JPH0947115A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 苗植付装置を昇降制御する際の制御感度を自
動調節する系を少ない部品で簡単に構成する。 【解決手段】 作業装置に横向き支軸２２周りで姿勢変
更自在に整地フロート１９Ｃを備え、整地フロート１９
Ｃの前部を下方に付勢する圧縮バネ３２を備え、又、整
地フロート１９Ｃの姿勢が所定の目標姿勢を維持するよ
うフロートセンサ２９の計測結果に基づいて油圧シリン
ダ８で苗植付装置Ａを昇降する制御装置１３を備えると
共に、整地フロート１９Ｃを苗植付装置Ａに対して前後
方向に位置変位自在に支持し、バネ２４で所定の前後位
置に保持し、機体の走行による整地フロート１９Ｃの後
方側への変位量が大きいほど、作業装置を上昇させる側
にフロートセンサ２９を、より大きく操作する機械式の
連係機構Ｂを備える。

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し、
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、この接地フロートの前部を下方に
付勢する付勢機構を備え、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を備え、この計測
手段で計測される接地フロートの姿勢が所定の目標姿勢
を維持するようアクチュエータを駆動して作業装置の対
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、制御感度を自動調節する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のように構成された水田作業機とし
て特開平７‐１０７８２２号公報に示されるものが存在
し、この従来例では、作業装置としての苗植付装置に対
して横向き姿勢の軸芯周りで揺動自在に複数の接地フロ
ートを備え、この接地フロートのうちの１つの揺動姿勢
を検出するセンサからの信号に基づき該接地フロートの
揺動姿勢を設定姿勢に維持するよう苗植付装置全体を昇
降する制御系を構成すると共に、他の接地フロートが圃
場面に形成する溝跡部分と圃場面とのレベル差を計測す
る検出機構を備え、この検出機構で計測される溝跡の深
さに基づいて圃場の硬軟を判別し、この判別結果に対応
して接地フロートの目標姿勢を変更することで圃場の硬
軟に対応した適切な制御感度で苗植付装置を昇降できる
よう制御系が構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来例では接地フ
ロートの前部が持ち上がる姿勢に目標姿勢を設定するこ
とで制御感度を低下させ、接地フロートの前部が下がる
姿勢に目標姿勢を設定することで制御感度が上昇させる
ものとなっており、作業者が特別な操作を行わずとも圃
場の状態に対応した適切な制御感度で苗植付装置の昇降
を行い得るという良好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の揺動姿勢を検出
するセンサとは別個に、接地フロートが圃場に形成する
溝跡の深さを計測する一対の接地部材と、接地部材夫々
の相対的な揺動量を計測する検出機構を備えたものでは
部品数が増大してコスト上昇に繋がるものとなり、この
検出機構を備えずに圃場面の硬軟に対応した適切な制御
感度を自動的に設定する技術が望まれている。

【０００４】本発明の目的は、部品数の増大を招くこと
なく圃場面の状態に対応した制御感度を適切に設定して
作業装置の昇降を行い得る水田作業機を合理的に構成す
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（請
求項１）は冒頭に記したように、走行機体にアクチュエ
ータで昇降自在に連結した作業装置に姿勢変更自在に接
地フロートを備え、この接地フロートの前部を下方に付
勢する付勢機構を備え、又、計測手段で計測される接地
フロートの姿勢が所定の目標姿勢を維持するようアクチ
ュエータを駆動して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、前記接地フロートを
前記作業装置に対して前後方向に位置変位自在に支持す
ると共に、付勢手段で所定の前後位置に保持し、走行機
体の走行による接地フロートの後方側への変位量が大き
いほど、作業装置を上昇させる側に前記計測手段を、よ
り大きく操作する連係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（請求項２）は、
前記計測手段がポテンショメータで構成され、前記連係
機構が該ポテンショメータを押し引き操作自在な操作部
材を備えて構成されている点にあり、その作用は次の通
りである。

