JPH10295126A - 乗用型田植機の昇降制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耕盤の凹凸によって走行機体が前後に傾斜し
ても植付け深さを安定化することができ乗用型田植機の
昇降制御装置を得る。 【解決手段】 走行機体の後方に平行四連リンク構造の
昇降リンク機構を介して取り付けた苗植付装置に、接地
圧変動に基づいて上下揺動する整地フロート、およびそ
の揺動角を検知するフロートセンサＳを設け、苗植付装
置に対する整地フロートの揺動角が昇降感度設定器３８
によって設定された目標角になるように、フロートセン
サＳの検出結果に基づいて苗植付装置を昇降させる昇降
制御手段を設けてある乗用型田植機の昇降制御装置にお
いて、苗植付装置に前後傾斜センサ３９を設け、この前
後傾斜センサ３９の検出結果に基づいて整地フロートの
目標角に補正を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用型田植機に装
備した苗植付装置を昇降して、植付け深さを安定化させ
るための昇降制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用型田植機の昇降制御装置としては、
例えば特開平８‐３３１９３７号公報に示されるよう
に、走行機体の後方に平行四連リンク構造の昇降リンク
機構を介して取り付けた苗植付装置に、接地圧変動に基
づいて後部支点を中心に上下揺動する整地フロート、お
よびその揺動角を検知するフロートセンサを設け、整地
フロートの揺動角が感度設定手段によって設定された目
標角になるように、フロートセンサの検出結果に基づい
て苗植付装置を昇降させるよう構成したものが知られて
おり、この従来例では整地フロートの揺動角をポテンシ
ョメータ型のフロートセンサで検出し、このフロートセ
ンサの検出値とポテンショメータ型の感度設定器の設定
値が対応するよう苗植付装置を昇降することで、苗植付
装置の田面に対する高さを設定高さに維持して植付け深
さの安定化を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成によると、通
常の植付け走行においては、図６（イ）に示すように、
水平な耕盤Ｇを走行する走行機体３は前後水平姿勢にあ
るとともに、これに平行四連リンク構造の昇降リンク機
構９を介して連結された苗植付け装置Ａも前後水平姿勢
にある。ここで、苗植付装置Ａは整地フロート１９が感
度設定手段によって設定された目標角になるように平行
に昇降制御されることになり、耕盤Ｇの深さ変化にかか
わらず設定された植付け深さが維持されるのであるが、
耕盤Ｇの局部的な凹凸等によって走行機体３が前後に傾
斜（ピッチング）した場合には、昇降制御が行われるに
かかわらず植付け深さが変動するものとなっていた。

【０００４】例えば、図６（ロ）に示すように、耕盤Ｇ
の凹部に前車輪１が落ち込んで走行機体３が前下がり傾
斜姿勢となると、機体後方の苗植付装置Ａが田面Ｔから
浮上しかかって下降制御されるのであるが、上述のよう
に、この昇降制御は苗植付装置Ａに対して整地フロート
１９を目標角に維持するものであるから、制御中立状態
では、図中に示すように、目標角にある整地フロート１
９は田面Ｔに対して前下がり姿勢となる。そして、整地
フロート１９が前下がり姿勢にある状態では、後部支点
Ｙを中心に上下揺動する整地フロート１９は前端側で接
地することになるので、少しの接地圧変動によっても整
地フロート１９が揺動しやすい状態、つまり制御感度が
敏感な状態となり、フロート沈下が少ない状態で制御中
立状態となる。その結果、苗植付け装置Ａは図６（イ）
に示す状態よりも高い位置で安定し、植付け深さは目標
より浅い目となる。

