JPH0724975Y2

JPH0724975Y2 - 田植機の水平制御装置

Info

Publication number: JPH0724975Y2
Application number: JP1989031647U
Authority: JP
Inventors: 隆史山田; 悟岡田
Original assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2004-03-20
Also published as: JPH02123814U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は植付部を水平維持させるようにした田植機の水
平制御装置に関する。

「従来の技術」従来、実開昭63-18006号公報に示す如く、苗の植付中止
操作と連動させて植付部の水平制御を中止させる技術が
あった。また、特開昭63-269907号公報に示す如く、車
体の後進操作と連動させて植付部の水平制御を中止させ
る技術があった。

「考案が解決しようとする課題」前記従来技術は、植付作業中は植付部の水平制御を連続
して行わせるから、苗載台が左右移動終端位置に到達し
反転状態となるとき、慣性力で植付部全体が反転方向と
は逆方向に一時的に大きく傾く状態となって前記水平セ
ンサからはそれに応じた信号が出力される。この結果例
えば苗載台の左移動終端位置ではアクチュエータの動作
遅れもあって、信号が出力されなくなった後に左上げの
過制御が行われるという欠点があった。

「課題を解決するための手段」然るに、本考案は、植付部の左右傾斜を検出する水平セ
ンサと、該水平センサの検出に基づいて植付部の水平制
御を自動的に行う水平制御駆動要素を備えた田植機の水
平制御装置において、苗載台の左右移動終端到達を検出
して前記水平制御駆動要素による植付部水平制御自動動
作を中止させる水平制御中止センサ並びにコントローラ
を設けたことを特徴とする。

「作用」従って、苗載台が左右移動終端に到達することによって
水平制御が中止されるから、苗載台が左右移動終端位置
に到達し反転状態となるとき、慣性力で植付部全体が反
転方向とは逆方向に一時的に大きく傾く状態となって前
記水平センサからはそれに応じた信号が出力されても、
苗載台の移動終端側を上昇させる従来の誤制御を容易に
阻止し得、苗載台移動終端到達時の一時的な水平センサ
の誤信号出力による水平制御を容易に防止し得、水平制
御及び植付動作の機能向上を容易に行い得るものであ
る。

「実施例」以下本考案の一実施例を図面に基づいて詳述する。第１
図は植深制御回路図、第２図は乗用田植機の側面図、第
３図は同平面図を示し、図中（１）は作業者が搭乗する
走行車であり、エンジン（２）を搭載する車体フレーム
（３）後端をミッションケース（４）に連設させ、前記
ミッションケース（４）の前方両側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）の後方両側にリ
ヤアクスルケース（７）を介し水田走行用後輪（８）を
支持させる。そして前記エンジン（２）を覆うボンネッ
ト（９）両側外方に予備苗載台（10）を適宜取付けると
共に、ステップ（11）を形成する車体カバー（12）によ
って前記アクスルケース（５）（７）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。

さらに、図中（15）は多条植え用の苗載台（16）並びに
複数の植付爪（17）…などを具有する植付部であり、前
高後低の後傾式の苗載台（16）を案内レール（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（2
2）先端に植付爪（17）（17）を取付ける。また前記植
付ケース（20）の前側に回動支点軸（23）を介して支持
フレーム（24）を設け、トップリンク（25）及びロワー
リンク（26）を含む三点リンク機構（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）を備え、前記前後輪（６）（８）を走行
駆動して略定速で移動すると同時に、左右に往復摺動さ
せる苗載台（16）からロータリケース（21）の１回転で
２本の植付爪（17）（17）により２株の苗を取出し、連
続的に苗植え作業を行うように構成する。

また、図中（29）は走行変速レバー、（30）は植付レバ
ー、（31）は植付け感度調節レバー、（32）は走行クラ
ッチペダル、（33）（33）は左右ブレーキペダルであ
る。

