JPH1189352A - 田植機の自動感度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 走行車に昇降自在に植付部を挿着し、該植付
部下部フロートを枢支し、フロートの傾斜角に応じて植
付部を昇降させる機構において、傾斜角の検出をする感
度を調節可能にする。 【解決手段】フロート３４前部をリンク９５を用いて上
下回動可能に吊設し、該リンク９５に角センサー９７を
配置し、フロート３４の傾斜角に応じて植付部を昇降さ
せる制御信号の頻度を一定範囲に収まるように、フロー
ト傾斜角の不感帯幅を調節可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、田植機における植
付部を圃場面の硬度に合わせて、自動的に感度調節する
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、田植機の植付部を走行車の後
部に昇降機構を用いて昇降自在に吊設し、前記植付部の
下部に複数個の均平用のフロートを設け、各フロートの
前部を上下に回動可能に支持し、左右中央に配したセン
ターフロートに、傾斜を検出するセンサーを配置し、該
センサーによって植付部の高さを検知して、植付深さが
一定となるように、昇降機構を駆動していたのである。
そして、圃場面が硬いと圃場面の凹凸によってフロート
の昇降が頻繁に起こるので、ハンチングが生じたり、昇
降制御が追随できずに植付深さにバラツキが生じてい
た。また、圃場面が軟らかいと、フロートが沈んでいて
もその植付深さのまま植付けて、深く植付けられること
があった。そこで、オペレーターが感度調節レバーを回
動して、圃場面が軟らかい場合には、感度を敏感として
小さい凹凸も検出することができるようにし、圃場面が
硬い場合には、感度を鈍感として多少の凹凸は検出しな
いようにしていた。

【０００３】また、従来センターフロート近傍に植付部
に固設された軸にアームの中央部を回動自在に枢支し、
一方の端にへら状の器具を固設し、他端にばね及びセン
サーを連動させ、該へら状器具を前記バネの力によって
圃場面に押しつけ、該へら状器具が圃場面に沈み込む度
合いにより、該アームが回動し、センサーが連動され、
該センサーの検出値により、圃場面の硬度を判別し感度
調節を行う機構は公知のものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のように
オペレーターが泥押し等を目視で判断したり、経験によ
って判断して、手動によって感度を合わせると、大区画
化された圃場に植付けを行う際、場所によって硬度が異
なるために感度の変更頻度が増加し、植付け時間が増加
し、また、他の様々な条件により圃場条件に合わせて常
に適正な感度調節をオペレータが行うのは不可能に近い
という問題があった。また、圃場面の各地点に置ける減
衰力を測定することは困難である。

【０００５】

【問題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に課題を解決するための
手段を説明する。走行車に昇降自在に植付部を装着し、
該植付部下部にフロートを支持し、該フロートの傾斜角
に応じて植付部を昇降させる機構を備えた田植機に於い
て、植付部を昇降させる制御信号の出力頻度によって圃
場面の硬軟を判断し、制御出力頻度が一定範囲になるよ
うに、不感幅を調節するようにしたものである。また
は、制御出力頻度が一定範囲になるように、植付部を昇
降駆動する油圧シリンダーへの送油量を調節したもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】乗用田植機は、図１、図２のよう
に構成されている。作業者が搭乗する機体フレーム３前
部上方にエンジン１２を搭載し、機体フレーム３後部に
ミッションケース４を配している。前記ミッションケー
ス４の前方にフロントアクスルケース５を連設し、前輪
６を支持させ、該リヤアクスルケース７に後輪８を支持
させる。そして、前記エンジン１２を覆うボンネット９
を配設しており、側方には予備苗載台１０・１０を配設
し、ステップ１１を介して作業者が搭乗する車体カバー
２によって前記ミッションケース４等を覆い、前記車体
カバー２上部に運転席１３を取り付け、該運転席１３の
前方の前記ボンネット９後部に操作ハンドル１４を配設
している。

