JPH1052126A - 乗用田植機の植付部姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 植付部の部材が走行部の部材と干渉しないよ
うにすること。 【解決手段】 植付部の前後傾斜修正範囲は、同植付部
の昇降位置に応じて変更可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用田植機の植付
部姿勢制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、乗用田植機の一実施例として、特
公昭57-27682号公報に記載されているように、走行部の
後方に植付部を平行リンク機構を介して昇降自在に連結
し、同平行リンクの一部を形成するトップリンクを油圧
シリンダにより伸縮自在として、耕盤の凹凸に沿って走
行部の前後傾斜した場合にも、直ちにこれを検出し、油
圧シリンダによりトップリンクを伸縮動作させて植付部
の姿勢を前後傾斜させることにより、同植付部を植付面
から一定の高さに支持することで、苗の植付深さを一定
に保持するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記乗用田
植機の場合、機体の前後バランスやコンパクト化を図っ
て走行部と植付部とを可及的に近接させているために、
浅田で植付作業を行なった際には、植付部のフロートが
耕盤に近接して、植付部が耕盤に近い低位置となるため
に、走行部に設けた後車輪と、植付部に前高後低の傾斜
姿勢で設けた苗載台とが植付部の前傾方向への姿勢変更
時に衝突して、苗載台が損傷等される虞れがあった。

【０００４】また、植付作業を終了した直後に走行部が
畦を上った際にも、植付部の上昇動作が遅れて後車輪に
苗載台が衝突する虞れがあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、走
行部の後方に植付部を昇降リンク機構を介して連結し、
同昇降リンク機構を昇降油圧シリンダにより昇降可能と
し、昇降リンク機構の一部を形成するトップリンクをア
クチュエータにより伸縮させて植付部の前後傾斜を修正
可能とした乗用田植機の植付部姿勢制御装置において、
植付部の前後傾斜修正範囲は、同植付部の昇降位置に応
じて変更可能とした乗用田植機の植付部姿勢制御装置を
提供せんとするものである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【０００７】図１図に示す(A) は、乗用田植機であり、
同乗用田植機(A) は、自走可能な走行部(1) の後方に植
付部(2) を昇降リンク機構(3) を介して連結し、同植付
部(2) を昇降油圧シリンダ(4) により昇降可能としてい
る。

【０００８】しかも、かかる乗用田植機(A) には、植付
部姿勢制御装置(60)を設け、同制御装置(60)により植付
部(2) による苗の植付深さを一定に保つことができるよ
うにしており、同制御装置(60)については後述する。

【０００９】まず、走行部(1) について、図１及び図２
を参照して説明する。

【００１０】走行部(1) は、図１及び図２に示すよう
に、機体フレーム(10)上の前部にエンジン(11)を設け、
後部に運転部(12)を設けている。

【００１１】そして、機体フレーム(10)の後部下側に、
ミッションケース(13)をエンジン(11)に連動連結して取
付けている。

【００１２】また、機体フレーム(10)の前部下側には左
右横外側方に向けてそれぞれ左右フロントアクスルケー
ス(15)(15)を突設し、同ケース(15)(15)の先端に前車輪
(16)(16)を取付けている。(19)はフロントアクスルケー
ス(15)とミッションケース(13)とを連動連結している伝
動軸である。

【００１３】また、機体フレーム(10)の後部には、リヤ
アクスルケース(17)をミッションケース(13)に連動連結
して取付け、同ケース(17)の左右側面にそれぞれ後車輪
(18)(18)を取付けている。

【００１４】また、(20)は、床面、変速ガイド、フェン
ダー、座席取付板(20a) 等を兼用するケーシング体であ
り、ＦＲＰ等の高剛性を有する合成樹脂により一体成形
して、機体フレーム(10)上に張設している。

【００１５】また、(21)はボンネットであり、エンジン
(11)と、後述する運転部(12)のステアリングシャフト(2
3)をカバーしている。

【００１６】また、上記した運転部(12)は、エンジン(1
1)の直後にステアリングシャフト(23)を立設し、同シャ
フト(23)の上端にハンドル(24)を取付ける一方、同ハン
ドル(24)の直後方に位置する座席取付板(20a）上に座席
(25)を載置している。

