JP3937536B2 - 田植機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、田植機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンと車輪（推進装置）の間に変速機が設けられ、オペレータは、エンジンの音でそのクランク軸の回転数を判断しながら車両を運転し、クランク軸の回転数が低下すると変速機を低速側に操作してその回転数を復元させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、変速機を頻繁に操作しなければならず、運転が煩わしかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、推進装置（６，７）を備える走行車体（１）にリンク（３２）を介して昇降可能に苗植装置（２）が装着され、エンジン（８）のクランク軸（１０）の回転数が制御装置（５０）に入力され、制御装置（５０）からの出力で作動して車速を変更する無段変速機（９）がエンジン（８）と推進装置（６，７）の間に設けられた田植機において、前記制御装置（５０）は、発進前のスロットルレバー（３０）の操作に基づくクランク軸（１０）の基準回転数を記憶し、苗植装置（２）を下降させて前進する時にクランク軸（１０）の回転数が基準回転数より低下すると該回転数が基準回転数に復元するまで無段変速機（９）を操作して車速を低下させると共にその行程の苗植装置（２）を下降させてから該苗植装置（２）を上昇させるまでのクランク軸（１０）の回転数を読み取ってその最高回転数を新たな基準回転数として記憶し、次の行程で再度苗植装置（２）を下降させて前進する時に前記新たな基準回転数に基づいて無段変速機（９）を操作する構成とした田植機とした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施例を説明する。
走行車体１に苗植装置２が装着されて田植機（車両）となっている（図１）。走行車体１がつぎのように構成されている。フレーム３の前後に主歯車箱４と後輪歯車箱５が設けられ、それぞれの外側に前輪（推進装置）６と後輪（推進装置）７が取付けられている。
【０００６】
エンジン８がフレーム３に取付けられ、その動力が油圧式の無段変速機（ＨＳＴ）９を経由して主歯車箱４内に導入されたのち、それぞれの前輪６と後輪７に到達し、これらが水田の耕盤上で回転して田植機が進行するように出来ている。すなわち、エンジン８のクランク軸１０の回転がベルト１１でＨＳＴ９の入力軸１２に伝わっている。入力軸１２に設けたポンプが吐出した油が出力軸１３のモータに伝わり、トラニオン軸１４から右に突出したトラニオンレバー１５が図２の位置で出力軸１３の回転が停止（中立）し、そのトラニオンレバー１５がこれから時計方向または反時計方向に回動すると、出力軸１３が正転または逆転を開始し、トラニオンレバー１５の回動角が大きくなるに従って出力軸１３の回転数が増加するようになっている。出力軸１３の回転がベルト１６で主軸１７に伝わって主歯車箱４に導入されたのち、作業速度（低速）と路上速度（高速）が選択できる副変速機１８に伝わり、後輪差動装置１９と前輪差動装置２０で左右に分かれて左右の後輪７と前輪６に到達している。
【０００７】
座席２１がエンジン８を被うカバー２２の上に設けられている。ハンドルポスト２３がハンドルフレーム２４の上に突出し、その突端のステアリングハンドル２５を操作すると、前輪６が操縦されて走行車体１の進路が変わるように出来ている。
【０００８】
変速レバー２６がハンドルフレーム２４の右に配置され、その下端のアーム２６ａと前記のトラニオンレバー１５がロッド２７並びに電動シリンダ２８およびそのロッド２８ａで連結され、変速レバー２６の上端の押し引きでトラニオンレバー１５が揺動して前記の出力軸１３の回転方向および回転数が選択できるようになっている。
【０００９】
副変速レバー２９がハンドルフレーム２４の左に配置され、その操作で副変速機１８による作業速度と路上速度が選択できるようになっている。
【００１０】
スロットルレバー３０がハンドルポスト２３から右に突出し、縦軸回りの揺動でエンジン８のクランク軸１０の回転数が調節できるようになっている。
【００１１】
支柱３１がフレーム３の後部から上に伸び、上下で平行な一対のリンク３２の両端がこれと後の昇降枠３３に回動自在に取付けられている。昇降シリンダ３４がフレーム３に取付けられ、これから斜後上に突出したピストンロッド３５の突端が、上のリンク３２と一体のアーム３６の下端に接続し、昇降シリンダ３４に油を供給すると、ピストンロッド３５が突出して昇降枠３３が上昇し、その油をタンクに戻すと、ピストンロッド３５が戻って昇降枠３３が下降するように出来ている。
