JPS6232806A - 田植機の姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、田植機の機体の姿勢を制御をするための装置
の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、圃場面上を走行して田植え作業するとき、田
植機が圃場を進行中その左右両車輪が常時耕盤に接地し
た状態にて進行させる。そして、左右両車輪が接地する
耕盤が一斉に落ち込むと、機体と圃場面との差が少なく
な、す、苗植装置による圃場面への苗植付は深さが深く
なり過ぎるので、左右両車輪を一斉に下向き移動させ、
機体を圃場面に対して上昇させて苗植付は深さを浅（す
るように制御する。

また、機体の進行方向の左右側に対して耕盤が凹凸して
いたり傾斜していると、左右両車輪の高さを変えない限
り機体も左右に傾いたままになる。

このような不都合を防止するため、例えば特公昭５８−
２２１６３号公報に記載の発明では次のように構成して
いる。即ち、圃場面と耕盤との高さの差を検出するのは
、機体とその下面の圃場面に接当しているフロートとの
高さの差を、検出する昇降用センサーの感知によりなさ
れ、機体の左右方向の傾きは機体の左右両側に配設した
左右一対のフロート状のローリング用センサーが圃場面
に上向きに押し上げられることにより検出するように構
成している。

そして、機体に対して前後移動自在に且つ水平回動自在
に構成された天秤体を、機体の前後方向に出没する１つ
の昇降用油圧シリンダに連結し、該天秤体に左右一対の
車輪を装着して、左右両車輪が一斉に昇降するように構
成する一方、前記天秤体には別のローリング用油圧シリ
ンダを介挿してその駆動により天秤体を回動させること
により左右車輪が互いに逆方向に上下動できるように構
成し、もって機体の左右の傾きを修正するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この場合、例えば、機体がその左右水平状態にて進行中
に、機体進行方向左側の耕盤が沈みこんでいる個所を機
体が通過すると、左側の車輪が耕盤に接地するように下
に沈み込む。従って、左側のローリング用センサーが圃
場面から上向き押圧力を受けて押し上げられ、右側のロ
ーリング用センサーは圃場面から浮いているので下向き
に下降する。そして機体下面のフロートは上向きに押し
上げられる。

そうすると、前記右車輪は上昇し左車輪は下降すること
によりローリング制御される一方、左右両方の車輪が一
斉に下降するいわゆる一斉昇降制御も略同時になされる
。

その場合、左右両車輪が一斉に下降するいわゆる一斉昇
降の速度が左右車輪が互いに逆方向に昇降するローリン
グ速度よりも大きいと、一旦機体は右側に傾いたまま上
昇し、しかる後に機体の右−側が下降して機体の左右が
略水平となる正常な姿勢に復帰するから、−斉昇降制御
が作動している間機体の右側が圃場面から大きく上に離
れ、その側の苗植装置による苗植付は深さは不足し、い
わゆる浮き苗現象が発生すると云う問題があった。

本発明は、機体と圃場面との差を検出して一斉昇降制御
およびローリング制御を行いつつ、その際に発生する不
都合を解決することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明は、苗植装置を装着した機体の左右両側
に配設する左右一対の車輪を、機体と圃場面との高さを
検出する昇降用センサーの感知により１つの昇降用駆動
手段を介して一斉に昇降させると共に、機体の左右傾き
を検出するローリング用センサーの感知によりローリン
グ用駆動手段を介して前記昇降状態の左右両車輪を互い
に逆方向に上下動させて機体の左右方向の傾きを修正す
るように構成し、前記左右両車輪の一斉昇降速度と左右
車輪の互いに逆方向の上下動速度とを略同一となるよう
に構成したものである。

〔発明の作用及び効果〕

本発明のように、左右両車輪の一斉昇降速度と互いに逆
方向に上下動する速度とを略同じにすれば、例えば、−
斉下降しようとしている左右両車輪の動きに対して、ロ
ーリング制御により機体−側方を上向きに修正すべき一
方の車輪の下向き移動速度は倍化され、機体の他側方を
沈み込む方向に修正すべき他方の車輪の上向き移動速度
は打ち消しあうように作動して速やかに機体の左右が水
平状態に修正できる。

