JP2905262B2 - 乗用田植機の植付部姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 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。

（ロ） 従来の技術 従来、乗用田植機の一実施例として、走行部の後方に
植付部を昇降リンク機構を介して昇降自在かつローリン
グ自在に連結し、同植付部の下方にフロートを上下揺動
自在に取付けるとともに、同フロートに、植付部とフロ
ートとの高低差の変動を検出するセンサを設け、同セン
サの検出結果にもとづいて昇降油圧シリンダの伸縮動作
を油圧制御弁を介して制御可能としたものがある。

そして、かかる乗用田植機では、同フロートの上下動
をセンサが検出し、同検出結果にもとづいて昇降油圧シ
リンダを伸縮動作させることにより、植付部を昇降リン
ク機構により昇降させ、同植付部の植付面からの高さ
（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。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 ところが、上記した乗用田植機の場合、走行部の走行
速度を高くすると、同走行部に牽引されている植付部の
移動速度も高くなり、フロートの下面に圃場に張水した
水が回り込み、フロート全体が前上り状態で水面上に浮
き上がり、同フロートが圃場面から受ける影響をセンサ
が敏感に検出して、植付部を不必要に上動させ、苗の植
付深さを浅くして、浮苗が生じるという問題がある。

また、フロートが水面上に浮き上がっているために、
同フロート上の植付部が安定せず、植付部のローリング
動作等が増幅されて、苗を耕盤上に確実に植付けること
ができず、この場合にも浮苗が生じるという問題があ
る。

（ニ） 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、同植付部を昇降油圧シリンダ
により昇降可能とし、植付部の下方にはフロートを上下
揺動自在に取付けると共に、同フロートに植付部とフロ
ートとの高低差の変動を検出するセンサを設け、同セン
サの検出結果にもとづいて昇降油圧シリンダの伸縮動作
を油圧制御弁を介して制御して、植付部による苗の植付
深さを一定に保持可能とした乗用田植機の植付部姿勢制
御装置において、下記に対向配置したトップリンクとロ
アリンクとから形成した昇降リンク機構のトップリンク
を、伸縮駆動手段により伸縮調節自在とし、走行部若し
くは植付部に、走行部の前後方向の傾斜の角度を検出す
る傾斜センサを設けて、走行部の走行速度が一定速度ま
では、傾斜センサの検出結果にもとづいて制御部を介し
て上記伸縮駆動手段を作動させて、トップリンクの伸縮
調節により植付部の前後傾斜を修正可能とし、走行部の
走行速度が一定速度以上では、トップリンクの伸長動作
を制御部を介して走行部の走行速度の増大に同調させ
て、植付部の後部を下降させるようにしたことを特徴と
する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。

（ホ） 作用・効果 本発明によれば、以下のような作用効果が生起され
る。

すなわち、本発明では、走行部の走行速度が一定速度
まで（低速走行時）は、走行部の前後傾斜を傾斜センサ
により検出し、同検出結果にもとづいて制御部がトップ
リンクを伸縮動作させて、同トップリンクにより植付部
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。

また、走行部の走行速度が一定速度以上（高速走行
時）では、走行部の走行速度の増大に同調させてトップ
リンクを伸長動作させることにより、植付部の後部を下
降させて、同植付部の姿勢を走行部の走行速度の増大に
伴って圃場面上で前上りの後傾姿勢を採るフロートの姿
勢になじむようにすることができるために、センサによ
る植付部とフロートとの高低差の変動の検出を、低速走
行時と同様に正確に行なうことができ、不必要に植付部
を上動させることがなくて、苗の植付深さを正確かつ一
定に保持したまま、浮苗を生じさせることなく高速植付
作業を行なうことができる。

しかも、植付部の後部を下降させることにより、水面
上に浮いているフロートの後部を下降させることができ
るために、フロート上の植付部を安定させることがで
き、同植付部により苗を耕盤上に確実に植付けることが
できて、浮苗の発生を防止できる。

このように、本発明では、走行部の前後傾斜姿勢や走
行速度の変化に影響されることなく、適切な植付作業が
行なえる。

（ヘ） 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。

第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。

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。

まず、走行部（１）について、第１図及び第２図を参
照して説明する。

走行部（１）は、第１図及び第２図に示すように、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。

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。

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。

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。

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剛性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。

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。

また、上記した運転部（12）は、エンジン（11）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。

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。

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。

また、植付部（２）は、第１図に示すように、昇降リ
ンク機構（３）の後下部に植付ミッションケース（40）
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。

また、昇降リンク機構（３）は、第３図及び第４図に
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）
（45）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。

そして、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）（45）の後端との間に連結ロッド（48）
（48）を介設している。

また、トップリンク（51）は、リンク本体（52a）
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、（55
a）（55b）は連結ピンである。

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。

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（61
b）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。

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
（49c）（49c）に上記係止片（61c）（61c）を係止可能
としている。

また、第３図〜第５図に示す（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）（63
c）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）（63d）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。

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。
（63p）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。

