JP3094538B2 - 田植機の植付深さ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、植付部を適宜昇降させ
苗の植付深さを常に一定に維持する田植機の植付深さ制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水田内推進用車両である本機の後部に植
付部を昇降可能に装着した乗用田植機は、植付部に設け
たフロートで圃場面高さの変動を検出し、その検出結果
に基づいて植付部を油圧等で適宜昇降させ、苗の植付深
さを常に一定に維持するように構成されている。また、
圃場面表土の硬軟の度合いによって圃場面高さに対する
前記フロートの追随性が変化するので、表土の硬軟度を
検出する硬軟センサをフロートに取り付け、この硬軟セ
ンサの検出結果により上記植付深さ制御の感度を調整す
るようになっているものもある。具体的には、表土が硬
い場合は制御を鈍感にし、表土が軟らかい場合は制御を
敏感にするのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記乗用田植機で圃場
に往復植付けを行う場合、圃場の端部で植付部を上昇さ
せて旋回し、旋回が終了すると本機を一旦停止し、しか
る後植付部を下降させて植付作業を再開する。このと
き、旋回中に推進車輪によって掘り起こされた区域に植
付部が降ろされるので、作業再開時に表土が非常に軟弱
であると硬軟センサが検出する。しかしながら、実際に
これから植付けを行なおうとする圃場面の表土はこれよ
りも硬いから、硬軟センサの検出結果にしたがって植付
深さ制御の感度を調整すると、制御が過敏になりハンチ
ングが生じやすいという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成とした。すなわち、本発明
にかかる田植機の植付深さ制御装置は、本機に装着した
植付部に圃場面上を滑走するフロートを上下動自在に取
り付け、該フロートの上下動に基づいて植付部を本機に
対し昇降させることにより植付深さ制御を行なう田植機
の植付深さ制御装置において、本機の走行停止時には前
記植付深さ制御の感度を作業走行時よりも鈍感にし、発
進後は作業走行時の感度に戻すように構成したことを特
徴としている。

【０００５】

【作用】本機停止時には作業走行時の植付深さ制御の感
度よりも感度を鈍くするので、旋回終了時に植付部を車
輪で掘り起こされた区域に降ろす際に、必要以上に制御
の感度が鋭敏になることがなく、ハンチングを未然に防
止できる。本機を発進させて、フロートが車輪で掘り起
こされた区域から抜け出ると、通常の作業走行時の感度
に戻り、正常な植付深さ制御が行われるようになる。

【０００６】

【実施例】以下、図面にあらわされた実施例について説
明する。この乗用田植機１は、水田走行用の前輪２，２
および後輪３，３を具備する本機５に植付部６が昇降可
能に装着されている。

【０００７】植付部６を装着するリンク装置１０は、本
機５の後端部に設けたリンクフレーム１１と、該リンク
フレームに回動自在に支持した各左右一対の上リンク１
２，１２および下リンク１３，１３と、これら上下リン
クの後端部に取り付けた連結枠１５とからなり、該連結
枠から後方に突出するローリング軸１６に植付部６が取
り付けられている。このリンク装置１０の駆動手段であ
る油圧シリンダ１７は、基部が本機側に枢着され、その
ピストンロッドの先端部が上リンク１２，１２に架け渡
した横棒１８に連結されている。油圧シリンダ１７を伸
縮させると、連結枠１５がほぼ一定姿勢に保持されたま
まで上下動させられ、これに装着した植付部６が本機５
に対して昇降させられる。

【０００８】また、連結枠１５の背面部に中心軸２０を
中心として左右に揺動自在な揺動体２１が設けられ、該
揺動体の上端部と植付部６の間に左右一対のスプリング
２２，２２が張設されている。揺動体２１の下端近傍に
設置したローリングモータ２３で該揺動体を揺動させら
れるようになっている。両者の駆動連結方法としてはギ
ヤが用いられている。植付部６には左右傾斜を検出する
ローリングセンサ２５が設けられており、該ローリング
センサの検出結果に基づいてローリングモータ２３を適
宜作動させ、植付部６が常に左右水平になるよう制御し
ている。このローリング制御は図４に示すコントローラ
２７で行う。

