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【発明の名称】 田植機
【発明者】 【氏名】岡 田 悟

【氏名】小 山 実

【氏名】南 石 俊 樹

【氏名】山 本 二 教

【氏名】土 井 邦 夫

【氏名】小 川 雄 一
【要約】 【課題】極めて簡単な手段で障害物を検出して、障害物との干渉を回避させた植付部の適正な下降制御を行う。

【解決手段】植付部（１５）に支持するフロート（３４）の傾斜角度を検出する昇降センサ（７９）と、該昇降センサ（７９）の検出値に基づいて植付部（１５）を昇降制御する植付昇降制御機構（２８）とを備えた田植機において、植付部（１５）の対地高さを検出する昇降位置センサ（１０３）を設け、植付部（１５）の下降動作中で昇降センサ（７９）及び昇降位置センサ（１０３）の何れにも出力変化がないとき、植付部（１５）の下降を中止させる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 植付部に支持するフロートの傾斜角度を検出する昇降センサと、該昇降センサの検出値に基づいて植付部を昇降制御する植付昇降制御機構とを備えた田植機において、植付部の対地高さを検出する昇降位置センサを設け、植付部の下降動作中で昇降センサ及び昇降位置センサの何れにも出力変化がないとき、植付部の下降を中止させるように構成したことを特徴とする田植機。
【請求項２】 植付部の下降動作中で昇降センサ及び昇降位置センサの何れにも出力変化がないとき、植付部を一定高さ上昇させて機体を一定時間走行させると共に、一定時間内の走行停止時には昇降センサの中立制御位置まで植付部を下降させるように構成したことを特徴とする田植機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は植付部に支持するフロートの傾斜角度の変化に基づいて植付部を昇降制御す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】畦際など障害物のある所で植付部を下降させて作業を始めようとした場合に、フロートの接地前に植付ケースやフロートなど植付部の一部が障害物に当接してそれ以上の下降が無理な状態となったときにも、植付部の下降信号は出力され続けて、そのまま作業が続行されたときには植付部に変形や破損事故など発生させ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、植付部に支持するフロートの傾斜角度を検出する昇降センサと、該昇降センサの検出値に基づいて植付部を昇降制御する植付昇降制御機構とを備えた田植機において、植付部の対地高さを検出する昇降位置センサを設け、植付部の下降動作中で昇降センサ及び昇降位置センサの何れにも出力変化がないとき、植付部の下降を中止させて、昇降センサと昇降位置センサとを用いた極めて簡単な手段で畦際などでの障害物を容易に検出して、畦際など障害物のある所での適正な植付部の下降作業を可能とさせると共に、植付部の変形や破損事故を確実に防止するものである。
【０００４】また、植付部の下降動作中で昇降センサ及び昇降位置センサの何れにも出力変化がないとき、植付部を一定高さ上昇させて機体を一定時間走行させると共に、一定時間内の走行停止時には昇降センサの中立制御位置まで植付部を下降させて、昇降センサ及び昇降位置センサでもって植付部が障害物に当接したことを検出したとき、植付部を一定高さ上昇させ、一定時間走行させて、障害物より離れた後にあっては通常の昇降センサに基づく植付昇降制御に戻して、植付部を適正位置にスムーズに下降させると共に、例えば少しの移動で障害物を回避可能な畦際で一定時間の走行を途中停止させた場合にも、植付部を適正位置まで下降させて、極力畦際からの良好な植付作業を可能とさせて、作業性を向上させるものである。
【０００５】
【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。
【０００６】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）を昇降させる油圧昇降制御機構である油圧昇降シリンダ（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。
【０００７】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、（３１）は感度設定器、（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。
【０００８】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。
【０００９】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。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】図５乃至図８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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】図９乃至図１１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。
