JP3998827B2 - 田植機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、植付部の昇降制御を行って植付部の植付深さを一定維持させるようにした田植機に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、機体の走行速度が速くなると、水流や表土の反力でフロートの前方が持ち上げられて植付上昇制御が行われるため、センタフロートの目標傾斜角度を鈍感側（センタフロートを前上り傾向）に補正して、高速時の植付部の浮き上がりによる浅植えなどを防止して植付深さを一定維持させるようにした手段がある。しかし乍ら機体の発進時などで機体がヘッドアップ（前上り状態）するときには、センタフロートの目標傾斜角度は鈍感となって、植始めの植付深さが深くなったり、フロート跡が大となるという不都合がある。
【０００３】
【０００４】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、走行車に支持した植付部と田面との間の距離の変化をセンタフロートを介して検出する昇降センサと、該昇降センサの検出に基づいて植付部の昇降制御を行う油圧昇降制御機構と、前記走行車の走行速度を検出する車速センサとを備え、前記車速センサの検出結果に基づいてセンタフロートの目標傾斜角度が補正されるように構成し、走行停止時にはセンタフロートの目標傾斜角度が敏感側に補正されるように構成し、植付作業中、前記走行車の走行速度が所定以上になったときに、前記センタフロートの目標傾斜角度を鈍感側に補正するように構成してなる田植機において、前記走行車を発進させたときに、所定の補正区間内で前記センタフロートの目標傾斜角度を敏感側に補正するように構成し、前記走行車の発進直後の走行速度の平均値と移動時間とに基づいて算出された距離によって、前記補正区間が設定されるように構成し、前記走行車が前記補正区間を移動したときに、前記センタフロートの目標傾斜角度を初期値に戻すように構成したものであるから、機体が発進してから前記補正区間の走行によって機体発進時の機体のヘッドアップが解消されたときには、目標傾斜角度を通常値に戻して、適正植付深さを維持できるものである。
【０００６】
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１は乗用田植機の側面図、図２は同平面図を示し、図中（１）は作業者が搭乗する走行車であり、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）を連設し、前記リヤアクスルケース（７）に水田走行用後輪（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、乗降ステップ（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。
【０００８】
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前傾式苗載台（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（２１）の回転軸芯を中心に対称位置に一対の爪ケース（２２）（２２）を配設し、その爪ケース（２２）（２２）先端に植付爪（１７）（１７）を取付ける。また前記植付ケース（２０）の前側にローリング支点軸（２３）を介してヒッチブラケット（２４）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）後側にヒッチブラケット（２４）を連結させ、前記リンク機構（２７）を介して植付部（１５）を昇降させる油圧昇降制御機構である油圧昇降シリンダ（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。
【０００９】
また、図中（２９）は主変速レバー、（３０）は副変速レバーでもある植付レバー、（３２）は主クラッチペダル、（３３）（３３）は左右ブレーキペダル、（３４）は２条分均平用センタフロート、（３５）は２条分均平用サイドフロート、（３６）は６条用の側条施肥機である。
【００１０】
さらに、図３、図４に示す如く、前低後高（傾斜角約４度）に傾斜させる前記車体フレーム（３）前部上面に架台（３７）…を一体固定させ、架台（３７）…の上面に防振ゴム（３８）…及びエンジン台（３９）を介して前記エンジン（２）を上載させ、前記エンジン（２）の左側に燃料タンク（４０）を、またエンジン（２）の右側にマフラー（４１）を取付けると共に、車体フレーム（３）前端側略中央にバッテリ（４３）を取付けている。
【００１１】
