JP2015213443A - 乗用田植機 - Google Patents

Abstract

【課題】植付部とは独立して整地装置の整地高さを制御可能とすることで、整地装置が有する本来の整地性能を発揮させることができる乗用田植機を提供すること。【解決手段】自走可能な走行部の後方に、苗を田面に植え付け可能とした植付部を、昇降機構部を介して昇降自在に取り付けるとともに、植付部の直前方に田面を整地する整地装置を上下位置調節可能に取り付けた乗用田植機であって、整地装置は、田面に接地して整地機能を果たす整地手段と、田面から整地手段までの高さを検出する整地高さ検出手段と、整地手段を上下位置調節する上下位置調節手段と、整地高さ検出手段の検出結果に基づいて、上下位置調節手段により整地手段を上下位置調節することで、整地手段の整地高さを制御する制御手段と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、乗用田植機、詳しくは、上下位置調節可能となした整地装置を具備して、その整地装置に設けた整地手段に整地高さを検出する整地高さ検出手段を設けた乗用田植機に関する。

従来、乗用田植機として、特許文献１〜３に開示されたものがある。すなわち、特許文献１〜３には、自走可能となした走行部の後方に苗を圃場に植え付け可能とした植付部を昇降自在に取り付けるとともに、植付部の直前方に圃場面を整地する整地装置を上下位置調節可能に取り付けて、整地された圃場面に苗を植え付けることができるようにした乗用田植機が開示されている。

そして、これらの乗用田植機では、植付作業位置まで下降させた植付部を上下位置調節した際には、その上下位置調節に連動して整地装置も上下位置調節されるようにしている。

特開２００６−８１５２３ 特開２００７−２６７６１４ 特開２００８−２６３８８４

しかしながら、上記した乗用田植機では、整地装置が植付部の上下位置調節に付随して上下位置調節されることになっているが、植付部が走行部に昇降機構部を介して昇降自在に取り付けられているために、植付部は走行部のピッチング等の影響を受けやすくなっている。そのために、走行部の影響を受けやすい植付部の上下位置調節に付随して上下位置調節される整地装置では、適切に整地機能を果たし得ない（整地装置が有する本来の整地性能を発揮し得ない）という不具合があった。

そこで、本発明は、植付部とは独立して整地装置の整地高さを制御可能とすることで、整地装置が有する本来の整地性能を発揮させることができる乗用田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、自走可能な走行部の後方に、苗を田面に植え付け可能とした植付部を、昇降機構部を介して昇降自在に取り付けるとともに、植付部の直前方に田面を整地する整地装置を上下位置調節可能に取り付けた乗用田植機であって、整地装置は、田面に接地して整地機能を果たす整地手段と、田面から整地手段までの高さを検出する整地高さ検出手段と、整地手段を上下位置調節する上下位置調節手段と、整地高さ検出手段の検出結果に基づいて、上下位置調節手段により整地手段を上下位置調節することで、整地手段の整地高さを制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする。

請求項１記載の発明では、植付部とは独立して整地装置の整地高さを制御可能としている。すなわち、制御手段が、整地高さ検出手段の検出結果に基づいて、上下位置調節手段により整地手段を上下位置調節することで、整地手段の整地高さを高精度に制御するようにしている。そのため、整地装置が有する本来の整地性能を十分に発揮させることができて、精度の高い整地作業が可能となる。また、植付部高さの設定（植深設定）等の影響を受けないため、植付部高さに連動するための部品等が不要となって部品点数を削減できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明であって、整地高さ検出手段は、機体の左右幅の中央に位置する仮想前後延伸線に近接させて配置するとともに、整地手段の直前方ないしは直後方に配置していることを特徴とする。

請求項２記載の発明では、整地高さ検出手段を、機体の左右幅の中央に位置する仮想前後延伸線に近接させて配置するとともに、整地手段の直前方ないしは直後方に配置しているため、整地高さ検出手段が走行部や植付部のローリングの影響を受け難くすることができる。したがって、この点からも精度の高い整地作業が可能となる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明であって、上下位置調節手段は、左右方向に延伸させて正逆回転自在となした回転軸と、回転軸の両端部に各上端部を連動連結して回転軸の正逆回転に連動して上下動する左右一対の上下動機構と、両上下動機構の各下端部間に架設した前記整地手段を上下位置調節するために回転軸を正逆回転させるアクチュエータと、を具備することを特徴とする。

請求項３記載の発明では、制御手段に制御されたアクチュエータにより回転軸部を正逆回転させることで、左右一対の上下動機構を介して整地手段を上下位置調節することができて、整地高さを構造簡易にして堅実に制御することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の発明であって、植付部は、前記制御手段を介して前記昇降機構部により田面から植付部までの高さである植付部高さを制御可能とするとともに、その植付部高さの制御には、前記制御手段を介して前記整地高さ検出手段の検出結果がフィードバックされるようにしていることを特徴とする。

請求項４記載の発明では、先行する整地高さ検出手段の検出結果が後続の植付部の植付部高さ制御にフィードバックされるため、先行する整地高さ検出手段が土塊や夾雑物を検出した場合には、その検出結果が後続の植付部の植付部高さ制御にフィードバックされて、植付部高さ制御ではその検出結果が外乱と認知されるようにすることで、突発的な田面の起伏に対応して逐一植付部が植付部高さ制御されるのを防止することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の発明であって、整地装置の整地高さ制御感度は、植付部の植付部高さ制御感度よりも鈍感に設定していることを特徴とする。

