JPH0713449Y2 - 水田作業車における作業部制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、乗用田植機、湛水直播機等の水田作業車にお
ける作業部制御装置に係り、詳しくは昇降リンクを介し
て昇降自在にかつローリング支点軸により揺動自在に構
成した作業部を揺動制御するアクチュエータ装置の設置
構造に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、水田作業車例えば乗用田植機は、植付部が走行
機体に昇降リンクを介して昇降自在に支持されており、
該昇降リンクを油圧シリンダ装置の作動にて適宜操作す
ることにより、植付部は昇降操作レバーの操作に対応し
て昇降制御される。また、植付部は、ローリング支点軸
により前記リンクの後端に揺動自在に支持されていると
共に、スプリングにて略々水平になるように付勢・保持
されており、フロートにより圃場面を滑走し多数のプラ
ンタを駆動して、苗のせ台に積載したマット苗を順次植
付けるように構成されている。

（ハ）考案が解決しようとする問題点 しかし、上述した従来の乗用田植機は、車輪が圃場の耕
盤上を走行することにより、田植え作業時等には走行機
体が不規則に傾くため、植付部はフロートにて圃場面上
に浮いているものの、傾斜する走行機体に伴って同じ方
向にやや傾いてしまう。このため、横方向に並んでいる
プランタの一部が浮き上がって浅植えをしたり又一部が
沈下して深植えをする等の不具合を生じることがある。

そこで、植付部を走行機体とは別個に油圧シリンダ装置
等のアクチュエータ装置にて適宜揺動し、常に水平を維
持することにより圃場面に追従できるように構成して、
前記不具合を防止するようにした植付部の水平制御装置
が考えられるが、植付部は、苗のせ台、植付部フレー
ム、支持フレーム等多数の部材が配置されており、スペ
ース的にも大がかりな装置ではその設置が困難であり、
またアクチュエータ装置の無理な配置によっては植付部
の左右ローリング量に誤差が出て、円滑な水平制御がで
きなくなる虞れがある。

（ニ）問題を解決するための手段 本考案は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図に示すように、走行機体５に、昇降リンク８を
介して作業部10を昇降自在に支持すると共に、該作業部
をローリング支点軸56により天秤状に自在に揺動し得る
ように構成してなる水田作業車１において、 前記作業部10は、前記ローリング支点軸56により揺動自
在に支持される作業部フレーム53、苗のせ台12及び前記
作業部フレーム53から延びて前記苗のせ台12を支持する
支持フレーム57を有し、 また前記昇降リンク８の先端部にリンクホルダ55を設
け、該リンクホルダの下端部に前記ローリング支点軸56
を設け、 該リンクホルダ55の上端部にブラケット66を固定し、該
ブラケットと前記支持フレーム57との間にローリング制
御用のアクチュエータ装置67を取付け、 かつ該アクチュエータ装置の任意の伸び位置から一方向
及び他方向へそれぞれ等しいローリング量だけ揺動する
際、該アクチュエータ装置の任意の伸び位置におけるス
トローク長をａ、一方向へのストローク長をｂ及び他方
向へのストローク長をｃとすると、 |a−b|≒|c−a| なる関係が成立するように、前記アクチュエータ装置の
取付け位置を設定してなる、水田作業車における作業部
制御装置にある。

（ホ）作用 上述構成に基づき、アクチュエータ装置67が任意の伸び
位置から一方向，他方向に略々等しいストロークだけ伸
長，収縮する際、これに伴って作業部10は一方向，他方
向にそれぞれ等しいローリング量にて揺動して、簡単に
左右等しい量にてローリング制御できるものでありなが
ら、アクチュエータ装置67の一端を、ローリング軸56か
ら比較的離れた苗のせ台支持フレーム70に取付けて、上
記アクチュエータ装置の伸縮作動量を大きく設定し、も
って精度の高いローリング制御を行う。

