JP2908520B2 - 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に連結し、同
昇降リンク機構に植付部姿勢変更手段を設け、同姿勢変
更手段により走行部の前後傾斜に同調して植付部の姿勢
を変更可能とすると共に、植付部に線引きマーカーを起
倒自在に取付けると共に、同線引きマーカーの起立収納
動作を線引きマーカー引上げ機構介して昇降リンク機構
の上昇動作に連動させたものがある。

そして、かかる乗用田植機は、圃場内をジグザグ状態
に往復走行しながら植付作業を行なうと共に、線引きマ
ーカーを倒伏使用状態にして、同線引きマーカーにより
圃場に植付位置の目安となる狭幅の溝を形成し、同溝に
沿って上記のように走行しながら植付作業を行なうよう
にしている。

しかも、機体がＵターンする場合には、植付部を上昇
させて、スムーズに機体の方向転換を行なっており、こ
の際、線引きマーカーは、線引きマーカー引上げ機構を
介して植付部を上昇させる昇降リンク機構の上昇動作に
連動して起立収納動作するようにして、機体の方向転換
がスムーズに行なえるようにしている。

（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、線引きマーカ
ーの起立収納動作は、線引きマーカー引上げ機構を介し
て昇降リンク機構の上昇動作に連動しているが、昇降リ
ンク機構と植付部姿勢変更手段とは連動していない。従
って、走行部の前後傾斜に同調して植付部の姿勢が前傾
状態または後傾状態に植付部姿勢変更手段による姿勢制
御がなされた場合、線引きマーカー引上げ機構による線
引きマーカー引き上げストロークが変化することにな
る。このように引き上げストロークが変化した状態で昇
降リンク機構を上昇動作した場合、線引きマーカー引上
げ機構が適正に動作せず、そのために線引きマーカーが
確実に収納されず、機体の方向転換をスムーズに行なえ
ないという問題があった。

（ニ）課題を解決するための手段 そこで、本発明では、植付部に線引きマーカーを起倒
自在に取付け、同マーカーの起立収納動作を、走行部と
植付部との間に介設した昇降リンク機構の上昇動作に連
動させた乗用田植機において、昇降リンク機構にフィー
ドバックセンサを有する植付部姿勢変更手段を介設し
て、走行部の前後傾斜に同調して植付部の姿勢を変更可
能とすると共に、フィードバックセンサの出力と、非作
業状態検出手段の検出結果を受け取る制御部を設け、同
制御部が非作業状態検出手段の検出時にフィードバック
センサの出力値と制御部に設定された基準値を比較し、
植付部姿勢変更手段を駆動すべく構成してなる乗用田植
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、植付作業を行なう際には、線引きマーカー
を倒伏使用状態にして、乗用田植機を圃場内にてジグザ
グ状態に往復走行することにより、同線引きマーカーに
より植付位置の目安となる狭幅の溝を形成しながら、同
溝に沿って乗用田植機を走行させて植付作業を行なうも
のであり、乗用田植機の走行部が耕盤の凹凸に従って、
前後に傾斜した際には、植付部姿勢変更手段により植付
部も前後に傾斜した姿勢に変更して、苗の植付深さを一
定に保つことができる。

そして、機体をＵターンさせる場合には、昇降リンク
機構により植付部を上昇させると共に、同昇降リンク機
構の上昇動作に連動して線引きマーカーを起立収納動作
させるものであり、この際、植付部の姿勢変更にともな
う線引きマーカーの起立動作不能を、制御部による植付
部姿勢変更手段の駆動制御によって回避することができ
るために、線引きマーカーを確実に起立収納させること
ができ、機体の方向転換をスムーズに行なうことができ
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合成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（64）（64）（第８
図参照）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。また、第
８図中、（66）は線引きマーカー起倒リンク機構であ
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（6
4）（64）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）に突設した係止ピン（63t）
（63t）に係止されて、同レバー（63c）（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、第５図中、（65）は、Ｌ字状レバー係止フック
（63q）と係止ピン（63t）との係合を解除する係合解除
機構であり、運転部（12）において手元操作可能として
いる。

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、伸縮駆動モータ（52c）
を具備するトップリンク（51）と、同トップリンク（5
1）に取付けたフィードバックセンサ（S2）と、レバー
検出スイッチ（85）と、制御部（Ｃ）とから構成してい
る。

そして、傾斜センサ（S1）は、植付ミッションケース
（40）の前部上面に、植付部（２）のローリング軸（4
4）よりも後方に位置させて取付け、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。

