JPH11266630A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行機体の後部が持ち上がる方向へのピッチ
ング時にも苗植付装置を適正な対圃場面高さに維持し得
る田植機を構成する。 【解決手段】 接地フロート１５の後部を苗植付装置に
対して軸芯Ｐ周りでの揺動と、上下移動とを行えるよう
支持すると共に、フロートセンサ３７で計測される接地
フロート１５の揺動姿勢を目標姿勢に維持するよう苗植
付装置の昇降制御を行う制御装置４５を備え、スイッチ
２５によって接地フロート１５の後部の下方への変位を
検出した際には昇降制御に優先して苗植付装置を強制的
に下降させる制御を行うように制御装置４５の制御動作
を設定した。

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
昇降自在に対地作業装置を連結し、この対地作業装置に
対して横向き姿勢の軸芯周りで揺動自在に接地フロート
の後部を支持し、この軸芯周りでの接地フロートの揺動
姿勢を目標姿勢に維持するよう対地作業装置の昇降を行
う制御装置を備えた水田作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記の構成の水田作業機として田植機を
例に挙げると、対地作業装置としての苗植付装置を走行
機体に対して油圧シリンダで昇降自在に支持してあり、
この苗植付装置に備えた接地フロートの姿勢を目標姿勢
に維持するよう苗植付装置の昇降を行う制御装置が備え
られている。又、従来からの苗植付装置では接地フロー
トの姿勢が目標とする姿勢を基準に形成された不感帯の
域内にある場合には昇降制御を行わず、例えば、この不
感帯の域を越えて前下がり姿勢に達すると目標姿勢から
の偏差が大きくなるほど油圧シリンダを制御する弁の開
度を大きくして高速度で下降制御を行うよう制御形態が
設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前述のように
構成された田植機について考えるに、田植機は圃場面下
の耕盤上を車輪で走行し、圃場面に対して植付爪等を介
して苗の移植を行う作業形態となっている。しかし、圃
場面が平坦な状態であっても耕盤に凹凸が存在すること
もあり、例えば、耕盤の凹部に前車輪が落ち込んだ場合
や耕盤の凸部に後車輪が乗り上がった場合には、走行機
体の後部の持ち上がりに伴って苗植付装置が持ち上げら
れる結果、苗の移植深さが極端に浅くなって浮き苗を発
生させる不都合に繋がることもあり改善の余地があっ
た。

【０００４】この不都合は苗植付装置が持ち上げ方向へ
変位した際には、この変位と下降制御の開始とにタイム
ラグが大きいことに起因するものである。具体的には、
苗植付装置が持ち上げ方向へ位置が変化した際には、接
地フロートが前下がり側に姿勢変化するものであるが、
このように苗植付装置が持ち上げられて接地フロートが
前下がり姿勢に切り換わるまで多少の時間を要するので
下降制御が開始されるまでのタイムラグが必然的に大き
くなっていたのである。

【０００５】本発明の目的は、走行機体の後部が持ち上
がる方向へのピッチング時にも作業装置を適正な対圃場
面高さに維持し得る水田作業機を合理的に構成する点に
ある。

【０００６】

【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）は冒頭に記載したように、走行機体に対して昇
降自在に対地作業装置を連結し、この対地作業装置に対
して横向き姿勢の軸芯周りで揺動自在に接地フロートの
後部を支持し、この軸芯周りでの接地フロートの揺動姿
勢を目標姿勢に維持するよう対地作業装置の昇降を行う
制御装置を備えた水田作業機において、前記接地フロー
トの後部を対地作業装置に対して上下移動自在に支持す
ると共に、この接地フロートの後部の下方への移動を検
出した際には接地フロートの姿勢に拘わらず対地作業装
置の下降制御を行うよう前記制御装置の制御動作を設定
してある点にあり、その作用、及び、効果は次の通りで
ある。

【０００７】本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項
１において、前記接地フロートの揺動姿勢を検出するフ
ロートセンサと、昇降制御の感度を設定する感度設定器
とを備え、このフロートセンサからの検出信号と感度設
定器とからの信号が合致する方向に対地作業装置の昇降
を行うよう前記制御装置の制御動作を設定すると共に、
前記接地フロートの後部が下方に変位したことを検出す
る検出手段を備え、この検出手段で接地フロートの後部
の下方への変位を検出した際には、前記フロートセンサ
と感度設定器とからの信号に基づく昇降制御に優先して
対地作業装置の下降を行うよう前記制御装置の制御動作
が設定されている点にあり、その作用、及び、効果は次
の通りである。

