JP2688977B2 - 農作業機の圃場硬度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は例えば田植機にあって田面硬度を検出するよ
うにした農作業機の圃場硬度検出装置に関する。

「従来の技術」 この種圃場硬度検出装置として、例えば特開昭63−14
8917号公報の回転体の回転抵抗より検出手段或いは特開
昭63−157910号公報の一対の電極間の誘電率より検出す
る手段、或いは特開昭63−141511号公報の一定振動を与
えられる振動子の振幅より検出する手段などが知られて
いる。

「発明が解決しようとする課題」 しかし乍ら、特開昭63−148917号公報の場合、回転抵
抗をモータ回路の電圧変化より検出し圃場硬度を検出し
ているがそのためには定電流回路を設けなければ正確な
電圧検出が行えずコスト高となる欠点があった。

またこの場合、土壌中に回転体を突入させるため、土
壌抵抗が大きく軸受け部にかかるなどの問題があった。

また特開昭63−141511号公報の場合にも略同様の問題
があると共に、特開昭63−157910号公報の場合にあって
も構造的に複雑で現実性に欠けるなどの問題があった。

さらに、特開昭63−279708号公報に示す如く、横軸芯
回りに回転させる棒状材の先端に球状抵抗体を取付け、
その抵抗体を横軸芯回りに回転させて泥面に繰返し突入
させ、抵抗体の泥面突入抵抗によって機体高さを検出す
る技術もあるが、抵抗体を間欠的に泥面に当接させるか
ら、泥面との当接によって高さが検出できても、泥の硬
さ変化を容易に計測し得ないものであった。

「課題を解決するための手段」 したがって本発明は、 圃場表面に連続して接地させる車輪形の接地回転体
と、該回転体を強制駆動する電動要素を備え、該電動要
素に印加される電流及び電圧の検出を連続して行って圃
場硬度を感知するように構成したものである。

圃場表面に接地させてその接地摩擦力で回転させる
回転体を備え、該回転体の回転時に発生する回転エネル
ギーの検出に基づいて圃場硬度を感知するように構成し
たものである。

「作 用」 而して本発明によれば、の場合簡単な回路構成のも
ので正確な圃場硬度の検出が可能となると共に、回転体
の土壌抵抗も小さいので構造的にも簡単とさせることが
できる。またの場合には駆動部がなく電気的にも簡単
で、さらにの場合には電気エネルギーの供給も必要と
することなく回路構成での一層の簡単化を図って低コス
トなものとすることができる。

「実施例」 以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。第
１図は植付感度の制御回路図、第２図は乗用田植機の側
面図、第３図は同平面図を示し、図中（１）は作業者が
搭乗する走行車であり、エンジン（２）を搭載する車体
フレーム（３）後端をミッションケース（４）に連設さ
せ、前記ミッションケース（４）の前方両側にフロント
アクスルケース（５）を介して水田走行前輪（６）を支
持させると共に、前記ミッションケース（４）の後方両
側にリヤアクスルケース（７）を介し水田走行用後輪
（８）を支持させる。そして前記エンジン（２）を覆う
ボンネット（９）両側外方に予備苗載台（10）を適宜取
付けると共に、ステップ（11）を形成する車体カバー
（12）によって前記アクスルケース（５）（７）等を覆
い、前記車体カバー（12）上部に運転席（13）を取付
け、その運転席（13）の前方で前記ボンネット（９）後
部に操向ハンドル（14）を設ける。

さらに、図中（15）は多条植え用の苗載台（16）並び
に複数の植付爪（17）…などを具有する植付部であり、
前高後低の後傾式の苗載台（16）を案内レール（18）及
びガイドレール（19）を介して植付ケース（20）に左右
往復摺動自在に支持させると共に、一方向に等速回転さ
せるロータリケース（21）を前記植付ケース（20）に支
持させ、該ケース（21）の回転軸芯を中心に対称位置に
一対の爪ケース（22）（22）を配設し、その爪ケース
（22）先端に植付爪（17）（17）を取付ける。また前記
植付ケース（20）の前側に回動支点軸（23）を介して支
持フレーム（24）を設け、トップリンク（25）及びロワ
ーリンク（26）を含む三点リンク機構（27）を介して走
行車（１）後側に支持フレーム（24）を連結させ、前記
リンク機構（27）を介して植付部（15）を昇降させる昇
降シリンダ（28）を備え、前記前後輪（６）（８）を走
行駆動して略定速で移動すると同時に、左右に往復摺動
させる苗載台（16）からロータリケース（21）の１回転
で２本の植付爪（17）（17）により２株の苗を取出し、
連続的に苗植え作業を行うように構成する。

