JP3368392B2 - 田植機の昇降制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は例えばセンタフロートの
傾斜角度の変化より植付部と田面間の距離の変化を検出
して、植付部の昇降制御を行う田植機の昇降制御装置に
関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、特開平５−４９３１７号公報に示
す如く、走行車の前後の傾斜角を検出する傾斜角センサ
と、植付部と田面間の距離を検出する田面センサを設
け、前記田面センサの検出に基づいて植付部を昇降制御
する技術がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、急激
な走行車の前後の姿勢変化に対して田面センサの制御が
遅れるのを防ぐことにより、傾斜角センサと田面センサ
の制御が過敏に行われてハンチングし易くなる不具合が
あると共に、前記ハンチングを防ぐことにより、傾斜角
センサと田面センサの制御が遅れ易くなる不具合があ
る。特に、植付部を上昇させる油圧シリンダは一般に単
動形のものが用いられ、植付部を下降側にフローティン
グ支持して田植作業を行うから、走行車の前下り（後上
り）の姿勢変化に対して植付部が自重で下降し、田面の
性状によって不適正な高さに維持され る一方、走行車が
前上り（後下り）に姿勢変化したとき、植付部も略一体
的に連結された状態で強制的に下降され、不適正な高さ
に維持されるから、走行車の前後傾斜を傾斜角センサに
よって高精度で検出し、かつ田面の性状に応じて植付部
の高さを田面センサによって高精度で検出しても、植付
部の昇降制御の終了を高精度で行えるだけで、昇降制御
の開始が遅れるのを容易に防止し得ない問題がある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】然るに、本発明は、植付
部と田面間の距離を検出する田面センサと、走行車の前
後の姿勢変化を検出する速度センサを設け、前記田面セ
ンサと速度センサの検出に基づいて植付部を昇降制御す
る田植機の昇降制御装置において、速度センサが走行車
の前下り或いは前上りの姿勢変化を検出するとき、植付
部と田面間の距離の変化開始時期と判断させ、植付部の
下降或いは上昇制御を開始させるもので、実際の走行車
の前後傾斜に対して時間遅れが殆んどない速度センサに
よって前後の姿勢変化を検出させて植付部の昇降制御を
開始させるから、走行車の前後の急激な傾斜変化に対
し、植付部の昇降制御の開始の応答遅れを殆んどなくし
得、走行車が前後に傾斜変化している間は速度センサの
検出結果に基づき植付部の昇降制御が適正に行われ、植
付部と田面間の距離を高精度で適正に維持し得ると共
に、走行車の前後の姿勢が前下り或いは前上りで一定に
なった後は、ハンチングの発生が少ない田面センサの昇
降制御により、植付部と田面間の距離を高精度で適正に
維持し得、走行車が前後に傾斜変化している間とその後
とで、速度センサと田面センサを明確に区別し、一連の
昇降制御の開始とその後とで使い分け得、高精度でかつ
低コストに構成し得るものである。 【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は植付昇降制御回路図、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）を介して車
輪である水田走行用後輪（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（１０）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）は後輪
（８）の後方位置に配設して後輪（８）跡を通過させる
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８にも示す如く、前記植付部
（１５）の下方中央にセンタフロート（３４）を、また
この左右両側にサイドフロート（３５）（３５）を配設