第４図乃至第５図にも示す如く、前記植付部（15）の下
方中央にフロートセンサであるセンタフロート（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、左右サイドフロート（35）（35）の後
部を植付深さ調節リンク（36）を介して植付ケース（2
0）下側の植付深さ調節支点軸（37）に支持すると共
に、前部を緩衝リンク（38）を介して植付ケース（20）
下側に支持している。また前記センタフロート（34）は
後部の左右両側を二つの植付深さ調節リンク（36）（3
6）で支持すると共に、前部の左右両側をセンタリンク
（39）及び左側リンク（40）の二つで支持して４点支持
構造としたもので、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（41）をフ
ロート（34）後部上面のブラケット（42）に設けてい
る。そして前記植付ケース（20）に植付深さ調節支点軸
（37）を回転自在に軸支し、前記調節支点軸（37）に基
端を固設した前記植付深さ調節リンク（36）（36）先端
を前記ピッチング支点軸（41）に連結する一方、前記植
付ケース（20）の支軸（43）に出力リンク（44）中間を
回転自在に軸支し、その出力リンク（44）後端に結合ピ
ン（45）を介して検出アーム（46）先端を連結し、また
その検出アーム（46）基端を前記調節支点軸（37）に固
定すると共に、前記出力リンク（44）先端にピン（47）
を介してインナワイヤであるセンサワイヤ（48）を連結
する。また前記ピッチング支点軸（41）を中心とするセ
ンタフロート（34）前部側の上下揺動によるフロート
（34）支持角度変化を検出するアウタ受アームである前
記センサリンク（39）をブラケット（49）及びピン（5
0）を介してフロート（34）前部上面に支持させ、前記
センサワイヤ（インナワイヤ）（48）を内挿させるアウ
タワイヤ（51）一端を前記センサリンク（39）に固定さ
せる。

さらに、前記油圧シリンダ（28）に油圧ポンプからの油
圧を供給する油圧切換弁（52）を備え、該切換弁（52）
のスプール（53）に中間を当接させる切換カム（54）の
一端に前記センサワイヤ（インナワイヤ）（48）を連結
させるもので、前記カム（54）他端部を機体側固定支軸
（55）に軸支させ、前記スプール（53）に対し切換カム
（54）を離反させるバネ（56）をそのカム（54）他端延
設部と車体フレーム（３）の後部縦フレーム（3a）間に
バネ圧調節部材（56a）を介して連結する。また、前記
切換弁（52）などを内設する車体カバー（12）内部に植
深支点軸（57）を介して前記感度調節レバー（31）基端
部を軸支させ、前記支点軸（57）に基端を軸支する感度
調節アーム（58）に前記センサワイヤ（インナワイヤ）
（48）を連結すると共に、前記切換カム（54）にリンク
（59）を介して前記調節アーム（58）を連動連結して、
レバー軸（60）を中心とした前記レバー（31）操作によ
り切換カム（54）及びリンク（59）を中立位置に保持し
た状態で調節アーム（58）を回転させ、前記センサリン
ク（39）からのセンサワイヤ（48）の突出量を変化さ
せ、田面硬度などに応じてセンタフロート（34）の基準
姿勢を変更してその感度調節を行なう一方、植付深さの
変化に基づきフロート（34）の接地圧が変化しフロート
（34）の前部が上下動するとき、前記センサワイヤ（4
8）及び切換カム（54）を介して切換弁（52）を適宜操
作して植付部（15）の昇降制御を行って植付深さの一定
維持を図るように構成している。

また第９図にも示す如く、前記レバー軸（60）には大径
ギヤ（61）を固設するレバーガイドディスク（62）を回
動自在に支持させていて、感度調節要素である感度モー
タ（63）により回転させる小径ギヤ（64）に前記ギヤ
（61）を結合させ、前記調節レバー（31）の係合片（6
5）をディスク（62）の感度調節溝（62a）にバネ（66）
力でもって係合させるとき前記モータ（63）の駆動でも
ってディスク（62）とともに一体回転させ基準感度位置
の調節を行わしめるように構成している。

第６図乃至第８図に示す如く、前記支持フレーム（24）
の上端に一体連設する中央縦フレーム（67）と、苗載台
（16）の左右両側を支持する苗載支柱（68）（68）間に
左右のローリング規制バネ（69）（69）を介設するもの
で、前記縦フレーム（67）の上部固定ボックス（70）に
横送りネジ軸（71）を内設し、該ネジ軸（71）に水平制
御駆動要素であるローリングモータ（72）を連動連結す
ると共に、ネジ軸（71）に結合させる移動体（73）に固
定板（73a）を介してバネ圧調節板（74）を取付けて、
該調節板（74）と前記支柱（68）の上部取付け金具（7
5）間にバネ圧調節自在に規制バネ（69）を張設し、作
業中苗載台（16）の左右横送りにより発生するローリン
グの規制を行う一方、植付部（15）の左右傾斜時にあっ
ては前記ローリングモータ（72）を正逆駆動し左右の規
制バネ（69）のバネ力を不均衡状態に制御することによ
って植付部（15）の水平維持を図るように構成してい
る。