従って、従来のように一旦先に左右両車輪が一斉に下降
したのち左右車輪が互いに逆作動する場合の機体左右傾
斜の修正制御の遅れが無くなり、迅速な機体の姿勢制御
が期待でき、浮き苗現象の発生も生じない。

〔実施例〕

以下５本発明の実施例を図面について説明すると、図に
おいて１は、ミッションケース２の前部に前部フレーム
である断面下向きコ字型のエンジン台３を、後部にフレ
ーム４を介して伝動ケース５を゛各々着脱自在に連結し
た機体６と、該機体６の左右両側の左右一対の車輪７，
７並びに機体６の示面に前後長手に配設される中央フロ
ート８とから成る歩行型の田植機を示し、前記伝動ケー
ス５には、左右一対の上下揺動式の苗植機構９が取付き
、該各苗植機構９にて前記中央フロート８の左右両外側
部に於いて苗植え付けできるように構成されている。

伝動ケース５の後部には、左右一対の操縦ハンドル１１
．１１が取付いており、該一対の操縦ハンドル１１．１
１の上面には苗載台１０が左右往復動自在に装着されて
いる。

前、記エンジン台３の前端にバンパー１２を左右両側に
突出させて設ける一方、該エンジン台３上には、油圧ユ
ニット１３を前にし、これに隣接してエンジン１４を各
々搭載する。また、前記エンジン台３下面には、左右両
車輪７．７を一斉に昇降させるための昇降用駆動手段で
ある昇降用油圧シリンダ１５と機体６の左右傾きを制御
するためのローリング駆動手段であるローリング用油圧
シリンダ１６を装着する。

さらに、中央フロ、−ト８の左右位置における車輪７，
７の前方位置には、前記ローリング用油圧シリンダ１６
に関連させるローリ、ング用センサー機構２２における
左右一対のフロート状センサー１７ａ、１７ｂを配設し
、該両フロート状センサー１７ａ、１７ｂの前端部を後
に詳述する枢着アーム７０．７０を介して前記バンパー
１２の後面側に上下回動自在に装着する。

前記中央フロート８の前端部は、そこから突設するリン
ク５１を前記エンジン台３の前端とバンパー１２との間
の上下連通する隙間に臨ませ、リンク５１における上下
長手孔５２に前記隙間内に設けたピン５３を嵌挿して上
下動自在に連結する一方、該上下長手孔５２により中央
フロート８前部の上下動の寸法を規制している。

また、操縦ハンドル１１．１１間に設けた苗植え深さ調
節杆５４の下端を中央フロート８後部上面に枢着してあ
り、これにより、中央フロート８の後部の機体６下面に
対する高さを調節して前記苗植機構９による圃場面への
苗植え深さを調節できるように構成する。

前記両車軸７．７は、前記ミッションケース２の左右両
側面から突出する駆動軸１９に、基端において上下回動
自在に枢着され、且つ後方に延びるスイングアーム１８
ａ、１８ｂの先端に各々取付き、前記エンジン台３上の
エンジン１９からミッションケース２の一側面のプーリ
２０にベルト２１伝動されるミッションケース２内の伝
動機構からの動力によって回転駆動される。

前記左右両スイングアーム１８ａ、１８ｂを同方向に上
下回動じて左右両車輪７．７を一斉に昇降するための複
動式の昇降用油圧シリンダ１５は、前記エンジン台３の
下面位置において、その後端を前記エンジン台３の後板
２３に装着されている。

昇降用油圧シリンダ１５のピストンロフト２４は田植機
ｌの前方向に突出動するように配設され、このピストン
ロッド２４に取付は片２５を介して取付く左右長手の管
部材２６の中途部を、エンジン台３の左右垂直板２７．
２７における前後長手ガイド溝２８．２８に前後動自在
に嵌挿する。