【００１７】また、ケーシング体(20)の上面後部には、
植付部姿勢制御装置(60)の一部を構成する制御部(C) を
取付けている。

【００１８】また、(30)は、座席(25)の左側方に配設し
た変速レバー、(31)は、ボンネット(21)の左側面より上
方に突出させた副変速レバー、(32)は、座席(25)の右側
方に配設した植付部昇降レバー、(33)はボンネット(21)
の左側方に配設したクラッチペダル、(34)はボンネット
(21)の右側方に配設したブレーキペダル、(35)は予備苗
載台である。

【００１９】また、植付部(2) は、図１に示すように、
昇降リンク機構(3) の後下部に植付ミッションケース(4
0)の前端を左右揺動自在に取付け、同ケース(40)の下方
にフロート(41)を取付け、同ケース(40)の上方に苗載台
(42)を取付け、同ケース(40)の後端部に植付爪(43)を取
付けている。(44)は、ミッションケース(13)と植付ミッ
ションケース(40)との間に介設した伝動軸である。

【００２０】また、昇降リンク機構(3) は、図３及び図
４に示すように、機体フレーム(10)の後部の上下側にそ
れぞれトップリンク(51)の前端と左右ロアリンク(45)(4
5)の前端をそれぞれ枢軸(51a)(45a)により上下回動自在
に枢支し、同トップリンク(51)の後端と左右ロアリンク
(45)(45)の後端との間に昇降リンク機構側ヒッチ部(61)
を介設し、同ヒッチ部(61)を植付部(2) の前側に立設し
た植付側ヒッチ部(49)に着脱自在に連結している。

【００２１】そして、トップリンク(51)の前端枢支部に
は昇降位置センサ(S4)を設け、同センサ(S4)により昇降
リンク機構(3) の昇降位置を検出可能としており、かか
るセンサ(S4)としてはポテンショメータ等を使用し、同
センサ(S4)は、後述する植付部姿勢制御装置(60)の一部
を構成している。

【００２２】また、左右ロアリンク(45)(45)の前端に
は、それぞれ左右昇降用アーム(46)(46)を立上り状に立
設し、両アーム(46)(46)の上端間と、機体フレーム(10)
の中途部との間に昇降油圧シリンダ(4) を介設すると共
に、両アーム(46)(46)の上端間と左右ロアリンク(45)(4
5)の後端との間に連結ロッド(48)(48)を介設している。

【００２３】また、トップリンク(51)は、リンク本体(5
2a) と、同リンク本体(52a) に螺着した伸縮ネジ(52b）
と、同伸縮ネジ(52b) を正回転又は逆回転させて伸縮作
動させる伸縮駆動モータ(52c) と、伸縮ネジ(52b) の伸
縮限界を検出して、同モータ(52c) の駆動を停止させる
検出スイッチ(52d)(52e)とから構成し、伸縮調節自在と
している。(52f) は検出ロッド、(52g) は蛇腹状カバー
である。(55)はシックアブソーバ、(55a)(55b)は連結ピ
ンである。

【００２４】かかるトップリンク(51)は、後述の植付部
姿勢制御装置(60)の一部を構成している。

【００２５】また、伸縮駆動モータ(52c) としては、リ
ニアステッピングモータや圧電アクチュエータ等の微小
距離有段若しくは無段階式の駆動アクチュエータを使用
することができる。

【００２６】また、昇降リンク機構側ヒッチ部(61)は、
ヒッチ本体(61a) の上端に断面Ｕ字状の係止用ロッド受
部(61b) を設ける一方、ヒッチ本体(61a) の下部左右側
にそれぞれ係止片(61c)(61c)をスプリング(61d) により
上方へ回動付勢して取付けている。(61e) はスプリング
係止ピン、(61f) は係止片(61c) の係止解除を行なうた
めのレバー、(61g) は枢軸である。