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（63
d）（63d）を介して回動すると共に、同レバー（63c）
（63c）の他端（63m）（63m）が連動レバー（63e）（63
e）の前側部（63k）（63k）と係合して、同連動レバー
（63e）（63e）を第３図の側面視で反時計方向へ回動さ
せ、同連動レバー（63e）（63e）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。

この際、Ｌ字状レバー係止フック（63q）（63q）がＬ
字状レバー（63c）（63c）に係止されて、同レバー（63
c）（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。

また、昇降油圧シリンダ（４）の作動は、第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。

すなわち、同センサー（Ｓ）は、フロート（41）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（40
a）に突設したガイドピン（72）を移動自在に挿入し、
摺動杆（71）の上端に油圧制御弁（69）のスプール（7
3）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。

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。

したがって、植付部（２）の位置が低くワイヤー（7
4）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。

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。

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。

すなわち、植付部姿勢制御装置（60）は第７図に示す
ように、傾斜センサ（S1）と、伸縮駆動手段としての伸
縮駆動モータ（52c）を具備するトップリンク（51）
と、同トップリンク（51）に取付けたフィードバックセ
ンサ（S2）と、ミッション回転数センサ（S3）と、制御
部（Ｃ）とから構成している。

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。

なお、傾斜センサ（S1）は、走行部（１）に設けるこ
ともできる。

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。

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（5
1）の伸縮を検出するようにしている。

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。

また、制御部（Ｃ）では、第７図に示すように、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
さの検出結果を入力して、同検出結果にもとづいて同ト
ップリンク（51）の伸縮動作を停止させるようにしてい
る。

しかも、制御部（Ｃ）は、第10図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）の後部を下降させて、同植付部（２）
の姿勢をフロート（41）の前上り姿勢になじむようにす
ることができるようにしている。

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（1
3）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、あらかじめ経験則により比例特性直線（Ｌ）として
得たものである。

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。

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
に、植付作業を良好に確保することができる。

また、本発明では、第９図に示す低速走行状態から第
８図に示す高速走行状態に変速した場合には、走行部
（１）の走行速度の増大に同調させてトップリンク（5
1）を伸長動作させることにより、植付部（２）の後部
を下降させて、同植付部の姿勢を走行部の走行速度の増
大に伴って圃場面（Ｇ）上で前上りの後傾姿勢を採るフ
ロートの姿勢になじむようにすることができるために、
センサ（Ｓ）による植付部（２）とフロート（41）との
高低差の変動の検出を、低速走行時と同様に正確に行な
うことができ、不必要に植付部（２）を上動させること
がなくて、苗の植付深さを正確かつ一定に保持したま
ま、浮苗を生じさせることなく高速植付作業を行なうこ
とができる。

また、植付部（２）の後部を下降させることにより、
水面上に浮いているフロート（41）の後部を下降させる
ことができるために、フロート上の植付部（２）を安定
させることができ、同植付部（２）により苗を耕盤上に
確実に植付けることができて、浮苗の発生を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、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。 第２図は、同田植機の平面図。 第３図は、植付部姿勢制御装置の拡大側面図。 第４図は、同植付部姿勢制御装置の平面図。 第５図は、線引きマーカー引上げ機構の正面図。 第６図は、昇降リンク機構を制御するための油圧回路
図。 第７図は、植付部姿勢制御装置のブロック図。 第８図は、高速走行状態での植付部の姿勢制御説明図。 第９図は、低速走行状態での植付部の姿勢制御説明図。 第10図は、トップリンクの伸縮制御マップ説明図。 （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)

(57)【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、同植付部（２）を昇
   降油圧リング（４）により昇降可能とし、植付部（２）
   の下方にはフロート（41）を上下揺動自在に取付けると
   共に、同フロート（41）に植付部（２）とフロート（4
   1）との高低差の変動を検出するセンサ（Ｓ）を設け、
   同センサ（Ｓ）の検出結果にもとづいて昇降油圧シリン
   ダ（４）の伸縮動作を油圧制御弁（69）を介して制御し
   て、植付部（２）による苗の植付深さを一定に保持可能
   とした乗用田植機の植付部姿勢制御装置において、 上下に対向配置したトップリンク（51）とロアリンク
   （45）とから形成した昇降リンク機構（３）のトップリ
   ンク（51）を、伸縮駆動手段により伸縮調節自在とし、
   走行部（１）若しくは植付部（２）に、走行部（１）の
   前後方向の傾斜の角度を検出する傾斜センサ（S1）を設
   けて、 走行部（１）の走行速度が一定速度までは、傾斜センサ
   （S1）の検出結果にもとづいて制御部（Ｃ）を介して上
   記伸縮駆動手段を作動させて、トップリンク（51）の伸
   縮調節により植付部（２）の前後傾斜を修正可能とし、 走行部（１）の走行速度が一定速度以上では、トップリ
   ンク（51）の伸長動作を制御部（Ｃ）を介して走行部
   （１）の走行速度の増大に同調させて、植付部（２）の
   後部を下降させるようにしたことを特徴とする乗用田植
   機の植付部姿勢制御装置。