JPH0662630A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乗用型田植機等の水田作業機において、高さ
センサーとして接地フロートを使用し、作業装置を田面
から設定高さに維持するように昇降制御する場合に、田
面の凹凸の変化に応じて昇降制御の制御感度が自動的に
変更調節されるように構成する。 【構成】 作業装置３に接地体２２を上下動自在に備
え、この作業装置３に対する接地体２２の上下位置を検
出する第２センサー２５を備えて、作業装置３に対する
接地体２２の上下動が多くなると、昇降制御の制御感度
を鈍感側に自動的に変更操作する。逆に、接地体２２の
上下動が少なくなると、昇降制御の制御感度を敏感側に
自動的に変更操作する。そして、接地フロート１６側に
トラブルが発生した場合には、接地体２２及び第２セン
サー２５により昇降制御を行う状態に切換可能に構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、田植機や直播機等の水
田作業機における作業装置の昇降制御機構の構成に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】以上のような水田作業機の一例として乗
用型田植機があり、この乗用型田植機では苗植付装置
（作業装置に相当）の昇降制御を行っている。そして、
このような乗用型田植機の昇降制御機構の構成の一例
が、実開昭５８−１５２８２１号公報に開示されてい
る。この構成では、田面から苗植付装置までの高さを検
出するものとして、田面に接地追従する接地フロート
（前記公報の第２図中の９）を苗植付装置に備えてお
り、苗植付装置に対する接地フロートの位置をワイヤ
（前記公報の第２図中の２５）（第１センサーに相当）
にて検出し、これを苗植付装置までの高さとしている。
そして、この高さ検出に基づき、田面から苗植付装置が
一定高さを維持するように苗植付装置を昇降操作してい
る。そして、接地フロートを田面側に押圧するバネ（前
記公報の第２図中の２３）の付勢力を、調節レバー（前
記公報の第２図中の２４）により変更して昇降制御感度
を調節できるように構成している。この場合、田面の凹
凸が多い状態ではバネの付勢力を強くして制御感度を鈍
感側に設定し、田面の凹凸が少ない状態ではバネの付勢
力を弱くして制御感度を敏感側に設定するのが一般的で
ある。

【０００３】このように、田面から苗植付装置までの高
さを検出するものとして接地フロートを使用するのは、
この接地フロートが一般的に幅広で接地面積が大きいの
で、接地フロートの田面への接地作用により接地フロー
トがダンパーとして機能することになって、苗植付装置
の細かな振動が吸収され抑えられるからであり、広い範
囲での整地機能が期待できるからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一つの水田において、
全箇所で田面の凹凸の状態が同じと言うことはなく、場
所によって田面の凹凸の状態が異なっている場合が多い
ので、植付作業の最初において田面の凹凸の状態に適し
た制御感度を設定していても、植付作業の進行に伴っ
て、田面の凹凸の状態と制御感度とが合致しなくなって
くる場合がある。従って、田面の凹凸が多いのに昇降制
御機構の制御感度が敏感側になってしまえば、頻繁に苗
植付装置の昇降操作が行われて、いわゆるハンチング現
象が生じるので、このような場合には調節レバーを操作
して制御感度を鈍感側に操作し、ハンチング現象を抑え
るようにしなければならない。逆に、田面が滑らかでハ
ンチング現象の生じ難い状態で制御感度が鈍感側になっ
てしまえば、苗植付装置の昇降操作が遅れ気味になり田
面から苗植付装置を一定の高さに維持できなくなってし
まう。従って、作業者は田面の凹凸の状態に応じて昇降
制御機構の制御感度を頻繁に変更操作しなければなら
ず、操作性の面で改良の余地がある。本発明は以上のよ
うな接地フロートを使用した昇降制御機構の型式におい
て、接地フロートの利点（ダンパー及び整地機能）を残
しながら、制御感度の変更の操作性の向上を図ることを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな水田作業機において、次のように構成することにあ
る。つまり、田面に接地追従する接地フロートを作業装
置に上下動自在に備え、この作業装置に対する接地フロ
ートの上下位置を検出する第１センサーを備えて、第１
センサーの検出値に基づき作業装置が田面から設定高さ
に維持されるように、この作業装置を昇降操作する昇降
制御機構を備え、作業装置に接地体を上下動自在に備
え、この作業装置に対する接地体の上下位置を検出する
第２センサーを備えて、作業装置に対する接地体の上下
動が多くなると昇降制御機構の設定された制御感度を鈍
感側に変更操作し、且つ、作業装置に対する接地体の上
下動が少なくなると昇降制御機構の設定された制御感度
を敏感側に変更操作する感度変更手段を備えると共に、
第１センサーの検出値を無視し第２センサーの検出値に
基づいて、作業装置が田面から設定高さに維持されるよ
うに作業装置を昇降操作する状態に、昇降制御機構を切
換操作可能な切換手段を備えてある。

