田植機
【課題】苗継ぎ作業時に、エンジンの回転数をアイドル回転数よりも低下させた場合でも、植付部を設定角度に維持することができる田植機を提供する。
【解決手段】エンジン１４が搭載された走行部１０の後方に植付部４０を左右傾斜可能に装着した田植機１において、制御装置１００は、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号を検出すると、エンジン１４の回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、角速度センサ６１の検出値Ｂを静止状態の検出値Ｂで置き換えて前記第二アクチュエータ７２を制御する。
【解決手段】エンジン１４が搭載された走行部１０の後方に植付部４０を左右傾斜可能に装着した田植機１において、制御装置１００は、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号を検出すると、エンジン１４の回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、角速度センサ６１の検出値Ｂを静止状態の検出値Ｂで置き換えて前記第二アクチュエータ７２を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、田植機に関し、詳細には、植付部に苗を補給する苗継ぎ作業時における、植付部の左右傾斜角度を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、苗継ぎ作業時に、主変速レバーを苗継ぎ位置に操作すると、該主変速レバーの操作に連動してアクセル操作体を低速側に移動させ、エンジンの回転数を低下するように構成された田植機は公知となっている（例えば特許文献１参照）。
また、走行部の左右傾斜角速度を検出する角速度センサの検出値と、植付部の左右傾斜角度を検出する傾斜角度センサの検出値と、に応じて、油圧シリンダ等のアクチュエータを作動させて、植付部が水平となるように制御する田植機は公知となっている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
ところが、苗継ぎ作業等を行うために、主変速レバーを苗継ぎ位置に操作すると、エンジンの回転数がアイドル回転数よりも低下して、エンジン自体の振動が大きくなることがある。その大きくなった振動は走行部に設けた角速度センサにより検知され制御信号を出力する程度の振動となる。つまり、エンジンの振動が角速度センサにより検知されてアクチュエータが作動され、植付部は設定角度となるように傾倒し、植付部が左又は右に傾斜することにより左右一側下部が土中に突っ込むことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５６４３６号公報
【特許文献２】特許第３１１５２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の如き課題を鑑みてなされたものであり、苗継ぎ作業時に、エンジンの回転数をアイドル回転数よりも低下させた場合でも、植付部を設定角度に維持することができる田植機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１においては、エンジンが搭載された走行部の後方に植付部を左右傾斜可能に装着した田植機において、前記走行部の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサと、前記植付部の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサと、前記エンジンの回転数を変更する第一アクチュエータと、前記植付部の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値及び前記植付側左右傾斜センサの検出値に基づいて前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値を静止状態の検出値に置き換えて前記第二アクチュエータを制御するものである。
【０００８】
請求項２においては、エンジンが搭載された走行部の後方に植付部を左右傾斜可能に装着した田植機において、前記走行部の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサと、前記植付部の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサと、前記エンジンの回転数を変更する第一アクチュエータと、前記植付部の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値及び前記植付側左右傾斜センサの検出値に基づいて前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値にローパスフィルタを通過させて前記第二アクチュエータを制御するものである。
【０００９】
請求項３においては、前記エンジンからの動力を変速する変速装置と、前記エンジンからの動力を入切するクラッチと、駆動輪を制動する制動装置と、を備え、前記第一アクチュエータは、前記変速装置の変速段の変更、前記クラッチの入切、及び前記制動装置の制動が可能に構成されて、前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記変速装置の変速段が中立、前記クラッチが切、又は前記制動装置が制動、のうち少なくとも一つを行うように前記第一アクチュエータを制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
本発明においては、苗継ぎ作業時に、エンジンの回転数を低下させてエンジンの振動が大きくなった場合でも、植付部を設定角度に維持することができる。従って、走行部にエンジンからの振動が伝わっても植付部が傾斜することがなく土中に突っ込むこともなく、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る田植機１の全体側面図。
【図２】本発明の第一実施形態に係る田植機１の動力伝達構造を示す図。
【図３】本発明の第一実施形態に係る田植機１の植付部４０の一部正面図。
【図４】本発明の第一実施形態に係る田植機１の制御の構成を示す図。
【図５】本発明の第二実施形態に係る田植機１の制御の構成を示す図。
【図６】本発明の第二実施形態に係る田植機１の角速度センサ６１の検出値Ｂ。（ａ）ローパスフィルタ通過前。（ｂ）ローパスフィルタ通過後。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、図１から図３を用いて、本発明の一実施形態に係る田植機１の全体構成について説明する。なお、本実施形態においては、田植機は八条植えの田植機とするが、これは特に限定するものではなく、例えば六条植えや十条植えの田植機であってもよい。
【００１４】
図１に示すように、田植機１は、走行部１０と植付部４０とを有し、走行部１０により走行しながら、植付部４０により苗を圃場に植え付けることができるように構成される。植付部４０は、走行部１０の後方に配置されて、この走行部１０の後部に、昇降機構３０を介して連結される。
【００１５】
走行部１０においては、フロントアクスルケースが車体フレーム１１の前部に支持され、当該フロントアクスルケースに駆動輪となる前車輪１２が取り付けられる。リヤアクスルケースが車体フレーム１１の後部に支持されて、当該リヤアクスルケースに駆動輪となる後車輪１３が取り付けられる。
【００１６】
走行部１０においては、エンジン１４が車体フレーム１１の前部に搭載されて、ボンネット１５で覆われている。ミッションケース１６が車体フレーム１１の前部に支持されて、エンジン１４の後方に配置される。予備苗載台１７が車体フレーム１１の前部の左右両側から立設された各取付フレーム１８に取り付けられて、ボンネット１５の左右両側方に配置される。
【００１７】
ボンネット１５の後部上面にはダッシュボード２１が配置され、該ダッシュボード２１には、操向ハンドル２２、主変速レバー２３、植付部傾斜設定器２４（図４参照）等が配置される。前記操向ハンドル２２の後方には、運転席２５が配置され、該運転席２５の周囲には、乗降用や苗補給用のステップ２６が配置される。
【００１８】
図２に示すように、ミッションケース１６の内部には、エンジン１４からの動力を変速する油圧−機械式無段変速機（ＨＭＴ：ＨｙｄｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）１６ａと、ＨＭＴ１６ａからの動力を複数段に変速する主変速機構１６ｂと、ＨＭＴ１６ａから主変速機構１６ｂへの動力の入切を行う主クラッチ１６ｃと、主変速機構１６ｂの出力軸の回転、ひいては前車輪１２及び後車輪１３を制動する制動装置１６ｄと、が搭載される。
【００１９】
図３に示すように、植付部４０においては、植付ミッションケース５０が植付フレーム４９の下部で左右中央付近に支持される。詳細には、植付フレーム４９は、長手方向を左右方向とし上方向から順次配置された上フレーム４９ａ、中フレーム４９ｂ、及び下フレーム４９ｃ、を備え、下フレーム４９ｃの左右中途部に植付ミッションケース５０が取り付けられる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、四つの植付伝動ケース４６がそれぞれ前記下フレーム４９ｃから後方に延設されて、左右方向に適宜の間隔をとって配置される。ロータリケース４４が各植付伝動ケース４６の後端部左右両側に回動可能に支持される。ロータリケース４４は植付条数と同数、即ち本実施形態では八つ備えられる。そして、二つの植付爪４５が、ロータリケース４４の回転支点を挟むように、このロータリケース４４の長手方向両側にそれぞれ取り付けられる。