なお（76）は前記ボックス（70）と苗載台（16）の左右
両側間に張設するローリング規制用補助バネ、（77）は
前記植付ケース（20）の中央上部位置に設けるローリン
グ検出用の水平センサである。

第10図にも示す如く、前記支点軸（37）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（78）を植深モ
ータ（79）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（80）に前記モー
タ（79）を設け、該モータ（79）のモータ軸に連結する
螺旋部材（81）の送り溝（81a）に前記レバー（78）の
係合片（82）を適宜係合連結させて、前記モータ（79）
の正逆駆動でもって調節レバー（78）で設定される基準
植付深さの調節を行うと共に、該レバー（78）による植
付深さ位置を植付ケース（20）の横パイプ（83）に取付
台（84）を介し設置する植深フィードバックセンサ（8
5）により検出するように構成している。

第11図乃至第12図にも示す如く、前記横パイプ（83）に
支持部材（86）を介し固設するセンサボックス（87）に
圃場の表面硬度を検出する硬度センサ（88）と水深を検
出する水位センサ（89）とを設けるもので、前記硬度セ
ンサ（88）はボックス（87）の支点軸（90）にアーム
（91）を介して支持させた接地輪（92）の上下変位量を
ポテンショメータ（93）で感知することにより圃場の表
面硬度を検知する一方、前記水位センサ（89）はボック
ス（87）に前後アーム（94）を介して支持させたフロー
ト（95）の上下変位量をポテンショメータ（96）で感知
することにより水深を検出するように構成したものであ
る。

第１図に示す如く、前記植深モータ（79）及び感度モー
タ（63）及びローリングモータ（72）をそれぞれリレー
回路（97）（98）（99）を介して駆動制御する植深制御
回路（100）を備えるもので、自動スイッチ（101）と、
自動ランプ（102）と、前記植付レバー（30）の植付作
業位置（植付クラッチ「入」）のときオフ（接点を開）
となる常閉植付レバースイッチ（103）と、均平接点（1
04a）及び自動接点（104b）を有するオート感度スイッ
チ（104）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（105）と、前記水平セン
サ（77）と、基準植付深さを手動設定する植深設定器
（106）と、前記水位センサ（89）と、前記硬度センサ
（88）と、前記植深フィードバックセンサ（85）と、前
記感度調節レバー（31）による感度位置を検出する感度
フィードバックセンサ（107）と、前記苗載台（16）の
左右移動終端位置を検出する左右のローリング制御禁止
スイッチ（108）（109）とを前記制御回路（100）に入
力接続させて、前記各モータ（63）（72）（79）の駆動
制御を行うように構成している。上記から明らかなよう
に、植付部（15）の左右傾斜を検出する水平センサ（7
7）と、該水平センサ（77）の検出に基づいて植付部（1
5）の水平制御を自動的に行う水平制御駆動要素である
ローリングモータ（72）を備えた田植機の水平制御装置
において、苗載台（16）の左右移動終端到達を検出して
前記ローリングモータ（72）による植付部（15）水平制
御自動動作を中止させる水平制御中止センサであるロー
リング制御禁止スイッチ（108）（109）並びにコントロ
ーラである植深制御回路（100）を設け、苗載台（16）
左右移動端到達時に水平自動制御を中止させ、水平セン
サ（77）の誤信号により水平制御が行われるのを防ぐも
ので、苗載台（16）が左右移動終端に到達したときの水
平制御を中止させ、苗載台（16）が左右移動終端位置に
到達し反転状態となるとき、慣性力で植付部（15）全体
が反転方向とは逆方向に一時的に大きく傾く状態となっ
て前記水平センサ（77）からはそれに応じた信号が出力
されても、苗載台（16）の移動終端側を上昇させる従来
の誤制御が阻止されるように構成している。

本実施例は上記の如く構成するものにして、以下第13図
のフローチャートを参照してこの作用を順序を追って説
明する。

（１）自動スイッチ（101）がオンすると初期値の設
定を行う。V_Y＝2.5、V_C＝０ V_Y：感度モータ（63）のセット電圧（例えば硬度標準の場合V_Y＝2.5V） V_C：硬度センサ（88）の出力V₃に対応した植深の補正電
圧（２）植深設定器（106）の出力V₁に対する植深モー
タ（79）のセット位置の目標電圧V_aを求める。