前記管部材２６内にその軸線周りに回動自在に嵌挿した
内軸２９の機体進行方向左端から上向きに突出するブラ
ケット３０と、左側のスイングアーム１８ａ基端のアー
ム３１とを連杆３２ａにて連結する一方、前記内軸２９
の右端に被嵌しピン３３固着されたボス３４から下向き
に突出するブラケット３０と、右側のスイ・フグアーム
１８ｂ基端のアーム３１とを連杆３２ｂにて連結する。

これにより、ピストンロッド２４の前方向の突出動によ
り、内軸２９を介して両スイングアーム１８ａ、１８ｂ
が上向きに回動して両車軸７，７が一斉に上昇し、反対
にピストンロッド２４の後退勤により、両スイングアー
ム１８ａ、１８ｂが下向きに回動して両車軸７，７が一
斉に下降するように構成する。

このとき、前記管部材２６に突出するガイド体３５．３
５をエンジン台３左右両垂直板２７．２７に近接させる
ことにより、当該管部材２６を左右方向に位置ずれさせ
ることなく、前記左右の両前後長手ガイド溝２８．２８
に沿って移動させることができる一方、左右に長手の管
部材２６内に内軸２９を嵌挿しているので、左右両側の
スイングアーム１８ａ、１８ｂが互いに反対まわりに回
動しても、昇降用油圧シリンダ１５のピストンロッド２
４にこじれが発生することがない。

前記ローリング用油圧シリンダ１６は、前記内軸２９の
中途部のブラケットにピストンロッド３６をピン枢着す
る一方、該複動式のローリング用油圧シリンダ１６の後
端は管部材２６から後向き突出のブラケット３７にピン
枢着してあり、後述のローリングセンサー機構２２及び
エンジン台３上の油圧ユニット１３の操作により前記ロ
ーリング用油圧シリンダ１６を駆動して前記内軸２９を
その軸線周りに回動させて、両車軸７．７が互いに逆方
向に上下動するように構成する。これにより、機体の左
右両側が略水平状態になるいわゆるローリング制御をす
る。

前記昇降用油圧シリンダ１５及びローリング用油圧シリ
ンダ１６を作動するための油圧回路４３を構成する油圧
ユニット１３は、油圧ポンプ４４゜油タンク４５２分配
弁４６．昇降用油圧シリンダ１５への油圧の切換えを行
うロータリ式の切換弁４７、ローリング用油圧シリンダ
１６への油圧の切換＆を行うスプール式の切換弁４８等
の部品を一体的に取付けして一個所に集めたものであり
、エンジン台３上のエンジン１４より前方に配設し、エ
ンジン１４から油圧ポンプ４４への動力伝達はベルト４
９及びプーリ５０を介して行われる。

符号５５は前記昇降用油圧シリンダ１５に対する油圧の
切換えを行うロークリ切換弁４７を作動させる昇降用セ
ンサーを示し、該昇降用センサー５５はエンジン台３の
一側垂直板２７に枢支された上下回動動自在なアーム５
６先端の転子５７を中央フロート８の上面に接当させる
一方、アーム５６基端に取付くレバー５８を前記ローク
リ切換弁４７の軸に連結するものである。

前記ローリング用油圧シリンダ１６を作動させるための
ローリング用センサー機構２２は、前記中央フロート８
の左右両側の圃場面上を滑走するように配設された左右
一対のフロート状センサー１７ａ、１７ｂと、前記油圧
ユニット１３上に装着された天秤式リンク機構６２と、
前記左右一対のフロート状センサー１７ａ、１７ｂの各
前端である基端部を支持すると共に天秤式リンク機構６
２に連結する枢着アーム７０．７０とからなる。

該天秤式リンク機構６２は、前記油圧ユニット１３上に
突設したブラケットにおける機体の左右略中央部から機
体１の前後方向に延びる水平軸６３に回動自在に被嵌す
るボス６４の下端に、機体左右両方向に延びる筒状天秤
杆６５を固着して、上下回動自在となるように構成し、
該天秤杆６５内に回動自在に嵌挿された軸６６の左右両
端部に取付くアーム６７．６７には、各々ターンバック
ル６８付きのリンク６９．６９の一端を枢着し、両リン
ク６９．６９の他端を、前記左右枢着アーム７０．７０
の感度調節用取付は孔７１に位置度。