【００２１】
図１に示すように、苗載台４１が植付伝動ケース４６の上方に前高後低の傾斜状態で配置される。苗載台４１は、植付フレーム４９の後部にガイドレールを介して左右方向に往復動可能に取り付けられる。複数条（８条）の苗マット載置部を備える苗載台４１は、それぞれの下端側が一つのロータリケース４４と対向するように、左右方向に並べられる。そして、苗マットが各苗載台４１に載置されて、ロータリケース４４の回転時に植付爪４５により１株の苗が当該苗載台４１上の苗マットから切り取り可能とされる。
【００２２】
図２及び図３に示すように、苗載台４１は、横送り機構５２により左右往復横送り可能とされる。また、各植付条に対して二つの苗縦送りベルト４７が苗載台４１に設けられる。苗縦送りベルト４７は、苗載台４１が左右往復横送りのストローク端に到達するごとに、縦送り機構５３により苗載台４１上の苗マットを下方へ向かって縦送りするように作動可能とされる。
【００２３】
図１に示すように、植付部４０においては、複数のフロート４２が上下動自在に、整地ロータ４３が昇降可能に植付フレーム４９に支持されている。また、線引きマーカ４８が植付フレーム４９の左右両側に上下回動可能に支持される。
【００２４】
昇降機構３０は、植付部４０を昇降させる機構であり、トップリンク３１、ロワリンク３２、及び支持リンク３３を有する昇降リンク機構３４と、昇降シリンダ３５等から構成される。リヤアクスルケースから立設するリンク支持部材１９の上部に、トップリンク３１の前部が連結されて、リンク支持部材１９の下部にロワリンク３２の前部が連結される。支持リンク３３の上部に、トップリンク３１の後部が連結されて、支持リンク３３の下部に、ロワリンク３２の後部が連結される。
【００２５】
ロワリンク３２の前端からマスト３２ａが立設されて、該マスト３２ａの上部が、昇降シリンダ３５から突出するピストンロッド３５ａと連結されている。また、前記マスト３２ａの上部とロワリンク３２の後端との間には、補強部材３２ｂが連結されている。昇降機構３０は、昇降シリンダ３５を伸縮して、昇降リンク機構３４を上下方向に駆動させることで植付部４０が昇降可能とされる。
【００２６】
支持リンク３３の後面には、植付部４０を取り付けるためのヒッチブラケット３６が設けられる。図３に示すように、ヒッチブラケット３６の下部には、前後方向に開口した円筒状の円筒部３６ａが形成されて、該円筒部３６ａに取付部材３７から突出するローリング軸３７ａが挿嵌される。前記取付部材３７は、植付ミッションケース５０の前面に取り付けられる。こうして、植付ミッションケース５０を含む植付部４０が、ヒッチブラケット３６に対してローリング軸３７ａを中心として左右方向に回動自在に支持されており、言い換えれば、植付部４０が走行部１０に対して左右傾斜可能に装着されている。
【００２７】
ヒッチブラケット３６の上部には、左右方向に開口する角筒状の角筒部３６ｂが設けられ、該角筒部３６ｂには、水平シリンダ３８の左部が挿嵌されて取り付けられる。角筒部３６ｂから水平シリンダ３８のピストンロッド３８ａが左方に突出されて、その先端が、植付フレーム４９における中フレーム４９ｂの左右中央よりやや左側に設けられた取付部４９ｄに回動自在に支持される。水平シリンダ３８の上部には、水平シリンダ３８を作動させる水平制御バルブユニット３９が一体的に設けられる。こうして、水平制御バルブユニット３９により水平シリンダ３８を伸縮して、植付フレーム４９を介して植付部４０が左右傾斜可能とされる。
【００２８】
次に、図４を用いて、本発明の第一実施形態に係る田植機１の制御構成及び制御態様について説明する。
【００２９】
主変速レバー２３は、ミッションケース１６に収容された主変速機構１６ｂの変速段（変速比）を変更するものである。主変速レバー２３は、ダッシュボード２１の左端部（操向ハンドル２２の左方）に配置される。主変速レバー２３はリンク機構を介して前記主変速機構１６ｂに連結される。
【００３０】
主変速レバー２３は、ダッシュボード２１に形成されたガイド溝に沿って「路上走行位置」、「植付位置」、「苗継ぎ位置」、「中立位置」又は「後進位置」に操作可能である。「路上走行位置」に操作された場合は、主変速機構１６ｂの変速段が高速に変更され、「植付位置」に操作された場合は、主変速機構１６ｂの変速段が低速に変更され、「苗継ぎ位置」及び「中立位置」に操作された場合は、主変速機構１６ｂの変速段が中立に変更され、「後進位置」に操作された場合は、主変速機構１６ｂの変速段が逆転に変更される。
【００３１】
主変速レバー２３は、苗継ぎ作業の操作を検出する苗継ぎセンサとして、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａを備える。苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａは、マイクロスイッチで構成されて、ガイド溝の「苗継ぎ位置」近傍に配置される。苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａは、制御装置１００と接続されて、主変速レバー２３が「苗継ぎ位置」に操作されると当接してＯＮとなり、その信号を制御装置１００に送信する。
【００３２】
植付部傾斜設定器２４は、水平面に対する植付部４０の左右傾斜角度を設定するものである。植付部傾斜設定器２４は、左右方向に回動操作が可能なダイヤル型の操作具であり、ダッシュボード２１の前後左右中央よりやや右側に配置される。植付部傾斜設定器２４を中央位置に操作すると、植付部４０が水平となるように設定され、中央位置から左方向に回動すると、その回動量に応じて植付部４０が左側に傾斜するように設定され、中央位置から右方向に回動すると、その回動量に応じて植付部４０が右側に傾斜するように設定される。植付部傾斜設定器２４は、制御装置１００と接続されて、その操作に対応する設定値Ａを制御装置１００に送信する。
【００３３】
角速度センサ６１は、走行部１０の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサであり、本実施形態では、走行部１０の左右傾斜角速度を検出するものである。つまり、走行部１０が左右に傾く速度を検出するものである。角速度センサ６１は、振動型や回転型のジャイロセンサ等で構成され、走行部１０の運転席２５の後方であって、車体フレーム１１の左右中央位置に取り付けられる（図１参照）。角速度センサ６１は、制御装置１００と接続されて、走行部１０が圃場の凹凸等で水平面に対して左側又は右側に傾斜すると、その左右傾斜時における角速度に対応する検出値Ｂを制御装置１００に送信する。なお、角速度センサ６１の取付位置は、走行部１０の適宜な位置であればよいが、エンジン１４から生じる振動の影響が受け難い位置とすることが望ましい。なお、角速度センサ６１にかえて走行部１０の左右傾斜角度を検出する傾斜センサとし、該傾斜センサの検出値を微分して走行部１０の左右傾斜角速度を検出する構成とすることも可能である。
【００３４】
傾斜センサ６２は、植付部４０の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサであり、本実施形態では、植付部４０の左右傾斜角度を検出するものである。傾斜センサ６２は、植付部４０の植付ミッションケース５０の前方であって、取付部材３７の左右中央位置に取り付けられる（図１及び図３参照）。傾斜センサ６２は、制御装置１００と接続されて、植付部４０が圃場の凹凸等で水平面に対して左側又は右側に傾斜すると、その左右傾斜角度に対応する検出値Ｃを制御装置１００に送信する。なお、傾斜センサ６２にかえて植付部１０の左右傾斜角速度を検出する角速度センサとし、該角速度センサの検出値を積分して植付部４０の左右傾斜角度を検出する構成とすることも可能である。
【００３５】
第一アクチュエータ７１は、エンジン１４の回転数を変更するものである。第一アクチュエータ７１は、電動モータ等で構成されて、エンジン１４の左側後方に配置される。第一アクチュエータ７１は、その出力軸がリンク機構を介してエンジン１４（詳細にはエンジン１４の回転数を調節する調速装置）と連結される。第一アクチュエータ７１は、制御装置１００と接続され、制御装置１００から送信された信号に基づいて制御される。
【００３６】
また、第一アクチュエータ７１は、ＨＭＴ１６ａの変速段の変更、主クラッチ１６ｃの入切、及び制動装置１６ｄの制動、が可能に構成される。第一アクチュエータ７１は、前記リンク機構を介してＨＭＴ１６ａ（詳細にはＨＭＴ１６ａの可動斜板の角度を変更する変速アーム）、主クラッチ１６ｃ（詳細には主クラッチ１６ｃを入切操作するクラッチアーム）及び制動装置１６ｄ（詳細には制動装置１６ｄを制動操作するブレーキアーム）と連結される。
【００３７】
第二アクチュエータ７２は、植付部４０の左右傾斜角度を変更するものである。第二アクチュエータ７２は、前記水平シリンダ３８及び水平制御バルブユニット３９等で構成されて、ヒッチブラケット３６の右側に配置される。水平制御バルブユニット３９は、水平制御用ソレノイドバルブを内装して、該水平制御用ソレノイドバルブが制御装置１００と接続されて、制御装置１００から送信された信号に基づいて水平制御用ソレノイドバルブが制御され、水平シリンダ３８への圧油の送油量や方向を切り換えることで水平シリンダ３８を作動させて植付部４０の左右傾斜角度を変更する。但し、第二アクチュエータ７２は、電動シリンダ等で構成することも可能であり、限定するものではない。