請求項５記載の発明では、整地装置の整地高さ制御感度を植付部の植付部高さ制御感度よりも鈍感に設定することで、土塊や夾雑物による突発的な田面の起伏に対応して逐一整地高さ制御されるのを防止できる。その結果、適正な整地高さを維持することができる。ここで、制御手段が一定時間内に取得する整地高さ検出手段の検出結果からそれらの移動平均を算出して、その算出した移動平均に基づいてアクチュエータを制御するようにすることができる。この時の移動平均区間（一定時間）を長目に設定することで、整地高さ制御感度を鈍感に設定することができる。また、整地高さ検出手段の検出信号をローパスフィルタに通してカットオフ周波数（遮断周波数）を小さくし、小さくしたカットオフ周波数に基づいて制御手段がアクチュエータを制御するようにすることができる。この時のカットオフ周波数を小さめに設定することで、整地高さ制御の感度を鈍感に設定することができる。つまり、整地高さ制御感度を、制御ゲインが小側となる鈍感側に設定することができる。

本発明によれば、植付部とは独立して整地装置の整地高さを制御可能とすることで、整地装置が有する本来の整地性能を発揮させることができる乗用田植機を提供することができる。

本実施形態としての田植機の左側面図。 植付部の左側面説明図。 植付部の正面図。 整地装置の平面説明図。 整地装置の斜視説明図。 第１実施形態としての整地高さ検出手段の斜視説明図。 第２実施形態としての整地高さ検出手段の斜視説明図。 第３実施形態としての整地高さ検出手段の斜視説明図。 上下位置調節手段の左側面説明図。 上下位置調節手段の左側面動作説明図。 上下位置調節手段の平面説明図。 アクチュエータの取付状態(ａ)と、連動体の取付状態(ｂ)と、セクタギヤの取付状態(ｃ)を示す分解平面説明図。 制御ブロック図。 植付部の左側面説明図。 他実施形態としての走行部の左側面図。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。すなわち、図１に示すＡは、本実施形態に係る田植機であり、田植機Ａは、自走可能な走行部１の後方に、苗Ｎを田面Ｇ（図１４参照）に植え付け可能とした植付部２を、昇降機構部３を介して昇降自在に取り付けるとともに、植付部２の直前方に田面Ｇを整地する整地装置４を上下位置調節可能に取り付けている。

走行部１は、図１に示すように、下部構成体１０と、その下部構成体１０の上に配設した上部構成体１１とから構成している。下部構成体１０は、左右一対の前輪１２,１２を取り付けたフロントアクスルケース１２ａ（図１５参照）と、左右一対の後輪１４,１４を取り付けたリヤアクスルケース１５とを、前後方向に一定の間隔をあけて配置するとともに、両ケース１２ａ,１５を前後方向に延伸する連結支持機体１６を介して連結している。フロントアクスルケース上にはミッションケース１８を連動連設して、ミッションケース１８から前方へ延出させて前部支持機体１７を形成している。ミッションケース１８とリヤアクスルケース１５は、伝動シャフト１９を介して連動連結している。

上部構成体１１は、前部支持機体１７上にエンジン２０を搭載し、エンジン２０とミッションケース１８とを連動連結している。エンジン２０とその直後方に配置したステアリングシャフト２１は、ボンネット２２により被覆して、ステアリングシャフト２１の上端部にステアリングホイール２３を取り付けている。ボンネット２２の周囲及びその後部には平坦なステップ部２４を張設しており、ステップ部２４から後方へ座席支持台２５を一体に連設している。２６は、座席支持台２５上に設けた座席である。２７は、伝動シャフト１９の後部に設けるとともに、リヤアクスルケース１５の前壁に取り付けた伝動機構ケースである。伝動機構ケース２７は、エンジン２０から伝動シャフト１９を介して伝達される動力を、後述する整地装置４に伝達するようにしている。

そして、エンジン２０から動力をミッションケース１８→フロントアクスルケース及び伝動シャフト１９→リヤアクスルケース１５に伝達して、前・後車輪１２,１２,１４,１４の四輪駆動が行えるようにしている。なお、上部構成体１１には運転部１と植付部２をそれぞれ操作、さらには、植付部２を昇降操作するための操作具（図示せず）を設けている。

植付部２は、図１及び図２に示すように、植付ミッションケース２９から左右両側方に伝動軸ケース３８,３８が延設されて、伝動軸ケース３８,３８から後方に向けて複数（本実施形態では四つ）の植付伝動ケース３０がそれぞれ延設されており、植付伝動ケース３０は左右方向に適宜の間隔をとって配置されている。植付ミッションケース２９の前部には、植付フレーム３１を前上方へ向けて立設して、植付フレーム３１に苗載台３２を植付ミッションケース２９の上方にて左右往復移動自在に取り付けている。

植付伝動ケース３０の後部にはロータリケース３３の中央部を回転軸３９を介して回転可能に取り付け、ロータリケース３３の両端部に植付爪３４,３４を取り付けている。植付伝動ケース３０等の下方には、センサーフロートであるセンターフロート３５と、その左右側方にそれぞれ二つずつサイドフロート３６を配置して、これらのフロート３５,３６により植付伝動ケース３０等を田面Ｇ上に支持している。３７は植付伝動シャフトであり、植付伝動シャフト３７は、走行部１の後端部に設けた動力取出軸（図示せず）と、植付ミッションケース２９から前方へ突出させた入力軸（図示せず）との間に介設している。

