JPS63276407A - 水田作業機の機体高さ検出装置 - 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〕 本発明は田植機に代表される水田作業機において、特に
泥面から機体までの高さを検出する装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、乗用型田植機においては苗の植付深さを一定に
保つ為に苗植付装置の昇降制御を行っており、この昇降
制御は田面から苗植付装置までの高さを接地フロートに
より検出して、苗植付装置が田面より設定高さを保つよ
うに苗植付装置が自動的に昇降操作されるように構成さ
れているのであるが、この接地フロート式であると水田
の表面から苗植付装置までの高さが検出され、水田の表
面から設定深さで苗が植付けられて行くことになる。

これに対し、水の比較的多い水田では表面の泥が苗の植
付けにとって軟らかすぎて、苗の植付けに適した硬さを
有する泥面が表面から下方に位置している場合がある為
、前記接地フロート式では植付後に苗倒れの危険性があ
る。そこで、近年では前記下方の泥面を捜して、この泥
面から苗植付装置までの高さを検出する装置の研究が行
われており、この装置の一例として次のような構成のも
のがある。つまり、田面より上方に位置する基準姿勢か
ら田面に突入する姿勢に一定周期で繰返し駆動される感
圧センサーを備えて、基準姿勢から感圧センサーが田面
内に突入し設定硬さを有する泥面を検知するまでの経過
時間を計測する構成である。

〔発明が解決しようとする問題点〕 前述のような電気式検出手段においては、感圧センサー
からの電気的な信号を機体側の制御装置に信号を伝送す
るコードの配置配線が問題となってくる。つまり、コー
ドの配置が適切でないと感圧センサーを繰返し駆動する
機構等にコードが絡み付いて断裂したり、コードが他の
装置に引っ掛かり装置を破損したりするおそれが生じて
くるからである。

ここで本発明は前述の問題点に着目して、繰返して派内
に突入駆動される感圧センサーからのコードが前述のよ
うな事態を招いたりしないような構成を得ることを目的
としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴は以上述べたような水田作業機の機体高さ
検出装置を次のように構成することにある。つまり、機
体固定部の横軸芯周りに往復揺動駆動されることにより
泥面内に繰返し突入される揺動アームを備えると共に、
前記揺動アームに作用する泥圧抵抗を電気的に検出する
センサーを揺動アームを設けて、前記センサーの検出値
が設定値に到達した時点の検出に基づいて泥面から機体
までの高さを検出する検出手段とを備えて構成している
ことにあり、その作用及び効果は次の通りである。

〔作　用〕

前述のような構造とすると、２組の部材が互いに相対的
に運動する部分は前記揺動アームの機体に対する取付は
部のみとなる。従って、前記取付は部での動きを吸収で
きるように若干の融通をセンサー用のコードに持たせる
だけで、コードの他の部分は揺動アームや機体に対して
略固定した状態とすることができるのである。

〔発明の効果〕

以上のように、固定されずに浮いた状態で他物に絡み付
き易い部分を極力少なくすることができてセンサーから
のコードが揺動アームの駆動機構等に絡み付いたり、他
の装置に引っ掛かったりしてコードの断裂や装置の破損
を招いたりするような事態を未然に防止することができ
た。さらに揺動式であるので、揺動アームの通過軌跡も
小さいものにすることができる。

又、揺動アームを横軸芯から機体後方に延出して揺動さ
せる構造とすれば、揺動アームは揺動速度に機体進行速
度の成分を加えた速度で派内に突入されることになり、
大きな抵抗が揺動アームに作用することになって、適正
硬さを有する泥面の検出精度の向上が期待できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例の一つである乗用型田植機につい
て図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図に示すように、植付ミッション（１）
の後部から横方向に突出した駆動軸（２）に植付ケース
（３）を取付け、この植付ケース（３）の両端に２組の
植付爪（４）を設けて、横軸芯（Ｐ２）周りに植付ケー
ス（３）が回転駆動されることにより、両植付爪（４）
が苗のせ台（５）から交互に苗を切り出し圃場に植付け
て行くように乗用型田植機の苗植付装置が構成されてお
り、この苗植付装置全体が四速リンク機構（６）を介し
て装輪式の機体に昇降自在に連結されている。

次にセンサー（７）を備えた揺動アーム（８）の構造に
ついて詳述すると第１図及び第２図に示すように、植付
ミッション（１）から側方に丸いパイプ状の支持軸（９
）が延出されると共に、この支持軸（９）に円筒状のボ
ス部（１０）が遊転自在に外嵌され、このボス部（１０
）から後方にパイプ状の揺動アーム（８）が延出されて
いる。これに対し、前記両植付爪（４）の両端部に亘っ
て補強部材（１１）が架設されると共に、補強部材（１
１）の中央にクランクアーム（１２）が設けられ、前記
ボス部（１０）に立設されたアーム（１３）とクランク
アーム（１２）とが連係ロンド（１４）を介して連結さ
れている。以上の構成によって植付ケース（３）の回転
に伴い、第１図に示すように揺動アーム（８）が支持軸
（９）の軸芯（Ｐ２）周りに揺動駆動されるのである。

尚、この揺動アーム（８）は植付苗近くの派内に突入す
るので、後述するセンサー（７）の支持部材としての機
能と共に、植付苗近傍の泥を押し固める機能も有するこ
とになるのである。