【０００７】又、本発明の第３の特徴（請求項３）は、
冒頭に記したように、走行機体にアクチュエータで昇降
自在に連結した作業装置に姿勢変更自在に接地フロート
を備え、この接地フロートの前部を下方に付勢する付勢
機構を備え、又、計測手段で計測される接地フロートの
姿勢が所定の目標姿勢を維持するようアクチュエータを
駆動して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、前記接地フロートを前記作業装
置に対して前後方向に位置変位自在に支持すると共に、
付勢手段で所定の前後位置に保持し、走行機体の走行に
よる接地フロートの後方側への変位量を電気的に計測す
るセンサを備え、このセンサで計測される変位量が大き
いほど、接地フロートの目標姿勢を前下がり姿勢の側
に、より大きく変更する制御装置を備えている点にあ
り、その作用は次の通りである。

【０００８】〔作用〕上記第１の特徴によると、走行機
体の走行時に接地フロートが後方に変位した場合には、
連係機構が作業装置を上昇させる側に計測手段を操作
し、この結果、制御装置はアクチュエータを駆動して作
業装置を上昇させるものとなり、この上昇によって計測
手段から所定の信号（予め設定された制御目標）が計測
された際に制御装置が上昇駆動を停止するものとなる。
又、このように作業装置が上昇駆動された場合には接地
フロートを後方へ引く力が低下して、該接地フロートの
後方への変位量が少なくなるものの、接地フロートが圃
場に接触する圧力が小さくなっても多少とも後方へ引く
力が作用するので接地フロートは後方に僅かに引かれた
位置で平衡状態に達し、このように作業装置が上昇状態
に維持されると接地フロートの前部は必然的に下がり姿
勢となり、付勢機構による接地フロートの下方への付勢
力が低下することによって制御感度を高めた状態での制
御が継続される。

【０００９】つまり、制御感度の設定を誤って低い（鈍
感）側に設定して作業を行った場合のように接地フロー
トで泥を押す状態に陥った場合には、圃場からの力の作
用で付勢手段の付勢力に抗して接地フロートを後方に変
位させると共に、この変位によって計測手段を操作する
ので特別のセンサ系を備えずとも、接地フロートと圃場
の関係を判別して接地フロートが上昇して圃場の泥を押
す現象を解消すると同時に適正な制御感度での昇降制御
を可能にする。

【００１０】又、請求項２によると、従来から用いられ
ているポテンショメータとロッド材などとの簡単な部材
だけの組合せによって、この計測手段の系を大きく改造
することなく前述の昇降制御を可能にする。

【００１１】又、請求項３によると、走行機体の走行時
に接地フロートが後方に変位した場合には、センサがこ
の変位を計測して接地フロートの目標姿勢が前下がり側
に変更されるので、作業装置はアクチュエータの駆動に
よって上昇されるものとなり、この上昇によって接地フ
ロートを後方へ引く力が低下する結果、該接地フロート
の後方への変位量が少なくなった状態で平衡状態に達
し、このように接地フロートの目標姿勢が前部が下がり
姿勢となると、付勢機構による接地フロートの下方への
付勢力が低下することによって制御感度を高めた状態で
の制御が継続される。

【００１２】つまり、制御感度の設定を誤って低い（鈍
感）側に設定して作業を行った場合のように接地フロー
トで泥を押す状態に陥った場合には、圃場からの力の作
用で付勢手段の付勢力に抗して接地フロートを後方に変
位させると共に、この変位に対応した量だけ接地フロー
トを上昇させるので、接地フロートが圃場の泥を押す現
象を解消すると同時に適正な制御感度での昇降制御を可
能にする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
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にエンジン４からの動力が伝えられるベ
ルト式の無段変速装置５、及び、ミッションケース６を
配置し、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
田植機を構成する。

【００１４】前記運転座席７の前方にメータパネル１０
とステアリングハンドル１１とを備え、運転座席７の右
側部に苗植付装置Ａの昇降制御とミッションケース６に
内蔵された植付クラッチ（図示せず）との入り切り操作
とを行う昇降レバー１２を備え、運転座席７の下方には
制御装置１３を備えている。

