JP2005304357A - 乗用型苗植機 - Google Patents

Abstract

【課題】苗植付装置に装備したセンサーとしての整地フロートの前部上下動を検出し、その検出値が所定の基準姿勢の許容範囲内になるように苗植付装置の昇降を制御して、植付け作業時における苗植付装置の対地高さを設定高さに維持する乗用型苗植機において、整地フロート上面に泥土が載って堆積しても、良好な苗の植付けが行える乗用型苗植機を提供することを目的とする。
【解決手段】乗用型走行車体１に昇降リンク機構２を介して昇降自在に連結した苗植付装置３に装備した接地センサー１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された苗植付装置３に対する基準姿勢の許容範囲内になるように苗植付装置３の昇降を制御する昇降制御手段を備えた乗用型苗植機において、接地センサー１３Ｍの重量変動により接地センサー１３Ｍの基準姿勢を変更する昇降制御感度補正手段を設けた乗用型苗植機。
【選択図】図２

Description

本発明は、乗用型走行車体に昇降リンク機構を介して苗植付装置を昇降自在に連結して、苗植付装置の昇降を制御する昇降制御手段を設けた乗用型苗植機に関するものである。

従来、乗用型苗植機において、苗植付装置に装備したセンサーとしての整地フロートの前部上下動を検出し、その検出値が所定の基準姿勢の許容範囲内になるように苗植付装置の昇降を制御して、植付け作業時における苗植付装置の対地高さを設定高さに維持して、苗植付装置にて適正な苗の植付け作業が行えるようにしたものがある。
特開２００１−２３１３１８

乗用型苗植機は、苗植付装置に装備したセンサーとしての整地フロートの前部上下動を検出し、その検出値が所定の基準姿勢の許容範囲内になるように苗植付装置の昇降を制御して、植付け作業時における苗植付装置の対地高さを設定高さに維持する構成となっている。ところが、整地フロート上面に泥土が載って堆積すると、整地フロートの上下動感度が所期の設定から変わってしまって、適切な苗植付装置の昇降制御が行えなくなると共に、整地フロートの前部で泥土を押して整地性能が悪化し、良好な苗植付け作業が行えなくなる不都合が生じる。

本発明は、センサーとしての整地フロート上面に泥土が載って堆積しても、良好な苗の植付けが行える乗用型苗植機を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、乗用型走行車体１に昇降リンク機構２を介して昇降自在に連結した苗植付装置３に装備した接地センサー１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された苗植付装置３に対する基準姿勢の許容範囲内になるように苗植付装置３の昇降を制御する昇降制御手段を備えた乗用型苗植機において、接地センサー１３Ｍの重量変動により接地センサー１３Ｍの基準姿勢を変更する昇降制御感度補正手段を設けた乗用型苗植機としたものである。

従って、圃場での苗植付け作業時に、接地センサー１３Ｍ上に泥土等が堆積して載っている場合には、接地センサー１３Ｍが重くなる為に、接地センサー１３Ｍの揺動が所期の状態とは異なる作動をするようになるが、接地センサー１３Ｍの重量変動により接地センサー１３Ｍの基準姿勢を変更する昇降制御感度補正手段を設けたので、接地センサー１３Ｍ上に泥土等が堆積して載って接地センサー１３Ｍの重量が変動しても、その重量変動に応じて昇降制御感度が補正されて適正な昇降制御が行われ、適切な苗植作業が行なえる。

請求項２記載の発明は、乗用型走行車体１に昇降リンク機構２を介して昇降自在に連結した苗植付装置３に装備した接地センサー１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された苗植付装置３に対する基準姿勢の許容範囲内になるように苗植付装置３の昇降を制御する昇降制御手段を備えた乗用型苗植機において、接地センサー１３Ｍの重量変動により接地センサー１３Ｍ前部の上方への揺動姿勢が変更され易くなる昇降制御感度補正手段を設けた乗用型苗植機としたものである。

従って、圃場での苗植付け作業時に、接地センサー１３Ｍ上に泥土等が堆積して載っている場合には、接地センサー１３Ｍの前部が重くなる為に、接地センサー１３Ｍ前部の上方への揺動が所期の状態とは異なる作動をするようになるが、接地センサー１３Ｍの重量変動により接地センサー１３Ｍ前部の上方への揺動姿勢が変更され易くなる昇降制御感度補正手段を設けたので、接地センサー１３Ｍ上に泥土等が堆積して載って接地センサー１３Ｍ前部の重量が変動しても、その重量変動に応じて接地センサー１３Ｍ前部の上方への揺動姿勢が変更され易くなるように昇降制御感度が補正されて適正な昇降制御が行われ、適切な苗植作業が行なえる。

上記のように乗用型苗植機を構成することにより、接地センサー１３Ｍ上に泥土等が堆積して載った作業状況であっても適正な昇降制御が行われ、良好なる苗植付け作業を行うことができる。