【０００９】植付部６は、フレームを兼ねる伝動ケース
３０と、該伝動ケースの上方に前部が上位となるよう傾
斜させて設けた苗載台３１と、伝動ケース３０の後端部
に設けた植付条数分の植付装置３２，…とを備えてな
る。苗載台３１は、左右に往復動して最下段の苗を順次
所定の苗取出口に供給すると共に、最下段の苗を全て苗
取出口に供給すると苗送りベルト３４，…が作動して台
上の苗を１段分づつ下方に移送する。植付装置３２は、
所定の軌跡を描いて上下動を行う一対の植込杆３５，３
５を備え、該植込杆が軌跡の上部で前記苗取出口に供給
された苗を挟持し、これを軌跡の下部で圃場面に植え込
むようになっている。

【００１０】これらの植付部機体の下側には、中央にセ
ンターフロート４０とその左右両側に一対のサイドフロ
ート４１，４１が設けられている。各フロートは、フロ
ート支持杆取付軸４２に取り付けたフロート支持杆４
３，…の下端部に、上下に回動自在に枢支されている。
サイドフロート４１，４１の前部は、一定範囲以上回動
しないようにガイドリンク４４，…で伝動ケース３０に
吊られている。これに対し、センターフロート４０の前
部には上下動検出ロッド４６が上向きに取り付けられて
おり、該ロッドの上端部がフロートセンサ４７のアーム
４７ａに連結されている。センターフロート４０が上下
動すると、それに応じてアーム４７ａが回動し、これが
フロートセンサ４７に検出される。該フロートセンサの
検出結果に基づいて前記油圧シリンダ１７を伸縮させて
植付部６を適宜昇降し、苗の植付深さを常に一定に保
つ。センターフロートの仰角が予め設定されているフロ
ート角目標値となるよう昇降出力を出すのである。な
お、アーム４７ａの位置がニュートラルＮから±αの範
囲は不感帯であり、センターフロート４１が基準高さよ
り若干上下動しただけでは植付部６を昇降させないよう
になっている。

【００１１】アーム４７ａには回動限界（±β）が設け
られており、該回動限界以上にアーム４７ａを回動させ
るだけセンターフロート４０が上下動した場合は、フロ
ートセンサ４７自体が上下動して、センターフロート４
０の高さを調節するようになっている。これによって、
フロートセンサ４７が破損するのを防止できる。５０は
伝動ケース３０に固着したブラケット、５１は該ブラケ
ットに回動自在に設けた軸、５２は軸５１の一方の端部
に一体に取り付けたフロートセンサ支持杆、５３は軸５
１の他方に端部に一体に取り付けたアーム、５４はフロ
ート支持杆取付軸４２に一体に取り付けたアーム、５５
は前記アーム５３とアーム５４を連結するロッドであ
る。

【００１２】また、図示例の装置におけるセンターフロ
ート４０には、圃場面表土の硬軟度を検出する硬軟セン
サ６０が設けられている。この硬軟センサ６０には下端
が泥土内に突入させられる検出杆６１が設けられてお
り、植付部６が進行すると該検出杆が後方に傾くように
構成し、その傾斜度によって泥土の硬軟度を検出する。
この硬軟センサ６０の検出結果に応じて前記植付深さ制
御の感度を補正する。すなわち、表土が硬い場合は感度
を鈍くし、表土が軟らかい場合は感度を鋭敏にするので
ある。これは、表土が硬い程圃場面の凹凸に対するセン
ターフロート４０の応答性が良いので、表土が硬い場合
に制御が過敏になりハンチングが生じるのを防止すると
共に、表土が軟らかい場合に制御の追随性を向上させる
ためである。