【００２７】また、植付側ヒッチ部(49)は、背面視門型
のヒッチ本体(49a) の上部に係止用ロッド(49b) を横架
する一方、同ヒッチ本体(49a) の下部左右側にそれぞれ
係止ピン(49c)(49c)を横外側方へ突設し、各係止ピン(4
9c)(49c)に上記係止片(61c)(61c)を係止可能としてい
る。

【００２８】また、図３〜図５に示す(63)は、線引きマ
ーカー引上げ機構であり、同機構(63)は、枢軸(61g) 上
に左右一対のブラケット(63a)(63a)を介して横架した支
軸(63b) に、左右一対のＬ字状レバー(63c)(63c)の中途
部を枢支し、各レバー(63c）(63c) の一端(63j)(63j)と
左右ロアリンク(45)(45)の中途部とをワイヤー(63d)(63
d)を介して連結する一方、植付側ヒッチ部(49)のヒッチ
本体(49a) に連動レバー(63e)(63e)の中途部を揺動自在
に枢支し、同連動レバー(63e)(63e)の前側部(63k)(63k)
を上記Ｌ字状レバー(63c)(63c)の他端(63m)(63m)と係合
可能とし、同連動レバー(63e)(63e)の後側部(63n)(63n)
と左右側の線引きマーカー（図示せず）との間にそれぞ
れ連動ワイヤー(63f)(63f)を連動連結している。(63h)
は枢軸である。

【００２９】そして、上記ワイヤー(63d)(63d)の中途部
は、昇降リンク機構側ヒッチ部(61)のヒッチ本体(61a）
の上部に取付けたリール(63g)(63g)に掛回している。(6
3p)は枢軸、(63q) はＬ字状レバー係止フック、(63r)
は同フック(63q) を係止付勢しているスプリングであ
る。

【００３０】かかる構成により、昇降リンク機構(3) の
上昇動作に連動してＬ字状レバー(63c)(63c)がワイヤー
(63d)(63d)を介して回動すると共に、同レバー(63c)(63
c)の他端(63m)(63m)が連動レバー(63e)(63e)の前側部(6
3k)(63k)と係合して、同連動レバー(63e)(63e)を図３の
側面視で反時計方向へ回動させ、同連動レバー(63e)(63
e)の後端に連結した連動ワイヤー(63f)(63f)を引張して
線引きマーカーを起立させて収納状態にすることができ
るようにしている。

【００３１】この際、Ｌ字状レバー係止フック(63q)(63
q)がＬ字状レバー(63c)(63c)に係止されて、同レバー(6
3c)(63c)の回動が規制されるために、線引きマーカーは
起立収納状態に保持される。

【００３２】また、図５中、(65)は、Ｌ字状レバー係止
フック(63q) と係止ピン(63t) との係合を解除する係合
解除機構であり、運転部(12)において手元操作可能とし
ている。

【００３３】また、昇降油圧シリンダ(4) の作動は、図
６図に示す油圧制御弁(69)で制御されており、同制御弁
(69)は、植付部(2) とフロート(41)との高低差の変動を
検出するセンサー(S) により制御されている。

【００３４】すなわち、同センサー(S) は、フロート(4
1)の前部上面に枢支部(41b) を突設して同枢支部(41b)
に長穴(70)を穿設した摺動杆(71)の下端を枢着し、同長
穴(70)に植付ミッションケース(40)の前延出部(40a) に
突設したガイドピン(72)を移動自在に挿入し、摺動杆(7
1)の上端に油圧制御弁(69)のスプール(73)と連結したワ
イヤー(74)のアウターを、ガイドピン(72)には同ワイヤ
ー(74)のインナー(75)を連結して、フロート(41)の上下
動による同ワイヤー(74)の伸縮を、油圧制御弁(69)のス
プール(73)に伝達して、昇降油圧シリンダ(4) を作動さ
せるようにしている。

【００３５】また、油圧制御弁(69)は、五位置制御弁で
あり、中央ニュートラル位置(76)では昇降油圧シリンダ
(4) 側をブロックし、その左側位置(77)ではチョーク(7
8)を介在させて油圧ポンプ(P) と昇降油圧シリンダ(4)
とを接続し、更にその左側位置(79)では直接油圧ポンプ
(P) と昇降油圧シリンダ(4) とを接続し、ニュートラル
位置(76)の右側位置(80)ではチョーク(81)を介在させて
昇降油圧シリンダ(4)とリザーバー(82)とを接続し、更
にその右外側位置(83)では直接昇降油圧シリンダ(4) と
リザーバー(82)とを接続している。