またさらに、前記車体フレーム（３）にケース台（４４）を一体固定させ、ケース台（４４）にステアリングケース（４５）を取付け、ハンドル筒体（４６）に内挿させる操向ハンドル（１４）のステアリング軸（１４ａ）を、左右車体フレーム（３）（３）間の略中央でステアリングケース（４５）上面に立設させると共に、ステアリングケース（４５）下面に出力軸（４７）を突設させ、左右の前輪（６）（６）を方向転換させる操向アーム（４８）を前記出力軸（４７）に取付けている。
【００１２】
また、前記エンジン（２）下方のエンジン台（３９）下側に、前後方向に略水平な円筒形の軸受体（４９）を熔接固定させ、前記軸受体（４９）にカウンタ軸（５０）を挿通支持させ、軸受体（４９）前方に突出させるカウンタ軸（５０）前端にカウンタプーリ（５１）を取付けると共に、左右車体フレーム（３）（３）間の略中央上方でエンジン（２）の前方にエンジン出力軸（５２）を突設させ、該出力軸（５２）に出力プーリ（５３）を取付け、該出力プーリ（５３）を前記カウンタプーリ（５１）にＶベルト（５４）を介して連結させている。
【００１３】
さらに、前記車体フレーム（３）後端部にリヤアクスルケース（７）をボルト止め固定させ、前記リヤアクスルケース（７）前面にミッションケース（４）後面を連結固定させると共に、ミッションケース（４）の右側前面にクラッチケース（５５）を一体形成し、クラッチケース（５５）前面に無段ベルト変速ケース（５６）右側後面を嵌合固定させ、また昇降シリンダ（２８）を作動させる油圧ポンプ（５７）をベルト変速ケース（５６）の左側後面に固定させるもので、四角パイプ形の左右車体フレーム（３）（３）の間でこの上面よりも低位置に前記各ケース（４）（５５）（５６）及び油圧ポンプ（５７）を吊下げ固定させ、ユニバーサルジョイント付き伝動軸（５８）を前記カウンタ軸（５０）後端とベルト変速ケース（５６）間に設け、エンジン（２）出力をベルト変速ケース（５６）に伝えると共に、フロントアクスルケース（５）とミッションケース（４）間に前輪伝動軸（５９）を設け、ミッションケース（４）の変速出力を各アクスルケース（５）（７）を介して前後輪（６）（８）に伝えるように構成している。
【００１４】
図５乃至図７に示す如く、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（６０）をフロート（３４）後部上面のブラケット（６１）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（６２）に、植付深さ調節リンク（６３）の基端を固設させると共に、該リンク（６３）の先端を前記ピッチング支点軸（６０）に連結させている。
【００１５】
そして、前記植付ケース（２０）側に固定アーム（６４ａ）を介し支持する支軸（６５）に出力リンク（６６）中間を回動自在に枢支し、前記調節支点軸（６２）に基端を固設する揺動アーム（６７）の先端に、結合ピン（６８）を介して出力リンク（６６）後端を連結させると共に、該出力リンク（６６）前端の軸（６９）に昇降リンク（７０）を連結させ、センタフロート（３４）の前部上面に固設するブラケット（７１）の軸（７２）と前記昇降リンク（７０）一端側の軸（７３）間を揺動リンク（７４）を介し連結させている。
【００１６】
また、前記支軸（６５）にセンサリンク（７５）の中間を回動自在に枢支し、センサリンク（７５）一端側の軸（７６）と前記昇降リンク（７０）他端側の軸（７７）間を連動リンク（７８）で連結させると共に、植付ケース（２０）側に固定アーム（６４ｂ）を介し支持するポテンショメータ式昇降センサ（７９）の検出アーム（８０）の長孔（８１）に前記センサリンク（７５）他端側の検出軸（８２）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、昇降センサ（７９）によってこれを検出するように構成している。
【００１７】
図８乃至図１０にも示す如く、前記支点軸（６２）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（８３）を植深モータ（８４）により適宜駆動制御するようにしたもので、中央の植付ケース（２０）より右側の伝動パイプ（８５）に取付板（８６）及び側板（８７）を介しモータ取付台（８８）を固設させ、該モータ取付台（８８）のモータ（８４）の回転ネジ軸（８９）に結合させる移動子（９０）のＵ字形係合金具（９１）に、調節レバー（８３）に設けるＬ形係合軸（９２）の一端側を係合させて、モータ（８４）の駆動によって移動子（９０）がネジ軸（８９）に沿って上下方向に移動するとき、調節レバー（８３）を上下方向に揺動させて支点軸（６２）を回動させ、基準植付深さの調節を行うように構成している。
【００１８】