するもので、前記センタフロート（３４）の前部を上下
に揺動自在に支持するピッチング支点軸（３６）をフロ
ート（３４）後部上面のブラケット（３７）に設け、前
記植付ケース（２０）に回動自在に枢支する植付深さ調
節支点軸（３８）に、植付深さ調節リンク（３９）の基
端を固設させると共に、該リンク（３９）の先端を前記
ピッチング視支点軸（３６）に連結させている。 【００１０】そして、前記植付ケース（２０）側に固定
支持する支軸（４０）に出力リンク（４１）中間を回動
自在に枢支し、前記調節支点軸（３８）に基端を固設す
る揺動アーム（４２）の先端に、結合ピン（４３）を介
して出力リンク（４１）後端を連結させると共に、該出
力リンク（４１）前端の軸（４４）にセンサリンク（４
５）の長孔（４６）を係合連結させ、センタフロート
（３４）の前部上面に固設するブラケット（４７）に軸
（４８）を介して前記センサリンク（４５）下端を連結
支持させている。 【００１１】また、前記出力リンク（４１）の右側面に
固設するセンサ台（４９）に、ポテンショメータ式田面
センサ（５０）を取付けると共に、前記センサリンク
（４５）に固設する検出板（５１）の検出軸（５２）
に、田面センサ（５０）のセンサアーム（５３）の長孔
（５４）を係合連結させて、耕盤の凹凸或いは深さの変
化などで植付深さが変化するとき、田面センサ（５０）
によってこれを検出するように構成している。 【００１２】さらに、前記サイドフロート（３５）略中
央上面のブラケット（３７）を、前記ピッチング支点軸
（３６）及び調節リンク（３９）を介して調節支点軸
（３８）にピッチング自在に支持させると共に、植付ケ
ース（２０）側に固定支持する支軸（５５）に植深補正
用出力リンク（５６）の略中間を回動自在に枢支し、前
記調節支点軸（３８）に基端を固設する揺動アーム（５
７）の先端と出力リンク（５６）後端とを軸（５８）及
び長孔（５９）を介して係合連結させている。 【００１３】またさらに左右サイドフロート（３５）前
部上面の固定ブラケット（６０）に軸（６１）を介して
支持するセンサリンク（６２）の長孔（６３）に、前記
出力リンク（５６）前端の軸（６４）を連結させると共
に、前記出力リンク（５６）のセンサ台（６５）に設置
する左右ポテンショメータ式感度センサ（６６ａ）（６
６ｂ）のセンサアーム（６７）の長孔（６８）に、セン
サリンク（６２）の軸（６９）を係合連結させて、前記
調節支点軸（３８）の回動による植深変更時にピッチン
グ支点軸（３６）部の上下変位量と、出力リンク（４
１）（５６）の軸（４４）（６４）部の上下変位量とを
略同じとさせて、植深を変更させても田面及び感度セン
サ（５０）・（６６ａ）（６６ｂ）の出力を変化させな
いように構成している。 【００１４】図７にも示す如く、前記支点軸（３８）に
基端を固設する基準植付深さ設定用の植深調節レバー
（７０）を植深モータ（７１）により適宜駆動制御する
ようにしたもので、前記植付ケース（２０）のモータ取
付台（７２）に前記モータ（７１）を設け、該モータ
（７１）のモータ軸に連結する螺旋部材（７３）の送り
溝に前記レバー（７０）の係合片（７４）を適宜係合連
結させて、前記モータ（７１）の正逆駆動でもって調節
レバー（７０）で設定される基準植付深さの調節を行う
と共に、植付深さ位置を植付ケース（２０）の横パイプ
（７５）に取付台（７６）を介し設置する植深フィード
バックセンサ（７７）により検出するように構成してい
る。 【００１５】図９に示す如く、エンジン（２）によって
駆動する油圧ポンプ（７８）の供給油圧回路を、フロー
コントロールバルブ（７９）によって高圧油路（８０）
と低圧油路（８１）に分岐して、操向ハンドル（１４）
によって操向シリンダ（８２）の操向バルブ（８３）を
切換える操向バルブユニット（８４）と、ソレノイド式
上昇及び下降バルブ（８５）（８６）操作によって昇降
シリンダ（２８）を駆動する昇降バルブユニット（８
７）とを高圧油路（８０）に設けると共に、植付部（１
５）の左右傾斜姿勢を制御するローリングシリンダ（８
８）のローリング操作用ソレノイドバルブ（８９）を有
