JPH0662625A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機体に作業装置を昇降操作自在に連結し、田
面から作業装置までの高さを検出する高さセンサーの検
出値に基づいて、作業装置が田面から設定高さに維持さ
れるように、作業装置を昇降操作する昇降制御手段を備
えた水田作業機において、泥の硬さの変化により昇降制
御手段の制御感度が自動的に変更・調節操作されるよう
に、又、泥の硬さの誤認を未然に防止できるようにす
る。 【構成】 泥圧に応じて上下動する接地式の泥硬さセン
サー１を機体側に昇降操作自在に連結して、昇降制御手
段により作業装置３が田面Ｇから設定高さに維持されて
いる状態において、泥硬さセンサー１が上方に移動する
と制御感度を鈍感側に変更操作し、逆に下方に移動する
と制御感度を敏感側に変更操作する。そして、作業装置
３が設定高さから上昇した状態において泥硬さセンサー
１が上方に移動すると、泥硬さセンサー１全体を持ち上
げ操作し、作業装置３が設定高さから下降した状態にお
いて泥硬さセンサー１が下方に移動すると、泥硬さセン
サー１全体を下降操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用型田植機や乗用型
直播機等のように、作業装置をアクチュエータにより昇
降操作自在に連結した乗用型の水田作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】以上のような乗用型の水田作業機の一例
として乗用型田植機があり、この乗用型田植機では苗植
付装置（作業装置に相当）の昇降制御を行っている。そ
して、乗用型田植機の昇降制御機構の構成の一例が、実
開昭６２−２０２１１７号公報に開示されている。この
構成では田面から苗植付装置までの高さを検出する高さ
センサーとして、田面に接地追従する接地フロート（前
記公報の第１図中の９）を苗植付装置に備えており、こ
の接地フロートの検出値に基づいて苗植付装置（前記公
報の第８図中の６）が田面から設定高さに維持されるよ
うに、苗植付装置をアクチュエータ（前記公報の第８図
中の１１）により昇降操作している。

【０００３】接地フロートを田面側に押圧するバネ（前
記公報の第１図中の１７）の付勢力を、調節レバー（前
記公報の第１図中の２２）により変更して昇降制御感度
を調節できるように構成している。この場合、田面の泥
が硬い状態ではバネの付勢力を強くして制御感度を鈍感
側に設定し、田面の泥が軟らかい状態ではバネの付勢力
を弱くして制御感度を敏感側に設定するのが一般的であ
る。そして、田面内に突入配置される接地式の泥硬さセ
ンサー（前記公報の第１図中の２１）を苗植付装置に備
えている。これにより、泥硬さセンサーで田面の泥の硬
さを検出して、接地フロートを田面側に押圧するバネの
付勢力、つまり制御感度が調節レバーにより設定された
値から自動的に調節されるように構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の構造では、泥硬
さセンサーが苗植付装置に装備されている為に、次のよ
うな状態の生じる場合があった。前述の泥硬さセンサー
は、田面の泥が軟らかければ田面内に入り込んでいき、
田面の泥が硬ければ泥からの抵抗で上方に押し上げられ
るものであり、このようにして田面の泥の硬さを検出す
るものである。従って、植付走行中に泥硬さセンサーに
ワラ屑等が付着してくると、田面の泥がそれほど硬くな
いのに、泥硬さセンサーが押し上げられていき、田面の
泥が硬いものと誤認してしまう。又、植付走行中に泥硬
さセンサーだけが、局部的な田面の凹部に入り込んでし
まうと、田面の泥がそれほど軟らかくないのに、泥硬さ
センサーが下降して田面の泥が軟らかいものと誤認して
しまう。本発明は以上のような接地式の泥硬さセンサー
を使用した場合において、泥硬さの検出不良を防止する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな水田作業機において、次のように構成することにあ
る。つまり、機体に作業装置を第１アクチュエータによ
り昇降操作自在に連結し、田面から作業装置までの高さ
を検出する高さセンサーを作業装置に備えて、高さセン
サーの検出値に基づいて作業装置が田面から設定高さに
維持されるように、第１アクチュエータを操作する第１
昇降制御手段を備え、第２アクチュエータにより昇降操
作自在に機体に連結されたアームと、アームの先端に支
持されて田面内に突入配置されるもので、泥圧に応じて
アームに対し上下動する接地式の泥硬さセンサーと、ア
ームに対する泥硬さセンサーの上下位置を検出する位置
センサーとを備えて、第１昇降制御手段により作業装置
が田面から設定高さに維持されている状態において、泥
硬さセンサーがアームに対し所定位置から上方に移動す
ると、第１昇降制御手段の設定された制御感度を鈍感側
に変更操作し、逆に、泥硬さセンサーがアームに対し所
定位置から下方に移動すると、第１昇降制御手段の設定
された制御感度を敏感側に変更操作する感度変更手段を
備えると共に、作業装置が設定高さから上昇した状態に
おいて、泥硬さセンサーがアームに対し所定位置から上
方に移動すると、アームの上昇側に第２アクチュエータ
を作動させ、逆に、作業装置が設定高さから下降した状
態において、泥硬さセンサーがアームに対し所定位置か
ら下方に移動すると、アームの下降側に第２アクチュエ
ータを作動させる第２昇降制御手段を備えてある。