【０００７】また、植付部１５は六条植え用とし、該植
付部１５は、前高後低に配置した苗載台１６を下部レー
ル１８及びガイドレールを介して左右往復摺動自在に支
持させると共に、ロータリーケース２１を植付ケース２
０に回転自在に支持し、該ロータリーケース２１の回転
軸心を中心にして対称位置に一対の爪ケース２２・２２
を配設し、該爪ケース２２・２２の先端に植付爪１７・
１７を固定している。

【０００８】また、前記植付ケース２０の前部に支持フ
レーム２４を設け、トップリンク２５及びローワリンク
２６等からなるリンク機構２７を介して作業車後部に植
付部１５を昇降可能に支持し、該植付部１５を昇降用油
圧シリンダ２８によって昇降可能としている。そして、
苗載台１６を左右の往復摺動させながら一株分の苗を植
付爪１７によって切り取り、圃場に連続的に苗植え作業
を行うように構成されている。６は前輪、８は後輪であ
る。

【０００９】また、前記運転席１３等が設置された運転
部には走行レバー２９、植付昇降兼作業走行変速用の副
変速レバー３０、植付感度調節レバー３１、主クラッチ
ペダル３２、左右ブレーキペダル３３・３３が配設さ
れ、前記植付部１５下部には均平用センターフロート３
４、均平用サイドフロート３５が配設され、前記運転席
１３後方には六条用の施肥部３６が配設されている。前
記ボンネット９には、アクセルレバー１が配設されてい
る。

【００１０】前記エンジン１２の後方にはベルト式無段
変速装置５９が配設され、前記エンジン１２の出力軸よ
りプーリー、ベルト等を介して動力が伝達される。該ベ
ルト式無段変速装置５９は、前記の植付昇降兼作業走行
変速用の副変速レバー３０に連動されており、該副変速
レバー３０を操作する事で無段変速が行われている。前
記ベルト式無段変速装置５９によって変速された動力
は、図３に示すように、クラッチケース５８を介してミ
ッションケース４に動力が伝達されている。該ミッショ
ンケース４において変速後の回転が、リアアクスルケー
ス７に伝達されている。

【００１１】次に、前記植付部１５を圃場面の凹凸に合
わせて自動的に昇降させる機構について説明する。圃場
面の凹凸を検出する傾斜検出手段をセンターフロート３
４に配設している。前記センターフロート３４は図４に
示すように構成されている。該センターフロート３４
は、後部上面にブラケット９０を設け、前記植付ケース
２０に回動自在に支持する植付深さ調節支点軸９１に、
植付深さ調節リンク９２の基端を固設し、該植付深さ調
節リンク９２先端に前記ブラケット９０を支点軸９３を
介して枢支して、センターフロート３４を回動自在に支
持している。

【００１２】そして、前記植付ケース２０側に固定支持
する支軸９４にリンク９５の中間を回動自在に枢支し、
前記植付深さ調節支点軸９１に基端を固設したアーム９
６の先端に前記リンク９５の後部を枢結している。該植
付深さ調節支点軸９１には植深レバー８５を固設して植
付深さを設定できるようにしている。また、前記リンク
９５前端には係止ピン４３を設けてセンターリンク９８
の長孔４６内に挿入されている。該センターリンク９８
の下端はセンターフロート３４前部に枢支されている。
センタフロート３４の前部を上下に揺動自在に支持する
ピッチング支点軸９３をフロート３４後部上面のブラケ
ット９０に設け、植付ケース２０に回動自在に枢支する
植付深さ調節リンク９２の基端を固設させるとともに該
リンク９２の先端を前記ピッチング支点９３に連結させ
ている。センターフロート３４の前部上面に固設するブ
ラケット４７に軸４８を介して前記センサーリンク９８
下端を連結支持させている。