するローリングバルブユニット（９０）と、植付部（１
５）の前後傾斜姿勢を制御するピッチングシリンダ（９
１）のピッチング操作用ソレノイドバルブ（９２）を有
するピッチングバルブユニット（９３）とを低圧油路
（８１）に設けて、植付部（１５）の昇降制御を前記バ
ルブ（８５）（８６）のソレノイド（８５ａ）（８６
ａ）の励磁操作によって行うように構成している。 【００１６】そして図１に示す如く、前記植深モータ
（７１）のリレー回路（９４）と、前記ソレノイド（８
５ａ）（８６ａ）とに出力接続させる植深用コントロー
ラ（９５）を備えるもので、自動スイッチ（９６）と、
前記副変速レバー（３０）の植付下降及び上昇位置をそ
れぞれ検出する下降及び上昇スイッチ（９７）（９８）
と、手動「均平」を設定する均平スイッチ（９９）と、
手動で植付部（１５）を昇降操作する上昇及び下降スイ
ッチ（１００）（１０１）と、前記田面センサ（５０）
と、ローパスフイルタ（ＬＰＦ）（６６ｃ）を備える左
右の感度センサ（６６ａ）（６６ｂ）と、図４にも示す
如く、前記リンク機構（２７）に連結させて植付部（１
５）の昇降量を検出するポテンショメータ式昇降変位セ
ンサ（１０２）と、基準植付深さを設定する植深設定器
（１０３）と、前記植深フィードバックセンサ（７７）
と、前記走行車（１）に設置して走行車（１）の前後方
向の姿勢変化の速度を検出する傾斜速度センサである角
速度センサ（１０４）とを、前記コントローラ（９５）
に入力接続させて、左右サイドフロート（３４）の傾斜
角度の変化に基づいて圃場表面硬度の硬軟を左右感度セ
ンサ（６６ａ）（６６ｂ）で検出して、センタフロート
（３４）の昇降制御の目標傾斜角度を補正して、圃場表
面硬度に応じた植付深さの一定制御を行うように構成し
ている。 【００１７】上記から明らかなように、植付部（１５）
と田面間の距離を検出する田面センサ（５０）と、走行
車（１）の前後の姿勢変化を検出する速度センサ（１０
４）を設け、前記田面センサ（５０）と速度センサ（１
０４）の検出に基づいて植付 部（１５）を昇降制御する
田植機の昇降制御装置において、速度センサ（１０４）
が走行車（１）の前下り或いは前上りの姿勢変化を検出
するとき、植付部（１５）と田面間の距離の変化開始時
期と判断させ、植付部（１５）の下降或いは上昇制御を
開始させる。そして、実際の走行車（１）の前後傾斜に
対して時間遅れが殆んどない速度センサ（１０４）によ
って前後の姿勢変化を検出させて植付部（１５）の昇降
制御を開始させ、走行車（１）の前後の急激な傾斜変化
に対し、植付部（１５）の昇降制御の開始の応答遅れを
殆んどなくし、走行車（１）が前後に傾斜変化している
間は速度センサ（１０４）の検出結果に基づき植付部
（１５）の昇降制御が適正に行われ、植付部（１５）と
田面間の距離を高精度で適正に維持させると共に、走行
車（１）の前後の姿勢が前下り或いは前上りで一定にな
った後は、ハンチングの発生が少ない田面センサ（５
０）の昇降制御により、植付部（１５）と田面間の距離
を高精度で適正に維持させ、走行車（１）が前後に傾斜
変化している間とその後とで、速度センサ（１０４）と
田面センサ（５０）を明確に区別し、一連の昇降制御の
開始とその後とで使い分け、高精度でかつ低コストに構
成する。 【００１８】本実施例は上記の如く構成するものにし
て、以下この作用を図１０乃至図１３を参照して説明す
る。 【００１９】角速度センサ（１０４）が図１０に示す如
き走行車（１）の前上り状態を検出するとき、田面セン
サ（５０）がセンタフロート（３４）の傾斜角度（θ）
（空中での前下り状態を基準としてθ＝０とするもので
ある）の大（基準フロート姿勢より前上り）を検出し
て、植付部（１５）と田面間の距離が近接したことを感
知し、植付部（１５）を上昇制御する一方、角速度セン
サ（１０４）が図１１に示す如き走行車（１）の前下り
状態を検出するとき、田面センサ（５０）がセンタフロ
ート（３４）の傾斜角度（θ２）の小（基準フロート姿
勢より前下り）を検出して、植付部（１５）と田面間の
距離が離れたことを感知し、植付部（１５）を下降制御