【０００６】

【作用】本発明のように構成すると、例えば図１及び図
５に示すように高さセンサー（接地フロート１６）の検
出値に基づいて、作業装置（苗植付装置３）が田面Ｇか
ら設定高さ（基準値）に維持される。このような作業装
置（苗植付装置３）の昇降制御中に、作業装置（苗植付
装置３）が田面Ｇから設定高さ（基準値）に維持されて
いる状態において、田面Ｇの泥が硬い場合にはその泥圧
により、泥硬さセンサー１が図１に示す所定位置からア
ーム２に対して上方に揺動する。この場合には、昇降制
御の制御感度が鈍感側に変更操作される。逆に、田面Ｇ
の泥が軟らかい場合には、泥硬さセンサー１が図１に示
す所定位置からアーム２に対して下方に揺動する。この
場合には、昇降制御の制御感度が敏感側に変更操作され
る。以上の状態が、通常の昇降制御が行われている状態
である。

【０００７】次に、図１及び図５に示すように作業装置
（苗植付装置３）が設定高さ（基準値）から上昇した場
合、前述の通常の状態では泥硬さセンサー１は下降又は
所定位置に残るはずであるが、この状態で泥硬さセンサ
ー１が所定位置から上昇したとする。このような状態に
なると、田面Ｇの泥が硬くなったのではなく、作業走行
中にワラ屑等が泥硬さセンサー１に付着して、田面Ｇの
泥からワラ屑に掛かる圧力により、泥硬さセンサー１が
上昇したものと判断される。従って、この場合には昇降
制御の制御感度の変更操作は行われず、図１に示す第２
アクチュエータ１１が上昇側に操作され泥硬さセンサー
１が持ち上げられて、泥硬さセンサー１に付着したワラ
屑が後方に流される。

【０００８】逆に、作業装置（苗植付装置３）が設定高
さ（基準値）から下降した場合、前述の通常の状態では
泥硬さセンサー１は上昇又は所定位置に残るはずである
が、この状態で泥硬さセンサー１が下降したとする。こ
のような状態になると、田面Ｇの泥が軟らかくなったの
ではなく、作業走行中に泥硬さセンサー１だけが局部的
な田面Ｇの凹部に入り込んで下降したと判断される。従
って、この場合には昇降制御の制御感度の変更操作は行
われず、図１に示す第２アクチュエータ１１が下降側に
操作され、泥硬さセンサー１が田面Ｇの局部的な凹部の
底に沿うようにする。