前記揺動アーム（８）の先端にセンサー（７）としての
圧電素子が設けられているのであるが、その構成につい
て詳述すると第４図に示すように、前記圧電素子（７）
が衝撃吸収用のスプリング（１５）を介して揺動アーム
（８）先端下面に取付けられると共に、圧電素子（７）
全体がゴム性のベローズ（１６）で覆われ、ベローズ（
１６）下端に派内突入時の泥からの抵抗を受ける受圧部
材（１７）が設けられている。そして、圧電素子（７）
からのコード（１８）は第２．３．４図に示すように揺
動アーム（８）内から支持軸（９）内を通り制御装置（
１９）に接続されているのである。尚、第３図における
部材（２０）はコード（１８）が支持軸（９）内がら揺
動アーム（８）内に入る部分で、コード（１８）を保護
するエルボパイプである。

以上の構成により制御装置（１９）には第５図に示すよ
うな信号が入力される。つまり、揺動アーム（８）の揺
動上限に対応する信号（Ａｏ）が入力されてから、揺動
アーム（８）は植付ケース（３）の回転に基づく揺動速
度に機体の進行速度の成分を加えた速度で派内に突入す
る。その際に、水田の表面（Ｓ）の検出点（Ｂ）及び、
苗の植付けに適した設定硬さを有する泥面（Ｇ）の検出
点（Ｃ）を圧電素子（７）が通過する際に、これらに対
応する信号（Ｂ’）、（Ｃ″）が入力される。

ここで、制御装置（１９）において揺動上限に対応する
信号（Ａｏ）が入力された時点から前記泥面（Ｇ）の検
出点（Ｃ）に対応する信号（Ｃ′）が入力されるまでの
経過時間（１）を計測して、泥面（Ｇ）から苗植付装置
までの高さが算出される。そして、この検出高さに基づ
き、制御装置（１９）から回連リンク機構（６）を昇降
操作する油圧シリンダ（２１）の制御弁（２２）に対し
て操作信号が発せられて、苗植付装置が泥面（Ｇ）より
設定高さに維持されるのである。この検出作動は揺動ア
ーム（８）の揺動周期（Ｔ）で繰返し行われてゆくので
ある。

〔別実施例〕

センサー（７）に関してであるが、第６図に示すように
シリコンゲルを封入したベローズ管（２３）内にシリコ
ン材で覆われた圧電素子（７）をスプリング（１５）で
支持すると共に、ベローズ管（２３）にネジ部（２３ａ
）を設けて、これらを揺動アーム（８）に取付ける構造
も採用できる。

又、センサー（７）に圧電素子を用いるのではなく歪み
ゲージを用い、この歪みゲージを揺動アーム（８）の背
面に取付けて、派内突入時の泥からの抵抗を揺動アーム
（８）に生ずる曲げ作用として検出する構造も採用でき
る。

さらに、泥面（Ｇ）から苗植付装置までの高さの算出を
次のように構成することもできる。つまり、揺動アーム
（８）のボス部（１ｏ）と支持軸（９）との嵌合部にロ
ークリエンコーダ等の角度検出装置を設け、揺動アーム
（８）が泥面（Ｇ）を捉えたときの鉛直線と揺動アーム
（８）との角度（θ）を検出して、泥面（Ｇ）から苗植
付装置までの高さを（１１）を次式で算出するのである
。

Ｈ＝Ｌ−ＣＯＳθ（Ｌ：揺動アーム（８）の全長）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、該記入により木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機体高さ検出装置の実
施例を示し、第１図は揺動アーム及び苗植付装置付近の
全体側面図、第２図は揺動アーム及び苗植付装置付近の
全体平面図及び制御系を示す図、第３図は揺動アーム基
部のボス部付近の横断平面図、第４図はセンサー付近の
縦断側面図、第５図はセンサーからの信号の状態を示す
図、第６図は別実施例におけるセンサー付近の縦断側面
図である。 （７）・・・・・・センサー、（８）・・・・・・揺動
アーム、（１９）・・・・・・検出手段、（１）・・・
・・・経過時間、（Ｐ２）・・・・・・横軸芯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機体固定部の横軸芯（Ｐ＿２）周りに往復揺動駆動
   されることにより泥面内に繰返し突入される揺動アーム
   （８）を備えると共に、前記揺動アーム（８）に作用す
   る泥圧抵抗を電気的に検出するセンサー（７）を揺動ア
   ーム（８）を設けて、前記センサー（７）の検出値が設
   定値に到達した時点の検出に基づいて泥面から機体まで
   の高さを検出する検出手段（１９）とを備えて構成され
   ている水田作業機の機体高さ検出装置。 ２、前記揺動アーム（８）が横軸芯（Ｐ＿２）から機体
   後方に延出されて揺動駆動されるように取付けてある特
   許請求の範囲第１項に記載の水田作業機の機体高さ検出
   装置。 ３、前記揺動アーム（８）が泥面より上方の基準位置に
   在る時点から前記センサー（７）が設定以上の抵抗値を
   検出する時点までの経過時間（ｔ）に基づいて泥面から
   機体までの高さを検出するように前記検出手段（１９）
   を構成してある特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
   の水田作業機の機体高さ検出装置。 ４、前記揺動アーム（８）が設定以上の抵抗値を検出し
   た時点での揺動アーム（８）の位相角度に基づいて泥面
   から機体までの高さを検出するように前記検出手段（１
   ９）を構成してある特許請求の範囲第１項又は第２項に
   記載の水田作業機の機体高さ検出装置。