V_a＝aV₁＋ｂ（ａ、b:定数）（３）植付レバースイッチ（103）がオン（接点閉）
つまり植付レバー（30）にあって植付クラッチ「切」で
植付部（15）上昇の非作業状態のとき自動制御を中止
し、該スイッチ（103）のオン（接点開）つまり植付レ
バー（30）にあって植付クラッチ「入」で植付部（15）
下降の作業状態のとき車速センサ（105）の信号（Ｓ）
（以後車速パルスＳと称す）により下記の動作を行う。

N₁、N₂は定数 V_bは水位センサ（89）の出力V₂、車速パルスＳに対
応した植深の補正電圧 V_dは硬度センサ（88）の出力V₃に対応した感度レバー
（31）のセット電圧（４）車速パルスＳの値により次の動作を行う。

車速パルスＳがN₁＜Ｓ＜N₂のとき水位センサ（89）
の出力V₂と車速パルスＳから次式より植深補正電圧V_bを
求める。

車速パルスＳがN₂≦Ｓのとき水位センサ（89）の出
力V₂から次式により植深補正電圧V_bを求める。

V_b＝cV₂＋ｄ即ち第15図に示す如くV_b＝cV₂＋ｄの関係式で表わされ
る水深の場合、水深の浅い時（フロート（34）の浮上が
りはない）は補正せず、水深が深くなるにつれて補正量
を大きくする。また第16図に示される車速Ｎの場合、一
定以下（Ｎ＜N₁）のとき補正量（V_b＝Ｏ）で一定範囲内
（N₁＜Ｎ＜N₂）のとき補正量＋ｂ）（ａ、ｂは定数）の関数で与えられる如く、車速
Ｎが速くなるにつれて一定値（N₂）まで徐々に植深を深
くするように補正を行うものである。

またこの場合、前記水位センサの出力（V₂）は、第17図
に示す如く、検出される出力（Ｖ）の一定検出時間
（t₁）間の平均値を用いたもので、フロート（34）（3
5）などが起こす波の影響を解消させて適正な信号を得
るようにしたものである（第17図の波形は波の影響を受
けた実際の出力波形を表わす）。

（５）感度スイッチ（104）の均平・自動の位置に応
じ次の動作を行う。

均平位置のとき V_c＝Ｏ、V_d＝V_k（V_kは定数）自動位置のとき硬度センサ（88）の出力V₃から次式よりV_c、V_dを求め
る。

V_d＝lV₃＋ｆ V_c＝gV_d＋ｈ−2.5 （ｌ、ｆ、ｇ、h:定数）即ち、第18図に示す如く、硬度センサ（88）が圃場の表
面硬度の標準（V₃＝2.5）より例えば軟らかい（V₃＝3.
7）状態を検出するとき、該値（V₃＝3.7）に対応した感
度フィードバック出力（V₅）が前記式 V_d＝V₅＝ｌ×3.7＋ｆ＝3.3（Ｖ）より求められて、第19図に示す如くこの電圧（V_d＝3.
3）値に感度モータ（63）が駆動されて（この場合敏感
側「｜」位置）圃場表面の硬軟状態に応じた感度調節が
自動的に行われる。

なお、前記硬度センサ（88）の出力（V₃）は、第20図に
示す如く一定検出時間（t₂）に検出される出力（Ｖ）を
平均化して安定した制御信号を得るものである。

そして、第21図に示す如く、前記硬度センサ（88）の検
出結果に基づき感度モータ（63）が駆動され感度調節レ
バー（31）位置が決定されると、そのレバー（31）位置
に応じて植深の補正値（V_c）が算出される（敏感時の浅
値、鈍感時の深植防止）。

（６）植深モータ（79）のセット電圧（目標値）V_Xと
感度モータ（63）のセット電圧（目標値）V_Yを求める。

V_X＝V_a＋V_b＋V_c V_Y＝V_d （７）求められたV_X、V_Yに対し植深フィードバックセ
ンサ（85）の出力V₄と、感度フィードバックセンサ（10
7）の出力V₅が下記の条件を満足するようにモータ（7
9）（63）を駆動する。