苗植付装置３に装備した接地センサー１３Ｍの重量変動により、接地センサー１３Ｍの基準姿勢を変更する昇降制御感度補正手段を設けた構成とした。

この発明の一実施例である６条植え乗用型田植機を図面に基づき詳細に説明する。

乗用型走行車体１の後部に昇降リンク機構２を介して６条植えの苗植付装置３を昇降自在に連結して、６条植え乗用型田植機が構成されている。そして、乗用型走行車体１の後部には、施肥装置４が設けられている。また、乗用型走行車体１の中央部にはエンジン５が搭載され、エンジン５の動力が変速装置を有するミッションケース６を経由して、左右一対の前輪７・７と後輪８・８、苗植付装置３、及び、施肥装置４へ伝達される。

昇降リンク機構２は、油圧シリンダ２ａの伸縮作動で昇降揺動して、苗植付装置３を乗用型走行車体１に対して一定姿勢で昇降するようになっている。

苗植付装置３は、フレームを兼用する植付部伝動ケース９から後方に向けて延設された３つの縦植付伝動ケース１０、各縦植付伝動ケース１０の後部左右両側に回転自在に設けられたロータリ式植付機構１１、各植付機構１１に対して左右方向に往復移動する苗載台１２、及び、各植付機構１１による苗植付け箇所に対して前もって整地作用をする中央整地フロート１３Ｍ，左右整地フロート１３Ｌ・１３Ｒ等によって構成されている。

そして、各縦植付伝動ケース１０の前下部には、各縦植付伝動ケース１０に亘って架設された植付深さ調節軸１４がその軸芯Ｐ１周りで回動自在に支持されており、植付深さ調節軸１４から後方に向けて３つの支持アーム１５が延設され、各支持アーム１５の後端に各々中央整地フロート１３Ｍ・左右整地フロート１３Ｌ・１３Ｒが、横軸芯Ｐ２周りでその前部が上下揺動自在となるように支持されている。植付深さ調節軸１４から前方に向けて延設された植付深さ調節レバー１６は、植付部伝動ケース９に設けられた板状フレーム１７に形成したガイド孔で操作案内され、ガイド孔に設けられた複数の係止溝１８との係合で所定の操作位置に固定できるようになっている。従って、植付深さ調節レバー１６の操作位置を変更することにより、各植付機構１１に対する各整地フロート１３Ｍ・１３Ｌ・１３Ｒの高さ位置を一体的に変更することができ、それによって、植付け作動時における各植付機構１１の圃場に対する突入量を一体的に調節できることから、各植付機構１１の苗植付け深さを所定の植付け深さに調節できるようになっている。

一方、乗用型走行車体１は、その中央上部に運転座席１９が配置され、その前方には操縦ハンドル２０ａ・植付クラッチレバー２０が設けられている。植付クラッチレバー２０には、その操作位置を検出するポテンショメータからなるレバーセンサＳａが装備されている。乗用型走行車体１に搭載された制御装置２１は、レバーセンサＳａの検出に基づいて、油圧シリンダ２ａに対する作動油の流動状態を切り換えるソレノイドバルブ２２の切り換え操作、及び、苗植付装置３と施肥装置４への動力伝達を入り切りする植付クラッチ２３を作動する植付クラッチモータ２４の駆動操作を行うことによって、苗植付装置３の昇降及び作動を制御する構成となっている。

制御装置２１は、レバーセンサＳａにより植付クラッチレバー２０の「上昇」位置への操作が検出されると、ソレノイドバルブ２２を切換えて油圧シリンダ２ａに圧油を供給して伸長させ、苗植付装置３を上昇させる。また、レバーセンサＳａにより植付クラッチレバー２０の「下降」位置への操作が検出されると、ソレノイドバルブ２２を圧油排出に切換えて油圧シリンダ２ａを縮小させ、苗植付装置３を下降させる。そして、レバーセンサＳａにより植付クラッチレバー２０の「中立」位置への操作が検出されると、ソレノイドバルブ２２を圧油給排停止に切換えて油圧シリンダ２ａを作動停止させ、苗植付装置３を昇降停止させる。また、レバーセンサＳａにより植付クラッチレバー２０の「入」位置への操作が検出されると、植付クラッチモータ２４が駆動操作されて植付クラッチ２３を伝動入り状態に切換え、苗植付装置３を作動させる。また、レバーセンサＳａにより植付クラッチレバー２０の「入」位置から「切」位置への操作が検出されると、植付クラッチ２３を伝動切り状態に切り換えて苗植付装置３を作動停止させる。

苗植付装置３の左右中央に配置された接地センサーとして機能する中央整地フロート１３Ｍは、その前部が植付部伝動ケース９下部に基端が枢支された上下リンク２５ａ・２５ｂと上下リンク２５ａ・２５ｂの前部に枢着された前部リンク２５ｃよりなる平行リンク機構２５の先端部に回動自在に支持された回動体２６の後端部にリンク２７を介して連携されている。そして、回動体２６の前端部とポテンショメータＰとが連携ワイヤ２８にて連結されており、整地フロート１３Ｍの植付け作業時の走行に伴う横軸芯Ｐ２周りでの上下揺動角度をポテンショメータＰが検出する構成となっている。従って、中央整地フロート１３Ｍは、植付け作業時における圃場耕盤や圃場泥面の起伏に起因した苗植付装置３に対する圃場泥面高さの変化を検出するセンサとして機能する。また、制御装置２１の昇降制御手段により、ポテンショメータＰの検出に基づいて、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された苗植付装置３に対する基準姿勢の許容範囲内（不感帯幅内）になるように苗植付装置３は昇降制御される。尚、制御装置２１の昇降制御手段は、植付クラッチレバー２０が「下降」位置と「入」位置に操作されたときに、実行されるようになっている。