（ヘ）実施例 以下、図面に沿って、本考案による実施例について説明
する。

乗用田植機１は、第７図に示すように、前輪２及び後輪
３により支持されている走行機体５を有しており、該走
行機体５にはその前輪前方部分にエンジン６が搭載され
ていると共に、前後輪の中間部分即ち機体重心部分にシ
ート７を位置するように運転席９が配設されている。更
に、走行機体５の後方にはアッパリンク及びロアリンク
からなる昇降リンク８を介して植付部10が昇降自在に支
持されており、該植付部10には多数のプランタ11…、セ
ンタフロート及びサイドフロートからなるフロート14、
マット苗を載置し得る長い苗のせ台12が配設されてい
る。また、植付部本体には、植付部10の水平度を検知す
る水平センサ13、及びフロート14の動き即ちフロートに
作用する土圧を検知するフロートポテンショメータ15が
それぞれ配設されている。更に、走行機体５における前
部ミッションケース16とリンク８に固設されたブラケッ
ト17との間には昇降用油圧シリンダ装置19が配設されて
おり、その伸縮に基づき植付部10が昇降作動するように
構成されている。

そして、運転席９にはそのシート７の一側方に植付部昇
降操作レバー20が配設されていると共に他側方に植付部
自動制御スイッチ22が設置されており、またステップ前
部には左右操向クラッチペタル23,23（第５図参照）が
配設されている。操作レバー20は第５図に示すように、
制御部材を構成するカム板25にピン26により左右方向揺
動自在に支持されており、かつカム板25はシート支柱27
の側方に突出している枢支ピン29に回転自在に支持され
ている。更に、該カム板25には操作レバー20の各位置で
の動きを規制する多数の規制面及び後述するPTOクラッ
チを断接するクラッチ操作面を構成するカム面が一部共
用して連続して形成されている。また、支柱27にはカム
アーム30が回転自在にかつスプリング31に付勢されて支
持され、更に該アーム30には前記カム板25の規制面に圧
接する位置決め用ローラ30aが支持されており、該ロー
ラ30aによりカム板25の位置が規制されている。即ち、
操作レバー20の上げ位置Ｕ、固定位置Ｎ、下げ位置Ｄ、
自動位置Ａのそれぞれに対応してローラ30aが各規制面
に位置する。また、前記枢支ピン29の先端には、レバー
戻しアーム32の一端が回動自在に嵌合されており、該ア
ーム32は、カム板25の端部に固設した当接ピン34と一方
向に当接し得、従ってアーム32の他端に取付けたワイヤ
33にて牽引されて該アーム32が第５図反時計方向に回動
する際、該アーム32はカム板25を伴って回動する。一
方、支柱27の外方に溶着したブラケットには、レバーポ
テンショメータ24が設置され、かつ該ポテンショメータ
24の回動軸24aには案内溝を形成した連動アーム28が取
付けられており、更に該案内溝にはカム板25の端部に固
設した係合ピンが係合し、操作レバー20の傾動が該係合
ピンを介して連動アーム28に伝達されて回動軸24aを回
動し、昇降操作レバー20の傾動角がポテンショメータ24
にて検出されるように構成されている。一方、左右操向
クラッチペダル23,23は、その枢支ボス部23a,23aにそれ
ぞれカム片35,35が固設されており、またフレーム36に
植設されている枢支軸37にはアーム39が回動自在に支持
されており、該アーム39にはその先端に前記カム片35,3
5が当接し得るローラ40が設置されている。更に、前記
枢支軸37にはプレート41がその一端を枢支され、かつ該
プレート41の中央部には締結部材42が設けられており、
該締結部材42の締結によりアーム39とプレート41は重な
って一体に回動するように構成され、またプレート41の
他端には前記ワイヤ33の他端が取付けられている。従っ
て、左右いずれか一方の操向クラッチペダル23を踏み込
むと、カム片35がローラ40に当接することによりアーム
39がプレート41と一体に回動してワイヤ33を牽引してア
ーム32を回動し、自動位置Ａ等にある操作レバー20を一
気に上げ位置Ｕに回動し得るように構成されている。ま
た、操向クラッチペダル23の近傍には、PTOクラッチか
ら延びているPTOクラッチアーム43が配設されており、
該アーム43にはスプリング44を介してワイヤ45が連結さ
れており、該ワイヤ45の他端は、前記支柱27に支軸46に
て枢支したPTOクラッチ連動アーム47の一端に連結され
ている。更に、該連動アーム47は前記カム板25に隣接し
ていると共に、その他端にはカム板25のクラッチ操作面
に転接するローラ49が回転自在に支持されている。従っ
て、該ローラ49がカム板操作面のランド部に位置してい
る場合はPTOクラッチが切断状態にあり、かつ凹部に位
置している場合はPTOクラッチが接続状態にある。