【０００５】また、図６（ハ）に示すように、耕盤Ｇの
隆起に前車輪１が乗り上がって走行機体３が前上がり傾
斜姿勢となると、機体後方の苗植付装置Ａが田面に沈下
しかかって上昇制御されるのであるが、苗植付装置Ａに
対して整地フロート１９が目標角になる制御中立状態で
は、図中に示すように、整地フロート１９は田面Ｔに対
して前上がり姿勢となって安定する。そして、整地フロ
ート１９が前上がり姿勢にある状態では、整地フロート
１９の接地部分が後部支点Ｙ側に近づくので、整地フロ
ート１９が揺動しにくい状態、つまり制御感度が鈍感な
状態となり、フロート後部が大きく沈下した状態で制御
中立状態となる。その結果、苗植付け装置Ａは図６
（イ）に示す状態よりも低い位置で安定し、植付け深さ
は目標より深い目となる。

【０００６】本発明の目的は、走行機体がピッチングし
て前後に傾斜する等して、苗植付け装置が前後に傾斜し
ても、植付け深さの変動を抑制することのできる乗用型
田植機の昇降制御装置を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕本発明による特徴構成は、走行機体の後方に平
行四連リンク構造の昇降リンク機構を介して取り付けた
苗植付装置に、接地圧変動に基づいて上下揺動する整地
フロート、およびその揺動角を検知するフロートセンサ
を設け、苗植付装置に対する整地フロートの揺動角が感
度設定手段によって設定された目標角になるように、フ
ロートセンサの検出結果に基づいて苗植付装置を昇降さ
せる昇降制御手段を設けてある乗用型田植機の昇降制御
装置であって、前記苗植付装置に前後傾斜センサを設
け、この前後傾斜センサの検出結果に基づいて前記感度
設定手段で設定された整地フロートの目標角に補正を加
える補正制御手段を設けてある点にあり、その作用、及
び、効果は次の通りである。

【０００８】〔作用〕上記構成によると、前後傾斜セン
サにより苗植付装置が前後に傾斜したことを感知した場
合には、整地フロートの苗植付装置に対する目標角が自
動的に補正され、整地センサの接地状態を前後傾斜が発
生しない元の状態あるいはこれに近い状態に戻す。これ
によって、苗植付装置の田面に対する高さは所定高さあ
るいはこれに近いものとなり、植付け深さが安定する。
例えば、苗植付装置が前下がり側に傾斜すると、整地フ
ロートの苗植付装置に対する目標角を感度設定手段で設
定された設定角よりも前上がり側に補正し、逆に、苗植
付装置が前上がり側に傾斜すると、整地フロートの苗植
付装置に対する目標角を感度設定手段で設定された設定
角よりも前下がり側に補正し、苗植付装置の前後傾斜に
かかわらず、田面に対す整地フロートの制御中立姿勢を
常に安定化させるのである。

【０００９】又、苗植付装置の重量は施肥装置やその他
の補助装置の付設いかんによって変動し、その重量の変
動によって昇降リンク機構の撓み変形量が変化すること
があり、昇降リンク機構の変形やガタによっても苗植付
装置の前後傾斜角が変化するおそれがあるが、このよう
な原因による苗植付装置の前後傾斜姿勢変化も苗植付装
置に設けた前後傾斜センサで検知されて、上記のように
整地フロートの目標角が補正されることになる。

【００１０】なお、前後傾斜センサを走行機体に取り付
けて走行機体の前後傾斜を検知することで上記と同様な
補正制御を行うことも考えられるが、これによると、昇
降リンク機構の変形やガタによる苗植付装置の前後傾斜
は考慮されることがない。

【００１１】〔効果〕したがって、本発明によれば、苗
植付装置の前後傾斜姿勢が変化したとしても、田面に対
する整地フロートの制御中立姿勢を安定化して昇降制御
を行わせることができ、その結果、常に植付け深さの安
定した植付けを行うことができるようになった。しか
も、整地フロートの制御中立姿勢の補正を行うための前
後傾斜センサを苗植付装置に設けて、原因のいかんにか
かわらず苗植付装置の前後傾斜を的確に検知するように
したので、高い精度で整地フロートの姿勢補正を行うこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】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、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
動昇降する平行四連リンク構造の昇降リンク機構９を介
して苗植付装置Ａを連結して乗用田植機が構成されてい
る。