また、前記調節レバー（８３）は支点軸（６２）に固設する基端フレーム部（８３ａ）と、前記係合軸（９２）を固設する先端操作部（８３ｂ）とに分割させるもので、フレーム部（８３ａ）先端に回動軸（９３）を介し左右揺動自在に操作部（８３ｂ）を連結させると共に、これらフレーム部（８３ａ）の係合軸（９２）と操作部（８３ｂ）の軸（９４）間に回動軸（９３）を中心とした支点越えバネ（９５）を張設して、回動軸（９３）を中心として操作部（８３ｂ）を右方向に揺動させて係合金具（９１）より係合軸（９２）を離脱させるとき、手動による調節レバー（８３）の操作を可能とさせるように構成している。なお、取付台（８８）のレバーガイド孔（８８ａ）の一側にはレバー位置決めノッチ（８８ｂ）を形成して、調節レバー（８３）の手動操作時には操作部（８３ｂ）に固設する位置決め板（８３ｃ）をノッチ（８８ｂ）に係合させて、調節レバー（８３）の位置固定を行うように構成している。
【００１９】
さらに、前記調節レバー（８３）の操作部（８３ｂ）は短寸に形成し、モータ取付台（８８）に取外し自在に固定するカバー（９６）内にコンパクトに配置させると共に、前記モータ取付台（８８）にはフレーム部（８３ａ）のセンサピン（９７）の移動位置を検出するポテンショメータ式フィードバックセンサ（９８）を設けて、植付深さ位置を検出するように構成している。なお前記移動子（９０）には取付台（８８）の移動ガイド孔（８８ｃ）に挿入するガイドローラ（９０ａ）を設けて、ネジ軸（８９）回転時の移動子（９０）の共回りを防止している。
【００２０】
そして前記植深モータ（８４）或いは調節レバー（８３）により支点軸（６２）を中心とした植深変更時にはピッチング支点軸（６０）部の上下変位置と、出力リンク（６６）前端の軸（６９）部の上下変位置とを略同一とさせて、植深を変更させても昇降センサ（７９）の出力を変化させないように構成している。
【００２１】
一方、前記変速ケース（５６）の入力軸部には伝動軸（５８）を介し伝達されるエンジン（２）からの回転数を検出するエンジン回転センサ（９９）を、また前記フロントアクスルケース（５）の入力軸部には伝動軸（５９）を介し伝達されるミッションケース（４）からの走行出力を検出する車速センサ（１００）を設けると共に、車体カバー（１２）の後部略中央には走行車（１）の前後傾きを検出する振り子形或いは静電容量形などの傾斜センサ（１０１）を設けている。
【００２２】
図５、図１１に示す如く、左側の車体フレーム（３）にセンサ取付板（１０２）を介しポテンショメータ式昇降位置センサ（１０３）を設置すると共に、前記昇降シリンダ（２８）のピストンロッド（２８ａ）先端とロワーリンク（２６）とを連結するリフトアーム（１０４）に検出板（１０５）を固設して、前記位置センサ（１０３）の検出アーム（１０６）先端の検出軸（１０６ａ）を検出板（１０５）の長孔に係合させて、前記昇降シリンダ（２８）による植付部（１５）の昇降時この昇降位置をセンサ（１０３）で検出するように構成している。
【００２３】
図１２に示す如く、エンジン（２）によって駆動する油圧ポンプ（１０７）の供給油圧回路を、フローコントロールバルブ（１０８）によって高圧油路（１０９）と低圧油路（１１０）に分岐して、操向ハンドル（１４）によって操向シリンダ（１１１）の操向バルブ（１１２）を切換える操向バルブユニット（１１３）と、ソレノイド式上昇及び下降バルブ（１１４）（１１５）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（１１６）とを高圧油路（１０９）に設けると共に、植付部（１５）の左右傾斜姿勢を制御する水平シリンダ（１１７）の水平操作用ソレノイドバルブ（１１８）を有する水平バルブユニット（１１９）とを低圧油路（１１０）に設けて、植付部（１５）の昇降制御を前記バルブ（１１４）（１１５）の上昇及び下降ソレノイド（１２０）（１２１）の励磁操作によって行うように構成している。
【００２４】
そして図１３に示す如く、前記植深モータ（８４）のリレー回路（１２２）と、前記ソレノイド（１２０）（１２１）とに出力接続させるコントローラ（１２３）を備えるもので、前記植付レバー（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（１２４）（１２５）と、前記各センサ（７９）（９８）（９９）（１００）（１０１）（１０３）と、基準植付深さを設定する植深設定器（１２６）と、圃場表面硬度に応じ昇降シリンダ（２８）の油圧昇降感度としてのセンタフロート（３４）の目標傾斜角度を設定する感度設定器（１２７）とを前記コントローラ（１２３）に入力接続させて、植付深さを一定維持させる昇降制御を行うように構成している。なお前記感度設定器（１２７）は運転席（１３）と植付レバー（３０）間後部位置に設けたものである。
【００２５】
