JP5576217B2 - 水田作業機 - Google Patents
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田面の表面に軟弱な層があると、センサフロートが接地した状態で水田作業機が高速で走行すると、センサフロートが上下にバタついて姿勢が不安定になり、センサフロートにより良好な検知作動を行うことができないおそれがある。
代掻き作業が行われた直後の圃場では、整地用回転体が田面の内部に入り込む状態で整地が行われると、田面が整地用回転体の整地によって不必要に荒らされることになり、上述したように、整地用回転体の整地によって田面の表面に軟弱な層が形成され、高速で走行するときには、センサフロートが上下にバタついて姿勢が不安定になり、センサフロートにより良好な検知作動を行うことができないおそれがある。
田面が非常に軟かくて表面が滑らかである圃場であれば、上述したように、整地用回転体の整地によって泥土が機体横幅方向外方側に押し流されるといった不利もある。
前記作業装置に後部の横向き軸芯周りで上下揺動自在にセンサフロートが支持され、
前記センサフロートの接地追従に伴う上下動に基づいて前記作業装置の田面に対する高さが設定値になるように前記駆動手段を制御する昇降制御手段と、前記整地装置の田面に対する高さを変更調整自在な整地高さ調整手段と、前記整地高さ調整手段の作動を制御する整地制御手段とが備えられているものであって、その第1特徴構成は、
前記整地装置が、外径寸法が互いに異なる大径の整地用回転体と小径の整地用回転体とを備え、且つ、機体横幅方向に沿う整地作業領域のうちで前記センサフロートの機体前方側に対応する領域に前記小径の整地用回転体を備えて構成され、
前記整地制御手段が、
前記小径の整地用回転体の下端部を前記センサフロートの底面位置よりも上方に位置させるように前記整地高さ調整手段の作動を制御する第1制御状態、
前記小径の整地用回転体の下端部を前記センサフロートの底面位置と同じ高さに位置させるように前記整地高さ調整手段の作動を制御する第2制御状態、
前記小径の整地用回転体の下端部を前記センサフロートの底面位置よりも下方に位置させるように前記整地高さ調整手段の作動を制御する第3制御状態の夫々に切り換え可能に構成されている点にある。
凹凸や夾雑物が存在しない平坦な田面では、小径の整地用回転体による整地は行われないので、整地作業により田面の表面に軟弱な層が形成されることがない。
そして、このようにして小径の整地用回転体によって均平化された平坦な田面や小径の整地用回転体による整地が行われない平坦な田面に対してセンサフロートが検知作用する。
前記作業装置における前記大径の整地用回転体の後方側に整地フロートが備えられ、
前記整地制御手段が前記第1制御状態、前記第2制御状態及び前記第3制御状態のいずれに切り換えられていても、前記大径の整地用回転体の下端部が前記整地フロートの底面位置よりも下方に位置するように構成されている点にある。
前記作業装置における前記大径の整地用回転体の後方側に整地フロートが備えられ、
前記整地制御手段が、前記小径の整地用回転体の下端部を前記センサフロートの底面位置よりも上方に位置させ、且つ、前記大径の整地用回転体の下端部を前記整地フロートの底面位置よりも上方に位置させるように前記整地高さ調整手段の作動を制御する退避用制御状態に切り換え可能に構成されている点にある。
前記整地装置が前記作業装置に対して昇降自在に支持され、
前記作業装置に対する前記センサフロートの揺動支点位置を上下に位置変更する作業深さ設定手段が備えられ、
前記整地制御手段が、
前記第1制御状態、前記第2制御状態、及び、前記第3制御状態の夫々において、前記整地装置の前記作業装置に対する高さが予め設定した目標値になるように前記整地高さ調整手段の作動を制御するように構成され、且つ、前記作業深さ設定手段により前記センサフロートの揺動支点位置が上下に変更されると、前記小径の整地用回転体の下端部と前記センサフロートの底面位置とが前記各制御状態に対応する位置関係になるように、前記整地装置の前記作業装置に対する高さの目標値を変更調整するように構成されている点にある。