そして、走行部１から植付伝動シャフト３７を介して植付ミッションケース２９に動力を取り込んで、植付ミッションケース２９から伝動軸ケース３８を介して植付伝動ケース３０に動力を伝達し、植付伝動ケース３０に取り付けたロータリケース３３を回転させることで、ロータリケース３３の両端部に取り付けた植付爪３４,３４により苗載台３２上に載置した苗マットＭから苗Ｎ（苗株）を切削して、田面Ｇに苗Ｎ（苗株）を植え付けるようにしている（図１４参照）。

昇降機構３は、図１及び図２に示すように、走行部１のリヤアクスルケース１５上に立設した縦フレーム２８と、植付部２の植付フレーム３１との間に、前後方向に延伸するトップリンク４０及び前後方向に延伸する左右一対のロワリンク４１,４１を介設し、両ロワリンク４１,４１の前部から上方へ突出させて形成した連結片４２,４２の上端部と、走行部１の連結支持機体１６との間に昇降シリンダ４３を介設して構成している。そして、昇降シリンダ４３を伸縮作動させることによりロワリンク４１,４１及びトップリンク４０を介して植付部２を昇降させるようにしている。

整地装置４は、荒れた枕地を整地するための装置であり、図１〜図３に示すように、植付部２の植付フレーム３１に取り付けている。すなわち、整地装置４は、田面Ｇに接地して整地機能を果たす整地手段５０と、田面Ｇから整地手段５０までの高さを検出する整地高さ検出手段５１と、整地手段５０を上下位置調節する上下位置調節手段５２と、整地高さ検出手段５１の検出結果に基づいて、上下位置調節手段５２により整地手段５０を上下位置調節することで、整地手段５０の整地高さを制御する制御手段５３と、を備えている。整地高さ検出手段５１は、整地手段５０の前部ないしは整地手段５０の付近に配設している検出手段である。制御手段５３は走行部１の適宜箇所に配設している。整地手段５０と、走行部１の伝動機構ケース２７との間には、整地伝動シャフト５４を介設している。そして、エンジン２０からの動力を伝動シャフト１９→伝動機構ケース２７→整地伝動シャフト５４→整地手段５０に伝達して、整地手段５０により田面Ｇを整地するようにしている。

このように構成して、植付部２とは独立して整地装置４の整地高さを制御可能としている。すなわち、制御手段５３が、整地高さ検出手段５１の検出結果に基づいて、上下位置調節手段５２により整地手段５０を上下位置調節することで、整地手段５０の整地高さを高精度に制御するようにしている。そのため、整地装置４が有する本来の整地性能を十分に発揮させることができて、精度の高い整地作業が可能となる。また、後述する植付部高さの設定（植深設定）等の影響を受けないため、植付部高さに連動するための部品等が不要となって部品点数を削減できる。

整地装置４を構成する各手段５０〜５３をより具体的に説明する。すなわち、整地手段５０は、図３〜図５に示すように、ロータギヤケース６０と、ロータギヤケース６０の左右側方に配置した一対の整地ロータ６１,６１を具備している。ロータギヤケース６０内には、前方へ軸線を向けた入力軸６０ａと、後外側方へ軸線を向けた左・右側出力軸６０ｂ,６０ｃを配設して、入力軸６０ａの先端部（前端部）に整地伝動シャフト５４の後端部を着脱自在に連結するとともに、入力軸６０ａの基端部（後端部）にギヤを介して左・右側出力軸６０ｂ,６０ｃの基端部を連動連結している。整地ロータ６１は、図５に示すように、左右方向に軸線を向けて延伸するロータ軸６２の外周面に多数のロータ形成片６３を同軸的に取り付けて構成している。ロータ形成片６３は、四角形筒状に形成したロータ軸６２の外周面に外嵌するボス部６４と、ボス部６４の外周面から半径方向に突出させて形成するとともに、円周方向に等間隔をあけて形成した複数本（本実施形態では６本）の支持片６５と、各支持片６５の先端部に軸線方向に延伸させて一体に形成した整地片６６とから形成している。左・右側出力軸６０ｂ,６０ｃの先端部に、それぞれロータ軸６２,６２の内側端部を連動連結して、各ロータ軸６２,６２を各出力軸６０ｂ,６０ｃの軸線の延長線上に配置している。つまり、ロータ軸６２,６２は、ロータギヤケース６０を中心にして後外方へ向けて延伸させている。

そして、左右に隣接する整地片６６同士は、軸線方向に整合させて配置し、ロータ軸６２に連動してロータ軸６２の外周廻りに一体的に回転して、田面Ｇを整地するようにしている。ロータギヤケース６０の上壁には、板状の連結体６７を重合状態に取り付け、連結体６７の後部に、左側のロータ軸６２に平行に沿わせて後左側方へ伸延する円管状の左側のフレーム６８と、右側のロータ軸６２に平行に沿わせて後右側方へ向けて伸延する円管状の右側のフレーム６８の内側端部を連設している。各フレーム６８には整地ロータ６１の上部及び後部を覆うロータカバー６９を取り付けている。

