JPH07147810A - 田植機の昇降制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 田面の硬軟状態を簡単な手段によって正確に
検出して、昇降制御における制御の感度補正を行ってこ
の制御を安定維持させる。 【構成】 走行機体に昇降自在に装備させる植付部のセ
ンタフロートに田面の深さ状態を検出する昇降センサ５
０を、またサイドフロートに田面の硬軟を検出する硬軟
検出用センサ６６ａ、６６ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセンタフロートの傾斜角
度を検出する昇降センサの出力に応じて植付部の昇降制
御を行う田植機の昇降制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種昇降制御装置にあっては、油圧感
度調整レバーやボリュムの操作により、硬度の軟い田面
ではセンタフロートを前下り傾向（感度を敏感）に、ま
た硬い田面ではセンタフロートを前上り傾向（感度を鈍
感）に予め調整して、硬軟田面硬度に適正に制御の感度
を対応させた作業が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、圃場の大
区画化による条件（表面硬度・凹凸等）などの多様化に
対応して、感度変更の頻度が増え、圃場条件に合わせ
て、常に適正な感度調整をオペレータが行うのは不可能
にちかいという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】したがって本発明は、走
行機体に昇降自在に装備させる植付部のセンタフロート
に田面の深さ状態を検出する昇降センサを、またサイド
フロートに田面の硬軟を検出する硬軟検出用センサを設
けることによって、昇降センサ（ポテンショメータ）に
高応答性、硬軟検出用センサ（ポテンショメータ）に低
応答性のものを用いて、田面の深さ状態や田面の硬軟の
検出を極めて簡単な手段によって電気的に且つ高精度に
可能にできる。

【０００５】また、サイドフロートの傾斜角度及び角度
の変化量の検出に基づいて田面の硬軟を感知することに
よって、これら傾斜角度と変化量の２つの検出値より田
面硬軟の正確にして確実な検出が行える。

【０００６】さらに、左右サイドフロートで検出される
傾斜角度の平均値を検出値として用いることによって、
硬軟検出用センサの検出精度を安定維持させることがで
きる。

【０００７】またさらに、サイドフロートの傾斜が基準
姿勢より前下り状態で変化量が小のとき、田面を軟いと
判別することによって、軟い田面の検出が容易にして且
つ確実に可能にできる。

【０００８】また、サイドフロートの傾斜が基準姿勢よ
り前上り状態で変化量が大のとき、田面を硬いと判別す
ることによって、硬い田面の検出が容易にして且つ確実
に可能にできる。

【０００９】さらに、硬軟検出用センサの出力信号にロ
ーパスフイルタを通過させることによって、検出精度に
悪影響を与える走行振動などに伴う高周波成分を除去し
て、検出精度を向上させることができる。

【００１０】

【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
搭乗する走行機体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（１
１）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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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）跡を連通させる
２条分均平用サイドフロート、（３６）は側条施肥機で
ある。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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昇降
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、昇降センサ（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、昇降センサ（５０）
によってこれを検出するように構成している。

【００１７】図７にも示す如く、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（５７）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。

【００１８】そして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
硬軟検出用センサである左右ポテンショメータ式感度セ
ンサ（６６ａ）（６６ｂ）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（４１）（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
も昇降及び感度センサ（５０）・（６６ａ）（６６ｂ）
の出力を変化させないように構成している。

【００１９】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。

【００２０】図１０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（８
０）と低圧油路（８１）に分岐して、操向ハンドル（１
４）によって操向シリンダ（８２）の操向バルブ（８
３）を切換える操向バルブユニット（８４）と、上昇及
び下降用ソレノイドバルブ（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
（８７）とを高圧油路（８０）に設けると共に、植付部
（１５）の左右傾斜姿勢を制御するローリングシリンダ
（８８）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
（１５）の前後傾斜姿勢を制御するピッチングシリンダ
（９１）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
ソレノイドバルブ（８５）（８６）のソレノイド（８５
ａ）（８６ａ）の励磁操作によって行うように構成して
いる。

【００２１】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油圧昇降制御機構
であ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、図９に示す如く前記副変速レバ
ー（３０）の植付下降及び上昇位置をそれぞれ検出する
上昇及び下降スイッチ（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（１０
０）（１０１）と、前記昇降センサ（５０）と、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）の昇降位置を検出するポテンショメータ式昇降変位
センサ（６７）と、基準植付深さを設定する植深設定器
（１０２）と、前記植深フィードバックセンサ（７７）
と、前記ミッションケース（４）に設けて走行速度を検
出する車速センサ（１０３）とを、前記コントローラ
（９５）に入力接続させて、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。

【００２２】左右の感度センサ（６６ａ）（６６ｂ）は
ローパスフイルタ（ＬＰＦ）（６６ｃ）を備えていて、
感度検出に必要な低周波成分のみを通過させ、走行振動
などに伴う高周波成分を除去（圃場硬度は急激に変化し
ないため）して感度の検出精度を向上させるように構成
している。