前記センサフロートの底面位置が前記センサフロートの揺動支点位置の直下に対応する底面の位置である点にある。
センサフロートは揺動支点位置を中心として上下に揺動するので、揺動支点位置以外では底面は上下に位置が変動するが、揺動支点位置の直下に位置する部位に対応する底面の位置は変動することはなく、この位置と小径の整地用回転体の下端部との位置関係を定めることにより、整地装置の田面に対する高さが適正な状態になるように、整地高さ調整手段の作動を制御することができる。
図1,2,4に示すように、苗植付装置5は、1個のフィードケース17、3個の伝動ケース6、伝動ケース6の後部に回転駆動自在に支持された一対の回転ケース7、回転ケース7の両端に備えられた一対の植付アーム8、センサフロートとして機能する左右中央に位置する接地フロート(以下、センターフロートという)9、及び、左右両側に位置する接地フロート(以下、サイドフロートという)11、6個の苗のせ面を備えて左右方向に往復横送り駆動される苗のせ台10、苗のせ台10の苗のせ面の各々に備えられた縦送り機構25等を備えて構成されている。左右方向に延びる角筒状のメインフレーム18に、フィードケース17及び伝動ケース6が固定されており、フィードケース17がリンク機構3の後部下部の前後軸芯P1(図3参照)周りに左右揺動自在に支持されている。
図4に示すように、メインフレーム18の左の端部には、ボス部材64が固定され、ボス部材64に対して、伝動軸23及び入力軸32の横軸芯P2周りに上下に揺動自在に伝動ケース81が支持されている。一方、メインフレーム18の右の端部には、ブラケット82が固定され、ブラケット82の横軸芯P2(伝動軸23及び入力軸32の横軸芯P2)周りに支持アーム83が上下に揺動自在に支持されており、伝動ケース81及び支持アーム83に亘って断面正方形状の駆動軸61が回転自在に支持されている。
図4に示すように、駆動軸61には、一体回転自在に支持される状態で整地用回転体62が外嵌装着され、この整地用回転体62として、外径寸法が互いに異なる大径の整地用回転体62Aと小径の整地用回転体62Bとを備えて構成されている。
そして、機体横幅方向に沿う整地作業領域のうちの機体横幅方向の中央側であって、且つ、センターフロート9の機体前方側に対応する領域に、小径の整地用回転体62Bを備え、且つ、その小径の整地用回転体62Bの左右両側に大径の整地用回転体62Aを備えて構成されている。
そして、図4及び図19に示すように、機体横幅方向中央部に位置する小径の整地用回転体62Bと、左右両側に位置する大径の整地用回転体62Aとの間には、夫々、機体横幅方向に間隔が形成されており、この間隔により泥水通過用の隙間S1が形成されている。
又、大径用及び小径用カバー部分66A,66Bの夫々に対応するカバー取付部67Aの突出長さを異ならせることで、前後にずらすこともできる。さらには、カバー取付部67Aの支持フレーム67に対する取り付け角度を異ならせることによっても、前後にずらすこともできる。
すなわち、図8,図9,図10に示すように、メインフレーム18の左右両側端部から横側外方に延長突出する状態で設けられた枠部94に、支持ブラケット95を介して横軸芯周りで揺動自在に且つ捻りバネ96により下方に揺動付勢する状態でレーキ状の整地具93が支持されている。
この整地具93による整地作業領域は、上述したように平面視で伝動ケース81及び支持アーム83と重複する状態で配備されるが、この整地具93による整地作業領域は、図示しない補助車輪が装備された場合において、その補助車輪の通過跡を整地するように整地作業領域が設定されている。
