JPH0670616A - 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、傾斜
センサーにより作業装置を水平面に対して所定姿勢に維
持するようにローリング制御する場合に、田面の凹凸の
変化に応じてローリング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に左右一対の接地体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、ローリング
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、ローリング制
御の制御感度を敏感側に自動的に変更操作する。そし
て、傾斜センサーにトラブルが発生した場合には、左右
の接地体２２及び第２センサー２５によりローリング制
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ローリング制御機構の構成
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）のローリング制御を行っている。そ
して、このような乗用型田植機のローリング制御機構の
構成の一例が、実開昭５８−１２１５１２号公報に開示
されている。この構成では、水平面に対する苗植付装置
の左右の傾きを検出する傾斜センサー（前記公報の第２
図中の１５）を苗植付装置に備えており、この傾斜セン
サーの検出値に基づき、水平面に対して苗植付装置が所
定姿勢に維持されるように、苗植付装置をローリング操
作している。

【０００３】このようなローリング制御において、調節
レバーによりローリング制御の制御感度を、手動で調節
できるように構成することが考えられる。この場合、田
面の凹凸が多い状態では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制御感度を敏感側に設定する
のが一般的である。

【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。

【０００５】従って、田面の凹凸が多いのにローリング
制御機構の制御感度が敏感側になってしまえば、頻繁に
苗植付装置のローリング操作が行われて、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、苗植付装置のローリング操作が遅
れ気味になり水平面に対して苗植付装置を所定姿勢に維
持できなくなってしまう。従って、作業者は田面の凹凸
の状態に応じてローリング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ローリング制御機構を装備
した水田作業機において、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。

【０００６】

【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、水平面に対する作業装置の左右の傾きを検
出する傾斜センサーを備え、この傾斜センサーの検出値
に基づき作業装置が水平面に対して所定姿勢に維持され
るように、この作業装置をローリング操作するローリン
グ制御機構を備え、作業装置の左右部位に左右一対の接
地体を上下動自在に備え、この作業装置に対する各接地
体の上下位置を検出する位置センサーを一対備えて、作
業装置に対する接地体の上下動が多くなるとローリング
制御機構の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ローリング
制御機構の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、傾斜センサーの検出値を無視し一対
の位置センサーの検出値に基づいて、作業装置が田面に
対して所定姿勢に維持されるように作業装置をローリン
グ操作する状態に、ローリング制御機構を切換操作可能
な切換手段を備えてある。

【０００７】

【作用】本発明のように構成すると、傾斜センサーから
の検出値に基づき、作業装置が水平面に対して所定姿勢
に維持されるように自動的にローリング操作される。前
述の接地体において、整地機能等を無視してこの接地体
を十分に小さく軽いものに構成してやれば、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、作業装置のローリング
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、接地体が素早く反応していく。

【０００８】従って、ある制御感度により作業装置のロ
ーリング制御を行っている場合、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。この場合にはロ
ーリング制御の制御感度が、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。この場合にはローリング制御の
制御感度が、自動的に敏感側に操作される。このよう
に、傾斜センサーの検出値に基づいて作業装置のローリ
ング制御を行いながら、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
地体に基づいてローリング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。

【０００９】そして、傾斜センサーに何かの故障が発生
して、この傾斜センサーに基づく作業装置のローリング
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ローリング制御が行われる状態に切
換操作すればよい。接地体は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
出することができる。従って、左右の接地体及び第２セ
ンサーにより、作業装置の左右の部分で田面からの高さ
を検出すれば、この左右の高さの差により田面に対する
作業装置の左右の傾きを検出することができる。この場
合、田面と水平面とは略同一と見なすことができるの
で、左右の高さの差により田面に対して作業装置を所定
姿勢になるようにローリング制御すれば、水平面に対し
て作業装置を略所定姿勢に維持できるのである。

【００１０】

【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、ローリング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って、作業
者が田面の状態に応じてローリング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。又、傾斜センサーに基づく作
業装置のローリング制御が行えなくなっても、左右の接
地体に傾斜センサー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。

【００１１】

【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。

【００１２】図４及び図５に示すように、苗植付装置３
はリンク機構４の前後軸芯Ｐ１回りにローリング自在に
連結されている。リンク機構４の後端のフレーム４ａに
固定されたブラケット４ｂに、ネジ軸１０及びこのネジ
軸１０を正逆転駆動するモータ１５が支持されている。
そして、ネジ軸１０に雌ネジを備えたボス部１４が外嵌
され、このボス部１４に操作ロッド１２が固定されてお
り、苗のせ台９を支持する左右の固定のフレーム１１と
操作ロッド１２とが、バネ１３を介して接続されてい
る。この構造により、モータ１５でネジ１０を正逆転駆
動して、ボス部１４及び操作ロッド１２を左右に移動駆
動することにより、苗植付装置３をリンク機構４の前後
軸芯Ｐ１周りにローリング操作する。

【００１３】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３
８が配置されており、図１に示すように接地フロート１
６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。植付ミッションケース６の前端にポテンショメータ
型式の第１センサー１９が備えられており、第１センサ
ー１９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。

【００１４】図４及び図５に示すようにサイドフロート
３８の左右両外側に、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
（位置センサーに相当）が備えられている。