【０００６】

【作用】本発明のように構成すると、田面に接地追従し
て行く接地フロートの第１センサーからの検出値に基づ
いて、作業装置が田面から設定高さに維持されるように
自動的に昇降操作される。比較的広い接地面積を持つ接
地フロートは、田面に小さな凹凸のある場合に、これに
反応することなくそのまま通過してしまう場合がある
が、このような接地フロートに対し、整地機能等を無視
して接地体を十分に小さく軽いものに構成してやれば、
この接地体は田面の小さな凹凸にも敏感に反応して、そ
の大小に関係なく田面の凹凸に正確に接地追従してい
く。これにより以上のような接地体を装備すると、接地
フロートに基づいて作業装置の昇降制御を行っている場
合、田面の凹凸の状態（凹凸の多少）の変化に対して、
接地フロートよりも接地体の方が素早く反応することに
なる。

【０００７】従って、ある制御感度により接地フロート
に基づいて作業装置の昇降操作を行っている場合、接地
体の上下動の回数が多くなったり、上下動の回数が少な
くても比較的大きな上下幅で接地体が繰り返して上下動
したりすると、田面の凹凸が多くなってきたと判断され
る。この場合には昇降制御の制御感度が、自動的に鈍感
側に変更操作される。逆に、接地体の上下動の回数が少
なくなってくると、田面の凹凸が少なくなって田面が比
較的平滑になってきたと判断される。この場合には昇降
制御の制御感度が、自動的に敏感側に操作される。以上
のように、接地フロートには田面の細かな凹凸を無視さ
せながら、田面の大きな変化に追従させて行き、この接
地フロートに基づいて作業装置の昇降制御を行う。接地
体には田面の細かな凹凸に敏感に反応させ田面の凹凸の
状態を検出させて、この接地体に基づいて昇降制御の制
御感度を修正している。この場合、接地体が田面に接触
し上下動して田面の凹凸を直接検出しているので、田面
の凹凸の状態が精度良く検出できる。そして、接地フロ
ートの接地作用により接地フロートがダンパーとして機
能することになり、作業装置の細かな振動が吸収され抑
えられるのであり、接地フロートにより田面が整地され
るのである。

【０００８】そして、接地フロート及び第１センサーに
何かの故障が発生して、接地フロートに基づく作業装置
の昇降制御が行えなくなれば、切換手段を操作して接地
体に基づいて作業装置の昇降制御が行われる状態に切換
操作すればよい。接地体も接地フロートと同様に田面に
接地追従していくものなので、第２センサーにより作業
装置に対する接地体の上下位置、つまり接地体から作業
装置までの高さを検出することにより、この高さ検出に
基づいて作業装置の昇降操作を行えば、接地フロートの
場合と同様に作業装置が田面から設定高さに維持される
ように自動的に昇降操作される。

