JP3357022B2 - 乗用型田植機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用型田植機における
苗植付装置の昇降駆動の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用田植機では、走行機体に備えられた
苗植付装置を昇降駆動する油圧シリンダと、田面に接地
追従しながら整地を行う接地フロートと、苗植付装置に
対する田面高さの変動に起因して上下揺動する前記接地
フロートの上下揺動量を検出するフロートセンサと、油
圧シリンダに対する電磁式の制御弁を備えたものがあ
り、フロートセンサの検出値が感度調節器の設定値に合
致させることにより苗植付装置が田面から設定高さに維
持されるように、制御弁を操作して苗植付装置が昇降駆
動されるように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】乗用型田植機におい
て、接地フロートの上下揺動量を検出するフロートセン
サーの検出に基づいて苗植付装置が田面から設定高さに
維持されるように、苗植付装置を昇降駆動する場合、水
が少なくて泥の塊が散在し凹凸が比較的多い状態や、水
が多くて泥の塊が少なく凹凸が比較的少ない状態等のよ
うに、田面の状態には各種の状態がある。本発明は乗用
型田植機において、接地フロートの上下揺動量を検出す
ることにより田面から苗植付装置までの高さを検出する
フロートセンサーの検出に基づき、田面から設定高さに
維持されるように苗植付装置を油圧シリンダにより昇降
駆動するように構成した場合に、田面の各種の状態に対
応して、苗植付装置の昇降駆動が行えるように構成する
ことを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は乗用型田
植機において、次のように構成することにある。 ［１］ 走行機体に備えられた苗植付装置を昇降駆動する油圧シ
リンダと、田面に接地追従しながら整地を行う接地フロ
ートと、苗植付装置に対する田面高さの変動に起因して
上下揺動する前記接地フロートの上下揺動量を検出する
フロートセンサ と、前記油圧シリンダに対する電磁式の
制御弁とを備え、前記フロートセンサの検出値が感度調
節器の設定値に合致させることにより前記苗植付装置が
田面から設定高さに維持されるように、前記制御弁を操
作して前記苗植付装置を昇降駆動する昇降制御手段を備
えると共に、前記昇降制御手段による自動昇降制御が作
動しているときに操作すると前記苗植付装置が強制上昇
され、前記苗植付装置が上昇停止位置にあるときに操作
すると強制下降される昇降操作スイッチをステアリング
ハンドルの下側に設け、 前記苗植付装置が下降して接地
フロートが接地押圧し且つ前記昇降制御手段による自動
昇降制御が作動しているときに前記制御弁に対するパル
ス駆動電流のデューティ比を変更して、前記油圧シリン
ダの作動速度を変更する変更手段を備えてある。

【０００５】［２］ 前項［１］の構成において、苗植付装置が下降して接地
フロートが接地押圧し且つ前記昇降制御手段による自動
昇降制御が作動しているときに油圧シリンダの上昇側の
作動速度を速いものに設定し、油圧シリンダの下降側の
作動速度を遅いものに設定する第１状態、及び油圧シリ
ンダの上昇側の作動速度を遅いものに設定し、油圧シリ
ンダの下降側の作動速度を速いものに設定する第２状態
を現出可能に変更手段を構成してある。

