JP3328752B2

JP3328752B2 - 田植機

Info

Publication number: JP3328752B2
Application number: JP30596893A
Authority: JP
Inventors: 田悟岡
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1993-11-10
Publication date: 2002-09-30
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JPH07133732A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続的に苗植作業を行う
田植機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平１−１６０４２６号公報に
示す如く、エンジンの回転を制御する電子式ガバナ制御
装置と、無段変速機構を変速動作させる変速部材を設
け、エンジンの回転数制御と車速制御を行い、エンジン
の回転を一定基準に保つ技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、例え
ば超湿田での苗植作業時、泥土の深浅変化または粘質変
化などによってエンジン負荷が大きくなると、自動的に
減速側に変速動作されてエンジンの回転を保つが、エン
ジンの回転が一定基準より上昇するまでの間、前記の減
速状態で苗植作業が行われるから、エンジンの回転が基
準よりも大きく低下する重負荷作業時、走行負荷が軽減
しても減速状態で走行することになり、例えばエンジン
の回転を許容される最下限に保ち乍ら設定車速に可及的
に近づける増速制御などを人為的に行う必要があり、超
湿田における苗植作業の能率向上並びに運転操作の簡略
化などを容易に行い得ない等の問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】然るに、本発明は、エン
ジンの回転を制御する電子式ガバナ制御装置と、無段変
速機構を変速動作させる変速部材を設け、エンジンの回
転数制御と車速制御を行い乍ら、走行車に設ける植付部
によって連続的に苗植作業を行う田植機において、苗植
作業動作を検出する作業センサと、変速レバーの操作位
置を検出する変速操作センサと、変速部材の動作位置を
検出する変速出力センサを、コントローラに接続させ、
軽負荷作業状態下でガバナ制御装置によりエンジンの回
転制御を行わせ、重負荷作業状態下で変速部材の減速制
御を行わせると共に、エンジンの回転が重負荷作業状態
から軽負荷作業状態に移行したときで、変速操作センサ
値よりも変速出力センサ値が低速側のとき、エンジンの
回転を軽負荷作業状態に保ち乍ら、変速出力センサ値が
変速操作センサ値になるまで、変速部材を増速側に段階
的に徐々に動作させるもので、前記ガバナ制御装置のエ
ンジン制御により、軽負荷作業、例えば浅田または砂質
の圃場など走行負荷が小さい苗植作業を行わせ、また前
記変速部材の減速制御により、重負荷作業、例えば超湿
田（深田）または粘度質の圃場など走行負荷が大きい苗
植作業を行わせ、さらに軽負荷作業のエンジン回転を保
ち乍ら変速レバーの設定速度に近づけるように減速制御
後の速度を徐々に戻して苗植作業を行わせるから、例え
ば重負荷作業である超湿田での苗植作業などにおいて、
走行負荷の減少などに応じて、エンジンの回転を許容さ
れる最下限に保ち乍ら変速レバーの設定車速に可及的に
近づける増速制御を自動的に行わせ得、前記の増速制御
を人為的に行う面倒な操作を不要にし、また誤操作によ
ってエンジン回転を低下させる不具合をなくし得、超湿
田など重負荷状態における苗植作業の能率向上並びに運
転操作の簡略化などを容易に行い得るものである。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図１は制御回路図、図２は乗用田植機の側面図、
図３は同平面図を示し、図中（１）は作業者が搭乗する
田植本機である走行車であり、エンジン（２）を車体フ
レーム（３）に搭載させ、ミッションケース（４）前方
にフロントアクスルケース（５）を介して水田走行用前
輪（６）を支持させると共に、前記ミッションケース
（４）の後部にリヤアクスルケース（７）を介して水田
走行用後輪（８）を支持させる。そして前記エンジン
（２）等を覆うボンネット（９）両側に予備苗載台（１
０）を取付けると共に、ステップ（１１）を介して作業
者が搭乗する車体カバー（１２）によって前記ミッショ
ンケース（４）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。

