トップ :: A 生活必需品 :: A01 農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業




【発明の名称】 田植機
【発明者】 【氏名】岡 田 悟

【氏名】小 山 実
【要約】 【課題】植付部を安定性良好に上昇及び下降させて植付深さを一定維持させる。

【解決手段】植付部と田面間の距離の変化を検出する昇降センサの出力に基づいて電磁弁を駆動して植付部を昇降制御するようにした田植機において、昇降制御時のハンチングの発生を検出するハンチング検出手段と、ハンチングの発生を抑制するハンチング抑制手段とを設ける。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 植付部と田面間の距離の変化を検出する昇降センサの出力に基づいて電磁弁を駆動して植付部を昇降制御するようにした田植機において、昇降制御時のハンチングの発生を検出するハンチング検出手段と、ハンチングの発生を抑制するハンチング抑制手段とを設けたことを特徴とする田植機。
【請求項２】 昇降センサの検出出力の変動周期に基づいてハンチングの発生を検出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。
【請求項３】 電磁弁の駆動出力の変動周期に基づいてハンチングの発生を検出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。
【請求項４】 昇降制御における目標値の不感帯幅を拡大させて、ハンチングの発生を抑制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。
【請求項５】 昇降制御における制御速度を減速させて、ハンチングの発生を抑制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。
【請求項６】 昇降制御における制御の感度を鈍感側に補正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。
【発明の詳細な説明】【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に基づいて、植付部と田面間の距離が変化をしたことを検出して植付部を昇降制御して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、センタフロートの傾斜角度の変化をワイヤなど機械的手段によって昇降制御機構の電磁弁に伝えて昇降制御を行っているが、苗マットの積載量など植付部の重量変化や、油圧感度（昇降制御の目標値）、植付部の上昇及び下降速度、昇降シリンダの衝撃吸収用バネなどの要因によって、昇降動作にハンチングを発生させ植付深さを大きく変動させ場合によっては浮苗、深植えの要因になるなどの不都合があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】したがって本発明は、植付部と田面間の距離の変化を検出する昇降センサの出力に基づいて電磁弁を駆動して植付部を昇降制御するようにした田植機において、昇降制御時のハンチングの発生を検出するハンチング検出手段と、ハンチングの発生を抑制するハンチング抑制手段とを設けて、昇降センサの出力を電磁弁に電気的に伝える極めて簡単な制御手段によって、昇降制御の安定化を図って植付深さ精度を向上させるものである。
【０００４】また、昇降センサの検出出力の変動周期に基づいてハンチングの発生を検出して、昇降センサを利用した極めて簡単にして経済的な検出手段によって、ハンチングの発生を正確に検出するものである。
【０００５】さらに、電磁弁の駆動出力の変動周期に基づいてハンチングの発生を検出して、電磁弁を利用した極めて簡単にして経済的な検出手段によって、ハンチングの発生を正確に検出するものである。
【０００６】またさらに、昇降制御における目標値の不感帯幅を拡大させて、ハンチングの発生を抑制して、不感帯幅を拡大させるだけの極めて簡単にして経済的手段によって、この制御が不安定（ハンチング）となるのを防止して、植付深さを安定維持させるものである。
【０００７】また、昇降制御における制御速度を減速させて、ハンチングの発生を抑制して、制御速度を遅くさせるだけの極めて簡単にして経済的手段によって、緩慢な制御とさせて、この制御が不安定（ハンチング）となるのを防止して、植付深さを安定維持させるものである。
【０００８】さらに、昇降制御における制御の感度を鈍感側に補正して、感度を鈍感とさせるだけの極めて簡単にして経済的手段によって、この制御が不安定（ハンチング）となるのを防止して、植付深さを安定維持させるものである。
