JPH11266631A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機体がピッチングしても苗植付装置の対圃場
面高さを目標とする高さに維持し得る田植機を合理的に
構成する。 【解決手段】 接地フロート１８を前部及び後部とも上
下変位自在となるよう苗植付装置に支持すると共に、こ
の接地フロート１８の前後方向での中間を下方に向けて
押し下げる感知バネ４７と、この接地フロート１８の前
後方向の中間において植付爪の作動軌跡と重複する作業
位置における接地フロート１８と苗植付装置との相対高
さを計測するフロートセンサ４１とを備え、このフロー
トセンサ４１の計測値を目標値と合致する方向に苗植付
装置の昇降を行う制御装置５１を備えた。

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
変位自在に接地フロートを備え、この接地フロートの変
位に基づいて計測される対地作業装置の対圃場面高さを
目標高さに維持するよう対地作業装置を昇降作動させる
制御装置を備えた水田作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように構成された水田作業
機として田植機を例に挙げると、特開平６‐１０５６０
６号公報に示されるもののように、接地フロートの後部
位置を苗植付装置に対して横向き姿勢の軸芯周りで揺動
自在に支持すると共に、この接地フロートの前部をバネ
で下方に向けて付勢して感知荷重を設定し、又、この接
地フロートの前部位置の上下方向への変位量を電気的に
計測するフロートセンサと、苗植付装置の目標対圃場面
高さを設定する感度設定器とを備え、作業時には制御装
置がフロートセンサの計測結果と感度設定器とからの信
号が合致する方向に苗植付装置を昇降させるものが存在
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例のよう
に接地フロートを目標姿勢に維持する方向に苗植付装置
の昇降を行うものでは、例えば、耕盤の凹部に前車輪が
落ち込んだ場合のように、機体の傾斜にともなって前部
が下がる傾斜姿勢で苗植付装置が持ち上げられた際に
は、下降制御が行われるものの、接地フロートが目標姿
勢に達し下降制御が停止しても苗植付装置の後部が持ち
上がった状態にあり浮き苗の発生に繋がるものであっ
た。これとは逆に、耕盤の凸部に前車輪が乗り上げた場
合のように、機体の傾斜にともなって前部が上がる傾斜
姿勢で苗植付装置が下降した際には、上昇制御が行われ
るものの、接地フロートが目標姿勢に達し上昇制御が停
止しても苗植付装置の後部が圃場面に沈み込んだ状態に
あり苗の深植えの発生に繋がっていた。

【０００４】このように、接地フロートの姿勢に基づい
て対地作業装置の昇降を行うものでは、機体の前後傾斜
（ピッチング）時に対地作業装置の対圃場面高さを目標
高さに維持できないこともあり改善の余地がある。

【０００５】本発明の目的は、機体がピッチングしても
対地作業装置の対圃場面高さを目標とする高さに維持し
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変
位自在に接地フロートを備え、この接地フロートの変位
に基づいて計測される対地作業装置の対圃場面高さを目
標高さに維持するよう対地作業装置を昇降作動させる制
御装置を備えた水田作業機において、前記接地フロート
を前部及び後部とも上下変位自在となるよう対地作業装
置に支持すると共に、この接地フロートの前後方向での
中間を下方に向けて押し下げる付勢機構を設け、この接
地フロートの前後方向の中間位置に設定された作業位置
の対地作業装置に対する上下高さを目標高さに維持する
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作業位置の上下変位を
計測するフロートセンサを備え、このフロートセンサか
らの信号と目標高さ設定器からの信号とが合致する方向
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
作が設定されると共に、前記付勢機構がバネで構成さ
れ、このバネの付勢力を調節する感度調節手段を備えて
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
２において、前記感度調節手段がバネの付勢力を調節す
る電動モータを備えて構成されると共に、この電動モー
タによるバネの付勢力を設定する人為操作具を備えてい
る点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。

【０００９】本発明の第４の特徴（請求項４）は請求項
１において、前記対地作業装置が、植付爪の作動によっ
て圃場面に対して苗の移植を行うよう構成されると共
に、側面視でこの植付爪の作動軌跡と接地フロートとが
重複する位置を前記作業位置に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。

【００１０】本発明の第５の特徴（請求項５）は請求項
２〜４において、前記対地作業装置が、接地フロートの
底面に下方側に突出する形態の作溝板を備えて構成され
ると共に、側面視で作溝板の上方側から前記バネの付勢
力が接地フロートに作用するよう、前記バネの付勢力が
作用する位置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。

【００１１】〔作用〕上記第１の特徴によると、接地フ
ロートの中間位置に対して付勢機構からの付勢力が作用
しているので、例えば、後部が持ち上がる方向に走行機
体がピッチングした場合でも、対地作業装置の下降作動
が行われた後には、この位置を揺動支点として接地フロ
ートの前部が持ち上がると同時に後部が下がる姿勢とな
るだけで接地フロートは圃場面に対して傾斜せず、この
結果、接地フロートに作用する付勢力が変化することな
く、接地フロートの中間位置の対圃場面高さも変化しな
い。