また、図中（29）は走行変速レバー、（30）は植付レ
バー、（31）は植付け感度調節レバー、（32）は走行ク
ラッチペダル、（33）（33）は左右ブレーキペダルであ
る。

第４図にも示す如く、前記植付部（15）の下方中央に
フロートセンサであるセンタフロート（34）を、またこ
の左右両側にサイドフロート（35）（35）を配設し、前
記センターフロート（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（36）をフロート（34）後部上
面のブラケット（37）に設けている。そして前記植付ケ
ース（20）に植付深さ調節支点軸（38）を回転自在に軸
支し、前記調節支点軸（38）に基端を固設した植付深さ
調節リンク（39）先端を前記ピッチング支点軸（36）に
連結する一方、前記フロート（34）前部上面のブラケッ
ト（40）に設けるセンサリンク（41）にピン（42）及び
リンク機構（43）を介して前記支点軸（38）を連結さ
せ、前記ピン（42）にインナワイヤであるセンサワイヤ
（44）を連結すると共に、該センサワイヤ（44）を内挿
させるアウタワイヤ（45）一端を前記センサリンク（4
1）に固定させる。

また、前記油圧シリンダ（28）に油圧ポンプからの油
圧を供給する油圧切換弁（46）を備え、該切換弁（46）
のスプール（47）に中間を当接させる切換カム（48）の
一端に前記センサワイヤ（インナワイヤ）（44）を連結
させるもので、前記カム（48）他端部を機体側固定支軸
（49）に軸支させ、前記スプール（47）に対し切換カム
（48）を離反させるバネ（50）をそのカム（48）他端延
設部と車体フレーム（３）の後部縦フレーム（3a）間に
バネ圧調節部材（51）を介して連結する。また、前記切
換弁（46）などを内設する車体カバー（12）内部に植深
支点軸（52）を介して前記感度調節レバー（31）基端部
を軸支させ、前記支点軸（52）に基端を軸支する感度調
節アーム（53）に前記センサワイヤ（インナワイヤ）
（44）を連結すると共に、前記切換カム（48）にリンク
（54）を介して前記調整アーム（53）を連動連結して、
レバー軸（55）を中心とした前記レバー（31）操作によ
り切換カム（48）及びリンク（54）を中立位置に保持し
た状態で調整アーム（53）を回転させ、前記センサリン
ク（41）からのセンサワイヤ（44）の突出量を変化さ
せ、田面硬度などに応じてセンタフロート（34）の基準
姿勢を変更してその感度調節を行なう一方、植付深さの
変化に基づきフロート（34）の接地圧が変化しフロート
（34）の前部が上下動するとき、前記センタワイヤ（4
4）及び切換カム（48）を介して切換弁（46）を適宜操
作して植付部（15）の昇降制御を行って植次深さの一定
維持を図るように構成している。

さらに、前記レバー軸（55）には大径ギヤ（56）を固
設するレバーガイドディスク（57）を回動自在に支持さ
せていて、感度モータ（58）に取付ける小径ギヤ（59）
に前記ギヤ（56）を結合させ、前記調節レバー（31）を
ディスク（57）を係合溝に係合させ、一体係合状態とさ
せて前記モータ（58）を駆動するとき、ディスク（57）
と一体にレバー（31）を回動させてモータ（58）による
感度調節を行わしめるように構成している。

ところで前記センタフロート（34）上方位置の植付ケ
ース（20）後端部には、支点軸（60）及びアーム（61）
を介して圃場硬度検出用の硬度センサである接地回転体
（62）を支持させ、該回転体（62）を圃場表面に接地さ
せている。第５図に示す如く、前記回転体（62）は内蔵
する電動要素である直流形電動モータ（63）により強制
駆動するもので、該電動モータ（63）の電気回路にモー
タ（63）駆動中での電位差を検出する電圧検出回路（6
4）と、モータ（63）に流れる電流値を検出する電流検
出回路（65）とを備え、自動／手動切換スイッチ（66）
を有する自動感度調節用制御回路（67）に前記各検出回
路（64）（65）をA/Dコンバータ（68）を介して入力接
続させると共に、前記モータ（58）と硬度表示装置（6
9）に出力接続させて、前記検出回路（64）（65）より
入力される電位差つまり電圧値（Ｅ）と電流値（Ｉ）に
基づいて前記感度モータ（58）を正逆駆動しセンサフロ
ート（34）における感度調節を行うように構成してい
る。