一方、上記の回動体２６の左右両端と、平行リンク機構２５の前部リンク２５ｃに下部が固定された支持体２９の上部に固定された電動モータＭにより回動される駆動回動体３０の左右両端との間には、各々引張スプリング３１ａ・３１ｂが設けられている。そして、操縦ハンドル２０ａ下部近傍に設けた感度調節ダイヤル３２の回動操作で、制御装置２１の電動モータ駆動制御手段により電動モータＭが駆動されて駆動回動体３０が所望の回動角度に調節できるようになっており、この駆動回動体３０の回動角度に調節により、左右引張スプリング３１ａ・３１ｂの引張力が変更されて、中央整地フロート１３Ｍの前部上動を押える力が調節できる構成となっている。即ち、図３の（イ）に示すように駆動回動体３０を前部が上動した状態に回動すると、引張スプリング３１ａは伸びた状態に設定され、引張スプリング３１ｂは縮んだ状態に設定される為、中央整地フロート１３Ｍの前部上動を押える力は大きくなり、中央整地フロート１３Ｍの前部が上がり難くい鈍感側の調節（圃場の泥土が硬い場合の設定）となる。逆に、図３の（ロ）に示すように駆動回動体３０を前部が下動した状態に回動すると、引張スプリング３１ａは縮んだ状態に設定され、引張スプリング３１ｂは伸びた状態に設定される為、中央整地フロート１３Ｍの前部上動を押える力は小さくなり、中央整地フロート１３Ｍの前部が上がり易い敏感側の調節（圃場の泥土が軟らかい場合の設定）となる。このように、中央整地フロート１３Ｍの前部上動を伝達する機構中に、相反する方向の付勢力が働く弾性体３１ａ・３１ｂを各々の弾性力が変更できる状態で設けることにより、中央整地フロート１３Ｍの前部上動を押える力の調節幅が広くなり、換言すると、簡潔な構成で幅広い感度調節が行なえて、苗植付け適応性が良くなり適正な苗植付け作業が行える。

具体的作業で説明すると、中央整地フロート１３Ｍの感度調節は圃場泥土の硬さに応じて調節され、例えば、圃場の泥土が硬い場合、その硬さに応じて中央整地フロート１３Ｍ前部の押下げ力が大きくなるように変更すると（感度調節ダイヤル３２を硬側に回す）、図３の（イ）の状態側に駆動回動体３０が回動して中央整地フロート１３Ｍの接地圧を高めることができて中央整地フロート１３Ｍの感知感度を鈍感側に調節することができるのであり、これによって、泥土の硬さに応じた強い整地作用を得られるようになることから、泥土の硬い圃場においても所望の植付け深さでの好適な苗の植付けを行えるようになる。逆に、圃場の泥土が軟らかい場合、その軟らかさに応じて中央整地フロート１３Ｍ前部の押下げ力が小さくなるように変更すると（感度調節ダイヤル３２を軟側に回す）、図３の（ロ）の状態側に駆動回動体３０が回動して中央整地フロート１３Ｍの接地圧を弱めることができて中央整地フロート１３Ｍの感知感度を敏感側に調節することができるのであり、これによって、泥土が軟らかいことに起因して圃場泥土の起伏に応じて適度に中央整地フロート１３Ｍが揺動しなくなることを抑制でき、その揺動に基づく昇降制御手段の制御作動により、苗植付装置３を軟らかい圃場泥土の起伏に応じて適度に昇降させることができて各整地フロート１３Ｍ・１３Ｌ・１３Ｒによる泥押しが強くなる不都合を回避できることから、泥土の軟らかい圃場においても所望の植付け深さでの好適な苗の植付けを行えるようになる。尚、回動体２６・支持体２９・駆動回動体３０等は、ポテンショメータＰの検出が植付け深さ調節をしても変わらないように、周知の連係機構３３で植付深さ調節レバー１６に連係されている。

ここで、ポテンショメータＰの検出による昇降制御手段の制御について詳述する。昇降制御手段は、植付け作業時において、例えば、圃場耕盤が深くなる（または、圃場泥面に盛り上がりなどがある）ように苗植付装置３に対する圃場泥面高さが高くなると、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前上がり方向に上昇揺動し、その上昇揺動をポテンショメータＰが検出して、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に復帰するように苗植付装置３を上昇させることによって、植付け作業時における苗植付装置３の対地高さを目標対地高さに維持する。逆に、圃場耕盤が浅くなる（または、圃場泥面に凹みなどがある）ように苗植付装置３に対する圃場泥面高さが低くなると、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前下がり方向に下降揺動し、その下降揺動をポテンショメータＰが検出して、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に復帰するように苗植付装置３を下降させることによって、植付け作業時における苗植付装置３の対地高さを目標対地高さに維持する。このように、このポテンショメータＰの検出に基づく昇降制御手段の制御作動によって、苗植付装置３による所望の植付け深さでの苗の植付けを安定して行える。