【０００９】

【発明の効果】以上のように、泥硬さセンサーを作業装
置ではなく機体側に昇降操作自在に支持することによっ
て、泥硬さセンサーに付着したワラ屑を後方に流した
り、泥硬さセンサーを田面の凹部の底に沿わすことがで
きるようになって、泥硬さセンサーの検出不良による泥
硬さの誤認を防止し、この泥硬さの誤認に伴う昇降制御
の不良を未然に防止できるようになって、水田作業機の
昇降制御性能を向上させることができた。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （１）図１に示すように装輪式の機体の後部に、苗植付
装置３（作業装置に相当）を第１リンク機構４及び油圧
シリンダ５（第１アクチュエータに相当）により、昇降
操作自在に連結して、乗用型の水田作業機の一例である
乗用型田植機を構成している。苗植付装置３は図１に示
すように、一対の植付アーム７を備えた植付ケース８
が、苗植付装置３の植付ミッションケース６の後部に回
転駆動自在に支持され、苗のせ台９が植付ミッションケ
ース６に対して左右に往復横送り駆動自在に支持されて
おり、植付ケース８の回転に伴い苗のせ台９から一対の
植付アーム７が交互に苗を取り出して田面Ｇに植え付け
て行くように構成されている。

【００１１】図２及び図３に示すように、苗植付装置３
の左右中央に１個の接地フロート１６（高さセンサーに
相当）が配置され、苗植付装置３の左右両横側部に左右
一対のサイドフロート（図示せず）が配置されており、
接地フロート１６はその後部が、植付ミッションケース
６側の支持アーム１７の横軸芯Ｐ２周りに揺動自在に支
持されている。図２及び図３に示すように、植付ミッシ
ョンケース６の前端に固定されたフレーム１８に、天秤
状の第１アーム２６及び第２アーム２７が上下揺動自在
に支持され、第１及び第２アーム２６，２７の先端に平
面視Ｌ字状のブラケット２８が支持されており、第１及
び第２アーム２６，２７によりブラケット２８が平行に
上下動できるように支持されている。このブラケット２
８にポテンショメータ型式の第１センサー１９が固定さ
れており、第１センサー１９の検出アーム１９ａと接地
フロート１６の前部とがロッド２０により連結されてい
る。そして、接地フロート１６の前部に支持されたロッ
ド２３が、ブラケット２８に固定されたブラケット２４
に上下動自在に挿通されており、ロッド２３とブラケッ
ト２４との間に接地フロート１６を下方側に付勢するバ
ネ２１が設けられている。

【００１２】図２及び図３に示すように、接地フロート
１６用の支持アーム１７の基部に植付深さの調節レバー
２９が固定されている。これにより、調節レバー２９を
上下に操作してレバーガイド３０に係合固定することに
よって、支持アーム１７の上下角度、つまり横軸芯Ｐ２
及び接地フロート１６の位置を上下に変更し、後述のよ
うに苗の植付深さを変更する。この場合、図２に示すよ
うに調節レバー２９のピン２９ａに第１アーム２６の他
端が係合しており、調節レバー２９を上下に操作し、横
軸芯Ｐ２及び接地フロート１６の位置を上下に変更して
苗の植付深さを変更しても、これに伴い第１アーム２６
及びブラケット２８が上下に揺動操作されて、苗の植付
深さの変更に関係なく接地フロート１６と第１センサー
１９及びロッド２３等の上下間隔を図３に示す間隔に維
持できるように構成している。

【００１３】図１に示すように機体の後部下部から第２
リンク機構１０が延出されており、この第２リンク機構
１０を上下に揺動操作する電動シリンダ１１（第２アク
チュエータに相当）が備えられている。第２リンク機構
１０の後端のブラケット１０ａに、側面視Ｌ字状のアー
ム２が上下動自在で、一対のバネ１３により図１の上下
中央位置に付勢された状態に支持されている。アーム２
の横軸芯Ｐ１周りに上下揺動自在、且つ、バネ（図示せ
ず）より下方揺動側に付勢されて、ソリ状の泥硬さセン
サー１が支持されており、この泥硬さセンサー１が田面
Ｇ内に突入配置されている。そして、横軸芯Ｐ１の位置
に、アーム２に対する泥硬さセンサー１の上下角度を検
出するポテンショメータ型式の第２センサー１２（位置
センサーに相当）を備えている。