ところで図３、図１４にも示す如く、前記車速センサ（１００）は前輪伝動軸（５９）とフロントアクスルケース（５）の入力軸（５ａ）とを連結するスプライン継手（１２８）外周の固定ギヤ（１２９）の回転パルスを検出して走行出力である車速を算出させるもので、回転センサ（近接スイッチ）などで車速センサ（１００）を形成し、該センサ（１００）を取付けるセンサ台（１３０）を車体フレーム（３）に固設するアクスルケース（５）の取付台（１３１）にボルト（１３２）を介し取外し自在に固定させて、前記車速センサ（１００）の取付及び交換を容易とさせて保守点検作業の至便化を図ると共に、ミッションケース（４）に直付のセンサのような切粉で誤動作するなどした不都合も解消させて検出精度の安定維持を図るように構成している。
【００２６】
本実施例は上記の如く構成するものにして、図１５、図１６に示す如く、植付レバー（３０）を下降位置に操作し下降スイッチ（１２４）をオンとさせるとき、前記昇降センサ（７９）に流込まれるセンサ値（Ｖ）と感度設定器（１２７）で設定されるセンタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）とが一致（センタフロート（３４）の傾斜角度が一定）するまで昇降シリンダ（２８）によって植付部（１５）が下降制御され、以後目標の植付深さを一定維持させる（Ｖ＝Ｖ１）植付部（１５）の昇降制御が行われるもので、この制御中にセンタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）の補正が行われて、センタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ２）が変わるときには、センタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ２）を一定維持させる（Ｖ＝Ｖ２）植付部（１５）の昇降制御が行われる。
【００２７】
而して図１７、図１８に示す如く、作業中に車速が０となる機体の走行停止時（植始め、苗継ぎ時）には、センタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）を一定値敏感側（センタフロート（３４）を基準より１〜２゜程度前下り）に補正して、発進直後に機体がヘッドアップしてヘッドアップ時にセンタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）が鈍感（センタフロート（３４）の目標傾斜角度が前上り傾向）となるのを防止するようにしている。
【００２８】
また機体を発進してより一定補正区間（Ｌ）を走行中はこの敏感側に補正したセンタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ２）を維持させ、一定補正区間（Ｌ）を走行後は元のセンタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）に戻し、植付作業中走行速度が一定以上（例えば１ｍ／ｓ以上）となるとき、センタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）を一定値鈍感側に補正して、水流や表土の反力でセンタフロート（３４）が前上り状態となって植付部（１５）の上昇制御が行われて浅植えとなるなどの不都合を防止するものである。
【００２９】
図１９に示す如く前記補正区間（Ｌ）は、機体の発進直後の走行速度（ｖ１）（ｖ２）（ｖ３）（ｖ１＞ｖ２＞ｖ３）により機体のヘッドアップ量（ヘッドアップ角度）とヘッドアップ時間が異なるため、車速の加算平均値である平均速度（ｖ）と経過時間（ｔ）より補正区間（Ｌ）を算出（Ｌ＝ｖ×ｔ）して例えば図２０に示す如く、平均速度（ｖ）が０．５ｍ／ｓ以下、０．５〜１．０ｍ／ｓ、１．０ｍ／ｓ以上のときの補正区間（Ｌ）をそれぞれ０．８ｍ、１．２ｍ、１．５ｍと設定するものである。
【００３０】
このように、通常作業時はセンタフロート（３４）の傾斜角度が目標傾斜角度を維持させる状態に植付部（１５）の昇降制御が行われて植付深さが一定維持されると共に、走行速度（ｖ）によってセンタフロート（３４）の傾斜角度に変化が発生するときには、センタフロート（３４）の目標傾斜角度を補正して、各走行速度（ｖ）に応じたセンタフロート（３４）の目標傾斜角度にセンタフロート（３４）を修正させて、植付深さを走行速度（ｖ）に関係なく一定維持させるものである。
【００３１】
【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）と田面間の距離の変化を検出する昇降センサ（７９）と、該昇降センサ（７９）の検出に基づいて植付部（１５）の昇降制御を行う油圧昇降制御機構（２８）と、機体の走行速度（ｖ）を検出する車速センサ（１００）とを設け、走行速度（ｖ）の変速状態に応じて油圧昇降制御機構（２８）の油圧感度（Ｖ１）を補正するものであるから、田植機の走行速度状態に応じた適正な油圧感度とさせて、走行速度に関係なく常に適正な植付深さを一定維持させて、植深精度を向上させることができるものである。