図４は、感度調節ダイヤル３２の各調節位置において、昇降リンク機構２で苗植付装置３を中央整地フロート１３Ｍが接地しない位置まで上昇させた時の中央整地フロート１３Ｍ前部下がり基準角度Ｇを示す。即ち、田植作業時に苗植付装置３を上昇させて機体の旋回を行う時に、中央整地フロート１３Ｍは接地しない状態になるが、中央整地フロート１３Ｍ上に泥土等が堆積して載っていない場合には、感度調節ダイヤル３２が調節位置１では中央整地フロート１３Ｍ前部の下がり角度Ｇは２８度、調節位置２では中央整地フロート１３Ｍ前部の下がり角度Ｇは２６度、調節位置３では中央整地フロート１３Ｍ前部の下がり角度Ｇは２４度、…と謂うように図４に示す表の数値のとおりになる。

ところが、中央整地フロート１３Ｍ上に泥土等が堆積して載っている場合には、中央整地フロート１３Ｍ前部が重くなる為に、中央整地フロート１３Ｍ前部の下がり角度は基準角度Ｇよりも大きくなる。もし、この中央整地フロート１３Ｍ上に泥土等が堆積して載っている状態で田植作業をすると、中央整地フロート１３Ｍ前部が重い為に中央整地フロート１３Ｍ前部の上下作動が適正に行なわれず、整地フロートでの泥押しが発生して整地性能が悪くなり、また、中央整地フロート１３Ｍの昇降制御のセンサーとしての機能も悪化して、適切な田植作業が行なえない。そこで、図５に示す制御フロー図のように、感度調節ダイヤル３２の各調節位置において、昇降リンク機構２で苗植付装置３を中央整地フロート１３Ｍが接地しない位置まで上昇させた時の中央整地フロート１３Ｍ前部下がり角度が基準角度Ｇよりも大きい時には、中央整地フロート１３Ｍ上に泥土等が堆積して載っている状態で前部が下降している為であるから、電動モーターＭを作動（中央整地フロート１３Ｍ前部を持上げる左回転方向）させて、中央整地フロート１３Ｍ前部下がり角度が感度調節ダイヤル３２の調節位置における中央整地フロート１３Ｍ前部下がり基準角度Ｇになるようにする。すると、次に、苗植付装置３を下降させて田植作業を行う時には、適正な制御感度で中央整地フロート１３Ｍ前部の上下作動が行なわれて、良好に苗植付装置３が昇降制御され、適切な田植作業が行なえる。

上記の実施例では、苗植付装置３を中央整地フロート１３Ｍが接地しない位置まで上昇させた時の中央整地フロート１３Ｍ前部下がり角度で、感度補正をする例を示したが、他に、特別に中央整地フロート１３Ｍの荷重を計測する装置を設けて、中央整地フロート１３Ｍの荷重の変動で中央整地フロート１３Ｍ上に泥土等が堆積して載っている量を検出して感度を補正するように構成しても良い。また、中央整地フロート１３Ｍの上面にロードセル等の荷重センサーを設けて、直接中央整地フロート１３Ｍの上面に載っている泥土を計量して、その泥土の量により感度を補正しても良い。

更に、中央整地フロート１３Ｍの前部を上方に向けて付勢するバネを設け、中央整地フロート１３Ｍ上に泥土等が堆積して載ることによる中央整地フロート１３Ｍの重量変動に応じて、そのバネの付勢力を変更して、常に、中央整地フロート１３Ｍの前部が所定の作動をするようにバネの付勢力を制御して（例えば、中央整地フロート１３Ｍ上に泥土が多く堆積して載った場合には、中央整地フロート１３Ｍ前部の上方への揺動姿勢が変更され易くなるようにバネの付勢力を大きくして、常に所定の泥土による上方への押し上げ力で中央整地フロート１３Ｍ前部が上方へ揺動するようにする）、昇降制御感度を補正する構成としても良い。

また、昇降リンク機構２を平行リンク機構ではなくて、苗植付装置３を上昇させた時に苗植付装置３が前傾姿勢になるようなリンク機構に構成すれば、苗植付装置３上昇時に苗植付装置３が前傾姿勢になって、各整地フロート１３Ｍ・１３Ｌ・１３Ｒも前部が低い急傾斜の前傾姿勢になるので、整地フロート１３Ｍ・１３Ｌ・１３Ｒ上に載った泥土が落ち易くなり、各整地フロート１３Ｍ・１３Ｌ・１３Ｒに大量の泥土が堆積して前部が重くて整地フロートでの泥押しが発生して整地性能が悪くなるような事態が回避でき、適正な田植作業が行なえる。また、田植作業終了後に機体を洗車する場合にも、苗植付装置３を上昇して洗車すれば、各整地フロート１３Ｍ・１３Ｌ・１３Ｒは前部が低い急傾斜の前傾姿勢になるので、整地フロート１３Ｍ・１３Ｌ・１３Ｒ上に載った泥土や洗車時の水が落ち易くなり、容易に洗車作業が行えて能率的である。