つまり、整地具93は、捻りバネ96の付勢力により下方に移動付勢される状態で、且つ、所定位置で位置保持される状態で支持されることになり、バネ受け部98に対する保持位置を変更することで、下方付勢力を3段階に変更調整することができる。
従って、圃場の状況に応じて整地具93の上下位置並びに下方付勢力を変更調整することが可能な構成となっており、上記したような整地具93の位置調整のための位置調整機構K2が整地具93用の位置調整手段に対応する。
図4に示すように、伝動ケース6に備えられた入力軸32に接続された伝動軸75が、ボス部材64及び伝動ケース81の内部に配置されている。伝動ケース81の内部において、伝動軸75にスプロケット78が相対回転自在に外嵌され、駆動軸61にスプロケット79が固定されて、スプロケット78,79に亘って伝動チェーン80が巻回されており、伝動軸75とスプロケット78との間にトルクリミッター77が備えられている。
図5に示すように、メインフレーム18に支持フレーム52が固定され、支持フレーム52の横軸芯P3周りに扇型の昇降ギヤ54が上下に揺動自在に支持されており、ピニオンギヤ55aを備えたギヤ機構55及びギヤ機構55を駆動する整地高さ調整手段としての電動モータ56が支持フレーム52に固定されている。
小径の整地用回転体62Bと進行方向に向かって左側に位置する大径の整地用回転体62Aとの間において、ボス部材57がベアリング(図示せず)により相対回転自在に駆動軸61に外嵌されている。そして、ギヤ機構55のピニオンギヤ55aが昇降ギヤ54に咬合しており、昇降ギヤ54とボス部材57とに亘って連結部材58が接続され、電動モータ56によりピニオンギヤ55aを回転駆動することで、連結部材58が昇降操作されて、整地装置53が昇降操作されるように構成されている。
苗植付装置5が大きく上方に揺動した非作業位置に位置していると、整地装置53が作業位置A4に下降駆動されても、整地装置53は田面Gに接地しない。
図7に示すように、小径の整地用回転体62Bと進行方向に向かって右側に位置する大径の整地用回転体62Aとの間の隙間S2に、センターフロート9の接地圧変動に伴って変位する上下高さ位置を検出するためのフロート高さ検出機構K3が備えられている。
先ず、苗植付装置5が作業位置に位置している状態において、植付深さ検出器44の検出値により設定高さA1(設定深さ)を検出し(ステップS1)、設定高さA1(設定深さ)に対応する昇降目標値B1を設定する(ステップS2)。
又、感度設定器70を中立位置Nから鈍感側に操作すると、フロート高さ検出器68の検出値C1が昇降目標値B1と同じ高さになったときにセンターフロート9の底面が少し前上がり姿勢となり、センターフロート9の田面Gへの接地面積が小さくなって、センターフロート9が田面Gに鈍感に追従するようになるので、昇降シリンダ4による苗植付装置5の昇降駆動が鈍感なものに設定される。
そこで、田面G(センターフロート9)から苗植付装置5までの高さ(植付アーム8による苗の植付深さ)をフロート高さ検出器68の検出値により検出し(ステップS6)、昇降目標値B1とフロート高さ検出器68の検出値C1との差E1を求める(ステップS7)。
フロート高さ検出器68の検出値C1が昇降目標値B1と同じ高さの場合(ステップS8)、制御弁71を操作して、苗植付装置5の昇降駆動を停止する(ステップS10)。
フロート高さ検出器68の検出値C1が昇降目標値B1よりも低い場合(ステップS8)、制御弁71を操作して、昇降シリンダ4により苗植付装置5を上昇駆動させる(ステップS11)。
つまり、フロート高さ検出器68の検出値C1が昇降目標値B1となるように、昇降シリンダ4により苗植付装置5が昇降駆動されて、苗植付装置5(植付アーム8)による苗の植付深さが設定深さに維持される。