このように、傾斜センサ（S1）を、走行部（１）のロ
ーリング動作に影響されることなく、フロート（41）に
より略水平に維持されている植付部（２）に取付けるこ
とにより、傾斜センサ（S1）が検出する走行部（１）の
前後傾斜変化に、ローリング変化（走行部（１）が前後
軸線廻りに上下揺動する変化）が影響をするのを防止し
ている。

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）の角度を一定に保ち、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、制御部（Ｃ）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）のメモリには基準値を記憶させ
ており、同基準値は植付部（２）の姿勢を、線引きマー
カー引上げ機構（63）が適正に動作可能な設定姿勢にす
ることができるトップリンク（51）の基準長さをフィー
ドバックセンサ（S2）の出力値に換算して、あらかじめ
設定したものである。

そして、制御部（Ｃ）は、植付部昇降レバー（32）が
中立位置、又は植付部上昇操作位置にシフトされたこ
と、又は非作業状態検出スイッチがOFFされたことをレ
バー検出スイッチ（85）が検出すると、第９図に示すフ
ローチャートに従って、伸縮駆動モーター（52c）を駆
動制御するようにしている。

すなわち、レバー検出スイッチ（85）が、非作業状態
検出スイッチがOFFされたことを検出すると（90Y）、制
御部（Ｃ）によりフィードバックセンサ（S2）の出力値
と基準値とを比較し、出力値が基準値と等しい場合には
（91Y）、伸縮駆動モータ（52c）の駆動を停止させ（9
5）、また、出力値が基準値よりも小さい場合には（92
Y）、伸縮駆動モータ（52c）を正回転、すなわちトップ
リンク（51）を伸長動作させ（93）、フィードバックセ
ンサ（S2）の出力値と基準値とが等しくなったところで
（91Y）、伸縮駆動モータ（52c）の駆動を停止させる
（95）。

かかる伸縮駆動モータ（52c）の駆動停止状態では、
植付部（２）の姿勢を、線引きマーカー引上げ機構（6
3）が適正に動作可能な設定姿勢にすることができ、非
作業状態検出スイッチがOFFされている間は同状態を保
つ。

また、フィードバックセンサ（S2）の出力値が基準値
よりも大きい場合は（92N）、伸縮駆動モータ（52c）を
逆回転、すなわちトップリンク（51）を短縮動作させ
（96）、フィードバックセンサ（S2）の出力値と基準値
とが等しくなったところで（91Y）、伸縮駆動モータ（5
2c）の駆動を停止させる（95）。

また、非作業状態検出スイッチがOFFされない場合（9
0N）には、自動モード、すなわち、植付部（２）の作動
状態で、同植付部（２）の前後傾斜姿勢を適正に修正し
て植付作業を良好に行なえるようにする自動制御をする
ようにしている（98）。

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
ち、植付作業を良好に確保することができる。

また、植付部昇降レバー（32）を中立位置、又は植付
部上昇操作位置にシフトして、非作業状態検出スイッチ
をOFFにした場合には、トップリンク（51）の伸縮動作
により植付部（２）の姿勢が線引きマーカー引上げ機構
（63）を適正に動作可能な設定姿勢を採るために、同線
引きマーカー引上げ機構により線引きマーカー（63）を
確実に起立収納させることができ、機体の方向転換をス
ムーズに行なうことができる。

【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、線引きマーカーの起倒動作説明図。 第９図は、植付部姿勢制御装置の運転フローチャート。 （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】植付部（２）に線引きマーカー（64）を起
   倒自在に取付け、同マーカー（64）の起立収納動作を、
   走行部（１）と植付部（２）との間に介設した昇降リン
   ク機構（３）の上昇動作に連動させた乗用田植機におい
   て、 昇降リンク機構（３）にフィードバックセンサ（S2）を
   有する植付部姿勢変更手段を介設して、走行部（１）の
   前後傾斜に同調して植付部（２）の姿勢を変更可能とす
   ると共に、フィードバックセンサ（S2）の出力と、非作
   業状態検出手段の検出結果を受け取る制御部（Ｃ）を設
   け、同制御部（Ｃ）が非作業状態検出手段の検出時にフ
   ィードバックセンサ（S2）の出力値と制御部（Ｃ）に設
   定された基準値を比較し、植付部姿勢変更手段を駆動す
   べく構成してなる乗用田植機の植付部姿勢制御装置。