JPH1189351A - 乗用田植機の自動感度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来植付感度調節はオペレーターが手動によ
って調節していたので、正確な感度調節ができず植付深
さにムラが生じていた。 【解決手段】 田植機の走行車に被接触式の速度検知手
段を設け、走行駆動伝達経路に回転数センサー４５を配
置して、それぞれコントローラ４４と接続してスリップ
率を演算すると共に、植付部の昇降回動基部に角度セン
サー４１を配置して、植付部の耕盤からの高さを演算
し、この高さと前記スリップ率より圃場面の硬度を演算
し、該硬度によって植付深さ制御の不感帯幅を補正し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、田植機における植
付部を圃場面の硬度に合わせて、自動的に感度調節する
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、田植機の植え付け部を走行車
の後部に昇降機構を用いて昇降自在に吊設し、前記植え
付け部の下部に複数個の均平用のフロートを設け、各フ
ロートの前部を上下に回動可能に支持し、左右中央に配
したセンターフロートに、傾斜を検出するセンサーを配
置し、該センサーによって植付部の高さを検知して、植
付深さが一定となるように、昇降機構を駆動していたの
である。そして、圃場面が硬いと圃場面の凹凸によって
フロートの昇降が頻繁に起こるので、ハンチングが生じ
たり、昇降制御が追随できずに植付深さにバラツキが生
じていた。また、圃場面が軟らかいと、フロートが沈ん
でいてもその植え付け深さのまま植え付けて、深く植え
付けられることがあった。そこで、オペレーターが感度
調節レバーを回動して、圃場面が軟らかい場合には、感
度を敏感として小さい凹凸も検出することができるよう
にし、圃場面が硬い場合には、感度を鈍感として多少の
凹凸は検出しないようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のように
オペレーターが泥押し等を目視で判断したり、経験によ
って判断して、手動によって感度を合わせると、大区画
化された圃場に植え付けを行う際、場所によって硬度が
異なるために感度の変更頻度が増加し、植え付け時間が
増加し、また、他の様々な条件により圃場条件に合わせ
て常に適正な感度調節をオペレータが行うのは不可能に
近いという問題があった。

【０００４】

【問題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に課題を解決するための
手段を説明する。田植機に於いて衛星航法装置を搭載
し、該田植機の車速を認識する。前記の車速計測機構と
田植機のリアアクスルケースに電磁ピックアップを取り
付け認識された車軸の回転速度より、車輪のスリップ率
を検出する。田植機において、ロアリンク根本部にポテ
ンテンションセンサーを取り付け、根本部の角度よりフ
ロート底面と車輪最下部との差を推定し、圃場面の硬度
を判別する。前述の方法により判別された硬度によって
植付部のセンターフロートセンサーの感度を調節する感
度調節機構をもうける。

【０００５】

【発明の実施の形態】乗用田植機は、図１、図２のよう
に構成されている。作業者が搭乗する機体フレーム３前
部上方にエンジン１２を搭載し、機体フレーム３後部に
ミッションケース４を配している。前記ミッションケー
ス４の前方にフロントアクスルケース５を連設し、前輪
６を支持させ、該リヤアクスルケース７に後輪８を支持
させる。そして、前記エンジン１２を覆うボンネット９
の上方には静止衛星からの電波を受信する受信部４３を
配設しており、側方には予備苗載台１０・１０を配設
し、ステップ１１を介して作業者が搭乗する車体カバー
２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２上部に運転席１３を取り付け、該運転席１３の
前方の前記ボンネット９後部に操作ハンドル１４を配設
している。

【０００６】また、植付部１５は六条植え用とし、該植
付部１５は、前高後低に配置した苗載台１６を下部レー
ル１８及びガイドレールを介して左右往復摺動自在に支
持させると共に、ロータリーケース２１を植付ケース２
０に回転自在に支持し、該ロータリーケース２１の回転
軸心を中心にして対称位置に一対の爪ケース２２・２２
を配設し、該爪ケース２２・２２の先端に植付爪１７・
１７を固定している。

【０００７】また、前記植付ケース２０の前部に支持フ
レーム２４を設け、トップリンク２５及びローワリンク
２６等からなるリンク機構２７を介して作業車後部に植
付部１５を昇降可能に支持し、該植付部１５を昇降シリ
ンダ２８によって昇降可能としている。そして、苗載台
１６を左右の往復摺動させながら一株分の苗を植付爪１
７によって切り取り、圃場に連続的に苗植え作業を行う
ように構成されている。６は前輪、８は後輪である。