そして終了後にあっては（２）の動作に戻って以下同様
の動作を繰返すものである。

一方、前記水平センサ（77）の検出に基づくローリング
制御を、植付レバースイッチ（103）のオン（接点開）
により開始するもので、水平センサ（77）の出力V₆が適
正範囲内（V₇±V_WC）に入るようにローリングモータ（7
2）の駆動制御が第14図のフローチャート、第22図の出
力線図に示される如く行われる。

即ち水平センサ（77）の出力V₆が適正範囲以下（V₆＜V₇
−V_WC）のとき或いは適正範囲以上（V₆＞V₇＋V_WC）のと
き（但しV_WCは不感帯）、前記モータ（72）の正逆駆動
により植付部（15）の右上げ或いは左上げ制御が行われ
るもので、またこの際苗載台（16）が左右移動終端位置
に至って前記禁止スイッチ（108）或いは（109）がオン
（接点開）となるときはこれら左上げ或いは右上げの信
号は微小一定時間（例えば20〜40msec）出力されずロー
リング制御が禁止される。つまり第23図に示す如く苗載
台（16）の左右両端位置では、苗載台（16）の左右移動
方向の反転時にあっては慣性力で植付部（15）全体が反
転方向と逆へ傾き水平センサ（77）からはそれに応じた
誤信号が一時的に出力される。したがってこのときの動
作を一時的に禁止して過制御となるのを防止するもので
ある。

なお、感度を手動補正するための感度手動設定器を前記
制御回路（100）に設けても良い。

また前述実施例においては、硬度及び水位及び車速セン
サ（88）（89）（105）の検出に基づく複合制御を示し
たが、何れか一つのセンサ（88）或いは（89）或いは
（105）の検出に基づいた制御でも良い。

このように本実施例のものは圃場硬度の検出でもって感
度の補正が行われ、また感度の補正が行われることによ
って植深の補正が行われる。つまり、同一植深状態でフ
ロート（34）が敏感側に調節されると植深は浅植え側と
なるものであるから、深植側の補正が必要となり、結果
として植深の補正も行われるものである。

「考案の効果」以上実施例から明らかなように本考案は、植付部（15）
の左右傾斜を検出する水平センサ（77）と、該水平セン
サ（77）の検出に基づいて植付部（15）の水平制御を自
動的に行う水平制御駆動要素（72）を備えた田植機の水
平制御装置において、苗載台（16）の左右移動終端到達
を検出して前記水平制御駆動要素（72）による植付部
（15）水平制御自動動作を中止させる水平制御中止セン
サ（108）（109）並びにコントローラ（100）を設けた
もので、苗載台（16）が左右移動終端に到達することに
よって水平制御が中止されるから、苗載台（16）が左右
移動終端位置に到達し反転状態となるとき、慣性力で植
付部（15）全体が反転方向とは逆方向に一時的に大きく
傾く状態となって前記水平センサ（77）からはそれに応
じた信号が出力されても、苗載台（16）の移動終端側を
上昇させる従来の誤制御を容易に阻止でき、苗載台（1
6）移動終端到達時の一時的な水平センサ（77）の誤信
号出力による水平制御を容易に防止でき、水平制御及び
植付動作の機能向上を容易に行うことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は植深制御回路図、第２図は田植機の全体側面
図、第３図は同平面図、第４図は植深制御機構部の側面
説明図、第５図はフロート部の平面説明図、第６図は植
付部の側面説明図、第７図はローリング制御部の説明
図、第８図は同側面説明図、第９図は感度モータ部の説
明図、第10図は植深モータ部の説明図、第11図は硬度セ
ンサ部の側面説明図、第12図は水位センサ部の側面説明
図、第13図は植深制御におけるフローチャート、第14図
は水平制御におけるフローチャート、第15図乃至第23図
は出力線図である。（15）……植付部（16）……苗載台（72）……ローリングモータ（駆動要素）（77）……水平センサ（108）（109）……禁止スイッチ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】植付部（15）の左右傾斜を検出する水平セ
ンサ（77）と、該水平センサ（77）の検出に基づいて植
付部（15）の水平制御を自動的に行う水平制御駆動要素
（72）を備えた田植機の水平制御装置において、苗載台
（16）の左右移動終端到達を検出して前記水平制御駆動
要素（72）による植付部（15）水平制御自動動作を中止
させる水平制御中止センサ（108）（109）並びにコント
ローラ（100）を設けたことを特徴とする田植機の水平
制御装置。