【００１４】（２）次に、乗用型田植機における苗植付
装置３の通常の昇降制御の状態について説明する。図４
に示すように、接地フロート１６の第１センサー１９か
らの検出値、及び泥硬さセンサー１の第２センサー１２
からの検出値が制御装置１４に入力されており、昇降制
御の制御感度を人為的に設定変更可能な感度設定スイッ
チ１５が備えられている。以上の構造により、図３及び
図４に示すように感度設定スイッチ１５を標準に設定し
たとする。この状態において、植付走行に伴い接地フロ
ート１６が田面Ｇに接地追従して行くと、第１センサー
１９からの検出値に基づき、この検出値が基準値Ａ１と
なるように（第１センサー１９の検出アーム１９ａが図
３の基準値Ａ１の姿勢となるように）、制御装置１４に
より制御弁２５が操作され油圧シリンダ５が伸縮操作さ
れて苗植付装置３が自動的に昇降操作される。これによ
り、苗植付装置３が田面Ｇから設定高さ（基準値）に自
動的に維持されて、苗の植付深さが設定値に維持され
る。

【００１５】このような苗植付装置３の昇降制御中にお
いて、アーム２及び電動シリンダ１１は図１に示す位置
（感度設定スイッチ１５は標準）に固定されている。こ
の状態において図５及び図１に示すように、苗植付装置
３が設定高さ（基準値）から下降して、接地フロート１
６が苗植付装置３に対して上昇した場合に、泥硬さセン
サー１が上昇又は所定位置に残っていれば泥の硬さに特
に変化はなく、苗の深植え状態となって苗植付装置３が
上昇操作される。逆に、苗植付装置３が設定高さ（基準
値）から上昇して、接地フロート１６が苗植付装置３に
対して下降した場合に、泥硬さセンサー１が下降又は所
定位置に残っていれば泥の硬さに特に変化はなく、苗の
浅植え状態となって苗植付装置３が下降操作されるので
ある（以上、第１昇降制御手段に相当）。

【００１６】以上のように、アーム２及び電動シリンダ
１１が図１に示す位置（感度設定スイッチ１５は標準）
に固定された状態で、苗植付装置３の昇降制御中に、泥
硬さセンサー１により田面Ｇの泥の硬さが常時検出され
ている。図５及び図１に示すように苗植付装置３が田面
Ｇから設定高さ（基準値）に維持されている状態におい
て、田面Ｇの泥が硬い場合にはその泥圧により、泥硬さ
センサー１が図１に示す所定位置からアーム２に対して
上方に揺動する。この場合には、図３に示すように当初
の基準値Ａ１が基準値Ａ１’に変更される。

【００１７】このような状態になると、第１センサー１
９からの検出値が基準値Ａ１’となるように（第１セン
サー１９の検出アーム１９ａが図３の基準値Ａ１’の姿
勢となるように）、苗植付装置３が自動的に昇降操作さ
れる。この基準値Ａ１’における接地フロート１６の姿
勢は、図３に示す姿勢よりも上向きになるので、接地フ
ロート１６の田面Ｇへの設定面積が減少すると共に、バ
ネ２１が圧縮されてこのバネ２１の付勢力が強められ
る。従って、この状態において接地フロート１６の田面
Ｇへの接地追従感度、つまり昇降制御の制御感度が鈍感
側に変更操作されることになる（感度変更手段に相
当）。