【０００８】また、前記運転席１３等が設置された運転
部には走行レバー２９、植付昇降兼作業走行変速用の副
変速レバー３０、植付感度調節レバー３１、主クラッチ
ペダル３２、左右ブレーキペダル３３・３３が配設さ
れ、前記植付部１５下部には均平用センターフロート３
４、均平用サイドフロート３５が配設され、前記運転席
１３後方には六条用の施肥部３６が配設されている。前
記ボンネット９には、アクセルレバー１が配設されてい
る。

【０００９】前記エンジン１２の後方には、図３に示す
ように、ベルト式無段変速装置５９が配設され、前記エ
ンジン１２の出力軸よりプーリー、ベルト等を介して動
力が伝達される。該ベルト式無段変速装置５９は、前記
の植付昇降兼作業走行変速用の副変速レバー３０に連動
されており、該副変速レバー３０を操作する事で無段変
速が行われている。前記ベルト式無段変速装置５９によ
って変速された動力は、図１に示すように、クラッチケ
ース５８を介してミッションケース４に動力が伝達され
ている。該ミッションケース４において変速後の回転
が、リアアクスルケース７に伝達されている。

【００１０】前記リアアクスルケース７には近接センサ
ー等よりなる回転数センサー４５が取り付けられ、歯車
の回転数を検知しており、該回転数センサー４５によっ
て車軸の回転速度が検出されされる。該回転数センサー
４５の検出値は、コントローラー４４に入力され、該コ
ントローラー４４において、スリップしていない場合の
走行車の速度が算出される。

【００１１】次に、前記植付部１５を圃場面の凹凸に合
わせて自動的に昇降させる機構について説明する。圃場
面の凹凸を検出する傾斜検出手段をセンターフロート３
４に配設している。前記センターフロート３４は図４及
び図８に示すように構成されている。該センターフロー
ト３４は、後部上面にブラケット９０を設け、前記植付
ケース２０に回動自在に支持する植付深さ調節支点軸９
１に、植付深さ調節リンク９２の基端を固設し、該植付
深さ調節リンク９２先端に前記ブラケット９０を支点軸
９３を介して枢支して、センターフロート３４を回動自
在に支持している。

【００１２】そして、前記植付ケース２０側に固定支持
する支軸９４にリンク９５の中間を回動自在に枢支し、
前記植付深さ調節支点軸９１に基端を固設したアーム９
６の先端に前記リンク９５の後部を枢結している。該植
付深さ調節支点軸９１には植深レバー８５を固設して植
付深さを設定できるようにしている。また、前記リンク
９５前端には係合ピンを設けてセンターリンク９８の長
孔内に挿入されている。該センターリンク９８の下端は
センターフロート３４前部に枢支されている。

【００１３】また、前記リンク９５の側面にはポテンシ
ョンメーター等の角度センサー９７が配置されている。
該角度センサー９７によって、リンク９５とセンターリ
ンク９８の相対角度を検出することによって、センター
フロート３４の傾斜角度が推定される。

【００１４】ボンネット上方には、衛星航海法装置の受
信部４３が配置されており、該受信部４３は走行車に搭
載された衛星航法装置（ＧＰＳ）４２と接続されてい
る。該衛星航法装置４２は、複数の静止人工衛星から発
信される電波を受信して、乗用田植機の位置が算出され
る。該衛星航法装置４２はコントローラー４４の入力側
に接続されており、該コントーラー４４において、衛星
航法装置４２において算出した位置を常時検知すること
によって、移動距離及び移動時間から乗用田植機の移動
速度が算出される。また、リアアクスルケース７に配設
した回転数センサー４５の検出した、後輪の回転数から
算出された速度と乗用田植機の移動速度の差より後輪の
圃場面におけるスリップ率が算出される。

【００１５】また、ロアリンク２６の回動基部には、ポ
テンションメーター等よりなる角度センサー４１が配置
されている。該角度センサー４１からの検出値によって
植付部１５の高さを検出し、該植付部１５と車輪下端と
の差より耕盤からの作土層の厚さを演算する。そして、
前記コントローラー４４において、この作土層の厚さと
前記スリップ率から硬度を算出する。

【００１６】そして、図６に示すように、前記上昇及び
下降用ソレノイドバルブ１０８・１０９がコントローラ
４４に接続され、前記昇降シリンダ２８を伸縮制御する
ことで植付部１５を適正高さに昇降させようにしてい
る。前記コントローラ４４の入力側には、自動スイッチ
８３、前記衛星航法装置４２、角度センサー４１、回転
数センサー４５、角度センサー９７が接続されている。