【００１６】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。
【００１７】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）に開閉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）の移動位置をアクチュエータ（９８ａ）を介して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。
【００１８】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（６０）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。
【００１９】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。
【００２０】図５、図１２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。
【００２１】図３、図１３にも示す如く、前記車速センサ（１００）は前輪伝動軸（５９）とフロントアクスルケース（５）の入力軸（５ａ）とを連結するスプライン継手（１０７）外周の固定ギヤ（１０８）の回転パルスを検出して走行出力である車速を算出させるもので、回転センサ（近接スイッチ）などで車速センサ（１００）を形成し、該センサ（１００）を取付けるセンサ台（１０９）を車体フレーム（３）に固設するアクスルケース（５）の取付台（１１０）にボルト（１１１）を介し取外し自在に固定させて、前記車速センサ（１００）の取付及び交換を容易とさせて保守点検作業の至便化を図ると共に、ミッションケース（４）に直付のセンサのような切粉で誤動作するなどした不都合も解消させて検出精度の安定維持を図るように構成している。
【００２２】図１４に示す如く、エンジン（２）によって駆動する油圧ポンプ（１１２）の供給油圧回路を、フローコントロールバルブ（１１３）によって高圧油路（１１４）と低圧油路（１１５）に分岐して、操向ハンドル（１４）によって操向シリンダ（１１６）の操向バルブ（１１７）を切換える操向バルブユニット（１１８）と、ソレノイド式上昇及び下降バルブ（１１９）（１２０）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（１２１）とを高圧油路（１１４）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（１２２）の水平操作用ソレノイドバルブ（１２３）を有する水平バルブユニット（１２４）とを低圧油路（１１５）に設けて、植付部（１５）の昇降制御を前記バルブ（１１９）（１２０）の上昇及び下降ソレノイド（１２５）（１２６）の励磁操作によって行うように構成している。
【００２３】そして図１５に示す如く、前記植深モータ（８４）のリレー回路（１２７）と、前記ソレノイド（１２５）（１２６）とに出力接続させるコントローラ（１２８）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（１２９）（１３０）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（１３１）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（３１）と、サイドフロート（３５）の前後方向の傾きを検出する振り子形或いは静電容量形などのフロート傾斜センサ（１３２）とを前記コントローラ（１２８）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。
【００２４】本実施例は上記の如く構成するものにして、図１６、図１７に示す如く、植付レバー（３０）を下降位置に操作し下降スイッチ（１２０）をオンとさせるとき、前記下降バルブ（１２０）の操作によって昇降シリンダ（２８）が駆動され植付部（１５）が下降するもので、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（３１）で設定されるセンタフロート（３４）の目標傾斜角度である目標値（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（１５）の昇降制御が行われる。
【００２５】而して図１８に示す如く、畦際などで植付部（１５）を上昇させての旋回後において、畦など障害物のある場所で植付部（１５）を下降させる途中に、図１９に示す如くコンクリート製の畦など障害物（１３３）に植付ケース（２０）の後端部或いは後端のバンパー（１３４）を当接させて、植付部（１５）の下降動作を中断させるとき、前記昇降シリンダ（２８）による下降制御を中止させるもので、障害物（１３３）に植付部が当接したか否かの判断を昇降センサ（７９）と昇降位置センサ（１０３）の２つによって行うものである。