【０００６】

【作用】［Ｉ］ 走行機体に備えられた苗植付装置を昇降駆動する油圧シ
リンダと、田面に接地追従しながら整地を行う接地フロ
ートと、苗植付装置に対する田面高さの変動に起因して
上下揺動する前記接地フロートの上下揺動量を検出する
フロートセンサと、前記油圧シリンダに対する電磁式の
制御弁とを備え、前記フロートセンサの検出値が感度調
節器の設定値に合致させることにより前記苗植付装置が
田面から設定高さに維持されるように、前記制御弁を操
作して前記苗植付装置を昇降駆動する昇降制御手段を備
えた場合、請求項１の特徴によると、前記昇降制御手段
に よる自動昇降制御が作動しているときに操作すると前
記苗植付装置が強制上昇され、前記苗植付装置が上昇停
止位置にあるときに操作すると強制下降される昇降操作
スイッチをステアリングハンドルの下側に設け、前記苗
植付装置が下降して接地フロートが接地押圧し且つ前記
昇降制御手段による自動昇降制御が作動しているときに
制御弁に対するパルス駆動電流のデューティ比（油圧シ
リンダに動油を供給する供給位置（油圧シリンダから作
動油を排出する排油位置）に制御弁が操作されている時
間と、制御弁が遮断位置に操作されている時間との比）
を変更して、油圧シリンダの作動速度を変更する変更手
段が備えられている。

【０００７】接地フロートが接地追従して苗植付装置に
より苗を植付けている植付作業中において自動昇降制御
が作動しているときにステアリングハンドルの下側に設
けた昇降操作スイッチを操作すると苗植付装置が強制上
昇される。苗植付装置を浮上させて旋回した後、苗植付
装置が上昇停止位置にあるときに前記昇降操作スイッチ
を再度操作すると苗植付装置が強制下降される。苗植付
装置が下降して接地フロートが接地押圧して自動昇降制
御が作動すると制御弁に対するパルス駆動電流のデュー
ティ比が自動調整されるデューティ制御が行われる。請
求項１の特徴のように、制御弁に所定のデューティ比で
パルス駆動電流が与えられると、油圧シリンダに作動油
を供給する供給位置（油圧シリンダから作動油を排出す
る排油位置）及び遮断位置に亘り、制御弁が高速で交互
に繰り返して操作される状態となる。このように制御弁
が供給位置（排油位置）及び遮断位置に亘り高速で交互
に繰り返して操作されると、ミクロ的に見れば作動油が
間欠的に所定量（制御弁が供給位置（排油供給）に操作
されている時間に対応する量）ずつ供給（排出）される
ように見えるが、マクロ的に見れば作動油が連続的に供
給（排出）される状態となる。

【０００８】従って、請求項１の特徴によると、制御弁
に対するパルス駆動電流のデューティ比を変更すること
により、油圧シリンダへの作動油の単位時間当たりの供
給量（油圧シリンダからの作動油の単位時間当たりの排
油量）を変更して、油圧シリンダの作動速度を変更する
ことができる（例えば、供給位置（排油位置）に制御弁
が操作されている時間の割合が大きくなる側にデューテ
ィ比が変更されると、油圧シリンダへの作動油の単位時
間当たりの供給量（油圧シリンダからの作動油の単位時
間当たりの排油量）が多くなって、油圧シリンダの作動
速度が高速側に変更されるのであり、供給位置（排油位
置）に制御弁が操作されている時間の割合が小さくなる
側にデューティ比が変更されると、油圧シリンダへの作
動油の単位時間当たりの供給量（油圧シリンダからの作
動油の単位時間当たりの排油量）が少なくなって、油圧
シリンダの作動速度が低速側に変更される）。

【０００９】［ＩＩ］ 請求項１の特徴のように、自動昇降制御が作動している
植付作業中においてステアリングハンドルの下側に設け
た昇降操作スイッチを操作することにより苗植付装置を
強制上昇させ、旋回した後、昇降操作スイッチを再度操
作するだけで苗植付装置を強制下降させることができる
上に、苗植付装置が下降して接地フロートが接地押圧し
て自動昇降制御が作動するとデューティ制御が行われ
て、油圧シリンダの作動速度を変更することができるの
で（前項［Ｉ］の後半参照）、乗用型田植機が走行する
田面の状態に応じて、油圧シリンダの作動速度（苗植付
装置の昇降速度）を、適切なものに設定することがで
き、田面の状況に合った整地並びに植付けが行えるとと
もに、圃場端での旋回操作が容易で作業能率を向上させ
ることができる。