【０００８】本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項
１又は２において、前記対地作業装置に対して、接地フ
ロートの後部位置を長手を上下方向に設定された長孔の
融通を介して上下方向に相対変位自在に支持してある点
にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。

【０００９】〔作用〕上記第１の特徴によると、走行機
体が比較的平坦な耕盤を走行する場合には、横向き姿勢
の軸芯周りでの接地フロートの揺動姿勢を目標姿勢に維
持するよう、制御装置が対地作業装置を昇降させること
によって対地作業装置の圃場面に対する高さを維持でき
るものとなり、又、前車輪が耕盤の凹部に落ち込んだ場
合のように走行機体の後部が持ち上がった際には、接地
フロートの後部が即時に下方に移動することになり、こ
の移動が検出されると制御装置が対地作業装置を下降さ
せるので対地作業装置を圃場面から浮き上がらせること
がない。

【００１０】上記第２の特徴によると、走行機体が比較
的平坦な耕盤を走行する場合には、横向き姿勢の軸芯周
りでの接地フロートの揺動姿勢をフロートセンサが計測
し、このフロートセンサからの信号と感度設定器からの
信号とが合致するよう、制御装置が対地作業装置を昇降
させることによって対地作業装置の圃場面に対する高さ
を維持できるものとなり、又、前車輪が耕盤の凹部に落
ち込んだ場合のように走行機体の後部が持ち上がった際
には、接地フロートの後部が即時に下方に移動し、この
移動が検出手段で検出されると制御装置が、フロートセ
ンサと感度設定器とからの信号に優先して対地作業装置
を下降させるので対地作業装置を圃場面から浮き上がら
せることがない。

【００１１】上記第３の特徴によると、上下方向姿勢の
長孔の融通を介して接地フロートが支持されるので、複
雑な構造を採用することなく接地フロートの後部の前後
方向への移動を阻止した状態での上下方向への容易な変
位を許すものとなる。

【００１２】〔発明の効果〕従って、走行機体の後部が
持ち上がり方向へピッチングしても作業装置を迅速に下
降させて対地作業装置を適正な対圃場面高さに維持し得
る水田作業機が合理的に構成されたのである（請求項
１）。又、この走行機体の後部が持ち上がり方向へピッ
チングしても電気制御で作業装置を迅速に下降させて対
地作業装置を適正な対圃場面高さに維持し得る水田作業
機が機械式のものより簡単に構成できるものとなり（請
求項２）、接地フロートを支持する部位の簡単な改良に
よって対地作業装置の浮き上がり方向への変位を検出し
て対地作業装置の圃場面に対する浮き上がりを阻止し得
るものとなった（請求項３）。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
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の前部にエンジン４からの動力がベ
ルト式の無段変速装置Ｖを介して伝えられるミッション
ケース５夫々を配置し、又、走行機体３の中央部にステ
アリングハンドル６と運転座席７とを配置し、走行機体
３の後端部に対しリフトシリンダ８で駆動昇降操作され
る平行４連型のリンク機構９を介し対地作業装置として
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】苗植付装置Ａは、走行機体３からの動力が
伝えられる伝動ケース１０と、この伝動ケース１０から
の動力が伝えられる複数のチェーンケース１１と、夫々
のチェーンケース１１の後部に備えられたロータリケー
ス１２と、ロータリケース１２夫々に一対ずつ備えられ
た植付アーム１３とを備えると共に、マット状苗Ｗを載
置する苗載せ台１４と、接地フロートとしての複数の整
地フロート１５を備えて構成され、植付作動時には苗載
せ台１４に載置したマット状苗Ｗの下端から植付アーム
１３に備えた植付爪が苗を１株ずつ切り出して圃場面Ｓ
に植え付ける作動を行うよう構成されている。

【００１５】運転座席７の右側部には苗植付装置Ａの昇
降と前記ミッションケース５に内蔵した植付クラッチ
（図示せず）の入り切り操作とを行う昇降レバー１６を
備え、運転座席７の前部位置のメータパネルの左側方に
前記無段変速装置Ｖの変速を行う主変速レバー１７を備
えている。