して植付深さを一定維持させるものである。 【００２０】而して、図１２のフローチャートに示す如
く、田面センサ（５０）及び角速度センサ（１０４）か
らの出力がコントローラ（９５）に入力され、角速度セ
ンサ（１０４）が走行車（１）の前下り或いは前上り姿
勢変化時の速度を検出するとき、植付部（１５）と田面
間の距離の変化開始時期と判断して、前記下降ソレノイ
ド（８６ａ）及び上昇ソレノイド（８５ａ）を励磁して
バルブ（８６）（８５）を動作させて、植付部（１５）
の下降或いは上昇制御を開始させて、田面センサ（５
０）が下降或いは上昇出力を停止させるときその制御を
中止させる。この結果走行車（１）に前後方向の姿勢変
化が発生したときには、角速度センサ（１０４）によっ
て、時間差なく昇降制御の開始時期を検出して、応答性
良好な制御を可能にできる。 【００２１】なお前述実施例にあっては、走行車（１）
の前後方向の姿勢変化を角速度センサ（１０４）によっ
て検出する構成を示したが、加速度センサを用いても良
い。 【００２２】 【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、植付部（１５）と田面間の距離を検出する田面セン
サ（５０）と、走行車（１）の前後の姿勢変化を検出す
る速度センサ（１０４）を設け、前記田面センサ（５
０）と速度センサ（１０４）の検出に基づいて植付部
（１５）を昇降制御する田植機の昇降制御装置におい
て、速度センサ（１０４）が走行車（１）の前下り或い
は前上りの姿勢変化を検出するとき、植付部（１５）と
田面間の距離の変化開始時期と判断させ、植付部（１
５）の下降或いは上昇制御を開始させるもので、実際の
走行車（１）の前後傾斜に対して時間遅れが殆んどない
速度センサ（１０４）によって前後の姿勢変化を検出さ
せて植付部（１５）の昇降制御を開始させるから、走行
車（１）の前後の急激な傾斜変化に対し、植付部（１
５）の昇降制御の開始の応答遅れを殆んどなくすことが
でき、走行車（１）が前後に傾斜変化している間は速度
センサ（１０４）の検出結果に基づき植付部（１５）の
昇降制御が適正に行われ、植付部（１５）と田面間の距
離を高精度で適正に維持できると共に、走行車（１）の
前後の姿勢が前下り或いは前上りで一定になった後は、
ハンチングの発生が少ない田面セン サ（５０）の昇降制
御により、植付部（１５）と田面間の距離を高精度で適
正に維持でき、走行車（１）が前後に傾斜変化している
間とその後とで、速度センサ（１０４）と田面センサ
（５０）を明確に区別し、一連の昇降制御の開始とその
後とで使い分けることができ、高精度でかつ低コストに
構成できるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】昇降制御回路図。 【図２】田植機の全体側面図。 【図３】田植機の全体平面図。 【図４】植付部の側面説明図。 【図５】フロート部の平面説明図。 【図６】センタフロート部の側面説明図。 【図７】センタフロート部の側面説明図。 【図８】サイドフロート部の側面説明図。 【図９】油圧回路図。 【図１０】走行車前上り状態時の説明図。 【図１１】走行車前下り状態時の説明図。 【図１２】フローチャート。 【図１３】センサとバルブの関係チャート。 【符号の説明】 （１） 走行車 （１５） 植付部 （５０） 田面センサ （１０４）角速度センサ（速度センサ）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 植付部（１５）と田面間の距離を検出す
   る田面センサ（５０）と、走行車（１）の前後の姿勢変
   化を検出する速度センサ（１０４）を設け、前記田面セ
   ンサ（５０）と速度センサ（１０４）の検出に基づいて
   植付部（１５）を昇降制御する田植機の昇降制御装置に
   おいて、速度センサ（１０４）が走行車（１）の前下り
   或いは前上りの姿勢変化を検出するとき、植付部（１
   ５）と田面間の距離の変化開始時期と判断させ、植付部
   （１５）の下降或いは上昇制御を開始させることを特徴
   とする田植機の昇降制御装置。