【００１０】さらに、請求項１の特徴のように、制御弁
に対するパルス駆動電流のデューティ比を変更すること
は、電気的な処理やソフトウェアにより容易に行えるの
で、流量制御弁等を使用して油圧シリンダへの作動油の
単位時間当たりの供給量（油圧シリンダからの作動油の
単位時間当たりの排油量）を変更するような構成に比べ
て、油圧シリンダの作動速度の変更が容易に行える。

【００１１】［ＩＩＩ］ 請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項
［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに
加えて以下のような「作用」を備えている。請求項２の
特徴によると、苗植付装置が下降して接地フロートが接
地押圧し且つ前記昇降制御手段による自動昇降制御が作
動しているときに油圧シリンダの上昇側の作動速度を速
いものに設定し、油圧シリンダの下降側の作動速度を遅
いものに設定する第１状態、及び油圧シリンダの上昇側
の作動速度を遅いものに設定し、油圧シリンダの下降側
の作動速度を速いものに設定する第２状態を、変更手段
によって現出させることが可能に構成されている。

【００１２】乗用型田植機において、例えば薬剤散布装
置等の別付けの作業機を追加して苗植付装置の重量が重
くなった場合や、田面の泥が非常に軟らかい場合には、
第１状態を設定すればよい。このように第１状態によ
り、油圧シリンダの上昇側の作動速度を速いものに設定
し、油圧シリンダの下降側の作動速度を遅いものに設定
することによって、苗植付装置に備えられた接地フロー
トによる泥押しを防止することができ、安定した苗の植
付作業が行える。

【００１３】逆に例えば水が少なくて泥の塊が散在し凹
凸が比較的多い場合や、畦際（枕地）での旋回時に接地
フロートにより田面を押圧して整地するような場合に
は、第２状態を設定すればよい。このように第２状態に
より、油圧シリンダの上昇側の作動速度を遅いものに設
定し、油圧シリンダの下降側の作動速度を速いものに設
定することによって、接地フロートが田面への押圧気味
になり、接地フロートによって田面が押圧されて整地さ
れる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の特徴によると、乗用型田植機
において、苗植付装置に対する接地フロートの上下揺動
量を検出するフロートセンサの検出値が感度調節器の設
定値に合致させることにより苗植付装置が田面から設定
高さに維持されるように制御弁が操作されて苗植付装置
を油圧シリンダにより昇降駆動させ、又、自動昇降制御
が作動しているときに昇降操作スイッチを操作するだけ
で苗植付装置が強制上昇され、旋回後に再操作すると強
制下降され、苗植付装置が下降して接地フロートが接地
押圧し且つ昇降制御手段による自動昇降制御が作動して
いるときに制御弁に対するパルス駆動電流のデューティ
比を変更することにより、乗用型田植機が走行する田面
の状態に応じて、油圧シリンダの作動速度（苗植付装置
の昇降速度）を適切なものに設定することができるよう
になって、乗用型田植機の操作性並びに作業性能を向上
させることができた。請求項１の特徴によると、制御弁
に対するパルス駆動電流のデューティ比を変更すること
は、電気的な処理やソフトウェアにより容易に行えるの
で、油圧シリンダの作動速度を変更する変更手段を簡素
に構成することが可能になって、構造の簡素化の面で有
利なものとなった。