【００３６】したがって、植付部(2) の位置が低くワイ
ヤー(74)のインナー(75)の油圧制御弁(69)側が引き込ま
れたときは、スプール(73)を左方に移動させて昇降油圧
シリンダ(4) を収縮させて植付部(2) を上昇させ、逆に
植付部(2) の位置が高くワイヤー(74)のインナー(75)の
油圧制御弁(69)側が引き出されたときは、スプール(73)
を右方に移動させて昇降油圧シリンダ(4) を伸長させ、
植付部(2) を降下させて、植付部(2) を一定の高さに支
持し、苗の植付深さを一定に保持するようにしている。

【００３７】また、中央ニュートラル位置(76)では昇降
油圧シリンダ(4) 側をブロックし、その左側位置ではチ
ョーク(78)を介在させて油圧ポンプ(P) と昇降油圧シリ
ンダ(4) とを接続し、更にその左側位置(79)では直接油
圧ポンプ(P) と昇降油圧シリンダ(4) とを接続し、ニュ
ートラル位置(76)の右側位置(80)ではチョーク(81)を介
在させて昇降油圧シリンダ(4) とリザーバー(82)とを接
続し、更にその右外側位置では直接昇降油圧シリンダ
(4) とリザーバー(82)とを接続したことで、最適植付深
さに適合した植付部(2) とフロート(41)との高低差の設
定値からの偏差の絶対値が小なるときは、植付部(2) を
低速で昇降作動させ、同偏差の絶対値が大なるときは、
植付部(2) を高速で昇降作動させることにより、段階的
な比例作動が行われるようにしている。

【００３８】かかる構成において、本発明の要旨は、植
付部姿勢制御装置(60)の構成にあり、以下説明する。

【００３９】すなわち、植付部姿勢制御装置(60)は図７
に示すように、傾斜センサ(S1)と、伸縮駆動モータ(52
c) を具備するトップリンク(51)と、同トップリンク(5
1)に取付けたフィードバックセンサ(S2)と、ミッション
ケース(13)に取付けたミッション回転数センサ(S3)と、
昇降油圧シリンダ(4) により昇降可能な昇降リンク機構
(3) と、同昇降リンク機構(3) の昇降位置を検出する昇
降位置センサ(S4)と、制御部(C) とから構成している。

【００４０】そして、傾斜センサ(S1)は、昇降リンク機
構側ヒッチ部(61)の左側部に取付けて、走行部(1) が耕
盤の凹凸に沿ってピッチングする際の前後方向の傾斜
（前上り傾斜又は前下り傾斜）の角度を検出するように
している。

【００４１】また、トップリンク(51)は、伸縮動作によ
り両ヒッチ部(61)(49)を前後に揺動させて、植付部(2）
の後部を上下に揺動させて、同植付部(2) の前後傾斜を
修正して、同植付部(2) と走行部(1) との相対角度を一
定に保ち、同植付部(2) による苗の植付深さを一定に保
つことができるようにしている。

【００４２】また、フィードバックセンサ(S2)は、ポテ
ンショメータ等を使用しており、伸縮駆動モータ(52c）
に取付けて、同モータ(52c) の回転数からトップリンク
（５１）の伸縮を検出するようにしている。

【００４３】また、ミッション回転数センサ（Ｓ３）
は、ミッションケース(13)に取付け、同ミッションケー
ス(13)の駆動軸回転数を検出するものである。

【００４４】また、制御部(C) は、図７に示すように、
上記した傾斜センサ(S1)による走行部(1) の前後傾斜の
検出結果を入力し、同検出結果にもとづいてトップリン
ク(51)を伸縮動作させるべく出力する一方、フィードバ
ックセンサ(S2)によるトップリンク(51)の伸縮長さと、
昇降位置センサ(S4)による昇降リンク機構(3) の昇降位
置との検出結果を入力して、各検出結果にもとづいて同
トップリンク(51)を伸縮動作させるようにしている。