図3に示すように、フィードケース17がリンク機構3の後部下部の前後軸芯P1周りにローリング自在に支持されている(苗植付装置5がリンク機構3の後部下部の前後軸芯P1周りにローリング自在に支持されている)。図3及び図7に示すように、フィードケース17に傾斜センサー48が固定されて、水平面(田面G)に対する苗植付装置5の左右方向の傾斜角度が傾斜センサー48によって検出されており、傾斜センサー48の検出値C2が制御装置40に入力されている。
ガイドレール27の右及び左の端部にブラケット27aが固定されて、ローリング機構46に固定されたアーム46cとガイドレール27のブラケット27aとに亘って、バランスバネ47が接続されており、ローリング機構46のワイヤ46aと横支持部材50の右及び左側部とに亘ってバネ39が接続されている。苗のせ台10が往復横送り駆動されるのに伴って、右又は左のバランスバネ47が引き延ばされるのであり、苗のせ台10が右(左)に横送り駆動されると、右(左)のバランスバネ47が引き延ばされて、右(左)のバランスバネ47の付勢力により苗植付装置5の右(左)への傾斜が抑えられる。
苗植付装置5が作業位置に位置している状態において、水平面(田面G)に対する苗植付装置5の左右方向の傾斜角度が傾斜センサー48により検出し(ステップS12)、水平面(田面G)と傾斜センサー48の検出値C2との差E2を求める(ステップS13)。
整地制御手段102は、小径の整地用回転体62Bの下端部t1をセンターフロート9の底面位置t2よりも上方に位置させるように電動モータ56の作動を制御する第1制御状態、小径の整地用回転体62Bの下端部t1をセンターフロート9の底面位置t2と同じ高さに位置させるように電動モータ56の作動を制御する第2制御状態、小径の整地用回転体62Bの下端部t1をセンターフロート9の底面位置t2よりも下方に位置させるように電動モータ56の作動を制御する第3制御状態の夫々に切り換え可能に構成されている。
ここで、サイドフロート11の底面位置t4とは、サイドフロート11の横向き軸芯P5(揺動支点位置)の直下に対応する底面の位置である。
整地高さ検出器74の検出値C3が整地目標高さB3よりも高い場合には(ステップS64)、検出値C3が整地目標高さB3になるように電動モータ56を操作して整地装置53を下降駆動させる(ステップS65)。
整地高さ検出器74の検出値C3が整地目標高さB3と同じ高さの場合には(ステップS64)、整地装置53の昇降駆動を停止する(ステップS66)。
整地高さ検出器74の検出値C3が整地目標高さB3よりも低い場合には(ステップS64)、検出値C3が整地目標高さB3になるように電動モータ56を操作して整地装置53を上昇駆動させる(ステップS67)。
そして、整地高さ設定器84が「標準」位置よりも左側に操作された状態が第1制御状態に対応し、整地高さ設定器84が「標準」位置に設定されている状態が第2制御状態に対応し、整地高さ設定器84が「標準」位置よりも右側に操作された状態が第3制御状態に対応する。
(1)上記実施形態では、前記整地制御手段102が前記第1制御状態、前記第2制御状態及び前記第3制御状態のいずれに切り換えられていても、大径の整地用回転体62Aの下端部t3がサイドフロート11の底面位置t4よりも下方に位置する構成としたが、このような構成に代えて、大径の整地用回転体62Aの下端部t3がサイドフロート11の底面位置t4よりも上方に位置する状態になるものでもよい。
このように構成することで、機体横幅方向外方側への泥押しを少なくして既植苗を押し倒す等の不利を回避し易いものとなる。
つまり、ボス部材59Aがベアリング(図示せず)により相対回転自在に駆動軸61に外嵌され、このボス部材59Aとメインフレーム18に固定のブラケット59Bとに亘ってコイルバネ59が張設される構成である。この構成では、小径の整地用回転体62Bの機体横幅方向の中心から左右両側に略均等に離間した箇所に、昇降操作機構K1とコイルバネ59とが配備されているので、整地装置53全体の左右の重量バランスを良好に維持しながら、コイルバネ59の付勢力により整地装置53の荷重の一部を負担することにより、電動モータ56による駆動負荷(整地装置53の荷重負荷)を軽減することができる。