【０００９】
【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。
【００１０】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。
【００１１】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条分均平用センターフロート、（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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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）を介し支持するハンチング検出手段でもあ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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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（３６）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。
【００２３】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。
【００２４】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。
【００２５】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）のハンチング検出手段でもある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。
【００２６】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ハンチング抑制手段であるコントローラ（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（目標値）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。
【００２７】本実施例は上記の如く構成するものにして、図１４、図１５、図１６のフローチャートに示す如く、植付レバー（３０）を植付下降位置に操作し下降スイッチ（１２４）をオンとさせるとき、図１７に示す如く前記昇降センサ（７９）に流込まれるセンサ値（Ｖ）と感度設定器（１２７）で設定される目標値（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）植付部の昇降制御が行われるもので、この制御中の制御にハンチングが発生した場合には、油圧感度（目標値（Ｖ１））の補正或いは不感帯巾の変更或いは昇降速度の変更のうちの１つが行われてハンチングの発生を抑制するものである。
【００２８】而してハンチングの検出は、図１８に示す如く前記昇降センサ（７９）の出力（Ｖ）と、前記ソレノイド（１２０）（１２１）の出力の何れか一方の変動に基づいて行われるもので、ハンチングは略一定周期で上昇及び下降を繰返し、昇降シリンダ（２８）やリンク機構（２７）などこの制御系の構成部品の固有振動数（予め測定しておく）で周期も決まるため、昇降センサ（７９）の出力（Ｖ）より検出する場合、図１８に示す如く変動の大きな出力（Ｖ）の（イ）最大値と最大値との間の時間（ｔａ１）（ｔａ２）を測定し、この時間（ｔ ａ１）（ｔａ２）が固有振動数に対応し、且つ２回続けて発生するとき、（ロ）最小値と最小値との間の時間（ｔｂ１）（ｔｂ２）を測定し、この時間（ｔ ｂ１）（ｔｂ２）が固有振動数に対応し、且つ２回続けて発生するとき、（ハ）最大値と最小値或いは最小値と最大値との間の時間（ｔｃ１）（ｔｃ２）の時間を測定し、この時間（ｔｃ１）（ｔｃ２）の２倍（ｔｃ１×２）（ｔｃ２ ×２）が固有振動数に対応し、且つ２回続けて発生するとき、の何れか１つの手段でハンチングと判断するものである。
【００２９】また図１９に示す如く、昇降センサ（７９）の出力（Ｖ）の最大値（Ｖａ１）と最小値（Ｖａ２）との差より振幅を取出し、振幅が一定値（Ｖａ）以上（Ｖａ１−Ｖａ２≧Ｖａ）（例えばＶａは通常作業時の振幅）のときで、例えば２回連続するときをハンチングの発生したときと判断しても良い。