【００１３】走行機体３の前部に前記無段変速装置５を
変速操作する主変速レバー１０を備え、前記運転座席７
の左側部にミッションケース内のギヤ変速系を操作する
副変速レバー１１を備え、運転座席７の右側部に苗植付
装置Ａの昇降制御とミッションケース６に内蔵された植
付クラッチ１２の入り切り操作とを行う昇降レバー１３
を備えている。又、前記主変速レバー１０は、中立位置
で走行を停止し、中立位置から前方に揺動操作すること
で機体３を前進方向に増速し、中立位置から後方に揺動
操作することで機体３を後進方向に増速するよう前記無
段変速装置５と連係し、前記副変速レバー１１は中立位
置と、苗植付作業用の走行速度を選択する植付位置と、
植付位置より高速で機体を走行させる移動位置とに設定
自在に構成されている。

【００１４】苗植付装置Ａは、マット状苗Ｗを載置して
一定ストロークで往復横移動する苗載せ台１４、走行機
体３からの動力が伝えられる伝動ケース１５、この伝動
ケース１５からチェーンケース１６を介して伝えられる
動力で回転するロータリケース１７、このロータリケー
ス１７に一対ずつ備えられた植付アーム１８、複数の整
地フロート１９、などを備えて８条以上の多条植用に構
成されると共に、昇降リンク機構９の後端に対して前後
向き軸芯Ｘ周りでローリング自在に支持されている。

【００１５】図３に示すように、苗植付装置Ａは、前記
昇降リンク機構９における後部縦フレーム９Ａの下端位
置に対して前記軸芯Ｘ周りでローリング自在に連結さ
れ、この後部縦フレーム９Ａの中間位置に電動型のロー
リングモータ２３で駆動されるネジ軸２４に螺合する移
動部材２５を備え、この移動部材２５と苗植付装置Ａの
左右両側位置の支柱状フレーム２６，２６との間に操作
バネ２７，２７を介装して移動部材２５の左右方向への
移動によって苗植付装置Ａを駆動ローリング自在に構成
してある。一方の支柱状フレーム２６に該苗植付装置Ａ
のローリング姿勢を計測するローリングセンサ３０を備
えている。なお、図３中の２９は、後部縦フレーム９Ａ
の上端位置と苗載せ台１４の裏側に備えたブラケット２
８，２８との間に亘って架設した戻しバネ２９であっ
て、苗載せ台１４が横移動することによって、ローリン
グバランスが崩れるのをいづれか一方の戻しバネ２９の
張力によって戻し修正するよう構成してある。

【００１６】ローリング制御を行うには、操縦部に備え
てあるローリング設定器４１からの設定値に基づいて、
ローリングセンサ３０からのフィードバック値が設定値
に維持されるように制御装置４０でローリングモータ２
３を駆動制御するようになっており、通常は左右水平状
態を目標設定し、畦際などで任意の傾斜角度に設定する
ことができる。

【００１７】図２に示すように、チェーンケース１６の
下面に横向き姿勢の植付深さ調節軸３１を架設するとと
もに、この植付深さ調節軸３１よりこの調節軸の軸芯回
りで一体揺動自在に延出されたアーム３２の後端位置に
対して前記夫々の整地フロート１９が横向き姿勢の揺動
軸芯Ｙ周りで揺動自在に支持されると共に、夫々の整地
フロート１９の前端が屈伸型のリンク部材３３を介して
苗植付装置Ａに連結され、後部支点Ｙ周りで該整地フロ
ート１９の前部側が上下方向に揺動自在となるよう支持
されている。

