と同様に構成すると共に、セン
タフロート１８Ｃの後部位置が上方に持ち上げられた際
にアーム部材４２を揺動操作するワイヤ６３を備えて強
制操作機構Ｄを構成することも可能である。又、本発明
は田植機以外に接地フロートを有した水田作業機に適用
することも可能である。

【００２６】

【発明の効果】従って、作業装置の下降時に畦等の突出
物に接地フロートの後端が接触する場合でも、作業装置
の下降を抑制しうる水田作業装置が特別なセンサ等を用
いること無く合理的に構成されたのである（請求項
１）。又、従来からフロートに備えられている操作系を
利用すると共に、該操作系を逆方向に操作する逆操作部
材を備えることによって少ない部品点数で済むものとな
った（請求項２）。

【００２７】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。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】フロートセンサの操作系の断面図

【図３】増幅ケースの断面図

【図４】センタフロート前部の平面図

【図５】制御系のブロック回路図

【図６】整地フロートの平面図

【図７】フロートセンサの操作系の側面図

【図８】（イ）はフロートが作業姿勢での強制操作機構
の側面図 （ロ）は作業姿勢のセンタフロートの側面図

【図９】（イ）は苗植付装置が上昇した際の強制操作機
構の側面図 （ロ）は苗植付装置が上昇した際のセンタフロートの側
面図

【図１０】（イ）はフロートの後端が畦に接触した際の
強制操作機構の側面図 （ロ）はフロートの後端が畦に接触した際のセンタフロ
ートの側面図

【図１１】別実施例の強制操作機構の側面図

【符号の説明】

３ 走行機体 ８ アクチュエータ １８Ｃ 接地フロート ３２ 計測手段 ４４ 操作部材 ４５ 制御装置 ５５ バネ Ａ 作業装置 Ｄ 強制操作機構 Ｘ 軸芯

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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）を連結すると
   共に、この作業装置（Ａ）に横向き姿勢の軸芯（Ｘ）周
   りで姿勢変更自在に接地フロート（１８Ｃ）を備え、
   又、この軸芯（Ｘ）周りでの接地フロート（１８Ｃ）の
   揺動姿勢を計測する計測手段（３２）で接地フロート
   （１８Ｃ）が所定の姿勢を計測するようアクチュエータ
   （８）を駆動することで作業装置（Ａ）の対地高さを維
   持する制御装置（４５）を備えた水田作業機であって、 前記接地フロート（１８Ｃ）の後部位置を持ち上げる方
   向に大きい力が作用した際には接地フロート（１８Ｃ）
   の姿勢に拘わらず作業装置（Ａ）を上昇させる信号を前
   記計測手段（３２）から出力させるよう接地フロート
   （１８Ｃ）の後部位置に作用する力で該計測手段（３
   ２）を操作する強制操作機構（Ｄ）を備えている水田作
   業機。
2. 【請求項２】 前記横向き姿勢の軸芯（Ｘ）周りでの接
   地フロート（１８Ｃ）の揺動姿勢の変化をバネ（５５）
   を介して計測手段（３２）に伝えるリンク式の操作部材
   （４４）を備えると共に、後部位置を持ち上げる方向に
   接地フロート（１８Ｃ）が揺動した際にのみ前記操作部
   材（４４）による計測手段（３２）の操作方向と逆方向
   への力を前記操作手段（４４）に作用させる逆操作部材
   を備えて前記強制操作機構（Ｄ）を構成し、又、前記バ
   ネ（５５）の付勢力を、接地フロート（１８Ｃ）の自重
   を越える力で該接地フロート（１８Ｃ）の後部位置が持
   ち上げれた際にのみ強制操作機構（Ｄ）からの力で作業
   装置（Ａ）を上昇させる側への操作部材（４４）の作動
   を許す値に設定してある請求項１記載の水田作業機。