【００３０】また前記ソレノイド（１２０）（１２１）の出力よりハンチングの発生を判断しても良く、この場合図２０に示す如く、一定時間（ｔ）（ｔは２〜３秒以下）の間にソレノイド（１２０）（１２１）の上昇及び下降出力が交互に２回以上（図２０では３回）出力されているときをハンチングと判断するものである。なお時間（ｔ）は作業中に地面から受ける振動の周波数によって決定されるもので、仮に周波数を０．８ＨＺとすると、周期（Ｔ）＝１／０．８＝１．２５（秒）より上昇及び下降出力が２回連続の場合ｔ＝１．２５×２＝２．５（秒）となるものである。
【００３１】そして制御中に上記の何れかの手段によってハンチングが発生したと判断されたときに、油圧感度を補正するフローチャートを図１４に示すもので、ハンチングの発生時には目標値（Ｖ１）を一定値徐々に鈍感側に補正し、補正後の目標値（Ｖ２）に昇降センサ（７９）の出力（Ｖ）を一致させる昇降制御を行うと共に、一定時間経過後でハンチングのないときには油圧感度を元の目標値（Ｖ）に戻すものである。
【００３２】また、このような制御中にあって走行停止状態（車速センサ（１００）の検出が０、下降スイッチ（１２４）はオン）のときにはフロート（３４）の接地状態で昇降制御を停止させて、苗継ぎ時のハンチングの発生を防止し苗マットの崩れ防止など図るものである。
【００３３】さらに図１５に示すものは、通常時は昇降センサ（７９）の出力（Ｖ）を不感帯（Ｖｏ１）内に維持させる昇降制御を行うと共に、ハンチングの発生時には不感帯（Ｖｏ２）を一定値毎に徐々に拡大させて、緩慢な制御を行ってハンチングの発生を抑制させ、一定時間経過後（例えば１０秒）でハンチングの発生がない場合には、不感帯（Ｖｏ１）を元に戻して通常の感度による昇降制御を行うようにしたものである。
【００３４】また図１６に示すものは、通常時は植付部（１５）を設定速度で上昇或いは下降させて昇降センサ（２９）の出力（Ｖ）と目標値（Ｖ１）とが一致する制御を行うと共に、ハンチング発生時には設定速度より一定値毎に徐々に速度を遅くして、植付部（１５）を緩やかに上昇或いは下降させて、ハンチングの発生を抑制させ、一定時間経過後でハンチングの発生がないときには設定速度に戻して昇降制御を行うものである。
【００３５】
【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明は、植付部と田面間の距離の変化を検出する昇降センサ（７９）の出力（Ｖ）に基づいて電磁弁（１１４）（１１５）を駆動して植付部（１５）を昇降制御するようにした田植機において、昇降制御時のハンチングの発生を検出するハンチング検出手段（７９）・（１２０）（１２１）と、ハンチングの発生を抑制するハンチング抑制手段（１２３）とを設けたものであるから、昇降センサ（７９）の出力を電磁弁（１１４）（１１５）に電気的に伝える極めて簡単な制御手段によって、昇降制御の安定化を図って植付深さ精度を向上させることができるものである。
【００３６】また、昇降センサ（７９）の検出出力（Ｖ）の変動周期に基づいてハンチングの発生を検出するものであるから、昇降センサ（７９）を利用した極めて簡単にして経済的な検出手段によって、ハンチングの発生を正確に検出することができるものである。
【００３７】さらに、電磁弁（１１４）（１１５）の駆動出力の変動周期に基づいてハンチングの発生を検出するものであるから、電磁弁（１１４）（１１５）を利用した極めて簡単にして経済的な検出手段によって、ハンチングの発生を正確に検出することができるものである。
【００３８】またさらに、昇降制御における目標値（Ｖ１）の不感帯幅（Ｖｏ１）を拡大させて、ハンチングの発生を抑制するものであるから、不感帯幅（Ｖｏ１）を拡大させるだけの極めて簡単にして経済的手段によって、この制御が不安定（ハンチング）となるのを防止して、植付深さを安定維持させることができるものである。
【００３９】また、昇降制御における制御速度（Ｕ）を減速させて、ハンチングの発生を抑制するようにしたものであるから、制御速度（Ｕ）を遅くさせるだけの極めて簡単にして経済的手段によって、緩慢な制御とさせて、この制御が不安定（ハンチング）となるのを防止して、植付深さを安定維持させることができるものである。
【００４０】さらに、昇降制御における制御の感度（Ｖ１）を鈍感側に補正したものであるから、感度（Ｖ１）を鈍感とさせるだけの極めて簡単にして経済的手段によって、この制御が不安定（ハンチング）となるのを防止して、植付深さを安定維持させることができるものである。
【出願人】 【識別番号】０００００６８５１
【氏名又は名称】ヤンマー農機株式会社
【出願日】 平成１０年８月１９日（１９９８．８．１９）
【代理人】 【識別番号】１０００６２２７０
【弁理士】
【氏名又は名称】藤原 忠治
【公開番号】 特開２０００−６０２４０（Ｐ２０００−６０２４０Ａ）
【公開日】 平成１２年２月２９日（２０００．２．２９）
【出願番号】 特願平１０−２５０４８３