【００１８】次に、昇降制御構造について説明する。上
記した整地フロート１９群の内、苗植付け装置Ａの左右
方向中央に位置する整地フロート１９を昇降制御用の接
地センサとして利用しており、図２に示すように、屈折
リンク部材３３の先端を連結した整地フロート１９の前
ブラケット１９Ａよりセンサロッド２０を立設するとと
もに、このセンサロッド２０の上端部を、伝動ケース１
５のブラケット１５Ａに揺動自在に軸支された天秤アー
ム２１の一端に上下スライド移動自在に内嵌してあり、
天秤アーム２１の一端とセンサロッド２０との間に整地
フロート１９を下向き付勢するセンサバネ２２を装着し
ている。天秤アーム２１の他端は、植付深さ調節軸３１
と一体で揺動する連動リンク３４の延出端を連結してあ
り、植付深さ調節によって連動リンク３４が上下に変動
しても、センサバネ２２の付勢力を一定に維持するよう
に天秤アーム２１が揺動するようにしてある。

【００１９】植付深さ調節軸３１より一体揺動自在に延
出されたアーム３２の後端位置に揺動自在に取り付けら
れた整地フロート１９の後ブラケット１９Ｂより連係リ
ンク機構３５を延出するとともに連係リンク機構３５の
先端を整地フロート１９の上下揺動を検出するフロート
センサＳのセンサアームＳｂに連係して、このフロート
センサＳで整地フロート１９の上下揺動量を検出し、こ
れによって苗植付装置Ａの田面Ｔに対する高さを判断す
るようにしてある。

【００２０】尚、フロートセンサＳはセンサケースＳａ
内に収納固定されたポテンショメータ（図示せず）とセ
ンサアーム軸３６とをセンサケースＳａ内で減速機構
（図示せず）を介して連係し、アーム３２に回転自在に
支承されたセンサアーム軸３６にセンサケースＳａを一
体回動可能に取り付け、このセンサケースＳａを連係ロ
ッド３７でチェーンケース１５に連係している。つま
り、センサケースＳａはセンタ整地フロート１９の軸芯
Ｘ回りでの上下揺動時には、連係ロッド３７でチェーン
ケース１５に連係されているので固定状態にあり、連係
リンク機構３５の作動を受けてセンサアーム軸３６が回
転してセンサフロートＳが揺動量を検出する。一方、ア
ーム３２が植付深さ調節操作を受けて回転移動した場合
には、センサケースＳａが連係ロッド３７によって逆駆
動されて、アーム３２の揺動に連動する連係リンク機構
３５の作動分に見合った動きをさせることによって、ポ
テンショメータの基準値が変化することを抑制するよう
に構成してある。

【００２１】圃場の状況に応じて昇降制御の感度調節に
ついて説明する。苗植付装置Ａの昇降感度は、制御中立
状態における整地フロート１９の姿勢によって決まる。
つまり、整地フロート１９が前上がり傾斜角が大きくな
るほど、フロート接地部分が後部支点Ｙ側に近づいて、
接地圧の変動によってもフロート１９の上下動がしにく
い状態となり、昇降感度としては鈍感になる。反対に前
下がり姿勢になると、フロートの接地開始位置が後部支
点Ｙから離れることになり、接地圧の変動によて整地フ
ロート１９が上下動し易い状態となり、昇降感度として
は敏感になる。感度を調節する場合は、手元の昇降感度
設定器３８を操作して作業者が所望の感度に設定する
と、これを受けてフロートセンサＳの示す値が設定器３
８に対応した値になり、整地フロート１９の苗植付け装
置３に対する目標角が変更され、この目標角に安定維持
するように苗植付装置Ａを昇降させるのである。

【００２２】前記したローリングセンサ３０は二軸式セ
ンサであって、左右方向の傾斜を検知できるとともに前
後傾斜を検知する傾斜センサ３９としても利用できるよ
うな複合機能品である。図６に示すように、走行機体３
がピッチング現象を起こした場合に、この前後傾斜セン
サ３９からの検出結果に基づいて整地フロート１９の苗
植付装置Ａに対する目標角に補正を加えるようにする。