【００４５】すなわち、制御部(C) は、図８に示す制御
マップに従って、トップリンク(51)の伸縮動作を制御し
て、走行部(1) と植付部(2) とが干渉（少なくとも走行
部(1) の後車輪(18)と植付部(2) の苗載台(42)との衝突
等の干渉）する作動禁止範囲(Z) 内では、トップリンク
(51)を動作させないようにしている。

【００４６】従って、植付部(2) の前後傾斜修正範囲
は、同植付部(2) の昇降位置に応じて変更することがで
き、例えば、昇降リンク機構(3) の下降位置が(Px)(P1<
Px<Pm)である場合には、トップリンク(51)を(Wx)〜(Wm)
の範囲で伸縮させるようにしている。

【００４７】また、図８図中、(P1)は、トップリンク(5
1)を最大短縮状態にした場合の昇降リンク機構(3) の限
界下降位置、(Pm)は、昇降リンク機構(3) の最大下降位
置、(W1)は、昇降リンク機構(3) を最大下降状態にした
場合のトップリンクの限界短縮長さ、(Ws)は、トップリ
ンク(51)の標準伸長、(Wm)は、トップリンク(51)の最大
伸長である。

【００４８】上記のような構成により、走行部(1) の前
後傾斜を傾斜センサ(S1)により検出し、同検出結果にも
とづいて制御部(C) がトップリンク(51)を伸縮動作させ
ると共に、同トップリンク(51)の伸縮動作をフィードバ
ックセンサ(S2)が検出し、同検出結果にもとづいて制御
部(C) が同トップリンク(51)の伸縮動作を停止させるた
めに、同トップリンク(51)により植付部(2) の前後傾斜
を適正に修正して、苗の植付深さを一定に保ち、植付作
業を良好に確保することができる。

【００４９】この際、植付部(2) の姿勢制御は、少なく
とも走行部(1) に設けた後車輪(18)と、植付部(2) に設
けた苗載台(42)とが干渉しないようにして行なっている
ために、苗載台(42)の損傷等を防止することができる。

【００５０】また、かかる植付部(2) の姿勢制御によれ
ば、植付作業を終了した直後に走行部(1) が畦を登った
際にも、走行部(1) に苗載台(42)が衝突することがな
く、この場合にも苗載台(42)の損傷等を防止することが
できる。

【００５１】また、本実施例では、制御部(C) に、上記
した植付部(2) の姿勢制御以外に、以下のような植付部
(2) の姿勢制御が行なえるようにしている。

【００５２】すなわち、制御部(C) は、図９に示すトッ
プリンク(51)の伸縮制御マップから得られる比例特性直
線(L) に従って、ミッション回転数センサ(S3)の検出結
果にもとづいて、トップリンク(51)の長さを制御して、
植付部(2) の姿勢をフロート(41)の姿勢と略同一に保つ
ことができるようにしている。

【００５３】そして、トップリンク(51)の伸縮制御マッ
プは、走行部(1) の走行速度に比例するミッションケー
ス(13)の駆動軸回転数（以下「ミッション回転数」とい
う）と、走行部(1) の走行部速度に比例して変化するフ
ロート(41)の姿勢と略同一姿勢に植付部(2) を後傾斜さ
せるためのトップリンク(51)の長さとの関係を、あらか
じめ経験側により比例特性直線(L) として得たものであ
る。

【００５４】さらに、制御部(C) のメモリには基準値を
記憶させており、同基準値は植付部(2) の姿勢を、線引
きマーカー引上げ機構(63)が適正に動作可能な設定姿勢
にすることができるトップリンク(51)の基準長さをフィ
ードバックセンサ(S2)の出力値に換算して、あらかじめ
設定したものである。

【００５５】そして、制御部(C) は、植付部昇降レバー
(32)が中立位置、又は植付部上昇操作位置にシフトされ
たこと、又は非作業状態検出スイッチがＯＦＦされたこ
とをレバー検出スイッチ(85)が検出すると、図１０に示
すフローチャートに従って、伸縮駆動モーター(52c) を
駆動制御するようにしている。