【００３８】
制御装置１００は、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａの信号に基づいて第一アクチュエータ７１を制御するものであり、かつ、植付部傾斜設定器２４の設定値Ａ、角速度センサ６１の検出値Ｂ及び傾斜センサ６２の検出値Ｃに基づいて前記第二アクチュエータ７２を制御するものである。制御装置１００は、走行部１０の任意位置に設けられる。制御装置１００は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェイス、バス等を備える。制御装置１００には、各種プログラムが記憶される。
【００３９】
制御装置１００は、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａがＯＮとなったことを検出すると、エンジン１４の回転数が設定回転数となるように第一アクチュエータ７１を制御する。ここで、設定回転数とは、アイドル回転数よりも低くエンストしない程度の回転数であり、制御装置１００に予め設定されている。つまり、苗継ぎ作業時には、制御装置１００は、エンジン１４の回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように第一アクチュエータ７１を制御することで、エンジン１４の燃料の消費を低減している。
【００４０】
この際、アイドル回転数は走行部１０の振動が低減されるようにマッチングされているため、このアイドル回転数よりも低い低回転数となると走行部１０の振動が大きくなり、走行部１０にもその振動が伝達される場合がある。このような場合には、その振動が角速度センサ６１により検知される程度の大きさとなるが、後述する手段により第二アクチュエータ７２を作動させないようにしている。
【００４１】
制御装置１００は、植付部傾斜設定器２４の設定値Ａと、角速度センサ６１の検出値Ｂと、傾斜センサ６２の検出値Ｃと、に基づいて、下記に示すように第二アクチュエータ７２を制御して水平シリンダ３８を作動させ、植付部４０の水平制御を行う。
【００４２】
具体的には、角速度センサ６１の検出値Ｂは、右下がり回転方向（正回転方向）、及び、右上がり回転方向（逆回転方向）での大きさがそれぞれ数段階に分けられ、これを角速度グレードＢ０・Ｂ１・Ｂ２・・・とし、検出値Ｂがどの角速度グレードに属するかを判断する。また、傾斜センサ６２の検出値Ｃも同様に右下がり回転方向（正回転方向）、及び、右上がり回転方向（逆回転方向）の角度がそれぞれ数段階に分けられ、これを傾斜グレードＣ０・Ｃ１・Ｃ２・・・とし、検出値Ｃがどの傾斜グレードに属するかを判断する。
【００４３】
そして、角速度グレードＢ０・Ｂ１・Ｂ２・・・と傾斜グレードＣ０・Ｃ１・Ｃ２・・・とに応じて第二アクチュエータ７２への出力値Ｄを決定する出力マップが制御装置１００に記憶されており、例えば、角速度センサ６１の検出値Ｂが角速度グレードＢ３で、傾斜センサ６２の検出値Ｃが傾斜グレードＣ４であるときは、出力値ＤをＤ３４として制御装置１００から出力されて第二アクチュエータ７２を制御して、植付部４０が設定角度に維持される。
【００４４】
なお、出力値Ｄは、植付部傾斜設定器２４の設定値Ａに応じて補正される。つまり、植付部４０を水平に制御する場合は、植付部傾斜設定器２４の設定値Ａが零となり、上記のように検出値Ｂ・Ｃに応じて出力値Ｄが決定されるが、植付部４０を水平面に対して左右に傾斜させる場合は、検出値Ｂから設定値Ａを減算したり、出力マップをその設定値Ａに応じて変更したりして、出力値Ｄが設定値Ａに応じて補正される。
【００４５】
このような水平制御を行っている場合において、主変速レバー２３が「苗継ぎ位置」に操作され、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮを制御装置１００が検出すると、制御装置１００は、角速度センサ６１の検出値Ｂを走行部１０が静止している静止状態の検出値Ｂに置き換えて第二アクチュエータ７２を制御する。つまり、角速度センサ６１の検出値Ｂを無効とし（無視し）、静止状態の検出値Ｂ（例えば零）で置き換えて第二アクチュエータ７２を制御する。具体的には、角速度センサ６１の検出値Ｂが属する角速度グレードを、左右中央値の角速度グレードで固定して第二アクチュエータ７２を制御するのである。
【００４６】
詳述すると、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮにより、エンジン１４の回転数はアイドル回転数よりも低下され、このとき、エンジン１４が発生する振動はアイドル回転数のときの振動よりも大きくなり、角速度センサ６１の検出値Ｂは第二アクチュエータ７２が作動する大きさ以上となる。言い換えれば、アイドル回転数において、エンジン１４が発生する振動を角速度センサ６１が検出しても、その検出値Ｂは第二アクチュエータ７２を作動させる閾値未満となっている。
【００４７】
ところが、エンジン１４がアイドル回転数よりも低い回転数に設定されて、エンジン１４の振動が大きくなる場合だと、角速度センサ６１の検出値Ｂは第二アクチュエータ７２を作動させる閾値以上の大きさとなってしまう。この振動は周期的に発生するため、第二アクチュエータ７２が作動すると、植付部４０は周期的に傾倒し、作業者にとって不快感を与えることになり、また、この傾倒と振動が共振して更に傾倒角度が大きくなり、植付部４０左右一側の下部が泥中に突っ込むことがあった。そこで、主変速レバー２３が「苗継ぎ位置」に操作され、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａがＯＮとされると、角速度センサ６１の検出値Ｂは、第二アクチュエータ７２を作動させる閾値未満の値とするのである。
【００４８】
これにより、苗継ぎ作業時に、主変速レバー２３を「苗継ぎ位置」に操作すると、エンジン１４の回転数はアイドル回転数よりも低下されて走行部１０の振動が大きくなるが、角速度センサ６１の検出値Ｂが静止した状態の検出値Ｂとなるので、植付部４０が設定角度に維持される。また、作業者が走行部１０上で移動したり、苗マットを載せる等して走行部１０に振動が生じた場合であっても、同様に角速度センサ６１の検出値Ｂが無効とされるので、植付部４０は設定角度に維持される。従って、走行部１０にエンジン１４からの振動が伝わっても植付部４０は傾斜することがなく土中に突っ込むこともなく、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。
【００４９】
次に、図５及び図６を用いて、本発明の第二実施形態に係る田植機１の制御態様について説明する。但し、第一実施形態と同一部材については同一の符号を付し、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５０】
主変速レバー２３を「苗継ぎ位置」に操作すると、エンジン１４の回転数はアイドル回転数よりも低下され、角速度センサ６１の検出値Ｂは、図６（ａ）に示すような波形となる。この波形には、エンジン１４の振動に起因する高周波数成分を有する。このことから、本実施形態では、図５に示すように、角速度センサ６１の出力と制御装置１００の入力の間に、エンジン１４の振動に起因する高周波成分を除去可能な（カットオフ周波数が苗継低回転時のエンジンの振動周波数となる）ローパスフィルタ８０を介装する。つまり、角速度センサ６１の検出値Ｂにローパスフィルタ８０を通過させるのである。
【００５１】
これにより、図６（ｂ）に示すように、ローパスフィルタ８０通過後の角速度センサ６１の検出値Ｂ´は、脈動が除去されて角速度グレードの変化を抑えることができるようになり、第一実施形態と同様に、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数が低下して走行部１０の振動が大きくなった場合でも、植付部４０が急激に変化する水平制御が行われず（第二アクチュエータ７２がエンジン振動に合わせて作動されず）設定角度に制御することができる。従って、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。さらに、植付部４０が傾くことなく泥中に突っ込むこともない。しかも、第一実施形態のように角速度センサ６１の検出値を無効とせず、有効としたままで第二アクチュエータ７２を制御するので、走行部１０が緩やかに傾いた場合には、その傾斜に対して植付部４０を設定角度に制御することができる。
【００５２】
また、第一実施形態や第二実施形態に係る田植機１において、制御装置１００は、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号に基づいて、ＨＭＴ１６ａの変速段が中立、主クラッチ１６ｃが切、又は制動装置１６ｄが制動、のうち少なくとも一つを行うように第一アクチュエータ７１を制御することも可能である。これにより、前車輪１２及び後車輪１３を確実に停止させることができ、苗継ぎ作業をよりスムーズに行うことができる。
【００５３】
なお、第一アクチュエータ７１を介さずに主変速レバー２３と連動してエンジン１４の回転数を変更するように構成された田植機に本発明を適用することも可能である。
【００５４】