【００１５】請求項２の特徴によると、請求項１の場合
と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えてお
り、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の
効果」を備えている。請求項２の特徴によると、苗植付
装置が下降して接地フロートが接地押圧し且つ前記昇降
制御手段による自動昇降制御が作動しているときに油圧
シリンダの上昇側の作動速度を速いものに設定し、油圧
シリンダの下降側の作動速度を遅いものに設定する第１
状態、及び油圧シリンダの上昇側の作動速度を遅いもの
に設定し、油圧シリンダの下降側の作動速度を速いもの
に設定する第２状態を、現出することが可能なので、乗
用型田植機においてさらに各種の状態に対応できるよう
になり、乗用型田植機の作業性能をさらに向上させるこ
とができた。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図５
に乗用型田植機を示している。乗用型田植機は、乗用型
の走行機体１の後部にリンク機構２を介して、苗植付装
置３をリフトシリンダ４により昇降駆動自在、及び前後
軸芯周りにローリング自在に連結して、走行機体１を走
行させながら田面に苗の植え付けを行うように構成され
ている。走行機体１の前部にエンジン５が搭載されてお
り、エンジン５の動力がベルト式無段変速装置６及びミ
ッションケース７を介して、前車輪８及び後車輪９に伝
達されるように構成され、電動モータ１０により入り切
り操作される植付クラッチ１１を介して、車速と同期し
た動力が苗植付装置３に伝達されるように伝動系が構成
されている。

【００１７】図５に示すように苗植付装置３は、左右横
方向に一定ストロークで往復横移動する苗のせ台１２、
苗のせ台１２の下端部から一株ずつ苗を取り出して田面
に植え付ける植付機構１３、田面に接地追従しながら整
地を行う複数の接地フロート１４、苗植付装置３の左右
両側に備えられて植付作業に伴って未植付領域に走行指
標線を描く出退自在な線引きマーカ１５等を備えて構成
されている。

【００１８】線引きマーカ１５は、苗植付装置３の上昇
駆動に連動して自動的に格納されるようにワイヤで連係
され、格納姿勢で自動的にロック機構（図示せず）によ
り保持されるように構成されている。図１に示すよう
に、ステアリングハンドル１６の下側に、揺動操作自在
に配置されたマーカ操作レバー１７の上下への切換操作
に伴って、２点切換式のマーカスイッチ１８が操作さ
れ、電磁ソレノイドＳＬによりロック機構のロック状態
が選択的に解除操作されて、苗植付装置３の下降駆動に
伴って、所望の側の線引きマーカ１５が作用姿勢に切換
操作されるように構成されている。マーカスイッチ１８
は中立状態に復帰付勢され、いずれかの方向への操作に
基づいて、対応する電磁ソレノイドＳＬに一定時間通電
されて、ロック状態の解除操作が行われるように構成さ
れている。

【００１９】図１に示すように苗植付装置３の昇降駆動
は、機体操縦部の運転座席１９の横側に配置された前後
揺動操作式の人為昇降レバー２０の操作に基づいて、手
動操作できるように構成されている。人為昇降レバー２
０の操作位置をポテンショメータ型のレバーセンサ２１
により検出し、レバーセンサ２１の検出値を、マイクロ
コンピュータを備えた制御装置２２が設定レベル毎にゾ
ーン判別して、人為昇降レバー２０の各操作位置に対応
した作動状態になるように、リフトシリンダ４に対する
電磁式の油圧制御弁Ｖが操作される。

【００２０】図１及び図４に示すように、人為昇降レバ
ー２０を上昇位置に操作すると、苗植付装置３が強制的
に最大上昇位置まで上昇駆動される。苗植付装置３が最
大上昇位置に上昇したことの検出は、後輪フェンダー２
３に取り付けられた上限スイッチＳＷ２に、リンク機構
２が接当することで行われるように構成されている。人
為昇降レバー２０を中立位置に操作すると、苗植付装置
３が現在レベルに保持され、人為昇降レバー２０を下降
位置に操作すると、苗植付装置３が田面に接地するまで
下降駆動される。人為昇降レバー２０を植付位置に操作
すると、苗植付装置３が田面に接地するまで下降駆動さ
れ、電動モータ１０により植付クラッチ１１が入り操作
されて植付作業状態となる。

【００２１】図１に示すように、ステアリングハンドル
１６の下側に、揺動レバー式の昇降操作スイッチＳＷ１
が備えられており、昇降操作スイッチＳＷ１の操作に基
づいて、苗植付装置３を最大上昇位置まで強制的に上昇
駆動する上昇状態、並びに苗植付装置を田面に接地する
まで下降駆動する下降状態が行われるように構成されて
いる。