整地高さ検出手段５１は、機体である田植機Ａの左右幅の中央に位置する仮想前後延伸線Ｌ（図４参照）に近接させて配置するとともに、整地手段５０の直前方（第１実施形態）ないしは直後方（第２実施形態）に配置している。そのため、整地高さ検出手段５１が走行部１や植付部２のローリングの影響を受け難くすることができる。したがって、この点からも精度の高い整地作業が可能となる。

より具体的に説明すると、田植機Ａの左右幅の中央に位置する仮想前後延伸線Ｌ上に、整地手段５０のロータギヤケース６０を配置している。そして、本実施形態の第１実施形態としての整地高さ検出手段５１は、図４〜図６に示すように、ロータギヤケース６０に近接させて配置するとともに、ロータギヤケース６０の直前方に配置している。

すなわち、第１実施形態としての整地高さ検出手段（整地高さセンサ）５１は、左側フレーム６８の内側端部から円管状の支持アーム６８ａを前方へ向けて延出し、支持アーム６８ａの前端部にポテンショメータ等のセンサ本体７０を取り付け、センサ本体７０に検出体７１を取り付けて構成している。検出体７１は、センサ本体７０から左側方に支軸７２を突出させて、支軸７２に筒状のボス部７３を外嵌して取り付け、ボス部７３から後下方へ向けて検出アーム７４を延出して、検出アーム７４の後端部に横長四角形板状の取付板７５を上下方向に面を向けて取り付け、取付板７５に鋤状の検出本体７６の前端縁部を取り付けて形成している。検出本体７６は、側面視Ｌ状に折曲させた複数本（本実施形態では６本）の棒状の検出本体形成片７７を左右方向に間隔をあけて配置し、検出本体形成片７７の前端縁部に、上下方向に面を向けて左右方向に横長板状に形成した一体連結片７８を一体に連結して形成している。なお、検出本体７６の形状は、必ずしも本形状に限られるものではない。

そして、取付板７５の下面に一体連結片７８の上面を重合させて取付ボルト７９により取り付けている。検出本体７６は、後半部が田面Ｇに線接触状に接地するとともに、田面Ｇ上を摺動するようにしている。そして、センサ本体７０により検出本体７６の上下方向の揺動角度を計測することによって、検出本体７６と田面Ｇの位置関係を検出することができて、田面Ｇの実高さ（苗Ｎを植え付ける田面高さ）を検出することができるようにしている。

このように、検出本体形成片７７を細長く形成することで、田面Ｇ及び田面水Ｗとの接触面積を小さくして、田面Ｇに対する検出本体形成片７７の抵抗を低減し、検出本体形成片７７が田面Ｇから離れ難くなるようにしている。そして、検出本体形成片７７を複数の棒体で構成して熊手形状に形成することによって、検出本体形成片７７に夾雑物が噛み込まれるのを防いでいる。検出本体形成片７７を構成する材料としては針金等、所望の長さに対して形状を保持できる程度の強度を有するものが適している。検出本体形成片７７の長さは、例えば、検出本体形成片７７が田面Ｇに接触した状態で、田面水Ｗよりも上方に延出される程度が適している。なお、検出アーム７４には、検出本体７６の下方への回動角度を規制する規制部材（図示せず）を設けて、検出本体７６の回動範囲を制限することができる。そうすることで、植付部２を上昇させた際に検出本体７６を確実に地面から離隔させることができる。

また、本実施形態の第２実施形態としての整地高さ検出手段５１は、図７に示すように、第１実施形態としての整地高さ検出手段５１と基本的構造を同じくし、ロータギヤケース６０に近接させて配置するとともに、ロータギヤケース６０の直後方に配置している点で異なる。

すなわち、ロータギヤケース６０の上壁に取り付けた連結体６７の後部に、取付ブラケット１４０を介して整地高さ検出手段５１を取り付けている。取付ブラケット１４０には、ポテンショメータ等のセンサ本体７０を取り付け、センサ本体７０に検出体７１を取り付けて構成している。検出体７１は、センサ本体７０から右側方に支軸７２を突出させて、支軸７２に筒状のボス部７３を外嵌して取り付け、ボス部７３から後下方へ向けて検出アーム７４を延出して、検出アーム７４の後端部に横長四角形板状の取付板７５を上下方向に面を向けて取り付け、取付板７５に鋤状の検出本体７６の前端縁部を取り付けて形成している。このようにして、第２実施形態としての整地高さ検出手段５１は、ロータギヤケース６０の直背後に配設して、田面Ｇの実高さ（苗Ｎを植え付ける田面高さ）を検出することができるようにしている。

また、本実施形態の第３実施形態としての整地高さ検出手段５１は、図８に示すように、第２実施形態としての整地高さ検出手段５１と同様にロータギヤケース６０の直背後に配設しているが、検出体７１を板状に形成している点で異なる。

すなわち、ロータギヤケース６０の上壁に取り付けた連結体６７の後部に、取付ブラケット１４０を介して整地高さ検出手段５１を取り付けている。取付ブラケット１４０の左側部には、ポテンショメータ等のセンサ本体７０を取り付け、センサ本体７０に検出体７１を取り付けて構成している。検出体７１は、センサ本体７０から右側方に支軸７２を突出させて、支軸７２に筒状のボス部７３を外嵌して取り付け、ボス部７３に側面視Ｌ状に折曲させて形成した検出本体７６の上端縁部を連設している。支軸７２から垂下された検出本体７６は、後半部が田面Ｇに面接触状に接地するとともに、田面Ｇ上を摺動するようにしている。そして、センサ本体７０により検出本体７６の上下方向の揺動角度を計測することによって、検出本体７６と田面Ｇの位置関係を検出することができて、田面Ｇの実高さ（苗Ｎを植え付ける田面高さ）を検出することができるようにしている。