【００３２】
また、走行停止時には油圧感度（Ｖ１）を敏感側に補正するものであるから、発進直後の機体がヘッドアップ（前上り状態）するときにも、油圧感度（Ｖ１）が鈍感となるのを防止して、深植えとなったり、フロート跡が大となるのを解消させて、植付精度を安定維持させることができるものである。
【００３３】
請求項１に係る発明は、走行車（１）に支持した植付部（１５）と田面との間の距離の変化をセンタフロート（３４）を介して検出する昇降センサ（７９）と、該昇降センサ（７９）の検出に基づいて植付部（１５）の昇降制御を行う油圧昇降制御機構（２８）と、走行車（１）の走行速度（ｖ）を検出する車速センサ（１００）とを備え、車速センサ（１００）の検出結果に基づいてセンタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）が補正されるように構成し、走行停止時にはセンタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）が敏感側に補正されるように構成し、植付作業中、走行車（１）の走行速度（ｖ）が所定以上になったときに、センタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）を鈍感側に補正するように構成してなる田植機において、走行車（１）を発進させたときに、所定の補正区間（Ｌ）内でセンタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）を敏感側に補正するように構成し、走行車（１）の発進直後の走行速度（ｖ）の平均値と移動時間とに基づいて算出された距離によって、前記補正区間（Ｌ）が設定されるように構成し、走行車（１）が前記補正区間（Ｌ）を移動したときに、センタフロート（３４）の目標傾斜角度（Ｖ１）を初期値に戻すように構成したものであるから、機体が発進してから前記補正区間（Ｌ）の走行によって機体発進時の機体のヘッドアップが解消されたときには、目標傾斜角度（Ｖ１）を通常値に戻して、適正植付深さを維持できるものである。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】田植機の全体側面図である。
【図２】田植機の全体平面図である。
【図３】走行車体の側面説明図である。
【図４】走行車体の平面説明図である。
【図５】植付部の側面説明図である。
【図６】センタフロート部の平面説明図である。
【図７】センタフロート部の側面説明図である。
【図８】植深調節部の側面説明図である。
【図９】植深調節部の正面説明図である。
【図１０】植深調節部の平面説明図である。
【図１１】昇降位置センサ部の取付説明図である。
【図１２】油圧回路図である。
【図１３】制御回路図である。
【図１４】車速センサの取付説明図である。
【図１５】昇降制御のフローチャートである。
【図１６】昇降センサとセンタフロートとの関係を示す線図である。
【図１７】感度補正のフローチャートである。
【図１８】車速と油圧感度の関係を示す線図である。
【図１９】走行速度と機体のヘッドアップの関係を表す線図である。
【図２０】平均速度と補正区間の関係を表す表図である。
【符号の説明】
（１）走行車
（１５）植付部
（２８）油圧昇降シリンダ（油圧制御機構）
（３４）センタフロート
（７９）昇降センサ
（１００）車速センサ
（Ｌ）補正区間
（ｖ）走行速度
（Ｖ１）目標傾斜角度

Claims (1)

1. 走行車に支持した植付部と田面との間の距離の変化をセンタフロートを介して検出する昇降センサと、該昇降センサの検出に基づいて植付部の昇降制御を行う油圧昇降制御機構と、前記走行車の走行速度を検出する車速センサとを備え、前記車速センサの検出結果に基づいてセンタフロートの目標傾斜角度が補正されるように構成し、走行停止時にはセンタフロートの目標傾斜角度が敏感側に補正されるように構成し、植付作業中、前記走行車の走行速度が所定以上になったときに、前記センタフロートの目標傾斜角度を鈍感側に補正するように構成してなる田植機において、
   前記走行車を発進させたときに、所定の補正区間内で前記センタフロートの目標傾斜角度を敏感側に補正するように構成し、
   前記走行車の発進直後の走行速度の平均値と移動時間とに基づいて算出された距離によって、前記補正区間が設定されるように構成し、
   前記走行車が前記補正区間を移動したときに、前記センタフロートの目標傾斜角度を初期値に戻すように構成したことを特徴とする田植機。

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