ここで、苗植付装置３を昇降する油圧回路とその制御について詳述する。先ず、３４は手動操作レバー３５で切換え操作できる油圧ロックバルブであって、矢印（イ）方向に操作すると油圧シリンダ２ａからの戻り油は遮断されて油圧シリンダ２ａの縮小作動は停止されるので、苗植付装置３の下降がロックされる。逆に、矢印（ロ）方向に操作すると油圧シリンダ２ａへの油路が開放されて、油圧シリンダ２ａの伸縮作動が行われる状態となる。

３６は定流量バルブであって、油圧ポンプＰからの圧油を所定量だけ送油する為のものであり、油圧ポンプＰからの油量が多い時には絞り３６ａの上手側の油圧が高くなるので、定流量バルブ３６は矢印（ハ）方向に切換わり圧油の一部がタンクＴに戻されて流量が少なくなり、逆に、油圧ポンプＰからの油量が少ない時には絞り３６ａの下手側の油圧が高くなるので、定流量バルブ３６は反矢印（ハ）方向に切換わり油圧ポンプＰからの圧油の全てが供給されることにより、自動的に油路に定量の圧油が送油されるようになる。

３７は流量切換用ソレノイドバルブであり、植付クラッチレバー２０が「上昇」位置へ操作されると、操作レバーセンサＳａの検出にて制御装置２１の流量切換制御手段によりソレノイドＣが励磁されて矢印（ニ）方向に切換えられて、定流量バルブ３６に拘らず油圧ポンプＰからの全油量が送油されて、苗植付装置３の上昇が早く行なわれるようになって作業能率が良くなる。また、植付クラッチレバー２０が「下降」位置又は「植付け入」位置へ操作されると、操作レバーセンサＳａの検出にて制御装置２１の流量切換制御手段によりソレノイドＣが非励磁状態となって反矢印（ニ）方向に切換えられて、定流量バルブ３６による定流量が送油されて、センサとしての中央整地フロート１３Ｍの上下揺動よるソレノイドバルブ２２の切換にて苗植付装置の昇降制御が適正に行え、良好な田植作業が行える。

ソレノイドバルブ２２は、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前上がり方向に上昇揺動し、その上昇揺動をポテンショメータＰが検出すると、制御装置２１の昇降制御手段によりソレノイドＡが励磁されて矢印（ホ）方向に切換えられて、油圧シリンダ２ａへ圧油が送油されて伸長し苗植付装置３は上昇される。このとき、ソレノイドバルブ２２は、単にソレノイドＡが励磁されて矢印（ホ）方向に切換えられるだけではなくて、ソレノイドＡの励磁はパルス制御で励磁と非励磁とが反復して行なわれ（ＰＷＭ制御）苗植付装置３はスムースに且つ適正に上昇制御される。そして、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に復帰すると、苗植付装置３の上昇制御は停止する。

逆に、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前下がり方向に下降揺動し、その下降揺動をポテンショメータＰが検出すると、制御装置２１の昇降制御手段によりソレノイドＢが励磁されてソレノイドバルブ２２は矢印（ヘ）方向に切換えられて、油圧シリンダ２ａの圧油がタンクＴに排出されて縮小し苗植付装置３は下降される。そして、中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に復帰すると、苗植付装置３の下降制御は停止する。

尚、３８は、一般的なリリーフバルブである。

このように、この油圧回路及び制御にて、苗植付装置３による所望の植付け深さでの苗の植付けが安定して適正に行える。

次に、田植作業時に、乗用型走行車体１の後部に昇降リンク機構２を介して昇降自在に連結した苗植付装置３を圃場の泥土面（水平面）に沿わせるローリング制御について説明する。

乗用型走行車体１には、走行車体の左右傾斜角の加速度を検出する傾斜角速度センサ６０が設けられている。

昇降リンク機構２の後部縦枠６１の下端部に、苗植付装置３の植付部伝動ケース９に回転自在に支承された連結軸６２の前端部が挿入連結されている。この連結軸６２は若干後ろ下がりの前後方向を向いており、苗植付装置３はこの連結軸６２を支点にして回動（ローリング）自在に支持されている。縦枠６１の上部には、両ロッド型のローリング油圧シリンダ６３が、シリンダ部を当該縦枠に固定して左右方向に設けられている。そして、そのシリンダの左右両ロッド６３ａ，６３ａと苗植付装置３の苗載台フレーム６４の左右支柱部６４ａ，６４ａとがリンク６５，６５を介して連結されている。ローリング油圧シリンダ６３は、モータ６６で駆動の油圧ポンプ６７によって供給される作動油で作動する。ローリング油圧シリンダ６３が作動してロッド６３ａ，６３ａが左右にスライドすると、苗植付装置３が連結軸６２回りにローリングする。苗植付装置３の左右傾斜角度は、伝動ケース６０の上に設置した左右傾斜センサ６８によって検出される。また、ローリング油圧シリンダ６３の作動量は、ストロークセンサ６９によって検出される。