【００１２】
苗植装置２がつぎのように構成されている。歯車箱３７が昇降枠３３の下部の後に取付けられ、５本の植付フレーム３８がこれから後に伸びている（図２）。回転ケース３９がそれぞれの植付フレーム３８の後部の両横に取付けられ、一対の植付杆４０がそれぞれの回転ケース３９に取付けられている。そして、回転ケース３９がエンジン８の動力で左から見て反時計方向に回ると、その中の遊星歯車により、植付杆４０が同じような姿勢を保って旋回するように出来ている。断面がＬ字形の苗受板４１が植付フレーム３８に固定され、植付杆４０の先端部が上記の旋回の下降の初期にその苗取口を通過し、下端において泥土に突入するようにできている。
【００１３】
一対の支柱４２が左右の植付フレーム３８の前部から斜前上に伸び、それぞれの上端と苗受板４１の前部で苗載台４３が左右に移動するように支持されている。苗載台４３は、下面に横並びの６個のベルトコンベア４４を備え、エンジン８の動力で左右に往復駆動されるようになっている。そのため、後部を苗受板４１上に突出させてそれぞれのベルトコンベア４４に載った集団苗は、苗載台４３とともに左右に移動する。集団苗の後部は、その移動で苗取口の上に来ると、植付杆４０の先端部で一株分が欠き取られる。欠き取られた苗は、植付杆４０の旋回の下端で泥土に差し込まれて移植される。なお、苗載台４３がその移動で横端に来て、集団苗の上記の後部の横端の欠き取りが終わると、ベルトコンベア４４が作動して集団苗を苗受板４１側に繰り出す。
【００１４】
５個のフロート４５がそれぞれの植付フレーム３８の下に配置され、走行車体１の前進で泥面を滑走し、前部の横向の張出部が、苗が移植される泥面をあらかじめ整地するように出来ている。フロート４５は、中央のフロート４５がセンサフロート４５ａとなっている。センサフロート４５ａは、歯車箱３７から後に伸びたアーム４６の後端に後部が回動自在に取付けられて、前部が上下に揺動するようになっている。センサ（ポテンショメータ）４７が歯車箱３７の前に設けられ、センサフロート４５ａの前部が上下に移動すると、レバー４８が回動してセンサ４７の出力が変化するように出来ている。
【００１５】
なお、昇降シリンダ３４に対する油の給排は、座席２１の左の昇降レバー４９と前記のセンサ４７でつぎのように行われる。昇降レバー４９を時計方向に回して「上げ」位置にすると、昇降シリンダ３４に油が供給されて苗植装置２が地面から所定の高さに引き上げられる（ポジションレバー）。このとき、センサフロート４５ａは、前部が下降してセンサ４７の出力が変化するが、昇降レバー４９が優先していて、センサ４７の出力では昇降シリンダ３４が作動しない。
【００１６】
その昇降レバー４９を反時計方向に回して「下げ（自動）」にすると、昇降シリンダ３４内の油がタンクに戻って苗植装置２が下降する。そして、センサフロート４５ａが泥面に着いて先端が押し上げられ、その姿勢がほぼ水平な標準姿勢になると、そのときのセンサ４７の出力で油の戻りが止まって苗植装置２の下降が止まる。そののち、田植機が水田を前進し、走行車体１が耕盤の深い所又は浅い所に来ると、センサフロート４５ａの先端が上下に移動してセンサ４７の出力が変化し、苗植装置２が自動的に昇降して耕盤の深浅にかかわらず苗の植込深さが均一に保たれる。
【００１７】
自動変速装置がつぎのように設けられている。
センサ４７からセンサフロート４５ａの揺動角度が制御装置５０に入力されている（図４）。
【００１８】
回転センサ５１がクランク軸１０に設けられ、その回転数が制御装置５０に入力されている。
【００１９】
トラニオンセンサ５２がトラニオン軸１４に設けられ、その作動角度が制御装置５０に入力されている。
【００２０】
スロットルセンサ５３がスロットルレバー３０の回動軸に設けられ、その作動角度が制御装置５０に入力されている。
【００２１】
制御装置５０は、上記の入力により、電動シリンダ２８につぎのように出力する。
【００２２】
図５のように、（１）田植機を水田の右端に位置させ、苗植装置２を下降し、副変速レバー２９で作業速を選択するとともに、スロットルレバー３０を操作してクランク軸１０の回転数を所定の回転数（定格回転）に上昇させる。制御装置５０は、このときのクランク軸１０の回転数を回転センサ５１からの入力で読み取り、これを基準回転数として記憶する。
【００２３】
（２）つぎに、変速レバー２６を前に押し動かして所定の位置にとどめ、田植機を発進させる。そして、前進中（田植作業中）、走行車体１が、例えば耕盤の深い所に来て、車輪６，７の負荷が増加し、クランク軸１０の回転数が上記の基準回転数の８０％より下に下がると、電動シリンダ２８に出力し、ロッド２８ａを引き戻す。すると、トラニオンレバー１５が反時計方向に回り、出力軸１３の回転が下って走行車体１の車速が減少する。その結果、エンジン８の負荷が減少してクランク軸１０の回転数が上昇し、上記の基準回転数の８０％より上に復元すると、ロッド２８ａの引き戻しが停止する。