【００１３】また、前記リアアクスルケース７には速度
センサー１１３が配設されており、前記リンク９５の側
面にはポテンションメーター等の角度センサー９７が配
置されている。該角度センサー９７によって、リンク９
５とセンターリンク９８の相対角度を検出することによ
って、センターフロート３４の傾斜角度が検出される。
そして、図５に示すように、前記上昇及び下降用ソレノ
イドバルブ１０８・１０９がコントローラ４４に接続さ
れ、前記昇降用油圧シリンダ２８を伸縮制御することで
植付部１５を適正高さに昇降させようにしている。ま
た、前記コントローラ４４の入力側には、角度センサー
９７、速度センサー１１３が接続されている。

【００１４】前記コントローラー４４には予め図６に示
すように、センターフロート３４の傾斜角度の一定範囲
θ１〜θ２の不感帯が設定されている。圃場面がこの範
囲θ１〜θ２内においては、植付部１５は昇降されず、
例えば、センターフロート３４前部が下方に大きく回動
して不感帯を越えると、ソレノイドバルブ１０８を駆動
して植付部を上昇して不感帯内に入るように制御する。

【００１５】そして、本発明において、圃場表面の硬度
に応じて不感帯の幅である前記範囲θ１〜θ２を変更可
能に構成している。コントローラー４４において、昇降
用油圧シリンダー２８を制御する信号の出力頻度が計測
されており、該昇降用油圧シリンダー２８を制御する頻
度によって、圃場面の硬軟が推定される。予めコントロ
ーラー４４には、制御信号の出力の頻度上限及び下限
（設定頻度）が記憶されている。制御する出力頻度が設
定頻度上限を上回った場合、硬度が硬いと推定され、頻
度下限を下回った場合、硬度が軟弱であると推定され
る。前記コントローラー４４により前述の如く圃場表面
の硬度が算出され、その硬度に応じて不感帯幅（θ１＋
θ２）が変更される。

【００１６】つまり、制御する出力頻度が設定範囲を越
え圃場表面の硬度が硬いと推定された場合には、不感帯
の幅を大きくし、それによって制御頻度を減少させて一
定（設定範囲内）となるようにする。また、制御の頻度
が設定頻度下限を下回り、圃場表面の硬度が軟弱と推定
された場合には、不感帯の幅を小さくして、制御の出力
頻度を増加させ制御頻度が一定（設定範囲内）となるよ
うにする。従って、硬度が硬い場合には、センターフロ
ート３４は圃場の凹凸に合わせて上下回動するが、不感
帯の幅が大きくされるので、その上下の度に制御される
ことはなく出力頻度は設定範囲内に抑えられて、感度は
鈍感となりハンチングが生じないようにしている。ま
た、硬度が軟弱な時には、センターフロート３４は上下
回動は小さいが、不感帯の幅が小さくされるので、制御
される出力頻度は多くなり設定範囲内となって、感度は
敏感となり植付部１５が精度良く昇降される。

【００１７】また、コントローラー４４には速度センサ
ー１１３が接続されており、設定制御頻度は、田植機の
速度に応じて、予め前記コントローラー４４に記憶され
ているマップにより、補正されるよう構成されている。
田植機の速度を上げた場合には、圃場面の硬度に関係な
く植付部の昇降の制御頻度が多くなり、逆に田植機の速
度を下げた場合には、植付部の昇降の制御頻度が少なく
なるため、該速度センサー１１３により検知された田植
機の速度により、設定制御頻度上限及び下限が補正され
る。

【００１８】また、不感帯幅を一定として、植付部１５
を昇降駆動する油圧シリンダー２８へ圧油の送油量を調
節するように構成することもできる。つまり、油圧シリ
ンダー２８は前記上昇用ソレノイドバルブ１０８、及び
下降用ソレノイドバルブ１０９と接続されて、該上昇用
ソレノイドバルブ１０８、及び下降用ソレノイドバルブ
１０９の開閉によって伸縮される。この上昇用ソレノイ
ドバルブ１０８、及び下降用ソレノイドバルブ１０９の
開閉量を変更することによって、油圧シリンダー２８の
伸縮量は変更され、植付部１５の昇降量も変更される。