【００１３】さらに、本機５には発進と停止を検出する
手段６３が設けられている。この発進停止検出手段とし
ては、車速センサ等を利用すればよい。そして、本機の
停止が検出されると前記ニュートラルＮの位置が上向き
に所定角度Ａだけ移動し、発進が検出されるとニュート
ラルＮの位置が元に戻るようになっている。ニュートラ
ル位置を上方に移動させるということは、センターフロ
ート４０が大きく上動しないと昇降出力が出ないという
ことであり、植付深さ制御の感度を鈍感側にセットする
ということもできる。この制御をフローチャートで示す
と図５のようになる。

【００１４】この田植機の植付深さ制御装置は、図４に
示す如く、フロートセンサ４７と硬軟センサ６０と発進
停止検出手段６３の検出結果をコントローラ２７で処理
し、油圧シリンダ１７駆動用のソレノイド６５に出力指
令を出す。連続植付作業中は、フロートセンサ４７で検
出される圃場面の凹凸に応じて植付部６を昇降させると
共に、硬軟センサ６０で検出される圃場面表土の硬軟度
に応じて制御の感度を調節する。硬軟センサ６０はセン
ターフロート４０と共に上下動するため、植付部６が昇
降している際は硬軟センサ６０が正確に表土の硬軟度を
検出できない。したがって、図６に示すように、昇降出
力中は出力を出す直前の硬軟センサ値で補正を行うよう
になっている。

【００１５】圃場の端部等で機体を旋回する時は、植付
部６を上昇させて旋回し、旋回終了後、植付開始位置で
本機５を一旦停止してから植付部６を圃場面に降ろす。
この植付部を降ろす場所は、本機の車輪で掘り起こされ
て膨軟化されていると共に、散在する土塊によって見か
けの圃場面高さが高くなっている。発進停止検出手段６
３の本機停止信号によりセンターフロート４０のニュー
トラルＮ位置を上方に移動させるよう補正されるので、
植付部６を降ろした際にハンチングが生じないのであ
る。本機５を発進させてセンターフロート４０が車輪で
掘り起こされた区域から抜け出ると、ニュートラルＮ位
置が元に戻り、正常な植付深さ制御が行われる。

【００１６】一方、ローリング制御に関しては、フロー
トセンサ４７の検出値よりセンターフロート４０の接
地、非接地が検出され、接地の場合のみローリング制御
を行い、非接地の場合はこれを停止するようになってい
る。図７はこの制御のフローチャートで、図中のＢは接
地と非接地の境界を示すフロートセンサ値である。この
ように、センターフロート４０が非接地の場合はローリ
ング制御を停止すると、植付部上昇時に植付部が揺れて
ハンチングが生じるのを防止できると共に、ローリング
制御用各部の無駄な作動を省き耐久性を向上させること
ができる。

【００１７】なお、図４において鎖線で示すように、制
御感度の設定を手動に切り替える手動切替手段（手動切
替器）６７を設けてもよい。枕地等では車輪で掘り起こ
された土塊が散在するので、硬軟センサ６０による自動
感度設定では十分に対応できないことがあり、このよう
な場合に制御感度の設定を手動に切り替えると、実情に
即した適正な制御を行うことができるようになる。な
お、枕地を通過後も自動感度設定に戻し忘れするおそれ
があるので、図８のフローチャートに示す如く、手動感
度設定に切替後一定時間が経過すると自動的に自動感度
設定に復帰するように構成しておくとよい。

【００１８】上記植付深さ制御装置は、作業停止時に偶
発的にセンターフロート４０が上下動してフロートセン
サ値が不感帯を越えた場合でも、植付部の昇降出力が出
される。この昇降出力のタイミングが油圧シリンダ１７
に取り付けられているスプリングのばね定数と合致する
と、ハンチングが生じる。これを防止するためには、図
９のフローチャートに示すように、本機５が停止した時
には、自動による植付深さ制御を停止するように構成す
ればよい。図中のＳＦはフロートセンサ値、ＶＳＤはフ
ロート角目標値である。この制御例では上昇出力のみを
停止するようになっているが、下降出力も停止するよう
にしてもよい。

