JPH0573361B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は田植機や直播機等で代表される水田作
業機であつて、詳しくは、走行機体に取付けた苗
植付装置等の作業装置の対地姿勢（左右へのロー
リング姿勢及び昇降姿勢）を設定姿勢に維持する
制御装置を備えた水田作業機に関する。

〔従来の技術〕

この種の水田作業機における従来の制御装置
を、昇降制御形態で説明する。例えば、実開昭57
−115821号公報におけるように、走行機体に対し
て油圧シリンダによつて昇降自在に連結された苗
植付装置に、後支点周りで上下摺動可能にセンサ
フロート（公報では番）を取付け、このセンサ
フロートの上下揺動変位に基づいて同方向に苗植
付装置を上下動させて、設定姿勢に維持するよう
に昇降制御装置を構成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この場合には、センサフロートとして
接地面積の大きなものが必要である為に、このセ
ンサフロートによる泥押しが大きく、既植苗をそ
の押し流した泥土で押し倒すといつた問題や、泥
面の硬質によつてセンサフロートのセンサとして
の感度が一定せず、センサフロートの揺動前端側
を接地側に付勢する付勢機構の付勢力を泥面の硬
軟に対応して切換るといつた種々の調節機構を必
要とし、機構も複雑大型化するとともに、取扱性
も良好ではなかつた。

本発明の目的は、構造の大型化を回避でき乍
ら、泥面の影響を強く受けることのないものを提
供する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による特徴構成は 一定の周期で泥面に突入する姿勢と泥面上に
位置する姿勢とに切換可能な姿勢検出センサを
設ける点と、 この検出センサの基準姿勢から泥面突入時ま
での作動時間を基に、作業装置の対地姿勢を設
定姿勢に維持すべく構成してある点と、にあ
り、その作用効果は次の通りである。

〔作用〕

○イ 特徴構成構造より、例えば第１図に示すよう
に基準姿勢として検出センサが最高位置Ｐにあ
るときをとれば、作動時間から、基準姿勢から
泥面Ｇまでの上下間隔を間接的に知ることがで
き、基準時間に対して作動時間が長くかかれ
ば、前記上下間隔が大きくなつているので、作
業装置を降下させるといつた制御が行なえる。
又、ローリング制御を行う場合には、始業装置
の少なくとも左右両側に前記姿勢検出センサを
設け、両検出センサによる作動時間の違いから
作業装置のローリング状態を把握でき、設定姿
勢に修正することができる。つまり、一定周期
で循環作動する植付爪の回転位相を利用して、
間接的に作業装置の対地作業姿勢を検知するこ
とができる。

○ロ 特徴構成より姿勢検出センサとしては泥面
との間を一定周期で作動する機能を最低減満せ
ばよいので、従来のフロート式のように接地面
積を稼ぐために大きくするといつた構造をとる
ことなく小型化した構造でよく常時接地する部
分を有する必要もない。

〔発明の効果〕

作用○イより、泥面の硬軟による影響は全く受け
ることがないので、制御を確実にできるととも
に、作用○ロより構造も小型化できで水田作業機と
しての配置構成も容易にできる。

〔実施例〕

第５図に示すように、前後に一対づつの車輪
１，１，２，２によつて支持された走行機体３の
後端に、苗のせ台７、苗植付機構６、植付ケース
５、両サイドに整地体８，８を備えた作業装置Ａ
の１例としての苗植付装置を、昇降用油圧シリン
ダ４によつて昇降自在なリンク機構９を介して取
付けて、水田作業機の１例としての乗用型田植機
を構成してある、 この乗用型田植機には、苗植付装置Ａの対地姿
勢を設定姿勢に維持すべく、昇降制御装置Ｂ及び
ローリング制御装置Ｃとが備えられている。第１
図に示すように、まず、昇降制御装置Ｂは前記昇
降用油圧シリンダ４に対する昇降用制御バルブ１
０を備え、この昇降用制御バルブ１０を後記する
姿勢検出センサＳの検出結果に基づいて制御すべ
く構成されている。