【００１６】前記複数の整地フロート１５のうち左右方
向で中央位置のものを苗植付装置Ａの圃場面Ｓに対する
相対高さを計測する接地フロートとして構成してある。
図２〜図５に示すように植付深さ調節軸２１と一体揺動
するアーム２２の揺動端部に横向き姿勢の支軸２３を備
えてあり、整地フロート１５の後部位置には、この支軸
２３が左右方向に貫通する縦長姿勢の長孔２４ａが形成
されたブラケット２４が備えられている。又、作業時に
整地フロート１５が圃場面Ｓに接地した状態では支軸２
３がブラケット２４の長孔２４ａの下端に接触するので
整地フロート１５は支軸２３の軸芯Ｐ周りで揺動自在と
なる。更に、アーム２２の後端位置には、ブラケット２
４に対してアーム２２が上方に変位したことを検出する
検出手段としてのスイッチ２５をブラケット２４に備え
ており、このスイッチ２５は、図５（イ）に示すように
長孔２４ａの下端に支軸２３が位置する状態で被操作片
２５ａが支軸２３に押圧されてＯＦＦ状態となり、長孔
２４ａの下端から支軸２３が上方に浮き上がった際にス
イッチ２５の被操作片２５ａから支軸２３が離間してＯ
Ｎ状態となるよう構成されている。

【００１７】整地フロート１５の前部にブラケット２８
が備えられ、このブラケット２８と苗植付装置Ａのフレ
ーム２９との間に屈伸作動するリンク機構３０を介装す
ることで、この整地フロート１５の前部が上下変位自在
に支持されている。又、前記植付深さ調節軸２１を回動
操作する植付深さ調節レバー３１が備えられ、この植付
深さ調節レバー３１に備えた係止片３１Ａとの係合によ
って該レバー３１の操作位置を保持するレバーガイド３
２が中間プレート３３を介して苗植付装置Ａのフレーム
２９に支持されている。又、中間プレート３３の前面位
置に平行四連型のリンク機構３４を介して上下移動自在
に支持プレート３５が備えられ、植付深さ調節レバー３
１の基端部に備えたピン３６とリンク機構３４とを連係
することで植付深さ調節レバー３１の操作と連動する整
地フロート１５の上昇と連動して支持プレート３５を上
昇させ、逆に、整地フロート１５の下降と連動して支持
プレート３５を下降させるよう連係関係が設定されてい
る。又、支持プレート３５に対してセンサ本体３７Ａと
操作軸３７Ｂとを備えて成るポテンショメータ型のフロ
ートセンサ３７を備えている。又、フロートセンサ３７
の操作軸３７Ｂに連結する操作アーム３８と前記ブラケ
ット２８との間に整地フロート１５の上下作動をフロー
トセンサ３７に伝える操作杆３９を介装し、この操作ア
ーム３８と支持プレート３５の上端位置との間に該操作
アーム３８を下方に付勢する圧縮コイル型の感知バネ４
０を備えている。

【００１８】この田植機では支軸２３の軸芯Ｐ周りでの
整地フロート１５の揺動姿勢を目標姿勢に維持するよう
苗植付装置Ａの昇降を行う制御と、走行機体３の後部が
持ち上がる側にピッチングした際に苗植付装置Ａを強制
下降させる制御とを行うことで苗植付装置Ａの対圃場面
高さを維持する制御装置４５を備えている。つまり、制
御装置４５はマイクロプロセッサを備えて構成され、こ
の制御装置４５に対して前記昇降レバー１６の操作位置
を計測するレバーセンサ４６、ダイヤル４７で回動操作
されるポテンショメータ型の感度設定器４８、前記フロ
ートセンサ３７、前記スイッチ２５夫々からの信号が入
力する入力系が形成されると共に、前記リフトシリンダ
８を制御する電磁操作型の制御弁４９に信号を出力する
出力系が形成されている。尚、制御弁４９はソレノイド
に対する電流値に対応した開度を得るよう構成され、制
御装置４５はデューティサイクルの変更でＰＷＭ式に制
御弁４９の電磁ソレノイドに対する電流値を制御して制
御弁４９の開度を調節し得るよう制御動作が設定されて
いる。