【００１８】逆に、図５及び図１に示すように苗植付装
置３が田面Ｇから設定高さ（基準値）に維持されている
状態において、田面Ｇの泥が軟らかい場合には、泥硬さ
センサー１が図１に示す所定位置からアーム２に対して
下方に揺動する。この場合には、図３に示すように当初
の基準値Ａ１が基準値Ａ１”に変更される。このような
状態になると、第１センサー１９からの検出値が基準値
Ａ１”となるように（第１センサー１９の検出アーム１
９ａが図３の基準値Ａ１”の姿勢となるように）、苗植
付装置３が自動的に昇降操作される。この基準値Ａ１”
における接地フロート１６の姿勢は、図３に示す姿勢よ
りも下向きになるので、接地フロート１６の田面Ｇへの
設定面積が増加すると共に、バネ２１が延びてこのバネ
２１の付勢力が弱められる。従って、この状態において
接地フロート１６の田面Ｇへの接地追従感度、つまり昇
降制御の制御感度が敏感側に変更操作されることになる
（感度変更手段に相当）。以上の状態が、図５において
斜線で囲んでいる部分、及び「泥硬」「泥軟」の部分で
ある。

【００１９】（３）前述の状態は感度設定スイッチ１５
を標準に操作している状態である。この場合には、図３
に示すように昇降制御の基準値Ａ１が標準の位置に設定
され、この標準の位置の基準値Ａ１が、鈍感側及び敏感
側に変更操作される。これに対して、感度設定スイッチ
１５を敏感側に操作して、これに対応する位置に例えば
基準値Ａ２が設定されたとする。この状態では、前述の
ように接地フロート１６が下向きになるので、苗植付装
置３の昇降操作が敏感に行われるのであり、第２センサ
ー１２の検出に基づいて、基準値Ａ２が図３の位置から
鈍感側及び敏感側に操作されるのである。

【００２０】以上の昇降操作において、前述のように調
節レバー２９を上下に操作し、横軸芯Ｐ２及び接地フロ
ート１６の位置を、苗植付装置３に対して上下に変更し
てやる。このようにすれば、田面Ｇ（接地フロート１
６）に対して維持すべき苗植付装置３の設定高さ（基準
値）が上下に変更されて、苗の植付深さが変更される。
このように苗の植付深さを変更しても、これに関係なく
図２の第１及び第２アーム２６，２７の作用により、接
地フロート１６と第１センサー１９との上下間隔が図３
に示す間隔に維持されるので、感度設定スイッチ１５で
設定している基準値（Ａ１，Ａ２等）に変化はない。

【００２１】（４）次に、泥硬さセンサー１の検出不良
の状態について説明する。図５及び図１に示すように苗
植付装置３が設定高さ（基準値）から上昇して、接地フ
ロート１６が苗植付装置３に対して下降した場合、前述
の通常の状態では泥硬さセンサー１は下降又は所定位置
に残るはずであるが、この状態で泥硬さセンサー１が所
定位置から上昇したとする。このような状態になると、
田面Ｇの泥が硬くなったのではなく、植付走行中にワラ
屑等が泥硬さセンサー１に付着して、田面Ｇの泥からワ
ラ屑に掛かる圧力により、泥硬さセンサー１が上昇した
ものと判断される。従って、この場合には接地フロート
１６の基準値の変更による制御感度の変更操作は行われ
ず、図１に示す電動シリンダ１１が上昇側に操作され泥
硬さセンサー１が持ち上げられて、泥硬さセンサー１に
付着したワラ屑が後方に流される。

【００２２】逆に、苗植付装置３が設定高さ（基準値）
から下降して、接地フロート１６が苗植付装置３に対し
て上昇した場合、前述の通常の状態では泥硬さセンサー
１は上昇又は所定位置に残るはずであるが、この状態で
泥硬さセンサー１が下降したとする。このような状態に
なると、田面Ｇの泥が軟らかくなったのではなく、植付
走行中に泥硬さセンサー１だけが局部的な田面Ｇの凹部
に入り込んで下降したと判断される。従って、この場合
には接地フロート１６の基準値の変更による制御感度の
変更操作は行われず、図１に示す電動シリンダ１１が下
降側に操作され、泥硬さセンサー１が田面Ｇの局部的な
凹部の底に沿うようにする（以上、第２昇降制御手段に
相当）。