【００１２】上記第２の特徴によると、接地フロートの
接地圧が変化して接地フロートが上下方向に変位した場
合には、この変位量をフロートセンサが電気的に計測
し、この計測結果と目標高さ設定器からの電気信号とが
合致する方向に対地作業装置の昇降が行われるので、ワ
イヤやリンク機構を介して昇降制御を行うものと比較し
て昇降制御系の構造が簡単となり、この昇降制御の感度
を調節する際にも接地フロートの姿勢を変化させること
なくバネの付勢力を調節することで済み、従来例のよう
に感度調節時に接地フロートの姿勢を変更するものと比
較して対地作業装置の対圃場面高さが変化することもな
い。

【００１３】上記第３の特徴によると、人為操作具の操
作により電動モータを介してバネの付勢力を調節するこ
とで、作業者がバネ荷重を直接調節する如き手間を省
き、労力を軽減して接地フロートの感知荷重を容易に変
更することが可能となる。

【００１４】上記第４の特徴によると、植付爪が圃場面
に苗を移植する位置の圃場面に対する高さを計測して、
この対圃場面高さを維持する制御が行われるので、圃場
面に対する苗の移植深さを精度高く維持できるものとな
る。

【００１５】上記第５の特徴によると、作溝板の部位に
バネの荷重が作用するので、走行時に泥土からの圧力が
作溝板に作用して、この部位を持ち上げる方向に力が作
用した場合でも、接地フロートの浮き上がりが抑制され
ると共に、この持ち上げ力で接地フロートを前後方向に
傾斜させることもない。

【００１６】〔発明の効果〕従って、走行機体がピッチ
ングしても、感知荷重を変化させることがなく圃場面に
対して良好な感知感度で追従する昇降制御を行って対地
作業装置の作業位置を目標とする対圃場面高さに維持し
得る水田作業機が構成されたのである（請求項１）。
又、電気式に構成される簡単な構造で昇降制御を可能に
すると共に、接地フロートの姿勢の影響を受けずに感知
荷重の調節を行えるものとなり（請求項２）、作業者の
楽な操作で容易に感知荷重を調節できるものとなり（請
求項３）、深植えや浮き苗を発生させることなく苗の移
植深さを所望の値に維持するものとなり（請求項４）、
施肥作業や播種作業を行う場合のように作溝板を用いた
作業時にも浮き上がり防止用の特別な機構を用いずとも
接地フロートの浮き上がりを抑制して、対地作業装置を
所望の対地高さに維持して作業を行い得るものとなった
（請求項５）。

【００１７】

【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の後部にエンジン４からの動力が伝
えられる静油圧式の無段変速装置５、及び、ミッション
ケース６を配置し、又、走行機体３の中央部に運転座席
７を配置し、走行機体３の後端部に対し油圧シリンダ８
で駆動昇降するリンク機構９を介して対地作業装置とし
ての苗植付装置Ａを連結して水田作業機としての乗用型
の田植機を構成する。

【００１８】前記運転座席７の右側部に苗植付装置Ａの
昇降制御と植付クラッチ（図示せず）の入り切り操作と
を行う昇降レバー１０を備え、又、機体前部位置にはス
テアリングハンドル１１とメータパネル１２とを備えて
いる。尚、前記植付クラッチは、前記ミッションケース
６に内蔵されている。

【００１９】苗植付装置Ａはマット状苗Ｗを載置する苗
載せ台１３、走行機体３からの動力が伝えられる伝動ケ
ース１４、この伝動ケース１４からチェーンケース１５
を介して伝えられる動力で回転するロータリケース１
６、このロータリケース１６に一対ずつ備えられた植付
アーム１７、複数の接地フロート１８夫々を備えて８条
植用に構成されると共に、該苗植付装置Ａの後端位置に
は施肥装置Ｂを備え、作業時には苗載せ台１３に載置さ
れたマット状苗Ｗの下端から苗を植付アーム１７が１株
ずつ切出して圃場面Ｓに植え付けると同時に、植付けた
苗の近傍の圃場面下に施肥装置Ｂで肥料を供給するよう
構成されている。尚、施肥装置Ｂはホッパー１９に貯留
された肥料を繰出し機構２０で繰出し、ホース２１、作
溝板２２の後部に連結された作溝器２３を介して圃場面
下に供給できるように構成されている。