【００１７】前記コントローラー４４には予め図９に示
すように、センターフロート３４の傾斜角度の一定範囲
θ１〜θ２の不感帯が設定されている。圃場面がこの範
囲θ１〜θ２内においては、植付部１５は昇降されず、
例えば、センターフロート３４前部が下方に大きく回動
して不感帯を越えると、ソレノイドバルブ１０８を駆動
して植付部を上昇して不感帯内に入るように制御する。

【００１８】そして、本発明において、圃場表面の硬度
に応じて不感帯の幅である前記範囲θ１・θ２を変更可
能に構成している。即ち、図７に示すように、前記コン
トローラー４４により前述の如く圃場表面の硬度が算出
され、その硬度に応じて不感帯幅（θ１＋θ２）が変更
される。つまり、圃場表面の硬度が硬い場合には、不感
帯を大きくし、圃場表面の硬度が軟弱な場合には、不感
帯を小さくしている。従って、硬度が軟弱な時にはセン
ターフロート３４が小さく上下回動しても植付部１５は
その上下回動に対応して昇降される。硬度が硬い場合に
はセンターフロート３４が大きく上下回動しても、不感
帯内では植付部１５は昇降されず、ハンチングが生じな
いようにしている。

【００１９】図７はスリップ率と耕盤の深さより耕盤の
硬度を算出するコントローラ４４に記憶されている耕盤
の深さの関係を示すマップの略式図である。この図にお
いて、縦軸にスリップ率Ｓを示し、横軸に耕盤の深さＤ
を示している。スリップ率Ｓと耕盤深さＤの関係から圃
場面の硬度が判断される。同じ耕盤の深さでも圃場面の
硬度が硬い場合はスリップ率は小さいことから、スリッ
プ率及び耕盤の深さがコントローラ４４にて算出され、
該コントローラ４４において、圃場面の硬度が算出され
る。そして、コントローラ４４における圃場面の硬度の
算出に基づいて不感帯が演算される。但し、感度調節を
不感帯を変更する技術を用いることなく、硬度に合わせ
て、感度調節レバーをモーター等によって回動する構成
とすることもできる。この場合、モーターをコントロー
ラ４４に制御し、角度センサー９７をなくし、センター
リンク９８にはワイヤーを介して感度調節レバー３１と
接続される。

【００２０】図５に示すように、前記センサーリンク９
８の上端にはセンサーワイヤー９９のアウターワイヤー
９９ａが連結され、インナーワイヤー９９ｂはリンク９
５の係止ピンに連結されている。該アウターワイヤー９
９ａの他端は前記植え付け感度調節レバー３１と連結さ
れ、インナーワイヤー９９ｂの他端はアーム８７と連結
され、該アーム８７は前述した昇降バルブ８６のスプー
ルに当接させている。よって植え付け感度調節レバー３
１を後方に倒すとセンターフロート３４の少しの上昇で
昇降バルブ８６が上昇側に切り換えられて感度が上げら
れ、前方に倒すと前記を逆に鈍くなるようにしている。
前記植え付け感度調節レバー３１基部には、レバー位置
を検出する位置センサー３１ａが配設され、図５に示す
ように該位置センサー３１ａをコントローラー４４に接
続している。

【００２１】更に、前記植え付け感度調節レバー３１基
部にセクタギヤ８２が固設されている。該セクタギヤ８
２にはギヤ８１を介して感度補正モータ８０が連動され
ている。該感度補正モータ８０を図６に示すように、リ
レー７８を介してコントローラー４４に接続している。
この場合には、コントローラー４４に、予め圃場表面の
硬度に対する植え付け感度調節レバー３１の位置を記憶
させている。前述したコントローラー４４において算出
された圃場表面の硬度より、圃場面の硬度が硬い場合に
は、感度補正モータ８０を駆動してレバー３１が前方傾
倒され、インナーワイヤー９９ｂの弛みが大きくなり感
度を鈍感にしている。圃場表面の硬度が軟弱な場合に
は、感度補正モータ８０を駆動して、レバー３１が後方
傾倒され、インナーワイヤー９９ｂの弛みが少なくなり
感度を敏感にしている。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上の如く構成したので、つ
ぎのような効果を奏するものである。圃場の土質の硬軟
を判断してフロートの傾斜を検知する感度を調節可能に
制御するようにしているので、オペレータは、圃場の条
件を把握する必要がなくなり、大区画化した圃場におい
ても常に適正な感度調節を行うことができる。そして、
該感度の検出値によって、自動で感度調節を可能にする
ことによって、オペレータは手動ににより感度調節を行
うことなく、植付部を圃場の状態に合わせて適切に昇降
させるこたができ、正確な植付作業を行うことができ
る。