更可能に嵌合する。

これにより、一方のフロート状センサーの後端が下降し
、他方のフロート状センサーの後端が上昇すれば、それ
に応じて前記天秤杆６５が水平軸６３周りに上下回動す
る。

また、前記天秤杆６５に取付くブラケット７２の係合孔
７３には、切換弁４８におけるスプール軸７４の水平先
端部を係合することにより、天秤杆６５の機体左右方向
における上下回動に応・して、ローリング用油圧シリン
ダ１６への油圧の切換えを切換弁４８に行わせる。

前記枢着アーム７０．７０基端の各ブツシュ７５は・前
記バンパー１２の下面に取付く横向きＵ字型の枢支部材
７６における水平枢軸部７６ａに回動自在に被嵌する。

この各枢着アーム７０の基端部には、上向き開放状の規
制溝７７が切欠き形成された規制板７８を回動自在に装
着し、規制溝７７を前記枢支部材７６における突起部７
６ｂに臨ませ、各センサー１７２．１７ｂの上下両方向
への揺動角度を規制する。この規制板７８を枢着アーム
７０の円弧状長溝に嵌挿するボルト７９を介して位置調
節可能に取付けて、前記規制溝７７に対する突起部７６
ｂの中心位置を調節することにより、フロート状センサ
ー１７ａ、１７ｂの上方への移動可能量と下方への移動
可能量とを変更させることができ、ローリング制御可能
な範囲を変更することができる。

なお、前記左右両フロート状センサー１７ａ。

１７ｂの基端部の補強プラテン）８０．８０の水平板を
、左右側枢着アーム７０．，７０の水平板の上面に載置
し、両者間には、フロート状センサーへの外力が一定以
上になれば、その外力を逃がすようにフロート状センサ
ーが傾くことができる前後一対の圧縮ばね８１付き縦ボ
ルト８２からなる過負荷防止手段８４を設ける。

両フロート状センサー１７ａ、１７ｂの後端部には、長
溝穴付きリンク８５を　回動自在に取付け、この両リン
ク８５．８５をスイングアーム１７ａ、１７ｂの前端に
前向きに突設したブラケット８６の軸８７に被嵌してあ
り、これにより、車輪上昇時にはスイングアームの回動
中心部とフロート状センサー後端部との干渉を防止する
ことができる。

なお、符号３日は前記油圧ユニッ１−１３上の天秤リン
ク機構６２から後方の伝動ケース５の上方を覆うボンネ
ットカバーであり、符号４１は前記ローリング用油圧シ
リンダ１６の作動に優先して操縦ハンドル１１近傍の手
元ハンドル４２の操作により前記内軸２９の回動を阻止
することにより、前記両車軸７．７の上下逆作動を停止
するローリングロック機構である。他方、操縦ハンドル
１１近傍の手元ハンドル５９に連結する操作杆６ｏを伸
縮自在な継手６１を介して前記ロークリ式の切換弁４７
のロークリ軸に連結し、手元ハンドル５９の操作により
、前記昇降用センサー５５の作動に優先して前記ローク
リ切換弁４７を切換えることにより、前記両車軸７，７
の上下−斉作動を行わせることができる。

さらに、本発明において、昇降駆動手段である昇降用油
圧シリンダ１５による左右両車軸の一斉昇降速度と、ロ
ーリング駆動手段であるローリング用油圧シリンダ１６
による左右車輪の互いに逆方向に上下動する上下動速度
とを略同じになるように構成する。