【０００９】

【発明の効果】以上のように、接地体により田面の凹凸
の状態を検出して、昇降制御の制御感度を自動的に精度
良く修正するように構成することにより、作業者が田面
の状態に応じて昇降制御機構の制御感度を手動で頻繁に
変更操作しなくてもよくなり、操作性を向上させること
ができた。そして、接地フロートの接地作用による整地
機能、及び作業装置の細かな振動を吸収するダンパー機
能と言う従来の構造の利点をそのまま備えている。又、
接地フロートに基づく作業装置の昇降制御が行えなくな
っても、接地体に接地フロートの役目を行わせる状態に
切換操作することによって、特に大幅な中断を行わずに
作業を続行することができるので、作業能率の低下を抑
えることができる。

【００１０】

【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５に示すように、前輪１及び後輪２で支持され
た機体の後部に、苗植付装置３（作業装置に相当）を、
リンク機構４及び油圧シリンダ５により昇降操作自在に
連結して、水田作業機の一例である乗用型田植機を構成
している。苗植付装置３は図５に示すように、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に植え付けて行くように構成さ
れている。

【００１１】図４及び図５に示すように、苗植付装置３
の左右中央に１個の接地フロート１６が配置され、苗植
付装置３の左右両横側部に左右一対のサイドフロート
（図示せず）が配置されており、接地フロート１６はそ
の後部が、植付ミッションケース６側の支持アーム１７
の横軸芯Ｐ２周りに揺動自在に支持されている。図３及
び図４に示すように、植付ミッションケース６の前端に
固定されたフレーム１８に、天秤状の第１アーム２６及
び第２アーム２７が上下揺動自在に支持され、第１及び
第２アーム２６，２７の先端に平面視Ｌ字状のブラケッ
ト２８が支持されており、第１及び第２アーム２６，２
７によりブラケット２８が平行に上下動できるように支
持されている。このブラケット２８にポテンショメータ
型式の第１センサー１９が固定されており、第１センサ
ー１９の検出アーム１９ａと接地フロート１６の前部と
がロッド２０により連結されている。そして、接地フロ
ート１６の前部に支持されたロッド２３が、ブラケット
２８に固定されたブラケット２４に上下動自在に挿通さ
れており、ロッド２３とブラケット２４との間に接地フ
ロート１６を下方側に付勢するバネ２１が設けられてい
る。

【００１２】図３及び図４に示すように、接地フロート
１６用の支持アーム１７の基部に植付深さの調節レバー
２９が固定されている。これにより、調節レバー２９を
上下に操作してレバーガイド３０に係合固定することに
よって、支持アーム１７の上下角度、つまり横軸芯Ｐ２
及び接地フロート１６の位置を上下に変更することによ
り、後述のように苗の植付深さを変更する。この場合、
図３に示すように調節レバー２９のピン２９ａに第１ア
ーム２６の他端が係合しており、調節レバー２９を上下
に操作し、横軸芯Ｐ２及び接地フロート１６の位置を上
下に変更して苗の植付深さを変更しても、これに伴って
第１アーム２６及びブラケット２８が上下に揺動操作さ
れて、苗の植付深さの変更に関係なく接地フロート１６
と第１センサー１９及びロッド２３等の上下間隔を、図
４に示す間隔に維持できるように構成している。

【００１３】図１及び図５に示すように接地フロート１
６の一方の横側に、ソリ状の接地センサー２２（接地体
に相当）が上下揺動自在に支持されており、接地センサ
ー２２を下方側に軽く付勢するバネ（図示せず）と、植
付ミッションケース６に対する接地センサー２２の角度
を検出するポテンショメータ型式の第２センサー２５が
備えられている。

【００１４】（２）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１に示すように
接地フロート１６の第１センサー１９からの検出値、接
地センサー２２の第２センサー２５からの検出値が制御
装置３１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３２が備えられて
いる。以上の構造により、図１，２，４に示すように感
度設定スイッチ３２を標準に設定したとする。この状態
において、植付走行に伴い接地フロート１６が田面Ｇに
接地追従して行くと、図２に示すように第１センサー１
９からの検出値に基づき（ステップＳ１）、この検出値
が基準値Ａ１となるように（第１センサー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３１により制御弁３３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が自動的に昇降操作
される（ステップＳ３）。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。