【０００６】また、図中（１５）は６条植え用の苗載台
（１６）並びに複数の植付爪（１７）などを具備する植
付部であり、前高後低の合成樹脂製の苗載台（１６）を
下部レール（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（２
１）の回転軸芯を中心に対称位置に配設する一対の爪ケ
ース（２２）（２２）先端に植付爪（１７）（１７）を
取付ける。

【０００７】さらに、前記植付ケース（２０）の前側に
ローリング支点軸（２３）を介して支持フレーム（２
４）を設け、トップリンク（２５）及びロワーリンク
（２６）を含む昇降リンク機構（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）をロワーリンク（２６）に連結さ
せ、前記前後輪（６）（８）を走行駆動して移動すると
同時に、左右に往復摺動させる苗載台（１６）から一株
分の苗を植付爪（１７）によって取出し、連続的に苗植
え作業を行うように構成する。

【０００８】また、図中（２９）は主変速レバー、（３
０）は植付昇降兼作業走行変速用副変速レバー、（３
１）は植付け感度調節レバー、（３２）は主クラッチペ
ダル、（３３）（３３）は左右ブレーキペダル、（３
４）は２条分均平用センターフロート、（３５）は２条
分均平用サイドフロート、（３６）は側条施肥機であ
る。

【０００９】図４乃至図７に示す如く、出入力プーリ
（３７）（３８）及びベルト（３９）を有する車速変速
機構であるベルト無段変速機構（４０）を備え、エンジ
ン（２）の出力軸（４１）に減速ケース（４２）の入力
軸（４３）を前記無段変速機構（４０）を介して連結さ
せると共に、前記減速ケース（４２）に出力軸（４４）
を介してミッションケース（４）を連結させ、前走行駆
動軸（４５）を介してミッションケース（４）にフロン
トアクスルケース（５）を連結させ、植付駆動軸（４
６）を介してミッションケース（４）に植付ケース（２
０）を連結させるもので、無段変速機構（４０）及び減
速ケース（４２）を介してエンジン（２）出力をミッシ
ョンケース（４）に減速伝達させると共に、ミッション
ケース（４）の主変速レバー（２９）による多段変速出
力を前後輪（６）（８）に各アクスルケース（５）
（７）を介して伝達させるように構成している。

【００１０】そして、走行車（１）の運転席（１３）下
方のメインフレーム（４７）に電動形変速シリンダ（４
８）を設けて、該シリンダ（４８）のピストン（４８
ａ）と、前記無段変速機構（４０）の各プーリ（３７）
（３８）のベルト（３９）巻付け径を変化させる出入用
カム（４９）（５０）とを、変速リンク（５１）及びロ
ッド（５２）及び連杆（５３）を介して連動連結させる
と共に、植付変速制御用フィードバックポテンショメー
タ（５４）にフィードバックリンク（５５）を介して前
記ロッド（５２）を連動連結させて、前記副変速レバー
（３０）によるシリンダ（４８）の伸縮制御でもって植
付作業中の走行及び植付の無段変速を行うように構成し
ている。

【００１１】図８に示す如く、軽負荷作業時にエンジン
（２）の回転数の一定維持を図る電子式ガバナ制御装置
（５６）をエンジン（２）のキャブレータ（５７）に設
けるもので、エンジン（２）の出力軸（２ａ）よりエン
ジン回転数を検知する電磁ピックアップセンサであるエ
ンジン回転センサ（５８）と、前記キャブレータ（５
７）のスロットルバルブ（５９）の開度調節を行う電動
モータなどバルブアクチュエータ（６０）と、前記バル
ブ（５９）の開度状態を検出するバルブ開度センサ（６
１）と、作業中の基準エンジン回転数を設定する可変抵
抗形エンジン回転設定器（６２）と、各センサ（５８）
（６１）及び設定器（６２）を入力接続させアクチュエ
ータ（６０）に出力接続させてエンジン回転数を一定制
御するガバナ制御回路（６３）とから電子式ガバナ制御
装置（５６）を構成している。