【００１９】この開閉量は不感帯から外れる度合いに応
じて、ソレノイドバルブ１０８・１０９をＰＷＭ（パル
ス幅）制御している。例えば、凹凸が大きく植付部１５
が大きく上下動した場合には、不感帯より大きくズレる
ので、パルス幅を増加して不感帯内に入るようにする
が、オーバーシュートし易く、制御信号の出力頻度は増
加し、よってハンチングが生じ易い。本発明はこの出力
頻度が多くなると、圃場面が硬いと判断して、パルス幅
を若干小さくして、オーバーシーュートしないようにし
て出力頻度が少なくなるようにし、出力頻度が設定内に
納まる（出力頻度が一定となる）ようにするのである。

【００２０】逆に、凹凸が小さく植付部１５が小さく上
下動した場合には、不感帯より小さくズレるので、パル
ス幅を小さくして制御信号の出力頻度は減少する。本発
明はこの出力頻度が小さい場合には、圃場面が軟らかい
と判断して、パルス幅を若干大きくして、出力頻度が多
くなるようにして、制御信号は設定出力頻度内に納まる
（出力頻度が一定となる）ようにして、出力遅れがない
ようにするのである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、つぎ
のような効果を奏するものである。植付部を昇降させる
制御信号の出力頻度によって圃場面の硬軟を判断し、制
御出力頻度が一定範囲になるように、不感幅を調節する
ようにし、または、制御出力頻度が一定範囲になるよう
に、植付部を昇降駆動する油圧シリンダーへの送油量を
調節したので、直接圃場面の硬度を検出するセンサーを
別途もうける必要がなく、そのため機械的に可動する部
分がなく、整備を行う部分が減少し、かつ機械的な故障
の原因となる部分が減少される。

【００２２】また、圃場の硬度の硬軟に対して、制御出
力頻度が一定範囲となるので、圃場面の小さな凹凸に敏
感に反応してハンチングを起こすことがなく、圃場面が
軟らかい場合に制御遅れとなることもない。また、オー
バーシュートに対する減衰率を演算する必要がなくなり
容易に制御できるようになったのである。よって、オペ
レータは手動により感度調整を行う必要がなくなり、オ
ペレータの負担が低減される。オペレータは、感度調節
を行う必要がなくなり、大区画化した圃場においても常
に適正に昇降させることができ、正確な植付作業を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用田植機の全体側面図である。

【図２】乗用田植機の全体平面図である。

【図３】動力伝達構成を示す側面図である。

【図４】角度センサーを配したセンターフロートの側面
図である。

【図５】本発明の感度調節機構のブロック図である。

【図６】センターフロートの説明図である。

【図７】本発明の感度調節機構のフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

１５ 植付部 ２８ 油圧シリンダー ３４ センターフロート ４４ コントローラ ９７ 角度センサー １０８・１０９ ソレノイドバルブ １１３ 速度センサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車に昇降自在に植付部を装着し、該
   植付部下部にフロートを支持し、該フロートの傾斜角に
   応じて植付部を昇降させる機構を備えた田植機に於い
   て、植付部を昇降させる制御信号の出力頻度によって圃
   場面の硬軟を判断し、制御出力頻度が一定範囲になるよ
   うに、不感幅を調節することを特徴とする田植機の自動
   感度調整装置。
2. 【請求項２】 走行車に昇降自在に植付部を装着し、該
   植付部下部にフロートを支持し、フロートの傾斜角に応
   じて植付部を昇降させる機構を備えた田植機に於いて、
   植付部を昇降させる制御信号の出力頻度によって圃場面
   の硬軟を判断し、制御出力頻度が一定範囲になるよう
   に、植付部を昇降駆動する油圧シリンダーへの送油量を
   調節したことを特徴とする田植機の自動感度調整装置。