【００２３】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１１及び図１４を参照して説明す
る。

【００２４】自動スイッチ（９６）がオンで、植付部
（１５）を下降する植付スイッチ（９７）がオンのと
き、前記昇降センサ（５０）がセンタフロート（３４）
の現在の傾斜角度（α）（図１１に示す如く、センタフ
ロート（３４）及びサイドフロート（３５）ともに空中
での前下り状態を基準として傾斜角度（α）及び（θ）
を０とするものである。）であるセンサ値（Ｖａ）をコ
ントローラ（９５）に出力して読込ます。

【００２５】そしてセンタフロート（３４）の制御目標
値（Ｖ１）の不感帯（Ｗ）内にセンサ値（Ｖａ）がある
とき、現在の傾斜角度（α）を維持させ、目標値（Ｖ
１）よりセンサ値（Ｖａ）が大（Ｖａ＞Ｖ１）となるフ
ロート（３４）の傾斜角度（α）が大（前上り状態）
で、一定値以上（Ｖａ＞Ｖ２）のとき高速（Ｕ２）で、
また一定値以下（Ｖａ＜Ｖ２）のとき低速（Ｕ１）で上
昇バルブ（８５）を駆動して植付部（１５）を上昇制御
する。

【００２６】一方、目標値（Ｖ１）よりセンサ値（Ｖ
ａ）が小（Ｖａ＜Ｖ１）となるフロート（３４）の傾斜
角度（α）が小（前下り状態）で、一定値以下（Ｖａ＜
Ｖ３）のとき高速（Ｄ２）で、また一定値以上（Ｖａ＞
Ｖ３）のとき低速（Ｄ１）で下降バルブ（８６）を駆動
して植付部（１５）を下降制御して、センタフロート
（３４）の傾斜角度（α）を目標値（α１）に保って植
付深さを一定維持させている。

【００２７】斯る作業中、圃場表面硬度が変化すると
き、昇降制御でのシリンダ（２８）の油圧感度（センタ
フロート（３４）の目標角度）の補正を行うもので、圃
場表面硬度の硬軟状態に応じて変化する左右サイドフロ
ート（３４）の傾斜角度（θ）を、前記感度センサ（６
６ａ）（６６ｂ）によって読込んで、この左右センサ値
（ＶＬ）（ＶＲ）の平均センサ値（ＶＡ）を算出させる
と共に、一定時間内のセンサ値（ＶＬ）（ＶＲ）の最大
値と最小値の差より変化量（β）を算出する。そして図
１０にも示す如く、変化量（β）が基準値より大のと
き、センタフロート（３４）の制御目標値（Ｖ１）を変
化量（β）に応じて鈍感側（フロート（３４）の傾斜角
度（α）を大とする方向）に補正する。つまりサイドフ
ロート（３５）は後輪（８）跡を常に通過し、圃場表面
硬度が軟弱のときには車輪跡も残らず略均平状態で変化
量（β）も小さいが、硬い場合泥が盛上がるなどして車
輪跡が残り変化量（β）も大となる。

【００２８】また、センタフロート（３４）の制御目標
値（Ｖ１）が決定されると、この目標値（Ｖ１）に応じ
たサイドフロート（３５）のセンサ目標値（ＶＣ）（目
標傾斜角度（θＣ））が算出され、）左右センサ（６６
ａ）（６６ｂ）の平均センサ値（ＶＡ）がこの目標値
（ＶＣ）の不感帯内のとき、感度は適正として目標値
（Ｖ１）を維持すると共に、平均センサ値（ＶＡ）が目
標値（ＶＣ）より以下（ＶＡ＜ＶＣ）或いは以上（ＶＡ
＞ＶＣ）のときには、センタフロート（３４）の目標値
（Ｖ１）を大の鈍感側（フロート（３４）の傾斜角度
（α）を大とする方向）或いは小の敏感側（フロート
（３４）の傾斜角度（α）を小とする方向）に補正し
て、圃場表面硬度に応じてセンタフロート（３４）の基
準姿勢を変更させる。

【００２９】このように、サイドフロート（３５）の傾
斜角度（θ）・角度（θ）の変化量（β）により圃場表
面硬度に対し、現在の感度と設定される適正感度状態を
比較し、サイドフロート（３５）が適正感度状態に近づ
くように昇降制御の目標値（Ｖ１）であるセンタフロー
ト（３４）の目標角度（α１）をずらして、この補正後
のセンタフロート（３４）に基づく植付部（１５）の昇
降制御を行って植付深さを一定維持させるものである。

【００３０】なお前述実施例にあっては、センタフロー
ト（３４）の傾斜角度（α）を検出する感度センサ（６
６ａ）（６６ｂ）の目標値の変更による感度補正を示し
たが、図１５に示す如く、センタフロート（３４）のセ
ンサリンク（４５）と、昇降シリンダ（２８）の油圧切
換弁（８７ａ）を操作する切換カム（１０４）とをセン
サワイヤ（１０５）・感度調節レバー（３１）に連結す
る感度調節アーム（１０６）・リンク（１０７）を介し
て連動連結させる構造において、前記アーム（１０６）
に一対のギヤ（１０８）を介して感度モータ（１０９）
を連動連結させて、感度モータ（１０９）でワイヤ（１
０５）を引張ることによって、センタフロート（３４）
の感度変更を行う構成でも良い。またセンタフロート
（３４）の上昇側の荷重を変更することによって、感度
変更を行う構成でも良い。

