JPS63133909A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
って、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
によって昇降自在に連結された苗植付装置に、後支点周
りで上下揺動可能にセンサフロート（公報では［相］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
し倒すといった問題や、泥面の硬軟によっつてセンサフ
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っ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
好ではなかった。

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堤供する点にある。

〔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〕

■　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（かかれば、前記上下間隔が大きくなってい
るので、作業装置を降下させるといった制御が行なえる
。又、ローリング制御を行う場合には、作業装置の少な
くとも左右両端に前記姿勢検出センサを設け、雨検出セ
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。

０　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温せばよいので、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
るといっ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■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Ｏより構
造も小型化できて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）によって支持された
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（八）の１例としての苗植
付装置を、昇降用油圧シリンダ（４）によって昇降自在
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（八）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パルプ（１０）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。

次のローリング制御装置（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った軸芯（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（１
７）への姿勢検出センサ（Ｓ）の検出フィードバンクに
よって、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）について説明する。

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（１
３）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（１９Ａ）とこの基端部（１９Ａ）の先端に設けられ
た二本のホルダ一部（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）によっ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（２
４）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。

したがって、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
計測することによって、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）に設けである。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図ブロッ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
ロッ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
処理を行って、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）との比較処理を行って、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〕

■　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。

Ｏ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って、泥面（Ｇ）を感知する構成
をとってもよい。又、この場合には検知圧力によって泥
面硬度も検出できる。

Ｏ第７図（イ）　、　（０）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弐のものでもよく、
植付爪（１９）としてはそのＬ字形基端を植付アーム（
２０）に溶着し、その基端部に歪ゲージ（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って
もよい。

Ｏ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（２０）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）白基
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）の一端に、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。

■　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。

Ｏ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。

■　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
図は制御ブロック図、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（（）　
、　（［１）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、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
   田作業機であって、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。