【００１５】このような苗植付装置３の昇降制御中にお
いて、第２センサー２５により接地センサー２２の上下
動が常時検出されている。この場合、単位時間内での接
地センサー２２の上下動の回数が求められており（ステ
ップＳ４）、上下動の回数が設定範囲以上の場合には
（ステップＳ５）、田面Ｇの凹凸が多い状態であると判
断されて、図４に示すように当初の基準値Ａ１が基準値
Ａ１’に変更される（ステップＳ６）。

【００１６】このような状態になると、第１センサー１
９からの検出値が基準値Ａ１’となるように（第１セン
サー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）、苗植付装置３が自動的に昇降操作さ
れる。この基準値Ａ１’における接地フロート１６の姿
勢は、図４に示す姿勢よりも上向きになるので、接地フ
ロート１６の田面Ｇへの設定面積が減少すると共に、バ
ネ２１が圧縮されてこのバネ２１の付勢力が強められ
る。従って、この状態において接地フロート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
側に変更操作されることになる（感度変更手段に相
当）。

【００１７】この乗用型田植機においては図１及び図５
に示すように、走行用としてベルト式の無段変速装置３
６を装備しており、この無段変速装置３６を電動シリン
ダ３７により変速操作している。これにより、昇降制御
の制御感度が鈍感側に変更操作されると（ステップＳ
６）、電動シリンダ３７により無段変速装置３６が現在
の変速位置から所定量だけ低速側に操作される（ステッ
プＳ７）。

【００１８】逆に、単位時間内での接地センサー２２の
上下動の回数が設定範囲以下の場合（ステップＳ５）、
田面Ｇの凹凸が少ない状態であると判断される。この場
合には図４に示すように当初の基準値Ａ１が基準値Ａ
１”に変更される（ステップＳ８）。このような状態に
なると、第１センサー１９からの検出値が基準値Ａ１”
となるように（第１センサー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）、苗植付装置
３が自動的に昇降操作される。この基準値Ａ１”におけ
る接地フロート１６の姿勢は、図４に示す姿勢よりも下
向きになるので、接地フロート１６の田面Ｇへの設定面
積が増加すると共に、バネ２１が延びてこのバネ２１の
付勢力が弱められる。従って、この状態において接地フ
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操作されることになる（感度
変更手段に相当）。

【００１９】以上の状態は感度設定スイッチ３２を標準
に操作している状態である。この場合には、図４に示す
ように昇降制御の基準値Ａ１が標準の位置に設定され、
この標準の位置の基準値Ａ１が、鈍感側及び敏感側に変
更操作される。これに対して、感度設定スイッチ３２を
敏感側に操作して、これに対応する位置に例えば図４に
示す基準値Ａ２が設定されたとする。この状態では、前
述のように接地フロート１６が下向きになるので、苗植
付装置３の昇降操作が敏感に行われるのであり、第２セ
ンサー２５の検出に基づいて、基準値Ａ２が図４の位置
から鈍感側及び敏感側に操作されるのである。

【００２０】以上の昇降制御において、前述のように調
節レバー２９を上下に操作し、横軸芯Ｐ２及び接地フロ
ート１６の位置を、苗植付装置３に対して上下に変更し
てやる。このようにすれば、田面Ｇ（接地フロート１
６）に対して維持すべき苗植付装置３の設定高さが上下
に変更されて、苗の植付深さが変更される。このように
苗の植付深さを変更しても、これに関係なく図３の第１
及び第２アーム２６，２７の作用により、接地フロート
１６と第１センサー１９との上下間隔が図４に示す間隔
に維持されるので、感度設定スイッチ３２で設定してい
る基準値Ａ１，Ａ２に変化はない。そして、この昇降制
御の間において、接地フロート１６及びサイドフロート
の接地作用により、この接地フロート１６及びサイドフ
ロートがダンパーとして機能することになり、苗植付装
置３の細かな振動が吸収され抑えられる。又、この接地
フロート１６及びサイドフロートにより田面Ｇも整地さ
れる。