更に、前記支柱27の下方には、昇降用油圧シリンダ装置
19及び後述する揺動用油圧シリンダ装置を切換え作動す
る電磁切換えバルブ50が設置され、かつ側面カバー51の
機体前方側には、該電磁切換えバルブ50を制御するマイ
クロコンピュータ（以後マイコンという）52が配設され
ている。

一方、前記植付部10は、第１図ないし第３図に示すよう
に、植付部（作業部）フレーム53が、前記昇降リンク８
の後端に取付けたリンクホルダ55にローリング支点軸56
により揺動自在に支持されており、更に植付部10には前
記苗のせ台12が、植付部フレーム53に一端を取付けた支
持フレーム57,57を介して左右方向揺動自在に設置され
ている。また、苗のせ台12の裏面にはドライブケース59
が設置され、かつ該ケース59の下方から左右に延びてシ
ャフトケース60が配設されており、該シャフトケース60
を介して多数のプランタケース61が配設されている。更
に、ドライブケース59にはプロペラシャフト62が走行機
体５から延びており、かつ該ドライブケース59から左右
方向に摺動自在にスライドバー63が突出しており、該ス
ライドバー63はブラケット65を介して苗のせ台12に連結
している。

また、前記リンクホルダ55の上端部にはシリンダ保持用
ブラケット66が植付部側方に向けて張出すように固設さ
れており、かつ該ブラケット66の先端には、複動シリン
ダからなる揺動用油圧シリンダ装置67の一端が枢支軸69
により回動自在に取付けられており、該油圧シリンダ装
置は、植付部ローリング制御用のアクチュエータ装置を
構成している。更に、強固な部材である前記支持フレー
ム57の下方に設置したブラケット70には、油圧シリンダ
装置67の他端が枢支軸71により回動自在に取付けられて
おり、また該油圧シリンダ装置67のピストンロッド67a
の一端には、第４図に示すように、ストロークセンサ72
の一端が取付けられている。そして、該ストロークセン
サ72の他端は油圧シリンダ装置67のシリンダ部67bに取
付けられており、これにより該ストロークセンサ72は油
圧シリンダ装置67の伸縮に伴って作動し、該シリンダ装
置67の作動ストロークを逐次検出し得るように構成され
ている。更に、揺動用油圧シリンダ装置67は、第１図に
示すように、ローリング支点軸56を中心として前記枢支
軸71を通るように描いた円弧Ｃの、該枢支軸71上に引い
た接線に近接するように配置されており、これにより油
圧シリンダ装置67はその任意の延び位置から一方向及び
他方向へそれぞれ等しいローリング量だけ植付部10を揺
動する際、油圧シリンダ装置67の任意の延び位置におけ
るシリンダ長をａ、一方向へのシリンダ長をｂ及び他方
向へのシリンダ長をｃとすると、 |a−b|≒|c−a| なる関係が成立するように構成されている。従って、揺
動用油圧シリンダ装置67はその作動時、植付部フレーム
53即ち植付部10をいずれの方向に揺動制御する場合で
も、略々等しい伸縮量において植付部10を等しいローリ
ング量だけ揺動し得、かつシリンダ装置67の植付部フレ
ーム53に対する作用点をローリング支点軸56の近傍に設
けた場合に比較してシリンダストロークを大きくするこ
とができると共にその作動荷重も軽くすることができ、
これにより比較的大きなストロークにて植付部10を揺動
して誤差の少ない正確な制御をすることができる。