次のローリンク制御装置Ｃについて詳述する。
まず、ローリング機構面から説明すると、第１図
及び第３図に示すように、前記昇降リンク機構９
の縦リンク９ａ下端に機体前後方向に沿つた軸芯
Ｘを有するボス１１を嵌着するとともに、このボ
スＸに対して前記植付ケース５の前面に支軸１２
を突設し、この支軸１２を前記ボス１１に嵌入し
て、前記軸芯Ｘ周りで苗植付装置Ａを左右にロー
リング作動可能に枢支してある。その上に、植付
ケース５から左右植付伝動ケース１３への一方中
継伝動ケース１４に支軸１５を突設するとともに
この支軸１５と縦リンク９ａとの間にローリング
用油圧シリンダ１６を架設して、このローリング
油圧シリンダ１６に対するローリング用制御バル
ブ１７への姿勢検出センサＳの検出フイードバツ
クによつて、苗植付装置Ａのローリング姿勢を設
定傾斜姿勢に維持するローリング制御装置Ｃを構
成する。

次に、姿勢検出センサＳにつて説明する。第１
図及び第２図に示すように、この姿勢検出センサ
Ｓは苗植付機構６内に装備されるので、まず、苗
植付機構６から説明する前記植付伝動ケース１３
に軸芯Ｙ周りで回転するクランクアーム１８を設
けるとともに、このクランクアーム１８の先端に
植付爪１９を固着した植付アーム２０を枢支し、
この植付アーム２０の先端と植付伝動ケース１３
に前後揺動可能に枢支された揺動リンク２１とを
屈折可能に連係して、この植付アーム２０を苗の
せ台７の苗取出し口７ａと苗植付用泥面Ｇとの間
を上下循環作動可能に構成してある。前記植付爪
１９は植付アーム２０に取付けられる基端部１９
Ａとこの基端部１９Ａの先端に設けられた二本の
ホルダー部１９ａ，１９ａに出退自在に嵌入保持
される左右一対の爪部１９Ｂ，１９Ｂとからな
る。更に、前記基端部１９Ａ内には非圧縮性の動
作流体が内蔵されるとともに、この基端部１９Ａ
の後端に前記動作流体の圧力変動を感知する圧電
素子２２を取付け、泥面Ｇ突入時に退入する爪部
１９Ｂ，１９Ｂによつて圧縮された動作流体の圧
力変動を圧電素子２２で感知すべく構成してあ
る。以上、前記爪部１９Ｂ、動作流体、圧電素子
２２等を姿勢検出センサＳと称する。（ただし、
前記圧電素子は導電ゴムでもよい。）一方、前記
クランクアーム１８を固着したクランク軸２４に
はギヤ機構２５を介して回転センサ（ロータリー
エコーダ）２６が連係され、植付爪１９の回転位
相を検出すべく配設されている。したがつて、第
１図に示すように、植付爪１９が循環軌跡の最高
到達点Ｐを基準点（基準姿勢）として、泥面Ｇに
突入する測定点Ｑまでの作動時間を計測すること
によつて、苗植付装置Ａの対地姿勢を知ることが
できる。尚、基準点Ｐとしては最高到着点に限定
されない。この場合に、植付爪１９軌跡上の点Ｒ
の地点で、植付爪１９が苗を切出す際に苗床の反
力を受けるので、これを泥面への突入と混同しな
いように、前記基準点Ｐから一定時間の間はタイ
マー等で圧電素子２２からの検出値の取込みを牽
制すべく牽制装置をローリング制御装置Ｃ及び昇
降制御装置Ｂを備えた姿勢制御装置Ｄに設けてあ
る。尚、泥面Ｇに至る前に水面Ｓとの衝突がある
が、この場合には圧電素子２２の感知反力が小さ
いので、混同することはない。

以上の構成から、第４図ブロツク図を参考に苗
植付装置Ａの姿勢制御を説明する。前記姿勢検出
センサ（ブロツク図では泥面センサ）Ｓは植付爪
１９全条分に設ける。そして、まず、各センサＳ
からの検出値に基づいて泥面Ｇへの各センサ部分
での植付爪１９の突入深さを検出するとともに、
昇降制御では、各検出値を平均化処理して設定値
（植付深さ）との比較処理を行つて、昇降用シリ
ンダ４を設定姿勢になるように作動させる。又、
ローリング制御では、各センサＳからの検出値に
基づいて泥面Ｇへの各センサ部分での植付爪１９
の突入深さを検出するとともに、昇降制御では、
各検出値を平均化処理して設定値（植付深さ）と
の比較処理を行つて、昇降用シリンダ４を設定姿
勢になるように作動させる。又、ローリング制御
では、各センサＳからの検出値を基に泥面に対す
る苗植付装置Ａの傾きを演算するとともに、この
傾きを基に苗植付装置Ａ左右端の泥面Ｇに対する
相対高さ位置を演算し、これら左右の相対高さ位
置が設定値になるように、ローリング用シリンダ
１６を調節作動させる。