【００１２】そして図１に示す如く、自動スイッチ（６
４）と、前記入力軸（４３）に設ける主クラッチ（６
５）の入時にオンとなる主クラッチスイッチ（６６）
と、前記副変速レバー（３０）の植付下降操作時にオン
となる植付スイッチ（６７）と、副変速位置である副変
速レバー（３０）の変速操作位置を検出する副変速ポテ
ンショメータ（６８）と、前記フィードバックポテンシ
ョメータ（５４）と、前記ガバナ制御回路（６３）とを
コントローラ（６９）に入力接続させると共に、前記変
速シリンダ（４８）の電磁モータにコントローラ（６
９）を出力接続させて、通常時前記ポンショメータ（６
８）によって検出される副変速レバー（３０）位置に応
じた位置に変速シリンダ（４８）を駆動制御して無段変
速機構（４０）の変速動作を行わしめるように構成して
いる。

【００１３】本実施例は上記の如く構成するものにし
て、以下図９乃至図１０を参照してこの作用を説明す
る。

【００１４】自動スイッチ（６４）がオン、主クラッチ
スイッチ（６５）がオン、植付スイッチ（６７）がオン
の植付走行作業中にあって、前記電子式ガバナ制御装置
（５６）の設定器（６２）で設定される回転指示値（Ｎ
１）と、回転センサ（５８）で検出される検出値（Ｎ
２）（エンジン実回転数）との差（ｎ）（ｎ＝Ｎ１−Ｎ
２）が設定差（α）以内を維持する比較的軽負荷作業の
ときには、第１段の制御となる前記制御回路（６３）に
よるガバナ制御によって指示値（Ｎ１）を略保つ状態に
エンジン回転数は一定制御される。

【００１５】そして電子式ガバナ制御装置（５６）でエ
ンジン回転数を制御しきれなくなる状態の指示値（Ｎ
１）と検出値（Ｎ２）（Ｎ１＞Ｎ２）との差（ｎ）の設
定差（α）以上が出力される重負荷作業のとき、前記ガ
バナ（５６）での指示値（Ｎ１）と検出値（Ｎ２）との
差（ｎ）が設定差（α）となるまで前記変速シリンダ
（４８）による第２段の車速の減速制御が行われて、エ
ンジン回転数の略一定維持が図られる。

【００１６】斯る設定差（α）以内のとき、前記副変速
レバー（３０）位置をポテンショメータ（６８）で検出
し、このメータ値である副変速値に応じた位置に変速シ
リンダ（４８）をサーボ駆動してのレバー（３０）操作
による植付車速の変速制御が可能となるもので、この場
合レバー（３０）で設定される副変速値（Ｌ１）よりフ
ィードバックポテンショメータ（５４）に検出される検
出値（Ｌ２）が低速側（Ｌ１＞Ｌ２）にある状態（つま
り第２段の車速制御により減速駆動された状態）のと
き、図１０にも示す如くＴ時間毎にｔ時間だけ前記シリ
ンダ（４８）を増速側に駆動する制御が行われ、前記電
子式ガバナ制御装置（５６）の指示値（Ｎ１）と検出値
（Ｎ２）との差（ｎ）が設定差（α）の最下限一杯を保
つ状態で設定車速となるまでの制御が行われて、エンジ
ン回転数が低下することのないしかも最高速度での作業
が行えるものである（エンジン回転低下限界の点で最高
速度が選べる）。つまり第２段の車速制御によって減速
されると、減速しっぱなしとなるため、Ｔ時間毎のｔ時
間だけの増速側駆動によって作業速度の最大値を探し
て、走行負荷などが軽減した場合に最適に対処させるも
のである。