また、植付部10の左右には、第２図に示すように、線引
マーカ73,73がそれぞれ配設されており、該線引マーカ7
3,73は、第６図に示す左右サイドフロート14a,14a上に
それぞれ設置した検知センサ75,75による苗又は畦の検
知信号がマイコン52に入力され、かつ該検知信号に基づ
く作動信号が線引マーカ作動用ソレノイドに発信されて
該ソレノイドが作動することにより、適時その作動が制
御されるように構成されている。更に、前記検知センサ
75は光又は超音波により植付部10の左右に位置する苗、
畦を検知するようになっているが、光又は超音波による
検知ではその到達距離が大きいため、受信される光又は
超音波信号のうち例えば左右の検知センサ75,75間の距
離より大きいものはマイコン52の判断により破棄するよ
うに構成されている。従って、植付け作業を行う際、畦
又は前回の工程にて植付けた苗に沿って走行する場合に
は一方の検知センサ75のみが検知信号を発するため、例
えば左サイドフロート14上のセンサ75が検知信号を発し
た時には右側の線引マーカ73が作動される。更に、左右
のセンサ75,75の両方から検知信号が発せられたり、左
右のセンサ75,75のどちらからも検知信号が発せられな
い場合は、線引マーカ73,73はいずれも作動しない。こ
れにより、植付け作業時の線引マーカ73,73の動作を完
全に自動化して、作業性を向上することができる。

本実施例は、以上のような構成よりなるので、乗用田植
機１を用いて田植作業を行う際、オペレータはエンジン
６を始動すると共に運転席９にて植付部自動制御スイッ
チ22をオンして、植付部昇降操作レバー20を上げ位置Ｕ
に操作する。すると、植付クラッチ連動アーム47の他端
に設けたローラ49がカム板25のクラッチ操作面に転接す
ることに基づき、ワイヤ45が牽引されてPTOクラッチが
切断状態にされ、更に操作レバー20の回動によりカム板
25に連動してポテンショメータ24の回動軸24aが回動さ
れ、操作レバー20の傾動角が検出される。そして、該検
出による信号がマイコン52に送られ、該マイコン52から
電磁切換えバルブ50に信号が発信されると、該バルブ50
が作動して油圧シリンダ装置19を所定量伸長して植付部
10を上昇する。そして、植付部10が上限位置に停止さ
れ、乗用田植機１はこの状態にてオペレータの操作によ
り圃場の田植開始位置まで操向される。更に、該位置に
て操作レバー20を下げ位置Ｄに操作すると、カム板25が
PTOクラッチを切断した状態のまま回動され、アーム30
の位置決め用ローラ30aが異なる規制面に当接して、操
作レバー20は下げ位置Ｄに保持される。すると、レバー
ポテンショメータ24が所定量回動されて操作レバー20の
傾動角を検出し、マイコン52に検出信号を入力すること
で該マイコン52から電磁切換えバルブ50に信号が出力さ
れる。これにより、該バルブ50が作動されて油圧シリン
ダ装置19から圧油がドレーンされ、該シリンダが収縮す
ることにより植付部10がゆっくりと下降され、フロート
14が圃場面に接して停止する。

そして、植付部昇降操作レバー20を自動位置Ａに操作す
ると、カム板25の回動に連動してアーム47が回動され、
ワイヤ45が緩められてPTOクラッチアーム43が回動し、P
TOクラッチを接続して植付部10の多数のプランタ11…が
駆動される。更に、カム板25の傾動角がレバーポテンシ
ョメータ24にて検出され、該検出による信号がマイコン
52に入力されると、電磁切換えバルブ50が制御され、昇
降用油圧シリンダ装置19及び揺動用油圧シリンダ装置67
を適宜作動して、植付部10を植付位置に適正に保持する
植付部自動制御が行われる。

そして、該植付部自動制御では、フロート14に作用する
土圧即ち該フロート14の動きをフロートポテンショメー
タ15が検知し、該検知に基づき植付部10を適時昇降する
昇降自動制御と、植付部10を圃場面に追従して水平に維
持する水平自動制御がなされる。そして、該水平自動制
御において揺動用油圧シリンダ装置67は、水平センサ13
が植付部10の水平度を検知してマイコン52に検知信号を
入力することにより、該検知信号に基づくマイコン52か
らの信号にて適時作動され、植付部10を圃場面に追従し
て水平になるように制御する。この場合、揺動用油圧シ
リンダ装置67は、支持フレーム57を押圧・牽引して植付
部10を揺動するが、その任意の延び位置から一方向及び
他方向へそれぞれ等しいローリング量だけ該植付部10を
揺動する際、該任意の伸び位置におけるシリンダ長を
ａ、一方向へのシリンダ長をｂ及び他方向へのシリンダ
長をｃとすると、 |a−b|≒|c−a| なる関係が成立するようにブラケット66及び支持フレー
ム57間に設置されているため、伸長、収縮方向への略々
等しいストロークにて植付部10を、一方向及び他方向へ
同一のローリング量だけ揺動することができ、従って植
付部10はマイコン52の制御により伸縮作動する油圧シリ
ンダ装置67にて、左右のローリングを均等にした正確な
水平制御をなされる。また、該油圧シリンダ装置67は大
きなストロークにて植付部10を揺動するためその伸縮作
動量に誤差が生じても植付部10のローリング量に大きな
影響を与えることはなく、また作動荷重も軽くなってお
り、該油圧シリンダ装置67の作動力が強固な部材である
支持フレーム57に作用することと相俟って、植付部10は
各部材のガタつき等の不具合を生じることはなく、常に
適正に水平制御される。