本発明は上記の如く構成するものにして、以下第６図
のフローチャートを参照してこの作用を説明する。

植付作業中において圃場に接地させる前記回転体（6
2）の回転抵抗より圃場硬度を検出するようにしたもの
で、前記回転体（62）を強制駆動する直流形電動モータ
（63）の電圧値（Ｅ）と電流値（Ｉ）が制御回路（67）
に流れ込まれるとその積つまり電力値（Ｗ）（Ｗ＝Ｅ×
Ｌ）が演算され、この値（Ｗ）が設定値より大のとき圃
場硬度が硬いと表示されると共に、前記モータ（58）が
正或は逆駆動制御されて植付感度が鈍感側に調節され
る。一方電力値（Ｗ）が設定値より小のとき圃場硬度が
軟いと表示されると共に、前記モータ（58）が逆或いは
正駆動制御されて植付感度が敏感側に調節されるもので
ある。

第７図は硬度センサの他の変形構造例を示すもので、
該センサは前記フロート（34）或いは（35）の底部に抵
抗体よりなる発熱体（70）を設け、土壌中にとつにゅう
させるこの発熱体（70）の損失熱エネルギーの大小でも
って圃場硬度の検出を行うように構成したものであり、
前記発熱体（70）に定電圧回路（71）を介し電源（72）
を印加させると共に、この発熱体（70）の通電電流値変
化を検知する電流検知回路（73）をA/Dコンバータ（6
8）を介して前記制御回路（67）に入力接続させて、水
分量が多く発熱体が大で電流値も大のとき植付感度を敏
感側に、また水分量が少なく発熱量が小で電流値も小の
とき植付感度を鈍感側に調節するように構成したもので
ある。而して該構成の場合、硬度センサには駆動部がな
く電気的にも簡単な構成とすることができる。

第８図はさらに硬度センサの他の変形構造例を示した
もので、圃場表面に接地させてその接地摩擦力でもって
自由回転させる回転体（74）を備え、該回転体（74）の
回転軸（74a）に回転エネルギーを検出するための発電
機（75）を連結させ、前記回転体（74）の回転でもって
前記発電機（75）に発電エネルギー発生時、該発電機
（75）に接続させる電流検出回路（76）の電流値変化で
もって前述同様圃場硬度を検知し植付感度の調節を行う
ように構成したものである。つまり土壌水分が多いとき
回転体（74）の接地摩擦力が小となって発熱エネルギー
も小さく、反対に土壌水分が少ないとき発熱エネルギー
き大となるものであって、このエネルギーの大小変化状
態を電流検出回路（76）の電流値より検出するもので、
電流値以外に電圧値或いは電力値の何れの検出によって
も可能なものである。

さらに第９図に示す如く、前記回転体（74）の一部を
アルミ材で形成し、この左右両側に一対の磁石（77a）
（77b）を配設して前記回転体（74）にブレーキをかけ
るように設け、このブレーキ力の大小を磁石（77a）（7
7b）の磁気変化や回転体（74）内部に発生するうず電流
の変化でもって感知し圃場硬度の検出を行う構成として
も良い。

またさらに第10図に示すものは、前記フロート（34）
或いは（35）の後部に超音波センサ（78）を設けて、前
記フロート（34）或いは（35）が泥水を押し分けて露出
させた略均平圃場面の超音波反射率を測定（表面が硬い
程反射率大）することによって圃場硬度の検出を行うよ
うに構成したものである。

「発明の効果」 本発明は以上詳述したように構成されているものであ
って、連続的に接地させる車輪形の回転体（62）を強制
駆動する電動要素（63）の電流及び電圧値の検出や、回
転体（74）の回転エネルギーの検出などで圃場硬度の検
出を行うことにより、極めて簡単な構造のもので正確な
圃場硬度の検出が可能となって低コスト化が図れるなど
顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御回路図、第２図は田植機の全体側面図、第
３図は同平面図、第４図は植付感度制御部の側面説明
図、第５図は回転体の断面説明図、第６図はフローチャ
ート、第７図乃至第10図は硬度センサの他の変形構造例
を示す説明図である。 （62）……回転体 （63）……電動モータ（電動要素） （74）……回転体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圃場表面に連続して接地させる車輪形の接
   地回転体（62）と、該回転体（62）を強制駆動する電動
   要素（63）を備え、該電動要素（63）に印加される電流
   及び電圧の検出を連続して行って圃場硬度を感知するよ
   うに構成したことを特徴とする農作業機の圃場硬度検出
   装置。
2. 【請求項２】圃場表面に接地させてその接地摩擦力で回
   転させる回転体（74）を備え、該回転体（74）の回転時
   に発生する回転エネルギーの検出に基づいて圃場硬度を
   感知するように構成したことを特徴とする農作業機の圃
   場硬度検出装置。