【００１５】（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
が制御装置３１に入力されている。これにより、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、第１センサー１９からの検出値に基づきこの検出値
が設定値となるように、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。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。

【００１６】（３）次に、この乗用型田植機における苗
植付装置３のローリング制御について説明する。図４及
び図１に示すように、苗のせ台９を支持するフレーム１
１からブラケット３４が延出されて、このブラケット３
４に重錘式の傾斜センサー３５が設けらており、傾斜セ
ンサー３５の検出値（水平面に対する苗植付装置３の左
右傾斜角度）が制御装置３１に入力されている。図１に
示すようにローリング制御の制御感度（図２の不感帯Ｂ
１の幅）を、人為的の変更可能な感度調節スイッチ３２
を備えている。この場合、図１及び図２に示すように、
感度調節スイッチ３２を標準に操作して、不感帯Ｂ１を
設定していたとする。

【００１７】これにより、図３に示すように植付走行に
伴い傾斜センサー３５の検出値に基づいて（ステップＳ
１）、この検出値が図２に示すように設定値を含んだ不
感帯Ｂ１内に入るように、制御装置３１によりモータ１
５が正逆転操作されて、苗植付装置３が自動的にローリ
ング操作される（ステップＳ３）。これにより、苗植付
装置３が水平姿勢に維持されるのである。

【００１８】このような苗植付装置３のローリング制御
中において、第２センサー２５により、左右の接地セン
サー２２の上下動が常時検出されている。この場合、単
位時間内での左右の接地センサー２２の上下動の回数が
各々求められており（ステップＳ４）、上下動の両回数
の平均値が算出される（ステップＳ５）。そして、この
平均値が設定値以上の場合には（ステップＳ６）、田面
Ｇの凹凸が多い状態であると判断されて、図２に示すよ
うに当初の不感帯Ｂ１が幅の広い不感帯Ｂ２に変更され
（ステップＳ７）、ローリング制御の制御感度が鈍感側
に変更操作される（感度変更手段に相当）。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３６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、ローリング制御の制御感度が鈍感
側に変更操作されると（ステップＳ７）、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Ｓ８）。

【００１９】逆に、単位時間内での左右の接地センサー
２２の上下動の回数の平均値が設定値以下の場合（ステ
ップＳ６）には、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、図２に示すように当初の不感帯Ｂ
１が幅の狭い不感帯Ｂ３に変更されて（ステップＳ
９）、ローリング制御の制御感度が敏感側に変更操作さ
れるのである（感度変更手段に相当）。

【００２０】（４）前述のように、傾斜センサー３５に
より苗植付装置３のローリング制御を行っている場合に
おいて、図３に示すように傾斜センサー３５の何らかの
異常によって、傾斜センサー３５の検出値が正常な範囲
を越えた異常なものとなり、制御装置３１に入力された
とする（ステップＳ２）。

【００２１】このような場合には、ステップＳ２からス
テップＳ１０に移行して、傾斜センサー３５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のローリング制御を行う。この場合、
左右の第２センサー２５の検出値の差が無くなるよう
に、つまり前述の差が零を含む不感帯内に入るように、
苗植付装置３のローリング制御を行う。これにより、苗
植付装置３が田面Ｇに対して左右平行に維持される（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のローリング制
御を行うと、傾斜センサー３５の場合に比べてそのロー
リング操作が敏感になり過ぎるので、前述の零を含む不
感帯が比較的広いものに設定される。

【００２２】〔別実施例〕前述の実施例では傾斜センサ
ー３５から制御装置３１に異常な検出値が入力される
と、自動的に左右の第２センサー２５に基づいて苗植付
装置３のローリング制御を行うように構成しているが、
傾斜センサー３５に基づいてローリング制御を行う状態
と、左右の第２センサー２５に基づいてローリング制御
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。

【００２３】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】第１及び第２センサー、傾斜センサー、感度設
定スイッチ、苗植付装置用の制御弁及びモータ等の関係
を示す図

【図２】苗植付装置のローリング制御における不感帯の
状態を示す図

【図３】苗植付装置のローリング制御の流れを示す図

【図４】苗のせ台付近の正面図

【図５】乗用型田植機の全体側面図

【符号の説明】

３ 作業装置 ２２ 接地体 ２５ 接地体の位置センサー ３５ 作業装置の傾斜センサー Ｇ 田面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平面に対する作業装置（３）の左右の
   傾きを検出する傾斜センサー（３５）を備え、この傾斜
   センサー（３５）の検出値に基づき前記作業装置（３）
   が水平面に対して所定姿勢に維持されるように、この作
   業装置（３）をローリング操作するローリング制御機構
   を備え、 前記作業装置（３）の左右部位に左右一対の接地体（２
   ２）を上下動自在に備え、この作業装置（３）に対する
   各接地体（２２）の上下位置を検出する位置センサー
   （２５）を一対備えて、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ローリング制御
   機構の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
   ると前記ローリング制御機構の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、 前記傾斜センサー（３５）の検出値を無視し前記一対の
   位置センサー（２５）の検出値に基づいて、前記作業装
   置（３）が田面（Ｇ）に対して所定姿勢に維持されるよ
   うに前記作業装置（３）をローリング操作する状態に、
   前記ローリング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。