植付作業時には、表土面の凹凸に応じて苗植付装置３の対地高さを制御する前記昇降制御と、表土面の左右傾斜に応じて苗植付装置３の連結軸６２回りの姿勢を制御するローリング制御とを行い、苗の植付深さを一定に維持する。

ローリング制御は、基本的には、傾斜角速度センサ６０の検出値と左右傾斜センサ６８の検出値から、予め定められているルールに基づいてモータ６６への出力量を決定し、左右傾斜センサ６８が所定の目標値（通常は水平）の不感帯内に収まるように苗植付装置３をローリングさせる。この場合、左右傾斜が急激に変化する場合は、傾斜角速度センサ６０の検出結果に基づいて制御する周知の手法で行う。なお、傾斜角速度センサと左右傾斜センサを用いる制御の周知の手法については、例えば特開平６−１３３６１２号公報に記載されている。

さて、傾斜角速度センサ６０及び左右傾斜センサ６８の出力信号（電圧）は、例えば図８に示すように激しく変動しており、この出力信号でローリング制御すると、モータ６６はハンチング現象を起こして制御不能となる。そこで、傾斜角速度センサ６０及び左右傾斜センサ６８の各出力信号（電圧）からデジタルフィルターにより高周波成分と低周波成分とを抽出し、同期した両成分を加算して、その移動平均をとり、その値をローリング制御用の検出値として用いている。即ち、低周波成分による圃場の平均的な凹凸に、高周波成分による機体の姿勢を加算して、その移動平均による値でローリング制御（ピッチング制御に用いても良いことは謂うまでもない）するので、その移動平均による値は変動が大きい高周波成分の影響を大きく受けて応答性の良いローリング制御が行える。従って、特に下降制御が遅れることによる浮き苗などの発生を解消できて、適正な苗の植付け作業が行なえる。

具体的な算出方法の詳細は、次のとおりである。

上記高周波用デジタルフィルターのサンプリング周波数を例えばｆ（ｔ ｓｅｃごと）、カットオフ周波数を例えばＦｃＨｚ（これ以下の周波数をカットする）とする。また、フィルター係数をｈ（０），ｈ（１），ｈ（２），ｈ（３），ｈ（４），ｈ（５）とすると、有限インパルス応答システム（ＦＩＲフィルター）によるＤＦＴ値（Ｖｎ）算出式は、図９の数式１のとおりである。

このようにして得られるＶｎの一次微分係数Ｐｎ及び二次微分係数ａは、図９の数式２のとおりである。

上記計算結果に基づいて有効データの判定を行う。その基準は次の二つの条件を満たす場合に有効データとする。
１）二次微分係数ａが次の条件を満たすこと、
−ｐ＜ａ＜ｐ （ｐは設定値）
２）Ｖｎが次の条件を満たすこと（ＤＦＴ値の高周波（ｆｃ以下）変動の除去のため）
移動平均値−ｑｂｉｔ≦Ｖｎ≦移動平均値＋ｑｂｉｔ （ｑは設定ビット数）
上記二つの条件が満たされる場合のＤＦＴ値（Ｖｎ）を有効値とする。

また、低周波用デジタルフィルターのサンプリング周波数を例えばｆ’（ｔ ｓｅｃごと）、カットオフ周波数を例えばＦｃ’Ｈｚ（これ以下の周波数をカットする）とする。また、フィルター係数をｈ（０），ｈ（１），ｈ（２），ｈ（３），ｈ（４），ｈ（５），ｈ（６），ｈ（７），ｈ（８），ｈ（９），ｈ（１０），ｈ（１１），ｈ（１２），ｈ（１３），ｈ（１４），ｈ（１５），ｈ（１６），ｈ（１７），ｈ（１８），ｈ（１９），ｈ（２０），ｈ（２１），ｈ（２２），ｈ（２３），ｈ（２４），ｈ（２５），ｈ（２６），ｈ（２７），ｈ（２８），ｈ（２９），ｈ（３０）とすると、有限インパルス応答システム（ＦＩＲフィルター）によるＤＦＴ値（Ｖｎ’）算出式は、図１０の数式３のとおりである。

このようにして得られるＶｎ’の一次微分係数Ｐｎ’及び二次微分係数ａ’は、図１０の数式４のとおりである。

上記計算結果に基づいて有効データの判定を行う。その基準は次の二つの条件を満たす場合に有効データとする。
１）二次微分係数ａ’が次の条件を満たすこと、
−ｐ’＜ａ’＜ｐ’
（ｐ’は設定値）
２）Ｖｎ’が次の条件を満たすこと（ＤＦＴ値の低周波（ｆ’ｃ以下）変動の除去のため）
移動平均値−ｑ’ｂｉｔ≦Ｖｎ’≦移動平均値＋ｑ’ｂｉｔ
（ｑ’は設定ビット数）
上記二つの条件が満たされる場合のＤＦＴ値（Ｖｎ’）を有効値とする。