【００１７】上記から明らかなように、エンジン（２）
の回転を制御する電子式ガバナ制御装置（５６）と、無
段変速機構（４０）を変速動作させる変速部材である変
速シリンダ（４８）を設け、エンジン（２）の回転数制
御と車速制御を行い乍ら、走行車（１）に設ける植付部
（１５）によって連続的に苗植作業を行う田植機におい
て、苗植作業動作を検出する作業センサである植付スイ
ッチ（６７）と、副変速レバー（３０）の操作位置を検
出する変速操作センサである副変速ポテンショメータ
（６８）と、変速シリンダ（４８）の動作位置を検出す
る変速出力センサであるフィードバックポテンショメー
タ（５４）を、コントローラ（６９）に接続させ、軽負
荷作業状態下でガバナ制御装置（５６）によりエンジン
（２）の回転制御を行わせ、重負荷作業状態下で変速シ
リンダ（４８）の減速制御を行わせると共に、エンジン
（２）の回転が重負荷作業状態から軽負荷作業状態に移
行したときで、副変速ポテンショメータ（６８）値より
もフィードバックポテンショメータ（５４）値が低速側
のとき、エンジン（２）の回転を軽負荷作業状態に保ち
乍ら、フィードバックポテンショメータ（５４）値が副
変速ポテンショメータ（６８）値になるまで、変速シリ
ンダ（４８）を増速側に段階的に徐々に動作させる。そ
して、前記ガバナ制御装置（５６）のエンジン（２）制
御により、軽負荷作業、例えば浅田または砂質の圃場な
ど走行負荷が小さい苗植作業を行わせ、また前記変速シ
リンダ（４８）の減速制御により、重負荷作業、例えば
超湿田（深田）または粘度質の圃場など走行負荷が大き
い苗植作業を行わせ、さらに軽負荷作業のエンジン
（２）回転を保ち乍ら副変速レバー（３０）の設定速度
に近づけるように減速制御後の速度を徐々に戻して苗植
作業を行わせ、例えば重負荷作業である超湿田での苗植
作業などにおいて、走行負荷の減少などに応じて、エン
ジン（２）の回転を許容される最下限に保ち乍ら変速レ
バー（３０）の設定車速に可及的に近づける増速制御を
自動的に行わせ、前記の増速制御を人為的に行う面倒な
操作を不要にし、また誤操作によってエンジン（２）回
転を低下させる不具合をなくし、超湿田など重負荷状態
における苗植作業の能率向上並びに運転操作の簡略化な
どを行う。

【００１８】また斯る作業中、前記指示値（Ｎ１）と検
出値（Ｎ２）との差（ｎ）が設定差（α）の下限値以上
となるとき再び第２段の車速減速制御が行われて、エン
ジン回転数の略一定維持が図られるものである。

【００１９】なお図１１は従来の機械式ガバナを用いた
ものとこの電子式ガバナ制御装置（５６）との比較を示
し、点線で表わされる機械式ガバナの負荷性能に対し、
各縦線（ａ１）（ａ２）（ａ３）は第１段のスロットル
バルブ制御と、第２段の車速減速制御とによる電子式ガ
バナ制御装置（５６）の負荷性能を示し、ガバナのみで
は曲線に沿って回転及び出力が低下するのに対し、第２
段制御によって矢印方向に回転が上るように制御してそ
の差（ｂ１）（ｂ２）（ｂ３）分出力も増大させるもの
である。

【００２０】なお前述実施例にあっては、電子式ガバナ
制御装置（５６）によるガバナ制御と、無段変速機構
（４０）による車速制御の２段階制御を行う構成を示し
たが、中負荷時にガバナ制御と車速制御を組合せて混合
制御を行うように設けて３段階制御とする構成としても
良い。