なお、苗継ぎセンサ（苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａ）にかえて、エンジン１４の回転数を検出するエンジン回転数検出センサを設け、該エンジン回転数検出センサの検出値がアイドル回転数よりも低い設定回転数以下になると、第一実施形態のように角速度センサ６１の検出値Ｂを静止状態の検出値で置き換えたり、第二実施形態のように角速度センサ６１の検出値Ｂをローパスフィルタ８０を通過させるようにして第二アクチュエータ７２を制御することも可能である。この場合は、田植機１ではなく、作業機を左右傾斜可能に装着した作業車両に本発明を適用することが可能である。
【００５５】
なお、制御装置１００が苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａがＯＮとなることを検出すると、植付部４０の水平制御を停止させるように構成することも可能である。
【００５６】
以上のように、本発明の第一実施形態に係る田植機１においては、エンジン１４が搭載された走行部１０の後方に植付部４０を左右傾斜可能に装着した田植機１において、苗継ぎ作業の操作を検出する苗継ぎセンサとなる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａと、前記走行部１０の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサとなる前記走行部１０の左右傾斜角速度を検出する角速度センサ６１と、前記植付部４０の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサとなる前記植付部４０の左右傾斜角度を検出する傾斜センサ６２と、前記エンジン１４の回転数を変更する第一アクチュエータ７１と、前記植付部４０の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータ７２と、前記苗継ぎセンサの検出値となる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号に基づいて前記第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、前記角速度センサ６１の検出値Ｂ及び前記傾斜センサ６２の検出値Ｃに基づいて前記第二アクチュエータ７２を制御する制御装置１００と、を備え、前記制御装置１００は、苗継ぎ作業時となる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号を検出すると、前記エンジン１４の回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、前記角速度センサ６１の検出値Ｂを静止状態の検出値Ｂで置き換えて前記第二アクチュエータ７２を制御するものである。これにより、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数を低下させて走行部１０の振動が大きくなった場合でも、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数を低下させてエンジン１４の振動が大きくなった場合でも、植付部４０を設定角度に維持することができる。従って、走行部１０にエンジン１４からの振動が伝わっても植付部４０が傾斜することがなく土中に突っ込むこともなく、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。
【００５７】
また、本発明の第二実施形態に係る田植機１においては、エンジン１４が搭載された走行部１０の後方に植付部４０を左右傾斜可能に装着した田植機１において、苗継ぎ作業の操作を検出する苗継ぎセンサとなる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａと、前記走行部１０の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサとなる前記走行部１０の左右傾斜角速度を検出する角速度センサ６１と、前記植付部４０の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサとなる前記植付部４０の左右傾斜角度を検出する傾斜センサ６２と、前記エンジン１４の回転数を変更する第一アクチュエータ７１と、前記植付部４０の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータ７２と、前記苗継ぎセンサの検出値となる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号に基づいて前記第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、前記角速度センサ６１の検出値Ｂ及び前記傾斜センサ６２の検出値Ｃに基づいて前記第二アクチュエータ７２を制御する制御装置１００と、を備え、前記制御装置１００は、苗継ぎ作業時となる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号を検出すると、前記エンジン１４の回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、前記角速度センサ６１の検出値Ｂにローパスフィルタ８０を通過させて前記第二アクチュエータ７２を制御するものである。これにより、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数を低下させて走行部１０の振動が大きくなった場合でも、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数を低下させてエンジン１４の振動が大きくなった場合でも、植付部４０を設定角度に維持することができる。さらに、角速度センサ６１の検出値を有効としながら、植付部４０を設定角度に制御することができる。従って、走行部１０にエンジン１４からの振動が伝わっても植付部４０が傾斜することがなく土中に突っ込むこともなく、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。
【００５８】
また、本発明の第一実施形態及び第二実施形態に係る田植機１においては、前記エンジン１４からの動力を変速する変速装置となるＨＭＴ１６ａと、前記エンジン１４からの動力を入切するクラッチとなる主クラッチ１６ｃと、駆動輪となる前車輪１２及び後車輪１３を制動する制動装置１６ｄと、を備え、前記第一アクチュエータ７１は、前記ＨＭＴ１６ａの変速段の変更、前記主クラッチ１６ｃの入切、及び前記制動装置１６ｄの制動が可能に構成されて、前記制御装置１００は、苗継ぎ作業時には、前記ＨＭＴ１６ａの変速段が中立、前記主クラッチ１６ｃが切、又は前記制動装置１６ｄが制動、のうち少なくとも一つを行うように前記第一アクチュエータ７１を制御するものである。これにより、前車輪１２及び後車輪１３を確実に停止させることができ、苗継ぎ作業をよりスムーズに行うことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 田植機
１０ 走行部
１２ 前車輪（駆動輪）
１３ 後車輪（駆動輪）
１４ エンジン
１６ａ ＨＭＴ（変速装置）
１６ｃ 主クラッチ（クラッチ）
１６ｄ 制動装置
２３ａ 苗継ぎ位置検出スイッチ（苗継ぎセンサ）
４０ 植付部
６１ 角速度センサ（走行側左右傾斜センサ）
６２ 傾斜センサ（植付側左右傾斜センサ）
７１ 第一アクチュエータ
７２ 第二アクチュエータ
８０ ローパスフィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、田植機に関し、詳細には、植付部に苗を補給する苗継ぎ作業時における、植付部の左右傾斜角度を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、苗継ぎ作業時に、主変速レバーを苗継ぎ位置に操作すると、該主変速レバーの操作に連動してアクセル操作体を低速側に移動させ、エンジンの回転数を低下するように構成された田植機は公知となっている（例えば特許文献１参照）。
また、走行部の左右傾斜角速度を検出する角速度センサの検出値と、植付部の左右傾斜角度を検出する傾斜角度センサの検出値と、に応じて、油圧シリンダ等のアクチュエータを作動させて、植付部が水平となるように制御する田植機は公知となっている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
ところが、苗継ぎ作業等を行うために、主変速レバーを苗継ぎ位置に操作すると、エンジンの回転数がアイドル回転数よりも低下して、エンジン自体の振動が大きくなることがある。その大きくなった振動は走行部に設けた角速度センサにより検知され制御信号を出力する程度の振動となる。つまり、エンジンの振動が角速度センサにより検知されてアクチュエータが作動され、植付部は設定角度となるように傾倒し、植付部が左又は右に傾斜することにより左右一側下部が土中に突っ込むことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５６４３６号公報