【００１５】苗植付装置Ａはマット状苗Ｗを載置する苗
載せ台１４、走行機体３からの動力が伝えられる伝動ケ
ース１５、この伝動ケース１５からチェーンケース１６
を介して伝えられる動力で回転するロータリケース１
７、このロータリケース１７に一対ずつ備えた植付アー
ム１８，１８、接地フロートとしての３つの整地フロー
ト１９とを備えて複数条植用に構成され、この苗植付装
置Ａでは３つの整地フロートのうちの左右方向での中央
のもの１９Ｃ（図２を参照）を所定姿勢に維持する方向
に油圧シリンダ８を駆動して圃場面Ｓに対する苗植付装
置Ａ全体の高さを維持する制御系を備えている。

【００１６】図２乃至図５に示すように、植付深さ調節
軸２０から後方に延出したアーム２１の後端に支軸２２
を備え、この支軸２２を支持する前記整地フロート１９
Ｃ後部のブラケット２３に前後方向に長手方向を設定し
た長孔２３Ａを形成することによって、該整地フロート
１９Ｃを支軸２２周りで揺動自在に支持すると共に、長
孔２３Ａに沿って前後位置変位自在に支持している。
又、この支軸２２を長孔２３Ａの後端位置に引き寄せる
側に付勢する付勢手段としてのバネ２４を備えている。

【００１７】又、整地フロート１９Ｃの前部位置は、屈
伸型のリンク部材２５の下端の軸部材２６をブラケット
２７の前後方向に長手方向を設定した長孔２７Ａに挿通
支持することで該リンク部材２５を介して前部位置の上
下動と整地フロート全体の前後方向への変位とを行える
よう苗植付装置Ａのフレーム２８に支持されている。
又、苗植付装置Ａのフレーム２８の側に支持された計測
手段としてのポテンショメータ型のフロートセンサ２９
の操作アーム３０とブラケット２７に枢支連結した操作
部材３１とを揺動自在に連結し、更に、この整地フロー
ト前部を下方に向けて付勢する付勢機構としての圧縮バ
ネ３２を、前記軸部材２６に一端が連結するロッド３３
に外嵌した状態で配置してある。

【００１８】更に、フロートセンサ２９の操作アーム３
０と操作部材３１との相対的な位置関係を図３に示す如
く設定して連係機構Ｂを構成してあり、この機構Ｂでは
整地フロート１９Ｃが後方に変位した場合には操作部材
３１のブラケット２７側の連結点の後方への変位によっ
てフロートセンサ２９の操作アーム３０を上昇制御側
（同図で持ち上げ方向）に操作するよう設定してある。

【００１９】図６に示すように、苗植付装置Ａの自動昇
降を行う制御系が構成され、この制御系ではマイクロプ
ロセッサを備えた前記制御装置１３に対して昇降レバー
１２で操作されるポテンショメータ型のレバーセンサ３
４からの信号と、前記メータパネル１０に設けたダイヤ
ル３５で操作される制御感度設定器３６からの信号と、
前記フロートセンサ２９からの信号とが入力する系が形
成されると共に、前記油圧シリンダ８に対する電磁バル
ブ３７への出力信号系が形成されている。

【００２０】又、制御装置１３は、制御感度設定器３６
で設定された整地フロート１９Ｃの目標姿勢を維持する
よう油圧シリンダ８を駆動する制御動作が設定されると
共に、制御感度設定器１３で制御感度を高めた場合（数
字の小さい側に操作した場合）には、整地フロート１９
Ｃの目標姿勢を前下がり側に設定することで圧縮バネ３
２の付勢力を弱めて制御感度を高めた状態での昇降制御
を可能にし、制御感度設定器３６で制御感度を低くした
場合（数字の大きい側に操作した場合）には、整地フロ
ート１９Ｃの目標姿勢を前上がり側に設定することで圧
縮バネ３２の付勢力を強めて制御感度を低下させた状態
での昇降制御を可能にするよう制御動作が設定されてい
る。