【００２１】（３）前述のように、接地フロート１６及
び第１センサー１９により苗植付装置３の昇降制御を行
っている場合において、図２に示すように接地フロート
１６及び第１センサー１９の何らかの異常により、第１
センサー１９の検出値が正常な範囲を越えた異常なもの
となって、制御装置３１に入力されたとする（ステップ
Ｓ２）。

【００２２】このような場合には、ステップＳ２からス
テップＳ９に移行して、第１センサー１９の検出値を無
視し、接地センサー２２及び第２センサー２５に基づい
て苗植付装置３の昇降制御を行う。この場合、これ以前
に接地フロート１６及び第１センサー１９により行って
いた苗植付装置３の昇降制御中での、第２センサー２５
の検出値（苗植付装置３に対する接地センサー２２の上
下位置）を、基準値として新たに設定する。そして、第
２センサー２５の検出値が前述の基準値を含む不感帯内
に入るように、苗植付装置３の昇降制御を行う（切換手
段に相当）。このように、接地センサー２２及び第２セ
ンサー２５に基づいて苗植付装置３の昇降制御を行う
と、接地フロート１６の場合に比べてその昇降操作が敏
感になり過ぎるので、前述の基準値を含む不感帯が比較
的広いものに設定される。

【００２３】〔別実施例〕前述の実施例では第１センサ
ー１９から制御装置３１に異常な検出値が入力される
と、自動的に第２センサー２５に基づいて苗植付装置３
の昇降制御を行うように構成しているが、第１センサー
１９に基づいて昇降制御を行う状態と、第２センサー２
５に基づいて昇降制御を行う状態とに、人為的に選択切
換操作できるように構成してもよい。本発明は乗用型田
植機ばかりでなく、直播機（作業装置に相当）を機体後
部に昇降自在に連結した乗用型直播機や、歩行型田植機
（この場合は機体自身が作業装置となる）にも適用でき
る。

【００２４】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】接地フロート及び第１センサー、接地センサー
及び第２センサー、制御弁等の連係状態を示す図

【図２】苗植付装置の昇降制御の流れを示す図

【図３】接地フロート及び第１センサー付近の正面図

【図４】接地フロート及び第１センサー付近の側面図

【図５】乗用型田植機の全体側面図

【符号の説明】

３ 作業装置 １６ 接地フロート １９ 接地フロートの第１センサー ２２ 接地体 ２５ 接地フロートの第２センサー Ｇ 田面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 田面（Ｇ）に接地追従する接地フロート
   （１６）を作業装置（３）に上下動自在に備え、この作
   業装置（３）に対する接地フロート（１６）の上下位置
   を検出する第１センサー（１９）を備えて、前記第１セ
   ンサー（１９）の検出値に基づき前記作業装置（３）が
   田面（Ｇ）から設定高さに維持されるように、この作業
   装置（３）を昇降操作する昇降制御機構を備え、 前記作業装置（３）に接地体（２２）を上下動自在に備
   え、この作業装置（３）に対する接地体（２２）の上下
   位置を検出する第２センサー（２５）を備えて、前記作
   業装置（３）に対する接地体（２２）の上下動が多くな
   ると前記昇降制御機構の設定された制御感度を鈍感側に
   変更操作し、且つ、前記作業装置（３）に対する接地体
   （２２）の上下動が少なくなると前記昇降制御機構の設
   定された制御感度を敏感側に変更操作する感度変更手段
   を備えると共に、 前記第１センサー（１９）の検出値を無視し前記第２セ
   ンサー（２５）の検出値に基づいて、前記作業装置
   （３）が田面（Ｇ）から設定高さに維持されるように前
   記作業装置（３）を昇降操作する状態に、前記昇降制御
   機構を切換操作可能な切換手段を備えてある水田作業
   機。