【００２２】図１に示すように、苗の植付深さ（苗植付
装置３の対田面高さ）が常に一定に維持されるように、
リフトシリンダ４を駆動制御する昇降制御手段Ａが備え
られている。後部の横軸芯Ｘ周りに上下揺動自在に支持
された接地フロート１４のうち、左右中央に位置する接
地フロート１４の前部側の上方に、対田面高さの変動に
起因する上下揺動量を検出するポテンショメータ型のフ
ロートセンサ２４が備えられ、フロートセンサ２４の検
出値がポテンショメータ型の感度調節器２５の設定値に
合致するように、制御装置２２によりリフトシリンダ４
の油圧制御弁Ｖが操作される。以上の昇降制御は、人為
昇降レバー２０が植付位置及び下降位置に操作されてい
る場合にのみ作動する。

【００２３】前述の昇降制御におけるリフトシリンダ４
の昇降速度を、作業状況に応じて変更する切換スイッチ
２６が備えられている。切換スイッチ２６を「２」に操
作すると、リフトシリンダ４の昇降速度が標準的な値に
設定され、切換スイッチ２６を「１」に操作すると、リ
フトシリンダ４の上昇速度が標準値よりも速くなり、リ
フトシリンダ４の下降速度が標準値よりも遅くなる。切
換スイッチ２６を「３」に操作すると、リフトシリンダ
４の上昇速度が標準値よりも遅くなり、リフトシリンダ
４の下降速度が標準値よりも速くなる。

【００２４】これにより、通常の作業では切換スイッチ
２６を「２」に操作し、薬剤散布装置（図示せず）等の
別付けの作業機を追加して苗植付装置３の重量が重くな
る場合には、切換スイッチ２６を「１」に操作する。枕
地を強く整地したいような場合には、切換スイッチ２６
を「３」に操作する。このようなリフトシリンダ４の昇
降速度の変更は、油圧制御弁Ｖに対するパルス駆動電流
のデューティ比を変更制御して行われる。

【００２５】人為昇降レバー２０が各操作位置とは異な
る別の自動位置に操作可能に構成されており、人為昇降
レバー２０が自動位置に操作されている場合にのみ、昇
降操作スイッチＳＷ１による上昇作動及び下降作動が許
容される制御モードを設定するモード切り換え手段Ｂが
備えられている。図４に示すように、一連に連なる人為
昇降レバー２０の各操作位置に対する操作経路のうち、
中立位置から横外方に延出された操作経路を介して、人
為昇降レバー２０が自動位置に操作可能に構成されてお
り、人為昇降レバー２０の自動位置への操作も同様にし
て、レバーセンサ２１の検出値のゾーン判別により、制
御装置２２によって判断されるように構成されている。
モード切り換え手段Ｂは、制御装置２２に制御プログラ
ム形式で備えられており、制御装置２２は以下のように
制御を実行する。

【００２６】図２及び図３に示すように、制御が開始さ
れるとレバーセンサ２１の検出値がゾーン判別されて、
人為昇降レバー２０が自動位置に操作されているか、否
かが判断される（ステップ＃１）。人為昇降レバー２０
が自動位置に操作されている場合、昇降操作スイッチＳ
Ｗ１の操作に伴って、苗植付装置３が最大上昇位置にな
ければ、苗植付装置３が最大上昇位置に達するまで上昇
駆動され、苗植付装置３が最大上昇位置にあれば、フロ
ートセンサ２４の検出値により判断されて、接地フロー
ト１４が田面に接地するまで苗植付装置３が下降駆動さ
れる（ステップ＃２〜＃８）。苗植付装置３が下降駆動
された際にマーカスイッチ１８が操作されていれば、電
動モータ１０により植付クラッチ１１が入り操作され、
自動昇降制御モードに移る（ステップ＃９〜＃１１）。
人為昇降レバー２０が自動位置に操作されていると、以
上の制御ステップが繰り返えされて、昇降操作スイッチ
ＳＷ１の操作による上昇作動及び下降作動が可能にな
る。