【特許文献２】特許第３１１５２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の如き課題を鑑みてなされたものであり、苗継ぎ作業時に、エンジンの回転数をアイドル回転数よりも低下させた場合でも、植付部を設定角度に維持することができる田植機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１においては、エンジンが搭載された走行部の後方に植付部を左右傾斜可能に装着した田植機において、前記走行部の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサと、前記植付部の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサと、前記エンジンの回転数を変更する第一アクチュエータと、前記植付部の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値及び前記植付側左右傾斜センサの検出値に基づいて前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値を静止状態の検出値に置き換えて前記第二アクチュエータを制御するものである。
【０００８】
請求項２においては、エンジンが搭載された走行部の後方に植付部を左右傾斜可能に装着した田植機において、前記走行部の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサと、前記植付部の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサと、前記エンジンの回転数を変更する第一アクチュエータと、前記植付部の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値及び前記植付側左右傾斜センサの検出値に基づいて前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値にローパスフィルタを通過させて前記第二アクチュエータを制御するものである。
【０００９】
請求項３においては、前記エンジンからの動力を変速する変速装置と、前記エンジンからの動力を入切するクラッチと、駆動輪を制動する制動装置と、を備え、前記第一アクチュエータは、前記変速装置の変速段の変更、前記クラッチの入切、及び前記制動装置の制動が可能に構成されて、前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記変速装置の変速段が中立、前記クラッチが切、又は前記制動装置が制動、のうち少なくとも一つを行うように前記第一アクチュエータを制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
本発明においては、苗継ぎ作業時に、エンジンの回転数を低下させてエンジンの振動が大きくなった場合でも、植付部を設定角度に維持することができる。従って、走行部にエンジンからの振動が伝わっても植付部が傾斜することがなく土中に突っ込むこともなく、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る田植機１の全体側面図。
【図２】本発明の第一実施形態に係る田植機１の動力伝達構造を示す図。
【図３】本発明の第一実施形態に係る田植機１の植付部４０の一部正面図。
【図４】本発明の第一実施形態に係る田植機１の制御の構成を示す図。
【図５】本発明の第二実施形態に係る田植機１の制御の構成を示す図。
【図６】本発明の第二実施形態に係る田植機１の角速度センサ６１の検出値Ｂ。（ａ）ローパスフィルタ通過前。（ｂ）ローパスフィルタ通過後。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、図１から図３を用いて、本発明の一実施形態に係る田植機１の全体構成について説明する。なお、本実施形態においては、田植機は八条植えの田植機とするが、これは特に限定するものではなく、例えば六条植えや十条植えの田植機であってもよい。
【００１４】
図１に示すように、田植機１は、走行部１０と植付部４０とを有し、走行部１０により走行しながら、植付部４０により苗を圃場に植え付けることができるように構成される。植付部４０は、走行部１０の後方に配置されて、この走行部１０の後部に、昇降機構３０を介して連結される。
【００１５】
走行部１０においては、フロントアクスルケースが車体フレーム１１の前部に支持され、当該フロントアクスルケースに駆動輪となる前車輪１２が取り付けられる。リヤアクスルケースが車体フレーム１１の後部に支持されて、当該リヤアクスルケースに駆動輪となる後車輪１３が取り付けられる。
【００１６】
走行部１０においては、エンジン１４が車体フレーム１１の前部に搭載されて、ボンネット１５で覆われている。ミッションケース１６が車体フレーム１１の前部に支持されて、エンジン１４の後方に配置される。予備苗載台１７が車体フレーム１１の前部の左右両側から立設された各取付フレーム１８に取り付けられて、ボンネット１５の左右両側方に配置される。
【００１７】
ボンネット１５の後部上面にはダッシュボード２１が配置され、該ダッシュボード２１には、操向ハンドル２２、主変速レバー２３、植付部傾斜設定器２４（図４参照）等が配置される。前記操向ハンドル２２の後方には、運転席２５が配置され、該運転席２５の周囲には、乗降用や苗補給用のステップ２６が配置される。
【００１８】
図２に示すように、ミッションケース１６の内部には、エンジン１４からの動力を変速する油圧−機械式無段変速機（ＨＭＴ：ＨｙｄｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）１６ａと、ＨＭＴ１６ａからの動力を複数段に変速する主変速機構１６ｂと、ＨＭＴ１６ａから主変速機構１６ｂへの動力の入切を行う主クラッチ１６ｃと、主変速機構１６ｂの出力軸の回転、ひいては前車輪１２及び後車輪１３を制動する制動装置１６ｄと、が搭載される。
【００１９】
図３に示すように、植付部４０においては、植付ミッションケース５０が植付フレーム４９の下部で左右中央付近に支持される。詳細には、植付フレーム４９は、長手方向を左右方向とし上方向から順次配置された上フレーム４９ａ、中フレーム４９ｂ、及び下フレーム４９ｃ、を備え、下フレーム４９ｃの左右中途部に植付ミッションケース５０が取り付けられる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、四つの植付伝動ケース４６がそれぞれ前記下フレーム４９ｃから後方に延設されて、左右方向に適宜の間隔をとって配置される。ロータリケース４４が各植付伝動ケース４６の後端部左右両側に回動可能に支持される。ロータリケース４４は植付条数と同数、即ち本実施形態では八つ備えられる。そして、二つの植付爪４５が、ロータリケース４４の回転支点を挟むように、このロータリケース４４の長手方向両側にそれぞれ取り付けられる。
【００２１】
図１に示すように、苗載台４１が植付伝動ケース４６の上方に前高後低の傾斜状態で配置される。苗載台４１は、植付フレーム４９の後部にガイドレールを介して左右方向に往復動可能に取り付けられる。複数条（８条）の苗マット載置部を備える苗載台４１は、それぞれの下端側が一つのロータリケース４４と対向するように、左右方向に並べられる。そして、苗マットが各苗載台４１に載置されて、ロータリケース４４の回転時に植付爪４５により１株の苗が当該苗載台４１上の苗マットから切り取り可能とされる。
【００２２】
図２及び図３に示すように、苗載台４１は、横送り機構５２により左右往復横送り可能とされる。また、各植付条に対して二つの苗縦送りベルト４７が苗載台４１に設けられる。苗縦送りベルト４７は、苗載台４１が左右往復横送りのストローク端に到達するごとに、縦送り機構５３により苗載台４１上の苗マットを下方へ向かって縦送りするように作動可能とされる。
【００２３】
図１に示すように、植付部４０においては、複数のフロート４２が上下動自在に、整地ロータ４３が昇降可能に植付フレーム４９に支持されている。また、線引きマーカ４８が植付フレーム４９の左右両側に上下回動可能に支持される。
【００２４】
昇降機構３０は、植付部４０を昇降させる機構であり、トップリンク３１、ロワリンク３２、及び支持リンク３３を有する昇降リンク機構３４と、昇降シリンダ３５等から構成される。リヤアクスルケースから立設するリンク支持部材１９の上部に、トップリンク３１の前部が連結されて、リンク支持部材１９の下部にロワリンク３２の前部が連結される。支持リンク３３の上部に、トップリンク３１の後部が連結されて、支持リンク３３の下部に、ロワリンク３２の後部が連結される。
【００２５】
ロワリンク３２の前端からマスト３２ａが立設されて、該マスト３２ａの上部が、昇降シリンダ３５から突出するピストンロッド３５ａと連結されている。また、前記マスト３２ａの上部とロワリンク３２の後端との間には、補強部材３２ｂが連結されている。昇降機構３０は、昇降シリンダ３５を伸縮して、昇降リンク機構３４を上下方向に駆動させることで植付部４０が昇降可能とされる。
【００２６】
支持リンク３３の後面には、植付部４０を取り付けるためのヒッチブラケット３６が設けられる。図３に示すように、ヒッチブラケット３６の下部には、前後方向に開口した円筒状の円筒部３６ａが形成されて、該円筒部３６ａに取付部材３７から突出するローリング軸３７ａが挿嵌される。前記取付部材３７は、植付ミッションケース５０の前面に取り付けられる。こうして、植付ミッションケース５０を含む植付部４０が、ヒッチブラケット３６に対してローリング軸３７ａを中心として左右方向に回動自在に支持されており、言い換えれば、植付部４０が走行部１０に対して左右傾斜可能に装着されている。
【００２７】
ヒッチブラケット３６の上部には、左右方向に開口する角筒状の角筒部３６ｂが設けられ、該角筒部３６ｂには、水平シリンダ３８の左部が挿嵌されて取り付けられる。角筒部３６ｂから水平シリンダ３８のピストンロッド３８ａが左方に突出されて、その先端が、植付フレーム４９における中フレーム４９ｂの左右中央よりやや左側に設けられた取付部４９ｄに回動自在に支持される。水平シリンダ３８の上部には、水平シリンダ３８を作動させる水平制御バルブユニット３９が一体的に設けられる。こうして、水平制御バルブユニット３９により水平シリンダ３８を伸縮して、植付フレーム４９を介して植付部４０が左右傾斜可能とされる。