上下位置調節手段５２は、図５,図９〜図１１に示すように、左右方向に延伸させて正逆回転自在となした回転軸８０と、回転軸８０の両端部に各上端部を連動連結して回転軸の正逆回転に連動して上下動する左右一対の上下動機構８１と、両上下動機構８１の各下端部間に架設した前記整地手段５０を上下位置調節するために回転軸８０を正逆回転させるアクチュエータとして正逆回転駆動可能な電動モータ８２と、を具備している。このように、制御手段５３に制御された電動モータ８２により回転軸８０を正逆回転させることで、左右一対の上下動機構８１を介して整地手段５０を上下位置調節することができて、整地高さＨ１（図２参照）、つまり、田面Ｇから整地ロータ６１（例えば、ロータ軸６２の軸芯の位置）までの高さを構造簡易にして堅実に制御することができる。なお、アクチュエータとしては、電動モータ８２に限らず、電動式や油圧式のシリンダ等を適宜採用することができる。

より具体的に説明すると、図３にも示すように、植付フレーム３１の一部を形成する左右一対の上下延伸片３１ａ,３１ａの中途部間に左右延伸片３１ｂを横架し、左右延伸片３１ｂの中途部に左右一対の軸支持片３１ｃ,３１ｃを垂下して、両軸支持片３１ｃ,３１ｃ間に、左右方向に軸線を向けた回転軸８０を、その軸線廻りに回転自在に横架している。左右一対の上下動機構８１,８１は、回転軸８０の左右側部に前方へ向けて突出する左右一対の上アーム８４,８４の基端部を取り付ける一方、上下延伸片３１ａ,３１ａの下部間に横架した下部左右延伸片３１ｄに左右一対の枢支片８３,８３を前方へ突設し、各枢支片８３,８３に前方へ向けて突出する左右一対の下アーム８５,８５の基端部を枢支している。各上アーム８４,８４の先端部（前端部）には、上下方向に延伸する左右一対の上下動ロッド８６,８６の上端部を連結するとともに、各下アーム８５,８５の先端部（前端部）には、各上下動ロッド８６,８６の下部を連結している。そして、両上下動ロッド８６,８６は、その上下摺動動作が平行リンクを形成する上アーム８４,８４と下アーム８５,８５の上下揺動動作に連動するように、上アーム８４,８４と下アーム８５,８５に支持されている。各上下動ロッド８６,８６の下端部にはリング状の枢支片８７,８７を設けて、各枢支片８７,８７に各ロータ軸６２の外側部を貫通させて枢支している。８８は後輪１４により跳ね上げられた泥がその後方に配置された各フロート３５,３６,３６上に載るのを防止するための防泥板、８９はフレーム６８と上下動ロッド８６との間に介設した補強用の斜張材である。

回転軸８０の右側部には、筒状のセクタギヤボス部９０を回転自在に外嵌し、セクタギヤボス部９０の外周面にセクタギヤ９１の基端部を連設するとともに、セクタギヤ９１の前端縁部を前方へ膨出させて、セクタギヤボス部９０の軸芯を中心とする仮想同一円周上にセクタギヤ９１の歯部を配置している。植付フレーム３１には、板状の支持側壁体９２をセクタギヤ９１に平行状態に隣接させて取り付け、支持側壁体９２の上端縁部と前端縁部から左側方へ延出させて上面形成体９３と前面形成体９４を形成している。前面形成体９４にはブラケット９５を介して電動モータ等のアクチュエータ８２を取り付け、アクチュエータ８２にピニオンギヤケース９６を取り付けている。アクチュエータ８２の駆動軸８２ａにピニオンギヤ９６ａを取り付けて、ピニオンギヤ９６ａをピニオンギヤケース９６内に配置している。そして、ピニオンギヤ９６ａはセクタギヤ９１に噛合させている。このように構成して、アクチュエータ８２の駆動軸を正逆回動させることにより、ピニオンギヤ９６ａを介してセクタギヤ９１を正逆回転させることができるようにしている。９７はセクタギヤ９１から後下方へ延設した可動側連結片、９８は前面形成体９４から後下方へ延設した固定側連結片、９９は可動側連結片９７と固定側連結片９８との間に介設した引っ張りスプリングであり、引っ張りスプリング９９により可動側連結片９７を介してセクタギヤ９１を左側面視にて時計廻りに回動付勢している。

回転軸８０には、図９〜図１２に示すように、セクタギヤボス部９０を跨ぐように門型に形成した連動体１００を取り付けている。すなわち、連動体１００は、基端部が回動軸８０に固定状態に取り付けられて、セクタギヤ９１の上端部よりも前上方へ向けて延出されたアーム片１０１,１０１と、両アーム片１０１,１０１間に架設した横架片１０２とから門型に形成して、セクタギヤ９１との干渉を回避している。右側のアーム片１０１の前端縁部の先端部には係合凹部１０３を形成する一方、セクタギヤ９１の上端部から右側方へ向けて係合ピン１０４を突設して、係合ピン１０４の周面に係合凹部１０３が上方から係合状態に当接されるようにしている。セクタギヤボス部９０の外周面には、ねじりコイルばね１０５を巻回し、ねじりコイルばね１０５の一端１０６をセクタギヤ９１の下端縁部に係合させる一方、ねじりコイルばね１０５の他端１０７を左側のアーム片１０１の後端縁部に係合させている。