【００２０】前記複数の接地フロート１８のうち左右方
向での中央位置の１つを苗植付装置Ａの対圃場面高さを
計測するために用いている。この接地フロート１８は、
図２〜図４に示すように、前部位置を前部リンクＬＦを
介して、後部位置を後部リンクＬＲを介して夫々苗植付
装置Ａに対して支持することで前部位置と後部位置とが
昇降自在に苗植付装置Ａに支持されている。つまり、前
部リンクＬＦは、苗植付装置Ａのフレーム２６と接地フ
ロート１８の前部ブラケット２７との間に横向き姿勢の
軸芯周りで屈伸自在に構成された一対のリンク部材２
８，２９で構成され、後部リンクはＬＲ、植付深さ調節
レバー３０によって回動操作される横向き姿勢の植付深
さ調節軸３１に一体形成されたアーム３２の後端と、接
地フロート１８の後部ブラケット３３との間に対して横
向き姿勢の芯周りで揺動自在に支持したリンク部材３４
で構成されている。又、植付深さ調節レバー３０はレバ
ーガイド３５に係止保持されることでアーム３２の姿勢
を維持して植付けアーム１７に備えた植付爪１７Ａの作
動軌跡Ｔと圃場面Ｓとの上下方向での相対距離を変更し
苗の移植深さを調節するものとなっている。

【００２１】又、苗植付装置Ａの側に固設された板状の
支持部材３８に対して平行四連型に作動するリンク片３
９，３９を介して上下変位自在にプレート４０を支持
し、このプレート４０に対して横向き姿勢の軸芯周りで
回動操作される操作アーム４１Ａを有したポテンショメ
ータ型のフロートセンサ４１を備えている。前記アーム
３２と、フロートセンサ４１を支持するリンク片３９と
をリンク部材４２で連係することにより植付深さ調節軸
３１の回動操作時にはアーム３２の揺動と連係してプレ
ート４０が上下変位することによりプレート４０と接地
フロート１８との上下方向での相対距離を一定に維持す
るよう構成されている。

【００２２】又、側面視で前記植付爪１７Ａの先端の作
動軌跡Ｔと接地フロート１８とが重複する位置に支持片
４３を備え、この支持片４３と前記フロートセンサ４１
の操作アーム４１Ａの端部との間に操作ロッド４４を介
装してあり、この操作ロッド４４に外嵌する筒状のネジ
軸４５を配置してある。このネジ軸４５はプレートに対
して上下変位不能に固設され、このネジ軸４５に螺合す
るナット部材４６と操作ロッド４４の下端部との間に付
勢機構としての感知バネ４が操作ロッド４４と同軸芯を
備えられている。このナット部材４６の外周にはギヤ４
６Ａが形成され、このギヤ４６Ａと螺合するピニオンギ
ヤ４８Ａを駆動する電動モータ４８（感度調節手段の一
例）がプレート４０に備えられている。

【００２３】図５に示すように、該田植機の制御系が構
成され、この制御系ではマイクロプロセッサ（図示せ
ず）を備えた制御装置５１に対して前記昇降レバー１０
の基端に備えたレバーセンサ５２からの信号、前記メー
タパネル１２に備えられたダイヤル５３で操作されるポ
テンショメータ型の高さ設定器５４からの信号、メータ
パネル１２に備えられたダイヤル５５（人為操作具の一
例）で操作されるポテンショメータ型の感度設定器５６
からの信号、前記フロートセンサ４１からの信号夫々が
入力する系が形成されると共に、前記油圧シリンダ８を
制御する電磁弁５７、前記電動モータ４８夫々を制御す
る出力系が形成されている。又、電磁弁５７はソレノイ
ドに供給される電流値の値を増大させるほど該弁の開度
を大きくする電磁比例型のものが用いられている。

【００２４】前記制御装置５１は、昇降レバー１０が苗
植付装置Ａを下降させる側の操作端に操作された際にお
いて接地フロート１８の圃場面Ｓに対する接地圧に基づ
いて苗植付装置Ａを昇降させる自動昇降制御を行うよう
制御動作が設定され、この自動昇降制御時には、高さ設
定器５４で設定された制御目標を基準にして上昇側、下
降側夫々に不感帯を設定し、フロートセンサ４１からの
検出値が不感帯内にあれば、苗植付装置Ａを昇降を停止
し、フロートセンサ４１からの検出値が不感帯を越えて
接地フロート１８が上昇する側へ変化した場合には制御
目標とフロートセンサ４１からの検出値との偏差に比例
した開度となるよう電磁弁５７を制御して苗植付装置Ａ
の上昇制御を行い、これとは逆に、フロートセンサ４１
からの検出値が不感帯を越えて接地フロート１８が下降
する側へ変化した場合には制御目標とフロートセンサ４
１からの検出値との偏差に比例した開度となるよう電磁
弁５７を制御して苗植付装置Ａの下降制御を行うものと
なっている。更に、この自動昇降制御時において、感度
設定器５６を「敏」の側に操作した場合には操作量に対
応した量だけ電動モータ４８を駆動して感知バネ４７を
弛緩させて接地フロート１８から圃場面Ｓに作用する圧
力、即ち、感知圧を軽減することで圃場面の凹凸に対す
る接地フロート１７の上下変位を敏感に行わせて敏感な
昇降制御を可能にするものとなっており、「鈍」の側に
操作した場合には操作量に対応した量だけ電動モータ４
８を駆動して感知バネ４７を緊張させて接地フロート１
８から圃場面Ｓに作用する圧力、即ち、感知圧を高める
ことで圃場面の凹凸に対する接地フロート１８の上下変
位を鈍くして鈍感な昇降制御を可能にするものとなって
いる。