【００３１】また、感度センサ（６６ａ）（６６ｂ）に
よる硬軟検出時に、植深の目標値（Ｖ１）に対し、一定
値（α）を補正（Ｖ１±α）を伴う感度感応形の制御と
しても良い。

【００３２】さらに、前記バルブユニット（８４）のオ
ン・オフ形のバルブ（８５）（８６）に換え比例減圧弁
或いは比例流量制御弁を用いても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、走行機体（１）に昇降自在に装備させる植付部（１
５）のセンタフロート（３４）に田面の深さ状態を検出
する昇降センサ（５０）を、またサイドフロート（３
５）に田面の硬軟を検出する硬軟検出用センサ（６６
ａ）（６６ｂ）を設けたものであるから、昇降センサ
（５０）に高応答性、硬軟検出用センサに低応答性のも
のを用いて、田面の深さ状態や田面の硬軟の検出を極め
て簡単な手段によって電気的に且つ高精度に可能にでき
る。

【００３４】また、サイドフロート（３５）の傾斜角度
（θ）及び角度（θ）の変化量（β）の検出に基づいて
田面の硬軟を感知することによって、これら傾斜角度
（θ）と変化量（β）の２つの検出値より田面硬軟の正
確にして確実な検出が行える。

【００３５】さらに、左右サイドフロート（３５）で検
出される傾斜角度（θ）の平均値を検出値（ＶＡ）とし
て用いることによって、硬軟検出用センサ（６６ａ）
（６６ｂ）の検出精度を安定維持させることができる。

【００３６】またさらに、サイドフロート（３５）の傾
斜が基準姿勢より前下り状態で変化量（β）が小のと
き、田面を軟いと判別することによって、軟い田面の検
出が容易にして且つ確実に可能にできる。

【００３７】また、サイドフロート（３５）の傾斜が基
準姿勢より前上り状態で変化量（β）が大のとき、田面
硬度を硬いと判別することによって、硬い田面の検出が
容易にして且つ確実に可能にできる。

【００３８】さらに、硬軟検出用センサ（６６ａ）（６
６ｂ）の出力信号にローパスフイルタ（６６ｃ）を通過
させることによって、検出精度に悪影響を与える走行振
動などに伴う高周波成分を除去して、検出精度を向上さ
せることができるなど顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】植深制御回路図である。

【図２】田植機の全体側面図である。

【図３】田植機の全体平面図である。

【図４】植付部の側面説明図である。

【図５】フロート部の平面説明図である。

【図６】センタフロート部の側面説明図である。

【図７】センタフロート部の側面説明図である。

【図８】サイドフロート部の側面説明図である。

【図９】副変速レバー部の平面説明図である。

【図１０】油圧回路図である。

【図１１】フロート部の説明図である。

【図１２】フローチャートの説明図である。

【図１３】田面硬度と制御感度の関係を示す表図であ
る。

【図１４】昇降センサの出力特性図である。

【図１５】感度変更の説明図である。

【符号の説明】

（１） 走行車（走行機体） （１５） 植付部 （３４） センタフロート （３５） サイドフロート （５０） 昇降センサ （６６ａ）（６６ｂ） 感度センサ（硬軟検出用セン
サ） （６６ｃ）ローパスフイルタ （θ） 傾斜角度 （β） 変化量 （ＶＡ） 平均値

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体に昇降自在に装備させる植付部
   のセンタフロートに田面の深さ状態を検出する昇降セン
   サを、またサイドフロートに田面の硬軟を検出する硬軟
   検出用センサを設けたことを特徴とする田植機の昇降制
   御装置。
2. 【請求項２】 サイドフロートの傾斜角度及び角度の変
   化量の検出に基づいて田面の硬軟を感知するようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の田植機の昇降制御装
   置。
3. 【請求項３】 左右サイドフロートで検出される傾斜角
   度の平均値を検出値として用いたことを特徴とする請求
   項２記載の田植機の昇降制御装置。
4. 【請求項４】 サイドフロートの傾斜が基準姿勢より前
   下り状態で変化量が小のとき、田面を軟いと判別するよ
   うにしたことを特徴とする請求項２記載の田植機の昇降
   制御装置。
5. 【請求項５】 サイドフロートの傾斜が基準姿勢より前
   上り状態で変化量が大のとき、田面を硬いと判別するよ
   うにしたことを特徴とする請求項２記載の田植機の昇降
   制御装置。
6. 【請求項６】 硬軟検出用センサの出力信号にローパス
   フイルタを通過させるように設けたことを特徴とする請
   求項２記載の田植機の昇降制御装置。