そして、連動体１００は、ねじりコイルばね１０５により左側面視にて反時計廻りに回動付勢されて、右側のアーム片１０１に形成した係合凹部１０３が、ねじりコイルばね１０５により係合ピン１０４に係合状態にて当接する方向に弾性付勢されている。一方、セクタギヤ９１は、前記したように引っ張りスプリング９９により可動側連結片９７を介して左側面視にて時計廻りに回動付勢されて、係合ピン１０４が係合凹部１０３に係合状態にて当接する方向に弾性付勢されている。つまり、連動体１００の係合凹部１０３とセクタギヤ９１の係合ピン１０４は、相互に当接する方向に弾性付勢されて、連動体１００とセクタギヤ９１とが弾性付勢力により一体的に正逆回転動作するようにしている。

このように構成することで、アクチュエータ８２の駆動軸８２ａを正逆回転させると、駆動軸８２ａに取り付けたピニオンギヤ９６ａを介してセクタギヤ９１が正逆回転される。セクタギヤ９１が正逆回転動作すると、セクタギヤ９１に一体的に連動して連動体１００も正逆回転動作し、連動体１００と一体に回転軸８０が正逆回転される。回転軸８０が正逆回転動作されると、回転軸８０に連動して左右一対の上アーム８４,８４が上下揺動され、上アーム８４,８４の上下揺動動作に左右一対の上下動ロッド８６,８６の上下摺動動作が連動して、上下動ロッド８６,８６の下端部に枢支片８７,８７を介して枢支連結した整地ロータ６１,６１が上下位置調節される。

この際、回転軸８０は、ねじりコイルばね１０５により左側面視にて反時計廻りに回動されるように付勢されている。つまり、回転軸８０は、整地ロータ６１,６１が下降されるように、ねじりコイルばね１０５により回動付勢されている。そのため、整地ロータ６１が勢いよく凸部等に当接した場合でも、整地ロータ６１は、上方へバウンドすることもなく、凸部を通過した後は速やかに下降することになる。

また、田面Ｇの凸面や異物により整地ロータ６１,６１に下方から上方へ向けて押し上げる突発的な負荷が作用した際には、上下動ロッド８６,８６→上アーム８４,８４→回転軸８０→連動体１００に負荷が伝播されて、連動体１００がねじりコイルばね１０５の弾性付勢力に抗して左側面視にて時計廻りに回動される。つまり、図１０に示すように、連動体１００がセクタギヤ９１から離隔する方向に回動される。具体的には、ねじりコイルばね１０５の弾性付勢力により連動体１００の係合凹部１０３がセクタギヤ９１の係合ピン１０４の周面に押圧作用している状態から、ねじりコイルばね１０５の弾性付勢力に抗して連動体１００の係合凹部１０３がセクタギヤ９１の係合ピン１０４から強制的に離隔されて押圧作用が解除された状態となる。このように、突発的に整地ロータ６１,６１に対して押し上げる負荷が作用した際には、連動体１００が、セクタギヤ９１から離隔動作されることで、セクタギヤ９１を介してアクチュエータ８２に負荷が作用するのを防止するリミッターとして機能するようにしている。

支持側壁体９２の上部には、セクタギヤ９１の回転動作を検出するポテンショメータ等のセクタギヤ検出体１１０を取り付けている。セクタギヤ検出体１１０は、検出本体１１１に検出端子１１２を係合ピン１０４側に向けて突設して、検出端子１１２の下端縁部を係合ピン１０４の周面に当接状態に付勢させている。そして、セクタギヤ９１が正逆回転動作すると、係合ピン１０４を介して検出端子１１２が連動して正逆回転動作するようにして、検出端子１１２を介してセクタギヤ検出体１１０がセクタギヤ９１の正逆回転角度を検出するようにしている。

制御手段５３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えており、コンピュータ機能を有するものである。制御手段５３には、図１３に示すように、その入力側に整地高さ検出手段５１とセクタギヤ検出体１１０が接続される一方、その出力側にアクチュエータ８２が接続されている。そして、走行部１に牽引されるとともに、植付作業位置に配置された植付部２の移動に伴って、整地高さ検出手段５１の検出本体７６が田面Ｇに沿って摺動するようにしている。この際、検出本体７６は田面Ｇの起伏に対応して上下回動されると、その上下回動変位がセンサ本体７０により検出されるとともに、その検出結果が制御手段５３に送信される。制御手段５３は整地高さ検出手段５１から取得した検出結果に基づいてアクチュエータ８２に駆動信号を送信して、アクチュエータ８２を正逆回転駆動させる。その結果、整地ロータ６１が回転軸８０と上下動機構８１,８１を介して田面Ｇに対して上下動される。そして、アクチュエータ８２の正逆回転量がセクタギヤ検出体１１０により検出されて、その検出結果が制御手段５３に送信される。制御手段５３はセクタギヤ検出体１１０から取得した検出結果に基づいてアクチュエータ８２に制御信号を送信して、アクチュエータ８２を回転停止させる。このようにして、整地ロータ６１の田面Ｇからの高さ（整地高さ）が適正に制御される（以下に、「整地高さ制御」という。）。