【００２８】
次に、図４を用いて、本発明の第一実施形態に係る田植機１の制御構成及び制御態様について説明する。
【００２９】
主変速レバー２３は、ミッションケース１６に収容された主変速機構１６ｂの変速段（変速比）を変更するものである。主変速レバー２３は、ダッシュボード２１の左端部（操向ハンドル２２の左方）に配置される。主変速レバー２３はリンク機構を介して前記主変速機構１６ｂに連結される。
【００３０】
主変速レバー２３は、ダッシュボード２１に形成されたガイド溝に沿って「路上走行位置」、「植付位置」、「苗継ぎ位置」、「中立位置」又は「後進位置」に操作可能である。「路上走行位置」に操作された場合は、主変速機構１６ｂの変速段が高速に変更され、「植付位置」に操作された場合は、主変速機構１６ｂの変速段が低速に変更され、「苗継ぎ位置」及び「中立位置」に操作された場合は、主変速機構１６ｂの変速段が中立に変更され、「後進位置」に操作された場合は、主変速機構１６ｂの変速段が逆転に変更される。
【００３１】
主変速レバー２３は、苗継ぎ作業の操作を検出する苗継ぎセンサとして、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａを備える。苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａは、マイクロスイッチで構成されて、ガイド溝の「苗継ぎ位置」近傍に配置される。苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａは、制御装置１００と接続されて、主変速レバー２３が「苗継ぎ位置」に操作されると当接してＯＮとなり、その信号を制御装置１００に送信する。
【００３２】
植付部傾斜設定器２４は、水平面に対する植付部４０の左右傾斜角度を設定するものである。植付部傾斜設定器２４は、左右方向に回動操作が可能なダイヤル型の操作具であり、ダッシュボード２１の前後左右中央よりやや右側に配置される。植付部傾斜設定器２４を中央位置に操作すると、植付部４０が水平となるように設定され、中央位置から左方向に回動すると、その回動量に応じて植付部４０が左側に傾斜するように設定され、中央位置から右方向に回動すると、その回動量に応じて植付部４０が右側に傾斜するように設定される。植付部傾斜設定器２４は、制御装置１００と接続されて、その操作に対応する設定値Ａを制御装置１００に送信する。
【００３３】
角速度センサ６１は、走行部１０の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサであり、本実施形態では、走行部１０の左右傾斜角速度を検出するものである。つまり、走行部１０が左右に傾く速度を検出するものである。角速度センサ６１は、振動型や回転型のジャイロセンサ等で構成され、走行部１０の運転席２５の後方であって、車体フレーム１１の左右中央位置に取り付けられる（図１参照）。角速度センサ６１は、制御装置１００と接続されて、走行部１０が圃場の凹凸等で水平面に対して左側又は右側に傾斜すると、その左右傾斜時における角速度に対応する検出値Ｂを制御装置１００に送信する。なお、角速度センサ６１の取付位置は、走行部１０の適宜な位置であればよいが、エンジン１４から生じる振動の影響が受け難い位置とすることが望ましい。なお、角速度センサ６１にかえて走行部１０の左右傾斜角度を検出する傾斜センサとし、該傾斜センサの検出値を微分して走行部１０の左右傾斜角速度を検出する構成とすることも可能である。
【００３４】
傾斜センサ６２は、植付部４０の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサであり、本実施形態では、植付部４０の左右傾斜角度を検出するものである。傾斜センサ６２は、植付部４０の植付ミッションケース５０の前方であって、取付部材３７の左右中央位置に取り付けられる（図１及び図３参照）。傾斜センサ６２は、制御装置１００と接続されて、植付部４０が圃場の凹凸等で水平面に対して左側又は右側に傾斜すると、その左右傾斜角度に対応する検出値Ｃを制御装置１００に送信する。なお、傾斜センサ６２にかえて植付部１０の左右傾斜角速度を検出する角速度センサとし、該角速度センサの検出値を積分して植付部４０の左右傾斜角度を検出する構成とすることも可能である。
【００３５】
第一アクチュエータ７１は、エンジン１４の回転数を変更するものである。第一アクチュエータ７１は、電動モータ等で構成されて、エンジン１４の左側後方に配置される。第一アクチュエータ７１は、その出力軸がリンク機構を介してエンジン１４（詳細にはエンジン１４の回転数を調節する調速装置）と連結される。第一アクチュエータ７１は、制御装置１００と接続され、制御装置１００から送信された信号に基づいて制御される。
【００３６】
また、第一アクチュエータ７１は、ＨＭＴ１６ａの変速段の変更、主クラッチ１６ｃの入切、及び制動装置１６ｄの制動、が可能に構成される。第一アクチュエータ７１は、前記リンク機構を介してＨＭＴ１６ａ（詳細にはＨＭＴ１６ａの可動斜板の角度を変更する変速アーム）、主クラッチ１６ｃ（詳細には主クラッチ１６ｃを入切操作するクラッチアーム）及び制動装置１６ｄ（詳細には制動装置１６ｄを制動操作するブレーキアーム）と連結される。
【００３７】
第二アクチュエータ７２は、植付部４０の左右傾斜角度を変更するものである。第二アクチュエータ７２は、前記水平シリンダ３８及び水平制御バルブユニット３９等で構成されて、ヒッチブラケット３６の右側に配置される。水平制御バルブユニット３９は、水平制御用ソレノイドバルブを内装して、該水平制御用ソレノイドバルブが制御装置１００と接続されて、制御装置１００から送信された信号に基づいて水平制御用ソレノイドバルブが制御され、水平シリンダ３８への圧油の送油量や方向を切り換えることで水平シリンダ３８を作動させて植付部４０の左右傾斜角度を変更する。但し、第二アクチュエータ７２は、電動シリンダ等で構成することも可能であり、限定するものではない。
【００３８】
制御装置１００は、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａの信号に基づいて第一アクチュエータ７１を制御するものであり、かつ、植付部傾斜設定器２４の設定値Ａ、角速度センサ６１の検出値Ｂ及び傾斜センサ６２の検出値Ｃに基づいて前記第二アクチュエータ７２を制御するものである。制御装置１００は、走行部１０の任意位置に設けられる。制御装置１００は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェイス、バス等を備える。制御装置１００には、各種プログラムが記憶される。
【００３９】
制御装置１００は、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａがＯＮとなったことを検出すると、エンジン１４の回転数が設定回転数となるように第一アクチュエータ７１を制御する。ここで、設定回転数とは、アイドル回転数よりも低くエンストしない程度の回転数であり、制御装置１００に予め設定されている。つまり、苗継ぎ作業時には、制御装置１００は、エンジン１４の回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように第一アクチュエータ７１を制御することで、エンジン１４の燃料の消費を低減している。
【００４０】
この際、アイドル回転数は走行部１０の振動が低減されるようにマッチングされているため、このアイドル回転数よりも低い低回転数となると走行部１０の振動が大きくなり、走行部１０にもその振動が伝達される場合がある。このような場合には、その振動が角速度センサ６１により検知される程度の大きさとなるが、後述する手段により第二アクチュエータ７２を作動させないようにしている。
【００４１】
制御装置１００は、植付部傾斜設定器２４の設定値Ａと、角速度センサ６１の検出値Ｂと、傾斜センサ６２の検出値Ｃと、に基づいて、下記に示すように第二アクチュエータ７２を制御して水平シリンダ３８を作動させ、植付部４０の水平制御を行う。
【００４２】
具体的には、角速度センサ６１の検出値Ｂは、右下がり回転方向（正回転方向）、及び、右上がり回転方向（逆回転方向）での大きさがそれぞれ数段階に分けられ、これを角速度グレードＢ０・Ｂ１・Ｂ２・・・とし、検出値Ｂがどの角速度グレードに属するかを判断する。また、傾斜センサ６２の検出値Ｃも同様に右下がり回転方向（正回転方向）、及び、右上がり回転方向（逆回転方向）の角度がそれぞれ数段階に分けられ、これを傾斜グレードＣ０・Ｃ１・Ｃ２・・・とし、検出値Ｃがどの傾斜グレードに属するかを判断する。
【００４３】
そして、角速度グレードＢ０・Ｂ１・Ｂ２・・・と傾斜グレードＣ０・Ｃ１・Ｃ２・・・とに応じて第二アクチュエータ７２への出力値Ｄを決定する出力マップが制御装置１００に記憶されており、例えば、角速度センサ６１の検出値Ｂが角速度グレードＢ３で、傾斜センサ６２の検出値Ｃが傾斜グレードＣ４であるときは、出力値ＤをＤ３４として制御装置１００から出力されて第二アクチュエータ７２を制御して、植付部４０が設定角度に維持される。
【００４４】