5 作業装置
9 センサフロート
11 整地フロート
42 作業深さ設定手段
53 整地装置
62A 大径の整地用回転体
62B 小径の整地用回転体
56 整地高さ調整手段
100 昇降制御手段
102 整地制御手段
A 走行機体
G 田面
P5 横向き軸芯、揺動支点位置
t1,t3 下端部
t2,t4 底面位置
Claims (5)
- 走行機体の後部に駆動手段により昇降自在に作業装置が備えられるとともに、前記走行機体と前記作業装置との間に機体横幅方向に沿って延び且つ横軸芯周りで駆動回転される回転式の整地装置が備えられ、
前記作業装置に後部の横向き軸芯周りで上下揺動自在にセンサフロートが支持され、
前記センサフロートの接地追従に伴う上下動に基づいて前記作業装置の田面に対する高さが設定値になるように前記駆動手段を制御する昇降制御手段と、前記整地装置の田面に対する高さを変更調整自在な整地高さ調整手段と、前記整地高さ調整手段の作動を制御する整地制御手段とが備えられている水田作業機であって、
前記整地装置が、外径寸法が互いに異なる大径の整地用回転体と小径の整地用回転体とを備え、且つ、機体横幅方向に沿う整地作業領域のうちで前記センサフロートの機体前方側に対応する領域に前記小径の整地用回転体を備えて構成され、
前記整地制御手段が、
前記小径の整地用回転体の下端部を前記センサフロートの底面位置よりも上方に位置させるように前記整地高さ調整手段の作動を制御する第1制御状態、
前記小径の整地用回転体の下端部を前記センサフロートの底面位置と同じ高さに位置させるように前記整地高さ調整手段の作動を制御する第2制御状態、
前記小径の整地用回転体の下端部を前記センサフロートの底面位置よりも下方に位置させるように前記整地高さ調整手段の作動を制御する第3制御状態の夫々に切り換え可能に構成されている水田作業機。 - 前記作業装置における前記大径の整地用回転体の後方側に整地フロートが備えられ、
前記整地高さ調整手段が、前記第1制御状態、前記第2制御状態、及び、前記第3制御状態のいずれにおいても、前記大径の整地用回転体の下端部を前記整地フロートの底面位置よりも下方に位置させるように構成されている請求項1記載の水田作業機。 - 前記作業装置における前記大径の整地用回転体の後方側に整地フロートが備えられ、
前記整地制御手段が、前記小径の整地用回転体の下端部を前記センサフロートの底面位置よりも上方に位置させ、且つ、前記大径の整地用回転体の下端部を前記整地フロートの底面位置よりも上方に位置させるように前記整地高さ調整手段の作動を制御する退避用制御状態に切り換え可能に構成されている請求項1又は2記載の水田作業機。 - 前記整地装置が前記作業装置に対して昇降自在に支持され、
前記作業装置に対する前記センサフロートの揺動支点位置を上下に位置変更する作業深さ設定手段が備えられ、
前記整地制御手段が、
前記第1制御状態、前記第2制御状態、及び、前記第3制御状態の夫々において、前記整地装置の前記作業装置に対する高さが予め設定した目標値になるように前記整地高さ調整手段の作動を制御するように構成され、且つ、前記作業深さ設定手段により前記センサフロートの揺動支点位置が上下に変更されると、前記小径の整地用回転体の下端部と前記センサフロートの底面位置とが前記各制御状態に対応する位置関係になるように、前記整地装置の前記作業装置に対する高さの目標値を変更調整するように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の水田作業機。 - 前記センサフロートの底面位置が前記センサフロートの揺動支点位置の直下に対応する底面の位置である請求項4記載の水田作業機。
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