【００２１】

【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、エンジン（２）の回転を制御する電子式ガバナ制御
装置（５６）と、無段変速機構（４０）を変速動作させ
る変速部材（４８）を設け、エンジン（２）の回転数制
御と車速制御を行い乍ら、走行車（１）に設ける植付部
（１５）によって連続的に苗植作業を行う田植機におい
て、苗植作業動作を検出する作業センサ（６７）と、変
速レバー（３０）の操作位置を検出する変速操作センサ
（６８）と、変速部材（４８）の動作位置を検出する変
速出力センサ（５４）を、コントローラ（６９）に接続
させ、軽負荷作業状態下でガバナ制御装置（５６）によ
りエンジン（２）の回転制御を行わせ、重負荷作業状態
下で変速部材（４８）の減速制御を行わせると共に、エ
ンジン（２）の回転が重負荷作業状態から軽負荷作業状
態に移行したときで、変速操作センサ（６８）値よりも
変速出力センサ（５４）値が低速側のとき、エンジン
（２）の回転を軽負荷作業状態に保ち乍ら、変速出力セ
ンサ（５４）値が変速操作センサ（６８）値になるま
で、変速部材（４８）を増速側に段階的に徐々に動作さ
せるもので、前記ガバナ制御装置（５６）のエンジン
（２）制御により、軽負荷作業、例えば浅田または砂質
の圃場など走行負荷が小さい苗植作業を行わせ、また前
記変速部材（４８）の減速制御により、重負荷作業、例
えば超湿田（深田）または粘度質の圃場など走行負荷が
大きい苗植作業を行わせ、さらに軽負荷作業のエンジン
（２）回転を保ち乍ら変速レバー（３０）の設定速度に
近づけるように減速制御後の速度を徐々に戻して苗植作
業を行わせるから、例えば重負荷作業である超湿田での
苗植作業などにおいて、走行負荷の減少などに応じて、
エンジン（２）の回転を許容される最下限に保ち乍ら変
速レバー（３０）の設定車速に可及的に近づける増速制
御を自動的に行わせることができ、前記の増速制御を人
為的に行う面倒な操作を不要にし、また誤操作によって
エンジン（２）回転を低下させる不具合をなくすことが
でき、超湿田など重負荷状態における苗植作業の能率向
上並びに運転操作の簡略化などを容易に行うことができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御回路図。

【図２】田植機の全体側面図。

【図３】田植機の全体平面図。

【図４】走行車の側面図。

【図５】走行車の平面図。

【図６】無段変速機構の側面説明図。

【図７】無段変速機構の平面説明図。

【図８】電子式ガバナ制御装置部の説明図。

【図９】フローチャート。

【図１０】タイムチャート。

【図１１】電子式ガバナ制御装置の特性図。

【符号の説明】（１）走行車（２）エンジン（１５）植付部（３０）変速レバー（４０）無段変速機構（４８）変速シリンダ（変速部材）（５４）フィードバックポテンショメータ（変速出力
センサ）（５６）電子式ガバナ制御装置（６７）植付スイッチ（作業センサ）（６８）副変速ポテンショメータ（変速操作センサ）（６９）コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−160426（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−17129（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−71337（ＪＰ，Ａ) 特開平５−338474（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−67108（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−67107（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−63733（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 29/00 A01C 11/00 B60K 41/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン（２）の回転を制御する電子式
ガバナ制御装置（５６）と、無段変速機構（４０）を変
速動作させる変速部材（４８）を設け、エンジン（２）
の回転数制御と車速制御を行い乍ら、走行車（１）に設
ける植付部（１５）によって連続的に苗植作業を行う田
植機において、苗植作業動作を検出する作業センサ（６
７）と、変速レバー（３０）の操作位置を検出する変速
操作センサ（６８）と、変速部材（４８）の動作位置を
検出する変速出力センサ（５４）を、コントローラ（６
９）に接続させ、軽負荷作業状態下でガバナ制御装置
（５６）によりエンジン（２）の回転制御を行わせ、重
負荷作業状態下で変速部材（４８）の減速制御を行わせ
ると共に、エンジン（２）の回転が重負荷作業状態から
軽負荷作業状態に移行したときで、変速操作センサ（６
８）値よりも変速出力センサ（５４）値が低速側のと
き、エンジン（２）の回転を軽負荷作業状態に保ち乍
ら、変速出力センサ（５４）値が変速操作センサ（６
８）値になるまで、変速部材（４８）を増速側に段階的
に徐々に動作させることを特徴とする田植機。