【００５６】すなわち、レバー検出スイッチ(85)が、非
作業状態検出スイッチがＯＦＦされたことを検出すると
(90Y) 、制御部(C) によりフィードバックセンサ(S2)の
出力値と基準値とを比較し、出力値が基準値と等しい場
合には(91Y) 、伸縮作動モータ(52c) の駆動を停止させ
(95)、また、出力値が基準値よりも小さい場合には(92
Y) 、伸縮駆動モータ(52c) を正回転、すなわち、トッ
プリンク(51)を伸長動作させ(93)、フィードバックセン
サ(S2)の出力値と基準値とが等しくなったところで(91
Y) 、伸縮駆動モータ(52c) の駆動を停止させる(95)。

【００５７】かかる伸縮駆動モータ(52c) の駆動停止状
態では、植付部(2) の姿勢を、線引きマーカー引上げ機
構(63)が適正に動作可能な設定姿勢にすることができ、
非作業状態検出スイッチがＯＦＦされている間は同状態
を保つ。

【００５８】また、フィードバックセンサ(S2)の出力値
が基準値よりも大きい場合は(92N)、伸縮駆動モータ(52
c) を逆回転、すなわちトップリンク(51)を短縮動作さ
せ(96)、フィードバックセンサ(S2)の出力値と基準値と
が等しくなったところで(91Y) 、伸縮駆動モータ(52c)
の駆動を停止させる(95)。

【００５９】また、非作業状態検出スイッチがＯＦＦさ
れない場合(90N) には、自動モード、すなわち、植付部
(2) の作動状態で、同植付部(2) の前後傾斜姿勢を適正
に修正して植付作業を良好に行なえるようにする自動制
御をするようにしている（９８）。

【００６０】かかる構成により、植付部昇降レバー（３
２）を中立位置、又は植付部上昇操作位置にシフトし
て、非作業状態検出スイッチをＯＦＦにした場合には、
トップリンク(51)の伸縮動作により植付部(2) の姿勢が
線引きマーカー引上げ機構(63)を適正に動作可能な設定
姿勢を採るために、同線引きマーカー引上げ機構により
線引きマーカー(63)を確実に起立収納させることがで
き、機体の方向転換をスムーズに行なうことができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が得
られる。

【００６２】すなわち、本発明では、苗植付深さを一定
に保つための植付部の姿勢制御を、アクチュエータを動
作させて行なうようにしており、この際、植付部の前後
傾斜修正範囲は、植付部の昇降位置に応じて変更するよ
うにしているために、かかる前後傾斜修正範囲を、例え
ば、少なくとも走行部の部材と、植付部の部材とが干渉
しない範囲に変更することにより、植付部の部材の損傷
等を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る植付部姿勢制御装置を具備する乗
用田植機の側面図。

【図２】同田植機の平面図。

【図３】植付部姿勢制御装置の拡大側面図。

【図４】同植付部姿勢制御装置の平面図。

【図５】線引きマーカー引上げ機構の正面図。

【図６】昇降リンク機構を制御するための油圧回路図。

【図７】植付部姿勢制御装置のブロック図。

【図８】トップリンクと昇降リンク機構の制御マップ

【図９】トップリンクの伸縮制動マップ。

【図１０】植付部姿勢制御装置の運転フローチャート。

【符号の説明】

(A) 乗用田植機 (C) 制御部 (S1) 傾斜センサ (S2) フィードバックセンサ (1) 走行部 (2) 植付部 (3) 昇降リンク機構 (60) 植付部姿勢制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行部(1) の後方に植付部(2) を昇降リ
   ンク機構(3) を介して連結し、同昇降リンク機構(3) を
   昇降油圧シリンダ(4) により昇降可能とし、昇降リンク
   機構(3) の一部を形成するトップリンク(51)をアクチュ
   エータにより伸縮させて植付部(2) の前後傾斜を修正可
   能とした乗用田植機の植付部姿勢制御装置において、 植付部(2) の前後傾斜修正範囲は、同植付部(2) の昇降
   位置に応じて変更可能とした乗用田植機の植付部姿勢制
   御装置。