【００２３】車速を正確に算出できるので、走行車の走
行速度に、圃場面の硬軟に合わせてフロートの傾斜を検
知する感度を調節可能に制御するので、この信頼性のお
ける検出値によって、植付部を昇降させるフロートの傾
斜角度を調節することができ、植付部を圃場の状態に合
わせて適切に昇降させることができ、正確な植え付け作
業を行うことができる。

【００２４】圃場面の凹凸に合わせて植付部を昇降させ
るために、その凹凸をセンターフロートの傾きによって
検出しているが、その傾きをセンターフロートに連動し
た角度センサーによって検出するようにしたことで、検
出の精度が向上され、圃場の細かい凹凸を検出すること
ができ、圃場面にあわせて正確な植付作業を行うことが
できる。

【００２５】センターフロートの動きに連動した角度セ
ンサーの検出値の不感帯幅を圃場面の硬度に合わせて調
節可能に制御したことで、 圃場の硬度が軟弱な場合に
は、圃場面の小さな凹凸にも敏感に反応して植付部を昇
降するようにしている。そして、圃場面の硬度が硬い場
合には、植付部を昇降させる必要のない小さな隆起によ
ってもフロートが若干量で上下動されても、反応するこ
とがない不感帯の幅を大きくする事ができる。よって、
オペレータは手動により感度調整を行う必要がなくな
り、オペレータの負担が低減される。

【００２６】圃場面の一部の硬軟を検出してセンターフ
ロートの動きに連動した角度センサーの検出値の不感帯
幅を調節する場合では、一部の些細な硬軟のむらに対し
て不感帯幅の調整が目まぐるしく行われる可能性がある
が、本発明においては、圃場面の硬軟の検出機構の一部
に径の大きい後輪が用いられているので、圃場面の硬軟
に小さなむらがあっても、広範囲で圃場面の硬軟を検出
する事になるので、圃場面の硬軟が平均化され、圃場面
の一部分の硬軟に左右されず、平均的な圃場面の硬度を
検出する事ができる。このため、より実際の硬度に近い
検出が行え、適切な植え付けをスムーズに行うことが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用田植機の全体側面図である。

【図２】乗用田植機の全体平面図である。

【図３】動力伝達構成を示す側面図である。

【図４】角度センサーを配置したセンターフロートの側
面図である。

【図５】センターフロートのの傾斜角度を検出する別形
態を示す側面図である。

【図６】本発明の感度調整機構のブロック図である。

【図７】コントローラ４４に記憶されているスリップ率
と耕盤の深さの関係を示すマップの略式図である。

【図８】本発明の感度調節機構のフローチャート図であ
る。

【図９】センターフロートの説明図である。

【符号の説明】

８ 後輪 １５ 植付部 ２６ ロアリンク ３４ センターフロート ４１ 角度センサー ４２ 衛星航法装置 ４３ 受信部 ４４ コントローラ ４５ 回転数センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 隆史 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ー農機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 田植機の走行車に被接触式の速度検知手
   段を設け、走行駆動伝達経路に回転数センサーを配置し
   てスリップ率を演算すると共に、植付部の昇降回動基部
   に角度センサーを配置して、植付部の耕盤からの高さを
   演算し、この高さと前記スリップ率より圃場面の硬度を
   演算し、該硬度によって植付深さ制御の不感帯幅を補正
   したことを特徴とする乗用田植機の自動感度調節装置。
2. 【請求項２】 前記被接触式の速度検知手段を衛星航法
   装置としたことを特徴とする請求項１記載の乗用田植機
   の自動感度調節装置。
3. 【請求項３】 田植機の走行車に被接触式の速度検知手
   段を設け、走行駆動伝達経路に回転数センサーを配置し
   てスリップ率を演算すると共に、植付部の昇降回動基部
   に角度センサーを配置して、植付部の耕盤からの高さを
   演算し、この高さと前記スリップ率より圃場面の硬度を
   演算し、該硬度に合わせて感度調節レバーを回動すべく
   構成したことを特徴とする乗用田植機の自動感度調節装
   置。
4. 【請求項４】 前記被接触式の速度検知手段を衛星航法
   装置としたことを特徴とする請求項３記載の乗用田植機
   の自動感度調節装置。