〔実施例〕

○イ 前記圧電素子２２を植付爪１９の基端に直接
取付け、植付爪１９が泥面Ｇに突入する際の衝
撃力を動作流体を介在させることなく検出する
構成のものでもよい。

○ロ 第６図に示すように、植付爪１９を植付アー
ム２０に固定された箱形のホルダー２７に対し
て摺動可能に枢支するとともに、ホルダー２７
の内面に歪ゲージ２８を取付け、泥面Ｇに植付
爪１９が突入した際にこの植付爪１９が歪ゲー
ジ２８に作用する圧力によつて、泥面Ｇを感知
する構成をとつてもよい。又、この場合には検
知圧力によつて泥面硬度も検出できる。

○ハ 第７図イ，ロに示すように、苗植付機構６と
しては、両端に夫々植付爪１９を備えた植付ア
ーム２０，２０を支承した回転ケース２９を植
付伝動ケース１３側クランク軸２４に一体回転
可能に取付けた二本爪式のものでもよく、植付
爪１９としてはそのＬ字形基端を植付アーム２
０に溶着し、その基端部に歪ケージ２８を取付
けて、泥面Ｇに突入する際の植付爪１９に作用
する曲げ力を歪ゲージ２８でとらえる構成をと
つてもよい。

○ハ 姿勢検出センサＳとしては、第８図に示すよ
うに、植付爪１９とは別体でセンサ専用のもの
を設ける場合について説明する。前記植付アー
ム２０と同形状のケース３０を、植付アーム２
０の横外側方に位置する状態で、かつ、植付ア
ーム２０と同様の軌跡で作動すべく、前記クラ
ンク軸２４及び揺動リンク２１に連係してあ
る。このケース３０の先端側には丸棒状の検出
部３１が出退可能に支承されるとともに、この
検出部３１のケース３０内基端がピストンに形
成され、非圧縮性の動作流体を収納したシリン
ダ３２内に摺動可能に支承してある。そして、
前記シリンダ３２に一端に、動作流体の圧力変
化を感知する圧電素子２２が設けられ、前記検
出部３１が泥面に突入した時点が把握できるよ
うに構成されている。

○ホ 前記圧電素子２２等からの姿勢制御装置Ｄへ
の信号伝送は無線方式を採用してもよい。

○ヘ 上記実施例のものは、水田作業機としての直
播機、代かき作業機に適用してもよい。

○ト 姿勢制御装置Ｄとしては昇降制御装置Ｂ或い
はローリング制御装置Ｇの何づれか一方だけを
備えるものでもよい。

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
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る水田作業機の実施例を示
し、第１図は制御構成図、第２図は姿勢検出セン
サを示す一部切欠き平面図、第３図はローリング
構造を示す背面図、第４図は制御ブロツク図、第
５図は全体側面図、第６図は姿勢検出センサの別
実施例を示す傾斜図、第７図イ，ロは姿勢検出セ
ンサの別実施例を示すもので、イは二本爪型式に
取付けた状態を示す側面図、ロは姿勢検出センサ
自体の側面図、第８図は姿勢検出センサの別実施
例を示す一部切欠平面図である。 ３……走行機体、Ａ……作業装置、Ｂ……昇降
制御装置、Ｃ……ローリング制御装置、Ｄ……制
御装置、Ｓ……姿勢検出センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行機体３に取付けた作業装置Ａの対地作業
   姿勢を設定姿勢に維持する制御装置Ｄを備えた水
   田作業機であつて、一定の周期で泥面に突入する
   姿勢と泥面上に位置する姿勢とに切換可能な姿勢
   検出センサＳを設け、この検出センサＳの基準姿
   勢から泥面突入時までの作動時間を基に、作業装
   置Ａの対地姿勢を設定姿勢に維持すべく構成して
   ある水田作業機。 ２ 前記制御装置Ｄが作業装置Ａの左右へ傾斜姿
   勢を設定姿勢に維持するローリング制御装置Ｃで
   ある特許請求の範囲第１項に記載の水田作業機。 ３ 前記制御装置Ｄが昇降制御装置Ｂである特許
   請求の範囲第１項に記載の水田作業機。 ４ 前記制御装置Ｄがローリング制御と昇降制御
   を兼ね備えたものである特許請求の範囲第１項に
   記載の水田作業機。