【００２６】つまり、通常の植付部（１５）の下降時は昇降位置センサ（１０３）のセンサ値は正常に変化し、センタフロート（３４）の田面接地後は昇降センサ（７９）のセンサ値も正常に変化するのに対し、障害物（１３３）に植付部（１５）が当接して下降不可能となるときには、植付部（１５）の下降停止によって昇降位置センサ（１０３）が出力変化無し状態、またセンタフロート（３４）の非接地によって昇降センサ（７９）が出力変化無し状態となって、これらセンサ（７９）（１０３）の何れもが出力変化を停止させる。したがってこのようなセンサ（７９）（１０３）の出力変化停止状態のとき、植付部（１５）の下降中に障害物（１３３）に当接したと判断するもので、このときには植付部（１５）を一定時間（例えば植付部（１５）を１０〜２０ｍｍ程度上昇する時間）上昇させ、その後本機を発進させ、発進後一定車速（例えば０．３ｍ／ｓ）以上で一定時間（Ｔ１）（例えばＴ１＝０．５秒）が経過するまでは植付部（１５）を上昇保持し、障害物（１３３）より離れたと判断される一定時間（Ｔ１）経過後は前記昇降センサ（７９）に基づく通常の昇降制御によって植付部（１５）を下降させるものである。
【００２７】また図１８破線に示す如く、上述発進後の一定時間経過途中（Ｔ１以内）で本機を停止させた場合には昇降センサ（７９）の中立制御位置となる前記センタフロート（３４）が接地し目標の傾斜角度（Ｖ１）の不感帯域に入るまで植付部（１５）を下降させて、少し移動で障害物（１３３）との干渉を回避させた場合における極力畦際よりの適正深さでの植付けを可能とさせている。
【００２８】一方図２０、図２１に示す如く、センタフロート（３４）より後端を後方に突出させるサイドフロート（３５）の傾斜センサ（１３２）によって、サイドフロート（３５）の後端と畦など障害物（１３３）との干渉を検出するもので、畦際などで植付部（１５）の下降動作中、サイドフロート（３５）後端と障害物（１３３）との干渉によってサイドフロート（３５）が自然前下り姿勢よりさらに前下り姿勢に変化したときには前記傾斜センサ（１３２）でこれを検出して、前記昇降シリンダ（２８）による下降を停止させ、本機を前進させ、障害物（１３３）よりサイドフロート（３５）後端が離れて該フロート（３５）が前上り方向に変化するときには、前記昇降センサ（７９）による目標値（Ｖ１）までの下降制御を行うものである。
【００２９】而してこの場合にも障害物（１３３）にサイドフロート（３５）を乗り上げて作業を行う場合の、植付爪（１７）の損傷やフロート（３５）及びこの調節リンク（６３）など支持部材の変形事故などの発生を防止して、フロート（３５）に無理な力が作用することのない畦際からの良好な植付作業を可能とさせるものである。
【００３０】
【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（１５）に支持するフロート（３４）の傾斜角度を検出する昇降センサ（７９）と、該昇降センサ（７９）の検出値に基づいて植付部（１５）を昇降制御する植付昇降制御機構（２８）とを備えた田植機において、植付部（１５）の対地高さを検出する昇降位置センサ（１０３）を設け、植付部（１５）の下降動作中で昇降センサ（７９）及び昇降位置センサ（１０３）の何れにも出力変化がないとき、植付部（１５）の下降を中止させるものであるから、昇降センサ（７９）と昇降位置センサ（１０３）とを用いた極めて簡単な手段で畦際などでの障害物（１３３）を容易に検出して、畦際など障害物のある所での適正な植付部（１５）の下降作業を可能とさせることができると共に、植付部（１５）の変形や破損事故を確実に防止することができるものである。
【００３１】また、植付部（１５）の下降動作中で昇降センサ（７９）及び昇降位置センサ（１０３）の何れにも出力変化がないとき、植付部（１５）を一定高さ上昇させて機体を一定時間走行させると共に、一定時間内の走行停止時には昇降センサ（７９）の中立制御位置まで植付部（１５）を下降させるものであるから、昇降センサ（７９）及び昇降位置センサ（１０３）でもって植付部（１５）が障害物（１３３）に当接したことを検出したとき、植付部を一定高さ上昇させ、一定時間走行させて、障害物より離れた後にあっては通常の昇降センサ（７９）に基づく植付昇降制御に戻して、植付部（１５）を適正位置にスムーズに下降させると共に、例えば少しの移動で障害物（１３３）を回避可能な畦際で一定時間の走行を途中停止させた場合にも、植付部（１５）を適正位置まで下降させて、極力畦際からの良好な植付作業を可能とさせて、作業性を向上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１１月２６日（１９９８．１１．２６）
【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２０００−１５７０１９（Ｐ２０００−１５７０１９Ａ）
【公開日】 平成１２年６月１３日（２０００．６．１３）
【出願番号】 特願平１０−３５３９５９