このようにして、傾斜角速度センサ６０及び左右傾斜センサ６８の各出力信号（電圧）からデジタルフィルターにより高周波成分の値Ｖｎと低周波成分の値Ｖｎ’とを加算して、その移動平均をとり、その値をローリング制御用の検出値として用いる。この時、高周波成分の値Ｖｎと低周波成分の値Ｖｎ’とは、必ず同時にサンプリングを行なうタイミングが生じるサンプリング周波数の組合せでサンプリングを行う。そして、制御出力をサンプリング周波数の低い低周波数成分のサンプリングのタイミングで行うと、制御出力数が少ないのでシンプルな制御プログラムで実行でき、逆に、制御出力をサンプリング周波数の高い高周波数成分のサンプリングのタイミングで行うと、制御プログラムは煩雑になるが制御出力数が多くなるので応答性の良い制御が行える。尚、サンプリング値が欠落している場合には、一つ前の値を用いて行なえばよい。

図１１は、高周波成分及び低周波成分を処理するデジタルフィルターの実数値と制御出力タイミングを示す。

また、左右傾斜センサ６８の上記のようにして得られた高周波成分の値Ｖｎと低周波成分の値Ｖｎ’による制御出力において、ニュートラル領域を決める閾値を越えた出力回数を所定時間の間づつカウントして、その回数に応じて制御感度を補正してやれば、更に、適正なローリング制御やピッチング制御が行える。即ち、所定時間に閾値を越えた出力回数が既定回数よりも多い場合には、その圃場の泥土は硬いと判断して制御感度を鈍感にし、逆に、所定時間に閾値を越えた出力回数が既定回数よりも少ない場合には、その圃場の泥土は軟らかいと判断して制御感度を敏感に補正する。

図１２は、苗植付装置３を昇降する油圧回路とその制御の他の例を示す。

４０は流量調整用絞り付き切換バルブであって、油圧ポンプＰからの圧油を油圧シリンダ２ａに送油して苗植付装置３を上昇させる上げ位置と油圧ポンプＰ・油圧シリンダ２ａ・タンクＴの油路を遮断して苗植付装置３の上下動を固定する中立位置と油圧シリンダ２ａの圧油をタンクＴに排出して苗植付装置３を下降させる下げ位置と油圧ポンプＰ・油圧シリンダ２ａ・タンクＴの油路を遮断して苗植付装置３の上下動を固定する中立位置との４つの切換え位置を順番に設けたものである。

４１は比例減圧バルブであって、植付クラッチレバー２０が「上昇」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前上がり方向に上昇揺動してその上昇揺動をポテンショメータＰが検出した時に、制御装置２１の昇降制御手段により、ソレノイドＤがパルス制御で励磁と非励磁とが反復して行なわれ（ＰＷＭ制御）、切換バルブ４０のスプール端に圧油を送油してバネ４２に抗して上げ位置まで切換える。すると、油圧ポンプＰから圧油が油圧シリンダ２ａに送油されて苗植付装置３を上昇させる。また、植付クラッチレバー２０が「固定」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態をポテンショメータＰが検出した時には、制御装置２１の昇降制御手段により、ソレノイドＤがパルス制御で励磁と非励磁とが反復して行なわれ（ＰＷＭ制御）、切換バルブ４０のスプール端に圧油を送油してバネ４２に抗して中立位置まで切換える。すると、油圧ポンプＰからの圧油はタンクＴに戻され、油圧シリンダ２ａの圧油はロックされて、苗植付装置３は上昇も下降もしない。更に、植付クラッチレバー２０が「下降」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前下がり方向に下降揺動してその下降揺動をポテンショメータＰが検出した時に、制御装置２１の昇降制御手段により、ソレノイドＤがパルス制御で励磁と非励磁とが反復して行なわれ（ＰＷＭ制御）、切換バルブ４０のスプール端に圧油を送油してバネ４２に抗して下げ位置まで切換える。すると、油圧ポンプＰからの圧油はタンクＴに戻され、油圧シリンダ２ａから排油されて苗植付装置３を下降させる。最後に、エンジン５を停止させたり、メインスイッチを切った時には、比例減圧バルブ４１は作動しないので、切換バルブ４０のスプール端に圧油は送油されないので、切換バルブ４０はバネ４２により端に設けた中立位置に切換えられ、油路は遮断されて苗植付装置３は上昇も下降もしない。