（ト）考案の効果 以上、説明したように、本考案によれば、ローリング制
御用のアクチュエータ装置67は、一端をリンクホルダ55
上端に固定されたブラケット66に、他端を苗のせ台支持
フレーム57に取付けられるので、こみ入った構成からな
る苗のせ台裏面に、既存の支持フレーム等を利用した簡
単な構成でかつ堅牢な部材にアクチュエータ装置を配置
することができ、かつガタつき等の不具合の発生を防止
することができる。

また、アクチュエータ装置の任意の伸び位置から一方
向、他方向にそれぞれ等しい伸長、収縮量にて、作業部
10を左右略々等しい揺動量にてローリングするように、
上記ブラケット55及び支持フレーム57にアクチュエータ
装置67を取付けたので、簡単な設置構造からなるもので
ありながら、アクチュエータ装置67の伸長、収縮時の作
業部10のローリングに大きな誤差を生じることなく、均
等かつ正確な揺動制御を行うことができる。

更に、アクチュエータ装置67の一端を、ローリング軸56
から比較的離れた位置にある苗のせ台支持フレーム57に
取付けたので、アクチュエータ装置67の伸縮作動量を大
きくすることができ、前記均等かつ正確な揺動制御及び
ガタつきの防止と相俟って、精度の高い適正なローリン
グ制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案に係る作業部制御装置を示す正面図、第
２図はその側面図、第３図は作業部全体を示す側面図、
第４図は揺動用油圧シリンダ装置を示す側面断面図、第
５図は昇降操作部を示す側面図、第６図はサイドフロー
トに設置した検知センサを示す図である。そして、第７
図は本考案を適用し得る乗用田植機を示す全体側面図で
ある。 １……水田作業車（乗用田植機）、５……走行機体、８
……昇降リンク、10……作業部（植付部）、12……苗の
せ台、53……作業部（植付部）フレーム、55……リンク
ホルダ、56……ローリング支点軸、57……支持フレー
ム、66……ブラケット、67……アクチュエータ装置（油
圧シリンダ装置）、ａ……任意の伸び位置におけるシリ
ンダ長、ｂ……一方向へのシリンダ長、ｃ……他方向へ
のシリンダ長。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山崎 弘章 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−126703（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−179517（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】走行機体に、昇降リンクを介して作業部を
   昇降自在に支持すると共に、該作業部をローリング支点
   軸により天秤状に自在に揺動し得るように構成してなる
   水田作業車において、 前記作業部は、前記ローリング支点軸により揺動自在に
   支持される作業部フレーム、苗のせ台及び前記作業部フ
   レームから延びて前記苗のせ台を支持する支持フレーム
   を有し、 また前記昇降リンクの先端部にリンクホルダを設け、該
   リンクホルダの下端部に前記ローリング支点軸を設け、 該リンクホルダの上端部にブラケットを固定し、該ブラ
   ケットと前記支持フレームとの間にローリング制御用の
   アクチュエータ装置を取付け、 かつ該アクチュエータ装置の任意の伸び位置から一方及
   び他方向へそれぞれ等しいローリング量だけ揺動する
   際、該アクチュエータ装置の任意の伸び位置におけるス
   トローク長をａ、一方向へのストローク長をｂ及び他方
   向へのストローク長をｃとすると、 |a−b|≒|c−a| なる関係が成立するように、前記アクチュエータ装置の
   取付け位置を設定してなる、 水田作業車における作業部制御装置。