【００２１】このように自動昇降系が構成されることに
より作業時には昇降レバー１２の操作で苗植付装置Ａを
下降させ、制御感度設定用のダイヤル３５を圃場面の状
態に対応した適切な位置に設定することで、図７（イ）
に示す如く、圃場面Ｓと苗植付装置Ａとの相対高さをフ
ロートセンサ２９からの信号に基づいて判別し、このフ
ロートセンサ２９の操作アーム３０が目標姿勢Ｄに維持
される方向に向けて油圧シリンダ８を駆動することで圃
場面Ｓと苗植付装置Ａとの相対距離を一定に維持する制
御が自動的に行われる。又、この昇降制御時に制御感度
の設定が適切でなく整地フロート１９Ｃで泥を押す状態
が発生した場合には、走行に伴いバネ２４の付勢力に抗
して圃場面Ｓからの力の作用で整地フロート１９Ｃが後
方に変位すると共に、図７（ロ）に示す如く、上昇制御
方向にフロートセンサ２９の操作アーム３０が上昇姿勢
Ｅまで操作される結果、圧縮バネ３２の付勢力が小さく
なって必然的に制御感度を高めるものとなり、このよう
に苗植付装置Ａが上昇すると、図７（ハ）に示す如く、
フロートセンサ２９の操作アーム３０が目標姿勢Ｄまで
揺動した状態で上昇制御が停止するものの整地フロート
１９Ｃは後方に変位したまま平衡状態に達するので、圧
縮バネ３２の付勢力が弱められた状態が維持され、制御
感度を高めた状態での制御が継続されるものとなる。

【００２２】このように、整地フロート１９Ｃの姿勢に
基づいて苗植付装置Ａの昇降を行うものでは、整地フロ
ート１９Ｃの支持系の改善と、フロートセンサ２９を操
作する連係機構Ｂの機械的な形態の設定によって、作業
時には自動的に制御感度を適切な値に変更し、圃場面Ｓ
の上面レベルに従って苗植付装置Ａを昇降させ無理のな
い作業を可能にするものとなっている。

【００２３】〔別実施形態〕本発明は上記実施例以外
に、図８に示すように構成することも可能であり、この
別実施例では前記実施例と構成的には殆ど変わるところ
が無く（実施例と同じ機能を有するものには実施例と共
通する番号、符号を附する）、整地フロート１９Ｃの後
方への変位量を電気的に計測するストロークセンサ３８
を備えると共に、支軸２２周りでの整地フロート１９Ｃ
の揺動姿勢を計測するようフロートセンサ２９が配置さ
れ、このストロークセンサ３８とフロートセンサ２９と
からの信号を制御装置１３に入力する系が形成されてい
る。

【００２４】そして、この制御装置１３では図９に示す
ように、制御感度設定器３６からの信号とストロークセ
ンサ３８からの信号を入力すると共に（＃１０１、＃１
０２ステップ）、ストロークセンサ３８からの信号に基
づいて整地フロート１９Ｃの後方への変位を計測した場
合には、制御感度設定器３６で設定された値をストロー
クセンサ３８からの信号に基づいて補正し、この値を制
御目標に設定し、又、変位がなかった場合には、制御感
度設定器３６で設定された値を制御目標に設定した後、
フロートセンサ２９の信号を入力して制御方向、制御量
を判別し、この判別結果に対応して油圧シリンダ８を駆
動するものとなる（＃１０３〜＃１０８ステップ）。
尚、この制御時にはストロークセンサ３８で計測される
変位量が大きいほど整地フロート１９Ｃの目標姿勢を前
下がり側に、より大きく変更するよう制御装置１３の制
御動作が設定されている。

【００２５】又、本発明では前記別実施例以外に、例え
ば、付勢手段のバネの付勢力を比較的小さい値に設定す
ることにより、整地フロートが圃場面に接触して走行し
た場合には常に整地フロートが後方に変位するよう構成
して、常に制御感度を自動的に調節するよう構成するこ
とも可能である。