なお、出力値Ｄは、植付部傾斜設定器２４の設定値Ａに応じて補正される。つまり、植付部４０を水平に制御する場合は、植付部傾斜設定器２４の設定値Ａが零となり、上記のように検出値Ｂ・Ｃに応じて出力値Ｄが決定されるが、植付部４０を水平面に対して左右に傾斜させる場合は、検出値Ｂから設定値Ａを減算したり、出力マップをその設定値Ａに応じて変更したりして、出力値Ｄが設定値Ａに応じて補正される。
【００４５】
このような水平制御を行っている場合において、主変速レバー２３が「苗継ぎ位置」に操作され、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮを制御装置１００が検出すると、制御装置１００は、角速度センサ６１の検出値Ｂを走行部１０が静止している静止状態の検出値Ｂに置き換えて第二アクチュエータ７２を制御する。つまり、角速度センサ６１の検出値Ｂを無効とし（無視し）、静止状態の検出値Ｂ（例えば零）で置き換えて第二アクチュエータ７２を制御する。具体的には、角速度センサ６１の検出値Ｂが属する角速度グレードを、左右中央値の角速度グレードで固定して第二アクチュエータ７２を制御するのである。
【００４６】
詳述すると、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮにより、エンジン１４の回転数はアイドル回転数よりも低下され、このとき、エンジン１４が発生する振動はアイドル回転数のときの振動よりも大きくなり、角速度センサ６１の検出値Ｂは第二アクチュエータ７２が作動する大きさ以上となる。言い換えれば、アイドル回転数において、エンジン１４が発生する振動を角速度センサ６１が検出しても、その検出値Ｂは第二アクチュエータ７２を作動させる閾値未満となっている。
【００４７】
ところが、エンジン１４がアイドル回転数よりも低い回転数に設定されて、エンジン１４の振動が大きくなる場合だと、角速度センサ６１の検出値Ｂは第二アクチュエータ７２を作動させる閾値以上の大きさとなってしまう。この振動は周期的に発生するため、第二アクチュエータ７２が作動すると、植付部４０は周期的に傾倒し、作業者にとって不快感を与えることになり、また、この傾倒と振動が共振して更に傾倒角度が大きくなり、植付部４０左右一側の下部が泥中に突っ込むことがあった。そこで、主変速レバー２３が「苗継ぎ位置」に操作され、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａがＯＮとされると、角速度センサ６１の検出値Ｂは、第二アクチュエータ７２を作動させる閾値未満の値とするのである。
【００４８】
これにより、苗継ぎ作業時に、主変速レバー２３を「苗継ぎ位置」に操作すると、エンジン１４の回転数はアイドル回転数よりも低下されて走行部１０の振動が大きくなるが、角速度センサ６１の検出値Ｂが静止した状態の検出値Ｂとなるので、植付部４０が設定角度に維持される。また、作業者が走行部１０上で移動したり、苗マットを載せる等して走行部１０に振動が生じた場合であっても、同様に角速度センサ６１の検出値Ｂが無効とされるので、植付部４０は設定角度に維持される。従って、走行部１０にエンジン１４からの振動が伝わっても植付部４０は傾斜することがなく土中に突っ込むこともなく、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。
【００４９】
次に、図５及び図６を用いて、本発明の第二実施形態に係る田植機１の制御態様について説明する。但し、第一実施形態と同一部材については同一の符号を付し、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５０】
主変速レバー２３を「苗継ぎ位置」に操作すると、エンジン１４の回転数はアイドル回転数よりも低下され、角速度センサ６１の検出値Ｂは、図６（ａ）に示すような波形となる。この波形には、エンジン１４の振動に起因する高周波数成分を有する。このことから、本実施形態では、図５に示すように、角速度センサ６１の出力と制御装置１００の入力の間に、エンジン１４の振動に起因する高周波成分を除去可能な（カットオフ周波数が苗継低回転時のエンジンの振動周波数となる）ローパスフィルタ８０を介装する。つまり、角速度センサ６１の検出値Ｂにローパスフィルタ８０を通過させるのである。
【００５１】
これにより、図６（ｂ）に示すように、ローパスフィルタ８０通過後の角速度センサ６１の検出値Ｂ´は、脈動が除去されて角速度グレードの変化を抑えることができるようになり、第一実施形態と同様に、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数が低下して走行部１０の振動が大きくなった場合でも、植付部４０が急激に変化する水平制御が行われず（第二アクチュエータ７２がエンジン振動に合わせて作動されず）設定角度に制御することができる。従って、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。さらに、植付部４０が傾くことなく泥中に突っ込むこともない。しかも、第一実施形態のように角速度センサ６１の検出値を無効とせず、有効としたままで第二アクチュエータ７２を制御するので、走行部１０が緩やかに傾いた場合には、その傾斜に対して植付部４０を設定角度に制御することができる。
【００５２】
また、第一実施形態や第二実施形態に係る田植機１において、制御装置１００は、苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号に基づいて、ＨＭＴ１６ａの変速段が中立、主クラッチ１６ｃが切、又は制動装置１６ｄが制動、のうち少なくとも一つを行うように第一アクチュエータ７１を制御することも可能である。これにより、前車輪１２及び後車輪１３を確実に停止させることができ、苗継ぎ作業をよりスムーズに行うことができる。
【００５３】
なお、第一アクチュエータ７１を介さずに主変速レバー２３と連動してエンジン１４の回転数を変更するように構成された田植機に本発明を適用することも可能である。
【００５４】
なお、苗継ぎセンサ（苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａ）にかえて、エンジン１４の回転数を検出するエンジン回転数検出センサを設け、該エンジン回転数検出センサの検出値がアイドル回転数よりも低い設定回転数以下になると、第一実施形態のように角速度センサ６１の検出値Ｂを静止状態の検出値で置き換えたり、第二実施形態のように角速度センサ６１の検出値Ｂをローパスフィルタ８０を通過させるようにして第二アクチュエータ７２を制御することも可能である。この場合は、田植機１ではなく、作業機を左右傾斜可能に装着した作業車両に本発明を適用することが可能である。
【００５５】
なお、制御装置１００が苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａがＯＮとなることを検出すると、植付部４０の水平制御を停止させるように構成することも可能である。
【００５６】
以上のように、本発明の第一実施形態に係る田植機１においては、エンジン１４が搭載された走行部１０の後方に植付部４０を左右傾斜可能に装着した田植機１において、苗継ぎ作業の操作を検出する苗継ぎセンサとなる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａと、前記走行部１０の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサとなる前記走行部１０の左右傾斜角速度を検出する角速度センサ６１と、前記植付部４０の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサとなる前記植付部４０の左右傾斜角度を検出する傾斜センサ６２と、前記エンジン１４の回転数を変更する第一アクチュエータ７１と、前記植付部４０の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータ７２と、前記苗継ぎセンサの検出値となる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号に基づいて前記第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、前記角速度センサ６１の検出値Ｂ及び前記傾斜センサ６２の検出値Ｃに基づいて前記第二アクチュエータ７２を制御する制御装置１００と、を備え、前記制御装置１００は、苗継ぎ作業時となる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号を検出すると、前記エンジン１４の回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、前記角速度センサ６１の検出値Ｂを静止状態の検出値Ｂで置き換えて前記第二アクチュエータ７２を制御するものである。これにより、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数を低下させて走行部１０の振動が大きくなった場合でも、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数を低下させてエンジン１４の振動が大きくなった場合でも、植付部４０を設定角度に維持することができる。従って、走行部１０にエンジン１４からの振動が伝わっても植付部４０が傾斜することがなく土中に突っ込むこともなく、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。
【００５７】