上記のように構成した整地装置４の整地高さ制御感度は、後述する植付部２の植付部高さ制御感度よりも鈍感に設定することができる。例えば、一定時間内に制御手段５３が取得する整地高さ検出手段５１の検出結果からそれらの移動平均（単純移動平均、加重移動平均、指数移動平均等）を算出するプログラムをＲＯＭに格納しておき、そのプログラムをＣＰＵが読み出して、そのプログラムに取得した整地高さ検出手段５１の検出結果を代入して、その移動平均値を算出し、算出した移動平均値に基づいてアクチュエータ８２を制御するようにする。この時の移動平均区間（一定時間）を長目に設定することで、整地高さ制御感度を適宜鈍感に設定することができる。

また、整地高さ制御感度を鈍感に設定する他実施形態としては、制御手段５３のＣＰＵにローパスフィルタ（図示せず）を内蔵させることもできる。ローパスフィルタは、整地高さ検出手段５１の出力から慣性の影響による誤差や水面の横揺れの影響による誤差が含まれる高周波数成分、つまり、高周波帯域の信号を除去するものである。そして、ローパスフィルタに整地高さ検出手段５１の検出値が通されて、その検出値の低周波成分だけが制御手段５３に取得されるようにする。そうすることで、制御手段５３は高周波帯域の信号が無いものとしてアクチュエータ８２の制御を行うことができて、整地装置４の整地高さ制御を抑制することが可能となる。つまり、整地高さ制御の感度を鈍感に設定することができる。整地高さ制御感度を、制御ゲインが小側となる鈍感側に設定することができる。

このように、整地装置４の整地高さ制御感度は鈍感、さらには、後述する植付部２の植付部高さ制御感度よりも鈍感に設定することで、土塊や夾雑物による突発的な田面Ｇの起伏に対応して敏感に逐一整地高さ制御されるのを防止することができる。その結果、適正な整地高さを維持することができる。したがって、枕地等における整地作業時において、整地装置４の不要な整地高さ制御を解消して、田面Ｇの凹凸を均す均平性を向上することが可能となる。

整地高さ制御の感度（鈍感の度合い）は、ボリュウームスイッチ等の人為的に操作可能な感度設定手段（図示せず）により調節可能として、感度設定手段の操作位置が制御手段５３に送信されるようにすることもできる。

植付部２は、制御手段５３を介して昇降機構部３により田面Ｇから植付部２までの高さである植付部高さを制御可能としている。そして、その植付部高さの制御には、制御手段５３を介して整地高さ検出手段５１の検出結果がフィードバックされるようにしている。このようにして、先行する整地高さ検出手段５１が土塊や夾雑物を検出した場合には、その検出結果が後続の植付部２の植付部高さ制御にフィードバックされて、植付部高さ制御ではその検出結果が外乱と認知されるようにすることで、突発的な田面Ｇの起伏に対応して逐一植付部２が植付部高さ制御されるのを防止することができる。

上記した植付部高さ制御について、より具体的に説明する。植付部２には、図２及び図１４に示すように、植付伝動ケース３０の下部に左右方向に延伸するフロート支持軸１２１をその軸芯廻りに回転自在に枢支している。フロート支持軸１２１には、前後方向に延伸する複数本のフロート支持アーム１２２の基端部（前端部）を左右方向に間隔をあけて連設し、フロート支持アーム１２２の先端部（後端部）に枢支ブラケット１２３を介して各フロート３５,３６の上面中途部を左右方向に軸線を向けた枢軸１２４により枢支連結している。そして、枢軸１２４の軸線廻りに、センターフロート３５及びサイドフロート３６の前部及び後部が上下方向に揺動自在に支持されている。フロート支持軸１２１の中途部には、人為的に操作可能な植付設定高さレバー１２５の下端部を固設して、植付設定高さレバー１２５を前上方へ向けて延出させている。図３に示す１２６は、植付設定高さレバー１２５をガイドするレバーガイドである。

このように構成して、植付設定高さレバー１２５によりフロート支持軸１２１を支点にしてフロート支持アーム１２２を回動操作して、枢軸１２４の軸芯位置（センターフロート３５及びサイドフロート３６）を上下に変更することによって、後述する植付設定高さＨ２（設定深さ）（図１４参照）を変更することができる。そして、植付設定高さレバー１２５をレバーガイド１２６に係合させることにより、枢軸１２４の軸芯位置（センターフロート３５及びサイドフロート３６）を固定して、植付設定高さＨ２（設定深さ）を設定することができる。

植付フレーム３１には、ポテンショメータ等の植付設定高さ検出手段（植付設定高さセンサ）１２７（図１３参照）を設けて、植付設定高さ検出手段１２７によりフロート支持軸１２１の回転角度を検出することにより、枢軸１２４の軸芯位置（センターフロート３５及びサイドフロート３６）を検出可能としている。