その１つの実施例では、第４図における左右両スイング
アーム１８ａ、１８ｂを駆動軸１９回りに回動させるア
ーム３１．３１の回動角速度を略同じにする。そのため
、両油圧シリンダ１５．１６の直径が等しくそのピスト
ンロッドの出没速度を同じにするときには、ブラケット
３０．３０の長さを適宜設定してローリング用油圧シリ
ンダ１５により前記連杆３２ａ、３２ｂを介して前記ア
ーム３１．３１を互いに反対方向に回動する角速度と、
前記リンク機構が取付く管部材２６が昇降用油圧シリン
ダ１６により前後移動することによる前記両アーム３１
．３１が一斉に同方向に回動する角速度とが同じになる
ようにするか、前記両油圧シリンダ１５．１６の出没速
度が一定の比率に設定されている場合には、管部材２６
の前後移動速度によるアーム３１の回動角速度と等しく
なるように前記連杆３２ａ、３２ｂ及びブラケット３０
．３０から成るリンク機構の比率を設定すれば良い。

この構成により、田植え作業に際して、昇降用油圧シリ
ンダ１５におけるピストンロッド２４を前に突出動させ
ると、管部材２６１．内軸２９、連杆３２ａ、３２ｂ及
びアーム３１．３１を介して連動する両スイングアーム
１８ａ、１８ｂが上向きに回動するから、該両スイング
アームの先端に取付く車輪７．７は、−斉に機体６に対
して上昇し、機体は下降する。

このように下降した機体６下面における中央フロート８
を圃場面に接地させた状態で車輪７．７を駆動すれば、
機体は直進し、苗植機構９を駆動することにより、その
苗植爪にて苗載台１０上の苗マットから苗を一株ずつ分
割しながら圃場面に複数条に沿って苗植え付けできる。

このとき、機体がローリングして、例えば第８図で機体
６の右側が下向くように傾斜した場合には、右側のセン
サー１７ｂが圃場面により押上げられ、天秤式リンク機
構６２のリンク６９．筒状天秤杆６５を介して切換弁４
８のスプール軸７４を引き上げて切換え、ローリング用
油圧シリンダ１６に油圧を送り、前記ローリング用油圧
シリンダ１６のピストンロッド３６を突出し、内軸２９
を適宜回動じ、右側の車輪７を押し下げる一方左側の車
輪７を押し下げることにより（第４図参照）、機体の右
側を上昇し、機体６の左右を略水平状に復元するいわゆ
るローリング制御を行う。

これと同時に、機体６下面の中央フロート８も圃場面か
ら上向きに押し上げられ、当該中央フロ−ト８上面に接
当する昇降用センサー５５を介して切換弁４７を切換え
て昇降用油圧シリンダ１５のピストンロッド２４を引き
込み、左右両車輪７゜７を一斉に下降し、もって機体６
を上昇させる。

この両方の制御において、前記左右両車輪７゜７を一斉
に下降させる速度と前記両車輪を互いに逆方向に上下動
する速度とを略同じにしであるから、前記左右に傾いた
機体における上昇すべき一側方の車輪が迅速に下向き移
動し、他側方の車輪の上下動が殆どなく、機体の左右傾
きの修正を迅速に行なえる。

第１０図は本発明の第２実施例を示し、機体６に後向き
に出没する昇降用油圧シリンダ１５のピストンロッドに
天秤杆９０を水平回動自在に枢着し、該天秤杆９０の左
右両端と左右のスイングアーム１８ａ、１８ｂとを連結
する連杆９１．９１のうち一方の連杆９１の中途部をロ
ーリング用油圧シリンダ１６を介して連結し、左右一対
のフロート状のローリング用センサー１７ａ、１７ｂを
機体左右に突出する左右上下揺動自在な天秤式リンク機
構９２に装着し、この天秤式リンク機構９２と切換弁４
８′を介してローリング用油圧シリンダ１６を駆動させ
る一方、機体６下面の中央フロート８の上下動を感知す
るように関連させた昇降用センサー５５と切換弁４７′
を連結し、ここから昇降用油圧シリンダ１５を駆動させ
る。

このとき、前記昇降用油圧シリンダ１５のピストンロッ
ドが取付く天秤杆９０の中央部からローリング用油圧シ
リンダ１６のピストンロッドが取付く個所までのいわゆ
る天秤杆９０のアーム長さの比率を考慮して前記両油圧
シリンダ１５．１６ノヒストンロンドの出没速度比を適
宜に設定する。