また、本発明の第二実施形態に係る田植機１においては、エンジン１４が搭載された走行部１０の後方に植付部４０を左右傾斜可能に装着した田植機１において、苗継ぎ作業の操作を検出する苗継ぎセンサとなる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａと、前記走行部１０の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサとなる前記走行部１０の左右傾斜角速度を検出する角速度センサ６１と、前記植付部４０の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサとなる前記植付部４０の左右傾斜角度を検出する傾斜センサ６２と、前記エンジン１４の回転数を変更する第一アクチュエータ７１と、前記植付部４０の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータ７２と、前記苗継ぎセンサの検出値となる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号に基づいて前記第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、前記角速度センサ６１の検出値Ｂ及び前記傾斜センサ６２の検出値Ｃに基づいて前記第二アクチュエータ７２を制御する制御装置１００と、を備え、前記制御装置１００は、苗継ぎ作業時となる苗継ぎ位置検出スイッチ２３ａのＯＮ信号を検出すると、前記エンジン１４の回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータ７１を制御して、かつ、前記角速度センサ６１の検出値Ｂにローパスフィルタ８０を通過させて前記第二アクチュエータ７２を制御するものである。これにより、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数を低下させて走行部１０の振動が大きくなった場合でも、苗継ぎ作業時に、エンジン１４の回転数を低下させてエンジン１４の振動が大きくなった場合でも、植付部４０を設定角度に維持することができる。さらに、角速度センサ６１の検出値を有効としながら、植付部４０を設定角度に制御することができる。従って、走行部１０にエンジン１４からの振動が伝わっても植付部４０が傾斜することがなく土中に突っ込むこともなく、苗継ぎ作業をスムーズに行うことができる。
【００５８】
また、本発明の第一実施形態及び第二実施形態に係る田植機１においては、前記エンジン１４からの動力を変速する変速装置となるＨＭＴ１６ａと、前記エンジン１４からの動力を入切するクラッチとなる主クラッチ１６ｃと、駆動輪となる前車輪１２及び後車輪１３を制動する制動装置１６ｄと、を備え、前記第一アクチュエータ７１は、前記ＨＭＴ１６ａの変速段の変更、前記主クラッチ１６ｃの入切、及び前記制動装置１６ｄの制動が可能に構成されて、前記制御装置１００は、苗継ぎ作業時には、前記ＨＭＴ１６ａの変速段が中立、前記主クラッチ１６ｃが切、又は前記制動装置１６ｄが制動、のうち少なくとも一つを行うように前記第一アクチュエータ７１を制御するものである。これにより、前車輪１２及び後車輪１３を確実に停止させることができ、苗継ぎ作業をよりスムーズに行うことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 田植機
１０ 走行部
１２ 前車輪（駆動輪）
１３ 後車輪（駆動輪）
１４ エンジン
１６ａ ＨＭＴ（変速装置）
１６ｃ 主クラッチ（クラッチ）
１６ｄ 制動装置
２３ａ 苗継ぎ位置検出スイッチ（苗継ぎセンサ）
４０ 植付部
６１ 角速度センサ（走行側左右傾斜センサ）
６２ 傾斜センサ（植付側左右傾斜センサ）
７１ 第一アクチュエータ
７２ 第二アクチュエータ
８０ ローパスフィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが搭載された走行部の後方に植付部を左右傾斜可能に装着した田植機において、
前記走行部の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサと、
前記植付部の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサと、
前記エンジンの回転数を変更する第一アクチュエータと、
前記植付部の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータと、
前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値及び前記植付側左右傾斜センサの検出値に基づいて前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値を静止状態の検出値に置き換えて前記第二アクチュエータを制御する田植機。
【請求項２】
エンジンが搭載された走行部の後方に植付部を左右傾斜可能に装着した田植機において、
前記走行部の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサと、
前記植付部の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサと、
前記エンジンの回転数を変更する第一アクチュエータと、
前記植付部の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータと、
前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値及び前記植付側左右傾斜センサの検出値に基づいて前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値にローパスフィルタを通過させて前記第二アクチュエータを制御する田植機。
【請求項３】
前記エンジンからの動力を変速する変速装置と、
前記エンジンからの動力を入切するクラッチと、
駆動輪を制動する制動装置と、を備え、
前記第一アクチュエータは、前記変速装置の変速段の変更、前記クラッチの入切、及び前記制動装置の制動が可能に構成されて、
前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記変速装置の変速段が中立、前記クラッチが切、又は前記制動装置が制動、のうち少なくとも一つを行うように前記第一アクチュエータを制御する請求項１又は請求項２に記載の田植機。
【請求項１】
エンジンが搭載された走行部の後方に植付部を左右傾斜可能に装着した田植機において、
前記走行部の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサと、
前記植付部の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサと、
前記エンジンの回転数を変更する第一アクチュエータと、
前記植付部の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータと、
前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値及び前記植付側左右傾斜センサの検出値に基づいて前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値を静止状態の検出値に置き換えて前記第二アクチュエータを制御する田植機。
【請求項２】
エンジンが搭載された走行部の後方に植付部を左右傾斜可能に装着した田植機において、
前記走行部の左右傾斜を検出する走行側左右傾斜センサと、
前記植付部の左右傾斜を検出する植付側左右傾斜センサと、
前記エンジンの回転数を変更する第一アクチュエータと、
前記植付部の左右傾斜角度を変更する第二アクチュエータと、
前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値及び前記植付側左右傾斜センサの検出値に基づいて前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数より低い設定回転数となるように前記第一アクチュエータを制御して、かつ、前記走行側左右傾斜センサの検出値にローパスフィルタを通過させて前記第二アクチュエータを制御する田植機。
【請求項３】
前記エンジンからの動力を変速する変速装置と、
前記エンジンからの動力を入切するクラッチと、
駆動輪を制動する制動装置と、を備え、
前記第一アクチュエータは、前記変速装置の変速段の変更、前記クラッチの入切、及び前記制動装置の制動が可能に構成されて、
前記制御装置は、苗継ぎ作業時には、前記変速装置の変速段が中立、前記クラッチが切、又は前記制動装置が制動、のうち少なくとも一つを行うように前記第一アクチュエータを制御する請求項１又は請求項２に記載の田植機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２３５７０３（Ｐ２０１２−２３５７０３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０４７９５（Ｐ２０１１−１０４７９５）
【出願日】平成２３年５月９日（２０１１．５．９）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月９日（２０１１．５．９）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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