【００２３】（５）この乗用型田植機においては、一回
の植付行程が終了して畦際に達すると、油圧シリンダ５
により苗植付装置３を大きく上昇操作し、畦際で旋回し
て次の植付行程に入る。そして、図４に示すように、走
行用としてベルト式の無段変速装置１７を装備してお
り、この無段変速装置１７を電動シリンダ２２により変
速操作している。従って、このように畦際に達して苗植
付装置３を大きく上昇操作した場合、図１に示す第２リ
ンク機構１０及び電動シリンダ１１を所定位置に戻し操
作してやれば、泥硬さセンサー１の第２センサー１２の
検出値により、田面Ｇから耕盤Ｈまでの深さが推定でき
る。これにより、耕盤Ｈまでの深さが設定以上に深い場
合には、図４に示す電動シリンダ２２により無段変速装
置１７が所定の低速位置まで自動的に減速操作される。
逆に、耕盤Ｈまでの深さが浅い場合には、自動的な減速
操作は行われない。

【００２４】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
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用型田植機における苗植付装置、第１及び第
２リンク機構、泥硬さセンサー付近の側面図

【図２】苗植付装置における接地フロート及び第１セン
サー付近の正面図

【図３】苗植付装置における接地フロート及び第１セン
サー付近の側面図

【図４】第１及び第２センサー、制御弁、電動シリン
ダ、感度設定スイッチ等の連係状態を示す図

【図５】接地フロート（苗植付装置）の上下位置と泥硬
さセンサーの上下位置との関係により行われる操作の状
態を示す図

【符号の説明】

１ 泥硬さセンサー ２ アーム ３ 作業装置 ５ 第１アクチュエータ １１ 第２アクチュエータ １２ 位置センサー １６ 高さセンサー Ｇ 田面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体に作業装置（３）を第１アクチュエ
   ータ（５）により昇降操作自在に連結し、田面（Ｇ）か
   ら前記作業装置（３）までの高さを検出する高さセンサ
   ー（１６）を前記作業装置（３）に備えて、前記高さセ
   ンサー（１６）の検出値に基づいて前記作業装置（３）
   が田面（Ｇ）から設定高さに維持されるように、前記第
   １アクチュエータ（５）を操作する第１昇降制御手段を
   備え、 第２アクチュエータ（１１）により昇降操作自在に機体
   に連結されたアーム（２）と、前記アーム（２）の先端
   に支持されて田面（Ｇ）内に突入配置されるもので、泥
   圧に応じて前記アーム（２）に対し上下動する接地式の
   泥硬さセンサー（１）と、前記アーム（２）に対する泥
   硬さセンサー（１）の上下位置を検出する位置センサー
   （１２）とを備えて、 前記第１昇降制御手段により作業装置（３）が田面
   （Ｇ）から設定高さに維持されている状態において、前
   記泥硬さセンサー（１）がアーム（２）に対し所定位置
   から上方に移動すると、前記第１昇降制御手段の設定さ
   れた制御感度を鈍感側に変更操作し、逆に、前記泥硬さ
   センサー（１）がアーム（２）に対し所定位置から下方
   に移動すると、前記第１昇降制御手段の設定された制御
   感度を敏感側に変更操作する感度変更手段を備えると共
   に、 前記作業装置（３）が設定高さから上昇した状態におい
   て、前記泥硬さセンサー（１）がアーム（２）に対し所
   定位置から上方に移動すると、前記アーム（２）の上昇
   側に前記第２アクチュエータ（１１）を作動させ、逆
   に、前記作業装置（３）が設定高さから下降した状態に
   おいて、前記泥硬さセンサー（１）がアーム（２）に対
   し所定位置から下方に移動すると、前記アーム（２）の
   下降側に前記第２アクチュエータ（１１）を作動させる
   第２昇降制御手段を備えてある水田作業機。