【００１９】次に、図１０は以上と異なる植付深さ制御
装置を示す。この植付深さ制御装置は、植付部機体の前
後傾斜を検出するピッチングセンサ７０を設け、該ピッ
チングセンサ値によってフロート角目標値を補正するよ
うにしたものである。ところで、加速時（または減速
時）にはピッチングセンサ７０に前後方向の力が作用す
るため、例えば図１１に示すように、ピッチングセンサ
値Ｓが変動して正確な値を示さなくなる。そこで、車速
を検出する車速センサ７１を設け、該車速センサ値に基
づいて加速時（または減速時）のピッチングセンサ値を
補正するのである。図１２はそのピッチングセンサ値補
正のフローチャートであり、アスファルトのような平地
で行った実験に基づくデータテーブルより加速度に応じ
て補正値を決定する。

【００２０】また、前記のように加速中に逐次ピッチン
グセンサ値を補正する代わりに、図１３に示す如く、加
速中は加速直前のピッチングセンサ値でフロート角目標
値の補正を行うようにしてもよい。

【００２１】さらに、図１４は異なるピッチングセンサ
値補正の方法をあらわし、現在のピッチングセンサ値Ｐ
と水平時のピッチングセンサ値Ｐ₀ を比較することによ
り、機体が前上りの状態であるか、前下がりの状態であ
るかを識別して、昇降出力の応答性を変化させるように
なっている。すなわち、前下がり状態の時は、Ｐに短時
間の検出値の平均Ｐ₁ （図示例では６回分の平均）を与
え、応答性を素早くして、フロート後端部の浮き上がり
を防止するのである。また、前上りの状態の時は、Ｐに
長時間の検出値の平均Ｐ₂ （図示例では１００回分の平
均）を与え、応答性を鈍くすることにより、ピッチング
センサ７０のハンチング挙動状の検出を防止するのであ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明にかかる田
植機の植付深さ制御装置は、停止時には作業走行時の昇
降制御の感度よりも感度を鈍くすることにより、旋回終
了時等に植付部を車輪で掘り起こされた圃場に降ろす際
に、必要以上に制御の感度が鋭敏になりハンチングが生
じることが防止できるようになった。また、本機を発進
させると、作業走行時の感度に戻るので、植付部が車輪
によって掘り起こされた区域から抜け出ると、直ちに円
滑な植付深さ制御が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例である乗用田植機の側面図で
ある。

【図２】図１に示す乗用田植機の要部の側面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】植付深さ制御装置のブロック図である。

【図５】植付深さ制御の感度を補正する制御のフローチ
ャートである。

【図６】植付部昇降時にフロート角目標値を補正する制
御のフローチャートである。

【図７】ローリング制御をＯＮ、ＯＦＦする制御のフロ
ーチャートである

【図８】植付深さ制御を自動復帰させる制御のフローチ
ャートである。

【図９】本機が停止中は昇降出力を行わない制御のフロ
ーチャートである。

【図１０】図４に示すものとは異なる植付深さ制御装置
のブロック図である。

【図１１】ピッチングセンサ値の変動を示す図である。

【図１２】本機加速時においてピッチングセンサ値を補
正する制御のフローチャートである。

【図１３】本機が加速中は加速直前のフロート角目標値
を植付深さ制御の基準とさせる制御のフローチャートで
ある。

【図１４】機体の前後傾斜に基づいてフロートセンサ値
の検出時間を調整する制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 乗用田植機 ２ 前輪 ３ 後輪 ５ 本機 ６ 植付部 １７ 油圧シリンダ ２７ コントローラ ４０ センターフロート ４７ フロートセンサ ６０ 硬軟センサ ６３ 発進停止検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−49004（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−143514（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01C 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本機に装着した植付部に圃場面上を滑走
   するフロートを上下動自在に取り付け、該フロートの上
   下動に基づいて植付部を本機に対し昇降させることによ
   り植付深さ制御を行なう田植機の植付深さ制御装置にお
   いて、本機の走行停止時には前記植付深さ制御の感度を
   作業走行時よりも鈍感にし、発進後は作業走行時の感度
   に戻すように構成したことを特徴とする田植機の植付深
   さ制御装置。