【００２３】つまり、図５（ロ）に示すように、走行機
体３が前下がり傾斜して苗植付装置Ａが前下がり姿勢に
なれば、マイクロコンピュータを内蔵した制御装置４０
内で昇降感度設定器３８からの設定値に対して、傾斜セ
ンサ３９からの検出結果に基ずいた補正値を対応させ
て、整地フロート１９の苗植付け装置Ａに対する目標角
を前上がり側に補正する。つまり、昇降感度を鈍感側に
補正して、整地フロート１９が田面Ｔに対して前下がり
姿勢で安定しないようにする。これによって、苗植付装
置Ａは、図６（ロ）に示す状態よりも更に下降制御され
ることになり、植付け深さは図５（イ）に示す水平耕盤
走行の場合と同程度となる。

【００２４】又、図６（ハ）に示すように、走行機体３
が前上がり傾斜して苗植付装置Ａが前上がり姿勢になれ
ば、昇降感度設定器３８からの設定値に対して、傾斜セ
ンサ３９からの検出結果に基ずいた補正値を対応させ
て、整地フロート１９の苗植付け装置Ａに対する目標角
を前下がり側に補正する。つまり、昇降感度を敏感側に
補正して、整地フロート１９が田面Ｔに対して前上がり
姿勢で安定しないようにする。これによって、苗植付装
置Ａは、図６（ハ）に示す状態よりも更に上昇制御され
ることになり、植付け深さは図５（イ）の場合と同程度
となる。

【００２５】〔別実施の形態〕本発明は上記実施例以外
に次のような形態を採ってもよい。 上記構成ではローリングセンサ３０と前後傾斜セン
サ３９とを一体で組み込んだ二軸式センサを使用した
が、一軸式のローリングセンサ３０と前後傾斜センサ３
９とを、夫々、独立に設けてもよい。 前後傾斜センサ３９の検出値がどの程度になれば、
昇降感度を補正するかという補正の開始タイミングを決
定する方法として、一つは、不感帯という概念を導入す
る方法と、タイマーを利用する方法とがある。つまり、
例えば苗植付装置Ａが水平状態にある時を基準として、
その基準値に対してある幅の不感帯を設定し、苗植付装
置Ａの前後傾斜値が不感帯幅を越えたときに昇降感度を
補正する。又は、苗植付装置Ａが水平状態にある時を基
準として、その基準値を越える傾斜状態が所定時間だけ
継続すれば、昇降感度を補正する。といった二つの方法
が考えられるが、いずれも、補正によって頻繁に昇降制
御装置が作動するのを阻止して、制御のハンチングが起
こるのを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】整地フロートおよびフロートセンサを示す側面
図

【図３】苗のせ台を裏面側から見た正面図

【図４】制御系のブロック図

【図５】昇降制御安定状態を示す概略側面図 （イ）耕盤水平時 （ロ）耕盤凹部への嵌まり込み時 （ハ）耕盤隆起部への乗り上がり時

【図６】従来手段での昇降制御安定状態を示す概略側面
図 （イ）耕盤水平時 （ロ）耕盤凹部への嵌まり込み時 （ハ）耕盤隆起部への乗り上がり時

【符号の説明】

３ 走行機体 ９ 昇降リンク機構 ３８ 制御感度設定器 ３９ 前後傾斜センサ Ａ 苗植付装置 Ｓ フロートセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体の後方に平行四連リンク構造の
   昇降リンク機構を介して取り付けた苗植付装置に、接地
   圧変動に基づいて上下揺動する整地フロート、およびそ
   の揺動角を検知するフロートセンサを設け、苗植付装置
   に対する整地フロートの揺動角が感度設定手段によって
   設定された目標角になるように、フロートセンサの検出
   結果に基づいて苗植付装置を昇降させる昇降制御手段を
   設けてある乗用型田植機の昇降制御装置であって、 前記苗植付装置に前後傾斜センサを設け、この前後傾斜
   センサの検出結果に基づいて前記感度設定手段で設定さ
   れた整地フロートの目標角に補正を加える補正制御手段
   を設けてある乗用型田植機の昇降制御装置。