【００１９】そして、この制御装置４５は予めセットさ
れたプログラムに基づいて以下のように苗植付装置Ａの
昇降制御を行うものとなっている。つまり、図７のフロ
ーチャートに示すように、先ず、スイッチ２５の状態を
判別してＯＦＦの状態にある場合には、図８（イ）に示
す如く、前後車輪１，２が平坦な耕盤Ｇを走行すること
で整地フロート１５が圃場面Ｓに接地していると判断で
きるので、感度設定器４８からの信号を入力し、この入
力信号に基づいて制御目標を設定し、この制御目標を基
準に形成される不感帯とフロートセンサ３７からの信号
値とを比較し、フロートセンサ３７からの信号が不感帯
の域内にある場合には昇降制御を行わず、不感帯の域外
にある場合にはフロートセンサ４７からの信号と制御目
標との偏差が大きいほど制御弁４９の開度を大きく設定
して制御弁４９の制御を行って苗植付装置Ａの昇降を行
い（＃１０１〜＃１０６ステップ）、又、スイッチ２５
の状態を判別してＯＮ状態にあることを判別した際に
は、図８（ロ）に示すように耕盤Ｇの凹部に前車輪１が
落ち込んだ場合のように走行機体３の後部が持ち上がる
方向にピッチングを発生したと判断できるので、前述の
フロートセンサ１５からの信号に基づく昇降制御に優先
して、制御弁４９の開度を最大に設定して制御弁４９を
下降側に操作して苗植付装置Ａを強制下降させるものと
なっている（＃１０７ステップ）。

【００２０】このように、本発明の田植機では、圃場面
Ｓに対して整地フロート１５が適正に接地している状態
では、感度設定器４８で設定された目標姿勢に整地フロ
ート１５の姿勢を維持するよう苗植付装置Ａの昇降を行
うことで、苗植付装置Ａの圃場面Ｓに対する高さを所定
の値に維持できるものとなっており、前述したように耕
盤Ｇの凹部に前車輪１が落ち込んだ場合、あるいは、耕
盤Ｇの凸部に後車輪２が乗り上がった場合のように整地
フロート１５後部が持ち上がる側に走行機体３がピッチ
ングした場合には、この状態をスイッチ２５を介して即
座に判別し、接地フロート１５の姿勢が多少沈む形態と
なってもスイッチ２５を介して接地フロート１５の後部
が接地したことを検出するまで苗植付装置を高速で下降
させることにより苗植付装置Ａの圃場面Ｓに対する追従
性能を高めて、浮き苗の発生を抑制するものとなってい
る。

【００２１】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、苗植付装置に対して接地フロートの後
端を屈伸型のリンク機構等を介して上下変位自在に支持
すると共に、苗植付装置が下方に変位したことを非接触
型のセンサで検出して苗植付装置の強制的な下降を行う
よう構成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】接地フロートの縦断正面図

【図３】接地フロートの側面図

【図４】ブラケットの部位の断面図

【図５】長孔の下端に支軸が位置する状態と、長孔の下
端から支軸が浮き上がった状態との縦断側面図

【図６】制御系のブロック回路図

【図７】制御動作のフローチャート

【図８】平坦な耕盤を走行する水平な姿勢と、後部が持
ち上がった傾斜姿勢とを表す機体の側面図

【符号の説明】

３ 走行機体 １５ 接地フロート ２４ａ 長孔 ２５ 検出手段 ３７ フロートセンサ ４５ 制御装置 ４８ 感度設定器 Ａ 対地作業装置 Ｐ 軸芯

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体に対して昇降自在に対地作業装
   置を連結し、この対地作業装置に対して横向き姿勢の軸
   芯周りで揺動自在に接地フロートの後部を支持し、この
   軸芯周りでの接地フロートの揺動姿勢を目標姿勢に維持
   するよう対地作業装置の昇降を行う制御装置を備えた水
   田作業機であって、 前記接地フロートの後部を対地作業装置に対して上下移
   動自在に支持すると共に、この接地フロートの後部の下
   方への移動を検出した際には接地フロートの姿勢に拘わ
   らず対地作業装置の下降制御を行うよう前記制御装置の
   制御動作を設定してある水田作業機。
2. 【請求項２】 前記接地フロートの揺動姿勢を検出する
   フロートセンサと、昇降制御の感度を設定する感度設定
   器とを備え、このフロートセンサからの検出信号と感度
   設定器とからの信号が合致する方向に対地作業装置の昇
   降を行うよう前記制御装置の制御動作を設定すると共
   に、前記接地フロートの後部が下方に変位したことを検
   出する検出手段を備え、この検出手段で接地フロートの
   後部の下方への変位を検出した際には、前記フロートセ
   ンサと感度設定器とからの信号に基づく昇降制御に優先
   して対地作業装置の下降を行うよう前記制御装置の制御
   動作が設定されている請求項１記載の水田作業機。
3. 【請求項３】 前記対地作業装置に対して、接地フロー
   トの後部位置を長手を上下方向に設定された長孔の融通
   を介して上下方向に相対変位自在に支持してある請求項
   １又は２記載の水田作業機。