【００２５】このように本発明では、接地フロート１８
の前部位置と後部位置とが上下方向に変位自在に支持さ
れ、この接地フロート１８の前後方向での中間位置に感
知圧が作用し、この位置の対圃場面高さを維持する昇降
制御を行うよう構成されているるので、走行機体３のピ
ッチングに伴って接地フロート１８の姿勢が変化しても
感知圧を変化させないばかりか、苗の移植深さも変化さ
せないものとなっており、又、高さ設定器５４で苗植付
装置Ａに対する接地フロート１８の相対高さを設定した
後には、圃場面Ｓの泥土の硬軟に対応して感度設定器５
６を操作するだけで、従来例のように圃場面Ｓに対する
苗植付装置Ａの相対高さを変化させることなく、接地フ
ロート１８の感知荷重を変更して圃場面Ｓの状態に対応
した最適な感知圧で苗植付装置Ａの昇降制御を行えるも
のとなっている。尚、苗の苗植付深さは植付深調節レバ
ー３０と、高さ設定器５４との何れによっても調節可能
であるが、高さ設定器５４を操作した場合には感知バネ
４７の付勢力が変化するので、この高さ設定器５４は作
業開始前に必要な値に設定しておき、作業時に植付深さ
を調節する際には植付深調節レバー３０を用いることに
なる。

【００２６】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、図６に示すように、作溝器２３を支持するため
接地フロート１８の底面に備えた作溝板２２の上方側に
位置を設定して感知バネ４７の付勢力を作用させるよう
構成することで、この付勢力によって作溝板２２に作用
する泥圧による接地フロート１８の持ち上がりを抑制す
るよう構成することも可能である（実施の形態と同じ機
能を有するものには実施の形態と共通の番号符号を附し
ている）。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】接地フロートの一部切り欠き側面図

【図３】フロートセンサの部位の構造を示す側面図

【図４】感知バネの付勢力の調節構造を示す断面図

【図５】制御系のブロック回路図

【図６】別実施の形態の接地フロートの側面図

【符号の説明】

３ 走行機体 １７Ａ 植付爪 １８ 接地フロート ２２ 作溝板 ４１ フロートセンサ ４７ 付勢機構 ４８ 感度調節手段 ５１ 制御装置 ５５ 人為操作具 Ａ 対地作業装置 Ｓ 圃場面 Ｔ 作動軌跡

Claims (5)

【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変位自在に接地フロー
   トを備え、この接地フロートの変位に基づいて計測され
   る対地作業装置の対圃場面高さを目標高さに維持するよ
   う対地作業装置を昇降作動させる制御装置を備えた水田
   作業機であって、 前記接地フロートを前部及び後部とも上下変位自在とな
   るよう対地作業装置に支持すると共に、この接地フロー
   トの前後方向での中間を下方に向けて押し下げる付勢機
   構を設け、この接地フロートの前後方向の中間位置に設
   定された作業位置の対地作業装置に対する上下高さを目
   標高さに維持する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作業位置の上下変位
   を計測するフロートセンサを備え、このフロートセンサ
   からの信号と目標高さ設定器からの信号とが合致する方
   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
   動作が設定されると共に、前記付勢機構がバネで構成さ
   れ、このバネの付勢力を調節する感度調節手段を備えて
   いる請求項１記載の水田作業機。
3. 【請求項３】 前記感度調節手段がバネの付勢力を調節
   する電動モータを備えて構成されると共に、この電動モ
   ータによるバネの付勢力を設定する人為操作具を備えて
   いる請求項２記載の水田作業機。
4. 【請求項４】 前記対地作業装置が、植付爪の作動によ
   って圃場面に対して苗の移植を行うよう構成されると共
   に、側面視でこの植付爪の作動軌跡と接地フロートとが
   重複する位置を前記作業位置に設定してある請求項１記
   載の水田作業機。
5. 【請求項５】 前記対地作業装置が、接地フロートの底
   面に下方側に突出する形態の作溝板を備えて構成される
   と共に、側面視で作溝板の上方側から前記バネの付勢力
   が接地フロートに作用するよう、前記バネの付勢力が作
   用する位置を設定してある請求項２〜４のいずれか１項
   に記載の水田作業機。