センターフロート３５の前端部には、連結片１３０を介して上下方向に延伸する連結ロッド１３１の下端部を左右方向に軸線を向けた枢支ピン１３２により枢支連結している。一方、植付フレーム３１の前下部には上下揺動体１３３の基端部を上下揺動自在に枢支し、上下揺動体１３３の先端部に左右方向に軸線を向けた枢支連結軸１３４を介して連結ロッド１３１の上端部を連結している。上下揺動体１３３の基端部を枢支している枢軸（図示せず）には、ポテンショメータ等のフロート角検出手段１３５（図１３参照）を設けて、フロート角検出手段１３５によりセンターフロート３５のフロート角（枢軸１２４を中心に上下方向に揺動するセンターフロート３５の仰角ないしは俯角）を検出可能としている。そして、フロート角検出手段１３５の検出結果（検出値）は、制御手段５３に送信されるようにしている。

すなわち、センターフロート３５は田面Ｇに接地追従するのに対して、植付部２が上下動すると、これに伴って田面Ｇから植付部２までの高さ（植付爪３４による苗Ｎの植付深さＨ３）が変化する。そうすると、田面Ｇから植付部２までの高さ（植付爪３４による苗Ｎの植付深さＨ３）の変化が、フロート角検出手段１３５により検出されて、フロート角検出手段１３５の検出値が設定検出値（植付設定高さＨ２（設定深さ））となるように、昇降シリンダ４３に作動油を給排操作する制御弁１３６が制御手段５３により操作され、昇降シリンダ４３により植付部２が昇降駆動されて、植付部２（植付爪３４）による苗Ｎの植付深さＨ３が設定深さに維持される。以上が植付部高さ制御である。

また、植付設定高さレバー１２５により枢軸１２４の軸芯位置（センターフロート３５及びサイドフロート３６）を変更すると、これに伴い植付設定高さ検出手段１２７の検出値に基づいて、例えば、センターフロート３５の底面が水平となるフロート角検出手段１３５の検出値が、植付設定高さＨ２（設定深さ）に対応する設定検出値として新たに設定される。このようにして、植付部２（植付爪３４）による苗Ｎの植付深さＨ３を変更することができる。
また、整地高さ制御において、整地高さ検出手段５１の検出結果が所定値以上で、かつ、検出時間が所定時間未満であった場合には、その検出結果を取得した制御手段５３が、その検出結果を土塊や夾雑物等の外乱と判断して、整地高さ検出手段５１の検出結果に基づいた植付部高さ制御は実行されないようにしている。そうすることで、突発的な田面Ｇの起伏に対応して逐一植付部２が植付部高さ制御されるのを抑制している。つまり、過敏に植付部２が昇降されるのを防止している。その結果、植付部２の植付精度を安定化させることができる。

この際のフィードバック制御においては、前記したように整地高さ制御感度は植付部高さ制御感度よりも鈍感に設定しておくことで、植付部２が過敏に昇降制御されるのを堅実に抑制することができる。また、フィードバックされた整地高さ検出手段５１の検出結果と、フロート角検出手段１３５等により検出された検出結果とから、田面の水深を推定することもできる。

図１５は、他の実施形態としての走行部１であり、この走行部１は前記した実施形態の走行部１と基本的な構造を同じくしているが、伝動機構ケース２７を備えていない点で異なる。つまり、伝動シャフト１９の終端部（後端部）にリヤアクスルケース１５が連動連結され、リヤアクスルケース１５に整地伝動シャフト５４の始端部（前端部）が連動連結されている。そして、リヤアクスルケース１５内には、整地伝動シャフト５４への動力を接続・切断するクラッチ（図示せず）を設けており、このクラッチは、機械的に接続・切断作動する形態を採用することも、また、電動式に接続・切断する形態を採用することもできる。

Ａ 田植機
１ 走行部
２ 植付部
３ 昇降機構部
４ 整地装置
５０ 整地手段
５１ 整地高さ検出手段
５２ 上下位置調節手段
５３ 制御手段

Claims (5)

1. 自走可能な走行部の後方に、苗を田面に植え付け可能とした植付部を、昇降機構部を介して昇降自在に取り付けるとともに、植付部の直前方に田面を整地する整地装置を上下位置調節可能に取り付けた乗用田植機であって、
   整地装置は、
   田面に接地して整地機能を果たす整地手段と、
   田面から整地手段までの高さを検出する整地高さ検出手段と、
   整地手段を上下位置調節する上下位置調節手段と、
   整地高さ検出手段の検出結果に基づいて、上下位置調節手段により整地手段を上下位置調節することで、整地手段の整地高さを制御する制御手段と、
   を備えていることを特徴とする乗用田植機。
2. 整地高さ検出手段は、機体の左右幅の中央に位置する仮想前後延伸線に近接させて配置するとともに、整地手段の直前方ないしは直後方に配置していることを特徴とする請求項１記載の乗用田植機。
3. 上下位置調節手段は、
   左右方向に延伸させて正逆回転自在となした回転軸と、
   回転軸の両端部に各上端部を連動連結して回転軸の正逆回転に連動して上下動する左右一対の上下動機構と、
   両上下動機構の各下端部間に架設した前記整地手段を上下位置調節するために回転軸を正逆回転させるアクチュエータと、
   を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の乗用田植機。
4. 植付部は、前記制御手段を介して前記昇降機構部により田面から植付部までの高さである植付部高さを制御可能とするとともに、その植付部高さの制御には、前記制御手段を介して前記整地高さ検出手段の検出結果がフィードバックされるようにしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の乗用田植機。
5. 整地装置の整地高さ制御感度は、植付部の植付部高さ制御感度よりも鈍感に設定していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の乗用田植機。

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