【００２７】次に人為昇降レバー２０が自動位置に操作
されていなければ、中立位置、上昇位置、下降位置及び
植付位置の各々の機能に基づく作動状態となる。人為昇
降レバー２０を植付位置に操作している場合に、マーカ
スイッチ１８の操作による植付クラッチ１１の入り操作
が可能であり、人為昇降レバー２０を下降位置及び植付
位置に操作すると、苗植付装置３が田面に接地するまで
下降駆動されて自動昇降制御モードが設定される（ステ
ップ＃１２〜＃２７）。人為昇降レバー２０を下降位置
に操作した状態で、切換スイッチ２６を「３」に操作し
ておくと、枕地での接地フロート１４による押圧整地が
行える。以上のステップ＃１によりモード切り換え手段
Ｂが構成されている。

【００２８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御系のブロック図

【図２】人為昇降レバーを自動位置に操作している状態
において、昇降操作スイッチによる苗植付装置の上昇駆
動及び下降駆動のフローチャートを示す図

【図３】人為昇降レバーを上昇位置、中立位置、下降位
置及び植付位置に操作した状態のフローチャートを示す
図

【図４】人為昇降レバーの操作経路を示す図

【図５】乗用型田植機の全体側面図

【符号の説明】

１ 走行機体 ３ 苗植付装置 ４ 油圧シリンダ １４ 高さセンサー ２６ 変更手段 Ａ 昇降制御手段 Ｖ 制御弁

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体（１）に備えられた苗植付装置
   （３）を昇降駆動する油圧シリンダ（４）と、田面に接
   地追従しながら整地を行う接地フロート（１４）と、苗
   植付装置（３）に対する田面高さの変動に起因して上下
   揺動する前記接地フロート（１４）の上下揺動量を検出
   するフロートセンサ（２４）と、前記油圧シリンダ
   （４）に対する電磁式の制御弁（Ｖ）とを備え、 前記フロートセンサ（２４）の検出値が感度調節器（２
   ５）の設定値に合致させることにより前記苗植付装置
   （３）が田面から設定高さに維持されるように、前記制
   御弁（Ｖ）を操作して前記苗植付装置（３）を昇降駆動
   する昇降制御手段（Ａ）を備えると共に、前記昇降制御
   手段（Ａ）による自動昇降制御が作動しているときに操
   作すると前記苗植付装置（３）が強制上昇され、前記苗
   植付装置（３）が上昇停止位置にあるときに操作すると
   強制下降される昇降操作スイッチ（ＳＷ１）をステアリ
   ングハンドル（１６）の下側に設け、 前記苗植付装置（３）が下降して接地フロート（１４）
   が接地押圧し且つ前記昇降制御手段（Ａ）による自動昇
   降制御が作動しているときに 前記制御弁（Ｖ）に対する
   パルス駆動電流のデューティ比を変更して、前記油圧シ
   リンダ（４）の作動速度を変更する変更手段（２６）を
   備えてある乗用型田植機。
2. 【請求項２】 前記苗植付装置（３）が下降して接地フ
   ロート（１４）が接地押圧し且つ前記昇降制御手段
   （Ａ）による自動昇降制御が作動しているときに前記油
   圧シリンダ（４）の上昇側の作動速度を速いものに設定
   し、前記油圧シリンダ（４）の下降側の作動速度を遅い
   ものに設定する第１状態、及び前記油圧シリンダ（４）
   の上昇側の作動速度を遅いものに設定し、前記油圧シリ
   ンダ（４）の下降側の作動速度を速いものに設定する第
   ２状態を現出可能に、前記変更手段（２６）を構成して
   ある請求項１に記載の乗用型田植機。