【００２４】
（３）図５の（２）の行程が終わると、苗植装置２を上昇させてＵターンし、苗植装置２を下降させて苗の移植を再開する。このとき、（１）で苗植装置２の下げて苗を植え始めてから（２）の終わりでこれを上げるまで（その上げ、下げは、センサ４７からの入力で認識する）のクランク軸１０の回転数を読み取り、その最高回転数を基準回転数として記憶し、（３）の行程中、クランク軸１０の回転数がその基準回転数の８０％より下に下がると、前記と同じように、電動シリンダ２８に出力してロッド２８ａを引き戻し、出力軸の回転数を低下させる。
【００２５】
（４），（５）……それぞれの前行程の始めと終わりにおいて、苗植装置２を下げて上げるまでのクランク軸１０の回転数を読み取ってその最高回転数を基準回転数として記憶し、進行中にクランク軸１０の回転数がその８０％より下に下がると、前記同様に電動シリンダ２８に出力してその回転数を復元させる。
【００２６】
なお、それぞれの行程において、途中でスロットルレバー３０を操作してクランク軸１０の回転数を変化させると、その行程の残りにおいては、変化した直後のクランク軸１０の回転数を基準回転とし、クランク軸１０の回転数がその８０％より下に下がると、電動シリンダ２８に上記同様に出力する。
【００２７】
（３）以下をフローチャートで示すと、図６の通りである。
また、減速量調節ダイヤル５４をハンドルフレーム２４の上面のダッシュボードに設け、出力軸１３の回転数を低下させる減速巾を調節することができる。
【００２８】
さらに、増速速度調節ダイヤル５５をそのダッシュボードに設けることができる。すなわち、出力軸１３の回転数を低下させたのち、車輪６，７の負荷が軽減してクランク軸１０の回転数が上昇すると、制御装置５０が電動シリンダ２８に出力してロッド２８ａを突出し、出力軸１３の回転数を復元させるが、上記のダイヤル５５の操作により、上記の復元する速度が選択できる構成となる。
【００２９】
無段変速機９は、図のＨＳＴに限らず、ベルト式その他が採用できる。
【００３０】
【効果】
以上のように、この発明によると、発進前のスロットルレバー（３０）の操作に基づくクランク軸（１０）の基準回転数を記憶し、苗植装置（２）を下降させて前進する時にクランク軸（１０）の回転数が基準回転数より一定の限度を越えて低下すると該回転数が基準回転数に復元するまで無段変速機（９）を操作して車速を自動的に低下させると共にその行程の苗植装置（２）を下降させてから該苗植装置（２）を上昇させるまでのクランク軸（１０）の回転数を読み取ってその最高回転数を新たな基準回転数として記憶し、次の行程で再度苗植装置（２）を下降させて前進する時に前記新たな基準回転数に基づいて無段変速機（９）を操作する構成としたので、オペレータは、変速機を操作することなく、エンジンが同じ負荷で稼動する。また、クランク軸の回転数がほぼ一定になるので、振動や騒音が一定にとどまり、オペレータの疲労が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を施した田植機の側面図
【図２】その伝動機構図
【図３】その一部の拡大した側面図
【図４】そのブロック回路図
【図５】その水田での進路図
【図６】その一部のフローチャート
【符号の説明】
１ 走行車体
２ 苗植装置
６ 推進装置（前輪）
７ 推進装置（後輪）
８ エンジン
９ 無段変速機（ＨＳＴ）
１０ クランク軸
３２ リンク
５０ 制御装置

Claims (1)

1. 推進装置（６，７）を備える走行車体（１）にリンク（３２）を介して昇降可能に苗植装置（２）が装着され、エンジン（８）のクランク軸（１０）の回転数が制御装置（５０）に入力され、制御装置（５０）からの出力で作動して車速を変更する無段変速機（９）がエンジン（８）と推進装置（６，７）の間に設けられた田植機において、前記制御装置（５０）は、発進前のスロットルレバー（３０）の操作に基づくクランク軸（１０）の基準回転数を記憶し、苗植装置（２）を下降させて前進する時にクランク軸（１０）の回転数が基準回転数より低下すると該回転数が基準回転数に復元するまで無段変速機（９）を操作して車速を低下させると共にその行程の苗植装置（２）を下降させてから該苗植装置（２）を上昇させるまでのクランク軸（１０）の回転数を読み取ってその最高回転数を新たな基準回転数として記憶し、次の行程で再度苗植装置（２）を下降させて前進する時に前記新たな基準回転数に基づいて無段変速機（９）を操作する構成とした田植機。

Images