ことにより、左右両車輪の一斉昇降速度と左右両車輪の
互いに逆方向の上下動速度を略同じとすることができる
。

第１１図は第３実施例で、前記第２実施例におけると略
同じ昇降用油圧シリンダ１５のピストンロッドに対して
水平回動自在に取付くアーム９３と該アーム９３に回動
自在に枢着された天秤杆９４とをローリング用油圧シリ
ンダ１６にて連結し、天秤杆９４の左右両端を連打９５
．９５を介して連結する構成であっても良い。

この場合も、前記アーム９３、天秤杆９４、連杆９５の
リンク機構の比率を考慮して、前記両油・圧シリンダ１
５．１６のピストンロッドの出没速度比を適宜に設定す
ることにより、前記第２実施例と同じく、左右両車輪の
一斉昇降速度と左右両車輪の互いに逆方向の上下動速度
を略同じとすることができる。

さらに、前記各実施例において、左右両車輪を一斉に昇
降させるための昇降駆動手段及び左右車輪を互いに逆方
向に上下動させるためのローリング駆動手段を、前記油
圧シリンダに替えて電動シリンダとすることもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第２図のｎ−ｎ
線で示す要部拡大平面図、第２図は田植機の側面図、第
３図は第２図のｍ−ｍ線視断面図、第４図は第２図のＩ
Ｖ−ＩＶ線要部拡大側面図、第５図は第２図のＶ−Ｖ線
部断面図、第６図は第２図のｖｒ−ｖｒ線要部拡大側面
図、第７図は第２図の■−■線視線入拡大断面図８図は
第６図の■−■線視線部要部側面図９図は油圧回路図、
第１０図は第２実施例を示す概略図、第１１図は第３実
施例を示す概略図である。 ■・・・・田植機、２・・・・ミッションケース、３・
・・・エンジン台、４・・・・フレーム、５・・・・伝
動ケース、６・・・・機体、７・・・・車輪、８・・・
・中央フロート、９・・・・苗植機構、１０・・・・苗
載台、１１・・・・操縦ハンドル、ｉｓａ、１８ｂ・・
・・スイングアーム、１４・・・・エンジン、１５・・
・・昇降用油圧シリンダ、１６・・・・ローリング用油
圧シリンダ、２４゜３６・・・・ピストンロッド、１７
ａ、１７ｂ・・・・フロート状センサー、２２・・・・
ローリング用センサー機構、６２・・・・天秤式リンク
機構、１３・・・・油圧ユニット、４４・・・・油圧ポ
ンプ、４５・・・・油タンク、４７．４８・・・・切換
弁、２６・・・・管状部材、２９・・・・内軸、２８．
２８・・・・ガイド溝、３０゜３０・・・・ブラケット
、３２ａ、３２ｂ・・・・連杆、３４・・・・ボス、５
５・・・−昇降用センサー、６５・・・・筒状天秤杆、
６７．６７・・・・アーム、６９，６９・・・・リンク
、７４・・・・スプール軸、７０．７０・・・・枢着ア
ーム、７６・・・・枢支部材、８０・・・・補強プラケ
ット、８１・・・・圧縮ばね、８２・・・・縦ボルト、
８４・・・・過負荷防止手段、９２・・・・天秤式リン
ク機構、９０．９４・・・・天秤杆、９１．９５・・・
・連打。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、苗植装置を装着した機体の左右両側に配設する
   左右一対の車輪を、機体と圃場面との高さを検出する昇
   降用センサーの感知により１つの昇降用駆動手段を介し
   て一斉に昇降させると共に、機体の左右傾きを検出する
   ローリング用センサーの感知によりローリング用駆動手
   段を介して前記昇降状態の左右両車輪を互いに逆方向に
   上下動させて機体の左右方向の傾きを修正するように構
   成し、前記左右両車輪の一斉昇降速度と左右車輪の互い
   に逆方向の上下動速度とを略同一となるように構成した
   ことを特徴とする田植機の姿勢制御装置。