【００２６】又、本発明では、連係手段をワイヤなどの
可撓性の素材で形成することが可能であり、小型のピス
トンやシリンダを管路で結んで液圧式に操作力を伝える
よう形成することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】従って、特別にセンサを附加する等の改
造を行わずとも、接地フロートの姿勢を計測する系を利
用して、接地フロートでの泥押しを解消して適切な制御
感度で作業装置の昇降を行い得る作業装置が合理的に構
成された（請求項１）。特に、本発明では計測手段に従
来からの部材をそのまま用いて簡単な構成で済むという
という効果も奏する（請求項２）。

【００２８】又、制御感度の設定を適正に行わずとも自
動的に制御感度を適正な値に設定して泥を押す現象を発
生させず、圃場の状態に対応した最適な制御感度で作業
装置の昇降を行い得る作業装置が合理的に構成された
（請求項３）。

【００２９】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】整地フロートの配置を示す平面図

【図３】整地フロートの側面図

【図４】整地フロート前部の縦断正面図

【図５】整地フロート後部の支持系の横断平面図

【図６】制御系のブロック回路図

【図７】（イ）は後方への変位がない状態の整地フロー
トの側面図 （ロ）は後方へ変位した直後の整地フロートの側面図 （ハ）は後方へ変位して平衡状態に達した状態の整地フ
ロートの側面図

【図８】別実施例の制御系のブロック回路図

【図９】別実施例の制御動作を示すフローチャート

【符号の説明】

３ 走行機体 ８ アクチュエータ １３ 制御装置 １９Ｃ 接地フロート ２４ 付勢手段 ２９ 計測手段 ３２ 付勢機構 ３８ センサ Ａ 作業装置 Ｂ 連係機構

Claims (3)

【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）を連結し、こ
   の作業装置（Ａ）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（１９Ｃ）を備え、この接地フロート
   （１９Ｃ）の前部を下方に付勢する付勢機構（３２）を
   備え、又、この軸芯周りでの接地フロート（１９Ｃ）の
   揺動姿勢を計測する計測手段（２９）を備え、この計測
   手段（２９）で計測される接地フロート（１９Ｃ）の姿
   勢が所定の目標姿勢を維持するようアクチュエータ
   （８）を駆動して作業装置（Ａ）の対地高さを維持する
   制御装置（１３）を備えた水田作業機であって、 前記接地フロート（１９Ｃ）を前記作業装置（Ａ）に対
   して前後方向に位置変位自在に支持すると共に、付勢手
   段（２４）で所定の前後位置に保持し、走行機体（３）
   の走行による接地フロート（１９Ｃ）の後方側への変位
   量が大きいほど、作業装置（Ａ）を上昇させる側に前記
   計測手段（２９）を、より大きく操作する連係機構
   （Ｂ）を備えている水田作業機。
2. 【請求項２】 前記計測手段（２９）がポテンショメー
   タで構成され、前記連係機構（Ｂ）が該ポテンショメー
   タを押し引き操作自在な操作部材（３１）を備えて構成
   されている請求項１記載の水田作業機。
3. 【請求項３】 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）を連結し、こ
   の作業装置（Ａ）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（１９Ｃ）を備え、この接地フロート
   （１９Ｃ）の前部を下方に付勢する付勢機構（３２）を
   備え、又、この軸芯周りでの接地フロート（１９Ｃ）の
   揺動姿勢を計測する計測手段（２９）を備え、この計測
   手段（２９）で計測される接地フロート（１９Ｃ）の姿
   勢が所定の目標姿勢を維持するようアクチュエータ
   （８）を駆動して作業装置（Ａ）の対地高さを維持する
   制御装置（１３）を備えた水田作業機であって、 前記接地フロート（１９Ｃ）を前記作業装置（Ａ）に対
   して前後方向に位置変位自在に支持すると共に、付勢手
   段（２４）で所定の前後位置に保持し、走行機体（３）
   の走行による接地フロート（１９Ｃ）の後方側への変位
   量を電気的に計測するセンサ（３８）を備え、このセン
   サ（３８）で計測される変位量が大きいほど、接地フロ
   ート（１９Ｃ）の目標姿勢を前下がり姿勢の側に、より
   大きく変更する制御装置（１３）を備えている水田作業
   機。