尚、４３はリリーフバルブ、４４はチェックバルブである。

このような油圧回路と制御にすると、ソレノイドバルブが１つで構成できて安価であり、然も、苗植付装置の昇降制御も適正に行え、良好な田植作業が行える。

図１３は、更に、苗植付装置３を昇降する油圧回路とその制御の他の例を示す。

４１は、実施例２と同じ比例減圧バルブである。

５０はソレノイドバルブであって、植付クラッチレバー２０が「上昇」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前上がり方向に上昇揺動してその上昇揺動をポテンショメータＰが検出した時に、制御装置２１の昇降制御手段により、ソレノイドＥが励磁されてスプールを上げ位置に切換える。すると、上げ側流量調整バルブ５１のスプール端に圧油が送られて、上げ側流量調整バルブ５１はバネ５２に抗して矢印（ト）方向に切換えられて、油圧ポンプＰから圧油が油圧シリンダ２ａに送油されて苗植付装置３を上昇させる。また、植付クラッチレバー２０が「下降」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前下がり方向に下降揺動してその下降揺動をポテンショメータＰが検出した時に、制御装置２１の昇降制御手段により、ソレノイドＦが励磁されてスプールを下げ位置に切換える。すると、下げ側流量調整バルブ５３のスプール端に圧油が送られて、下げ側流量調整バルブ５３はバネ５４に抗して矢印（チ）方向に切換えられて、油圧シリンダ２ａから排油されて苗植付装置３を下降させる。更に、植付クラッチレバー２０が「固定」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態をポテンショメータＰが検出した時には、制御装置２１の昇降制御手段により、ソレノイドＥ・ソレノイドＦ共に非励磁状態でスプールは中立位置になる。すると、上げ側流量調整バルブ５１・下げ側流量調整バルブ５３の何れのスプール端にも圧油は送られず、上げ側流量調整バルブ５１・下げ側流量調整バルブ５３は共に図１３の状態となって、油路は遮断されて苗植付装置３は上昇も下降もしない。

尚、５５は、リリーフバルブである。

図１４は、更に、苗植付装置３を昇降する油圧回路とその制御の他の例を示す。

４１は、実施例２と同じ比例減圧バルブである。

植付クラッチレバー２０が「上昇」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前上がり方向に上昇揺動してその上昇揺動をポテンショメータＰが検出した時に、制御装置２１の昇降制御手段により、比例減圧バルブ４１のソレノイドＤがパルス制御で励磁と非励磁とが反復して行なわれ（ＰＷＭ制御）、上げ側流量調整バルブ５１のスプール端に圧油が送られて、上げ側流量調整バルブ５１はバネ５２に抗して矢印（ト）方向に切換えられて、油圧ポンプＰから圧油が油圧シリンダ２ａに送油されて苗植付装置３を上昇させる。

また、植付クラッチレバー２０が「下降」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態から前下がり方向に下降揺動してその下降揺動をポテンショメータＰが検出した時には、制御装置２１の昇降制御手段により、下げ側流量調整バルブ５３のソレノイドＨが励磁されて下げ側流量調整バルブ５３はバネ５４に抗して矢印（チ）方向に切換えられて、油圧シリンダ２ａから排油されて苗植付装置３を下降させる。

更に、植付クラッチレバー２０が「固定」位置へ操作されてそれを操作レバーセンサＳａが検出した時及び中央整地フロート１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された基準姿勢の許容範囲内に位置する状態をポテンショメータＰが検出した時には、制御装置２１の昇降制御手段により、ソレノイドＤ・ソレノイドＨ共に非励磁状態で、上げ側流量調整バルブ５１・下げ側流量調整バルブ５３は共に図１４の状態となって、油路は遮断されて苗植付装置３は上昇も下降もしない。

尚、５５は、リリーフバルブである。

このような油圧回路と制御にすると、実施例３に比較してソレノイドバルブ５０が不要となって安価に構成できる。

本発明は、乗用型田植機以外に、乗用型野菜移植機や乗用型イ草移植機等の色々な乗用型苗植機に適用できる。

乗用型田植機の全体側面図である。（実施例１） 中央整地フロートの装着部の構成を示す側面図である。（実施例１） 中央整地フロート前部の装着部の作用説明用側面図である。（実施例１） 中央整地フロート前部の前下がり基準角度を示す表である。（実施例１） 制御フロー図である。（実施例１） 制御構成を示すブロック図である。（実施例１） 昇降リンク機構の要部及び苗植付装置の背面図である。（実施例１） 傾斜センサ又は角速度センサの検出値を示すグラフである。（実施例１） 数式である。（実施例１） 数式である。（実施例１） デジタルフィルターの実数値と制御出力タイミングを示す。（実施例１） 他の例を示す油圧回路図である。（実施例２） 他の例を示す油圧回路図である。（実施例３） 他の例を示す油圧回路図である。（実施例４）

符号の説明

１…乗用型走行車体
２…昇降リンク機構
３…苗植付装置
１３Ｍ…中央整地フロート（接地センサー）
２１…制御装置

Claims (2)

1. 乗用型走行車体１に昇降リンク機構２を介して昇降自在に連結した苗植付装置３に装備した接地センサー１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された苗植付装置３に対する基準姿勢の許容範囲内になるように苗植付装置３の昇降を制御する昇降制御手段を備えた乗用型苗植機において、接地センサー１３Ｍの重量変動により接地センサー１３Ｍの基準姿勢を変更する昇降制御感度補正手段を設けたことを特徴とする乗用型苗植機。
2. 乗用型走行車体１に昇降リンク機構２を介して昇降自在に連結した苗植付装置３に装備した接地センサー１３Ｍの揺動姿勢が予め設定された苗植付装置３に対する基準姿勢の許容範囲内になるように苗植付装置３の昇降を制御する昇降制御手段を備えた乗用型苗植機において、接地センサー１３Ｍの重量変動により接地センサー１３Ｍ前部の上方への揺動姿勢が変更され易くなる昇降制御感度補正手段を設けたことを特徴とする乗用型苗植機。

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